JPH025687A - イメージセンサ用前面ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像素子の前面に挿入して使用される視
感度補正フィルタ、カバーガラスなどのイメージセンサ
用前面ガラスに関する。

〔従来の技術〕

近年、ＣＣＤ型やＭＯａ型等の固体撮像素子は小型、軽
量、低消費電力といり九特徴からイメージセンサとして
撮儂管からの移行が進んでいる。

固体撮像素子は受光素子としてのＬＳＩチップをアルミ
ナセラミックパッケージ内に納め、このパッケージの前
面にチップ保護のためにカバーガラスを気密封止した構
造となっている。また、固体撮像素子は可視域から＋　
ｏ　ｏ　ｏ　ｎｍ付近の近赤外域にわたる分光感度を有
しているため、可視光のみを有効信号とするビデオカメ
ラなどでは素子の前面に近赤外域を吸収するフィルタを
挿入して視感度の補正をはかりている。

しかしながら、素子前面へのカバーガラスや視感度補正
フィルタなどの挿入は、これらと大気との屈折率差から
生じる光の反射によってチップ受光面への入射光を減衰
させてしまうという問題がある。

一方、固体撮像素子のチップは高解像度化の要請から、
しだいに画素数を増加させる方向にある。

しかしチップ面積を変えずに画素数を増加させれば−ｍ
嵩あたシの入射光量は減少し、感度の低下をまねく。こ
のため、フィルタやカバーガラスによる入射光量の減衰
は極力避けなければならない。

従来、この対策としてフィルタまたはカバーガラスの両
面に単層の反射防止膜を施して表面反射による入射光の
ロスの低減をはかっていた。単層反射防止膜の条件は、
（基板の屈折率３ｓ）＞（ｌｉｌＩの屈折率ル）のとき
、次式で求められる。

ルーへ ガラスを基板とした場合、物理的・化学的に安定で耐久
性に優れ、かつ上式を満たす物質として通常ＭｇＦ、が
用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに単層の反射防止膜を両面に成膜したガラスでは
、第３図に示すように、膜厚設計波長５００　ｆｌｍの
場合その透過率曲線が５０００ｍ付近に最大透過率を持
つ（句のカーブを描き、４００ｎｍおよび６００　ｎｍ
付近の透ａ串が相対的に低くなってしまう。

また、上記のように基板両面に反射防止膜を形成するに
は工程上次のような問題がある。通常、このような膜の
形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法な
どの方法を用いるが、いずれの方法も成膜は減圧した講
空檀内で行われる。

たとえば、真空蒸着法によって成膜を行う場合、まず基
板ガラスを超音波洗浄してから真空熱Ｎ装置の真空偕内
ヘセットし、片面に反射防止族を蒸着する。次に真空槽
から基板ガラスを取り出し、再度洗浄後、上記と同様に
して反対面に反射防止膜を蒸着し、さらに最終洗浄を行
う。このような工程では、基板ガラスを表裏反転させる
丸めに真空蒸着装置の真空槽から一度基板ガラスを取り
出す必要があり、この際、空気中の微細な塵が基板ガラ
スに付着しやすい。被蒸着面への塵の付着は膜強度を低
下させるばかりでなく、イメージセンサ用前面ガラスと
しては致命的な欠陥となる。

また、真空槽を所定の真空度にまで減圧するのには長時
間を要する。基板の反転は減圧回数を増加させ、蒸着工
程にかかる作業時間を長びかせて生産能率を著しく低下
させていた。

本発明の目的は、従来用いられていたイメージセンサ用
前面ガラスと同等以上の反射防止効果を持ち、しかも可
視域が７ラツトに近い分光透過特性を有するイメージセ
ンサ用前面ガラスを安価に提供することにある。

〔課題を解決するための手段と作用〕

本発明は上記目的を達成するために、基板ガラスの片面
に多層反射防止膜を成膜したものである。

多層反射防止膜は、通常、３層で十分が効果が得られ、
その条件は基板ガラスの屈折率：１．第１層膜の屈折率
ニル１．第３層膜の屈折率：Ｆ＆３゜空気の屈折率ニル
。、として、 ル１１ル♂＝ｒＬｏ会？＆３ であるとき、 ル１ｄ１＝←２ｄ２□ｎｓ　ｄ　ｓ　＝’λ（ル２：第
２層膜の屈折率、ｄｌ・ｄｌ・ｄ３：各層の膜厚）で示
される。

この条件を満たす膜の材質として、第１層にんら０３、
第２層にＺｒＯ２＋第３ＮにＭｇＦ’、を用いることて
効果的な反射防止が可能となる。

このため、基板ガラス片面のみへの成膜にょって、従来
の両面反射防止膜と同等以上の反射防止効果が得られる
。また複数の膜物質を順次積層被着することによシ、工
程上基板ガラスを反転させる必要がない。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。

