固体撮像素子の検査装置及び検査方法
【課題】本発明は、電気的画素欠陥検査と、画像分析による画素欠陥検査を行うことができ、歩留まりを向上させる固体撮像素子の検査装置及び検査方法を提供する。
【解決手段】本発明の固体撮像素子検査装置は、複数の画素が形成された固体撮像素子２に対して電気的欠陥検査を行う接触型のプローブ１２１ｂを備えるテスタ１１と、テスタ１１による欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像部１２３、及び、撮像部１２３からの出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析部（例えば、画像分析部１１２）を備えるプローバ１２とを含む。
【解決手段】本発明の固体撮像素子検査装置は、複数の画素が形成された固体撮像素子２に対して電気的欠陥検査を行う接触型のプローブ１２１ｂを備えるテスタ１１と、テスタ１１による欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像部１２３、及び、撮像部１２３からの出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析部（例えば、画像分析部１１２）を備えるプローバ１２とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の画質検査を行うための検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ状態にある固体撮像素子を検査するための治具として、プローブカードが広く用いられている。プローブカードを用いたウエハテストは、集積回路上に形成された電極にプローブ（探針）を接触させることにより行われるが、この際、集積回路の一部がプローブにより削られて屑（ダスト）を生じることがある。この屑が飛散して集積回路に付着すると、付着した部位によっては集積回路の検査を阻害するという問題を生じる。
【０００３】
例えば、ウエハ状態にある固体撮像素子に対しプローブカードを用いて検査する場合、固体撮像素子に形成された画素領域に屑が付着すると、正しい画質検査を行うことができない。このため、画素領域が正常に形成されているにも関わらず、画質検査において不良と判断される固体撮像素子が生じ、歩留まりが低下する。
【０００４】
従来のプローブカードを用いて固体撮像素子を検査するときに発生する屑について、図７を参照してもう少し詳しく説明する。図７は、プローブカード１００及び固体撮像素子２００の構成例を示す断面図である。図に示すように、プローブカード１００は、基板１０１、並びに、基板１０１に取り付けられたプローブ１０２を備えている。また、固体撮像素子２００は、集積回路基板２０１上にパッド（電極）２０２が装着されている構成を有している。
【０００５】
ここで、図７（ａ）は、プローブカード１００と固体撮像素子２００と接触した際の様子を示している。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す状態で、矢印Ａが示すように、固体撮像素子２００を載置した検査装置のステージ（図示せず）を上方に移動させた際の様子を示している。この時、固体撮像素子２００を基準として説明すると、プローブカード１００のプローブ１０２は、固体撮像素子２００のパッド２０２上をスライドし、プローブカード１００の基板１０１の側に倒れ込みながら矢印Ｂが示す方向に移動する。このため、プローブ１０２の先端によって固体撮像素子２００のパッド２０２の表面が削られて屑２０３が発生する。
【０００６】
また、図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示す状態で、矢印Ａ’が示すように、固体撮像素子２００を載置した検査装置のステージ（図示せず）を下方に移動させた際の様子を示している。この時、固体撮像素子２００を基準として説明すると、プローブカード１００のプローブ１０２は、固体撮像素子２００のパッド２０２上をスライドし、プローブカード１００の基板１０１の側から立ち上がりながら矢印Ｂ’が示す方向に移動する。このため、プローブ１０２の先端によって固体撮像素子２００のパッド２０２の表面が削られて屑２０３が発生する。
【０００７】
そして、発生した屑２０３は、固体撮像素子２００の周辺に向かって飛散し、固体撮像素子２００の画質検査に誤りを生じさせることになる。
【０００８】
そこで、特許文献１では、図８に示すように、発生した屑の飛散を防止するために、プローブカード１００の基板１０１に、プローブ１０２を含み基板１０１に垂直な面と交わるように、障壁１０３を取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２５０８０４号公報（公開日：２００９年１０月２９日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の従来技術では、障壁に粘着性をもたせて、プローブカードが移動中でも屑がウエハ上に落下しない工夫をこらしてはいるが、その程度で落下防止できるとは、甚だ考えにくい。また、プロービング中に発生する屑以外の環境ダストに関しては、全く考慮されていない。
【００１１】
また、固体撮像素子の欠陥には、上記のように、屑などの異物が付着しなされる擬似の欠陥の以外、固体撮像素子の画素自体の問題でなされる真性の欠陥（実際の欠陥）もある。通常、検査装置にて特定される欠陥には、上記両方ともが含まれる。真性の欠陥が生じた場合は、補正不可なら固体撮像素子を不良品として処分するしかないが、擬似の欠陥が生じた場合は、実は、画素自体には欠陥がないので、不良品として処分することは、無駄を招来する。
【００１２】
そこで、本発明は、固体撮像素子の画質検査において、画素の欠陥有無を判断できるだけではなく、欠陥を発生した原因も正確に判断できる固体撮像素子検査装置及び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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像素子検査装置は、複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う接触型のプローブを備える第１の検査ユニット、及び、上記第１の検査ユニットによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ユニットと、撮像ユニットからの出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析部とを備える第２の検査ユニット、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、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、接触型のプローブにより、複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う欠陥画素検査ステップと、上記欠陥画素検査ステップによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ステップと、撮像ステップによる出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、電気的画素欠陥検査と、画像分析による画素欠陥検査を行うことができる。つまり、固体撮像素子の欠陥画素を検出することだけではなく、欠陥画素が発生した原因も検出することができる。ここで、欠陥画素を検出するとは、固体撮像素子の画素自体の問題による真性の欠陥画素と、固体撮像素子上に屑などの異物が付着して生じた擬似の欠陥画素との、両方を検出することを指す。本発明の説明を理解し易くするため、欠陥画素を、その原因によって、真性欠陥画素と擬似欠陥画素とに分けて説明する。単に欠陥画素と称する場合は、両方ともを指す。
