DE112013002556B4

DE112013002556B4 - Spektralsensor

Info

Publication number: DE112013002556B4
Application number: DE112013002556.6T
Authority: DE
Inventors: c/o Hamamatsu Photonics K.K. Shibayama Katsumi; c/o Hamamatsu Photonics K.K. Kasahara Takashi
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2033-05-09
Also published as: JP2013242179A; CN104303032A; US9846076B2; WO2013172230A1; JP5988690B2; DE112013002556T5; US20150153224A1

Abstract

Spektralsensor (1A, 1B), mit:einer Interferenzfiltereinheit (20A, 20B), die eine Hohlschicht (21) und erste und zweite Spiegelschichten (22, 23) aufweist, die einander durch die Hohlschicht (21) gegenüberliegen, zum selektiven Übertragen dadurch eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs von Licht gemäß einer Einfallposition davon von der ersten Spiegelschichtseite zu der zweiten Spiegelschichtseite;einem Lichterfassungssubstrat (30A, 30B, 30C), das eine Licht-empfangende Oberfläche (32a) zum Empfangen des Lichts aufweist, das durch die Interferenzfiltereinheit (20A, 20B) übertragen wird, zum Erfassen des auf der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) einfallenden Lichts; undeiner Trenneinrichtung (15), die sich von der Hohlschicht (21) zu zumindest einer der ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) erstreckt, zum optischen Trennen der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) im Blick in einer vorbestimmten Richtung, welche die Licht-empfangende Oberfläche (32a) schneidet,wobei die Interferenzfiltereinheit (20A, 20B) einen ersten Filterbereich (24), in dem der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) variiert, und einen zweiten Filterbereich (25), in dem der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) fest ist, aufweist, wobei der zweite Filterbereich (25) den Umfang des ersten Filterbereichs (24) im Blick der Dickenrichtung des Lichterfassungssubstrats (30A, 30B, 30C) umgibt,wobei die Hohlschicht (21) kontinuierlich über den ersten Filterbereich (24) und den zweiten Filterbereich (25) ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spektralsensor.
Stand der Technik
Bekannt als ein herkömmlicher Spektralsensor ist einer mit einer optischen Filtereinheit zum selektiven Übertragen dadurch eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs von Licht gemäß einer Einfallposition davon, und einem Lichterfassungssubstrat zum Erfassen des durch die optische Filtereinheit übertragenen Lichts. Bei einem in JP H06-129908 A offenbarten Spektralsensor ist zum Beispiel eine FOP (Lichtleiterplatte, „Fiber Optic Plate“) zwischen der optischen Filtereinheit und dem Lichterfassungssubstrat angeordnet, oder auf der Seite wo Licht auf die optische Filtereinheit einfällt. Bei einem in JP 2011-203247 A offenbarten Spektralsensor ist ein Winkelbegrenzungsfilter zum Begrenzen des Einfallwinkels von Licht zwischen der optischen Filtereinheit und dem Lichterfassungssubstrat vorgesehen.
US 5 784 507 A offenbart ein Spektrometer, das einen Keilfilterbereich aufweist, durch den Wellenlängen ortsabhängig gefiltert werden. Die Neigungen einzelner Keilelemente können variiert werden, um Filtereigenschaften zu variieren.
DE 10 2010 031 206 A1 offenbart ein abstimmbares Fabry-Perot-Filter, bei dem einander gegenüberliegende Reflektoren einen veränderlichen Abstand zwischen einander aufweisen.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Der Spektralsensor, bei welchem die FOP zwischen der optischen Filtereinheit und dem Lichterfassungssubstrat angeordnet ist, bei den in JP H06-129908 A offenbarten Spektralsensoren und den in JP 2011-203247 A offenbarten Spektralsensoren, unterdrückt Nebensprechen bzw. Übersprechen von Licht in einem Bereich zwischen dem optischen Filterbereich und dem Lichterfassungssubstrat. Bei den in JP H06-129908 A offenbarten Spektralsensoren, hindert der eine, bei welchem die FOP auf der Seite angeordnet ist, wo das Licht auf die optische Filtereinheit einfällt, den Einfallwinkel des auf die optische Filtereinheit einfallenden Lichts, wodurch das Nebensprechen von Licht in der optischen Filtereinheit unterdrückt wird. Diese Spektralsensoren unterdrücken jedoch nicht vollständig das Nebensprechen von Licht in der optischen Filtereinheit, wodurch sich Filtercharakteristika derart verschlechtern können, dass der Wellenlängenbereich von Licht, das an einer vorbestimmten Position der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats erfasst wird, breiter wird oder Streulichtkomponenten zunehmen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Spektralsensor bereitzustellen, welcher Filtercharakteristika verbessern kann.
Lösung des Problems
Der Spektralsensor der vorliegenden Erfindung umfasst eine Interferenzfiltereinheit, die eine Hohlschicht und erste und zweite Spiegelschichten aufweist, die einander durch die Hohlschicht gegenüberliegen, zum selektiven Übertragen dadurch eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs von Licht gemäß einer Einfallposition davon von der ersten Spiegelschichtseite zu der zweiten Spiegelschichtseite; ein Lichterfassungssubstrat, das eine Licht-empfangende Oberfläche zum Empfangen des Lichts aufweist, das durch die Interferenzfiltereinheit übertragen wird, zum Erfassen des auf der Licht-empfangenden Oberfläche einfallenden Lichts; und eine Trenneinrichtung, die sich von der Hohlschicht zu zumindest einer der ersten und zweiten Spiegelschichten erstreckt, zum optischen Trennen der Interferenz-Filtereinheit im Blick in eine vorbestimmte Richtung, welche die Licht-empfangende Oberfläche schneidet. Die Interferenzfiltereinheit weist einen ersten Filterbereich, in dem der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten variiert, und einen zweiten Filterbereich, in dem der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten fest ist, auf. Dabei umgibt der zweite Filterbereich den Umfang des ersten Filterbereichs im Blick der Dickenrichtung des Lichterfassungssubstrats und die Hohlschicht ist kontinuierlich über den ersten Filterbereich und den zweiten Filterbereich ausgebildet.
Bei diesem Spektralsensor ist die Interferenz-Filtereinheit durch die Trenneinrichtung im Blick in einer vorbestimmten Richtung, welche die Licht-empfangende Oberfläche schneidet, optisch getrennt, während sich die Trenneinrichtung von der Hohlschicht zu zumindest einer der ersten und zweiten Spiegelschichten erstreckt. Dies hindert Licht am Fortschreiten zu Richtungen parallel zu der Licht-empfangenden Oberfläche in der Hohlschicht, sogar wenn eine Struktur zum Einschränken des Einfallwinkels von auf dem Interferenz-Filtereinheit einfallendem Licht nicht getrennt von der Trenneinrichtung verwendet wird, wodurch das Nebensprechen von Licht in der Interferenz-Filtereinheit vollständig unterdrückt werden kann. Außerdem schränkt die Trenneinrichtung den Einfallwinkel von Licht ein, das auf die Licht-empfangende Oberfläche des Lichterfassungssubstrats einfällt, wodurch Licht dazu gebracht werden kann, auf der Licht-empfangenden Oberfläche exakt an einer vorbestimmten Position einzufallen, die der Einfallposition der Interferenz-Filtereinheit entspricht. Somit kann dieser Spektralsensor Filtercharakteristika verbessern.
Hier kann sich die Trenneinrichtung von der Hohlschicht zu zumindest der zweiten Spiegelschicht erstrecken. Diese Struktur kann Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht und der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats hindern, wodurch Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Die Trenneinrichtung kann sich von der Hohlschicht zu beiden der ersten und zweiten Spiegelschichten erstrecken. Während diese Struktur Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht und der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats hindern kann, trennt die Trenneinrichtung sicher die Hohlschicht, wodurch Nebensprechen von Licht vollständiger in der Interferenz-Filtereinheit unterdrückt werden kann.
Der Spektralsensor kann ferner eine erste Koppelschicht aufweisen, die zwischen der Interferenz-Filtereinheit und dem Lichterfassungssubstrat angeordnet ist, zum Übertragen dadurch von Licht, das von der Interferenz-Filtereinheit zu dem Lichterfassungssubstrat fortschreitet, während die Trenneinrichtung die erste Koppelschicht durch die zweite Spiegelschicht erreichen kann. Während diese Struktur Streulicht hindern kann am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht und der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats, beschränkt die Trenneinrichtung genauer den Einfallwinkel von Licht, das auf die Licht-empfangende Oberfläche des Lichterfassungssubstrats einfällt, wodurch Licht dazu gebracht werden kann, exakter auf die Licht-empfangende Oberfläche an einer vorbestimmten Position einzufallen, die der Einfallposition der Interferenz-Filtereinheit entspricht.
