KR20150121670A

KR20150121670A - 검사 지그, 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법

Info

Publication number: KR20150121670A
Application number: KR1020150055124A
Authority: KR
Inventors: 신지 마츠오카; 무네히로 야마시타
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2015-10-29
Also published as: TWI652491B; CN105021941B; TW201541102A; JP2015206673A; CN105021941A; JP6414389B2; KR102374772B1

Abstract

(과제)
정전 용량 측정부의 교정 시간을 경감시킬 수 있는 검사 지그, 및 그 검사 지그를 구비한 기판 검사 장치를 제공한다.
(해결수단)
기판 (100) 의 검사를 실시하기 위한 검사 장치 본체 (2) 에 대하여 착탈 가능하게 구성된 검사 지그 (3) 에, 기판 (100) 에 형성된 검사점에 접촉하기 위한 프로브 (Pr) 와, 프로브 (Pr) 를 검사 장치 본체 (2) 에 대하여 전기적으로 접속하기 위한 접속 단자 (36) 와, 미리 설정된 기준 정전 용량을 갖는 기준 커패시터 (C1) 와, 기준 커패시터 (C1) 를 정전 용량 측정 회로 (45) 에 대하여 전기적으로 접속하기 위한 접속 단자 (37) 를 구비하였다.

Description

검사 지그, 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법{TEST JIG, SUBSTRATE TEST APPARATUS AND SUBSTRATE TEST METHOD}

본 발명은, 기판에 프로브를 접촉시키기 위한 검사 지그, 그 검사 지그를 구비한 기판 검사 장치, 및 기판 검사 방법에 관한 것이다.

최근, 커패시터 (MLCC : Multi-Layer Ceramic Capacitor) 를 기판 내층에 내장한 부품 내장 기판 (embedded 기판) 이 사용되고 있다. 그리고, 이러한 부품 내장 기판에 내장된 커패시터의 정전 용량을 측정하고, 내장 커패시터의 검사를 실시하는 기판 검사 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또한, 회로 패턴의 정전 용량을 측정함으로써, 회로 패턴의 단락 고장을 검출하는 기판 검사 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).

이러한 기판 검사 장치에 있어서 검사의 정밀도를 유지하기 위해서는, 정기적으로 정전 용량을 측정하는 정전 용량 측정 회로를 교정할 필요가 있다. 기판 검사 장치의 정전 용량 측정 회로를 교정하기 위해서는, 먼저, 미리 정전 용량을 알고 있는 커패시터가 장착된 교정용 기판을 준비해 둔다. 다음으로, 이 교정용 기판의 정전 용량을 정전 용량 측정 회로에서 측정함으로써, 그 측정값과 실제의 정전 용량값의 차를 구한다. 그리고, 이 차를 캔슬하도록 정전 용량 측정 회로를 조정함으로써, 정전 용량 측정 회로의 교정이 실시된다.

일본 공개특허공보 2011-142202호 일본 공개특허공보 평09-230005호

그러나, 상기 서술한 바와 같은 교정 방법에 의해 정전 용량 측정 회로를 교정하기 위해서는, 교정용 기판을 보관, 관리해 둘 필요가 있고, 교정할 때마다, 그 교정용 기판을 기판 검사 장치에 장착하여 교정을 실시하고, 교정 후에는 다시 그 교정용 기판을 떼어내어 보관, 관리할 필요가 있었다. 그 때문에, 정전 용량 측정 회로의 교정에 시간이 걸린다는 문제가 있었다. 또한, 기판의 검사를 위해, 정전 용량 이외의 저항값, 인덕턴스, 임피턴스 등의 여러 가지의 전기적인 물리량을 사용하여 검사를 실시하는 경우, 이러한 물리량을 측정하는 물리량 측정부의 구성에 시간이 걸린다는 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 목적은, 물리량 측정부의 교정 시간을 경감시킬 수 있는 검사 지그, 그 검사 지그를 구비한 기판 검사 장치, 및 기판 검사 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관련된 검사 지그는, 기판의 검사를 실시하기 위한 검사 장치 본체에 대하여 착탈 가능하게 구성된 검사 지그로서, 상기 기판에 형성된 검사점에 접촉하기 위한 프로브와, 상기 프로브를 상기 검사 장치 본체에 대하여 전기적으로 접속하기 위한 제 1 단자와, 미리 설정된 전기적인 물리량을 갖는 기준기와, 상기 기준기를 상기 검사 장치 본체에 대하여 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자를 구비한다.

이 구성에 의하면, 검사 지그가 기준기를 구비하고 있기 때문에, 기판을 검사하기 위해서 유저가 기판에 대응한 검사 지그를 검사 장치 본체에 장착함으로써, 검사 장치 본체가 기준기의 물리량을 측정할 수 있다. 그 결과, 유저는, 검사 장치 본체의 물리량 측정부를 교정하기 위해서, 교정용 기판을 장착하거나, 교정 후에 그 교정용 기판을 검사 대상인 기판으로 바꾸거나 할 필요가 없기 때문에, 물리량 측정부의 교정 시간을 경감시킬 수 있다.

또한, 상기 물리량은 정전 용량이고, 상기 기준기는 기준 커패시터인 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 기판의 정전 용량에 기초하여 기판을 검사하는 기판 검사 장치의 지그로서 바람직하다.

