KR20210144683A - 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

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도모노리 나카무라
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하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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Abstract

검사 장치는 복수의 발광 소자가 형성된 샘플을 검사하는 검사 장치로서, 샘플에 조사되는 여기광을 생성하는 여기 광원과, 발광 소자로부터의 형광 중, 기준 파장보다도 긴 파장의 형광을 촬상하는 카메라와, 카메라에 의해서 촬상된 형광에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정하는 제어 장치를 구비하고, 기준 파장은 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼의 피크 파장에 정상 형광 스펙트럼의 반치전폭을 더한 파장이다.

Description

검사 장치 및 검사 방법
본 발명의 일 양태는 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
웨이퍼 상에 형성된 발광 소자 그룹의 양·불량을 판정하는 수법으로서, 발광 소자가 발생시키는 포토루미네선스를 관찰하고, 해당 포토루미네선스의 휘도에 기초하여 발광 소자의 양부 판정을 행하는 수법이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 기재된 검사 방법에서는, 발광 소자로부터의 형광을 분할하여, 복수의 카메라 각각에 있어서 서로 다른 파장의 형광을 촬상하고, 각각의 관찰 휘도값의 비율에 기초하여, 관찰 대상 부위로부터 발생되는 광의 추정 파장을 산출하고 있다.
일본 특개 2015-10834호 공보
여기서, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 검사 방법은, 정상 발광 스펙트럼의 형광에만 주목하고 있다. 그렇지만, 일부의 발광 소자에서는 정상 발광 스펙트럼보다도 장파장측에 발광 스폿이 발생하는 경우가 있다. 상술한 검사 방법에 있어서는, 이와 같은 장파장측의 형광을 고려하여 발광 소자의 양부 판정을 행할 수 없어, 발광 소자의 양부 판정을 고정밀도로 행할 수 없는 경우가 있다.
본 발명의 일 양태는 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 발광 소자의 양부 판정을 고정밀도로 행하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 검사 장치는, 복수의 발광 소자가 형성된 대상물을 검사하는 검사 장치로서, 대상물에 조사되는 여기광을 생성하는 여기 광원과, 발광 소자로부터의 형광 중, 제1 파장보다도 긴 파장의 형광을 촬상하는 제1 촬상부와, 제1 촬상부에 의해서 취득된 제1 형광 화상에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정하는 판정부를 구비하고, 제1 파장은 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼의 피크 파장에 해당 정상 형광 스펙트럼의 반치전폭을 더한 파장이다.
본 발명의 일 양태에 따른 검사 장치에 의하면, 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼의 피크 파장에 정상 형광 스펙트럼의 반치전폭을 더한 파장의 형광 화상, 즉 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼에 포함될 수 없는 장파장측의 형광 화상에 기초하여, 발광 소자의 양부 판정이 행해진다. 일부의 발광 소자에서는 정상 형광 스펙트럼보다도 장파장측에 형광 스폿이 발생하는 경우가 있는바, 이와 같은 장파장측의 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부 판정이 행해짐으로써, 상술한 장파장측의 형광 스폿을 적절히 검출하여, 해당 형광 스폿을 가지는 발광 소자를 적절히 불량으로 판정할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 양태에 따른 검사 장치에 의하면, 장파장측의 형광을 고려함으로써 발광 소자의 양부 판정을 고정밀도로 행할 수 있다.
검사 장치는 발광 소자로부터의 형광을, 제1 파장보다도 긴 파장의 형광 및 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로 분리하는 광학 소자와, 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로서 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광을 촬상하는 제2 촬상부를 더 구비하고 있어도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 장파장측의 형광, 및 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광 양방이 타임 로스 없게 촬상된다. 이것으로, 각 발광 소자에 대해서, 장파장측의 이상 발광만이 아니라, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광에 대해서도 적절히 검출할 수 있어, 각 발광 소자의 발광 상태를 보다 상세하게 취득할 수 있다.
제1 파장과 제2 파장은 같은 파장이며, 광학 소자는 다이크로익 미러여도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 상술한 장파장측의 형광 및 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광을 간단하고 쉽게 그리고 확실하게 촬상할 수 있다.
판정부는, 제1 형광 화상 및 제2 촬상부에 의해서 취득된 제2 형광 화상에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정해도 된다. 이것에 의해, 장파장측의 형광을 고려하여 발광 소자의 양부 판정을 행하는 것에 더하여, 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광에 기초하여 발광 소자의 양부 판정을 행할 수 있다. 이것으로, 장파장측의 이상(형광 스폿) 및 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태 양방을 고려하여, 보다 고정밀도로 발광 소자의 양부 판정을 행할 수 있다.
판정부는 제2 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 양호로 판정된 발광 소자에 대해서, 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태가 이상인 발광 소자를 적절히 불량으로 판정한 후에, 추가로, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태가 정상이어도 장파장측의 이상(형광 스폿)을 가지는 발광 소자를 불량으로 판정할 수 있어, 장파장측의 발광 상태 및 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태 양방을 고려하여, 불량인 발광 소자를 빠짐없이 특정할 수 있다. 또한, 제2 형광 화상에 기초하는 양부 판정에 있어서 양호로 판정된 발광 소자에 대해서만, 제1 형광 화상에 기초하는 양부 판정이 행해지기 때문에, 장파장측의 이상에 관한 판정에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.
판정부는 제2 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 불량으로 판정된 발광 소자에 대해서, 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 예를 들면, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태에 기초하여 불량으로 판정된 발광 소자여도, 장파장측의 이상(형광 스폿)을 가지지 않은 발광 소자에 대해서는 양호로 판정할 수 있어, 심각한 이상(장파장측의 형광 스폿)을 가지지 않은 발광 소자가 불량으로 판정되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 제2 형광 화상에 기초하는 양부 판정에 있어서 불량으로 판정된 발광 소자에 대해서만, 제1 형광 화상에 기초하는 양부 판정이 행해지기 때문에, 장파장측의 이상에 관한 판정에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.
