JP5045991B2 - Foreign matter removing apparatus, foreign matter removing method, and imaging element device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、異物除去装置、異物除去方法、及び撮像素子装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a foreign matter removing device, a foreign matter removing method, and an image sensor device manufacturing method.
近年、ビデオカメラやデジタルカメラが広く一般に普及しており、これらのカメラには、撮像素子が用いられている。撮像素子は、光学的に得られた被写体像を光電変換して記録する。一般的な撮像素子では、画素がマトリクス状に配置され、各画素には受光部(センサー)としてフォトダイオードが用いられる。そして、各画素に入射した光は、フォトダイオードによって捉えられ、光電変換され電荷を生成する。この電荷は、アンプによって、電荷を電圧として読み出し、増幅して外部に出力される。そして、出力された画像信号によって画像が表示される。このような撮像素子としては、電荷結合素子(CCD:Charge Coupled Device)や金属酸化膜半導体(CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor)等がある。CCDは受光素子のそれぞれの光信号を一つのアンプで増幅する(電荷順次転送方式)。CMOSはそれぞれの受光部がアンプを内蔵し光信号を増幅する(XYアドレス方式)。 In recent years, video cameras and digital cameras have been widely used, and image sensors are used for these cameras. The image sensor records a subject image obtained optically by performing photoelectric conversion. In a general imaging device, pixels are arranged in a matrix, and a photodiode is used as a light receiving unit (sensor) for each pixel. Then, the light incident on each pixel is captured by a photodiode and photoelectrically converted to generate electric charge. This electric charge is read out as a voltage by an amplifier, amplified, and output to the outside. Then, an image is displayed by the output image signal. Examples of such an image pickup device include a charge coupled device (CCD) and a metal oxide semiconductor (CMOS). The CCD amplifies each optical signal of the light receiving element with one amplifier (charge sequential transfer method). In each CMOS, each light receiving unit has an amplifier to amplify an optical signal (XY address system).
このような撮像素子は、ガラス基板等の封止基板によりパッケージングされる。この際、撮像素子上に異物が残っていると、異物によって入射光が遮られ、出力画像において黒点として異物が映し出されてしまう。このため、表示品質が低下したり、歩留が低下するという問題が生じる。また、最近では、撮像素子の小型化及び画素数の増加に対応して、受光部の開口が小さくなっている。このような場合、撮像素子上に異物があることにより、受光部で光信号を受光することができないことがある。そこで、画素に付着した異物を除去するために、撮像素子上を観察しながら手作業によって、粘着材が付いたロッド等を用いて異物を粘着材に付着除去させる方法がある。しかし、付着除去させる際に、撮像素子上を擦ってしまったり、逆に粘着材が撮像素子に付着してしまう場合がある。このため、異物を除去するためには、装置等を用いて行うのが好ましい。なお、エアブローによって異物を除去する方法もあるが、この場合異物を除去できないことが多いので好ましくない。 Such an image sensor is packaged by a sealing substrate such as a glass substrate. At this time, if foreign matter remains on the image sensor, the incident light is blocked by the foreign matter, and the foreign matter appears as a black spot in the output image. For this reason, the problem that display quality falls and a yield falls arises. In recent years, the aperture of the light receiving portion has been reduced in response to the downsizing of the image sensor and the increase in the number of pixels. In such a case, there is a case where an optical signal cannot be received by the light receiving unit due to the presence of foreign matter on the image sensor. Therefore, in order to remove the foreign matter adhering to the pixel, there is a method in which the foreign matter is attached to and removed from the adhesive material by using a rod or the like with an adhesive material while observing the image sensor. However, when the adhesion is removed, the image sensor may be rubbed or the adhesive material may adhere to the image sensor. For this reason, it is preferable to use an apparatus or the like to remove foreign matter. Although there is a method of removing foreign matter by air blow, in this case, it is not preferable because the foreign matter cannot often be removed.
