JP5304112B2 - 薄膜付きガラス基板の製造方法 - Google Patents

薄膜付きガラス基板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えば、波長カットフィルタなどの、ガラス基板の表面に薄膜が形成された薄膜付きガラス基板の製造方法に関する。
従来、撮像素子の受光面側に配置されるＩＲカットフィルタなど、ガラス基板の主面に薄膜が形成された薄膜付きガラス基板が種々知られている。薄膜付きガラス基板は、他の部材の表面に貼り合わせられて使用されることが多い。このため、薄膜付きガラス基板には、主面が平坦であることが求められている。しかしながら、ガラス基板上に薄膜を形成した場合、薄膜形成後に、ガラス基板に対して薄膜の面方向に薄膜が相対的に収縮または膨張することにより薄膜の面方向の膜応力が生じるため、ガラス基板に反りが発生するという問題がある。このような問題に鑑み、特許文献１などにおいて薄膜付きガラス基板の反りの低減方法が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、ガラス基板の一方の主面にミラー膜が形成された全反射ミラーにおいて、他方の主面に反りを矯正するための矯正膜を形成することが開示されている。
特開２００７−２４１０１８号公報 特開平５−２５１４２７号公報
しかしながら、特許文献１に開示された反りの低減方法では、ミラー膜に加えて矯正膜を形成する必要があるため、必要となる薄膜が増え、薄膜付きガラス基板の製造工程が煩雑になり、製造コストが上昇するという問題がある。
また、例えば、特許文献２には、表面に薄膜が形成された半導体基板を製造する方法として、薄膜の形成によって生じる半導体基板の反りとは逆方向の歪応力を半導体基板に付与した状態で薄膜を形成する方法が開示されている。この方法によれば、薄膜が収縮する力と半導体基板に加えられていた歪応力が均等となり、平板状の薄膜付き半導体基板が得られる旨が特許文献２に記載されている。
上記特許文献２に開示された薄膜付き半導体基板の製造方法を、薄膜付きガラス基板の製造にも適用することも考えられる。しかしながら、特許文献２に記載された方法を薄膜付きガラス基板の製造に適用した場合、歪応力をガラス基板に加えた状態を保持したまま薄膜の形成を行わなければならず、薄膜の形成工程が煩雑になるという問題がある。
本発明の目的は、反りの少ない薄膜付きガラス基板を容易に製造することができる薄膜付きガラス基板の製造方法を提供することにある。
本発明に係る薄膜付きガラス基板の製造方法は、ガラス基板の主面上に薄膜が形成された薄膜付きガラス基板を製造する方法であり、薄膜形成後、薄膜がガラス基板に対し薄膜の面方向に相対的に膨張または収縮することによりガラス基板が変形する薄膜付きガラス基板の製造方法であって、薄膜形成後の最終状態においてガラス基板の主面が平坦となるように、ガラス基板を塑性変形させることによりガラス基板の主面を湾曲した形状とする変形工程と、塑性変形させたガラス基板の主面上に薄膜を形成する薄膜形成工程とを備えることを特徴としている。これによれば、薄膜形成後に薄膜がガラス基板に対し薄膜の面方向に相対的に膨張または収縮することによりガラス基板の主面が平坦となる。よって、反りの低減された薄膜付きガラス基板が得られる。また、本発明に係る薄膜付きガラス基板の製造方法では、反り低減用の薄膜を別途形成する必要がなく、また、薄膜形成工程において歪応力をガラス基板に加えた状態で保持する必要もないため、薄膜付きガラス基板を容易に製造することができる。
なお、本発明において、「薄膜形成後の最終状態」は、薄膜付きガラス基板の製造が完了したときの状態を意味する。例えば、スパッタリング法や蒸着法により薄膜を形成する場合は、「薄膜形成後の最終状態」は、薄膜形成後、薄膜が形成されたガラス基板を室温などの使用温度にまで冷却した状態を意味する。また、ゾルゲル法やスピンコート法などのウエット法により薄膜を形成する場合は、「薄膜形成後の最終状態」は、形成された薄膜の乾燥が終了した状態を意味する。
