JP5157920B2 - Fabry-Perot interferometer and manufacturing method thereof - Google Patents
Fabry-Perot interferometer and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP5157920B2 JP5157920B2 JP2009002024A JP2009002024A JP5157920B2 JP 5157920 B2 JP5157920 B2 JP 5157920B2 JP 2009002024 A JP2009002024 A JP 2009002024A JP 2009002024 A JP2009002024 A JP 2009002024A JP 5157920 B2 JP5157920 B2 JP 5157920B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- refractive index
- layer
- high refractive
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、ファブリペロー干渉計及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a Fabry-Perot interferometer and a method for manufacturing the same.
従来、ファブリペロー干渉計の小型化を目的として、MEMS(MicroElectro Mechanical System)技術を利用したファブリペロー干渉計が提案されている。このファブリペロー干渉計では、シリコン,ゲルマニウム等の高屈折率層と、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の低屈折率層を交互に積層した光学多層膜により対をなすミラーが構成されており、これらミラーは空隙(エアギャップ)を介して対向配置されている。そして、両ミラー間に静電気力を作用させることで、空隙の幅を変化させ、ひいては透過波長を変化可能となっている。 Conventionally, a Fabry-Perot interferometer using MEMS (MicroElectro Mechanical System) technology has been proposed for the purpose of downsizing the Fabry-Perot interferometer. In this Fabry-Perot interferometer, a pair of mirrors is constituted by an optical multilayer film in which a high refractive index layer such as silicon and germanium and a low refractive index layer such as a silicon oxide film and a silicon nitride film are alternately laminated. These mirrors are arranged to face each other via a gap (air gap). Then, by applying an electrostatic force between the two mirrors, the width of the gap can be changed, and thus the transmission wavelength can be changed.
なかでも、本出願人による特許文献1に示されるファブリペロー干渉計は、上記した高屈折率層の間に、低屈折率層として上記材料よりも屈折率の小さい空気層を介在させたミラー(以下、エアミラーと示す)を採用することで、ミラー自身の高反射な帯域を拡げ、従来にない広帯域な分光動作を実現している。また、空気層を有するエアミラーは機械的強度が低く、空気層上の高屈折率層に反りなどが生じる恐れがあるため、部分的に高屈折率層同士が接する部位(補強部)を設けてエアミラーを複数の領域に分割(細分化)し、機械的強度を確保するようにしている。 Among them, the Fabry-Perot interferometer shown in Patent Document 1 by the present applicant is a mirror in which an air layer having a refractive index smaller than that of the above material is interposed as a low refractive index layer between the above high refractive index layers ( By adopting an air mirror (hereinafter, referred to as an air mirror), the mirror's own high-reflective band is widened to realize a broadband spectral operation that has not been achieved in the past. An air mirror having an air layer has low mechanical strength and may cause warping of the high refractive index layer on the air layer. Therefore, a portion (reinforcing part) where the high refractive index layers are partially in contact with each other is provided. The air mirror is divided (subdivided) into a plurality of regions to ensure mechanical strength.
特許文献1に示されるファブリペロー干渉計では、両ミラー(上側ミラー及び下側ミラー)に電圧を印加したときに、上側ミラーを構成する高屈折率層全体が同電位となり、下側ミラーを構成する高屈折率層全体が同電位となる。換言すれば、上側ミラーを構成する高屈折率層のうち、下側ミラー側の高屈折率層(第3高屈折率層)全体と、下側ミラーを構成する高屈折率層のうち、上側ミラー側の高屈折率層(第2高屈折率層)全体に静電気力が作用する構造となっている。 In the Fabry-Perot interferometer disclosed in Patent Document 1, when a voltage is applied to both mirrors (upper mirror and lower mirror), the entire high refractive index layer constituting the upper mirror becomes the same potential, and the lower mirror is configured. The entire high refractive index layer is at the same potential. In other words, among the high refractive index layers constituting the upper mirror, the entire high refractive index layer (third high refractive index layer) on the lower mirror side and the upper side among the high refractive index layers constituting the lower mirror. It has a structure in which electrostatic force acts on the entire high refractive index layer (second high refractive index layer) on the mirror side.
