(57)【要約】【課題】ガラス基板にキズを付けることなく、また、コストを別途必要とすることなくガラス基板の収縮量を測定する。【解決手段】ガラス基板Sに対して方形形状の第１金属膜パターン２３を形成する。アニール処理前に第１金属膜パターン２３のX方向（横方向）の幅X１及びY方向（縦方向）の幅Y１を測定する。X１，Y１の測定後、ガラス基板Sに対してアニール処理を施す。アニール処理後に、第１金属膜パターン２３のX方向（横方向）の幅X２及びY方向（縦方向）の幅Y２を測定する。X２からX１を引いた値をガラス基板SのX方向の収縮量とし、Y２からY１を引いた値をガラス基板SのY方向の収縮量とする。【選択図】図６
2010276526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形形状の第１金属膜パターンをガラス基板に対して形成、又は前記第１金属膜パターンに微細孔を設けた第２金属膜パターンをガラス基板に対して形成する金属膜形成工程と、
前記ガラス基板に対して加熱処理を施す前に、前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を測定する処理前測定工程と、
前記ガラス基板に対して加熱処理を施す加熱処理工程と、
前記加熱処理後に前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を測定する処理後測定工程と、
前記加熱処理後の前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅から前記加熱処理前の前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を差し引くことにより、前記ガラス基板の収縮量を求める収縮量測定工程とを有することを特徴とするガラス基板の収縮量測定方法。
【請求項２】
前記処理前測定工程及び処理後測定工程では、測定顕微鏡により前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を測定することを特徴とする請求項１記載のガラス基板の収縮量測定方法。
【請求項３】
前記第１又は第２金属膜パターンの形状は、横辺及び縦辺をもつ矩形形状であり、
前記処理前測定工程及び処理後測定工程では、前記第１又は第２金属膜パターンの横辺間の幅及び縦辺間の幅を測定することを特徴とする請求項１または２記載のガラス基板の収縮量測定方法。
【請求項４】
前記第１又は第２金属膜パターンの形状は、上辺、下辺、及び斜辺をもつ平行四辺形であり、
前記処理前測定工程及び処理後測定工程では、前記第１又は第２金属膜パターンの上辺間の幅又は下辺間の幅及び斜辺間の幅を測定することを特徴とする請求項１または２記載のガラス基板の収縮量測定方法。
【請求項５】
前記第１金属膜パターンは蒸着膜及びスパッタ膜であり、前記第２金属膜パターンはフォトリソグラフィーにより形成される膜であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のガラス基板の収縮量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アニール処理などの加熱処理により僅かに収縮するガラス基板などの収縮量を測定するガラス基板の収縮量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像装置には、入射した光の入射角度を制限する入射角度制限フィルタが設けられている。この入射角度制限フィルタを設けることで、入射光をイメージセンサの画素の中心部に集めることができるため、鮮明な被写体画像を得ることができる。
【０００３】
入射角度制限フィルタには、透明のガラス基板の両面に、光入射用の孔が一定の間隔で形成された多層膜が形成されており、この多層膜で入射光の入射角度が制限される。多層膜は、一般的に、フォトリソグラフィー工程を経て形成される。フォトリソグラフィー工程では、金属薄膜の形成及びレジストの形成、エッチング、露光などの熱を伴う工程を経ることから、ガラス基板は熱により収縮する。
【０００４】
そこで、フォトリソグラフィー工程に入る前に、予めガラス基板に熱を加えるアニール処理を行い、フォトリソグラフィー工程を経たガラス基板を固体撮像装置に搭載する際、位置合わせにズレがないようにしている。また、アニール処理工程では、アニール処理前と処理後におけるガラス基板の収縮量を測定することが行われており、ガラス基板の収縮量が、予め定められているガラス基板の最大収縮量に達したときに、ガラス基板が完全に収縮したと判断している。このように完全に収縮したガラス基板に対してフォトリソグラフィー工程を施したものを固体撮像装置に搭載することで、位置合わせの際のズレを更に無くすことができる。
