KR100671770B1 - 패턴 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기판 상에 접착제층과 같은 미소한 요철을 갖는 층이 형성되어 있어도, 투과광에 의한 패턴 자동 검사를 오인식 없이 행할 수 있도록 한다.

테이프 반송 기구(10)에 의해 TAB 테이프(5) 상의 패턴(5a)을 검사부(1)에 반송하고, 투과 조명 수단(1a)으로부터 조명광을 조사하여, CCD 라인 센서(1b)에서 패턴(5a)을 촬상한다. 투과 조명 수단(1a)은 기울여 배치한 2개의 조명 수단으로 구성되어, 비스듬한 방향에서 조명광을 조사한다. 촬상된 화상은, 제어부(4)에 보내지고, 검사용의 마스터 패턴 화상과 비교되어 패턴(5a)의 양부가 판정된다. 투과 조명 수단(1b)을 기울여 배치하는 대신에, CCD 라인 센서(1b)의 시야 밖에서 조명광을 조사하거나, CCD 라인 센서(1b)의 시야 내를 차광판으로 덮어도 된다. 투과 조명 수단을 상기 구성으로 하였기 때문에, 적절한 확산광을 TAB 테이프(5)에 조사할 수 있어, 번짐이나 얼룩이 없는 화상을 얻을 수 있다.

패턴 검사, 촬상, 조명

Description

패턴 검사 장치{PATTERN INSPECTION DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예의 패턴 검사 장치의 구성예를 나타낸 도면,

도 2는 촬상 수단의 바로 아래에 조명 광원을 배치한 경우와 촬상 수단의 시야 밖에 조명 광원을 배치한 경우의 기판 상의 요철 부분에서의 빛의 난반사의 모양을 나타낸 도면,

도 3은 검사부의 상세 구성예를 나타낸 도면,

도 4는 투과 조명 수단의 광원으로서 LED 광원을 사용하여, 투과 조명 수단의 출사구에 확산판을 설치한 경우의 배광 패턴과, 투과 조명 수단의 배치예를 나타낸 도면,

도 5는 TAB 테이프를 통해 CCD 라인 센서의 바로 아래에 투과 조명 수단을 배치하여 CCD 라인 센서에서 수상한 화상의 휘도 특성을 나타낸 도면,

도 6은 투과 조명 수단을 CCD 라인 센서의 시야의 외측에 배치한 경우에, CCD 라인 센서에서 수상되는 화상의 휘도 분포 특성을 나타낸 도면,

도 7은 검사의 대상이 된 TAB 테이프 상에 형성되는 검사 패턴(배선 패턴)의 일부를 나타낸 도면,

도 8은 투과 조명 수단을 CCD 라인 센서의 시야의 외측에 배치한 경우의 검사부의 구성예를 나타낸 도면,

도 9는 CCD 라인 센서의 시야 내에 차광판을 배치한 경우의 검사부의 구성예를 나타낸 도면,

도 10은 할로겐 광원을 사용한 경우의 투과 조명 수단의 구성예를 나타낸 도면,

도 11은 TAB 테이프의 구조의 일례를 나타낸 도면,

도 12는 패턴이 형성된 TAB 테이프의 예를 나타낸 도면,

도 13은 동박 등의 금속박을 에칭하여 패턴을 형성했을 때, 형성된 패턴의 단면을 나타낸 도면,

도 14는 조명광으로서 낙사광을 사용했을 때 놓치는 패턴의 불량을 설명하는 도면이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1…검사부 1a…투과 조명 수단

1b…촬상 수단(CCD 라인 센서) 1c…작업편 스테이지

1d…광원 1e…확산판

2…주사 수단 3…마커부

4…제어부 5…TAB 테이프

5a…검사 패턴 10…테이프 반송 기구

11…송출 릴 12…권취 릴

21…할로겐 광원

본 발명은, 패턴 검사 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 테이프 캐리어 방식에 의한 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프에 조명광을 조사하여, TAB 테이프 상에 형성된 집적 회로(IC) 등의 패턴을, 촬상 수단에 의해 촬상하여 자동으로 외관 검사를 행하는 패턴 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스는, 고집적화와 고밀도 실장의 요구에 대응하여, 리드의 다핀화와 미소화가 진행되고 있다. 이 다핀화나 미소화에 유리하다는 점에서, 반도체 칩을 필름형상의 TAB 테이프에 설치한 다수의 리드선과 접속하는 방법이 채용되고 있다.

