JP2012027226A - 干渉フィルター、光モジュール、及び分析装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プロセス加工や経時変化による性能低下が抑制される干渉フィルターを提供すること。
【解決手段】干渉フィルター５は、ギャップＧを介して対向する固定ミラー５６及び可動ミラー５７を備え、固定ミラー５６及び可動ミラー５７は、合金膜を含み、この合金膜は、Ａｇ−Ａｕ合金膜、Ａｇ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜、より選ばれることを特徴とする。
【選択図】図３
【解決手段】干渉フィルター５は、ギャップＧを介して対向する固定ミラー５６及び可動ミラー５７を備え、固定ミラー５６及び可動ミラー５７は、合金膜を含み、この合金膜は、Ａｇ−Ａｕ合金膜、Ａｇ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜、より選ばれることを特徴とする。
【選択図】図３
Description
本発明は、干渉フィルター、この干渉フィルターを備えた光モジュール、及びこの光モジュールを備えた分析装置に関する。
従来、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜としてのミラーを対向配置する干渉フィルターが知られている。このような干渉フィルターは、互いに平行に保持された一対の基板と、この一対の基板上に互いに対向すると共に一定間隔のギャップを有するように形成された一対のミラー（反射膜）とを備える。
このような干渉フィルターでは、一対のミラー間で光を反射させ、特定波長の光のみを透過させて、その他の波長の光を干渉により打ち消し合わせることで、入射光から特定波長の光のみを透過させる。
このような干渉フィルターでは、一対のミラー間で光を反射させ、特定波長の光のみを透過させて、その他の波長の光を干渉により打ち消し合わせることで、入射光から特定波長の光のみを透過させる。
ミラーには、誘電体膜や金属膜が使用される。ミラーに求められる機能としては、高い反射率特性、及び透過性である。このような機能を考えると、金属膜では、銀（Ａｇ）が有力な候補といえる。
しかし、Ａｇで構成された膜（Ａｇ膜。以下、純銀膜とも称する。）は、高温耐性やプロセス耐性が低い。プロセス耐性とは、例えば、成膜後のミラーを所望の形状にパターニングする際に行われるパターニングプロセス中の各工程条件に対する耐久性を指す。プロセス中の条件とは、例えば、高温ベークや、有機溶剤によるレジスト剥離等である。このプロセス加工後のＡｇ膜の反射率の低下は大きく、ミラーに求められる機能を十分に発揮できず、干渉フィルターの性能低下が生じていた。また、Ａｇ膜は、経時変化による反射率の低下も大きい。
このような背景から、ミラーに使用される材料について検討がなされた。
例えば、特許文献１には、純銀に炭素を添加したＡｇ−Ｃ合金をミラーに使用した干渉フィルターが記載されている。
しかし、Ａｇで構成された膜（Ａｇ膜。以下、純銀膜とも称する。）は、高温耐性やプロセス耐性が低い。プロセス耐性とは、例えば、成膜後のミラーを所望の形状にパターニングする際に行われるパターニングプロセス中の各工程条件に対する耐久性を指す。プロセス中の条件とは、例えば、高温ベークや、有機溶剤によるレジスト剥離等である。このプロセス加工後のＡｇ膜の反射率の低下は大きく、ミラーに求められる機能を十分に発揮できず、干渉フィルターの性能低下が生じていた。また、Ａｇ膜は、経時変化による反射率の低下も大きい。
このような背景から、ミラーに使用される材料について検討がなされた。
例えば、特許文献１には、純銀に炭素を添加したＡｇ−Ｃ合金をミラーに使用した干渉フィルターが記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載されたＡｇ−Ｃ合金膜をミラーとして使用しても、干渉フィルターの性能低下が生じている。干渉フィルターのミラーにＡｇ−Ｃ合金膜を使用した場合では、純銀膜を使用した場合よりも、高温耐性やプロセス耐性が向上するが、反射率の低下が生ずる。そのため、フィルター性能の低下が抑制された干渉フィルターが望まれている。
本発明の目的は、プロセス加工や経時変化による性能低下が抑制される干渉フィルター、光モジュール、及び分析装置を提供することである。
本発明の干渉フィルターは、ギャップを介して対向する２つの反射膜を備え、前記反射膜は、合金膜を含み、前記合金膜は、
銀（Ａｇ）、及び金（Ａｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、ケイ素（Ｓｉ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、テルル（Ｔｅ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、ガリウム（Ｇａ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及び
銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）を含有するＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜、
のいずれかであることを特徴とする。
銀（Ａｇ）、及び金（Ａｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、ケイ素（Ｓｉ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、テルル（Ｔｅ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、ガリウム（Ｇａ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及び
銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）を含有するＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜、
のいずれかであることを特徴とする。
干渉フィルターにおける反射膜は光を透過する透過特性と光を反射する反射特性を有し、例えば外部より一方の反射膜を透過して２つ（一対）の反射膜の間に入射した光は、反射膜間で反射をし、特定の波長の光を一方あるいは他方の反射膜から通過させる。
本発明によれば、干渉フィルターにおいて、ギャップを介して対向する２つの反射膜が、純銀やＡｇ−Ｃ合金よりも高温耐性やプロセス耐性に優れた本発明に係る上記合金膜を含んでいる。そのため、プロセス加工や経時変化による反射率低下が小さくなり、干渉フィルターの性能低下が抑制される。
本発明によれば、干渉フィルターにおいて、ギャップを介して対向する２つの反射膜が、純銀やＡｇ−Ｃ合金よりも高温耐性やプロセス耐性に優れた本発明に係る上記合金膜を含んでいる。そのため、プロセス加工や経時変化による反射率低下が小さくなり、干渉フィルターの性能低下が抑制される。
本発明において、前記反射膜の厚さは、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましい。
この発明によれば、本発明に係る上記合金膜を含む反射膜の厚さが、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であるので、反射膜は光透過機能を有し、かつプロセス加工や経時変化による透過率変化も抑制される。その結果、光の反射及び透過という一対のミラーに求められる二つの特性の低下が抑制される干渉フィルターを得ることができる。
なお、上記合金膜の厚さが３０ｎｍ未満であると、厚さが薄すぎて上記合金膜の反射率が低く、さらに、プロセス加工や経時変化による反射率低下も大きくなる。また、上記合金膜をスパッタリング法で成膜する場合、上記合金膜のスパッタリング速度が速いため、厚さのコントロールが難しくなり、製造安定性の低下を招くおそれもある。一方、上記合金膜の厚さが８０ｎｍを超えると、光透過率が低下し、一対のミラーとしての機能も低下する。
なお、上記合金膜の厚さが３０ｎｍ未満であると、厚さが薄すぎて上記合金膜の反射率が低く、さらに、プロセス加工や経時変化による反射率低下も大きくなる。また、上記合金膜をスパッタリング法で成膜する場合、上記合金膜のスパッタリング速度が速いため、厚さのコントロールが難しくなり、製造安定性の低下を招くおそれもある。一方、上記合金膜の厚さが８０ｎｍを超えると、光透過率が低下し、一対のミラーとしての機能も低下する。
本発明において、
前記Ａｇ−Ａｕ合金膜は、Ａｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｃｕ合金膜は、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜は、Ａｕ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ａｕ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜は、Ｓｉ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｓｉ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜は、Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜は、Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ、Ｉｎ及び
Ｃｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜は、Ｔｅ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｔｅ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜は、Ｇａ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｇａ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎは、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｓｎ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｉｎ及びＳｎの合計含有量が１０原子％以下であることが好ましい。
