KR102140841B1 - 적외선 흡수 유리 웨이퍼 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외선 필터로서 필터 유리를 포함하는 광학 시스템의 제조를 간소화하고, 그 광학 시스템을 더 저렴하게 만드는 동시에 필터 유리에 필요한 공간을 감소시키는 목적을 기초로 한다. 이를 위해, 구리 이온 함유 인산 또는 플루오로인산 유리로 제조된 유리 웨이퍼(1)가 제공되고, 상기 유리 웨이퍼(1)는 15 센티미터보다 큰 직경과 0.4 밀리미터보다 작은 두께를 갖고, 유리 웨이퍼(1)의 2개의 평면 평행 표면(3, 5) 중 적어도 하나가 폴리싱된다.
Description
본 발명은 전반적으로 유리 웨이퍼에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 적외선 흡수 유리로 제조된 유리 웨이퍼에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 카메라 칩은 통상적으로 칩의 픽셀이 적외선 스펙트럼 범위에서 또한 민감한 특성을 갖는다. 더욱이, 광학 구성요소가 표준 유리 또는 플라스틱 재료로 제조되는 카메라 모듈의 광학 시스템은 일반적으로 특정한 양의 적외선 전송을 보인다. 그러나, 칩에 도달하는 적외선은 바람직하지 않은 칼라와 휘도 왜곡을 초래한다.
이 이유로, 카메라 모듈은 통상적으로 적외선 필터를 구비한다. 가장 일반적인 적외선 필터는 간섭 필터이다. 그러한 필터의 경우, 다층상 유전체층 시스템이 기판, 통상적으로 유리 기판 상에 증착된다. 물리적인 이유를 기초로 하여 다층상 유전체층 시스템은 적외선 복사선을 반사하지만 가시 광선은 전송하도록 구성된다. 그러한 필터는 제조가 비교적 저렴하지만 여러 개의 단점을 갖는다. 간섭 필터는 전송 곡선에 대해 특정한 변조를 제공하는 경우가 많다. 이 변조는 빗살형 필터와 유사한 효과를 갖고 개별적인 칼라에 영향을 미칠 수 있다.
더욱이, 간섭 필터는 "칼라 유리" 또는 흡수 필터로서도 지칭되는 광학 필터 유리보다 광 입사 각도로부터의 필터 곡선(전송 곡선)의 의존도가 매우 강하다. 콤팩트한 카메라는 통상적으로 최대 30°의 완전 개방 각도를 갖고, 흔히 텔레센트릭 방식으로 정렬되지 않으며, 즉 광선이 특정한 각도로(완전 개방 각도로) 이미지 센서에 충돌한다.
또한, 적외선은 간섭층에 의해 광학 시스템으로 다시 반사된다. 간섭 필터는 일반적으로 적어도 근적외선 범위의 잔류 전송을 보이므로, 매우 성가신 고스트 이미지가 다수의 반사로 인해 광학 시스템에 발생할 수 있다.
필터 유리 형태의 적외선 필터에 의해 변형예가 제공된다. 필터 유리는 그 특징에 의해 전술한 빗살형 필터의 효과 또는 다수의 반사된 적외선으로 인한 고스트 이미지도 보이지 않는데, 그 이유는 유리를 통과할 때에 적외선이 흡수되기 때문이다.
그러나, 지금까지 그 비용 효율적인 제조는 필터 유리와 비교했을 때에 간섭 필터의 유일한 이점이 아니다. 간섭층은 매우 얇고 매우 얇은 기판 상에 증착될 수 있다. 이는 지금까지 간섭 필터를 이용하여 더 콤팩트한 광학 시스템을 제조하도록 허용되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 적외선 필터로서 필터 유리를 포함하는 광학 시스템의 제조를 간소화하고, 그 광학 시스템을 더 저렴하게 만드는 동시에 필터 유리에 필요한 공간을 감소시키는 것이다. 이 목적은 독립 청구항의 주제에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예 및 변경이 각 종속 청구항에 기재된다.
