JPH07201945A

JPH07201945A - 半導体検査装置

Info

Publication number: JPH07201945A
Application number: JP33740093A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Saito; 哲郎齋藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: JP3628344B2

Abstract

(57)【要約】【目的】発光素子の光出力を高精度、高信頼でかつ安価
に測定できる発光素子用ウェハープローバからなる半導
体検査装置を提供する。【構成】本発明は、発光素子に電圧印加、電力供給、電
圧測定及び電流測定を行うためのプローブカードと光量
測定を行うための受光装置とを備えた発光素子用ウェハ
ープローバ装置からなる半導体検査装置において、受光
装置の受光面がプローブカードに対して所定の位置に固
定されており、かつ受光装置の受光面はウェハー上の被
測定素子の発光部よりウェハー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ことを特徴とする。【効果】上記構成により、受光装置の受光面とウェハー
上の発光素子の相対的位置関係を正確に保持でき正確な
測定が可能となる。また受光装置の構造も簡単にできる
ため装置の小型化が図れ、受光面を素子に近接して配置
でき測定感度の向上を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は発光半導体素子の検査
に用いられる半導体検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体検査装置の一つとしてウェ
ハープローバ装置が知られているが、発光半導体素子
（以下、発光素子と記す）のウェハーの検査に用いられ
ているウェハープローバ装置は、図１７のように電気的
な特性を計るためのプローブカードと光学的な特性を計
るための受光装置から構成されている。プローブカード
は素子測定用の電源及び電流計、電圧計等からなる電気
特性テスターに接続されており、所定の発光素子に電圧
の印加／電流の注入を行ない、その時の電流値／電圧値
を測定し発光素子の電気的な良否を判定するようになっ
ている。また、発光素子の光学的特性は、プローブカー
ドを通して発光素子に所定の動作電流を注入し、その時
の素子の発光量を受光装置で測光し、光・電気変換を行
なったあと、光学特性テスターによって良否判定を行な
っている。

【０００３】この受光装置は一般にプローブカードに対
して可動できる構造になっており、測定時以外には測定
位置から退避しており、測定時に移動して測定位置にく
るようになっている。その理由として、マニュアルプロ
ーバ及びセミオートプローバ、つまりプローブカードと
ウェハー上の発光素子の位置合わせ（アライメント）を
手動で行なうタイプのウェハープローバでは、作業者が
ウェハーの垂直上方からプローブと発光素子の電極パッ
ドの位置を実体顕微鏡等を見ながら合わせるために、図
１８（ａ）のようにアライメント時には受光装置は発光
素子直上の測定位置から退避させておかなければアライ
メントができないからである。そして測定時には図１８
（ｂ）のように受光装置を素子直上の測定位置に移動さ
せ光学特性の測定を行なう。そのため測定時には発光素
子を直上から観察することはできなくなる。このこと
は、電気・光学的特性の測定と同時に発光状態をモニタ
ーし、画像処理等を用いて素子発光形状の良否を判定す
ることや、作業者が測定状況をチェックすることを不可
能にしている。

【０００４】図１９は、従来のウェハープローバの発光
素子及びプローブ周辺の拡大説明図である。プローブカ
ード下面からウェハー表面までの距離（プローブの高
さ）は一般に１〜３ｍｍ程度である。また、プローブカ
ードの厚さは一般に２〜３ｍｍ程度である。そのため移
動機構を設けた受光装置をプローブカードの下側に設け
ることは困難であり、一般に受光装置はプローブカード
の上面側に設けられることになる。そのために、ウェハ
ー上の発光素子と受光装置の受光面との距離は、一般的
に１０ｍｍ以上離れている。そのため発光素子の光を十
分に受光するためには、受光面の面積を大きくとること
が必要になる。ところが大きな受光面を持つ受光装置
（一般的にはフォトダイオードや太陽電池が用いられて
いる）では、発光素子以外からの外乱光の影響や、受光
装置自体のダークカレント（暗電流）などのノイズが大
きくなり、測定の精度が下がることになる。また受光装
置に移動機構を設けているが、この機構の精度が悪いと
測定毎に受光面と発光素子との相対位置が変わることに
なり、測定精度が低くなる。故にこの移動機構は精度の
高いものが必要となり、そのため受光装置の寸法が大き
くなり、設置が難しくなる、受光装置が高価になる等の
問題が発生する。