【０００５】
このガラス基板の収縮量の測定に関して、特許文献１では、表面上の２箇所にビッカース圧痕を設けたガラス基板に対して熱処理を行い、熱処理前のビッカース圧痕の頂点間の距離と熱処理後のビッカース圧痕の頂点間の距離との差によって、ガラス基板の収縮量を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１４４８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような測定方法では、ビッカース圧痕を付けるための工程が別途必要となるため、コストが高くなってしまう。また、ビッカース圧痕によりガラス基板にキズが付くことになるため、キズの深さによってはガラス基板が割れてしまい、収縮量を測定することができない場合がある。また、キズが付いたガラス基板は、製品として使用することができないため、収縮量の測定のためだけに余分にガラス基板が必要となってしまう。
【０００８】
本発明は、ガラス基板にキズを付けることなく、また、コストを別途必要とすることなくガラス基板の収縮量を測定することができるガラス基板の収縮量測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のガラス基板の収縮量測定方法は、方形形状の第１金属膜パターンをガラス基板に対して形成、又は前記第１金属膜パターンに微細孔を設けた第２金属膜パターンをガラス基板に対して形成する金属膜形成工程と、前記ガラス基板に対して加熱処理を施す前に、前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を測定する処理前測定工程と、前記ガラス基板に対して加熱処理を施す加熱処理工程と、前記加熱処理後に前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を測定する処理後測定工程と、前記加熱処理後の前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅から前記加熱処理前の前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を差し引くことにより、前記ガラス基板の収縮量を求める収縮量測定工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
前記処理前測定工程及び処理後測定工程では、測定顕微鏡により前記第１又は第２金属膜パターンの対辺間の幅を測定することによって、ガラス基板の僅かな収縮量をも測定することができる。
【００１１】
前記第１又は第２金属膜パターンの形状を横辺及び縦辺をもつ方形形状とし、前記処理前測定工程及び処理後測定工程では、前記第１又は第２金属膜パターンの横辺間の幅及び縦辺間の幅を測定すること、また、前記第１又は第２金属膜パターンの形状を上辺、下辺、及び斜辺をもつ平行四辺形とし、前記処理前測定工程及び処理後測定工程では、前記第１又は第２金属膜パターンの上辺間の幅又は下辺間の幅及び斜辺間の幅を測定することにより、ガラス基板の収縮量を確実に測定することができる。
【００１２】
前記第１金属膜パターンは蒸着膜及びスパッタ膜であり、前記第２金属膜パターンはフォトリソグラフィーにより形成される膜であることにより、測定顕微鏡内の光源から発せられる光は、前記第１又は第２金属膜パターンで確実に反射して測定顕微鏡内の結像レンズに集めることができるため、測定顕微鏡において前記第１又は第２金属膜パターンの形状を確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、固体撮像装置の入射角度制限フィルタの製造工程で使用される金属膜を、ガラス基板の収縮量の測定に用いることで、ガラス基板にキズを付けることなく、また、コストを別途必要とすることなくガラス基板の収縮量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】測定顕微鏡の概略図である。
【図２】測定顕微鏡の接眼レンズを介して観察されるガラス基板及び第１金属膜パターンを表す図である。
【図３】第１金属膜パターンを用いた本発明の収縮量測定方法のフローを示すフローチャートである。
【図４】ガラス基板上の第１金属膜パターンを示す断面図である。
