JP4323289B2

JP4323289B2 - 検査装置

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Publication number: JP4323289B2
Application number: JP2003375760A
Authority: JP
Inventors: 隆一三好
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-11-05
Also published as: JP2005140586A

Description

本発明は、半導体の検査装置に関する。本発明において、被検査物の位置は、被検査物中の予め定める基準点の位置および被検査物の姿勢を含む。

半導体レーザチップである被検査チップを検査する検査装置は、シートあるいはトレイ（以下「シートなど」という）に載せられて供給される複数の被検査チップの中から、１つの被検査チップを、搬送コレットによって把持して取り出し、検査ステージに搬送する。この検査ステージ上で被検査チップを検査している。

シートなどに載置される各被検査チップを、１つずつ検査ステージに搬送するにあたっては、シートなどに載置される各被検査チップの位置を特定しなければならない。各被検査チップの位置は、各被検査チップを照明した状態で撮像し、得られる画像を処理して特定される。被検査チップの位置を特定するにあたっては、チップの輪郭を抽出することが好ましい。しかし、シートなどの反射の影響で、大光量の照明下でも、被検査チップの輪郭を抽出することが困難であり、電極を検出することによりチップの位置を特定している。

電極の検出を容易にするために、電極が明るく、かつ、その周囲部分が暗く写るような照明光量は、チップの輪郭を抽出する場合と比べて小さくなる。

このように電極の位置を特定するにあたって、好適な照明光量を得るために、照明光量を検出して自動的に照明光量が一定になるように制御する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。また画像処理手段が画像認識不能と判断したときに、照明光量を増加させ、画像認識が可能になるように制御する技術が知られている（たとえば、特許文献２参照）。

被検査チップの位置を特定した後、シートなどから１つの被検査チップを搬送して検査ステージ上に搭載する。検査ステージでは、被検査チップを発光させ、その光を測定装置で受光して検査するが、検査ステージ上に搭載された状態で、被検査チップの位置によっては、測定装置に入光しない場合がある。その場合、被検査チップの位置を特定し、測定装置に入光させることができる位置に被検査チップを移動させる必要がある。この場合にも、シートなどから検査ステージに搬送するにあたって位置を特定した場合と同様に、電極を検出して位置を検出している。被検査チップの位置を特定した後、被検査チップが所望の位置に配置されるように検査ステージを、ＸＹの２軸方向にスライド変位させて移動させている。

このようにして検査ステージ上に搭載した被検査チップを検査するにあたっては、コンタクトプローブを被検査チップの電極に接触させ、被検査チップに電力を供給している。検査装置では、検査ステージに被検査チップを搭載した状態で、電流−光出力測定など単一の検査のみ実施していた。電流−光出力測定に加え、波長特性およびコヒーレント長などのレーザ特性測定を実行する場合には、２つの検査ステージを設けて、電流−光出力測定とレーザ特性測定とを別の検査ステージで実行している。また、被検査チップが有する２つの射出面の一方から射出される光に基づいて電流−光出力測定を実行し、前記２つの射出面の他方から射出される光に基づいてレーザ特性測定を実行している。

特開昭６０−１４９１４１特開平１−２３３５７２

図１５は、電極６が複数ある被検査チップ１を表す平面図である。複数の発光部を有する被検査チップ１は、図１５に示すように、被検査チップ１の上面に複数の電極６を有する。従来の技術の検査装置は、単一の電極６を有する被検査チップ１の位置を特定することができるが、複数の電極６を有する被検査チップ１の場合、各電極６を検出することはできても、各電極６と被検査チップ１との対応関係を判断することができず、被検査チップ１の位置を特定することができない。したがって複数の発光部を有する被検査チップ１を検査することができないという問題があった。

図１６は、電極６を基準にして位置決めした場合のチップ位置ずれ２０を示す平面図である。ダイシング工程で生じる誤差によって被検査チップ１の電極６とレーザ射出面との距離は、ばらつく。図１６（１）では、被検査チップ１の電極６は、レーザ射出面側に近い位置に配置されている。図１６（２）では、被検査チップ１の電極６は、ほぼ中央に配置されている。検査ステージ上で、電極６の位置に基づいて被検査チップ１の位置を特定する検査装置では、被検査チップ１の電極６の配置がばらついているため、電極６の位置から求めた被検査チップ１の位置と実際の被検査チップ１の位置とにずれが生じる。このため、図１６（１）および図１６（２）に示すように各チップ間においてチップ位置ずれ２０が生じるという問題があった。

