JP2008028176A - Inspection apparatus and method for solid-state imaging element wafer - Google Patents
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Description
本発明は、固体撮像素子ウェハの各固体撮像素子の欠陥画素を検出する固体撮像素子ウェハの検査装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device wafer inspection apparatus and method for detecting defective pixels of each solid-state imaging device of a solid-state imaging device wafer.
CCDイメージセンサ等の固体撮像素子が使用されたデジタルカメラが広く普及している(特許文献1参照)。近年、特にデジタルカメラに使用される固体撮像素子の画素数は、更なる精細な画質の要求と、半導体微細加工技術の発展とにより増加の一途にある。このように画素数が増加すると、微小なゴミや結晶欠陥に起因する欠陥画素が完全に存在しない固体撮像素子を製造することは難しくなりつつある(特許文献2及び3参照)。
Digital cameras using a solid-state imaging device such as a CCD image sensor are widely used (see Patent Document 1). In recent years, the number of pixels of a solid-state imaging device used in a digital camera in particular has been increasing due to the demand for further fine image quality and the development of semiconductor microfabrication technology. As the number of pixels increases in this manner, it is becoming difficult to manufacture a solid-state imaging device in which defective pixels due to minute dust and crystal defects are not completely present (see
このため、固体撮像素子の製造会社では、シリコンウェハ上に固体撮像素子を略マトリクス状に形成した後に、ウェハ状態で個々の固体撮像素子の欠陥画素検査を行っているのが通常である。そして、個々の固体撮像素子の欠陥画素数をカウントして、欠陥画素の数が許容範囲内であるものについては、ダイシング加工により個片化した後で良品として出荷している。
ところで、従来では欠陥画素検査の際に、個々の固体撮像素子の欠陥画素数をカウントして、個々の固体撮像素子のPASS/FAILをマップ化したウェハマップを作成することで、固体撮像素子ウェハの製造不良の解析を行っていた。このため、欠陥画素検査を行っても、個々の欠陥画素の固体撮像素子ウェハ上における位置の特定を行っておらず、欠陥画素の発生位置や欠陥画素の分布などの情報が固体撮像素子ウェハの製造不良の解析に利用されていなかった。 By the way, in the past, at the time of defective pixel inspection, the number of defective pixels of each solid-state image sensor is counted, and a wafer map in which the PASS / FAIL of each solid-state image sensor is mapped is created. The manufacturing defect was analyzed. For this reason, even if defective pixel inspection is performed, the position of each defective pixel on the solid-state image sensor wafer is not specified, and information such as the position where the defective pixel is generated and the distribution of the defective pixels is not obtained. It was not used to analyze manufacturing defects.
本発明は上記問題を解決するためのものであり、欠陥画素検査の際に欠陥画素のウェハ上における位置を特定することができる固体撮像素子ウェハの検査装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a solid-state imaging device wafer inspection apparatus and method capable of specifying the position of a defective pixel on a wafer during defective pixel inspection. .
本発明の固体撮像素子ウェハの検査装置は、複数の固体撮像素子が行列状に形成された固体撮像素子ウェハの個々の前記固体撮像素子を検査して、前記固体撮像素子に行列配列されている複数の画素の中から欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、前記欠陥画素の検出結果に基づき、前記欠陥画素が検出された前記固体撮像素子を欠陥検出撮像素子として、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥検出撮像素子の行列座標を表す素子行列座標、及び前記欠陥検出撮像素子上における前記欠陥画素の行列座標を表す画素行列座標を特定する座標特定手段と、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の位置を特定するために、前記素子行列座標及び前記画素行列座標を、前記固体撮像素子ウェハの設計情報に基づき作成された座標変換式を用いて、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の画素位置座標に変換する座標変換手段とを備えることを特徴とする。 The inspection apparatus for a solid-state image sensor wafer according to the present invention inspects each of the solid-state image sensors of a solid-state image sensor wafer in which a plurality of solid-state image sensors are formed in a matrix and is arranged in a matrix on the solid-state image sensor. On the solid-state imaging device wafer, a defective pixel detecting means for detecting a defective pixel from a plurality of pixels and the solid-state imaging device in which the defective pixel is detected based on the detection result of the defective pixel as a defect detection imaging device Coordinate specifying means for specifying element matrix coordinates representing matrix coordinates of the defect detection image sensor and pixel matrix coordinates representing matrix coordinates of the defective pixel on the defect detection image sensor, and the solid image sensor wafer on the solid-state image sensor wafer In order to identify the position of a defective pixel, the element matrix coordinates and the pixel matrix coordinates are coordinates created based on design information of the solid-state image sensor wafer. Using interchangeable, characterized in that it comprises a coordinate conversion means for converting the pixel coordinates of the defective pixel in the solid-state imaging device on the wafer.
