(57)【要約】 【課題】  積層基板の、積層加工による配線層の位置ずれ量を検出する方法、設計方法及び配線層の位置ずれ量を検出する方法を用いた画像検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】  第１の絶縁層２１に設けられた第１の配線層２２の、第２の絶縁層２３を透かして得た撮影画像から、前記第２の絶縁層２３に設けられた第２の配線層２４に対応する画像を差し引いた画像と、前記第１の配線層２２の設計パターン画像から前記第２の配線層２４に対応する画像を差し引いた画像との相関の演算により、前記第１の配線層２２の位置ずれ量を検出することを特徴とする配線層の位置ずれ量を検出する方法。【選択図】  図２
2010074074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁層と、
該絶縁層上に設けられた配線層と、
隣接する絶縁層上の配線層同士を接続する絶縁層内に設けられた層間接続体とを有する積層基板の製造工程において、隣接する絶縁層のうち、下層の第１の絶縁層に設けられた第１の配線層の位置ずれ量の検出を、前記第２の絶縁層を透過した光を用いて得た前記第１の配線層の撮影画像を用いてする方法において、
前記第１の絶縁層に設けられた前記第１の配線層の、前記第２の絶縁層を透かして得た撮影画像から、前記第２の絶縁層に設けられた第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像と、前記第１の配線層の設計パターン画像から前記第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像との相関の演算により、前記第１の配線層の位置ずれ量を検出することを特徴とする配線層の位置ずれ量を検出する方法。
【請求項２】
複数の絶縁層と、
該絶縁層上に設けられた配線層と、
隣接する絶縁層上の配線層同士を接続する絶縁層内に設けられた層間接続体とを有する積層基板の製造工程において、隣接する絶縁層のうち、下層の第１の絶縁層に設けられた第１の配線層の、隣接する上層の第２の絶縁層の積層加工により生じた位置ずれ量の検出を、前記第２の絶縁層を透過した光を用いて得た前記第１の配線層の撮影画像を用いてする方法において、
前記第１の絶縁層に設けられた前記第１の配線層の、前記第２の絶縁層を透かして得た撮影画像から、前記第２の絶縁層に設けられた第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像と、前記第１の配線層の設計パターン画像から前記第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像との相関の演算の結果の位置ずれ量及び前記第２の絶縁層が積層加工される前の前記第１の配線層の位置ずれ量により、前記第１の配線層の位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１記載の配線層の位置ずれ量を検出する方法。
【請求項３】
前記相関の演算を、前記撮影画像を分割して得た撮影画像セグメントと前記配線層の設計パターン画像を分割して得た設計パターン画像セグメントとに基づいて行うことを特徴とする、請求項１又は２記載の配線層の位置ずれ量の検出方法。
【請求項４】
積層基板内に設けられた配線層に、光を当てて撮影し、前記配線層の撮影画像を得るための撮像装置と、
前記撮影画像の信号と前記撮影画像に対応する設計パターン画像の信号との相関の演算を行う信号処理装置とを有する、積層基板の位置ずれ画像検査装置であって、
隣接する絶縁層のうちの下層の第１の絶縁層に設けられた第１の配線層の、上層の第２の絶縁層を透かして得た撮影画像から、前記第２の絶縁層に設けられた第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像と、前記第１の配線層の設計パターン画像から前記第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像との相関の演算により、前記第１の配線層の位置ずれ量を検出することを特徴とする、請求項１乃至３記載の位置ずれ量を検出する方法を用いた積層基板の位置ずれ画像検査装置。
【請求項５】
積層基板内に設けられた配線層に、光を当てて撮影し、前記配線層の撮影画像を得るための撮像装置と、
前記撮影画像の信号と前記撮影画像に対応する設計パターン画像の信号との相関の演算を行う信号処理装置とを有する、積層基板の位置ずれ画像検査装置であって、
