JP4756337B2 - Cover glass for solid-state image sensor - Google Patents

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本発明は、固体撮像素子を収納するパッケージに光線を透過する窓材として配設され、固体撮像素子を保護するカバーガラス及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a cover glass that is disposed as a window material that transmits light in a package that houses a solid-state image sensor and protects the solid-state image sensor, and a method for manufacturing the same.

固体撮像素子の代表的な素子であるCCD(Charge Coupled Device)は、その開発の歴史が比較的古く、ビジコン(Vidicon)、プランビコン(Plumbicon)、サチコン等の撮像管(又は真空管撮像素子、イメージチューブとも言う)が広く普及された後も、小型で衝撃に強く、低消費電力で利用できるという長所を有効活用し、広範囲な分野で使用されるに至っている。即ち、このCCDは、撮像管と比較して感度が低い等の劣っていた点が克服され、さらに電子シャッター、手ぶれ補正、ズーム機能といった各種の機能の実現によって、銀塩フィルムに画像を表示するカメラに置き換わる性能を有するものとなり、携帯電話、PHS等の情報端末機器にデジタルカメラが搭載されることによって、一層多様で高度な性能が求められるようになっている。また近年、技術開発の著しい固体撮像素子であるCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor、相補型MOSともいう)は、その開発の歴史がさらに古いものの、小型化が可能であり、固定ノイズパターン(Fixed Pattern Noise)と呼ばれた技術上の大きな問題点を克服する技術が開発されたため、多用されるようになっており、今後さらなる発達が見込まれる素子の一つである。そして、この他にも固体撮像素子としては、前記の両デバイスの特徴を組み合わせたMOS−CCD型素子、あるいはBBD(Bucket Brigade device)等の素子も開発され、従前以上に高い性能を求める市場からの要求に対して、それに見合う技術の著しい発展が認められる。   A CCD (Charge Coupled Device), which is a representative element of a solid-state imaging device, has a relatively long history of development, and is an imaging tube (or a vacuum tube imaging device, an image tube) such as a vidicon, a plumbicon, or a saticon. After being widely spread, it has been used in a wide range of fields by making effective use of the advantages of being compact, shock-resistant and capable of being used with low power consumption. That is, this CCD overcomes the inferior points such as low sensitivity compared with the image pickup tube, and further displays various images such as an electronic shutter, camera shake correction, and zoom function to display an image on a silver salt film. The camera has a performance that can be replaced by a camera, and a digital camera is mounted on an information terminal device such as a mobile phone or a PHS, so that various and advanced performances are required. In recent years, CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor, also referred to as complementary MOS), which is a solid-state imaging device that has been remarkably technologically developed, can be downsized and have a fixed noise pattern (Fixed Pattern Noise). ) Has been developed to overcome a major technical problem called), and has been used frequently, and is one of the elements that are expected to develop further in the future. In addition to this, as a solid-state imaging device, a MOS-CCD type device that combines the features of both the above-mentioned devices, or a device such as a BBD (bucket brigade device) has been developed, and from the market that requires higher performance than before. Remarkable developments in technology that meet these requirements are recognized.

このような各種の素子関連技術の一つとして、素子のパッケージを構成し、素子へ光線を入射するために必須の部品であるカバーガラスに求められる性能も従来以上に高度なものとなっている。一般に、固体撮像素子は、気密構造となるパッケージの内部に収納され、その前面に透光性を有する平板ガラス製のカバーガラスが配設される。このカバーガラスは、アルミナ等のセラミックス材料、コバール(Fe−Ni−Co合金)等の金属材料、ガラスエポキシ基材等の複合材料、エポキシ樹脂等のプラスチック材料といった多種のパッケージ筐体に種々の接着剤を利用して封着され、透光窓として利用されている。   As one of such various element-related technologies, the performance required for a cover glass, which is an essential component for forming a package of an element and allowing light to enter the element, is higher than ever. . In general, the solid-state imaging device is housed in a package having an airtight structure, and a flat glass cover glass having translucency is disposed on the front surface thereof. This cover glass is variously bonded to various package cases such as ceramic materials such as alumina, metal materials such as Kovar (Fe-Ni-Co alloy), composite materials such as glass epoxy substrate, and plastic materials such as epoxy resin. It is sealed using an agent and used as a translucent window.

そして、このカバーガラスに対する高度な要望に応じるために、特許文献1によれば、所定組成を有する薄板ガラス成形品の側面形状を所定の形状に限定することで、高い強度、高い化学的耐久性を実現することができるとする発明が開示されている。また、ガラスのチッピングについては、板ガラスの強度に影響する重大な欠陥であることから、従来から注意が払われてきている。そこで、特許文献2には、エッジ部のチッピングを防止する加工方法についての発明が開示されている。そして、特許文献3、4では、CCDやCMOSの性能を損ねる虞のある微量放射性元素がガラス中への混入に対する問題を改善する対策が開示されている。
特開2004−221541号公報 特開平6−106469号公報 特開平7−206467号公報 特開平6−211539号公報
And in order to meet the high demand for this cover glass, according to Patent Document 1, by limiting the side surface shape of a thin glass molded product having a predetermined composition to a predetermined shape, high strength and high chemical durability are achieved. An invention that can realize the above is disclosed. Further, attention has been paid to glass chipping since it is a serious defect that affects the strength of the plate glass. Therefore, Patent Document 2 discloses an invention relating to a processing method for preventing chipping of an edge portion. Patent Documents 3 and 4 disclose measures for improving the problem of a trace amount of radioactive element that may impair the performance of a CCD or CMOS into glass.
JP 2004-221541 A JP-A-6-106469 JP-A-7-206467 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-121539

近年の固体撮像素子が利用される分野は、デジタルカメラや携帯電話、PDA等の電子情報端末であり、このような電子機器は用途拡大が著しく、その機能も大きく改善が図られている。CCDやCMOS等の固体撮像素子に関する機能の目覚ましい進歩が、様々な電子機器に絶え間ない技術革新をもたらし、携帯電話やPDA等の多種多様な情報機器が世に発表されている。そして、これらの電子機器は、今後もさらに多様な機能を搭載し、一層の発達が見込まれるものである。一方、これらの機器にさらに多彩な機能を搭載させようとすれば、電子機器に搭載させる各々の電子部品は、その機能に加えてこれまで以上の軽薄短小化が求められることになる。   The fields in which solid-state image sensors are used in recent years are electronic information terminals such as digital cameras, mobile phones, and PDAs, and such electronic devices have remarkably expanded applications and their functions have been greatly improved. Remarkable advances in functions related to solid-state imaging devices such as CCD and CMOS have brought about constant technological innovation in various electronic devices, and a wide variety of information devices such as mobile phones and PDAs have been released to the world. These electronic devices are expected to be further developed with various functions in the future. On the other hand, if more various functions are to be mounted on these devices, each electronic component to be mounted on an electronic device is required to be lighter, thinner and smaller than ever before in addition to the function.

このため、電子部品を構成する部材にも、さらに軽量で、寸法の小さいものが求められている。固体撮像素子を保護するために使用されるカバーガラスにも、同様な軽薄短小の要求があるため、これまでに行われてきた固体撮像素子用カバーガラスに対する各種の改善や発明だけでは、さらなる性能要求を満足するには充分なものでなくなる。具体的に固体撮像素子用のカバーガラスに求められるものとしては、軽薄短小の要求に加え各種波長の光線を透光する板ガラス表面について、所望の透過率を実現するための高い清浄度を有し、高い化学的な耐久性を有すること、そして、厚み寸法や面積の小さいカバーガラスであっても実使用上支障のない強度を実現することである。   For this reason, the member which comprises an electronic component is calculated | required still more lightweight and a small dimension. The cover glass used to protect the solid-state image sensor also has the same requirements for lightness, thinness, and shortness. It will not be enough to meet the requirements. Specifically, the cover glass for a solid-state image sensor has high cleanliness to achieve a desired transmittance on a plate glass surface that transmits light of various wavelengths in addition to requirements for lightness, thinness, and smallness. It is to have high chemical durability, and to realize a strength that does not hinder actual use even with a cover glass having a small thickness and area.

また、特に薄膜をガラス表面に成膜された固体撮像素子用カバーガラスの清浄度は、成膜後の履歴によって膜周縁が剥がれ、剥がれた微細な剥離物が浮遊してカバーガラス表面に付着する等という問題もあり、成膜された固体撮像素子用カバーガラスの清浄度について、高い品位を実現することが重要な課題となっている。   Also, the cleanliness of the cover glass for solid-state imaging devices, in particular, where a thin film is formed on the glass surface, peels off the peripheral edge of the film due to the history after film formation, and the finely peeled pieces that float off adhere to the cover glass surface. As a result, it has become an important issue to achieve a high quality of the cleanness of the formed cover glass for a solid-state imaging device.

本発明者らは、係る状況に鑑み固体撮像素子の窓材用途に利用されるカバーガラスとして高い性能を実現するために、カバーガラス表面に施された薄膜が剥離し難く、高い機械的強度と、安定した化学的な性能を有する清浄度の高い固体撮像素子用カバーガラスを提供することを課題とする。 In view of such circumstances, the present inventors have realized that a thin film applied to the surface of the cover glass is difficult to peel in order to achieve high performance as a cover glass used for a window material of a solid-state imaging device, and has high mechanical strength. , and to provide a high solid-state imaging device for Kabagara scan cleanliness with stable chemical properties.

本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、無機酸化物ガラス製の平板ガラスにおける板厚方向の表裏に第一透光面及び第二透光面を有し、前記第一透光面に薄膜が形成された固体撮像素子用カバーガラスであって、前記平板ガラスにおける第一透光面上の外縁部に位置する前記薄膜の端縁に凹凸が形成されると共に、該凹凸は、前記第一透光面と平行な面上における最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が0.5μmから50μmの範囲内にあることを特徴とする。   The cover glass for a solid-state imaging device of the present invention has a first light-transmitting surface and a second light-transmitting surface on the front and back in the thickness direction of the flat glass made of inorganic oxide glass, and a thin film is formed on the first light-transmitting surface. A formed cover glass for a solid-state imaging device, wherein unevenness is formed at an edge of the thin film located at an outer edge portion on the first light-transmitting surface of the flat glass, and the unevenness is the first transparent The protrusion dimension from the maximum depression position to the maximum protrusion position on a plane parallel to the optical surface is in the range of 0.5 μm to 50 μm.

ここで、平板ガラスにおける第一透光面上の外縁部に位置する前記薄膜の端縁に凹凸が形成されるとは、本発明の無機酸化物ガラスよりなる固体撮像素子用カバーガラスは、光線を透過する第一透光面にガラスとは異なる組成の薄膜が施されてなり、平板ガラスの第一透光面上の外縁部に位置するその薄膜の端縁(外周端縁)に、第一透光面と平行な面に沿う凹凸が形成されていることを意味するものである。また、該凹凸は、前記第一透光面と平行な面上における最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が0.5μmから50μmの範囲内にあるとは、凹凸の最大窪み位置つまり最大凹部の凹端位置(最も窪んだ位置)と、凹凸の最大突出位置つまり最大凸部の凸端位置(最も突出した位置)とが、突出方向(第一透光面の対応する外縁部(辺部)と直交する方向)において離隔している寸法が0.5μmから50μmの範囲内にあることを意味するものである。   Here, when the unevenness is formed on the edge of the thin film located at the outer edge portion on the first light-transmitting surface in the flat glass, the cover glass for a solid-state imaging device made of the inorganic oxide glass of the present invention is a light beam. A thin film having a composition different from that of glass is applied to the first light-transmitting surface that transmits light, and the edge (outer peripheral edge) of the thin film located at the outer edge portion on the first light-transmitting surface of the flat glass is It means that the unevenness | corrugation in alignment with the surface parallel to one translucent surface is formed. Further, the projections and depressions from the maximum depression position to the maximum projection position on the plane parallel to the first light-transmitting surface are within the range of 0.5 μm to 50 μm. That is, the concave end position of the largest recess (the most depressed position) and the maximum protruding position of the unevenness, that is, the convex end position of the largest convex part (the most protruding position) are the protruding direction (the corresponding outer edge of the first light-transmitting surface) It means that the dimension which is separated in the (perpendicular to (side)) is in the range of 0.5 μm to 50 μm.

この場合、薄膜の端縁に形成される凹凸の上記の突出寸法が0.5μm以上であると、固体撮像素子用カバーガラスの表面に施された薄膜に加わる機械的な応力、熱履歴などによって発生する外周端の薄膜付着箇所を剥がす方向に作用を及ぼす力を一方向に集中させることなく分散させることが可能となり、強固な接着力を有する薄膜がガラス表面(第一透光面)に施された状態を経時的に維持しやすくなるため好ましい。一方、薄膜の端縁に形成される凹凸の上記の突出寸法が50μmを超えると、薄膜が局所的に剥がれやすい箇所が生じ易くなり、局所的な剥がれが生じると剥がれた薄膜の一部が発塵の原因になる等して、固体撮像素子の組み立て工程等でカバーガラスの透光面に付着して支障を発生させる虞もある。このため、薄膜の平板ガラスの表面と接する端縁の凹凸(上記の突出寸法)が50μm以下であることが好ましい。   In this case, if the above-mentioned protruding dimension of the unevenness formed on the edge of the thin film is 0.5 μm or more, due to mechanical stress applied to the thin film applied to the surface of the cover glass for the solid-state image sensor, thermal history, etc. It is possible to disperse the force acting in the direction of peeling off the thin film adhering portion at the outer peripheral edge without concentrating it in one direction, and a thin film having a strong adhesive force is applied to the glass surface (first translucent surface). This is preferable because it can be easily maintained over time. On the other hand, if the above-mentioned protrusion dimension of the unevenness formed on the edge of the thin film exceeds 50 μm, a portion where the thin film is easily peeled off is likely to be generated, and if the local peeling occurs, a part of the peeled thin film is generated. As a cause of dust or the like, there is a risk of causing trouble by adhering to the light-transmitting surface of the cover glass in the assembly process of the solid-state imaging device. For this reason, it is preferable that the unevenness | corrugation (above-mentioned protrusion dimension) of the edge which touches the surface of a thin flat glass is 50 micrometers or less.

