KR20050084002A

KR20050084002A - 회로 패턴 검사 장치 및 패턴 검사 방법

Info

Publication number: KR20050084002A
Application number: KR1020057009602A
Authority: KR
Inventors: 슈우지 야마오까; 히로시 하모리; 쇼고 이시오까
Original assignee: 오에이치티 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-11-30
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-08-26
Also published as: WO2004057350A1; AU2003303280A1; TWI243249B; US7088107B2; US20060055413A1; CN1720457A; TW200419168A; JP2004184385A

Abstract

확실하고 또한 용이하게 회로 기판의 불량을 검출할 수 있는 회로 검사 장치를 제공한다.

적어도 단부가 열 형상으로 배치되고 베이스부가 서로 접속된 2 세트의 빗살 형상 도전 패턴 중 한 쪽(15a)에 교류 검사 신호를 공급하고, 다른 쪽(15b)을 접지하여 서로의 열 형상 도전 패턴부가 엇갈리게 되도록 배치하여 이루어지는 회로 기판(10)의 도전성 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치이며, 상기 빗살 형상 도전 패턴(15a, 15b)으로부터의 신호를 검출하는 검출 전극을 갖는 2개의 검출 수단(20, 30)과, 검출 수단(20, 30)을 서로 동일한 상기 열 형상 도전 패턴과 용량 결합 상태가 되도록 위치 결정한 상태에서 열 형상 패턴을 가로지르도록 스칼라 로봇(80)으로 이동시키고, 양 검출 수단(20, 30)의 검출 레벨을 바탕으로 열 형상 패턴부의 양부를 식별 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

회로 패턴 검사 장치 및 패턴 검사 방법{CIRCUIT PATTERN INSPECTION INSTRUMENT AND PATTERN INSPECTING METHOD}

본 발명은 기판 상, 예를 들어 액정 표시 패널용 유리 기판에 형성된 도전 패턴의 양부를 검사 가능한 회로 패턴 검사 장치 및 회로 패턴 검사 방법에 관한 것이다.

기판 상에 도전 패턴을 형성하여 이루어지는 회로 기판을 제조할 때에는, 기판 상에 형성한 도전 패턴에 단선이나 단락이 없는지를 검사할 필요가 있었다.

종래부터, 도전 패턴의 검사 방법으로서는 예를 들어 특허 문헌 1과 같이, 도전 패턴의 양단부에 핀을 접촉시켜 일단부측의 핀으로부터 도전 패턴으로 전기 신호를 급전하고, 타단부측의 핀으로부터 그 전기 신호를 수전함으로써 도전 패턴의 도통 테스트 등을 행하는 접촉식 검사 방법(핀 콘택트 방식)이 알려져 있다. 전기 신호의 급전은, 금속 프로우브를 전체 단자에 세워 이곳으로부터 도전 패턴으로 전류를 흐르게 함으로써 행해진다.

이 핀 콘택트 방식은, 직접 핀 프로우브를 접촉시키므로 S/N비가 높다고 하는 장점을 갖는다.

그러나, 예를 들어 액정 표시 패널에 이용하는 유리 기판에 형성된 회로 배선 패턴 등에서는 패턴 두께가 얇고 또한 기판과의 고착력도 적어, 핀을 접촉시키면 패턴이 손상되어 버린다고 하는 문제점이 있었다.

또한, 휴대 전화용 액정 패널 등에 있어서는 배선 피치도 세밀화되어 있어, 좁은 피치로 다수의 프로우브를 제작하기 위해서는 다대한 노동력과 비용이 필요하였다.

또한 동시에, 다른 배선 패턴마다(검사 대상마다) 사용에 따른 새로운 프로우브를 제작해야만 했다. 이로 인해, 검사 비용이 더욱 비싸져 전자 부품의 저비용화에 대해 큰 장해가 되어 있었다.

또한, 액정 패널에 이용하는 배선 패턴은, 후술하는 바와 같이 단부가 열 형상으로 배치되고 베이스부가 서로 접속된 2 세트의 빗살 형상 도전 패턴이, 서로의 열 형상 도전 패턴부가 엇갈리게 되도록 배치되어 있고, 또한 주위에도 도전 패턴이 배치되어 있어 회로적으로는 모두 숏 상태이다. 이로 인해, 지금까지 적절한 검사 장치가 없었다.

일본 특허 공개 소62-269075호 공보

그러나, 회로 패턴의 기판에의 고착력이 약한 액정 표시 패널용 회로 패턴의 검사 요구는 강해, 패턴을 손상시키지 않는 검사 장치의 실현이 요구되고 있었다.

도1은 본 발명에 관한 일발명의 실시 형태예의 패턴 검사 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도2는 본 실시 형태예의 패턴 양부의 식별 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도3은 본 실시 형태예 검사 장치의 검사 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명은 상기 종래 기술의 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이며, 회로 패턴의 기판에의 고착력이 약한 액정 표시 패널용 회로 패턴을 회로 패턴에 손상을 부여하는 일 없이 검사할 수 있는 회로 패턴 검사 장치 및 패턴 검사 방법을 제공하는 데 있다. 이러한 목적을 달성하는 한 수단으로서, 예를 들어 본 발명에 관한 발명의 일실시 형태예는 이하의 구성을 구비한다.

