JPH0238871A - 配線パターンの検査方法 - 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 従来の技術　　　　　　　　（第４〜６図）発明が解決
しようとする課題（第７．３図）課題を解決するための
手段 作用 実施例 本発明の一実施例　　　　（第１〜Ｃ図）発明の効果 〔概要〕 配線パターンの検査方法に関し、 スライスレベルを適切に設定して、基板に反りがある場
合でもこの基板上の配線の断面形状を精度よくパターン
化することを目的とし、ステージから基板面までの高さ
およびステージから該基板面上に形成された配線表面ま
での高さを測定する高さ測定手段からの出力信号を、前
記基板面の高さを基準として設定された所定のスライス
レベルと比較して、配線形成の良否を判定する配線パタ
ーンの検査方法において、前記スライスレベルの設定に
際し、基板面の高さが高い場合には咳スライスレベルが
高くなるような、また、基板面の高さが低い場合には、
該スライスレベルが低くなるような修正係数を設定し、
該修正係数を用いてスライスレベルの高さを修正するよ
うに構成している。

［産業上の利用分野〕 本発明は、配線パターンの検査方法に関し、特に、プリ
ン１−基板上に形成された配線パターンの形状を検査す
る配線パターンの検査方法に関する。

一般に、プリント基板上の配線パターンは設計データに
従って所定のパターン幅およびパターン高さで形成され
るが、製造工程中の各種要因によってはパターンの断線
、部分欠損といった形成不良部位が発生することがある
。このような不良部位を含むプリント基板は、製品の正
常動作を阻害するので検査段階で完全に排除されなけれ
ばならない。

〔従来の技術〕

従来のこの種の不良部位を発見する配線パターンの検査
方法としては、例えば以下に述べるようなものがある。

第４．５図は従来の方法が適用されたパターン検査装置
を示す図である。

第４図において、パターン検査装置（測定手段）１は、
レーザ光を照射する半可体レーザ２と、モータ３によっ
て回転駆動され、コリメートレンズ４をｉＪＴ！過して
きたレーザ光を反射する回転多面鏡５と、反射されたレ
ーザ光を集光する走査レンズ（１θレンズ）６と、走査
レンズ６からのレーザ光を反射して試料７上に厚くミラ
ー８と、基板１０およびこの基板１０上に形成された配
線１１からなる試料７を載置し、Ｘ−Ｙ方向への移動が
可能なステージ１２と、試ｆ４７表面で反射されたレー
ザ光をＰ　Ｓ　Ｄ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　５ｅｎｓｉｔｉ
ｖｅ　Ｄｅｖｉｃｅ）　１３の受光面１３．、Ｉシこ結
像する結像レンズ１４と、を備えて構成されるもので、
ＰＳＤ１３の受光面１３ａ４こ結像したレーデ光の位置
は、第５図に示すように、試料７表面の反１１面の高さ
に応して一対の端子１３ｂ、１３Ｃの間を移動する。そ
してこの移動により、端子１３ｂ、１１）Ｃの各々から
出力される信号ｊｌｓ１２の大きさは、（１）反射面が
Ａの裔さにあるとき１〉！２、（ＩＩ）Ｂの高さにある
ときｉ、＝ｉｚ（ＩＤ）Ｃの高さにあるときｉｌ＜１２
となる。

すなわち、ｉ、　　　ｉｚの関係でステージ１２から基
（反１０表面までの高さおよびステージ１２から配線１
１表面までの高さが表わされる。

１）ＳＤ１３からのｉｔ、ｉｚ　は、バッファ１５．１
６を介して減算回路（ｉｌ　　１ｚ）１７および加算回
路（＋、＋１ｚ）１８に加えられ、そして、割算回路１
９で次式■の演算を施された後、３次元パターン検知信
号Ｓ２として出力される。なお、Ｓｌは２次元パターン
検知信号（Ｓ＋　＝　（ｒ　（＋ｉ　ｚ））である。

１、−＝ｌｚ ３次元パターン検知信号Ｓ２は、第６図に示すように配
線ＩＩの断面形状に相似しているので、この３２とスラ
イスレベルとを比較することシこより配線１１の欠損部
位を識別することができる。ここで、スライスレベルの
大きさは、基板１０表面に相当する電位Ｖｓに一定の電
位Ｖａを加えた値が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の配線バク−〉・の検査
方法にあっζは、スライスレベルの大きさを設定するに
際し、Ｖｓに一定の電位Ｖａを加えた大きさとする構成
となっていたため、例えば基＋ｆｆ１ｌＯに反りがあっ
た場合に、スライスレベルと３２の関係が不適切となる
ことがあった。