図１７は、被検査チップ１のレーザ射出面が検査ステージの端面に対して一定角度ずれている場合の平面図である。図１７（１）に示すように、電流−光出力測定だけを実行する場合、その検査に用いられる検査装置であるフォトディテクタ３の入光部における許容入光角度は大きいので、この回転方向のずれはあまり問題にならない。しかし、図１７（２）に示すように、波長測定などのレーザ特性測定を実行する場合は、検出素子の入光部における許容入光角度は小さいので、被検査チップ１からの光が検出素子で受光できないなどの問題があった。

また電流−光出力測定とレーザ特性測定とを、別の検査ステージで実行する場合、各検査ステージ間にわたって被検査物を搬送しなければならず、搬送ロスが生じていた。また電流−出力測定とレーザ特性測定とを、異なる射出面から射出される光に基づいて実行する場合、いずれか一方は、被検査チップ１が検査終了後に実際に用いられる場合の射出面とは異なる射出面から射出される光に基づく検査になってしまい、正確な検査ができない。特に、実際に用いられる場合の射出面が化学的処理によって端面コートされる場合、正確な測定は、全く不可能であるという問題があった。

また検査にあたって被検査チップ１に電圧を印加するために専用のコンタクトプローブを用いた場合、搬送コレットを退避させた後、コンタクトプローブを接触させ測定を行い、その後コンタクトプローブを退避させ、再度搬送コレットによって把持して搬送しなければならず、生産性のロスを生じていた。

本発明の目的は、被検査チップ１の位置を特定し、正確に検査を行い、複数の測定装置を用いて正確かつ効率よく検査をする検査装置を提供することである。また、複数の発光部を有する被検査チップ１に対する検査を可能ならしめる検査装置を提供することである。

本発明は、電極を有する被検査物が搭載される検査ステージと、
検査ステージに搭載された被検査物を撮像する第１撮像手段と、
検査ステージに搭載された被検査物を検査する検査手段と、
被検査物を検査手段に対して位置決めするために、検査手段および検査ステージの少なくともいずれか一方を変位駆動する駆動手段と、
第１撮像手段によって得られた画像に基づいて、被検査物の位置を特定し、被検査物が予め定める位置に正確に位置決めされるように駆動手段を制御する制御手段と、
複数の被検査物が搭載される被検査物供給台と、
被検査物供給台に搭載される各被検査物のうちの１つを把持して前記検査ステージに搬送する供給搬送手段と、
被検査物供給台に搭載される各被検査物を撮像する第２撮像手段とを含み、
前記制御手段は、第２撮像手段によって得られた各被検査物の画像における電極領域を抽出し、撮像して得られた画像中の隣接する複数の電極領域が１つの被検査物に含まれる電極の電極領域であるか否かを判定し、１つの被検査物に含まれる電極の電極領域であると判定すると、それらの電極領域間の領域を電極領域として補間し、補間した後の電極領域に基づいて、被検査物の位置を特定し、被検査物を搬送するように供給搬送手段を制御することを特徴とする検査装置である。

本発明に従えば、検査ステージに搭載された被検査物を撮像する第１撮像手段によって被検査物を撮像する。第１撮像手段によって得られた画像に基づいて被検査物の位置を特定し、被検査物が予め定める位置に正確に位置決めすることができる。したがって、ばらつきのない正確な検査をすることができる。
また制御手段は、撮像して得られた画像中の隣接する電極領域が１つの被検査物に設けられる電極か否かを判定する。１つの被検査物に設けられる電極であると判定すると、それら電極間の画像を電極領域として補間する。補間した後の電極領域に基づいて、被検査物の位置を特定する。
したがって、１つの被検査物に設けられている複数の電極の間を電極領域として補間することによって、１つの電極を有する被検査物と同様に被検査物の位置を特定し、供給搬送手段による搬送を制御することができる。複雑な機構を用いることなく１つの電極を有する被検査物を検査する検査装置の機構を流用して簡易に複数の電極を有する被検査物の位置を特定し、搬送する手段を実現することができる。さらには、１つの電極を有する被検査物を検査する検査装置と複数の電極を有する被検査物を検査する検査装置を１つの検査装置で実現することができる。

