KR102637836B1

KR102637836B1 - 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법

Info

Publication number: KR102637836B1
Application number: KR1020180107832A
Authority: KR
Inventors: 마사야 사와라기
Original assignee: 니덱 어드밴스 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2024-02-16
Also published as: KR20190035510A; CN109557448A; TW201915506A; TW202405466A; JP2019060627A; JP6780859B2; CN109557448B; TWI816699B

Abstract

(과제) 배선 패턴의 위치에 의한 검사 정밀도의 변화를 저감시킬 수 있는 기판 검사 장치, 및 기판 검사 방법을 제공한다.
(해결 수단) 기판 검사 장치 (1) 는, 서로 인접하여 대향하는 배선 (P1, P2) 이 형성된 기판 (100) 을 검사하는 기판 검사 장치로서, 배선 (P1) 의 일단부에 접촉하기 위한 제 1 프로브 (Pr) 와, 배선 (P2) 의 일단부에 접촉하기 위한 제 2 프로브 (Pr) 와, 제 1 및 제 2 프로브 (Pr) 를 통하여 배선 (P1) 과 배선 (P2) 사이의 정전 용량을 선간 용량 (Cx) 으로서 측정하는 용량 측정부 (31) 와, 선간 용량 (Cx) 에 기초하여 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방의 배선의 상태를 판정하는 제 1 판정부 (22) 를 구비한다.

Description

기판 검사 장치 및 기판 검사 방법{SUBSTRATE INSPECTION APPARATUS AND SUBSTRATE INSPECTION METHOD}

본 발명은 기판을 검사하는 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법에 관한 것이다.

종래부터, 상면에 절연 필름이 첩부 (貼付) 된 평판상의 전극의, 그 절연 필름 상에 검사 대상의 회로 기판을 밀착시키고, 회로 기판 상면에 형성된 랜드와 전극 사이의 정전 용량을 측정하고, 그 측정된 정전 용량과, 양품 (良品) 기판으로부터 얻어진 검사용 기준 데이터를 비교함으로써, 회로 기판 상면의 랜드와 회로 기판 하면의 랜드 사이의 도통 상태를 검사하는 기술이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2001-13192호

그러나, 상기 서술한 기술에서는, 회로 기판 상면에 형성된 배선 패턴과 전극이, 회로 기판의 두께와 절연 필름의 두께를 합한 두께분, 이간하여 대향하기 때문에, 배선 패턴과 전극의 거리가 길어져 버린다. 배선 패턴과 전극 사이에 생기는 정전 용량은, 배선 패턴과 전극의 거리에 반비례하기 때문에, 배선 패턴과 전극의 거리가 길어지면, 배선 패턴과 전극 사이에 생기는 정전 용량이 감소한다.

그 때문에, 회로 기판 상면에 형성된 배선 패턴과 전극 사이에 생기는 정전 용량은, 회로 기판 하면에 형성된 배선 패턴과 전극 사이에 생기는 정전 용량보다 작아진다. 그 결과, 회로 기판 상면에 형성된 배선 패턴에 대한 검사 정밀도가, 회로 기판 하면에 형성된 배선 패턴에 대한 검사 정밀도보다 저하된다.

본 발명의 목적은, 배선 패턴의 위치에 의한 검사 정밀도의 변화를 저감시킬 수 있는 기판 검사 장치, 및 기판 검사 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관련된 기판 검사 장치는, 서로 인접하여 대향하는 제 1 배선과 제 2 배선이 형성된 기판을 검사하는 기판 검사 장치로서, 상기 제 1 배선의 일단부에 접촉하기 위한 제 1 프로브와, 상기 제 2 배선의 일단부에 접촉하기 위한 제 2 프로브와, 상기 제 1 프로브 및 상기 제 2 프로브를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 사이의 정전 용량을 선간 용량으로서 측정하는 용량 측정부와, 상기 선간 용량에 기초하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 상태를 판정하는 제 1 판정부를 구비한다.

또, 본 발명에 관련된 기판 검사 방법은, 서로 인접하여 대향하는 제 1 배선과 제 2 배선이 형성된 기판을 검사하는 기판 검사 방법으로서, (a) 상기 제 1 배선의 일단부에 제 1 프로브를 접촉시키는 공정과, (b) 상기 제 2 배선의 일단부에 제 2 프로브를 접촉시키는 공정과, (c) 상기 제 1 프로브 및 상기 제 2 프로브를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 사이의 정전 용량을 선간 용량으로서 측정하는 공정과, (d) 상기 선간 용량에 기초하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 상태를 판정하는 공정을 포함한다.

이들 구성에 의하면, 서로 인접하여 대향하는 제 1 배선과 제 2 배선 사이의 선간 용량이 측정되고, 그 선간 용량에 기초하여 배선의 상태가 판정된다. 이 경우, 배경 기술과 같이 기판 상면의 배선과 기판 하면의 배선에서 정전 용량이 변화하는 일이 없기 때문에, 배선 패턴의 위치에 의한 검사 정밀도의 변화를 저감시킬 수 있다.

또, 상기 제 1 판정부는, 상기 선간 용량이 미리 설정된 범위의 상한값인 선간 상한값보다 클 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 선폭이 굵은 것으로 판정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선과 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 굵기가 미리 설정된 범위로부터 벗어나 굵어져 있는 경우에, 선폭이 굵은 것으로 판정할 수 있다.

또, 상기 제 1 판정부는, 상기 선간 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 선간 하한값보다 작을 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 선폭이 가늘거나 혹은 단선 불량인 것으로 판정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선과 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 굵기가 미리 설정된 범위보다 가늘어져 있는 경우 또는 단선되어 있는 경우에, 선폭이 가늘거나 혹은 단선 불량인 것으로 판정할 수 있다.

또, 상기 제 1 판정부는, 상기 선간 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 선간 하한값보다 작고, 또한 상기 선간 하한값보다 작은 값으로 미리 설정된 선간 판별값보다 클 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 선폭이 가는 것으로 판정하고, 상기 선간 용량이, 상기 선간 판별값보다 작을 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선이 단선 불량인 것으로 판정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선과 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선에 대해, 선폭이 가는지, 혹은 단선 불량인지를 판정할 수 있다.

또, 상기 선간 용량에 기초하여 단선의 위치를 추정하는 제 1 단선 위치 추정부를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선과 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선이 단선되어 있는 경우에 그 단선 위치를 추정할 수 있다.

또, 상기 제 1 단선 위치 추정부는, 상기 선간 용량과 미리 설정된 선간 기준 용량의 비에 기초하여 단선의 위치를 추정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 선간 용량과 선간 기준 용량의 비에 기초하여 단선의 위치를 추정할 수 있기 때문에, 단선의 위치를 추정하는 것이 용이하다.

또, 상기 용량 측정부는, 추가로 상기 기판의 일방의 면을 덮도록 대향 배치된 도체판과, 상기 제 1 배선 사이의 정전 용량을 배선 용량으로서 측정하고, 상기 기판 검사 장치는, 상기 배선 용량에 기초하여 상기 제 1 배선의 상태를 판정하는 제 2 판정부를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

또, (e) 상기 기판의 일방의 면을 덮도록 대향 배치된 도체판과, 상기 제 1 배선 사이의 정전 용량을 배선 용량으로서 측정하는 공정과, (f) 상기 배선 용량에 기초하여 상기 제 1 배선의 상태를 판정하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

이들 구성에 의하면, 도체판과 제 1 배선 사이의 배선 용량이 측정되고, 배선 용량에 기초하여 제 1 배선의 양부 (良否) 가 판정되므로, 제 1 배선에 대한 양부를 판정하는 것이 가능해진다.

또, 상기 제 2 판정부는, 상기 배선 용량이 미리 설정된 범위의 상한값인 배선 상한값보다 클 때, 상기 제 1 배선의 선폭이 굵은 것으로 판정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선의 굵기가 미리 설정된 범위보다 굵어져 있는 경우에, 제 1 배선은 선폭이 굵은 것으로 판정할 수 있다.

또, 상기 제 2 판정부는, 상기 배선 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 배선 하한값보다 작을 때, 상기 제 1 배선의 선폭이 가늘거나 혹은 단선 불량인 것으로 판정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선의 굵기가 가늘어져 있는 경우 또는 단선되어 있는 경우에, 제 1 배선은 선폭이 가늘거나 혹은 단선 불량인 것으로 판정할 수 있다.

또, 상기 제 2 판정부는, 상기 배선 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 배선 하한값보다 작고, 또한 상기 배선 하한값보다 작은 값으로 미리 설정된 배선 판별값보다 클 때, 상기 제 1 배선의 선폭이 가는 것으로 판정하고, 상기 배선 용량이 상기 배선 판별값보다 작을 때, 상기 제 1 배선이 단선 불량인 것으로 판정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선에 대해, 선폭이 가늘거나 혹은 단선 불량 중 어느 것인지를 판정할 수 있다.

또, 상기 제 1 판정부에 의한 판정 결과와, 상기 제 2 판정부에 의한 판정 결과에 기초하여, 상기 제 1 판정부에 의해 판정된 상태가 발생하고 있는 배선을 판정하는 제 3 판정부를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 판정부에 의한 판정 결과와, 제 2 판정부에 의한 판정 결과에 기초하여, 제 1 및 제 2 배선 중 어느 배선에서 불량이 발생하고 있는지를 판정할 수 있다.

또, 상기 배선 용량에 기초하여 단선의 위치를 추정하는 제 2 단선 위치 추정부를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 배선이 단선되어 있는 경우에 그 단선 위치를 추정할 수 있다.

또, 상기 제 1 배선의 단선 위치와, 당해 단선 위치에 대응하는 상기 배선 용량을 대응시키는 단선 용량 정보를 미리 기억하는 기억부를 추가로 구비하고, 상기 제 2 단선 위치 추정부는, 상기 배선 용량과 상기 단선 용량 정보에 기초하여 단선의 위치를 추정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 단선 용량 정보에 의해, 용량 측정부에 의해 측정된 배선 용량과 대응되어 있는 단선 위치를 취득함으로써 단선의 위치를 추정할 수 있기 때문에, 단선의 위치를 추정하는 것이 용이하다.

