KR20080009628A - 패턴 검사 장치 - Google Patents

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KR20080009628A
KR20080009628A KR1020070050951A KR20070050951A KR20080009628A KR 20080009628 A KR20080009628 A KR 20080009628A KR 1020070050951 A KR1020070050951 A KR 1020070050951A KR 20070050951 A KR20070050951 A KR 20070050951A KR 20080009628 A KR20080009628 A KR 20080009628A
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히로키 하야시
료조 마츠다
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우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

해상도를 저하시키지 않고, 촬상 수단과 조명 수단을 1회 주사하는 것만으로, 투과 조명 화상과 반사 조명 화상의 양쪽을 얻을 수 있는 패턴 검사 장치를 제공하는 것이다.
TAB 테이프(5)의 검사 패턴(5a)이 반송되어 오면, 투과 조명 수단(1a)과 반사 조명 수단(1b)에 의해 투과 조명광, 반사 조명광을 조사하고, 주사 수단(2)에 의해, 검사 패턴(5a) 전체가 검사부(1)의 아래를 통과하도록 주사한다. 이에 따라, 제어부(4)에 검사 패턴(5a)의 투과 조명 화상, 반사 조명 화상이 취득되어 기억된다. 제어부(4)는, 기억한 투과 조명 화상과 투과 조명용의 기준 패턴을 비교하여, 투과 조명 화상의 배선 패턴이, 기준 패턴에 대하여 소정 치수의 범위 내에 있는지의 여부, 즉, 배선 패턴에 「굵어짐」 또는 「가늘어짐」이 있는지를 검사하여, 검사 패턴(5a)의 양부(良否)를 판정한다.

Description

패턴 검사 장치{PATTERN INSPECTION APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 배선 패턴 검사 장치의 블록도,
도 2는 검사부의 부근을 확대하여 도시한 도면,
도 3은 2개의 조명 영역과 촬상 소자에 대응시켜 2대의 렌즈를 설치한 경우를 도시한 도면,
도 4는 제1 실시예에 있어서 검사 패턴을 촬상하는 동작을 설명한 도면,
도 5는 폭이 넓은 검사 패턴을 촬상하기 위해 복수의 CCD 라인 센서를 나열하여 배치한 경우를 도시한 도면,
도 6은 투과 조명 화상과 반사 조명 화상의 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 배선 패턴 검사 장치의 블록도,
도 8은 제2 실시예에 있어서 검사 패턴을 촬상하는 동작을 설명하는 도면,
도 9는 본 발명의 제3 실시예의 배선 패턴 검사 장치의 블록도,
도 10은 제3 실시예에 있어서 검사 패턴을 촬상하는 동작을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1…검사부 1a…투과 조명 수단
1b…반사 조명 수단 1c, 1d…촬상 수단(CCD 라인 센서)
1e…실린드리컬 렌즈 2, 2'…주사 수단
3…마커부 4…제어부
5…TAB 테이프 5a…검사 패턴
6…렌즈 11…송출 릴
12…권취 릴 10…테이프 반송 기구
본 발명은, 패턴의 검사 장치에 관한 것으로서, 특히, TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 등의 기판에 형성된 배선 패턴을, 반사 조명과 투과 조명에 의해 조명하여 얻어진 반사 조명 화상과 투과 조명 화상을 비교하여, 양부의 판정을 행하는 배선 패턴 검사 장치에 관한 것이다.
배선 패턴의 검사에 있어서, 기판 표면 또는 이면에 부착된 티끌(이물)과 배선 패턴의 결함을 구별하여, 오검지를 방지하는 방법 및 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1, 특허 문헌 2, 특허 문헌 3 등이 제안되어 있다.
상기 공보에는, 배선 패턴이 형성된 기판의, 반사 조명광을 수상하여 얻어진 반사 조명 화상과, 투과 조명광을 수상하여 얻어진 투과 조명 화상을 비교하여, 양쪽의 화상에 공통으로 나타난 불량을, 배선 패턴의 결함으로 하는 것이 기재되어 있다.
[특허 문헌 1 : 일본 특허공개공보 특개 2004-61491호 공보]
[특허 문헌 2 : 일본 특허공개공보 특개 2005-24386호 공보]
[특허 문헌 3 : 일본 특허공개공보 특개 2004-212159호 공보]
상기 특허 문헌 2의 단락 0014-0015에는, 반사(낙사(落射)) 조명 화상과 투과 조명 화상을 얻는 순서가, 다음과 같이 나타나 있다.