また本発明は、検査ステージに搭載された被検査物を照明する第１照明手段をさらに含み、
前記供給搬送手段は、前記被検査物の基準端面が形成される一部を前記検査ステージから前記第１照明手段側に突出させて、前記被検査物を前記検査ステージに搭載することを特徴とする。

本発明に従えば、被検査物は、基準端面が形成される一部が検査ステージから第１照明手段側に突出して、検査ステージに搭載されるので、位置決め手段による被検査物の位置の特定が可能な画像を、第１撮像手段によって得ることができる位置に搭載される。したがって、基準端面から被検査物の位置を正確に特定することができるので、検査手段に対して正確に一定位置に位置決めをすることができる。その結果、正確な検査結果を得ることができる。

また本発明は、検査手段は、相互に異なる検査原理を利用して検査する複数の検査部を有し、
制御手段は、各検査部が被検査物を検査可能な各検査位置に被検査物が順次配置される状態に、検査手段および検査ステージを駆動するように、駆動手段を制御することを特徴とする。

本発明に従えば、検査手段は、相互に異なる検査原理を利用して検査する複数の検査部を有している。制御手段は、検査手段および検査ステージを駆動する駆動手段を制御する。

したがって、被検査物を一つの検査ステージに搭載したままで、複数の検査項目の検査をすることができる。検査項目別に各検査ステージに移動させてそれぞれ検査を行うより、効率よく複数の検査項目の検査を行うことができる。

また本発明は、駆動手段は、検査ステージを相互に異なる２方向へ変位駆動するとともに前記２方向に垂直な軸線まわりに角変位駆動する検査ステージ駆動部を含むことを含むことを特徴とする。

本発明に従えば、検査ステージ駆動手段は、検査ステージを相互に異なる２方向へ変位駆動するとともに前記２方向に垂直な軸線まわりに角変位駆動することができる。

したがって、複数の検査部を検査ステージの周囲に配置し、検査ステージを変位駆動および角変位駆動することで、被検査物を一つの検査ステージに搭載したままで複数の検査をする装置を実現できる。また、被検査物が検査台に対して角変位方向のずれが生じていた場合、検査台を角変位駆動することにより、被検査物の角変位方向のずれを解消することができる。半導体レーザチップを検査する場合、レーザ特性プローブなどの小さな測定検出子に対しても確実にレーザ光を入光させることができる。

また本発明は、複数の発光部と、各発光部を個別に発光させるための複数の電極とを有する被検査物を検査する検査装置であって、
制御手段は、被検査物に通電するために検査手段を各電極に個別に接触させることができる位置に、検査ステージを変位させるように、駆動手段を制御することを特徴とする。

本発明に従えば、検査手段を各電極に個別に接触させることができるので各発光部を発光させることができ、各発光部に対する検査ができる。また同一の検査装置で単発光部を有する被検査物の検査と複数発光部を有する被検査物の検査を行うことができる。

本発明によれば、被検査物を検査手段に対して正確に位置決めをすることができる。その結果、正確な検査結果を得ることができる。
また、１つの被検査物に設けられている複数の電極領域の間を電極領域として補間することにより、１つの電極領域しか持たない被検査物と同じ取り扱いをすることができる。

本発明によれば、基準端面から被検査物の位置を正確に特定することができるので、検査手段に対して正確に位置決めをすることができる。その結果、正確な検査結果を得ることができる。

また、第１撮像手段によって得られた画像から被検査物の基準端面を抽出できるので、被検査物の位置を正確に特定することができる。よって、検査手段に対して正確に位置決めをすることができる。その結果、正確な検査結果を得ることができる。

本発明によれば、検査ステージに搭載された被検査物に角度方向のずれがあった場合に、そのずれを修正することができる。半導体レーザチップを検査する場合、レーザ特性プローブなどの小さな測定検出子に対しても確実にレーザ光を入光させることができる。また、被検査物を一つの検査ステージに搭載したままで、正確に複数の検査をすることができる。

本発明によれば、被検査物を一つの検査ステージに搭載したままで、正確に複数の検査をすることができる。

本発明によれば、複数の発光部を有する被検査物を検査することができる。また同一の検査装置で単発光部を有する被検査物の検査および複数発光部を有する被検査物の検査を行うことができる。

