WO2019142554A1 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

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WO2019142554A1
WO2019142554A1 PCT/JP2018/045733 JP2018045733W WO2019142554A1 WO 2019142554 A1 WO2019142554 A1 WO 2019142554A1 JP 2018045733 W JP2018045733 W JP 2018045733W WO 2019142554 A1 WO2019142554 A1 WO 2019142554A1
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pad
signal
capacitive probe
substrate
capacitive
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PCT/JP2018/045733
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共則 中村
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浜松ホトニクス株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting an interposer.
  • an interposer is known as a member for relaying, for example, a main substrate and a plurality of LSIs.
  • Such an interposer is provided with a large number of wires for electrically connecting a plurality of LSIs mounted on the interposer.
  • a probe needle is placed on a pad located at an end of each wiring of the interposer, and each wiring is opened (broken) or shorted (shorted) by a network analyzer or the like. Methods for determining etc. are known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the pad may be damaged by bringing the tip of the probe needle into contact with the pad.
  • the size of the wires and pads is very small, so there is a high risk that the pads will be damaged by the contact of the probe needles as described above.
  • this indication aims at providing the inspection device and inspection method which can control damage to a pad in inspection of an interposer.
  • An inspection apparatus for inspecting an interposer having a substrate, first and second pads respectively formed on the surface of the substrate, and a wire connecting the first and second pads.
  • a supporting portion supporting the interposer, a capacitive type probe portion capacitively coupled to the first pad, and a capacitive type supporting portion such that the capacitive type probe portion is capacitively coupled to the first pad A position control unit for controlling the relative position to the probe unit, a measurement unit for measuring a reflection signal from the first pad by outputting an AC signal to the first pad via the capacitive probe unit, and an AC signal
  • a determination unit that determines the presence or absence of an abnormality in the wiring based on the phase delay of the reflected signal to
  • an AC signal is output to the first pad via a capacitive probe unit capacitively coupled to one of the pads (first pad) of the wiring.
  • the reflected signal to the AC signal is measured.
  • the presence or absence of abnormality for example, open (break) or short (short)
  • the physical property for the first pad is obtained. Load can be reduced. As a result, it is possible to inspect the presence or absence of abnormality in the wiring of the interposer while suppressing damage to the first pad.
  • the inspection apparatus may further include a light source for irradiating the substrate with light for generating a carrier in the substrate.
  • the electric capacitance of the wiring can be increased by exciting the substrate with light to generate carriers.
  • the reflected signal can be increased and the S / N ratio (signal to noise ratio) of the reflected signal can be increased.
  • the substrate has a first surface provided with a first pad and a second pad, and a second surface opposite to the first surface, and the light source is disposed at a position facing the second surface.
  • the light may be emitted to the second surface.
  • the substrate by disposing the light source on the second surface side of the substrate, interference between the light source and a member such as a capacitive probe portion disposed on the first surface side of the substrate is prevented, and the substrate from the second surface side It is possible to emit light stably. As a result, the S / N ratio of the reflected signal can be stably increased.
  • the inspection apparatus may further include a metal member disposed to face the second pad.
  • the metal member is disposed to face the end (second pad) opposite to the end (first pad) on the side capacitively coupled to the capacitive probe portion of the wiring to be inspected.
  • the electrical capacity of the wiring is increased.
  • the reflected signal can be increased and the S / N ratio of the reflected signal can be increased.
  • the interposer has a plurality of wires and a plurality of first pads, and the position control unit is configured to measure the capacitance after the measurement by the measurement unit is completed for a predetermined first pad capacitively coupled to the capacitive probe unit.
  • the relative position may be varied such that the mold probe portion is capacitively coupled to another first pad different from the predetermined first pad.
  • the inspection of each wiring can be sequentially performed by sequentially changing the relative position between the support portion and the capacitive probe portion and measuring the reflection signal.
  • the interposer has a plurality of wires and a plurality of first pads
  • the capacitive probe unit has a plurality of capacitive probes capacitively coupled to the different first pads, respectively
  • the apparatus may further include a switching unit that selectively switches among the plurality of capacitive probes, the capacitive probe electrically connected to the measurement unit. In this case, the number of times of positioning of the capacitive probe relative to the support can be reduced as compared to the case where inspection of each wiring is performed using a single capacitive probe. Thereby, inspection of each wiring can be performed efficiently.
  • the measurement unit outputs an AC signal having a frequency corresponding to a predetermined phase delay amount, and the determination unit determines the presence or absence of wiring abnormality by comparing the phase delay of the reflected signal with the predetermined phase delay amount.
  • each wire can be inspected in a state in which the frequency of the AC signal is fixed (a frequency corresponding to a predetermined phase delay amount (for example, 45 degrees)). Therefore, in comparison with the case where the frequency corresponding to the predetermined phase delay amount is specified for each inspection of each wiring, and the presence / absence of abnormality of the wiring is determined based on the phase delay grasped from the magnitude of the specified frequency. , Inspection of each wiring can be performed efficiently.
  • the measurement unit may be a network analyzer.
  • the apparatus configuration for measuring the reflected signal can be simplified by using a network analyzer that includes both the signal source of the AC signal and the portion that detects the reflected signal.
  • An inspection method is an inspection method for inspecting an interposer having a substrate, first and second pads respectively formed on the surface of the substrate, and a wire connecting the first and second pads.
  • a step of supporting the interposer by the support portion a step of disposing the capacitive probe portion to be capacitively coupled to the first pad, and an AC signal to the first pad through the capacitive probe portion And measuring the reflected signal from the first pad, and determining the presence or absence of an abnormality in the wiring based on the phase delay of the reflected signal with respect to the alternating current signal.
  • an alternating current signal is output to the first pad via a capacitive probe unit capacitively coupled to one of the pads (first pad) of the wiring.
  • the reflected signal to the AC signal is measured.
  • the presence or absence of abnormality of wiring is determined.
  • the use of the capacitive probe portion capacitively coupled to the first pad enables the physical properties of the first pad to be compared with the conventional method in which the probe needle is directly pressed to the pad. Load can be reduced. As a result, it is possible to inspect the presence or absence of abnormality in the wiring of the interposer while suppressing damage to the first pad.
  • the reflection signal may be measured while irradiating the substrate with light for generating a carrier in the substrate.
  • the electric capacitance of the wiring can be increased by exciting the substrate with light to generate carriers.
  • the reflected signal can be increased and the S / N ratio of the reflected signal can be increased.
  • the substrate has a first surface provided with a first pad and a second pad, and a second surface opposite to the first surface, and in the step of measuring the reflected signal, the light is You may irradiate with respect to the surface.
  • the substrate can be stably irradiated with light from the second surface side. As a result, the S / N ratio of the reflected signal can be stably increased.
  • the inspection method may further include the step of disposing the metal member so as to face the second pad prior to the step of measuring the reflection signal.
  • the metal member is disposed to face the end (second pad) opposite to the end (first pad) on the side to which the capacitive probe portion of the wiring to be inspected is coupled.
  • the electrical capacitance of the wiring can be increased.
  • the reflected signal can be increased and the S / N ratio of the reflected signal can be increased.
  • the interposer has a plurality of wires and a plurality of first pads, and the inspection method completes the step of measuring a reflected signal for a predetermined first pad capacitively coupled to the capacitive probe portion. Later, the method may further include the step of changing the relative position of the support and the capacitive probe so that the capacitive probe is capacitively coupled to another first pad different from the predetermined first pad. . In this case, the inspection of each wiring can be sequentially performed by sequentially changing the relative position between the support portion and the capacitive probe portion and measuring the reflection signal.
  • the interposer has a plurality of wires and a plurality of first pads, and the capacitive probe portion has a plurality of capacitive probes capacitively coupled to the different first pads, and the reflected signal is generated.
  • the reflection signal corresponding to each of the plurality of capacitive probes may be measured by selectively switching the capacitive probe to be measured among the plurality of capacitive probes. In this case, the number of times of positioning of the capacitive probe relative to the support can be reduced as compared to the case where inspection of each wiring is performed using a single capacitive probe. Thereby, inspection of each wiring can be performed efficiently.
  • an AC signal having a frequency corresponding to a predetermined phase delay amount is output, and in the determining step, the phase delay of the reflected signal with respect to the AC signal is compared with the predetermined phase delay amount.
  • the presence or absence of a wiring abnormality may be determined.
  • each wire can be inspected in a state in which the frequency of the AC signal is fixed (a frequency corresponding to a predetermined phase delay amount (for example, 45 degrees)). Therefore, in comparison with the case where the frequency corresponding to the predetermined phase delay amount is specified for each inspection of each wiring, and the presence / absence of abnormality of the wiring is determined based on the phase delay grasped from the magnitude of the specified frequency. Since it is not necessary to scan (change) the frequency of the AC signal for each inspection of each wiring, the inspection of each wiring can be efficiently performed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an interposer according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of area A in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an entire configuration of the inspection apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an example of capacitive coupling between a pad and a capacitive probe.
  • FIG. 5 is a schematic view for explaining an example of movement control of the capacitive probe unit.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a variation of capacitive coupling between a pad and a capacitive probe.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an inspection method by the inspection apparatus of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing an entire configuration of the inspection apparatus of the second embodiment.
  • the interposer 10 which is a device under test (DUT: Device Under Test) to be inspected by the inspection apparatus 100 (see FIG. 3) according to the present embodiment will be described.
  • the interposer 10 has a substrate 11 on which a processor 20 and four memories 30A to 30D are mounted.
  • the substrate 11 is provided with a plurality of wirings for connecting the processor 20 and the memories 30A to 30D in a large band.
  • the total number of wirings provided on the substrate 11 is, for example, several tens of thousands or more.
  • the substrate 11 is, for example, a silicon substrate.
  • the processor 20 is, for example, a processor unit such as a central processing unit (CPU) or a graphics processing unit (GPU).
  • the memories 30A to 30D are memory units such as, for example, a dynamic random access memory (DRAM) and a high bandwidth memory (HBM).
  • DRAM dynamic random access memory
  • HBM high bandwidth memory
  • the processor 20 is mounted on the central portion of one surface (first surface 11 a) of the substrate 11 as viewed in the thickness direction of the rectangular plate-shaped substrate 11. Also, in FIG. 1, the memories 30A to 30D are mounted on the right, lower, left, and upper sides of the processor 20.
  • FIG. 2 is an enlarged view of area A in FIG.
  • the first surface 11 a of the substrate 11 is provided with a plurality of wires 12 for connecting the processor 20 and the memory 30 ⁇ / b> A.
  • the line width / gap (L / S) of the plurality of wires 12 is, for example, 1 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • Pads 13 (first pads) and pads 14 (second pads) for mounting solder balls are provided at both end portions of each wiring 12.
  • the pad 13 is a connection pad for connecting the interposer 10 and the processor 20, and the pad 14 is a connection pad for connecting the interposer 10 and the memory 30A.
  • P1 in FIG. 2 indicates a region where a plurality of pads 13 are formed.
  • the plurality of pads 13 are arranged, for example, at a pitch of 30 ⁇ m to 40 ⁇ m in the rectangular area P1.
  • Each of the plurality of (here, eight) regions P2 in FIG. 2 indicates a region in which the plurality of pads 14 are formed.
  • the plurality of pads 14 are arranged, for example, at a pitch of 30 to 40 ⁇ m in each of the rectangular areas P2, similarly to the pads 13 described above.
