【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、バイアホール検査装置
に係り、詳しくは、セラミック基板上の樹脂薄膜層に形
成されたバイアホールに発生する樹脂残渣等の欠陥を検
出するために用いられるバイアホール検査装置の改良に
関する。近年、バイアホール検査装置においては、複雑
な検査規定にも対応可能なバイアホール検査を行なうこ
とができるとともに、検査対象の反りや載置ステージの
上下変動の影響を受けることなく蛍光検知の効率を向上
させることができ、しかも、蛍光を多く集光させること
ができ、検知信号のＳ／Ｎ比を良くして２値化を容易に
行なうことができるものが要求されている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a via hole inspection apparatus, and more particularly, to a via hole used for detecting defects such as resin residue generated in a via hole formed in a resin thin film layer on a ceramic substrate. Regarding improvement of hall inspection equipment. In recent years, the via-hole inspection device can perform a via-hole inspection that can comply with complicated inspection rules, and can improve the efficiency of fluorescence detection without being affected by the warp of the inspection object or the vertical movement of the mounting stage. What can be improved, moreover, a large amount of fluorescence can be collected, and the S / N ratio of the detection signal can be improved to facilitate binarization is required.
【０００２】[0002]
【従来の技術】以下、従来技術について説明する。ま
ず、図13は検査対象の概要を示す図である。図13に示す
如く、検査対象は、多層セラミック基板等の不透明な物
体 101上のポリイミド樹脂等の樹脂薄膜層 102に形成さ
れた直径 100μｍ以下程度のバイアホール 103である。2. Description of the Related Art The prior art will be described below. First, FIG. 13 is a diagram showing an outline of the inspection target. As shown in FIG. 13, the inspection object is a via hole 103 having a diameter of about 100 μm or less formed in a resin thin film layer 102 such as a polyimide resin on an opaque object 101 such as a multilayer ceramic substrate.
【０００３】次に、図14は薄膜層のバイアホールに発生
する欠陥例を示す図である。図14において、図13と同一
符号は同一または相当部分を示し、 104は金属配線、 1
05はポリイミド残渣である。図14（ａ）は正常バイアホ
ールであり、一方、図14（ｂ）〜（ｇ）は欠陥バイアホ
ールである。そして、図14（ｂ）はバイアホールの一部
にポリイミドが残存している場合であり、図14（ｃ）は
バイアホールの全体にポリイミドが残存している場合で
あり、図14（ｄ）はバイアホール直径が許容値よりも小
さい場合であり、図14（ｅ）はバイアホール直径が許容
値よりも大きな場合であり、図14（ｆ）は本来あるべき
位置にバイアホールがない場合であり、図14（ｇ）は本
来ない位置にバイアホールがある場合である。Next, FIG. 14 is a diagram showing an example of a defect generated in a via hole of a thin film layer. In FIG. 14, the same reference numerals as those in FIG. 13 indicate the same or corresponding portions, 104 is metal wiring, and 1
05 is a polyimide residue. FIG. 14 (a) is a normal via hole, while FIGS. 14 (b)-(g) are defective via holes. Then, FIG. 14 (b) shows a case where the polyimide remains in a part of the via hole, and FIG. 14 (c) shows a case where the polyimide remains in the entire via hole. Shows the case where the via hole diameter is smaller than the allowable value, FIG. 14 (e) shows the case where the via hole diameter is larger than the allowable value, and FIG. 14 (f) shows the case where there is no via hole at the original position. Yes, FIG. 14 (g) shows the case where there is a via hole at a position that should not exist.
【０００４】次に、図15〜17は図14に示すような薄膜層
バイアホールに発生する欠陥を検出するための検査装置
に用いられる検知光学系の概要を説明する図であり、図
15はそのバイアホール検査装置の構成を示す概略図、図
16は図15に示すバイアホール検査装置を用いた場合の蛍
光によるバイアホール検知の原理を説明する図、図17は
図15に示すバイアホール検査装置を用いた場合の波長特
性を示す図である。Next, FIGS. 15 to 17 are views for explaining the outline of a detection optical system used in an inspection apparatus for detecting a defect occurring in a thin film layer via hole as shown in FIG.
15 is a schematic diagram showing the structure of the via hole inspection device, FIG.
16 is a diagram for explaining the principle of via hole detection by fluorescence when using the via hole inspection device shown in FIG. 15, FIG. 17 is a diagram showing the wavelength characteristics when using the via hole inspection device shown in FIG. ..
【０００５】まず、図15に示す如く、レーザー光源 110
から照射されたレーザー光（レーザー波長は紫外〜青）
をビームエクスパンダー 111を用いて拡大し、この拡大
されたレーザー光を回転多面鏡 112を用いて走査し、次
いで、スキャンレンズ 113とミラー 116により移動ステ
ージ 114上に載置された検査対象 115上にスポット状に
集光させる。なお、検査対象 115は移動ステージ114 上
にセットされており、Ｘ方向とＹ方向に移動させること
ができる。ここでは、図16に示す如く、ポリイミド樹脂
薄膜層 102とバイアホール 103の識別は、ポリイミド樹
脂から発生する蛍光を利用して行い、金属配線 104に照
射しても発生しないので、これを利用してバイアホール
の検知を行う。そして、図17に示すような波長フィルタ
ーを用いて、照射されたレーザー光と発生された蛍光を
分離し、蛍光成分のみを図15に示す如く、光電子倍増管
等の光センサー 117で検知する。なお、図15において、
118は光センサー 117直下に配置された波長フィルター
である。First, as shown in FIG. 15, a laser light source 110
Laser light emitted from (laser wavelength is ultraviolet to blue)
Beam is expanded using a beam expander 111, the expanded laser beam is scanned using a rotating polygon mirror 112, and then a scan lens 113 and a mirror 116 are used to scan an inspection target 115 placed on a moving stage 114. The light is focused in a spot shape. The inspection object 115 is set on the moving stage 114 and can be moved in the X and Y directions. Here, as shown in FIG. 16, the polyimide resin thin film layer 102 and the via hole 103 are identified by using the fluorescence generated from the polyimide resin and do not occur even when the metal wiring 104 is irradiated, so this is used. To detect via holes. Then, using a wavelength filter as shown in FIG. 17, the irradiated laser light is separated from the generated fluorescence, and only the fluorescent component is detected by an optical sensor 117 such as a photomultiplier tube as shown in FIG. In addition, in FIG.
