(57)【要約】  【課題】  基板の形状の検出精度に優れる基板形状検出装置およびそれを用いたデバイス実装装置を提供する。  【解決手段】  紫外線領域に中心波長を持つ光を照射可能である光照射手段１０３から基板１０２に向けて光を照射する。そして、前記基板を透過した光や、前記基板１０２を反射した光、蛍光を画像検出手段１０４により受光し、前記基板の形状を検出することにより、高精度に基板１０２の形状を認識できる。また、本発明のデバイス実装装置は、前記本発明の基板形状検出装置を使用することによりデバイスを高精度に認識できるため、デバイスを高精度に実装できる。【選択図】  図１
2006138679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に光を照射することにより、その形状を検出する基板形状検出装置であって、
基板に向けて光を照射する光照射手段と、前記基板からの透過光、反射光または蛍光を受光することにより前記基板の形状を検出する画像検出手段とを有し、
前記光が、紫外線領域に中心波長を持つ光であることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記基板が、半導体基板である請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記基板が、III族元素窒化物半導体基板、ＧａＯ基板、ＺｎＯ基板およびサファイア基板からなる群から選択される少なくとも１つである請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記基板が、基板上にデバイス構造を備えた半導体チップである請求項１から３のいずれかに記載の検出装置。
【請求項５】
前記中心波長が、４００ｎｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の検出装置。
【請求項６】
前記中心波長が、３６０ｎｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の検出装置。
【請求項７】
前記中心波長が、３００ｎｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の検出装置。
【請求項８】
前記光照射手段が、発光ダイオードまたは紫外線ランプである請求項１から７のいずれかに記載の検出装置。
【請求項９】
さらに、可視光カットフィルタを含み、前記可視光カットフィルタが、前記基板と前記画像検出手段との間に配置されている請求項１から８のいずれかに記載の検出装置。
【請求項１０】
さらに、前記基板からの透過光、反射光または蛍光により得られる画像を拡大するための光学系を含み、前記光学系が前記可視光カットフィルタと前記画像検出手段との間に配置されている請求項９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記画像検出手段が、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサである請求項１から１０のいずれかに記載の検出装置。
【請求項１２】
さらに、前記画像検出手段により検出された画像に画像処理を施す画像処理手段を含む請求項１から１１のいずれかに記載の検出装置。
【請求項１３】
前記画像処理により、前記検出された画像から前記基板の端部を示す検出線を求める請求項１２に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記画像処理により、さらに、前記検出線の交点を求める請求項１３に記載の検出装置。
【請求項１５】
前記基板が光導波路を備えた半導体レーザであって、前記画像検出手段により検出された画像に画像処理を施すことにより、前記画像検出手段により検出された画像から、前記光導波路に対して垂直な端部と光導波路に平行な端部とを求める請求項１２から１４のいずれかに記載の検出装置。
【請求項１６】
基板上に半導体チップを固定するデバイス実装装置であって、
半導体チップの形状を検出する半導体チップ形状検出手段と、前記検出結果に基づき前記半導体チップを目的の位置に移動させる前記半導体チップ搬送手段と有し、
前記半導体チップ形状検出手段が、請求項１から１５のいずれかに記載の形状検出装置であることを特徴とするデバイス実装装置。
【請求項１７】
基板上に半導体チップを固定するデバイス実装方法であって、
（i）前記半導体チップの形状を検出する形状検出工程、
（ii）前記（i）形状認識工程において得られた検出結果に基づき、前記半導体チップを前記基板上の固定位置に搬送する搬送工程、および
（iii）前記半導体チップを前記固定位置に固定する固定工程を含み、
前記（i）の形状認識工程において、請求項１から１４のいずれかに記載の形状検出装置を用いることを特徴とする実装方法。
【請求項１８】
前記半導体チップが、半導体レーザであって、