  • a plurality of wires and pads are provided between the processor 20 and the other memories 30B to 30D as described above.
  • the configuration (wiring and pads) of the interposer 10 between the processor 20 and the other memories 30B to 30D is the same as the configuration between the processor 20 and the memory 30A, and thus the detailed description will be omitted.
  • FIG. 3 is a view showing the entire configuration of the inspection apparatus 100.
  • the inspection apparatus 100 inspects whether or not each wiring 12 connecting the processor 20 and the memories 30A to 30D is abnormal with respect to the interposer 10 in a state before the processor 20 and the memories 30A to 30D are mounted on the substrate 11 It has the configuration of As shown in FIG. 3, the inspection apparatus 100 includes a stage 110 (support unit), a capacitive probe unit 120, an electric manipulator 130 (position control unit), a network analyzer 140 (measurement unit), and a switch unit 150.
  • a switching unit, a light source device 160 (light source), and a control unit 170 that controls the operation of each unit of the inspection apparatus 100 are provided.
  • the control unit 170 also functions as a determination unit that determines the presence or absence of an abnormality in the wiring based on the measurement result (phase delay of the reflected signal) by the network analyzer 140.
  • the stage 110 is a member that supports the interposer 10.
  • the stage 110 has conductivity and is grounded (grounded).
  • the stage 110 is, for example, a metal member.
  • the stage 110 supports the interposer 10 in a state before the processor 20 and the memories 30A to 30D are mounted. That is, the interposer 10 supported by the stage 110 includes a substrate 11, a plurality of pads 13 and 14 formed on the surface (first surface 11 a) of the substrate 11, and a plurality of pads 13 and 14 respectively. And a wiring 12.
  • the surface (second surface 11b) opposite to the first surface 11a of the substrate 11 is mounted on the stage 110, whereby the interposer 10 is supported by the stage 110. There is.
  • the stage 110 is, for example, an XYZ stage. That is, assuming that the thickness direction of the substrate 11 of the interposer 10 supported by the stage 110 is the Z-axis direction, the stage 110 is moved in the X-axis direction and Y orthogonal to the Z-axis direction and the Z-axis direction It is movable in the axial direction.
  • the stage 110 is provided with a light transmitting portion 111 for irradiating the second surface 11 b of the substrate 11 with light (excitation light) output from the light source device 160.
  • the light transmitting portion 111 is an opening provided at the center of the stage 110.
  • the light transmitting portion 111 is not limited to the opening, and may be formed of a light transmitting member such as glass, for example.
  • the capacitive probe unit 120 is electrically connected to the network analyzer 140, and is capacitively coupled to one end (the pad 13 in the present embodiment) of the wiring 12 to be measured.
  • the capacitive probe unit 120 includes a plurality of capacitive probes 121 (see FIG. 4) capacitively coupled to the pads 13 different from each other.
  • the capacitive probe 121 and the pad 13 correspond one to one. That is, one capacitive probe 121 is capacitively coupled to one pad 13.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an example of capacitive coupling between the pad 13 and the capacitive probe 121.
  • the capacitive probe 121 is an electrode member capacitively coupled to the pad 13.
  • a covering portion 122 formed of a material having wear resistance and a high dielectric constant is provided at the tip of the capacitive probe 121 facing the pad 13.
  • the material of the covering portion 122 is, for example, a fluorocarbon resin (fluorocarbon resin) or the like.
  • the above-described pad 13 and the wiring 12 connected to the pad 13 are provided, and a protective film 15 is provided to cover the edge of the pad 13 and the wiring 12. It is done.
  • the protective film 15 is formed with an opening 15 a for exposing the upper surface of the pad 13 and forming the above-described solder ball.
  • the material of the protective film 15 is, for example, silicon dioxide (SiO 2), photosensitive polyimide or the like.
  • the protective film 15 is formed by, for example, a method such as CVD (chemical vapor deposition), application, exposure, and the like.
  • the capacitive probe 121 is disposed so that the capacitive probe 121 and the pad 13 of the wiring 12 to be measured overlap when viewed from the thickness direction of the substrate 11.
  • the tip end surface 122a of the covering portion 122 of the capacitive probe 121 is larger than the opening 15a.
  • the edge of the tip end surface 122 a of the covering portion 122 abuts on the protective film 15.
  • the capacitive probe 121 can be capacitively coupled to the pad 13 while the covering portion 122 and the pad 13 are separated (that is, noninvasively with respect to the pad 13).
  • Positioning (alignment) of the capacitive probe 121 (capacitive probe unit 120) with respect to the interposer 10 is performed by the electric manipulator 130 described later.
  • the electric manipulator 130 is configured such that the capacitive probe unit 120 is capacitively coupled to the pad 13 (in the present embodiment, a plurality of capacitive probes 121 are capacitively coupled to the corresponding pad 13 respectively).
  • the relative position between the stage 110 (ie, the interposer 10 supported by the stage 110) and the capacitive probe unit 120 is controlled. Specifically, the electric manipulator 130 changes the relative position by moving each capacitive probe unit 120. However, the relative position may be changed by moving the stage 110. In this case, the drive mechanism of the stage 110 functions as a position control unit in the inspection apparatus 100. Alternatively, the relative position may be changed by moving both of the capacitive probe unit 120 and the stage 110. In this case, both the motorized manipulator 130 and the drive mechanism of the stage 110 function as a position control unit in the inspection apparatus 100.
  • FIG. 5 is a schematic view for explaining an example of movement control of the capacitive probe unit 120 by the electric manipulator 130.
  • FIG. 5 shows a plurality of pads 13 arranged on the first surface 11 a (in this case, 18 pads arranged in 6 rows ⁇ 3 columns) when viewed from the direction orthogonal to the first surface 11 a of the substrate 11. 13) and the positional relationship of the capacitive probe unit 120 are schematically shown.
  • the capacitive probe unit 120 includes nine capacitive probes 121 arranged in 3 rows ⁇ 3 columns.
  • the pitch (distance between centers) of adjacent capacitive probes 121 is the same as the pitch of adjacent pads 13.
  • the electric manipulator 130 moves the capacitive probe portion 120 so that the tip surfaces 122 a of the plurality of capacitive probes 121 face the plurality of pads 13.
  • the motorized manipulator 130 has a pad group capacitively coupled to the capacitive probe unit 120 in the state shown in (B) of FIG. 5.
  • another unmeasured pad group different from the above-mentioned pad group here, a plurality of capacitive probes in FIG.
  • the relative position is changed so as to be capacitively coupled to the plurality of pads 13) facing the tip end surface 122a of 121.
  • the measurement of each pad 13 can be sequentially performed.
  • the motorized manipulator 130 When positioning the tip end surface 122a of the capacitive probe 121 with respect to the pad 13 as shown in FIG. 4, the motorized manipulator 130 is positioned between the tip end surface 122a of the covering portion 122 and the protective film 15 (ie, the interposer 10). The forces exerted on each other (i.e., the load applied to the interposer 10) may be measured. Then, the motorized manipulator 130 may determine the position of the tip end surface 122 a of the capacitive probe 121 with respect to the pad 13 by performing feedback control so that the load is equal to or less than a predetermined threshold value.
  • each of the capacitive probes 121 may be movable in the vertical direction (direction orthogonal to the tip surface 122a).
  • the load exerted by the tip surface 122a of the capacitive probe 121 on the interposer 10 has a magnitude corresponding to the weight of the tip portion of the capacitive probe 121 that is movable in the vertical direction.
  • the load applied to the pad 13 by the tip end surface 122 a of the capacitive probe 121 via the protective film 15 can be made relatively small by any method.
  • a load of about 10 g is applied to a portion where the probe needle and the pad make point contact.
  • the load applied to the interposer 10 can be controlled for the portion where the tip surface 122a and the protective film 15 are in surface contact. It is possible to suppress the load to a value as close as possible to 0 g (minimum load necessary for bringing the tip end surface 122a and the protective film 15 into close contact) within the above range. As a result, the load applied to the pad 13 can be effectively reduced and damage to the pad 13 can be suppressed, as compared with the inspection using a conventional probe needle.
  • the inspection apparatus 100 may include a distance sensor 123 capable of measuring the distance to the substrate 11.
  • the distance sensor 123 is, for example, a capacitive sensor (capacitance sensor), and measures the distance between the tip end surface 123a of the distance sensor 123 and the substrate 11 (for example, the first surface 11a).
  • the tip end surface 123 a of the distance sensor 123 and the tip end surface 122 a of the capacitive probe 121 are positioned on substantially the same plane orthogonal to the thickness direction of the substrate 11. In the vicinity of the capacitive probe 121.
  • the distance sensor 123 is controlled to move in synchronization with the capacitive probe 121 by, for example, the electric manipulator 130.
  • the distance between the tip surface 122 a of the capacitive probe 121 and the substrate 11 can be grasped from the distance between the tip surface 123 a measured by the distance sensor 123 and the substrate 11.
  • the motorized manipulator 130 may position the capacitive probe 121 based on the value measured by the distance sensor 123 so that the distal end surface 122 a of the capacitive probe 121 does not contact the interposer 10.
  • the motorized manipulator 130 can adjust the position of the tip end surface 122a of the capacitive probe 121 to a position where it can measure the reflected signal by being separated from the interposer 10 and capacitively coupled with the pad 13.
  • the reflected signal can be measured without bringing the capacitive probe 121 into contact with the interposer 10 (without applying a load to the interposer 10), and damage to the pad 13 can be more reliably suppressed.
  • the network analyzer 140 outputs an RF (radio frequency) signal (AC signal) to the pad 13 via the capacitive probe 121 (capacitive probe unit 120), whereby a reflected signal (reflected wave) from the pad 13 is output. Measure).
  • the network analyzer 140 is a device in which a signal source of an RF signal and a portion for measuring a reflected signal are incorporated.
  • the network analyzer 140 has a first terminal 141 (ground terminal) connected to the stage 110 and a second terminal 142 connected to the capacitive probe unit 120.
  • the first terminal 141 is connected to the stage 110.
  • the second terminal 142 is electrically connected to the capacitive probe unit 120 via a switch unit 150 described later.
  • a reflection signal from the pad 13 to be measured is measured at the second terminal 142.
  • the reflected signal is measured as a so-called S parameter S11 signal or S22 signal or the like.
  • the switch unit 150 is a device that selectively switches the capacitive probe 121 electrically connected to the network analyzer 140 among the plurality of capacitive probes 121. For example, in the state shown in FIG. 5B, in the switch unit 150, only one capacitive probe 121 out of a plurality of (here, nine) capacitive probes 121 is electrically connected to the network analyzer 140. As described above, the electrical connection between the network analyzer 140 and the one capacitive probe 121 is established. Then, after the measurement of the reflected signal by the one capacitive probe 121 is completed, the switch unit 150 establishes an electrical connection between the network analyzer 140 and the other capacitive probe 121. As described above, the switch unit 150 sequentially switches the capacitive probes 121 electrically connected to the network analyzer 140, whereby the measurement of the reflection signal of each capacitive probe 121 is sequentially performed.
  • the light source device 160 is a device that irradiates the substrate 11 with light for generating a carrier in the substrate 11. Specifically, the light source device 160 irradiates the substrate 11 with light (excitation light) having energy larger than the band gap energy of the substrate 11. Thereby, the substrate 11 is excited and carriers are generated in the substrate 11. As a result, as the electric capacitance of the wiring 12 is increased, the above-described reflected signal is increased, and the S / N ratio of the reflected signal is increased. For example, as shown in FIG. 3, the light source device 160 is disposed at a position facing the second surface 11b of the substrate 11, and emits light to the second surface 11b. The light source device 160 continuously irradiates the substrate 11 with light of constant intensity while the measurement of the reflection signal by the network analyzer 140 is performed.
