JPS62232962A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS62232962A JPS62232962A JP61075892A JP7589286A JPS62232962A JP S62232962 A JPS62232962 A JP S62232962A JP 61075892 A JP61075892 A JP 61075892A JP 7589286 A JP7589286 A JP 7589286A JP S62232962 A JPS62232962 A JP S62232962A
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- Japan
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体撮像装置のノくシベーション構造に関する
。
。
従来の薄膜トランジスタ上用いた固体撮像装置のパシベ
ーション構造は、固体撮像装置の最上部に有機系樹脂全
１層設けるのが一般的であった。
ーション構造は、固体撮像装置の最上部に有機系樹脂全
１層設けるのが一般的であった。
参考文献
・第１６画面体素子及び材料コンファレンス予稿集（Ｅ
ｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｔ ｔｈｅ
１６ｔｈＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉ
ｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓａｎ４ Ｍａｔ＠
ｒｉａｌｓ、 Ｋｏｂｅ、 １９８４． ｐ、ｐ５
５９〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、前述の従来技術ではパシベーション層が有機系
樹脂１＃Ｉだけであるため、透湿性が大きく、固体撮像
装置の耐環境性、特に耐湿性が低く例えばアルミ配線の
腐食・センサ残像の増大・センサの上下ｔｍのリーク等
の故障・不具合が発生する。一方、ワイヤボンディング
後にシリコン系樹脂あるいにエポキシ系樹脂にニジモー
ルドすることも考えられるが、前者は透湿性が大きく耐
湿性同上には効果がなく、後者は硬化時の残留応力が大
きくボンディング部や受光素子、薄膜トランジスタ素子
の特性を劣化させるという問題点を有してい次。
ｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｔ ｔｈｅ
１６ｔｈＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉ
ｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓａｎ４ Ｍａｔ＠
ｒｉａｌｓ、 Ｋｏｂｅ、 １９８４． ｐ、ｐ５
５９〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、前述の従来技術ではパシベーション層が有機系
樹脂１＃Ｉだけであるため、透湿性が大きく、固体撮像
装置の耐環境性、特に耐湿性が低く例えばアルミ配線の
腐食・センサ残像の増大・センサの上下ｔｍのリーク等
の故障・不具合が発生する。一方、ワイヤボンディング
後にシリコン系樹脂あるいにエポキシ系樹脂にニジモー
ルドすることも考えられるが、前者は透湿性が大きく耐
湿性同上には効果がなく、後者は硬化時の残留応力が大
きくボンディング部や受光素子、薄膜トランジスタ素子
の特性を劣化させるという問題点を有してい次。
本発明は、上記のこのような問題点全解決するもので、
耐環境性、特に耐湿性のすぐれた固体撮像装置！ｉｆ提
供することを目的とする。
耐環境性、特に耐湿性のすぐれた固体撮像装置！ｉｆ提
供することを目的とする。
本発明の固体撮像装置は、絶縁性基板上にアモルファス
シリコンからなる受光素子と、該受光素子を駆動させる
薄膜トランジスタとを形成して成る固体撮像装置におい