前記（i）の形状認識工程において、前記光導波路に対して垂直な端部と、光導波路に平行な端部とを検出する請求項１７に記載の実装方法。
【請求項１９】
検出した端部から検出線を得て、前記検出線の交点を得る請求項１８に記載の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板形状検出装置およびそれを用いたデバイス実装装置ならびにデバイス実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを用いたデバイスやモジュール等を作製する際には、それらを高い精度で実装することが求められている。例えば、ＧａＡｓ系の赤色ＬＤチップを用いたレーザユニットでは、Ｓｉ基板上にＬＤチップを１０μｍ程度の精度で実装することが必要とされる。また、コンパクトディスクやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、さらには、高品位映像を記録し再生するＨＤ−ＤＶＤとなると、記録容量が飛躍的に増大するため、ＤＶＤにおいては、例えば、再生するレーザ光の波長を６５０ｎｍ、ＨＤ−ＤＶＤにおいては４００ｎｍにまで短くする必要があり、さらに高い精度で実装することが要求されている。
【０００３】
このように高い精度で実装するためには、基板やチップ等の外形を高い精度で認識する必要がある。基板等の認識方法としては、例えば、可視光や赤外線光を基板等に照射して、その透過光により基板の端面や側面のへきかい面を検出し、画像処理することによりその形状を認識する方法が使用されている。しかしながら、このような方法では、検出精度が悪く、特に、III族窒化物結晶基板においては、可視光に対して透明であり検出できないという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、基板等に認識パターンを形成した後、前記基板を透過可能な光を前記基板等に照射し、この認識パターンを検出することによりその形状を認識することが行なわれている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、この方法では、それぞれの基板に認識パターンを形成する必要があるため手間がかかり、さらには、パターン形成精度によって形状の検出精度にばらつきが生じ、高い精度で正確な形状を認識することが困難であった。
【特許文献１】特開平９−１４５９６５号公報
【特許文献２】特開平１１−３４６０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、容易かつ正確に、高い精度でその形状を認識できる基板形状検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の基板形状検出装置は、基板に光を照射することにより、その形状を検出する基板形状検出装置であって、基板に向けて光を照射する光照射手段と、前記基板からの透過光、反射光または蛍光を受光することにより前記基板の形状を検出する画像検出手段とを有し、前記光が、紫外線領域に中心波長を持つ光であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、紫外線領域に中心波長を持つ光を使用して基板の形状を検出するため、例えば、検出する基板の吸収端よりも短い波長の光を照射することが可能となり、基板の形状をより鮮明に検出できる。その結果、容易かつ正確に、高い精度で基板の形状を認識できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、紫外線領域に中心波長を持つ光は、紫外線領域内の波長においてエネルギー極大値を有する光であればよく、可視光領域の光を含んでいてもよい。前記中心波長は、形状を認識する基板の特性（例えば、吸収端等）に合わせて適宜選択すればよい。例えば、４００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３６０ｎｍであり、さらに好ましくは３００ｎｍ以下であり、前記中心波長が、検出する基板の吸収端よりも短い波長であることが好ましい。中心波長の下限値は特に制限されないが、例えば、１５０ｎｍ程度であることが好ましい。検出する基板が、例えば、ＧａＮ基板（吸収端：３７０ｎｍ）である場合は、中心波長が３９０ｎｍ以下であることが好ましく、ＡｌＮ基板（吸収端：２００ｎｍ）である場合は、中心波長が２５０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、前記中心波長は、例えば、スペクトラムアナライザで、波長に対する強度分布を評価し、最大強度をもつ波長とする。
【０００９】
