JP2015079257A

JP2015079257A - Interference filter, optical module and analyzer

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Publication number: JP2015079257A
Application number: JP2014231366A
Authority: JP
Inventors: 晋新東; Susumu Shinto; 浩司北原; Koji Kitahara
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2015-04-23
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP5978506B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interference filter capable of suppressing performance deterioration due to processing or changes over time.SOLUTION: An interference filter 5 includes a fixed mirror 56 and a movable mirror 57 which are opposed to each other through a gap G. The fixed mirror 56 and the movable mirror 57 contain an alloy film. The alloy film is an Ag-Sm-Cu alloy film containing silver (Ag), samarium (Sm) and copper (Cu) or an Ag-Bi-Nd alloy film containing silver (Ag), bismuth (Bi) and neodymium (Nd).

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。 The present invention relates to an interference filter, an optical module including the interference filter, and an analysis apparatus including the optical module.

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。 Conventionally, there is known an interference filter in which a mirror as a reflective film is disposed opposite to each other on a surface of a pair of substrates facing each other. Such an interference filter includes a pair of substrates held parallel to each other, and a pair of mirrors (reflection films) formed on the pair of substrates so as to face each other and have a gap at a constant interval.
In such an interference filter, only light of a specific wavelength is transmitted from incident light by reflecting light between a pair of mirrors, transmitting only light of a specific wavelength, and canceling light of other wavelengths by interference. Let

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（Ｃ）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。 A dielectric film or a metal film is used for the mirror. The functions required of the mirror are high reflectance characteristics and transparency. Considering such a function, it can be said that silver (Ag) is a promising candidate for the metal film.
However, a film made of Ag (Ag film; hereinafter also referred to as a pure silver film) has low high-temperature resistance and process resistance. The process resistance refers to, for example, durability against each process condition during a patterning process performed when a mirror after film formation is patterned into a desired shape. The conditions during the process include, for example, high temperature baking, resist stripping with an organic solvent, and the like. The reduction of the reflectance of the Ag film after this process was large, and the function required for the mirror could not be fully exhibited, and the performance of the interference filter was reduced. In addition, the reflectance of the Ag film is greatly reduced due to changes over time.
From such a background, the material used for a mirror was examined.
For example, Patent Document 1 describes an interference filter using an Ag—C alloy in which carbon (C) is added to pure silver as a mirror.

特開２００９−２５１１０５号公報JP 2009-251105 A

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。 However, even when the Ag—C alloy film described in Patent Document 1 is used as a mirror, the performance of the interference filter is degraded. When an Ag—C alloy film is used for the mirror of the interference filter, high temperature resistance and process resistance are improved as compared with the case where a pure silver film is used, but the reflectivity is lowered. Therefore, an interference filter in which a decrease in filter performance is suppressed is desired.

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。 An object of the present invention is to provide an interference filter, an optical module, and an analysis apparatus in which a performance degradation due to process processing or a change with time is suppressed.

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）、サマリウム（Ｓｍ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又は銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、及びネオジム（Ｎｄ）を含有するＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜であることを特徴とする。 The interference filter of the present invention includes two reflective films facing each other through a gap, and the reflective film includes an alloy film, and the alloy film includes silver (Ag), samarium (Sm), and copper (Cu). An Ag—Sm—Cu alloy film containing silver or an Ag—Bi—Nd alloy film containing silver (Ag), bismuth (Bi), and neodymium (Nd).

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反射膜が、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜を含んでいる。これらの合金膜は純銀と同等の反射率を有し、また、純銀やＡｇ−Ｃ合金よりも高温耐性やプロセス耐性に優れている。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。 The reflection film in the interference filter has a transmission characteristic that transmits light and a reflection characteristic that reflects light. For example, light that passes through one reflection film from the outside and enters between two (a pair) reflection films is The light is reflected between the reflective films, and light of a specific wavelength is allowed to pass from one or the other reflective film.
According to the present invention, in the interference filter, the reflective film facing through the gap includes an Ag—Sm—Cu alloy film or an Ag—Bi—Nd alloy film. These alloy films have a reflectance equivalent to that of pure silver, and are superior in high temperature resistance and process resistance than pure silver and Ag-C alloys. For this reason, a decrease in reflectance due to process processing or a change with time is reduced, and a decrease in the performance of the interference filter is suppressed.

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。 In the present invention, the thickness of the reflective film is preferably 30 nm or more and 80 nm or less.

この発明によれば、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜を含む反射膜の厚さが、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であるので、反射膜は光反射機能に加え光透過機能を有し、かつプロセス加工や経時変化による反射率および透過率の変化も抑制される。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。 According to this invention, since the thickness of the reflective film including the Ag—Sm—Cu alloy film or the Ag—Bi—Nd alloy film is 30 nm or more and 80 nm or less, the reflective film has a light transmission function in addition to the light reflection function. In addition, changes in reflectance and transmittance due to process processing and changes with time are also suppressed. As a result, it is possible to obtain an interference filter in which deterioration of two characteristics required for a pair of mirrors, that is, reflection and transmission of light, is suppressed.
In addition, when the thickness of the alloy film is less than 30 nm, the thickness of the alloy film is too thin and the reflectance of the alloy film is low, and further, the reflectance decreases due to process processing or change with time. Further, when the alloy film is formed by a sputtering method, since the sputtering speed of the alloy film is high, it is difficult to control the thickness and there is a possibility that the manufacturing stability is lowered. On the other hand, when the thickness of the alloy film exceeds 80 nm, the light transmittance is lowered and the function as a pair of mirrors is also lowered.

本発明において、前記反射膜に含まれる合金膜は、前記Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜であり、前記Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜は、Ｓｍを０．１原子％以上０．５原子％以下含み、Ｃｕを０．１原子％以上０．５原子％以下含み、Ｓｍ及びＣｕの合計は、１原子％以下であることが好ましい。 In the present invention, the alloy film included in the reflective film is the Ag-Sm-Cu alloy film, and the Ag-Sm-Cu alloy film includes 0.1 to 0.5 atomic percent of Sm. Cu is contained in an amount of 0.1 atomic% to 0.5 atomic%, and the total of Sm and Cu is preferably 1 atomic% or less.

