JP2000233939A - Window glass for solid-state image pickup element package - Google Patents

Window glass for solid-state image pickup element package

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JP2000233939A
JP2000233939A JP33538699A JP33538699A JP2000233939A JP 2000233939 A JP2000233939 A JP 2000233939A JP 33538699 A JP33538699 A JP 33538699A JP 33538699 A JP33538699 A JP 33538699A JP 2000233939 A JP2000233939 A JP 2000233939A
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JP
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Application
Patent type
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glass
solid
α
image pickup
rays
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Application number
JP33538699A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Sano
一広 佐野
Original Assignee
Asahi Techno Glass Corp
旭テクノグラス株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a window glass for a package in which a solid-state image pickup element does not generate noise due to α-rays and β-rays from the glass by specifying the content of K2O in a glass. SOLUTION: The content of K2O in the glass is reduced to <0.2 mass%. The quantity of β-rays emitted from the glass is reduced to <=100 c/cm2.h, which does not affect the solid-state image pickup element. The glass is preferably a borosilicate glass having 48×10-7-75×10-7K-1 average thermal expansion coefficient, which is close to the thermal expansion coefficient of an alumina ceramic as a package material. The contents of Fe2O3, TiO2, PbO and ZrO2, from which α-ray radiating elements (U, Th, Ra) are difficult to separate, are desirably controlled to <=100 ppm in the glass. The content of α-ray radiating elements can be controlled to <=100 ppb and the quantity of α-rays emitted from the glass is reduced to <=0.05 c/cm2.h, which does not affect the solid-state image pickup element. The sources of β-rays are simultaneously diminished.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等に使用される固体撮像素子のパッケージ窓用として用いられるガラスに関し、特に固体撮像素子のノイズ発生を低減させた固体撮像素子パッケージ用窓ガラスに関する。 The present invention relates to relates to a glass used as a package window of the solid-state imaging device used in a video camera or the like, a solid-state imaging element package window glass, especially to reduce the noise of the solid-state imaging device .

【0002】 [0002]

【従来の技術】固体撮像素子は、受光素子であるLSI BACKGROUND OF THE INVENTION Solid state imaging device is a light receiving element LSI
チップをアルミナセラミックパッケージ内に納め、その受光面に色分解モザイクフィルターを重ねてワイヤボンディングし、さらにその上にカバーガラスをエポキシ樹脂または、ガラスフリットを用いて封着した構造となっている。 Pay chip in an alumina ceramic package, wire bonding superimposed color separation mosaic filter on its light receiving surface, further epoxy resins or with a cover glass, and has a sealed structure using a glass frit. ここで用いられるカバーガラスは、アルミナセラミックパッケージとの気密封着によりLSIチップを保護するだけではなく受光面へ効率的に光を導入するため、内部欠陥の少ない光学的に均質な材料特性、高い透過率特性が要求される。 A cover glass used herein, to introduce the light efficiently to the light receiving surface not only protect the LSI chip by a hermetic sealing of alumina ceramic package, optically homogeneous material properties with less internal defects, high transmittance characteristics are required. また、このような用途に使用されるガラスは、アルミナセラミックパッケージと封着された時に割れや歪みが発生してはならない。 The glass used for such applications, cracking and distortion when alumina ceramic package and sealing shall occur. すなわち、 That is,
ガラスとアルミナセラミックパッケージの熱膨張係数を適合させる必要がある。 It is necessary to adapt the thermal expansion coefficient of the glass and alumina ceramic package. このため従来、この種のガラスには、硼珪酸系のガラスが使用されてきた。 Thus conventionally, the glass of this type, glass borosilicate have been used.

【0003】一方、通常のICはもちろん、大容量メモリー素子など各種超LSIチップ半導体装置において、 Meanwhile, conventional IC, of ​​course, in various ultra LSI chip semiconductor device such as a large-capacity memory device,
アッセンブリに使用される気密封着用低融点ガラスあるいはその充填剤(フィラー)がα線粒子を放出し、ソフトエラーを発生することが知られている。 Sealing wearer feel used in the assembly low melting point glass or the filler (filler) is emits α-rays particles, it is known to generate a soft error. これは、主として低融点ガラスの線膨脹係数の調整および強度向上を目的として使用される充填剤(例えば、ジルコン Zr This filler used mainly as the purpose of adjusting and improving the strength of the linear expansion coefficient of the low-melting glass (e.g., zircon Zr
SiO4 など)が原因であり、放射性元素の分離が困難である封着物質が使用された結果、α線放射率が著しく増大し、高集積ICの封止材料として用いることは適当でないことが判明している。 Etc. SiO4) is caused, as a result of the sealing material is difficult to separate the radioactive element is used, it increased α-emitting rate is significantly found that it is not appropriate to use as a sealing material for highly integrated IC are doing.