隣接する絶縁層のうちの下層の第１の絶縁層に設けられた第１の配線層の、上層の第２の絶縁層を透かして得た撮影画像から、前記第２の絶縁層に設けられた第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像と、前記第１の配線層の設計パターン画像から前記第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像との相関の演算の結果の位置ずれ量及び前記第２の絶縁層が積層加工される前の前記第１の配線層の位置ずれ量により、前記第１の配線層の、前記第２の絶縁層の積層加工により生じた位置ずれ量を検出することを特徴とする、請求項４記載の積層基板の位置ずれ画像検査装置。
【請求項６】
積層基板の設計条件に対する、請求項１乃至３の方法を使用して得た前記配線層の位置ずれ量のデータベースに対して、設計条件をキーにして検索することにより前記積層基板の設計を行う設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層基板の層間位置検出方法、積層基板の設計方法及び積層基板の位置ずれ画像検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高密度実装化に伴い、半導体チップ等を搭載する多層の高密度配線基板の配線層の層間位置の精度向上が求められている。特に配線層の層間接続ビアの微細化への対応の必要等から、積層される配線層同士の位置合わせ精度の向上が重要である。このような配線層同士の位置合わせ精度を向上させるには、製造方法の高精度化とともに、位置ずれの検出の精度の向上が必要である。従来、半導体装置に関する様々な積層工程の面において、層間の位置合わせに関する技術が公開されている。例えば特許文献１においては、半導体ウエハ上の積層工程において、上層及び下層の位置合わせマークを走査して得られる画像信号と基本パターン信号との比較によって、位置合わせマークが形状変化をしても、層間の位置合わせずれの測定値が補正される方法を開示している。また特許文献２においては、半導体チップの配線層に設けた特定パターンの形状をモニターすることによって配線層の上層と下層の相対位置を把握する技術を提供している。
【特許文献１】特開２００１−３３２４６６号公報
【特許文献２】特開平６−１８５９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ビルドアップ多層配線基板を製造する際には、各層の積層加工時に受ける加熱及び加圧等の影響によって、各層の配線層毎に位置ずれ又は変形等が生じる場合がある。このような基板内部の配線層の位置ずれ状態を検出するために、各層にアライメントマークが使用される。しかし、このアライメントマークの使用によっては、配線層全体の位置ずれのみの把握しかできず、各層の位置ずれ又は変形の詳細の状態を把握することはできなかった。さらに、多層配線基板を順次積層するときの１層積層毎に、配線層の位置ずれ状態を検出する場合には、検出対象の配線層自体が、その直上に積層加工される絶縁層等の影響によって変形を受けてしまい、各配線層同士の相互の位置ずれ量を正確に把握できないという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、多層基板の各配線層の位置ずれ又は変形の詳細を把握し、各配線層同士の相互の位置ずれ量を正確に把握することが可能な、積層加工による配線層の位置ずれ量を検出する方法、得られた配線層の位置ずれ量に基づく積層基板の設計方法及び配線層の位置ずれ量を検出する方法を用いた画像検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の配線層の位置ずれ量を検出する方法は、
複数の絶縁層と、該絶縁層上に設けられた配線層と、隣接する絶縁層上の配線層同士を接続する絶縁層内に設けられた層間接続体とを有する積層基板の製造工程において、隣接する絶縁層のうち、下層の第１の絶縁層に設けられた第１の配線層の位置ずれ量の検出を、前記第２の絶縁層を透過した光を用いて得た前記第１の配線層の撮影画像を用いてする方法において、前記第１の絶縁層に設けられた前記第１の配線層の、前記第２の絶縁層を透かして得た撮影画像から、前記第２の絶縁層に設けられた第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像と、前記第１の配線層の設計パターン画像から前記第２の配線層に対応する画像を差し引いた画像との相関の演算により、前記第１の配線層の位置ずれ量を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、多層の配線層の画像が重なりあって構成されている画像の中から、検出対象の配線層を効果的に抽出して配線層の位置ずれを検出することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態は、位置ずれ画像検査装置の例である。
