(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクからの反射光を受ける受光素子を検査するため、前記光ディスクの種類に応じて設定される所定波長のレーザ光を前記光ディスクに照射して前記受光素子を検査する、受光素子の検査装置であって、
前記受光素子は、複数に分割された受光面を含み、対応した受光面で検出した受光量に応じた電気信号を出力する複数の電気信号出力部を有し、
前記受光素子の検査装置は、
前記受光素子の各受光面上を走査して、前記レーザ光を前記受光素子の各受光面に照射する光照射部と、
前記光照射部の走査によって前記レーザ光が前記受光素子のいずれか一の受光面に照射されている期間に当該受光面に対応した電気信号出力部が出力した、当該受光面の欠陥の有無に応じた受光量の電気信号のゲインを、前記複数の電気信号出力部が各々出力した電気信号ごとに調整するゲイン調整部であって、各電気信号のゲインを当該各電気信号のレベルが同等になるように調整するゲイン調整部と、
前記ゲイン調整部によってゲインが調整された前記各電気信号を加算する加算部と、
前記加算部の加算結果から、前記受光素子の前記複数に分割された受光面上における前記レーザ光の照射を受けた複数の受光面を間に含む２点間の当該受光面ごとの欠陥の有無に応じた出力波形と、前記レーザ光の照射を受けた全ての受光面における受光量の平均値とを算出し、当該算出結果による各出力波形および前記受光量の平均値と、前記加算結果を用いた前記受光素子の前記各受光面の画像とを含む、前記受光素子の欠陥を検出するための画像データを作成する画像処理部と、
前記画像処理部によって作成された前記画像データが含む、前記各出力波形の分布が均一であり、かつ、前記受光量の平均値が規定値の範囲内にある場合には、前記受光素子を良品と判定する判定部と
を有する、受光素子の検査装置。
【請求項２】
前記判定部は、
前記受光素子の前記各受光面の画像の濃淡が不均一である場合には、前記受光素子を不良品と判定する
請求項１記載の受光素子の検査装置。
【請求項３】
前記光照射部からの前記レーザ光を前記受光素子に導く光学部材をさらに有する
請求項１記載の受光素子の検査装置。
【請求項４】
前記画像処理部により作成された前記画像データに基づく画像を表示する表示部をさらに有する
請求項１記載の受光素子の検査装置。
【請求項５】
光ディスクからの反射光を受ける受光素子を検査するため、光照射部とゲイン調整部と加算部と画像処理部と判定部とを有し、前記光ディスクの種類に応じて設定される所定波長のレーザ光を前記光ディスクに照射して前記受光素子を検査する検査装置を用いた、受光素子の検査方法であって、
前記受光素子は、複数に分割された受光面を含み、対応した受光面で検出した受光量に応じた電気信号を出力する複数の電気信号出力部を有し、
前記受光素子の検査方法は、
前記光照射部が、前記受光素子の各受光面上を走査して、前記レーザ光を前記受光素子の各受光面に照射する第１のステップと、
前記ゲイン調整部が、前記第１のステップにおける走査によって前記レーザ光が前記受光素子のいずれか一の受光面に照射されている期間に当該受光面に対応した電気信号出力部が出力した、当該受光面の欠陥の有無に応じた受光量の電気信号のゲインを、前記複数の電気信号出力部が各々出力した電気信号ごとに調整する第２のステップであって、各電気信号のゲインを当該各電気信号のレベルが同等になるように調整する第２のステップと、
前記加算部が、前記第２のステップでゲインが調整された前記各電気信号を加算する第３のステップと、
前記画像処理部が、前記第３のステップにおける加算結果から、前記受光素子の前記複数に分割された受光面上における前記レーザ光の照射を受けた複数の受光面を間に含む２点間の当該受光面ごとの欠陥の有無に応じた出力波形と、前記レーザ光の照射を受けた全ての受光面における受光量の平均値とを算出し、当該算出結果による各出力波形および前記受光量の平均値と、前記加算結果を用いた前記受光素子の前記各受光面の画像とを含む、前記受光素子の欠陥を検出するための画像データを作成する第４のステップと、
前記判定部が、前記第４のステップで作成された前記画像データが含む、前記各出力波形の分布が均一であり、かつ、前記受光量の平均値が規定値の範囲内にある場合には、前記受光素子を良品と判定する第５のステップと
を有する、受光素子の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば受光した光に応じた電気信号を出力する受光素子の検査装置および検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Compact Disc) 、ＣＤ−Ｒ(Compact Disc Recordable) 、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等には、フォトダイオード等の受光素子が使用されている。
例えば、ＣＤの再生には、半導体レーザから出射されたレーザ光が、ＣＤの反射膜により反射され、当該反射面にあるピットと呼ばれる長さ数μｍの窪みによって反射光は強度変調をうけ、当該反射光をフォトダイオードなどの受光素子により当該反射光に応じた電気信号に変換して、当該電気信号をディジタル信号に変換して信号の再生を行っている。
【０００３】
上記の例えばＣＤ等に用いられる受光素子を有する半導体チップの断面図を図１２（ａ）に示す。
図１２（ａ）に示すように、半導体チップ１００には、例えばフォトダイオードからなる受光素子１０１が形成されている。
半導体チップ１００はリードフレーム１０３上に実装されており、当該半導体チップ１００に形成された受光素子１０１の各受光面の出力端子に接続する不図示のパッドと、リードフレーム１０３とが金線等のワイヤにより接続されている。
また、当該半導体チップの周囲を被覆して透明樹脂１０２が形成され、透明樹脂１０２からはリードフレーム１０３の一部が突き出ており、外部端子に接続可能となっている。
なお、透明樹脂１０２は、ディスクからの反射光を受光素子に透過させる等の役割を有している。