판정부는 제2 형광 화상의 휘도에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 제1 형광 화상에 포함되는 휘점에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 형광의 휘도와, 장파장측의 형광 스폿의 정보(이상 형광 스폿의 유무나 수 등)를 고려하여, 보다 고정밀도로 발광 소자의 양부 판정을 행할 수 있다.
판정부는 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 출력해도 된다. 이것에 의해, 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 이용하여, 발광 효율에 영향을 주고 있는 발광 소자를 특정하여, 발광 효율을 향상시키기 위한 대처를 행할 수 있다.
판정부는 발광 소자 내에 있어서의 불량 지점을 특정하고, 해당 불량 지점의 위치를 출력해도 된다. 예를 들면, 촬상 결과에 기초하여 장파장측의 형광 스폿의 위치를 특정하여, 해당 형광 스폿의 위치를 불량 지점으로서 출력함으로써, 불량 지점의 정보에 기초하여, 발광 효율을 향상시키기 위한 대처를 행할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 검사 방법은, 복수의 발광 소자가 형성된 대상물을 검사하는 검사 방법으로서, 대상물에 여기광을 조사하는 여기광 조사 스텝과, 발광 소자로부터의 형광 중, 제1 파장보다도 긴 파장의 형광을 촬상하는 제1 촬상 스텝과, 제1 촬상 스텝에 있어서 취득된 제1 형광 화상에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정하는 판정 스텝을 구비하고, 제1 파장은 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼의 피크 파장에 해당 정상 형광 스펙트럼의 반치전폭을 더한 파장이다.
검사 방법은 발광 소자로부터의 형광을, 제1 파장보다도 긴 파장의 형광 및 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로 분리하는 분리 스텝과, 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로서 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광을 촬상하는 제2 촬상 스텝을 더 구비하고 있어도 된다.
제1 파장과 제2 파장은 같은 파장이어도 된다.
판정 스텝에서는, 제1 형광 화상 및 제2 촬상 스텝에 있어서 취득된 제2 형광 화상에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정해도 된다.
판정 스텝에서는, 제2 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 양호로 판정된 발광 소자에 대해서, 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정해도 된다.
판정 스텝에서는, 제2 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 불량으로 판정된 발광 소자에 대해서, 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정해도 된다.
판정 스텝에서는, 제2 형광 화상의 휘도에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 제1 형광 화상에 포함되는 휘점에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정해도 된다.
판정 스텝에서는, 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 출력해도 된다.
판정 스텝에서는, 발광 소자 내에 있어서의 불량 지점을 특정하고, 해당 불량 지점의 위치를 출력해도 된다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 발광 소자의 양부 판정을 고정밀도로 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 검사 장치의 구성도이다.
도 2는 발광 스펙트럼 및 다이크로익 미러의 특성을 설명하는 도면이다.
도 3은 평가 지수에 의한 각 발광 소자의 소트 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 검사 장치가 실행하는 검사 방법의 플로차트이다.
도 5는 이상 발광 상태의 발광 소자의 형광 화상으로서, (a)는 본래 발광 파장의 형광 화상, (b)는 장파장측의 형광 화상이다.
도 6은 이상 발광 상태의 휘도 분포와 정상 발광 상태의 휘도 분포를 나타내는 도면이다.
도 7은 변형예에 따른 검사 장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)의 구성도이다. 검사 장치(1)는 샘플(S)(대상물)을 검사하는 장치이다. 샘플(S)은, 예를 들면, 웨이퍼 상에 복수의 발광 소자가 형성된 반도체 디바이스이다. 발광 소자는 예를 들면 LED, 미니 LED, μLED, SLD 소자, 레이저 소자, 수직형 레이저 소자(VCSEL) 등이다. 검사 장치(1)는, 샘플(S)에 있어서 형성되어 있는 복수의 발광 소자에 대해서, 포토루미네선스(구체적으로는 형광)를 관찰함으로써, 각 발광 소자의 양부 판정을 행한다. 발광 소자의 양부 판정은, 예를 들면 프로빙(probing)에 의해서(즉 전기적 특성에 기초하여) 행하는 것이 생각된다. 그렇지만, 예를 들면 μLED 등의 미세한 LED에 대해서는, 니들을 대고 계측을 행하는 프로빙이 물리적으로 어렵다. 이 점, 본 실시 형태에 따른 포토루미네선스에 기초하는 발광 소자의 양부 판정 방법은, 형광 화상을 취득함으로써 양부 판정을 행할 수 있으므로, 물리적인 제약에 얽매이는 일 없이, 대량의 발광 소자를 효율적으로 양부 판정할 수 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 검사 장치(1)는 척(chuck; 11)과, XY 스테이지(12)와, 여기 광원(20)과, 광학계(30)와, 다이크로익 미러(40)와, 대물 렌즈(51)와, Z 스테이지(52)와, 다이크로익 미러(60)(광학 소자)와, 결상 렌즈(71, 72)와, 카메라((81)(제1 촬상부), 82(제2 촬상부))와, 암상자(90)와, 제어 장치(100)(판정부)와, 모니터(110)를 구비하고 있다. 암상자(90)는 상술한 구성 중 제어 장치(100) 및 모니터(110) 이외의 구성을 수용하고 있으며, 수용한 각 구성에 외부의 광의 영향이 미치는 것을 회피하기 위해 마련되어 있다. 또한, 암상자(90)에 수용되는 각 구성은, 카메라(81, 82)에 있어서 촬상되는 화상의 질의 향상(화질의 향상 및 화상의 위치 시프트 방지)을 도모하기 위해 제진대 상에 탑재되어 있어도 된다.