또, 상기 도체판에 접촉하기 위한 제 3 프로브를 추가로 구비하고, 상기 도체판은, 상기 기판의 타방의 면에 절연층을 통하여 부착되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 상기 도체판은, 상기 기판의 일부로서 부착되어 있으므로, 도체판과 제 1 배선 사이의 거리를 안정시키는 것이 용이해진다. 그 결과, 배선 용량의 측정 정밀도를 향상시켜 양부 판정의 정밀도를 향상시키는 것이 용이해진다.

또, 상기 기판은 코어층을 갖지 않는 코어리스 기판이고, 상기 도체판은, 상기 기판의 배선층을 지지하는 캐리어인 것이 바람직하다.

또, (1) 상기 도체판을 캐리어로서 사용하고, 상기 도체판과, 절연층과, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선을 이 순서로 적층하여 기판을 형성하는 공정과, (2) 상기 기판으로부터 상기 도체판을 제거하는 공정을 추가로 포함하고, 상기 공정 (1) 의 실행 후이고, 또한 상기 공정 (2) 의 실행 전에 상기 공정 (e) 를 실행하는 것이 바람직하다.

이들 구성에 의하면, 코어리스 기판의 제조 과정에 있어서, 캐리어를 제거하기 전의 제조 도중의 기판을 검사하는 것이 가능해진다.

이와 같은 구성의 기판 검사 장치, 및 기판 검사 방법은, 배선 패턴의 위치에 의한 검사 정밀도의 변화를 저감시킬 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 검사 방법을 사용하는 기판 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 제어부의 구성의 일례를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 3 은, 검사 대상이 되는 기판의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치의 구성을 개념적으로 나타내는 설명도이다.
도 5 는, 도 4 에 나타내는 기판 검사 장치의 다른 일례를 나타내는 개념적인 설명도이다.
도 6 은, 도 5 에 나타내는 기판 검사 장치의 다른 일례를 나타내는 개념적인 설명도이다.
도 7 은, 도 4, 도 5, 도 6 에 나타내는 기판 검사 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 8 은, 도 4, 도 5, 도 6 에 나타내는 기판 검사 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9 는, 도 4, 도 5, 도 6 에 나타내는 기판 검사 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 10 은, 도 4, 도 5, 도 6 에 나타내는 기판 검사 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 11 은, 배선이 단선되어 있는 경우의 단선 위치와, 그 위치에서 단선되어 있는 경우에 용량 측정부에 의해 측정되는 선간 용량 및 배선 용량의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명에 관련된 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 부여한 구성은 동일한 구성인 것을 나타내고, 그 설명을 생략한다. 도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 검사 방법을 사용하는 기판 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 는, 검사 대상물의 일례인 기판 (100) 에 형성된 회로 패턴을 검사하기 위한 장치이다.

기판 (100) 은, 예를 들어 반도체 패키지용의 패키지 기판이나 필름 캐리어, 프린트 배선 기판, 유리 에폭시 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 다층 배선 기판, 액정 디스플레이나 EL (Electro-Luminescence) 디스플레이 등의 디스플레이용의 전극판, 터치 패널용 등의 투명 도전판, 반도체 웨이퍼나 반도체 칩이나 CSP (Chip size package) 등의 반도체 기판 등등 여러 가지 기판이어도 된다. 기판 (100) 에는, 배선 패턴, 패드, 랜드, 땜납 범프, 및 단자 등의 검사점이 형성되어 있다.

도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 는, 케이싱 (11) 을 가지고 있다. 케이싱 (11) 의 내부 공간에는, 기판 고정 장치 (12) 와, 검사부 (3U) 와, 검사부 (3L) 와, 제어부 (2) 가 주로 형성되고, 케이싱 (11) 의 외벽면 등에 표시부 (5) (알림부) 가 장착되어 있다. 기판 고정 장치 (12) 는, 검사 대상이 되는 기판 (100) 을 소정의 위치에 고정시키도록 구성되어 있다.

검사부 (3U) 는, 기판 고정 장치 (12) 에 고정된 기판 (100) 의 상방에 위치한다. 검사부 (3L) 는, 기판 고정 장치 (12) 에 고정된 기판 (100) 의 하방에 위치한다. 검사부 (3U) 및 검사부 (3L) 는, 프로브 (Pr) 에 대해 전기적으로 접속되기 위한 전극이 형성된 전극판 (9) 을 구비하고 있다. 검사부 (3U) 및 검사부 (3L) 의 각 전극판 (9) 에는, 기판 (100) 에 형성된 회로 패턴을 검사하기 위한 검사 지그 (4U, 4L) 가 장착되어 있다. 검사 지그 (4U, 4L) 에는, 복수의 프로브 (Pr) 가 장착되어 있다. 또, 검사부 (3U) 및 검사부 (3L) 는, 후술하는 용량 측정부 (31) 와, 후술하는 스캐너부 (34) 와, 케이싱 (11) 내에서 적절히 이동하기 위한 검사부 이동 기구 (15) 를 구비하고 있다. 스캐너부 (34) 는, 용량 측정부 (31) 와 각 프로브 (Pr) 의 접속 관계를 전환한다.

검사부 (3U, 3L) 는 서로 동일하게 구성되어 있다. 이하, 검사부 (3U, 3L) 를 총칭하여 검사부 (3) 라고 칭한다. 검사 지그 (4U, 4L) 는 서로 동일하게 구성되어 있다. 이하, 검사 지그 (4U, 4L) 를 총칭하여 검사 지그 (4) 라고 칭한다.

도 2 는, 도 1 에 나타내는 제어부 (2) 의 구성의 일례를 개념적으로 나타내는 블록도이다. 제어부 (2) 는, 예를 들어, 소정의 논리 연산을 실행하는 CPU (Central Processing Unit), 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM (Random Access Memory), 소정의 제어 프로그램 등을 미리 기억하는 불휘발성의 기억 장치, 및 이들의 주변 회로 등을 구비한 마이크로 컴퓨터를 사용하여 구성되어 있다. 상기 서술한 기억 장치는, 기억부 (27) 로서도 사용된다.

제어부 (2) 는, 예를 들어 상기 서술한 제어 프로그램을 실행함으로써, 검사 제어부 (21), 제 1 판정부 (22), 제 1 단선 위치 추정부 (23), 제 2 판정부 (24), 제 2 단선 위치 추정부 (25), 및 제 3 판정부 (26) 로서 기능한다.

기억부 (27) 에는, 서로 인접하는 1 쌍의 정상적인 배선 (P) 간의 정전 용량인 선간 기준 용량 (Cx_ref) 과, 선간 기준 용량 (Cx_ref) 의 편차나 측정 오차 등을 고려하여 정해진 정상적인 범위의, 상한값인 선간 상한값 (Cx_lim_U) 및 하한값인 선간 하한값 (Cx_lim_L) 과, 선폭이 가는 불량과 단선을 판별하는 임계값으로서 선간 하한값 (Cx_lim_L) 보다 작은 값으로 미리 설정된 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 이, 예를 들어 실험적으로 측정되고, 미리 기억되어 있다. 또한, 선간 상한값 (Cx_lim_U) 과 선간 하한값 (Cx_lim_L) 은, 동일한 값이어도 되고, 예를 들어 선간 기준 용량 (Cx_ref) 을 그대로 선간 상한값 (Cx_lim_U) 및 선간 하한값 (Cx_lim_L) 으로서 사용해도 된다.

또, 기억부 (27) 에는, 정상적인 1 개의 배선 (P) 과 캐리어 (101) 사이의 정전 용량인 배선 기준 용량 (Cz_ref) 과, 배선 기준 용량 (Cz_ref) 의 편차나 측정 오차 등을 고려하여 정해진 정상적인 범위의, 상한값인 배선 상한값 (Cz_lim_U) 및 하한값인 배선 하한값 (Cz_lim_L) 과, 선폭이 가는 불량과 단선을 판별하는 임계값으로서 배선 하한값 (Cz_lim_L) 보다 작은 값으로 미리 설정된 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 이, 예를 들어 실제로 정상적인 선폭의 기판과 선폭이 가늘어진 기판을 사용하여 실험적으로 측정되고, 미리 기억되어 있다. 또한, 배선 상한값 (Cz_lim_U) 과 배선 하한값 (Cz_lim_L) 은, 동일한 값이어도 되고, 예를 들어 배선 기준 용량 (Cz_ref) 을 그대로 배선 상한값 (Cz_lim_U) 및 배선 하한값 (Cz_lim_L) 으로서 사용해도 된다.

선간 기준 용량 (Cx_ref), 선간 상한값 (Cx_lim_U), 선간 하한값 (Cx_lim_L), 선간 판별값 (Cx_lim_LL), 배선 기준 용량 (Cz_ref), 배선 상한값 (Cz_lim_U), 배선 하한값 (Cz_lim_L), 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 은, 배선 (P) 의 길이, 폭, 간격, 적층 배선층 (106) 의 두께, 프리프레그 (102) 의 두께 등에 따라 변화하지만, 일례로서, 선간 기준 용량 (Cx_ref) 은 100 fF 정도, 배선 기준 용량 (Cz_ref) 은 900 fF 정도, 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 은 600 fF 정도이다.

또한 기억부 (27) 에는, 배선 (P) 의 단선 위치와, 당해 단선 위치에 대응하는 배선 용량 (Cz) 을 대응시킨 단선 용량 정보가, 예를 들어 실험적으로 측정되고, 미리 기억되어 있다.

표시부 (5) 는, 예를 들어 액정 표시 장치나 EL (Electro Luminescence) 표시 장치 등의 표시 장치이다. 표시부 (5) 는, 제어부 (2) 로부터의 제어 신호에 따라, 기판의 검사 결과 등을 표시한다.

검사 제어부 (21) 는, 검사부 (3U, 3L) 를 적절히 이동시켜, 기판 고정 장치 (12) 에 고정된 기판 (100) 의 각 검사점에 검사 지그 (4U, 4L) 의 각 프로브 (Pr)를 접촉시키고, 검사 대상의 검사점에 대응하는 프로브 (Pr) 를 후술하는 스캐너부 (34) 에 의해 후술하는 용량 측정부 (31) 에 접속시킨다.