【０００４】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の半導体チップ１００上に形成された受光素子１０１の拡大平面図を示したものである。
図１２（ｂ）に示すように、受光素子１０１は、６分割された矩形上の受光面（Ａ〜Ｆ）を有している。
例えば、上記の受光素子１０１の受光面（Ａ〜Ｄ）で検出した光量から、当該光量に応じた所定の電気信号（ＳＡ〜ＳＤ）が出力されて、当該電気信号（ＳＡ〜ＳＤ）に所定の演算を施すことにより、フォーカスエラー信号が生成される。
また、例えば受光素子１０１の受光面（Ｅ，Ｆ）で検出した光量から、当該光量に応じた所定の電気信号（ＳＥ，ＳＦ）が出力されて、当該電気信号（ＳＥ，ＳＦ）に所定の演算を施すことにより、トラッキングエラー信号が生成される。
【０００５】
上記のフォトダイオード等の受光素子１０１の検査において、各受光面（Ａ〜Ｆ）の面内においてレーザ光の有効径である数ミクロンの欠陥を選別する必要がある。
上記の欠陥の検査としては、例えば、半導体チップ１００上の透明樹脂１０２の剥離の有無、透明樹脂１０２中の異物の有無、汚れの有無などの検査を行う。
また、例えば、各受光面（Ａ〜Ｆ）の面内、受光面（Ａ〜Ｄ）間および受光面（Ｅ〜Ｆ）間のそれぞれの感度の偏差を±５％で保証する必要がある。
【０００６】
上記の保証のため、従来、受光素子の検査において、数ミクロンの欠陥は、顕微鏡による目視、または、照明装置により受光素子に光を当てた状態で撮像装置により撮像し、画像処理を行うことによって、画像データを明暗に基づいて２値化し、受光素子の欠陥の有無の検査を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の人の目視による検査では、経験時間、人による判断のバラツキで検査のレベルは安定せず、歩留りの低下および不良品の流出をもたらしてしまうという問題があり、また、上記の画像処理による検査では、２値化のレベルが照明条件に左右されるという問題があった。
【０００８】
また、いずれの方法も、面内検査は、ある程度可能であるが、面間検査には対応できないという問題があった。
さらに、上記の従来方法では、受光素子１０１上の透明樹脂１０２の剥離の有無、特に、受光素子１０１上の透明樹脂１０２が一様に全剥離している場合に、欠陥品として見分けることは、実質的に不可能であった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、従って、本発明は、検査の精度および安定度を向上させ、信頼性の高い受光素子を提供可能な受光素子の検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の受光素子の検査装置は、光ディスクからの反射光を受ける受光素子を検査するため、前記光ディスクの種類に応じて設定される所定波長のレーザ光を前記光ディスクに照射して前記受光素子を検査する、受光素子の検査装置であって、前記受光素子は、複数に分割された受光面を含み、対応した受光面で検出した受光量に応じた電気信号を出力する複数の電気信号出力部を有し、前記受光素子の検査装置は、前記受光素子の各受光面上を走査して、前記レーザ光を前記受光素子の各受光面に照射する光照射部と、前記光照射部の走査によって前記レーザ光が前記受光素子のいずれか一の受光面に照射されている期間に当該受光面に対応した電気信号出力部が出力した、当該受光面の欠陥の有無に応じた受光量の電気信号のゲインを、前記複数の電気信号出力部が各々出力した電気信号ごとに調整するゲイン調整部であって、各電気信号のゲインを当該各電気信号のレベルが同等になるように調整するゲイン調整部と、前記ゲイン調整部によってゲインが調整された前記各電気信号を加算する加算部と、前記加算部の加算結果から、前記受光素子の前記複数に分割された受光面上における前記レーザ光の照射を受けた複数の受光面を間に含む２点間の当該受光面ごとの欠陥の有無に応じた出力波形と、前記レーザ光の照射を受けた全ての受光面における受光量の平均値とを算出し、当該算出結果による各出力波形および前記受光量の平均値と、前記加算結果を用いた前記受光素子の前記各受光面の画像とを含む、前記受光素子の欠陥を検出するための画像データを作成する画像処理部と、前記画像処理部によって作成された前記画像データが含む、前記各出力波形の分布が均一であり、かつ、前記受光量の平均値が規定値の範囲内にある場合には、前記受光素子を良品と判定する判定部とを有する。
【００１１】
好適には、前記判定部は、前記受光素子の前記各受光面の画像の濃淡が不均一である場合には、前記受光素子を不良品と判定する。
【００１５】
例えば、本発明の受光素子の検査装置は、前記光照射部からの前記レーザ光を前記受光素子に導く光学部材をさらに有する。
例えば、本発明の受光素子の検査装置は、前記画像処理部により作成された前記画像データに基づく画像を表示する表示部をさらに有する。
【００１６】
上記の本発明の受光素子の検査装置によれば、光照射部が、受光素子の各受光面上を走査して、レーザ光を受光素子の各受光面に照射すると、ゲイン調整部は、光照射部の走査によってレーザ光が受光素子のいずれか一の受光面に照射されている期間に当該受光面に対応した電気信号出力部が出力した、当該受光面の欠陥の有無に応じた受光量の電気信号のゲインを、受光素子の複数の電気信号出力部が各々出力した電気信号ごとに調整する。ただし、ゲイン調整部は、各電気信号のゲインを各電気信号のレベルが同等になるように調整する。
そして、加算部は、ゲイン調整部によってゲインが調整された各電気信号を加算する。
そして、画像処理部が、受光素子の複数に分割された受光面上におけるレーザ光の照射を受けた複数の受光面を間に含む２点間の受光面ごとの欠陥の有無に応じた出力波形と、レーザ光の照射を受けた全ての受光面における受光量の平均値とを算出し、各出力波形および受光量の平均値と、受光素子の各受光面の画像と含む、受光素子の欠陥を検出するための画像データを作成する。
そして、判定部が、各出力波形の分布が均一であり、かつ、受光量の平均値が規定値の範囲内にある場合には、受光素子を良品と判定する。
