(57)【要約】【課題】実装後に製造情報を読取可能に記録した固体撮像素子を提供する。【解決手段】ＣＣＤ１０の受光領域の一部にコード領域を設定し、このコード領域内でＣＣＤ１０の製造情報を表す２次元コードが構成されるように、レーザ装置２８からのレーザ光線３０を用いて選択的にマイクロレンズ２２ｅ，２２ｇを破壊する。この破壊に際しては、予め決められた一定輝度の光を受けたフォトダイオード１４ｅ，１４ｇからの出力信号が予め決められたレベル範囲内に入るように、レーザ光線３０の出力や放射時間を制御し、マイクロレンズ２２ｅ，２２ｇの破壊の度合を調整する。すなわち、前記レベル範囲内の出力信号を検出することにより２次元コードが検出でき、ＣＣＤ１０の製造情報を読み取ることができる。【選択図】        図１
2006303317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を受光素子に集光させるマイクロレンズを各受光素子毎に設けた固体撮像素子において、
製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個のマイクロレンズを破壊したことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記破壊されたマイクロレンズの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項３】
各受光素子毎に基本色光を通過する少なくとも３種類の色フィルタを備えた固体撮像素子において、
製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の色フィルタを基本色光とは異なる色光が通過するように変色させたことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項４】
前記変色した色フィルタの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたことを特徴とする請求項３記載の固体撮像素子。
【請求項５】
各受光素子毎に色フィルタを備えた固体撮像素子において、
製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の色フィルタを省略したことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項６】
前記省略した色フィルタの代わりにダミーのフィルタを挿入し、このダミーのフィルタの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたことを特徴とする請求項５記載の固体撮像素子。
【請求項７】
製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の受光素子を破壊したことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項８】
前記パターンは、１次元コードであることを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記パターンは、２次元コードであることを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子に関し、更に詳しくは各受光素子毎にマイクロレンズやマイクロカラーフィルタを設けた固体撮像素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子としては、マトリクス状に配列された受光素子（フォトダイオード）の上方部にマイクロカラーフィルタが配置され、更にその上にマイクロレンズが配置されたＣＣＤ型イメージセンサー（以下単にＣＣＤという）やＣＭＯＳ型イメージセンサーが知られている。このような固体撮像素子は、携帯電話やデジタルカメラに組み込まれる関係上、小型化への要求が高い。
【０００３】
一般に、前記固体撮像素子を含む半導体チップには、製品名やロットナンバー等の製造情報が捺印やマーキングによって表記されているが、小型化によって捺印やマーキングを施すスペースが非常に狭くなっている。このような極めて狭いスペースへのマーキング方法としては、レーザ光線を用いたものが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平０８−１９１０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示されるようにレーザ光線を用いて固体撮像素子の背面側にマーキングを行っても、固体撮像素子を基板等に実装すると、固体撮像素子の背面側が基板等に隠れて見えなくなるため、製造情報を全く見ることができなくなるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、実装後に製造情報を読取可能に記録した固体撮像素子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】
【０００６】