척(11)은 샘플(S)을 유지하는 유지 부재이다. 척(11)은 예를 들면 샘플(S)의 웨이퍼를 진공 흡착함으로써, 샘플(S)을 유지한다. XY 스테이지(12)는 샘플(S)을 유지하고 있는 척(11)을 XY 방향(전후·좌우 방향), 즉 척(11)에 있어서의 샘플(S)의 재치면을 따른 방향으로 이동시키는 스테이지이다. XY 스테이지(12)는, 제어 장치(100)의 제어에 따라서, 복수의 발광 소자의 각각이 순차적으로, 여기광의 조사 영역으로 되도록, 척(11)을 XY 방향으로 이동시킨다. 또한, 검사 장치(1)는 추가로 회전 스테이지(θ 스테이지. 미도시)를 구비하고 있어도 된다. 이와 같은 회전 스테이지는 예를 들면 XY 스테이지(12) 위 그리고 척(11) 아래에 마련되어 있어도 되고, XY 스테이지(12)와 일체적으로 마련되어 있어도 된다. 회전 스테이지는 샘플(S)의 종횡의 위치를 정밀도 좋게 맞추기 위한 것이다. 회전 스테이지가 마련됨으로써, 위치 맞춤 등의 시간을 단축시켜, 데이터 처리의 토탈 시간을 단축시킬 수 있다.
여기 광원(20)은 샘플(S)에 조사되는 여기광을 생성하고, 해당 여기광을 샘플(S)에 조사하는 광원이다. 여기 광원(20)은 샘플(S)의 발광 소자를 여기시키는 파장을 포함하는 광을 생성 가능한 광원이면 되고, 예를 들면 LED, 레이저, 할로겐 램프, 수은 램프, D2 램프, 플라스마 광원 등이다. 또한, 검사 장치(1)는 여기 광원(20)으로부터 출사되는 여기광의 휘도를 일정하게 유지하기 위해, 조명 휘도를 모니터하는 센서를 더 구비하고 있어도 된다.
광학계(30)는 광파이버 케이블(31)과, 도광 렌즈(32)를 포함하여 구성되어 있다. 광파이버 케이블(31)은 여기 광원(20)에 접속된 도광용의 광파이버 케이블이다. 광파이버 케이블(31)로서는, 예를 들면, 편파 보존 파이버 또는 싱글 모드 파이버 등을 이용할 수 있다. 도광 렌즈(32)는 예를 들면 단독 또는 복합 볼록 렌즈로서, 광파이버 케이블(31)을 통해서 도달한 여기광을 다이크로익 미러(40) 방향으로 안내한다. 또한, 여기 광원(20)으로부터 출사되는 여기광의 파장이 경시적으로 변화하는 것을 막기 위해서, 검사 장치(1)는, 여기 광원(20)과 다이크로익 미러(40) 사이에 밴드 패스 필터(미도시)를 구비하고 있어도 된다.
다이크로익 미러(40)는, 특수한 광학 소재를 이용하여 작성된 미러로서, 특정 파장의 광을 반사시키는 것과 함께, 그 외의 파장의 광을 투과시킨다. 구체적으로는, 다이크로익 미러(40)는 여기광을 대물 렌즈(51) 방향으로 반사시키는 것과 함께, 여기광과는 다른 파장대의 광인 발광 소자로부터의 포토루미네선스(상세하게는 형광)를 다이크로익 미러(60) 방향으로 투과시키도록 구성되어 있다. 또한, 도 2에 나타내지는 바와 같이, 여기광의 정상 발광 스펙트럼(FS)의 영역은, 형광의 정상 발광 스펙트럼(정상 형광 스펙트럼)(ES)의 영역보다도 낮은 파장측이다. 즉, 다이크로익 미러(40)는 낮은 파장대의 광인 여기광을 대물 렌즈(51) 방향으로 반사시키는 것과 함께, 여기광과 비교하여 높은 파장대의 광인 형광을 다이크로익 미러(60) 방향으로 투과시킨다.
대물 렌즈(51)는 샘플(S)을 관찰하기 위한 구성으로, 다이크로익 미러(40)에 의해서 안내된 여기광을 샘플(S)에 집광시킨다. Z 스테이지(52)는 대물 렌즈(51)를 Z 방향(상하 방향), 즉 척(11)에 있어서의 샘플(S)의 재치면과 교차하는 방향으로 이동시켜 포커스 조정을 행한다.
다이크로익 미러(60)는 특수한 광학 소재를 이용하여 작성된 미러로서, 특정 파장의 광을 반사시키는 것과 함께, 그 외의 파장의 광을 투과시킨다. 다이크로익 미러(60)는 발광 소자로부터의 형광을, 제1 파장보다도 긴 파장의 형광 및 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로 분리한다. 본 실시 형태에 있어서는, 제1 파장과 제2 파장은 같은 파장(기준 파장(BW))인 것으로 하여 설명한다. 즉, 다이크로익 미러(60)는 발광 소자로부터의 형광을, 기준 파장(BW)보다도 긴 파장의 형광과, 기준 파장(BW)보다도 짧은 파장의 형광으로 분리한다.
도 2는 발광 스펙트럼 및 다이크로익 미러(60, 40)의 특성을 설명하는 도면이다. 도 2에 있어서, 가로축은 파장을 나타내고 있고, 왼쪽 세로축은 발광 휘도를 나타내고 있으며, 오른쪽 세로축은 투과율을 나타내고 있다. 도 2에 나타내지는 바와 같이, 상술한 기준 파장(BW)은, 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼(ES)의 피크 파장(PW)에, 정상 형광 스펙트럼(ES)의 반치전폭(WH)을 더한 파장으로 되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내지는 다이크로익 미러(60)의 특성 D2로부터도 분명한 바와 같이, 다이크로익 미러(60)는 기준 파장(BW)보다도 짧은 파장의 형광을 투과시키지 않고(반사시킴), 기준 파장(BW)보다도 긴 파장의 형광을 투과시키도록 구성되어 있다. 또한, 도 2에 나타내지는 다이크로익 미러(40)의 특성 D1으로부터도 분명한 바와 같이, 다이크로익 미러(40)는 여기광의 정상 발광 스펙트럼(FS)의 파장대의 광을 반사시키고, 정상 형광 스펙트럼(ES)의 파장대의 광을 대체로 투과시키고 있다. 다이크로익 미러(60, 40)의 특성 D2, D1으로부터 분명한 바와 같이, 다이크로익 미러(60)가 반사시키는 짧은 파장의 형광은 정상 형광 스펙트럼(ES)에 포함되는 파장의 형광(본래 발광 파장의 형광)이며, 다이크로익 미러(60)가 투과시키는 긴 파장의 형광은 정상 형광 스펙트럼(ES)에 포함되지 않은 파장의 형광(장파장측의 형광)이다. 또한, 본래 발광 파장은 예를 들면 미리 발광 소자의 사양으로부터 미리 알고 있는 파장이어도 되고, 발광 소자로부터의 형광을 분광기에 의해 실측한 강도의 피크가 되는 파장이어도 된다.