【００１７】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明の受光素子の検査方法は、光ディスクからの反射光を受ける受光素子を検査するため、光照射部とゲイン調整部と加算部と画像処理部と判定部とを有し、前記光ディスクの種類に応じて設定される所定波長のレーザ光を前記光ディスクに照射して前記受光素子を検査する検査装置を用いた、受光素子の検査方法であって、前記受光素子は、複数に分割された受光面を含み、対応した受光面で検出した受光量に応じた電気信号を出力する複数の電気信号出力部を有し、前記受光素子の検査方法は、前記光照射部が、前記受光素子の各受光面上を走査して、前記レーザ光を前記受光素子の各受光面に照射する第１のステップと、前記ゲイン調整部が、前記第１のステップにおける走査によって前記レーザ光が前記受光素子のいずれか一の受光面に照射されている期間に当該受光面に対応した電気信号出力部が出力した、当該受光面の欠陥の有無に応じた受光量の電気信号のゲインを、前記複数の電気信号出力部が各々出力した電気信号ごとに調整する第２のステップであって、各電気信号のゲインを当該各電気信号のレベルが同等になるように調整する第２のステップと、前記加算部が、前記第２のステップでゲインが調整された前記各電気信号を加算する第３のステップと、前記画像処理部が、前記第３のステップにおける加算結果から、前記受光素子の前記複数に分割された受光面上における前記レーザ光の照射を受けた複数の受光面を間に含む２点間の当該受光面ごとの欠陥の有無に応じた出力波形と、前記レーザ光の照射を受けた全ての受光面における受光量の平均値とを算出し、当該算出結果による各出力波形および前記受光量の平均値と、前記加算結果を用いた前記受光素子の前記各受光面の画像とを含む、前記受光素子の欠陥を検出するための画像データを作成する第４のステップと、前記判定部が、前記第４のステップで作成された前記画像データが含む、前記各出力波形の分布が均一であり、かつ、前記受光量の平均値が規定値の範囲内にある場合には、前記受光素子を良品と判定する第５のステップとを有する。
【００２１】
上記の本発明の受光素子の検査方法によれば、光照射部を用いて、受光素子の各受光面上を走査して、レーザ光を受光素子の各受光面に照射する。
そして、ゲイン調整部を用いて、光照射部の走査によってレーザ光が受光素子のいずれか一の受光面に照射されている期間に当該受光面に対応した電気信号出力部が出力した、当該受光面の欠陥の有無に応じた受光量の電気信号のゲインを、受光素子の複数の電気信号出力部が各々出力した電気信号ごとに調整する。ただし、各電気信号のゲインを各電気信号のレベルが同等になるように調整する。
そして、加算部を用いて、ゲイン調整部によってゲインが調整された各電気信号を加算する。
そして、画像処理部を用いて、受光素子の複数に分割された受光面上におけるレーザ光の照射を受けた複数の受光面を間に含む２点間の受光面ごとの欠陥の有無に応じた出力波形と、レーザ光の照射を受けた全ての受光面における受光量の平均値とを算出し、各出力波形および受光量の平均値と、受光素子の各受光面の画像と含む、受光素子の欠陥を検出するための画像データを作成する。
そして、判定部を用いて、各出力波形の分布が均一であり、かつ、受光量の平均値が規定値の範囲内にある場合には、受光素子を良品と判定する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の受光素子の検査装置および検査方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は本実施形態に係る受光素子の検査装置の概略構成図である。
【００２４】
図１に示す検査装置１は、レーザ光源１１と、ビームエキスパンダー１２と、ガルバノレンズ１３と、Ｘ方向アクチュエータ１４ａ、Ｙ方向アクチュエータ１４ｂ、スキャナドライバ１５、リレーレンズ組立体１６、対物レンズ１７、被検査対象物を備えたワーク１８、ソケット１９、信号処理部２０を有している。
なお、レーザ光源１１、ビームエキスパンダー１２、ガルバノレンズ１３、Ｘ方向アクチュエータ１４ａ、Ｙ方向アクチュエータ１４ｂ、およびスキャナドライバ１５が、請求の範囲における光照射部に対応している。
また、リレーレンズ組立体１６および対物レンズ１７が、請求の範囲における光学部材に対応している。
【００２５】
レーザ光源１１は、例えばレーザダイオードからなり、例えば、被検査対象物である受光素子に実際に使用される波長のレーザ光をビームエキスパンダー１２に向けて出射する。例えば、ＣＤ用に使用される受光素子を検査する場合には、波長が７８０ｎｍで、出力が２ｍＷのレーザ光を出力するレーザ光源を使用する。
【００２６】
ビームエキスパンダー１２は、レーザ光源１１から出射されたレーザ光１２の細い平行光線束を太い平行光線束に変換する。
【００２７】
ガルバノレンズ１３は、ビームエキスパンダー１２を介して出射されたレーザ光を反射して、ワーク１８の方向にレーザ光を導く。
【００２８】
Ｘ方向アクチュエータ１４ａは、ガルバノレンズ１３をＸ軸方向に移動させることにより、ガルバノレンズ１３によって反射されワーク１８の方向へ導かれるレーザ光をＸ方向に走査する。
Ｙ方向アクチュエータ１４ｂは、ガルバノレンズ１３をＹ軸方向に移動させることにより、ガルバノレンズ１３によって反射されワーク１８の方向へ導かれるレーザ光をＹ方向に走査する。
【００２９】
スキャナドライバ１５は、信号処理部２０からのコントロール信号を受けて、Ｘ方向アクチュエータ１４ａおよびＹ方向アクチュエータ１４ｂを駆動するのに必要な駆動電圧を生成し、当該駆動電圧をＸ方向アクチュエータ１４ａおよびＹ方向アクチュエータ１４ｂへ出力する。
【００３０】
リレーレンズ組立体１６は、ガルバノレンズ１３により反射されたレーザ光をワーク１８の方向に照射させる。例えば、リレーレンズ組立体１６は、θレンズ１６ａ、リレーレンズ１６ｂ、結像レンズ１６ｃにより構成されている。
【００３１】
対物レンズ１７は、リレーレンズ組立体１６から導かれたレーザ光を受光素子に集光させる。
