JP2010141208A - 半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置及び外観検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの移載作業を必要とせず、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面を検査することができる外観検査装置及び外観検査方法を提供する。
【解決手段】外観検査装置Sは、ステージ10、突き上げ部材20、半導体レーザチップの端面撮影用のCCDカメラ30、半導体レーザチップの位置情報検出用のCCDカメラ40、画像処理装置50、コンピュータ60及びモニタ70を備える。外観検査装置Sは、粘着シート11の裏面から検査対象となる半導体レーザチップ100を突き上げ部材20で押し上げ、その半導体レーザチップ100を他の半導体レーザチップ100よりも上方に位置させた状態で、その半導体レーザチップ100の両発光端面をCCDカメラ30で撮影する。そして、コンピュータ60に内蔵された外観検査手段がCCDカメラ30で撮影した画像情報に基づいて、半導体レーザチップ100の外観の良否を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面をカメラで撮影し、その外観の良否を判定する半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置及び外観検査方法に関する。

半導体レーザチップを作製する場合、例えばウェハ上に電極及び回路パターンを形成し、１枚のウェハに複数の半導体レーザチップ群を形成する。そして、このウェハを半導体レーザチップの発光端面となる前後の両端面が現れるようにバーに分割することで、複数の半導体レーザチップが連なった半導体レーザバーが得られる。この分割は、ウェハをスクライブした後、劈開（ブレイク）することで行われる。また、この半導体レーザバーをチップに分割することで、半導体レーザチップが得られる。このような半導体レーザチップは、具体的には、半導体レーザバーを粘着シートに貼り付け、前記と同様に半導体レーザバーをスクライブ・ブレイクし、粘着シートをエキスパンドすることで得られ、例えば粘着シートにＵＶ光を照射して粘着力を弱めてから、粘着シートから半導体レーザチップをピックアップする。

半導体レーザチップの発光端面を外観検査する装置が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の外観検査装置は、レーザダイオードチップを１個ずつハンドリングして載置台に移載し、載置台の周囲に配置されたCCDカメラからの映像をモニタテレビに表示することで、作業者がモニタテレビに映し出される映像を目視検査するものである。

特開平７‐５０３２７号公報

しかし、特許文献１に記載の外観検査装置では、半導体レーザチップを１個ずつ載置台に移載して外観を検査するため、移載作業が必要であり、ハンドリングにより傷が発生する虞がある。また、移載作業に時間が掛かるため、検査に時間を要する問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの移載作業を必要とせず、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面を検査することができる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置及び外観検査方法を提供することにある。

本発明の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置は、ステージと、突き上げ部材と、カメラと、外観検査手段とを備えることを特徴とする。ここで、ステージは、複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーが表面に貼り付けられた粘着シートを載置する。突き上げ部材は、複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーのうち検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを粘着シートの裏面から押し上げて他の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーよりも上方に位置させる。カメラは、突き上げ部材で押し上げられた半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面を撮影する。外観検査手段は、カメラで撮影した半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の画像情報に基づいて、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観の良否を判定する。

また、本発明の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査方法は、以下の工程を備えることを特徴とする。
(1)複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーが表面に貼り付けられた粘着シートをステージに載置する載置工程
(2)複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーのうち検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを粘着シートの裏面から突き上げ部材で押し上げて他の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーよりも上方に位置させる突き上げ工程
(3)突き上げ部材で押し上げられた半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面をカメラで撮影する撮影工程
(4)撮影工程においてカメラで撮影した半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の画像情報に基づいて、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観の良否を判定する判定工程

この構成によれば、複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーのうち検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを他の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーよりも上方に位置させることができるので、他の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーに邪魔されることなく、検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面をカメラで撮影し検査することができる。また、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを粘着シートに貼り付けた状態で、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面を検査することができるので、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの移載作業が必要でない。そのため、ハンドリングによる傷の発生を防止することができると共に、検査時間を短縮することができる。

