JP2006222514A - Method of inspecting solid-state imaging device, inspection program, and electronic camera - Google Patents

Method of inspecting solid-state imaging device, inspection program, and electronic camera Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection method capable of easily detecting fixed pattern noise of a solid-state imaging device. <P>SOLUTION: The inspection method acquires an image signal generated by the solid-state imaging device through emission of an illumination light for inspection to respectively generate a plurality of partial images with respect to a whole image indicated by the image signal by the same image size. Then the inspection method applies processing such as inversion or rotation to the partial images so as to unchange the image size and thereafter applies processing such as averaging to the partial images to produce a reference image, and respectively generates inspection images equivalent to differences between the reference image and the plurality of partial images. Assuming that there exists no fixed pattern noise at all, the reference image is a uniform image and all the inspection images have uniformly a black level. That is, normal pixels reach a black level in the inspection images, and the signal level is greatly different from those of the noise parts. Thus, the fixed pattern noise can easily be detected by using the inspection images. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、固体撮像素子の検査方法、固体撮像素子の検査用プログラム、及び電子カメラに関する。特に本発明は、固体撮像素子の検査工程において固定パターンノイズを容易且つ高精度に検出するための技術に関する。   The present invention relates to a solid-state image sensor inspection method, a solid-state image sensor inspection program, and an electronic camera. In particular, the present invention relates to a technique for easily and accurately detecting fixed pattern noise in a solid-state image sensor inspection process.

固体撮像素子の検査工程では、感度、飽和信号、色特性等の素子特性を表す項目に加え、画質を表す項目としてS/N比や点欠陥、線欠陥などの欠陥や、シミ、ムラなどの固定パターンノイズを検査する。
感度、飽和信号などは、規定の明るさの均一光を固体撮像素子に照射後に出力される画像信号を測定すれば、定量化しやすく容易に検査できる。点欠陥は、1画素単位の欠陥であるので、閾値レベルを決定すれば容易に検出できる(例えば特許文献1参照)。線欠陥は、縦線欠陥と横線欠陥とに分かれるが、発生方向が列方向または行方向に限定されているので、容易に検出できる。
In the inspection process of solid-state imaging devices, in addition to items representing device characteristics such as sensitivity, saturation signal, and color properties, items representing image quality include defects such as S / N ratio, point defects, line defects, spots, unevenness, etc. Check for fixed pattern noise.
Sensitivity, saturation signal, and the like can be easily quantified and easily inspected by measuring an image signal output after irradiating the solid-state image sensor with uniform light of a specified brightness. Since the point defect is a defect of one pixel unit, it can be easily detected by determining the threshold level (see, for example, Patent Document 1). Line defects are divided into vertical line defects and horizontal line defects, but can be easily detected because the generation direction is limited to the column direction or the row direction.

固定パターンノイズを検出する従来技術としては、特許文献2等が知られている。図13は、固定パターンノイズを検出する従来技術の一例を示す説明図である。検出方法としてはまず、固体撮像素子に均一光を照射後、固体撮像素子から画像信号を取得する。次に、この画像信号に基づく画像を複数の領域に分割し、各画像領域毎に信号レベルの平均値を算出し、それを閾値レベルと比較することで固定パターンノイズを検出する。   As a conventional technique for detecting fixed pattern noise, Patent Document 2 and the like are known. FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of a conventional technique for detecting fixed pattern noise. As a detection method, first, after irradiating the solid-state image sensor with uniform light, an image signal is acquired from the solid-state image sensor. Next, an image based on this image signal is divided into a plurality of regions, an average value of signal levels is calculated for each image region, and fixed pattern noise is detected by comparing it with a threshold level.

検査された固体撮像素子が完全な良品であれば、全画像領域に亘って信号レベルの平均値が完全に等しくなるはずであるが、固定パターンノイズがある場合、そうはならない。図13(a)は、均一光の照射により得られる一画像を多数の画像領域に分割した模式図を示し、図中の縦横の点線は、各画像領域の境界である。この例では、中央の3つの画像領域において、固定パターンノイズが生じている。図13(b)は、図13(a)の画像領域P、P’間の各画像領域の信号レベルのプロファイルを示し、横軸は、水平方向の位置を示し、縦軸は信号レベルを示す。   If the inspected solid-state imaging device is a perfect non-defective product, the average value of the signal level should be completely equal over the entire image area, but this is not the case when there is fixed pattern noise. FIG. 13A shows a schematic diagram in which one image obtained by irradiation with uniform light is divided into a number of image areas, and vertical and horizontal dotted lines in the figure are boundaries of the image areas. In this example, fixed pattern noise occurs in the three central image areas. FIG. 13B shows a signal level profile of each image region between the image regions P and P ′ in FIG. 13A, the horizontal axis indicates the horizontal position, and the vertical axis indicates the signal level. .

固定パターンノイズの発生原因としては、固体撮像素子の最表面層に形成されるカラーフィルタ工程及びマイクロレンズ工程における不均一性や発塵による影響が挙げられる。カラーフィルタ工程としては、まず最初に、半導体基板(ウェハ)上に形成された固体撮像素子の配線層による段差等をなくすための平坦化を行う。その後、カラーフィルタ材を液滴し、回転塗布する。マイクロレンズ工程においては、カラーフィルタの段差を平坦化した後に、マイクロレンズ材を液滴し、回転塗布する。   As a cause of occurrence of the fixed pattern noise, there is an influence of non-uniformity and dust generation in the color filter process and the micro lens process formed on the outermost surface layer of the solid-state imaging device. As the color filter process, first, flattening is performed to eliminate a step due to the wiring layer of the solid-state imaging device formed on the semiconductor substrate (wafer). Thereafter, a color filter material is dropped and spin-coated. In the microlens process, after leveling the step of the color filter, the microlens material is dropped and spin-coated.

例えばカラーフィルタ工程では、顔料分散型のカラーレジストをウェハの中央に滴下後、これがウェハ表面で均一に塗布されるように、スピンナーでウェハを高速回転させる。平坦化工程においてウェハの全面が完全に平坦化されるのではなく、特にスクライブライン等では段差が残ったままとなる。この段差の影響により、塗布ムラ、即ち、カラーフィルター材やマイクロレンズ材の膜厚不均一性が生じることになる。   For example, in the color filter step, after a pigment dispersion type color resist is dropped on the center of the wafer, the wafer is rotated at a high speed by a spinner so that the pigment resist is uniformly coated on the wafer surface. The entire surface of the wafer is not completely flattened in the flattening step, and a step remains, particularly in a scribe line. Due to this step difference, coating unevenness, that is, non-uniform film thickness of the color filter material or microlens material occurs.

また、回転塗布中に異物が混入して核となり、塗布量が少ない領域が生じることがある。この場合、図14に示す1チップの固体撮像素子の平面模式図のように、例えば、長軸がウェハ中心に向いた楕円状のムラが発生する。このように、膜厚の不均一性により、固体撮像素子への入射光量が部分的にばらつくことになる。これが固体撮像素子の部分的な感度バラつきとなり、固定パターンノイズを生じさせる。
特開平11−233580号公報 特開平5−60650号公報
In addition, foreign matter may be mixed during spin coating to become a nucleus, resulting in a region with a small coating amount. In this case, as shown in the schematic plan view of the one-chip solid-state imaging device shown in FIG. 14, for example, an elliptical unevenness whose major axis faces the wafer center occurs. As described above, the amount of light incident on the solid-state imaging device varies partially due to the non-uniformity of the film thickness. This causes a partial sensitivity variation of the solid-state imaging device, and generates fixed pattern noise.
JP 11-233580 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-60650

固定パターンノイズは、発生形状が不定形であり、発生方向も様々であり、正常な画素に対する信号レベルの差が大きいものもあれば、小さいものもある。特に、正常な画素に対する信号レベルの差が小さい固定パターンノイズは、必ずしも容易には検出できない。従って、そのような不規則に発生する固定パターンノイズを容易に検出する技術が要望されていた。   Fixed pattern noise has a non-uniform generation shape and a variety of generation directions, and there are a large difference and a small difference in signal level with respect to normal pixels. In particular, fixed pattern noise with a small difference in signal level with respect to normal pixels cannot always be detected easily. Therefore, there has been a demand for a technique for easily detecting such irregularly generated fixed pattern noise.

本発明の目的は、固体撮像素子における固定パターンノイズを容易に検出可能な検査方法、及び検査用プログラムを提供することである。
本発明の別の目的は、上記目的に適う検査方法により検出された固定パターンノイズに基づいて、電子カメラの画質を向上する技術を提供することである。
An object of the present invention is to provide an inspection method and an inspection program capable of easily detecting fixed pattern noise in a solid-state imaging device.
Another object of the present invention is to provide a technique for improving the image quality of an electronic camera based on fixed pattern noise detected by an inspection method suitable for the above purpose.

請求項1の固体撮像素子の検査方法は、以下のステップを有することを特徴とする。それらのステップは、検査用の照明光の照射によって固体撮像素子が生成した画像信号を取得するステップと、その取得した画像信号が示す画像である全体画像を用い、全体画像に対する複数の部分画像をそれぞれ同じ画像サイズで生成する抽出ステップと、少なくともいずれかの部分画像に対し、画像サイズが変わらないように、上下反転、左右反転、回転の少なくともいずれかの処理を施す反転ステップと、反転ステップの後、複数の部分画像を合成し、部分画像と同じ画像サイズの基準画像を生成するステップと、複数の部分画像に対し、基準画像との差分に相当する検査画像をそれぞれ生成するステップと、検査画像に基づいて、固体撮像素子が良品か否かを判定するステップとである。   The inspection method for a solid-state imaging device according to claim 1 includes the following steps. Those steps include a step of acquiring an image signal generated by the solid-state imaging device by irradiation of illumination light for inspection, and an entire image that is an image indicated by the acquired image signal, and a plurality of partial images with respect to the entire image are obtained. An extraction step for generating each image with the same image size, an inversion step for performing at least one of upside-down inversion, left-right inversion, and rotation so that the image size does not change for at least one partial image, and an inversion step Thereafter, a step of combining a plurality of partial images to generate a reference image having the same image size as the partial image, a step of generating an inspection image corresponding to a difference from the reference image for each of the plurality of partial images, And determining whether or not the solid-state imaging device is a non-defective product based on the image.

