JPH11271233A

JPH11271233A - バイアホール検査装置

Info

Publication number: JPH11271233A
Application number: JP7703598A
Authority: JP
Inventors: Hideo Okada; 英夫岡田; Moritoshi Ando; 護俊安藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、絶縁層にバイアホールを開孔した
状態で、バイアホールの形状、開孔位置、エッチング残
渣を検出し、良否の判定を行うことができるバイアホー
ル検査装置を提供することを課題とする。【解決手段】バイアホール検査装置１００は、基板１
０に対して所定の入射角度で光を照射する光源１１ａ、
１１ｂ、基板１０からの反射光を集束、観測する集束レ
ンズ１２及びＣＣＤカメラ１３と、観測された画像信号
を二値化する二値化回路２１及び記憶回路２２と、二値
化された画像情報とビットマップデータとの排他的論理
和をとり、バイアホールに対応する画像成分のみを抽出
する排他的論理回路３１と、抽出された画像成分毎にラ
ベリングするラベリング回路３２と、画像成分毎に面積
を算出し、開孔面積の良否を判定する孔面積判定回路４
１と、画像成分から開孔位置の良否を判定する孔ずれ検
出回路５１と、を有して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビルドアップ多層基板
などの配線基板上のバイアホールの欠陥を検査するため
のバイアホール検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、集積回路の高集積化、多機能化に
より複雑な配線経路を多層構造としたビルドアップ多層
基板等が採用されるようになっている。一般に、多層配
線構造においては、配線層間に絶縁層が介在し、絶縁層
に設けられたバイアホールに金属層を充填形成すること
により、上層及び下層の金属配線層相互を電気的に接続
している。

【０００３】以下に、ビルドアップ多層基板の製造方法
について、図２０を参照して説明する。なお、図は、多
層基板の特定の層のみの製造方法を示すものであって、
一連のプロセスをコア基板の両面、もしくは、片面側に
順次繰り返すことにより、多層基板が実現される。ま
ず、図２０（ａ）に示すように、基板のコアとなる材料
（以下、コア材という）に、配線層を構成する銅等の金
属層、層間絶縁層を順次形成する。

【０００４】次いで、図２０（ｂ）に示すように、バイ
アホールを形成する所定の位置の層間絶縁層を露光、現
像し、層間絶縁層の上層及び下層に形成される金属層相
互を接続するための孔（バイアホール）を形成する。次
いで、図２０（ｃ）に示すように、無電解メッキ、電解
メッキを行い、バイアホール内部に露出する下層の金属
層に接続する上層の金属層を形成する。

【０００５】次いで、上層の金属層上にレジスト層を形
成し、露光、現像して、バイアホール部を含む所定の形
状にパターニングする。次いで、図２０（ｄ）に示すよ
うに、パターニングされたレジストをマスクとして用い
て、上層の金属層をエッチングし、バイアホール部分を
含む所定の形状にパターニングし、図２０（ｅ）に示す
ように、バイアホール部分の接続構造が完成する。

【０００６】上述した多層基板の製造方法の特徴は、従
来一般的に行われていたドリル加工による開孔プロセス
を用いることなく、エッチングによる開孔プロセスを採
用しているため、より微細なバイアホールを形成するこ
とができ、配線パターンを微細化して、集積回路の高集
積化を促進することができることにある。ところで、こ
のような多層基板においては、上述した製造プロセスに
おいて形成されるバイアホールの形状により、金属層相
互の接続状態が左右され、集積回路の品質に大きく影響
を与える。

【０００７】以下に、バイアホールの断面形状と接続状
態の良否との関係について、図２１を参照して説明す
る。上述した製造方法において、絶縁層の上面から下
面、すなわち下層の金属層に至る直立した開孔壁が形成
された、正常なバイアホールの場合には、図２１（ａ）
に示すように、上層の金属層はバイアホールを介して下
層の金属層に良好に接続する。

【０００８】これに対して、開孔プロセスにおけるエッ
チング不良により、バイアホールが下層の金属層にまで
達していない場合、あるいは、下層の金属層に良好に到
達せず、エッチング残渣が存在する場合には、図２１
（ｂ）、（ｃ）に示すように、上層の金属層はバイアホ
ールを介して下層の金属層と接続されず、あるいは、接
続はするものの良好な接触状態が実現さず、バイアホー
ルの欠陥を生じる。

【０００９】次に、従来のバイアホールの欠陥検出方法
について、図を参照して説明する。バイアホールの欠陥
を検出する方法としては、大別して、以下の３方法が知
られている。（１）電気的導通の可否による方法電気試験装置のプローブピンを、２つのバイアホールに
形成された上層の金属層に接触し、ピン間に試験電流を
流下することにより、電気的導通を検知し、図２１
（ｂ）に示したような導通不良のバイアホールを検出す
る。

【００１０】（２）絶縁層の蛍光反応を利用する方法例えば、特開平６−１６７４６１号公報、特開平６−３
１２９号公報、特開平６−１８４２７号公報等に記載さ
れているように、層間絶縁層を構成するポリイミドの蛍
光反応を利用し、下層の金属層が露出して蛍光を発しな
いバイアホール部分を画像情報として把握し、その面積
によりバイアホールの良否を判定する。

【００１１】すなわち、層間絶縁層として用いられるポ
リイミドは、紫外から青色の光（＝励起光）を照射する
と、入射光よりも波長の長い蛍光を発する特性を有して
いるため、この蛍光成分を観測することにより、絶縁層
部分あるいはバイアホール部分を画像情報として検出す
ることができる。ここで、観測装置としては、図２２
（ａ）に示すように、検査対象となる基板に紫外光を照
射する光源と、紫外光を基板に散乱照射するビームスプ
リッタと、基板から発する光を集束するレンズと、所定
の波長の光のみを通過させるフィルタと、フィルタを通
して観測される光を画像情報として検出するＣＣＤカメ
ラとを具備する装置を用いることができる。なお、フィ
ルタは、図２２（ｂ）に示すように、励起光を遮断し、
基板からの蛍光成分のみを透過するように特性が設定さ
れている。

【００１２】このような観測装置によれば、図２３
（ａ）上段に示すように、良好な断面形状を有するバイ
アホールの場合、絶縁層の上面側から照射される励起光
に対して、絶縁層部分は蛍光を発し、バイアホール部分
は内部に露出する下層の金属層により蛍光を発しない。
よって、観測される基板からの光は、絶縁層部分では反
射光と蛍光を含み、バイアホール部分では反射光のみと
なるため、図２３（ａ）中段及び下段に示すように、絶
縁層部分が明るく、金属層部分が暗い画像として検出さ
れる。

【００１３】一方、図２３（ｂ）上段に示すように、断
面形状が不良なバイアホールの場合、下層の金属層は、
絶縁層に被覆されているため、図２３（ｂ）中段及び下
段に示すように、励起光に対して、エッチングにより薄
く形成された絶縁層部分のみの明るさが低い画像として
検出される。検出画像は、図２３（ａ）、（ｂ）下段に
示した明るさの差に基づいて、二値化され、バイアホー
ル部分とそれ以外の部分とに判別し、バイアホールとし
て判別された部分の面積を計数することにより、予め設
定された許容値と比較してバイアホールの良否を判定す
る。

