JPH09283731A - 固体撮像素子用カバーガラス - Google Patents
固体撮像素子用カバーガラスInfo
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- JPH09283731A JPH09283731A JP8112067A JP11206796A JPH09283731A JP H09283731 A JPH09283731 A JP H09283731A JP 8112067 A JP8112067 A JP 8112067A JP 11206796 A JP11206796 A JP 11206796A JP H09283731 A JPH09283731 A JP H09283731A
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- solid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 減反射膜からの放射線放出量が少なく、また
減反射膜とガラス基板の熱膨張係数が近似しているた
め、減反射膜の剥離や割れが少ない固体撮像素子用カバ
ーガラスを提供することを目的とする。 【解決手段】 ガラス基板の表面に減反射膜が形成され
てなる固体撮像素子用カバーガラスにおいて、減反射膜
が、酸化チタンからなる膜と酸化珪素からなる膜を交互
に、4層以上配設した膜構造を有することを特徴とす
る。
減反射膜とガラス基板の熱膨張係数が近似しているた
め、減反射膜の剥離や割れが少ない固体撮像素子用カバ
ーガラスを提供することを目的とする。 【解決手段】 ガラス基板の表面に減反射膜が形成され
てなる固体撮像素子用カバーガラスにおいて、減反射膜
が、酸化チタンからなる膜と酸化珪素からなる膜を交互
に、4層以上配設した膜構造を有することを特徴とす
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CCDと呼ばれる固体
撮像素子を収容するアルミナ等のセラミックパッケージ
の光透過窓ガラスとして使用される固体撮像素子用カバ
ーガラスに関し、より具体的には、ガラス基板の表面に
減反射膜が形成されてなる固体撮像素子用カバーガラス
に関するものである。
撮像素子を収容するアルミナ等のセラミックパッケージ
の光透過窓ガラスとして使用される固体撮像素子用カバ
ーガラスに関し、より具体的には、ガラス基板の表面に
減反射膜が形成されてなる固体撮像素子用カバーガラス
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より固体撮像装置の一種として、ア
ルミナ等のセラミックパッケージ内にCCD等の固体撮
像素子を搭載し、光透過窓ガラスとしての機能をもつガ
ラス基板をカバーガラスとしてセラミックパッケージの
外表面に封着することによって、固体撮像素子を収納し
た電子部品が広く使われている。
ルミナ等のセラミックパッケージ内にCCD等の固体撮
像素子を搭載し、光透過窓ガラスとしての機能をもつガ
ラス基板をカバーガラスとしてセラミックパッケージの
外表面に封着することによって、固体撮像素子を収納し
た電子部品が広く使われている。
【0003】固体撮像素子は、半導体ICと同様に、シ
リコンの基板上に微細な受光素子を多数集積したもので
あり、光信号を素子に取り込む必要があるため、カバー
ガラスには、高い光透過特性を有し、固体撮像素子の機
能を損なわせないことが要求される。
リコンの基板上に微細な受光素子を多数集積したもので
あり、光信号を素子に取り込む必要があるため、カバー
ガラスには、高い光透過特性を有し、固体撮像素子の機
能を損なわせないことが要求される。
【0004】一般にカバーガラスの材質としては、ホウ
ケイ酸ガラスや無アルカリガラスが使用されているが、
これらのガラスには、入射した光の約8%が反射すると
いう特性があるため、固体撮像素子の表面で反射した光
が、カバーガラスで再反射して戻ってくることによって
信号ノイズが発生することがあった。
ケイ酸ガラスや無アルカリガラスが使用されているが、
これらのガラスには、入射した光の約8%が反射すると
いう特性があるため、固体撮像素子の表面で反射した光
が、カバーガラスで再反射して戻ってくることによって
信号ノイズが発生することがあった。
