JP7468047B2 - 検査装置、及び検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を検査する検査装置、及び検査方法に関する。

従来より、互いに隣接して対向する第一配線と第二配線とが形成された基板を検査する基板検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の基板検査装置は、第一配線の一端部に接触するための第一プローブと、第二配線の一端部に接触するための第二プローブと、第一及び第二プローブを介して第一配線と第二配線との間の静電容量を線間容量として測定する容量測定部と、前記線間容量に基づいて第一配線と第二配線とのうち少なくとも一方の配線の状態を判定する第一判定部とを備えている。

特開２０１９－６０６２７号公報

ところで、線間容量は配線の対向面積によっても変化する。そのため、基板の製造ばらつき等によって設計上の配線の幅に対して実際の配線の幅が変化すると、線間容量も変化することになる。そのため、配線に断線や短絡が生じていなくても線間容量が変化することになり、従来、このような線間容量の変化を考慮して配線の良否を判定している。一方、線間容量の変化を考慮した判定を、もっと容易にしたいというニーズがある。

本発明の目的は、配線の静電容量の判定を容易化することが可能な検査装置、及び検査方法を提供することである。

本発明の一例に係る検査装置は、基板に形成された配線を検査する検査装置であって、前記基板は、略矩形形状を有し、設計上の長さが互いに等しい第一及び第二パターンと、前記第一及び第二パターンに対して予め設定された対向間隔で対向配置された面状パターンとを備え、前記第一パターンの設計上の幅は第一幅、前記第二パターンの設計上の幅は前記第一幅とは異なる第二幅であり、前記検査装置は、前記第一パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第一容量として測定し、前記第二パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第二容量として測定する基準容量測定部と、前記第一容量と前記第二容量とに基づいて、前記第一及び第二パターンの設計上の幅と実際の幅との差分を算出する誤差算出部と、前記配線の静電容量を判定するための基準値を予め記憶する記憶部と、前記基準値を、前記差分に基づき補正する補正部と、前記配線の静電容量を測定する配線容量測定部と、前記配線容量測定部により測定された静電容量を、前記補正部により補正された基準値に基づき判定する判定部とを備える。

また、本発明の一例に係る検査方法は、基板に形成された配線を検査する検査方法であって、前記基板は、略矩形形状を有し、設計上の長さが互いに等しい第一及び第二パターンと、前記第一及び第二パターンに対して予め設定された対向間隔で対向配置された面状パターンとを備え、前記第一パターンの設計上の幅は第一幅、前記第二パターンの設計上の幅は前記第一幅とは異なる第二幅であり、前記第一パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第一容量として測定し、前記第二パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第二容量として測定する基準容量測定工程と、前記第一容量と前記第二容量とに基づいて、前記第一及び第二パターンの設計上の幅と実際の幅との差分を算出する誤差算出工程と、前記配線の静電容量を判定するための基準値を、前記差分に基づき補正する補正工程と、前記配線の静電容量を測定する配線容量測定工程と、前記配線容量測定工程により測定された静電容量を、前記補正工程により補正された基準値に基づき判定する判定工程とを含む。

このような構成の検査装置、及び検査方法は、配線の静電容量の判定を容易化することが可能である。

本発明の一実施形態に係る検査方法を用いる基板検査装置の構成を概略的に示す概念図である。 図１に示す基板１００の一例、及び検査部３の電気的構成の一例を示す説明図である。 第一パターンＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１及び第二パターンＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２の平面図である。 第一容量Ｃ１及び第二容量Ｃ２の測定を説明するための説明図である。 図１に示す基板検査装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１に示す基板検査装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１に示す基板検査装置１は、基板１００に形成された配線を検査するための装置である。基板検査装置１は、検査装置の一例に相当する。

図１に示す基板検査装置１は、筐体１１を有している。筐体１１の内部空間には、基板固定装置１２と、検査部３と、制御部２と、検査部３を筐体１１内で適宜移動するための検査部移動機構１５とが主に設けられている。基板固定装置１２は、検査対象となる基板１００を所定の位置に固定するように構成されている。

検査部３は、基板固定装置１２に固定された基板１００の上方に位置する。検査部３には、基板１００に形成された回路パターンを検査するための検査治具４が取り付けられている。検査治具４には、複数のプローブＰｒが取り付けられている。

図２を参照して、基板１００は、例えば、半導体チップのパッケージの一種であるファンアウトパッケージをＲＤＬ（Redistribution Layer）ファースト工程で製造する際の、キャリアにＲＤＬが形成された後、チップダイがＲＤＬに実装される前の基板である。

基板１００は、キャリア基板１０２と剥離層１０３とＲＤＬ１０１とが、この順に積層されて構成されている。ＲＤＬ１０１は、例えば第一層Ｌ１、第二層Ｌ２、及び第三層Ｌ３の複数の配線層を備えた多層基板となっている。