따라서, 본 발명은 구리 이온(Cu 이온) 함유 인산 또는 플루오로인산 유리로 제조된 유리 웨이퍼를 제공한다. 적외선의 흡수를 위한 그러한 구리 이온 함유 유리는 또한 블루 유리로서도 지칭된다. 유리 웨이퍼는 15 센티미터보다 큰 직경을 갖는다. 유리 웨이퍼의 두께는 0.4 밀리미터보다 작다. 유리 웨이퍼의 표면들 중 적어도 하나가 폴리싱된다. 유리 웨이퍼의 표면에서 물결 무늬 형태의 높이 변조는 1 밀리미터 이하의 길이를 기초로 하여 200 나노미터 미만, 바람직하게는 130 나노미터 미만의 높이로 제한된다. 전술한 1 밀리미터의 관련 스케일보다 작은 폭을 갖는 물결 무늬는 카메라 센서의 광학 해상도에 대해 특히 효율적이다. 여기서 관련 스케일은 파장이거나, 0.1 내지 1 밀리미터의 길이 범위 내에 물결 무늬의 평균 주기이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유리 웨이퍼의 두께 변동은 5×5 mm, 즉 25 mm2의 표면적을 기초로 하여 ±50 ㎛보다 작다. 이 약간의 두께 변동은 필터의 곡선(전송 곡선)이 대략 일정하게 유지되는(즉, 약간만 변동하는) 것을 보장하는 데에 유리하다. 또한, 유리 웨이퍼의 이 특징은 후술되는 본 발명의 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 유리 웨이퍼의 두께는 0.18 밀리미터 내지 0.32 밀리미터, 보다 바람직하게는 0.2 밀리미터 이상 0.3 밀리미터 이하이다. 한가지 예시적인 실시예에 따르면, 유리 웨이퍼는 8 인치의 직경과 0.30 mm의 두께를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 유리 웨이퍼의 두께는 0.08 내지 0.15 밀리미터 범위이고, 특히 약 0.1 밀리미터이다.
물론, 전술한 두께 데이터는 유리 웨이퍼의 두께가 지시된 값들 사이에서 변동하는 것을 의미하지는 않는다. 오히려, 유리 웨이퍼는 평면 평행 형태이고, 유리 웨이퍼의 균일한 두께가 전술한 값들의 범위 내에 있다.
통상적으로, 유리 웨이퍼로부터 제조된 적외선 필터는 카메라 칩 근처에 장착된다. 카메라 칩에서의 음영 효과를 피하기 위하여, 유리 웨이퍼는 바람직하게는 100 nm보다 크거나 200 nm보다 큰 기포 및/또는 봉입물을 갖지 않는다. 따라서, 음영 효과는 심지어는 약 1 ㎛로 작게 된 픽셀 크기를 갖는 카메라 센서의 작은 픽셀에서도 사실상 무시해도 좋다.
본 발명에 따른 유리 웨이퍼는 함유된 구리 이온으로 인해 적외선 범위를 흡수한다.
웨이퍼는 0.4 밀리미터 미만의 두께를 갖는 것으로 매우 얇고, 이에 따라 셀 폰에 통합된 것과 같은 작은 카메라의 매우 콤팩트한 광학 시스템용으로 특히 매우 적합하다.
그러나, 얇은 유리에서 보통 발생하는 문제로 유리 표면의 잔물결과 유리 두께의 균일성이 있다. 본 발명에 따르면, 이 문제는 두꺼운 유리 기판으로부터 0.4 밀리미터 미만의 두께로 연마 프로세스에 의해 웨이퍼를 얇게 함으로써 해결된다. 연마 프로세스는 단독으로서, 또는 특히 적절한 표면을 얻기 위한 최종 단계로서 폴리싱을 포함한다.
