JPS61112371A - イメ−ジセンサの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野］ この発明は基板上に複数の光電変換素子を形成してなる
イメージセンサの製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

最近、密着型イメージセンサと称される長尺型のイメー
ジセンサの開発が活発になされている。

長尺型イメージセンサとしては、絶縁性基板上に各素子
毎に引出し配線に接続されたＣｒ系の金属Ｎ極と、各素
子毎に共通のＩＴＯ等からなる透明′Ｒ極とで水素化ア
モルファスシリコン膜等の光電変換膜を挟んだサンドイ
ッチ構造が代表的なものとして知られている。

ここで、引出し配線は一般に上記の金属電極と連続して
形成されたＣｒ系金属上にＡｕ１Ｉを形成したものが使
用される。ＡＬＩ膜を使用する理由は、Ｏｒ系金金属単
層は酸化され易いことと、導電率が低いためである。ま
た、引出し配線の端部には通常、信号読出しのためのＩ
ＣチップがＡｕワイヤを用いたワイヤボンディング等に
より接続されるが、その接続のためにも引出し配線の表
面がＡｕ膜であることは好都合である。

しかしながら、ＡＵはいうまでもなく高価であり、これ
を引出し配線に使用することはコスト面で不利である。

特にＡｕ１ｌｉは蒸着等の薄膜工程で作製されることか
ら、引出し配線以外の不必要な領域まで形成され、その
後不要部分がエツチングにより除去されるので、非常に
無駄が多い。

また、Ｃｒ系金属上にＡｕ１ｌを形成した場合、エツチ
ング時に両者の界面で異種金属の接触電位差のためエツ
チング速度が局部的に速くなり、そ　　　ゝの結果Ｃｒ
とＡｕとの接合部がオーバーエツチングにより細くなる
現象が見られ、最悪の場合には配線がオーブンになって
しまうという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は低コストであって、また歩留りの良いイ
メージセンサの製造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するため、絶縁性基板上に、各
素子毎に引出し配線に接続されたＣｒ系金属電極と、各
素子に共通の透明電極とで光電変換膜を挟んで構成され
た？！数の光電変換素子を形成してなるイメージセンサ
を製造するに際し、まず基板上にＣｒ系金属電極を形成
した後、引出し配線として少なくともアルミニウム膜を
形成し、次いでこれらのＣｒ系金属電極および引出し配
線が形成された基板を、光電変換膜の着膜のために、過
酸化水素とアンモニウム塩とを主洗浄剤成分とする洗浄
液により洗浄した後、光電変換膜および透明電極を順次
形成することを特徴とする。

ここで、引出し配線はＣｒ系金属電極を形成する際、そ
のＣｒ系金属をアルミニウム膜の下部にまで延在させる
ことによりＣｒ系金属とアルミニウム膜とが積層された
構造でもよい。その場合、引出し配線におけるアルミニ
ウム膜とＣｒ系金属との間に拡散防止層を介在させるこ
とも適宜実施できる。また、引出し配線におけるアルミ
ニウム膜の端部上に例えばＮｉめつきを介してＡｕめっ
きを施す等により接続用金属を形成することも可能であ
る。

一方、洗浄液としてより具体的には、水１λに対し過酸
化水素０．９〜３．８ｍｏｌ　、アンモニウム塩０．１
〜２．５ｍｏｌを含む水溶液、あるいはこの水溶液にさ
らにアンモニア２．５ｍｏｌ以下を含ませた水溶液を用
いることができる。この洗浄液にはざらに水１２に対し
２〜５０９の割合で、Ｎ１１ｉ性または負電荷を有する
界面活性剤を添加してもよい。

このような洗浄液は本発明者らの開発によるもので、ア
ルミニウムのような両性元素および金属を侵す速度が極
めて遅く、かつその残渣が基板上に付着することもない
という特長を有する。即ち、該洗浄液においてアンモニ
アまたはアンモニウム塩から生じるアンモニア水および
、過酸化水素水はバクテリア等を殺菌除去すると共に有
瀘付着物を除去し、また過酸化水素により酸化されアン
モニウム水に溶解する＠量の不ＩＩ！物金属を除去する
作用を有する。アンモニアまたはアンモ、ニウム塩から
生じるアンモニア水は、例えば洗浄すべき基板がガラス
の場合、その表面を薄く侵すことによりガラスに強く吸
着している付着物をガラスごと除去し、ガラス表面を滑
らかにする。また、上記アンモニア水は洗浄液を弱アル
カリ性にし、絶縁体の破壊を防止する。さらに、アンモ
ニウム塩は洗浄液のＤＨ緩衝剤として働き、洗浄液の安
定化に寄与する。アンモニウム塩中の無機酸化物等の陰
イオンおよび界面活性剤は、基板上の金属表面の洗浄液
中における電気２重層の固定層に選択的に留まることに
より、金属表面を保護し、その腐蝕速度を抑える。なお
、このような洗浄液を用いての洗浄の際に超音波を加え
ると、過酸化水素からの酸素の泡等の影響により鍬械的
な洗浄が加わり、洗浄度を高めることが可能である。ざ
らに液温を７０〜８５℃に上げると、一層強い洗浄力が
得られる。

