JPS63263434A - Spectrometric element - Google Patents

Spectrometric element

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JPS63263434A
JPS63263434A JP9934287A JP9934287A JPS63263434A JP S63263434 A JPS63263434 A JP S63263434A JP 9934287 A JP9934287 A JP 9934287A JP 9934287 A JP9934287 A JP 9934287A JP S63263434 A JPS63263434 A JP S63263434A
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JP
Japan
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color
light
resin
receiving element
light receiving
Prior art date
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Application number
JP9934287A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Shibata
柴田 良隆
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63263434A publication Critical patent/JPS63263434A/en
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  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for separate formation of an IR absorption filter so that this element is simplified and the cost thereof is reduced by previously imparting an IR absorption characteristic to a sealing resin at the time of subjecting a photodetector having color filters made of org. films to resin sealing. CONSTITUTION:The photodetector 10 is housed in the surface recess provided to a chip carrier 60 for surface packaging and the color filters 3-5 and a top coat 6 are laminated and provided on the photodetecting surface on the front face thereof. The terminals respectively provided to the detector 10 and the carrier 60 are connected by using bonding wires 50 and the surfaces including these are coated by the transparent resin 20. For example, cuprous oxide having the IR absorption characteristic is incorporated into the resin 20 at this time, by which the need for separated formation of the IR absorption filters is eliminated and the size of the element is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は有ttiiカラーフィルターを有する受光素子
を用いた分光測定素子に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a spectrometry element using a light-receiving element having a multicolor filter.

(従来の技術) 従来、ゼラチンやカゼイン、ポリビニルアルコール(P
VA)等の有機物よりなる染色基質番染料で染色した有
機膜カラーフィルターが用いられている。また、耐熱性
や耐光性を改善した有機膜カラーフィルターとして、顔
料を含むポリイミド樹脂よりなるカラーフィルターが提
案されている。
(Conventional technology) Conventionally, gelatin, casein, polyvinyl alcohol (P
Organic membrane color filters dyed with a dye substrate dye made of an organic substance such as VA) are used. Furthermore, a color filter made of a polyimide resin containing a pigment has been proposed as an organic film color filter with improved heat resistance and light resistance.

これらの有機膜カラーフィルターは、他の蒸着法や電着
法により形成されるカラーフィルターと比べて、フォト
リングラフィ法によってパターニングできるので、微細
化が可能であったり、受光部に対する位置合わせが容易
であるという利点がある。しかしながら、有機膜は赤外
線の波長の光についてはほとんど透過してしまう、した
がって、所望の分光感度特性を得るには、はとんどの場
き、赤外線吸収フィルターを付加する必要がある。
Compared to color filters formed by other vapor deposition or electrodeposition methods, these organic film color filters can be patterned using photolithography, making it possible to make them finer and easier to align them with the light receiving area. It has the advantage of being However, organic films transmit almost all infrared wavelength light, so in most cases it is necessary to add an infrared absorption filter to obtain desired spectral sensitivity characteristics.

これを、カラービデオカメラ用のホワイトバランスセン
サーの例について説明する。第10図は所望のホワイト
バランスセンサーの分光感度特性であり、はぼ可視光域
全体にわたって感度を有しており、紫外光や赤外光に対
しては感度を持たない、この分光感度特性を得るために
、第12図(、)〜(e)に示すような分光透過率特性
を有する有機膜カラーフィルターを用いている。赤色光
、緑色光、青色光を検出するための各カラーフィルター
3.4.5は、第11図(a)に示すように、予めガラ
ス基板G上にそれぞれ形成して受光素子10の受光部2
に対する相対位置関係を合わせる(貼り合わせ法)か、
あるいは、第11図(b)に示すように、受光素子10
の受光部2に直接取り付ける(オンチjノブ法)ように
している0図において、DFは拡散板、IRは赤外線吸
収フィルターである。
This will be explained using an example of a white balance sensor for a color video camera. Figure 10 shows the spectral sensitivity characteristics of a desired white balance sensor, which has sensitivity over the entire visible light range and is insensitive to ultraviolet and infrared light. In order to obtain this, an organic film color filter having spectral transmittance characteristics as shown in FIGS. 12(a) to (e) is used. Each color filter 3.4.5 for detecting red light, green light, and blue light is formed in advance on a glass substrate G, as shown in FIG. 2
Align the relative positional relationship with (stacking method) or
Alternatively, as shown in FIG. 11(b), the light receiving element 10
In Figure 0, DF is a diffusion plate and IR is an infrared absorption filter.

