光学元件的制作方法_2

文档序号:9373860阅读:来源:国知局
璃100安装于包装300时,形成蚀刻阻挡层103及遮光膜105的玻璃基材101的一面(图2中上侧的表面)成为朝向固体摄像元件200的光入射的入射面101a,玻璃基材101的另一面(图2中下侧的表面)成为入射到入射面1la的光出射的出射面101b。应予说明,防护玻璃100的尺寸根据安装防护玻璃100的包装300的尺寸而适当设定,在本实施方式中设定成6mm(横向)X 5mm(纵向)。
[0027]本实施方式的玻璃基材101是含有Cu2+的红外线吸收玻璃(含有Cu 2+的氟磷酸盐系玻璃或含有Cu2+的磷酸盐系玻璃)。一般而言,氟磷酸盐系玻璃具有优异的耐气候性,通过在玻璃中添加Cu'能够在维持可见光域的高透过率的同时吸收近红外线。所以,如果玻璃基材101被配置在入射到固体摄像元件200的入射光的光程中,则作为一种低通滤波器起作用,按固体摄像元件200的分光灵敏度接近人的视见度的方式进行修正。应予说明,本实施方式的玻璃基材101中使用的氟磷酸盐系玻璃使用公知的玻璃组成,但特别优选为含有Li+、碱土类金属离子(例如Ca2+、Ba2+等)、稀土类元素离子(Y3+、La3+等)的组成。另夕卜,本实施方式的玻璃基材101的厚度没有特别限定,从实现小型轻质化的观点考虑,优选为0.1?1.0mm的范围。
[0028]蚀刻阻挡层103是在后述的图案化工序中对Cr (铬)薄膜进行蚀刻时用于防止玻璃基材101的入射面1la被蚀刻液蚀刻而粗面化的蚀刻阻挡起作用的薄膜。本实施方式中,蚀刻阻挡层103是具有透光性的S12的薄膜,如后所述,通过溅射法、真空蒸镀法等形成在玻璃基材101的入射面1la上。应予说明,作为蚀刻阻挡层103,优选至少在可见光的波长域中光透过率高(即透明)的薄膜,例如可以代替S12使用的Al2O3或ZrO2。另外,只要能够阻挡蚀刻,蚀刻阻挡层103的膜厚可以自由设定,考虑对防护玻璃100的光学性能没有影响以及在防护玻璃100上形成功能膜时的设计容易性,在本实施方式中,设定成λ/2(λ为中心波长(设计波长))的光学膜厚。
[0029]遮光膜105是蒸镀在蚀刻阻挡层103上的Cr (铬)的薄膜,具有将入射到入射面1la的入射光的一部分遮住、将导致重影等的不必要的光除去的功能。在俯视防护玻璃100时,遮光膜105沿着玻璃基材101的外周形成框状。即,在本实施方式的防护玻璃100中,形成有:在中央部呈矩形分布的将从入射面1la入射的光透过到出射面1lb的透光部T和呈框状地包围透光部T的将入射到入射面1la的光遮住的遮光部S。应予说明,详情如后所述,本实施方式的遮光膜105通过所谓的光刻法而形成。
[0030]如图3所示,防护玻璃100安装在收纳CCD (Charge-Coupled Device)、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固体摄像元件 200 的斗形包装 300的开口部并被粘合剂(未图示)固定。如上所述,将防护玻璃100安装在包装300上,则在入射光入射到固体摄像元件200的光程中,由于在防护玻璃100上形成有遮光部S(即遮光膜105),所以不会向固体摄像元件200入射不必要的光,不会发生重影、反射光斑。应予说明,透光部T和遮光部S的大小根据配置在固体摄像设备I的外侧的透镜等光学元件、固体摄像元件200的尺寸以及防护玻璃100的尺寸适当决定,但透光部T的面积必须大于固体摄像元件200的受光面的面积。
[0031]接下来,对本实施方式的防护玻璃100的制造方法进行说明。图4?图6是表示本实施方式所涉及的防护玻璃100的制造方法的流程图。图4是表示防护玻璃100的制造工序的流程图,图5是对应于图4中各制造工序的防护玻璃100的平面放大图,图6是对应于图4中各制造工序的防护玻璃100的截面放大图。应予说明,为了容易理解,在图5中,对各构成因素施加浓淡,在图6中,强调地示出各构成因素。
