JP2008244637A - Inspection device, solid-state imaging apparatus, and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CMOSイメージセンサ等のイメージセンサの良否を検査する検査装置、その検査方法、ならびに上記検査装置を備えた固体撮像装置に関する。 The present invention relates to an inspection device that inspects the quality of an image sensor such as a CMOS image sensor, an inspection method thereof, and a solid-state imaging device including the inspection device.
画像撮像装置としてイメージセンサは、半導体製造技術を応用して、数百万個以上の多数の画素部が2次元状に集合して構成されている。このイメージセンサは、完成までに多くの製造工程を経ており、その製造工程の不具合によって様々な欠陥を生じる。 An image sensor as an image pickup apparatus is configured by two-dimensionally collecting a large number of millions or more of pixel portions by applying semiconductor manufacturing technology. This image sensor has undergone many manufacturing processes until completion, and various defects occur due to defects in the manufacturing process.
この欠陥の1つに“表示むら”がある。この表示むらとは、表示画面上にある面積を有して生じる輝度変化のことである。この表示むらは、画面全体にわたってなだらかに変化する表示むらと、局所的に変化する表示むらとの二つに大別できる。以降、前者を“シェーディング”、後者を“シミ欠陥”と記載する。 One of the defects is “uneven display”. This display unevenness is a change in luminance that occurs with a certain area on the display screen. This display unevenness can be roughly divided into two types: display unevenness that changes gently over the entire screen and display unevenness that changes locally. Hereinafter, the former is referred to as “shading” and the latter as “stain defect”.
このシェーディングは、画素の中央部から周辺部にかけて徐々に変化しているため、肉眼では表示むらと判断されない場合が多い。一方、シミ欠陥は、局所的な輝度変化であるため、その大きさ及び変化量によっては、誰の目にも明らかな欠陥として判断される。 Since this shading gradually changes from the central part to the peripheral part of the pixel, it is often not determined that the display is uneven by the naked eye. On the other hand, since a spot defect is a local luminance change, depending on its size and amount of change, it is determined as a defect that is obvious to anyone's eyes.
イメージセンサの良否を検査する検査装置では、従来、図4に示すような処理により良否判定を行っていた。 Conventionally, in an inspection apparatus for inspecting the quality of an image sensor, the quality is determined by a process as shown in FIG.
まず、イメージセンサの出力画像データ(検査対象画像)を検査装置に取り込んで、シェーディング成分を除去するためのシェーディング補正、ノイズ成分を除去するための平滑化フィルタ処理を行う。その後、シミ欠陥成分を強調するためのエッジ検出処理、ブロック分割処理、特徴量算出処理、特徴量のばらつき統計処理を実施し、シミ欠陥を検出して不良かどうかを判定していた(非特許文献1参照)。なお、従来の検査装置については、特許文献1にも開示されている。
上述したように、従来の検査装置では、良否判定の画像処理前に、シェーディング補正や平滑化フィルタ処理等のフィルタリング処理を行うが、このフィルタリング処理によって、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥の信号が補正され、シミ欠陥の信号が消失してしまう。 As described above, in the conventional inspection apparatus, filtering processing such as shading correction and smoothing filter processing is performed before image processing for pass / fail judgment. By this filtering processing, a signal of a spot defect with low contrast in the peripheral portion of the image is obtained. Is corrected, and the signal of the spot defect disappears.
図5は、この様子を示しており、図5(a)は、フィルタリング処理前のイメージセンサの水平方向画素の輝度信号を示しており、図5(b)は、フィルタリング処理後の水平方向画素の輝度信号を示している。目視検査では、水平方向画素1400近辺にシミ欠陥ありと判断されたが、図5(b)に示すように、従来の検査装置では、フィルタリング処理によって、水平方向画素1400近辺のシミ欠陥の信号が消失している。
FIG. 5 shows this state, FIG. 5A shows the luminance signal of the horizontal pixel of the image sensor before the filtering process, and FIG. 5B shows the horizontal pixel after the filtering process. The luminance signal is shown. In the visual inspection, it is determined that there is a spot defect near the
このように、従来の検査装置では、フィルタリング処理によって画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥の信号が消失してしまう。この結果、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥が検出できず、良否判定精度が低下するという問題を生じる。 As described above, in the conventional inspection apparatus, the signal of the spot defect having a low contrast in the peripheral portion of the image is lost by the filtering process. As a result, a defect with low contrast at the periphery of the image cannot be detected, resulting in a problem in that the quality determination accuracy is lowered.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の検査装置では検出が不可能であった、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥をも検出して固体撮像素子の良否を検査する検査装置、およびその検査方法、ならびに上記検査装置を備えた固体撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to detect a solid defect by detecting even a low-contrast spot defect at the periphery of an image, which could not be detected by a conventional inspection apparatus. An object of the present invention is to provide an inspection device that inspects the quality of an element, an inspection method thereof, and a solid-state imaging device including the inspection device.
