KR101222802B1

KR101222802B1 - 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법

Info

Publication number: KR101222802B1
Application number: KR1020070117760A
Authority: KR
Inventors: 무네히로 야마시타
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2013-01-15
Also published as: CN101191811A; KR20080049624A; CN101191811B; JP4918339B2; JP2008139036A; TW200841030A; TWI412765B

Abstract

과제

인접하는 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락한 의사단락부에 관해 소손시키는 일 없이, 검사를 행할 수 있은 기판 검사 장치를 제공한다.

해결 수단

피검사 기판(11)상의 검사점(12a, 12b)사이에 전위차를 생기게 하고, 검사점으로부터 검사용의 신호를 취출함에 의해 검사점 사이의 배선 패턴(13)의 전기적 특성을 검사하는 기판 검사 장치로서, 검사점에 직접 또는 간접적으로 도통되는 복수의 프로브(2a, 2b)와, 프로브를 통하여 검사점 사이에 전위차를 발생시키는 출력부(3)와, 전위차의 부여시에 프로브를 통하여 검사점으로부터 신호를 검출하는 검출부(4)를 구비하고, 출력부는, 인접하는 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락한 의사단락부가, 도통하고, 또한 그 의사단락부를 흐르는 전류에 의해 소손되지 않을 정도의 전위차를 검사점 사이에 발생시킨다.

기판 검사

Description

기판 검사 장치 및 기판 검사 방법{CIRCUIT BOARD INSPECTION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 피검사 기판상의 검사점 사이에 전위차를 생기게 하고, 상기 검사점으로부터 검사용의 신호를 취출함에 의해 상기 검사점 사이의 배선 패턴의 전기적 특성을 검사하는 기판 검사 장치나 그 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 프린트 배선 기판으로 한하지 않고, 예를 들면, 플렉시블 기판, 다층 배선 기판, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이용의 전극판, 및 반도체 패키지용의 패키지 기판이나 필름 캐리어 등 여러가지의 기판에서의 전기적 배선의 검사에 적용할 수 있고, 이 명세서에서는, 그들 여러가지의 배선 기판을 총칭하여 「기판」이라고 칭한다.

검사 대상의 배선 패턴 사이에 미세한 단락부가 있는 경우, 배선 패턴의 검사점 사이에 일반적인 전위차를 발생시키면, 그 미세한 단락부가 과전류에 의해 소손(燒損)되고, 이로 인해 본래 절연 불량 등의 문제가 있는 피검사 기판이 정상이라고 오판정되어 버리는 등의 문제가 생기는 일이 있다.

이 점에 관한 종래의 기판 검사 장치로서, 배선 패턴에 주는 전압치 또는 전 류치를 단계적으로 변화시키고, 이것에 의해 배선 패턴의 절연 불량 개소 등이 과전류에 의해 소손되는 것을 방지하면서 검사를 행하도록 한 것이 있다(특허 문헌 1).

그러나, 이 피검사 기판의 소손에 의한 문제는, 아직도 완전하게 해결하기까지는 이르지 않은 것이 현재의 상태이다.

특허 문헌 1 : 특개평6-230058호 공보

이와 같은 상황을 감안하여, 본원 발명자들이 검사시에 생기는 피검사 기판의 소손의 원인에 관해 조사한 결과, 미해결의 소손 발생 원인에, 인접하는 배선 패턴 사이가 의사적(疑似的)으로 단락(短絡)한 의사단락부(疑似短絡部)가 포함되어 있는 것을 알았다.

그래서, 본 발명의 해결해야 할 과제는, 인접하는 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락한 의사단락부에 관해 소손시키는 일 없이, 검사를 행할 수 있는 기판 검사 장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 청구항 제 1항의 발명에서는, 피검사 기판상의 복수의 배선 패턴상에 설정되는 검사점 사이에 전위차를 생기게 하고, 상기 검사점으로부터 검사용의 신호를 취출함에 의해 상기 배선 패턴 사이의 전기적 특성을 검사하는 기판 검사 장치로서, 상기 검사점에 도통 접촉되는 복수의 프로브와, 상기 프로브를 통하여 상기 검사점 사이에 전위차를 발생시키는 출력부와, 상기 전위차의 부여시에 상기 프로브를 통하여 상기 검사점으로부터의 신호를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 출력부는, 인접하는 상기 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락한 의사단락부가 도통하고, 또한 그 의사단락부를 흐르는 전류에 의해 소손되지 않는 전위차를 상기 검사점 사이에 발생시킨다.