撮像素子上の異物を除去するために、例えば特許文献1、特許文献2に記載されているような装置を用いることができる。これは、シリンダ等の先端に粘着材を設け、シリンダ等を半導体上の異物に当接させることにより、異物の除去を行っている。しかし、これらの方法によると、光学系によって半導体を照明し、撮像系を用いて異物の観察・検査をしていたので、複雑な光学系とCCDカメラ等の撮像系が必要であった。このような複雑な装置を用いずに、撮像素子に付着した異物を検査する方法が、例えば特許文献3に開示されている。これは、撮像系として被検査材である撮像素子を用いることにより、別途撮像系を設ける必要がない。
しかし、特許文献3に記載の撮像素子検査装置を用いて検査した後、粘着材を用いて異物除去を行っても、光学系等を備える異物検査部と、シリンダや粘着材を備える異物除去部が別々に設けられているため、位置ずれが生じる場合があった。つまり、異物除去の段階で、アライメントが正しく行われない場合があった。このため、異物検査の段階で、正確な異物の位置を検出できたとしても、異物が正確に除去できない等の問題が生じた。そして、撮像素子上に異物が残ってしまうことにより、結果的に表示品質の低下、歩留の低下等の問題が生じた。 However, even after performing inspection using the imaging element inspection apparatus described in Patent Document 3 and removing foreign matter using an adhesive material, a foreign matter inspection unit including an optical system and the like and a foreign material removal unit including a cylinder and an adhesive material Since these are provided separately, positional displacement may occur. In other words, alignment may not be performed correctly at the stage of removing foreign matter. For this reason, even if an accurate position of the foreign matter can be detected at the stage of foreign matter inspection, there arises a problem that the foreign matter cannot be removed accurately. As a result, foreign matters remain on the image sensor, resulting in problems such as a reduction in display quality and a decrease in yield.
本発明は、これらの問題を鑑みるためになされたものであり、撮像素子に付着した異物を正確に除去することができる異物除去装置、異物除去方法、及び撮像素子装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and provides a foreign matter removing device, a foreign matter removing method, and a manufacturing method of an imaging device device that can accurately remove foreign matter attached to an imaging device. With the goal.
本発明にかかる異物除去装置は、撮像素子の表面に付着した異物を除去する異物除去装置において、光源と、前記光源からの光が通過する可動部と、前記可動部の前記光源からの光の出射側に形成され、前記可動部から出射された光を前記撮像素子上に集光する粘着材と、前記撮像素子からの出力信号に基づいて、異物と前記粘着材との位置を調整するアライメント部とを有し、前記アライメント部によって調整された位置で前記可動部を移動し、前記粘着材を前記撮像素子上の異物に当接させて、当該粘着材に付着させることにより前記撮像素子から異物を除去するものである。これにより、撮像素子に付着した異物を正確に除去することができる。 A foreign matter removing apparatus according to the present invention is a foreign matter removing device that removes foreign matter attached to the surface of an image sensor, a light source, a movable part through which light from the light source passes, and light from the light source in the movable part. An alignment material that is formed on the emission side and collects the light emitted from the movable part on the image sensor, and an alignment that adjusts the position of the foreign material and the adhesive material based on an output signal from the image sensor From the image sensor by moving the movable part at a position adjusted by the alignment unit and bringing the adhesive material into contact with a foreign substance on the image sensor and attaching the adhesive material to the adhesive material. Foreign matter is removed. Thereby, the foreign material adhering to the image sensor can be accurately removed.
また、上記の異物除去装置であって、前記光源から出射される光の光軸と、前記粘着材の光の出射側先端とが一致していてもよい。これにより、簡便に異物を除去することができる。 In the foreign matter removing apparatus, the optical axis of the light emitted from the light source may coincide with the light emission side tip of the adhesive material. Thereby, a foreign material can be easily removed.
なお、上記の異物除去装置であって、異物が付着した前記粘着材を洗浄して、前記粘着材から異物を除去する洗浄用チャンバをさらに有していてもよい。これにより、作業効率が向上する。 The foreign matter removing apparatus may further include a cleaning chamber that cleans the adhesive material to which foreign matter has adhered and removes the foreign matter from the adhesive material. Thereby, work efficiency improves.
さらに、上記の異物除去装置であって、照明光源をさらに備え、前記照明光源からの光によって前記撮像素子を照明し、前記撮像素子からの出力信号に基づいて前記撮像素子上の異物の位置を検出してもよい。これにより、簡便に異物の検出を行うことができる。 Furthermore, the foreign matter removing apparatus further includes an illumination light source, illuminates the image sensor with light from the illumination light source, and determines a position of the foreign matter on the image sensor based on an output signal from the image sensor. It may be detected. Thereby, a foreign object can be detected easily.