本発明に係る検査装置は、上記課題を解決するために、固体撮像素子の出力信号から、あるいは上記出力信号に所定の処理を施した信号から、サンプル数の異なる移動平均値をそれぞれ算出する移動平均算出回路と、上記移動平均算出回路にて算出されたサンプル数の異なる移動平均値を比較し、移動平均値の差が所定値以上である場合に検出信号を出力する比較回路と、上記比較回路の検出信号をカウントするカウンタ回路と、上記カウンタ回路の出力信号が連続したものであって、かつ、その出力信号数が所定数以上であるか否かに基づいて、上記固体撮像素子の良否を判定する判定回路とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the inspection apparatus according to the present invention calculates a moving average value having a different number of samples from an output signal of a solid-state imaging device or a signal obtained by performing predetermined processing on the output signal. The comparison circuit that compares the average calculation circuit with the moving average value of the number of samples calculated by the moving average calculation circuit and outputs a detection signal when the difference between the moving average values is equal to or greater than a predetermined value, and the comparison Whether the solid-state imaging device is good or bad is based on whether the counter circuit that counts the detection signal of the circuit and the output signal of the counter circuit are continuous and the number of output signals is a predetermined number or more. And a determination circuit for determining whether or not.
上記の構成によれば、本発明に係る検査装置は、シミ欠陥がある程度以上の面積を有し、かつ、周辺領域の画素に比べて画素値にコントラスト差があることを利用して、サンプル数の異なる移動平均値をそれぞれ算出し、上記サンプル数の異なる移動平均値間に所定値以上の差があって、かつ、その差がある状態が連続して所定数以上存在するか否かによって、検査対象の固体撮像素子のシミ欠陥を検出しその良否を判定する。 According to the above configuration, the inspection apparatus according to the present invention uses the fact that a spot defect has a certain area or more and has a contrast difference in pixel value as compared with the pixels in the peripheral region. Each of the moving average values different from each other, there is a difference of a predetermined value or more between the moving average values of the different number of samples, and whether there is a predetermined number or more of the state where there is a difference, A spot defect in the solid-state imaging device to be inspected is detected and the quality is determined.
上記検査装置であれば、従来の検査装置において行われていたシェーディング補正や平滑化フィルタ処理等のフィルタリング処理を行う必要がないため、コントラストの高いシミ欠陥に加えて、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥も検出できる。これにより、従来の検査装置では検出が不可能であった、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥をも検出して固体撮像素子の良否を検査する検査装置を実現することができるという効果を奏する。 With the above inspection apparatus, it is not necessary to perform filtering processing such as shading correction and smoothing filter processing that has been performed in conventional inspection apparatuses, so in addition to high-contrast spot defects, low contrast in the periphery of the image Spot defects can also be detected. As a result, there is an effect that it is possible to realize an inspection apparatus that can detect a defect of low contrast in the peripheral portion of the image and inspect the quality of the solid-state imaging device, which cannot be detected by the conventional inspection apparatus. .
また、従来の検査装置では、画像処理によりシミ欠陥の検出・良否判定を行っているため、画像処理用の大容量のメモリが必要であり、これによって、検査装置が大規模なものとなっていた。これに対し、本発明の検査装置では、上述のようにシミ欠陥の検出・良否判定を行うため、大容量のメモリを必要とせず、検査装置を小型化できるという効果を奏する。 In addition, since the conventional inspection apparatus detects a spot defect and determines whether it is good or bad by image processing, a large-capacity memory for image processing is required, which makes the inspection apparatus large-scale. It was. On the other hand, the inspection apparatus according to the present invention detects spot defects and determines pass / fail judgment as described above, and therefore has the effect of reducing the size of the inspection apparatus without requiring a large-capacity memory.
