KR20200103686A

KR20200103686A - 검사 장치 및 검사 방법

Info

Publication number: KR20200103686A
Application number: KR1020207018399A
Authority: KR
Inventors: 고지 이와미; 요이치 기시다
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-09-02
Also published as: CN111527371A; WO2019130952A1; JP7160051B6; JPWO2019130952A1; JP7160051B2; KR102619950B1; CN111527371B

Abstract

검사 장치(1)에 있어서, 제1 측거 센서(11)로 계측한 기판(100)의 상면(101)까지의 거리인 제1 기판 거리 Db1과, 제1 측거 센서(11)로 계측한 제2 지그(32)의 검사면(32P)까지의 거리인 제2 지그 거리 Dj2에 기초하여, 제2 지그(32)와 상면(101) 사이의 거리인 제2 거리 D2를 산출하고, 제2 측거 센서(12)로 계측한 하면(102)까지의 거리인 제2 기판 거리 Db2와, 제2 측거 센서(12)로 계측한 제1 지그(31)의 검사면(31P)까지의 거리인 제1 지그 거리 Dj1에 기초하여, 제1 지그(31)와 하면(102) 사이의 거리인 제1 거리 D1을 산출하고, 제1 거리 D1 및 제2 거리 D2에 기초하여, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)의, 기판(100)에 대한 변위량을 설정한다.

Description

검사 장치 및 검사 방법

본 발명은 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이며, 상세하게는 박판 형상의 피검사 기판을 검사 지그로 양면측으로부터 집어 도통 검사를 행하는 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

종래, 피검사 기판인 프린트 기판에 형성된 배선 패턴에 검사 지그의 프로브를 접촉시켜 배선 패턴을 도통 검사하는 검사 장치가 알려져 있다. 이들 검사 장치에 있어서는, 상측의 검사 지그와 하측의 검사 지그 사이에 피검사 기판을 배치하고, 각각의 검사 지그로 피검사 기판을 집음으로써 프로브를 피검사 기판에 맞닿게 하고 있다(예를 들어 특허문헌 1을 참조).

상기와 같은 검사 장치에 있어서, 각 검사 지그를 피검사 기판에 근접시킬 때의 변위량(거리)의 설정 시에는, 피검사 기판의 높이 위치에 관한 데이터를 검사 장치에 입력하고, 당해 데이터와, 미리 설정되어 있는 각 검사 지그의 높이 위치 데이터에 기초하여 각 검사 지그의 변위량을 설정한다. 그리고 각 검사 지그가 피검사 기판에 맞닿았을 때 받는 반력을 피드백함으로써, 검사 장치가 각 검사 지그의 변위량을 제어하고 있었다.

일본 특허 공개 제2000-55971호 공보

상기와 같이 구성된 검사 장치에 있어서는, 피검사 기판의 종류별로 피검사 기판의 고정 높이나 검사 지그의 크기도 다르다. 이 때문에, 피검사 기판의 종류를 변경하여 검사를 행할 때, 검사 정밀도에 변동이 발생할 가능성이 생기고 있었다.

본 발명은 이상과 같이 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 피검사 기판의 종류를 변경하여 검사를 행하는 경우에도 높은 검사 정밀도를 확보할 수 있는 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 이하에 구성하는 검사 장치 및 검사 방법을 제공한다.

본 발명의 일례에 따른 검사 장치는, 제1 면과 제2 면을 구비한 박판 형상의 검사 대상물인 피검사 기판을, 상기 제1 면측으로부터 근접하는 제1 지그와, 상기 제2 면측으로부터 근접하는 제2 지그로 집어 도통 검사를 행하는 검사 장치이며, 상기 제1 지그와 일체적으로 상기 제2 지그측을 향하여 고정되는 제1 측거 센서와, 상기 제2 지그와 일체적으로 상기 제1 지그측을 향하여 고정되는 제2 측거 센서와, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제1 면까지의 거리인 제1 기판 거리와, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제2 지그까지의 거리인 제2 지그 거리에 기초하여, 상기 제2 지그와 상기 제1 면 사이의 거리인 제2 거리를 산출하는 제2 거리 산출부와, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제2 면까지의 거리인 제2 기판 거리와, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제1 지그까지의 거리인 제1 지그 거리에 기초하여, 상기 제1 지그와 상기 제2 면 사이의 거리인 제1 거리를 산출하는 제1 거리 산출부와, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는 변위량 설정부를 구비하는 것이다.

또한 본 발명의 일례에 따른 검사 방법은, 제1 면과 제2 면을 구비한 박판 형상의 검사 대상물인 피검사 기판을, 상기 제1 면측으로부터 근접하는 제1 지그와, 상기 제2 면측으로부터 근접하는 제2 지그로 집어 도통 검사를 하는 검사 장치에서 행하는 검사 방법이며, 상기 검사 장치는, 상기 제1 지그와 일체적으로 상기 제2 지그측을 향하여 고정되는 제1 측거 센서와, 상기 제2 지그와 일체적으로 상기 제1 지그측을 향하여 고정되는 제2 측거 센서를 구비하고, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제1 면까지의 거리인 제1 기판 거리와, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제2 지그까지의 거리인 제2 지그 거리에 기초하여, 상기 제2 지그와 상기 제1 면 사이의 거리인 제2 거리를 산출하는 제2 거리 산출 공정과, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제2 면까지의 거리인 제2 기판 거리와, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제1 지그까지의 거리인 제1 지그 거리에 기초하여, 상기 제1 지그와 상기 제2 면 사이의 거리인 제1 거리를 산출하는 제1 거리 산출 공정과, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는 변위량 설정 공정을 구비하는 것이다.

