JP2006317280A - 固体撮像素子検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検査員の人手による標準サンプルの出し入れを無くし、標準サンプルを用いた固体撮像素子検査装置の自己診断を任意のタイミングで容易に行える様にする。
【解決手段】 固体撮像素子１１を検査装置１０で検査する固体撮像素子検査において、所定測定条件下で予め測定しておいた固体撮像素子を標準サンプル１９として前記検査装置内の所定箇所１４ａに置いておき、検査装置１０の自己診断を行うときは検査装置内の標準サンプル１９を測定して自己診断を行う。これにより、検査員の人手による標準サンプルの出し入れをしなくても、標準サンプルを用いた自己診断を任意のタイミングで容易に行うことが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を検査する方法及びその装置に係り、特に、外付け機器を接続した状態での検査装置の自己診断を任意タイミングで行うことが可能な固体撮像素子検査方法及びその装置に関する。

半導体デバイス等の電子部品を検査する検査装置は、検査装置が正常に機能しているか否かを判断する必要があり、このため、自己診断機能を搭載している。例えば下記特許文献１記載の電子部品の検査方法では、製品検査に使用する製品検査用測定回路系の他に、検査結果が既知の検査対象品（以下、「標準サンプル」という。）を常備した自己診断用測定回路系を製品検査装置に設け、必要なタイミングで測定回路系を切り替え、標準サンプルの検査結果が既知の検査結果に一致するか否かで製品検査装置が正常に機能しているか否かを自己診断している。

固体撮像素子を検査する場合には、簡単な構成の電子部品を検査する場合と異なり、固体撮像素子の受光面に試験光を照射しながら検査を行ったり、周囲温度を変化させて検査を行う必要があるため、検査装置に試験光照射装置や加温装置等を外付けし、検査対象品の検査を行っている。このため、固体撮像素子の検査装置に特許文献１記載と同様の自己診断用測定回路系を設けると、自己診断用測定回路系にも試験光照射装置等の外付け機器を設けなければならず、検査装置が大型化，高コスト化してしまうという問題がある。

このため、固体撮像素子を検査する検査装置では、自己診断用測定回路系を製品検査用測定回路系の他に設けることはしていない。固体撮像素子を検査する検査装置には、半導体ウェハ上に複数の固体撮像素子が形成された状態で検査するプローバ装置や、半導体ウェハから切り出した個々の固体撮像素子チップを夫々パッケージに封入した状態で検査を行うハンドラー装置等がある。

図２は、従来の固体撮像素子を検査するハンドラー装置の構成図である。ハンドラー装置１は、未検査品を載置する未検査品置場２と、未検査品置場２から取り出した固体撮像素子パッケージ３を加温する加温台４と、加温台４から取り出した固体撮像素子パッケージ３に試験光を照射し測定を行う測定部５と、測定部５が良品と判断した固体撮像素子パッケージ３を搬送する良品台６と、測定部５が不良品と判断した固体撮像素子パッケージ３を搬送する不良品台７と、測定部５が特殊分類品と判断した固体撮像素子パッケージ３を搬送する特殊分類品台８とを備える。

この従来のハンドラー装置１では、ハンドラー装置１自体の自己診断を行う場合、検査員が人手により、未検査品置場２に標準サンプルを置き、ハンドラー装置１内の図示しない搬送手段がこの標準サンプルを加温台４に自動搬送し、次に搬送手段が標準サンプルを測定部５に移動させて標準サンプルの測定を行う。そして、その測定結果が、既知の測定結果と一致するか否か等を測定部が判断し、自己診断を行う。

特開平１１―３２６４３１号公報

従来の検査装置で自己診断を行う場合、標準サンプルを検査員が人手により検査装置に出し入れする必要がある。このため、この出し入れ時に製品検査を中断しなければならず、検査装置の稼働損が発生してしまったり、標準サンプルの出し入れ時に検査装置内を汚損したりする危険がある。また、製品中に標準サンプルが混入してしまう虞や、製品を静電破壊してしまう虞も生じる。

本発明の目的は、検査員の人手による標準サンプルの出し入れを無くし標準サンプルを用いた自己診断を任意のタイミングで容易に行うことができる固体撮像素子の検査方法及びその装置を提供することにある。

本発明の固体撮像素子検査方法は、固体撮像素子を検査装置で検査する固体撮像素子検査方法において、所定測定条件下で予め測定しておいた固体撮像素子を標準サンプルとして前記検査装置内の所定箇所に置いておき、前記検査装置の自己診断を行うときは該検査装置内の前記標準サンプルを測定して自己診断を行うことを特徴とする。

