(57)【要約】      （修正有）【課題】有機ＥＬ素子等の電子デバイスに対して、一つの検査装置で故障位置解析工程と光学的解析工程との実施を可能とする検査装置を提供する。【解決手段】  電圧印加部１０９と、被検デバイスを保持する保持部１１５と、撮像部１０６と、光学的計測部１１４と、を有する検査装置において、撮像部を可動なものとして、被検デバイス１０８を保持部にセットした場合に、セットし直すことなく、 撮像部による故障解析と光学的計測部による光学的な解析を連携して行えるようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスの特性を検査する検査装置であって、
被検対象である前記電子デバイス（以下「被検デバイス」ともいう）を保持する手段（以下「被検デバイス保持手段」ともいう）と、
被検対象である前記被検デバイスに印加する検査 条件を印加する手段（以下「検査条件印加手段」ともいう）と、
前記検査条件を印加された前記被検デバイスを撮像することができ、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させ得ることが可能な撮像手段（以下「可動撮像手段」ともいう）と、
前記被検デバイス保持手段の上であって、前記可動撮像手段より高い位置に位置して、前記被検デバイス保持 手段に保持された前記被検デバイスからの発光を光学的に計測する計測手段（以下「光学的計測手段」ともいう）と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記検査条件は電圧であり、前記可動撮像手段は  顕微鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記被検デバイスは有機ＥＬ素子であり、前記検査条件は電圧であることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記可動撮像手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする請求項２に記載の検査 装置。
【請求項５】
前記光学的計測手段は、前記可動撮像手段の 位置を、前記被検デバイス保持手段の上方から移動させた場合には、前記被検デバイス保持手段に保持された前記被検デバイスからの発光を取得できることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項６】
前記可動撮像手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする請求項５に記載の検査 装置。
【請求項７】
前記光学的計測手段は分光放射計であり、前記可動撮像手段は顕微鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする請求項５または６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記被検デバイスは有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項７に記載の検査装置。
【請求項９】
電子デバイスの特性を検査する検査装置であって、
被検対象である前記電子デバイスを保持する手段と、
被検対象である前記被検デバイスに印加する検査 条件を印加する手段と、
前記検査条件を印加された前記被検デバイスからの発光を光学的に計測することができ、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させ得ることが可能な計測手段（以下「可動光学的計測手段」ともいう）と、
前記被検デバイス保持手段の上であって、前記可動光学的計測手段より高い位置に位置して、前記被検デバイス保持手段に保持された前記被検デバイスを撮像する撮像手段と、
を有することを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
前記印加条件は電圧であって、
前記可動光学的計測手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする請求項９に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記撮像手段は、前記可動光学的計測手段の位置を、前記被検デバイス保持手段の上方から移動させた場合には、前記被検デバイス保持手段に保持された前記被検デバイスを撮像できることを特徴とする請求項１０に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記可動光学的計測手段は分光放射計であり、前記撮像手段は顕微鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の検査装置。
【請求項１３】
前記被検デバイスは有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１２に記載の検査装置。
【請求項１４】
前記可動光学的計測手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする請求項１１に記載の検査装置。
【請求項１５】
前記検査条件は電圧であり、前記撮像手段は顕微 鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする請求項９に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ等の電子デバイスの故障解析に用いる 検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、有機ＥＬ素子及び液晶表示素子等の所謂電子デバイスの品質向上を図るためには、不良箇所を特定してその原因を把握するという故障解析が必須である。この故障解析の工程としては、故障箇所の位置を 解析する工程（以下「故障位置解析工程」ともいう）と、次に、発光を光学的に分析して、故障原因をより詳細に解析する工程（以下「光学的解析工程」という）とが存在する。故障位置特定工程での位置の解析は、試料から発光する光の分布の画面を解析するものであり、主な計測器としてはCCDカメラ等から構成される。