図１は、本発明の実施の一形態の検査装置のブロック図を示す。検査装置は、被検査物である被検査チップ１を検査する装置である。被検査チップ１は、たとえば半導体レーザチップであるが、発光ダイオードチップなどの半導体チップであってもよい。制御部２３は、検査装置の全体の動作を統括して制御する。本実施の形態においては、複数の被検査チップ１が配列されて搭載されたシートなどをチップ供給部７にセットすることにより被検査物供給台を実現している。このチップ供給部７の上部にある供給部画像処理カメラ１２、供給部照明１３によって被検査チップ１を画像認識して、この画像から制御部２３は被検査チップ１の位置を特定する。本実施の形態において、第２撮像手段は、供給部画像処理カメラ１２によって実現されている。その後、制御部２３は被検査チップ１の位置を基に把持部駆動手段たるピックアップ機構２７を制御して導電性の搬送コレット１０によって被検査チップ１をピックアップする。本実施の形態においては、供給搬送手段はチップ搬送部１１によって実現され、把持部は搬送コレット１０によって実現される。さらに、制御部２３は、チップ搬送部１１を制御してピックアップした披検査チップを検査ステージ８上に搬送する。制御部２３は、ピックアップ機構２７を駆動して被検査チップ１を検査ステージ８に搭載する。その後、導電性の搬送コレット１０を一度検査ステージ８から別の場所に移動させる。

図２は、制御部２３が被検査チップ１の位置を補正する処理を示すフローチャートである。図２の例では、ステップＡ１で、被検査チップ１を検査ステージ８上に搭載された検査ステージ照明１５によって照明し、検査ステージ８の上方に取り付けられた検査ステージ画像処理カメラ１４によって被検査チップ１を撮像する。ステップＡ２で、チップ外形５を抽出し、被検査チップ１の位置を特定する。ステップＡ３で、制御部２３は、所定位置と被検査チップ１の位置が同じかどうかを判断する。違っていればステップＡ４で、所定位置とのずれを修正するように、ＸＹθ駆動機構２４を制御する。検査ステージ８を相互に異なる２方向へ変位駆動するとともに前記２方向に垂直な軸線まわりに角変位駆動する検査ステージ駆動部はＸＹθ駆動機構２４により実現されている。相互に異なる２方向とは、座標計算が容易であることから直交する方向が好ましいが、相互に異なっていれば任意の角度でよい。本実施の形態においては、第１撮像手段は、検査ステージ画像処理カメラ１４により実現されている。その後、制御部２３は、導電性の搬送コレット１０を再度検査ステージ８に移動させて被検査チップ１の電極６に接触させて通電させて、電流−光出力測定、波長、コヒーレント長測定などのレーザ特性測定などを行う。検査が完了した被検査チップ１はそのまま導電性の搬送コレット１０でピックアップし、チップ搬送部１１により検査済みチップ収納部９上に搬送し、測定結果に応じてランク別に検査済みチップ収納部９に収納する。本実施の形態においては供給搬送手段と排出搬送手段とはチップ搬送部１１によって実現されているが、それぞれ別の搬送手段によって実現されていてもよい。また、搬送コレット１０の材質は、必ずしも導電性でなくてもよい。しかし搬送コレット１０の材質を導電性にしない場合には、電圧を印加するための専用のコンタクトプローブを設ける必要がある。

次に本発明についての具体的な実施の形態について説明する。
図３は、シート上に貼付された被検査チップ１をチップ供給部画像処理カメラ１２で撮像した画像を示す図である。チップ外形５を認識すべく大光量の照明光を照射すると、被検査チップ１とともにシート自体も照明光を反射してしまい、チップ外形５を明瞭に抽出できない。そのため、チップ供給部７においては被検査チップ１の電極６が明るく写り他の部分が暗く写るような低光量の照明の下で被検査チップ１を撮像する。このとき被検査チップ１の供給基台がトレイであっても、シートの場合と同様である。撮像された電極画像から電極６の位置を特定し、チップ外形５とチップの電極６との位置関係から、被検査チップ１の位置を特定する。