ガラス基板の塑性変形は、例えば、ガラス基板を歪点より５０℃低い温度以上の温度に加熱した状態で行うことができる。これによれば、歪みの少ない湾曲形状のガラス基板を得ることができるため、ガラス基板が薄膜に及ぼす応力の面内分布を小さくすることができる。
薄膜を凸状の主面及び凹状の主面のうちのいずれの主面に形成するかは、薄膜とガラス基板との組み合わせによって決定される。具体的には、薄膜形成後に薄膜がガラス基板に圧縮応力を付与する薄膜とガラス基板との組み合わせの場合は、薄膜を形成する主面は凸状であることが好ましい。一方、薄膜形成後に薄膜がガラス基板に引張応力を付与する薄膜とガラス基板との組み合わせの場合は、薄膜を形成する主面は凹状であることが好ましい。
また、薄膜をガラス基板の両方の主面に形成してもよい。この場合であっても、本発明を適用することにより、反りの少ない薄膜付きガラス基板を得ることができる。
薄膜の形成方法としては、例えば、スパッタリング法や蒸着法などが挙げられる。スパッタリング法や蒸着法により薄膜を形成する場合、薄膜の熱膨張係数とガラス基板の熱膨張係数とが異なると、薄膜形成後の冷却工程において、薄膜の収縮量とガラス基板の収縮量とに差が生じるため、薄膜とガラス基板との間に膜応力が生じやすい。よって、ガラス基板に反りが生じやすい。従って、スパッタリング法や蒸着法などの、薄膜を形成する際にガラス基板の温度が上昇する方法を用いる場合には、本発明が特に有効である。
また、薄膜を複数積層して形成する場合は、薄膜の膜応力がより大きくなり、薄膜付きガラス基板の反りが大きくなる傾向にある。このため、薄膜を複数積層して形成する場合には、本発明が特に有効である。
本発明において、ガラス基板の厚みは特に限定されないが、ガラス基板の厚みが薄いほど薄膜付きガラス基板に反りが生じやすいため、本発明は、ガラス基板が薄い場合に特に有効である。本発明が特に有効なガラス基板の厚みの範囲は、０．１〜１００ｍｍである。
本発明において、薄膜の厚みも特に限定されないが、ガラス基板に対して薄膜が相対的に厚いときに薄膜付きガラス基板に反りが生じやすいため、本発明は、ガラス基板に対する薄膜の相対厚みが大きいときに特に有効である。本発明が特に有効なガラス基板に対する薄膜の相対厚みの範囲は、1／２５００〜１／２０である。
本発明により製造される薄膜付きガラス基板の具体例としては、例えば、撮像素子に貼付されるＩＲカットフィルタが挙げられる。ＩＲカットフィルタが反っている場合、ＩＲカットフィルタを撮像素子に貼り付けることが困難となる。このため、撮像素子に貼付されるＩＲカットフィルタでは、許容される反り量が特に少ない。従って、反りを効果的に抑制することができる本発明は、撮像素子に貼付されるＩＲカットフィルタの製造に特に効果的に用いられる。
本発明によれば、反りの少ない薄膜付きガラス基板を容易に製造することができる薄膜付きガラス基板の製造方法を提供することができる。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態において製造する対象となる薄膜付きガラス基板１の断面図である。まず、図１を参照しつつ薄膜付きガラス基板１の構成について説明する。
図１に示すように、薄膜付きガラス基板１は、ガラス基板１０を備えている。ガラス基板１０は、薄膜付きガラス基板１の特性などに応じて適宜選択することができる。ガラス基板１０は、例えば、ホウ珪酸ガラス基板などにより構成することができる。
ガラス基板１０は、互いに平行な第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂを有している。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂのそれぞれは、平坦である。第１の主面１０ａの上には、薄膜１１が形成されている。薄膜１１は、薄膜付きガラス基板１の特性などに応じて適宜選択することができる。例えば薄膜付きガラス基板１がＩＲカットフィルタである場合には、薄膜１１をＩＲカット膜とすることができる。また、例えば薄膜付きガラス基板１が反射ミラーである場合には、薄膜１１を反射膜とすることができる。例えば薄膜付きガラス基板１が反射防止基板である場合には、薄膜１１を反射防止膜とすることができる。