【０００３】
これにたいして、光学的解析工程は試料から光学データ（分光分布、色度分布等）を分光放射計によって取得し、故障位置特定工程において得られたデータをも加味して、故障解析が行われる。しかし、両解析工程はその性質が異なり、従来は、これら二つの工程は異なる機器で行われており、両機器による検査結果を同じ検査装置によって行うことはできなかった。
【非特許文献１】光測定器ガイド松本弘一編  発行所 オプトロニクス社
【非特許文献２】有機EL材料とディスプレイ  城戸淳二監修  株式会社シーエム出
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのために、故障位置解析工程を行った後に、別の検査装置の冶具に被検デバイスである有機ＥＬ素子等をセットし、故障位置解析工程での検査条件を再現して行う必要があった。
【０００５】
しかし、検査条件の再現と確認のための作業は、相当の注意力と時間を必要とし不良解析業務の効率を向上させる上で大きな障害であった。
【０００６】
そこで、本発明は、一つの検査装置で故障位置解析工程と光 学的解析工程の実施を可能とする検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は
電子デバイスの特性を検査する検査装置であって、
被検対象である前記電子デバイスを保持する手段と、
被検対象である前記被検デバイスに印加する検査 条件を印加する手段と、
前記検査条件を印加された前記被検デバイスを撮像することができ、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させ得ることが可能な撮像手段と、
前記被検デバイス保持手段の上であって、前記可動撮像手段より高い位置に位置して、前記被検デバイス保持 手段に保持された前記被検デバイスからの発光を光学的に計測する計測手段と、
を有することを特徴とする
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の 検査装置に係り、
前記検査条件は電圧であり、前記可動撮像手段は顕微鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の 検査装置に係り、前記被検デバイスは有機ＥＬ素子であり、前記検査条件は電圧であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の 検査装置に係り、
前記可動撮像手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の 検査装置に係り、
前記光学的計測手段は、前記可動撮像手段の 位置を、前記被検デバイス保持手段の上方から移動させた場合には、前記被検デバイス保持手段に保持された前記被検デバイスからの発光を取得できることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の 検査装置に係り、
前記可動撮像手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の検査装置に係り、
前記光学的計測手段は分光放射計であり、前記撮像手段は顕微鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の 検査装置に係り、
前記被検デバイスは有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、電子デバイスの特性を検査する検査装置であって、
被検対象である前記電子デバイスを保持する手段と、
被検対象である前記被検デバイスに印加する検査 条件を印加する手段と、
前記検査条件を印加された前記被検デバイスからの発光を光学的に計測することができ、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させ得ることが可能な計測手段と、
前記被検デバイス保持手段の上であって、前記可動光学的計測手段の位置より高い位置に位置して、前記被検デバイス保持手段に保持された前記被検デバイスを撮像する撮像手段と、
を有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の 検査装置に係り、前記印加条件は電圧であって、
前記可動光学的計測手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の検査装置に係り、
前記撮像手段は、前記可動光学的計測手段の位置を、前記被検デバイス保持手段の上方から移動させた場合には、前記被検デバイス保持手段に保持された前記被検デバイスを撮像できることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の検査装置に係り、
前記稼動光学的計測手段は分光放射計であり、前記撮像手段は顕微鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の検査装置に係り、
前記被検デバイスは有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の検査装置に係り、
前記可動光学的計測手段は、前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を変化させた場合に、再度前記被検デバイス保持手段との相対的な位置を前記変化前の位置に復帰させ得ることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項９に記載の 検査装置に係り、
