(57)【要約】【課題】  検査装置の小型化を図れると共に迅速な検査を可能にする固体撮像素子の検査方法及びその装置を提供する。【解決手段】  光源から出射される測定光を固体撮像素子２に照射して検査を行う固体撮像素子の検査において、光源として、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わせを１画素とし複数画素で構成された面発光光源１５を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射される測定光を固体撮像素子に照射して検査を行う固体撮像素子の検査方法において、前記光源として、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わせを１画素とし複数画素で構成された面発光光源を用いることを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
【請求項２】
前記面発光光源は、有機ＥＬ素子で構成されることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項３】
前記面発光光源は、前記固体撮像素子の電極パッドにプローブ針を当てるプローブカードの中心貫通穴の上部に該プローブカードと一体に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項４】
前記面発光光源は、固体撮像素子パッケージが装着されたソケットの上部に配置され該ソケット上部を開閉可能に設けられた蓋体内に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項５】
光源から出射される測定光を固体撮像素子に照射して検査を行う固体撮像素子の検査装置において、前記光源として、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わせを１画素とし複数画素で構成された面発光光源を備えることを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【請求項６】
前記面発光光源は、有機ＥＬ素子で構成されることを特徴とする請求項５に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項７】
前記面発光光源は、前記固体撮像素子の電極パッドにプローブ針を当てるプローブカードの中心貫通穴の上部に該プローブカードと一体に設けられることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項８】
前記面発光光源は、固体撮像素子パッケージが装着されたソケットの上部に配置され該ソケット上部を開閉可能に設けられた蓋体内に設けられることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の固体撮像素子の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子に測定光を照射して電気的特性を検査する検査方法及びその装置に係り、特に、装置の小型化や高速検査を可能にする検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子の電気的特性を検査する場合、固体撮像素子に実際に測定光を照射して行う。従来の検査装置は、光源としてハロゲンランプを用い、光源からの光をカラーフィルタを通すことで測定に必要な色の測定光を生成し、また、ＮＤフィルタを通すことで測定光の光強度調整を行っている。
【０００３】
しかし、ハロゲンランプは寿命が短いため頻繁に交換する必要があり、経済的でないという問題や、カラーフィルタの切替機構を設けたりＮＤフィルタを設けたりするため装置が大型化するという問題、また、検査時のフィルタ切替等に時間がかかると共に制御信号をＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus：IEEE-488）通信で送受しているため制御応答性が低いという問題がある。
【０００４】
これに対し、下記の特許文献１には、光源として発光ダイオードを用いる固体撮像素子の検査装置が開示されている。光源として発光ダイオードを用いることで、ハロゲンランプの問題点は解決される。
【０００５】
また、この特許文献１には測定光の色についての記載は無いが、下記の特許文献２に記載されている技術、すなわち、赤色（Ｒ）発光ダイオードと緑色（Ｇ）発光ダイオードと青色（Ｂ）発光ダイオードとを用い各ダイオードへの印加電流値を制御して照明光の色制御を行う技術を特許文献１の固体撮像素子の検査装置に適用すれば、カラーフィルタを不要にすることができる。このため、カラーフィルタ分だけ装置の小型化を図れると共に、検査時間中のカラーフィルタ切替に要する時間を節約することが可能となる。
【０００６】
しかし、赤色発光ダイオード，緑色発光ダイオード，青色発光ダイオードは夫々が点光源であり、これらを同一検査装置内に配置しても、夫々に大きさがあるため離間した配置位置をとらざるを得ない。このため、検査装置内に集光光学系や光散乱手段（特許文献１記載の曇りガラス）を設け、光の加色が固体撮像素子受光面の場所によって不均一にならないようにする必要がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平２―９０６４５号公報
【特許文献２】特開２００４―２１３９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した様に、検査装置の光源として発光ダイオードを用いても、集光光学系や光散乱手段が検査装置内に必要なため、検査装置の更なる小型化を図ることができない。
【０００９】