【０００５】また、従来の発光素子のウェハーの検査に
用いられているウェハープローバ装置では、比較的距離
の離れた発光素子から出た光を受光して測定するため
に、大きな受光面を持つ受光装置で発光素子から出た光
束をできるだけ多く受光しなければならず、発光素子か
ら出る光束の一部だけを詳細に測定し発光光の分布を取
り、発光ムラの良否を判定することは困難であった。そ
のため発光ムラの測定には、撮像装置と画像処理装置を
用いた高価な測定装置が必要となり、かつその測定は時
間がかかるものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであって、本発明の請求項１から請求
項８においては、発光素子の光出力を高精度、高信頼で
かつ安価に測定できる発光素子用ウェハープローバから
なる半導体検査装置を提供することを目的としている。
また、本発明の請求項９及び請求項１０においては、上
記半導体検査装置において更に発光素子の発光分布を高
速で安価に測定できる装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは、請求項１においては、発光素子に電圧印加、電
流供給、電圧測定及び電流測定を行なうためのプローブ
カードと光量測定を行なうための受光装置とを備えた発
光素子用ウェハープローバ装置からなる半導体検査装置
において、上記受光装置の受光面がプローブカードに対
して所定の位置に固定されており、かつ受光装置の受光
面はウェハー上の被測定素子の発光部よりウェハーに対
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
ことである。

【０００８】請求項２の半導体検査装置においては、請
求項１における発光素子用ウェハープローバ装置の受光
装置が少なくともフォトダイオードから構成されている
ことにある。請求項３の半導体検査装置においては、請
求項１における発光素子用ウェハープローバ装置の受光
装置が少なくとも光ファイバー及びフォトダイオードか
ら構成されていることにある。請求項４の半導体検査装
置においては、請求項１おける発光素子用ウェハープロ
ーバ装置の受光装置が少なくともファイバープレート及
びフォトダイオードから構成されていることにある。

【０００９】請求項５の半導体検査装置においては、請
求項１における発光素子用ウェハープローバ装置の受光
装置が少なくともセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）
及びフォトダイオードから構成されていることにある。
請求項６の半導体検査装置においては、請求項１におけ
る発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置が少なく
ともルーフミラーレンズアレイ（ＲＭＬＡ）及びフォト
ダイオードから構成されていることにある。

【００１０】請求項７の半導体検査装置においては、請
求項１における発光素子用ウェハープローバ装置の受光
装置が少なくとも反射鏡及びフォトダイオードから構成
されていることにある。請求項８の半導体検査装置にお
いては、請求項１における発光素子用ウェハープローバ
装置の受光装置が少なくともプリズム及びフォトダイオ
ードから構成されていることにある。

【００１１】請求項９の半導体検査装置においては、請
求項１における発光素子用ウェハープローバ装置のプロ
ープカードに固定されている受光装置が少なくとも２個
以上であることにある。請求項１０の半導体検査装置に
おいては、請求項９における発光素子用ウェハープロー
バ装置を用いて行なう発光素子の選別方法として、受光
装置１から得られる光出力値(L1)と、受光装置２から得
られる光出力値(L2)，・・・，受光装置ｎから得られる光
出力値(Ln)（n=1,2,・・・,n：n整数)に対して比(L2/L1)，
・・・，(Ln/L1)をとり、その値をあらかじめ設定した値と
比較し、発光素子の光出力の判定に用いることを特徴と
することにある。