【0004】さらに、テレビカメラなどに応用されるイメージセンサとしての固体撮像素子は、高解像度化の要請からしだいに画素数を増加させる方向にある。 [0004] Furthermore, the solid-state image pickup device as an image sensor which is applied to a TV camera is in the direction of increasing the gradually number of pixels from the demand for high resolution. 同時にカメラ一体型VTRの小型,軽量化の進展とともに、光学系は、1/2インチ系から1/3インチ系、さらには1/4インチ系へと縮小化が進んでいる。 At the same time the camera-integrated VTR compact, with the progress of lightening, the optical system 1/2-inch type 1/3 inch system, more is progressing reduction to 1/4 inch system. したがって画素面積が全体的に縮小化され更に画素数が増加するため、一画素当たりの信号レベルは相対的に低下し、従来問題にならなかった微小ノイズが画質向上の大きな妨げとなってきている。 Therefore to further number of pixels is entirely reduction pixel area increases, the signal level of one pixel is relatively decreased, fine noise was not the conventional problem has become a major obstacle to improving image quality . 固体撮像素子の高解像度化を達成するためには、一画素当りの感度を上げるとともにできるだけノイズを減らす必要がある。 In order to achieve high resolution of the solid-state imaging device, it is necessary to reduce as much as possible noise with increased sensitivity per pixel.

【0005】本発明者は、CCDなど固体撮像素子の窓ガラスが放射性元素を大量に含有し放射性元素が崩壊する際に放出されるα線が、固体撮像素子に誤動作を引き起こしノイズとなることを見出し、α線放出性元素含有量を制限することによってカバーガラスに起因するノイズ発生を低減させた固体撮像素子パッケージ用窓ガラスを開発し、先に特願平4-19524 号として提案している。 [0005] The present inventors have, alpha rays emitted when the window glass of the solid-state image sensor such as a CCD is radioactive element contains a large amount of radioactive elements to collapse, that the noise causes malfunction to the solid-state imaging device heading to develop a solid-state image sensor package glazing with reduced noise generation due to the cover glass by limiting the α ray release element content, is proposed as Japanese Patent Application No. Hei 4-19524 .
このガラスは、精製により原料に含有されるα線放出性元素を極めて微量に抑えることのできる組成成分から構成され、α線放出量が極めて低レベルなガラスである。 The glass is composed of component elements capable of suppressing the alpha ray emission of elements contained in the raw material by purification very small, alpha ray emission amount is very low glass.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】上記ガラスによりガラスからのα線に起因するノイズ発生は著しく低減することができたが、なお固体撮像素子自体に起因していないノイズが観測されることがある。 Noise generation due to α-rays from glass but could be significantly reduced by the glass [0005], there is still a noise that is not caused by the solid-state imaging device itself is observed . そこで本発明者は、さらに研究を進めたところ、α線のほかにβ線もノイズ発生に影響しており、β線源がガラス中に存在する場合、 Therefore, the present inventors have, was further advanced research, has been affected by the β-ray also noise in addition to the α-ray, when the β-ray source is present in the glass,
固体撮像素子への影響が無視できないことを見出だし本発明をするに至った。 Effect of the solid-state imaging device has reached to the onsets present invention viewed can not be ignored.

