CN105992964A - 法布里-珀罗干涉滤光器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种法布里‑珀罗干涉滤光器(10A)包括：固定镜(31)；和可动镜(41)，其经由空隙(S)与固定镜(31)相对而配置，通过静电力来调整光透过区域(11)中的与固定镜(31)的距离。在可动镜(41)中的包围光透过区域(11)的包围部(41a)形成有包围光透过区域(11)的多个第1环状槽(44)以及空隙(S)侧和在其相反侧开口的多个第1贯通孔(45)。
Description
技术领域
本发明涉及法布里-珀罗干涉滤光器。
背景技术
例如在专利文献1提供一种法布里-珀罗干涉滤光器，其具有隔着空隙彼此相对配置的固定镜和可动镜，在可动镜形成有包围光透过区域的一个环状槽和位于该环状槽的外侧的多个贯通孔。在该法布里-珀罗干涉滤光器中，通过1个环状槽，能够实现驱动时(通过静电力调整光透过区域中的固定镜和可动镜的距离时)的光透过区域的可动镜的平坦化。此外，位于环状槽的外侧的多个贯通孔，在通过蚀刻形成固定镜和可动镜之间的空隙时，作为蚀刻孔被利用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-286809号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
在上述那样的法布里-珀罗干涉滤光器中，期待驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的提高和可动镜的耐久性的提高。
所以，本发明的目的在于提供一种能够实现驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的提高和可动镜的耐久性的提高的法布里-珀罗干涉滤光器。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一侧面的法布里-珀罗干涉滤光器，其特征在于，包括：固定镜；可动镜，其经由空隙与固定镜相对而配置，通过静电力调整光透过区域中的与固定镜的距离，在可动镜中的包围光透过区域的包围部形成有包围光透过区域的多个第1环状槽以及在空隙侧及其相反侧开口的多个第1贯通孔。
在该法布里-珀罗干涉滤光器中，在可动镜中的包围光透过区域的包围部形成有包围光透过区域的多个第1环状槽。由此，在驱动时(通过静电力调整光透过区域中的固定镜和可动镜的距离时)包围部容易变形。并且，在可动镜中的包围光透过区域的包围部形成在空隙侧及其相反侧开口的多个第1贯通孔。由此，在驱动时在可动镜产生的应力的平衡变好。所以，能够实现驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的提高。另外，通过在包围部形成多个第1贯通孔，在驱动时在可动镜产生的应力被分散。所以，能够实现可动镜的耐久性的提高。
在本发明的一个方面的法布里-珀罗干涉滤光器中，可以在可动镜中的包围部的内侧的部分形成在空隙侧及其相反侧开口的多个第2贯通孔。在该情况下，在通过蚀刻形成固定镜和可动镜之间的空隙时，将多个第1贯通孔和多个第2贯通孔用作蚀刻孔，能够实现空隙的形成所需要的时间的缩短。
在本发明的一侧面的法布里-珀罗干涉滤光器中，可以在固定镜，在固定镜和可动镜相对的相对方向上，形成有与多个第1环状槽分别对应的多个第2环状槽，在固定镜中的多个第2环状槽的外侧的部分以包围光透过区域的方式设置有第1驱动电极，在可动镜为了产生静电力而设置有在与第1驱动电极之间施加电压的第2驱动电极。在该情况下，通过多个第2环状槽，使第1驱动电极和固定镜中的多个第2环状槽的内侧的部分电绝缘，因此，能够实现驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的进一步提高。
在本发明的一侧面的法布里-珀罗干涉滤光器中，可以在固定镜以包含光透过区域的方式设置有连接于与第2驱动电极同电位的补偿电极，补偿电极在相对方向上相对于第1驱动电极位于第2驱动电极的相反侧。在该情况下，以包含光透过区域的方式形成在固定镜的补偿电极与设置在可动镜的第2驱动电极成为相同电位，因此，能够实现驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的进一步提高。而且，补偿电极不位于第1驱动电极和第2驱动电极之间，因此，能够在第1驱动电极和第2驱动电极之间适当产生与被施加的电压相应的静电力。
