(57)【要約】【課題】背面側がパッケージに接着された固体撮像素子チップを背面側から検査する【解決手段】ＣＣＤ１０を固定プレート４６に取り付け、固体撮像素子チップ１２に対応する領域を遮光した状態で高出力なレーザー光をＣＣＤ１０へ照射し、ケース１６と透明カバー１８との接着を解除してパッケージ１４を開封する。次に、アーム５６〜６０によりケース１６及び固体撮像素子チップ１２を固定する。続いて、研磨装置５５によりＣＣＤ１０の背面側から固定プレート４６を研磨してケース１６を露呈させた後、さらに、ケース１６を背面側から研磨して固体撮像素子チップ１２を露呈させる。この状態でＣＣＤ１０を駆動し、固体撮像素子チップ１２が発生する超微弱光の状態をＣＣＤ１０の背面側から観測することで、固体撮像素子チップ１２の異常箇所の解析を行う。【選択図】図１０
2008016667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封方法において、
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップとを備えたことを特徴とするパッケージ開封方法。
【請求項２】
前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨方法において、
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、
前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定ステップと、
測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定ステップと、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴とする研磨方法。
【請求項３】
前記マスキングステップ前に、前記パッケージを、背面を対面させた状態で検査基板上に取り付ける取り付けステップを備え、
前記研磨ステップでは、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することを特徴とする請求項２記載の研磨方法。
【請求項４】
請求項２または３記載の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出しステップを備えたことを特徴とするチップ取り出し方法。
【請求項５】
請求項２または３記載の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測ステップを備えたことを特徴とする検査方法。
【請求項６】
前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨方法において、
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、
前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定ステップと、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴とする研磨方法。
【請求項７】
前記透明カバーの取り外し後、前記筐体と前記固体撮像素子チップの形状を測定する測定手段を備え、
前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定することを特徴とする請求項６記載の研磨方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出しステップを備えたことを特徴とするチップ取り出し方法。
【請求項９】
請求項６または７記載の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測ステップを備えたことを特徴とする検査方法。
【請求項１０】
前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封装置において、
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段とを備えたことを特徴とするパッケージ開封装置。
【請求項１１】
前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨装置において、
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、
前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定手段と、
測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定手段と、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項１２】
背面を対面させた状態で前記パッケージが取り付けられる検査基板を備え、
前記研磨手段は、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することを特徴とする請求項１１記載の研磨装置。
【請求項１３】
前記固定用治具は、前記検査基板に押し当てるように前記筐体を前面側から押圧する第１可動部と、前記固体撮像素子を側方から挟み込む第２可動部とを備えていることを特徴とする請求項１１または１２記載の研磨装置。