즉, 복수의 말단부가 열 형상으로 배치되고 기단부가 서로 접속된 2 세트의 빗살 형상 도전 패턴을 서로의 말단부가 엇갈리게 되도록 배치하여 이루어지는 회로 기판의 도전성 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치이며, 상기 빗살 형상 도전 패턴으로부터의 신호를 검출하는 검출 전극을 갖는 2개의 검출 수단과, 상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 한 쪽에 교류 검사 신호를 공급하는 검사 신호 공급 수단과, 상기 빗살 형상 도전 패턴 중 다른 쪽을 적어도 상기 검사 신호 공급 수단이 공급하는 교류 검사 신호 레벨보다 저전압 레벨로 제어하는 저전압 제어 수단과, 상기 2개의 검출 수단을, 소정 거리 이반시켜 서로 동일한 상기 말단부와 용량 결합 상태가 되도록 위치 결정한 상태에서 상기 말단부를 가로지르도록 이동시키는 이동 수단을 구비하고, 상기 이동 수단은 한 쪽 검출 수단을 상기 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 베이스부측과 저전압 레벨의 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시키는 동시에, 다른 쪽 검출 수단을 상기 저전압 레벨로 제어하고 있는 말단부의 베이스부측과 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시켜 상기 각 검출 수단으로부터의 검출 신호를 바탕으로 상기 말단부의 양부를 식별 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 예를 들어, 상기 저전압 제어 수단은 상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 다른 쪽을 접지 레벨로 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 예를 들어, 상기 패턴 중 적어도 말단부는 소정의 저항치를 갖는 도전 패턴이며, 상기 이동 수단은 2개의 상기 검출 수단을 각각 상기 말단부 각각의 선단부와 베이스부 근방 위치로 위치 결정하여 상기 말단부를 가로지르도록 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 복수의 말단부가 열 형상으로 배치되고 기단부가 서로 접속된 2 세트의 빗살 형상 도전 패턴을 서로의 말단부가 엇갈리게 되도록 배치하고, 상기 빗살 형상 도전 패턴으로부터의 신호를 검출하는 검출 전극을 갖는 2개의 검출 수단을 구비하는 회로 기판의 도전성 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치에 있어서의 패턴 검사 방법이며, 상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 한 쪽에 교류 검사 신호를 공급하는 동시에, 상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 다른 쪽을 적어도 상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 한 쪽에 공급하는 교류 검사 신호 레벨보다 저전압 레벨로 제어하고, 상기 2개의 검출 수단 중 한 쪽 검출 수단을 상기 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 베이스부측과 저전압 레벨로 제어된 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시키는 동시에, 상기 2개의 검출 수단 중 다른 쪽 검출 수단을 상기 저전압 레벨로 제어하고 있는 말단부의 베이스부측과 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시켜 상기 각 검출 수단으로부터의 검출 신호를 바탕으로 상기 말단부의 양부를 식별하는 것을 특징으로 한다.

그리고 예를 들어, 상기 패턴의 말단부는 소정의 저항치를 갖는 도전 패턴이고, 상기 검출 수단의 이동 제어는 2개의 상기 검출 수단을 각각 상기 말단부 각각의 선단부와 베이스부 근방 위치로 위치 결정하여 상기 말단부를 가로지르도록 이동시키는 패턴 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한 예를 들어, 상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 다른 쪽을 저전압 레벨로 제어하는 패턴 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다. 혹은, 상기 빗살 형상 도전성 패턴의 상기 검출 수단 검출 결과가, 상기 한 쪽 검출 수단과 상기 다른 쪽 검출 수단으로부터의 검출 결과가 모두 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때에 고레벨, 저전압 레벨로 제어하고 있는 상기 말단부를 가로지를 때에 저레벨의 검출 신호시에 정상 패턴이라 식별하는 패턴 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한 예를 들어, 상기 빗살 형상 도전성 패턴의 상기 검출 수단 검출 결과가, 상기 한 쪽 검출 수단과 상기 다른 쪽 검출 수단으로부터의 검출 결과가 모두 저전압 레벨로 제어되어 있는 상기 열 형상 패턴을 가로지를 때에 고레벨의 검출 신호시에는 검출 신호 공급측의 빗살 형상 패턴의 베이스부에 가까운 부위의 단락이라 식별하고, 상기 한 쪽 검출 수단과 상기 다른 쪽 검출 수단으로부터의 검출 결과가 모두 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때에 저레벨의 검출 신호시에 저전압 레벨측의 빗살 형상 패턴의 베이스부에 가까운 부위의 단락이라 식별하는 패턴 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한 예를 들어, 모두 저전압 레벨로 제어되어 있는 말단부를 가로지를 때의 상기 한 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 검사 신호 공급측 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 고레벨이고, 상기 다른 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 저전압 레벨로 제어되어 있는 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 저레벨인 경우에 상기 저전압 레벨의 말단부의 단선이라 식별하고, 모두 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때의 상기 한 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 고레벨이고, 상기 다른 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 저전압 레벨로 제어되어 있는 상기 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 저레벨인 경우에 상기 검사 신호 공급측 열 형상 패턴의 단선이라 식별하는 패턴 검사 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 일발명의 실시 형태예를 상세하게 설명한다. 이하의 설명은, 검사해야 할 패턴으로서 액정 표시 패널을 형성하는 돗트 매트릭스 표시용 패널에 있어서의 부착 전의 돗트 매트릭스 패턴의 양부를 검사하는 회로 패턴 검사 장치를 예로서 행한다.