在本发明的一侧面的法布里-珀罗干涉滤光器，可以在固定镜以包含光透过区域的方式设置有连接于与第2驱动电极相同电位的补偿电极，补偿电极经由多个第2环状槽位于第1驱动电极的内侧。在该情况下，以包含光透过区域的方式形成于固定镜的补偿电极与设置在可动镜的第2驱动电极为相同电位，因此，能够实现驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的进一步提高。而且，配置在固定镜内的同一平面上的第1驱动电极和补偿电极，通过多个第2环状槽能够可靠地实现第1驱动电极和补偿电极之间的电绝缘。
发明效果
根据本发明，能够提供能够实现驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的提高和可动镜的耐久性的提高的法布里-珀罗干涉滤光器
附图说明
图1是应用了第1实施方式的法布里-珀罗干涉滤光器的分光传感器的分解立体图。
图2是沿图1的II-II线的法布里-珀罗干涉滤光器的截面图。
图3是设置有第1驱动电极的多晶硅层的平面图。
图4是设置有补偿电极的多晶硅层的平面图。
图5是设置有第2驱动电极的多晶硅层的平面图。
图6是第1实施方式的法布里-珀罗干涉滤光器的一部分放大截面图。
图7是驱动时的第1实施方式的法布里-珀罗干涉滤光器的截面图。
图8是第2实施方式的法布里-珀罗干涉滤光器的截面图。
图9是第3实施方式的法布里-珀罗干涉滤光器的截面图。
具体实施方式
以下、参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在各图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记，省略重复的说明。
[第1实施方式]
[分光传感器]
如图1所示，分光传感器1包括配线基板2、光检测器3、多个间隔件4和法布里-珀罗干涉滤光器10A。在配线基板2设置有安装有光检测器3的安装部2a、安装有例如热敏电阻等的温度补偿用元件(省略图示省略)的安装部2b和电极焊盘2c、2d。安装部2a通过配线2e与电极焊盘2c电连接。安装部2b通过配线2e与电极焊盘2d电连接。光检测器3例如为红外线检测器，使用InGaAs等的量子型传感器、或热电堆、热释电传感器或者测辐射热计等的热传感器。此外，在检测紫外、可视和近红外的各区域的光的情况下，作为光检测器3能够使用硅光电二极管等。
法布里-珀罗干涉滤光器10A隔着多个间隔件4固定在配线基板2上。在该状态下，光检测器3在配线基板2和法布里-珀罗干涉滤光器10A之间与法布里-珀罗干涉滤光器10A的光透过区域11相对。法布里-珀罗干涉滤光器10A和各间隔件4的固定，为了抑制热应力对法布里-珀罗干涉滤光器10A的影响，而使用具有可挠性的树脂材料。该树脂材料优选从室温硬化或者150℃以下的低温硬化的材料中选择。多个间隔件4在法布里-珀罗干涉滤光器10A中特别为了缓和多个间隔件4和被固定的部分的热膨胀系数差，优选利用例如石英或者硅等、构成法布里-珀罗干涉滤光器10A的基板14和热膨胀系数差相同的材料、或者热膨胀系数差小的材料形成。此外，替代利用分别形成配线基板2和各间隔件4的结构，可以采用一体形成配线基板2和各间隔件4的结构。另外，配线基板2也优选利用例如石英或者硅等、构成法布里-珀罗干涉滤光器10A的基板14和热膨胀系数差相等的材料、或者热膨胀系数差小的材料形成。
虽然未图示，但是，配线基板2、光检测器3、多个间隔件4和法布里-珀罗干涉滤光器10A，在配线基板2固定在基座(stem)上且法布里-珀罗干涉滤光器10A的光透过区域与间隙的光透过窗相对的状态下，收纳在CAN封装内。配线基板2的各电极焊盘2c、2d和法布里-珀罗干涉滤光器10A的各端子12、13通过贯通基座的多个引线销各自和引线接合而电连接。对光检测器3和温度补偿用素子(省略图示)的电信号的输入输出，通过引线销、电极焊盘2c、配线2e和安装部2a进行。对法布里-珀罗干涉滤光器10A的电压的施加，通过引线销和各端子12、13进行。此外，对光检测器3和温度补偿用素子的电信号的输入输出等，可以通过光检测器3和温度补偿用素子各自的端子由引线接合而电连接的引线销进行。