【図５】第１金属膜パターンのＸ方向及びＹ方向の幅を測定する手順を示す説明図である。
【図６】測定顕微鏡の接眼レンズを介して観察したときのガラス基板の平面図であり、（A）はアニール処理前におけるガラス基板上の第１金属膜パターンの幅X１，Y１を表しており、（B）はアニール処理後におけるガラス基板上の第１金属膜パターンの幅X２，Y２を表している。
【図７】第２金属膜パターンを用いた本発明の収縮量測定方法のフローを示すフローチャートである。
【図８】第２金属膜パターンをガラス基板上に形成する手順を示す説明図である。
【図９】測定顕微鏡の接眼レンズを介して観察したときのガラス基板の平面図であり、（A）はアニール処理前におけるガラス基板上の第２金属膜パターンの幅X３，Y３を表しており、（B）はアニール処理後におけるガラス基板上の第２金属膜パターンの幅X４，Y４を表している。
【図１０】測定顕微鏡の接眼レンズを介して観察されるガラス基板及び切欠部を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１実施形態では、図１に示す測定顕微鏡により、ガラス基板Sに形成された第１金属膜パターン２３（図２参照）を用いて、アニール処理などの加熱処理により収縮するガラス基板Sの収縮量を測定する。ガラス基板Sは、固体撮像装置に搭載される入射角度制限フィルタの基板となるものである。
【００１６】
測定顕微鏡１０は、ＸＹステージ１１、接眼レンズ１２、焦点板１３、結像レンズ１４、ハーフミラー１５、対物レンズ１６、光源１７、集光レンズ１８を備えている。ＸＹステージ１１にはガラス基板Ｓが載置されており、ガラス基板Sは、Ｘ方向及びＹ方向調整部１１ａ，１１ｂによってX方向（横方向）またはY方向（縦方向）に移動する。
【００１７】
Ｘ方向及びY方向調整部１１ａ，１１ｂは回転操作型のダイヤルで構成されており、X方向調整部１１ａを一定角度回転させることでガラス基板SはＸ方向に一定の距離だけ移動し、Ｙ方向調整部１１ｂを一定角度回転させることで、ガラス基板SはＹ方向に一定の距離だけ移動する。また、XYステージ１１には移動量表示部２０が取り付けられており、この移動量表示部２０はＸ方向またはＹ方向へ移動したガラス基板Sの移動量を表示する。
【００１８】
焦点板１３は中央部に十字線１３ａ（図２参照）が描かれた透明なガラス板からなる。接眼レンズ１２、焦点板１３、結像レンズ１４、ハーフミラー１５、及び対物レンズ１６は、同一の光軸L１上に配置されている。光源１７及び集光レンズ１８は同一の光軸L２上に配置されており、この光軸L２は光軸L１と直交している。光源１７から発せられる光は、集光レンズ１８を介して、ＸＹステージ１１上のガラス基板Sに照射される。ガラス基板Sで反射した光は、対物レンズ１６、ハーフミラー１５、及び結像レンズ１４を介して、焦点板１３で結像する。
【００１９】
図２に示すように、焦点板１３で結像したガラス基板Sの像、ガラス基板S上に形成された方形形状の第１金属膜パターン２３、及び焦点板上の十字線１３ａは、接眼レンズ１２を介して観察される。第１金属膜パターン２３は、蒸着やスパッタなどによってガラス基板Ｓ上に形成される。第１金属膜パターン２３としては、固体撮像装置に搭載される入射角度制限フィルタを製造する際、ガラス基板上に誘電体多層膜を形成するために使用される金属膜が用いられる。第１金属膜パターン２３は、光源１７からの光を確実に反射することができるもの、即ち反射率が高い材料（例えばアルミニウム）で形成されていることが好ましい。ガラス基板Sの収縮量の測定は、詳細は以下の収縮量測定方法の説明箇所で述べるが、第１金属膜パターンの横方向（Ｘ方向）の幅の収縮量及び縦方向（Ｙ方向）の幅の収縮量を求めることによって行われる。なお、金属膜パターンの形状を正方形、長方形などの矩形形状をとするが、その他に平行四辺形、台形、ひし形などにしてもよい。また、金属膜パターンの形状は、測定顕微鏡で距離の測定が可能な直線部を少なくとも１つ有する形状、例えば半円や半楕円などであってもよい。
【００２０】
収縮量の測定に用いたガラス基板Sは、ビッカース圧痕によるキズが付かないので、金属膜を剥離して再生することにより、入射角度制限フィルタのガラス基板として利用することができる。したがって、特許文献１のように、別途、収縮量の測定用のガラス基板を必要としないため、コストがかからない。また、特許文献１では、ビッカース圧痕を付けるための装置を別途必要となるが、本発明によれば固体撮像装置の入射角度制限フィルタの製造に際に必要となる金属膜パターンを、収縮量の測定にも用いているため、測定顕微鏡１０以外に、収縮量測定のための装置を別途必要としない。