図４は、電極６が複数あるチップを撮像した画像を示す図である。複数発光部を有する半導体レーザチップのように１つのチップの一側面に複数の電極６があるチップの場合、チップ内に複数の電極６があるチップがシートなどに複数個配列されて供給されており、図４に示すように、第２撮像手段たるチップ供給部画像処理カメラ１２によって、複数のチップ内における複数の電極６が明るく写った画像が撮像される。これまでの検査装置では、撮像された隣接する電極領域が同一チップ内の電極６なのか隣接するチップの電極６なのかを判別することができず、チップの位置を特定することができないのでチップを位置決めすることができない。本実施の形態では、同一チップ内にある電極間の画素を補間することにより、チップの一側面にある複数の電極６を１つの電極領域とする。

図５は、チップ供給部の同一チップ内の電極間画像データを補間する状態を示す図である。図５（１）に示すように、チップは、各チップが衝突しないようにするため、あるいは、ピックアップを容易にするために、シートなどに間隔を置いて配列される。そのため、同一チップ内の電極間の隙間の距離よりも、あるチップの電極６と別のチップの電極６間の隙間の距離の方が長い。その事実を利用して、具体的な処理を行う。先ず取り込まれた画素データを一番上のラインから横方向に走査する。図５（２）に示すように、走査線３１上の画素の明度は、電極６が存在していない領域では低く、電極６が存在している領域では高い。

図６は、制御部２３が１ライン中の同一チップ内の電極間領域を補間する処理を示すフローチャートである。図６の例では、ステップＳ１で１ライン中の明領域、暗領域を抽出する。さらに詳しくは、撮像された画像の画素を、一定の閾値を基に明画素、暗画素に分けて明領域、暗領域を抽出する。明画素が電極６の幅から算出された設定数以上連続する領域を探して電極領域とする。ステップＳ２で、明領域に挟まれた暗領域の画素数が設定値以上か否か判断する。設定値は、同一チップ内の電極間の隙間の距離、チップ間の電極間の隙間の距離を考慮して算出する。ステップＳ３で、電極領域に挟まれた暗領域の画素数が設定値以上の領域は、チップ間の電極間領域３３であると判断しそのままにしておく。ステップＳ４で、暗領域の画素数が該設定値未満の領域は同一チップ内の電極間領域３２であると判断し、ステップＳ５で、該領域を明画素で補間する。この処理を全走査ラインに対し行う。

図７は、チップ供給部の同一チップ内の電極間画像を補間した後の画像を示す図である。図７に示すように、同一チップ内の離れた電極領域を結合することによって１つの電極領域となる。この電極領域の位置をチップの外形とチップ電極６との位置関係に照らして、単発光部を有するチップの場合と同様に被検査チップ１の位置を特定する。

位置が特定された被検査チップ１を導電性の搬送コレット１０によってピックアップし、検査ステージ８上に搬送し検査ステージ８に搭載する。この際、被検査チップ１の基準端面であるレーザ射出面１７が検査ステージ８に対して画像認識上影響のない位置になるように被検査チップ１を搭載する。

図８は、被検査チップ１を画像認識に影響がでない位置に搭載した平面図である。図８に示すように、検査ステージ８を被検査チップ１に対し小さくし、被検査チップ１を検査ステージ８に搭載し画像を認識する際に、検査ステージ画像処理カメラ１４からは検査ステージ８を見えなくする。

図９は、被検査チップ１を画像認識に影響がでない位置に搭載した平面図である。図９に示すように、基準端面であるレーザ射出面１７を検査ステージ８から突出させて検査ステージ８に搭載する。図８では検査ステージ８を円形に、図９では方形にしているが、検査ステージ８の形状はどのようなものであってもよい。この状態で、チップ外形全体を反射できる光量の照明で外形認識を行う。この場合、被検査チップ１のレーザ射出面１７周辺には、照明を反射するものが存在しないのでチップ供給部における照明光の光量より高い光量であっても、検査ステージ８からの反射光に影響されることなく、チップ外形５を抽出することができる。チップ電極６とチップの外形との関係からチップの位置を算出するのではなく、直接にチップ外形５を抽出するので、被検査チップ１の位置を正確に特定することができる。

チップ供給部における被検査チップ１の位置の特定は、チップ供給部画像処理カメラ１２で被検査チップ１の電極６を撮像して認識することによって行うので簡便に位置を特定でき、また、検査ステージ８における被検査チップ１の位置の特定は、検査ステージ画像処理カメラ１４でチップの外形を抽出することによって検査ステージ８上でのチップの位置決めを高精度で行うので、レーザチップの検査を簡便かつ高精度で行うことができる。