(i) 기판에 대하여 투과 조명광을 조사하고, 촬상 수단(CCD 라인 센서(1c))과 투과 조명 수단(1a)을 주사하여, 기판의 투과 조명 화상을 얻는다.
(ii) 조명을 반사(낙사) 조명으로 전환하고, 촬상 수단(CCD 라인 센서(1c))과 반사(낙사) 조명 수단(1b)을 주사하여, 기판의 반사 조명 화상을 얻는다.
이와 같이, 특허 문헌 2에 기재된 것에서는, 투과 조명 화상과 반사 조명 화상의 2종류의 화상을 얻기 위해, 1개소의 검사 영역에 있어서, 촬상 수단과 조명 수단을 2회 주사하지 않으면 안 된다. 그 때문에, 검사에 시간이 걸린다는 문제가 생겼다.
상기 문제의 해결 수단으로서, 상기 특허 문헌 3에 기재된 기술은 중요한 시사를 부여한다. 상기 공보에서는, 투과 조명광과 반사 조명광의 파장을 변화시키고, 각각의 파장을 독립하여 검출할 수 있는 센서를 이용함으로써, 투과 조명 화상과 반사 조명 화상을 동시에 얻는 것이 나타나 있다.
이 기술을 이용하면, 검사 영역에 투과 조명광과 반사 조명광을 동시에 조사하고, 촬상 수단과 조명 수단을 1회 주사하는 것만으로, 투과 조명 화상과 반사 조명 화상의 양쪽을 얻을 수 있다.
그러나, 이 방법에는, 다음과 같은 문제가 있다.
실제의 배선 패턴 검사 장치에 있어서는, 촬상 수단(CCD 센서)의 광 입사측에는 검사하는 영역을 확대하여 촬상 수단 상에 투영하기 위한 렌즈(복수의 렌즈를 조합한 렌즈 유닛)가 설치된다. 최근에는, 해마다 미세화하는 배선 패턴을 정밀도 좋게 검사하기 위해, 보다 해상도가 좋은 렌즈가 요망되고 있다.
투과 조명광과 반사 조명광의 파장이 다른 경우, 이 렌즈 유닛은, 투과 조명광도 반사 조명광도 동일하게 촬상 수단 상에 결상 투영시키지 않으면 안 된다. 즉, 렌즈 유닛은, 파장이 다른 광에 대하여 동등한 광학 특성을 가질 필요가 있다.
그러나, 일반적으로, 파장이 다른 광에 대하여 동등한 광학 특성을 갖기 위한 설계는, 어떤 하나의 파장의 광(단색광)을 결상시키는 광학계의 설계보다 어렵고, 해상도도 저하한다. 해상도를 좋게 하기 위해서는, 렌즈의 재료가 고가로 되는 등 장치의 비용이 비싸진다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 해상도를 저하시키지 않고, 촬상 수단과 조명 수단을 1회 주사하는 것만으로, 투과 조명 화상과 반사 조명 화상의 양쪽을 얻을 수 있는 패턴 검사 장치를 제공하는 것이다.
(1) 렌즈에 의해 투영되는 기판의 검사 영역(렌즈의 시야 영역)을, 반사 조명광을 조사하는 제1 영역과, 투과 조명광을 조사하는 제2 영역의 2개로 나누어, 상기 렌즈의 시야 내에 있는 기판 영역의 일부인 제1 영역에 대하여 반사 조명광을 조사하는 반사 조명 수단과, 상기 렌즈의 시야 내에 있고 상기 반사 조명광에 의해 조명되지 않은 다른 일부의 영역인 제2 영역에 대하여, 투과 조명광을 조사하는 투과 조명 수단을 설치한다. 또, 제1 영역을 촬상하기 위한 제1 촬상 수단과, 제2 영역을 촬상하기 위한 제2 촬상 수단을 설치한다.
그리고, 제1 영역과 제2 영역이 나열되는 방향으로, 상기 기판과, 2개의 촬상 수단 및 렌즈를 상대적으로 주사 이동시켜, 1회의 주사 이동에 의해 검사 영역의 반사 조명 화상과 투과 조명 화상을 얻고, 양 화상에 의거하여, 상기 패턴의 양부를 판정한다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 기판은 수지 필름 상에 금속에 의한 배선 패턴이 형성된 긴 띠 형상의 TAB 테이프이고, 상기 이동 수단이 상기 TAB 테이프를 테이프 길이 방향으로 반송한다.
(3) 상기 (1)에 있어서, 상기 기판은, 수지 필름 상에 금속에 의한 배선 패턴이 형성된 긴 띠 형상의 TAB 테이프이고, 상기 이동 수단이 상기 2개의 촬상 수단 및 상기 렌즈를 일식으로, 상기 TAB 테이프의 길이 방향으로 이동시킨다.
