JPH04242974A - イメー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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ，イメージ
スキャナなどの原稿の読み取り部などに使用されるイメ
ージセンサの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリなどに使用されるイ
メージセンサとして、等倍光学系を有するたとえば長尺
の密着型イメージセンサの開発が成されている。密着型
イメージセンサは光電変換素子から画像情報を読み取る
方式によって蓄積型直接駆動方式，非蓄積型直接駆動方
式，蓄積型マトリックス駆動方式，非蓄積型マトリック
ス駆動方式などに大別される。この光電変換素子として
は、アモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と略す。 ）系フォトダイオードなどのａ−Ｓｉ系光導電素子，Ｃ
ｄＳ−Ｓｅ系光導電素子などが主に用いられている。ま
た、この光電変換素子を順次駆動するための駆動回路に
はＬＳＩチップなどが用いられている。さらに、この駆
動回路の一部としてａ−ＳｉＴＦＴ，ｐｏｌｙ−ＳｉＴ
ＦＴなどが用いられたものもある。現在、画素数（光電
変換素子の数）の割に駆動用ＬＳＩチップの数や配線の
数が少なくて済むマトリックス駆動方式が注目されてお
り、この光電変換素子にａ−Ｓｉ系フォトダイオードな
どを用いた蓄積型マトリックス駆動方式のイメージセン
サがファクシミリなどに使用されだしている。

【０００３】図８に示すように蓄積型マトリックス駆動
方式のイメージセンサ１は、複数の光電変換素子から成
る光電変換素子部２と、この光電変換素子部２と電気的
に接続されたマトリックス配線部３及び共通配線部４が
、ガラスなどの基板５上に形成されて構成されている。 光電変換素子部２は複数のブロック６に分割されて構成
されていて、個々のブロック６ごとにマトリックス配線
部３と共通配線部４が接続されている。また、光電変換
素子部２は図９にブロック図を示すように、複数のフォ
トダイオードなどの光電変換素子と、各光電変換素子間
のクロストークを防止するためのブロッキングダイオー
ドとから構成されている。このイメージセンサ１は、ま
ず共通配線部４に接続された駆動回路７により各ブロッ
ク６が順次切り換えられて作動させられ、マトリックス
配線部３に接続された信号処理回路８により、各ブロッ
ク６ごとに入射する光量に応じて各光電変換素子に流れ
る電流が光信号として読み出されて、画像情報が読み出
される。

【０００４】たとえば、Ａ４サイズの画像情報を８ドッ
ト／ｍｍの解像度で読み取ることができるイメージセン
サは画素数１７２８個の光電変換素子から成る光電変換
素子部が形成されて構成されており、１６ビットの信号
処理回路が接続されるものであればその光電変換素子部
は１０８個のブロックに分割されている。なお、３２ビ
ットの信号処理回路の場合には５４個のブロックに分割
されており、６４ビットの信号処理回路の場合には２７
個のブロックに分割されている。

【０００５】このようなイメージセンサは通常、ガラス
などの大型の基板上にａ−Ｓｉ，ＩＴＯ，金属などをＣ
ＶＤ，スパッタリング，真空蒸着などによって順次成膜
してその金属膜やａ−Ｓｉ層などをエッチングなどによ
りパターニングしたり、あるいはマスクを用いて所定の
パターンに成膜したりして、複数のイメージセンサ分の
光電変換素子部，マトリックス配線部，共通配線部など
を一括して形成した後、イメージセンサごとに切断して
製造している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この従来のイメージセ
ンサの製造方法において、たとえばａ−Ｓｉフォトダイ
オードなどの光電変換素子はＣＶＤなどによって大面積
で成膜されて形成されているため、塵埃によるピンホー
ル欠陥などが発生しやすく、形成された光電変換素子の
中には機能しないものが存在することがあった。たとえ
ば上述したＡ４サイズのイメージセンサを例に挙げれば
、１７２８個の光電変換素子のうち１個でも機能しない
ものが存在するとそのイメージセンサ全体が使用できず
、不良品になっていた。