【０００９】
図１は、積層基板に用いられる位置ずれ画像検査装置を例示している。位置ずれ画像検査装置１００は、被検査基板搭載用基盤１、照明装置３、画像入力装置４、位置ずれ画像検査装置用制御装置５、画像信号等処理演算装置６、補助記憶装置７で構成されている。ここに、位置ずれ画像検査装置用制御装置５は、被検査基板搭載用基盤１の調整、照明装置３の調整、及び画像入力装置４により得られた撮像信号の画像信号処理演算装置６への転送等の、撮像を実行するための制御の機能を有している。画像信号等処理演算装置６は、位置ずれ画像検査装置用制御装置５から転送されてきた撮像信号及び補助記憶装置７に格納されている設計パターン画像の信号について、相関の演算を中心とする演算処理等を施し、演算処理等の結果を補助記憶装置７に格納する機能を有する。このようにして得られた相関の演算の結果が、本発明の方法による配線層の位置ずれ量を与える。そして、補助記憶装置７には、得られた配線層の位置ずれ量が、検索が可能な設計データベースの形態で格納され、積層加工及び他の積層基板の設計に使用される。この設計データベースについては、第４の実施の形態の応用例において詳説する。また、積層加工に際しては、設計データベースにおける位置ずれ量のデータに基づく、積層加工時に使用されるべき位置補正量の信号を、積層プレスや露光装置等の積層加工用装置に対して転送して使用すれば、精度の高い積層加工を行うことができる。この場合、位置ずれ画像検査装置用制御装置５に、本発明の配線層の位置ずれ量を検出する方法の各ステップを実施し、かつ各ステップにおける信号の出入を制御する機能をも持たせることによって、積層加工と連動した自動的な位置ずれ量検出を行うことができる。
【００１０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、積層基板の、積層加工時における配線層の位置ずれ量を検出する方法である。
【００１１】
図２は、上下２層の積層基板の断面図の例示である。ここに、下層の第１層は、絶縁層２１及び配線層２２により構成され、上層の第２層は、絶縁層２３及び配線層２４により構成され、更に配線層２２と配線層２４とを接続する層間接続体２５が設けられている。第２層の積層完了後、積層基板上方に配置した画像入力装置４等により、配線層２４、絶縁層２３及び配線層２２が撮影される。ここに、画像入力装置４は、図１で示した位置ずれ画像検査装置１００における１要素である。
【００１２】
図３は、撮影画像を例示する図である。撮影画像３２及び３４は、それぞれ、図２における配線層２２及び配線層２４の撮像である。なお、配線層２２の撮影画像３２は、図２における絶縁層２３を介して撮影されるので、配線層２４の撮影画像３４に比較して弱いコントラストとなっている。従って、撮影画像３２と撮影画像３４とを効果的に区別して、画像認識をすることができる。
【００１３】
以下、この第２の実施の形態における配線層の位置ずれ量を検出する方法について、ステップの概要を説明した後、画像の演算について説明する。
【００１４】
（２層基板の位置ずれ検出のステップ）
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、２層の積層基板における位置ずれ検出のステップを例示する図である。１．の準備の後、２．の撮影によって上配線層を撮影するが、このとき、絶縁層を透かして下配線層の撮像も同一画面に存在する。得られた画像ＰＵと上配線層の設計パターン画像ＤＵとの相関演算を３．により行い、４．の上配線層の位置ずれ量δＵが求められる。下配線層の位置ずれ量を求める際に取り扱う画像には、上配線層の画像も含まれているので、この影響を除く演算を行うため、上配線層の撮像を同定して、画像ＧＵ０として格納しておく。５．の５−１．及び５−２．に示すように、下配線層の撮像及び設計パターン画像から、それぞれ画像ＧＵ０を差し引いた画像ＧＬ−ＧＵ０及びＤＬ−ＧＵ０を求める。そして、この２つの画像について相関の演算を行い、位置検出の値を得て、位置ずれ量δＬを求めることができる。以下に、撮影画像及び設計パターン画像の図を参照して、位置ずれ検出の方法を説明する。
【００１５】
（上配線層の位置ずれ検出）