本発明において、前記光照射手段から照射される光の波長の広がりが、３０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以下である。前記光の波長の広がりとは、光の強度スペクトラムを評価したときの半値幅である。また、本発明において、前記光照射手段から照射される光に含まれる波長が、例えば、１５０ｎｍ〜４００ｎｍであることが好ましい。例えば、中心波長が３６０ｎｍである場合、前記光照射手段から照射される光の波長は、３４５ｎｍ〜３７５ｎｍであることが好ましく、３５５ｎｍ〜３６５ｎｍであることがより好ましい。
【００１０】
本発明において、前記光照射手段から照射される光の強度は、例えば、１ｍＷ〜１００ｍＷであり、好ましくは５ｍＷ〜３０ｍＷである。前記光の強度は、例えば、ＳｉのＰＩＮフォトダイオードからなるパワーメータなどを用いることにより測定できる。
【００１１】
本発明において、前記光照射手段は、照射する光に応じて適宜決定すればよく、例えば、発光ダイオード、紫外線ランプ、半導体レーザ、波長可変型半導体レーザ等があげられ、好ましくは、発光ダイオードである。
【００１２】
本発明において、前記画像検出手段は、前記基板からの透過光、反射光または蛍光を検出可能なものであれば特に制限されず、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子があげられる。
【００１３】
本発明において、さらに、可視光カットフィルタを含むことが好ましい。照射光や基板からの透過光等の光路に、可視光カットフィルタを配置することにより、自然光、例えば、４５０ｎｍ以上の可視光等を遮断し、前記画像検出手段により得られた画像のコントラストをより向上させ、より一層高い精度で基板の形状を検出できる。前記可視光カットフィルタの配置部位としては、例えば、前記基板と前記画像検出手段との間や、前記光照射手段と前記基板との間等があげられ、特に、前記基板と前記画像検出手段との間に配置することが好ましい。また、前記可視光カットフィルタは、光軸に対して、出し入れが可能な状態で配置することが好ましい。
【００１４】
本発明において、さらに、光学系を含んでいてもよく、前記光学系としては、例えば、前記基板からの透過光、反射光または蛍光により得られる画像を拡大する拡大光学系や、前記光照射手段から照射された光をコリメートするコリメート光学系等があげられる。前記拡大光学系は、例えば、前記画像検出手段の前であって、前記可視光カットフィルタ若しくは前記基板と前記画像検出手段との間に配置することが好ましく、前記コリメート光学系は、例えば、前記光照射手段と前記基板との間に配置することが好ましい。
【００１５】
本発明において、さらに、前記画像検出手段により検出された画像に画像処理を施す画像処理手段を含むことが好ましい。また、前記画像処理により、例えば、前記画像検出手段により検出された画像から前記基板の外形（端部）を示す検出線を求めることや、さらに、前記検出線の交点を求めることにより、前記基板の頂点を求めることができることがより好ましい。
【００１６】
本発明の形状検出装置は、紫外線領域に中心波長を持つ光を照射可能な光照射手段を備えるため、あらゆる組成の基板を高い精度で検出でき、例えば、III族窒化物基板等の吸収端が短い基板であっても、その形状を高い精度で検出できる。前記基板としては、例えば、III族窒化物半導体基板、ＧａＯ基板、ＺｎＯ基板等の半導体基板、サファイア基板等があげられる。前記III族窒化物に含まれるIII族元素としては、例えば、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａがあげられ、これらの中でもＡｌおよびＧａであることが好ましい。これらは、１種類でも２種類以上を含んでいてもよい。また、前記III族窒化物の組成は、ＡｌxＧａ1-xＮ（ただし、０≦ｘ≦１）で表されることが好ましい。また、前記基板は、前記基板上にデバイス構造が形成されたもの、前記基板上にデバイス構造が形成されたものをチップ状に分割した半導体チップであってもよい。前記半導体チップは、例えば、半導体レーザ、フォトダイオード、発光ダイオード、高周波デバイス等があげられる。
【００１７】
本発明において、前記基板が光導波路を備えた半導体レーザである場合、前記画像検出手段により検出された画像に画像処理を施すことにより、前記画像検出手段により検出された画像から、前記光導波路に対して垂直な端部と光導波路に平行な端部とを求めることが好ましい。また、これらの端部より、前記半導体レーザの外形や発光点を認識できることが好ましい。この場合、例えば、前記光照射手段により、前記半導体レーザの上部から光を照射することが好ましい。
【００１８】
以下に、本発明の形状検出装置について、図１〜図３を用いて説明する。なお、図１および図２において、同一箇所には、同一の符号を付している。
【００１９】
図１に、本発明の形状検出装置の構成の一例を示す。同図に示すように、この装置は、光照射手段１０３と、画像検出手段１０４と、基台１０１とを備え、基台１０１には、基板１０２が配置可能である。光照射手段１０３から基板１０２に向けて紫外領域に中心波長を持つ光を照射し、基板１０２からの反射光若しくは蛍光を画像検出手段１０４で受光することにより、基板の形状が検出できる。なお、図中の矢印は、光の進行方向を示す。
