KR20070104418A

KR20070104418A - 회로 패턴 검사 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20070104418A
Application number: KR1020077018785A
Authority: KR
Inventors: 히로시 하모리; 슈우지 야마오까; 쇼오고 이시오까
Original assignee: 오에이치티 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-10-25
Also published as: TW200632338A; TWI429924B; WO2006078043A1; TW201321770A; CN101107536A; JP2006200993A

Abstract

본 발명의 과제는 단일의 센서 유닛으로 도전 패턴의 오픈/쇼트를 검출 가능한 회로 패턴 검사 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다. 글래스 기판(3) 상에 열 형상으로 배치된 도전 패턴(2)의 양부를 비접촉으로 검사할 때, 검사 신호를 공급하는 급전부(12)와, 그 신호를 검지하기 위한 센서(13)를 근접하여 배치한다. 이러한 구성으로 함으로써, 오픈 상태가 없는 정상인 도전 패턴 상에 센서(13)가 있는 경우와, 오픈 부위가 있는 도전 패턴 상에 센서(13)가 위치했을 때에, 그 센서(13)에 의한 검사 전류의 검출 레벨에 현저한 차이가 발생하기 때문에, 오픈 상태의 검출을 확실하게 행할 수 있다.

글래스 기판, 도전 패턴, 급전부, 센서, 제어부

Description

회로 패턴 검사 장치 및 그 방법 {CIRCUIT PATTERN INSPECTION DEVICE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 회로 패턴 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 글래스 기판에 형성된 빗살 형상 도전 패턴의 양부를 검사 가능한 회로 패턴 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

기판 상에 형성된 회로 패턴을 검사하는 방법으로서 종래부터 알려져 있는 것에, 도전 패턴의 일단부로부터 검사 신호를 공급하고, 그 도전 패턴의 타단부로부터 검사 신호가 검출되면 도통이 확보된 것으로서, 피검사 회로 패턴이 정상 상태에 있고, 반대로 검사 신호가 검출되지 않으면, 도전 패턴이 단선 상태에 있다고 판단하는 방법이 있고, 실제의 회로 기판 검사에 사용되고 있었다.

또한, 피검사 도전 패턴에 공급한 검사 신호가, 그 도전 패턴을 정상적으로 통과한 것을 확인할 뿐만 아니라, 검사 프로브를 피검사 도전 패턴에 인접하는 패턴에도 배치하고, 그 인접 패턴의 타단부로부터도 신호가 검출되는지 여부를 판단함으로써, 피검사 도전 패턴과 인접 패턴과의 단락(쇼트) 상태를 판정하는 방법도 채용되고 있었다.

구체적으로는, (1) 검사 대상의 도전 패턴의 양단부에, 예를 들어 핀 프로브 를 직접 접촉시키는 것(핀 콘택트 방식이라고도 불리고, 그 상세 내용은, 예를 들어 특허 문헌 1에 기재되어 있음), (2) 검사 신호의 공급측에서만 핀 프로브를 직접 접촉시키고, 타단부측에서는, 도전 패턴과 센서 사이의 용량 결합을 통해 비접촉 상태에서 검사 신호를 검출하는 것(비접촉-접촉 병용 방식), (3) 피검사 도전 패턴과 신호 공급 프로브 사이의 용량 결합을 통해 검사 신호를 공급하고, 타단부에서는 도전 패턴과 센서 사이의 용량 결합을 통해 검사 신호를 검출하는 것으로, 신호의 공급측과 검출측의 양방에 있어서 비접촉 상태에서 도통 검사를 행하는 것(비접촉 방식) 등이 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 소62-269075호 공보

그러나, 상술한 (1)의 핀 콘택트 방식은, 검사 대상으로 하는 기판의 전체 단자에 금속성의 핀 프로브를 세우고, 이들 프로브를 경유하여 도전 페턴으로 전기 신호를 송입하고 있었다. 이로 인해, 검사 신호에 대해 양호한 S/N비(신호대 잡음비)가 얻어진다는 이점은 있었지만, 검사 대상 제품 자체나 그 패턴을 손상을 줄 우려가 있어, 매우 세밀한 패턴에는 사용할 수 없었다.

또한, 상기 종래의 회로 패턴 검사 장치나 검사 방법에서는, 검사 대상의 도전 패턴이 오픈 상태(패턴 단선 상태)인지 여부를 검출하기 위한 수단으로서의 오픈 검출 센서와, 인접 패턴과의 단락 상태(쇼트 상태)를 검사하기 위한 쇼트 센서를 개별로 설치하는 구성을 취하고 있다. 그 경우, 그들 센서로부터의 검지 신호를 각각 해석할 필요가 있어, 해석을 위한 프로그램이나 검사 장치의 구성이 복잡화되고, 그것에 수반하는 검사 시간도 필요로 되기 때문에 검사 성능이나 검사 효 율의 향상에 대해서도 한계가 발생하고 있었다.

한편, 상기 (2), (3)의 방법에서는, 검출 레벨이 낮고, 정밀도가 좋은 검사가 어려웠다. 또한, 종래의 검사 장치에서는, 도9에 도시하는 바와 같이 검사 신호를 공급하는 급전부(101)와 신호 검지용의 센서(103)가, 검사 대상인 도전 패턴 상의 일단부와 타단부에 일정한 거리를 두고 나뉜 상태에서 배치되어 있다. 그 때문에, 이들 급전부와 센서로 이루어지는 유닛의 소형화가 어렵다는 문제도 있다. 특히 검사 대상(예를 들어, 액정 표시 패널이나 터치식 패널 등)이나 제품의 기종 등에 의해, 그 도전 패턴의 길이가 다르기 때문에, 그것에 따른 급전부와 센서의 배치가 필요로 되어, 개개의 검사 대상마다 그것에 맞는 유닛을 준비해야만 했다.

