JPH02254380A - パターン検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミック基板の配線パターンを検出するパタ
ーン検出方法に係り、特に厚膜配縁パターンの上に薄膜
配線パターンを形成したセラミック基板から薄膜配線パ
ターンのみを検出するに好適なパターン検出方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の半導体の厚膜配線パターンを恢出する方法は、特
開昭６３−１２２２２９号公報に記載のように、偏光板
を用いて厚膜配線パターンを抽出していた。

また薄膜配線パターンを検出する方法は、特開昭５７−
２０８１５３号公報に記載のように、明視野照明と暗視
野照明を同時に行なうこと番こよって薄膜配線パターン
を抽出するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年に電子回路の高速化高集積化にともない、より高密
度に実装できる回路基板が求められており、このため厚
膜配線パターンを形成したセラミック基板の上に直接に
薄膜配線パターンを形成する複合基板が開発されてきて
いる。このような基板のイｇ頼性確保のためには、パタ
ーンの自動横置が必要不可欠である。

しかし上記従来技術は厚膜配線パターンまたは薄膜配線
パターンのみを検査対象としており、薄膜配線パターン
と厚膜配線パターンが同時に検出されるような対象物に
対して用いても、厚膜配線パターンと薄膜配線パターン
の分離が不可能であって、正１ｍ　ｆＡ検食をすること
ができなかった。特に厚膜配線パターンはＮ膜形成以前
に横置できるのに対し、薄膜配線パターンは厚膜配線パ
ターンの上に形成されるため、薄膜配線パターンの検査
ができず、この薄膜配線パターンを自動検査できる方法
が望まれていた。

本発明の目的は上記のような複合基板を検査対象として
、厚膜配線パターン上に形成された薄膜配線パターンの
みを抽出し、薄膜配線パターンの自Ｎｂ＠査を可能にす
るパターン検査方法を提供するにある。

〔諌題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のパターン検出方法
は厚膜配線パターンを形成したセラミック基板の上に更
に薄膜配線パターンを形成した対象物に、多方向から適
当な照明角度をもって照明する手段を用いて照明して、
その画像をレンズと光検出器によって検出し、その画像
を２値化手段により２値化して厚膜配線パターンおよび
薄膜配線パターンを含む部分を抽出する一方で、対象物
に直線偏光の光により照明して、その上記と同一場所の
画像をレンズと偏光板と光検出器によって偏光検出し、
その画像を２値化手段により２値化して厚膜配線パター
ンのみを抽出したのち、抽出した厚膜配線パターンおよ
び薄膜配線パターンを含む部分より厚膜配線パターンの
みを取り除く処理を施すことにより、薄膜配線パターン
のみを抽出するものである。

〔作用〕

上記パターン検出方法において、対象物のセラミック基
板には第２図のようにセラミック部２０１と前工程の厚
膜配線パターン２０２と後工程の薄膜配線パターン２０
３とが存在し、厚膜配線パターン２０２は例えばタング
ステン材料などのパターン２０２ａの表面に薄膜配線パ
ターン２０３とのコンタクトをよくするために例えばＮ
ｉＢなどの材料でメツキしたパターン２０２ｂから成り
、薄膜配線パターン２０３は例えばアルミ材料をスパッ
タとエツチングで形成したもので、このような対象物に
光を轟てるとセラミック部２０１ではほぼ児全拡散反射
し、薄膜配線パターン２０３は表面が荒れていである程
度は光が散乱してもセラミック部２１はどではなく、厚
膜配線パターン２０２は表面がメツキしたパターン２０
２ｂであって比較的滑らかでほぼ光を正反射する。そこ
でこれらの特性を利用して先ず第３図のように照明光の
照明角を適当にすることにより、セラミック部２０１の
反射光は大部分が側方への散乱光となって暗く検出され
る一方で厚膜配線パターン２０２および薄膜配線２０３
パターンの部分の反射光は明るく検出でき、さらに一方
向からの照明ではパターンの段差やパターン表面の凹凸
部分が暗くなるので第４図のように多方向から照明する
ことにより、段差や表面凹凸のある厚膜および薄膜配線
パターン２０２　、２０３の部分を明るく検出すること
ができる。一方で第５図のように直線偏光の光を使って
照明することにより、セラミック部２０１および薄膜配
線パターン２０３の部分では光が散乱するので反射光は
ランダムな偏光となるため、検出側に偏光板を置いても
セラミック部２０１および薄膜配線パターン２０３の部
分は明るく検出されるが、厚膜配線パターン２０２では
偏光がほとんど乱されないので検出側に偏光板１０５を
置くとほとんど光を通さずに暗く分離検出される。よっ
て多方向照明により検出した画像を適娼なしきい値で２
値化して抽出した厚膜配線パターン２０２および薄膜配
線パターン２０３を含む部分より偏光照明により偏光検
出した画像を２値化して抽出した厚膜配線パターン２０
２のみを取り除く画像処理を施すことにより、薄膜配線
パターン２０３のみを抽出できる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図ないし第８図により説明
する。