【請求項１４】
前記測定手段は、レーザー照射手段から照射されたレーザー光の反射光に基づいて、前記測定を行うとともに、
前記レーザー照射手段は、レーザー光の出力を可変させる出力可変機構を備え、前記接着を解除するための高出力なレーザー光と、前記測定のための低出力なレーザー光とを照射することを特徴とする請求項１１〜１３いずれか記載の研磨装置。
【請求項１５】
前記マスキング手段は、一端に前記遮光マスクが取り付けられ、前記遮光マスクを前記透明カバーにセットする遮光位置と、前記遮光マスクを前記透明カバーから退避させた退避位置との間で移動自在のアームを有するとともに、
前記アームは、前記一端部に前記透明カバーに吸着する吸着部を備えており、前記遮光位置へ移動された際に前記透明カバーに吸着し、前記接着が解除された後、前記退避位置へ移動することによって前記透明カバーを前記筐体から取り外す前記パッケージ開封手段として機能することを特徴とする請求項１１〜１４いずれか記載の研磨装置。
【請求項１６】
請求項１１〜１５いずれか記載の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出し手段を備えたことを特徴とするチップ取り出し装置。
【請求項１７】
請求項１１〜１５いずれか記載の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測手段を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項１８】
前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨装置において、
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、
前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定手段と、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項１９】
前記透明カバーの取り外し後、前記筐体と前記固体撮像素子チップの形状を測定する測定手段を備え、
前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定することを特徴とする請求項１８記載の研磨装置。
【請求項２０】
請求項１８または１９記載の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出し手段を備えたことを特徴とするチップ取り出し装置。
【請求項２１】
請求項１８または１９記載の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測手段を備えたことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封方法及びパッケージ開封装置に関するものである。また、本発明は、前述したようなパッケージに収められた固体撮像素子チップを、パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、パッケージの背面側を研磨する研磨方法及び研磨装置に関するものである。さらに、本発明は、前述したようなパッケージに収められた固体撮像素子チップをパッケージから取り出す取り出し方法及び取り出し装置、並びに、前述したようなパッケージに収められた固体撮像素子チップを背面側から検査する検査方法及び検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどのイメージセンサに内蔵された撮像素子チップの異常解析や性能評価を行うための検査方法としては、光学または電子顕微鏡などを用いて、固体撮像素子チップの表面を観察したり、固体撮像素子チップを構成するマイクロレンズ、カラーフィルタ、電極などを前面側から順に剥離しながら観察するなどの方法がある。固体撮像素子チップはパッケージ内に収められているため、上述した方法で検査を行う際はパッケージを開封する必要があり、さらに、検査によっては、パッケージから固体撮像素子チップを取り出す必要がある。
【０００３】
また、下記特許文献１に記載されているように、固体撮像素子チップの駆動に伴って発生する超微弱光の状態を、固体撮像素子チップの背面側から観察する方法もある。この検査方法によりイメージセンサを検査する際には、超微弱光がパッケージに吸収されないように、イメージセンサの背面側からパッケージを研磨して固体撮像素子チップを露呈させる必要がある。
【特許文献１】特開２００１−０２４０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は、検査の際にパッケージを開封する場合、パッケージの前面側に配置された透明カバーをナイフやドライバ等によりこじ開けていたため、パッケージの破片などのゴミが固体撮像素子チップに付着してしまい、検査でゴミを発見できても、製造時に付着したものなのか、パッケージを開封する際に付着したものなのかが特定できないといった問題があった。
【０００５】