또한, 도9에 도시하는 바와 같이 패턴의 한쪽이 연결된 빗살 형상 패턴에서는, 그 도전 패턴에 오픈 상태가 없고, 다른 도전 패턴에 검사 신호가 돌아 들어갔을 때의 검출 신호 레벨과, 도전 패턴에 오픈 부위가 있을 때의 검출 신호 레벨의 약간의 레벨 차를 기초로 도전 패턴의 오픈 검출을 행하고 있기 때문에, 확실하고 또한 충분한 검사를 할 수 없다는 문제가 있었다.

즉, 도9에 도시하는 바와 같이, 일단부가 개방되고, 타단부가 쇼트 바아(104)에서 단락된 빗살 형상 도전 패턴(120, 121) 등에 있어서, 도전 패턴(121)의 일부가 단선 상태(그 단선 부위를 부호 110으로 나타냄)에 있는 경우를 상정한다. 급전부(101)로부터 검사 신호를 공급했을 때, 단선이 없는 경우, 도전 패턴에 흐르고 있었던 신호 전류를 오픈 검출 센서(103)에서 검출한 레벨(도10의 A)과, 단선(110)으로 인해 전류가 흐르지 않게 되었을 때의 레벨(도10의 B)을 비교하면, 도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 그 차는 약간(예를 들어, 정상시의 10 ％의 레벨 저하)이다. 그 때문에, 검출 신호와 노이즈와의 구별이 곤란한 경우가 있어, 검출 결과의 신뢰성의 점에 있어서 문제가 발생하고 있었다.

본 발명은 상술한 과제에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 도전 패턴의 오픈 상태/쇼트 상태를 고정밀도로 검출할 수 있는 회로 패턴 검사 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 간이한 장치 구성으로 도전 패턴의 오픈 상태/쇼트 상태를 검출 가능한 회로 패턴 검사 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하고, 상술한 과제를 해결하는 일 수단으로서, 예를 들어, 이하의 구성을 구비한다. 즉, 본 발명은, 기판에 배치된 도전 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치이며, 상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 선단부 근방에 검사 신호를 공급하는 신호 공급 수단과, 상기 신호 공급 수단에 근접하여 배치되고 상기 검사 신호가 공급된 도전 패턴으로부터 상기 검사 신호를 검출 가능한 검출 수단과, 상기 검출 수단에서 검출된 검출 신호의 변화를 기초로 하여 상기 도전 패턴의 양부를 식별하는 식별 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어 본 발명은, 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단의 근접 상태를 유지한 상태로 검사 대상으로 하는 상기 도전 패턴을 순차 주사하도록 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단을 위치 결정하여 이동시키는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 상기 주사에 의해, 상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 모든 패턴의 선단부 근방에 대해 상기 도전 패턴으로의 상기 검사 신호의 공급과 상기 도전 패턴으로부터의 상기 검사 신호의 검출을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 예를 들어, 상기 신호 공급 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 상기 검출 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 검출하는 것을 특징으로 한다. 또한, 예를 들어, 상기 식별 수단은, 상기 도전 패턴의 단선 상태 및 도전 패턴 상호의 단락 상태를 식별하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 상기 도전 패턴은 빗살 형상으로 배치되어 있고, 검사 대상으로 하는 빗살 형상 패턴의 선단부 근방에 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단이 서로 근접하여 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 예를 들어, 상기 도전 패턴은 각각이 독립된 열 형상으로 배치되어 있고, 검사 대상으로 하는 열 형상 패턴의 선단부 근방에 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단이 서로 근접하여 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 다른 수단으로서, 예를 들어, 이하의 구성을 구비한다. 즉, 본 발명은, 기판에 배치된 도전 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치에 있어서의 회로 패턴 검사 방법이며, 신호 공급 수단에 의해 상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 선단부 근방에 검사 신호를 공급하는 단계와, 상기 신호 공급 수단에 근접하여 배치된 검출 수단에 의해 상기 검사 신호가 공급된 도전 패턴으로부터 상기 검사 신호를 검출하는 단계와, 상기 검출된 검출 신호의 변화를 기초로 하여 상기 도전 패턴의 양부를 식별하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 본 발명에 관한 회로 패턴 검사 방법은, 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단의 근접 상태를 유지한 상태로 검사 대상으로 하는 상기 도전 패턴을 순차 주사하도록 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단을 위치 결정하여 이동시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 예를 들어, 상기 주사에 의해, 상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 모든 패턴의 선단부 근방에 대해 상기 도전 패턴으로의 상기 검사 신호의 공급과 상기 도전 패턴으로부터의 상기 검사 신호의 검출을 행하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 상기 신호 공급 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 상기 검출 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 검출하는 것을 특징으로 한다. 또한, 예를 들어, 상기 식별 단계에서는, 상기 도전 패턴의 단선 상태 및 도전 패턴 상호의 단락 상태가 식별되는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다.

도2는 급전부와 센서를 내장하는 유닛과, 검사 대상과의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.

도3은 정상 도전 패턴에 있어서의 유닛과 도전 패턴을 흐르는 검사 신호의 측정 결과의 일례를 나타내는 도면이다.