Der Spektralsensor kann ferner ein Lichtübertragungssubstrat zum Übertragen dadurch des auf die Interferenz-Filtereinheit einfallenden Lichts, und eine zweite Koppelschicht umfassen, die zwischen dem Lichtübertragungssubstrat und der Interferenz-Filtereinheit angeordnet ist, zum Übertragen dadurch des Lichts, das von dem Lichtübertragungssubstrat zu der Interferenz-Filtereinheit fortschreitet, wobei die Trenneinrichtung die zweite Koppelschicht durch die erste Spiegelschicht erreicht. Bei dieser Struktur beschränkt die Trenneinrichtung den Einfallwinkel von Licht, das auf die Interferenz-Filtereinheit einfällt, wodurch Nebensprechen von Licht vollständiger in der Interferenz-Filtereinheit unterdrückt werden kann.
Hier können die Hohlschicht und zweite Koppelschicht aus dem gleichen Material hergestellt sein. Diese Struktur kann einfach einen Schritt des Stapelns der Hohlschicht und der zweiten Koppelschicht erzielen. Wenn die Trenneinrichtung zum Beispiel durch Trockenätzen vorgesehen wird, kann die gleiche Bedingung zum Ätzen von Gasen und dergleichen verwendet werden, wodurch die Trenneinrichtung mit einer hohen Formgenauigkeit erlangt werden kann. Da sie den gleichen Brechungsfaktor aufweisen, können auch stabile Filtercharakteristika erhalten werden. Dieses kann auch Kollimationscharakteristika der Trenneinrichtung zum Beschränken des Einfallwinkels von Licht homogenisieren. Durch „den gleichen“ ist nicht nur ganz der gleiche, sondern auch im Wesentlichen der gleiche gemeint, innerhalb von Fehlerbereichen bei der Herstellung und dergleichen.
Der Abstand in der vorbestimmten Richtung zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten kann variieren, wobei der Abstand in der vorbestimmten Richtung zwischen einem Endteil auf der Seite der Licht-empfangenden Oberfläche der Trenneinrichtung und der Licht-empfangenden Oberfläche fest sein kann, und der Abstand in der vorbestimmten Richtung zwischen einem Endteil der Trenneinrichtung auf der Seite gegenüberliegend von der Licht-empfangenden Oberfläche und der Licht-empfangenden Oberfläche fest sein kann. Dieses kann Kollimationscharakteristika der Trenneinrichtung zum Beschränken des Einfallwinkels von Licht homogenisieren. Durch „fest“ ist nicht nur ganz fest, sondern auch im Wesentlichen fest gemeint, innerhalb von Fehlerbereichen bei der Herstellung und dergleichen.
Die Trenneinrichtung kann derart existieren, dass sie die Licht-empfangende Oberfläche durchquert, im Blick in der vorbestimmten Richtung. Diese Struktur ermöglicht es, angemessen verteiltes bzw. zerstreutes Licht (z.B. Licht mit einem engen Wellenlängenbereich und wenig Streulichtkomponenten) in dem gesamten Bereich der Licht-empfangenden Oberfläche zu erfassen.
Der Spektralsensor kann ferner einen Antireflexionsfilm umfassen, der zwischen der Interferenz-Filtereinheit und dem Lichterfassungssubstrat angeordnet ist, zum Verhindern, dass auf die Licht-empfangende Oberfläche einfallendes Licht reflektiert wird. Alternativ kann die Oberfläche der Seite der Interferenz-Filtereinheit des Lichterfassungssubstrats mit einer Antireflexions-Bearbeitung versehen sein, zum Verhindern, dass das auf die Licht-empfangende Oberfläche einfallende Licht reflektiert wird. Diese Strukturen können Streulicht hindern am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht und der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats, wodurch Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Die vorbestimmte Richtung kann eine Richtung senkrecht zu der Licht-empfangenden Oberfläche sein. Diese Ausgestaltung kann die Struktur des Spektralsensors vereinfachen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung kann einen Spektralsensor bereitstellen, welcher Filtercharakteristika verbessern kann.
Figurenliste

1 ist eine vertikale Querschnittansicht des Spektralsensors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Teilquerschnittansicht im Schnitt nach II-II von 1;
3 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittansicht einer Pad-Einheit und von Teilen etwa da in dem Spektralsensor von 1;
4 ist eine vergrößerte vertikale Querschnittansicht eines Mittelteils von einer Interferenz-Filtereinheit in dem Spektralsensor von 1;
5 ist eine Reihe von Darstellungen, die Beziehungen zwischen Pixeln einer Licht-empfangenden Einheit und einer Trenneinrichtung in dem Spektralsensor von 1 darstellen;
6 ist eine Reihe von vertikalen Querschnittansichten zum Erläutern eines Verfahrens zur Herstellung des Spektralsensors von 1;
7 ist eine Reihe von vertikalen Querschnittansichten zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung des Spektralsensors von 1;
8 ist eine Reihe von vertikalen Querschnittansichten zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung des Spektralsensors von 1;
9 ist eine Reihe von vertikalen Querschnittansichten zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung des Spektralsensors von 1;
10 ist eine Reihe von vertikalen Querschnittansichten zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung des Spektralsensors von 1;
11 ist eine Reihe von vertikalen Querschnittansichten zum Erläutern des Verfahrens zur Herstellung des Spektralsensors von 1;
12 ist eine vertikale Querschnittansicht eines modifizierten Beispiels des Spektralsensors von 1;
13 ist eine vertikale Querschnittansicht eines modifizierten Beispiels des Spektralsensors von 1;
14 ist eine vertikale Querschnittansicht des Spektralsensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine vertikale Querschnittansicht eines modifizierten Beispiels des Spektralsensors von 14; und
16 ist eine Reihe von Diagrammen, die Beziehungen zwischen den Wellenlängen von Licht und der Signalintensität darstellen, die von Spektralsensoren ausgegeben wird, die mit Emissionslinien bei 820nm, 860nm, 900nm, 940nm und 980nm bestrahlt werden.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen werden die gleichen oder äquivalente Teile mit den gleichen Zeichen bezeichnet, während ihre überlappenden Beschreibungen weggelassen werden.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 dargestellt, umfasst ein Spektralsensor 1A der ersten Ausführungsform eine Interferenz-Filtereinheit 20A, ein Lichterfassungssubstrat 30A, und eine Verpackung bzw. ein Gehäuse 2, die/das die Interferenz-Filtereinheit 20A und das Lichterfassungssubstrat 30A enthält. Die Verpackung 2 ist aus einem Harz oder dergleichen in einen rechteckigen Parallelepiped-Kasten ausgebildet und öffnet sich auf einer Seite (die Lichteintrittsseite der Interferenz-Filtereinheit 20A und des Lichterfassungssubstrats 30A) in der Höhenrichtung. Bei der folgenden Erläuterung sind die X-, Y- und Z-Achsen in die Längen-, Breiten- beziehungsweise Höhenrichtungen der Verpackung 2 festgelegt.
Das Lichterfassungssubstrat 30A ist auf einer Bodenwand 2a innerhalb der Verpackung 2 befestigt. Die Interferenz-Filtereinheit 20A ist auf das Lichterfassungssubstrat 30A mit einer dazwischen eingelegten ersten Koppelschicht 3 gefügt. Zwischen der Interferenz-Filtereinheit 20A und dem Lichterfassungssubstrat 30A überträgt die erste Koppelschicht 3 dadurch Licht, das von der Interferenz-Filtereinheit 20A zu dem Lichterfassungssubstrat 30A fortschreitet. Ein Schutzfilm 5 ist auf der Interferenz-Filtereinheit 20A ausgebildet. Zum Beispiel ist die erste Koppelschicht 3 ein Siliziumoxid-Film, der durch filmbildendes Bearbeiten unter Verwendung von TEOS (Tetraethyl-Orthosilikat, Tetraethoxysilan) als ein Materialgas ausgebildet ist, und eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm aufweist. Der Schutzfilm 5 ist aus SiO₂ oder dergleichen hergestellt, und weist eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm auf.
