JP4581241B2

JP4581241B2 - Light-receiving element inspection apparatus and inspection method

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Publication number: JP4581241B2
Application number: JP2000378079A
Authority: JP
Inventors: 修山形; 孝務芝
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP2002181658A

Description

【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（Ｘ_i ，Ｙ_j ）が設定され、当該設定された始点Ｘ_i 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Ｙ_j 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Ｘ_i ）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Ｘ_i ）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Ｘ_i ）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Ｙ_j ）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Ｙ_j ）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Ｙ_j ）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（Ｘ_i ，Ｙ_j ）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Ｘ_i ）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Ｘ_i ）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Ｘ_i ）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（Ｘ_i ，Ｙ_j ）、（Ｘ_i+1 ，Ｙ_j ）、・・・、（Ｘ_i+n ，Ｙ_j ）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Ｙ_j ）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（Ｘ_i ，Ｙ_j ）、・・・、（Ｘ_i+n ，Ｙ_j ）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Ｙ_j ）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Ｙ_j ）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（Ｘ_i ，Ｙ_j ）、（Ｘ_i ，Ｙ_j+1 ）、・・・、（Ｘ_i ，Ｙ_j+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（Ｘ_i ，Ｙ_j+k ）〜走査点（Ｘ_i+n ，Ｙ_j+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（Ｘ_i ，Ｙ_j+k ）〜走査点（Ｘ_i+n ，Ｙ_j+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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection device and an inspection method for a light receiving element that outputs an electrical signal corresponding to received light, for example.
[0002]
[Prior art]
A light receiving element such as a photodiode is used for CD (Compact Disc), CD-R (Compact Disc Recordable), DVD (Digital Versatile Disc) and the like.
For example, when reproducing a CD, laser light emitted from a semiconductor laser is reflected by a reflective film of the CD, and the reflected light is intensity-modulated by a depression of several μm in length called a pit on the reflection surface, The reflected light is converted into an electric signal corresponding to the reflected light by a light receiving element such as a photodiode, and the electric signal is converted into a digital signal to reproduce the signal.
[0003]
FIG. 12A shows a cross-sectional view of a semiconductor chip having a light receiving element used for the above-mentioned CD, for example.
As shown in FIG. 12A, the semiconductor chip 100 is formed with a light receiving element 101 made of, for example, a photodiode.
The semiconductor chip 100 is mounted on a lead frame 103. A pad (not shown) connected to the output terminal of each light receiving surface of the light receiving element 101 formed on the semiconductor chip 100 and the lead frame 103 are made of a gold wire or the like. Connected by wires.
In addition, a transparent resin 102 is formed so as to cover the periphery of the semiconductor chip, and a part of the lead frame 103 protrudes from the transparent resin 102 and can be connected to an external terminal.
The transparent resin 102 has a role of transmitting reflected light from the disk to the light receiving element.
[0004]
FIG. 12B is an enlarged plan view of the light receiving element 101 formed on the semiconductor chip 100 of FIG.
As shown in FIG. 12B, the light receiving element 101 has a light receiving surface (A to F) on a rectangle divided into six.
For example, a predetermined electric signal (SA to SD) corresponding to the light amount is output from the light amount detected on the light receiving surfaces (A to D) of the light receiving element 101, and the electric signal (SA to SD) is predetermined. By performing the above calculation, a focus error signal is generated.
Further, for example, a predetermined electrical signal (SE, SF) corresponding to the light amount is output from the light amount detected on the light receiving surface (E, F) of the light receiving element 101, and a predetermined electric signal (SE, SF) is output to the electric signal (SE, SF). By performing the operation, a tracking error signal is generated.
[0005]
In the inspection of the light receiving element 101 such as the photodiode described above, it is necessary to select a defect of several microns that is the effective diameter of the laser light within the surface of each light receiving surface (A to F).
As the inspection of the defect, for example, inspection of whether or not the transparent resin 102 on the semiconductor chip 100 is peeled off, whether or not there is a foreign substance in the transparent resin 102, and whether or not there is dirt is performed.
Further, for example, it is necessary to guarantee a deviation in sensitivity within ± 5% within each light receiving surface (A to F), between light receiving surfaces (A to D), and between light receiving surfaces (E to F).
[0006]
For the above guarantee, conventionally, in inspection of a light receiving element, a defect of several microns is picked up by an image pickup device by visual observation with a microscope or in a state where light is applied to the light receiving element by an illumination device, and image processing is performed. The image data is binarized based on brightness and darkness, and the presence or absence of defects in the light receiving element is inspected.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned visual inspection of humans, there is a problem that the level of inspection is not stable due to variation in experience time and human judgment, resulting in a decrease in yield and outflow of defective products. In the inspection by processing, there is a problem that the level of binarization depends on the illumination conditions.
[0008]
In addition, in either method, in-plane inspection is possible to some extent, but there is a problem in that it cannot cope with inter-surface inspection.