被検査チップ１の位置の補正が必要な場合は、一旦、導電性の搬送コレット１０を上昇させる。制御部２３は、特定された被検査チップ１の位置と所定の位置とのずれを算出し、検査ステージ８に取り付けられたＸＹθ駆動機構２４を制御して被検査チップ１の位置を補正する。位置の補正は、軸方向のみならず角度方向についても行うことができる。図１７に示すように、検査ステージ８に供給された被検査チップ１が、Ｘ軸とＹ軸とに垂直な軸線まわりに好適な角度位置から角変位していた場合、検査ステージ８を駆動するＸＹθ駆動機構は検査ステージ８を角変位させることにより、被検査チップ１を好適な角度位置にする。したがって、レーザ特性を測定する小さな特性検査用測定プローブ４に対してもレーザ光を確実に入光させることができる。

被検査チップ１の位置の補正後、上昇させていた導電性の搬送コレット１０を電極６に接触するように下降させる。導電性の搬送コレット１０を通じて被検査チップ１を通電させることによってレーザ光を射出させ測定を行う。搬送コレット１０を導電性としているので、専用のコンタクトプローブを用いる場合に比べて、搬送用コレットから専用のコンタクトプローブに代えて電極６に接触させる必要がないため、検査全体に要する時間が短くなる。

被検査チップ１の位置の補正が不要な場合には、導電性の搬送コレット１０を位置補正のため一旦上昇させておく必要がないのでさらに短い時間で検査ができる。

図１０は、本発明により被検査チップ１を正確に位置決めして検査をしている図である。レーザ射出面１７にある発光部から射出されたレーザ射出光２を特性検査用測定プローブ４などの測定検出子に入光させて検査を行う。図１０（１）においては、ダイシング工程の誤差によって電極６がレーザ射出面１７に近いチップを検査している場合を示している。図１０（２）においては、ダイシング工程の誤差によって電極６がレーザ射出面１７と反対側の面に近いチップを検査している場合を示している。ダイシング工程の誤差に基づく電極位置のずれがある場合でも、チップ外形５を抽出することによって被検査チップ１の位置を正確に特定することができる。必要に応じて前述のように位置を補正することによって正確に所定の位置に位置決めすることができる。したがって被検査チップ１の基準端面たるレーザ射出面１７を一定位置にすることができるので、高精度測定ができる。

複数の検査項目の検査をする検査装置を実現するため、単一の検査ステージ８に対してフォトディテクタ３および特性検査用測定プローブ４など複数の測定検出子を配置する。電流−光出力測定を行うため被検査チップ１を所定の位置に位置決めした後、導電性の搬送コレット１０を被検査チップ表面の電極６に接触させる。導電性の搬送コレット１０を通じて被検査チップ１に通電させることによってレーザ光を射出させる。検査ステージ８に対し垂直に配置されたフォトディテクタ３にレーザ光を入光させることによって得られた出力を測定する。また、その後レーザ波長、コヒーレント長等の特性は動作出力（電流）によって変化するために、これらの特性はレーザ素子として実際に使用する電流値で測定する必要があるので、この電流−光出力測定から得られる動作電流値を使用して、レーザ射出光２を特性検査用測定プローブ４に入光させて波長およびコヒーレント長などのレーザ特性の測定を行う。このときに、レーザ射出光２を受ける測定検出子をフォトディテクタ３から、特性検査用測定プローブ４に切替える必要がある。たとえば、この２つの検出子を平行移動させて切替える手段がある。

図１１は、同一検査ステージ８上で、電流−出力特性とレーザ特性を検査するための測定検出子の配置および動作を示す平面図である。図１１においては、フォトディテクタ３と特性検査用測定プローブ４は連動する。図１１（１）に示すように、被検査チップ１のレーザ射出面に対し平行な線上に、フォトディテクタ３と特性検査用測定プローブ４を配置する。フォトディテクタ３にレーザ射出光２が入光する位置にフォトディテクタ３と特性検査用測定プローブ４を移動させる。その後フォトディテクタ３にレーザ射出光２を入光させて電流−光出力測定をする。次に図１１（２）に示すように特性検査用測定プローブ４にレーザ射出光２が入光する位置にフォトディテクタ３と特性検査用測定プローブ４を移動させる。その後、特性検査用測定プローブ４にレーザ射出光２を入光させてレーザ特性を測定する。

