(57)【要約】【課題】撮像素子検査装置の各光学部品の芯出しを簡単に精度良く行う。【解決手段】機枠４１の光源取付位置に第１基準治具５１を取り付ける。第１基準治具５１に円柱治具５２を介しレーザポインタ５３を嵌合させ、レーザポインタ５３をオンにする。機枠４１内のミラー４７で反射されたレーザ光を、載置台３１にセットされる撮像素子ウェハ１６に照射し、その中心位置にレーザ光が位置するように、機枠４１の取付位置を微調整して第１の芯出しを行う。次に、円柱治具をレンズホルダ６３に嵌合させ、円柱治具の先端部を撮像素子本体１８の中心位置に合せて、レンズの光軸と載置台３１の中心線とを合せる第２の芯出しを行う。次に、第１基準治具５１に芯出し治具を嵌合させて、その先端部の位置合せ板により、インテグレータ及び絞りの中心線を光軸に合せ、第３及び第４の芯出しを行う。【選択図】図６
2008070202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を保持する保持台と、少なくとも、機枠、光源、インテグレータ、レンズを有し、前記光源の光を前記インテグレータで均一な放射照度の光とし、前記レンズで前記保持台にセットされた撮像素子に光を照射する照明装置と、前記撮像素子に電気的に接続し、前記照射光が照射された撮像素子の出力信号に基づき前記撮像素子を検査する検査装置本体とを有する撮像素子検査装置の芯出し方法において、
前記保持台にセットされる撮像素子の一定位置に、前記照明装置の光軸が一致するように、前記保持台または照明装置の取り付け位置を微調整する第１の芯出し工程と、
前記機枠に前記レンズを取り付けるためのレンズホルダを介して前記レンズの光軸と前記撮像素子保持台の一定位置とを合せる第２の芯出し工程と、
前記機枠の光源取付位置に、第１基準孔を有する第１基準治具を取り付け、前記第１基準孔に保持され、前記インテグレータの光入射面に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記インテグレータの光軸と前記第１基準治具の中心線とを合せる第３の芯出し工程とを有することを特徴とする撮像素子検査装置の芯出し方法。
【請求項２】
前記第１の芯出し工程は、前記第１基準孔に、同心位置でレーザポインタを取り付け、このレーザポインタのレーザ照射点を前記撮像素子の一定位置に合せることにより、前記機枠と前記保持台との芯出しを行うことを特徴とする請求項１記載の撮像素子検査装置の芯出し方法。
【請求項３】
前記光源からの光を反射する反射ミラーを前記照明装置は有し、前記照明装置から前記反射ミラーを除いた他の光学要素を取り外した状態で、前記第１芯出し工程を行うことを特徴とする請求項１または２記載の撮像素子検査装置の芯出し方法。
【請求項４】
前記第２の芯出し工程は、
前記撮像素子保持台に、第２基準孔を有する第２基準治具を取り付け、前記第２基準孔に保持され、同心の段付き円柱からなる円柱治具を介して、前記レンズを前記機枠に取り付けるためのレンズホルダと前記保持台との中心線とを合せることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の撮像素子検査装置の芯出し方法。
【請求項５】
前記光源からの光を絞るための絞りを前記照明装置は有し、前記第１基準孔に保持され、前記絞りの絞り開口に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記絞りと前記第１基準治具との中心線を合せる第４の芯出し工程を有することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の撮像素子検査装置の芯出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子検査装置の芯出し方法に関し、更に詳しくは撮像素子や撮像素子用チップの切り出し前のウェハ等を検査するための撮像素子検査装置の芯出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子や、撮像素子用チップの切り出し前のウェハ等に対して、照明光を照射し、得られる出力信号から前記撮像素子の良否を判定することが行われている（例えば、特許文献１参照）。このような検査装置は、検査を効率良く大量に行うために、複数台設けられることが多い。
【０００３】