ＲＤＬ１０１には、第一層Ｌ１から第三層Ｌ３に至る配線Ａ１～Ａ４が形成されている。しかしながら、キャリア基板１０２にＲＤＬ１０１が形成された後、チップダイがＲＤＬ１０１に実装される前の基板１００は、ＲＤＬ１０１の一方の面（第三層Ｌ３）にキャリアが取り付けられているので、ＲＤＬの両面にプローブを接触させて配線の導通を検査することができない。

そこで、基板検査装置１は、ＲＤＬ１０１の露出している側の面（第一層Ｌ１）にプローブＰｒを接触させて、配線の静電容量を測定することによって、配線の検査を行う。

なお、基板１００は、キャリアにＲＤＬが形成された後、チップダイがＲＤＬに実装される前の基板に限らない。以下、配線Ａ１～Ａ４を総称して配線Ａと称する。

また、ＲＤＬ１０１の第一層Ｌ１には、第一パターンＰＡ１と第二パターンＰＡ２とが形成され、ＲＤＬ１０１の第二層Ｌ２には、第一パターンＰＡ１及び第二パターンＰＡ２と対向して面状に拡がる面状パターンＰＡ３が形成されている。面状パターンＰＡ３には、第一層Ｌ１まで延びるビアＶＡ３が接続されている。

ＲＤＬ１０１の第二層Ｌ２には、第一パターンＰＢ１と第二パターンＰＢ２とが形成され、ＲＤＬ１０１の第三層Ｌ３には、第一パターンＰＢ１及び第二パターンＰＢ２と対向して面状に拡がる面状パターンＰＢ３が形成されている。第一パターンＰＢ１、第二パターンＰＢ２、及び面状パターンＰＢ３には、第一層Ｌ１まで延びるビアＶＢ１，ＶＢ２，ＶＢ３が接続されている。なお、面状パターンＰＢ３は、第一パターンＰＢ１及び第二パターンＰＢ２と対向配置されていればよく、第一層Ｌ１に形成されていてもよい。

ＲＤＬ１０１の第三層Ｌ３には、第一パターンＰＣ１と第二パターンＰＣ２とが形成され、ＲＤＬ１０１の第二層Ｌ２には、第一パターンＰＣ１及び第二パターンＰＣ２と対向して面状に拡がる面状パターンＰＣ３が形成されている。第一パターンＰＣ１、第二パターンＰＣ２、及び面状パターンＰＣ３には、第一層Ｌ１まで延びるビアＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３が接続されている。以下、ビアＶＡ３，ＶＢ１，ＶＢ２，ＶＢ３，ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３を総称して、ビアＶと称する。

図３を参照して、第一パターンＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１及び第二パターンＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２は、平面視で矩形形状を有し、その設計上の長さはＬである。第一パターンＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１の設計上の幅は第一幅Ｗ１である。第二パターンＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２の設計上の幅は第二幅Ｗ２である。第二幅Ｗ２は、第一幅Ｗ１とは異なっている。

以下、第一パターンＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１を総称して第一パターンＰ１と称し、第二パターンＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２を総称して第二パターンＰ２と称し、面状パターンＰＡ３，ＰＢ３，ＰＣ３を総称して面状パターンＰ３と称する。

基板１００は、例えば半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリア、プリント配線基板、ガラスエポキシ基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等のディスプレイ用の電極板、タッチパネル用等の透明導電板、半導体ウェハや半導体チップやCSP(Chip size package)等の半導体基板等々種々の基板であってもよい。基板１００には、配線パターン、パッド、ランド、半田バンプ、ビア、及び端子等の検査点が形成されている。

図２を参照して、検査部３は、複数のプローブＰｒと、スキャナ部３１と、交流電源３２と、複数の電流計３３とを備えている。スキャナ部３１には、各プローブＰｒと、交流電源３２の一端と、各電流計３３の一端と、回路グラウンドとが接続されている。交流電源３２の他端と、各電流計３３の他端とは、回路グラウンドに接続されている。

スキャナ部３１は、例えばトランジスタやリレースイッチ等のスイッチング素子を用いて構成された切り替え回路である。スキャナ部３１は、制御部２からの制御信号に応じて、交流電源３２と各電流計３３とを、任意のプローブＰｒに接続する。

交流電源３２は、予め設定された周波数ｆの交流の電圧Ｖを、スキャナ部３１を介してプローブＰｒへ出力する交流電源回路である。電流計３３は、例えばシャント抵抗、ホール素子、アナログデジタルコンバータ等を用いて構成された交流電流計である。電流計３３は、スキャナ部３１を介して接続されたプローブＰｒから回路グラウンドへ流れる電流Ｉを検出し、電流Ｉを示す信号を制御部２へ送信する。電圧Ｖ及び電流Ｉは、実効値であってもよく、ピーク値であってもよい。

図１を参照して、制御部２は、例えば、所定の論理演算を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、所定の制御プログラム等を予め記憶する不揮発性の記憶装置、及びこれらの周辺回路等を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。上述の記憶装置は、記憶部２８としても用いられる。