【０００７】このようにイメージセンサの製造は非常に
効率が悪く、歩留りが低いという問題があった。さらに
イメージセンサの大型化，高密度化に伴って光電変換素
子の数を増加させる必要があり、ますます歩留りが悪く
なるという問題があった。そこで、本発明者はイメージ
センサを効率よく製造するため鋭意研究を重ねた結果、
本発明に至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るイメージセ
ンサの製造方法の要旨とするところは、基板上に、複数
の光電変換素子から成る光電変換素子部と、該複数の光
電変換素子に電気的に接続された１以上の配線部とを備
えたイメージセンサの製造方法において、前記基板上に
、前記１の配線部の一部又は全部に対して少なくとも２
以上の光電変換素子部を形成して、該配線部を共用する
イメージセンサ部を２以上形成した後、該形成された配
線部を共用する個々のイメージセンサ部の良否を検査し
、該検査の結果、良品に係るイメージセンサ部を前記基
板から切り出して、前記基板上に光電変換素子部と少な
くとも１の配線部とを備えたイメージセンサを製造する
ことにある。

【０００９】また、かかるイメージセンサの製造方法に
おいて、前記共用する配線部がマトリックス配線部であ
ることにある。

【００１０】

【作用】かかるイメージセンサの製造方法によれば、基
板特に大面積の基板上に１の配線部に対して複数の光電
変換素子部が形成され、配線部を共用するイメージセン
サ部が複数形成される。次に、その形成されたイメージ
センサ部における特に個々の光電変換素子やその光電変
換素子に接続される配線部の良否が検査されて、その検
査の結果、全ての光電変換素子とそれに接続される配線
部が良品であったイメージセンサ部が選定され、そのイ
メージセンサ部が配線部を共用していた他の光電変換素
子部と電気的に切断されるとともに、基板から切り出さ
れることによってイメージセンサが製造される。

【００１１】また、複数の光電変換素子部が共用する配
線部をマトリックス配線部とすることによって、製造上
多くの工程と時間を要し、且つコストを要するマトリッ
クス配線部を有効に活用することができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の一実施例として、蓄積型マト
リックス駆動方式のイメージセンサを製造する方法につ
いて図面に基づき詳しく説明する。蓄積型マトリックス
駆動方式のイメージセンサは図１及び図３に示すように
、基板（１０）上に、一次元状に複数の光電変換素子が
配列された光電変換素子部（１４）と、一定個数ごとに
光電変換素子（１４）をブロック化し、そのブロック内
の複数の光電変換素子を同時に作動させることができる
ように光電変換素子の一方の電極に接続された共通配線
部（１６）と、ブロックごとに作動させられた光電変換
素子から信号を順次読み出すことができるように光電変
換素子の他方の電極に接続されたマトリックス配線部（
１２）とから構成されている。また、このイメージセン
サのマトリックス配線部（１２）の両端には外部素子と
の接続用のパッド部（１３）が形成されており、同様に
共通配線部（１６）の両端にもパッド部（１７）が形成
されていて、いずれのパッド部（１３，１７）も使用し
得るように構成されている。