【００１６】
このため、欠陥画素を有し不良品と判定された固体撮像素子は、欠陥画素が発生した原因によっては処分しなくてもよい場合もある。つまり、真性欠陥画素を有する固体撮像素子に対しては、補正不可であれば、処分するしかないが、擬似欠陥画素を有する固体撮像素子に対しては、異物を除去することで、良品に補正することが可能となる。これにより、歩留まりを向上させる。
【００１７】
上記固体撮像素子検査装置において、上記第１の検査ユニットは、上記プローブが検出した上記欠陥画素の固体撮像素子上における位置情報を特定する欠陥画素位置情報検出部を備えることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、電気的画素欠陥位置を特定することができる。したがって、画像分析による画素欠陥検査をより効率的に行うことができ、特定された位置情報によって固体撮像素子のウエハを移動量の調整制御を効率的に行うことができる。
【００１９】
上記固体撮像素子検査装置において、上記第２の検査ユニットが備える上記画像分析部は、上記異物を検出したときに、上記固体撮像素子上における当該異物の位置情報を特定することが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、電気的画素欠陥の位置と、画像分析による画素欠陥の位置とが一致すれば、異物が原因と特定できる。したがって、異物の除去動作が確実に行われる。
【００２１】
上記固体撮像素子検査装置において、上記第２の検査ユニットは、固体撮像素子上の異物有無の検出に用いられる光源を有することが好ましい。さらに、上記光源は、上記固体撮像素子に対し、上記複数の画素が形成された面の水平方向から光を照射することが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、カメラなどの撮像ユニットにて欠陥画素及びその近辺部を観察することができ、光源からの光を固体撮像素子に照射することにより、屑など異物の存在を簡単に検出することができる。例えば、固体撮像素子上に異物が無い場合は、固体撮像素子上に光を照射しても、その光は撮像ユニットに到達しないので、異物無しと判断することができる。逆に、固体撮像素子上に異物が有る場合は、固体撮像素子に光を照射すると、光は異物を介して撮像ユニットに到達する。これにより、異物が存在すると判定できる。
【００２３】
上記固体撮像素子検査装置において、上記固体撮像素子のウエハを搭載する移動ユニットをさらに備え、当該移動ユニットにより、上記固体撮像素子のウエハを、上記第１の検査ユニットと上記第２の検査ユニットとの間で移動させることが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、移動ユニットの移動量を調整することで、固体撮像素子のウエハを上記各ユニットの間で移動させることができる。なお、移動ユニットの移動量は、欠陥画素の位置情報または異物の位置情報に基づいて行えばよい。
【００２５】
上記固体撮像素子検査装置において、上記固体撮像素子上の異物を除去する異物除去ユニットをさらに備えることが好ましい。さらに、上記異物除去ユニットが、異物を吸引するハケ付きノズルを有することが好ましい。
【００２６】
上記構成によれば、上記固体撮像素子上の異物を完全に除去することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、電気的画素欠陥検査と、画像分析による画素欠陥検査を行うことができる。つまり、固体撮像素子に対して、欠陥画素の存在を検出するのみではなく、欠陥画素が発生した原因も検出することができる。これにより、不良品と判定された固体撮像素子に対して、その不良を生じた原因によって適切に補正することができる。つまり、異物の付着による擬似欠陥画素を有する、不良品としての固体撮像素子に対して、異物を除去することで良品になるように補正することが可能となり、歩留まりを向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る固体撮像素子検査装置の構成例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る固体撮像素子検査方法を説明するフローチャートである。
【図３】固体撮像素子の電気的検査の構成例を示す概略図である。
【図４】異物が存在する固体撮像素子の電気的検査の構成例を示す概略図である。
【図５】撮像ユニットにて、固体撮像素子が載置されているウエハ表面上の異物を観測する様子を示す概略図である。
【図６】異物除去ユニットによりウエハ表面上の異物を除去する様子を示す概略図である。
【図７】プローブカード及び固体撮像素子の構成例を示す断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、プローブカード及び固体撮像素子のそれぞれ異なる位置関係を示している。
【図８】従来の異物除去手段を有するプローブカード及び固体撮像素子の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。もちろん、本発明はこれに限定されるものではなく、この実施形態に記載されている構成部品の形状、その相対配置などは、特に限定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態に係る固体撮像素子検査装置の構成例を示す概略図である。固体撮像素子検査装置１は、ウエハ上に形成されている個々の固体撮像素子（以下、ウエハ状態の固体撮像素子２と称する）に対して、画素検査を行うための装置であって、図１に示すように、固体撮像素子検査装置１は、光源１０と、テスタ１１と、プローバ１２とから構成される。
【００３１】
プローバ１２は、プローブカード１２１と、ウエハ状態の固体撮像素子２を載置するためのステージ１２２と、撮像部１２３と、異物除去部１２４と、これら各構成の制御部と、テスタ１１との通信に用いられるＧＰＩＢ通信部１２５とを備えている。
【００３２】
プローブカード１２１は、ウエハ状態の固体撮像素子２の電気的特性を検査するための装置であって、基板１２１ａ、並びに、基板１２１ａに取り付けられたプローブ１２１ｂ（接触型）を備えている。プローブカード１２１による検査の原理及びフローは、上記プローブカード１００と同じであり、公知の何れのプローブカードを用いてもよい。
【００３３】
ステージ１２２は、上表面にウエハ状態の固体撮像素子２を載置して、それを水平方向及び昇降方向に移動させるための装置である。ステージ１２２は、ステージ制御部１２２ａにてステージ水平移動機構１２２ｘ及びステージ昇降移動機構１２２ｙを制御することにより、プローブカード１２１に対して、ウエハ状態の固体撮像素子２を水平方向及び昇降方向に移動する。プローブカード１２１による電気的特性の検査は、ウエハ状態の固体撮像素子２を載置したステージ１２２を上昇させて各固体撮像素子上の電極（図示せず）とプローブ１２１ｂとを接触させることによって行われる。
【００３４】
撮像部１２３は、プローブカード１２１を用いた、ウエハ状態の固体撮像素子２に対する電気的検査の結果に基づいて、ウエハの特定表面上に異物などがあるかを観測するために用いられる。撮像部１２３にて観測される画像は、撮像画像入力部１２３ａに形成され、一時記憶される。本実施形態において、撮像部１２３としてカメラを用いているが、ウエハ状態の固体撮像素子２の表面状態を明瞭に観測し、撮像できれば、撮像手段として、カメラ以外の装置を用いてもよい。
【００３５】
異物除去部１２４は、撮像画像入力部１２３ａの分析結果に基づいて位置が判断された、ウエハ状態の固体撮像素子２上の異物を除去するために用いられる。異物除去部１２４の動作は、異物除去制御部１２４ａにより制御する。本実施形態において、異物除去部１２４の先端にはハケ付きノズルが装着されており、吸引力により、ハケ付きノズルからウエハ表面上の異物を除去することができる。もちろん、固体撮像素子上の異物を除去することができれば、他の装置を用いてもよい。