그러나, 본 발명은 이하에 설명하는 예에 한정되는 것은 아니며, 적어도 검사 대상 영역의 양단부 근방이 열 형상으로 형성되어 있는 검사 대상 패턴이면 조금도 한정되는 것이 아니다.

[제1 발명의 실시 형태예]

도1에 있어서, 부호 10이 본 실시 형태예의 검사해야 할 도전성 패턴이 배치되어 있는 기판이고, 본 실시 형태예에서는 액정 표시 패널에 이용하는 유리제 기판을 이용하고 있다.

유리제 기판(10)의 표면에는 본 실시 형태예의 회로 패턴 검사 장치에서 검사하는 돗트 매트릭스 표시 패널을 형성하기 위한 도전 패턴이 배치되어 있다.

검사 대상 기판에는, 예를 들어 단부가 열 형상으로 배치되고 베이스부가 서로 접속된 2 세트의 빗살 형상 도전 패턴(15a, 15b)이, 서로의 열 형상 도전 패턴부(말단부)가 엇갈리게 되도록 배치되어 있고, 또한 패턴 주위를 둘러싸도록 배치되어 있는 실드 패턴(15c)이 배치되어 있다.

도1에 도시한 액정 표시 패널용 도전 패턴 예에서는 각 빗살 형상 패턴(15a, 15b)의 패턴의 폭은 거의 동일하고, 각 빗살 형상 패턴(15a, 15b)의 열 형상 패턴부(말단부)는 소정의 저항치를 갖고 있다.

본 실시 형태예에서는, 빗살 형상 패턴의 각 열 형상 패턴 간격은 거의 등간격으로 되어 있다. 그러나, 각 패턴 간격이 등간격이 아니어도 마찬가지로 검사를 행할 수 있다.

부호 20은 제1 센서, 30은 제2 센서이고, 각 센서 중 적어도 선단부 표면에는 각각 센서 전극(25 및 35)이 배치되어 있다. 센서 전극(25, 35)은 금속, 예를 들어 구리(Cu)로 형성되어 있다. 또한 각 전극을 보호하기 위해 절연재로 피복해도 좋다. 또한, 예를 들어 반도체를 전극으로서 사용해도 좋지만, 금속에 의해 전극을 형성하고 있는 것은 도전 패턴과의 사이의 정전 용량을 크게 할 수 있기 때문이다.

부호 50은 제1 센서(20), 제2 센서(30)의 센서 전극(25, 35)으로부터의 검출 신호를 처리하여 제어부(60)에 출력하는 아날로그 신호 처리 회로, 60은 본 실시 형태예의 검사 장치 전체의 제어를 담당하는 제어부, 70은 스칼라 로봇(80)을 제어하는 로봇 제어기, 80은 액정 패널(10)을 검사 위치로 위치 결정하여 홀드하는 동시에 로봇 제어기(70)의 제어에 따라서 제1 센서(20), 제2 센서(30)의 각 센서 전극(25, 35)이 액정 패널(10)의 검사 대상의 도전 패턴의 각 열 형상 패턴의 단부 근방을 모든 접속 단자를 차례로 횡단하도록 주사하는 스칼라 로봇이다.

본 실시 형태예에서는, 스칼라 로봇(80)은 검사 대상 기판(액정 패널)(10)을 소정의 검사 위치로 위치 결정하기 위해 3차원 위치 결정 가능하게 구성되어 있다. 마찬가지로, 제1 센서(20), 제2 센서(30)의 센서 전극(25, 35)을 검사 대상 기판(10)의 표면과 소정의 거리로 유지하면서 검사 대상 패턴 상을 이동시키도록 3차원 위치 결정 제어가 가능하게 구성되어 있다.

또한, 실제의 검사 제어에 있어서는 센서 전극(25, 35)을 이동시키는 경우에, 서로의 이동 거리를 동기시켜 적어도 양 전극이 거의 동시에 동일한 열 형상 패턴의 상부로 반송되고, 거의 동시에 동일한 열 형상 패턴으로부터 떨어지도록 제어할 필요가 있다. 이와 같이 제어하는 것만으로, 가령 양단부의 패턴 피치가 달라도 단순히 스칼라 로봇의 양 전극 이동 속도의 제어로 대응할 수 있다.

제1 센서(20) 및 제2 센서(30)는, 스칼라 로봇(80)에 의해 검사 대상 배선 패턴의 각 열 형상 패턴의 단부 근방을 횡단하도록 이동하고, 각 배선 패턴과 용량 결합 상태로 유지되어 각 배선 패턴으로부터의 신호를 검출 가능하게 위치 결정 제어된다. 선단부의 센서 전극(25, 35)의 폭은, 예를 들어 검사 대상 패턴의 패턴 피치 이하(검사 패턴의 패턴 폭 및 패턴 간극 이하의 크기)로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 1개의 검사 대상 패턴으로부터의 검사 신호를 주로 검출하는 상태로 할 수 있다.

단, 반드시 검사 대상 패턴의 패턴 피치 이하로 해야만 하는 것은 아니며, 복수의 검사 대상 패턴과 이 패턴에 인접하는 패턴만 파악할 수 있으면 검사를 행할 수 있다.