  • the control unit 170 controls the operations of the stage 110, the capacitive probe unit 120, the motorized manipulator 130, the network analyzer 140, the switch unit 150, and the light source device 160.
  • the control unit 170 is a computer including, for example, a processor such as a CPU, a RAM as a storage medium, a ROM (Read Only Memory), an HDD (Hard Disk Drive), and the like.
  • control unit 170 determines the presence / absence of abnormality of the wiring 12 corresponding to the pad 13 based on the phase delay with respect to the RF signal of the reflected signal measured by the network analyzer 140 for the pad 13 to be measured. For example, the control unit 170 determines the presence or absence of an abnormality (open or short) of the wiring 12 based on the following characteristics of phase delay of the reflected signal. That is, the reflected signal is affected by phase delay due to L (inductance), C (capacitance) and R (resistance) associated with the wiring 12. For example, when the wire 12 is open (broken), the capacitance of the pad 13 connected to the wire 12 is reduced, so that the C (capacitance) is significantly reduced.
  • the phase delay of the reflected signal is reduced as compared to the case where the wiring 12 is non-defective (when not open).
  • the pad 13 connected to the wire 12 is also connected to the other pad 13, and thus C (capacitance) is significantly increased.
  • the phase delay of the reflected signal is increased as compared with the case where the wiring 12 is non-defective (when not short-circuited).
  • the frequency (hereinafter "specific frequency") of the RF signal that causes a phase delay of a predetermined phase delay amount (for example, 45 degrees here) is estimated in advance. It is assumed that Such a specific frequency can be estimated in advance based on parameters such as L (inductance), C (capacitance), R (resistance) and the like that accompany the wiring 12.
  • the plurality of wirings 12 all have the same parameter, and the specific frequency is the same.
  • the network analyzer 140 detects the frequency f at which the phase delay reaches a predetermined phase delay amount (45 degrees) by measuring the phase delay of the reflected signal with respect to the RF signal of each frequency while sequentially changing the frequency of the RF signal. Or estimate. That is, the network analyzer 140 determines the frequency f corresponding to the predetermined phase delay amount (45 degrees) by measuring the reflected signal while changing the frequency of the RF signal as appropriate. Subsequently, the control unit 170 calculates a difference d1 between the frequency f and the specific frequency, and determines whether the difference d1 is within a predetermined tolerance (for example, - ⁇ 1 ⁇ d1 ⁇ ⁇ 1). .
  • ⁇ 1 is a threshold larger than 0 which is previously determined by an operator or the like. Specifically, when the frequency f is smaller than the specific frequency by exceeding the allowable range (that is, when “d1 ⁇ 1” is satisfied), the control unit 170 allows the phase delay of the reflected signal to be within the allowable range. It is judged to be smaller than the above, and it is judged that the wiring 12 to be measured is open. On the other hand, when the frequency f is larger than the specific frequency by more than the allowable range (that is, when “ ⁇ 1 ⁇ d1” is satisfied), the phase delay of the reflected signal is larger than the allowable range. It is determined that the wiring 12 to be measured is shorted. In this example, the difference d1 between the frequency f and the specific frequency is used as an index indicating the phase delay of the reflected signal.
  • a predetermined tolerance for example, -.delta.2.ltoreq.d2.ltoreq..delta.2
  • ⁇ 2 is a threshold larger than 0 which is previously determined by an operator or the like. Specifically, when the phase delay v is smaller than the predetermined amount by more than the allowable range (that is, when “d2 ⁇ 2” is satisfied), the control unit 170 opens the wiring 12 to be measured. It is determined that On the other hand, when the phase delay v is larger than the predetermined amount by more than the allowable range (that is, when “ ⁇ 2 ⁇ d2” is satisfied), the control unit 170 determines that the wiring 12 to be measured is shorted. Do.
  • the latter can omit the frequency scan in the network analyzer 140, so that the inspection can be performed more efficiently. Therefore, for example, the inspection apparatus 100 executes the former procedure (frequency scan) for the wiring 12 for which it is determined that the product is non-defective (no open or short occurs), to thereby obtain a specific frequency with high accuracy. Once determined, the latter procedure may be performed for each remaining wire 12 using the particular frequency.
  • the control unit 170 may output the determination result of the presence or absence of an abnormality of each wire 12 to a monitor (not shown) or the like. For example, the control unit 170 may output a screen showing the wiring configuration as shown in FIG. 2 on the monitor. Then, on such a screen, the control unit 170 sets a point corresponding to the wiring 12 in which an abnormality (open or short) is detected to a predetermined color for each type of abnormality (for example, an open wiring). It may be expressed in blue, or red for shorted wiring. By outputting such a screen on the monitor, it is possible for the operator to easily grasp visually the abnormal part of the wiring and the type of abnormality.
  • a monitor not shown
  • the control unit 170 may output a screen showing the wiring configuration as shown in FIG. 2 on the monitor. Then, on such a screen, the control unit 170 sets a point corresponding to the wiring 12 in which an abnormality (open or short) is detected to a predetermined color for each type of abnormality (for example, an open
  • the control unit 170 detects the abnormality of the wiring 12 when it is detected. There is no need to make further measurements. In this case, when an abnormality in the wiring 12 is first detected, the control unit 170 outputs information indicating that the abnormality is detected in the wiring 12 to a monitor or the like, and a reflected signal for the remaining wiring 12 And the determination of the presence or absence of an abnormality may be omitted.
  • step S1 the interposer 10 to be inspected (the interposer 10 in a state before the processor 20 and the memories 30A to 30D are mounted) is supported by the stage 110 (see FIG. 3).
  • step S2 the capacitive probe unit 120 is disposed so as to be capacitively coupled to the pad 13 to be measured.
  • the plurality of capacitive probes 121 are moved onto the plurality of untested pads 13 by the electric manipulator 130.
  • the positional relationship between the plurality of capacitive probes 121 and the plurality of pads 13 is as shown in FIG. 5B.
  • steps S3 to S5 measurement of the reflection signal (that is, processing of measuring the reflection signal by outputting an RF signal from the network analyzer 140 to the pad 13 via the capacitive probe unit 120) is performed. Ru.
  • step S3 the switch unit 150 selects one capacitive probe 121 to be measured from among a plurality of (nine in the example of FIG. 5) capacitive probes 121. As a result, the selected capacitive probe 121 is electrically connected to the second terminal 142 of the network analyzer 140.
  • step S4 light (excitation light) is emitted to the second surface 11b of the substrate 11 by the light source device 160.
  • the light is continuously irradiated to the second surface 11 b of the substrate 11 until the measurement of the reflection signal of each wire 12 is completed.
  • step S5 the network analyzer 140 outputs an RF signal to the pad 13 via the capacitive probe unit 120, thereby measuring the reflection signal from the pad 13. Specifically, an RF signal from the network analyzer 140 is output to the capacitive probe 121 selected by the switch unit 150, and a reflection signal of the pad 13 corresponding to the capacitive probe 121 is measured. As described above, here, as an example, the network analyzer 140 measures the reflected signal corresponding to the RF signal by outputting the RF signal corresponding to the specific frequency.
  • step S6 the control unit 170 determines the presence / absence of abnormality of the wiring 12 to be measured (the wiring 12 corresponding to the pad 13 for which the reflected signal is measured) based on the phase delay of the reflected signal with respect to the RF signal.
  • the control unit 170 determines the phase delay v (angle) of the reflected signal with respect to the RF signal corresponding to the specific frequency and the predetermined phase delay amount
  • the presence or absence of abnormality of the wiring 12 to be measured is determined by comparing with (here, 45 degrees as an example).
  • Steps S3 to S6 described above are repeatedly performed until the measurement of all of the plurality of capacitive probes 121 included in the capacitive probe unit 120 is completed (step S7).
  • the above-described steps S3 to S6 are repeatedly performed until the measurement of the reflection signal of all nine capacitive probes 121 is completed. That is, every time measurement by one capacitive probe 121 is completed by the switch unit 150, the capacitive probe 121 to be measured is selectively switched, so that the reflected signal of each capacitive probe 121 is obtained in step S5. It is measured, and in step S6, the presence or absence of abnormality of each wiring 12 is determined.
  • step S8 the above-described steps S2 to S7 are repeatedly performed until the measurement of all the pads 13 is completed (step S8).
  • untested pads 13 the nine pads in the upper three rows) 13
  • the process returns to step S 2, and the capacitive probe 121 is moved by the electric manipulator 130 onto the untested pad 13. That is, as shown in (B) and (C) of FIG. 5, the motorized manipulator 130 includes a group of pads capacitively coupled to the capacitive probe unit 120 (here, in FIG.
  • step S9 the control unit 170 outputs the inspection result to, for example, a monitor or the like.
  • the control unit 170 causes the monitor to display a screen in which a portion corresponding to the wiring 12 in which an abnormality (open or short) is detected is displayed in a predetermined color for each type of abnormality. .
  • the control unit 170 detects the abnormality of the wiring 12 when it is detected. There is no need to make further measurements. Therefore, in such a case, when an abnormality of the wiring 12 is detected in the above-described step S6, the control unit 170 proceeds to step S9, and an inspection result indicating that the abnormality is detected in the wiring 12 is displayed. The processing may be terminated by outputting to a monitor or the like.
  • an RF signal is output to the pad 13 via the capacitive probe unit 120 capacitively coupled to one of the pads 13 of the wiring 12.
  • the reflected signal for the RF signal is measured.
  • the presence or absence of abnormality of the wiring 12 is determined based on the phase delay of the reflected signal with respect to the said RF signal. Therefore, according to the inspection apparatus 100 and the inspection method, the capacitive probe unit 120 capacitively coupled to the pad 13 is used to compare the conventional method in which the probe needle is directly pressed to the pad 13. , Physical load on the pad 13 can be reduced.
  • inspection (measurement of a reflected signal and determination based on a phase delay of the reflected signal) can be performed at high speed as compared with the conventional method in which the probe needle is directly pressed to the pad 13.
  • the inspection apparatus 100 further includes a light source device 160 that emits light (excitation light) for generating a carrier in the substrate 11 to the substrate 11. Therefore, the electric capacity of the wiring 12 can be increased by exciting the substrate 11 with light to generate carriers. As a result, the reflected signal can be increased and the S / N ratio of the reflected signal can be increased. Thereby, the presence or absence of abnormality of the wiring 12 can be determined accurately.
  • a light source device 160 that emits light (excitation light) for generating a carrier in the substrate 11 to the substrate 11. Therefore, the electric capacity of the wiring 12 can be increased by exciting the substrate 11 with light to generate carriers. As a result, the reflected signal can be increased and the S / N ratio of the reflected signal can be increased. Thereby, the presence or absence of abnormality of the wiring 12 can be determined accurately.
  • the substrate 11 has a first surface 11 a provided with the pads 13 and 14 and a second surface 11 b opposite to the first surface 11 a.
  • the light source device 160 is disposed at a position facing the second surface 11 b.
  • the light source device 160 emits light to the second surface 11 b.
  • the light source device 160 interferes with the member such as the capacitive probe unit 120 disposed on the first surface 11 a side of the substrate 11.