在如以上方式构成的分光传感器1中，测定光从配线基板2的相反侧入射法布里-珀罗干涉滤光器10A的光透过区域11时，气隙根据施加于法布里-珀罗干涉滤光器10A的电压而变化，具有规定波长的光通过法布里-珀罗干涉滤光器10A的光透过区域11。而且，透过光透过区域11的光被光检测器3检测。如上所述，在分光传感器1中，一边使向法布里-珀罗干涉滤光器10A施加的电压变化，一边利用光检测器3检测透过光透过区域11的光，能够获得分光光谱。
[法布里-珀罗干涉滤光器]
如图2所示，法布里-珀罗干涉滤光器10A具备例如正方形板状的基板14。基板14的光入射侧的表面14a按顺序层叠有反射防止层15、第1层叠体30、支承层16和第2层叠体40。第1层叠体30和第2层叠体40之间通过框状的支承层16形成有作为气隙的空隙S。框状的支承层16其中央部分作为牺牲层通过蚀刻被除去而形成。在法布里-珀罗干涉滤光器10A的中央部划分有例如圆柱状的光透过区域11。基板14例如由硅、石英或者玻璃等的光透过性材料形成。反射防止层15和支承层16例如由氧化硅形成。支承层16的厚度优选为能够使中心透过波长(法布里-珀罗干涉滤光器10A透过的光的波长范围的中央値的波长)的1/2的整数倍，例如为150nm～10μm。
与第1层叠体30中的面对空隙S的区域对应的部分作为固定镜31发挥功能。第1层叠体30例如通过将多个多晶硅层32和多个氮化硅层33一层一层地交替层叠而构成。更具体而言，在由二氧化硅等形成的反射防止层15上按顺序层叠有多晶硅层32a、氮化硅层33a、多晶硅层32b、氮化硅层33b和多晶硅层32c。多晶硅层32和氮化硅层33各自的光学厚度优选为中心透过波长的1/4的整数倍，例如为50nm～2μm。
与第2层叠体40中的面对空隙S的区域对应的部分作为可动镜41发挥功能。可动镜41隔着空隙S与固定镜31相对配置。第2层叠体40例如通过将多个多晶硅层42和多个氮化硅层43一层一层地交替层叠而构成。更具体而言，在支承层16上按顺序层叠有多晶硅层42a、氮化硅层43a、多晶硅层42b、氮化硅层43b和多晶硅层42c。多晶硅层42和氮化硅层43各自的光学厚度优选为中心透过波长的1/4的整数倍，例如为50nm～2μm。
如图1和图2所示，端子12以当从固定镜31和可动镜41相对的相对方向D观看时隔着光透过区域11相对的方式设置有一对。各端子12配置在从第2层叠体40的表面40a(即，第2层叠体40的多晶硅层42c的表面)至第1层叠体30的多晶硅层32c的贯通孔内。端子13以当从相对方向D观看时隔着光透过区域11相对的方式设置有一对。各端子13配置在从第2层叠体40的表面40a至第2层叠体40的多晶硅层42a的贯通孔内。此外，一对端子12相对的方向和一对端子13相对的方向正交。
如图2和图3所示，在固定镜31以包围光透过区域11的方式设置有例如圆环状的第1驱动电极17。并且，在固定镜31以从第1驱动电极17沿着与相对方向D垂直的方向延伸至各端子12的正下方的方式设置有一对配线21。第1驱动电极17和一对配线21通过在多晶硅层32c的规定部分掺杂杂质来使该规定部分低电阻化而形成。第1驱动电极17通过各端子12与各配线21的端部21a连接，而与各端子12电连接。
如图2和图4所示，在固定镜31以包含光透过区域11的方式设置有例如圆形状的补偿电极18。并且，在固定镜31以从补偿电极18沿与相对方向D垂直的方向延伸至各端子13的正下方的方式设置有一对配线22。补偿电极18和一对配线22通过在多晶硅层32b的规定部分掺杂杂质而使该规定部分低电阻化而形成。补偿电极18通过各端子13经由配线23与各配线22的端部22a连接，与各端子13电连接。配线23从各配线22的端部22a沿相对方向D延伸至各端子13的正下方，配置在从第2层叠体40的多晶硅层42a至第1层叠体30的多晶硅层32b的贯通孔内。