Furthermore, in the above conventional method, the presence or absence of peeling of the transparent resin 102 on the light receiving element 101, particularly when the transparent resin 102 on the light receiving element 101 is completely peeled off, is identified as a defective product. It was virtually impossible.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems. Therefore, the present invention improves the accuracy and stability of inspection, and provides a light receiving element inspection apparatus and inspection method capable of providing a highly reliable light receiving element. The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the light receiving element inspection apparatus of the present invention comprises:In order to inspect the light receiving element that receives the reflected light from the optical disk, the optical disk is irradiated with a laser beam having a predetermined wavelength set according to the type of the optical disk, and the light receiving element is inspected.An inspection device for a light receiving element,The light receiving element isIncluding a light-receiving surface divided into a plurality of parts,corresponding toPhotosensitive surfaceA plurality of electrical signal output units that output electrical signals according to the amount of received light detected in step 1, the light receiving element inspection device comprises:Of the light receiving elementeachPhotosensitive surfaceScan above toLaser lightOn each light receiving surface of the light receiving elementIrradiating light irradiation unit and the light irradiation unitBy scanningLaser beamIs on one light receiving surface of the light receiving element.IrradiationThe electrical signal output unit corresponding to the light receiving surface isoutputShiTheConcernedThe amount of light received according to the presence or absence of defects on the light receiving surfaceElectricalsignalFor each electrical signal output by each of the plurality of electrical signal output units.AdjustmentA gain adjusting unit that adjusts the gain of each electrical signal.Adjust the signal levels to be equalA gain adjusting unit;Gain adjustmentGain was adjusted by the partEachElectricalAdd signalAdder toAnd saidAdditionPartAdditionFrom the result, the light receiving elementDivided into multipleOn the light receiving surfaceIncluding a plurality of light receiving surfaces irradiated with the laser lightBetween two pointsConcernedFor each light receiving surfaceDepending on the presence or absence of defectsOutput waveform andReceived the laser beamCalculate the average value of the amount of light received on all light receiving surfaces,An image of each light receiving surface of the light receiving element using the average value of each output waveform and the amount of received light based on the calculation result and the addition resultIncluding an image processing unit that creates image data for detecting a defect in the light receiving element, the image data created by the image processing unit includes a uniform distribution of the output waveforms, and And a determination unit that determines that the light receiving element is a non-defective product when the average value of the amount of received light is within a predetermined value range.
[0011]
  Preferably,The determination unit determines that the light receiving element is defective when the image density of each light receiving surface of the light receiving element is uneven..
[0015]
  For example, the inspection device for a light receiving element of the present invention uses the laser light from the light irradiation unit to the light receiving element.LeadIt further has an optical member.
  For example, the light receiving element inspection device of the present invention further includes a display unit that displays an image based on the image data created by the image processing unit.
[0016]
  According to the above-described inspection device for a light receiving element of the present invention, the light irradiating portion is provided on each light receiving surface of the light receiving element.Scan up,Laser lightOn each light receiving surface of the light receiving elementWhen irradiated,Gain adjustment sectionThe light irradiation partBy scanningLaser lightIs on one light receiving surface of the light receiving element.IrradiationThe electrical signal output unit corresponding to the light receiving surface isoutputShiTheConcernedThe amount of light received according to the presence or absence of defects on the light receiving surfaceElectricalsignalFor each electrical signal output by each of the plurality of electrical signal output units of the light receiving element.AdjustmentTo do. However, the gain adjustment unit adjusts the gain of each electrical signal so that the level of each electrical signal is equal.
  The adding unit adds the electrical signals whose gains have been adjusted by the gain adjusting unit.
  Then, the image processing unitDivided into multipleOn the light receiving surfaceIncludes multiple light-receiving surfaces that receive laser lightFor each light receiving surface between two pointsDepending on the presence or absence of defectsOutput waveform andReceived laser lightCalculate the average value of the amount of light received on all light receiving surfaces,Average value of each output waveform and received light amount, and image of each light receiving surface of the light receiving elementImage data for detecting a defect of the light receiving element is created.
  Then, the determination unit determines that the light receiving element is a non-defective product when the distribution of each output waveform is uniform and the average value of the amount of received light is within a specified value range.
[0017]
  Furthermore, in order to achieve the above object, the inspection method of the light receiving element of the present invention includes:In order to inspect the light receiving element that receives the reflected light from the optical disc, it has a light irradiating portion, a gain adjusting portion, an adding portion, an image processing portion, and a determining portion, and a laser having a predetermined wavelength set according to the type of the optical disc Using an inspection apparatus that inspects the light receiving element by irradiating the optical disk with light,A method of inspecting a light receiving element,The light receiving element isIncluding a light-receiving surface divided into a plurality of parts,corresponding toPhotosensitive surfaceA plurality of electrical signal output units that output electrical signals according to the amount of received light detected in step,The light irradiator is connected to the light receiving element.eachPhotosensitive surfaceScan above toLaser lightOn each light receiving surface of the light receiving elementA first step of irradiating;The gain adjustment unit, In the first stepBy scanningLaser beamIs on one light receiving surface of the light receiving element.IrradiationThe electrical signal output unit corresponding to the light receiving surface isoutputShiTheConcernedThe amount of light received according to the presence or absence of defects on the light receiving surfaceElectricalsignalFor each electrical signal output by each of the plurality of electrical signal output units.AdjustmentA second step of adjusting the gain of each electric signal so that the levels of the respective electric signals are equal to each other.,In the adding unit, the gain is adjusted in the second step.EachElectricalAdd signalDoFirst3And the stepsSaidAn image processing unit,3In the steps ofAdditionFrom the result, the light receiving elementDivided into multipleOn the light receiving surfaceIncluding a plurality of light receiving surfaces irradiated with the laser lightBetween two pointsConcernedFor each light receiving surfaceDepending on the presence or absence of defectsOutput waveform andReceived the laser beamCalculate the average value of the amount of light received on all light receiving surfaces,An image of each light receiving surface of the light receiving element using the average value of each output waveform and the amount of received light based on the calculation result and the addition resultGenerating image data for detecting a defect of the light receiving element.4And the stepsSaidThe determination unit is configured to4If the distribution of each output waveform included in the image data created in the step is uniform and the average value of the amount of received light is within a specified value range, the light receiving element is determined as a non-defective product. First5Steps.