【００１３】このイメージセンサは次のようにして製造
される。先ず図２に示すように、大面積の基板１０上に
複数のマトリックス配線部１２と、それぞれのマトリッ
クス配線部１２の両側にそのマトリックス配線部１２を
共用するように構成された光電変換素子部１４Ａ，１４
Ｂと、共通配線部１６Ａ，１６Ｂとが常法により形成さ
れる。ここで、大面積の基板１０にはガラスや樹脂など
の絶縁基板の他、絶縁表面処理された金属板などが用い
られる。また、マトリックス配線部１２及び共通配線部
１６Ａ，１６Ｂについてはスパッタリング法や真空蒸着
法などの常法によりＣｒ，Ａｌ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｔｉなど
の金属が成膜された後、フォトエッチングなどにより所
定の形状にパターニングして形成されたり、あるいはマ
スク法により所定のパターンに金属膜が被着形成された
り、又は銀・パラジウム、銀・白金、白金、金などから
成る導体ペーストを用いて、スクリーン印刷法や厚膜エ
ッチング法により所定のパターンに被着し形成されてい
る。このマトリックス配線部１２と共通配線部１６Ａ，
１６Ｂの端部にはそれぞれパッド部１３，１７が形成さ
れていて、いずれのパッド部１３，１７とも外部素子と
接続し得るように構成されている。更に、光電変換素子
部１４Ａ，１４Ｂは図３に示すように、フォトダイオー
ドと、クロストークを防止するためのブロッキングダイ
オードとが逆方向に接続された構成をした１画素分の光
電変換素子が一次元状に複数配置されて形成されている
。この複数の光電変換素子から成る光電変換素子部１４
Ａ，１４Ｂは主として両面に電極層を備えたアモルファ
スシリコン系半導体層により形成され、このアモルファ
スシリコン系半導体層はアモルファスシリコンａ−Ｓｉ
、水素化アモルファスシリコンａ−Ｓｉ：Ｈ、水素化ア
モルファスシリコンカーバイドａ−ＳＩＣ：Ｈ　、アモ
ルファスシリコンナイトライドなどの他、シリコンと炭
素、ゲルマニウム、スズなどの他の元素との合金からな
るアモルファスシリコン系半導体の非晶質あるいは微結
晶、多結晶を　ｐｉｎ型、　ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ型
、　ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキ
ーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型などに堆
積したものが用いられる。この光電変換素子部１４Ａ，
１４Ｂはその他非シリコン系の半導体であっても良く、
本発明においては何ら限定されない。この光電変換素子
部１４Ａ，１４Ｂについても常法によりドライエッチン
グ法などによって所定のパターンに形成されている。

【００１４】前述したように、この光電変換素子部１４
Ａ，１４Ｂは一定個数の光電変換素子ごとにブロック化
され、あるブロック内にある光電変換素子のブロッキン
グダイオードは共通配線部１６Ａ，１６Ｂ内の１の共通
配線に接続され、一方、そのブロック内にある光電変換
素子のフォトダイオードはそれぞれマトリックス配線部
１２の配線に順次接続されて構成されている。すなわち
、マトリックス配線部１２を共用して、このマトリック
ス配線部１２と光電変換素子部１４Ａ及び共通配線部１
６Ａから構成されるイメージセンサ部Ａと、前記マトリ
ックス配線部１２と光電変換素子部１４Ｂ及び共通配線
部１６Ｂから構成されるイメージセンサ部Ｂが１つの基
板１０上に形成されるのである。また、このような構成
に係るイメージセンサ部Ａとイメージセンサ部Ｂからな
るパターンが１つの基板１０上に繰り返して複数形成さ
れる。なお、光電変換素子部１４Ａ，１４Ｂのブロッキ
ングダイオードと共通配線部１６Ａ，１６Ｂとの接続や
、光電変換素子部１４Ａ，１４Ｂのフォトダイオードと
マトリックス配線部１２との接続は層間絶縁膜を用いて
絶縁するとともに、目的とする配線間の接続はスルーホ
ールを介して成されていて、以上の形成方法は常法を用
いて成される。