本発明の外観検査装置に使用されるカメラとしては、例えばCCD（Charge Coupled Device）カメラが挙げられる。カメラで撮影した画像情報は外観検査手段に送られ、例えば画像処理が施されて半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観の良否の判定に供される。この画像処理は、２値化処理やパターンマッチングなどを行い、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面のエッジを検出して発光端面の傷や欠け、端面に付着した異物やコーティング膜の密着状態を検出する画像処理であり、公知の技術が利用できる。

本発明の外観検査装置において、カメラの撮影範囲に応じて、ステージと突き上げ部材とを相対的に上下方向（Ｚ方向）に移動させ、カメラで撮影する半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの上下位置を調整する上下位置調整手段を備えることが好ましい。

また、本発明の外観検査方法において、撮影工程では、カメラの撮影範囲に応じて、ステージと突き上げ部材とを上下方向に移動させ、カメラで撮影する半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの上下位置を調整しながら発光端面全体を複数回に分けて撮影することが好ましい。

最近では、半導体レーザチップの外観品質に対する要求が非常に厳しくなっており、高精度の検査を実現するため、高倍率のカメラで半導体レーザチップ又はその中間製品である半導体レーザバーの発光端面を撮影することが望まれる。しかし、高倍率で撮影した場合、その分撮影範囲が狭くなるため、一度の撮影で発光端面全体を検査できない虞がある。例えば、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの厚さ方向の上側部分のみが撮影範囲に入り、下側部分が撮影範囲から外れることがある。

そこで、上記構成によれば、カメラが固定焦点型であっても、例えば、突き上げ部材により検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを上方に位置させ、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の上側部分を撮影した後、ステージと突き上げ部材とを上方向に移動させ、発光端面の下側部分を撮影することができる。ここでは、上側部分と下側部分と２段階に分けて発光端面全体を撮影することを例に挙げたが、３回以上の複数段階に分けて断続的或いは連続的に撮影することも可能である。また、上下位置調整手段に代えて、カメラの昇降機構を設けることで、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の上側部分を撮影した後、ステージと突き上げ部材の位置を維持したままカメラを下方向に移動させ、発光端面の下側部分を撮影してもよい。なお、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の上側部分を撮影した後、カメラの姿勢を変更する、つまりカメラの傾きを修正して、下側部分を撮影することも考えられるが、カメラの姿勢を変更した場合、固定焦点型のカメラでは焦点がずれる虞がある。これに対し、上記構成では、カメラの姿勢を保ったまま複数回に分けて端面全体を撮影するので、焦点がずれることがなく、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面を高精度に検査することができる。

一方、焦点調整が可能なカメラを利用する場合にあっては、カメラの首振り機構を設けることで、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の上側部分を撮影した後、カメラの姿勢を変更しカメラを下方向に傾け、発光端面の下側部分を撮影してもよい。なお、焦点の調整は、作業者がカメラの画像を確認しながら手動で、或いは自動焦点調整機構により自動で調整すればよい。

本発明の外観検査装置において、カメラを２台備え、検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの両発光端面をそれぞれ異なるカメラで撮影することが好ましい。

カメラを１台しか備えていなくても、例えばカメラが検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを中心に旋回できるように、カメラの旋回機構を設けることで、検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの両発光端面をそれぞれ撮影することができる。或いは、ステージを回転させ、検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの向きを変えてもよい。しかし、これでは、カメラの旋回機構や旋回スペースが必要となるなど問題がある。これに対し、上記構成では、カメラを２台使用することで、検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの両発光端面を一度に撮影することができ、検査時間も短縮することが可能である。その他、一対のファイバースコープを用意し、各ファイバースコープの先端をそれぞれ半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの両発光端面に向け、各ファイバースコープの他端をカメラに接続することで、１台のカメラで半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの両発光端面を撮影することも可能である。

上記突き上げ部材は、上面の形状が、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーに合わせた大きさであることが好ましい。