또한, 상기 검사 지그는, 상기 검사점으로부터 얻어지는 전기적인 물리량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기판은, 커패시터를 구비하고, 상기 검사점은, 상기 커패시터에 접속되고, 상기 검사 지그는, 상기 커패시터의, 정전 용량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부를 포함하는 것이 바람직하다.

이들 구성에 의하면, 검사 지그가 기억부를 구비하고 있기 때문에, 기판을 검사하기 위해서 유저가 기판에 대응한 검사 지그를 검사 장치 본체에 장착하는 것만으로, 검사 장치 본체가, 검사 대상인 기판의 특성 정보를 취득하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 관련된 기판 검사 장치는, 상기 서술한 검사 지그와, 상기 검사 장치 본체를 구비하고, 상기 검사 장치 본체는, 상기 제 1 단자와 접속되는 본체측 제 1 단자와, 상기 제 2 단자와 접속되는 본체측 제 2 단자와, 소정의 물리량을 측정하는 물리량 측정부와, 상기 물리량 측정부와, 상기 본체측 제 1 단자 및 상기 본체측 제 2 단자의 접속 관계를 전환하는 전환부와, 상기 전환부에 의해서 상기 물리량 측정부와 상기 본체측 제 2 단자를 접속시켜, 상기 물리량 측정부에 의해서 상기 기준기의 물리량을 측정시키는 기준량 측정 처리부와, 상기 측정된 상기 기준기의 물리량에 기초하여 상기 물리량 측정부를 교정하는 교정 처리부와, 상기 전환부에 의해서 상기 물리량 측정부와 상기 본체측 제 1 단자를 접속시켜, 상기 물리량 측정부에 의해서 상기 검사점의 물리량을 측정시키는 측정 처리부를 구비한다.

이 구성에 의하면, 검사 지그가 기준기를 구비하고 있기 때문에, 기판을 검사하기 위해서 유저가 기판에 대응한 검사 지그를 검사 장치 본체에 장착함으로써, 기준기가, 제 2 단자와 본체측 제 2 단자를 개재하여 검사 장치 본체에 접속된다. 그리고, 기준량 측정 처리부가, 전환부에 의해서 물리량 측정부와 본체측 제 2 단자를 접속시켜, 물리량 측정부에 의해서 기준기의 정전 용량을 측정시키고, 교정 처리부가 기준기의 정전 용량에 기초하여 물리량 측정부를 교정한다. 따라서, 유저는, 물리량 측정부를 교정하기 위해서, 교정용 기판을 장착하거나, 교정 후에 그 교정용 기판을 검사 대상인 기판으로 바꾸거나 할 필요가 없기 때문에, 물리량 측정부의 교정 시간을 경감시킬 수 있다.

또한, 상기 기판 검사 장치는, 상기 검사점으로부터 얻어지는 전기적인 물리량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부와, 상기 기판에 관한 상기 경과 시간의 입력을 접수하는 경과 시간 접수부와, 상기 경과 시간 접수부에 의해서 접수된 경과 시간과 상기 특성 정보에 기초하여, 상기 기판의 양부를 판정하기 위한 판정 기준값을 설정하는 판정 기준값 설정부와, 상기 측정 처리부에 의해 측정된 상기 물리량과 상기 판정 기준값에 기초하여, 상기 기판의 양부를 판정하는 판정부를 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 기판의 검사점으로부터 얻어지는 전기적인 물리량이, 제조 후의 경과 시간에 따라 변화되는 경우에도, 그 경과 시간에 따른 판정 기준값이 설정되고, 그 판정 기준값에 따라 기판의 양부가 판정되기 때문에, 기판의 양부 판정 정밀도가 향상된다.

또한, 상기 기판 검사 장치는, 상기 검사점으로부터 얻어지는 전기적인 물리량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부와, 상기 측정 처리부에 의해 측정된 상기 물리량과 상기 특성 정보에 기초하여, 상기 기판 제조 후의 경과 시간을 추정하는 경과 시간 추정부를 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 유저는, 기판 제조 후의 경과 시간을 알 수 있다.

또한, 상기 기억부는, 상기 검사 지그에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 검사 지그가 기억부를 구비하고 있기 때문에, 기판을 검사하기 위해서 유저가 기판에 대응한 검사 지그를 검사 장치 본체에 장착하는 것만으로, 판정 기준값 설정부 또는 경과 시간 추정부가, 검사 대상인 기판의 특성 정보를 취득하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 관련된 기판 검사 방법은, 상기 서술한 검사 지그를 사용하여 기판의 검사를 실시하는 기판 검사 방법으로서, 소정의 물리량을 측정하는 물리량 측정부에 의해서 상기 기준기의 물리량을 측정하는 기준량 측정 공정과, 상기 측정된 상기 기준기의 물리량에 기초하여 상기 물리량 측정부를 교정하는 교정 처리 공정과, 상기 물리량 측정부에 의해서 상기 검사점의 물리량을 측정시키는 측정 처리 공정을 포함한다.

이 구성에 의하면, 검사 지그가 기준기를 구비하고 있기 때문에, 기판을 검사하기 위해서 유저가 기판에 대응한 검사 지그를 검사 장치 본체에 장착함으로써, 검사 장치 본체가 기준기의 물리량을 측정한다. 그 결과, 유저는, 검사 장치 본체의 물리량 측정부를 교정하기 위해서, 교정용 기판을 장착하거나, 교정 후에 그 교정용 기판을 검사 대상인 기판으로 바꾸거나 할 필요가 없기 때문에, 물리량 측정부의 교정 시간을 경감시킬 수 있다.