【００２０】
前記画像検出手段の一例として、ＣＣＤの構成について説明する。ＣＣＤは、受光部および蓄積部からなる垂直シフトレジスタと、水平シフトレジスタとから構成される。Ｓｉ基板上にマトリックス状に配置された受光部で光を検出し、光電変換により電荷が発生し、一定時間ポテンシャルウェルに蓄積される。その後、ポテンシャルウェルの電圧により電荷を変化させることで、電荷が蓄積部に転送される。さらに、水平シフトレジスタを通って出力部に信号が転送される。受光部は、基板であるＳｉの表面にｎ型Ｓｉを形成することで実現できるが、表面では結晶性が悪いため効率が悪くなる。そのため、紫外線検出用ＣＣＤとしては表面にｎ型Ｓｉの表面部分に１００μｍ以下の薄いｐ型Ｓｉを形成し、ｎ型Ｓｉの内部で光電変換を生じることで、変換効率の高いデバイスが形成できる。また、紫外領域では感度が一般的に低いため、出力部に増幅部を形成することがより好ましい。
【００２１】
図２（ａ）および（ｂ）に、本発明の形状検出装置の構成のその他の例を示す。図２（ａ）に示すように、光照射手段１０３を、基板１０２の下部に配置してもよく、この場合、基板１０２を透過した光や、紫外線励起により基板１０２からの発光等を、画像検出手段１０４を用いて受光することにより、その形状を検出すればよい。この場合、発光スペクトラムは、例えば、半導体基板中のドーピング材料等により変化するが、一例をあげると、ＧａＮ基板の場合３６０ｎｍ以下の紫外線光で励起することにより、３６２ｎｍ近傍に強い発光を得ることができる。また、図２（ｂ）に示すように、光照射手段１０３と基板１０２との間や、基板１０２と画像検出手段１０４との間に、可視光カットフィルタ１０５を配置することが好ましい。可視光カットフィルタを配置することにより、画像検出のノイズとなる可視光を除去できる。
【００２２】
図３に、本発明の形状検出装置の構成のその他の例を示す。同図に示すように、この装置は、光照射手段２０３と、ビームスプリッタ２０６と、基台２０１と、画像検出手段２０４とを備え、ビームスプリッタ２０６は、光照射手段２０３から照射された光が基台２０１の方向に反射可能なように配置されている。基台２０１には基板２０２が配置可能であり、光照射手段２０３とビームスプリッタ２０６との間には、レンズ２０７および可視光カットフィルタ２０５が配置され、ビームスプリッタ２０６と基板２０２との間には、対物レンズ２０８が配置されている。基板２０２と画像検出手段２０４との間には、可視光カットフィルタ２０５およびレンズ２０９が配置されている。なお、可視光カットフィルタ２０５は光軸に対して出し入れが可能である。レンズ２０７には、入射光をコリメート可能なレンズを使用することが好ましく、レンズ２０９には、入射光を拡大可能なレンズを使用することが好ましい。対物レンズ２０８とレンズ２０９との焦点距離を調整することにより、基板の拡大倍率を変化させることができる。例えば、半導体レーザや発光ダイオードなどのチップは、チップサイズが、例えば、１００μｍ程度であるため、拡大することにより正確な検出ができる。
【００２３】
この装置を用いた基板の形状検出方法は、次の通りである。光照射手段２０３により紫外領域に中心波長を有する光を照射すると、その光は、レンズ２０７によりコリメートされ、このコリメートされた光が、可視光カットフィルタを通過することにより、可視光成分が除去されたノイズの少ない光となる。そして、この光は、ビームスプリッタ２０６により基板２０２に向けて反射された後、対物レンズ２０８により集光され、集光された光が基板２０２に照射され、基板２０２から画像検出手段２０４に向けて反射する。この反射光は、ビームスプリッタ２０６および可視光カットフィルタ２０５を通過し、レンズ２０９により拡大され、画像検出手段２０４により検出される。このように可視光カットフィルタやレンズ等を配置することにより、基板を極めて高い精度で検出できる。
【００２４】
次に、本発明のデバイス実装装置は、基板上に半導体チップを固定するデバイス実装装置であって、半導体チップの形状を検出する半導体チップ形状検出手段と、前記検出結果に基づき前記半導体チップを目的の位置に移動させる前記半導体チップ搬送手段と有し、前記半導体チップ形状検出手段が、前記本発明の形状検出装置であることを特徴とする。
【００２５】
次に、本発明のデバイス実装方法は、基板上に半導体チップを固定するデバイス実装方法であって、（i）前記半導体チップの形状を検出する形状検出工程、（ii）前記（i）形状認識工程において得られた検出結果に基づき、前記半導体チップを前記基板上の固定位置に搬送する搬送工程、および（iii）前記半導体チップを前記固定位置に固定する固定工程を含み、前記（i）の形状認識工程において、前記本発明の形状検出装置を用いることを特徴とする。
【００２６】