制御部２は、例えば上述の制御プログラムを実行することによって、検査制御部２１、基準容量測定部２２、誤差算出部２３、対向間隔算出部２４、補正部２５、配線容量測定部２６、及び判定部２７として機能する。

記憶部２８には、検査対象の各配線Ａの配線容量ＣＷを判定するための上限基準値ＲｅｆＨ（基準値）と下限基準値ＲｅｆＬ（基準値）とが、例えば実験的に測定されて、予め記憶されている。配線Ａの配線容量ＣＷは、その配線Ａと、他のすべての配線Ａとの間の静電容量であってもよく、その配線Ａと、その他の予め設定された一又は複数の配線Ａとの間の静電容量であってもよい。あるいは、キャリア基板１０２が導体基板であった場合、配線Ａの配線容量ＣＷは、その配線Ａと、キャリア基板１０２との間の静電容量であってもよい。上限基準値ＲｅｆＨ及び下限基準値ＲｅｆＬは、配線容量測定部２６が測定する配線容量ＣＷと同じ箇所で、基準となる基板で測定された静電容量に基づき定められている。

検査制御部２１は、検査部３を適宜移動させ、基板固定装置１２に固定された基板１００におけるビアＶ等の各検査点に各プローブＰｒを接触させる。

基準容量測定部２２は、第一パターンＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１と面状パターンＰＡ３，ＰＢ３，ＰＣ３との間の静電容量を第一容量Ｃ１として測定し、第二パターンＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２と面状パターンＰＡ３，ＰＢ３，ＰＣ３との間の静電容量を第二容量Ｃ２として測定する。

厳密には、第一パターンＰ１と面状パターンＰ３とにプローブＰｒを接触させて測定された静電容量には、第一パターンＰ１の周囲の材料との間に生じる静電容量も含まれる。同様に、第二パターンＰ２と面状パターンＰ３とにプローブＰｒを接触させて測定された静電容量には、第二パターンＰ２の周囲の材料との間に生じる静電容量も含まれる。しかしながら、静電容量は、距離に反比例し、面積に比例する。従って、第一パターンＰ１及び第二パターンＰ２とその周囲の配線等との距離が離れていれば、面積が大きい第一パターンＰ１と面状パターンＰ３との間の静電容量、及び第二パターンＰ２と面状パターンＰ３との間の静電容量が支配的となる。

従って、第一パターンＰ１と面状パターンＰ３とにプローブＰｒを接触させて測定された静電容量を、第一パターンＰ１と面状パターンＰ３との間の静電容量として近似することができ、第二パターンＰ２と面状パターンＰ３とにプローブＰｒを接触させて測定された静電容量を、第二パターンＰ２と面状パターンＰ３との間の静電容量として近似することができる。

以下の説明においても、第一パターンＰ１と面状パターンＰ３との間の静電容量、及び第二パターンＰ２と面状パターンＰ３との間の静電容量については、上述の近似を前提にして説明している。

図４を参照して、基準容量測定部２２は、測定しようとする第一パターンＰ１又はその第一パターンＰ１に接続されたビアに接触するプローブＰｒに、スキャナ部３１によって電流計３３を接続させる。また、基準容量測定部２２は、その第一パターンＰ１と対向する面状パターンＰ３又はその面状パターンＰ３に接続されたビアに接触するプローブＰｒに、スキャナ部３１によって交流電源３２を接続させる。

そうすると、交流電源３２から出力された周波数ｆの電圧Ｖが、面状パターンＰ３に印加される。その結果、第一パターンＰ１と面状パターンＰ３との間に生じる第一容量Ｃ１を介して電流Ｉが流れ、その電流Ｉが電流計３３によって測定される。

周波数ｆの電圧Ｖが静電容量Ｃに印加されたときに電流Ｉが流れた場合、静電容量Ｃは、下記の式（１）で与えられる。
静電容量Ｃ＝Ｉ／（Ｖ×２πｆ） ・・・（１）

この場合、Ｖおよび２πｆは既知であるから、電流Ｉが得られれば静電容量Ｃが判る。従って、基準容量測定部２２は、第一容量Ｃ１を測定することができる。

同様に、基準容量測定部２２は、測定しようとする第二パターンＰ２又はその第二パターンＰ２に接続されたビアに接触するプローブＰｒに、スキャナ部３１によって電流計３３を接続させる。また、基準容量測定部２２は、その第二パターンＰ２と対向する面状パターンＰ３又はその面状パターンＰ３に接続されたビアに接触するプローブＰｒに、スキャナ部３１によって交流電源３２を接続させる。

そうすると、交流電源３２から出力された周波数ｆの電圧Ｖが、面状パターンＰ３に印加され、第二パターンＰ２と面状パターンＰ３との間に生じる第二容量Ｃ２を介して電流Ｉが流れ、その電流Ｉが電流計３３によって測定される。このように測定された電流Ｉから、基準容量測定部２２は、式（１）に基づいて第二容量Ｃ２を測定することができる。