本発明の固体撮像素子検査方法で用いる前記検査装置は、ハンドラー装置またはプローバ装置であることを特徴とする。

本発明の固体撮像素子検査装置は、未検査の固体撮像素子を置いておく第１領域と、該第１領域から搬送された前記未検査の固体撮像素子の検査を行う測定部と、該測定部での測定が終わった前記固体撮像素子が搬送される第２領域と、所定測定条件下で予め前記測定部により測定された固体撮像素子を標準サンプルとして置いておく第３領域と、自己診断時に前記第３領域の前記標準サンプルを前記測定部に搬送して測定させる搬送手段とを備えることを特徴とする。

本発明の固体撮像素子検査装置の前記搬送手段は、測定後の前記標準サンプルを前記第３領域に戻す機能を備えることを特徴とする。

本発明の固体撮像素子検査装置における前記自己診断は、外部制御手段からの指示により行うことを特徴とする。

本発明の固体撮像素子検査装置は、前記自己診断の結果により測定条件の校正を行うことを特徴とする。

本発明の固体撮像素子検査装置の前記自己診断は、或る未検査の固体撮像素子に対する測定が終わり次の未検査の固体撮像素子の測定を始める前に割り込み処理により行うことを特徴とする。

本発明によれば、検査員の人手による標準サンプルの出し入れを行うことなく、標準サンプルを用いた自己診断を任意のタイミングで容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る固体撮像素子検査装置の構成図である。この例の固体撮像素子検査装置１０は、固体撮像素子パッケージを検査するハンドラー装置であるが、プローバ装置にも同様に適用可能である。

図示するハンドラー装置１０は、未検査品の固体撮像素子パッケージ１１を載置する未検査品置場１２と、未検査品置場１２から取り出した固体撮像素子パッケージ１１を加温する加温台１４と、加温台１４から取り出した固体撮像素子パッケージ１１に試験光を照射し測定を行う測定部１５と、測定部１５が良品と判断した固体撮像素子パッケージ１１を搬送する良品台１６と、測定部１５が不良品と判断した固体撮像素子パッケージ１１を搬送する不良品台１７と、測定部１５が特殊分類品と判断した固体撮像素子パッケージ１１を搬送する特殊分類品台１８と、未検査品置場１２上の固体撮像素子パッケージ１１を加温台１４，測定部１５，良品台１６，不良品台１７，特殊分類品台１８に自動搬送するロボットハンド等の図示しない搬送手段とを備える。

本実施形態のハンドラー装置１０には、ハンドラー装置１０内の所定箇所に標準サンプル常設台を設けている。図示する例では、加温台１４の一部に標準サンプル常設台１４ａを設け、この標準サンプル常設台１４ａに、標準サンプル１９を常設している。そして、図示しない搬送手段は、自己診断時に、標準サンプル常設台１４ａ上の標準サンプル１９を測定部１５に対して矢印Ｘで示す様に搬送し、測定後の標準サンプル１９を矢印Ｙで示す様に標準サンプル常設台１４ａに戻す様になっている。このハンドラー装置１０は、図２に示す従来のハンドラー装置１に標準サンプル常設台１４ａを設け、搬送手段に往復搬送Ｘ，Ｙを行わせる改造を施すことで実現される。

斯かる構成のハンドラー装置１０で製品検査を行う場合には、ハンドラー装置１０の外部に例えばＧＰ―ＩＢ通信にて接続された制御コンピュータからの指令を受けて、搬送手段が未検査品置場１２から検査対象とする固体撮像素子パッケージ１１を加温台１４に搬送（矢印Ａ）し、固体撮像素子パッケージ１１を試験温度まで加温させる。そして次に、搬送手段は、加温台１４上の固体撮像素子パッケージ１１を測定部１５に搬送（矢印Ｂ）する。

測定部１５は、この固体撮像素子パッケージ１１に試験光を照射する等して固体撮像素子パッケージ１１からの出力データを取得し、図示しない外部の制御コンピュータに取得データを渡す。制御コンピュータはその取得データに基づいて固体撮像素子パッケージ１１が良品であるか不良品であるか等を判断し、判断結果に基づいて搬送手段を制御する。

搬送手段は、良品と判断された固体撮像素子パッケージ１１を良品台１６に搬送（矢印Ｃ１）し、不良品と判断された固体撮像素子パッケージ１１を不良品台１７に搬送（矢印Ｃ２）し、特殊な分類品と判断された固体撮像素子パッケージ１１を特殊分類品台１８に搬送（矢印Ｃ３）する。

以上の動作を未検査品置場１２に置かれている多数の固体撮像素子パッケージ１１に対して次々と行うことで、製品検査が行われる。ここで、試験光照射装置を含む測定部１５の測定条件等が正常であるか否かを自己診断する必要が生じた場合には、所定タイミングで自己診断が行われる。

