JP6701688B2 - Inspection system - Google Patents
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Description
本発明は、検査システムに関する。 The present invention relates to inspection systems.
MEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラー製品(素子)は、複数の異なる特性をそれぞれ検査して良否判定を行う必要がある。従来、2軸MEMSミラー製品を検査するためには、複数の異なる特性をそれぞれ検査するために、複数の検査装置が用いられている。例えば、特許文献1には、MEMSミラー素子の共振周波数及び最大光学振り角の測定方法が開示されている。 2. Description of the Related Art A MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror product (element) needs to inspect a plurality of different characteristics to make a pass/fail judgment. Conventionally, in order to inspect a biaxial MEMS mirror product, a plurality of inspection devices are used to inspect a plurality of different characteristics, respectively. For example, Patent Document 1 discloses a method of measuring the resonance frequency and the maximum optical swing angle of a MEMS mirror element.
しかしながら、従来の測定方法では、2軸MEMSミラー製品における複数の異なる特性をそれぞれ異なる計測器によって検査しなければならなかった。よって、被検査対象の移動(ユーザによる搬送)、接続、及び検査の設定等を計測器毎に行う必要があり、非効率的であるという問題があった。 However, in the conventional measurement method, it is necessary to inspect a plurality of different characteristics of the biaxial MEMS mirror product by using different measuring instruments. Therefore, there is a problem that it is inefficient because it is necessary to perform the movement (transportation by the user) of the object to be inspected, the connection, the setting of the inspection and the like for each measuring instrument.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、2軸MEMSミラーを効率的に検査することが可能な検査システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an inspection system capable of efficiently inspecting a biaxial MEMS mirror.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、互いに直交する第1軸方向及び第2軸方向に光を反射する2軸MEMSミラーの検査システムであって、被検査対象となる前記2軸MEMSミラーに対してレーザ光を照射する第1照射部と、前記第1軸方向の反射範囲に応じた長さのセンサ面を有し、当該センサ面の長さ方向が前記第1軸方向に沿って配置され、前記第1軸方向及び前記第2軸方向に直交する第3軸方向に設置され、前記2軸MEMSミラーが反射させた前記第1軸方向のレーザ光を少なくとも受光して信号を出力する第1センサと、予め定められた間隔で離されて設置された2つの受光素子、及びウォブルセンサの少なくとも何れかであり、前記2軸MEMSミラーから見て前記第1センサと重ならない位置に配置され、前記2軸MEMSミラーが反射させた前記第2軸方向のレーザ光を受光して信号を出力する第2センサと、前記2軸MEMSミラーが設置される検査ステージと、前記検査ステージの配置位置を変更する変更部と、前記2軸MEMSミラーが反射させた前記第1軸方向及び前記第2軸方向のレーザ光を受光し、その受光位置を検出する位置調整用センサと、前記検査ステージに設置された前記2軸MEMSミラーに対し、前記第1照射部と同じ照射角度でレーザ光を照射する位置調整用照射部と、前記位置調整用照射部から照射され前記2軸MEMSミラーで反射されたレーザ光の、前記位置調整用センサの検出結果に基づき前記変更部を制御することで、前記第1センサに対する前記2軸MEMSミラーの配置位置を調整する調整部と、を有し、前記第1センサは、前記2軸MEMSミラーの検査時において、当該2軸MEMSミラーの位置調整時に前記位置調整用センサが配置されていた位置に配置され、前記位置調整用センサは、前記2軸MEMSミラーの位置調整時において、前記検査ステージと前記第1センサとの間に配置され、前記2軸MEMSミラーの検査時において、前記検査ステージと前記第1センサとの間から離脱され、前記第1センサ及び前記第2センサは、前記2軸MEMSミラーから見て前記位置調整用センサと重ならない位置に配置される。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention is an inspection system for a biaxial MEMS mirror that reflects light in a first axis direction and a second axis direction that are orthogonal to each other, and And a sensor surface having a length corresponding to a reflection range in the first axis direction, and the length direction of the sensor surface is the first direction. At least the laser beam in the first axis direction, which is arranged along the one axis direction, is installed in the third axis direction orthogonal to the first axis direction and the second axis direction, and is reflected by the biaxial MEMS mirror. At least one of a first sensor that receives light and outputs a signal, two light-receiving elements that are installed at a predetermined interval, and a wobble sensor, and the first sensor when viewed from the biaxial MEMS mirror. A second sensor which is arranged at a position not overlapping the sensor and which receives the laser beam in the second axis direction reflected by the biaxial MEMS mirror and outputs a signal, and an inspection stage in which the biaxial MEMS mirror is installed. And a changing unit for changing the arrangement position of the inspection stage, and a position adjustment for receiving the laser light in the first axis direction and the second axis direction reflected by the biaxial MEMS mirror and detecting the light receiving position. For irradiating the position sensor and the biaxial MEMS mirror installed on the inspection stage with laser light at the same irradiation angle as the first irradiation unit, and the position adjustment irradiation unit. An adjusting unit that adjusts an arrangement position of the biaxial MEMS mirror with respect to the first sensor by controlling the changing unit based on a detection result of the position adjusting sensor of the laser light reflected by the biaxial MEMS mirror. And the first sensor is arranged at a position where the position adjusting sensor was arranged at the time of adjusting the position of the biaxial MEMS mirror at the time of inspecting the biaxial MEMS mirror . The sensor is arranged between the inspection stage and the first sensor when adjusting the position of the biaxial MEMS mirror, and between the inspection stage and the first sensor when inspecting the biaxial MEMS mirror. The first sensor and the second sensor are separated from each other, and are arranged at positions that do not overlap with the position adjustment sensor when viewed from the biaxial MEMS mirror.