(4) 상기 (1)에 있어서, 상기 기판은, 수지 필름 상에 금속에 의한 배선 패턴이 형성된 긴 띠 형상의 TAB 테이프이고, 상기 이동 수단이 상기 2개의 촬상 수단 및 상기 렌즈를 일식으로, 상기 TAB 테이프의 폭 방향으로 이동시킨다.
(5) 반사 조명광의 파장과 투과 조명광의 파장을 동일하게 한다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
도 1은, 본 발명의 제1 실시예의 배선 패턴 검사 장치의 블록도이다. 또한, 이하에 나타낸 어느 실시예에 있어서도, 기판이 TAB 테이프인 경우에 관해 설명하지만, 본 발명은, TAB 테이프의 외에, 투과 조명이 가능한 여러 가지 기판의 패턴 검사에 적용할 수 있다. 예를 들면, 실리콘 웨이퍼는 적외선을 투과하므로, 반사 조명광 및 투과 조명광에 적외선을 사용하면, 상기와 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 배선 패턴에 대하여 동일한 검사를 행할 수 있다.
본 실시예의 패턴 검사 장치는, 상기 도면에 나타낸 바와 같이, TAB 테이프(5)를 반송하는 송출 릴(11)이나 권취 릴(12) 등으로 이루어진 테이프 반송 기구(10), 송출 릴(11)에서 송출된 TAB 테이프(5)에 투과 조명광, 반사 조명광을 조사하여 패턴(5a)을 촬상하는 검사부(1), 검사부(1)를 TAB 테이프의 검사 패턴(5a) 상에 주사하는 주사 수단(2), 불량의 패턴에 마크를 붙이는 마커부(3)를 구비한다.
마커부(3)에서는, 불량으로 판정된 패턴에 대하여 펀치로의 천공이나, 그 부분이 불량품인 것을 눈으로 바로 확인할 수 있도록 색칠 등의 마크를 실시한다.
또, 본 실시예의 배선 패턴 검사 장치는, 촬상한 투과 조명 화상 패턴, 반사 조명 화상 패턴과 기준이 되는 마스터 패턴을 비교하여, 제품의 양부를 판정하는 동시에, 검사부(1), 주사 수단(2), 마커부(3), 및 테이프 반송 기구(10)의 동작을 제어하는 제어부(4)를 구비한다. 제어부(4)에는, 미리 패턴 검사의 기준이 되는 기준 패턴이 입력되어 있다. 기준 패턴에는, 반사 조명용의 것과 투과 조명용의 것의 2종류가 있다. 또한, 기준 패턴은, 양품이라고 판정되어 있는 실제의 배선 패턴을 촬상한 화상이어도 되고, CAD 데이터를 이용한 것이어도 된다.
다음으로, 상기 검사부의 구성예에 관해 설명한다.
검사부(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, TAB 테이프(5)의 검사를 행하는 영역을 확대하여 투영하는 1개의 렌즈(렌즈 유닛)(6), 이 렌즈(6)의 시야 내에 있는 기판의 영역, 즉 렌즈에 의해 확대되어 있는 기판 영역의 일부에 대하여, TAB 테이프(5)의 이면측에서 투과광에 의해 조명하는 투과 조명 수단(1a), 및 렌즈(6)의 시야 내에 있는 기판 영역의 투과 조명광에 의해 조명되지 않은 영역에 있어서, 표면측에서 반사광(낙사광)에 의해 조명하는 반사 조명 수단(1b)을 구비한다. 또한, 렌즈(6)의 TAB 테이프(5)의 반대측에 설치된, 투과 조명광에 의한 검사 패턴(5a)의 상을 촬상하는 촬상 수단(1c), 및 반사 조명광에 의한 검사 패턴(5a)의 상을 촬상하는 촬상 수단(1d)을 구비한다.
투과 조명 수단(1a)의 광원은, TAB 테이프(5)의 수지 필름을 투과하고, TAB 테이프(5)에 형성된 패턴에서는 반사되는 파장을 방사하는 것을 적절히 선택한다. 본 실시예에서는 파장 850nm 이상의 광을 출사하는 LED를 사용하고, 반사 조명 수단(1b)의 광원도 동일한 것을 이용하였다.
렌즈(6)는, 복수의 렌즈가 조합되어 경통에 수납된 것으로, 파장 850nm의 광에 대하여 원하는 광학 특성을 갖도록 설계되어 있다.