本発明に係る検査装置は、上記移動平均算出回路のサンプル数が2の累乗であることが好ましい。 In the inspection apparatus according to the present invention, the number of samples of the moving average calculation circuit is preferably a power of two.
上記移動平均算出回路におけるサンプル数が2の累乗であれば、上記移動平均算出回路での移動平均算出時の除算がビットシフトのみで済むため、回路を小型化できるというさらなる効果を奏する。 If the number of samples in the moving average calculation circuit is a power of 2, the division at the time of moving average calculation in the moving average calculation circuit only requires a bit shift, so that the circuit can be further reduced in size.
本発明に係る検査装置は、上記移動平均算出回路のサンプル数値、上記比較回路の所定レベル値、および上記判定回路の所定数値を格納する記憶回路をさらに備えていることが好ましい。 The inspection apparatus according to the present invention preferably further includes a storage circuit for storing the sample value of the moving average calculation circuit, the predetermined level value of the comparison circuit, and the predetermined value of the determination circuit.
上記の構成によれば、上記各数値を変更することができるため、例えば固体撮像素子の個体差に対応した検査など、適宜適切な検査を行うことができるというさらなる効果を奏する。なお、上記記憶回路に格納されるサンプル値の情報は、固体撮像素子にも渡され、後に説明する基準画素の設定に利用される。 According to said structure, since each said numerical value can be changed, there exists the further effect that a suitable test | inspection can be performed suitably, for example, the test | inspection corresponding to the individual difference of a solid-state image sensor, for example. Note that the sample value information stored in the storage circuit is also passed to the solid-state imaging device and used for setting a reference pixel, which will be described later.
本発明に係る検査装置は、上記固体撮像素子の水平方向画素の端の画素から上記移動平均算出回路のサンプル数以上はなれた画素を基準画素としたとき、当該基準画素から両側の端の画素へ順に上記出力信号を出力させるように上記固体撮像素子を構成したとき、上記検査装置は、1つの装置で対応可能であることが好ましい。 In the inspection apparatus according to the present invention, when a pixel that is more than the number of samples of the moving average calculation circuit from the pixel at the end of the horizontal pixel of the solid-state image sensor is used as a reference pixel, the reference pixel is shifted to the pixels at both ends. When the solid-state imaging device is configured to output the output signals in order, it is preferable that the inspection apparatus can be handled by one apparatus.
上記移動平均算出回路にて移動平均値を算出するとき、固体撮像素子の水平方向画素の端の画素から上記移動平均算出回路のサンプル数−1目の画素(以下、先頭画素とする)までは移動平均値が算出できない。従って、このままでは、先頭画素のシミ欠陥を検出できない可能性がある。そこで、固体撮像素子の水平方向画素の端の画素から上記移動平均算出回路のサンプル数以上はなれた画素を基準画素としたとき、当該基準画素から両側の端の画素へ順に上記出力信号を出力させるように固体撮像素子を構成する。これにより、先頭画素においても移動平均値を算出でき、シミ欠陥を検出することができる。 When the moving average value is calculated by the moving average calculation circuit, from the pixel at the end of the horizontal pixel of the solid-state imaging device to the pixel of the moving average calculation circuit minus the first sample (hereinafter referred to as the first pixel). The moving average cannot be calculated. Accordingly, there is a possibility that the spot defect of the top pixel cannot be detected as it is. Therefore, when a pixel that is more than the number of samples of the moving average calculation circuit from the pixel at the end of the horizontal pixel of the solid-state image sensor is used as the reference pixel, the output signal is output in order from the reference pixel to the pixels at both ends. Thus, a solid-state imaging device is configured. As a result, the moving average value can be calculated even at the top pixel, and a spot defect can be detected.