第12図(a)〜(c)から判るように、有機膜カラー
フィルターは紫外光に対しては遮断特性を持ち、不透明
であるが、青色フィルター(同図(a))、緑色フィル
ター(同図(b))、赤色フィルター(同図(c))と
も、赤外光に対しては透過特性を有する。ところで、シ
リコン受光素子10の受光部2自体の分光検出感度特性
は、第13図に示すようになっており、赤外光に対して
も充分に感度を有している。よって、前記各カラーフィ
ルターに入射する赤外光をカットし、さらには、赤色フ
ィルターの特性を第10図に示すような特性にするため
に、第14図に示すような分光感度特性の赤外線吸収フ
ィルターIRをカラーフィルターの前に配している。受
光素子10を最終的な製品としてパッケージングした具
体的な構成例を示すと、第15図、第16図に示すよう
になる。第15図はチップキャリア60に、第16図は
リードフレーム30に、それぞれ受光素子10を実装し
ているが、これらいずれの場合においても、赤外線吸収
フィルターIRを付加する必要がある。
As can be seen from Figures 12(a) to (c), organic film color filters have blocking properties against ultraviolet light and are opaque; Both the red filter (FIG. (b)) and the red filter (FIG. (c)) have transmission characteristics for infrared light. Incidentally, the spectral detection sensitivity characteristics of the light receiving section 2 itself of the silicon light receiving element 10 are as shown in FIG. 13, and are sufficiently sensitive to infrared light. Therefore, in order to cut the infrared light incident on each of the color filters and to make the red filter characteristics as shown in FIG. 10, infrared absorption with spectral sensitivity characteristics as shown in FIG. The filter IR is placed in front of the color filter. A specific example of the configuration in which the light receiving element 10 is packaged as a final product is shown in FIGS. 15 and 16. The light receiving element 10 is mounted on the chip carrier 60 in FIG. 15 and on the lead frame 30 in FIG. 16, but in both cases, it is necessary to add an infrared absorption filter IR.

(発明が解決しようとする問題点) 上述のように、有機膜カラーフィルターを用いた受光素
子の場合、光学系に赤外線吸収フィルターを付加する必
要があるために、光学系が複雑化し、小型化を妨げると
共に、コストも大となるという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the case of a light receiving element using an organic film color filter, it is necessary to add an infrared absorption filter to the optical system, which makes the optical system complicated and requires miniaturization. This poses a problem in that it hinders the process and also increases costs.

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、赤外線吸収フィルターの赤外
線吸収特性を他の構成部材に持たせて、赤外線吸収フィ
ルターを別途設ける必要をなくした分光測定素子を提供
するにある。
The present invention has been made in view of these points,
The purpose of this invention is to provide a spectroscopic measurement element in which other components have the infrared absorption characteristics of an infrared absorption filter, thereby eliminating the need for a separate infrared absorption filter.

(問題点を解決するための手段) 本発明に係る分光測定素子にあっては、有機膜カラーフ
ィルターを有する受光素子を樹脂封止し、その封止樹脂
に赤外線吸収特性を持たせたことを特徴とするものであ
る。
(Means for Solving the Problems) In the spectroscopic measurement element according to the present invention, a light receiving element having an organic film color filter is sealed with a resin, and the sealing resin is given infrared absorption characteristics. This is a characteristic feature.

(作用) 本発明に係る分光測定素子にありでは、有機膜カラーフ
ィルターを有する受光素子を樹脂封止し、その封止樹脂
に赤外線吸収特性を持たせたから、入射光の赤外光成分
が封止樹脂の赤外線吸収特性により吸収されて、所望の
分光検出特性が得られるものであり、赤外線吸収用のフ
ィルターを別途設ける必要はなくなるものである。
(Function) In the spectrometry element according to the present invention, the light-receiving element having an organic film color filter is sealed with a resin, and the sealing resin is given infrared absorption characteristics, so that the infrared light component of the incident light is sealed. The infrared rays are absorbed by the infrared absorbing property of the stopper resin, and the desired spectral detection properties are obtained, and there is no need to separately provide an infrared absorbing filter.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例の断面図である0本実施例に
あっては、受光素子10を表面実装用のチップキャリア
60に装着している。カラーフィルター3〜5とトップ
コート6とを受光面に有する受光素子10は、チップキ
ャリア60にグイボンドされて保持されている。受光素
子10の縁部にはアルミニウム展よりなるポンディング
パッド部が形成されており(第3図参照)、このポンデ
ィングパッド部は、ボンディングワイヤー50を介して
チップキャリア60の導電部(図示せず)に接続されて
いる。チップキャリア60内には透明樹脂20が充填(
ボッティング)されている、透明樹脂20としては、例
えばシリコーン樹脂を用いる。
(Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of the present invention. In this embodiment, a light receiving element 10 is mounted on a chip carrier 60 for surface mounting. A light receiving element 10 having color filters 3 to 5 and a top coat 6 on its light receiving surface is held by being firmly bonded to a chip carrier 60. A bonding pad portion made of aluminum is formed at the edge of the light receiving element 10 (see FIG. 3), and this bonding pad portion is connected to a conductive portion of the chip carrier 60 (not shown) via a bonding wire 50. ). The inside of the chip carrier 60 is filled with transparent resin 20 (
For example, a silicone resin is used as the transparent resin 20 that has been subjected to botting.