【００１２】

【作用】したがって、本発明の請求項１の半導体検査装
置によれば、発光素子用ウェハープローバ装置は、受光
装置の受光面とウェハー上の発光素子の相対的位置関係
を正確に保持でき、正確な測定が可能となる。また受光
装置の構造を簡単にできるために、装置の小型化が可能
となり、受光面を素子に接近させることが可能となる。
そのため測定感度の向上が図れる。また受光装置の構造
を簡単にできるために装置を安価に提供することが可能
となる。

【００１３】請求項２の半導体検査装置では、請求項１
における発光素子用ウェハープローバ装置に用いる受光
装置を小型で高感度、高精度かつ安価なものにすること
が可能となる。請求項３の半導体検査装置では、請求項
１における発光素子用ウェハープローバ装置に用いる受
光装置の受光面と光−電気変換部を離すことが可能とな
り、かつ受光面を発光素子に接近させることが可能とな
る。それにより、電気的特性の測定系との間のノイズの
影響を少なくすることが可能となり測定の精度向上が図
れる。請求項４の半導体検査装置では、請求項１におけ
る発光素子用ウェハープローバ装置に用いる受光装置の
受光面を発光素子と近接させかつ受光面の面積を広くで
きるようになるので、発光部の面積の大きな発光素子の
光学特性の測定の精度向上が図れる。

【００１４】請求項５の半導体検査装置では、請求項１
における発光素子用ウェハープローバ装置に用いる受光
装置の受光面を長尺化し、かつ受光面の面内感度の分布
を軽減させることが可能となるため、アレイ光源などの
長尺の発光素子の高精度な測定が可能となる。請求項６
の半導体検査装置では、請求項１における発光素子用ウ
ェハープローバ装置に用いる受光装置の受光面を長尺化
し、かつ受光面の面内感度の分布を軽減させることが可
能となるため、アレイ光源などの長尺の発光素子の高精
度な測定が可能となる。

【００１５】請求項７の半導体検査装置では、請求項１
における発光素子用ウェハープローバ装置に用いる受光
装置において、反射鏡により発光素子からの発光光の光
路を制御することが可能となるので、受光装置の小型化
が可能となる。請求項８の半導体検査装置では、請求項
１における発光素子用ウェハープローバ装置に用いる受
光装置において、プリズムにより発光素子からの発光光
の光路を曲げることができるようになるので、複数の受
光面からの光を合成し、光−電気変換を行なうことが可
能となる。それにより微弱な光を高精度に測定すること
が可能となる。また光の光路を制御することが可能とな
るので、受光装置の小型化が可能となる。

【００１６】請求項９の半導体検査装置では、請求項１
における発光素子用ウェハープローバ装置が２個以上の
受光装置を備えたことにより、複数の受光装置で発光素
子の発光光を測定できるので、受光面を適宜配置するこ
とにより発光素子の発光分布を測定することが可能とな
る。請求項１０の半導体検査装置では、請求項９におけ
る発光素子用ウェハープローバ装置において発光素子か
ら出る光の発光分布の測定結果から、発光素子のプロセ
ス工程で付着したダスト等による異常や素子形成異常に
よる発光不良を、その不良原因と共に高速に検出するこ
とが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。［実施例１］図１は請求項１の実施例を示す発光素子用
ウェハープローバ装置の説明図である。図１に示す発光
素子用ウェハープローバ装置では、プローブカードの下
面の所定の位置に受光装置が固定されている。この場合
は受光装置の受光面がプローブカードのプローブの先端
の発光素子の発光部よりウェハーに対して垂直に出る光
束を遮断しない位置で、かつ発光部から出る光のうちフ
ァーフィールドパターンの全値半角をなす光が受光面の
法線となす角度の中の少なくともその一部が、発光部か
ら出る光の波長において光が受光面の表面で全反射する
場合の光と受光面の法線のなす角度より小さくなるよう
な位置にくるように固定されている。