前記半導体チップが、半導体レーザである場合、前記（i）の形状認識工程において、前記光導波路に対して垂直な端部と、光導波路に平行な端部とを検出することが好ましい。さらに、前記検出した端部から検出線を得て、前記検出線の交点や発光点を得ることが好ましい。このように交点や発光点を得て、それを用いて位置合わせをすることにより、より一層高い精度で半導体レーザを実装することができる。なお、この場合、前記光照射手段により、前記半導体レーザの上部から光を照射することが好ましい。
【００２７】
以下に、本発明のデバイス実装装置とデバイス実装方法について、図４および５を用いて説明する。なお、図４において、図３と同一箇所には、同一の符号を付し、図５において、図４と同一箇所には同一の符号を付している。
【００２８】
図４に本発明の実装装置の一例を示す。同図に示すように、この装置は、半導体チップ形状検出手段と、半導体チップ搬送手段と、ヒートステージ４２１とを備え、ヒートステージ４２１には、基板等が配置可能である。半導体チップ形状検出手段は、光照射手段２０３、ビームスプリッタ２０６、画像検出手段２０４とを備え、光照射手段２０３とビームスプリッタ２０６との間には、レンズ２０７が配置され、ビームスプリッタ２０６と検出対象との間には、対物レンズ２０８が配置され、検出対象と画像検出手段２０４との間には、可視光カットフィルタ２０５およびレンズ２０９が配置されている。半導体チップ搬送手段は、微動ステージ４１１と、真空チャック４１２とを備え、真空チャック４１２により、実装するＬＤチップ等を吸着し、微動ステージ４１１で真空チャック４１２を搬送することにより位置を調整できる。
【００２９】
図４の装置を用いて、ＬＤチップをＳｉ基板上に実装する方法を例にとり説明する。
【００３０】
まず、ヒートステージ４２１上に、パッケージ４３３を配置し、パッケージ４０２の所定の収納位置に、Ｓｉ基板４３２を配置する。Ｓｉ基板４３２の中央には、凹部が形成されており、この凹部にＬＤチップを配置すればよい。また、Ｓｉ基板は、例えば、ＰＤ素子および制御回路等を有していてもよい。
【００３１】
次に、半導体チップ形状検出手段によりＬＤチップ４３１の外形およびＳｉ基板４３２を認識し、ＬＤチップ４３１をＳｉ基板４３２に固定する。以下に、形状検出方法の一例を図５（ａ）および（ｂ）を用いて具体的に説明する。図５（ａ）は、ＬＤチップの上面図であり、図５（ｂ）は、ＬＤチップの外形の画像処理画面である。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、ＬＤチップ４３１の上面には、電極４４１が形成されており、ＬＤチップ４３１の幅方向（Ｙ軸方向）の中央部であって、長手方向（ｘ軸方向）に沿って、レーザが伝播する導波路４４２が形成されている。そして、４４３が発光点となる。
【００３３】
（１）チップ端面検出
まず、発光点４４３側のチップ端面を画像処理により検出する。光照射手段２０３より、紫外線領域に中心波長を有する光をＬＤチップ４３１に向けて照射する。そして、ＬＤチップ４３１からの反射光を画像検出手段２０４により検出し、画像処理装置（図示せず）により検出画像を処理する。これにより、図５（ｂ）に示すように、検出線Ｃが得られる。本発明によると、紫外線領域に中心波長を有する光を照射可能な光照射手段を使用しているため、特に、可視光領域において透明なＧａＮ基板であっても、コントラストの大きな画像が得られ、より一層高い精度で検出線Ｃが得られる。
【００３４】
（２）導波路位置検出
次に、検出線Ｃと同様にして、検出線Ａ、ＢおよびＤを得る。前述のように、導波路４４２は、ＬＤチップ４３１の幅方向の中央部に位置していることから、検出線ＡおよびＢを得ることにより、正確な導波路４４２の位置が得られる。さらに、導波路４４２と検出線Ｃとの交点に位置している発光点４４３の正確な位置を求めることもできる。なお、導波路４４２がチップの幅方向の中央部に位置している場合を例にとり説明したが、本発明の方法によれば、導波路が中央部に位置していない場合であっても、導波路形成時におけるチップ端面からの導波路の距離から、正確な発光点の位置が得られる。さらに、検出線Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを検出することにより、それらの交点から、チップの各頂点を正確に検出できるため、より一層高精度にチップの形状を認識できる。
【００３５】
前述のようにして、ＬＤチップ４３１の形状を認識した後、微動ステージ４１１と真空チャック４１２とを用いて、ＬＤチップ４３１の位置を調整し、Ｓｉ基板４３２上にＬＤチップ４３１を固定する。ＬＤチップ４３１の固定には、例えば、半田材が使用でき、この場合、Ｓｉ基板４３２を加熱し、半田材を溶解してＬＤチップ４３１とＳｉ基板４３２とを溶着し、冷却して固定する。なお、発光点４４３の厚み方向の位置調整は、例えば、チップの加圧とＳｉ基板の温度を調整することにより行うことができる。