本発明によれば、2軸MEMSミラーを効率的に検査することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to efficiently inspect a biaxial MEMS mirror.
(背景)
まず、本発明がなされるに至った背景について説明する。図1は、従来の2軸MEMSミラー製品の検査環境を示す図である。図1(a)に示すように、2軸MEMSミラー製品(以下、単にMEMSと記す)は、例えばLCRメータ1を用いて、PZT特性が計測されていた。
(background)
First, the background that led to the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing an inspection environment of a conventional biaxial MEMS mirror product. As shown in FIG. 1A, the PZT characteristic of the biaxial MEMS mirror product (hereinafter, simply referred to as “MEMS”) was measured using, for example, the LCR meter 1.
次に、MEMSは、図1(b)に示したX軸専用装置2へユーザによって移動され、接続及び設定がなされた後に、X軸の反射光の振れ角度が測定されていた。さらに、MEMSは、図1(c)に示したY軸専用装置3へユーザによって移動され、接続及び設定がなされた後に、Y軸の反射光の振れ角度等が測定されていた。 Next, the MEMS was moved to the X-axis dedicated device 2 shown in FIG. 1B by the user, and after being connected and set, the deflection angle of the reflected light on the X-axis was measured. Further, the MEMS has been moved to the Y-axis dedicated device 3 shown in FIG. 1C by the user, and after being connected and set, the deflection angle of the reflected light on the Y-axis and the like have been measured.
このように、従来は、MEMSの複数の特定を検査(計測)するために、専用計測器等を測定項目に応じて接続し測定する必要があり、測定のスループットをあげることが困難であった。なお、PZT特定が計測される前に、パワーメータを用いてMEMSの反射率を測定する場合もある。 As described above, conventionally, in order to inspect (measure) a plurality of specifications of the MEMS, it is necessary to connect and measure a dedicated measuring instrument or the like according to the measurement item, which makes it difficult to increase the measurement throughput. .. Note that the reflectance of the MEMS may be measured using a power meter before the PZT identification is measured.
(第1実施形態)
次に、第1実施形態に係る検査システム10について説明する。図2は、第1実施形態に係る検査システム10の構成の概要を示す図である。図2に示すように、検査システム10は、入力部12、CPUボード14、制御プログラム16、レーザダイオード(LD)制御部20、レーザ照射部22、LCRメータ24、波形発生部26及び検査ステージ34を有する。また、検査システム10は、センサとして第1フォトディテクタ(PD)40、第2フォトディテクタ(PD)42、ウォブルセンサ44及びPSD(Position Sensitive Detector)46を有し、これらのセンサを制御するセンサ制御部48を備える。また、検査システム10には、電源のオンオフを切り替える電源ボタン、及び動作の開始指示を受け入れるスタートボタン等も設けられる。
(First embodiment)
Next, the
入力部12は、キーボード及びモニタ、又はタッチパネル等を備え、ユーザの操作入力を受け入れる。また、入力部12は、PC(Personal Computer)等であってもよい。CPUボード14は、CPU、メモリ及びペリフェラル等を有し、検査システム10を構成する各部を制御する。制御プログラム16は、CPUボード14が有するCPUによって実行され、検査システム10を構成する各部を制御する処理を行う。
The
LD制御部20は、CPUボード14の制御に応じてレーザ照射部22を制御する。レーザ照射部22は、検査ステージ34に設置されたMEMSに対し、LD制御部20の制御に応じてレーザ光を照射する。LCRメータ24は、検査ステージ34に設置されたMEMSのPZT特性として、ピン間のリーク値、容量、インダクタンス等を計測する。波形発生部26は、予め定められた任意の波形(所定のデューティ比、駆動周波数及び電圧の駆動信号)を発生させ、検査ステージ34に設置されたMEMSに対して出力する。検査ステージ34には、被検査対象となるMEMSが着脱自在に設置される。
The
第1PD40及び第2PD42は、予め定められた間隔で離されて検査ステージ34の上方に配置された受光素子であり、検査ステージ34に設置されたMEMSが反射させたレーザ光をそれぞれ異なる位置で検出する。つまり、第1PD40及び第2PD42は、被検査対象が反射させたレーザ光を受光して信号を出力するセンサである。
The
ウォブルセンサ44は、検査ステージ34の上方に配置されている。ウォブルセンサ44は、例えばパルス幅の時間変化が可能な三角スリットタイプのものであり、検査ステージ34が上方に移動すると出力信号(ウォブル信号)のパルス幅が長くなり、検査ステージ34が下方に移動すると出力信号のパルス幅時間が短くなるようにされている。つまり、ウォブルセンサ44も、被検査対象が反射させたレーザ光を受光して信号を出力するセンサである。
The
第1PSD46は、検査ステージ34に設置されたMEMSが反射させるレーザ光(スポット)の光量の「重心」の位置を検出することができる光位置センサである。つまり、第1PSD46も、被検査対象が反射させたレーザ光を受光して信号を出力するセンサである。