촬상 수단(1c, 1d)은, 상기 조명광의 파장에 수광 감도를 갖는다. 예를 들면 CCD 라인 센서 또는 에어리어 센서이고, 이하에서는, 촬상 수단(1c, 1d)으로서 CCD 라인 센서를 이용하는 경우에 관해 설명한다.
도 2는, 검사부(1)의 부근을 확대하여 나타낸 것이다. 도 2(a)는 촬상 수단측에서 TAB 테이프측을 본 모양을 나타내고, 도 2(b)는 측면도이다.
도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 렌즈(6)의 시야 내에 있는 기판의 영역(렌즈(6)에 의해 확대되는 기판의 영역)은, 반사 조명 수단(1b)에 의해 반사 조명광이 조사되는 영역 X(반사 조명 영역 X)와, 투과 조명 수단(1a)에 의해 투과 조명광이 조사되는 기판의 영역 Y(투과 조명 영역 Y)의 2개의 영역으로 나누어진다. 또한, 상기 도면의 화살표 방향(TAB 테이프(5)의 길이 방향)을 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y가 나열되는 방향이라고 정의한다.
또, 렌즈(6)의 기판과 반대측에는, 투과 조명 영역 Y가 투영되는 위치에는 투과 조명상을 촬상하는 제1 촬상 수단(1c)이, 반사 조명 영역 X가 투영되는 위치에는 반사 조명상을 촬상하는 제2 촬상 수단(1d)이 설치된다.
투과 조명광과 반사 조명광은, 검사를 행하는 기판 상에서 서로 섞이지 않도록, 투과 조명 수단(1a)과 반사 조명 수단(1b)의 조명광의 출사측에는, 양 조명 수단의 길이에 대응한 실린드리컬 렌즈(1e)가 배치되고, 조명광은 조명 수단의 폭 방향으로 집광된다. 또, 이와 같이 조명광을 집광함으로써, 투과 조명 영역 Y와 반사 조명 영역 X를 접근시킬 수 있고, 렌즈(6) 및 검사부(1)를 소형화할 수 있다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 2개의 조명 영역과 촬상 소자(1c, 1d)에 대응하여, 2대의 렌즈(6a, 6b)를 설치하는 것도 생각할 수 있지만, 이하와 같은 이유로 실제적이지는 않다.
렌즈는 고해상도이기 때문에 높은 광학 성능이 요구되므로 고가가 된다. 렌즈가 2대가 되면, 렌즈의 비용이 2배가 되어, 장치 전체의 비용이 고가가 된다.
또, 배경 기술에서 나타낸 바와 같이, 검사에 있어서는 반사 조명 화상과 투 과 조명 화상을 비교하기 때문에, 양 화상은 동등한 해상도를 갖지 않으면 안 된다. 그 때문에 2개의 렌즈의 광학 특성을 일치시키는 것이 필요해지지만, 실제는 양자를 정밀도 좋게 일치시키는 것은 곤란하고, 또 일치시키고자 하면 비용이 비싸진다.
또한, 상기한 바와 같이 렌즈는, 복수의 렌즈를 조합하여 구성한 것으로, 렌즈가 2대가 되면, 중량이 무거워져 장치가 대형화된다.
도 4는, 검사 패턴(5a)을 촬상하는 동작을 설명하는 도면으로, 상기 도면은, 촬상 수단(1c, 1d), 렌즈(6), 투과 조명 수단(1a)과 반사 조명 수단(1b)(검사부(1))을 일체로 TAB 테이프의 반송 방향으로 이동시키는 경우를 나타내고 있다.
이 경우, 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y는, TAB 테이프(5)의 길이 방향으로 나열되어 형성되고, 검사부(1)를 주사하는 주사 수단(2)에 의해, TAB 테이프(5)의 검사 패턴(5a) 상에서, 촬상 수단(CCD 라인 센서)(1c, 1d), 렌즈(6), 투과 조명 수단(1a)과 반사 조명 수단(1b)이 상기 도면의 화살표 방향으로 주사된다.
검사 패턴(5a)은, 우선 투과 조명에 의해 조명되고, 제1 촬상 수단(1c)에 의해 투과 조명 화상이 얻어진다. 계속해서 반사 조명에 의해 조명되어 제2 촬상 수단(1d)에 의해 반사 조명 화상이 얻어진다.
검사부(1)의 전체가 검사 패턴(5a) 상을 통과함으로써, 검사 패턴(5a) 전체의 투과 조명 화상과 반사 조명 화상이 얻어진다.