이러한 구성의 검사 지그, 기판 검사 장치, 및 기판 검사 방법은, 물리량 측정부의 교정 시간을 경감시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도.
도 2 는 도 1 에 나타내는 검사 지그의 구성의 일례를 나타내는 사시도.
도 3 은 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치의 전기적 구성의 일례를 개념적으로 나타내는 블록도.
도 4 는 커패시터의, 제조 후의 경과 시간에 대한 정전 용량의 변화의 일례를 나타내는 그래프.
도 5 는 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트.

이하, 본 발명에 관련된 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 붙인 구성은, 동일한 구성인 것을 나타내고, 그 설명을 생략한다. 도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 검사 방법을 실행하는 기판 검사 장치 (1) 의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 는, 검사 대상인 기판 (100) 에 형성된 회로 패턴을 검사하기 위한 장치이다.

기판 (100) 은, 예를 들어 MLCC 등의 커패시터가 기판 내층에 내장된 부품 내장 기판이다. 또, 기판 (100) 은, 반드시 커패시터가 기판 내층에 내장된 부품 내장 기판에 한정되지 않는다. 기판 (100) 은, 예를 들어, 부품이 내장되지 않은 프린트 배선 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 다층 배선 기판, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이용 전극판, 및 반도체 패키지용 패키지 기판이나 필름 캐리어 등 여러 가지 기판이어도 된다.

도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 는, 검사 장치 본체 (2) 와, 검사 지그 (3U, 3D) 를 구비하고 있다. 검사 장치 본체 (2) 는, 검사부 (4U, 4D), 검사부 이동 기구 (5U, 5D), 기판 고정 장치 (6), 및 이들의 각 부를 수용하는 케이싱 (7) 을 주로 구비하고 있다. 기판 고정 장치 (6) 는, 검사 대상인 기판 (100) 을 소정의 위치에 고정하도록 구성되어 있다. 검사부 이동 기구 (5U, 5D) 는, 검사부 (4U, 4D) 를 케이싱 (7) 내에서 적절히 이동시킨다.

검사부 (4U) 는, 기판 고정 장치 (6) 에 고정된 기판 (100) 의 상방에 위치한다. 검사부 (4D) 는, 기판 고정 장치 (6) 에 고정된 기판 (100) 의 하방에 위치한다. 검사부 (4U, 4D) 는, 기판 (100) 에 형성된 회로 패턴을 검사하기 위한 검사 지그 (3U, 3D) 를 착탈 가능하게 구성되어 있다. 검사부 (4U, 4D) 는, 각각, 검사 지그 (3U, 3D) 와 접속되는 커넥터 (41) 를 구비하고 있다. 이하, 검사부 (4U, 4D) 를 총칭하여 검사부 (4) 로 칭한다.

도 2 는, 도 1 에 나타내는 검사 지그 (3U, 3D) 의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다. 검사 지그 (3U, 3D) 는, 각각, 복수의 프로브 (Pr), 지지 블록 (31), 대좌 (32), 기대 (33), 복수의 배선 (34), 및 기준 커패시터 (C1, C2) (기준기) 를 구비하고 있다.

프로브 (Pr) 는, 텅스텐 (W), 하이스강 (SKH), 베릴륨강 (BeCu) 등의 인성이 풍부한 금속 그 밖의 도전체로 형성됨과 함께, 굴곡 가능한 탄성 (가요성) 을 갖는 와이어상 (봉상) 으로 형성된다. 프로브 (Pr) 의 직경은, 예를 들어 100 ㎛ 정도로 되어 있다.

지지 블록 (31) 에는, 프로브 (Pr) 를 지지하는 복수의 가이드 구멍이 형성되어 있다. 각 가이드 구멍은, 검사 대상이 되는 기판 (100) 의 배선 패턴 상에 설정된 검사점의 위치와 대응하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 프로브 (Pr) 의 선단부가 기판 (100) 의 검사점에 접촉하도록 되어 있다.

검사 지그 (3U) 의 지지 블록 (31) 은, 기판 (100) 상면의 검사점에 대응하여 프로브 (Pr) 가 배치되고, 검사 지그 (3D) 의 지지 블록 (31) 은, 기판 (100) 하면의 검사점에 대응하여 프로브 (Pr) 가 배치되어 있다. 검사 지그 (3U, 3D) 는, 프로브 (Pr) 의 배치가 상이한 점과, 검사부 (4U, 4D) 에 대한 장착 방향이 상하 반대가 되는 점을 제외하고, 서로 동일하게 구성되어 있다. 이하, 검사 지그 (3U, 3D) 를 총칭하여 검사 지그 (3) 로 칭한다.

지지 블록 (31) 의 각 가이드 구멍은, 기판 (100) 의 배선 패턴에 맞춰 형성되기 때문에, 검사 지그 (3) 는, 기판 (100) 에 대응한 것을 사용할 필요가 있다. 따라서, 기판 검사 장치 (1) 에서, 배선 패턴이 상이한 기판을 검사할 때에는, 검사 지그 (3) 를 그 기판에 대응한 것으로 바꿀 필요가 있다.