前記固体撮像素子ウェハを前記固体撮像素子の形成面側から見たウェハ平面図を表示する表示手段と、前記ウェハ平面図上の前記画素位置座標に対応する位置に、前記欠陥画素を表すマークを表示させる表示制御手段とを備えることが好ましい。 Display means for displaying a wafer plan view of the solid-state image sensor wafer as viewed from the formation surface side of the solid-state image sensor, and a mark representing the defective pixel at a position corresponding to the pixel position coordinates on the wafer plan view It is preferable to provide display control means for displaying.
前記欠陥画素の欠陥の種類は複数あり、前記表示制御手段は、前記ウェハ平面図上に表示される前記マークの色または形状の少なくともいずれか一方を、前記欠陥の種類別に変えることが好ましい。 There are a plurality of types of defects of the defective pixels, and the display control unit preferably changes at least one of the color or shape of the mark displayed on the wafer plan view according to the type of the defect.
前記欠陥画素の欠陥の種類は複数あり、前記表示制御手段は、表示させる前記欠陥の種類が指定された場合に、指定された前記欠陥の種類に対応する前記マークのみを前記ウェハ平面図上に表示させることが好ましい。 When there are a plurality of defect types of the defective pixel, and the display control means designates the type of defect to be displayed, only the mark corresponding to the designated defect type is displayed on the wafer plan view. It is preferable to display.
また、本発明の固体撮像素子の検査方法は、複数の固体撮像素子が行列状に形成された固体撮像素子ウェハの個々の前記固体撮像素子を検査して、前記固体撮像素子に行列配列されている複数の画素の中から欠陥画素を検出する欠陥画素検出ステップと、前記欠陥画素の検出結果に基づき、前記欠陥画素が検出された前記固体撮像素子を欠陥検出撮像素子として、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥検出撮像素子の行列座標を表す素子行列座標、及び前記欠陥検出撮像素子上における前記欠陥画素の行列座標を表す画素行列座標を特定する座標特定ステップと、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の位置を特定するために、前記素子行列座標及び前記画素行列座標を、前記固体撮像素子ウェハの設計情報に基づき作成された座標変換式を用いて、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の画素位置座標に変換する座標変換ステップとを備えることを特徴とする。 In the solid-state imaging device inspection method of the present invention, the individual solid-state imaging devices of a solid-state imaging device wafer in which a plurality of solid-state imaging devices are formed in a matrix are inspected and arranged in a matrix on the solid-state imaging device. A defective pixel detection step of detecting a defective pixel from a plurality of pixels, and the solid-state imaging device wafer, wherein the solid-state imaging device in which the defective pixel is detected is used as a defect detection imaging device based on the detection result of the defective pixel A coordinate specifying step for specifying an element matrix coordinate representing a matrix coordinate of the defect detection image sensor on the upper side, and a pixel matrix coordinate representing a matrix coordinate of the defective pixel on the defect detection image sensor; and on the solid-state image sensor wafer. In order to identify the position of the defective pixel, the element matrix coordinates and the pixel matrix coordinates are created based on design information of the solid-state imaging element wafer. By using the coordinate conversion formula, characterized in that it comprises a coordinate conversion step of converting the pixel coordinates of the defective pixel in the solid-state imaging device on the wafer.
本発明の固体撮像素子ウェハの検査装置は、固体撮像素子ウェハの個々の固体撮像素子の欠陥画素を検出する欠陥画素検出手段と、前記固体撮像素子ウェハ上における欠陥検出撮像素子の素子行列座標、及び前記欠陥検出撮像素子上における前記欠陥画素の画素行列座標を特定する座標特定手段と、前記素子行列座標及び前記画素行列座標を、前記固体撮像素子ウェハの設計情報に基づき作成された座標変換式を用いて、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の画素位置座標に変換する座標変換手段とを備えるようにしたので、欠陥画素検査時に固体撮像素子ウェハ上における欠陥画素の位置を容易に特定することができる。これにより、欠陥画素の発生位置などの情報を固体撮像素子ウェハの製造不良の解析に利用することができるので、固体撮像素子ウェハの製造不良の原因を突き止め易くなる。 The solid-state image sensor wafer inspection apparatus according to the present invention includes a defective pixel detection unit that detects defective pixels of individual solid-state image sensors of the solid-state image sensor wafer, element matrix coordinates of the defect detection image sensor on the solid-state image sensor wafer, And coordinate specifying means for specifying a pixel matrix coordinate of the defective pixel on the defect detection imaging device, and a coordinate conversion formula created based on design information of the solid-state imaging device wafer for the element matrix coordinate and the pixel matrix coordinate And a coordinate conversion means for converting the pixel position coordinates of the defective pixel on the solid-state image pickup device wafer, so that the position of the defective pixel on the solid-state image pickup device wafer can be easily identified at the time of defective pixel inspection. can do. As a result, information such as the occurrence position of the defective pixel can be used for analysis of a manufacturing defect of the solid-state imaging device wafer, so that the cause of the manufacturing defect of the solid-state imaging device wafer can be easily identified.