図２に示した、第２層上の配線層２４は、その直下の配線層２２と上下関係にあるので、配線層２４を上配線層２４、配線層２２を下配線層２２と記号を付して説明する。図３の上配線層の撮影画像３４について、図５に示す上配線層の設計パターン画像１０４との相関を求めることにより、上配線層２４の基準位置からの位置ずれ量δＵが検出できる。ただし、予め、積層加工の全工程における基準の原点位置（図示せず）を定めて、画像撮影の位置の基準と設計パターン画像の位置の基準に関して、原点を一致させておく。図３において、上配線層の撮影画像３４が撮影された撮影画面には、下配線層の撮影画像３２も存するので、上配線層２４の撮影画像に対応する設計パターン画像との相関演算は、複雑になる可能性がある。しかし、下配線層の撮影画像３２は図２における絶縁層２３を透過した光によるものであって、上配線層の撮影画像３４は、下配線層の撮影画像３２に比較して強いコントラストを有しているので、その相関の演算に支障は生じない。また、相関の演算については、撮影画像３４の比較対象が既知の設計パターン画像１０４であるので、後述するように、テンプレートマッチングの相関による位置検出が効果的である。この位置検出により求められた位置の量が、図２における上配線層２４の位置ずれ量δＵとなる。
【００１６】
（下配線層の位置ずれ検出）
図２に示した下配線層２２の位置ずれ量の検出は、絶縁層２３の積層加工等の影響を受けた後の位置ずれ状態を検出するものであり、配線層間の位置ずれ即ち層間位置精度の検出に深く関連する。しかし、図３に示す下配線層の撮影画像３２の位置ずれ量の検出の際には、検出対象でなくコントラストの強い上配線層の画像３４が、撮影画像３２と同一の撮影画面に存するので、検出対象である下配線層の撮影画像３２を同定するための演算は、大変複雑となる。そこで、係る撮影画像から、コントラストの強い上配線層に対応する画像を差し引いた図６（ａ）の画像１０３を用いて、下配線層の設計パターン画像との相関演算による位置検出を行えば、下配線層についての位置ずれを検出することができる。ここに、差し引くべき画像には、上配線層の撮影画像が使用される。しかし、積層加工時の配線層のパターン形成において、設計パターン画像に対して位置ずれ等の差異がないことが確かめられている場合には、その設計パターン画像を使用することも可能である。相関の比較対象となるべき下配線層の設計パターン画像については、図６（ｂ）の下配線層の設計パターン画像１０２から、上配線層に対応する画像を差し引く演算により図６（ｃ）の画像２０２を作成する。なお、係る差し引きの演算の際には、既に得られている上配線層２４の位置ずれ量δＵを使用して行うと、上配線層の加工による位置変化分を補正することになるので、その演算を効果的に行うことができる。
【００１７】
このようにして得た画像２０２と、下配線層に関する画像１０３とについてのテンプレートマッチングを行えば、高精度の相関の演算をすることができ、この相関の演算により、下配線層の位置δＬを検出することができた。従って、その位置ずれ量δＬが求められた。なお、図４で示したステップ５−１．及び５−２．のそれぞれの結果ＧＬ−ＧＵ０及びＤＬ−ＧＵ０は、上記の画像１０３及び画像２０２に対応している。
【００１８】
（テンプレートマッチングの相関の演算）
相関の演算において、テンプレートマッチングを用いると、検査対象の図形的特徴を利用することにより、その演算処理時間を効果的に短縮することができる。本発明に係る実際の積層加工時の撮影と画像処理については、積層加工の全工程における基準の原点位置を定めた上で、画像信号等処理演算装置に撮影画像の信号と設計パターン画像の信号を入力して、撮影画像ｆ（ｘ、ｙ）と設計パターン画像ｔ（ｘ，ｙ）についての正規化相関等を求め、極値或いは設計条件により定められた閾値に達する位置を算出する。このようにして得られた位置検出の結果の数値が、配線層の位置ずれ量である。なお、画像処理技術分野において周知のように、テンプレートマッチングの演算を実行する前に、撮像した画像に対して、補正、エッジ検出又は２値化等の演算を施す等、画像処理における準備が必要である。また、テンプレートマッチング演算の高速化の方法としては、SSDA（Sequential similarity detection algorithm）法、２段階サーチ法又は高速フーリエ変換等の方法を使用することができる。
【００１９】
（第３の実施の形態）
（順次積層加工における位置ずれ検出）
本発明の第３の実施の形態は、多層積層基板の積層加工における配線層の位置ずれ量を検出する方法である。
【００２０】
図７は、多層積層基板の内層の一部分を例示する図である。自然数Ｎに従って、各層が順次積層されて形成された状態を示している。第（Ｎ―１）層における配線層７４は、第Ｎ層の絶縁層７６の形成及び配線層７７の形成の際に、加熱状態、加圧状態及びめっき液の環境等の影響を受け、位置ずれ或いは変形等を生じることがあるので、第Ｎ層の積層加工による、その位置ずれのデータ取得が、配線層の精度を向上させる上で重要である。
【００２１】
図８は、第Ｎ層の積層加工完了時の配線層の状態を撮影した画像を例示する図である。