この検査装置では、検査装置の照明光の光軸と、被検査対象である撮像素子との中心を合せないと、精度の良い検査が行えない。このため、従来では、片側の部品中心から下げ振りを垂らして、他方の中心位置を視覚で確認することで、両者の芯出しを行っている。また、下げ振りに代えて、光学系により小さな孔を通過した小径円の位置をモニタ画面に映し視覚で確認したり、光学系内の光軸位置に置いたピンホールを被照射物に結像させてその位置を視覚で確認したりして、両者の芯出しを行っている。
【特許文献１】特開２００５−２３３８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来では、上記のように視覚に頼った芯出し方法のため、操作者によって調整精度が異なってしまい、同じ検査装置であっても芯出し精度が統一されていなく、一方の検査装置では検査結果が良と出たにも関わらず他方の検査装置では不良となることもあり、改善が望まれていた。
【０００５】
また、従来は、被検査対象物である撮像素子や撮像素子チップへ照明光を照射する照射装置については、その照射光の光軸を被検査対象物の中心に合せて位置調整を行うのみであった。このため、同一規格品の部品を使用しても、その光軸調整が精度よく行われていない場合には、検査対象への照射光量や光質が各検査装置で異なることになり、結果として、各検査装置間の検査精度に違いが出て、バラツキのある検査結果となっていた。
【０００６】
本発明は各検査装置における検査精度のバラツキを抑えて、精度のよい検査が行えるようにした撮像素子検査装置の芯出し方法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】
上記目的を達成するために、本発明では、撮像素子を保持する保持台と、少なくとも、機枠、光源、インテグレータ、レンズを有し、前記光源の光を前記インテグレータで均一な放射照度の光とし、前記レンズで前記保持台にセットされた撮像素子に光を照射する照明装置と、前記撮像素子に電気的に接続し、前記照射光が照射された撮像素子の出力信号に基づき前記撮像素子を検査する検査装置本体とを有する撮像素子検査装置の芯出し方法であって、前記保持台にセットされる撮像素子の一定位置に、前記照明装置の光軸が一致するように、前記保持台または照明装置の取り付け位置を微調整する第１の芯出し工程と、前記機枠に前記レンズを取り付けるためのレンズホルダを介して前記レンズの光軸と前記撮像素子保持台の一定位置とを合せる第２の芯出し工程と、前記機枠の光源取付位置に、第１基準孔を有する第１基準治具を取り付け、前記第１基準孔に保持され、前記インテグレータの光入射面に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記インテグレータの光軸と前記第１基準治具の中心線とを合せる第３の芯出し工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明では、前記第１の芯出し工程は、前記第１基準孔に、同心位置でレーザポインタを取り付け、このレーザポインタのレーザ照射点を前記撮像素子の一定位置に合せることにより、前記機枠と前記保持台との芯出しを行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、前記光源からの光を反射する反射ミラーを前記照明装置は有し、前記照明装置から前記反射ミラーを除いた他の光学要素を取り外した状態で、前記第１芯出し工程を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明では、前記第２の芯出し工程は、前記撮像素子保持台に、第２基準孔を有する第２基準治具を取り付け、前記第２基準孔に保持され、同心の段付き円柱からなる円柱治具を介して、前記レンズを前記機枠に取り付けるためのレンズホルダと前記保持台との中心線とを合せることを特徴とする。
【００１１】
前記光源からの光を絞るための絞りを前記照明装置は有し、前記第１基準孔に保持され、前記絞りの絞り開口に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記絞りと前記第１基準治具との中心線を合せる第４の芯出し工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、保持台にセットされる撮像素子の一定位置、例えば中心位置に、照明装置の光軸が一致するように、保持台または照明装置の取り付け位置を微調整する第１の芯出し工程と、前記機枠に前記レンズを取り付けるためのレンズホルダを介して前記レンズの光軸と前記撮像素子保持台の一定位置とを合せる第２の芯出し工程と、前記機枠の光源取付位置に、第１基準孔を有する第１基準治具を取り付け、前記第１基準孔に保持され、前記インテグレータの光入射面に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記インテグレータの光軸と前記第１基準治具の中心線とを合せる第３の芯出し工程とを有するから、先ず第１の芯出し工程で、照明装置とこの照明装置により照明される撮像素子との芯出しが行われ、この芯出した光軸に、照明装置の各光学要素であるレンズ、インテグレータの各中心線を合せる第２，第３の芯出しを行うから、順次に芯出しされたものに対して芯出しを行っていくものと異なり、各光学要素の芯出しの誤差が累積されてしまうことがなく、芯出しを精度良く行うことができる。