本発明の固体撮像素子ウェハの検査方法は、固体撮像素子ウェハの個々の固体撮像素子の欠陥画素を検出する欠陥画素検出ステップと、前記固体撮像素子ウェハ上における欠陥検出撮像素子の素子行列座標、及び前記欠陥検出撮像素子上における前記欠陥画素の画素行列座標を特定する座標特定ステップと、前記素子行列座標及び前記画素行列座標を、前記固体撮像素子ウェハの設計情報に基づき作成された座標変換式を用いて、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の画素位置座標に変換する座標変換ステップとを備えるようにしたので、同様に欠陥画素検査時に固体撮像素子ウェハにおける欠陥画素の位置を容易に特定することができる。 The solid-state image sensor wafer inspection method of the present invention includes a defective pixel detection step for detecting a defective pixel of each solid-state image sensor of the solid-state image sensor wafer, and element matrix coordinates of the defect detection image sensor on the solid-state image sensor wafer, And a coordinate specifying step for specifying a pixel matrix coordinate of the defective pixel on the defect detection imaging device, and a coordinate conversion formula created based on design information of the solid-state imaging device wafer for the element matrix coordinate and the pixel matrix coordinate And a coordinate conversion step for converting the pixel position coordinates of the defective pixel on the solid-state image sensor wafer, so that the position of the defective pixel on the solid-state image sensor wafer can be easily determined in the same manner at the time of the defective pixel inspection. Can be identified.
図1に示すような固体撮像素子ウェハ(以下、単にウェハという)10は、シリコンウェハ上に複数の固体撮像素子12を行列状(略2次元マトリクス状)に形成したものである。このウェハ10の直径、厚さ、材料などは、例えば、ウェハ10に形成されるデバイスの種類などに応じて決められる。
A solid-state imaging device wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) 10 as shown in FIG. 1 is formed by forming a plurality of solid-
図2に示すように、固体撮像素子12は、インターライントランスファ方式のCCDイメージセンサであり、行列状(2次元マトリクス状)に配列された受光素子14と、受光素子14の垂直列ごとに設けられた垂直CCD(VCCD)16と、受光素子14とVCCD16との間に設けられた読み出し転送ゲート(TG)18と、各VCCD16の最終段に共通に接続された水平CCD(HCCD)20と、HCCD20の最終段に隣接して設けられた出力ゲート(OG)22およびフローティングディフュージョン(FD)24と、FD24に接続されたソースフォロア型のアンプ回路26とから構成されている。また、図中の符号28は、信号や電源の入出力端子となる複数の電極パッド(入出力パッド)である。
As shown in FIG. 2, the solid-
受光素子14は、入射光を光電変換し、入射光の光量に応じた信号電荷を生成して蓄積する。TG18は、受光素子14に蓄積された信号電荷をVCCD16へ転送する。VCCD16は、受光素子14から転送された信号電荷を受け取り、HCCD20に向けて1行ずつ垂直転送を行う。HCCD20は、VCCD16の最終段から出力される信号電荷を1行ずつ受け取り、1行分(1水平ライン分)の信号電荷を受け取るたびに順にOG22に向けて水平転送を行う。OG22は、HCCD20から送られた信号電荷を画素ごとに順にFD24へ転送する。FD24は、OG22から転送された信号電荷を電圧信号に変換する。アンプ回路26は、FD24が生成した電圧信号を増幅し、撮像信号Voutとして出力を行う。
The
各固体撮像素子12は、ウェハ状態のまま後述する検査装置30で検査が行われた後に、ダイシング加工により個々の固体撮像素子12に個片化される。図3に示すように、検査装置30は、本発明を実施したものであり、プローバ32と、光源34と、テスタ36とから構成される。この検査装置30は、個々の固体撮像素子12に対して欠陥画素37の検査を含む所定の電気的検査を行う。
Each solid-
プローバ32は、ウェハ10を保持するウェハテーブル40と、ウェハ10を挟むようにウェハテーブル40と対向して設けられたプローブカード(接続部)42とを有している。プローブカード42には、1つの固体撮像素子12に含まれる各電極パッド28(図2参照)のそれぞれに対応した複数のプローブピン44が設けられている。プローブカード42は、これらの各プローブピン44を各電極パッド28に接触させることによって、固体撮像素子12との導通を得る。
The
また、プローブカード42は、テスタ36と電気的に接続されており、各プローブピン44を介してテスタ36からの電力や制御信号などを固体撮像素子12に供給するとともに、固体撮像素子12からの出力信号をテスタ36に送る。
The
ウェハテーブル40には、移動機構46と、昇降機構48とが接続されている。移動機構46は、図中左右方向と、紙面に直行する方向との2方向にウェハテーブル40を水平移動させる。また、移動機構46は、テスタ36に電気的に接続されている。テスタ36は、移動機構46に駆動信号を送信してウェハテーブル40を水平移動させることで、ウェハ10内の所望の固体撮像素子12とプローブカード42との位置合わせを行う。
A