도 1은 일 실시 형태에 따른 검사 장치에 있어서 피검사 기판까지의 거리를 계측하고 있는 상태를 도시하는 개략도.
도 2는 피검사 기판을 도시하는 평면도.
도 3은 검사 장치에 있어서 대향하는 지그까지의 거리를 계측하고 있는 상태를 도시하는 개략도.
도 4는 검사 장치에 있어서 워크의 지지면까지의 거리를 계측하고 있는 상태를 도시하는 개략도.
도 5는 검사 장치에 있어서 지그로부터 피검사 기판까지의 거리를 나타내는 개략도.
도 6은 검사 장치에 있어서 지그의 변위량을 나타내는 개략도.
도 7은 지그를 반전시킨 상태의 검사 장치를 도시하는 개략도.

<검사 장치(1)>

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 검사 장치(1)의 전체 구성에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1에 도시하는 검사 장치(1)는, 박판 형상의 검사 대상물인 피검사 기판(이하, 간단히 「기판」이라 기재함)(100)에 형성된 배선 패턴을 검사하기 위한 장치이다. 기판(100)은, 제1 면인 상면(101)과, 제2 면인 하면(102)을 구비하고 있으며, 상면(101)과 하면(102)의 각각에 배선 패턴이 형성되어 있다. 도 1에 있어서는, 검사 장치(1)의 지면 좌우 방향을 X축 방향, 지면 깊이 방향을 Y축 방향, 지면 상하 방향을 Z축 방향으로 하여 방향을 나타내고 있다.

기판(100)은, 예를 들어 플렉시블 기판, 유리 에폭시 등의 강성 기판, 액정 디스플레이나 플라스마 디스플레이용의 전극판, 및 반도체 패키지용의 패키지 기판이나 필름 캐리어 등 다양한 기판이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서의 기판(100)은, 장래 분리될 복수의 단위 기판의 집합체인 조 기판으로서 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(100)에 있어서 각각의 단위 기판을 형성하는 영역을 「제1 단위 영역 Rf·제2 단위 영역 Rr」이라 기재한다. 기판(100)에 있어서는, 1쌍의 제1 단위 영역 Rf 및 제2 단위 영역 Rr이 복수 쌍 형성되어 있다. 또한 제2 단위 영역 Rr은, 인접하여 대응하는 제1 단위 영역 Rf에 대하여 평면으로 보아 (Z축 둘레로)180도 반전되어 점대칭으로 배치되어 있다. 여기에서, 검사 장치(1)의 검사 대상물로서는, 조 기판이 아닌 기판을 이용하는 것도 가능하다.

기판(100)에 있어서, 각각의 제1·제2 단위 영역 Rf·Rr에는 동일한 배선 패턴이 형성되어 있다. 또한 각각의 제1·제2 단위 영역 Rf·Rr에는, 배선 패턴의 도통, 단선, 단락 등을 검사하기 위한 검사점이 설정되어 있으며, 검사점으로서 배선 패턴의 소정 개소, 패드, 랜드, 전극 등이 적당히 설정되어 있다.

도 1에 도시하는 검사 장치(1)는, 검사 장치 본체(2)와, 검사 지그인 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)를 구비하고 있다. 제1 지그(31)와 제2 지그(32)는 서로 대향하는 위치에 마련된다. 즉, 검사 장치 본체(2)는, 검사 장치(1)로부터 제1·제2 지그(31·32)를 떼어낸 부분에 상당하고 있다. 각각의 제1·제2 지그(31·32)의 선단부에는, 도시하지 않은 프로브를 갖고 평면으로 보아 직사각 형상으로 형성된 검사면(31P·32P)이 구비되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 지그(31)는 기판(100)의 상방으로부터 상면(101)에 근접하고, 제2 지그(32)는 기판(100)의 하방으로부터 하면(102)에 근접하도록 구성되어 있다.

검사 장치 본체(2)는, 검사부(4U·4D), 검사 지그 구동 기구(5U·5D), 기판 고정 장치(6), 검사부 구동 기구(7U·7D), 제어부(9), 및 이들 각 부를 수용하는 하우징(8)을 주로 구비하고 있다. 기판 고정 장치(6)는, 검사 대상인 기판(100)을 소정의 위치에 고정하도록 구성되어 있다. 기판 고정 장치(6)는, 하우징(8)에 지지되는 워크 지지부(61)와, 워크 지지부(61)에 대하여 회동 가능하게 하는 클램프부(62)를 구비한다. 도 1에 도시한 바와 같이 기판 고정 장치(6)는, 워크 지지부(61)의 상면에 형성된 워크 지지면(6c)(도 3을 참조)에 기판(100)이 적재된 상태에서 워크 지지부(61)와 클램프부(62)로 기판(100)을 끼움 지지함으로써 기판(100)을 고정한다. 본 실시 형태에 있어서, 기판(100)은 평면으로 보아 직사각 형상으로 형성되어 있으며, 기판 고정 장치(6)는, 기판(100)의 4개소의 피클램프부(100c)(도 2을 참조)를 끼움 지지함으로써 기판(100)을 고정하고 있다.