前記Ａｇ−Ａｕ合金膜は、Ａｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｃｕ合金膜は、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜は、Ａｕ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ａｕ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜は、Ｓｉ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｓｉ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜は、Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜は、Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ、Ｉｎ及び
Ｃｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜は、Ｔｅ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｔｅ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜は、Ｇａ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｇａ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎは、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｓｎ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｉｎ及びＳｎの合計含有量が１０原子％以下であることが好ましい。
この発明によれば、本発明に係る上記合金膜が上記組成となっているので、プロセス加工や経時変化による反射率低下が、さらに小さくなり、干渉フィルターの性能低下がより確実に抑制される。なお、本発明に係る上記合金膜に含まれる各元素（Ａｕ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｐ，Ｉｎ，Ｔｅ，Ｇａ，Ｓｎ）の含有量が０．１原子％未満であると、プロセス加工や経時変化による反射率低下が大きくなる。本発明に係る上記合金膜に含まれる各元素の合計含有量が１０原子％を超えると、反射率が低くなる。
本発明において、前記反射膜は、前記合金膜で形成された単層膜であることが好ましい。
この発明によれば、反射膜は、本発明に係る上記合金膜で形成された単層膜なので、反射膜は、可視光波長範囲の内、広い波長域で高い反射率を示す。なお、本発明において、可視光波長範囲は、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲とする。
本発明において、前記反射膜を支持する基板を備え、前記反射膜は、誘電体膜、及び前記合金膜を含み、前記基板に対して、基板側から順に前記誘電体膜、及び前記合金膜が設けられ、前記誘電体膜は、酸化チタン（ＴｉＯ２）の単層膜、又は酸化チタン（ＴｉＯ２）もしくは五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の層と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）もしくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の層とを積層させた多層膜であるであることが好ましい。
この発明によれば、反射膜は、基板側から順に、化合物の誘電体膜が設けられているので、誘電体膜が設けられていない場合に比べて、可視光波長範囲の内、短波長側の反射率を向上させることができる。
本発明において、前記反射膜は、前記誘電体膜、前記合金膜、及び保護膜を含み、前記基板に対して、前記基板側から順に前記誘電体膜、前記合金膜、及び前記保護膜が設けられ、前記保護膜は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、もしくはアルミナを含むことが好ましい。
この発明によれば、誘電体膜、及び合金膜が保護膜によって保護されるので、プロセス加工や経時変化による反射膜中の前記合金膜の反射率低下がさらに小さくなり、干渉フィルターの性能低下がさらに確実に抑制される。
本発明の光モジュールは、上記いずれかに記載の干渉フィルターと、この干渉フィルターにより取り出される光の光量を検出する検出部と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、上述したように、干渉フィルターは、その性能低下が上述したように抑制される。したがって、このような干渉フィルターから取り出された光を検出部にて検出させることができるので、光モジュールは、所望波長の光の光量を正確に検出できる。
本発明の分析装置は、上記光モジュールと、前記検出部により検出された光の光量に基づいて、光分析処理を実施する処理部と、備えたことを特徴とする。
ここで、分析装置としては、上記のような光モジュールにより検出された光の光量に基づいて、干渉フィルターに入射した光の色度や明るさなどを分析する光測定器、ガスの吸収波長を検出してガスの種類を検査するガス検出装置、受光した光からその波長の光に含まれるデータを取得する光通信装置などを例示することができる。
この発明によれば、上述したように、光モジュールにより、所望波長の光の正確な光量を検出できるため、分析装置では、このような正確な光量に基づいて、正確な分析処理を実施できる。
この発明によれば、上述したように、光モジュールにより、所望波長の光の正確な光量を検出できるため、分析装置では、このような正確な光量に基づいて、正確な分析処理を実施できる。
以下、本発明に係る実施形態について、図面に基づいて説明する。
＜第一実施形態＞
〔１．測色装置の全体構成〕
図１は、本発明に係る実施形態の測色装置の概略構成を示す図である。
この測色装置１は、本発明の分析装置であり、図１に示すように、被検査対象Ａに光を射出する光源装置２と、本発明の光モジュールである測色センサー３と、測色装置１の全体動作を制御する制御装置４とを備えている。そして、この測色装置１は、光源装置２から射出される光を被検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー３にて受光し、測色センサー３から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度、すなわち被検査対象Ａの色を分析して測定する装置である。
＜第一実施形態＞
〔１．測色装置の全体構成〕
図１は、本発明に係る実施形態の測色装置の概略構成を示す図である。
この測色装置１は、本発明の分析装置であり、図１に示すように、被検査対象Ａに光を射出する光源装置２と、本発明の光モジュールである測色センサー３と、測色装置１の全体動作を制御する制御装置４とを備えている。そして、この測色装置１は、光源装置２から射出される光を被検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー３にて受光し、測色センサー３から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度、すなわち被検査対象Ａの色を分析して測定する装置である。
〔２．光源装置の構成〕
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図１には１つのみ記載）を備え、被検査対象Ａに対して白色光を射出する。また、複数のレンズ２２には、コリメーターレンズが含まれており、光源装置２は、光源２１から射出された白色光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから被検査対象Ａに向かって射出する。
なお、本実施形態では、光源装置２を備える測色装置１を例示するが、例えば被検査対象Ａが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置２が設けられない構成としてもよい。
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図１には１つのみ記載）を備え、被検査対象Ａに対して白色光を射出する。また、複数のレンズ２２には、コリメーターレンズが含まれており、光源装置２は、光源２１から射出された白色光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから被検査対象Ａに向かって射出する。
なお、本実施形態では、光源装置２を備える測色装置１を例示するが、例えば被検査対象Ａが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置２が設けられない構成としてもよい。
〔３．測色センサーの構成〕
測色センサー３は、図１に示すように、本発明の干渉フィルターを構成するエタロン５と、エタロン５を透過する光を受光する検出部３１と、エタロン５で透過させる光の波長を可変する電圧制御手段６と、を備えている。また、測色センサー３は、エタロン５に対向する位置に、被検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を、内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。エタロン５は、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光のみを分光する。そして、測色センサー３は、エタロン５により分光された光を検出部３１にて受光する。