Reference numeral 118 is a wavelength filter arranged directly below the optical sensor 117.
【０００６】次に、図18は図15に示すバイアホール検査
装置を用いた場合のバイアホール検知信号の例を示す図
である。この図18に示す如く、バイアホール 103内にポ
リイミド残渣 105がある場合、図18に示すような蛍光検
知信号が得られる。この蛍光検知信号を２つのスライス
レベル（スライスレベル１，スライスレベル２）で２値
化する。図19はこの蛍光検知信号２値化回路の例を示す
図である。スライスレベル１による検知パターンは、通
常円形のパターンとなり、一方、スライスレベル２によ
る検知パターンも、通常欠陥が存在しない場合には円形
のパターンとなるが、図18に示すようなバイアホール 1
03内にポリイミド残渣 105が一部ある場合には、円形の
一部が欠けたパターンとなる。Next, FIG. 18 is a diagram showing an example of a via-hole detection signal when the via-hole inspection device shown in FIG. 15 is used. As shown in FIG. 18, when the polyimide residue 105 exists in the via hole 103, the fluorescence detection signal as shown in FIG. 18 is obtained. This fluorescence detection signal is binarized at two slice levels (slice level 1 and slice level 2). FIG. 19 is a diagram showing an example of this fluorescence detection signal binarization circuit. The detection pattern by the slice level 1 is usually a circular pattern, while the detection pattern by the slice level 2 is also usually a circular pattern when there is no defect.
When the polyimide residue 105 is partly present in 03, the pattern becomes a part of the circular shape is chipped.
【０００７】このように、検査対象 115にレーザー光を
照射することにより発生する蛍光成分を波長フィルター
118を用いて分離し、光センサー 117で検知すると、ポ
リイミド残渣 104上では、蛍光の発生により信号強度は
大となるが、金属配線 104の所では発生しないので小と
なる。しかし、この時に、金属配線 104上にポリイミド
残渣 105があると微弱ながら蛍光を発生するために信号
レベルが少し高くなる（図18）。この信号をスライスレ
ベル１で２値化し、バイアホールの有無や大きさ等を検
査し、次いで、スライスレベル２で２値化し、ポリイミ
ド残渣がないかを検査する（図19）。As described above, the fluorescent component generated by irradiating the inspection object 115 with the laser light is filtered by the wavelength filter.
When separated by using 118 and detected by the optical sensor 117, the signal intensity is high on the polyimide residue 104 due to the generation of fluorescence, but is small because it is not generated at the metal wiring 104. However, at this time, if there is a polyimide residue 105 on the metal wiring 104, the signal level becomes a little higher because fluorescence is generated although it is weak (FIG. 18). This signal is binarized at slice level 1 to inspect the presence / absence and size of via holes, and then binarized at slice level 2 to inspect for polyimide residue (FIG. 19).
【０００８】次に、図20は従来のバイアホール検査論理
の例を示す図である。この図20に示す如く、パターン１
及びパターン２を用いて欠陥／正常の判定を行う。検査
論理回路は、バイアホール有無判定回路 120と、形状検
査論理回路 121と、面積判定回路 122の３つの判定回路
とから構成されている。ここでのバイアホール有無判定
回路 120は、パターン１とバイアホール位置データ（設
計データ）とステージ位置データとを用いて、図14
（ｆ）、（ｇ）に示すような欠陥を検出する。次いで、
形状検査論理回路 121は、例えばラジアルマッチング検
査論理を利用したものであり、パターン１の形状（通常
は円形）の良否を判定することにより、図14（ｄ）、
（ｅ）に示すような欠陥を検出する。そして、面積判定
回路 122は、パターン２の面積計測値Ｓ2と設定値（最
大面積値Ｓmax及び最小面積値Ｓmin）との比較を行
い、Ｓ2＞ＳmaxまたはＳ2＜Ｓminであれば欠陥と判
定することにより、図14（ｂ）、（ｃ）に示すような欠
陥を検出する。Next, FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventional via hole inspection logic. As shown in FIG. 20, pattern 1
And the defect / normality is judged using the pattern 2. The inspection logic circuit is composed of a via hole presence / absence determination circuit 120, a shape inspection logic circuit 121, and an area determination circuit 122. The via hole presence / absence determining circuit 120 here uses the pattern 1, the via hole position data (design data), and the stage position data, as shown in FIG.
Defects as shown in (f) and (g) are detected. Then
The shape inspection logic circuit 121 uses, for example, a radial matching inspection logic, and determines whether the shape of the pattern 1 (usually a circle) is good or bad.
A defect as shown in (e) is detected. Then, the area determination circuit 122 performs a comparison between the area measurement value S2 and the set value of the pattern 2 (maximum area value Smax and the minimum area value Smin), with S2> Smax or S2 <Smin If there is a defect, it is determined to be a defect, and a defect as shown in FIGS. 14B and 14C is detected.