  • the S / N ratio of the reflected signal can be stably increased.
  • the motorized manipulator 130 is the same as the pad group.
  • the relative position of the stage 110 and the capacitive probe unit 120 is changed so as to be capacitively coupled to another different pad group. As described above, by sequentially changing the relative positions of the stage 110 and the capacitive probe unit 120 and measuring the reflection signal, the inspection of each wiring 12 can be sequentially performed.
  • the inspection apparatus 100 further includes a switch unit 150 that selectively switches the capacitive probe 121 electrically connected to the network analyzer 140 among the plurality of capacitive probes 121. If the inspection of each wire 12 is performed using a single capacitive probe 121, the wire that is to be the next inspection target of the capacitive probe 121 is inspected each time the inspection (measurement) of each wire 12 is completed. It must be moved on each of the twelve pads 13. On the other hand, since the capacitive probe unit 120 has a plurality of capacitive probes 121 selectively switchable by the switch unit 150, the single capacitive probe 121 is used to form each wire 12 as described above. The number of times of positioning of the capacitive probe unit 120 with respect to the stage 110 can be reduced as compared to the case where the inspection is performed. Thereby, inspection of each wiring 12 can be performed efficiently.
  • the network analyzer 140 outputs an RF signal having a specific frequency corresponding to a predetermined amount of phase delay (for example, 45 degrees). Further, the control unit 170 determines the presence or absence of abnormality of the wiring 12 by comparing the phase delay of the reflected signal with a predetermined phase delay amount. In this case, each wire 12 can be inspected in a state in which the frequency of the RF signal is fixed (that is, a specific frequency).
  • the apparatus configuration for measuring a reflected signal can be simplified by using a network analyzer 140 including both a signal source of an RF signal and a portion that detects the reflected signal as a measurement unit in the inspection apparatus 100. it can.
  • FIG. 8 is a view showing the overall configuration of an inspection apparatus 200 according to the second embodiment.
  • the substrate 11 of the interposer 10 is a silicon substrate as in the first embodiment
  • the substrate 11 can be excited by light from the light source device 160 to generate carriers.
  • the inspection apparatus 200 is configured to increase the electric capacity of the wiring 12 by a method different from the method of exciting the substrate 11 with light. Specifically, as shown in FIG.
  • the inspection apparatus 200 performs inspection in that it includes a metal member 210 disposed to face the pad 14 of the wiring 12 to be measured instead of the light source device 160. It is different from the device 100.
  • the other configuration of the inspection apparatus 200 is the same as that of the inspection apparatus 100.
  • the metal member 210 is, for example, a flat metal member.
  • the material of the metal member 210 is, for example, aluminum or the like.
  • the metal member 210 is disposed at a position close to the pad 14 so as to overlap the pad 14 of the wiring 12 to be measured when viewed in the thickness direction of the substrate 11.
  • the end (pad 14) on the opposite side of the end (pad 13) on the side capacitively coupled to the capacitive probe unit 120 (capacitive probe 121) of the wiring 12 to be inspected By arranging the metal members 210 to face each other, the electric capacity of the wiring 12 is increased. As a result, the reflected signal measured by the network analyzer 140 can be increased, and the S / N ratio of the reflected signal can be increased.
  • processing of arranging the metal member 210 so as to face the pad 14 of the wiring 12 to be measured may be performed instead of step S4 in FIG.
  • the metal member 210 has a size and a shape so as to face the pads 14 of all the wirings 12 provided on the substrate 11 when viewed from the thickness direction of the substrate 11, the metal member 210.
  • the process in which is placed may be performed only once at the first time. Also, the process in which the metal member 210 is disposed may be performed at any time from when the interposer 10 is mounted on the stage 110 in step S1 in FIG. 7 to when the measurement of the reflected signal in step S5 is performed. .
  • this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and this indication can change variously in the range which does not deviate from the summary.
  • the measurement unit in the inspection apparatus may be configured by a plurality of devices as described below instead of the network analyzer 140.
  • the directional coupler and the frequency synthesizer may constitute the signal source of the RF signal, and the lock-in amplifier, the spectrum analyzer, the power meter or the like may constitute a portion for measuring the reflected signal (S11 signal etc.) .
  • the measurement of the reflection signal is performed on the pad 13 connected to the processor 20, but the measurement of the reflection signal may be performed on the pad 14 connected to the memories 30A to 30D. Good. That is, the measurement of the reflection signal by the above-described capacitive probe 121 may be performed on any one pad of the wiring 12 to be inspected.
  • the first embodiment and the second embodiment described above may be combined with each other.
  • the inspection apparatus includes both the light source device 160 and the metal member 210 described above, and increases the electric capacity of the wiring 12 by performing both the irradiation of light to the substrate 11 and the placement of the metal member 210. You may

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Abstract