제어부(9)는, 예를 들어 프로브에 검사용의 전류나 전압을 공급하는 전원 회로, 프로브에서 검출된 전압 또는 전류 신호를 검출하는 검출 회로, 및 마이크로컴퓨터 등을 이용하여 구성되어 있으며, 소정의 제어 프로그램을 실행함으로써 검사 장치(1)의 각 부의 동작을 제어하고 기판(100)의 검사를 실행한다. 제어부(9)는 프로브를 통하여, 예를 들어 각 검사점에 전압 또는 전류를 공급하여, 프로브에 의하여 각 검사점으로부터 검출된 전압 신호 또는 전류 신호를 검출하고, 이들 검출값이나, 검출값으로부터 산출된 저항값 등을, 미리 기억된 기준값과 비교함으로써 기판(100)의 도통 검사를 행한다. 제어부(9)는, 도 1에 도시한 바와 같이 초기 설정부(90), 제1 거리 산출부(91), 제2 거리 산출부(92) 및 변위량 설정부(93)를 구비한다. 제어부(9)를 구성하는 각 부는, 후술하는 검사 방법으로 행하는 각 공정에 대응하는 연산을 실행한다.

검사부(4U)는, 기판 고정 장치(6)에 고정된 기판(100)의 상방에 위치하며, 제1 지그(31)가 조립 장착된다. 검사부(4D)는, 기판 고정 장치(6)에 고정된 기판(100)의 하방에 위치하며, 제2 지그(32)가 조립 장착된다. 검사부 구동 기구(7U)는, 검사부(4U)를 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시키는 이동 기구이다. 검사부 구동 기구(7D)는, 검사부(4D)를 X축 방향과 Y축 방향으로 이동시키는 이동 기구이다. 검사부 구동 기구(7U·7D)는, 제어부(9)로부터의 제어 신호에 따라 검사부(4U·4D)를 X-Y 평면 상의 임의의 위치로 이동 가능하게 되어 있다. 이하, 검사부 구동 기구(7U·7D)를 총칭하여 검사부 구동 기구(7)라 칭한다.

검사부(4U)와 검사부(4D)는, 상하 반전되어 있는 것 이외에는 마찬가지로 구성되어 있으므로, 이하, 검사부(4U·4D)를 총칭하여 검사부(4)라 칭하고, 검사 지그 구동 기구(5U·5D)를 총칭하여 검사 지그 구동 기구(5)라 칭하고, 제1·제2 지그(31·32)를 총칭하여 검사 지그(3)라 칭하며, 이하, 총칭에 의하여 검사부(4U·4D)의 각 부의 구성에 대하여 일괄하여 설명한다.

검사 지그 구동 기구(5)는, 검사 장치 본체(2)에 대하여 X축 방향으로 검사 지그(3)를 이동시키는 X 지그 구동부(5X)와, X 지그 구동부(5X)에 연결되어 검사 지그(3)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y 지그 구동부(5Y)와, Y 지그 구동부(5Y)에 연결되어 검사 지그(3)를 Z축 둘레로 회전 이동시키는 θ 지그 구동부(5θ)와, θ 지그 구동부(5θ)에 연결되어 검사 지그(3)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z 지그 구동부(5Z)로 구성되어 있다.

이것에 의하여 검사 지그 구동 기구(5)는, 제어부(9)로부터의 제어 신호에 따라, 검사 지그(3)를 기판(100)에 대하여 상대적으로 위치 결정하거나, 검사 지그(3)를 상하 방향(Z축 방향)으로 승강시켜, 검사 지그(3)에 장착되어 프로브를, 기판(100)에 형성된 배선 패턴 상의 검사점에 대하여 접촉시키거나 이격시키거나 할 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 검사 장치(1)에 있어서는, 검사 지그 구동 기구(5)를 구동시킴으로써 제1 지그(31)를 기판(100)의 상방으로부터 상면(101)에 근접시키고, 제2 지그(32)를 기판(100)의 하방으로부터 하면(102)에 근접시킨다. 그리고 제1 지그(31)와 제2 지그(32)로 기판(100)을 집어 제1 지그(31)의 검사면(31P)을 상면(101)에 맞닿게 하고 제2 지그(32)의 검사면(32P)을 하면(102)에 맞닿게 한 상태에서 도통 검사를 행한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1·제2 지그(31·32)에 의한 도통 검사는 기판(100)의 단위 영역별로 행해진다. 또한 본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)에 있어서는, 제1 지그(31)와 제2 지그(32)를 기판(100)에 접촉시켜 검사를 행하는 구성으로 하고 있지만, 각 지그를 기판에 접촉시키지 않고 비접촉으로 검사를 행하는 구성으로 하는 것도 가능하다.

본 실시 형태에 따른 기판(100)에 있어서는, 대응하는 단위 영역 Rf와 단위 영역 Rr을 평면으로 보아 (Z축 둘레로)180도 반전시켜 점대칭으로 배치하고 있다. 검사 장치(1)에서 이와 같은 기판(100)을 검사하는 경우, 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이 제1·제2 지그(31·32)를 이용하여 통상의 자세로 단위 영역 Rf의 검사(제1 검사)를 한 후에, 도 7에 도시한 바와 같이 제1·제2 지그(31·32)를 평면으로 보아 180도 회전시켜 단위 영역 Rr의 검사(제2 검사)를 행한다.

