(57)【要約】【課題】固体撮像素子の受光特性に影響を与える損傷及び異物の存する箇所を低コストで、且つ、簡単に判定することのできる固体撮像素子検査方法を提供する。【解決手段】固体撮像素子検査装置１は、被検体であるＣＣＤイメージセンサ５に光を照射する面光源１１と、面光源１１からの光を遮るようにＣＣＤイメージセンサ５と面光源１１との間に設けられたマスクプレート１２と、ＣＣＤイメージセンサ５に接続され、ＣＣＤイメージセンサ５から出力される撮像信号を画像データへ変換する信号処理部１３と、画像データを出力するモニタ１６とから構成される。マスクプレート１２は、２箇所にピンホール１４ａ、１４ｂが形成されており、光が通過できるようになっている。面光源１１からの光はマスクプレート１２によって２つのスリット光となり、その２つのスリット光がＣＣＤイメージセンサ５を照射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なカバープレートによって受光部が保護された固体撮像素子の受光特性に影響を与える損傷及び異物を検出する固体撮像素子検査方法において、
光源からの光をマスクプレートに形成された２箇所のピンホールを通過させて２方向から前記カバープレートを介して前記受光部に照射して、得られる画像中の影が前記ピンホールの配置方向に２つに分離しているときには前記カバープレートに存する損傷又は異物と判定し、前記影が分離していないときには前記受光部に存する損傷又は異物と判定することを特徴とする固体撮像素子検査方法。
【請求項２】
前記画像中の影が分離している場合において、前記２つの影の距離によって前記カバープレートに存する損傷又は異物が表裏面のどちら側にあるかを判定することを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の受光特性に影響を与える損傷又は異物を検出する固体撮像素子検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＣＣＤイメージセンサといった固体撮像素子は、広く普及しているが、より良い画質を得るため、さらなる高性能化が要求されている。高性能な固体撮像素子を開発及び製造するにあたっては、その特性や品質を調べるための検査が重要である。従来は、固体撮像素子に内蔵されたチップに対して単一方向から光を照射して、出力される画像データを基に固体撮像素子の受光特性に影響を与える損傷又は異物を検出していた。また、チップを保護する透明なリッドに損傷又は異物が存すれば固体撮像素子の性能の低下につながるため、パッケージング後に再度検査を行っていた。
【０００３】
そこで、固体撮像素子の受光特性に影響を与えるチップに存する損傷及び異物の検出ができ、併せて、リッドに存する損傷及び異物について表裏面を区別して検出できる検査装置などが提案されている。複数の角度から順次照射するために複数の点光源を有する検査装置や（例えば、特許文献１参照）、照射角度を可変とした検査装置用の照明装置である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
これらによれば、異なる角度から固体撮像素子を照射するので、リッドに損傷又は異物が存すれば照射角度毎にチップに映る影の位置は異なり、出力される画像データも異なる。よって、チップに損傷又は異物が存するときは、異なる角度から固体撮像素子を照射しても出力される画像データに変化はないことから、チップ側とリッド側とのどちらに存する損傷又は異物であるのか判別できる。また、リッドに存する損傷又は異物が表面と裏面とのどちらへのものであるかは、出力される画像データに映る２つの影の距離によって判別できる。損傷又は異物からチップまでの距離が遠い程２つの影の距離は大きくなるので、画像データに映る２つの影の距離が所定量より大きければリッドの表面に存する損傷又は異物であると判別され、逆に所定量より小さければリッドの裏面に存する損傷又は異物であると判別される。
【特許文献１】特開平５−３０５４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９５６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の検査装置では、複数の点光源を設けた上で、順次照射するよう制御しなければならなかった。また、特許文献２の検査装置用の照明装置を用いた場合では、照射角度変化機構を設けた上で、照明装置を移動させて照射角度を変化させなければならなかった。そこで、構造的に簡易化することによって、低コストで、且つ、簡単に検査できることが望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、固体撮像素子の受光特性に影響を与える損傷及び異物の存する箇所を低コストで、且つ、簡単に判定することのできる固体撮像素子検査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、本発明の固体撮像素子検査方法は、透明なカバープレートによって受光部が保護された固体撮像素子の受光特性に影響を与える損傷及び異物を検出する固体撮像素子検査方法であって、光源からの光をマスクプレートに形成された２箇所のピンホールを通過させて２方向からカバープレートを介して受光部に照射して、得られる画像中の影がピンホールの配置方向に２つに分離しているときにはカバープレートに存する損傷又は異物と判定し、影が分離していないときには受光部に存する損傷又は異物と判定することを特徴とする。