구체적으로, 구리 이온 함유 인산 또는 플루오로인산 유리로 유리 시트를 제조하는 단계로서, 상기 유리 시트는 적어도 1.8 밀리미터의 두께를 갖는 단계와,
유리 시트 또는 이 유리 시트로부터 제조된 웨이퍼가 0.4 밀리미터 이하의 두께를 가질 때까지 연마 프로세스에서 유리 재료를 제거하는 단계
를 포함하고, 상기 연마 프로세스는 유리 시트 또는 유리 시트로부터 이미 제조된 웨이퍼를 폴리싱하는 단계를 적어도 포함하는 것인 유리 웨이퍼의 제조 방법이 제공된다. 유리 시트로부터 웨이퍼의 제조는 특히 유리 시트로부터 웨이퍼를 소기의 윤곽 형태를 갖게 가공하는 것을 포함한다. 상기 가공은 예컨대 절단, 쏘잉, 또는 심지어는 초음파 진동 연마 등의 연마에 의해 달성될 수 있다.
방법의 변형예에 따르면, 연마 프로세스의 종료시의 유리 시트가 웨이퍼의 최종 윤곽 형태를 갖지 않는다면, 웨이퍼는 연마 프로세스 후에 유리 시트로부터 가공된다.
전술한 두께에 따르면, 웨이퍼를 제조하기 위해, 유리는 폴리싱에 의해, 또는 연마 후에 폴리싱에 의해 적어도 4.5 배만큼 얇게 된다. 이 방법은 일견하면 복잡한 것으로 보일 수 있지만, 이 방식에서 유리 웨이퍼의 높은 평면-평행 및 특히 낮은 곡률(또한, "휨"으로서도 지칭됨)이 달성될 수 있다.
이 방법은 웨이퍼를 카메라 칩이 상부에 배치된 기능적 웨이퍼와, 또는 광전자 어레이 센서와 결합시킨 다음에, 카메라 칩들을 분리하여 카메라 모듈을 생성한다. 따라서, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 유리 웨이퍼와 광전자 기능적 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 조립체, 또는 카메라 모듈을 제조하기 위한 광전자 어레이 센서가 상부에 있는 반도체 웨이퍼와, 반도체 웨이퍼에 결합되는 본 발명에 따른 유리 웨이퍼를 포함하는 조립체에 관한 것이다. 2개의 웨이퍼는 반드시 직접 결합될 필요는 없다. 오히려, 2개의 웨이퍼들 사이에 하나 이상의 중간층이 마련될 수 있다. 예컨대, 마이크로렌즈가 있는 층 또는 웨이퍼가 본 발명에 따른 적외선 흡수 유리 웨이퍼와 기능적 웨이퍼 사이에 마련될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예에 의해 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 도면에서, 동일한 참조 번호는 동일하거나 대응하는 요소를 가리킨다.
도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 유리 웨이퍼의 제조를 도시하고,
도 4는 반도체 웨이퍼와 적외선 흡수 유리 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 조립체를 도시하며,
도 5는 적외선 필터를 포함하는 카메라를 도시하고,
도 6은 적외선 필터를 갖는 카메라 모듈을 도시하면,
도 7은 0.3 mm의 두께를 갖는 적외선 흡수 유리 웨이퍼의 전송 곡선을 도시한다.
