KR960001344B1 - 전자장치요소의 제조방법 및 이미지센서 - Google Patents

전자장치요소의 제조방법 및 이미지센서 Download PDF

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후지제록스 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

전자장치요소의 제조방법 및 이미지센서
제1도는 본 발명의 방법의 일실시예를 설명키 위한 대형 절연기판의 평면도.
제2도는 화상독출장치의 평면도.
제3도는 매트릭스 구동 이미지센서(image sensor)의 등가회로도.
제4도는 본 발명의 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 대형 절연기판의 평면도.
제5도는 본 발명의 방법의 또다른 실시예를 설명하기 위한 대형 절연기판의 평면도.
제6도는 본 발명의 방법의 또다른 실시예를 설명하기 위한 대형 절연기판의 평면도.
제7도는 본 발명의 방법의 또다른 실시예를 설명하기 위한 대형 절연기판의 평면도.
제8도는 본 발명의 방법의 또다른 실시예를 설명하기 위한 대형 절연기판의 평면도.
제9도는 본 발명의 또다른 실시예를 설명하기 위한 대형 절연기판의 평면도.
제10도는 종래의 이미지 센서 제조방법을 설명하기 위한 대형 절연기판의 평면도.
본 발명은 팩시밀리, 디지탈복사기, 이미지 스캐너(scanner)등의 화상입력부에 사용되는 이미지센서 등의 전자장치요소를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이미지센서에 관한 것이다.
이미지센서들은 팩시밀리와 다른 화상형성장치에서 화상정보를 독출하는데 사용된다.
축소광학계를 사용치 않고 원고면에 밀착시켜 원고화상을 독출함으로써, 장치본체의 소형화를 실현키 위한 ˝밀착형 이미지센서˝의 개발노력이 활발히 되고 있다.
이러한 종류의 밀착성 이미지센서는, 박막 적층 프로세스에 의해 형성된 샌드위치형등의 수광소자를 절연기판상에 어레이상으로 배열하여 구성되고, 상기 각 수광소자에 생긴 전하를 상기 절연기판 근방위치에 배치된 구동 IC에 의해서 순차시계열적으로 추출하여 화상신호를 얻고 있다.
상기 종래의 밀착형 이미지센서의 대표예가 제10도에 도시돼 있다. 대형 절연기판(1)상에 박막 프로세스에 의해서 선상으로 배열된 복수의 센서어레이(11)가 형성돼 있고, 대형 절연기판(1)을 센서 어레이(11)에 평행한 선(2)을 따라 기판(1)이 절단됨으로써, 장방형의 각 센서기판(3)상에 형성된 밀착형 이미지센서가 제조된다. 상기 구성의 밀착형 이미지센서와 함께 사용해야 하는 구동용 IC(도시안함)의 수를 감소시키기 위하여, 상기 센서어레이(11)를 복수의 블륵으로 분할하고, 각 센서어레이(11)를 구성하는 복수의 수광소자는 각 수광소자에 대응하는 박막 트랜지스터 소자로부터 구성된 스위칭소자 어레이(12)를 통하여 다층배선(13)에 의해서 블록마다 구동용 IC에 매트릭스 접속된 것이 제안된바 있다. 이 제안에 의하면, 각 블록을 구성하는 수광소자의 광전류에 의해 생긴 전하를 블록마다 박막 트랜지스터 소자를 선택적으로 도통시켜 다층배선중에 형성된 배선용량에 일시적으로 전송하고, 이 전송된 축적전하가 구동 IC에 의해서 시계열적으로 독출되고, 이와같은 동작이 각 볼륵마다 행해진다.
복수의 밀착형 이미지센서가 상기 대형 절연기판(1)상에 박막 증착 프로세스에 의해서 형성되므로 이 프로세스를 위한 장치는, 기판의 외부치수 뿐만 아니라 센서와 다른 패턴들이 형성될 수 있는 영역(4)의 표준화가 필요하다. 센서어레이(11)의 폭을 소정폭으로 하고, 하나의 대형 절연기판(1)으로부터 고효율로 복수의 센서기판(3)을 형성하기 위하여 외부의 구동 IC와 점속하기 위한 배선이 형성된 I/O부(입출력영역)(20)를, 각 센서기판(3)의 일단측에 배치시키고 있다.