Das Lichterfassungssubstrat 30A ist ein Lichtempfangendes Halbleiter-Element mit einem Halbleiter-Substrat 31, das in eine rechteckige Platte geformt ist, deren Längs- und Dickenrichtungen entlang der X- beziehungsweise Z-Achsen liegen. Eine Licht-empfangende Einheit 32 ist in einem Teil mit einer Oberfläche 31a auf einer Seite des Halbleiter-Substrats 31 ausgebildet. Die Licht-empfangende Einheit 32 ist eine Photodioden-Anordnung, in welcher sich lineare Photodioden, die sich jeweils entlang der Y-Achse erstrecken, eindimensional entlang der X-Achse angeordnet sind. Die Licht-empfangende Einheit 32 weist eine Licht-empfangende Oberfläche 32a auf, auf welcher durch die Interferenz-Filtereinheit 20A übertragenes Licht einfällt, während das Lichterfassungssubstrat 30A derart konstruiert ist, um auf der Licht-empfangenden Oberfläche 32a einfallendes Licht zu erfassen. Zum Beispiel weist das Halbleiter-Substrat 31 eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn µm bis einigen hundert µm auf. Die Licht-empfangende Einheit 32 weist eine Länge entlang der X-Achse in der Größenordnung von einigen hundert µm bis einigen zehn mm auf, und eine Breite entlang der Y-Achse von einigen µm bis einigen zehn mm. Das Lichterfassungssubstrat 30 kann auch irgendeines von anderen Licht-empfangenden Halbleiter-Elementen sein (CMOS-Bildsensoren, CCD-Bildsensoren, Infrarot-Bildsensoren, und dergleichen).
Pad-Einheiten bzw. Unterbau-Einheiten 33a für Leitungen 33 zum Eingeben und Ausgeben elektrischer Signale bezüglich der Licht-empfangenden Einheit 32 sind auf der Oberfläche 31a des Halbleiter-Substrats 31 ausgebildet. Ein Antireflexionsfilm 34 ist auf der Oberfläche 31a des Halbleiter-Substrats 31 ausgebildet, um die Licht-empfangende Einheit 32 und Leitungen 33 zu bedecken, während eine Planarisierungsschicht 35, deren Oberfläche auf der Seite der Interferenz-Filtereinheit 20A durch CMP (chemisch mechanisches Polieren) planarisiert bzw. eben gemacht wird, auf dem Schutzfilm 34 ausgebildet ist. Zwischen der Interferenz-Filtereinheit 20A und dem Lichterfassungssubstrat 30A verhindert der Antireflexionsfilm 34, dass auf die Licht-empfangende Oberfläche 32a einfallendes Licht reflektiert wird. Zum Beispiel ist der Antireflexionsfilm 34 ein aus Al₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅, SiO₂, SiN, MgF₂ oder dergleichen hergestellter Einschichtfilm oder Mehrschichtfilm, und weist eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm auf. Der Schutzfilm 34 ist aus SiO₂ oder dergleichen hergestellt, und weist eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm auf. Die Planarisierungsschicht 35 ist aus SiO₂ oder dergleichen hergestellt, und weist eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm auf.
Die Interferenz-Filtereinheit 20A weist eine Hohlschicht 21 und erste und zweite Spiegelschichten 22, 23 auf, die einander durch die Hohlschicht 21 gegenüberliegen. Die Interferenz-Filtereinheit 20A ist ein LVF (linear variabler Filter, „Linear Variable Filter“), welcher selektiv einen vorbestimmten Wellenlängenbereich von Licht dadurch überträgt, gemäß einer Einfallposition davon von der Seite der ersten Spiegelschicht 22 zu der Seite der zweiten Spiegelschicht 23. Zum Beispiel ist die Hohlschicht 21 ein Siliziumoxid-Film (SiO₂-Film), der durch thermisches Oxidieren von Silizium ausgebildet ist, und eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm aufweist. Jede der Spiegelschichten 22, 23 ist eine DBR-(„Distributed Bragg Reflector“)Schicht, die durch einen aus Si, Ge, SiN, SiO₂, TiO₂, Ta₂O₅, Nb₂O₅, Al₂O₃, MgF₂, und dergleichen hergestellten dielektrischen Mehrschichtfilm gebildet ist, und eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm aufweist.
Wie in 1 und 2 dargestellt, weist die Interferenz-Filtereinheit 20A einen ersten Filterbereich 24 und einen zweiten Filterbereich 25 auf. Der erste Filterbereich 24 entspricht der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30 im Blick in der Z-Achse (eine Richtung senkrecht zu der Licht-empfangenden Oberfläche 32a). Das heißt, der erste Filterbereich 24 und die Licht-empfangende Oberfläche 32a sind derart ausgebildet, dass eine/r von ihnen den/die andere/n enthält, im Blick in der Z-Achse (umfassend einen Fall, wo sie hinsichtlich zumindest einer der Länge entlang der X-Achse und Breite entlang der Y-Achse einander gleich sind). Der zweite Filterbereich 25 umgibt den ersten Filterbereich 24 wie ein Ring (hier ein rechteckiger Ring), im Blick in der Z-Achse.
Wie in 1 dargestellt, ist die vordere Fläche 21a der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24 parallel zu der XY-Ebene. Andererseits neigt sich die hintere Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24 von der XY-Ebene derart, dass ein Ende 21c in der X-Achsen-Richtung der hinteren Fläche 21b näher an einer Ebene ist, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst (z.B. die Oberfläche 31a des Halbleiter-Substrats 31), mehr als das andere Ende 21d in der X-Achsen-Richtung der hinteren Fläche 21b. Zum Beispiel nimmt die Dicke der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24 allmählich zu einer Seite in der X-Achsen-Richtung hin zu, innerhalb des Bereichs in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen µm.
Die vordere Fläche 21a und hintere Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem zweiten Filterbereich 25 sind parallel zu der XY-Ebene. Der Abstand entlang der Z-Achse (welcher nachstehend einfach als „Abstand“ bezeichnet wird) von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu der vorderen Fläche 21a der Hohlschicht 21 in dem zweiten Filterbereich 25 gleicht dem Abstand von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu der vorderen Fläche 21a der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24. Andererseits gleicht der Abstand von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu der hinteren Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem zweiten Filterbereich 25 dem Abstand von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu dem anderen Ende 21d der hinteren Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24.
Wie bei dem Vorangehenden, ist die Hohlschicht 21 kontinuierlich über den ersten Filterbereich 24 und zweiten Filterbereich 25 ausgebildet. Die vordere Fläche 21a der Hohlschicht 21 ist bündig in dem ersten Filterbereich 24 und zweiten Filterbereich 25. Andererseits weist die hintere Fläche 21b der Hohlschicht 21 einen Höhenunterschied zwischen dem ersten Filterbereich 24 und dem zweiten Filterbereich 25 auf, welcher am größten an einem Ende 21c und am kleinsten (hier 0) an dem anderen Ende 21d wird. Die Dicke der Hohlschicht 21 beträgt an der hinteren Fläche 21b ungefähr 500nm.
Die erste Spiegelschicht 22 ist kontinuierlich auf der vorderen Fläche 21a der Hohlschicht 21 über den ersten Filterbereich 24 und zweiten Filterbereich 25 ausgebildet. Andererseits ist die zweite Spiegelschicht 23 kontinuierlich auf der hinteren Fläche 21b der Hohlschicht 21 und den vertikalen Oberflächen des Höhenunterschieds (Steiger) über den ersten Filterbereich 24 und zweiten Filterbereich 25 ausgebildet. Somit variiert der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 in dem ersten Filterbereich 24. Der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 ist fest in dem zweiten Filterbereich 25.
Wie in 1 und 2 dargestellt, ist eine Vielzahl an Pad-Einheiten 33a für die Leitungen 33 in dem Lichterfassungssubstrat 30 auf der Oberfläche 31a des Halbleiter-Substrats 31 ausgebildet, um in dem zweiten Filterbereich 25 enthalten zu sein, im Blick in der Z-Achse. Genauer gesagt, ist eine Vielzahl an Pad-Einheiten 33a in einer Reihe entlang der Y-Achse in jedem von beiden Endbereichen in der X-Achsen-Richtung der Oberfläche 31a vorgesehen. Wie in 1 und 3 dargestellt, ist eine Vielzahl an Durchgangslöchern 6 zum Freilegen der Pad-Einheiten 33a zu der Außenseite in dem zweiten Filterbereich 25 für die jeweiligen Pad-Einheiten 33a ausgebildet. Jedes Durchgangsloch 6 dringt durch den Antireflexionsfilm 34, die Planarisierungsschicht 35, erste Koppelschicht 3, den zweiten Filterbereich 25 (d.h. die Hohlschicht 21 und die ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23), und den Schutzfilm 5 entlang der Z-Achse durch, um einen Teil (oder ein Ganzes) der Pad-Einheit 33a zu der Außenseite freizulegen. Da 1 die Dicke von jeder Schicht hervorhebt, unterscheiden sich 1 und 3 voneinander in ihren Ansichtsverhältnissen, so dass 3 näher an dem tatsächlichen Ansichtsverhältnis als 1 ist. Der Öffnungsrand bzw. die Öffnungskante des Schutzfilms 34, welche/r an der Außenseite von derjenigen der anderen Schichten (die Planarisierungsschicht 35, erste Koppelschicht 3, der zweite Filterbereich 25 und Schutzfilm 5) in der Struktur von 1 bis 3 ist, kann sich an der gleichen Position wie bei der Letzteren befinden, im Blick in der Z-Achse.