このシリコーン樹脂には、例えば酸化第1銅(CuzO
)を混ぜて赤外線吸収特性を持たせている。
This silicone resin includes, for example, cuprous oxide (CuzO
) to give it infrared absorption properties.

第2図は本発明の他の実施例の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of another embodiment of the invention.

本実施例にあっては、受光素子10をリードフレーム3
0に装着している。受光素子10はリードフレーム本体
30の中心部に位置するタブ部31の上に、導電性接着
剤層40によりダイボンディングされている。リードフ
レーム本体30のインナーリード端部32には、ボンデ
ィングワイヤー50の一端が接続されている。ボンディ
ングワイヤー50の他端は、受光素子10のポンディン
グパッドに接続されている。リードフレーム本体30の
アウターリード33は、前記インナーリード端部32と
電気的に接続されており、受光素子10の外部引出リー
ド線となるものである。受光素子10は全体を透明樹脂
20の中にモールド(トランスファモールド)されてい
る、透明樹脂20としては、例えばエポキシ樹脂を用い
る。このエポキシ樹脂には、例えば酸化第1銅(Cu、
O)を混ぜて赤外線吸収特性を持たせている。
In this embodiment, the light receiving element 10 is attached to the lead frame 3.
It is installed on 0. The light receiving element 10 is die-bonded onto a tab portion 31 located at the center of the lead frame body 30 using a conductive adhesive layer 40 . One end of a bonding wire 50 is connected to the inner lead end portion 32 of the lead frame main body 30. The other end of the bonding wire 50 is connected to a bonding pad of the light receiving element 10. The outer lead 33 of the lead frame main body 30 is electrically connected to the inner lead end 32 and serves as an external lead wire of the light receiving element 10. The light receiving element 10 is entirely molded (transfer molded) in a transparent resin 20. As the transparent resin 20, for example, epoxy resin is used. This epoxy resin includes, for example, cuprous oxide (Cu,
O) is mixed to give it infrared absorption properties.

第3図は前記各実施例に用いる受光素子10の断面構造
を示す図である。この受光素子10は、カラービデオカ
メラのホワイトバランスセ°ンサーとして用いられるも
のであり、R(赤色光)、G(緑色光)、B(青色光)
についての光強度を測定できるようになっている。シリ
コン基板1の表面には、通常の半導体製造プロセスを用
いて受光部2が形成されており、各受光部2の表面には
それぞれ赤色フィルター3、緑色フィルター4及び青色
フィルター5が受光面上及びその近傍を覆うように設け
られている。各フィルター3〜5の表面には、トップコ
ートM6が施されている。シリコン基板1の縁部には、
アルミニウム膜7よりなる配線部が露出されている。
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of the light receiving element 10 used in each of the above embodiments. This light receiving element 10 is used as a white balance sensor of a color video camera, and is used for R (red light), G (green light), and B (blue light).
The light intensity can be measured. A light receiving section 2 is formed on the surface of the silicon substrate 1 using a normal semiconductor manufacturing process, and a red filter 3, a green filter 4, and a blue filter 5 are provided on the light receiving surface and on the surface of each light receiving section 2, respectively. It is provided to cover the vicinity. A top coat M6 is applied to the surface of each filter 3 to 5. At the edge of the silicon substrate 1,
A wiring portion made of aluminum film 7 is exposed.

第4図は前述の受光素子10の製造工程を示す図である
。また、第5図乃至第7図は各工程の説明図である。以
下、これらの図を参照しながら、受光素子10の製造工
程を説明する。尚、第5図及び第6図の各工程はウェハ
一単位で処理されるものであるが、図面は1個のチップ
のみを示している。また、第5図及び第6図では配線を
省略して示している。
FIG. 4 is a diagram showing the manufacturing process of the above-mentioned light receiving element 10. Moreover, FIG. 5 to FIG. 7 are explanatory diagrams of each process. Hereinafter, the manufacturing process of the light receiving element 10 will be explained with reference to these figures. It should be noted that each process in FIGS. 5 and 6 is performed on one wafer, but the drawings show only one chip. Further, in FIGS. 5 and 6, wiring is omitted.

(i)カラーペーストの塗布、セミキュアの工程(第5
図(a)@照) まず、カラーフィルター用の耐熱性カラーペースト8を
受光部が形成されたシリコン基板1の表面に塗布する。
(i) Color paste application, semi-curing process (fifth
Figure (a) @Sho) First, a heat-resistant color paste 8 for a color filter is applied to the surface of the silicon substrate 1 on which a light receiving section is formed.