また、パッケージが、前面側に開口の設けられた筐体とこの筐体の開口に接着される透明カバーとからなる場合は、固体撮像素子チップの背面がパッケージに接着されて固定されるので、固体撮像素子チップをパッケージから取り出すことや、この固体撮像素子チップを背面側から観察することが困難であった。すなわち、これらいずれの場合も、パッケージを背面側から研磨して、固体撮像素子チップの背面を露呈させる必要があるが、このとき固体撮像素子チップがパッケージから脱落してしまうといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、固体撮像素子チップにゴミ等を付着させることなくパッケージを開封できる方法及び装置を提供することを目的としている。また、本発明は、固体撮像素子チップの背面がパッケージに接着されて固定されている場合であっても、この固体撮像素子チップをパッケージから取り出すことや、この固体撮像素子チップを背面側から観察することのできる方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のパッケージ開封方法は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封方法において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップとを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の研磨方法は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨方法において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定ステップと、測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定ステップと、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴としている。
【０００９】
前記マスキングステップ前に、前記パッケージを、背面を対面させた状態で検査基板上に取り付ける取り付けステップを備え、前記研磨ステップでは、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明の研磨方法は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨方法において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定ステップと、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴としている。
【００１１】
前記透明カバーの取り外し後、前記筐体と前記固体撮像素子チップの形状を測定する測定手段を備え、前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定してもよい。
【００１２】
また、本発明のチップ取り出し方法は、上述の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出しステップを備えたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の検査方法は、上述の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測ステップを備えたことを特徴としている。
【００１４】
さらに、本発明のパッケージ開封装置は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封装置において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の研磨装置は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨装置において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定手段と、測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定手段と、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
背面を対面させた状態で前記パッケージが取り付けられる検査基板を備え、前記研磨手段は、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することが好ましい。
【００１７】
また、前記固定用治具は、前記検査基板に押し当てるように前記筐体を前面側から押圧する第１可動部と、前記固体撮像素子を側方から挟み込む第２可動部とを備えていることが好ましい。
【００１８】
さらに、前記測定手段は、レーザー照射手段から照射されたレーザー光の反射光に基づいて、前記測定を行うとともに、前記レーザー照射手段は、レーザー光の出力を可変させる出力可変機構を備え、前記接着を解除するための高出力なレーザー光と、前記測定のための低出力なレーザー光とを照射することが好ましい。
【００１９】