도 3 은, 검사 대상이 되는 기판 (100) 의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 설명도이다. 도 3 에서는, 기판 (100) 의 제조 과정을, 기판 (100) 을 두께 방향으로 절단한 단면도에 의해 나타내고 있다. 기판 (100) 은, 코어층이 존재하지 않는, 이른바 코어리스 기판인 기판 (100a) 의 제조 과정에 있어서, 지지체용의 캐리어 (101) 를 박리하기 전의 기판이다. 바꾸어 말하면, 기판 (100) 은, 최종 제품인 기판 (100a) 에, 캐리어 (101) 가 부착된 상태의 기판이다. 이와 같은 코어리스 기판의 제조 방법으로는 여러 가지 방법을 사용할 수 있고, 일례로서 예를 들어 WO2015/122258 에 기재된 제조 방법을 사용할 수 있다. 또한, WO2015/122258 의 도 1 에서는 기본적인 공정만이 도시되어 있고, 예를 들어 층간을 접속하는 바이어의 형성 공정이나 기판 표면에 부품을 접속하기 위한 패드를 형성하는 공정, 혹은 기판에 부품을 실장하는 공정 등은 생략되어 있다.

코어리스 기판은, 코어층을 구비하지 않기 때문에, 강성이 부족하고, 그 제조 공정에서 파손되기 쉽다. 그 때문에, 제조 공정에서 배선층을 지지하기 위한 판상의 캐리어를 지지체로서 사용하여, 캐리어 상에 배선층을 형성한 후에 캐리어를 박리하는 코어리스 기판의 제조 방법이 알려져 있다.

도 3 에 나타내는 코어리스 기판의 제조 방법에서는, 먼저, 시트상의 캐리어 (101) 에 시트상의 프리프레그 (102) 를 첩합 (貼合) 한다 (공정 K1). 캐리어 (101) 로는, 예를 들어 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스강, 티탄, 티탄 합금 등, 여러 가지 도전성의 박상 (箔狀) 의 금속판이 사용된다. 캐리어 (101) 는, 1 층에 한정되지 않고, 1 종 또는 복수종의 재료가 적층되어 형성되어 있어도 된다.

프리프레그 (102) 는, 에폭시 등의 수지 재료나, 유리 섬유 등의 절연 재료로 구성되어 있다. 캐리어 (101) 는 도체판의 일례에 상당하고, 프리프레그 (102) 는 절연층의 일례에 상당하고 있다. 또한, 반드시 캐리어 (101) 와 프리프레그 (102) 가 적층되는 예에 한정되는 것은 아니다. 프리프레그 (102) 대신에, 프리프레그와는 상이한 재질의 절연층이 형성되어 있어도 된다.

다음으로, 프리프레그 (102) 의 캐리어 (101) 와는 반대측의 표면에, 배선 형성을 위한 동박 (103) 을 첩부한다 (공정 K2). 다음으로, 동박 (103) 을 에칭하여 복수의 배선 (P) 을 형성한다 (공정 K3). 복수의 배선 (P) 은, 대략 평행하게 연장 형성되어 있다. 다음으로, 복수의 배선 (P) 을 덮도록, 프리프레그 (102) 와 동일한 절연 재료로 이루어지는 프리프레그 (104) 를, 복수의 배선 (P) 을 덮도록 형성한다 (공정 K4). 공정 K2 ∼ K4 의 배선층 형성 공정에 의해, 배선 (P) 이 절연 재료로 덮인 1 층째의 배선층 (105) 이 형성된다.

다음으로, 배선층 (105) 의 프리프레그 (102) 와는 반대측의 표면에 대해, 공정 K2 ∼ K4 와 동일한 배선층 형성 공정을 반복함으로써, 2 층째의 배선층 (105) 이 형성된다 (공정 K5). 이와 같이 복수의 배선층 (105) 이 적층되어, 적층 배선층 (106) 이 형성된다. 이로써, 캐리어 (101), 프리프레그 (102), 및 적층 배선층 (106) 이 적층된 기판 (100) 이 형성된다.

도 3 에서는, 배선 (P) 을 층간에서 접속하는 바이어 등의 접속부의 형성 공정이나, 기판 (100a) 의 최외층 (도 3 에서는 상면과 하면) 에 있어서, 배선 (P) 의 일부를 노출시켜 부품 등이 접속되는 패드 등을 형성하는 공정의 기재 등을 생략하고 있다. 또한, 기판 (100a) 의 최외면에 있어서, 배선 (P) 을 덮어 노출로부터 방지하는 층은 프리프레그에 한정되지 않고, 레지스트 등의 시트나 코팅층이어도 된다. 또, 배선층 (105) 의 적층수는 2 층에 한정되지 않고, 1 층이어도 되고, 3 층 이상이어도 된다.

공정 K1 ∼ K5 는, 공정 (1) 의 일례에 상당하고 있다. 예를 들어, 이 공정 K5 에 의해 형성된 기판 (100) 을 기판 고정 장치 (12) 에 장착하고, 기판 검사 장치 (1) 에 의한 검사를 실행한다. 그리고, 검사 결과가 양호한 기판 (100) 에 대해, 다음의 캐리어 제거 공정 (공정 K6) 을 실행한다. 캐리어 제거 공정 (공정 K6) 에서는, 기판 (100) 으로부터 캐리어 (101) 를 박리하거나 에칭하거나 함으로써 제거하고, 최종적인 완성품으로서 기판 (100a) 을 제조한다.

이와 같이, 공정 K5 후, 공정 K6 전에, 캐리어 (101) 를 포함하는 기판 (100) 의 검사를 실행하고, 검사 결과가 양호한 기판 (100) 에 대해 공정 K6 을 실행하고, 검사 결과가 불량인 기판 (100) 에 대해서는 공정 K6 을 실행하지 않게 함으로써, 기판 (100a) 에 대해 검사를 실행하는 경우와 비교하여, 기판의 제조 공정수를 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 캐리어 (101) 를 포함하는 기판 (100) 의 검사의 실행 후, 공정 K6 에서 캐리어 (101) 를 제거하기 전에, 기판 (100) 에 IC (Integrated Circuit) 등의 부품을 실장해도 된다. 또, 공정 K6 에 있어서, 캐리어 (101) 뿐만 아니라, 프리프레그 (102) 도 제거해도 된다.

도 4 는, 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 의 구성을 개념적으로 나타내는 설명도이다. 도 4 는, 기판 검사 장치 (1) 에 검사 대상의 기판 (100) 이 장착된 상태를 나타내고 있다. 도 4 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 는, 용량 측정부 (31) 와, 스캐너부 (34) 와, 복수의 프로브 (Pr) 를 구비하고 있다. 용량 측정부 (31) 는, 교류 전압원 (32) 과, 전류 검출부 (33) 와, 단자 (T1, T2) 를 구비하고 있다. 도 4 에서는, 제어부 (2) 의 기재를 생략하고 있다.

기판 (100) 에는, 서로 대략 평행하게 연장되는 복수의 배선 (P) 이 형성되어 있다. 이하, 각 배선 (P) 중 2 개, 배선 (P1) (제 1 배선) 과 배선 (P2) (제 2 배선) 에 대해 설명하고, 다른 배선에 대해서는 배선 (P1, P2) 과 동일하게 구성되어 있으므로 그 설명을 생략한다. 배선 (P1, P2) 은, 기판 (100) 의 도 4 에 있어서의 상면 (타방의 면) 에 형성된, 제 1 부분 (L11, L21) 과, 도 4 에 있어서의 적층 배선층 (106) 의 하면 (기판 (100) 의 일방의 면측) 에 형성된, 패드 (Pd12, Pd22) 및 제 2 부분 (L12, L22) 과, 적층 배선층 (106) 을 관통하여 제 1 부분 (L11, L21) 과 제 2 부분 (L12, L22) 을 연결하는 관통 배선 (L13, L23) 을 가지고 있다.

배선 (P1) 의 제 1 부분 (L11) 의 일단부가 확폭되어 패드 (Pd11) 가 되고, 배선 (P1) 의 제 2 부분 (L12) 의 일단부가 확폭되어 패드 (Pd12) 가 되고, 배선 (P2) 의 제 1 부분 (L21) 의 일단부가 확폭되어 패드 (Pd21) 가 되고, 배선 (P2) 의 제 2 부분 (L22) 의 일단부가 확폭되어 패드 (Pd22) 가 되어 있다. 제 1 부분 (L11) 의 타단부와 제 2 부분 (L12) 의 타단부가 관통 배선 (L13) 에 의해 접속되고, 제 1 부분 (L21) 의 타단부와 제 2 부분 (L22) 의 타단부가 관통 배선 (L23) 에 의해 접속되어 있다.

패드 (Pd11, Pd21) 를 포함하는 기판 (100) 의 도 4 에 있어서의 상면에 형성된 각 패드에는, 각각 검사 지그 (4U) 의 프로브 (Pr) 가 접촉하고 있다. 기판 (100) 의 도 4 에 있어서의 하면이 되는 캐리어 (101) 에는, 검사 지그 (4L) 의 프로브 (Pr) 가 접촉하고 있다. 이 경우, 패드 (Pd11) 에 접촉하고 있는 프로브 (Pr) 가 제 1 프로브에 상당하고, 패드 (Pd21) 에 접촉하고 있는 프로브 (Pr) 가 제 2 프로브에 상당하고, 캐리어 (101) 에 접촉하고 있는 프로브 (Pr) 가 제 3 프로브에 상당하고 있다.

교류 전압원 (32) 은, 교류 주파수 (f) 의 소정의 전압 (V) 을 출력하는 교류 전원 회로이다. 교류 전압원 (32) 의 일방의 출력 단자는 단자 (T1) 를 통하여 스캐너부 (34) 에 접속되고, 교류 전압원 (32) 의 타방의 출력 단자는 전류 검출부 (33) 와 단자 (T2) 를 통하여 스캐너부 (34) 에 접속되어 있다.