대좌 (32) 는, 지지 블록 (31) 이 장착되는 플레이트 (321) 와, 플레이트 (321) 를 기대 (33) 에 연결하는 예를 들어 4 개의 연결봉 (322) 으로 구성되어 있다. 연결봉 (322) 은, 기대 (33) 와의 사이에 간격을 두고 플레이트 (321) 를 지지한다. 이것에 의해, 기대 (33) 와 플레이트 (321) 사이에 배선 (34) 을 배선하는 배선 스페이스가 확보되어 있다.

기대 (33) 는, 예를 들어 편평한 직방체 형상의 부재이다. 기대 (33) 의, 대좌 (32) 가 장착되는 측의 제 1 면 (33a) 에는, 기준 커패시터 (C1, C2) 가 장착되어 있다. 기준 커패시터 (C1, C2) 는, 미리 설정된, 교정 기준이 되는 기준 정전 용량 Cr 을 갖고 있다.

기대 (33) 에는, 검사부 (4) 의 커넥터 (41) 와 착탈 가능하게 접속되는 커넥터 (35) 가 형성되어 있다. 커넥터 (35) 는, 프로브 (Pr) 를 검사부 (4) 에 전기적으로 접속하기 위한 복수의 접속 단자 (36) (제 1 단자) 와, 기준 커패시터 (C1, C2) 를 검사부 (4) 에 전기적으로 접속하기 위한 접속 단자 (37) (제 2 단자) 를 포함하고 있다.

접속 단자 (36, 37) 는, 예를 들어 기대 (33) 를 두께 방향으로 관통하는 침상의 접속 단자이다. 각 접속 단자 (36) 의 후단부는, 배선 (34) 에 의해서, 각각 제 1 면 (33a) 측에서 각 프로브 (Pr) 에 접속되고, 각 접속 단자 (36) 의 선단부는, 제 1 면 (33a) 과는 반대측의 제 2 면 (33b) 으로부터 돌출되어 있다. 접속 단자 (37) 는, 접속 단자 (37a, 37b, 37c) 를 포함한다.

접속 단자 (37b) 의 후단은 기준 커패시터 (C1, C2) 의 일방의 단자에 접속되고, 접속 단자 (37a) 의 후단은 기준 커패시터 (C1) 의 타방의 단자에 접속되고, 접속 단자 (37c) 의 후단은 기준 커패시터 (C2) 의 타방의 단자에 접속되어 있다. 그리고, 접속 단자 (37a, 37b, 37c) 의 선단부는, 제 2 면 (33b) 으로부터 돌출되어 있다. 이것에 의해, 검사 지그 (3) 가 검사부 (4) 에 장착되면, 접속 단자 (36, 37a, 37b, 37c) 의 선단부가 검사부 (4) 의 커넥터 (41) 에 접속되게 되어 있다. 또, 기준 커패시터는 하나이어도 되고, 3 개 이상이어도 된다.

도 3 은, 도 1 에 나타내는 기판 검사 장치 (1) 의 전기적 구성의 일례를 개념적으로 나타내는 블록도이다. 도 3 에 나타내는 기판 (100) 은, 이른바 부품 내장 기판이고, 기판 내에 커패시터 (Cx) 가 내장되어 있다. 커패시터 (Cx) 는, 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서 (MLCC) 이다. 기판 (100) 의 표면에는, 패드 패턴 (102, 102) 이 형성되어 있다. 커패시터 (Cx) 의 양단 전극은, 내부 배선 (101, 101) 을 개재하여 패드 패턴 (102, 102) 에 접속되어 있다. 패드 패턴 (102, 102) 은, 검사점에 설정되어 있다.

또, 기판 (100) 은, 반드시 기판 내에 커패시터가 내장된 부품 내장 기판이 아니어도 된다. 후술하는 정전 용량 측정 회로 (45) 는, 예를 들어 배선 패턴 사이에 발생하는 정전 용량을 측정하는 것이어도 된다.

검사 지그 (3) 는, 기대 (33) 내에, ROM (Read Only Memory) (38) (기억부) 을 구비하고 있다. ROM (38) 에는, 미리 커패시터 (Cx) 의, 정전 용량 (물리량) 과, 제조 후의 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보가 기억되어 있다. ROM (38) 은, 예를 들어 플래시 메모리이어도 되고, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 이어도 되고, 여러 가지의 기억 소자를 사용할 수 있다.

도 4 는, 커패시터 (Cx) 의, 제조 후의 경과 시간에 대한 정전 용량의 변화의 일례를 나타내는 그래프이다. 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서의 커패시터 (Cx) 는, 유전체와 전극을 적층하고, 유전체를 소결시킴으로써 형성된다. 이렇게 하여 형성된 커패시터 (Cx) 는, 양품이어도, 제조 후 12 ∼ 48 시간 정도 사이에, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제조 후의 시간 t 의 경과에 따라, 그 정전 용량이 저하되는 특성이 있다. ROM (38) 에는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 특성 정보가, LUT (Lookup table) 로서 기억되어 있다.

또, 정전 용량 대신에, 저항값, 인덕턴스, 임피던스 등의 전기적인 물리량을 사용하고, ROM (38) 에는, 이들 물리량에 관한 특성 정보가 기억되어 있어도 된다.

도 3 에 나타내는 검사부 (4) 는, 커넥터 (41) 와, 전환부 (44) 와, 정전 용량 측정 회로 (45) (정전 용량 측정부, 물리량 측정부) 와, 키보드 (46) (경과 시간 접수부) 와, 제어부 (47) 를 구비한다. 커넥터 (41) 는, 복수의 본체측 접속 단자 (42) (본체측 제 1 단자) 와, 복수의 본체측 접속 단자 (43) (본체측 제 2 단자) 를 포함한다.