【００１５】次に、基板１０上に形成された全てのイメ
ージセンサ部Ａ，Ｂの光電変換素子部１４Ａ，１４Ｂに
おける個々の光電変換素子の感度，Ｓ／Ｎ比などの性能
がたとえばマトリックス配線部１２のパッド部１３と共
通配線部１６Ａ，１６Ｂのパッド部１７との間にオート
プローバなどを用いて検査される。その結果、性能が劣
っていたり、あるいは配線の接続不良や断線などによっ
て性能の測定ができない光電変換素子が一つでも含まれ
ているイメージセンサ部Ａ，Ｂが選び出され、その不良
の光電変換素子が含まれるイメージセンサ部Ａ，Ｂが電
気的に切り離される。すなわち、たとえばイメージセン
サ部Ａに不良が発見されたとき、イメージセンサ部Ａの
光電変換素子部１４Ａとマトリックス配線部１２とを接
続する接続部が図１又は図３に示すスクライブライン１
８で電気的に切断されるとともに、そのスクライブライ
ン１８で基板１０が切断される。また、イメージセンサ
部Ｂにのみ不良が発見されたときは、そのイメージセン
サ部Ｂの光電変換素子部１４Ｂとマトリックス配線部１
２とを接続する接続部がスクライブライン１９で電気的
に切断されるとともに、そのスクライブライン１９で基
板１０が切断されて、イメージセンサ部Ａによってイメ
ージセンサが製造される。更に、イメージセンサ部Ａと
イメージセンサ部Ｂのいずれも良品であるときは、いず
れか一方のイメージセンサ部Ａ，Ｂを残すようにスクラ
イブライン１８又は１９で電気的に切断されるとともに
、基板１０から切断される。また、イメージセンサ部Ａ
とイメージセンサ部Ｂが図２に示すように、一つの基板
１０上に繰り返してパターン形成されている場合におい
ても、良品に係るイメージセンサ部Ａ又はＢを残すよう
にスクライブライン１８又は１９で切断されるとともに
、隣接するパターンの境界部２０で切断されて、イメー
ジセンサが製造される。

【００１６】ここで、イメージセンサ部Ａ，Ｂの光電変
換素子部１４Ａ，１４Ｂとマトリックス配線部１２との
接続部をスクライブライン１８，１９で切断する工程と
、そのスクライブライン１８，１９で基板１０を切断す
る工程は別工程で成されても良く、あるいは同時に成さ
れても良い。また、スクライブライン１８，１９や境界
部２０で配線部を電気的に切断したり、あるいは基板１
０を切断する手段はＹＡＧレーザなどのレーザを用いる
のが好ましく、あるいは選択エッチング装置などを用い
ても良く、その他常法により切断される。なお、イメー
ジセンサ部Ａ，Ｂの光電変換素子部１４Ａ，１４Ｂとマ
トリックス配線部１２との接続部を切断することによっ
て露出した配線の端部は絶縁性樹脂などが塗布されて絶
縁処理される。

【００１７】かかる製造方法によれば、１のマトリック
ス配線部１２を共用する２つのイメージセンサ部ＡとＢ
のうち少なくとも１つのイメージセンサ部Ａ又はＢが良
品であれば、そのマトリックス配線部１２を無駄にする
ことなく、効率よくイメージセンサを製造することがで
きる。なお、本例では全ての光電変換素子の性能を検査
して、性能が悪い方の光電変換素子部１４Ａ又は１４Ｂ
を切り離し、性能が良い方の光電変換素子部１４Ａ又は
１４Ｂを活用しているため、品質の優れたイメージセン
サを製造することができる。ただし、マトリックス配線
部１２を共用する２つのイメージセンサ部Ａ又はＢのう
ち一方のイメージセンサ部Ａ又はＢが性能良く正常に機
能することが確認されたときは、他方のイメージセンサ
部Ａ又はＢを検査することなく、他方の光電変換素子部
１４Ａ又は１４Ｂをマトリックス配線部１２から電気的
に切り離してしまっても良い。

【００１８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はかかる実施例に限定されることなく、その他の態様
でも実施し得るものである。

【００１９】たとえば図４に示すように、マトリックス
配線部２２の配線間に割り込むように共通配線部２４を
設けて、このマトリックス配線部２２及び共通配線部２
４の双方を共用するように２列の光電変換素子部２６Ａ
，２６Ｂを形成して、２つのイメージセンサ部Ａ，Ｂを
構成することも可能である。すなわち、イメージセンサ
部Ａは光電変換素子部２６Ａとマトリックス配線部２２
及び共通配線部２４から構成され、またイメージセンサ
部Ｂは光電変換素子部２６Ｂとマトリックス配線部２２
及び共通配線部２４から構成されるのである。本例にお
いては、検査の結果、いずれか一方の光電変換素子部２
６Ａ又は２６Ｂがマトリックス配線部２２と隣接する箇
所でその接続部が電気的に切断され、イメージセンサ部
Ａ又はイメージセンサ部Ｂによってイメージセンサが形
成されることになる。