本発明の目的は、装置の小型化を図れると共に迅速な検査を可能にする固体撮像素子の検査方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の固体撮像素子の検査方法及びその装置は、光源から出射される測定光を固体撮像素子に照射して検査を行う固体撮像素子の検査において、前記光源として、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わせを１画素とし複数画素で構成された面発光光源を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明の固体撮像素子の検査方法及びその装置の前記面発光光源は、有機ＥＬ素子で構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の固体撮像素子の検査方法及びその装置の前記面発光光源は、前記固体撮像素子の電極パッドにプローブ針を当てるプローブカードの中心貫通穴の上部に該プローブカードと一体に設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明の固体撮像素子の検査方法及びその装置の前記面発光光源は、固体撮像素子パッケージが装着されたソケットの上部に配置され該ソケット上部を開閉可能に設けられた蓋体内に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、面発光光源から任意色の均一光が出射されるため、カラーフィルタや光散乱手段が不要となり、装置の小型化を図ることができる。また、任意色を得るための制御を迅速に行うことができるため、検査時間の短縮を図ることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像素子検査装置の断面模式図である。検査対象となる円盤状半導体ウェハ１の表面部には、例えば図２に示す様に、多数（図示の例では３７個）の固体撮像素子２が集積回路技術により形成されており、本実施形態の固体撮像素子検査装置１０は、半導体ウェハ１に対して相対移動しながら個々の固体撮像素子２を順番に検査する様になっている。
【００１７】
固体撮像素子検査装置１０は、図３に示す様な円盤形状のプローブカード部１１を備える。このプローブカード部１１の中心部分には矩形の貫通穴１２が穿設されており、貫通穴１２の各辺からは、中心方向且つ半導体ウェハ１方向に延びる多数のプローブ針１３が突設されている。
【００１８】
プローブカード部１１の中央部の反半導体ウェハ１側には、貫通穴１２を光遮蔽する有底筒部材１４が固設されており、有底筒部材１４の内部の底面には、面発光光源１５が取り付けられている。また、図示の例では、有底筒部材１４内に面発光光源１５が発光する光を集光するレンズ１６が設けられている。
【００１９】
面発光光源１５は、電源線１７によってプローブカード部１１に接続されている。この固体撮像素子検査装置１０は、図示しないテスタに接続され、テスタとプローブカード部１１との間で検査制御信号や検出信号を授受すると共にテスタから供給される電圧パルスを電源線１７を通して面発光光源１５に供給する構成になっている。
【００２０】
図４は、面発光光源１５の１画素分の断面模式図である。本実施形態に係る面発光光源１５は平面上に配置された多数の画素で構成され、各画素が、赤色発光用有機ＥＬ素子１５ｒと緑色発光用有機ＥＬ素子１５ｇと青色発光用有機ＥＬ素子１５ｂとを備え、フルカラーの発光色が得られる構成になっている。
【００２１】
面発光光源１５は、透明基板２１と、透明基板２１上に積層された透明な共通の負極電極膜２２と、負極電極膜２２上に積層された赤色発光用有機ＥＬ層２３ｒ，緑色発光用有機ＥＬ層２３ｇ，青色発光用有機ＥＬ層２３ｂと、各有機ＥＬ層２３ｒ，２３ｇ，２３ｂ上に夫々積層された正極電極膜２４ｒ，２４ｇ，２４ｂとを備える。
【００２２】
斯かる面発光光源１５は、面発光光源として専用に製造しても良いが、例えばデジタルスチルカメラ等の背面部に表示画面として既に使用されている数万画素程度の有機ＥＬ素子を用いることができる。
【００２３】
上述した構成の固体撮像素子検査装置１０を用いて半導体ウェハ１上の固体撮像素子２を検査する場合には、検査装置１０の下側に配置された半導体ウェハ１を水平方向に移動させ、検査対象の固体撮像素子２がプローブカード部１１の貫通穴１２直下位置に来るようにする。そして、検査装置１０を図示しない移動機構により下動させて固体撮像素子２の図示しない電極パッドにプローブ針１３を所定針圧にて当接させる。
【００２４】
図示しないテスタは、電源線１７を介し、面発光光源１５の各画素における各正極電極膜２４ｒ，２４ｇ，２４ｂと負極電極膜２２との間に夫々電圧パルスを印加する。これにより、各画素における各有機ＥＬ層２３ｒ，２３ｇ，２３ｂから夫々赤色（Ｒ）光，緑色（Ｇ）光，青色（Ｂ）光が発光し、この発光光は、負極電極膜２２及び透明基板２１を通り固体撮像素子２側に測定光として出射される。
【００２５】
このとき、正極電極膜と負極電極膜との間に印加される電圧や、電圧パルス幅等を図示しないテスタが制御することで、各色光の発光量が夫々制御され、赤色光，緑色光，青色光が加色されることで任意色の光が測定光として出射される。面発光光源１５の各画素は微細に形成されているため、任意色の光が面発光光源１５の発光面から均一に出射される。
【００２６】
測定光は集光レンズ１６で集光され、貫通穴１２を通って固体撮像素子２の受光面に照射される。固体撮像素子２は、測定光を受光して得られる出力信号を電極パッドに出力し、この出力信号が、プローブ針１３を介してテスタに収集される。
【００２７】
本実施形態によれば、カラーフィルタを用いて各色光を得る構成ではないためカラーフィルタやその切替機構が不要となり、装置の小型化を図ることが可能となる。また、面発光光源を用い、任意色の光を均一に出射可能であるため、光散乱手段を用いなくても均一光で固体撮像素子を照射することが可能となり、装置の更なる小型化を図ることができる。
【００２８】
