JP2006343143A - Inspection system for imaging device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase inspection accuracy for an imaging device in response to the tilting of the illumination optical axis and an imaging plane at inspection. <P>SOLUTION: The inspection system irradiates the imaging device, or an object under inspection, with light and inspects the characteristics of the imaging device, on the basis of the output thereof. The inspection system comprises an illumination section and an attitude control section. The illumination section irradiates the imaging device with light. The attitude control section decides on the tilting of the imaging device with respect to the illumination optical axis of the light and performs attitude control for the imaging device according to the decision on the tilt. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、検査対象の撮像素子に光を照射し、前記撮像素子の出力に基づいて、前記撮像素子の特性を検査する検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus that irradiates an image sensor to be inspected with light and inspects characteristics of the image sensor based on an output of the image sensor.

従来、撮像素子のウェハ検査や出荷検査などにおいて、撮像素子の特性検査が行われていた。
特許文献１には、この検査に使用する検査装置が開示されている。この検査装置は、まず、検査対象の撮像素子に対して光源からの光を照射する。この状態で、撮像素子の出力信号を取得して、出力信号の均一さからシェーディングの程度や有無を検査していた。
さらに、特許文献１の検査装置では、撮像素子の出力信号から、光源の光軸ずれを検出し、撮像素子を水平方向に位置補正することによって、光源の光軸ずれを補正する技術も記載されている。
特開２００２−１６４５２６号公報（図２など） Conventionally, characteristic inspection of an image sensor has been performed in wafer inspection and shipping inspection of the image sensor.
Patent Document 1 discloses an inspection device used for this inspection. This inspection apparatus first irradiates light from a light source onto an image sensor to be inspected. In this state, the output signal of the image sensor is acquired, and the degree and presence of shading are inspected from the uniformity of the output signal.
Furthermore, in the inspection apparatus of Patent Document 1, a technique for correcting the optical axis deviation of the light source by detecting the optical axis deviation of the light source from the output signal of the imaging element and correcting the position of the imaging element in the horizontal direction is also described. ing.
JP 2002-164526 A (FIG. 2 etc.)

ところで、撮像素子の撮像面上には、オンチップマイクロレンズや、転送回路などを遮光するための遮光膜などが形成される。そのため、各画素の受光域までの入射光路は複雑な構造を有するものが多い。
そのため、上述した水平方向の光軸ずれだけではなく、照明光軸と撮像面の微妙な傾き変化によっても、画素の受光効率や、クロストークの発生程度が敏感に変化してしまう。この傾き変化によって、シェーディング特性やクロストーク特性などを正確に検査することが難しくなる。特に、電子カメラ用の撮像素子では、素子サイズの大きいものが多く、撮像領域の周辺部では入射光の僅かな傾きが検査結果に顕著に影響する。 By the way, an on-chip microlens, a light shielding film for shielding the transfer circuit, and the like are formed on the imaging surface of the imaging device. Therefore, the incident light path to the light receiving area of each pixel often has a complicated structure.
For this reason, not only the horizontal optical axis shift described above but also a slight change in tilt between the illumination optical axis and the imaging surface, the light receiving efficiency of the pixels and the degree of occurrence of crosstalk change sensitively. This inclination change makes it difficult to accurately inspect shading characteristics, crosstalk characteristics, and the like. In particular, many image pickup devices for electronic cameras have a large device size, and a slight inclination of incident light significantly affects the inspection result in the peripheral portion of the image pickup region.

一方、電子カメラ用の撮像素子では、画質に関する要求水準が高いため、シェーディング特性やクロストーク特性などの要求仕様を極めて高く設定せざるを得ない。   On the other hand, an image sensor for an electronic camera has a high level of requirement regarding image quality, and thus required specifications such as shading characteristics and crosstalk characteristics have to be set extremely high.

これらの理由から、照明光軸の僅かな傾きによって、本来良品である撮像素子のシェーディング特性やクロストーク特性が悪く測定され、不良品として判定されてしまうという問題が頻発していた。   For these reasons, due to a slight inclination of the illumination optical axis, the shading characteristics and crosstalk characteristics of an image sensor that is originally a good product are poorly measured, and the problem of being judged as a defective product frequently occurs.

