(57)【要約】【課題】裏面入射型のフォトダイオードもしくは裏面出射型（LED等）の発光素子に対してオンウエハ状態で光学特性をプロービング評価することが可能な光学ウエハプローバを提供する。【解決手段】ウエハチャック上にウエハが固定され、前記ウエハ上に形成された発光素子若しくは受光素子を含む光素子に光を照射し、前記光素子の電気／光学的特性を測定／評価する光学ウエハプローバにおいて、前記ウエハとウエハチャックの間に前記ウエハを透過した光の光路を変更する光路変更手段を具備している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハチャック上にウエハが固定され、前記ウエハ上に形成された発光素子若しくは受光素子を含む光素子に光を照射し、前記光素子の電気／光学的特性を測定／評価する光学ウエハプローバにおいて、前記ウエハとウエハチャックの間に前記ウエハを透過した光の光路を変更する光路変更手段を具備したことを特徴とする光学ウエハプローバ。
【請求項２】
前記前記光路変更手段には少なくとも一つのエッチングにより形成した光路反射穴が形成され、前記ウエハを透過した光は前記光路反射穴の側部と底部で反射して前記ウエハ上に形成された光素子に光を照射することを特徴とする請求項１に記載の光学ウエハプローバ。
【請求項３】
前記前記光路変更手段には側部に横穴が形成され、該横穴から入射した光が前記前記光路変更手段内に形成された反射手段により反射して前記ウエハ上に形成された光素子に光を照射することを特徴とする請求項１に記載の光学ウエハプローバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ上に形成されたVCSEL、LEDを含む発光素子、フォトダイオードを含む受光素子の光学的特性を評価するための光学ウエハプローバに関し、詳しくはオンウエハ状態で光学特性を評価するための光学ウエハプローバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
VCSELやLEDなどの発光素子、フォトダイオードのような受光素子の電気特性、光学特性をウエハ状態で測定するには、半導体故障解析用のウエハプローバに光学系を搭載し、測定器との組み合わせでシステムを構築することにより測定系を実現している。ウエハ状態で受光素子の測定・解析を行うには、ウエハ上に形成されたチップの電極から電気信号を取り出す必要がある。
【０００３】
その場合、ウエハプローバを使用しポジショナーで電極にプローブをコンタクトさせて出力信号を解析する。解析に使用するプローブは、ＤＣ計測用、微小電流計測用ね高周波用などの種類があり、計測目的や内容により適切なプローブが用いられる。
【０００４】
図3(a,b)はシナジーオプトシステムズ(株)製のウエハレベル受光素子光学特性測定装置のシステム構成例を示す図(a)および図(a)の一部拡大図(b)である。
図2(a)において、1はウエハレベル光学特性装置であり、ウエハ6やウエハチャック7を含む光学ユニット2、プローバ制御部3、データ収集測定制御部4、分光器・光スペアナ5等により構成されている。
【０００５】
図3（b）は光学ユニット2の拡大図であり、光照射装置8から出射した光が光路cとなってウエハチャック7上に載置されたウエハ6の受光部Bを照射する。光の照射により生じた受光部Bの特性はプローブ9により検出されれる。
【特許文献１】特開２００５−２０９７１６号公報
【非特許文献１】販売会社：シナジーオプトシステムズ（株）          製品番号: M-Scope(シナジーオプトシステム社)、                    PA200(セミオートプローバ、SUSS Microtec社)URL:http://www.synos.jp/SynosWeb_system/optodevtester/optdevtester_summary/OptodeviceTesterApplication_pdf.pdf
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の光学特性測定・評価用ウエハプローバの構成はVCSELやLED等の発光素子、フォトダイオードのような受光素子を対象としており、いずれもウエハ上部から光を入射するものであった。
即ち、裏面入射型のフォトダイオードもしくは裏面出射型（LED等）の発光素子に対しては表面からの発光・受光を対象としているため、フォトダイオードやLED等の裏面受・発光素子に対してオンウエハ状態で光学特性をプロービング評価することはできないという課題があった。
【０００７】
従って、本発明は、裏面入射型のフォトダイオードもしくは裏面出射型（LED等）の発光素子に対してオンウエハ状態で光学特性をプロービング評価することが可能な光学ウエハプローバを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の光学ウエハプローバにおいては、