도 1에 도시한 바와 같이 제1 지그(31)에는, 제2 지그(32)측인 하방을 향하여 제1 측거 센서(11)가 고정되어 있다. 또한 제2 지그(32)에는, 제1 지그(31)측인 상방을 향하여 제2 측거 센서(12)가 고정되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 측거 센서(11) 및 제2 측거 센서(12)로는 적외선 센서 등의 광학식 센서가 채용되어 있다.

본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이 제1 측거 센서(11)는 제1 지그(31)의 좌측방에 배치되고 제2 측거 센서(12)는 제2 지그(32)의 우측방에 배치되어 있다. 즉, 제1 지그(31) 및 제1 측거 센서(11)와, 제2 지그(32) 및 제2 측거 센서(12)는, 정면으로 보아 (Y축 둘레로) 서로 180도 반전시킨 위치 관계로 되도록 마련되어 있다.

<검사 방법(제1 실시예)>

다음에, 본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)를 이용한 검사 방법 중, 제1 실시예에 대하여 설명한다. 검사 장치(1)에 있어서는, 기판(100)의 종류를 변경할 때, 제1·제2 지그(31·32)로부터 기판(100)(상세하게는 상면(101) 및 하면(102))까지의 거리인, 제1·제2 지그(31·32)의 변위량의 설정이 행해진다. 이하, 제1·제2 지그(31·32)의 변위량을 설정하는 방법에 대하여 설명한다.

검사 장치(1)에 있어서, 기판(100)의 종류를 변경하는 경우, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)도 기판(100)의 종류에 대응하여 변경된다. 이때, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 측거 센서(11)에 의하여, 제2 지그(32)의 검사면(32P)까지의 거리인 제2 지그 거리 Dj2를 미리 계측해 둔다. 또한 제2 측거 센서(12)에 의하여, 제1 지그(31)의 검사면(31P)까지의 거리인 제1 지그 거리 Dj1을 미리 계측해 둔다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 지그 거리 Dj1 및 제2 지그 거리 Dj2의 계측 시에는, 각각의 검사면(31P·32P)에 있어서의 4코너까지의 거리의 평균값을 산출하고 있다. 이것에 의하여, 검사 장치(1)에 있어서의 제1 지그 거리 Dj1 및 제2 지그 거리 Dj2의 계측 정밀도를 향상시키고 있다.

본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 지그(31) 및 제1 측거 센서(11)와, 제2 지그(32) 및 제2 측거 센서(12)는, 정면으로 보아(제1 지그(31)와 제2 지그(32)를 잇는 직선과 직교하는 방향으로 보아) 서로 180도 반전시킨 위치 관계로 되도록 마련되어 있다. 이 때문에, 제1 측거 센서(11)와 제2 측거 센서(12)에 의하여 제1 지그 거리 Dj1 및 제2 지그 거리 Dj2의 계측을 동시에 행할 수 있어서, 검사 장치(1)에 있어서의 검사 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 측거 센서(11)에 의하여 워크 지지부(61)의 워크 지지면(6c)까지의 거리를 계측함으로써, 제1 측거 센서(11)와 기판(100)의 하면(102) 사이의 거리인 클램프 거리 Dc를 미리 산출해 둔다. 본 실시 형태에 있어서, 클램프 거리 Dc의 산출은, 4개의 워크 지지면(6c)의 높이의 위치 관계에 기초하여 각각의 제1·제2 단위 영역 Rf·Rr별로 행해진다. 구체적으로는, X 방향으로 인접하는 2개의 워크 지지면(6c·6c)을 이은 직선 상에서, 당해 단위 영역의 X 좌표에 위치하는 2점의 높이를 각각 산출한다. 그 후, 이 2점을 이은 직선 상에서, 당해 단위 영역의 Y 좌표에 위치하는 점의 높이를 산출함으로써, 당해 단위 영역에 있어서의 클램프 거리 Dc를 산출한다.

본 실시예와 같이, 제1·제2 지그(31·32)를 반전시킨 제2 검사를 행할 필요가 있는 기판(100)을 검사 대상으로 하는 경우, 제1 검사를 위하여, 통상의 자세에 있어서의 제1·제2 지그(31·32)까지의 거리인 제1 지그 거리 Dj1 및 제2 지그 거리 Dj2를 계측하고, 제2 검사를 위하여, 제1·제2 지그(31·32)를 평면으로 보아 180도 회전시킨 상태에서의 제1 지그 거리 Dj1 및 제2 지그 거리 Dj2도 계측한다. 이것에 의하여, 검사 장치(1)에 있어서 제1·제2 지그(31·32)를 반전시켜 검사를 행하는 경우의 검사 정밀도를 향상시키는 것을 가능하게 하고 있다.

또한, 검사 장치(1)에 있어서 기판(100)의 도통 검사를 개시할 때, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 측거 센서(11)에 의하여, 기판(100)의 상면(101)까지의 거리인 제1 기판 거리 Db1을 계측한다. 또한 제2 측거 센서(12)에 의하여, 기판(100)의 하면(102)까지의 거리인 제2 기판 거리 Db2를 계측한다. 제1 기판 거리 Db1 및 제2 기판 거리 Db2의 계측 시에는, 기판(100)에 있어서의 각각의 제1·제2 단위 영역 Rf·Rr별로 계측된다.