検査装置は、インターポーザを支持するステージと、パッドと容量的に結合される容量型プローブ部と、容量型プローブ部がパッドと容量的に結合されるように、ステージと容量型プローブ部との相対位置を制御する電動マニピュレータと、容量型プローブ部を介してパッドに対してＲＦ信号を出力することによりパッドからの反射信号を測定するネットワークアナライザと、ＲＦ信号に対する反射信号の位相遅延に基づいて配線の異常の有無を判定する制御部と、を備える。

Description

検査装置及び検査方法
　本開示は、インターポーザを検査する検査装置及び検査方法に関する。
　従来、例えばメイン基板と複数のＬＳＩとを中継する部材として、インターポーザが知られている。このようなインターポーザには、当該インターポーザ上に搭載される複数のＬＳＩ同士を電気的に接続するための多数の配線が設けられている。このようなインターポーザの各配線の異常の有無を検査する手法としては、インターポーザの各配線の端部に位置するパッドにプローブ針を当て、ネットワークアナライザ等により各配線のオープン（断線）又はショート（短絡）等を判定する手法が知られている（例えば特許文献１～３参照）。
特開２００５－３０９５２０号公報 特開２０１１－１１２５６０号公報 特開２０１２－０９３１２７号公報
　しかしながら、上記のような検査手法では、パッドにプローブ針の先端が接触させられることによって、パッドが損傷してしまうおそれがある。特に、配線の数が数万本以上に及ぶようなインターポーザでは、配線及びパッドのサイズが非常に小さいため、上記のようなプローブ針の接触によってパッドが損傷する虞が高い。
　そこで、本開示は、インターポーザの検査においてパッドの損傷を抑制することができる検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
　本開示の一側面に係る検査装置は、基板、それぞれ基板の表面に形成された第１パッド及び第２パッド、並びに第１パッドと第２パッドとを結ぶ配線を有するインターポーザを検査する検査装置であって、インターポーザを支持する支持部と、第１パッドと容量的に結合される容量型プローブ部と、容量型プローブ部が第１パッドと容量的に結合されるように、支持部と容量型プローブ部との相対位置を制御する位置制御部と、容量型プローブ部を介して第１パッドに対して交流信号を出力することにより第１パッドからの反射信号を測定する測定部と、交流信号に対する反射信号の位相遅延に基づいて配線の異常の有無を判定する判定部と、を備える。
　本開示の一側面に係る検査装置では、配線の一方のパッド（第１パッド）に対して容量的に結合される容量型プローブ部を介して、交流信号が第１パッドに対して出力されると共に、当該交流信号に対する反射信号が測定される。そして、当該交流信号に対する反射信号の位相遅延に基づいて配線の異常（例えば、オープン（断線）又はショート（短絡）等）の有無が判定される。上記検査装置によれば、第１パッドに対して容量的に結合される容量型プローブ部を用いたことにより、パッドにプローブ針を直接押し当てる従来の手法と比較して、第１パッドに対する物理的な負荷を低減することができる。これにより、第１パッドの損傷を抑制しつつ、インターポーザの配線の異常の有無を検査することができる。
　上記検査装置は、基板に対して基板内にキャリアを発生させるための光を照射する光源を更に備えてもよい。この場合、基板を光で励起してキャリアを生成することにより、配線の電気容量を増大させることができる。その結果、反射信号を増大させ、反射信号のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）を増大させることができる。
　基板は、第１パッド及び第２パッドが設けられた第１表面と、第１表面とは反対側の第２表面とを有しており、光源は、第２表面に対向する位置に配置されており、第２表面に対して光を照射してもよい。この場合、光源を基板の第２表面側に配置することにより、光源と基板の第１表面側に配置される容量型プローブ部等の部材とが干渉することを防ぎ、第２表面側から基板に安定的に光を照射することが可能となる。その結果、反射信号のＳ／Ｎ比を安定的に増大させることができる。
　上記検査装置は、第２パッドに対向するように配置された金属部材を更に備えてもよい。この場合、検査対象となる配線の容量型プローブ部と容量的に結合される側の端部（第１パッド）の反対側の端部（第２パッド）に対向するように金属部材が配置されることにより、当該配線の電気容量が増大する。その結果、反射信号を増大させ、反射信号のＳ／Ｎ比を増大させることができる。
　インターポーザは、複数の配線及び複数の第１パッドを有しており、位置制御部は、容量型プローブ部と容量的に結合された所定の第１パッドについて測定部による測定が完了した後に、容量型プローブ部が所定の第１パッドとは異なる他の第１パッドと容量的に結合されるように、相対位置を変化させてもよい。この場合、支持部と容量型プローブ部との相対位置を順次変化させて反射信号を測定することにより、各配線の検査を順次実行することができる。
　インターポーザは、複数の配線及び複数の第１パッドを有しており、容量型プローブ部は、それぞれ互いに異なる第１パッドと容量的に結合される複数の容量型プローブを有しており、上記検査装置は、複数の容量型プローブのうちから測定部と電気的に接続される容量型プローブを選択的に切り替える切替部を更に備えてもよい。この場合、単一の容量型プローブを用いて各配線の検査を実行する場合と比較して、支持部に対する容量型プローブ部の位置決めの回数を低減できる。これにより、各配線の検査を効率的に実行することができる。
　測定部は、所定の位相遅延量に対応する周波数を有する交流信号を出力し、判定部は、反射信号の位相遅延と所定の位相遅延量とを比較することにより、配線の異常の有無を判定してもよい。この場合、交流信号の周波数を一定（所定の位相遅延量（例えば４５度）に対応する周波数）にした状態で、各配線の検査を行うことができる。従って、各配線の検査毎に所定の位相遅延量に対応する周波数を特定し、特定された周波数の大きさから把握される位相遅延に基づいて配線の異常の有無を判定する場合と比較して、各配線の検査を効率的に実行することができる。
　測定部は、ネットワークアナライザであってもよい。この場合、交流信号の信号源と反射信号を検出する部分との両方を含むネットワークアナライザを用いることにより、反射信号を測定するための装置構成を単純化することができる。
　本開示の一側面に係る検査方法は、基板、それぞれ基板の表面に形成された第１パッド及び第２パッド、並びに第１パッドと第２パッドとを結ぶ配線を有するインターポーザを検査する検査方法であって、インターポーザを支持部によって支持するステップと、第１パッドと容量的に結合されるように容量型プローブ部を配置するステップと、容量型プローブ部を介して第１パッドに対して交流信号を出力することにより第１パッドからの反射信号を測定するステップと、交流信号に対する反射信号の位相遅延に基づいて配線の異常の有無を判定するステップと、を含む。
　本開示の一側面に係る検査方法では、配線の一方のパッド（第１パッド）に対して容量的に結合される容量型プローブ部を介して、交流信号が第１パッドに対して出力されると共に、当該交流信号に対する反射信号が測定される。そして、当該交流信号に対する反射信号の位相遅延に基づいて配線の異常の有無が判定される。上記検査方法によれば、第１パッドに対して容量的に結合される容量型プローブ部を用いたことにより、パッドにプローブ針を直接押し当てる従来の手法と比較して、第１パッドに対する物理的な負荷を低減することができる。これにより、第１パッドの損傷を抑制しつつ、インターポーザの配線の異常の有無を検査することができる。
　反射信号を測定するステップにおいて、基板に対して基板内にキャリアを発生させるための光を照射しながら反射信号を測定してもよい。この場合、基板を光で励起してキャリアを生成することにより、配線の電気容量を増大させることができる。その結果、反射信号を増大させ、反射信号のＳ／Ｎ比を増大させることができる。
　基板は、第１パッド及び第２パッドが設けられた第１表面と、第１表面とは反対側の第２表面とを有しており、反射信号を測定するステップにおいて、光は、第２表面に対して照射してもよい。この場合、第２表面側から基板に安定的に光を照射することが可能となる。その結果、反射信号のＳ／Ｎ比を安定的に増大させることができる。
　上記検査方法は、反射信号を測定するステップよりも前に、第２パッドに対向するように金属部材を配置するステップを更に含んでもよい。この場合、検査対象となる配線の容量型プローブ部を結合する側の端部（第１パッド）の反対側の端部（第２パッド）に対向するように金属部材を配置することにより、当該配線の電気容量を増大させることができる。その結果、反射信号を増大させ、反射信号のＳ／Ｎ比を増大させることができる。
　インターポーザは、複数の配線及び複数の第１パッドを有しており、上記検査方法は、容量型プローブ部と容量的に結合された所定の第１パッドについての反射信号を測定するステップが完了した後に、容量型プローブ部が所定の第１パッドとは異なる他の第１パッドと容量的に結合されるように、支持部と容量型プローブ部との相対位置を変化させるステップを更に含んでもよい。この場合、支持部と容量型プローブ部との相対位置を順次変化させて反射信号を測定することにより、各配線の検査を順次実行することができる。
　インターポーザは、複数の配線及び複数の第１パッドを有しており、容量型プローブ部は、それぞれ互いに異なる第１パッドと容量的に結合される複数の容量型プローブを有しており、反射信号を測定するステップにおいて、複数の容量型プローブのうちから測定対象となる容量型プローブを選択的に切り替えることにより、複数の容量型プローブの各々に対応する反射信号を測定してもよい。この場合、単一の容量型プローブを用いて各配線の検査を実行する場合と比較して、支持部に対する容量型プローブ部の位置決めの回数を低減できる。これにより、各配線の検査を効率的に実行することができる。
　反射信号を測定するステップにおいて、所定の位相遅延量に対応する周波数を有する交流信号を出力し、判定するステップにおいて、交流信号に対する反射信号の位相遅延と所定の位相遅延量とを比較することにより、配線の異常の有無を判定してもよい。この場合、交流信号の周波数を一定（所定の位相遅延量（例えば４５度）に対応する周波数）にした状態で、各配線の検査を行うことができる。従って、各配線の検査毎に所定の位相遅延量に対応する周波数を特定し、特定された周波数の大きさから把握される位相遅延に基づいて配線の異常の有無を判定する場合と比較して、各配線の検査毎に交流信号の周波数をスキャンする（変化させる）必要がないため、各配線の検査を効率的に実行することができる。
　本開示によれば、インターポーザの検査においてパッドの損傷を抑制することができる検査装置及び検査方法を提供することができる。
図１は、一実施形態のインターポーザの概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１における領域Ａの拡大図である。 図３は、第１実施形態の検査装置の全体構成を示す図である。 図４は、パッドと容量型プローブとの容量的な結合の一例を示す概略図である。 図５は、容量型プローブ部の移動制御の一例を説明するための模式図である。 図６は、パッドと容量型プローブとの容量的な結合の変形例を示す概略図である。 図７は、図３の検査装置による検査方法を示すフローチャートである。 図８は、第２実施形態の検査装置の全体構成を示す図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面に示される各部材（又は部位）の寸法又は寸法の比率は、説明をわかり易くするために、実際の寸法又は寸法の比率とは異なることがある。
［第１実施形態］
　まず、図１を参照して、本実施形態に係る検査装置１００（図３参照）の検査対象となる被検査デバイス（ＤＵＴ：Device　Under　Test）であるインターポーザ１０について説明する。インターポーザ１０は、プロセッサ２０と４つのメモリ３０Ａ～３０Ｄとが搭載される基板１１を有している。基板１１には、プロセッサ２０とメモリ３０Ａ～３０Ｄとを大帯域で接続する複数の配線が設けられている。基板１１に設けられた配線の総数は、例えば数万本以上である。基板１１は、例えばシリコン基板である。プロセッサ２０は、例えばＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）等のプロセッサユニットである。メモリ３０Ａ～３０Ｄは、例えばＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）、ＨＢＭ（High　Bandwidth　Memory）等のメモリユニットである。
　図１に示されるように、本実施形態では一例として、矩形板状の基板１１の厚み方向から見て、基板１１の一方面（第１表面１１ａ）の中央部にプロセッサ２０が搭載される。また、図１において、プロセッサ２０の右側、下側、左側及び上側に、メモリ３０Ａ～３０Ｄが搭載される。
　図２は、図１における領域Ａの拡大図である。図２に示されるように、基板１１の第１表面１１ａには、プロセッサ２０とメモリ３０Ａとを接続するための複数の配線１２が設けられている。複数の配線１２の線幅／間隙（Ｌ／Ｓ）は、例えば１μｍ～２μｍである。各配線１２の両端部には、半田ボールを実装するためのパッド１３（第１パッド）及びパッド１４（第２パッド）が設けられている。パッド１３は、インターポーザ１０とプロセッサ２０とを接続するための接続パッドであり、パッド１４は、インターポーザ１０とメモリ３０Ａとを接続するための接続パッドである。