この発明のイメージセンサ用前面ガラスは、第１図に示
すように構成され、基板ガラス（１）の片方の面に多層
反射防止膜（２）が形成されている。多層反射防止膜の
積層数は、特に限定されなｈが、３層で充分な反射防止
効果が得られ、成膜時間およびコスト的な面からは積層
数は少ない方が便利である。

（実施例１） 実施例として、固体撮偉素子用の視感度補正フィルタを
基板ガラスとして真空蒸着法により多層反射防止膜を被
着したサンプルを作成した。その膜構成を第１表に示す
。

第１表 また従来例として同じ基板ガラスの両面にＭｇＦ。

単層膜（膜厚λ／４．λ＝５００ｒ１ｍ）を蒸着したサ
ンプルを作成し、両サンプルの分光透過率を測定した。

その結果を第２図の分光透過率曲線に示す。なお、本実
施例に用いた基板ガラスの肉厚は１鴛１である。

第２図において、曲Ｍ　（ａ）は本発明の実施例ガラス
の、曲線（ｂ）は従来例ガラスの透過率を示す。

ここで基板ガラスとして用い丸視感度補正フィルタは、
主としてビデオカメラに使用され、４００〜６００　ｎ
ｔｎの可視域を効率よく透過し、近赤外域をシャープカ
ットすることが求められる。測定の結果、最大透過率は
両サンプルとも波長５００ｎｍで９５％と同一であった
が、波長４００ｎｍにおける透過率は本実施例が８９％
、従来例が８６％であり、本実施例の多層反射防止膜を
被着したサンプルの方が、よシ広い波長域で反射防止効
果を得ていることがわかる。

このことは次に示す固体撮像素子用カバーガラスの例で
さらに明らかである。

（実施例２） 上記実施例と同様にして固体撮像素子用カバーガラスを
基板ガラスとして、その片面に第２表に示す膜構成の多
層膜を被着したものと、両面にＭｇＦ２を単層被着した
ものの分光透過率を測定した。その結果を第３図に示す
。

第２表 第３図においては、曲Ｓ囚は本発明の実施例でおる片面
に多層膜被着し九サンプルの、曲線（Ｂ）は両面にＭｇ
Ｆ２を単層被着した従来例のサンプルの、曲Ｍ　（８）
は反射防止膜を被着しない固体撮像素子用カバーガラス
の透過率を表す。なお、基板ガラスはコーニング＋７０
５９ガラスを厚さ１龍に研磨したものである。

第３図かられかるように、本実施例のサンプルは、反射
防止膜を施さないものに較べてほぼ全域で高い透過率を
示し、優れた反射防止効果が認められる。また従来例と
比較しても広帯域にわたって均一な適過特性が得られて
いる。

本発明に係るイメージセンサ用前面ガラスは、基板ガラ
スの片面にのみ成膜を行えばよい。このため基板ガラス
を洗浄した後、−変成膜装置の真空槽内にセットすれば
、複数の膜物質を順次被着することによシ、−回の減圧
操作で連続して成膜が可能であり、成膜工程にかかる作
業時間が大幅に焦線きれるとともに、基板ガラスへの塵
の付着をも効果的に防止できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明のイメージセンサ用前面ガラスは、
基板ガラスの片面に多層反射防止膜を成膜したことによ
９次のような効果がある。

■基板ガラスの両面に単層反射防止膜を成膜したものと
同等以上の反射防止効果を有する。

■しかも反射防止効果が広帯域にわたシ、均一な透過特
性が得られる。

■また本発明のイメージセンサ用前面ガラスを作製する
ためには、基板ガラスの片面にのみ成膜を行えばよい。

このため成膜装置の減圧槽から基板ガラスを取シ出す必
要がなく、基板ガラスに大気中の塵が付着するのを防止
できる。この結果、塵に起因する膜不良・製品不良が減
少する。

■さらに工程数が削減されることによって、生産能率が
向上し、大幅なコストダウンが可能となる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るイメージセンサ用前向ガラスの構
成を示す説明図、第２図は固体撮像素子用視感度補正フ
ィルタに反射防止膜を被着した本発明の実施例ガラスお
よび従来例ガラスの分光透過率曲線、第３図は基板ガラ
スに反射防止膜を被着した本発明の実施例ガラスおよび
従来例ガラスならびに基板ガラスの分光透過率曲線であ
る。 Ａ、ａ・・・・・・実施例ガラス Ｂ、ｂ・・・・・・従来例ガラス Ｓ ・・・・・・基板ガラス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板ガラスの片面に多層反射防止膜を成膜したことを特
   徴とするイメージセンサ用前面ガラス。