JPS591978B2 - 物体状態検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物体状態検査方法、特に電子装置用の配線基
板、あるいは半導体素子等の外観検査方法に関する。

配線基板もしくは半導体素子の表面に形成された配線も
しくは電極の′ゞターンを自動的に検査するために、先
ず光電変換手段により上記配線もしくは電極パターンに
対応した電気信号が形成される。

上記電気信号は、ディジタル演算処理が可能となるよう
に２値の′ゞルス信号に変換される。上記′ゞルス信号
が、上記配線もしくは電極の基準パターンと対応した・
ゞルス信号と比較されることにより、上記基板もしくは
半導体素子の表面に不所望に残存している物及び配線も
しくは電極の欠陥が検出されることになる。上記のよう
な検査において、上記′々ルス信号は上記配線もしくは
電極のノゞターンと正確に対応していることが必要であ
る。

しかしながら、例えば第４図ａのように表面に、傷のよ
うな欠陥６１、６２を含む配線６と、不要な配線材料Ｔ
ｉ、Ｔ２が残つている基板２を走査することによつて得
られる電気信号は同図ｂのようになり、そのためこの電
気信号を１つのしきい値電圧Ｖｔｈによつて２値化する
のでは同図ｃのように比較的小さい欠陥もしくは不要物
に応答しない／、レス信号レ、得られｎ、ことが明らか
になつた。

従つて本発明の１つの目的は、物体の表面状態を正確に
検査できる検査方法を提供することにあり、他の目的は
、表面に存在すべき物体および傷の存否ならびに存在す
べきでない不要物の存否を同時に検査できる検査方法を
提供することにある。本発明によると、被検査物体表面
のノゞターンに応じて出力される光電変換装置からの電
気信号が低しきい値電圧の検出回路と高しきい値電圧の
検出回路に供給され、各検出回路から出力されるパルス
信号が判定回路によつて判定される。以下本発明を実施
例により説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すフロック図である。

同図において１は発光ランプ、２はガラスからなる配線
基板、８はＣｒからなる配線膜、４は拡大用光学レンズ
、５は光電変換素子である。

上記発光ランプ１からの光は配線基板２を通して光電変
換素子１に照射される。基板２はこの光線によつて一定
時間で全面的に走査される。上記光電変換素子５は光の
強弱をリニアに電圧の変化に変換する。

光電変換素子５から出力する電気信号は二つの検出回路
Ａｌ，Ａ２に印加される。この検出回路Ａ１と検出回路
Ａ２とはしきい値電圧Ｖｌｈが異なるように設定されて
いる。すなわち検出回路Ａ１のしきい値電圧Ｖｌｈｌは
億く、検出回路Ａ２のしきい値電圧Ｖｔｈ２は高く設定
されている。上記検出回路Ａｌ，Ａ２の各出力はそれぞ
れ判定回路Ｂ１とＢ２に印加される。この判定回路Ｂｌ
，Ｂ２においては基準パターンを信号化したものがメモ
リされている。そして、各判定回路Ｂｌ，Ｂ２において
検出回路の出力信号と、メモリされた基準パターンを示
す信号とを比較し、判定回路の出力を表示部Ｃｌ，Ｃ２
に送る。第２図は配線基板の一部において光を走査させ
た場合における各部に生じる信号を示したものである。

例えば同図ａに示すように被検査配線基板の配線部分に
欠陥６があり、さらに配線が形成されるべきではない部
分に不要な配線材料７がある場合、光電変換素子５の出
力信号は同図ｂに示すようになる。そして、検出回路Ａ
１の出力波形は、回路のＶｌｈが低いため同図ｃに示す
ように、欠陥６および配線の存在しない部分においてパ
ルスが発生したものとなる。逆に検出回路Ａ２の出力波
形は、回路のＶｔｈが高いため同図ｅに示すように配線
も不要な配線材料７もない部分においてパルスが発生し
たものとなる。そして、各判定回路Ｂ，，Ｂ２において
、検出回路の出力信号と判定回路内にメモリされた信号
とを比較しその出力を表示部に送る。

そして判定回路Ｃ１の出力は同図ｇに示す如く配線３に
生ずる欠陥６の存在を示すパルスとなつて現われる。一
方、判定回路Ｃ２の出力は同図ｈに示す如く不要物７の
存在を示すパルスとなつて現われる。このように、検出
回路Ａ１の１ｈ１を、欠陥の全くない配線が存在する基
板部分からの光を受けたときの光電変換素子５の出力信
号レベルよりやや高くし、検出回路Ａ２のＶｌｈ２を配
線材料が全く存在しない基板部分からの光を受けたとき
の光電変換素子５の出力信号レベルよりやや低くしてお
くことにより、配線の欠陥の有無、不要な配線材料その
他の不要物の有無を判定することができる。すなわち、
本発明によれば、光電変換された電気信号を、しきい値
の異なる二つの検出回路に同時に印加し、その出力をそ
れぞれ別個の判定回路内において、基準パターンを信号
化したものと比較するので、一方においては配線の欠陥
の有無を、他方においては不要配線材料の有無を表示す
る出力を生じる。

