WO2024057889A1 - 波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラム - Google Patents

波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2024057889A1
WO2024057889A1 PCT/JP2023/030859 JP2023030859W WO2024057889A1 WO 2024057889 A1 WO2024057889 A1 WO 2024057889A1 JP 2023030859 W JP2023030859 W JP 2023030859W WO 2024057889 A1 WO2024057889 A1 WO 2024057889A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
emitting element
light emitting
measurement
wavelength
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/030859
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐亮 平尾
亮 大木
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタ株式会社 filed Critical コニカミノルタ株式会社
Publication of WO2024057889A1 publication Critical patent/WO2024057889A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Definitions

  • the present invention relates to a wavelength measuring device, a data processing device, a wavelength measuring method, and a program for measuring each representative wavelength of a light emitting element chip, such as a plurality of LED chips, included in an object to be measured.
  • the wavelength measurement of the LED chip performed in such binning was performed as follows. That is, for LEDs larger than 100 ⁇ m on one side, a probe was used to energize each chip to emit light, and a spot spectrometer was used to perform binning.
  • Patent Document 1 the applicant proposed a technique for simultaneously measuring the representative wavelengths of a plurality of LED chips excited and emitted in a wafer state using a measuring device having a plurality of light receiving sections. Specifically, the light reception data is separated into data groups corresponding to each LED chip. Next, the representative wavelength of the LED chip is determined from the data group corresponding to each LED chip.
  • An object of the present invention is to provide wavelength measurement that can contribute to shortening measurement time and performing efficient measurements when a plurality of light emitting element chips included in a measurement target are excited to emit light and the representative wavelength of each light emitting element chip is measured.
  • the purpose of this invention is to provide devices, data processing devices, wavelength measurement methods, and programs.
  • a spectroscopic means for separating light emitted by excitation of the light emitting element chips, which is light from a plurality of minute parts in one dimension of an object to be measured having a plurality of light emitting element chips; scanning means for scanning at least one of the spectroscopic means or the object to be measured in a direction perpendicular to the one-dimensional direction; a light-receiving means for receiving light from each of the minute parts separated by the spectroscopic means each time the scanning means scans; Based on the position of the light emitting element chip with respect to the reference position of the object to be measured and the scanning amount of the scanning means, the position of the light emitting element chip is specified on the image composed of the light reception data for each minute part obtained by the light receiving means.
  • the wavelength measurement device according to item 1 or 2 further comprising a light source section that excites the light emitting element chip to emit light.
  • the wavelength measurement device wherein the rough measurement and detailed measurement are performed continuously for each same measurement area.
  • the wavelength measuring device which generates an image for aligning the measurement data obtained in the rough measurement and the measurement data obtained in the detailed measurement.
  • the wavelength measuring device which generates an image for aligning the measurement data obtained in the rough measurement and the measurement data obtained in the detailed measurement.
  • the wavelength measuring device which generates an image for aligning the measurement data obtained in the rough measurement and the measurement data obtained in the detailed measurement.
  • the calculation means outputs the calculated characteristic value including the representative wavelength of the light emitting element chip in association with the light emitting element chip.
  • the wavelength measuring device 5 wherein scanning speeds in the rough measurement and detailed measurement are determined in accordance with the size of the light emitting element chip.
  • the wavelength measuring device (11) The wavelength measuring device according to item 6, wherein the magnification of the objective lens in the rough measurement and detailed measurement is determined according to the size of the light emitting element chip.
  • a spectroscopic means for dispersing light emitted by the light emitting element chips excited, which is light from a plurality of minute parts in one dimension of an object to be measured having a plurality of light emitting element chips; scanning means for scanning at least one of the spectroscopic means or the object to be measured in a direction perpendicular to the one-dimensional direction; a light-receiving means for receiving light from each of the minute parts separated by the spectroscopic means each time the scanning means scans; Based on the position of the light emitting element chip with respect to the reference position of the measurement object and the scanning amount of the scanning means, identification means for identifying the position of the light emitting element chip; Calculating means for calculating a representative wavelength of the light emitting element chip based on received light data corresponding to the position of the light emitting element chip specified by the specifying means; A data processing device equipped with (14) Based on the average value of a
  • the data processing device which calculates wavelength.
  • the data processing device which calculates wavelength.
  • the representative wavelength is an emission peak wavelength or a gravity center wavelength.
  • the characteristic value of the light emitting element chip calculated by the calculating means is a representative wavelength or a characteristic value other than the representative wavelength.
  • the data processing apparatus further comprising a control means for causing the hyperspectral device to relatively slow down the scanning speed of the scanning means and perform detailed measurements in a region where the value exceeds a specified value. .
  • the spectroscopic means spectrally spectra the light emitted by the light emitting element chip that is excited and passes through the objective lens, and the magnification of the objective lens is variable.
  • the hyperspectral device is capable of performing coarse measurement with an objective lens set at a low magnification and detailed measurement with an objective lens set at a high magnification.
  • the control means continuously performs the rough measurement and detailed measurement for each same measurement area.
  • the data processing device according to item 16 further comprising image generation means for generating an image for aligning measurement data obtained by rough measurement and measurement data obtained by detailed measurement.
  • Wavelength measurement methods including. (22) a spectroscopic means for separating the light emitted by the light emitting element chips excited, which is light from a plurality of minute parts in one dimension of a measurement target having a plurality of light emitting element chips; scanning means for scanning at least one of the spectroscopic means or the object to be measured in a direction perpendicular to the one-dimensional direction; a light receiving means for receiving light from each of the minute parts separated by the spectroscopic means each time the scanning means scans; Based on the position of the light emitting element chip with respect to the reference position of the measurement object and the scanning amount of the scanning means, a specifying step of specifying the position of the light emitting element chip; a calculating step of calculating a representative wavelength of the light emitting element chip based on the received light data corresponding to the position
  • light emitted from a plurality of minute parts in one dimension of an object to be measured having a plurality of light emitting element chips, which are emitted by excitation of the light emitting element chips is subjected to spectroscopic analysis.
  • Spectral spectroscopy is carried out by means. At least one of the spectroscopic means or the object to be measured is scanned in a direction perpendicular to the one-dimensional direction. Each time the light is scanned, the light of each minute portion separated by the spectroscopic means is received by the light receiving means.
  • the position of the light emitting element chip is specified on the image composed of the light reception data for each minute part obtained by the light receiving means. Ru. Then, the representative wavelength of the light emitting element chip is calculated based on the light reception data corresponding to the identified position of the light emitting element chip.
  • the position of the light emitting element chip is specified on the image made up of light reception data for each microsite.
  • the representative wavelength of the light emitting element chip is calculated based on the light reception data corresponding to this specified position. Therefore, it is no longer necessary to perform image analysis to extract bright areas in the image in all measurement data areas in order to separate the received light data into data groups corresponding to each LED chip, as in the past. Therefore, image processing with sufficient resolution is not required, and high-speed scanning becomes possible. Therefore, measurement time can be shortened and efficient measurements can be performed.
  • the average value of a plurality of light reception data including the light reception data corresponding to the position of the light emitting element chip specified by the specifying means and one or more surrounding light reception data is calculated. Based on this, the representative wavelength of the light emitting element chip is calculated. Therefore, the representative wavelength can be determined with higher precision than when the representative wavelength is calculated using only one piece of light reception data corresponding to the specified position of the light emitting element chip.
  • the emission peak wavelength or the center of gravity wavelength can be efficiently determined.
  • the light source section can excite the light emitting element chip to emit light.
  • the representative wavelength of the light emitting element chip or the characteristic value other than the representative wavelength calculated for the region exceeds the specified value.
  • detailed measurements are performed at a relatively slow scanning speed. Therefore, it is possible to achieve both high measurement accuracy and high measurement efficiency.
  • an image is generated for aligning the measurement data obtained by rough measurement and the measurement data obtained by detailed measurement. Therefore, using this image, it is possible to prevent positional deviation of measurement data.
  • the characteristic value including the representative wavelength of the light emitting element chip calculated by the calculation means and the light emitting element chip are outputted in association with each other. Therefore, for example, they can be saved in an associated state.
  • the scanning speed in rough measurement and detailed measurement can be determined to a suitable speed according to the size of the light emitting element chip.
  • the magnification of the objective lens in rough measurement and detailed measurement can be determined to a suitable magnification according to the size of the light emitting element chip.
  • the data processing device specifies the position of the light emitting element chip on the image composed of light reception data for each microsite obtained by the hyperspectral device.
  • the representative wavelength of the light emitting element chip is calculated based on the light reception data corresponding to the identified position of the light emitting element chip. Therefore, it is possible to scan the hyperspectral device at high speed, and it is possible to shorten the measurement time and perform efficient measurements.
  • the representative wavelength can be calculated with higher accuracy than when the representative wavelength is calculated using only one piece of light reception data corresponding to the specified position of the light emitting element chip. Can be done.
  • the data processing device can efficiently determine the emission peak wavelength or the center of gravity wavelength.
  • the data processing device uses a hyperspectral device in a region of the measurement object in which the representative wavelength of the light emitting element chip to be calculated or the characteristic value other than the representative wavelength does not exceed a specified value. Rough measurements are performed by increasing the scanning speed relatively. In areas of the object to be measured that exceed the specified value, the scanning speed of the scanning means is relatively slowed down to perform detailed measurements.
  • the data processing device can perform rough measurements with the objective lens set at low magnification and detailed measurements with the objective lens set at high magnification.
  • the data processing device can continuously perform rough measurement and detailed measurement for each same measurement area.
  • the data processing device can generate an image for aligning the measurement data obtained by rough measurement and the measurement data obtained by detailed measurement. This image can be used to correct positional deviations in measurement data.
  • the data processing device can output the calculated characteristic value including the representative wavelength of the light emitting element chip in association with the light emitting element chip.