제1 센서(20), 제2 센서(30)로부터의 검출 신호는 아날로그 신호 처리 회로(50)로 보내져 아날로그 신호 처리된다. 아날로그 신호 처리 회로(50)에서 아날로그 신호 처리된 아날로그 신호는, 제어부(60)로 보내져 검사 기판(10)의 배선 패턴의 양부가 판단된다. 또한 제어부(60)는 검사 신호를 빗살 형상 패턴 중 한 쪽에 공급하는 제어도 행한다.

아날로그 신호 처리 회로(50)는, 제1 센서(20), 제2 센서(30)로부터의 검출 신호를 각각 별개로 증폭하는 증폭기(51), 증폭기(51)에서 증폭한 검출 신호의 잡음 성분을 제거하여 검사 신호를 통과시키기 위한 밴드 패스 필터(52), 밴드 패스 필터(52)로부터의 신호를 전파 정류하는 정류 회로(53), 정류 회로(53)에 의해 전파 정류된 검출 신호를 평활하는 평활 회로(54)를 갖고 있다. 또한, 전파 정류를 행하는 정류 회로(53)는 반드시 구비할 필요는 없다.

제어부(60)는, 본 실시 형태예 검사 장치 전체의 제어를 담당하고 있고, 컴퓨터(CPU)(61), CPU(61)의 제어 순서 등을 기억하는 ROM(62), CPU(61)의 처리 경과 정보 등을 일시적으로 기억하는 RAM(63), 아날로그 신호 처리 회로(50)로부터의 아날로그 신호를 대응하는 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(64), 빗살 형상 패턴 중 한 쪽 베이스부에 검사 신호를 공급하는 신호 공급부(65), 검사 결과나 조작 지시 가이던스 등을 표시하는 표시부(66)를 구비하고 있다.

신호 공급부(65)는, 예를 들어 검사 신호로서 예를 들어 교류 200 KHz, 200 V의 정현파 신호를 생성하고, 빗살 형상 패턴 중 한 쪽 베이스부에 공급한다. 이 경우에는, 밴드 패스 필터(52)는 이 검사 신호인 200 KHz를 통과시키는 밴드 패스 필터로 한다.

한편, 검사 신호를 공급하지 않은 다른 쪽 빗살 형상 패턴의 베이스부는 접지 레벨로 유지한다. 또한, 이 다른 쪽 빗살 형상 패턴의 베이스부는 반드시 접지 레벨로 할 필요는 없고, 한 쪽 빗살 형상 패턴 베이스부에 공급되는 검사 신호보다 저레벨 신호를 공급하면 충분하다. 이와 같이 한 쪽 빗살 형상 패턴 베이스부에 공급되는 검사 신호보다 저레벨의 신호를 공급하면, 제1 센서(20)의 검출 결과와 제2 센서(30)의 검출 결과에 차이가 발생하므로, 이 차이의 검출 결과를 식별하면 완전히 동일하게 패턴의 양부를 식별할 수 있다.

이상의 구성을 구비하는 본 실시 형태예의 패턴 양부의 식별 원리를 도2를 참조하여 이하에 설명한다. 도2의 (a)는 단락 패턴이 있는 경우, 도2의 (b)는 단선 패턴이 있는 경우의 검사 장치의 센서 검출 신호의 예를 도시하고 있다.

본 실시 형태예는, 검사 대상 패턴이 어느 정도의 저항 성분을 갖고 있는 것 및 제1 센서(20), 제2 센서(30) 모두 검사 대상 패턴과 용량 결합 상태이므로 검출 결과가 디지털적으로 되는 일은 없어, 패턴과 패턴 사이라도 어느 정도의 검출 결과가 얻어진다.

이 결과, 도2의 화살표로 나타낸 바와 같이, 스칼라 로봇(80)에 의해 빗살 형상 패턴의 열 형상 패턴부의 각각의 단부 근방에 제1 센서(20)와 제2 센서(30)를 위치 결정하고, 화살표와 같이 패턴과 용량 결합한 상태에서 각 열 형상 패턴을 가로지르도록 이동 제어한다. 이 때, 제1 센서(20)와 제2 센서(30)는 패턴 피치에 따른 속도로 동기하여 이동하고, 거의 동일한 타이밍에 열 형상 패턴 상부로 이동하고 거의 동일한 타이밍에 열 형상 패턴으로부터 떨어지도록 구동된다.

이 결과, 정상 패턴의 부분에서는 신호 공급부(65)로부터 공급된 검사 신호의 대부분의 전류는 숏 패턴(숏 링 형상부)(15c)을 통해 접지측으로 유입된다.

이 상태에서 (a)에 도시한 바와 같이 접지측의 열 형상 패턴 단부측과 검사 신호 공급측 열 형상 패턴의 베이스부측의 일부에 단락 부위가 있는 경우에는, 새롭게 도2의 (a)에 굵은 패턴으로 나타낸 부분을 통과하는 전류 경로가 발생하는 이 결과 하단에 나타내는 검사 신호 출력이 되고, 굵게 도시한 패턴의 전위는 접지측으로 근접함에 따라서 비례적으로 감소한다.

이로 인해, 도2의 (a)에 도시한 (①의 전위 ≒ ②의 전위 ≒ ③의 전위)가 되고, ② 및 ③의 전위는 단락 위치 ①의 위치에 의해 거의 소정의 값이 된다. 단락 위치 ①이 검사 신호 공급측 빗살 형상 패턴의 베이스부측(고전압측)에 가까울수록 ② ③의 전위는 높아지고, 단락 위치 ①이 다른 쪽 빗살 형상 패턴의 베이스부측(저전압측)에 가까울수록 ② ③의 전위는 낮아진다.