【0005】そこで高品質の画像が要求される固体撮像
素子では、ガラス基板の片面あるいは両面に減反射膜を
形成し、波長400〜700nmの可視光領域における
反射を抑えることによって信号ノイズの低減を図ってお
り、この種の減反射膜としては、弗化マグネシウム、酸
化ジルコニウム及び酸化アルミニウムからなる3層構造
の膜が、広く使われている。
素子では、ガラス基板の片面あるいは両面に減反射膜を
形成し、波長400〜700nmの可視光領域における
反射を抑えることによって信号ノイズの低減を図ってお
り、この種の減反射膜としては、弗化マグネシウム、酸
化ジルコニウム及び酸化アルミニウムからなる3層構造
の膜が、広く使われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年、この種のガラス
基板に含まれる放射性同位元素が原因となってカバーガ
ラスからα線等の放射線が放出され、固体撮像素子の機
能を低下させるという問題が指摘されている。
基板に含まれる放射性同位元素が原因となってカバーガ
ラスからα線等の放射線が放出され、固体撮像素子の機
能を低下させるという問題が指摘されている。
【0007】すなわちガラス基板から放射線が放出さ
れ、これが固体撮像素子に入射すると、誤動作を引き起
こし信号ノイズが発生する場合がある。特に単位面積当
りの画素数の増大による高精度化が進められるに従い、
素子がますます微細になり、そのため放射線の影響が一
層顕著に現れるようになってきている。
れ、これが固体撮像素子に入射すると、誤動作を引き起
こし信号ノイズが発生する場合がある。特に単位面積当
りの画素数の増大による高精度化が進められるに従い、
素子がますます微細になり、そのため放射線の影響が一
層顕著に現れるようになってきている。
【0008】このような放射線が固体撮像素子の誤動作
を引き起こすという問題は、ガラス基板だけではなく、
減反射膜にも係わっており、減反射膜から放出される放
射線もできるだけ少ないことが望まれる。
を引き起こすという問題は、ガラス基板だけではなく、
減反射膜にも係わっており、減反射膜から放出される放
射線もできるだけ少ないことが望まれる。
【0009】ところが上記したように一般に普及してい
る減反射膜には、高屈折率材料として酸化ジルコニウム
が用いられているが、酸化ジルコニウムは、不純物とし
てU、Thといった放射性同位元素を比較的多く含有す
るため、放射線の放出量が多い。そのため例え放射線の
放出量の少ないガラス基板を使用しても、その表面に上
記のような減反射膜を形成すると、カバーガラスから放
出される放射線量が多くなり、固体撮像素子の誤動作を
引き起こす虞れがあった。
る減反射膜には、高屈折率材料として酸化ジルコニウム
が用いられているが、酸化ジルコニウムは、不純物とし
てU、Thといった放射性同位元素を比較的多く含有す
るため、放射線の放出量が多い。そのため例え放射線の
放出量の少ないガラス基板を使用しても、その表面に上
記のような減反射膜を形成すると、カバーガラスから放
出される放射線量が多くなり、固体撮像素子の誤動作を
引き起こす虞れがあった。
【0010】また弗化マグネシウムは、低屈折率材料と
して用いられ、効率良く減反射特性を得るのに適した材
料であるが、これの熱膨張係数は、30〜380℃の温
度範囲で188×10-7/℃であり、ガラス基板の熱膨
張係数(約60〜70×10-7/℃)と大きく異なって
いる。そのため弗化マグネシウムを含む減反射膜をカバ
ーガラスの表面に形成すると、カバーガラスを固体撮像
素子パッケージに封着する工程で加熱した時、減反射膜
に内部応力が発生し、ガラス基板から剥離したり、割れ
たりしやすくなる。
して用いられ、効率良く減反射特性を得るのに適した材
料であるが、これの熱膨張係数は、30〜380℃の温
度範囲で188×10-7/℃であり、ガラス基板の熱膨
張係数(約60〜70×10-7/℃)と大きく異なって
いる。そのため弗化マグネシウムを含む減反射膜をカバ
ーガラスの表面に形成すると、カバーガラスを固体撮像
素子パッケージに封着する工程で加熱した時、減反射膜
に内部応力が発生し、ガラス基板から剥離したり、割れ
たりしやすくなる。
【0011】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、減反射膜からの放射線放出量が少なく、また減反