  • the data is composed of light reception data for each microsite obtained by the light reception means based on the position of the light emitting element chip with respect to the reference position of the measurement target and the scanning amount of the scanning means.
  • the position of the light emitting element chip is specified on the image.
  • the representative wavelength of the light emitting element chip is calculated based on the received light data corresponding to the identified position of the light emitting element chip. Therefore, it is no longer necessary to perform image analysis to extract bright areas in the image in all measurement data areas in order to separate the received light data into data groups corresponding to each LED chip, as in the past. Therefore, high-speed scanning is possible, so measurement time can be shortened and efficient measurements can be performed.
  • the computer specifies the position of the light emitting element chip on the image composed of light reception data for each microsite obtained by the hyperspectral device.
  • the computer can be caused to perform a process of calculating the representative wavelength of the light emitting element chip based on the light reception data corresponding to the identified position of the light emitting element chip.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a wavelength measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a specific configuration of a part of the wavelength measurement device of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between a plurality of light emitting element chips on a measurement target and an image obtained by a light receiving means.
  • (A) is a schematic plan view of a wafer that is the object to be measured
  • (B) is a detailed view of the portion surrounded by a dashed-dotted line in (A).
  • (A) is a spectrum graph for explaining a method of determining a peak wavelength using one piece of received light data for each wavelength.
  • FIG. 6 is a spectrum graph for explaining a method for determining a peak wavelength using the average value of nine received light data for each wavelength.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a method of determining a peak wavelength using an average value of nine pieces of light reception data.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram when a deviation exceeding a regulation value occurs in the representative wavelength of a light emitting element chip.
  • (A) is a diagram schematically showing the magnitude of output resolution during rough measurement.
  • (B) is a diagram schematically showing the magnitude of output resolution during detailed measurement.
  • (C) is a diagram schematically showing a comparison between the size of one light emitting element chip and the output resolution during detailed measurement.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a measurement method for a measurement target having a wide measurement range.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of alignment of measurement data obtained by rough measurement and measurement data obtained by detailed measurement. It is a figure for explaining the state after alignment similarly.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a wavelength measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • the light emitting element chip is an LED (light emitting diode) chip and the measurement target is a wafer 100 on which a plurality of LED chips are formed.
  • the wavelength measuring device shown in FIG. 1 includes an excitation light source 1, an objective lens 2 whose magnification can be changed, a spectroscopic section 3, and an imaging lens 4.
  • the wavelength measuring device further includes an area sensor 5, which is a two-dimensional imaging device such as a CCD sensor, a calculation section 6, an HSI control section 7, a measurement result display section 8 composed of a liquid crystal display device, etc., and a memory. It is equipped with section 9 etc.
  • the objective lens 2, the spectroscopic unit 3, the imaging lens 4, and the area sensor 5 constitute a part of the HSI system 10, which is a hyperspectral device (HSI device). Further, the calculation section 6, the HSI control section 7, the measurement result display section 8, and the storage section 9 are constituted by a personal computer (hereinafter also referred to as PC) 20, which is a data processing device.
  • PC personal computer
  • the excitation light source 1 irradiates the plurality of LED chips on the wafer 100 with excitation light to excite the plurality of LED chips to emit light.
  • PL Photo Luminescence
  • the emission spectrum of the LED chips can be more efficiently inspected.
  • an LED illumination having a wavelength of 340 nm is suitable for exciting a 455 nm blue LED chip or a 550 nm green LED chip to emit light.
  • an LED illumination having a wavelength of 500 nm is suitable for exciting a red LED chip of 640 nm to emit light.
  • a PL excitation light source is desired to have high output, and LED lighting that can emit light with high efficiency is desirable. Excitation by laser is also possible.
  • the objective lens 2 can change the magnification between, for example, 3x and 5x.
  • automatic variation based on control by the HSI control unit 7 is desirable.
  • the wavelength distribution can be specified more precisely. Therefore, it is possible to measure in detail a region where the emission wavelength changes sharply.
  • the objective lens 2 is subjected to white calibration and wavelength calibration while being incorporated into the wavelength measuring device.
  • the spectrometer 3 separates the light from each LED chip that has passed through the objective lens 2 into wavelengths.
  • the imaging lens 4 forms an image of the light of each wavelength separated by the spectrometer 3 on the area sensor 5 .
  • the configuration is such that the light is separated into each wavelength at a wavelength pitch of 5 nm.
  • the area sensor 5 corresponds to a light receiving section. As shown in FIG. 2, the area sensor 5 includes a plurality of pixels 51 arranged vertically and horizontally.
  • the lateral direction of the area sensor 5 (Y direction in FIG. 2) means the lateral direction of the physical space.
  • Each pixel 51 in the lateral direction corresponds to a plurality of minute parts in the lateral direction (one-dimensional direction) of the wafer 100.
  • the length of the area sensor 5 in the Y direction is, for example, 10 mm, and has 1024 pixels (measurement pixels).
  • the vertical direction of the area sensor 5 corresponds to the brightness (luminance) of each wavelength of light.
  • each pixel 51 in the horizontal pixel column corresponds to a plurality of minute parts of the wafer 100 in one dimension.
  • Light emitted from each minute portion and wavelength-resolved (spectrum-divided) is received by each pixel 51 in the vertical pixel row. Therefore, in order to perform spectroscopic measurements on each region in the two-dimensional direction (plane) of the wafer 100, it is necessary to perform spectroscopic measurements while moving the wafer 100 in the Z direction in FIG.
  • the spectroscopic section 3 side may be moved in the Z direction in FIG. 2.
  • both the wafer 100 and the spectroscopic section 3 side may be moved with a speed difference. The point is to move at least one of the wafer 100 and the spectroscopic section 3 side relative to the other in the Z direction in FIG.
  • the wafer 100 is moved, and a moving device 300 is provided.
  • the moving device 300 can move the table 200 on which the wafer 100 is placed in the Z direction.
  • This mobile device 300 is also configured as a part of the HSI camera 10.
  • the HSI control unit 7 of the data processing device 20 controls the operation of the HSI system 10, such as the moving direction, moving amount (scanning amount), moving speed (scanning speed) of the moving device 300, or changing the magnification of the objective lens 2.
  • the moving speed (scanning speed) of the moving device 300 is variable between 20 mm/sec and 3 mm/sec.
  • the plane of the wafer 100 as described above is divided into minute portions each having a size corresponding to each pixel 51 of the area sensor 5, and the light from each minute portion is divided into spectroscopy to be applied to each pixel 51 of the area sensor 5.
  • the HSI system 10 itself that receives light is well known.
  • the received light data (image data), which is an electrical signal output from each pixel 51 of the area sensor 5, is converted into a digital signal through a current/voltage (IV) conversion circuit and an analog/digital (AD) conversion circuit (not shown) as necessary. It is converted and sent to the calculation section 6.
  • the calculation section 6 has a position specifying section 61 and an image generating section 62.
  • the position specifying unit 61 specifies the positions of the plurality of LED chips on the image made up of the received light data sent from the area sensor 5.
  • the image generation unit 62 generates an image when connecting measurement data obtained by rough measurement and measurement data obtained by detailed measurement.
  • the calculation unit 6 calculates a representative wavelength for each of the plurality of LED chips using the received light data corresponding to the identified position of the LED chip. Details of how to specify the position of the LED chip on the image and how to calculate the representative wavelength will also be described later.
  • the measurement result display section 8 displays the calculation results by the calculation section 6. Note that the conversion of the received light data output from the area sensor 5 into a digital signal may be performed by the calculation unit 6.
  • the storage unit 9 stores in advance the position information of each LED chip on the wafer 100 to be measured.
  • the storage unit 9 also stores the measured representative wavelength and other characteristic values of each LED chip.
  • the storage unit 9 further stores various data including programs necessary for the operation of the wavelength measuring device.
  • the calculation unit 6 is constituted by the personal computer 20 as described above, it may be a dedicated device. Further, the light reception data outputted from the area sensor 5 and processed into a digital signal may be sent to the arithmetic unit 6 via a network. In this case, the representative wavelength of the LED chip can be measured even if the calculation unit 6 is located at a location away from the measurement location.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the plurality of LED chips 101 on the wafer 100 and the image 400 obtained by the area sensor 5.
  • the horizontal axis of the image 400 is the spatial Y direction in FIG.
  • the vertical axis is the spatial X direction generated by scanning the LED chip 101 in the wavelength Z direction.
  • the size of one grid is one pixel 401 in image 400.
  • One pixel 401 corresponds to the size of the pixel 51 of the area sensor 5, and also corresponds to the size of a minute part.
  • the image shown in FIG. 3 is obtained for each wavelength of spectroscopy. Note that in the following description, the pixel 51 of the area sensor 5 is also referred to as a sensor pixel 51. Pixel 401 on the image is also referred to as image pixel 401.
  • the LED chips 101 are displayed in a rectangular shape and are arranged vertically and horizontally on the wafer 100. Further, the rectangular area directly becomes the light emitting surface of each LED chip 101.
  • the array pitch of the LED chips 101, the pitch of the sensor pixels 51, and the objective are set so that light reception data can be acquired by a plurality of sensor pixels 51 with respect to the light emitting surface of one LED chip 101, and a plurality of image pixels 401 are formed.
  • the magnification of the lens 2, etc. are set.
  • the arrangement pitch etc. are set so that the light emitted from multiple microscopic parts is received by the corresponding multiple sensor pixels 51 and multiple image pixels 401 are obtained. has been done.
  • FIG. 4(A) is a schematic plan view showing a part of the wafer 100
  • FIG. 4(B) is an enlarged view of the portion surrounded by the dashed line in FIG. 4(A).
  • a plurality of alignment marks 102 are formed on the wafer 100.
  • the LED chip 101 is omitted in FIG. 4(A).