[0021]
  According to the inspection method of the light receiving element of the present invention, the light irradiation unitUsingEach light receiving surface of the light receiving elementScan up,Laser lightOn each light receiving surface of the light receiving elementIrradiationTo do.
  And using the gain adjuster, Light irradiation partBy scanningLaser lightIs on one light receiving surface of the light receiving element.IrradiationThe electrical signal output unit corresponding to the light receiving surface isoutputShiTheConcernedThe amount of light received according to the presence or absence of defects on the light receiving surfaceElectricalsignalFor each electrical signal output by each of the plurality of electrical signal output units of the light receiving element.AdjustmentTo do. However, the gain of each electrical signal is adjusted so that the level of each electrical signal is equal.
  Then, each electric signal whose gain is adjusted by the gain adjusting unit is added using the adding unit.
  And the image processorUsingOf the light receiving elementDivided into multipleOn the light receiving surfaceIncludes multiple light-receiving surfaces that receive laser lightFor each light receiving surface between two pointsDepending on the presence or absence of defectsOutput waveform andReceived laser lightCalculate the average value of the amount of light received on all light receiving surfaces,Average value of each output waveform and received light amount, and image of each light receiving surface of the light receiving elementImage data for detecting a defect of the light receiving element is created.
  And determination partUsingWhen the distribution of each output waveform is uniform and the average value of the amount of received light is within the specified value range, the light receiving element is determined as a non-defective product.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a light receiving element inspection apparatus and inspection method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a light receiving element inspection apparatus according to the present embodiment.
[0024]
  An inspection apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a laser light source 11, a beam expander 12, a galvano lens 13, an X direction actuator 14a, a Y direction actuator 14b, a scanner driver 15, a relay lens assembly 16, an objective lens 17, and an object to be inspected. A workpiece 18 having a target, a socket 19 and a signal processing unit 20 are provided.
  The laser light source 11, the beam expander 12, the galvano lens 13, the X-direction actuator 14a, the Y-direction actuator 14b, and the scanner driver 15 are used for light irradiation in the claims.PartIt corresponds to.
  The relay lens assembly 16 and the objective lens 17 correspond to optical members in the claims.
[0025]
The laser light source 11 is formed of, for example, a laser diode, and emits laser light having a wavelength actually used for a light receiving element that is an object to be inspected toward the beam expander 12, for example. For example, when inspecting a light receiving element used for a CD, a laser light source that outputs laser light having a wavelength of 780 nm and an output of 2 mW is used.
[0026]
The beam expander 12 converts a thin parallel light beam of the laser light 12 emitted from the laser light source 11 into a thick parallel light beam.
[0027]
The galvano lens 13 reflects the laser beam emitted through the beam expander 12 and guides the laser beam toward the workpiece 18.
[0028]
The X-direction actuator 14a scans the laser light reflected by the galvano lens 13 and guided in the direction of the workpiece 18 in the X direction by moving the galvano lens 13 in the X-axis direction.
The Y-direction actuator 14b moves the galvano lens 13 in the Y-axis direction to scan the laser light reflected by the galvano lens 13 and guided toward the workpiece 18 in the Y direction.
[0029]
The scanner driver 15 receives a control signal from the signal processing unit 20, generates a drive voltage necessary for driving the X-direction actuator 14a and the Y-direction actuator 14b, and uses the drive voltage as the X-direction actuator 14a and the Y-direction. Output to the actuator 14b.
[0030]
The relay lens assembly 16 irradiates the laser beam reflected by the galvano lens 13 in the direction of the workpiece 18. For example, the relay lens assembly 16 includes a θ lens 16a, a relay lens 16b, and an imaging lens 16c.
[0031]
The objective lens 17 focuses the laser beam guided from the relay lens assembly 16 on the light receiving element.
[0032]
As shown in FIG. 12A, the work 18 includes a semiconductor chip including a light receiving element that is an object to be inspected. As described above, the work 18 includes a light receiving element formed on the semiconductor chip. A lead frame 103 connected to the output terminal of each light receiving surface is formed.
[0033]
The socket 19 is mounted and fixed with a work 18 and is formed with electrode pads and the like for connecting to a lead frame and the like connected to the output terminal of each light receiving surface of the light receiving element. An output signal from the element is input to the signal processing unit 20.
[0034]
  The signal processing unit 20 processes various signals, details of which will be described later.NaA control signal is output to the driver 15 and predetermined processing is performed on the output signal from the light receiving element input via the socket 19 to generate image data.
[0035]
Operation | movement of the inspection apparatus which concerns on this embodiment of the said structure is demonstrated.
Laser light emitted from the laser light source 11 is incident on the galvano lens 13 via the beam expander 12, reflected by the galvano lens 13, guided to the objective lens 17 via the relay lens assembly 16, and received by the light receiving element. It will be focused on the surface.
Then, an electrical signal corresponding to the amount of light incident on the light receiving element is output from the light receiving element to the signal processing unit 20 through the socket 19, and the output signal is subjected to predetermined processing in the signal processing unit 20 to generate image data. The
The galvano lens 13 is scanned by the X-direction actuator 14a and the Y-direction actuator 14b that have received the control signal from the signal processing unit 20, whereby the laser light is scanned in the XY direction on the light receiving surface of the light receiving element. Then, the image processing unit 20 creates image data from output signals corresponding to the respective light receiving surfaces.
[0036]
  Next, details of the signal processing unit 20 will be described.