또한, 반사 조명 수단(1b)에 의한 반사 조명 영역 X와 투과 조명 수단(1a)에 의한 투과 조명 영역 Y, 및 제1 촬상 수단(1c), 제2 촬상 수단(1d)는, 주사 방향에 대하여 직교하는 방향의 길이가, 1회의 주사로 검사 패턴(5a)의 폭을 덮는 길이로 설정할 필요가 있다.
투과 조명 수단(1a), 반사 조명 수단(1b)의 광원은, 예를 들면 LED를 복수 나열하여 구성된다. 따라서, 투과 조명 영역 Y, 반사 조명 영역 X의 길이의 조절은, 각각의 조명 수단(1a, 1b)의 LED의, 검사 패턴(5a)의 폭 방향으로 나열하는 개수를 변화시킴으로써 행한다.
한편, 제1 촬상 수단(1c), 제2 촬상 수단(1d)에 이용하는 CCD 라인 센서는, 시판되고 있는 것은 길이가 정해져 있다. 그 때문에, 폭이 넓은 검사 패턴을 촬상하기 위해서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수의 CCD 라인 센서를 나열하여 배치한다.
다음에, 상기 도 1, 도 2, 도 4에 의해 본 실시예의 패턴 검사 장치의 동작에 관해 설명한다. 또한, 패턴의 검사를 위한 제어(알고리즘)는, 상기 특허 문헌 2에 기재된 것과 기본적으로는 동일하다.
TAB 테이프(5)에는, 동일한 배선 패턴이 복수 연속하여 제작되어 있고, 제어부(4)는 테이프 반송 기구(10)를 구동하여, TAB 테이프(5)를 검사부(1)로 반송한다.
TAB 테이프(5)의 검사 대상이 되는 검사 패턴(5a)이 상기 테이프 반송 기구(10)에 의해 검사부(1)의 소정 위치까지 반송되어 오면, 그 위치에서 TAB 테이프(5)가 정지한다.
투과 조명 수단(1a)에 의해, TAB 테이프(5)의 아래쪽(배선 패턴(5a)이 설치 되어 있지 않은 쪽의 측)에서, 렌즈(6)의 시야 내의 기판 영역에 있어서의 테이프 반송 방향 상류측에 대하여 투과 조명광을 조사한다.
또, 반사 조명 수단(1b)에 의해, TAB 테이프(5)의 위쪽(배선 패턴(5a)이 설치되어 있는 쪽의 측)에서, 렌즈(6)의 시야 내의 기판 영역에 있어서의 테이프 반송 방향 하류측에 대하여 반사 조명광을 조사한다.
주사 수단(2)에 의해, 검사부(1)(투과 조명 수단(1a), 반사 조명 수단(1b), 촬상 수단(1c, 1d), 렌즈(6))를, 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y 영역이 나열되는 방향으로, 즉 TAB 테이프(5)의 길이 방향으로 검사 패턴(5a) 전체가 검사부(1)의 아래를 통과하도록 주사한다.
이에 따라, 투과 조명 수단(1a)에서 출사되는 조명광이 TAB 테이프(5)를 투과하여 촬상 수단(CCD 라인 센서)(1c)에서 수광되고, 제어부(4)에는 검사 패턴(5a)의 투과 조명 화상이 취득되어 기억된다.
또, 반사광 조명 수단(1b)에서 출사되는 조명광이 TAB 테이프(5)에서 반사하여 촬상 수단(CCD 라인 센서)(1d)에서 수광되고, 제어부(4)에는 검사 패턴(5a)의 반사 조명 화상이 취득되어 기억된다. 도 6은, 가늘어짐, 굵어짐, 이물 등이 있는 경우의 투과 조명 화상과 반사 조명 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
제어부(4)는, 기억한 투과 조명 화상과 투과 조명용의 기준 패턴을 비교하여, 투과 조명 화상의 배선 패턴이, 기준 패턴에 대하여 소정 치수의 범위 내에 있는지의 여부, 즉, 배선 패턴에 「굵어짐」 또는 「가늘어짐」이 있는지를 검사한다.
그리고, 배선 패턴에 불량이 검출되지 않은 경우는, 검사한 배선 패턴은 양품으로 판정된다.
한편, 도 6(a)에 나타낸 바와 같이 투과 조명 화상과 투과 조명용의 배선 패턴이, 기준 패턴에 비해서 가늘어진 경우, 검사한 배선 패턴은 배선 결함의 불량품으로 판정된다.
또, 투과 조명용의 배선 패턴이, 예를 들면 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 기준 패턴에 비해서 굵어진 경우, 검사한 배선 패턴은 불량 후보로 판정된다. 불량 후보의 배선 패턴의, 굵어진 부분을 포함하는 영역 A의 위치를 기억한다.