  • Each LED chip 101 is aligned based on these alignment marks 102. That is, the position (center position) of each LED chip 101 with respect to any one of the plurality of alignment marks 102 is known in advance as a design value. For this reason, information on the position of each LED chip 101 is obtained and the positional relationship between the reference position and each LED chip 101 is stored in the storage unit 9, for example. Note that other marks on the wafer 100 may be used as a reference instead of the alignment mark 102.
  • the light emitted from the minute portion of each LED chip 101 and separated is received by the sensor pixel 51 and output as light reception data for each wavelength. Therefore, by starting measurement from a reference position on the wafer 100, for example, the position of each LED chip 101 on the image 200 can be specified based on the position of the LED chip 101 and the amount of movement (scanning amount) of the moving device 300. be done. Furthermore, the image pixel 401 corresponding to the position of each LED chip 101 is specified.
  • the representative wavelength is calculated by the calculation unit 6 using the light reception data for each wavelength at the identified image pixel 401.
  • the wavelength of the largest value (brightest) received light data among the spectrum data for each wavelength (brightness data at that wavelength) in the identified image pixel 401 is set as the representative wavelength (emission peak wavelength) of the LED chip 101. It's fine.
  • a spectrum graph is created based on the spectrum data of each wavelength, as shown in FIG. 5(A). Then, in this spectrum graph, a fitting curve F may be determined by Gaussian fitting or the like, and the wavelength of the peak value of the fitting curve F may be used as the representative wavelength.
  • the emission wavelength of the LED chip 101 has a gentle fluctuation distribution of several nm (1 to 5 nm) over the entire wafer 100. Therefore, rather than using only the light reception data of one image pixel corresponding to the position of the LED chip 101, the light reception data of a plurality of image pixels including this image pixel and one or more image pixels around it By averaging the data, an output result with a higher SN can be obtained.
  • FIG. 6 A specific example is shown in Figure 6. Assume that an image pixel 410 corresponding to the position of the LED chip 101 is identified on the image 400. After the identification, each light reception data of the image pixel 410 and one or more image pixels 411 to 418 around it is averaged for each wavelength to obtain spectrum data of that wavelength. In the example of FIG. 6, the light reception data of a total of nine image pixels 410 to 418, that is, image pixel 410 and eight image pixels 411 to 418 around it, are averaged.
  • the wavelength of data with the largest value among the averaged spectrum data for each wavelength may be set as the representative wavelength (emission peak wavelength) of the LED chip 101.
  • a spectrum graph is created based on the averaged spectrum data of each wavelength, as shown in FIG. 5(B).
  • a fitting curve F may be determined by Gaussian fitting or the like, and the wavelength of the peak value of the fitting curve F may be used as the representative wavelength.
  • the average value of nine image pixels 410 to 418 was used. However, it may be the average value of a total of four image pixels, including the image pixel 410 and three surrounding image pixels 412 to 414, for example. The average value of a plurality of values other than 9 or 4 may be used.
  • the representative wavelength of the LED chip 101 is not limited to the emission peak wavelength, and may be the center of gravity wavelength or the like.
  • the centroid wavelength is a weighted average of wavelengths weighted by the emission spectrum. In other words, the centroid wavelength is the value obtained by integrating the product of each wavelength and the intensity of light at that wavelength over the entire emission wavelength, divided by the value integrating the light intensity over the entire emission wavelength.
  • the representative wavelength was determined by the following two methods.
  • As a first method only the light reception data of one image pixel 410 identified for each LED chip 101 was used, and the emission peak wavelength was determined by the fitting method shown in FIG. 5(A).
  • As a second method for each LED chip 101, the average value of the light reception data at the nine image pixels 410 to 418 shown in FIG. 6 is used, and the emission peak wavelength is determined by the fitting method shown in FIG. 5(B). I asked for Then, the obtained emission peak wavelengths were compared. The results are shown in Table 2.
  • the representative wavelength is calculated by focusing only on one image pixel 410 in Table 2 (A)
  • the difference ( ⁇ ) between the maximum value (max) and minimum value (min) of the representative wavelength is 1.15. there were.
  • the standard deviation according to the STDEV function was 0.42
  • the average value (ave) was 626.83.
  • the representative wavelength is calculated from the average value of the nine image pixels 410 to 418 in Table 2 (B)
  • the difference ( ⁇ ) between the maximum value (max) and minimum value (min) of the representative wavelength was 0.39.
  • the standard deviation according to the STDEV function was 0.14
  • the average value (ave) was 626.67, indicating small dispersion.
  • the image pixel 410 corresponding to the position of the LED chip 101 is specified on the image composed of the light reception data for each microsite obtained by the area sensor 5.
  • Ru. The image pixel 410 is identified based on the position of the LED chip 101 with respect to the reference position of the wafer 100 and the amount of movement (scanning amount) of the table 200 by the moving device 300.
  • the representative wavelength of the LED chip 101 is calculated based on the light reception data for each wavelength of the identified image pixel 410. Therefore, it is no longer necessary to perform image analysis to extract bright areas in the image in all data areas in order to separate the received light data into data groups corresponding to each LED chip 101, as in the past. This eliminates the need for image processing with sufficient resolution and enables high-speed scanning, making it possible to shorten measurement time and perform efficient measurements.
  • Measurements in this embodiment are performed using a combination of coarse measurements by scanning at high speeds and detailed measurements by scanning at low speeds.
  • the representative wavelengths or other characteristic values obtained by rough measurement may differ by more than a specified value.
  • the representative wavelengths of the single-hatched LED chip 101a and the double-hatched LED chip 101b differ by more than a specified value.
  • the LED chip 101c indicated by a white frame has insufficient brightness and is outside the specified value, making it impossible to measure.
  • the size of the area sensor 5 is set to 10 mm (the width of the slit in the longitudinal direction of the HSI system 10).
  • the number of pixels in the spatial direction of the area sensor 5 is assumed to be 1024 (the slit is also divided into approximately 1024 measurement regions).
  • the magnification of the objective lens 2 is set to 3 times (the projection space area of one pixel of the area sensor 5 is 3.3 ⁇ m).
  • the moving speed (scanning speed) of the table 200 by the moving device 300 is 20 mm/sec, and the exposure time of the area sensor 5 is 14.7 msec.
  • the spatial resolution for one pixel is 33 ⁇ m (the sum of the pixel projection of 3.3 ⁇ m and the scanning blur of 29.4 ⁇ m). If the received light data used to calculate the representative wavelength is the average value of nine image pixels 410 to 418, the output resolution will be for each region of 9.9 ⁇ 96 ⁇ m. Of course, it is also possible to output each 6.6 ⁇ 65 ⁇ m area in the case of an average of four image pixels.
  • FIG. 8A schematically shows, in black, the magnitude of the output resolution when nine image pixels 410 to 418 are averaged in rough measurement.
  • FIG. 8(B) schematically shows the output resolution when nine image pixels 410 to 418 are averaged in detailed measurement.
  • the large black circle represents the output resolution when nine image pixels 410 to 418 are averaged.
  • the small black circle represents the output resolution when four image pixels 410, 412 to 414 are averaged.
  • the objective lens 2 may be set to a higher magnification (e.g., 3x) while the scanning speed is lowered or while the scanning speed remains unchanged. You may change it and perform detailed measurements. Detailed measurements allow us to specify the wavelength distribution in more detail, and to measure in detail areas where the wavelength changes rapidly.
  • the scanning speed and magnification of the objective lens 2 in rough measurement and detailed measurement may be determined according to the size of the LED chip 101.
  • the LED chips 101 come in various sizes and shapes, with long sides ranging from about 100 ⁇ m to about 5 ⁇ m. It may be difficult to measure LED chips 101 of different sizes under the same measurement conditions.
  • a required resolution (about half to 1/3) is set according to the assumed size and spacing of the LED chips 101, and the corresponding spatial resolution is applied to the rough measurement.
  • a spatial resolution about 1/3 to 1/10 finer than the interval between LED chips 101, it becomes possible to measure LED chips 101 of more various sizes.
  • FIG. 9 when measuring a wafer 100 having a diameter of 4 inches (100 mm) line by line, the width of each line is 3.3 mm, and a line having a width of 3.3 mm is scanned and measured.
  • 0.5 mm at the end of the field of view is used as a place where images are overlapped, and the number of measurements is 1000 based on two fields of view of 2.8 x 2.8 mm and the area of the wafer 100.
  • reference numeral 11 indicates one photographing size of a rectangle of 2.8 mm x 2.8 mm.
  • the detailed measurement area is set as follows. That is, the 4-inch wafer 100 described above has a diameter of approximately 100 mm. In rough measurement using high-speed scanning, a field of view of 3 mm is scanned, and approximately 31 lines are scanned. In this case, the peak wavelength of the LED chip 101 is output for each region every 10 mm scan. If there is an area where the peak wavelength changes sharply, for example, if the peak wavelength changes by 1 mm or more as the specified value, then a 13 mm range including the 10 mm of the area and the measurement area (for example, 3 mm) is set as the detailed measurement area in advance. Set it. When the LED chip 101 is used in a display, it is required that the wavelength variation be within 1 to 2 nm. For this reason, in the case of display use, it is better to set the specified value to 1 mm. When used for other purposes, the specified value may be set according to the purpose.
  • specified value may be set for specific parameters such as the half-width and the centroid wavelength in addition to the peak wavelength.
  • the measurement data obtained by rough measurement and the measurement data obtained by detailed measurement are linked by the scanning position, but there is a maximum error of about 3 ⁇ m due to repeated scanning. For this reason, it is more preferable to create small-capacity image data based on received light data of a specific wavelength from an image obtained by detailed measurement. As a result, more accurate linking is possible by determining both images. For example, in the detailed measurement area, light reception data of all image pixels for a specific wavelength is averaged to create an 8-bit image with a small capacity. At the same time, the position (area) of the LED chip 101 is determined based on the brightness.