図１２は、同一検査ステージ８上で、電流−出力特性とレーザ特性を検査するための測定検出子の配置および動作を示す平面図である。図１２（１）に示すように、レーザ射出光２の進行先にフォトディテクタ３と特性検査用測定プローブ４を配置する。先ずフォトディテクタ３にレーザ射出光２を入光させて電流−光出力測定をする。次に図１２（２）に示すように、レーザ射出光２がフォトディテクタ３に入光しないようにフォトディテクタ３を退避させ、レーザ射出光２を特性検査測定プローブ４に入光させてレーザ特性を測定する。退避させる方向は、左右または上下方向などいずれの方向であってもよい。

図１３は、同一検査ステージ８上で、電流−出力特性とレーザ特性を検査するための測定検出子の配置および動作を示す平面図である。ＸＹθ駆動機構によって検査ステージ８を角変位させることができることから、図１３（１）に示すように、被検査チップ１に対しフォトディテクタ３と特性検査測定プローブ４を一定角度（たとえば、１８０°）振った位置に配置する。先ずフォトディテクタ３にレーザ射出光２を入光させて電流−光出力測定をする。次に図１３（２）に示すように検査ステージ８をその一定角度、角変位させ、特性検査用測定プロープ４にレーザ光を入光させてレーザ特性を測定する。図１３では、１８０°角変位した位置に配置しているが、この角度は任意のものであってかまわない。検査ステージ８を単にその一定角度、角変位させただけでは、被検査チップ１が所定の位置にこないことが多い。そのため、演算処理または再画像認識処理によって、測定プローブに対して所定の位置に被検査チップ１がくるように被検査チップ１の位置を補正する。

図１４は、２つの発光部を有する被検査チップ１の各発光部について検査を行う際の検査装置の動作を示す図である。図１４において、発光部が白抜きの楕円で示されているときは発光していない状態を示し、黒く塗りつぶされているときは発光している状態を示す。複数の発光部を有する被検査チップ１は、各発光部に対応した電極６がそれぞれ存在する。本実施の形態では、図１４（１）に示すように、第１発光部１８に対して第１電極２１、第２発光部１９に対して第２電極２２がそれぞれ対応している。先ず検査ステージ８上の被検査チップ１を画像認識することにより、被検査チップ１の位置を特定し、検査ステージ８を駆動するＸＹθ駆動機構により被検査チップ１を所望の位置に移動させる。その後、第１電極２１にのみ導電性の搬送コレット１０が接触するように検査ステージ８を移動させ、導電性の搬送コレット１０を下降させて第１電極２１に接触させる。測定をするために必要があれば測定検出子を適宜移動させる。第１電極２１を通じて通電させることによって、図１４（２）に示すように、第１発光部１８からレーザ光を射出させ、電流−光出力測定ならびに波長およびコヒーレント長などのレーザ特性の測定を行う。さらに導電性の搬送コレット１０を上昇させ、第２電極２２のみに導電性の搬送コレット１０が接触するように検査ステージ８を移動させて再度導電性の搬送コレット１０を下降させて第２電極２２に接触させる。測定をするために必要があれば測定検出子を適宜移動させる。第２電極２２を通じて通電し、図１４（３）に示すように、第２発光部１９からレーザ光を射出させ、電流−光出力測定ならび波長およびコヒーレント長などのレーザ特性の測定を行う。本実施の形態では、２つの発光部を有する被検査チップ１の場合を示しているが、３つ以上の発光部を有する被検査チップ１でも同様の方法により総ての発光部に対する測定ができる。また本実施の形態では、導電性の搬送コレット１０を用いて検査しているが、通電させるための専用のコンタクトプローブを用いてもよい。これらの複数の発光部を持つ被検査チップ１に対する一連の動作により、単一発光点の被検査チップ１および複数の発光部を持つ被検査チップ１の測定を同一メカ機構で効率よく行うことができる。

検査の終了した被検査チップ１は、導電性の搬送コレット１０で吸着され、搬送部１１により検査済みチップ収納ステージ９に搬送された後、検査結果に基づき必要に応じてランク別に収納される。

