(57)【要約】【課題】  固体撮像素子のより正確な検査を行うことができる固体撮像素子用のプローブカードと、それを用いる固体撮像素子の検査方法を提供することを課題とする。【解決手段】  検査時に検査対象である固体撮像素子の電極と接触するプローブと、光源から発せられる検査用の光が前記固体撮像素子に照射されるのを許容する開口又は透明部材と、前記光源と前記固体撮像素子との間に配置される互いに平行な複数枚の仕切り板とを備える固体撮像素子用プローブカード、及びそれを用いる固体撮像素子の検査方法を提供することによって解決する。【選択図】  図４
2013242236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査時に検査対象である固体撮像素子の電極と接触するプローブと、光源から発せられる検査用の光が前記固体撮像素子に照射されるのを許容する開口又は透明部材と、前記光源と前記固体撮像素子との間に配置される互いに平行な複数枚の仕切り板とを備える固体撮像素子用プローブカード。
【請求項２】
互いに平行な複数枚の前記仕切り板が、低反射板又は無反射板である請求項１記載の固体撮像素子用プローブカード。
【請求項３】
互いに平行な複数枚の前記仕切り板が、前記光源と前記固体撮像素子とを結ぶ直線に平行に、又は前記直線に対して４５度以下の角度をもって配置されている請求項１又は２記載の固体撮像素子用プローブカード。
【請求項４】
互いに平行な複数枚の前記仕切り板が、前記透明部材中に存在するか、前記透明部材に取り付けられている請求項１〜３のいずれかに記載の固体撮像素子用プローブカード。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の固体撮像素子用プローブカードを用い、検査用の光を平行光線として前記固体撮像素子に照射する、固体撮像素子の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の特性を検査する際に用いられるプローブカードと、そのプローブカードを用いる固体撮像素子の検査方法に関する。
【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固体撮像素子の特性検査は、通常、検査対象となる固体撮像素子に検査用の光を照射しつつ、固体撮像素子の電極にプローブカードのプローブを接触させて、入射した光に対する固体撮像素子の出力信号を測定することによって行われている。
【０００３】
固体撮像素子の特性検査に用いられるプローブカードとしては、例えば、特許文献１、２に記載されたようなプローブカードが知られている。すなわち、特許文献１には、検査時に固体撮像素子の電極パッドと接触する多数の垂直型プローブピンと、テストヘッドに備えられた光源から発せられた光を透過させて検査対象となる固体撮像素子に照射することを可能にする透明なガイド基板を備えたプローブカードが開示されており、特許文献２には、検査時に固体撮像素子の電極パッドと接触する多数の接触子と、検査用の光を発する光源と、前記光源から発せられた光を通過させて検査対象となる固体撮像素子に照射することを可能にする開口を備えたプローブカードが開示されている。
【０００４】
しかし、本発明者が得た知見によれば、これら従来の固体撮像素子用のプローブカードを用いて固体撮像素子の特性検査を行うと、時として、正確な検査が行えないことがあり、特に色別（ＲＧＢ別）の検査において、検査精度が低下するという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２２１４０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６７９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の固体撮像素子用のプローブカードが有する欠点を解消するために為されたもので、固体撮像素子のより正確な特性検査、特に色別の検査を正確に行うことができる固体撮像素子用のプローブカードと、それを用いる固体撮像素子の検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明者は、上記従来の固体撮像素子用のプローブカードにおいて、時として、正確な特性検査が行えなくなるのは、光源から発せられた検査用の光が、種々の面に反射して拡散光となり、あらゆる角度から検査対象である固体撮像素子に入射するためであることを見出した。