그러나, I/O부(20)의 각 배선(1블록을 구성하는 수광소자의 수에 대응하는 신호선, 블륵수에 대응하는 박막 트랜지스터 소자의 게이트제어선, 바이어스 전압공급선등)은 다수 존재하므로 제10도에 도시된 바와같이 각 센서기판(3)의 단부의 3변에 형성할 필요가 있었다. 이로 인하여 각 센서기판(3)에 있어서, 박막 프로세스에 의해 아무것도 형성되지 않은 패턴부재부(5)가 발생한다. 이러한 패턴부재부(5)가 존재하는 결과, 센서어레이(11)에 직교하는 방향의 센서기판(3)폭을 크게 하고, 대형 절연기판(1)으로부터 취할 수 있는 센서기판(3)의 수를 적게하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 실정하에서 완성된 것으로 본 발명의 목적은, 대형 절연기판상에 형성된 대면적 장치를 절단하여 얻어지는 전자장치의 기판의 형상 및 레이아웃을 향상시켜 대면적 장치로부터 보다 많은 장치요소를 얻을 수 있는 전자장치의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 대면적장치로부터 2 이상의 전자장치요소를 제조하는 방법에 있어서 ; 상기 대면적장치를 구성하는 원래기판의 일단부 근방에 제1장치요소를 구성하는 제1입력/출력영역과, 상기 원래 기판의 다른 단부 근방에 제2장치요소를 구성하는 제2입력/출력영역을 설치하고 , 상기 제1과 제2입력/출력영역간의 상기 원래기판상에 상기 제1과 제2장치요소를 각각 구성하여, 서로 대향되어 설치되는 제1기능영역과 제2기능영역을 설치하고 , 상기 제1입력/출력영역과 제2기능영역간의 상기 대면적장치의 일측면으로부터 시작하여 상기 제2입력/출력영역과 제1기능영역간의 상기 대면적장치의 다른 측면에서 끝나는 절단선을 따라서 상기 대면적장치를 절단함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 전자장치요소 제조방법을 제공한다.
본 발명의 전자장치요소의 제조방법의 일실시예에 대해서 제1도를 참조하여 설명하며, 제1도에서 제10도와 동일 구성을 갖는 부분은 동일부호로 부기돼 있다.
대형 절연기판(1)상의 일단 근방을, 기판상에 형성되는 제1장치요소의 입력/출력영역으로 예비하고 이 영역에 다수의 신호선으로 구성되는 제1 I/O부의 3영역(21a, 21b,21c)을 설치한다. 또한, 대형 절연기판(1)상의 타단 근방도 제2의 장치요소의 입력/출력영역으로 예비하고, 상기 제1의 I/O부(21a,21b,21c)와 서로 대향되게 제2 I/O부의 3영역(21a,21b,21c)을 설치한다. 상기 제1 I/O부(21)와 제2 I/O부(21')의 사이에 위치하는 대형 절연기판(1)상에는 제1장치요소로 되는 제1기능영역의 3영역(10a, l0b,10c)과, 제2장치요소로 되는 제2기능영역의 3영역(10'a,10'b,10'c)이 각각 대향하도록 배치형성되어 대면적장치를 구성하고 있다.
각 기능영역(10)은, 다수의 수광소자를 배열한 센서어레이(11)와, 상기 각 수광소자에 접속되는 박막 트랜지스터 소자를 배열한 스위칭소자 어레이(12)와, 상기 각 박막 트랜지스터 소자와 I/O부(21)를 접속하는 다층배선(13)이 박막 프로세스에 의해 형성돼 있다. 센서어레이(11)는, 예를들면 공통 전극으로 되는 대형의 하부전극의 스트리프와, 산화인듐주석(ITO)등의 투명도전막으로 구성되고 화소대응구역으로 분리된 상부전극 사이에 수소화 비정성 실리콘(-Si : H)막을 고정시킨 샌드위치구조로 구성돼 있다.