  • FIG. 10(B) shows measurement data 502 obtained by detailed measurement. The leftmost line indicated by an arrow indicates the position of the LED chip 101 as a reference.
  • the rough measurement data reflects the position of the LED chips 101 as is, assuming that the LED chips 101 are lined up according to the designed values.
  • FIG. 10(A) shows measurement data 501 obtained by rough measurement. The rightmost line indicated by an arrow indicates the position of the LED chip 101 as a reference.
  • both data are connected so that the position of the right-most LED chip 101 in the rough measurement data 501 and the left-most LED chip 101 in the detailed measurement data 502 overlap.
  • the representative wavelength of the LED chip 101 calculated by the calculation unit 6 is output to and displayed on the measurement result display unit 8, for example. Alternatively, it is output to the storage unit 9 and stored. Alternatively, it may be output to an external device and managed. In this embodiment, the relative position of each LED chip 101 on the wear 100 can be specified. Therefore, data regarding the representative wavelength of the LED chip 101 (spectral distribution, peak wavelength, centroid wavelength, full width at half maximum, etc.) can be output in association with each LED chip 101. This makes it possible to manage the individual LED chips 101.
  • the present invention can be used as a wavelength measuring device that measures the representative wavelengths of light-emitting element chips, such as multiple LED chips, contained in an object to be measured.
  • Excitation light source 2 Objective lens 3 Spectroscopic unit 4 Imaging lens 5 Area sensor 51 Pixel (sensor pixel) 6 Arithmetic unit 61 Position specifying unit 7 HSI control unit 8 Measurement result display unit 8 Imaging device 10 Hyperspectral image system 100 Measurement object 101 Light emitting element chip (LED chip) 102 Alignment mark 200 Table 300 Moving device (scanning device) 401, 410-418 pixels (image pixels) 501 Measurement data obtained by rough measurement 502 Measurement data obtained by detailed measurement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

測定対象物に含まれる複数の発光素子チップを励起発光させて各発光素子チップの代表波長を測定する場合に、測定時間を短縮して効率的な測定を行うのに寄与できる波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラムを提供する。　複数の発光素子チップ１０１を有する測定対象物１００の一次元方向の複数の微小部位からの、発光素子チップが励起されて発光した光を分光する手段３、分光手段か測定対象物の少なくとも一方を一次元方向と垂直な方向へ走査する手段３００、走査毎に分光された微小部位毎の光を受光する手段５、測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査量を基に、受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、発光素子チップの位置を特定する手段、特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算手段６を備える。

Description

波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラム
　この発明は、測定対象物に含まれる例えば複数のＬＥＤチップ等の発光素子チップの各代表波長を測定する波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラムに関する。
　例えば、テレビ等のディスプレイに使用されるバックライト用ＬＥＤは、色味のばらつきがディスプレイの色むら等の画質低下の原因となる。このため、発光色を厳密に管理される。そこで、各ＬＥＤチップの波長を測定して色毎に分類する、いわゆるビニングという工程が行われている。
　このようなビニングにおいて行われるＬＥＤチップの波長測定は、従来では、次のように行われていた。すなわち、一辺が１００μmよりも大きなＬＥＤは、プローブを用いて１チップずつ通電発光させ、スポット分光計を用いてビニングしていた。
　しかし、例えば一辺１００μm以下のマイクロＬＥＤチップのように、ＬＥＤチップの大きさが小さくなればなるほど、膨大な数のＬＥＤチップの測定が必要となる。このため、チップ１個ずつ測定するのは時間がかかり効率的ではなかった。
　しかも、ウェハー上で測定を行う場合、ＬＥＤチップの大きさが小さくなると、スポット分光計の測定領域内に複数のＬＥＤチップが含まれてしまう。このため精度の高い測定を行うことができない、という問題もあった。
　そこで、出願人は特許文献１において、ウェハー状態で励起発光させた複数のＬＥＤチップの代表波長を、複数の受光部を有する測定装置を用いて一度に測定する技術を提案した。具体的には、受光データを各々のＬＥＤチップに対応するデータ群に分離する。次に、各々のＬＥＤチップに対応するデータ群からＬＥＤチップの代表波長を求める。
国際公開ＷＯ２０２２／０９７７２６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、受光データを各々のＬＥＤチップに対応するデータ群に分離する。このため、全てのデータ領域において、画像分析により画像内の明るい領域を抽出していた。このため、画像処理にはＬＥＤ素子を見分けるのに十分な解像度が要求され、視野は狭くなってしまい、測定に多大な時間がかかるという課題があった。
　この発明の目的は、測定対象物に含まれる複数の発光素子チップを励起発光させ各発光素子チップの代表波長を測定する場合、測定時間を短縮し効率的な測定を行うのに寄与できる波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラムの提供にある。
　上記目的は、以下の手段によって達成される。
（１）複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段と、
　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査手段と、
　前記走査手段によって走査される毎に、前記分光手段によって分光された前記微小部位毎の光を受光する受光手段と、
　測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、発光素子チップの位置を特定する特定手段と、
　前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算手段と、
　を備えた波長測定装置。
（２）前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データとその周囲の１個または複数個の受光データを含む複数の受光データの平均値を基に、発光素子チップの代表波長を演算する前項１に記載の波長測定装置。
（３）前記代表波長は発光ピーク波長または重心波長である前項１または２に記載の波長測定装置。
（４）前記発光素子チップを励起して発光させる光源部を更に備えている前項１または２に記載の波長測定装置。
（５）前記走査手段の走査速度を相対的に速くしての粗測定の結果、前記演算手段により演算される発光素子チップの代表波長または代表波長以外の特性値が規定値を超える領域については、前記走査手段の走査速度を相対的に遅くして詳細測定を行う前項１または２に記載の波長測定装置。
（６）前記分光手段は、前記発光素子チップが励起されて発光し対物レンズを通過した光を分光するとともに、前記対物レンズの倍率は可変になっており、対物レンズを低倍率に設定しての粗測定と高倍率に設定しての詳細測定が可能である前項１または２に記載の波長測定装置。
（７）同一の測定領域毎に前記粗測定と詳細測定を連続して実施する前項５に記載の波長測定装置。
（８）前記粗測定で得られた測定データと詳細測定で得られた測定データの位置合わせを行うための画像を生成する前項５に記載の波長測定装置。
（９）前記演算手段は、演算した発光素子チップの代表波長を含む特性値を発光素子チップと関連付けて出力する前項１または２に記載の波長測定装置。
（１０）前記発光素子チップのサイズに合わせて、前記粗測定と詳細測定における走査速度を決定する前項５に記載の波長測定装置。
（１１）前記発光素子チップのサイズに合わせて、前記粗測定と詳細測定における前記対物レンズの倍率を決定する前項６に記載の波長測定装置。
（１２）詳細測定を行う範囲は予め設定されている前項５に記載の波長測定装置。
（１３）複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段と、
　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査手段と、
　前記走査手段によって走査される毎に、前記分光手段によって分光された前記微小部位毎の光を受光する受光手段と、
　を備えたハイパースペクトルデバイスの前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、発光素子チップの位置を特定する特定手段と、
　前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算手段と、
　を備えたデータ処理装置。