다음에, 상기 영역 A에 대응한 위치의 주변의 소정 범위의 반사 조명 화상의 화상과, 반사 조명용의 기준 패턴의 동일 위치의 화상을 비교하여, 가늘어짐 및 굵어짐의 검사를 행한다.
이 검사의 결과, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 투과 조명 화상에 의한 검사 결과와 동일하게 반사 조명 화상에서도 굵어짐이 검지된 경우에는, 배선 패턴은 불량품으로 판정된다.
한편, 투과 조명 화상에 의해 굵어짐이 검출되었음에도 불구하고, 도 6(c)에 나타낸 바와 같이 반사 조명 화상에서는 투과 조명 화상에 의한 검사 결과와는 반대로, 가늘어짐이 검지된 경우, 투과 조명 화상에 의한 굵어짐의 원인을 패턴 상의 「이물」이라고 판정하고, 배선 패턴은 양품으로 판정된다.
또, 투과 조명 화상에 의해 굵어짐이 검출되었음에도 불구하고,도 6(d)에 나타낸 바와 같이, 반사 조명 화상에서는 굵어짐도 가늘어짐도 검지되지 않은 경우 는, 투과 조명 화상에 의한 굵어짐의 원인을, 패턴 하측에서의 굵어짐(뿌리 남음)에 의한 것으로 하고, 배선 패턴은 불량품으로 판정된다.
검사된 패턴이 불량품으로 판정되면, 그 패턴의 위치가 제어부에 기억되고, 당해 패턴이 테이프 반송 기구(10)에 의해 마커부(3)로 반송되었을 때, 천공이나 착색 등의 마킹이 행해진다.
검사 패턴(5a)의 검사가 종료되면, 테이프 반송 기구(10)에 의해 TAB 테이프(5)가 반송되고, 다음의 검사 대상이 되는 검사 패턴이 검사부(1)의 소정 위치까지 반송된다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시예의 배선 패턴 검사 장치의 블록도이다. 본 실시예에 있어서는, 검사부(1)에는 주사 수단이 설치되어 있지 않고 고정되어 있다. 그 때문에, 검사부(1)가 검사 패턴(5a)을 촬상하기 위한, 검사부(1)와 TAB 테이프(5)의 상대적인 이동은, 테이프 반송 기구(10)에 의해 행해진다.
검사부(1)의 구성은, 제1 실시예와 기본적으로 동일하고, 렌즈(6), 이 렌즈(6)의 시야 내에 있는 기판 영역의 일부에 대하여 TAB 테이프(5)의 이면측에서 투과광에 의해 조명하는 투과 조명 수단(1a), 및 렌즈(6)의 시야 내에 있는 기판의 다른 일부의 영역에 대하여, TAB 테이프(5)의 표면측에서 반사광에 의해 조명하는 반사 조명 수단(1b)과, 투과 조명광에 의한 검사 패턴(5a)의 상을 촬상하는 촬상 수단(1c), 및 반사 조명광에 의한 검사 패턴(5a)의 상을 촬상하는 촬상 수단(1d)을 구비한다.
다음으로, 도 8을 이용하여, 검사 패턴(5a)을 촬상하는 동작을 설명한다.
제1 실시예와 동일하게, 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y는, TAB 테이프(5)의 길이 방향으로 나열되어 형성되고, 렌즈(6) 상에는, 투과 조명 영역 Y를 촬상하는 제1 촬상 수단(1c)과, 반사 조명 영역 X를 촬상하는 제2 촬상 수단(1d)이 설치되어 있다.
TAB 테이프(5)의 검사 패턴(5a)을, 제1 및 제2 촬상 소자(1c, 1d)에 의해 촬상할 때에는, 테이프 반송 기구(10)에 의해, TAB 테이프(5)가, 상기 도면의 화살표 방향(TAB 테이프(5)의 길이 방향, 즉 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y가 나열되는 방향)으로 주사된다.
검사 패턴(5a)의 전체가, 검사부(1)의 아래를 통과함으로써, 검사 패턴(5a) 전체의 투과 조명 화상과 반사 조명 화상이 얻어진다.
본 실시예의 장치의 동작은, 기본적으로는 제1 실시예와 동일하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
테이프 반송 기구(10)에 의해, TAB 테이프(5)가 검사부(1)로 반송된다.
TAB 테이프(5)의 검사 대상이 되는 검사 패턴(5a)이, 검사부(1)의 소정 위치(검사부(1)의 반송 방향 상류측)까지 반송되어 오면, 그 위치에서 TAB 테이프(5)의 반송이 일단 정지한다.
