JP2005175363A - 撮像素子検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プローバ装置のメンテナンスをする際に、照明装置をプローバ装置と干渉することなく後退させることができる撮像素子検査装置を提供する。
【解決手段】 光学アダプタ保持部１が、プローバ装置の一部であるヘッドプレート２の内側に取り付けられている。そして、光学アダプタ保持部１の内部に、光学アダプタ３が嵌り込んで保持されるようになっている。照明装置９から放出された照明光源は、ヘッドプレート２に取り付けられた光学アダプタ保持部１中の光学アダプタ３を介して撮像素子７を照明する。光学アダプタ３は光学アダプタ保持部１に、人手により取り付けられるので、取り付けに際し、プローバ装置の内部の部品に衝突することもない。メンテナンス時には、照明装置９を後退させる場合でも、プローバ装置との機械的な干渉がないので、特別の配慮をすることなく後退させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像素子を照明光学系により照明し、前記撮像素子の各画素からの出力を入力して、その結果により前記撮像素子の検査を行う撮像素子検査装置に関するものである。

ディジタルカメラに使用されるＣＣＤのような撮像素子は、リソグラフィ工程によりウエハ基板上に製造された後、ウエハ基板から切り離す前にその性能を検査される。このような撮像素子の検査装置としては、例えば特開２００２−２６１１４１号公報（特許文献１）に記載されるようなものが公知となっており、実際に市販されて使用されている。

このような撮像素子検査装置の例を図４に示す。図４に示す撮像素子検査装置は、大別して、被検査対象物（ターゲット）である撮像素子３１を照明する機器の大部分を収納する照明装置３２と、撮像素子３１を保持し、かつ、撮像素子３１に給電を行うと共に撮像素子３１の出力端子部から出力を取り出す手段を有するプローバ装置３３と、装置全体の制御を行うと共に、撮像素子の診断を行う機能を有するテスタ部３４とからなっている。プローバ装置３３内には、撮像素子３１を検査位置まで搬送する搬送機構等も含まれているが、本発明と関係がないので図示を省略している。

ところで、被検査体である撮像素子３１には種々のものがあり、その入射瞳距離や照射領域、Ｆ値等がまちまちである。よって、撮像に使用する光束も、これらの撮像素子３１の条件に合わせて変える必要がある。しかしながら、照明装置３２内部の光学系を、その都度調整することは得策ではない。よって、照明装置３２の外部に光学アダプタ３５を取り付け、照明装置３２から出た光束を、光学アダプタ３５により、撮像素子３１の条件に合ったものに変換する方式が採用されている。

主として最近のディジタルカメラの小型化に伴い、撮像素子３１の入射瞳距離が撮像素子３１本体に近くなる傾向にあり、このため、光学アダプタ３５の先端部と撮像素子３１の距離を短くする必要がある。よって、図４や、後に図６（ａ）に示す使用状態においては、光学アダプタ３５がプローバ装置３３に設けられたライトシールドボックス３６の中に入り込むようになってきている。

ライトシールドボックス３６は、プローバ装置３３の上面から飛び出しており、後に示す遮光幕と合わさって、外部光がプローバ装置３３の中に入り込むのを防ぐ役割を果たしており、光学アダプタ３５と光学アダプタ駆動部３７が入り込むだけの穴が、上面に開けられている。

撮像素子３１は、ウエハの状態のまま、ウエハホルダ３８の上に載せされて検査される。ウエハホルダ３８はステージ３９の上に載せられて、検査位置まで搬送され、かつステージ３９は、検査される撮像素子３１が、光学系の照明領域に入るように、２次元方向に駆動される。

撮像素子３１に給電を行い、かつ撮像素子３１から出力を取り出す端子部は、プローブカード４０に設けられたプローブピン４１と接触する。このプローブピン４１は、プローブカード４０を介して、テスタ基板４３の配線とつながっており、テスタ基板４３の配線は、テスタ部３４につながっている。すなわち、被検査体である撮像素子３１は、プローブカード４０のプローブピン４１を介して、テスタ部３４と電気的につながっている。