【００１８】このように固定された受光装置は、素子の
アライメント時や、測定時の素子状態の観察の時も、ウ
ェハー垂直方向からの実体顕微鏡やモニターカメラによ
る素子観察を妨げることはない。また受光面とプローブ
先端の相対的位置関係が固定されているために、プロー
ブ先端と発光素子のアライメントを行なえば、自動的に
受光面と発光素子とのアライメントも行なわれるため、
発光素子と受光装置の受光面の位置ズレによる測光誤差
は生じず、繰り返し測定を行なった場合に、繰り返し精
度の高い測定が可能となる。また、従来の発光素子用ウ
ェハープローバのような受光装置の移動機構が必要ない
のでウェハーブローバの簡易化、低価格化も可能にな
る。

【００１９】図２は図１に示した請求項１による実施例
の発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置付近の拡
大図である。図２において、プローブカードに固定され
た受光装置の受光面と測定するウェハー上の発光素子の
間の距離は１ｍｍ程度である。この距離はプローブ先端
と発光素子の電極パッドとのアライメントを行なえば、
自動的に決定される距離となり、通常のプローバの性能
や発光素子のサイズ等を考慮すると、その誤差は±０．
１ｍｍ以内である。また、この図から明らかなように、
発光素子の状態や、発光素子とプローブ先端のアライメ
ントの状態は、素子直上に設置された実体顕微鏡で観察
することができるようになっている。それ故、マニュア
ルプローバやセミオートプローバのアライメント作業時
やフルオートプローバの測定時の素子状態の観察が可能
なことは明らかである。

【００２０】［実施例２］図３は請求項２の実施例を示
す発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置付近の説
明図である。本実施例では、プローブカードに固定され
た受光装置はフォトダイオード及び受光した発光素子か
らの光をフォトダイオードによって光−電流変換した電
流を電圧変換・増幅するプリアンプ、そしてフォトダイ
オードとプリアンプを保持しプローブカードの所定の位
置に固定できるようになっている外囲器から構成されて
いる。プリアンプからでる増幅された光出力信号は光学
特性テスターに送られ計測及び処理がなされる。

【００２１】フォトダイオードの受光面（図中のフォト
ダイオード内の網掛けで図示している部分）と発光素子
の距離は約１ｍｍである。これにより受光面積の小さな
フォトダイオードでも光電流は十分にとれるようになっ
ている。また、本実施例のような構成をとった受光装置
では、発光素子の発光部から出る光の中で受光素子の受
光面に入射する光の範囲を発光素子の発光部に対する受
光装置の受光面の位置で決定できるので、受光面と発光
素子の位置関係を適宜設定することにより発光素子から
出た光の任意の角度成分の光を測定することが容易であ
ることは明らかである。それにより、特に発光光の放射
角に分布のある発光素子、例えば通信用のＬＥＤやレー
ザー素子などの特定の光分布成分を測定することができ
る。

【００２２】［実施例３］図４は請求項３の実施例を示
す発光素子用ウェハープローバ装置の説明図である。図
４に示す発光素子用ウェハープローバ装置では、受光装
置はプローブカードに先端を固定された光ファイバー
と、その光ファイバーの反対の端に接続されているフォ
トダイオードから構成されている。プローブカードに固
定されている側の光ファイバーの先端近傍は固定治具に
よってファイバー先端が発光素子からの光を受光できる
位置に調整固定されている。この光ファイバーの先端部
分が本受光装置の受光面になる。図５は本実施例の受光
面付近の拡大図である。

【００２３】このように光ファイバーの先端部（受光
面）は固定治具によってプローブカードに固定されてお
り、ファイバー先端部の開口面（受光面）がプローブカ
ードのプローブの先端の発光素子の発光部よりウェハー
に垂直に出る光束を遮断しない位置でかつ発光部から出
る光のうちファーフィールドパターンの全値半角をなす
光が光ファイバーの開口面の法線となす角度の中の少な
くともその一部が、発光部から出る光の波長における光
ファイバーの開口数から求められる光ファイバーの受光
角の範囲内に入るように固定されている。また、ファイ
バー先端の受光面と発光素子の間の距離は０．５ｍｍ程
度に保持されている。