【００３２】
ワーク１８は、図１２（ａ）に示すように被検査対象物である受光素子を備えた半導体チップを有し、上述したように、当該ワーク１８には、当該半導体チップに形成された受光素子の各受光面の出力端子に接続するリードフレーム１０３等が形成されている。
【００３３】
ソケット１９は、ワーク１８を搭載して固定し、受光素子の各受光面の出力端子に接続するリードフレーム等に接続するための電極パッド等が形成されており、当該ソケット１９を介して、受光素子からの出力信号が信号処理部２０へ入力される。
【００３４】
信号処理部２０は、各種の信号の処理を行い、詳細は後述するが、例えば、スキャナドライバ１５へコントロール信号を出力し、ソケット１９を介して入力された受光素子からの出力信号に所定の処理を行い、画像データを生成する。
【００３５】
上記構成の本実施形態に係る検査装置の動作を説明する。
レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、ビームエキスパンダー１２を介してガルバノレンズ１３へ入射し、ガルバノレンズ１３により反射され、リレーレンズ組立体１６を介して対物レンズ１７へ導かれ、受光素子の受光面に集光することになる。
そして、受光素子への入射光量に応じた電気信号が受光素子からソケット１９を介して信号処理部２０へ出力され、信号処理部２０において出力信号に所定の処理が施され、画像データが生成される。
なお、信号処理部２０からのコントロール信号を受けたＸ方向アクチュエータ１４ａおよびＹ方向アクチュエータ１４ｂにより、ガルバノレンズ１３が走査され、これによって、レーザ光が受光素子の受光面におけるＸ−Ｙ方向に走査され、各受光面に対応する出力信号から画像データが信号処理部２０において作成されることになる。
【００３６】
次に、信号処理部２０の詳細について説明する。
図１に示すように、信号処理部２０は、後述する各種の制御を行う制御部２１と、制御部２１からの制御信号に基づいてコントロール信号をスキャナドライバ１５に出力するスキャナコントローラ２２と、ソケット１９を介して入力された受光素子からの出力信号に所定の処理を行い画像処理部２４へ出力する変換部２３と、変換部２３により得られた画像データを処理する画像処理部２４と、画像処理部２４により得られた画像データや処理結果等を画面に表示する表示部２５と、ソケット１９を介してワーク１８の半導体チップに電源を供給する電源部２６とを有している。
【００３７】
図２に、制御部２１、スキャナコントローラ２２の詳細な構成の一例を示す。
図２に示すように、制御部２１は、始点設定部３１、スキャン速度設定部３２、スキャンサイズ設定部３３、スキャン角度設定部３４を有している。
また、スキャナコントローラ２２は、Ｘ方向へのスキャンを行うための構成回路として、始点Ｘ位置Ｄ／Ａ変換器４１、Ｘカウンタ４２、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４、加算器４５を有し、また、Ｙ方向へのスキャンを行うための構成回路として、始点Ｙ位置Ｄ／Ａ変換器４６、Ｙカウンタ４７、ＹスイープＤ／Ａ変換器４８、加算器４９を有している。
さらに、スキャナコントローラ２２は、Ｘ−Ｙ方向へのスキャンを行うための共通の構成回路として、スキャンサイズＤ／Ａ変換器４３、スイッチ（５０，５１）を有している。
【００３８】
始点設定部３１では、スキャンを行う始点（Ｘi ，Ｙj ）が設定され、当該設定された始点Ｘi に応じたディジタル信号を生成し、始点Ｘ位置Ｄ／Ａ変換器４１に出力する。また、始点Ｙj に応じたディジタル信号を生成し、始点Ｙ位置Ｄ／Ａ変換器４６に出力する。
【００３９】
スキャン速度設定部３２では、スキャンエリア（スキャンサイズ）に基づいてスキャンを行う最適な速度が設定され、当該速度に応じたパルス信号を生成し、Ｘカウンタ４２に出力する。なお、スキャンを行う最適な速度をスキャン速度設定部３２に手動で入力して設定してもよい。
【００４０】
スキャンサイズ設定部３３では、入力されたスキャンサイズに基づく信号を生成し、スキャンサイズＤ／Ａ変換器４３に出力する。なお、例えば、スキャンサイズは、ピクセルサイズを０〜４μｍで設定し、最大スキャンサイズ（スキャンエリア）は、２．０４８ｍｍ×１．９２ｍｍで設定可能となっている。
【００４１】
スキャン角度設定部３４では、スキャンを行う角度が設定され、当該設定に基づいて、スイッチ（５０，５１）のオン／オフを制御する。例えば、基準のＸ−Ｙ方向に対して受光素子の受光面の矩形形状が例えば、所定角度だけ傾いている場合に、スイッチ（５０，５１）をオンにして、加算器（４５，４９）にそれぞれ、（Ｘ，Ｙ）方向のデータに加えて（Ｙ，Ｘ）方向のデータが入力される。
【００４２】
始点Ｘ位置Ｄ／Ａ変換器４１は、制御部２１の始点設定部３１から始点Ｘ位置（座標Ｘi ）に基づくディジタル信号が入力されると、当該信号をアナログ信号に変換して、加算器４５へ出力する。
【００４３】
Ｘカウンタ４２は、制御部２１のスキャン速度設定部３２からスキャン速度に基づき入力されるパルス信号のパルス数をカウントし、カウント値に応じたディジタル信号をＸスイープＤ／Ａ変換器４４に出力する。
また、Ｘカウンタ４２によりカウントされるカウント値が、所定のカウント値になると、Ｙカウンタ４７へ桁上がりを示す信号が出力され、当該Ｘカウンタのカウント値は初期値に戻る。
【００４４】
スキャンサイズＤ／Ａ変換器４３は、制御部２１のスキャンサイズ設定部３３から入力されたスキャンサイズに基づくディジタル信号が入力されると、当該ディジタル信号をアナログ信号に変換して、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４およびＹスイープＤ／Ａ変換器４８へ基準電圧として出力する。
【００４５】
ＸスイープＤ／Ａ変換器４４は、Ｘカウンタ４２から入力されたカウント値に応じたディジタル信号、およびスキャンサイズＤ／Ａ変換器４３から入力された基準電圧から、カウント値に応じたアナログ信号に変換して加算器４５へ出力する。ここで、スキャンサイズＤ／Ａ変換器４３から入力される基準電圧により、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４において、カウント値の増加に伴うアナログ信号の電圧差が決定され、スキャンを行う刻み幅（走査点と走査点間の距離）が決定される。