도4는 도전 패턴에 오픈 부위가 있는 경우에 있어서의, 유닛과 도전 패턴을 흐르는 검사 신호의 측정 결과의 일례를 나타내는 도면이다.

도5는 쇼트 바아를 갖지 않는 도전 패턴에 있어서의, 유닛과 검사 대상과의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.

도6은 도전 패턴에 오픈 부위가 있는 경우의 급전부로부터 공급된 검사 교류 신호의 경로를 나타내는 도면이다.

도7은 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에 있어서의 검사 신호의 흐름을 모식적으로 나타내는 회로도이다.

도8은 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에서의 검사 순서를 나타내는 흐름도이다.

도9는 종래의 회로 패턴 검사 장치에 있어서의 검사 신호의 급전부와 신호 검지용 센서의 배치예를 나타내는 도면이다.

도10은 종래의 회로 패턴 검사 장치에 있어서의 도전 패턴의 단선의 유무에 대응한 오픈 검출 센서에 의한 신호 전류의 검출 레벨을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 실시 형태예를 상세하게 설명한다. 도1은 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다. 도1에 도시하는 기판 검사 장치의 검사 대상(1)은, 예를 들어, 액정 표시 패널이나 터치식 패널이며, 여기서는, 글래스제의 기판(3) 상에 배치된 빗살 형상 도전 패턴(2)의 양부(도전 패턴의 단선 상태 및 도전 패턴 상호의 단락 상태)를 검사한다. 또한, 빗살 형상 도전 패턴(2)은, 예를 들어, 이들 패널에 있어서의 부착 전의 도전 패턴이고, 그 도전성 재료로서, 예를 들어, 크롬, 은, 알루미늄, ITO 등이 사용되고 있다.

도1에 있어서, 제어부(15)는, 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치의 전체의 제어를 행하는, 예를 들어 마이크로프로세서이고, 검사 시퀀스를 통괄적으로 제어한다. ROM(18)에는, 후술하는 기판 검사 순서를 포함하는 제어 순서가 컴퓨터 프로그램으로서 저장되어 있다. 또한, RAM(17)은, 제어 데이터, 검사 데이터 등을 일시적으로 저장하기 위한 작업 영역으로서 사용하는 메모리이다.

유닛(5)은, 비접촉 방식으로 빗살 형상 도전 패턴(2)에 소정 주파수의 교류 신호를 공급 가능한 급전부(12)와, 검사 대상의 도전 패턴(2)이 오픈 상태(패턴 단선 상태)인지 여부 등을 비접촉 방식으로 검출하는 센서(13)와, 센서(13)가 검출한 미약한 신호를 증폭하기 위한 증폭기(amplifier)(20)로 이루어진다. 또한, 유닛(5)은, 비접촉 방식으로 검사를 행하기 위해, 빗살 형상 도전 패턴(2)과 소정 거리 이격한 위치로 위치 결정된다.

구동부(16)는, 제어부(15)로부터의 제어 신호를 받아, 검사 대상(1)을 적재하고 있는 스테이지(14) 전체를 소정 방향으로 소정의 속도로 이동시킴으로써, 유닛(5)이, 비접촉 상태로 검사 대상(1)의 빗살 형상 도전 패턴(2)의 도전 패턴(2a 내지 2e)(도2 등을 참조)을 순차 주사할 수 있도록 하고 있다. 그를 위해 구동부(16)는, ㎛ 오더로 스테이지(14)를 소정 방향으로 이동한다.

또한, 본 실시 형태예에서는, 검사 대상(1)이 적재된 스테이지(14)를 이동한다고 설명하고 있지만, 스테이지(14)를 이동시키는 대신에, 유닛(5)을 소정 방향으로 이동시켜, 검사 대상의 도전 패턴 등을 순차 주사할 수 있도록 하는 구성으로 해도 좋다.

급전부(12)에는, 검사 신호의 발진기인 신호 생성부(10)가 접속되어 있고, 본 실시 형태예에서는, 예를 들어, 200 ㎑의 고주파 신호가 급전부(12)에 대해 출력되고 있다. 또한, 급전부(12)는, 상술한 바와 같이 비접촉 방식으로 빗살 형상 도전 패턴(2)에 교류 신호를 공급하기 위해 평판 플레이트를 구비하고 있다. 그 때문에 검사 신호는, 급전부(12)와 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 도전 패턴 으로 공급된다. 마찬가지로, 도전 패턴으로 공급된 검사 신호는, 도전 패턴과 센서(13) 사이의 용량 결합을 통해 도전 패턴으로부터 센서(13)로 도달한다.

급전부(12)와 센서(13)는, 유닛(5) 내에 있어서 서로 근접한 상태로 배치되어 있고, 유닛(5)이, 검사의 대상인 도전 패턴의 일단부에 배치되면서, 예를 들어, 도2에 있어서 화살표로 나타내는 방향으로 이동하도록 스테이지(14)의 구동 제어가 행해진다. 이와 같이 함으로써, 기판(3) 상에 빗살 형상으로 배치된 도전 패턴(2a 내지 2e)의 오픈 상태 등을 개별로 검사할 수 있다.

또한, 급전부(12)의 길이는, 예를 들어 40 ㎜이고, 센서(13)의 길이는, 예를 들어 2 ㎜이다. 또한, 이들 근접 배치된 급전부(12)와 센서(13)에 대해서는, 센서(13)가 급전부(12)로부터의 검사 출력 신호의 영향을 직접 받지 않도록, 예를 들어 10 ㎜의 간격이 비워져 있다.