【００１４】（３）レーザー光を用いた検査方法例えば、特開平６−１１８０１２号公報に記載されてい
るように、レーザー光を基板に照射し、その反射光を検
知することにより、上述した（２）に記載の検出方法と
同様にバイアホールの良否を検出する。具体的には、レ
ーザー光を基板に照射した場合の反射光は、上述した
（２）に記載した蛍光を検出する場合に比較して、明る
さ信号のコントラストが大きいため、より正確なバイア
ホールの良否判定が行われる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したバイアホール
の欠陥検出方法においては、バイアホール部分での電気
的な導通の可否、及び、明るさの差異による判別という
方法を用いて、バイアホールの良否を判定することはで
きるが、例えば、図２１（ｃ）、図２３（ｃ）に示した
ように、バイアホール内部にエッチング残渣が存在する
状態を検出することができないという問題を有してい
る。すなわち、エッチング残渣が存在してるにもかかわ
らず、上層の金属層が下層の金属層と接触している場合
には、上記（１）の検出方法において電気的な導通が検
出され、また、良好なバイアホールと同等の明るさを有
する検出画像が得られるため、上記（２）の検出方法に
おいてバイアホールの欠陥と判定されない場合があっ
た。

【００１６】さらに、上記（３）の検出方法において
も、バイアホール内のエッチング残渣が薄くなるほど、
金属層とのコントラストが小さくなるため、その判定が
困難となり、また、反射光を検知する方式であるため、
絶縁層の下層が透過して観測され、バイアホール部分の
みの面積を計測することができないという問題を有して
いる。

【００１７】本発明は、上記問題を解決し、絶縁層にバ
イアホールを開孔した状態で、バイアホール内にエッチ
ング残渣が存在している場合には不良と判定することが
でき、不良と判定されたバイアホールに対して、再度開
孔プロセスを施すことにより、良好なバイアホールを形
成し、歩留まり及び信頼性の向上を図ることができるバ
イアホール検査装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、所定の形状に形成された金属層上
に絶縁層が積層され、前記金属層に連通するように前記
絶縁層に開孔されたバイアホールの良否判定を行うバイ
アホール検査装置において、前記絶縁層に対して、所定
の入射角度で照射光を照射し、前記絶縁層からの反射光
の明るさを観測して、画像信号として検出する観察手段
と、前記観察手段により観測された前記反射光の明るさ
に基づいて、前記画像信号を二値化して画像情報を生成
する二値化手段と、を具備し、前記画像情報に基づい
て、前記バイアホールの良否判定を行うことを特徴とし
ている。

【００１９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のバイアホール検査装置において、前記金属層の設計
形状情報に基づいて、前記画像情報に含まれる前記バイ
アホールに対応する画像成分を抽出し、該抽出された画
像成分毎にラベリングするラベリング手段と、前記ラベ
リングされた前記バイアホールに対応する成分の面積を
算出し、該算出された面積と、前記バイアホールの設計
アドレス情報に対応させて予め設定された前記バイアホ
ールの面積許容値とを比較し、前記バイアホールの面積
不良を判定する面積良否判定手段と、を有することを特
徴としている。

【００２０】また、請求項３記載の発明は、請求項1記
載のバイアホール検査装置において、前記画像情報に含
まれる前記バイアホールに対応する画像成分を、所定の
測長センサにより計測し、該計測結果と、予め設定され
た前記バイアホールの寸法許容値とを比較し、前記バイ
アホールの寸法不良を判定する寸法不良判定手段と、前
記バイアホールの設計アドレス情報に対応する前記バイ
アホールの有無を検出する有無検出手段と、を有するこ
とを特徴としている。

【００２１】また、請求項４記載の発明は、請求項１、
２又は３記載のバイアホール検査装置において、前記画
像情報に含まれる前記バイアホールに対応する画像成分
を、所定の倍率で拡大し、該拡大された画像成分と、前
記金属層の設計形状情報とを比較し、前記金属層の設計
形状の外にはみ出す前記画像成分を抽出することによ
り、前記バイアホールの位置不良を判定する位置不良判
定手段と、を有することを特徴としている。

【００２２】また、請求項５記載の発明は、請求項１、
２、３又は４記載のバイアホール検査装置において、前
記金属層が銅により形成され、かつ、前記照射光が赤外
光であって、前記照射光の前記所定の入射角度が、前記
バイアホール内部に露出する前記金属層に前記照射光が
直接照射されない角度に設定されていることを特徴とし
ている。

【００２３】また、請求項６記載の発明は、請求項１記
載のバイアホール検査装置において、前記金属層が銅に
より形成され、かつ、前記照射光が紫外光であることを
特徴としている。さらに、請求項７記載の発明は、請求
項2又は3記載のバイアホール検査装置において、前記バ
イアホールの設計アドレス情報が、前記観察手段による
照射光として、前記絶縁層に対して、垂直方向から紫外
光を照射し、前記絶縁層からの反射光の明るさを観測し
て、画像信号として検出し、観測された前記反射光の明
るさに基づいて、前記画像信号を二値化して画像情報を
生成し、該画像情報を縮小処理することにより作成され
るものであることを特徴としている。

【００２４】そして、請求項８記載の発明は、所定の形
状に形成された金属層上に絶縁層が積層され、前記金属
層に連通するように前記絶縁層に開孔されたバイアホー
ルの良否判定を行うバイアホール検査装置において、前
記絶縁層に対して、垂直方向から第１の紫外光を照射
し、前記絶縁層からの第１の反射光の明るさを観測し
て、第１の画像信号として検出する第１の光学系と、所
定の入射角度で第２の紫外光を照射し、前記絶縁層から
の第２の反射光の明るさを観測して、第２の画像信号と
して検出する第２の光学系とを有する観察手段と、前記
観察手段により観測された前記第１の反射光の明るさに
基づいて、前記第１の画像信号を二値化して第１の画像
情報を生成する第１の二値化手段と、前記観察手段によ
り観測された前記第２の反射光の明るさに基づいて、前
記第２の画像信号を二値化して第２の画像情報を生成す
る第２の二値化手段と、前記第１の画像情報に含まれる
前記バイアホールに対応する画像成分を、所定の倍率で
縮小し、前記バイアホールのアドレス情報を作成するア
ドレス情報作成手段と、前記第２の画像情報の前記バイ
アホールに対応する画像成分と、前記アドレス情報とを
比較し、前記バイアホールの良否判定を行う良否判定手
段と、を具備することを特徴としている。

【００２５】本発明のバイアホール検査装置によれば、
照射光として赤外光を用い、バイアホール内部に露出す
る下層の金属層に直接照射しない入射角度で照射するこ
とにより、絶縁層及びエッチング残渣に被覆された下層
の金属層表面で反射した反射光のみが観測されるため、
生成された画像情報からバイアホール内部に存在するエ
ッチング残渣を検出することができ、バイアホールの良
否を判定することができる。