検出部３１は、複数の光電交換素子により構成されており、受光量に応じた電気信号を生成する。そして、検出部３１は、制御装置４に接続されており、生成した電気信号を受光信号として制御装置４に出力する。
測色センサー３は、図１に示すように、本発明の干渉フィルターを構成するエタロン５と、エタロン５を透過する光を受光する検出部３１と、エタロン５で透過させる光の波長を可変する電圧制御手段６と、を備えている。また、測色センサー３は、エタロン５に対向する位置に、被検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を、内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。エタロン５は、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光のみを分光する。そして、測色センサー３は、エタロン５により分光された光を検出部３１にて受光する。
検出部３１は、複数の光電交換素子により構成されており、受光量に応じた電気信号を生成する。そして、検出部３１は、制御装置４に接続されており、生成した電気信号を受光信号として制御装置４に出力する。
（３−１．エタロンの概略構成）
図２は、本発明の干渉フィルターを構成するエタロン５の概略構成を示す平面図であり、図３は、エタロン５の概略構成を示す断面図である。なお、図１では、エタロン５に検査対象光が図中下側から入射しているが、図３では、検査対象光が図中上側から入射するものとする。なお、エタロン５は、外力により一対のミラー間のギャップの大きさを変化させる、いわゆる、波長可変干渉フィルターである。
エタロン５は、図２に示すように、平面正方形状の板状の光学部材であり、一辺が例えば１０ｍｍに形成されている。そして、エタロン５は、図３に示すように、２つ（一対）の基板を備え、本実施形態では、それぞれ、第一基板５１、及び第二基板５２とする。
図２は、本発明の干渉フィルターを構成するエタロン５の概略構成を示す平面図であり、図３は、エタロン５の概略構成を示す断面図である。なお、図１では、エタロン５に検査対象光が図中下側から入射しているが、図３では、検査対象光が図中上側から入射するものとする。なお、エタロン５は、外力により一対のミラー間のギャップの大きさを変化させる、いわゆる、波長可変干渉フィルターである。
エタロン５は、図２に示すように、平面正方形状の板状の光学部材であり、一辺が例えば１０ｍｍに形成されている。そして、エタロン５は、図３に示すように、２つ（一対）の基板を備え、本実施形態では、それぞれ、第一基板５１、及び第二基板５２とする。
第一基板５１と、第二基板５２との間には、２つ（一対）の反射膜として固定ミラー５６と可動ミラー５７とが設けられる。
第一基板５１には、一方の反射膜としての固定ミラー５６が設けられ、第二基板５２には、他方の反射膜としての可動ミラー５７が設けられている。ここで、固定ミラー５６は、第一基板５１の第二基板５２に対向する面に固定され、可動ミラー５７は、第二基板５２の第一基板５１に対向する面に固定されている。また、これらの固定ミラー５６及び可動ミラー５７は、ミラー間ギャップＧを介して対向配置されている。
さらに、第一基板５１と第二基板５２との間には、固定ミラー５６および可動ミラー５７の間のミラー間ギャップＧの寸法を調整するための静電アクチュエーター５４が設けられている。静電アクチュエーター５４は、第一基板５１側に設けられる第一変位用電極（固定電極）５４１、及び第二基板５２側に設けられる第二変位用電極（可動電極）５４２を有し、これらの電極は対向して配置される。第一変位用電極５４１及び第二変位用電極５４２に対して電圧を印加すると、第一変位用電極５４１及び第二変位用電極５４２間に静電引力が働き、第二基板５２が変形して、ミラー間ギャップＧの寸法が変化する。このミラー間ギャップＧの寸法に応じて、エタロン５から出射される光の波長が変化する。
エタロン５の詳細な構成については、後述することとし、次に、一対の反射膜としての固定ミラー５６及び可動ミラー５７について説明する。
第一基板５１には、一方の反射膜としての固定ミラー５６が設けられ、第二基板５２には、他方の反射膜としての可動ミラー５７が設けられている。ここで、固定ミラー５６は、第一基板５１の第二基板５２に対向する面に固定され、可動ミラー５７は、第二基板５２の第一基板５１に対向する面に固定されている。また、これらの固定ミラー５６及び可動ミラー５７は、ミラー間ギャップＧを介して対向配置されている。
さらに、第一基板５１と第二基板５２との間には、固定ミラー５６および可動ミラー５７の間のミラー間ギャップＧの寸法を調整するための静電アクチュエーター５４が設けられている。静電アクチュエーター５４は、第一基板５１側に設けられる第一変位用電極（固定電極）５４１、及び第二基板５２側に設けられる第二変位用電極（可動電極）５４２を有し、これらの電極は対向して配置される。第一変位用電極５４１及び第二変位用電極５４２に対して電圧を印加すると、第一変位用電極５４１及び第二変位用電極５４２間に静電引力が働き、第二基板５２が変形して、ミラー間ギャップＧの寸法が変化する。このミラー間ギャップＧの寸法に応じて、エタロン５から出射される光の波長が変化する。
エタロン５の詳細な構成については、後述することとし、次に、一対の反射膜としての固定ミラー５６及び可動ミラー５７について説明する。
（３−１−１．一対の反射膜の構成）
本実施形態において、一対の反射膜である固定ミラー５６、及び可動ミラー５７は、いずれも単層膜である。そして、単層膜は、次に示す本発明に係る合金膜で形成される。
・銀（Ａｇ）、及び金（Ａｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、ケイ素（Ｓｉ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、テルル（Ｔｅ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、ガリウム（Ｇａ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）を含有するＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜
本実施形態において、一対の反射膜である固定ミラー５６、及び可動ミラー５７は、いずれも単層膜である。そして、単層膜は、次に示す本発明に係る合金膜で形成される。
・銀（Ａｇ）、及び金（Ａｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、ケイ素（Ｓｉ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、テルル（Ｔｅ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、ガリウム（Ｇａ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜
・銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）を含有するＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜
これらの合金膜は、いずれも、実質的に、Ａｇ、及び合金膜に含まれる各元素（Ａｕ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｐ，Ｉｎ，Ｔｅ，Ｇａ，Ｓｎ）で構成される。そして、これらの合金膜は、合金膜を構成する上記の各元素以外にも、本発明の作用効果を損なわない範囲で、微量な不純物元素（例えば、酸素、窒素、炭素等）を含んでもよい。
エタロン５において、固定ミラー５６及び可動ミラー５７の反射率及び透過率のバランスが重要である。固定ミラー５６及び可動ミラー５７を形成する上記合金膜の厚さを厚くすることで高い反射率を得ることはできるものの、透過率が低下するため干渉フィルターとしての検出感度の点で問題となる。一方、固定ミラー５６及び可動ミラー５７を形成する上記合金膜の厚さを薄くすることで、透過率を上げることはできるものの、反射率が低下してしまうため、干渉フィルターとしての分光性能が低下してしまう。
このような観点から、固定ミラー５６、及び可動ミラー５７を形成する上記合金膜の厚さは、好ましくは、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。上記合金膜の厚さが３０ｎｍ未満であると、厚さが薄すぎて上記合金膜の反射率が低く、さらに、プロセス加工や経時変化による反射率低下も大きくなる。また、上記合金膜をスパッタリング法で成膜する場合、上記合金膜のスパッタリング速度が速いため、厚さのコントロールが難しくなり、製造安定性の低下を招くおそれもある。一方、上記合金膜の厚さが８０ｎｍを超えると、光透過率が低下し、エタロン５の固定ミラー５６及び可動ミラー５７としての機能も低下する。なお、上記合金膜の厚さは、より好ましくは、４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。
このような観点から、固定ミラー５６、及び可動ミラー５７を形成する上記合金膜の厚さは、好ましくは、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。上記合金膜の厚さが３０ｎｍ未満であると、厚さが薄すぎて上記合金膜の反射率が低く、さらに、プロセス加工や経時変化による反射率低下も大きくなる。また、上記合金膜をスパッタリング法で成膜する場合、上記合金膜のスパッタリング速度が速いため、厚さのコントロールが難しくなり、製造安定性の低下を招くおそれもある。一方、上記合金膜の厚さが８０ｎｍを超えると、光透過率が低下し、エタロン５の固定ミラー５６及び可動ミラー５７としての機能も低下する。なお、上記合金膜の厚さは、より好ましくは、４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。
固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が、上記合金膜で形成される場合、その組成は次の通りとなる。
・Ａｇ−Ａｕ合金膜：Ａｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下
