JP2739703B2 - 等倍光センサ - Google Patents
等倍光センサInfo
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- JP2739703B2 JP2739703B2 JP1303567A JP30356789A JP2739703B2 JP 2739703 B2 JP2739703 B2 JP 2739703B2 JP 1303567 A JP1303567 A JP 1303567A JP 30356789 A JP30356789 A JP 30356789A JP 2739703 B2 JP2739703 B2 JP 2739703B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical sensor
- adhesive
- layer
- protective film
- hydroxide
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Light Receiving Elements (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔従来技術〕 ICの封止用などのために使用される樹脂組成物中のイ
オン不純物がICの特性、信頼性、耐湿性に悪影響をおよ
ぼすことはよく知られている。
オン不純物がICの特性、信頼性、耐湿性に悪影響をおよ
ぼすことはよく知られている。
とりわけ、Clのようなハロゲン元素は、これらの元素
が、特に高温高湿度雰囲気で水と反応し、イオン化する
が、電子ディバイスはバイアス電圧が印加されており、
これ等陰イオンは陽電極配線に、また陽イオンは陰電極
配線にイオン泳動を起こし、配線材料と反応を起こして
電蝕が発生する。
が、特に高温高湿度雰囲気で水と反応し、イオン化する
が、電子ディバイスはバイアス電圧が印加されており、
これ等陰イオンは陽電極配線に、また陽イオンは陰電極
配線にイオン泳動を起こし、配線材料と反応を起こして
電蝕が発生する。
電極材料は一般にはAlを使用しているので次の様な反
応が進み腐蝕が発生する。
応が進み腐蝕が発生する。
電極Al配線 Al＋3Cl-→AlCl3＋3e AlCl3＋2H2O→Al（OH）2Cl＋2HCl Al（OH）2Cl→AlO（OH）＋HCl ここで発生したHClはさらに腐蝕を促進する（これを
塩素の自触媒効果と称している）。
塩素の自触媒効果と称している）。
電極Al配線 Al（ｅ）＋Na+→Al＋Na 2Na＋2H2O→2NaOH＋H2↑ Al＋3NaOH→Al（OH）３＋3Na+ （Naはハロゲンの対イオンとして不純物混入したもの、
また陽イオンは触媒中に含有しているもの、ここではNa
+について示した。陽イオンは分子量を大きくすること
で泳動拡散を防止する）。
また陽イオンは触媒中に含有しているもの、ここではNa
+について示した。陽イオンは分子量を大きくすること
で泳動拡散を防止する）。
したがって、電子ディバイス用、有機材料として、低
含有ハロゲン元素の開発が試みられており、封止接着剤
として、ポリイミド系では１〜0.5ppm以下の全ハロゲン
元素、またエポキシ系封止接着剤においては、ビスフェ
ノール（Ａ型、Ｆ型）系を含むものは10ppm以下の全ハ
ロゲン元素含有のもの、あるいは脂環式エポキシ系で
は、0.5ppm以下で、含有量の定量が困難なものなども開
発されている。
含有ハロゲン元素の開発が試みられており、封止接着剤
として、ポリイミド系では１〜0.5ppm以下の全ハロゲン
元素、またエポキシ系封止接着剤においては、ビスフェ
ノール（Ａ型、Ｆ型）系を含むものは10ppm以下の全ハ
ロゲン元素含有のもの、あるいは脂環式エポキシ系で
は、0.5ppm以下で、含有量の定量が困難なものなども開
発されている。
しかしながら、このような高純度のものは高価である
ばかりでなく、これらの硬化剤（触媒）も特別の高純度
が要求される。
ばかりでなく、これらの硬化剤（触媒）も特別の高純度
が要求される。
しかし、通常の硬化剤を所定量（１〜５％程度）使用
したのでは、全ハロゲン含有量が10〜300ppmになってし
まう。
したのでは、全ハロゲン含有量が10〜300ppmになってし