【００２４】このような構造をとることにより、電気的
特性を測定するためのプローブの近傍に光−電流変換を
行なうフォトダイオードやプリアンプなどを設ける必要
がなくなるので、相互の電気的影響（ノイズ）がなくな
り、電気的特性、光学的特性の両方の測定の精度の向上
が図れる。また、光ファイバーは一般的に知られている
ように、比較的狭い入力光の開口角をもっているので、
本構成のような受光装置では発光素子からの光を主とし
て受光し、外乱光等のノイズ光は受光を極力避けること
が可能であるので、発光素子の光出力の高精度の測定が
可能となる。また、本実施例の受光装置は、前記実施例
２の受光装置より狭い角度の発光素子からの光を選択的
に測定できることは明らかである。

【００２５】［実施例４］図６は請求項４の実施例を示
す発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置付近の説
明図である。本実施例の受光装置は固定治具によってプ
ローブカードに固定しているファイバープレートの発光
素子と反対側の端に接続されているフォトダイオードか
ら構成されている。本実施例の受光装置の受光面はこの
ファイバープレートの発光素子側の端を用いることにな
るので、本実施例の受光装置は大きな面積の受光面を持
つことができる。また、ファイバープレートは実施例３
における光ファイバーと同様に比較的狭い入力光の開口
角を持っているので、外乱光ノイズの影響の少ない測定
をできることは明らかである。故に、本実施例の受光装
置を用いた発光素子用ウェハープローバは特に発光部の
面積の大きな表示用ＬＥＤウェハーの測定に適してい
る。

【００２６】［実施例５］図７は請求項５の実施例を示
す発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置付近の説
明図である。本実施例の受光装置は固定治具によってプ
ローブカードに固定しているセルフォックレンズアレイ
（ＳＬＡ）とＳＬＡの発光素子と反対側の端に接続され
ているフォトダイオードから構成されている。本実施例
の受光装置を用いた発光素子用ウェハープローバは特に
アレイ発光素子用のウェハープローバに適している。ア
レイ発光素子は一般に数十個の発光部が１つの素子に集
積されており、集積方向の長さが数ｍｍある長尺素子で
ある。従って、受光する側も長尺の受光素子を用いるの
が一般的である。以下に発光ダイオードアレイ素子の発
光光を長尺フォトダイオード素子で測定する場合の説明
を行なう。

【００２７】図８に示すように、発光ダイオードアレイ
の発光光を長尺フォトダイオードで測定する場合、フォ
トダイオードと発光ダイオードアレイの長さがおおよそ
等しい場合には、発光ダイオードアレイの中央付近の発
光部からの光と端部付近の発光部からの光ではフォトダ
イオードに入射する光の入射角が異なり、アレイ内の発
光部の光出力が均一な場合でも中央付近にある発光部に
比べて端部付近にある発光部は光出力が低いという測定
結果になる。そのため、このような発光ダイオードアレ
イの発光光をフォトダイオードで測定する場合、フォト
ダイオードの長さを発光ダイオードアレイの長さより長
くしなければならず、従来は通常フォトダイオードの長
さを発光ダイオードアレイの長さの２倍以上にしてい
た。しかし、このようにフォトダイオードの長さを長
く、つまりフォトダイオードの受光面積を大きくするこ
とは、フォトダイオードの暗電流の増加や外乱ノイズ光
の影響の増大などを招き、測定精度の低下の原因となっ
ていた。