그리고 제2 거리 산출부(92)가 제1 기판 거리 Db1과 제2 지그 거리 Dj2에 기초하여, 제2 지그(32)의 검사면(32P)과 상면(101) 사이의 거리인 제2 거리 D2를 산출한다(제2 거리 산출 공정). 구체적으로는, 제1 기판 거리 Db1과 제2 지그 거리 Dj2의 차분에 의하여, 제2 지그(32)의 검사면(32P)과 상면(101) 사이의 거리인 제2 거리 D2를 산출하는 것이다(도 5을 참조).

또한 제1 거리 산출부(91)가 제2 기판 거리 Db2와 제1 지그 거리 Dj1에 기초하여, 제1 지그(31)의 검사면(31P)과 하면(102) 사이의 거리인 제1 거리 D1을 산출한다(제1 거리 산출 공정). 구체적으로는, 제2 기판 거리 Db2와 제1 지그 거리 Dj1의 차분에 의하여, 제1 지그(31)의 검사면(31P)과 하면(102) 사이의 거리인 제1 거리 D1을 산출하는 것이다(도 5을 참조).

또한, 변위량 설정부(93)가 제1 거리 D1 및 제2 거리 D2에 기초하여, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)의 기판(100)에 대한 변위량인 제1 변위량 M1 및 제2 변위량 M2(도 6을 참조)를 설정한다(변위량 설정 공정). 구체적으로는, 제1 기판 거리 Db1과 클램프 거리 Dc의 차분에 의하여, 제1·제2 단위 영역 Rf·Rr별로 기판 두께 Tb를 산출한다. 그리고 제1 거리 D1과 기판 두께 Tb의 차분에 의하여, 기판(100)에 대한 제1 지그(31)의 변위량인 제1 변위량 M1을 산출하는 것이다. 또한 제2 거리 D2와 기판 두께 Tb의 차분에 의하여, 기판(100)에 대한 제2 지그(32)의 변위량인 제2 변위량 M2를 산출하는 것이다. 또한 제2 지그 거리 Dj2와 클램프 거리 Dc의 차분에 의하여 제2 변위량 M2를 산출하는 것도 가능하다. 또한 기판 두께 Tb로서, 제1 기판 거리 Db1과 클램프 거리 Dc로부터 산출한 값이 아니라 기판(100)의 두께의 설계값을 채용하는 것도 가능하다.

본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)에 있어서는, 기판(100)의 종류를 변경할 때, 실제의 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)의 기판(100)에 대한 위치 관계에 기초하여 제1 변위량 M1 및 제2 변위량 M2를 설정하고 있다. 이 때문에, 기판(100)의 고정 높이나 검사 지그의 크기가 바뀐 경우에도, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)와 기판(100) 사이의 실제의 거리에 대응하여 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)를 변위시킬 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)에 따르면, 기판(100) 종류를 변경하여 검사를 행하는 경우에도 높은 검사 정밀도를 확보하는 것이 가능해지는 것이다.

<검사 방법(제2 실시예)>

다음에, 본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)를 이용한 검사 방법 중, 제2 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에 있어서의 검사 방법에 있어서는, 상기 제1 실시예에 따른 검사 방법과 다른 부분을 중심으로 설명한다.

본 실시예에 있어서는, 제1·제2 지그(31·32)의 변위량의 설정 전에, 초기 설정부(90)가 기판(100)의 높이 위치 데이터와 제1·제2 지그(31·32)의 높이 위치 데이터에 기초하여, 기판(100)에 대한 제1 지그(31)의 초기 변위량 Md1, 및·기판(100)에 대한의 제2 지그(32)의 초기 변위량 Md2를 설정한다(초기 설정 공정).

구체적으로는, 검사부(4D)에, 제2 지그(32)와 동일한 높이 위치로 되도록 프리셋 게이지를 설치한다. 그리고 기판 고정 장치(6)에 기판(100)을 고정한 상태에서 검사부(4D)를 정의 Z 방향으로 변위시켜, 프리셋 게이지의 상면이 하면(102)에 맞닿기까지의 검사부(4D)의 변위량을 측정하고, 이 변위량을 초기 변위량 Md2로서 설정하는 것이다. 또한 초기 변위량 Md2의 설정 시에는, 하면(102)까지의 변위량이 아니라 워크 지지부(61)의 하면까지의 변위량에 워크 지지부(61)의 두께를 더한 것을 초기 변위량 Md2로 하는 것도 가능하다.

또한, 검사부(4U)에, 제1 지그(31)와 동일한 높이 위치로 되도록 기준 지그를 설치한다. 그리고 검사부(4D)에 설치한 프리셋 게이지의 상면이 하면(102)과 동일한 높이로 되도록 검사부(4D)를 변위시킨 상태에서 검사부(4U)를 부의 Z 방향으로 변위시켜, 기준 지그의 하면이 프리셋 게이지의 상면에 맞닿기까지의 검사부(4U)의 변위량을 측정한다. 또한, 이 변위량으로부터 기판(100)의 두께(설계값)를 뺀 값을 초기 변위량 Md1로서 설정하는 것이다.