例えば、検査用の光が固体撮像素子に斜めに入射すると、固体撮像素子内部に配置されているカラーフィルターを通過した光が、本来入射すべきフォトセンサとは異なるフォトセンサに入射してしまうことがあり、必然的に色別の検査精度は低下する。そこで、本発明者はさらに研究を重ね試行錯誤を繰り返した結果、検査用の光を発する光源と、検査対象となる固体撮像素子との間に、互いに平行な複数枚の仕切り板を配置することによって、有害な拡散光を遮断することができ、固体撮像素子の特性検査をより正確に実行できることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明は、検査時に検査対象である固体撮像素子の電極と接触するプローブと、光源から発せられる検査用の光が前記固体撮像素子に照射されるのを許容する開口又は透明部材と、前記光源と前記固体撮像素子との間に配置される互いに平行な複数枚の仕切り板とを備える固体撮像素子用プローブカードを提供することによって、上記の課題を解決するものである。また、本発明は、上記のような固体撮像素子用プローブカードを用いる固体撮像素子の検査方法を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【０００９】
本発明の固体撮像素子用プローブカードにおいては、互いに平行な複数枚の仕切り板が検査用の光を発する光源と検査対象となる固体撮像素子との間に配置されているので、光源から発せられた光の一部が種々の面で反射して拡散光になったとしても、そのような拡散光は前記仕切り板によって遮断され、固体撮像素子の撮像面には、前記仕切り板と平行な光だけが入射することになり、正確な特性検査を行うことが可能である。
【００１０】
前記仕切り板は、仕切り板に角度をもって入射した光が仕切り板でさらに反射されて固体撮像素子の撮像面に到達することがないように、低反射板又は無反射板であるのが望ましい。低反射板又は無反射板としては、薄層フィルムに反射防止フィルムを積層したものや、低反射率の黒色フィルム、カーボンブラックを薄い板状に成形したものなどを用いることができる。因みに、本明細書において、低反射板又は無反射板とは、通常、可視光線といわれる波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域において、反射率が５％以下、好ましくは１％以下のものをいうものとする。
【００１１】
また、前記仕切り板は、通常、前記光源と前記固体撮像素子とを結ぶ直線に平行に配置されているのが望ましいが、目的とする特性検査の種類に応じて、前記光源と前記固体撮像素子とを結ぶ直線に対して４５度以下の角度をもって配置されていても良い。前記仕切り板が前記光源と前記固体撮像素子とを結ぶ直線に対して平行に配置されている場合には、検査用の光は固体撮像素子の撮像面に対して垂直に入射し、角度をもって配置されている場合には、検査用の光は固体撮像素子の撮像面に対して角度をもって入射することになる。
【００１２】
さらに、前記仕切り板は、固体撮像素子用プローブカードが、光源からの検査光が検査対象となる固体撮像素子に照射されるのを許容する透明部材を有している場合には、その透明部材内に一部又は全部が封入され、透明部材内に一部又は全部が存在していても良いし、また、前記透明部材の表面に取り付けられていても良い。
【００１３】
なお、検査用の光を発する光源は、固体撮像素子用プローブカードに取り付けられているのが好ましいが、検査装置を構成するテストヘッド又はその他の部材に取り付けられていても良い。また、検査用の光を発する光源は、発せられた光を集光するレンズを備えていても良いし、備えていなくても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の固体撮像素子用プローブカードによれば、光源と検査対象である固体撮像素子との間に、互いに平行に配置された複数枚の仕切り板が存在するので、前記仕切り板と平行でない拡散光が遮断され、より正確な検査が可能になるという利点が得られる。特に、複数枚の前記仕切り板として低反射板又は無反射板を用いる場合には、前記仕切り板による検査用の光の反射が防止されるので、固体撮像素子に入射する検査用の光は、より平行光線に近いものとなり、検査精度がさらに高まるという利点が得られる。また、本発明の固体撮像素子用プローブカードを用いる固体撮像素子の検査方法によれば、固体撮像素子の特性検査、特に色別の特性検査をより正確に行うことができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の固体撮像素子用プローブカードの一例を示す平面図である。