一方、昇降機構48は、図中上下方向にウェハテーブル40を昇降移動させる。この昇降機構48も同様にテスタ36に接続されており、テスタ36からの駆動信号に応じて固体撮像素子12の各電極パッド28と各プローブピン44とが接触する検査位置と、各電極パッド28と各プローブピン44との接触が解除された退避位置との間でウェハテーブル40を移動させる。テスタ36は、例えば、ウェハ10をウェハテーブル40にセットする際や、移動機構46を駆動してウェハ10の位置を調整する際などにウェハテーブル40を退避位置に移動させ、プローブピン44がウェハ10を傷付けることを防止する。
On the other hand, the
光源34は、プローブカード42の上方位置、つまり、検査対象となる固体撮像素子12に対向する位置に配置されている。なお、プローブカード42の中央には開口が形成されており、光源34から検査対象となる固体撮像素子12に対して所定光量の平行光が照射される。この光源34の点灯・消灯や、照射する平行光の光量等もテスタ36により制御される。
The
テスタ36は、検査開始指示がなされたら、移動機構46と昇降機構48とを駆動して固体撮像素子12とプローブカード42との位置を合わせた後、光源34を点灯させて照明光Lを固体撮像素子に入射させ、固体撮像素子12からの出力信号を測定することで、欠陥画素37の検査を含む所定の電気的検査を実施する。なお、欠陥画素37以外の電気的検査の項目としては、例えば固体撮像素子12の中心部と周辺部とで出力信号レベルに差が生じるシェーディング特性などがある。
When the test start instruction is given, the
欠陥画素37とは、入射光量に対して所定レベルの撮像信号(電気信号)を出力しない画素である。この欠陥画素37としては、入射光量に対して所定の規格値よりも大きい撮像信号を出力する白傷(白点)と、入射光量に対して所定の規格値よりも小さい撮像信号を出力する黒傷(黒点)とが良く知られている。つまり、白傷欠陥は、正常な画素よりも輝度が著しく明るくなり、黒傷欠陥は、正常な画素よりも輝度が著しく暗くなる。このような欠陥画素は、固体撮像素子から全画素について撮像信号の読み出しを行った後に、テスタ36上で撮像信号の大きさが所定の規格値から外れる画素があるか否かで検出することができる。
The
図4に示すようにテスタ36は、メインコントローラ50、電力供給制御部51、欠陥画素検出部52、座標特定部54、座標変換部56、モニタ58、表示制御部60、ウェハ平面図データベース記憶部(以下、単にDB記憶部という)62等が設けられている。メインコントローラ50は、図示しないROMに記憶された制御プログラムに従って、テスタ36の各部の他にプローバ32、光源34などを制御する。電力供給制御部51は、プローバ32への電力供給を制御する。
As shown in FIG. 4, the
欠陥画素検出部52は、プローバ32、光源34、及び電力供給制御部51と共に、本発明の欠陥画素検出手段を構成するものである。この欠陥画素検出部52は、欠陥画素検査の際にプローバ32を介して読み出された固体撮像素子12の全画素の撮像信号Voutの中で、所定の上限規格値Vthu〜下限規格値Vthlの範囲から外れるものを検出することにより、欠陥画素の検出を行う。また、欠陥画素検出部52は、欠陥画素37を検出する際にその欠陥の種類を判別する。例えば、上述したように、欠陥画素検出部52は、Vout>Vthuとなる画素を白傷と判定し、Vout<Vthlとなる画素を黒傷と判定する。
The defective
座標特定部54は、本発明の座標特定手段に相当するものである。この座標特定部54は、欠陥画素検出部52での欠陥画素37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12(以下、欠陥検出撮像素子12aという)のウェハ10上における行列座標(以下、単に素子行列座標という)P1(X1,Y1)を特定するとともに、検出された全ての欠陥画素37の欠陥検出撮像素子12a上における行列座標(以下、単に画素行列座標という)P2(X2,Y2)を特定する。
The coordinate specifying
図5に示すように、素子行列座標P1(X1,Y1)は、ウェハ10上に行列状に形成されている各固体撮像素子12の行列座標(1,2)〜(5,6)の中から特定される。電気的特性検査時(欠陥画素検査)には、固体撮像素子12の検査順序は予め決められている。例えば、行列座標(2,1)〜(5,1)の順に固体撮像素子12の検査を行ったら、行列座標(1,2)〜(6,2)、(1,3)・・・の順に固体撮像素子の検査を行う。従って、固体撮像素子12の検査順序に基づき、欠陥画素37がどの固体撮像素子12より検出されたかということが判るので、座標特定部54は、欠陥検出撮像素子12aの素子行列座標P1(X1,Y1)を特定することができる。
As shown in FIG. 5, the element matrix coordinates P1 (X1, Y1) are among the matrix coordinates (1, 2) to (5, 6) of the solid-
図6に示すように、画素行列座標P1(X2,Y2)は、ウェハ10上に行列状に形成されている画素(各受光素子14)の行列座標(1,1)〜(n,m)の中から特定される。上述の素子行列座標P1の特定時と同様に、欠陥画素検出部52で検出された欠陥画素37がどの画素であるかという情報に基づき、座標特定部54は、欠陥画素37の画素行列座標P2(X2,Y2)を特定することができる。
As shown in FIG. 6, the pixel matrix coordinates P1 (X2, Y2) are the matrix coordinates (1, 1) to (n, m) of the pixels (each light receiving element 14) formed in a matrix on the
ウェハ10の全固体撮像素子12の電気的特性検査(欠陥画素検査)が完了したら、ウェハ10内の全欠陥検出撮像素子12aの素子行列座標P1(X1,Y1)と、各欠陥検出撮像素子12a内の全欠陥画素の画素行列座標P2(X2,Y2)とが特定される。以下同様にして、順次ウェハ10がテスタ36にセットされて電気的特性検査が行われ、行列座標P1,P2が特定される。下記表1は、各ウェハ10の座標特定結果をまとめたものである。
When the electrical property inspection (defective pixel inspection) of the all-solid-state
上記表1の「ウェハ番号欄」には、検査が行われた順にウェハ10に付されたウェハ番号が記入されている。なお、本実施形態では、表1の煩雑化を防ぐために、ウェハ番号「N」のウェハ10の検出結果のみを表している。また、「素子番号」欄には、検査が行われた順に欠陥検出撮像素子12aに付された素子番号が記入されている。
In the “wafer number column” of Table 1 above, the wafer numbers assigned to the