如图2和图5所示，在可动镜41以在相对方向D上第1驱动电极17和补偿电极18相对的方式设置有例如圆形状的第2驱动电极19。并且，在可动镜41以从第2驱动电极19沿与相对方向D垂直的方向延伸至各端子13的正下方的方式设置有一对配线24。第2驱动电极19和一对配线24通过在多晶硅层42a的规定部分掺杂杂质而使该规定部分低电阻化而形成。第2驱动电极19通过各端子13与各配线24的端部24a连接，而与各端子13电连接。
如图2所示，在法布里-珀罗干涉滤光器10A中，连接于与第2驱动电极19相同电位的补偿电极18，在相对方向D上相对于第1驱动电极17位于第2驱动电极19的相反侧。即，第1驱动电极17和补偿电极18在固定镜31上不配置在同一平面上，补偿电极18与第1驱动电极17相比离开第2驱动电极19。
在第1层叠体30的表面30a(即，第1层叠体30的多晶硅层32c的表面)形成有包围配线23的环状槽25。环状槽25例如呈圆环状延伸。环状槽25的底面到达第1层叠体30的氮化硅层33b。在环状槽25内配置有例如由氧化硅形成的绝缘部件。由此，配线23与第1驱动电极17电绝缘。环状槽25的宽度例如为0.1～100μm。此外，环状槽25例如可以以呈同心圆状排列的方式形成有多个。
在第2层叠体40的表面40a形成有包围端子12的环状槽26。环状槽26例如呈圆环状延伸。环状槽26的底面到达支承层16。环状槽26内成为空隙。由此，端子12与第2驱动电极19电绝缘。环状槽26的宽度例如为0.1～100μm。此外，环状槽26例如可以以呈同心圆状排列的方式形成有多个。
在基板14的光出射侧的表面14b按顺序层叠有反射防止层51、第3层叠体52、中间层53和第4层叠体54。反射防止层51和中间层53各自具有与反射防止层15和支承层16相同的结构。第3层叠体52和第4层叠体54各自以基板14为基准具有与第1层叠体30和第2层叠体40对称的层叠结构。通过这些反射防止层51、第3层叠体52、中间层53和第4层叠体54构成层叠体50。
在层叠体50的光出射侧的表面50b形成用于遮蔽测定光的遮光层27。遮光层27例如由铝形成。在遮光层27和层叠体50以包含光透过区域11的方式形成有例如圆柱状的开口50a。开口50a在光出射侧开口，开口50a的底面到达反射防止层51。在遮光层27的表面和开口50a的内表面形成有保护层28。保护层28例如由氧化铝形成。此外，通过将保护层28的厚度减薄至30nm程度，能够无视因保护层28导致的光学的影响。
如图2和图6所示，在可动镜41划分有包围光透过区域11的包围部41a。包围部41a划分为例如圆筒状。在包围部41a形成有包围光透过区域11的多个(例如3各)第1环状槽44。各第1环状槽44例如呈圆环状延伸，各第1环状槽44内成为空隙。多个第1环状槽44以在着眼于相邻的第1环状槽44的情况下一方的第1环状槽44被另一方的第1环状槽44包围的方式(即，例如成同心圆状)排列。各第1环状槽44在空隙S的相反侧开口，多个多晶硅层42和多个氮化硅层43各自形成为部分进入空隙S侧。各第1环状槽44的宽度例如为0.1～100μm。相邻的第1环状槽44间的距离例如为1～250μm。此外，各第1环状槽44不限于连续的环状，例如可以为断续的环状。另外，相邻的第1环状槽44的一部分可以相连。
并且，在包围部41a形成有在空隙S侧及其相反侧开口的多个第1贯通孔45(在图2中，省略图示)。多个第1贯通孔45的至少一部分位于相邻的第1环状槽44间。各第1贯通孔45例如形成为圆柱状，各第1贯通孔45的直径例如为1～10μm那样的方式，比在径方向上的包围部41a的宽度(多个第1环状槽44呈同心圆状排列的情况下，最外侧的第1环状槽44的外周半径和最内侧的第1环状槽44的内周半径之差)小。多个第1贯通孔45中，相邻的第1贯通孔45间的距离例如为10～100μm，均匀地分散形成。另外，在可动镜41中的包围部41a的内侧的部分(由包围部41a包围的部分)形成有在空隙S侧及其相反侧开口的多个第2贯通孔46(在图2中，省略图示)。各第2贯通孔46例如形成为圆柱状，各第2贯通孔46的直径例如为1～10μm。多个第2贯通孔46中，相邻的第2贯通孔46间的距离例如为10～100μm，均匀地分散形成。