【００４６】
加算器４５は、始点Ｘ位置Ｄ／Ａ変換器４１から始点Ｘ位置（座標Ｘi ）に基づくアナログ信号、およびＸスイープＤ／Ａ変換器４４からカウント値に応じたアナログ信号が入力されると、当該信号を加算して、加算した信号をスキャナドライバ１５に出力する。これにより、始点Ｘ位置（座標Ｘi ）に基づくアナログ信号に順次カウント値に基づくアナログ信号が加算されていき、所定のＸ位置へ移動させるコントロール信号が順次生成、出力される。
なお、スイッチ５０がオンになっている場合には、基準のＸ−Ｙ方向から当該所定の角度の傾きの方向にスキャンするように、加算器４５により所定の演算が行われる。
【００４７】
始点Ｙ位置Ｄ／Ａ変換器４６は、制御部２１の始点設定部３１から始点Ｙ位置（座標Ｙj ）に基づくディジタル信号が入力されると、当該信号をアナログ信号に変換して、加算器４９へ出力する。
【００４８】
Ｙカウンタ４７は、Ｘカウンタ４２から入力される桁上がりを示す信号をカウントし、カウント値に応じたディジタル信号をＹスイープＤ／Ａ変換器４８に出力する。
【００４９】
ＹスイープＤ／Ａ変換器４８は、Ｙカウンタ４７から入力されたカウント値に応じたディジタル信号、およびスキャンサイズＤ／Ａ変換器４３から入力された基準電圧から、カウント値に応じたアナログ信号に変換して加算器４９へ出力する。ここで、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４と同様に、スキャンサイズＤ／Ａ変換器４３から入力される基準電圧により、ＹスイープＤ／Ａ変換器４８において、カウント値の増加に伴うアナログ信号の電圧差が決定され、スキャンを行う刻み幅（走査点と走査点間の距離）が決定される。
【００５０】
加算器４９は、始点Ｙ位置Ｄ／Ａ変換器４６から始点Ｙ位置（座標Ｙj ）に基づくアナログ信号、およびＹスイープＤ／Ａ変換器４８からカウント値に応じたアナログ信号が入力されると、当該信号を加算して、加算した信号をスキャナドライバ１５に出力する。これにより、始点Ｙ位置（座標Ｙj ）に基づくアナログ信号に順次カウント値に基づくアナログ信号が加算されていき、所定のＹ位置へ移動させるコントロール信号が順次生成、出力される。
なお、スイッチ５１がオンになっている場合には、基準のＸ−Ｙ方向から当該所定の角度の傾きの方向にスキャンするように、加算器４９により所定の演算が行われる。
【００５１】
スキャナドライバ１５は、上述したように、加算器（４５，４６）から、それぞれＸ−Ｙ方向のコントロール信号が入力されると、Ｘ方向アクチュエータ１４ａおよびＹ方向アクチュエータ１４ｂを駆動させるのに必要な電圧を形成して、Ｘ方向アクチュエータ１４ａおよびＹ方向アクチュエータ１４ｂに出力する。
【００５２】
上記の制御部２１およびスキャナコントローラ２２の動作を図３を用いて説明する。
図３は、半導体チップ上に形成された受光素子の拡大平面図を示している。
図３に示すように、受光素子１０１として、６分割された矩形上の受光面Ａ〜Ｆを有している。
【００５３】
まずはじめに、始点設定部３１において、スキャンを行う始点（Ｘi ，Ｙj ）が設定され、スキャン速度設定部３２において、スキャン速度が設定され、スキャンサイズ設定部３３において、スキャンサイズが設定され、スキャン角度設定部３４では、スキャンを行う角度が設定される。ここで、図３に示す受光素子は、基準のＸ−Ｙ方向に沿っているものとし、スキャン角度設定部３４により、スイッチ（５０，５１）をオフにしておく。
【００５４】
Ｘ方向へスキャンさせる場合の動作について説明する。
まず、始点設定部３１から始点Ｘ位置（座標Ｘi ）に基づくディジタル信号が、始点Ｘ位置Ｄ／Ａ変換器４１に入力され、当該信号がアナログ信号に変換され、加算器４５へ出力される。
一方、スキャン速度設定部３２からスキャン速度に基づくパルス信号がＸカウンタ４２に入力され、当該Ｘカウンタ４２により、カウント値に応じたディジタル信号が、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４に出力される。
また、スキャンサイズ設定部３３からスキャンサイズに基づくディジタル信号がスキャンサイズＤ／Ａ変換器４３に入力され、当該ディジタル信号がアナログ信号に変換され、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４へ基準電圧として出力される。
【００５５】
そして、Ｘカウンタ４２から出力されたカウント値に応じたディジタル信号が、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４に入力されると、当該ＸスイープＤ／Ａ変換器４４によりカウント値に応じたアナログ信号に変換され、加算器４５へ出力される。ここで、スキャンサイズＤ／Ａ変換器４３から入力される基準電圧により、ＸスイープＤ／Ａ変換器４４において、カウント値の増加に伴うアナログ信号の電圧差が決定され、スキャンを行う刻み幅（走査点と走査点間の距離）が決定される。
【００５６】
そして、始点Ｘ位置Ｄ／Ａ変換器４１から始点Ｘ位置（座標Ｘi ）に基づくアナログ信号、およびＸスイープＤ／Ａ変換器４４からカウント値に応じたアナログ信号が加算器４５に順次入力されると、当該信号が加算されてコントロール信号が生成され、当該コントロール信号がスキャナドライバ１５に出力され、Ｘ方向アクチュエータ１４ａを駆動するのに必要な駆動電圧が生成され、Ｘ方向アクチュエータ１４ａへ出力される。
【００５７】
このようにして、Ｘ方向アクチュエータ１４ａにより、ガルバノレンズ１３がＸ方向に移動されていき、ガルバノレンズ１３を介してレーザ光が走査され、始点Ｘ位置（座標Ｘi ）に基づくアナログ信号に順次カウント値に基づくアナログ信号が加算されていくことにより、所定のＸ位置へ移動可能な駆動電圧が出力され、ガルバノレンズ１３を介してレーザ光が走査点（Ｘi ，Ｙj ）、（Ｘi+1 ，Ｙj ）、・・・、（Ｘi+n ，Ｙj ）へと走査されていく。