【００２６】また、照射光として紫外光を用い、バイア
ホールが形成された絶縁層（基板）に所定の入射角度で
照射することにより、バイアホールの開孔上端及びバイ
アホール内部に存在するエッチング残渣からの正反射光
のみが観測されるため、生成された画像情報からバイア
ホール内部に存在するエッチング残渣を検出することが
でき、バイアホールの良否を判定することができる。

【００２７】また、生成された画像情報及び設計データ
に基づいて、バイアホールの開孔位置ずれを検出するこ
とにより、上記面積による良否判定に加え、開孔位置ず
れを生じているバイアホールをも検出、判定することが
できる。さらに、紫外光を基板に対して垂直に照射する
ことにより、下層の金属層からの反射光による明るさを
低減させ、絶縁層からの反射光及び蛍光による明るさを
増大させることができ、絶縁層に形成されたバイアホー
ル部分のみが強調された画像情報が生成されるため、こ
の画像情報を縮小することにより、設計データを用いる
ことなく、バイアホールのアドレス情報を作成すること
ができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】まず、本発明に係るバイアホール
検査装置に適用される観測手段の基本構成について、図
１を参照して説明する。図１（ａ）に示すように、本願
発明に係るバイアホール検査装置に適用される観察手段
は、複数の光源１１ａ、１１ｂと、集束レンズ１２と、
ＣＣＤカメラ１３と、を有し、特に、光源１１ａ、１１
ｂが、基板１０に対して所定の傾斜角度（入射角度）を
有する光を、異なる複数の方向から照射するように設け
られている。

【００２９】なお、従来技術において説明したように、
光源１１ａ、１１ｂとしては、例えば紫外光や赤外光等
が用いられる。集束レンズ１２は、基板１０から発する
光を集束し、ＣＣＤカメラ１３に入射させる。ＣＣＤカ
メラ１３は、基板１０から発する光を、画像情報として
検出する。

【００３０】（第１の基本原理）次いで、このような観
測手段を適用し、光源１１ａ、１１ｂから照射される照
射光として赤外光を用いた場合に、基板１０に形成され
るバイアホールの断面形状と、基板１０に対する照射光
の入射角度との関係について、図１（ｂ）を参照して説
明する。なお、金属層として銅を適用した場合を示す。

【００３１】図１（ｂ）に示すように、ビルドアップ多
層基板のコア材１０ａ上に形成された金属層１０ｂを被
覆する層間絶縁層（以下、単に絶縁層という）１０ｃに
バイアホール１０ｄが開孔された断面形状を有する基板
１０に対して、照射光の入射角度（基板垂直軸を基準と
した傾斜角度）θ１は、バイアホール１０ｄ内部に露出
する金属層１０ｂを直接照射しない角度に設定される。

【００３２】すなわち、層間絶縁層１０ｃの厚さとバイ
アホール１０ｄの開孔径によって規定される角度（光
の入射角度θ１）以上に照射光の角度を設定した場合、
絶縁層１０ｃの上面に直接入射する光、、は、絶
縁層１０ｃの上面において反射するか、絶縁層１０ｃ内
に入射し、金属層１０ｂ及びバイアホール１０ｄの開孔
壁の界面で全反射し、絶縁層１０ｃの上面から基板垂直
軸に対して傾斜角を有して放射される。

【００３３】また、バイアホール内部に入射する光、
は、開孔壁内面において多重反射するか、層間絶縁層
１０ｃ内に入射して、上述した光、と同様に、層間
絶縁層１０ｃの上面から傾斜角を有して放射される。次
いで、上述したように、照射光の入射角度をθ１として
基板に照射した場合に、ＣＣＤカメラにより検出される
画像情報について、図２を参照して説明する。

【００３４】図２（ａ）下段に示すように、層間絶縁層
１０ｃの上面から下層の金属層１０ｂに至る開孔壁が直
立して形成された正常なバイアホール１０ｄの場合、光
は層間絶縁層１０ｃと金属層１０ｂとの界面で反射する
が、金属層１０ｂの表面は均一ではなく細かな凹凸を有
しているため光の乱反射が生じる。そして、基板垂直軸
方向に反射し、層間絶縁層１０ｃを透過して放射された
光、あるいは、バイアホール１０ｄ方向に反射した光の
うち、バイアホール１０ｄの開孔壁面で基板垂直軸方向
に屈折した光が、ＣＣＤカメラにより検出される。

【００３５】そのため、金属層１０ｂを被覆して形成さ
れた層間絶縁層１０ｃのみの反射光が検出され、バイア
ホール１０ｄ内に露出する金属層１０ｂは反射光が検出
されないこととなり、図２（ａ）中段に示すように、バ
イアホール１０ｄ内部に露出する金属層１０ｂの領域の
みが暗く観測された検出画像が得られる。すなわち、図
２（ａ）上段に示すように、明るさの分布（光量分布）
は、バイアホール１０ｄの開孔径と略同等の範囲のみが
低く、それ以外では高く検出される。

【００３６】一方、図２（ｂ）下段に示すように、バイ
アホール１０ｄ´内部にエッチング残渣１０ｃ´が存在
する欠陥バイアホールの場合、上述したように、光は層
間絶縁層１０ｃと金属層１０ｂとの界面で乱反射する
が、基板垂直軸方向に反射した光及びバイアホール１０
ｄの開孔壁面で屈折した光に加え、バイアホール１０ｄ
´内に存在するエッチング残渣１０ｃ´と金属層１０ｂ
との界面においても同様の反射が生じるため、バイアホ
ール１０ｄ´内部から放射される光もＣＣＤカメラによ
り検出される。

【００３７】したがって、図２（ｂ）中段及び上段に示
すように、バイアホール１０ｄ´内の金属層１０ｂが露
出する領域のみが暗く観測され、明るさが低く検出され
る。さらに、図２（ｃ）下段に示すように、バイアホー
ル１０ｄ゜の開孔壁がオーバーエッチングされて、金属
層１０ｂとの界面近傍の層間絶縁層１０ｃがえぐれた欠
陥バイアホールの場合、上述したように、光は層間絶縁
層１０ｃと金属層１０ｂとの界面で乱反射するが、基板
垂直軸方向に反射した光に加え、バイアホール１０ｄ゜
内のオーバーエッチング部１０ｃ°を介してバイアホー
ル１０ｄ゜内に透過した光が金属層１０ｂ表面で反射す
るため、層間絶縁層１０ｃの領域に加え、バイアホール
１０ｄ゜の部から放射される光もＣＣＤカメラにより検
出される。

【００３８】また、バイアホール１０ｄ゜内のオーバー
エッチング部１０ｃ゜に透過した光は、金属層１０ｂ表
面で反射するが、バイアホール１０ｄの開孔壁面で屈折
して、基板垂直軸方向には放射されない。そのため、金
属層１０ｂを被覆して形成された層間絶縁層１０ｃ領域
及びバイアホール１０ｄ゜の内方のリング状の領域のみ
反射光が検出され、バイアホール１０ｄ゜の中心領域及
びオーバーエッチング部１０ｃ゜に対応する領域では反
射光が検出されないこととなり、図２（ｃ）中段に示す
ように、バイアホール１０ｄ゜の内周領域が明るく、外
周領域が暗く観測された検出画像が得られる。