검사 지그 (3) 가 검사부 (4) 에 장착되어, 커넥터 (35) 가 커넥터 (41) 에 접속되면, 각 접속 단자 (36) 에 각 본체측 접속 단자 (42) 가 접속되고, 각 접속 단자 (37) 에 각 본체측 접속 단자 (43) 가 접속된다. 또한, 검사 지그 (3) 가 검사부 (4) 에 장착됨으로써, 예를 들어 커넥터에 의해 ROM (38) 이 제어부 (47) 로부터 액세스 가능하게 접속된다. 또, ROM (38) 은, 예를 들어 제어부 (47) 로부터 무선 통신 수단에 의해서 액세스 가능하게 되어도 되고, 기억부는, 예를 들어 RFID (Radio Frequency IDentification) 를 사용하여 구성되어 있어도 된다.

전환부 (44) 는, 정전 용량 측정 회로 (45) 와, 각 본체측 접속 단자 (42) 및 각 본체측 접속 단자 (43) 의 접속 관계를 전환한다. 구체적으로는, 전환부 (44) 는, 스위칭 소자 (SW1 ∼ SW4) 를 포함한다. 본체측 접속 단자 (42, 42) 는, 스위칭 소자 (SW1, SW2) 를 개재하여 정전 용량 측정 회로 (45) 에 접속되어 있다. 본체측 접속 단자 (43, 43) 는, 스위칭 소자 (SW3, SW4) 를 개재하여 정전 용량 측정 회로 (45) 에 접속되어 있다. 스위칭 소자 (SW1 ∼ SW4) 는, 제어부 (47) 로부터의 제어 신호에 따라 온, 오프된다.

정전 용량 측정 회로 (45) 는, 전환부 (44) 에 의해서 접속된, 커패시터 (Cx), 또는 기준 커패시터 (C1) 의 정전 용량을 측정하고, 그 측정값을 제어부 (47) 에 송신한다. 도 3 에서는, 기준 커패시터 (C2) 를 구비하지 않은 예를 나타내고 있다. 또, 정전 용량 대신에, 저항값, 인덕턴스, 임피던스 등의 전기적인 물리량을 사용해도 된다. 또, 기준 커패시터 (C1, C2) 대신에 저항기, 인덕터, 또는 저항, 커패시터, 인덕터 등의 회로 소자를 조합한 회로 등을 기준기로서 사용해도 된다. 그리고, 정전 용량 측정 회로 (45) 대신에, 이들의 물리량을 측정하는 물리량 측정부를 사용해도 된다.

키보드 (46) 는, 유저의 조작에 의해 입력된 정보를 제어부 (47) 에 송신한다. 유저는, 키보드 (46) 를 조작하여, 검사 대상인 기판 (100) 이 제조되고 나서의 경과 시간을 입력 가능하게 되어 있다. 또, 경과 시간 접수부는, 키보드 (46) 에 한정되지 않는다. 예를 들어 경과 시간 접수부는, 터치 패널이어도 되고, 통신에 의해 경과 시간을 접수하는 통신 수단이어도 된다.

제어부 (47) 는, 예를 들어 소정의 연산 처리를 실행하는 CPU (Central Processing Unit), 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM (Random Access Memory), 소정의 제어 프로그램 등을 기억하는 ROM 이나 HDD (Hard Disk Drive) 등의 기억부, 및 이들의 주변 회로를 구비하여 구성되어 있다. 제어부 (47) 는, 예를 들어 기억부에 기억된 제어 프로그램을 실행함으로써, 기준 용량 측정 처리부 (471) (기준량 측정 처리부), 교정 처리부 (472), 측정 처리부 (473), 판정 기준값 설정부 (474), 및 판정부 (475) 로서 기능한다.

기준 용량 측정 처리부 (471) 는, 전환부 (44) 에 의해서 정전 용량 측정 회로 (45) 와 본체측 접속 단자 (43) 를 접속시켜, 정전 용량 측정 회로 (45) 에 의해서 기준 커패시터 (C1) 의 정전 용량을 측정시킨다.

교정 처리부 (472) 는, 측정된 기준 커패시터 (C1) 의 정전 용량에 기초하여 정전 용량 측정 회로 (45) 를 교정한다.

측정 처리부 (473) 는, 전환부 (44) 에 의해서 정전 용량 측정 회로 (45) 와 본체측 접속 단자 (42) 를 접속시켜, 정전 용량 측정 회로 (45) 에 의해서 커패시터 (Cx) 의 정전 용량을 측정시킨다.

판정 기준값 설정부 (474) 는, ROM (38) 으로부터 특성 정보를 판독하여, 키보드 (46) 에 의해서 접수된 경과 시간과, 그 특성 정보에 기초하여, 커패시터 (Cx) 의 양부를 판정하기 위한 판정 기준값을 설정한다.

판정부 (475) 는, 측정 처리부 (473) 에 의해 측정된 커패시터 (Cx) 의 정전 용량과, 판정 기준값 설정부 (474) 에 의해서 설정된 판정 기준값에 기초하여, 커패시터 (Cx) 의 양부를 판정한다. 판정부 (475) 는, 그 판정 결과를 예를 들어 도시를 생략한 표시 장치에 표시한다.