  As shown in FIG. 1, the signal processing unit 20 scans a control signal based on a control unit 21 that performs various controls described later and a control signal from the control unit 21.NaThe scanner controller 22 that outputs to the driver 15, the conversion unit 23 that performs predetermined processing on the output signal from the light receiving element input through the socket 19, and outputs the processed signal to the image processing unit 24, and the image obtained by the conversion unit 23 An image processing unit 24 that processes data, a display unit 25 that displays image data and processing results obtained by the image processing unit 24 on a screen, and a power source that supplies power to the semiconductor chip of the work 18 via the socket 19 Part 26.
[0037]
FIG. 2 shows an example of detailed configurations of the control unit 21 and the scanner controller 22.
As shown in FIG. 2, the control unit 21 includes a start point setting unit 31, a scan speed setting unit 32, a scan size setting unit 33, and a scan angle setting unit 34.
The scanner controller 22 includes a start point X position D / A converter 41, an X counter 42, an X sweep D / A converter 44, and an adder 45 as constituent circuits for performing scanning in the X direction. In addition, as a configuration circuit for performing scanning in the Y direction, a start point Y position D / A converter 46, a Y counter 47, a Y sweep D / A converter 48, and an adder 49 are provided.
Further, the scanner controller 22 includes a scan size D / A converter 43 and switches (50, 51) as a common configuration circuit for performing scanning in the XY directions.
[0038]
In the start point setting unit 31, the start point (X_i , Y_j ) Is set, and the set start point X_i Is generated and output to the start point X position D / A converter 41. The starting point Y_j Is generated and output to the starting point Y position D / A converter 46.
[0039]
The scan speed setting unit 32 sets an optimum speed for scanning based on the scan area (scan size), generates a pulse signal corresponding to the speed, and outputs the pulse signal to the X counter 42. Note that the optimum speed for scanning may be manually set in the scan speed setting unit 32 and set.
[0040]
The scan size setting unit 33 generates a signal based on the input scan size and outputs the signal to the scan size D / A converter 43. For example, the scan size can be set to a pixel size of 0 to 4 μm, and the maximum scan size (scan area) can be set to 2.048 mm × 1.92 mm.
[0041]
The scan angle setting unit 34 sets an angle for scanning, and controls on / off of the switches (50, 51) based on the setting. For example, when the rectangular shape of the light receiving surface of the light receiving element is inclined by a predetermined angle with respect to the reference XY direction, for example, the switch (50, 51) is turned on and the adder (45, 49) is turned on. In each case, data in the (Y, X) direction is input in addition to the data in the (X, Y) direction.
[0042]
The start point X position D / A converter 41 receives a start point X position (coordinate X from the start point setting unit 31 of the control unit 21._i When a digital signal based on () is input, the signal is converted into an analog signal and output to the adder 45.
[0043]
The X counter 42 counts the number of pulses of the pulse signal input based on the scan speed from the scan speed setting unit 32 of the control unit 21 and outputs a digital signal corresponding to the count value to the X sweep D / A converter 44. .
When the count value counted by the X counter 42 reaches a predetermined count value, a signal indicating a carry is output to the Y counter 47, and the count value of the X counter returns to the initial value.
[0044]
  The scan size D / A converter 43 includes the control unit 21When a digital signal based on the scan size input from the scan size setting unit 33 is input, the digital signal is converted into an analog signal, and the X sweep D / A converter 44 and the Y sweep D / A converter 48 are converted. Is output as a reference voltage.
[0045]
The X sweep D / A converter 44 converts the digital signal corresponding to the count value input from the X counter 42 and the reference voltage input from the scan size D / A converter 43 into an analog signal corresponding to the count value. The data is converted and output to the adder 45. Here, the X sweep D / A converter 44 determines the voltage difference of the analog signal accompanying the increase in the count value based on the reference voltage input from the scan size D / A converter 43, and the step size (in which the scan is performed) The distance between the scanning points) is determined.
[0046]
The adder 45 receives the start point X position (coordinate X from the start point X position D / A converter 41)._i ) And the analog signal corresponding to the count value from the X sweep D / A converter 44 are added, and the added signal is output to the scanner driver 15. As a result, the starting point X position (coordinate X_i The analog signal based on the count value is sequentially added to the analog signal based on), and a control signal for moving to a predetermined X position is sequentially generated and output.
When the switch 50 is on, a predetermined calculation is performed by the adder 45 so as to scan from the reference XY direction in the direction of the predetermined angle of inclination.
[0047]
The start point Y position D / A converter 46 receives the start point Y position (coordinate Y from the start point setting unit 31 of the control unit 21)._j When the digital signal based on () is input, the signal is converted into an analog signal and output to the adder 49.
[0048]
The Y counter 47 counts a signal indicating a carry input from the X counter 42 and outputs a digital signal corresponding to the count value to the Y sweep D / A converter 48.
[0049]
The Y sweep D / A converter 48 converts the digital signal corresponding to the count value input from the Y counter 47 and the reference voltage input from the scan size D / A converter 43 into an analog signal corresponding to the count value. The data is converted and output to the adder 49. Here, in the same manner as the X sweep D / A converter 44, the Y sweep D / A converter 48 uses the reference voltage input from the scan size D / A converter 43 to generate an analog signal as the count value increases. The voltage difference is determined, and the step size (distance between the scanning points) for scanning is determined.
[0050]
The adder 49 sends the start point Y position (coordinate Y from the start point Y position D / A converter 46)._j ) And the analog signal corresponding to the count value are input from the Y sweep D / A converter 48, the signals are added and the added signal is output to the scanner driver 15. As a result, the start point Y position (coordinate Y_j The analog signal based on the count value is sequentially added to the analog signal based on), and a control signal for moving to a predetermined Y position is sequentially generated and output.
When the switch 51 is on, a predetermined calculation is performed by the adder 49 so as to scan in the direction of the predetermined angle of inclination from the reference XY direction.