【００２０】前述した実施例に示すように、１のマトリ
ックス配線部１２を共用するように光電変換素子部１６
と共通配線部１４を設けて２つのイメージセンサ部Ａ，
Ｂを構成しても良く、あるいは本例に示すように、光電
変換素子部２６がマトリックス配線部２２及び共通配線
部２４の双方を共用し得るようにイメージセンサ部を構
成しても良い。更に、共通配線部だけに対して共用し得
るように光電変換素子部を形成しても良い。

【００２１】また、図５に示すように、本発明は非蓄積
型マトリックス駆動方式のイメージセンサを製造する場
合にも適用し得るものである。非蓄積型マトリックス駆
動方式は光導電型マトリックス駆動方式とも呼ばれ、光
電流を実時間で検出するものである。したがって、光電
変換素子部２８は複数のａ−Ｓｉ又はＣｄＳ−ＣｄＳｅ
などの光導電（フォトコンダクタ）型の光電変換素子３
０から構成されている。この場合においても１列のマト
リックス配線部３２に対して２列の光電変換素子部２８
Ａ，２８Ｂと共通配線部３４Ａ，３４Ｂを形成し、マト
リックス配線部３２を共用する光電変換素子部２８Ａと
共通配線部３４Ａからなるイメージセンサ部Ａと、その
マトリックス配線部３２と光電変換素子部２８Ｂ及び共
通配線部３４Ｂからなるイメージセンサ部Ｂが構成され
る。本例においても、イメージセンサ部Ａ，Ｂについて
検査され、最も性能が優れている方のイメージセンサ部
Ａ又はＢが選択され、残余の光電変換素子部２８Ａ又は
２８Ｂが電気的に切断される。さらに、同様に本発明は
光電変換素子の信号をその光電変換素子ごとに直接読み
出す直接駆動方式などにも適用し得るものである。

【００２２】次に、図６に示すように、大型の基板３６
上にマトリックス配線部が製造しようとするイメージセ
ンサの長さより充分な長さに連続して形成されたマトリ
ックス配線帯３８を形成するとともに、このマトリック
ス配線帯３８の両側にこれに対応して光電変換素子部が
連続して形成された光電変換素子帯４０Ａ，４０Ｂと、
共通配線部が連続して形成された共通配線帯４２Ａ，４
２Ｂとを形成し、これらマトリックス配線帯３８と光電
変換素子帯４０Ａ及び共通配線帯４２Ａからなるイメー
ジセンサ帯Ａと、マトリックス配線帯３８と光電変換素
子帯４０Ｂ及び共通配線帯４２Ｂからなるイメージセン
サ帯Ｂとを構成し、かかるイメージセンサ帯Ａ，Ｂから
良品のイメージセンサ部４６を切り出してイメージセン
サを製造することも可能である。すなわち、イメージセ
ンサ帯Ａ，Ｂにおける光電変換素子をブロック４４単位
に検査して、仮に不良の光電変換素子が含まれるブロッ
ク４４を除く良品に係る残余のイメージセンサ帯Ａ，Ｂ
から必要とする長さのイメージセンサ部４６が切り出さ
れるのである。

【００２３】ここで共通配線帯４２としては、任意の位
置で切断できるようにたとえば図１に示すような共通配
線部１４を連続させた形式のものが好ましい。かかる製
造方法によれば、ブロック単位で任意の位置から光電変
換素子部，マトリックス配線部及び共通配線部を取り出
すため、良品の光電変換素子を無駄にすることなく効率
よくイメージセンサ（４６）を製造することができる。 また、本例において、外部素子などと接続するためのパ
ッド部をマトリックス配線部及び共通配線部に設けるた
めに、良品に係るイメージセンサ部４６はイメージセン
サ帯Ａ，Ｂにおける端部から選定されるのが好ましい。 なお、本実施例に係る態様は前述の図４に示す実施例に
ついても同様に適用することができる。