The
センサ制御部48は、複数チャンネルの時間測定器であり、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44が出力する信号の時間を測定するTIA(Time Interval Analyzer)ボードとしての機能も備える。
The
次に、図3、図4を参照して、検査ステージ34に設置されるMEMSと、第1PD40、第2PD42、ウォブルセンサ44及び第1PSD46との位置関係について詳述する。
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the positional relationship between the MEMS installed on the
図3、図4は、検査ステージ34に設置されるMEMSと、第1PD40、第2PD42、ウォブルセンサ44及び第1PSD46との位置関係を模式的に示す図である。図3、図4では、MEMSにより反射されるレーザ光(反射光)を基準に各部の位置関係を示している。具体的に、図3は、MEMSによる反射光の光軸方向を上から見た平面図である。また、図4は、検査ステージ34(MEMS)から反射光の光軸方向を見た側面図である。
3 and 4 are diagrams schematically showing the positional relationship between the MEMS installed on the
被検査対象のMEMSは、検査ステージ34に設置される。本実施形態で想定する良品のMEMSは、レーザ照射部22から照射されるレーザ光を、互いに直交する2軸方向に反射させる。図3、図4では、良品のMEMSで反射される反射光を、互いに直交するX軸方向とY軸方向との2方向で表した例を示している。また、良品のMEMSでは、X軸及びY軸の両軸方向に直交するZ軸方向ら見て、X軸方向及びY軸方向の反射光が十字となるよう反射範囲(振れ角)が規定されているものとする。つまり、図3、図4でのZ軸は、X軸方向及びY軸方向の反射範囲の中心となる光軸方向に対応する。
The MEMS to be inspected is installed on the
第1PSD46は、検査ステージ34の略正面に配置される。より具体的には、第1PSD46は、MEMSによる反射光の光軸(Z軸)上に配置される。第1PSD46は、例えば、X軸方向とY軸方向との反射光のクロスポイントの位置を検出する。また、本実施形態では、第1PSD46は、Y軸方向の反射範囲に応じた長さのセンサ面を有し、当該センサ面の長さ方向(長手方向)がY軸方向に沿って配置される。これにより、第1PSD46は、MEMSにより反射されたY軸方向の反射光の反射範囲(振れ角)を検出する。
The
第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44は、MEMSで反射されたX軸方向の反射光を受光可能な位置、つまりX軸方向に沿って配置される。また、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44は、検査ステージ34(MEMS)から見て、第1PSD46に重ならない位置に配置される。より詳細には、MEMSにおいてレーザ光が反射される反射点(反射面)Oと、MEMSに対向する第1PSD46の各辺とを結ぶことで形成される領域Hの外部に、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44が配置される。なお、第1PD40及び第2PD42は、例えばウォブルセンサ44を挟んで、予め定められた離間間隔で配置される。
The
上記の構成において、検査ステージ34に設置されたMEMSを検査する場合、第1PSD46は、MEMSによるY軸方向の反射光からY軸方向の反射範囲(振り角)、及びリニアリティ等の測定を行う。また、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44は、MEMSによるX軸方向の反射光からX軸方向の反射範囲(振り角)、及びウォブル信号等の測定を行う。したがって、本実施形態の検査システム10では、MEMSを移動(ユーザによる着脱、搬送)させることなく、MEMSの反射範囲やリニアリティ等を検出(検査)することができる。
In the above configuration, when inspecting the MEMS installed on the
なお、検査ステージ34と各センサとの間の距離や各センサ間の距離は、特に問わず、MEMSの反射範囲等の検査条件に応じて適宜設定可能であるとする。また、図3では、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44を、X軸方向に沿って直線状に配置する構成としたが、これに限らず、検査ステージ34(MEMS)を中心とする円弧状に配置する構成としてもよい(例えば、図7(a)参照)。
The distance between the
次に、検査システム10の動作例について説明する。図5は、検査ステージ34に設置されたMEMSを検査システム10が検査する動作例を示すフローチャートである。
Next, an operation example of the
図5に示すように、ステップ100(S100)において、入力部12は、ユーザによる測定条件の入力を受入れる。例えば、入力部12は、MEMSに対する良否判定基準(テストスペック)を受入れる。
As shown in FIG. 5, in step 100 (S100), the
ステップ102(S102)において、検査システム10は、ユーザによる初期設定、各パーツの電源オン等の操作を受入れる。
In step 102 (S102), the
ステップ104(S104)において、検査システム10は、ユーザによるスタートボタンの押下を受入れる。
In step 104 (S104), the
ステップ106(S106)において、検査システム10は、LCRメータ24を用いてMEMSのPZT特性(ピン間のリーク電流値、容量、インダクタンス等)を測定し、良否判定を行う。検査システム10は、良否判定の結果がよくない場合(良否判定で否となった場合)にはステップ120(S120)の処理に進み、良否判定の結果がよい場合には次のステップ(S108)に進む。以下同様に、検査システム10は、良否判定の結果がよくない場合にはステップ120(S120)の処理に進み、良否判定の結果がよい場合には次のステップに進むものとする。
In step 106 (S106), the
ステップ108(S108)において、検査システム10は、第1PD40及び第2PD42を用いて、例えばX軸方向のレーザ光の振れ角を測定し、良否判定を行う。
In step 108 (S108), the
ステップ110(S110)において、検査システム10は、第1PD40及び第2PD42を用いて、例えばX軸方向のジッタを測定し、良否判定を行う。