固体撮像素子は簡単な構成の電子部品と異なり、測定条件（検査条件）の調整項目が多数存在し調整が複雑なため、固体撮像素子自体の不良なのか、検査装置（この場合には試験光照射装置を含む測定部）自体の調整不備なのかを精確に判断しないと、固体撮像素子の製造歩留まりを上げることができない。例えば、固体撮像素子パッケージ１１が不良なためその出力が小さいのか、あるいは試験光の光量や輝度等が光源の経年劣化等で小さくなっているのかを精度良く判断し、検査装置側が正常でない場合には検査装置の調整値を補正，校正する必要が生じる。

そこで、ハンドラー装置１０は、制御コンピュータからの指令を受けて自己診断を行う。この自己診断は、例えば、
（１）製品検査開始前
（２）製品検査開始後の所定時間経過時
（３）製品検査終了時
（４）製品検査数が所定数個終了した毎
（５）製品検査中の所定時間が経過した毎
（６）不良品と判断された製品が所定数個連続した時
（７）製品検査中に製品担当者が割り込みによる自己診断を必要とした時
の様な各タイミングのうち、予め定めた所定タイミングで行う。

自己診断を行う場合には、搬送手段は標準サンプル常設台１４ａ上に置かれている標準サンプル１９を測定部１５に搬送（矢印Ｘ）し、測定部１５が標準サンプル１９の測定を行う。標準サンプルの固体撮像素子パッケージは、所定測定条件の下で予め測定が行われており、測定データが既知である。このため、今回の自己診断時における測定データが既知の測定データと誤差範囲を超えて不一致である場合には、検査装置の調整値が間違っていると判断でき、この場合には調整値の再調整を行う。例えば、試験光の光源が経年劣化で発光量が落ちていれば、被測定対象に照射される試験光の光量が所定光量となるように、例えば光源への光量制御値を調整する。

自己診断するための標準サンプル１９の測定が終了し、検査装置の再調整が終了した後は、標準サンプル１９を標準サンプル常設台１４ａに戻し（矢印Ｙ）、次に、未検査品置場１２上の未検査固体撮像素子パッケージ１１を加温台１４に搬送し、以下、上述した製品検査を開始する。

この様に、本実施形態によれば、製品検査の最中であっても、所定タイミングで自己診断の割り込み処理を行い、標準サンプルを用いた自己診断を実施できるため、特別な自己診断用測定回路を設けなくても、検査装置を停止させることなく、通常の製品検査と同じ検査処理手順で検査装置の自己診断及びその補正，校正を全自動で実施することができる。

本発明によれば、自己診断時に検査員の人手による操作を不要としたため製品を汚損したり破損したりすることなく全自動で自己診断を必要時に行うことができ、固体撮像素子の検査方法及びその装置として有用である。

本発明の一実施形態に係る固体撮像素子検査装置の構成図である。 従来の固体撮像素子検査装置の構成図である。

符号の説明

１０ 固体撮像素子検査装置
１１ 固体撮像素子パッケージ（製品）
１２ 未検査品置場（第１領域）
１４ 加温台
１４ａ 標準サンプル常設台（第３領域）
１５ 測定部
１６ 良品台（第２領域）
１７ 不良品台（第２領域）
１８ 特殊分類品載置台（第２領域）
１９ 標準サンプル

Claims (7)

1. 固体撮像素子を検査装置で検査する固体撮像素子検査方法において、所定測定条件下で予め測定しておいた固体撮像素子を標準サンプルとして前記検査装置内の所定箇所に置いておき、前記検査装置の自己診断を行うときは該検査装置内の前記標準サンプルを測定して自己診断を行うことを特徴とする固体撮像素子検査方法。
2. 前記検査装置は、ハンドラー装置またはプローバ装置であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子検査方法。
3. 未検査の固体撮像素子を置いておく第１領域と、該第１領域から搬送された前記未検査の固体撮像素子の検査を行う測定部と、該測定部での測定が終わった前記固体撮像素子が搬送される第２領域と、所定測定条件下で予め前記測定部により測定された固体撮像素子を標準サンプルとして置いておく第３領域と、自己診断時に前記第３領域の前記標準サンプルを前記測定部に搬送して測定させる搬送手段とを備えることを特徴とする固体撮像素子検査装置。
4. 前記搬送手段は、測定後の前記標準サンプルを前記第３領域に戻す機能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検査装置。
5. 前記自己診断は、外部制御手段からの指示により行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の固体撮像素子検査装置。
6. 前記自己診断の結果により測定条件の校正を行うことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の固体撮像素子検査装置。
7. 前記自己診断は、或る未検査の固体撮像素子に対する測定が終わり次の未検査の固体撮像素子の測定を始める前に割り込み処理により行うことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の固体撮像素子検査装置。

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