KR102680359B1

KR102680359B1 - 저항 측정 장치, 기판 검사 장치, 및 저항 측정 방법

Info

Publication number: KR102680359B1
Application number: KR1020180107833A
Authority: KR
Inventors: 무네히로 야마시타
Original assignee: 니덱 어드밴스 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2024-07-01

Abstract

(과제) 4 단자 측정법에 의한 저항 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이한 저항 측정 장치, 기판 검사 장치, 및 저항 측정 방법을 제공한다.
(해결 수단) 칩측 전극 (A1) 에 접촉시키는 전류 프로브 (Pc1, Pc2) 와, 외향 전극 (A2) 에 접촉시키는 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 와, 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 간의 전압을 검출하는 전압 검출부 (4) 와, 정극이 전류 프로브 (Pc1) 와 접속되고, 부극이 그라운드와 접속되고, 제 1 전류값 (I₁) 의 전류를 출력하는 정전류원 (CS1) 과, 정극이 정전류원 (CS1) 의 부극 및 그라운드에 접속되며 정전류원 (CS1) 과 직렬 접속되고, 부극이 전류 프로브 (Pc2) 와 접속되고, 제 1 전류값 (I₁) 과 실질적으로 동일한 제 2 전류값 (I₂) 의 전류를 출력하는 정전류원 (CS2) 과, 배선 (A3) 을 그라운드와 도통시키는 접지 프로브 (PG) 와, 전압 검출부 (4) 에 의해 검출된 전압에 기초하여 배선 (A3) 의 저항을 취득하는 저항 취득부 (51) 를 구비하였다.

Description

저항 측정 장치, 기판 검사 장치, 및 저항 측정 방법{RESISTANCE MEASUREMENT APPARATUS, SUBSTRATE INSPECTION APPARATUS, AND RESISTANCE MEASUREMENT METHOD}

본 발명은, 저항 측정을 실시하는 저항 측정 장치, 이것을 사용한 기판 검사 장치, 및 저항 측정 방법에 관한 것이다.

종래부터, 프린트 배선 기판 등의 기판에 형성된 배선 패턴을 검사하기 위해, 배선 패턴의 저항값을 측정하는 것이 실시되고 있다. 배선 패턴의 검사로는, 단선 유무의 검사는 물론이거니와, 배선 패턴의 폭이 좁아지거나, 두께가 얇아지거나 하는, 단선에 이르지 않는 불량도 검출할 필요가 있다. 이와 같은 단선에 이르지 않는 불량을 검출하기 위해서는, 고정밀도의 저항 측정을 실시할 필요가 있다. 이와 같은 고정밀도의 저항 측정 방법으로서, 4 단자 측정법을 사용한 저항 측정 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 에 기재된 저항 측정 장치는, 저항 측정 대상의 배선 패턴에 저항 측정용의 전류를 흐르게 하기 위한 1 쌍의 컨택트 프로브 (P1, P2) 와, 저항 측정 지점의 전압을 측정하기 위한 1 쌍의 컨택트 프로브 (P3, P4) 를 구비하고 있다.

특허문헌 1 에 기재된 저항 측정 장치에 의하면, 저항 측정용의 전류가 전압 측정용의 컨택트 프로브 (P3, P4) 에 흐르지 않으므로, 컨택트 프로브 (P3, P4) 자체의 저항에 의한 전압 강하가 저감되고, 고정밀도의 저항 측정이 가능해진다. 특허문헌 1 에 기재된 저항 측정 장치에서는, 전류 출력용의 정극측의 컨택트 프로브 (P1) 는 정전류원에 접속되고, 부극측의 컨택트 프로브 (P2) 는 회로 그라운드에 접속되어 있다 (특허문헌 1 의 도 1).

일본 공개특허공보 2004-184374호 일본 공개특허공보 2007-333598호

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 저항 측정 장치에서는, 부극측의 컨택트 프로브 (P2) 와 측정 대상체 (M) 의 접촉 저항을 저항 측정용의 전류가 흘러 전압이 발생한다. 이 전압은, 전압 측정용의 컨택트 프로브 (P3, P4) 에 대하여 코먼 모드 전압 (코먼 모드 노이즈) 이 된다. 컨택트 프로브 (P2) 의 접촉 저항 (Ro) 은 100 Ω 정도가 될 수 있으므로, 저항 측정용의 전류 (i) 를 20 ㎃ 로 하면, 코먼 모드 전압 (Vc) 은, Ro × i ＝ 100 Ω × 20 ㎃＝ 2000 ㎷ 가 된다 (도 7 참조).

한편, 예를 들어 측정 대상이 배선 패턴인 경우, 그 저항값 (Rx) 은 1 mΩ 정도이다. 그러면, 저항 측정용의 전류 (i) 가 20 ㎃ 이면, 컨택트 프로브 (P3, P4) 에서 측정되는 측정 전압 (Vm) 은, Rx × i ＝ 1 mΩ × 20 ㎃＝ 20 ㎶＝ 0.02 ㎷ 가 된다 (도 7 참조).

그러면, 측정 전압은 코먼 모드 전압에 대하여, 20 log (측정 전압/코먼 모드 전압) ＝ 20 log (0.02/2000) ＝ -100 ㏈ 가 된다. 컨택트 프로브 (P2) 의 접촉에 의해 발생하는 접촉 저항은 불안정하기 때문에, 코먼 모드 전압도 불안정하게 변동한다. 측정 전압이 코먼 모드 전압에 대하여 -100 ㏈ 정도의 미소 전압이 되기 때문에, 측정 전압은 코먼 모드 전압의 변동의 영향을 받아 그 측정 정밀도가 저하된다. 그 결과, 측정 전압에 기초하여 얻어지는 저항 측정값의 정밀도도 저하된다는 문제가 있다.

또, 코먼 모드 전압을 제로로 하는 방법으로는, 특허문헌 2 에 기재되어 있는 바와 같이, 코먼 모드 전압을 연산 증폭기의 반전 증폭 회로에 피드백함으로써, 연산 증폭기의 출력으로 코먼 모드 전압을 캔슬하는 방법을 생각할 수 있다. 도 8 은 특허문헌 2 의 도 1 에 기재된 회로의 등가 회로도이다. 특허문헌 2 의 전류 공급 단자 (22, 23) 및 전압 계측 단자 (24, 25) 의 접촉 저항 등을 Ro, 기생 용량을 Co 로 나타내고 있다.

그러나, 이와 같은 방법에서는, 피드백 회로의 저항 성분이 되는 Ro 나 기생용량 Co 에 의한 피드백의 시간 지연, 연산 증폭기의 응답 지연 등이 발생하기 때문에, 고속 동작이 어렵고, 불안정하게 변동하는 코먼 모드 전압을 캔슬하는 것이 용이하지 않다.