【0007】したがって本発明の目的は、ガラスからのα線、β線に起因する固体撮像素子のノイズ発生がない固体撮像素子パッケージ用窓ガラスを提供することにある。 [0007] Accordingly, an object of the present invention is to provide a α-rays, there is no noise of the solid-state image pickup element due to β-ray solid-state image pickup element package glazing glass.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、主として硼珪酸系ガラスを基本組成とし、β線源となる成分の含有率を極少化することによって、固体撮像素子に影響がない程度に放射線放出量を低減し、上記目的を達成したものである。 The present invention SUMMARY OF] mainly the borosilicate glass as a basic composition, by very small the content of the component as a β-ray source, the radiation emitted to the extent not to affect the solid-state imaging device It reduces the amount, in which to achieve the above objects. β線の多くはK中に含まれる放射性同位元素40 Radioisotopes many β-rays contained in the K 40
Kからもたらされる。 Resulting from K. 一般のガラスにおいてKは、Li K in glass generally, Li
2 O、Na2 OとともにK2 Oとして低融化促進のために含有されており、これが固体撮像素子パッケージ用窓ガラスにおいては固体撮像素子のノイズ発生の一因になっていたと考えられる。 2 O, are contained for low-melting promotion as Na2 O with K2 O, which is believed to have in the window glass for a solid-state imaging element package was a cause of noise generation of the solid-state imaging device.

【0009】そこで本発明では、ガラス中のK2 Oの含有量を質量百分率で0.2%未満とした。 [0009] Therefore, in the present invention was less than 0.2% the content of K2 O in the glass by mass percentage. これによりガラスから放出されるβ線量を100c/cm2 ・h以下にすることができ、固体撮像素子への実質的な影響をなくすことができる。 Thus the β dose is released from the glass can be below 100c / cm2 · h, it can be eliminated a substantial effect on the solid-state imaging device. 究極的にはKを含有しないことが望ましい。 It is desirable to ultimately do not contain K.

【0010】また、α線放射性元素(U,Th,Ra) Further, alpha ray radioactive elements (U, Th, Ra)
の分離精製が困難なFe2 O3 、TiO2 、PbO、Z Separation and purification is difficult Fe2 O3, TiO2, PbO, Z
rO2などについては、原料や溶融工程からの混入を防止する必要がある。 For etc. Ro2, it is necessary to prevent contamination from the raw material and melting step. たとえガラス中にこれらが混入した場合でも、各々100ppm以下に抑えることが望ましい。 Even if the glass of these mixed, it is desirable to suppress each 100ppm or less. これらの成分が100ppmを越えて含有されるとα線放射性元素含有量が100ppbを越えてα線放出量が急激に増大する虞があるからである。 These components there is a possibility that α-ray emission beyond 100ppb is the α ray radioactive element content content exceeds 100ppm rapidly increases. なお、β線は、K以外にIn,LaあるいはU,Th系列の崩壊過程でも発生するので、Fe2 O3 、TiO2 、PbO、 Incidentally, beta rays, In besides K, La, or U, so also occur in decay process of Th series, Fe2 O3, TiO2, PbO,
ZrO2などの含有量を抑えることでβ線源も削減される。 ZrO2 beta ray source by reducing the content of such is also reduced.

【0011】これにより、ガラスから放出されるβ線量を100c/cm2 ・h以下にすることができる。 [0011] Thus, it is possible to the β dose that is released from the glass below 100c / cm2 · h. また同様に含有されるα線放出性元素(U,Th,Ra)も100ppb以下に抑えることができ、ガラスからのα Similarly the contained is α ray release element (U, Th, Ra) also 100ppb can be suppressed to below the glass α
線放出量を固体撮像素子への実質的な影響がない0.0 No substantial effect on the solid-state image pickup element line emissions 0.0
5c/cm2 ・h以下にすることが可能となる。 It is possible to be less than or equal to 5c / cm2 · h.