ウエハチャック上にウエハが固定され、前記ウエハ上に形成された発光素子若しくは受光素子を含む光素子に光を照射し、前記光素子の電気／光学的特性を測定／評価する光学ウエハプローバにおいて、前記ウエハとウエハチャックの間に前記ウエハを透過した光の光路を変更する光路変更手段を具備したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２においては、請求項１に記載の光学ウエハプローバにおいて、
前記前記光路変更手段には少なくとも一つのエッチングにより形成した光路反射穴が形成され、前記ウエハを透過した光は前記光路反射穴の側部(又は側部と底部)で反射して前記ウエハ上に形成された光素子に光を照射することを特徴とする。
【００１０】
請求項３においては、請求項１に記載の光学ウエハプローバにおいて、
前記前記光路変更手段には側部に横穴が形成され、該横穴から入射した光が前記前記光路変更手段内に形成された反射手段により反射して前記ウエハ上に形成された光素子に光を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１乃至３によれば、オンウエハ状態で光学特性をプロービング評価することが可能な光学ウエハプローバを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す要部断面図(a)、光路変更部の拡大断面図（b）、(a)のZ視図（c）、（c）のX-X断面図(d)である。
【図２】他の実施例を示す光路変更部の拡大断面図である。
【図３】従来のシステム構成を示す図（a）、（a）の要部断面図（b）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１(a〜d)は本発明の光学ウエハプローバの構成を示すもので、(a)は要部断面図、（b）は光路変更部の拡大断面図、（c）は(a)のZ視図、(d)は（c）のX-X断面図である。
本発明と従来例ではウエハチャック7の上に光路変更手段20を設けこの上に裏面入射型PDウエハ22を載置した点のみが異なっている。
【００１４】
これらの図において、光照射装置8から出射した光が光路cとなってウエハチャック7上に載置された裏面入射型PDウエハ22の受光部B以外の部分を照射する。
その光は裏面入射型PDウエハ22を透過して光路反射穴21に到達し、その穴の側面21aで所定の角度で反射し、穴の底部21bで反射し、更に穴の側面21cで反射して入射方向と反対側(上方)に反射して受光部Bを照射する。そして照射によりにより生じた受光部Bの特性はプローブ9により検出される。
【００１５】
なお、光路変換手段20に形成する光路反射穴21の側面の深さ(L1〜L4)及び反射角度(θ1〜θ5)については、裏面入射型PDウエハ22のどの受光部に入射させるかによって適宜決定するものとする。また、裏面入射型PDウエハ22には基板の吸収端波長より長い波長の光を入射するものとする。
【００１６】
図2は他の実施例を示す断面図である。この例では、光照射装置8からの出射光を光ファイバ24により光路変更手段20aの側面から裏面入射型PD22の底面に沿って平行方向に入射させている。23は可動鏡で、光路変更手段の表面に形成された溝25の底面に沿って図示しない駆動手段により位置gからg’方向に移動する。可動鏡23の一面は光の進行方向を裏面入射型PD22の底面に対して直角方向に反射するように形成されている。
【００１７】
従って、可動鏡23を図示しない駆動手段により位置gからg’方向に移動させることにより光ファイバ24からの出射光を裏面入射型PD22の底面に形成された受光部Bに照射することにより受光部Bの特性をプローブ9により検出することができる。
【００１８】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えば、実施例では測定対象を裏面入射型PDとしたが発光素子などの光素子であっても良い。また、光路反射穴の形状は図示の例に限ることなく例えばコーナキューブのようなものであってもよく、要は透過した光を入射方向とは逆方向に反射するものであれば良い。また図示の例では光路反射穴を一つのみ例示したが実用上は複数個形成するものとする。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００１９】
１          ウエハレベル光学特性測定システム
２          光学ユニット
３          プローバ制御部
４          データ収集・測定制御部
５          分光器・光スペアナ
６          裏面入射型PD
７          ウエハチャック
８          光照射装置
９          プローブ
20          光路変換手段
21          光路反射穴
21          穴の底部
22          裏面入射型PDウエハ
23          可動鏡
24          光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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