【００３６】
このように、本発明によれば、ｘおよびｙ軸方向に、例えば、±５μｍの精度で、ＬＤチップをＳｉ基板上に実装できる。
【００３７】
次に、本発明の実装装置で実装可能なレーザユニットの構成の一例を図６（ａ）を用いて説明する。同図に示すように、レーザユニットは、Ｓｉ基板８０３および樹脂リードフレームパッケージ８０４とを備え、Ｓｉ基板８０３には、照射されたレーザ光を記録媒体に集光する光学系および前記記録媒体によって反射されたレーザ光を検出する光検出器を備えたフォトＩＣ８０２と半導体レーザ８０１とが配置されている。半導体レーザ８０１は、Ｓｉ基板８０３の中央部に形成されている凹部に配置されており、凹部の一方の側面は傾斜しており、マイクロミラーとして機能する。例えば、Ｓｉ基板８０３の主面が面方位（１００）面の場合、異方性エッチングによって（１１１）面を露出させることにより、マイクロミラーとして利用できる。このように半導体レーザと光検出器とを一体化することにより、光ディスク装置の小型化が可能となること等から、このような一体化レーザユニットが広く使用されている。
【００３８】
このような構成のレーザユニットを用いた光ピックアップ方法の一例を、図６（ｂ）を用いて説明する。同図に示すように、半導体レーザ８０１から照射されたレーザ光は、マイクロミラーで反射されて主面にほぼ垂直な方向に進む。ガラスキャップ８０６を通過したレーザ光は偏光ホログラム素子８０７に形成されたグレーティングにより３本のビームに分離される（図中では簡素化のために１本のビームのみ図示）。その後、四分の一波長板（図示せず）と対物レンズ８０８を透過し、光ディスク８０９上に集光される。光ディスク８０９から反射されたレーザ光は対物レンズ８０８と四分の一波長板を透過した後、ホログラム素子８０７の上面に形成されたグレーティングによって回折され、回折した光は、情報信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号として使用される。
【００３９】
本発明のデバイス実装装置によれば、このようなレーザユニットであっても高い精度でＬＤチップを実装できる。例えば、ＬＤチップとしてＤＶＤ用赤色レーザを使用した場合、共振器方向（ｘ軸方向）が±１０μｍ以下、それに垂直な方向（ｙ軸方向）が±２０μｍ以下、厚み方向である垂直方向が±１．５μｍ以下の精度で実装できる。また、より一層高い精度が要求されている青紫色ＬＤを使用した高密度光ディスク等においても、要求されている精度で実装できる。
【００４０】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例１】
【００４１】
図３に示す構成の形状検出装置を作製した。光照射手段２０３には、図７に示す紫外線発光ダイオードを使用した。同図に示すように、前記紫外線発光ダイオードは、ＧａＮ基板３０１上に、ａ面のｎ型ＧａＮコンタクト層３０２、ｎ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎのバリア層３０３、ＧａＮ／Ａｌ0.12Ｇａ0.88Ｎの多重量子井戸３０４、ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎのブロック層３０５、ｐ型ＧａＮコンタクト層３０６が形成され、コンタクト層３０１および３０６の上に電極３０７、３０８がそれぞれ形成されている。前記紫外線発光ダイオードは、電流を注入することにより、中心波長が３６３ｎｍ、波長広がり３０ｎｍ程度の発光スペクトラムが得られる。また、多重量子井戸３０４のＡｌの量を多くすることによって、より短波長の光を発生させることができる。
【００４２】
（実施例１−１）
前述のような構成の形状検出装置を用いて、中心波長３６０ｎｍ近傍の光を照射し、その反射光を検出することによりＧａＮ基板の検出を行った。その結果を図８（ａ）に示す。なお、同図において、Ａで示す部分が基板部分に相当する（図８（ｂ）および（ｃ）においても同様である。）。
【００４３】
（実施例１−２）
前述のような構成の形状検出装置を用いて、中心波長３６０ｎｍ近傍の光を照射し、可視光カットフィルタを除去し、ＧａＮ基板からの発光（フォトルミネッセンス）を検出することによりＧａＮ基板の検出を行った。その結果を図８（ｂ）に示す。
【００４４】
（比較例１）
通常の可視光ランプを光照射手段として使用した形状検出装置を用いてＧａＮ基板の検出を行った。その結果を図８（ｃ）に示す。
【００４５】
図８（ａ）に示すように、中心波長が３６０ｎｍ近傍の発光ダイオードを使用し、さらに、可視光カットフィルタによりノイズを除去しているため、大きなコントラストが得られ、高精度に形状を認識できた。また、可視光カットフィルタを除去し、基板からの発光を検出した場合においても、図８（ｂ）に示すように、十分に画像検出可能なコントラストが得られ、より一層高精度に形状を認識することができた。それに対し、可視光を用いた比較例１では、図８（ｃ）に示すようにコントラストが小さく、形状を認識することが困難であった。本発明の形状検出装置によれば、紫外線領域に中心波長を持つ光を照射手段として使用することにより、高精度に形状を認識できた。