（１４）前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データとその周囲の１個または複数個の受光データを含む複数の受光データの平均値を基に、発光素子チップの代表波長を演算する前項１３に記載のデータ処理装置。
（１５）前記代表波長は発光ピーク波長または重心波長である前項１３または１４に記載のデータ処理装置。
（１６）前記ハイパースペクトルデバイスに前記走査手段の走査速度を相対的に速くしての粗測定を行わせた結果、前記演算手段により演算される発光素子チップの代表波長または代表波長以外の特性値が規定値を超える領域については、前記ハイパースペクトルデバイスに対し、前記走査手段の走査速度を相対的に遅くして詳細測定を行わせる制御手段を備えている前項１３または１４に記載のデータ処理装置。
（１７）前記分光手段は、前記発光素子チップが励起されて発光し対物レンズを通過した光を分光するとともに、前記対物レンズの倍率は可変になっており、
　前記ハイパースペクトルデバイスに、対物レンズを低倍率に設定しての粗測定と高倍率に設定しての詳細測定を実施させることが可能である前項１３または１４に記載のデータ処理装置。
（１８）前記制御手段は、同一の測定領域毎に前記粗測定と詳細測定を連続して実施させる前項１６に記載のデータ処理装置。
（１９）粗測定で得られた測定データと詳細測定で得られた測定データの位置合わせを行うための画像を生成する画像生成手段を備えている前項１６に記載のデータ処理装置。
（２０）前記演算手段は、演算した発光素子チップの代表波長を含む特性値を発光素子チップと関連付けて出力する前項１３または１４に記載のデータ処理装置。
（２１）複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段で分光するステップと、
　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査ステップと、
　前記走査ステップによって走査される毎に、前記分光ステップによって分光された前記微小部位毎の光を受光手段で受光する受光ステップと、
　測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、発光素子チップの位置を特定する特定ステップと、
　前記特定ステップにより特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算ステップと、
　を含む波長測定方法。
（２２）複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段と、
　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査手段と、
　前記走査手段によって走査される毎に、前記分光手段によって分光された前記微小部位毎の光を受光する受光手段と、
　を備えたハイパースペクトルデバイスの前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、発光素子チップの位置を特定する特定ステップと、
　前記特定ステップにより特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算ステップと、
　をコンピュータに実行させるためのプログラム。
　前項（１）に記載の発明によれば、複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、発光素子チップが励起されて発光した光が分光手段で分光される。分光手段又は測定対象物の少なくとも一方が一次元方向と垂直な方向へ走査される。走査される毎に、分光手段によって分光された微小部位毎の光が受光手段によって受光される。
　測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、発光素子チップの位置が特定される。そして、特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長が演算される。
　このように、測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、微小部位毎の受光データで構成される画像上で発光素子チップの位置が特定される。この特定された位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長が演算される。このため、従来のように、受光データを各々のＬＥＤチップに対応するデータ群に分離するために、全ての測定データ領域において、画像分析により画像内の明るい領域を抽出する処理は不要となる。このため、十分な解像度の画像処理は不要となり、高速での走査が可能となる。それゆえ、測定時間を短縮して効率的な測定を行うことができる。
　前項（２）に記載の発明によれば、特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データとその周囲の１個または複数個の受光データを含む複数の受光データの平均値を基に、発光素子チップの代表波長が演算される。従って、特定された発光素子チップの位置に対応する１個の受光データのみを用いて代表波長が演算される場合に較べ、代表波長を高精度に求めることができる。
　前項（３）に記載の発明によれば、発光ピーク波長または重心波長を効率よく求めることができる。
　前項（４）に記載の発明によれば、光源部によって発光素子チップを励起発光させることができる。
　前項（５）に記載の発明によれば、走査速度を相対的に速くしての粗測定の結果、演算される発光素子チップの代表波長または代表波長以外の特性値が規定値を超える領域については、走査速度を相対的に遅くして詳細測定が行われる。このため、測定精度の高さと測定効率の良さの両立を図ることができる。
　前項（６）に記載の発明によれば、倍率が可変の対物レンズを低倍率に設定しての粗測定と高倍率に設定しての詳細測定が可能となる。
　前項（７）に記載の発明によれば、同一の測定領域毎に粗測定と詳細測定が連続して実施されるから、位置再現性の高い測定を行うことができる。これによって粗測定による測定データと詳細測定による測定データをより小さな誤差で連結可能となる。
　前項（８）に記載の発明によれば、粗測定で得られた測定データと、詳細測定で得られた測定データの位置合わせを行うための画像が生成される。このため、この画像を用いて測定データの位置ずれを防止することができる。
　前項（９）に記載の発明によれば、演算手段により演算された発光素子チップの代表波長を含む特性値と発光素子チップとが関連付けて出力される。従って、そのまま関連付けた状態で例えば保存することができる。
　前項（１０）に記載の発明によれば、発光素子チップのサイズに合わせて、粗測定と詳細測定における走査速度を好適な速度に決定できる。
　前項（１１）に記載の発明によれば、発光素子チップのサイズに合わせて、粗測定と詳細測定における対物レンズの倍率を好適な倍率に決定できる。
　前項（１２）に記載の発明によれば、予め設定された範囲で詳細測定が行われる。
　前項（１３）に記載の発明によれば、データ処理装置は、ハイパースペクトルデバイスにより得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で発光素子チップの位置を特定する。この特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する。従って、ハイパースペクトルデバイスの高速での走査が可能となり、測定時間を短縮して効率的な測定を行うことができる。
　前項（１４）に記載の発明によれば、特定された発光素子チップの位置に対応する１個の受光データのみを用いて代表波長が演算される場合に較べ、代表波長を高精度に求めることができる。
　前項（１５）に記載の発明によれば、データ処理装置は、発光ピーク波長または重心波長を効率良く求めることができる。
　前項（１６）に記載の発明によれば、データ処理装置は、演算される発光素子チップの代表波長または代表波長以外の特性値が規定値を超えない測定対象物の領域においては、ハイパースペクトルデバイスに対して走査速度を相対的に速くして粗測定を行わせる。規定値を超える測定対象物の領域においては、走査手段の走査速度を相対的に遅くして詳細測定を行わせる。
　前項（１７）に記載の発明によれば、データ処理装置は、対物レンズを低倍率に設定しての粗測定と高倍率に設定しての詳細測定を行わせることができる。
　前項（１８）に記載の発明によれば、データ処理装置は、同一の測定領域毎に粗測定と詳細測定が連続して実施させることができる。
　前項（１９）に記載の発明によれば、データ処理装置は、粗測定で得られた測定データと、詳細測定で得られた測定データの位置合わせを行うための画像を生成することができる。この画像を用いて測定データの位置ずれを修正することができる。
　前項（２０）に記載の発明によれば、データ処理装置は、演算された発光素子チップの代表波長を含む特性値と発光素子チップとを関連付けて出力することができる。
　前項（２１）に記載の発明によれば、測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で発光素子チップの位置が特定される。この特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長が演算される。このため、従来のように、受光データを各々のＬＥＤチップに対応するデータ群に分離するために、全ての測定データ領域において、画像分析により画像内の明るい領域を抽出する処理は不要となる。このため高速での走査が可能となるから、測定時間を短縮して効率的な測定を行うことができる。
　前項（２２）に記載の発明によれば、コンピュータは、ハイパースペクトルデバイスにより得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で発光素子チップの位置を特定する。この特定した発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する処理を、コンピュータに実行させることができる。
この発明の一実施形態に係る波長測定装置の構成を示すブロック図である。 図１の波長測定装置の一部の具体的な構成を示す斜視図である。 測定対象物上の複数の発光素子チップと、受光手段で得られる画像との関係を示す図である。 （Ａ）は測定対象物であるウェハーの模式的な平面図、（Ｂ）は（Ａ）の一点鎖線で囲った部分の詳細図である。 （Ａ）は波長毎の１個の受光データを用いてピーク波長を求める方法を説明するためのスペクトルグラフである。（Ｂ）は波長毎の９個の受光データの平均値を用いてピーク波長を求める方法を説明するためのスペクトルグラフである。 ９個の受光データの平均値を用いてピーク波長を求める方法を説明するための図である。 発光素子チップの代表波長に規制値を超えるずれが発生した場合の説明図である。 （Ａ）は粗測定時の出力分解能の大きさを模式的に示す図である。（Ｂ）は詳細測定時の出力分解能の大きさを模式的に示す図である。（Ｃ）は１個の発光素子チップのサイズと詳細測定時の出力分解能の大きさを比較して模式的に示す図である。 測定範囲が広い測定対象物についての測定方法を説明するための図である。 粗測定により得られた測定データと詳細測定により得られた測定データの位置合わせについての説明図である。 同じく位置合わせ後の状態を説明するための図である。
　以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、この発明の一実施形態に係る波長測定装置の構成を示すブロック図である。この実施形態では、発光素子チップがＬＥＤ（発光ダイオード）チップであり、測定対象物が複数のＬＥＤチップが形成されたウェハー１００である場合について説明する。
　図１に示す波長測定装置は、励起用の光源１と、倍率を変更可能な対物レンズ２と、分光部３と、結像レンズ４と、を備えている。波長測定装置はさらに、ＣＣＤセンサ等からなる二次元の撮像素子であるエリアセンサ５と、演算部６と、ＨＳＩ制御部７と、液晶表示装置等によって構成される測定結果表示部８と、記憶部９等を備えている。
