(57)【要約】【課題】  固体撮像素子の製造履歴をウェハ工程まで容易且つ安価に追跡できる様にする。【解決手段】  固体撮像素子を製造するときウェハ試験（Ｓ２）及びパッケージ試験（Ｓ１１）を行う固体撮像素子の製造履歴管理において、画素欠陥情報を含むウェハ試験の試験結果を格納したデータベースを、パッケージ試験時に求めた画素欠陥情報で検索し（Ｓ１２）、該画素欠陥情報により同一個体であると識別された固体撮像素子の前記ウェハ試験の試験結果（第１データベース１０）と前記パッケージ試験の試験結果（第２データベース２０）とを関連付けて管理する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子を製造するときウェハ試験及びパッケージ試験を行う固体撮像素子の製造履歴管理方法において、画素欠陥情報を含む前記ウェハ試験の試験結果を格納したデータベースを、パッケージ試験時に求めた画素欠陥情報で検索し、該画素欠陥情報により同一個体であると識別された固体撮像素子の前記ウェハ試験の試験結果と前記パッケージ試験の試験結果とを関連付けて管理することを特徴とする固体撮像素子の製造履歴管理方法。
【請求項２】
前記固体撮像素子を製造するとき当該固体撮像素子固有の画素位置に意図的に欠陥画素を作っておくことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の製造履歴管理方法。
【請求項３】
固体撮像素子を製造するときの該固体撮像素子の画素欠陥情報を含むウェハ試験結果を格納した第１データベースと、固体撮像素子を製造するときの該固体撮像素子の画素欠陥情報を含むパッケージ試験結果を格納した第２データベースと、前記画素欠陥情報により同一個体であると識別された固体撮像素子の前記ウェハ試験結果と前記パッケージ試験結果とを関連付けた第３データベースとを備えることを特徴とする固体撮像素子の製造履歴管理装置。
【請求項４】
前記固体撮像素子を製造するとき当該固体撮像素子固有の画素位置に意図的に欠陥画素を作っておくことを特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子の製造履歴管理装置。
【請求項５】
固体撮像素子を製造するときウェハ試験及びパッケージ試験を行う固体撮像素子の試験方法において、画素欠陥情報を含む前記ウェハ試験の試験結果を格納したデータベースを、パッケージ試験時に求めた画素欠陥情報で検索し、該画素欠陥情報により同一個体であると識別された固体撮像素子の前記ウェハ試験の試験結果を流用できる前記パッケージ試験の試験項目を省略することを特徴とする固体撮像素子の試験方法。
【請求項６】
前記固体撮像素子を製造するとき当該固体撮像素子固有の画素位置に意図的に欠陥画素を作っておくことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像素子の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の製造履歴をウェハ工程まで容易且つ低コストで遡ることができる製造履歴管理方法及びその装置と、固体撮像素子の試験工程を短縮できる試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路技術を用いて製造される半導体装置は、例えば下記特許文献１に記載されている様に、半導体ウェハ上に半導体装置を製造した段階で各半導体装置を検査し、その後に半導体ウェハをダイシングして個片化し各半導体装置をパッケージ化した段階でも検査を行う。
【０００３】
固体撮像素子も同様であり、図４に示す様に、半導体ウェハ上に多数の固体撮像素子を製造（ステップＳ１）した後、ウェハ試験（ステップＳ２）を行うことでウェハ上の個々の固体撮像素子を検査し、次に半導体ウェハをダイシング（ステップＳ３）して個々の固体撮像素子を個片化し、次にウェハ試験で良品とされた固体撮像素子のみ例えば夫々セラミック製パッケージ内に封止し（ステップＳ４）、パッケージ化された各固体撮像素子の検査（パッケージ試験）を再び行い（ステップＳ５）、良品とされた固体撮像素子のみ出荷する（ステップＳ６）ようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１―２７２４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、パッケージ化され出荷された固体撮像素子が不良品として戻された場合、不良の原因を特定するために検査が行われ、また、その固体撮像素子の製造履歴が調べられる。製造履歴は、固体撮像素子を封止したパッケージに刻印されている製造番号等で追跡することが可能である。