【０００９】具体的には、まず、スライスレベル１によ
り２値化したパターンと、バイアホールと、ステージの
位置情報を用い、バイアホール有無判定回路 120で過剰
なパターンや、未貫通のバイアホールの検査を行う。ま
た、形状検査論理回路では、基準の大きさよりバイアホ
ールの径が大きいか、小さいかを検査する。次いで、ス
ライスレベル２により２値化したパターンは面積計測回
路に入力し、面積（画素数）の計測を行う。次に、面積
判定回路 122において、計測されたバイアホール面積と
予め設定された最大／最小面積値とを比較することによ
り欠陥の検出を行う。Specifically, first, by using the pattern binarized by the slice level 1, the via hole, and the position information of the stage, the via hole presence / absence determining circuit 120 detects an excessive pattern or an unpenetrated via hole. Perform an inspection. Further, the shape inspection logic circuit inspects whether the diameter of the via hole is larger or smaller than the reference size. Next, the pattern binarized by the slice level 2 is input to the area measuring circuit, and the area (number of pixels) is measured. Next, the area determination circuit 122 detects a defect by comparing the measured via hole area with a preset maximum / minimum area value.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記したようなバイア
ホール検査論理を用いた従来のバイアホール検査装置で
は、パターン１の形状の良否を判定しているが、パター
ン１の面積を計測せずにパターン２のみの面積を計測
し、この面積計測値Ｓ2と設定値（最大面積値Ｓmaxと
最小面積値Ｓmin）との比較に基づいて欠陥／正常の判
定を行っていたため、図14（ｂ）に示すようなポリイミ
ド残渣欠陥の検査規定が、例えば「残渣がバイアホール
全面積の１／２以上ならば欠陥と判定」とする場合、パ
ターン１とパターン２の両者を用いて判定する必要があ
るが、従来の検査理論では対応仕切れないという問題が
あった。In the conventional via hole inspection apparatus using the above-described via hole inspection logic, the quality of the shape of the pattern 1 is judged, but the area of the pattern 1 is not measured. since the area of only the pattern 2 is measured, it has been performed determination of defect / normal based on a comparison between the area measurement value S2 and the set value (maximum area value Smax and a minimum area value Smin), 14 If the inspection rule for polyimide residue defects as shown in (b) is, for example, "if the residue is ½ or more of the entire area of the via hole, it is judged as a defect", then it is judged using both pattern 1 and pattern 2. It is necessary, but there was a problem that the conventional inspection theory could not handle it.
【００１１】また、上記した従来のバイアホール検査装
置では、検査対象が反ったり載置ステージが上下変動す
ると、蛍光検知の効率が低下するという問題があった。
また、上記した従来のバイアホール検査装置では、検査
対象にレーザー光を照射した時に発生する蛍光の量が微
弱なために、蛍光検知信号が小さく、その結果、検知信
号Ｓ／Ｎが小となり、２値化が困難となってしまうとい
う問題があった。Further, in the above-mentioned conventional via-hole inspection apparatus, there is a problem that the efficiency of fluorescence detection is lowered when the inspection object is warped or the mounting stage is vertically moved.
Further, in the above-mentioned conventional via hole inspection apparatus, since the amount of fluorescence generated when the inspection object is irradiated with the laser light is weak, the fluorescence detection signal is small, and as a result, the detection signal S / N becomes small, There is a problem that binarization becomes difficult.
【００１２】そこで、本発明は、上記した問題に鑑み、
更に複雑な検査規定にも対応可能なバイアホール検査を
行うことができ、また、検査対象の反りや載置ステージ
の上下変動の影響をほとんど受けることなく蛍光検知の
効率を向上させることができ、また、蛍光を多く集光さ
せることができ、検知信号のＳ／Ｎ比を良くして２値化
を容易に行うことができるバイアホール検査装置を提供
することを目的としている。In view of the above problems, the present invention has been made in view of the above problems.
It is possible to perform via-hole inspection that is compatible with more complicated inspection regulations, and it is possible to improve the efficiency of fluorescence detection with almost no influence of warpage of the inspection target or vertical movement of the mounting stage. Another object of the present invention is to provide a via-hole inspection device that can collect a large amount of fluorescence, improve the S / N ratio of a detection signal, and easily perform binarization.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、上記目的達成のため、バイアホールを有する検査対
象から発生する蛍光による検知信号を取得する検知信号
取得手段と、該蛍光検知信号を２値化しバイアホール外
形に相当する第１のパターン情報を取得する第１のパタ
ーン情報取得手段と、該蛍光検知信号を２値化しバイア
ホール内の残渣の情報を含む第２のパターン情報を取得
する第２のパターン情報取得手段と、該第１のパターン
の面積と、該第２のパターンの面積とを計測する面積計
測手段と、該第１のパターン面積と該第２のパターン面
積との任意の関係を演算する面積関係演算手段と、該演
算結果と予め設定された基準値とを比較して欠陥の有無
を判定する欠陥有無判定手段と、検出された欠陥に関す
る情報を出力する欠陥情報出力手段とを少なくとも有す
るものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a detection signal acquiring means for acquiring a detection signal by fluorescence generated from an inspection object having a via hole, and the fluorescence detection signal. A first pattern information acquisition means for binarizing the first pattern information corresponding to the outer shape of the via hole, and second pattern information including the information of the residue in the via hole by binarizing the fluorescence detection signal. Second pattern information acquisition means for acquiring, area measuring means for measuring the area of the first pattern and the area of the second pattern, the first pattern area and the second pattern area Of area relation calculation means, defect presence / absence determination means for comparing the calculation result with a preset reference value to determine the presence / absence of a defect, and a defect for outputting information on the detected defect. And information output means those having at least.