て、最上部に３００℃以下でキュアできるポリイミド樹
脂コーティング層と、３００℃を越える温度でイミド化
が終了するポリイミド樹脂コーティング層全形成して該
２種類のポリイミド樹脂コーティング層を１５０℃以上
３００℃以下の温度でキュアしたのち、無機質の材料か
らなるコーティング層を３００℃以下で形成して、３層
のパシベーション層を設けたことを特徴とする。
シリコンからなる受光素子と、該受光素子を駆動させる
薄膜トランジスタとを形成して成る固体撮像装置におい
て、最上部に３００℃以下でキュアできるポリイミド樹
脂コーティング層と、３００℃を越える温度でイミド化
が終了するポリイミド樹脂コーティング層全形成して該
２種類のポリイミド樹脂コーティング層を１５０℃以上
３００℃以下の温度でキュアしたのち、無機質の材料か
らなるコーティング層を３００℃以下で形成して、３層
のパシベーション層を設けたことを特徴とする。
受光素子として水素化アモルファスシリコン（以下ａ−
８１：Ｈと記す）を用いる場合、光電特性全保持するた
めＶＣは、ａ−８ｉ：Ｈ形成後の工程はすべて３ Ｕ
Ｏ”Ｃ以下でなければならない。従って、固体撮像装置
のパシベーションは３００℃以下に制限さｎる。不発明
の３層のパシベーションＩ−のうち、第１層はｓｏｎ℃
以下でキュアできるポリイミド樹脂を用いる。このポリ
イミド樹脂は、あらかじめイミド化し之樹脂ｔＮ−メチ
ルー２ピロリドンのような溶剤に溶かし、塗布後５００
℃以下で溶剤全気化させてポリイミド樹脂を形成するも
のである。このポリイミド樹脂は５００℃以下で完全に
ポリイミドとなっているため、密着性・電気絶縁性・耐
湿性に丁ぐれている。
８１：Ｈと記す）を用いる場合、光電特性全保持するた
めＶＣは、ａ−８ｉ：Ｈ形成後の工程はすべて３ Ｕ
Ｏ”Ｃ以下でなければならない。従って、固体撮像装置
のパシベーションは３００℃以下に制限さｎる。不発明
の３層のパシベーションＩ−のうち、第１層はｓｏｎ℃
以下でキュアできるポリイミド樹脂を用いる。このポリ
イミド樹脂は、あらかじめイミド化し之樹脂ｔＮ−メチ
ルー２ピロリドンのような溶剤に溶かし、塗布後５００
℃以下で溶剤全気化させてポリイミド樹脂を形成するも
のである。このポリイミド樹脂は５００℃以下で完全に
ポリイミドとなっているため、密着性・電気絶縁性・耐
湿性に丁ぐれている。
第２層は６００℃を越える温度で脱水反応によってイミ
ド化が進むポリイミド樹脂を用いる。このポリイミド樹
脂に一般的にはイミド化が終了する温度は４００℃近く
であり、３００℃以下でキュアした場合は耐湿性が劣る
。
ド化が進むポリイミド樹脂を用いる。このポリイミド樹
脂に一般的にはイミド化が終了する温度は４００℃近く
であり、３００℃以下でキュアした場合は耐湿性が劣る
。
第３層にＳ ｉ Ｏ，、Ｓ ｉ、Ｎ４． Ａ２，０．等
の無機質の絶縁材料を用いる。これらの形成方法として
はスパッタ法、プラズマＣＶＤ法等があげらｎる。
の無機質の絶縁材料を用いる。これらの形成方法として
はスパッタ法、プラズマＣＶＤ法等があげらｎる。
固体撮像装置の上部から入る水分は、はとんどが最上部
の無機質パシベーション層で遮断されるが、欠陥からの
水分の侵入は避けらｎない。侵入した水分は第２ノー・
第１層のポリイミド樹脂の万へ拡散していくが、第１Ｎ
ｊのポリイミドより耐湿性の劣る第２層のポリイミドが
侵入した水分のほとんど全吸収・保持するため第１Ｎ！
への水分の透過が著しく減少する。
の無機質パシベーション層で遮断されるが、欠陥からの
水分の侵入は避けらｎない。侵入した水分は第２ノー・
第１層のポリイミド樹脂の万へ拡散していくが、第１Ｎ
ｊのポリイミドより耐湿性の劣る第２層のポリイミドが
侵入した水分のほとんど全吸収・保持するため第１Ｎ！
への水分の透過が著しく減少する。
こうして、３層のパシベーション構造ケとることに工っ
て固体撮像装置への水分の侵入はほとんど完全に遮断す
ることができる。
て固体撮像装置への水分の侵入はほとんど完全に遮断す
ることができる。
第１図は本発明における１実施例の構造断面図であり、
ｉ＃膜トランジスタ及びａ−、Ｓｉ：Ｈ受’ｘ素子付近