ところで、各ミラーは、上記したように、部分的に高屈折率層同士が接する部位(補強部)を設けて複数に分割してはいるものの、高屈折率層の間に空気層を介在させたエアミラーを有している。補強部は2枚の高屈折率層が互いに接しており、剛性の高い構造となっているため、上記した静電気力が作用すると、平坦度をほぼ維持したまま変位する。 By the way, as described above, each mirror is partially divided into a plurality of portions (reinforcing portions) where the high refractive index layers contact each other, but an air layer is interposed between the high refractive index layers. It has an air mirror. Since the two high refractive index layers are in contact with each other and the reinforcing portion has a highly rigid structure, when the above-described electrostatic force is applied, the reinforcing portion is displaced while substantially maintaining flatness.
一方、エアミラーは高屈折率層同士が接触しておらず、空気層が介在されているため、静電気力が作用すると、空隙を介して相対し、静電気力の直接掛かる第2高屈折率層,第3高屈折率層の変位が、残りの高屈折率層の変位に比べて大きくなってしまうという現象が生じる。換言すれば、エアミラーにおける相手側のミラーに近い側の高屈折率層が、相手側のミラーの方向に突出した変形形状となる。 On the other hand, since the high refractive index layers of the air mirror are not in contact with each other, and the air layer is interposed, when the electrostatic force acts, the second high refractive index layer that faces the gap and directly receives the electrostatic force, A phenomenon occurs in which the displacement of the third high refractive index layer becomes larger than the displacement of the remaining high refractive index layers. In other words, the high refractive index layer on the side of the air mirror that is close to the counterpart mirror has a deformed shape that protrudes in the direction of the counterpart mirror.
以上から、上記構成では、対向するミラー領域における空隙の幅のばらつきが大きくなり、全体としてファブリペロー干渉計の透過波長の半値幅(FWHM)が大きくなる恐れがある、すなわち、ファブリペロー干渉計の分解能が低下する恐れがある。 From the above, in the above configuration, the gap width variation in the opposing mirror region becomes large, and there is a possibility that the full width at half maximum (FWHM) of the transmission wavelength of the Fabry-Perot interferometer may be increased. The resolution may be reduced.
本発明は上記問題点に鑑み、分光帯域が広く、透過波長の半値幅が小さいファブリペロー干渉計及びその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a Fabry-Perot interferometer having a wide spectral band and a small half-value width of a transmission wavelength and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成する為に請求項1に記載の発明は、基板と、基板に配置された第1ミラーと、支持体を介して第1ミラー上に配置され、支持体間の空隙を架橋する部位がメンブレンとされて第1ミラーと相対する第2ミラーと、を備え、第1ミラー側の電極と第2ミラー側の電極の間に印加する電圧に基づいて第1ミラーと第2ミラーとの間に生じる静電気力によりメンブレンが変位し、空隙の幅が変化するように構成されたファブリペロー干渉計である。第1ミラーは、空気よりも屈折率の高い高屈折率層としての、基板上に配置された高屈折率下層と、該高屈折率下層上に配置された高屈折率上層とにより構成され、空隙の幅方向において、高屈折率下層と高屈折率上層との間に空気層が介在された光学多層膜構造のエアミラーと、エアミラーを複数個に分割するとともに各エアミラーを連結する連結部とを含むミラー領域、及び、幅方向に垂直な少なくとも一方向において、ミラー領域を間に挟む周辺領域を有している。第2ミラーは、空気よりも屈折率の高い高屈折率層としての、空隙を架橋して支持体上に配置された高屈折率下層と、該高屈折率下層上に配置された高屈折率上層とにより構成され、幅方向において、高屈折率下層と高屈折率上層との間に空気層が介在された光学多層膜構造のエアミラーと、エアミラーを複数個に分割するとともに各エアミラーを連結する連結部とを含み、第1ミラー側のミラー領域と対向するミラー領域、及び、幅方向に垂直な少なくとも一方向において、ミラー領域を間に挟む周辺領域を有しており、メンブレンは、該周辺領域の一部とミラー領域とにより構成されている。