【0012】本発明を実施するにあたっては、上述の通りアルミナセラミックと熱膨張係数が近似する点、高い透過率特性を有する点などの理由で、硼珪酸系ガラスを基本とすることが好ましい。 [0012] In practicing the present invention are that as alumina ceramic and the thermal expansion coefficient of the above approximated, for reasons such as a point having a high transmittance property, it is preferable that the basic borosilicate glass. 硼珪酸系ガラスは、SiO Borosilicate glass, SiO
−B −R O(Rはアルカリ金属元素を表わす)を基本組成とし、これに化学的耐久性向上や溶融時の成分揮発抑制、溶融性の改善などのためにAl 2 -B 2 O 3 -R 2 O and (R represents an alkali metal element) as a basic composition, Al, such as for this chemical durability and component volatilization suppression at the time of melting, improved meltability
,MgO,CaO,BaO,ZnOなどの成分を適宜添加して所望の特性(本発明においては特に熱膨張係数)となるよう組成を調整して使用する。 2 O 3, MgO, CaO, BaO, and use (especially thermal expansion coefficient in the present invention) adjusting the composition so that the components desired properties suitably added, such as ZnO. 言うまでもないが、Fe2 O3 、TiO2 、PbO、ZrO2の混入のない原料を使用し、溶融工程からの混入をも防止してガラスを作製する。 Needless to say, using Fe2 O3, TiO2, PbO, ZrO2 raw material without contamination, making glass also prevent contamination from the melting process.

【0013】また、上記成分以外に清澄剤としてAs2 [0013] In addition, as a clarifying agent in addition to the above-mentioned components As2
O3 、Sb2 O3 、Cl−、F−が、発泡傾向が現れない範囲で使用できる。 O3, Sb2 O3, Cl-, F- can be used in a range of foaming tendency does not appear.

【0014】本発明において、平均熱膨張係数(0〜3 [0014] In the present invention, the average thermal expansion coefficient (0-3
00℃)を48〜75×10-7K-1に限定した理由は、 The reason for limiting the 00 ℃) to 48~75 × 10-7K-1 is,
パッケージ材料が主としてアルミナ(Al2 O3 )セラミックとなるため、熱膨張係数をアルミナと同一、または低めに保持し封着強度の向上、そりなどの変形を防止するためである。 Because the package material is predominantly alumina (Al2 O3) ceramic to improve the sealing strength retaining thermal expansion coefficient identical to alumina or lower, is to prevent the deformation such as warpage.

【0015】 [0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter will be described an embodiment of the present invention. 硼珪酸系ガラス、たとえば、SiO ,A Borosilicate glass, for example, SiO 2, A
,B ,Li O,Na O,BaOなどの成分を含む各種高純度に精製された原料を使用し最終ガラス組成として1000gとなるよう調合し混合した後、1480℃の電気炉中で5時間白金ルツボを使用して溶融した。 l 2 O 3, B 2 O 3, Li 2 O, Na 2 O, were mixed and formulated to a 1000g the final glass composition using purified material to various high purity containing components such as BaO, 1480 It was melted using 5 hours platinum crucible in an electric furnace in ° C.. この際、Fe2 O3 、TiO2 、PbO、 In this case, Fe2 O3, TiO2, PbO,
ZrO2の混入のない原料を使用し、溶融工程からの混入をも防止してガラスを作製した。 Using the ZrO2 material without contamination, to prepare a glass to also prevent contamination from the melting process. その後炉内より取り出し、鉄板上に成形したブロックを600℃の温度の電気炉に移し室温まで徐冷し、得られたガラスを所定の寸法に光学研磨加工してサンプルとした。 Removed from subsequent furnace, the blocks molded on an iron plate and gradually cooled to room temperature and transferred into an electric furnace of a temperature of 600 ° C., by optically polishing the resulting glass into a predetermined size to obtain a sample. ガラス板より放出されるα線量の測定は、2πガスフロー式比例計数管を用いた超低レベルα線測定装置で行ない、遷移元素およびα線放射元素の化学分析をICP−MASSにより測定し、β線量の測定は、液体シンチレーション計数法を用いた。 Measurement of α dose released from the glass plate, carried out at ultra low levels α ray measuring apparatus using the 2π gas flow type proportional counter, a chemical analysis of the transition elements and α-radiation elements were measured by ICP-MASS, measurements of β dose, using liquid scintillation counting. またTMA分析装置により平均熱膨張係数を測定した。 The measured average thermal expansion coefficient by TMA analyzer. そして、サンプルのガラスを実際に有効画素数58万画素のCCDチップを内臓したアルミナパッケージに封着して、固体撮像素子に使用した場合のノイズの有無を調査した。 Then, samples of the actually effective pixels 580,000 pixels of the CCD chip glass is sealed to the alumina package built to investigate the presence or absence of noise when used in the solid-state imaging device.