본 발명의 목적은, 4 단자 측정법에 의한 저항 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이한 저항 측정 장치, 기판 검사 장치, 및 저항 측정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관련된 저항 측정 장치는, 도체의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 장치로서, 상기 도체에 접촉시켜 소정의 측정용 전류를 흐르게 하기 위한 제 1 및 제 2 전류 프로브와, 상기 도체에 접촉시켜 상기 측정용 전류에 의해 상기 도체에 발생한 전압을 검출하기 위한 제 1 및 제 2 검출 프로브와, 상기 제 1 및 제 2 검출 프로브 간의 전압을 검출하는 전압 검출부와, 정극이 상기 제 1 전류 프로브와 접속되고, 부극이 그라운드와 접속되고, 미리 설정된 제 1 전류값의 전류를 출력하는 제 1 정전류원과, 정극이 상기 제 1 정전류원의 부극 및 상기 그라운드에 접속되며 상기 제 1 정전류원과 직렬 접속되고, 부극이 상기 제 2 전류 프로브와 접속되고, 상기 제 1 전류값과 실질적으로 동일한 제 2 전류값의 전류를 출력하는 제 2 정전류원과, 상기 도체에 있어서의 소정 부위를 상기 그라운드와 도통시키는 접지부와, 상기 전압 검출부에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 저항을 취득하는 저항 취득부를 구비한다.

또, 본 발명에 관련된 저항 측정 방법은, 도체의 저항을 측정하는 저항 측정 방법으로서, (a) 상기 도체에, 제 1 전류 프로브와 제 1 검출 프로브를 접촉시키는 공정과, (b) 상기 도체의, 상기 제 1 전류 프로브 및 상기 제 1 검출 프로브의 접촉 위치와는 이간된 위치에, 제 2 전류 프로브와 제 2 검출 프로브를 접촉시키는 공정과, (c) 정극이 상기 제 1 전류 프로브와 접속되고, 부극이 그라운드와 접속된 제 1 정전류원에 의해 미리 설정된 제 1 전류값의 전류를 출력시키고, 정극이 상기 제 1 정전류원의 부극 및 상기 그라운드에 접속되며 상기 제 1 정전류원과 직렬 접속되고, 부극이 상기 제 2 전류 프로브와 접속된 제 2 정전류원에 의해 상기 제 1 전류값과 실질적으로 동일한 제 2 전류값의 전류를 출력시키는 공정과, (d) 상기 도체에 있어서의 소정 부위를 상기 그라운드와 도통시키는 공정과, (e) 상기 제 1 및 제 2 검출 프로브 간의 전압을 검출하는 공정과, (f) 상기 (e) 공정에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 저항을 취득하는 공정을 포함한다.

이들 구성에 의하면, 제 1 및 제 2 전류 프로브와 제 1 및 제 2 검출 프로브를 사용한 4 단자 측정법에 의한 저항 측정을 실시하는 것이 가능하다. 그리고, 직렬로 접속되고, 또한 그 접속점이 그라운드 전위로 된 제 1 정전류원과 제 2 정전류원이 각각 제 1 전류값, 제 2 전류값의 출력 전류를 유지하려고 하는 결과, 그라운드와 도통된 도체의 소정 부위로부터 그라운드에 흐르는 전류가 대략 제로가 된다. 그 결과, 코먼 모드 전압이 대략 제로가 된다. 그리고, 코먼 모드 전압을 대략 제로로 한 상태에서 측정된 측정 전압에 기초하여 저항을 취득할 수 있으므로, 저항의 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이해진다. 따라서, 4 단자 측정법에 의한 저항 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이해진다.

또, 상기 접지부는, 상기 소정 부위에 접촉시키기 위한 접지 프로브를 포함하고, 상기 접지 프로브는, 상기 그라운드와 접속되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 (d) 공정은, 상기 그라운드와 접속된 접지 프로브를, 상기 소정 부위에 접촉시키는 공정인 것이 바람직하다.

이들 구성에 의하면, 접지 프로브를 도체의 소정 부위에 접촉시킴으로써, 도체을 그라운드와 도통시킬 수 있다.

또, 상기 접지부는, 상기 제 2 검출 프로브를 상기 그라운드에 접속시키는 배선이어도 된다.

또, 상기 제 2 검출 프로브는, 상기 그라운드와 접속되어 있고, 상기 (b) 공정은, 상기 (d) 공정을 겸하고 있어도 된다.

이들 구성에 의하면, 제 2 검출 프로브를 접지 프로브와 겸용하여 사용할 수 있으므로, 별도로 접지 프로브를 형성하여 도체에 접촉시킬 필요가 없다.

또, 상기 도체의 일단부에는 제 1 전극이 형성되고, 상기 도체의 타단부에는 상기 제 1 전극보다 면적이 큰 제 2 전극이 형성되고, 상기 (a) 공정은, 상기 제 1 전극에 상기 제 1 전류 프로브와 상기 제 1 검출 프로브를 접촉시키는 공정이고, 상기 (b) 공정은, 상기 제 2 전극에 상기 제 2 전류 프로브와 상기 제 2 검출 프로브를 접촉시키는 공정이고, 상기 (d) 공정은, 상기 제 2 전극을 상기 소정 부위로 하여, 상기 제 2 전극에 상기 접지 프로브를 접촉시키는 공정인 것이 바람직하다.

이 방법에 의하면, 면적이 작은 제 1 전극에 프로브를 2 개 접촉시키고, 면적이 큰 제 2 전극에 프로브를 3 개 접촉시키게 된다. 따라서, 제 1 및 제 2 전극에 대하여 각 프로브를 접촉시키는 것이 용이해진다.

또, 본 발명에 관련된 기판 검사 장치는, 상기 서술한 저항 측정 장치와, 상기 저항 측정 장치에 의해 측정된 저항에 기초하여, 기판에 형성된, 상기 도체인 배선의 검사를 실시하는 기판 검사부를 구비한다.

이 구성에 의하면, 저항 측정 장치에 의해 측정된 저항에 기초하여, 기판에 형성된 배선의 검사를 실시할 수 있다.

이와 같은 구성의 저항 측정 장치, 기판 검사 장치, 및 저항 측정 방법은, 4 단자 측정법에 의한 저항 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이해진다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 저항 측정 장치를 사용한 기판 검사 장치의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2 는 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치와 기판의 등가 회로를 나타내는 설명도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 저항 측정 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4 는 IC 를 검사하는 경우의 기판 검사 장치의 접속을 나타낸 설명도이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 저항 측정 장치를 사용한 기판 검사 장치의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 6 은 도 5 에 나타내는 기판 검사 장치와 기판의 등가 회로를 나타내는 설명도이다.
도 7 은 배경 기술에 관련된 코먼 모드 전압을 설명하기 위한 설명도이다.
도 8 은 특허문헌 2 의 도 1 에 기재된 회로의 등가 회로도이다.

이하, 본 발명에 관련된 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 저항 측정 장치를 사용한 기판 검사 장치 (1) 의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 부여한 구성은, 동일한 구성인 것을 나타내고, 그 설명을 생략한다.