【００２２】
以下、この第３の実施の形態における配線層の位置ずれ量を検出する方法について、ステップの概要を説明した後、画像の演算について説明する。
【００２３】
（多層基板の位置ずれ検出のステップ）
図９（ａ），図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、多層積層基板における、各配線層の積層加工時の位置ずれ量の検出のステップを例示する図である。２以上の自然数Ｎを用いて、Ｎが層数となるまで積層を繰り返しその都度、相関の演算により得た位置ずれ量を格納していくステップである。各ステップにおける第（Ｎ―１）層配線層及び第Ｎ層配線層の積層加工と演算の説明は、１３．のステップにおける演算以外は、第２の実施の形態の（２層基板の位置ずれ検出のステップ）において記載した、図４の下配線層及び上配線層の説明と同様である。即ち、第（Ｎ−１）層配線層について、４．の撮影画像ＰＮ−１と設計パターン画像ＤＮ−１との相関演算により、５．の当初位置ずれ量δＮ−１を得、６．の第Ｎ層積層後、第Ｎ層配線層について、９．の位置ずれ量δＮと同定した撮像の画像ＧＮ０を求め、１０．の第（Ｎ−１）層の配線層の撮影画像の前処理結果（ＧＮ−１―ＧＮ０）及び設計パターン画像の前処理結果（ＤＮ−１―ＧＮ０）を用いて、相関演算を行い、１２．の第Ｎ層の積層加工の影響を反映した第（Ｎ−１）層の位置ずれ量εＮ−１を得て、１３．の第Ｎ層に対する位置ずれ量（εＮ−１―δＮ−１）を求めることができた。多層積層基板について、Ｎが最終の層の数になるまで、上記積層及び演算を繰り返し、位置ずれ量の結果を記憶装置に格納していく。
【００２４】
図７の配線層７４に対応する図８における撮影画像８４は、図７の絶縁層７６を透過した光を用いることにより、第Ｎ層の配線層７７の撮影画像８７等と共に同一の撮影画面に現れている。この撮影画面において、配線層７４の撮影画像８４の位置は、第（Ｎ―１）層の積層加工完了時に既に撮影した画面中の位置（図示せず）と比較すると、上述した加熱・加圧状態等を経ているので、位置ずれを生じていることがある。このような配線層７４の位置ずれの状態を把握するために、その直上の第Ｎ層の積層加工の前後において配線層７４の画像を撮影し、係る加工前後２回の撮影により得た画像に基づく位置ずれ量の演算を行えばよい。このときの配線層７４の位置ずれ検出に際しては、配線層７７に相当する画像ＧＮ０を求めて、上記の前処理結果（ＧＮ−１―ＧＮ０）及び（ＤＮ−１―ＧＮ０）を用いて、位置ずれ量の演算を行う。そして、多層の積層加工時、Ｎの数の増加と共に順次、各配線層の位置ずれ量を検出することができる。また、層数Ｎが増加した場合であっても、本発明に係る画像取得及び演算の方法においては、位置ずれ量の検出精度は一定に保たれる。このようにして、特に高密度の多層基板の各層の位置合わせ精度測定技術を向上させることができた。
【００２５】
なお、第Ｎ層の画像撮影の際に、２層下の第（Ｎ−２）層及びそれ以下の配線層の撮像が同一画面に現れて、演算を複雑にする可能性があるが、絶縁層を透過した光による撮像であるので、それら第（Ｎ−２）層以下の各層の撮像のコントラストは極めて弱いため、画像処理においては支障を生じない。
【００２６】
（第４の実施の形態）
本発明に係る第４の実施の形態は、本発明の位置ずれ量の検出方法によって得られた対象画像及び設計パターン画像を分割して、配線層の局部的な位置ずれ量を検出する方法である。高密度配線基板の配線層の位置ずれ又は変形について、配線のパターンの個々の部分の形状の具体的特徴が影響を与えて、隣接している上下の配線層同士の位置ずれ又は変形が生じることがあるので、配線層の局部的な位置ずれ量を検出する方法である。
【００２７】
図１０は、積層基板の配線パターン画像が、１２のセグメントに分割された場合の、各セグメント毎の特徴的な配線パターンを例示し、位置ずれ又は変形の生じている状態を例示する図である。図中の破線は、各配線パターン等の位置ずれ又は変形を表している。積層基板の面積が特に大きい場合には、層全体としての位置ずれ量の把握だけでは、積層加工精度の向上が図れない場合がある。即ち、配線層の局部的な区域毎の位置ずれ量又は変形の具体的な状態が把握できないと、新たな積層加工の具体的対応が行えない場合があるからである。そこで、積層基板の面全体を分割して、分割したセグメント毎のずれ補正が行える検出方法を発明した。
【００２８】
本発明により、多層配線基板の積層加工工程における配線層の画像の全域を、設計条件に応じて区域に分割して、位置ずれ量等を検出し収集してデータベースを構築した。そして、このデータベースの位置ずれ量等を直ちに次の上層の積層加工工程の条件にフィードバックして、積層の精度を向上させることができた。更に、配線層の設計のデザインルールのデータベースに蓄積して、高精度の基板設計を実施することができた。