　対物レンズ２、分光部３、結像レンズ４、エリアセンサ５は、ハイパースペクトルデバイス（ＨＳＩデバイス）であるＨＳＩシステム１０の一部を構成している。また、演算部６と、ＨＳＩ制御部７と、測定結果表示部８と、記憶部９は、データ処理装置であるパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣともいう）２０によって構成されている。
　励起用の光源１は、ウェハー１００上の複数のＬＥＤチップに励起光を照射して、複数のＬＥＤチップを励起して発光させる。ＬＥＤチップをプロセスにより製造したウェハーは、通電させるよりもＰＬ（Photo Luminescence）励起により励起発光させた方が、効率的にＬＥＤチップの発光スペクトルを検査できる。たとえば３４０nmの波長を有するＬＥＤ照明であれば４５５nmの青色ＬＥＤチップや５５０nmの緑色ＬＥＤチップを励起発光させるのに適している。また、５００nmの波長を有するＬＥＤ照明であれば６４０nmの赤色ＬＥＤチップを励起発光させるのに適している。ＰＬ発光強度を強くすることで、露光時間を短くすることができる。ＰＬ励起光源は大出力が望まれ、高効率発光できるＬＥＤ照明が望ましい。レーザによる励起も可能である。
　対物レンズ２はこの実施形態では例えば３倍と５倍の間で倍率変更が可能となっている。好ましくはＨＳＩ制御部７の制御に基づく自動可変が望ましい。後述するように、低倍率での粗測定の後により高い倍率に変更することで、より細かく波長分布を特定できる。このため、発光波長の変化起伏の激しい領域を詳細に計測することができる。また、対物レンズ２は、波長測定装置に組み込んだ状態で白色校正及び波長校正されるのが望ましい。
　分光部３は、対物レンズ２を通過した各ＬＥＤチップからの光を波長毎に分光する。結像レンズ４は、分光部３で分光された各波長の光をエリアセンサ５に結像させる。この実施形態では、波長ピッチ５nmで各波長に分光する構成となっている。
　エリアセンサ５は受光部に相当するものである。エリアセンサ５は図２に示すように、縦横に配列された複数の画素５１を備えている。エリアセンサ５の横方向（図２のＹ方向）は物理空間の横方向を意味する。横方向の各画素５１はウェハー１００の横方向（一次元方向）の複数の微小部位に対応する。エリアセンサ５のＹ方向の長さは例えば１０mmであり、１０２４個の画素（計測ピクセル）を有している。
　一方、エリアセンサ５の縦方向（図２のＺ方向）は光の波長毎の明るさ（輝度）に対応する。つまり、横方向の画素列の各画素５１は、ウェハー１００の一次元方向の複数の微小部位に対応する。各微小部位から発光されかつ波長分解（分光）された光が、縦方向の画素列の各画素５１で受光される。従って、ウェハー１００の二次元方向（平面）の各領域について分光測定を行うためには、ウェハー１００を図２のＺ方向に移動させながら行う必要がある。あるいは、ウェハー１００を移動させるのではなく、分光部３側を図２のＺ方向に移動させても良い。あるいはウェハー１００と分光部３側の両方を速度差をもって移動させても良い。要はウェハー１００と分光部３側の少なくとも一方を、他方に対して図２のＺ方向に相対的に移動させれば良い。
　この実施形態ではウェハー１００を移動させるものとし、移動装置３００が備えられている。移動装置３００は、図１に示すように、ウェハー１００が載置されたテーブル２００をＺ方向に移動させることができる。この移動装置３００もＨＳＩカメラ１０の一部として構成される。データ処理装置２０のＨＳＩ制御部７は移動装置３００の移動方向、移動量（走査量）、移動速度（走査速度）、あるいは対物レンズ２の倍率変更等、ＨＳＩシステム１０の動作を制御する。この実施形態では、移動装置３００の移動速度（走査速度）は２０mm／sec～３mm／secの間で可変となっている。
　なお、上述したようなウェハー１００の平面を、エリアセンサ５の各画素５１に対応する大きさの各微小部位に分けて、各微小部位からの光を分光してエリアセンサ５の各画素５１で受光するＨＳＩシステム１０自体は公知である。
　エリアセンサ５の各画素５１から出力された電気信号である受光データ（画像データ）は、必要に応じ、図示しない電流・電圧（ＩＶ）変換回路、アナログ・デジタル（ＡＤ）変換回路を通じてデジタル信号に変換され、演算部６に送られる。
　演算部６は位置特定部６１と画像生成部６２を有している。位置特定部６１は後述するように、エリアセンサ５から送られてきた受光データで構成される画像上で複数のＬＥＤチップの位置をそれぞれ特定する。画像生成部６２は後述するように、粗測定で得られた測定データと詳細測定で得られた測定データを連結する際の画像を生成する。演算部６は、特定されたＬＥＤチップの位置に対応する受光データを用いて、複数のＬＥＤチップのそれぞれについて代表波長を演算する。画像上でのＬＥＤチップの位置の特定、および代表波長の演算方法の詳細についても後述する。
　測定結果表示部８は演算部６による演算結果を表示する。なお、エリアセンサ５から出力された受光データのデジタル信号への変換は、演算部６で行われても良い。
　記憶部９は、測定対象のウェハー１００上の各ＬＥＤチップの位置情報を予め記憶する。記憶部９はまた、測定された各ＬＥＤチップの代表波長その他の特性値を記憶する。記憶部９はさらに、波長測定装置の動作に必要なプログラムを始め種々のデータを記憶する。
　演算部６は前述したようにパーソナルコンピュータ２０により構成されているが、専用の装置であっても良い。また、エリアセンサ５から出力されデジタル信号に加工された受光データは、ネットワークを介して演算部６に送られても良い。この場合は、演算部６が測定場所と離れた場所に存在していても、ＬＥＤチップの代表波長の測定を行うことができる。
　図３は、ウェハー１００上の複数のＬＥＤチップ１０１と、エリアセンサ５で得られる画像４００の関係を説明するための図である。画像４００の横軸は図２の空間Ｙ方向である。縦軸はＬＥＤチップ１０１を波長Ｚ方向にスキャンすることによって生じる空間Ｘ方向である。１つの格子の大きさが画像４００における１個の画素４０１である。１個の画素４０１は、エリアセンサ５の画素５１の大きさに対応し微小部位の大きさにも対応している。分光された波長毎に図３の画像が得られる。なお、以下の説明ではエリアセンサ５の画素５１をセンサ画素５１ともいう。画像上の画素４０１を画像画素４０１ともいう。
　ＬＥＤチップ１０１は矩形で表示され、ウェハー１００上に縦横に配列されている。また矩形の領域がそのまま各ＬＥＤチップ１０１の発光面となる。
　１つのＬＥＤチップ１０１の発光面に対し、複数のセンサ画素５１で受光データを取得でき複数の画像画素４０１が形成されるように、ＬＥＤチップ１０１の配列ピッチと、センサ画素５１のピッチと、対物レンズ２の倍率等が設定されている。つまり１つのＬＥＤチップ１０１の発光面について、複数の微小部位から発光された光を、それぞれ対応する複数のセンサ画素５１で受光して複数の画像画素４０１が得られるように、配列ピッチ等が設定されている。この実施形態では、１つのＬＥＤチップ１０１の発光面からの光を３×３＝９個以上のセンサ画素５１で受光でき、９個以上の画像画素４０１が得られるように設定されている。
　次に、図１に示した波長測定装置により、ウェハー１００上の各ＬＥＤチップ１０１の代表波長を測定する方法について説明する。
　図４（Ａ）はウェハー１００の一部を示す模式的な平面図、同図（Ｂ）は（Ａ）の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
　同図に黒色長方形で示すように、ウェハー１００上には複数のアライメントマーク１０２が形成されている。なお、図４（Ａ）ではＬＥＤチップ１０１は省略している。これらのアライメントマーク１０２を基準に各ＬＥＤチップ１０１のアライメントがなされている。つまり、複数のアライメントマーク１０２のうちの何れかのアライメントマーク１０２を基準にしたときの各ＬＥＤチップ１０１の位置（中心の位置）は設計値として予めわかっている。このため、各ＬＥＤチップ１０１の位置の情報を入手して例えば記憶部９に基準位置と各ＬＥＤチップ１０１の位置関係を記憶しておく。なお、アライメントマーク１０２ではなくウェハー１００上の他のマークを基準としても良い。
　各ＬＥＤチップ１０１の微小部位から出射され分光された光はセンサ画素５１で受光され、波長毎の受光データとして出力される。このため、例えばウェハー１００上の基準位置から測定を開始することで、ＬＥＤチップ１０１の位置、移動装置３００の移動量（走査量）を基に、画像２００上で各ＬＥＤチップ１０１の位置が特定される。さらに、各ＬＥＤチップ１０１の位置に対応する画像画素４０１が特定される。
　そして、特定された画像画素４０１における波長毎の受光データを用いて、代表波長が演算部６により演算される。演算の一例としては、特に波長ピッチが小さい場合は、次のように行われる。すなわち、特定した画像画素４０１における波長毎のスペクトルデータ（その波長での明るさデータ）のうち最も値の大きい（最も明るい）受光データの波長を、そのＬＥＤチップ１０１の代表波長（発光ピーク波長）とすれば良い。
　また、波長ピッチが大きい場合には、図５（Ａ）に示すように、各波長のスペクトルデータを基にスペクトルグラフを作成する。そして、このスペクトルグラフにおいてガウスフィッティング等によりフィッティング曲線Ｆを求め、フィッティング曲線Ｆのピーク値の波長を代表波長としても良い。
　また、ＬＥＤチップ１０１の発光波長は数nm（１～５nm）の穏やかな変動分布をウェハー１００の全体にわたって持っている。従って、ＬＥＤチップ１０１の位置に対応する１個の画像画素での受光データのみを用いるよりも、この画像画素とその周辺の１個または複数個の画像画素を含めた複数個の画像画素の受光データを平均することで、よりＳＮの高い出力結果を得ることができる。
　具体例を図６に示す。画像４００上で、ＬＥＤチップ１０１の位置に対応する画像画素４１０が特定されたとする。特定後、画像画素４１０及びその周囲の１個または複数個の画像画素４１１～４１８の各受光データを波長ごとに平均化して、その波長のスペクトルデータとする。図６の例では、画像画素４１０とその周囲の８個の画像画素４１１～４１８の合計９個の画像画素４１０～４１８の受光データを平均化している。
　波長ピッチが小さい場合、平均化した波長毎のスペクトルデータのうち最も値の大きいデータの波長をそのＬＥＤチップ１０１の代表波長（発光ピーク波長）とすれば良い。また、波長ピッチが大きい場合には、図５（Ｂ）に示すように、平均化した各波長のスペクトルデータを基にスペクトルグラフが作成される。作成されたスペクトルグラフにおいて、ガウスフィッティング等によりフィッティング曲線Ｆを求め、フィッティング曲線Ｆのピーク値の波長を代表波長としても良い。
　このようにＬＥＤチップ１０１の位置として特定された画像画素４１０を含む複数の画像画素４１０～４１８での受光データを平均化することで、測定ノイズ低減の効果を得ることができる。
　上述した例では９個の画像画素４１０～４１８の平均値とした。しかし、画像画素４１０と周辺の例えば３個の画像画素４１２～４１４の合計４個の画像画素の平均値でも良い。９個または４個以外の複数個の平均値でも良い。
　なお、ＬＥＤチップ１０１の代表波長は発光ピーク波長に限定されることはなく、重心波長等であっても良い。重心波長とは、発光スペクトルを重みとする波長の加重平均である。言い換えれば、重心波長は、各波長と当該波長の光の強度との積を発光波長の全域にわたって積分した値を、光の強度を発光波長の全域にわたって積分した値で割った値をいう。