이로 인해, ② ③의 전위가 높은 경우에는 검사 신호 공급측 빗살 형상 패턴의 베이스부에 가까운 열 형상 패턴 부위의 단락이라 식별할 수 있고, ② ③의 전위가 모두 낮은 경우에는 접지측(저전압 레벨측) 빗살 형상 패턴의 베이스부측에 가까운 열 형상 패턴의 단락이라 식별할 수 있다.

실제로는, 이 검출 레벨과 단락 부위는 대응 관계에 있으므로, 검출 레벨로부터 개략의 단락 부위를 특정할 수 있어 미세 패턴의 검사를 행하는 경우에도 용이하게 단락 부위를 특정할 수 있다.

열 형상 패턴이 정상적인 경우에는 검사 신호 공급측(고전압 패턴측)으로 흐르고 있는 검사 신호의 교류 전류는, 인접 패턴과의 용량 성분을 통해 항상 접지측(저전압 레벨측) 패턴으로 유입되고 있다. 그러나, 열 형상 패턴의 일부가 단선되어 있는 경우에는 도2의 (b)에 도시한 검출 결과가 된다.

예를 들어, 검사 신호 공급측 열 형상 패턴이 단선(오픈) 상태가 되면, 접지측(저전압 레벨측)으로 유입되는 전류가 감소하여, 제1 센서(20)가 검출하는 전위가 상승한다. 따라서, 제1 센서(20)로부터의 검출 출력도 증가한다. 한편, 단선 부위로부터 앞의 굵은 선으로 나타낸 패턴에는 전류가 유입되지 않으므로 저전압측의 제2 센서 출력은 저하된다.

이로 인해, 검사 신호 공급측의 열 형상 패턴에 있어서의 제1 센서(20)의 출력이, 다른 패턴으로부터의 검출 신호보다 고레벨인 검출 결과가 되어, 제2 센서 출력이 다른 패턴으로부터의 검출 신호보다 저레벨인 경우에는 검사 신호 공급측의 열 형상 패턴의 단선이라 식별된다.

한편, 정상 패턴인 경우에는 인접 패턴과의 용량 성분을 통해 항상 접지측의 빗살 형상 패턴측으로 전류가 유입되고 있다. 접지측 열 형상 패턴이 단선 상태인 경우에는 굵은 선으로 나타낸 패턴의 전위가 접지 상태가 아닌 플로우 상태가 되어 인접 패턴으로부터의 영향이 커짐으로써 검출 전위가 상승한다. 따라서, 제1 센서부(20)의 출력이 증가한다. 한편, 단선부로부터 앞의 굵은 선으로 나타낸 패턴의 영향은 제2 센서(30) 위치의 패턴까지 미치지 않으므로, 인접 패턴으로부터의 영향이 적어져 제2 센서 출력이 저하한다.

이것으로부터, 접지측의 열 형상 패턴의 제1 센서(20)의 출력이 다른 센서 출력 결과보다 상승하고, 제2 센서(30)의 출력이 다른 센서 출력보다 저하되어 있는 경우에는 접지측 열 형상 센서의 단선이라 식별된다.

또한, 열 형상 패턴의 단선인 경우에도 열 형상 패턴의 단선 부위에 따라서 각 센서 출력 레벨이 정해지므로, 검출 레벨로부터 대략적인 단선 부위를 특정할 수 있다.

이상의 단선 부위의 특정에는, 표준 패턴, 다양한 단선, 혹은 단락 부위를 바꾼 기준 검출 결과를 미리 유지하고, 유지한 기준 검출 결과와 검사 결과를 비교하여 불량 부위를 특정해도 된다.

이상의 구성을 구비하는 본 실시 형태예의 도전 패턴의 검사 제어를 도3의 흐름도를 참조하여 이하에 설명한다. 도3은 본 실시 형태예 검사 장치의 검사 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시 형태예의 검사 장치에 의해 검사를 행할 때에는, 검사 대상 도전 패턴이 형성된 유리 기판이 도시하지 않은 반송로 상을 본 실시 형태예의 회로 패턴 검사 장치 위치(워크 위치)로 반송되어 온다. 이로 인해, 우선 스텝 S1에 있어서 검사 대상인 액정 패널(10)을 검사 장치에 셋트한다. 이는, 자동적으로 반송되어 온 검사 대상 기판을 도시하지 않은 반송 로봇에 의해 검사 장치에 셋트해도, 혹은 조작자가 직접 셋트해도 좋다. 제어부(60)는 검사 장치에 검사 대상이 셋트되면, 로봇 제어기(70)를 기동하여 스칼라 로봇(80)을 제어하고, 검사 대상을 검사 위치로 위치 결정한다.

계속해서 스텝 S3에 있어서, 검사 대상(액정 패널)(10)의 검사 대상 열 형상 배선 패턴(15a)의 단부측 초기 위치(소정 거리 이반하는 가장 끝의 배선 패턴 위치)로 제1 센서(20)의 센서 전극(25)을 위치 결정하는 동시에, 검사 대상 열 형상 배선 패턴(15b)의 단부측 초기 위치(소정 거리 이반하는 가장 끝의 배선 패턴 위치)로 제2 센서(30)의 센서 전극(35)을 반송 위치 결정한다.