[0051]
As described above, when the XY direction control signals are input from the adders (45, 46), the scanner driver 15 is required to drive the X direction actuator 14a and the Y direction actuator 14b. Are output to the X-direction actuator 14a and the Y-direction actuator 14b.
[0052]
Operations of the control unit 21 and the scanner controller 22 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows an enlarged plan view of the light receiving element formed on the semiconductor chip.
As shown in FIG. 3, the light receiving element 101 has light receiving surfaces A to F on six divided rectangles.
[0053]
First, in the start point setting unit 31, the start point (X_i , Y_j ) Is set, the scan speed is set in the scan speed setting unit 32, the scan size is set in the scan size setting unit 33, and the scan angle is set in the scan angle setting unit 34. 3 is assumed to be along the reference XY direction, and the switches (50, 51) are turned off by the scan angle setting unit.
[0054]
The operation when scanning in the X direction will be described.
First, the start point X position (coordinate X_i ) Is input to the start point X position D / A converter 41, the signal is converted into an analog signal, and output to the adder 45.
On the other hand, a pulse signal based on the scan speed is input from the scan speed setting unit 32 to the X counter 42, and the X counter 42 outputs a digital signal corresponding to the count value to the X sweep D / A converter 44.
Also, a digital signal based on the scan size is input from the scan size setting unit 33 to the scan size D / A converter 43, the digital signal is converted into an analog signal, and output to the X sweep D / A converter 44 as a reference voltage. Is done.
[0055]
When the digital signal corresponding to the count value output from the X counter 42 is input to the X sweep D / A converter 44, the X sweep D / A converter 44 converts the digital signal into an analog signal corresponding to the count value. It is converted and output to the adder 45. Here, the X sweep D / A converter 44 determines the voltage difference of the analog signal accompanying the increase in the count value based on the reference voltage input from the scan size D / A converter 43, and the step size (in which the scan is performed) The distance between the scanning points) is determined.
[0056]
Then, the start point X position (coordinate X_i ) And the analog signal corresponding to the count value from the X sweep D / A converter 44 are sequentially input to the adder 45, the signals are added to generate a control signal, and the control signal is A drive voltage that is output to the scanner driver 15 and required to drive the X-direction actuator 14a is generated and output to the X-direction actuator 14a.
[0057]
In this way, the galvano lens 13 is moved in the X direction by the X direction actuator 14a, the laser light is scanned through the galvano lens 13, and the start point X position (coordinate X_i The analog signal based on the count value is sequentially added to the analog signal based on), so that a drive voltage that can move to a predetermined X position is output, and the laser beam passes through the galvano lens 13 to be scanned (X_i , Y_j ), (X_{i + 1} , Y_j ), ..., (X_{i + n} , Y_j ).
[0058]
Next, the operation when scanning in the Y direction will be described.
Similar to the operation of scanning in the X direction, first, the start point setting unit 31 starts the start point Y position (coordinate Y_j ) Is input to the start point Y-position D / A converter 46, the signal is converted into an analog signal, and output to the adder 49.
The laser beam is then scanned at the scanning point (X_i , Y_j ), ..., (X_{i + n} , Y_j When the count value counted by the X counter 42 reaches a predetermined count value, a signal indicating a carry is output to the Y counter 47, and the count value of the X counter 42 returns to the initial value.
When a signal indicating a carry from the X counter 42 is input to the Y counter 47, a digital signal corresponding to the count value is output to the Y sweep D / A converter 48.
On the other hand, a digital signal based on the scan size from the scan size setting unit 33 is input to the scan size D / A converter 43, the digital signal is converted into an analog signal, and is supplied to the Y sweep D / A converter 48 as a reference voltage. It is output.
[0059]
When a digital signal corresponding to the count value output from the Y counter 47 is input to the Y sweep D / A converter 48, the Y sweep D / A converter 48 converts the digital signal into an analog signal corresponding to the count value. It is converted and output to the adder 49.
[0060]
Then, the starting point Y position (coordinate Y from the starting point Y position D / A converter 46)._j ) And an analog signal corresponding to the count value from the Y sweep D / A converter 48 are sequentially input to the adder 49, the signals are added to generate a control signal, and the control signal Is output to the scanner driver 15, and a drive voltage necessary to drive the Y-direction actuator 14b is generated and output to the Y-direction actuator 14b.
[0061]
In this way, the galvano lens 13 is moved in the Y direction by the Y-direction actuator 14b, the laser beam is scanned through the galvano lens 13, and the start point Y position (coordinate Y_j The analog signal based on the count value is sequentially added to the analog signal based on), so that a drive voltage that can move to a predetermined Y position is output, and the laser light is transmitted through the galvano lens 13 to the scanning point (X_i , Y_j ), (X_i , Y_{j + 1} ), ..., (X_i , Y_{j + n} ).
[0062]
As described above, it is possible to scan the laser beam in the XY direction.
[0063]
FIG. 4 shows an example of the configuration of the conversion unit 23 and the image processing unit 24.
As shown in FIG. 4, the conversion unit 23 includes a gain adjuster 61, an adder 62, an A / D converter 63, and an interface (I / F) unit 64.
It is assumed that the light receiving element 101 has light receiving surfaces A to F on a rectangle divided into six, for example, as shown in FIG.
[0064]
When the electric signal (SA to SF) generated by each light receiving surface (A to F) of the light receiving element 101 corresponding to the laser beam is input to the gain adjuster 61, the gain of the signal is adjusted. The gain-adjusted signal is output to the adder 62. For example, in the gain adjuster 61, when the output of the light receiving element 101 is the rated output, the gain of each signal is adjusted to be 1V ± 0.2% at the subsequent input to the A / D converter 63.