다음으로, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 검사 방법을 실행하는 기판 검사 장치 (1) 의 동작에 대해서 설명한다. 도 5 는, 기판 검사 장치 (1) 의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 먼저, 기판 (100) 의 검사를 실시하는 경우, 유저는, 기판 (100) 에 대응한 검사 지그 (3) 를 검사부 (4) 에 장착하고, 기판 (100) 의 검사점에 검사 지그 (3) 의 프로브 (Pr) 를 접촉시킨다. 이것에 의해, 검사 지그에 장착된 기준 커패시터 (C1) 의 정전 용량을, 정전 용량 측정 회로 (45) 에 의해서 측정하는 것이 가능해진다.

다음으로, 기준 용량 측정 처리부 (471) 는, 전환부 (44) 의 스위칭 소자 (SW1, SW2) 를 오프, 스위칭 소자 (SW3, SW4) 를 온하여 기준 커패시터 (C1) 를 정전 용량 측정 회로 (45) 에 접속하고, 정전 용량 측정 회로 (45) 에 의해 기준 커패시터 (C1) 의 정전 용량을 기준 측정값 Crm 으로서 측정시킨다 (단계 S1 : 기준량 측정 공정).

다음으로, 교정 처리부 (472) 는, 단계 S1 에서 측정된 기준 측정값 Crm 과, 기준 정전 용량 Cr 을 비교하고, 기준 측정값 Crm 과 기준 정전 용량 Cr 의 차를 상쇄하도록 정전 용량 측정 회로 (45) 를 교정한다 (단계 S2 : 교정 처리 공정). 교정은, 예를 들어 정전 용량 측정 회로 (45) 의 회로 정수를 조절함으로써 실시해도 되고, 정전 용량 측정 회로 (45) 의 측정값에 보정값을 가감산함으로써 실시해도 된다.

이 경우, 검사 지그 (3) 가 기준 커패시터 (C1) 를 구비하고 있기 때문에, 기판 (100) 을 검사하기 위해서 유저가 기판 (100) 에 대응한 검사 지그 (3) 를 검사부 (4) 에 장착함으로써, 정전 용량 측정 회로 (45) 에 의해 기준 커패시터 (C1) 의 정전 용량을 기준 측정값 Crm 으로서 측정하고 (단계 S1), 기준 측정값 Crm 에 기초하여 정전 용량 측정 회로 (45) 를 교정하는 것이 가능하게 된다 (단계 S2). 따라서, 정전 용량 측정 회로 (45) 를 교정하기 위해서, 교정용 기판을 장착하거나, 교정 후에 그 교정용 기판을 검사 대상인 기판 (100) 으로 바꾸거나 할 필요가 없기 때문에, 정전 용량 측정 회로 (45) 의 교정 시간을 경감시킬 수 있다.

다음으로, 측정 처리부 (473) 는, 스위칭 소자 (SW1, SW2) 를 온, 스위칭 소자 (SW3, SW4) 를 오프하여, 정전 용량 측정 회로 (45) 에 의해 커패시터 (Cx) 의 정전 용량을 측정값 Cm 으로서 측정한다 (단계 S3 : 측정 처리 공정). 정전 용량 측정 회로 (45) 로는, 공지된 정전 용량 측정 회로를 사용할 수 있고, 예를 들어 교류 전압을 인가하여, 흐른 전류로부터 정전 용량을 구하거나, 임피던스 측정 장치를 사용하거나 할 수 있다.

이 경우, 정전 용량 측정 회로 (45) 의 교정을 실시한 후에 커패시터 (Cx) 의 정전 용량을 측정할 수 있기 때문에, 커패시터 (Cx) 의 정전 용량을 고정밀도로 측정하는 것이 가능해진다.

다음으로, 판정 기준값 설정부 (474) 는, ROM (38) 으로부터 특성 정보를 판독하고 (단계 S4), 유저가 키보드 (46) 에 입력한, 기판 (100) 제조 후의 경과 시간을 취득한다 (단계 S5).

이 경우, 검사 지그 (3) 가 ROM (38) 을 구비하고 있기 때문에, 기판 (100) 을 검사하기 위해서 유저가 기판 (100) 에 대응한 검사 지그 (3) 를 검사부 (4) 에 장착하는 것만으로, 판정 기준값 설정부 (474) 가, 검사 대상인 기판 (100) 의 특성 정보를 취득하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이, 검사 대상인 기판 (100) 에 대응한 검사 지그 (3) 와, 그 기판 (100) 의 특성 정보가 기억된 ROM (38) 이 일체로 되어 있음으로써, 특성 정보가 자동적으로 검사 대상인 기판 (100) 에 대응하는 특성 정보로 전환된다. 그 결과, 기판 (100) 의 검사시에, 그 기판 (100) 의 특성 정보와는 상이한 특성 정보를 사용하는 유저의 오조작을 방지할 수 있음과 함께, 유저가, 그 기판 (100) 에 대응하는 특성 정보를 기판 검사 장치 (1) 에 설정하는 시간을 줄일 수 있다.

또, ROM (38) 은, 반드시 검사 지그 (3) 에 형성되어 있을 필요는 없고, 검사 장치 본체 (2) 에 형성되어 있어도 된다.