또한, 청구항 제 2항의 발명에서는, 청구항 제 1항의 발명에 관한 기판 검사 장치에 있어서, 상기 출력부에 의해 상기 검사점 사이에 발생되는 상기 전위차는, 인접하는 상기 배선 패턴 사이에 다리를 놓도록 단속적으로 형성된 상기 의사단락부가, 비도통 상태로부터 도통 상태로 되고, 또한 그 의사단락부를 전류에 의해 소손되지 않는 레벨로 설정된다.

또한, 청구항 제 3항의 발명에서는, 청구항 제 1항의 발명에 관한 기판 검사 장치에 있어서, 상기 출력부에 의해 상기 검사점 사이에 발생되는 상기 전위차는, 인접하는 상기 배선 패턴 사이에 다리를 놓도록 단속적으로 이어져서 형성된 하나 또는 복수의 미세 도체립(導體粒) 또는 미세 도체편(導體片)으로 이루어지는 상기 의사단락부가, 비도통 상태로부터 도통 상태로 되고, 또한 그 의사단락부를 전류에 의해 소손되지 않는 레벨로 설정된다.

또한, 청구항 제 4항의 발명에서는, 청구항 제 1항 내지 청구항 제 3항 중 어느 한 발명에 관한 기판 검사 장치에 있어서, 상기 출력부는 상기 검사점 사이에 발생시키는 상기 전위차를 단계적으로 커지도록 변화시키고, 그 단계적으로 변화되는 복수의 전위차 레벨의 어느 하나의 레벨에, 상기 의사단락부가 도통하며 또한 소손되지 않는 상기 전위차가 상당한다.

또한, 청구항 제 5항의 발명에서는, 청구항 제 4항의 발명에 관한 기판 검사 장치에 있어서, 상기 출력부에 의해 상기 검사점 사이에 발생되는 상기 복수의 전위차 레벨에는, 또한, 상기 의사단락부가 소손되지 않는 상기 전위차보다 작고, 인접하는 상기 배선 패턴 사이를 다리를 놓도록 연속적으로 형성된 미세 단락부가 그 미세 단락부를 흐르는 전류에 의해 소손되지 않는 전위차, 및, 상기 의사단락부가 도통하며 또한 소손되지 않는 상기 전위차보다 크고, 상기 배선 패턴 사이의 스파크에 의한 전류 리크를 검출하기 위한 전위차가 포함된다.

또한, 청구항 제 6항의 발명에서는, 피검사 기판의 복수의 배선 패턴상에 설정되는 검사점 사이에 전위차를 생기게 하고, 상기 검사점으로부터 검사용의 신호를 취출함에 의해 상기 배선 패턴 사이의 전기적 특성을 검사하는 기판 검사 장치로서, 상기 검사점에 도통 접촉되는 복수의 프로브와, 상기 프로브를 통하여 상기 검사점 사이에 전위차를 발생시키는 출력부와, 상기 전위차의 부여시에 상기 검사점 사이에 흐르는 전류치를 검출하는 검출부와, 상기 출력부를 제어하면서, 상기 검사점 사이에 부여한 상기 전위차와 상기 검출부의 검출 전류치에 의거하여 상기 검사점 사이의 저항치를 도출하고, 그 도출한 저항치와 소정의 판정 기준 저항치를 비교함에 의해, 상기 배선 패턴의 절연 불량의 유무에 관한 판정을 행하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 출력부가 상기 검사점 사이에 발생시키는 상기 전위차의 크기를, 피검사 기판이 갖는 불량에 따라 설정 가능하게 되어 있음과 함께, 상기 판정 기준 저항치의 크기를, 상기 전위차의 크기에 따라 설정 가능하게 되어 있는 기판 검사 장치.

또한, 청구항 제 7항의 발명에서는, 청구항 제 6항의 발명에 관한 기판 검사 장치에 있어서, 상기 전위차는, 제 1의 전위차치와, 상기 제 1의 전위차치보다 큰 제 2의 전위차치와, 상기 제 2의 전위차치보다 큰 제 3의 전위차치로 전환 가능하게 설정되고, 상기 판정 기준 저항치는, 상기 제 1의 전위차치에 대해 마련된 제 1의 기준 저항치와, 상기 제 2의 전위차치에 대해 마련되고, 제 1의 기준 저항치보 다 큰 제 2의 기준 저항치와, 상기 제 3의 전위차치에 대해 마련되고, 상기 제 1의 기준 저항치보다 크고, 또한 상기 제 2의 기준 저항치보다 작은 제 3의 기준 저항치로 전환 가능하게 설정된다.