【００１３】
また、円柱治具の嵌合や、芯出しする光学要素の端面形状に合致した位置合せ部材を用いて芯出しするため、従来の単なる視認による芯出し方法に比べて、個人差が出にくく且つ精度のよい芯出し処理が可能になる。例えば、従来の単なる視認による芯出しでは１ｍｍ単位での芯出しが限界であったが、本発明のように円柱治具や先端に位置合せ板を有する場合には、その嵌合精度を上げることにより、０．１ｍｍ単位で調整が可能になる。
【００１４】
光学要素毎に芯出し処理が可能になったため、全体としての芯出し精度が従来のものに比べて飛躍的に向上し、芯出し不良による検査誤差の発生が抑えられる。したがって、複数台の検査装置毎の機差が少なくなり、ほぼ均一な検査を複数の検査装置で行うことができる。
【００１５】
照明装置は、光源からの光を反射する反射ミラーを有し、照明装置から反射ミラーを除いた他の光学要素を取り外した状態で、第１芯出し工程を行うことにより、他の光学要素の影響を受けることなく、保持台にセットされる撮像素子の中心位置に、照明装置の光軸を一致させることができる。
【００１６】
第１の芯出し工程は、前記第１基準孔に、同心位置でレーザポインタを取り付け、このレーザポインタのレーザ照射点を前記撮像素子の一定位置例えば中心に合せることにより、前記機枠と前記保持台との芯出しを行うことにより、迅速且つ精度の良い芯出しが可能になる。
【００１７】
前記撮像素子保持台に、第２基準孔を有する第２基準治具を取り付け、前記第２基準孔に保持され、同心の段付き円柱からなる円柱治具を介して、前記レンズを前記機枠に取り付けるためのレンズホルダと前記保持台との中心線とを合せることにより、第２の芯出し工程を行うから、従来のような目視によることがなく、芯出しを精度よく確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に示すように、本発明の撮像素子検査ライン１０は、例えば５台の撮像素子検査装置１１を備えており、検査対象物である撮像素子（ＣＣＤ）の検査を効率良く行う。各撮像素子検査装置１１は、検査装置本体１２と検査対象物セット部１３とから構成されている。検査対象物セット部１３は例えばロボットハンド１４とカートリッジ１５とから構成されている。カートリッジ１５は、検査対象物である撮像素子ウェハ１６または撮像素子１７（図２（Ｂ）参照）を多数個収納する。
【００１９】
本実施形態では、図２に示すように、撮像素子ウェハ１６の段階で、ウェハ１６上に形成された多数個の撮像素子本体１８に対し検査を行うことを、前段階検査という。撮像素子本体１８には複数の電極パッド１８ａが形成されており、これら電極パッド１８ａにプローブピンが押し当てられて検査が行われる。また、ウェハ１６から撮像素子本体１８を切り出して、図２（Ｂ）に示すように、チップ１９とし、この切り出した撮像素子チップ１９をベース２０に固定しワイヤボンディングなどにより結線し、保護膜で覆った撮像素子１７に対し検査を行うことを後段階検査という。本発明では、先ず前段階検査を行う撮像素子検査装置１１の芯出し処理を説明し、その後に後段階検査を行う検査装置の芯出し処理について説明する。
【００２０】
図１に示すように、ロボットハンド１４は、カートリッジ１５から撮像素子ウェハ１６を取りだし、検査装置本体１２の載置台３１にセットし、検査装置本体１２で検査が終了した後に、この検査済み撮像素子ウェハ１６をカートリッジ１５内に戻す。
【００２１】
図１及び図３に示すように、検査装置本体１２は、基台３０、載置台３１、ＸＹシフト部３２、照明光照射部３３、通電部３５、計測制御部３６を備えている。載置台３１は、基台３０に水平方向（ＸＹ方向）で移動自在に取り付けられている。ＸＹシフト部３２は、載置台３１をＸＹ方向にシフトさせて、撮像素子ウェハ１６の各撮像素子本体１８を検査位置にセットする。照明光照射部３３は、載置台３１の撮像素子ウェハ１６に対し各種検査用の照明光を照射する。通電部３５は、プローブピン３４を備えており、このプローブピン３４を介して、撮像素子本体１８に電気的に接続する。計測制御部３６は、各種操作指令を入力するためのキーボード３７と操作指令の入力結果や計測結果を表示するためのディスプレイ３８とを備えており、通電部３５から得られた撮像素子本体１８からの電気信号に基づき、各種検査を行う。