도 11에, TAB 테이프의 구조의 일례를 도시한다.

TAB 테이프(101)는, 두께 20∼150㎛ 정도(대부분은 25∼75㎛), 폭 35∼165 mm 정도의 수지 필름(102) 상에, 퍼포레이션 구멍(perforation hole; 103)이 형성되는 양측 주변부를 제외하고, 도 11(a)에 도시하는 바와 같이 두께 10∼15㎛ 정도의 접착제(104)가 도포되고, 그 위에 도 11(b)에 도시하는 바와 같이 동박 등의 금속박(105)이 접착되어 있다.

이 금속박(105)을 노광 및 에칭에 의해 가공하여, 도 11(c)에 도시하는 바와 같이 회로 등의 패턴(106)에 형성한다. 이 때, 접착제(104)의 층은 제거되지 않고 그대로 남는다.

실제의 패턴이 형성된 TAB 테이프(101)의 예를 도 12에 도시한다.

도 12에 있어서, 내부가 흰 장방형은, 반도체 칩을 부착하는 개구부(디바이스 구멍)(110)이고, 111은 배선 회로 패턴이다.

이러한 TAB 테이프(101)의 제조 공정에 있어서는, 배선 회로 패턴이 바르게 형성되어 있는지 어떤지를 검사할 필요가 있어, 패턴 검사 장치가 사용된다.

패턴 검사 장치는, 검사할 TAB 테이프(101)를 조명광으로 조명하여, 회로 패턴의 상태(외관)를 촬상 장치 또는 눈으로 검출하여, 기준 패턴과 비교하여 형성된 패턴의 양부를 판정한다. 최근에는, 미리 검사 장치의 제어부의 기억부에 기준 패턴을 기억시켜 두고, 기억하고 있는 기준 패턴과, 촬상 장치에 의해 촬상한 실제의 회로 패턴을 비교하여, 자동적으로 양부를 판정하는 자동 검사 장치도 사용되게 되어 왔다.

패턴을 촬상하기 위해 TAB 테이프에 대해 조명광을 조사하는 방법에는, 낙사광을 사용하는 방법과, 투과광을 사용하는 방법이 있다.

낙사광을 사용하는 방법은, TAB 테이프의 상측(패턴이 형성되는 측)에서 조명광을 조사하여, 조명광이 조사되는 방향으로부터, TAB 테이프로부터의 반사광에 의한 회로 패턴상을 관찰하는 것이며, 예를 들면 촬상 소자에 의해 촬상하여 화상 처리한다.

예를 들면 특허 문헌 1에는, 낙사광을 사용한 패턴 검사 장치가 개시되어 있다. 상기 특허 문헌 1에 기재된 것은, 패턴이 형성된 테이프에 조명 장치로부터 광을 조사하여, CCD 카메라에 의해 조명 장치로 조명된 위치의 테이프를 촬영하여 컴퓨터에 출력하고, 컴퓨터로 화상 처리를 하여 패턴의 결함을 검출하는 것이다.

한편, 투과 조명을 사용하는 방법은, TAB 테이프의 하측(패턴이 형성되는 측과는 반대측)에서 조명하여, TAB 테이프를 투과한 투과광에 의한 회로 패턴상을 TAB 테이프의 상측(조명광이 조사되는 측과는 반대측)에 설치한 촬상 소자에 의해 촬상한다.

낙사광을 사용하는 방법보다도 투과광을 사용하는 방법이, 패턴 검사에 적합하다. 그 이유를 이하에 설명한다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 동박 등의 금속박을 에칭하여 패턴을 형성했을 때, 형성된 패턴의 단면은 사다리꼴형상이 되어, 패턴의 상측의 폭(a)과 하측의 폭(b)의 치수를 비교하면, 하측의 폭(b)이 넓어진다. 이것은 에칭액이, 동박의 표면으로부터 내부로 에칭해 갈 때의 확산과 속도에 기인하는 것이며, 잘 알려져 있다.

이러한 패턴을 검사하는 경우, 조명광으로서 낙사광을 사용하면, 촬상 소자는 배선 패턴의 표면에서 반사하는 빛을 포착하고, 그 이외의 부분은 어두워진다.