그리고, 판정 기준값 설정부 (474) 는, 경과 시간과 특성 정보에 기초하여, 판정 기준값을 설정한다 (단계 S6). 구체적으로는, 판정 기준값 설정부 (474) 는, 도 4 에 나타내는 특성 정보를 나타내는 LUT 를 참조하고, 경과 시간 t 에 대응하는 정전 용량값을 취득한다. 판정 기준값 설정부 (474) 는, 예를 들어, 이렇게 하여 얻어진 정전 용량값에 대하여, 허용 가능한 오차를 가감산함으로써, 커패시터 (Cx) 의 양부를 판정하기 위한 판정 기준값으로서, 커패시터 (Cx) 의 정전 용량값의 상한값과 하한값을 산출, 설정한다.

판정부 (475) 는, 단계 S3 에 있어서 측정된 측정값 Cm 이, 판정 기준값의 범위 내인지의 여부, 즉 판정 기준값의 하한값 이상, 상한값 이하의 범위 내인지의 여부를 판정한다 (단계 S7). 그리고, 측정값 Cm 이 판정 기준값의 범위 내이면 (단계 S7 에서 예), 판정부 (475) 는, 커패시터 (Cx) 는 양품이라고 판정하고 (단계 S8), 그 판정 결과를 도시를 생략한 표시부에 표시하여 처리를 종료한다. 한편, 측정값 Cm 이 판정 기준값의 범위 외이면 (단계 S7 에서 아니오), 판정부 (475) 는, 커패시터 (Cx) 는 불량이라고 판정하고 (단계 S9), 그 판정 결과를 도시를 생략한 표시부에 표시하여 처리를 종료한다.

단계 S4 ∼ S9 의 처리에 의하면, 커패시터 (Cx) 가, 제조 후의 경과 시간에 따라 정전 용량이 변화되는 경우에도, 그 경과 시간에 따른 판정 기준값이 설정되고, 그 판정 기준값에 따라 커패시터 (Cx) 의 양부가 판정되기 때문에, 커패시터 (Cx) 의 양부 판정 정밀도가 향상된다.

또한, 기판 (100) 의 검사는, 기판 (100) 이 제조되고 나서 출하될 때까지의 사이에, 복수 회 실행되는 경우가 있다. 이러한 경우, 기판 (100) 의 제조 공장의 설비 관리의 형편상, 각 회의 검사, 예를 들어 1 회째의 검사와 2 회째의 검사는, 서로 상이한 기판 검사 장치가 사용되는 경우가 있다. 이러한 경우, 종래의 기판 검사 장치에서는, 각 기판 검사 장치 사이에서, 정전 용량 측정 회로의 측정 오차에 편차가 발생할 우려가 있었다. 종래, 이와 같이, 측정 오차가 상이한 기판 검사 장치에서 커패시터 (Cx) 의 정전 용량을 측정하고, 그 양부 판정을 실시하면, 동일한 기판 (100) 의 검사를 실시한 경우에도, 각 기판 검사 장치 사이의 측정 오차 (기기 오차) 에 기인하여 상이한 판정 결과가 얻어진다는 문제가 발생할 우려가 있었다.

한편, 기판 검사 장치 (1) 에 의하면, 복수의 기판 검사 장치 (1) 를 사용하여 기판 (100) 의 검사를 복수 회 실행한 경우에도, 기판 (100) 을 검사할 때에는 반드시 기판 (100) 에 대응하는 검사 지그 (3) 가 검사부 (4) 에 장착되고, 그 검사 지그 (3) 가 구비하는 기준 커패시터 (C1) 에 기초하여 각 기판 검사 장치 (1) 의 정전 용량 측정 회로 (45) 가 교정된다. 그 결과, 각 기판 검사 장치 (1) 의 정전 용량 측정 회로 (45) 가 동일한 기준 커패시터 (C1) 를 사용하여 교정되게 된다. 그 결과, 각 기판 검사 장치 사이의 측정 오차 (기기 오차) 가 저감되기 때문에, 각 기판 검사 장치 사이의 측정 오차 (기기 오차) 에 기인하여 상이한 판정 결과가 될 우려가 저감된다.

또, 기판 검사 장치 (1) 는, 측정 처리부 (473) 에 의해 측정된 측정값 Cm 과 특성 정보에 기초하여, 기판 (100) 제조 후의 경과 시간을 추정하는 경과 시간 추정부를 추가로 구비해도 된다. 구체적으로는, 경과 시간 추정부는, 도 4 에 나타내는 특성 정보를 나타내는 LUT 를 참조하고, 측정값 Cm 에 대응하는 시간 t 를 경과 시간으로서 취득하고, 그 경과 시간을 도시를 생략한 표시 장치에 표시하는 것 등으로 알려도 된다. 이것에 의해, 유저는, 기판 (100) 제조 후의 경과 시간을 알 수 있기 때문에, 예를 들어, 제조 후 소정 시간, 예를 들어 48 시간 이상 경과한 기판 (100) 은 베이킹 처리함으로써 커패시터 (Cx) 의 정전 용량을 회복시키는 것 등의 처리를 실시하는 것이 가능해진다.

또한, ROM (38), 키보드 (46), 및 판정 기준값 설정부 (474) 를 구비하지 않고, 단계 S4 ∼ S6 을 실행하지 않고, 판정 기준값이 미리 설정되어 있어도 된다. 또, ROM (38), 키보드 (46), 판정 기준값 설정부 (474), 및 판정부 (475) 를 구비하지 않고, 단계 S4 ∼ S9 를 실행하지 않고, 기판 검사 장치 (1) 는, 기판 (100) 의 정전 용량을 측정하는 측정 장치로서 구성되어 있어도 된다.