Ein Draht 7 ist mit jeder Pad-Einheit 33a durch das Durchgangsloch 6 verbunden. Zum Beispiel ist der Draht 7 aus Au hergestellt, und weist ein Ende mit einem Kugelteil 7a auf, welcher mit der Oberfläche der Pad-Einheit 33a unter Thermokompression verbunden wird, während er mit UltraschallSchwingungen versehen wird. Ein Spalt ist zwischen der inneren Oberfläche des Durchgangslochs 6 und dem Kugelteil 7a ausgebildet, um zu verhindern, dass der zweite Filterbereich 25 und dergleichen in Kontakt mit dem Kugelteil 7a beschädigt werden. Das andere Ende des Drahts 7 ist durch die Bodenwand 2a der Verpackung 2 mit einer Montage-Pad-Einheit 8 verbunden, die an der äußeren Oberfläche der Bodenwand 2a angeordnet ist.
Wie in 1 und 4 dargestellt, sind Trenneinrichtungen 15, die sich jeweils entlang der Y-Achse erstrecken, eindimensional entlang der X-Achse angeordnet. Die Trenneinrichtungen 15 weisen eine Licht-absorbierende, reflektierende oder abschirmende Eigenschaft auf, und trennen optisch den ersten Filterbereich 24 der Interferenz-Filtereinheit 20A im Blick in der Z-Achse. Zum Beispiel sind die Trenneinrichtungen 15 aus W, Al, Cu, Si oder einem Licht-absorbierenden Harz hergestellt. Jede Trenneinrichtung 15 weist eine Breite entlang der X-Achse in der Größenordnung von einigen µm bis einigen zehn µm auf, eine Breite entlang der Z-Achse in der Größenordnung von 1um bis einigen hundert µm, und ein Aspektverhältnis bzw. Seitenverhältnis in der Größenordnung von 1 bis einigen hundert in einem Querschnitt (parallel zu der ZX-Ebene) davon.
Jede Trenneinrichtung 15 erstreckt sich derart, um die Licht-empfangende Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A zu durchqueren, im Blick in der Z-Achse. Wenn sie sich derart erstreckt, um die Licht-empfangende Oberfläche 32a zu durchqueren, kann jede Trenneinrichtung 15 Seitenflächen des Spektralsensors 1A erreichen oder nicht. Jede Trenneinrichtung 15 erstreckt sich von der Hohlschicht 21 zu der vorderen Fläche 5a des Schutzfilms 5 durch die erste Spiegelschicht 22. Andererseits erstreckt sich jede Trenneinrichtung 15 von der Hohlschicht 21 zu der Mitte der Planarisierungsschicht 35 durch die zweite Spiegelschicht 23 und erste Koppelschicht 3. Der Abstand zwischen einem Endteil 15a von jeder Trenneinrichtung 15 auf der Seite gegenüber von der Licht-empfangenden Oberfläche 32a und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a ist fest. Ähnlich ist der Abstand zwischen einem Endteil 15b von jeder Trenneinrichtung 15 auf der Seite der Licht-empfangenden Oberfläche 32a und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a fest. Der Endteil 15b von jeder Trenneinrichtung 15 kann sich an der Grenzfläche zwischen der hinteren Fläche 34b des Antireflexionsfilms 34 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a befinden.
Licht, das in die Verpackung 2 durch die Öffnung davon in dem derart aufgebauten Spektralsensor 1A eintritt, wenn überhaupt, geht durch den Schutzfilm 5 durch, um dazu gebracht zu werden, auf den ersten Filterbereich 24 der Interferenz-Filtereinheit 20A einzufallen, wodurch ein vorbestimmter Wellenlängenbereich von Licht selektiv dadurch übertragen wird, gemäß seiner Einfallposition. Das durch den ersten Filterbereich 24 übertragene Licht geht durch die erste Koppelschicht 3, Planarisierungsschicht 35 und den Antireflexionsfilm 34 durch, um dazu gebracht zu werden, auf der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A einzufallen. Hier wird der Wellenlängenbereich von Licht, das auf jeden Kanal der Licht-empfangenden Einheit 32 des Lichterfassungssubstrats 30A einfällt, einzeln durch die Dicke der Hohlschicht 21 an der Einfallposition und die Materialien und Dicken der ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 bestimmt. Als eine Folge werden unterschiedliche Wellenlängen von Licht für die jeweiligen Kanäle der Licht-empfangenden Einheit 32 in dem Lichterfassungssubstrat 30A erfasst.
Bei dem Spektralsensor 1A, wie im Vorangehenden erläutert, ist der erste Filterbereich 24 der Interferenz-Filtereinheit 20A optisch durch die Trenneinrichtungen 15 getrennt, im Blick in der Z-Achse, während sich die Trenneinrichtungen 15 von der Hohlschicht 21 zu beiden der ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 erstrecken. Dies hindert Licht am Ausbreiten entlang der X-Achse in der Hohlschicht 21, sogar wenn eine Struktur zum Beschränken des Einfallwinkels von Licht, das auf die Interferenz-Filtereinheit 20A einfällt, nicht getrennt von den Trenneinrichtungen 15 verwendet wird, wodurch das Nebensprechen von Licht in der Interferenz-Filtereinheit 20A vollständig unterdrückt werden kann. Die Trenneinrichtungen 15, welche die zweite Spiegelschicht 23 erreichen, können Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht 23 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A hindern. Außerdem beschränken die Trenneinrichtungen 15 den Einfallwinkel von Licht, das auf die Licht-empfangende Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A einfällt, wodurch Licht dazu gebracht werden kann, auf der Licht-empfangenden Oberfläche 32a exakt an einer vorbestimmten Position einzufallen, die der Einfallposition der Interferenz-Filtereinheit 20A entspricht. Somit kann dieser Spektralsensor 1A Filtercharakteristika verbessern. Ein Beschränken des Einfallwinkels gestattet auch, dass auf die Interferenz-Filtereinheit 20A einfallendes Licht, näher an kollimiertes Licht gelangt, wodurch die Interferenz-Filtereinheit 20A schärfere Übertragungscharakteristika erlangen kann.
Der Spektralsensor 1A hindert Licht am Ausbreiten entlang der X-Achse in der Hohlschicht 21, zum Beispiel entsprechend dem Fall, oder mehr als dieser, wo eine Struktur zum Beschränken des Einfallwinkels von Licht, das auf die Interferenz-Filtereinheit 20A einfällt, getrennt von den Trenneinrichtungen 15 verwendet wird. Dies macht es unnötig, die Struktur zum Beschränken des Einfallwinkels von auf die Interferenz-Filtereinheit 20A einfallendem Licht getrennt von den Trenneinrichtungen 15 zu verwenden, wodurch die Dicke und Kosten des Spektralsensors 1A verringert werden können.
Die Trenneinrichtungen 15 erreichen die erste Koppelschicht 3 durch die zweite Spiegelschicht 23 (erreichen die Licht-empfangende Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A in dem Spektralsensor 1A). Während dieses Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht 23 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a hindern kann, können die Trenneinrichtungen 15 den Einfallwinkel von auf der Licht-empfangenden Oberfläche 32a einfallendem Licht genauer beschränken, wodurch das Licht dazu gebracht werden kann, auf der Licht-empfangenden Oberfläche 32a exakt an einer vorbestimmten Position einzufallen, die der Einfallposition der Interferenz-Filtereinheit 20A entspricht.
Während der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 variiert, sind der Abstand zwischen dem Endteil 15a der Trenneinrichtung 15 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A, und der Abstand zwischen dem Endteil 15b der Trenneinrichtung 15 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A, fest. Dies kann Kollimationscharakteristika der Trenneinrichtungen 15 zum Beschränken des Einfallwinkels von Licht homogenisieren.
Die Trenneinrichtungen 15 erstrecken sich derart, um die Licht-empfangende Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A zu durchqueren, im Blick in der Z-Achse. Dies ermöglicht es, angemessen verteiltes Licht (d.h. Licht mit einem engen Wellenlängenbereich und weniger Streulichtkomponenten) in dem gesamten Bereich der Licht-empfangenden Oberfläche 32a zu erfassen.