【図２】本発明の固体撮像素子用プローブカードの一例を示す底面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ’断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】仕切り板の斜視図である。
【図６】仕切り板の平面図である。
【図７】仕切り板の他の例を示す平面図である。
【図８】仕切り板のさらに他の例を示す平面図である。
【図９】本発明の検査方法の説明図である。
【図１０】本発明の検査方法の説明図である。
【図１１】検査用の光が固体撮像素子に照射される状態を示す模式的断面図である。
【図１２】検査用の光が固体撮像素子に照射される他の状態を示す模式的断面図である。
【図１３】本発明の固体撮像素子用プローブカードの他の一例を示す部分拡大図である。
【図１４】透明部材と仕切り板だけを取り出して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明が図示のものに限られないことは勿論である。
【００１７】
図１は、本発明の固体撮像素子用プローブカードの一例を示す平面図である。図１において、１は本発明の固体撮像素子用プローブカード（以下、単に「プローブカード」という。）であり、２はコネクタであり、プローブカード１と図示しない検査装置のテスタヘッドとを電気的に接続するための接続端子として機能する。図示の例では、プローブカード１の周辺部分に等間隔で計２４個のコネクタ２が形成されているが、コネクタ２の数は幾つであっても良い。なお、コネクタ２に代えて、汎用される接続ランドをプローブカード１の周辺部分に配置して、接続端子としても良い。３はプローブカード１に取り付けられた放熱板であり、放熱板３には多数の放熱フィン３ｆが形成されている。
【００１８】
図２は、図１に示すプローブカードの底面図である。図２において、４（ａ−１）、４（ａ−２）、４（ａ−３）・・・はプローブカード１に形成されている測定セルであり、各測定セル４（ａ−１）、４（ａ−２）、４（ａ−３）・・・には、複数のプローブ５が備えられている。６は仕切り板であり、測定セル４（ａ−１）、４（ａ−２）、４（ａ−３）・・・の各々に配置されている。
【００１９】
図３は、図１のＸ−Ｘ’断面図である。便宜上、ウエハＷとウエハＷを載置するチャックステージＳも併せて示してある。ウエハＷ上には、電極ｄ、ｄを備えた固体撮像素子Ｉが複数個形成されている。
【００２０】
図３において、７は第１の基板、８は第２の基板、９は第３の基板であり、第１の基板７、第２の基板８、及び第３の基板９は積層され、プローブカード１を構成している。４（ｄ−１）〜４（ｄ−６）は前述したとおり測定セルであり、測定セル４（ｄ−１）〜４（ｄ−６）の各々には、プローブ５と仕切り板６とが設けられている。Ｌは検査用の光を発する光源であり、各測定セル４（ｄ−１）〜４（ｄ−６）において、仕切り板６の奥に配置されている。光源Ｌとしては、検査用の光を発することができる限り、どのような発光機構の光源を用いても良いが、例えば、赤色、緑色、及び青色の光を発するＬＥＤを組み合わせて、適宜の色の光を発生することができるようにしたものを光源として用いるのが好ましい。なお、光源Ｌは集光用のレンズを有していても良いし、有していなくても良い。
【００２１】
図４は図３の部分拡大図である。図４に示すとおり、第２の基板８は、上板８ａ、ハウジング８ｂ、及び下板８ｃとから構成されている。第２の基板８を構成する上板８ａ、ハウジング８ｂ、及び下板８ｃには、それらを図中で上下方向に貫通する水平断面矩形の開口１０が形成されている。光源Ｌは、第１の基板７に取り付けられた状態で、開口１０内に配置されている。仕切り板６は、ハウジング８ｂに取り付けられた状態で、開口１０内に、図中で光源Ｌよりも下側に配置されている。したがって、検査時には、仕切り板６は光源Ｌと固体撮像素子Ｉとの間に位置することになる。
【００２２】
１１は第３の基板９に設けられた水平断面矩形の開口であり、仕切り板６だけでなく、プローブ５、５も包含し、測定セルの外延を決めている。本例においては、第２の基板８を構成する上板８ａ、ハウジング８ｂ、及び下板８ｃを貫通する開口１０と、第３の基板９に設けられている開口１１とが、光源Ｌから発せられる検査用の光が固体撮像素子Ｉに照射されるのを許容する開口ということになる。なお、第３の基板９は、例えばシリコーンゴムのような弾性変形可能な材料で構成されており、検査時には、隣接する測定セル間を遮断し、遮光する機能を有している。