【００３９】以上に説明した第１の基本原理によれば、
検出画像において、欠陥バイアホールの場合には、暗く
検出される領域が正常なバイアホールの場合に比較して
小さく、あるいは大きく観測されるため、この領域の面
積あるいは領域の所定の方向の長さを計測することによ
り、バイアホールの良否の判定を行うことができる。な
お、第１の基本原理においては、金属層として銅を用
い、照射光として赤外光を用いた場合の検出画像の例を
示したが、これは以下の理由による。

【００４０】すなわち、図３に示すように、銅は、波長
の長い光に対して高い反射率を示す反射分光特性を有し
ている。したがって、金属層として銅を、照射光として
赤外光を用いることにより、絶縁層に被覆された金属層
を強い明るさで検出することができるため、バイアホー
ル内に露出する金属層とのコントラストを大きくするこ
とができ、後述する検出画像の処理を容易に行うことが
できる。

【００４１】（第２の基本原理）次に、光源１１ａ、１
１ｂから照射される照射光として紫外光を用いた場合
に、ＣＣＤカメラにより検出される画像情報について、
図４を参照して説明する。なお、上述した第１の基本原
理と同様に、金属層として銅を適用した場合を示す。

【００４２】図４（ａ）下段に示すように、正常なバイ
アホール１０ｄの場合、基板に対して所定の入射角度θ
２で照射される光は、層間絶縁層１０ｃ表面及びバイア
ホール１０ｄ内に露出する金属層１０ｂ表面のような水
平面において反射するが、正反射光は入射角度θ２に依
存するため、基板垂直軸方向へは反射しない。一方、バ
イアホールの開孔上端部（層間絶縁層上面のバイアホー
ル開孔端部）のように角度が変化する部分においては、
わずかながら傾斜面を有するため、正反射光が基板垂直
軸方向に放射される。

【００４３】そのため、ＣＣＤカメラにより基板からの
正反射光のみを検出することにより、バイアホールの開
孔上端部からの正反射光のみが検出され、層間絶縁層及
びバイアホール１０ｄ内に露出する金属層１０ｂからの
正反射光は検出されないこととなり、図４（ａ）中段に
示すように、バイアホール１０ｄの開孔上端部のみが明
るく観測された検出画像が得られる。

【００４４】すなわち、図４（ａ）上段に示すように、
光量分布は、バイアホール１０ｄの開孔上端部と略同等
の範囲のみが高く、それ以外では低く検出される。な
お、紫外光は、金属層、特に銅に対する反射率が極めて
低いため、バイアホール内部に露出する金属層に対応す
る範囲では絶縁層の明るさよりも低く検出される。一
方、図４（ｂ）下段に示すように、バイアホール１０ｄ
´内部にエッチング残渣１０ｃ´が存在する欠陥バイア
ホールの場合、上述したように、開孔上端部において基
板垂直軸方向に正反射する光が生じるが、これに加え
て、バイアホール１０ｄ´内に存在するエッチング残差
１０ｃ´のうち所定の傾斜角を有する領域においても同
様の正反射が生じるため、バイアホール１０ｄ´内部か
ら放射される光もＣＣＤカメラにより検出される。

【００４５】そのため、図４（ｂ）中段及び上段に示す
ように、開孔上端部及びバイアホール１０ｄ´内のエッ
チング残渣の特定の領域のみが明るい２重のリングが観
測され、明るさが強く検出される。さらに、図４（ｃ）
下段に示すように、バイアホール１０ｄ゜の開孔壁がオ
ーバーエッチングされた欠陥バイアホールの場合、上述
したように、開孔上端部において基板垂直軸方向に正反
射する光が生じるが、これに加えて、オーバーエッチン
グ部１０ｃ゜を形成する開孔壁面においても基板垂直軸
方向に正反射が生じるため、バイアホール１０ｄ゜の外
周領域から放射される光もＣＣＤカメラにより検出され
る。

【００４６】そのため、バイアホール１０ｄ゜を形成す
る開孔上端部及びバイアホール１０ｄ゜の外方のリング
状の領域のみが明るい２重のリングが観測され、明るさ
が強く検出される。以上に説明した第２の基本原理によ
れば、検出画像において、欠陥バイアホールの場合に
は、明るく検出される領域が２重のリング状に観測され
るため、このリング形状の有無を判別することによりバ
イアホールの良否の判定を行うことができる。

【００４７】次に、本発明に係るバイアホール欠陥検出
方法及びその検査装置について実施例を示して詳しく説
明する。（実施例１）本発明に係るバイアホール検査装置の第１
の実施例について、図５を参照して説明する。なお、本
実施例は、上述した第１の基本原理に対応する。

【００４８】図５に示すように、本実施例のバイアホー
ル検査装置１００は、観察手段１を構成する光源１１
ａ、１１ｂ、集束レンズ１２及びＣＣＤカメラ１３と、
二値化手段２を構成する二値化回路２１及び記憶回路２
２と、ラベリング手段３を構成する排他的論理回路（Ｅ
ＸＯＲ）３１と、ラベリング回路３２と、面積良否判定
手段４を構成する孔面積判定回路４１と、位置不良判定
手段５を構成する孔ずれ検出回路５１と、を有して構成
されている。

【００４９】観察手段１は、上述した基本原理において
説明したように、検査対象となる基板１０に対して所定
の入射角度で照射光を照射する複数の光源１１ａ、１１
ｂと、基板１０上で反射し、観察軸方向（基板垂直軸方
向）に放射された光を集束する集束レンズ１２と、基板
１０から反射される光を検出し、アナログ画像信号ａを
出力するＣＣＤカメラ１３と、を有して構成されてい
る。

【００５０】ここで、検査対象となる基板１０は、従来
技術において説明したように、一連の多層基板の製造プ
ロセスにおいて、下層の金属層上に形成された層間絶縁
層に所定のバイアホールを開孔した状態の中間製造物で
あり、また、照射光として赤外光を用い、かつ、基板に
形成される層間絶縁層の下層の金属層として銅を用い
る。そして、照射光の入射角度は、第１の基本原理にお
いて説明したように、基板に形成されたバイアホール内
に露出する下層の金属層を直接照射しない角度に設定さ
れている。

【００５１】二値化回路２１は、ＣＣＤカメラ１３から
のアナログ画像信号ａに基づいて、所定の閾値を設定
し、検出された明るさに応じて二値化した二値化画像信
号ｂを生成する。すなわち、図２の上段に示した光量分
布において、絶縁層に被覆された金属層領域を示す明る
い範囲と、バイアホール内部に露出する金属層領域を示
す暗い範囲とを差別化するために、閾値ｔｈ１を設定し
て二値化する。

【００５２】記憶回路２２は、二値化回路２１からの二
値化画像信号ｂを記憶し、後述する処理の対象となる画
像情報ｃとして整理する。排他的論理回路３１は、二値
化手段２からの二値化された画像情報ｃと、層間絶縁層
の下層に形成される金属層の形状に関する設計データ
（ビットマップデータ）との排他的論理和処理（ＥＸＯ
Ｒ）を行い、バイアホール内部に露出する金属層に対応
する画像成分のみを抽出する。