【００２８】そこで図９に示すように、本実施例のよう
な、フォトダイオードの前面にＳＬＡを設置しＳＬＡに
入射する光のみフォトダイオードの入射光とするような
構成をとれば、ＳＬＡは比較的狭い開口角（ＳＬＡ−２
０で２０度）を持っているので、受光面と発光素子の距
離が１ｍｍであれば両側に約０．４ｍｍ長いフォトダイ
オードを用いればよい。これは長さ４ｍｍの発光ダイオ
ードアレイの測定の時、ＳＬＡを用いなければ８ｍｍ以
上の長さのフォトダイオードが必要であるのに対し、Ｓ
ＬＡを用いれば約５ｍｍの長さのフォトダイオードでよ
いことになる。それによりフォトダイオードの幅が同じ
場合、ＳＬＡを用いればフォトダイオードの面積は６０
％程度となり、それだけノイズ等による誤差が小さくな
る。

【００２９】図１０は本実施例によるウェハープローバ
を用いた測定結果の一例である。測定条件は発光ダイオ
ードアレイの長さ約４ｍｍ、発光ドットは６４ドット／
素子、フォトダイオードの寸法は受光面が約５ｍｍ×約
１ｍｍ、ＳＬＡ−２０使用、発光ダイオードアレイと受
光面の距離は約１ｍｍである。図１０から見られるよう
に、１素子内の６４ドットの光出力は１％以内という測
定値が得られた。図１１は、図１０と同様の発光ダイオ
ードアレイとフォトダイオードを用い、ＳＬＡを使用し
ない場合である。この場合、発光ダイオードアレイとフ
ォトダイオードの受光面の距離を１ｍｍとした。図１１
から見られるように、１素子内の６４ドット内で分布が
見られ、端部に近づくほど光出力が低下するという測定
結果が得られた。これらの発光ダイオードアレイは本測
定後に素子分離を行ない、その後、素子内各ドットの光
出力を各ドット毎に詳細に測定しており、その測定結果
から素子内の光出力のバラツキは１％以内であることを
確認している。そのことから、本実施例の発光素子用ウ
ェハープローバを用いることにより、発光ダイオードア
レイウェハーの測定が、正確で高速かつ簡便に行なえる
ことが実証された。

【００３０】［実施例６］図１２は請求項６の実施例を
示す発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置付近の
説明図である。本実施例の受光装置は固定治具によって
プローブカードに固定しているルーフミラーレンズアレ
イ（ＲＭＬＡ）とＲＭＬＡの発光素子と反対側の端に接
続されているフォトダイオードから構成されている。Ｒ
ＭＬＡはＳＬＡと同様に比較的狭い入射光の開口角を持
ったアレイ光学系なので、本実施例の受光装置を用いた
発光素子用ウェハープローバは、実施例５と同様に特に
アレイ発光素子用のウェハープローバに適している。ま
た、ＲＭＬＡはそのユニットの中に光路分離ミラーを持
っているので、その光路分離ミラーを適宜設計すること
により、入射光と出射光の光路の制御が可能であるの
で、フォトダイオードの配置を比較的自由に設計できる
という特徴がある。

【００３１】［実施例７］図１３は請求項７の実施例を
示す発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置付近の
説明図である。本実施例の受光装置は固定治具によって
プローブカードに固定している反射鏡と反射鏡を通して
発光素子をのぞむ位置に設置されているフォトダイオー
ドから構成されている。本実施例に用いた受光装置は、
プローブカードに設けた反射鏡とフォトダイオードの間
の光路を確保するための開口部を広く開けておくことに
より、反射鏡はあらかじめ固定治具にてプローブカード
に固定しておき、フォトダイオードの位置をプローブカ
ード上で移動させるだけでプローブカードとフォトダイ
オードの位置調整が簡便に行なえるという特徴を有して
いる。

【００３２】［実施例８］図１４は請求項８の実施例を
示す発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置付近の
説明図である。本実施例の受光装置はプローブカードに
固定しているプリズムとプリズムを通して発光素子をの
ぞむ位置に設置されているフォトダイオードから構成さ
れている。本実施例に用いた受光装置は、プローブカー
ドに設けたプリズムとフォトダイオードの間の光路を確
保するための開口部を広く開けておくことにより、プリ
ズムはあらかじめ固定治具にてプローブカードに固定し
ておき、フォトダイオードの位置をプローブカード上で
移動させるだけでプローブカードとフォトダイオードの
位置調整が簡便に行なえるという特徴を有している。さ
らに、プリズムとプローブカードとの固定に特殊な固定
治具を用いず、プリズムをプローブカードに直接接着す
ることができるので、受光装置の構成を簡易化できると
いう特徴を有している。