【００２１】
また、特許文献１では、ビッカース圧痕を付ける際の負荷が大きすぎると、ガラス基板Sが割れて測定することができない場合があるが、本発明では、ガラス基板Sに第１金属膜パターン２３を形成したとしても、キズが付かず、測定位置境界が鮮明に識別できるため、確実に測定を行うことができる。また、本発明においてガラス基板Sに付する第１金属膜パターン２３は、固体撮像装置の入射角度制限フィルタの製造工程で形成されるものであることから、測定基準寸法が複数基板について一定であるため、収縮量の測定精度の検証が可能である。
【００２２】
次に、第１実施形態におけるガラス基板の収縮量測定方法について、図３を参照しながら説明する。まず、図４に示すように、蒸着又はスパッタにより第１金属膜パターン２３を所定の厚さでガラス基板S上に形成する。ここで設けられる第１金属膜パターン２３は、後の工程でガラス基板Sから剥離可能な材料（例えばアルミニウム）からなる。
【００２３】
次に、第１金属膜パターン２３が形成されたガラス基板Ｓをアニール処理をする前に、ガラス基板Sを測定顕微鏡１０のＸＹステージ１１にセットする。そして、図５（Ａ）及び（B）に示すように、Ｘ方向及びＹ方向調整部１１ａ，１１ｂを操作することによって、ガラス基板SをＸ方向またはＹ方向に移動させ、十字線１３ａの交点をガラス基板Sの第１金属膜パターン２３の一方の角に合わせる。そして、移動量表示部２０のリセットボタン（図示省略）を押すことによって、Ｘ方向及びＹ方向の移動量を「０」にリセットする。
【００２４】
移動量を「０」にしてから、Ｘ方向調整部１１ａを操作し、十字線１３ａの交点が一方の角から他方の角に合うまで、ガラス基板SをＸ方向に移動させる。十字線１３ａの交点が他方の角に合ったときに、Ｘ方向調整部１１ａの操作を停止する。このときに移動量表示部２０に表示されているＸ方向の移動量を、アニール処理前における金属膜のＸ方向の幅Ｘ１とする（図６（A）参照）。
【００２５】
同様に、図５（B）及び（C）に示すように、Y方向調整部１１ｂを操作してガラス基板SをY方向に移動させることにより、十字線１３ａの交点を一方の角から他方の角に合わせる。十字線１３ａの交点が他方の角にあったときに、移動量表示部２０に表示されているY方向の移動量を、アニール処理前における第１金属膜パターン２３のY方向の幅Y１とする（図６（A）参照）。
【００２６】
アニール処理前の第１金属膜パターン２３幅Ｘ１，Ｙ１を求めた後は、ガラス基板Sに対してアニール処理を施す。アニール処理後は、アニール処理前の幅Ｘ１，Ｙ１を求めた場合と同様に、第１金属膜パターン２３のX方向の幅X２及びY方向の幅Y２を求める（図６（B）参照）。そして、アニール処理前の金属膜の幅Ｘ１，Ｙ１及び処理後の金属膜の幅X２，Y２に基づき、以下の式により、ガラス基板SにおけるX及びY方向の収縮量ΔX、ΔYを求める。
ΔX＝X２−X１
ΔY＝Y２−Y１
【００２７】
収縮量ΔＸ、ΔＹを求めた後は、ガラス基板Sが完全に収縮したか否かの検証が行なわれる。検証では、求めた収縮量ΔX、ΔYが予め定められているガラス基板Sの最大収縮量に達している場合に、ガラス基板Sは完全に収縮したと判断される。一方、最大収縮量に達していない場合には、ガラス基板Sは完全に収縮していないと判断され、再度アニール処理が行われる。
【００２８】
本発明の第２実施形態では、第１実施形態で示した第１金属膜パターン２３（図２参照）に代えて、第１金属膜パターンに微細孔を設けた第２金属膜パターン２４（図９参照）を用いて、ガラス基板Sの収縮量を測定する。第２金属膜パターン２４の微細孔は、方形形状の第１金属膜パターンに対してフォトリソグラフィーを施すことによって形成される。なお、第２実施形態においても第１実施形態と同様の測定顕微鏡を用いるため、以下、測定顕微鏡についての説明を省略する。
【００２９】
第２実施形態におけるガラス基板の収縮量測定方法は、図７のフローに従って行なわれる。まず、図８（Ａ）に示すように、第１金属膜パターン２３の上にレジスト３２が一様な厚みに塗布された後に、レジスト３２に略密着して第１マスク３３が配置され、第１マスク３３を介してレジスト３２が露光される。露光後のレジスト３２を現像すると、図８（Ｂ）に示すように、レジストパターン３４が形成される。レジストパターン３４が形成されると、図８（Ｃ）に示すように、レジストパターン３４をマスクとして下層の第１金属膜パターン２３がエッチングされる。これにより、ガラス基板Sの表面２１ａには、微細孔を多数有する第２金属膜パターン２４が形成される。