【００１４】請求項１記載のバイアホール検査装置にお
いては、前記面積関係演算手段は、前記第１のパターン
面積と前記第２のパターン面積の面積比を演算するもの
であってもよく、また、前記面積関係演算手段は、前記
第１のパターン面積と前記第２のパターン面の面積差を
演算するものであってもよい。請求項４記載の発明は、
レーザー光を用いて検査対象を走査し、検査対象から発
生する蛍光を光センサーで検出して検査を行うバイアホ
ール検査装置において、検査対象を上下方向にも移動可
能な載置ステージと、該検査対象上の走査レーザー光を
レーザー光の照射角度とは異なる方向から結像する結像
手段と、該結像光から蛍光成分のみを抽出する蛍光成分
抽出手段と、結像面上においてレーザー光走査線の位置
を検出する光位置検出手段と、該光位置検出手段の出力
を演算して高さ信号と輝度信号を取得する高さ／輝度信
号取得手段と、取得された該輝度信号の強度が予め設定
された所定の強度以上の時、該高さ信号を出力する高さ
信号出力手段と、該高さ信号出力に基づいて該検査対象
の上下位置を常に略一定に保つように該載置ステージを
制御するステージ制御手段とを少なくとも有するもので
ある。In the via hole inspection apparatus according to claim 1, the area relation calculating means may calculate an area ratio between the first pattern area and the second pattern area. The area relationship calculation means may calculate an area difference between the first pattern area and the second pattern surface. The invention according to claim 4 is
In a via-hole inspection device that scans an inspection target by using a laser beam and detects fluorescence generated from the inspection target by an optical sensor to perform the inspection, a mounting stage that can move the inspection target in the vertical direction and the inspection. Image forming means for forming an image of the scanning laser light on the target from a direction different from the irradiation angle of the laser light, fluorescent component extracting means for extracting only the fluorescent component from the image forming light, and laser light scanning on the image forming surface. The light position detecting means for detecting the position of the line, the height / brightness signal acquiring means for calculating the output of the light position detecting means to acquire the height signal and the brightness signal, and the intensity of the acquired brightness signal are Height signal output means for outputting the height signal when the strength is equal to or higher than a preset predetermined intensity, and the mounting device for always keeping the vertical position of the inspection object substantially constant based on the height signal output. The stage that controls the stage Those having a control unit at least.
【００１５】請求項４記載の発明においては、レーザー
光走査線の位置を検出する光位置検出手段が、光位置検
出素子（ＰＳＤ）で構成してもよく、また、ライン状の
光位置検出素子（ＰＳＤ）で構成してもよく、更には、
ライン状の光位置検出素子（ＰＳＤ）で構成し、演算の
結果得られた輝度信号と、光センサーによって検出され
た蛍光検知信号とを合成する回路を配設して構成しても
よい。In a fourth aspect of the invention, the light position detecting means for detecting the position of the laser light scanning line may be constituted by a light position detecting element (PSD), or a linear light position detecting element. (PSD), and further,
It may be configured by a line-shaped optical position detection element (PSD), and a circuit for synthesizing the luminance signal obtained as a result of the calculation and the fluorescence detection signal detected by the optical sensor may be disposed.
【００１６】請求項５記載の発明は、上記目的達成のた
め、レーザー光をスポット状に集光して検査対象上を走
査する走査手段と、該走査レーザー光を照射することに
より、検査対象から発生する蛍光を検出してバイアホー
ルの欠陥を検出する欠陥検出手段とからなるバイアホー
ル検査装置において、走査レーザー光の両端（走査方
向）から光センサーを用いて蛍光を検知する第１の蛍光
検知手段と、走査レーザー光の側面から光センサーを用
いて蛍光を検知する第２の蛍光検知手段と、該走査レー
ザー光の両端に配置された光センサーの各出力と、該走
査レーザー光の側面に配置された光センサーの各出力と
を合成する出力合成手段とを少なくとも有するものであ
る。In order to achieve the above object, a fifth aspect of the present invention provides a scanning means for condensing a laser beam in a spot shape and scanning the inspection object, and irradiating the scanning laser light from the inspection object. In a via hole inspection apparatus comprising defect detection means for detecting generated fluorescent light to detect defects in via holes, first fluorescent light detection using optical sensors from both ends (scanning direction) of scanning laser light. Means, second fluorescence detecting means for detecting fluorescence from the side surface of the scanning laser light by using an optical sensor, respective outputs of the photosensors arranged at both ends of the scanning laser light, and a side surface of the scanning laser light. It has at least an output synthesizing means for synthesizing each output of the arranged optical sensors.
【００１７】請求項６記載の発明は、レーザー光をスポ
ット状に集光して検査対象上を走査する走査手段と、該
走査レーザー光を照射することにより、検査対象から発
生する蛍光を検出してバイアホールの欠陥を検出する欠
陥検出手段とからなるバイアホール検査装置において、
走査レーザー光の側面から光センサー用いて蛍光を検知
する蛍光検知手段と、光センサーに対する位置に楕円リ
フレクターを設置して蛍光を光センサーに導く蛍光導入
手段とを少なくとも有するものである。According to a sixth aspect of the present invention, a scanning means for converging a laser beam in a spot shape to scan the inspection object, and irradiating the scanning laser light to detect fluorescence emitted from the inspection object. In a via-hole inspection device consisting of a defect detecting means for detecting a defect in a via-hole,
It has at least a fluorescence detecting means for detecting fluorescence from the side surface of the scanning laser light using an optical sensor, and a fluorescence introducing means for installing an elliptical reflector at a position relative to the optical sensor and guiding the fluorescence to the optical sensor.
【００１８】[0018]
【作用】請求項１記載の発明では、パターン１とパター
ン２の面積に関し、任意の演算を行い、この演算結果と
基準値とを比較して欠陥の有無を判定するようにしたた
め、２種類のパターン間の相関により欠陥有無の判定を
行うことができ、この場合、従来の場合対応仕切れなか
った２種類のパターンの面積関係で欠陥有無の判定をし
たい場合に判定することができる。According to the first aspect of the invention, the area of the pattern 1 and the pattern 2 is arbitrarily calculated, and the result of the operation is compared with the reference value to determine the presence or absence of a defect. The presence / absence of a defect can be determined based on the correlation between patterns. In this case, the presence / absence of a defect can be determined based on the area relationship between two types of patterns that cannot be divided in the conventional case.
【００１９】請求項２記載の発明では、パターン１とパ
ターン２の面積比の演算を行い、この演算された面積比
を予め設定された所定の面積比とを比較し、この比較デ
ータに基づいて欠陥の有無を判定するようにしたため、
上記請求項1 記載の発明と同様従来のパターン２のみ面
積を計測する場合に対応仕切れなかった２種類のパター
ン間の相関による欠陥有無の判定を行うことができ、こ
の場合、面積比で欠陥有無を判定したい場合に判定する
ことができる。According to the second aspect of the present invention, the area ratio between the pattern 1 and the pattern 2 is calculated, the calculated area ratio is compared with a preset predetermined area ratio, and based on this comparison data. Since it is determined whether there is a defect,
Corresponding to the case of measuring the area of only the conventional pattern 2 as in the invention described in claim 1, it is possible to determine the presence or absence of a defect based on the correlation between the two types of patterns that cannot be divided. Can be determined when it is desired to determine.