　図２におけるＰ１は、複数のパッド１３が形成された領域を示している。複数のパッド１３は、矩形状の領域Ｐ１において、例えば３０μｍ～４０μｍピッチで配置されている。図２における複数（ここでは８つ）の領域Ｐ２の各々は、複数のパッド１４が形成された領域を示している。複数のパッド１４は、上述したパッド１３と同様に、それぞれ矩形状の各領域Ｐ２において、例えば３０～４０μｍピッチで配置されている。なお、プロセッサ２０と他のメモリ３０Ｂ～３０Ｄとの間にも、上記と同様に複数の配線及びパッドが設けられている。プロセッサ２０と他のメモリ３０Ｂ～３０Ｄとの間のインターポーザ１０の構成（配線及びパッド）は、プロセッサ２０とメモリ３０Ａとの間の構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
　図３は、検査装置１００の全体構成を示す図である。検査装置１００は、基板１１上にプロセッサ２０及びメモリ３０Ａ～３０Ｄが搭載される前の状態のインターポーザ１０について、プロセッサ２０とメモリ３０Ａ～３０Ｄとを接続する各配線１２の異常の有無を検査するための構成を備えている。図３に示されるように、検査装置１００は、ステージ１１０（支持部）と、容量型プローブ部１２０と、電動マニピュレータ１３０（位置制御部）と、ネットワークアナライザ１４０（測定部）と、スイッチユニット１５０（切替部）と、光源装置１６０（光源）と、検査装置１００の各部の動作を制御する制御部１７０と、を備えている。制御部１７０は、ネットワークアナライザ１４０による測定結果（反射信号の位相遅延）に基づいて配線の異常の有無を判定する判定部としても機能する。
　ステージ１１０は、インターポーザ１０を支持する部材である。ステージ１１０は、導電性を有しており、アース接続（接地）されている。ステージ１１０は、例えば金属部材である。上述したように、ステージ１１０には、プロセッサ２０及びメモリ３０Ａ～３０Ｄが搭載される前の状態のインターポーザ１０が支持される。すなわち、ステージ１１０に支持されるインターポーザ１０は、基板１１と、それぞれ基板１１の表面（第１表面１１ａ）に形成された複数のパッド１３，１４と、それぞれパッド１３とパッド１４とを結ぶ複数の配線１２と、を有している。本実施形態では一例として、基板１１の第１表面１１ａとは反対側の表面（第２表面１１ｂ）の少なくとも一部がステージ１１０に載置されることにより、インターポーザ１０がステージ１１０に支持されている。ステージ１１０は、例えばＸＹＺステージである。すなわち、ステージ１１０に支持されたインターポーザ１０の基板１１の厚み方向をＺ軸方向とすると、ステージ１１０は、図示しない駆動機構によって、Ｚ軸方向、並びに、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされている。
　ステージ１１０には、光源装置１６０から出力された光（励起光）を基板１１の第２表面１１ｂに照射するための透光部１１１が設けられている。本実施形態では、透光部１１１は、ステージ１１０の中央部に設けられた開口部である。ただし、透光部１１１は、開口部に限定されず、例えばガラス等の光透過部材によって形成されていてもよい。
　容量型プローブ部１２０は、ネットワークアナライザ１４０と電気的に接続されており、測定対象となる配線１２の一方の端部（本実施形態ではパッド１３）と容量的に結合される。本実施形態では、容量型プローブ部１２０は、それぞれ互いに異なるパッド１３と容量的に結合される複数の容量型プローブ１２１（図４参照）を有している。容量型プローブ１２１とパッド１３とは一対一に対応している。すなわち、１つの容量型プローブ１２１が、１つのパッド１３と容量的に結合される。
　図４は、パッド１３と容量型プローブ１２１との容量的な結合の一例を示す概略図である。容量型プローブ１２１は、パッド１３と容量的に結合される電極部材である。容量型プローブ１２１のパッド１３に対向する先端部には、耐摩耗性及び高誘電率を有する材料によって形成された被覆部１２２が設けられている。被覆部１２２の材料は、例えばフッ素樹脂（フッ化炭素樹脂）等である。また、基板１１の第１表面１１ａには、上述したパッド１３及び当該パッド１３に接続された配線１２が設けられていると共に、パッド１３の縁部及び配線１２を覆うように保護膜１５が設けられている。保護膜１５には、パッド１３の上面を露出させると共に上述した半田ボールを形成するための開口部１５ａが形成されている。保護膜１５の材料は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、感光性ポリイミド等である。保護膜１５は、例えばＣＶＤ（化学気相成長）、塗布、露光等の手法によって形成される。
　図４に示されるように、容量型プローブ１２１は、基板１１の厚み方向から見て、容量型プローブ１２１と測定対象の配線１２のパッド１３とが重なるように配置される。ここで、基板１１の厚み方向から見て、容量型プローブ１２１の被覆部１２２の先端面１２２ａは、開口部１５ａよりも大きい。このため、被覆部１２２の先端面１２２ａの縁部が保護膜１５に当接する。その結果、被覆部１２２とパッド１３とを離間させた状態で（すなわち、パッド１３に対して非侵襲的に）、容量型プローブ１２１をパッド１３に容量的に結合させることができる。インターポーザ１０に対する容量型プローブ１２１（容量型プローブ部１２０）の位置決め（アライメント）は、後述する電動マニピュレータ１３０によって実行される。
　電動マニピュレータ１３０は、容量型プローブ部１２０がパッド１３と容量的に結合されるように（本実施形態では、複数の容量型プローブ１２１がそれぞれ対応するパッド１３と容量的に結合されるように）、ステージ１１０（すなわち、ステージ１１０に支持されたインターポーザ１０）と容量型プローブ部１２０との相対位置を制御する。具体的には、電動マニピュレータ１３０は、各容量型プローブ部１２０を移動させることにより、上記相対位置を変化させる。ただし、上記相対位置は、ステージ１１０が移動することによって変化させられてもよい。この場合、ステージ１１０の駆動機構が、検査装置１００における位置制御部として機能する。或いは、上記相対位置は、容量型プローブ部１２０及びステージ１１０の両方が移動することによって変化させられてもよい。この場合、電動マニピュレータ１３０及びステージ１１０の駆動機構の両方が、検査装置１００における位置制御部として機能する。
　図５は、電動マニピュレータ１３０による容量型プローブ部１２０の移動制御の一例を説明するための模式図である。図５は、基板１１の第１表面１１ａに直交する方向から見た場合における、第１表面１１ａ上に配置された複数のパッド１３（ここでは６行×３列に配置された１８個のパッド１３）及び容量型プローブ部１２０の位置関係を概略的に示している。ここでは一例として、容量型プローブ部１２０は、３行×３列に配置された９個の容量型プローブ１２１を有している。隣り合う容量型プローブ１２１同士のピッチ（中心間の距離）は、隣り合うパッド１３同士のピッチと同一である。
　図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、電動マニピュレータ１３０は、複数の容量型プローブ１２１の先端面１２２ａと複数のパッド１３とが対向するように、容量型プローブ部１２０を移動させる。（Ａ）は移動前の状態を示しており、（Ｂ）は移動後の状態を示している。続いて、図５の（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、電動マニピュレータ１３０は、図５の（Ｂ）に示される状態において容量型プローブ部１２０と容量的に結合されたパッド群について後述するネットワークアナライザ１４０による反射信号の測定が完了した後に、容量型プローブ部１２０が上記パッド群とは異なる未測定の他のパッド群（ここでは、図５の（Ｃ）において複数の容量型プローブ１２１の先端面１２２ａに対向する複数のパッド１３）と容量的に結合されるように、上記相対位置を変化させる。このような電動マニピュレータ１３０による容量型プローブ部１２０の移動（走査）によって、各パッド１３についての測定を順次実行することができる。
　電動マニピュレータ１３０は、図４に示されるようにパッド１３に対する容量型プローブ１２１の先端面１２２ａの位置決めを行う際に、被覆部１２２の先端面１２２ａと保護膜１５（すなわちインターポーザ１０）との間で及ぼし合う力（すなわち、インターポーザ１０にかかる荷重）を測定してもよい。そして、電動マニピュレータ１３０は、当該荷重が予め定められた閾値以下となるようにフィードバック制御を行うことにより、パッド１３に対する容量型プローブ１２１の先端面１２２ａの位置を決定してもよい。或いは、各容量型プローブ１２１の少なくとも先端部分は、上下方向（先端面１２２ａに直交する方向）に移動自在とされていてもよい。この場合、容量型プローブ１２１の先端面１２２ａがインターポーザ１０に及ぼす荷重は、容量型プローブ１２１において上下方向に移動自在とされている先端部分の重量に応じた大きさとなる。いずれの手法によっても、容量型プローブ１２１の先端面１２２ａが保護膜１５を介してパッド１３に及ぼす荷重を比較的小さくすることができる。
　一般に、プローブ針をパッドに押し当てて行う侵襲的な検査の場合には、プローブ針とパッドとが点接触する部分に対して１０ｇ程度の荷重がかかる。一方、上述したように容量型プローブ１２１をパッド１３に容量的に結合する手法によれば、インターポーザ１０に対してかかる荷重を、先端面１２２ａと保護膜１５とが面接触する部分に対する、制御可能な範囲で限りなく０ｇに近い荷重（先端面１２２ａと保護膜１５とを密着させるために必要最低限の荷重）に抑えることができる。その結果、従来のプローブ針を用いた検査と比較して、パッド１３に対してかかる荷重を効果的に低減でき、パッド１３の損傷を抑制することができる。
　また、図６に示されるように、検査装置１００は、基板１１との距離を計測可能な距離センサ１２３を備えていてもよい。距離センサ１２３は、例えば静電容量方式のセンサ（容量センサ）であり、距離センサ１２３の先端面１２３ａと基板１１（例えば第１表面１１ａ）との距離を計測する。例えば、図６に示されるように、距離センサ１２３は、距離センサ１２３の先端面１２３ａと容量型プローブ１２１の先端面１２２ａとが、基板１１の厚み方向に直交する略同一平面上に位置するように、容量型プローブ１２１と近接する位置に配置される。また、距離センサ１２３は、例えば電動マニピュレータ１３０によって、容量型プローブ１２１と同期して移動するように制御される。これにより、距離センサ１２３により計測された先端面１２３ａと基板１１との距離から、容量型プローブ１２１の先端面１２２ａと基板１１との距離を把握することができる。この場合、電動マニピュレータ１３０は、距離センサ１２３により計測された値に基づいて、容量型プローブ１２１の先端面１２２ａがインターポーザ１０に接触しないように、容量型プローブ１２１の位置決めを行ってもよい。これにより、電動マニピュレータ１３０は、容量型プローブ１２１の先端面１２２ａの位置を、インターポーザ１０から離間すると共にパッド１３と容量的に結合されて反射信号を測定可能な位置に調節することができる。その結果、容量型プローブ１２１をインターポーザ１０に接触させることなく（インターポーザ１０に荷重をかけることなく）、反射信号を測定することが可能となり、パッド１３の損傷をより確実に抑制することができる。
　ネットワークアナライザ１４０は、容量型プローブ１２１（容量型プローブ部１２０）を介してパッド１３に対してＲＦ（radio　frequency）信号（交流信号）を出力することにより、当該パッド１３からの反射信号（反射波）を測定する。ネットワークアナライザ１４０は、ＲＦ信号の信号源と反射信号を測定する部分とが内蔵された装置である。具体的には、ネットワークアナライザ１４０は、ステージ１１０に接続される第１端子１４１（グランド端子）と、容量型プローブ部１２０に接続される第２端子１４２とを有している。第１端子１４１は、ステージ１１０に接続されている。これにより、ステージ１１０は、アース接続されている。第２端子１４２は、後述するスイッチユニット１５０を介して容量型プローブ部１２０と電気的に接続されている。この状態でネットワークアナライザ１４０の第２端子１４２からＲＦ信号が出力されることにより、第２端子１４２において測定対象のパッド１３からの反射信号が測定される。反射信号は、いわゆるＳパラメータであるＳ１１信号又はＳ２２信号等として測定される。
　スイッチユニット１５０は、複数の容量型プローブ１２１のうちから、ネットワークアナライザ１４０と電気的に接続される容量型プローブ１２１を選択的に切り替える装置である。例えば、図５の（Ｂ）に示される状態において、スイッチユニット１５０は、複数（ここでは９個）の容量型プローブ１２１のうちから一の容量型プローブ１２１のみがネットワークアナライザ１４０と電気的に接続されるように、ネットワークアナライザ１４０と当該一の容量型プローブ１２１との電気的な接続を確立する。そして、当該一の容量型プローブ１２１による反射信号の測定が完了した後に、スイッチユニット１５０は、ネットワークアナライザ１４０と他の容量型プローブ１２１との電気的な接続を確立する。このように、スイッチユニット１５０が、ネットワークアナライザ１４０と電気的に接続される容量型プローブ１２１を順次切り替えることにより、各容量型プローブ１２１についての反射信号の測定が順次実行される。