【００５８】
次に、Ｙ方向へスキャンさせる場合の動作について説明する。
Ｘ方向へスキャンさせる動作と同様に、まず、始点設定部３１から始点Ｙ位置（座標Ｙj ）に基づくディジタル信号が、始点Ｙ位置Ｄ／Ａ変換器４６に入力され、当該信号がアナログ信号に変換され、加算器４９へ出力される。
そして、レーザ光が走査点（Ｘi ，Ｙj ）、・・・、（Ｘi+n ，Ｙj ）へ照射され、Ｘカウンタ４２によりカウントされるカウント値が、所定のカウント値になると、Ｙカウンタ４７へ桁上がりを示す信号が出力され、当該Ｘカウンタ４２のカウント値は初期値に戻る。
そして、Ｘカウンタ４２からの桁上がりを示す信号がＹカウンタ４７に入力されると、カウント値に応じたディジタル信号が、ＹスイープＤ／Ａ変換器４８に出力される。
一方、スキャンサイズ設定部３３からのスキャンサイズに基づくディジタル信号がスキャンサイズＤ／Ａ変換器４３に入力され、当該ディジタル信号がアナログ信号に変換され、ＹスイープＤ／Ａ変換器４８へ基準電圧として出力されている。
【００５９】
そして、Ｙカウンタ４７から出力されたカウント値に応じたディジタル信号が、ＹスイープＤ／Ａ変換器４８に入力されると、当該ＹスイープＤ／Ａ変換器４８によりカウント値に応じたアナログ信号に変換され、加算器４９へ出力される。
【００６０】
そして、始点Ｙ位置Ｄ／Ａ変換器４６からの始点Ｙ位置（座標Ｙj ）に基づくアナログ信号、およびＹスイープＤ／Ａ変換器４８からのカウント値に応じたアナログ信号が加算器４９に順次入力されると、当該信号が加算されてコントロール信号が生成され、当該コントロール信号がスキャナドライバ１５に出力され、Ｙ方向アクチュエータ１４ｂを駆動するのに必要な駆動電圧が生成され、Ｙ方向アクチュエータ１４ｂへ出力される。
【００６１】
このようにして、Ｙ方向アクチュエータ１４ｂにより、ガルバノレンズ１３がＹ方向に移動されていき、ガルバノレンズ１３を介してレーザ光が走査され、始点Ｙ位置（座標Ｙj ）に基づくアナログ信号に順次カウント値に基づくアナログ信号が加算されていくことにより、所定のＹ位置へ移動可能な駆動電圧が出力され、ガルバノレンズ１３を介してレーザ光が走査点（Ｘi ，Ｙj ）、（Ｘi ，Ｙj+1 ）、・・・、（Ｘi ，Ｙj+n ）へと走査されていく。
【００６２】
以上のようにして、Ｘ−Ｙ方向へレーザ光をスキャンさせることが可能となっている。
【００６３】
図４に、変換部２３および画像処理部２４の構成の一例を示す。
図４に示すように、変換部２３は、ゲイン調整器６１、加算器６２、Ａ／Ｄ変換器６３、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６４とを有している。
なお、受光素子１０１は、例えば図３に示すように、６分割された矩形上の受光面Ａ〜Ｆを有しているとする。
【００６４】
ゲイン調整器６１は、レーザ光に応じた受光素子１０１の各受光面（Ａ〜Ｆ）により生成された電気信号（ＳＡ〜ＳＦ）がそれぞれ入力されると、当該信号のゲイン調整が行われ、ゲイン調整された信号を加算器６２へ出力する。例えばゲイン調整器６１では、受光素子１０１の出力が定格出力の時に、後のＡ／Ｄ変換器６３への入力において、１Ｖ±０．２％となるように各信号のゲインを調整する。
【００６５】
加算器６２は、ゲイン調整器６１からゲイン調整された信号（ＳＡ〜ＳＥ）が入力されると、当該各受光面からの信号を加算する。この加算処理は、後に画像処理部２４において、複数の受光面全体の出力信号として画像処理するために行っている。
なお、ゲイン調整器６１および加算器６２が、請求の範囲における演算部に対応している。
【００６６】
Ａ／Ｄ変換器６３は、加算器６２により加算されたアナログ信号を、ディジタル入力の画像処理部２４に入力するためにディジタル信号に変換する。例えば、このＡ／Ｄ変換器６３は、後の画像処理の絶対精度を補うために、１６ビットのＡ／Ｄ変換器を使用する。
【００６７】
インターフェース部６４は、Ａ／Ｄ変換器６３から入力されたディジタル信号を画像処理部２４に出力するためのインターフェースを行う。例えば、画像処理部２４において、８ビットのデータ処理しか行えない場合には、Ａ／Ｄ変換器６３からの１６ビットのデータをそのまま扱うと分解能が０．４％程度になってしまうため、フルスケールのデータの１／２以下のデータを切り捨てて、画像処理部２４へ出力する。これにより、分解能を０．２％程度に向上させることができる。
【００６８】
画像処理部２４は、変換部２３のインターフェース部６４を介して入力されたディジタルデータを、例えば不図示のメモリに制御部２１からの信号にもとづいてスキャニング位置に対応させて保存し、当該保存されたデータに基づいて各種の画像処理を行い画像データを作成する。例えば、入力されたディジタルデータから各受光面のエッジを検出し、さらに各受光面の面積と平均濃度を算出する。
そして、画像処理部２４において得られた、例えば各受光面の面積と平均濃度が規定値の範囲で無い場合、当該受光素子は不良と判定する。
また、例えば、エッジ内側の濃度の分布を求め、分布が規定範囲内でない場合は、不良とする。
例えば、各受光面内の平均濃度の差が５％以内であれば良品とする。
さらに、上記の受光面の面積および平均濃度以外にも、作成した画像データに、例えば、受光素子を被覆する透明樹脂の剥離、透明樹脂中の異物、汚れ等の種々の欠陥による影響が見られる場合には、当該欠陥のレベルを選別して、受光素子の良不良を判定する。
なお、上記の判定は、画像処理部に接続する不図示の判定部を設け判定部により判定してもよい。また、予め、良品、不良品を区別するマニュアル等を作成しておき、上記の画像データを表示部２５に表示して、人による判断を行ってもよい。
【００６９】
上記の変換部２３および画像処理部２４の動作について、図５を用いて説明する。図５は、図３の走査点（Ｘi ，Ｙj+k ）〜走査点（Ｘi+n ，Ｙj+k ）間においてレーザ光を走査した場合における受光面（Ｅ，Ａ，Ｂ，Ｆ）からの電気信号（ＳＥ，ＳＡ，ＳＢ，ＳＦ）を示したものである。なお、図５において、縦軸は信号の出力（Ｖ）を示しており、横軸は位置を示している。