투과 조명 수단(1a)과 반사 조명 수단(1b)에 의해, 렌즈(6)의 시야 내가 구분되어 조명되고, 투과 조명 영역 Y와 반사 조명 영역 X가, TAB 테이프(5)의 반송 방향으로 나열되어 형성된다.
테이프 반송 기구(10)에 의해, TAB 테이프(5)가 반송되고, 검사 패턴(5a) 전 체가 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y 영역이 나열되는 방향으로 주사된다. 이에 따라, CCD 라인 센서(1c)에 의해 검사 패턴(5a)의 투과 조명 화상이, CCD 라인 센서(1d)에 의해 검사 패턴(5a)의 반사 조명 화상이 취득되어 제어부(4)에 기억된다.
제어부(4)는, 기억한 투과 조명 화상과 투과 조명용의 기준 패턴을 비교하여, 제1 실시예에 있어서 나타낸 순서에 의해, 검사 패턴(5a)의 양부가 판정되고, 불량의 경우는 마커부(3)에 의해 마킹이 실시된다.
검사 패턴(5a)의 검사가 종료되면, 테이프 반송 기구(10)에 의해 TAB 테이프(5)가 반송되고, 다음의 검사 대상이 되는 검사 패턴이 검사부(1)의 소정 위치까지 반송된다.
도 9는, 본 발명의 제3 실시예의 배선 패턴 검사 장치의 블록도이다. 본 실시예에 있어서는, 제1 실시예와 동일하게, 검사부(1)에는 주사 수단(2')이 설치되어 있지만, 주사 수단(2')은 검사부(1)를, TAB 테이프(5)의 반송 방향과는 직교하는 방향(TAB 테이프(5)의 폭 방향)으로 이동시키는 것이다.
따라서, 검사부(1)의 투과 조명 수단(1a), 반사 조명 수단(1b), 및 그것들에 대응하는 촬상 수단(1c, 1d)의 배치는, 제1, 제2 실시예에 대하여, 렌즈(6)의 광축을 중심으로 하여 90°회전한 상태로 배치된다. 또한, 도 9에 있어서는, 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해, 투과 조명 수단(1a)과, 투과 조명 화상을 수상하는 제1 촬상 수단(1c)만이 나타나 있지만, 실제로는 그 안쪽에, 반사 조명 수단(1b)과, 반사 조명 화상을 수상하는 제2 촬상 수단(1d)이 설치되어 있다.
도 10을 이용하여, 검사 패턴(5a)을 촬상하는 동작을 설명한다.
제1, 제2 실시예와는 달리, 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y는, TAB 테이프(5)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향(TAB 테이프(5)의 폭 방향)으로 나열되어 형성된다. 렌즈(6) 상에는, 투과 조명 영역 Y를 촬상하는 제1 촬상 수단(1c)과, 반사 조명 영역 X를 촬상하는 제2 촬상 수단(1d)이 설치되어 있다.
주사 수단(2')에 의해, 투과 조명 수단(1a), 반사 조명 수단(1b), 촬상 수단(CCD 라인 센서)(1c, 1d)을, 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y 영역이 나열되는 방향, 즉 TAB 테이프(5)의 길이 방향에 직교하는 방향(TAB 테이프(5)의 폭 방향)으로 주사한다.
검사 패턴(5a)의 전체가, 검사부(1)의 아래를 통과함으로써, 검사 패턴(5a) 전체의 투과 조명 화상과 반사 조명 화상이 얻어진다.
본 실시예의 장치의 동작은, 기본적으로는 제1 실시예와 동일하고, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
테이프 반송 기구(10)에 의해, TAB 테이프(5)가 검사부(1)로 반송된다. TAB 테이프(5)의 검사 대상이 되는 검사 패턴(5a)이, 검사부(1)의 소정 위치(검사부(1)의 반송 방향 상류측)까지 반송되어 오면, 그 위치에서 TAB 테이프(5)의 반송이 일단 정지한다.
투과 조명 수단(1a)과 반사 조명 수단(1b)에 의해, 렌즈(6)의 시야 내가 구분되어 조명되고, 투과 조명 영역 Y와 반사 조명 영역 X가, TAB 테이프(5)의 폭 방향으로 나열되어 형성된다.
주사 수단(2')에 의해, 검사부(1)가, 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y 영역이 나열되는 방향, 즉 TAB 테이프(5)의 폭 방향으로, 검사 패턴(5a) 전체가 검사부(1)의 아래를 통과하도록 된다.