「欠陥番号」欄には、検査で検出された順に欠陥画素37に付された欠陥番号が付されている。つまり、素子番号「1」の欠陥検出撮像素子12aでは、欠陥画素37がj個検出され、素子番号「M」の欠陥検出撮像素子12aでは、欠陥画素37がk個検出されている。
In the “defect number” column, the defect numbers assigned to the
「素子行列座標」欄には、欠陥検出撮像素子12aのX1座標とY1座標とが記入される。ここで「_1」〜「_M」は、素子番号を示している。例えば、素子番号「1」の欠陥検出撮像素子12aが行列座標(2,1)の固体撮像素子12である場合には、「X1_1」は「2」であり、「Y1_1」は「1」である(図5参照)。
In the “element matrix coordinates” column, the X1 coordinate and the Y1 coordinate of the defect
「画素行列座標」欄には、欠陥画素37のX2座標とY2座標とが記入される。ここで、「_11」〜「_1j」や「_M1」〜「_Mk」は、「_(素子番号)(欠陥番号)」を示している。例えば、欠陥番号「1」の欠陥画素37が行列座標(2,1)の画素である場合には、「X2_11」は「2」であり、「Y2_11」は「1」である。
In the “pixel matrix coordinate” column, the X2 coordinate and Y2 coordinate of the
座標変換部56は、欠陥検出撮像素子12aの素子行列座標P1(X1,Y1)と、この欠陥検出撮像素子12a内の欠陥画素37の画素行列座標P2(X2,Y2)とを、欠陥画素37のウェハ上における画素位置座標P3(X3,Y3)に変換する。ここで、画素位置座標P3(X3,Y3)は、ウェハ10上の所定の点を原点とする位置座標である。
The coordinate
座標変換は、座標変換式データベース(DB)56aに記憶されている座標変換式Fx(X1,Y1,X2,Y2)及びFy(X1,Y1,X2,Y2)を用いて行われる。座標変換式Fx(X1,Y1,X2,Y2)は、素子行列座標P1(X1,Y1)と画素行列座標P2(X2,Y2)との入力で、画素位置座標P3のX3座標を得る変換式である。また、座標変換式Fy(X1,Y1,X2,Y2)は、同じく素子行列座標P1(X1,Y1)と画素行列座標P2(X2,Y2)との入力で、画素位置座標P3のY3座標を得る変換式である。これら両変換式Fx,Fyは、ウェハ10の設計情報に基づき作成される。そして、座標変換式DB56aには、ウェハ10の品種別に作成された複数の座標変換式Fx,Fyが記憶されている。
The coordinate conversion is performed using the coordinate conversion formulas Fx (X1, Y1, X2, Y2) and Fy (X1, Y1, X2, Y2) stored in the coordinate conversion formula database (DB) 56a. The coordinate conversion formula Fx (X1, Y1, X2, Y2) is a conversion formula for obtaining the X3 coordinate of the pixel position coordinate P3 by inputting the element matrix coordinate P1 (X1, Y1) and the pixel matrix coordinate P2 (X2, Y2). It is. Similarly, the coordinate conversion formula Fy (X1, Y1, X2, Y2) is the input of the element matrix coordinates P1 (X1, Y1) and the pixel matrix coordinates P2 (X2, Y2), and the Y3 coordinates of the pixel position coordinates P3 are changed. This is the conversion formula to obtain. Both of these conversion formulas Fx and Fy are created based on the design information of the
座標変換部56は、検査対象となる全てのウェハ10の電気的特性検査が終了したら、座標変換式DB56aよりウェハ番号「1」のウェハ10の品種に対応する座標変換式Fx,Fyを読み出す。次いで、座標変換部56は、ウェハ番号「1」のウェハ10の欠陥検出撮像素子12aの素子行列座標P1(X1,Y1)と、欠陥画素37の画素行列座標P2(X2,Y2)とを座標変換式Fx,Fyに順次入力して、ウェハ番号「1」のウェハ10の欠陥画素37の画素位置座標P3(X3,Y3)を求める。以下、同様にして、ウェハ番号「2」以降のウェハ10についても欠陥画素37の画素位置座標P3を求める。下記表2は、各ウェハ10の欠陥画素37の画素位置座標P3の算出結果をまとめたものである。
When the electrical property inspection of all the
表2は、「画素位置座標」欄以外は上述の表1と同じである。この「画素位置座標」欄には、欠陥画素37のX3座標とY3座標とが記入される。ここで、「_11」〜「_1j」や「_M1」〜「_Mk」は、上述したように、「_(素子番号)(欠陥番号)」を示している。以上で、各ウェハ10の全ての欠陥画素37の画素位置座標P3(X3,Y3)が得られる。
Table 2 is the same as Table 1 except for the “pixel position coordinate” column. In the “pixel position coordinate” column, the X3 coordinate and Y3 coordinate of the
モニタ58は、本発明の表示手段に相当するものであり、ウェハ10を固体撮像素子12の形成面側から見たウェハ平面図64(図7参照)の表示に用いられる。このモニタ58の表示は、本発明の表示制御手段に相当する表示制御部60により制御される。表示制御部60は、上述の座標変換部56で各ウェハ10の欠陥画素37の画素位置座標P3(X3,Y3)が算出されたら、ウェハ平面図DB記憶部62にアクセスする。このウェハ平面図DB記憶部62には、ウェハ10の設計情報に基づき作成されたウェハ平面図データがウェハ10の品種別に記憶されている。
The
図7に示すように、表示制御部60は、ウェハ平面図DB記憶部62からウェハ番号「1」のウェハ10の品種に対応するウェハ平面図データを読み出して、ウェハ平面図64をモニタ58の表示画面58aに表示する。また、これと同時に、表示制御部60は、上述の画素位置座標P3(X3,Y3)の全算出結果(表2参照)から、対応するウェハ10の全欠陥画素37の画素位置座標P3(X3,Y3)を読み出す。次いで、表示制御部60は、各画素位置座標P3をウェハ平面図64上における位置座標に変換して、ウェハ平面図64上の各画素位置座標P3に対応する位置に、欠陥画素37を表す「×」マークを表示させる。