したがつて、その出力として得られるパルスの幅から欠
陥又は不要物の大きさを判断し、それが許容することが
できるものであるか否かを判定することができる。そし
て、この場合、不要物が許容することができない大きさ
のものであつても一般に修正が可能である。これに対し
、一つの回路系で検査装置を構成した場合には、予め設
定された一つのしきい値を越えるような信号変化がない
限り第４図に示すように、欠陥あるいは不要物の存在を
示す出力が生じない。

したがつて、微少な欠陥、不要物についてはその存在を
示す測定結果が得られない。しかし、本発明のように、
光電変換素子５の出力信号を異なるしきい値の検出回路
Ａ，とＡ２に印加し、低レベルの信号の有無と高レベル
の信号の有無を別個に検出することにより微少な欠陥、
不要物の存在をも見逃すことはない。

本発明は前記実施例以外に下記に示すような態様におい
ても実施することができる。

つまり、基準パターンにおいて存在する配線相互間の最
小幅に対応するパルス幅よりもやや狭い幅のパルスを低
Ｖｌｈの検出回路Ａ１の出力を受ける判定回路Ｂ１に記
憶させておき検査用の光を走査する。

そして、巾定回路Ｂ１により記憶されたパルスより幅の
狭いパルスが有るか否かを検出するようにする。この場
合、記憶されたパルスより幅の狭いパルスがあるならば
、基準パターンにはないはずの配線の凹部即ち欠陥があ
ることになる。同様に基準パターンにおいて存在する配
線の最小幅に対応するノマルスよりもやや狭い幅のノぐ
ルスを高１ｈの検出回路Ａ２の出力を受ける判定回路Ｂ
２に記憶させておく。そしてメモリされたパルスよりも
幅の狭い幅のパルスがあるか否かを検出する。この場合
、記憶されたパルスよりも狭い幅のパルスがあるならば
、基準パターンにはない凸部すなわち不要物のあること
になる。前述の実施例によれば基準ノぐターンと被検査
配線基板との間に寸法上の僅かな差異があると、その不
一致によつて、欠陥、不要物の存在を示すパルス出力を
生み、誤つた表示をするおそれがあるが、この実施例に
よればそのようなおそれがない。この場合、Ｘ方向の全
面走査を終えたのち、さらにＹ方向の全面走査をして、
より完全な検査を行，う。このように本発明は諸々の態
様で実施することができる。第３図は光電変換素子とし
てフオトダイオードアレイを用い実施例を示したもので
、このフオトダイオードアレイとシーケンス動作するス
イツチング回路を用いて一定長さにおける配線基板を極
めて短時間に検出する。

なお、本発明に係る検査装置により欠陥あるいは不要物
の有無のみならず、配線幅、配線相互間幅についても基
準と一致しているか否かの検査をすることができる。

また、これら実施例は被検査物体の透過光を検出するも
のである、表面の配線と基板との反射率の相違を利用し
て反射光を検査用光線として用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプロツク線図である。 第２図ａは配線の被検査部分の断面図であり、同図ｂ−
ｈは第１図の各プロツクにおける各信号波形図である。
第３図は本発明の他の実施例を示す回路図である。第４
図ａは従来の場合の問題点を示す配線の被検査部分の断
面図であり、同図Ｂ，ｃはそれに対応して得られる信号
波形図である。１・・・・・・発光ランプ、２・・・・
・・基板、３・・・・・・配線、４・・・・・・拡大レ
ンズ、５・・・・・・光電変換素子、６・・・・・・欠
陥、７・・・・・・不要物、Ａｌ，Ａ２・・・・・・検
出回路、Ｂｌ，Ｂ２・・・・・・判定回路、Ｃｌ，Ｃ２
・・・・・・表示部、ｄ・・・・・・走査線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面に所望の材料からなる所定パターンの膜が形成
   されてなる基板の上記パターンの検査方法であつて、上
   記基板を走査した光に基づいて上記パターンに対応した
   電気信号を形成し、上記電気信号を、上記膜における欠
   陥を検出するレベルとされた第１のしきい値電圧と上記
   基板の上記膜が形成されるべきでない表面部分における
   不要物を検出するレベルとされた第２のしきい値電圧と
   により第１、第２の２値化信号に変換し、上記第１、第
   ２の２値化信号と予め記憶されたパターンを示す信号と
   にもとづいて上記膜のパターンを検査するようにしたこ
   とを特徴とする物体状態検査方法。