前記検査条件は電圧であり、前記撮像手段は顕微鏡とＣＣＤカメラから構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、被検デバイスを検査装置の冶具にセットした場合に、可動撮像手段の位置を変化させることにより、被検デバイスをセットし直すことなく、光学的計測手段により計測をすることが可能となり、故障解析に要する労力の軽減を図ることが可能となる。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明によれば、撮像手段を  顕微鏡とＣＣＤカメラにより構成した検査装置において請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明によれば、有機ＥＬ素子に電圧を印加して行う故障解析において請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、請求項４に記載の発明によれば、撮像手段による解析と光学的計測手段による計測とを交互に繰り返し行う場合において、撮像手段の位置を正確に復帰させることができ、位置調整に要する労力を低減できる。
【００２６】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１に 記載の効果を正確に得ることができる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明によれば、撮像手段による解析と光学的計測手段による計測とを交互に繰り返し行う場合において、撮像手段の位置を正確に復帰させることができ、位置調整に要する労力を低減できる。
【００２８】
また、請求項７に記載の発明によれば、撮像手段を  顕微鏡とＣＣＤカメラにより構成した検査装置において請求項１に記載の発明と同様の効果を得られ、また、撮像手段による解析と光学的計測手段による計測とを交互に繰り返し行う場合において、撮像手段の位置を正確に復帰させることができ、位置調整に要する労力を低減できる。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明によれば、有機ＥＬ素子に電圧を印加して行う故障解析において請求項５または６に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
また、請求項９に記載の発明によれば、被検デバイスを検査装置の冶具にセットした場合に、可動光学的計測手段の位置を変化させることにより、被検デバイスをセットし直すことなく、撮像手段により撮像をすることが 可能となり、故障解析に要する労力の軽減を図ることが可能となる。
【００３１】
また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に 記載の効果に加えて、光学的計測による計測と撮像手段による解析とを交互に繰り返し行う場合において、光学的計測手段の位置を正確に復帰させることができ、位置調整に要する労力を低減できる。
【００３２】
また、請求項１１に記載の発明によれば、
請求項１０に記載の発明の効果と同様の効果を得られる。
【００３３】
また、請求項１２に記載の発明によれば、撮像手段を  顕微鏡とＣＣＤカメラにより構成した検査装置において請求項１０または１１に記載の発明と同様の効果を得られる。
【００３４】
また、請求項１３に記載の発明によれば、有機ＥＬ素子に電圧を印加して行う故障解析において請求項１２に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また、請求項１４に記載の発明によれば、光学的計測による計測と撮像手段による解析とを交互に繰り返し行う場合において、光学的計測手段の位置を正確に復帰させることができ、位置調整に要する労力を低減できる。
【００３６】
また、請求項１５に記載の発明によれば、
撮像手段を顕微鏡とＣＣＤカメラにより構成した検査装置において請求項９に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態につき説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る検査装置を構成するハードウェアを示すブロック図である。
【００３９】
図１において、１０１は検査装置の画面表示装置である。１０５は本検査装置を制御する中央処理装置である。１１４は光学的計測部である。本実施の形態では光学的計測部としては分光放射計を使用している。１０６は顕微鏡とＣＣＤカメラからなる撮像部である。本実施の形態１では、撮像部１０６を可動できるものとしている。図１の場合には撮像部１０６が被検デバイスの真上に位置する図となっている。１１２はＣＣＤカメラである。１１１は顕微鏡である。１０８は被検デバイスである。本実施の形態では被検デバイスは有機ＥＬ素子である。１１０はプローブである。１１３はソースメータである。１０９は被検デバイスに電圧を印加する電圧印加部であり、本実施の形態では電圧印加部１０９としてソースメータ１１３を利用している。１１５は被検デバイスを保持する保持部である。
【００４０】
図２は、図１と同じ本発明の実施の形態１に係る検査装置を構成するハードウェアにおいて、撮像部を移動して、光学的計測手段が被検デバイス１０８の真上に位置する場合の本発明の実施の形態１に係る検査装置の概略を示すブロック図である。
【００４１】
以下、各部の機能と処理の流れを説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る検査装置を使用しての処理の流れの概略を示すフローチャートである。
【００４２】
ステップＳ３０１において、被検デバイスを保持部１１５にセットする。被検デバイスはプローブ１１０により電圧印加部１０９に電気的接続する。
【００４３】
次に、ステップＳ３０２において、電圧印加部１０９が被検デバイスに電圧を印加する。電圧を印加された被検デバイスである有機ＥＬ素子が発光する。
【００４４】
次に、ステップＳ３０３において、撮像部１０６を構成するＣＣＤカメラ１１２が、発光状態にある有機ＥＬ素子を撮像する。次に、Ｓ３０４において、撮像部１０６を移動して、光学的計測手段１１４が被検デバイスからの光を取得できる状態にする。
【００４５】
次に、ステップＳ３０５において、光学的計測手段１１４が被検デバイス１０８からの発光について分光測定等を行う。
【００４６】
次に、ステップＳ３０６において、分光測定等を行う測定ポイントがまだあるか否かを判断し、ある場合にはステップＳ３０９に進む。
【００４７】