そして、より安定した品位を有する薄膜が形成された固体撮像素子用カバーガラスとすることが重要であるなら、薄膜の端縁に形成される凹凸の上記の突出寸法が0.7μm以上で、かつ45μm以下であることあることが好ましく、さらに安定した状態を望むなら、0.9μm以上で、かつ40μm以下であることがより好ましい。   And if it is important to make a cover glass for a solid-state imaging device in which a thin film having a more stable quality is formed, the above-mentioned protruding dimension of the unevenness formed on the edge of the thin film is 0.7 μm or more, and The thickness is preferably 45 μm or less, and more preferably 0.9 μm or more and 40 μm or less if a more stable state is desired.

このような薄膜の端縁の凹凸を上記の数値範囲に調整する具体的な方法としては、例えば研磨やポリッシュ、レーザー切断、マスキングによる酸、アルカリ薬品処理等の化学処理、サンドブラスト等の物理的な衝撃加工、遊離砥粒や固定砥粒による切削加工等を使用することによって実現することが可能である。   As a specific method for adjusting the unevenness of the edge of such a thin film to the above numerical range, for example, chemical treatment such as polishing, polishing, laser cutting, masking acid, alkali chemical treatment, physical blasting, etc. It can be realized by using impact machining, cutting with loose abrasive grains or fixed abrasive grains, and the like.

上記の薄膜の端縁の凹凸の調整方法の一例として、レーザー切断を使用する場合は、次のように調整することが可能である。すなわち、薄膜を施した第一透光面の裏面に相当する第二透光面を上向きとして、その第二透光面に、ビーム強度分布が±5%以内の出力条件を有し、ビームスポット形状が楕円、略矩形状、直線状、三角形状を有する炭酸ガスレーザーを照射しつつ等速度で直線駆動することによって、ビーム駆動箇所に相当する板ガラスのガラス表面に切り込みを形成する。その結果、ガラスの板厚方向に所定深さの切れ込みが形成されて、新たに生じた切れ込みの内表面が第一加工面として形成されることになる。次いで、炭酸ガスレーザー照射によって形成された切れ込みの残余部の外表面側部位(第一透光面側部位)を支点として、支点の両側真下に曲げ応力が加わるように押圧することで、押し割りを行って破断し、その割れ面によって第二加工面が形成されるようにする。この時、押圧によって生成する第二加工面の最終端に相当するのが第一透光面の稜線となり、押圧の印加速度を0.1×10−3m/sec〜5×10−3m/secの範囲に保持することによって、好適な凹凸を有する稜線、及び好適な凹凸を有する薄膜の端縁が形成されることになる。このような操作を繰り返すことによって矩形状の小片板ガラスの周囲の形状は所定の性能を保証することのできる状態となる。ちなみに、押圧を行う治具としては矩形状のプラスチックやゴム、金属などが好適である。治具のガラス板表面と接触する部位については、凹凸面ではなく平滑な表面状態であることが好適で、表面に付着異物等がない状態でこの押圧処理がおこなわれねばならない。 As an example of the method for adjusting the unevenness of the edge of the thin film, when laser cutting is used, the following adjustment can be made. That is, the second light-transmitting surface corresponding to the back surface of the first light-transmitting surface to which the thin film is applied faces upward, and the second light-transmitting surface has an output condition with a beam intensity distribution within ± 5%, and a beam spot A slit is formed in the glass surface of the plate glass corresponding to the beam driving position by linearly driving at a constant speed while irradiating a carbon dioxide laser having an ellipse, a substantially rectangular shape, a linear shape, or a triangular shape. As a result, a notch of a predetermined depth is formed in the thickness direction of the glass, and the inner surface of the newly generated notch is formed as the first processed surface. Next, the outer surface side part (first light-transmitting surface side part) of the remaining portion of the notch formed by the carbon dioxide laser irradiation is used as a fulcrum so that bending stress is applied directly below both sides of the fulcrum. It breaks so that the second processed surface is formed by the crack surface. At this time, the ridgeline of the first translucent surface corresponds to the final end of the second processed surface generated by pressing, and the pressing application speed is 0.1 × 10 −3 m / sec to 5 × 10 −3 m. By holding in the range of / sec, a ridge line having suitable irregularities and an edge of a thin film having suitable irregularities are formed. By repeating such an operation, the shape around the rectangular small piece plate glass is in a state where a predetermined performance can be guaranteed. Incidentally, a rectangular plastic, rubber, metal or the like is suitable as a jig for pressing. About the site | part which contacts the glass plate surface of a jig | tool, it is preferable that it is not a rough surface but a smooth surface state, and this press process must be performed in the state in which there is no adhesion foreign material etc. on the surface.

なお、上記の薄膜は、光学的な機能薄膜、ガラス表面を化学的に保護する薄膜、ガラス表面に加えられる機械的な応力等からガラス表面を保護する薄膜等、どのような機能を実現するものであってもよい。   The above thin film realizes any function such as an optical functional thin film, a thin film that chemically protects the glass surface, and a thin film that protects the glass surface from mechanical stress applied to the glass surface. It may be.

具体的に例示するならば、赤外線反射膜(又は赤外線カットフィルター)、無反射膜、導電膜、帯電防止膜、ローパスフィルター、ハイパスフィルター、バンドパスフィルター、遮蔽膜、保護膜などを施すことができる。特に赤外線反射膜は、CCDの赤外域の感度が高いために、それを赤外線の素子への入射を抑制することによって肉眼による画像に固体撮像素子の画像を近づけることができるので好ましい。   Specifically, an infrared reflective film (or infrared cut filter), an antireflective film, a conductive film, an antistatic film, a low pass filter, a high pass filter, a band pass filter, a shielding film, a protective film, and the like can be applied. . In particular, the infrared reflecting film is preferable because the sensitivity of the infrared region of the CCD is high, and the image of the solid-state imaging device can be brought close to the image by the naked eye by suppressing the incidence on the infrared device.

上記の薄膜の材質としては、例えばシリカ(SiO)、アルミナ(Al)、ジルコニア(ZrO)、酸化タンタル(又はタンタラ)(Ta)、酸化ニオブ(Nb)、酸化ランタン(La)、酸化イットリウム(Y)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化クロム(Cr)、フッ化マグネシウム(MgF)、酸化モリブデン(MoO)、酸化タングステン(WO)、酸化セリウム(CeO)、酸化バナジウム(VO)、酸化チタンジルコニウム(ZrTiO)、硫化亜鉛(ZnS)、クリオライト(NaAlF)、チオライト(NaAlF1)、フッ化イットリウム(YF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化アルミニウム(AlF)、フッ化バリウム(BaF)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ランタン(LaF)、フッ化ガドリニウム(GdF)、フッ化ディスプロシウム(DyF)、フッ化鉛(PbF)、フッ化ストロンチウム(SrF)、アンチモン含有酸化スズ(ATO)膜、酸化インジウム−スズ膜(ITO膜)、SiOとAlの多層膜、SiOx−TiOx系多層膜、SiO−Ta系多層膜、SiOx−LaOx−TiOx系列の多層膜、In−Y固容体膜、アルミナ固容体膜、金属薄膜、コロイド粒子分散膜、ポリメチルメタクリレート膜(PMMA膜)、ポリカーボネート膜(PC膜)、ポリスチレン膜、メチルメタクリレートスチレン共重合膜、ポリアクリレート膜等の組成を有するものが使用できる。 Examples of the material of the thin film include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), tantalum oxide (or tantala) (Ta 2 O 5 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ). , Lanthanum oxide (La 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), hafnium oxide (HfO 2 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), magnesium fluoride (MgF 2 ), oxidation Molybdenum (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), vanadium oxide (VO 2 ), titanium zirconium oxide (ZrTiO 4 ), zinc sulfide (ZnS), cryolite (Na 3 AlF 6 ), Thiolite (Na 5 Al 3 F1 4 ), yttrium fluoride (YF 3 ), calcium fluoride (CaF 2 ), aluminum fluoride (AlF 3 ), barium fluoride (BaF 2 ), lithium fluoride (LiF), lanthanum fluoride (LaF 3 ), gadolinium fluoride (GdF 3 ), dysprosium fluoride (DyF 3) ), Lead fluoride (PbF 3 ), strontium fluoride (SrF 2 ), antimony-containing tin oxide (ATO) film, indium-tin oxide film (ITO film), multilayer film of SiO 2 and Al 2 O 3 , SiOx— TiOx multilayer film, SiO 2 —Ta 2 O 5 multilayer film, SiOx—LaOx—TiOx multilayer film, In 2 O 3 —Y 2 O 3 solid film, alumina solid film, metal thin film, colloidal particle dispersion Film, polymethyl methacrylate film (PMMA film), polycarbonate film (PC film), polystyrene film, methyl methacrylate styrene copolymer Those having a composition such as a film or a polyacrylate film can be used.

上記の薄膜の形成方法についても、所望の厚み、表面精度、そして所望の光学機能を達成することができるものであるならばどのような方法であっても、特に限定されるものではなく種々の方法を採用することができる。採用することのできる方法としては、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、分子線エピタキシー法(MBE法)、レーザーアブレーション法、熔射法等の物理的気相成長法(またはPVD法)がある。あるいは熱CVD法、レーザーCVD法、プラズマCVD法、有機金属化学気相成長法(MOCVD)等の化学的気相成長法(またはCVD法)、さらにゾル−ゲル法、スピンコーティング、メッキ法等の液相成長法でも上記の薄膜を形成する方法として採用することができる。   The method for forming the thin film is not particularly limited as long as it can achieve a desired thickness, surface accuracy, and a desired optical function. The method can be adopted. Examples of methods that can be employed include physical vapor deposition methods (or PVD methods) such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, molecular beam epitaxy (MBE), laser ablation, and spraying. ) Alternatively, chemical vapor deposition (or CVD) such as thermal CVD, laser CVD, plasma CVD, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), sol-gel, spin coating, plating, etc. The liquid phase growth method can also be employed as a method for forming the above thin film.

この中でも特にPVD法は、低温で密着性の良い膜ができ、種々の被膜に対応することが可能であって、化合物の被膜形成にも適しているため好ましい方法である。   Among these, the PVD method is a preferable method because it can form a film having good adhesion at a low temperature, can be applied to various coatings, and is suitable for forming a coating of a compound.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、上述に加え、平板ガラスの外周部を構成する側面の表面粗さのRa値が3nm以下であると共に、側面と第一透光面とが接する稜線の凹凸または側面と第二透光面とが接する稜線の凹凸の何れか一方の凹凸は、第一透光面または第二透光面の何れか対応する一方の透光面と平行な面上における最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が0.5μmから40μmの範囲にあれば、搬送性が良くなるので好ましい。   In addition to the above, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention has an Ra value of the surface roughness of the side surface constituting the outer peripheral portion of the flat glass of 3 nm or less, and the side surface and the first light transmitting surface are in contact with each other. Any one of the ridges and recesses of the ridgeline where the side surface and the second light-transmitting surface contact each other is a surface parallel to one of the first and second light-transmitting surfaces. If the protrusion dimension from the maximum depression position to the maximum protrusion position is in the range of 0.5 μm to 40 μm, it is preferable because the transportability is improved.

ここで、平板ガラスの側面における表面粗さのRa値が3nm以下であるとは、1枚の平板ガラスの側面の表面について、その表面粗さを表す尺度としてJIS B0601に規定されたRaの値が3nm以下であることを意味している。また、側面と第一透光面とが接する稜線とは、側面と第一透光面とが交差する線である稜線を意味し、側面と第二透光面とが接する稜線とは、側面と第二透光面とが交差する線である稜線を意味している。さらに、第一透光面または第二透光面の何れか対応する一方の透光面とは、側面と第一透光面とが接する稜線の凹凸については、第一透光面が当該対応する一方の透光面に相当し、側面と第二透光面とが接する稜線の凹凸については、第二透光面が当該対応する一方の透光面に相当することを意味している。尚、最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法とは、その意味しているところが既に薄膜の端縁の凹凸について述べた事項と同様である。   Here, the Ra value of the surface roughness on the side surface of the flat glass is 3 nm or less. The value of Ra specified in JIS B0601 as a measure representing the surface roughness of the surface of the side surface of one flat glass. Is 3 nm or less. Further, the ridge line where the side surface and the first light-transmitting surface contact each other means the ridge line that intersects the side surface and the first light-transmitting surface, and the ridge line where the side surface and the second light-transmitting surface contact each other means the side surface. And a ridge line that is a line where the second translucent surface intersects. Furthermore, the first translucent surface corresponds to one of the first translucent surface or the second translucent surface, and the first translucent surface corresponds to the unevenness of the ridgeline where the side surface and the first translucent surface contact each other. As for the unevenness of the ridgeline that corresponds to one translucent surface and the side surface and the second translucent surface are in contact with each other, it means that the second translucent surface corresponds to the corresponding one translucent surface. Note that the protrusion dimension from the maximum depression position to the maximum protrusion position is the same as the matter already described regarding the unevenness of the edge of the thin film.