この発明によれば、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ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、Ｓｍ及びＣｕ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。Ｓｍ及びＣｕの含有量が０．５原子％を超えると、反射率が低くなる。さらに、Ｓｍ及びＣｕの含有量の合計が、１原子％を超えると、反射率が低くなる。 According to the present invention, since the Ag—Sm—Cu alloy film has the above composition, the decrease in reflectance due to process processing and change with time is further reduced, and the decrease in performance of the interference filter is more reliably suppressed. Note that when the Sm and Cu contents are less than 0.1 atomic%, the reflectance decreases due to process processing and changes with time. When the content of Sm and Cu exceeds 0.5 atomic%, the reflectance is lowered. Further, when the total content of Sm and Cu exceeds 1 atomic%, the reflectance is lowered.

本発明において、前記反射膜に含まれる合金膜は、前記Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜であり、前記Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜は、Ｂｉを０．１原子％以上３原子％以下含み、Ｎｄを０．１原子％以上５原子％以下含むことが好ましい。 In the present invention, the alloy film included in the reflective film is the Ag-Bi-Nd alloy film, and the Ag-Bi-Nd alloy film contains Bi in an amount of 0.1 atomic% to 3 atomic%, and Nd Is preferably contained in an amount of 0.1 atomic% to 5 atomic%.

この発明によれば、Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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、Ｂｉ及びＮｄ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。Ｂｉの含有量が３原子％を超えると、又はＮｄの含有量が５原子％を超えると、反射率が低くなる。 According to the present invention, since the Ag—Bi—Nd alloy film has the above composition, the reflectance reduction due to process processing and aging is further reduced, and the performance degradation of the interference filter is more reliably suppressed. Note that when the content of Bi and Nd is less than 0.1 atomic%, the reflectance decreases due to process processing and aging. When the Bi content exceeds 3 atomic%, or the Nd content exceeds 5 atomic%, the reflectance decreases.

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。 In the present invention, the reflective film is preferably a single layer film formed of the alloy film.

この発明によれば、反射膜は、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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。 According to the present invention, since the reflective film is a single layer film formed of an Ag—Sm—Cu alloy film or an Ag—Bi—Nd alloy film, the reflective film has a wide wavelength range within the visible light wavelength range. High reflectivity. In the present invention, the visible light wavelength range is 400 nm or more and 700 nm or less.

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、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であることが好ましい。 The present invention includes a substrate that supports the reflective film, and the reflective film includes a dielectric film and the alloy film, and the dielectric film and the alloy film in order from the substrate side with respect to the substrate. is provided, wherein the dielectric film is a single layer film, or layer and silicon oxide (SiO ₂₎ or fluorinated titanium oxide (TiO ₂₎ or five tantalum oxide (Ta ₂ O ₅₎ titanium oxide (TiO ₂₎ A multilayer film in which magnesium (MgF ₂ ) layers are laminated is preferable.

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。 According to this invention, since the dielectric film of the compound is provided in order from the substrate side, the reflective film has a shorter wavelength side within the visible light wavelength range than the case where the dielectric film is not provided. The reflectance can be improved.

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。 In the present invention, the reflective film includes the dielectric film, the alloy film, and a protective film, and the dielectric film, the alloy film, and the protective film are provided in order from the substrate side to the substrate. The protective film preferably includes silicon oxide (SiO ₂ ), silicon oxynitride (SiON), silicon nitride (SiN), or alumina.

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。 According to the present invention, since the dielectric film and the alloy film are protected by the protective film, the decrease in the reflectance of the alloy film in the reflective film due to process processing and change with time is further reduced, and the performance of the interference filter is further decreased. Suppressed reliably.

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。 An optical module of the present invention includes any one of the interference filters described above and a detection unit that detects the amount of light extracted by the interference filter.

この発明によれば、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。 According to this invention, the performance degradation of the interference filter is suppressed as described above. Therefore, since the light extracted from such an interference filter can be detected by the detection unit, the optical module can accurately detect the amount of light having a desired wavelength.

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。 The analyzer of the present invention includes the optical module, and a processing unit that performs optical analysis processing based on the amount of light detected by the detection unit.

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。 Here, the analyzer includes a light measuring device that analyzes the chromaticity and brightness of light incident on the interference filter based on the amount of light detected by the optical module as described above, and an absorption wavelength of gas. Examples thereof include a gas detection device that detects the type of gas by detecting it, and an optical communication device that acquires data included in light of that wavelength from received light.
According to the present invention, as described above, an accurate light amount of light having a desired wavelength can be detected by the optical module. Therefore, the analyzer can perform an accurate analysis process based on such an accurate light amount.

本発明に係る第一実施形態の測色装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color measurement device according to a first embodiment of the present invention. 第一実施形態の干渉フィルターを構成するエタロンの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the etalon which comprises the interference filter of 1st embodiment. 図２において、干渉フィルターのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う矢視断面図である。2 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the interference filter in FIG. 本発明に係る第二実施形態の干渉フィルターを構成するエタロンの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the etalon which comprises the interference filter of 2nd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第三実施形態の干渉フィルターを構成するエタロンの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the etalon which comprises the interference filter of 3rd embodiment which concerns on this invention.

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。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
[1. Overall configuration of the color measuring device]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a color measurement device according to an embodiment of the present invention.
This color measurement device 1 is an analysis device according to the present invention, and as shown in FIG. 1, a light source device 2 that emits light to a test object A, a color measurement sensor 3 that is an optical module according to the present invention, and a color measurement device. And a control device 4 that controls the overall operation of the color device 1. The colorimetric device 1 reflects the light emitted from the light source device 2 on the inspection target A, receives the reflected inspection target light on the colorimetric sensor 3, and outputs the light from the colorimetric sensor 3. This is an apparatus for analyzing and measuring the chromaticity of the inspection target light, that is, the color of the inspection target A based on the detected signal.

〔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。 [2. Configuration of light source device]
The light source device 2 includes a light source 21 and a plurality of lenses 22 (only one is shown in FIG. 1), and emits white light to the inspection target A. The plurality of lenses 22 include a collimator lens, and the light source device 2 converts the white light emitted from the light source 21 into parallel light by the collimator lens, and passes from the projection lens (not shown) to the object A to be inspected. Ejected towards.
In the present embodiment, the colorimetric device 1 including the light source device 2 is illustrated. However, for example, when the inspection target A is a light emitting member such as a liquid crystal panel, the light source device 2 may not be provided.