在固定镜31，在相对方向D上形成有与多个第1环状槽44各自对应的多个第2环状槽34。各第2环状槽34例如呈圆环状延伸，各第2环状槽34内成为空隙。多个第2环状槽34以在着眼于相邻的第2环状槽34的情况下一方的第2环状槽34被另一方的第2环状槽34包围的方式(即，例如呈同心圆状)排列。各第2环状槽34在空隙S侧开口，沿着第1驱动电极17的内缘将多晶硅层32c部分除去而形成。即，第1驱动电极17设置在固定镜31中的多个第2环状槽34的外侧的部分。各第2环状槽34的宽度例如为0.1～100μm。相邻的第2环状槽34间的距离例如为1～250μm。
在如以上方式构成的法布里-珀罗干涉滤光器10A中，经由各端子12、13对第1驱动电极17和第2驱动电极19之间施加电压时，与该电压相应的静电力在第1驱动电极17和第2驱动电极19之间产生。由此，如图7所示，可动镜41主要在包围部41a及其外侧的部分发生变形，在可动镜41中与光透过区域11对应的部分一边维持平坦性一边被拉向固定镜31侧。如上所述，光透过区域11中的固定镜31和可动镜41的距离通过产生的静电力、以及被施加的电压来调整。透过法布里-珀罗干涉滤光器10A的光的波长依赖于光透过区域11中的固定镜31和可动镜41的距离，因此，通过调整对第1驱动电极17和第2驱动电极19之间施加的电压，能够适当选择透过的光的波长。
以上，如说明的方式，在法布里-珀罗干涉滤光器10A中，在可动镜41中的包围光透过区域11的包围部41a形成有包围光透过区域11的多个第1环状槽44。由此，驱动时(通过静电力调整光透过区域11中的固定镜31和可动镜41的距离时)包围部41a容易发生变形。并且，在包围部41a形成有在空隙S侧及其相反侧开口的多个第1贯通孔45。由此，在驱动时在可动镜41产生的应力的平衡变好。所以，能够实现驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的提高。另外，在包围部41a形成有多个第1贯通孔45，能够使在驱动时在可动镜41产生的应力分散。所以，能够实现可动镜41的耐久性的提高。
另外，在法布里-珀罗干涉滤光器10A被施加热的状况下，产生热变形，但是如上所述，在可动镜41产生的应力的平衡变好，因此，可动镜41的变形也变得均匀。所以，能够抑制可动镜41的变形引起的分解能(透过波长特性)的降低。
另外，在法布里-珀罗干涉滤光器10A中，在可动镜41中的包围部41a的内侧的部分形成有在空隙S侧及其相反侧开口的多个第2贯通孔46。因此，在通过蚀刻形成固定镜31和可动镜41之间的空隙S时，通过将多个第1贯通孔45和多个第2贯通孔46用作蚀刻孔，能够实现空隙S的形成所需要的时间的缩短化。
另外，在法布里-珀罗干涉滤光器10A中，在固定镜31形成多个第2环状槽34，在固定镜31中的多个第2环状槽34的外侧的部分设置有第1驱动电极17。由此，第1驱动电极17和固定镜31中的多个第2环状槽34的内侧的部分(即，多个第2环状槽34的内侧的多晶硅层32c)电绝缘，因此，能够实现驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的进一步提高。
此外，在固定镜31形成有多个第2环状槽34的情况下，其外侧的部分和内侧的部分电绝缘，与在固定镜31形成1个第2环状槽34的情况相比，变得可靠。这是因为，即使在多个第2环状槽34中的一部分的第2环状槽34产生缺陷而能够产生漏电流的状态下，也通过剩余的第2环状槽34阻止该漏电流。另外，在所有的第2环状槽34产生缺陷而能够产生漏电流的状态，漏电流也变得容易绕道。
另外，在法布里-珀罗干涉滤光器10A中，在固定镜31设置有连接于与第2驱动电极19相同电位的补偿电极18，补偿电极18在相对方向D上相对于第1驱动电极17位于第2驱动电极19的相反侧。由此，以包含光透过区域11的方式形成在固定镜31的补偿电极18与设置在可动镜41的第2驱动电极19成为相同电位，因此，能够实现驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的进一步提高。而且，补偿电极18不位于第1驱动电极17和第2驱动电极19，因此，能够在第1驱动电极17和第2驱动电极19之间适当产生与被施加的电压相应的静电力。