・Ａｇ−Ｃｕ合金膜：Ｃｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下
・Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜：Ａｕ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ａｕ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜：Ｓｉ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｓｉ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜：Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜：Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ、Ｉｎ及び
Ｃｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜：Ｔｅ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｔｅ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜：Ｇａ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｇａ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎは、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｓｎ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｉｎ及びＳｎの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ａｕ合金膜：Ａｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下
・Ａｇ−Ｃｕ合金膜：Ｃｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下
・Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜：Ａｕ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ａｕ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜：Ｓｉ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｓｉ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜：Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜：Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ、Ｉｎ及び
Ｃｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜：Ｔｅ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｔｅ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜：Ｇａ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｇａ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下
・Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎは、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｓｎ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｉｎ及びＳｎの合計含有量が１０原子％以下
上記合金膜に含まれる各元素（Ａｕ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｐ，Ｉｎ，Ｔｅ，Ｇａ，Ｓｎ）の含有量が０．１原子％未満であると、プロセス加工や経時変化による反射率低下が大きくなる。上記合金膜に含まれる各元素の合計含有量が１０原子％を超えると、反射率が低くなる。上記合金膜において、各元素以外の残部は実質的にＡｇであるが、本発明の作用効果を損なわない範囲で、微量な不純物を含んでもよい。
固定ミラー５６、及び可動ミラー５７は、上記合金膜の組成を有するターゲット材料を用い、スパッタリング法などの公知の方法により形成される。
（３−１−２．一対の基板の構成）
一対の基板としての第一基板５１及び第二基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などにより形成されている。これらの中でも、第一基板５１及び第二基板５２の構成材料としては、例えばナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などのアルカリ金属を含有したガラスが好ましく、このようなガラスにより第一基板５１及び第二基板５２を形成することで、後述する一対の反射膜である固定ミラー５６及び可動ミラー５７や、各電極の密着性や、基板同士の接合強度を向上させることが可能となる。また、ガラスは、可視光の透過特性が良好であるため、本実施形態のように、被検査対象Ａの色を測定する場合では、第一基板５１及び第二基板５２での光の吸収を抑えることができ、測色処理に適している。そして、第一基板５１及び第二基板５２は、外周縁に沿って形成される接合面５１４，５２４同士が図示しないプラズマ重合膜により接合されることで、一体的に構成されている。
一対の基板としての第一基板５１及び第二基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などにより形成されている。これらの中でも、第一基板５１及び第二基板５２の構成材料としては、例えばナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などのアルカリ金属を含有したガラスが好ましく、このようなガラスにより第一基板５１及び第二基板５２を形成することで、後述する一対の反射膜である固定ミラー５６及び可動ミラー５７や、各電極の密着性や、基板同士の接合強度を向上させることが可能となる。また、ガラスは、可視光の透過特性が良好であるため、本実施形態のように、被検査対象Ａの色を測定する場合では、第一基板５１及び第二基板５２での光の吸収を抑えることができ、測色処理に適している。そして、第一基板５１及び第二基板５２は、外周縁に沿って形成される接合面５１４，５２４同士が図示しないプラズマ重合膜により接合されることで、一体的に構成されている。
第一基板５１は、厚みが例えば５００μｍに形成されるガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。具体的には、図３に示すように、第一基板５１には、エッチングにより電極形成溝５１１及びミラー固定部５１２が形成される。
電極形成溝５１１は、エタロン５を基板厚み方向から見た平面視（以降、エタロン平面視と称する。）において、平面中心点を中心とした円形に形成されている。ミラー固定部５１２は、図３に示すように、電極形成溝５１１の中心部から第二基板５２側に突出して形成される。
電極形成溝５１１は、エタロン５を基板厚み方向から見た平面視（以降、エタロン平面視と称する。）において、平面中心点を中心とした円形に形成されている。ミラー固定部５１２は、図３に示すように、電極形成溝５１１の中心部から第二基板５２側に突出して形成される。
電極形成溝５１１は、ミラー固定部５１２の外周縁から、電極形成溝５１１の内周壁面までの間に、リング状の電極固定面５１１Ａが形成され、この電極固定面５１１Ａに、前述の固定電極５４１が形成される。この固定電極５４１は、固定電極取り出し配線５４１Ａ、及び図示しない外部配線を介して電圧制御手段６に接続される。この固定電極取り出し配線５４１Ａは、接合面５１４と接合面５２４との間に形成された固定電極取り出し部５４１Ｂを通り、外部配線と接続される。
ミラー固定部５１２は、上述したように、電極形成溝５１１と同軸上で、電極形成溝５１１よりも小さい径寸法となる円柱状に形成されている。なお、本実施形態では、図３に示すように、ミラー固定部５１２の第二基板５２に対向するミラー固定面５１２Ａが、電極固定面５１１Ａよりも第二基板５２に近接して形成される。
さらに、第一基板５１は、第二基板５２に対向する上面とは反対側の下面において、固定ミラー５６に対応する位置に図示略の反射防止膜（ＡＲ）が形成されている。この反射防止膜は、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成され、第一基板５１の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
第二基板５２は、例えば厚み寸法が２００μｍに形成されるガラス基板をエッチングにより加工することで形成される。
具体的には、第二基板５２には、図２に示すような平面視において、基板中心点を中心とした円形の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する連結保持部５２２と、を備えている。この連結保持部５２２の外周径寸法は、第一基板５１の電極形成溝５１１の外周径寸法と同一寸法に形成されている。
具体的には、第二基板５２には、図２に示すような平面視において、基板中心点を中心とした円形の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する連結保持部５２２と、を備えている。この連結保持部５２２の外周径寸法は、第一基板５１の電極形成溝５１１の外周径寸法と同一寸法に形成されている。