請求項2の発明は、請求項1の固体撮像素子の検査方法において、「全ての部分画像を重ねた場合に、部分画像の一部の画像領域であって全体画像の中心に最も近い画像領域の位置が揃うように、反転ステップでは上下反転、左右反転、回転の少なくともいずれかの処理を施す」ことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2の固体撮像素子の検査方法において、「抽出ステップでは、各々の部分画像の外周の一部が全体画像の外周の一部となるように、且つ、各々の部分画像に対し、全体画像の中心に対し点対称の位置にある部分画像が存在するように、偶数個の部分画像を生成する」ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the inspection method for a solid-state imaging device according to the first aspect, "when all partial images are overlapped, an image region that is a partial image region of the partial image and is closest to the center of the entire image. In the inversion step, at least one of upside-down inversion, left-right inversion, and rotation is performed so that the positions are aligned.
According to a third aspect of the present invention, in the method for inspecting a solid-state imaging device according to the second aspect, the "in the extraction step, a part of the outer periphery of each partial image is a part of the outer periphery of the entire image, and each An even number of partial images are generated so that there are partial images that are point-symmetric with respect to the center of the entire image.

請求項4の発明は、請求項3の固体撮像素子の検査方法において、「抽出ステップでは、全体画像の中心が各々の部分画像の隅になるように、全体画像を4分割することで4つの部分画像を生成する」ことを特徴とする。
請求項5の発明は、固体撮像素子が良品か否かを判定するために、以下のステップをコンピュータに実行させるための検査用プログラムである。それらのステップは、検査用の照明光の照射によって固体撮像素子が生成した画像信号を取得するステップと、取得した画像信号が示す画像である全体画像を用い、全体画像に対する複数の部分画像をそれぞれ同じ画像サイズで生成する抽出ステップと、少なくともいずれかの部分画像に対し、画像サイズが変わらないように、上下反転、左右反転、回転の少なくともいずれかの処理を施す反転ステップと、反転ステップの後、複数の部分画像を合成し、部分画像と同じ画像サイズの基準画像を生成するステップと、複数の部分画像に対し、基準画像との差分に相当する検査画像をそれぞれ生成するステップと、検査画像に基づいて、固体撮像素子が良品か否かを判定するステップとである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the inspection method for a solid-state image pickup device according to the third aspect, the “in the extraction step, the whole image is divided into four so that the center of the whole image is a corner of each partial image. It generates a partial image ”.
The invention of claim 5 is an inspection program for causing a computer to execute the following steps in order to determine whether or not the solid-state imaging device is a non-defective product. Those steps are a step of acquiring an image signal generated by the solid-state imaging device by irradiation of illumination light for inspection, and an entire image which is an image indicated by the acquired image signal, and each of a plurality of partial images with respect to the entire image. After the extraction step that generates the same image size, the inversion step that performs at least one of upside down, left and right inversion, and rotation so that the image size does not change for at least one partial image, and after the inversion step Combining a plurality of partial images to generate a reference image having the same image size as the partial images, generating a test image corresponding to a difference from the reference image for each of the plurality of partial images, and a test image And determining whether or not the solid-state imaging device is a non-defective product.

請求項6の発明は、固体撮像素子と、固体撮像素子から出力される画像信号に基づいて画像データを生成する信号処理部と、画像データに画像処理を施す画像処理部とを備えた電子カメラである。本請求項の発明は、「画像処理部による前記画像処理が、請求項1〜請求項4の固体撮像素子の検査方法によって固体撮像素子に対し生成された検査画像から推定される固定パターンノイズを、低減する処理であること」を特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electronic camera comprising: a solid-state imaging device; a signal processing unit that generates image data based on an image signal output from the solid-state imaging device; and an image processing unit that performs image processing on the image data. It is. According to the present invention, the fixed image noise estimated from the inspection image generated for the solid-state image sensor by the solid-state image sensor inspection method according to any one of claims 1 to 4 , That the process is reduced ”.

本発明では、固体撮像素子に対する検査用の照明光の照射によって得られる画像に対し、複数の部分画像をそれぞれ同じ画像サイズで生成後、画像サイズが変わらないように、これら部分画像を反転或いは回転する。そして、反転或いは回転後の部分画像を合成して基準画像を生成後、複数の部分画像に対し、基準画像との差分に相当する検査画像をそれぞれ生成する。ここで仮に固定パターンノイズが全くないとすれば、複数の部分画像を平均化して基準画像を生成する場合、基準画像は均一な画像となり、検査画像はどれも均一に黒レベルとなる。即ち、検査画像では、正常な画素が殆ど黒レベルとなり、ノイズの部分だけ信号レベルが大きく異なるものとなる。従って、検査画像を用いれば、固定パターンノイズを容易に検出できる。   In the present invention, after generating a plurality of partial images with the same image size for an image obtained by irradiating the illumination light for inspection on the solid-state imaging device, the partial images are inverted or rotated so that the image size does not change. To do. Then, after the reference images are generated by combining the inverted or rotated partial images, inspection images corresponding to differences from the reference image are generated for each of the partial images. If there is no fixed pattern noise at all, when a reference image is generated by averaging a plurality of partial images, the reference image is a uniform image, and all the inspection images are uniformly at the black level. That is, in the inspection image, the normal pixels are almost black level, and the signal level is greatly different only by the noise part. Therefore, fixed pattern noise can be easily detected by using an inspection image.

<本発明の原理説明>
以下、本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の原理を説明する。
図1は、複数(この例では98個)の固体撮像素子のチップ10が形成された半導体のウェハ12の平面模式図である。図に示すように、ウェハ12の表面では、ストリート14(ダイシング用の溝)により各チップ10が格子状に区画されている。図中、両端が矢印の線は、ウェハの中心を通る仮想の線であり、一部のチップ10とウェハ12の中心との位置関係を示すために記載した。また、点線で示した4つの楕円の領域や、E、Fの符号を付した部分については後述する。ストリート14は、ウェハ12の表面において大きな段差になる。従って、回転塗布の際、各チップ10におけるウェハ12の中心に最も近い隅を起点として、放射状の塗布ムラが生じることがある。
<Description of Principle of the Present Invention>
Prior to the description of the embodiments of the present invention, the principle of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor wafer 12 on which a plurality of (in this example, 98) solid-state imaging device chips 10 are formed. As shown in the figure, on the surface of the wafer 12, the chips 10 are partitioned in a lattice shape by streets 14 (grooves for dicing). In the figure, the lines with arrows at both ends are imaginary lines passing through the center of the wafer, and are described to show the positional relationship between some chips 10 and the center of the wafer 12. Further, the four ellipse areas indicated by dotted lines and the portions denoted by E and F will be described later. The street 14 is a large step on the surface of the wafer 12. Therefore, during spin coating, radial coating unevenness may occur starting from the corner closest to the center of the wafer 12 in each chip 10.

図2(a)、(b)、(c)、(d)は、放射状の塗布ムラの一例を示す説明図であり、それぞれ、図1においてA、B、C、Dの符号を付したチップ10に着目した平面模式図である。なお、以下の説明では、A、B、C、Dの位置のチップ10をそれぞれ、チップ10A、チップ10B、チップ10C、チップ10Dと記載する。チップ10A、10Cはウェハ12の中心に対して互いに点対称な位置にあり、チップ10B、10Dもウェハ12の中心に対して互いに点対称な位置にある。   2A, 2B, 2C, and 2D are explanatory diagrams showing an example of radial coating unevenness, and chips denoted by reference numerals A, B, C, and D in FIG. 1, respectively. 10 is a schematic plan view focusing on FIG. In the following description, the chips 10 at positions A, B, C, and D are referred to as a chip 10A, a chip 10B, a chip 10C, and a chip 10D, respectively. The chips 10 </ b> A and 10 </ b> C are point-symmetric with respect to the center of the wafer 12, and the chips 10 </ b> B and 10 </ b> D are also point-symmetric with respect to the center of the wafer 12.

また、図2において、各チップ10A〜10Dの四隅のいずれかに付した丸印は、位置関係を示すために便宜上記載したものであり、図1においてチップ10A〜10Dの四隅のいずれかに付した丸印に対応する。図2に示すように、各チップ10A〜10Dは、点線で示す画素領域20と、複数のパッド22とを有する。図2(a)に示すように、チップ10Aでは、その右下の隅を起点として、画素領域20の右下側に塗布ムラが生じており、この塗布ムラが固定パターンノイズを生じさせる。また、図2(b)、(c)、(d)に示すように、チップ10B、10C、10Dではそれぞれ、左下側、左上側、右上側に塗布ムラが生じており、これらが固定パターンノイズを生じさせる。   In FIG. 2, the circles attached to any of the four corners of the chips 10 </ b> A to 10 </ b> D are described for convenience in order to show the positional relationship, and are attached to any of the four corners of the chips 10 </ b> A to 10 </ b> D in FIG. 1. Corresponds to the round mark. As shown in FIG. 2, each of the chips 10 </ b> A to 10 </ b> D has a pixel region 20 indicated by a dotted line and a plurality of pads 22. As shown in FIG. 2A, in the chip 10A, application unevenness occurs on the lower right side of the pixel region 20 starting from the lower right corner, and this application unevenness causes fixed pattern noise. Further, as shown in FIGS. 2B, 2C, and 2D, in the chips 10B, 10C, and 10D, coating unevenness occurs on the lower left side, the upper left side, and the upper right side, respectively, and these are fixed pattern noises. Give rise to

従って、チップ10A、10B、10C、10Dではそれぞれ、画像における異なる位置に固定パターンノイズが生じる。図2ではウェハ12の外周側にあるチップ10A、10B、10C、10Dについて示したが、例えば図1におけるE、Fの符号を付したチップ10のように、もう少しウェハ12の中心側では、チップ10A、10B、10C、10Dとは異なる位置に、異なる形状の固定パターンノイズが生じると考えられる。   Therefore, in the chips 10A, 10B, 10C, and 10D, fixed pattern noise is generated at different positions in the image. In FIG. 2, the chips 10A, 10B, 10C, and 10D on the outer peripheral side of the wafer 12 are shown. For example, as shown in the chip 10 denoted by E and F in FIG. It is considered that fixed pattern noise having a different shape is generated at a position different from 10A, 10B, 10C, and 10D.