As shown in FIG. 7, the
ウェハ平面図64上に表示される「×」マークを確認することで、ウェハ番号「1」のウェハ10上における各欠陥画素37の位置を容易に特定することができる。そして、テスタ36の図示しない操作部を操作することで、同様にしてウェハ番号「2」以降のウェハ10上における欠陥画素37の位置がモニタ58に表示される。なお、操作部(図示せず)よりウェハ番号を入力することで、所望のウェハ番号のウェハ10上における欠陥画素37の位置を表示することもできる。
By confirming the “x” mark displayed on the
次に、図8のフローチャートを用いて、電気特性検査(欠陥画素検査)の手順について説明を行う。ウェハ10をウェハテーブル40にセットしたら、図示しない操作部を介してテスタ36に検査の実行を指示する。テスタ36は、移動機構46と昇降機構48とを駆動して固体撮像素子12とプローブカード42との位置を合わせる。次いで、テスタ36は、光源34を点灯させて照明光Lを受光面14に入射させた後、固体撮像素子12からの出力信号を測定することで、欠陥画素37の検査を含む所定の電気的検査を実施する。
Next, the procedure of electrical characteristic inspection (defective pixel inspection) will be described using the flowchart of FIG. When the
テスタ36の欠陥画素検出部52は、全ての固体撮像素子12の電気的特性検査が終了した後、各固体撮像素子12の全画素の中から欠陥画素37を検出する。次いで、テスタ36の座標特定部54は、欠陥検出撮像素子12aの素子行列座標P1(X1,Y1)と、この欠陥検出撮像素子12a内の各欠陥画素37の画素行列座標P2(X2,Y2)とを特定する。以下同様にして、検査対象となる全てのウェハ10について、素子行列座標P1及び画素行列座標P2を特定する(表1参照)。
The defective
両位置座標P1,P2の特定が完了したら、座標変換部56は、座標変換式DB56aよりウェハ番号「1」のウェハ10の品種に対応する座標変換式Fx,Fyを読み出す。そして、座標変換部56は、対応する素子行列座標P1と、画素行列座標P2とを座標変換式Fx,Fyに入力する。これにより、ウェハ番号「1」のウェハ10について、各欠陥画素37の画素位置座標P3(X3,Y3)を求めることができる。以下同様にして、ウェハ番号「2」以降のウェハ10についても欠陥画素37の画素位置座標P3を求める(表2参照)。
When the specification of both the position coordinates P1 and P2 is completed, the coordinate
全てのウェハ10について欠陥画素37の画素位置座標P3が求められたら、表示制御部60は、ウェハ番号「1」のウェハ10の品種に対応するウェハ平面図64をモニタ58の表示画面58aに表示する。また、表示制御部60は、ウェハ番号「1」のウェハ10の全画素位置座標P3に基づき、ウェハ平面図64上の各画素位置座標P3(X3,Y3)に対応する位置に「×」マークを表示させる。以下同様にして、テスタ36の図示しない操作部を操作して、ウェハ番号「2」以降のウェハ10上における各欠陥画素37の位置もモニタ58に表示する。
When the pixel position coordinates P3 of the
以上のように本実施形態では、ウェハ平面図64上に欠陥画素37を表す「×」マークを表示させることで、欠陥画素検査(電気的特性検査)が行われた全てのウェハ10上における欠陥画素37の位置を容易に特定することができる。これにより、欠陥画素37の発生位置や分布などの情報をウェハ10の製造不良の解析に利用することができる。例えば、複数枚のウェハ10上の同一箇所で欠陥画素37が発生している場合には、欠陥画素37の発生原因が、フォトマスク等に付いた傷やゴミ等ではないかと推定することができる。また、ウェハ10上における欠陥画素37の分布が、特定のウェハ製造工程で不具合が発生したときの分布に近似していれば、不具合が発生している工程を容易に特定することができる。
As described above, in the present embodiment, by displaying the “x” mark representing the
なお、上記実施形態では、欠陥画素37をウェハ平面図64上に表示する際に、白傷(白点)や黒傷(黒点)等の欠陥画素37の種類に関係なく、一律に「×」マークで表示するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、欠陥画素37の種類に応じてマークの色や形状を変えるようにしてもよい。
In the above embodiment, when the
上述したように、欠陥画素検出部52では、欠陥画素を検出する際にその種類(白傷、黒傷等)を判別している。このため、図9に示すように、表示制御部60が欠陥画素37をウェハ平面図64上に表示する際に、例えば白傷欠陥画素37aを上記実施形態と同様に「×」マークで表示し、黒傷欠陥画素37bを「+」マークで表示するようにしてもよい。また、他の種類の欠陥画素37がある場合には、この画素を「△」、「○」、「□」、「◇」等の任意の形状のマークで表示すればよい。また、モニタ58がカラー表示可能であれば、欠陥画素37の種類に応じてマークの形状を変える代わりに、マークの色を変えても良い。また、欠陥画素37の種類に応じて、マークの形状及び色の両方を変えてもよい。
As described above, the defective
このように、欠陥画素37の種類に応じてウェハ平面図64上に表示されるマークの形状または色の少なくとも一方を変えることで、ウェハ10上における欠陥画素37の種類別の発生位置及び分布を把握することができる。
As described above, by changing at least one of the shape or color of the mark displayed on the
また、上述の図9を用いて説明した実施形態では、ウェハ平面図64上に全ての種類の欠陥画素37を表示するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、指定された種類の欠陥画素37のみを表示するようにしてもよい。
Further, in the embodiment described with reference to FIG. 9 described above, all kinds of