【0016】また表1に示すように従来例としてK、α [0016] As a conventional example, as shown in Table 1 K, alpha
線放出性元素を多量に含有するガラスを調整し、同様の試験に供した。 Adjust the glass containing a large amount of linear release element was subjected to the same test. 表中の組成は質量百分率、熱膨張係数は表示値×10-7K-1、α線、β線放出量の単位は上記同様c/cm2 ・hで示してある。 Composition weight percentages in the table, the thermal expansion coefficient of the display value × 10-7K-1, α-rays, a unit of β-ray emissions are shown in the same c / cm2 · h.

【0017】上記試験の結果、本発明に係るサンプルは、ICP−MASSによる分析の結果、U含有量が15 The above test results, the sample according to the present invention, ICP-MASS Analysis by, U content 15
ppb、Th含有量が3ppb、Ra含有量は1ppb未満であった。 ppb, Th content 3 ppb, Ra content of less than 1 ppb.
また、α線放出量が0.005c/cm2 ・h、β線放出量が22c/cm2 ・h、平均熱膨張係数が49×1 Also, alpha ray emission amount 0.005c / cm2 · h, β ray emission amount 22c / cm2 · h, the average thermal expansion coefficient of 49 × 1
0-7K-1であり、固体撮像素子におけるノイズもみられなかった。 A 0-7K-1, the noise was not observed in the solid-state imaging device. なお、上記サンプルはK Oを成分添加していない。 Incidentally, the sample does not components added K 2 O.

【0018】これに対し、従来例では、α線放出量またはβ線放出量のいずれかが上記所定値以上に高くなり固体撮像素子におけるノイズ発生が確認された。 [0018] In contrast, in the prior art, either α-ray emitting amount or the β ray emission noise generated in higher becomes the solid-state imaging device in higher said predetermined value is confirmed.

【0019】 [0019]

【表1】 【table 1】

【0020】 [0020]

【発明の効果】以上のように本発明のガラスは、ガラスからのβ線放出量が低く、固体撮像素子のパッケージ用窓ガラスとして使用した場合、ガラスからのβ線に起因するノイズの発生を著しく低減することができる。 Glass of the present invention as described above according to the present invention is low in β-ray emissions from glass, when used as a package for a window glass of a solid-state imaging device, the generation of noise caused by the β rays from glass it can be significantly reduced.

【0021】また、上記基本組成、熱膨張係数を有するガラスとすることにより、放射性同位元素の排除が容易であり、光学的に均質でかつアルミナセラミックパッケージと封着した際にも歪みの発生がなく、固体撮像素子上の結像に歪みを生じないものとなる。 Further, the basic composition, by a glass having a thermal expansion coefficient, it is easy to eliminate radioisotopes, occurrence of distortion upon the sealed optically homogeneous and alumina ceramic package no, it shall not cause distortion in the imaging of the solid-state imaging device.

【0022】さらにガラスからのα線放出量も極めて少ないため、α線に起因するノイズの発生も問題とならない。 Furthermore for α ray emissions also very small glass, not a noise generation problem caused by α rays.

【0023】したがって、本発明のガラスは、固体撮像素子のパッケージ用窓ガラスとして極めて好適し、固体撮像素子の小型化・高画素数化に貢献することができる。 [0023] Accordingly, the glass of the present invention, suitable very good as a package for a window glass of a solid-state imaging device, it is possible to contribute to miniaturization and high number of pixels of the solid-state imaging device.

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【手続補正書】 [Procedure amendment]

【提出日】平成12年1月27日(2000.1.2 [Filing date] 2000 January 27 (2000.1.2
7) 7)

【手続補正1】 [Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】特許請求の範囲 [Correction target item name] the scope of the appended claims

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【特許請求の範囲】 [The claims]

【手続補正2】 [Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0003 [Correction target item name] 0003