そこで、本発明は、検査時の照明光軸と撮像面の傾きに対応して、撮像素子の検査精度を高めるための技術を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique for increasing the inspection accuracy of an image sensor in accordance with the illumination optical axis and the inclination of the imaging surface at the time of inspection.

《１》 本発明の検査装置は、検査対象の撮像素子に光を照射し、撮像素子の出力に基づいて、撮像素子の特性を検査する検査装置であって、照明部、および姿勢制御部を備える。
照明部は、撮像素子に光を照射する。
姿勢制御部は、照射される光に対する撮像素子のアオリを判定し、アオリの判定結果に応じて、撮像素子の姿勢制御を行う。 << 1 >> An inspection apparatus according to the present invention is an inspection apparatus that irradiates light to an image sensor to be inspected and inspects characteristics of the image sensor based on an output of the image sensor, and includes an illumination unit and a posture control unit. Prepare.
The illumination unit irradiates the image sensor with light.
The posture control unit determines the tilt of the image sensor with respect to the irradiated light, and controls the posture of the image sensor in accordance with the tilt determination result.

《２》 なお好ましくは、姿勢制御部は、撮像素子の撮像面について位置情報または形状情報を検出するセンサーを備え、検出された位置情報または形状情報に基づいて撮像素子のアオリを判定する。 << 2 >> Preferably, the posture control unit includes a sensor that detects position information or shape information on the imaging surface of the image sensor, and determines the tilt of the image sensor based on the detected position information or shape information.

《３》 また好ましくは、姿勢制御部は、撮像素子に予め定められた参照画素について出力信号を取得し、出力信号が最大となる姿勢に制御する。 << 3 >> Also preferably, the attitude control unit acquires an output signal for a reference pixel predetermined in the image sensor, and controls the attitude so that the output signal is maximized.

《４》 なお好ましくは、姿勢制御部は、撮像素子が出力する輝度分布の偏り具合に基づいて撮像素子のアオリを判定し、アオリの判定結果に応じて撮像素子の姿勢制御を行う。 << 4 >> Preferably, the attitude control unit determines the tilt of the image sensor based on the degree of deviation of the luminance distribution output from the image sensor, and controls the attitude of the image sensor in accordance with the tilt determination result.

《５》 また好ましくは、姿勢制御部は、照明部を介して撮像素子の撮像面に所定の投影パターンを照射して、撮像素子の撮像パターンを取得する。姿勢制御部は、この撮像パターンと投影パターンとの差異から撮像素子のアオリを判定し、アオリの判定結果に応じて撮像素子の姿勢制御を行う。 << 5 >> Preferably, the attitude control unit irradiates a predetermined projection pattern on the imaging surface of the imaging device via the illumination unit, and acquires the imaging pattern of the imaging device. The attitude control unit determines the orientation of the image sensor from the difference between the imaging pattern and the projection pattern, and controls the orientation of the image sensor according to the orientation determination result.

本発明では、照明光に対する撮像素子のアオリを判定し、そのアオリの判定結果に応じて、撮像素子を姿勢制御する。この姿勢制御の機構により、検査時の照明光と撮像面の傾き変化を補正することが可能になる。その結果、微妙な傾き変化に起因する検査結果の変動を抑え、撮像素子の検査精度を高めることが可能になる。   In the present invention, the orientation of the image sensor with respect to the illumination light is determined, and the orientation of the image sensor is controlled according to the result of the orientation determination. This posture control mechanism makes it possible to correct the illumination light and the tilt change of the imaging surface at the time of inspection. As a result, it is possible to suppress a variation in the inspection result due to a slight change in tilt and to increase the inspection accuracy of the image sensor.

《本実施形態の構成説明》
図１は、本実施形態の検査装置１１の構成を示す図である。
図１において、光源１２の光は、検査光学系１３を介して、検査対象の撮像素子Ｑに照射される。この検査光学系１３は、検査の種々の光学条件を与えるために必要なレンズを含む光学系である。この検査光学系１３には、投影板１４をセットすることもできる。この投影板１４のセットによって、所望の投影パターンを撮像素子Ｑに結像させることができる。 << Description of Configuration of this Embodiment >>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an inspection apparatus 11 according to the present embodiment.
In FIG. 1, light from a light source 12 is applied to an image sensor Q to be inspected via an inspection optical system 13. This inspection optical system 13 is an optical system including lenses necessary for providing various optical conditions for inspection. A projection plate 14 can be set in the inspection optical system 13. A desired projection pattern can be imaged on the image sensor Q by setting the projection plate 14.