따라서, 도 14(a)에 도시하는 바와 같이, 배선의 패턴이 하측에서 인접하는 패턴과 단락하고 있어도, 촬상되는 화상은 단락이 없는 정상인 패턴으로서 비춰진다. 따라서 불량을 놓치는 경우가 있다.

한편, 투과광을 사용하면, 촬상 소자는, 수지 필름을 투과해 오는 빛을 포착하고, 그 이외의 부분은 어두워진다.

따라서, 도 14(b)에 도시하는 바와 같이, 배선의 패턴이 하측에서 인접하는 패턴과 단락하고 있으면, 촬상되는 화상은 단락때문에 굵은 이상한 패턴으로 비춰 져, 따라서 불량을 검지할 수 있다.

(특허 문헌 1)

일본국 특개 2000-182061호 공보

그러나, 투과광을 사용하는 경우는, 다음과 같은 문제가 있다. 상기한 바와 같이 TAB 테이프를 형성하는 수지 필름의 위에는, 금속박을 접착하기 위한 접착제의 층이 있고, 패턴 형성 후에도 수지 필름 상에 남아 있다.

동박이 에칭에 의해 박리된 후의 접착제층의 표면은, 수 μ㎜의 요철이 무수히 존재하는 것이 알려져 있다. 원래는, 접착제의 표면은 평탄하다. 그러나, 동박의 이면에는 앵커 효과로 접착을 강고하게 하기 위한 미소한 돌기가 다수 형성되어 있기 때문에, 접착제의 표면에는 이것이 전사되어 버린다.

동박 박리 후의 접착제에 조명광을 투과시키면, 동박 이면으로부터 전사된 요철에 의해 조명광이 난반사에 의해 확산되어 어두워져, CCD 카메라 등으로 촬상되는 화상에 검은 번짐이나 얼룩이 발생한다.

이러한 번짐이나 얼룩이 보이는 상태로 화상 처리를 행하면, 번짐이나 얼룩이 패턴 부근에 있으면 이것을 배선의 일부로서 처리해버려, 검사 장치가 기준 패턴과 비교할 때, 배선이 늘어난 것으로 오인식하여, 제품 불량으로 판단하는 경우가 있다.

또, 패턴 부근이 아닌 번짐이나 얼룩은 먼지로서 인식하여, 제품 불량으로 판단하는 경우가 있다. 이렇게 실제는 불량이 아니지만, 장치가 불량으로 판단해 버리는 것을 과검출이라고 한다.

투과 조명을 행하면, 이러한 접착제층의 미소한 요철에 의한 번짐이나 얼룩이 원인이 되어 과검출이 발생해, 투과광을 사용하는 패턴의 자동 검사 장치의 실용화가 어려웠다. 반사 조명의 경우, 접착제층은 촬상되었을 때 어둡게 비치기 때문에, 이러한 문제는 발생하지 않는다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 기판 상에 접착제층과 같은 미소한 요철을 갖는 층이 형성되어 있더라도, 과검출이 발생하지 않고, 투과광을 사용한 패턴 자동 검사를 실현 가능하게 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 촬상 수단을 기판에 대해 조명 수단의 반대측에 배치하여, 확산광인 조명광을 촬상 수단의 시야 밖으로부터 조사하여, 기판에 투과 조명을 행한다.

예를 들면, 조명 수단의 조명광을 출사하는 부분에 확산판을 설치하여, 조명광을 출사하는 광원을, 그 중심 광선(조명 광원으로부터 출사하는 광선 중, 광 강도가 가장 큰 광선)이 촬상 수단에 직접 입사하지 않도록, 촬상 수단의 시야의 외측에 배치한다.

또는, 상기 조명 수단의 광원을 그 중심 광선이 기판에 대해 비스듬하게 조사되도록 배치하여, 수상면이 기판에 대해 평행하게 되도록 배치된 촬상 수단에 대해, 상기 중심 광선이 직접 입사하지 않도록 한다.

또, 조명 수단과 기판의 사이에 상기 촬상 수단의 시야 내의 영역을 덮는 차광판을 배치하여, 조명 수단의 광원으로부터, 그 중심 광선이 촬상 수단에 직접 입사하지 않도록 한다.