なお、プローバ装置３３の上面に形成されたヘッドプレート４２は、ライトシールドボックス３６ごと、上部に開くことができるようになっている。

図５に、従来の照明装置３２の光学系の概要を示す。光源５１からの光は、レンズ系５２によってコリメートされた後、ＮＤ部５３により光量を調整される。この光量は、光量モニタ部５４によりモニタされ、所定の光量が得られるように、ＮＤ部５３にフィードバックされる。その後、この照明光は、フィルタ部５５により、撮像素子３１の所要の特性に合わせたスペクトル分布を有するものとされ、ミラー５６で反射された後、投影レンズ系５７に入射する。

投影レンズ系５７は、最も標準的な照射光を放出するように設計されており、実際の撮像素子３１の種類毎に合わせた照明光の微調整は、光学アダプタ３５により行われる。光学アダプタ３５は、光学アダプタ駆動部３７により上下されるが、この目的は後に示すようなものである。

特開２００２−２６１１４１号公報

このような撮像素子検査装置のプローバ装置３３使用時とメンテナンスをしているときの図を図６に示す。（ａ）は使用時の状態を示す図であり、人間Ｍが操作部４３を操作することにより検査を行っている。遮光幕４４がライトシールドボックス３６を覆い、外部からに光が中に入らないようになっている。

図に示すように、光学アダプタ３５は、ライトシールドボックス３６の内部に入り込んでいる。これは、撮像素子３１の瞳距離に合わせて、光学アダプタ３５を撮像素子３１の近くに近づける必要があるためである。

図６（ｂ）は、プローバ装置３３のメンテナンスをしているときの図である。メンテナンスをするためには、プローバ装置３３の上面のカバーであるヘッドプレート４２を、図に示すように上に開く必要がある。そのときには、照明装置３２を図に示すように後退させる必要があるが、その際、ライトシールドボックス３６中に入り込んでいる光学アダプタ３５が機械的に干渉するので、光学アダプタ駆動部３７を使用して光学アダプタ３５をライトシールドボックス３６の上部に待避させ、その後、照明装置３２を後退させる必要がある。

さらに、光学アダプタ３５を交換して光学アダプタ駆動部３７を使用し、光学アダプタ３５を使用位置まで下ろす際に、前述のように、光学アダプタ３５の先端部と撮像素子３１の距離が短くなっている関係上、調整を誤ると、プローバ装置３３の内部に設置されているプローブカード４０や撮像素子３１と衝突し、これらを破損したり、自らが破損したりする可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プローバ装置のメンテナンスをする際に、照明装置をプローバ装置と干渉することなく後退させることができる撮像素子検査装置、光学アダプタを交換するときに、これらがプローバ内部の部品と衝突して破損が発生することが少ない撮像素子検査装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための第の手段は、撮像素子を照明光学系により照明し、前記撮像素子の各画素からの出力を入力して、その結果により前記撮像素子の検査を行う撮像素子検査装置であって、前記撮像素子を照明する照明装置と、前記撮像素子を保持し、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出す手段を有するプローバ装置と、前記撮像素子の診断を行う機能を有するテスタ部とを有し、前記照明装置から放出される光を、前記撮像素子の仕様に合わせるように変換する光学アダプタを保持する光学アダプタ保持部が前記プローバ装置の内部に取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置（請求項１）である。

本手段においては、従来の撮像素子検査装置と異なり、光学アダプタ保持部が照明装置側に取り付けられておらず、プローバ装置の内部に取り付けられている。よって、光学アダプタもプローバ装置に取り付けられることになる。従って、プローバ装置のメンテナンス時に照明装置を後退させるときに、光学アダプタとプローバ装置が干渉することがない。又、光学アダプタは、光学アダプタ保持部に取り付けられ固定されるので、従来のように、光学アダプタ駆動装置により上下される場合と異なり、操作の誤りにより、プローバ装置内部の部品や自分自身を破損させることがない。