전류 검출부 (33) 는, 예를 들어 션트 저항, 홀 소자, 아날로그 디지털 컨버터 등을 사용하여 구성된 교류 전류계이다. 전류 검출부 (33) 는, 교류 전압원 (32) 으로부터 출력된 전류 (I), 즉 배선 (P1, P2) 간의 정전 용량인 선간 용량 (Cx) 에 흐른 전류 (Ix), 또는 배선 (P1) 과 캐리어 (101) 사이의 정전 용량인 배선 용량 (Cz) 에 흐른 전류 (Iz) 를 검출한다. 전압 (V) 및 전류 (I) 는, 실효값이어도 되고, 피크값이어도 된다.

주파수 (f) 의 전압 (V) 이 정전 용량에 인가되었을 때에 전류 (I) 가 흘렀을 경우, 정전 용량 (C) 은 하기 식 (1) 로 부여된다.

정전 용량 (C) = I/(V × 2πf) … (1)

이 경우, V 및 2πf 는 이미 알려져 있으므로, 전류 (I) 가 얻어지면 정전 용량 (C) 을 알 수 있다. 따라서, 용량 측정부 (31) 는, 정전 용량 (C) 을 측정할 수 있다. 또한, 검사 제어부 (21) 는, 전류 검출부 (33) 에서 검출된 전류 (I) 로부터 식 (1) 에 기초하여 정전 용량 (C) 을 산출해도 되고, 전류 (I) 를 그대로 정전 용량 (C) 을 나타내는 정보로서 사용해도 된다. 이하, 용량 측정부 (31) 에서 측정된 전류 (I) 로부터 검사 제어부 (21) 가 정전 용량 (C) 을 산출하는 경우를 포함하여, 용량 측정부 (31) 가 정전 용량 (C) 을 측정한다, 고 기재한다.

스캐너부 (34) 는, 예를 들어 트랜지스터 등의 복수의 스위칭 소자를 사용하여 구성되어 있다. 스캐너부 (34) 는, 검사 제어부 (21) 로부터의 제어 신호에 따라, 단자 (T1, T2) 를, 각각, 검사 지그 (4U, 4L) 의 복수의 프로브 (Pr) 중 어느 것에 도통 접속시킨다. 도 4 에서는, 스캐너부 (34) 의 설명을 간소화하고, 배선 (P1, P2) 및 캐리어 (101) 에 접촉하고 있는 프로브 (Pr) 와, 용량 측정부 (31) 의 접속에 관련되는 스위칭 소자 (SW1, SW2, SW3) 만을 기재하고, 다른 스위칭 소자 등에 대해서는 그 기재를 생략하고 있다.

검사 제어부 (21) 는, 복수의 배선 (P) 중에서, 검사 대상이 되는 2 개의 배선 (P1, P2) 을 선택한다. 그리고, 검사 제어부 (21) 는, 스캐너부 (34) 에 의해, 단자 (T1) 를, 스위칭 소자 (SW1) 를 통하여 배선 (P1) 에 접촉하는 프로브 (Pr) 와 접속시킨다. 또, 검사 제어부 (21) 는, 스캐너부 (34) 에 의해, 단자 (T2) 를, 스위칭 소자 (SW2) 를 통하여 배선 (P2) 에 접촉하는 프로브 (Pr) 와 접속시키고, 스위칭 소자 (SW3) 를 통하여 캐리어 (101) 에 접촉하는 프로브 (Pr) 와 접속시킨다.

검사 제어부 (21) 는, 스위칭 소자 (SW1, SW2, SW3) 의 온, 오프를 제어하고, 용량 측정부 (31) 에 의해, 선간 용량 (Cx) 및 배선 용량 (Cz) 을 측정시킨다. 제 1 판정부 (22) 는, 선간 용량 (Cx) 에 기초하여, 배선 (P1, P2) 의 상태, 예를 들어, 선폭이 굵은, 가는, 단선, 양호, 불량 등의 상태를 판정한다. 제 1 단선 위치 추정부 (23) 는, 선간 용량 (Cx) 에 기초하여 배선 (P1, P2) 의 단선 위치를 추정한다. 제 2 판정부 (24) 는, 배선 용량 (Cz) 에 기초하여, 배선 (P1) 의 상태, 예를 들어, 선폭이 굵은, 가는, 단선, 양호, 불량 등의 상태를 판정한다. 제 2 단선 위치 추정부 (25) 는, 배선 용량 (Cz) 에 기초하여 배선 (P1) 의 단선의 위치를 추정한다. 제 3 판정부 (26) 는, 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와, 제 2 판정부 (24) 에 의한 판정 결과에 기초하여, 배선 (P1, P2) 중, 제 1 판정부 (22) 에 의해 판정된 상태가 발생하고 있는 배선을 판정한다.

기판 (100) 과 같이, 적층 배선층 (106), 프리프레그 (102), 및 캐리어 (101) 가 일체된 기판을 검사 대상으로 함으로써, 배선 (P1) 과 캐리어 (101) 의 거리가 불변이 되므로 배선 용량 (Cz) 이 안정된다. 그 결과, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 제 2 판정부 (24) 의 판정 정밀도가 향상되고, 제 1 판정부 (22) 와 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에 기초하는 제 3 판정부 (26) 의 판정 정밀도가 향상된다.

또한, 캐리어 (101) 를 구비한 기판 (100) 의 검사를 실시하는 예에 한정되지 않는다. 도 5 는, 도 4 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 의 다른 일례를 나타내는 개념적인 설명도이다. 도 5 에 나타내는 기판 검사 장치 (1a) 는, 기판 검사 장치 (1) 와는, 기판 고정 장치 (12) 에 도체판 (16) 을 구비하고 있는 점에서 상이하다. 도체판 (16) 은, 스위칭 소자 (SW3) 를 통하여 단자 (T2) 와 접속되어 있다. 도체판 (16) 은 대략 수평으로 배치 형성되고, 그 상면은 평탄한 재치면 (載置面) 으로 되어 있다. 도체판 (16) 의 상면에, 검사 대상의 기판 (100a) 을 재치 가능하게 되어 있다. 기판 검사 장치 (1a) 는, 그 밖의 점에서는 기판 검사 장치 (1) 와 동일하게 구성되어 있다.

그리고, 공정 K6 에 있어서 캐리어 (101) 가 제거된 기판 (100a) 을, 프리프레그 (102) 를 도체판 (16) 측으로 하여 도체판 (16) 상에 재치하고, 기판 검사 장치 (1a) 에 의해 기판 검사 장치 (1) 와 동일한 검사를 실행해도 된다. 기판 검사 장치 (1a) 에 의하면, 용량 측정부 (31) 는, 배선 (P1) 과 도체판 (16) 사이의 정전 용량을 배선 용량 (Cz) 으로서 측정한다.

또, 프리프레그 (102) 및 캐리어 (101) 를 구비하지 않고, 적층 배선층 (106) 만으로 이루어지는 기판을 검사 대상으로 해도 된다. 도 6 은, 도 5 에 나타내는 기판 검사 장치 (1a) 의 다른 일례를 나타내는 개념적인 설명도이다. 도 6 에 나타내는 기판 검사 장치 (1b) 는, 기판 검사 장치 (1a) 와는, 도체판 (16) 의 상면에, 절연판 (17) 이 적층되어 있는 점에서 상이하다. 기판 검사 장치 (1b) 는, 그 밖의 점에서는 기판 검사 장치 (1a) 와 동일하게 구성되어 있다.

기판 검사 장치 (1b) 에 의하면, 기판 표면에 절연층을 구비하지 않는 기판이어도 검사 대상으로 할 수 있다.

다음으로, 상기 서술한 바와 같이 구성된 기판 검사 장치 (1) 의 동작에 대해 설명한다. 도 7 ∼ 도 10 은, 기판 검사 장치 (1) 의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 또한, 기판 검사 장치 (1a, 1b) 의 동작에 대해서도, 캐리어 (101) 대신에 도체판 (16) 이 사용되는 점을 제외하고 동일하다.

먼저, 검사 제어부 (21) 는, 예를 들어 도시 생략된 반송 기구에 의해 검사 대상의 기판 (100) 을 기판 고정 장치 (12) 에 장착시키고, 검사부 이동 기구 (15) 에 의해 검사 지그 (4U, 4L) 의 프로브 (Pr) 를 기판 (100) 의 각 검사점 및 캐리어 (101) 에 접촉시킨다 (스텝 S1, 공정 (a) (b)).

다음으로, 검사 제어부 (21) 는, 기판 (100) 의 복수의 배선 (P) 중에서, 서로 인접하는 2 개의 배선 (P1, P2) 을 제 1, 제 2 배선으로서 선택한다 (스텝 S2). 이하, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 스위칭 소자 (SW1) 가 배선 (P1) (제 1 배선) 의 일단부인 패드 (Pd11) 에 접촉하는 프로브 (Pr) 와 단자 (T1) 사이에 형성되고, 스위칭 소자 (SW2) 가 배선 (P2) (제 2 배선) 의 일단부인 패드 (Pd21) 에 접촉하는 프로브 (Pr) 와 단자 (T2) 사이에 형성되고, 스위칭 소자 (SW3) 가 캐리어 (101) 에 접촉하는 프로브 (Pr) 와 단자 (T2) 사이에 형성되어 있는 것으로 하여 설명한다.

다음으로, 검사 제어부 (21) 는, 스위칭 소자 (SW1, SW2) 를 온, 스위칭 소자 (SW3) 를 오프로 한다. 이로써, 검사 제어부 (21) 는, 용량 측정부 (31) 에 의해, 배선 (P1) 과 배선 (P2) 사이의 선간 용량 (Cx) 을 측정시킨다 (스텝 S3).

다음으로, 제 1 판정부 (22) 는, 선간 용량 (Cx) 과 선간 상한값 (Cx_lim_U) 을 비교한다 (스텝 S4). 그리고, 선간 용량 (Cx) 이 선간 상한값 (Cx_lim_U) 보다 큰 경우 (스텝 S4 에서 YES), 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방은 선폭이 굵은 불량인 것으로 판정한다 (스텝 S5).

