(57)【要約】【課題】固体撮像素子の検査コストの低減を図る。【解決手段】固体撮像素子の欠陥の有無及び検出レベルを該固体撮像素子の受光面上の座標位置毎に同一試験下で検出し、検出された欠陥の位置を座標位置にマップ化すると共に各座標位置毎に設けた記憶手段に該当欠陥の検出レベルに応じた製品カテゴリを示すデータを格納し、該データにより或る製品カテゴリに対応する欠陥のマップ化された座標位置を読み出し該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定し、補正可能なパターンの場合には当該固体撮像素子を該製品カテゴリに属する製品として選別し、補正可能なパターンでないと判定したときは、前記データにより別の製品カテゴリに対応する欠陥のマップ化された座標位置を読み出して該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定する。【選択図】図２
2010078408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子の欠陥の有無及び検出レベルを該固体撮像素子の受光面上の座標位置毎に同一試験下で検出し、検出された前記欠陥の位置を前記座標位置にマップ化すると共に各座標位置毎に設けた記憶手段に該当欠陥の前記検出レベルに応じた製品カテゴリを示すデータを格納し、該データにより或る前記製品カテゴリに対応する前記欠陥の前記マップ化された座標位置を読み出し該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定し、補正可能なパターンの場合には当該固体撮像素子を該製品カテゴリに属する製品として選別し、補正可能なパターンでないと判定したときは、前記データにより別の前記製品カテゴリに対応する前記欠陥の前記マップ化された座標位置を読み出して該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定する固体撮像素子の欠陥検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像素子の欠陥検査方法を実施して固体撮像素子を製品カテゴリ別に選別する固体撮像素子の欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像素子の欠陥検査方法により製品カテゴリ別に選別された固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等に搭載される固体撮像素子に係り、特に、その欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型等の各種イメージセンサ（固体撮像素子）を搭載する撮影装置に対するユーザの要望が高くなり、固体撮像素子は、多機能化，高精細化，高感度化が図られてきている。
【０００３】
固体撮像素子の多機能化，高精細化，高感度化が図られると、各画素から出力される撮像画像信号は微弱な欠陥信号にも大きな影響を受けることになり、固体撮像素子の製造後の検査で欠陥製品を選り分ける必要が生じる。
【０００４】
固体撮像素子の欠陥としては、例えば下記の特許文献１に記載されている「白キズ」「黒キズ」がある。黒キズとは、撮像画面中に周囲の画像より輝度が異常に低く黒く見えるキズであり、光に感応しない欠陥画素が存在するとき発生する。白キズとは、撮像画面中に周囲の画像より異常に輝度が高く白く見えるキズであり、光が当たらなくても暗電流が大きいために明るく映ってしまうキズである。
【０００５】
製造後の固体撮像素子を検査して良／不良の判定を行い、最も厳しい検査レベルを合格した固体撮像素子だけを良品とするのであれば、全ての種類の撮影装置の欠陥への保証は満たされることになる。しかし、固体撮像素子の製造歩留まりは低下してしまい、高コストの固体撮像素子になってしまう。
【０００６】
また、厳しい検査レベルを合格した固体撮像素子であっても、微小な欠陥画素が存在すれば欠陥画素の補正を行うことになるが、搭載する撮影装置の種類によっては、この欠陥画素補正が過補正になり、かえって画質低下に繋がってしまうという虞もある。