また、前記マスキング手段は、一端に前記遮光マスクが取り付けられ、前記遮光マスクを前記透明カバーにセットする遮光位置と、前記遮光マスクを前記透明カバーから退避させた退避位置との間で移動自在のアームを有するとともに、前記アームは、前記一端部に前記透明カバーに吸着する吸着部を備えており、前記遮光位置へ移動された際に前記透明カバーに吸着し、前記接着が解除された後、前記退避位置へ移動することによって前記透明カバーを前記筐体から取り外す前記パッケージ開封手段として機能することが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明の研磨装置は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨装置において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定手段と、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴としている。
【００２１】
前記透明カバーの取り外し後、前記筐体と前記固体撮像素子チップの形状を測定する測定手段を備え、前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定するものでもよい。
【００２２】
また、本発明のチップ取り出し装置は、上述の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出し手段を備えたことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の検査装置は、上述の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測手段を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、レーザー光を照射して筐体との接着を解除してから透明カバーを取り外すようにしたので、検査担当者がナイフやドライバ等を用いて筐体から透明カバーを取り外す場合と比較して、固体撮像素子チップにゴミ等を付着させることなくパッケージを開封できる。
【００２５】
また、固定用治具やパッケージ内に樹脂を流し込むことによって、固体撮像素子チップを固定するようにしたので、イメージセンサを背面側から研磨しても固体撮像素子チップが脱落してしまうといったことがない。このため、固体撮像素子チップの背面がパッケージに接着されて固定されている場合であっても、固体撮像素子チップを脱落させることなく、パッケージから取り出して検査したり、背面側から観察して検査したりできる。
【００２６】
さらに、パッケージを、背面を対面させた状態で検査基板上に取り付け、研磨を行う際は、検査基板を研磨した後、パッケージの背面を研磨するようにすれば、パッケージの背面側で発生した研磨屑がパッケージの前面側へ回り込むことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に示すように、ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）１０は、本発明の検査対象である固体撮像素子チップ１２と、この固体撮像素子チップ１２を収納するパッケージ１４とから構成される。固体撮像素子チップ１２には、画素毎に受光量に応じた電荷を蓄積する光電変換素子が形成されており、ＣＣＤ１０は、固体撮像素子チップ１２の各画素に蓄積された電荷を撮像信号として出力する。
【００２８】
パッケージ１４は、ケース１６と透明カバー１８とから構成され、固体撮像素子チップ１２は、その背面が接着剤によりケース１６の底面に接着されて固定される。ケース１６は、例えば、セラミック製で、側面から背面にかけて露呈するように設けられた複数の端子２０を備えている。端子２０は、ケース１６にインサート成形された断面コ字形状の金属接片からなり、ケース１６の内部に設けられた一端部がボンディングワイヤ２２を介して固体撮像素子チップ１２に接続される。透明カバー１８は、例えば、ガラス製で、接着剤によりケース１６の前面側開口部に接着され、パッケージ１４を封止する。
【００２９】
図２において、本発明の検査装置３０は、ＣＣＤ１０を駆動しながら、この駆動に伴って固体撮像素子チップ１２から発生される超微弱光の状態を、ＣＣＤ１０の背面側から観察することによって検査を行うものである。検査装置３０は、搬送機構３２、遮光・吸着アーム３４、レーザー照射器３６、受光部３８、研磨機構４０、観測機構４２を備え、これら検査装置３０の各部は制御部４４に接続されて統括的に駆動制御される。
【００３０】
前述のように、検査装置３０は、ＣＣＤ１０を駆動しながら検査を行うため、ＣＣＤ１０と検査装置３０とを電気的に接続する必要がある。このため、図３に示すように、検査装置３０では、ＣＣＤ１０を固定するための固定プレート４６を用い、この固定プレート４６にＣＣＤ１０を取り付けた状態で検査を行うようにしている。
【００３１】
図４に示すように、固定プレート４６は、ＣＣＤ１０が取り付けられる前面側に配線パターン４８が形成されており、ＣＣＤ１０は、背面に露呈された端子２０を配線パターン４８の一端に当接させた状態で固定プレート４６に固定される。配線パターン４８の他端は、制御部４４に接続されるようになっており、配線パターン４８を介してＣＣＤ１０と検査装置３０とが電気的に接続される。また、固定プレート４６は、その大きさがＣＣＤ１０よりも十分に大きく形成されており、後述する研磨の際の研磨屑がＣＣＤ１０の背面側から前面側に回り込むことを防止する機能を有している。
【００３２】