次に、薄膜付きガラス基板１の製造方法について説明する。図２は、薄膜１１を成膜する前のガラス基板１０の断面図である。本実施形態の製造方法は、薄膜１１を形成する前に、図１に示す薄膜形成後の最終状態においてガラス基板１０の第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂが平坦となるように、ガラス基板１０を塑性変形させることによりガラス基板１０の第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂを湾曲した形状とした後に、ガラス基板１０の第１の主面１０ａの上に薄膜１１を形成することを特徴とする。具体的に、図２は、ガラス基板１０の凹状に湾曲した第１の主面１０ａの上に薄膜１１を形成する場合を示している。
一般的に、ガラス基板に薄膜を形成する場合、薄膜の形成方法に関わらず、薄膜に膜応力が生じる。例えば、スパッタリング法や蒸着法などのように、薄膜を形成する際にガラス基板の温度が上昇する方法を用いる場合、薄膜の熱膨張係数とガラス基板の熱膨張係数とが異なると、薄膜形成後の冷却工程における薄膜の面方向に沿った収縮量とガラス基板の同方向に沿った収縮量とに差が生じる。従って、薄膜形成後の冷却工程において薄膜に薄膜の面方向の膜応力が生じる。このため、例えば、平坦なガラス基板に薄膜を形成した場合、冷却工程において、ガラス基板に反りが発生することとなる。すなわち、ガラス基板の両主面が湾曲することとなる。
それに対して本実施形態では、上述のように、薄膜１１を形成する前に、薄膜形成後の最終状態においてガラス基板１０の第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂが平坦となるように、ガラス基板１０を塑性変形させることによりガラス基板１０の第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂを湾曲した形状とする。このため、薄膜形成後に生じる薄膜１１の面方向の膜応力とガラス基板１０の弾性力とによって、図１に示すように、薄膜形成後の最終状態において第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂが平坦となる。従って、反りの抑制された薄膜付きガラス基板１が得られる。
また、本実施形態の製造方法によれば、反り低減用の薄膜を形成する必要がなく、薄膜形成工程において、歪応力をガラス基板に加えた状態で保持する必要もないため、薄膜付きガラス基板１を容易に製造することができる。
また、例えば、ガラス基板に歪応力を加えた状態で保持して薄膜を形成する場合は、薄膜形成工程において、保持具との接触及び保持具によってガラス基板に加えられる応力によってガラス基板に傷や割れ・ひびが生じるおそれがある。それに対して本実施形態では、薄膜１１の形成工程において、ガラス基板１０に歪応力を加えた状態で保持する必要がないため、ガラス基板１０に傷や割れ・ひびが生じることを防止することができる。
さらに、ガラス基板に歪応力を加えた状態で保持して薄膜を形成する方法においては、冷却工程において薄膜に生じる膜応力が大きい場合は、薄膜形成工程において、ガラス基板に大きな歪応力を付与する必要がある。従って、薄膜形成工程においてガラス基板が損傷するおそれがある。
それに対して本実施形態の製造方法によれば、冷却工程において薄膜に生じる膜応力が大きい場合は、ガラス基板を大きく塑性変形させておけばよく、ガラス基板に大きな歪応力を加える必要がない。よって、薄膜形成工程においてガラス基板の損傷が抑制される。従って、本実施形態の製造方法によれば、冷却工程において薄膜１１が大きな膜応力を生じさせるものであっても、反りの抑制された薄膜付きガラス基板１を高い良品率で製造することができる。