In step 110 (S110), the
ステップ112(S112)において、検査システム10は、ウォブルセンサ44を用いてX軸方向のウォブル信号を検出するウォブル測定を行い、良否判定を行う。
In step 112 (S112), the
続くステップ114(S114)において、検査システム10は、第1PSD46を用いて、例えばY軸方向のレーザ光の振れ角を測定し、良否判定を行う。
In the following step 114 (S114), the
ステップ116(S116)において、検査システム10は、第1PSD46を用いてMEMSのリニアリティを測定し、良否判定を行う。
In step 116 (S116), the
ステップ118(S118)において、検査システム10は、表示部(又は入力部12等)によって、MEMSが良品であった旨を表示させる(良品表示)。
In step 118 (S118), the
ステップ120(S120)において、検査システム10は、表示部(又は入力部12等)によって、MEMSが良品でなかった旨を表示させる(不良品表示)。
In step 120 (S120), the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る検査システム10aについて説明する。図6は、第2実施形態に係る検査システム10aの構成の概要を示す図である。図6に示すように、検査システム10aは、入力部12、CPUボード14、制御プログラム16、レーザダイオード(LD)制御部20、レーザ照射部22、LCRメータ24、波形発生部26、検査ステージ34、第3ステージ37及び第3モータ制御部38を有する。
(Second embodiment)
Next, the
また、検査システム10aは、センサとして第1フォトディテクタ(PD)40、第2フォトディテクタ(PD)42、ウォブルセンサ44、第1PSD46及びPM(パワーメータ:センサ)49を有し、これらのセンサを制御するセンサ制御部48を備える。また、検査システム10aには、電源のオンオフを切替える電源ボタン、及び動作の開始指示を受入れるスタートボタン等も設けられる。なお、図6に示した検査システム10aの構成部分のうち、検査システム10(図2)に示した構成部分と実質的に同じものには、同一の符号を付している。
Further, the
第3ステージ37は、第3モータ制御部38によって駆動されることにより、PM49を移動させる。第3モータ制御部38は、レーザ照射部22に対向する位置、及び検査ステージ34に設置されたMEMSが反射させたレーザ光を受光する位置へ、PM49を順次移動させる。
The
PM49は、例えばサイズが30mm×18mmとなっており、MEMSのミラー特性を測定する。具体的には、PM49は、レーザ照射部22が照射するレーザ光のパワー測定を行う。次に、PM49は、MEMSが反射させたレーザ光のパワー測定を行う。そして、PM49は、例えば測定した2つのレーザ光のパワーを用いてMEMSの反射率を測定する。
The
図7は、PM49の移動位置を模式的に示す図である。ここで、図7(a)は、MEMSによる反射光の光軸方向を上から見た平面視点におけるPM49の位置を示している。また、図7(b)は、MEMSによる反射光の光軸方向を横から見た側面視点におけるPM49の位置を示している。なお、レーザ照射部22の位置やレーザ光の入射角度、検査ステージ34(MEMS)の角度等は、図7の例に限定されないものとする。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the movement position of the
まず、PM49は、測定待機状態において、図7に示したAの位置に配置される。次に、PM49は、レーザ照射部22に対して対向するように、図7に示したBの位置へ移動され、レーザ照射部22が照射するレーザ光のパワー測定を行う。そして、PM49は、MEMS(検査ステージ34)と第1PSD46との間に移動され、MEMSが反射させたレーザ光を受光して、MEMSの反射率を測定する。
First, the
図8は、検査ステージ34に設置されたMEMSを検査システム10aが検査する動作例を示すフローチャートである。なお、図8に示した検査システム10aの動作例の処理のうち、図5に示した検査システム10の動作例の処理と実質的に同じものには、同一の符号を付している。また、本動作の前提として、第3ステージ37(PM49)は待機位置(図7のAの位置)にあるものとする。
FIG. 8 is a flowchart showing an operation example in which the
ステップ200(S200)において、検査システム10aは、第3ステージ37に設置されたPM49を、レーザ照射部22に対向する位置(図7のBの位置)に移動させる。
In step 200 (S200), the
ステップ202(S202)において、PM49は、レーザ照射部22が照射するレーザ光のパワーを測定し、良否判定を行う。検査システム10aは、良否判定の結果がよくない場合(良否判定で否となった場合)にはステップ120(S120)の処理に進み、良否判定の結果がよい場合には次のステップ(S204)に進む。以下同様に、検査システム10aは、良否判定の結果がよくない場合にはステップ120(S120)の処理に進み、良否判定の結果がよい場合には次のステップに進むものとする。
In step 202 (S202), the
ステップ204(S204)において、検査システム10aは、第3ステージ37に設置されたPM49を、MEMS(検査ステージ34)と第1PSD46との間(図7のCの位置)に移動させる。
In step 204 (S204), the
ステップ206(S206)において、PM49は、MEMSが反射させた反射光(レーザ光)のパワーを測定し、レーザ照射部22が照射したレーザ光のパワーと対比させて、MEMSの反射率を測定し、良否判定を行う。
In step 206 (S206), the
ステップ208(S208)において、検査システム10aは、第3ステージ37に設置されたPM49を待機位置(図7のAの位置)に戻す。
In step 208 (S208), the
以上のように、検査システム10及び検査システム10aによれば、MEMSによる反射光の光軸方向(Z軸方向)に配置された第1PSD46により、Y軸方向の反射範囲(振り角)、及びリニアリティ等の測定を行う。また、MEMSから見て、第1PSD46に重ならない位置にX軸方向に沿って配置された、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44により、X軸方向の反射範囲(振り角)、及びウォブル信号等の測定を行う。
As described above, according to the