여기서, 상기 촬상 수단의 시야란, 촬상 소자의 수상면에 결상하는 물체면 상의 범위(영역)를 말하고, 상기 촬상 수단이 라인 센서인 경우는, 폭은 1mm 이하이고, 길이는 촬상 수단의 수상 소자의 길이에 따라 정해지는 길이이다.

촬상 수단으로서 라인 센서를 사용하는 경우, 상기한 바와 같이 시야의 폭은 좁기 때문에, 촬상 수단과 함께 상기 조명 수단을 시야의 폭방향으로 주사하여, 기판 상의 패턴을 취득한다.

촬상 수단에 의해 촬상된 기판의 화상의 패턴은, 제어부로 보내어져 화상 처리되고, 미리 기억하고 있는 기준 패턴과 비교되어, 기판 상의 패턴의 양부가 판정된다.

투과광의 화상에 번짐이나 얼룩이 생기는 것은, 이하의 이유라고 생각된다.

도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 접착제층에 조명광이 입사할 때, 기판에 대해 직각으로 입사하는 성분의 빛이, 기판의 요철이 없는 부분에 입사하면, 그 빛은 그대로 직진한다. 한편, 요철이 있는 부분에 입사하는 경우는, 난반사에 의해 확산되기 때문에, 직진하는 빛의 성분이 적어진다.

촬상 수단을 기판에 대해 상기 조명 수단의 반대측에 배치한 경우, 상기 조명 수단으로부터 가장 빛 강도가 큰 중심 광선이 상기 기판의 요철이 없는 부분에 거의 직각으로 입사한다.

이 빛의 대부분은 그대로 직진하여 촬상 소자에 입사하여, 촬상 수단에서 수상한 화상 상에서 요철이 없는 부분은 밝게 비친다.

또, 요철이 있는 부분에 입사하는 경우는, 상기한 바와 같이 난반사에 의해 확산되기 때문에, 상기 빛 강도가 큰 중심 광선이 이 부분에 입사해도, 직진하는 빛의 성분이 적어진다. 이때문에 촬상 수단에서 수상한 화상 상에서 요철이 있는 부분은 어둡게 비친다. 즉, 촬상 소자에 수상되는 화상에는, 부분적으로 밝기에 차이가 생기게 된다.

한편, 조명 수단의 광원으로부터의 중심 광선이 기판을 통해 직접 촬상 소자에 입사하지 않도록 조명 수단의 광원을 촬상 소자의 시야 밖에 배치하면, 이 광원으로부터 출사하는 강도가 큰 중심 광선이, 기판의 요철이 없는 부분을 통해 직접 촬상 수단에 입사하지 않게 된다.

즉, 이렇게 하면 도 2(b)에 도시하는 바와 같이 비교적 빛 강도가 작은 확산광이 요철이 없는 부분에 입사해도, 요철이 없는 부분에서 직진하여 촬상 소자에 입사하는 강한 빛의 성분이 적어진다. 이때문에, 조명 수단으로부터 중심 광선이 상기 기판의 요철이 없는 부분에 직각으로 입사하는 경우에 비해, 요철이 없는 부분은 어둡게 비친다.

또, 상기 확산광이 요철이 있는 부분에 입사하는 경우도, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 요철이 있는 부분에서 확산되어, 마찬가지로 어둡게 비친다.

따라서, 도 2(a)에 도시한 경우와 비교하여, 요철이 있는 부분도 없는 부분도 밝기에 큰 차이가 없어져, 촬상된 화상에 번짐이나 얼룩이 생기기 힘들게 된다.

본 발명에 있어서는, 상기한 바와 같이 촬상 수단의 시야 밖에 조명 수단의 광원을 배치한 기판에 대해 조명을 행하고 있으므로, 화상 상에 난반사에 의한 번짐이나 얼룩이 생기기 힘들고, 이것을 원인으로 하는 배선 늘어남의 오인식이 없어, 과검출을 막을 수 있다.

(발명의 실시형태)

도 1은 본 발명의 실시예의 패턴 검사 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.

또한, 이하의 실시예에서는 기판이 TAB 테이프인 경우에 관해 설명하는데, 본 발명은, TAB 테이프 외에 투과 조명광에 의한 여러가지 기판의 검사에 적용할 수 있다.