この段階では、シリコン基板1は個々のチップ単位では
なく、ウェハ一単位で処理されている。耐熱性カラーペ
ースト8は、溶剤と、溶剤に対して不溶な有機顔料と、
ポリイミド前駆体とから成る。塗布に際しては、予め、
受光部を形成されたシリコン基板1を200℃のN2ガ
ス中で10分間乾燥させた後、第1色目のカラーペース
ト8をシリコン基板1上に少旦滴下し、スピンナー(例
えばミカサ製IH−DS型)を用いて、500 r9M
の回転数で5秒、さらに3000 rpmの回転数で3
0秒の条件で塗布膜を形成する。この塗布膜を通風乾燥
機を用いて、140℃の空気中で30分間セミキュアす
る。第1色目のカラーペースト8としては、赤色、緑色
、青色のうちどの色を用いても良い。
At this stage, the silicon substrate 1 is being processed not in units of individual chips but in units of wafers. The heat-resistant color paste 8 includes a solvent, an organic pigment insoluble in the solvent,
It consists of a polyimide precursor. When applying, in advance,
After drying the silicon substrate 1 on which the light receiving part is formed in N2 gas at 200° C. for 10 minutes, a small amount of the color paste 8 of the first color is dropped onto the silicon substrate 1, and then a spinner (for example, Mikasa IH-DS type) using 500 r9M
5 seconds at a rotation speed of 3000 rpm, and 3 seconds at a rotation speed of 3000 rpm.
A coating film is formed under conditions of 0 seconds. This coated film is semi-cured for 30 minutes in air at 140° C. using a ventilation dryer. As the first color paste 8, any color among red, green, and blue may be used.

第8図はスピンナーを用いたカラーペースト8の塗布の
様子を示す図である。溶剤とポリマーとを混ぜたフェス
に有機顔料を混ぜてカラーペースト8とし、このカラー
ペースト8を例えばビーカーからシリコン基板1の表面
に注ぐ(第8図(a)参照)、シリコン基板1はスピン
ナーを用いて高速度で回転駆動されており、シリコン基
板1の表面に注がれたカラーペースト8は、遠心力によ
りシリコン基板1の表面に一様に分散する(第8図(b
)参照)、第9図はスピンナーの回転数と塗布膜厚との
関係を示す図である。この図から明らかなように、スピ
ンナーの回転数を上げることにより、塗布膜厚を薄くす
ることができる。なお、第9図において、各線はカラー
ペーストを塗布する場合の特性(赤色0印、緑色Δ印、
青色・印)を示している。
FIG. 8 is a diagram showing how the color paste 8 is applied using a spinner. A color paste 8 is obtained by mixing an organic pigment with a mixture of a solvent and a polymer, and this color paste 8 is poured, for example, from a beaker onto the surface of a silicon substrate 1 (see Fig. 8 (a)). The color paste 8 poured onto the surface of the silicon substrate 1 is uniformly dispersed over the surface of the silicon substrate 1 by centrifugal force (see Fig. 8(b)).
), and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the spinner and the coating film thickness. As is clear from this figure, by increasing the number of rotations of the spinner, the thickness of the coating film can be reduced. In addition, in Fig. 9, each line indicates the characteristics when applying color paste (red mark 0, green mark Δ,
blue mark).

カラーペーストの塗布工程において、使用される耐熱性
カラーペーストの成分を例示すれば、次の通りである。
Examples of the components of the heat-resistant color paste used in the color paste application process are as follows.

m−ペースト l 一般式 但し、R1:芳香族炭化水素環又は複素環R2:水素又
は炭素数1〜10の炭化水素基で示されるポリマー10
0gに対し、有機顔料について、 赤色顔料として、カラー・インデックスNo、7390
5のピグメントRed209、同No、46500のピ
グメントV 1olet 19等で示されるキナクリド
ン系顔料; 又は、 緑色顔料として、カラー・インデックスNo、7416
0のピグメントGreen36、同No、74260の
ピグメントGreen7等で示されるフタロシアニング
リーン系顔料; 又は、 青色顔料として、カラー・インデックスNO67416
0のピグメントBlue15 3、同N0071116
0のピグメントBlue15 4等で示されるフタロシ
アニンブルー系顔料; のいずれかを10〜3008の割合で混合されてなるカ
ラーフィルター用耐熱性カラーペースト。
m-paste l General formula, where R1: aromatic hydrocarbon ring or heterocycle R2: polymer 10 represented by hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
0g, for organic pigment, as red pigment, color index No. 7390
Quinacridone pigments such as No. 5 Pigment Red 209 and No. 46500 Pigment V 1olet 19; or as a green pigment, Color Index No. 7416
Phthalocyanine green pigments such as No. 0 Pigment Green 36, Pigment No. 74260, Pigment Green 7, etc.; Or, as a blue pigment, Color Index No. 67416
0 Pigment Blue15 3, same N0071116
A heat-resistant color paste for a color filter, comprising a phthalocyanine blue pigment such as Pigment Blue 15 or 4 mixed at a ratio of 10 to 3008.