또한, 본 실시 형태예의 예에서는 기판 표면과의 갭은 예를 들어 100 ㎛ 내지 200 ㎛로 유지되고 있다. 그러나, 갭은 이상의 예에 한정되는 것은 아니며, 본 실시 형태예에서는 검사 대상 배선 패턴과 전극 사이의 거리(갭)는 검사 대상 배선 패턴의 사이즈에 따라서 정해지며, 패턴의 사이즈가 크면 갭도 넓어지고, 패턴의 사이즈가 작은 경우에는 갭도 좁아진다.

패턴이 견고하게 기판 표면에 고착되어 있는 경우 등에서는, 전극 표면에 절연재로 피복을 형성하고, 패턴과 전극이 직접 접촉하는 일이 없도록 형성하여 절연재를 거쳐서 제1 센서(20) 혹은 제2 센서(30)를 직접 기판 상에 밀착시키고 갭을 거의 절연재 두께가 되도록 제어하여 검사 대상 패턴과 전극과의 사이의 거리를 용이하고 또한 정확하게 일정 거리 검사를 행해도 좋고, 혹은 이동인 경우에는 일정 거리 기판과 센서를 이격시켜 신호의 검출시에 기판과 센서를 밀착시켜도 좋다. 이에 의해, 용이하고 또한 정확한 검사 결과가 얻어진다.

계속되는 스텝 S5에 있어서, 신호 공급부(65)에 지시하여 검사 신호 공급측 빗살 형상 패턴의 베이스부측에 검사 신호의 공급을 개시한다.

다음에 스텝 S7로 진행하여, 패턴과 전극 사이의 거리를 일정하게 유지하고, 제1 센서(20)와 제2 센서(30)의 각 전극(25, 35)을 동기시켜 검사 대상 열 형상 패턴을 가로지르도록, 또한 검사 대상 패턴 표면과의 이격 거리를 일정하게 유지하도록 제어하면서 이동시키는 제어를 개시한다. 이에 의해, 이후 센서 전극(25, 35)은, 열 형상 패턴과의 용량 결합에 의해 열 형상 배선 패턴으로부터의 신호 전위를 검출해 가게 된다.

즉, 센서 전극(25) 열 형상 패턴의 위치에 있는 경우에, 센서 전극(35)도 동일한 열 형상 패턴의 위치에 있고, 모두 한 쪽 센서 전극이 열 형상 패턴의 1 피치 이동하는 동안에 다른 쪽 센서 전극도 열 형상 패턴의 1 피치만큼 이동하도록 제어된다.

이로 인해, 스텝 S10에 있어서 신호 처리 회로(50)를 기동하고, 센서 전극(25, 35)으로부터의 검출 신호를 각각 별개로 처리하여 제어부(60)에 출력하도록 제어한다. 신호 처리 회로(50)에서는, 상술한 바와 같이 제1 센서(20)의 센서 전극(25)으로부터의 검출 신호와 제2 센서(30)의 센서 전극(35)을 증폭기(51)에서 필요 레벨까지 증폭하고, 증폭기(51)에서 증폭한 검출 신호를 검사 신호 주파수의 신호를 통과시키는 밴드 패스 필터(52)로 보내 잡음 성분을 제거하고, 그 후 밴드 패스 필터(52)로부터의 신호를 정류 회로(53)로 전파 정류하고, 전파 정류된 검출 신호를 평활 회로(54)로 평활하여 제어부(60)의 A/D 변환부(64)로 보낸다.

CPU(61)는 A/D 변환부(64)를 기동하여 입력된 아날로그 신호를 대응하는 디지털 신호로 변환시키고, 센서 전극(25, 35)에서 검출한 검사 신호를 디지털치로서 판독한다.

CPU(61)는 계속되는 스텝 S12에 있어서, 판독한 검출 신호가 미리 설정한 임계치 범위 내인지 여부를 조사한다. 여기서, 검출 결과가 소정 임계치 이내이면 판독 패턴은 정상이라 하여 스텝 S16으로 진행한다.

한편 스텝 S12에서, 판독한 검출 신호가 미리 설정한 임계치 범위 내가 아닌, 벗어난 값인 경우에는 상기 검사 신호를 공급하고 있는 배선 패턴은 인접 패턴과 단락되어 있는지 또는 도중에서 단선되어 있는지 판단하여 상기 배선 패턴의 상태를 불량으로서 기억한다. 그리고 스텝 S16으로 진행한다.

열 형상 패턴이 단선되어 있는지 단락되어 있는지, 열 형상 패턴의 불량 부위는 상술한 원리에 따라서 식별한다.

스텝 S16에서는, 상기 배선 패턴의 검사가 종료되었는지 여부, 예를 들어 센서 전극(25)이 검사 대상 배선 패턴의 가장 마지막 패턴을 넘은 위치까지 이동하였는지 여부를 판단한다(상기 배선 패턴의 검사가 종료하였는지 여부를 조사한다).

상기 배선 패턴의 도중까지밖에 검사가 종료하지 않은 경우에는 스텝 S18로 진행하고, 전극의 주사를 속행하여 다음 패턴으로의 검사 신호의 공급을 행한다. 그리고, 스텝 S10으로 복귀하여 판독 처리를 속행한다.