【００５３】ラベリング回路３２は、排他的論理回路３
１により抽出された画像成分毎にラベリングを行い、バ
イアホール内部に露出する金属層を個別化する。孔面積
判定回路４１は、ラベリングされた各金属層の画像情報
毎ごとに面積を算出し、予めアドレスデータに対応して
設定されたバイアホールの開孔面積及びその許容範囲を
参照して、バイアホールの開孔面積の良否を判定する。

【００５４】孔ずれ検出回路５１は、ラベリングされた
各金属層の画像情報を所定の倍率で拡大し、この拡大画
像と、ビットマップデータにより設定された領域とを比
較し、拡大画像がビットマップデータの領域外にはみ出
す金属層を抽出して、バイアホールの開孔位置の良否を
判定する。次に、上述した第１の実施例のバイアホール
検査装置におけるバイアホールの良否判定処理の手順に
ついて、図６のフローチャート、及び、図７から図１１
を参照して説明する。

【００５５】まず、上述した基本原理において説明した
ように、観察手段１によりバイアホールが形成された基
板１０を画像情報として検出する（Ｓ１１）。具体的に
は、図７上段に示すような断面形状を有する基板１０に
おいて、赤外光を所定の入射角度で照射し、その反射光
を明るさ情報を含む画像信号として把握する。ここで、
図７中段は観測された光量分布であって、下層の金属層
１０ｂ上に絶縁層１０ｃが被覆された領域Ｒ１は、明る
く観測され、コア材１０ａ上に絶縁層１０ｃが直接形成
された領域Ｒ２では、暗く観測される。一方、バイアホ
ール１０ｄ内部に下層の金属層１０ｂが露出する領域Ｒ
３では、領域Ｒ２よりも暗く観測される。したがって、
ＣＣＤカメラにより撮像される画像は、図７下段に示す
ように、下層の金属層１０ｂの形状に対応する領域Ｒ１
において明るく、コア材１０ａ上に直接形成された絶縁
層１０ｃに対応する領域Ｒ２、及び、バイアホール１０
ｄ内部に露出する下層の金属層１０ｂに対応する領域Ｒ
３において暗く観察される。

【００５６】次いで、二値化手段２により観察手段１か
らの画像信号を二値化して画像情報を作成する（Ｓ１
２）。具体的には、二値化回路２１により、図７中段に
示したように観測された光量分布に対して閾値ｔｈを設
定し、図８に示すように、明るさの強い領域Ｒ１を白画
像、明るさの弱い領域Ｒ２、Ｒ３を黒画像となるよう
に、画像信号を二値化し、記憶回路２２に画像情報とし
て格納する。ここで、図８に示した二値化された画像情
報は、便宜上、図７下段に示した観察画像とは異なって
示されている。

【００５７】図８に示した二値化された画像情報におい
て、領域Ｒ１１からＲ１５は、下層の金属層１０ｂ上に
形成された絶縁層１０ｃを示し、下層の金属層１０ｂの
パターン形状に対応している。また、領域Ｒ３１からＲ
３４は、それぞれ、絶縁層１０ｃに開孔されたバイアホ
ール１０ｄ内部に露出する下層の金属層１０ｂを示し、
領域の大きさがバイアホール１０ｄの形状に対応してい
る。領域Ｒ２０は、コア材１０ａ上に直接形成された絶
縁層１０ｃを示す。

【００５８】ここで、図８に示した画像情報において、
領域Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２４は図２３（ａ）に示した正
常なバイアホール１０ｄに対応し、領域Ｒ２３は図２３
（ｃ）に示した内部にエッチング残渣が存在するバイア
ホール１０ｄ´に対応する。また、観察手段１により観
測されなかった領域１５上のバイアホールは図２３
（ｂ）に示した開孔部が下層の金属層１０ｂに達してい
ないエッチング不良のバイアホール１０ｄ´に対応す
る。

【００５９】次いで、ラベリング手段３により二値化手
段２により生成された画像情報のバイアホールに対応す
る成分についてラベリングを行う（Ｓ１３）。具体的に
は、排他的論理和回路３１により、図８に示した画像情
報と、図１０（ａ）に示すような下層の金属層１０ｂの
形状に関するビットマップデータとの排他的論理和処理
を行い、バイアホール内部に露出する金属層１０ｂに対
応する画像成分（領域Ｒ２１からＲ２４に相当する）の
みを抽出し、ラベリング回路３２により、図９に示すよ
うに、各画像成分毎に便宜的な番号ｒ１〜ｒ４をラベリ
ングして個別化する。

【００６０】次いで、面積良否判定手段４により、ラベ
リングされた各画像成分ｒ１〜ｒ４毎に面積量を算出し
（Ｓ１４）、算出された面積が、予め設定されたバイア
ホールの面積の許容範囲内にあるか否かに応じて（Ｓ１
５）、バイアホールの良否を判定する。具体的には、孔
面積判定回路４１により、図９に示した各画像成分ｒ１
〜ｒ４毎に面積を画素量で算出するとともに、図１０
（ｂ）に示すようなバイアホールの形成位置に関するア
ドレスデータＤ１〜Ｄ５に対応付ける。ここで、各アド
レスデータＤ１〜Ｄ５には、予め対応するバイアホール
の面積が画素量として設定され、各画像成分ｒ１〜ｒ４
毎に算出された面積と、アドレスデータＤ１〜Ｄ５に設
定された面積及びその許容範囲とを比較し（Ｓ１５）、
各バイアホールの開孔面積の良否を判定する。

【００６１】すなわち、表１に示すように、各画像成分
ｒ１〜ｒ４毎に画素量で算出された面積が、１００、２
０、１００、９０画素であり、各画像成分ｒ１〜ｒ４が
アドレスデータＤ１〜Ｄ５に対応し、各アドレスデータ
Ｄ１〜Ｄ５に設定された面積が１００画素、その許容範
囲が８０〜１００画素である場合、画像成分ｒ１、ｒ
３、ｒ４に対応するバイアホールは正常と判定され、画
像成分ｒ２に対応するバイアホールは面積不足であるた
め欠陥と判定される。一方、画像成分として抽出されな
かったアドレスデータＤ３に対応するバイアホールにつ
いては、面積がないため欠陥と判定される。

【００６２】

【表１】

【００６３】また、上述した面積良否判定手段４によ
る、バイアホールの面積良否判定処理とは別に、あるい
は平行して、位置不良判定手段５により、ラベリングさ
れた各画像成分ｒ１〜ｒ４を所定の倍率で拡大処理し
（Ｓ１６）、拡大された画像成分が、予め設定された下
層の金属層の形成領域からはみ出すか否かに応じて（Ｓ
１７）、バイアホールの良否を判定する。