なお、本実施形態において、ガラス基板１０の厚みは特に限定されないが、ガラス基板１０の厚みが薄い場合ほど薄膜付きガラス基板に反りが生じやすくなるため、本実施形態の薄膜付きガラス基板の製造方法は、ガラス基板の厚みが薄い場合に特に有効である。本実施形態の薄膜付きガラス基板の製造方法が特に有効なガラス基板１０の厚みの範囲は、０．１〜１０ｍｍである。
また、薄膜１１の厚みも特に限定されないが、ガラス基板１０に対して薄膜１１が相対的に厚いときに薄膜付きガラス基板に反りが生じやすいため、本実施形態の薄膜付きガラス基板の製造方法は、ガラス基板に対する薄膜の相対厚みが大きいときに特に有効である。本実施形態の薄膜付きガラス基板の製造方法が特に有効なガラス基板１０に対する薄膜１１の相対厚みの範囲は、１／２５００〜１／２０である。
以下、薄膜付きガラス基板１の各製造工程について、さらに詳細に説明する。
（ガラス基板１０を塑性変形させる工程）
ガラス基板１０を塑性変形させる方法としては、例えば、以下の方法（１）〜（５）が挙げられる。
（１）ガラス基板１０を歪点よりも５０℃低い温度以上に加熱して変形させる方法
（２）成形型を用いてガラス基板１０をプレス成形する方法
（３）ガラス基板１０の一方の主面側をイオン強化する方法
（４）ガラス基板１０の一方の主面を研磨する方法
（５）ガラス基板１０の一方の主面側にアルゴンプラズマを照射する方法
これらの中でも、簡単に行え、ガラス基板１０に傷等が生じにくい（１）ガラス基板１０を歪点よりも５０℃低い温度以上に加熱して変形させる方法が好ましく用いられる。
ガラス基板１０を歪点以上に加熱して変形させる場合は、具体的には、以下のような手順でガラス基板１０の塑性変形が行われる。
図３は、ガラス基板１０の塑性変形に用いる治具２０の平面図である。図４は、図３に示す切り出し線ＩV−ＩVにおける断面図である。図３及び図４に示すように、治具２０には、ガラス基板１０をセットするための開口２０ａが形成されている。治具２０の開口２０ａの周辺部には、リング状の切欠部２０ｂが形成されている。ガラス基板１０は、この切欠部２０ｂにセットされる。ガラス基板１０は、この切欠部２０ｂにセットされた状態でガラス基板１０の歪点よりも５０℃低い温度以上の温度にまで加熱され、保持される。
図５は、歪点よりも５０℃低い温度以上の温度にまで加熱され、保持されたガラス基板１０の断面図である。図５に示すように、ガラス基板１０は、歪点よりも５０℃低い温度以上の温度にまで加熱され、保持されることにより、ガラス基板１０の自重により鉛直方向に凸状に塑性変形する。この状態で、治具２０にセットしたまま、ガラス基板１０を室温まで冷却することにより、全体的に湾曲形状に塑性変形されたガラス基板１０が得られる。
尚、ガラス基板１０を塑性変形させる際の温度や保持時間は、ガラス基板１０の種類や、ガラス基板１０を変形させる量などに応じて適宜設定し得る。一般的には、ガラス基板１０の保持温度は、ガラス基板１０の歪点よりも５０℃低い温度以上軟化点以下であることが好ましく、ガラス転移温度近傍またはそれ以下であることがより好ましい。
ガラス基板１０を変形させる量は、例えば、平坦な主面を有するガラス基板に薄膜を形成したときのガラス基板の反り量を予め測定し、その測定結果に基づいて実験的に決定することができる。
（薄膜１１の成膜工程）
薄膜１１の成膜方法は、薄膜１１の種類などに応じて適宜選択することができる。薄膜１１の成膜方法としては、例えば、スパッタリング法や蒸着法などの気相法や、ゾルゲル法やスピンコート法などのウエット法などが挙げられる。
薄膜１１を第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂのうちのどちらに形成するかは、薄膜形成後の最終状態における薄膜１１の膜応力の方向によって決めることができる。例えば、薄膜形成後の最終状態において、薄膜１１がガラス基板１０に対して薄膜１１の面方向に沿った引張応力を付与する場合は、薄膜１１を凹状の主面に形成することが好ましい。一方、薄膜形成後の最終状態において、薄膜１１がガラス基板１０に対して薄膜１１の面方向に沿った圧縮応力を付与する場合は、薄膜１１を凸状の主面に形成することが好ましい。