증폭기(20)는, 센서(13)에서 검출된 미소한 신호를 소정의 증폭도로 증폭시키기 위해, 예를 들어, 연산 증폭기(operational amplifier) 등으로 구성되어 있다. 본 실시 형태예에서는, 유닛(5) 내에 있어서 센서(13)의 바로 뒤에 증폭기(20)를 배치함으로써, 검출 신호에 대한 외래 노이즈 등의 영향을 배제하고 있다.

증폭기(20)로부터의 출력 신호는 신호 처리부(21)로 보내진다. 이 신호 처리부(21)는 증폭 후의 교류 신호를 직류 레벨의 신호로 변환하는 파형 처리나, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 등의 변환 처리를 행한다. 그리고, 제어부(15)는, 신호 처리부(21)에서 처리하여 얻어진 결과와, 미리 설정한 기준치를 비 교하여, 처리 결과가 기준치 이상인지 여부를 판정한다. 판정 결과는 제어부(15)로부터 표시부(25)로 보내진다.

표시부(25)는, 예를 들어, CRT나 액정 표시기 등으로 이루어지고, 제어부(15)로부터 보내진 판정 결과인 검사 대상(도전 패턴)의 양부를 검사원이 해석하는 형식으로 가시(可視) 표시한다. 빗살 형상 도전 패턴(2)의 도전 패턴(2a 내지 2e)에 불량 부위가 있으면, 그 도전 패턴의 기판 상에서의 위치도, 예를 들어, 패턴 번호나 좌표 등으로 표시한다. 또한, 검사 결과의 표시는 가시 표시에 한정되지 않고, 음성 등의 형식으로 출력해도 좋다. 또한, 가시 표시와 음성을 혼재시켜도 좋다.

다음에, 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에 있어서의 검사 원리에 대해 설명한다. 도2는 상술한 급전부(12)와 센서(13)를 내장하는 유닛(5)과, 검사 대상(도전 패턴)과의 위치 관계를 나타내는 평면도이다. 도3은 정상 도전 패턴에 있어서의 유닛과 도전 패턴을 흐르는 검사 신호의 측정 결과의 일례를 나타내는 도면이다. 한편, 도4는 도전 패턴에 오픈 부위가 있는 경우에 있어서의, 유닛과 도전 패턴을 흐르는 검사 신호의 측정 결과의 일례를 나타내는 도면이다.

도2에 도시하는 바와 같이, 기판(도1 참조) 상에는, 검사하는 빗살 형상 도전 패턴(2)이 배치되어 있고, 그 빗살 부분에 상당하는 도전 패턴(2a 내지 2e)은, 그 일단부가 개방되고, 기부(基部)가 쇼트 바아(4)에서 단락된 구성을 갖는다. 또한, 급전부(12)와 센서(13)를 내장하여 이루어지는 유닛(5)은, 도2에 도시하는 바와 같이 검사시에 있어서 도전 패턴(2a 내지 2e)의 개방 단부 근방에 배치되고, 화 살표 방향으로 이동함으로써, 도전 패턴(2a 내지 2e) 각각의 오픈 상태의 유무를 판정한다.

본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에서는, 기판 검사시, 글래스제의 기판(3) 상에 빗살 형상 도전 패턴(2)이 배치된 검사 대상(1) 전체를 스테이지(14)에 태우고 있고, 그 스테이지(14)는 전기적으로 접지되어 있다. 그 때문에, 빗살 형상 도전 패턴(2)의 각 도전 패턴(2a 내지 2e)에는, 글래스(3)와 스테이지(14)를 포함하여 이루어지는 용량(캐패시터)이 등가적으로 접속되어 있는 것이 되고, 급전부(12)로부터의 신호 전류는, 각 도전 패턴을 통해 이러한 용량으로 유입된다.

도7은 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에 있어서의 검사 신호의 흐름을 모식적으로 나타내는 회로도이다. 도7에 있어서, 저항(R1, R2)은 각각, 비접촉 상태에 있는 급전부-도전 패턴 사이의 결합 용량, 도전 패턴-센서 사이의 결합 용량에 상당하는 임피던스이다. 또한, R3은 증폭기(20)의 입력 임피던스, R4는 스테이지와 접지(어스) 사이의 용량에 상당하는 임피던스이다.

R1, R2는 공기 갭에 상당하기 때문에 높은 임피던스치를 갖고, 증폭기의 입력 저항인 R3도 고저항이다. 또한, R4는 쇼트 바아를 포함하는 도전 패턴의 접지 임피던스이기 때문에, 그 임피던스치는 R1, R2 등에 비해 매우 작다. 예를 들어, 본 기판 검사 장치에 있어서의 검사 신호의 주파수에 대해, R1, R2가 500 kΩ, R3은 100 kΩ, R4는 500 Ω 내지 1 kΩ이다.

따라서, 도전 패턴이 정상인 경우(오픈 부위가 없는 경우), 급전부(10)로부터 공급된 검사 교류 신호는, 상술한 저항의 분할비에 따라서, R1과 도전 패턴(2) 을 통해 임피던스가 작은 R4로 유입된다(도7에서는, 그 전류를 i로 나타냄). 그러나, 도전 패턴에 오픈 부위가 있으면, 검사 신호의 대부분이 R2를 통해 증폭기(20)로 흐른다.