このことを、第７．８図を参照しながら説明する。一般
に、金属配線が形成された試料７表面からのレーザ光の
反射ｊ噴量は、基板１０と配線１１との拡散の違いに起
因して一様ではない。すなわち、第７図に示すような反
りをもった試料７をパターン検査装置１で検査した場合
、得られたＳ２の波形は、第８図の如くとなる。第８図
において、破線（イ）は実際の基板１００表面に相当す
る線、仮想線（ロ）は複数の配線１１の表面を連続する
線、実線（ハ）は測定された基板ｌＯの表面を示す電位
Ｖｓである。

本来は一致すべき（イ）および（ハ）が一致しない理由
は、次のように説明される。すなわち、基板１０は若干
の透光性を持っており、この基板１０に照射されたレー
ザ光は基板１０内部に侵入して内部で拡散する。このた
め、基板ＩＯの表面ではレーザ光のスポット径が上記拡
散に伴って拡大される。

一方、配線１１は透光性はなく、したがって、レーザ光
のスポット径は拡大されずに微細な径を維持している。

このような拡散の違いを持つ基板１０および配線１１か
らの各々の反射レーザ光は、ＰＳＤ１３の受光面１３ａ
で受光されることとなるが、上述したように、基板１０
からの反射光は拡大されたスポット径で、また配線１１
からの反射光は微細なスポット径で各々受光される。Ｐ
ＳＤ１３は、これらの２つのスポット径を有するレーザ
光の結像位置に応じてｊｌ、ｌＺの大きさを変化させる
が、微細なスポット径に対しては応答性よ＜ｉｌ、ｉ２
が変化するものの、拡大されたスポット径に対しては１
１　１２の応答はにふくなる。したがって、拡大された
スボソ１−径によって作られるＶｓ（上述の（ハ））は
、実際の基板１０の反りよりも小さな変化幅となり、一
方、微細なスポット径によって作られる」二連の（ロ）
は実際の配線１１の表面高さに対応している。その結果
、実際の反りと一致しないＶｓに一定のＶａを加えてス
ライスレベルを設定した場合、反りの中央部でスライス
レベルが過小となり、反りのない部分でスライスしヘル
が過大となってしまう。１１に、過大部分で１よ、スラ
イスレベルが配線１１の表面レヘルを超えることもあり
、この場合、配線１１の検査はできない。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
スライスレベルを適切に設定して、基板に反りがある場
合でもこの基板上の配線の断面形状を精度よくパターン
化することを目的としている。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明では、上記目的を達成するために、ステージから
基板面までの高さおよびステージから該基（反面上に形
成された配線表面までの高さを測定する高さ測定手段か
らの出力信号を、前記基板面の高さを基準として設定さ
れた所定のスライスレベルと比較して、配線形成の良否
を判定する配線パターンの検査方法において、前記スラ
・イスレベルの設定に際し、基板面の高さが高い場合に
は該スライスレベルが高くなるような、また、基板面の
高さが低い場合には、該スライスレベルが低くなるよう
な修正係数を設定し、該修正係数を用いてスライスレベ
ルの高さを修正するように構成している。

〔作用〕 本発明では、基板面の尚さに応じてスライスレベルの値
が修正される。

したがって、例えば、反りを持った基板の検査に際して
は、その反りの中央部付近のスライスレベルが大きくな
るように、また反りのない部分では小さくなるように修
正される。その結果１１反りの有る場合でも配線の断面
形状が精度良くパターン化される。

〔実施例］ 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜３図は本発明に係る配線パターンの検査方法を適
用したパターン検査装置の一実施例を示す図である。な
お、本実施例で示すパターン検査装置は、従来例で述べ
たものと同一のものであり、従来例のものと相違する部
分を図示し、その部分について説明する。また、図示し
ない従来例と同一の部分の説明が必要となった場合には
従来例の図面を参照するものとする。

第１図は比較回路３０を示す図である。比較回路３０は
、３次元パターン検知信号Ｓｚ（従来例で作られたもの
と同一の信号）から基板１０のレベルＶＳを抽出する抽
出部３１と、Ｖｓに従って修正係数；（後述する）を演
算し、ことＶｓとの積を出力する係数演算部３２と、外
部から入力される配線切断平面高さｈと係数演算部３２
の出力信号（ζ（ＶＳ））との積を！！する乗算部３３
と、乗算部３３の出力信号（ｈ・ζ（Ｖｓ））にＶｓを
加算してスジ１スし・・−、ルＳ　Ｌを設定するスライ
スレベル設定部３４！：、ＳＬとＶＳとを比較し、ＳＬ
を超えたＶｓ　）ｅ□“ＩＩｏ“レベルとして２値化す
る比較部３５と、を歯えている。なお、比較部３５で２
値化された信号：よ検査配線パターン信号として図外の
判定装置に出°ノされる。

ここで、上述の係数演算部３２で演算されることＶＳと
の関係を表わすと第２図の如く示される。

第２図において、横軸はＶｓの人きざ、ずなわら、反り
を含む基板レベルであり、ＰＳＤ１３の出力１１．１２
の関係に対応している。具体的には０％でｉ、最大、１
□最小となり、５０％でｉ、＝ｉ。