【００３０】
そして、第１金属膜パターン２３の場合と同様に、アニール処理前の第２金属膜パターン２４のX方向の幅X３及びY方向の幅Y３を求める（図９（Ａ）参照）。アニール処理前の幅Ｘ３，Ｙ３を求めた後は、ガラス基板Sに対してアニール処理を施す。アニール処理後は、アニール処理前の幅Ｘ３，Ｙ３を求めた場合と同様に、第２金属膜パターン２４のX方向の幅X４及びY方向の幅Y４を求める（図９（Ｂ）参照）。なお、第１及び第２金属膜パターンは、幅Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ１〜Ｙ４の測定を容易にするために、ガラス基板の外周に近い大きさとなっている。
【００３１】
そして、アニール処理前の幅Ｘ３，Ｙ３及び処理後の幅X４，Y４に基づき、以下の式により、ガラス基板SにおけるX及びY方向の収縮量ΔX、ΔYを求める。
ΔX＝X４−X３
ΔY＝Y４−Y３
【００３２】
収縮量ΔＸ、ΔＹを求めた後は、求めた収縮量ΔX、ΔYが予め定められているガラス基板Sの最大収縮量に達している場合に、ガラス基板Sは完全に収縮したと判断される。一方、最大収縮量に達していない場合には、ガラス基板Sは完全に収縮していないと判断され、再度アニール処理が行われる。
【００３３】
なお、上記第１及び第２実施形態では、ガラス基板に方形形状の第１又は第２金属膜パターンを形成し、アニール処理前と処理後の第１又は第２金属膜パターンのX方向及びY方向の幅を測定することにより、ガラス基板の収縮量を測定したが、図１０に示すように、研磨、ダイシング等により、ガラス基板が割れない程度の切欠部６５（又は完全に切断しない溝入れ加工）を複数設け、アニール処理前と処理後の切欠部６５間の距離に基づいて、ガラス基板の収縮量を求めてもよい。
【００３４】
また、上記第１及び第２実施形態では、アニール処理前と処理後における矩形形状の第１又は第２金属膜パターンのX方向及びY方向の幅の差をガラス基板の収縮量としたが、その他に、金属膜の形状を上辺、下辺、及び斜辺をもつ平行四辺形とし、処理前と処理後における上辺間又は下辺の幅の差、斜辺間の幅の差を収縮量としてもよい。
【００３５】
また、上記第１及び第２実施形態では、固体撮像装置に搭載する入射角度制限フィルタのガラス基板の収縮量を測定したが、アニール処理などの加熱処理により収縮する部材であれば、ガラス基板に限らず、本発明で測定可能である。
【００３６】
また、上記第１及び第２実施形態では、ガラス基板の収縮量測定に用いられる金属膜として、アルミニウムを使用したが、その他、フォトリソ加工可能な反射率を有する金属膜、例えば金や銀や銅などの蒸着膜やスパッタ膜などを使用してもよい。
【００３７】
また、上記第１実施形態では、微細孔が無い方形形状の第１金属膜パターンを、上記第２実施形態では、フォトリソグラフィーにより微細孔を設けた第２金属膜パターンを用いて、ガラス基板の収縮量を測定したが、その他、第１金属膜パターンを形成した後に第１回目の収縮量測定を行い、その第１回目の収縮量測定で完全にガラス基板が収縮しなかった場合に、第２金属膜パターンを形成し、第２回目の収縮量測定を行なうことによって、ガラス基板が完全に収縮したか否かを検証してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
２３  第１金属膜パターン
２４  第２金属膜パターン
S  ガラス基板
X１  （アニール処理前の）第１金属膜パターンのX方向の幅
Y１  （アニール処理前の）第１金属膜パターンのY方向の幅
X２  （アニール処理後の）第１金属膜パターンのX方向の幅
Y２  （アニール処理後の）第１金属膜パターンのY方向の幅
X３  （アニール処理前の）第２金属膜パターンのX方向の幅
Y３  （アニール処理前の）第２金属膜パターンのY方向の幅
X４  （アニール処理後の）第２金属膜パターンのX方向の幅
Y４  （アニール処理後の）第２金属膜パターンのY方向の幅
【図１】
2010276526.tif 000003
【図２】
2010276526.tif 000004
【図３】
2010276526.tif 000005
【図４】
2010276526.tif 000006
【図５】
2010276526.tif 000007
【図６】
2010276526.tif 000008
【図７】
2010276526.tif 000009
【図８】
2010276526.tif 000010
【図９】
2010276526.tif 000011
【図１０】
2010276526.tif 000012