ここで、このような場合でも、すなわち固体撮像素子から2系統で出力信号が出力される場合でも、本発明に係る検査装置は、1つの装置で対応可能である。これにより、検査装置を2つ設ける場合等と比較して、検査コストの削減が可能である。また、固体撮像素子と検査装置とを1つのチップに収める場合、チップサイズを小さくすることができるというさらなる効果を奏する。 Here, even in such a case, that is, when output signals are output in two systems from the solid-state imaging device, the inspection apparatus according to the present invention can be handled by one apparatus. Thereby, compared with the case where two inspection apparatuses are provided, an inspection cost can be reduced. Further, when the solid-state imaging device and the inspection apparatus are contained in one chip, there is an additional effect that the chip size can be reduced.
本発明に係る固体撮像装置は、上記課題を解決するために、固体撮像素子と、上記検査装置とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a solid-state imaging device according to the present invention includes a solid-state imaging element and the inspection device.
これにより、本発明に係る固体撮像装置は、従来の検査装置では検出が不可能であった、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥をも検出して固体撮像素子の良否を検査する検査装置を備えた固体撮像装置を提供することができるという効果を奏する。 As a result, the solid-state imaging device according to the present invention is an inspection device that inspects the quality of the solid-state imaging device by detecting a spot defect having a low contrast in the peripheral portion of the image, which could not be detected by a conventional inspection device. The solid-state imaging device provided can be provided.
また、例えば従来の検査方法(固体撮像素子の画像データを外部の検査装置に転送し、画像演算処理を行って、判定する)でシミ欠陥検査を行った後、さらに、光源の条件を変えて画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥検査を実施する場合、上記固体撮像装置は、上記検査装置を備えていることにより、従来の検査方法と比較して、外部へデータを転送するといった処理が不要のため、検査時間の短縮、ひいては検査コストの削減を達成することができるというさらなる効果を奏する。 In addition, for example, after performing a spot defect inspection by a conventional inspection method (transferring image data of a solid-state imaging device to an external inspection apparatus, performing image calculation processing, and determining), the condition of the light source is further changed. When performing a spot defect inspection with low contrast at the periphery of the image, the solid-state imaging device includes the inspection device, so that processing for transferring data to the outside is unnecessary as compared with the conventional inspection method. Therefore, there is a further effect that the inspection time can be shortened, and thus the inspection cost can be reduced.
本発明に係る検査方法は、上記課題を解決するために、固体撮像素子の良否を検査する検査方法であって、固体撮像素子の出力信号から、あるいは上記出力信号に所定の処理を施した信号から、サンプル数の異なる移動平均値をそれぞれ算出する算出ステップと、上記算出ステップにて算出されたサンプル数の異なる移動平均値を比較し、移動平均値の差が所定レベル以上である場合に検出信号を出力する比較ステップと、上記比較ステップにて出力された検出信号をカウントするカウントステップと、上記カウントステップにおけるカウントが連続したものであって、かつ、そのカウント数が所定数以上であるか否かに基づいて、上記固体撮像素子の良否を判定する判定ステップとを有することを特徴としている。 An inspection method according to the present invention is an inspection method for inspecting the quality of a solid-state image sensor to solve the above-described problem, and is a signal obtained by performing a predetermined process on an output signal of the solid-state image sensor or on the output signal. From the calculation step of calculating the moving average value with different number of samples, the moving average value with different number of samples calculated in the calculation step is compared, and detected when the difference of moving average value is more than a predetermined level Whether the comparison step for outputting a signal, the counting step for counting the detection signal output in the comparison step, and the counting in the counting step are continuous, and the count number is a predetermined number or more. A determination step of determining whether the solid-state imaging device is good or not based on whether or not the solid-state imaging device is good.
上記の構成によれば、本発明に係る検査方法は、シミ欠陥がある程度以上の面積を有し、かつ、周辺領域の画素に比べて画素値にコントラスト差があることを利用して、サンプル数の異なる移動平均値をそれぞれ算出し、上記サンプル数の異なる移動平均値間に所定値以上の差があって、かつ、その差がある状態が連続して所定数以上存在するか否かによって、検査対象の固体撮像素子のシミ欠陥を検出しその良否を判定する。 According to the above configuration, the inspection method according to the present invention uses the fact that the spot defect has a certain area or more and has a contrast difference in pixel value as compared with the pixels in the peripheral region. Each of the moving average values different from each other, there is a difference of a predetermined value or more between the moving average values of the different number of samples, and whether there is a predetermined number or more of the state where there is a difference, A spot defect in the solid-state imaging device to be inspected is detected and the quality is determined.