Der Antireflexionsfilm 34 zum Verhindern, dass auf die Licht-empfangende Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A einfallendes Licht reflektiert wird, ist zwischen der Interferenz-Filtereinheit 20A und dem Lichterfassungssubstrat 30A angeordnet. Diese Struktur trägt auch bei Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht 23 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a zu hindern, und schließlich Filtercharakteristika zu verbessern.
Die Beschränkung auf den Einfallwinkel von Licht durch die Trenneinrichtungen 15 wird nun erläutert. Wie in 4 dargestellt, wobei d der Abstand zwischen den aneinander angrenzenden Trenneinrichtungen 15, 15 gelassen wird, und h die Höhe der Trenneinrichtungen 15 ist, wird der Maximalwert des Einfallwinkels Θ (Einfallwinkel innerhalb der XY-Ebene) von Licht, das durch das Intervall zwischen den aneinander angrenzenden Trenneinrichtungen 15, 15 übertragbar ist, durch den folgenden Ausdruck (1) dargestellt. Dies ermöglicht es, das Aspektverhältnis der Trenneinrichtungen 15 und dergleichen gemäß dem zulässigen Maximalwert des Einfallwinkels Θ festzulegen. $Θ = 90^{\circ} - {tan}^{- 1} (h / d) = {tan}^{- 1} (d / h)$
Die Trenneinrichtungen 15 können ausgestaltet sein, um Bereichen zwischen Pixeln 37, 37 zu entsprechen, die aneinander angrenzend sind, in der Licht-empfangenden Einheit 32 des Lichterfassungssubstrats 30A, wie in 5(a) dargestellt, oder derart dass sie zumindest einer nach dem anderen den Pixeln 37 zusätzlich zu diesen Bereichen entsprechen, wie in 5(b) dargestellt. Die Ausgestaltung von 5(a) kann die Lichtempfangssensitivität in der Licht-empfangenden Einheit 32 am Vermindern hindern. Bei der Ausgestaltung von 5(b) wird andererseits der Abstand zwischen den aneinander angrenzenden Trenneinrichtungen 15, 15 kürzer, wodurch der Maximalwert des Einfallwinkels von Licht, das durch das Intervall zwischen den aneinander angrenzenden Trenneinrichtungen 15, 15 übertragbar ist, am Zunehmen gehindert werden kann, sogar wenn die Höhe der Trenneinrichtungen 15 niedriger ausgeführt wird (siehe den oben erwähnten Ausdruck (1)).
Ein Verfahren zur Herstellung des oben erwähnten Spektralsensors 1A wird nun erläutert. Die folgenden Schritte können unter Verwendung eines Wafers durchgeführt werden, der mit einer Vielzahl an Elementen ausgebildet ist, die den jeweiligen Spektralsensoren 1A entsprechen, derart dass der Wafer letztendlich in die Spektralsensoren 1A gewürfelt ist, wobei jeder durch das Lichterfassungssubstrat 30A mit der Interferenz-Filtereinheit 20A damit verbunden aufgebaut ist.
Als erstes werden, wie in 6(a) dargestellt, Hauptoberflächen 50a, 50b des Silizium-Substrats 50 thermisch oxidiert, um Siliziumoxid-Filme 52 auf Hauptoberflächen 51a, 51b eines aus Silizium hergestellten Haltersubstrats 51 auszubilden, und der Siliziumoxid-Film 52, der auf einer der Hauptoberflächen 51a, 51b des Haltersubstrats 51 ausgebildet ist, wird als eine Oberflächenschicht 53 verwendet. Hier wird angenommen, dass der Siliziumoxid-Film 52, der auf einer Hauptoberfläche 51a des Haltersubstrats 51 ausgebildet ist, die Oberflächenschicht 53 ist.
Nachfolgend wird eine Resist-Schicht 54 auf die Oberflächenschicht 53 aufgebracht, wie in 6(b) dargestellt, und wird dann, wie in 7(a) dargestellt, gemustert, um die Hohlschicht 21 durch Ätzen auszubilden. Danach wird, wie in 7(b) dargestellt, die auf dem Haltersubstrat 51 angeordnete Oberflächenschicht 53 durch die Resist-Schicht 54, die als eine Maske dient, geätzt (rückgeätzt), um die Hohlschicht 21 auszubilden.
Als nächstes wird, wie in 8(a) dargestellt, die zweite Spiegelschicht 23 auf der Hohlschicht 21 ausgebildet. Wenn die zweite Spiegelschicht 23 ausgebildet wird, wird ein Film durch Ionenplattieren, Aufdampfen, Zerstäubung oder dergleichen ausgebildet. Falls notwendig, werden auch Fotoätzen und Abheben, oder Mustern durch Ätzen durchgeführt. Nachfolgend wird, wie in 8(b) dargestellt, ein Siliziumoxid-Film ausgebildet, um die zweite Spiegelschicht 23 zu bedecken, und seine Oberfläche wird durch CMP planarisiert bzw. poliert, um die erste Koppelschicht 3 auszubilden.
Dann wird, wie in 9(a) dargestellt, die Oberfläche der Koppelschicht 3 direkt mit der Oberfläche der Planarisierungsschicht 35 des Lichterfassungssubstrats 30A verbunden (durch Oberflächen-aktiviertes-Verbinden oder dergleichen). Nachfolgend werden, wie in 9(b) dargestellt, ein Schleifen, Polieren, Ätzen und dergleichen durchgeführt, um den Siliziumoxid-Film 52 und das Haltersubstrat 51 zu entfernen.
Danach wird, wie in 10(a) dargestellt, die erste Spiegelschicht 22, wie bei der zweiten Spiegelschicht 23, auf der Hohlschicht 21 ausgebildet, die durch Entfernen des Haltersubstrats 51 freiliegt. Dies macht, dass die ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 einander durch die Hohlschicht 21 gegenüberliegen, wodurch die Interferenz-Filtereinheit 20A ausgebildet wird. Nachfolgend wird, wie in 10(b) dargestellt, der Schutzfilm 5 auf der ersten Spiegelschicht 22 ausgebildet.
Als nächstes werden, wie in 11(a) dargestellt, den Pad-Einheiten 33a entsprechende Teile und Teile, die mit den Trenneinrichtungen 15 in dem Lichterfassungssubstrat 30A auszubilden sind, geätzt, um die Durchgangslöcher 6 und Schlitze 16 auszubilden. Obwohl die Oberfläche des Schutzfilms 5 zu dieser Zeit auch geätzt wird, kann die Dicke des Schutzfilms 5 unter Berücksichtigung davon im Voraus festgelegt werden, wodurch verhindert werden kann, das die erste Spiegelschicht 22 und dergleichen durch Ätzen beschädigt werden.
Nachfolgend werden, wie in 11(b) dargestellt, die Schlitze 16 mit einem Licht-absorbierenden, reflektierenden oder abschirmenden Material gefüllt, um die Trenneinrichtungen 15 auszubilden, und die Oberfläche des Schutzfilms 5 und Endteile der Trenneinrichtungen 15 werden, falls notwendig, durch CMP planarisiert. Die Trenneinrichtungen 15 können auch durch Beschichten der Innenflächen der Schlitze 16 mit dem Licht-absorbierenden, reflektierenden oder abschirmenden Material ausgebildet werden.
Dann wird, wie in 1 dargestellt, das Lichterfassungssubstrat 30A mit der daran verbundenen Interferenz-Filtereinheit 20A an der Bodenwand 2a der Verpackung 2 befestigt. Danach wird ein Ende des Drahts 7 mit der Pad-Einheit 33a durch das Durchgangsloch 6 verbunden, während das andere Ende des Drahts 7 durch die Bodenwand 2a der Verpackung 2 mit der Pad-Einheit 8 verbunden wird, um den Spektralsensor 1A zu ergeben.
Wie in 12 dargestellt, kann ein Lichtübertragungssubstrat 11 an der Öffnung der Verpackung 2 in dem Spektralsensor 1A gemäß der ersten Ausführungsform angebracht sein. Zum Beispiel ist das Lichtübertragungssubstrat 11 aus Glas oder dergleichen hergestellt, und weist eine Dicke in der Größenordnung von einigen hundert µm bis einigen mm auf. Eine optische Filterschicht 4 kann auch auf zumindest einer der vorderen Fläche 11a und hinteren Fläche 11b des Lichtübertragungssubstrats 11 ausgebildet sein. Zum Beispiel ist die optische Filterschicht 4 ein dielektrischer Mehrschichtfilm oder organischer Farbfilter (Farbschutzlack), und weist eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm auf. Farbiges Glas oder Filterglas, welche dadurch einen vorbestimmten Wellenlängenbereich von Licht übertragen, können auch als ein Material für das Lichtübertragungssubstrat 11 verwendet werden.