以下、基準容量測定部２２又は配線容量測定部２６が、スキャナ部３１、交流電源３２、及び電流計３３を用いて第一容量Ｃ１、第二容量Ｃ２、及び配線容量ＣＷを測定することを、単に、基準容量測定部２２又は配線容量測定部２６が、第一容量Ｃ１、第二容量Ｃ２、及び配線容量ＣＷを測定する、というように記載する。

また、第一パターンＰ１又はその第一パターンＰ１に接続されたビアに、プローブＰｒを接触させることを、単に第一パターンＰ１にプローブＰｒを接触させると記載し、第二パターンＰ２又はその第二パターンＰ２に接続されたビアに、プローブＰｒを接触させることを、単に第二パターンＰ２にプローブＰｒを接触させると記載し、面状パターンＰ３又はその面状パターンＰ３に接続されたビアに、プローブＰｒを接触させることを、単に面状パターンＰ３にプローブＰｒを接触させると記載する。

誤差算出部２３は、第一容量Ｃ１と第二容量Ｃ２とに基づいて、第一パターンＰ１及び第二パターンＰ２の設計上の幅と実際の幅との差分Δｅｆを算出する。

具体的には、誤差算出部２３は、第一幅Ｗ１、第二幅Ｗ２、第一容量Ｃ１、第二容量Ｃ２、及び下記の式（Ａ）に基づいて、差分Δｅｆを算出する。

差分Δｅｆ＝（Ｗ１－Ｗ２×Ｃ１／Ｃ２）／（１－Ｃ１／Ｃ２） ・・・（Ａ）
式（Ａ）は、以下のようにして求められる。まず、電極面積Ｓ、電極間の距離ｄの平行板コンデンサの静電容量Ｃは、電極間の比誘電率εｒ、真空の誘電率ε０とすると、下記の式（２）となる。
静電容量Ｃ＝εｒ×ε０×Ｓ／ｄ ・・・（２）

第一パターンＰ１の設計上の面積はＬ×Ｗ１、実際の検査対象のＲＤＬ１０１における第一パターンＰ１の面積は、Ｌ×（Ｗ１－Δｅｆ）となるから、第一容量Ｃ１は、下記の式（３）で表される。

第一容量Ｃ１＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ１－Δｅｆ）／ｄ ・・・（３）
ここで、ｄは、第一パターンＰ１と第二パターンＰ２の対向間隔であり、ＲＤＬ１０１における隣接する層間の距離である。

同様に、第二容量Ｃ２は、下記の式（４）で表される。

第二容量Ｃ２＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ２－Δｅｆ）／ｄ ・・・（４）

第一層Ｌ１、第二層Ｌ２、及び第三層Ｌ３における導体パターンの面積は、各層にパターン形成する際のエッチング等の製造プロセスの状況に応じてばらつきが生じる。このとき、パターン幅のみならず長さにもばらつきが生じる。しかしながら、配線パターンは、長さに対して幅が極めて小さいので、長さのばらつきが配線パターンの面積に与える影響は、幅のばらつきが配線パターンの面積に与える影響よりも極めて小さい。そのため、式（３）、式（４）に示すように、長さＬに対する差分は無視できる。

式（３）、式（４）から、
Ｃ１／Ｃ２＝（Ｗ１－Δｅｆ）／（Ｗ２－Δｅｆ） ・・・（５）

式（５）を変形すると、上述の式（Ａ）が得られる。

第一層Ｌ１、第二層Ｌ２、及び第三層Ｌ３の各層にパターン形成する際のエッチング等の製造プロセスのばらつきは、同一層内の第一パターンＰ１及び第二パターンＰ２と配線Ａとで、ほぼ等しいと考えられる。従って、式（Ａ）により得られた差分Δｅｆは、配線Ａにおける設計上の幅と実際の幅との差を示していると考えることができる。

差分Δｅｆが０に満たないマイナスの値であれば、設計上の幅よりも実際の幅が広いことを示し、差分Δｅｆが０より大きければ、設計上の幅よりも実際の幅が狭いことを示している。

対向間隔算出部２４は、下記の式（Ｂ）に基づいて、対向間隔ｄを算出する。式（Ｂ）は、式（３）を変形することにより得られる。
対向間隔ｄ＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ１－Δｅｆ）／Ｃ１ ・・・（Ｂ）

なお、対向間隔算出部２４は、下記の式（Ｃ）に基づいて、対向間隔ｄを算出してもよい。式（Ｃ）は、式（４）を変形することにより得られる。
対向間隔ｄ＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ２－Δｅｆ）／Ｃ２ ・・・（Ｃ）