そして、第1ミラー及び第2ミラーの少なくとも一方には、対応する高屈折率下層及び高屈折率上層と電気的に絶縁分離されてなる配線が設けられ、対応する電極は高屈折率下層及び高屈折率上層と電気的に接続されずに配線と電気的に接続されており、配線は、対応するミラー領域において、エアミラーには配置されず、連結部に配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is arranged on the first mirror via the substrate, the first mirror disposed on the substrate, and the support, and bridges the gap between the supports. A second mirror opposite to the first mirror, the part of which is a membrane, and the first mirror and the second mirror based on the voltage applied between the first mirror side electrode and the second mirror side electrode, The Fabry-Perot interferometer is configured such that the membrane is displaced by the electrostatic force generated between the two and the gap width changes. The first mirror is composed of a high refractive index lower layer disposed on the substrate as a high refractive index layer having a higher refractive index than air, and a high refractive index upper layer disposed on the high refractive index lower layer. An air mirror having an optical multilayer structure in which an air layer is interposed between a high-refractive index lower layer and a high-refractive index upper layer in the width direction of the gap, and a connecting portion that divides the air mirror into a plurality and connects the air mirrors. And a peripheral region sandwiching the mirror region in at least one direction perpendicular to the width direction. The second mirror is a high refractive index layer having a higher refractive index than air, and a high refractive index lower layer disposed on the support by bridging the gap, and a high refractive index disposed on the high refractive index lower layer. An air mirror having an optical multilayer structure in which an air layer is interposed between a high refractive index lower layer and a high refractive index upper layer in the width direction, and the air mirror is divided into a plurality of pieces and connected to each other in the width direction. A mirror region opposite to the mirror region on the first mirror side, and a peripheral region sandwiching the mirror region in at least one direction perpendicular to the width direction. A part of the area and a mirror area are included. At least one of the first mirror and the second mirror is provided with a wiring that is electrically insulated and separated from the corresponding high-refractive index lower layer and the high-refractive index upper layer. The wiring is electrically connected to the wiring without being electrically connected to the upper layer of the refractive index, and the wiring is not arranged in the air mirror but arranged in the connecting portion in the corresponding mirror region.
本発明では、第2ミラー及び第1ミラーが、ミラー領域として光学多層膜構造のエアミラーを有している。このエアミラーは、高屈折率層と低屈折率層としての空気層とのn比(高屈折率層の屈折率/低屈折率層の屈折率)が大きいので、高反射な帯域が広いミラー、ひいては分光帯域の広いファブリペロー干渉計となっている。 In the present invention, the second mirror and the first mirror have an optical mirror having an optical multilayer structure as a mirror region. This air mirror has a large n ratio (refractive index of the high refractive index layer / refractive index of the low refractive index layer) between the high refractive index layer and the air layer as the low refractive index layer. As a result, it is a Fabry-Perot interferometer with a wide spectral band.
また、ミラー領域では、エアミラーが連結部によって複数個に分割(細分化)されているので、特にエアミラーの機械的強度が確保されたファブリペロー干渉計となっている。 Further, in the mirror region, the air mirror is divided (subdivided) into a plurality of parts by the connecting portion, so that it is a Fabry-Perot interferometer in which the mechanical strength of the air mirror is particularly secured.