【００７０】
図５に示すような各位置における受光面（Ｅ，Ａ，Ｂ，Ｆ）からの電気信号がゲイン調整器６１に入力されると、当該信号のゲイン調整が行われ、ゲイン調整された信号が加算器６２へ出力される。
なお、図５では、ゲイン調整を行う前の信号を示しており、ゲイン調整器６１によりゲイン調整が行われると、電気信号（ＳＡ，ＳＢ）の出力値と電気信号（ＳＥ，ＳＦ）の出力値とが同等になるように調整される。
【００７１】
そして、ゲイン調整器６１からゲイン調整された信号（ＳＥ，ＳＡ，ＳＢ，ＳＦ）が加算器６２に入力されると、当該各受光面からの信号が加算され、これにより、受光素子の全体の出力としてＡ／Ｄ変換器６３へ出力される。
【００７２】
そして、加算器６２からの加算されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換器６３に入力され、ディジタル信号に変換され、インターフェース部６４を介して、画像処理部２４へ出力される。
【００７３】
そして、複数の受光面全体の信号がディジタル信号として画像処理部２４へ出力され、画像処理部２４において画像処理が行われる。
ここで、図３に示すように、レーザ光が受光面Ｅから受光面Ｆへと走査されて電気信号が取り出される場合に、例えば受光面Ｅへレーザ光が照射しているときには、他の受光面（Ａ，Ｂ，Ｆ）からの出力信号は実質的に０であるため、後に加算器６２により各受光面（ＳＡ〜ＳＦ）からの信号を加算しても、各受光面における信号が混ざりあうことはなく、走査点に対応する受光面からの出力信号として検出することが可能となる。
【００７４】
そして、画像処理部２４において、変換部２３のインターフェース部６４を介して入力されたディジタルデータが、例えば不図示のメモリに制御部２１からの信号にもとづいてスキャニング位置に対応させて保存され、当該保存されたデータに基づいて各種の画像処理を行い画像データが作成される。例えば、上述したように、入力されたディジタルデータから各受光面のエッジが検出され、さらに各受光面の面積と平均濃度が算出される。
そして、上述したように、例えば、各受光面の面積と平均濃度、受光面内の濃度分布、画像データへの種々の欠陥による影響等により、受光素子の良不良が判定される。
【００７５】
次に、上記の本実施形態に係る検査装置による受光素子の良否の判定について、図６〜図１１に示す受光素子からの電気信号により得られた画像データを参照して説明する。
【００７６】
まず、図６〜図８に示す画像データを用いて、受光素子の良否の判定について説明する。図６〜図８には、受光素子の画像データに加えて、Ｘ−Ｘ’線に沿ってＸ方向にレーザ光を走査した場合における各受光面からの出力ｘ１〜ｘ５、およびＹ−Ｙ’線に沿ってＹ方向にレーザ光を走査した場合における各受光面からの出力ｙ１〜ｙ５も併記してある。さらに、各図には、全受光面の感度を示す平均濃度（図中、平均値と記載）を示してある。
【００７７】
図６（ａ）に示す受光素子の出力からの画像では、特にボイドや受光素子を被覆する透明樹脂の剥離等に基づく影響は見られず、出力波形（ｘ１，ｙ１）の分布も特にバラツキはなく、かつ、平均濃度も規定値の範囲内にあることから、当該受光素子は良品と判定できる。
【００７８】
図６（ｂ）に示す受光素子の出力からの画像においても、特にボイドや受光素子を被覆する透明樹脂の剥離等に基づく影響は見られず、出力波形（ｘ２，ｙ２）の分布も特にバラツキはなく、かつ、平均濃度も規定値の範囲内にあることから、当該受光素子は良品と判定できる。
【００７９】
図７（ａ）に示す受光素子の出力からの画像では、特にボイドや受光素子を被覆する透明樹脂の剥離等に基づく影響は見られず、また、出力波形（ｘ３，ｙ３）の分布も特にバラツキはないが、平均濃度が６７と小さく、規定値の範囲内にないことから、当該受光素子は不良品と判定される。
【００８０】
図７（ｂ）に示す受光素子の出力からの画像では、特にボイドや受光素子を被覆する透明樹脂の剥離等に基づく影響は見られず、また、出力波形（ｘ４，ｙ４）の分布も特にバラツキはないが、平均濃度が６８と小さく、規定値の範囲内にないことから、当該受光素子は不良品と判定される。
【００８１】
図８に示す受光素子の出力からの画像では、特にボイドや受光素子を被覆する透明樹脂の剥離等に基づく影響は見られないが、特に出力波形ｘ５の分布にバラツキがあり、また、平均濃度が６８と小さく規定値の範囲内にないことから、当該受光素子は不良品と判定される。
【００８２】
次に、図９〜図１１に示す画像データを用いて、受光素子の良否の判定について説明する。
【００８３】
図９（ａ）に示す受光素子の出力からの画像では、図６に示す良品の受光素子からの画像では確認できなかった縞模様が発生している。これは、受光素子を被覆する透明樹脂の剥離に基づく影響が現れており、当該受光素子は不良品と判定される。なお、図中、縞模様のない右下の部分は、透明樹脂が剥離していない部分である。
【００８４】
図９（ｂ）に示す受光素子の出力からの画像では、図９（ａ）に示す受光素子よりもきめ細やかな縞模様が発生している。これは、図９（ａ）で説明したのと同様に、受光素子を被覆する透明樹脂の剥離に基づく影響であり、従って、当該受光素子は不良品と判定される。なお、図中、縞模様のない右上の部分は、透明樹脂が剥離していない部分である。
【００８５】
図１０（ａ）に示す受光素子の出力からの画像では、まだらに散っているボイドが明確に確認できる。これは、受光素子の表面あるいは内部に存在するボイドの影響が現れており、従って、当該受光素子は不良品と判定される。
【００８６】
図１０（ｂ）に示す受光素子の出力からの画像では、受光素子の中心の十字の右下部分に影が確認される。これも、図１０（ａ）と同様、受光素子の表面あるいは内部に存在するボイドの影響が現れていると考えられ、従って、当該受光素子は不良品と判定される。
【００８７】