この場合、側面の表面粗さのRa値が3nmを超えると、板ガラスを固体撮像素子パッケージとして組み立てた後の機械的な強度に支障の発生する虞があるため好ましくない。また、側面と透光面(第一透光面または第二透光面)とが交差する稜線における凹凸の上記の突出寸法が、0.5μmより小さい値であると、カバーガラスとして使用する板ガラスを搬送するための収納容器内に保管、そして取り出しを行うため、あるいは固体撮像素子を収納するパッケージの所定箇所に配設する操作を行うため板ガラス側面を把持する等の操作を行う際に摩擦抵抗が少なく、板ガラスを把持し難くなる場合があり、板ガラスが誤って把持用治具等から落下する危険性が高くなる。一方、側面と透光面とが交差する稜線における凹凸の上記の突出寸法が、40μmより大きくなると、固体撮像素子パッケージの組み立て工程等で、板ガラス側面の表面からその一部が破片として飛散し、あるいは側面に付着した粉塵、ダスト等が発塵する虞が高くなるため好適ではない。   In this case, if the Ra value of the surface roughness of the side surface exceeds 3 nm, the mechanical strength after the plate glass is assembled as a solid-state imaging device package may be disturbed, which is not preferable. Further, a plate glass used as a cover glass when the above-mentioned protruding dimension of the unevenness on the ridge line where the side surface and the light-transmitting surface (the first light-transmitting surface or the second light-transmitting surface) intersect is a value smaller than 0.5 μm. Friction resistance when performing operations such as gripping the side surface of a glass sheet for storage and removal in a storage container for transporting the sheet, or for performing an operation for disposing the solid-state imaging device at a predetermined position of the package. And there is a case where it is difficult to grip the plate glass, and there is a high risk that the plate glass will accidentally fall from the holding jig or the like. On the other hand, when the projection size of the projections and depressions on the ridge line where the side surface and the light transmitting surface intersect is larger than 40 μm, part of the surface of the plate glass side surface is scattered as fragments in the assembly process of the solid-state imaging device package. Alternatively, it is not suitable because there is a high possibility that dust, dust, etc. adhering to the side face will be generated.

以上のような観点から、平板ガラスの側面と透光面とが交差する稜線の凹凸(上記の突出寸法)については、0.8μmから35μmの範囲内である方がより好ましく、さらに好ましくは1.0μmから30μmの範囲内にあることであり、一層好ましくは1.5μmから25μmの範囲内にあることである。   From the viewpoints described above, the ridge line irregularities (above-mentioned projecting dimensions) at which the side surface of the flat glass and the translucent surface intersect are more preferably in the range of 0.8 μm to 35 μm, and more preferably 1 It is within the range of 0.0 μm to 30 μm, and more preferably within the range of 1.5 μm to 25 μm.

また、平板ガラスの側面と透光面とが交差する稜線の凹凸を上記の数値範囲内に調整する具体的な方法としては、前記の薄膜の端縁の調整と同時に行うものであっても、別途行うものであってもよく、具体的には前記したと同様に研磨やポリッシュ、レーザー切断、マスキングによる酸、アルカリ薬品等の薬剤によるエッチングによる化学処理、サンドブラスト等の物理的な衝撃加工、遊離砥粒や固定砥粒による切削加工を使用することによって実現することが可能となるものである。一例として、レーザー切断を使用する場合については、前記したように薄膜を成膜した面ではない第二透光面に対して押圧力を所定条件で加えることによって平板ガラスの破断を行えば、側面と透光面とが交差する稜線の凹凸を上記の数値範囲内に調整するに好適なものとなる。   In addition, as a specific method for adjusting the unevenness of the ridge line where the side surface of the flat glass and the translucent surface intersect within the above numerical range, even if it is performed simultaneously with the adjustment of the edge of the thin film, It may be performed separately. Specifically, as described above, polishing, polishing, laser cutting, chemical treatment by etching with chemicals such as acid and alkaline chemicals by masking, physical impact processing such as sandblasting, release This can be realized by using cutting with abrasive grains or fixed abrasive grains. As an example, in the case of using laser cutting, if the flat glass is broken by applying a pressing force to the second light-transmitting surface that is not the surface on which the thin film is formed as described above under predetermined conditions, It is suitable for adjusting the unevenness of the ridge line where the light transmitting surface intersects with the above numerical range.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、上述に加え、平板ガラスの側面が、第一透光面に隣接する第一側面部と、該第一側面部及び第二透光面に隣接する第二側面部とを備え、第一透光面と第一側面部により形成される稜線の凹凸は、第一透光面と平行な面上における最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が1.5μmから20μmの範囲にあるならば、平板ガラスの取り扱いが容易になるので好ましい。   In addition to the above, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention has a flat glass whose side surface is adjacent to the first side surface portion and the first side surface portion and the second light transmission surface. The ridge line irregularities formed by the first light-transmitting surface and the first side surface portion are from the maximum depression position to the maximum projecting position on a surface parallel to the first light-transmitting surface. If the protruding dimension is in the range of 1.5 μm to 20 μm, it is preferable because handling of the flat glass becomes easy.

ここで、平板ガラスの側面における第一側面部と第二側面部は、表面性状、主に表面粗さの相違に起因して形成される境界線によって区分され、この境界線は、例えば50倍程度の倍率で顕微鏡観察を行うことにより明瞭に認識することができ、そして第一側面部は平板ガラスの全周にわたって第一透光面と隣接し、第二側面部は平板ガラスの全周にわたって第一側面部及び第二透光面と隣接している。尚、最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法とは、その意味しているところが既に薄膜の端縁の凹凸について述べた事項と同様である。   Here, the first side surface portion and the second side surface portion on the side surface of the flat glass are divided by a boundary line formed due to a difference in surface properties, mainly surface roughness, and this boundary line is, for example, 50 times It can be clearly recognized by microscopic observation at a magnification of the degree, and the first side surface is adjacent to the first light-transmitting surface over the entire circumference of the flat glass, and the second side surface is over the entire circumference of the flat glass. It is adjacent to the first side surface and the second light transmitting surface. Note that the protrusion dimension from the maximum depression position to the maximum protrusion position is the same as the matter already described regarding the unevenness of the edge of the thin film.

平板ガラスの薄膜が形成された第一透光面と第一側面部との境界である稜線の凹凸における上記の突出寸法が1.5μm以上であると、板ガラスを移動させるために治具などを使用して板ガラスの側面を把持した際に、板ガラスの把持位置によっては稜線の凹凸部が滑り止めとして働くので、滑る等の問題が発生しにくい形状となっている。そのため、安定した操作を実現することが可能であり、治具接触面に対して適度な静止摩擦係数を有する状態とすることができる。   If the above-mentioned projecting dimension in the unevenness of the ridge line that is the boundary between the first light-transmitting surface and the first side surface on which the thin film of flat glass is formed is 1.5 μm or more, a jig or the like is used to move the plate glass When the side surface of the glass sheet is used and gripped, the uneven portion of the ridge line works as a slip stopper depending on the position of the glass sheet, so that the problem of slipping and the like hardly occurs. Therefore, it is possible to realize a stable operation, and it is possible to obtain a state having an appropriate static friction coefficient with respect to the jig contact surface.

また、第一透光面と第一側面部との境界である稜線の凹凸における上記の突出寸法を20μm以下とすることで、板ガラスの側面部の強度に経時的な変化を生じさせる微細寸法のクラックやカケ、キズ等の表面欠陥の発生を抑制することが可能となるため、好ましい。   In addition, by setting the above protruding dimension in the unevenness of the ridge line that is the boundary between the first light-transmitting surface and the first side surface part to 20 μm or less, the fine dimension that causes a change with time in the strength of the side surface part of the plate glass. Since it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of surface defects, such as a crack, a crack, and a crack, it is preferable.

このような観点から、より安定した性能を実現するためには、平板ガラスの薄膜が形成された第一透光面と第一側面部との境界である稜線の凹凸(上記の突出寸法)は、1.7μmから18μmの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは平板ガラスの薄膜が形成された第一透光面と第一側面部との境界である稜線の凹凸(上記の突出寸法)は、1.8μmから15μmの範囲とすることである。   From such a point of view, in order to realize more stable performance, the unevenness of the ridge line (above protrusion dimension) that is the boundary between the first translucent surface and the first side surface where the thin film of flat glass is formed is It is preferably in the range of 1.7 μm to 18 μm, and more preferably the unevenness of the ridge line (above-mentioned projection dimension) that is the boundary between the first light-transmitting surface on which the thin film of flat glass is formed and the first side surface portion is The range is from 1.8 μm to 15 μm.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、上述に加え、平板ガラスの第一側面部及び/または第二側面部から入射して第二透光面から出射するに至る光路が、波長300nmの紫外線を10%以上透過させるのであれば、素子に対してより高強度の光線を入射できるので好ましい。   Further, in addition to the above, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention has an optical path that enters from the first side surface part and / or the second side surface part of the flat glass and exits from the second light transmitting surface at a wavelength of 300 nm. It is preferable to transmit 10% or more of the ultraviolet rays because a higher intensity light beam can be incident on the device.

ここで、平板ガラスの第一側面部及び/または第二側面部から入射して第二透光面から出射するに至る光路が、波長300nmの波長の紫外線を10%以上透過させるとは、固体撮像素子用カバーガラスの側面へ、紫外域の波長に相当する波長300nmのUV光線を入射して、その光線が第二透光面から出射する場合に、入射した光線に対する透過率が10%以上となることを意味している。   Here, an optical path that enters from the first side surface portion and / or the second side surface portion of the flat glass and exits from the second light transmitting surface transmits 10% or more of ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm. When UV light having a wavelength of 300 nm corresponding to the wavelength in the ultraviolet region is incident on the side surface of the cover glass for the image sensor, and the light is emitted from the second light transmitting surface, the transmittance for the incident light is 10% or more. Is meant to be.

ここで規定した測定条件に対して透過率が10%以上となる平板ガラスであることによって、平板ガラスの側面から紫外線を照射する技術を採用することも可能となる。このような性状の平板ガラスであれば、例えば固体撮像素子を組み立てる工程で平板ガラスの第二透光面に施された未硬化の紫外線硬化樹脂の硬化を行わせるために、平板ガラスの側面から入射した紫外線を利用することが可能となる。   With the flat glass having a transmittance of 10% or more with respect to the measurement conditions defined here, it is possible to adopt a technique of irradiating ultraviolet rays from the side surface of the flat glass. In the case of such a flat glass, for example, in order to cure the uncured ultraviolet curable resin applied to the second light-transmitting surface of the flat glass in the process of assembling the solid-state imaging device, from the side of the flat glass It is possible to use incident ultraviolet rays.

そして、上記の透過率を10%以上に調整するための手段としては、表面粗さを調整することによって、散乱光を減ずることが大切であり、表面粗さ(Ra値)を3nm以下とするために、表面の研磨や切断時のレーザーの使用、研削、ポリッシュ、あるいは各種薬剤によるエッチング等を採用することができる。   As a means for adjusting the transmittance to 10% or more, it is important to reduce the scattered light by adjusting the surface roughness, and the surface roughness (Ra value) is set to 3 nm or less. Therefore, use of laser at the time of polishing or cutting the surface, grinding, polishing, etching with various chemicals, etc. can be employed.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、上述に加え、薄膜が光学薄膜であって、膜厚が0.01μmから100μmの範囲にあるならば、種々の性能を容易に実現できるので好ましい。   In addition to the above, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention is preferable because the thin film is an optical thin film and the film thickness is in the range of 0.01 μm to 100 μm because various performances can be easily realized. .

ここで、薄膜が光学薄膜であって、膜厚が0.01μmから100μmの範囲にあるとは、固体撮像素子用のカバーガラスの表面に施された薄膜が、各種波長の光線の入射の制御などの光学的な機能を有する薄膜であって、その厚み寸法が10nmから1×10nmの範囲内であることを表している。 Here, when the thin film is an optical thin film and the film thickness is in the range of 0.01 μm to 100 μm, the thin film applied to the surface of the cover glass for the solid-state imaging device controls the incidence of light rays of various wavelengths. It represents that the thickness dimension is in the range of 10 nm to 1 × 10 5 nm.

この場合、薄膜の厚み寸法が0.01μmより薄いと、薄膜の光学的な機能が充分に発揮できない場合もあるため好ましくない。一方、薄膜の厚み寸法が100μmより厚いと薄膜に過剰な封着応力、熱応力等の膜材質の膨張係数に起因する応力が発生し易く、板ガラス表面に長期に亘る接着力を維持しにくくなり、剥がれたり割れたりするような経時的な劣化が生じる場合がある。このため、薄膜はその厚み寸法が0.01μmから100μmであるのが好適である。   In this case, if the thickness dimension of the thin film is less than 0.01 μm, the optical function of the thin film may not be sufficiently exhibited, which is not preferable. On the other hand, if the thickness dimension of the thin film is thicker than 100 μm, stress due to the expansion coefficient of the film material such as excessive sealing stress and thermal stress is likely to be generated in the thin film, and it becomes difficult to maintain long-term adhesive force on the plate glass surface. In some cases, deterioration with time such as peeling or cracking may occur. For this reason, it is preferable that the thin film has a thickness dimension of 0.01 μm to 100 μm.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、上述に加え、固体撮像素子がCCDまたはCMOSであれば、素子の性能を十分に発揮させることができるので好ましい。   In addition to the above, the cover glass for a solid-state image sensor of the present invention is preferable if the solid-state image sensor is a CCD or a CMOS because the performance of the element can be sufficiently exhibited.

CCDは、画像の明暗による光量に比例した電荷を蓄える受光部と蓄えられた電荷を1カ所に集めるために転送する転送部よりなる素子であり、一方CMOSは、光をフォトダイオードで受光してそれをトランジスタのスイッチにより取り出す機能を有する素子である。そして、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、CCDやCMOSのような固体撮像素子のために光線を透過し、さらにパッケージ内の素子を外気から保護するための気密封止のできるカバーガラスとして使用する時に、大いにその性能を発揮することができる。   A CCD is an element that consists of a light receiving unit that stores charges proportional to the amount of light due to the brightness of an image and a transfer unit that transfers the stored charges in one place. On the other hand, a CMOS receives light with a photodiode. It is an element having a function of taking it out by a transistor switch. The cover glass for a solid-state image sensor of the present invention is a cover glass that transmits light for a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS, and can be hermetically sealed to protect the elements in the package from the outside air. When used, it can exert its performance greatly.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、上述に加え、無機酸化物ガラス製の平板ガラスが、質量%で、SiO 55〜70%、Al 0.5〜20%、B 5〜20%、RO 0.1〜30%(RO=MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO)、ZnO 0〜9%、MO 1〜20%(MO=LiO+NaO+KO)を含有するならば、光学的な性能に加えて化学的な性能や強度等の機械的性能をも満足できるものとなるので好ましい。 In addition to the above, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention is composed of inorganic oxide glass flat glass in mass%, SiO 2 55 to 70%, Al 2 O 3 0.5 to 20%, B 2 O 3 5-20%, RO 0.1-30% (RO = MgO + CaO + ZnO + SrO + BaO), ZnO 0-9%, M 2 O 1-20% (M 2 O = Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) Then, in addition to optical performance, chemical performance and mechanical performance such as strength can be satisfied, which is preferable.