또한, 상세하게는, 다이크로익 미러(60)는 기준 파장(BW)보다도 짧은 파장의 형광의 일부를 투과시키고, 또한, 기준 파장(BW)보다도 긴 파장의 형광의 일부를 반사시키는(도 2 참조) 것으로 생각되지만, 대체로, 기준 파장(BW)보다도 짧은 파장의 형광을 반사시키는 것과 함께 기준 파장(BW)보다도 긴 파장의 형광을 투과시키는 것으로부터, 이하에서는 단지, 「다이크로익 미러(60)는 기준 파장(BW)보다도 짧은 파장의 형광을 반사시키고, 기준 파장(BW)보다도 긴 파장의 형광을 투과시킨다」는 것으로 하여 설명한다. 기준 파장(BW)보다도 긴 파장의 형광(장파장측의 형광)은, 다이크로익 미러(60)를 거쳐 결상 렌즈(71)에 도달한다. 기준 파장(BW)보다도 짧은 파장의 형광(본래 발광 파장의 형광)은, 다이크로익 미러(60)를 거쳐 결상 렌즈(72)에 도달한다.
결상 렌즈(71)는 장파장측의 형광을 결상시켜, 해당 형광을 카메라(81)로 안내하는 렌즈이다. 카메라(81)는 샘플(S)로부터의 형광을 촬상하는 촬상부이다. 보다 상세하게는, 카메라(81)는 발광 소자로부터의 형광 중 기준 파장(BW)보다도 긴 파장의 형광(장파장측의 형광)을 촬상한다. 카메라(81)는 결상 렌즈(71)에 의해서 결상된 화상을 검출함으로써 장파장측의 형광을 촬상한다. 카메라(81)는 촬상 결과인 장파장측의 형광 화상을 제어 장치(100)에 출력한다. 카메라(81)는 예를 들면 CCD나 MOS 등의 에어리어 이미지 센서이다. 또한, 카메라(81)는 라인 센서나 TDI(Time Delay Integration) 센서에 의해서 구성되어 있어도 된다. 또한, 검사 장치(1)는, 장파장측의 불필요한 발광을 막기 위해서, 다이크로익 미러(60)와 카메라(81) 사이에 밴드 패스 필터를 더 구비하고 있어도 된다.
결상 렌즈(72)는 본래 발광 파장의 형광을 결상시켜, 해당 형광을 카메라(82)로 안내하는 렌즈이다. 카메라(82)는 샘플(S)로부터의 형광을 촬상하는 촬상부이다. 보다 상세하게는, 카메라(82)는 발광 소자로부터의 형광 중 기준 파장(BW)보다도 짧은 파장의 형광으로서 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼(ES)(도 2 참조)에 포함되는 파장의 형광(본래 발광 파장의 형광)을 촬상한다. 카메라(82)는 결상 렌즈(72)에 의해서 결상된 화상을 검출함으로써 본래 발광 파장의 형광을 촬상한다. 카메라(82)는 촬상 결과인 본래 발광 파장의 형광 화상을 제어 장치(100)에 출력한다. 카메라(82)는 예를 들면 CCD나 MOS 등의 에어리어 이미지 센서이다. 또한, 카메라(82)는 라인 센서나 TDI 센서에 의해서 구성되어 있어도 된다. 또한, 검사 장치(1)는 단파장측의 형광의 계측시 다이크로익 미러(60)의 표면 반사에 수반하는 장파장측의 형광의 혼입을 막기 위해서, 다이크로익 미러(60)와 카메라(82) 사이에 밴드 패스 필터를 더 구비하고 있어도 된다.
제어 장치(100)는 XY 스테이지(12), 여기 광원(20), Z 스테이지(52), 및 카메라(81, 82)를 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(100)는 XY 스테이지(12)를 제어함으로써 여기광의 조사 영역(샘플(S)에 있어서의 조사 영역)을 조정한다. 제어 장치(100)는 Z 스테이지(52)를 제어함으로써 여기광에 관한 포커스 조정을 행한다. 제어 장치(100)는 여기 광원(20)을 제어함으로써 여기광의 출사 조정 및 여기광의 파장 및 진폭 등의 조정을 행한다. 제어 장치(100)는 카메라(81, 82)를 제어함으로써 형광 화상의 취득에 관한 조정을 행한다. 또한, 제어 장치(100)는, 카메라(81, 82)에 의해서 촬상된 형광 화상에 기초하여, 샘플(S)의 발광 소자의 양부 판정을 행한다(자세한 것은 후술). 또한, 제어 장치(100)는 컴퓨터로서, 물리적으로는, RAM, ROM 등의 메모리, CPU 등의 프로세서(연산 회로), 통신 인터페이스, 하드 디스크 등의 격납부를 구비하여 구성되어 있다. 이러한 제어 장치(100)로서는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터, 클라우드 서버, 스마트 디바이스(스마트폰, 태블릿 단말 등) 등을 들 수 있다. 제어 장치(100)는 메모리에 격납되는 프로그램을 컴퓨터 시스템의 CPU로 실행함으로써 기능한다. 모니터(110)는 계측 결과인 형광 화상을 표시하는 표시 장치이다.
다음으로, 발광 소자의 양부 판정에 관한 제어 장치(100)의 기능에 대해서 상세하게 설명한다.
제어 장치(100)는 카메라(81)에 의해서 취득된 장파장측의 형광 화상(제1 형광 화상), 및 카메라(82)에 의해서 취득된 본래 발광 파장의 형광 화상(제2 형광 화상)에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정한다. 제어 장치(100)는, 예를 들면, 카메라(82)에 의해서 취득된 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 양호로 판정된 발광 소자에 대해서, 카메라(81)에 의해서 취득된 장파장측의 형광 화상에 기초하여 양부를 판정한다.