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0003】一方、通常のICはもちろん、大容量メモリー素子など各種超LSIチップ半導体装置において、 Meanwhile, conventional IC, of ​​course, in various ultra LSI chip semiconductor device such as a large-capacity memory device,
アッセンブリに使用される気密封着用低融点ガラスあるいはその充填剤(フィラー)がα線粒子を放出し、ソフトエラーを発生することが知られている。 Sealing wearer feel used in the assembly low melting point glass or the filler (filler) is emits α-rays particles, it is known to generate a soft error. これは、主として低融点ガラスの線膨脹係数の調整および強度向上を目的として使用される充填剤(例えば、ジルコンZr This filler used mainly as the purpose of adjusting and improving the strength of the linear expansion coefficient of the low-melting glass (e.g., zircon Zr
SiO 4 など)が原因であり、放射性元素の分離が困難である封着物質が使用された結果、α線放射率が著しく増大し、高集積ICの封止材料として用いることは適当でないことが判明している。 Etc. SiO 4) is caused, as a result of the sealing material is difficult to separate the radioactive element is used, increased α-ray radiation rate significantly, it is not appropriate to use as a sealing material for highly integrated IC It has been found.

【手続補正3】 [Amendment 3]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0008 [Correction target item name] 0008

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、主として硼珪酸系ガラスを基本組成とし、β線源となる成分の含有率を極少化することによって、固体撮像素子に影響がない程度に放射線放出量を低減し、上記目的を達成したものである。 The present invention SUMMARY OF] mainly the borosilicate glass as a basic composition, by very small the content of the component as a β-ray source, the radiation emitted to the extent not to affect the solid-state imaging device It reduces the amount, in which to achieve the above objects. β線の多くはK中に含まれる放射性同位元素 40 radioisotopes many β-rays contained in the K 40
からもたらされる。 Resulting from K. 一般のガラスにおいてKは、 Li K in glass generally, Li
2 O、Na 2 OとともにK 2として低融化促進のために含有されており、これが固体撮像素子パッケージ用窓ガラスにおいては固体撮像素子のノイズ発生の一因になっていたと考えられる。 2 O, Na 2 O are contained for low-melting promotion as K 2 O with believed this is in the window glass for a solid-state imaging element package was a cause of noise generation of the solid-state imaging device.

【手続補正4】 [Amendment 4]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0009 [Correction target item name] 0009

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0009】そこで本発明では、ガラス中の2の含有量を質量百分率で0.2%未満とした。 [0009] Therefore, in the present invention was less than 0.2% of K 2 O content in the glass by mass percentage. これによりガラスから放出されるβ線量を100 c/cm 2・h以下にすることができ、固体撮像素子への実質的な影響をなくすことができる。 Thus the β dose is released from the glass can be below 100 c / cm 2 · h, it can be eliminated a substantial effect on the solid-state imaging device. 究極的にはKを含有しないことが望ましい。 It is desirable to ultimately do not contain K.

【手続補正5】 [Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0010 [Correction target item name] 0010

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0010】また、α線放射性元素(U,Th,Ra) Further, alpha ray radioactive elements (U, Th, Ra)
の分離精製が困難なFe 23 、TiO 2 、PbO、Zr Separation and purification is difficult Fe 2 O 3, TiO 2, PbO, Zr
2 などについては、原料や溶融工程からの混入を防止する必要がある。 For such is O 2, it is necessary to prevent contamination from the raw material and melting step. たとえガラス中にこれらが混入した場合でも、各々100ppm以下に抑えることが望ましい。 Even if the glass of these mixed, it is desirable to suppress each 100ppm or less. これらの成分が100ppmを越えて含有されるとα線放射性元素含有量が100ppbを越えてα線放出量が急激に増大する虞があるからである。 These components there is a possibility that α-ray emission beyond 100ppb is the α ray radioactive element content content exceeds 100ppm rapidly increases. なお、β線は、K以外にIn,LaあるいはU,Th系列の崩壊過程でも発生するので、 Fe 23 、TiO 2 、PbO、Z Incidentally, beta rays, In besides K, La, or U, so also occur in decay process of Th series, Fe 2 O 3, TiO 2 , PbO, Z
rO 2 などの含有量を抑えることでβ線源も削減される。 and rO beta ray source by reducing the content of such 2 is also reduced.

【手続補正6】 [Amendment 6]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0011 [Correction target item name] 0011

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0011】これにより、ガラスから放出されるβ線量を100 c/cm 2・h以下にすることができる。 [0011] Thus, the β dose is released from the glass can be below 100 c / cm 2 · h. また、同様に含有されるα線放出製元素(U,Th,R Similarly, the contained are α-emitting manufactured elements (U, Th, R
a)も100ppb以下に抑えることができ、ガラスからのα線放出量を固体撮像素子への実質的な影響がない0.05 c/cm 2・h以下にすることが可能となる。 a) can also be suppressed to 100ppb or less, it becomes possible to make the α-ray emission from the glass below 0.05 c / cm 2 · h is no substantial influence on the solid-state imaging device.