도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) (저항 측정 장치) 는, 정전류원 (CS1) (제 1 정전류원), 정전류원 (CS2) (제 2 정전류원), 전압 검출부 (4), 전류 프로브 (Pc1) (제 1 전류 프로브), 전류 프로브 (Pc2) (제 2 전류 프로브), 검출 프로브 (Pv1) (제 1 검출 프로브), 검출 프로브 (Pv2) (제 2 검출 프로브), 접지 프로브 (PG) (접지부), 스캐너 (6), 및 제어부 (5) 를 구비하고 있다.

도 1 은 검사 대상이 되는 기판 (A) 에 대하여, 기판 검사 장치 (1) 의 각 프로브가 접촉된 상태를 나타내고 있다. 기판 검사 장치 (1) 는, 이른바 4 단자 측정법에 의해, 저항 측정을 실시하도록 되어 있다. 기판 검사 장치 (1) 에서 후술하는 기판 검사부 (52) 를 제외한 부분이 저항 측정 장치의 일례에 상당하고 있다.

검사 대상의 기판은, 예를 들어 반도체 패키지용의 패키지 기판, 인터포저 기판, 필름 캐리어, 프린트 배선 기판, 유리 에폭시 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 다층 배선 기판 등의 기판이어도 되고, 액정 디스플레이, EL (Electro-Luminescence) 디스플레이 등의 디스플레이용의 전극판이나, 터치 패널용 등의 투명 도전판이어도 되고, 반도체 웨이퍼, 반도체 칩, CSP (Chip size package) 등의 반도체 기판 등등 다양한 기판이어도 된다.

또, 검사 대상의 기판은, 반도체 칩 등의 전자 부품이 매립된 부품 내장 기판 (임베디드 기판) 이어도 된다. 또, 검사 대상은 기판에 한정되지 않고, 반도체 칩 등의 전자 부품이어도 된다. 검사 대상의 기판이나 전자 부품에는, 배선 패턴, 패드, 랜드, 땜납 범프, 및 단자 등의 검사점이 형성되어 있다.

도 1 에서는, 검사 대상의 기판 (A) 으로서 반도체 패키지용의 인터포저 기판의 단면도를 예시하고 있다. 기판 (A) 의 일방의 면에는, 반도체 칩과 접속되는 칩측 전극 (A1) (제 1 전극) 이 복수 형성되어 있다. 복수의 칩측 전극 (A1) 상호 간의 간격은, 반도체 칩의 미세한 전극 피치에 맞춰 좁은 피치로 되고, 칩측 전극 (A1) 의 사이즈도 작게 되어 있다. 기판 (A) 의 타방의 면에는, 반도체 칩을 외부와 접속시키기 위한 외향 전극 (A2) (제 2 전극) 이 복수 형성되어 있다.

복수의 외향 전극 (A2) 은, 예를 들어 격자상으로 배치되고, 땜납 볼에 의해 외부와 접속되는 볼 그리드로 되어 있다. 복수의 외향 전극 (A2) 상호 간의 간격은, 외부와의 배선을 용이하게 하기 위해 칩측 전극 (A1) 상호 간의 간격보다 넓게 되고, 외향 전극 (A2) 의 사이즈도 칩측 전극 (A1) 보다 크게 되어 있다.

각 칩측 전극 (A1) 과 각 외향 전극 (A2) 은, 기판 (A) 의 두께 방향을 관통하도록 형성된 배선 (A3) (도체) 에 의해 각각 도통 접속되어 있다. 기판 검사 장치 (1) 는, 각 배선 (A3) 의 저항값 (Rx) 을 측정하고, 검사한다. 배선 (A3) 은 도체의 일례에 상당하고, 칩측 전극 (A1) 은 배선 (A3) 의 일단부에 상당하고, 외향 전극 (A2) 은 배선 (A3) 의 타단부에 상당하고 있다.

전류 프로브 (Pc1, Pc2), 검출 프로브 (Pv1, Pv2), 및 접지 프로브 (PG) 는, 예를 들어 기판 검사 장치 (1) 에 대하여 탈착 가능한 검사용 지그로서 구성되어 있다. 이하, 전류 프로브 (Pc1, Pc2), 검출 프로브 (Pv1, Pv2), 및 접지 프로브 (PG) 를, 간단히 프로브 (Pc1, Pc2, Pv1, Pv2, PG) 로 기재하는 경우가 있다.

프로브 (Pc1, Pc2, Pv1, Pv2, PG) 는, 예를 들어 직경이 100 ㎛ ∼ 200 ㎛ 정도인 탄성 (가요성) 을 갖는 와이어상의 접촉자이다. 전류 프로브 (Pc1, Pc2) 및 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 는, 예를 들어 텅스텐, 하이스강 (SKH), 베릴륨구리 (Be-Cu) 등의 금속 그 밖의 도전체로 형성되어 있다.

전류 프로브 (Pc1) 및 검출 프로브 (Pv1) 의 선단은, 기판 (A) 의 칩측 전극 (A1) 에 접촉된다. 전류 프로브 (Pc2), 검출 프로브 (Pv2), 및 접지 프로브 (PG) 의 선단은, 칩측 전극 (A1) 으로부터 이간된 위치에서 외향 전극 (A2) 에 접촉된다. 칩측 전극 (A1) 및 외향 전극 (A2) 에 대하여, 이와 같이 각 프로브를 접촉시키도록 하면, 작고 또한 좁은 피치의 칩측 전극 (A1) 에 프로브를 2 개 접촉시키고, 칩측 전극 (A1) 보다 크고 또한 넓은 피치의 외향 전극 (A2) 에 프로브를 3 개 접촉시키게 된다. 따라서, 칩측 전극 (A1) 및 외향 전극 (A2) 에 대하여 각 프로브를 접촉시키는 것이 용이해진다.

도 1 에서는 도시를 간략화하여 프로브 (Pc1, Pc2, Pv1, Pv2, PG) 를 각각 1 개씩 기재하고 있는데, 1 장의 기판에 대하여, 검사점이 수백 내지 수천 설정되어 있는 경우가 있으며, 그러한 다수의 검사점에 대응하여 프로브 (Pc1, Pc2, Pv1, Pv2, PG) 가 각각 수백 내지 수천 형성되어 있는 경우가 있다.

스캐너 (6) 는, 이들 전류 프로브 (Pc1, Pc2) 와 정전류원 (CS1, CS2) 의 접속 관계, 이들 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 와 전압 검출부 (4) 의 접속 관계, 및 이들 접지 프로브 (PG) 와 그라운드의 접속 관계를 전환시키는 전환 회로이다. 스캐너 (6) 는, 예를 들어 스위치 (61, 62, 63, 64, 65) 를 포함하는 복수의 스위치를 구비하고 있다. 스위치 (61, 62, 63, 64, 65) 등의 스위치는, 예를 들어 트랜지스터 등의 반도체 스위치나, 릴레이 스위치 등, 다양한 스위칭 소자이다. 각 스위치는, 예를 들어 제어부 (5) 로부터의 제어 신호에 따라 온, 오프된다.