一方、撮像素子Ｑは、パラレルリンク機構２０に固定される。このパラレルリンク機構２０は、アオリ駆動部２１によって複数軸の姿勢制御が行われる。また、パラレルリンク機構２０は、ステージ２２の上に固定される。このステージ２２は、ステージ駆動部２３によって、水平方向（ＸＹ方向）および垂直方向（Ｚ方向）の位置制御が行われる。
また、検査光学系１３を介して、撮像素子Ｑの撮像面を見込む位置には、センサー３０Ａ，３０Ｂが配置される。また、撮像素子Ｑの撮像面を直に見込む位置には、センサー３０Ｃ，３０Ｄが設けられる。 On the other hand, the image sensor Q is fixed to the parallel link mechanism 20. The parallel link mechanism 20 is controlled by a tilt drive unit 21 for a plurality of axes. The parallel link mechanism 20 is fixed on the stage 22. The stage 22 is subjected to position control in the horizontal direction (XY direction) and the vertical direction (Z direction) by the stage drive unit 23.
Sensors 30A and 30B are arranged at positions where the imaging surface of the imaging device Q is viewed via the inspection optical system 13. Sensors 30C and 30D are provided at positions where the imaging surface of the imaging element Q is directly seen.

これらのセンサー３０Ａ〜３０Ｄの検出情報は、演算部３１に入力される。また、演算部３１は、撮像素子Ｑを駆動して、撮像素子Ｑの出力を取り込むこともできる。この場合の撮像素子Ｑは、ウェハ状態や、素子組み立て後の状態のいずれでも可能である。ウェハ状態の場合には、演算部３１と撮像素子Ｑとは、プローブなどを介して電気接続が行われる。素子組み立て後の場合は、演算部３１と撮像素子Ｑとは、ソケットなどを介して電気接続が行われる。
この演算部３１は、アオリ駆動部２１およびステージ駆動部２３の動作をコントロールする。また、演算部３１は、撮像素子Ｑの出力信号に基づいて、撮像素子Ｑの検査データを求める。 Detection information of these sensors 30 </ b> A to 30 </ b> D is input to the calculation unit 31. The calculation unit 31 can also drive the image sensor Q and capture the output of the image sensor Q. In this case, the imaging element Q can be in a wafer state or a state after the element is assembled. In the wafer state, the arithmetic unit 31 and the image sensor Q are electrically connected via a probe or the like. In the case of the element assembly, the calculation unit 31 and the image pickup element Q are electrically connected via a socket or the like.
The calculation unit 31 controls the operation of the tilt drive unit 21 and the stage drive unit 23. Further, the calculation unit 31 obtains inspection data of the image sensor Q based on the output signal of the image sensor Q.

《検査動作の説明》
図２は、検査装置１１の動作を説明する流れ図である。以下、図２に示すステップ番号に沿って、検査の流れを説明する。 《Explanation of inspection operation》
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the inspection apparatus 11. Hereinafter, the flow of inspection will be described along the step numbers shown in FIG.

ステップＳ１： 演算部３１は、センサー３０Ａ〜３０Ｄの検出情報、または撮像素子Ｑの出力を取り込み、撮像素子Ｑの撮像面のアオリを検出する（アオリ判定の詳細については後述）。 Step S1: The calculation unit 31 takes in the detection information of the sensors 30A to 30D or the output of the imaging device Q, and detects the orientation of the imaging surface of the imaging device Q (details of orientation determination will be described later).

ステップＳ２： 演算部３１は、検出されたアオリから、照明光軸と撮像面とが直交するか否かを判断する。
照明光軸と撮像面とが直交していない場合、演算部３１はステップＳ３に動作を移行する。一方、直交と判断された場合、演算部３１はステップＳ４に動作を移行する。 Step S2: The computing unit 31 determines whether or not the illumination optical axis and the imaging surface are orthogonal from the detected tilt.
When the illumination optical axis and the imaging surface are not orthogonal, the calculation unit 31 moves the operation to step S3. On the other hand, when it is determined that they are orthogonal, the calculation unit 31 shifts the operation to step S4.