【００６４】具体的には、孔ずれ検出回路５１により、
図９に示した各画像成分ｒ１〜ｒ４を図１１（ａ）に示
すように、位置ずれが検出できる程度に拡大し、図１０
（ａ）に示したビットマップデータにより設定された金
属層の形成領域とを比較してはみ出す領域を図１１
（ｂ）に示すように抽出する。すなわち、形成位置がず
れて形成されたバイアホールに対応する画像成分ｒ３、
ｒ４がビットマップデータにより設定される領域外には
み出す程度に拡大処理し、そのはみ出した画素成分ｒ３
´、ｒ４´を抽出することにより、バイアホールの開孔
位置の良否を判定する。

【００６５】したがって、上述した面積良否判定処理及
び開孔位置良否判定処理により、基板に形成されたバイ
アホールを多面的に良否判定することができ（Ｓ１
８）、不良と判定されたバイアホールに対して、再度開
孔プロセスを施すことにより、良好なバイアホールを形
成し、歩留まり及び信頼性の向上を図ることができる。（実施例２）次に、本発明に係るバイアホール検査装置
の第２の実施例について、図１２を参照して説明する。
なお、上述した第１の実施例と同等の構成については、
同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００６６】図１２に示すように、本実施例のバイアホ
ール検査装置は、図示を省略した観察手段１及び二値化
手段２と、寸法不良判定手段６を構成するラジアルマッ
チング回路６１と、有無検出手段７を構成する孔有無検
査回路７１と、を有して構成されている。ラジアルマッ
チング回路６１は、二値化手段２からの画像情報ｃに対
して、図１４（ａ）に示すような放射状の測長センサＳ
により画像全体を測長し、予め設定された基板に関する
諸寸法と比較し、基板に形成されたバイアホールの形
状、開孔位置について良否を判定する。

【００６７】孔有無検査回路７１は、ラジアルマッチン
グ回路６１により正常と判定された画像成分について、
バイアホールの開孔位置に関するアドレスデータに対応
する画像成分を検出し、バイアホールの有無について判
定する。次に、上述した第２の実施例のバイアホール検
査装置におけるバイアホールの良否判定処理の手順につ
いて、図１３のフローチャート、及び、図１４を参照し
て説明する。まず、上述した第１の実施例において説明
したように、観察手段１によりバイアホールが形成され
た基板１０を画像信号として検出し（Ｓ２１）、次い
で、二値化手段２により二値化して画像情報ｃを作成す
る（Ｓ２２）。

【００６８】次いで、寸法不良判定手段６により画像情
報ｃ全体を図１４（ａ）に示す放射状の測長センサＳに
より測長し、測長センサＳの測長方向のすべてにおい
て、予め設定された設計寸法と比較しその比較結果によ
り、バイアホールの形状及び開孔位置の良否を判定する
（Ｓ２３）。具体的には、図１４（ｂ）に示すように、
測長センサＳにより、バイアホールに対応する領域Ｒ２
１からＲ２４及び金属層の形状に対応する領域Ｒ１１か
らＲ１５を放射状に測長し、所定の設計寸法と比較す
る。すなわち、領域Ｒ１１及びＲ２１は、設計寸法と一
致するため正常と判定され、領域Ｒ１２は、設計寸法よ
り小さいため欠陥と判定され、領域Ｒ１３は、測長不可
のため正常と判定され、領域Ｒ１４は、バイアホールに
対応する領域Ｒ２４との間隔が狭いため欠陥と判定さ
れ、領域Ｒ２５は、絶縁層と結合して設計寸法よりも長
いため、欠陥と判定される。

【００６９】次いで、位置不良判定手段７により寸法不
良判定手段６において正常と判定された画像成分と、バ
イアホールの開孔位置に関するアドレスデータとを比較
し、アドレスデータに対応して画像成分が存在するか否
かにより（Ｓ２４）、バイアホールが正常に形成されて
いるか否か、すなわちバイアホールの有無を判定する
（Ｓ２５）。

【００７０】具体的には、孔有無検査回路７１により、
図１０（ｂ）に示したアドレスデータＤ１からＤ５と、
ラジアルマッチング回路６１により正常と判定されたバ
イアホールに対応する画像成分Ｒ１１及びＲ２１と、Ｒ
１３とを比較し、対応付けができ、正常なラジアルコー
ドが発生する画像成分Ｒ１１及びＲ２１については、正
常なバイアホールと判定され、対応付けができず、ラジ
アルコードが発生しない領域Ｒ１３については欠陥と判
定される。

【００７１】したがって、上述した第１の実施例に示し
たような、領域の面積を画素量として算出する方法に代
えて、ラジアルマッチング法を用いることにより、バイ
アホールを多面的に良否判定することができる。（実施例３）次に、本発明に係るバイアホール検査装置
の第３の実施例について、図１５から図１７を参照して
説明する。なお、上述した実施例と同等の構成について
は、同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００７２】本実施例は、上述した実施例において参照
されるバイアホールの開孔位置に関するアドレスデータ
を基板に形成されたバイアホールから生成することを特
徴としている。図１５に示すように、本実施例のバイア
ホール検査装置１００は、観察手段１を構成する光源１
１ａ、１１ｂ、１１ｃ、集束レンズ１２及びＣＣＤカメ
ラ１３と、二値化手段２を構成する二値化回路２１及び
記憶回路２２と、アドレスデータ生成回路８１と、を有
して構成されている。

【００７３】観察手段１は、検査対象となる基板１０に
対して所定の入射角度で照射光を照射する複数の光源１
１ａ、１１ｂと、基板１０に対して垂直な照射光を照射
する光源１１ｃ及びビームスプリッタと、基板１０から
の反射光を集束する集束レンズ１２と、反射光を検出
し、アナログ画像信号を出力するＣＣＤカメラ１３と、
を有して構成されている。

【００７４】ここで、光源１１ｃからの照射光として紫
外光（青照明）を用い、かつ、基板に形成される層間絶
縁層の下層の金属層として銅を用いる。なお、光源１１
ａ及び１１ｂは、上述した実施例に対応させたものであ
って、本実施例のアドレスデータの生成処理においては
使用されない。二値化回路２１及び記憶回路２２は、上
述した実施例と同様に、観察手段１により検出されたア
ナログ青照明画像信号ａ´を二値化して、画像情報ｃ´
を生成、記憶する。

【００７５】アドレスデータ生成回路８１は、二値化手
段２により生成された画像情報ｃ´を縮小し、基板に形
成されたバイアホールの開孔位置に対応したアドレスデ
ータを生成する。すなわち、従来の技術においても説明
したように、基板１０に対して紫外光を垂直に照射する
と、下層の金属層を構成する銅の反射率が低いため、Ｃ
ＣＤカメラ１３により観測されるバイアホールの画像は
暗くなる。また、絶縁層は、下層の金属層の有無に関わ
らず、上面で反射するか、あるいは照射光を吸収して蛍
光を発するため、明るい画像として観測される。そし
て、バイアホール内部に存在するエッチング残渣は薄い
ため、蛍光が十分に生じず、暗く観測される。