【００３６】
光源１０は、プローブカード１２１にて、ウエハ状態の固体撮像素子２の電気的特性検査を行うとき、ウエハ状態の固体撮像素子２に光を照射するために用いられる。通常、光源１０は、検査しようとするウエハ状態の固体撮像素子２の上方位置に設置される。
【００３７】
テスタ１１は、プローブカード１２１を介して、検査しようとするウエハ状態の固体撮像素子２と電気的に接続され、光源１０からの光の強度に応じた電気信号に基づいて、ウエハ状態の固体撮像素子２の画質良否を判断する。テスタ１１には、光源１０の光強度または起動などを制御するための光源制御部１１０と、上記電気信号を記憶するための撮像信号入力部１１１と、撮像信号入力部１１１中の電気信号を分析して、検査を受けた固体撮像素子の画質が正常であるか否か即ち固体撮像素子が良品であるか不良品であるかを判断するための画像分析部１１２と、プローバ１２との通信に用いられるＧＰＩＢ通信部１１３とを備えている。
【００３８】
以上のように、固体撮像素子検査装置１の各構成について説明したが、各構成の動作については、固体撮像素子検査方法を説明する際にさらに詳しく説明する。
【００３９】
以下、図１〜６を参照して、固体撮像素子検査装置１による検査方法を説明する。説明を理解し易くするため、ウエハ状態の固体撮像素子２における一つの固体撮像素子２を検査対象とした検査方法及び検査フローを説明する。
【００４０】
図２は、固体撮像素子検査装置１にて行う検査方法を説明するためのフローチャートである。まず、複数の固体撮像素子２が形成されているウエハをステージ１２２に設置し（ステップＳ４０１）、プローバ１２の操作部（図示せず）を介して、テスタ１１及びステージ制御部１２２ａに検査の実行を指示する。そして、ステージ制御部１２２ａは、ステージ水平移動機構１２２ｘとステージ昇降移動機構１２２ｙを駆動して、固体撮像素子２とプローブカード１２１との位置を合わせる（ステップＳ４０２）。そして、テスタ１１の光源制御部１１０は、光源１０から光を固体撮像素子２の上表面（パッドが形成されている面）に照射し、固体撮像素子２に対して、異常な画素（欠陥画素）の検査を含む電気的検査を開始する（ステップＳ４０３）。なお、プローブカード１２１の動作については、上記のように、プローブカード１００の動作を参照すればよい。
【００４１】
電気的検査において、光源１０から光を照射すると、光の強度に応じた固体撮像素子２からの電気信号（出力信号）は、プローブカード１２１を介して固体撮像素子２と電気的に接続されたテスタ１１、詳しくは、撮像信号入力部１１１に伝送され、記憶される。このように、固体撮像素子２の全ての画素に対して、上記と同じ検査を繰り返して実行する（ステップＳ４０４）。
【００４２】
そして、テスタ１１の画像分析部１１２は、撮像信号入力部１１１中の電気信号を元に、正常な画像が形成されている否かを分析し、すなわち、固体撮像素子２に欠陥画素が存在するかを分析して、固体撮像素子２が良品か不良品かを判断する（ステップＳ４０５）。
【００４３】
分析の結果、固体撮像素子２に欠陥画素が存在する場合は、その画素の位置を特定する（ステップＳ４０６）。欠陥画素の位置の特定方法は、公知技術により行えばよい。
【００４４】
例えば、図３は、固体撮像素子２の電気的検査の構成例を示す概略図である。光源１０が固体撮像素子２の上方から光を照射すると、固体撮像素子２は、その上表面に設けられている複数の集光レンズ２０を介して、照射される光を集光し、それぞれ複数の集光レンズ２０に対応する複数の画素に送る。固体撮像素子２の画素は、光源１０からの光を受け、光の強度に応じて電気信号を出力する。図３（ａ）において、固体撮像素子２の画素中、画素２１からある規定値以上の電圧の電気信号が出力されたとすると、画素２１は正常な画素と判断される。逆に、画素２２から上記規定値以下の電圧の電気信号が出力されたとすると、画素２２は欠陥画素と判断される。これを全ての画素について実施し、欠陥画素の位置（座標位置）を特定する。図３（ｂ）の場合は、(Ｘ，Ｙ)＝（３，３）と（４，３）の位置と特定できる。
【００４５】
また、図４は、アルミ屑などの異物３が存在する固体撮像素子２の電気的検査の構成例を示す概略図である。この場合、異常のある画素（ここでは、真性欠陥画素）は存在しないが、異物３下の画素２３への光が遮断されるため、画素２３からの出力は規定値以下となり、欠陥画素として判断されてしまう。欠陥画素の位置情報は、図３と同様になる。
【００４６】
一方、分析の結果、固体撮像素子２による画像が正常で、すなわち、欠陥画素が存在しない場合は、固体撮像素子２が良品と判断し、検査を終了する。
【００４７】
以上のように、固体撮像素子２の含む全ての固体撮像素子に対して、同じ電気的検査を行う（ステップＳ４０７、ステップＳ４１５）。つまり、検査から漏れた固体撮像素子が存在する場合は、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５、またはステップＳ４０１〜ステップＳ４０６を繰り返して実行する。
【００４８】
通常であれば固体撮像素子に対する検査（欠陥画素検出ステップ）は、固体撮像素子が良品か不良品かを判断することで終了される。但し、上記説明したように、固体撮像素子の異常な画像に起因する欠陥には、補正不可の真性の欠陥（画素自体の欠陥が原因）と、補正が可能な擬似の欠陥（異物などの存在が原因）がある。異常を招く原因に関わらず、不良品と判断された固体撮像素子を全部同じく処分すると、歩留まりが低下する。
【００４９】
そこで、本発明は、引き続いて、以下のようなステップを実行して、不良品と判断された固体撮像素子に対して更なる検査（異物検出ステップ）を行う。
【００５０】
つまり、固体撮像素子２が不良品（画像異常が有り）と判断された場合、テスタ１１は、画像分析部１１２による異常な画素の位置情報（座標位置情報）を、ＧＰＩＢ通信部１１３を介してプローバ１２のＧＰＩＢ通信部１２５に送信する。その位置情報を元に、ステージ制御部１２２ａは、ステージ水平移動機構１２２ｘとステージ昇降移動機構１２２ｙを駆動して、固体撮像素子２を撮像部１２３の下に移動する（ステップＳ４０８）。
【００５１】
プローバ１２の図示しない操作部を操作して、撮像部１２３にて、画像分析部１１２による位置情報に該当する位置及びその近辺部を観測し、撮像する（ステップＳ４０９）。そして、撮像画像入力部１２３ａには、撮像部１２３による撮像画像が形成される。
【００５２】
異物有無の観測・撮像のため、固体撮像素子２の上表面（パッドが形成されている面）に水平方向から光を照射する光源１０’を設けることが好ましい。例えば、固体撮像素子２の上表面に異物が付着している場合は、光源１０’からの光は、異物により反射されて撮像部１２３に入射される。つまり、撮像部１２３に光が入射される場合は、異物があると判断でき、撮像画像入力部１２３ａには撮像画像が形成される（ステップＳ４１０）。
【００５３】
そして、撮像画像入力部１２３ａは、ＧＰＩＢ通信部１２５及びテスタ１１のＧＰＩＢ通信部１１３を介して、撮像画像をテスタ１１の画像分析部１１２に送信する。画像分析部１１２は、受信した画像を分析して、異物の位置情報を確定する。（ステップＳ４１１）。
【００５４】
例えば、図５は、撮像部１２３（例えば、カメラ）にて、固体撮像素子２が載置されているウエハ表面（ステージ１２２と背向する側の表面）上の異物３を観測する様子を示す概略図である。図５（ａ）に示すように、ウエハ上の異物３は、固体撮像素子２が載置されたウエハ面の水平方向から、光源１０’が照射した光を受ける。ここで、光源１０’は、異物３の反射光が撮像部１２３に入射されるように、撮像部１２３の周辺部に設けられる。光照射は１方向よりも、２方向以上の方が、より鮮明に異物３の画素を捕らえることができる。なお、図５（ｂ）では、固体撮像素子２が載置されたウエハ面の４水平方向に位置している四つの光源１０’から光を照射する様子を示している。もちろん、光源１０’は、固体撮像素子２が載置されたウエハ面に対し水平方向ではなく、垂直方向から照射してもよい。これにより、ウエハ表面の構造パターンに影響を受けることなく、異物３を観測することができる。