Wie in 13 dargestellt, kann das Lichtübertragungssubstrat 11, das mit der optischen Filterschicht 4 ausgebildet ist, auf den Schutzfilm 5 durch ein optisches Harzmaterial 17 gefügt sein. Lücken zwischen dem Lichterfassungssubstrat 30 und der Interferenz-Filtereinheit 20A und inneren Oberflächen von Seitenwänden der Verpackung 2 können mit einem Licht-absorbierenden Harzmaterial 12 gefüllt sein. Diese Struktur kann sicherer verhindern, dass Störlicht in den ersten Filterbereich 24 eintritt. Bei sämtlichen der Betriebsweisen des Spektralsensors 1A kann der Schutzfilm 5 weggelassen werden.
Der Verpackung 2 können Seitenwände fehlen und sie kann in eine SMD- („Surface Mount Device“) Verpackung geformt sein, bei welcher das Lichterfassungssubstrat 30A an einer Leiterplatte bzw. einem PC-Board oder dergleichen angebracht, und zum Beispiel durch Spritzpressen bzw. Transferpressen mit einem Licht-übertragendem Harz oder dergleichen abgedichtet ist.
Zweite Ausführungsform
Wie in 14 dargestellt, unterscheidet sich ein Spektralsensor 1B der zweiten Ausführungsform von dem Spektralsensor 1A der ersten Ausführungsform, der als das SMD aufgebaut ist, hauptsächlich dahingehend, dass er als ein CSP („Chip Size Package“) aufgebaut ist. Im Folgenden wird der Spektralsensor 1B der zweiten Ausführungsform hauptsächlich hinsichtlich von Unterschieden von dem Spektralsensor 1A der ersten Ausführungsform erläutert.
Bei dem Spektralsensor 1B ist die Licht-empfangende Einheit 32 des Lichterfassungssubstrats 30B in einen Teil ausgebildet, der die Oberfläche 31a in dem Halbleiter-Substrat 31 enthält. Das Halbleiter-Substrat 31 ist mit Oberflächenleitungen 33b, Durchgangsloch-Leitungen 33c und hinteren Leitungen 33d als die Leitungen zum Eingeben und Ausgeben elektrischer Signale bezüglich der Licht-empfangenden Einheit 32 ausgebildet, während die hinteren Leitungen 33d mit Bump- bzw. Löthöcker-Elektroden 36 zur Oberflächenanbringung versehen sind.
Bei dem Spektralsensor 1B ist eine Interferenz-Filtereinheit 20B auf dem Antireflexionsfilm 34 des Lichterfassungssubstrats 30B ausgebildet, wobei die erste Koppelschicht 3 dazwischen angeordnet ist. Die Interferenz-Filtereinheit 20B weist eine Hohlschicht 21 und erste und zweite Spiegelschichten 22, 23 auf, die einander durch die Hohlschicht 21 gegenüberliegen. Die Interferenz-Filtereinheit 20B ist ein LVF („Linear Variable Filter“), welcher dadurch einen vorbestimmten Wellenlängenbereich von Licht selektiv überträgt, gemäß seiner Einfallposition von der Seite der ersten Spiegelschicht 22 zu der Seite der zweiten Spiegelschicht 23.
Die Interferenz-Filtereinheit 20B weist einen ersten Filterbereich 24 und zweiten Filterbereich 25 auf. Der erste Filterbereich 24 entspricht der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30 im Blick in der Z-Achse. Der zweite Filterbereich 25 umgibt den ersten Filterbereich 24 wie ein Ring, im Blick in der Z-Achse.
Die vordere Fläche 21a der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24 neigt sich bezüglich der XY-Ebene derart, dass ein Ende 21e in der X-Achsen-Richtung der vorderen Fläche 21a mehr von der Ebene, welche die Licht-empfangenden Oberfläche 32a umfasst, getrennt ist, als das andere Ende 21f, in der X-Achsen-Richtung der vorderen Fläche 21a. Andererseits ist die hintere Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24 parallel zu der XY-Ebene.
Die vordere Fläche 21a und hintere Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem zweiten Filterbereich 25 sind parallel zu der XY-Ebene. Der Abstand von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu der vorderen Fläche 21a der Hohlschicht 21 in dem zweiten Filterbereich 25 gleicht dem Abstand von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu dem anderen Ende 21f der vorderen Fläche 21a der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24. Andererseits gleicht der Abstand von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu der hinteren Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem zweiten Filterbereich 25 dem Abstand von der Ebene, welche die Licht-empfangende Oberfläche 32a umfasst, zu der hinteren Fläche 21b der Hohlschicht 21 in dem ersten Filterbereich 24.
Wie beim Vorangehenden, ist die Hohlschicht 21 kontinuierlich über den ersten und zweiten Filterbereichen 24, 25 ausgebildet. Die vordere Fläche 21a der Hohlschicht 21 weist einen Höhenunterschied zwischen den ersten und zweiten Filterbereichen 24, 25 auf, welcher am größten an einem Ende 21e und am kleinsten (hier 0) an dem anderen Ende 21f wird. Andererseits ist die hintere Fläche 21b der Hohlschicht 21 bündig in den ersten und zweiten Filterbereichen 24, 25.
Die erste Spiegelschicht 22 ist kontinuierlich auf der vorderen Fläche 21a der Hohlschicht 21 und den vertikalen Oberflächen des Höhenunterschieds über den ersten und zweiten Filterbereichen 24, 25 ausgebildet. Andererseits ist die zweite Spiegelschicht 23 kontinuierlich auf der hinteren Fläche 21b der Hohlschicht 21 über den ersten und zweiten Filterbereichen 24, 25 ausgebildet. Somit variiert der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 in dem ersten Filterbereich 24. Der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 ist fest in dem zweiten Filterbereich 25.
Bei dem Spektralsensor 1B wird das Lichtübertragungssubstrat 11, mit der optischen Filterschicht 4 auf der hinteren Fläche 11b ausgebildet, auf die Interferenz-Filtereinheit 20B mit einer zweiten Koppelschicht 9 dazwischen angeordnet gefügt. Das Lichtübertragungssubstrat 11 überträgt dadurch auf die Interferenz-Filtereinheit 20B einfallendes Licht. Zwischen dem Lichtübertragungssubstrat 11 und der Interferenz-Filtereinheit 20B überträgt die zweite Koppelschicht 9 dadurch Licht, das von dem Lichtübertragungssubstrat 11 zu der Interferenz-Filtereinheit 20B fortschreitet. Die zweite Koppelschicht 9 ist aus dem gleichen Material wie die Hohlschicht 21 hergestellt. Zum Beispiel ist die zweite Koppelschicht 9 ein Siliziumoxid-Film, der durch filmbildendes Bearbeiten unter Verwendung von TEOS als ein Materialgas ausgebildet ist, und eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehn nm bis einigen zehn µm aufweist.
Bei dem Spektralsensor 1B erstreckt sich jede Trenneinrichtung 15 von der Hohlschicht 21 in die zweite Koppelschicht 9 durch die erste Spiegelschicht 22. Andererseits erstreckt sich jede Trenneinrichtung 15 von der Hohlschicht 21 zu der hinteren Fläche (Oberfläche auf der Licht-empfangenden Oberfläche 32a) der ersten Koppelschicht 3 (d.h. auf den Antireflexionsfilm 34) durch die zweite Spiegelschicht 23. Der Abstand zwischen dem Endteil 15a von jeder Trenneinrichtung 15 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a ist fest. Ähnlich ist der Abstand zwischen dem Endteil 15b von jeder Trenneinrichtung 15 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a fest.