〔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。 [3. (Configuration of colorimetric sensor)
As shown in FIG. 1, the colorimetric sensor 3 varies the wavelength of light transmitted through the etalon 5, an etalon 5 that constitutes the interference filter of the present invention, a detection unit 31 that receives light transmitted through the etalon 5, and the etalon 5. Voltage control means 6. Further, the colorimetric sensor 3 includes an incident optical lens (not shown) that guides reflected light (inspection target light) reflected by the inspection target A at a position facing the etalon 5. The etalon 5 separates only light of a predetermined wavelength from the inspection target light incident from the incident optical lens. The colorimetric sensor 3 receives light separated by the etalon 5 by the detection unit 31.
The detection unit 31 includes a plurality of photoelectric exchange elements, and generates an electrical signal corresponding to the amount of received light. And the detection part 31 is connected to the control apparatus 4, and outputs the produced | generated electric signal to the control apparatus 4 as a light reception signal.

（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２つ（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。 (3-1. Schematic configuration of etalon)
2 is a plan view showing a schematic configuration of the etalon 5 constituting the interference filter of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the etalon 5. As shown in FIG. In FIG. 1, the inspection target light is incident on the etalon 5 from the lower side in the figure, but in FIG. 3, the inspection target light is incident from the upper side in the figure. The etalon 5 is a so-called variable wavelength interference filter that changes the size of the gap between two (a pair of) mirrors by an external force.
As shown in FIG. 2, the etalon 5 is a planar square plate-shaped optical member, and one side is formed to be 10 mm, for example. As shown in FIG. 3, the etalon 5 includes two (a pair of) substrates, which are a first substrate 51 and a second substrate 52 in this embodiment, respectively.

第一基板５１と、第二基板５２との間には、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。これらの第一変位用電極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と可動ミラー５７について説明する。 A fixed mirror 56 and a movable mirror 57 are provided as a pair of reflective films between the first substrate 51 and the second substrate 52.
The first substrate 51 is provided with a fixed mirror 56 as one reflection film, and the second substrate 52 is provided with a movable mirror 57 as the other reflection film. Here, the fixed mirror 56 is fixed to the surface of the first substrate 51 facing the second substrate 52, and the movable mirror 57 is fixed to the surface of the second substrate 52 facing the first substrate 51. In addition, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 are arranged to face each other with a gap G between the mirrors.
Furthermore, an electrostatic actuator 54 for adjusting the dimension of the inter-mirror gap G between the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 is provided between the first substrate 51 and the second substrate 52. The electrostatic actuator 54 includes a first displacement electrode (fixed electrode) 541 provided on the first substrate 51 side, and a second displacement electrode (movable electrode) 542 provided on the second substrate 52 side. The electrodes are arranged facing each other. When a voltage is applied to the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542, electrostatic attraction acts between the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542, and the second substrate 52 is deformed. Thus, the dimension of the inter-mirror gap G changes. The wavelength of light emitted from the etalon 5 changes according to the dimension of the inter-mirror gap G.
The detailed configuration of the etalon 5 will be described later. Next, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 as a pair of reflecting films will be described.

（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、銀（Ａｇ）、サマリウム（Ｓｍ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又は銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、及びネオジム（Ｎｄ）を含有するＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜で形成される。ここで、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜は、実質的に、銀（Ａｇ）、サマリウム（Ｓｍ）、及び銅（Ｃｕ）で構成され、Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜は、実質的に、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、及びネオジム（Ｎｄ）で構成されるものである。そして、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜は、合金膜を構成する各元素以外にも、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。 (3-1-1. Configuration of a pair of reflective films)
In the present embodiment, each of the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 that are a pair of reflective films is a single layer film. The single layer film is made of an Ag—Sm—Cu alloy film containing silver (Ag), samarium (Sm), and copper (Cu), or silver (Ag), bismuth (Bi), and neodymium (Nd). The Ag—Bi—Nd alloy film is formed. Here, the Ag—Sm—Cu alloy film is substantially composed of silver (Ag), samarium (Sm), and copper (Cu), and the Ag—Bi—Nd alloy film is substantially composed of silver ( Ag), bismuth (Bi), and neodymium (Nd). The Ag—Sm—Cu alloy film and the Ag—Bi—Nd alloy film, in addition to the respective elements constituting the alloy film, have a small amount of impurity elements (for example, oxygen , Nitrogen, carbon, etc.).

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。 In the etalon 5, the balance between the reflectance and transmittance of the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 is important. Although the high reflectivity can be obtained by increasing the thickness of the alloy film forming the fixed mirror 56 and the movable mirror 57, the transmittance is lowered, which causes a problem in terms of detection sensitivity as an interference filter. . On the other hand, by reducing the thickness of the alloy film forming the fixed mirror 56 and the movable mirror 57, the transmittance can be increased, but the reflectance is lowered, so that the spectral performance as an interference filter is reduced. It will decline.
From such a viewpoint, the thickness of the alloy film forming the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 is preferably 30 nm or more and 80 nm or less. If the thickness of the alloy film is less than 30 nm, the thickness of the alloy film is too thin and the reflectance of the alloy film is low, and further, the reflectance decreases due to process processing and aging. Further, when the alloy film is formed by a sputtering method, since the sputtering speed of the alloy film is high, it is difficult to control the thickness and there is a possibility that the manufacturing stability is lowered. On the other hand, when the thickness of the alloy film exceeds 80 nm, the light transmittance is lowered, and the functions of the etalon 5 as the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 are also lowered. The thickness of the alloy film is more preferably 40 nm or more and 60 nm or less.

固定ミラー５６、及び可動ミラー５７がＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜で形成される場合、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜は、Ｓｍを０．１原子％以上０．５原子％以下含み、Ｃｕを０．１原子％以上０．５原子％以下含み、Ｓｍ及びＣｕの合計は、１原子％以下であることが好ましい。Ｓｍ及びＣｕ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。Ｓｍ及びＣｕの含有量が０．５原子％を超えると、反射率が低くなる。Ｓｍ及びＣｕの含有量の合計が、１原子％を超えると、反射率が低くなる。なお、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。 When the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 are formed of an Ag—Sm—Cu alloy film, the Ag—Sm—Cu alloy film contains 0.1 to 0.5 atomic percent of Sm and 0 to Cu. It is preferable that the total content of Sm and Cu is 1 atomic% or less. When the contents of Sm and Cu are less than 0.1 atomic%, the reflectance decreases due to process processing and changes over time. When the content of Sm and Cu exceeds 0.5 atomic%, the reflectance is lowered. When the total content of Sm and Cu exceeds 1 atomic%, the reflectance decreases. Although the balance is substantially Ag, it may contain a small amount of impurities as long as the effects of the present invention are not impaired.

