JPH0376462A - イメージセンサ多数個取用大面積基板およびイメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、イメージセンサ、とくに密着型イメージセン
サとそれを多数個取りするための大面積基板に関する。

〔従来技術〕

従来からイメージセンサを、高能率で製造するため、第
１図にみられるように大面積のガラス基板上に多数のイ
メージセンサ１２を形成しておき、これをダイシングラ
イン指示パターン１１に沿ってダイジングし、多数の個
々のイメージセンサ１２に切り取るのが通常である。

この場合、ダイジングされたイメージセンサ端面には配
線用導体であるＡ　Ｑ、　Ｓ　ｎ　、　Ｚ　ｎ等の金属
が露出し、これが湿気にあって腐蝕、電蝕等が発生する
という欠点があった。

第５＠は、従来型のイメージセンサを示す。

ガラス基板１上に遮光膜２として１０００λのＣｒ層、
透明Ｍａ層３としての５ｉＯＮ層、５０００Ａ厚のＡＱ
配＃Ｉ４、保護膜５としてのＳｉ３Ｎい接着剤層６とし
てのエポキシ樹脂層、その上に表面保護層７としての５
０μｍ厚のガラス薄板が設けられており、ダイジング切
断端面１０を有する。この端面にはＡＱとＣｒが露出し
ており、ここが腐蝕電蝕の開始点となる。

また、前記ダイシングライン指示パターン材料として、
ＡＭ、Ｓｎ、Ｚｎのような軟い金属を使用すると、ダイ
ジングブレード（ダイヤモンド微粒子５〜４０μｍの焼
結体または成形体が一般的である）のダイヤモンド粒子
（硬質粒子）の間に金属材料がはいりこみ、目詰りをお
こし、チッピング、割れ、クラック等の発生原因となっ
ていることが判明した。

さらに、前記イメージセンサ切取用基板から切取られた
イメージセンサには、つぎのような問題点が存在してい
た。

すなわち、従来技術では、センサの保護膜機能が不充分
であるため、センサに使用されている配線導体用金属材
料に腐蝕や電蝕が発生するので、全体をガラス板で蔽い
、端部を低融点ガラスを用いレーザーで融着させて、信
頼性向上を計ったり（特開昭６０−１７５４６３号公報
）、また、センサデイバイスやＩＣデイバイスの製造に
おいて、金属材料の配線パターンが終了後、酸素プラズ
マ処理によるマイグレーション防止膜（酸化膜）を形成
して保護膜を成膜したりする技術が提案されている（特
開昭６１−２５５０３７号公報）。

一方、多数個取りではなく、個々のイメージセンサの１
つ１つをガラス板を用いて封止枠を造り、これを接着剤
で密封して信頼性を向上させたり（特開昭６１−２３４
１５９号公報）、さらには、封止内部にガラスの屈折率
（ｎ＝１．５０〜１．５２）とほぼ同様の特性をもつシ
リコーン樹脂を注入する技術もある。

しかし、いずれも工程が繁雑であり、センサ自体が大き
くなってしまい、ユニット全体が大型化するうえ、コス
トも高い。さらに、長尺基板のものではどうしても歪や
ソリがあるため完全密封はむずかしい。

一方、金属配線パターンの保護処理として知られている
プラズマ酸化処理は、マイグレーション防止には、実績
があるが、酸化膜形成後に保護膜の形成を行うと、保護
膜形成のさい、酸化物の結晶自体の生長すなわち核生長
があり、その生成の度合は、金属配線用材料として代表
的なＡＱ、Ｓｎ、Ｚｎ等の両性元素の場合においては非
常に大きく、例えばＡＱの場合は０．５〜２μ飄のヒロ
ックが成長する。そのためデバイスとして歪みが生じ、
保護膜があってもボイド、ヘヤークラック、ピンホール
等が発生し、耐湿性が悪くなり腐蝕やリーク電流の増大
等が発生するという欠点がある。

〔目　　的〕

そこで、本発明の目的は、ダイジングに伴う目詰り、チ
ッピング、割れ、クラック等の発生を防止または抑制す
る点にある。

本発明のもう１つの目的は、ダイジング部分に配線導体
用金属材料が位置しないように設計することにより個々
のイメージセンサに切取ったときセンサ端面に金属材料
が露出しないようにする点にある。