ステップＳ３： 演算部３１は、アオリ駆動部２１を介してパラレルリンク機構２０を姿勢制御し、撮像面のアオリを補正する。この補正動作の後、演算部３１はステップＳ１に動作を戻す。 Step S3: The calculation unit 31 controls the attitude of the parallel link mechanism 20 via the tilt drive unit 21 and corrects the tilt of the imaging surface. After this correction operation, the calculation unit 31 returns the operation to step S1.

ステップＳ４： 演算部３１は、センサー３０Ａ〜３０Ｄの検出情報、または撮像素子Ｑの出力信号を取り込み、撮像素子Ｑの光軸ずれを検出する。例えば、出力信号から求めた輝度分布のピーク中心の位置から光軸ずれを検出する。 Step S4: The calculation unit 31 takes in the detection information of the sensors 30A to 30D or the output signal of the image sensor Q, and detects the optical axis shift of the image sensor Q. For example, the optical axis deviation is detected from the position of the peak center of the luminance distribution obtained from the output signal.

ステップＳ５： 演算部３１は、検出された光軸ずれから、撮像面中心と照明光軸とが一致しているか否かを判断する。
撮像面中心と照明光軸とが一致していない場合、演算部３１はステップＳ６に動作を移行する。一方、一致していると判断された場合、演算部３１はステップＳ７に動作を移行する。 Step S5: The calculation unit 31 determines whether or not the center of the imaging surface and the illumination optical axis match from the detected optical axis deviation.
When the imaging surface center and the illumination optical axis do not coincide with each other, the calculation unit 31 shifts the operation to step S6. On the other hand, if it is determined that they match, the calculation unit 31 shifts the operation to step S7.

ステップＳ６： 演算部３１は、ステージ駆動部２３を介してステージ２２を位置制御して、撮像面の光軸ずれを補正する。この補正動作の後、演算部３１はステップＳ４に動作を戻す。 Step S6: The calculation unit 31 controls the position of the stage 22 via the stage drive unit 23 to correct the optical axis shift of the imaging surface. After this correction operation, the calculation unit 31 returns the operation to step S4.

ステップＳ７： 以上の動作により、撮像面の傾きと光軸ずれの補正を完了した状態で、演算部３１は、撮像素子Ｑの出力信号を取り込む。演算部３１は、この出力信号から、撮像素子Ｑの特性を検出する。例えば、この出力信号から、撮像領域の周辺と中央との明るさの比などを算出することにより、撮像素子Ｑのシェーディング特性を求めることができる。 Step S7: With the operation described above, the calculation unit 31 captures the output signal of the imaging element Q in a state where the correction of the tilt of the imaging surface and the optical axis deviation has been completed. The computing unit 31 detects the characteristics of the image sensor Q from this output signal. For example, the shading characteristic of the image sensor Q can be obtained by calculating the brightness ratio between the periphery and the center of the imaging region from the output signal.

《センサー３０Ａ〜３０Ｄによるアオリ判定その１》
まず、センサー３０Ａ〜３０Ｄを用いたアオリ判定について説明する。
センサー３０Ａ〜３０Ｄとして電子カメラを配置し、撮像素子Ｑの撮像面を撮影する。演算部３１は、この撮影画像から、撮像面上のアライメントマークや素子パターンを画像認識する。演算部３１は、認識されたマークの位置情報や、間隔などの形状情報に基づいて、撮像面の傾き具合すなわちアオリを検出する。
なお、照明光軸上にビームスプリッタ（ハーフミラーなど）を設けて光路を分岐し、分岐光路上にセンサーを設けてもよい。このようなセンサーでは、照明光軸上から撮像面を撮像することが可能になる。 << Tilt judgment 1 by sensors 30A-30D >>
First, the tilt determination using the sensors 30A to 30D will be described.
An electronic camera is arranged as the sensors 30 </ b> A to 30 </ b> D, and the imaging surface of the imaging element Q is photographed. The computing unit 31 recognizes an image of an alignment mark or an element pattern on the imaging surface from the captured image. The calculation unit 31 detects the inclination of the imaging surface, that is, the tilt based on the recognized position information of the mark and shape information such as the interval.
A beam splitter (such as a half mirror) may be provided on the illumination optical axis to branch the optical path, and a sensor may be provided on the branched optical path. With such a sensor, it is possible to image the imaging surface from the illumination optical axis.