또한, 청구항 제 8항의 발명에서는, 피검사 기판에서의 복수의 배선 패턴상에 설정되는 검사점 사이에 전위차를 생기게 하고, 상기 검사점으로부터 검사용의 신호를 검출함에 의해, 상기 배선 패턴 사이의 전기적 특성을 검사하는 기판 검사 방법으로서, 상기 전위차를, 상기 피검사 기판이 갖는 불량에 따라, 서서히 해당 전위차가 커지도록, 소정 범위를 갖는 소, 중, 대의 3단계의 레인지로 설정하고, 상기 소, 중, 대의 3단계의 레인지에 응하여, 피검사 기판의 양불량을 판정하기 위한 기준이 되는 기준 전기적 특성을 소, 대, 중의 3단계로 설정한다.

청구항 제 1 내지 청구항 제 5항에 기재된 발명에 의하면, 배선 패턴에 주는 전위차를, 인접하는 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락한 의사단락부가 도통하고, 또한 소손되지 않는 전위차로 설정하여 검사를 행하기 때문에, 그와 같은 의사단락부에 관해 소손시키는 일 없이, 검사를 행할 수 있다.

청구항 제 4항에 기재된 발명에 의하면, 의사단락부를 포함하는 여러가지의 절연 불량 개소 등에 대해 소손시키는 일 없이, 검사를 행할 수 있다.

청구항 제 5항에 기재된 발명에 의하면, 배선 패턴 사이에 형성된 미세 단락부, 의사단락부, 및 배선 패턴 사이의 스파크에 대해, 미세 단락부 및 의사단락부의 과전류에 의한 소손을 발생시키는 일 없이, 검사를 행할 수 있다.

청구항 제 6항에 기재된 발명에 의하면, 기판의 불량에 따라 인가하는 전위차를 조정하여, 불량의 검출을 행하기 때문에, 정확한 불량 검사를 행할 수 있다.

청구항 제 7항에 기재된 발명에 의하면, 출력부가 검사점 사이에 부여하는 전위차를 말하자면 소, 중, 대의 순서로 변화시키는데 대응하여, 절연 불량에 관한 판정 기준 저항치를 말하자면 소, 대, 중의 순서로 변화시키는 구성이기 때문에, 배선 패턴 사이의 미세한 단락부, 의사적으로 단락하고 있는 부분, 및 배선 패턴 사이의 스파크에 의한 전류 리크 등의 여러가지의 절연 불량 원인에 대해, 과전류에 의한 소손을 방지하면서, 각종 다른 절연 불량 원인에 개별적으로 대응한 검사를 행할 수 있다.

청구항 제 8항에 기재된 발명에 의하면, 출력부가 검사점 사이에 부여하는 전위차를 말하자면 소, 중, 대의 순서로 변화시키는데 대응하여, 절연 불량에 관한 판정 기준 저항치를 말하자면 소, 대, 중의 순서로 변화시키는 구성이기 때문에, 배선 패턴 사이의 미세한 단락부, 의사적으로 단락하고 있는 부분, 및 배선 패턴 사이의 스파크에 의한 전류 리크 등의 여러가지의 절연 불량 원인에 대해, 과전류에 의한 소손을 방지하면서, 각종 다른 절연 불량 원인에 개별적으로 대응한 검사를 행할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 한 실시 형태에 관한 기판 검사 장치의 블록도이다. 이 기판 검사 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 복수의 프로브(2a, 2b)와, 검사를 위한 전류 또는 전압을 공급하는 출력부(3)와, 프로브(2a, 2b)를 통하여 부여되 는 신호의 전압치 또는 전류치를 검출하는 검출부(4)와, 제어부(5)와, 복수의 스위치(6a, 6b)를 구비하고 있고, 피검사 기판(11)상의 검사점(12a, 12b) 사이에 전위차를 생기게 하여, 검사점(12a, 12b)으로부터 검사용의 신호를 취출함에 의해 검사점(12a, 12b) 사이의 배선 패턴(13)의 전기적 특성을 검사한다.