【００３３】［実施例９］図１５は請求項９の実施例を
示す発光素子用ウェハープローバ装置のプローブカード
のプローブ付近の平面図である。本実施例では図１５の
ようにプローブの先端を中心にして受光装置１，２，
３，４を各々９０度づつ回転させた位置に配置してい
る。発光素子の位置はほとんどプローブ先端位置と等し
いので、これにより各受光装置１，２，３，４は発光素
子から等距離で、かつ４方向から発光素子の発光を測定
することになる。このような受光装置の構成は従来の発
光素子用ウェハープローバにおける方式では非常に大き
な受光機構を必要とするため、非常に実現が困難であ
る。しかし本実施例のウェハープローバを用いれば、ウ
ェハー状態で発光素子の発光分布を高速に測定すること
が可能である。

【００３４】［実施例１０］次に請求項１０による半導
体検査装置の発光素子選別方法について説明する。実施
例９における発光素子用ウェハープローバを用いて測定
した発光素子ウェハーの測定の結果の一部を表１に示
す。実施例９では４つの受光装置を搭載しているので、
各受光装置１，２，３，４から得られた光出力をL1，L
2，L3，L4としている。また光出力比の値はあらかじめ
測定方向によるプローブの影の影響を補正してある。

【００３５】

【表１】

【００３６】この結果から、発光状態に異常が見られな
いのは素子Ａ，Ｃ，Ｅであり、素子Ｂ，Ｄ，Ｆは何らか
の発光状態の異常があると判断される。図１６は素子
Ｂ，Ｄ，Ｆの素子の状態を示す模式図である。図１６
（ａ）は素子Ｂの状態であるが、L2の光出力が他より小
さい原因として、受光装置２の方向付近に工程中に付着
したと思われるゴミのようなものが図のような位置に確
認された。図１６（ｂ）は素子Ｄの状態であるが、L1の
光出力が他より小さい原因として、受光装置１の方向付
近で発光部の電極のめくれが確認された。図１６（ｃ）
は素子Ｆの状態であるが、L3の光出力が他より小さい原
因として、受光装置３の方向付近で工程中に付着したと
思われるゴミのようなものが図のような位置に確認され
た。このように、複数の受光装置を設置し、その光出力
値の比をとり、その値を予め設定した値と比較し素子の
光出力の判定に用いることにより、作成工程で発生した
ウェハー上の異物や電極形成異常などのある不良素子を
容易に判別できる。そしてこのような、光出力比をあら
かじめ設定しておいた正常な素子のとりうる光出力比の
範囲と比較することにより素子の良否判定を高速で正確
に行なうことが可能となる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光素子用ウェハープローバ装置の受光装置の受光面の
位置精度が向上し、かつ受光面と発光素子の距離を接近
させ、受光装置の小型化、低ノイズ化、高信頼化を図る
ことができるようになり、発光素子のウェハーの選別工
程の高信頼化、低コスト化が可能となる。また、従来の
装置では困難だった、不良原因の選別や、アレイ素子の
選別の高精度化も果たすことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の実施例を示す発光素子用ウェハープ
ローバ装置の説明図である。

