(57)【要約】【課題】観測装置と受光装置とが発光素子からの光を同じ角度で受けることができ、かつ観測装置による観測と受光装置による測定とを同時に行うことが可能な発光素子の検査装置を提供する。【解決手段】被測定素子である発光素子３ａを真上方向から観測する顕微鏡４と、発光素子３ａの光量を測定する受光装置７と、発光素子３ａと顕微鏡４との間に設けられ、発光素子３ａからの光束を分光して、一方を顕微鏡４に透過させて出射し、他方を９０°屈折させて受光装置７に出射するビームスプリッタ８とを備えた。【選択図】図１
2006319257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定素子である発光素子を観測する観測装置と、
前記発光素子の光量を測定する受光装置と、
前記発光素子と前記観測装置との間に設けられ、前記発光素子からの光束を分光して、一方を前記観測装置に出射し、他方を前記受光装置に出射する分光装置とを備えたことを特徴とする発光素子の検査装置。
【請求項２】
前記分光装置は、前記観測装置の方へ出射する光の方が、前記受光装置の方へ出射する光の方よりも多く分光することを特徴とする請求項１記載の発光素子の検査装置。
【請求項３】
前記観測装置は、前記発光素子の真上方向に配置され、
前記受光装置は、前記発光素子からの高さが前記分光装置と同じ高さとなるように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の発光素子の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の検査に用いられる検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を検査する際に用いられる検査装置として特許文献１に記載された半導体検査装置がある。この特許文献１に記載の従来の検査装置を図２に示す。
【０００３】
図２に示すように、従来の検査装置１０は、ウエハ１１に対して垂直に出る光束を観測するために、観測装置の一つである顕微鏡の対物面１２ａがウエハ１１の真上方向に設けられている。また、受光装置１３の受光面１３ａがプローブカード１４に対して所定の位置に固定されており、かつ受光装置１３の受光面１３ａはウエハ１１上の発光素子１５の発光部よりウエハ１１に対して垂直に出る光束を遮断しない位置に設置されている。
【０００４】
特許文献１に記載の半導体検査装置は、受光装置１３の受光面１３ａが、発光部からの垂直に出る光束を遮断しない位置に設置されているので、顕微鏡からの観察を邪魔することなく、受光面１３ａと発光素子１５の発光部との距離を接近させることができ、受光装置１３の小型化、低ノイズ化、高信頼化を図ることができるものである。
【特許文献１】特開平７−２０１９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の検査装置１０では、被測定素子である発光素子１５からの光を受光装置１３で測定しながら、同時に顕微鏡からの観察が行えるものではあるが、顕微鏡はウエハ１１の真上方向に位置するのに対し、受光装置１３は斜め上方に位置しているので、顕微鏡と受光装置１３とは、発光素子１５からの異なる角度の光を受けることになる。
【０００６】
そうなると、発光素子１５の発光面にゴミなどが付着して、直上にある顕微鏡ではこのゴミが観測できる場合でも、発光素子１５の斜め上方へ出射する光を測定することになる受光装置１３では、このゴミの影響による光量の低下が測定できない場合がある。そうなると正確に測定することができない。
【０００７】
受光装置を、発光素子と顕微鏡との間に配置すると、顕微鏡で観察するときには受光装置を退避させる必要があり、発光素子の光学特性の測定と、電気的特性の測定とを同時に行うことができない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、観測装置と受光装置とが発光素子からの光を同じ角度で受けることができ、かつ観測装置による観測と受光装置による測定とを同時に行うことが可能な発光素子の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発光素子の検査装置は、被測定素子である発光素子を観測する観測装置と、前記発光素子の光量を測定する受光装置と、前記発光素子と前記観測装置との間に設けられ、前記発光素子からの光束を分光して、一方を前記観測装置に出射し、他方を前記受光装置に出射する分光装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、観測装置と受光装置とが同じ角度で出射される発光素子からの光を受けることができる。従って、発光素子からの光を観測装置で観測しつつ、受光装置で正確に測定を行うことが可能なので、正確に発光素子を検査することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本願の第１の発明は、被測定素子である発光素子を観測する観測装置と、発光素子の光量を測定する受光装置と、発光素子と観測装置との間に設けられ、発光素子からの光束を分光して、一方を観測装置に出射し、他方を受光装置に出射する分光装置とを備えたことを特徴としたものである。
【００１２】
発光素子からの光束を分光して、一方を観測装置に出射し、他方を受光装置に出射する分光装置が、発光素子を観測する観測装置と、発光素子の光量を測定する受光装置との間の光路中に設けられているので、観測装置と受光装置とが同じ角度で出射される発光素子からの光を受けることができる。従って、発光素子からの光を観測装置で観測しつつ、受光装置で正確に測定を行うことが可能である。
【００１３】
本願の第２の発明は、分光装置は、観測装置の方へ出射する光の方が、受光装置の方へ出射する光の方よりも多く分光することを特徴としたものである。
【００１４】
分光装置は、一方の光を観測装置へ、他方の光を受光装置へ分光するものであるので、分光は半分ずつとすることができるが、受光装置は光量を測定した電気信号を増幅することが可能なので、観測装置の方へ多く分光することで、より正確に観測装置から発光素子を観測することが可能である。
【００１５】