다음은 대형 절연기판(1)을 그의 일변을 따라서 3개의 장방형상 기판으로 분할하는 직선 절단선(31)과, 제1기능영역(21)과 제2기능영역(21')을 분할하는 굴곡절단선(32)을 따라서 절단함으로써, 1개의 대형 절연기판(1)으로부터 6개의 밀착형 이미지센서를 얻고 있다. 굴곡절단선(32)은, 직선절단선(31)에 의하여 분할된 각각의 장방형상 기판의 제1 I/O부(21)와 제2기능영역(10')간의 일측면으로부터 시작하여 상기 장방형상 기판의 종앙위치까지 단변방향으로 뻗은, 절단선(33)과 ; 이 절단선(33)과 직교하는 제1기능영역(10)과 제2기능영역(10') 사이에서 장방형 기판의 장변방향으로 뻗은 절단선(34)과 ; 제2 I/O부(21')와 제1기능영역(10) 사이에 배치되고 상기 절단선 (34)과 직교하는 절단선(33)과 원격배치된 장방형상 기판의 다른 측면에서 끝나는 절단선(35)등의 3선(33,34,35)으로 구성돼 있다.
따라서, 상기 도면의 횡방향에서 알 수 있듯이, 각 밀착형 이미지센서로 되는 센서기판(3)은, 제10도에 도시된 종래예에 비해서 상기 I/O부(21 또는 21')와 동등한 마진(margin)만큼 길다. 그러나, 표준화된 대형 절연기판(1)에서는, 박막 프로세스에 의한 패턴형성가능영역(4)에 대해서 고유의 적합한 치수여유가 있으므로 상기 센서기판 (3)이 상기 범위내에서 배치가능한 길이이면, 실제적인 문제가 없다.
상기에서 얻어진 센서기판들(3)중 하나가 제2도에 도시돼 있고 ; 이것은 지지판(6)상에 배치돼 있고, 센서기판(3)의 I/O부(21)는 예를들면 글래스 에폭시기판 (7)에 형성된 프린트배선(8)에 예를들면 본딩와이어(도시안함)를 통하여 접속됨으로써 화상독출장치를 구성하고 있다. 상기 프린트배선(8)은, 박막 트랜지스터소자를 블록마다 도통시키거나, 또는 신호전하를 시계열로 추출하는 구동용 IC(9)와, 기능영역 (10)내의 센서어레이의 공통전극에 바이어스전압을 걸어주는 전원등에 접속돼 있다. 구동용 IC에 접속된 상태의 이미지센서의 등가회로는, 제3도에 도시된 바와같이 된다. 즉, 센서어레이(11)를 구성하는 각 수광소자는 포토다이오드와 콘덴서를 병렬로 접속하여 된 등가회로이며, 각 수광소자에 접속된 박막 트랜지스터 소자는, 다층배선(13)을 통해서 블록마다 구동 IC(9)에 대해서 병렬로 되도록 매트릭스상으로 접속돼 있다. 또한, 박막 트랜지스터 소자의 게이트전극은, 블록마다 공통이 되는 게이트신호선에 접속돼 있고, 각 게이트신호선은 구동 IC의 게이트신호 발생기에 접속돼 있다.
따라서, 제3도에서 점선으로 포위된 부분이 I/O부(21)에 해당한다.
제3도의 등가회로에 의하여 이미지센서에서의 화상독출에 대해서 간단히 설명한다.
밀착형 이미지센서의 센서어레이(11)상에 원고면을 배치하고, 원고면으로부터의 반사광에 의하여, 각 수광소자에 전하가 발생된다.
이 전하는, 박막 트랜지스터 소자가 블록마다 선택적으로 온(on)됨에 응답하여 각 블록을 구성하는 수광소자에 발생한 전하가 다층배선(13)중에 형성된 배선용량 CL에 전송되고, 구동용 IC(9)내의 스위칭동작에 의해서 상기 전송전하에 의한 다층배선 (13)의 각 공통신호선(13')의 전위를 시계열적으로 검출하여 1블록의 화상정보를 독출한다. 이 동작을 블록마다 순차로 행함으로써, 원고면의 1라인에 대응하는 화상신호를 얻는다.