また、第1ミラー及び第2ミラーの少なくとも一方には、電圧を印加するための電極に対し、配線が電気的に接続されている。この配線は、対応するミラーの高屈折率下層及び高屈折率上層と電気的に絶縁分離されており、対応するミラー領域において、エアミラーには配置されず、連結部に配置されている。すなわち、配線が電極と同電位となっており、高屈折率層には電位が印加されないようになっている。したがって、配線を設けたミラーでは、エアミラーには静電気力が作用せず、エアミラーにおける相手側のミラーと対向する高屈折率層(第1ミラーでは空気層上に位置する高屈折率上層の部分、第2ミラーでは高屈折率下層)の変形が抑制される。これにより、第1ミラーと第2ミラーとの間の空隙の幅のばらつきが抑制され、透過波長の半値幅(FWHM)が小さいファブリペロー干渉計となっている。 In addition, at least one of the first mirror and the second mirror is electrically connected to an electrode for applying a voltage. This wiring is electrically insulated and separated from the high refractive index lower layer and the high refractive index upper layer of the corresponding mirror, and in the corresponding mirror region, it is not arranged in the air mirror but in the connecting portion. That is, the wiring has the same potential as the electrode, and no potential is applied to the high refractive index layer. Therefore, in the mirror provided with wiring, electrostatic force does not act on the air mirror, and the high refractive index layer facing the opposite mirror in the air mirror (the portion of the high refractive index upper layer located on the air layer in the first mirror, In the second mirror, deformation of the high refractive index lower layer) is suppressed. Thereby, the dispersion | variation in the width | variety of the space | gap between a 1st mirror and a 2nd mirror is suppressed, and it is a Fabry-Perot interferometer with a small half value width (FWHM) of a transmission wavelength.
なお、ミラー領域とは光学多層膜構造のエアミラーの集合体であり、第1ミラー及び第2ミラーにおいて、エアミラーが実際に光を反射するミラーとして機能する部位である。 The mirror region is an aggregate of air mirrors having an optical multilayer film structure, and is a part of the first mirror and the second mirror that functions as a mirror that actually reflects light.
ところで、第2ミラーは、静電気力により少なくとも変位する側のミラーであり、静電気力が作用する状態では、支持体にて支持された部位を支点として、メンブレンが第1ミラー側に撓んだ形状となる。したがって、高屈折率上層及び高屈折率下層により構成されるメンブレンが、エアミラーを含むミラー領域と周辺領域とを有する構造では、エアミラーを含む分、ミラー領域の剛性が周辺領域よりも低く、周辺領域よりもミラー領域が変形しやすいので、ミラー領域における空隙の幅のばらつきが大きくなる。 By the way, the second mirror is a mirror that is displaced at least by the electrostatic force, and in a state where the electrostatic force is applied, the membrane is bent toward the first mirror with the portion supported by the support as a fulcrum. It becomes. Therefore, in the structure in which the membrane composed of the high refractive index upper layer and the high refractive index lower layer has the mirror region including the air mirror and the peripheral region, the rigidity of the mirror region is lower than that of the peripheral region because the air mirror is included. Since the mirror region is more easily deformed, the variation in the width of the gap in the mirror region is increased.
これに対し、請求項2に記載の発明では、配線が第2ミラーに設けられている。このように、第2ミラーに配線を設けると、エアミラーを細分化する連結部の厚さが、配線や該配線と高屈折率層を絶縁分離する絶縁部材を含むため実質的に厚くなり、静電気力が作用しても連結部に歪が生じにくくなる。したがって、配線が配置された連結部により複数のエアミラーが連結された状態、すなわちミラー領域全体の剛性が高められた状態でメンブレンが変位することとなるので、静電気力が作用した際のミラー領域の変形量を、連結部に配線が設けられない構成よりもより小さくし、ひいては空隙の幅のばらつきをより小さくすることができる。すなわち、透過波長の半値幅(FWHM)をより小さくすることができる。 On the other hand, in the invention according to claim 2, the wiring is provided in the second mirror. As described above, when the wiring is provided in the second mirror, the thickness of the connecting portion that subdivides the air mirror includes the wiring and the insulating member that insulates and separates the wiring and the high refractive index layer, so that the thickness is substantially increased. Even if force is applied, the connecting portion is less likely to be distorted. Accordingly, since the membrane is displaced in a state where a plurality of air mirrors are connected by the connecting portion where the wiring is arranged, that is, in a state where the rigidity of the entire mirror region is increased, the mirror region when the electrostatic force acts is changed. The amount of deformation can be made smaller than in a configuration in which no wiring is provided at the connecting portion, and as a result, the variation in the width of the gap can be made smaller. That is, the half width (FWHM) of the transmission wavelength can be further reduced.