バー −一ペースト ■ 一般式 但し、R1:芳香族炭化水素環又は複素環R2:水素又
は炭素数1〜10の炭化水素基で示されるポリマー10
0gに対し、有機顔料について、前記カラーペースト(
1)について用いたのと同じ赤色顔料、緑色顔料、又は
、青色顔料のいずれかを、10〜300gの割合で混合
されてなるカラーフィルター用耐熱性カラーペースト。
Bar-1 Paste ■ General Formula However, R1: aromatic hydrocarbon ring or heterocycle R2: polymer 10 represented by hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
For 0g of organic pigment, the color paste (
A heat-resistant color paste for color filters, which is made by mixing 10 to 300 g of the same red pigment, green pigment, or blue pigment as used in 1).

九  −一ペースト 一般式 但し、R1:芳香族炭化水素環又は複素環R2:水素又
は炭素数1〜10の炭化水素基で示されるポリマー10
0gに対し、有機顔料について、前記カラーペースト(
1)について用いたのと同じ赤色顔料、緑色顔料、又は
、青色顔料のいずれかを、10〜300gの割合で混合
されてなるカラーフィルター用耐熱性カラーペースト・
9-1 Paste General Formula However, R1: aromatic hydrocarbon ring or heterocycle R2: polymer 10 represented by hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
For 0g of organic pigment, the color paste (
A heat-resistant color paste for color filters made by mixing the same red pigment, green pigment, or blue pigment as used in 1) in a proportion of 10 to 300 g.
.

シリコン基板1に塗布されるカラーペースト8としては
、前記(1)〜(I[[)のうちいずれのカラーペース
トを用いても構わない。なお、カラーペーストの塗布を
行う前に、受光面の凹凸を平坦化するために、受光面に
透明なポリイミド層を塗布しておいても良い。
As the color paste 8 applied to the silicon substrate 1, any color paste among the above (1) to (I[[) may be used. Note that before applying the color paste, a transparent polyimide layer may be applied to the light-receiving surface in order to flatten the unevenness of the light-receiving surface.

(ii)レジスト塗布、プリベークの工程(第5図(b
)9照) カラーペースト8が塗布されて、セミキュアされたシリ
コン基板1を通風乾燥機から取り出し、冷えてくるのを
待って、フォトレジス)−9を塗布する0本実施例では
、ポジレジストであるシブレイ辻製の“′マイクロポジ
ットフォトレジスト1400−31′′(商品名)を用
いた。フォトレジストリの塗布もスピンナーを用いて行
うものであり、500rp麟の回転数で5秒、さらに2
00 Orpmの回転数で30秒の条件で塗布膜を形成
する。プリベークは、通風乾燥機を用いて90℃の窒素
ガス(N2ガス)中で30分間行う。
(ii) Resist coating and prebake process (Fig. 5(b)
) 9) Color paste 8 has been applied and semi-cured silicon substrate 1 is taken out from the ventilation dryer, waited for it to cool down, and then photoresist)-9 is applied. A certain "Microposit Photoresist 1400-31'' (trade name) made by Sibley Tsuji was used. The photoresist was applied using a spinner, and the rotation speed was 500 rpm for 5 seconds, and then 2 seconds.
A coating film is formed at a rotation speed of 00 Orpm for 30 seconds. Prebaking is performed for 30 minutes in nitrogen gas (N2 gas) at 90° C. using a ventilation dryer.

(iii>露光工程(第5図(c)9照)次に、マスク
アライナ−を用いてシリコン基板1への露光位置を調整
した後、70−Jの露光を行い、受光面上及びその近彷
のみにフォトレジストリが残るように、フォトマスク1
1を介して紫外線による露光を行う。
(iii> Exposure process (see 9 in Fig. 5(c)) Next, after adjusting the exposure position on the silicon substrate 1 using a mask aligner, 70-J exposure is carried out on and near the light-receiving surface. Apply photomask 1 so that the photoregistry remains only on Ami.
Exposure to ultraviolet light is performed through 1.