本発明の固体撮像素子は、被写体光を受光素子に集光させるマイクロレンズを各受光素子毎に設けた固体撮像素子において、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個のマイクロレンズを破壊したことを特徴とする。また、前記破壊されたマイクロレンズの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、各受光素子毎に基本色光を通過する少なくとも３種類の色フィルタを備えた固体撮像素子において、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の色フィルタを基本色光とは異なる色光が通過するように変色させたことを特徴とする。また、前記変色した色フィルタの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、各受光素子毎に色フィルタを備えた固体撮像素子において、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の色フィルタを省略したことを特徴とする。また、前記省略した色フィルタの代わりにダミーのフィルタを挿入し、このダミーのフィルタの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の受光素子を破壊したことを特徴とする。また、前記パターンは、１次元コードであることを特徴とする。また、前記パターンは、２次元コードであることを特徴とする。なお、前記１次元コード，２次元コードは、誤り検出符号（パリティ符号）や誤り訂正符号を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の固体撮像素子によれば、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個のマイクロレンズを破壊したので、実装後に製造情報を読み取ることができる。また、破壊されたマイクロレンズの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたので、製造情報の読取を確実に行うことができる。
【００１１】
また、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の色フィルタを基本色光とは異なる色光が通過するように変色させたので、実装後に製造情報を読み取ることができる。また、前記変色した色フィルタの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにしたので、製造情報の読取を確実に行うことができる。
【００１２】
また、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の色フィルタを省略した場合は、実装後に製造情報を読み取ることができる。また、省略した色フィルタの代わりにダミーのフィルタを挿入し、このダミーのフィルタの背後にある受光素子からの出力信号のレベルが他の受光素子からの出力信号のレベルと異なる特定の範囲内に入るようにした場合は、製造情報の読取を確実に行うことができる。
【００１３】
また、製造情報に応じて所定のパターンを描くように複数個の受光素子を破壊したので、実装後に製造情報を読み取ることができる。また、前記パターンは、１次元コードもしくは２次元コードであるから、大量の情報を省スペースで記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１実施形態の固体撮像素子であるＣＣＤの一部を概略的に示す図１において、ＣＣＤ１０の基板１２には被写体光を光電変換して得られる信号電荷を蓄積するフォトダイオード１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，・・・が数百万個（本実施形態では５００万個とする）、マトリクス状に配列されている。なお、フォトダイオード１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，・・・を説明上個々に区別する必要がない場合には、以下、単にフォトダイオード１４という。
【００１５】
また、各フォトダイオード１４間を連結するように電荷転送部１６が設けられている。この電荷転送部１６は、各フォトダイオード１４から信号電荷を取り出して垂直転送する垂直転送ＣＣＤと、垂直転送ＣＣＤで転送されてくる信号電荷を水平転送する水平転送ＣＣＤとからなる。
【００１６】
また、基板１２上には、フォトダイオード１４及び電荷転送部１６を覆う平坦化層（例えばＳｉ０2 ）１８が設けられている。各フォトダイオード１４の上方の平坦化層１８上には、所定のパターンで配列されたＲ，Ｇ，Ｂ（原色方式）の３色のマイクロカラーフィルタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，・・・が設けられている。なお、補色方式では、C，M，Y，Gの４色のマイクロカラーフィルタが用いられる。
【００１７】
また、前記各マイクロカラーフィルタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，・・・の上部には、被写体光をフォトダイオード１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，・・・に集光させるマイクロレンズ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，・・・が設けられている。
【００１８】