《センサー３０Ａ〜３０Ｄによるアオリ判定その２》
次に、センサー３０Ａ〜３０Ｄを用いた別のアオリ判定について説明する。
まず、センサー３０Ａ〜３０Ｄとして、撮像面の高さ（Ｚ軸方向）を求めるセンサーを設け、撮像面上の複数箇所について高さを求める。演算部３１は、得られた複数箇所の高さから、撮像面のアオリや反りを検出する。例えば、複数箇所の高さを回帰分析することで、回帰平面や回帰曲面を求めることにより、撮像面のアオリや反りを検出することができる。
このような高さを求めるセンサーとしては、レーザー光等の反射光を利用したオートフォーカス装置などが使用可能である。 << Tilt judgment 2 by sensors 30A-30D >>
Next, another tilt determination using the sensors 30A to 30D will be described.
First, as sensors 30A to 30D, sensors for obtaining the height (Z-axis direction) of the imaging surface are provided, and the heights are obtained at a plurality of locations on the imaging surface. The calculation unit 31 detects the tilt or warp of the imaging surface from the obtained heights of a plurality of locations. For example, by performing a regression analysis on the heights of a plurality of locations, a regression plane or a regression surface can be obtained, whereby the tilt or warp of the imaging surface can be detected.
As a sensor for obtaining such a height, an autofocus device using reflected light such as laser light can be used.

《撮像素子Ｑの出力信号によるアオリ判定その１》
次に、撮像素子Ｑの出力信号を用いたアオリ判定について説明する。
演算部３１は、出力信号から参照画素（例えば、撮像領域の中央付近の画素群など）の信号を取り出する。ここで、参照画素が複数の場合には、平均化して平均出力信号を求める。
図３は、撮像面の傾き具合と、平均出力信号との関係を説明する図である。
図３［Ａ］［Ｃ］に示すように、撮像面が傾いた状態では、参照画素５０に入射する光は斜め向きになるため、マイクロレンズ５１や遮光膜５２によるケラレが発生し、受光効率が低下する。そのため、平均出力信号の信号レベルは低い値となる。
一方、図３［Ｂ］に示すように、撮像面の傾きが補正されると入射光のケラレが少なくなり、平均出力信号の信号レベルは高い値を示す。
そこで、演算部３１は、アオリ駆動部２１を介してパラレルリンク機構２０を姿勢制御して様々な向きに傾け、平均出力信号の信号レベルが最大ピークとなる姿勢を山登り式に探索する。このような探索の結果、撮像面のアオリを補正することができる。
なお、参照画素の位置設定を変更することによって、所望の傾きにアオリを調整することも可能である。 << Tilt determination 1 based on output signal of image sensor Q >>
Next, the tilt determination using the output signal of the image sensor Q will be described.
The calculation unit 31 extracts a signal of a reference pixel (for example, a pixel group near the center of the imaging region) from the output signal. Here, when there are a plurality of reference pixels, an average output signal is obtained by averaging.
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the degree of inclination of the imaging surface and the average output signal.
As shown in FIGS. 3A and 3C, when the imaging surface is tilted, the light incident on the reference pixel 50 is inclined, so that vignetting occurs due to the microlens 51 and the light shielding film 52, and the light receiving efficiency. Decreases. For this reason, the signal level of the average output signal is a low value.
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the tilt of the imaging surface is corrected, the vignetting of incident light is reduced, and the signal level of the average output signal shows a high value.
Therefore, the calculation unit 31 controls the posture of the parallel link mechanism 20 via the tilt drive unit 21 and tilts the parallel link mechanism 20 in various directions, and searches for a posture in which the signal level of the average output signal has the maximum peak in a hill-climbing manner. As a result of such a search, the tilt of the imaging surface can be corrected.
It is also possible to adjust the tilt to a desired inclination by changing the position setting of the reference pixel.