【００５５】
上記のように、撮像部１２３による異物存在の検査において、異物３が存在しない場合は、撮像部１２３に光（異物による反射光）が到達しないので、異物なしと判断できる。異物なしと観測されたら、該当位置に相当する固体撮像素子２の異常な画素は、真性欠陥画素であると判断できる。すなわち、上記図３に示す画素２２に相当する。異常な画像を生じた原因が、真性欠陥画素が存在しているからであれば、固体撮像素子２を不良品として処分する。そして、異物なしと判断された場合は、検査を終了する。
【００５６】
一方、撮像部１２３に光が入射され、撮像画像入力部１２３ａに画像が形成された場合は、異物３が存在すると判断でき、その撮像画像を、撮像画像入力部１２３ａに一時記憶する。そして、ＧＰＩＢ通信部１２５及びテスタ１１のＧＰＩＢ通信部１１３を介して、テスタ１１の画像分析部１１２に送信する。画像分析部１１２は受信した画像を分析し、上記ウエハ表面（固体撮像素子２上）に存在する異物３の位置を特定する。画像分析部１１２により特定された異物の位置情報は、テスタ１１のＧＰＩＢ通信部１１３を介して、さらにプローバ１２のＧＰＩＢ通信部１２５に送信される。
【００５７】
このように、固体撮像素子２含む、不良品と判断されたウエハ表面上の全ての固体撮像素子に対して、上記のような異物検査を実行する（ステップＳ４１２）。
【００５８】
続いて、ステージ制御部１２２ａはＧＰＩＢ通信部１２５からの異物の位置情報を元に、ステージ水平移動機構１２２ｘとステージ昇降移動機構１２２ｙを駆動して、固体撮像素子２を、異物除去部１２４の下に移動する（ステップＳ４１３）。そして、異物除去制御部１２４ａを操作して異物除去動作を実行する（ステップＳ４１４）。
【００５９】
図６は、異物除去部１２４により、ウエハ表面上（固体撮像素子２上）の異物を除去する様子を示す概略図である。異物除去部１２４として、ハケ付きノズル１２４ｂを用いた吸引装置１２４’を採用している。詳しくは、例えば、ハケ付きノズル１２４ｂの先端をウエハ表面上の異物３に軽く接触させた状態で、ステージ１２２を、図中矢印Ｃ−Ｃ’が示す方向にゆっくり揺する。そして、吸引力にて吸引装置１２４’の収納空間（図示せず）に異物３を吸引しておくことで、異物除去動作を完了する。
【００６０】
異物除去後、ステージ１２２をプローブカード１２１下に移動し、不良品として判断された固体撮像素子２に対し再度電気的検査を行い、固体撮像素子２が正常に機能していることを確認する。
【００６１】
以上説明したように、本発明によれば、不良品と判定された固体撮像素子について、その不良を発生した原因を検出して、良品になるように、適切な補正を行うことができる。
【００６２】
なお、上記では、欠陥画素検出ステップ及び異物の有無を検出するための画像分析ステップにおいて、画像分析部１１２を両ステップでの画像分析部として用いた場合を説明している。もちろん、各ステップに対応する画像分析部をそれぞれ設けることもできる。
【００６３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、固体撮像素子の画質検査を行うための検査装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 固体撮像素子検査装置
２ 固体撮像素子
３ 異物
１０ 光源（第１の検査ユニット）
１０’ 光源（第２の検査ユニット）
１１ テスタ（第１の検査ユニット）
１１０ 光源制御部（第１の検査ユニット）
１１１ 撮像信号入力部（撮像ユニット、第１の検査ユニット）
１１２ 画像分析部（第２の検査ユニット）
１１３ ＧＰＩＢ通信部（第１の検査ユニット）
１２ プローバ
１２１ プローブカード（第１の検査ユニット）
１２２ ステージ（移動ユニット）
１２３ 撮像部（撮像ユニット、第２の検査ユニット）
１２４ 異物除去部（異物除去ユニット、第２の検査ユニット）
１２５ ＧＰＩＢ通信部（第２の検査ユニット）
２０ 集光レンズ
２１ 画素
２２ 画素
２３ 画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の画質検査を行うための検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ状態にある固体撮像素子を検査するための治具として、プローブカードが広く用いられている。プローブカードを用いたウエハテストは、集積回路上に形成された電極にプローブ（探針）を接触させることにより行われるが、この際、集積回路の一部がプローブにより削られて屑（ダスト）を生じることがある。この屑が飛散して集積回路に付着すると、付着した部位によっては集積回路の検査を阻害するという問題を生じる。
【０００３】
例えば、ウエハ状態にある固体撮像素子に対しプローブカードを用いて検査する場合、固体撮像素子に形成された画素領域に屑が付着すると、正しい画質検査を行うことができない。このため、画素領域が正常に形成されているにも関わらず、画質検査において不良と判断される固体撮像素子が生じ、歩留まりが低下する。
【０００４】
従来のプローブカードを用いて固体撮像素子を検査するときに発生する屑について、図７を参照してもう少し詳しく説明する。図７は、プローブカード１００及び固体撮像素子２００の構成例を示す断面図である。図に示すように、プローブカード１００は、基板１０１、並びに、基板１０１に取り付けられたプローブ１０２を備えている。また、固体撮像素子２００は、集積回路基板２０１上にパッド（電極）２０２が装着されている構成を有している。
【０００５】
ここで、図７（ａ）は、プローブカード１００と固体撮像素子２００と接触した際の様子を示している。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す状態で、矢印Ａが示すように、固体撮像素子２００を載置した検査装置のステージ（図示せず）を上方に移動させた際の様子を示している。この時、固体撮像素子２００を基準として説明すると、プローブカード１００のプローブ１０２は、固体撮像素子２００のパッド２０２上をスライドし、プローブカード１００の基板１０１の側に倒れ込みながら矢印Ｂが示す方向に移動する。このため、プローブ１０２の先端によって固体撮像素子２００のパッド２０２の表面が削られて屑２０３が発生する。
【０００６】
また、図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示す状態で、矢印Ａ’が示すように、固体撮像素子２００を載置した検査装置のステージ（図示せず）を下方に移動させた際の様子を示している。この時、固体撮像素子２００を基準として説明すると、プローブカード１００のプローブ１０２は、固体撮像素子２００のパッド２０２上をスライドし、プローブカード１００の基板１０１の側から立ち上がりながら矢印Ｂ’が示す方向に移動する。このため、プローブ１０２の先端によって固体撮像素子２００のパッド２０２の表面が削られて屑２０３が発生する。
【０００７】
そして、発生した屑２０３は、固体撮像素子２００の周辺に向かって飛散し、固体撮像素子２００の画質検査に誤りを生じさせることになる。
【０００８】