本発明にかかる異物除去方法は、異物除去方法撮像素子の表面に付着した異物を除去する異物除去方法において、粘着材によって光を集光して前記撮像素子を照明する工程と、
前記撮像素子からの出力信号に基づき、前記撮像素子上の異物と前記粘着材との位置を調整する工程と、調整された位置で、粘着材を異物に当接させ、当該粘着材に付着させることにより前記撮像素子から異物を除去する工程とを備える方法である。これにより、撮像素子に付着した異物を正確に除去することができる。
A foreign matter removing method according to the present invention is a foreign matter removing method for removing foreign matter attached to the surface of an image pickup device, the step of illuminating the image pickup device by collecting light with an adhesive material,
Based on the output signal from the image sensor, adjusting the position of the foreign material on the image sensor and the adhesive material, and bringing the adhesive material into contact with the foreign material at the adjusted position and attaching the adhesive material to the adhesive material And a step of removing foreign matter from the imaging device. Thereby, the foreign material adhering to the image sensor can be accurately removed.
また、上記の異物除去方法であって、前記粘着材によって集光された光の光軸と、前記粘着材の光の出射側先端とが一致していてもよい。これにより、簡便に異物を除去することができる。 Moreover, it is said foreign material removal method, Comprising: The optical axis of the light condensed with the said adhesive material and the light emission side front-end | tip of the said adhesive material may correspond. Thereby, a foreign material can be easily removed.
なお、上記の異物除去方法であって、前記異物を除去する工程後、異物が付着した前記粘着材を洗浄する工程をさらに備えてもよい。これにより、作業効率が向上する。 In addition, it is said foreign material removal method, Comprising: You may further provide the process of wash | cleaning the said adhesive material to which the foreign material adhered after the process of removing the said foreign material. Thereby, work efficiency improves.
さらに、上記の異物除去方法であって、前記撮像素子を照明する工程前、前記撮像素子を照明し、前記撮像素子からの出力信号に基づいて前記撮像素子上の異物の位置を検出する工程をさらに備えてもよい。これにより、簡便に異物の検出を行うことができる。 Further, in the foreign matter removing method, the step of illuminating the imaging device and detecting the position of the foreign matter on the imaging device based on an output signal from the imaging device before the step of illuminating the imaging device. Further, it may be provided. Thereby, a foreign object can be detected easily.
本発明にかかる撮像素子装置の製造方法は、上記の異物除去方法により前記撮像素子の異物を除去する工程と、異物が除去された前記撮像素子を封止基板によってパッケージングする工程とを備える方法である。これにより、生産性を向上させることができる。 A method for manufacturing an image pickup device according to the present invention includes a step of removing foreign matter from the image pickup device by the foreign matter removing method and a step of packaging the image pickup device from which the foreign matter has been removed with a sealing substrate. It is. Thereby, productivity can be improved.
本発明によれば、撮像素子に付着した異物を正確に除去することができる異物除去装置、異物除去方法、及び撮像素子装置の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the foreign material removal apparatus which can remove the foreign material adhering to an image sensor correctly, the foreign material removal method, and the manufacturing method of an image sensor device can be provided.
実施の形態.
本実施の形態にかかる異物除去装置、異物除去方法及び撮像素子装置の製造方法を説明する前に、被検査材である撮像素子について図1を用いて説明する。ここでは、撮像素子8の一例としてインターライン型のCCD撮像素子について説明する。図1は、インターライン型のCCD撮像素子の構成を示す平面図である。
Embodiment.