ここで、無機酸化物ガラス製の平板ガラスが、質量%で、SiO 55〜70%、Al 0.5〜20%、B 5〜20%、RO 0.1〜30%(RO=MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO)、ZnO 0〜9%、MO 1〜20%(MO=LiO+NaO+KO)を含有するとは、酸化物換算表示でガラス中に含有する成分を表記した場合に、酸化珪素(シリカともいう)が55から70質量%、酸化アルミニウム(アルミナともいう)が0.5から20質量%、酸化ホウ素が5から20質量%、酸化マグネシウム(マグネシアともいう)と酸化カルシウム(カルシアともいう)と酸化亜鉛(又は亜鉛華ともいう)と酸化ストロンチウムと酸化バリウムの合量が0.1から30質量%、酸化亜鉛が9質量%以下、酸化リチウム(リシアともいう)と酸化ナトリウムと酸化カリウムの合量が1から20質量%であることを表している。 Here, a glass flat glass inorganic oxide, in mass%, SiO 2 55~70%, Al 2 O 3 0.5~20%, B 2 O 3 5~20%, RO 0.1~30 % (RO = MgO + CaO + ZnO + SrO + BaO), ZnO 0 to 9%, M 2 O 1 to 20% (M 2 O = Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) means that the components contained in the glass in terms of oxide are displayed. When expressed, silicon oxide (also referred to as silica) is 55 to 70% by mass, aluminum oxide (also referred to as alumina) is 0.5 to 20% by mass, boron oxide is 5 to 20% by mass, and magnesium oxide (also referred to as magnesia). ), Calcium oxide (also referred to as calcia), zinc oxide (also referred to as zinc white), strontium oxide and barium oxide in a total amount of 0.1 to 30% by mass, zinc oxide 9 The amount% or less, the total amount of lithium oxide (also referred to as lithia) and sodium oxide potassium oxide represents from 20% by mass 1.

SiOは、ガラスの原子レベルの尺度における網目構造の骨格を構成する主要成分であって、55質量%に満たないとガラス表面の化学的な耐久性に起因する問題の発生する危険性が高くなるため好ましくない。またその含有量が70質量%を超えると、均質にガラスを熔解して均質なカバーガラスを得るには高額の費用が嵩むガラス熔融設備が必要となる。 SiO 2 is a main component constituting a skeleton of a network structure on the atomic level of glass, and if it is less than 55% by mass, there is a high risk of problems due to chemical durability of the glass surface. Therefore, it is not preferable. On the other hand, if the content exceeds 70% by mass, glass melting equipment that requires high costs is required to melt the glass homogeneously to obtain a homogeneous cover glass.

Alは、ガラスの網目構造を安定化するために必要となる成分であると同時にガラスを無機原料から熔融して熔融ガラスとする際のガラス化反応の初期の熔融性を向上させるものであるために好ましい成分の1つであり、ガラスの化学的な耐久性の向上にも有効なものである。ただし、その含有量が0.5質量%に満たないと溶融時の初期熔解性の向上や成形された後の化学的な耐久性の向上に著しい変化が認めがたい。またその含有量が20質量%を超えると、むしろガラス溶融時の熔解性を悪化する要因となる場合もあり、あるいはガラスの失透性を高め結晶等の生成が認められやすくなる場合もあるため、好ましくない。 Al 2 O 3 is a component necessary for stabilizing the glass network structure, and at the same time, improves the initial meltability of the vitrification reaction when the glass is melted from an inorganic raw material to form a molten glass. Therefore, it is one of the preferred components and is effective for improving the chemical durability of glass. However, if the content is less than 0.5% by mass, it is difficult to recognize a significant change in the improvement of the initial meltability at the time of melting and the improvement of the chemical durability after being formed. Moreover, when the content exceeds 20% by mass, it may be a factor that deteriorates the meltability at the time of melting the glass, or the devitrification of the glass is increased and the formation of crystals or the like may be easily recognized. It is not preferable.

は、ガラスの熔融温度を低下させてガラス熔融時におけるガラス溶融時の熔解性能を向上させる成分であるが、このガラス組成系では5質量%以上の含有によってその効力が発揮されるため好ましい。一方B が20質量%を超えると熔融時の熔融ガラス生地表面からの蒸発量が多くなりガラス物品の不均質の原因となるとともにガラス物品の化学的な耐久性にも支障の発生する場合もあり好ましくない。 B 2 O 3 is a component that lowers the melting temperature of the glass and improves the melting performance at the time of glass melting, but in this glass composition system, its effectiveness is exhibited by the inclusion of 5% by mass or more. Therefore, it is preferable. On the other hand, if the B 2 O 3 content exceeds 20% by mass, the amount of evaporation from the surface of the molten glass dough at the time of melting increases, causing inhomogeneity of the glass article and also impairing the chemical durability of the glass article. In some cases, it is not preferable.

MgO(酸化マグネシウム)とCaO(酸化カルシウム)とZnO(酸化亜鉛)とSrO(酸化ストロンチウム)とBaO(酸化バリウム)の合量については、いずれもガラスの耐候性や熔解性、さらに屈折率、透過率などを所望の性能とするために必要となるものであるが、その合量が0.1質量%に満たないと所望の機能を実現するには不充分な場合が多い。またこの合量が30質量%を超えると、ガラスの耐候性や熔融時の熔解性に支障の発生する場合が多くなるため好ましくない。またガラスの強度についても、30質量%を超えると問題が発生することがあり、好ましくない。   Regarding the total amount of MgO (magnesium oxide), CaO (calcium oxide), ZnO (zinc oxide), SrO (strontium oxide), and BaO (barium oxide), all of them are weather resistance, melting property, refractive index, transmission It is necessary to achieve a desired performance such as a rate, but if the total amount is less than 0.1% by mass, it is often insufficient to realize a desired function. Moreover, when this total amount exceeds 30 mass%, since the case where the weather resistance of glass and the meltability at the time of melting will generate | occur | produce increases, it is unpreferable. Further, regarding the strength of the glass, if it exceeds 30% by mass, a problem may occur, which is not preferable.

ZnOは、成形された後のガラス表面の長期間に亘る化学的な耐久性の向上やガラス表面の耐傷性の向上に対して、ガラス中に添加されることで、その性能の改善が認められる成分であるが、質量%で9%を超える量を添加すると、むしろ化学的な耐久性が劣化する場合もあるため好ましくない。   ZnO is added to the glass to improve the chemical durability over the long term of the glass surface after molding and to improve the scratch resistance of the glass surface. Although it is a component, it is not preferable to add more than 9% by mass because the chemical durability may deteriorate.

アルカリ金属元素の酸化物として表されるLiO(酸化リチウム)とNaO(酸化ナトリウム)、そしてKO(酸化カリウム)の合量は、薄膜との加熱時の応力調整や固体撮像素子のパッケージ筐体との膨張収縮により発生する熱応力を補償するためにカバーガラスの膨張係数を所定の範囲にすることで、熱負荷に対する安定した性能を実現する働きを持たせるために有用な成分である。そして、その合量が1質量%以上であれば無アルカリガラスとは明瞭に区別でき、ガラスの熔融作業に無アルカリガラスほどの大きな労力を要せず、しかも膨張係数を大きく変動させる効果を実現できるため好適である。しかし20質量%を超えるとガラスの化学的耐久性、特にガラス表面の耐水性に支障が発生するため、好ましくない。 The total amount of Li 2 O (lithium oxide), Na 2 O (sodium oxide), and K 2 O (potassium oxide) expressed as an oxide of an alkali metal element is used for stress adjustment and solid-state imaging during heating with a thin film. In order to compensate for thermal stress generated by expansion and contraction with the package housing of the element, the cover glass has an expansion coefficient within a predetermined range, which is useful for providing a function for realizing stable performance against heat load. It is an ingredient. And if the total amount is 1% by mass or more, it can be clearly distinguished from non-alkali glass, and does not require as much work as non-alkali glass for melting glass, and also has the effect of greatly changing the expansion coefficient. This is preferable because it is possible. However, if it exceeds 20% by mass, the chemical durability of the glass, particularly the water resistance of the glass surface, will be hindered.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、無機酸化物ガラスが、無アルカリガラスであるならば、固体撮像素子パッケージを構成した後の高い耐候性を実現するには好適である。   In addition, the cover glass for a solid-state image sensor of the present invention is suitable for realizing high weather resistance after the solid-state image sensor package is formed if the inorganic oxide glass is non-alkali glass.

ここで、無機酸化物ガラスが無アルカリガラスであるとは、アルカリ金属元素成分であるLi、Na、Kを本質的に含有しないガラスを表している。ここで本質的に含有しないとは、ガラス組成中のアルカリ金属元素であるNa(ナトリウム)、K(カリウム)、Li(リチウム)といった元素が酸化物換算で0.1質量%以下となるものである。すなわち本発明の固体撮像素子用カバーガラスについては、その用途から必要とされるガラス組成を採用することが可能であって、ガラス物品中に含有するアルカリ成分がガラス表面の経時的な耐候性に関する機能を阻害する危険があり、ガラス熔融作業に労力を必要とする場合であってもそれに見合う実益を実現できるなら好適である。そしてこの場合には、カバーガラスの組成としてアルカリ金属元素を含有しない組成、いわゆる無アルカリガラス組成が使用でき、本発明を無アルカリガラスについて適用することで、所望の機能を実現することが可能となる。   Here, the inorganic oxide glass being non-alkali glass represents a glass that essentially does not contain Li, Na, and K, which are alkali metal element components. Essentially not contained here means that elements such as Na (sodium), K (potassium), and Li (lithium), which are alkali metal elements in the glass composition, are 0.1% by mass or less in terms of oxides. is there. That is, for the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention, it is possible to adopt a glass composition required for its use, and the alkali component contained in the glass article relates to the weather resistance over time of the glass surface. Even if there is a risk of hindering the function and labor is required for the glass melting work, it is preferable if an actual profit commensurate with that can be realized. In this case, a composition that does not contain an alkali metal element, that is, a so-called alkali-free glass composition can be used as the composition of the cover glass, and the desired function can be realized by applying the present invention to the alkali-free glass. Become.

このような場合に採用できる無アルカリガラスの組成としては、酸化物換算表示でガラス中に含有する成分を表記した場合に、質量%で、SiO 53〜61%、Al 0.5〜20%、B 5〜16%、RO 2〜28%(RO=MgO+BaO)、JO(JO=CaO+SrO) 0.1〜15%、であってガラス中のOH基含有量 50ppm〜700ppmの範囲とすることが好適である。 As a composition of the alkali-free glass that can be employed in such a case, SiO 2 53 to 61%, Al 2 O 3 0.5 in mass% when the components contained in the glass are expressed in terms of oxide. -20%, B 2 O 3 5-16%, RO 2-28% (RO = MgO + BaO), JO (JO = CaO + SrO) 0.1-15%, and OH group content in glass 50 ppm to 700 ppm It is preferable to be in the range.

ここで、SiOは、無アルカリガラスの組成については、質量%で53%より少ないと化学的な耐久性が低くなる傾向があり、一方61%を超え、しかもアルカリ金属元素が含有していないため、熔融ガラスの粘性が高く、そのために不均質な熔融状態になりやすく、安価な製造原価で均質な薄板ガラスを成形するには困難な場合もあるため、好ましくない。 Here, regarding the composition of the alkali-free glass, SiO 2 tends to have low chemical durability when it is less than 53% by mass, while it exceeds 61% and does not contain an alkali metal element. Therefore, the viscosity of the molten glass is high, and therefore, it tends to be in an inhomogeneous molten state, and it may be difficult to form a homogeneous thin glass sheet at a low production cost.

また、Alは、無アルカリガラスの組成については、質量%で0.5〜20%の範囲内とすることが、耐電性等のガラスの電気的な性能や化学的な性能について、調和のとれたものとなるため好適である。 Further, Al 2 O 3 is about the composition of the alkali-free glass, be in the range from 0.5 to 20% by mass%, the electrical performance and chemical properties of glass such as electrically resistive, It is suitable because it becomes harmonious.

MgOとBaOの合量については、質量%で2〜28%の範囲内とするのが、成形された後の耐薬品性、熱膨張係数、そして熔融時の熔融ガラスからの結晶の析出を回避するために好適である。   The total amount of MgO and BaO should be within the range of 2 to 28% by mass, avoiding chemical resistance after molding, thermal expansion coefficient, and precipitation of crystals from the molten glass during melting. It is suitable for doing.

CaOとSrOの合量については、質量%で0.1〜15%の範囲内とすることが、成形された後の耐薬品性、熱膨張係数、あるいは低温粘性といった性質を最適な状態とするため好適である。   About the total amount of CaO and SrO, it is in the range of 0.1 to 15% in terms of mass%, and the properties such as chemical resistance after molding, thermal expansion coefficient, or low temperature viscosity are in an optimal state. Therefore, it is preferable.

は、ガラスの熔解性を向上させる成分であるが、このガラス組成系では質量%で5%以上の含有によってその効力が発揮されるため好ましい。一方Bが質量%で16%を超えると熔融時の蒸発量が多くなり、ガラスが不均質になりやすくなるので好ましくない。 B 2 O 3 is a component that improves the meltability of the glass, but in this glass composition system, it is preferable because its effectiveness is exhibited by the inclusion of 5% or more by mass%. On the other hand, if B 2 O 3 exceeds 16% by mass, the amount of evaporation at the time of melting increases, and the glass tends to become inhomogeneous, such being undesirable.