図１１（ａ）に示す受光素子の出力からの画像では、図中、左上の部分に影があることがクッキリと確認される。これは、受光素子を被覆する透明樹脂中に存在する異物の影響が現れていると考えられ、従って、当該受光素子は不良品と判定される。
【００８８】
図１１（ｂ）に示す受光素子の出力からの画像では、図中、受光素子の中心の十字の左下部分に影が確認される。これは、受光素子を被覆する透明樹脂中に存在する異物の影響が現れていると考えられ、従って、当該受光素子は不良品と判定される。
【００８９】
以上説明したように、上記の本実施形態に係る受光素子の検査装置によれば、受光素子を撮像する等により、受光素子の欠陥の有無を検査するのではなく、実際に使用する波長のレーザ光を受光素子の受光面に走査して、受光素子から得られる出力から、画像処理を行うことにより、例えば、受光素子を被覆する透明樹脂の剥離、透明樹脂中の異物、汚れ、受光素子の感度の低下等の種々の欠陥が当該画像データへ影響を与えることから、当該欠陥からの影響のレベルを選別することにより、受光素子の良否を精度良く判定することが可能となる。
また、従来の方法では対応できなかった、受光面間に感度の差がある場合にも不良として判断することができる。
さらに、従来のような、人の目視による検査における検査レベルのバラツキの問題、画像処理による検査における照明条件での検査レベルのバラツキの問題等もなく、安定した検査をすることが可能となる。
【００９０】
本発明の受光素子の検査装置および検査方法の実施形態は、上記の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では、レーザ光を受光素子に導く光学部材として、θレンズ１６ａ、リレーレンズ１６ｂ、結像レンズ１６ｃからなるリレーレンズ組立体１６、および対物レンズ１７等を使用したが、受光素子の受光面にレーザ光を集光可能であれば、これに限定されるものではない。
また、本実施形態では、Ｘ方向アクチュエータ１４ａ、Ｙ方向アクチュエータ１４ｂにより、ガルバノレンズ１３を走査することにより、レーザ光を受光素子の受光面において走査することとしたが、レーザ光を受光素子の受光面に走査可能であれば他の形態をとることも可能である。
また、受光素子の出力信号から得られる画像データにより、どのように受光素子を良品、不良品として選別するかについては、本実施形態で説明した以外にも、種々の規定を使用することができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、受光素子の検査の精度および安定度を向上させ、信頼性の高い受光素子を良品として提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の受光素子の検査装置の概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示す制御部、スキャナコントローラの構成の詳細を示す図である。
【図３】図３は、半導体チップ上に形成された受光素子の拡大平面図である。
【図４】図４は、図１に示す変換部の構成を詳細に示す図である。
【図５】図５は、図３の走査点（Ｘi ，Ｙj+k ）〜走査点（Ｘi+n ，Ｙj+k ）間においてレーザ光を走査した場合における受光面からの電気信号を示したものである。
【図６】図６は、良品と判定される受光素子の出力からの画像を示す。
【図７】図７は、平均濃度が規定値に比して小さく、不良品と判定される受光素子の出力からの画像を示す。
【図８】図８は、平均濃度が規定値に比して小さく、不良品と判定される受光素子の出力からの画像を示す。
【図９】図９は、受光素子を被覆する透明樹脂が剥離している場合における受光素子の出力からの画像を示す。
【図１０】図１０は、受光素子の表面あるいは内部にボイドが存在する場合における受光素子の出力からの画像を示す。
【図１１】図１１は、受光素子を被覆する透明樹脂中に異物がある場合における受光素子の出力からの画像を示す。
【図１２】図１２（ａ）は、例えばＣＤ等に用いられる受光素子を有する半導体チップの断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の半導体チップ上に形成された受光素子の拡大平面図である。
【符号の説明】
１…検査装置、１１…レーザ光源、１２…ビームエキスパンダー、１３…ガルバノレンズ、１４ａ…Ｘ方向アクチュエータ、１４ｂ…Ｙ方向アクチュエータ、１５…スキャナドライバ、１６…リレーレンズ組立体、１６ａ…θレンズ、１６ｂ…リレーレンズ、１６ｃ…結像レンズ、１７…対物レンズ、１８…ワーク、１９…ソケット、２０…信号処理部、２１…制御部、２２…スキャナコントローラ、２３…変換部、２４…画像処理部、２５…表示部、２６…電源部、３１…始点設定部、３２…スキャン速度設定部、３３…スキャンサイズ設定部、３４…スキャン角度設定部、４１…始点Ｘ位置Ｄ／Ａ変換器、４２…Ｘカウンタ、４３…スキャンサイズＤ／Ａ変換器、４４…ＸスイープＤ／Ａ変換器、４５…加算器、４６…始点Ｙ位置Ｄ／Ａ変換器、４７…Ｙカウンタ、４８…ＹスイープＤ／Ａ変換器、４９…加算器、５０，５１…スイッチ、６１…ゲイン調整器、６２…加算器、６３…Ａ／Ｄ変換器、６４…インターフェース部、１０１…受光素子、１０２…透明樹脂、１０３…リードフレーム、１０４…ワイヤ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ…受光面。
【図１】
0004581241.tif 000002
【図２】
0004581241.tif 000003
【図３】
0004581241.tif 000004
【図４】
0004581241.tif 000005
【図５】
0004581241.tif 000006
【図６】
0004581241.tif 000007
【図７】
0004581241.tif 000008
【図８】
0004581241.tif 000009
【図９】
0004581241.tif 000010
【図１０】
0004581241.tif 000011
【図１１】
0004581241.tif 000012
【図１２】
0004581241.tif 000013