Before describing the foreign substance removing apparatus, the foreign substance removing method, and the manufacturing method of the imaging element device according to the present embodiment, an imaging element that is a material to be inspected will be described with reference to FIG. Here, an interline CCD image sensor will be described as an example of the
撮像素子8は、半導体基板1上に光を電荷に変換する受光部(センサー)2がマトリクス状に複数配置されている。受光部2としては、フォトダイオードを用いることができる。そして、マトリクス状に配置された受光部2の各垂直列に対応して垂直転送CCD4が配置される。また、各受光部2に対応して画素(ピクセル)3が形成され、画素3の一部には垂直転送CCD4が配置されている。つまり、画素3は、半導体基板1上においてマトリクス状に複数配置されている。また、各画素3の受光部2と垂直転送CCD4との間には、トランスファゲート5が設けられている。すなわち、各画素3は、受光部2、垂直転送CCD4、トランスファゲート5を有する。そして、受光部2で変換された電荷がトランスファゲート5を介して垂直転送CCD4に読み出される。つまり、画像を構成している全受光素子の電荷は、全て垂直転送CCD4に出力される。そして、垂直転送CCD4によって電荷が垂直下方向に転送される。この転送された電荷は、水平転送CCD6に出力される。水平転送CCD6は、マトリクス状に配置された画素3の水平列の下端に設けられている。つまり、水平転送CCD6は、電荷の垂直転送先側に水平に設けられている。そして、水平転送CCD6に出力された電荷は、水平方向に転送され、水平転送CCD6の出力端側に設けられたアンプ(増幅回路)7に出力される。これにより、電荷を電圧として読み出し、増幅して出力される。すなわち、図1に示される矢印方向に電荷は移動する。このように、全画素3を順次走査し、全受光素子の電荷を出力信号(画像信号)として出力し、モニタ等に画像を表示する。また、カラー信号を得るために、カラーフィルタを配置してもよい。一般的なCCD撮像素子は、上記のように構成されている。また、CCD撮像素子は、インターライン型以外にも、垂直転送CCDの各素子で直接光電変換を行うフルフレームトランスファ型、受光用CCDと転送用CCDを持ち、垂直帰線期間に受光用CCDから転送用CCDに転送を行うフレームトランスファ型もある。もちろん、上記の構成は一例であり、これ以外の構成でもよい。なお、CMOS撮像素子においては、各画素にアンプが配置され、CCDの代わりに、垂直信号線、水平信号線が設けられる。そして、受光部にて生成された電荷に対応して増幅された画像信号が、各画素から出力される。
In the
このような撮像素子8は、封止基板によってパッケージングされる。封止基板としては、例えばガラス基板を用いることができる。このパッケージングの際に、撮像素子8の表面に異物が付着していると、種々の問題が発生する。この異物を検査して除去するために、本実施の形態にかかる異物除去装置を用いることができる。次に、本実施の形態にかかる異物除去装置について、図2を用いて説明する。図2は、異物除去装置の構成を示す正面図である。
Such an
異物除去装置17は、光源10、絞り11、ロッド12、粘着材13、ステージ14、コントローラ15、モニタ16を備える。光源10は撮像素子8の表面を照明するための白色光を出射する。光源10としては、例えばランプ光源を用いることができる。そして、光源10から出射した光は、絞り11によって、余分な光が遮断される。絞り11は、例えば環状になっており、この絞り11を通過した光は、ロッド12内に入射する。ロッド12は、円筒状になっており、中央部をロッド12内に入射した光が通過する。また、このロッド12の下部、つまりロッド12内を通過した光の出射側には、粘着材13が形成されている。そして、ロッド12内から出射された光は、粘着材13に入射する。粘着材13の表面形状は、球面状となっている。従って、粘着材13は凸レンズとして機能する。つまり、粘着材13は、半球形状となってロッド12の下部に取り付けられている。このため、レンズ効果によって、粘着材13表面で光が集光され、撮像素子8上面で結像する。そして、粘着材13によって集光された光が撮像素子8に入射し、撮像素子8の一部を照明することができる。具体的には、撮像素子8のうち一部の複数画素が照明される。また、粘着材13によって、光を集光しているため、光源10から出射される光の光軸と、粘着材13の光の出射側先端とが一致する。すなわち、光源10から出射される光の光軸と、粘着材13の球面の先端とが一致する。
The foreign