　光源装置１６０は、基板１１に対して基板１１内にキャリアを発生させるための光を照射する装置である。具体的には、光源装置１６０は、基板１１のバンドギャップエネルギーよりも大きいエネルギーを有する光（励起光）を基板１１に照射する。これにより、基板１１が励起され、基板１１内にキャリアが生成される。その結果、配線１２の電気容量が増大することにより上述した反射信号が増大し、反射信号のＳ／Ｎ比が増大する。光源装置１６０は、例えば図３に示されるように、基板１１の第２表面１１ｂに対向する位置に配置されており、第２表面１１ｂに対して光を照射する。光源装置１６０は、ネットワークアナライザ１４０による反射信号の測定が実施されている間、基板１１に対して一定強度の光を連続的に照射する。
　制御部１７０は、ステージ１１０、容量型プローブ部１２０、電動マニピュレータ１３０、ネットワークアナライザ１４０、スイッチユニット１５０、及び光源装置１６０の動作を制御する。制御部１７０は、例えばＣＰＵ等のプロセッサ、記憶媒体であるＲＡＭ、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）及びＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）等を含むコンピュータである。
　また、制御部１７０は、測定対象のパッド１３についてネットワークアナライザ１４０により測定された反射信号のＲＦ信号に対する位相遅延に基づいて、当該パッド１３に対応する配線１２の異常の有無を判定する。例えば、制御部１７０は、以下のような反射信号の位相遅延の特性に基づいて、配線１２の異常（オープン又はショート）の有無を判定する。すなわち、反射信号は、配線１２に付随するＬ（インダクタンス）、Ｃ（キャパシタンス）及びＲ（レジスタンス）による位相遅延の影響を受ける。例えば、配線１２がオープン（断線）していた場合には、当該配線１２に接続されたパッド１３の容量が小さくなるため、Ｃ（キャパシタンス）が大幅に減少する。その結果、配線１２が良品である場合（オープンしていない場合）と比較して、反射信号の位相遅延が減少する。一方、配線１２がショート（短絡）していた場合には、当該配線１２に接続されたパッド１３が他のパッド１３とも接続されている状態となるため、Ｃ（キャパシタンス）が大幅に増大する。その結果、配線１２が良品である場合（ショートしていない場合）と比較して、反射信号の位相遅延が増大する。
　以下、反射信号の位相遅延に基づく配線１２の検査手順の例を説明する。ここでは、ネットワークアナライザ１４０において周波数スキャンを行う場合（ＲＦ信号の周波数を変化させる場合）及び周波数スキャンを行わない場合のそれぞれの場合の手順例を説明する。いずれの手順例においても、配線１２が良品である場合に所定の位相遅延量（ここでは一例として４５度）の位相遅延を生じさせるＲＦ信号の周波数（以下「特定周波数」）が予め推定されているものとする。このような特定周波数は、配線１２に付随するＬ（インダクタンス）、Ｃ（キャパシタンス）、Ｒ（レジスタンス）等のパラメータに基づいて予め推定可能である。ここでは、複数の配線１２は、いずれも同様のパラメータを有しており、特定周波数が同一であるものとする。なお、互いにパラメータの異なる複数の配線群が存在する場合には、配線群毎に異なる特定周波数を用いて下記と同様の検査を実施すればよい。
（周波数スキャンを行う場合の手順例）
　ネットワークアナライザ１４０は、ＲＦ信号の周波数を順次変更しながら、各周波数のＲＦ信号に対する反射信号の位相遅延を測定することにより、位相遅延が所定の位相遅延量（４５度）になる周波数ｆを検出又は推定する。すなわち、ネットワークアナライザ１４０は、ＲＦ信号の周波数を適宜変更しながら反射信号を測定することにより、所定の位相遅延量（４５度）に対応する周波数ｆを決定する。続いて、制御部１７０は、周波数ｆと特定周波数との差ｄ１を算出し、当該差ｄ１が予め定められた許容誤差内（例えば、－δ１≦ｄ１≦δ１）であるか否かを判定する。ここで、δ１は、予めオペレータ等によって定められた０よりも大きい閾値である。具体的には、制御部１７０は、周波数ｆが特定周波数よりも許容範囲を超えて小さい場合（すなわち、「ｄ１＜－δ１」が成立する場合）には、反射信号の位相遅延が許容範囲を超えて小さいと判定し、測定対象の配線１２はオープンしていると判定する。一方、制御部１７０は、周波数ｆが特定周波数よりも許容範囲を超えて大きい場合（すなわち、「δ１＜ｄ１」が成立する場合）には、反射信号の位相遅延が許容範囲を超えて大きいと判定し、測定対象の配線１２はショートしていると判定する。この例では、周波数ｆと特定周波数との差ｄ１が、反射信号の位相遅延を示す指標といて用いられる。
（周波数スキャンを行わない場合の手順例）
　ネットワークアナライザ１４０は、特定周波数を有するＲＦ信号を出力し、当該ＲＦ信号に対する反射信号を測定する。続いて、制御部１７０は、当該反射信号の位相遅延ｖ（角度）と所定の位相遅延量（４５度）とを比較する。例えば、制御部１７０は、位相遅延ｖと所定の位相遅延量（４５度）との差ｄ２（＝ｖ－４５）が予め定められた許容誤差内（例えば、－δ２≦ｄ２≦δ２）であるか否かを判定することにより、配線１２の異常の有無を判定する。ここで、δ２は、予めオペレータ等によって定められた０よりも大きい閾値である。具体的には、制御部１７０は、位相遅延ｖが所定量よりも許容範囲を超えて小さい場合（すなわち、「ｄ２＜－δ２」が成立する場合）、測定対象の配線１２はオープンしていると判定する。一方、制御部１７０は、位相遅延ｖが所定量よりも許容範囲を超えて大きい場合（すなわち、「δ２＜ｄ２」が成立する場合）には、測定対象の配線１２はショートしていると判定する。
　以上述べた２つの手順例を比較すると、後者の方が、ネットワークアナライザ１４０における周波数スキャンを省略できるため、効率的に検査を実行することができる。そこで、例えば、検査装置１００は、良品であること（オープンもショートも生じていないこと）が判明している配線１２について前者の手順（周波数スキャン）を実行することにより、精度の高い特定周波数を求めてから、当該特定周波数を用いて残りの各配線１２について後者の手順を実行してもよい。
　制御部１７０は、各配線１２についての異常の有無の判定結果をモニタ（不図示）等に出力してもよい。例えば、制御部１７０は、図２で示したような配線構成を示す画面をモニタ上に出力してもよい。そして、制御部１７０は、このような画面において、異常（オープン又はショート）が検出された配線１２に対応する箇所を、異常の種類毎に予め定められた色（例えばオープンしている配線には青色、ショートしている配線には赤色）で表してもよい。このような画面をモニタ上に出力することにより、オペレータに配線の異常個所及び異常の種類を視覚的に容易に把握させることが可能となる。なお、インターポーザ１０に設けられた複数の配線１２のうち１つでも異常がある場合に当該インターポーザ１０を不良品と判定する場合には、制御部１７０は、配線１２の異常が検出された時点でそれ以降の測定を行う必要がない。この場合には、制御部１７０は、配線１２の異常が最初に検出された時点で、配線１２に異常が検出された旨を示す情報をモニタ等に出力し、残りの配線１２についての反射信号の測定及び異常の有無の判定を省略してもよい。
［検査装置１００による検査方法］
　次に、図７を参照して、検査装置１００による検査方法の手順の一例について説明する。ここでは一例として、上述した「周波数スキャンを行わない場合の手順例」に基づく手順について説明する。なお、上述した「周波数スキャンを行う場合の手順例」に基づく手順を行う場合には、後述するステップＳ５及びＳ６における処理が、上述した「周波数スキャンを行う場合の手順例」に基づく手順に置き換えられる。
　まず、ステップＳ１において、検査対象のインターポーザ１０（プロセッサ２０及びメモリ３０Ａ～３０Ｄが搭載される前の状態のインターポーザ１０）が、ステージ１１０によって支持される（図３参照）。続いて、ステップＳ２において、測定対象のパッド１３と容量的に結合されるように、容量型プローブ部１２０が配置される。例えば、図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、電動マニピュレータ１３０によって、複数の容量型プローブ１２１が、未検査の複数のパッド１３上に移動させられる。これにより、複数の容量型プローブ１２１と複数のパッド１３との位置関係は、図５の（Ｂ）に示したような状態となる。
　続いて、ステップＳ３～Ｓ５において、反射信号の測定（すなわち、ネットワークアナライザ１４０から容量型プローブ部１２０を介してパッド１３に対してＲＦ信号を出力することによって反射信号を測定する処理）が実行される。
　まず、ステップＳ３において、スイッチユニット１５０によって、複数（図５の例では９個）の容量型プローブ１２１のうちから測定対象となる一の容量型プローブ１２１が選択される。これにより、選択された容量型プローブ１２１が、ネットワークアナライザ１４０の第２端子１４２と電気的に接続される。
　続いて、ステップＳ４において、光源装置１６０によって、基板１１の第２表面１１ｂに対して光（励起光）が照射される。当該光は、各配線１２についての反射信号の測定が完了するまで、基板１１の第２表面１１ｂに対して連続的に照射される。これにより、後述のステップＳ５において、基板１１に対して当該光を照射しながら反射信号を測定することが可能となる。
　続いて、ステップＳ５において、ネットワークアナライザ１４０が、容量型プローブ部１２０を介してパッド１３に対してＲＦ信号を出力することにより、パッド１３からの反射信号を測定する。具体的には、スイッチユニット１５０によって選択された容量型プローブ１２１に対してネットワークアナライザ１４０からのＲＦ信号が出力され、当該容量型プローブ１２１に対応するパッド１３についての反射信号が測定される。上述した通り、ここでは一例として、ネットワークアナライザ１４０は、特定周波数に対応するＲＦ信号を出力することにより、当該ＲＦ信号に対応する反射信号を測定する。
　続いて、ステップＳ６において、制御部１７０は、ＲＦ信号に対する反射信号の位相遅延に基づいて、測定対象の配線１２（反射信号が測定されたパッド１３に対応する配線１２）の異常の有無を判定する。具体的には、制御部１７０は、上述した「周波数スキャンを行わない場合の手順例」に基づいて、特定周波数に対応するＲＦ信号に対する反射信号の位相遅延ｖ（角度）と所定の位相遅延量（ここでは一例として４５度）とを比較することにより、測定対象の配線１２の異常の有無を判定する。
　容量型プローブ部１２０が有している複数の容量型プローブ１２１の全てについての測定が完了するまで、上述したステップＳ３～Ｓ６が繰り返し実施される（ステップＳ７）。図５の（Ｂ）の例では、９個の容量型プローブ１２１の全てについての反射信号の測定が完了するまで、上述したステップＳ３～Ｓ６が繰り返し実施される。すなわち、スイッチユニット１５０によって、一の容量型プローブ１２１による測定が完了する毎に、測定対象となる容量型プローブ１２１が選択的に切り替えられることにより、ステップＳ５において各容量型プローブ１２１について反射信号が測定され、ステップＳ６において各配線１２の異常の有無が判定される。
　また、全てのパッド１３についての測定が完了するまで、上述したステップＳ２～Ｓ７が繰り返し実施される（ステップＳ８）。図５の例では、図５の（Ｂ）に示す状態において９個の容量型プローブ１２１の全てについての反射信号の測定が完了した後、未検査のパッド１３（上側３行の９個のパッド１３）が存在する。従って、この場合には、ステップＳ２に戻り、電動マニピュレータ１３０によって、容量型プローブ１２１が未検査のパッド１３上に移動させられる。すなわち、図５の（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、電動マニピュレータ１３０は、容量型プローブ部１２０と容量的に結合されたパッド群（ここでは、図５の（Ｂ）において複数の容量型プローブ１２１に対向する複数のパッド１３）について反射信号の測定が完了した後に、容量型プローブ部１２０が上記パッド群とは異なる未測定の他のパッド群（ここでは、図５の（Ｃ）において複数の容量型プローブ１２１に対向する複数のパッド１３）と容量的に結合されるように、ステージ１１０と容量型プローブ部１２０との相対位置を変化させる。
　全てのパッド１３についての測定が完了した後（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９において、制御部１７０は、例えばモニタ等に検査結果を出力する。上述したように、例えば、制御部１７０は、異常（オープン又はショート）が検出された配線１２に対応する箇所が異常の種類毎に予め定められた色で表された画面をモニタ上に表示させる。
　なお、インターポーザ１０に設けられた複数の配線１２のうち１つでも異常がある場合に当該インターポーザ１０を不良品と判定する場合には、制御部１７０は、配線１２の異常が検出された時点でそれ以降の測定を行う必要がない。そこで、このような場合には、上述したステップＳ６において配線１２の異常が検出された時点で、制御部１７０は、ステップＳ９に移行し、配線１２に異常が検出された旨を示す検査結果をモニタ等に出力して処理を終了してもよい。
［作用効果］
　上述した検査装置１００及び検査装置１００による検査方法では、配線１２の一方のパッド１３に対して容量的に結合される容量型プローブ部１２０を介して、ＲＦ信号がパッド１３に対して出力されると共に、当該ＲＦ信号に対する反射信号が測定される。そして、当該ＲＦ信号に対する反射信号の位相遅延に基づいて配線１２の異常の有無が判定される。従って、検査装置１００及び検査方法によれば、パッド１３に対して容量的に結合される容量型プローブ部１２０を用いたことにより、パッド１３にプローブ針を直接押し当てる従来の手法と比較して、パッド１３に対する物理的な負荷を低減することができる。これにより、パッド１３の損傷を抑制しつつ、インターポーザ１０の配線１２の異常の有無を検査することができる。また、本手法によれば、パッド１３にプローブ針を直接押し当てる従来の手法と比較して、高速に検査（反射信号の測定及び反射信号の位相遅延に基づく判定）を実行することができる。