まう。
したがって、ハロゲンがある程度まで存在していても
電蝕がおきないようにすることができれば、大へん喜ば
しいことである。
電蝕がおきないようにすることができれば、大へん喜ば
しいことである。
等倍センサにおいては、保護膜（有機、無機材料）で
表面保護されているが、この保護膜の無い場合は電蝕が
速かに発生し、機能信頼性が悪い。また保護膜がある場
合も電蝕の進行は保護膜のイオン透過性と水の透湿性に
依存するが長期信頼性の確保が困難である。さらに保護
膜はディバイスの活性層（半導体）、配線パターンのた
めに段差があるためステップカバーが悪く、段差部で、
ひどい場合は断線し、ステップカバー不足、ボイド、ク
ラックの発生等があり部分的に水分、イオン種が通過し
易い所が発生する。特に大面積ディバイスで、膜厚分布
や、ステップカバームラが発生し易いので、配線パター
ンのジャンピング部分のステップ部から電蝕が発生す
る。
表面保護されているが、この保護膜の無い場合は電蝕が
速かに発生し、機能信頼性が悪い。また保護膜がある場
合も電蝕の進行は保護膜のイオン透過性と水の透湿性に
依存するが長期信頼性の確保が困難である。さらに保護
膜はディバイスの活性層（半導体）、配線パターンのた
めに段差があるためステップカバーが悪く、段差部で、
ひどい場合は断線し、ステップカバー不足、ボイド、ク
ラックの発生等があり部分的に水分、イオン種が通過し
易い所が発生する。特に大面積ディバイスで、膜厚分布
や、ステップカバームラが発生し易いので、配線パター
ンのジャンピング部分のステップ部から電蝕が発生す
る。
そこで本発明は、これらハロゲン元素が存在していて
も電蝕の進行を抑制することを目的とするものである。
も電蝕の進行を抑制することを目的とするものである。
本発明の１つは、光センサ部、保護膜、接着剤層およ
び表面保護層よりなる等倍光センサにおいて、前記接着
剤層中にCa,Ba,Mg,Be,Srよりなる群から選らばれた元素
の酸化物または水酸化物を含有させたことを特徴とする
等倍光センサに関する。
び表面保護層よりなる等倍光センサにおいて、前記接着
剤層中にCa,Ba,Mg,Be,Srよりなる群から選らばれた元素
の酸化物または水酸化物を含有させたことを特徴とする
等倍光センサに関する。
本発明の他の１つは、光センサ部、保護膜、接着剤層
および表面保護層よりなる等倍光センサにおいて、前記
保護膜と接着剤層の中間に、Ca,Ba,Mg,Be,Srよりなる群
から選らばれた元素の酸化物または水酸化物の層を設け
たことを特徴とする等倍光センサに関する。
および表面保護層よりなる等倍光センサにおいて、前記
保護膜と接着剤層の中間に、Ca,Ba,Mg,Be,Srよりなる群
から選らばれた元素の酸化物または水酸化物の層を設け
たことを特徴とする等倍光センサに関する。
本発明においては、前述の酸化物または水酸化物がハ
ロゲン元素を捕捉固定するので、ディバイスへの泳動拡
散を止め、電蝕を防止する。
ロゲン元素を捕捉固定するので、ディバイスへの泳動拡
散を止め、電蝕を防止する。
上記２価元素の酸化物および水酸化物は常温程度での
移動は、無視されるので、ハロゲン元素を捕捉したこれ
ら元素はほぼその場合に固定される。
移動は、無視されるので、ハロゲン元素を捕捉したこれ
ら元素はほぼその場合に固定される。
またハロゲン元素として一般的なものはCl,F,Brであ
るが、Clは接着剤そのものの製造過程中に、F,Brは硬化
反応開始剤に含まれる場合が多いが、ClはBa,MgまたはB
eの酸化物や水酸化物が特に捕捉効果が大きく、ＦやBr
は、CaまたはBaの酸化物や水酸化物が特にその効果が大
きい。接着剤中に配合するCa,Ba,Mg,Be,Sr等の元素の酸
化物または水酸化物の使用量は、水酸化物の形で計算し
て0.01wt％以上であればよく、0.01〜1wt％、好ましく
は0.05〜0.5wt％である。
るが、Clは接着剤そのものの製造過程中に、F,Brは硬化
反応開始剤に含まれる場合が多いが、ClはBa,MgまたはB
eの酸化物や水酸化物が特に捕捉効果が大きく、ＦやBr
は、CaまたはBaの酸化物や水酸化物が特にその効果が大
きい。接着剤中に配合するCa,Ba,Mg,Be,Sr等の元素の酸
化物または水酸化物の使用量は、水酸化物の形で計算し