このように本発明によれば上記の洗浄液を用いることに
より、イメージセンサにおける引出し配線に従来では使
用不可能とされていたアルミニウムを使用することが可
能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、引出し配線に安価なアルミニウム膜を
使用することが可能であるため、イメージセンサを従来
より格段に低コストで実現することができる。

また、上記の洗浄液を用いてＣｒ系金属電極およびアル
ミニウム膜を主体とする引出し配線の形成後の基板洗浄
を行なうことにより、これらの電極および引出し配線、
をなんら侵すことなく、しかも洗浄液の残漬物が基板上
に付着することなく基板表面を良好に洗浄できるので、
充電変換膜を良好な状態で着膜することが可能である。

さらに、アルミニウム膜はＣｒ系金属との接触電位差が
非常に低いため、エツチング時の引出し配線の細りゃ、
断線といった不都合がなく、歩留りが向上するという利
点がある。

（発明の実施例） 本発明の一実施例に係るイメージセンサの製造方法を第
１図を参照して説明する。まず、第１図（ａ）に示すよ
うに絶縁性基板１として例えばガラス基板を用意し、そ
の上に全面にＣｒを真空蒸着等により形成し、次いでＰ
ＥＰプロセスによってＣｒ１ｆ！をバターニングして各
光電変換素子に対応した金属電極２を形成した。なお、
この実施例ではＣｒ膜を金属電極２の部分から２′の如
く引出し配線の領域にまで延在させて形成している。

次に、第１図（ｂ）に示すように金属電極２部分のＣｒ
１ＦＪをマスキングして、アルミニウム膜を真空蒸着等
により形成し、その１ｔＰＥＰプロセスによりＣｒＭｆ
ｆの延在部２′上の部分のみが残るようにパターニング
して、引出し配線４を形成した。

次に、こうして金属電極２および引出し配線４が形成さ
れた基板１を第１表に示す組成の洗浄液を用い、温度７
５±５℃において超音波洗浄を行なった。

第１表 ここで、アンモニウム水としては２０％濃度。

過酸化水素水としては３５％濃度のものをそれぞれ用い
た。なお、第２表の濃度は水１Ｃに対するアンモニア、
リン酸アンモニウムおよび過酸化水素の各モル濃度を示
している。また、上記組成の洗浄液はＤＨが７．５〜８
の範囲に入っており、弱アルカリ性であった。この洗浄
液はアルミニウムの膜厚が１μｍの場合、浸透時間１５
分以内で使用可能であり、この時間内で十分な洗浄がで
きた。

なお、第１表に示す組成はリンぴアンモニウムを除くと
従来の洗浄液５ｃ−ｉと同じであるが、５Ｃ−１では１
μｍ厚のアルミニウム膜が数秒で溶解したのに対し、上
記洗浄液ではリン酸アンモニウムの添加によりアルミニ
ウムの腐蝕作用が抑えられることがわかる。

本発明で使用する洗浄液の他の具体例を第２表に示す。

第２表 この洗浄液は浸透時間２０分以内で使用可能であり、こ
の時間内で十分な洗浄ができた。

次に、第１図（Ｃ）に示すように引出し配［１４の端部
上にＮｉめっき５およびＡｕめっき６を施して、図示し
ないＩＣチップ等とワイヤボンディングで接続するため
の接続用金属７を形成した。

Ａｕｌ！！６を使用する理由はボンディングワイヤが通
常Ａｕだからである。この程度のＡｕの使用であれば、
引出し配線にＡｕを使用した場合に比ベコスト的にさほ
ど負担にはならない。

次に、第１図（ｄ）に示すようにメタルマスクを使用し
て光電変換［！８として例えば水素化アモルファスシリ
コン膜をプラズマＣＶＤ法等により金属電極２上に堆積
し、その上に透明′Ｒ極９として例えばｌＴＯ膜を形成
し、最優に充電変換素子領域以外の部分を覆うように、
例えばｃｒｍからなる遮光ｌｌ１１０を形成した。この
第１図（ｄ）の工程において、光電変換ＩＩ８を形成す
る際、基板１が良好に洗浄されているため、青残りやピ
ンホールの発生は全く見られなかった。