上記検査方法であれば、従来の検査装置において行われていたシェーディング補正や平滑化フィルタ処理等のフィルタリング処理を行う必要がないため、コントラストの高いシミ欠陥に加えて、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥も検出できる。これにより、従来の検査装置では検出が不可能であった、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥をも検出して固体撮像素子の良否を検査する検査方法を実現することができるという効果を奏する。 With the above inspection method, it is not necessary to perform filtering processing such as shading correction and smoothing filter processing that has been performed in conventional inspection apparatuses, so in addition to high-contrast spot defects, low contrast in the periphery of the image Spot defects can also be detected. Accordingly, there is an effect that it is possible to realize an inspection method for inspecting the quality of the solid-state imaging device by detecting a spot defect having a low contrast in the peripheral portion of the image, which could not be detected by a conventional inspection apparatus. .
本発明の一つに係る検査装置は、固体撮像素子の出力信号から、あるいは上記出力信号に所定の処理を施した信号から、サンプル数の異なる移動平均値をそれぞれ算出する移動平均算出回路と、上記移動平均算出回路にて算出されたサンプル数の異なる移動平均値を比較し、移動平均値の差が所定値以上である場合に検出信号を出力する比較回路と、上記比較回路の検出信号をカウントするカウンタ回路と、上記カウンタ回路の出力信号が連続したものであって、かつ、その出力信号数が所定数以上であるか否かに基づいて、上記固体撮像素子の良否を判定する判定回路とを備えていることを特徴としている。 An inspection apparatus according to one of the present invention includes a moving average calculation circuit that calculates a moving average value having a different number of samples from an output signal of a solid-state imaging device or a signal obtained by performing predetermined processing on the output signal, A comparison circuit that compares moving average values of different numbers of samples calculated by the moving average calculation circuit and outputs a detection signal when the difference in moving average values is equal to or greater than a predetermined value, and a detection signal of the comparison circuit A counter circuit that counts and a determination circuit that determines whether the solid-state imaging device is good or not based on whether the output signals of the counter circuit are continuous and the number of output signals is a predetermined number or more. It is characterized by having.
これにより、従来の検査装置では検出が不可能であった、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥をも検出して固体撮像素子の良否を検査する検査装置を実現することができるという効果を奏する。 As a result, there is an effect that it is possible to realize an inspection apparatus that can detect a defect of low contrast in the peripheral portion of the image and inspect the quality of the solid-state imaging device, which cannot be detected by the conventional inspection apparatus. .
本発明の実施形態について、図1〜図4に基づいて説明すると以下の通りである。 The embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS.
図1は、CMOSイメージセンサ(固体撮像素子、固体撮像装置)(以下、単にイメージセンサと記載)50の構成の一例を示している。 FIG. 1 shows an example of a configuration of a CMOS image sensor (solid-state imaging device, solid-state imaging device) (hereinafter simply referred to as an image sensor) 50.