【００２２】
載置台３１には保持溝３１ａが形成されている。この保持溝３１ａに撮像素子ウェハ１６が嵌められることにより、撮像素子ウェハ１６の位置決めが行われる。なお、載置台３１における撮像素子ウェハ１６の位置決め方法は保持溝３１ａに限られるものではなく、位置決めピンや位置決め部材などによる周知の位置決め方法を用いてもよい。
【００２３】
前記保持溝３１ａ内に載置された撮像素子ウェハ１６にはプローブピン３４が押し当てられる。プローブピン３４は計測制御部３６に接続されており、このプローブピン３４を介して撮像素子ウェハ１６上の撮像素子本体が通電され、撮像素子本体に対して各種検査が行われる。各種検査では、撮像素子ウェハの電気的、光学的な機能を検査する。
【００２４】
照明光照射部３３は、機枠４１と、この機枠４１に配置されるランプ４２と、このランプ４２の光軸Ｌ１に沿って順次配置される、コンデンサレンズ３９と、絞り４３、インテグレータ４４、拡散板４５、フィルタ切替部４６、反射ミラー４７、レンズユニット４８の各光学要素とを備えている。前記ランプ４２の光はコンデンサレンズ３９で集光された後に、前記絞り４３で絞られ、前記インテグレータ４４で均一な放射照度の光とされる。インテグレータ４４を出た光は拡散板４５で拡散される。フィルタ切替部４６は、光軸Ｌ１に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各フィルタ４６ａを選択的に挿入し、照明光を赤色光、緑色光、青色光に切り換える。レンズユニット４８は複数のレンズを保持した鏡胴から構成されており、照明光を撮像素子ウェハ１６の受光面に結像させる。
【００２５】
このような照明光照射部３３では、光強度を均一にするインテグレータ４４を有するため、各光学要素の中心軸を光軸Ｌ１に合せることは厳密には行われておらず、設計位置に各光学要素を目視で位置決めする程度の精度で組み立てられていた。このため、各光学要素の位置決め精度にばらつきが生じ、これら光学要素毎のばらつきが累積されるため、結果として、各照明光照射部３３での照明光に機差間のばらつきが発生していることが判った。したがって、各検査装置本体１２での検査結果にばらつきが発生し、一方の検査装置本体１２では良品と判定されたものが他方の検査装置本体１２では不良品と判定されることがある。このような各検査装置本体１２の機差を無くすために、本発明では、光軸合せが必要となる光学要素（コンデンサレンズ３９、絞り４３、インテグレータ４４、レンズユニット４８）について、後述する治具６１，７０，７５，８０を基準にして位置決めを行い、各光学要素の中心軸を光軸Ｌ１に合せる芯出しを精度よく行う。
【００２６】
以下、図４に示すフローチャートを参照して、照明光照射部３３の芯出し方法について説明する。先ず、図３に示す機枠４１から反射ミラー４７を除く、他の光学要素としてのコンデンサレンズ３９、絞り４３、インテグレータ４４、拡散板４５、フィルタ切替部４６、及びレンズユニット４８を取り外して、図５に示す状態にする。そして、ランプ４２からの光が入射する入射口５０に第１基準治具５１を取付ネジ４９により取り付ける。第１基準治具５１は、機枠４１に対する入射光軸Ｌ１（図６参照）を設定するためのものである。この第１基準治具５１は、フランジ状に形成されており、取付面５１ａと、この取付面５１ａに直交する中心線を有する基準孔５１ｂとを有する。
【００２７】
次に、図６に示すように、第１基準治具５１の基準孔５１ｂに円柱治具５２を嵌合させ、この円柱治具５２を介して、図６に示すように、第１基準治具５１にレーザポインタ５３を取り付ける。円柱治具５２はレーザポインタ保持孔５２ａを有し、このレーザポインタ保持孔５２ａと円柱治具５２の外周嵌合部５２ｂとは同一中心線を有する同心として形成してある。そして、円柱治具５２の外周嵌合部５２ｂの直径は第１基準治具５１の基準孔５１ｂに嵌合する大きさで形成してある。この嵌合によって、第１基準治具５１で設定される光軸Ｌ１とレーザポインタ５３の光軸とが一致する。なお、第１基準治具５１の基準孔５１ｂの孔径は、３０＋０．０２ｍｍの公差で形成してあり、円柱治具５２の外周嵌合部５２ｂの外径は、３０−０．０２ｍｍの公差で形成してあるが、この公差に限定されず、求める芯出し精度に合せて、適宜変更してよい。
【００２８】