そこで、特許文献１では、図８に示すように、発生した屑の飛散を防止するために、プローブカード１００の基板１０１に、プローブ１０２を含み基板１０１に垂直な面と交わるように、障壁１０３を取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２５０８０４号公報（公開日：２００９年１０月２９日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の従来技術では、障壁に粘着性をもたせて、プローブカードが移動中でも屑がウエハ上に落下しない工夫をこらしてはいるが、その程度で落下防止できるとは、甚だ考えにくい。また、プロービング中に発生する屑以外の環境ダストに関しては、全く考慮されていない。
【００１１】
また、固体撮像素子の欠陥には、上記のように、屑などの異物が付着しなされる擬似の欠陥の以外、固体撮像素子の画素自体の問題でなされる真性の欠陥（実際の欠陥）もある。通常、検査装置にて特定される欠陥には、上記両方ともが含まれる。真性の欠陥が生じた場合は、補正不可なら固体撮像素子を不良品として処分するしかないが、擬似の欠陥が生じた場合は、実は、画素自体には欠陥がないので、不良品として処分することは、無駄を招来する。
【００１２】
そこで、本発明は、固体撮像素子の画質検査において、画素の欠陥有無を判断できるだけではなく、欠陥を発生した原因も正確に判断できる固体撮像素子検査装置及び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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像素子検査装置は、複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う接触型のプローブを備える第１の検査ユニット、及び、上記第１の検査ユニットによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ユニットと、撮像ユニットからの出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析部とを備える第２の検査ユニット、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、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、接触型のプローブにより、複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う欠陥画素検査ステップと、上記欠陥画素検査ステップによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ステップと、撮像ステップによる出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、電気的画素欠陥検査と、画像分析による画素欠陥検査を行うことができる。つまり、固体撮像素子の欠陥画素を検出することだけではなく、欠陥画素が発生した原因も検出することができる。ここで、欠陥画素を検出するとは、固体撮像素子の画素自体の問題による真性の欠陥画素と、固体撮像素子上に屑などの異物が付着して生じた擬似の欠陥画素との、両方を検出することを指す。本発明の説明を理解し易くするため、欠陥画素を、その原因によって、真性欠陥画素と擬似欠陥画素とに分けて説明する。単に欠陥画素と称する場合は、両方ともを指す。
【００１６】
このため、欠陥画素を有し不良品と判定された固体撮像素子は、欠陥画素が発生した原因によっては処分しなくてもよい場合もある。つまり、真性欠陥画素を有する固体撮像素子に対しては、補正不可であれば、処分するしかないが、擬似欠陥画素を有する固体撮像素子に対しては、異物を除去することで、良品に補正することが可能となる。これにより、歩留まりを向上させる。
【００１７】
上記固体撮像素子検査装置において、上記第１の検査ユニットは、上記プローブが検出した上記欠陥画素の固体撮像素子上における位置情報を特定する欠陥画素位置情報検出部を備えることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、電気的画素欠陥位置を特定することができる。したがって、画像分析による画素欠陥検査をより効率的に行うことができ、特定された位置情報によって固体撮像素子のウエハを移動量の調整制御を効率的に行うことができる。
【００１９】
上記固体撮像素子検査装置において、上記第２の検査ユニットが備える上記画像分析部は、上記異物を検出したときに、上記固体撮像素子上における当該異物の位置情報を特定することが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、電気的画素欠陥の位置と、画像分析による画素欠陥の位置とが一致すれば、異物が原因と特定できる。したがって、異物の除去動作が確実に行われる。
【００２１】
上記固体撮像素子検査装置において、上記第２の検査ユニットは、固体撮像素子上の異物有無の検出に用いられる光源を有することが好ましい。さらに、上記光源は、上記固体撮像素子に対し、上記複数の画素が形成された面の水平方向から光を照射することが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、カメラなどの撮像ユニットにて欠陥画素及びその近辺部を観察することができ、光源からの光を固体撮像素子に照射することにより、屑など異物の存在を簡単に検出することができる。例えば、固体撮像素子上に異物が無い場合は、固体撮像素子上に光を照射しても、その光は撮像ユニットに到達しないので、異物無しと判断することができる。逆に、固体撮像素子上に異物が有る場合は、固体撮像素子に光を照射すると、光は異物を介して撮像ユニットに到達する。これにより、異物が存在すると判定できる。
【００２３】
上記固体撮像素子検査装置において、上記固体撮像素子のウエハを搭載する移動ユニットをさらに備え、当該移動ユニットにより、上記固体撮像素子のウエハを、上記第１の検査ユニットと上記第２の検査ユニットとの間で移動させることが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、移動ユニットの移動量を調整することで、固体撮像素子のウエハを上記各ユニットの間で移動させることができる。なお、移動ユニットの移動量は、欠陥画素の位置情報または異物の位置情報に基づいて行えばよい。
【００２５】
上記固体撮像素子検査装置において、上記固体撮像素子上の異物を除去する異物除去ユニットをさらに備えることが好ましい。さらに、上記異物除去ユニットが、異物を吸引するハケ付きノズルを有することが好ましい。
【００２６】
上記構成によれば、上記固体撮像素子上の異物を完全に除去することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、電気的画素欠陥検査と、画像分析による画素欠陥検査を行うことができる。つまり、固体撮像素子に対して、欠陥画素の存在を検出するのみではなく、欠陥画素が発生した原因も検出することができる。これにより、不良品と判定された固体撮像素子に対して、その不良を生じた原因によって適切に補正することができる。つまり、異物の付着による擬似欠陥画素を有する、不良品としての固体撮像素子に対して、異物を除去することで良品になるように補正することが可能となり、歩留まりを向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る固体撮像素子検査装置の構成例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る固体撮像素子検査方法を説明するフローチャートである。
【図３】固体撮像素子の電気的検査の構成例を示す概略図である。
【図４】異物が存在する固体撮像素子の電気的検査の構成例を示す概略図である。
【図５】撮像ユニットにて、固体撮像素子が載置されているウエハ表面上の異物を観測する様子を示す概略図である。
【図６】異物除去ユニットによりウエハ表面上の異物を除去する様子を示す概略図である。