　ちなみに、赤色６２６nmを発光する３０×５０μmのサイズのＬＥＤチップ１０１が縦横４０×６０μm間隔で並んだ直径４インチのウェハー１００の測定を行った。測定条件を下記表１に示す。なお、表中「ブレ量」は移動している間の位置ブレ量である。４画素平均の分解能、９画素平均の分解能はそれぞれ走査方向の空間分解能の２倍及び３倍である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　任意の１０個のＬＥＤチップ１０１について、以下の２つの方法により代表波長（発光ピーク波長）を求めた。１つ目の方法として、各ＬＥＤチップ１０１について特定された１個の画像画素４１０の受光データのみを使用し、図５（Ａ）に示したフィッティングの方法により発光ピーク波長を求めた。２つめの方法として、各ＬＥＤチップ１０１について、図６に示した９個の画像画素４１０～４１８における受光データの平均値を使用し、図５（Ｂ）に示したフィッティングの方法により発光ピーク波長を求めた。そして、得られた各発光ピーク波長を比較した。その結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２（Ａ）の１個の画像画素４１０のみに注目して代表波長を算出した場合には、代表波長の最大値（max）と最小値（min）の差（△）が１．１５であった。また、STDEV関数による標準偏差が０．４２、平均値（ave）が６２６．８３であった。これに対し、表２（Ｂ）の９個の画像画素４１０～４１８の平均値から代表波長を算出した場合には、代表波長の最大値（max）と最小値（min）の差（△）が０．３９であった。また、STDEV関数による標準偏差が０．１４、平均値（ave）が６２６．６７であり、ばらつきが小さかった。
　以上説明したように、この実施形態では、測定と同時に、エリアセンサ５により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、ＬＥＤチップ１０１の位置に対応する画像画素４１０が特定される。画像画素４１０の特定は、ウェハー１００の基準位置に対するＬＥＤチップ１０１の位置と移動装置３００によるテーブル２００の移動量（走査量）を基に、行われる。そして、特定された画像画素４１０の波長毎の受光データを基にＬＥＤチップ１０１の代表波長が演算される。従って、従来のように、受光データを各々のＬＥＤチップ１０１に対応するデータ群に分離するために、全てのデータ領域において、画像分析により画像内の明るい領域を抽出する処理は不要となる。このため、十分な解像度の画像処理は不要となり、高速での走査が可能となるから、測定時間を短縮して効率的な測定を行うことができる。
　次に、この発明の他の実施形態を説明する。この実施形態での測定は、高速での走査による粗測定と低速での走査による詳細測定を組み合わせて実施される。
　例えば図７に示すように、互いに近傍に位置するＬＥＤチップ１０１について、粗測定で得られた代表波長あるいは他の特性値が規定値を超えて異なっている場合がある。そのような場合、そのＬＥＤチップ１０１の領域を再度詳細測定することにより、精度の高い代表波長や特性値を測定することができ、原因の解明等に役立てることができる。図７の例では、シングルハッチングを付したＬＥＤチップ１０１ａとダブルハッチングを付したＬＥＤチップ１０１ｂの代表波長が規定値を超えて異なっている。白枠で示したＬＥＤチップ１０１ｃは明るさが不足しやはり規定値外で測定不能となっている。
粗測定では、例えば、エリアセンサ５のサイズを１０mm（ＨＳＩシステム１０のスリット長手方向幅）とする。エリアセンサ５の空間方向ピクセル数を１０２４（スリット上でもおよそ１０２４個の測定領域に分かれる）とする。対物レンズ２の倍率を３倍とする（エリアセンサ５の１ピクセルの投影空間領域は３．３μm）。移動装置３００によるテーブル２００の移動速度（走査速度）を２０mm／secとし、エリアセンサ５の露光時間を１４．７msecとする。これらの条件の下では、１ピクセルに対する空間分解能は３３μm（ピクセル投影３．３μmと走査ブレ２９．４μmの和）となる。代表波長の演算に使用する受光データを９個の画像画素４１０～４１８の平均値とすると、出力分解能は、９．９×９６μm領域ごとになる。もちろん、４個の画像画素平均の場合の６．６×６５μm領域ごとの出力も可能である。図８（Ａ）に、粗測定において９個の画像画素４１０～４１８を平均した場合の出力分解能の大きさを黒塗りで模式的に示す。
　詳細測定の場合、走査速度を３．３mm／secとし、エリアセンサ５の露光時間１４．７msecとすれば、１ピクセルに対する空間分解能は３．３μm（ピクセル投影３．３μmと走査ブレ０．０４９μm）となる。受光データを９個の画像画素４１０～４１８の平均値とすると、出力分解能は９．９×９．９μm領域ごとになる。もちろん、４個の画像画素平均の場合の６．６×６．６μm領域ごとの出力も可能である。この場合、縦横比もそろい計測状況を理解しやすくなる。図８（Ｂ）に、詳細測定において９個の画像画素４１０～４１８を平均した場合の出力分解能の大きさを模式的に示す。
　ＬＥＤチップ１０１のサイズを３０×５０μmとした場合、図８（Ｃ）に示すように十分にＬＥＤチップ１０１の発光領域内のみで繰り返し再現性の高い測定結果を出力することができる。図８（Ｃ）において大サイズの黒丸は、９個の画像画素４１０～４１８を平均した場合の出力分解能の大きさを表している。小サイズの黒丸は、４個の画像画素４１０、４１２～４１４を平均した場合の出力分解能の大きさを表している。
　なお、対物レンズ２を低倍率（例えば３倍）に設定して粗測定を行った後に、走査速度の低速化と共にあるいは走査速度はそのままで、対物レンズ２をより高い倍率（例えば３倍）に変更して詳細測定を行っても良い。詳細測定によってより細かく波長分布を特定し、波長の変化起伏の激しい領域を詳細に計測することができる。
　粗測定と詳細測定における走査速度や対物レンズ２の倍率は、ＬＥＤチップ１０１のサイズに合わせて決定すればよい。ＬＥＤチップ１０１といっても長辺が１００μm程度のものから５μm程度のものまで様々なサイズおよび形状が存在する。異なるサイズのＬＥＤチップ１０１に対して同一の測定条件での測定が難しい場合もある。想定されるＬＥＤチップ１０１のサイズおよび間隔に応じた必要分解能（半分ないし１/３程度）を設定し、これに該当する空間分解能を粗測定へ適応する。詳細測定においてはＬＥＤチップ１０１の間隔よりも細かい空間分解能（１／３ないし１／１０程度）を設定することでより様々なサイズのＬＥＤチップ１０１を測定可能になる。
　次に、測定時間の具体例について説明する。図９に示すように、直径４インチ（１００mm）のウェハー１００を１ラインずつ測定するとき、１ラインの幅を３．３mmとして幅３．３mmのラインを走査し測定する。ここで、視野の端部０．５mmは画像を重ねる箇所とし、２．８×２．８mm２視野とウェハー１００の面積から測定回数は１０００回となる。図９において符号１１は２．８mm×２．８mmの矩形の１撮影サイズである。
　高速走査による粗測定時の走査速度を２０mm／secとし、測定時間は積分時間として計算する。すると、１００［mm］／２０［mm／sec］×１００mm／２．８mm＝１７８seｃで約３分となる。また、本実施形態のＬＥＤチップ１０１のサイズを３０×５０μm（ＬＥＤチップ１０１の間隔は４０×６０μｍ）とする。
　低速走査による詳細測定時の走査速度を３．３mm／secとする。すると、測定時間は、１００［mm］／３．３［mm／sec］×１００mm／２．８mm＝１０８２secで約１８分となる。本実施形態では、ウェハー面内の詳細測定領域は限定できる。このため、例えば面積割合で詳細測定領域が３０％であった場合、粗測定ではウェハー１００の全面を測定し詳細測定では面積の３０％を測定するとすれば、８．４分（１８×０．３＋３＝８．４））となり、高速な測定を実現できる。
　詳細測定領域は例えば次のようにして設定する。即ち、上述した４インチウェハー１００は直径およそ１００mmである。高速走査による粗測定では視野３mmを走査することになり、およそ３１ライン分走査することになる。この場合に、１０mm走査ごとにＬＥＤチップ１０１のピーク波長を領域ごとに出力する。そして、ピーク波長の変化起伏が激しい領域があった場合、例えばピーク波長が規定値として１mm以上変化した場合に、その領域１０mm及び測定領域（たとえば３mm）を含む１３mmの範囲を詳細測定領域に予め設定しておく。ＬＥＤチップ１０１をディスプレイに使用する場合、１～２nm以内の波長バラツキであることが要求される。このため、ディスプレイ用の場合は規定値を１mmとするのが良い。他の用途に用いられる場合はその用途に応じて規定値を設定すれば良い。
　なお、規定値はピーク波長の他にも半値幅や重心波長等、特定のパラメータについて設定しても良い。
　また、走査による位置再現性を考慮すると、好ましくは、荒測定の結果、代表波長の変化起伏が激しい領域があった場合には、同一ラインにおいて該当箇所をそのまま詳細測定する。そして、１ライン毎にこれを繰り返すことで、より位置再現性高く測定を行うことができる。これによって粗測定による測定データと詳細測定による測定データをより小さな誤差で連結可能となる。
　次に、粗測定により得られた測定データ（画像）と詳細測定により得られた測定データ（画像）の位置合わせについて説明する。
　粗測定により得られた測定データと詳細測定によって得られた測定データは、走査位置により連結されるが、繰り返し走査によって最大３μmほどの誤差がある。このため、より好ましくは、詳細測定により得られた画像から特定の波長の受光データによる容量の小さな画像データを作成する。その結果、双方の画像判別により、より高精度な連結が可能となる。例えば詳細測定領域では、特定の波長についての全ての画像画素の受光データを平均化して、８ビットの容量の小さな画像を作成する。同時に、明るさを基にＬＥＤチップ１０１の位置（領域）を判定する。図１０（Ｂ）は、詳細測定により得られた測定データ５０２を示している。矢印で示す左端のラインが基準となるＬＥＤチップ１０１の位置を示している。
　一方、粗測定による測定データでは、ＬＥＤチップ１０１は設計値通りに並んでいるとして、ＬＥＤチップ１０１の位置をそのまま反映する。図１０（Ａ）は、粗測定により得られた測定データ５０１を示している。矢印で示す右端のラインが基準となるＬＥＤチップ１０１の位置を示している。
　そして、図１１に示すように、粗測定による測定データ５０１の右端のＬＥＤチップ１０１の位置と、詳細測定による測定データ５０２の左端のＬＥＤチップ１０１の位置が重なるように、両データを連結する。
　演算部６で演算されたＬＥＤチップ１０１の代表波長は、例えば、測定結果表示部８に出力されて表示される。あるいは記憶部９に出力され保存される。あるいは外部装置に出力されて管理されても良い。本実施形態では、各ＬＥＤチップ１０１のウェアー１００上の相対位置を特定できる。このため、ＬＥＤチップ１０１の代表波長に関するデータ（スペクトル分布、ピーク波長、重心波長、半値全幅など）をＬＥＤチップ１０１ごとに紐づけて出力できる。これにより、個別ＬＥＤチップ１０１の管理が可能となる。
　本願は、２０２２年９月１６日付で出願された日本国特許出願の特願２０２２－１４７５５７号の優先権主張を伴うものであり、その開示内容は、そのまま本願の一部を構成するものである。
　本発明は、測定対象物に含まれる例えば複数のＬＥＤチップ等の発光素子チップの各代表波長を測定する波長測定装置として利用可能である。
　１　励起用光源
　２　対物レンズ
　３　分光部
　４　結像レンズ
　５　エリアセンサ
　５１　画素（センサ画素）
　６　演算部
　６１　位置特定部
　７　ＨＳＩ制御部
　８　測定結果表示部
　８　撮像装置
　１０　ハイパースペクトルイメージシステム
　１００　測定対象物
　１０１　発光素子チップ（ＬＥＤチップ）
　１０２　アラインメントマーク
　２００　テーブル
　３００　移動装置（走査装置）
　４０１、４１０～４１８　画素（画像画素）
　５０１　粗測定により得られた測定データ
　５０２　詳細測定により得られた測定データ
 

Claims (22)

  1. 　複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段と、
    　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査手段と、
    　前記走査手段によって走査される毎に、前記分光手段によって分光された前記微小部位毎の光を受光する受光手段と、
    　測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、発光素子チップの位置を特定する特定手段と、