補正部２５は、記憶部２８に記憶された上限基準値ＲｅｆＨ及び下限基準値ＲｅｆＬを、差分Δｅｆに基づき補正する。

配線容量測定部２６は、配線Ａの静電容量Ｃを測定する。

判定部２７は、配線容量測定部２６により測定された静電容量Ｃを、補正部２５により補正された上限基準値ＲｅｆＨｃ及び下限基準値ＲｅｆＬｃに基づき判定する。

次に、上述のように構成された基板検査装置１の動作について説明する。図５を参照して、検査制御部２１は、各プローブＰｒを基板１００の第一層Ｌ１に接触させる（ステップＳ１）。具体的には、各プローブＰｒを、各第一パターンＰ１、各第二パターンＰ２、各面状パターンＰ３、及び各配線Ａに接触させる。

次に、基準容量測定部２２は、変数ｉを１に初期化する（ステップＳ２）。以下、番号がｉの層をＬ（ｉ）層と記載する。Ｌ（１）層は第一層Ｌ１、Ｌ（２）層は第二層Ｌ２、Ｌ（３）層は第三層Ｌ３である。

次に、基準容量測定部２２は、Ｌ（ｉ）層の第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、及びこれらに対向する面状パターンＰ３について、第一容量Ｃ１及び第二容量Ｃ２を測定する（ステップＳ３）。

次に、誤差算出部２３は、ステップＳ３で測定された第一容量Ｃ１及び第二容量Ｃ２に基づいて、式（Ａ）から、Ｌ（ｉ）層に対応する差分Δｅｆを算出する（ステップＳ４）。

次に、補正部２５は、差分Δｅｆを０と比較する（ステップＳ５）。補正部２５は、差分Δｅｆが０であれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、Ｌ（ｉ）層に属する配線Ａに対応する上限基準値ＲｅｆＨをそのまま上限基準値ＲｅｆＨｃとし、Ｌ（ｉ）層に属する配線Ａに対応する下限基準値ＲｅｆＬをそのまま下限基準値ＲｅｆＬｃとし（ステップＳ６）、ステップＳ１０へ処理を移行する。

図２に示すように、配線Ａ１は第二層Ｌ２に配線されているから第二層Ｌ２に属し、配線Ａ２は第三層Ｌ３に配線されているから第三層Ｌ３に属し、配線Ａ４は第一層Ｌ１に配線されているから第一層Ｌ１に属している。

一方、差分Δｅｆが０でなく（ステップＳ５でＮＯ）、差分Δｅｆが０を超えていれば（ステップＳ７でＹＥＳ）、補正部２５は、Ｌ（ｉ）層に属する配線Ａの上限基準値ＲｅｆＨを減少させて上限基準値ＲｅｆＨｃとする補正と、Ｌ（ｉ）層に属する配線Ａの下限基準値ＲｅｆＬを減少させて下限基準値ＲｅｆＬｃとする補正とを実行し（ステップＳ８）、ステップＳ１０へ処理を移行する。

差分Δｅｆが０を超えて大きい（ステップＳ７でＹＥＳ）ことは、設計上の幅よりも実際の幅が狭いことを示している。設計上の幅よりも実際の幅が狭ければ、配線Ａの正常な配線容量ＣＷの範囲が全体的に低下する。従って、上限基準値ＲｅｆＨ及び下限基準値ＲｅｆＬを減少させることによって、適切に基準値を補正することができる。

他方、差分Δｅｆが０を超えていなければ（ステップＳ７でＮＯ）、差分Δｅｆは０に満たないことになる。ステップＳ７でＮＯのとき、補正部２５は、Ｌ（ｉ）層に属する配線Ａの上限基準値ＲｅｆＨを増大させて上限基準値ＲｅｆＨｃとする補正と、Ｌ（ｉ）層に属する配線Ａの下限基準値ＲｅｆＬを増大させて下限基準値ＲｅｆＬｃとする補正とを実行し（ステップＳ９）、ステップＳ１０へ処理を移行する。

差分Δｅｆが０に満たない（ステップＳ７でＮＯ）ことは、設計上の幅よりも実際の幅が広いことを示している。設計上の幅よりも実際の幅が広ければ、配線Ａの正常な配線容量ＣＷの範囲が全体的に上昇する。従って、上限基準値ＲｅｆＨ及び下限基準値ＲｅｆＬを増大させることによって、適切に基準値を補正することができる。

ステップＳ１０において、変数ｉが３でない場合（ステップＳ１０でＮＯ）、すなわちまだ基準値の補正を行ってない層が残っている場合、変数ｉに１を加算し（ステップＳ１１）、再びステップＳ３～Ｓ１０を繰り返す。一方、変数ｉが３の場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、すなわち第一層Ｌ１、第二層Ｌ２、及び第三層Ｌ３のすべてについて基準値の補正処理を終了した場合、ステップＳ２１へ移行する。