本実施形態の薄膜付きガラス基板の製造方法は、薄膜１１の形成後、薄膜１１がガラス基板１０に対して薄膜１１の面方向に相対的に膨張または収縮することによりガラス基板が変形するような薄膜１１とガラス基板１０との組み合わせの薄膜付きガラス基板一般に適用可能である。例えば、本実施形態の薄膜付きガラス基板の製造方法は、撮像素子に貼付されるＩＲカットフィルタの製造にも好適である。
図６は、撮像素子２に貼付された、薄膜付きガラス基板としてのＩＲカットフィルタ１を有する撮像素子ユニット３の断面図である。撮像素子ユニット３は、撮像素子２と、ＩＲカットフィルタ１とを備えている。撮像素子２は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）や相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Complementary Metal-Oxide Semiconductor device）などにより構成される。撮像素子２の受光面２ａは、通常、平坦に形成されている。ＩＲカットフィルタ１は、この平坦な受光面２ａの上に貼付されている。このため、ＩＲカットフィルタ１には、反りのないことが要求される。従って、ＩＲカットフィルタ１の製造には、反りの抑制が可能な本実施形態の薄膜付きガラス基板の製造方法が好適に適用される。
尚、図６に示す例では、ガラス基板１０の第２の主面１０ｂが撮像素子２に貼付される例について説明したが、薄膜１１のガラス基板１０とは反対側の表面を撮像素子２に貼付してもよい。
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、薄膜１１を１層のみ形成する例について説明したが、本発明の薄膜付きガラス基板の製造方法は、複数の薄膜が積層された薄膜積層体をガラス基板１０の主面１０ａ、１０ｂ上に形成する場合にも適用される。この場合は、薄膜１１を１層のみ形成する場合と比較して、冷却工程においてガラス基板に加わる膜応力が大きくなりやすい。このため、薄膜付きガラス基板に大きな反りが発生する傾向にある。従って、本発明の薄膜付きガラス基板の製造方法を適用することが効果的である。
薄膜積層体の具体例としては、ＺｒＯ２膜、ＴｉＯ２膜及びＮｂ２Ｏ３膜などの高屈折率膜と、ＳｉＯ２膜などの低屈折率膜が交互に積層された多層膜などが挙げられる。
（第３の実施形態）
上記実施形態では、ガラス基板１０の一方の主面１０ａにのみ薄膜１１を形成する例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。
図７は、本実施形態の薄膜付きガラス基板１の断面図である。図７に示すように、ガラス基板１０の第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂの両方に薄膜１１ａ、１１ｂを形成してもよい。この場合であっても、本発明の薄膜付きガラス基板の製造方法が好適に適用される。
本実施形態では、薄膜１１ａ、１１ｂのうち、薄膜形成後から最終状態となるまでの間の薄膜１１ａ、１１ｂの面方向の圧縮応力が大きな方の薄膜が凸状の主面上に形成され、引張応力が大きな方の薄膜が凹状の主面上に形成される。
（第４の実施形態）
上記第１の実施形態では、ガラス基板１０が、平坦な一対の主面１０ａ、１０ｂを有する例について説明したが、ガラス基板１０の形状は、主面１０ａを有するものである限り特に限定されない。例えば、第２の主面１０ｂが凸状または凹状に形成されていてもよい。
（実験例）
本実験例では、ガラス基板１０を塑性変形させる工程において、ガラス基板１０を歪点以上の温度で保持する保持時間を変化させることによってガラス基板１０の反り量を調節できることを確認する実験を行った。