상기 실시예에 의하면, 대형 절연기판(1)의 양단에 I/O부(21)를 배치하고, 굴곡절단선(32)을 따라서 절단함으로써, 상기 기판의 박막 프로세스에 의한 패턴형성부분의 유효한 이용을 도모함으로써, 종래예에서의 1개분의 센서기판폭으로 2개의 센서기판(3)을 얻을 수 있고, 대형 절연기판(1)으로부터 얻어지는 센서기판(3)의 수를 증가시켜 밀착형 이미지센서 단위체의 제조비용의 경감을 도모할 수 있다.
상기 실시예에서는, 박막 트랜지스터 소자를 사용한 매트릭스 구동 이미지센서를 예를들어 설명했으나 이에 한정되지 않으며, 기능영역(10) 및 I/O부가 박막 프로세스로 형성되고, I/O부가 각 센서기판의 양단부에 형성가능한 구조의 이미지센서와 프린터 헤드등에 적용할 수 있다.
제4∼9도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 제1도에 도시된 경우의 변형들이다.
제4도의 실시예에서는, 제1도의 굴곡절단선(32)의 직각부분을 원호상으로 하여 얻어진 전체적으로 S자형을 이루는 S자 절단선에 의하여 제1의 기능영역 (10) 및 제1의 I/O부(21)가 형성된 센서기판(3)과, 제2의 기능영역(10') 및 제2 I/O부(21')가 형성된 센서기판(3)을 분할하도록 되어 있다. 다른 구성은 제1도와 같으며, 동일부호로 부기돼 있고, 그 설명은 생략한다.
제5도에 도시된 실시예에서는, 제1도의 굴곡절단선(32)을 구성하는 절단선 (33)과 절단선(35), 각각이 직선부(34)를 교차하는 각도 θ를 둔각으로 설정한 것이다. 다른 구성은 제1도와 같으며 동일부호로 부기돼 있고, 그 설명을 생략한다.
제6도의 실시예에서는, 상기 대형 절연기판(1)을 선(51),(52) 및 (53)을 따라 절단함으로써 T-형 센서기판들(3)을 얻으며; 여기서, 상기 선(51)은 기능영역(10)의 길이방향으로 뻗어 있고 ; 이보다 더 짧은 선(52)은 상기 선(51)과 평행하게 뻗어서 상기 I/O부(21 또는 21')의 2개의 인접영역을 분리시켜서 ; 상기 선(53)은, 상기 선(51)과 (52)와 직교하며 상기 I/O부(21 또는 21') 근방에 뻗어 있다.
다른 구성은 제1도의 경우와 같고, 동일부호로 부기돼 있고, 그 설명은 생략한다.
제7도에 도시된 실시예는 제1도의 각 센서기판(3)에 형성된 I/O부보다 I/O부(21 또는 21')의 배선수가 적은 경우의 적용예이며, 제1도의 센서기판(3)에 비해서 I/O부(21)의 영역면적을 작게 한 것이다. 따라서, 본 실시예를 적용하여도, 종래예의 방법에 의해 대형 절연기판(1)으로부터 I/O부(21)폭을 갖는 장방형상의 센서기판(3)을 복수개 취출하는 것에 비하여, 2배 갯수의 센서기판(3)을 얻을 수 없으나, 대형 절연기판(1) 면상을 효율좋게 이용할 수 있다.
다른 구성은 제1도와 동일하며, 동일부호로 부기돼 있고 그 설명은 생략한다.
제8도는 본 발명을 대형 절연기판(1)을 분할하여 얻어지는 각 센서기판(3)의 양측에 상기 I/O부(21)를 분할하여, I/O부(22)로서 배치한 다른 실시예를 나타낸다. 도시된 바와같이 센서기판(3)의 양측에 동방향으로 돌출된 I/O부(22)가 형성돼 있다. 이 센서기판(3)은, 각 I/O부(22)의 폭이 상기 I/O부(21)의 폭의 1/2이므로 상기한 구동용 IC가 기능영역(10)의 양측에 위치함을 특징으로 한다.