図６を参照して、ステップＳ２１において、対向間隔算出部２４は、式（Ｂ）又は式（Ｃ）に基づいて、対向間隔ｄを算出する（ステップＳ２１）。

この場合、第一パターンＰＡ１、第二パターンＰＡ２、及び面状パターンＰＡ３に基づく第一容量Ｃ１又は第二容量Ｃ２から、第一層Ｌ１と第二層Ｌ２の間の対向間隔ｄが算出され、第一パターンＰＢ１、第二パターンＰＢ２、及び面状パターンＰＢ３に基づく第一容量Ｃ１又は第二容量Ｃ２から、第二層Ｌ２と第三層Ｌ３の間の対向間隔ｄが算出され、第一パターンＰＣ１、第二パターンＰＣ２、及び面状パターンＰＣ３に基づく第一容量Ｃ１又は第二容量Ｃ２から、第二層Ｌ２と第三層Ｌ３の間の対向間隔ｄが算出される。

次に、配線容量測定部２６は、変数ｉを１に初期化する（ステップＳ２２）。以下、番号がｉの配線を配線Ａ（ｉ）と記載する。配線Ａ（１）は配線Ａ１、配線Ａ（２）は配線Ａ２・・・である。

次に、配線容量測定部２６は、配線Ａ（ｉ）の配線容量ＣＷを測定する（ステップＳ２３）。

次に、判定部２７は、配線Ａ（ｉ）の配線容量ＣＷと、配線Ａ（ｉ）の下限基準値ＲｅｆＬｃとを比較する（ステップＳ２４）。配線容量ＣＷが下限基準値ＲｅｆＬｃに満たなければ（ステップＳ２４でＹＥＳ）、判定部２７は、配線Ａ（ｉ）は断線していると判定し（ステップＳ２５）、ステップＳ２９へ処理を移行する。

配線Ａが断線していると、配線容量ＣＷが減少する。従って、配線容量ＣＷが下限基準値ＲｅｆＬｃに満たなければ、配線Ａが断線していると判定することができる。また、配線Ａの幅が製造ばらつきによって設計値よりも細くなっていると、断線していなくても配線容量ＣＷが減少する。そのため、誤って断線していると判定してしまうおそれが生じる。しかしながら、判定部２７は、補正部２５によって補正された下限基準値ＲｅｆＬｃに基づいて判定するので、判定精度が向上する。

一方、配線容量ＣＷが下限基準値ＲｅｆＬｃ以上であれば（ステップＳ２４でＮＯＳ）、判定部２７は、配線Ａ（ｉ）の配線容量ＣＷと、配線Ａ（ｉ）の上限基準値ＲｅｆＨｃとを比較する（ステップＳ２６）。

配線容量ＣＷが上限基準値ＲｅｆＨｃを超えていれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、判定部２７は、配線Ａ（ｉ）は他の導体と短絡していると判定し（ステップＳ２７）、ステップＳ２９へ処理を移行する。

配線Ａが他の配線等の導体と短絡していると、配線容量ＣＷが増大する。従って、配線容量ＣＷが上限基準値ＲｅｆＨｃを超えていれば、配線Ａが短絡していると判定することができる。また、配線Ａの幅が製造ばらつきによって設計値よりも太くなっていると、短絡していなくても配線容量ＣＷが増大する。そのため、誤って短絡していると判定してしまうおそれが生じる。しかしながら、判定部２７は、補正部２５によって補正された上限基準値ＲｅｆＨｃに基づいて判定するので、判定精度が向上する。

一方、配線容量ＣＷが上限基準値ＲｅｆＨｃ以下であれば（ステップＳ２６でＮＯ）、判定部２７は、配線Ａ（ｉ）は正常と判定し（ステップＳ２８）、ステップＳ２９へ移行する。

ステップＳ２９において、変数ｉが４でない場合（ステップＳ２９でＮＯ）、すなわちまだ配線容量ＣＷの判定を行っていない配線Ａが残っている場合、変数ｉに１を加算し（ステップＳ３０）、再びステップＳ２３～Ｓ２９を繰り返す。一方、変数ｉが４の場合（ステップＳ２９でＹＥＳ）、すなわちすべての配線Ａについて判定を終了した場合、処理を終了する。

検査制御部２１は、ステップＳ２５，Ｓ２７，Ｓ２８の判定結果、及び／又はステップＳ２１の対向間隔ｄを、例えば図略の表示装置に表示してもよく、例えば図略の有線又は無線の通信装置を介して外部に報知してもよい。

以上、ステップＳ１～Ｓ３０の処理によれば、配線Ａの製造ばらつきに応じて上限基準値ＲｅｆＨ及び下限基準値ＲｅｆＬを補正することができる。そして、補正された上限基準値ＲｅｆＨｃ及び下限基準値ＲｅｆＬｃに基づいて、配線Ａの配線容量ＣＷが判定されるので、配線の静電容量の判定を容易化することが可能である。

なお、ステップＳ２５，Ｓ２７において、断線、短絡を判定する必要はなく、単に不良と判定してもよい。また、ステップＳ２４，Ｓ２５の判定と、ステップＳ２６，Ｓ２７の判定とを、両方実行する例に限らない。いずれか一方の判定のみ実行してもよい。また、検査対象の基板は、複数の配線層を有していなくてもよく、ステップＳ１～Ｓ３０の処理は、配線が形成された単一の配線層のみに実行されてもよい。