도 4는 반도체 웨이퍼와 적외선 흡수 유리 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 조립체를 도시하며,
도 5는 적외선 필터를 포함하는 카메라를 도시하고,
도 6은 적외선 필터를 갖는 카메라 모듈을 도시하면,
도 7은 0.3 mm의 두께를 갖는 적외선 흡수 유리 웨이퍼의 전송 곡선을 도시한다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 유리 웨이퍼의 제조가 개략적으로 설명될 것이다. 먼저, 유리 시트를 제조하는 용융 유리가 바람직하게는 연속적인 용융 프로세스에 의해 마련된다. 도 1은 바닥에 슬롯형 노즐을 갖는 도가니(14)를 도시하고 있다. 도가니는 용융 트루프(trough) 자체에 의해 형성될 수 있거나, 용융 트루프 내에 생성된 플루오로인산 또는 인산 유리 용융물(15)이 도기나(14) 내에 채워져 있다. 슬롯형 노즐(16)로부터 배출되는 유리 스트립이 절단 공구(17)를 이용하여 개별적인 유리 시트(10)로 분리된다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 유리 시트는 소위 다운드로우 프로세스(downdraw process)에서 제조된다. 그러나, 별법으로서, 플로트(float) 프로세서 또는 오버플로우 퓨전(overflow fusion) 프로세스 등의 다른 프로세서가 마찬가지로 가능하다.
이에 따라 생성된 유리 시트(10)는 적어도 1.8 밀리미터, 바람직하게는 1.8 내지 3.2 밀리미터의 두께, 더 바람직하게는 2 내지 3 밀리미터 범위의 두께를 갖는다. 이들 유리 두께에 있어서, 편평한 표면과 상당히 균일한 두께가 달성된다. 다른 한편으로, 3 밀리미터 이하의 유리 두께와 함께, 소기의 최종 두께를 얻기 위하여 제거될 유리 재료의 양이 제한된다.
이어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 형태의 유리 시트(11)가 유리 시트(10)로부터 절단된다.
다음에, 도 3에 도시된 바와 같이, 이들 유리 시트(11)는 적어도 1.8 밀리미터의 원래의 두께로부터 0.4 밀리미터 미만의 두께로 하나 이상의 제거 공구(19)를 이용하여 연마 및 폴리싱된다. 따라서, 그렇게 생성된 유리 웨이퍼(1)는 적어도 하나의 폴리싱된 표면(3)을 갖는다. 바람직하게는, 유리 재료는 양면으로부터 제거되어, 유리 웨이퍼(1)의 2개의 대향 표면(3, 5)이 폴리싱된다. 폴리싱을 위해, 예컨대, 폴리싱 플레이트가 사용될 수 있고 세륨 산화물 슬러리와 같은 적절한 연마제가 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 개략적으로 도시된 예시적인 실시예에서, 유리 웨이퍼(1)는 폴리싱 전에 유리 시트(10)로부터 절단된다. 이는 제거될 재료의 양을 감소시키는 데에 유리하다. 그러나, 마찬가지로 절단 전에 약간의 제거 단계를 수행하는 것이 가능하다. 더욱이, 프리폼을 절단하고 유리를 소기의 두께로 얇게한 다음, 최종 형태의 웨이퍼를 절단하는 것이 가능하다. 이는 제거 프로세스에 의해 유발될 수 있는 유리 웨이퍼(1)의 에지에서 임의의 불균질성을 피하는 관점에서 유리할 수 있다.
일반적으로, 재료의 연마 제거 전에 웨이퍼를 절단하는 것이 유리한데, 그 이유는 남은 재료가 유리의 제조를 위한 파편으로서 재생 이용되어, 자원(환경, 비용, 원료)을 보호할 수 있기 때문이다.
바람직하게는, 유리 시트는 가능한 한 줄무늬를 적게 갖도록 제조된다. 당업계에서 슐리렌(schlieren)이라고도 지칭되는 줄무늬는 굴절률에 불균질성을 야기한다. 그러나, 특정한 정도까지 그러한 슐리렌은 유리 웨이퍼(1)로부터 제조된 적외선 필터가 센서에 가깝게 위치 결정될 때에 카메라 모듈의 광학 특성에 큰 영향을 미치지 않는다. 이 구성은 사실상 카메라 모듈에 대해 일반적인 구성이다.