(iv)レジスト現像、エツチングの工程(第5図(d
)参照) 次に、露光を終えたシリコン基板1のフォトレジストリ
を現像する。現像液としては、ジブレイ社製のマイクロ
ポジット“MF−312デベロツパー′(商品名)と水
とを、1:1で混きしたものを用いて、液温22℃で6
0秒かけてレジスト現像を行う、その後、余分なカラー
ペースト層のエツチングを行う、エツチングを終えたシ
リコン基板1を水でリンスし、N2ガスを吹き付けて9
2燥させる。
(iv) Resist development and etching process (Fig. 5(d)
) Next, the photoresist on the exposed silicon substrate 1 is developed. As the developer, a mixture of Microposit "MF-312 Developer" (trade name) manufactured by Gibley and water at a ratio of 1:1 was used.
Develop the resist for 0 seconds, then etch the excess color paste layer, rinse the etched silicon substrate 1 with water, and spray it with N2 gas.
2. Dry.

(V)レジスト剥離、リンス、キュアの工程(第5図(
e)参照) 次に、カラーペースト層の上に残っているフォトレジス
ト9を剥離させるために、シリコン基板1を酢酸エチル
中に浸漬・撹拌し、5分後に取り出し、イソプロピルア
ルコールでリンスした後、N2ガスを吹き付けて乾燥さ
せ、その後、通風乾燥機で300°CのN2ガス中で3
0分間キュアせしめる。
(V) Resist stripping, rinsing, and curing process (Figure 5 (
(See e)) Next, in order to peel off the photoresist 9 remaining on the color paste layer, the silicon substrate 1 is immersed and stirred in ethyl acetate, taken out after 5 minutes, and rinsed with isopropyl alcohol. Dry by blowing N2 gas, and then dry in N2 gas at 300°C in a ventilation dryer.
Cure for 0 minutes.

なお、実施例では、フォトレジストリとしてポジレジス
トを用いる例を示したが、ネガレジストく例えば日立化
成工業社製の本ガ型レジスト“RU−1100N”(商
品名))を用いても良い。
In the embodiment, an example is shown in which a positive resist is used as the photoresist, but a negative resist, such as this type resist "RU-1100N" (trade name) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., may also be used.

(vi)第2色目のカラーフィルターの作成工程衣に、
第2色目のカラーフィルターの作成に入るが、第2色目
のカラーフィルターの作成においても、カラーペースト
8を塗布し、キュアするまで、第1色目と同等のプロセ
ス(i)〜(v)を繰り返す、第2色目は、赤色、緑色
、青色のうち、第1色目を除く2色のうち、どちらの色
を選んでもよい、たとえば、第1色目が緑色であれば、
第2色口は赤色として良い。
(vi) In the process of creating the second color filter,
Now we will start creating the second color filter.In creating the second color filter, we repeat the same processes (i) to (v) as for the first color until we apply color paste 8 and cure it. , the second color may be any of red, green, and blue, excluding the first color. For example, if the first color is green,
The second color may be red.

(vii)第3色目のカラーフィルターの作成工程衣に
、第3色目のカラーフィルターの作成に入るが、第3色
目のカラーフィルターの作成においても、カラーペース
ト8を塗布し、キュアするまで、第1色目と同等のプロ
セス(i)〜(v)を繰り返す、第3色目は、赤色、緑
色、青色のうち、第1色目と第2色目とを除く残りの1
色となる。たとえば、第1色目が緑色で、第2色目は赤
色であれば、第3色目は青色ということになる。
(vii) Creation process of the third color filter The creation of the third color filter begins on the garment, but also in the creation of the third color color filter, color paste 8 is applied and the color paste 8 is applied until it is cured. Repeat the same processes (i) to (v) as for the first color, and the third color is the remaining one of red, green, and blue, excluding the first and second colors.
Becomes a color. For example, if the first color is green and the second color is red, the third color is blue.

このように、受光面を複数個持つ受光素子の場さ、色の
異なる有機顔料を含むカラーペーストを用いて、前述の
ようにフォトリソグラフィ法を縁り返すことによって、
各受光面にそれぞれ色の異なるカラーフィルターを取り
付けることができ、それぞれのカラーフィルターに含ま
れる有機顔料の種類によって主に決まる分光特性を持つ
分光検出受光素子を形成することができる。
In this way, by using a color paste containing organic pigments of different colors in the case of a light-receiving element having multiple light-receiving surfaces, and by reversing the photolithography method as described above,
Color filters of different colors can be attached to each light-receiving surface, and a spectral detection light-receiving element having spectral characteristics determined mainly by the type of organic pigment contained in each color filter can be formed.