更に、図１に図示する例では、集光レンズ１６を用いたが、面発光光源１５の発光光量が十分であれば、集光レンズ１６も不要となり、更に一層の小型化を図ることが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態の検査装置は、電圧パルスを制御するだけで測定光の色を任意色に制御可能なため、ＧＰＩＢ通信で面発光光源１５を制御する必要がなくなり、迅速な検査が可能になる。
【００３０】
尚、テスタが面発光光源１５の個々の画素の発光色制御を行える構成にしておけば、面発光光源１５に任意のカラー画像を表示（発光）させて、固体撮像素子２の検査を行うことが可能になる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像素子検査装置の断面模式図である。図１に示す第１の実施形態では、半導体ウェハ１上の固体撮像素子２を検査したが、本実施形態の固体撮像素子検査装置３０は、半導体ウェハから切り出されパッケージ２ａ内に収納された固体撮像素子を検査する構成になっている。尚、第１の実施形態と同様の部材には同一符号を付して説明する。
【００３２】
本実施形態の固体撮像素子検査装置３０は、図示しないテスタに接続される円盤状カード部１１を備える。円盤状カード部１１の中央部には、円盤状カード部１１内の図示しない配線に接続されたオープントップタイプのＩＣソケット３１が固設され、このＩＣソケット３１に、固体撮像素子を収納した検査対象のパッケージ２ａが着脱自在に装着される。
【００３３】
円盤状カード部１１の中央部には、ＩＣソケット３１を取り囲む矩形のリング状台座部３２が固設され、このリング状台座部３２の上に、ＩＣソケット３１を光遮蔽する有底筒部材（蓋体）１４が載置される。有底筒部材１４の内部の底面には、第１の実施形態と同様の面発光光源１５が取り付けられる。
【００３４】
有底筒部材１４の開口端側の一辺部分は、矩形リング状台座部３２の一辺部分とヒンジ１４ａにより連結され、これにより、有底筒部材１４はヒンジ１４ａを中心に回動可能となり、リング状台座部３２の中心に置かれたＩＣソケット３１が有底筒部材１４によって開閉可能となる。図６に、有底筒部材１４を開けて固体撮像素子パッケージ２ａを外光に露出した状態を示す。
【００３５】
斯かる構成の固体撮像素子検査装置３０を用いてパッケージ２ａ内の固体撮像素子を検査する場合には、図６に示す様に有底筒部材１４を開けて検査対象のパッケージ２ａをＩＣソケット３１に装着し、有底筒部材１４を閉じて図１の状態にする。
【００３６】
この図１の状態で、図示しないテスタは、電源線１７を介して面発光光源１５に電圧パルスを印加し、第１の実施形態と同様に面発光光源１５の発光制御を行う。これにより、面発光光源１５からは均一の任意色の測定光が出射され、パッケージ２ａ内の固体撮像素子は集光レンズ１６で集光された測定光を受光する。パッケージ２ａ内の固体撮像素子は、測定光を受光して得られる出力信号をＩＣソケット３１の各端子に出力し、この出力信号がテスタに収集される。
【００３７】
本実施形態の固体撮像素子検査装置は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、本実施形態でも集光レンズ１６を用いたが、面発光光源１５の発光光量が十分であれば、集光レンズ１６も不要となり、更に一層の小型化を図ることが可能となる。
【００３８】
図７は、発光光量を増加させた面発光光源の断面模式図であり、３画素分を図示している。図４に示す面発光光源は、各画素において、赤色発光用有機ＥＬ素子１５ｒ，緑色発光用有機ＥＬ素子１５ｇ，青色発光用有機ＥＬ素子１５ｂを平面上に配置したが、図７に示す面発光光源では、各画素において、赤色発光用有機ＥＬ素子１５ｒ，緑色発光用有機ＥＬ素子１５ｇ，青色発光用有機ＥＬ素子１５ｂを重ねて積層し、各有機ＥＬ層２３ｒ，２３ｇ，２３ｂを挟む正極電極膜と負極電極膜を透明電極膜で構成している（尚、最上層の正極電極膜２４ｂだけは透明ではなく、反射膜を兼用させる。）。
【００３９】
この構成によれば、面発光光源の面積が同一であれば、図７の構成は図４の構成に対して約３倍の発光量を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る固体撮像素子検査装置は、小型で且つ迅速な検査を可能にするため、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサの検査に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像素子検査装置の断面模式図である。
【図２】図１に示す半導体ウェハの表面模式図である。
【図３】図１に示すプローブカード部の半導体ウェハ側の平面模式図である。
【図４】図１に示す面発光光源の１画素分の断面模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像素子検査装置の断面模式図である。
【図６】図５に示す固体撮像素子検査装置で検査対象のパッケージを検査装置内に入れるときの断面模式図である。
【図７】図４とは異なる面発光光源の３画素分の断面模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  半導体ウェハ
２  固体撮像素子
２ａ  固体撮像素子パッケージ
１０，３０  固体撮像素子検査装置
１１  プローブカード部
１２  貫通穴
１３  プローブ針
１４  有底筒部材（蓋体）
１４ａ  ヒンジ
１５  面発光光源
１５ｒ  赤色発光用有機ＥＬ素子
１５ｇ  緑色発光用有機ＥＬ素子
１５ｂ  青色発光用有機ＥＬ素子
１６  集光レンズ
１７  電源線
２３ｒ  赤色発光用有機ＥＬ層
２３ｇ  緑色発光用有機ＥＬ層
２３ｂ  青色発光用有機ＥＬ層
３１  ＩＣソケット
３２  矩形リング状台座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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