즉, 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에서는, 증폭기(20)에 유입되는 전류(i')에 의한 입력 저항(R3)에 있어서의 전압 강하의 값을 구하고, 그것이 기준치 이상인지 여부에 의해 도전 패턴의 단선의 유무를 판정하고 있다.

검사 대상인 빗살 형상 도전 패턴(2)의 도전 패턴(2a 내지 2e) 중 어느 한쪽에도 오픈 부위가 없는 경우, 도3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 유닛(5)이 화살표 방향으로 소정 거리만큼 이동하면, 각각의 이동 위치(위치 Ⅲ, Ⅴ, Ⅶ, Ⅸ)의 바로 아래에 있는 도전 패턴에 교류 신호가 공급되고, 그 전류가 도7에 나타내는 R4에 유입된다.

도3의 (b)는 어느 도전 패턴에도 오픈 부위가 없는 정상인 경우에 있어서의 센서(13)에서의 신호 검출 레벨을 나타내고 있다. 도3의 (b)에 있어서, 횡축은 유닛(5)의 이동 거리(㎛), 종축은 센서(13)에 의한 검출 전압 레벨(mVpp)[보다 구체적으로는, 센서(13)에서 검지하여, 증폭기(20)의 입력 저항(R3)에 나타난 전압치임].

유닛(5)의 센서(13)는, 상술한 바와 같이 센서(13)와 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해, 각각의 도전 패턴을 흐르는 신호를 검출하지만, 도전 패턴이 정상인 경우, R3에 유입되는 전류는 거의 없기 때문에, 그 검출 레벨은 매우 작다. 그러나, 검출 전압의 레벨은 작아도, 유닛(5)이 이동하여, 검사 대상의 도전 패턴 상에 위치할 때 레벨이 최대로 되고, 유닛(5)이 도전 패턴 상에 없을 때에는, 전압 레벨이 저하되는 상태가 반복된다.

즉, 도3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 유닛(5)이 화살표 방향으로 이동하여, 도전 패턴 상에 위치할 때(도면 중의 위치 Ⅰ, Ⅲ, Ⅴ, Ⅶ, Ⅸ에 대응)에는, 도3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 센서(13)에서의 검출 전압 레벨이 최대가 된다. 또한, 유닛(5)이, 인접하는 도전 패턴의 사이에 위치할(즉, 그 바로 아래에 도전 패턴이 없을) 때에는, 센서(13)에서 검출되는 전압 레벨이 저하된다(도면 중 위치 Ⅱ, Ⅳ, Ⅵ, Ⅷ, Ⅹ에 대응하고 있음).

한편, 검사 대상인 도전 패턴에 오픈 부위가 있는 경우, 예를 들어, 도4의 (a)에 도시하는 바와 같이 도전 패턴(2b)에 있어서, 부호 41로 나타내는 부위가 오픈 상태가 되어 있는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 유닛(5)이 도전 패턴(2a) 상에 위치할 때(위치 Ⅰ), 급전부(12)로부터의 교류 신호의 대부분이 도전 패턴(2a)을 통해 임피던스가 작은 R4(도7 참조)에 유입된다. 이때의 센서(13)에서의 검출 전압 레벨은, 도4의 (b)에 있어서 "위치 Ⅰ"에 대응하여 나타내는 레벨로 된다.

그런데, 유닛(5)이, 일부에 오픈 부위(41)가 있는 도전 패턴(2b) 상에 위치했을 때에는[이때의 유닛 위치는, 도4의 (a)에 도시하는 바와 같이 "위치 Ⅲ"임], 급전부(12)로부터의 교류 신호는, 오픈 부위(41)가 있기 때문에 저지되어 R4에 유입되는 것은 아니다.

이 경우, 도6에 도시하는 바와 같이, 급전부(12)로부터 공급된 교류 신호(i) 는, 그 대부분이 급전부(12) → 급전부(12)-도전 패턴(2b) 사이의 결합 용량(C1) → 도전 패턴(2b) → 도전 패턴(2b)-센서(13) 사이의 결합 용량(C2)의 경로를 따라 센서(13)에 도달하는 것이 된다. 즉, 검사 대상의 도전 패턴에 오픈 부위가 있는 경우, 급전부(12)로부터의 교류 신호 중 대부분의 전류(i')가, 그 급전부(12)에 근접하여 설치한 센서(13)를 경유하여, 증폭기(20)의 입력 저항(R3)에 유입된다.

그 결과, 센서(13)에서 검출되고, 증폭기(20)의 저항(R3)에 나타난, " 위치 Ⅲ"에 있어서의 전압 레벨은, 도4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 통상 상태(도전 패턴에 오픈 부위가 없는 정상일 때)에 비해 현저하게 상승한다. 예를 들어, 통상 상태에서의 검출 레벨을 1로 한 경우, 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에 있어서의 유닛(5)의 센서(13)에서의 검출 레벨은 7 내지 8로 된다.

그리고, 유닛(5)이 그 상태로 소정 방향으로 이동하여, 도전 패턴(2b) 상으로부터 도전 패턴(2c) 상에 도달했을 때(위치 Ⅴ), 급전부(12)로부터의 교류 신호는, 그 패턴(2c)이 정상이기 때문에 임피던스가 작은 R4(도7 참조)에 유입된다. 또한, 이것 이후에 있어서 유닛(5)이 주사하는 어떠한 도전 패턴에도, 도4의 (a)에 도시하는 바와 같이 오픈 부위가 없으므로, 도3의 (b)에 도시하는 경우와 마찬가지로, 유닛(5)의 위치에 대응하여, 센서(13)에 있어서의 검출 전압 레벨의 상승과 저하가 반복되는 검사 결과가 얻어지는 것이 된다[도4의 (b) 참조].