例えば、検査員等により操作部(図示せず)を介して白傷欠陥画素37aのみの表示が指定された場合には、図10に示すように、表示制御部60はウェハ平面図64上に白傷欠陥画素37aに対応する「×」マークのみを表示させる。この際に、欠陥画素37の種類がN(≧3)種類以上ある場合には、(N−1)種類以下の欠陥画素37の表示を指定できるようにしてもよい。この場合も同様に、ウェハ10上における欠陥画素37の種類別の発生位置及び分布を把握することができる。
For example, when the display of only the
なお、上記実施形態では、検査対象となる全てのウェハ10の欠陥画素検査(電気特性検査)が完了してから、欠陥画素の検出、行列座標の特定、欠陥座標の変換、欠陥画素の表示からなる一連の処理を行うようにしているが、本発明はこれに限定されるものではく、1枚のウェハ10の検査が完了する度に、上記の一連の処理を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, after defective pixel inspection (electric characteristic inspection) of all the
また、上記実施形態では、ウェハ10上に固体撮像素子12が略2次元マトリクス状に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば千鳥状やハニカム状に形成されていてもよい。また、固体撮像素子12の受光素子14も同様に千鳥状やハニカム状に配列されていてもよい。また、上述の固体撮像素子12は、CMOSセンサであってもよい。
In the above embodiment, the solid-
10 固体撮像素子ウェハ
12 固体撮像素子
12a 欠陥検出撮像素子
30 検査装置
32 プローバ
34 光源
36 テスタ
37 欠陥画素
52 欠陥画素検出部
54 座標特定部
56 座標変換部
56a 座標変換式データベース
58 モニタ
60 表示制御部
64 ウェハ平面図
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記欠陥画素の検出結果に基づき、前記欠陥画素が検出された前記固体撮像素子を欠陥検出撮像素子として、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥検出撮像素子の行列座標を表す素子行列座標、及び前記欠陥検出撮像素子上における前記欠陥画素の行列座標を表す画素行列座標を特定する座標特定手段と、
前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の位置を特定するために、前記素子行列座標及び前記画素行列座標を、前記固体撮像素子ウェハの設計情報に基づき作成された座標変換式を用いて、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の画素位置座標に変換する座標変換手段とを備えることを特徴とする固体撮像素子ウェハの検査装置。 A defect in which individual solid-state image sensors on a solid-state image sensor wafer in which a plurality of solid-state image sensors are formed in a matrix are inspected, and defective pixels are detected from a plurality of pixels arranged in a matrix on the solid-state image sensor Pixel detection means;
Based on the detection result of the defective pixel, the solid-state imaging device in which the defective pixel is detected as a defect detection imaging device, element matrix coordinates representing matrix coordinates of the defect detection imaging device on the solid-state imaging device wafer, and Coordinate specifying means for specifying pixel matrix coordinates representing matrix coordinates of the defective pixels on the defect detection image sensor;
In order to identify the position of the defective pixel on the solid-state image sensor wafer, the element matrix coordinates and the pixel matrix coordinates are converted using the coordinate conversion formula created based on the design information of the solid-state image sensor wafer. An inspection apparatus for a solid-state image sensor wafer, comprising: coordinate conversion means for converting into pixel position coordinates of the defective pixel on the solid-state image sensor wafer.
前記ウェハ平面図上の前記画素位置座標に対応する位置に、前記欠陥画素を表すマークを表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子ウェハの検査装置。 Display means for displaying a wafer plan view of the solid-state image sensor wafer as viewed from the formation surface side of the solid-state image sensor;
2. The solid-state imaging device wafer inspection apparatus according to claim 1, further comprising display control means for displaying a mark representing the defective pixel at a position corresponding to the pixel position coordinate on the wafer plan view.