[0032]玻璃基板的成型:玻璃基板的成型工序中,准备由具备所需光学特性的玻璃成分而构成的玻璃板,按外形尺寸与最终形状(即防护玻璃100的形状)大致相同的方式通过公知的切断方法进行切断。切断方法有通过金刚石刀具刻设切断线后折断的方法、通过切割装置进行切断的方法。应予说明,该工序中使用的玻璃板可以使用通过研磨等粗研磨加工成接近最终形状的板厚尺寸的玻璃板。玻璃板被切断后,实施清洗,得到玻璃基材101。
[0033]S12薄膜的形成:接下来,在S12薄膜的形成工序中,在玻璃基材101的入射面1la上,通过溅射法、真空蒸镀法等形成光学膜厚λ/2的S12薄膜(即蚀刻阻挡层103)。应予说明,在本实施方式中,以中心波长λ为480nm、S12的折射率为1.45作为设计值,形成物理膜厚约166nm的S12薄膜,但是在实际的制造工序中,在±10%左右的公差范围内存在差异,形成166nm±10%的S12薄膜。
[0034]Cr薄膜的形成:接下来,在Cr薄膜的形成工序中,在蚀刻阻挡层103上,通过溅射法、真空蒸镀法等,形成作为遮光膜105的基底的、物理膜厚约0.1 μπι的Cr薄膜。
[0035]抗蚀剂涂布.烘烤:在抗蚀剂涂布.烘烤工序中,在Cr薄膜的表面涂布光刻胶,烘烤规定时间。光刻胶只要在紫外波长区域或红外波长区域的光的作用下溶解性发生变化即可,对材料没有特别限定。另外,作为光刻胶的涂布方法,可以适用众所周知的旋涂法、浸涂法等。
[0036]露光.抗蚀剂显影:在露光.抗蚀剂显影工序中,首先,隔着将遮光膜105图案化的光掩膜对光刻胶照射光。然后,使用对应于光刻胶的显影液,将光刻胶显影,形成对应于遮光膜105的图案的抗蚀剂。
[0037]图案化:在图案化工序中,将玻璃基材101浸渍在Cr蚀刻液中,对没有形成抗蚀剂的部分的Cr薄膜进行蚀刻。随着蚀刻的进行,没有形成抗蚀剂的部分的Cr薄膜溶入蚀刻液中,但是如上所述,在本实施方式中,在Cr薄膜的下侧(即Cr薄膜和玻璃基材101之间)形成有蚀刻阻挡层103,所以由此阻挡了蚀刻,使得玻璃基材101的入射面1la不会被蚀刻液蚀刻。因此,在本实施方式中,玻璃基材101的入射面1la不会粗面化,入射到玻璃基材101的入射面1la的光不会散乱而是被导入玻璃基材101内,并从出射面1lb出射。另外,根据本实施方式的构成,因为能够通过蚀刻阻挡层103确实地阻止蚀刻,所以能够将玻璃基材101整体比较长时间地浸渍在蚀刻液中,能够形成无Cr薄膜的蚀刻残留、边缘齐整的遮光膜105。应予说明,作为Cr蚀刻液,例如使用由10?20%的硝酸铈盐、5?10%的高氯酸、70?85%的水组成的混合溶液。
[0038]抗蚀剂剥离:在抗蚀剂剥离工序中,将玻璃基材101浸渍在醇等抗蚀剂剥离剂中,将抗蚀剂剥离。由此,在玻璃基材101上形成遮光膜105。
[0039]如上所述,根据本实施方式的防护玻璃100的制造方法,在蚀刻阻挡层103上形成遮光膜105,所以能够形成边缘齐整的遮光膜105。另外,因为透光部T被蚀刻阻挡层103覆盖,所以玻璃基材101的入射面1la不会粗面化,入射到玻璃基材101的入射面1la的光散乱也得以抑制。因此,能够由固体摄像元件200得到析像度更高的图像。
[0040]以上为本发明的实施方式的说明,但本发明不限定于上述实施方式的构成,在其技术构思的范围内可以进行各种变形。例如,在本实施方式中,玻璃基材101是含有Cu2+的红外线吸收玻璃(含有Cu2+的氟磷酸盐系玻璃或含有Cu 2+的磷酸盐系玻璃),也可以从可见波
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