具体的には、請求項3に記載のように、第1ミラー及び第2ミラーのうち、配線が設けられたミラーの高屈折率上層が、高屈折率下層上に配置された第1高屈折率層と、該第1高屈折率層上に配置された第2高屈折率層とにより構成され、配線が設けられたミラーのエアミラーでは、第1高屈折率層及び第2高屈折率層からなる高屈折率上層と高屈折率下層との間に空気層が介在され、配線が設けられたミラーの連結部では、第1高屈折率層が高屈折率下層と接触して隣り合うエアミラー間に第1高屈折率層の表面を壁面とする凹部が構成されるとともに、第2高屈折率層が凹部を架橋しており、第2高屈折率層によって封止された凹部内には絶縁部材が満たされ、絶縁部材内に配線が埋設されており、第1ミラー及び第2ミラーのエアミラーには、高屈折率上層の一部を貫通する貫通孔がそれぞれ設けられた構成としても良い。
Specifically, as described in
このような構成のファブリペロー干渉計は、後述する請求項9に記載の製造方法により形成される。本発明の作用効果は、請求項9に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。 The Fabry-Perot interferometer having such a configuration is formed by the manufacturing method according to claim 9 described later. Since the effect of this invention is the same as the effect of the invention of Claim 9, the description is abbreviate | omitted.
また、請求項4に記載のように、第1ミラー及び第2ミラーのうち、配線が設けられたミラーのエアミラーでは、高屈折率上層と高屈折率下層との間に空気層が介在され、配線が設けられたミラーの連結部では、隣り合うエアミラー間に高屈折率下層を底面とし、高屈折率上層の表面を側面とする凹部が構成されるとともに、高屈折率上層が凹部を架橋しており、高屈折率上層によって封止された凹部内には絶縁部材が満たされ、絶縁部材内に配線が埋設されており、第1ミラー及び第2ミラーのエアミラーには、高屈折率上層の一部を貫通する貫通孔がそれぞれ設けられた構成としても良い。 In addition, as described in claim 4, in the air mirror of the mirror provided with wiring among the first mirror and the second mirror, an air layer is interposed between the high refractive index upper layer and the high refractive index lower layer, In the connecting portion of the mirror provided with the wiring, a recess having a high refractive index lower layer as a bottom surface and a high refractive index upper layer surface as a side surface is formed between adjacent air mirrors, and the high refractive index upper layer bridges the recess. The recess sealed with the high refractive index upper layer is filled with an insulating member, and the wiring is embedded in the insulating member. The air mirror of the first mirror and the second mirror has a high refractive index upper layer. It is good also as a structure by which the through-hole which penetrates one part was each provided.
このような構成のファブリペロー干渉計は、後述する請求項10に記載の製造方法により形成される。本発明の作用効果は、請求項10に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
The Fabry-Perot interferometer having such a configuration is formed by the manufacturing method according to
請求項5に記載のように、凹部内において、配線は、幅方向における凹部の中線よりも相手側のミラーに近い位置に配置された構成とすると良い。 According to a fifth aspect of the present invention, in the recess, the wiring is preferably arranged at a position closer to the mirror on the other side than the middle line of the recess in the width direction.
これによれば、ミラー領域における配線と、相手側のミラーにおける電極と同電位の部位(配線が設けられた構成では配線)との距離が短くなるので、低電圧で第2ミラーを駆動させることが可能となる。 According to this, since the distance between the wiring in the mirror region and the part having the same potential as the electrode in the mirror on the other side (wiring in the configuration in which the wiring is provided) is shortened, the second mirror is driven with a low voltage. Is possible.