【００２４】また、図１に示す実施例においては、共通
配線部１６Ａ，１６Ｂはマトリックス配線構造を成して
、共通配線部１６Ａ，１６Ｂの両端にパッド部１７を設
けていたが、更に図７に示すように、共通配線部４８Ａ
，４８Ｂはマトリックス配線構造を有しない配線構造に
よって構成するのが好ましい。本例においては、共通配
線部４８Ａ，４８Ｂにはパッド部４９は１箇所にのみ設
けられ、共通配線部４８Ａ，４８Ｂは点対称に形成され
ているのが好ましい。一方、マトリックス配線部５０の
パッド部５１は両端に設けられ、イメージセンサ部Ａ又
はＢのうちいずれか一方から光電変換素子部５２Ａ又は
５２Ｂを切り離して製造したイメージセンサであっても
、パッド部４９，５１を常に同方向に配置することがで
きる。

【００２５】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明に係るイメージセンサの製造方
法において、１の基板上に配線部を共用して光電変換素
子部が一対形成されている場合、一方の光電変換素子部
が電気的に切断された後、その光電変換素子部を基板か
ら切除する必要は必ずしもない。イメージセンサの機器
への取付けにスペース的に余裕があるときは、コストダ
ウンの観点から電気的に切断するのみで、基板から切除
しないのが好ましい。　　その他、１のイメージセンサ
部に対して複数の配線部を設けておき、正常に機能する
配線部を除く他の配線部をその１のイメージセンサ部か
ら電気的に切断するように構成しても良い等、本発明は
その主旨を逸脱しない範囲内で当業者の知識に基づき種
々なる改良，修正，変形を加えた態様で実施し得るもの
である。

【００２６】

【発明の効果】かかるイメージセンサの製造方法は、基
板上に１の配線部に対して少なくとも２以上の光電変換
素子部を形成して、その１の配線部を共用しているため
、その形成された光電変換素子部のうち１の光電変換素
子部が良品であれば、共用されたマトリックス配線部，
共通配線部などの配線部は他の光電変換素子部とともに
イメージセンサを構成して使用され、その配線部が無駄
になることはない。したがって、イメージセンサを効率
よく製造することができ、歩留りは向上する。しかも、
コスト的にも有利となる。

【００２７】また、１のマトリックス配線部に少なくと
も２以上の光電変換素子部を形成しておけば、複数の工
程を経て形成したマトリックス配線部が無駄になること
はないため、マトリックス駆動方式のイメージセンサを
効率よく製造することができる。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイメージセンサの製造方法の一実
施例を示す説明図である。

【図２】図１に示す一実施例を大型の基板上で示す説明
図である。

【図３】図１に示す一実施例を示す電気配線図である。

【図４】他の実施例を示す説明図である。

【図５】他の実施例を示す説明図である。

【図６】他の実施例を示す説明図である。

【図７】他の実施例を示す説明図である。

【図８】従来のイメージセンサの一実施例を示す電気配
線図である。

【図９】図６に示すイメージセンサの作動を説明するた
めのブロック図である。

【符号の説明】

１０，３６；基板 １２，２２，３２，５０；マトリックス配線部１４，２
４，３４，４８；共通配線部 １６，２６，２８，５２；光電変換素子部１８，１９；
スクライブライン ３０；光電変換素子 ３８；マトリックス配線帯 ４０；光電変換素子帯 ４２；共通配線帯

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上に、複数の光電変換素子から成
   る光電変換素子部と、該複数の光電変換素子に電気的に
   接続された１以上の配線部とを備えたイメージセンサの
   製造方法において、前記基板上に、前記１の配線部の一
   部又は全部に対して少なくとも２以上の光電変換素子部
   を形成して、該配線部を共用するイメージセンサ部を２
   以上形成した後、該形成された配線部を共用する個々の
   イメージセンサ部の良否を検査し、該検査の結果、良品
   に係るイメージセンサ部を前記基板から切り出して、前
   記基板上に光電変換素子部と少なくとも１の配線部とを
   備えたイメージセンサを製造することを特徴とするイメ
   ージセンサの製造方法。
2. 【請求項２】　　前記共用する配線部がマトリックス配
   線部であることを特徴とする請求項第１項に記載のイメ
   ージセンサの製造方法。