回転塗布に起因する固定パターンノイズが画像におけるどの位置にどのような形状で生じるかは、各チップ10毎に異なり、ウェハ12のどの位置に面付けされているかに依存すると考えられる。従って、1枚のウェハ12に面付けされた全てのチップ10を個別に検査すれば、固定パターンノイズが生じる画素領域の位置、及びノイズの形状は、1枚のウェハ12におけるチップ10の数だけのパターンが存在することになる。このパターンの多様性が、固定パターンノイズを容易且つ効率的に検出することを困難にしていた。   It is considered that the fixed pattern noise caused by the spin coating is generated at which position in the image and in what shape is different for each chip 10 and depends on which position on the wafer 12 is impositioned. Therefore, if all the chips 10 imprinted on one wafer 12 are individually inspected, the position of the pixel region where the fixed pattern noise occurs and the shape of the noise are the number of chips 10 on one wafer 12. There will be a pattern. This variety of patterns has made it difficult to detect fixed pattern noise easily and efficiently.

しかし、発生原因が回転塗布に起因する固定パターンノイズは、1枚のウェハ12全体で見れば、ウェハ12の中心に対して点対称に発生すると考えられる。具体的には、図2において、各チップ10A〜10Dにおける塗布ムラは、ウェハ12の中心に最も近い隅と、チップ中央との間の領域に主に生じており、ウェハ12の中心に最も近い隅から放射状にチップ中央まで生じているという点で共通である。   However, it is considered that the fixed pattern noise caused by spin coating is generated point-symmetrically with respect to the center of the wafer 12 when viewed from the whole wafer 12. Specifically, in FIG. 2, coating unevenness in each of the chips 10 </ b> A to 10 </ b> D mainly occurs in a region between the corner closest to the center of the wafer 12 and the center of the chip, and is closest to the center of the wafer 12. This is common in that it occurs radially from the corner to the center of the chip.

この共通性、及び元のウェハ12における点対称性に着眼した本発明者は、簡単な画像処理を検査用の画像に施すことで、チップ10毎に見ればランダムに生じている固定パターンノイズを、共通且つ単純なパターンに変換する方法を捻出した。具体的にはまず、均一な照明光により固体撮像素子のチップ10から得られる画像(全体画像)に対し、画像サイズがそれぞれ同じである複数の部分画像を生成後、各部分画像に反転または回転を施す。ここでの「画像サイズがそれぞれ同じ」とは、全ての部分画像同士で比較して、画像の外縁の形状が同じであり、画像が例えば長方形ならば、水平方向の画素数及び垂直方向の画素数が同じであるという意味である。   The present inventor focusing on the commonality and the point symmetry on the original wafer 12 applies a simple image processing to the image for inspection, thereby generating fixed pattern noise that is randomly generated in each chip 10. Developed a method for converting to a common and simple pattern. Specifically, after generating a plurality of partial images having the same image size with respect to an image (entire image) obtained from the chip 10 of the solid-state imaging device with uniform illumination light, the image is inverted or rotated to each partial image. Apply. Here, “the image size is the same” means that the shape of the outer edge of the image is the same in all the partial images, and if the image is rectangular, for example, the number of pixels in the horizontal direction and the pixels in the vertical direction. It means that the numbers are the same.

このとき施す反転または回転では、各部分画像を重ねた場合に、各部分画像における「全体画像の中心に最も近い画像領域」を所定位置に揃えることが望ましい。この処理を容易にするためには、各々の部分画像の外周の一部が全体画像の外周の一部となるように、且つ、各々の部分画像に対し、全体画像の中心に対し点対称の位置にある部分画像が存在するように、偶数個の部分画像を生成することが好ましい。   In the inversion or rotation performed at this time, when the partial images are overlapped, it is desirable to align the “image region closest to the center of the entire image” in each partial image at a predetermined position. In order to facilitate this processing, each of the partial images is point-symmetric with respect to the center of the entire image so that a part of the outer periphery of each partial image becomes a part of the outer periphery of the entire image. It is preferable to generate an even number of partial images so that there are partial images at positions.

図3、図4、図5、図6は、上述の画像処理の一例を示す説明図であり、それぞれ、チップ10A、10B、10C、10Dに対する画像処理を示す。図3〜図6において、最も上側に示した図(a)はそれぞれ、チップ10A、10B、10C、10Dの平面模式図であり、長方形状である画素領域20の四隅に丸印を付し、画素領域20の中心に三角印を付したものである。   3, 4, 5, and 6 are explanatory diagrams illustrating an example of the above-described image processing, and illustrate image processing for the chips 10 </ b> A, 10 </ b> B, 10 </ b> C, and 10 </ b> D, respectively. 3 to 6, the uppermost figure (a) is a schematic plan view of each of the chips 10A, 10B, 10C, and 10D. Circles are attached to the four corners of the rectangular pixel region 20, A triangle mark is attached to the center of the pixel region 20.

以下、図3を用いて、チップ10Aに対する画像処理から説明する。まず、均一な照明光によりチップ10Aから得られる画像(画素領域20の全画素の画像信号に対応する画像であり、以下、全体画像AWという)を、縦横に均等に4分割する。これにより、全体画像AWの左上、右上、左下、右下の領域に対して生成される部分画像をそれぞれ、A1、A2、A3、A4と記載する。図3(b)は、全体画像AWの中心の三角印、及び四隅の丸印を付して、部分画像A1、A2、A3、A4をそれぞれ示したものである。   Hereinafter, the image processing for the chip 10A will be described with reference to FIG. First, an image obtained from the chip 10A with uniform illumination light (an image corresponding to an image signal of all pixels in the pixel region 20 and hereinafter referred to as an entire image AW) is equally divided into four vertically and horizontally. Thereby, the partial images generated for the upper left, upper right, lower left, and lower right regions of the entire image AW are referred to as A1, A2, A3, and A4, respectively. FIG. 3B shows the partial images A1, A2, A3, and A4 with a triangle mark at the center of the whole image AW and circle marks at the four corners, respectively.

次に、反転または回転により、各部分画像A1、A2、A3、A4における、全体画像AWの中心に対応する隅を所定位置(この例では画像の右下)に揃える。具体的には、部分画像A2には左右反転、部分画像A3には上下反転、部分画像A4には180°回転(左右反転及び上下反転)の処理を施す。以上の処理後の部分画像A2、A3、A4をそれぞれ、部分画像A2’、A3’、A4’と記載する。部分画像A1は、全体画像AWの中心に対応する隅が画像の右下に位置するので、そのままでよい。図3(c)は、以上の処理により生成される部分画像A2’、A3’、A4’、及び部分画像A1を示す。なお、本明細書では以下、部分画像に対して施す上下反転、左右反転、所定角度回転の処理を総称して、「反転処理」と記載する。反転処理は、請求項記載の反転ステップに対応し、回転も含む概念とする。   Next, the corner corresponding to the center of the whole image AW in each partial image A1, A2, A3, A4 is aligned at a predetermined position (in this example, the lower right of the image) by inversion or rotation. Specifically, the partial image A2 is horizontally reversed, the partial image A3 is vertically reversed, and the partial image A4 is rotated 180 ° (horizontally reversed and vertically reversed). The partial images A2, A3, and A4 after the above processing are referred to as partial images A2 ', A3', and A4 ', respectively. The partial image A1 may be left as it is because the corner corresponding to the center of the entire image AW is located at the lower right of the image. FIG. 3C shows partial images A2 ', A3', A4 'and partial image A1 generated by the above processing. In the present specification, hereinafter, the processes of upside down, left and right inversion, and rotation by a predetermined angle performed on a partial image are collectively referred to as “inversion processing”. The inversion processing corresponds to the inversion step described in the claims, and has a concept including rotation.

次に、部分画像A1、A2’、A3’、A4’を平均化し(或いは加算し)、これにより生成される画像を基準画像A5とする。基準画像A5の画像サイズは部分画像A1〜A4と同じである。先の手順において部分画像A1〜A4を生成するときに、画像サイズをそれぞれ同じにする理由は、画像サイズが異なると、これらを平均化または加算できないからである。図3(d)は、基準画像A5を示す。   Next, the partial images A1, A2 ', A3', A4 'are averaged (or added), and an image generated thereby is defined as a reference image A5. The image size of the reference image A5 is the same as that of the partial images A1 to A4. The reason for making the image sizes the same when generating the partial images A1 to A4 in the previous procedure is that if the image sizes are different, they cannot be averaged or added. FIG. 3D shows a reference image A5.

チップ10B、10C、10Dに対しても、上述と同じ処理により基準画像を生成する。具体的には、チップ10Bに対しては、均一な照明光の照射により得られる画像(以下、全体画像BWという)を均等に4分割し、図4(b)に示すように部分画像B1、B2、B3、B4を生成する。次に、部分画像B2は左右反転して部分画像B2’とし、部分画像B3は上下反転して部分画像B3’とし、部分画像B4は180°回転して部分画像B4’とする。次に、部分画像B1、B2’、B3’、B4’を平均化し、図4(d)に示すように基準画像B5を生成する。   For the chips 10B, 10C, and 10D, the reference image is generated by the same process as described above. Specifically, for the chip 10B, an image obtained by uniform illumination light irradiation (hereinafter referred to as an entire image BW) is equally divided into four parts, as shown in FIG. B2, B3, and B4 are generated. Next, the partial image B2 is reversed left and right to be a partial image B2 ', the partial image B3 is vertically reversed to be a partial image B3', and the partial image B4 is rotated 180 degrees to be a partial image B4 '. Next, the partial images B1, B2 ', B3', B4 'are averaged to generate a reference image B5 as shown in FIG.

チップ10Cに対しては、均一な照明光の照射により得られる画像(以下、全体画像CWという)を均等に4分割し、図5(b)に示すように部分画像C1、C2、C3、C4を生成する。次に、図5(c)に示すように、部分画像C2は左右反転して部分画像C2’とし、部分画像C3は上下反転して部分画像C3’とし、部分画像C4は180°回転して部分画像C4’とする。次に、部分画像C1、C2’、C3’、C4’を平均化し、図5(d)に示すように基準画像C5を生成する。   For the chip 10C, an image (hereinafter referred to as an entire image CW) obtained by irradiation with uniform illumination light is equally divided into four, and partial images C1, C2, C3, C4 as shown in FIG. 5B. Is generated. Next, as shown in FIG. 5 (c), the partial image C2 is reversed left and right to become a partial image C2 ′, the partial image C3 is vertically reversed to be a partial image C3 ′, and the partial image C4 is rotated by 180 °. Let it be a partial image C4 ′. Next, the partial images C1, C2 ', C3', and C4 'are averaged to generate a reference image C5 as shown in FIG.