【００２０】請求項３記載の発明では、パターン１とパ
ターン２の面積差の演算を行い、この演算された面積差
と予め設定された所定の面積差とを比較し、この比較デ
ータに基づいて欠陥の有無を判定するようにしたため、
上記請求項１，２記載の発明と同様２種類のパターン間
の相関による欠陥有無の判定を行うことができ、この場
合、従来の場合対応仕切れなかった面積差で欠陥有無を
判定したい場合に判定することができる。According to the third aspect of the invention, the area difference between the pattern 1 and the pattern 2 is calculated, the calculated area difference is compared with a preset predetermined area difference, and based on this comparison data. Since it is determined whether there is a defect,
Similar to the invention described in claims 1 and 2, the presence / absence of a defect can be determined by the correlation between two types of patterns. In this case, the determination is made when it is desired to determine the presence / absence of a defect by an area difference that cannot be divided in the conventional case. can do.
【００２１】請求項４記載の発明では、ＰＳＤで高さ情
報の他に輝度の情報を得ることができるため、検査対象
の反りや載置ステージの上下変動の影響をほとんど受け
ることがなくなる。また、この輝度信号と光センサーの
信号とを合成（加算）することにより、蛍光検知の効率
を向上させることができる。請求項５記載の発明では、
走査するレーザー光の両端（走査方向）にも光センサを
設置するように構成したため、発生する蛍光をより多く
集光させることができ、検知信号のＳ／Ｎ比を良くして
２値化を容易に行うことができる。According to the fourth aspect of the invention, since it is possible to obtain the brightness information in addition to the height information by the PSD, there is almost no influence of the warp of the inspection object or the vertical movement of the mounting stage. Further, the efficiency of fluorescence detection can be improved by combining (adding) the brightness signal and the signal of the optical sensor. According to the invention of claim 5,
Since the optical sensor is also installed at both ends (scanning direction) of the laser light to be scanned, more fluorescence generated can be condensed, and the S / N ratio of the detection signal is improved to be binarized. It can be done easily.
【００２２】請求項６記載の発明では、楕円リフレクタ
ーを走査レーザー光の側面（副走査方向）に設置するよ
うに構成したため、発生する蛍光をより多く集光させる
ことができ、検知信号のＳ／Ｎ比を良くして２値化を容
易に行うことができる。According to the sixth aspect of the invention, since the elliptical reflector is arranged on the side surface (sub-scanning direction) of the scanning laser light, more fluorescence can be collected and the S / of the detection signal can be collected. Binarization can be easily performed by improving the N ratio.
【００２３】[0023]
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１、２は本発明の第１実施例に則した
バイアホール検査装置の構成を示す概略図である。図
１、２において、１はバイアホール有無判定回路であ
り、このバイアホール有無判定回路１ではバイアホール
を有する検査対象から発生する蛍光による検知信号とし
てのバイアホール位置データとステージ位置データとが
入力されるようになっており、２は上記蛍光検知信号を
２値化しバイアホール外形に相当するパターン情報が入
力される形状検査論理回路である。次いで、３，４は各
々パターン１及びパターン２の面積を計測する面積計測
回路であり、５は面積計測回路４を介して設けられた面
積判定回路であり、この面積判定回路５では、パターン
２の蛍光検知信号を２値化しバイアホール内のレジスト
残渣の情報を含むパターン２の情報が取得されるように
なっている。そして、６はパターン１の面積Ｓ1とパタ
ーン２のＳ2の面積比ＳRを演算する面積比算出回路で
あり、７はこの演算された面積比ＳRと予め設定された
所定の基準値となる面積比ＳRmin（ここでは最小面積
比）とを比較して欠陥の有無を判定する欠陥判定回路で
あり、８は検出された欠陥に関する情報を出力する欠陥
情報出力手段である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 and 2 are schematic views showing the structure of a via hole inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a via hole presence / absence determining circuit, and the via hole presence / absence determining circuit 1 inputs via hole position data and stage position data as a detection signal by fluorescence generated from an inspection object having a via hole. 2 is a shape inspection logic circuit in which the fluorescence detection signal is binarized and pattern information corresponding to the via hole outline is input. Next, 3 and 4 are area measuring circuits for measuring the areas of the pattern 1 and the pattern 2, respectively, and 5 is an area judging circuit provided via the area measuring circuit 4. In the area judging circuit 5, the pattern 2 The fluorescence detection signal of 2 is binarized and the information of the pattern 2 including the information of the resist residue in the via hole is acquired. Then, 6 is the area ratio calculating circuit for calculating the area ratio SR of S2 of the area S1 and the pattern 2 of the pattern 1, 7 preset predetermined reference value and the computed area ratio SR Is a defect determination circuit for comparing the area ratio SRmin (here, the minimum area ratio) to determine the presence / absence of a defect, and 8 is a defect information output means for outputting information on the detected defect.
【００２４】本実施例では、図１，２に示す如く、ま
ず、パターン１の面積（画素数）Ｓ1とパターン２の面
積（画素数）Ｓ2を計測した後、パターン１の面積Ｓ1
とパターン２の面積Ｓ2を面積比算出回路６に入力し、
次いで、面積比ＳR（＝Ｓ2／Ｓ1）を算出し、この算
出された面積比ＳRと予め設定されている基準値の最小
面積比ＳRminとを比較し、ＳR＜ＳRminの場合には欠陥
有り情報を出力し、一方、ＳR＞ＳRmin の場合には欠
陥無し情報を出力するようにしている。このため、従来
のパターン２のみ面積を計測する場合に対応仕切れなか
った２種類のパターン間の相関による欠陥有無の判定を
行うことができ、面積比で欠陥有無を判定したい場合に
判定することができる。In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, first, the area (number of pixels) S1 of the pattern1 and the area (number of pixels) S2 of the pattern2 are measured, and then the area S1 of the pattern 1 is measured.