또한, 상술한 예에서는, 검사 대상인 도전 패턴의 일단부가 개방되고, 그 기부가 쇼트 바아에서 단락된 구성을 갖는 것으로서 설명했지만, 도전 패턴의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 도5에 도시하는 바와 같이, 쇼트 바아를 갖지 않는 패턴에 있어서도, 유닛(5)에 의해 도전 패턴(2a 내지 2e)을 순차 주사하는 것에 의해, 상기와 동일한 원리로 패턴의 양부를 판정할 수 있다. 특히 패턴 길이가 긴 경우, 그 등가적인 회로는 쇼트 바아가 있는 경우와 동일하다고 생각할 수 있다.

또한, 기판 상에 있어서의 검사 대상의 도전 패턴의 배치는, 기판 상에 도2에 나타내는 패턴만이 배치된 예에 한정되지 않고, 동일 기판 상에 종횡으로도 복수 세트의 검사 패턴이 배치된 것에도, 본 발명의 검사 방법을 적용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에서는, 도전 패턴의 쇼트 상태에 대해서도, 상술한 도전 패턴의 오픈 상태의 판정과 마찬가지로 검출 가능하다. 예를 들어, 인접하는 도전 패턴끼리가 단락(쇼트)하고 있는 경우, 급전부(12)로부터의 검사 신호의 공급 개시와 함께, 급전부와 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해, 검사 대상으로 하는 도전 패턴 및 그것과 단락하고 있는 도전 패턴의 양방에 거의 동시에 검출 신호가 유입된다. 그 때문에, 단락이 없는 경우와 비교하여 검출 신호의 강도에 차이가 생긴다. 그 결과, 센서(13)가 감지하는 전압 레벨에도 변화가 발생한다.

따라서, 도전 패턴이 쇼트하고 있는 경우, 쇼트가 없는 정상시에 있어서의 검사 전류 이상의 전류가, 급전부(12)에 근접하여 배치한 센서(13)의 바로 아래를 순시에 흐르는 것이 된다. 그 때문에, 그때의 센서(13)에서의 전압 검출 레벨이 상승한다. 따라서, 정상시의 전압 검출치(즉, 연속 신호가 어떻게 변화되는지)를 미리 측정해 두고, 검사 공정에서 그것과 다른 전압치(신호 변화)가 얻어진 경우에 는, 도전 패턴이 쇼트 상태에 있다고 판정할 수 있다.

이와 같이 도전 패턴이, 인접하는 다른 패턴과 쇼트 상태에 있을 때의 전압 검출 레벨의 상승 정도는, 상술한 오픈 상태의 판정시에 검지되는 현저한 전압 레벨의 상승과는 명백하게 다른, 약간의 변화이기 때문에 도전 패턴의 오픈 상태와 쇼트 상태의 구별은 용이하다.

또한, 일부에 오픈 부위가 있는 도전 패턴 상에 유닛(5)이 위치한 경우의 전압 레벨의 현저한 상승이나, 인접하는 도전 패턴끼리가 쇼트하고 있는 경우의 검출 신호의 강도에 차이에 의한 전압 레벨의 변화는, 도3의 (b)나 도4의 (b)에 나타내는, 유닛(5)이 검사 대상의 도전 패턴 상에 있을 때에는 전압 레벨이 커지고, 유닛(5)이 도전 패턴 상에 없을 때에는 전압 레벨이 저하되는 센서(13)로부터의 신호 검출 레벨을, 예를 들어, 미분 회로 등을 사용하여 소프트적으로 제거해 둠으로써, 더욱 용이하게 오픈 상태 자체나 쇼트 상태 자체의 검출이 가능하게 되는 동시에, 오픈 상태와 쇼트 상태와의 구별도 더욱 용이하게 된다.

다음에, 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에 있어서의 검사 순서 등에 대해 설명한다. 도8은 본 실시 형태예에 관한 기판 검사 장치에서의 검사 순서를 나타내는 흐름도이다. 도8의 스텝 S1에 있어서, 그 표면에 검사 대상인 도전 패턴이 형성된 글래스 기판(검사 기판)이, 도시하지 않은 반송로에 따라서 기판 검사 장치의 소정 위치로 반송되어 온다. 그리고, 스텝 S2에서, 검사 기판이 상술한 기판 탑재 스테이지(14)에 의해 보유 지지되고, 위치 결정된다.

이 기판 탑재 스테이지(14)는, XYZθ각도의 4축 제어에 의해 삼차원 위치 제 어가 가능하게 구성되어 있고, 검사 대상 기판을 센서 위치로부터 일정 거리 이격시킨 측정 전의 기준으로 되는 위치로 위치 결정한다. 예를 들어, 유닛(5)이, 도2에 나타내는 도전 패턴 중, 가장 좌측의 도전 패턴(2a)의 개방 단부측의 중앙부에 오도록 위치 결정한다.

이와 같이 검사 기판의 측정 위치로의 위치 결정 후, 스텝 S3에 있어서, 예를 들어, 제어부(15)에 의해 신호 생성부(10)를 제어하여, 상술한 200 ㎑의 고주파 신호(검사 신호)가 급전부(12)에 공급되도록 한다. 스텝 S5에서, 신호 처리부(21)에 있어서, 상술한 파형 처리나 신호 변환 처리 등을 행하고, 계속되는 스텝 S6에 있어서, 제어부(15)는 이들의 처리 결과를 메모리[RAM(17)]에 저장한다.