本発明の実施の一形態に係る半導体レーザチップ検査装置の全体を表すブロック図である。制御部２３が被検査チップ１の位置を補正する処理を示すフローチャートである。シート上に貼付された被検査チップ１をチップ供給部画像処理カメラ１２で撮像した画像を示す図である。電極６が複数ある被検査チップ１を撮像した画像を示す図である。チップ供給部の同一チップ内の電極間画像データを補間する状態を示す図である。制御部２３が１ライン中の同一チップ内の電極間領域を補間する処理を示すフローチャートである。チップ供給部の同一チップ内の電極間画像を補間した後の画像を示す図である。被検査チップ１を画像認識に影響がでない位置に搭載した平面図である。被検査チップ１を画像認識に影響がでない位置に搭載した平面図である。本発明により被検査チップ１を正確に位置決めして検査している図である。同一検査ステージ８上で、電流−出力特性とレーザ特性を検査するための測定検出子の配置および動作を示す平面図である。同一検査ステージ８上で、電流−出力特性とレーザ特性を検査するための測定検出子の配置および動作を示す平面図である。同一検査ステージ８上で、電流−出力特性とレーザ特性を検査するための測定検出子の配置および動作を示す平面図である。２つの発光部を有する被検査チップ１の各発光部について検査を行う際の検査装置の動作を示す図である。電極６が複数ある被検査チップ１を表す平面図である。電極６を基準にして位置決めした場合のチップ位置ずれ２０を示す平面図である。被検査チップ１の射出光面が検査ステージ８の端面に対して一定角度ずれている場合の平面図である。

符号の説明

１被検査チップ
２レーザ射出光
３フォトディテクタ
４特性検査用測定プローブ
５チップ外形
６電極
７チップ供給部
８検査ステージ
９検査済みチップ収納部
１０搬送コレット
１１チップ搬送部
１２チップ供給部画像処理カメラ
１３チップ供給部照明
１４検査ステージ画像処理カメラ
１５検査ステージ照明
１６画像処理で補間された領域
１７レーザ射出面
１８第１発光部
１９第２発光部
２０チップ位置ずれ
２１第１電極
２２第２電極
２３制御部
２４ＸＹθ駆動機構
２５検査部
２６検査部駆動機構
２７ピックアップ機構
３１走査線
３２チップ内電極間領域
３３チップ間電極間領域

Claims

電極を有する被検査物が搭載される検査ステージと、
検査ステージに搭載された被検査物を撮像する第１撮像手段と、
検査ステージに搭載された被検査物を検査する検査手段と、
被検査物を検査手段に対して位置決めするために、検査手段および検査ステージの少なくともいずれか一方を変位駆動する駆動手段と、
第１撮像手段によって得られた画像に基づいて、被検査物の位置を特定し、被検査物が予め定める位置に正確に位置決めされるように駆動手段を制御する制御手段と、
複数の被検査物が搭載される被検査物供給台と、
被検査物供給台に搭載される各被検査物のうちの１つを把持して前記検査ステージに搬送する供給搬送手段と、
被検査物供給台に搭載される各被検査物を撮像する第２撮像手段とを含み、
前記制御手段は、第２撮像手段によって得られた各被検査物の画像における電極領域を抽出し、撮像して得られた画像中の隣接する複数の電極領域が１つの被検査物に含まれる電極の電極領域であるか否かを判定し、１つの被検査物に含まれる電極の電極領域であると判定すると、それらの電極領域間の領域を電極領域として補間し、補間した後の電極領域に基づいて、被検査物の位置を特定し、被検査物を搬送するように供給搬送手段を制御することを特徴とする検査装置。
検査ステージに搭載された被検査物を照明する第１照明手段をさらに含み、
前記供給搬送手段は、前記被検査物の基準端面が形成される一部を前記検査ステージから前記第１照明手段側に突出させて、前記被検査物を前記検査ステージに搭載することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
検査手段は、相互に異なる検査原理を利用して検査する複数の検査部を有し、
制御手段は、各検査部が被検査物を検査可能な各検査位置に被検査物が順次配置される状態に、検査手段および検査ステージを駆動するように、駆動手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
駆動手段は、検査ステージを相互に異なる２方向へ変位駆動するとともに前記２方向に
垂直な軸線まわりに角変位駆動する検査ステージ駆動部を含むことを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検査装置。
前記被検査物は、複数の発光部と、各発光部を個別に発光させるための複数の電極とを有し、
制御手段は、被検査物に通電するために検査手段を各電極に個別に接触させることができる位置に、検査ステージを変位させるように、駆動手段を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の検査装置。