【図７】プローブカード及び固体撮像素子の構成例を示す断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、プローブカード及び固体撮像素子のそれぞれ異なる位置関係を示している。
【図８】従来の異物除去手段を有するプローブカード及び固体撮像素子の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。もちろん、本発明はこれに限定されるものではなく、この実施形態に記載されている構成部品の形状、その相対配置などは、特に限定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態に係る固体撮像素子検査装置の構成例を示す概略図である。固体撮像素子検査装置１は、ウエハ上に形成されている個々の固体撮像素子（以下、ウエハ状態の固体撮像素子２と称する）に対して、画素検査を行うための装置であって、図１に示すように、固体撮像素子検査装置１は、光源１０と、テスタ１１と、プローバ１２とから構成される。
【００３１】
プローバ１２は、プローブカード１２１と、ウエハ状態の固体撮像素子２を載置するためのステージ１２２と、撮像部１２３と、異物除去部１２４と、これら各構成の制御部と、テスタ１１との通信に用いられるＧＰＩＢ通信部１２５とを備えている。
【００３２】
プローブカード１２１は、ウエハ状態の固体撮像素子２の電気的特性を検査するための装置であって、基板１２１ａ、並びに、基板１２１ａに取り付けられたプローブ１２１ｂ（接触型）を備えている。プローブカード１２１による検査の原理及びフローは、上記プローブカード１００と同じであり、公知の何れのプローブカードを用いてもよい。
【００３３】
ステージ１２２は、上表面にウエハ状態の固体撮像素子２を載置して、それを水平方向及び昇降方向に移動させるための装置である。ステージ１２２は、ステージ制御部１２２ａにてステージ水平移動機構１２２ｘ及びステージ昇降移動機構１２２ｙを制御することにより、プローブカード１２１に対して、ウエハ状態の固体撮像素子２を水平方向及び昇降方向に移動する。プローブカード１２１による電気的特性の検査は、ウエハ状態の固体撮像素子２を載置したステージ１２２を上昇させて各固体撮像素子上の電極（図示せず）とプローブ１２１ｂとを接触させることによって行われる。
【００３４】
撮像部１２３は、プローブカード１２１を用いた、ウエハ状態の固体撮像素子２に対する電気的検査の結果に基づいて、ウエハの特定表面上に異物などがあるかを観測するために用いられる。撮像部１２３にて観測される画像は、撮像画像入力部１２３ａに形成され、一時記憶される。本実施形態において、撮像部１２３としてカメラを用いているが、ウエハ状態の固体撮像素子２の表面状態を明瞭に観測し、撮像できれば、撮像手段として、カメラ以外の装置を用いてもよい。
【００３５】
異物除去部１２４は、撮像画像入力部１２３ａの分析結果に基づいて位置が判断された、ウエハ状態の固体撮像素子２上の異物を除去するために用いられる。異物除去部１２４の動作は、異物除去制御部１２４ａにより制御する。本実施形態において、異物除去部１２４の先端にはハケ付きノズルが装着されており、吸引力により、ハケ付きノズルからウエハ表面上の異物を除去することができる。もちろん、固体撮像素子上の異物を除去することができれば、他の装置を用いてもよい。
【００３６】
光源１０は、プローブカード１２１にて、ウエハ状態の固体撮像素子２の電気的特性検査を行うとき、ウエハ状態の固体撮像素子２に光を照射するために用いられる。通常、光源１０は、検査しようとするウエハ状態の固体撮像素子２の上方位置に設置される。
【００３７】
テスタ１１は、プローブカード１２１を介して、検査しようとするウエハ状態の固体撮像素子２と電気的に接続され、光源１０からの光の強度に応じた電気信号に基づいて、ウエハ状態の固体撮像素子２の画質良否を判断する。テスタ１１には、光源１０の光強度または起動などを制御するための光源制御部１１０と、上記電気信号を記憶するための撮像信号入力部１１１と、撮像信号入力部１１１中の電気信号を分析して、検査を受けた固体撮像素子の画質が正常であるか否か即ち固体撮像素子が良品であるか不良品であるかを判断するための画像分析部１１２と、プローバ１２との通信に用いられるＧＰＩＢ通信部１１３とを備えている。
【００３８】
以上のように、固体撮像素子検査装置１の各構成について説明したが、各構成の動作については、固体撮像素子検査方法を説明する際にさらに詳しく説明する。
【００３９】
以下、図１〜６を参照して、固体撮像素子検査装置１による検査方法を説明する。説明を理解し易くするため、ウエハ状態の固体撮像素子２における一つの固体撮像素子２を検査対象とした検査方法及び検査フローを説明する。
【００４０】
図２は、固体撮像素子検査装置１にて行う検査方法を説明するためのフローチャートである。まず、複数の固体撮像素子２が形成されているウエハをステージ１２２に設置し（ステップＳ４０１）、プローバ１２の操作部（図示せず）を介して、テスタ１１及びステージ制御部１２２ａに検査の実行を指示する。そして、ステージ制御部１２２ａは、ステージ水平移動機構１２２ｘとステージ昇降移動機構１２２ｙを駆動して、固体撮像素子２とプローブカード１２１との位置を合わせる（ステップＳ４０２）。そして、テスタ１１の光源制御部１１０は、光源１０から光を固体撮像素子２の上表面（パッドが形成されている面）に照射し、固体撮像素子２に対して、異常な画素（欠陥画素）の検査を含む電気的検査を開始する（ステップＳ４０３）。なお、プローブカード１２１の動作については、上記のように、プローブカード１００の動作を参照すればよい。
【００４１】
電気的検査において、光源１０から光を照射すると、光の強度に応じた固体撮像素子２からの電気信号（出力信号）は、プローブカード１２１を介して固体撮像素子２と電気的に接続されたテスタ１１、詳しくは、撮像信号入力部１１１に伝送され、記憶される。このように、固体撮像素子２の全ての画素に対して、上記と同じ検査を繰り返して実行する（ステップＳ４０４）。
【００４２】
そして、テスタ１１の画像分析部１１２は、撮像信号入力部１１１中の電気信号を元に、正常な画像が形成されている否かを分析し、すなわち、固体撮像素子２に欠陥画素が存在するかを分析して、固体撮像素子２が良品か不良品かを判断する（ステップＳ４０５）。
【００４３】
分析の結果、固体撮像素子２に欠陥画素が存在する場合は、その画素の位置を特定する（ステップＳ４０６）。欠陥画素の位置の特定方法は、公知技術により行えばよい。
【００４４】
例えば、図３は、固体撮像素子２の電気的検査の構成例を示す概略図である。光源１０が固体撮像素子２の上方から光を照射すると、固体撮像素子２は、その上表面に設けられている複数の集光レンズ２０を介して、照射される光を集光し、それぞれ複数の集光レンズ２０に対応する複数の画素に送る。固体撮像素子２の画素は、光源１０からの光を受け、光の強度に応じて電気信号を出力する。図３（ａ）において、固体撮像素子２の画素中、画素２１からある規定値以上の電圧の電気信号が出力されたとすると、画素２１は正常な画素と判断される。逆に、画素２２から上記規定値以下の電圧の電気信号が出力されたとすると、画素２２は欠陥画素と判断される。これを全ての画素について実施し、欠陥画素の位置（座標位置）を特定する。図３（ｂ）の場合は、(Ｘ，Ｙ)＝（３，３）と（４，３）の位置と特定できる。
【００４５】
また、図４は、アルミ屑などの異物３が存在する固体撮像素子２の電気的検査の構成例を示す概略図である。この場合、異常のある画素（ここでは、真性欠陥画素）は存在しないが、異物３下の画素２３への光が遮断されるため、画素２３からの出力は規定値以下となり、欠陥画素として判断されてしまう。欠陥画素の位置情報は、図３と同様になる。
【００４６】
一方、分析の結果、固体撮像素子２による画像が正常で、すなわち、欠陥画素が存在しない場合は、固体撮像素子２が良品と判断し、検査を終了する。