イメージセンサ50は、図示のように、複数の画素11が2次元マトリックス状に配置されてなる画素部12、垂直走査回路13、水平走査回路14、列信号回路15、水平信号線16、出力回路17、スイッチ18、選択トランジスタTr、および検査回路(検査装置)30を備えている。その動作について簡単に説明する。まず、画素11に光が入射すると、画素11のフォトダイオード(不図示)にてその強度に応じ光電変換された電荷が生じ、当該電荷は画素11の増幅回路(不図示)にて電圧信号に変換される。次いで、垂直走査回路13によって画素11が選択されると、上記電圧信号が列信号回路15へ与えられ、当該列信号回路15にてノイズキャンセルの処理が施される。その後、水平走査回路14によって選択トランジスタTrがオンとなると、列信号回路15から出力された電圧信号が選択トランジスタTrおよび水平信号線16を介して出力回路17へ与えられ、増幅等の処理が行われて出力される。スイッチ18は、外部から与えられる制御信号に基づいて、検査時に出力回路17と検査回路30とを接続する。
As illustrated, the
図2は、検査回路30の構成を示している。検査回路30は、イメージセンサ50において、シミ欠陥を生じているか否かによってその良否を検査する回路である。なお、シミ欠陥とは、イメージセンサから出力される信号によって形成した画像において、ある程度以上の面積の画素で、周辺領域の画素に比べてその画素値にコントラスト差が生じていることである。
FIG. 2 shows the configuration of the
検査回路30は、L点移動平均算出回路22、M点移動平均算出回路23、比較回路24、カウンタ回路25、および判定回路26を備えている。
The
L点移動平均算出回路22は、イメージセンサ50の画素11の輝度信号(出力信号)から各輝度信号のL点(サンプル数)移動平均値を算出する。M点移動平均算出回路23は、上記輝度信号から各輝度信号のM点(サンプル数)移動平均値を算出する。
The L point moving
上記各移動平均値は、例えば8点移動平均値の場合、画素11の座標をN-7,N-6,N-5,N-4,N-3,N-2,N-1,Nとし、その各画素の輝度信号をそれぞれS(N-7),S(N-6),S(N-5),S(N-4),S(N-3),S(N-2),S(N-1),S(N)とすると、
座標Nの8点移動平均値={S(N-7)+S(N-6)+S(N-5)+S(N-4)+S(N-3)+S(N-2)+S(N-1)+S(N)}/8
のように算出する。なお、この算出方法が一例であることは言うまでもない。
For example, when the above moving average values are 8-point moving average values, the coordinates of the
8-point moving average of coordinate N = {S (N-7) + S (N-6) + S (N-5) + S (N-4) + S (N-3) + S (N-2) + S (N- 1) + S (N)} / 8
Calculate as follows. Needless to say, this calculation method is an example.
図3は、L点移動平均算出回路22にて算出されたL点(ここではL=8)移動平均値(細線)とM点移動平均算出回路23にて算出されたM点(ここではM=64)移動平均値(太線)とを示している。なお、図中のグラフの横軸は、イメージセンサ50の画素11であり、縦軸は各画素の輝度であり、各画素の輝度信号を菱形のマークを用いて示している。
3 shows an L point (here, L = 8) moving average value (thin line) calculated by the L point moving
比較回路24は、L点移動平均算出回路22にて算出されたL点移動平均値と、M点移動平均算出回路23にて算出されたM点移動平均値とを比較する。具体的には、例えば図1に示す「a」を付した画素の輝度信号のL点移動平均値とM点移動平均値とを比較する。そして、その比較において、移動平均値の差が所定値以上(例えば50以上)である場合に検出信号を出力する。
The
カウンタ回路25は、比較回路24から出力された検出信号をカウントする。判定回路26は、カウンタ回路25の出力信号が連続したものであって、かつ、その出力信号数が所定数以上(例えば5以上)であるか否かに基づいて、イメージセンサ50の良否を判定する。具体的には、カウンタ回路25の出力信号が連続したものであって、かつ、その出力信号数が所定数以上であれば、シミ欠陥あり、イメージセンサ50は不良、と判定する。
The counter circuit 25 counts the detection signal output from the
ところで、イメージセンサ50では、目視検査において、水平方向画素1400近辺にシミ欠陥ありと判断されている。ここで、L点移動平均算出回路22にて算出されたL点移動平均値とM点移動平均算出回路23にて算出されたM点移動平均値とを示す図2において、水平方向画素1400近辺で、L点移動平均値とM点移動平均値とに大きな差、またその大きな差が水平方向画素1450近辺あたりまで続いていることがわかる。従って、検査回路30は、目視検査において発見されていた水平方向画素1400近辺のシミ欠陥を確実に検出することができる。
By the way, in the
検査回路30は、以上のような構成を備え、サンプル数の異なる移動平均値をそれぞれ算出し、上記サンプル数の異なる移動平均値間に所定値以上の差があって、かつ、その差がある状態が連続して所定数以上存在するか否かによって、シミ欠陥の検出、検査対象のイメージセンサの良否を判定する。この構成であれば、従来の検査装置において行われていたシェーディング補正や平滑化フィルタ処理等のフィルタリング処理を行う必要がないため、コントラストの高いシミ欠陥に加えて、画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥も検出できる。