ガラス中のOH基含有量については、50ppm〜700ppmの範囲内とすることが、ガラスの10dPa・secより高温の熔融ガラスの粘性を適切な粘性値にすることででき、各種の成形方法で成形したガラス表面について、組成が均質で平滑な表面状態を有するガラスの成形体を得ることができるため好適である。 Regarding the OH group content in the glass, it can be in the range of 50 ppm to 700 ppm. By adjusting the viscosity of the molten glass at a temperature higher than 10 4 dPa · sec to an appropriate viscosity value, various molding methods can be used. The glass surface molded in step 1 is preferable because a glass molded body having a uniform and smooth surface state can be obtained.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスの組成は、上記の特徴を有しつつ、高純度原料とその整備された熔融環境を採用することによって、U(ウラン)、Th(トリウム)、Ra(ラジウム)、Fe、PbO、TiO、MnO、ZrO等の含有量を精密に制御されており、特に紫外線近傍の透過率に影響を及ぼすFe、PbO、TiO、MnOについては、各々1〜100ppmのオーダーで管理されていることが好ましい。またα線によるCCD等のソフトエラーの原因となるU、Th、Raについては、それぞれ0.1〜10ppbのオーダーで管理することが可能となっている。そして、このような管理によって固体撮像素子用カバーガラスのα線放出量は、0.5c/cm2・hr以下とすることが必要である。 In addition, the composition of the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention has the above-described characteristics, and adopts a high-purity raw material and its maintained melting environment, so that U (uranium), Th (thorium), Ra (Radium), Fe 2 O 3 , PbO, TiO 2 , MnO 2 , ZrO 2, and the like are precisely controlled, and particularly Fe 2 O 3 , PbO, TiO 2 affecting the transmittance in the vicinity of ultraviolet rays. , MnO 2 is preferably managed on the order of 1 to 100 ppm. U, Th, and Ra that cause soft errors such as CCD due to α rays can be managed on the order of 0.1 to 10 ppb. With such management, the α-ray emission amount of the cover glass for a solid-state image sensor needs to be 0.5 c / cm 2 · hr or less.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスが適用される固体撮像素子としては、素子の機能について、受光方式、転送方式の違いから区分されるインターライントランスファー型(IT−CCD)、フレームインターライントランスファー型(FIT−CCD)、フルフレームトランスファー型(FF−CCD)、フレームトランスファー型(FT−CCD)、あるいは光導電膜積層型(PSD)等の種類の区別無く使用することができる。また、前記したCMOSやその他の固体撮像素子に分類される分野で使用される素子の素子収納パッケージについても本発明の固体撮像素子用カバーガラスを使用できるものである。そして、特に本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、インターライントランスファー型(IT−CCD)や、それに含まれるプログレッシブスキャン型CCDの様にデジタルカメラや携帯電話等で使用される素子収納パッケージのカバーガラスとしても好適なものである。   The solid-state image sensor to which the cover glass for a solid-state image sensor of the present invention is applied includes an interline transfer type (IT-CCD), a frame interline, which is classified according to the light receiving method and transfer method. The transfer type (FIT-CCD), full frame transfer type (FF-CCD), frame transfer type (FT-CCD), or photoconductive film stack type (PSD) can be used without distinction. Moreover, the cover glass for a solid-state image sensor of the present invention can be used for an element storage package of an element used in the field classified as the above-described CMOS or other solid-state image sensor. In particular, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention is a cover for an element storage package used in a digital camera, a mobile phone, etc., such as an interline transfer type (IT-CCD) or a progressive scan type CCD included therein. It is also suitable as glass.

また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、上記に加えてガラスの熱膨張係数が固体撮像素子の熱膨張係数に比較的近い値であって、しかもパッケージの筐体材料より熱膨張係数が小さいならば好ましい。例えば、パッケージとして膨張係数が70×10−7/℃のアルミナを使用するならば、カバーガラスは70×10−7/℃より小さければよく、30×10−7/℃までの膨張係数値を有するガラスであればよい。また、カバーガラスはその質量が小さい方がさらに好ましく、このような観点からガラスの密度は、2.8g/cm以下であることが好ましい。また、板ガラス中の脈理やノット等のガラス物品の均質性を妨げるものも実質的に存在せず、高い均質度を実現したものであることが好ましい。 In addition to the above, the cover glass for a solid-state image sensor of the present invention has a coefficient of thermal expansion that is relatively close to the coefficient of thermal expansion of the solid-state image sensor, and has a coefficient of thermal expansion that is higher than that of the package housing material. Small is preferable. For example, if alumina having an expansion coefficient of 70 × 10 −7 / ° C. is used as the package, the cover glass may be smaller than 70 × 10 −7 / ° C., and the expansion coefficient value up to 30 × 10 −7 / ° C. Any glass may be used. Further, the cover glass preferably has a smaller mass. From such a viewpoint, the density of the glass is preferably 2.8 g / cm 3 or less. Moreover, it is preferable that the thing which obstructs the homogeneity of glass articles, such as a striae and a knot in plate glass, does not exist substantially, and implement | achieves high homogeneity.

なお、以下においては、上記の構成を備えた固体撮像素子用カバーガラスを製造するための方法と密接に関連した製造方法について述べる。すなわち、固体撮像素子用カバーガラスの製造方法は、ガラス原料混合物を耐熱性容器内で熔融する工程と、得られた熔融ガラスを板ガラスに成形する工程と、該板ガラスの表裏面の一方である第一透光面に薄膜を形成する工程と、該薄膜が形成された板ガラスを小片の板ガラス片に分割する工程とを有す In the following, a manufacturing method closely related to a method for manufacturing a cover glass for a solid-state imaging device having the above-described configuration will be described. That method of manufacturing cover glass for a solid-state imaging device includes the steps of melting a glass raw material mixture of a heat-resistant vessel, and shaping the resulting molten glass to flat glass is the one of the front and back surfaces of the glass pane forming a thin film on the first light transmitting surface, that having a the step of dividing the plate glass thin film is formed on the flat glass piece pieces.

より具体的には、上記の四つの工程を有するとは、無機原料やガラスカレットを白金やセラミックス等の1500℃以上の高温に耐え得る容器内、あるいは槽内で所定の加熱方法によって加熱して熔融して均質化し、均質化した熔融ガラスを種々の成形方法を採用することによって板ガラスに成形する工程、そして成形された板ガラスの第一透光面に様々な方法で薄膜を形成する工程、さらに薄膜の施された板ガラスについて加工装置等を使用することによって小片の板ガラス片に加工する工程を有することを意味するものである。   More specifically, having the above four steps means heating an inorganic raw material or glass cullet in a container that can withstand a high temperature of 1500 ° C. or higher, such as platinum or ceramics, or a tank by a predetermined heating method. Melting and homogenizing, forming the molten glass into a sheet glass by adopting various forming methods, forming a thin film by various methods on the first light-transmitting surface of the formed sheet glass, and It means that it has the process of processing into the small piece glass plate piece by using a processing apparatus etc. about the plate glass to which the thin film was given.

ガラス原料混合物を耐熱性容器内で熔融する工程と、得られた熔融ガラスを板ガラスに成形する工程については、固体撮像素子用カバーガラスとしての所定の均質性を有するものを得ることができ、ガラス表面の精度や板ガラスの寸法精度、さらにガラス表面の清浄度などについて充分に高い品位を有するものとできる工程であるならば、支障なく採用することができるものである。   With respect to the step of melting the glass raw material mixture in a heat-resistant container and the step of forming the obtained molten glass into a plate glass, a glass having a predetermined homogeneity as a cover glass for a solid-state imaging device can be obtained. If the process can have a sufficiently high quality with respect to the surface accuracy, the dimensional accuracy of the plate glass, and the cleanliness of the glass surface, it can be employed without any problem.

板ガラスの第一透光面に薄膜を形成する工程については、前記した板ガラスを成形する工程と連続した工程としてもよいし、また分離した工程であってもよい。いずれにしても、板ガラスの表面に成膜するため、ガラス表面へのダストの付着等、清浄度を損ねる環境下では、所望の膜を施すことが困難となるため注意が必要である。   About the process of forming a thin film in the 1st translucent surface of plate glass, it is good also as a process continuous with the process of shape | molding an above-described plate glass, and the process isolate | separated may be sufficient. In any case, since the film is formed on the surface of the plate glass, it is difficult to apply a desired film in an environment that impairs cleanliness such as adhesion of dust to the glass surface.

そして、薄膜の施された板ガラスについて、加工装置等を使用することによって小片の板ガラス片に分割する工程については、前記したような所望の性状を有する端面状態となるような分割が行えるものであれば、割断その他のどのような加工方法であっても支障なく採用することができるものである。   And about the process which divides | segments into the plate glass piece of a small piece by using a processing apparatus etc. about the plate glass to which the thin film was given, what can be divided so that it may become an end surface state which has the above-mentioned desired property. For example, any processing method such as cleaving can be employed without any problem.

また、固体撮像素子用カバーガラスの製造方法は、上述に加え、熔融ガラスを板ガラスに成形する工程が、熔融ガラスを下方に延伸成形して板ガラスを得るものであるならば、板の厚み寸法精度の高い板ガラスを得ることができるので好ましい。 A method of manufacturing cover glass for a solid-state imaging device, in addition to the above, if the step of forming the molten glass into glass sheet, in which the molten glass by stretching downwards obtain glass sheets, the thickness of the plate dimensions It is preferable because a plate glass with high accuracy can be obtained.

ここで、熔融ガラスを板ガラスに成形する工程が、熔融ガラスを下方に延伸成形して板ガラスを得るものであるとは、下方に延伸成形する成形手段を採用した装置を使用して板ガラスを成形するものであり、高温状態の熔融ガラスを所望の成形方法で成形する際に、ロール等の耐熱構造を有する装置を介して熔融ガラスに延伸力を印加しつつ延伸することによって、所定の表面精度、板厚、板面積を実現する方法で成形するものであることを意味している。例えば、延伸成形方法として、具体的にはスロットダウンドロー成形法、オーバーフローダウンドロー成形法(あるいはフュージョン法)、ロールアウト成形法、リードロー成形法等の成形手段によって成形する方法を表している。   Here, the step of forming the molten glass into the plate glass is to obtain the plate glass by drawing the molten glass downward, and forming the plate glass using an apparatus that employs a forming means for drawing and forming the molten glass downward. When molding a molten glass in a high temperature state by a desired molding method, by stretching while applying a stretching force to the molten glass through a device having a heat-resistant structure such as a roll, a predetermined surface accuracy, It means that it is formed by a method that realizes the plate thickness and plate area. For example, as the stretch molding method, specifically, a method of molding by a molding means such as a slot down draw molding method, an overflow down draw molding method (or a fusion method), a roll-out molding method, a lead low molding method or the like is shown.

また、固体撮像素子用カバーガラスの製造方法は、上述に加え、板ガラスの表裏面における薄膜が形成されていない第二透光面に、板ガラスを小片の板ガラス片に分割する分割予備線を刻設するものであれば、分割操作を効率良く行えるため好ましい。 A method of manufacturing cover glass for a solid-state imaging device, in addition to the above, the second light transmissive surface that is not thin film is formed on the front and back surfaces of the glass sheets, time division spare line that divides the flat glass plate glass piece pieces If it is provided, it is preferable because the dividing operation can be performed efficiently.

ここで、板ガラスの表裏面における薄膜が形成されていない第二透光面に、板ガラスを小片の板ガラス片に分割する分割予備線を刻設するとは、膜が形成されていない第二透光面側から加工に係るエネルギーを印加し、そのエネルギーによって板ガラスについての小片化を行うための入傷、切断、破断あるいは割断を開始することを意味するものである。   Here, the second light-transmitting surface on which the film is not formed is engraved on the second light-transmitting surface where the thin film on the front and back surfaces of the plate glass is not formed, and a spare spare line for dividing the plate glass into small plate glass pieces is engraved. This means that the energy involved in processing is applied from the side, and that energy starts cutting, fracturing, breaking or cleaving for fragmentation of the plate glass.

また、固体撮像素子用カバーガラスの製造方法は、上述に加え、小片の板ガラス片における第一透光面及び第二透光面の両者共に81%〜99%が画像透光用有効面となるように分割するものであれば、固体撮像素子に充分な画像情報を入射できるので好ましい。 A method of manufacturing cover glass for a solid-state imaging device, in addition to the above, a first light transmitting surface and the second light transmissive surface 81% 99% Both images translucent for effective surface of the piece of flat glass pieces It is preferable to divide so that sufficient image information can be incident on the solid-state imaging device.

ここで、小片の板ガラス片における第一透光面及び第二透光面の両者共に81%〜99%が画像透光用有効面となるように分割するとは、板ガラスの2つある透光面の内、その各々の透光面の面積についてパッケージとした後の固体撮像素子に正常な画像を形成する光線を透過することのできる有効な面積部分が81%から99%の範囲にあるように分断する加工を行うことである。1つの透光面の面積は、小片の板ガラス片におけるその1つの透光面を囲む4辺(あるいは4つの稜線)の交差する頂点を連結することでその内部に形成される矩形面積のことである。ここで固体撮像素子に正常な画像を形成する光線を透過するとは、フレアやゴースト等の原因となる乱反射光を除く光線が透過するということを意味している。   Here, dividing both the first light-transmitting surface and the second light-transmitting surface in the small plate glass piece so that 81% to 99% are effective surfaces for image light transmission means that there are two light-transmitting surfaces of the plate glass. Of these, the area of each light-transmitting surface is in the range of 81% to 99% of the effective area that can transmit a light beam that forms a normal image on the solid-state imaging device after being packaged. It is to perform processing to divide. The area of one translucent surface is a rectangular area formed inside by connecting the intersecting vertices of four sides (or four ridge lines) surrounding the one translucent surface in a small plate glass piece. is there. Here, transmitting a light beam that forms a normal image to the solid-state imaging device means transmitting a light beam that excludes irregularly reflected light that causes flare, ghost, and the like.