可動部５２１は、連結保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、第二基板５２の厚み寸法と同一寸法である２００μｍに形成されている。
また、可動部５２１は、第一基板５１とは反対側の上面において、図示略の反射防止膜（ＡＲ）が形成されている。この反射防止膜は、第一基板５１に形成される反射防止膜と同様の構成を有し、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成される。
また、可動部５２１は、第一基板５１とは反対側の上面において、図示略の反射防止膜（ＡＲ）が形成されている。この反射防止膜は、第一基板５１に形成される反射防止膜と同様の構成を有し、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成される。
連結保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイヤフラムであり、例えば厚み寸法が５０μｍに形成されている。この連結保持部５２２の第一基板５１に対向する面には、前述の可動電極５４２がリング状に形成される。可動電極５４２は、約１μｍの電磁ギャップを介して固定電極５４１と対向する。
この可動電極５４２は、可動電極取り出し配線５４２Ａ、及び図示しない外部配線を介して電圧制御手段６に接続される。この可動電極取り出し配線５４２Ａは、接合面５１４と接合面５２４との間に形成された可動電極取り出し部５４２Ｂを通り、外部配線と接続される。
この可動電極５４２、及び前述の固定電極５４１により、静電アクチュエーター５４が構成される。
この可動電極５４２は、可動電極取り出し配線５４２Ａ、及び図示しない外部配線を介して電圧制御手段６に接続される。この可動電極取り出し配線５４２Ａは、接合面５１４と接合面５２４との間に形成された可動電極取り出し部５４２Ｂを通り、外部配線と接続される。
この可動電極５４２、及び前述の固定電極５４１により、静電アクチュエーター５４が構成される。
エタロン５では、静電アクチュエーター５４に所定の電圧を印加することで、固定電極５４１と可動電極５４２との間に静電引力が発生する。この静電引力によって、可動部５２１が基板厚み方向に沿って移動して第二基板５２が変形し、ミラー間ギャップＧの寸法が変化する。このように、印加する電圧を調整して電極５４１，５４２間に発生する静電引力を制御することで、ミラー間ギャップＧの寸法変化が制御され、検査対象光から分光させる光を選択することが可能となる。
〔４．制御装置の構成〕
制御装置４は、測色装置１の全体動作を制御する。
この制御装置４としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。
そして、制御装置４は、図１に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、および測色処理部４３（本発明の処理部）などを備えて構成されている。
制御装置４は、測色装置１の全体動作を制御する。
この制御装置４としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。
そして、制御装置４は、図１に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、および測色処理部４３（本発明の処理部）などを備えて構成されている。
光源制御部４１は、光源装置２に接続されている。そして、光源制御部４１は、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置２に所定の制御信号を出力し、光源装置２から所定の明るさの白色光を射出させる。
測色センサー制御部４２は、測色センサー３に接続されている。そして、測色センサー制御部４２は、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー３にて受光させる光の波長を設定し、この波長の光の受光量を検出する旨の制御信号を測色センサー３に出力する。これにより、測色センサー３の電圧制御手段６は、制御信号に基づいて、利用者が所望する光の波長のみを透過させるよう、静電アクチュエーター５４への印加電圧を設定する。
測色処理部４３は、測色センサー制御部４２を制御して、エタロン５の反射膜間ギャップを変動させて、エタロン５を透過する光の波長を変化させる。また、測色処理部４３は、検出部３１から入力される受光信号に基づいて、エタロン５を透過した光の光量を取得する。そして、測色処理部４３は、上記により得られた各波長の光の受光量に基づいて、被検査対象Ａにより反射された光の色度を算出する。
〔５．エタロンの製造方法〕
第一基板５１のミラー固定部５１２等、第二基板５２の可動部５２１等は、製造素材であるガラス基板にエッチング加工を施すことで形成される。
エッチング加工後の第一基板５１、及び第二基板５２のそれぞれに対して、上記合金膜を、スパッタリング法で形成する。本実施形態では、単層膜とする。
スパッタリング後の合金膜を所望の形状にパターニングするターニングプロセスでは、ウェットエッチング法が用いられる。ウェットエッチング法では、例えば、次のような処理が施される。
（Ａ）エッチングマスクとしてのレジスト膜を所望のパターンで合金膜上に形成する。レジストを硬化する際に、合金膜は高温下に曝される。
（Ｂ）レジスト膜を有機系レジスト剥離液で剥離する。このとき、合金膜は有機溶剤に曝される。
第一基板５１のミラー固定部５１２等、第二基板５２の可動部５２１等は、製造素材であるガラス基板にエッチング加工を施すことで形成される。
エッチング加工後の第一基板５１、及び第二基板５２のそれぞれに対して、上記合金膜を、スパッタリング法で形成する。本実施形態では、単層膜とする。
スパッタリング後の合金膜を所望の形状にパターニングするターニングプロセスでは、ウェットエッチング法が用いられる。ウェットエッチング法では、例えば、次のような処理が施される。
（Ａ）エッチングマスクとしてのレジスト膜を所望のパターンで合金膜上に形成する。レジストを硬化する際に、合金膜は高温下に曝される。
（Ｂ）レジスト膜を有機系レジスト剥離液で剥離する。このとき、合金膜は有機溶剤に曝される。
合金膜は、このような状況に曝されるので、合金膜には、高温耐性や有機溶剤耐性が求められる。加えて、高温高湿耐性、硫化耐性、ハロゲン耐性などの各種耐性が、合金膜に求められる。以下、エタロンの製造工程における合金膜に求められる耐性のことをまとめて、プロセス耐性と称する場合があり、特にパターニング工程における合金膜に求められる耐性のことをパターニングプロセス耐性と称する場合がある。
このようなウェットエッチング加工を経て、第一基板５１、及び第二基板５２に、それぞれ固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が形成される。
この後、第一基板５１、及び第二基板５２を接合して、エタロン５が得られる。接合工程では、例えば、接合面５１４，５２４にそれぞれプラズマ重合膜を成膜し、このプラズマ重合膜を貼り合わせて、第一基板５１と第二基板５２とを接合する。
このようなウェットエッチング加工を経て、第一基板５１、及び第二基板５２に、それぞれ固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が形成される。
この後、第一基板５１、及び第二基板５２を接合して、エタロン５が得られる。接合工程では、例えば、接合面５１４，５２４にそれぞれプラズマ重合膜を成膜し、このプラズマ重合膜を貼り合わせて、第一基板５１と第二基板５２とを接合する。
〔６．第一実施形態の作用効果〕
エタロン５では、ミラー間ギャップＧを介して対向する固定ミラー５６及び可動ミラー５７が、純銀やＡｇ−Ｃ合金よりも高温耐性やプロセス耐性に優れた前述の合金膜を含んでいる。そのため、プロセス加工、例えば、ウェットエッチング加工や経時変化による合金膜の反射率低下が小さくなり、エタロン５の性能低下が抑制される。
エタロン５では、ミラー間ギャップＧを介して対向する固定ミラー５６及び可動ミラー５７が、純銀やＡｇ−Ｃ合金よりも高温耐性やプロセス耐性に優れた前述の合金膜を含んでいる。そのため、プロセス加工、例えば、ウェットエッチング加工や経時変化による合金膜の反射率低下が小さくなり、エタロン５の性能低下が抑制される。
また、エタロン５の上記合金膜を含む固定ミラー５６及び可動ミラー５７の厚さが、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であるので、固定ミラー５６及び可動ミラー５７は光透過機能を有し、かつプロセス後や経時変化による透過率変化も抑制される。その結果、エタロン５において、光の反射及び透過という固定ミラー５６及び可動ミラー５７に求められる二つの特性の低下が抑制される。
さらに、エタロン５の上記合金膜の組成が上記の範囲となっているので、プロセス加工や経時変化による反射率低下が、より小さくなり、エタロン５の性能低下がより確実に抑制される。
加えて、エタロン５の固定ミラー５６及び可動ミラー５７は、前述の合金膜で形成された単層膜なので、固定ミラー５６及び可動ミラー５７は、可視光波長範囲の内、広い波長域で高い反射率を示す。
そしてさらに、上記合金膜とガラス基板との密着性が良好であるため、密着力不足によるエタロン５の性能低下が防止される。
＜第二実施形態＞
次に本発明に係る第二実施形態について説明する。
ここで、第二実施形態の説明において第一実施形態と同一の構成要素は同一符号を付す等して説明を省略もしくは簡略にする。
第二実施形態においては、エタロン５Ａの固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が、誘電体膜５６１，５７１と合金膜５６２，５７２を含む点で、第一実施形態のエタロン５と相違する。合金膜５６２，５７２は、第一実施形態と同じである。
図４に示すように、第一基板５１では、第一基板５１から順に誘電体膜５６１、合金膜５６２が設けられている。すなわち、誘電体膜５６１は、第一基板５１と合金膜５６２との間に設けられている。同様に、第二基板５２では、第二基板５２から順に誘電体膜５７１、合金膜５７２が設けられている。すなわち、誘電体膜５７１は、第二基板５２と合金膜５７２との間に設けられている。