And the area S2 of the pattern 2 are input to the area ratio calculation circuit 6,
Next, the area ratio SR (= S2 / S1 ) is calculated, and the calculated area ratio SR is compared with the minimum area ratio SRmin of the preset reference value, SR <SRmin In the case of, the defect information is output, while in the case of SR > SRmin , the defect-free information is output. Therefore, the presence / absence of a defect can be determined based on the correlation between two types of patterns that cannot be divided when the area of only the conventional pattern 2 is measured, and the presence / absence of a defect can be determined by the area ratio. it can.
【００２５】なお、上記実施例では、パターン１とパタ
ーン２の面積比の演算を行って欠陥有無の判定を行う場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、図３に示すように、面積比算出回路６及び欠
陥判定回路７の他に更に、パターン１とパターン２の面
積差ＳDを算出する面積算出回路９と、この算出された
面積差ＳDと予め設定された所定の基準となる面積差Ｓ
Dmax（ここでは最大面積差）とを比較して欠陥の有無を
判定する欠陥判定回路10とを設けて行う場合であっても
よい。この場合、パターン１とパターン２の面積差の演
算を行い、この演算された面積差ＳDと予め設定された
所定の最大面積差ＳDmaxとを比較し、ＳD＞ＳDmaxの場
合は欠陥有り情報を出力し、一方、ＳD≦ＳDmax の場
合は欠陥無し情報を出力する。このため、上記第１実施
例と同様２種類のパターン間の相関による欠陥有無の判
定を行うことができ、従来の場合対応仕切れなかった面
積比の他に更に面積差で欠陥有無を判定したい場合に判
定することができる。しかも、ここでは面積比でも欠陥
の判定を行っているため、上記第１実施例の面積比で行
っている場合よりも更に精度の良好な検査を行なうこと
ができる。In the above embodiment, the pattern 1 and the pattern are
When determining the presence or absence of defects by calculating the area ratio of area 2
However, the present invention is not limited to this.
Instead, as shown in FIG.
In addition to the defect determination circuit 7, the surfaces of pattern 1 and pattern 2
Product difference SDArea calculation circuit 9 for calculating
Area difference SDAnd an area difference S that is a predetermined reference that is set in advance
Dmax(In this case, the maximum area difference)
Even when the defect determination circuit 10 for determination is provided and performed.
Good. In this case, the area difference between pattern 1 and pattern 2
Then, the calculated area difference SDAnd preset
Predetermined maximum area difference SDmaxCompare with, SD> SDmaxPlace
If there is a defect, the defect information is output, while SD≤ SDmax Place
If no defect information is output, Therefore, the first implementation
Similar to the example, the presence / absence of defects can be determined by the correlation between two types of patterns.
Surfaces that can be set and cannot be completed in the conventional case
If you want to determine the presence or absence of defects based on the area difference in addition to the product ratio, judge
Can be set. Moreover, the area ratio is also defective here.
Since the judgment is made, the area ratio of the first embodiment is used.
If the inspection is more accurate than
You can
【００２６】（第２実施例）次に、図４は本発明の第２
実施例に則したバイアホール検査装置の構成を示す概略
図である。ここでは、レーザー光11を用いて検査対象12
を走査し、検査対象12から発生する蛍光を光センサー13
で検出し、検査を行うバイアホール検査装置である。そ
して、検査対象11を上下方向にも移動可能な載置ステー
ジ14と、検査対象11上の走査レーザー光をレーザー光11
の照射角度とは異なる方向から結像する結像レンズ15
と、結像光から蛍光成分のみを抽出する波長フィルター
16と、結像面上においてレーザー光走査線の位置を検出
するＰＳＤ17と、ＰＳＤ17の出力を演算して高さ信号と
輝度信号を取得する手段と、取得された該輝度信号の強
度が予め設定された所定の強度以上の時、該高さ信号を
出力する高さ信号出力手段と、この高さ信号の出力に基
づいて検査対象12の上下位置を常に略一定に保つように
載置ステージ14を制御するステージコントローラ18とか
ら構成している。この場合、ＰＳＤ17では高さ情報の他
に輝度の情報を得ることができるため、検査対象12の反
りや載置ステージ14の上下変動の影響をほとんど受ける
がことなくなる。また、この輝度信号と光センサ13の信
号とを合成（加算）することにより、蛍光検知の効率を
向上させることができる（図５参照）。(Second Embodiment) Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram showing composition of a via hole inspection device according to an example. Here, the laser beam 11 is used to inspect the object 12
And the fluorescence emitted from the inspection object 12 is scanned by the optical sensor 13
This is a via-hole inspection device that detects and inspects. Then, the mounting stage 14 that can move the inspection target 11 in the vertical direction and the laser light 11 that scans the scanning laser light on the inspection target 11.
Imaging lens 15 that forms an image from a direction different from the irradiation angle of
And a wavelength filter that extracts only the fluorescent component from the imaged light
16, a PSD 17 for detecting the position of the laser beam scanning line on the image plane, a means for calculating the output of the PSD 17 to obtain a height signal and a luminance signal, and the intensity of the obtained luminance signal is preset. Height signal output means for outputting the height signal when the strength is equal to or higher than the predetermined intensity, and the mounting stage 14 so that the vertical position of the inspection object 12 is always kept substantially constant based on the output of the height signal. And a stage controller 18 for controlling the. In this case, since the PSD 17 can obtain the luminance information in addition to the height information, it is hardly affected by the warp of the inspection target 12 and the vertical movement of the mounting stage 14. Further, the efficiency of fluorescence detection can be improved by combining (adding) the brightness signal and the signal of the optical sensor 13 (see FIG. 5).