また、対向間隔算出部２４を備えず、ステップＳ２１を実行しなくてもよい。また、誤差算出部２３は、必ずしも式（Ａ）を用いて差分Δｅｆを算出する例に限らない。

すなわち、本発明の一例に係る検査装置は、基板に形成された配線を検査する検査装置であって、前記基板は、略矩形形状を有し、設計上の長さが互いに等しい第一及び第二パターンと、前記第一及び第二パターンに対して予め設定された対向間隔で対向配置された面状パターンとを備え、前記第一パターンの設計上の幅は第一幅、前記第二パターンの設計上の幅は前記第一幅とは異なる第二幅であり、前記検査装置は、前記第一パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第一容量として測定し、前記第二パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第二容量として測定する基準容量測定部と、前記第一容量と前記第二容量とに基づいて、前記第一及び第二パターンの設計上の幅と実際の幅との差分を算出する誤差算出部と、前記配線の静電容量を判定するための基準値を予め記憶する記憶部と、前記基準値を、前記差分に基づき補正する補正部と、前記配線の静電容量を測定する配線容量測定部と、前記配線容量測定部により測定された静電容量を、前記補正部により補正された基準値に基づき判定する判定部とを備える。

また、本発明の一例に係る検査方法は、基板に形成された配線を検査する検査方法であって、前記基板は、略矩形形状を有し、設計上の長さが互いに等しい第一及び第二パターンと、前記第一及び第二パターンに対して予め設定された対向間隔で対向配置された面状パターンとを備え、前記第一パターンの設計上の幅は第一幅、前記第二パターンの設計上の幅は前記第一幅とは異なる第二幅であり、前記第一パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第一容量として測定し、前記第二パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第二容量として測定する基準容量測定工程と、前記第一容量と前記第二容量とに基づいて、前記第一及び第二パターンの設計上の幅と実際の幅との差分を算出する誤差算出工程と、前記配線の静電容量を判定するための基準値を、前記差分に基づき補正する補正工程と、前記配線の静電容量を測定する配線容量測定工程と、前記配線容量測定工程により測定された静電容量を、前記補正工程により補正された基準値に基づき判定する判定工程とを含む。

これらの構成によれば、第一及び第二パターンの設計上の幅と実際の幅との差分、すなわち配線の製造ばらつきに応じて基準値を補正することができる。そして、補正された基準値に基づいて、配線の静電容量が判定されるので、配線の静電容量の判定を容易化することが可能である。

また、前記補正部は、前記補正として、前記差分が、前記設計上の幅よりも前記実際の幅が広いことを示す場合、前記基準値を増大させ、前記差分が、前記設計上の幅よりも前記実際の幅が狭いことを示す場合、前記基準値を減少させることが好ましい。

設計上の幅よりも実際の幅が広ければ、配線の正常な静電容量の範囲が全体的に上昇する。従って、基準値を増大させることによって、適切に基準値を補正することができる。設計上の幅よりも実際の幅が狭ければ、配線の正常な静電容量の範囲が全体的に低下する。従って、基準値を減少させることによって、適切に基準値を補正することができる。

また、前記誤差算出部は、前記第一幅をＷ１、前記第二幅をＷ２、前記第一容量をＣ１、前記第二容量をＣ２、前記差分をΔｅｆとした場合、下記の式（Ａ）に基づいて、前記差分Δｅｆを算出することが好ましい。
差分Δｅｆ＝（Ｗ１－Ｗ２×Ｃ１／Ｃ２）／（１－Ｃ１／Ｃ２） ・・・（Ａ）

式（Ａ）によれば、差分Δｅｆを算出することができる。

また、前記設計上の長さをＬ、前記対向間隔をｄ、前記基板の基材の比誘電率をεｒ、真空の誘電率をε０とした場合、下記の式（Ｂ）又は式（Ｃ）に基づいて前記対向間隔ｄを算出する対向間隔算出部をさらに備えることが好ましい。
対向間隔ｄ＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ１－Δｅｆ）／Ｃ１ ・・・（Ｂ）
対向間隔ｄ＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ２－Δｅｆ）／Ｃ２ ・・・（Ｃ）

式（Ｂ）又は式（Ｃ）によれば、対向間隔ｄを算出することができる。製造プロセスによっては、対向間隔ｄがばらつく場合がある。算出した対向間隔ｄを製造メーカにフィードバックし、品質改善に用いることも可能である。

また、前記基板は、複数の配線層を備え、前記第一及び第二パターンは前記配線層毎に形成され、前記面状パターンは前記各第一及び第二パターンに対応して設けられ、前記誤差算出部は、前記誤差を、前記配線層毎に算出し、前記補正部は、前記基準値を、対応する前記配線が形成されている配線層に対して算出された前記誤差に基づいて算出することが好ましい。