次に、レーザポインタ５３の電源をオンにしてレーザ光を出射させ、反射ミラー４７を介して撮像素子ウェハ１６上の検査対象受光面の中心に、レーザ光の照射点が一致するように、機枠４１の取付位置を微調整し、第１の芯出しを行う。機枠４１は基台３０に対してブラケット５４及び取付ネジ５５によって固定されており、本実施形態では、取付ネジ５５を弛めて、ＸＹ平面（水平面）上で機枠４１の位置を僅かに動かして微調整し、レーザポインタ５３の照射点が撮像素子ウェハ１６の検査対象受光面の中心Ｐ１に一致させ、この後、取付ネジ５５を締めつけて、機枠４１を基台３０に固定する。この固定により、機枠４１の光軸Ｌ１と撮像素子ウェハ１６の検査対象受光面の芯出し（第１の芯出し）が完了する。
【００２９】
次に、図７に示すように、載置台３１に第２基準治具としての基準ベース治具６０を位置決めピン５６を基準にして取り付ける。基準ベース治具６０には、位置決めピン５６を介して載置台３１に基準ベース治具６０を取り付けた状態で、撮像素子ウェハ１６の検査対象受光面の中心位置と同心となるように、基準孔６０ａが形成してある。
【００３０】
また、機枠４１内には、基準ベース治具６０の上方位置で、レンズホルダ６３が図示しない取付ネジにより取り付けられている。このレンズホルダ６３にはレンズ保持孔６３ａが形成してあり、このレンズ保持孔６３ａ内にレンズユニット４８（図３参照）が着脱自在に取り付けられる。レンズホルダ６３の取付ネジ（図示せず）は芯出し処理の前に弛めてあり、レンズホルダ６３の取付位置の微調整が可能な状態にしてある。
【００３１】
次に、レンズホルダ６３の保持孔６３ａにレンズ芯出し用円柱治具６１の第１嵌合部６１ａを上から嵌め入れて、嵌合する。レンズ芯出し用円柱治具６１は、段付き軸から構成されており、大径部分が第１嵌合部６１ａであり、小径部分が第２嵌合部６１ｂである。これら第１嵌合部６１ａ及び第２嵌合部６１ｂは同心に形成してある。そして、第２嵌合部６１ｂが基準ベース治具６０の基準孔６０ａに嵌合するように、レンズホルダ６３の位置を微調整する。第２嵌合部６１ｂが基準ベース治具６０の基準孔６０ａに嵌合すると、このレンズ芯出し用円柱治具６１によって、基準ベース治具６０の中心線とレンズホルダ６３の保持孔６３ａの中心線とが一致することになる。なお、レンズホルダ６３の保持孔６３ａの孔径は、２０＋０．０２ｍｍの公差で形成してあり、円柱治具６１の第１嵌合部６１ａの外径は、２０−０．０２ｍｍの公差で形成してある。また、基準ベース治具６０の基準孔６０ａの孔径は１２＋０．０２ｍｍの公差で形成してあり、円柱治具６１の第２嵌合部６１ｂの外径は、１２−０．０２ｍｍの公差で形成してある。これら公差は一例であり、求める芯出し精度に合せて、適宜変更してよい。
【００３２】
次に、この状態で、レンズホルダ下面６３ｂと、位置決めピン５６の上端面との間に、一定の高さとなるブロックゲージ５７を挿入し、このブロックゲージ５７により両者の間隔を一定長さに設定して、レンズホルダ６３の鉛直方向での位置を決定する。この状態でレンズホルダ６３の取付ネジを締めて、レンズホルダ６３を機枠に固定する。これにより、レンズホルダ６３の位置決め、高さ、あおり調整が終了する。したがって、このレンズ芯出し用円柱治具６１を取り外して、代わりにレンズユニット４８をレンズホルダ６３に入れた後に（図３参照）、図示しない固定ネジなどにより固定することにより、レンズユニット４８の光軸が機枠の光軸Ｌ１と一致し、レンズユニット４８の芯出し、高さ及びあおり調整が完了し、第２の芯出しが完了する。
【００３３】
次に、図８に示すように、第１基準治具５１にインテグレータ芯出し治具７０を取り付ける。インテグレータ芯出し治具７０は、第１基準治具５１の基準孔５１ｂに嵌合する円柱面７０ａを有し、先端にインテグレータ４４の外形とほぼ同形状の矩形板からなる位置合せ板７１が取り付けられている。そして、インテグレータ４４を取付ネジ（図示せず）により機枠４１の所定位置に取り付ける。このとき、インテグレータ取付位置が微調整可能なように、取付ネジを弛めた状態にしておく。次に、インテグレータ芯出し治具７０の位置合せ板７１に、インテグレータ４４の入射側端面が重なり且つ両者が平行になるようにインテグレータ４４の位置を微調整し、この微調整した状態で取付ネジを締めつけて、インテグレータ４４を機枠４１に固定する。これにより、インテグレータ４４の芯出しとあおり調整が完了し、第３の芯出し処理が完了する。
【００３４】