チップ10Dに対しては、均一な照明光の照射により得られる画像(以下、全体画像DWという)を均等に4分割し、図6(b)に示すように部分画像D1、D2、D3、D4を生成する。次に、図6(c)に示すように、部分画像D2は左右反転して部分画像D2’とし、部分画像D3は上下反転して部分画像D3’とし、部分画像D4は180°回転して部分画像D4’とする。次に、部分画像D1、D2’、D3’、D4’を平均化し、図6(d)に示すように基準画像D5を生成する。   For the chip 10D, an image (hereinafter referred to as an entire image DW) obtained by irradiation with uniform illumination light is equally divided into four, and partial images D1, D2, D3, D4 as shown in FIG. 6B. Is generated. Next, as shown in FIG. 6C, the partial image D2 is reversed left and right to become a partial image D2 ′, the partial image D3 is vertically reversed to be a partial image D3 ′, and the partial image D4 is rotated by 180 °. Let it be a partial image D4 ′. Next, the partial images D1, D2 ', D3', and D4 'are averaged to generate a reference image D5 as shown in FIG.

以上のように、固定パターンノイズの表れ方が互いに異なる各チップ10A〜10Dに対し共通の処理を施すことで、それぞれに固有の基準画像A5、B5、D5、D5を生成する。基準画像A5、B5、D5、D5を比較すれば明らかなように、どれも、同じ画像パターンとなっている。即ち、以上のように対称性に基づいた共通の処理を各チップ10に施すことで、チップ10毎に見ればランダムに生じている固定パターンノイズを、共通且つ単純なパターンに変換できることを本発明者は解明した。   As described above, the common reference images A5, B5, D5, and D5 are generated by performing the common processing on the chips 10A to 10D in which the fixed pattern noise appears differently. As is clear from comparison between the reference images A5, B5, D5, and D5, all have the same image pattern. That is, it is possible to convert fixed pattern noise that is randomly generated when viewed for each chip 10 into a common and simple pattern by performing common processing based on symmetry on each chip 10 as described above. The person elucidated.

なお、ここでの共通性は、ウェハ12内の全てのチップ10に対し共通という意味ではなく、ウェハ12内でのチップ10の位置によって、何個かのチップ10では、基準画像において同じパターンのノイズに変換できるという意味である。少なくともウェハ12の中心に対し対称な位置関係にあるチップ10同士では、基準画像において同じ固定パターンノイズになると考えられる。   Note that the commonality here does not mean that it is common to all the chips 10 in the wafer 12, but depending on the position of the chip 10 in the wafer 12, some chips 10 have the same pattern in the reference image. It means that it can be converted into noise. It is considered that at least the chips 10 having a symmetrical positional relationship with respect to the center of the wafer 12 have the same fixed pattern noise in the reference image.

また、元の全体画像AW、BW、CW、DWでは画像の一部にのみ表れている固定パターンノイズが、基準画像A5、B5、C5、D5では画像全体に拡大(この例では4倍に拡大)されている。従って、このようにして生成される基準画像に基づけば、従来よりも固定パターンノイズの検出が容易になる。以上が本発明の原理説明であり、以下、実施形態を説明する。   In addition, the fixed pattern noise that appears only in a part of the image in the original whole images AW, BW, CW, and DW is enlarged to the whole image in the reference images A5, B5, C5, and D5 (in this example, it is enlarged four times). ) Therefore, based on the reference image generated in this way, detection of fixed pattern noise becomes easier than in the past. The above is the description of the principle of the present invention, and the embodiments will be described below.

<第1の実施形態>
第1の実施形態は、固体撮像素子の検査方法として本発明を具体化したものであり、図3〜図6で説明した例のように、均一光の照射により得られる全体画像を均等に4分割して4つの部分画像を生成後、基準画像を生成する。ここで、4つの部分画像を平均化した基準画像では、固定パターンノイズが表れている画素の信号レベルと、正常な画素の信号レベルとの差(即ち、ノイズの強さ)は、4分の1に小さくなる。従って、ノイズを検出する前の処理として、ノイズを強調することが望ましい。そこで第1の実施形態では、固体撮像素子のチップ10が良品か否かの判定は、基準画像よりもノイズが強調されている検査画像を生成後、検査画像に基づいて行う。
<First Embodiment>
The first embodiment embodies the present invention as a method for inspecting a solid-state imaging device. As in the examples described with reference to FIGS. 3 to 6, the entire image obtained by uniform light irradiation is equally 4. After dividing and generating four partial images, a reference image is generated. Here, in the reference image obtained by averaging the four partial images, the difference between the signal level of the pixel in which the fixed pattern noise appears and the signal level of the normal pixel (that is, the noise intensity) is 4 minutes. 1 Therefore, it is desirable to emphasize noise as a process before detecting noise. Therefore, in the first embodiment, whether or not the chip 10 of the solid-state imaging device is a non-defective product is determined based on the inspection image after generating an inspection image in which noise is emphasized more than the reference image.

図7は、検査画像の説明図である。第1の実施形態では、各チップ10に対し、4つの検査画像を生成する。具体的には、4つの部分画像の内の反転処理が行われる3つについては、反転処理後の各部分画像と、基準画像との差分画像を検査画像とする。4つの部分画像の内の反転処理が行われない1つは、その部分画像と、基準画像との差分画像を検査画像とする。   FIG. 7 is an explanatory diagram of an inspection image. In the first embodiment, four inspection images are generated for each chip 10. Specifically, for three of the four partial images that are subjected to inversion processing, a difference image between each partial image after the inversion processing and the reference image is used as an inspection image. One of the four partial images that is not subjected to inversion processing uses a difference image between the partial image and the reference image as an inspection image.

例えばチップ10Aに対する検査画像は、図7(a)のようになる。図7(a)において、検査画像A1−A5は、部分画像A1の各画素の信号レベルから、基準画像A5における各画素の信号レベルを差し引いたものである。また、検査画像A2’−A5、A3’−A5、A4’−A5はそれぞれ、部分画像A2’、A3’、A4’における各画素の信号レベルから、基準画像A5における各画素の信号レベルを差し引いたものである。   For example, the inspection image for the chip 10A is as shown in FIG. In FIG. 7A, inspection images A1-A5 are obtained by subtracting the signal level of each pixel in the reference image A5 from the signal level of each pixel of the partial image A1. In the inspection images A2′-A5, A3′-A5, and A4′-A5, the signal level of each pixel in the reference image A5 is subtracted from the signal level of each pixel in the partial images A2 ′, A3 ′, and A4 ′. It is a thing.

他のチップ10に対しても、上述と同様に検査画像を生成する。図7(b)は、チップ10Bに対する検査画像B1−B5、B2’−B5、B3’−B5、B4’−B5を示す。図7(c)は、チップ10Cに対する検査画像C1−C5、C2’−C5、C3’−C5、C4’−C5を示す。図7(d)は、チップ10Dに対する検査画像D1−D5、D2’−D5、D3’−D5、D4’−D5を示す。   Inspection images are generated for the other chips 10 in the same manner as described above. FIG. 7B shows inspection images B1-B5, B2'-B5, B3'-B5, and B4'-B5 for the chip 10B. FIG. 7C shows inspection images C1-C5, C2'-C5, C3'-C5, and C4'-C5 for the chip 10C. FIG. 7D shows inspection images D1-D5, D2'-D5, D3'-D5, and D4'-D5 for the chip 10D.

検査画像は、反転処理後の部分画像、或いは、反転処理が行われない部分画像と、基準画像との差分であるので、正常な画素が黒レベルとなり、ノイズの部分だけ信号レベルが大きく異なるものとなる。従って、検査画像では、ノイズ成分だけを抽出することになる。この結果、正常な画素が検査用の照明光による所定の輝度レベルを表す場合よりも、本発明では正常な画像領域またはノイズ成分を容易に判定できる。   The inspection image is the difference between the partial image after inversion processing or the partial image that has not been subjected to inversion processing, and the reference image, so that the normal pixel has a black level and the signal level differs greatly only in the noise portion. It becomes. Therefore, only the noise component is extracted from the inspection image. As a result, in the present invention, it is possible to easily determine a normal image region or a noise component, compared with a case where a normal pixel represents a predetermined luminance level by the illumination light for inspection.

図8は、第1の実施形態における固体撮像素子の検査方法を示す流れ図である。ここで用いる検査装置(図示せず)には、以下のステップS1〜S7の処理をコード化したプログラム(請求項5に対応)がインストールされている。以下、図に示すステップ番号に従って、検査工程の流れを説明する。
ステップS1では、複数の固体撮像素子のチップ10をウェハ12の状態で検査装置のステージに載置後、未検査の1チップを選択し、検査装置のプローブ針をそのチップ10のパッドに当接する。次に、例えば検査室内を暗くして各画素内の電荷を排出後、均一な照明光をチップ10に照射する等の公知の手法により、検査用の画像信号を固体撮像素子のチップ10に生成させ、検査装置はこの画像信号(全体画像の画像信号)を取得する。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for inspecting a solid-state imaging device according to the first embodiment. The inspection apparatus (not shown) used here is installed with a program (corresponding to claim 5) in which the following steps S1 to S7 are encoded. The flow of the inspection process will be described below according to the step numbers shown in the figure.
In step S1, a plurality of solid-state imaging device chips 10 are placed on the stage of the inspection apparatus in the state of the wafer 12, then one uninspected chip is selected, and the probe needle of the inspection apparatus is brought into contact with the pad of the chip 10 . Next, the image signal for inspection is generated on the chip 10 of the solid-state image sensor by a known method such as darkening the inspection room and discharging the charges in each pixel and then irradiating the chip 10 with uniform illumination light. Then, the inspection apparatus acquires this image signal (image signal of the entire image).

次に、ステップS2では、全体画像を均等に4分割し、4つの部分画像の画像データを生成する(請求項記載の抽出ステップに対応)。
次に、ステップS3では、反転処理により、4つの部分画像における、全体画像の中心に対応する隅を所定位置(例えば画像の右下)に揃える。ここでの反転処理は、本発明の原理として図3〜図6を用いて先に説明済みなので、説明を省略する。
Next, in step S2, the whole image is equally divided into four to generate image data of four partial images (corresponding to the extraction step recited in the claims).
Next, in step S3, the corner corresponding to the center of the whole image in the four partial images is aligned at a predetermined position (for example, the lower right of the image) by reversal processing. The reversal processing here has already been described with reference to FIGS. 3 to 6 as the principle of the present invention, and thus description thereof will be omitted.