て0.01wt％以上であればよく、0.01〜1wt％、好ましく
は0.05〜0.5wt％である。
使用できる接着剤としてはアクリル系、酢酸ビニル
系、エポキシ系、ポリイミド系、ポリアミド系、ポリエ
ステル系、塩化ビニル系、ニトリル系等種々のものがあ
る。
系、エポキシ系、ポリイミド系、ポリアミド系、ポリエ
ステル系、塩化ビニル系、ニトリル系等種々のものがあ
る。
接着剤の中には、反応開始剤にもよるが、上記元素の
水酸化物、または酸化物が混在することで、接着剤の硬
化阻害を起こす場合がある。
水酸化物、または酸化物が混在することで、接着剤の硬
化阻害を起こす場合がある。
このような場合には、等倍センサの保護膜上にCa,Ba,
Mg,Be,Srの酸化物あるいは水酸化物を成膜し、ハロゲン
元素の捕捉固定化を計ることができる。
Mg,Be,Srの酸化物あるいは水酸化物を成膜し、ハロゲン
元素の捕捉固定化を計ることができる。
成膜方法は、上記元素を含むゾル、ゲルの状態のも
の、アルコール溶媒に分散したものをスピナー塗布し、
加熱処理することで得られるが、ゾル、ゲル状のものを
使用することが好ましい。粒子状の分散体として使用す
る場合の粒子は粒径20μｍ以下、好ましくは１〜10μｍ
のものがよい。このようにして得られた焼結酸化物の層
は0.1〜0.5μｍ程度の膜厚で十分その効果を発揮する。
の、アルコール溶媒に分散したものをスピナー塗布し、
加熱処理することで得られるが、ゾル、ゲル状のものを
使用することが好ましい。粒子状の分散体として使用す
る場合の粒子は粒径20μｍ以下、好ましくは１〜10μｍ
のものがよい。このようにして得られた焼結酸化物の層
は0.1〜0.5μｍ程度の膜厚で十分その効果を発揮する。
またイオンビーム、スパッタ等の蒸着法でも可能であ
って、その密着力は充分である。
って、その密着力は充分である。
前記保護膜としては、SiO2,SiN,SiON等が用いられ
る。
る。
実施例１ 第１図に示すような等倍光センサを後記の組成の従来
タイプ接着剤と本発明接着剤とをそれぞれ接着剤層５と
して使用することにより作成した。
タイプ接着剤と本発明接着剤とをそれぞれ接着剤層５と
して使用することにより作成した。
１は石英ガラスのような透明基板、２は電極、３は活
性層、４は保護層、５は接着剤層、６は表面保護層とし
ての薄板ガラス、７は光電変換素子、８はゲート電極で
ある。
性層、４は保護層、５は接着剤層、６は表面保護層とし
ての薄板ガラス、７は光電変換素子、８はゲート電極で
ある。
従来タイプ接着剤の組成 脂環式エポキシ樹脂 40wt％ ビスフェノールエポキシ樹脂 57wt％ 反応開始剤 3wt％ 本発明の接着剤の組成 前記従来タイプ接着剤 100重量部 Ba（OH）２ 0.5重量部 それぞれの接着剤を用いて作った第１図のディバイス
を85℃、85％RH下、バイアス電圧をかけた状態における
光応答の状況が時間の経過によりどのように変化するか
を調べた結果が第２図のグラフである。黒点個所は、特
性機能はまだ劣化していないが、顕微鏡下では電蝕が発
生した時点を示す。
を85℃、85％RH下、バイアス電圧をかけた状態における
光応答の状況が時間の経過によりどのように変化するか
を調べた結果が第２図のグラフである。黒点個所は、特
性機能はまだ劣化していないが、顕微鏡下では電蝕が発
生した時点を示す。
実施例２ 実施例１の保護層４と接着剤層５の間にBa（OH）２の
ゲル状物を塗布し、これを焼結して膜厚0.5μｍの層と
した。接着剤は実施例１の従来型のものを使用した。そ
の結果実施例１とほぼ同様の結果が得られた。
ゲル状物を塗布し、これを焼結して膜厚0.5μｍの層と
した。接着剤は実施例１の従来型のものを使用した。そ
の結果実施例１とほぼ同様の結果が得られた。
（１） 電子ディバイス用、封止接着剤は如何にハロゲ
ン元素を除くかが一つの開発目標であるが、本発明は、
ハロゲン元素を絶無に精製しなくても、ハロゲン元素の
捕捉固定化ができるので安価に、また、多方面（封止、
ポッティング剤、接着剤）に応用できる。
ン元素を除くかが一つの開発目標であるが、本発明は、
ハロゲン元素を絶無に精製しなくても、ハロゲン元素の
捕捉固定化ができるので安価に、また、多方面（封止、
ポッティング剤、接着剤）に応用できる。