1 : 기판 검사 장치
2 : 검사 장치 본체
3, 3U, 3D : 검사 지그
4, 4D, 4U : 검사부
5U, 5D : 검사부 이동 기구
6 : 기판 고정 장치
7 : 케이싱
31 : 지지 블록
32 : 대좌
33 : 기대
33a : 제 1 면
33b : 제 2 면
34 : 배선
35, 41 : 커넥터
36 : 접속 단자 (제 1 단자)
37, 37a, 37b, 37c : 접속 단자 (제 2 단자)
42, 42 : 본체측 접속 단자 (본체측 제 1 단자)
43, 43 : 본체측 접속 단자 (본체측 제 2 단자)
44 : 전환부
45 : 정전 용량 측정 회로 (물리량 측정부)
46 : 키보드
47 : 제어부
100 : 기판
101, 101 : 내부 배선
102, 102 : 패드 패턴 (검사점)
321 : 플레이트
322 : 연결봉
471 : 기준 용량 측정 처리부 (기준량 측정 처리부)
472 : 교정 처리부
473 : 측정 처리부
474 : 판정 기준값 설정부
475 : 판정부
C1, C2 : 기준 커패시터 (기준기)
Cm : 측정값
Cr : 기준 정전 용량
Crm : 기준 측정값
Cx : 커패시터
Pr : 프로브
SW1 ∼ SW4 : 스위칭 소자

Claims

기판의 검사를 실시하기 위한 검사 장치 본체에 대하여 착탈 가능하게 구성된 검사 지그로서,
상기 기판에 형성된 검사점에 접촉하기 위한 프로브와,
상기 프로브를 상기 검사 장치 본체에 대하여 전기적으로 접속하기 위한 제 1 단자와,
미리 설정된 전기적인 물리량을 갖는 기준기와,
상기 기준기를 상기 검사 장치 본체에 대하여 전기적으로 접속하기 위한 제 2 단자를 구비한, 검사 지그.
제 1 항에 있어서,
상기 물리량은 정전 용량이고,
상기 기준기는 기준 커패시터인, 검사 지그.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 검사 지그는, 상기 검사점으로부터 얻어지는 전기적인 물리량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부를 포함하는, 검사 지그.
제 2 항에 있어서,
상기 기판은, 커패시터를 구비하고,
상기 검사점은, 상기 커패시터에 접속되고,
상기 검사 지그는,
상기 커패시터의, 정전 용량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부를 포함하는, 검사 지그.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 검사 지그와, 상기 검사 장치 본체를 구비하고,
상기 검사 장치 본체는,
상기 제 1 단자와 접속되는 본체측 제 1 단자와,
상기 제 2 단자와 접속되는 본체측 제 2 단자와,
소정의 물리량을 측정하는 물리량 측정부와,
상기 물리량 측정부와, 상기 본체측 제 1 단자 및 상기 본체측 제 2 단자의 접속 관계를 전환하는 전환부와,
상기 전환부에 의해서 상기 물리량 측정부와 상기 본체측 제 2 단자를 접속시켜, 상기 물리량 측정부에 의해서 상기 기준기의 물리량을 측정시키는 기준량 측정 처리부와,
상기 측정된 상기 기준기의 물리량에 기초하여 상기 물리량 측정부를 교정하는 교정 처리부와,
상기 전환부에 의해서 상기 물리량 측정부와 상기 본체측 제 1 단자를 접속시켜, 상기 물리량 측정부에 의해서 상기 검사점의 물리량을 측정시키는 측정 처리부를 구비하는, 기판 검사 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 검사점으로부터 얻어지는 전기적인 물리량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부와,
상기 기판에 관한 상기 경과 시간의 입력을 접수하는 경과 시간 접수부와,
상기 경과 시간 접수부에 의해서 접수된 경과 시간과 상기 특성 정보에 기초하여, 상기 기판의 양부를 판정하기 위한 판정 기준값을 설정하는 판정 기준값 설정부와,
상기 측정 처리부에 의해 측정된 상기 물리량과 상기 판정 기준값에 기초하여, 상기 기판의 양부를 판정하는 판정부를 추가로 구비하는, 기판 검사 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 검사점으로부터 얻어지는 전기적인 물리량과 경과 시간의 관계를 나타내는 특성 정보를 미리 기억하는 기억부와,
상기 측정 처리부에 의해 측정된 상기 물리량과 상기 특성 정보에 기초하여, 상기 기판 제조 후의 경과 시간을 추정하는 경과 시간 추정부를 추가로 구비하는, 기판 검사 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 기억부는, 상기 검사 지그에 형성되어 있는, 기판 검사 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 검사 지그를 사용하여 기판의 검사를 실시하는 기판 검사 방법으로서,
소정의 물리량을 측정하는 물리량 측정부에 의해서 상기 기준기의 물리량을 측정하는 기준량 측정 공정과,
상기 측정된 상기 기준기의 물리량에 기초하여 상기 물리량 측정부를 교정하는 교정 처리 공정과,
상기 물리량 측정부에 의해서 상기 검사점의 물리량을 측정시키는 측정 처리 공정을 포함하는, 기판 검사 방법.