射膜とガラス基板の熱膨張係数が近似しているため、減
反射膜の剥離や割れが少ない固体撮像素子用カバーガラ
スを提供することを目的とするものである。
あり、減反射膜からの放射線放出量が少なく、また減反
射膜とガラス基板の熱膨張係数が近似しているため、減
反射膜の剥離や割れが少ない固体撮像素子用カバーガラ
スを提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子用
カバーガラスは、ガラス基板の表面に減反射膜が形成さ
れてなる固体撮像素子用カバーガラスにおいて、減反射
膜が、酸化チタンからなる膜と酸化珪素からなる膜を交
互に、4層以上配設した膜構造を有することを特徴とす
る。
カバーガラスは、ガラス基板の表面に減反射膜が形成さ
れてなる固体撮像素子用カバーガラスにおいて、減反射
膜が、酸化チタンからなる膜と酸化珪素からなる膜を交
互に、4層以上配設した膜構造を有することを特徴とす
る。
【0013】また本発明の固体撮像素子用カバーガラス
は、減反射膜が、外側からガラス基板に向かって、厚さ
40〜100nmのSiO2 膜、厚さ90〜200nm
のTiO2 膜、厚さ10〜50nmのSiO2 膜、厚さ
5〜35nmのTiO2 膜の4層構造を有することを特
徴とし、さらに厚さ40〜100nmのSiO2 膜、厚
さ90〜200nmのTiO2 膜、厚さ10〜50nm
のSiO2 膜、厚さ5〜35nmのTiO2 膜、厚さ1
00〜170nmのSiO2 膜の5層構造を有すること
を特徴とする。
は、減反射膜が、外側からガラス基板に向かって、厚さ
40〜100nmのSiO2 膜、厚さ90〜200nm
のTiO2 膜、厚さ10〜50nmのSiO2 膜、厚さ
5〜35nmのTiO2 膜の4層構造を有することを特
徴とし、さらに厚さ40〜100nmのSiO2 膜、厚
さ90〜200nmのTiO2 膜、厚さ10〜50nm
のSiO2 膜、厚さ5〜35nmのTiO2 膜、厚さ1
00〜170nmのSiO2 膜の5層構造を有すること
を特徴とする。
【0014】また本発明の固体撮像素子用カバーガラス
は、ガラス基板のウラン(U)、トリウム(Th)の量
が、各々50ppb以下であることを特徴とする。
は、ガラス基板のウラン(U)、トリウム(Th)の量
が、各々50ppb以下であることを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明の固体撮像素子用カバーガラスは、減反
射膜が、UやThといった放射性同位元素の含有量が少
ない酸化チタンと酸化珪素の交互の膜から構成されてな
るため、酸化ジルコニウムを使用した従来の減反射膜に
比べて放射線の放出量が少なくなる。
射膜が、UやThといった放射性同位元素の含有量が少
ない酸化チタンと酸化珪素の交互の膜から構成されてな
るため、酸化ジルコニウムを使用した従来の減反射膜に
比べて放射線の放出量が少なくなる。
【0016】そのためガラス基板として、放射性同位元
素の含有量が少ない低放射線性ガラス、例えば特開平7
−215733号公報に開示されているようなガラス中
のウラン、トリウムの量が各々50ppb以下である低
放射線性ガラスを用いることによって、放射線の放出量
が非常に少ない減反射膜付きカバーガラスを得ることが
可能となる。
素の含有量が少ない低放射線性ガラス、例えば特開平7
−215733号公報に開示されているようなガラス中
のウラン、トリウムの量が各々50ppb以下である低
放射線性ガラスを用いることによって、放射線の放出量
が非常に少ない減反射膜付きカバーガラスを得ることが
可能となる。
【0017】また酸化チタンの熱膨張係数は、80×1
0-7/℃であり、また酸化珪素の熱膨張係数は、5.5
×10-7/℃であり、これらの材料は、弗化マグネシウ
ムに比べて、ガラス基板の熱膨張係数に近似しているた
め、剥離や割れを抑えることが可能となる。
0-7/℃であり、また酸化珪素の熱膨張係数は、5.5
×10-7/℃であり、これらの材料は、弗化マグネシウ
ムに比べて、ガラス基板の熱膨張係数に近似しているた
め、剥離や割れを抑えることが可能となる。
【0018】さらに本発明においては、酸化チタンと酸
化珪素からなる層を交互に、4層以上配設することによ
って、所望の減反射特性を得ることが可能となる。ただ
し層数が6層より多くなると、膜材料や成膜に要するコ