정전류원 (CS1, CS2) 은, 일정한 전류를 흐르게 하는 정전류 회로이며, 배선 (A3) 에 측정용의 정전류를 흐르게 한다. 정전류원 (CS1, CS2) 으로는, 예를 들어 트랜지스터나 제너 다이오드를 사용하는 것, 커런트 미러 회로를 사용하는 것 등, 정전류 회로로서 알려져 있는 다양한 회로를 사용할 수 있고, 혹은 스위칭 전원 회로 등을 사용하여 구성되어 있어도 된다.

정전류원 (CS1) 은, 그 정극 (＋) 이 스위치 (61) 를 통하여 전류 프로브 (Pc1) 와 접속되고, 부극 (－) 이 그라운드 (GND) 와 접속되어 있다. 정전류원 (CS1) 은, 그 정극 (＋) 으로부터 전류 프로브 (Pc1) 에 미리 설정된 제 1 전류값 (I₁) 의 전류를 출력한다. 제 1 전류값 (I₁) 은, 예를 들어 20 ㎃ 정도로 되어 있다.

정전류원 (CS2) 은, 그 정극 (＋) 이 정전류원 (CS1) 의 부극 (－) 및 그라운드 (GND) 에 접속되며 정전류원 (CS1) 과 직렬 접속되고, 그 부극 (－) 이 스위치 (62) 를 통하여 전류 프로브 (Pc2) 와 접속된다. 정전류원 (CS2) 은, 그 정극 (＋) 으로부터 정전류원 (CS1) 에, 제 1 전류값 (I₁) 과 실질적으로 동일한 제 2 전류값 (I₂) 의 전류를 출력한다. 여기서, 실질적으로 동일하다는 것은, 정전류원 (CS1, CS2) 의 제조 편차나, 전류 제어 정밀도 등에 의해 발생하는 정도의 차이가 있어도 동일하다고 간주하는 취지이다.

그라운드 (GND) 는, 기판 검사 장치 (1) 의 회로 그라운드이다. 또한, 그라운드 (GND) 는, 기판 검사 장치 (1) 의 프레임 그라운드 (대지 접지) 여도 되지만, 회로 그라운드가 보다 바람직하다.

제어부 (5) 에 의해 스위치 (61, 62, 63, 64, 65) 가 온되면, 그라운드 (GND) 로부터, 정전류원 (CS1), 스위치 (61), 전류 프로브 (Pc1), 칩측 전극 (A1),배선 (A3), 외향 전극 (A2), 전류 프로브 (Pc2), 스위치 (62), 및 정전류원 (CS2) 을 통하여 그라운드 (GND) 로 되돌아오는 측정용 전류 (I) 의 전류 루프가 형성된다.

전압 검출부 (4) 는, 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 간의 전압을 측정한다. 전압 검출부 (4) 는, 예를 들어 아날로그 디지털 컨버터나 분압 저항 등을 사용하여 구성되어 있다. 전압 검출부 (4) 의 정극측 (＋) 단자는 스위치 (63) 를 통하여 검출 프로브 (Pv1) 와 접속되고, 전압 검출부 (4) 의 부극측 (－) 단자는 스위치 (64) 를 통하여 검출 프로브 (Pv2) 와 접속되어 있다. 이로써, 전압 검출부 (4) 는, 스캐너 (6) 에 의해 선택된 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 간의 전압을 측정 전압 (Vs) 으로서 측정하고, 측정 전압 (Vs) 을 나타내는 데이터를 제어부 (5) 에 출력한다.

제어부 (5) 는, 예를 들어, 소정의 연산 처리를 실행하는 CPU (Central Processing Unit), 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM (Random Access Memory), 소정의 제어 프로그램 등을 기억하는 불휘발성의 기억 장치, 및 이것들의 주변 회로 등을 구비한 이른바 마이크로 컴퓨터이다. 제어부 (5) 는, 소정의 제어 프로그램을 실행함으로써, 저항 취득부 (51), 및 기판 검사부 (52) 로서 기능한다.

저항 취득부 (51) 는, 전압 검출부 (4) 에 의해 검출된 측정 전압 (Vs) 에 기초하여, 측정 대상의 배선 (A3) 의 저항값 (Rx) 을 연산한다. 구체적으로는, 측정용 전류 (I) 의 전류값 (Is) ＝ 제 1 전류값 (I₁) ≒ 제 2 전류값 (I₂) 과, 측정 전압 (Vs) 에 기초하여, 하기의 식 (1) 을 사용하여 저항값 (Rx) 을 산출한다.

저항값 (Rx) ＝ Vs/Is … (1)

또한, 기판 검사 장치 (1) (저항 측정 장치) 는, 실제로 배선 (A3) 에 흐르는 전류의 전류값 (Is) 을 측정하는 전류 측정부를 구비하고, 저항 취득부 (51) 는, 전류 측정부에 의해 측정된 전류값 (Is) 과 측정 전압 (Vs) 을 사용하여 저항값 (Rx) 을 산출해도 된다. 또, 전류값 (Is) 이 고정값이면, 저항값 (Rx) 은 측정 전압 (Vs) 에 비례한다. 그래서, 저항 취득부 (51) 는, 식 (1) 을 사용하여 저항값 (Rx) 을 산출하지 않고, 측정 전압 (Vs) 을, 그대로 저항값 (Rx) 을 나타내는 정보로서 취득해도 된다.

기판 검사부 (52) 는, 저항 취득부 (51) 에 의해 취득된 저항값 (Rx) 에 기초하여, 도체인 배선 (A3) 의 검사를 실시한다. 구체적으로는, 기판 검사부 (52) 는, 미리 기억부에 기억된 기준값 (Rref) 과 저항값 (Rx) 을 비교하고, 저항값 (Rx) 이 기준값 (Rref) 보다 작은 경우, 그 배선 (A3) 을 양품으로 판정하고, 저항값 (Rx) 이 기준값 (Rref) 이상인 경우, 그 배선 (A3) 을 불량으로 판정한다.

도 2 는 스위치 (61, 62, 63, 64, 65) 가 온된 상태에서의 기판 검사 장치 (1) 와 기판 (A) 의 등가 회로를 나타내는 설명도이다. 도 2 에 있어서, 저항 (Rc1) 은 전류 프로브 (Pc1) 와 칩측 전극 (A1) 의 접촉 저항 및 스위치 (61) 등의 저항을 나타내고, 저항 (Rc2) 은 전류 프로브 (Pc2) 와 외향 전극 (A2) 의 접촉 저항 및 스위치 (62) 등의 저항을 나타내고, 저항 (Rv1) 은 검출 프로브 (Pv1) 와 칩측 전극 (A1) 의 접촉 저항 및 스위치 (63) 등의 저항을 나타내고, 저항 (Rv2) 은 검출 프로브 (Pv2) 와 외향 전극 (A2) 의 접촉 저항 및 스위치 (64) 등의 저항을 나타내고, 저항 (RG) 은 접지 프로브 (PG) 와 외향 전극 (A2) 의 접촉 저항 및 스위치 (65) 등의 저항을 나타내고 있다. 또, 도 2 에 나타내는 등가 회로에 있어서 발생하는 기생 용량을, 커패시터 (Cp) 로 나타내고 있다.