なお、マイクロカラーフィルタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，・・・を個々に区別する必要がない場合には、以下、単にマイクロカラーフィルタ２０という。また、同様にマイクロレンズ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，・・・を個々に区別する必要がない場合には、以下、単にマイクロレンズ２２という。
【００１９】
前記マイクロレンズ２２は、各フォトダイオード１４に対応して５００百万個設けられているが、そのうち例えば１／１００にあたる５万個については、図２に破線で示すように、ＣＣＤ１０の受光領域２３の隅部に矩形状のコード領域２４を設定する。そして、図３に示すように、コード領域２４内でＣＣＤ１０の製造情報を表す２次元コード２６が構成されるように、レーザ装置２８から放出されるレーザ光線３０を用いて、マイクロレンズ２２を選択的に破壊する。例えば、図１ではマイクロレンズ２２ｅ，２２ｇを破壊する。
【００２０】
なお、図３ではマイクロレンズ２２が破壊された部分を便宜上黒く表している。また、２次元コードとしては、例えばデータ・マトリクス（登録商標）やマイクロＱＲコード（登録商標）等の各種のものが採用可能であるが、本実施形態ではＱＲコード（登録商標）を用いている。なお、このＱＲコードには、周知のように、一部分が損傷した場合でもデータを損失することなく復元できるように誤り訂正符号（リードソロモン符号）が含まれている。また、前記製造情報には、製品名，ロット番号，ウエハー番号，チップの位置情報等がある。また、実施形態としては図示しないが、本発明は、２次元コードに限らず、１次元コード（例えばバーコード）でも実施可能なのは明らかである。
【００２１】
フォトダイオード１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，・・・からの出力信号を表す図４において、レーザ光線３０によるマイクロレンズ２２ｅ，２２ｇの破壊に際しては、予め決められた一定輝度の光を受けたフォトダイオード１４ｅ，１４ｇからの出力信号が予め決められたレベル範囲Ｐ内に入るように、レーザ光線３０の出力や放射時間を制御し、マイクロレンズ２２ｅ，２２ｇの破壊の度合を調整する。すなわち、前記レベル範囲Ｐ内の出力信号を検出することにより２次元コード２６が検出でき、ＣＣＤ１０の製造情報を読み取ることができる。
【００２２】
前記レベル範囲Ｐは、マイクロレンズ２２が破壊されていない通常のフォトダイオード１４からの通常出力信号レベルＱよりも低く、大きな塵３２によってマイクロレンズ２２ｉ，２２ｊが覆われたフォトダイオード１４ｉ，１４ｊからの出力信号レベルＲよりも高いものとする。また、マイクロレンズ２２ｂに小さい塵３４が付着したフォトダイオード１４ｂからの出力信号レベルＳは、通常出力信号レベルＱよりも低く、レベル範囲Ｐよりも高くなる。
【００２３】
ところで、マイクロレンズ２２やフォトダイオード１４に製造時の欠陥がある場合やマイクロレンズ２２に付着した塵の大きさによっては、フォトダイオード１４からの出力信号レベルがレベル範囲Ｐ内に偶然入ってしまう場合もあり得る。しかしながら、１個のＣＣＤ１０に生じ得る欠陥画素の数は、一般に１００個程度と云われおり、２次元コード２６の作成に用いるコード領域２４内の画素数（フォトダイオード１４の数）は、上述したように全画素の１／１００であるから、コード領域２４内に含まれる欠陥画素は確率論的に１個となる。
【００２４】
更に、前記１個の欠陥画素からの出力信号がレベル範囲Ｐ内に入る確率を考慮すると、２次元コード２６によるＣＣＤ１０の製造情報が正しく読み取れない確率はきわめて低くく、ほぼゼロと見做すことができる。また同様に、フォトダイオード１４からの出力信号レベルがレベル範囲Ｐ内に偶然入るような大きさの塵がフォトダイオード１４に付着する確率もほぼゼロと見做すことができる。また、仮に入っていたとしても一般に１次元コードや２次元コードは誤り訂正機能を持つので問題無いと言える。また、パリティ符号のみのような誤り検出のみのコードを使う場合には複数箇所に記録することで対処できる。
【００２５】
次に、上記実施形態の作用について説明する。レーザ装置２８を用いてＣＣＤ１０のコード領域２４内に含まれる所定のマイクロレンズ２２にレーザ光線を照射して破壊することにより、コード領域２４内に２次元コード２６を作成する。この２次元コード２６を読み取るには、ＣＣＤ１０をデジタルカメラに組み込み、このデジタルカメラで一定輝度の画像、例えばムラなく一定輝度で照明された１８％グレイのボード面を撮像する。この時、デジタルカメラはＣＣＤ製造情報読取モードに設定しておく。
【００２６】
デジタルカメラ内のＣＰＵは、コード領域２４内でレベル範囲Ｐ内の出力信号を出力しているフォトダイオード１４を特定することにより、２次元コード２６を検出する。続いて、前記ＣＰＵは、予めメモリに格納されているＱＲコード変換プログラムにより２次元コード２６で記述されているＣＣＤ１０の製造情報をテキストデータに変換してその文字を液晶パネルに表示する。これにより、例えばデジタルカメラの出荷前にＣＣＤ１０の製造情報を確認することができる。また、ＣＣＤ１０の製造情報は、デジタルカメラをＣＣＤ製造情報読取モードに設定することにより随時読み取ることができ、例えばデジタルカメラの修理時に利用できる。
【００２７】