【００４７】
以上のように、固体撮像素子２の含む全ての固体撮像素子に対して、同じ電気的検査を行う（ステップＳ４０７、ステップＳ４１５）。つまり、検査から漏れた固体撮像素子が存在する場合は、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５、またはステップＳ４０１〜ステップＳ４０６を繰り返して実行する。
【００４８】
通常であれば固体撮像素子に対する検査（欠陥画素検出ステップ）は、固体撮像素子が良品か不良品かを判断することで終了される。但し、上記説明したように、固体撮像素子の異常な画像に起因する欠陥には、補正不可の真性の欠陥（画素自体の欠陥が原因）と、補正が可能な擬似の欠陥（異物などの存在が原因）がある。異常を招く原因に関わらず、不良品と判断された固体撮像素子を全部同じく処分すると、歩留まりが低下する。
【００４９】
そこで、本発明は、引き続いて、以下のようなステップを実行して、不良品と判断された固体撮像素子に対して更なる検査（異物検出ステップ）を行う。
【００５０】
つまり、固体撮像素子２が不良品（画像異常が有り）と判断された場合、テスタ１１は、画像分析部１１２による異常な画素の位置情報（座標位置情報）を、ＧＰＩＢ通信部１１３を介してプローバ１２のＧＰＩＢ通信部１２５に送信する。その位置情報を元に、ステージ制御部１２２ａは、ステージ水平移動機構１２２ｘとステージ昇降移動機構１２２ｙを駆動して、固体撮像素子２を撮像部１２３の下に移動する（ステップＳ４０８）。
【００５１】
プローバ１２の図示しない操作部を操作して、撮像部１２３にて、画像分析部１１２による位置情報に該当する位置及びその近辺部を観測し、撮像する（ステップＳ４０９）。そして、撮像画像入力部１２３ａには、撮像部１２３による撮像画像が形成される。
【００５２】
異物有無の観測・撮像のため、固体撮像素子２の上表面（パッドが形成されている面）に水平方向から光を照射する光源１０’を設けることが好ましい。例えば、固体撮像素子２の上表面に異物が付着している場合は、光源１０’からの光は、異物により反射されて撮像部１２３に入射される。つまり、撮像部１２３に光が入射される場合は、異物があると判断でき、撮像画像入力部１２３ａには撮像画像が形成される（ステップＳ４１０）。
【００５３】
そして、撮像画像入力部１２３ａは、ＧＰＩＢ通信部１２５及びテスタ１１のＧＰＩＢ通信部１１３を介して、撮像画像をテスタ１１の画像分析部１１２に送信する。画像分析部１１２は、受信した画像を分析して、異物の位置情報を確定する。（ステップＳ４１１）。
【００５４】
例えば、図５は、撮像部１２３（例えば、カメラ）にて、固体撮像素子２が載置されているウエハ表面（ステージ１２２と背向する側の表面）上の異物３を観測する様子を示す概略図である。図５（ａ）に示すように、ウエハ上の異物３は、固体撮像素子２が載置されたウエハ面の水平方向から、光源１０’が照射した光を受ける。ここで、光源１０’は、異物３の反射光が撮像部１２３に入射されるように、撮像部１２３の周辺部に設けられる。光照射は１方向よりも、２方向以上の方が、より鮮明に異物３の画素を捕らえることができる。なお、図５（ｂ）では、固体撮像素子２が載置されたウエハ面の４水平方向に位置している四つの光源１０’から光を照射する様子を示している。もちろん、光源１０’は、固体撮像素子２が載置されたウエハ面に対し水平方向ではなく、垂直方向から照射してもよい。これにより、ウエハ表面の構造パターンに影響を受けることなく、異物３を観測することができる。
【００５５】
上記のように、撮像部１２３による異物存在の検査において、異物３が存在しない場合は、撮像部１２３に光（異物による反射光）が到達しないので、異物なしと判断できる。異物なしと観測されたら、該当位置に相当する固体撮像素子２の異常な画素は、真性欠陥画素であると判断できる。すなわち、上記図３に示す画素２２に相当する。異常な画像を生じた原因が、真性欠陥画素が存在しているからであれば、固体撮像素子２を不良品として処分する。そして、異物なしと判断された場合は、検査を終了する。
【００５６】
一方、撮像部１２３に光が入射され、撮像画像入力部１２３ａに画像が形成された場合は、異物３が存在すると判断でき、その撮像画像を、撮像画像入力部１２３ａに一時記憶する。そして、ＧＰＩＢ通信部１２５及びテスタ１１のＧＰＩＢ通信部１１３を介して、テスタ１１の画像分析部１１２に送信する。画像分析部１１２は受信した画像を分析し、上記ウエハ表面（固体撮像素子２上）に存在する異物３の位置を特定する。画像分析部１１２により特定された異物の位置情報は、テスタ１１のＧＰＩＢ通信部１１３を介して、さらにプローバ１２のＧＰＩＢ通信部１２５に送信される。
【００５７】
このように、固体撮像素子２含む、不良品と判断されたウエハ表面上の全ての固体撮像素子に対して、上記のような異物検査を実行する（ステップＳ４１２）。
【００５８】
続いて、ステージ制御部１２２ａはＧＰＩＢ通信部１２５からの異物の位置情報を元に、ステージ水平移動機構１２２ｘとステージ昇降移動機構１２２ｙを駆動して、固体撮像素子２を、異物除去部１２４の下に移動する（ステップＳ４１３）。そして、異物除去制御部１２４ａを操作して異物除去動作を実行する（ステップＳ４１４）。
【００５９】
図６は、異物除去部１２４により、ウエハ表面上（固体撮像素子２上）の異物を除去する様子を示す概略図である。異物除去部１２４として、ハケ付きノズル１２４ｂを用いた吸引装置１２４’を採用している。詳しくは、例えば、ハケ付きノズル１２４ｂの先端をウエハ表面上の異物３に軽く接触させた状態で、ステージ１２２を、図中矢印Ｃ−Ｃ’が示す方向にゆっくり揺する。そして、吸引力にて吸引装置１２４’の収納空間（図示せず）に異物３を吸引しておくことで、異物除去動作を完了する。
【００６０】
異物除去後、ステージ１２２をプローブカード１２１下に移動し、不良品として判断された固体撮像素子２に対し再度電気的検査を行い、固体撮像素子２が正常に機能していることを確認する。
【００６１】
以上説明したように、本発明によれば、不良品と判定された固体撮像素子について、その不良を発生した原因を検出して、良品になるように、適切な補正を行うことができる。
【００６２】
なお、上記では、欠陥画素検出ステップ及び異物の有無を検出するための画像分析ステップにおいて、画像分析部１１２を両ステップでの画像分析部として用いた場合を説明している。もちろん、各ステップに対応する画像分析部をそれぞれ設けることもできる。
【００６３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、固体撮像素子の画質検査を行うための検査装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 固体撮像素子検査装置
２ 固体撮像素子
３ 異物
１０ 光源（第１の検査ユニット）
１０’ 光源（第２の検査ユニット）
１１ テスタ（第１の検査ユニット）
１１０ 光源制御部（第１の検査ユニット）
１１１ 撮像信号入力部（撮像ユニット、第１の検査ユニット）
１１２ 画像分析部（第２の検査ユニット）
１１３ ＧＰＩＢ通信部（第１の検査ユニット）
１２ プローバ
１２１ プローブカード（第１の検査ユニット）
１２２ ステージ（移動ユニット）
１２３ 撮像部（撮像ユニット、第２の検査ユニット）
１２４ 異物除去部（異物除去ユニット、第２の検査ユニット）
１２５ ＧＰＩＢ通信部（第２の検査ユニット）
２０ 集光レンズ
２１ 画素
２２ 画素
２３ 画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う接触型のプローブを備える第１の検査ユニット、及び、