次に、図９に示すように、第１基準治具５１に絞り芯出し治具７５を取り付ける。絞り芯出し治具７５は、第１基準治具５１の基準孔５１ｂに嵌合する円柱面７５ａを有し、先端に絞りの絞り開口とほぼ同形状の矩形板からなる位置合せ板７６が取り付けられている。次に、絞り４３を取付ネジ（図示せず）により取付位置に取り付ける。このとき、絞り取付位置が微調整可能なように、取付ネジを弛めた状態にしておく。次に、図１０に示すように、絞り芯出し治具７５の位置合せ板７６と、絞り４３の最大絞り開口４３ａとが一致し、且つ絞り開口４３ａを構成する絞り板４３ｂ，４３ｃと位置合せ板７６とが平行となるように、絞り４３の取付位置を微調整する。この微調整した状態で取付ネジを締めつけて、絞り４３を機枠４１に固定する。これにより、絞り４３の芯出しとあおり調整が完了し、第４の芯出しが完了する。同様にして、図示しないレンズ芯出し治具を用いてコンデンサレンズ３９（図３参照）を機枠４１に芯出しして固定する。
【００３５】
次に、図１１に示すように、第１基準治具５１にランプ芯出し治具８０を取り付ける。ランプ芯出し治具８０は、第１基準治具５１の基準孔５１ｂに嵌合する円柱面８０ａを有し、先端にランプ４２の外形とほぼ同形状の円形板からなり周囲に縁取り８１ａを有する位置合せ板８１が取り付けられている。ランプ４２を位置合せ板８１に突き合わせて、これらの外形が重なるように一致させ、この状態で取付ネジ８２を締めつけて、ランプ４２をランプ取付台８３に固定する。これにより、ランプ４２の芯出し及びあおり調整が完了する。
【００３６】
なお、第１基準治具５１と各芯出し治具７０，７５，８０との寸法公差は、第１基準治具５１と円柱治具５２との寸法公差と同じにしているが、これら寸法公差も求める精度に応じて適宜変更してよい。
【００３７】
次に、図３に示すように、機枠４１内での芯出し処理が不要な光学要素、例えば拡散板４５及びフィルタ切替部４６を取り付ける。なお、これら芯出し処理が不要な光学要素の取付時期は芯出し処理後に限定されない。例えば、インテグレータ芯出し処理や絞り芯出し処理の前後に行ってもよい。
【００３８】
以上のように、先ず第１基準治具５１を機枠４１に取り付けて基準の光軸Ｌ１を設定し、この第１基準治具５１に各治具を介して各光学要素を芯出しして取り付けるようにしたから、各光学要素を確実に芯出しすることができる。また、基準の光軸Ｌ1を基準にするので、芯出しした光学要素を基準にして次の芯出しを行うものと異なり、芯出し誤差が累積することがなく、精度よく各光学要素を芯出しすることができる。
【００３９】
次に、図１２〜図１４に示すように、レンズホルダ９０の芯出し処理の別実施形態について説明する。上記実施形態では、撮像素子ウェハ１６を検査する検査装置本体１２について説明したが、本実施形態では、撮像素子ウェハ１６を各撮像素子本体１８毎に切り出してチップ１９とし、このチップ１９をベース２０に取り付けた撮像素子の検査装置本体での芯出し方法について説明する。この撮像素子の検査装置本体では、上記撮像素子ウェハ１６に代えて、撮像素子１７が検査対象となる。
【００４０】
図１２，図１３に示すように、撮像素子１７は、パレット９２のソケット９３にセットされる。パレット９２は図示しないパレット搬送装置により検査位置に送られる。このパレット９２には、位置決めピン９５を介して、第２基準治具としての基準ベース治具９６が取り付けられる。基準ベース治具９６は基準孔９６ａを有している。この基準孔９６ａは、その中心線がパレット９２上の撮像素子１７の受光面の中心を通り、且つ中心線が受光面に垂直になるように、形成されている。
【００４１】
図１４に二点鎖線で示すように、望遠撮影、通常撮影、接近撮影等の撮影条件に従って、照明装置のレンズユニット１０１と撮像素子１７の距離を変える必要がある。また、撮像素子１７をセットする時には、この検査位置にレンズユニット１０１が位置すると、レンズユニット１０１が撮像素子１７のハンドリングの障害となり、検査位置に撮像素子１７を送り込むことができない。このため、レンズホルダ９０はレンズ昇降機構１０３を有する。なお、パレット９２は、位置決めフレーム９７に保持される位置決めピン９５によって位置決めされる。この位置決めによって、照明装置の光軸Ｌ１に、ソケット９３内の撮像素子１７の受光面の中心位置が位置することになる。
【００４２】
レンズ昇降機構１０３は、レンズユニット１０１を最も下降させた検査位置（二点鎖線表示）と、この位置から上方に退避した退避位置（実線表示）との間で、昇降するように構成されている。図１２に示すように、レンズ昇降機構１０３は、レンズホルダ本体１０４と、このレンズホルダ本体１０４を昇降ガイドする昇降ガイド１０５と、昇降用エアシリンダ１０６と、アジャスト機構付きの検査位置ストッパ１０７と、ベース部材１０８と、Ｌ形ブラケット１０９と、取付ユニット１１０とを備えている。レンズホルダ本体１０４にはエアシリング１０６のロッド１０６ａの先端が取り付けられており、エアシリンダ１０６はＬ形ブラケット１０９の垂直面１０９ａに取り付けられている。そして、エアシリンダ１０６への圧縮空気の供給を切り換えることにより、ロッド１０６ａを介して、レンズホルダ本体１０４を昇降させる。