한편 스텝 S16에 있어서, 모든 배선 패턴에 대한 검사가 종료된 경우에는 스텝 S20으로 진행하고, 신호 공급부(65)에 지시하여 검사 신호의 공급을 정지시키는 동시에, 신호 처리 회로(50) 및 A/D 변환부(64)의 동작을 정지시킨다.

그리고 마지막으로 스텝 S22에 있어서, 검사 대상을 검사 위치로부터 떨어뜨리고, 다음 반송 위치로 위치 결정 반송되어 필요한 후처리가 행해진다.

이상과 같이 제어함으로써, 검사 대상의 배선 패턴에 전혀 접촉 등 하는 일 없이 액정 표시 패턴의 검사를 행할 수 있다. 이로 인해, 배선 패턴의 강도가 적은 액정 표시 패널 기판이라도 전혀 문제없이 검사를 행할 수 있다.

이로 인해, 패턴 강도가 충분히 얻어지지 않는 소형 휴대 전화용 액정 표시 패널에 이용하는 액정 표시 패널용 유리 기판이라도 배선 패턴을 손상시키는 일 없이 확실하게 검사할 수 있다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 실시 형태예에 따르면 용이하고 또한 확실한 패턴 상태의 검사가 실현된다.

[다른 발명의 실시 형태예]

이상의 설명은 센서 전극(25 및 35)을 비접촉으로 검사 대상 배선 패턴의 단부를 횡단하도록 이동시켜 불량 패턴을 검출하는 예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이상의 예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 검사 대상 패턴의 강도가 있고 마찰 강도 등이 확보되어 있는 경우에는, 제1 센서(20) 및 제2 센서(30)의 하부의 패턴측에 도전 재료로 형성한 브러쉬를 부착하고, 상기 브러쉬로 검사 대상 패턴의 표면을 덧그리도록 이동시켜 패턴으로부터의 신호를 검출하도록 구성해도 좋다. 이 경우에는, 단락되어 있는지 단선되어 있는지를 보다 명확하게 검출할 수 있다.

또한 이상의 설명은, 스칼라 로봇(80)에 의해 센서 전극(25, 35)의 이동 제어를 주로 X-Y 방향으로 2차원 제어하는 예를 설명하였다. 이는, 검사 대상 기판이 액정 패널이고, 유리 기판에서 평활도는 높았기 때문이다. 패턴 두께가 두껍거나, 검사 기판이 대형이고 표면의 요철의 영향을 무시할 수 없는 기판을 검사하는 경우에는, 이상의 2차원 제어뿐만 아니라 상하 방향(Z 방향)으로도 제어하도록 구성하여 검사 대상 기판의 요철이 있어도 양호한 검사 결과가 얻어지도록 구성하면 좋다.

2차원 제어뿐만 아니라, 상하 방향(Z 방향)으로도 제어하는 경우에는 스칼라 로봇(80)을 제1 센서(20), 제2 센서(30)를 2차원 제어 가능한 것 외에 도면의 표리 방향(상하 방향)으로도 위치 결정 제어 가능하게 구성한다.

그리고, 제1 센서(20) 및 제2 센서(30)에 레이저 변위계를 부착하고, 각 센서에 부착한 변위계로부터의 검출 결과를 제어부(60)에서 취입하고, 제1 센서(20), 제2 센서(30)와 검사 대상 기판의 표면까지의 거리를 측정하고, 스칼라 로봇(80)을 제어하여 레이저 변위계(23, 33)에서 각 전극과 검사 대상 기판 표면과의 거리를 일정하게 제어한다.

이 Z축 방향의 제어를 행할 때에 제어부(60)에서는, 전극이 일정 거리 이동하는 동안의 측정 거리의 측정 결과를 평균화하고, 평균화한 거리가 일정해지도록 전극과 패턴간의 거리를 제어한다.

예를 들어, 검사 대상 패턴의 3개분의 거리의 평균에 따라서 전극, 기판 표면간의 거리를 제어한다.

이와 같이 거리를 평균화하는 것은, 급격한 Z 방향 제어를 필위(筆位)에 의해 완만한 제어로 하는 동시에 노이즈, 측정 오차 등의 영향을 경감하기 위함이다.

이와 같이 X-Y 방향만이 아닌 Z 방향 제어를 행하는 것은, 특히 대형 기판의 검사에 유효하다. 예를 들어, 대형 플랫 디스플레이 패널 표면의 배선 패턴의 검사 등에 있어서는 어떻게 해도 기판 표면의 만곡을 피할 수 없고, 이러한 경우에도 전극과 패턴이 접촉하는 것을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 패턴의 두께가 두꺼운 경우에는 평균화하는 측정 거리의 범위를 좁게 하여 보다 고감도의 검출을 가능하게 하면 된다.

또한, 이상의 설명은 액정 표시 패널을 검사하는 예에 대해 주로 설명하였지만, 본 발명은 이상의 기판에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 빗살 형상 패턴이면 임의의 기판 패턴에 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 확실하게 검사 대상 패턴의 불량을 검출할 수 있다.

또한, 검사 대상 패턴의 손상이 문제가 되는 패턴이라도 검사 대상 패턴을 손상시키는 일 없이 신뢰성이 높은 패턴 검사가 가능해진다.