출력부(3)는, 제어부(5)의 제어에 의해, 프로브(2a, 2b)를 통하여 검사점(12a, 12b) 사이에 검사를 위한 소정 레벨의 전류 또는 전압을 공급한다.

검사부(4)는, 제어부(5)의 제어에 의해, 출력부(3)에 의해 검사점(12a, 12b)에 전류 또는 전압이 공급되고 있을 때, 프로브(2a, 2b)를 통하여 검사점(12a, 12b) 사이의 전위차 또는 검사점(12a, 12b) 사이에 흐르는 전류치를 검출한다.

스위치(6a, 6b)는, 출력부(3) 및 검출부(4)와 프로브(2a, 2b)를 연결하는 배선(7a, 7b)에 개장(介裝)되어 있고, 제어부(5)의 제어에 의해, 출력부(3) 및 검출부(4)와 프로브(2a, 2b)의 접속 관계를 전환한다.

제어부(5)는, 출력부(3), 검사부(3) 및 스위치(6a, 6b)를 제어하고, 피검사 기판(11)의 배선 패턴(13)의 전기적 특성을 검사한다. 그 검사 내용에는, 도통 검사와 단락 검사가 포함되어 있다.

도통 검사에서는, 대략적으로 피검사 기판(11) 내의 각 배선 패턴(13)이 문제없이 도통하고 있는지의 여부가 검사된다. 보다 구체적으로는, 출력부(3)에 프로브(2a, 2b)를 통하여 검사점(12a, 12b) 사이에 소정 전류치(예를 들면, 20㎃)의 전류를 공급시키면서, 검출부(4)에 검사점(12a, 12b) 사이의 전위차를 검출시킨다. 그리고, 그때의 공급 전류치와 검출된 전위차의 값에 의해 검사점(12a, 12b) 사이 의 배선 패턴(13)의 저항치가 산출되고, 그 도출한 저항치와 미리 설정되어 있는 판정 기준치(예를 들면, 약 30Ω)를 비교함에 의해, 배선 패턴(13)의 도통 특성(정상적으로 도통하고 있는지의 여부 등)이 검사된다.

또한, 단락 검사에서는, 대략적으로 절연되어 있어야 할 배선 패턴(13)에 단락 등의 절연 불량이 없는지가 검사된다. 보다 구체적으로는, 서로 절연되어 있어야 할 2개의 배선 패턴(13)에 전기적으로 접속된 2개의 검사점(12a, 12b) 사이에, 프로브(2a, 2b)를 통하여, 다단계로 설정되는 소정 전압치의 전압을 순번대로 부여시키고, 각 단계의 전압치가 부여되어 있는 각 상태에서 검출부(4)에 프로브(2a, 2b)를 통하여 검사점(12a, 12b) 사이에 흐르는 전류치를 검출시킨다. 그리고, 그 각 단계의 검사점(12a, 12b) 사이에 관한 인가 전압치와 검출 전류치에 의거하여, 검사점(12a, 12b) 사이의 저항치가 도출되고, 그 도출된 저항치와, 각 단계의 전압치에 응하여 단계적으로 미리 설정된 복수의 판정 기준 저항치를 비교함에 의해, 검사 대상의 배선 패턴(13) 사이의 절연 불량의 유무가 검사되도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 모든 단계의 전압 인가시에 도출된 저항치가 그 단계에 대응하여 설정된 판정 기준 저항치보다 큰 경우에는, 절연 불량이라고 판정되고, 어느 하나 이상의 단계에서 도출한 저항치가 판정 기준 저항치 이하인 경우에는, 절연 불량이라고 판정되도록 되어 있다.

보다 상세하게는, 본 실시 형태에서는, 출력부(3)의 출력 전압치가 3단계로 차례로 커지도록 변화되고, 단락 검사가 행하여지도록 되어 있다. 즉, 단락 검사가 제 1 내지 제 3의 3단계로 나뉘어 행하여지도록 되어 있다. 그리고, 절연 불량 판 정을 위한 판정 기준 저항치로서, 제 1의 단락 검사에서는 제 1의 기준 저항치가 이용되고, 제 2의 단락 검사에서는 제 1의 기준 저항치보다 큰 제 2의 기준 저항치가 이용되고, 제 3의 단락 검사에서는 제 1의 기준 저항치보다 크고, 또한 제 2의 기준 저항치보다 작은 제 3의 기준 저항치가 이용된다.