【０００７】
このため、現状の固体撮像素子の欠陥検査においては、固体撮像素子を搭載する撮影装置の仕様毎に、その仕様に適する機能，感度を持つ固体撮像素子を選別するために専用の検査環境（試験環境）を構築し、検査を実施している。
【０００８】
この欠陥検査では、例えば下記の特許文献２記載の様に、欠陥が全く無いランクＡの固体撮像素子、点状の欠陥しかなくそのままでも機能上問題がないランクＢの固体撮像素子、修繕すれば機能上の問題を解決できる欠陥を有するランクＣの固体撮像素子、修繕しても使用不可のランクＤの固体撮像素子に分け、固体撮像素子の良，不良を、その撮影装置の仕様毎に判定している。そして、ランクＡ，Ｂの固体撮像素子はそのまま撮影装置に搭載し、ランクＣの固体撮像素子は、修繕してから撮影装置に搭載し、ランクＤは使用不可とする。
【０００９】
しかしながら、上述した従来の欠陥検査方法は、仕様の異なる撮影装置毎に行うため、検査コストが嵩み、撮影装置の部品コストを上昇させてしまうという問題がある。
【００１０】
【特許文献１】特開平５―２９２４０８号公報
【特許文献２】特開２００２―２６７５７１号公報の段落〔００７０〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年の撮影装置に対するユーザの要望は多様化し、高精細，高感度な撮影装置を求めるユーザや、高感度までは要求しないが中程度の感度までを求めるユーザや、感度は低感度で良いが、更なる低コスト化を図った撮影装置を求めるユーザなど、様々である。
【００１２】
夫々のユーザの要望に合わせた仕様を持つ撮影装置に搭載する固体撮像素子を製造し欠陥検査を行う場合、１種類の固体撮像素子の検査を、撮影装置の仕様毎に、欠陥検出レベルが異なる同一の欠陥検査を夫々の検査環境を構築して繰り返し行うのでは、検査コストが嵩んでしまうという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、検査コストを低減でき種々の仕様に合わせた固体撮像素子を１回の検査で選別できる固体撮像素子の欠陥検査方法及びその装置並びこの欠陥検査方法で選別された固体撮像素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の固体撮像素子の欠陥検査方法は、固体撮像素子の欠陥の有無及び検出レベルを該固体撮像素子の受光面上の座標位置毎に同一試験下で検出し、検出された前記欠陥の位置を前記座標位置にマップ化すると共に各座標位置毎に設けた記憶手段に該当欠陥の前記検出レベルに応じた製品カテゴリを示すデータを格納し、該データにより或る前記製品カテゴリに対応する前記欠陥の前記マップ化された座標位置を読み出し該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定し、補正可能なパターンの場合には当該固体撮像素子を該製品カテゴリに属する製品として選別し、補正可能なパターンでないと判定したときは、前記データにより別の前記製品カテゴリに対応する前記欠陥の前記マップ化された座標位置を読み出して該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定する。
【００１５】
本発明の固体撮像素子の欠陥検査装置は、上記記載の固体撮像素子の欠陥検査方法を実施して固体撮像素子を製品カテゴリ別に選別することを特徴とする。
【００１６】
本発明の固体撮像素子は、上記記載の固体撮像素子の欠陥検査方法により製品カテゴリ別に選別されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の製品カテゴリに渡る固体撮像素子の欠陥検査を、同一試験下で同時並行的に行って固体撮像素子を各製品カテゴリ別に区分けするため、試験環境の構築コストの低減、検査時間のトータルの短縮化を図ることができ、固体撮像素子の検査コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１〜図３は、本発明の一実施形態を説明する固体撮像素子の欠陥検査方法の処理手順を示すフローチャートであり、図１は、そのうちの検出条件読み込み処理手順を示すフローチャートである。固体撮像素子の欠陥検査を実施する前に、予めフォーマット化された２つの条件ファイル（検査で実施するキズ検出レベルを記載した検出レベルファイル１と、補正可能キズパターンを記載した補正パターンファイル２）を用意し、このファイル１，２のデータを用いて、キズ検出ランク分けファイルを完成させる。