これにより、本実施形態の検査システム10では、MEMSを移動(ユーザによる着脱、搬送)させることなく、MEMSの反射範囲やリニアリティ等を検出(検査)することができる。したがって、2軸MEMSミラーを効率的に検査することが可能となり、検査効率(スループット)の向上を図ることができる。また、MEMSを回転させるような機構(モータやモータ制御部等)を必要とせず、X軸方向及びY軸方向の反射光を検査することができるため、検査システムの装置費用を低減することができる。
As a result, in the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る検査システム10bについて説明する。上記した検査システム10、10aでMEMSの検査を行う場合、ユーザは被検査対象のMEMSを検査ステージ34に設置することになる。このとき、検査精度を確保するため、検査に適した位置にMEMSを位置付ける調整作業が必要となる。しかしながら、人手による方法では、位置の調整に時間を要し、精度にバラツキがある等の問題があった。
(Third Embodiment)
Next, the
そこで、第3実施形態では、MEMSの設置位置を自動で調整することが可能な構成について説明する。なお、第1実施形態及び第2実施形態で説明した構成部分と実質的に同じものには、同一の符号を付している。 Therefore, in the third embodiment, a configuration capable of automatically adjusting the installation position of the MEMS will be described. In addition, the substantially same components as those described in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals.
図9は、第3実施形態に係る検査システム10bの構成の概要を示す図である。図9に示すように、検査システム10bは、入力部12、CPUボード14、制御プログラム16、レーザダイオード(LD)制御部20、レーザ照射部22、LCRメータ24、波形発生部26、検査ステージ34、位置変更部51及び調整制御部52を有する。
FIG. 9 is a diagram showing an outline of the configuration of the
また、検査システム10bは、センサとして第1フォトディテクタ(PD)40、第2フォトディテクタ(PD)42、ウォブルセンサ44、第1PSD46及び第2PSD53を有する。また、検査システム10bは、センサ制御部48を備える。また、検査システム10bには、電源のオンオフを切替える電源ボタン、及び動作の開始指示を受入れるスタートボタン等も設けられる。
Further, the
位置変更部51は、ステッピングモータ等を備え、調整制御部52の制御の下、検査ステージ34の配置位置や配置角度を変更する。
The
第2PSD53は、検査ステージ34に設置されたMEMSが反射させるレーザ光(スポット)の光量の「重心」の位置を、2軸方向について検出することができる二次元の光位置センサである。
The
ここで、図10、図11を参照して、検査ステージ34(MEMS)と第2PSD53との位置関係について説明する。
Here, the positional relationship between the inspection stage 34 (MEMS) and the
図10、図11は、検査ステージ34に設置されるMEMSと、第2PSD53との位置関係を説明するための図である。図10は、MEMSによる反射光の光軸方向を横から見た側面図である。また、図11は、MEMSによる反射光の光軸方向を上から見た平面図である。なお、図10では、ハーフミラー等のビームスプリッタBSを介して、レーザ照射部22のレーザ光をMEMSに照射する構成としたが、これに限らないものとする。
10 and 11 are diagrams for explaining the positional relationship between the MEMS installed on the
図10、図11において、位置変更部51は、検査ステージ34を支持し、検査ステージ34の配置位置や配置角度を変更可能な機構を備える。具体的に、位置変更部51は、検査ステージ34を、X軸及びY軸の2軸方向に所定量移動させること可能な機構を備える。また、位置変更部51は、X軸、Y軸、Z軸の3軸周りに、検査ステージ34を所定角度回転させる(傾ける)ことが可能な機構を備える。
10 and 11, the
ここで、図12は、検査ステージ34を3軸周りに回転させた(傾けた)状態を模式的に示す図である。この図12では、まず、(a)で検査ステージ34をX軸周りに所定量回転させ、(b)で検査ステージ34をY軸周りに所定量回転させた後、(c)で検査ステージ34をZ軸周りに所定量回転させた例を示している。なお、破線は、(a)〜(c)の各段階において、検査ステージ34の回転前の位置を意味する。このように、位置変更部51に検査ステージ34の角度回転(角度調整)機構を設けることにより、検査ステージ34を所望の角度に回転させる(傾ける)ことができる。
Here, FIG. 12 is a diagram schematically showing a state in which the
図10、図11に戻り、第2PSD53は、2軸方向(X−Y軸方向)に形成されたセンサ面を有し、当該センサ面上においてレーザ光を受光した位置と、その受光量とを検出する。なお、検査ステージ34に対する第2PSD53の設置(配置)位置は、特に問わないものとするが、検査ステージ34と第1PSD46との位置関係に準じた位置とすることが好ましい。
Returning to FIG. 10 and FIG. 11, the
例えば、第2PSD53は、検査ステージ34と第1PSD46との間に設ける構成としてもよい。この場合、第2PSD53は、MEMSの位置調整時において、検査ステージ34と第1PSD46との間に配置し、MEMSの検査時において、検査ステージ34と第1PSD46とを結ぶ線上から移動(離脱)させる構成としてもよい。これにより、第2PSD53に対するMEMS(検査ステージ34)の位置関係を、第1PSD46に適用することができる。なお、第2PSD53の移動方法は特に問わないものとする。また、調整制御部52(CPUボード14)が、第2PSD53の移動を制御する構成としてもよいし、手動で第2PSD53を移動させる構成としてもよい。
For example, the
また、例えば、第1PSD46と、第2PSD53との位置を切り替え可能な構成としてもよい。この場合、MEMSの位置調整時には、第2PSD53を所定位置(例えば、)に配置する。そして、MEMSの検査時には、第2PSD53を移動させ、MEMSの位置調整時に第2PSD53が配置されていた位置に、第1PSD46を配置する。これにより、第2PSD53に対するMEMS(検査ステージ34)の位置関係を、第1PSD46に適用することができる。なお、第1PSD46及び第2PSD53の切り替え(移動)方法は特に問わないものとする。また、調整制御部52(CPUボード14)が、切り替えを制御する構成としてもよいし、手動で切り替える構成としてもよい。