となり、１００　％で１１最小、１２最大となる。市軸
はくの大きさであり、基板レベルＶｓのほぼ５０％に対
応する点がζ−１、Ｖｓの５０％〜１００％の範囲でζ
＞ｌ、Ｖｓの０％〜５０％の範囲でζく１となっている
。そして、直線Ｆは後述の設定方法に槌って右上りに引
かれており、基板レベルが大きくなる側（５０〜１００
％）では１を超えたζが求められる。このことは、反り
の中央部付近では、スライスレベルＳＬが大きくなるこ
とを示しており、中央部付近におけるＳＬの適正比が図
られる。

また、基準レベルが小さくなる側（０％〜５０％）では
、１以下のくが求められ、反りのない部分のスライスレ
ベルＳＬが小さ（なることを示している。Ｊ−なわら、
反りのない部分におけるＳ　Ｌの適正比が図られる。

このように本実施例で：よ、基板１００表面の高さに応
５て変化するζ（修正係数）を設定し、このζによって
スライスレベルを修正しているので、反りの中央部や反
り以外の部分におけるスライスＬ・ヘルの】δ正比が図
られ、配線１１の断面形状を精“ｙよくパターン化Ｃｐ
Ｈえば２値化）することができる。そ・７つ結果、配線
形状の検査を高い信頼性で（ｊ゛）ことが可１１ヒに、
−ろ。

１お、この設定方法としては、次のようにするごとが好
ましい。例えば、ステージ１２上に試料７（不良部位の
ない配′！！Ａ１１が形成されたもの）を載置し、この
試料７のａ置高さを変化させながら、その間の３２の値
を基板１０および配線１１毎にプロア・１・していく。

その結果、例えば第３図に示すよ・）なグラ−１が得ら
れ凸。第３図において、横軸は一式（′４了・））Ｉｉ
！置高さ、ｉα軸はＳ２の１直である。また、仮想線（
Ｇ）は基板１０によるプロント結果であり、足腺（ｌＩ
）は配線１１によるプロント結果である。

実線（１１）は配線１１の高さ変化に正確に追随してい
くが、仮想線（Ｇ）は基板１０の高さ変化に対して比較
的に応答性が悪く追随する。但し、応答性の悪さは安定
性が良いとも言えるので、仮想線（Ｇ）を基準として、
実線（）１）との間の差を例え：よ：ｈ＋　、ｈｚ　、
ｈ、＋の３ポイントで求める。なお、ポイント故はこの
限りではない。そして、求められたｈ＋、、ｈＺ、ｈＺ
に基づいて；の値を設定すればよい。すなわら、ｌｚ＜
ｈ２＜ｈ、だから、第２図に示すように右上りの直線Ｆ
が得られる。なお、ｈ、ｈ□、ｈ、の値によっては、Ｆ
は直線でなく曲線となる場合もあることは勿論である。

［発明の効果〕 本発明によれば、基数面の高さに応して変化する修正係
数を用いてスライスレベルを修正しているので、スライ
スレベルの大きさを通りに設定することができ、例えば
基板に反りがある場合でも、この基板上に形成された配
線の断面形状を精度よくパターン化することができる。

したがって、配線形状の検査を信頼性良く行うことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る配線パターンの検査方法を適
用した・・；ターン検査装置の一実施例を示す図であり
、 第１図はその要部の構成図、 第２図はその修正係数を示す図、 第３図はその修正係数を設定する方法を示す図である。 第４〜８図は従来例を示す図であり、 第４図はその全体構成図、 第５図はそのＰＳＤを含む要部の構成図、第６図はその
Ｓ、　、Ｓ２を示す図、 第７図はその反りを持った試料の断面図、第８図はその
問題点を説明する図である。 ｌ・・・・・・パターン検査装置（測定手段）、３０・
・・・・・比較回路、 Ｓ　Ｌ・・・・・・スライスレベル、 ζ・・・・・・（Ｃ正係数。 Ｓ ら：４各正イ憾 雨ご とイ系沓矢８設定Ｔゆ万ユ尺Σ示７ｍ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ステージから基板面までの高さおよびステージから該
   基板面上に形成された配線表面までの高さを測定する高
   さ測定手段からの出力信号を、前記基板面の高さを基準
   として設定された所定のスライスレベルと比較して、配
   線形成の良否を判定する配線パターンの検査方法におい
   て、前記スライスレベルの設定に際し、 基板面の高さが高い場合には該スライスレベルが高くな
   るような、 また、基板面の高さが低い場合には、該スライスレベル
   が低くなるような修正係数を設定し、該修正係数を用い
   てスライスレベルの高さを修正するようにしたことを特
   徴とする配線パターンの検査方法。