【００４３】
検査位置ストッパ１０７はロックナット１０７ａ付きの微調整ネジから構成されており、上端がストッパ面１０７ｂとされている。このストッパ面１０７ｂには、レンズホルダ本体１０４の係止突起１０４ｃが係止し、レンズホルダ本体１０４の検査位置での位置決めが行われる。昇降ガイド１０５、エアシリンダ１０６及びストッパ１０７は、ベース部材１０８を介してＬ形ブラケット１０９に取り付けられている。ベース部材１０８は、Ｌ形ブラケット１０９の垂直面に取付ネジ１１１を介し取り付けられる。そして、取付ネジ１１１を弛めて、Ｌ形ブラケットへの高さ方向取付位置を微調整した後に、取付ネジ１１１を締め付けることにより、Ｌ形ブラケット１０９にベース部材１０８が位置決めされる。また、ストッパ１０７は取付ブラケット１１２を介して、ベース部材１０８に取り付けられている。
【００４４】
また、取付ユニット１１０を介し機枠４１の底板４１ｅにＬ形ブラケット１０９が固定される。取付ユニット１１０は取付ネジ１１３を備えており、この取付ネジ１１３を弛めることにより、Ｌ形ブラケット１０９の機枠４１に対する取付位置（ＸＹ平面での取付位置）を微調整することができる。
【００４５】
昇降ガイド１０５、レンズホルダ本体１０４、及び取付ユニット１１０は剛性の高いものとして構成してあり、レンズユニット１０１の昇降動作によって芯ズレなどが生じることがないようになっている。
【００４６】
レンズホルダ本体１０４には基準孔１０４ａが鉛直方向で形成されている。基準孔１０４ａには、レンズ取付用円柱治具１２０またはレンズユニット１０１（図１４参照）が嵌合する。そして、基準孔１０４ａにレンズ取付用円柱治具１２０が取り付けられた状態で、円柱治具１２０の中心線と、基準孔１０４ａの中心線とが一致するようにされる。
【００４７】
レンズ取付用円柱治具１２０は、段付き円筒体または円柱体から構成されており、上から順に、フランジ１２０ａ、第１嵌合部１２０ｂ、本体部１２０ｃ、第２嵌合部１２０ｄを有する。第１嵌合部１２０ｂは、レンズホルダ本体１０４の基準孔１０４ａに嵌合する基準外周面を有し、円柱治具１２０の中心線と基準孔１０４ａの中心線とを一致させる。第２嵌合部１２０ｄは、第１嵌合部１２０ｂの直径よりも小さく形成されており、基準ベース治具９６の基準孔９６ａに嵌合する基準外周面を有し、円柱治具１２０の中心線と基準ベース治具９６の基準孔９６ａの中心線とを一致させる。また、フランジ１２０ａの下面１２２は、レンズホルダ本体１０４の検査位置での高さを決定するためのものであり、ブロックゲージやその他の計測機器を用いて、レンズホルダ本体１０４の上面１０４ｂとの隙間を予め決められた寸法に設定する。また、この隙間を３か所以上で同じ値とすることにより、レンズホルダ本体１０４の芯出し調整の他にあおり調整が完了する。
【００４８】
レンズホルダ９０に取り付けられるレンズユニット１０１は、重量が約１５０ｇであり、これに対して、円柱治具１２０は約２５０ｇとして、やや重く設定している。このように、実際に用いるレンズユニット１０１の１．５倍〜３倍程度の重量を有するように円柱治具を構成することにより、レンズホルダ９０の撓みや、部品の組み合わせガタなどが容易に確認可能になり、装置の剛性が不足しているか否かの判断が容易になる。
【００４９】
次に、本実施形態のレンズホルダ９０の芯出し方法について説明する。先ず、図１２に示すように、パレット９２に、位置決めピン９５を介して基準ベース治具９６を取り付ける。
【００５０】
次に、取付ユニット１１０の取付ネジ１１３を弛めて、レンズホルダ本体１０４の取付位置の微調整が可能な状態にしておく。次に、レンズホルダ本体１０４の基準孔１０４ａにレンズ芯出し用円柱治具１２０の第１嵌合部１２０ｂを嵌合する。そして、第２嵌合部１２０ｄが基準ベース治具９６の基準孔９６ａに嵌合するように、レンズホルダ９０の位置を微調整する。第１嵌合部１２０ｂが基準ベース治具９６の基準孔９６ａに嵌合すると、このレンズ芯出し用円柱治具１２０によって、基準ベース治具９６の中心線とレンズホルダ９０の取付中心線とが一致することになる。この状態で、取付ネジ１１３を締めつけて、Ｌ形ブラケット１０９及びレンズホルダ本体１０４を底板４１ｅに固定する。これによって、レンズホルダ９０の芯出し及びあおり調整が完了する。次に、検査位置ストッパ１０７を回動してレンズホルダ９０の係止突起１０４ｃの停止位置を微調整する。これによって、検査位置でのレンズの高さ位置の調整が終了する。