[0065]
  When the gain-adjusted signal (SA to SE) is input from the gain adjuster 61, the adder 62 adds the signals from the respective light receiving surfaces. This addition processing is performed later by the image processing unit 24In this case, the image processing is performed as an output signal of the entire plurality of light receiving surfaces.
  In addition,Gain adjuster 61 andThe adder 62 performs an operation in the claims.PartIt corresponds to.
[0066]
The A / D converter 63 converts the analog signal added by the adder 62 into a digital signal for input to the digital input image processing unit 24. For example, the A / D converter 63 uses a 16-bit A / D converter to supplement the absolute accuracy of the subsequent image processing.
[0067]
The interface unit 64 performs an interface for outputting the digital signal input from the A / D converter 63 to the image processing unit 24. For example, when the image processing unit 24 can only process 8-bit data, if the 16-bit data from the A / D converter 63 is handled as it is, the resolution becomes about 0.4%. Data less than half of the scale data is discarded and output to the image processing unit 24. Thereby, the resolution can be improved to about 0.2%.
[0068]
  The image processing unit 24 stores the digital data input via the interface unit 64 of the conversion unit 23 in, for example, a memory (not shown) corresponding to the scanning position based on the signal from the control unit 21, and the stored Various image processing is performed based on the obtained data to generate image data. For example, the edge of each light receiving surface is detected from the input digital data, and the area and average density of each light receiving surface are calculated.
  And the image processor24If, for example, the area and average density of each light receiving surface obtained in step 2 are not within the specified value range, the light receiving element is determined to be defective.
  Further, for example, the density distribution inside the edge is obtained, and if the distribution is not within a specified range, it is determined as defective.
  For example, if the difference in average density in each light receiving surface is within 5%, it is determined as a non-defective product.
  Further, in addition to the area and average density of the light receiving surface, the created image data is affected by various defects such as peeling of the transparent resin covering the light receiving element, foreign matters in the transparent resin, and dirt. In this case, the defect level is selected to determine whether the light receiving element is good or bad.
  The determination may be performed by a determination unit provided with a determination unit (not shown) connected to the image processing unit. Alternatively, a manual or the like for distinguishing good products from defective products may be created in advance, and the above image data may be displayed on the display unit 25 to make a judgment by a person.
[0069]
Operations of the conversion unit 23 and the image processing unit 24 will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the scanning point (X_i , Y_{j + k} ) To scanning point (X_{i + n} , Y_{j + k} ) Shows electrical signals (SE, SA, SB, SF) from the light receiving surfaces (E, A, B, F) when the laser beam is scanned. In FIG. 5, the vertical axis indicates the signal output (V), and the horizontal axis indicates the position.
[0070]
When an electric signal from the light receiving surface (E, A, B, F) at each position as shown in FIG. 5 is input to the gain adjuster 61, the gain of the signal is adjusted, and the gain-adjusted signal is obtained. It is output to the adder 62.
FIG. 5 shows a signal before gain adjustment. When gain adjustment is performed by the gain adjuster 61, the output value of the electric signal (SA, SB) and the output of the electric signal (SE, SF) are shown. The value is adjusted to be equal.
[0071]
Then, when the gain-adjusted signals (SE, SA, SB, SF) are input from the gain adjuster 61 to the adder 62, the signals from the respective light receiving surfaces are added. The output is output to the A / D converter 63.
[0072]
The added analog signal from the adder 62 is input to the A / D converter 63, converted into a digital signal, and output to the image processing unit 24 via the interface unit 64.
[0073]
Then, the signals of the entire plurality of light receiving surfaces are output as digital signals to the image processing unit 24, and the image processing unit 24 performs image processing.
Here, as shown in FIG. 3, when the laser light is scanned from the light receiving surface E to the light receiving surface F and an electric signal is taken out, for example, when the light receiving surface E is irradiated with the laser light, another light receiving operation is performed. Since the output signals from the surfaces (A, B, F) are substantially 0, even if the signals from the light receiving surfaces (SA to SF) are added later by the adder 62, the signals on the light receiving surfaces are mixed. It does not match, and can be detected as an output signal from the light receiving surface corresponding to the scanning point.
[0074]
In the image processing unit 24, the digital data input via the interface unit 64 of the conversion unit 23 is stored in a memory (not shown) in accordance with the scanning position based on the signal from the control unit 21, for example. Various types of image processing are performed based on the stored data to create image data. For example, as described above, the edge of each light receiving surface is detected from the input digital data, and the area and average density of each light receiving surface are calculated.
As described above, whether the light receiving element is good or bad is determined based on, for example, the area and average density of each light receiving surface, the density distribution in the light receiving surface, the influence of various defects on the image data, and the like.
[0075]
Next, determination of the quality of the light receiving element by the inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to image data obtained from the electrical signals from the light receiving elements shown in FIGS.
[0076]
First, the quality determination of the light receiving element will be described using the image data shown in FIGS. 6 to 8 show, in addition to the image data of the light receiving element, outputs x1 to x5 from each light receiving surface and YY ′ when the laser beam is scanned in the X direction along the line XX ′. Outputs y1 to y5 from the respective light receiving surfaces when the laser beam is scanned in the Y direction along the line are also shown. Furthermore, each figure shows an average density (denoted as an average value in the figure) indicating the sensitivity of all the light receiving surfaces.
[0077]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 6 (a), there is no particular effect due to voids or peeling of the transparent resin covering the light receiving element, and the distribution of the output waveform (x1, y1) is particularly varied. Since the average density is within the specified value range, the light receiving element can be determined as a non-defective product.
[0078]
Also in the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 6B, there is no particular influence due to voids or peeling of the transparent resin covering the light receiving element, and the distribution of the output waveform (x2, y2) is particularly varied. Since the average density is within the specified value range, the light receiving element can be determined as a non-defective product.
[0079]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 7 (a), there is no particular influence due to voids or peeling of the transparent resin covering the light receiving element, and the distribution of the output waveform (x3, y3) is particularly Although there is no variation, since the average density is as small as 67 and is not within the range of the specified value, the light receiving element is determined to be defective.
[0080]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 7B, there is no influence based on the void or the peeling of the transparent resin covering the light receiving element, and the distribution of the output waveform (x4, y4) is particularly Although there is no variation, since the average density is as small as 68 and it is not within the range of the specified value, the light receiving element is determined to be defective.
[0081]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 8, there is no particular effect due to voids or peeling of the transparent resin covering the light receiving element, but there is a variation in the distribution of the output waveform x5, and the average density Therefore, the light receiving element is determined as a defective product.
[0082]
Next, determination of pass / fail of the light receiving element will be described using the image data shown in FIGS.
[0083]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 9A, a striped pattern that cannot be confirmed in the image from the non-defective light receiving element shown in FIG. 6 occurs. This has an influence based on peeling of the transparent resin covering the light receiving element, and the light receiving element is determined to be defective. In the drawing, the lower right portion without the stripe pattern is a portion where the transparent resin is not peeled off.
[0084]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 9B, a finer stripe pattern is generated than in the light receiving element shown in FIG. 9A. This is an influence based on the peeling of the transparent resin covering the light receiving element, as described with reference to FIG. 9A, and therefore the light receiving element is determined to be defective. In the drawing, the upper right portion without the stripe pattern is a portion where the transparent resin is not peeled off.
[0085]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 10A, voids scattered in the mottle can be clearly confirmed. This is due to the influence of voids existing on the surface or inside of the light receiving element. Therefore, the light receiving element is determined to be defective.
[0086]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 10B, a shadow is confirmed in the lower right portion of the cross at the center of the light receiving element. Similarly to FIG. 10A, it is considered that the influence of voids existing on the surface or inside of the light receiving element appears. Therefore, the light receiving element is determined as a defective product.
[0087]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 11A, it is clearly confirmed that there is a shadow in the upper left part in the figure. This is considered that the influence of the foreign material which exists in the transparent resin which coat | covers a light receiving element appears, Therefore, the said light receiving element is determined to be inferior goods.
[0088]
In the image from the output of the light receiving element shown in FIG. 11B, a shadow is confirmed in the lower left part of the cross at the center of the light receiving element in the figure. This is considered that the influence of the foreign material which exists in the transparent resin which coat | covers a light receiving element has appeared, Therefore, the said light receiving element is determined to be inferior goods.
[0089]
As described above, according to the above-described light receiving element inspection apparatus according to this embodiment, a laser having a wavelength that is actually used is not inspected for the presence or absence of defects in the light receiving element by imaging the light receiving element or the like. By scanning the light on the light receiving surface of the light receiving element and performing image processing from the output obtained from the light receiving element, for example, peeling of the transparent resin covering the light receiving element, foreign matter in the transparent resin, dirt, Since various defects such as a decrease in sensitivity affect the image data, it is possible to accurately determine the quality of the light receiving element by selecting the level of the influence from the defect.
Further, even when there is a difference in sensitivity between the light receiving surfaces, which cannot be handled by the conventional method, it can be determined as a failure.
Furthermore, it is possible to perform a stable inspection without the conventional problem of inspection level variation in human visual inspection and the problem of inspection level variation under illumination conditions in image processing inspection.
[0090]
Embodiments of the light receiving element inspection apparatus and inspection method of the present invention are not limited to the above description.
For example, in the present embodiment, the relay lens assembly 16 including the θ lens 16a, the relay lens 16b, and the imaging lens 16c, the objective lens 17, and the like are used as optical members that guide the laser light to the light receiving element. However, the present invention is not limited to this as long as the laser light can be condensed on the light receiving surface.
In the present embodiment, the laser light is scanned on the light receiving surface of the light receiving element by scanning the galvano lens 13 by the X direction actuator 14a and the Y direction actuator 14b. Other forms are possible as long as the surface can be scanned.
In addition to the description in this embodiment, various regulations can be used as to how light receiving elements are selected as non-defective products and defective products based on image data obtained from the output signals of the light receiving devices. .
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0091]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the precision and stability of a test | inspection of a light receiving element can be improved, and a reliable light receiving element can be provided as a good product.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a light receiving element inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating details of a configuration of a control unit and a scanner controller illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged plan view of a light receiving element formed on a semiconductor chip.
4 is a diagram illustrating in detail a configuration of a conversion unit illustrated in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating scanning points (X_i , Y_{j + k} ) To scanning point (X_{i + n} , Y_{j + k} ) Shows an electric signal from the light receiving surface when the laser beam is scanned.
FIG. 6 shows an image from the output of a light receiving element that is determined to be non-defective.
FIG. 7 shows an image from an output of a light receiving element that is determined as a defective product having an average density smaller than a specified value.
FIG. 8 shows an image from the output of a light receiving element that is determined to be defective because the average density is smaller than a specified value.
FIG. 9 shows an image from the output of the light receiving element when the transparent resin covering the light receiving element is peeled off.
FIG. 10 shows an image from the output of the light receiving element when voids exist on the surface or inside of the light receiving element.
FIG. 11 shows an image from the output of the light receiving element when there is a foreign substance in the transparent resin covering the light receiving element.