그러나, 광학 특성에 악영향을 미칠 수 있는 다른 효과가 있다. 슐리렌은 유리에 있어서 국부적인 화학적 및/또는 기계적 변화를 나타낸다. 이들 변경은 일반적으로 강도의 변경에 의해 달성된다. 연마 프로세스에서, 강도의 변경은 슐리렌이 유리의 폴리싱 중에 비평탄도에 반영된다는 점의 원인이 될 수 있다. 유리의 용적을 통과하는 광선의 광학적 경로에 관한 슐리렌의 효과는 굴절률의 단지 작은 국부적 변화로 인해 비교적 작다.
그러나, 유리의 표면에서 슐리렌의 효과는 상이한 것으로 판명되었다. 슐리렌이 표면에 생성되면, 슐리렌은 두께에 있어서 국부적 변동을 유발하고, 이러한 변동은 빔 경로에 상당한 효과를 유발하여 카메라 모듈의 해상도에 악영향을 미칠 수 있는데, 그 이유는 폴리싱 중에 슐리렌에서 생성된 유리 표면 상의 물결 무늬가 렌즈와 같이 작용하기 때문이다.
따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼에서, 내부 유리 슐리렌에 의해 유발되는 표면 변조는 200 nm보다 작고, 보다 바람직하게는 130 mm보다 작다.
그러나, 연마 제거와 조합한 본 발명에 따른 인산 또는 플루오로인산 유리의 사용은 이 효과를 피하는 동시에 균질한 두께를 갖는 매우 얇고 큰 영역의 유리 웨이퍼(1)를 생성하게 한다.
또한, 유리에서의 기포 및/또는 봉입물은 음영 효과를 피함으로써 카메라 칩의 양호한 이미지 품질을 보장하기 위하여 200 nm보다 작고, 보다 바람직하게는 100 nm보다 작아야 한다.
이하의 성분(산화물을 기초로 한 중량%)을 포함하는 화학적 조성의 구리 함유 인산 또는 플루오로인산 유리가 본 발명에 적절하다는 것을 알았다.:
P2O5: 25-80,
Al2O3: 1-13,
B2O3: 0-3,
Li2O; 0-13,
Na2O: 0-10,
K2O: 0-11,
CaO: 0-16,
BaO: 0-26,
SrO: 0-16,
MgO: 1-10,
ZnO: 0-10,
CuO: 1-7.
전술한 조성으로부터 벗어나면, 위에서 열거한 알칼리 토류 산화물의 모든 산화물이 함유될 필요는 없다. 그러나, 바람직하게는, 알랄리 토류 산화물(CaO, BaO, SrO 및 MgO) 중 적어도 2개가 유리 조성에 사용된다.
일 실시예에 따르면, 이하의 플루오로인산 유리가 바람직한데, 화학적 조성은 이하의 성분(산화물을 기초로 하여 중량%)을 포함한다:
P2O5: 25-60,
Al2O3: 1-13,
Li2O; 0-13,
Na2O: 0-10,
K2O: 0-11,
MgO: 1-10
CaO: 0-16,
BaO: 1-26,
SrO: 0-16,
ZnO: 0-10,
CuO: 1-7,
∑ RO(R=Mg, Ca, Sr, Ba) 15-40,
∑ R2O(R=Li, Na, K) 3-18;
여기서, 이 조성으로부터 시작하여 유리에서의 1 내지 39 mol%의 산화물 이온(O2-)이 불화물 이온(F-)에 의해 대체된다.
As2O3이 개질제로서 최적이다. As2O3을 이용할 때에, 그 함량은 바람직하게는 최대 0.02 중량%이다.
유리에 함유된 불화물은 내부식성 및 내기후성 관점에서 유효하기 때문에, 플루오로인산 유리는 본 발명의 일 실시예에 따라 바람직하다.