【００２０】
そこで先ずステップＳ１で、欠陥検査で使用するキズ検出ランク分けファイルを読み込み、ステップＳ２で、このファイルのエンドオブファイル（ＥＯＦ）に来たか否かを判定する。
【００２１】
ＥＯＦに来ていない場合には、ステップＳ３に進み、キズ検出レベルのランクをファイル１から読み込み、読み込んだキズ種類が、ＬｔＢｋ（明時黒キズ）であるか（ステップＳ４）、ＬｔＷｈ（明時白キズ）であるか（ステップＳ５）、ＤｒｋＷｈ（暗時白キズ）であるか（ステップＳ６）を判定し、ステップＳ７で、キズ種類の設定を行う。
【００２２】
ファイル１には、撮影装置の仕様毎つまり固体撮像素子の製品カテゴリ（ＣＡＴ）毎に、キズ検出レベルが、例えばＣＡＴ０でＡｍＶ（ミリボルト），ＣＡＴ１でＢｍＶ，…，ＣＡＴ５でＦｍＶ，…と記載されている。また、キズ種類（ＬｔＢｋ，ＬｔＷｈ，ＤｒｋＷｈ）毎に、キズ検出レベルが記載されている。
【００２３】
尚、図１のファイル１中には、キズ種類に関わらず、例えばＣＡＴ０では全てＡｍＶとしているが、キズ種類毎にＡｍＶ，Ａ’ｍＶ，Ａ”ｍＶと異なる値を任意に記載することも可能である。
【００２４】
次に、ステップＳ８で、ファイル２から各カテゴリ毎の補正可能キズパターンを読み込む。補正可能キズパターンには、パターンＡ，パターンＢ，パターンＣ，…がある。
【００２５】
例えば、原色系の単板式カラー固体撮像素子の各画素には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれか一色のカラーフィルタが積層されているが、或る画素、例えば赤色画素に画素欠陥があった場合、この画素位置での検出信号は使えなくなってしまう。そこで、この赤色画素が検出していたはずの信号を、周りの赤色画素の検出信号を補間演算することで算出することになる。
【００２６】
赤色画素は、カラーフィルタ配列がベイヤー配列の場合、隣接画素は緑色画素となるため、その次の赤色画素の検出信号を用いて演算することになる。赤色画素だけを見たときの隣接画素（実際には１つ置いた画素）にも画素欠陥がある（これを２連キズという。）と、次の隣接の赤色画素の検出信号を用いて補間演算することになるが、この画素にも画素欠陥があると（これを３連キズという。）、更に次の隣接の赤色画素の検出信号を用いることになる。
【００２７】
以上は、水平方向，垂直方向に隣接する画素について述べたが、斜め方向の同色隣接画素の検出信号も用いて補間演算することになる。１連キズだけを補正するパターン（即ち、キズ配列）だけを許容するカテゴリや、２連キズまで補正するパターンを許容するカテゴリ、３連キズまで補正するパターンを許容するカテゴリなど、製品カテゴリ毎に、補正可能キズパターンが異なる。
【００２８】
６連キズや７連キズ等は玩具用の撮影装置では許されるが、このような多連キズまで補正を許容すると補正痕が画像中に残ってしまい、画質劣化を来す。このため、製品カテゴリ毎に、補正可能キズパターンを決める。
【００２９】
次のステップＳ９では、カテゴリループが終わりまで来たか否かを判定する。カテゴリループが終わりまで来ていない場合には、各補正可能キズパターンがどのカテゴリに属するかの判定を行い（ステップＳ１０，Ｓ１１，…，Ｓ１５）、全カテゴリについての判定が終わったとき（ステップＳ１６）、カテゴリ数（最大カテゴリ：ファイル２の場合、カテゴリ数「６」）を設定する（ステップＳ１７）。
【００３０】