【０００８】
なお、画像中の影が分離している場合において、２つの影の距離によってカバープレートに存する損傷又は異物が表裏面のどちら側にあるかを判定することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の固体撮像素子検査方法によれば、光源からの光をマスクプレートに形成された２箇所のピンホールを通過させて２方向からカバープレートを介して受光部に照射して、得られる画像中の影がピンホールの配置方向に２つに分離しているときにはカバープレートに存する損傷又は異物と判定し、影が分離していないときには受光部に存する損傷又は異物と判定することより、構造的に複雑な装置を用いることなく、固体撮像素子の受光特性に影響を与える損傷及び異物の存する箇所を低コストで、且つ、簡単に判定することができるので、固体撮像素子の生産性の向上が図れる。
【００１０】
また、画像中の影が分離している場合において、２つの影の距離によってカバープレートに存する損傷又は異物が表裏面のどちら側にあるかを判定するので、表面側に損傷又は異物が存すると判定された場合には、カバープレートの取り替え又は異物の除去によって不良を解消することができ、固体撮像素子の歩留まりの向上に寄与することとなる。また、カバープレートの屈折率の関係により目視による外観検査での検出が困難である裏面側に存する損傷又は異物が容易に検出することができ、不良品の検出率の向上に寄与することとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
固体撮像素子検査装置１は、図１、図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、被検体であるＣＣＤイメージセンサ（固体撮像素子）５に光を照射する面光源（光源）１１と、面光源１１からの光を遮るようにＣＣＤイメージセンサ５と面光源１１との間に設けられたマスクプレート１２と、ＣＣＤイメージセンサ５に接続され、ＣＣＤイメージセンサ５から出力される撮像信号を画像データへ変換する信号処理部１３と、画像データを出力するモニタ（出力手段）１６とから構成されている。ＣＣＤイメージセンサ５は、外枠を形成する筐体６と、その筐体６内部に設けられたチップ７と、筐体６の上面に形成された開口部６ａを塞ぐ封止ガラス（カバープレート）８とから構成されており、封止ガラス８を透過する光がチップ（受光部）７を照射することで撮像信号を出力する。
【００１２】
マスクプレート１２は、図４に示すように、２箇所にピンホール１４ａ、１４ｂが形成されており、光が通過できるようになっている。面光源１１からの光はマスクプレート１２によって２つのスリット光１５ａ、１５ｂとなり、その２つのスリット光１５ａ、１５ｂがＣＣＤイメージセンサ５を照射する。
【００１３】
信号処理部１３は、ＣＣＤイメージセンサ５から出力された撮像信号に対して、ノイズの除去や増幅を施し、その後、アナログ信号からデジタル信号へ変換して画像データを生成する。生成された画像データはモニタ１６に表示される。このモニタ１６に表示される画像データによってＣＣＤイメージセンサ５の受光特性に影響を与える損傷及び異物を判定することができる。
【００１４】
以下に、ＣＣＤイメージセンサ５に存する損傷及び異物の箇所の判定方法について説明する。チップ７に異物９ａが存するときは、図２に示すように、２つのピンホール１４ａ、１４ｂを通過するスリット光１５ａ、１５ｂはチップ７面における当該異物９ａの存する箇所を照射せず、モニタ１６には影１０ａとなって表示される（図５（ａ））。なお、異物９ａの代わりに損傷が存する場合も同様である。
【００１５】
一方、封止ガラス８の下面に異物９ｂが存するときは、図３（ａ）に示すように、２つのピンホール１４ａ、１４ｂを通過するスリット光１５ａ、１５ｂの当該異物９ｂの存する箇所への照射角度が互いに異なることから、チップ７にはピンホール１４ａ、１４ｂの配置方向に２つの影１０ｂ、１０ｃができ、モニタ１６に表示される（図５（ｂ））。なお、異物９ｂの代わりに損傷が存する場合も同様である。
【００１６】