본 실시예의 패턴 검사 장치는, 동 도면에 도시하는 바와 같이, TAB 테이프(5)를 반송하는 송출 릴(11)이나 권취 릴(12) 등으로 이루어지는 테이프 반송 기구(10), 송출 릴(11)로부터 송출된 TAB 테이프(5)에 조명광을 조사하여 패턴(5a)을 촬상하는 검사부(1), 검사부(1)를 TAB 테이프의 검사 패턴(5a) 상에서 주사하는 주사 수단(2), 불량인 패턴에 표시를 하는 마커부(3)를 구비한다. 또, 촬상한 패턴과 기준이 되는 마스터 패턴을 비교하여, 제품의 양부를 판정하는 동시에, 검사부(1), 주사 수단(2), 마커부(3), 및 테이프 반송 기구(10)의 동작을 제어하는 제어부(4)를 구비한다.

검사부(1)는, TAB 테이프(5)를 이면측에서 조명하는 2개의 투과 조명 수단(1a)과, TAB 테이프(5)를 통해 투과 조명 수단(1a)과는 대향하는 위치에 설치되어 TAB 테이프(5)를 투과한 조명광에 의해 TAB 테이프(5)에 형성되어 있는 회로 등의 패턴(5a)을 촬상하는 촬상 수단(1b)으로 구성된다.

투과 조명 수단(1a)은, TAB 테이프(5)를 투과하는 파장의 빛을 출력하는 광원을 적절히 선택한다. 촬상 수단(1b)은, 조명광의 파장에 수광 감도를 갖는 예를 들면 CCD 라인 센서이고, 이하에서는 촬상 수단(1b)으로서 CCD 라인 센서를 사용하는 경우에 관해 설명한다. 또한, 투과 조명 수단(1a)의 광량을 충분히 크게 할 수 있으면, CCD 라인 센서 대신에, 검사 패턴 전체면을 일괄적으로 촬상할 수 있는 CCD 센서를 사용해도 된다.

주사 수단(2)은, TAB 테이프(5)의 검사 패턴(5a) 상에서, CCD 라인 센서(1b)와 투과 조명 수단(1a)을 동 도면의 지면 전후 방향으로 주사시켜, TAB 테이프(5)의 전체의 화상을 얻는다.

도 1에 있어서, TAB 테이프(5)의 검사 대상이 되는 검사 패턴(5a)이 상기 테이프 반송 기구(10)에 의해 검사부(1)의 소정 위치까지 반송되어 오면, 그 위치에서 TAB 테이프(5)가 정지하여, 상기 주사 수단(2)에 의해 투과 조명 수단(1a), CCD 라인 센서(1b)가 동 도면의 지면 전후 방향으로 주사된다. 이에 의해, 상기 투과광 조명 수단(1a)으로부터 출사되는 조명광이 TAB 테이프 상의 검사 패턴(5a)을 투과하여 CCD 라인 센서(1b)에서 수광되어, CCD 라인 센서(1b)에 검사 패턴(5a)의 화상이 받아들여진다.

이 화상은 제어부(4)에 보내어지고, 제어부(4)에서는, CCD 라인 센서(1b)에 의해 받아들인 검사 패턴(5a)의 화상과, 미리 제어부(4)에 기억된 검사용의 마스터 패턴(기준 패턴) 화상을 비교하여, 검사 패턴(5a)의 양부를 판정한다.

상기 검사용의 마스터 패턴은, 양품인 실제의 제품을 미리 촬상 수단에 의해 촬상하여, 이 촬상된 패턴에 기초하여 작성된 것이어도 되고, CAD 데이터로 작성된 것이어도 된다.

또한, 패턴의 양부의 판정 방법은, 종래부터 여러가지 방법이 제안되어 있으며, 이들 방법 중, 적절한 판정 수법을 선택하여 사용하면 된다.

상기 양부의 판정을 TAB 테이프 상의 각 검사 패턴(5a)에 대해 행하여, 상기 검사의 결과, TAB 테이프 상의 패턴(5a)이 불량이라고 판정되면, TAB 테이프 상의 불량 패턴의 위치가 제어부(4)에 기억되고, 그 패턴이 마커부(3)에 반송되었을 때, 착색이나 천공과 같은 표시가 행해져 권취 릴(12)에 권취된다.