次のステップＳ１８では、キズ検出ランク分けファイルの各カテゴリの該当カテゴリ情報配列位置に、キズ検出レベルと補正可能パターンとを書き込む。そして、次のステップＳ１９で、ＥＯＦであるか否かを判定し、ＥＯＦでない場合にはステップＳ２０からステップＳ２に戻り、ＥＯＦの場合には、この図１の処理を終了する。
【００３１】
図２は、キズ検出処理手順を示すフローチャートである。固体撮像素子の検査を行い、出力画像中にキズが有るか否かを検出し、そのキズの種類を、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３で検出し、ステップＳ２４でキズ種類を決定する。キズは存在するが、そのキズが、明時の黒キズ，明時の白キズ，暗時の白キズのいずれでもない場合には、不明なキズとしてアラートを出力し、この図２の処理を強制終了する。
【００３２】
ステップＳ２４の次のステップＳ２５では、キズの有無を判定する最低キズ閾値を、図１で作成したキズ検出ランク分けファイルに書き込まれた各キズのカテゴリ毎の閾値（検出レベル）から算出する。図１に示すファイル１には、各キズ種類毎に、各カテゴリ毎に、キズと判定するレベルＡｍＶ，ＢｍＶ，…が記載されている。このキズ判定のレベルは、カテゴリが高いほど即ち高級機用の製品カテゴリほど、小さなレベルに設定されているとは限らない。また、白キズと黒キズは、周りの画素信号に対しての差分が逆であるため、ここでいう「最低キズ閾値」とは、差分の絶対値の最低キズ閾値である。
【００３３】
次のステップＳ２６では、ステップＳ２５で求めた最低キズ閾値を、キズ有りと判定するキズ検出値とし、固体撮像素子の各画素の出力信号から、キズの有無の判定と、キズレベルの判定を行う。
【００３４】
次のステップＳ２７では、ステップＳ２６でキズ有りと判定した画素の座標位置毎に設けられている８ビットのレジスタ（記憶手段）に、製品カテゴリに対応するキズ検出レベルを書き込んで３次元状のマップ３（キズの座標位置が２次元，キズ検出レベルが残り１次元）を生成し、この処理を終了する。
【００３５】
このマップ化は、各画素位置の座標対応に設けられている８ビットレジスタに、次のデータを書き込むことで行う。８ビットレジスタの下位２ビット（ビット０，ビット１）には、各画素の色（赤，緑，青）を示すデータを２ビットデータで書き込む。
【００３６】
次のビット２〜ビット７は、カテゴリ０〜カテゴリ５が対応し、検出されたキズレベルが、ファイル１のキズ検出レベル（キズと判定するスライスレベル）以上あれば、そのカテゴリに対応するビットに“１”を書き込む。或るキズ検出レベル（スライスレベル）以上のキズは、複数のカテゴリに属するキズの場合もあり、その場合には、その複数のカテゴリに該当するビットに全て“１”を書き込む。
【００３７】
図３は、図２でマップ化されたデータと図１で完成したキズ検出ランク分けファイルとに基づき、検査対象となった固体撮像素子の補正可能パターンを判定する処理手順を示すフローチャートである。この処理手順では、先ず、ステップＳ３１で、設定カテゴリ数（この例では“６”）の全ループに対して処理が終了しているか否かを判定する。
【００３８】
そして、全ループが終了していない場合にはステップＳ３２で、全カテゴリにおけるトータルのキズ個数を求め、このキズ個数が、撮影装置で処理可能なキズ個数より少ないか否かを判定する。キズ個数が撮影装置で処理可能なキズ個数を超えている場合には、キズの補正処理が不能なため、キズステータス情報にエラーを書き込み（ステップＳ３３）、この固体撮像素子をＮＧ（ノーグッド）とする。
【００３９】
キズ個数が撮影装置で処理可能な個数の場合には、ステップＳ３２からステップＳ３４に進み、設定カテゴリ数の全ループが終了していない場合にはステップＳ３１に戻り、終了した場合には、次のステップＳ３５に進む。
【００４０】
ステップＳ３５では、再び設定カテゴリ数の全ループが終了したか否かを判定し、終了していない場合には、ステップＳ３６で、現在処理対象としている当該カテゴリ情報のキズステータス情報を取得する。即ち、全カテゴリのマップ情報から、そのカテゴリに対応する上記の８ビットレジスタにおける該当ビットに“１”が立っているキズマップ情報を抜き出し、次のステップＳ３７で、このキズマップ情報をワークメモリ４に展開する。