搬送機構３２は、固定プレート４６を保持する保持部や、この保持部を移動させるためのカムやギア、モータを含んで構成される。そして、搬送機構３２は、制御部４４の制御のもと保持部を移動させ、ＣＣＤ１０を固定プレート４６ごと検査装置３０の各部に搬送する。
【００３３】
図５に示すように、遮光・吸着アーム３４は、その先端部が吸盤状に形成されており、透明カバー１８と遮光・吸着アーム３４の先端部との間の空気を排出口４９から排出することによって、透明カバー１８に吸着するようになっている。
【００３４】
また、遮光・吸着アーム３４の先端部は、レーザー光を遮断する材料から形成され、図６に示すように、固体撮像素子チップ１２に対応する領域を覆い、かつ、透明カバー１８とケース１６とが接着された接着部５０に対応する領域を露呈させるように、その外周が、固体撮像素子チップ１２よりも一回り大きく、また、透明カバー１８よりも一回り小さい矩形状に形成されている。そして、遮光・吸着アーム３４は、制御部４４によって駆動され、固体撮像素子チップ１２を覆うように透明カバー１８の前面に吸着される遮光・吸着位置と、ＣＣＤ１０から離れた退避位置との間で移動する。
【００３５】
レーザー照射器３６は、接着部５０の接着剤を焼くための高出力のレーザー光と、ＣＣＤ１０の形状測定用の低出力のレーザー光とをＣＣＤ１０へ向けて照射するものであり、照射するレーザー光の出力は、制御部４４によって制御される出力可変機構５１により可変される。レーザー照射器３６は、遮光・吸着アーム３４が透明カバー１８に吸着された状態で、ＣＣＤ１０の前面側に高出力なレーザー光を照射する。これにより、接着部５０の接着剤が焼かれて透明カバー１８とケース１６との接着が解除され、遮光・吸着アーム３４を退避位置へ移動することによってパッケージ１４を開封できる。
【００３６】
また、レーザー照射器３６は、パッケージ１４が開封された後、低出力なレーザー光をＣＣＤ１０に対して照射する。このレーザー光は、固定プレート４６やこの固定プレート４６の上面に配置されたケース１６及び固体撮像素子チップ１２により反射され、受光部３８によって受光される。受光部３８は、制御部４４に設けられた測定部５２に接続されている。測定部５２は、受光部３８から得られた反射光の状態に基づいて、レーザー照射器３６から各反射地点までの距離を算出する。続いて、測定部５２は、レーザー照射器３６から各反射地点までの距離から、ケース１６及び固体撮像素子チップ１２の外周の大きさや高さなどの形状を表す形状データを生成し、この形状データをメモリ５３に記憶する。
【００３７】
研磨機構４０は、固定治具５４と、研磨装置５５とを備えている。図７、図８に示すように、固定治具５４は、複数のアーム５６〜６０と、これらアーム５６〜６０を移動自在に保持するアーム移動機構６１とからなり、制御部４４は、アーム保持機構６１を駆動して各アーム５６〜６０を移動させる。制御部４４は、メモリ５３に記憶された形状データを参照し、ケース１６を固定プレート４６に押し当てるようにアーム５６、５７を移動させる。また、後述する研磨の際に固体撮像素子チップ１２がケース１６から脱落しないように、アーム５８を固体撮像素子チップ１２の上面に移動させるとともに、アーム５９、６０により固体撮像素子チップ１２を両側から挟み込んで保持する。
【００３８】
研磨装置５５としては、例えば、浜松ホトニクス製：高性能ＩＣ裏面研磨装置（Ｃ９１０７）が用いられる。研磨装置５５は、メモリ５３に記憶された形状データに基づき、固定プレート４６を背面側から研磨してケース１６を露呈させるとともに、さらにケース１６を背面側から研磨して、図９に示すように、固体撮像素子チップ１２の背面を露呈させる。
【００３９】
観測機構４２としては、周知のエミッション顕微鏡が用いられる。そして、ＣＣＤ１０を駆動しながら、観測機構４２により、固体撮像素子チップ１２が発光する超微弱光をＣＣＤ１０の背面側から観測することで、異常箇所の解析が行われる。
【００４０】
以下、上記構成の検査装置３０を用いたＣＣＤ１０の検査手順について、図１０に示すフローチャートをもとに説明する。ＣＣＤ１０の検査では、先ず、ＣＣＤ１０が固定プレート４６に取り付けられる。続いて、遮光・吸着アーム３４が、遮光・吸着位置へ移動され、透明カバー１８の前面に吸着される。そして、この状態でレーザー照射器３６が接着剤を焼くための高出力なレーザー光をＣＣＤ１０へ照射して、ケース１６と透明カバー１８との接着を解除する。このとき固体撮像素子チップ１２は遮光されているため、レーザー光によりダメージを受けてしまうといったことがない。
【００４１】
ケース１６と透明カバー１８との接着が解除されると、透明カバー１８との吸着を保ったまま遮光・吸着アーム３４が退避位置へ移動され、パッケージ１４が開封される。パッケージ１４が開封されると、レーザー照射器３６がＣＣＤ１０の形状を測定するための低出力なレーザー光をＣＣＤ１０へ照射する。そして、測定部５２が、受光部３８によって受光された形状測定用のレーザー光の反射光に基づいて、ＣＣＤ１０の形状を示す形状データを生成する。
【００４２】