此外，越增加第1环状槽44的个数，与例如增加1个第1环状槽44的宽度的情况相比，驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的提高越显著。另外，如上述所述，越增加第2环状槽34的个数，其外侧的部分和内侧的部分的电绝缘越可靠，因此，增加第2环状槽34的个数也有助于驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的提高。
[法布里-珀罗干涉滤光器的制造方法]
参照图2和图6对上述的法布里-珀罗干涉滤光器10A的制造方法进行说明。首先，在基板14的表面14a层叠反射防止层15。与此同时，在基板14的表面14b层叠反射防止层51g。接着，在反射防止层15上按顺序层叠成为第1层叠体30的一部分的多晶硅层32a、氮化硅层33a和多晶硅层32b。与此同时，在反射防止层51上按顺序层叠成为第3层叠体52的一部分的多晶硅层、氮化硅层和多晶硅层。接着，在多晶硅层32b的规定部分掺杂杂质而使该规定部分低电阻化，形成补偿电极18和一对配线22。
接着，在多晶硅层32b上层叠成为第1层叠体30的一部分的氮化硅层33b。与此同时，在成为第3层叠体52的一部分的多晶硅层上层叠成为第3层叠体52的一部分的氮化硅层。接着，将氮化硅层33b的规定部分通过蚀刻除去，形成用于配置配线23的贯通孔的一部分。
接着，在氮化硅层33b上层叠成为第1层叠体30的一部分的多晶硅层32c。与此同时，在成为第3层叠体52的一部分的氮化硅层上层叠成为第3层叠体52的一部分的多晶硅层。接着，在多晶硅层32c的规定部分掺杂杂质而使该规定部分低电阻化，形成第1驱动电极17和一对配线21。另外，将多晶硅层32c的规定部分通过蚀刻除去，形成环状槽25和多个第2环状槽34、以及用于配置配线23的贯通孔的一部分。此外，为了将多晶硅层32c的规定部分有选择地除去，可以预先设置蚀刻阻挡件。接着，在环状槽25内配置例如由氧化硅形成的绝缘部件。
接着，在多晶硅层32c上层叠支承层16。与此同时，在成为第3层叠体52的一部分的多晶硅层上层叠中间层53。此时，在支承层16的表面，通过支承层16部分进入在形成在多晶硅层32c的多个第2环状槽34内，而形成有仿制多个第2环状槽34的多个环状槽。接着，将支承层16的规定部分通过蚀刻除去，形成用于配置配线23的贯通孔的一部分、和用于取出各端子12的贯通孔的一部分。接着，在从支承层16的表面至第1层叠体30的多晶硅层32b的贯通孔内配置配线23。
接着，在支承层16上层叠成为第2层叠体40的一部分的多晶硅层42a。与此同时，在中间层53上层叠成为第4层叠体54的一部分的多晶硅层。接着，在多晶硅层42a的规定部分掺杂杂质而使该规定部分低电阻化，形成第2驱动电极19和一对配线24。
接着，在多晶硅层42a上按顺序层叠成为第2层叠体40的一部分的氮化硅层43a、多晶硅层42b、氮化硅层43b和多晶硅层42c。与此同时，在成为第4层叠体54的一部分的多晶硅层上按顺序层叠成为第4层叠体54的一部分的氮化硅层、多晶硅层、氮化硅层和多晶硅层。此时，在第2层叠体40的表面40a(即，第2层叠体40的多晶硅层42c的表面)，多个多晶硅层42和多个氮化硅层43各自部分进入形成在支承层16的表面的多个环状槽，仿制多个第2环状槽34的多个第1环状槽44形成在第2环状槽34的正上方。
接着，将第2层叠体40和支承层16的规定部分通过蚀刻除去，形成从第2层叠体40的表面40a至第1层叠体30的多晶硅层32c的贯通孔。另外，将第2层叠体40的规定部分通过蚀刻除去，形成从第2层叠体40的表面40a至第2层叠体40的多晶硅层42a的贯通孔。接着，在从第2层叠体40的表面40a至第1层叠体30的多晶硅层32c的贯通孔内配置导电部件，形成端子12。另外，在从第2层叠体40的表面40a至第2层叠体40的多晶硅层42a的贯通孔内配置导电部件，形成端子13。
接着，将第2层叠体40的规定部分通过蚀刻除去，形成从第2层叠体40的表面40a至支承层16的第1贯通孔45、第2贯通孔46和环状槽26。接着，在第4层叠体54上层叠遮光层27。接着，将第3层叠体52、中间层53、第4层叠体54和遮光层27的规定部分通过蚀刻除去，形成开口50a。接着，在遮光层27的表面和开口50a的内表面形成保护层28。此外，遮光层27可以在蚀刻之后或者蚀刻的途中形成。