固定ミラー５６、及び可動ミラー５７がＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜で形成される場合、Ｂｉを０．１原子％以上３原子％以下含み、Ｎｄを０．１原子％以上５原子％以下含むことが好ましい。Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜が含むＢｉ、及びＮｄの量としては、好ましくは、Ｂｉが０．１原子％以上２原子％以下、Ｎｄが０．１原子％以上３原子％以下であり、さらに好ましくは、Ｂｉが０．１原子％以上２原子％以下、Ｎｄが０．１原子％以上３原子％以下である。Ｂｉ及びＮｄ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。Ｂｉの含有量が３原子％を超えると、又はＮｄの含有量が５原子％を超えると、反射率が低くなる。なお、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。 In the case where the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 are formed of an Ag—Bi—Nd alloy film, Bi is included in an amount of 0.1 atomic% to 3 atomic% and Nd is included in an amount of 0.1 atomic% to 5 atomic%. Is preferred. The amounts of Bi and Nd contained in the Ag—Bi—Nd alloy film are preferably such that Bi is 0.1 atomic% or more and 2 atomic% or less, Nd is 0.1 atomic% or more and 3 atomic% or less, Preferably, Bi is 0.1 atomic% or more and 2 atomic% or less, and Nd is 0.1 atomic% or more and 3 atomic% or less. When the content of Bi and Nd is less than 0.1 atomic%, the reflectance decreases due to process processing and aging. When the Bi content exceeds 3 atomic%, or the Nd content exceeds 5 atomic%, the reflectance decreases. Although the balance is substantially Ag, it may contain a small amount of impurities as long as the effects of the present invention are not impaired.

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。 The fixed mirror 56 and the movable mirror 57 are formed by a known method such as a sputtering method using a target material having the composition of the alloy film.

（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および第二基板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、一対の基板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および第二基板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および可動ミラー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および第二基板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および第二基板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。 (3-1-2. Configuration of a pair of substrates)
The first substrate 51 and the second substrate 52 as a pair of substrates are, for example, various glasses such as soda glass, crystalline glass, quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, alkali-free glass, crystal, etc. It is formed by. Among these, as a constituent material of the pair of substrates, for example, glass containing an alkali metal such as sodium (Na) or potassium (K) is preferable, and the first substrate 51 and the second substrate 52 are formed from such glass. By doing so, it becomes possible to improve the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 which are a pair of reflecting films described later, the adhesion between the electrodes, and the bonding strength between the substrates. Further, since glass has a good visible light transmission characteristic, when measuring the color of the object A to be inspected as in this embodiment, the first substrate 51 and the second substrate 52 absorb light. Suitable for colorimetric processing. And the 1st board | substrate 51 and the 2nd board | substrate 52 are comprised integrally by joining the joint surfaces 514 and 524 formed along an outer periphery with the plasma polymerization film which is not shown in figure.

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。 The first substrate 51 is formed by processing a glass substrate having a thickness of, for example, 500 μm by etching. Specifically, as shown in FIG. 3, an electrode forming groove 511 and a mirror fixing portion 512 are formed on the first substrate 51 by etching.
The electrode forming groove 511 is formed in a circular shape centered on a plane center point in a plan view (hereinafter referred to as an etalon plan view) when the etalon 5 is viewed from the thickness direction of the substrate. As shown in FIG. 3, the mirror fixing portion 512 is formed so as to protrude from the center portion of the electrode forming groove 511 toward the second substrate 52 side.

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。 The electrode forming groove 511 is formed with a ring-shaped electrode fixing surface 511A between the outer peripheral edge of the mirror fixing portion 512 and the inner peripheral wall surface of the electrode forming groove 511, and the above-described fixed electrode is formed on the electrode fixing surface 511A. 541 is formed. The fixed electrode 541 is connected to the voltage control means 6 through a fixed electrode lead-out line 541A and an external line (not shown). The fixed electrode lead-out wiring 541A passes through the fixed electrode lead-out portion 541B formed between the joint surface 514 and the joint surface 524 and is connected to the external wiring.

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。 As described above, the mirror fixing portion 512 is formed in a columnar shape that is coaxial with the electrode forming groove 511 and has a smaller diameter than the electrode forming groove 511. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the mirror fixing surface 512A facing the second substrate 52 of the mirror fixing portion 512 is formed closer to the second substrate 52 than the electrode fixing surface 511A.

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。 Furthermore, the first substrate 51 is provided with an antireflection film (AR) (not shown) at a position corresponding to the fixed mirror 56 on the lower surface opposite to the upper surface facing the second substrate 52. The antireflection film is formed by alternately laminating a low refractive index film and a high refractive index film, and reduces the reflectance of visible light on the surface of the first substrate 51 and increases the transmittance.

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。 The second substrate 52 is formed, for example, by processing a glass substrate having a thickness dimension of 200 μm by etching.
Specifically, the second substrate 52 has a circular movable portion 521 centered on the substrate center point and a connection that is coaxial with the movable portion 521 and holds the movable portion 521 in a plan view as shown in FIG. Holding part 522. The outer peripheral diameter dimension of the connection holding portion 522 is formed to be the same as the outer peripheral diameter dimension of the electrode forming groove 511 of the first substrate 51.

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。 The movable portion 521 is formed to have a thickness dimension larger than that of the connection holding portion 522. For example, in the present embodiment, the movable portion 521 is formed to be 200 μm, which is the same dimension as the thickness dimension of the second substrate 52.
The movable portion 521 is provided with an antireflection film (AR) (not shown) on the upper surface opposite to the first substrate 51. This antireflection film has the same configuration as the antireflection film formed on the first substrate 51, and is formed by alternately laminating a low refractive index film and a high refractive index film.

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。 The connection holding part 522 is a diaphragm surrounding the periphery of the movable part 521, and has a thickness dimension of, for example, 50 μm. The aforementioned movable electrode 542 is formed in a ring shape on the surface of the connection holding portion 522 facing the first substrate 51. The movable electrode 542 faces the fixed electrode 541 with an electromagnetic gap of about 1 μm.
The movable electrode 542 is connected to the voltage control means 6 via the movable electrode lead-out wiring 542A and an external wiring (not shown). The movable electrode lead-out wiring 542A passes through the movable electrode lead-out portion 542B formed between the joint surface 514 and the joint surface 524 and is connected to the external wiring.
The movable electrode 542 and the fixed electrode 541 described above constitute an electrostatic actuator 54.