【００７６】そのため、図１６（ａ）に示すように、基
板１０に対して斜めから赤外光を照射した場合の観察画
像ではエッチング残渣が存在するバイアホールでは、対
応する領域Ｒ３１の面積が、正常なバイアホール（Ｒ３
２）に比較して小さく観測されるが、紫外光を垂直に照
射した場合には、図１６（ｂ）に示すように、検出され
る明るさがわずかに強くなるものの、対応する領域Ｒ４
１の面積は、正常なバイアホール（Ｒ４２）に比較して
同等に観測される。

【００７７】したがって、二値化手段２により生成され
る画像情報ｃ´のバイアホールに対応する画像成分（領
域Ｒ４１、Ｒ４２）をアドレスデータ生成回路８１にお
いて、縮小処理することにより、図１７に示すように、
対応するアドレスデータＤ４１、Ｄ４２を生成すること
ができる。そして、本実施例の装置構成を、上述した実
施例の装置構成に適用することにより、ＣＡＤシステム
等から設計データ（アドレスデータ）を移管する必要が
なく、検出処理に係るオペレータの工数を削減すること
ができる。

【００７８】（実施例４）次に、本発明に係るバイアホ
ール検査装置の第４の実施例について、図１８を参照し
て説明する。なお、本実施例は、上述した第２の基本原
理に対応する。また、上述した実施例と同等の構成につ
いては、同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００７９】図１８に示すように、本実施例のバイアホ
ール検査装置１００は、観察手段１を構成する光源１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、集束レンズ１２及びＣＣＤカメラ
１３と、二値化手段２ａ、２ｂを構成する二値化回路２
１ａ、２１ｂ及び記憶回路２２ａ、２２ｂと、縮小回路
８２と、欠陥検出回路８３と、を有して構成されてい
る。

【００８０】観察手段１は、検査対象となる基板１０に
対して所定の入射角度で紫外光を照射する複数の光源１
１ａ、１１ｂと、基板１０に対して垂直な紫外光を照射
する光源１１ｃ及びビームスプリッタと、基板１０から
の反射光を集束する集束レンズ１２と、反射光を検出
し、アナログ画像信号を出力するＣＣＤカメラ１３と、
を有して構成されている。

【００８１】ここで、基板に形成される層間絶縁層の下
層の金属層として銅を用いる。二値化回路２１ａ及び記
憶回路２２ａは、上述した基本原理において説明したよ
うに、基板１０に対して、所定の入射角度で紫外光（光
源１１ａ、１１ｂ）を照射した場合に、観察手段１によ
り検出されるアナログ青照明斜め画像信号ａ１を二値化
して、画像情報ｃ１を生成、記憶する。

【００８２】一方、二値化回路２１ｂ及び記憶回路２２
ｂは、第３の実施例において説明したように、基板１０
に対して、垂直に紫外光（光源１１ｃ）を照射した場合
に、観察手段１により検出されるアナログ青照明落射画
像信号ａ２を二値化して、画像情報ｃ２を生成、記憶す
る。縮小回路８２は、二値化手段２ｂにより生成された
画像情報ｃ２を所定の倍率で縮小する。

【００８３】欠陥検出回路８３は、二値化手段２ａによ
り生成された画像情報ｃ１と、縮小回路８２により縮小
された画像情報ｃ２とを比較、対応させ、画像情報ｃ２
の特定の画像成分に対応する画像情報ｃ１の画像成分に
含まれるリング状の領域の有無によりバイアホールの良
否を判定する。このようなバイアホール検査装置におい
て、基本原理において説明したように、まず、観測手段
１及び二値化手段２ａにより、基板１０に対して光源１
１ａ、１１ｂから所定の入射角で紫外光を照射し、その
正反射光のみを検出して、図１９（ａ）に示すような画
像情報を生成する。ここで、領域Ｒ５１、Ｒ５２は、基
板１０に開孔されたバイアホールに対応する画像であっ
て、領域Ｒ５１は内部にエッチング残渣が存在する欠陥
バイアホールに対応し、領域Ｒ５２は正常なバイアホー
ルに対応する。

【００８４】次いで、観測手段１及び二値化手段２ｂに
より、基板１０に対して光源１１ｃからビームスプリッ
タを介して垂直に紫外光を照射し、その反射光を検出し
て、図１９（ａ）に示すような画像情報を生成する。こ
こで、領域Ｒ４１、Ｒ４２は、基板１０に開孔されたバ
イアホールに対応する画像であって、領域Ｒ４１は内部
にエッチング残渣が存在する欠陥バイアホールに対応
し、領域Ｒ４２は正常なバイアホールに対応するが、上
述した第３の実施例において説明したように、バイアホ
ール内にエッチング残渣が存在していても同等の明るさ
で画像が観測される。

【００８５】次いで、縮小回路８２により、二値化回路
２ｂにより生成された画像情報ｃ２に含まれる画像成分
（領域Ｒ４１、Ｒ４２）を、二値化回路２ａにより生成
された画像情報Ｃ１に含まれる画像成分（領域Ｒ５１、
Ｒ５２）の外周側のリング状の領域よりも小さくなるよ
うに縮小し、アドレスデータとする。次いで、欠陥検出
回路８３により、縮小された画像成分（領域Ｒ４１、Ｒ
４２：アドレスデータ）と、画像成分（領域Ｒ５１、Ｒ
５２）とを比較し、アドレスデータに対応する領域（Ｒ
５１）にリング状の領域が存在する場合には、内部にエ
ッチング残渣が存在する欠陥バイアホールと判定し、ア
ドレスデータに対応する領域（Ｒ５２）にリング状の領
域が存在しない場合には、正常なバイアホールと判定す
る。

【００８６】したがって、本実施例のバイアホールの検
査装置によれば、同一の基板について異なる照射方法で
画像情報を生成しているため、ＣＡＤシステム等から設
計データ（アドレスデータ）を移管することなく、アド
レスデータを生成し、バイアホールの良否の判定を行う
ことができるため、検出処理に係るオペレータの工数を
削減することができるとともに、画像相互の位置ずれを
抑制して、精度の高い良否判定を実現することができ
る。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のバイアホ
ール検査装置によれば、照射光として赤外光を用い、バ
イアホール内部に露出する下層の金属層に直接照射しな
い入射角度で照射することにより、絶縁層及びエッチン
グ残渣に被覆された下層の金属層表面で反射した反射光
のみが観測されるため、生成された画像情報からバイア
ホール内部に存在するエッチング残渣を検出することが
でき、バイアホールの良否を判定することができる。

【００８８】また、照射光として紫外光を用い、バイア
ホールが形成された絶縁層（基板）に所定の入射角度で
照射することにより、バイアホールの開孔上端及びバイ
アホール内部に存在するエッチング残渣からの正反射光
のみが観測されるため、生成された画像情報からバイア
ホール内部に存在するエッチング残渣を検出することが
でき、バイアホールの良否を判定することができる。