《撮像素子Ｑの出力信号によるアオリ判定その２》
次に、撮像素子Ｑの出力信号を用いた別のアオリ判定について説明する。
演算部３１は、出力信号から撮像領域の輝度分布を求める。例えば、図４［Ａ］に示すように、撮像領域を中央部Ｃ、および四隅の周辺部Ｌに領域分割し、各領域の平均出力信号を求めて輝度分布としてもよい。
撮像面にアオリが無ければ、出力信号には、中央部Ｃを中心にした平坦または対称形の輝度分布（いわゆるシェーディングなど）が生じる（図４［Ｃ］参照）。一方、撮像面にアオリが生じると、各領域で入射光の傾きが変化し、撮像領域の輝度分布の中心が偏る（図４［Ｂ］［Ｄ］参照）。
この撮像領域の輝度分布の偏りに基づいて、撮像面の傾きの方向や程度を求めることができる。
演算部３１は、このように求めた傾きの方向や程度に応じて、アオリ駆動部２１を介してパラレルリンク機構２０を姿勢制御し、輝度分布が対称となる姿勢を得る。この動作により、撮像面のアオリ補正を完了することができる。 << Tilt determination 2 based on output signal of image sensor Q >>
Next, another tilt determination using the output signal of the image sensor Q will be described.
The calculation unit 31 obtains the luminance distribution of the imaging region from the output signal. For example, as shown in FIG. 4A, the imaging region may be divided into a central portion C and peripheral portions L at four corners, and an average output signal of each region may be obtained to obtain a luminance distribution.
If there is no tilt on the imaging surface, a flat or symmetric luminance distribution (so-called shading or the like) centered on the central portion C occurs in the output signal (see FIG. 4C). On the other hand, when tilt occurs on the imaging surface, the inclination of the incident light changes in each region, and the center of the luminance distribution in the imaging region is biased (see FIGS. 4B and 4D).
Based on the deviation of the luminance distribution of the imaging region, the direction and degree of inclination of the imaging surface can be obtained.
The calculation unit 31 controls the attitude of the parallel link mechanism 20 via the tilt drive unit 21 according to the direction and degree of the inclination obtained in this way, and obtains an attitude in which the luminance distribution is symmetric. By this operation, the tilt correction of the imaging surface can be completed.

《撮像素子Ｑの出力信号によるアオリ判定その３》
次に、撮像素子Ｑの出力信号を用いた別のアオリ判定について説明する。
ここでは、投影板１４を検査装置１１にセットする。この投影板１４の投影パターンは、検査光学系１３を通過して、撮像面に投影される。この状態で、演算部３１は、撮像素子Ｑから出力信号を読み出し、撮像パターンを画像認識する。
図５に示すように、撮像面にアオリが無ければ、撮像パターンは投影パターンと相似になる。一方、撮像面にアオリが存在すると、斜め向きに撮像（いわゆるアオリ撮影）することになるため、撮像パターンに形状変化が生じる。そこで、撮像パターンと投影パターンとの差異に基づいて、アオリを判定することができる。
演算部３１は、このように判定されたアオリに応じて、アオリ駆動部２１を介してパラレルリンク機構２０を姿勢制御し、撮像パターンと投影パターンが相似形となる姿勢まで制御する。この動作により、撮像面のアオリ補正を完了することができる。 << Tilt determination 3 based on output signal of image sensor Q >>
Next, another tilt determination using the output signal of the image sensor Q will be described.
Here, the projection plate 14 is set in the inspection apparatus 11. The projection pattern of the projection plate 14 passes through the inspection optical system 13 and is projected onto the imaging surface. In this state, the calculation unit 31 reads the output signal from the image sensor Q and recognizes the image of the imaging pattern.
As shown in FIG. 5, if there is no tilt on the imaging surface, the imaging pattern is similar to the projection pattern. On the other hand, when tilt is present on the imaging surface, imaging is performed in an oblique direction (so-called tilt shooting), and thus a shape change occurs in the imaging pattern. Therefore, the tilt can be determined based on the difference between the imaging pattern and the projection pattern.
The calculation unit 31 controls the posture of the parallel link mechanism 20 via the tilt driving unit 21 according to the tilt determined in this way, and controls the captured image and the projection pattern to have a similar shape. By this operation, the tilt correction of the imaging surface can be completed.

《本実施形態の効果など》
以上説明したように、本実施形態では、撮像面のアオリを補正する。したがって、照明光と撮像面との微妙な傾き変化が抑制される。そのため、撮像素子Ｑ本来のシェーディング特性やクロストーク特性などを正確に検査することが可能になる。その結果、大面積、高画素化、画素縮小、またはマイクロレンズずらしなど、入射角の変化に敏感な撮像素子の検査に適した検査装置１１を実現することができる。 << Effects of this embodiment >>
As described above, in this embodiment, the tilt of the imaging surface is corrected. Therefore, a subtle change in tilt between the illumination light and the imaging surface is suppressed. Therefore, it is possible to accurately inspect the original shading characteristics and crosstalk characteristics of the image sensor Q. As a result, it is possible to realize an inspection apparatus 11 suitable for inspection of an image sensor that is sensitive to changes in the incident angle, such as a large area, an increase in pixels, pixel reduction, or micro lens shift.