次に、ステップS4では、4つの部分画像を平均化し、基準画像を生成する。
次に、ステップS5では、反転処理後の3つの部分画像と基準画像との差分、及び、反転処理が行われない部分画像と基準画像との差分により、4つの検査画像を生成する(前述の図7参照)。
次に、ステップS6では、検査画像に基づいて、そのチップ10が良品か否かを判定する。ここで仮に、あるチップ10において固定パターンノイズが全くないとすれば、そのチップ10に対する基準画像は均一な画像であり、4つの検査画像はどれも、均一に黒レベルとなるはずである。従って、例えば検査画像を複数の画像領域に分割し、各画像領域毎に信号レベルの平均値を算出し、それを閾値レベルと比較することで固定パターンノイズを検出する。そして例えば、4つの検査画像のどれに対しても、固定パターンノイズ有りと判定される画像領域が所定数未満の場合のみ、良品と判定し、それ以外の場合、良品ではないと判定する。なお、良品ではない場合、例えばウェハ12上において、そのチップ10に対し印を付けてもよい(本実施形態では、発塵対策のため印を付けない)。
Next, in step S4, the four partial images are averaged to generate a reference image.
Next, in step S5, four inspection images are generated based on the difference between the three partial images after the reversal process and the reference image, and the difference between the partial image not subjected to the reversal process and the reference image (described above). (See FIG. 7).
Next, in step S6, it is determined whether the chip 10 is a non-defective product based on the inspection image. If there is no fixed pattern noise in a certain chip 10, the reference image for the chip 10 is a uniform image, and all four inspection images should be uniformly at the black level. Therefore, for example, an inspection image is divided into a plurality of image areas, an average value of signal levels is calculated for each image area, and the fixed pattern noise is detected by comparing it with a threshold level. For example, for any of the four inspection images, it is determined as non-defective only if the image area determined to have fixed pattern noise is less than a predetermined number, and otherwise determined as non-defective. If the product is not a non-defective product, for example, the chip 10 may be marked on the wafer 12 (in this embodiment, a mark is not marked to prevent dust generation).

次に、ステップS7では、ウェハ12において未検査のチップ10があるか否かを判定し、なければ、そのウェハ12に対する検査を終了する。未検査のチップ10があれば、ステップS1に戻り、未検査のチップ10に対する検査を行う。以上が検査工程の説明である。
このように第1の実施形態では、均一光の照射により得られる全体画像を4分割し、部分画像に反転処理を施してから、各チップ10に固有の基準画像を生成する。これにより、元の全体画像では一部にのみ生じている固定パターンノイズを、検査画像において4倍に拡大するので、固定パターンノイズの有無を判定しやすい。
Next, in step S7, it is determined whether or not there is an uninspected chip 10 in the wafer 12. If not, the inspection for the wafer 12 is terminated. If there is an uninspected chip 10, the process returns to step S1 to inspect the uninspected chip 10. The above is the description of the inspection process.
As described above, in the first embodiment, the entire image obtained by the uniform light irradiation is divided into four, and the partial image is subjected to the inversion process, and then the reference image unique to each chip 10 is generated. Thereby, the fixed pattern noise generated only in a part of the original whole image is enlarged four times in the inspection image, so that it is easy to determine the presence or absence of the fixed pattern noise.

また、検査画像は、正常な画素が殆ど黒レベルとなり、ノイズの部分だけ信号レベルが大きく異なるものとなる。従って、固定パターンノイズが表れている画像領域と、正常な画像領域とを閾値で容易に識別できる。即ち、固定パターンノイズの検出の精度を向上できる。この結果、ウェハ段階で選別を行い、良品ではないチップ10を実装工程に送らないことで、製造コストを低減できる。さらに、検査画像は、その画素数が全体画像の4分の1に縮小されているので、検査時間短縮の効果も得られる。   Also, in the inspection image, normal pixels are almost black level, and the signal level is greatly different only in the noise portion. Therefore, an image area where fixed pattern noise appears and a normal image area can be easily identified by a threshold value. That is, the accuracy of detection of fixed pattern noise can be improved. As a result, the manufacturing cost can be reduced by performing sorting at the wafer stage and not sending the non-defective chip 10 to the mounting process. Furthermore, since the number of pixels of the inspection image is reduced to a quarter of the entire image, an effect of shortening the inspection time can be obtained.

なお、固体撮像素子の要部となる不純物拡散領域を形成するイオン注入工程では、イオンビームの走査ムラや、走査時におけるイオンビーム径の若干のバラつき等により、注入される不純物の濃度ムラが生じることがある。この注入ムラは、固体撮像素子の感度ムラとなって固定パターンノイズを生じさせ、画質を劣化させる。注入ムラによる固定パターンノイズには、1枚のウェハの全てのチップに対し類似のノイズが生じる場合と、ウェハ全体で見れば規則的なパターンになるが、チップ毎に見れば複雑なパターンがチップの数だけ存在する場合とがある。第1の実施形態によれば、多種の画像処理フィルタを用いたり、想定しうるだけのパターンマッチングを行う等の複雑な従来手法によらずとも、注入ムラによる固定パターンノイズを容易且つ確実に検出できる。   In the ion implantation process for forming the impurity diffusion region that is a main part of the solid-state imaging device, the concentration of implanted impurities is uneven due to uneven scanning of the ion beam or slight variations in the ion beam diameter during scanning. Sometimes. This injection unevenness becomes a sensitivity unevenness of the solid-state imaging device, causes fixed pattern noise, and deteriorates the image quality. Fixed pattern noise due to implantation unevenness occurs when similar noise is generated for all chips on one wafer and when the entire wafer is a regular pattern. There may be as many as. According to the first embodiment, it is possible to easily and reliably detect fixed pattern noise due to uneven injection without using various conventional image processing filters or performing complicated pattern matching that can be assumed. it can.

<第2の実施形態>
第2の実施形態も、第1の実施形態と同様に、固体撮像素子の検査方法として本発明を具体化したものである。第1の実施形態では全体画像の全領域を検査に用いるが、画像内の特定領域に固定パターンノイズが発生すると予め分かっている場合、その特定領域のみに着目して検査してもよい。そのように特定領域のみを検査に用いるのが第2の実施形態である。なお、第2の実施形態の固体撮像素子の検査工程の流れは、部分画像の生成方法の違いを除いて第1の実施形態と同様なので、流れ図を省略する。
<Second Embodiment>
The second embodiment also embodies the present invention as a method for inspecting a solid-state imaging device, like the first embodiment. In the first embodiment, the entire area of the entire image is used for inspection. However, when it is known in advance that fixed pattern noise is generated in a specific area in the image, the inspection may be performed while paying attention to only the specific area. In the second embodiment, only the specific area is used for the inspection. Note that the flow of the inspection process of the solid-state imaging device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for the difference in the method of generating partial images, and thus the flowchart is omitted.

図9は、第2の実施形態における部分画像及び基準画像の生成方法を示す説明図である。以下、図9を用いて、第2の実施形態の固体撮像素子の検査方法を説明する。なお、図9(a)は、チップ10Aの平面図であり、画素領域20の四隅に丸印を付し、画素領域20の中心に三角印を付したものである。第2の実施形態では一例として、部分画像の生成のため、全体画像を縦3×横3の9領域に均等に分割する。   FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a method for generating a partial image and a reference image according to the second embodiment. Hereinafter, the inspection method for the solid-state imaging device of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a plan view of the chip 10 </ b> A, in which circles are added to the four corners of the pixel area 20 and a triangle mark is added to the center of the pixel area 20. In the second embodiment, as an example, in order to generate a partial image, the entire image is equally divided into 9 areas of 3 × 3 in length.

ここでは各チップ10の四隅のいずれかの近辺に固定パターンノイズが生じることを想定し、前記9領域の内から、全体画像AWの四隅に対応する領域を選択し、部分画像XA1、XA3、XA7、XA9を生成する。図9(b)に、全体画像AWの四隅に対応する部分の丸印を付して、部分画像XA1、XA3、XA7、XA9を示す。なお、この後の反転処理を分かりやすくするため、図9(b)では各部分画像XA1、XA3、XA7、XA9に対し、全体画像AWの中心に最も近い領域に四角印を付してある(図9(a)も同様)。   Here, assuming that fixed pattern noise is generated near any one of the four corners of each chip 10, a region corresponding to the four corners of the entire image AW is selected from the nine regions, and the partial images XA1, XA3, and XA7 are selected. , XA9 is generated. FIG. 9B shows partial images XA1, XA3, XA7, and XA9 with circles of portions corresponding to the four corners of the entire image AW. In order to make the subsequent inversion processing easy to understand, in FIG. 9B, for each partial image XA1, XA3, XA7, XA9, a square mark is attached to the region closest to the center of the entire image AW ( The same applies to FIG. 9A).

次に、反転処理を行い、各部分画像XA1、XA3、XA7、XA9における、全体画像AWの中心に最も近い画像領域を所定位置(この例では画像の右下)に揃える。具体的には、部分画像XA3は左右反転して部分画像XA3’とし、部分画像XA7は上下反転して部分画像XA7’とし、部分画像XA9は180°回転して部分画像XA9’とする。部分画像XA1は、全体画像AWの中心に最も近い領域が画像の右下に位置するので、そのままでよい。図9(c)は、これら部分画像XA3’、XA7’、XA9’、及び部分画像XA1を示す。   Next, inversion processing is performed to align the image area closest to the center of the entire image AW in each of the partial images XA1, XA3, XA7, and XA9 at a predetermined position (in this example, the lower right of the image). Specifically, the partial image XA3 is reversed left and right to be a partial image XA3 ', the partial image XA7 is vertically reversed to be a partial image XA7', and the partial image XA9 is rotated 180 degrees to be a partial image XA9 '. The partial image XA1 may be left as it is because the region closest to the center of the entire image AW is located at the lower right of the image. FIG. 9C shows these partial images XA3 ', XA7', XA9 'and partial image XA1.

反転処理の後は、これら部分画像XA1、XA3’、XA7’、XA9’を平均化することにより、図9(d)に示すように、基準画像XA10を生成する。この後は、各部分画像XA1、XA3’、XA7’、XA9’と、基準画像XA10との差分により、4つの検査画像XA1−XA10、XA3’−XA10、XA7’−XA10、XA9’−XA10(図示せず)を生成する。そして、4つの検査画像を用いて、第1の実施形態と同様に良品か否かを判定する。   After the inversion process, the partial images XA1, XA3 ', XA7', and XA9 'are averaged to generate a reference image XA10 as shown in FIG. 9D. Thereafter, four inspection images XA1-XA10, XA3′-XA10, XA7′-XA10, XA9′-XA10 ( (Not shown). Then, using the four inspection images, it is determined whether or not it is a non-defective product as in the first embodiment.