この構成によれば、検査対象として半導体レーザチップを選択する場合は、突き上げ部材の形状を半導体レーザチップの大きさに合わせることで、半導体レーザチップの発光端面を検査することができる。また、半導体レーザバーを選択する場合は、突き上げ部材の形状を半導体レーザバーの大きさに合わせることで、半導体レーザバーの発光端面を検査することができる。なお、半導体レーザバーを検査する際、半導体レーザバーの長手方向の一部しか撮影範囲に入らない場合は、半導体レーザバーの長手方向に沿ってカメラ又はステージを平行に移動させ、複数回に分けて発光端面全体を撮影することが挙げられる。

上記突き上げ部材は、上面に、真空ポンプに連通する吸引孔が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、粘着シートに接する突き上げ部材の上面に吸引孔が形成されていることで、突き上げ部材で検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを粘着シートの裏面から押し上げる際、突き上げ部材の上面に粘着シートが吸い付いて密着させることができる。そのため、突き上げ部材に押し上げられた半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの位置が安定し、検査精度が向上する。

本発明の外観検査装置において、第一の通電用プローブと、第二の通電用プローブと、発光用電源と、光検出器と、光学特性検査手段とを備えることが好ましい。ここで、第一の通電用プローブは、ステージの上方に配置され、検査対象となる半導体レーザチップの表面電極に接触される。第二の通電用プローブは、突き上げ部材に装備され、粘着シートを貫通して前記半導体レーザチップの裏面電極に接触される。発光用電源は、第一及び第二の通電用プローブから表面電極及び裏面電極に通電することで、半導体レーザチップの発光端面から出射光を出射させる。光検出器は、半導体レーザチップの出射光を検出する。光学特性検査手段は、光検出器による検出結果に基づいて、半導体レーザチップの光学特性の良否を判定する。

この構成によれば、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面を外観検査するだけでなく、一つの装置で半導体レーザチップの光学特性も検査することができる。この光学特性には、電流‐光出力特性、発振スペクトル特性、ファーフィールドパターンなどが含まれる。

第一及び第二の通電用プローブは、発光用電源に接続されており、第一の通電用プローブは、例えば昇降可能に構成し、半導体レーザチップに通電するときは下降して、表面電極に接触するように設計することが挙げられる。また、第二の通電用プローブは、例えば突き上げ部材に内蔵され、昇降可能に構成し、半導体レーザチップに通電するときは上昇して、粘着シートを貫通し裏面電極に接触するように設計することが挙げられる。

本発明の外観検査装置において、検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの水平方向の位置情報を検出する位置情報検出手段と、位置情報検出手段が取得した位置情報に基づいて、前記半導体レーザチップ又は半導体レーザバーが突き上げ部材の直上にくるようにステージを水平方向に移動させる水平位置調整手段とを備えることが好ましい。

この構成によれば、複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの中から検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの位置情報を検出し、その位置情報に基づいてステージを移動させることで、検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを順次変更して、自動的かつ連続的に複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを順次検査することができ、作業効率が向上する。なお、ここでいう水平方向とは、左右方向（Ｘ方向）のみ又は前後方向（Ｙ方向）のみを指すものではなく、Ｘ方向とＹ方向の両方向を含み、さらにＸＹ平面上の回転方向（θ方向）を加えてもよい。

本発明の外観検査装置に使用される位置情報検出手段は、例えばステージの上方に配置されたCCDカメラと画像処理装置とで構成し、CCDカメラで撮影した画像情報を画像処理し、全ての半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの位置情報を取得するように設計することが挙げられる。ここでの画像処理は、例えば２値化処理やパターンマッチングなどを行い、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの輪郭線を抽出してその位置情報を検出する画像処理であり、公知の技術が利用できる。