本発明の他の１つの目的は、ダイジングにより配線導体
用金属が露出する場合には、その露出した配線用導体金
属が腐蝕、電蝕をおこさないようにする点にある。

〔構　　威〕

そこで、第１の本発明はダイシングライン指示パターン
材料として非金属材料を使用することを特徴とするイメ
ージセンサ多数個数用人面積基板に関する・ 第２の本発明は、ダイシングライン指示パターン材料と
してＣｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｉ及びＭ。

よりなる群から選らばれた金属を使用することを特徴と
するイメージセンサ多数個数用人面積基板に関する。

第３の本発明は、個々のイメージセンサ端面に金属材料
が露出していないことを特徴とする請求項ｌまたは２の
基板から切取られたイメージセンサに関する。

第４の本発明は、個々のイメージセンサ端面に露出して
いる金属材料が不働態化されていることを特徴とする請
求項１または２の基板から切取られたイメージセンサに
関する。

第工図に示すように多数個数用大面積基板２０からセン
サ１２を切取のため、ダイジング指示パターン１１が必
要である（この場合のセンサ１２は長尺の密着イメージ
センサである）。ダイシングライン指示パターン材料と
してはｐｏｌｙ−３ｉやａ−５ｉあるいはＧ　ａ　　Ａ
　ｓ　ｔ　Ｃｄ　　Ｓｅ、１−Ｃ（ダイヤモンドライク
カーボン）等のような非金属材料がある。これが使用で
きないときには、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、ＮｉおよびＭ。

よりなる群から選らばれた硬質金属を使用する。

これらの金属はダイジングブレードとの密着力が小さい
ので、ダイジングブレードの微粒子の間隔に詰る率が非
常に少ない。ダイジング条件にも依るが、冷却効果と刃
の洗浄効果を大きくすることで目詰りを無くすることが
可能である。

冷却および洗浄は純水と、ａｉｒ、Ｎ、等のジェットガ
スの共用で行なう。ＡＱ、Ｚｎ、Ｓｎ等軟かい金属はブ
レードとの密着性が良く、上記の方法では除外できない
、これらの軟かい金属の目詰りはドレッシングを行なう
５砥石による目立てである。しかし、ダイジング中にド
レッシングは不可能であるから切り取ら４れるイメージ
センサに大きなチッピングやヘヤークラック、割れがダ
イジング時間が長のものほど増加する傾向になる。

前記非金属材料としては、多結晶５ｉ（Ｐ。

１ｙ−５ｉ）や無定形５ｉ（ａ−８ｉ）等を例示するこ
とができる。

ダイシングライン指示パターン材料として、Ｃｒ、Ｗ、
Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｏを使用する場合は、これらの金属が極
めて硬質であるため、ＡＭの場合のように目詰りをおこ
し切断能力を低下させることがない。

個々のイメージセンサ端面に金属材料が露出していない
ため、端面からの電極取り出しのための配線の構成が必
要な場合がある。このような場合には第３図のようにＡ
Ｑのような配線用導体４に導電性の非金属材料８たとえ
ばＰｏ１ｙ−８ｉを接続させておき、切断面１０にはＰ
。

１ｙ−８ｉが位置するように設計することができる。

イメージセンサ端面に露出する可能性があるのは配線用
導体金属のみではなく、光反射防止膜、遮光膜（膜厚０
．０６〜０．１μｍ）などに使用されるＣｒ、Ｎｉ、Ｍ
ｏ、Ｔｉ、Ｗなども包含される。

これらイメージセンサ端面に露出するすべての金属は、
これを不働態化処理することにより腐蝕、電蝕から保護
することができる。保護膜であるＳｉ、Ｎ、などの形成
前に不＃ｌ態化するとＡＱのような両性金属では、保護
膜形成時に酸化物の結晶生長（核生長）がおこり不都合
がおこるが、本発明では、保護膜形成後にダイジングを
行い、その後にを不働態化処理するから、前述の核生長
による欠陥は生じない。

不働態化処理としては、０２プラズマ処理、オゾン処理
、硝酸処理などを例示することができるが、０２プラズ
マ処理やオゾン処理の方が乾式処理であるため、より均
一な酸化膜が形成できる。

例えば、ＡＱの端面は０２プラズマ処理や硝酸処理によ
りＹ−ＡＮ□Ｏ０を形成し、これにより湿気の影響を無
視できる段階にまで信頼性が向上した。しかしながら、
ＡＱ酸化膜はＣｒのそれに較べ粒子が大きくなりやすく
、そこから透湿することかあるので、ＡＱが端面にくる
のは避けた方がよい。又、ＡＱは通常低抵抗材料として
使用するので、膜厚が０．３〜１μｍと厚く端面の露出
面積が大きくなるので、この点からも端面にくることは
避けた方がよい。

Ｃｒの場合は、０２プラズマ処理、Ｏ７処理。

硝酸処理により不働態化することができ、その結果標準
電位を−０，５６ｅＶから＋１．２ｅ　Ｖまで改善でき
、ＰｔやＡｕに匹敵する安定性を与えることができた。

請求項３の本発明イメージセンサの１具体例を第２図に
示す。１はガラス基板、２はＣｒよりなる遮光層、３は
５ｉＯＮよりなる透明絶縁層、４はＡＱよりなる電極、
５はＳｉ、Ｎ４よりなる保護層、６は接着剤層、７は５
０．ｃｃｍ程度の薄板ガラスよりなる保護層である。１
ｏはダイジングの結果生じた切断面すなわちセンサ端面
である。

このように第２図のセンサではＡＱやＣｒのような金属
はセンサ端面に露出しないよう配置されている。

第３図は、請求項３の変形例である。ＡＱもＣｒも共に
センサ端面には露出していないが、ＡＱ４への電気的接
続が必要なため、Ｐｏ１ｙ−８ｉ８を用いてセンサ端面
からのＡＱへの電気的接続を行ったものである。

第４図は請求項４の具体例である。第４図はＣｒもＡＱ
も共に端面に露出しているが、いずれもその露出面が不
働態化処理され、ＡＱはＡＱ、Ｏ，に、ＣｒはＣｒＯや
Ｃｒ、Ｏ，に変化している。これらの個所を図中ではそ
れぞれ４′および２′として表示している。

第５図は請求項４の他の具体例であり、Ｃｒのみが端面
に露出しおり、ＡＱは露出していない場合を示す。した
がって、この場合はＣｒのみが不働態化処理されており
、その処理された個所を２′で示している。

〔効　　果〕

本発明の請求項１．２にかかるイメージセンサ多数個数
用基板は、ダイシングライン指示パターン材料として、
非金属材料を、あるいは硬質金属を使用したので、ダイ
ジングブレードの消耗をいちじるしく低減することがで
きた。また、得られたイメージセンサも割れがなく、チ
ッピングが小さく、高信頼性のものであった。

本発明の請求項３．４にかかるイメージセンサはその端
面に金属が露出していないので、露出面から発生する腐
蝕、電蝕を防止できるので、極めて耐湿性が高く、信頼
性が大きく向上した。

とくに、請求項３で得られた等倍イメージセンサはダイ
ジングしたまま実装しても高信頼性が得られることから
、従来のように防湿のための封止が必要でなくセンサの
サイズを極めて小さくすることが可能となった。

実質的にはダイジングの誤差中４０〜５０μｍを含み、
スクライブラインからａｏ−ｉｏｏμｍ以内にデイバイ
スパターン（イメージセンサの有効部分）を形成するこ
とが可能である。これはデイバイスパターンの最小面積
中に両側約１００μｍをとることで等倍イメージセンサ
が、得られることを意味する。かくして１本発明では２
×３Ｘ３００ｍｍサイズ（厚み×巾×長さ）以下が、達
成できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、イメージセンサを多数個取りできる大面積基
板を示す。第２図、第３図は、本発明請求項３の具体例
を示すイメージセンサの断面図であり、第４図、第５図
は１本発明請求項４の具体例を示すイメージセンサの断
面図、第６図は、従来例を示すイメージセンサの断面図
である。 １・・・ガラス基板　　　　２・・・遮光層３・・・透
明保護／Ｗ　　　４・・・電極５・・・保護ＷＩ　　　
　　　６・・・接着剤層７・・・薄板ガラス（表面保護
層） ８・・・不働態化された個所 １０・・・ダイジングされたセンサ端面１１・・・ダイ
シングライン指示パターン１２・・・イメージセンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダイシングライン指示パターン材料として非金属材
   料を使用することを特徴とするイメージセンサ多数個取
   用大面積基板。 ２、ダイシングライン指示パターン材料としてＣｒ、Ｗ
   、Ｔｉ、ＮｉおよびＭｏよりなる群から選らばれた金属
   を使用することを特徴とするイメージセンサ多数個取用
   大面積基板。 ３、個々のイメージセンサ端面に金属材料が露出してい
   ないことを特徴とする請求項１または２の基板から切取
   られたイメージセンサ。 ４、個々のイメージセンサ端面に露出している金属材料
   が不働態化されていることを特徴とする請求項１または
   ２の基板から切取られたイメージセンサ。