이와 같은 도통 검사 및 제 1 내지 제 3의 단락 검사는, 후술하는 도 2에 도시하는 바와 같은 순서(S1 내지 S4)로 실행되도록 되어 있다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 제 1 내지 제 3의 각 단락 검사의 의의(意義)에 관해 설명한다.

본원 발명자들이 배선 패턴(13)의 절연 불량의 원인에 관해 조사, 검토를 행한 결과, 절연 불량의 원인에는, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시되는 바와 같은 미세 단락부(21)와, 도 4에 도시되는 바와 같은 의사단락부(22)와, 도 5에 도시되는 바와 같은 패턴 접근부(23)가 포함되어 있는 것을 알았다.

여기서, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시하는 미세 단락부(21)란, 인접하는 배선 패턴(13a, 13b) 사이를 다리를 놓도록 연속적으로 형성된 미세한 단락부에 관한 것이다. 이와 같은 미세 단락부(21)는, 예를 들면, 배선 패턴(13a, 13b)의 에칭 처리할 때에, 제거되어야 할 불필요한 배선 재료가 완전하게 제거되지 않고 남은 에칭 찌꺼기 등에 의해 생긴다. 이와 같은 미세 단락부(21)는, 예를 들면 미크론 오더 등의 미세한 굵기이기 때문에, 단락 검사할 때에 배선 패턴(13)에 큰 전위를 걸면, 미세 단락부(21)를 흐르는 전류에 의해 소손되어 버리는 일이 있다. 이와 같은 미세 단락부(21)의 저항치는, 약 100Ω 정도 이하인 경우가 많다.

또한, 도 4에 도시하는 의사단락부(22)란, 인접하는 배선 패턴(13a, 13b)을 의사적으로 단락시켜서 절연 불량을 일으키는 것이고, 인접하는 배선 패턴(13a, 13b) 사이에 다리를 놓도록 단속적으로 형성되고, 그 의사단락부(22)에 거는 전압의 증대에 수반하여 비도통 상태로부터 도통 상태로 변화하도록 되어 있다. 이와 같은 의사단락부(22)는, 예를 들면, 인접하는 배선 패턴(13a, 13b) 사이에 다리를 놓도록 단속적으로 이어져서 형성된 하나 또는 복수의 미세 도체립 또는 미세 도체편(예를 들면, 배선 패턴(13a, 13b)의 재료로 이루어지는 미세 도체분(導體粉) 또는 미세 도체편)으로 이루어져 있다. 그리고, 이와 같은 의사단락부(22)의 경우도, 단락 검사할 때에 배선 패턴(13)에 큰 전위를 걸면, 의사단락부(22)를 흐르는 전류에 의해 소손되어 버리는 일이 있다. 이와 같은 의사단락부(22)의 저항치는 약 10MΩ 내지 약 100MΩ 정도인 경우가 많다.

또한, 도 5에 도시하는 패턴 접근부(23)란, 배선 패턴(13a, 13b)의 형성시의 패턴 불량 등에 의해 생기고, 인접하는 배선 패턴(13a, 13b)끼리가 이상(異常)하게 접근한 부분이고, 스파크에 의한 절연 불량을 일으킨다. 이 패턴 접근부(23)의 저항치는, 스파크가 생기기 전에는 실질적으로 무한대이고, 스파크가 발생한 때는 그 간극 치수 등에 응한 유한한 값, 예를 들면 약 1MΩ 정도가 된다.

그리고, 본원 발명자들에 의한 더한층의 조사, 검토의 결과, 이들의 절연 불량 원인(21 내지 23)에 대해서는, 그 절연 불량 원인의 종류별에 따른 검사 전압을 배선 패턴(13)에 부여하여 단락 검사를 행할 필요가 있는 것을 알았다.

도 6은, 각종 다른 절연 불량 원인과 그 절연 불량이 발견 가능한 검사 전압 레인지와의 관계를 도시하는 도면이다. 도 6중의 레인지(R1)는 미세 단락부(21)를 발견하는데 적합한 레인지이고, 레인지(R2)는 의사단락부(22)를 발견하는데 적합한 레인지이고, 레인지(R3)는 패턴 접근부(23)를 발견하는데 적합한 레인지이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 레인지(R1)는, 0V보다 크고, 약 1.2V 이하의 범위, 보다 바람직하게는, 0.1 내지 1.0V로 되어 있다. 이 R1의 상한이 약 1.2V로 되어 있는 것은, 이보다 큰 전압이 인가되면 과전류에 의해 미세 단락부(21)가 소손되어 버릴 위험성이 있기 때문이다.