本発明の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置及び外観検査方法は、複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを粘着シートに貼り付けた状態で、複数の中から検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面をカメラで撮影し検査することができる。そのため、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの移載作業を必要とせず、ハンドリングによる傷の発生を防止することができ、また検査時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。なお、図中において同一部材には同一符号を付している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置における装置構成の一例を示す概略図である。

半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置Sは、ステージ10、突き上げ部材20、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの端面撮影用のCCDカメラ30、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの位置情報検出用のCCDカメラ40、画像処理装置50、電子計算機（コンピュータ）60及びモニタ70を備える。以下、各構成部材について詳しく説明する。

ステージ10は、複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100が表面に貼り付けられた粘着シート11を載置する部材であり、開口部10oを有する。また、ステージ10は、水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）、上下方向（Ｚ方向）並びにＸＹ平面上の回転方向（θ方向）に移動可能であり、コンピュータ60により制御される。

突き上げ部材20は、ステージ10の下方に配置され、ステージ10の開口部内10oを上下方向（Ｚ方向）に移動することで、粘着シート11の裏面から検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100を押し上げ、他の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100よりも上方に位置させる部材である。本例では、突き上げ部材20の上下方向の移動を、偏心カム24と偏心カム24を回転駆動するモータ25とによって実現しており、コンピュータ60により制御している。

また、突き上げ部材20は、粘着シートと接する上面が略水平面に形成されており、この上面には、吸引孔21が形成されている。吸引孔21は、連通管22を介して真空ポンプ23に接続されており、突き上げ部材20で検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100を粘着シート11の裏面から押し上げる際、粘着シート11を吸引して突き上げ部材20の上面に密着させ、半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の位置を安定させる機能がある。真空ポンプ23はコンピュータ60により制御される。

CCDカメラ30は、突き上げ部材20で押し上げられた検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の発光端面を撮影し画像情報を取得するカメラである。本例では、固定焦点型のCCDカメラ30を２台使用し、検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の両発光端面を一度に撮影できるようになっている。また、突き上げ部材20の上面は略水平面に形成されているため、検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100が水平状態を維持したまま押し上げられるので、半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の両発光端面の撮影が容易である。本例では、CCDカメラ30とステージ10（粘着シート11）との接触を避けるため、各CCDカメラ30を水平面に対して約30°傾けた状態で保持している。

一方、CCDカメラ40は、複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の中から検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の位置情報を検出するため、ステージ10の上方に配置され、粘着シート11の表面を撮影し画像情報を取得するカメラである。上記のCCDカメラ30及びCCDカメラ40は、それぞれコンピュータ60により制御され、CCDカメラにより撮影された画像情報はコンピュータ60に送られる。

画像処理装置50は、コンピュータ60により制御され、コンピュータ60から送られてきた画像情報に対し所定の画像処理を施す装置である。具体的には、CCDカメラ30が撮影した画像情報の場合、撮影された半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の光学端面の傷や欠けを検出する画像処理を施し、その検出情報をコンピュータ60に送り返す。また、CCDカメラ40が撮影した画像情報の場合、撮影された複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の中から検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の位置情報を検出する画像処理を施し、その位置情報をコンピュータ60に送り返す。半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの光学端面の傷や欠けを検出する画像処理、並びに、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの位置情報を検出する画像処理は、いずれも公知の画像処理技術を利用している。

コンピュータ60は、上記した各構成部材に命令を出す制御並びに送られてきた情報を処理する装置であり、外観検査手段と水平位置調整手段とを有する。

外観検査手段は、CCDカメラ30で撮影した画像情報を画像処理装置50で画像処理し、画像処理された半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の光学端面の傷や欠けの検出情報から半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の外観の良否を判定する手段である。外観の良否判定は、検出情報に含まれる傷や欠けの形状、位置、個数などの情報に基づいて行われる。また、水平位置調整手段は、画像処理装置50から取得した検査対象の半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の位置情報に基づいて、その半導体レーザチップ又は半導体レーザバーが突き上げ部材20の直上にくるようにステージ10を水平方向に移動させる手段である。