以上が第2の実施形態の固体撮像素子の検査方法の説明であり、第2の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第2の実施形態では、処理に用いる画像のデータ量が少ないので、短時間で検査できる。なお、全体画像を縦3×横3ではなく、さらに多数に均等分割し、全体画像の四隅に対応する4つの部分画像を用いてもよい。その場合、処理に用いる画像のデータ量がさらに少なくなり、より短時間で検査できる。   The above is the description of the method for inspecting the solid-state imaging device of the second embodiment, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the second embodiment. Furthermore, in the second embodiment, since the amount of image data used for processing is small, inspection can be performed in a short time. Note that the entire image may be equally divided into a large number instead of 3 × 3 in the vertical direction, and four partial images corresponding to the four corners of the entire image may be used. In this case, the amount of image data used for processing is further reduced, and inspection can be performed in a shorter time.

<第3の実施形態>
第3の実施形態も、第1及び第2の実施形態と同様に、固体撮像素子の検査方法として本発明を具体化したものである。第2の実施形態では全体画像の四隅の領域に着目したが、第3の実施形態では、全体画像の1辺の中央部に着目する。また、検査に用いる各部分画像は、第1の実施形態では全体画像において互いに隣接し、第2の実施形態では全体画像において離れているが、全体画像において重なっていてもよい。第3の実施形態ではそのように重なる例を述べる。なお、第3の実施形態の固体撮像素子の検査工程の流れは、部分画像の生成方法の違いを除いて第1の実施形態と同様なので、流れ図を省略する。
<Third Embodiment>
Similarly to the first and second embodiments, the third embodiment also embodies the present invention as an inspection method for a solid-state imaging device. In the second embodiment, attention is paid to the four corner regions of the entire image. In the third embodiment, attention is paid to the central portion of one side of the entire image. Further, the partial images used for the inspection are adjacent to each other in the whole image in the first embodiment and separated in the whole image in the second embodiment, but may be overlapped in the whole image. In the third embodiment, an example of such overlapping will be described. Note that the flow of the inspection process of the solid-state imaging device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment except for the difference in the generation method of the partial image, and thus the flowchart is omitted.

図10は、第3の実施形態における部分画像及び基準画像の生成方法を示す説明図である。以下、図10を用いて、第3の実施形態の固体撮像素子の検査方法を説明する。なお、図10(a)は、チップ10Aの平面図であり、画素領域20の4辺の中央に星印を付したものである。図10(a)の画素領域20内で点線の四角で示した4領域は、第3の実施形態の部分画像YA1、YA2、YA3、YA4となる領域である。   FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a partial image and reference image generation method according to the third embodiment. Hereinafter, a method for inspecting a solid-state imaging device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a plan view of the chip 10A, in which a star is attached to the center of the four sides of the pixel region 20. FIG. Four regions indicated by dotted-line squares in the pixel region 20 of FIG. 10A are regions that become the partial images YA1, YA2, YA3, and YA4 of the third embodiment.

部分画像YA1、YA2、YA3、YA4は、どれも正方形であり、どれも全体画像AWの外周の一部を1辺とする。全体画像AWの4辺の中心はそれぞれ、部分画像YA1、YA2、YA3、YA4における1辺の中心に一致する。また、部分画像YA1、YA3は互いに隣接する。部分画像YA2の一部は、部分画像YA1の一部、及び部分画像YA3の一部に重なり、部分画像YA4の一部は、部分画像YA1の一部、及び部分画像YA3の一部に重なる。従って、部分画像YA1、YA3が全体画像の中心に対し互いに点対称な位置関係となり、部分画像YA2、YA4が全体画像の中心に対し互いに点対称な位置関係となる。図10(b)は、全体画像の4辺の各中央部に対応する星印を付して、部分画像YA1、YA2、YA3、YA4を示す。なお、図10(b)において、各部分画像YA1、YA2、YA3、YA4における星印が付された辺の反対側の辺の中央には、反転処理後と比較した位置関係を分かり易くするため、四角印を付した。   The partial images YA1, YA2, YA3, and YA4 are all square, and all have a part of the outer periphery of the entire image AW as one side. The centers of the four sides of the entire image AW coincide with the centers of one side in the partial images YA1, YA2, YA3, and YA4, respectively. The partial images YA1 and YA3 are adjacent to each other. A part of the partial image YA2 overlaps a part of the partial image YA1 and a part of the partial image YA3, and a part of the partial image YA4 overlaps a part of the partial image YA1 and a part of the partial image YA3. Accordingly, the partial images YA1 and YA3 have a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the entire image, and the partial images YA2 and YA4 have a positional relationship of point-symmetrical with respect to the center of the entire image. FIG. 10B shows partial images YA1, YA2, YA3, and YA4 with a star mark corresponding to each central portion of the four sides of the entire image. In FIG. 10B, in order to make it easy to understand the positional relationship compared with that after the reversal processing at the center of the side opposite to the side marked with an asterisk in each partial image YA1, YA2, YA3, YA4. A square mark is attached.

そして、4つの部分画像を生成後は、反転処理を行い、各部分画像YA1、YA2、YA3、YA4における、全体画像の中心に最も近い画像領域を所定位置(この例では画像の上端中央)に揃える。具体的には、部分画像YA2は反時計回りに90°回転して部分画像YA2’とし、部分画像YA3は上下反転して部分画像YA3’とし、部分画像YA4は時計回りに(右に)90°回転して部分画像YA4’とする。部分画像YA1には、反転処理を行わない。図10(c)は、これら部分画像YA2’、YA3’、YA4’、及び部分画像YA1を示す。   Then, after generating the four partial images, inversion processing is performed, and in each partial image YA1, YA2, YA3, YA4, the image area closest to the center of the entire image is set at a predetermined position (in this example, the upper center of the image). Align. Specifically, the partial image YA2 is rotated 90 ° counterclockwise to become a partial image YA2 ′, the partial image YA3 is inverted upside down to become a partial image YA3 ′, and the partial image YA4 is rotated 90 degrees clockwise (to the right). Rotate to obtain a partial image YA4 ′. The inversion process is not performed on the partial image YA1. FIG. 10C shows the partial images YA2 ', YA3', YA4 ', and the partial image YA1.

反転処理の後は、これら部分画像YA1、YA2’、YA3’、YA4’を平均化することにより、図10(d)に示すように基準画像YA5を生成する。この後は、各部分画像YA1、YA2’、YA3’、YA4’と、基準画像YA5との差分により、4つの検査画像YA1−YA5、YA2’−YA5、YA3’−YA5、YA4’−YA5(図示せず)を生成する。そして、これら4つの検査画像を用いて、第1の実施形態と同様に良品か否かを判定する。   After the inversion process, the partial images YA1, YA2 ', YA3', and YA4 'are averaged to generate a reference image YA5 as shown in FIG. Thereafter, four inspection images YA1-YA5, YA2′-YA5, YA3′-YA5, YA4′-YA5 ( (Not shown). Then, using these four inspection images, it is determined whether or not it is a non-defective product as in the first embodiment.

以上が第3の実施形態の固体撮像素子の検査方法の説明であり、第3の実施形態においても第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。なお、第3の実施形態では、各部分画像YA1、YA2、YA3、YA4が互いに隣接または重なる例を述べたが、これら4つを縮小し、離れるようにしてもよい。その場合、各部分画像YA1、YA2、YA3、YA4のどれもが全体画像AWの外周の一部を1辺とし、且つ、正方形の形状が維持されるようにする縮小することが望ましい。   The above is the description of the method for inspecting the solid-state imaging device of the third embodiment. In the third embodiment, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained. In the third embodiment, the example in which the partial images YA1, YA2, YA3, and YA4 are adjacent to each other or overlap each other is described. However, these four images may be reduced and separated. In that case, it is desirable to reduce each of the partial images YA1, YA2, YA3, and YA4 so that a part of the outer periphery of the entire image AW is one side and the square shape is maintained.

以下、第1〜第3の実施形態の補足事項を説明する。
第1〜第3の実施形態では、図8のステップS4において、全ての部分画像を平均化して基準画像を生成する例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、各部分画像を加算して、部分画像と同じサイズの基準画像を生成してもよい。
早期に良品のみを選別することが望ましいので、固体撮像素子の検査は第1〜第3の実施形態のようにウェハ12の状態で行うことが望ましいが、ダイシング後や、固体撮像素子として実装後に検査してもよい。
Hereinafter, supplementary items of the first to third embodiments will be described.
In the first to third embodiments, the example in which the reference image is generated by averaging all the partial images in step S4 of FIG. 8 has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, each partial image may be added to generate a reference image having the same size as the partial image.
Since it is desirable to select only non-defective products at an early stage, it is desirable to inspect the solid-state imaging device in the state of the wafer 12 as in the first to third embodiments, but after dicing or mounting as a solid-state imaging device. You may inspect.

固定パターンノイズが生じている可能性が低い画像領域を用いずに効率的に検査するという点で、第2の実施形態の手法は、4隅のいずれかから放射状に塗布ムラが生じ易いチップ10に有効であり、ウェハ12の中心側よりもむしろ外周側のチップ10に対し有効と考えられる。以下に理由を説明する。図1の配置では、各チップ10の外周においてウェハ中心との距離が最短となる箇所は、4隅のいずれかになるが、ウェハ12の外周側のチップ(10A等)では、特にその傾向が強い。即ち、チップ10を長方形に見たてた場合、ウェハ中心に最も近い隅は、各辺の中央部と比較して、ウェハ中心との距離がかなり短い。従って、4隅のいずれかから放射状に塗布ムラが生じる確率が高いチップ10は、ウェハ12の外周側のチップ10と考えられる。   The technique of the second embodiment is that the chip 10 is likely to cause uneven coating radially from any one of the four corners in that it efficiently inspects without using an image area where the possibility of occurrence of fixed pattern noise is low. It is considered effective for the chip 10 on the outer peripheral side rather than the center side of the wafer 12. The reason will be described below. In the arrangement of FIG. 1, the location where the distance from the wafer center is the shortest on the outer periphery of each chip 10 is one of the four corners, but this tendency is particularly significant in the chips (10A, etc.) on the outer peripheral side of the wafer 12. strong. That is, when the chip 10 is viewed as a rectangle, the corner closest to the wafer center has a considerably shorter distance from the wafer center than the center of each side. Therefore, the chip 10 having a high probability of occurrence of uneven coating radially from any one of the four corners is considered to be the chip 10 on the outer peripheral side of the wafer 12.