図３及び図４に示す治具２０にセットした円盤状のガラス基板１０（日本電気硝子（株）社製 製品名「ＡＢＣ」、直径：２００ｍｍ、厚さ：０．４ｍｍ、歪点：６５０℃、ガラス転移温度:７０５℃、軟化温度：９５０℃）を、１５分かけて室温から６５０℃まで昇温し、６５０℃で所定の保持時間だけ保持し、その後、約１０時間かけて室温まで冷却した。次に、得られたガラス基板１０の反り量を、周方向に中心角で４５°間隔で設定されたポイントＡ〜Ｈ（図８を参照）において測定した。具体的には、図９に示すように、ガラス基板１０を定盤２１側に向かって凸状となるように定盤２１の上に配置し、各ポイントＡ〜Ｈにおいて、定盤２１とガラス基板１０との間にシックネスゲージ２２（ＴＳＫ社製Ｎｏ．７５Ａ１０）を挿入することによりガラス基板１０の各ポイントＡ〜Ｈにおける反り量を測定した。測定された各ポイントＡ〜Ｈにおける反り量のうち最も大きな反り量をガラス基板１０の最大反り量とした。
保持時間を種々変化させて上記実験を行った結果を図１０に示す。図１０に示すように、保持時間を長くすることによってガラス基板１０の最大反り量が大きくなることがわかる。この結果から、保持時間を変化させることによってガラス基板１０の最大反り量を調節できることができることがわかる。
（実施例１）
円盤状のガラス基板（日本電気硝子（株）社製 製品名「ＡＢＣ」、直径：２００ｍｍ、厚さ：０．４ｍｍ、歪点：６５０℃、ガラス転移温度:７０５℃、軟化温度：９５０℃）を５枚用意し、各ガラス基板の反り量を上記実験例と同じ方法で測定した。５枚のガラス基板の最大反り量は、０〜０．０５ｍｍであった。
次に、各ガラス基板を図３及び図４に示す治具２０にセットし、１５分かけて室温から６５０℃まで昇温し、６５０℃で２時間保持し、その後、約１０時間かけて室温まで冷却した。加熱後の各ガラス基板について、再び反り量を測定した。５枚のガラス基板の最大反り量は、０．４５〜０．５５ｍｍであった。
次に、加熱後の各ガラス基板の凹状の主面上に、ＺｒＯ２膜とＳｉＯ２膜とが交互に合計４４層積層された積層膜を約１３０℃でスパッタリング法により形成し、薄膜付きガラス基板を完成させた。尚、ＺｒＯ２膜の総膜厚は約２μｍであり、ＳｉＯ２膜の総膜厚が約３μｍであった。
得られた薄膜付きガラス基板の反り量を測定した。５枚の薄膜付きガラス基板の最大反り量は、―０．０５〜０．０５ｍｍであった。
比較例として、平板状のガラス基板（日本電気硝子（株）社製 製品名「ＡＢＣ」、直径：２００ｍｍ、厚さ：０．４ｍｍ、歪点：６５０℃、ガラス転移温度:７０５℃、軟化温度：９５０℃）に上記実施例１と同様の薄膜を形成し、反り量を測定した。平板状のガラス基板に積層膜を形成した場合の最大反り量は、約０．６ｍｍであった。
以上の結果から、薄膜の形成前にガラス基板を湾曲させておくことで薄膜付きガラス基板の反り量を低減できることがわかる。
（実施例２）
円盤状のガラス基板（日本電気硝子（株）社製 製品名「ＡＢＣ」、直径：２００ｍｍ、厚さ：０．４ｍｍ、歪点：６５０℃、ガラス転移温度:７０５℃、軟化温度：９５０℃）を５枚用意し、各ガラス基板の反り量を上記実験例と同じ方法で測定した。５枚のガラス基板の最大反り量は、０〜０．０５ｍｍであった。
次に、各ガラス基板を図３及び図４に示す治具２０にセットし、１５分かけて室温から６５０℃まで昇温し、６５０℃で４時間保持し、その後、約１０時間かけて室温まで冷却した。加熱後の各ガラス基板について、再び反り量を測定した。５枚のガラス基板の最大反り量は、０．６〜０．７ｍｍであった。
次に、加熱後の各ガラス基板の凸状の主面上に、Ｎｂ２Ｏ３膜とＳｉＯ２膜）とが交互に合計４層積層された反射防止積層膜を約１３０℃でスパッタリング法により形成した。Ｎｂ２Ｏ３膜の総膜厚は約０．１μｍであり、ＳｉＯ２膜の総膜厚は約０．２μｍであった。
続いて、各ガラス基板の凹状の主面上に、Ｎｂ２Ｏ３膜とＳｉＯ２膜とが交互に合計４０層積層された赤外線カット積層膜を約１３０℃でスパッタリング法により形成し、薄膜付きガラス基板を完成させた。Ｎｂ２Ｏ３膜の総膜厚は約１．５μｍであり、ＳｉＯ２膜の総膜厚は約２．５μｍであった。