ステップＳ３０９では、測定ポイントを移動する。この移動は被検デバイスを保持する保持部１１５を移動することによる。該移動にはＸＹステージ等を使用する。
【００４８】
そして、ステップＳ３０５において、分光測定等を行う。残された測定 ポイントが無い場合には、ステップＳ３０７によりこの光学的測定が最後であるか否かを判断する。最後である場合には終了し、最後でない場合には、ステップＳ３０８へ進む。
【００４９】
ステップＳ３０８では、印加電圧等の測定条件を変更する。そして、撮像、光学的測定を繰り返す。
（実施の形態１の実施例と効果）
本実施の形態１の検査装置によって、有機ＥＬ素子について故障解析を行った実施例について説明する。
図４の(b)は本例に係る検査装置の概略を示すブロック図である。
【００５０】
図４の(b)においては、撮像部１０６は被検デバイス図４においては被検デバイスを保持する保持部１１５の真上に位置している。４０１は印加電圧がかけられた被検デバイス１０８である有機ＥＬ素子からの発光が撮像部１０６に 到達する様子を示す矢印である。
【００５１】
図４の(a)は本例の発光している有機ＥＬ素子の画像である。４０２は前記画像のうち輝度むらを生じているエリアである。輝度むらエリアには、何らかの輝度むらを生じさせる原因があると思われので、輝度むらエリアにつき、光学的計測手段１１４により、計測を行った。
【００５２】
図５の(b)は、輝度むらエリアについて、本実施の形態１の検査装置によって 光学的計測を行っている様子の概略を示すブロック図である。５０１は被検デバイス１０８である有機ＥＬ素子が発光している光を光学的計測手段１１４が計測している様子を示す矢印である。また、図５の(a)は、撮像部１０６が撮像した画像中に、光学的計測手段１１４により計測を行おうとするポイントを示す図である。
【００５３】
５０２、５０３、５０４の黒い円形内の領域は光学的計測を行おうとするエリアである。光学的計測は一度には、比較的狭い範囲しかおこなうことができないので、このようにポイントを移動して計測する。
【００５４】
次に、光学的計測部１１４によって実際に計測された結果について説明する。図６の(a)は、図５の(a)と同じ撮像部１０６が撮像した画像中に、光学的計測部１１４により計測を行おうとするポイントを示す図である。図６の(b)は５０４の黒い円形エリアについて光学的計測部１１４を構成する分光放射計により測定した色度分布と 分光分布データである。図６の(b)の左側が色度分布であり、右側が分光分布データである。
このような色度分布と分光分布データを測定し、 比較することにより、撮像部１０６により撮像した画像のみによっては把握できない欠陥部分の故障解析が可能となる。例えば、微細な膜厚の相違等を把握できる。
【００５５】
以上のような、撮像部と光学的計測部による故障 解析は、撮像と光学的測定を別個の検査装置によって行おうとすると、被検デバイスの検査装置の冶具へのセットおよび印加条件のセット、撮像部と光学的計測部のセットをすべてやり直し、かつ条件の同一性を確認する必要があり、非常に大きな労力と高度な注意力を必要とし、故障解析の遅延と費用の増大化を招いてしまう。本実施の形態１の検査装置によれば、故障解析に要する労力を大きく低減できる。また、従来では、大きな労力と高度な注意力を必要とするためにあまりおこなわれなかったような撮像部と光学的計測部を頻繁に繰り返して使用するような解析方法が可能となり、従来は把握が困難であったような故障原因の把握を可能にする期待もできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る検査装置を 構成するハードウェアを示すブロック図である。
【図２】図１と同じ本発明の実施の形態１に係る検査装置を構成するハードウェアにおいて、撮像部を移動して、光学的計測部が被検デバイス１０８の真上に位置する場合の本発明の実施の形態１に係る検査装置の概略を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態１に係る発明の検査時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】(a)は発光している有機ＥＬ素子の画像である。(b)は検査装置の概略を示すブロック図である。
【図５】(a)は、撮像部１０６が撮像した画像中に、光学的計測部１１４により計測を行おうとするポイントを示す図である。(b)は、輝度エリアについて、実施の形態１の検査装置によって光学的計測を行っている様子の概略を示すブロック図である。
【図６】(a)は、図５の(a)と同じ撮像部１０６が撮像した画像中に、光学的計測部１１４により計測を行おうとするポイントを示す図である。(b)は５０４の黒い円形エリアについて光学的計測部１１４を構成する分光放射計により測定した色度分布と分光分布データである。
【符号の説明】
【００５７】
１０１      検査装置の画面表示装置
１０５      中央処理装置
１０６      撮像部
１０８      被検デバイス
１０９      電圧印加部
１１０      プローブ
１１１      顕微鏡
１１２      ＣＣＤカメラ
１１３      ソースメータ
１１４      光学的計測部
１１５      保持部
４０１      有機ＥＬ素子からの発光が撮像部１０６に到達する様子を示す矢印
４０２      輝度むらを生じているエリア
５０１      有機ＥＬ素子が発光している光を 光学的計測部１１４が計測している様子を示す矢印
５０２      光学的計測を行おうとするエリア
５０３      光学的計測を行おうとするエリア
５０４      光学的計測を行おうとするエリア
Ｓ３０１    素子のセット
Ｓ３０２    電圧の印加
Ｓ３０３    ＣＣＤカメラによる撮像
Ｓ３０４    撮像部の移動
Ｓ３０５    分光測定
Ｓ３０６    最終ポイントの判断
Ｓ３０７    最終測定の判断
Ｓ３０８    条件の変更
Ｓ３０９    測定ポイントの移動
【図１】
2006275527.tif 000003
【図２】
2006275527.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006275527.tif 000008