上記第１の検査ユニットによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ユニットと、撮像ユニットからの出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析部とを備える第２の検査ユニット、を含むことを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【請求項２】
上記第１の検査ユニットは、上記プローブが検出した上記欠陥画素の固体撮像素子上における位置情報を特定する欠陥画素位置情報検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項３】
上記第２の検査ユニットが備える上記画像分析部は、上記異物を検出したときに、上記固体撮像素子上における当該異物の位置情報を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項４】
上記第２の検査ユニットは、固体撮像素子上の異物有無の検出に用いられる光源を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項５】
上記光源は、上記固体撮像素子に対し、上記複数の画素が形成された面の水平方向から光を照射することを特徴とする請求項４に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項６】
上記固体撮像素子のウエハを搭載する移動ユニットをさらに備え、当該移動ユニットにより、上記固体撮像素子のウエハを、上記第１の検査ユニットと上記第２の検査ユニットとの間で移動させることを特徴する請求項１〜５の何れか一項に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項７】
上記固体撮像素子上の異物を除去する異物除去ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項８】
上記異物除去ユニットが、異物を吸引するハケ付きノズルを有することを特徴とする請求項７に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項９】
接触型のプローブにより、複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う欠陥画素検査ステップと、
上記欠陥画素検査ステップによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ステップと、
撮像ステップによる出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析ステップと、を含むことを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
【請求項１０】
上記撮像ステップを行う前に、上記欠陥画素検査ステップにより検出された欠陥画素の固体撮像素子上における位置情報を特定する欠陥画素位置情報特定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項１１】
上記画像分析ステップにより異物が検出されたときに、上記固体撮像素子上における当該異物の位置情報を特定する異物位置情報特定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項１２】
上記異物位置情報特定ステップにより特定された異物の位置情報に基づき、上記固体撮像素子上における異物を除去する異物除去ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項１】
複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う接触型のプローブを備える第１の検査ユニット、及び、
上記第１の検査ユニットによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ユニットと、撮像ユニットからの出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析部とを備える第２の検査ユニット、を含むことを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【請求項２】
上記第１の検査ユニットは、上記プローブが検出した上記欠陥画素の固体撮像素子上における位置情報を特定する欠陥画素位置情報検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項３】
上記第２の検査ユニットが備える上記画像分析部は、上記異物を検出したときに、上記固体撮像素子上における当該異物の位置情報を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項４】
上記第２の検査ユニットは、固体撮像素子上の異物有無の検出に用いられる光源を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項５】
上記光源は、上記固体撮像素子に対し、上記複数の画素が形成された面の水平方向から光を照射することを特徴とする請求項４に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項６】
上記固体撮像素子のウエハを搭載する移動ユニットをさらに備え、当該移動ユニットにより、上記固体撮像素子のウエハを、上記第１の検査ユニットと上記第２の検査ユニットとの間で移動させることを特徴する請求項１〜５の何れか一項に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項７】
上記固体撮像素子上の異物を除去する異物除去ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項８】
上記異物除去ユニットが、異物を吸引するハケ付きノズルを有することを特徴とする請求項７に記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項９】
接触型のプローブにより、複数の画素が形成された固体撮像素子に対して電気的欠陥検査を行う欠陥画素検査ステップと、
上記欠陥画素検査ステップによる欠陥画素の検出結果に基づき、欠陥画素が検出された固体撮像素子を撮像する撮像ステップと、
撮像ステップによる出力画像を基に異物の有無を検出する画像分析ステップと、を含むことを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
【請求項１０】
上記撮像ステップを行う前に、上記欠陥画素検査ステップにより検出された欠陥画素の固体撮像素子上における位置情報を特定する欠陥画素位置情報特定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項１１】
上記画像分析ステップにより異物が検出されたときに、上記固体撮像素子上における当該異物の位置情報を特定する異物位置情報特定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項１２】
上記異物位置情報特定ステップにより特定された異物の位置情報に基づき、上記固体撮像素子上における異物を除去する異物除去ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の固体撮像素子の検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２２６８２６（Ｐ２０１１−２２６８２６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９４４３０（Ｐ２０１０−９４４３０）
【出願日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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