反対に第3の実施形態の手法は、全体画像の1辺の中央でノイズが生じているチップ10に有効であるので、ウェハ12の外周側よりもむしろ、図1における4つの点線の楕円内の領域のように中心側のチップ10に対し有効と考えられる。これは、ウェハ中心に滴下された直後のレジストが、スピンナーによる高速回転の前において多少の拡がりを有することを考慮すれば、隅と、各辺の中央部とで、滴下直後のレジストとの距離があまり変わらないからである。そして、ウェハ12上での位置から固定パターンノイズの表れ方を予測することで、ウェハ12上での位置毎に個別のパターンを予め登録し、登録したパターンとのパターンマッチングを行うことで固定パターンノイズを検出してもよい。   On the contrary, since the technique of the third embodiment is effective for the chip 10 in which noise is generated at the center of one side of the entire image, it is within the four dotted ellipses in FIG. 1 rather than the outer peripheral side of the wafer 12. It is considered effective for the chip 10 on the center side as in the area of. Considering that the resist immediately after being dropped onto the wafer center has some spread before high-speed rotation by a spinner, the distance between the corner and the center of each side is the distance from the resist immediately after dropping. This is because there is not much change. Then, by predicting the appearance of fixed pattern noise from the position on the wafer 12, individual patterns are registered in advance for each position on the wafer 12, and pattern matching with the registered pattern is performed. Noise may be detected.

図11は、ウェハ12上での位置情報を考慮して固体撮像素子の検査を行う場合の流れ図である。ここで用いる検査装置(図示せず)には、以下のステップS21〜S28の処理をコード化したプログラムがインストールされている。以下、図に示すステップ番号に従って、検査工程の流れを説明する。
ステップS21では、第1の実施形態のステップS1と同様に、検査装置により全体画像の画像信号を取得する。
FIG. 11 is a flowchart for inspecting a solid-state imaging device in consideration of position information on the wafer 12. The inspection device (not shown) used here is installed with a program that encodes the processes of the following steps S21 to S28. The flow of the inspection process will be described below according to the step numbers shown in the figure.
In step S21, the image signal of the entire image is acquired by the inspection apparatus, as in step S1 of the first embodiment.

次に、ステップS22では、全体画像を取得したチップ10が、ウェハ12におけるどの位置にあるかの位置情報を取得する。位置情報は例えば、オリエンテーションフラット或いはウェハ中心を基準としたXY座標で表せばよい。
次に、ステップS23では、ウェハ12上での位置に応じた(予め登録してある)方法により、全体画像から複数の部分画像を生成する。例えば図1のチップ10A、10B、10C、10Dのようにウェハ12の外周近辺のチップ10に対しては、第2の実施形態と同様に部分画像を生成する(第1の実施形態の手法でもよい)。また、例えば図1において4つの点線の楕円内に含まれる位置のチップ10のようにウェハ12の中央に近いものに対しては、第3の実施形態と同様のパターンで部分画像を生成する。
Next, in step S <b> 22, position information indicating where the chip 10 having acquired the entire image is located on the wafer 12 is acquired. The position information may be expressed by, for example, an orientation flat or an XY coordinate based on the wafer center.
Next, in step S23, a plurality of partial images are generated from the entire image by a method corresponding to the position on the wafer 12 (registered in advance). For example, for the chips 10 near the outer periphery of the wafer 12 such as the chips 10A, 10B, 10C, and 10D in FIG. 1, a partial image is generated in the same manner as in the second embodiment (also in the method of the first embodiment). Good). Further, for example, for a chip close to the center of the wafer 12 such as a chip 10 at a position included in four dotted ellipses in FIG. 1, a partial image is generated with the same pattern as in the third embodiment.

次に、ステップS24では、反転処理を行い、ステップS23で生成した各部分画像における、全体画像の中心に最も近い画像領域を所定位置に揃える。
次に、ステップS25では、ステップS24の処理後の各部分画像を平均化し、基準画像を生成する。
次に、ステップS26では、反転処理後の各部分画像(反転処理がされないものは、その部分画像)と、基準画像との差分により、各部分画像に対し検査画像を生成する。
Next, in step S24, inversion processing is performed to align the image area closest to the center of the entire image in each partial image generated in step S23 at a predetermined position.
Next, in step S25, the partial images after the processing in step S24 are averaged to generate a reference image.
Next, in step S26, an inspection image is generated for each partial image based on the difference between each partial image after the reversal process (the partial image that is not subjected to the reversal process) and the reference image.

次に、ステップS27では、ウェハ12上での位置に応じた(予め登録してある)パターンマッチングを検査画像に施して、固定パターンノイズの表れ方や程度を検出し、そのチップ10が良品か否かを判定する。
次に、ステップS28では、ウェハ12において未検査のチップ10があるか否かを判定し、なければ、そのウェハ12に対する検査を終了する。未検査のチップ10があれば、ステップS1に戻り、未検査のチップ10に対する検査を行う。以上が図11の検査工程の流れの説明である。このようにウェハ12上でのチップ10の位置に応じて部分画像及び生成方法、検査画像に対するパターンマッチングの手法を変えれば、検査精度は向上する。
Next, in step S27, pattern inspection according to the position on the wafer 12 (registered in advance) is performed on the inspection image to detect the appearance and degree of fixed pattern noise, and whether the chip 10 is a good product. Determine whether or not.
Next, in step S28, it is determined whether or not there is an uninspected chip 10 in the wafer 12. If not, the inspection for the wafer 12 is terminated. If there is an uninspected chip 10, the process returns to step S1 to inspect the uninspected chip 10. The above is the description of the flow of the inspection process in FIG. As described above, if the pattern matching method for the partial image, the generation method, and the inspection image is changed according to the position of the chip 10 on the wafer 12, the inspection accuracy can be improved.

<第4の実施形態>
第4の実施形態は、本発明を電子カメラに適用したものである。具体的には、上述の検査方法により固体撮像素子のチップに対し検査画像を生成後、その検査画像に基づいて、その固体撮像素子に固有の固定パターンノイズを消去する画像処理プログラムを生成し、その画像処理プログラム及び固体撮像素子を電子カメラに搭載する。
<Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment, the present invention is applied to an electronic camera. Specifically, after generating an inspection image for the chip of the solid-state imaging device by the above-described inspection method, based on the inspection image, generate an image processing program that erases fixed pattern noise unique to the solid-state imaging device, The image processing program and the solid-state image sensor are mounted on an electronic camera.

固体撮像素子は、ここでは一例として、3原色のカラーフィルタアレイを有するものとする。検査工程では例えば、ウェハの状態で均一な白色光を固体撮像素子120のチップに照射して、3原色に対してそれぞれ全体画像を生成することが望ましい。即ち、赤色成分の光を選択的に受光する画素の画像信号に基づいた全体画像を生成し、緑色成分、青色成分についても同様にする。そして、3原色に対してそれぞれ、部分画像、基準画像、及び検査画像を生成後、検査画像に基づいて、その固体撮像素子に固有の固定パターンノイズを消去する画像処理プログラムを作成する。   Here, as an example, the solid-state imaging device has a color filter array of three primary colors. In the inspection step, for example, it is desirable to irradiate the chip of the solid-state imaging device 120 with uniform white light in the state of the wafer to generate the entire image for each of the three primary colors. That is, the entire image is generated based on the image signal of the pixel that selectively receives the red component light, and the same applies to the green component and the blue component. Then, after generating a partial image, a reference image, and an inspection image for each of the three primary colors, an image processing program for erasing fixed pattern noise specific to the solid-state imaging device is created based on the inspection image.

図12は、第4の実施形態における電子カメラ108のブロック図である。図に示すように、電子カメラ108は、撮影レンズ112と、シャッタ116と、固体撮像素子120と、アナログ信号処理部124と、A/D変換部128と、タイミングジェネレータ132と、シャッタ駆動部136と、焦点制御部140と、操作部144と、MPU(Micro Processor Unit)148と、システムバス152と、画像処理部156と、メモリ160と、記録読み出し部164と、交換可能な記録媒体168と、モニタ制御部184と、液晶モニタ188とを有する。   FIG. 12 is a block diagram of the electronic camera 108 in the fourth embodiment. As shown in the figure, the electronic camera 108 includes a photographing lens 112, a shutter 116, a solid-state imaging device 120, an analog signal processing unit 124, an A / D conversion unit 128, a timing generator 132, and a shutter driving unit 136. A focus control unit 140, an operation unit 144, an MPU (Micro Processor Unit) 148, a system bus 152, an image processing unit 156, a memory 160, a recording / reading unit 164, and an exchangeable recording medium 168. A monitor control unit 184 and a liquid crystal monitor 188.

焦点制御部140は、MPU148の指令に従って、撮影レンズ112のピント位置を調節する。シャッタ制御部136は、MPU148の指令に従って、シャッタ116の先幕及び後幕の走行を制御する。タイミングジェネレータ132は、MPU148の指令に従って、固体撮像素子120を駆動する。固体撮像素子120は、受光量に応じた信号電荷を蓄積し、アナログの画像信号を出力する。アナログ信号処理部124は、固体撮像素子120からの画像信号にクランプ処理、感度補正処理、A/D変換等を施し、デジタルの画像データを生成する。   The focus control unit 140 adjusts the focus position of the photographic lens 112 in accordance with a command from the MPU 148. The shutter control unit 136 controls the travel of the front curtain and rear curtain of the shutter 116 in accordance with an instruction from the MPU 148. The timing generator 132 drives the solid-state image sensor 120 in accordance with a command from the MPU 148. The solid-state image sensor 120 accumulates signal charges corresponding to the amount of received light and outputs an analog image signal. The analog signal processing unit 124 performs clamp processing, sensitivity correction processing, A / D conversion, and the like on the image signal from the solid-state imaging device 120 to generate digital image data.

画像処理部156は、MPU148の指令に従って画像データに画像処理を施す。メモリ160は、所定のフォーマットへのデータ変換や加工が行われる前の画像データ等を一時的に記憶する。MPU148は、システムバス152を介して電子カメラ108のシステム制御を行う。操作部144は、露出条件の設定用釦群や、レリーズ釦等を有する。なお、請求項記載の信号処理部は、アナログ信号処理部124、A/D変換部128、タイミングジェネレータ132、及びこれらを制御して画像データを生成させるMPU148の機能に対応する。   The image processing unit 156 performs image processing on the image data in accordance with an instruction from the MPU 148. The memory 160 temporarily stores image data before data conversion and processing into a predetermined format. The MPU 148 performs system control of the electronic camera 108 via the system bus 152. The operation unit 144 includes an exposure condition setting button group, a release button, and the like. The signal processing unit described in the claims corresponds to the functions of the analog signal processing unit 124, the A / D conversion unit 128, the timing generator 132, and the MPU 148 that controls these to generate image data.