【００２９】
（第４の実施の形態の応用例）
本発明の第４の実施の形態の応用例は、対象の画像を分割することによる配線層の局部的ずれ量の検出法によって得られた具体的な知見が、データベースに纏められて、そのデータベースの形態を積層基板の設計又は積層基板の積層加工に直接使用できる形態とした例である。
【００３０】
（位置ずれ量等のデータベース）
図１１は、積層基板における、積層加工前後の配線層の位置ずれ量及び変形状態等のデータベース用の、各配線層の局部的ずれ量等のデータシートを例示する図である。多層基板の積層数、絶縁層の厚さ、配線層の厚さ、絶縁層材質、積層加工方法の諸元をもつ各積層毎の、Ｕ行、Ｖ列に分割された各セグメント毎に、ずれ量、代表L/S、線間μｍ、ビア径、ランド径、パッド径、相関値のデータを記録したデータべースに用いられる。積層基板の寸法が、例えば長さが５００ｍｍを超えるような大判の基板の積層加工の場合には、積層時の各積層全体の位置ずればかりでなく、配線密度、線間距離、ビア径、ビア端のランドの形状等の図形的要素によって、局部的な変形又は位置ずれが生じる。微細化した層間接続ビアの寸法精度確保が重要視される高密度の基板の積層の場合において、このような局部的な変形又は位置ずれ量をデータベースに纏めてそれを使用することによって、積層加工の条件に反映させて、基板の品質を向上させることができる。本発明においては、基板の配線パターン設計の画面を小セグメントに分割し、セグメント毎に配線パターンの特徴が明記されたデータシートを用いて、データベースを構築した。新たな基板設計時において、得られたデータベースから、設計諸条件をキーに検索して、補正すべき量を得て、基板設計に適用することによって、多層の高密度配線基板の積層加工及び製品についての寸法精度の向上を、効果的に実現することができた。
【００３１】
更に、得られたデータベースを用いて、その後に行われる新たな積層基板の配線パターンの設計に際して、配線パターンのデザイン毎の具体的な位置ずれ問題の回避あるいは変形防止のため、パターンの中に変形代を設定する等のデザインルールの補強や、得られた局部的位置ずれについての改善した積層方法を織り込んだ設計を行うことができ、積層加工のデザインルールの高精度化及び製品寸法の高精度化を達成することができる。
【００３２】
（アライメントマーク使用の位置ずれ量把握との相違）
積層基板における配線層の位置ずれ量を検出する方法に関して、従来行われていたアライメントマーク使用による方法については、積層面全体の位置ずれ量のみの検出に限られていたので、積層面上の各点における位置ずれ又は変形の具体的状態のデータ取得は困難であった。しかし、本願によれば、積層時の圧力・温度等の影響による平面方向の積層ずれ又は変形の状況を、２次元平面（ｘ−ｙ平面）の上の各点について把握することができるので、その後の積層加工に際して、具体的状態が蓄積されたデータベースの各種のデータに基づいて、補正を加えることができる。
【００３３】
更に、本データベースは、高密度実装に使用される積層基板の積層加工時にフィードフォワードして、加工条件の補正に直接使用することができる。即ち、基板積層のプレス加工又はレジスト材の露光装置等に使用することができる。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３５】
（他の積層加工法への応用）
例えば、本発明は、積層基板の製造方法について、アディティブ法における場合を記載したが、サブトラクティブ法等における場合であっても、積層工程におけるステップに応じて位置ずれ量検査のタイミングを選択して、データベースを構築した上で、積層加工に本発明による位置ずれの補正を施して、積層基板の製品品質の精度を向上させることができる。
【００３６】
また、例えば、第１の実施の形態で説明した位置ずれ画像検査装置を、積層加工装置へ応用してもよい。
【００３７】
（第１の実施の形態の応用例）
前述した第１の実施の形態における、図１に示した位置ずれ画像検査装置１００は、積層加工装置に応用することができる。
【００３８】
図１２は、積層加工装置と組合せた位置ずれ画像検査装置１２０を例示する図である。図１２における積層加工装置８は、多層積層基板加工について、１層毎に絶縁層の積層及びその上に設けられる配線層の形成を施す、積層プレス８１、露光現像装置８２及びめっき加工装置８３等を有する装置である。１層毎の加工終了とともに、加工された積層基板２は、移送装置９により位置ずれ画像検査装置１２０に移送され、被検査基板搭載用基盤１の定位置に固定されて、位置ずれ検査が行われる。図１２においては、積層基板２を位置ずれ画像検査装置１２０の検査領域内に移送する形態を示しているが、積層プレス８１の機械内部に照明装置や画像入力装置等が組み込まれた装置を使用してもよい。更に、検出された配線層の位置ずれ量に基づき、露光条件に新たな補正を加えて、積層加工時の絶縁層のパターン形成の露光現像装置８２による加工を施す場合には、露光現像装置８２に補正値をフィードフォワードするように制御系を設定する。