도 3에 상기 검사부(1)의 상세 구성예를 나타낸다. 동 도면은, 도 1에 나타낸 바와 같이 광원으로부터 방출되는 빛의 중심 광선이 TAB 테이프(5)에 대해 비스듬하게 조사되도록 기울여 배치한 2개의 조명 수단을 사용한 경우의 구성예를 나타내고, 동 도면 (a)는 TAB 테이프(5)의 반송 방향에서 본 도면, (b)는 CCD 라인 센서(1b)측에서 TAB 테이프(5)를 본 도면을 나타낸다. 또한, 도 3에서는 CCD 라인 센서(1b), 투과 조명 수단(1a)을 테이프의 반송 방향에 대해, 직교하는 방향으로 주사하는 경우에 대해 도시하고 있다.

검사부(1)에는, 개구부를 갖는 작업편 스테이지(1c)가 설치되고, TAB 테이프(5) 상의 검사 패턴(5a)이 작업편 스테이지(1c) 상의 소정 위치에 정지하면, 주사 수단(2)에 의해, 투과 조명 수단(1a), CCD 라인 센서(1b)가 동 도면 (a)(b)의 화살표 방향(TAB 테이프(5)의 폭방향)으로 주사되어, 상기 개구부를 통해 TAB 테이 프(5) 상의 검사 패턴(5a)에 비스듬한 방향에서 조명광이 조사된다. 그리고, 검사 패턴(5a)을 투과한 빛이 CCD 라인 센서(1b)에서 수광되어, 검사 패턴(5a)의 화상이 CCD 라인 센서(1b)에 받아들여진다.

CCD 라인 센서(1b0의 시야는, 동 도면 (a)(b)에 도시하는 바와 같이 주사 방향의 폭(a)이 좁고, 주사 방향에 직교하는 방향의 길이(b)는 검사 패턴(5a)의 동 방향의 길이보다 길다. 또, 투과 조명 수단(1a)의 CCD 라인 센서(1b)의 주사 방향에 직교하는 방향의 길이는, 동 도면 (b)에 도시하는 바와 같이 CCD 라인 센서(1b)의 시야의 길이(b)보다 길다.

따라서, CCD 라인 센서(1b)를 1회, 동 도면의 화살표 방향으로 주사함으로써, 검사 패턴(5a) 전체의 화상을 CCD 라인 센서(1b)에 받아들일 수 있다. 또한, CCD 라인 센서(1b)의 주사 방향의 시야의 폭은 실제로는 수 ㎛이다.

상기 투과 조명 수단(1a)의 광원(1d)으로는, 예를 들면 LED 광원, 할로겐 광원 등, TAB 테이프(5)를 투과하는 파장의 빛을 출사하는 광원을 적절하게 선택할 수 있고, 투과 조명 수단(1b)의 광 출사구에는, 확산판(1e)인 예를 들면 불투명 유리가 설치되어 있다.

그러나, 상기 확산판(1e)을 설치한 것만으로는, 광원(1d)으로부터 출사하는 조명광을 충분한 확산광으로는 할 수 없어, TAB 테이프(5)의 검사 패턴(5a)을 통해, CCD 라인 센서(1b)에 투과 조명 수단(1b)으로부터 방출되는 비교적 강도가 큰 중심 광선이 입사한다. 이때문에, 이대로 조명하면, 종래와 같이 난반사에 의한 밝기의 차이가 발생한다.

그래서, 본 실시예에서는, 광원으로부터 방출되는 중심 광선이 CCD 라인 센서(1b)에 직접 입사하지 않도록, 투과 조명 수단(1a)을 기울여 배치하여, TAB 테이프(5)에 대해, 빛이 비스듬하게 입사하도록 하고 있다.

이렇게 하면, 적절하게 확산된 조명광이 TAB 테이프(5)에 조사되게 되어, 상기한 바와 같이 화상 상에 난반사에 의한 번짐이나 얼룩이 발생하기 힘들어지게 할 수 있다.

또한, 상기 확산판(1e)을 설치하는 대신에, 광원(1d)의 봉체(封體)를 프러스트(모래 연마) 가공해도 된다.