이하, 도 2 에 나타내는 등가 회로에 기초하여, 기판 검사 장치 (1) 의 동작을 설명한다. 먼저, 정전류원 (CS1) 이 제 1 전류값 (I₁) 의 전류를 출력하고, 정전류원 (CS2) 이 제 2 전류값 (I₂) 의 전류를 출력하는 결과, 배선 (A3) 에는 전류값 (Is) 의 측정용 전류 (I) 가 흐른다. 이 때, 배선 (A3) 에서 발생한 노멀 모드의 전압이, 측정용 전류 (I) 가 흐르는 전류 프로브 (Pc1, Pc2) 와는 다른 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 를 통하여 전압 검출부 (4) 에 의해 측정 전압 (Vs) 으로서 측정되고, 전압 검출부 (4) 로부터 저항 취득부 (51) 에 측정 전압 (Vs) 이 송신된다.

이 경우, 저항 (Rv1, Rv2) 에는 전류가 흐르지 않으므로, 저항 취득부 (51) 에 의해, 저항 (Rv1, Rv2) 이 배제된 측정 전압 (Vs) 에 기초하여 저항값 (Rx) 이 취득되는 결과, 이른바 2 단자 측정법과 비교하여 고정밀도의 저항 측정을 실시할 수 있다.

다음으로, 코먼 모드 전압에 대해 설명한다. 정전류원 (CS2) 과 저항 (Rc2) 은 직렬 접속되어 있으므로, 먼저 최초로 저항 (Rc2) 에 제 2 전류값 (I₂) 의 전류가 흐르려고 한다. 저항 (Rc2) 의 저항값을 저항값 Rc₂ 로 하면, 저항 (Rc2) 에서 Rc₂ × I₂ 의 전압이 발생한다. 정전류 회로는 일반적으로 내부 저항이 하이 임피던스이고, 정전류 전원 (CS2) 의 부극 (－) 전위는 그라운드 전위와는 일치하지 않으므로, 저항 (Rc2) 에서 발생한 전압이 그대로 저항 (RG) 에 인가되는 것은 아니다. 그러나, 저항 (Rc2) 에서 발생한 전압의 적어도 일부는 저항 (RG) 에 인가되고, 저항 (RG) 에 전류값 (I₃) 의 전류가 흐르려고 한다.

여기서, 제 1 전류값 (I₁), 제 2 전류값 (I₂), 및 전류값 (I₃) 의 사이에는, 하기의 식 (2), (3) 으로 나타내는 관계가 있다.

I₁ ＝ I₂ ＋ I₃ … (2)

I₁ ≒ I₂ … (3)

여기서, 정전류원 (CS1) 은 정전류원이므로 제 1 전류값 (I₁) 은 일정한 값이고, 제 1 전류값 (I₁) ≒ 제 2 전류값 (I₂) 이므로, 측정용 전류 (I) 로부터 저항 (RG) 에 전류값 (I₃) 의 전류가 분류되면, 정전류원 (CS2) 의 부극 (－) 에 공급되는 전류가 제 2 전류값 (I₂) 에 대하여 부족하고, 정전류원 (CS2) 은 제 2 전류값 (I₂) 의 전류를 흐르게 할 수 없게 된다.

여기서, 정전류원 (CS2) 도 또한 정전류원이므로 제 2 전류값 (I₂) 을 강제적으로 흐르게 하려고 한다. 이 때, 정전류원 (CS2) 의 정극 (＋) 은 그라운드에 접속되어 있으므로, 정전류원 (CS2) 이 제 2 전류값 (I₂) 을 강제적으로 흐르게 하려고 하는 작용에 의해, 정전류원 (CS2) 의 부극 (－) 에 대하여 제 2 전류값 (I₂) 의 전류가 공급될 때까지 정전류원 (CS2) 의 부극 (－) 전위가 저하된다. 정전류원 (CS2) 의 부극 (－) 에 대하여 제 2 전류값 (I₂) (≒ 제 1 전류값 (I₁)) 의 전류가 공급되는 상태란, 식 (2) 로부터, 전류값 (I₃) ≒ 0 이 되는 상태이다.

저항 (RG) 에 흐르는 전류값 (I₃) ≒ 0 이 되는 것은, 저항 (RG) 의 양단의 전위가 대략 동등해지는 것을 의미한다. 저항 (RG) 의 일단은 그라운드에 접속되어 있으므로, 저항 (RG) 의 타단, 즉 도 2 에 나타내는 외향 전극 (A2) 의 전위가 대략 그라운드 전위가 된다. 외향 전극 (A2) 에는 검출 프로브 (Pv2) 가 접촉하고 있으므로, 외향 전극 (A2) 의 전위가 대략 그라운드 전위가 되는 것은, 바로 전압 검출부 (4) 에 대하여 인가되는 코먼 모드 전압이 대략 제로가 되는 것이다.

이상과 같이, 직렬로 접속되고, 또한 그 접속점이 그라운드 전위로 된 정전류원 (CS1) 과 정전류원 (CS2) 이, 각각 제 1 전류값 (I₁), 제 2 전류값 (I₂) 의 출력 전류를 유지하려고 하는 결과, 정전류원 (CS1, CS2) 의 응답 시간 정도의 일순간의 시간 내에 상기 서술한 동작이 실시되어 코먼 모드 전압이 대략 제로가 된다.

상기 서술한 바와 같이, 배경 기술에서는 코먼 모드 전압의 변동의 영향을 받아 측정 전압의 측정 정밀도가 저하된다. 그에 반하여, 기판 검사 장치 (1) 는, 코먼 모드 전압을 대략 제로로 할 수 있으므로, 배경 기술과 비교하여 측정 대상이 되는 저항값 (Rx) 의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 4 단자 측정법에 의한 저항 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이하다.

도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 저항 측정 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 먼저, 저항 취득부 (51) 는, 도시가 생략된 구동 기구에 의해 전류 프로브 (Pc1) 및 검출 프로브 (Pv1) 를 이동시켜, 칩측 전극 (A1) 에 접촉시킨다 (스텝 S1 : 공정(a)). 다음으로, 저항 취득부 (51) 는, 도시가 생략된 구동 기구에 의해 전류 프로브 (Pc2), 검출 프로브 (Pv2), 및 접지 프로브 (PG) 를 이동시켜, 외향 전극 (A2) 에 접촉시킨다 (스텝 S2 : 공정 (b), (d)).