【００２７】なお、検査対象12の高さを検知するＰＳＤ
としては、図６に示す如くレーザー光11の走査長程度ま
たはそれ以上のライン状ＰＳＤ19を用いて構成してもよ
い。 （第３実施例）次に、図７は本発明の第３実施例に則し
たバイアホール検査装置の構成を示す概略図である。図
７において、21はレーザー光源であり、このレーザー光
源21からのレーザー光22をスポット状に集光し、移動ス
テージ24上にセットされた検査対象23上を走査する走査
手段と、走査レーザー光を照射することにより、検査対
象23から発生する蛍光を検出し、バイアホールの欠陥を
検出する欠陥検出手段とを有している。次いで、走査レ
ーザー光の両端（走査方向）から光センサー25を用いて
蛍光を検知する蛍光検知手段と、走査レーザー光の側面
から光センサー25を用いて蛍光を検知する蛍光検知手段
と、走査レーザー光の両端に配置された光センサー25の
各出力と、該走査レーザー光の側面に配置された光セン
サー25の出力とを合成する出力合成手段とを有してい
る。26，27，28，29は各々ビームエクスパンダー、回転
多面鏡、ｆθレンズ、波長フィルターである。A PSD for detecting the height of the inspection object 12
As shown in FIG. 6, a linear PSD 19 having a scanning length of the laser beam 11 or longer may be used. (Third Embodiment) FIG. 7 is a schematic diagram showing the structure of a via-hole inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 21 denotes a laser light source, and a scanning means for condensing the laser light 22 from the laser light source 21 in a spot shape and scanning the inspection object 23 set on the moving stage 24, and a scanning laser light. And a defect detecting means for detecting a defect in the via hole by detecting the fluorescence generated from the inspection object 23 by irradiating. Then, a fluorescence detection unit that detects fluorescence from both ends (scanning direction) of the scanning laser light using the optical sensors 25, a fluorescence detection unit that detects fluorescence from the side surfaces of the scanning laser light using the optical sensors 25, and a scanning laser. It has an output synthesizing means for synthesizing each output of the optical sensors 25 arranged at both ends of the light and the output of the optical sensor 25 arranged on the side surface of the scanning laser light. Reference numerals 26, 27, 28, and 29 are a beam expander, a rotary polygon mirror, an fθ lens, and a wavelength filter, respectively.
【００２８】次に、このバイアホール検査装置の動作を
簡単に説明する。まず、レーザー光源21からのレーザー
光22をビームエクスパンダー26により拡大し、回転多面
鏡27を用いて走査する。レーザー光22は、ｆθレンズ2
8、走査レンズによりスポット状に集光され、検査対象2
3上を、図に示す方向に走査される。これにより発生す
る蛍光を光センサー25を走査するレーザーの両端（走査
方向）に設置することにより、従来のバイアホール検査
装置よりも多くの蛍光を集光させることができる。この
ため、検知信号のＳ／Ｎ比を良くして、２値化を容易に
行うことができる。しかし、光センサー25を左右に設置
して構成しているため、図８に示すように光センサーに
遠い方の蛍光は弱く、光センサーに近い方の蛍光は強く
出力される。この場合、パターン化する時にスライスレ
ベルにかかり難くなるので、図９に示す如く加算回路を
用いて、左右の出力を足し、そして、同時に正面の出力
を足し全体を均一にするようにすればよい。Next, the operation of the via hole inspection apparatus will be briefly described. First, the laser light 22 from the laser light source 21 is expanded by the beam expander 26 and scanned using the rotating polygon mirror 27. Laser light 22 is fθ lens 2
8. Spotted by scanning lens, inspection target 2
3 is scanned in the direction shown in the figure. By disposing the fluorescence generated thereby at both ends (scanning direction) of the laser that scans the optical sensor 25, it is possible to collect more fluorescence than in the conventional via hole inspection apparatus. Therefore, it is possible to improve the S / N ratio of the detection signal and easily perform binarization. However, since the photosensors 25 are arranged on the left and right, the fluorescence far from the photosensor is weak and the fluorescence near the photosensor is strong, as shown in FIG. In this case, since the slice level is less likely to occur when patterning, an adder circuit may be used as shown in FIG. 9 to add the left and right outputs and simultaneously add the front outputs to make the whole uniform. ..
【００２９】（第４実施例）次に、図10、11は本発明の
第４実施例に則したバイアホール検査装置の構成を示す
概略図である。図10、11において、図７と同一符号は同
一または担当部分を示す。ここでは、レーザー光22をス
ポット状に集光し、検査対象23上を走査する走査手段
と、該走査レーザー光を照射することにより、検査対象
23から発生する蛍光を検出し、バイアホールの欠陥を検
出する欠陥検出手段とを有している。次いで、走査レー
ザー光の側面（副走査方向）から光レーザー25を用いて
蛍光を検知する蛍光検知手段と、光センサー25に対する
位置に楕円リフレクター31を設置し、蛍光を光センサー
25に導く蛍光導入手段を有している。(Fourth Embodiment) Next, FIGS. 10 and 11 are schematic views showing the structure of a via-hole inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 10 and 11, the same reference numerals as those in FIG. 7 indicate the same or responsible parts. Here, a scanning unit that focuses the laser light 22 in a spot shape and scans the inspection target 23, and by irradiating the scanning laser light, the inspection target
It has a defect detecting means for detecting the fluorescence generated from 23 and detecting the defect of the via hole. Next, a fluorescence detection unit that detects fluorescence from the side surface (sub-scanning direction) of the scanning laser light using the optical laser 25 and an elliptical reflector 31 at a position relative to the optical sensor 25 are installed to detect the fluorescence.
It has a means for introducing fluorescence to 25.
【００３０】次に、このバイアホール検査装置の動作を
簡単に説明する。焦点１に集まった光は、必ず焦点２に
反射するという楕円リフレクター31の原理を応用し、側
面（副走査方向）の光センサー25に蛍光を集光する。図
12にバイアホール検査装置の信号処理系の概要を示す。
検査論理は従来の論理と同様であるので省略する。この
ように、本実施例では、楕円リフレクター31を走査レー
ザー光の側面（副走査方向）に設置するように構成した
ため、発生する蛍光をより多く集光させることができ、
検知信号のＳ／Ｎ比を良くして２値化を容易に行うこと
ができる。Next, the operation of the via hole inspection apparatus will be briefly described. By applying the principle of the elliptical reflector 31 that the light collected at the focal point 1 is always reflected at the focal point 2, the fluorescence is condensed on the optical sensor 25 on the side surface (sub-scanning direction). Figure
Figure 12 shows the outline of the signal processing system of the via hole inspection system.