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。 In the etalon 5, an electrostatic attractive force is generated between the fixed electrode 541 and the movable electrode 542 by applying a predetermined voltage to the electrostatic actuator 54. By this electrostatic attraction, the movable portion 521 moves along the substrate thickness direction, the second substrate 52 is deformed, and the dimension of the inter-mirror gap G changes. In this way, by adjusting the applied voltage and controlling the electrostatic attractive force generated between the electrodes 541 and 542, the dimensional change of the inter-mirror gap G is controlled, and the light to be split from the inspection target light is selected. Is possible.

〔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。 [4. Configuration of control device]
The control device 4 controls the overall operation of the color measurement device 1.
As the control device 4, for example, a general-purpose personal computer, a portable information terminal, other color measurement dedicated computer, or the like can be used.
As shown in FIG. 1, the control device 4 includes a light source control unit 41, a colorimetric sensor control unit 42, a colorimetric processing unit 43 (processing unit of the present invention), and the like.

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。 The light source control unit 41 is connected to the light source device 2. Then, the light source control unit 41 outputs a predetermined control signal to the light source device 2 based on, for example, a user setting input, and causes the light source device 2 to emit white light with a predetermined brightness.

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。 The colorimetric sensor control unit 42 is connected to the colorimetric sensor 3. The colorimetric sensor control unit 42 sets a wavelength of light received by the colorimetric sensor 3 based on, for example, a user's setting input, and outputs a control signal for detecting the amount of light received at this wavelength. Output to the colorimetric sensor 3. Thereby, the voltage control means 6 of the colorimetric sensor 3 sets the voltage applied to the electrostatic actuator 54 so as to transmit only the wavelength of light desired by the user based on the control signal.

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。 The colorimetric processing unit 43 controls the colorimetric sensor control unit 42 to vary the gap between the reflective films of the etalon 5 to change the wavelength of light transmitted through the etalon 5. In addition, the colorimetric processing unit 43 acquires the amount of light transmitted through the etalon 5 based on the light reception signal input from the detection unit 31. Then, the colorimetric processing unit 43 calculates the chromaticity of the light reflected by the inspected object A based on the received light amount of each wavelength obtained as described above.

〔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、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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。 [5. Etalon Manufacturing Method)
The mirror fixing portion 512 and the like of the first substrate 51 and the movable portion 521 and the like of the second substrate 52 are formed by performing an etching process on a glass substrate that is a manufacturing material.
An Ag—Sm—Cu alloy film or an Ag—Bi—Nd alloy film is formed by sputtering on each of the first substrate 51 and the second substrate 52 after the etching process. In this embodiment, a single layer film is used.
In the turning process for patterning the alloy film after sputtering into a desired shape, a wet etching method is used. In the wet etching method, for example, the following processing is performed.
(A) A resist film as an etching mask is formed on the alloy film in a desired pattern. When the resist is cured, the alloy film is exposed to a high temperature.
(B) The resist film is stripped with an organic resist stripping solution. At this time, the alloy film is exposed to an organic solvent.

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。 Since the alloy film is exposed to such a situation, the alloy film is required to have high temperature resistance and organic solvent resistance. In addition, various resistances such as high-temperature and high-humidity resistance, sulfidation resistance, and halogen resistance are required for the alloy film. Hereinafter, the resistance required for the alloy film in the etalon manufacturing process may be collectively referred to as process resistance, and particularly the resistance required for the alloy film in the patterning process may be referred to as patterning process resistance.
Through such wet etching, a fixed mirror 56 and a movable mirror 57 are formed on the first substrate 51 and the second substrate 52, respectively.
Thereafter, the first substrate 51 and the second substrate 52 are bonded to obtain the etalon 5. In the bonding step, for example, plasma polymerization films are formed on the bonding surfaces 514 and 524, respectively, and the first substrate 51 and the second substrate 52 are bonded together by bonding the plasma polymerization films.

〔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Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜を含んでいる。これらの合金膜は純銀と同等の反射率を有し、また、純銀よりも高温耐性やプロセス耐性に優れている。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。 [6. Effect of First Embodiment)
In the etalon 5, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 facing each other through the inter-mirror gap G are an Ag—Sm—Cu alloy film or Ag—Bi superior in high temperature resistance and process resistance than pure silver and Ag—C alloy. -Nd alloy film is included. These alloy films have a reflectance equivalent to that of pure silver, and are more excellent in high temperature resistance and process resistance than pure silver. Therefore, a decrease in the reflectivity of the alloy film due to process processing, for example, wet etching processing or a change with time is reduced, and a decrease in performance of the etalon 5 is suppressed.

また、エタロン５のＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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。 In addition, since the thickness of the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 including the Ag-Sm-Cu alloy film of the etalon 5 or the Ag-Bi-Nd alloy film is 30 nm or more and 80 nm or less, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 Has a light transmission function, and also suppresses changes in transmittance after the process or due to changes over time. As a result, in the etalon 5, the deterioration of two characteristics required for the fixed mirror 56 and the movable mirror 57, that is, reflection and transmission of light, is suppressed.

さらに、エタロン５のＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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。 Furthermore, since the composition of the Ag—Sm—Cu alloy film or the Ag—Bi—Nd alloy film of the etalon 5 falls within the above range, the reduction in reflectivity due to process processing and changes over time is further reduced. The performance degradation of is more reliably suppressed.

加えて、エタロン５の固定ミラー５６及び可動ミラー５７は、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜で形成された単層膜なので、固定ミラー５６，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。 In addition, since the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 of the etalon 5 are single layer films formed of an Ag—Sm—Cu alloy film or an Ag—Bi—Nd alloy film, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 are visible. High reflectivity in a wide wavelength range within the optical wavelength range.

そしてさらに、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜は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のフィルター性能低下が防止される。 Further, since the Ag—Sm—Cu alloy film or the Ag—Bi—Nd alloy film has good adhesion to the glass substrate, the filter performance of the etalon 5 is prevented from being deteriorated due to insufficient adhesion.