상기 대형 절연기판(1), 도시된 바와같이 2개의 인접한 센서기판(3)의 돌출부들이 각 돌출폭만큼 오프셋(offset)됨에 따라 서로 대향되도록 선들(61)을 따라 절단된다.
다른 구성은 제1도의 경우와 동일하며, 동일한 부호로 부기돼 있고, 설명을 생략한다.
본 실시예에 의하면, 2개의 인접한 센서기관(3)의 중앙부에 불필요영역(62)이 생기고, 또한 종래예의 방법에 의해 얻을 수 있는, 일측에 I/O부(21)가 형성된 장방형상의 센서기판을 복수개(3개) 취출하는 것에 비교해서 2배의 개수의 센서기판을 대형 절연기판(1)으로부터 얻을 수는 없으나 ; 4개의 센서기판(3)을 얻을 수 있고, 대형 절연기판(1)면을 효율좋게 이용할 수 있다.
또한, 단순히 센서기판(3)의 양측에 I/O부(22)가 배치된 복수개의 장방형상의 센서기판을 배열하는 것에 비해서도, 대형 절연기판(1)면을 효율좋게 사용할 수 있다.
제9도는 제8도와 동일하게 대형 절연기판(1)을 분할하여 얻어지는 각 센서기판 (3)의 양측에 I/O부(22)를 배치한 실시예를 나타내며 ; 유일한 차이는 각 센서기판(3)의 양측에, 서로 반대방향으로 돌출된 I/O부(22)가 형성돼 있다. 제8도에 도시된 실시예와 마찬가지로 대형 절연기판(1)은 2개의 인접한 센서기판(3)이 돌출부의 폭만큼 오프셋되어 서로 대향되도록 형성된 절단선(63)에 의해 절단돼 있다. 다른 구성은 제8도와 동일하고 동일부호로 부기돼 있고, 그 설명은 생략한다.
본 실시예에 의하면, 2개의 인접한 센서기판(3)의 중앙부에 불필요영역(62)이 생기고, 또한, 종래예의 방법에 의해 얻을 수 있는, 일측에 I/O부(21)가 형성된 장방형상의 센서기판을 복수개(3개) 취출하는 것에 비교해서 2배의 개수의 센서기판을 대형 절연기판(1)으로부터 얻을 수는 없으나 ; 4개의 센서기판(3)을 얻을 수 있고, 대형 절연기판(1)면을 효율좋게 이용할 수 있다.
상기 실시예들에 의하면, 상기 대형 절연기판(1)을, 장방형이외의 형태로 정형된 복수의 센서기판(3)으로 절단하고, 이들중 2개를 1쌍으로 해서 다양한 태양으로 서로 대향 배열함으로써, 상기 대형 절연기판(1)의 표면을 효율적으로 사용할 수 있다. 이러므로써, 표준치수의 대형 절연기판(1)을 절단하여 더 많은 수의 센서기판(3)을 얻을 수 있다.
일반적으로 표준화된 일정크기의 대형 절연기판(1)상에 박막 프로세스에 의한 반도체등의 형성비용은 일정하므로 본 발명의 방법을 적용함으로써, 센서기판(3)의 1개당 단가를 저감할 수 있다.
본 발명의 상기 방법에 의하면, 상기 장치 요소의 입력/출력영역들이 원래기판의 양단부에 배치되고, 대향하는 입력/출력영역들간에 2개의 기능영역이 설치되며, 상기 원래기판이, 절단선들에 의해 절단됨으로써, 상기 입력/출력영역들과 기능영역들이 서로 분리된다.
그 결과, 원래기판에서 기능영역이 형성되지 않는 부분들이 저감됨으로써, 원래기판 표면을 유효하게 이용할 수 있고, 원래기판으로부터 얻어지는 센서기판의 개수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 센서기판개상의 단가를 낮출 수 있다.