接着，通过经由第1贯通孔45和第2贯通孔46的蚀刻将支承层16的规定部分(中央部分)作为牺牲层除去，而形成空隙S。为了在由氧化硅形成的支承层16形成空隙S，而实施利用氢氟酸气体的气相蚀刻时，能够防止第1层叠体30的多个多晶硅层32和多个氮化硅层33、以及第2层叠体40的多个多晶硅层42和多个氮化硅层43的侵食。此时，由氧化硅形成的反射防止层51在开口50a的底面，被由氧化铝形成的保护层28覆盖，因此，也能够防止该反射防止层51的侵食。
以上的制造工序，对包含成为基板14的部分的晶圆实施。在以上的制造工序实施之后，将晶圆个片化，能够获得法布里-珀罗干涉滤光器10A。此外，晶圆的个片化优选通过激光的照射而在基板14的内部等形成改性区域，以该改性区域为起点对晶圆进行分割的内部加工型的激光加工技术。当采用内部加工型的激光加工技术时，在将晶圆个片化时，能够抑制膜状的可动镜41发生损伤。
以上，如说明的方式，在法布里-珀罗干涉滤光器10A的制造方法中，在通过蚀刻在支承层16形成空隙S时，除了多个第2贯通孔46之外，还能够将多个第1贯通孔45用作蚀刻孔，因此，能够实现空隙S的形成所需要的时间的缩短化。
但是，已知氮化硅和氢氟酸气体发生反应，产生氟化铵类的残渣(参照B.DU BOIS，HF ETCHING OF SI-OXIDES AND SI-NITRIDESFOR SURFACE MICROMACHINING，Sensor Technology 2001，Proceedings of the Sensor Technology Conference 2001，held in Enschede，The Netherlands，14-15May，2001，pp 131-136)。在法布里-珀罗干涉滤光器10A的制造工序中，为了在由氧化硅形成的支承层16形成空隙S而实施利用氢氟酸气体的气相蚀刻时，在固定镜31中在多个第2环状槽34的底面露出氮化硅层33b，但是与在包含多个第2环状槽34那样的1个环状槽的底面露出氮化硅层33b的情况相比，能够抑制残渣的产生。此外，氟化铵类的残渣能够通过真空烘培等而升华进行除去。
[第2实施方式]
如图8所示，法布里-珀罗干涉滤光器10B，在第1驱动电极17和补偿电极18配置在固定镜31内的同一平面上这点，与上述的法布里-珀罗干涉滤光器10A主要不同。在法布里-珀罗干涉滤光器10B中，补偿电极18隔着多个第2环状槽34位于第1驱动电极17的内侧。即，补偿电极18与第1驱动电极17一起设置在第1层叠体30的多晶硅层32c。第1驱动电极17和补偿电极18通过在多晶硅层32c的规定部分掺杂杂质使该规定部分低电阻化而形成。
补偿电极18经由一对配线29与各配线23连接，而与各端子13电连接。各配线29包括配线29a、29b。一对配线29a以从各配线23的端部沿与相对方向D垂直的方向向补偿电极18的缘部的正下方延伸的方式设置在第1层叠体30的多晶硅层32b。一对配线29a通过在多晶硅层32b的规定部分掺杂杂质而使该规定部分低电阻化而形成。一对配线29b从补偿电极18的缘部沿相对方向D延伸至各配线29a的端部，配置在从补偿电极18至多晶硅层32b的贯通孔内。
在如以上方式构成的法布里-珀罗干涉滤光器10B中，与上述的法布里-珀罗干涉滤光器10A同样，在可动镜41的包围部41a形成多个第1环状槽44和多个第1贯通孔45。由此，能够实现驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的提高和可动镜41的耐久性的提高。
另外，在法布里-珀罗干涉滤光器10B中，连接于与第2驱动电极19相同电位的补偿电极18隔着多个第2环状槽34位于第1驱动电极17的内侧。由此，关于在固定镜31内的同一平面上配置的第1驱动电极17和补偿电极18，能够实现它们之间的电绝缘，能够实现驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的进一步提高。
[第3实施方式]