(vii))ツブコート膜の塗布工程(第6図(a)参
照)3色のカラーフィルター3.4.5を同一ジリコン
基板1上に作成し終えた後、最後にトップコートll1
6を形成する。トップコート膜6を形成するには、例え
ばロ本合成ゴム社IQ J S Rポリイミド“JIA
−1−2”(商品名)を、0.5μmIの膜厚で塗布し
、ベークする。ベーキング条件は、150℃の雰囲気で
1時間である。トップコート膜6としては、この他に、
例えば日本合成ゴム社製の表面平坦化剤“JSS−17
”(商品名)を用いて形成しても良い。
(vii)) Coating process of the tube coat film (see FIG. 6(a)) After completing the creation of the three color filters 3.4.5 on the same gyricon substrate 1, the top coat ll1 is finally applied.
form 6. To form the top coat film 6, for example, IQ J S R polyimide “JIA
-1-2'' (trade name) is applied to a thickness of 0.5 μmI and baked. The baking conditions are 1 hour in an atmosphere of 150°C. In addition to this, as the top coat film 6,
For example, the surface flattening agent "JSS-17" manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
” (trade name) may be used.

このトップコート膜6を施す目的は、前述の(1)〜(
vii)の工程により形成された着色ポリイミドカラー
フィルターの表面には、いわゆるオレンジビール状の肌
あれが発生し、表面の乱反射による光透過率の低下を招
くことが多いので、トップコート膜6によって表面を平
坦化して表面の乱反射を防止し、光透過率を向上させる
ためである。
The purpose of applying this top coat film 6 is the above-mentioned (1) to (
On the surface of the colored polyimide color filter formed in step vii), so-called orange beer-like roughness occurs, which often leads to a decrease in light transmittance due to diffuse reflection on the surface. This is to flatten the surface to prevent diffuse reflection on the surface and improve light transmittance.

(ix)レジスト塗布の工程(第6図(b)参照)次に
、トップコート膜6にて覆われたアルミニウム膜7より
なる配線を露出させてポンディングパッド部を形成する
ために、フォトレジスト12を塗布し、アルミニウム膜
7の部分のフォトレジスト12のみが除去されるように
、フォトマスク13を介して紫外線による露光を行う、
アルミニラ11膜7よりなる配線(ポンディングパッド
部)はシリコン基板1の縁部に形成されており、したが
って、例えば第5図(a)は少し誇張して描けば第7図
に示されるようになっている。
(ix) Resist coating process (see FIG. 6(b)) Next, in order to expose the wiring made of the aluminum film 7 covered with the top coat film 6 and form a bonding pad part, a photoresist is applied. 12 is applied and exposed to ultraviolet light through a photomask 13 so that only the photoresist 12 on the aluminum film 7 is removed.
The wiring (ponding pad portion) made of the aluminium-11 film 7 is formed on the edge of the silicon substrate 1. Therefore, for example, FIG. 5(a) may be slightly exaggerated as shown in FIG. 7. It has become.

(x))ツブコート膜のエツチング工程(第6図(c)
参照) 次に、露光済みのシリコン基板1を現像し、エツチング
によりアルミニウム膜7の部分のトップコート膜6を除
去する。
(x)) Etching process of the tube coat film (Fig. 6(c))
(See) Next, the exposed silicon substrate 1 is developed, and the top coat film 6 on the aluminum film 7 is removed by etching.

(xi)レジスト剥離の工程(第6111 (d)参照
)さらに、トップコートrfA6を覆っているフォトレ
ジスト12を酢酸エチルあるいはアセトンにより剥離す
る0以上の(ix )〜(xi)の工程により、ポンデ
ィングパッド部に対応する部分のトップコート膜6が除
去される。つまり、アルミニウム膜7よりなる電極が露
出される。
(xi) Resist stripping step (see No. 6111 (d)) Furthermore, the photoresist 12 covering the top coat rfA6 is stripped off using ethyl acetate or acetone. A portion of the top coat film 6 corresponding to the padding pad portion is removed. In other words, the electrode made of aluminum film 7 is exposed.

(xi)組み立て工程(第1図乃至第3図参照)次に、
ウェハーテストを行い、良否の判定をして、個々のチッ
プにグイシングした後に良品のチップのみをチップキャ
リア60(第1図参照)又はリードフレーム30(第2
図参照)にダイボンディングする。ダイボンディングは
導電性のエポキシ樹脂よりなる接着剤層40を用いて行
う、ダイボンディングを終えたら、100℃で1時間キ
ュアした後、ワイヤボンディングを行って結線する。ワ
イヤボンディング時の基板加熱温度は100〜150℃
である。ワイヤボンディングが完了すると、受光素子全
体を透明樹脂20にて封止する。第2図の構造ではシリ
コーン樹脂でボッティングしている、また、第3図の構
造ではトランスファモールドを行っており、例えばエポ
キシ樹脂やアクリル樹脂等の透明樹脂20が注型される
。このようにして構成したホワイトバランスセンサーは
、第10図に示す分光感度特性を有する。
(xi) Assembly process (see Figures 1 to 3) Next,
After conducting a wafer test, determining whether the chips are good or bad, and guising each chip, only the good chips are transferred to the chip carrier 60 (see Figure 1) or the lead frame 30 (see Figure 1).
(see figure). Die bonding is performed using an adhesive layer 40 made of conductive epoxy resin. After die bonding is completed, it is cured at 100° C. for one hour, and then wire bonding is performed to connect the wires. The substrate heating temperature during wire bonding is 100-150℃
It is. When wire bonding is completed, the entire light receiving element is sealed with transparent resin 20. In the structure shown in FIG. 2, silicone resin is used for potting, and in the structure shown in FIG. 3, transfer molding is performed, in which a transparent resin 20 such as epoxy resin or acrylic resin is cast. The white balance sensor constructed in this manner has the spectral sensitivity characteristics shown in FIG.