제어 장치(100)는, 우선, 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 위치를 특정하고, 각 발광 소자의 발광 에어리어를 특정한다. 발광 소자의 위치의 특정은, 예를 들면 형광 화상 내의 위치와 XY 스테이지(12)의 위치의 환산에 의해서 행해진다. 또한, 제어 장치(100)는 미리 샘플(S) 전체의 패턴 이미지를 취득해 두고, 패턴 이미지 내지 형광 화상으로부터, 발광 소자의 위치를 인식(특정)해도 된다. 그리고, 제어 장치(100)는 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 각 발광 소자의 발광 에어리어 내의 평균 휘도를 도출하고, 각 발광 소자에 대해서 어드레스 위치와 휘도(발광 에어리어 내의 평균 휘도)를 연관짓는다. 제어 장치(100)는 각 어드레스(각 발광 소자)에 대해서, 절대 휘도와 상대 휘도로부터 평가 지수를 도출한다. 상대 휘도란, 도출 대상의 발광 소자와 해당 발광 소자의 주변의 발광 소자를 포함하는 발광 소자 그룹의 평균 휘도에 대한 도출 대상의 발광 소자의 휘도 비율이다. 제어 장치(100)는, 예를 들면, 절대 휘도와 상대 휘도의 곱으로부터 평가 지수를 도출한다. 혹은, 제어 장치(100)는 절대 휘도와 상대 휘도의 n승(n은 자연수. 예를 들면 2)의 곱으로부터 평가 지수를 도출한다. 제어 장치(100)는 동일 형광 화상에 포함되는 각 발광 소자 각각에 대해서 상술한 평가 지수의 도출을 행한다. 또한, 제어 장치(100)는 조사 영역을 변경함으로써 새로운 형광 화상(본래 발광 파장의 형광 화상)을 취득하고, 해당 형광 화상에 포함되는 각 발광 소자 각각에 대해서 평가 지수의 도출을 행한다. 제어 장치(100)는, 모든 발광 소자에 대해서 평가 지수를 도출하면, 해당 평가 지수가 높은 순서로 발광 소자의 소트(재정렬)를 행한다. 도 3은 평가 지수에 의한 발광 소자의 소트 결과를 나타내는 도면이다. 도 3에 있어서 세로축은 휘도의 크기에 따른 평가 지수를 나타내고 있고, 가로축은 각 발광 소자의 순위를 나타내고 있다. 도 3에 나타내지는 바와 같이, 평가 지수는 어느 점(변화점)을 경계로 급격하게 작아지고 있다. 제어 장치(100)는 예를 들면 이와 같은 변화점을 임계값으로 하여, 평가 지수가 해당 임계값 이상인 발광 소자를 양품(양호 픽셀), 해당 임계값보다도 작은 발광 소자를 불량품(불량 픽셀)으로 판정해도 된다. 또한, 임계값은, 예를 들면, 사전에 임계값 결정용의 참조 반도체 디바이스를 이용하여, 형광(포토루미네선스)에 기초하는 발광 소자의 양부 판정 결과와, 프로빙에 기초하는 양부 판정 결과(전기적 특성에 기초하는 양부 판정 결과)를 비교하여 결정되어 있어도 된다.
또한, 제어 장치(100)는 장파장측의 형광 화상에 기초하여 각 발광 소자의 발광 에어리어 내에 있어서의 휘점(輝點)(형광 스폿)을 검출하고, 각 발광 소자에 대해서 어드레스 위치와 휘점 수를 연관짓는다. 이와 같은, 정상 발광 스펙트럼보다도 장파장측의 휘점(발광 스폿)은, 이상 발광 지점이다. 그리고, 제어 장치(100)는 상술한 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하는 양부 판정에 있어서 양품이라고 판정된 발광 소자에 대해서, 장파장측의 형광 화상에 일정수 이상의 휘점이 포함되어 있는지 여부를 판정하고, 일정수 이상의 휘점이 포함되어 있지 않은 발광 소자를 양품(양호 픽셀), 일정수 이상의 휘점이 포함되어 있는 발광 소자를 불량품(불량 픽셀)으로 판정한다. 이와 같은 예에서는, 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 양품이라고 판정된 발광 소자여도, 장파장측의 형광 화상에 기초하여 불량품이라고 판정되는 경우가 있다.
또한, 제어 장치(100)는, 카메라(82)에 의해서 취득된 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양품 판정을 행한 후에, 해당 판정에 있어서 불량으로 판정된 발광 소자에 대해서, 카메라(81)에 의해서 취득된 장파장측의 형광 화상에 기초하여 양부를 판정해도 된다. 또한, 제어 장치(100)는, 모든 발광 소자에 대해서, 장파장측의 형광 화상에 기초하는 양부 판정을 행해도 된다. 이와 같이, 제어 장치(100)는 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 양호로 판정된 발광 소자에 대해서만 장파장측의 형광 화상에 기초하여 양부 판정을 행해도 되고, 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 불량으로 판정된 발광 소자에 대해서만 장파장측의 형광 화상에 기초하여 양부 판정을 행해도 되고, 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하는 양부 판정 결과에 의하지 않고 모든 발광 소자에 대해서 장파장측의 형광 화상에 기초하는 양부 판정을 행해도 된다.
제어 장치(100)는 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 출력한다. 해당 양부 판정 결과는 예를 들면 모니터(110)에 표시된다. 또한, 제어 장치(100)는 발광 소자 내에 있어서의 불량 지점(예를 들면 장파장측의 휘점의 지점)을 특정하고, 해당 불량 지점의 위치를 출력(모니터(110)에 표시되도록 출력)해도 된다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 검사 장치(1)가 실행하는 검사 방법(발광 소자의 양부 판정)의 처리 순서에 대해서 설명한다. 도 4는 검사 장치(1)가 실행하는 검사 방법의 플로차트이다.
도 4에 나타내지는 바와 같이, 검사 장치(1)에서는, 처음에, 샘플(S)에 있어서의 조사 영역이 결정된다(스텝 S1). 구체적으로는, 제어 장치(100)는 XY 스테이지(12)를 제어함으로써 여기광의 조사 영역을 결정한다.