光学アダプタ保持部をプローバ装置内部に取り付ける方法としては、以下の第２の手段から第４の手段が最も適当である。

前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記光学アダプタ保持部が、前記プローバ装置の筐体の内部側に取り付けられていることを特徴とするもの（請求項２）である。

前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段であって、前記光学アダプタ保持部が、
前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードに
取り付けられていることを特徴とするもの（請求項３）である。

前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段であって、前記光学アダプタ保持部が、
前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードを保持し、前記プローブカードからの配線を前記テスタ部に導くテスタ基板
に取り付けられていることを特徴とするもの（請求項４）である。

前記課題を解決するための第５の手段は、撮像素子を照明光学系により照明し、前記撮像素子の各画素からの出力を入力して、その結果により前記撮像素子の検査を行う撮像素子検査装置であって、前記撮像素子を照明する照明装置と、前記撮像素子を保持し、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出す手段を有するプローバ装置と、前記撮像素子の診断を行う機能を有するテスタ部とを有し、前記プローバ装置の内部に、遮光板又は絞りの少なくとも一方を保持するアダプタ保持部が取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置（請求項５）である。

前記第１の手段においては、光学アダプタ保持部をプローバ装置の筐体の内部に取り付けており、従って、光学アダプタもプローバ装置に取り付けられるようになっていた。本手段においては、光学アダプタそのものは、従来技術と同じように照明装置に取り付けて、駆動装置により上下するようにしている。よって、照明装置を後退させるときに、光学アダプタを上げなければならない点は従来の撮像素子検査装置と変わらない。

しかし、本手段においては、被検査体である撮像素子の最も近くに配置される絞りや遮光板を、光学アダプタから切り離し、これらを、プローバ装置の筐体の内部に設けられたアダプタ保持部に取り付けるようにしている。

これら、絞りや遮光板と光学アダプタのレンズ系との間の距離は比較的大きくすることができ、又、距離精度も高くなくて済むので、光学アダプタを下げてきたときに、これらの絞りや遮光板と衝突する可能性は少なく、又、その他のプローバ装置の部品は、これらの絞りや遮光板よりさらに下にあるので、これらの部品に光学アダプタが衝突する恐れはなくなる。

これらの絞りや遮光板は、主として、複数の撮像素子を同時に照明するときに、他の撮像素子を照明する光が、隣り合う撮像素子に入射することを防ぐ目的で使用される。アダプタ保持部をプローバ装置の内側に取り付ける具体的な方法としては、以下の第６の手段から第８の手段が好ましい。

前記課題を解決するための第６の手段は、前記第５の手段であって、前記アダプタ保持部が、前記プローバ装置の内部側に取り付けられていることを特徴とするもの（請求項６）である。

前記課題を解決するための第７の手段は、前記第５の手段であって、前記アダプタ保持部が、
前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードに
取り付けられていることを特徴とするもの（請求項７）である。

前記課題を解決するための第８の手段は、前記第５の手段であって、前記アダプタ保持部が、
前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードを保持し、前記プローブカードからの配線を前記テスタ部に導くテスタ基板
に取り付けられていることを特徴とするもの（請求項８）である。

本発明によれば、プローバ装置のメンテナンスをする際に、照明装置をプローバ装置と干渉することなく後退させることができる撮像素子検査装置、光学アダプタを交換するときに、これらがプローバ内部の部品と衝突して破損が発生することが少ない撮像素子検査装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の図においては、撮像素子検査装置のうち、本発明に関係のある要部のみを図示するものとする。図１は、本発明の実施の第１の例である撮像素子検査装置の、プローバ装置内部のテスタ基板、プローブカードの近傍を示す図である。