또한 초기 변위량 Md1·Md2의 설정에 관해서는, 상기와 다른 방법을 채용하는 것도 가능하다. 예를 들어 검사부(4U) 및 검사부(4D)에, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)와 동일한 높이 위치로 되도록 각각 기준 지그를 설치하고, 기판(100)과의 거리를 블록 게이지로 측정한 값을 초기 변위량 Md1·Md2로 하는 것도 가능하다. 또한 기준 지그를 마찬가지로 설치하고, 기판(100)과의 거리를 2점 간 거리 게이지로 측정한 값을 초기 변위량 Md1·Md2로 하는 것도 가능하다.

다음에, 상기 실시예와 마찬가지로, 제2 거리 산출부(92)가 제1 기판 거리 Db1과 제2 지그 거리 Dj2에 기초하여, 제2 지그(32)의 검사면(32P)과 상면(101) 사이의 거리인 제2 거리 D2를 산출한다(제2 거리 산출 공정). 또한 제1 거리 산출부(91)가 제2 기판 거리 Db2와 제1 지그 거리 Dj1에 기초하여, 제1 지그(31)의 검사면(31P)과 하면(102) 사이의 거리인 제1 거리 D1을 산출한다(제1 거리 산출 공정).

그리고 본 실시예에 있어서는, 변위량 설정부(93)가, 초기 설정부(90)에서 설정된 초기 변위량 Md1·Md2와, 제1 거리 D1 및 제2 거리 D2에 기초하여, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)의 기판(100)에 대한 변위량인 제1 변위량 M1 및 제2 변위량 M2를 설정한다(변위량 설정 공정). 구체적으로는, 초기 변위량 Md1과, 제1 거리 D1과 기판 두께 Tb의 차분을 비교하여, 그 괴리량에 따라, 기판(100)에 대한 제1 지그(31)의 변위량인 제1 변위량 M1을 설정하는 것이다. 또한 초기 변위량 Md2와, 제2 거리 D2와 기판 두께 Tb의 차분을 비교하여, 그 괴리량에 따라, 기판(100)에 대한 제2 지그(32)의 변위량인 제2 변위량 M2를 설정하는 것이다.

본 실시예에 따른 검사 방법에 있어서는, 기판(100)의 종류를 변경할 때, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)를 기판(100)에 근접시키기 위하여 설정한 초기 변위량 Md1·Md2를, 제1 지그(31) 및 제2 지그(32)와 기판(100) 사이의 실제의 거리에 기초하여 조정할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 검사 방법에 따르면, 기판(100) 종류를 변경하여 검사를 행하는 경우에도 높은 검사 정밀도를 확보하는 것이 가능해지는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 일례에 따른 검사 장치는, 제1 면과 제2 면을 구비한 박판 형상의 검사 대상물인 피검사 기판을, 상기 제1 면측으로부터 근접하는 제1 지그와, 상기 제2 면측으로부터 근접하는 제2 지그로 집어 도통 검사를 행하는 검사 장치이며, 상기 제1 지그와 일체적으로 상기 제2 지그측을 향하여 고정되는 제1 측거 센서와, 상기 제2 지그와 일체적으로 상기 제1 지그측을 향하여 고정되는 제2 측거 센서와, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제1 면까지의 거리인 제1 기판 거리와, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제2 지그까지의 거리인 제2 지그 거리에 기초하여, 상기 제2 지그와 상기 제1 면 사이의 거리인 제2 거리를 산출하는 제2 거리 산출부와, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제2 면까지의 거리인 제2 기판 거리와, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제1 지그까지의 거리인 제1 지그 거리에 기초하여, 상기 제1 지그와 상기 제2 면 사이의 거리인 제1 거리를 산출하는 제1 거리 산출부와, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는 변위량 설정부를 구비하는 것이다.

이 구성에 따르면, 검사 지그와 피검사 기판 사이의 실제의 거리에 기초하여, 각 검사 지그를 피검사 기판에 근접시킬 때의 변위량을 설정할 수 있기 때문에, 높은 검사 정밀도를 확보하는 것이 가능해진다.

또한 상기 피검사 기판의 높이 위치 데이터와, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의 높이 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 초기 변위량을 설정하는 초기 설정부를 구비하고, 상기 변위량 설정부는, 상기 초기 변위량과, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는 것이다.

이 구성에 따르면, 각 검사 지그를 피검사 기판에 근접시키기 위하여 설정한 초기 변위량을, 검사 지그와 피검사 기판 사이의 실제의 거리에 기초하여 조정할 수 있기 때문에, 높은 검사 정밀도를 확보하는 것이 가능해진다.