Further, for example, the positions of the
また、例えば、位置調整用のレーザ照射部(以下、第2レーザ照射部という)を別途備え、この第2レーザ照射部から照射されるレーザ光を用いてMEMSの位置調整を行う構成としてもよい。この場合、検査用のレーザ照射部22及び第1PSD46の組と、位置調整用の第2レーザ照射部及び第2PSD53の組とを用意し、MEMSの位置調整及び検査に応じて、上記同様、検査ステージ34に対する各組の位置関係を切り替え可能な構成としてもよい。これにより、第2PSD53に対するMEMS(検査ステージ34)の位置関係を、第1PSD46に適用することができる。
In addition, for example, a laser irradiation unit for position adjustment (hereinafter, referred to as a second laser irradiation unit) may be separately provided, and the position of the MEMS may be adjusted using the laser light emitted from the second laser irradiation unit. .. In this case, a set of the
なお、第2レーザ照射部の配置位置や出力パワーは特に問わないものとするが、検査ステージ34(MEMS)に対する第2レーザ照射部のレーザ光の照射角度は、レーザ照射部22と同等とすることが好ましい。なお、各組の切り替え(移動)方法は特に問わないものとする。また、調整制御部52(CPUボード14)が、第2PSD53の移動を制御する構成としてもよいし、手動で第2PSD53を移動させる構成としてもよい。また、調整制御部52(CPUボード14)が、切り替えを制御する構成としてもよいし、手動で切り替える構成としてもよい。
Although the arrangement position and output power of the second laser irradiation unit are not particularly limited, the irradiation angle of the laser light of the second laser irradiation unit with respect to the inspection stage 34 (MEMS) is the same as that of the
図9に戻り、調整制御部52は、第2PSD53での検出結果(受光量、検出位置等)に基づき、位置変更部51を制御することで、第2PSD53(第1PSD46)に対する検査ステージ34(MEMS)の配置位置や配置角度を調整する。なお、調整制御部52は、CPUボード14の制御の下で動作する構成としてもよい。また、CPUボード14自体が調整制御部52として機能する構成としてもよい。
Returning to FIG. 9, the
具体的に、調整制御部52は、MEMSの配置位置や配置角度が、検査に適した位置となるよう調整する。ここで、「検査に適した位置」は、検査内容等に応じて適宜設定することが可能であるとする。例えば、レーザ照射部22から照射されたレーザ光が、MEMSの中央に位置する状態や、MEMSで反射されたレーザ光が第2PSD53の中央に位置する状態での、MEMSの位置を「検査に適した位置」としてもよい。
Specifically, the
上記例の「検査に適した位置」にMEMSを位置付ける場合、調整制御部52は、例えば以下のような制御を行う。まず、調整制御部52は、検査ステージ34をX軸及びY軸方向に移動させながら、その移動量と第2PSD53での検出結果(受光量)を取得する。調整制御部52は、取得した移動量及び検出結果に基づき、検査ステージ34に設置されたMEMSのサイズと中心位置とを検出(推定)する。なお、サイズ及び中心位置の推定方法は特に問わず、公知の技術を用いてもよい。例えば、MEMSを一方向に移動させた際の受光量の変化(暗→明→暗)に基づき、明部分にあるときの移動量の中間値を中心位置としてもよい。
When positioning the MEMS at the “position suitable for inspection” in the above example, the
続いて、調整制御部52は、レーザ照射部22のレーザ光がMEMSの中心に位置するよう、検査ステージ34のX軸及びY軸方向の位置を調整する。そして、調整制御部52は、検査ステージ34を各軸(X,Y、Z)方向に回転(傾斜)させながら、第2PSD53の検出結果(検出位置)を取得することで、MEMSによる反射光の重心が第2PSD53の中央に位置するようMEMSの位置を調整する。
Subsequently, the
次に、図13、図14を参照して。検査システム10bの動作例について説明する。図13は、検査ステージ34に設置されたMEMSの位置を検査システム10bが調整する動作例を示すフローチャートである。この図13の動作に係る処理は、MEMSの検査に先駆けて行われるものである。例えば、図13の動作に係る処理は、図5や図8で説明した動作の前や、ステップ102(S102)とステップ104(S104)との間に実行される。なお、本処理の前提として、被検査対象のMEMSは検査ステージ34に設置されているものとする。
Next, refer to FIG. 13 and FIG. An operation example of the
図13に示すように、ステップ300(S300)において、検査システム10bは、第1PSD46や第2PSD53等を移動させることで、MEMSの位置調整を行う動作モード(位置調整モード)に移行する。続くステップ302(S302)において、検査システム10bは、MEMSの位置を調整する位置調整処理を実行する。
As shown in FIG. 13, in step 300 (S300), the
図14は、ステップ302の位置調整処理の動作例を示すフローチャートである。まず、検査システム10bは、ステップ400(S400)において、検査ステージ34をX軸及びY軸方向に移動させる。続くステップ402(S402)において、検査システム10bは、検査ステージ34の移動量や第2PSD53の検出結果に基づき、検査ステージ34に設置されたMEMSのサイズ及び中心位置を検出する。
FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of the position adjustment processing in step 302. First, the