この場合、小片の板ガラス片における第一透光面及び第二透光面の両者共に面積の81%以上が有効面であると、固体撮像素子に画像を形成するに足る充分な光線を素子に入射することができるため好ましい。一方、小片の板ガラス片における第一透光面及び第二透光面の両者共に面積の99%よりも有効面が多い場合は、その板ガラス片をパッケージ筐体に封止するために接着剤等を塗布するに必要となる板ガラス片の第二透光面の面積が小さくなりすぎるため、封止後のパッケージについて、各種の熱履歴や使用環境からの化学的なアタック等の負荷を経る環境に対応できる信頼性が低くなる虞があるため好ましくない。よって、このような観点からは、小片の板ガラス片における両透光面の面積の83%から98%の範囲が画像透光用有効面積となる大きさに分割することがより好ましく、さらに好ましくはその両透光面の面積の85%から97%の範囲を画像透光用有効面積となる大きさに分割することであり、一層好ましくはその両透光面の面積の86%から95%の範囲を画像透光用有効面積とすることである。   In this case, if both of the first light-transmitting surface and the second light-transmitting surface of the small plate glass piece are effective surfaces, 81% or more of the area is sufficient to form an image on the solid-state image sensor. Since it can inject, it is preferable. On the other hand, when both the first light-transmitting surface and the second light-transmitting surface of the small plate glass piece have more effective surfaces than 99% of the area, an adhesive or the like is used to seal the plate glass piece to the package housing. The area of the second light-transmitting surface of the plate glass piece necessary for applying the coating becomes too small, so that the package after sealing is subjected to various thermal history and environmental attack such as chemical attack. This is not preferable because there is a possibility that the reliability that can be dealt with becomes low. Therefore, from such a point of view, it is more preferable to divide the range of 83% to 98% of the area of both translucent surfaces of the small plate glass pieces into a size that is an effective area for image transmissivity, and more preferably. The range of 85% to 97% of the area of the both light-transmitting surfaces is divided into the size that becomes the effective area for image transmitting light, and more preferably 86% to 95% of the area of both the light-transmitting surfaces. The range is to be an effective area for image transmission.

このような画像透光用有効面を形成する方法としては、まず小片の板ガラス片の両透光面の清浄度に充分な注意が必要である。例えば、クリーンルーム等の設備環境下で発塵が抑制され、管理された環境でその板ガラス片の両透光面を汚染するような要因を極力排除しつつ、一連の洗浄工程や加工工程を駆使することが必要となる。このように板ガラス片の両透光面の清浄度が維持された状態のまま映像透光用有効面となるように配慮することによって、付着異物の除去、ガラス内蔵欠陥、ガラス表面に発生する傷を排除したものであれば、そのような状態にある板ガラス片の使用についてはまったく支障のないものである。   As a method of forming such an image translucent effective surface, first, sufficient attention must be paid to the cleanliness of both translucent surfaces of small plate glass pieces. For example, in a clean room or other equipment environment, dust generation is suppressed, and in a controlled environment, a series of cleaning and processing processes are used while eliminating factors that can contaminate both light-transmitting surfaces of the glass sheet. It will be necessary. In this way, by taking care to maintain the cleanness of both translucent surfaces of the plate glass pieces as an effective image translucent surface, it is possible to remove adhering foreign substances, internal glass defects, and scratches on the glass surface. If this is excluded, there is no problem at all in the use of the glass sheet piece in such a state.

また、映像透光用有効面を所定比率範囲となるように確保するためには、上記に加えて小片の板ガラス片への加工におけるその板ガラス片の端面加工の寸法精度と端面の加工状態が大切なものとなる。また、映像透光用有効面を所定比率範囲となるように確保することは、板ガラスの非有効面の一部が、前記した接着剤等により固体撮像素子を収納したパッケージに封止するという役割を担う部位であることから、非有効面の面積を所定範囲内とするためにも大切なことである。この板ガラス片の端面加工の寸法精度と端面の加工状態が安定したものとならないと、非有効面を使用する封止の面積にばらつきが生じ、その結果、固体撮像素子パッケージの耐環境性能を低くする虞があるからである。また、この板ガラス片の端面加工の寸法精度と端面の加工状態が所定のものでないと、画像透光用有効面に部分的に破損したり欠けたりした端面起因のガラスの破片や端面に付着した異物が飛散付着し易くなり、画像透光用有効面を有効でない状態にする虞があるため好ましくないからである。このため前記したように透光面と端面が形成する稜線の凹凸を所定の範囲とすることで、このような問題を回避することが可能となったのである。   In addition to the above, in addition to the above, the dimensional accuracy of the end surface processing of the plate glass piece and the processing state of the end surface are important in order to ensure that the effective surface for image transmissivity is within the predetermined ratio range. It will be something. In addition, ensuring that the image translucent effective surface is within a predetermined ratio range is a role that a part of the ineffective surface of the plate glass is sealed in a package containing the solid-state imaging device by the above-described adhesive or the like. Therefore, it is important to keep the area of the ineffective surface within a predetermined range. If the dimensional accuracy of end face processing and the end face processing state of this plate glass piece are not stable, the sealing area using the ineffective surface will vary, resulting in low environmental performance of the solid-state image sensor package. It is because there is a possibility of doing. Further, if the dimensional accuracy of the end surface processing of the plate glass piece and the processing state of the end surface are not the predetermined ones, it adheres to the glass fragments and end surfaces due to the end surface partially damaged or chipped on the image translucent effective surface. This is because foreign matters are likely to be scattered and adhered, and the image translucent effective surface may become ineffective. Therefore, as described above, it is possible to avoid such a problem by setting the unevenness of the ridge line formed by the light transmitting surface and the end surface within a predetermined range.

(1)以上のように、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、無機酸化物ガラス製の平板ガラスの第一透光面に薄膜が形成されると共に、平板ガラスの第一透光面上の外縁部に位置する薄膜の端縁に、最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が0.5μmから50μmの範囲内にある凹凸が形成されるため、サーマルショック試験やサーマルサイクル試験などの各種の環境試験に耐えうるカバーガラスであって、カバーガラス表面の薄膜が熱的、機械的応力によって剥がれにくく、実使用時における長期間に亘る使用に対して高い信頼性、安定性を有するものである。   (1) As described above, in the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention, a thin film is formed on the first light transmitting surface of the flat glass made of inorganic oxide glass, and on the first light transmitting surface of the flat glass. Since the projections from the maximum depression position to the maximum projection position are uneven on the edge of the thin film located at the outer edge of the film, the thermal shock test and thermal cycle test It is a cover glass that can withstand various environmental tests, such as a thin film on the surface of the cover glass that is difficult to peel off due to thermal and mechanical stress, and has high reliability and stability for long-term use in actual use. It is what you have.

(2)また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、平板ガラスの側面の表面粗さ(Ra値)が3nm以下であり、側面と第一透光面とが接する稜線または側面と第二透光面とが接する稜線の何れか一方に、最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が0.5μmから40μmの範囲内にある凹凸を形成すれば、稜線や側面表面に起因するカバーガラスの破損やカケ、クラック、飛散物の発生を抑制することが可能となり、不良発生率を減少させることができるものである。   (2) Further, in the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention, the surface roughness (Ra value) of the side surface of the flat glass is 3 nm or less, and the ridgeline or side surface where the side surface and the first light-transmitting surface are in contact with the second surface. If the projections from the maximum depression position to the maximum projection position are formed on any one of the ridgelines that come into contact with the translucent surface, the ridgeline and the side surface are caused. It is possible to suppress the breakage of the cover glass, the occurrence of cracks, cracks, and scattered matter, and the defect occurrence rate can be reduced.

(3)さらに、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、平板ガラスの薄膜が形成された第一透光面及び該第一透光面に対向する第二透光面に隣接する側面が、第一透光面に隣接する第一側面部と、該第一側面部及び第二透光面に隣接する第二側面部とを備え、第一透光面と第一側面部により形成される稜線に、最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が1.5μmから20μmの範囲内にある凹凸を形成すれば、カバーガラスが搭載された固体撮像素子パッケージが電子機器に実装された後も、カバーガラスは長期に亘る安定した強度性能を維持し続けることができるものである。   (3) Furthermore, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention has a first light-transmitting surface on which a thin film of flat glass is formed and a side surface adjacent to the second light-transmitting surface facing the first light-transmitting surface. A first side surface portion adjacent to the first light transmitting surface and a second side surface portion adjacent to the first side surface portion and the second light transmitting surface are formed by the first light transmitting surface and the first side surface portion. If projections from the maximum depression position to the maximum projection position are formed on the ridge line so as to have an irregularity in the range of 1.5 μm to 20 μm, the solid-state imaging device package on which the cover glass is mounted is mounted on the electronic device. Later, the cover glass can continue to maintain stable strength performance over a long period of time.

(4)また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、平板ガラスの第一側面部及び/または第二側面部から入射して第二透光面から出射するに至る光路が、波長300nmの紫外線を10%以上透過させるものであれば、紫外線硬化樹脂を採用することでカバーガラスを固体撮像素子パッケージに封止する場合にも、短時間の紫外線照射によっても高い接着強度を有する接着を行うことができるため、パッケージ製造の効率を充分高い状態に維持することが可能となるものである。   (4) Further, in the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention, the optical path from the first side surface portion and / or the second side surface portion of the flat glass to the light emitted from the second light transmitting surface has a wavelength of 300 nm. If the cover glass is sealed with a solid-state imaging device package by using an ultraviolet curable resin as long as it transmits ultraviolet rays of 10% or more, bonding with high adhesive strength is performed even by short-time ultraviolet irradiation. Therefore, the package manufacturing efficiency can be maintained at a sufficiently high level.

(5)さらに、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、薄膜が光学薄膜であって、膜厚が0.01μmから100μmの範囲内にあれば、顧客から要求される高い光学性能を有するカバーガラスを、寸法等について余裕のある優れた品位を有する状態で供給することができる。   (5) Furthermore, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention is a cover having high optical performance required by customers if the thin film is an optical thin film and the film thickness is in the range of 0.01 μm to 100 μm. Glass can be supplied in a state having excellent quality with a sufficient margin in terms of dimensions and the like.

(6)また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、固体撮像素子がCCDまたはCMOSであれば、汎用性の高い種々の機器に搭載されることによってCCDやCMOSの性能を充分に発揮させることが可能となる品位を有するものである。   (6) Moreover, if the solid-state image sensor cover glass of the present invention is a CCD or a CMOS, the cover glass for the solid-state image sensor can fully exhibit the performance of the CCD or CMOS by being mounted on various versatile devices. It has a quality that makes it possible.

(7)さらに、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、無機酸化物ガラス製の平板ガラスが、質量%で、SiO 55〜70%、Al 0.5〜20%、B 5〜20%、RO 0.1〜30%(RO=MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO)、ZnO 0〜9%、MO 1〜20%(MO=LiO+NaO+KO)を含有するものであれば、紫外域、可視域における透過率性能や耐水性、耐酸性といった化学的な耐久性に加えて、密度が充分に低いガラス材とすることが可能であるため軽量なカバーガラスを構成することができるものである。 (7) Further, a cover glass for a solid-state imaging device of the present invention, glass flat glass inorganic oxide, in mass%, SiO 2 55~70%, Al 2 O 3 0.5~20%, B 2 O 3 5-20%, RO 0.1-30% (RO = MgO + CaO + ZnO + SrO + BaO), ZnO 0-9%, M 2 O 1-20% (M 2 O = Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) If so, in addition to chemical durability such as transmittance performance, water resistance and acid resistance in the ultraviolet region and visible region, it is possible to make a glass material with a sufficiently low density, so it constitutes a lightweight cover glass Is something that can be done.

(8)また、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、無機酸化物ガラスが、無アルカリガラスからなるものであれば、戸外で使用される電子機器に搭載される固体撮像素子を保護するために重要となる耐候性に関する品位を常に高い状態とすることができ、携帯情報端末や携帯電話等に搭載される固体撮像素子用のカバーガラスとして好適なものである。   (8) In addition, the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention protects a solid-state imaging device mounted on an electronic device used outdoors if the inorganic oxide glass is made of alkali-free glass. Therefore, it is possible to always maintain a high quality regarding weather resistance, which is suitable as a cover glass for a solid-state imaging device mounted on a portable information terminal, a mobile phone or the like.

以下、本発明の実施形態に係る固体撮像素子用カバーガラスについて、図面を参照しつつ詳細に説明を行う。 Hereinafter, with the solid-state imaging device for Kabagara scan according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1(A)は、本発明の実施形態に係る固体撮像素子用カバーガラスの斜視図、図1(B)は、図1(A)に符号Bで示す部分の拡大斜視図、図1(C)は、同部分の拡大平面図である。また、図2(A)は、上記の固体撮像素子用カバーガラスを固体撮像素子用パッケージに搭載した状態を示す縦断正面図、図2(B)は、同状態を示す平面図である。   1A is a perspective view of a cover glass for a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is an enlarged perspective view of a portion indicated by reference numeral B in FIG. C) is an enlarged plan view of the same part. 2A is a longitudinal front view showing a state in which the above-described cover glass for a solid-state image sensor is mounted on a package for a solid-state image sensor, and FIG. 2B is a plan view showing the same state.