또한 상기 제2 거리 산출부는, 상기 제1 기판 거리와 상기 제2 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제2 거리를 산출하고, 상기 제1 거리 산출부는, 상기 제2 기판 거리와 상기 제1 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제1 거리를 산출하는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의 선단부에는 각각, 평면으로 보아 직사각 형상으로 형성된 검사면이 구비되고, 상기 제2 거리 산출부는, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제2 지그의 검사면에 있어서의 4코너까지의 거리의 평균값으로 상기 제2 지그 거리를 산출하고, 상기 제1 거리 산출부는, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제1 지그의 검사면에 있어서의 4코너까지의 거리의 평균값으로 상기 제1 지그 거리를 산출하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 제1 지그 거리 및 제2 지그 거리의 계측 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 상기 피검사 기판에는, 1쌍의 제1 단위 영역 및 제2 단위 영역이 복수 쌍 형성되고, 상기 제2 단위 영역은, 대응하는 상기 제1 단위 영역에 대하여 평면으로 보아 180도 반전되어 점대칭으로 배치되고, 상기 제1 지그와 상기 제2 지그가 통상의 자세로 집어 상기 제1 단위 영역을 도통 검사하는 제1 검사와, 상기 제1 지그와 상기 제2 지그를 평면으로 보아 180도 반전시킨 자세로 집어 상기 제2 단위 영역을 도통 검사하는 제2 검사를 행하는 검사 장치이며, 상기 제2 거리 산출부는 상기 제1 검사 시에는, 상기 통상의 자세의 상기 제2 지그까지의 거리를 계측한 상기 제2 지그 거리에 기초하여 상기 제2 거리를 산출하고, 상기 제2 검사 시에는, 상기 반전시킨 자세의 상기 제2 지그까지의 거리를 계측한 상기 제2 지그 거리에 기초하여 상기 제2 거리를 산출하고, 상기 제1 거리 산출부는 상기 제1 검사 시에는, 상기 통상의 자세의 상기 제1 지그까지의 거리를 계측한 상기 제1 지그 거리에 기초하여 상기 제1 거리를 산출하고, 상기 제2 검사 시에는, 상기 반전시킨 자세의 상기 제1 지그까지의 거리를 계측한 상기 제1 지그 거리에 기초하여 상기 제1 거리를 산출하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 검사 장치에 있어서 지그를 반전시켜 검사를 행하는 경우의 검사 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 상기 제1 지그 및 상기 제1 측거 센서와, 상기 제2 지그 및 상기 제2 측거 센서는, 상기 제1 지그와 상기 제2 지그를 잇는 직선과 직교하는 방향으로 보아 서로 180도 반전시킨 위치에 마련되고, 상기 제1 측거 센서와 상기 제2 측거 센서에 의하여 상기 제1 지그 거리 및 상기 제2 지그 거리의 계측을 동시에 행하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 검사 장치에 있어서의 검사 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 상기 피검사 기판의 높이 위치 데이터와, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의 높이 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 초기 변위량을 설정하는 초기 설정 공정을 구비하고, 상기 변위량 설정 공정에 있어서, 상기 초기 변위량과, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는 것이다.

이 구성에 따르면, 각 검사 지그를 피검사 기판에 근접시킬 때 설정한 초기 변위량을, 검사 지그와 피검사 기판 사이의 실제의 거리에 기초하여 조정할 수 있기 때문에, 높은 검사 정밀도를 확보하는 것이 가능해진다.

또한 상기 제2 거리 산출 공정에서는, 상기 제1 기판 거리와 상기 제2 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제2 거리를 산출하고, 상기 제1 거리 산출 공정에서는, 상기 제2 기판 거리와 상기 제1 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제1 거리를 산출하는 것이 바람직하다.

이와 같은 검사 장치 및 검사 방법에 따르면, 검사 지그와 피검사 기판 사이의 실제의 거리에 기초하여, 각 검사 지그를 피검사 기판에 근접시킬 때의 변위량을 설정할 수 있기 때문에, 높은 검사 정밀도를 확보하는 것이 가능해진다.

이 출원은, 2017년 12월 28일에 출원된 일본 특허 출원 제2017-253918호를 기초로 하는 것이며, 그 내용은 본원에 포함되는 것이다. 또한 발명을 실시하기 위한 형태의 항에 있어서 이루어진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 밝히는 것이지, 본 발명은 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의로 해석되어야 할 것은 아니다.

1: 검사 장치
2: 검사 장치 본체
3: 검사 지그
4: 검사부
4U: 검사부
4D: 검사부
5: 검사 지그 구동 기구
5U: 검사 지그 구동 기구
5D: 검사 지그 구동 기구
5X: X 지그 구동부
5Y: Y 지그 구동부
5θ: θ 지그 구동부
5Z: Z 지그 구동부
6: 기판 고정 장치
6c: 워크 지지면
7: 검사부 구동 기구
7U: 검사부 구동 기구
7D: 검사부 구동 기구
8: 하우징
9: 제어부
11: 제1 측거 센서
12: 제2 측거 센서
31: 제1 지그
31P: 검사면
32: 제2 지그
32P: 검사면
61: 워크 지지부
62: 클램프부
90: 초기 설정부
91: 제1 거리 산출부
92: 제2 거리 산출부
93: 변위량 설정부
100: 피검사 기판(기판)
100c: 피클램프부
101: 상면(제1 면)
102: 하면(제2 면)
D1: 제1 거리
D2: 제2 거리
Dj1: 제1 지그 거리
Dj2: 제2 지그 거리
Db1: 제1 기판 거리
Db2: 제2 기판 거리
Dc: 클램프 거리
Db2: 제2 기판 거리
Rf: 제1 단위 영역
Rr: 제2 단위 영역
Tb: 기판 두께
M1: 제1 변위량
M2: 제2 변위량