モニタ70は、上記した各構成部材に対する命令の実行や、CCDカメラ30及びCCDカメラ40で撮影した画像を、作業者が確認するためのモニタである。

次に、外観検査装置Sの動作手順について説明する。ここでは、検査対象として半導体レーザチップを選択し、突き上げ部材の上面の形状を半導体レーザチップに合わせた大きさにした場合を例に説明する。図２は、半導体レーザチップの準備工程を示す概略図であり、（A）は半導体レーザバーが貼り付けられた粘着シートを上面から見た状態、（B）はそれを側面から見た状態、（C）は粘着シートが載置されたステージを側面から見た状態をそれぞれ示す。図３は、上記した外観検査装置の動作手順を示す概略図であり、(A)は検査対象の半導体レーザチップを突き上げ部材で押し上げる前の状態、（B）は検査対象の半導体レーザチップを突き上げ部材で押し上げた後の状態をそれぞれ示す。

半導体レーザチップは次のように準備されている。ウェハ上に電極及び回路パターンを形成し、複数の半導体レーザチップ群が形成されたウェハを用意する。このウェハを半導体レーザチップの発光端面となる前後の両端面が現れるように半導体レーザバー120に分割する。この半導体レーザバー120は、複数の半導体レーザチップが連なり、粘着シート11の表面に貼り付けられる。また、粘着シート11は、伸縮性を有し、ＵＶ光を照射することで粘着力が低下する素材で構成されている。次に、半導体レーザバー120を半導体レーザチップ単位でスクライブ・ブレイクし、個々の半導体レーザチップ110に分割する（図２の（A）及び（B）を参照）。その後、粘着シート11をエキスパンドして個々の半導体レーザチップ110間の間隔を拡大し、その状態を維持した状態で供給リング12の上方から被せ、Oリング13で供給リング12に固定する（図２（C）を参照）。供給リング12は、開口部12oを有すると共に、外周面にはOリング13を嵌め込む溝12gが形成されている。

そして、供給リング12をステージ10にセットし、複数の半導体レーザチップ110が表面に貼り付けられた粘着シート11がステージ10に載置された状態で、外観検査装置Sが動作を開始する。

外観検査装置Sは、まず、位置情報検出用のCCDカメラで撮影した画像情報から検査対象の半導体レーザチップ111の位置情報を取得する。その位置情報に基づいて、水平位置制御手段がステージ（粘着シート11）を水平方向に移動させ、突き上げ部材20の直上に半導体レーザチップ111を位置させる（図３（A）を参照）。次に、突き上げ部材20を上昇させ、粘着シート11の裏面から半導体レーザチップ111を押し上げ、半導体レーザチップ111を他の半導体レーザチップ112よりも上方に位置させた状態で、半導体レーザチップ111の両発光端面111fをCCDカメラ30で撮影する（図３（B）を参照）。ここで、CCDカメラ30の撮影範囲30fは、半導体レーザチップ111が突き上げ部材20で押し上げられたときの発光端面111fの位置に予め設定されている。撮影後、突き上げ部材20を粘着シート11と接触しない基準位置まで下降させる（図３（A）を参照）。そして、外観検査手段がCCDカメラ30で撮影した画像情報を画像処理し、画像処理して得られた発光端面111fの傷や欠けの検出情報から半導体レーザチップ111の外観の良否を判定する。外観検査手段で不良品と判定された半導体レーザチップ111には、例えば作業者が目印を付けるなどして、後で選別できるようにしておけばよい。或いは、半導体レーザチップの位置情報に基づいて、自動的に不良品に目印を付けるマーカー機構を設けてもよい。

以上で、半導体レーザチップ111の外観検査が完了する。続けて、検査対象となる半導体レーザチップを順次変更していき、全ての半導体レーザチップ110について外観検査を完了した時点で、外観検査装置Sの動作が終了する。