特に請求項6に記載のように、第1ミラーと第2ミラーとで、それぞれのミラー領域におけるエアミラーと連結部のレイアウトが一致する構成とすると、上記したように配線が相手側のミラーにより近づくので、配線から生じた電気力線が、相手側のミラーにおけるミラー領域のうち、対向する連結部に向かいやすくなる。したがって、相手側のミラーに配線が設けられず、高屈折率層全体が電極と同電位とされた構成では、配線と相手側のミラーにおける連結部との間に作用する静電気力を、配線と相手側のミラーにおけるエアミラーとの間に作用する静電気力よりも大きくすることができる。すなわち、相手側のミラーにおけるエアミラーの変形を抑制することができる。
In particular, when the first mirror and the second mirror have a configuration in which the layout of the air mirror and the connecting portion in each mirror region coincide with each other as described in
請求項7に記載のように、エアミラーを構成する高屈折率上層のうち、空気層の側面に位置する部分が、空気層における幅方向に垂直な方向の幅が幅方向において高屈折率下層に近づくほど広くなる態様の傾斜を有する構成とすることが好ましい。 As described in claim 7, of the high refractive index upper layer constituting the air mirror, the portion located on the side surface of the air layer has a width in the direction perpendicular to the width direction of the air layer that is lower than the high refractive index lower layer in the width direction. It is preferable to have a configuration having an aspect that becomes wider as it gets closer.
このように傾斜を設けると、応力の集中を抑制することができる。詳しくは、エアミラーを構成する高屈折率上層のうち、高屈折率下層と平行な部位の自重により掛かる応力を低減することができる。したがって、エアミラーにおける高屈折率上層の変形を効果的に抑制することができる。 By providing an inclination in this way, stress concentration can be suppressed. Specifically, the stress applied by the weight of the portion parallel to the high refractive index lower layer among the high refractive index upper layers constituting the air mirror can be reduced. Therefore, the deformation of the high refractive index upper layer in the air mirror can be effectively suppressed.
請求項8に記載のように、ミラー領域において、連結部により分割された各エアミラーは、幅方向に垂直な平面の形状が六角形とされ、連結部はハニカム状とされた構成とすると良い。 As described in claim 8, in the mirror region, each of the air mirrors divided by the connecting portion preferably has a hexagonal shape in the plane perpendicular to the width direction, and the connecting portion may have a honeycomb shape.
このように連結部をハニカム状とすると、連結部による補強を実現しつつ、ミラー領域において、実際にミラーとして機能するエアミラーの占有面積を高めることができる。 Thus, when the connecting portion is formed in a honeycomb shape, the area occupied by the air mirror that actually functions as a mirror can be increased in the mirror region while realizing reinforcement by the connecting portion.
次に、請求項9に記載の発明は、請求項3に記載のファブリペロー干渉計を製造する方法であって、第1ミラーでは基板の一面上、若しくは、第2ミラーでは空隙を構成する部分が除去される前の支持体の一面上に、高屈折率下層を積層する工程と、高屈折率下層の表面に、犠牲層をエアミラーの空気層に対応して選択的に形成する工程と、高屈折率下層及び犠牲層を覆うように、第1高屈折率層を積層する工程と、第1高屈折率層の表面に、第1絶縁層を積層する工程と、第1絶縁層の表面に、配線を選択的に形成する工程と、第1絶縁層及び配線を覆うように、第2絶縁層を積層する工程と、配線に隣接する部位、及び、凹部内に位置する部位のみを残して、第1絶縁層及び第2絶縁層を除去する工程と、除去工程後、第2高屈折率層を積層する工程と、第1高屈折率層と第2高屈折率層からなり、エアミラーの形成部位における高屈折率上層に設けた貫通孔を介して犠牲層を除去し空気層とする工程と、を備えることを特徴とする。
Next, the invention according to claim 9 is a method of manufacturing the Fabry-Perot interferometer according to