第１図は本発明によるパターン検出方法の第１の実施例
を示す構成図である。第１図において、２００は検出対
象である厚膜配線パターンおよび薄膜配線パターンを形
成したセラミック基板で、光源１０３の光を光ファイバ
を使って導き、リング状光フアイバライトガイド１０２
により対象物のセラミック基板２００を全周から照明す
る。その反射光を対物レンズ１０４でとらえ、光検出器
１０６で画像としてとらえる。光検出器１０６はＴＶカ
メラやリニアイメージセンサを使うことができる。光検
出器１０６の前には偏光板１０５が偏光板１０１の偏光
方向と直交するように置かれ、かつ偏光板１０５は光路
から退避させられるようになっている。検出した画像信
号はＡＤｆ換器１０７によりデジタル化され、２値化回
路１０８により２値画像に変換される。

２値化した画像はメモリ１０９または１１０に格納され
、ＡＮＤ回路１１１により処理されて、処理結果をメモ
リ１１２に格納するような構成である。

上記の構成で、まず偏光板１０５を光路から退避した状
態で光検出器１０６により画像の検出を行ない、適当な
しきい値を２値化回路１０８に与えて薄膜配線パターン
および厚膜配線パターンを含む部格納する。ここでは明
るく検出される薄膜および厚膜配線パターンを１′とし
、暗く検出される背景を′０″としている。つぎに偏光
板１０５を光路中に挿入し、この状態で光検出器１０６
により画像の検出を行ない、適当なしきい値を２値化回
路１０８に与えて厚膜配線パターンを抽出し、この画像
を画像格納用メモＩＪＩＩＯに格納する。ここでは明る
く検出される背景を′１″とし、暗く検出される厚膜配
線パターンを′０”としている。そして得られた画像格
納用メモＩＪ　１０９　、１１０の２つの画像をＡＮＤ
回路１１１でＡＮＤ処理して、薄膜配線パターンの部分
のみを画は格納用メモリ１１２に格納できる。

第２図は第１図のセラミック基板２００の断面側図であ
る。第２図において、厚膜工程で厚膜配縁パターン２０
２を形成したセラミックｆＲＩ２０１の上に、さらに薄
膜工程で薄膜配線パターン２０３が形成されている。厚
膜配線パターン２０２はパターン２Ｕ２ａ。

２０２ｂから成り、パターン２０２ａは例えばタングス
テンなどの材料でできたもので、その上のパターン２０
２ｂは薄膜配線パターン２０３とのコンタクトをうまく
とるために例えばＮｉＢなどの材料でメツキしたもので
ある。薄膜配線パターン２０３は例えばアルミなどの材
料をスパッタとエツチングにより形成したものである。

このようなセラミック基板２００に対して光を当てた場
合に、セラミック部２０１ではセラミックの表面および
内部で散乱してほぼ完全拡散反射する。一方の薄膜配線
パターン２０３では表面が荒れており、ある′Ｊ７Ｍ度
は光が散乱するがセラミックの表面はどではない。また
厚膜配扇パターン２０２は上記のように薄膜配線パター
ン２０３とのコンタクトをうまくとるために、パターン
２０２ａの表面をメツキしてパターン２０２ｂを形成し
ており、多少の凹凸はあるものの比較的に滑らかであり
、はぼ光を正反射する。