【００２３】
図３及び図４に示すとおり、プローブ５の下端は第３の基板９の下面よりも若干下方に突出している。本例において、プローブ５は、内部にスプリングを有し、上下方向に伸縮するポゴピンであり、その上端は第１の基板７内の接続端子に接触し、下端は、検査時に固体撮像素子Ｉの電極ｄと接触する。なお、プローブとしては、例えばポゴピンのような垂直型のプローブのみならず、カンチレバー型のプローブを用いても良い。
【００２４】
図５は、仕切り板６だけを取り出して示す斜視図であり、図７は仕切り板６の平面図である。図５、図６に示すとおり、本例における仕切り板６は、互いに平行に配置された横方向の仕切り板６Ｈ１〜６Ｈ８と、それらと直交する、互いに平行に配置された縦方向の仕切り板６Ｖ１〜６Ｖ８とから構成されており、その平面形状は格子状である。なお、横方向の仕切り板６Ｈ１〜６Ｈ８及び縦方向の仕切り板６Ｖ１〜６Ｖ８は、必ずしも、連続した一枚の板状又はフィルム状部材である必要はなく、水平方向及び／又は垂直方向の切れ目で分断された、水平方向及び／又は垂直方向に非連続の板状又はフィルム状部材であっても良い。また、図示の例では、横方向の仕切り板６Ｈ１〜６Ｈ８及び縦方向の仕切り板６Ｖ１〜６Ｖ８の数は、各８枚ずつであるが、これは一例であって、８枚に限られないことは勿論である。
【００２５】
横方向の仕切り板６Ｈ１〜６Ｈ８、及び、縦方向の仕切り板６Ｖ１〜６Ｖ８を構成する材料には特段の制限はないが、可視光線の波長である３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域において、反射率が５％以下、好ましくは１％以下の低反射板又は無反射板であるのが望ましい。斯かる低反射率の仕切り板６Ｈ１〜６Ｈ８、及び６Ｖ１〜６Ｖ８としては、例えば、薄層フィルムに反射防止フィルムを積層したものや、反射防止フィルムそのもの、或いは、低反射率の黒色フィルム、さらには、カーボンブラックを薄い板状に成形したものなどを用いることができる。
【００２６】
なお、仕切り板６の形状、構造は図５、図６に示すものに限られない。例えば、図７にその平面図を示すように、平面形状がハニカム状や、さらには、図８にその平面図を示すように、三角形が隣接した形状であっても良く、円が隣接した形状であっても良い。
【００２７】
次に、図９〜図１１を用いて、本発明の固体撮像素子用プローブカード１を用いる固体撮像素子の検査方法について説明する。本発明の固体撮像素子用プローブカード１を用いて固体撮像素子Ｉの特性検査を行うには、複数個の固体撮像素子Ｉが形成されたウエハＷをチャックステージＳ上に位置決めして載置した後、図示しない駆動機構を作動させて、図９に示すように、チャックステージＳをプローブカード１に対して相対的に上昇させる。このとき、プローブカード１のプローブ５は、図１０に部分拡大して示すように、固体撮像素子Ｉの電極ｄと接触し、一つの測定セルと他の測定セルとの間は、第３の基板９によって遮断され、互いに遮光される。
【００２８】
図９に戻って、１２はテストヘッドであり、１３はテストヘッド１２とコネクタ２とを接続する接続線である。プローブ５が固体撮像素子Ｉの電極ｄと接触し、かつ、一つの測定セルと他の測定セルとの間が第３の基板９によって互いに遮光されると、テストヘッド１２は各測定セル４（ａ−１）、４（ａ−２）、４（ａ−３）・・・に信号を送り、それぞれの測定セルにおける光源Ｌを作動させ、検査用の光を検査対象である固体撮像素子Ｉに向かって照射する。
【００２９】
図１１は、光源Ｌからの検査用の光が固体撮像素子Ｉに照射される状態を示す模式的断面図である。図１１に示すとおり、光源Ｌから発せられた検査用の光ｐは、光源Ｌと固体撮像素子Ｉとの間に仕切り板６が存在することによって、拡散光が遮断され、仕切り板６と平行な平行光線となって、図中矢印で示すとおり、光源Ｌから垂直に固体撮像素子Ｉの撮像面に入射する。これにより、固体撮像素子Ｉの特性検査をより正確に行うことが可能となる。なお、入射した光に対応した固体撮像素子Ｉからの出力信号は、電極ｄからプローブ５、コネクタ２、及び接続線１３を介してテストヘッド１２に送信され、従来と同様にテストヘッド１２で解析され、固体撮像素子Ｉの特性が検査される。
【００３０】