誘電体膜５６１，５７１は、酸化チタン（ＴｉＯ２）の単層膜、又は酸化チタン（ＴｉＯ２）もしくは五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の層と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）もしくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の層とを積層させた多層膜である。後者の誘電体多層膜の場合は、高屈折率材料（ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５）の層と、低屈折率材料（ＳｉＯ２、ＭｇＦ２）の層が積層されることとなる。単層膜、又は多層膜の各層の厚さや層数は、必要とする光学特性に基づいて適宜に設定される。
次に本発明に係る第二実施形態について説明する。
ここで、第二実施形態の説明において第一実施形態と同一の構成要素は同一符号を付す等して説明を省略もしくは簡略にする。
第二実施形態においては、エタロン５Ａの固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が、誘電体膜５６１，５７１と合金膜５６２，５７２を含む点で、第一実施形態のエタロン５と相違する。合金膜５６２，５７２は、第一実施形態と同じである。
図４に示すように、第一基板５１では、第一基板５１から順に誘電体膜５６１、合金膜５６２が設けられている。すなわち、誘電体膜５６１は、第一基板５１と合金膜５６２との間に設けられている。同様に、第二基板５２では、第二基板５２から順に誘電体膜５７１、合金膜５７２が設けられている。すなわち、誘電体膜５７１は、第二基板５２と合金膜５７２との間に設けられている。
誘電体膜５６１，５７１は、酸化チタン（ＴｉＯ２）の単層膜、又は酸化チタン（ＴｉＯ２）もしくは五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の層と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）もしくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の層とを積層させた多層膜である。後者の誘電体多層膜の場合は、高屈折率材料（ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５）の層と、低屈折率材料（ＳｉＯ２、ＭｇＦ２）の層が積層されることとなる。単層膜、又は多層膜の各層の厚さや層数は、必要とする光学特性に基づいて適宜に設定される。
〔第二実施形態の作用効果〕
第二実施形態に係るエタロン５Ａによれば、固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が、上記のような誘電体膜５６１，５７１と合金膜５６２，５７２とが積層されて構成されているので、合金膜５６２，５７２だけで構成される場合と比べて、可視光範囲の短波長側の反射率が向上する。その結果、高い反射率を示す波長域をさらに広げることができ、可視光範囲に渡って高い反射率を有する固定ミラー５６、及び可動ミラー５７を備えたエタロン５Ａを得ることができる。
第二実施形態に係るエタロン５Ａによれば、固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が、上記のような誘電体膜５６１，５７１と合金膜５６２，５７２とが積層されて構成されているので、合金膜５６２，５７２だけで構成される場合と比べて、可視光範囲の短波長側の反射率が向上する。その結果、高い反射率を示す波長域をさらに広げることができ、可視光範囲に渡って高い反射率を有する固定ミラー５６、及び可動ミラー５７を備えたエタロン５Ａを得ることができる。
また、誘電体膜５６１，５７１と合金膜５６２，５７２との密着性、誘電体膜５６１，５７１とガラス基板との密着性が共に良好であるため、密着力不足によるエタロン５Ａの性能低下が抑制される。
＜第三実施形態＞
次に本発明に係る第三実施形態について説明する。
ここで、第三実施形態の説明において第一実施形態及び第二実施形態と同一の構成要素は同一符号を付す等して説明を省略もしくは簡略にする。
第三実施形態においては、エタロン５Ｂの固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が、誘電体膜５６１，５７１、合金膜５６２，５７２の他に、保護膜５６３，５７３を含む点で、第一実施形態のエタロン５及び第二実施形態のエタロン５Ａと相違する。合金膜５６２，５７２は、第一実施形態と同じである。誘電体膜５６１，５７１は、第二実施形態のものと同様である。
図５に示すように、第一基板５１では、第一基板５１から順に誘電体膜５６１、合金膜５６２、保護膜５６３が設けられている。すなわち、保護膜５６３は、合金膜５６２に対して誘電体膜５６１とは反対側に設けられている。同様に、第二基板５２では、第二基板５２から順に誘電体膜５７１、合金膜５７２、保護膜５７３が設けられている。保護膜５７３は、合金膜５７２に対して誘電体膜５７１とは反対側に設けられている。
保護膜５６３，５７３は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、もしくはアルミナを含む。保護膜の厚さは、好ましくは、１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。このような範囲に設定することで、反射率及び透過率を低下させることなく、固定ミラー５６、及び可動ミラー５７を保護できる。
次に本発明に係る第三実施形態について説明する。
ここで、第三実施形態の説明において第一実施形態及び第二実施形態と同一の構成要素は同一符号を付す等して説明を省略もしくは簡略にする。
第三実施形態においては、エタロン５Ｂの固定ミラー５６、及び可動ミラー５７が、誘電体膜５６１，５７１、合金膜５６２，５７２の他に、保護膜５６３，５７３を含む点で、第一実施形態のエタロン５及び第二実施形態のエタロン５Ａと相違する。合金膜５６２，５７２は、第一実施形態と同じである。誘電体膜５６１，５７１は、第二実施形態のものと同様である。
図５に示すように、第一基板５１では、第一基板５１から順に誘電体膜５６１、合金膜５６２、保護膜５６３が設けられている。すなわち、保護膜５６３は、合金膜５６２に対して誘電体膜５６１とは反対側に設けられている。同様に、第二基板５２では、第二基板５２から順に誘電体膜５７１、合金膜５７２、保護膜５７３が設けられている。保護膜５７３は、合金膜５７２に対して誘電体膜５７１とは反対側に設けられている。
保護膜５６３，５７３は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、もしくはアルミナを含む。保護膜の厚さは、好ましくは、１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。このような範囲に設定することで、反射率及び透過率を低下させることなく、固定ミラー５６、及び可動ミラー５７を保護できる。
〔第三実施形態の作用効果〕
第三実施形態に係るエタロン５Ｂによれば、誘電体膜５６１，５７１、及び合金膜５６２，５７２が保護膜５６３，５７３によって保護されるので、プロセス加工や経時変化による固定ミラー５６、及び可動ミラー５７中の合金膜５６２，５７２の反射率低下が抑えられ、干渉フィルターの性能低下がさらに確実に防止される。
第三実施形態に係るエタロン５Ｂによれば、誘電体膜５６１，５７１、及び合金膜５６２，５７２が保護膜５６３，５７３によって保護されるので、プロセス加工や経時変化による固定ミラー５６、及び可動ミラー５７中の合金膜５６２，５７２の反射率低下が抑えられ、干渉フィルターの性能低下がさらに確実に防止される。
＜他の実施形態＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、平面視正方形状のエタロンを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、平面視円形状、平面視多角形状に形成されていてもよい。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、平面視正方形状のエタロンを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、平面視円形状、平面視多角形状に形成されていてもよい。
また、固定ミラー５６、及び可動ミラー５７を同じ合金膜で形成しなくてもよい。例えば、固定ミラー５６をＡｇ−Ｃｕ合金膜とし、可動ミラー５７をＡｇ−Ａｕ合金膜としてもよい。
さらに、上記実施形態では、エタロン５を波長可変干渉フィルターとして説明したが、これに限られない。ミラー間のギャップの大きさを変化させない干渉フィルターに対しても、上記合金膜で形成される一対のミラーを適用できる。
その他、電極固定面５１１Ａ及びミラー固定面５１２Ａの高さ位置は、ミラー固定面５１２Ａに固定される固定ミラー５６、及び第二基板５２に形成される可動ミラー５７の間のミラー間ギャップＧの寸法、固定電極５４１及び可動電極５４２の間の寸法、固定ミラー５６や可動ミラー５７の厚み寸法により適宜設定されるものであり、上記実施形態のような構成に限られない。例えば固定ミラー５６，及び可動ミラー５７に誘電体多層膜を含み、その厚み寸法が増大する場合、電極固定面５１１Ａとミラー固定面５１２Ａとが同一面に形成される構成や、電極固定面５１１Ａの中心部に、円柱凹溝状のミラー固定溝が形成され、このミラー固定溝の底面にミラー固定面５１２Ａが形成される構成などとしてもよい。
上記実施形態では、固定電極５４１に対して一つの取り出し電極が設けられた構成で示したが、これに限定されない。さらに取り出し電極を増やしてもよい。この場合、二つの取り出し電極のうち、一方を固定電極５４１に電圧を印加するための電圧印加用端子として用い、他方を固定電極５４１に保持される電荷を検出するための電荷検出用端子として用いてもよい。これは、可動電極５４２に対しても同様である。
また、上記実施形態では、静電アクチュエーター５４により、ミラー間ギャップＧを調整可能なエタロン５の構成を例示したが、その他の駆動部材によりミラー間ギャップＧが調整可能な構成としてもよい。例えば、第二基板５２の第一基板５１とは反対側に、斥力により第二基板５２を押圧する静電アクチュエーターや、圧電部材を設ける構成としてもよい。