선간 용량 (Cx) 은, 배선 (P1) 과 배선 (P2) 의 대향 거리 (간격) 에 반비례한다. 따라서, 선간 용량 (Cx) 이 정상적인 선간 용량 (Cx) 의 상한값인 선간 상한값 (Cx_lim_U) 보다 큰 경우, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방이, 정상적인 선폭보다 굵어짐으로써 배선 (P1) 과 배선 (P2) 의 대향 거리가 좁아진 것으로 생각된다. 그래서, 제 1 판정부 (22) 는, 선간 용량 (Cx) 이 선간 상한값 (Cx_lim_U) 보다 큰 경우 (스텝 S4 에서 YES), 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방은 선폭이 굵은 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S5), 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 스텝 S21 로 이행한다.

이 경우, 제 1 부분 (L11, L21) 과 제 2 부분 (L12, L22) 에서, 어느 선폭이 굵어졌을 경우에도, 선간 용량 (Cx) 에 대한 영향은 동일하므로, 배선 패턴의 불량이 발생한 위치에 의한 검사 정밀도의 변화를 저감시킬 수 있다.

스텝 S5 에 의하면, 배선 (P1, P2) 의 어느 것에서 선폭이 굵어져 있는가를 판별할 수 없다. 그래서, 스텝 S21 이후, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 검사를 실행한다.

스텝 S21 에 있어서, 검사 제어부 (21) 는, 스위칭 소자 (SW1, SW3) 를 온, 스위칭 소자 (SW2) 를 오프로 한다. 이로써, 검사 제어부 (21) 는, 용량 측정부 (31) 에 의해, 배선 (P1) 과 캐리어 (101) 사이의 배선 용량 (Cz) 을 측정시킨다 (스텝 S21).

다음으로, 제 2 판정부 (24) 는, 배선 용량 (Cz) 과 배선 상한값 (Cz_lim_U) 을 비교한다 (스텝 S22). 그리고, 배선 용량 (Cz) 이 배선 상한값 (Cz_lim_U) 보다 큰 경우 (스텝 S22 에서 YES), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 은 제 2 부분 (L12) 에서 선폭이 굵은 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S23), 그 판정 결과를, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알린다.

배선 용량 (Cz) 은, 배선 (P1) 의 면적에 비례하여, 캐리어 (101) 와 배선 (P1) 의 대향 거리에 반비례한다. 따라서, 배선 용량 (Cz) 이 배선 상한값 (Cz_lim_U) 보다 커졌을 경우, 배선 (P1) 의 면적이 정상적인 배선의 면적보다 커진, 즉 배선 (P1) 이 굵어진 것으로 생각된다.

또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 패드 (Pd11) 와 캐리어 (101) 사이에는 정전 용량 (Cp1), 제 1 부분 (L11) 과 캐리어 (101) 사이에는 정전 용량 (Cz1), 제 2 부분 (L12) 과 캐리어 (101) 사이에는 정전 용량 (Cz2), 패드 (Pd12) 와 캐리어 (101) 사이에는 정전 용량 (Cp2) 이 발생한다. 따라서, 배선 용량 (Cz) = Cp1 + Cz1 + Cz2 + Cp2 가 된다.

그러나, 적층 배선층 (106) 의 하면에 형성된 제 2 부분 (L12) 및 패드 (Pd12) 는, 캐리어 (101) 와의 대향 거리가 프리프레그 (102) 의 두께가 되므로 매우 가까운 거리에서 대향하여, 정전 용량 (Cz2, Cp2) 이 비교적 큰 값이 된다. 이에 대해, 적층 배선층 (106) 의 상면에 형성된 패드 (Pd11) 및 제 1 부분 (L11) 은, 캐리어 (101) 와의 대향 거리가 프리프레그 (102) 의 두께와 적층 배선층 (106) 의 두께의 합계가 되어, 대향 거리가 길어진다. 그 결과, 정전 용량 (Cp1, Cz1) 은 정전 용량 (Cz2, Cp2) 보다 작은 값이 되고, 적층 배선층 (106) 의 두께에 따라서는, 정전 용량 (Cp1, Cz1) 은 정전 용량 (Cz2, Cp2) 에 대해 무시할 수 있을 만큼 작은 값이 된다.

그 때문에, 제 1 부분 (L11) 에서 선폭이 굵어졌을 경우에도, 배선 용량 (Cz) 의 증대는 편차의 정도를 초과하지 않고, 따라서 배선 용량 (Cz) 은, 배선 상한값 (Cz_lim_U) 을 초과하지 않을 가능성이 높다. 그래서, 배선 용량 (Cz) 이 배선 상한값 (Cz_lim_U) 보다 큰 경우 (스텝 S22 에서 YES), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 은 제 2 부분 (L12) 에서 선폭이 굵은 불량인 것으로 판정한다 (스텝 S23).

또한, 스텝 S23 에 있어서의 판정 결과는, 반드시 불량 지점을 제 2 부분 (L12) 으로 특정할 필요는 없고, 배선 (P1) 은 선폭이 굵은 불량이라는 판정 결과이어도 된다.

다음으로, 제 3 판정부 (26) 는, 스텝 S5 에 있어서의 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와, 스텝 S23 에 있어서의 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에 기초하여, 어느 판정 결과도 배선 (P1) 은 선폭이 굵은 불량인 점에서 공통되어 있으므로, 배선 (P1) 은 선폭이 굵은 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S24), 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 과 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 처리를 종료한다.

제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과는 배선 (P1, P2) 중 어느 불량인지를 특정할 수 없고, 제 2 판정부 (24) 에 의한 판정 결과는 제 1 부분 (L11) 에서의 불량을 검출 곤란하기 때문에 판정 정밀도가 낮다. 그러나, 제 3 판정부 (26) 는, 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과로부터, 그 공통점에 기초하여 배선 (P1) 은 선폭이 굵은 불량인 것으로 판정하므로, 배선 (P1) 에 선폭이 굵은 불량이 발생하고 있는 것의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 스텝 S22 에서, 배선 용량 (Cz) 이 배선 상한값 (Cz_lim_U) 이하인 경우 (스텝 S22 에서 NO), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 의 제 2 부분 (L12) 은 선폭이 굵은 불량은 아닌 것으로 판정한다 (스텝 S25).

다음으로, 제 3 판정부 (26) 는, 스텝 S5 에 있어서의 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와, 스텝 S25 에 있어서의 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에 기초하여, 배선 (P2) 이 선폭이 굵은 불량 또는 배선 (P1) 이 제 1 부분 (L11) 에서 선폭이 굵은 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S26), 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 과 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 처리를 종료한다.

이 경우에도, 제 3 판정부 (26) 는, 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과로부터, 불량의 발생 상황에 대해, 가능한 범위에서 상세하게 사용자에게 알릴 수 있으므로, 사용자의 편리성이 향상된다.

한편, 도 7 로 되돌아와, 스텝 S4 에 있어서, 선간 용량 (Cx) 이 선간 상한값 (Cx_lim_U) 이하인 경우 (스텝 S4 에서 NO), 제 1 판정부 (22) 는, 선간 용량 (Cx) 과 선간 하한값 (Cx_lim_L) 을 비교한다 (스텝 S6). 그리고, 선간 용량 (Cx) 이 선간 하한값 (Cx_lim_L) 이상인 경우 (스텝 S6 에서 NO), 선간 용량 (Cx) 은, 정상적인 정전 용량 범위인 선간 하한값 (Cx_lim_L) 이상, 선간 상한값 (Cx_lim_U) 이하의 범위 내이기 때문에, 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 은 양호 (정상) 한 것으로 판정하고 (스텝 S7), 그 판정 결과를 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 처리를 종료한다.

이 경우, 제 1 부분 (L11, L21) 과 제 2 부분 (L12, L22) 에서, 배선 (P1, P2) 의 간격은 대략 동일하므로, 제 1 부분 (L11, L21) 과 제 2 부분 (L12, L22) 중 어느 것에 대해서도, 동일한 정도의 검사 정밀도로 검사할 수 있다. 따라서, 배선 패턴의 불량이 생긴 위치에 의한 검사 정밀도의 변화를 저감시킬 수 있다.

한편, 스텝 S6 에 있어서, 선간 용량 (Cx) 이 선간 하한값 (Cx_lim_L) 에 미치지 않는 경우 (스텝 S6 에서 YES), 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방에 있어서, 선폭이 가는 불량 또는 단선 불량이 발생하고 있는 것으로 판정하고 (스텝 S8), 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알린다.

선간 용량 (Cx) 이 선간 하한값 (Cx_lim_L) 보다 작아졌을 경우, 그 원인으로서, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방이 정상적인 선폭보다 가늘어졌기 때문에 배선 (P1) 과 배선 (P2) 의 대향 거리가 확대된 것이 생각된다. 혹은, 그 원인으로서, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방이 단선되어 있는 것이 생각된다. 그래서, 제 1 판정부 (22) 는, 선간 용량 (Cx) 이 선간 하한값 (Cx_lim_L) 에 미치지 않는 경우 (스텝 S6 에서 YES), 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방에 있어서, 선폭이 가는 불량 또는 단선 불량이 발생하고 있는 것으로 판정할 수 있다.

다음으로, 제 1 판정부 (22) 는, 선간 용량 (Cx) 과 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 을 비교한다 (스텝 S9). 그리고, 선간 용량 (Cx) 이 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 보다 큰 경우 (스텝 S9 에서 YES), 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방은 선폭이 가는 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S10), 선간 용량 (Cx) 이 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 이하인 경우 (스텝 S9 에서 NO), 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방에서 단선 불량이 발생하고 있는 것으로 판정한다 (스텝 S11).

기판 배선의 제조에 있어서, 일반적으로는, 선폭이 1/2 가 되거나 1/3 이 되거나 하는, 큰 변동이 생기는 일은 거의 없다. 선폭의 불량이 생겼을 경우에도, 정상적인 굵기에 대한 차이는 통상 적으며, 불량시에 선간 용량 (Cx) 으로서 나타나는 정전 용량의 변화량도, 예를 들어 1 fF ∼ 10 fF 정도의 미소한 변화량이 된다.