    　前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算手段と、
    　を備えた波長測定装置。
  2. 　前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データとその周囲の１個または複数個の受光データを含む複数の受光データの平均値を基に、発光素子チップの代表波長を演算する請求項１に記載の波長測定装置。
  3. 　前記代表波長は発光ピーク波長または重心波長である請求項１または２に記載の波長測定装置。
  4. 　前記発光素子チップを励起して発光させる光源部を更に備えている請求項１または２に記載の波長測定装置。
  5. 　前記走査手段の走査速度を相対的に速くしての粗測定の結果、前記演算手段により演算される発光素子チップの代表波長または代表波長以外の特性値が規定値を超える領域については、前記走査手段の走査速度を相対的に遅くして詳細測定を行う請求項１または２に記載の波長測定装置。
  6. 　前記分光手段は、前記発光素子チップが励起されて発光し対物レンズを通過した光を分光するとともに、前記対物レンズの倍率は可変になっており、対物レンズを低倍率に設定しての粗測定と高倍率に設定しての詳細測定が可能である請求項１または２に記載の波長測定装置。
  7. 　同一の測定領域毎に前記粗測定と詳細測定を連続して実施する請求項５に記載の波長測定装置。
  8. 　前記粗測定で得られた測定データと詳細測定で得られた測定データの位置合わせを行うための画像を生成する請求項５に記載の波長測定装置。
  9. 　前記演算手段は、演算した発光素子チップの代表波長を含む特性値を発光素子チップと関連付けて出力する請求項１または２に記載の波長測定装置。
  10. 　前記発光素子チップのサイズに合わせて、前記粗測定と詳細測定における走査速度を決定する請求項５に記載の波長測定装置。
  11. 　前記発光素子チップのサイズに合わせて、前記粗測定と詳細測定における前記対物レンズの倍率を決定する請求項６に記載の波長測定装置。
  12. 　詳細測定を行う範囲は予め設定されている請求項５に記載の波長測定装置。
  13. 　複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段と、
    　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査手段と、
    　前記走査手段によって走査される毎に、前記分光手段によって分光された前記微小部位毎の光を受光する受光手段と、
    　を備えたハイパースペクトルデバイスの前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、発光素子チップの位置を特定する特定手段と、
    　前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算手段と、
    　を備えたデータ処理装置。
  14. 　前記特定手段により特定された発光素子チップの位置に対応する受光データとその周囲の１個または複数個の受光データを含む複数の受光データの平均値を基に、発光素子チップの代表波長を演算する請求項１３に記載のデータ処理装置。
  15. 　前記代表波長は発光ピーク波長または重心波長である請求項１３または１４に記載のデータ処理装置。
  16. 　前記ハイパースペクトルデバイスに前記走査手段の走査速度を相対的に速くしての粗測定を行わせた結果、前記演算手段により演算される発光素子チップの代表波長または代表波長以外の特性値が規定値を超える領域については、前記ハイパースペクトルデバイスに対し、前記走査手段の走査速度を相対的に遅くして詳細測定を行わせる制御手段を備えている請求項１３または１４に記載のデータ処理装置。
  17. 　前記分光手段は、前記発光素子チップが励起されて発光し対物レンズを通過した光を分光するとともに、前記対物レンズの倍率は可変になっており、
    　前記ハイパースペクトルデバイスに、対物レンズを低倍率に設定しての粗測定と高倍率に設定しての詳細測定を実施させることが可能である請求項１３または１４に記載のデータ処理装置。
  18. 　前記制御手段は、同一の測定領域毎に前記粗測定と詳細測定を連続して実施させる請求項１６に記載のデータ処理装置。
  19. 　粗測定で得られた測定データと詳細測定で得られた測定データの位置合わせを行うための画像を生成する画像生成手段を備えている請求項１６に記載のデータ処理装置。
  20. 　前記演算手段は、演算した発光素子チップの代表波長を含む特性値を発光素子チップと関連付けて出力する請求項１３または１４に記載のデータ処理装置。
  21. 　複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段で分光するステップと、
    　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査ステップと、
    　前記走査ステップによって走査される毎に、前記分光ステップによって分光された前記微小部位毎の光を受光手段で受光する受光ステップと、
    　測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、発光素子チップの位置を特定する特定ステップと、
    　前記特定ステップにより特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算ステップと、
    　を含む波長測定方法。
  22. 　複数の発光素子チップを有する測定対象物の一次元方向の複数の微小部位からの光であって、前記発光素子チップが励起されて発光した光を分光する分光手段と、
    　前記分光手段又は測定対象物の少なくとも一方を前記一次元方向と垂直な方向へ走査する走査手段と、
    　前記走査手段によって走査される毎に、前記分光手段によって分光された前記微小部位毎の光を受光する受光手段と、
    　を備えたハイパースペクトルデバイスの前記受光手段により得られた微小部位毎の受光データで構成される画像上で、測定対象物の基準位置に対する発光素子チップの位置と走査手段の走査量を基に、発光素子チップの位置を特定する特定ステップと、
    　前記特定ステップにより特定された発光素子チップの位置に対応する受光データを基に発光素子チップの代表波長を演算する演算ステップと、
    　をコンピュータに実行させるためのプログラム。
     
     
PCT/JP2023/030859 2022-09-16 2023-08-28 波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラム WO2024057889A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-147557 2022-09-16
JP2022147557 2022-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024057889A1 true WO2024057889A1 (ja) 2024-03-21

Family

ID=90275023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/030859 WO2024057889A1 (ja) 2022-09-16 2023-08-28 波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラム

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024057889A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018132308A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 東レエンジニアリング株式会社 分光測定装置および発光体の発光波長推定装置
WO2022097726A1 (ja) * 2020-11-09 2022-05-12 コニカミノルタ株式会社 波長測定装置及び波長測定方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018132308A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 東レエンジニアリング株式会社 分光測定装置および発光体の発光波長推定装置
WO2022097726A1 (ja) * 2020-11-09 2022-05-12 コニカミノルタ株式会社 波長測定装置及び波長測定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11971355B2 (en) Fluorescence observation apparatus and fluorescence observation method
CN111443073B (zh) 一种micro LED芯片的显微拉曼结合光致发光检测装置及其方法
EP3179205A1 (en) Metal body shape inspection device and metal body shape inspection method
US20080144025A1 (en) Apparatus for wafer inspection
JP2006208380A (ja) 焦点ずれ検出のためのマルチスペクトル技術
JP2006292421A (ja) 蛍光検出装置
JP2008268387A (ja) 共焦点顕微鏡
KR20100110321A (ko) 검사 장치 및 검사 방법
US20080031509A1 (en) Apparatus and method for measuring the height profile of a structured substrate
JP2010054391A (ja) 光学顕微鏡、及びカラー画像の表示方法
JP2010038788A (ja) 高さを測定する方法及び高さ測定装置
IL279921B2 (en) A system and method of evaluating and determining color in gemstones
TW202140995A (zh) 表面輪廓測量系統
WO2021019597A1 (ja) 核酸分析装置及び方法
WO2024057889A1 (ja) 波長測定装置、データ処理装置、波長測定方法及びプログラム
KR101089787B1 (ko) 포토루미네선스 이미징을 이용한 ｌｅｄ 에피웨이퍼 검사 장치 및 그 방법
US11994469B2 (en) Spectroscopic imaging apparatus and fluorescence observation apparatus
JP2008065331A (ja) 共焦点電気発光分光顕微鏡
JP2012189342A (ja) 顕微分光測定装置
WO2022097726A1 (ja) 波長測定装置及び波長測定方法
JP2003232749A (ja) 半導体デバイス故障解析装置
WO2023008361A1 (ja) 二次元分光装置、観察システム、管理システム、情報処理装置及びプログラム
JP7284457B2 (ja) 量子効率分布の取得方法、量子効率分布の表示方法、量子効率分布の取得プログラム、量子効率分布の表示プログラム、分光蛍光光度計及び表示装置
JP2008026147A (ja) カラーフィルタの検査装置及びカラーフィルタの検査方法
KR100998015B1 (ko) 발광소자의 전류분산을 평가하는 방법 및 이를 이용한 평가시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23865246

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1