【実施例２】
【００４６】
次に、前記実施例１−１で使用した形状検出装置を用いて、中心波長が３６０ｎｍ近傍の発光ダイオードを使用し、ＺｎＯ基板（バンドギャップ３．４ｅＶ（吸収端３６５ｎｍ））の形状を認識した。その結果、大きなコントラストを有する画像を得ることができた。
【００４７】
（比較例２）
また、同様のＺｎＯ基板を、通常の可視光ランプを光照射手段として使用した形状検出装置を用いて検出を行った結果、コントラストが小さく、形状を認識することが困難であった。
【００４８】
本発明の形状検出装置によれば、紫外線領域に中心波長を持つ光を照射手段として使用することにより、高精度に形状を認識できた。
【実施例３】
【００４９】
前記実施例１−１で使用した形状検出装置の発光ダイオードに代えて、光照射手段として波長３００ｎｍ以下の中心波長を有する紫外線ランプ（商品名スポットUV照射装置  SP-7；ウシオ電機製）を使用して、ＧａＯ基板（バンドギャップ４．８ｅＶ（吸収端２５８ｎｍ））の形状を認識した。その結果、大きなコントラストを有する画像を得ることができた。
【００５０】
（比較例３）
また、同様のＧａＯ基板を、通常の可視光ランプを光照射手段として使用した形状検出装置を用いて検出を行った結果、コントラストが小さく、形状を認識することが困難であった。
【００５１】
本発明の形状検出装置によれば、紫外線領域に中心波長を持つ光を照射手段として使用することにより、高精度に形状を認識できた。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、高い精度でその形状を認識できることから、正確な搬送および実装を提供でき、例えば、レーザユニットや光ピックアップ装置の実装等に利用でき、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の形状検出装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２】図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の形状検出装置の構成のその他の例を示す構成図である。
【図３】図３は、本発明の形状検出装置の構成のその他の例を示す構成図である。
【図４】図４は、本発明の実装装置の構成の一例を示す構成図である。
【図５】図５（ａ）は、ＬＤチップの構成の一例を示す構成図であり、図５（ｂ）は、本発明の形状検出装置を用いた画像処理の一例を示す構成図である。
【図６】図６（ａ）は、レーザユニットの構成の一例を示す構成図であり、図６（ｂ）は、光ピックアップ方法の一例を示す構成図である。
【図７】図７は、紫外線発光ダイオードの構成の一例を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例における検出画像写真であり、図８（ｃ）は比較例における検出画像写真である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１、２０１          基台
１０２、２０２          基板
１０３、２０３          光照射手段
１０４、２０４          画像検出手段
１０５、２０５          可視光カットフィルタ
２０６                  ビームスプリッタ
２０７、２０８、２０９  レンズ
３０１                  ＧａＮ基板
３０２、３０６          コンタクト層
３０３                  バリア層
３０４                  多重量子井戸
３０７、３０８          電極
４１１                  微動ステージ
４１２                  真空チャック
４２１                  ヒートステージ
４３２、８０３          Ｓｉ基板
４３３、８０４          パッケージ
４４１                  電極
４４２                  導波路
４４３                  発光点
８０１                  半導体レーザ
８０２                  フォトＩＣ
８０６                  ガラスキャップ
８０７                  偏光ホログラム
８０８                  レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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