Claims (9)

  1. 대면적장치로부터 2 이상의 전자장치요소를 제조하는 방법에 있어서 : 상기 대면적장치를 구성하는 원래기판의 일단부 근방에 제1장치요소를 구성하는 제1입력/출력영역과, 상기 원래기판의 다른 단부근방에 제2장치 요소를 구성하는 제2입력/출력영역을 설치하고 ; 상기 제1과 제2입력/출력영역간이 상기 원래기판상에 상기 제1과 제2장치요소를 각각 구성하며, 서로 대향되어 설치되는 제1기능영역과 제2기능영역을 설치하고, 상기 제1입력/출력영역과 제2기능영역간의 상기 대면적장치의 일측면으로부터 시작하여, 상기 제2입력/출력영역과 제1기능영역간의 상기 대면적장치의 다른 측면에서 끝나는 절단선을 따라서 상기 대면적장치를 절단함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 전자장치요소 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절단선이 상기 제1입력/출력영역과 제2기능영역간에 설치된 제1수직선과 상기 제2입력/출력영역과 제1기능영역간에 설치된 제2수직선 및 상기 제1과 제2수직선을 서로 접속시키는 수평선을 포함하는 것이 특징인 전자장치요소 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절단선이 S형상 곡선인 것이 특징인 전자장치요소 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절단선이 상기 제1입력/출력영역과 제2기능영역간에 설치된 제1경사선과 상기 제2입력/출력영역과 제1기능영역간에 설치된 제2경사선 및 상기 제1 과 제2경사선을 서로 접속시키는 수평선을 포함하는 것이 특징인 전자장치요소 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절단선이 이 절단선의 일단부에 접속돼 있고, 상기 제1입력/출력영역을 분할하는 제1수평선과, 상기 절단선의 다른 단부에 접속돼 있고 상기 제2입력/출력영역을 분할하는 제2수평선을 더 포함하는 것이 특징인 전자장치요소 제조방법.
  6. 대면적장치로부터 2 이상의 전자장치요소를 제조하는 방법에 있어서 ; 상기 대면적장치를 구성하는 원래기판상에 제1장치요소를 구성하는 제1기능영역과, 제2장치요소를 구성하는 제2기능영역을 설치하고 ; 상기 제1기능영역의 양측에 제1장치요소를 구성하는 제1입력/출력영역과, 상기 제2기능영역의 양측에 제2장치요소를 구성하는 제2입력/출력영역을 설치하고, 상기 제1입력/출력영역과 제2입력/출력영역이 각각 동일방향으로 돌출하도록 절단선을 따라서 상기 대면적장치를 절단하는 것이 특징인 전자장치요소 제조방법.
  7. 대면적장치로부터 2 이상의 전자장치요소를 제조하는 방법에 있어서 ; 상기 대면적장치를 구성하는 원래기판상에 제1장치요소를 구성하고 제1기능영역과, 제2장치요소를 구성하는 제2기능영역을 설치하고 ; 상기 제1기능영역의 양측에 제1장치요소를 구성하는 제1입력/출력영역과, 상기 제2기능영역의 양측에 제2장치요소를 구성하는 제2입력/출력영역을 설치하고 ; 상기 제1입력/출력영역과 제2입력/출력영역이 각각 반대방향으로 돌출하도록 절단선을 따라서 상기 대면적장치를 절단하는 것이 특징인 전자장치요소 제조방법.
  8. 기능영역과 입력/출력영역을 갖는 기판과 ; 상기 기판의 기능영역상에 주 스캐닝 방향으로 배치 형성된 복수의 수광소자와 ; 상기 기판의 입력/출력영역상에 형성돼 있고, 상기 수광소자에 접속된 복수의 단자로 구성되고, 상기 기능영역이 상기 입력/출력영역보다 부 스캐닝방항 폭보다 더 좁은 것이 특징인 이미지센서.
  9. 기능영역과 입력/출력영역을 갖는 기판과 ; 상기 기판의 기능영역상에 주 스캐닝 방향으로 배치 형성된 복수의 수광소자와 ; 상기 기판의 입력/출력영역상에 형성돼 있고, 상기 수광소자에 접속된 복수의 단자로 구성되고, 상기 단자들이 상기 입력/출력영역상의 기능영역과 대향하는 측면이외의 다른 3측면을 따라 형성돼 있는 것이 특징인 이미지센서.
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