本願の第３の発明は、観測装置は、発光素子の真上方向に配置され、受光装置は、発光素子からの高さが分光装置と同じ高さとなるように配置されていることを特徴としたものである。
【００１６】
観測装置が発光素子の真上方向に配置され、受光装置が発光素子からの高さが分光装置と同じ高さとなるように配置されていることで、分光装置は、分光した一方の光を透過させて観測手段へ出射し、他方の光を直角に反射させて受光装置へ出射することになる。従って、分光装置としてビームスプリッタを使用することができる。
【００１７】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る発光素子の検査装置の構成について、図１に基づいて説明する。図１は、発光素子の検査装置を説明する図である。なお図１においては、便宜上、顕微鏡として対物面のみを、受光装置として受光素子のみを図示している。
【００１８】
図１に示すように、検査装置１は、ウエハステージ２にウエハ３を載置して、ウエハ３上に形成された複数の発光素子３ａのそれぞれの光学的特性および電気的特性を観測および測定する装置である。検査装置１は、観測装置である顕微鏡４と、プローブカード５を備えている。
【００１９】
プローブカード５は、プローブ６と、受光装置７と、ビームスプリッタ８とを備えている。
【００２０】
プローブ６は、発光素子３ａに設けられた電極パッド（図示せず）に接触して、電圧・電流を供給したり、電圧・電流を測定したりするために、プローブカード５の開口部５ａに設けられている。
【００２１】
受光装置７は、プローブカード５の開口部５ａの縁部に設けられ、ビームスプリッタ８から出射された光を受けるために、ウエハ３に対してビームスプリッタ８と同じ高さに配置されるとともに、受光面７ａが開口部５ａの中央側に向くように配置されている。受光装置７は、受光した光の光量に応じた電気信号に変換する機能を有している。
【００２２】
ビームスプリッタ８は、発光素子３ａと顕微鏡４との間となるように、プローブカード５の開口部５ａの中央付近に配置されている。ビームスプリッタ８は、発光素子３ａからの光束を分光して、一方を透過させて顕微鏡４に出射するとともに、他方を入射角度と出射角度とが直角となるように反射させて受光装置７に出射する分光装置である。ビームスプリッタ８は、入射した光を顕微鏡４へ透過させるのと、受光装置７の方向へ反射するのとに分光するので、反射率をそれぞれ半分ずつとした約５０％のものが使用できる。しかし、受光装置は、受光した度合いが判定できればよいので、電気信号を増幅することで、弱い光でも測定は可能となる。従って、ビームスプリッタ８の反射率を５０％より低いものとすることで、より顕微鏡４での観察の精度の向上を図ることが可能である。
【００２３】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る検査装置の動作を図１に基づいて説明する。
【００２４】
まず、ウエハステージ２に検査する発光素子３ａが複数形成されたウエハ３を載置する。そしてウエハ３上に形成された所定の位置の発光素子３ａに、プローブカード５の開口部５ａが位置するように移動させる。そしてプローブ６を発光素子３ａの電極パッドに接触させる。顕微鏡４でプローブ６と発光素子３ａの電極パッドとの接触具合を観察して確実に接触しているか否かを確認する。この作業をウエハ３上の発光素子３ａの数カ所で行い検査装置１のアライメントを行う。
【００２５】
ウエハ３と検査装置１とのアライメントが完了すると、検査装置１による電気的特性および光学的特性の測定を順次行う検査を開始する。
【００２６】
プローブ６から電圧および電流が供給される。そしてプローブ６で電圧および電流を測定する。また、プローブ６から電圧が印加されることで発光素子３ａが発光する。発光素子３ａから出射された一部の光は、発光素子３ａの真上方向にあるビームスプリッタ８に入射する。ビームスプリッタ８に入射した光は、そのまま透過して顕微鏡４に向かう光束Ｃ１と、直角に反射して水平方向に向かう光束Ｃ２に分光する。
【００２７】
水平方向となった光束Ｃ２は、ビームスプリッタ８と同じ高さに配置された受光装置７に入射して電気信号に変換され光量が測定される。この測定された光量が発光素子３ａの規格を満足しない場合、検査者は、顕微鏡４を覗き、プローブ６の先端が発光素子３ａの電極パッドに接触しているかを観察する。また、ゴミなど付着していないかを観察する。
【００２８】
このように、発光素子３ａから出射される同じ光を、受光装置７で光量を測定しながら、顕微鏡４で観測することができるので、発光素子３ａを正確に検査することが可能である。
【００２９】
また、顕微鏡４で観測するときに、ビームスプリッタ８を移動させる必要がないので、一度ビームスプリッタ８と受光装置７の位置関係が決まれば、検査途中で変わることがない。従って、受光装置７の受光面の位置精度が向上する。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、顕微鏡４の変わりに観測装置として、画像処理用のカメラを備えることも可能である。そうすることで、発光素子３ａを観測する際に、観測者が離れた場所からモニタで観測することができるので、その都度いちいち検査装置１の近くまで移動する必要がなくなる。またカメラからの映像を画像解析してプローブ６の接触具合を確認すれば、電気的特性が不良のときにプローブ６の針接触確認を同時に行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、観測装置と受光装置とが発光素子からの光を同じ角度で受けることができ、かつ観測装置による観測と受光装置による測定とを同時に行うことが可能なので、発光素子の検査に用いられる検査装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光素子の検査装置を説明する図
【図２】従来の検査装置を説明する図
【符号の説明】
【００３３】
１  検査装置
２  ウエハステージ
３  ウエハ
３ａ  発光素子
４  顕微鏡
５  プローブカード
５ａ  開口部
６  プローブ
７  受光装置
７ａ  受光面
８  ビームスプリッタ
Ｃ１，Ｃ２  光束
【図１】
2006319257.tif 000003
【図２】
2006319257.tif 000004