第4の実施形態の電子カメラ108の主な特徴は、固定パターンノイズを消去する前述の画像処理プログラムがMPU148に搭載されていることであり、他の構成は従来の電子カメラと同様である。この画像処理プログラムは、固体撮像素子120に合わせて作成されるものであるので、画質は向上する。本実施形態のように、検査画像に基づいてその固体撮像素子に合わせて固定パターンノイズを消去するプログラムを作成し、それを電子カメラにインストールすれば、今までは良品の基準以下であった固体撮像素子を電子カメラに使用しても、十分な高画質が得られる。その場合、製造の歩留まりが向上する。   The main feature of the electronic camera 108 of the fourth embodiment is that the above-described image processing program for erasing fixed pattern noise is installed in the MPU 148, and the other configuration is the same as that of the conventional electronic camera. Since this image processing program is created in accordance with the solid-state image sensor 120, the image quality is improved. Create a program that erases fixed pattern noise in accordance with the solid-state imaging device based on the inspection image, and install it in the electronic camera, as in this embodiment, and the solids that have been below the standard of good products until now Even when the image sensor is used in an electronic camera, sufficient image quality can be obtained. In that case, the manufacturing yield is improved.

以上詳述したように本発明は、固体撮像素子の検査方法、固体撮像素子の検査用プログラム、及び電子カメラにおいて大いに利用可能である。   As described above in detail, the present invention is greatly applicable to a solid-state image sensor inspection method, a solid-state image sensor inspection program, and an electronic camera.

複数の固体撮像素子のチップが形成された半導体のウェハの平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the semiconductor wafer in which the chip | tip of the some solid-state image sensor was formed. 放射状の塗布ムラの一例を示す説明図であり、図1においてA、B、D、Dの符号を付した4つのチップに着目した平面模式図である。It is explanatory drawing which shows an example of radial coating nonuniformity, and is a plane schematic diagram paying attention to four chip | tip which attached | subjected the code | symbol of A, B, D, D in FIG. 本発明の原理である画像処理の一例を示す説明図であり、チップ10Aに対応する。It is explanatory drawing which shows an example of the image process which is the principle of this invention, and respond | corresponds to the chip | tip 10A. 本発明の原理である画像処理の一例を示す説明図であり、チップ10Bに対応する。It is explanatory drawing which shows an example of the image processing which is the principle of this invention, and respond | corresponds to the chip | tip 10B. 本発明の原理である画像処理の一例を示す説明図であり、チップ10Dに対応する。It is explanatory drawing which shows an example of the image processing which is the principle of this invention, and respond | corresponds to chip | tip 10D. 本発明の原理である画像処理の一例を示す説明図であり、チップ10Dに対応する。It is explanatory drawing which shows an example of the image processing which is the principle of this invention, and respond | corresponds to chip | tip 10D. 固体撮像素子が良否か否かを判定するために用いる検査画像の説明図である。It is explanatory drawing of the test | inspection image used in order to determine whether a solid-state image sensor is good or bad. 第1の実施形態の固体撮像素子の検査方法の流れ図である。It is a flowchart of the inspection method of the solid-state image sensor of a 1st embodiment. 第2の実施形態における部分画像及び基準画像の生成方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production | generation method of the partial image and reference image in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における、部分画像及び基準画像の生成方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production | generation method of the partial image and reference image in 3rd Embodiment. ウェハ上での位置情報を考慮して固体撮像素子の検査を行う場合の流れ図である。It is a flowchart in the case of test | inspecting a solid-state image sensor in consideration of the positional information on a wafer. 第4の実施形態における電子カメラの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electronic camera in 4th Embodiment. 固定パターンノイズを検出する従来技術の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the prior art which detects fixed pattern noise. 回転塗布中に異物が混入して核となり、塗布量が薄い領域が生じるために発生する固定パターンノイズの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the fixed pattern noise which generate | occur | produces because a foreign material mixes during spin coating and becomes a nucleus and the area | region where the coating amount is thin arises.

符号の説明Explanation of symbols

10、10A、10B、10D、10D チップ
12 ウェハ
14 ストリート
20 画素領域
22 パッド
108 電子カメラ
112 撮影レンズ
116 シャッタ
120 固体撮像素子
124 アナログ信号処理部
128 A/D変換部
132 タイミングジェネレータ
136 シャッタ駆動部
140 焦点制御部
144 操作部
148 MPU
152 システムバス
156 画像処理部
160 メモリ
164 記録読み出し部
168 記録媒体
184 モニタ制御部
188 液晶モニタ
10, 10A, 10B, 10D, 10D Chip 12 Wafer 14 Street 20 Pixel area 22 Pad 108 Electronic camera 112 Shooting lens 116 Shutter 120 Solid-state image sensor 124 Analog signal processing unit 128 A / D conversion unit 132 Timing generator 136 Shutter drive unit 140 Focus control unit 144 Operation unit 148 MPU
152 System Bus 156 Image Processing Unit 160 Memory 164 Record Reading Unit 168 Recording Medium 184 Monitor Control Unit 188 Liquid Crystal Monitor

Claims (6)

検査用の照明光の照射によって固体撮像素子が生成した画像信号を取得するステップと、
前記画像信号が示す画像である全体画像を用い、前記全体画像に対する複数の部分画像をそれぞれ同じ画像サイズで生成する抽出ステップと、
少なくともいずれかの前記部分画像に対し、画像サイズが変わらないように、上下反転、左右反転、回転の少なくともいずれかの処理を施す反転ステップと、
前記反転ステップの後、複数の前記部分画像を合成し、前記部分画像と同じ画像サイズの基準画像を生成するステップと、
複数の前記部分画像に対し、前記基準画像との差分に相当する検査画像をそれぞれ生成するステップと、
前記検査画像に基づいて、前記固体撮像素子が良品か否かを判定するステップと
を有することを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
Obtaining an image signal generated by the solid-state imaging device by irradiation with illumination light for inspection;
An extraction step of generating a plurality of partial images with respect to the whole image with the same image size using the whole image which is an image indicated by the image signal;
An inversion step of performing at least one of upside down, left and right inversion, and rotation so that the image size does not change for at least one of the partial images;
After the inversion step, a plurality of the partial images are combined to generate a reference image having the same image size as the partial images;
Generating, for each of the plurality of partial images, an inspection image corresponding to a difference from the reference image;
And a step of determining whether or not the solid-state imaging device is a non-defective product based on the inspection image.
請求項1に記載の固体撮像素子の検査方法において、
全ての前記部分画像を重ねた場合に、前記部分画像の一部の画像領域であって前記全体画像の中心に最も近い画像領域の位置が揃うように、前記反転ステップでは上下反転、左右反転、回転の少なくともいずれかの処理を施す
ことを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
In the inspection method of the solid-state image sensor according to claim 1,
When all the partial images are overlaid, in the inversion step, upside down, left and right inversion, so that the position of the image area that is a part of the partial image and closest to the center of the whole image is aligned. A method for inspecting a solid-state imaging device, comprising performing at least one of rotation processing.
請求項2に記載の固体撮像素子の検査方法において、
前記抽出ステップでは、各々の前記部分画像の外周の一部が前記全体画像の外周の一部となるように、且つ、各々の前記部分画像に対し、前記全体画像の中心に対し点対称の位置にある前記部分画像が存在するように、偶数個の前記部分画像を生成する
ことを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
In the inspection method of the solid-state image sensor according to claim 2,
In the extraction step, a position that is point-symmetric with respect to the center of the whole image so that a part of the outer circumference of each partial image becomes a part of the outer circumference of the whole image An even number of the partial images are generated such that the partial image exists in the solid-state imaging device.
請求項3に記載の固体撮像素子の検査方法において、
前記抽出ステップでは、前記全体画像の中心が各々の前記部分画像の隅になるように、前記全体画像を4分割することで4つの前記部分画像を生成する
ことを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
In the inspection method of the solid-state image sensor according to claim 3,
In the extraction step, four partial images are generated by dividing the whole image into four so that the center of the whole image is a corner of each of the partial images. Method.
固体撮像素子が良品か否かを判定するための検査用プログラムであって、
検査用の照明光の照射によって前記固体撮像素子が生成した画像信号を取得するステップと、
前記画像信号が示す画像である全体画像を用い、前記全体画像に対する複数の部分画像をそれぞれ同じ画像サイズで生成する抽出ステップと、
少なくともいずれかの前記部分画像に対し、画像サイズが変わらないように、上下反転、左右反転、回転の少なくともいずれかの処理を施す反転ステップと、
前記反転ステップの後、複数の前記部分画像を合成し、前記部分画像と同じ画像サイズの基準画像を生成するステップと、
複数の前記部分画像に対し、前記基準画像との差分に相当する検査画像をそれぞれ生成するステップと、
前記検査画像に基づいて、前記固体撮像素子が良品か否かを判定するステップと
をコンピュータに実行させるための検査用プログラム。
An inspection program for determining whether a solid-state image sensor is a non-defective product,
Obtaining an image signal generated by the solid-state imaging device by irradiation with illumination light for inspection;
An extraction step of generating a plurality of partial images with respect to the whole image with the same image size using the whole image which is an image indicated by the image signal;
An inversion step of performing at least one of upside down, left and right inversion, and rotation so that the image size does not change for at least one of the partial images;
After the inversion step, a plurality of the partial images are combined to generate a reference image having the same image size as the partial images;
Generating, for each of the plurality of partial images, an inspection image corresponding to a difference from the reference image;
An inspection program for causing a computer to execute a step of determining whether or not the solid-state imaging device is a non-defective product based on the inspection image.
固体撮像素子と、前記固体撮像素子から出力される画像信号に基づいて画像データを生成する信号処理部と、前記画像データに画像処理を施す画像処理部とを備えた電子カメラであって、
前記画像処理は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の固体撮像素子の検査方法によって前記固体撮像素子に対し生成された前記検査画像から推定される固定パターンノイズを、低減する処理である
ことを特徴とする電子カメラ。
An electronic camera comprising a solid-state imaging device, a signal processing unit that generates image data based on an image signal output from the solid-state imaging device, and an image processing unit that performs image processing on the image data,
The image processing is processing for reducing fixed pattern noise estimated from the inspection image generated for the solid-state imaging device by the solid-state imaging device inspection method according to any one of claims 1 to 4. An electronic camera characterized by being.
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