また、本実施形態では、アオリ補正の後に、光軸ずれの補正を行う。したがって、アオリが補正された状態で、光軸ずれを正確に検出することができる。したがって、特許文献１の従来技術よりも、より高精度に光軸ずれを補正することが可能になる。   In this embodiment, the optical axis deviation is corrected after the tilt correction. Therefore, it is possible to accurately detect the optical axis deviation with the tilt corrected. Therefore, the optical axis deviation can be corrected with higher accuracy than the prior art disclosed in Patent Document 1.

さらに、本実施形態では、照明用の光学系側を動かすことなく、撮像素子Ｑ側の姿勢制御によってアオリ補正を完了する。そのため、照明光の変動（面内均一性や色温度の変化など）が少なく、ほぼ同一の照明条件を維持して検査を行うことが可能になる。そのため、多数の撮像素子Ｑについて、常に安定した検査結果を得ることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the tilt correction is completed by attitude control on the image sensor Q side without moving the illumination optical system side. Therefore, there is little fluctuation of illumination light (in-plane uniformity, change in color temperature, etc.), and inspection can be performed while maintaining substantially the same illumination conditions. Therefore, it is possible to always obtain stable inspection results for a large number of image sensors Q.

さらに、本実施形態では、撮像素子Ｑの検査ごとにアオリ補正を自動で実施する。そのため、検査前の面倒な光軸調整などを省くことも可能になる。その結果、光軸調整についてメンテナンスフリーの検査装置１１を実現することが可能になる。   Furthermore, in this embodiment, the tilt correction is automatically performed for each inspection of the image sensor Q. Therefore, troublesome optical axis adjustment before inspection can be omitted. As a result, it is possible to realize a maintenance-free inspection device 11 for optical axis adjustment.

《実施形態の補足事項》
なお、本実施形態では、パラレルリンク機構２０を用いて姿勢制御を実施する。しかしながら、実施形態は姿勢制御の機構や軸数に限定されるものではない。例えば、図６に示すようなゴニオステージを使用してもよい。このゴニオステージは、１軸のゴニオステージ９１，９２を組み合わせて、ステージ２２上に固定したものである。なお、検査内容によっては１軸のゴニオステージで簡略に構成することも可能である。 << Additional items of embodiment >>
In the present embodiment, posture control is performed using the parallel link mechanism 20. However, the embodiment is not limited to the posture control mechanism and the number of axes. For example, a gonio stage as shown in FIG. 6 may be used. This gonio stage is a combination of uniaxial gonio stages 91 and 92 fixed on the stage 22. Note that, depending on the inspection content, it is possible to simply configure with a single-axis gonio stage.

また、本実施形態では、アオリ補正と光軸ずれ補正とを段階的に実施している。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、アオリ補正と光軸ずれ補正を同時並行に実行することにより、検査時間を短縮してもよい。また、アオリ補正と光軸ずれ補正を交互に繰り返し実施することにより、撮像面の位置調整および姿勢調整を高精度に追い込むことも可能である。   In the present embodiment, the tilt correction and the optical axis deviation correction are performed step by step. However, the embodiment is not limited to this. For example, the inspection time may be shortened by executing tilt correction and optical axis deviation correction simultaneously. Further, by alternately and repeatedly performing the tilt correction and the optical axis deviation correction, the position adjustment and the posture adjustment of the imaging surface can be driven with high accuracy.

なお、本実施形態では、照明光軸に対して撮像面が直交するように姿勢制御を実施している。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。アオリの判定結果に基づいて、照明光軸と撮像面とを所定の傾きに姿勢制御することも可能である。この場合、撮像面が傾いた悪条件下における撮像素子の特性を検査することが可能になる。   In this embodiment, posture control is performed so that the imaging surface is orthogonal to the illumination optical axis. However, the embodiment is not limited to this. It is also possible to control the attitude of the illumination optical axis and the imaging surface to a predetermined inclination based on the tilt determination result. In this case, it is possible to inspect the characteristics of the image sensor under adverse conditions where the imaging surface is inclined.