このようにして、撮像素子8に入射した光は、撮像素子8の受光部2によって検出される。そして、上記のように全受光素子からの画像信号(撮像素子8からの出力信号)が出力される。この画像信号は、コントローラ15に入力される。そして、コントローラ15に入力された画像信号に基づいて、モニタ16に画像が出力される。例えば、撮像素子8に異物が付着している場合、異物の位置に対応する画素3(これを欠陥画素とする)は、異物によって光が遮られてしまう。このため、受光部2によって検出する光量が減少し、コントローラ15に入力される画像信号が欠陥画素の部分だけ小さくなる。この画像信号に基づき、モニタ16上では欠陥画素が暗く表示される。例えば、粘着材13を介して照射された領域(以下、照射領域とする)に含まれる画素のうち1画素が、異物が付着している欠陥画素とする。この場合、異物が付着した欠陥画素は遮光されて、照射領域内の画素のうち、その1画素のみが暗く表示される。なお、その他の照射領域内の画素は、所定の明るさとなる。これにより、欠陥の有無を一見して把握することができる。このように、粘着材13を介して照明し、出力された画像信号に基づいて、粘着材13と異物との位置の調整、つまりアライメントをすることができる。なお、コントローラ15の詳細については後述する。
In this way, the light incident on the
ステージ14の上には、被検査材である撮像素子8が載置される。ステージ14は、撮像素子8が載置される面をXY平面とすると、X方向、Y方向に移動可能となり、照明領域の移動、粘着材13と異物とのアライメント等が行われる。これにより、撮像素子8の任意の位置に光軸を合わせることができ、撮像素子8上を観察することができる。ここでは、ステージ14としてX−Yステージを用いるが、X−Y−Zステージを用いてもよい。また、上記のようにステージ14を移動させてアライメント等を行ってもよいし、ステージ14を固定させて、光学ヘッド、つまり光源10、絞り11、ロッド12、及び粘着材13を移動させてもよい。すなわち、光学ヘッドをX方向あるいはY方向に移動してもよい。
On the
ロッド12は、光軸に沿って移動する可動部である。例えば、モーター等によって、ロッド12が移動する。ここでは、XY平面に対して垂直のZ方向、つまり図2に示される矢印方向に移動可能となっている。これにより、ロッド12の下部に形成された粘着材13も光軸に沿って上下に移動し、粘着材13を撮像素子8上の異物に接触させることができる。つまり、粘着材13によって異物が付着除去される。具体的には、異物と粘着材13とをアライメントした状態で、ロッド12を下に移動させる。そして、粘着材13の球面の先端が撮像素子8表面に当接したら、移動を停止する。これにより、粘着材13が撮像素子8に押し付けられ、粘着材13と撮像素子8上の異物とが当接する。そして、ロッド12を上に移動させて、粘着材13と撮像素子8とを離す。このとき、粘着材13は、粘着性を有しているので異物が粘着材13に付着した状態のまま、上に移動する。従って、撮像素子8から異物を取り除くことができる。ロッド12としては、例えば中空の金属棒、パイプ、あるいはガラス、プラスチック、ガラスファイバー等の透明材質を用いることができる。粘着材13としては、自己粘着性のポリウレタン樹脂やシリコン樹脂を用いることができる。上記のようなロッド12及び粘着材13が異物除去部となる。また、本実施の形態にかかる異物除去装置17によれば、異物除去部を用いて、異物の位置を確認することができる。つまり、異物除去部が異物検査部としての機能も併せ持つような構成である。このため、従来のように異物検査部と異物除去部とを別々に設けることにより生じる位置ずれが解消される。これにより、異物を正確に除去することができる。
The
また、上記の異物除去装置17によって、異物除去を行うことはできるが、さらに洗浄用チャンバ18を設けるのが好ましい。洗浄用チャンバ18では、異物の付着した粘着材13を洗浄し、粘着材13から異物を除去することができる。ロッド12及び粘着材13を移動させて、この洗浄用チャンバ18内に搬入する。洗浄用チャンバ18は、例えばステージ14の外側に設けられている。そして、洗浄用チャンバ18で、粘着材13を水洗して異物を除去し、ブロウ乾燥させる。これにより、粘着材13を繰り返し使用することができ、作業効率が向上する。なお、水によって洗浄するのは、水の高い極性により、ポリウレタン樹脂等によって形成された粘着材13の異物が除去されやすくなるためである。また、このような粘着材13は、汚染されやすいので、純水によって洗浄するのが好ましい。
Further, although the foreign
さらに、上記の異物除去装置17は、光源10と異なる照明光源を備えてもよい。この照明光源からの光によって撮像素子8を照明することにより、撮像素子8からの出力信号に基づいて撮像素子8上の異物の位置を検出することができる。このように、別途撮像系を用いることなく、撮像素子8上の異物を検出できるので、複雑な装置を用いる必要がない。また、簡便に、異物の検出を行うことができる。
Further, the foreign
次に、図3を用いて、異物除去装置17のコントローラ15について説明する。図3は、コントローラ15の構成を示すブロック図である。コントローラ15としては、パーソナルコンピューター(PC)等の情報処理装置を用いることができる。
Next, the