続くステップ404(S404)において、検査システム10bは、検査ステージ34をX軸及びY軸周りに傾斜させながら、第2PSD53の検出結果(受光位置、受光量)に基づき、MEMSの傾き補正を行う。また、ステップ406(S406)において、検査システム10bは、検査ステージ34をZ軸周りに傾斜させながら、第2PSD53の検出結果(受光位置、受光量)に基づき、MEMSの傾き補正を行う。
In the following step 404 (S404), the
ここで、ステップ404、406の処理では、例えば、レーザ照射部22のレーザ光がMEMSの中央に位置するよう調整するとともに、MEMSによる反射光の重心が第2PSD53の中央に位置するよう調整する。MEMSの位置調整が完了すると、検査システム10bは、図13のステップ304(S304)に移行する。なお、ステップ404、406を実行する回数は1回に限らず、予め設定された設定値等に基づき複数回実行する構成としてもよい。
Here, in the processing of steps 404 and 406, for example, the laser light of the
図13に戻り、ステップ304(S304)において、検査システム10bは、センサ(第2PSD53)に対するMEMSの位置の良否判定を行う。ここで、良否判定の判定基準は特に問わないものとする。例えば第2PSD53で検出される受光量が規定値以上の場合に、良と判定してもよい。また、例えば第2PSD53で検出されるレーザ光(反射光)のスポット範囲が規定範囲以内の場合に、良と判定してもよい。また、例えば位置調整処理が正常に終了した場合に、良と判定してもよい。
Returning to FIG. 13, in step 304 (S304), the
ステップ304(S304)で否と判定した場合(S304:NG)、検査システム10bは、ステップ306(S306)において、表示部(又は入力部12等)に位置調整のエラーを表示し、本処理を終了する。なお、ステップ304で否と判定した場合、ステップ302に戻ることで、位置調整を再度行う構成としてもよい。
If the
一方、ステップ304(S304)で良と判定した場合(S304:OK)、検査システム10bは、本処理を終了する。なお、ステップ304(S304)で良と判定した場合、検査システム10bは、第1PSD46や第2PSD53等を移動させることで、MEMSの検査を行う動作モード(検査モード)に移行する。そして、検査システム10bは、例えば、上述したステップ104(S104)に移行することで、MEMSの検査を開始させる。
On the other hand, when it is determined to be good in step 304 (S304) (S304: OK), the
以上のように、検査システム10bによれば、検査ステージ34に設置されたMEMSを、検査に適した位置に自動で位置付けることができる。したがって、検査システム10bによれば、MEMSの位置調整に係るユーザの利便性を向上できるとともに、検査精度の向上を図ることができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、第2PSD53を用いてMEMSの位置調整を行ったが、これに限らないものとする。例えば、第1PSD46を二次元の光位置センサとすることで、第1PSD46を用いて、MEMSの位置調整を行う構成としてもよい。
In addition, in the present embodiment, the position of the MEMS is adjusted using the
また、本実施形態では、検査ステージ34を5軸方向に移動可能な構成としたが、これに限らず、例えば、X軸及びY軸の2軸方向や、6軸以上の方向に移動可能な構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、図2の構成を用いて位置変更部51及び調整制御部52を説明したが、これに限らず、図6の構成に位置変更部51及び調整制御部52を適用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the scope of equivalents thereof.
例えば、上記実施形態では、MEMSによる2軸方向の反射光のうち、X軸方向を第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44で検出し、Y軸方向を第1PSD46で検出する構成としたが、検出対象の軸方向を逆にしてもよい。具体的には、第1PSD46を、当該第1PSD46が有するセンサ面の長手方向をX軸方向に沿って配置する。また、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44を、MEMSから見て第1PSD46に重ならない位置に、Y軸方向に沿って配置する。これにより、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
For example, in the above-described embodiment, of the reflected light in the biaxial directions by the MEMS, the X-axis direction is detected by the
また、上記実施形態では、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44は、検査ステージ34(MEMS)から見て、第1PSD46の後方に配置する構成としたが(図3、図4参照)、これに限らず、第1PSD46の前方に配置する構成としてもよい。なお、この構成を採用する場合であっても、第1PD40、第2PD42及びウォブルセンサ44は、検査ステージ34(MEMS)から見て、第1PSD46に重ならない位置に配置されるものとする。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、MEMSによる2軸方向の反射光の検査を、X軸方向、Y軸方向の順に行ったが(図5、図8参照)、これに限らず、Y軸方向、X軸方向の順に行う構成としてもよい。 In addition, in the above-described embodiment, the inspection of the reflected light in the biaxial directions by the MEMS is performed in the order of the X axis direction and the Y axis direction (see FIGS. 5 and 8). The configuration may be performed in the axial direction.