以上は、仕切り板６が、光源Ｌと固体撮像素子Ｉとを結ぶ直線に平行に配置されている場合について説明したが、検査目的によっては、仕切り板６は、光源Ｌと固体撮像素子Ｉとを結ぶ直線に対して傾斜して配置することができる。図１２は、仕切り板６が、光源Ｌと固体撮像素子Ｉとを結ぶ直線Ｖに対して角度αで傾斜している場合の、光源Ｌからの検査用の光が固体撮像素子Ｉに照射される状態を示す模式的断面図である。図１２に示すとおり、仕切り板６が光源Ｌと固体撮像素子Ｉとを結ぶ直線Ｖに対して角度αで傾斜している場合には、光源Ｌからの検査用の光ｐは、仕切り板６と平行な平行光線となって、図中矢印で示すとおり、固体撮像素子Ｉの撮像面に斜めに入射することになる。角度αに特段の制限はないが、余りに大きくなり過ぎると、光源Ｌからの光が固体撮像素子Ｉの撮像面に到達しなくなるので、４５度以下とするのが良く、３０度以下がより好ましい。
【００３１】
図１３は、本発明のプローブカード１の他の例を示す部分拡大図である。本例においては開口１０の下部は透明部材１４で閉止されており、仕切り板６は、その一部が透明部材１４中に封入された状態にある。本例においては、透明部材１４が、光源Ｌから発せられる検査用の光が固体撮像素子Ｉに照射されるのを許容する透明部材ということになる。図１４は、透明部材１４と仕切り板６だけを取り出して示す図である。図１４に示すとおり、仕切り板６を構成する縦方向の仕切り板６Ｖ１〜６Ｖ９は、その一部が透明部材１４中に埋め込まれ、仕切り板６は一部が透明部材１４中に存在している。仕切り板６と透明部材１４との配置関係には種々のバリエーションが考えられ、仕切り板６の全体を透明部材１４中に存在させても良いし、仕切り板６を透明部材１４に取り付けるようにしても良い。
【００３２】
なお、以上の例では、光源Ｌはプローブカード１内に設けられているが、プローブカード１とは別に光源Ｌを設けるようにしても良い。光源Ｌをプローブカード１とは別に設ける場合には、光源Ｌを、検査装置を構成するテストヘッド又はその他の適宜の部材に取り付ければ良い。その場合、光源Ｌから検査対象となる固定撮像素子Ｉへと向かう検査用の光の光路となるプローブカード１の部分には、開口が設けられているか、透明部材が配置されている必要があることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上説明したとおり、本発明の固体撮像素子用プローブカード、及びそれを用いる本発明の検査方法によれば、固体撮像素子の特性、特に色別の特性をより正確に検査することが可能となる。本発明は固体撮像素子の特性検査を通じて、固体撮像素子の信頼性向上並びに製造プロセスの改善に大きく寄与するものであり、その産業上の利用可能性は多大である。
【符号の説明】
【００３４】
１            プローブカード
２            コネクタ
３            放熱板
４（ａ−１）、４（ａ−２）・・・      測定セル
５            プローブ
６            仕切り板
７            第１の基板
８            第２の基板
９            第３の基板
１０、１１    開口
１２          テストヘッド
１３          接続線
１４          透明部材
Ｉ            固体撮像素子
Ｌ            光源
Ｓ            チャックステージ
Ｖ            光源と固体撮像素子とを結ぶ直線
Ｗ            ウエハ
ｄ            電極
ｐ            検査用の光
【図１】
2013242236.tif 000003
【図２】
2013242236.tif 000004
【図３】
2013242236.tif 000005
【図４】
2013242236.tif 000006
【図５】
2013242236.tif 000007
【図６】
2013242236.tif 000008
【図７】
2013242236.tif 000009
【図８】
2013242236.tif 000010
【図９】
2013242236.tif 000011
【図１０】
2013242236.tif 000012
【図１１】
2013242236.tif 000013
【図１２】
2013242236.tif 000014
【図１３】
2013242236.tif 000015
【図１４】
2013242236.tif 000016