コントローラ15は、異物位置記憶部20、ステージ制御部21、アライメント部22、ロッド制御部23を備える。異物位置記憶部20は、検出された異物の位置、つまり欠陥画素の位置を記憶する。まず、撮像素子8から出力される画像信号に基づいて異物が付着しているか否かが判別される。つまり、撮像素子8全面を均一に照明して、撮像素子8から出力される画像信号に変化がある位置を、異物位置記憶部20が記憶する。ステージ制御部21は、異物位置記憶部20によって記憶された欠陥画素の位置に、粘着材13の球面の先端が合うよう、ステージ14を移動させる。ここでは、ステージ14を移動させたが、光学ヘッドを移動させてもよい。アライメント部22は、撮像素子8上の欠陥画素の位置と、粘着材13の球面の先端の位置とをアライメントする。つまり、撮像素子8上の異物と粘着材13の球面の先端との位置を調整する。上記のように、光源10から粘着材13を介して撮像素子8に入射した光の光軸と、粘着材13の球面の先端とは、一致している。このため、光源10からの入射光の中心を異物の位置に合わせることにより、アライメントされる。この際、撮像素子8から出力される画像信号に基づいて、アライメントを行う。アライメントには、光学ヘッドを移動させてもよいし、ステージ14を移動させてもよい。ロッド制御部23は、ロッド12を図2に示された矢印方向に移動させる。あるいは、ロッド12を洗浄用チャンバ18内に移動させる。コントローラ15は、上記のように構成されている。なお、コントローラ15は図示した構成に限らず、これ以外の構成でもよい。本実施の形態にかかる異物除去装置17は、上記のように構成されている。
The
次に、粘着材13の形成方法について説明する。まず、粘着材13を形成するウレタン樹脂等の重合前、つまり樹脂のモノマーの液滴をロッド12の先端につける。このとき、液滴には表面張力が働き、液滴の表面は球面状となる。すなわち、ロッド12の先端に半球状の粘着材13が付着する。そして、この液滴に加熱等を行い重合させて固化させる。これにより、粘着材13が形成される。また、ロッド12として、形状及び濡れ性が同一の材料を用いれば、粘着材13の形状は、略同一の球面状となる。
Next, a method for forming the
次に、本実施の形態にかかる異物除去方法について図4を用いて説明する。図4は、異物除去方法を示すフローチャートである。また、異物除去方法には、上記の異物除去装置17を用いることができる。
Next, a foreign matter removing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the foreign matter removing method. Further, the foreign
まず、撮像素子8の画素3全面を均一に照明する(ステップS1)。全面照明の際には、撮像素子8上から光学ヘッドを移動させて、光源10とは別の照明光源で撮像素子8を照明する。なお、照明する光源としては、光源10を用いてもよい。これにより、撮像素子8の各画素3に形成された受光部2が光を検出する。そして、受光部2によって光を電荷に変換し、アンプ7に転送する。アンプ7によって、電荷を電圧として読み出して増幅し、画像信号として出力される。そして、欠陥画素を検出する(ステップS2)。すなわち、撮像素子8の画素3上の異物を検出する。異物が付着している欠陥画素では、異物によって遮光されるため、受光量が低くなる。従って、受光量が閾値より低い画素を異物が付着している欠陥画素として判定する。このように、判定された欠陥画素はモニタ16上に暗く表示され、正常画素は明るく表示される。つまり、ステップS1によって出力された画像信号に変化のある画素3を欠陥画素として検出する。検出された欠陥画素の位置は、異物位置記憶部20に記憶される。なお、顕微鏡によって、異物があると判定された欠陥画素を観察し、異物があるか確認してもよい。
First, the entire surface of the pixel 3 of the
次に、異物の位置、つまり欠陥画素の位置と、粘着材13の球面の先端の位置とを合わせる(ステップS3)。すなわち、アライメントを行う。まず、光学ヘッドを撮像素子8上に移動させる。そして、異物位置記憶部20に記憶された欠陥画素の位置に粘着材13の球面の先端の位置が合うよう、ステージ制御部21によって、ステージ14を移動させる。もちろん、光学ヘッドを移動させてもよい。そして、光源10からの光を、粘着材13を介して、撮像素子8に照射する。つまり、球面状の粘着材13によって光を集光して、撮像素子8を照明する。これにより、撮像素子8上の一部、つまり欠陥画素を含む複数の画素3が照明される。そして、撮像素子8から出力される画像信号に基づき、撮像素子8上の異物と粘着材13との位置を調整する。つまり、画像信号に変化のある画素3(この画素3が欠陥画素である)に、粘着材13の球面の先端が合うようにアライメント部22によってアライメントする。具体的には、欠陥画素が粘着材13を介して照明される複数の画素の中心に配置されるようにアライメントする。これは、複数の画素の中心がその周辺の画素よりも暗くなっているか否かで判別できる。なお、アライメントの際には、ステージ14あるいは光学ヘッドを移動させる。本実施の形態にかかる異物除去装置17は、光源10から出射される光の光軸、つまり粘着材13によって集光された光の光軸と、粘着材13の光の出射側先端とが一致している。つまり、画像信号により、欠陥画素と粘着材13の球面の先端の相対的な位置が把握できる。また、光源10によって照明する際に、粘着材13によって撮像素子8上に正確に結像されていなくてもよい。すなわち、多少ぼやけていてもよい。