第゛３図は第１図の斜角照明検出の原理図であり、第４
図は第１図の周囲照明（多方向照明）検出のＩＪＫ理図
であり、第５図は第１図の偏光照明偏光検出の原理図で
ある。第３図において、第２因で説明した厚膜配線パタ
ーン２０２および薄膜配線パターン２０３を形成したセ
ラミック基板２００の光の反射状態を利用して、まず第
３図に示すように適当な開口数をもつレンズ１０４もし
くは照明光の照射角をライトガイド１０２などで適当に
調整することにより、セラミック部２０１の反射光（散
乱光）はほとんど側方に逃げて光検出器１０６で暗く検
出され、一方の厚膜および薄膜配線パターン２０２，２
０３を含む部分からの反射光は対物レンズ１０４を通し
て光検出器１０６で明るく検出できる。ただし第４図に
おいて、一方向からの照明では厚膜および薄膜配線パタ
ーン２０２　、２０３の段差やパターン表面の凹凸の部
分が暗くなるので、第４図に示すように多方向から周囲
照明することにより、段差や表面の凹凸を有する厚膜お
よび薄膜配縁パターン２０２　、２０３からの反射光を
明るく検出することができる。一方の第５図において、
偏光板１０１の直線偏光の光を使ってセラミック基板２
００を照明した場合には、第５図に示すようにセラミッ
ク部２０１および薄膜配線パターン２０３の部分では光
が散乱するので、反射光はランダムな偏光となる。この
ため光検出器１０６の側にどのように偏光板１０５を置
いてもセラミック部２０１および薄膜配線パターン２０
３の部分は光検出器１０６で明るく検出される。

これに対して厚膜配線パターン２０２では直葱偏光がほ
とんど乱されないので、第５図に示すように第１図の偏
光板１０１の偏光方向と直交するように偏光板１０５を
置くとほとんど光を通さずに暗く検出される。

本実施例によれば、偏光板１０５を光路に挿入または退
避させるだけで、偏光照明偏光検出または周囲照明（多
方向照明）検出による厚膜配線パターンまたは薄膜およ
び厚膜配線パターンを含む部分の２つの画像を得ること
ができるので、本パターン検出方法を簡単な構成で実現
することができる。

第６図は本発明によるパターン検出方法の第２の実施例
を示す構成図である。第６図において、第１図と同一符
号は相当部分を示すものとし、第１図の実施例で偏光板
１０５を光路に挿入または退避させたかわりに、ハーフ
ミラ−１２０を用いて周囲照明による薄膜および厚膜配
線パターン検出と偏光照明偏光検出による厚膜パターン
検出を同時に行なう構成例を示す。この構成で、セラミ
ック基板２００からの反射光の薄膜および厚膜配線パタ
ーン２０３　、２０２を含む部分はハーフミラ−１２０
を透過した光を光検出器１０６ａで検出し、ＡＤ変換器
１０７ａでＡＤ変換し、２値化回路１０８ａで２値化し
、その結果を１偉格納用メモＩＪ　１０９に格納する。

−方の厚膜配線パターン２０２はハーフミラ−１２０で
反射した光を偏光板１０５を通して光検出器１０６ｂで
検出し、ＡＤ変換器１０７ｂでＡＤ変換し、２値化回路
１０８ｂで２値化し、その結果を画像格納用メモリ１１
０に格納する。そしてＡＮＤ回路１１１によってメモリ
１０９　、１１０の２つの画像をＡＮＤ処理し、薄膜配
線パターン２０３のみを抽出して画像格納用メモリ１１
２に格納する。

本実施例によれば、ハーフミラ−１２０を使って周囲照
明（多方向照明）検出および偏光照明偏光検出による薄
膜および厚膜配線パターンと厚膜配線パターンとの２つ
の画像を同時にとれるので、パターン検出の高速化が可
能である。