如图9所示，法布里-珀罗干涉滤光器10C，在固定镜31设置有补偿电极18这点、在固定镜31形成有多个第2环状槽34这点、和在可动镜41的包围部41a通过蚀刻形成有多个第1环状槽44这点，与上述的法布里-珀罗干涉滤光器10A主要不同。在法布里-珀罗干涉滤光器10C中，通过蚀刻除去第2层叠体40的规定部分，形成从第2层叠体40的表面40a至第2层叠体40的多晶硅层42a的多个第1环状槽44。此外，为了将第2层叠体40的规定部分有选择地除去，可以预先设置有蚀刻阻挡件。
在如以上方式构成的法布里-珀罗干涉滤光器10C中，与上述的法布里-珀罗干涉滤光器10A同样，在可动镜41的包围部41a形成有多个第1环状槽44和多个第1贯通孔45。由此，能够实现驱动时的光透过区域11的可动镜41的平坦性的提高和可动镜41的耐久性的提高。
另外，在法布里-珀罗干涉滤光器10C中，在固定镜31不形成多个第2环状槽34，因此，第1驱动电极17和多晶硅层32c中的第1驱动电极17的内侧的部分电连接。由此，多晶硅层32c中的第1驱动电极17的内侧的部分和第2驱动电极19之间也产生电位差而产生静电力，所以，能够降低为了调整固定镜31和可动镜41的距离而对第1驱动电极17和第2驱动电极19之间施加的电压。
另外，在法布里-珀罗干涉滤光器10C中，为了在由氧化硅形成的支承层16形成空隙S而实施利用氢氟酸气体的气相蚀刻，在固定镜31不形成多个第2环状槽34，氮化硅层33b不露出，因此，能够进一步抑制氟化铵类的残渣的产生。
以上，对本发明的第1、第2和第3实施方式进行了说明，但是，本发明不限于上述的第1、第2和第3实施方式。例如，构成第1层叠体30的多晶硅层32和氮化硅层33的层数和膜厚以及构成第2层叠体40的多晶硅层42和氮化硅层43的层数和膜厚，能够根据各法布里-珀罗干涉滤光器10A、10B、10C透过的光的波长的分解能和适用范围而适当变更。另外，可动镜41的贯通孔并不在包围部41a及其内侧的区域，可以形成在包围部41a的外侧的区域。另外，光透过区域11不限于比开口50a窄的范围的情况，例如在比开口50a宽的范围的测定光入射的情况下，可以通过开口50a划定光透过区域11。另外，各法布里-珀罗干涉滤光器10A、10B、10C的各构成不限于上述材料和形状，能够应用各种材料和形状。
工业上的可利用性
根据本发明，能够提供能够实现驱动时的光透过区域的可动镜的平坦性的提高和可动镜的耐久性的提高的法布里-珀罗干涉滤光器。
附图标记说明
10A、10B、10C…法布里-珀罗干涉滤光器；11…光透过区域；17…第1驱动电极18…补偿电极；19…第2驱动电极；31…固定镜；34…第2环状槽；41…可动镜；41a…包围部；44…第1环状槽；45…第1贯通孔；46…第2贯通孔；S…空隙。
Claims (5)
1.一种法布里-珀罗干涉滤光器，其特征在于，
包括：
固定镜；
可动镜，其经由空隙与所述固定镜相对而配置，通过静电力调整光透过区域中的与所述固定镜的距离，
在所述可动镜中的包围所述光透过区域的包围部形成有包围所述光透过区域的多个第1环状槽以及在所述空隙侧及其相反侧开口的多个第1贯通孔。
2.如权利要求1所述的法布里-珀罗干涉滤光器，其特征在于：
在所述可动镜中的所述包围部的内侧的部分形成有在所述空隙侧及其相反侧开口的多个第2贯通孔。
3.如权利要求1或2所述的法布里-珀罗干涉滤光器，其特征在于：
在所述固定镜，在所述固定镜和所述可动镜相对的相对方向上，形成有与所述多个第1环状槽分别对应的多个第2环状槽，
在所述固定镜中的所述多个第2环状槽的外侧的部分以包围所述光透过区域的方式设置有第1驱动电极，
在所述可动镜，为了产生所述静电力而设置有在与所述第1驱动电极之间施加电压的第2驱动电极。
4.如权利要求3所述的法布里-珀罗干涉滤光器，其特征在于：
在所述固定镜以包含所述光透过区域的方式设置有连接于与所述第2驱动电极相同电位的补偿电极，
所述补偿电极在所述相对方向上相对于所述第1驱动电极位于所述第2驱动电极的相反侧。
5.如权利要求3所述的法布里-珀罗干涉滤光器，其特征在于：
在所述固定镜以包含所述光透过区域的方式设置有连接于与所述第2驱动电极相同电位的补偿电极，
所述补偿电极经由所述多个第2环状槽而位于所述第1驱动电极的内侧。
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