この固体撮像素子用カバーガラス10は、質量%表示で、SiO60%、Al14.7%、B11%、RO(RO=MgO+BaO)3%、JO(JO=CaO+SrO)11.3%、OH基量 565ppmの組成を有する無アルカリ硼珪酸ガラスからなる平板ガラス(小片の板ガラス片)を使用したものであって、携帯電子機器に搭載されるインターライントランスファー型CCD素子のパッケージの窓材としてカバーガラス用途で使用されるものである。この平板ガラスの寸法は、縦3mm、横3mm、厚み0.5mmであり、透光面の一方側すなわち第一透光面11aにのみ赤外線反射膜20が成膜されているものである。この赤外線遮蔽膜20は、CVD法によってSiOとTaをそれぞれ75nmから160nmの厚みを有するように40層以上交互に積層し、波長750nm以上の赤外線を96%以上遮断する性能を有するものである。 This cover glass 10 for a solid-state imaging device is expressed by mass%, SiO 2 60%, Al 2 O 3 14.7%, B 2 O 3 11%, RO (RO = MgO + BaO) 3%, JO (JO = CaO + SrO). ) Interline transfer type CCD device mounted on a portable electronic device using a flat glass (small piece of glass plate) made of alkali-free borosilicate glass having a composition of 11.3% and OH group amount of 565 ppm It is used for cover glass as a window material of the package. The flat glass has a length of 3 mm, a width of 3 mm, and a thickness of 0.5 mm. The infrared reflecting film 20 is formed only on one side of the light transmitting surface, that is, the first light transmitting surface 11a. The infrared shielding film 20 has a performance of shielding 96% or more of infrared rays having a wavelength of 750 nm or more by alternately stacking 40 or more layers of SiO 2 and Ta 2 O 5 so as to have a thickness of 75 nm to 160 nm, respectively, by CVD. Is.

このカバーガラス10の側面12は、図1(A)、(B)に示すように性状の異なる2つの側面よりなり、一方は第一透光面11aと接する第一側面部12aであり、他方は第一側面部12a及び第二透光面11bに隣接する第二側面部12bである。そして、このカバーガラス10は、図1(C)に示すように、第一透光面11aと第一側面12aとが接する稜線21の凹凸の最大値T、すなわち第一透光面11aと平行な面上における稜線21の凹凸の最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法Tが、3.5μmで1.5〜20μmの範囲内にあり、また側面12の表面粗さが0.5nmである。さらに、このカバーガラス10は、第一透光面11aに施された薄膜20の平板ガラスの表面と接する縁端22の凹凸の最大値L、すなわち第一透光面11aと平行な面上における薄膜20の端縁22の凹凸の最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法Lが、2.1μmで0.5〜50μmの範囲内にある。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the side surface 12 of the cover glass 10 is composed of two side surfaces having different properties, one of which is a first side surface portion 12a in contact with the first light transmitting surface 11a, and the other side. Is a second side surface portion 12b adjacent to the first side surface portion 12a and the second light transmitting surface 11b. As shown in FIG. 1C, the cover glass 10 is parallel to the first translucent surface 11a, that is, the maximum value T of the unevenness of the ridge line 21 where the first translucent surface 11a and the first side surface 12a contact each other. The protrusion dimension T from the maximum depression position of the unevenness of the ridge line 21 to the maximum protrusion position on a smooth surface is in the range of 1.5 to 20 μm at 3.5 μm, and the surface roughness of the side surface 12 is 0. 5 nm. Further, the cover glass 10 has a maximum value L of the unevenness of the edge 22 in contact with the flat glass surface of the thin film 20 applied to the first light transmitting surface 11a, that is, on a surface parallel to the first light transmitting surface 11a. The protrusion dimension L from the maximum depression position of the unevenness of the edge 22 of the thin film 20 to the maximum protrusion position is in the range of 0.5 to 50 μm at 2.1 μm.

また、この平板ガラス(小片の板ガラス片)の加工に際しては、成膜を施した母材薄板ガラスから小片の板ガラス片を得る加工方法としてレーザー切断を採用したものであり、側面12は光学的な鏡面に近い表面状態を有している。このため、図2(A)に示すように、側面12から紫外線を入射することによって、第二透光面11bに塗布された紫外線硬化樹脂製の接着剤30の硬化を行うことができる。そして、この場合の光線の透過率は、紫外線センサーを使用して計測すると50%の透過率であることを示した。そして、このような手順でパッケージ40に固体撮像素子用カバーガラス10の封着を行ったものを図2(A)、(B)に示している。このように組み立てられた状態で、図2(B)の斜線部で示す固体撮像素子用カバーガラス10の有効透過面積Pは、固体撮像素子50を駆動状態にして調査するとカバーガラス10の第一透光面11a及び第二透光面11bの各々の面積に対して87%であることが判明する。   Further, when processing this flat glass (small plate glass piece), laser cutting is employed as a processing method for obtaining a small plate glass piece from the base material thin plate glass on which the film has been formed. It has a surface state close to a mirror surface. For this reason, as shown in FIG. 2 (A), the ultraviolet ray curable resin adhesive 30 applied to the second light transmitting surface 11b can be cured by making ultraviolet rays incident from the side surface 12. In this case, the light transmittance was 50% when measured using an ultraviolet sensor. And what sealed the cover glass 10 for solid-state image sensors to the package 40 in such a procedure is shown to FIG. 2 (A), (B). In the assembled state, the effective transmission area P of the solid-state image sensor cover glass 10 indicated by the hatched portion in FIG. It turns out that it is 87% with respect to each area of the translucent surface 11a and the 2nd translucent surface 11b.

ここで、本発明に係る固体撮像素子用カバーガラス10の表面粗さの計測は、触針式表面粗さ測定機タリステップ(Tayler−Mobson社製)を用いて、0.25mmの測定長について、計測速度0.0025mm/sec、フィルター0.33Hz、倍率20万倍の条件で測定したものである。また、凹凸の測定は、顕微鏡、SEM等の計測によるものである。   Here, the measurement of the surface roughness of the cover glass 10 for a solid-state imaging device according to the present invention is performed with a stylus type surface roughness measuring machine Talystep (manufactured by Taylor-Mobson) with a measurement length of 0.25 mm. , Measured at a measurement speed of 0.0025 mm / sec, a filter of 0.33 Hz, and a magnification of 200,000 times. Further, the unevenness is measured by measurement with a microscope, SEM, or the like.

次いで、上記の固体撮像素子用カバーガラス10について、その製造方法を説明する。     Next, a manufacturing method of the above-described cover glass 10 for a solid-state image sensor will be described.

まず、小片の板ガラス片とする前の板ガラスの製造工程について、以下に説明する。この工程は、薄板状の一片300mm程度の寸法を有する大板状の母材ガラスを作製する工程であるが、この工程は2種類あり、一つは延伸成形による方法で、他方は精密研削研磨加工のみによる方法である。延伸成形による場合は、先に耐火物や白金等の高融点金属で構成された熔融炉で熔解した後に成形した板ガラスで、例えば、幅850mm、厚さ5mm、長さ3mの母材板ガラスを準備する。そして、この母材板ガラスに、人工皮革を備えた回転研磨機(図示省略)によって、酸化セリウム等の遊離砥粒を水等に分散させたスラリーを自動供給しながら研磨加工を施して、表面粗さがRa値で1.1nmの鏡面にまで研磨加工を行い、洗浄、乾燥して、例えば、板厚4.5±0.5mmの厚板ガラス60を得る。そして、この厚板ガラス60を図3に示す延伸成形装置70にセットして、ガラス粘度が10dPa・sになる温度に保持された加熱炉80aにより加熱し、下部に取り付けた取り出し耐熱性ローラー80bによって搬入速度の10倍の速度で搬出することによって薄板ガラス90に成形し、この薄板ガラス90の両側をスクライブ成形することで、薄板状の一辺300mmの大板ガラスを成形する。 First, the manufacturing process of the plate glass before making it into the small piece glass plate piece is demonstrated below. This process is a process for producing a large plate-like base glass having a dimension of a thin plate-like piece of about 300 mm. There are two types of this process, one is a method by stretch molding, and the other is precision grinding and polishing. This is a method based only on processing. In the case of stretch molding, a base glass plate having a width of 850 mm, a thickness of 5 mm, and a length of 3 m, for example, is prepared with a glass plate that has been previously melted in a melting furnace composed of a refractory material or a high melting point metal such as platinum. To do. Then, the base plate glass is subjected to a polishing process while automatically supplying a slurry in which free abrasive grains such as cerium oxide are dispersed in water or the like by a rotary polishing machine (not shown) provided with artificial leather. Is polished to a mirror surface with a Ra value of 1.1 nm, washed and dried to obtain, for example, a thick plate glass 60 having a thickness of 4.5 ± 0.5 mm. And this thick glass 60 is set to the stretch molding apparatus 70 shown in FIG. 3, and it heats with the heating furnace 80a hold | maintained to the temperature from which glass viscosity becomes 10 < 5 > dPa * s, The take-out heat resistant roller attached to the lower part The sheet glass 90 is formed into a thin sheet glass 90 by carrying it out at a speed 10 times as high as the carrying-in speed by 80b, and a large sheet glass with a side of 300 mm is formed by scribing both sides of the thin sheet glass 90.

また、精密研削研磨加工による場合は、熔融炉で熔解し均質化されたガラスを、例えば、寸法が800×300×300mmのインゴット(ブロック)に鋳込み成型を行い、そこから遊離砥粒を利用するワイヤーソー等を使用することによって切断して、板厚1.5mmの薄板ガラスを得る。そして、この薄板ガラスに前述したような回転研磨加工機を用いて研磨加工を施すことによって薄板状の大板ガラスが得られる。以上のような2種類の方法によって製造できる大板ガラスの寸法は縦:50〜600mm、横:50〜600mm、板厚:0.1〜50mmの範囲で成形することが可能であり、必要に応じて変更することが可能である。   In the case of precision grinding and polishing, glass that has been melted and homogenized in a melting furnace is cast into, for example, an ingot (block) having a size of 800 × 300 × 300 mm, and free abrasive grains are used therefrom. Cut by using a wire saw or the like to obtain a thin glass plate having a thickness of 1.5 mm. And thin plate-shaped large plate glass is obtained by performing grinding | polishing processing to this thin plate glass using the rotary polishing processing machine as mentioned above. The size of the large plate glass that can be produced by the two methods as described above can be formed in the range of vertical: 50 to 600 mm, horizontal: 50 to 600 mm, and plate thickness: 0.1 to 50 mm, as required. Can be changed.

次いで、この大板ガラスの一方の透光面、すなわち第一透光面側にCVD(Chemical Vapor Deposition)によって、前記したSiOとTaを交互に40層以上積層することで、成膜された薄板ガラスを得ることができる。 Next, 40 or more layers of the above-described SiO 2 and Ta 2 O 5 are alternately laminated by CVD (Chemical Vapor Deposition) on one light-transmitting surface of the large plate glass, that is, the first light-transmitting surface. Can be obtained.

次に、この成膜された薄板状の大板ガラスを細断する方法は、例えばレーザー切断装置を利用してレーザースクライブを採用する。まず、熱加工レーザー切断装置を使用して、板厚方向の20%の厚みまで薄板ガラスの一方の成膜されていない第二透光面上に、分割予備線としてレーザービーム移動速度180±5mm/sec、あるいは220±5mm/sec、レーザー出力120±5W、あるいは160±5Wの条件で碁盤目状の第一加工を行う。次いで、図4に概念的に示すように、薄板ガラス91の第一加工面92に対して、その反対側の成膜された面より金属製のライン状ヘッド93を作動方向Mに移動させ、同時に薄板ガラス91の第一加工面92側の第二透光面を治具(図示省略)で押さえることによって、薄板ガラス91の第一加工面92に応力を加え、押圧速度1×10−3m/secで押し割りを行う。こうして第二加工の割断を行うことによって、第一加工によって形成された破断の起源となる予定線に沿って分割された短冊状の板ガラスが得られる。このようにして押し割り加工された短冊状の板ガラスは、それぞれ真空ピンセット(図示省略)を利用して次工程に運搬される。そして、短冊状の板ガラスを再度押し割り加工することによって、最終的な固体撮像素子用カバーガラスが得られることになる。この場合、薄板ガラス91の第一加工面912が、図1に示すカバーガラス10の第二側面部12bに相当し、薄板ガラス91の第二加工(押し割り)により得られた割断面が、カバーガラス10の第一側面部12aに相当する。 Next, as a method of chopping the formed thin plate-like large plate glass, for example, laser scribing is employed using a laser cutting device. First, using a thermal processing laser cutting device, a laser beam moving speed of 180 ± 5 mm as a split spare line is formed on one non-film-formed second light-transmitting surface of thin glass up to a thickness of 20% in the thickness direction. / Sec, or 220 ± 5 mm / sec, and laser output 120 ± 5 W or 160 ± 5 W. Next, as conceptually shown in FIG. 4, the metal line head 93 is moved in the operation direction M from the film-formed surface on the opposite side to the first processed surface 92 of the thin glass 91, At the same time, by pressing the second translucent surface of the thin glass 91 on the first processed surface 92 side with a jig (not shown), stress is applied to the first processed surface 92 of the thin glass 91, and the pressing speed is 1 × 10 −3. Press and split at m / sec. By carrying out the cleaving of the second processing in this way, a strip-shaped plate glass divided along the planned line that is the origin of the fracture formed by the first processing is obtained. The strip-shaped plate glass that has been cut and split in this manner is transported to the next process using vacuum tweezers (not shown). Then, the final cover glass for a solid-state image sensor is obtained by splitting the strip-shaped plate glass again. In this case, the first processed surface 912 of the thin glass 91 corresponds to the second side surface portion 12b of the cover glass 10 shown in FIG. It corresponds to the first side surface portion 12 a of the glass 10.

次に、前述のような製造方法によって成形された本発明の固体撮像素子用カバーガラスについて、性能評価試験を行った。以下にその結果を具体的に示す。   Next, the performance evaluation test was done about the cover glass for solid-state image sensors of this invention shape | molded by the above manufacturing methods. The results are specifically shown below.