스텝 S7에 있어서, 검사 대상으로 하는 모든 도전 패턴에 대해 처리ㆍ검사가 종료되었는지 여부를 판정한다. 이 판정은, 예를 들어, 검사 기판의 이동 거리가, 모든 도전 패턴 폭의 합계와, 그들의 패턴 간격의 합계를 합산하여 얻은 거리에 합치하고 있는지 여부를 기초로 하여 행한다. 따라서, 스텝 S7에서의 판정의 결과, 전체 도전 패턴의 처리ㆍ검사가 종료되어 있지 않은 경우에는, 제어부(15)는, 스텝 S8에 있어서, 다음에 검사할 도전 패턴이 유닛(5)의 바로 아래에 위치하도록, 구동부(16)를 제어하여 검사 기판을 소정 거리 이동시킨다[구체적으로는, 인접하는 열 형상 도전 패턴의 중심 사이의 거리만큼, 도2의 화살표 방향으로 유닛(5)이 상대적으로 이동하도록 제어함].

그 후, 제어부(15)는, 처리를 스텝 S5로 복귀하고, 상술한 것과 같은 처리를 행한다. 그 결과, 상술한 파형 처리 등이, 검사하는 도전 패턴에 대해 연속하여 실행되고, RAM(17)에는, 각 패턴에 대응한 처리 결과가 순차 축적되는 것이 된다.

이와 같이, 이 도8에 있어서의 검사 순서에 있어서, 스텝 S5 내지 스텝 S8의 순서는, 급전부에 검사 신호가 공급된 상태(스텝 S3의 상태)를 유지하면서, 검사 기판이 이동[즉 유닛(5)이 검사 대상의 도전 패턴 상을 순차 주사]하는 것이 된다. 또한, 이 검사 기판의 이동은, 검사 기판을 소정 거리 이동(스텝 S8)하여 센서 출력 신호의 처리(스텝 S5)와 처리 결과를 저장(스텝 S6)을 행하는 동안, 정지하고 있어도 좋고, 검사 기판을 소정 거리 이동(스텝 S8)하면서 센서 출력 신호의 처리(스텝 S5)와 처리 결과를 저장(스텝 S6)을 행하여, 정지시키지 않고 연속하여 이동해도 좋다. 특히 검사 시간의 단축을 위해서는, 스텝 S5 내지 스텝 S8의 순서는, 검사 기판을 정지시키지 않고 연속하여 이동시키면 유효하다.

한편, 검사 대상으로 하는 모든 도전 패턴에 대한 검사가 종료된 경우, 즉, 검사 기판의 이동 거리가 전체 도전 패턴 폭의 합계와 패턴 간격의 합계와의 합산치에 일치한 경우(스텝 S7에서 예), 스텝 S9에 있어서, RAM(17)에 저장한 처리 결과를 해석하여, 그 해석 결과를 기초로 검사 대상의 양부를 판정한다. 구체적으로는, 센서 출력 신호를 처리하여 얻은 결과와 기준치를 비교하여, 그것이 기준치 이상이면, 그 도전 패턴은 오픈 상태에 없다고 판정한다.

스텝 S10에 있어서, 각 도전 패턴 위치에서의 검출 신호 레벨이 모두 소정 범위 내에 있다고 판정되면, 전체 도전 패턴이 정상이라고 하고, 스텝 S12에 있어서, 제어부(15)는, 검사 대상이 양품인 취지의 표시를 하도록 표시부(25)를 제어한다.

이와 같이 검사 대상이 양품인 경우, 검사 기판을 반송 위치까지 하강시켜 반송로 상에 적재하고, 다음의 스테이지로 반송한다. 또한, 연속한 검사를 행하는 경우에는, 스텝 S1로 복귀하여, 다음에 검사할 기판을 기판 검사 장치의 소정 위치로 반송한다.

그러나, 도전 패턴 위치에서의 검출 신호 레벨이 1군데라도 소정 범위 내에 없으면, 그 도전 패턴은 불량이라고 하고, 제어부(15)는, 스텝 S13에 있어서, 표시부(25)에 대해 검사 대상이 불량품인 취지의 표시를 하도록 제어한다. 그리고, 검사 기판을 반송 위치까지 하강시켜 반송로 상에 적재하고, 다음의 스테이지로 반송하거나, 혹은, 불량 기판을 반송로로부터 제거하는 등의 처리를 행한다.

이상 설명한 바와 같이, 기판 상에 열(列) 형상으로 배치된 도전 패턴의 양부를 비접촉으로 검사할 때, 검사 신호를 공급하는 급전부와, 그 신호를 검지하기 위한 센서를 근접하여 배치함으로써, 오픈 상태가 없는 정상인 도전 패턴 상에 센서가 있는 경우와 오픈 부위가 있는 도전 패턴 상에 센서가 위치했을 때에서, 그 센서에 의한 검사 전류의 검출 레벨에 현저한 차이가 발생하기 때문에, 도전 패턴의 오픈 상태의 검출 정밀도가 매우 향상한다.

즉, 도전 패턴에 오픈 부위가 있는 경우, 급전부로부터의 교류 신호는, 다른 도전 패턴에 유입되는 일이 없기 때문에, 도전 패턴과 센서 사이의 결합 용량을 통해, 그 급전부에 근접하여 배치된 센서에 대부분의 신호가 유입된다. 그 결과, 센서에서의 검출 전압 레벨이, 도전 패턴에 오픈 부위가 없는 정상일 때에 비해 현저하게 상승하므로, 오픈 상태의 판별이 용이해진다.