またCa,Ba,Mg,Be,Srの酸化物、水酸化物は可視部では
充分な光透過率（80〜90％up）をもっているので光ディ
バイスにも使用できる。
充分な光透過率（80〜90％up）をもっているので光ディ
バイスにも使用できる。
（２） 等倍センサは大面積ディバイスであることか
ら、絶縁膜の充分なステップカバーが困難であり、どう
してもボイドやクラックの発生が伴い、配線のテーパー
部やパターンのジャンピング部に電蝕が起こるのが通例
であるがハロゲン元素の捕捉固定化により、長期信頼性
が確保できた。
ら、絶縁膜の充分なステップカバーが困難であり、どう
してもボイドやクラックの発生が伴い、配線のテーパー
部やパターンのジャンピング部に電蝕が起こるのが通例
であるがハロゲン元素の捕捉固定化により、長期信頼性
が確保できた。
（３） Ba等の酸化物や水酸化物が接着剤の硬化阻害お
よび接着阻害を起こす場合も単独にBa等の酸化物や水酸
化物の層を絶縁層上に成膜してハロゲン元素に対する防
護層とすることができる。
よび接着阻害を起こす場合も単独にBa等の酸化物や水酸
化物の層を絶縁層上に成膜してハロゲン元素に対する防
護層とすることができる。
第１図は、本発明の実施例に用いた等倍光センサの断面
図、第２図は、実施例の等倍光センサの高温高湿試験結
果を示すグラフである。 １……透明基板、２……電極 ３……活性層、４……保護層 ５……接着剤層、６……薄板ガラス ７……光電変換素子、８……ゲート電極
図、第２図は、実施例の等倍光センサの高温高湿試験結
果を示すグラフである。 １……透明基板、２……電極 ３……活性層、４……保護層 ５……接着剤層、６……薄板ガラス ７……光電変換素子、８……ゲート電極
Claims (2)
- 【請求項１】光センサ部、保護膜、接着剤層および表面
保護層よりなる等倍光センサにおいて、前記接着剤層中
にCa,Ba,Mg,Be,Srよりなる群から選らばれた元素の酸化
物または水酸化物を含有させたことを特徴とする等倍光
センサ。 - 【請求項２】光センサ部、保護膜、接着剤層および表面
保護層よりなる等倍光センサにおいて、前記保護膜と接
着剤層の中間に、Ca,Ba,Mg,Be,Srよりなる群から選らば
れた元素の酸化物または水酸化物の層を設けたことを特
徴とする等倍光センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303567A JP2739703B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 等倍光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303567A JP2739703B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 等倍光センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03163855A JPH03163855A (ja) | 1991-07-15 |
| JP2739703B2 true JP2739703B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=17922562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1303567A Expired - Fee Related JP2739703B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 等倍光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739703B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP1303567A patent/JP2739703B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03163855A (ja) | 1991-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |