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公開番号2024059753
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-01
出願番号2024023355,2021124589
出願日2024-02-20,2021-07-29
発明の名称半導体層構造の検査方法及び半導体層構造の検査装置
出願人日亜化学工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 21/88 20060101AFI20240423BHJP(測定;試験)
要約【課題】検査が効率よくでき、かつ検査品質の高い、光の照射による半導体層構造の検査方法及び半導体層構造の検査装置を提供する。
【解決手段】発光層を含む発光部を複数備える半導体層構造の良否を判定する検査方法であって、発光層が発光する光よりも短波長の第1の検査光を第1照射強度で前記半導体層構造に照射して第1の検査光の照射によって取得される半導体層構造の蛍光画像に基づいて発光部の良否を1次判定する1次判定ステップと、発光層が発光する光よりも短波長の第2の検査光を、第1照射強度より低い第2照射強度で半導体層構造に照射して、第2の検査光の照射によって取得される半導体層構造の蛍光画像に基づいて発光部の良否を2次判定する2次判定ステップと、1次判定と2次判定とに基づいて各発光部の良否を判定する3次判定ステップと、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発光層を含む発光部を複数備える半導体層構造の良否を判定する検査方法であって、
電流印加により前記発光部の良否判定をする際の電流値と、前記発光部が発光する光よりも短波長の検査光の照射により良否判定をする際の照射強度との相関関係を記憶したデータベースを準備するステップと、
前記データベースを参照して、良否判定すべき印加電流値に対応する第１照射強度を取得する照射強度取得ステップと、
前記検査光を、前記第１照射強度で前記半導体層構造に照射する照射ステップと、
前記照射ステップにより得られた半導体層構造の蛍光画像に基づいて前記発光部の良否を判定する判定ステップと、
を含む、
半導体層構造の検査方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記判定ステップにおいて、
(i)前記半導体層構造の前記蛍光画像と、
(ii)照射ステップにおいて照射する検査光と同一の光を電流印加により良品と判定された基準半導体層構造に照射したときの基準蛍光画像と、
を比較することにより前記発光部の良否を判定する、
請求項１に記載の半導体層構造の検査方法。
【請求項３】
前記照射強度取得ステップと、照射ステップと、判定ステップとを、複数の照射強度で行うことを含む、
請求項１または２に記載の半導体層構造の検査方法。
【請求項４】
前記基準蛍光画像は、前記照射ステップにおいて照射する検査光と同一の光を電流印加により良品と判定された複数の基準半導体層構造に一括して照射したときに得られる画像である、
請求項２に記載の半導体層構造の検査方法。
【請求項５】
発光層を含む発光部を複数備える半導体層構造の良否を判定する検査装置であって、
電流印加により発光部の良否判定をする際の電流値と、前記発光層が発光する光よりも短波長の検査光の照射により良否判定をする際の照射強度との相関関係を記憶したデータベースと、
前記検査光を前記半導体層構造に照射する照射部と、
前記データベースを参照して、良否判定すべき印加電流値に対応する照射強度を取得し、取得した照射強度の検査光が前記半導体層構造に照射されるように検査光の出射強度を制御して、前記照射部から前記検査光を前記半導体層構造に照射させる照射制御部と、
前記検査光の照射による前記半導体層構造の蛍光画像を取得する画像取得部と、
取得した蛍光画像に基づいて前記半導体層構造の良否を判定し、前記印加電流値における半導体層構造の判定結果を出力する判定部と、
を含む、
半導体層構造の検査装置。
【請求項６】
前記データベースには、前記照射部が照射する検査光と同一の光を電流印加により良品と判定された基準半導体層構造に照射したときの基準蛍光画像が保存されており、
前記判定部において、前記半導体層構造の蛍光画像と前記基準蛍光画像とを比較することにより前記半導体層構造の良否を判定する請求項５記載の半導体層構造の検査装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記複数の電流値における半導体層構造の判定結果を出力する、
請求項５または６に記載の半導体層構造の検査装置。
【請求項８】
前記照射部は、前記検査光を取得した照射強度で複数の前記半導体層構造に一括して照射し、
前記画像取得部は、前記検査光の一括照射により前記複数の半導体層構造がそれぞれ発する複数の蛍光を含む蛍光画像を取得し、
前記判定部は、前記複数の蛍光を含む蛍光画像に基づいて複数の前記半導体層構造の良否を判定する、
請求項５～７のうちのいずれか１つに記載の半導体層構造の検査装置。
【請求項９】
前記判定部において、
前記複数の蛍光を含む蛍光画像と、
前記照射部から照射する検査光と同一の光を電流印加により良品と判定された複数の基準半導体層構造に一括して照射したときに、前記複数の基準半導体層構造が発する蛍光を含む基準蛍光画像と、
を比較することにより前記複数の半導体層構造の良否を判定する、
請求項８に記載の半導体層構造の検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体層構造の検査方法及び半導体層構造の検査装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子は、基板上に発光層を含む複数の半導体層を積層して電極を形成することにより製造され、発光特性を検査した上で出荷される。一般的に、この発光特性の検査は、ウエハ状態において複数の半導体発光素子に対してそれぞれ正負のパッド電極間に電圧を印加して半導体層に電流を流して発光させることにより行われる。
【０００３】
しかしながら、電流を流して行う発光検査は、個々の半導体発光素子の電極に、プローバの針（プローブ）を接触させる必要があるため、多大な時間を要する。そこで、半導体発光素子に電流を流さずに発光性能を検査する方法として、光を照射して半導体発光素子の活性層を励起し、励起された活性層から放出される蛍光を観察する検査方法が提案検討されている（特許文献１及び２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－１２８３６６号公報
特開２０１３－０３８３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光を照射して半導体発光素子の良否を判断する検査方法は、検査が効率よくできる一方で、検査品質をより高くすることが求められている。
【０００６】
そこで、本開示は、検査が効率よくでき、かつ検査品質の高い、光の照射による半導体層構造の検査方法及び半導体層構造の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するために、本開示に係る一形態の半導体層構造の検査方法は、発光層を含む発光部を複数備える半導体層構造の良否を判定する検査方法であって、前記発光層が発光する光よりも短波長の第１の検査光を第１照射強度で前記半導体層構造に照射して、前記第１の検査光の照射によって取得される前記半導体層構造の第１蛍光画像に基づいて前記発光部の良否を１次判定する１次判定ステップと、前記発光層が発光する光よりも短波長の第２の検査光を、第１照射強度より低い第２照射強度で前記半導体層構造に照射して、前記第２の検査光の照射によって取得される前記半導体層構造の第２蛍光画像に基づいて前記発光部の良否を２次判定する２次判定ステップと、前記１次判定と前記２次判定とに基づいて各発光部の良否を判定する３次判定ステップと、を含む。
【０００８】
本開示に係る一形態の半導体層構造の検査装置は、検査光を、発光層を含む発光部を複数備える半導体層構造に照射して前記発光部の良否を判定する検査装置であって、照射強度及び波長が調整可能な検査光を前記半導体層構造に照射する照射部と、前記発光層の発光する光よりも短波長の第１の検査光が第１照射強度で前記半導体層構造に照射されるように前記照射部を制御し、前記発光層が発光する光よりも短波長の第２の検査光が第１照射強度より低い第２照射強度で前記半導体層構造に照射されるように前記照射部を制御する制御部と、前記第１の検査光の照射によって得られる前記半導体層構造の第１蛍光画像を取得し、前記第２の検査光の照射によって得られる前記半導体層構造の第２蛍光画像を取得する画像取得部と、第１蛍光画像及び第２蛍光画像に基づいて各発光部の良否を判定する判定部と、を含む。
【０００９】
本開示に係る他の形態の半導体層構造の検査方法は、発光層を含む発光部を複数備える半導体層構造の良否を判定する検査方法であって、電流印加により前記発光部の良否判定をする際の電流値と、前記発光部が発光する光よりも短波長の検査光の照射により良否判定をする際の照射強度との相関関係を記憶したデータベースを準備するステップと、前記データベースを参照して、良否判定すべき印加電流値に対応する第１照射強度を取得する照射強度取得ステップと、前記検査光を、前記第１照射強度で前記半導体層構造に照射する照射ステップと、照射ステップにより得られた半導体層構造の蛍光画像に基づいて前記発光部の良否を判定する判定ステップと、を含む。
【００１０】
本開示に係る他の形態の半導体層構造の検査装置は、発光層を含む発光部を複数備える半導体層構造の良否を判定する検査装置であって、電流印加により発光部の良否判定をする際の電流値と、前記発光層が発光する光よりも短波長の検査光の照射により良否判定をする際の照射強度との相関関係を記憶したデータベースと、前記検査光を前記半導体層構造に照射する照射部と、前記テータベースを参照して、良否判定すべき印加電流値に対応する照射強度を取得し、取得した照射強度の検査光が前記半導体層構造に照射されるように検査光の出射強度を制御して、前記照射部から前記検査光を前記半導体層構造に照射させる制御部と、前記検査光の照射による前記半導体層構造の蛍光画像を取得する画像取得部と、取得した蛍光画像に基づいて前記半導体層構造の良否を判定し、該判定結果を前記印加電流値における半導体層構造の判定結果として出力する判定部と、を含む。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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