以上説明した実施の形態１に係る外観検査装置Sは、粘着シート11に貼り付けられた複数の半導体レーザチップの中から検査対象の半導体レーザチップ111を他の半導体レーザチップ112よりも上方に位置させることで、他の半導体レーザチップ112に邪魔されることなく、検査対象の半導体レーザチップ111の発光端面111fをCCDカメラ30で撮影し検査することができる。また、半導体レーザチップ110を粘着シート11に貼り付けた状態で、半導体レーザチップ110の発光端面を外観検査することができるので、従来必要であった半導体レーザチップ110の移載作業が不要である。さらに、水平位置調整手段により、検査対象の半導体レーザチップ111の位置情報を取得し、その位置情報に基づいてステージを水平方向に移動させることで、複数の半導体レーザチップの外観検査を自動的かつ連続的に行うことができる。

以下、本発明の応用例を説明する。

（応用例１）
応用例１は、上記した外観検査装置Sのコンピュータ60に上下位置調整手段を追加したものであり、その他については実施の形態１と同様である。ここでは、上下位置調整手段を中心に説明し、その他の説明は省略する。

上下位置調整手段は、CCDカメラ30の撮影範囲に応じて、ステージ10と突き上げ部材20とを相対的に上下方向（Ｚ方向）に移動させ、CCDカメラ30で撮影する半導体レーザチップ又は半導体レーザバー100の上下位置を調整する手段である。

上下位置調整手段の機能を図４を用いて説明する。CCDカメラ30を従来に比較して高倍率のものにした場合、撮影する半導体レーザチップ111の発光端面111f全体が撮影範囲30fに入らなくなる虞がある。例えば半導体レーザチップ111の発光端面111fの上側部分のみが撮影範囲30fに入り、下側部分が撮影範囲30fから外れることがある。一方、半導体レーザチップ111の発光端面111f全体を撮影するため、CCDカメラ30の姿勢（傾き）を変更して撮影することもできるが、その場合焦点がずれる虞がある。そこで、このような問題を解消するため、上下位置調整手段は、突き上げ部材20を上方向に移動させ、半導体レーザチップ111を上方に位置させ、半導体レーザチップ111の発光端面111fの上側部分をCCDカメラ30で撮影する（図４(A)を参照）。その後、残る発光端面111fの下側部分をCCDカメラ30で撮影するため、ステージ（粘着シート11）と突き上げ部材20との両者を上方向に移動させる（図４(B)を参照）。

このように、応用例１の外観検査装置では、CCDカメラ30の姿勢を変更せず焦点を固定したまま半導体レーザチップ111の発光端面111f全体を複数回に分けて撮影するので、焦点がずれることがない。また、高倍率のCCDカメラ30で撮影するので、半導体レーザチップ111の発光端面111fを高精度に検査することができる。

上記した上下位置調整手段は、半導体レーザチップ111の発光端面111fの下側部分を撮影する際、ステージと突き上げ部材20との両者を上方向に移動させている。突き上げ部材20のみをさらに上方向に移動させ、発光端面111fの下側部分を撮影することもできるが、その場合粘着シート11の伸びが限界を超え、粘着シート11が塑性変形したり破損する虞がある。これに対し、上記した上下位置調整手段では、このような問題が生じることを回避することができる。

（応用例２）
応用例２の外観検査装置は、上記した突き上げ部材20の吸引孔21の形状を変更したものである。

突き上げ部材20は、図１に示すような上面中央に一つの吸引孔21が形成された構造に限定されるものではなく、上面に２つ以上の複数の吸引孔が形成された構造であってもよい。その他、図５に示すように、上面に形成された環状の溝部211と溝部211の底面に形成された２つの孔部212とにより吸引孔21が形成された構造でもよい。

（応用例３）
応用例３は、上記した外観検査装置Sに半導体レーザチップの光学特性を検査する構成を付加したものであり、その他については実施の形態１と同様である。ここでは、半導体レーザチップの光学特性を検査する構成部材を中心に説明し、その他の説明は省略する。