ストが大となるため、コスト面を考慮すると、5層以下
にすることが望ましい。
化珪素からなる層を交互に、4層以上配設することによ
って、所望の減反射特性を得ることが可能となる。ただ
し層数が6層より多くなると、膜材料や成膜に要するコ
ストが大となるため、コスト面を考慮すると、5層以下
にすることが望ましい。
【0019】特に外側からガラス基板に向かって、厚さ
40〜100nmのSiO2 膜、厚さ90〜200nm
のTiO2 膜、厚さ10〜50nmのSiO2 膜、厚さ
5〜35nmのTiO2 膜の4層構造を有する減反射膜
は、可視光領域における反射を非常に少なくすることが
でき、また厚さ40〜100nmのSiO2 膜、厚さ9
0〜200nmのTiO2 膜、厚さ10〜50nmのS
iO2 膜、厚さ5〜35nmのTiO2 膜、厚さ100
〜170nmのSiO2 膜の5層構造を有する減反射膜
は、可視光領域における反射をより一層少なくすること
ができるため好ましい。尚、これらの膜の厚さは、いず
れも実膜厚を表すものである。
40〜100nmのSiO2 膜、厚さ90〜200nm
のTiO2 膜、厚さ10〜50nmのSiO2 膜、厚さ
5〜35nmのTiO2 膜の4層構造を有する減反射膜
は、可視光領域における反射を非常に少なくすることが
でき、また厚さ40〜100nmのSiO2 膜、厚さ9
0〜200nmのTiO2 膜、厚さ10〜50nmのS
iO2 膜、厚さ5〜35nmのTiO2 膜、厚さ100
〜170nmのSiO2 膜の5層構造を有する減反射膜
は、可視光領域における反射をより一層少なくすること
ができるため好ましい。尚、これらの膜の厚さは、いず
れも実膜厚を表すものである。
【0020】
【実施例】以下、本発明の固体撮像素子用カバーガラス
を実施例に基づいて詳細に説明する。
を実施例に基づいて詳細に説明する。
【0021】表1は、本発明の固体撮像素子用カバーガ
ラス(試料No.1、2)と比較例の固体撮像素子用カ
バーガラス(試料No.3)を示すものである。
ラス(試料No.1、2)と比較例の固体撮像素子用カ
バーガラス(試料No.3)を示すものである。
【0022】
【表1】
【0023】これらのカバーガラスは、次のようにして
作製した。
作製した。
【0024】まず重量%で、SiO2 66.0%、A
l2 O3 9.5%、B2 O3 9.0%、Li2 O
5.9%、Na2 O 5.5%、MgO 0.9%、Z
nO3.1%、Sb2 O3 0.1%の組成を有し、熱
膨張係数が68×10-7/℃であり、光学研磨加工を施
して20×20×1mmの寸法に形成したガラス基板を
準備した。
l2 O3 9.5%、B2 O3 9.0%、Li2 O
5.9%、Na2 O 5.5%、MgO 0.9%、Z
nO3.1%、Sb2 O3 0.1%の組成を有し、熱
膨張係数が68×10-7/℃であり、光学研磨加工を施
して20×20×1mmの寸法に形成したガラス基板を
準備した。
【0025】このガラス基板は、不純物としてUを15
ppb、Thを10ppb、Raを1ppb未満含んで
おり、α線放出量が0.002c/cm2 ・hである。
ppb、Thを10ppb、Raを1ppb未満含んで
おり、α線放出量が0.002c/cm2 ・hである。
【0026】そして図1に示すように、このガラス基板
10の両面に真空蒸着法によって表1に示す膜構造とな
るように減反射膜11、12を形成した。尚、膜の第1
層とは、最も外側(空気側)に位置する層のことであ
る。
10の両面に真空蒸着法によって表1に示す膜構造とな
るように減反射膜11、12を形成した。尚、膜の第1
層とは、最も外側(空気側)に位置する層のことであ
る。
【0027】こうして作製した各カバーガラスのα線放
出量、膜の剥離の有無を調べたところ、本発明のカバー
ガラス(試料No.1、2)は、いずれもα線放出量が
少なく、また膜の剥離も認められなかった。
出量、膜の剥離の有無を調べたところ、本発明のカバー
ガラス(試料No.1、2)は、いずれもα線放出量が
少なく、また膜の剥離も認められなかった。
【0028】それに対し、比較例である試料No.3の
カバーガラスは、α線放出量が多く、しかも膜の剥離が
認められた。
カバーガラスは、α線放出量が多く、しかも膜の剥離が
認められた。
【0029】また本発明のカバーガラス(試料No.