Next, the position of the foreign matter, that is, the position of the defective pixel is matched with the position of the tip of the spherical surface of the adhesive material 13 (step S3). That is, alignment is performed. First, the optical head is moved onto the
次に、欠陥画素に付着している異物を除去する(ステップS4)。異物を粘着材13に付着させるために、ステップS3によってアライメントされた位置でロッド12を光軸に沿って上下に移動させる。これにより、粘着材13も光軸に沿って移動し、粘着材13を異物に当接させて、粘着材13に付着させることにより撮像素子8上から異物を除去する。また、ここでは、撮像素子8から出力される画像信号を、異物と粘着材13が接触する直前までモニタ16で観察することができる。このため、位置ずれが起こり難く、粘着材13が確実に異物と接触する。そして、粘着材13が異物と接触することにより、異物が粘着材13に付着除去される。次に、異物が付着した粘着材13を洗浄する(ステップS5)。まず、ロッド12及び粘着材13を洗浄用チャンバ18内に移動させる。そして、粘着材13に水を放出し、表面に異物付着した粘着材13を洗浄する。これにより、粘着材13表面の異物が除去される。そして、洗浄した粘着材13をブロウ乾燥する。これにより、繰り返し粘着材13を使用することができ、作業効率が向上する。これらの工程を全欠陥画素に対して行う(ステップS6)。以上の工程により、撮像素子8の異物を除去することができる。
Next, the foreign matter adhering to the defective pixel is removed (step S4). In order to attach the foreign matter to the
そして、異物除去後に撮像素子8をガラス基板等の封止基板でパッケージングして、撮像素子装置を製造する。これにより、撮像素子装置の生産性を向上することができる。また、ステップS4におけるロッド12の移動は、手動で行ってもよいし、予め撮像素子8と粘着材13との距離を設定して画一的に異物の除去を行ってもよい。このように、画一的に行うことにより、全自動で行うことも可能となる。なお、異物除去部、つまりロッド12及び粘着材13を複数用いてもよい。この場合、異物除去部を洗浄用チャンバ18で洗浄している間に、他の異物除去部によって撮像素子8上の異物を除去することができる。これにより、更に生産性、作業効率が向上する。
Then, after removing the foreign matter, the
本実施の形態にかかる異物除去装置17、異物除去方法、及び撮像素子装置の製造方法を用いることにより、撮像素子8に付着した異物を正確に除去することができる。これは、異物除去部であるロッド12及び粘着材13を用いて、異物の位置を確認することができるからである。つまり、本実施の形態では、異物除去部が異物検査部としての機能も併せ持つような構成である。このため、従来のように異物検査部と異物除去部とを別々に設けることにより生じる位置ずれが解消される。また、異物の除去、つまり粘着材13と異物との接触の直前までモニタ16によって観察することができる。すなわち、粘着材13の球面の先端と異物との相対的な位置関係を異物除去の直前まで把握できるため、異物をより正確に除去することができる。これにより、撮像素子8上に異物が残ってしまうことにより生じる表示品質の低下、歩留の低下等を抑制することができる。また、光源10から出射される光の光軸と、粘着材13の球面の先端とが一致している。つまり、照射領域の中心に、モニタ16上に暗く表示される欠陥画素が位置するように調整すれば、アライメントが行われる。これにより、簡便に異物の除去ができる。また、被検査材である撮像素子8から出力される画像信号を利用することができるため、CCDカメラ等の撮像系を用いる必要がない。つまり、従来のような複雑な装置を用いる必要がない。
By using the foreign
1 半導体基板、2 受光部、3 画素、4 垂直転送CCD、
5 トランスファゲート、6 水平転送CCD、7 アンプ、8 撮像素子、
10 光源、11 絞り、12 ロッド、13 粘着材、14 ステージ、
15 コントローラ、16 モニタ、17 異物除去装置、18 洗浄用チャンバ、
20 異物位置記憶部、21 ステージ制御部、22 アライメント部、
23 ロッド制御部
1 semiconductor substrate, 2 light receiving section, 3 pixels, 4 vertical transfer CCD,
5 Transfer gate, 6 Horizontal transfer CCD, 7 Amplifier, 8 Image sensor,
10 light source, 11 aperture, 12 rod, 13 adhesive, 14 stage,