【００８９】また、生成された画像情報及び設計データ
に基づいて、バイアホールの開孔位置ずれを検出するこ
とにより、上記面積による良否判定に加え、開孔位置ず
れを生じているバイアホールをも検出、判定することが
できる。さらに、紫外光を基板に対して垂直に照射する
ことにより、下層の金属層からの反射光による明るさを
低減させ、絶縁層からの反射光及び蛍光による明るさを
増大させることができ、絶縁層に形成されたバイアホー
ル部分のみが強調された画像情報が生成されるため、こ
の画像情報を縮小することにより、設計データを用いる
ことなく、バイアホールのアドレス情報を作成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバイアホール検査装置に適用され
る検査方法の第１の基本原理を説明する図（その１）で
ある。

【図２】本発明に係るバイアホール検査装置に適用され
る検査方法の第１の基本原理を説明する図（その２）で
ある。

【図３】銅の反射分光特性を示す図である。

【図４】本発明に係るバイアホール検査装置に適用され
る検査方法の第２の基本原理を説明する図である。

【図５】本発明に係るバイアホール検査装置の第１の実
施例を示す図である。

【図６】第１の実施例の処理手順を示すフローチャート
である。

【図７】ＣＣＤカメラによる基板観察例を示す図であ
る。

【図８】二値化された画像情報例を示す図である。

【図９】ラベリングされた画像例を示す図である。

【図１０】参照される設計データの例を示す図である。

【図１１】拡大／抽出された画像例を示す図である。

【図１２】本発明に係るバイアホール検査装置の第２の
実施例を示す図である。

【図１３】第２の実施例の処理手順を示すフローチャー
トである。

【図１４】第２の実施例の画像処理例を示す図である。

【図１５】本発明に係るバイアホール検査装置の第３の
実施例を示す図である。

【図１６】第３の実施例の基板観察例を示す図である。

【図１７】第３の実施例の画像処理例を示す図である。

【図１８】本発明に係るバイアホール検査装置の第４の
実施例を示す図である。

【図１９】第４の実施例の画像処理例を示す図である。

【図２０】ビルドアップ多層基板の製造プロセスを示す
図である。

【図２１】バイアホールの断面形状と欠陥の関係を示す
図である。

【図２２】従来技術におけるバイアホールの欠陥検出方
法を示す図である。

【図２３】バイアホールの欠陥検出例を示す図である。

【符号の説明】

１観察手段２二値化手段３ラベリング手段４面積良否判定手段５位置不良判定手段６寸法不良判定手段７有無検出手段１０基板１０ａコア材１０ｂ金属層１０ｃ絶縁層１０ｃ´ エッチング残渣１０ｄ、１０ｄ´、１０ｄ゜バイアホール１０ｃ゜オーバーエッチング部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ光源１２集束レンズ１３ＣＣＤカメラ２１、２１ａ、２１ｂ二値化回路２２、２２ａ、２２ｂ記憶回路３１排他的論理回路３２ラベリング回路４１孔面積判定回路５１孔ずれ検出回路６１ラジアルマッチング回路７１孔有無検査回路８１アドレスデータ生成回路１００バイアホール検査装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の形状に形成された金属層上に絶縁層
が積層され、前記金属層に連通するように前記絶縁層に
開孔されたバイアホールの良否判定を行うバイアホール
検査装置において、前記絶縁層に対して、所定の入射角度で照射光を照射
し、前記絶縁層からの反射光の明るさを観測して、画像
信号として検出する観察手段と、前記観察手段により観測された前記反射光の明るさに基
づいて、前記画像信号を二値化して画像情報を生成する
二値化手段と、を具備し、前記画像情報に基づいて、前記バイアホール
の良否判定を行うことを特徴とするバイアホール検査装
置。
【請求項２】前記金属層の設計形状情報に基づいて、前
記画像情報に含まれる前記バイアホールに対応する画像
成分を抽出し、該抽出された画像成分毎にラベリングす
るラベリング手段と、前記ラベリングされた前記バイアホールに対応する成分
の面積を算出し、該算出された面積と、前記バイアホー
ルの設計アドレス情報に対応させて予め設定された前記
バイアホールの面積許容値とを比較し、前記バイアホー
ルの面積不良を判定する面積良否判定手段と、を有する
することを特徴とする請求項１記載のバイアホール検査
装置。
【請求項３】前記画像情報に含まれる前記バイアホール
に対応する画像成分を、所定の測長センサにより計測
し、該計測結果と、予め設定された前記バイアホールの
寸法許容値とを比較し、前記バイアホールの寸法不良を
判定する寸法不良判定手段と、前記バイアホールの設計アドレス情報に対応する前記バ
イアホールの有無を検出する有無検出手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１記載のバイアホール検査装
置。
【請求項４】前記画像情報に含まれる前記バイアホール
に対応する画像成分を、所定の倍率で拡大し、該拡大さ
れた画像成分と、前記金属層の設計形状情報とを比較
し、前記金属層の設計形状の外にはみ出す前記画像成分
を抽出することにより、前記バイアホールの位置不良を
判定する位置不良判定手段と、を有することを特徴とす
る請求項１、２又は３記載のバイアホール検査装置。
【請求項５】前記金属層が銅により形成され、かつ、前
記照射光が赤外光であって、前記照射光の前記所定の入射角度が、前記バイアホール
内部に露出する前記金属層に前記照射光が直接照射され
ない角度に設定されていることを特徴とする請求項１、
２、３又は４記載のバイアホール検査装置。
【請求項６】前記金属層が銅により形成され、かつ、前
記照射光が紫外光であることを特徴とする請求項１記載
のバイアホール検査装置。
【請求項７】前記バイアホールの設計アドレス情報が、
前記観察手段による照射光として、前記絶縁層に対し
て、垂直方向から紫外光を照射し、前記絶縁層からの反
射光の明るさを観測して、画像信号として検出し、観測
された前記反射光の明るさに基づいて、前記画像信号を
二値化して画像情報を生成し、該画像情報を縮小処理す
ることにより作成されるものであることを特徴とする請
求項2又は3記載のバイアホール検査装置。
【請求項８】所定の形状に形成された金属層上に絶縁層
が積層され、前記金属層に連通するように前記絶縁層に
開孔されたバイアホールの良否判定を行うバイアホール
検査装置において、前記絶縁層に対して、垂直方向から第１の紫外光を照射
し、前記絶縁層からの第１の反射光の明るさを観測し
て、第１の画像信号として検出する第１の光学系と、所
定の入射角度で第２の紫外光を照射し、前記絶縁層から
の第２の反射光の明るさを観測して、第２の画像信号と
して検出する第２の光学系とを有する観察手段と、前記観察手段により観測された前記第１の反射光の明る
さに基づいて、前記第１の画像信号を二値化して第１の
画像情報を生成する第１の二値化手段と、前記観察手段により観測された前記第２の反射光の明る
さに基づいて、前記第２の画像信号を二値化して第２の
画像情報を生成する第２の二値化手段と、前記第１の画像情報に含まれる前記バイアホールに対応
する画像成分を、所定の倍率で縮小し、前記バイアホー
ルのアドレス情報を作成するアドレス情報作成手段と、前記第２の画像情報の前記バイアホールに対応する画像
成分と、前記アドレス情報とを比較し、前記バイアホー
ルの良否判定を行う良否判定手段と、を具備することを
特徴とするバイアホール検査装置。