応用例３の外観検査装置は、第一の通電用プローブ、第二の通電用プローブ、発光用電源、光検出器及び光学特性検査手段を備える。

第一の通電用プローブは、ステージの上方に配置され、検査対象となる半導体レーザチップの表面電極に接触する部材である。具体的には、第一の通電用プローブは、昇降可能に構成されており、半導体レーザチップに通電するときは下降して、表面電極に接触するようにコンピュータにより制御される。他方、第二の通電プローブは、突き上げ部材に装備され、半導体レーザチップの裏面電極に接触する部材である。具体的には、突き上げ部材に内蔵され、昇降可能に構成されており、半導体レーザチップに通電するときは上昇して、粘着シートを貫通し裏面電極に接触するようにコンピュータにより制御される。これら第一及び第二の通電用プローブは、発光用電源に接続されている。

発光用電源は、第一及び第二の通電用プローブから表面電極及び裏面電極に通電することで、半導体レーザチップの発光端面から出射光を出射させる電源であり、光検出器は、その出射光を検出する機器である。光検出器の例としては具体的には、光パワーメータや光スペクトラムアナライザが挙げられる。

光学特性検査手段は、光検出器による検出結果に基づいて、半導体レーザチップの光学特性の良否を判定する手段である。本例では、光学特性検査手段をコンピュータに新たに追加し、光学特性の良否判定には、公知の技術を利用している。

応用例３の外観検査装置を使用して、半導体レーザチップの光学特性を検査する手順について説明する。

検査対象となる半導体レーザチップを粘着シートの裏面から突き上げ部材で押し上げ、この半導体レーザチップを他の半導体レーザチップよりも上方に位置させるまでは、図３を参照して説明した内容と同じである。この状態で、第一の通電用プローブを下降させ、第一の通電用プローブを検査対象の半導体レーザチップの表面電極に接触させる。また、突き上げ部材に内蔵された第二の通電用プローブを上昇させ、このプローブを粘着シートに貫通させて、第二の通電用プローブを検査対象の半導体レーザチップの裏面電極に接触させる。次に、発光用電源から第一及び第二の通電用プローブに電気信号を印加し、表面電極及び裏面電極に通電することで、半導体レーザチップの発光端面から出射光を出射させ、その出射光を光検出器で検出する。このとき、半導体レーザチップの端面撮影用のCCDカメラを光検出器に切り替えておく。そして、光学特性検査手段が光検出器で検出した光学特性結果に基づいて、半導体レーザチップの光学特性の良否を判定する。なお、CCDカメラであれば、出射光の発光波長に感応し、また出射光に対する出力の直線性が良好であるので、端面撮影と光検出器としての機能を兼ねさせることも可能である。

このように、応用例３の外観検査装置では、半導体レーザチップの発光端面を外観検査するだけでなく、半導体レーザチップの光学特性も検査することができる。また、検査対象の半導体レーザチップを他の半導体レーザチップよりも上方に位置させるので、他の半導体レーザチップに邪魔されることなく、検査対象の半導体レーザチップの出射光を光検出器で検出することができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、検査対象として半導体レーザバーを選択し、突き上げ部材の上面の形状を半導体レーザバーに合わせた大きさにしてもよい。その場合、半導体レーザバーの単位で発光端面を検査することができる。

本発明は、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの光学端面を外観検査する分野に好適に利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置における装置構成の一例を示す概略図である。 半導体レーザチップの準備工程を示す概略図であり、（A）は半導体レーザバーが貼り付けられた粘着シートを上面から見た状態、（B）はそれを側面から見た状態、（C）は粘着シートが載置されたステージを側面から見た状態をそれぞれ示す。 図１に示す外観検査装置の動作手順を示す概略図であり、(A)は検査対象の半導体レーザチップを突き上げ部材で押し上げる前の状態、（B）は検査対象の半導体レーザチップを突き上げ部材で押し上げた後の状態をそれぞれ示す。 応用例１に係る外観検査装置の上下位置調整手段を説明する概略図であり、（A）は半導体レーザチップの発光端面の上側部分をカメラで撮影する状態、（B）は半導体レーザチップの発光端面の下側部分をカメラで撮影する状態をそれぞれ示す。 応用例２に係る外観検査装置の突き上げ部材を説明する概略図である。