本実施の形態においては、光学アダプタ保持部１が、プローバ装置の筐体の一部であるヘッドプレート２の内側に取り付けられている。そして、光学アダプタ保持部１の内部に、光学アダプタ３が嵌り込んで保持されるようになっている。図において、４は従来技術で説明したテスタ基板、５はプローブカード、６はプローブピンであり、プローブピン６が、撮像素子７に接触する。

８は、ヘッドプレート２の上部に取り付けられたライトシールドボックスである。この実施の形態においては、照明装置９の先端部には、光学アダプタ３５や、光学アダプタ駆動部３７が取り付けられておらず、照明装置９から放出された照明光源は、ヘッドプレート２に取り付けられた光学アダプタ保持部１中の光学アダプタ３を介して撮像素子７を照明することになる。

本実施の形態によれば、光学アダプタ３の位置は光学アダプタ保持部１の位置により固定され、光学アダプタ保持部１はヘッドプレート２に固定されているので、光学アダプタ３の先端部と撮像素子７との距離は光学アダプタ３の形状で決定され、光学アダプタ３の形状が決まれば変動することがない。また、光学アダプタ３は光学アダプタ保持部１に、人手により取り付けられるので、取り付けに際し、プローバ装置の内部の部品に衝突することもない。

メンテナンス時には、照明装置９を後退させる場合でも、プローバ装置との機械的な干渉がないので、特別の配慮をすることなく後退させることができる。また、プローバ装置のヘッドプレート２とライトシールドックス８を上方に上げて内部をメンテナンスする場合には、予め光学アダプタ３を取り外しておいてからヘッドプレート２を上方に上げれば、内部の部品と機械的な干渉を起こすことはない。

図２は、本発明の実施の第２の例である撮像素子検査装置の、プローバ装置内部のテスタ基板、プローブカードの近傍を示す図である。図２に示す実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、同じ部分の説明を省略し、異なる部分の説明のみを行う。なお、以下の図において、本欄における前出の図に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略する。

図２に示す実施の形態においては、光学アダプタ保持部１が、テスタ基板４に取り付けられている。テスタ基板４もプローバ装置に取り付けられているので、結局、光学アダプタ３の位置は、プローバ装置を基準として決定され、図１に示した第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。なお、図２に示す実施の形態においては、光学アダプタ保持部１がヘッドプレート２に取り付けられていないので、ヘッドプレート２を上部に開いても、光学アダプタ保持部１や光学アダプタ３に全く影響が無く、よりメンテナンスが容易になる。

図３は、本発明の実施の第３の例である撮像素子検査装置の、プローバ装置内部のテスタ基板、プローブカードの近傍を示す図である。図２に示す実施の形態も、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、同じ部分の説明を省略し、異なる部分の説明のみを行う。

図３に示す実施の形態においては、光学アダプタ保持部１が、プローブカード５に取り付けられている。プローブカード５もテスタ基板４を介してプローバ装置に取り付けられているので、結局、光学アダプタ３の位置は、プローバ装置を基準として決定され、図１に示した第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。なお、図３に示す実施の形態においても、光学アダプタ保持部１がヘッドプレート２に取り付けられていないので、ヘッドプレート２を上部に開いても、光学アダプタ保持部１や光学アダプタ３に全く影響が無く、よりメンテナンスが容易になる。

以上の図１から図３に示される実施の形態における照明装置９は、図５に示されたものから、光学アダプタ３５と光学アダプタ駆動部３７を取り除いたものであり、いずれも図１〜図３に示されるように、その下端部がライトシールドボックス８の上部にあるので、後退させるときにプローバ装置と機械的に干渉することがない。

以上の実施の形態とは別に、光学アダプタ３５と、光学アダプタ駆動部３７は従来のままとし、光学アダプタ３５中に設けられていた絞りと遮光板のうち少なくとも一方を光学アダプタ３５から取り出し、それらをユニット化してアダプタホルダ中に収納できるようにし、それを、図１〜図３の位置における光学アダプタ保持部１の位置の設けられたアダプタ保持部中に入れて使用するようにすることができる。