15 Controller, 16 Monitor, 17 Foreign object removal device, 18 Cleaning chamber,
20 foreign object position storage unit, 21 stage control unit, 22 alignment unit,
23 Rod controller
Claims (9)
光源と、
前記光源からの光が通過する可動部と、
前記可動部の前記光源からの光の出射側に形成され、前記可動部から出射された光を前記撮像素子上に集光する粘着材と、
前記撮像素子からの出力信号に基づいて、異物と前記粘着材との位置を調整するアライメント部とを有し、
前記アライメント部によって調整された位置で前記可動部を移動し、前記粘着材を前記撮像素子上の異物に当接させて、当該粘着材に付着させることにより前記撮像素子から異物を除去する異物除去装置。 In the foreign matter removing apparatus for removing foreign matter attached to the surface of the image sensor,
A light source;
A movable part through which light from the light source passes;
An adhesive that is formed on the light exit side of the light from the light source of the movable part, and condenses the light emitted from the movable part on the imaging element;
Based on the output signal from the image sensor, and having an alignment unit that adjusts the position of the foreign material and the adhesive material,
Foreign matter removal that removes foreign matter from the image sensor by moving the movable portion at a position adjusted by the alignment portion, bringing the adhesive material into contact with the foreign matter on the imaging device, and attaching the adhesive material to the adhesive material apparatus.
粘着材によって光を集光して前記撮像素子を照明する工程と、
前記撮像素子からの出力信号に基づき、前記撮像素子上の異物と前記粘着材との位置を調整する工程と、
調整された位置で、粘着材を異物に当接させ、当該粘着材に付着させることにより前記撮像素子から異物を除去する工程とを備える異物除去方法。 In the foreign matter removal method for removing foreign matter attached to the surface of the image sensor,
Illuminating the imaging element by collecting light with an adhesive; and
Adjusting the position of the foreign material on the image sensor and the adhesive material based on the output signal from the image sensor;
A foreign matter removing method comprising: a step of bringing the adhesive material into contact with the foreign material at the adjusted position and removing the foreign material from the imaging device by attaching the adhesive material to the adhesive material.
異物が除去された前記撮像素子を封止基板によってパッケージングする工程とを備える撮像素子装置の製造方法。 Removing the foreign matter from the image sensor by the foreign matter removing method according to claim 5;
And a step of packaging the image pickup device from which foreign substances have been removed with a sealing substrate.
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