＜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く、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜である。
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。 <Second embodiment>
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
Here, in the description of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
The second embodiment is different from the etalon 5 of the first embodiment in that the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 of the etalon 5A include dielectric films 561 and 571 and alloy films 562 and 572. The alloy films 562 and 572 are Ag—Sm—Cu alloy films or Ag—Bi—Nd alloy films as in the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the first substrate 51 is provided with a dielectric film 561 and an alloy film 562 in order from the first substrate 51. That is, the dielectric film 561 is provided between the first substrate 51 and the alloy film 562. Similarly, the second substrate 52 is provided with a dielectric film 571 and an alloy film 572 in order from the second substrate 52. That is, the dielectric film 571 is provided between the second substrate 52 and the alloy film 572.
The dielectric film 561 and 571 is a single layer film, or layer and silicon oxide of titanium oxide (TiO ₂₎ or tantalum pentoxide _{_{(Ta 2 O 5) (SiO}} 2) or magnesium fluoride titanium oxide (TiO ₂₎ ( It is a multilayer film in which a layer of MgF ₂ ) is laminated. In the case of the latter dielectric multilayer film, a layer of a high refractive index material (TiO ₂ , Ta ₂ O ₅ ) and a layer of a low refractive index material (SiO ₂ , MgF ₂ ) are laminated. The thickness and the number of layers of the single layer film or the multilayer film are appropriately set based on the required optical characteristics.

〔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。 [Effects of Second Embodiment]
According to the etalon 5A according to the second embodiment, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 are configured by laminating the dielectric films 561 and 571 and the alloy films 562 and 572 as described above. Compared with the case where only the films 562 and 572 are formed, the reflectance on the short wavelength side in the visible light range is improved. As a result, the wavelength region exhibiting high reflectance can be further expanded, and an etalon 5A including the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 having high reflectance over the visible light range can be obtained.

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。 In addition, since the adhesion between the dielectric films 561 and 571 and the alloy films 562 and 572 and the adhesion between the dielectric films 561 and 571 and the glass substrate are both good, the performance degradation of the etalon 5A due to insufficient adhesion is suppressed. Is done.

＜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く、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又はＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜である。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。 <Third embodiment>
Next, a third embodiment according to the present invention will be described.
Here, in the description of the third embodiment, the same components as those in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
In the third embodiment, the first embodiment is that the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 of the etalon 5B include protective films 563 and 573 in addition to the dielectric films 561 and 571 and the alloy films 562 and 572. And the etalon 5A of the second embodiment. The alloy films 562 and 572 are Ag—Sm—Cu alloy films or Ag—Bi—Nd alloy films as in the first embodiment. The dielectric films 561 and 571 are the same as those in the second embodiment.
As shown in FIG. 5, the first substrate 51 is provided with a dielectric film 561, an alloy film 562, and a protective film 563 in order from the first substrate 51. That is, the protective film 563 is provided on the opposite side of the dielectric film 561 with respect to the alloy film 562. Similarly, in the second substrate 52, a dielectric film 571, an alloy film 572, and a protective film 573 are provided in order from the second substrate 52. The protective film 573 is provided on the opposite side of the dielectric film 571 with respect to the alloy film 572.
The protective films 563 and 573 include silicon oxide (SiO ₂ ), silicon oxynitride (SiON), silicon nitride (SiN), or alumina. The thickness of the protective film is preferably 10 nm or more and 20 nm or less. By setting to such a range, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 can be protected without reducing the reflectance and transmittance.

〔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。 [Operational effects of the third embodiment]
According to the etalon 5B according to the third embodiment, since the dielectric films 561 and 571 and the alloy films 562 and 572 are protected by the protective films 563 and 573, the fixed mirror 56 and the movable mirror due to process processing or change with time The reduction in the reflectance of the alloy films 562 and 572 in 57 is suppressed, and the performance of the interference filter is further reliably prevented from being lowered.

＜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。 <Other embodiments>
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the above embodiment, the etalon having a square shape in plan view is exemplified, but the present invention is not limited to this, and may be formed in, for example, a circular shape in plan view or a polygonal shape in plan view.

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−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜とし、可動ミラー５７をＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜としてもよい。 Further, the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 need not be formed of the same alloy film. For example, the fixed mirror 56 may be an Ag—Sm—Cu alloy film, and the movable mirror 57 may be an Ag—Bi—Nd alloy film.

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。 Furthermore, although the etalon 5 has been described as a wavelength variable interference filter in the above embodiment, the present invention is not limited to this. A pair of mirrors formed of the alloy film can also be applied to an interference filter that does not change the size of the gap between the mirrors.

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。 In addition, the height positions of the electrode fixing surface 511A and the mirror fixing surface 512A are the dimensions of the inter-mirror gap G between the fixed mirror 56 fixed to the mirror fixing surface 512A and the movable mirror 57 formed on the second substrate 52. These are set as appropriate according to the dimension between the fixed electrode 541 and the movable electrode 542 and the thickness dimension of the fixed mirror 56 and the movable mirror 57, and are not limited to the configuration of the above embodiment. For example, when the fixed mirror 56 and the movable mirror 57 include a dielectric multilayer film and the thickness dimension thereof increases, the electrode fixing surface 511A and the mirror fixing surface 512A are formed on the same surface, or the electrode fixing surface 511A A cylindrical groove-shaped mirror fixing groove may be formed at the center, and a mirror fixing surface 512A may be formed on the bottom surface of the mirror fixing groove.

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。 In the above embodiment, a configuration in which one extraction electrode is provided for the fixed electrode 541 is shown, but the present invention is not limited to this. Further, the number of extraction electrodes may be increased. In this case, one of the two extraction electrodes is used as a voltage application terminal for applying a voltage to the fixed electrode 541, and the other is used as a charge detection terminal for detecting the charge held in the fixed electrode 541. May be. The same applies to the movable electrode 542.

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。 Moreover, in the said embodiment, although the structure of the etalon 5 which can adjust the gap G between mirrors by the electrostatic actuator 54 was illustrated, it is good also as a structure which can adjust the gap G between mirrors with another drive member. For example, an electrostatic actuator that presses the second substrate 52 by repulsive force or a piezoelectric member may be provided on the opposite side of the second substrate 52 from the first substrate 51.

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。 And it is not restricted to what laminated | stacked the dielectric material film, the alloy film, and the protective film with respect to the board | substrate as demonstrated in the said 3rd embodiment, An alloy film | membrane with respect to a board | substrate, without providing a dielectric film, and A structure in which a protective film is stacked may be employed.

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。 In addition, the specific structure and procedure for carrying out the present invention can be appropriately changed to other structures and the like within a range in which the object of the present invention can be achieved.