그에 대해, 단선이 발생했을 경우, 배선 (P1, P2) 의 중앙 위치에서 단선이 발생하면 선간 용량 (Cx) 은 1/2 가 되고, 배선 (P1, P2) 의 패드 (Pd11, Pd21) 로부터 1/4 의 위치에서 단선이 발생하면 선간 용량 (Cx) 은 1/4 가 된다. 따라서, 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 을, 선폭이 가늘어졌을 경우에 생기는 정도의 미소한 정전 용량을 선간 하한값 (Cx_lim_L) 으로부터 감산한 값으로 하면, 선간 용량 (Cx) 이 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 보다 큰 경우 (스텝 S9 에서 YES), 선폭이 가늘어져 있는 불량이 발생하고 있을 가능성이 높고, 선간 용량 (Cx) 이 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 이하인 경우 (스텝 S9 에서 NO), 단선이 발생하고 있을 가능성이 높은 것으로 생각된다.

따라서, 제 1 판정부 (22) 는, 선간 판별값 (Cx_lim_LL) 에 기초하여, 선폭이 가는 불량과 단선 불량을, 어느 정도 높은 확실성으로 판별하는 것이 가능해진다.

스텝 S10 에 있어서, 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방은 선폭이 가는 불량이라는 취지의 판정 결과를 선간 용량 (Cx) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 스텝 S30 으로 이행한다. 스텝 S11 에 있어서, 제 1 판정부 (22) 는, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방에서 단선 불량이 발생하고 있다는 취지의 판정 결과를 선간 용량 (Cx) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 스텝 S12 로 이행한다.

스텝 S10 에서는, 배선 (P1, P2) 의 어느 것에서 선폭이 가늘어져 있는가를 판별할 수 없다. 그래서, 스텝 S30 이후, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 검사를 실행한다.

스텝 S30 에 있어서, 검사 제어부 (21) 는, 스텝 S21 과 동일하게 스위칭 소자 (SW1, SW3) 를 온, 스위칭 소자 (SW2) 를 오프로 하고, 용량 측정부 (31) 에 의해 배선 (P1) 과 캐리어 (101) 사이의 배선 용량 (Cz) 을 측정시킨다 (스텝 S30).

다음으로, 제 2 판정부 (24) 는, 배선 용량 (Cz) 과 배선 하한값 (Cz_lim_L) 을 비교한다 (스텝 S31). 그리고, 배선 용량 (Cz) 이 배선 하한값 (Cz_lim_L) 보다 작은 경우 (스텝 S31 에서 YES), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 은 단선 불량 또는 제 2 부분 (L12) 에 있어서 선폭이 가는 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S32), 그 판정 결과를, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알린다.

배선 용량 (Cz) 은, 배선 (P1) 의 면적에 비례하고, 캐리어 (101) 와 배선 (P1) 의 대향 거리에 반비례한다. 따라서, 배선 용량 (Cz) 이 배선 하한값 (Cz_lim_L) 보다 작아졌을 경우, 배선 (P1) 의 면적이 정상적인 배선의 면적보다 작아진, 즉 배선 (P1) 이 가늘어졌거나, 혹은 단선되어 있는 것으로 생각된다.

그러나, 상기 서술한 바와 같이, 정전 용량 (Cp1, Cz1) 은 정전 용량 (Cz2, Cp2) 보다 작은 값이 되고, 적층 배선층 (106) 의 두께에 따라서는, 정전 용량 (Cp1, Cz1) 은 정전 용량 (Cz2, Cp2) 에 대해 무시할 수 있을만큼 작은 값이 된다. 그 때문에, 제 1 부분 (L11) 에서 선폭이 가늘어졌을 경우에도, 배선 용량 (Cz) 의 감소는 편차의 정도를 초과하지 않고, 따라서 배선 용량 (Cz) 은, 배선 하한값 (Cz_lim_L) 을 하회하지 않을 가능성이 높다. 그래서, 배선 용량 (Cz) 이 배선 하한값 (Cz_lim_L) 보다 작은 경우 (스텝 S31 에서 YES), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 은 단선 불량 또는 제 2 부분 (L12) 에 있어서 선폭이 가는 불량인 것으로 판정한다 (스텝 S32).

또한, 스텝 S32 에 있어서의 판정 결과는, 반드시 불량 지점을 제 2 부분 (L12) 으로 특정할 필요는 없고, 배선 (P1) 은 선폭이 가는 불량 또는 단선 불량이라는 판정 결과이어도 된다.

다음으로, 제 2 판정부 (24) 는, 배선 용량 (Cz) 과 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 을 비교한다 (스텝 S33). 그리고, 배선 용량 (Cz) 이 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 보다 큰 경우 (스텝 S33 에서 YES), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 이 제 2 부분 (L12) 에서 선폭이 가는 불량인 것으로 판정한다 (스텝 S34).

상기 서술한 바와 같이, 선폭의 불량이 생겼을 경우에도, 정상적인 굵기에 대한 선폭의 차이는 통상 적으며, 불량시에 배선 용량 (Cz) 으로서 나타나는 정전 용량의 변화량도, 예를 들어 1 fF ∼ 10 fF 정도의 미소한 변화량이 된다.

그에 대해, 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 을, 선폭이 가늘어졌을 경우에 생기는 정도의 미소한 정전 용량을 배선 하한값 (Cz_lim_L) 으로부터 감산한 값으로 적절히 설정함으로써, 도 11 의 그래프 (G2) 에 나타내는 바와 같이, 배선 (P1) 의 전체 길이의 대부분의 위치에서, 단선이 발생했을 경우의 배선 용량 (Cz) 은 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 을 하회하게 된다. 따라서, 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 을, 선폭이 가늘어졌을 경우에 생기는 정도의 미소한 정전 용량을 배선 하한값 (Cz_lim_L) 으로부터 감산한 값으로 하면, 배선 용량 (Cz) 이 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 보다 큰 경우 (스텝 S33 에서 YES), 선폭이 가늘어져 있는 불량이 발생하고 있을 가능성이 높고, 배선 용량 (Cz) 이 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 이하인 경우 (스텝 S33 에서 NO), 단선이 발생하고 있을 가능성이 높은 것으로 생각된다.

따라서, 제 2 판정부 (24) 는, 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 에 기초하여, 선폭이 가는 불량과 단선 불량을, 어느 정도 높은 확실성으로 판별하는 것이 가능해진다.

특히, 제 2 부분 (L12) 의 선단에 패드 (Pd12) 가 형성되어 있는 경우, 패드 (Pd12) 는 제 2 부분 (L12) 보다 선폭이 크고, 단위 길이당의 정전 용량이 제 2 부분 (L12) 보다 크다. 그 때문에, 배선 (P1) 의 종단부 근방, 즉 제 2 부분 (L12) 과 패드 (Pd12) 의 접속 부분에서 단선이 발생했을 경우에도, 선간 용량 (Cx) 으로부터 비교적 큰 정전 용량 (Cp2) 이 감소한다. 따라서, 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 을, 배선 하한값 (Cz_lim_L) 으로부터 정전 용량 (Cp2) 을 감산한 값으로 하면, 선폭이 가는 불량과 단선 불량을 판별하는 것이 용이해진다.

또한, 스텝 S34 에 있어서의 판정 결과는, 반드시 불량 지점을 제 2 부분 (L12) 으로 특정할 필요는 없고, 배선 (P1) 은 선폭이 가는 불량이라는 판정 결과이어도 된다.

다음으로, 제 3 판정부 (26) 는, 스텝 S10 에 있어서의 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와, 스텝 S34 에 있어서의 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에 기초하여, 어느 판정 결과도 배선 (P1) 은 선폭이 가는 불량인 점에서 공통되어 있으므로, 배선 (P1) 은 선폭이 가는 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S35), 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 과 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 처리를 종료한다.

제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과는 배선 (P1, P2) 중 어느 불량인지를 특정할 수 없고, 제 2 판정부 (24) 에 의한 판정 결과는 제 1 부분 (L11) 에서의 불량을 검출 곤란하기 때문에 판정 정밀도가 낮다. 그러나, 제 3 판정부 (26) 는, 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과로부터, 그 공통점에 기초하여 배선 (P1) 은 선폭이 가는 불량인 것으로 판정하므로, 배선 (P1) 에 선폭이 가는 불량이 발생하고 있는 것의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 스텝 S33 에서 배선 용량 (Cz) 이 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 이하인 경우 (스텝 S33 에서 NO), 단선이 발생하고 있는 것으로 생각되지만, 단선에 대해서는 후술하는 스텝 S11, S12, S40 ∼ S46 에서 판단하므로, 제 2 판정부 (24) 는, 그 처리를 종료한다.

스텝 S31 에 있어서, 배선 용량 (Cz) 이 배선 하한값 (Cz_lim_L) 이상인 경우 (스텝 S31 에서 NO), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 은, 단선 불량은 아니며, 또한 제 2 부분 (L12) 에 있어서 선폭이 가는 불량은 아닌 것으로 판정한다 (스텝 S36).

다음으로, 제 3 판정부 (26) 는, 스텝 S10 에 있어서의 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와, 스텝 S36 에 있어서의 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에 기초하여, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방은 선폭이 가는 불량이고, 또한 배선 (P1) 은 제 2 부분 (L12) 에 있어서 선폭이 가는 불량은 아니므로, 배선 (P1) 이 제 1 부분 (L11) 에서 선폭이 가는 불량이거나, 혹은 배선 (P2) 이 선폭이 가는 불량인 것으로 판정한다 (스텝 S37). 그리고, 제 3 판정부 (26) 는, 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 과 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S11 에 있어서, 제 1 판정부 (22) 에 의해, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방에서 단선 불량이 발생하고 있는 것으로 판정된 후, 제 1 단선 위치 추정부 (23) 는, 선간 용량 (Cx) 과 선간 기준 용량 (Cx_ref) 의 비에 기초하여 단선 위치 (Posx) 를 추정한다 (스텝 S12).

도 11 은, 배선 (P) 이 단선되어 있을 경우의 단선 위치와, 그 위치에서 단선되어 있을 경우에 용량 측정부 (31) 에 의해 측정되는 선간 용량 (Cx) 및 배선 용량 (Cz) 의 관계를 나타내는 그래프이다. 그래프 (G1) 는 선간 용량 (Cx) 과 단선 위치의 관계를 나타내고, 그래프 (G2) 는 배선 용량 (Cz) 과 단선 위치의 관계를 나타내고 있다.