Wenn Licht auf den Spektralsensor 1B einfällt, der wie im Vorangehenden aufgebaut ist, wird lediglich ein vorbestimmter Wellenlängenbereich von auf dem ersten Filterbereich 24 der Interferenz-Filtereinheit 20B einzufallendem Licht, bei dem Licht das durch das Lichtübertragungssubstrat 11 durchgeht, durch die optische Filterschicht 4 übertragen. Das durch die optische Filterschicht 4 übertragene Licht geht durch die zweite Koppelschicht 9 durch, um dazu gebracht zu werden auf dem ersten Filterbereich 24 einzufallen, welcher dadurch den vorbestimmten Wellenlängenbereich von Licht gemäß seiner Einfallposition überträgt. Das durch den ersten Filterbereich 24 übertragene Licht geht durch die erste Koppelschicht 3 und den Antireflexionsfilm 34 durch, um dazu gebracht zu werden auf der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30B einzufallen. Hier wird der Wellenlängebereich von Licht, das auf jeden Kanal der Licht-empfangenden Einheit 32 des Lichterfassungssubstrats 30B einfällt, einzeln durch die Dicke der Hohlschicht 21 an der Einfallposition und die Materialien und Dicken der ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 bestimmt. Als eine Folge, werden unterschiedliche Wellenlängen von Licht für die jeweiligen Kanäle der Licht-empfangenden Einheit 32 in dem Lichterfassungssubstrat 30B erfasst.
Bei dem Spektralsensor 1B, wie im Vorangehenden erläutert, ist der erste Filterbereich 24 der Interferenz-Filtereinheit 20B durch die Trenneinrichtungen 15 optisch getrennt, im Blick in der Z-Achse, während sich die Trenneinrichtungen 15 von der Hohlschicht 21 zu beiden der ersten und zweiten Spiegelschichten 22, 23 erstrecken. Wie bei dem oben erwähnten Spektralsensor 1A kann somit der Spektralsensor 1B Filtercharakteristika verbessern.
Bei dem Spektralsensor 1B erstrecken sich die Trenneinrichtungen 15 durch die erste Spiegelschicht 22 zu der zweiten Koppelschicht 9, die zwischen dem Lichtübertragungssubstrat 11 und der Interferenz-Filtereinheit 20B angeordnet ist. Dies gestattet den Trenneinrichtungen 15 den Einfallwinkel von auf der Interferenz-Filtereinheit 20B einfallendem Licht zu beschränken, wodurch Nebensprechen bei der Interferenz-Filtereinheit 20B mehr unterdrückt werden kann. Ein Beschränken des Einfallwinkels von auf der Interferenz-Filtereinheit 20B einfallendem Licht gestattet auch dem auf der Interferenz-Filtereinheit 20B einfallendem Licht näher zu kollimiertem Licht zu werden, wodurch die Interferenz-Filtereinheit 20B schärfere Übertragungscharakteristika erlangen kann.
Bei dem Spektralsensor 1B sind die Hohlschicht 21 und zweite Koppelschicht 9 aus dem gleichen Material hergestellt. Diese kann einfach einen Schritt des Stapelns der Hohlschicht 21 und der zweiten Koppelschicht 9 erzielen. Wenn die Trenneinrichtungen 15 zum Beispiel durch Trockenätzen vorgesehen werden, kann die gleiche Bedingung zum Ätzen von Gasen und dergleichen verwendet werden, wodurch die Trenneinrichtungen 15 mit einer hohen Formgenauigkeit erlangt werden können. Da sie den gleichen Brechungsfaktor aufweisen, können auch stabile Filtercharakteristika erhalten werden. Dieses kann auch Kollimationscharakteristika der Trenneinrichtungen 15 zum Beschränken des Einfallwinkels von Licht homogenisieren.
Der Spektralsensor 1B der zweiten Ausführungsform kann ein rückseitig belichtetes Lichterfassungssubstrat 30C verwenden, wie in 15 dargestellt. Bei dem rückseitig belichteten Lichterfassungssubstrat 30C ist die Licht-empfangende Einheit 32 in einen Teil umfassend die hintere Fläche 31b in dem Halbleiter-Substrat 31 ausgebildet, während die Oberfläche der Licht-empfangenden Einheit 32 auf der Seite gegenüber von der Licht-empfangenden Oberfläche 32a von Licht abgeschirmt ist. Als die Leitungen 33 zum Eingeben und Ausgeben elektrischer Signale bezüglich der Licht-empfangenden Einheit 32, sind hintere Leitungen 33e ausgebildet, während die hinteren Leitungen 33e mit Löthöcker-Elektroden 36 zur Oberflächenanbringung versehen sind. Somit erfordert das rückseitig belichtete Lichterfassungssubstrat 30C keine Durchgangsloch-Elektroden und dergleichen, wodurch die Kosten des Spektralsensors 1B reduziert werden können.
Schließlich werden Wirkungen der Spektralsensoren 1A, 1B gemäß der ersten und zweiten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf 16 erläutert. 16 ist eine Reihe von Diagrammen, die Beziehungen zwischen den Wellenlängen von Licht und der Signalintensität darstellen, die von Spektralsensoren ausgegeben wird, die mit Emissionslinien bei 820nm, 860nm, 900nm, 940nm und 980nm bestrahlt werden, bei welcher 16(a) jene der Spektralsensoren 1A, 1B der ersten und zweiten Ausführungsformen andeutet, während 16(b) jene von Spektralsensoren andeutet, welche die Trenneinrichtungen 15 von den Spektralsensoren 1A, 1B der ersten und zweiten Ausführungsformen ausgenommen bzw. ausgeschlossen haben (nachstehend als „Trenneinrichtungsfreie Spektralsensoren“ bezeichnet). Wie in 16(a) und 16(b) dargestellt, ist der Wellenlängenbereich von zerstreutem Licht enger bei den Spektralsensoren 1A, 1B der ersten und zweiten Ausführungsformen als bei den Trenneinrichtungs-freien Spektralsensoren. Dies ist so, weil die Trenneinrichtungen 15 ein Nebensprechen von Licht in den Interferenz-Filtereinheiten 20A, 20B unterdrücken, wodurch eine enge-Bandbreite-Filter-Übertragungscharakteristik erzielt wird. Streulichtkomponenten sind weniger bei den Spektralsensoren 1A, 1B der ersten und zweiten Ausführungsformen als bei den Trenneinrichtungs-freien Spektralsensoren. Dies ist so, weil zusätzlich zu der Tatsache, dass das Nebensprechen von Licht in den Interferenz-Filtereinheiten 20A, 20B durch die Trenneinrichtungen 15 unterdrückt wird, Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht 23 und der Licht-empfangenden Oberfläche 32a des Lichterfassungssubstrats 30A, 30B gehindert wird.
Während die ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Vorangehenden erläutert werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können Bestandteile bzw. konstituierende Elemente des Spektralsensors verschiedene Materialien und Formen verwenden, ohne auf jene beschränkt zu sein, die oben erwähnt werden. Beispielsweise kann die Hohlschicht aus Materialien wie beispielsweise TiO₂, Ta₂O₅, SiN, Si, Ge, Al₂O₃ und Lichtübertragenden Harzen hergestellt sein. Ein Material für die ersten und zweiten Spiegelschichten kann ein Metallfilm sein, der durch Al, Au, Ag oder dergleichen gebildet ist, mit einer Dicke in der Größenordnung von einigen nm bis einigen µm. Die ersten und zweiten Koppelschichten können aus einem Licht-übertragendem Harz oder dergleichen hergestellt sein. Die Größen der Bestandteile des Spektralsensors werden lediglich beispielhaft dargestellt. Durch „fest“ bei der vorliegenden Erfindung und Ausführungsformen ist nicht lediglich vollständig fest gemeint, sondern auch im Wesentlichen fest innerhalb von Fehlerbereichen bei der Herstellung und dergleichen. Das gleiche gilt für „der/die/das Gleiche“, „parallel“, „senkrecht“, „gleich“, „bündig“ und dergleichen.
Bei dem ersten Filterbereich der Interferenz-Filtereinheit kann die Dicke der Hohlschicht zweidimensional (nicht lediglich entlang der X-Achse, sondern auch entlang der Y-Achse) oder schrittweise variieren. Das Lichterfassungssubstrat ist nicht auf den eindimensionalen Sensor beschränkt, sondern kann ein zweidimensionaler Sensor sein. Die Trenneinrichtungen können die Interferenz-Filtereinheit auf eine zweidimensionale Art und Weise, im Blick in der Z-Achse, optisch trennen. Zum Beispiel können sich die Trenneinrichtungen nicht nur entlang der Y-Achse erstrecken, sondern auch entlang der X-Achse, um ein Gitter als ein Ganzes auszubilden.