또한, 레인지(R2)는, 약 0.2V 내지 약 20V의 범위, 보다 바람직하게는, 1 내지 10V로 되어 있다. 이와 같이 레인지(R2)의 하한이 약 0.2V로 되어 있는 것은, 의사단락부(22)는 미세하게 본다면 불연속한 구성이기 때문에, 그 이하의 인가 전압에서는 의사단락부(22)가 도통하지 않기 때문이다. 또한, 레인지(R2)의 상한이 약 20V로 되어 있는 것은, 이보다 큰 전압이 인가되면 과전류에 의해 의사단락부(22)가 소손되어 버릴 위험성이 있기 때문이다.

또한, 레인지(R3)는, 약 10V 이상의 범위, 보다 바람직하게는 100V 이상으로 되어 있다. 이 레인지(R3)의 하한이 약 10V로 되어 있는 것은, 이보다 작은 전압에서는 스파크가 생기지 않고, 절연 불량을 발견할 수 없기 때문이다.

이와 같이, 레인지(R1)와 레인지(R2)는, 그 일부가 서로 겹치도록 하여 레인지(R2)의 쪽이 보다 고전압의 영역에 분포하고 있다. 또한, 레인지(R2)와 레인지(R3)는, 그 일부가 서로 겹치도록 하여 레인지(R3)의 쪽이 보다 고전압의 영역에 분포하고 있다. 또한, 도 6중의 그래프(L1 내지 L3)는, 미세 단락부(21), 의사단락 부(22) 및 패턴 접근부(23)에서의 저항치(종축의 값이 저항치에 대응)의 분포를 나타내고 있다.

그래서, 본 실시 형태에서는, 이와 같은 각종 다른 절연 불량 원인(21 내지 23)에 대응하여, 단락 검사시의 배선 패턴(13)에의 인가 전압을 3단계로 전환함에 의해, 각종 다른 절연 불량 원인(21 내지 23)에 대한 검사를 정확하게 행하도록 되어 있다.

즉, 도 2에 도시하는 단락 검사(S2 내지 S4)의 최초에 행하여지는 제 1의 단락 검사(S2)에서는, 미세 단락부(21)의 발견에 적합한 0V보다 크고, 약 1.2V 이하(보다 바람직하게는, 0.1 내지 1.0V)의 제 1의 범위(즉, 미세 단락부(21)가 소손되지 않는 범위)의 어느 하나의 값인 제 1의 전압치(예를 들면, 약 1V)를 검사점(12a, 12b) 사이에 인가하여 단락 검사를 행하도록 되어 있다. 이 때에, 절연 불량 판정에 이용하는 제 1의 기준 저항치는, 약 50 내지 200kΩ(예를 들면, 100kΩ)으로 설정된다.

계속되는 제 2의 단락 검사(S3)에서는, 의사단락부(22)의 발견에 적합한 약 0.2V 내지 약 20V(보다 바람직하게는, 1 내지 10V)의 제 2의 범위(즉, 의사단락부(22)가 도통하고, 또한 소손되지 않는 범위)의 어느 하나의 값이고, 상기 제 1의 전압치보다 큰 전압치(예를 들면, 10V)를 검사점(12a, 12b) 사이에 인가하여 단락 검사를 행하도록 되어 있다. 이 때에, 절연 불량 판정에 이용하는 제 2의 기준 저항치는, 약 10 내지 200MΩ(예를 들면, 100MΩ)으로 설정된다.

계속되는 제 3의 단락 검사(S4)에서는, 패턴 접근부(23)의 발견에 적합한 약 10V 이상(보다 바람직하게는, 100V 이상)의 제 3의 범위(즉, 패턴 접근부(23)에서의 스파크에 의한 전류 리크를 유효하게 발생시킬 수 있는 범위)의 어느 하나의 값이고, 상기 제 2의 전압치보다 큰 제 3의 전압치(예를 들면, 약 250V)를 검사점(12a, 12b) 사이에 인가하여 단락 검사를 행하도록 되어 있다. 이 때에, 절연 불량 판정에 이용하는 제 3의 기준 저항치는, 약 1 내지 5MΩ(예를 들면, 2MΩ)으로 설정된다.