【０００６】
しかし従来は、パッケージ試験前の製造履歴までは追跡することができないという問題がある。もし追跡が可能であれば、その不良がウェハ製造時やダイシング時に発生したのか、パッケージ以後に発生したのかの切り分けが容易となる。
【０００７】
しかしながら、ウェハ試験を行うときにウェハ上の個々の固体撮像素子に識別番号等を付け、この識別番号とパッケージ上の製造番号とを対応付けておけば、パッケージ試験前までの製造履歴の追跡は可能となるが、ウェハ上の個々の固体撮像素子に識別番号を付与する装置を設けるには既設の固体撮像素子製造システムに大幅な改良を施す必要があり、固体撮像素子の製造コストを上昇させてしまうという問題が生じる。
【０００８】
また、固体撮像素子を製品として出荷する前に試験（ウェハ試験，パッケージ試験）を行うが、固体撮像素子の試験項目は多岐に渡るため全項目を試験するのに時間がかかり、また、ウェハ試験とパッケージ試験とで多くの試験項目が重なるにも関わらず、上記したようにウェハ上の固体撮像素子とパッケージとの対応付けができないため、同じ試験をダブって行わなければならないという問題もある。
【０００９】
本発明の目的は、ウェハ上の固体撮像素子の個々に識別番号等を付与することなく、即ち既設の固体撮像素子製造システムを改変せずに、製造履歴をウェハ工程まで容易且つ低コストで追跡することができる固体撮像素子の製造履歴管理方法及びその装置と、試験時間の短縮を図ることができる固体撮像素子の試験方法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製造履歴管理方法は、固体撮像素子を製造するときウェハ試験及びパッケージ試験を行う固体撮像素子の製造履歴管理方法において、画素欠陥情報を含む前記ウェハ試験の試験結果を格納したデータベースを、パッケージ試験時に求めた画素欠陥情報で検索し、該画素欠陥情報により同一個体であると識別された固体撮像素子の前記ウェハ試験の試験結果と前記パッケージ試験の試験結果とを関連付けて管理することを特徴とする。
【００１１】
本発明の固体撮像素子の製造履歴管理方法は、前記固体撮像素子を製造するとき当該固体撮像素子固有の画素位置に意図的に欠陥画素を作っておくことを特徴とする。
【００１２】
本発明の固体撮像素子の製造履歴管理装置は、固体撮像素子を製造するときの該固体撮像素子の画素欠陥情報を含むウェハ試験結果を格納した第１データベースと、固体撮像素子を製造するときの該固体撮像素子の画素欠陥情報を含むパッケージ試験結果を格納した第２データベースと、前記画素欠陥情報により同一個体であると識別された固体撮像素子の前記ウェハ試験結果と前記パッケージ試験結果とを関連付けた第３データベースとを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の固体撮像素子の製造履歴管理装置は、前記固体撮像素子を製造するとき当該固体撮像素子固有の画素位置に意図的に欠陥画素を作っておくことを特徴とする。
【００１４】
本発明の固体撮像素子の試験方法は、固体撮像素子を製造するときウェハ試験及びパッケージ試験を行う固体撮像素子の試験方法において、画素欠陥情報を含む前記ウェハ試験の試験結果を格納したデータベースを、パッケージ試験時に求めた画素欠陥情報で検索し、該画素欠陥情報により同一個体であると識別された固体撮像素子の前記ウェハ試験の試験結果を流用できる前記パッケージ試験の試験項目を省略することを特徴とする。
【００１５】
本発明の固体撮像素子の試験方法は、前記固体撮像素子を製造するとき当該固体撮像素子固有の画素位置に意図的に欠陥画素を作っておくことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画素欠陥情報を用い、ウェハ試験時の固体撮像素子とパッケージ試験時の固体撮像素子との個体識別を行い、同一個体と識別できる固体撮像素子のウェハ試験結果とパッケージ試験結果とを関連付けるため、既設の固体撮像素子製造システムを大幅に改変することなく、ウェハ工程まで固体撮像素子の製造履歴を遡ることが可能となる。また、ウェハ試験結果を流用できるパッケージ試験項目を省略できるため、試験時間の短縮も可能となる。更に、意図的に欠陥画素を作っておくことになり、画素欠陥情報の無い固体撮像素子が発生することがなくなり、ウェハ試験結果とパッケージ試験結果とを関連付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る固体撮像素子の製造手順を示すフローチャートである。先ず、複数枚の夫々の半導体ウェハ上にＣＣＤ等の固体撮像素子を夫々複数個製造する（ステップＳ１）。個々の半導体ウェハは製造番号等で管理され、夫々の製造データと対応付けられるが、個々の固体撮像素子には識別番号等は付与されない。