이제 본 발명에 따라 제조된 얇은 유리 웨이퍼(1)는 또한 웨이퍼 레벨에서 적외선 필터를 포함하는 카메라 모듈 또는 적어도 카메라 센서를 제조할 수 있다. 도 4는 본 발명에 따른 유리 웨이퍼(1)와, 복수 개의 카메라 센서(22)가 상부에 있는 반도체 웨이퍼(12)를 포함하는 웨이퍼 조립체(13)를 도시하고 있는데, 유리 웨이퍼(1)는 카메라 센서(22)가 배치되는 반도체 웨이퍼(12)의 면 상에서 반도체 웨이퍼(12)에 결합된다. 반도체 웨이퍼(12)는 또한 유리 웨이퍼(1)와 같이 15 cm 초과의 직경을 갖는다.
연마 프로세스에서 유리 재료를 제거함으로써, 큰 유리 웨이퍼(1)가 생성될 수 있기 때문에, 또한 상응하게 많은 갯수의 카메라 센서(22)가 배치되는 상응하게 큰 반도체 웨이퍼(12)를 사용할 수 있다. 이어서, 카메라 센서(22)를 갖는 개별적인 카메라 칩이 다이싱 또는 쏘잉에 의해 웨이퍼 조립체(13)로부터 분리될 수 있다.
전술한 바와 같이, 유리 웨이퍼(1)는 웨이퍼 조립체에서 반도체 웨이퍼(12)에 직접 접합될 필요는 없고, 오히려 추가 웨이퍼 또는 중간층이 개재될 수 있다. 도 5는 웨이퍼 조립체(13)로부터의 분리에 의해 얻을 수 있는 것과 같은 광학적 기능층을 갖는 카메라 칩의 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 도시된 예에서, 마이크로렌즈를 갖는 윈도우(27)가 광전자 어레이 센서(22)가 배치되는 카메라 칩(25)의 면에서 카메라 칩 상에 부착된다. 이 윈도우(27) 상에, 유리 웨이퍼(1)로 제조된 적외선 필터(29)가 증착된다.
마지막으로, 유리하게는, 광학적 저역 통과 필터(31)가 사용된다. 도 5에 도시된 예에서, 이 광학적 저역 통과 필터(31)는 적외선 필터(29)에 장착된다. 광학적 저역 통과 필터(31)는 캡쳐된 이미지에서 물결 무늬 패턴을 피하는 데에 도움이 되는데, 물결 무늬 패턴은 주기성이 픽셀 피치에 대응하는 주기적인 구조를 기록할 때에 발생한다. 저역 통과 필터(31)는 또한 웨이퍼 형태의 웨이퍼 조립체(13)의 유리 웨이퍼(1)에 부착될 수 있고, 이어서 웨이퍼 조립체(13)로부터 절단됨으로써 카메라 칩(25) 및 적외선 필터(27)와 함께 분리될 수 있다.
이하, 슐리렌 및 또한 대응하는 적외선 필터의 표면 변형이 어떻게 카메라 모듈의 해상도에 영향을 미칠 수 있는지를 예시적인 실시예에 의해 설명될 것이다. 이 목적을 위해, 도 6은 입사광선(39)을 렌즈(34, 35, 36, 37)에 의해 광전자 어레이 센서(22) 상에 집중시키는 대물 렌즈(33)를 포함하는 카메라 모듈(32)을 도시하고 있다.
적외선 필터(29)의 유리에 존재하는 슐리렌은 굴절률의 국부적 변동으로 인한 광학 경로의 차이를 유발하고, 슐리렌의 효과는 적외선 필터(29)의 표면의 변형에 의해 시뮬레이트될 수 있고, 그러한 표면의 변형은 대응하는 경로 차이를 야기한다. 예시적인 목적을 위해, 유리 웨이퍼(1)로부터 절단된 적외선 필터(29)의 표면(3)은 물결 무늬인 것으로 도시되어 있다. 물론, 예시의 목적을 위해, 물결 무늬(100)의 높이는 과장되어 있다.