【図２】図１に示した請求項１による実施例の発光素子
用ウェハープローバ装置の受光装置付近の拡大図であ
る。

【図３】請求項２の実施例を示す発光素子用ウェハープ
ローバ装置の受光装置付近の説明図である。

【図４】請求項３の実施例を示す発光素子用ウェハープ
ローバ装置の説明図である。

【図５】図４に示した請求項３による実施例の受光装置
の受光面付近の拡大図である。

【図６】請求項４の実施例を示す発光素子用ウェハープ
ローバ装置の受光装置付近の説明図である。

【図７】請求項５の実施例を示す発光素子用ウェハープ
ローバ装置の受光装置付近の説明図である。

【図８】請求項５による実施例に対する従来技術による
受光装置の例を示す図である。

【図９】請求項５による実施例の受光装置の原理図であ
る。

【図１０】請求項５による実施例のウェハープローバを
用いた測定結果の一例を示す図である。

【図１１】従来技術によるウェハープローバを用いた測
定結果の一例を示す図である。

【図１２】請求項６の実施例を示す発光素子用ウェハー
プローバ装置の受光装置付近の説明図である。

【図１３】請求項７の実施例を示す発光素子用ウェハー
プローバ装置の受光装置付近の説明図である。

【図１４】請求項８の実施例を示す発光素子用ウェハー
プローバ装置の受光装置付近の説明図である。

【図１５】請求項９の実施例を示す発光素子用ウェハー
プローバ装置のプローブカードのプローブ付近の平面図
である。

【図１６】請求項１０による実施例の測定方法で測定し
た発光素子の状態を示す模式図である。

【図１７】従来技術によるウェハープローバ装置の説明
図である。

【図１８】従来技術によるウェハープローバ装置の動作
の説明図である。

【図１９】従来技術によるウェハープローバ装置の発光
素子及びプローブ周辺の拡大説明図である。

【符号の説明】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光半導体素子（以下、発光素子と記す）
に電圧印加、電流供給、電圧測定及び電流測定を行なう
ためのプローブカードと光量測定を行なうための受光装
置とを備えた発光素子用ウェハープローバ装置からなる
半導体検査装置において、上記受光装置の受光面がプロ
ーブカードに対して所定の位置に固定されており、かつ
受光装置の受光面はウェハー上の被測定素子の発光部よ
りウェハーに対して垂直に出る光束を遮断しない位置に
設置されていることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】前記発光素子用ウェハープローバ装置の受
光装置が少なくともフォトダイオードから構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】前記発光素子用ウェハープローバ装置の受
光装置が少なくとも光ファイバー及びフォトダイオード
から構成されていることを特徴とする請求項１記載の半
導体検査装置。
【請求項４】前記発光素子用ウェハープローバ装置の受
光装置が少なくともファイバープレート及びフォトダイ
オードから構成されていることを特徴とする請求項１記
載の半導体検査装置。
【請求項５】前記発光素子用ウェハープローバ装置の受
光装置が少なくともセルフォックレンズアレイ（ＳＬ
Ａ）及びフォトダイオードから構成されていることを特
徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項６】前記発光素子用ウェハープローバ装置の受
光装置が少なくともルーフミラーレンズアレイ（ＲＭＬ
Ａ）及びフォトダイオードから構成されていることを特
徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項７】前記発光素子用ウェハープローバ装置の受
光装置が少なくとも反射鏡及びフォトダイオードから構
成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体検
査装置。
【請求項８】前記発光素子用ウェハープローバ装置の受
光装置が少なくともプリズム及びフォトダイオードから
構成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体
検査装置。
【請求項９】請求項１記載の半導体検査装置において、
発光素子用ウェハープローバ装置のプロープカードに固
定されている受光装置が少なくとも２個以上であること
を特徴とする半導体検査装置。
【請求項１０】請求項９記載の半導体検査装置におい
て、発光素子用ウェハープローバ装置を用いて行なう発
光素子の選別方法として、受光装置１から得られる光出
力値(L1)と、受光装置２から得られる光出力値(L2)，・・
・，受光装置ｎから得られる光出力値(Ln)（n=1,2,・・・,
n：n整数)に対して比(L2/L1)，・・・，(Ln/L1)をとり、そ
の値をあらかじめ設定した値と比較し、発光素子の光出
力の判定に用いることを特徴とする半導体検査装置。