이어서, 제어 장치(100)의 제어에 따라서, 여기 광원(20)이 샘플(S)의 조사 영역에 여기광을 조사한다(스텝 S2. 여기광 조사 스텝). 여기 광원(20)은 샘플(S)의 발광 소자를 여기시키는 파장을 포함하는 광을 생성하여 출사한다. 여기광은 광학계(30)의 광파이버 케이블(31) 및 도광 렌즈(32)를 거쳐 다이크로익 미러(40)에 도달하고, 다이크로익 미러(40)에 있어서 반사되어, 대물 렌즈(51)를 거쳐 샘플(S)의 조사 영역에 집광된다. 샘플(S)의 발광 소자는 여기광에 따라서 형광을 발생시킨다. 해당 형광은 다이크로익 미러(40)를 투과하여, 다이크로익 미러(60)에 있어서 본래 발광 파장의 형광과, 장파장측의 형광으로 분리된다(분리 스텝). 본래 발광 파장의 형광은, 결상 렌즈(72)에 의해서 결상되어 카메라(82)로 안내된다. 장파장측의 형광은, 결상 렌즈(71)에 의해서 결상되어 카메라(81)로 안내된다.
카메라(81)는 장파장측의 형광을 촬상한다(스텝 S3. 제1 촬상 스텝). 또한, 카메라(82)는 본래 발광 파장의 형광을 촬상한다(스텝 S3. 제2 촬상 스텝). 카메라(81, 82)는 촬상 결과인 형광 화상을 제어 장치(100)에 출력한다.
이어서, 제어 장치(100)는 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 위치를 특정하여(스텝 S4), 각 발광 소자에 있어서의 발광 에어리어를 특정한다. 그리고, 제어 장치(100)는 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 각 발광 소자의 발광 에어리어 내의 휘도(평균 휘도)를 도출한다(스텝 S5). 또한, 제어 장치(100)는 장파장측의 형광 화상에 기초하여 각 발광 소자의 발광 에어리어 내에 있어서의 휘점(형광 스폿)을 검출하고, 휘점 수를 도출한다(스텝 S6). 그리고, 제어 장치(100)는, 각 발광 소자에 대해서, 어드레스 위치와 휘도(평균 휘도)를 연관짓는 것과 함께, 어드레스 위치와 휘점 수를 연관짓는다(스텝 S7).
이어서, 제어 장치(100)는, 각 발광 소자에 대해서, 절대 휘도와 상대 휘도로부터 평가 지수를 도출한다(스텝 S8). 제어 장치(100)는, 예를 들면, 절대 휘도와 상대 휘도의 곱으로부터 평가 지수를 도출한다. 혹은, 제어 장치(100)는 절대 휘도와 상대 휘도의 n승(n은 자연수. 예를 들면 2)의 곱으로부터 평가 지수를 도출한다.
이어서, 제어 장치(100)는 샘플(S)의 모든 발광 소자(판정 대상의 발광 소자)에 대해서 상술한 평가 지수를 도출 완료했는지 여부를 판정한다(스텝 S9). 스텝 S9에 있어서 도출 완료되지 않았다고 판정했을 경우에는, 제어 장치(100)는 평가 지수를 도출하기 전의 발광 소자가 포함되도록 새로운 조사 영역을 결정한다(스텝 S10). 그 후, 다시 스텝 S2 이후의 처리가 행해진다.
스텝 S9에 있어서 모든 발광 소자에 대해서 평가 지수를 도출 완료했다고 판정했을 경우에는, 제어 장치(100)는 각 발광 소자의 평가 지수와 소정의 임계값을 비교함으로써, 발광 소자의 양부를 판정한다(스텝 S11. 판정 스텝). 구체적으로는, 제어 장치(100)는 평가 지수가 높은 순서로 발광 소자의 소트(재정렬)를 행하고, 평가 지수가 임계값 이상인 발광 소자를 양품(양호 픽셀), 해당 임계값보다도 작은 발광 소자를 불량품(불량 픽셀)으로 판정한다.
마지막으로, 제어 장치(100)는 장파장측의 형광 화상에 포함되는 휘점 수와 소정의 임계값을 비교함으로써, 발광 소자의 양부를 판정한다(스텝 S12. 판정 스텝). 구체적으로는, 제어 장치(100)는 장파장측의 형광 화상에 일정수 이상의 휘점이 포함되어 있지 않은 발광 소자를 양품(양호 픽셀), 일정수 이상의 휘점이 포함되어 있는 발광 소자를 불량품(불량 픽셀)으로 판정한다. 제어 장치(100)는 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 출력해도 된다. 또한, 제어 장치(100)는 발광 소자 내에 있어서의 불량 지점(예를 들면 장파장측의 휘점의 지점)를 특정하고, 해당 불량 지점의 위치를 출력(모니터(110)에 표시되도록 출력)해도 된다.
다음으로, 본 실시 형태의 작용 효과에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 따른 검사 장치(1)는, 복수의 발광 소자가 형성된 샘플(S)을 검사하는 검사 장치로서, 샘플(S)에 조사되는 여기광을 생성하는 여기 광원(20)과, 발광 소자로부터의 형광 중, 기준 파장(BW)(도 2 참조)보다도 긴 파장의 형광을 촬상하는 카메라(81)와, 카메라(81)에 의해서 취득된 장파장측의 형광 화상(제1 형광 화상)에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정하는 제어 장치(100)를 구비하고, 기준 파장(BW)은 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼(ES)의 피크 파장(PW)에 정상 형광 스펙트럼(ES)의 반치전폭(WH)을 더한 파장이다(도 2 참조).