また、封止ガラス８の下面に異物９ｂが存するとき（図３（ａ））と同様、封止ガラス８の上面に異物９ｃが存するときは、図３（ｂ）に示すように、２つのピンホール１４ａ、１４ｂを通過するスリット光１５ａ、１５ｂの当該異物９ｃの存する箇所への照射角度が互いに異なることから、チップ７にはピンホール１４ａ、１４ｂの配置方向に２つの影１０ｄ、１０ｅができ、モニタ１６に表示される（図５（ｃ））。なお、異物９ｃの代わりに損傷が存する場合も同様である。これにより、モニタ１６に表示される画像を見て、影が１つのときにはチップ７に存する損傷又は異物と判定することができ、影がピンホール１４ａ、１４ｂの配置方向に２つに分離しているときには封止ガラス８に存する損傷又は異物と判定することができる。つまり、ＣＣＤイメージセンサ５に損傷又は異物が存する場合、その損傷又は異物の存する箇所がチップ７側であるか封止ガラス８側であるかを判定することができる。
【００１７】
ここで、封止ガラス８に損傷又は異物が存すると判定された場合において、その損傷又は異物が表裏面のどちら側であるかの判定方法について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、封止ガラス８の厚さをｄ１とし、封止ガラス８とチップ７との間隔をｄ２とする。また、封止ガラス８の下面に存する異物９ｂへ照射する２つのスリット光１５ａ、１５ｂの成す角度をθ１とし、封止ガラス８の上面に存する異物９ｃへ照射する２つのスリット光１５ａ、１５ｂの成す角度をθ２とする。
【００１８】
封止ガラス８に付着した異物によって発生する２つの影の距離は、封止ガラス８の下面に異物９ｂが存する場合をＸ１とし（図５（ｂ）参照）、封止ガラス８の上面に異物９ｃが存する場合をＸ２とする（図５（ｃ）参照）。スリット光１５ａ、１５ｂを作り出すマスクプレート１２がＣＣＤイメージセンサ５から十分に離れているときは、角度θ１及びθ２は
θ＝θ１≒θ２
と近似され、２つに分離した影の距離Ｘ１及びＸ２は
Ｘ１≒ｄ２・sinθ
Ｘ２≒Ｘ１＋ｄ１・sinθ
と近似的に表される。なお、封止ガラス８の屈折率ｎは計算の簡略化のためｎ≒１として考えた。つまり、マスクプレート１２をＣＣＤイメージセンサ５から十分に離して検査すれば、２つに分離した影の距離は、封止ガラス８の下面に損傷又は異物９ｂが存するときは一定値Ｘ１となり、封止ガラス８の上面に損傷又は異物９ｃが存するときは一定値Ｘ２（＞Ｘ１）となる。これにより、封止ガラス８に損傷又は異物が存する場合、モニタ１６に表示される２つの影の距離を測ることによって、その損傷又は異物が表裏面のどちら側にあるかを判定することができる。
【００１９】
このようにして、モニタ１６に表示される影の個数及び距離によって、ＣＣＤイメージセンサ５の受光特性に影響を与える損傷及び異物の存する箇所を判定することができる。
【００２０】
また、上記実施形態において、ＣＣＤイメージセンサ５を構成する筐体６の上面に形成された開口部６ａが、封止ガラス８によって塞がれている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、光を透過できる部材であれば良く、例えば透明性の合成樹脂でできた部材で塞がれていても良い。
【００２１】
また、上記実施形態において、画像データがモニタ１６に表示される場合を例に説明したが、これに限るものではなく、画像データはプリント用紙に印刷されるのでも良い。
【００２２】
さらに、上記実施形態において、モニタ１６に表示される画像データを見て、作業者が損傷及び異物の存する箇所を判定する場合を例に説明したが、これに限るものではなく、判定装置を設け、それによって自動的に判定されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の固体撮像素子検査方法によって検査されるＣＣＤイメージセンサ及びその検査に用いる固体撮像素子検査装置の前方からの断面図である。
【図２】固体撮像素子検査方法を説明するＣＣＤイメージセンサ及び固体撮像素子検査装置の前方からの断面図である。
【図３】固体撮像素子検査方法を説明するＣＣＤイメージセンサ及び固体撮像素子検査装置の前方からの断面図である。
【図４】ピンホールが形成されたマスクプレートの上面図である。
【図５】モニタに表示された画像データの図である。
【符号の説明】
【００２４】
５  ＣＣＤイメージセンサ
６  筐体
６ａ  開口部
７  チップ
８  封止ガラス
９ａ、９ｂ、９ｃ  異物
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ  影
１１  面光源
１２  マスクプレート
１３  信号処理部
１４ａ、１４ｂ  ピンホール
１５ａ、１５ｂ  スリット光
１６  モニタ
【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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