그래프 (G1, G2) 의 가로축은 배선 (P) 의 단선 위치를, 배선 (P) 의 일단부 (시점) 로부터의 길이로 나타내고 있다. 배선 (P1) 의 예에서는, 프로브 (Pr) 가 접촉하는 패드 (Pd11) 의 선단이 「시점」 이 되고, 패드 (Pd12) 의 선단이 「종점」 이 되고, 제 2 부분 (L12) 과 패드 (Pd12) 의 접속점의 위치를 「패드」 로 표기하고 있다. 그래프 (G1) 의 세로축은 선간 용량 (Cx) 을 나타내고, 그래프 (G2) 의 세로축은 배선 용량 (Cz) 을 나타내고 있다.

또한, 그래프 (G2) 의 시점 근방 위치에서는, 패드 (Pd11) 의 정전 용량 (Cp1) 의 영향에 의해, 실제로는 그래프가 불연속이 되는 영역이 있지만, 설명을 간단하게 하기 위해 그 기재를 생략하고 있다.

선간 용량 (Cx) 은, 서로 대략 평행한 1 쌍의 배선 (P) 사이에서 생기는 정전 용량이다. 제 1 부분 (L11, L21) 의 선간 용량을 Cx1, 제 2 부분 (L12, L22) 의 선간 용량을 Cx2 로 하고, 관통 배선 (L13, L23) 의 선간 용량은 미소하기 때문에 무시하면, 선간 용량 (Cx) 은, 대략 Cx1 + Cx2 가 된다. 그리고, 제 1 부분 (L11, L21) 의 간격과, 제 2 부분 (L12, L22) 의 간격은 대략 동일하다. 그 때문에, 선간 용량 (Cx) 은, 단선 위치가 시점으로부터 멀어짐에 따라, 대략 직선적으로 증가한다. 따라서, 단선이 없는 경우의 선간 기준 용량 (Cx_ref) 과, 용량 측정부 (31) 에 의해 측정된 선간 용량 (Cx) 의 비에 기초하여, 배선 (P) 의 단선 위치를 추정할 수 있다.

구체적으로는, 제 1 단선 위치 추정부 (23) 는, 배선 (P1, P2) 의 전체 길이를 La 로 하고, 단선 위치 (Posx) 를 시점으로부터의 길이로 나타냈을 경우, 단선 위치 (Posx) 를 하기 식 (2) 에 기초하여 산출할 수 있다.

단선 위치 (Posx) = La × Cx/Cx_ref … (2)

또한, 제 1 단선 위치 추정부 (23) 는, 선간 기준 용량 (Cx_ref) 과, 선간 용량 (Cx) 의 비에 기초하여 배선 (P) 의 단선 위치 (Posx) 를 추정하는 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 그래프 (G1) 에 나타내는 단선 위치와 선간 용량 (Cx) 의 대응 관계를 나타내는 룩업 테이블을 미리 기억부 (27) 에 기억해 두고, 제 1 단선 위치 추정부 (23) 는, 그 룩업 테이블을 참조함으로써, 단선 위치 (Posx) 를 추정하도록 해도 된다.

제 1 단선 위치 추정부 (23) 는, 상기 서술한 바와 같이 하여 추정된 단선 위치 (Posx) 를, 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 스텝 S40 으로 이행한다.

스텝 S11 에서는, 배선 (P1, P2) 의 어느 것에서 단선되어 있는가를 판별할 수 없다. 그래서, 스텝 S40 이후, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 검사를 실행한다.

스텝 S40 에 있어서, 검사 제어부 (21) 는, 스텝 S21 과 동일하게 스위칭 소자 (SW1, SW3) 를 온, 스위칭 소자 (SW2) 를 오프로 하고, 용량 측정부 (31) 에 의해 배선 (P1) 과 캐리어 (101) 사이의 배선 용량 (Cz) 을 측정시킨다 (스텝 S40).

다음으로, 제 2 판정부 (24) 는, 배선 용량 (Cz) 과 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 을 비교한다 (스텝 S41). 그리고, 배선 용량 (Cz) 이 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 이하인 경우 (스텝 S41 에서 YES), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 은 단선 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S42), 그 판정 결과를, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알린다.

다음으로, 제 2 단선 위치 추정부 (25) 는, 배선 용량 (Cz) 과 단선 용량 정보에 기초하여 단선 위치 (Posz) 를 추정하고 (스텝 S43), 그 추정 결과를, 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 단선 위치 추정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알린다.

상기 서술한 바와 같이, 정전 용량 (Cp1, Cz1) 은 정전 용량 (Cz2, Cp2) 보다 작은 값이 된다. 그 때문에, 배선 용량 (Cz) 과 배선 (P) 의 단선 위치의 관계는, 그래프 (G1) 의 선간 용량 (Cx) 과는 달리, 직선적인 관계는 되지 않는다.

도 11 의 그래프 (G2) 에 나타내는 바와 같이, 배선 (P) 이 제 1 부분에서 단선된 경우에는, 그 단선 위치에 대한 배선 용량 (Cz) 의 변화는 적어, 배선 용량 (Cz) 에 기초하여 단선 위치를 추정하는 것은 곤란하거나 혹은 위치 정밀도가 낮아진다. 한편, 배선 (P) 이 제 2 부분에서 단선된 경우에는, 그 단선 위치에 대한 배선 용량 (Cz) 의 변화는 제 1 부분에 비해 커져, 배선 용량 (Cz) 에 기초하여 단선 위치를 추정하는 것이 비교적 용이하고, 위치 정밀도도 높아진다.

그러나, 그래프 (G2) 에 나타내는 바와 같이, 배선 용량 (Cz) 과 배선 (P) 의 단선 위치의 관계는, 그래프 (G1) 의 선간 용량 (Cx) 과는 달리, 직선적인 관계는 되지 않는다. 그래서, 예를 들어, 그래프 (G2) 에 나타내는 단선 위치와 배선 용량 (Cz) 의 대응 관계를 나타내는 룩업 테이블을, 미리 단선 용량 정보로서 기억부 (27) 에 기억해 두고, 제 2 단선 위치 추정부 (25) 는, 그 룩업 테이블을 참조함으로써, 단선 위치 (Posz) 를 추정한다.

또한, 제 2 단선 위치 추정부 (25) 는, 반드시 단선 용량 정보에 기초하여 단선 위치 (Posz) 를 추정하는 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 적층 배선층 (106) 이 매우 얇은 경우 등, 배선 용량 (Cz) 과 배선 (P) 의 단선 위치의 관계가 직선적으로 가까운 관계가 되는 경우에는, 제 2 단선 위치 추정부 (25) 는, 제 1 단선 위치 추정부 (23) 와 동일하게, 배선 용량 (Cz) 과 배선 기준 용량 (Cz_ref) 의 비에 기초하여 단선 위치 (Posz) 를 추정해도 된다.

다음으로, 제 3 판정부 (26) 는, 스텝 S11 에 있어서의 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와, 스텝 S42 에 있어서의 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에 기초하여, 어느 판정 결과도 배선 (P1) 이 단선 불량인 점에서 공통되어 있으므로, 배선 (P1) 은 단선 불량인 것으로 판정하고 (스텝 S44), 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 과 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 처리를 종료한다.

제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과는 배선 (P1, P2) 중 어느 불량인지를 특정할 수 없고, 제 2 판정부 (24) 에 의한 판정 결과는 제 1 부분 (L11) 에서의 불량을 검출 곤란하기 때문에 판정 정밀도가 낮다. 그러나, 제 3 판정부 (26) 는, 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과로부터, 그 공통점에 기초하여 배선 (P1) 은 단선 불량인 것으로 판정하므로, 배선 (P1) 에 단선 불량이 발생하고 있는 것의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 스텝 S41 에서, 배선 용량 (Cz) 이 배선 판별값 (Cz_lim_LL) 을 초과하는 경우 (스텝 S41 에서 NO), 제 2 판정부 (24) 는, 배선 (P1) 은 단선 불량은 아닌 것으로 판정한다 (스텝 S45).

다음으로, 스텝 S11 에 있어서의 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과에서는 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방이 단선 불량이 되고, 스텝 S45 에 있어서의 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에서는, 배선 (P1) 은 단선 불량은 아닌 것으로 되어 있으므로, 제 3 판정부 (26) 는, 이 2 개의 판정 결과에 기초하여, 배선 (P2) 이 단선 불량인 것으로 판정한다 (스텝 S46). 그리고, 제 3 판정부 (26) 는, 그 판정 결과를, 선간 용량 (Cx) 과 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 판정 결과로서 예를 들어 표시부 (5) (알림부) 에 표시시키는 등을 하여 사용자에게 알리고, 처리를 종료한다.

또한, 기판 검사 장치 (1) 는, 상기 처리의 종료 후, 스텝 S2 로 처리를 이행하고, 아직 검사되지 않은 배선 (P) 을 새로운 배선 (P1, P2) 으로서 순차 선택하고, 이후의 처리를 반복함으로써, 기판 (100) 의 모든 배선 (P) 의 검사를 실행하도록 해도 된다.

이상, 스텝 S1 ∼ S46 에 의하면, 배선 (P) 의 선폭이 굵은 불량, 선폭이 가는 불량, 단선, 및 단선 위치를 판정하는 것이 가능해진다. 또한 배경 기술과 비교하여 배선 패턴의 위치에 의한 검사 정밀도의 변화를 저감시킬 수 있다.

또한, 제 2 단선 위치 추정부 (25) 를 구비하지 않고, 스텝 S43 은 실행하지 않아도 된다. 그러나, 스텝 S12 에 있어서의 선간 용량 (Cx) 에 기초하는 단선 위치 (Posx) 의 추정 결과와, 스텝 S43 에 있어서의 배선 용량 (Cz) 에 기초하는 단선 위치 (Posz) 의 추정 결과가 얻어짐으로써, 사용자가 보다 적격으로 배선 (P) 의 단선 위치를 파악하는 것이 가능해진다.