【００５１】
レンズホルダ９０の芯出しを終了した後に、他の光学部材についても芯出し処理を行う。これらの芯出し調整処理工程については、第１実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。次に、レンズ芯出し用円柱治具１２０を取り外して、代わりにレンズユニット１０１をレンズホルダ本体１０４に入れた後に、図示しない固定ネジによりレンズユニット１０１をレンズホルダ本体１０４に固定する。
【００５２】
上記各実施形態では、機枠４１にランプ４２、絞り４３、インテグレータ４４、拡散板４５、フィルタ切替部４６、反射ミラー４７、レンズユニット４８を順に配置したが、これらの配置順については特に限定されない。また、必要に応じて、他の光学要素を追加してよい。また、上記実施形態では、反射ミラーを設けて、光軸を９０度方向転換しているが、転換角度はこれに限定されない。また、反射ミラー４７は省略してもよい。
【００５３】
なお、検査対象物セット部１３は、検査対象物を載置台３１にセットすることができるものであればよく、ロボットハンド１４に限らず、各種のワークハンドリング装置、例えばパレット搬送装置を用いてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、第１の芯出し工程で、保持台にセットされる撮像素子の中心位置に、照明装置の光軸が一致するように照明装置の取り付け位置を微調整したが、これに代えて、照明装置を固定し保持台の位置を微調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明を実施した撮像素子検査ラインを示す平面図である。
【図２】撮像素子検査装置で検査されるウェハ及び撮像素子を示す平面図である。
【図３】検査装置本体を示す概略の断面図である。
【図４】芯出し処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】機枠に第１基準治具を取り付けた状態を示す概略の断面図である。
【図６】機枠の第１基準治具にレーザポインタを取り付けた状態を示す概略の断面図である。
【図７】レンズホルダに円柱治具を取り付けて機枠と撮像素子との中心線を合せる処理を示す概略の断面図である。
【図８】インテグレータ芯出し処理を示す概略の断面図である。
【図９】絞り芯出し処理を示す概略の断面図である。
【図１０】絞り芯出し処理を示す斜視図である。
【図１１】ランプ芯出し処理を示す断面図である。
【図１２】他の実施形態におけるレンズ芯出し処理を示す断面図である。
【図１３】同実施形態における平面図である。
【図１４】同実施形態におけるレンズユニットの取付状態における検査位置と退避位置とを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  撮像素子検査ライン
１１  撮像素子検査装置
１２  検査装置本体
１４  ロボットハンド
１５  カートリッジ
１６  撮像素子ウェハ
１７  撮像素子
３０  基台
３１  載置台
３２  ＸＹシフト部
３３  照明光照射部
３４  プローブピン
３５  通電部
３６  計測制御部
３９  コンデンサレンズ
４１  機枠
４２  ランプ
４３  絞り
４４  インテグレータ
４５  拡散板
４６  フィルタ切替部
４７  ミラー
４８  レンズ
４９  取付ネジ
５１  第１基準治具
５２  円柱治具
５３  レーザポインタ
５４  ブラケット
５５  取付ネジ
６０  基準治具
６１  円柱治具
６３  レンズホルダ
７０  インテグレータ芯出し治具
７５  絞り芯出し治具
８０  ランプ芯出し治具
８１  位置合せ板
８２  取付ネジ
９０  レンズホルダ
９２  パレット
９３  ソケット
９５  位置決めピン
９６  基準ベース治具
９７  位置決めフレーム
１０３  レンズ昇降機構
１０４  レンズホルダ本体
１０５  昇降ガイド
【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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【図１４】
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