　また、検査装置１００は、基板１１に対して基板１１内にキャリアを生成させるための光（励起光）を照射する光源装置１６０を備えている。従って、基板１１を光で励起してキャリアを生成することにより、配線１２の電気容量を増大させることができる。その結果、反射信号を増大させ、反射信号のＳ／Ｎ比を増大させることができる。これにより、配線１２の異常の有無を精度良く判定することができる。
　また、基板１１は、パッド１３，１４が設けられた第１表面１１ａと、第１表面１１ａとは反対側の第２表面１１ｂとを有している。光源装置１６０は、第２表面１１ｂに対向する位置に配置されている。光源装置１６０は、第２表面１１ｂに対して光を照射する。このように、光源装置１６０を基板１１の第２表面１１ｂ側に配置することにより、光源装置１６０と基板１１の第１表面１１ａ側に配置される容量型プローブ部１２０等の部材とが干渉することを防ぎ、第２表面１１ｂ側から基板１１に安定的に光を照射することが可能となる。その結果、反射信号のＳ／Ｎ比を安定的に増大させることができる。
　また、電動マニピュレータ１３０は、容量型プローブ部１２０と容量的に結合されたパッド群（所定の第１パッド）についてネットワークアナライザ１４０による測定が完了した後に、容量型プローブ部１２０が当該パッド群とは異なる他のパッド群と容量的に結合されるように、ステージ１１０と容量型プローブ部１２０との相対位置を変化させる。このように、ステージ１１０と容量型プローブ部１２０との相対位置を順次変化させて反射信号を測定することにより、各配線１２の検査を順次実行することができる。
　また、検査装置１００は、複数の容量型プローブ１２１のうちからネットワークアナライザ１４０と電気的に接続される容量型プローブ１２１を選択的に切り替えるスイッチユニット１５０を備えている。仮に単一の容量型プローブ１２１を用いて各配線１２の検査を実行する場合には、各配線１２の検査（測定）が完了する毎に、当該容量型プローブ１２１を次の検査対象となる配線１２のパッド１３上に毎回移動させなければならない。一方、容量型プローブ部１２０がスイッチユニット１５０によって選択的に切り替え可能な複数の容量型プローブ１２１を有していることにより、上記のように単一の容量型プローブ１２１を用いて各配線１２の検査を実行する場合と比較して、ステージ１１０に対する容量型プローブ部１２０の位置決めの回数を低減できる。これにより、各配線１２の検査を効率的に実行することができる。
　また、上述した「周波数スキャンを行わない場合の手順例」においては、ネットワークアナライザ１４０は、所定の位相遅延量（例えば４５度）に対応する特定周波数を有するＲＦ信号を出力する。また、制御部１７０は、反射信号の位相遅延と所定の位相遅延量とを比較することにより、配線１２の異常の有無を判定する。この場合、ＲＦ信号の周波数を一定（すなわち、特定周波数）にした状態で、各配線１２の検査を行うことができる。従って、各配線１２の検査毎に所定の位相遅延量に対応する周波数を特定し、特定された周波数の大きさから把握される位相遅延に基づいて配線の異常の有無を判定する場合（すなわち、上述した「周波数スキャンを行う場合の手順例」）と比較して、各配線１２の検査を効率的に実行することができる。
　また、検査装置１００における測定部として、ＲＦ信号の信号源と反射信号を検出する部分との両方を含むネットワークアナライザ１４０を用いることにより、反射信号を測定するための装置構成を単純化することができる。
［第２実施形態］
　図８は、第２実施形態に係る検査装置２００の全体構成を示す図である。例えば、第１実施形態のようにインターポーザ１０の基板１１がシリコン基板である場合には、光源装置１６０からの光によって基板１１を励起させてキャリアを生成することができる。しかし、基板１１として例えばシリコン以外のガラス等の材料によって形成された基板を用いる場合等には、上記のように光によって基板１１を励起させる手法を適用できない。そこで、検査装置２００は、光によって基板１１を励起させる手法とは異なる手法によって配線１２の電気容量を増大させるように構成されている。具体的には、図８に示されるように、検査装置２００は、光源装置１６０の代わりに、測定対象の配線１２のパッド１４に対向するように配置された金属部材２１０を備える点で、検査装置１００と相違している。検査装置２００のその他の構成は、検査装置１００と同様である。
　金属部材２１０は、例えば平板状の金属部材である。金属部材２１０の材料は、例えばアルミニウム等である。例えば、金属部材２１０は、基板１１の厚み方向から見て、測定対象の配線１２のパッド１４と重なるように、パッド１４と近接する位置に配置される。
　検査装置２００によれば、検査対象となる配線１２の容量型プローブ部１２０（容量型プローブ１２１）と容量的に結合される側の端部（パッド１３）の反対側の端部（パッド１４）に対向するように金属部材２１０が配置されることにより、当該配線１２の電気容量が増大する。その結果、ネットワークアナライザ１４０によって測定される反射信号を増大させ、反射信号のＳ／Ｎ比を増大させることができる。
　検査装置２００を用いて検査を実行する場合には、図７におけるステップＳ４に代えて、測定対象の配線１２のパッド１４に対向するように金属部材２１０を配置する処理が実行されればよい。なお、金属部材２１０が、基板１１の厚み方向から見て、基板１１に設けられた全ての配線１２のパッド１４に対向するような大きさ及び形状を有している場合には、金属部材２１０が配置される処理は、最初の１回だけ実行されればよい。また、金属部材２１０が配置される処理は、図７におけるステップＳ１においてインターポーザ１０がステージ１１０上に載置されてから、ステップＳ５における反射信号の測定が行われるまでの任意の時点に実行され得る。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
　例えば、検査装置における測定部は、ネットワークアナライザ１４０の代わりに、以下のような複数の装置によって構成されてもよい。例えば、方向性結合器と周波数シンセサイザとによって上記ＲＦ信号の信号源が構成され、ロックインアンプ、スペクトラムアナライザ、パワーメータ等によって上記反射信号（Ｓ１１信号等）を測定する部分が構成されてもよい。
　また、上記実施形態では、プロセッサ２０と接続されるパッド１３に対して反射信号の測定が実施されたが、メモリ３０Ａ～３０Ｄと接続されるパッド１４に対して反射信号の測定が実施されてもよい。すなわち、上述した容量型プローブ１２１による反射信号の測定は、検査対象となる配線１２のいずれか一方のパッドに対して実行されればよい。
　また、上述した第１実施形態と第２実施形態とは互いに組み合わせられてもよい。例えば、基板１１がシリコン基板である場合には、配線１２の電気容量を増大させる手法として、第１実施形態における光源装置１６０からの光の照射と、第２実施形態における金属部材２１０の配置とを両方適用することが可能である。従って、検査装置は、上述した光源装置１６０及び金属部材２１０の両方を備えた上で、基板１１に対する光の照射及び金属部材２１０の配置の両方を実行することによって、配線１２の電気容量を増大させてもよい。
　１０…インターポーザ、１１…基板、１１ａ…第１表面、１１ｂ…第２表面、１２…配線、１３…パッド（第１パッド）、１４…パッド（第２パッド）、１００，２００…検査装置、１１０…ステージ（支持部）、１２０…容量型プローブ部、１２１…容量型プローブ、１３０…電動マニピュレータ（位置制御部）、１４０…ネットワークアナライザ（測定部）、１５０…スイッチユニット（切替部）、１６０…光源装置（光源）、１７０…制御部（判定部）、２１０…金属部材。

Claims (15)

  1. 　基板、それぞれ前記基板の表面に形成された第１パッド及び第２パッド、並びに前記第１パッドと前記第２パッドとを結ぶ配線を有するインターポーザを検査する検査装置であって、
    　前記インターポーザを支持する支持部と、
    　前記第１パッドと容量的に結合される容量型プローブ部と、
    　前記容量型プローブ部が前記第１パッドと容量的に結合されるように、前記支持部と前記容量型プローブ部との相対位置を制御する位置制御部と、
    　前記容量型プローブ部を介して前記第１パッドに対して交流信号を出力することにより前記第１パッドからの反射信号を測定する測定部と、
    　前記交流信号に対する前記反射信号の位相遅延に基づいて前記配線の異常の有無を検出する判定部と、
    を備える、検査装置。
  2. 　前記基板に対して前記基板内にキャリアを発生させるための光を照射する光源を更に備える、請求項１に記載の検査装置。
  3. 　前記基板は、前記第１パッド及び前記第２パッドが設けられた第１表面と、前記第１表面とは反対側の第２表面とを有しており、
    　前記光源は、前記第２表面に対向する位置に配置されており、前記第２表面に対して前記光を照射する、請求項２に記載の検査装置。
  4. 　前記第２パッドに対向するように配置された金属部材を更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の検査装置。
  5. 　前記インターポーザは、複数の前記配線及び複数の前記第１パッドを有しており、
    　前記位置制御部は、前記容量型プローブ部と容量的に結合された所定の第１パッドについて前記測定部による測定が完了した後に、前記容量型プローブ部が前記所定の第１パッドとは異なる他の第１パッドと容量的に結合されるように、前記相対位置を変化させる、請求項１～４のいずれか一項に記載の検査装置。
  6. 　前記インターポーザは、複数の前記配線及び複数の前記第１パッドを有しており、
    　前記容量型プローブ部は、それぞれ互いに異なる前記第１パッドと容量的に結合される複数の容量型プローブを有しており、
    　前記複数の容量型プローブのうちから前記測定部と電気的に接続される容量型プローブを選択的に切り替える切替部を更に備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の検査装置。
  7. 　前記測定部は、所定の位相遅延量に対応する周波数を有する前記交流信号を出力し、
    　前記判定部は、前記反射信号の前記位相遅延と前記所定の位相遅延量とを比較することにより、前記配線の異常の有無を判定する、請求項１～６のいずれか一項に記載の検査装置。
  8. 　前記測定部は、ネットワークアナライザである、請求項１～７のいずれか一項に記載の検査装置。
  9. 　基板、それぞれ前記基板の表面に形成された第１パッド及び第２パッド、並びに前記第１パッドと前記第２パッドとを結ぶ配線を有するインターポーザを検査する検査方法であって、
    　前記インターポーザを支持部によって支持するステップと、
    　前記第１パッドと容量的に結合されるように容量型プローブ部を配置するステップと、
    　前記容量型プローブ部を介して前記第１パッドに対して交流信号を出力することにより前記第１パッドからの反射信号を測定するステップと、
    　前記交流信号に対する前記反射信号の位相遅延に基づいて前記配線の異常の有無を判定するステップと、
    を含む、検査方法。
  10. 　前記反射信号を測定するステップにおいて、前記基板に対して前記基板内にキャリアを発生させるための光を照射しながら前記反射信号を測定する、請求項９に記載の検査方法。
  11. 　前記基板は、前記第１パッド及び前記第２パッドが設けられた第１表面と、前記第１表面とは反対側の第２表面とを有しており、
    　前記反射信号を測定するステップにおいて、前記光は、前記第２表面に対して照射される、請求項１０に記載の検査方法。
  12. 　前記反射信号を測定するステップよりも前に、前記第２パッドに対向するように金属部材を配置するステップを更に含む、請求項９～１１のいずれか一項に記載の検査方法。
  13. 　前記インターポーザは、複数の前記配線及び複数の前記第１パッドを有しており、
    　前記容量型プローブ部と容量的に結合された所定の第１パッドについての前記反射信号を測定するステップが完了した後に、前記容量型プローブ部が前記所定の第１パッドとは異なる他の第１パッドと容量的に結合されるように、前記支持部と前記容量型プローブ部との相対位置を変化させるステップを更に含む、請求項９～１２のいずれか一項に記載の検査方法。
  14. 　前記インターポーザは、複数の前記配線及び複数の前記第１パッドを有しており、
    　前記容量型プローブ部は、それぞれ互いに異なる前記第１パッドと容量的に結合される複数の容量型プローブを有しており、
    　前記反射信号を測定するステップにおいて、前記複数の容量型プローブのうちから測定対象となる容量型プローブを選択的に切り替えることにより、前記複数の容量型プローブの各々に対応する前記反射信号を測定する、請求項９～１３のいずれか一項に記載の検査方法。
  15. 　前記反射信号を測定するステップにおいて、所定の位相遅延量に対応する周波数を有する前記交流信号を出力し、
    　前記判定するステップにおいて、前記交流信号に対する前記反射信号の前記位相遅延と前記所定の位相遅延量とを比較することにより、前記配線の異常の有無を判定する、請求項９～１４のいずれか一項に記載の検査方法。
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