【手続補正7】 [Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0012 [Correction target item name] 0012

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0012】本発明を実施するにあたっては、上述の通りアルミナセラミックと熱膨張係数が近似する点、高い透過率特性を有する点などの理由で、硼珪酸系ガラスを基本とすることが好ましい。 [0012] In practicing the present invention are that as alumina ceramic and the thermal expansion coefficient of the above approximated, for reasons such as a point having a high transmittance property, it is preferable that the basic borosilicate glass. 硼珪酸系ガラスはSiO 2 Borosilicate glass is SiO 2
−B 23 −R 2 (Rはアルカリ金属元素を表わす)を基本組成とし、これに化学的耐久性向上や溶融時の成分揮発抑制、溶融性の改善などのためにAl 23 ,Mg -B 2 O 3 -R 2 O ( R represents an alkali metal element) as a basic composition, to which the chemical durability and component volatilization suppression at the time of melting, Al 2 O 3, such as for improving the meltability , Mg
O,CaO,BaO,ZnOなどの成分を適宜添加して所望の特性(本発明においては特に熱膨張係数)となるよう組成を調整して使用する。 O, CaO, BaO, and use (especially thermal expansion coefficient in the present invention) adjusting the composition so that the components desired properties suitably added, such as ZnO. 言うまでもないが、 Fe Needless to say, Fe
23 、TiO 2 、PbO、ZrO 2 の混入のない原料を使用し、溶融工程からの混入も防止してガラスを作製する。 2 O 3, TiO 2, PbO , using raw materials free from contamination ZrO 2, to produce a glass also prevent contamination from the melting process.

【手続補正8】 [Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0013 [Correction target item name] 0013

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0013】また、上記成分以外に清澄剤としてAs 2 Further, as a fining agent in addition to the above-mentioned components As 2
3 、Sb 23 、Cl 、F が、発泡傾向が現れない範囲で使用できる。 O 3, Sb 2 O 3, Cl -, F - it can be used in a range that the foaming tendency does not appear.

【手続補正9】 [Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0014 [Correction target item name] 0014

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0014】本発明において、平均熱膨張係数(0〜3 [0014] In the present invention, the average thermal expansion coefficient (0-3
00℃)を48〜75 ×10 -7-1 に限定した理由は、 The reason for limiting the 00 ° C.) to 48~75 × 10 -7 K -1 is
パッケージ材料が主としてアルミナ( Al 23 )セラミックとなるため、熱膨張係数をアルミナと同一、または低めに保持し封着強度の向上、そりなどの変形を防止するためである。 Because the package material is predominantly alumina (Al 2 O 3) ceramic, improvement in sealing strength and retain heat expansion coefficient identical to alumina or lower, is to prevent the deformation such as warpage.

【手続補正10】 [Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0015 [Correction target item name] 0015