Es ist ausreichend für die Trenneinrichtungen die Interferenz-Filtereinheit im Blick in einer vorbestimmten Richtung, welche die Licht-empfangende Oberfläche des Lichterfassungssubstrats schneidet, optisch zu trennen. Die Struktur des Spektralsensors kann jedoch durch Verwenden von Trenneinrichtungen vereinfacht werden, welche die Interferenz-Filtereinheit im Blick in eine Richtung senkrecht zu der Licht-empfangenden Oberfläche optisch trennen. Die Trenneinrichtungen sind nicht auf jene begrenzt, die sich von der Hohlschicht zu beiden der ersten und zweiten Spiegelschichten erstrecken. Das heißt, es ist ausreichend für die Trenneinrichtungen sich von der Hohlschicht zu zumindest einer der ersten und zweiten Spiegelschichten zu erstrecken. Dies kann auch vollständig das Nebensprechen von Licht in der Interferenz-Filtereinheit unterdrücken, Licht dazu bringen auf der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats exakt an einer vorbestimmten Position einzufallen, die der Einfallposition der Interferenz-Filtereinheit entspricht, und Filtercharakteristika verbessern. Die Trenneinrichtungen, die sich von der Hohlschicht zu zumindest der zweiten Spiegelschicht erstrecken, können jedoch Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht und der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats hindern, wodurch Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Es ist ausreichend für die Trenneinrichtungen zumindest einen Teil der Hohlschicht in der Richtung senkrecht zu der Licht-empfangenden Oberfläche zu trennen. Es ist auch ausreichend für die Trenneinrichtungen, welche die erste Spiegelschicht erreichen, zumindest einen Teil der ersten Spiegelschicht in der Richtung senkrecht zu der Licht-empfangenden Oberfläche zu trennen. Ähnlich ist es ausreichend für die Trenneinrichtungen, welche die zweite Spiegelschicht erreichen, zumindest einen Teil der zweiten Spiegelschicht in der Richtung senkrecht zu der Licht-empfangenden Oberfläche zu trennen.
Die Oberfläche des Lichterfassungssubstrats auf der Seite der Interferenz-Filtereinheit kann mit einer Antireflexions-Bearbeitung versehen sein, anstelle des Antireflexionsfilms, zum Verhindern, dass auf der Licht-empfangenden Oberfläche einfallendes Licht reflektiert wird. Beispiele der Antireflexions-Bearbeitung umfassen Oberflächenaufrauung wie beispielsweise Schwarzes-Silizium-Bearbeitung und Nanosäulen-Strukturen. Dies kann auch Streulicht am Auftreten aufgrund von Mehrfachreflexion und Interferenz von Licht zwischen der zweiten Spiegelschicht und der Licht-empfangenden Oberfläche des Lichterfassungssubstrats hindern, wodurch Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Die Interferenz-Filtereinheit kann eine Vielzahl erster Filterbereiche aufweisen. In diesem Fall kann der zweite Filterbereich für jeden ersten Filterbereich oder eine Vielzahl erster Filterbereiche ausgebildet sein, um Selbige/n zu umgeben.
Zum Aneinanderfügen des Lichterfassungssubstrats und der Interferenz-Filtereinheit kann ein Verbinden mit einem optischen Harzmaterial oder an einem äußeren Randteil des Spektralsensors angewandt werden. Beispiele von optischen Harzmaterialien, die zum Verbinden nutzbar sind, umfassen organische Materialien von Epoxid-, Acryl- und Silicon-Arten und Hybrid-Materialien, die aus organischen und anorganischen Substanzen gebildet sind. Das Verbinden an dem äußeren Randteil des Spektralsensors kann mit niedrigschmelzendem Glas, Lötmittel oder dergleichen ausgeführt werden, während ein Spalt mit einem Abstandshalter gehalten wird. In diesem Fall kann der Bereich, der durch den Verbindungsteil umgeben ist, als ein Luftspalt gelassen oder mit einem optischen Harzmaterial gefüllt werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann einen Spektralsensor bereitstellen, welcher Filtercharakteristika verbessern kann.
Bezugszeichenliste

1A,1B: Spektralsensor;
3: erste Koppelschicht;
9: zweite Koppelschicht;
11: Lichtübertragungssubstrat;
15: Trenneinrichtung;
15a, 15b: Endteil;
20A,20B: Interferenz-Filtereinheit;
21: Hohlschicht;
22: erste Spiegelschicht;
23: zweite Spiegelschicht;
30A, 30B, 30C: Lichterfassungssubstrat;
32a: Licht-empfangende Oberfläche;
34: Antireflexionsfilm

Claims

Spektralsensor (1A, 1B), mit: einer Interferenzfiltereinheit (20A, 20B), die eine Hohlschicht (21) und erste und zweite Spiegelschichten (22, 23) aufweist, die einander durch die Hohlschicht (21) gegenüberliegen, zum selektiven Übertragen dadurch eines vorbestimmten Wellenlängenbereichs von Licht gemäß einer Einfallposition davon von der ersten Spiegelschichtseite zu der zweiten Spiegelschichtseite; einem Lichterfassungssubstrat (30A, 30B, 30C), das eine Licht-empfangende Oberfläche (32a) zum Empfangen des Lichts aufweist, das durch die Interferenzfiltereinheit (20A, 20B) übertragen wird, zum Erfassen des auf der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) einfallenden Lichts; und einer Trenneinrichtung (15), die sich von der Hohlschicht (21) zu zumindest einer der ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) erstreckt, zum optischen Trennen der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) im Blick in einer vorbestimmten Richtung, welche die Licht-empfangende Oberfläche (32a) schneidet, wobei die Interferenzfiltereinheit (20A, 20B) einen ersten Filterbereich (24), in dem der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) variiert, und einen zweiten Filterbereich (25), in dem der Abstand zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) fest ist, aufweist, wobei der zweite Filterbereich (25) den Umfang des ersten Filterbereichs (24) im Blick der Dickenrichtung des Lichterfassungssubstrats (30A, 30B, 30C) umgibt, wobei die Hohlschicht (21) kontinuierlich über den ersten Filterbereich (24) und den zweiten Filterbereich (25) ausgebildet ist.
Spektralsensor (1A, 1B) nach Anspruch 1, wobei sich die Trenneinrichtung (15) von der Hohlschicht (21) zu zumindest der zweiten Spiegelschicht (23) erstreckt.
Spektralsensor (1A, 1B) nach Anspruch 2, wobei sich die Trenneinrichtung (15) von der Hohlschicht (21) zu beiden der ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) erstreckt.
Spektralsensor (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einer ersten Koppelschicht (3), die zwischen der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) und dem Lichterfassungssubstrat (30A, 30B, 30C) angeordnet ist, zum Übertragen dadurch von Licht, das von der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) zu dem Lichterfassungssubstrat (30A, 30B, 30C) fortschreitet; wobei die Trenneinrichtung (15) die erste Koppelschicht (3) durch die zweite Spiegelschicht (23) erreicht.
Spektralsensor (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einem Lichtübertragungssubstrat (11) zum Übertragen dadurch des auf die Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) einfallenden Lichts; und einer zweiten Koppelschicht (9), die zwischen dem Lichtübertragungssubstrat (11) und der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) angeordnet ist, zum Übertragen dadurch des Lichts, das von dem Lichtübertragungssubstrat (11) zu der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) fortschreitet; wobei die Trenneinrichtung (15) die zweite Koppelschicht (9) durch die erste Spiegelschicht (22) erreicht.
Spektralsensor (1A, 1B) nach Anspruch 5, wobei die Hohlschicht (21) und zweite Koppelschicht (9) aus dem gleichen Material hergestellt sind.
Spektralsensor (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Abstand in der vorbestimmten Richtung zwischen den ersten und zweiten Spiegelschichten (22, 23) variiert; wobei der Abstand in der vorbestimmten Richtung zwischen einem Endteil (15b) auf der Seite der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) der Trenneinrichtung (15) und der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) fest ist; und wobei der Abstand in der vorbestimmten Richtung zwischen einem Endteil (15a) der Trenneinrichtung (15) auf der Seite gegenüberliegend von der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) und der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) fest ist.
Spektralsensor (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Trenneinrichtung (15) derart existiert, dass sie die Licht-empfangende Oberfläche (32a) durchquert, im Blick in der vorbestimmten Richtung.
Spektralsensor (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einem Antireflexionsfilm (34), der zwischen der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) und dem Lichterfassungssubstrat (11) angeordnet ist, zum Verhindern, dass auf die Licht-empfangende Oberfläche (32a) einfallendes Licht reflektiert wird.
Spektralsensor (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Oberfläche auf der Seite der Interferenz-Filtereinheit (20A, 20B) des Lichterfassungssubstrats (30A, 30B, 30C) mit einer Antireflexionsbearbeitung versehen ist, zum Verhindern, dass auf der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) einfallendes Licht reflektiert wird.
Spektralsensor (1A, 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die vorbestimmte Richtung eine Richtung senkrecht zu der Licht-empfangenden Oberfläche (32a) ist.