を示す。ここでに薄膜トランジスタは多結晶シリコンを
用い友。
ｉ＃膜トランジスタ及びａ−、Ｓｉ：Ｈ受’ｘ素子付近
を示す。ここでに薄膜トランジスタは多結晶シリコンを
用い友。
果１図において、１は絶縁性基板、２は多結晶シリコン
、６はゲートｍ化膜、４は多結晶シリコンゲート電極、
５はノー間Ｐ３線躾、６はアルミ電極、７ｉａ−８ｉ：
Ｈ，８は透明電極、９，１０．１１はパシベーションノ
ーであり、９は第１ノ傷のポリイミド樹脂コーティング
層、１０は第２鳩のポリイミド質脂コーティング層、１
１は第３層の無機質ノ曽である。
、６はゲートｍ化膜、４は多結晶シリコンゲート電極、
５はノー間Ｐ３線躾、６はアルミ電極、７ｉａ−８ｉ：
Ｈ，８は透明電極、９，１０．１１はパシベーションノ
ーであり、９は第１ノ傷のポリイミド樹脂コーティング
層、１０は第２鳩のポリイミド質脂コーティング層、１
１は第３層の無機質ノ曽である。
絶縁性基板は両面研摩した石英基板音用い、多結晶シリ
コンは減圧ｃｖｍ＋汰で、層間絶縁膜に８１０、全常圧
ＣＶＤ法で、アルミ電極、透明ｉｌｆ、極はスパッタ法
で、ａ−８ｉ：ＨはプラズマＣＶＤ法でそれぞｎ形成し
た。透明′電極に５ｎ０２七ドープしたｘｎｔｏｓ
（ｘ’ｒｏ）ｔ−用いた。
コンは減圧ｃｖｍ＋汰で、層間絶縁膜に８１０、全常圧
ＣＶＤ法で、アルミ電極、透明ｉｌｆ、極はスパッタ法
で、ａ−８ｉ：ＨはプラズマＣＶＤ法でそれぞｎ形成し
た。透明′電極に５ｎ０２七ドープしたｘｎｔｏｓ
（ｘ’ｒｏ）ｔ−用いた。
パシベーション層の第１層として用いる３００“Ｃ以下
でキュアできるポリイミド樹脂の例としては、デュポン
社ｔ７）Ｅ５Ｂ６Ｂロー６ （商品名）、あるいは東
し社のＬＰ−５４（商品名）がある。両者とも２００℃
３０分のキュアで完全なポリイミドＭ全形成することが
できる。
でキュアできるポリイミド樹脂の例としては、デュポン
社ｔ７）Ｅ５Ｂ６Ｂロー６ （商品名）、あるいは東
し社のＬＰ−５４（商品名）がある。両者とも２００℃
３０分のキュアで完全なポリイミドＭ全形成することが
できる。
一万、バンベーション層の第２層として用いるポリイミ
ド樹脂の例としてな、デュポン社のＰニー２５４０．Ｐ
Ｉ−２５４５，ＰＩ−２５５５゜ＰＩ−２５５６，ＰＩ
−２５２５，ＰＩ−２５６６（いずれも商品名）、ある
いは東し社のフォトニース（藺品名）がある。これらは
丁べてキュア温度が４００℃近くである。
ド樹脂の例としてな、デュポン社のＰニー２５４０．Ｐ
Ｉ−２５４５，ＰＩ−２５５５゜ＰＩ−２５５６，ＰＩ
−２５２５，ＰＩ−２５６６（いずれも商品名）、ある
いは東し社のフォトニース（藺品名）がある。これらは
丁べてキュア温度が４００℃近くである。
いずｎのポリイミド樹脂もディッピング法あるいはスピ
ン塗布法で形成することができるが、受光素子と薄膜ト
ランジスタ素子を形成した面にのみ塗布ができ、均一な
厚みを得ることができるスピン塗布法が望ましい。
ン塗布法で形成することができるが、受光素子と薄膜ト
ランジスタ素子を形成した面にのみ塗布ができ、均一な
厚みを得ることができるスピン塗布法が望ましい。
第１層のポリイミド樹脂を塗布後９０〜１００℃でプレ
ベークし、第２層のポリイミド樹脂を塗布後９０〜１０
０℃でプレベークしたのち、１５０℃以上３００℃以下
、望１しくは２００℃以上２５０℃以下でキュアする〇 キュア温度が２００℃未満では第１層、第２層のポリイ
ミド樹脂ともに十分な耐湿性を得ることができず、’２
７ｍ、キュア温度が２５０℃を越えると、ａ−８１：Ｈ
の一！［％性が劣化するため望でしくない。キュア時間
は３０分以上であれば十分な性能金得ることができる。
ベークし、第２層のポリイミド樹脂を塗布後９０〜１０
０℃でプレベークしたのち、１５０℃以上３００℃以下
、望１しくは２００℃以上２５０℃以下でキュアする〇 キュア温度が２００℃未満では第１層、第２層のポリイ
ミド樹脂ともに十分な耐湿性を得ることができず、’２
７ｍ、キュア温度が２５０℃を越えると、ａ−８１：Ｈ
の一！［％性が劣化するため望でしくない。キュア時間
は３０分以上であれば十分な性能金得ることができる。