以上説明したように、本発明は、撮像素子の検査装置などに利用可能な技術である。   As described above, the present invention is a technique that can be used for an imaging device inspection apparatus or the like.

本実施形態の検査装置１１の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test | inspection apparatus 11 of this embodiment. 検査装置１１の動作を説明する流れ図である。3 is a flowchart for explaining the operation of the inspection apparatus 11; 撮像面の傾き具合と、平均出力信号との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the inclination degree of an imaging surface, and an average output signal. 撮像面の傾き具合と、輝度分布の偏りとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the inclination degree of an imaging surface, and the bias | inclination of luminance distribution. 投影パターンと撮像パターンとを説明する図である。It is a figure explaining a projection pattern and an imaging pattern. ゴニオステージを示す図である。It is a figure which shows a gonio stage.

符号の説明Explanation of symbols

１１…検査装置，１２…光源，１３…検査光学系，１４…投影板，２０…パラレルリンク機構，２１…アオリ駆動部，２２…ステージ，２３…ステージ駆動部，３０Ａ〜Ｄ…センサー，３１…演算部，５０…参照画素 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Inspection apparatus, 12 ... Light source, 13 ... Inspection optical system, 14 ... Projection plate, 20 ... Parallel link mechanism, 21 ... tilt drive part, 22 ... stage, 23 ... stage drive part, 30A-D ... sensor, 31 ... Calculation unit, 50... Reference pixel

Claims (5)

検査対象の撮像素子に光を照射し、前記撮像素子の出力に基づいて、前記撮像素子の特性を検査する検査装置であって、
前記撮像素子に光を照射する照明部と、
前記光に対する前記撮像素子のアオリを判定し、前記アオリの判定結果に応じて、前記撮像素子の姿勢制御を行う姿勢制御部と
を備えたことを特徴とする検査装置。 An inspection device that irradiates light to an image sensor to be inspected and inspects characteristics of the image sensor based on an output of the image sensor,
An illumination unit for irradiating the image sensor with light;
An inspection apparatus comprising: an attitude control unit that determines the orientation of the image sensor with respect to the light and controls the orientation of the image sensor in accordance with the orientation determination result. 請求項１に記載の検査装置において、
前記姿勢制御部は、
前記撮像素子の撮像面について位置情報または形状情報を検出するセンサーを備え、検出された前記位置情報または前記形状情報に基づいて前記撮像素子のアオリを判定する
ことを特徴とする検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1,
The posture control unit
An inspection apparatus comprising: a sensor that detects position information or shape information on an image pickup surface of the image pickup device, and determining the tilt of the image pickup device based on the detected position information or shape information. 請求項１に記載の検査装置において、
前記姿勢制御部は、
前記撮像素子に予め定められた参照画素について出力信号を取得し、前記出力信号が最大となる姿勢に制御する
ことを特徴とする検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1,
The posture control unit
An inspection apparatus that acquires an output signal for a reference pixel predetermined in the image sensor and controls the posture so that the output signal is maximized. 請求項１に記載の検査装置において、
前記姿勢制御部は、
前記撮像素子が出力する輝度分布の偏り具合に基づいて、前記撮像素子のアオリを判定し、前記アオリの判定結果に応じて前記撮像素子の姿勢制御を行う
ことを特徴とする検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1,
The posture control unit
An inspection apparatus that determines a tilt of the image sensor based on a degree of deviation of a luminance distribution output from the image sensor, and performs posture control of the image sensor according to a determination result of the tilt. 請求項１に記載の検査装置において、
前記姿勢制御部は、
前記照明部を介して前記撮像素子の撮像面に所定の投影パターンを照射して、前記撮像素子の撮像パターンを取得し、前記撮像パターンと前記投影パターンとの差異から、前記撮像素子のアオリを判定し、前記アオリの判定結果に応じて前記撮像素子の姿勢制御を行う
ことを特徴とする検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1,
The posture control unit
The imaging surface of the imaging device is irradiated with a predetermined projection pattern via the illumination unit, the imaging pattern of the imaging device is obtained, and the tilt of the imaging device is determined from the difference between the imaging pattern and the projection pattern. An inspection apparatus that performs determination and performs posture control of the image sensor in accordance with the determination result of the tilt.
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