다음으로, 저항 취득부 (51) 는, 스위치 (61, 62, 63, 64, 65) 를 온시킨다 (스텝 S3). 스텝 S2, S3 이 공정 (d) 의 일례에 상당하고 있다. 다음으로, 저항 취득부 (51) 는, 정전류원 (CS1) 에 의해 제 1 전류값 (I₁) (＝ Is) 의 전류를 출력시키고, 정전류원 (CS2) 에 의해 제 2 전류값 (I₂) (≒ I₁) 의 전류를 출력시킨다 (스텝 S4 : 공정(c)).

다음으로, 전압 검출부 (4) 는, 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 간의 전압을 측정 전압 (Vs) 으로서 측정한다 (스텝 S5 : 공정(e)). 다음으로, 저항 취득부 (51) 는, 식 (1) 에 기초하여, 측정 대상의 저항값 (Rx) 을 산출하고 (스텝 S6), 그 저항값 (Rx) 을 예를 들어 도시가 생략된 표시 장치에 의해 표시시킨다.

이상, 스텝 S1 ∼ S6 의 처리에 의해, 코먼 모드 전압을 대략 제로로 한 상태에서 측정된 측정 전압 (Vs) 에 기초하여 저항값 (Rx) 을 산출할 수 있으므로, 저항값 (Rx) 의 산출 정밀도를 향상시키는 것이 용이해진다. 따라서, 4 단자 측정법에 의한 저항 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이하다.

다음으로, 기판 검사부 (52) 에 의해, 저항값 (Rx) 과 기준값 (Rref) 이 비교된다 (스텝 S7). 그리고, 저항값 (Rx) 이 기준값 (Rref) 에 못 미치면 (스텝 S7 에서 YES), 기판 검사부 (52) 에 의해 배선 (A3) 은 양호한 것으로 판정된다 (스텝 S8). 한편, 저항값 (Rx) 이 기준값 (Rref) 이상이면 (스텝 S7 에서 NO), 기판 검사부 (52) 에 의해 배선 (A3) 은 불량인 것으로 판정되고 (스텝 S9), 이들 판정 결과가 예를 들어 도시가 생략된 표시 장치에 의해 표시되며, 처리를 종료한다.

다른 배선 (A3) 에 대해서도, 스텝 S1 ∼ S9 와 동일한 처리를 반복함으로써, 기판 (A) 에 있어서의 측정 대상의 모든 배선 (A3) 의 저항값 (Rx) 을 측정할 수 있고, 기판 (A) 이 양품인지의 여부를 검사하는 것이 가능해진다.

또, 코먼 모드 전압은 노이즈이므로, 코먼 모드 전압을 대략 제로로 하는 것은 측정 전압 (Vs) 의 S/N 비를 향상시키는 것에 상당한다. 따라서, 상기 서술한 기판 검사 장치 (1) 및 저항 측정 방법에 의하면, S/N 비를 향상시켜 측정 전압 (Vs) 에 기초한 저항값 (Rx) 의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

측정 전압 (Vs) 의 S/N 비를 향상시키는 방법으로는, 측정용 전류의 전류값을 증대시켜 신호 성분인 측정 전압을 증대시키는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1 의 도 1 에 기재된 회로에서 측정용 전류의 전류값을 증대시키면, 부극측의 컨택트 프로브 (P2) 와 측정 대상체 (M) 의 접촉 저항으로 발생하는 전압이 증대되는 결과, 코먼 모드 전압이 증대된다. 그 때문에, 특허문헌 1 의 도 1 에 기재된 회로에서는, S/N 비를 향상시키는 것이 용이하지 않다.

한편, 기판 검사 장치 (1) 에 의하면, 코먼 모드 전압을 대략 제로로 함으로써 측정 전압 (Vs) 의 S/N 비를 향상시킬 수 있으므로, S/N 비를 향상시켜 저항값 (Rx) 의 측정 정밀도를 향상시키는 것이 용이하다.

또, 특허문헌 1 의 도 1 에 기재된 회로에서는, 부품 내장 기판이나 전자 부품 등의 측정 대상에 대해 저항 측정을 실시하는 경우, 측정시에 코먼 모드 전압이 발생하면, 부품 내장 기판에 장착된 반도체 소자 등의 전자 부품에 대하여 측정 대상의 기생 용량의 충전 전하와의 관계로 측정 대상과 기판 검사 장치 사이에 전위차가 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 그 전위차에 의해, 전자 부품에 전압 또는 전류 스트레스가 가해져, 전자 부품을 손상시킬 우려가 있었다.

도 4 는 신호 단자 (P1 ∼ Pn) 와, 전원 단자 (Vcc) 와, 그라운드 단자 (GND) 를 구비한 IC (Integrated Circuit) (100) 를 검사하는 경우의 기판 검사 장치 (1) 의 접속을 나타낸 설명도이다. 상기 서술한 바와 같이, 2 개의 정전류원 (CS1, CS2) 및 접지 프로브 (PG) 를 사용하지 않는 종래의 2 단자법이나 4 단자법에 의한 저항 측정에서는, 전류 프로브 (Pc1, Pc2) 나 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 를 접촉시킨 IC 의 단자에 코먼 모드 전압이 인가된다. IC (100) 에는, IC (100) 자체나 외부 배선에 의해 발생한 기생 용량 (Co) 이 있기 때문에, IC 의 단자에 부가된 코먼 모드 전압이 기생 용량 (Co) 에 돌아 들어가, IC (100) 에 스트레스가 가해지거나, 파손을 발생시키거나 하였다.

이와 같은 경우, 측정용 전류를 서서히 증대시켜 코먼 모드 전압을 서서히 증대시킴으로써, 기생 용량을 코먼 모드 전압으로 서서히 충전시킴으로써, 기생 용량에 유입되는 전류값을 저감시키고, 또한 측정 대상과 기판 검사 장치 간의 전위차를 없애는 것을 생각할 수 있다. 이로써, 전자 부품의 손상을 방지할 수 있을 것으로 생각된다. 그러나, 측정용 전류를 서서히 증대시켜 기생 용량을 서서히 충전시키는 방법에서는, 측정 대상의 기생 용량이 코먼 모드 전압으로 충전되어 전위차가 없어질 때까지 전압 측정을 기다릴 필요가 있어, 측정에 필요한 시간이 증대된다.

그러나, 기판 검사 장치 (1) 에 의하면, 코먼 모드 전압이 대략 제로가 되므로, 측정 대상의 기생 용량이 코먼 모드 전압으로 충전되어 전위차가 없어질 때까지 전압 측정을 기다릴 필요가 없다. 그 결과, 저항 측정 시간 및 검사 시간을 단축시키는 것이 용이해진다.

또, 코먼 모드 전압을 제로로 하는 방법으로는, 일본 공개특허공보 2007-333598호 (특허문헌 2) 에 기재되어 있는 바와 같이, 코먼 모드 전압을 연산 증폭기의 반전 증폭 회로에 피드백함으로써, 연산 증폭기의 출력으로 코먼 모드 전압을 캔슬하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 방법에서는, 피드백 회로의 저항 성분이나 기생 용량에 의한 피드백의 시간 지연, 연산 증폭기의 응답 지연 등이 발생하기 때문에, 불안정하게 변동하는 코먼 모드 전압을 캔슬하는 것이 용이하지 않다.

한편, 기판 검사 장치 (1) 에 의하면, 직렬로 접속되고, 또한 그 접속점이 그라운드 전위로 된 정전류원 (CS1) 과 정전류원 (CS2) 이 각각 제 1 전류값 (I₁), 제 2 전류값 (I₂) 의 출력 전류를 유지하려고 하는 결과, 코먼 모드 전압이 대략 제로가 되므로, 코먼 모드 전압을 저감시키는 것이 용이하다.

또한, 기판 검사 장치 (1) 는 기판 검사부 (52) 를 구비하지 않는 저항 측정 장치여도 되고, 스텝 S7 ∼ S9 를 실행하지 않아도 되다. 또, 스캐너 (6) 를 구비하고 있지 않아도 된다. 또, 접지 프로브 (PG) 는, 반드시 외향 전극 (A2), 즉 배선 (A3) (도체) 의 마이너스측의 일단에 접촉되는 예에 한정되지 않는다. 접지 프로브 (PG) 는, 배선 (A3) 의 마이너스측의 일단에 접촉되는 것이 바람직하지만, 배선 (A3) 의 플러스측의 일단인 칩측 전극 (A1) 에 접촉되어도 되고, 배선 (A3) 의 중간 부분에 접촉되어도 된다.

또, 전류 프로브 (Pc1, Pc2) 및 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 는, 반드시 측정 대상의 배선 (A3) (도체) 의 양단부에 접촉되는 예에 한정되지 않는다. 전류 프로브 (Pc1, Pc2) 및 검출 프로브 (Pv1, Pv2) 가 측정 대상의 중간 부분에 접촉된 경우여도, 전류 프로브 (Pc1) 및 검출 프로브 (Pv1) 의 접촉 지점과 전류 프로브 (Pc2) 및 검출 프로브 (Pv2) 의 접촉 지점 사이의 저항값을 측정할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 저항 측정 장치를 사용한 기판 검사 장치 (1a) 에 대해 설명한다. 도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 저항 측정 장치를 사용한 기판 검사 장치 (1a) 의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 6 은 도 5 에 나타내는 기판 검사 장치 (1a) 와 기판 (A) 의 등가 회로를 나타내는 설명도이다. 도 5, 도 6 에 나타내는 기판 검사 장치 (1a) 와 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 는, 하기의 점에서 상이하다.

즉, 도 5, 도 6 에 나타내는 기판 검사 장치 (1a) 는, 접지 프로브 (PG) 및 스위치 (65) 를 구비하지 않고, 대신에 전압 검출부 (4) 의 부극 (－) 단자가 그라운드에 접속되어 있는 점에서, 기판 검사 장치 (1) 와는 상이하다. 이 경우, 전압 검출부 (4) 의 부극 (－) 단자를 그라운드에 접속시키는 배선이 접지부의 일례에 상당한다. 또, 스텝 S2 에 있어서 접지 프로브 (PG) 를 외향 전극 (A2) 에 접촉시키지 않고, 스텝 S3 에 있어서 스위치 (65) 를 온시키지도 않는다.

그 밖의 구성은 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 와 동일하므로 그 설명을 생략한다. 기판 검사 장치 (1a) 에 의해서도, 기판 검사 장치 (1) 의 경우와 동일하게, 직렬로 접속되고, 또한 그 접속점이 그라운드 전위로 된 정전류원 (CS1) 과 정전류원 (CS2) 이 각각 제 1 전류값 (I₁), 제 2 전류값 (I₂) 의 출력 전류를 유지하려고 한다. 그 결과, 저항 (Rv2) 에 흐르는 전류값 (I₃) 이 대략 제로가 되고, 코먼 모드 전압이 대략 제로가 되므로, 코먼 모드 전압을 저감시키는 것이 용이하다.

또, 기판 검사 장치 (1a) 에 의하면, 접지 프로브 (PG) 를 별도 형성할 필요가 없으므로, 기판 검사 장치 (1) 보다 비용을 저감시키는 것이 용이하다. 또, 배선 (A3) 에 접촉시키는 프로브 수가 2 개여도 되므로, 배선 (A3) 에 3 개 프로브를 접촉시킬 필요가 있는 기판 검사 장치 (1) 보다, 프로브를 접촉시키는 것이 용이하다.

그런데, 정전류원 (CS1, CS2) 의 제 1 전류값 (I₁) 과 제 2 전류값 (I₂) 은 실질적으로 동일 (I₁ ≒ I₂) 하지만, 정전류원 (CS1, CS2) 의 제조 편차나 전류 제어 정밀도에서 기인하여, 다소의 차가 발생할 우려가 있다. 제 1 전류값 (I₁) 과 제 2 전류값 (I₂) 사이에 차가 발생한 경우, 그 차에 상당하는 전류값 (I₃) 의 전류가, 도 6 에 나타내는 저항 (Rv2) 을 흐른다. 이 경우, 저항 (Rv2) 의 저항값을 저항값 Rv₂ 로 하면, 저항 (Rv2) 에서 Rv₂ × I₃ 의 전압이 발생한다. 이 전압은, 전압 검출부 (4) 에 의해 측정되는 측정 전압 (Vs) 에 포함되므로, 측정 전압 (Vs) 의 측정 오차를 발생시키게 된다.

한편, 도 2 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 에서는, 제 1 전류값 (I₁) 과 제 2 전류값 (I₂) 사이에 차가 발생한 경우, 그 차에 상당하는 전류값 (I₃) 의 전류는 저항 (RG) 을 흐른다. 저항 (RG) 을 전류가 흐름으로써 발생한 전압은, 기판 검사 장치 (1) 에서는, 측정 전압 (Vs) 에는 포함되지 않는다. 따라서, 기판 검사 장치 (1) 는, 기판 검사 장치 (1a) 보다 제 1 전류값 (I₁) 과 제 2 전류값 (I₂) 사이의 차에서 기인하는 측정 정밀도 오차가 잘 발생하지 않는 점에서, 보다 바람직하다.