第３層の無機質のパシベーション層はスパッタ法でＳｉ
Ｏ，ｊ−形成した。Ｓ１０．の他にＡｌ２Ｏ，。
Ｏ，ｊ−形成した。Ｓ１０．の他にＡｌ２Ｏ，。
Ｓｉ、Ｎ、 等の無機質絶縁膜でも同等の性能を得る
ことができる。
ことができる。
パシベーション層の厚みは、第１層、褐２層のポリイミ
ド樹脂はとも［１〜１０μ程度、第３層の８１０．に（
Ｌ１〜１μ程皿が望ましい。第１層から第３層まで薄す
ぎると耐湿性が十分でなく、厚丁ぎると後述するポンデ
ィングパッド部の開孔が困難にｌる友め望１しくない。
ド樹脂はとも［１〜１０μ程度、第３層の８１０．に（
Ｌ１〜１μ程皿が望ましい。第１層から第３層まで薄す
ぎると耐湿性が十分でなく、厚丁ぎると後述するポンデ
ィングパッド部の開孔が困難にｌる友め望１しくない。
パッド部の開孔方法について以下に述べる。
第１）Ｖ４からｍ３層までパシベーション層を形成した
のち、フオトレジスｔｔ−ｍ布し、パッド部開孔のレジ
ストマスク金形既する。次にＳ ｉ Ｏ，全フッ酸でエ
ツチングしたのち、ＣＦ、とＯｌの混合ガスヲ用いたプ
ラズマエツチング全行でって第１層、第２層のポリイミ
ド七同時にエツチングする。この時、フォトレジストは
同時に剥離さｎるためレジスト剥離工程は不要である。
のち、フオトレジスｔｔ−ｍ布し、パッド部開孔のレジ
ストマスク金形既する。次にＳ ｉ Ｏ，全フッ酸でエ
ツチングしたのち、ＣＦ、とＯｌの混合ガスヲ用いたプ
ラズマエツチング全行でって第１層、第２層のポリイミ
ド七同時にエツチングする。この時、フォトレジストは
同時に剥離さｎるためレジスト剥離工程は不要である。
このようにして、パシベーション！−ヲ形成した固体撮
像装置に対して６０℃９０％の高温高湿試験を行なった
結果を、従来の１層のみのパ７ベー○・・光電特性変化
なし Ｘ・・光電特性劣化 第 １ 表 いず九の場会もアルミ配線の腐食は生じなかったが、比
較例に示し友１層あるいは２１４１１のパシベーション
構造では１０００時間未満で光電特性が劣化するのに対
して、不発明による実施例ではいずれも１０００時間以
上元電特性１ｃ変化はみらｆＬなかった。
像装置に対して６０℃９０％の高温高湿試験を行なった
結果を、従来の１層のみのパ７ベー○・・光電特性変化
なし Ｘ・・光電特性劣化 第 １ 表 いず九の場会もアルミ配線の腐食は生じなかったが、比
較例に示し友１層あるいは２１４１１のパシベーション
構造では１０００時間未満で光電特性が劣化するのに対
して、不発明による実施例ではいずれも１０００時間以
上元電特性１ｃ変化はみらｆＬなかった。
６０℃９０％の両温高湿試験は電子デバイスにとっては
非常に過酷な試験であるが、こｎに１０００時間以上入
以上先特性に何ら変化が見らｎないということは、極め
て高い信頼性が確保できたといえる。
非常に過酷な試験であるが、こｎに１０００時間以上入
以上先特性に何ら変化が見らｎないということは、極め
て高い信頼性が確保できたといえる。
（１） 耐湿性が非常に良好で高い信頼性が得られる
。
。
被覆性が良い。
（８）パシベーションＩ−の最上部が無機質であるため
作製時、組立時にギズが入りにくい。
作製時、組立時にギズが入りにくい。
このように本発明に、高温キュアのポリイミド、低温キ
ュアのポリイミドおよび無機質の３Ｎパシベーシヨン構
造であるため、従来よりも著しく高い信頼性の固体撮像
装置全提供するものであり、半導体やｃｄｅを用いた固
体撮１家装置ｔ等あらゆる電子デバイスに応用できるの
で実用上有用な発明である。
ュアのポリイミドおよび無機質の３Ｎパシベーシヨン構
造であるため、従来よりも著しく高い信頼性の固体撮像
装置全提供するものであり、半導体やｃｄｅを用いた固
体撮１家装置ｔ等あらゆる電子デバイスに応用できるの
で実用上有用な発明である。
４、 図面の間ＩＩＬな貌明
第１図は不発明の師１体撮ｇｌ！ｋｃ置の主要断面図で
ある。
ある。
１・・・絶縁性基板 ２・・・多結晶シリコン３・
・・ゲート酸化膜 ４・・・ゲート′￥ＩＥ極５・・
・ｊ−聞納縁膜 ６・・・アルミ電極７− ａ −
Ｇ ｉ ： Ｈ８−−・透明に＆９・・・第１層ポリイ