The inspection logic is the same as the conventional logic, and therefore its description is omitted. As described above, in this embodiment, the elliptical reflector 31 is arranged on the side surface of the scanning laser light (sub-scanning direction), so that the generated fluorescence can be condensed more,
Binarization can be easily performed by improving the S / N ratio of the detection signal.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、更に複雑な検査規定に
も対応可能なバイアホール検査を行うことができ、ま
た、検査対象の反りや載置ステージの上下変動の影響を
ほとんど受けることなく蛍光検知の効率を向上させるこ
とができ、また、蛍光を多く集光させることができ、検
知信号のＳ／Ｎ比を良くして２値化を容易に行うことが
できるという効果がある。According to the present invention, it is possible to perform a via-hole inspection that can cope with more complicated inspection rules, and there is almost no influence of the warp of the inspection object or the vertical movement of the mounting stage. It is possible to improve the efficiency of fluorescence detection, collect a large amount of fluorescence, and improve the S / N ratio of the detection signal to facilitate binarization.
【図１】本発明の第１実施例に則したバイアホール検査
装置の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a via hole inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例に則したバイアホール検査
装置の構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a via hole inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明に適用できるバイアホール検査装置の構
成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a via hole inspection apparatus applicable to the present invention.
【図４】本発明の第２実施例に則したバイアホール検査
装置の構成を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of a via hole inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図５】図４に示すバイアホール検査装置の効果を説明
する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the via hole inspection apparatus shown in FIG.
【図６】本発明に適用できるバイアホール検査装置の構
成を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a via hole inspection apparatus applicable to the present invention.
【図７】本発明の第３実施例に則したバイアホール検査
装置の構成を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a via hole inspection device according to a third embodiment of the present invention.
【図８】図７に示すバイアホール検査装置の左右の光セ
ンサーの出力関係を説明する図である。8 is a diagram for explaining the output relationship of the left and right optical sensors of the via hole inspection device shown in FIG.
【図９】本発明の第３実施例に則した加算回路の構成を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an adder circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第４実施例に則したバイアホール検査
装置の構成を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a via hole inspection device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第４実施例に則したバイアホール検査
装置の構成を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a via hole inspection device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図12】図10、11に示すバイアホール検査装置の信号処
理系の概要を示す図である。12 is a diagram showing an outline of a signal processing system of the via hole inspection apparatus shown in FIGS.
【図13】検査対象の概要を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an outline of an inspection target.
【図14】薄膜層のバイアホールに発生する欠陥例を示す
図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a defect generated in a via hole of a thin film layer.
【図15】図14に示すような薄膜層バイアホールに発生す
る欠陥を検出するための従来のバイアホール検査装置の
構成を示す概略図である。FIG. 15 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional via hole inspection apparatus for detecting a defect occurring in a thin film layer via hole as shown in FIG.
【図16】図15に示すバイアホール検査装置を用いた場合
の蛍光によるバイアホール検知の原理を説明する図であ
る。16 is a diagram illustrating the principle of via hole detection by fluorescence when the via hole inspection apparatus shown in FIG. 15 is used.
【図17】図15に示すバイアホール検査装置を用いた場合
の波長特性を示す図である。17 is a diagram showing wavelength characteristics when the via hole inspection apparatus shown in FIG. 15 is used.
【図18】図15に示すバイアホール検査装置を用いた場合
のバイアホール検知信号の例を示す図である。18 is a diagram showing an example of a via hole detection signal when the via hole inspection device shown in FIG. 15 is used.
【図19】図15に示すバイアホール検査装置を用いた場合
の蛍光検知信号２値化回路の例を示す図である。19 is a diagram showing an example of a fluorescence detection signal binarization circuit when the via hole inspection device shown in FIG. 15 is used.
【図20】従来例のバイアホール検査論理の例を示す図で
ある。FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventional via-hole inspection logic.
１ バイアホール有無判定回路 ２ 形状検査論理回路 ３、４ 面積計測回路 ５ 面積判定回路 ６ 面積比算出回路 ７ 欠陥判定回路 ８ 欠陥情報出力手段 ９ 面積算出回路 10 欠陥判定回路 11 レーザー光 12 検査対象 13 光センサー 14 載置ステージ 15 結像レンズ 16 波長フィルター 17 ＰＳＤ 18 ステージコントローラ 19 ライン状ＰＳＤ 21 レーザー光源 22 レーザー光 23 検査対象 24 移動ステージ 25 光センサー 26 ビームエクスパンダー 27 回転多面鏡 28 ｆθレンズ 29 波長フィルター 30 ミラー 31 楕円リフレクター 1 via hole presence / absence determination circuit 2 shape inspection logic circuit 3, 4 area measurement circuit 5 area determination circuit 6 area ratio calculation circuit 7 defect determination circuit 8 defect information output means 9 area calculation circuit 10 defect determination circuit 11 laser light 12 inspection target 13 Optical sensor 14 Mounting stage 15 Imaging lens 16 Wavelength filter 17 PSD 18 Stage controller 19 Linear PSD 21 Laser light source 22 Laser light 23 Inspection target 24 Moving stage 25 Optical sensor 26 Beam expander 27 Rotating polygon mirror 28 fθ lens 29 Wavelength Filter 30 Mirror 31 Elliptical reflector
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31668091AJP2968106B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Via hole inspection equipment |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31668091AJP2968106B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Via hole inspection equipment |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152400Atrue JPH05152400A (en) | 1993-06-18 |
| JP2968106B2 JP2968106B2 (en) | 1999-10-25 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP31668091AExpired - LifetimeJP2968106B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Via hole inspection equipment |
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