이와 같은 순서로 도통 검사(S1), 및 그것에 계속되는 제 1 내지 제 3의 단락 검사(S2 내지 S4)가 행하여지고, 모든 검사(S1 내지 S4)에서 이상 없음으로 판정된 피검사 기판(11)은 정상이라고 판정되고, 어느 하나의 검사(S1 내지 S4)에서 이상이라고 판정되면, 그 시점에서 그 이후의 검사를 행하는 일 없이, 검사가 종료되도록 되어 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 단락 검사(S2 내지 S4)에는, 배선 패턴(13)에 주는 전압을, 의사단락부(22)가 도통하고, 또한 소손되지 않을 정도의 값으로 설정하고 검사를 행하는 공정(S3)이 포함되어 있기 때문에, 의사단락부(22)에 대해 소손시키는 일 없이, 검사를 행할 수 있다.

또한, 배선 패턴(13) 사이에 형성되고, 절연 불량의 원인이 되는 미세 단락부(21), 의사단락부(22), 및 패턴 접근부(23)에 응하여 단락 검사용의 인가 전압이 각각 설정된 제 1 내지 제 3의 단락 검사(S2 내지 S4)가 마련되어 있음과 함께, 검사시의 인가 전압이 작은 검사부터 먼저 행하여지도록 하여 제 1 내지 제 3의 단락 검사(S2 내지 S4)가 순번대로 행하여지기 때문에, 미세 단락부(21), 의사단락 부(22), 및 패턴 접근부(23)에 대해, 미세 단락부(21) 및 의사단락부(22)의 과전류에 의한 소손이 생기는 일 없이, 검사를 행할 수 있다.

또한, 본 발명에 기재되는 검사 방법은, 상기한 바와 같은 3개의 스텝을 경유하여 검사가 행하여지는 것이 바람직하지만, 의사단락부를 발견할 수 있는 검사 스텝(제 2 단락 검사(S3))를 이용하면, 제 1 단락 검사(S2)와 제 2 단락 검사(S3)의 단락 검사, 제 2 단락 검사(S3)와 제 3단락 검사(S4)의 단락 검사나, 제 1 단락 검사 및 제 2 단락 검사를 동시에 행할 수 있는 전위로 행하는 단락 검사와, 제 3 단락 검사의 2 회의 단락 검사, 또한, 제 1 단락 검사와, 제 2 단락 검사 및 제 3 단락 검사를 동시에 행하는 것이 가능한 전위로 행하는 단락 검사의 2회의 단락 검사 등의 단락 검사의 회수를 조정할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 기판 검사 장치의 블록도.

도 2는 검사 순서를 도시하는 플로우 차트.

도 3(a)는 피검사 기판에서의 미세 단락부의 상태를 모식적으로 도시하는 평면도, 도 3(b)는 도 3(a)의 주요부 단면도.

도 4는 피검사 기판에서의 의사단락부의 상태를 모식적으로 도시하는 평면도.

도 5는 피검사 기판에서의 배선 패턴이 이상하게 접근한 패턴 접근부를 모식적으로 도시하는 평면도.

도 6은 각종 다른 절연 불량 원인과 그 절연 불량이 발견 가능한 검사 전압 레인지의 관계를 도시하는 도면.

(부호의 설명)

1 : 기판 검사 장치

2a, 2b : 프로브

3 : 출력부

4 : 검출부

5 : 제어부

6a, 6b : 스위치

7a, 7b : 배선

11 : 피검사 기판

12a, 12b : 검사점

13, 13a, 13b : 배선 패턴

21 : 미세 단락부

22 : 의사단락부

23 : 패턴 접근부

Claims

피검사 기판상의 복수의 배선 패턴상에 설정되는 검사점 사이에 전위차를 생기게 하고, 상기 검사점으로부터 검사용의 신호를 취출함에 의해 상기 배선 패턴 사이의 전기적 특성을 검사하는 기판 검사 장치로서,

상기 검사점에 도통 접촉되는 복수의 프로브와,

상기 프로브를 통하여 상기 검사점 사이에 전위차를 발생시키는 출력부와,

상기 전위차의 부여시에 상기 프로브를 통하여 상기 검사점으로부터의 신호를 검출하는 검출부를 구비하고,

상기 출력부는, 상기 검사점 사이에 발생시키는 상기 전위차를 단계적으로 커지도록 변화시키고,

그 단계적으로 변화되는 복수의 전위차 레벨에는,

인접하는 상기 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락한 의사단락부가 도통하고, 또한 그 의사단락부를 흐르는 전류에 의해 소손되지 않는 전위차,