ミド樹脂コーティング層を０・・・第２ノーポリイミド
樹脂コーテイング贋１１・・・第３鳩無機質コーティン
グノー以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 第１図
・・ゲート酸化膜 ４・・・ゲート′￥ＩＥ極５・・
・ｊ−聞納縁膜 ６・・・アルミ電極７− ａ −
Ｇ ｉ ： Ｈ８−−・透明に＆９・・・第１層ポリイ
ミド樹脂コーティング層を０・・・第２ノーポリイミド
樹脂コーテイング贋１１・・・第３鳩無機質コーティン
グノー以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社 第１図
Claims (1)
- 絶縁性基板上にアモルファスシリコンからなる受光素子
と該受光素子を駆動させる薄膜トランジスタとを形成し
て成る固体撮像装置において、最上部に３００℃以下で
キユアできるポリイミド樹脂コーティング層と３００℃
を越える温度でイミド化が終了するポリイミド樹脂コー
ティング層を形成して該２種類のポリイミド樹脂コーテ
ィング層を１５０℃以上３００℃以下の温度でキユアし
たのち、無機質の材料からなるコーティング層を３００
℃以下で形成して、３層のパシベーシヨン層を設けたこ
とを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075892A JPS62232962A (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075892A JPS62232962A (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232962A true JPS62232962A (ja) | 1987-10-13 |
Family
ID=13589421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075892A Pending JPS62232962A (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62232962A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998032173A1 (en) * | 1997-01-17 | 1998-07-23 | General Electric Company | Corrosion resistant imager |
| US6225212B1 (en) | 1997-01-17 | 2001-05-01 | General Electric Company | Corrosion resistant imager |
-
1986
- 1986-04-02 JP JP61075892A patent/JPS62232962A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998032173A1 (en) * | 1997-01-17 | 1998-07-23 | General Electric Company | Corrosion resistant imager |
| US6225212B1 (en) | 1997-01-17 | 2001-05-01 | General Electric Company | Corrosion resistant imager |
| US6392254B1 (en) | 1997-01-17 | 2002-05-21 | General Electric Company | Corrosion resistant imager |
| US6465861B1 (en) | 1997-01-17 | 2002-10-15 | General Electric Company | Corrosion resistant imager |
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