得られた薄膜付きガラス基板の反り量を測定した。５枚の薄膜付きガラス基板の最大反り量は、０．１５〜０．２５ｍｍであった。
比較例として、平板状のガラス基板（日本電気硝子（株）社製 製品名「ＡＢＣ」、直径：２００ｍｍ、厚さ：０．４ｍｍ、歪点：６５０℃、ガラス転移温度:７０５℃、軟化温度：９５０℃）に上記実施例２と同様に、赤外線カット積層膜と、反射防止積層膜とを形成し、反り量を測定した。平板状のガラス基板に積層膜を形成した場合の最大反り量は、約１ｍｍであった。
以上の結果から、ガラス基板の両面に薄膜を形成する場合においても、薄膜の形成前にガラス基板を湾曲させておくことで薄膜付きガラス基板の反り量を低減できることがわかる。
第１の実施形態における薄膜付きガラス基板の断面図である。 薄膜を成膜する前のガラス基板の断面図である。 ガラス基板の塑性変形に用いる治具の平面図である。 図３に示す切り出し線ＩV−ＩVにおける断面図である。 ガラス基板を湾曲させた状態のガラス基板の断面図である。 撮像素子ユニットの断面図である。 第３の実施形態における薄膜付きガラス基板の断面図である。 反り量の測定ポイントを表すガラス基板の平面図である。 ガラス基板の反り量を測定する工程を表す断面図である。 実験例における保持時間とガラス基板の最大反り量との関係を表すグラフである。
符号の説明
１…ガラス基板
２…撮像素子
２ａ…受光面
３…撮像素子ユニット
１０…ガラス基板
１０ａ…第１の主面
１０ｂ…第２の主面
１１、１１ａ、１１ｂ…薄膜
２０…治具
２０ａ…開口
２０ｂ…切欠部
２１…定盤
２２…シックネスゲージ

Claims (7)

  1. ガラス基板の主面上に薄膜が形成された薄膜付きガラス基板を製造する方法であり、前記薄膜形成後、前記薄膜が前記ガラス基板に対し前記薄膜の面方向に相対的に膨張または収縮することにより前記ガラス基板が変形する薄膜付きガラス基板の製造方法であって、
    前記薄膜形成後の最終状態において前記ガラス基板の前記主面が平坦となるように、前記ガラス基板を塑性変形させることにより前記ガラス基板の前記主面を湾曲した形状とする変形工程と、
    前記塑性変形させたガラス基板の主面上に前記薄膜を形成する薄膜形成工程とを備えることを特徴とする薄膜付きガラス基板の製造方法。
  2. 前記ガラス基板の塑性変形は、前記ガラス基板を歪点より５０℃低い温度以上の温度に加熱した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の薄膜付きガラス基板の製造方法。
  3. 前記変形工程は、前記主面が凸状となるように前記ガラス基板を塑性変形させる工程であることを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜付きガラス基板の製造方法。
  4. 前記変形工程は、前記主面が凹状となるように前記ガラス基板を塑性変形させる工程であることを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜付きガラス基板の製造方法。
  5. 前記薄膜をスパッタリング法または蒸着法により形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の薄膜付きガラス基板の製造方法。
  6. 前記薄膜を複数積層して形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の薄膜付きガラス基板の製造方法。
  7. 前記薄膜付きガラス基板は、撮像素子に貼付される赤外線カットフィルタであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の薄膜付きガラス基板の製造方法。
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