이에 따라, 촬상 수단(CCD 라인 센서)(1c)에 의해 검사 패턴(5a)의 투과 조명 화상이, 촬상 수단(CCD 라인 센서)(1d)에 의해 검사 패턴(5a)의 반사 조명 화상이 취득되어, 제어부(4)에 기억된다.
제어부(4)는, 기억한 투과 조명 화상과 투과 조명용의 기준 패턴을 비교하여, 제1 실시예에 있어서 나타낸 순서에 의해, 검사 패턴(5a)의 양부가 판정되고, 불량의 경우는 마커부(3)에 의해 마킹이 실시된다.
검사 패턴(5a)의 검사가 종료되면, 테이프 반송 기구(10)에 의해 TAB 테이프(5)가 반송되고, 다음의 검사 대상이 되는 검사 패턴이 검사부(1)의 소정 위치까지 반송된다.
또한, 제1 실시예에서 서술한 바와 같이, 반사 조명 영역 X와 투과 조명 영역 Y, 및 제1 촬상 수단(1c), 제2 촬상 수단(1d)은, 주사 방향에 대하여 직교하는 방향의 길이가, 1회의 주사로 검사하는 영역을 덮는 길이로 설정할 필요가 있다. 상기 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수의 CCD 라인 센서를 나열하여 배치하면, 1회의 검사부(1)의 주사로 화상을 취득할 수 있는 검사 영역이 넓어지므로, TAB 테이프 전체의 검사 시간을 짧게 할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(1) 렌즈의 시야 영역을, 투과 조명광을 조사하는 영역과, 반사 조명광을 조사하는 영역의 2개로 나누어, 각각의 영역에 반사 조명광과 투과 조명광을 조사하고, 각각에 대응하여 설치한 촬상 수단에 의해 수상하도록 구성하였기 때문에, 촬상 수단과 조명 수단을 1회 주사하는 것만으로, 투과 조명 화상과 반사 조명 화상의 양쪽을 얻을 수 있다.
(2) 투과 조명광과 반사 조명광은 동일한 파장을 사용함으로써, 렌즈는 특정한 파장만이 결상하는 설계를 행할 수 있고, 촬상되는 화상의 해상도를 좋게 할 수 있다.
(3) 렌즈가 1개만이면 되고, 고가의 렌즈 재료를 사용할 필요도 없기 때문에, 장치 비용의 상승을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 패턴이 형성된 기판에 대하여, 당해 기판을 투과하는 투과 조명광과, 당해 기판에서 반사하는 반사 조명광을 조사함으로써,
    상기 기판의 투과 조명 화상과 반사 조명 화상을 취득하여, 양 화상에 의거해, 상기 패턴의 양부를 판정하는 패턴 검사 장치에 있어서,
    검사를 행하는 기판의 영역을 확대하여 투영하는 1개의 렌즈와,
    상기 렌즈의 시야 내에 있는 기판 영역의 일부인 제1 영역에 대하여, 반사 조명광을 조사하는 반사 조명 수단과,
    상기 렌즈의 시야 내에 있는 기판 영역의 다른 일부의 영역인 제2 영역에 대하여, 투과 조명광을 조사하는 투과 조명 수단과,
    상기 반사 조명 수단에 의해 조명되고, 상기 렌즈에 의해 확대된 제1 영역을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
    상기 투과 조명 수단에 의해 조명되고, 상기 렌즈에 의해 확대된 제2 영역을 촬상하는 제2 촬상 수단과,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 나열되는 방향으로 평행하게, 상기 기판과, 상기 2개의 촬상 수단 및 상기 렌즈를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은, 수지 필름 상에 금속에 의한 배선 패턴이 형성된 긴 띠 형상의 TAB 테이프이고,
    상기 이동 수단은, 상기 TAB 테이프를 테이프 길이 방향으로 반송하는 반송 기구인 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은, 수지 필름 상에 금속에 의한 배선 패턴이 형성된 긴 띠 형상의 TAB 테이프이고,
    상기 이동 수단은, 상기 2개의 촬상 수단 및 상기 렌즈를 일체로, 상기 TAB 테이프의 길이 방향으로 이동하는 촬상 및 렌즈 유닛 이동 기구인 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은, 수지 필름 상에 금속에 의한 배선 패턴이 형성된 긴 띠 형상의 TAB 테이프이고,
    상기 이동 수단은, 상기 2개의 촬상 수단 및 상기 렌즈를 일체로, 상기 TAB 테이프의 폭 방향으로 이동하는 촬상 및 렌즈 유닛 이동 기구인 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
  5. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 반사 조명 수단에서 조사되는 반사 조명광의 파장과, 상기 투과 조명 수단에서 조사되는 투과 조명광의 파장은, 동일한 파장인 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
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