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−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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−Ｓｍ−Ｃｕ：Ｓｍを０．５原子％含有し、Ｃｕを０．５原子％含有し、残部は実質的にＡｇである。
Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ：Ｂｉを１．０原子％含有し、Ｎｄを０．５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。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples of high temperature resistance and process resistance of the alloy film, but the present invention is not limited to the description of these examples.
[1. (High temperature resistance)
First, the high temperature resistance of the pure silver film and the alloy film (Ag—C alloy film, Ag—Sm—Cu alloy film, and Ag—Bi—Nd alloy film) was evaluated.
The pure silver film and the alloy film were formed to a thickness of 40 nm on a smooth glass substrate by sputtering using a pure silver film and a target material having the following composition.
Ag-C: Containing 5.0 atomic% of C, the balance being substantially Ag.
Ag-Sm-Cu: Sm is contained at 0.5 atomic%, Cu is contained at 0.5 atomic%, and the balance is substantially Ag.
Ag-Bi-Nd: Bi is contained at 1.0 atomic%, Nd is contained at 0.5 atomic%, and the balance is substantially Ag.
For high-temperature resistance, the reflectivity of the initial pure silver film and the above alloy film after film formation is compared with the reflectivity after heat treatment at 250 ° C. for 1 hour (after the high-temperature test) in an atmospheric environment. It was done by doing. Using a spectrocolorimeter, the reflectance in the visible light range of wavelengths of 400 nm to 700 nm was measured.
Table 1 shows the initial reflectance (unit:%) of the pure silver film and the alloy film and the reflectance after the heat treatment (unit:%) at 400 nm, 550 nm, and 700 nm. Further, Table 1 shows the value obtained by subtracting the reflectance after the heat treatment from the initial reflectance as the amount of change (decrease) in reflectance (unit:%).

表１が示すように、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜の初期反射率は、純銀膜に比べて、波長によっては低い値が見られたが、ほぼ同等の値であった。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−Ｂｉ−Ｎｄ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。
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、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜と比べて、成膜初期の反射率が低く、さらに、高温試験後も反射率の低下が大きかった。 As shown in Table 1, the initial reflectivity of the Ag—Sm—Cu alloy film and the Ag—Bi—Nd alloy film was lower than the pure silver film depending on the wavelength, but was almost the same value. Met. However, it was found that the reflectivity reduction of the alloy film after the high temperature test was smaller than that of the pure silver film or the Ag—C alloy film. In particular, it was found that the reflectance reduction of the Ag—Bi—Nd alloy film is generally small in the visible light wavelength range.
On the other hand, the pure silver film generally had a high reflectance in the visible light wavelength range at the initial stage after the film formation. However, the purity of the pure silver film exposed at high temperature greatly decreased because the film lump grew and the surface roughness increased. In particular, on the short wavelength side (400 nm), the reflectance drop of the pure silver film was remarkable.
In addition, the Ag—C alloy film has a lower reflectivity at the initial stage of film formation than the Ag—Sm—Cu alloy film and the Ag—Bi—Nd alloy film, and further, the decrease in reflectivity after the high temperature test is large. It was.

〔２．プロセス耐性〕
次に、純銀膜及び合金膜（Ａｇ−Ｃ合金膜、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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、純銀膜及び上記合金膜は、純銀膜及び上記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及び上記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及び上記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 [2. Process resistance)
Next, the process resistance of the pure silver film and the alloy film (Ag—C alloy film, Ag—Sm—Cu alloy film, and Ag—Bi—Nd alloy film) was evaluated.
Similarly to the evaluation of the high temperature resistance, the pure silver film and the alloy film were formed on a smooth glass substrate by a sputtering method using a target material having a composition of the pure silver film and the alloy film.
As the process resistance, the patterning process resistance was evaluated here. The patterning process was as follows.
(1) Apply positive resist to the pure silver film and the alloy film formed on the glass substrate with a spin coater.
(2) After applying the positive resist, pre-bake at 90 ° C for 15 minutes in a clean oven
(3) Exposure through photomask with contact aligner
(4) Development using tetramethylammonium hydroxide aqueous solution as developer
(5) Post bake at 120 ° C for 20 minutes in a clean oven
(6) Pure silver film and the above alloy film are etched with phosphorous acetic acid aqueous solution using resist as etching mask
(7) Remove resist with organic resist stripper

ａ．反射率
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及び上記合金膜の反射率と、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、純銀膜及び上記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。 a. Reflectance In the same manner as the evaluation of the high temperature resistance, the reflectance of the initial pure silver film and the alloy film after film formation was compared with the reflectance after the patterning process.
Table 2 shows the initial reflectance (unit:%) and the reflectance (unit:%) after the patterning process of the pure silver film and the alloy film at 400 nm, 550 nm, and 700 nm. Further, Table 2 shows a value obtained by subtracting the reflectance after the patterning process from the initial reflectance as a change amount (reduction amount) (unit:%) of the reflectance.

表２が示すように、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜の初期反射率は、純銀膜に比べて、波長によっては低い値が見られたが、ほぼ同等の値であった。しかし、パターニングプロセス後の合金膜の反射率低下は、小さいことが分かった。特に、Ａｇ−Ｓｍ−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。
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、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜と比べて、成膜初期の反射率が低く、さらに、パターニングプロセス後も反射率の低下が大きかった。 As shown in Table 2, the initial reflectivity of the Ag—Sm—Cu alloy film and the Ag—Bi—Nd alloy film was lower than the pure silver film depending on the wavelength, but was almost the same value. Met. However, it was found that the decrease in reflectivity of the alloy film after the patterning process was small. In particular, it has been found that the decrease in reflectance of the Ag—Sm—Cu alloy film is generally small in the visible light wavelength range.
On the other hand, the pure silver film generally had a high reflectance in the visible light wavelength range at the initial stage of film formation. However, the reflectivity of the pure silver film after the patterning process was greatly reduced. In particular, on the short wavelength side (400 nm), the reflectance drop of the pure silver film was remarkable. Such a decrease in the reflectivity of the pure silver film is thought to be because it was exposed to a high temperature in the resist baking process or to an organic solvent in the resist stripping process.
In addition, the Ag—C alloy film has a lower reflectivity at the initial stage of film formation than the Ag—Sm—Cu alloy film and the Ag—Bi—Nd alloy film, and the reflectivity is greatly reduced even after the patterning process. It was.