10、10a、10b 検査システム
12 入力部
14 CPUボード
16 制御プログラム
20 LD制御部
22 レーザ照射部
24 LCRメータ
26 波形発生部
34 検査ステージ
37 第3ステージ
38 第3モータ制御部
40 第1PD
42 第2PD
44 ウォブルセンサ
46 第1PSD
48 センサ制御部
49 PM
51 位置変更部
52 調整制御部
53 第2PSD
10, 10a,
42 Second PD
44
48
51
Claims (2)
被検査対象となる前記2軸MEMSミラーに対してレーザ光を照射する第1照射部と、
前記第1軸方向の反射範囲に応じた長さのセンサ面を有し、当該センサ面の長さ方向が前記第1軸方向に沿って配置され、前記第1軸方向及び前記第2軸方向に直交する第3軸方向に設置され、前記2軸MEMSミラーが反射させた前記第1軸方向のレーザ光を少なくとも受光して信号を出力する第1センサと、
予め定められた間隔で離されて設置された2つの受光素子、及びウォブルセンサの少なくとも何れかであり、前記2軸MEMSミラーから見て前記第1センサと重ならない位置に配置され、前記2軸MEMSミラーが反射させた前記第2軸方向のレーザ光を受光して信号を出力する第2センサと、
前記2軸MEMSミラーが設置される検査ステージと、
前記検査ステージの配置位置を変更する変更部と、
前記2軸MEMSミラーが反射させた前記第1軸方向及び前記第2軸方向のレーザ光を受光し、その受光位置を検出する位置調整用センサと、
前記検査ステージに設置された前記2軸MEMSミラーに対し、前記第1照射部と同じ照射角度でレーザ光を照射する位置調整用照射部と、
前記位置調整用照射部から照射され前記2軸MEMSミラーで反射されたレーザ光の、前記位置調整用センサの検出結果に基づき前記変更部を制御することで、前記第1センサに対する前記2軸MEMSミラーの配置位置を調整する調整部と、
を有し、
前記第1センサは、前記2軸MEMSミラーの検査時において、当該2軸MEMSミラーの位置調整時に前記位置調整用センサが配置されていた位置に配置され、
前記位置調整用センサは、前記2軸MEMSミラーの位置調整時において、前記検査ステージと前記第1センサとの間に配置され、前記2軸MEMSミラーの検査時において、前記検査ステージと前記第1センサとの間から離脱され、
前記第1センサ及び前記第2センサは、前記2軸MEMSミラーから見て前記位置調整用センサと重ならない位置に配置される、
ことを特徴とする検査システム。 A two-axis MEMS mirror inspection system that reflects light in a first axis direction and a second axis direction that are orthogonal to each other,
A first irradiation unit for irradiating the biaxial MEMS mirror to be inspected with laser light;
The sensor surface has a length corresponding to the reflection range in the first axial direction, and the length direction of the sensor surface is arranged along the first axial direction, and the first axial direction and the second axial direction. A first sensor that is installed in a third axis direction orthogonal to and that receives at least the laser beam in the first axis direction reflected by the biaxial MEMS mirror and outputs a signal;
At least one of two light receiving elements and a wobble sensor that are installed at a predetermined interval, and is arranged at a position that does not overlap with the first sensor when viewed from the two-axis MEMS mirror. A second sensor that receives the laser beam in the second axis direction reflected by the MEMS mirror and outputs a signal;
An inspection stage on which the biaxial MEMS mirror is installed;
A change unit for changing the arrangement position of the inspection stage,
A position adjusting sensor that receives the laser beams in the first axis direction and the second axis direction reflected by the biaxial MEMS mirror, and detects the light receiving position.
A position adjusting irradiation unit that irradiates the biaxial MEMS mirror installed on the inspection stage with laser light at the same irradiation angle as the first irradiation unit;
The biaxial MEMS for the first sensor is controlled by controlling the changing unit based on the detection result of the position adjustment sensor of the laser light emitted from the position adjustment irradiation unit and reflected by the biaxial MEMS mirror. An adjustment unit that adjusts the arrangement position of the mirror,
Have
The first sensor is arranged at the position where the position adjusting sensor was arranged at the time of adjusting the position of the biaxial MEMS mirror during inspection of the biaxial MEMS mirror.
The position adjusting sensor is disposed between the inspection stage and the first sensor when adjusting the position of the biaxial MEMS mirror, and the inspection stage and the first sensor are used when inspecting the biaxial MEMS mirror. Separated from the sensor,
The first sensor and the second sensor are arranged at positions that do not overlap with the position adjustment sensor when viewed from the biaxial MEMS mirror.
An inspection system characterized by that.
を特徴とする請求項1に記載の検査システム。 The inspection system according to claim 1, wherein the first sensor is an optical position sensor that detects a position of laser light.
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