続いて、アーム５６〜６０が形状データに基づいて移動され、ケース１６及び固体撮像素子チップ１２を固定する。この後、研磨装置５５が、形状データに基づき、ＣＣＤ１０の背面側から固定プレート４６を研磨してケース１６を露呈させた後、さらに、ケース１６を背面側から研磨して固体撮像素子チップ１２を露呈させる。そして、この状態でＣＣＤ１０を駆動しながら、観測機構４２によって固体撮像素子チップ１２が発生する超微弱光の状態をＣＣＤ１０の背面側から観測することで、固体撮像素子チップ１２の異常箇所の解析が行われる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、ケースと固体撮像素子チップとを固定治具によって固定する例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、樹脂により、ケースに固体撮像素子チップを固定してもよい。この場合、図１１に示す検査装置１００のように、樹脂装填機構１０２を設けるとともに、接着部５０の接着剤を焼くための高出力なレーザー光のみを照射するレーザー照射器１０４を設ける。
【００４４】
そして、図１２に示すように、上述した実施形態と同様の手順でパッケージ１４を開封した後、樹脂装填機構１０２によりケース１６内に樹脂を流し込み、図１３に示すように、この樹脂１０６を硬化させることによってケース１６に固体撮像素子チップ１２を固定すればよい。こうすることによって、アームや、出力可変機構、受光部、測定部などを廃止できるので検査装置のコストを抑えることができる。
【００４５】
もちろん、ケースを確実に固定するために、アームによりケースを固定プレートに押さえ付けるようにしてもよい。また、上述した実施形態と同様に、出力可変式のレーザー照射器や、出力可変機構、受光部、測定部などを設け、パッケージの開封後にＣＣＤの形状を測定し、この測定結果に基づいて流し込む樹脂の量を決定してもよい。こうすることで、ＣＣＤの形状や、ＣＣＤの形状から求められるパッケージの容積など応じた最適な量の樹脂を流し込むことができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、観測機構としてエミッション顕微鏡を用いる例で説明をしたが、これ以外の観測機器を用いて固体撮像素子チップの発光状態を観測してもよい。また、固体撮像素子チップの発光状態を観測する例に限定されず、例えば、ＣＣＤの駆動に伴う固体撮像素子チップの発熱状態を観測することによって、異常箇所の解析を行うようにしてもよい。
【００４７】
さらに、本発明は、レーザー光を用いてパッケージを開封するまでの段階であっても、従来のようにナイフやドライバを用いてパッケージを開封する場合と比較して、固体撮像素子チップの表面にゴミ等の付着を防ぐといった効果を得ることができる。このため、レーザー光を用いてパッケージを開封した後、例えば、光学または電子顕微鏡を用いて固体撮像素子チップを前面側から観察して検査してもよい。
【００４８】
また、本発明は、パッケージを背面側から研磨する際に、固体撮像素子チップを固定するようにしたので、固体撮像素子チップとパッケージとの接着部が研磨により除去されても、固体撮像素子チップがパッケージから脱落しないといった効果を得ることができる。このため、研磨後にパッケージから固体撮像素子チップを取り出して、例えば、光学または電子顕微鏡を用いて固体撮像素子チップを前面側から観察して検査したり、断面を観察して検査してもよい。
【００４９】
なお、樹脂により固定した固体撮像素子チップをパッケージから取り出して、この固体撮像素子チップを前面側から観察する場合には、固体撮像素子チップを、樹脂ごとパッケージから取り出した後、例えば、プラズマエッチングにより樹脂を除去する。そして、この後、固体撮像素子チップを観察して検査すればよい。
【００５０】
また、本発明は、ＣＣＤイメージセンサに搭載された固体撮像素子チップの検査に限定されず、ＣＭＯＳイメージセンサに搭載された固体撮像素子チップの検査に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ＣＣＤの分解図である。
【図２】検査装置の構成を表すブロック図である。
【図３】ＣＣＤが固定用プレートに取り付けられた様子を表す断面図である。
【図４】固定用プレートの平面図である。
【図５】遮光・吸着アームが透明カバーの前面にセットされた様子を表す断面図である。
【図６】遮光・吸着アームが透明カバーの前面にセットされた様子を表す平面図である。
【図７】アームによりケースと固体撮像素子チップとが固定された様子を表す断面図である。
【図８】アームによりケースと固体撮像素子チップとが固定された様子を表す平面図である。
【図９】研磨後の固定用プレートとＣＣＤとを表す断面図である。
【図１０】検査手順を表すフローチャートである。
【図１１】検査装置の構成を表すブロック図である。
【図１２】検査手順を表すフローチャートである。
【図１３】固体撮像素子チップが樹脂により固定された様子を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ＣＣＤ
１２  固体撮像素子チップ
１４  パッケージ
１６  ケース
１８  透明カバー
３０、１００  検査装置
３４  遮光・吸着アーム
３６、１０４  レーザー照射器
３８  受光部
４０  研磨機構
４２  観測機構
４４  制御部
４６  固定プレート
５１  出力可変機構
５２  測定部
５４  固定治具
５５  研磨装置
１０２  樹脂装填機構
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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