슐리렌에 의해 제공된 표면 상의 물결 무늬(100)는 국부적으로 추가의 음의 또는 양의 굴절력을 유발한다. 양자의 경우에, 그 결과로 각각의 광선이 더 이상 어레이 센서(22)의 광 민감성 표면 상에 정확하게 집중되지 않는다. 따라서, 최대의 가능한 공간 해상도에 손실이 있게 된다. 이 부정적인 효과는 낮은 슐리렌 인산 유리, 바람직하게는 플루오로인산 유리를 기계적으로 얇게 함으로써 제조되는 본 발명에 따른 유리 웨이퍼(1)로부터 제조된 적외선 필터를 이용하여 회피되거나 적어도 경감된다. 슐리렌으로부터 생기는 물결 무늬(100)에 의해 유발되는 표면 변조는 200 나노미터보다 작고, 바람직하게는 130 나노미터보다 작다. 이 높이 표시는 피크 대 골의 값을 나타낸다. 물결 무늬에 대한 관련 표면 스케일은 최대 1 밀리미터의 길이 범위, 통상적으로 0.1 내지 1 밀리미터의 길이 범위이다. 바꿔 말해서, 물결 무늬의 종방향에 대한 횡방향에서의 평균 주기성 또는 폭이 1 밀리미터 이하인 물결 무늬 구조에 관해 말하고 있다.
또한, 바람직하게는, 유리 웨이퍼(1)의 두께 변동은 25 mm2의 표면적을 기초로 하여 50 ㎛보다 작으므로, 전송 곡선은 대략 일정하게 유지된다.
도 7은 예시적인 실시예로서, 본 발명에 사용될 수 있는 바와 같은 구리 이온 함유 플루오로인산 유리(이 경우에, SCHOTT AG사의 상표명 BG60으로 판매되고 0.3 mm의 두께를 갖는 유리)의 전송 곡선을 도시하고 있다. 곡선으로부터 명백한 바와 같이, 유리의 전송은 구리 이온의 흡수로 인해 560 나노미터에서 인간의 눈의 최대 적색 민감도 위의 파장에서 상당히 감소된다. 더 짧은 파장의 가시 스펙트럼 범위에서, 전송은 비교적 일정하다. 더 높은 구리 함량이 선택되면, 560 나노미터 이상의 파장에서 전송의 급강하가 훨씬 더 가파르다.
본 발명의 도면에 도시된 예시적인 실시예로 제한되지 않고 첨부된 청구범위의 범위 내에서 다양한 방식으로 변동될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예컨대, 유리 웨이퍼(1)는 추가의 층을 가질 수 있다. 예컨대, 광학적 반사 방지 코팅이 가능하고, 및/또는 적외선 성분을 반사하기 위한 추가의 유전체 간섭층 시스템과의 조합이 가능하다.
1: 유리 웨이퍼
3, 5: 유리 웨이퍼의 표면
10: 유리 시트
11: 웨이퍼형 유리 시트
12: 반도체 웨이퍼
13: 웨이퍼 조립체
14: 도가니
15: 유리 용융물
16: 슬롯형 노즐
17: 분리 공구
19: 제거 공구
22: 카메라 센서
25: 카메라 칩
27; 마이크로렌즈를 갖는 윈도우
29: 적외선 필터
31: 광학적 저역 통과 필터
32: 카메라 모듈
33: 대물 렌즈
34, 35, 36, 37: 대물 렌즈(33)의 렌즈들
39: 광선
100: 유리 웨이퍼(1)의 표면 상의 물결 무늬
3, 5: 유리 웨이퍼의 표면
10: 유리 시트
11: 웨이퍼형 유리 시트
12: 반도체 웨이퍼
13: 웨이퍼 조립체
14: 도가니
15: 유리 용융물
16: 슬롯형 노즐
17: 분리 공구
19: 제거 공구
22: 카메라 센서
25: 카메라 칩
27; 마이크로렌즈를 갖는 윈도우
29: 적외선 필터
31: 광학적 저역 통과 필터
32: 카메라 모듈
33: 대물 렌즈
34, 35, 36, 37: 대물 렌즈(33)의 렌즈들
39: 광선
100: 유리 웨이퍼(1)의 표면 상의 물결 무늬
Claims (10)
- 구리 이온 함유 인산 또는 플루오로인산 유리로 제조된 유리 웨이퍼(1)로서,
상기 유리 웨이퍼(1)는 15 센티미터보다 큰 직경과 0.4 밀리미터보다 작은 두께를 갖고, 유리 웨이퍼(1)의 2개의 평면 평행 표면(3, 5) 중 적어도 하나가 폴리싱되며, 유리 웨이퍼(1)의 표면(3, 5)에서 물결 무늬(100) 형태의 높이 변조는, 물결 무늬(100)의 종방향에 대한 횡방향에서의 0.1 내지 1 밀리미터 길이 범위의 평균 주기성을 기초로 하여 200 나노미터 미만의 높이를 갖는 것인 유리 웨이퍼. - 제1항에 있어서, 유리 웨이퍼(1)의 두께 변동은 25 mm2의 표면적을 기초로 하여 ± 50 ㎛보다 작은 것인 유리 웨이퍼.