この構成によれば、複数の配線層を備えた基板についても、層毎の製造ばらつきを反映させて各配線層に形成された配線の静電容量の判定を容易化することが可能である。

１ 基板検査装置（検査装置）
２ 制御部
３ 検査部
４ 検査治具
１１ 筐体
１２ 基板固定装置
１５ 検査部移動機構
２１ 検査制御部
２２ 基準容量測定部
２３ 誤差算出部
２４ 対向間隔算出部
２５ 補正部
２６ 配線容量測定部
２７ 判定部
２８ 記憶部
３１ スキャナ部
３２ 交流電源
３３ 電流計
１００ 基板
１０２ キャリア基板
１０３ 剥離層
Ａ，Ａ１～Ａ４ 配線
Ｃ１ 第一容量
Ｃ２ 第二容量
ＣＷ 配線容量
Ｉ 電流
Ｌ１ 第一層（配線層）
Ｌ２ 第二層（配線層）
Ｌ３ 第三層（配線層）
Ｐ１，ＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１ 第一パターン
Ｐ２，ＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２ 第二パターン
Ｐ３，ＰＡ３，ＰＢ３，ＰＣ３ 面状パターン
Ｐｒ プローブ
ＲｅｆＨ 上限基準値（基準値）
ＲｅｆＨｃ 上限基準値（補正値）
ＲｅｆＬ 下限基準値（基準値）
ＲｅｆＬｃ 下限基準値（補正値）
Ｖ 電圧
Ｗ１ 第一幅
Ｗ２ 第二幅
ｄ 対向間隔
ｆ 周波数
Δｅｆ 差分
ε０ 誘電率
εｒ 比誘電率

Claims (5)

1. 基板に形成された配線を検査する検査装置であって、
   前記基板は、略矩形形状を有し、設計上の長さが互いに等しい第一及び第二パターンと、前記第一及び第二パターンに対して予め設定された対向間隔で対向配置された面状パターンとを備え、前記第一パターンの設計上の幅は第一幅、前記第二パターンの設計上の幅は前記第一幅とは異なる第二幅であり、
   前記検査装置は、
   前記第一パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第一容量として測定し、前記第二パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第二容量として測定する基準容量測定部と、
   前記第一容量と前記第二容量とに基づいて、前記第一及び第二パターンの設計上の幅と実際の幅との差分を算出する誤差算出部と、
   前記配線の静電容量を判定するための基準値を予め記憶する記憶部と、
   前記基準値を、前記差分に基づき補正する補正部と、
   前記配線の静電容量を測定する配線容量測定部と、
   前記配線容量測定部により測定された静電容量を、前記補正部により補正された基準値に基づき判定する判定部とを備える検査装置。
2. 前記補正部は、前記補正として、
   前記差分が、前記設計上の幅よりも前記実際の幅が広いことを示す場合、前記基準値を増大させ、
   前記差分が、前記設計上の幅よりも前記実際の幅が狭いことを示す場合、前記基準値を減少させる請求項１に記載の検査装置。
3. 前記誤差算出部は、前記第一幅をＷ１、前記第二幅をＷ２、前記第一容量をＣ１、前記第二容量をＣ２、前記差分をΔｅｆとした場合、下記の式（Ａ）に基づいて、前記差分Δｅｆを算出する請求項１又は２に記載の検査装置。
   差分Δｅｆ＝（Ｗ１－Ｗ２×Ｃ１／Ｃ２）／（１－Ｃ１／Ｃ２） ・・・（Ａ）
4. 前記設計上の長さをＬ、前記対向間隔をｄ、前記基板の基材の比誘電率をεｒ、真空の誘電率をε０とした場合、下記の式（Ｂ）又は式（Ｃ）に基づいて前記対向間隔ｄを算出する対向間隔算出部をさらに備える請求項３に記載の検査装置。
   対向間隔ｄ＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ１－Δｅｆ）／Ｃ１ ・・・（Ｂ）
   対向間隔ｄ＝εｒ×ε０×Ｌ×（Ｗ２－Δｅｆ）／Ｃ２ ・・・（Ｃ）
5. 基板に形成された配線を検査する検査方法であって、
   前記基板は、略矩形形状を有し、設計上の長さが互いに等しい第一及び第二パターンと、前記第一及び第二パターンに対して予め設定された対向間隔で対向配置された面状パターンとを備え、前記第一パターンの設計上の幅は第一幅、前記第二パターンの設計上の幅は前記第一幅とは異なる第二幅であり、
   前記第一パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第一容量として測定し、前記第二パターンと前記面状パターンとの間の静電容量を第二容量として測定する基準容量測定工程と、
   前記第一容量と前記第二容量とに基づいて、前記第一及び第二パターンの設計上の幅と実際の幅との差分を算出する誤差算出工程と、
   前記配線の静電容量を判定するための基準値を、前記差分に基づき補正する補正工程と、
   前記配線の静電容量を測定する配線容量測定工程と、
   前記配線容量測定工程により測定された静電容量を、前記補正工程により補正された基準値に基づき判定する判定工程とを含む検査方法。

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