まず、表1の組成となるように予め調合、混合したガラス原料を、1000ccの容積を持つ白金ロジウム坩堝を利用し、撹拌機能を有する電気熔融炉内に保持して1550℃で20時間熔融し、その後、カーボン鋳型に熔融ガラスを流し出して徐冷することで、各種特性が測定可能となるような適切な形状に成形した。そして、得られた各々のガラス試料の特性を以下の方法により測定した。すなわち、アルカリ溶出量は、JIS R3502に従い測定を行った。表中でNDと表記したものは、検出困難であることを表している。また、密度については、周知のアルキメデス法によって測定を行った。さらに線膨張係数については、JIS R3102に従い30℃から380℃へ加熱した際の線膨張係数の測定を行った。   First, a glass raw material prepared and mixed in advance so as to have the composition shown in Table 1 is held in an electric melting furnace having a stirring function using a platinum rhodium crucible having a volume of 1000 cc and melted at 1550 ° C. for 20 hours. Thereafter, the molten glass was poured into a carbon mold and gradually cooled to form an appropriate shape so that various characteristics could be measured. And the characteristic of each obtained glass sample was measured with the following method. That is, the alkali elution amount was measured according to JIS R3502. What is written as ND in the table indicates that it is difficult to detect. The density was measured by a well-known Archimedes method. Further, for the linear expansion coefficient, the linear expansion coefficient when heated from 30 ° C. to 380 ° C. according to JIS R3102 was measured.

Figure 0004756337
Figure 0004756337

表1に示す測定結果から、いずれのガラス試料についても、アルカリ溶出量、密度そして線膨張係数について、本発明に係る固体撮像素子用カバーガラスの要請を満足するものであることが判明した。ただし、本発明の固体撮像素子用カバーガラスの性能は、これらの組成と諸特性を満足し、さらにその表面性状が前述のような高い品位を有することによって実現できるものである。   From the measurement results shown in Table 1, it was found that all the glass samples satisfy the requirements for the cover glass for a solid-state imaging device according to the present invention with respect to the alkali elution amount, density and linear expansion coefficient. However, the performance of the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention can be realized by satisfying these compositions and various characteristics and having the surface quality as described above.

次に、性能評価1として、固体撮像素子用カバーガラス(試料A〜E)を作製し、側面の表面性状についての確認をおこなった。実施例である試料A〜Dは、上記の諸特性を満足する母材板ガラスを作製し、さらに薄板ガラスにする加工を施し、そして側面の第一側面部をレーザースクライブ(第一加工)によって形成し、第二側面部を割断加工(第二加工)、すなわち押圧速度2×10−3m/secの条件で押し割りによって形成したものである。一方、比較例である試料Eは、側面の第一側面部をメカニカルスクライブによって形成し、第二側面部を押し割りによって形成したものである。そして、各試料の側面の第一側面部、第二側面部の各々について、その表面粗さの測定を(Digital Instruments社製)原子間力顕微鏡(NanoScopeIII Tapping Mode AFM)。原子間力顕微鏡を用いた測定では、測定長40μmについて10回測定を行い、その平均値を求めた。また稜線の凹凸や膜の外周端(端縁)の凹凸は電子顕微鏡、実体顕微鏡によって計測した。その結果を表2に示す。 Next, as performance evaluation 1, a solid-state image sensor cover glass (samples A to E) was prepared, and the surface properties of the side surfaces were confirmed. Samples A to D, which are examples, produce a base plate glass that satisfies the above-mentioned characteristics, and further process to form a thin plate glass, and the first side portion of the side surface is formed by laser scribing (first processing). The second side surface portion is formed by cleaving (second processing), that is, by pressing and splitting under the condition of a pressing speed of 2 × 10 −3 m / sec. On the other hand, the sample E which is a comparative example is formed by forming the first side surface portion of the side surface by mechanical scribing and forming the second side surface portion by pressing. Then, for each of the first side surface portion and the second side surface portion of the side surface of each sample, measurement of the surface roughness (manufactured by Digital Instruments) atomic force microscope (NanoScope III Tapping Mode AFM). In measurement using an atomic force microscope, measurement was performed 10 times for a measurement length of 40 μm, and the average value was obtained. Further, the unevenness of the ridge line and the unevenness of the outer peripheral edge (edge) of the film were measured with an electron microscope and a stereomicroscope. The results are shown in Table 2.

Figure 0004756337
Figure 0004756337

表2から、本発明の固体撮像素子用カバーガラスの実施例である試料Aから試料Dは、いずれもそのカバーガラスの側面の表面粗さRaが0.7nmから1.3nmの範囲にあり、3nm以下であって、第一透光面と第一側面部によって形成される稜線の凹凸は5μmから18μmの範囲であって充分に小さく、さらに膜の外周端(端縁)の凹凸が7μmから27μmの値であって0.5μmから50μmの範囲内に含まれるものであることが判明した。一方、比較例である試料Eは、側面の表面粗さRaが72.4nmを示す場合もあり、稜線の凹凸も122μmであって、さらに膜の外周端(端縁)の凹凸も178μmと高い値となることが判明した。   From Table 2, sample A to sample D, which are examples of the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention, each have a surface roughness Ra on the side surface of the cover glass in the range of 0.7 nm to 1.3 nm. The unevenness of the ridgeline formed by the first translucent surface and the first side surface is 3 nm or less and is sufficiently small in the range of 5 μm to 18 μm, and the unevenness of the outer peripheral edge (edge) of the film is from 7 μm. It was found that the value was 27 μm and was included in the range of 0.5 μm to 50 μm. On the other hand, in the sample E as a comparative example, the surface roughness Ra of the side surface may show 72.4 nm, the unevenness of the ridgeline is 122 μm, and the unevenness of the outer peripheral edge (edge) of the film is as high as 178 μm. Turned out to be value.

さらに、性能評価2として、本発明の固体撮像素子用カバーガラスの経時的な耐候性を評価するため、プレッシャクッカー試験装置を使用して、120℃、1.2atmにて、1000時間の条件で問題が発生しないか評価した。その結果、実施例の試料A〜Dについては、異常が認められなかったが、比較例である試料Eについては、膜剥がれの発生する試料のあることが判明した。以上の結果より、本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、耐環境性能という点で優れた品位を有するものであることが判明した。   Furthermore, as performance evaluation 2, in order to evaluate the weather resistance over time of the cover glass for a solid-state image pickup device of the present invention, using a pressure cooker test apparatus at 120 ° C. and 1.2 atm for 1000 hours. Evaluated whether a problem occurred. As a result, no abnormality was observed in the samples A to D of the example, but it was found that there was a sample in which film peeling occurred in the sample E as a comparative example. From the above results, it was found that the cover glass for a solid-state imaging device of the present invention has excellent quality in terms of environmental resistance.

図1(A)は、本発明の実施形態に係る固体撮像素子用カバーガラスの全体斜視図、図1(B)は、図1(A)の符号Bで示す部分の拡大斜視図、図1(C)は、同じく符号Bで示す部分の拡大平面図である。1A is an overall perspective view of a cover glass for a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is an enlarged perspective view of a portion indicated by reference numeral B in FIG. (C) is the enlarged plan view of the part shown with the code | symbol B similarly. 図2(A)は、前記固体撮像素子用カバーガラスが使用された固体撮像素子を説明するための縦断側面、図2(B)は、同じく固体撮像素子を説明するための平面図である。FIG. 2A is a longitudinal side view for explaining a solid-state image sensor using the cover glass for the solid-state image sensor, and FIG. 2B is a plan view for explaining the solid-state image sensor. 本発明の実施形態に係る固体撮像素子用カバーガラスの製造方法における厚板ガラスから薄板ガラスを製造する工程を説明するための概略斜視図である。It is a schematic perspective view for demonstrating the process of manufacturing thin glass from the thick glass in the manufacturing method of the cover glass for solid-state image sensors which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る固体撮像素子用カバーガラスの製造方法における第一加工後の薄板状ガラスに第二加工をおこなう工程を説明するための概略斜視図である。It is a schematic perspective view for demonstrating the process of performing a 2nd process to the thin glass after a 1st process in the manufacturing method of the cover glass for solid-state image sensors which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 固体撮像素子用カバーガラス
11a 第一透光面
11b 第二透光面
12 側面
12a 第一側面部
12b 第二側面部
20 薄膜
21 側面と透光面とが接する稜線
22 薄膜の端縁
30 接着剤
40 固体撮像素子を収納するパッケージ
50 固体撮像素子
60 厚板ガラス
70 延伸成形装置
80a 加熱炉
80b 耐熱性ローラー
90 薄板ガラス
91 第一加工後の薄板ガラス
92 第一加工面
93 ライン状ヘッド
M 作動方向
P 画像透光用有効面積
L 薄膜の端縁の凹凸寸法
T 側面と透光面とが接する稜線の凹凸寸法
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cover glass 11a for solid-state image sensors 1st translucent surface 11b 2nd translucent surface 12 Side surface 12a 1st side surface part 12b 2nd side surface part 20 Thin film 21 The ridgeline 22 where a side surface and a translucent surface contact | connect The edge 30 of a thin film Agent 40 Package 50 for storing solid-state imaging device Solid-state imaging device 60 Thick glass 70 Stretch molding apparatus 80a Heating furnace 80b Heat resistant roller 90 Thin glass 91 Thin glass 92 after first processing 93 First processing surface 93 Line head M Operating direction P Effective area L for image transmissivity L Concave and convex dimensions of edge of thin film T Concave and convex dimensions of ridgeline where side surface and translucent surface contact

Claims (8)

無機酸化物ガラス製の平板ガラスにおける板厚方向の表裏に第一透光面及び第二透光面を有し、前記第一透光面に薄膜が形成された固体撮像素子用カバーガラスであって、
前記平板ガラスにおける第一透光面上の外縁部に位置する前記薄膜の端縁に凹凸が形成されると共に、該凹凸は、前記第一透光面と平行な面上における最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が0.5μmから50μmの範囲内にあることを特徴とする固体撮像素子用カバーガラス。
A cover glass for a solid-state imaging device having a first light-transmitting surface and a second light-transmitting surface on the front and back in the thickness direction of a flat glass made of inorganic oxide glass, and a thin film formed on the first light-transmitting surface. And
Concavities and convexities are formed on the edge of the thin film located at the outer edge portion on the first light-transmitting surface of the flat glass, and the concavities and convexities are maximum from the maximum depression position on the surface parallel to the first light-transmitting surface. A cover glass for a solid-state imaging device, characterized in that a projecting dimension up to a projecting position is in a range of 0.5 μm to 50 μm.
前記平板ガラスの外周部を構成する側面の表面粗さのRa値が3nm以下であると共に、該側面と前記第一透光面とが接する稜線の凹凸または該側面と前記第二透光面とが接する稜線の凹凸の何れか一方の凹凸は、前記第一透光面または第二透光面の何れか対応する一方の透光面と平行な面上における最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が0.5μmから40μmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子用カバーガラス。   The Ra value of the surface roughness of the side surface constituting the outer peripheral portion of the flat glass is 3 nm or less, and the unevenness of the ridgeline where the side surface and the first light transmitting surface are in contact or the side surface and the second light transmitting surface Any one of the ridges on the ridge line in contact with each other extends from a maximum depression position to a maximum projection position on a plane parallel to one of the first light transmission surface and the second light transmission surface. 2. The cover glass for a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the protruding dimension is in a range of 0.5 μm to 40 μm. 前記平板ガラスの側面が、前記第一透光面に隣接する第一側面部と、該第一側面部及び前記第二透光面に隣接する第二側面部とを備え、前記第一透光面と前記第一側面部により形成される稜線の凹凸は、前記第一透光面と平行な面上における最大窪み位置から最大突出位置に至るまでの突出寸法が1.5μmから20μmの範囲内にあることを特徴とする請求項2に記載の固体撮像素子用カバーガラス。   A side surface of the flat glass includes a first side surface portion adjacent to the first light transmitting surface, and a second side surface portion adjacent to the first side surface portion and the second light transmitting surface, and the first light transmitting surface. The unevenness of the ridgeline formed by the surface and the first side surface portion is such that the protruding dimension from the maximum depression position to the maximum protruding position on the plane parallel to the first light-transmitting surface is in the range of 1.5 μm to 20 μm. The cover glass for a solid-state imaging device according to claim 2, wherein 前記平板ガラスの第一側面部及び/または第二側面部から入射して前記第二透光面から出射するに至る光路が、波長300nmの紫外線を10%以上透過させることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像素子用カバーガラス。   The optical path from the first side surface portion and / or the second side surface portion of the flat glass to the light emitted from the second light transmitting surface transmits ultraviolet light having a wavelength of 300 nm by 10% or more. 3. A cover glass for a solid-state image sensor according to 3. 前記薄膜が光学薄膜であって、膜厚が0.01μmから100μmの範囲にあることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の固体撮像素子用カバーガラス。   5. The cover glass for a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the thin film is an optical thin film and has a thickness in a range of 0.01 μm to 100 μm. 前記固体撮像素子が、CCDまたはCMOSであることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の固体撮像素子用カバーガラス。   The cover glass for a solid-state image sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the solid-state image sensor is a CCD or a CMOS. 前記無機酸化物ガラス製の平板ガラスが、質量%で、SiO2 55〜70%、Al23 0.5〜20%、B23 5〜20%、RO 0.1〜30%(RO=MgO+CaO+ZnO+SrO+BaO)、ZnO 0〜9%、M2O 1〜20%(M2O=Li2O+Na2O+K2O)を含有することを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の固体撮像素子用カバーガラス。 The flat glass made of the inorganic oxide glass is, by mass%, SiO 2 55 to 70%, Al 2 O 3 0.5 to 20%, B 2 O 3 5 to 20%, RO 0.1 to 30% ( RO = MgO + CaO + ZnO + SrO + BaO), ZnO 0-9%, M 2 O 1-20% (M 2 O = Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) Cover glass for solid-state image sensor. 前記無機酸化物ガラスが、無アルカリガラスであることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の固体撮像素子用カバーガラス。   The cover glass for a solid-state image sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein the inorganic oxide glass is alkali-free glass.
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