本発明によれば、高屈折率上層を構成する第2高屈折率層によって封止された凹部内の第1絶縁層及び第2絶縁層を絶縁部材として残しつつ、エアミラーを構成する高屈折率上層と高屈折率下層との間に介在された第1絶縁層及び第2絶縁層については、貫通孔を介してエッチングにより除去し、空気層とすることができる。すなわち、配線と高屈折率層(高屈折率上層及び高屈折率下層)との電気的な絶縁を確保しつつ、連結部(配線及び絶縁部材を含む)の厚さを、メンブレンを構成する周辺領域の一部よりも厚くすることができる。すなわち、請求項3に記載のファブリペロー干渉計を形成することができる。
According to the present invention, the high refractive index constituting the air mirror while leaving the first insulating layer and the second insulating layer in the recess sealed by the second high refractive index layer constituting the high refractive index upper layer as the insulating member. The first insulating layer and the second insulating layer interposed between the upper layer and the high refractive index lower layer can be removed by etching through a through hole to form an air layer. That is, while ensuring electrical insulation between the wiring and the high-refractive index layer (the high-refractive index upper layer and the high-refractive index lower layer), the thickness of the connecting portion (including the wiring and the insulating member) is set to the periphery of the membrane. It can be thicker than part of the region. That is, the Fabry-Perot interferometer according to
また、請求項10に記載の発明は、請求項4に記載のファブリペロー干渉計を製造する方法であって、第1ミラーでは基板の一面上、若しくは、第2ミラーでは空隙を構成する部分が除去される前の支持体の一面上に、高屈折率下層を積層する工程と、高屈折率下層の表面に第1絶縁層を積層する工程と、第1絶縁層の表面に配線を選択的に形成する工程と、第1絶縁層及び配線を覆うように第2絶縁層を積層する工程と、配線に隣接する部位、及び、ミラー領域に位置する部位のみを残して第1絶縁層及び第2絶縁層を除去する工程と、残された第1絶縁層及び第2絶縁層のうち、ミラー領域に位置する部位において凹部の側面を構成する部位に、高屈折率下層に達するトレンチを形成し、第1絶縁層及び第2絶縁層を、空気層に対応する部位と、配線を含む絶縁部材に対応する部位とに区画する工程と、トレンチを埋め込み、且つ、残された第1絶縁層及び第2絶縁層を覆うように高屈折率下層上に高屈折率上層を積層する工程と、エアミラーの形成部位における高屈折率上層に設けた貫通孔を介して、空気層に対応する部位の第1絶縁層及び第2絶縁層を除去し、空気層とする工程と、を備えることを特徴とするファブリペロー干渉計の製造方法。
The invention described in
本発明によれば、高屈折率上層によって封止された凹部内の第1絶縁層及び第2絶縁層を絶縁部材として残しつつ、エアミラーを構成する高屈折率上層と高屈折率下層との間に介在された第1絶縁層及び第2絶縁層については、貫通孔を介してエッチングにより除去し、空気層とすることができる。すなわち、配線と高屈折率層との電気的な絶縁を確保しつつ、連結部(配線及び絶縁部材を含む)の厚さを、メンブレンを構成する周辺領域の一部よりも厚くすることができる。すなわち、請求項4に記載のファブリペロー干渉計を形成することができる。 According to the present invention, between the high refractive index upper layer and the high refractive index lower layer constituting the air mirror, leaving the first insulating layer and the second insulating layer in the recess sealed by the high refractive index upper layer as insulating members. About the 1st insulating layer and 2nd insulating layer which were interposed in, it can remove by an etching through a through-hole, and can be used as an air layer. That is, the thickness of the connecting portion (including the wiring and the insulating member) can be made thicker than a part of the peripheral region constituting the membrane while ensuring electrical insulation between the wiring and the high refractive index layer. . That is, the Fabry-Perot interferometer according to claim 4 can be formed.