도 4는 투과 조명 수단(1a)의 광원(1d)으로서 LED 광원을 사용하여, 투과 조명 수단(1a)의 출사구에 확산판(1e)을 설치한 경우의 배광 패턴과, 투과 조명 수단(1a)의 배치예를 나타낸 도면이다. 상기 투과 조명 수단(1a)의 LED 광원은, 다수의 LED를 동 도면의 지면 전후 방향으로 다수 나열한 것이며, 상기한 바와 같이, 그 지면 전후 방향의 길이는 CCD 라인 센서(1b)의 시야의 길이(b)보다 길고, 배광 패턴(5a)의 형상은, 지면의 전후 방향에서 거의 같다.

이 예에서는, 투과 조명 수단(1a)으로부터 출사되는 빛의 중심 광선과, CCD 라인 센서(1b)의 광축의 각도가 15도가 되도록 투과 조명 수단(1a)을 기울여 배치하고, 상기 투과 조명 수단(1a)과 CCD 라인 센서(1b)를 지면의 좌우 방향으로 주사하여, 검사 패턴(5a)의 화상을 촬상하고 있다.

동 도면에 도시하는 바와 같이 LED 광원의 배광 특성은, 비교적 중심 광선의 광량이 중심 광선 이외의 광량보다 강하지만, 이렇게 투과 조명 수단(1a)을 배치함 으로써, 적절하게 확산된 조명광을 TAB 테이프(5)에 조사시킬 수 있었다.

또한, 상기 설명에서는, 투과 조명 수단(1a), CCD 라인 센서(1b)를 TAB 테이프(5)의 반송 방향에 대해 직교하는 방향으로 주사하고 있으나, 투과 조명 수단(1a), CCD 라인 센서(1b)를 TAB 테이프(5)의 반송 방향으로 주사해도 된다.

도 5는 종래예에서 설명한 바와 같이 TAB 테이프를 통해 CCD 라인 센서의 바로 아래에 투과 조명 수단을 배치하여 CCD 라인 센서에서 수상한 화상의 휘도 분포 특성을 나타낸 도면, 도 6은 본 실시예처럼 비스듬한 방향에서 조명광을 조사하여 CCD 라인 센서에서 수상한 화상의 휘도 분포 특성을 나타낸 도면이고, 가로축은 화상 상의 위치, 세로축은 휘도를 나타내고 있다.

도 7은, TAB 테이프 상에 형성되는 검사 패턴(5a)의 일부(배선 패턴)를 나타내는 도면이고, 도 5, 도 6은 도 7에 나타낸 배선 패턴을 CCD 라인 센서에서 수상하여, 수상한 화상 상을 배선 패턴에 직교하는 방향(도 7의 화살표로 나타낸다)으로 직선형상으로 주사했을 때의 휘도 분포 특성을 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 「라인」 부분이 배선 패턴, 「스페이스」 부분이 수지 필름(접착제가 도포된 요철이 있는 부분)이다.

도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 「라인」 부분은, 빛이 투과하지 않기 때문에 어둡게 촬상되고, 「스페이스」 부분은 빛이 투과하기 때문에 밝게 촬상되어 있다.

종래예처럼 CCD 라인 센서의 바로 아래에서 조명한 경우, 도 5에 도시하는 바와 같이 스페이스 부분의 밝기가 대략 60∼80의 범위에서 불균일하며, 휘도가 작 은 부분이 번진 부분이다.

도 5에 나타낸 종래예의 경우, 스페이스 부분의 밝기가 불균일하므로, 상기 화상을 화상 처리하여 자동 검사할 때, 어두운 부분을, 예를 들면 휘도 80에 비해 휘도 60의 부분은 어둡게 촬상되고, 실제로는 조명광이 투과하고 있음에도 불구하고, 배선이 늘어난 것으로 오인식할 가능성이 있다.

이에 비해, 본 실시예처럼 비스듬한 방향에서 조명광을 조사한 경우, 도 6에 도시하는 바와 같이, 번짐의 영향이 거의 없어져 스페이스 부분의 밝기가 거의 같아진다. 이때문에, 상기 화상을 화상 처리하여 자동 검사할 때, 라인과 스페이스를 확실히 구별할 수 있어, 오검지를 없앨 수 있었다.

도 1, 도 3, 도 4에서는 비스듬한 방향에서 조명광을 조사하는 경우를 나타냈으나, 도 8에 도시하는 바와 같이, 투과 조명 수단(1a)을 CCD 라인 센서(1b)의 시야의 외측에 배치해도 같은 효과가 얻어진다.