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0015】 [0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter will be described an embodiment of the present invention. 硼珪酸系ガラス、たとえば、 SiO 2 ,A Borosilicate glass, for example, SiO 2, A
23 ,B 23 ,Li 2 O,Na 2 ,BaOなどの成分を含む各種高純度に精製された原料を使用し最終ガラス組成として1000gとなるよう調合し混合した後、1 l 2 O 3, B 2 O 3, Li 2 O, Na 2 O, were mixed and formulated to a 1000g the final glass composition using purified material to various high purity containing components such as BaO, 1
480℃の電気炉中で5時間白金ルツボを使用して溶融した。 It was melted using 5 hours platinum crucible in an electric furnace of 480 ° C.. この際、 Fe 23 、TiO 2 、PbO、ZrO 2 の混入のない原料を使用し、溶融工程からの混入も防止してガラスを作製した。 At this time, Fe 2 O 3, TiO 2 , PbO, using raw materials free from contamination ZrO 2, to prepare a glass also prevent contamination from the melting process. その後炉内より取り出し、鉄板上に成形したブロックを600℃の温度の電気炉に移し室温まで徐冷し、得られたガラスを所定の寸法に光学研磨加工してサンプルとした。 Removed from subsequent furnace, the blocks molded on an iron plate and gradually cooled to room temperature and transferred into an electric furnace of a temperature of 600 ° C., by optically polishing the resulting glass into a predetermined size to obtain a sample. ガラス板より放出されるα線量の測定は、2πガスフロー式比例計数管を用いた超低レベルα線測定装置で行ない、遷移元素およびα線放射元素の化学分析をICP−MASSにより測定し、β線量の測定は、液体シンチレーション計数法を用いた。 Measurement of α dose released from the glass plate, carried out at ultra low levels α ray measuring apparatus using the 2π gas flow type proportional counter, a chemical analysis of the transition elements and α-radiation elements were measured by ICP-MASS, measurements of β dose, using liquid scintillation counting. またTMA分析装置により平均熱膨張係数を測定した。 The measured average thermal expansion coefficient by TMA analyzer. そして、サンプルのガラスを実際に有効画素数58万画素のCCDチップを内臓したアルミナパッケージに封着して、固体撮像素子に使用した場合のノイズの有無を調査した。 Then, samples of the actually effective pixels 580,000 pixels of the CCD chip glass is sealed to the alumina package built to investigate the presence or absence of noise when used in the solid-state imaging device.

【手続補正11】 [Amendment 11]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0016 [Correction target item name] 0016

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0016】また、表1に示すように従来例としてK、 Further, K as a conventional example, as shown in Table 1,
α線放出性元素を多量に含有するガラスを調整し、,同様の試験に供した。 The glass containing a large amount of α-ray release element was subjected to adjusting ,, same test. 表中の組成は質量百分率、熱膨張係数は表示値×10 -7-1 、α線、β線放出量の単位は上記同様c/cm 2・hで示してある。 Composition weight percentages in the table, the thermal expansion coefficient of the display value × 10 -7 K -1, α-rays, a unit of β-ray emissions are shown in the same c / cm 2 · h.

【手続補正12】 [Amendment 12]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0017 [Correction target item name] 0017

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0017】上記試験の結果、本発明にかかるサンプルは、ICP−MASSによる分析の結果、U含有量が1 The above test results, the sample according to the present invention, the result of analysis by ICP-MASS, U content 1
5ppb、Th含有量が3ppb、Ra含有量は1pp 5 ppb, Th content 3 ppb, Ra content 1pp
b未満であった。 It was less than b. また、α線放出量が0.005 c/c Also, alpha ray emission amount 0.005 c / c
2・h、β線放出量が22 c/cm 2・h 、平均熱膨張係数が49 ×10 -7-1 であり、固体撮像素子におけるノイズもみられなかった。 m 2 · h, β-rays released amount 22 c / cm 2 · h, the average thermal expansion coefficient is 49 × 10 -7 K -1, noise was not observed in the solid-state imaging device. なお、上記サンプルは2 In addition, the sample K 2 O
を成分添加していない。 I have not added component.

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 ガラス中のK2 Oの含有量が、質量百分率で0.2%未満であり、ガラスからのβ線放出量が1 1. A content of K2 O in the glass is less than 0.2% in mass percentage, beta ray emissions from glass 1
    00c/cm2 ・h以下であることを特徴とする固体撮像素子パッケージ用窓ガラス。 00C / cm @ 2 · solid-state image pickup element package window glass, characterized in that h is less.
  2. 【請求項2】 前記ガラスが硼珪酸系ガラスからなり、 Wherein said glass is made of borosilicate glass,
    熱膨張係数が48〜75×10-7K-1であることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子パッケージ用窓ガラス。 A solid-state imaging element package window glass according to claim 1, the thermal expansion coefficient is equal to or is 48~75 × 10-7K-1.
  3. 【請求項3】 ガラスからのα線放出量が0.05c/ 3. α-ray emission from the glass is 0.05 C /
    cm2 ・h以下であることを特徴とする請求項1又は2 Claim 1 or 2, characterized in that cm @ 2 · h or less
    に記載の固体撮像素子パッケージ用窓ガラス。 A solid-state imaging element package window glass according to.
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