검사 장치(1)에 의하면, 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼(ES)의 피크 파장(PW)에 정상 형광 스펙트럼(ES)의 반치전폭(WH)을 더한 파장의 형광 화상, 즉 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼(ES)에 포함될 수 없는 장파장측의 형광 화상에 기초하여, 발광 소자의 양부 판정이 행해진다. 도 5는 이상 발광 상태의 발광 소자(L1)의 형광 화상으로, (a)는 본래 발광 파장의 형광 화상, (b)는 장파장측의 형광 화상이다. 도 5의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 이상 발광 상태의 발광 소자(L1)에서는, 정상 형광 스펙트럼보다도 장파장측에 형광 스폿(FP)이 발생하는 경우가 있다. 도 6은 이상 발광 상태의 발광 소자의 휘도부 분포와 정상 발광 상태의 발광 소자의 휘도 분포를 나타내는 도면이다. 도 6에 있어서 세로축은 휘도를 나타내고 있고, 가로축은 누적 비율을 나타내고 있다. 도 6에 나타내지는 바와 같이, 이상 발광 상태의 발광 소자는, 정상 발광 상태의 발광 소자와 비교하여 휘도가 작게 된다. 이와 같이, 장파장측에 형광 스폿이 발생하고 있는 이상 발광 상태의 발광 소자는, 휘도가 작기 때문에, 불량품으로 판정될 필요가 있다. 이 점, 본 실시 형태의 검사 장치(1)와 같이, 장파장측의 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부 판정이 행해짐으로써, 상술한 장파장측의 형광 스폿을 적절히 검출하여, 해당 형광 스폿을 가지는 발광 소자를 적절히 불량으로 판정할 수 있다. 즉, 검사 장치(1)에 의하면, 장파장측의 형광을 고려함으로써 발광 소자의 양부 판정을 고정밀도로 행할 수 있다.
검사 장치(1)는 발광 소자로부터의 형광을, 장파장측의 형광 및 본래 발광 파장의 형광으로 분리하는 다이크로익 미러(60)와, 본래 발광 파장의 형광으로서 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광을 촬상하는 카메라(82)를 구비하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 장파장측의 형광, 및 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광 양방이 타임 로스 없게 촬상된다. 이것으로, 각 발광 소자에 대해서, 장파장측의 이상 발광만이 아니라, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광에 대해서도 적절히 검출할 수 있어, 각 발광 소자의 발광 상태를 보다 상세하게 취득할 수 있다. 그리고, 다이크로익 미러(60)에 의해서 형광을 분리함으로써, 상술한 장파장측의 형광 및 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광을 간단하고 쉽게 그리고 확실하게 촬상할 수 있다.
제어 장치(100)는, 장파장측의 형광 화상 및 카메라(82)에 의해서 취득된 본래 발광 파장의 형광 화상(제2 형광 화상)에 기초하여, 발광 소자의 양부를 판정한다. 이것에 의해, 장파장측의 형광을 고려하여 발광 소자의 양부 판정을 행하는 것에 더하여, 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광에 기초하여 발광 소자의 양부 판정을 행할 수 있다. 이것으로, 장파장측의 이상(형광 스폿) 및 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태 양방을 고려하여, 보다 고정밀도로 발광 소자의 양부 판정을 행할 수 있다.
제어 장치(100)는 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 양호로 판정된 발광 소자에 대해서, 장파장측의 형광 화상에 기초하여 양부를 판정해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태가 이상인 발광 소자를 적절히 불량으로 판정한 후에, 추가로, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태가 정상이어도 장파장측의 이상(형광 스폿)을 가지는 발광 소자를 불량으로 판정할 수 있어, 장파장측의 발광 상태 및 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태 양방을 고려하여, 불량인 발광 소자를 빠짐없이 특정할 수 있다. 또한, 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하는 양부 판정에 있어서 양호로 판정된 발광 소자에 대해서만, 장파장측의 형광 화상에 기초하는 양부 판정이 행해지기 때문에, 장파장측의 이상에 관한 판정에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.
제어 장치(100)는 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 불량으로 판정된 발광 소자에 대해서, 장파장측의 형광 화상에 기초하여 양부를 판정해도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 예를 들면, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 발광 상태에 기초하여 불량으로 판정된 발광 소자여도, 장파장측의 이상(형광 스폿)을 가지지 않은 발광 소자에 대해서는 양호로 판정할 수 있어, 심각한 이상(장파장측의 형광 스폿)을 가지지 않은 발광 소자가 불량으로 판정되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 본래 발광 파장의 형광 화상에 기초하는 양부 판정에 있어서 불량으로 판정된 발광 소자에 대해서만, 장파장측의 형광 화상에 기초하는 양부 판정이 행해지기 때문에, 장파장측의 이상에 관한 판정에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.
제어 장치(100)는 본래 발광 파장의 형광 화상의 휘도에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 장파장측의 형광 화상에 포함되는 휘점에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정한다. 이와 같은 구성에 의하면, 정상 형광 스펙트럼에 있어서의 형광의 휘도와, 장파장측의 형광 스폿의 정보(이상 형광 스폿의 유무나 수 등)를 고려하여, 보다 고정밀도로 발광 소자의 양부 판정을 행할 수 있다.
제어 장치(100)는 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 출력한다. 이것에 의해, 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 이용하여, 발광 효율에 영향을 주고 있는 발광 소자를 특정하여, 발광 효율을 향상시키기 위한 대처를 행할 수 있다.
제어 장치(100)는 발광 소자 내에 있어서의 불량 지점을 특정하고, 해당 불량 지점의 위치를 출력한다. 예를 들면, 촬상 결과에 기초하여, 발광 소자 내에 있어서의, 장파장측의 형광 스폿의 위치를 특정하여, 해당 형광 스폿의 위치를 불량 지점으로서 출력함으로써, 불량 지점의 정보에 기초하여, 발광 효율을 향상시키기 위한 대처를 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 파장과 제2 파장은 동일 파장(기준 파장(BW))인 것으로 하여 설명했지만 이것으로 한정되지 않고 서로 다른 파장이어도 된다.
또한, 장파장측의 형광 및 본래 발광 파장의 형광에 기초하여 발광 소자의 양부를 판정하는 것으로 하여 설명했지만 이것으로 한정되지 않고, 제어 장치(100)(판정부)는, 카메라(81)에 의해서 촬상된, 장파장측의 형광에만 기초하여 발광 소자의 양부를 판정해도 된다. 이 경우에 있어서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 검사 장치(1A)는 1대의 카메라(81)와 해당 카메라(81)에 대응하는 결상 렌즈(71)를 가지고 있으면 되고, 본래 발광 파장의 형광을 취득하기 위한 구성(도 1에 도시되는 다이크로익 미러(60), 카메라(82), 및 결상 렌즈(72))을 가지고 있지 않아도 된다.