デジタルカメラに内蔵したメモリには、前記２次元コード２６を構成するために意図的にマイクロレンズ２２を破壊した画素も含め、なんらかの欠陥がある欠陥画素の画素アドレスが格納されている。そして、デジタルカメラを通常の撮影モードにセットして撮影を行うと、デジタルカメラの信号処理部は、前記欠陥画素の画素アドレスを参照し、欠陥画素の周辺の複数画素を用いて補間処理を行い、良好に補正された画像を生成する。なお、前記欠陥画素の補正については、本出願人が出願した特願平１１−２４６２６号（特開２０００−２２４４８７号公報）に詳しく記載されている。
【００２８】
なお、本実施形態では、マイクロレンズを破壊することで２次元コードを形成し、製造情報を表しているが、マイクロカラーフィルタをレーザ光線で黒化させることによりマイクロカラーフィルタを変色させ、マイクロカラーフィルタを通過する色光が基本色光（Ｒ，Ｇ，Ｂ又はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｇ）とは異なる色光となるようにしても、同様の効果を得ることができる。この場合には、レーザ光線でマイクロレンズが破壊（変形も含む）し、その下方のマイクロカラーフィルタが黒化するので、実施形態の図面としては、図１と同様になるため、図示を省略する。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態を示す図５において、ＣＣＤ４０は、一部のマイクロカラーフィルタの代わりにダミーのマイクロフィルタ、例えばマイクロＮＤフィルタ４２，４４を挿入することにより、上記第１実施形態と同様に、フォトダイオード１４ｅ，１４ｇからの出力信号がレベル範囲Ｐ内に入るようにして２次元コードを作成している。なお、第１実施形態と同じ部材には、同じ符号を付してある。
【００３０】
なお、ダミーのマイクロフィルタを挿入することなくマイクロカラーフィルタを省略するだけでもよいが、この場合には、フォトダイオード１４ｅ，１４ｇからの出力信号のレベルが通常のフォトダイオード１４からの通常出力信号レベルＱよりも高くなるので、この通常出力信号レベルＱよりも高いレベルの出力信号を検出することにより２次元コードを検出する。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態を示す図６において、ＣＣＤ５０は、基板１２上にフォトダイオード１４を形成した後、特定のフォトダイオード１４ｅ，１４ｇをレーザ光線で破壊することにより２次元コードを作成し、この後、電荷転送部１６，平坦化層１８及びマイクロカラーフィルタ２０，マイクロレンズ２２の各層を設けたものである。この場合には、フォトダイオード１４ｅ，１４ｇからの出力信号のレベルはゼロになるから、このレベルゼロの出力信号を検出して２次元コードを検出する。
【００３２】
以上説明した実施形態では、ＣＣＤの総画素数を５００万画素とし、２次元コードを作成するための画素領域を全体の１／１００としたが、本発明はこれに限定されることなく、例えばＣＣＤの総画素数を８００万画素とし、２次元コードを作成するための画素領域を全体の１／５０としてもよい。また、固体撮像素子の製造情報を表すコードとして２次元コードを採用したが、本発明はこれに限定されることなく、旧来から周知のバーコード（１次元コード）を用いてもよく、また新たに考案した記号等を用いてもよい。
【００３３】
また、上記第２実施形態では、ダミーのマイクロフィルタとしてマイクロＮＤフィルタを用いたが、本発明はこれに限定されることなく、特定の色のマイクロカラーフィルタを用いてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、２次元コードを構成する画素の補正を行ったが、本発明はこれに限定されることなく、例えば通常の撮影に使用されるＣＣＤの画素領域から２次元コードに使用される領域を除外してもよい。この場合は、上記のような欠陥画素の補正は不要になる。また、固体撮像素子としてＣＣＤ（ＣＣＤ型イメージセンサー）を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、例えばＣＭＯＳ型イメージセンサーでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態であるＣＣＤを模式的に示す部分断面図である。
【図２】ＣＣＤの受光面を概略的に示す説明図である。
【図３】２次元コードの例を示す説明図である。
【図４】フォトダイオードの出力信号の概略的な波形を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるＣＣＤを模式的に示す部分断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態であるＣＣＤを模式的に示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，４０，５０  ＣＣＤ
１４ａ〜１４k  フォトダイオード
２０ａ〜２０k  マイクロカラーフィルタ
２２ａ〜２２k  マイクロレンズ
２４  コード領域
２６  ２次元コード
２８  レーザ装置
３０  レーザ光線
４２，４４  マイクロＮＤフィルタ
【図１】
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【図２】
2006303317.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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