この場合には、光学アダプタ３の代わりにユニット（アダプタ）化された絞りと遮光板の少なくとも一方が用いられ、光学アダプタ保持部１の代わりにアダプタ保持部が用いられることと、光学アダプタ３５と、光学アダプタ駆動部３７がプローバ装置の内部に入り込むこと以外は、図１〜図３と同じである。

この場合、撮像素子７の仕様に合わせてユニット化された絞り、遮光板を交換することになる。これら絞りや遮光板と光学アダプタ３５の間にはクリアランスの余裕があるので、光学アダプタ駆動部３７で光学アダプタ３５の位置を調整するとき、光学アダプタが、絞り、遮光板ユニットに衝突するのを防止することができる。しかし、この場合は、照明装置９とプローバ装置が干渉するので、照明装置９を後退させるときに、光学アダプタ３５を上昇させなければならない。

本発明の実施の第１の例である撮像素子検査装置の、プローバ装置内部のテスタ基板、プローブカードの近傍を示す図である。 本発明の実施の第２の例である撮像素子検査装置の、プローバ装置内部のテスタ基板、プローブカードの近傍を示す図である。 本発明の実施の第３の例である撮像素子検査装置の、プローバ装置内部のテスタ基板、プローブカードの近傍を示す図である。 従来の撮像素子検査装置の例を示す図である。 従来の照明装置の光学系の概要を示す図である。 従来の撮像素子検査装置の使用状態とメンテナンス状態を示す図である。

符号の説明

１…光学アダプタ保持部、２…ヘッドプレート、３…光学アダプタ、４…テスタ基板、５…プローブカード、６…プローブピン、７…撮像素子、８…ライトシールドボックス、９…照明装置

Claims (8)

1. 撮像素子を照明光学系により照明し、前記撮像素子の各画素からの出力を入力して、その結果により前記撮像素子の検査を行う撮像素子検査装置であって、前記撮像素子を照明する照明装置と、前記撮像素子を保持し、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出す手段を有するプローバ装置と、前記撮像素子の診断を行う機能を有するテスタ部とを有し、前記照明装置から放出される光を、前記撮像素子の仕様に合わせるように変換する光学アダプタを保持する光学アダプタ保持部が前記プローバ装置の内部に取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
2. 請求項１に記載の撮像素子検査装置であって、前記光学アダプタ保持部が、前記プローバ装置の筐体の内部側に取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
3. 請求項１に記載の撮像素子検査装置であって、前記光学アダプタ保持部が、
   前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードに
   取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
4. 請求項１に記載の撮像素子検査装置であって、前記光学アダプタ保持部が、
   前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードを保持し、前記プローブカードからの配線を前記テスタ部に導くテスタ基板
   に取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
5. 撮像素子を照明光学系により照明し、前記撮像素子の各画素からの出力を入力して、その結果により前記撮像素子の検査を行う撮像素子検査装置であって、前記撮像素子を照明する照明装置と、前記撮像素子を保持し、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出す手段を有するプローバ装置と、前記撮像素子の診断を行う機能を有するテスタ部とを有し、前記プローバ装置の筐体の内部に、遮光板又は絞りの少なくとも一方を保持するアダプタ保持部が取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
6. 請求項１に記載の撮像素子検査装置であって、前記アダプタ保持部が、前記プローバ装置の筐体の内部側に取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
7. 請求項１に記載の撮像素子検査装置であって、前記アダプタ保持部が、
   前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードに
   取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
8. 請求項１に記載の撮像素子検査装置であって、前記アダプタ保持部が、
   前記プローバ装置の内部に設けられ、前記撮像素子の端子に接触して、前記撮像素子の出力端子部から出力を取り出すプローブピンを保持するプローブカードを保持し、前記プローブカードからの配線を前記テスタ部に導くテスタ基板
   に取り付けられていることを特徴とする撮像素子検査装置。
   

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