第２図は本発明の他の実施例に係るイメージセハ ンサの製造方法を示したもので、第２図（ａ）に示すよ
うにＣｒ膜を金属電極２の領域上にのみ形成し、引出し
配線４を第２図（ｂ）に示すようにアルミニウム膜３の
みで形成した点が第１図の実施例と異なっている。アル
ミニウム膜はＡｕ膜と異なり、ガラス基板等との接着力
が強い性質があるので、このようにｃｒ’ｎ＊を介さず
基板１上に直接被着させることができるのである。従っ
て、この実施例によれば比較的高価な金属であるＣｒの
使用量が少なくて済むので、よりコストを低減させるこ
とが可能である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば第１図あるいは第２図の実施例においてＣｒ　Ｍ
ｌｒとアルミニウム膜との間に、拡散防止層としてＮｔ
、Ｐｄ、Ｐｔ等を介在させてもよい。

また１本発明で使用する洗浄液は前記実施例で挙げた例
に限定されるものでなく、洗浄剤成分として過酸化水素
とアンモニウム塩を少なくとも含んだものであれば使用
可能であり、特に水１２に対し過酢化水素０．９〜３．
８ｍ０１．アンモニウム塩０．１〜２，５ｍｏｌを含む
水溶液、あるいは水１りに対し過酸化水素０．９〜３．
８ｍｏｆ　、　７ンモニウムＩＱ、１〜２．５ｍｏｌお
よびアンモニア２，５１１０１以下を含む水溶液が好適
である。アンモニウム塩の濃度は、０．１ｍｏ１未満で
あると洗浄液の安定化およびアルミニウム等の金属の腐
鮭速度抑制効果が十分でなくなり、また２、５！１０１
を越えるとこれ自体が洗浄液を汚し残漬物を生じる原因
となるので、上記範囲が望ましい。また、アンモニアお
よび過酸化水素の濃度は、洗浄液を弱アリカリ性に維持
する目的から上記範囲が望ましい。

さらに、本発明で使用する洗浄液に含ませるアンモニウ
ム塩としては、リン酸アンモニウム系の他、クエン酸ア
ンモニウム系、酢酸アンモニウム系、ケイ酸アンモニウ
ム系およびその他の無礪酸化物系陰イオンを有するアン
モニウム塩から選ばれた少なくとも１種を使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例に係るイメー
ジセンサの製造方法を説明するための工程断面図、第２
図（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施例に係るイメージ
センサの製造方法を説明するための工程断面図である。 １・・・絶縁性基板、２・・・Ｏｒ系金金属電極２′・
・・延在部、３・・・アルミニウム膜、４・・・引出し
配線、５・・・Ｎｉめっき、６・・・ＡＵめっき、７・
・・接続用金属、８・・・光電変換膜、９・・・透明電
極、１０・・・遮光膜。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板上に、各素子毎に引出し配線に接続さ
   れたＣｒ系金属電極と、各素子に共通の透明電極とで光
   電変換膜を挟んで構成された複数の光電変換素子を形成
   してなるイメージセンサの製造方法において、前記基板
   上に前記Ｃｒ系金属電極を形成した後、前記引出し配線
   として少なくともアルミニウム膜を形成し、次いでこれ
   らのＣｒ系金属電極および引出し配線が形成された基板
   を過酸化水素とアンモニウム塩とを主洗浄剤成分とする
   洗浄液により洗浄した後、前記光電変換膜および透明電
   極を順次形成することを特徴とするイメージセンサの製
   造方法。
2. （２）前記Ｃｒ系金属電極を形成する際、該Ｃｒ系金属
   を前記アルミニウム膜の下部にまで延在させることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のイメージセンサの
   製造方法。
3. （３）前記引出し配線におけるアルミニウム膜とＣｒ系
   金属との間に拡散防止層を介在させることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のイメージセン
   サの製造方法。
4. （４）前記引出し配線における前記アルミニウム膜の端
   部上に接続用金属を形成することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項または第３項記載のイメージセン
   サの製造方法。
5. （５）前記接続用金属として前記アルミニウム膜の端部
   上にＮｉめっきを施し、その上にＡｕめつきを施すこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載のイメージセン
   サの製造方法。
6. （６）前記洗浄液として、水１ｌに対し過酸化水素０．
   ９〜３．８ｍｏｌ、アンモニウム塩０．１〜２．５ｍｏ
   ｌを含む水溶液を用いることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のイメージセンサの製造方法。
7. （７）前記洗浄液として、水１ｌに対し過酸化水素０．
   ９〜３．８ｍｏｌ、アンモニウム塩０．１〜２．５ｍｏ
   ｌおよびアンモニア２．５ｍｏｌ以下を含む水溶液を用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイメ
   ージセンサの製造方法。
8. （８）前記洗浄液は、水１ｌに対しさらに無極性または
   負電荷を有する界面活性剤を２〜５０ｇ添加したもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第６項または第７
   項記載のイメージセンサの製造方法。