そして、上記第三実施形態で説明したような基板に対して誘電体膜、合金膜、及び保護膜を積層させたものに限られず、誘電体膜を設けずに基板に対して合金膜、及び保護膜を積層させた構成としてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
次に、上記合金膜の高温耐性やプロセス耐性について例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例の記載内容に何ら制限されるものではない。
〔１．高温耐性〕
まず、純銀膜及び合金膜（Ａｇ−Ｃ合金膜、Ａｇ−Ａｕ合金膜、Ａｇ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜）の高温耐性について評価した。
純銀膜及び上記合金膜は、純銀膜及び次に示す組成を有するターゲット材料を用い、平滑なガラス基板上にスパッタリング法によって、厚さ４０ｎｍに形成した。
Ａｇ−Ｃ ：Ｃを５．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ａｕ ：Ａｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｃｕ ：Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ ：Ａｕを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ ：Ｓｉを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ ：Ｐを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ：Ｐを０．５原子％含有し、Ｉｎを０．５原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ ：Ｔｅを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ ：Ｇａを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎ ：Ｉｎを１．０原子％含有し、Ｓｎを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
〔１．高温耐性〕
まず、純銀膜及び合金膜（Ａｇ−Ｃ合金膜、Ａｇ−Ａｕ合金膜、Ａｇ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜）の高温耐性について評価した。
純銀膜及び上記合金膜は、純銀膜及び次に示す組成を有するターゲット材料を用い、平滑なガラス基板上にスパッタリング法によって、厚さ４０ｎｍに形成した。
Ａｇ−Ｃ ：Ｃを５．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ａｕ ：Ａｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｃｕ ：Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ ：Ａｕを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ ：Ｓｉを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ ：Ｐを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ：Ｐを０．５原子％含有し、Ｉｎを０．５原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ ：Ｔｅを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ ：Ｇａを１．０原子％含有し、Ｃｕを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎ ：Ｉｎを１．０原子％含有し、Ｓｎを１．０原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
高温耐性としては、成膜後の初期の純銀膜及び上記合金膜の反射率と、大気環境下において、２５０℃、１時間の加熱処理を施した後（高温試験後）の反射率とを比較することで行った。分光測色計を用いて、可視光範囲である波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下における反射率を測定した。
表１に、４００ｎｍ、５５０ｎｍ、及び７００ｎｍにおける、純銀膜及び上記合金膜の初期反射率（単位：％）及び加熱処理後の反射率（単位：％）を示す。さらに表１に、初期反射率から加熱処理後の反射率を引いた値を反射率の変化量（減少量）（単位：％）として示す。
表１に、４００ｎｍ、５５０ｎｍ、及び７００ｎｍにおける、純銀膜及び上記合金膜の初期反射率（単位：％）及び加熱処理後の反射率（単位：％）を示す。さらに表１に、初期反射率から加熱処理後の反射率を引いた値を反射率の変化量（減少量）（単位：％）として示す。
表１が示すように、Ａｇ−Ａｕ合金膜、Ａｇ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜（以下、これらの合金膜をまとめて、本実施例に係る合金膜と称する。）の初期反射率は、純銀膜やＡｇ−Ｃ合金膜に比べて、一部を除き、全般的に低い値となった。しかし、高温試験後の合金膜の反射率低下は、純銀膜やＡｇ−Ｃ合金膜に比べて、小さいことが分かった。
特に、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜の反射率低下は、可視光波長範囲において全般的に小さいことが分かった。さらに、この中でも特に、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜の反射率低下が小さいことが分かった。
一方、純銀膜は、成膜後の初期では、可視光波長範囲において全般的に高い反射率を有していた。しかし、高温下に曝された純銀膜は、膜の粒塊が成長し、表面粗さが大きくなるため、反射率が大きく低下した。特に、短波長側（４００ｎｍ）については、純銀膜の反射率低下は著しかった。
また、Ａｇ−Ｃ合金膜は、本実施例に係る合金膜と比べて、成膜初期の反射率については、ほぼ同程度であるが、高温試験後の反射率低下については、大きいことが分かった。
特に、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜の反射率低下は、可視光波長範囲において全般的に小さいことが分かった。さらに、この中でも特に、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜の反射率低下が小さいことが分かった。
一方、純銀膜は、成膜後の初期では、可視光波長範囲において全般的に高い反射率を有していた。しかし、高温下に曝された純銀膜は、膜の粒塊が成長し、表面粗さが大きくなるため、反射率が大きく低下した。特に、短波長側（４００ｎｍ）については、純銀膜の反射率低下は著しかった。
また、Ａｇ−Ｃ合金膜は、本実施例に係る合金膜と比べて、成膜初期の反射率については、ほぼ同程度であるが、高温試験後の反射率低下については、大きいことが分かった。
〔２．プロセス耐性〕
次に、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜のプロセス耐性を評価した。
上記高温耐性の評価と同様にして、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜は、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜の組成を有するターゲット材料を用い、平滑なガラス基板上にスパッタリング法によって形成した。
そして、プロセス耐性として、ここでは、パターニングプロセス耐性を評価した。パターニングプロセスは、以下に示す通りとした。
(1) ガラス基板上に形成した純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜にポジレジストをスピンコーターにて塗布
(2) ポジレジスト塗布後、クリーンオーブンで、９０℃、１５分間のプレベーク
(3) コンタクトアライナーにてフォトマスクを通して露光
(4) 現像液に水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を使用し、現像
(5) クリーンオーブンにて１２０℃、２０分間のポストベーク
(6) レジストをエッチングマスクとして、りん硝酢酸水溶液で純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜をエッチング
(7) 有機系レジスト剥離液でレジスト剥離
次に、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜のプロセス耐性を評価した。
上記高温耐性の評価と同様にして、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜は、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜の組成を有するターゲット材料を用い、平滑なガラス基板上にスパッタリング法によって形成した。
そして、プロセス耐性として、ここでは、パターニングプロセス耐性を評価した。パターニングプロセスは、以下に示す通りとした。
(1) ガラス基板上に形成した純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜にポジレジストをスピンコーターにて塗布
(2) ポジレジスト塗布後、クリーンオーブンで、９０℃、１５分間のプレベーク
(3) コンタクトアライナーにてフォトマスクを通して露光
(4) 現像液に水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を使用し、現像
(5) クリーンオーブンにて１２０℃、２０分間のポストベーク