또, 제 1 단선 위치 추정부 (23) 를 구비하지 않고, 스텝 S12 는 실행하지 않아도 된다. 그러나, 스텝 S12 에 있어서 단선 위치 (Posx) 를 추정함으로써, 그 단선 위치 (Posx) 의 정보를 기판 (100) 의 제조 공정에 피트백하는 등을 하여 기판 (100) 의 품질 향상에 도움에 되게 하는 것이 가능해진다.

또, 제 3 판정부 (26) 를 구비하지 않고, 스텝 S24, S26, S35, S37, S44, S46 을 실행하지 않는 구성으로 해도 된다. 그러나, 제 3 판정부 (26) 를 구비하고, 스텝 S24, S26, S35, S37, S44, S46 을 실행함으로써, 불량 지점에 관한 보다 상세한 정보가 얻어지는 결과, 사용자의 편리성이 향상된다.

또, 제 2 판정부 (24) 는 스텝 S33, S34 를 실행하지 않고, 제 3 판정부 (26) 는, 스텝 S10 에 있어서의 제 1 판정부 (22) 에 의한 판정 결과와, 스텝 S32 에 있어서의 제 2 판정부 (24) 의 판정 결과에 기초하여, 어느 판정 결과도 배선 (P1) 은 선폭이 가는 불량인 점에서 공통되어 있으므로, 배선 (P1) 은 선폭이 가는 불량인 것으로 판정 (스텝 S35) 해도 된다.

또, 스텝 S21 ∼ S26 을 실행하지 않아도 되고, 스텝 S30 ∼ S37 을 실행하지 않아도 되고, 스텝 S40 ∼ S46 을 실행하지 않아도 된다. 이들 처리 중 어느 것 또는 모두를 실행하지 않는 경우에도, 스텝 S1 ∼ S12 에 의하면, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방의, 선폭이 굵은 불량, 선폭이 가는 불량, 및 단선을 판정할 수 있다.

또, 제 1 판정부 (22) 는, 스텝 S9 ∼ S11 을 실행하지 않아도 된다. 스텝 S9 ∼ S11 을 실행하지 않아도, 스텝 S4 ∼ S8 에 의하면, 배선 (P1, P2) 중 적어도 일방이 불량인 것을 알 수 있다.

또, 반드시 복수의 프로브 (Pr) 중에서 제 1, 제 2, 제 3 프로브를 선택하는 예에 한정되지 않는다. 제 1, 제 2, 제 3 프로브는, 예를 들어 이동식의, 이른바 플라잉 프로브이어도 된다.

상기 실시형태에서는, 선폭이 굵은 배선, 및 선폭이 가는 배선을 불량인 것으로 판정했지만, 이것에 한정되지 않는다. 선폭이 굵은 배선은 반드시 불량인 것은 아니며, 선폭이 가는 배선은 반드시 불량인 것은 아니다. 따라서, 배선의 불량을 판정하는 일 없이, 단순히 배선의 선폭이 굵거나 혹은 가는 것으로 판정해도 된다.

1, 1a, 1b 기판 검사 장치
2 제어부
3, 3U, 3L 검사부
4, 4U, 4L 검사 지그
5 표시부
9 전극판
11 케이싱
12 기판 고정 장치
15 검사부 이동 기구
16 도체판
17 절연판
21 검사 제어부
22 제 1 판정부
23 제 1 단선 위치 추정부
24 제 2 판정부
25 제 2 단선 위치 추정부
26 제 3 판정부
27 기억부
31 용량 측정부
32 교류 전압원
33 전류 검출부
34 스캐너부
100, 100a 기판
101 캐리어 (도체판)
102 프리프레그 (절연층)
103 동박
104 프리프레그
105 배선층
106 적층 배선층 (기판)
C, Cp1, Cz1, Cz2, Cp2 정전 용량
Cx, Cx1, Cx2 선간 용량
Cx_lim_L 선간 하한값
Cx_lim_LL 선간 판별값
Cx_lim_U 선간 상한값
Cx_ref 선간 기준 용량
Cz 배선 용량
Cz_lim_L 배선 하한값
Cz_lim_LL 배선 판별값
Cz_lim_U 배선 상한값
Cz_ref 배선 기준 용량
Cp1, Cz1, Cz2, Cp2 정전 용량
f 주파수
I, Ix, Iz 전류
K1 ∼ K6 공정
L11, L21 제 1 부분
L12, L22 제 2 부분
L13, L23 관통 배선
P 배선
P1 배선 (제 1 배선)
P2 배선 (제 2 배선)
Pd11, Pd21, Pd12, Pd22 패드
Posx, Posz 단선 위치
Pr 프로브
SW1, SW2, SW3 스위칭 소자
T1, T2 단자
V 전압

Claims

서로 인접하여 대향하는 제 1 배선과 제 2 배선이 형성된 기판을 검사하는 기판 검사 장치로서,
상기 제 1 배선의 일단부에 접촉하기 위한 제 1 프로브와,
상기 제 2 배선의 일단부에 접촉하기 위한 제 2 프로브와,
상기 제 1 프로브 및 상기 제 2 프로브를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 사이의 정전 용량을 선간 용량으로서 측정하는 용량 측정부와,
상기 선간 용량에 기초하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 상태를 판정하는 제 1 판정부를 구비하는, 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 판정부는, 상기 선간 용량이 미리 설정된 범위의 상한값인 선간 상한값보다 클 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 선폭이 굵은 것으로 판정하는, 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 판정부는, 상기 선간 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 선간 하한값보다 작을 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의, 선폭이 가늘거나 혹은 단선 불량인 것으로 판정하는, 기판 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 판정부는,
상기 선간 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 선간 하한값보다 작고, 또한 상기 선간 하한값보다 작은 값으로 미리 설정된 선간 판별값보다 클 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 선폭이 가는 것으로 판정하고,
상기 선간 용량이, 상기 선간 판별값보다 작을 때, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선이 단선 불량인 것으로 판정하는, 기판 검사 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선간 용량에 기초하여 단선의 위치를 추정하는 제 1 단선 위치 추정부를 추가로 구비하는, 기판 검사 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 단선 위치 추정부는, 상기 선간 용량과 미리 설정된 선간 기준 용량의 비에 기초하여 단선의 위치를 추정하는, 기판 검사 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용량 측정부는, 추가로 상기 기판의 일방의 면을 덮도록 대향 배치된 도체판과, 상기 제 1 배선 사이의 정전 용량을 배선 용량으로서 측정하고,
상기 기판 검사 장치는, 상기 배선 용량에 기초하여 상기 제 1 배선의 상태를 판정하는 제 2 판정부를 추가로 구비하는, 기판 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 판정부는, 상기 배선 용량이 미리 설정된 범위의 상한값인 배선 상한값보다 클 때, 상기 제 1 배선의 선폭이 굵은 것으로 판정하는, 기판 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 판정부는, 상기 배선 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 배선 하한값보다 작을 때, 상기 제 1 배선의, 선폭이 가늘거나 혹은 단선 불량인 것으로 판정하는, 기판 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 판정부는,
상기 배선 용량이 미리 설정된 범위의 하한값인 배선 하한값보다 작고, 또한 상기 배선 하한값보다 작은 값으로 미리 설정된 배선 판별값보다 클 때, 상기 제 1 배선의 선폭이 가는 것으로 판정하고,
상기 배선 용량이 상기 배선 판별값보다 작을 때, 상기 제 1 배선이 단선 불량인 것으로 판정하는, 기판 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 판정부에 의한 판정 결과와, 상기 제 2 판정부에 의한 판정 결과에 기초하여, 상기 제 1 판정부에 의해 판정된 상태가 발생하고 있는 배선을 판정하는 제 3 판정부를 추가로 구비하는, 기판 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 배선 용량에 기초하여 단선의 위치를 추정하는 제 2 단선 위치 추정부를 추가로 구비하는, 기판 검사 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 배선의 단선 위치와, 당해 단선 위치에 대응하는 상기 배선 용량을 대응시키는 단선 용량 정보를 미리 기억하는 기억부를 추가로 구비하고,
상기 제 2 단선 위치 추정부는, 상기 배선 용량과 상기 단선 용량 정보에 기초하여 단선의 위치를 추정하는, 기판 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 도체판에 접촉하기 위한 제 3 프로브를 추가로 구비하고,
상기 도체판은, 상기 기판의 타방의 면에 절연층을 통하여 부착되어 있는, 기판 검사 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 기판은 코어층을 갖지 않는 코어리스 기판이고,
상기 도체판은, 상기 기판의 배선층을 지지하는 캐리어인, 기판 검사 장치.
서로 인접하여 대향하는 제 1 배선과 제 2 배선이 형성된 기판을 검사하는 기판 검사 방법으로서,
(a) 상기 제 1 배선의 일단부에 제 1 프로브를 접촉시키는 공정과,
(b) 상기 제 2 배선의 일단부에 제 2 프로브를 접촉시키는 공정과,
(c) 상기 제 1 프로브 및 상기 제 2 프로브를 통하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 사이의 정전 용량을 선간 용량으로서 측정하는 공정과,
(d) 상기 선간 용량에 기초하여 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선 중 적어도 일방의 배선의 상태를 판정하는 공정을 포함하는, 기판 검사 방법.
제 16 항에 있어서,
(e) 상기 기판의 일방의 면을 덮도록 대향 배치된 도체판과, 상기 제 1 배선 사이의 정전 용량을 배선 용량으로서 측정하는 공정과,
(f) 상기 배선 용량에 기초하여 상기 제 1 배선의 상태를 판정하는 공정을 추가로 포함하는, 기판 검사 방법.
제 17 항에 있어서,
(1) 상기 도체판을 캐리어로서 사용하고, 상기 도체판과, 절연층과, 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선을 이 순서로 적층하여 기판을 형성하는 공정과,
(2) 상기 기판으로부터 상기 도체판을 제거하는 공정을 추가로 포함하고,
상기 공정 (1) 의 실행 후이고, 또한 상기 공정 (2) 의 실행 전에 상기 공정 (e) 를 실행하는, 기판 검사 방법.