Claims

복수의 말단부가 열 형상으로 배치되고 기단부가 서로 접속된 2 세트의 빗살 형상 도전 패턴을 서로의 말단부가 엇갈리게 되도록 배치하여 이루어지는 회로 기판의 도전성 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치이며,

상기 빗살 형상 도전 패턴으로부터의 신호를 검출하는 검출 전극을 갖는 2개의 검출 수단과,

상기 빗살 형상 도전성 패턴의 한 쪽에 교류 검사 신호를 공급하는 검사 신호 공급 수단과,

상기 빗살 형상 도전 패턴의 다른 쪽을 적어도 상기 검사 신호 공급 수단이 공급하는 교류 검사 신호 레벨보다 저전압 레벨로 제어하는 저전압 제어 수단과,

상기 2개의 검출 수단을, 소정 거리 이반시켜 상기 말단부와 용량 결합 상태가 되도록 위치 결정한 상태에서 상기 말단부를 가로지르도록 이동시키는 이동 수단을 구비하고,

상기 이동 수단은 한 쪽 검출 수단을 상기 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 베이스부측과 저전압 레벨의 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시키는 동시에, 다른 쪽 검출 수단을 상기 저전압 레벨로 제어하고 있는 말단부의 베이스부측과 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시키고, 상기 각 검출 수단으로부터의 검출 신호를 바탕으로 상기 빗살 형상 도전 패턴의 양부를 식별 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 저전압 제어 수단은 상기 빗살 형상 도전성 패턴의 다른 쪽을 접지 레벨로 제어하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패턴 중 적어도 말단부는 소정의 저항치를 갖는 도전 패턴이고, 상기 이동 수단은 2개의 상기 검출 수단을 각각 상기 말단부의 각각의 선단부와 베이스부 근방 위치로 위치 결정하여 상기 말단부를 가로지르도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
복수의 말단부가 열 형상으로 배치되고 기단부가 서로 접속된 2 세트의 빗살 형상 도전 패턴을 서로의 말단부가 엇갈리게 되도록 배치하여 상기 빗살 형상 도전 패턴으로부터의 신호를 검출하는 검출 전극을 갖는 2개의 검출 수단을 구비하는 회로 기판의 도전성 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치에 있어서의 패턴 검사 방법이며,

상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 한 쪽에 교류 검사 신호를 공급하는 동시에, 상기 빗살 형상 도전성 패턴 중 다른 쪽을 적어도 상기 빗살 형상 도전성 패턴의 한 쪽에 공급하는 교류 검사 신호 레벨보다 저전압 레벨로 제어하고,

상기 2개의 검출 수단 중 한 쪽 검출 수단을, 상기 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 베이스부측과 저전압 레벨로 제어된 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시키는 동시에, 상기 2개의 검출 수단 중 다른 쪽 검출 수단을 상기 저전압 레벨로 제어하고 있는 말단부의 베이스부측과 검사 신호를 공급하고 있는 말단부의 선단부측을 가로지르도록 이동시켜 상기 각 검출 수단으로부터의 검출 신호를 바탕으로 상기 빗살 형상 도전 패턴의 양부를 식별하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 방법.
제4항에 있어서, 상기 패턴의 말단부는 소정의 저항치를 갖는 도전 패턴이며, 상기 검출 수단의 이동 제어는 2개의 상기 검출 수단을 각각 상기 말단부의 각각의 선단부와 베이스부 근방 위치로 위치 결정하여 상기 말단부를 가로지르도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 빗살 형상 도전성 패턴의 다른 쪽을 저전압 레벨로 제어하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빗살 형상 도전성 패턴의 상기 검출 수단 검출 결과가, 상기 한 쪽 검출 수단과 상기 다른 쪽 검출 수단으로부터의 검출 결과가 모두 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때에 고레벨, 저전압 레벨로 제어하고 있는 상기 말단부를 가로지를 때에 저레벨의 검출 신호시에 정상 패턴과 식별하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 방법.
제7항에 있어서, 상기 빗살 형상 도전성 패턴의 상기 검출 수단 검출 결과가, 상기 한 쪽 검출 수단과 상기 다른 쪽 검출 수단으로부터의 검출 결과가 모두 저전압 레벨로 제어되어 있는 상기 열 형상 패턴을 가로지를 때에 고레벨의 검출 신호시에는 검출 신호 공급측의 빗살 형상 패턴의 베이스부에 가까운 부위의 단락이라 식별하고,

상기 한 쪽 검출 수단과 상기 다른 쪽 검출 수단으로부터의 검출 결과가 모두 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때에 저레벨의 검출 신호시에 저전압 레벨측의 빗살 형상 패턴의 베이스부에 가까운 부위의 단락이라 식별하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 방법.
제7항에 있어서, 모두 저전압 레벨로 제어하고 있는 말단부를 가로지를 때의 상기 한 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 검사 신호 공급측 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 고레벨이고, 상기 다른 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 저전압 레벨로 제어하고 있는 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 저레벨인 경우에 상기 저전압 레벨의 말단부의 단선이라 식별하고,

모두 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때의 상기 한 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 검사 신호를 공급하고 있는 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 고레벨이고, 상기 다른 쪽 검출 수단의 검출 결과가 다른 저전압 레벨로 제어하고 있는 상기 말단부를 가로지를 때의 검출 결과보다 저레벨인 경우에 상기 검사 신호 공급측 열 형상 패턴의 단선이라 식별하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 방법.