【００１９】
この固体撮像素子の製造時に、本実施形態では、図２に示すに示す様に、レーザ装置１を用い、固体撮像素子を構成する多数の画素の夫々に搭載されているマイクロレンズのうち所要個のマイクロレンズを意図的にレーザ光で破損し、画素欠陥を作る。
【００２０】
固体撮像素子は、多数の受光部（画素）ａ〜ｈの上にカラーフィルタ３が積層され、その上に、画素毎のマイクロレンズ４が積層されるが、固体撮像素子の製造時に、例えば図２に示す小さなゴミ６や大きなゴミ７がマイクロレンズ４等に付着すると、ゴミ６，７が付着した画素ａ，ｇ，ｈは画素欠陥となる。
【００２１】
この欠陥画素ａ，ｇ，ｈが固体撮像素子の受光面の有効エリア内に存在した場合、欠陥画素位置における正しい撮像画像データを受光部ａ，ｇ，ｈから取得できないため、欠陥画素の周囲の正常な画素の撮像画像データを補間演算し、欠陥画素位置の撮像画像データを求める様になっている。
【００２２】
固体撮像素子を製造する場合、本来は、画素欠陥が発生しないように製造するのであるが、本実施形態では後述するように、画素欠陥を積極的に個体識別に利用するため、意図的に画素欠陥を作る。ゴミ６，７等が付着して画素欠陥が発生する場合もあるが、画素欠陥の全く無い固体撮像素子が製造される場合もある。
【００２３】
そこで、本実施形態では、例えば１０個の欠陥画素を意図的に作る。欠陥画素を作る固体撮像素子上の座標位置（画素位置）は、個々の固体撮像素子毎に固有な位置にする。例えば、乱数発生器等で個々の固体撮像素子でユニークな位置を発生させる。
【００２４】
近年の固体撮像素子の画素数は数百万画素以上になっており、１０個程度の画素欠陥が増えても、上記の補間演算による補正精度が高いため、撮像画像の画質を劣化させることはない。また、固体撮像素子の受光面有効エリアの周辺部の画素に画素欠陥を作れば、撮像画像への影響は更に低くなり、また、有効エリアの外周部のオプティカルブラック部の画素に画素欠陥を作っても良い。
【００２５】
画素欠陥を作った欠陥画素の座標位置を、当該固体撮像素子のウェハ上の座標位置と対応付けてメモリに記憶しておいても良いし、記憶しなくても良い。以下の実施形態では、記憶しないで個体識別する方法を説明する。
【００２６】
尚、本実施形態では、画素欠陥の全く無い固体撮像素子が製造される場合があることを想定し意図的に欠陥画素を製造しているが、数百万画素以上を有する固体撮像素子を無欠陥で製造できる確率は低いため、幾つかの欠陥画素が必ず発生することを前提とすれば、意図的に欠陥画素を製造する必要はない。
【００２７】
図１に戻り、固体撮像素子を製造した後は、プローバ装置を用い、半導体ウェハ上の個々の固体撮像素子に試験光を照射しながら個々の固体撮像素子を検査するウェハ試験を行う（ステップＳ２）。そして、半導体ウェハをダイシングテープ上に貼り個々の固体撮像素子間をダイシングブレードにより分離して個々の固体撮像素子を個片化する（ステップＳ３）。
【００２８】
次に、ウェハ試験で良品とされた固体撮像素子をダイシングテープから剥がし、セラミック製パッケージ内に移し、ボンディングしてからセラミック製パッケージを封止する（ステップＳ４）。セラミック製パッケージには製造番号等が刻印される。
【００２９】
ステップＳ４でパッケージ化するときに、ウェハ上のどの固体撮像素子が良品でどの固体撮像素子が不良品であるかを判断する必要があるが、これは、ウェハ試験結果とウェハ上の座標位置（個々の固体撮像素子位置）とを対応付けたデータにより可能である。
【００３０】
しかし、ウェハから切り出されパッケージ内に封止された固体撮像素子は、上記のウェハ上の座標位置情報を失っているため、パッケージ内の固体撮像素子のウェハ工程での製造履歴は、ここで途切れることになる。
【００３１】
そこで、図１に示す本実施形態の固体撮像素子の製造手順では、ステップＳ４の後にステップＳ１１に進み、パッケージ試験のうち、画素欠陥検査（パッケージ試験（Ａ））を先に行う。
【００３２】
次のステップＳ１２では、ステップＳ１１で求めた画素欠陥検査結果と、ステップＳ２で行ったウェハ試験における画素欠陥検査結果とを照合する。パッケージ化する前の固体撮像素子上における画素欠陥位置は、パッケージ化の作業に起因して画素欠陥が増える場合もあるが、レーザ光を用いて意図的に作った欠陥画素の座標位置が変わることはない。
【００３３】