ｂ．透過率
さらに、合金膜（Ａｇ−Ｃ合金膜、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜）のプロセス耐性として、パターニングプロセス後の透過率変化についても測定した。
具体的には、成膜初期の合金膜の透過率と、パターニングプロセス後の合金膜の透過率とを比較することで行った。
表３に、４００ｎｍ、５５０ｎｍ、及び７００ｎｍにおける、上記合金膜の初期透過率（単位：％）及びパターニングプロセス後の透過率（単位：％）を示す。さらに表３に、パターニングプロセス後の透過率から初期透過率を引いた値を透過率の変化量（増加量）（単位：％）として示す。 b. Further, as a process resistance of the alloy films (Ag—C alloy film, Ag—Sm—Cu alloy film, and Ag—Bi—Nd alloy film), a change in transmittance after the patterning process was also measured.
Specifically, the transmittance of the alloy film at the initial stage of film formation was compared with the transmittance of the alloy film after the patterning process.
Table 3 shows the initial transmittance (unit:%) of the alloy film and the transmittance after the patterning process (unit:%) at 400 nm, 550 nm, and 700 nm. Further, Table 3 shows a value obtained by subtracting the initial transmittance from the transmittance after the patterning process as a change amount (increase amount) (unit:%) of the transmittance.

表３が示すように、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜は、成膜後の初期では、Ａｇ−Ｃ合金膜に比べて、波長によっては初期透過率が低い値が見られた。しかし、パターニングプロセス後の合金膜の透過率増加は小さいことが分かった。特に、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜は、可視光波長範囲において全般的に透過率増加は少ないことが分かった。 As shown in Table 3, the Ag—Sm—Cu alloy film and the Ag—Bi—Nd alloy film have a lower initial transmittance depending on the wavelength in the initial stage after the film formation than the Ag—C alloy film. It was observed. However, the increase in transmittance of the alloy film after the patterning process was found to be small. In particular, it has been found that the Ag—Sm—Cu alloy film generally has little increase in transmittance in the visible light wavelength range.

以上のように、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、及びＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ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及び透過率変化が小さいことが分かった。そのため、これらの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。 As described above, the Ag—Sm—Cu alloy film and the Ag—Bi—Nd alloy film have a small change in reflectance after the high-temperature test and a small change in reflectance and transmittance after the patterning process. I understood. For this reason, it has been found that the wavelength variable interference filter (etalon) using these alloy films as a pair of reflection films can suppress a decrease in performance. And it turned out that the performance degradation by the time-dependent change after shipping a wavelength variable interference filter as a product is also suppressed, and a highly reliable wavelength variable interference filter can be obtained.

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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color measuring device (analyzer), 3 ... Color measuring sensor (optical module) 5, 5A, 5B ... Etalon (interference filter), 31 ... Detection part, 43 ... Color measurement processing part (processing part), 51 ... 1st board | substrate, 52 ... 2nd board | substrate, 56 ... fixed mirror, 57 ... movable mirror, 561,571 ... dielectric film, 562,572 ... alloy film, 563,573 ... protective film.

本発明の一態様の干渉フィルターは、第１の反射膜と、前記第１の反射膜とギャップを介して対向するように配置される第２の反射膜と、を含み、前記第１の反射膜及び前記第２の反射膜は、光を透過させる機能と光を反射させる機能とを有し、前記第１の反射膜及び前記第２の反射膜のうちの少なくとも一方は、銀（Ａｇ）、サマリウム（Ｓｍ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、または、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、及びネオジム（Ｎｄ）を含有するＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜であることを特徴とする。
また、上記の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）、サマリウム（Ｓｍ）、及び銅（Ｃｕ）を含有するＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、又は銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、及びネオジム（Ｎｄ）を含有するＡｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜であることを特徴とする。 An interference filter according to an aspect of the present invention includes a first reflective film, and a second reflective film disposed so as to face the first reflective film via a gap, and the first reflective film. The film and the second reflection film have a function of transmitting light and a function of reflecting light, and at least one of the first reflection film and the second reflection film is made of silver (Ag). An Ag—Sm—Cu alloy film containing samarium (Sm) and copper (Cu), or an Ag—Bi—Nd alloy film containing silver (Ag), bismuth (Bi), and neodymium (Nd) It is characterized by being.
Further, the interference filter of the present invention includes two reflective films facing each other through a gap, the reflective film includes an alloy film, and the alloy film includes silver (Ag), samarium (Sm), and It is an Ag—Sm—Cu alloy film containing copper (Cu) or an Ag—Bi—Nd alloy film containing silver (Ag), bismuth (Bi), and neodymium (Nd).

Claims

Two reflective films facing each other through a gap,
The reflective film includes an alloy film,
The alloy film is
Ag-Sm-Cu alloy film containing silver (Ag), samarium (Sm), and copper (Cu), or Ag-Bi-Nd containing silver (Ag), bismuth (Bi), and neodymium (Nd) An interference filter characterized by being an alloy film.

The interference filter according to claim 1,
The thickness of the said reflecting film is 30 nm or more and 80 nm or less. The interference filter characterized by the above-mentioned.

The interference filter according to claim 1 or 2,
The alloy film included in the reflective film is the Ag-Sm-Cu alloy film,
The Ag-Sm-Cu alloy film is
Containing 0.1 atomic% or more and 0.5 atomic% or less of Sm,
Containing 0.1 atomic% or more and 0.5 atomic% or less of Cu,
The total of Sm and Cu is 1 atomic% or less. The interference filter characterized by the above-mentioned.

The interference filter according to claim 1 or 2,
The alloy film included in the reflective film is the Ag-Bi-Nd alloy film,
The Ag-Bi-Nd alloy film is
Bi is included at 0.1 atomic% or more and 3 atomic% or less,
An interference filter comprising Nd in an amount of 0.1 atomic% to 5 atomic%.

In the interference filter according to any one of claims 1 to 4,
The reflection filter is a single layer film formed of the alloy film.

The interference filter according to any one of claims 1 to 5,
A substrate for supporting the reflective film;
The reflective film includes a dielectric film and the alloy film,
The dielectric film and the alloy film are provided in order from the substrate side to the substrate,
The dielectric film is
Single layer film of titanium oxide (TiO _2), or laminating a layer of titanium oxide (TiO ₂₎ or tantalum pentoxide layer and silicon oxide _{_{(Ta 2 O 5) (SiO}} 2) or magnesium fluoride (MgF ₂₎ An interference filter characterized by being a multilayered film.

The interference filter according to claim 6.
The reflective film includes the dielectric film, the alloy film, and a protective film,
For the substrate, the dielectric film, the alloy film, and the protective film are provided in order from the substrate side,
The protective film includes silicon oxide (SiO ₂ ), silicon oxynitride (SiON), silicon nitride (SiN), or alumina.

The interference filter according to any one of claims 1 to 7,
An optical module comprising: a detection unit that detects the amount of light extracted by the interference filter.

An optical module according to claim 8,
An analysis apparatus comprising: a processing unit that performs an optical analysis process based on the amount of light detected by the detection unit.