1、2)の透過率を測定したところ、図2に示すように
いずれも、波長400〜700nmの可視光領域におけ
る反射が少なく、特に波長450〜650nmの領域に
おける反射は、2%以下であり、非常に反射が少ないこ
とが理解できた。
1、2)の透過率を測定したところ、図2に示すように
いずれも、波長400〜700nmの可視光領域におけ
る反射が少なく、特に波長450〜650nmの領域に
おける反射は、2%以下であり、非常に反射が少ないこ
とが理解できた。
【0030】尚、表のα線放出量は、ガスフロー比例計
数管測定装置を用いて測定した。また膜の剥離の有無
は、各カバーガラスを加熱炉に入れ、530℃、60分
間の条件で熱処理した後、それらの表面状態を目視で観
察することによって調べたものである。
数管測定装置を用いて測定した。また膜の剥離の有無
は、各カバーガラスを加熱炉に入れ、530℃、60分
間の条件で熱処理した後、それらの表面状態を目視で観
察することによって調べたものである。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明の固体撮像素子用カ
バーガラスは、減反射膜からの放射線放出量が少なく、
しかも減反射膜とガラス基板の熱膨張係数が近似してい
るため、減反射膜の剥離や割れを防止することが可能で
ある。
バーガラスは、減反射膜からの放射線放出量が少なく、
しかも減反射膜とガラス基板の熱膨張係数が近似してい
るため、減反射膜の剥離や割れを防止することが可能で
ある。
【図1】本発明の固体撮像素子用カバーガラスを示す模
式的断面図である。
式的断面図である。
【図2】試料No.1、2のカバーガラスの波長400
〜700nmにおける分光透過率特性を示す曲線図であ
る。
〜700nmにおける分光透過率特性を示す曲線図であ
る。
10 ガラス基板 11、12 減反射膜
Claims (4)
- 【請求項1】 ガラス基板の表面に減反射膜が形成され
てなる固体撮像素子用カバーガラスにおいて、減反射膜
が、酸化チタンからなる膜と酸化珪素からなる膜を交互
に、4層以上配設した膜構造を有することを特徴とする
固体撮像素子用カバーガラス。 - 【請求項2】 減反射膜が、外側からガラス基板に向か
って、厚さ40〜100nmのSiO2 膜、厚さ90〜
200nmのTiO2 膜、厚さ10〜50nmのSiO
2 膜、厚さ5〜35nmのTiO2 膜の4層構造を有す
ることを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子用カバ
ーガラス。 - 【請求項3】 減反射膜が、外側からガラス基板に向か
って、厚さ40〜100nmのSiO2 膜、厚さ90〜
200nmのTiO2 膜、厚さ10〜50nmのSiO
2 膜、厚さ5〜35nmのTiO2 膜、厚さ100〜1
70nmのSiO2 膜の5層構造を有することを特徴と
する請求項1記載の固体撮像素子用カバーガラス。 - 【請求項4】 ガラス基板のウラン(U)、トリウム
(Th)の量が、各々50ppb以下であることを特徴
とする請求項1記載の固体撮像素子用カバーガラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8112067A JPH09283731A (ja) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | 固体撮像素子用カバーガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8112067A JPH09283731A (ja) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | 固体撮像素子用カバーガラス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09283731A true JPH09283731A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14577235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8112067A Pending JPH09283731A (ja) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | 固体撮像素子用カバーガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09283731A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005117011A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | United Microelectronics Corp | ウエハーレベルパッケージの方法及び構造 |
WO2006041074A1 (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 固体撮像素子用カバーガラス及びその製造方法 |
JP2006140458A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-06-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 固体撮像素子用カバーガラス及びその製造方法 |
WO2008027173A1 (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Micron Technology, Inc. | Reducing reflections in image sensors |
JP2014172770A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Asahi Glass Co Ltd | 光学ガラス |
-
1996
- 1996-04-08 JP JP8112067A patent/JPH09283731A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005117011A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | United Microelectronics Corp | ウエハーレベルパッケージの方法及び構造 |
JP4632694B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2011-02-16 | 聯華電子股▲ふん▼有限公司 | ウエハーレベルパッケージの方法及び構造 |
WO2006041074A1 (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 固体撮像素子用カバーガラス及びその製造方法 |
JP2006140458A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-06-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 固体撮像素子用カバーガラス及びその製造方法 |
WO2008027173A1 (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Micron Technology, Inc. | Reducing reflections in image sensors |
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