第７図は本発明によるパターン検出方法の第３の実施例
を示す構成図である。第７図において、第６図と同一符
号は相当部分を示すものとし、第６図の実施例の偏光板
１０１のかわりに、直線偏光をもつレーザ３００を用い
た構成例を示す。また本実施例ではレーザ３００を一方
向からの照射のみとしたが、セラミック基板２００上の
厚膜および薄膜配線パターン２０２．２０３の段差や凹
凸が大きい場合には、レーザ３００を試料セラミック基
板２００のまわりに複数ならべて、多方向から照明して
もよい。この構成で、ライトガイド１０２およびレーザ
３００を用いたセラミック基板２００の反射光の周囲照
明検出および偏光照明偏向検出を第６図と同碌にして同
時に行なえる。

本実施例によれば、偏光照明に直線偏光レーザ３００を
用いているので、偏光照明偏光検出においても大きな光
量が得られ、高速検出が可能である。

第８図は本発明によるパターン検出方法の第４の実施例
を示す構成図である。第８図において、第６図と同一符
号は相当部分を示すものとし、第６図の実施例の光ファ
イバを用いたリング状ライトガイド１０２のかわりに、
ミラー１２２および放物面鏡４００を用いて周囲照明す
る構成例を示す。この構成で第６図と同様にしてセラミ
ック基板２００の周囲照明（多方向照明）検出および偏
光照明偏光検出を行なうことができる。

本実施例によれば、ミラー１２２によって周囲照明をす
るので光ファイバのような光損失がほとんどなく、また
放物面鏡４００により周囲照明を集光しているので大き
な照射光量かえられ、検出速度を上げることが可能とな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、セラミック基板上に厚膜配線パターン
および薄膜配線パターンが形成されている対象物から薄
膜配線パターンのみを検出できるので、薄膜配線パター
ンの精密な検査が可能となって製品の信頼性を確保でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパターン検出方法の第１の実施例
を示す構成図、第２図は第１図のセラミック基板の断面
例図、第３図は第１図の斜角照明検出の原理図、第４図
は第１図の周囲照明（多方同照明）演出の原理図、第５
図は第１図の偏光照明偏光検出の原理図、第６図は本発
明によるパターン検出方法の第２の実施例を示す構成図
、第７図は同じく第３の実施例を示す構成図、第８図は
同じく第４の芙織例を示す構成図である。 １０１・・・偏光板 １０２・・・リング状元ファイバライトガイド１０３・
・・光源　　　　　　１０４・・・対物レンズ１０５・
・・偏光板　　　　　１０６・・・光慣出器１０７・・
・ＡＤ変換器　　　１０８・・・２値化回路１０９．１
１０，１１２・・・画像格納用メモリ１１１・・・ＡＮ
Ｄ回路　　　１２０・・・ハーフミラ−１２２・・・ミ
ラー　　　　　２００・・・セラミック基板２０１・・
・セラミック部　　２０２・・・厚膜配線パターン２０
３・・・薄膜配線パターン ｚｏｏ−−−ｔラミ、、７−Ｊｋ才反 幣１図 ７０３、ＩＩυ、＋１２−匂シイ象牙号季円用メεす１
１１−−−　ＡＮＤ回路 第５図 〒２図 罰４図 ２０３−−−ｊ専月更ハ゛クーン ＤＺ 〒５図 ＩＪＩ 粥７図 ＪＯＯ−一一直本袈偏尤し−サ°′ 〒６図 ＋２０−ｍ−ハーフミラー 鞘δ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．厚膜配線パターンを形成したセラミック基板の上に
   更に薄膜配線パターンを形成した対象物を多方向から照
   明してその対象物の画像を検出し、その画像を２値化し
   て厚膜配線パターンおよび薄膜配線パターンを含む部分
   を抽出するとともに、対象物を直線偏光の光により照明
   してその対象物の画像を偏光板を用いて偏光検出し、そ
   の画像を２値化して厚膜配線パターンのみを抽出したの
   ち、抽出した厚膜配線パターンおよび薄膜配線パターン
   を含む部分より厚膜配線パターンのみを取り除く処理を
   施し、薄膜配線パターンのみを抽出するパターン検出方
   法。