【００４１】
そして、ワークメモリ４に展開したキズ情報から、連キズのパターン即ち補正可能パターンを判定し（ステップＳ３８）、補正可能なパターンの場合には、この固体撮像素子をハンドラで所定場所に移送し、当該製品カテゴリのＯＫ製品とする。
【００４２】
連キズパターンの判定の結果、例えば多連キズが有り当該製品カテゴリに不可のパターンであると判定した場合には、ステップＳ３９に進み、製品カテゴリ対応のキズステータス情報にエラーを書き込み、次のステップＳ４０からステップＳ３５に戻り、次のカテゴリの処理（ステップＳ３６，Ｓ３７，Ｓ３８，Ｓ３９）に進む。
【００４３】
次のカテゴリ処理におけるステップＳ３６では、次の製品カテゴリに対応するビットに“１”が立っているキズマップ情報を抜き出してワークメモリ４に展開し（ステップＳ３７）、その連キズパターンを判定し、今度のカテゴリでＯＫになるパターンであるか否かを判定する。
【００４４】
以上の処理を全カテゴリで繰り返し行い、全カテゴリの判定処理でもＯＫとならない固体撮像素子に対しては、ＮＧとする。
【００４５】
以上述べた様に、本実施形態の固体撮像素子の欠陥検査方法によれば、固体撮像素子の欠陥の有無及び検出レベルを該固体撮像素子の受光面上の座標位置毎に同一試験下で検出し、検出された前記欠陥の位置を前記座標位置にマップ化すると共に各座標位置毎に設けた記憶手段に該当欠陥の前記検出レベルに応じた製品カテゴリを示すデータを格納し、該データにより或る前記製品カテゴリに対応する前記欠陥の前記マップ化された座標位置を読み出し該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定し、補正可能なパターンの場合には当該固体撮像素子を該製品カテゴリに属する製品として選別し、補正可能なパターンでないと判定したときは、前記データにより別の前記製品カテゴリに対応する前記欠陥の前記マップ化された座標位置を読み出して該欠陥の位置パターンが該製品カテゴリでの補正可能なパターンであるか否かを判定するため、製品カテゴリ別に試験環境を構築する必要が無くなり、トータルの欠陥検査の時間短縮を行うことができ、製品コストが安価になる。
【００４６】
また、本実施形態の固体撮像素子の欠陥検査装置は、上記記載の固体撮像素子の欠陥検査方法を実施して固体撮像素子を製品カテゴリ別に選別するため、製品カテゴリ別に試験環境を構築する必要が無くなり、トータルの欠陥検査の時間短縮を行うことができ、製品コストが安価になる。
【００４７】
本実施形態の固体撮像素子は、上記記載の固体撮像素子の欠陥検査方法により製品カテゴリ別に選別されるため、製造（検査）コストが低減される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る固体撮像素子の欠陥検査方法によれば、様々な製品カテゴリに属する固体撮像素子を一度に検査できるため、検査コストの低減を図ることが可能となり、デジタルカメラ等に搭載する固体撮像素子の検査方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態の固体撮像素子欠陥検査方法のうちのキズ（欠陥）検出条件読み込み処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態の固体撮像素子欠陥検査方法のうちのキズ検出処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の固体撮像素子欠陥検査方法のうちの補正可能パターン判定処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１  キズ検出レベルを記載した検出レベルファイル
２  補正可能キズパターンを記載した補正パターンファイル
３  キズ座標マップ
４  ワークメモリ
【図１】
2010078408.tif 000003
【図２】
2010078408.tif 000004
【図３】
2010078408.tif 000005