- 제2항에 있어서, 상기 유리 웨이퍼(1)의 두께는 0.18 밀리미터 내지 0.32 밀리미터인 것인 유리 웨이퍼.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기포 및 봉입물이 200 nm보다 작은 것인 유리 웨이퍼.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 산화물을 기초로 하여 중량%로,
P2O5: 25-80,
Al2O3: 1-13,
B2O3: 0-3,
Li2O; 0-13,
Na2O: 0-10,
K2O: 0-11,
MgO: 1-10
CaO: 0-16,
BaO: 0-26,
SrO: 0-16,
ZnO: 0-10,
CuO: 1-7
의 성분을 포함하는 조성을 갖는 것인 유리 웨이퍼. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, (산화물을 기초로 하여) 중량%로,
P2O5: 25-60,
Al2O3: 1-13,
Li2O; 0-13,
Na2O: 0-10,
K2O: 0-11,
MgO: 1-10
CaO: 0-16,
BaO: 1-26,
SrO: 0-16,
ZnO: 0-10,
CuO: 1-7,
∑ RO(R=Mg, Ca, Sr, Ba) 15-40,
∑ R2O(R=Li, Na, K) 3-18
의 성분을 포함하는 조성을 갖고,
여기서, 상기 조성으로부터 시작하여 유리에서의 1 내지 39 mol%의 산화물 이온(O2-)이 불화물 이온(F-)에 의해 대체되는 것인 유리 웨이퍼. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 유리 웨이퍼(1)의 제조 방법으로서,
구리 이온 함유 인산 또는 플루오로인산 유리로부터 유리 시트(10, 11)를 제조하는 단계로서, 상기 유리 시트(10, 11)는 적어도 1.8 밀리미터의 두께를 갖는 단계와,
유리 시트 또는 이 유리 시트로부터 제조된 웨이퍼(1)가 0.4 밀리미터 이하의 두께를 가질 때까지 연마 프로세스에서 유리 재료를 제거하는 단계
를 포함하고, 상기 연마 프로세스는 유리 시트(10, 11) 또는 이 유리 시트로부터 제조된 웨이퍼(1)를 폴리싱하는 단계를 포함하는 것인 유리 웨이퍼의 제조 방법. - 제7항에 있어서, 유리 시트를 제조하는 용융 유리는 연속적인 용융 프로세스에 의해 마련되는 것인 유리 웨이퍼의 제조 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 웨이퍼(1)는 폴리싱 전에 유리 시트(10)로부터 절단되는 것인 유리 웨이퍼의 제조 방법.
- 카메라 모듈(32)을 제조하기 위한 복수 개의 광전자 어레이 센서(22)를 갖는 반도체 웨이퍼(12)와, 상기 반도체 웨이퍼(12)에 결합되는 제1항에 따른 유리 웨이퍼(1)를 포함하는 조립체.
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