1 : 기판 검사 장치 (저항 측정 장치)
4 : 전압 검출부
5 : 제어부
6 : 스캐너
51 : 저항 취득부
52 : 기판 검사부
61, 62, 63, 64, 65 : 스위치
A : 기판
A1 : 칩측 전극 (제 1 전극)
A2 : 외향 전극 (제 2 전극)
A3 : 배선 (도체)
Cp : 커패시터
CS1 : 정전류원 (제 1 정전류원)
CS2 : 정전류원 (제 2 정전류원)
GND : 그라운드
I : 측정용 전류
I₁ : 제 1 전류값
I₂ : 제 2 전류값
Is, I₃ : 전류값
Pc1 : 전류 프로브 (제 1 전류 프로브)
Pc2 : 전류 프로브 (제 2 전류 프로브)
PG : 접지 프로브 (접지부)
Pv1 : 검출 프로브 (제 1 검출 프로브)
Pv2 : 검출 프로브 (제 2 검출 프로브)
Pc1, Pc2, Pv1, Pv2, PG : 프로브
Rc1, Rc2, Rv1, Rv2, RG : 저항
Rc₂, Rv₂, Rx : 저항값
Rref : 기준값
Vs : 측정 전압

Claims

도체의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 장치로서,
상기 도체에 접촉시켜 소정의 측정용 전류를 흐르게 하기 위한 제 1 및 제 2 전류 프로브와,
상기 도체에 접촉시켜 상기 측정용 전류에 의해 상기 도체에 발생한 전압을 검출하기 위한 제 1 및 제 2 검출 프로브와,
상기 제 1 및 제 2 검출 프로브 간의 전압을 검출하는 전압 검출부와,
정극이 상기 제 1 전류 프로브와 접속되고, 부극이 그라운드와 접속되고, 미리 설정된 제 1 전류값의 전류를 출력하는 제 1 정전류원과,
정극이 상기 제 1 정전류원의 부극 및 상기 그라운드에 접속되며 상기 제 1 정전류원과 직렬 접속되고, 부극이 상기 제 2 전류 프로브와 접속되고, 상기 제 1 전류값과 실질적으로 동일한 제 2 전류값의 전류를 출력하는 제 2 정전류원과,
상기 도체에 있어서의 소정 부위를 상기 그라운드와 도통시키는 접지부와,
상기 전압 검출부에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 저항을 취득하는 저항 취득부를 구비하고,
상기 접지부는, 상기 소정 부위에 접촉시키기 위한 접지 프로브를 포함하고,
상기 접지 프로브는, 상기 그라운드와 접속되어 있는, 저항 측정 장치.
도체의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 장치로서,
상기 도체에 접촉시켜 소정의 측정용 전류를 흐르게 하기 위한 제 1 및 제 2 전류 프로브와,
상기 도체에 접촉시켜 상기 측정용 전류에 의해 상기 도체에 발생한 전압을 검출하기 위한 제 1 및 제 2 검출 프로브와,
상기 제 1 및 제 2 검출 프로브 간의 전압을 검출하는 전압 검출부와,
정극이 상기 제 1 전류 프로브와 접속되고, 부극이 그라운드와 접속되고, 미리 설정된 제 1 전류값의 전류를 출력하는 제 1 정전류원과,
정극이 상기 제 1 정전류원의 부극 및 상기 그라운드에 접속되며 상기 제 1 정전류원과 직렬 접속되고, 부극이 상기 제 2 전류 프로브와 접속되고, 상기 제 1 전류값과 실질적으로 동일한 제 2 전류값의 전류를 출력하는 제 2 정전류원과,
상기 도체에 있어서의 소정 부위를 상기 그라운드와 도통시키는 접지부와,
상기 전압 검출부에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 저항을 취득하는 저항 취득부를 구비하고,
상기 접지부는,
상기 제 2 검출 프로브를 상기 그라운드에 접속시키는 배선인, 저항 측정 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 저항 측정 장치와,
상기 저항 측정 장치에 의해 측정된 저항에 기초하여, 기판에 형성된, 상기 도체인 배선의 검사를 실시하는 기판 검사부를 구비하는, 기판 검사 장치.
도체의 저항을 측정하는 저항 측정 방법으로서,
(a) 상기 도체에, 제 1 전류 프로브와 제 1 검출 프로브를 접촉시키는 공정과,
(b) 상기 도체의, 상기 제 1 전류 프로브 및 상기 제 1 검출 프로브의 접촉 위치와는 이간된 위치에, 제 2 전류 프로브와 제 2 검출 프로브를 접촉시키는 공정과,
(c) 정극이 상기 제 1 전류 프로브와 접속되고, 부극이 그라운드와 접속된 제 1 정전류원에 의해 미리 설정된 제 1 전류값의 전류를 출력시키고, 정극이 상기 제 1 정전류원의 부극 및 상기 그라운드에 접속되며 상기 제 1 정전류원과 직렬 접속되고, 부극이 상기 제 2 전류 프로브와 접속된 제 2 정전류원에 의해 상기 제 1 전류값과 실질적으로 동일한 제 2 전류값의 전류를 출력시키는 공정과,
(d) 상기 도체에 있어서의 소정 부위를 상기 그라운드와 도통시키는 공정과,
(e) 상기 제 1 및 제 2 검출 프로브 간의 전압을 검출하는 공정과,
(f) 상기 (e) 공정에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 저항을 취득하는 공정을 포함하고,
상기 (d) 공정은, 상기 그라운드와 접속된 접지 프로브를, 상기 소정 부위에 접촉시키는 공정인, 저항 측정 방법.
도체의 저항을 측정하는 저항 측정 방법으로서,
(a) 상기 도체에, 제 1 전류 프로브와 제 1 검출 프로브를 접촉시키는 공정과,
(b) 상기 도체의, 상기 제 1 전류 프로브 및 상기 제 1 검출 프로브의 접촉 위치와는 이간된 위치에, 제 2 전류 프로브와 제 2 검출 프로브를 접촉시키는 공정과,
(c) 정극이 상기 제 1 전류 프로브와 접속되고, 부극이 그라운드와 접속된 제 1 정전류원에 의해 미리 설정된 제 1 전류값의 전류를 출력시키고, 정극이 상기 제 1 정전류원의 부극 및 상기 그라운드에 접속되며 상기 제 1 정전류원과 직렬 접속되고, 부극이 상기 제 2 전류 프로브와 접속된 제 2 정전류원에 의해 상기 제 1 전류값과 실질적으로 동일한 제 2 전류값의 전류를 출력시키는 공정과,
(d) 상기 도체에 있어서의 소정 부위를 상기 그라운드와 도통시키는 공정과,
(e) 상기 제 1 및 제 2 검출 프로브 간의 전압을 검출하는 공정과,
(f) 상기 (e) 공정에 의해 검출된 전압에 기초하여 상기 저항을 취득하는 공정을 포함하고,
상기 제 2 검출 프로브는, 상기 그라운드와 접속되어 있고,
상기 (b) 공정은, 상기 (d) 공정을 겸하는, 저항 측정 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 도체의 일단부에는 제 1 전극이 형성되고, 상기 도체의 타단부에는 상기 제 1 전극보다 면적이 큰 제 2 전극이 형성되고,
상기 (a) 공정은, 상기 제 1 전극에 상기 제 1 전류 프로브와 상기 제 1 검출 프로브를 접촉시키는 공정이고,
상기 (b) 공정은, 상기 제 2 전극에 상기 제 2 전류 프로브와 상기 제 2 검출 프로브를 접촉시키는 공정이고,
상기 (d) 공정은, 상기 제 2 전극을 상기 소정 부위로 하여, 상기 제 2 전극에 상기 접지 프로브를 접촉시키는 공정인, 저항 측정 방법.
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