상기 의사단락부가 소손되지 않는 상기 전위차보다 작고, 인접하는 상기 배선 패턴 사이를 다리를 놓도록 연속적으로 형성된 미세 단락부가 그 미세 단락부를 흐르는 전류에 의해 소손되지 않는 전위차,

및, 상기 의사단락부가 도통하며 또한 소손되지 않는 상기 전위차보다 크고, 상기 배선 패턴 사이의 스파크에 의한 전류 리크를 검출하기 위한 전위차가 포함되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
제 1항에 있어서,

상기 출력부에 의해 상기 검사점 사이에 발생되는 상기 전위차는,

인접하는 상기 배선 패턴 사이에 다리를 놓도록 단속적으로 형성된 상기 의사단락부가, 비도통 상태로부터 도통 상태로 되고, 또한 그 의사단락부를 전류에 의해 소손되지 않는 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
제 1항에 있어서,

상기 출력부에 의해 상기 검사점 사이에 발생되는 상기 전위차는,

인접하는 상기 배선 패턴 사이에 다리를 놓도록 단속적으로 이어져서 형성된 하나 또는 복수의 미세 도체립 또는 미세 도체편으로 이루어지는 상기 의사단락부가, 비도통 상태로부터 도통 상태로 되고, 또한 그 의사단락부를 전류에 의해 소손되지 않는 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
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피검사 기판의 복수의 배선 패턴상에 설정되는 검사점 사이에 전위차를 생기게 하고, 상기 검사점으로부터 검사용의 신호를 취출함에 의해 상기 배선 패턴 사이의 전기적 특성을 검사하는 기판 검사 장치로서,

상기 검사점에 도통 접촉되는 복수의 프로브와,

상기 프로브를 통하여 상기 검사점 사이에 전위차를 발생시키는 출력부와,

상기 전위차의 부여시에 상기 검사점 사이에 흐르는 전류치를 검출하는 검출부와,

상기 출력부를 제어하면서, 상기 검사점 사이에 부여한 상기 전위차와 상기 검출부의 검출 전류치에 의거하여 상기 검사점 사이의 저항치를 도출하고, 그 도출한 저항치와 소정의 판정 기준 저항치를 비교함에 의해, 상기 배선 패턴의 절연 불량의 유무에 관한 판정을 행하는 제어부를 구비하고,

상기 제어부는,

상기 출력부가 상기 검사점 사이에 발생시키는 상기 전위차의 크기를, 피검사 기판이 갖는 불량에 따라 설정 가능하게 되어 있음과 함께, 상기 판정 기준 저항치의 크기를, 상기 전위차의 크기에 따라 설정 가능하게 되어 있고,

상기 출력부는, 상기 검사점 사이에 발생시키는 상기 전위차를 단계적으로 커지도록 변화시키고,

그 단계적으로 변화되는 복수의 전위차 레벨에는,

인접하는 상기 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락한 의사단락부가 도통하고, 또한 그 의사단락부를 흐르는 전류에 의해 소손되지 않는 전위차,

상기 의사단락부가 소손되지 않는 상기 전위차보다 작고, 인접하는 상기 배선 패턴 사이를 다리를 놓도록 연속적으로 형성된 미세 단락부가 그 미세 단락부를 흐르는 전류에 의해 소손되지 않는 전위차,

및, 상기 의사단락부가 도통하며 또한 소손되지 않는 상기 전위차보다 크고, 상기 배선 패턴 사이의 스파크에 의한 전류 리크를 검출하기 위한 전위차가 포함되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
제 6항에 있어서,

상기 전위차는,

제 1의 전위차치와,

상기 제 1의 전위차치보다 큰 제 2의 전위차치와,

상기 제 2의 전위차치보다 큰 제 3의 전위차치로 전환 가능하게 설정되고,

상기 판정 기준 저항치는,

상기 제 1의 전위차치에 대해 마련된 제 1의 기준 저항치와,

상기 제 2의 전위차치에 대해 마련되고, 제 1의 기준 저항치보다 큰 제 2의 기준 저항치와,

상기 제 3의 전위차치에 대해 마련되고, 상기 제 1의 기준 저항치보다 크고, 또한 상기 제 2의 기준 저항치보다 작은 제 3의 기준 저항치로 전환 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
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