また、近年の様に、数百万画素と多画素化が進展した固体撮像素子では、各固体撮像素子における画素欠陥位置が同じになる確率は非常に小さく、殆どゼロであるとみなすことができる。このため、ウェハ試験結果を格納したデータベース内の各固体撮像素子の画素欠陥位置を、今回のステップＳ１２で求めた画素欠陥位置で照合しながら検索することで、今回のステップＳ１２で検査対象としたパッケージ（上述した様に、製造番号等が刻印されている。）の内部に封止されている固体撮像素子が、どの半導体ウェハ上のどの座標位置にあった固体撮像素子であるかを特定することができる。
【００３４】
次のステップＳ１３では、パッケージ試験のうちの残りの項目の試験を行い、良品とされた固体撮像素子パッケージのみ出荷する（ステップＳ６）。
【００３５】
このステップＳ１３で行うパッケージ試験（Ｂ）では、ステップＳ１２で特定された固体撮像素子に対し既にウェハ試験で行った試験結果をデータベース（後述の図３の第１データベース１０）から取得することができるため、パッケージ試験でも行わなければならない試験項目のみ実施し、パッケージ試験を行う必要がなくウェハ試験結果を流用できる試験項目は省略する。これにより、試験時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態に係る製造履歴管理装置の構成図である。図１のステップＳ２で実施されたウェハ試験の検査結果は、第１データベース１０に格納され、図１のステップＳ１１，Ｓ１３で実施されたパッケージ試験の検査結果は、第２データベース２０に格納される。
【００３７】
また、図１のステップＳ１２では、画素欠陥の照合検索処理が行われるが、本実施形態では、この照合検索結果を第３データベース３０に保存しておく。即ち、第３データベース３０には、パッケージに刻印された製造番号と、このパッケージ内に封止された固体撮像素子の切り出し元となる半導体ウェハの製造番号およびその固体撮像素子の該半導体ウェハ上の座標位置とを対応付けたデータが保存される。
【００３８】
以上述べた第１，第２，第３データベース１０，２０，３０は、既設の固体撮像素子製造システムを改変することなく、構築することが可能である。そして、製造履歴を追跡する場合には、先ず、固体撮像素子を封止したパッケージに刻印されている製造番号で第２データベース２０を検索し、パッケージ試験結果を取得する。
【００３９】
更にウェハ工程まで追跡する必要が生じた場合には、第３データベース３０を、パッケージの製造番号で検索し、パッケージ内に封止されている固体撮像素子の切り出し元の半導体ウェハの製造番号と固体撮像素子の半導体ウェハ上の座標位置とを求め、第１データベース１０から、この固体撮像素子のウェハ試験結果および半導体ウェハの製造履歴を取得する。
【００４０】
尚、上述した実施形態では、第３データベース３０を、固体撮像素子の製造手順中に構築し試験時間の短縮も図った例を説明したが、第３データベース３０は、第１データベース１０と第２データベース２０があれば何時でも構築可能であり、固体撮像素子の製造中に構築する必要はない。
【００４１】
以上述べた様に、本実施形態では、固体撮像素子を個体識別する素子固有の特徴として「画素欠陥情報」を用い、しかも、積極的且つ意図的に画素欠陥をユニークな座標位置に作り、同一画素欠陥情報を持つ固体撮像素子のウェハ製造履歴を含むウェハ試験結果とパッケージ試験結果とを結び付けたため、既設の固体撮像素子製造システムを大幅に改変することなく、製造履歴の追跡をウェハ工程まで容易に遡ることが可能となり、また、固体撮像素子の試験時間の短縮も図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、コスト増大を抑制しながら固体撮像素子の製造履歴の追跡を容易且つ確実にウェハ工程まで可能にし、また、固体撮像素子の試験時間の短縮も図ることができるため、固体撮像素子の製造履歴管理方法及びその装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る固体撮像素子の製造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に係る固体撮像素子の製造方法の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る固体撮像素子の製造履歴管理装置の説明図である。
【図４】従来の半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１  レーザ装置
４  マイクロレンズ
１０  第１データベース
２０  第２データベース
３０  第３データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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