즉, 투과 조명 수단(1a)으로부터 방출되는 중심 광선이 CCD 라인 센서(1b)에 직접 입사하지 않기 때문에, TAB 테이프(5)를 투과한 조명광은, 요철이 있는 부분도 없는 부분도 같은 정도로 확산한 빛으로서 촬상 소자에 입사하여, 도 3의 경우와 마찬가지로 얼룩이 적은 화상을 얻을 수 있다.

또, 도 9에 도시하는 바와 같이, 조명 수단과 기판의 사이에 상기 촬상 수단의 시야 내의 영역을 덮는 차광 부재(6)를 배치하여, 조명 수단의 광원으로부터, 그 중심 광선이 촬상 수단에 직접 입사하지 않도록 해도 된다. 이러한 차광 부재(6)를 배치하면, 도 1∼도 3, 도 7과 마찬가지로 TAB 테이프(5)를 투과한 조 명광은, 요철이 있는 부분도 없는 부분도 같은 정도로 확산한 빛으로서 촬상 소자에 입사하여, 도 3의 경우와 마찬가지로 얼룩이 적은 화상을 얻을 수 있다.

도 10은 광원으로서, 할로겐 광원을 사용한 경우의 상기 검사부(1)의 구성예를 나타낸 도면이다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 할로겐 광원(21)으로부터 나오는 빛은 미러(21a)에서 집광되어, 선택 필터(22a), 광섬유(22b)를 통해, TAB 테이프(5)를 투과하는 파장의 빛이 TAB 테이프(5)에 대해 비스듬하게 배치된 2개의 광 출사부(22c)로 유도되어, 광 출사부(22c)로부터 출사한다.

광 출사부(22c)는 광섬유(22b)의 선단을 장방형상으로 묶은 것이며, 그 광 출사구에는 확산판(1e)이 설치되어 있다. 광 출사부(22c)로부터 출사하는 장방형상의 빛은 TAB 테이프(5)에 조사되어, TAB 테이프(5)의 상측에 설치한 CCD 라인 센서(1b)에 의해 수광된다.

상기 광 출사부(22c)와 CCD 라인 센서(1b)는, 상기한 바와 같이, 도시 생략한 주사 수단에 의해 주사되어 검사 패턴의 화상이 촬상된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 확산광인 조명광을 촬상 수단의 시야 밖에서 조사하여, 기판에 투과 조명을 행해 기판 상의 패턴을 촬상 소자로 촬상하여, 기판 상의 패턴의 검사를 행하도록 했으므로, 접착제의 요철에 의한 난반사가 원인인 밝기의 차이가 발생하지 않는다. 이때문에, 촬상된 화상에도 번짐이나 얼룩이 적고, 이것을 원인으로 하는 배선 늘어남의 오인식이 없어, 과검출을 막을 수 있다.

Claims (3)

1. 배선 등의 패턴이 형성된 기판을, 촬상 소자에 의해 촬상하여, 자동으로 검사를 행하는 패턴 검사 장치에 있어서,

   기판의 표면을 촬상하는 촬상 수단과,

   상기 기판에 대해, 상기 촬상 수단과는 반대측에 있으며, 상기 촬상 수단의 시야 밖으로부터, 확산광인 조명광을 조사하는 조명 수단과,

   촬상 수단에 의해 촬상된 기판의 화상의 패턴과, 미리 기억하고 있는 기준 패턴을 비교하여 검사를 행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 조명 수단의 조명광을 출사하는 부분에는, 확산판이 설치되고, 상기 조명광을 출사하는 광원은, 그 중심 광선이, 기판에 대해 비스듬하게 조사되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
3. 배선 등의 패턴이 형성된 기판을, 촬상 수단에 의해 촬상하여, 자동으로 검사를 행하는 패턴 검사 장치에 있어서,

   기판의 표면을 촬상하는 촬상 수단과,

   상기 기판에 대해, 상기 촬상 수단과는 반대측에 있으며, 확산광인 조명광을 조사하는 조명 수단과,

   상기 조명 수단과 기판의 사이에 배치되어, 상기 촬상 수단의 시야 내의 영역을 덮는 차광판과,

   촬상 수단에 의해 촬상된 기판의 화상의 패턴과, 미리 기억하고 있는 기준 패턴을 비교하여 검사를 행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.

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