前記表示制御手段は、前記ウェハ平面図上に表示される前記マークの色または形状の少なくともいずれか一方を、前記欠陥の種類別に変えることを特徴とする請求項2記載の固体撮像素子ウェハの検査装置。 There are multiple types of defects in the defective pixel,
3. The inspection of a solid-state imaging device wafer according to claim 2, wherein the display control unit changes at least one of the color or shape of the mark displayed on the wafer plan view according to the type of the defect. apparatus.
前記表示制御手段は、表示させる前記欠陥の種類が指定された場合に、指定された前記欠陥の種類に対応する前記マークのみを前記ウェハ平面図上に表示させることを特徴とする請求項2または3記載の固体撮像素子ウェハの検査装置。 There are multiple types of defects in the defective pixel,
3. The display control unit according to claim 2, wherein when the type of defect to be displayed is designated, only the mark corresponding to the designated type of defect is displayed on the wafer plan view. 3. The inspection apparatus for a solid-state imaging device wafer according to 3.
前記欠陥画素の検出結果に基づき、前記欠陥画素が検出された前記固体撮像素子を欠陥検出撮像素子として、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥検出撮像素子の行列座標を表す素子行列座標、及び前記欠陥検出撮像素子上における前記欠陥画素の行列座標を表す画素行列座標を特定する座標特定ステップと、
前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の位置を特定するために、前記素子行列座標及び前記画素行列座標を、前記固体撮像素子ウェハの設計情報に基づき作成された座標変換式を用いて、前記固体撮像素子ウェハ上における前記欠陥画素の画素位置座標に変換する座標変換ステップとを備えることを特徴とする固体撮像素子ウェハの検査方法。 A defect in which individual solid-state image sensors on a solid-state image sensor wafer in which a plurality of solid-state image sensors are formed in a matrix are inspected, and defective pixels are detected from a plurality of pixels arranged in a matrix on the solid-state image sensor A pixel detection step;
Based on the detection result of the defective pixel, the solid-state image sensor in which the defective pixel is detected as a defect detection image sensor, element matrix coordinates representing matrix coordinates of the defect detection image sensor on the solid-state image sensor wafer, and A coordinate specifying step for specifying pixel matrix coordinates representing matrix coordinates of the defective pixels on the defect detection image sensor;
In order to identify the position of the defective pixel on the solid-state image sensor wafer, the element matrix coordinates and the pixel matrix coordinates are converted using the coordinate conversion formula created based on the design information of the solid-state image sensor wafer, A method of inspecting a solid-state image sensor wafer, comprising: a coordinate conversion step of converting the pixel position coordinates of the defective pixel on the solid-state image sensor wafer.
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JP2006199504A JP2008028176A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Inspection apparatus and method for solid-state imaging element wafer |
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JP2013505580A (en) * | 2009-09-17 | 2013-02-14 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Structure, design structure and manufacturing method of global shutter pixel sensor cell |
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2006
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