또한, 장파장측의 형광에 기초하는 발광 소자의 양부 판정에 있어서는, 형광 화상에 일정수 이상의 휘점이 포함되어 있는지 여부를 판정하는 것으로 하여 설명했지만 이것으로 한정되지 않고, 단지 형광 화상에 하나 이상의 휘점이 포함되어 있는지 여부에 따라서 발광 소자의 양부 판정을 행해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 다이크로익 미러(60)는 도 2에 나타내지는 바와 같이, 파장에 대한 투과율(반사율) 변화가 급준한 것을 이용하여 설명이 이루어졌지만, 본 발명은 이와 같은 특성의 다이크로익 미러를 이용하는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면 파장에 대한 투과율(반사율)이 약 100nm 정도의 폭으로 완만하게 변화하도록 하는 다이크로익 미러를 이용해도 된다. 이와 같은, 다이크로익 미러에서는, 특정 파장대에서는 파장의 변화에 따라서 형광의 투과율(반사율)이 변화하고, 해당 특정 파장대 이외의 파장대(특정 파장대보다도 낮은 파장측 및 특정 파장대보다도 높은 파장측)에서는 파장의 변화에 상관없이 형광의 투과율(반사율)이 일정하게 된다. 파장의 변화에 따라서 형광의 투과율(반사율)이 변화하는 파장대의 폭을 「에지 변이폭」이라고 했을 경우, 이와 같은 다이크로익 미러의 에지 변이폭은, 예를 들면 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼의 반치전폭보다도 넓게 되어도 된다.
1, 1A … 검사 장치 20 … 여기 광원
60 … 다이크로익 미러(광학 소자) 81 … 카메라(제1 촬상부)
82 … 카메라(제2 촬상부) 100 … 제어 장치(판정부)

Claims (18)

  1. 복수의 발광 소자가 형성된 대상물을 검사하는 검사 장치로서,
    상기 대상물에 조사되는 여기광을 생성하는 여기 광원과,
    상기 발광 소자로부터의 형광 중, 제1 파장보다도 긴 파장의 형광을 촬상하는 제1 촬상부와,
    상기 제1 촬상부에 의해서 취득된 제1 형광 화상에 기초하여, 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 판정부를 구비하고,
    상기 제1 파장은 상기 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼의 피크 파장에 해당 정상 형광 스펙트럼의 반치전폭을 더한 파장인 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 소자로부터의 형광을, 상기 제1 파장보다도 긴 파장의 형광 및 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로 분리하는 광학 소자와,
    상기 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로서 상기 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광을 촬상하는 제2 촬상부를 더 구비하는 검사 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 파장과 상기 제2 파장은 같은 파장이며,
    상기 광학 소자는 다이크로익 미러인 검사 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 판정부는, 상기 제1 형광 화상 및 상기 제2 촬상부에 의해서 취득된 제2 형광 화상에 기초하여, 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 검사 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 판정부는 상기 제2 형광 화상에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 양호로 판정된 상기 발광 소자에 대해서, 상기 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정하는 검사 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 판정부는 상기 제2 형광 화상에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 불량으로 판정된 상기 발광 소자에 대해서, 상기 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정하는 검사 장치.
  7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판정부는 상기 제2 형광 화상의 휘도에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 상기 제1 형광 화상에 포함되는 휘점에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 검사 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판정부는 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 출력하는 검사 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판정부는 상기 발광 소자 내에 있어서의 불량 지점을 특정하고, 해당 불량 지점의 위치를 출력하는 검사 장치.
  10. 복수의 발광 소자가 형성된 대상물을 검사하는 검사 방법으로서,
    상기 대상물에 여기광을 조사하는 여기광 조사 스텝과,
    상기 발광 소자로부터의 형광 중, 제1 파장보다도 긴 파장의 형광을 촬상하는 제1 촬상 스텝과,
    상기 제1 촬상 스텝에 있어서 취득된 제1 형광 화상에 기초하여, 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 판정 스텝을 구비하고,
    상기 제1 파장은 상기 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼의 피크 파장에 해당 정상 형광 스펙트럼의 반치전폭을 더한 파장인 검사 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 발광 소자로부터의 형광을, 상기 제1 파장보다도 긴 파장의 형광 및 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로 분리하는 분리 스텝과,
    상기 제2 파장보다도 짧은 파장의 형광으로서 상기 발광 소자의 정상 형광 스펙트럼에 포함되는 파장의 형광을 촬상하는 제2 촬상 스텝을 더 구비하는 검사 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 파장과 상기 제2 파장은 같은 파장인 검사 방법.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 판정 스텝에서는, 상기 제1 형광 화상 및 상기 제2 촬상 스텝에 있어서 취득된 제2 형광 화상에 기초하여, 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 검사 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 판정 스텝에서는, 상기 제2 형광 화상에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 양호로 판정된 상기 발광 소자에 대해서, 상기 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정하는 검사 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 판정 스텝에서는, 상기 제2 형광 화상에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 해당 판정 후에, 해당 판정에 있어서 불량으로 판정된 상기 발광 소자에 대해서, 상기 제1 형광 화상에 기초하여 양부를 판정하는 검사 방법.
  16. 청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판정 스텝에서는, 상기 제2 형광 화상의 휘도에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 것과 함께, 상기 제1 형광 화상에 포함되는 휘점에 기초하여 상기 발광 소자의 양부를 판정하는 검사 방법.
  17. 청구항 10 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판정 스텝에서는, 각 발광 소자의 양부 판정 결과를 출력하는 검사 방법.
  18. 청구항 10 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판정 스텝에서는, 상기 발광 소자 내에 있어서의 불량 지점을 특정하고, 해당 불량 지점의 위치를 출력하는 검사 방법.
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