The
また、従来の検査装置では、画像処理によりシミ欠陥の検出・良否判定を行っているため、画像処理用の大容量のメモリが必要であり、これによって、検査装置が大規模なものとなっていた。これに対し、検査回路30では、移動平均値の逐次比較等の処理によりシミ欠陥の検出・良否判定を行うことができるため、回路を小型化できる。
In addition, since the conventional inspection apparatus detects a spot defect and determines whether it is good or bad by image processing, a large-capacity memory for image processing is required, which makes the inspection apparatus large-scale. It was. On the other hand, the
また、各移動平均算出回路22,23の各サンプル数は、任意であるが、2の累乗であることが好ましい。2の累乗であれば、移動平均算出時の除算がビットシフトのみで済むため、回路を小型化できる。
The number of samples in each moving
また、検査回路30は、各移動平均算出回路22,23の各サンプル数値、比較回路24の所定値、および判定回路26の所定数値を格納するメモリを備えていてもよい、あるいは、上記各回路にそれぞれ備えていてもよい。この場合、上記各数値を変更することができるため、例えばイメージセンサの個体差に対応した検査など、適宜適切な検査を行うことができる。
Further, the
また、ここでは、輝度信号を用いているが、これに限られるわけではなく、例えば色差信号(所定の処理を施した信号)を用いてもよい。 Here, the luminance signal is used. However, the present invention is not limited to this. For example, a color difference signal (a signal subjected to a predetermined process) may be used.
ところで、各移動平均算出回路22,23にて移動平均値を算出するとき、イメージセンサ50の画素11の端の画素から各移動平均算出回路22,23の各サンプル数−1目の画素(以下、先頭画素とする)までは移動平均値が算出できない。従って、このままでは、先頭画素のシミ欠陥を検出できない可能性がある。そこで、イメージセンサ50の画素11の端の画素からM点移動平均算出回路23のサンプル数以上はなれた画素を基準画素としたとき、当該基準画素から両側の端の画素へ順に輝度信号(水平信号)を出力するように、イメージセンサ50の水平走査回路14を構成する。図4は、この2系統で出力信号を出力するイメージセンサの概念を示している。
By the way, when moving average values are calculated by the moving
上記2系統で出力信号を出力する構成について、図1に示す「a」が付された画素を上記基準画素として具体的に説明する。垂直走査回路13によって図中の画素a〜画素fが選択されると、水平走査回路14からの信号により画素aに対応する「a」が付された選択トランジスタTrがオンとなり、水平信号線16に画素aの輝度信号が出力される。次いで、選択トランジスタTrb〜選択トランジスタTrfを順に選択することで、水平信号線16に順に画素b〜画素fの輝度信号が出力され、上記2系統で出力信号を出力する構成が達成される。この構成により、先頭画素においても移動平均値を算出でき、シミ欠陥を検出することができる。なお、上記基準画素は、上記メモリに格納されているM点移動平均算出回路23のサンプル値によって設定される。
The configuration in which the output signals are output by the two systems will be specifically described using the pixel with “a” shown in FIG. 1 as the reference pixel. When the pixels a to f in the figure are selected by the
ここで、上記2系統で出力信号を出力する構成の場合でも、検査回路30は1つの回路で対応可能である。これにより、検査回路を2つ設ける場合等と比較して、イメージセンサ50のチップサイズを小さくすることができる。
Here, even in the case of a configuration in which output signals are output by the two systems described above, the
なお、イメージセンサ50のシミ欠陥検査としては、従来の検査方法(イメージセンサの画像データを外部の検査装置に転送し、画像演算処理を行って良否判定する)で検査を行った後、さらに検査回路30で画像周辺部のコントラストの低いシミ欠陥を検査する手法をとれば、好適である。その再検査の際、イメージセンサ50では、検査回路30を備えているため、従来の検査方法と比較して、外部へデータを転送するといった処理が不要であり、これによって検査時間の短縮、ひいては検査コストの削減が可能である。
As the spot defect inspection of the
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in the embodiments are also included. It is included in the technical scope of the present invention.