Claims

제1 면과 제2 면을 구비한 박판 형상의 검사 대상물인 피검사 기판을, 상기 제1 면측으로부터 근접하는 제1 지그와, 상기 제2 면측으로부터 근접하는 제2 지그로 집어 도통 검사를 행하는 검사 장치이며,
상기 제1 지그와 일체적으로 상기 제2 지그측을 향하여 고정되는 제1 측거 센서와,
상기 제2 지그와 일체적으로 상기 제1 지그측을 향하여 고정되는 제2 측거 센서와,
상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제1 면까지의 거리인 제1 기판 거리와, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제2 지그까지의 거리인 제2 지그 거리에 기초하여, 상기 제2 지그와 상기 제1 면 사이의 거리인 제2 거리를 산출하는 제2 거리 산출부와,
상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제2 면까지의 거리인 제2 기판 거리와, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제1 지그까지의 거리인 제1 지그 거리에 기초하여, 상기 제1 지그와 상기 제2 면 사이의 거리인 제1 거리를 산출하는 제1 거리 산출부와,
상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는 변위량 설정부를 구비하는, 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 피검사 기판의 높이 위치 데이터와, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의 높이 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 초기 변위량을 설정하는 초기 설정부를 구비하고,
상기 변위량 설정부는, 상기 초기 변위량과, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는, 검사 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 거리 산출부는, 상기 제1 기판 거리와 상기 제2 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제2 거리를 산출하고,
상기 제1 거리 산출부는, 상기 제2 기판 거리와 상기 제1 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제1 거리를 산출하는, 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의 선단부에는 각각, 평면으로 보아 직사각 형상으로 형성된 검사면이 구비되고,
상기 제2 거리 산출부는, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제2 지그의 검사면에 있어서의 4코너까지의 거리의 평균값으로 상기 제2 지그 거리를 산출하고,
상기 제1 거리 산출부는, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제1 지그의 검사면에 있어서의 4코너까지의 거리의 평균값으로 상기 제1 지그 거리를 산출하는, 검사 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피검사 기판에는, 1쌍의 제1 단위 영역 및 제2 단위 영역이 복수 쌍 형성되고, 상기 제2 단위 영역은, 대응하는 상기 제1 단위 영역에 대하여 평면으로 보아 180도 반전되어 점대칭으로 배치되고,
상기 제1 지그와 상기 제2 지그가 통상의 자세로 집어 상기 제1 단위 영역을 도통 검사하는 제1 검사와, 상기 제1 지그와 상기 제2 지그를 평면으로 보아 180도 반전시킨 자세로 집어 상기 제2 단위 영역을 도통 검사하는 제2 검사를 행하는 검사 장치이며,
상기 제2 거리 산출부는 상기 제1 검사 시에는, 상기 통상의 자세의 상기 제2 지그까지의 거리를 계측한 상기 제2 지그 거리에 기초하여 상기 제2 거리를 산출하고, 상기 제2 검사 시에는, 상기 반전시킨 자세의 상기 제2 지그까지의 거리를 계측한 상기 제2 지그 거리에 기초하여 상기 제2 거리를 산출하고,
상기 제1 거리 산출부는 상기 제1 검사 시에는, 상기 통상의 자세의 상기 제1 지그까지의 거리를 계측한 상기 제1 지그 거리에 기초하여 상기 제1 거리를 산출하고, 상기 제2 검사 시에는, 상기 반전시킨 자세의 상기 제1 지그까지의 거리를 계측한 상기 제1 지그 거리에 기초하여 상기 제1 거리를 산출하는, 검사 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지그 및 상기 제1 측거 센서와, 상기 제2 지그 및 상기 제2 측거 센서는, 상기 제1 지그와 상기 제2 지그를 잇는 직선과 직교하는 방향으로 보아 서로 180도 반전시킨 위치에 마련되고, 상기 제1 측거 센서와 상기 제2 측거 센서에 의하여 상기 제1 지그 거리 및 상기 제2 지그 거리의 계측을 동시에 행하는, 검사 장치.
제1 면과 제2 면을 구비한 박판 형상의 검사 대상물인 피검사 기판을, 상기 제1 면측으로부터 근접하는 제1 지그와, 상기 제2 면측으로부터 근접하는 제2 지그로 집어 도통 검사를 하는 검사 장치에서 행하는 검사 방법이며,
상기 검사 장치는, 상기 제1 지그와 일체적으로 상기 제2 지그측을 향하여 고정되는 제1 측거 센서와, 상기 제2 지그와 일체적으로 상기 제1 지그측을 향하여 고정되는 제2 측거 센서를 구비하고,
상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제1 면까지의 거리인 제1 기판 거리와, 상기 제1 측거 센서로 계측한 상기 제2 지그까지의 거리인 제2 지그 거리에 기초하여, 상기 제2 지그와 상기 제1 면 사이의 거리인 제2 거리를 산출하는 제2 거리 산출 공정과,
상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제2 면까지의 거리인 제2 기판 거리와, 상기 제2 측거 센서로 계측한 상기 제1 지그까지의 거리인 제1 지그 거리에 기초하여, 상기 제1 지그와 상기 제2 면 사이의 거리인 제1 거리를 산출하는 제1 거리 산출 공정과,
상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는 변위량 설정 공정을 구비하는, 검사 방법.
제7항에 있어서,
상기 피검사 기판의 높이 위치 데이터와, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의 높이 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 초기 변위량을 설정하는 초기 설정 공정을 구비하고,
상기 변위량 설정 공정에 있어서, 상기 초기 변위량과, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리에 기초하여, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의, 상기 피검사 기판에 대한 변위량을 설정하는, 검사 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제2 거리 산출 공정에서는, 상기 제1 기판 거리와 상기 제2 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제2 거리를 산출하고,
상기 제1 거리 산출 공정에서는, 상기 제2 기판 거리와 상기 제1 지그 거리의 차분에 의하여 상기 제1 거리를 산출하는, 검사 방법.