なお、分光測定素子は、共通のチップに処理回路と受光
素子とを有する集積回路チップとして構成しても良い、
また、封止樹脂として透明樹脂に代えて光拡散性を有す
る樹脂、例えば乳白色樹脂を用いれば、封止樹脂に光拡
散特性をも持たせることができるものである。
Note that the spectrometry element may be configured as an integrated circuit chip having a processing circuit and a light receiving element on a common chip.
Moreover, if a resin having light diffusing properties, such as a milky white resin, is used instead of a transparent resin as the sealing resin, the sealing resin can also have light diffusing properties.

(発明の効果) 以上のように、本発明に係る分光測定素子にあっては、
有機膜カラーフィルターを有する受光素子を樹脂封止し
、その封止樹脂に赤外線吸収↑、?性を持たせたから、
赤外線吸収フィルターを別途設ける必要がなく、構成が
簡単となり、小型化できると共に、コストもそれだけ低
減することができるという効果がある。
(Effect of the invention) As described above, the spectrometry element according to the present invention has the following features:
A light receiving element with an organic film color filter is sealed with a resin, and the sealing resin absorbs infrared ↑,? Because I gave it sex,
There is no need to separately provide an infrared absorption filter, which simplifies the configuration, reduces the size, and reduces costs accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の断面図、第211は本発明
の池の実施例の断面図、第3図は同上に用いる受光素子
の断面図、第4図は同上の受光素子の製造工程を示す工
程図、第5図乃至第7図は同上の製造工程の各々を説明
するための説明図、第8 U;1 (a) 、 (b)
はカラーベース【・の塗布工程を示す説明図、第9因は
スピンナーの回転数と塗布膜厚との関係を示す図、第1
0図は同上の受光素子の分光怒度を示す特性図、第11
図(a)、(b)は従来の受光素子の概略構成を示す構
成図、第12図(a)、(b)、(c)はカラーフィル
ターの分光透過率特性を示す図、第13図は゛シリコン
半導体受光部の分光検出感度を示す特性図、第14図は
受光素子に用□いる赤外線カットフィルターの分光透過
率特性を示す図、第15図及び第16図はそれぞれ別の
従来例の断面図である。 3〜5はカラーフィルター、10は受光素子、20は透
明樹脂である。
Fig. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention, No. 211 is a cross-sectional view of an embodiment of the pond of the present invention, Fig. 3 is a cross-sectional view of a light-receiving element used in the above, and Fig. 4 is a cross-sectional view of the light-receiving element used in the same. A process diagram showing the manufacturing process, FIGS. 5 to 7 are explanatory diagrams for explaining each of the above manufacturing processes, 8 U; 1 (a), (b)
is an explanatory diagram showing the coating process of color base [・], the ninth factor is a diagram showing the relationship between spinner rotation speed and coating film thickness, and the first
Figure 0 is a characteristic diagram showing the spectral intensity of the light receiving element as above, No. 11
Figures (a) and (b) are block diagrams showing the schematic structure of a conventional light-receiving element, Figure 12 (a), (b), and (c) are diagrams showing the spectral transmittance characteristics of a color filter, and Figure 13. Figure 14 is a characteristic diagram showing the spectral detection sensitivity of a silicon semiconductor light receiving element, Figure 14 is a diagram showing spectral transmittance characteristics of an infrared cut filter used in the light receiving element, and Figures 15 and 16 are diagrams of different conventional examples. FIG. 3 to 5 are color filters, 10 is a light receiving element, and 20 is a transparent resin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)有機膜カラーフィルターを有する受光素子を樹脂
封止し、その封止樹脂に赤外線吸収特性を持たせたこと
を特徴とする分光測定素子。
(1) A spectrometry element characterized in that a light-receiving element having an organic film color filter is sealed with a resin, and the sealing resin has infrared absorption characteristics.
JP9934287A 1987-04-22 1987-04-22 Spectrometric element Pending JPS63263434A (en)

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