本発明に係る検査装置は、CMOSイメージセンサ等のイメージセンサの良否を検査する検査装置として好適である。 The inspection apparatus according to the present invention is suitable as an inspection apparatus for inspecting the quality of an image sensor such as a CMOS image sensor.
11 画素
12 画素部
13 垂直走査回路
14 水平走査回路
15 列信号回路
16 水平信号線
17 出力回路
18 スイッチ
22 L点移動平均算出回路(移動平均算出回路)
23 M点移動平均算出回路(移動平均算出回路)
24 比較回路
25 カウンタ回路
26 判定回路
30 検査回路(検査装置)
50 CMOSイメージセンサ(固体撮像素子、固体撮像装置)
DESCRIPTION OF
23 M-point moving average calculation circuit (moving average calculation circuit)
24 comparison circuit 25
50 CMOS image sensor (solid-state imaging device, solid-state imaging device)
Claims (6)
上記移動平均算出回路にて算出されたサンプル数の異なる移動平均値を比較し、移動平均値の差が所定値以上である場合に検出信号を出力する比較回路と、
上記比較回路の検出信号をカウントするカウンタ回路と、
上記カウンタ回路の出力信号が連続したものであって、かつ、その出力信号数が所定数以上であるか否かに基づいて、上記固体撮像素子の良否を判定する判定回路とを備えていることを特徴とする検査装置。 A moving average calculation circuit for calculating a moving average value having a different number of samples from an output signal of the solid-state imaging device or a signal obtained by performing predetermined processing on the output signal;
A comparison circuit that compares the moving average values of different numbers of samples calculated by the moving average calculation circuit, and outputs a detection signal when the difference of the moving average values is equal to or greater than a predetermined value;
A counter circuit for counting detection signals of the comparison circuit;
A determination circuit that determines whether the solid-state imaging device is good or not based on whether the output signals of the counter circuit are continuous and whether the number of output signals is a predetermined number or more. Inspection device characterized by
上記検査装置は、1つの装置で対応可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の検査装置。 When a pixel that is more than the number of samples of the moving average calculation circuit from the pixel at the end of the horizontal pixel of the solid-state image sensor is used as a reference pixel, the output signal is output in order from the reference pixel to the end pixels on both sides. When the above solid-state imaging device is configured,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection apparatus can be handled by one apparatus.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の検査装置とを備えていることを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state image sensor;
A solid-state imaging device comprising: the inspection device according to claim 1.
固体撮像素子の出力信号から、あるいは上記出力信号に所定の処理を施した信号から、サンプル数の異なる移動平均値をそれぞれ算出する算出ステップと、
上記算出ステップにて算出されたサンプル数の異なる移動平均値を比較し、移動平均値の差が所定レベル以上である場合に検出信号を出力する比較ステップと、
上記比較ステップにて出力された検出信号をカウントするカウントステップと、
上記カウントステップにおけるカウントが連続したものであって、かつ、そのカウント数が所定数以上であるか否かに基づいて、上記固体撮像素子の良否を判定する判定ステップとを有することを特徴とする検査方法。 An inspection method for inspecting the quality of a solid-state image sensor,
A calculation step for calculating a moving average value having a different number of samples from an output signal of the solid-state imaging device or a signal obtained by performing a predetermined process on the output signal;
A comparison step of comparing the moving average values of the number of samples calculated in the calculation step, and outputting a detection signal when the difference of the moving average values is equal to or greater than a predetermined level;
A counting step for counting the detection signals output in the comparison step;
And a determination step of determining whether the solid-state imaging device is good or not based on whether the count in the counting step is continuous and whether the count number is a predetermined number or more. Inspection method.
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JP2007079749A JP2008244637A (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Inspection device, solid-state imaging apparatus, and inspection method |
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---|---|---|---|---|
JP2012059447A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | Method for detecting rise timing of electrical quantity waveform and synchronous on-off control device for circuit breaker |
CN103813159A (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-21 | 原相科技股份有限公司 | Method and related device for detecting image sensor |
US11743448B2 (en) | 2020-03-10 | 2023-08-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic device, system, and method of controlling electronic device |
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2007
- 2007-03-26 JP JP2007079749A patent/JP2008244637A/en active Pending
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