【００３９】
以上の他の応用例に示されるように、本発明は、その範囲を逸脱することなく、前記の実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る、位置ずれ画像検査装置１００を例示する図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る、上下２層の積層基板の断面を例示する図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る、撮影画像を例示する図である。
【図４（ａ）】本発明の第２の実施の形態に係る、２層の積層基板における位置ずれ検出のステップ（その１）を例示する図である。
【図４（ｂ）】本発明の第２の実施の形態に係る、２層の積層基板における位置ずれ検出のステップ（その２）を例示する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る、上配線層の設計パターン画像１０４を例示する図である。
【図６（ａ）】本発明の第２の実施の形態に係る、下配線層の撮影画像から、上配線層に対応する画像を差し引いた画像１０３を例示する図である。
【図６（ｂ）】本発明の第２の実施の形態に係る、下配線層の設計パターン画像１０２を例示する図である。
【図６（ｃ）】本発明の第２の実施の形態に係る、下配線層の設計パターン画像１０２から、上配線層に対応する画像を差し引く演算により得た画像２０２を例示する図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る、多層積層基板の内層の一部分を例示する図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る、第Ｎ層の積層加工完了時の配線層の状態を撮影した画像を例示する図である。
【図９（ａ）】本発明の第３の実施の形態に係る、多層積層基板における位置ずれ検出のステップ（その１）を例示する図である。
【図９（ｂ）】本発明の第３の実施の形態に係る、多層積層基板における位置ずれ検出のステップ（その２）を例示する図である。
【図９（ｃ）】本発明の第３の実施の形態に係る、多層積層基板における位置ずれ検出のステップ（その３）を例示する図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る、積層基板の配線パターン画像が分割されたセグメント毎の、位置ずれ又は変形の生じている状態を例示する図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の応用例に係る、積層加工前後の配線層の位置ずれ量及び変形状態等のデータベース用の、各配線層の局部的ずれ量等のデータシートを例示する図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の応用例に係る、積層加工装置８と組合せた位置ずれ画像検査装置を例示する図である。
【符号の説明】
【００４１】
１      被検査基板搭載用基盤
２      積層基板
３      照明装置
４      画像入力装置
５      位置ずれ画像検査装置用制御装置
６      画像信号等処理演算装置
７      補助記憶装置
８      積層加工装置
９      移送装置
２１，２３，７６    絶縁層
２２，２４，７４，７７    配線層
２５    層間接続体
３２，３４，８４，８７    撮影画像
８１    積層プレス
８２    露光現像装置
８３    めっき加工装置
１００，１２０  位置ずれ画像検査装置
１０２  下配線層の設計パターン画像
１０３  下配線層の撮影画像３２から上配線層に対応する画像を差し引いた画像
１０４  上配線層の設計パターン画像
２０２  下配線層の設計パターン画像１０２から上配線層に対応する画像を差し引いた画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図９（ｃ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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