(6) レジストをエッチングマスクとして、りん硝酢酸水溶液で純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜をエッチング
(7) 有機系レジスト剥離液でレジスト剥離
そして、上記高温耐性の評価と同様にして、成膜後の初期の純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜の反射率と、パターニングプロセス後の反射率とを比較することで行った。
表２に、４００ｎｍ、５５０ｎｍ、及び７００ｎｍにおける、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜の初期反射率（単位：％）及びパターニングプロセス後の反射率（単位：％）を示す。さらに表２に、初期反射率からパターニングプロセス後の反射率を引いた値を反射率の変化量（減少量）（単位：％）として示す。
表２に、４００ｎｍ、５５０ｎｍ、及び７００ｎｍにおける、純銀膜、Ａｇ−Ｃ合金膜、及び本実施例に係る合金膜の初期反射率（単位：％）及びパターニングプロセス後の反射率（単位：％）を示す。さらに表２に、初期反射率からパターニングプロセス後の反射率を引いた値を反射率の変化量（減少量）（単位：％）として示す。
表２が示すように、本実施例に係る合金膜の初期反射率は、純銀膜やＡｇ−Ｃ合金膜に比べて、一部を除き、全般的に低い値となった。しかし、パターニングプロセス後の本実施例に係る合金膜の反射率低下は、小さいことが分かった。
特に、Ａｇ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜の反射率低下は、可視光波長範囲において全般的に小さいことが分かった。さらに、この中でも特に、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜の反射率低下が小さいことが分かった。
一方、純銀膜は、成膜初期では、可視光波長範囲において全般的に高い反射率を有していた。しかし、パターニングプロセスを経た純銀膜の反射率は、大きく低下した。特に、短波長側（４００ｎｍ）については、純銀膜の反射率低下は著しかった。このような純銀膜の反射率の低下は、レジストのベーク工程で高温下に曝されたことや、レジスト剥離工程で有機溶剤に曝されたためと考えられる。
また、Ａｇ−Ｃ合金膜は、本実施例に係る合金膜と比べて、成膜初期の反射率については、ほぼ同程度であるが、パターニングプロセス後の反射率低下については、大きいことが分かった。
特に、Ａｇ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜の反射率低下は、可視光波長範囲において全般的に小さいことが分かった。さらに、この中でも特に、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜の反射率低下が小さいことが分かった。
一方、純銀膜は、成膜初期では、可視光波長範囲において全般的に高い反射率を有していた。しかし、パターニングプロセスを経た純銀膜の反射率は、大きく低下した。特に、短波長側（４００ｎｍ）については、純銀膜の反射率低下は著しかった。このような純銀膜の反射率の低下は、レジストのベーク工程で高温下に曝されたことや、レジスト剥離工程で有機溶剤に曝されたためと考えられる。
また、Ａｇ−Ｃ合金膜は、本実施例に係る合金膜と比べて、成膜初期の反射率については、ほぼ同程度であるが、パターニングプロセス後の反射率低下については、大きいことが分かった。
以上のように、本実施例に係る合金膜は、高温試験後の反射率変化が小さく、かつ、パターニングプロセス後の反射率変化が小さいことが分かった。そして、本実施例に係る合金膜の中でも特に、Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜については、高温試験後及びパターニングプロセス後の反射率低下が、純銀膜やＡｇ−Ｃ合金膜と比べて、顕著に小さいことが分かった。
そのため、これらの本実施例に係る合金膜を一対の反射膜に用いた波長可変干渉フィルター（エタロン）は、その性能の低下が抑制されることが分かった。そして、波長可変干渉フィルターを製品として出荷した後の経時変化による性能低下も抑制され、信頼性の高い波長可変干渉フィルターを得られることが分かった。
そのため、これらの本実施例に係る合金膜を一対の反射膜に用いた波長可変干渉フィルター（エタロン）は、その性能の低下が抑制されることが分かった。そして、波長可変干渉フィルターを製品として出荷した後の経時変化による性能低下も抑制され、信頼性の高い波長可変干渉フィルターを得られることが分かった。
１…測色装置（分析装置）、３…測色センサー（光モジュール）、５，５Ａ，５Ｂ…エタロン（干渉フィルター）、３１…検出部、４３…測色処理部（処理部）、５１…第一基板、５２…第二基板、５６…固定ミラー、５７…可動ミラー、５６１，５７１…誘電体膜、５６２，５７２…合金膜、５６３，５７３…保護膜。
Claims (8)
- ギャップを介して対向する２つの反射膜を備え、
前記反射膜は、合金膜を含み、
前記合金膜は、
銀（Ａｇ）、及び金（Ａｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、ケイ素（Ｓｉ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、テルル（Ｔｅ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜、
銀（Ａｇ）、ガリウム（Ｇａ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜、及び
銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、及びスズ（Ｓｎ）を含有するＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ合金膜、
のいずれかである
ことを特徴とする干渉フィルター。 - 請求項１に記載の干渉フィルターにおいて、
前記反射膜の厚さは、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である
ことを特徴とする干渉フィルター。 - 請求項１又は請求項２に記載の干渉フィルターにおいて、
前記Ａｇ−Ａｕ合金膜は、Ａｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｃｕ合金膜は、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ａｕ−Ｃｕ合金膜は、Ａｕ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ａｕ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜は、Ｓｉ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｓｉ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｐ−Ｃｕ合金膜は、Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｐ−Ｉｎ−Ｃｕ合金膜は、Ｐ含有量が０．１原子％以上であり、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｐ、Ｉｎ及び
Ｃｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｔｅ−Ｃｕ合金膜は、Ｔｅ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｔｅ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金膜は、Ｇａ含有量が０．１原子％以上であり、Ｃｕ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｇａ及びＣｕの合計含有量が１０原子％以下であり、
前記Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎは、Ｉｎ含有量が０．１原子％以上であり、Ｓｎ含有量が０．１原子％以上であり、かつ、Ｉｎ及びＳｎの合計含有量が１０原子％以下である
ことを特徴とする干渉フィルター。 - 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記反射膜は、前記合金膜で形成された単層膜である
ことを特徴とする干渉フィルター。 - 請求項１から請求項４までのいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記反射膜を支持する基板を備え、
前記反射膜は、誘電体膜、及び前記合金膜を含み、
前記基板に対して、前記基板側から順に前記誘電体膜、及び前記合金膜が設けられ、
前記誘電体膜は、
酸化チタン（ＴｉＯ２）の単層膜、又は
酸化チタン（ＴｉＯ２）もしくは五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の層と酸化ケイ素（ＳｉＯ２）もしくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の層とを積層させた多層膜である
ことを特徴とする干渉フィルター。 - 請求項５に記載の干渉フィルターにおいて、
前記反射膜は、前記誘電体膜、前記合金膜、及び保護膜を含み、
前記基板に対して、前記基板側から順に前記誘電体膜、前記合金膜、及び前記保護膜が設けられ、
前記保護膜は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、もしくはアルミナを含む
ことを特徴とする干渉フィルター。 - 請求項１から請求項６までのいずれかに記載の干渉フィルターと、
この干渉フィルターにより取り出される光の光量を検出する検出部と、を備えた
ことを特徴とする光モジュール。 - 請求項７に記載の光モジュールと、
前記検出部により検出された光の光量に基づいて、光分析処理を実施する処理部と、
を備えた
ことを特徴とする分析装置。
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