12A is a cross-sectional view of a semiconductor chip having a light receiving element used for, for example, a CD, and FIG. 12B is a light reception formed on the semiconductor chip of FIG. 12A. It is an enlarged plan view of an element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection apparatus, 11 ... Laser light source, 12 ... Beam expander, 13 ... Galvano lens, 14a ... X direction actuator, 14b ... Y direction actuator, 15 ... Scanner driver, 16 ... Relay lens assembly, 16a ... θ lens, 16b DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Relay lens, 16c ... Imaging lens, 17 ... Objective lens, 18 ... Workpiece, 19 ... Socket, 20 ... Signal processing part, 21 ... Control part, 22 ... Scanner controller, 23 ... Conversion part, 24 ... Image processing part, 25 ... Display unit, 26 ... Power supply unit, 31 ... Start point setting unit, 32 ... Scan speed setting unit, 33 ... Scan size setting unit, 34 ... Scan angle setting unit, 41 ... Start point X position D / A converter, 42 ... X counter, 43 ... scan size D / A converter, 44 ... X sweep D / A converter, 45 ... adder, 46 ... start point Y position D / A Converter: 47 ... Y counter, 48 ... Y sweep D / A converter, 49 ... adder, 50, 51 ... switch, 61 ... gain adjuster, 62 ... adder, 63 ... A / D converter, 64 ... Interface part 101... Light receiving element 102. Transparent resin 103 103 Lead frame 104 Wire A, B, C, D, E, F Light receiving surface

Claims

An inspection apparatus for a light receiving element that inspects the light receiving element by irradiating the optical disk with a laser beam having a predetermined wavelength set in accordance with the type of the optical disk in order to inspect the light receiving element that receives reflected light from the optical disk. And
The light receiving element includes a plurality of light receiving surfaces , and has a plurality of electric signal output units that output electric signals according to the amount of light received detected on the corresponding light receiving surfaces ,
The light receiving element inspection apparatus comprises:
By scanning the respective light receiving surface of the light receiving element, a light irradiation unit that irradiates the laser beam on the light receiving surface of the light receiving element,
Electrical signal output unit corresponding to the light receiving surface in a period that is irradiated in any one of the light receiving surface of the laser light is the light receiving element by the scanning of the light irradiation unit is output, the presence or absence of a defect of the light-receiving surface A gain adjustment unit that adjusts the gain of the electrical signal of the received light amount according to each electrical signal output by each of the plurality of electrical signal output units , and the level of each electrical signal is equal to the level of each electrical signal A gain adjustment unit that adjusts to
An adder which gain adding the respective electrical signal adjusted by the gain adjusting unit,
From the addition result of the adding unit, the presence or absence of a defect for each said light-receiving surface between the two points, including between a plurality of light receiving surface which receives the irradiation of the laser light in the plurality of divided light receiving plane of the light receiving element Output waveform according to the above, and the average value of the amount of light received by all the light receiving surfaces irradiated with the laser light, each output waveform by the calculation result and the average value of the amount of received light, and the addition result An image processing unit for creating image data for detecting a defect of the light receiving element, including an image of each light receiving surface of the light receiving element used ;
When the distribution of each output waveform included in the image data created by the image processing unit is uniform and the average value of the amount of received light is within a specified value range, the light receiving element is a non-defective product. and a determination unit and the inspection unit of the light receiving element.

The determination unit
The light receiving element inspection apparatus according to claim 1, wherein the light receiving element is determined as a defective product when the density of the image on each light receiving surface of the light receiving element is uneven.

The light receiving element inspection apparatus according to claim 1, further comprising an optical member that guides the laser light from the light irradiation unit to the light receiving element.

The light receiving element inspection apparatus according to claim 1, further comprising a display unit that displays an image based on the image data created by the image processing unit.

In order to inspect a light receiving element that receives light reflected from an optical disk, a laser having a predetermined wavelength set according to the type of the optical disk, including a light irradiation unit, a gain adjustment unit, an addition unit, an image processing unit, and a determination unit A method of inspecting a light receiving element using an inspection apparatus that inspects the light receiving element by irradiating the optical disk with light ,
The light receiving element includes a plurality of light receiving surfaces , and has a plurality of electric signal output units that output electric signals according to the amount of light received detected on the corresponding light receiving surfaces ,
The inspection method of the light receiving element is
The light irradiation unit, and scans the respective light-receiving surface of the light receiving element, a first step of irradiating the laser beam on the light receiving surface of the light receiving element,
The gain adjusting unit, the laser beam by the scanning in the first step is output electrical signal output unit corresponding to the light receiving surface in any one of the periods being irradiated on the light receiving surface of the light receiving element, A second step of adjusting the gain of the electrical signal of the amount of received light according to the presence or absence of a defect on the light receiving surface for each electrical signal output by each of the plurality of electrical signal output units, wherein the gain of each electrical signal is adjusted A second step of adjusting the levels of the electrical signals to be equal ;
A third step in which the adder adds the electric signals whose gains have been adjusted in the second step;
Wherein the image processing unit, the addition result in the third step, among a plurality of two points, including between a light receiving surface which receives the irradiation of the laser light in the plurality of divided light receiving plane of the light receiving element an output waveform corresponding to the presence or absence of a defect of each said receiving surface, and calculates the average value of the amount of light received at all of the light receiving surface which receives the irradiation of the laser beam, of each output waveform and the amount of light received by the calculation result A fourth step of creating image data for detecting a defect in the light receiving element, including an average value and an image of each light receiving surface of the light receiving element using the addition result ;
When the determination unit has a uniform distribution of each output waveform included in the image data created in the fourth step and the average value of the received light amount is within a specified value range the and a fifth step of determining the non-defective light receiving element, the inspection method of the light-receiving element.