符号の説明

S 半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置
10 ステージ 10o 開口部 11 粘着シート
12 供給リング 12o 開口部 12g 溝 13 Oリング
20 突き上げ部材 21 吸引孔 211 溝部 212 孔部 22 連通管
23 真空ポンプ 24 偏心カム 25 モータ
30 CCDカメラ（端面撮影用） 30f 撮影範囲
40 CCDカメラ（位置情報検出用）
50 画像処理装置 60 コンピュータ 70 モニタ
100 半導体レーザチップ又は半導体レーザバー
110 半導体レーザチップ 120 半導体レーザバー
111 検査対象の半導体レーザチップ 112 検査対象外の半導体レーザチップ
111f 発光端面

Claims (9)

1. 複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーが表面に貼り付けられた粘着シートを載置するステージと、
   複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーのうち検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを粘着シートの裏面から押し上げて他の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーよりも上方に位置させる突き上げ部材と、
   前記突き上げ部材で押し上げられた半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面を撮影するカメラと、
   前記カメラで撮影した半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の画像情報に基づいて、前記半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観の良否を判定する外観検査手段とを備えることを特徴とする半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置。
2. 前記カメラの撮影範囲に応じて、前記ステージと前記突き上げ部材とを相対的に上下方向に移動させ、前記カメラで撮影する半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの上下位置を調整する上下位置調整手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置。
3. 前記カメラを２台備え、
   検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの両発光端面をそれぞれ異なるカメラで撮影することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置。
4. 前記突き上げ部材の上面の形状が、半導体レーザチップ又は半導体レーザバーに合わせた大きさであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置。
5. 前記突き上げ部材の上面には、真空ポンプに連通する吸引孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置。
6. 前記ステージの上方に配置され、検査対象となる半導体レーザチップの表面電極に接触する第一の通電用プローブと、
   前記突き上げ部材に装備され、前記粘着シートを貫通して前記半導体レーザチップの裏面電極に接触する第二の通電用プローブと、
   前記第一及び第二の通電用プローブから前記表面電極及び裏面電極に通電することで、前記半導体レーザチップの発光端面から出射光を出射させる発光用電源と、
   前記出射光を検出する光検出器と、
   前記光検出器による検出結果に基づいて、前記半導体レーザチップの光学特性の良否を判定する光学特性検査手段とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置。
7. 検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの水平方向の位置情報を検出する位置情報検出手段と、
   前記位置情報検出手段が取得した位置情報に基づいて、前記半導体レーザチップ又は半導体レーザバーが前記突き上げ部材の直上にくるように前記ステージを水平方向に移動させる水平位置調整手段とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査装置。
8. 複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーが表面に貼り付けられた粘着シートをステージに載置する載置工程と、
   複数の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーのうち検査対象となる半導体レーザチップ又は半導体レーザバーを粘着シートの裏面から突き上げ部材で押し上げて他の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーよりも上方に位置させる突き上げ工程と、
   前記突き上げ部材で押し上げられた半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面をカメラで撮影する撮影工程と、
   前記撮影工程においてカメラで撮影した半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの発光端面の画像情報に基づいて、前記半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観の良否を判定する判定工程とを備えることを特徴とする半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査方法。
9. 前記撮影工程では、前記カメラの撮影範囲に応じて、前記ステージと前記突き上げ部材とを上下方向に移動させ、前記カメラで撮影する半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの上下位置を調整しながら発光端面全体を複数回に分けて撮影することを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザチップ又は半導体レーザバーの外観検査方法。

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