또한, 도전 패턴이, 인접하는 다른 도전 패턴과 단락(쇼트)하고 있을 때에도 센서의 전압 검출 레벨이 약간 상승하고, 그 변화의 정도는, 도전 패턴의 오픈 상태일 때에 검지되는 현저한 전압 레벨의 상승과는 명백히 다르다. 그 때문에, 급전부와 센서가 내장된 단일의 유닛으로, 도전 패턴의 오픈 상태와 쇼트 상태의 양방을 판별할 수 있으므로, 종래와 같이 오픈/쇼트를 개별로 검사하는 경우에 비해 검사 효율이 향상되어 검사 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 이것에 수반하여, 기판 검사 프로그램(검사 로직)을 간소화할 수 있다.

또한, 급전부와 센서를 동일한 유닛 내에 근접하여 배치하고 있기 때문에, 유닛의 소형화가 가능하게 되어 기판 검사 장치 그 자체의 제조 비용도 저감할 수 있다. 또한, 종래와 같이 급전부와 센서를 패턴의 일단부와 타단부로 나누는 구조를 취할 필요가 없기 때문에, 1종류의 검사 유닛으로, 액정 표시 패널이나 터치식 패널 등에 배치된, 온갖 길이를 갖는 패턴의 양부 검사에 대응할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 검사 대상인 기판 상의 도전 패턴의 오픈 상태 등을 정밀도 좋고, 또한 간단하게 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 검출 유닛의 소형화가 가능하게 되어 기판 검사 장치의 제조 비용 저감도 가능하게 된다.

Claims

기판에 배치된 도전 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치이며,

상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 선단부 근방에 검사 신호를 공급하는 신호 공급 수단과,

상기 신호 공급 수단에 근접하여 배치되고, 상기 검사 신호가 공급된 도전 패턴으로부터 상기 검사 신호를 검출 가능한 검출 수단과,

상기 검출 수단에서 검출된 검출 신호의 변화를 기초로 하여 상기 도전 패턴의 양부를 식별하는 식별 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단의 근접 상태를 유지한 상태로 검사 대상으로 하는 상기 도전 패턴을 순차 주사하도록 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단을 위치 결정하여 이동시키는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제2항에 있어서, 상기 주사에 의해, 상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 모든 패턴의 선단부 근방에 대해 상기 도전 패턴으로의 상기 검사 신호의 공급과 상기 도전 패턴으로부터의 상기 검사 신호의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제3항에 있어서, 상기 신호 공급 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제3항에 있어서, 상기 검출 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식별 수단은, 상기 도전 패턴의 단선 상태 및 도전 패턴 상호의 단락 상태를 식별하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제6항에 있어서, 상기 도전 패턴은 빗살 형상으로 배치되어 있고, 검사 대상으로 하는 빗살 형상 패턴의 선단부 근방에 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단이 서로 근접하여 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
제6항에 있어서, 상기 도전 패턴은 각각이 독립된 열 형상으로 배치되어 있 고, 검사 대상으로 하는 열 형상 패턴의 선단부 근방에 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단이 서로 근접하여 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 장치.
기판에 배치된 도전 패턴의 상태를 검사하는 회로 패턴 검사 장치에 있어서의 회로 패턴 검사 방법이며,

신호 공급 수단에 의해 상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 선단부 근방에 검사 신호를 공급하는 단계와,

상기 신호 공급 수단에 근접하여 배치된 검출 수단에 의해, 상기 검사 신호가 공급된 도전 패턴으로부터 상기 검사 신호를 검출하는 단계와,

상기 검출된 검출 신호의 변화를 기초로 하여 상기 도전 패턴의 양부를 식별하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제9항에 있어서, 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단의 근접 상태를 유지한 상태로 검사 대상으로 하는 상기 도전 패턴을 순차 주사하도록 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단을 위치 결정하여 이동시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제10항에 있어서, 상기 주사에 의해, 상기 도전 패턴의 한쪽 단부의 모든 패턴의 선단부 근방에 대해 상기 도전 패턴으로의 상기 검사 신호의 공급과 상기 도 전 패턴으로부터의 상기 검사 신호의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제11항에 있어서, 상기 신호 공급 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제11항에 있어서, 상기 검출 수단은, 상기 도전 패턴과 일정 간격으로 대향하는 플레이트 부재를 포함하고, 상기 플레이트 부재와 상기 도전 패턴 사이의 용량 결합을 통해 비접촉으로 상기 검사 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식별 단계에서는, 상기 도전 패턴의 단선 상태 및 도전 패턴 상호의 단락 상태가 식별되는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제14항에 있어서, 상기 도전 패턴은 빗살 형상으로 배치되어 있고, 검사 대상으로 하는 빗살 형상 패턴의 선단부 근방에 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단이 서로 근접하여 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제14항에 있어서, 상기 도전 패턴은 각각이 독립된 열 형상으로 배치되어 있고, 검사 대상으로 하는 열 형상 패턴의 선단부 근방에 상기 신호 공급 수단과 상기 검출 수단이 서로 근접하여 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 패턴 검사 방법.
제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 회로 패턴 검사 방법을 컴퓨터 제어로 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기억하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 회로 패턴 검사 방법을 컴퓨터 제어로 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램 열.