また、請求項9に記載の製造方法に比べて、トレンチを形成する工程が増えるものの、犠牲層を形成する工程を無くし、高屈折率上層を形成する工程を2工程から1工程に減らすことができるので、製造工程を簡素化することができる。 Further, although the number of steps for forming the trench is increased as compared with the manufacturing method according to claim 9, the step for forming the sacrificial layer is eliminated and the number of steps for forming the high refractive index upper layer is reduced from two to one. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
請求項11に記載のように、空気層を形成する工程では、支持体における空隙を構成する部分も除去することが好ましい。これによれば、製造工程を簡素化することができる。
As described in
先ず、本発明の実施形態について説明する前に、本発明者が本発明を創作するに至った経緯を説明する。図1は、エアミラーを有する従来のファブリペロー干渉計の概略構成を示す断面図である。図2は、図1に示すファブリペロー干渉計において、電圧を印加した際のエアミラーの変形を示す模式的な断面図である。なお、図1に示すファブリペロー干渉計については、上記した本出願人による特許文献1(特開2008−134388号公報)に開示されているので、以下においては簡単に説明する。また、空隙の幅方向、換言すれば、電圧を印加した際の第2ミラーの変位方向、若しくは、基板に対する第1ミラーの積層方向、を単に幅方向と示す。 First, before describing the embodiment of the present invention, the background of the inventor's creation of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional Fabry-Perot interferometer having an air mirror. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the deformation of the air mirror when a voltage is applied in the Fabry-Perot interferometer shown in FIG. The Fabry-Perot interferometer shown in FIG. 1 is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-134388) by the present applicant, and will be briefly described below. Further, the width direction of the gap, in other words, the displacement direction of the second mirror when a voltage is applied or the stacking direction of the first mirror with respect to the substrate is simply referred to as the width direction.
図1に示されるファブリペロー干渉計100は、MEMS技術を利用して形成されており、基板10としての例えばシリコンからなる半導体基板と、基板10上に配置された第1ミラー30と、例えばシリコン酸化膜からなる支持体50を介して第1ミラー30上に配置され、支持体50間の空隙(以下、エアギャップAGと示す)を架橋する部位がメンブレンMEMとされて第1ミラー30と対向する第2ミラー70と、を備えている。そして、第1ミラー30側の電極34と第2ミラー70側の電極74の間に印加する電圧に基づいて第1ミラー30と第2ミラー70との間に生じる静電気力によりメンブレンMEMが変位し、幅方向におけるエアギャップAGの幅(以下、単にエアギャップAGの幅と示す)が変化するように構成されている。なお、エアギャップAGの幅とは、換言すれば、第2ミラー70のメンブレンMEMと該メンブレンMEMと対向する第1ミラー30の部位との対向距離である。
A Fabry-
第1ミラー30は、例えばポリシリコンからなり、基板10の一面全面に絶縁膜11を介して積層された高屈折率下層31と、例えばポリシリコンからなり、該高屈折率下層31上に積層された高屈折率上層32とにより構成されている。そして、幅方向において、高屈折率下層31と高屈折率上層32との間に、低屈折率層としての空気層33が介在された部位が、実際にミラーとして機能する光学多層膜構造のエアミラーM1となっている。また、エアミラーM1は、高屈折率下層31に高屈折率上層32の一部位32aが接してなる連結部C1により複数個に分割(細分化)されており、各エアミラーM1は連結部C1によって連結されている。そして、これらエアミラーM1及び連結部C1の形成領域が、エアミラーM1の集合体であるミラー領域P1となっている。また、ミラー領域P1を取り囲む周辺領域では、高屈折率下層31に高屈折率上層32が接しており、周辺領域におけるメンブレンMEMよりも外側の部位であって高屈折率上層32上に、電極34が形成されている。
The
一方、第2ミラー70は、例えばポリシリコンからなり、エアギャップAGを架橋して支持体50上に配置された高屈折率下層71と、例えばポリシリコンからなり、高屈折率下層71上に積層された高屈折率上層72とにより構成されている。そして、幅方向において、高屈折率下層71と高屈折率上層72との間に、低屈折率層としての空気層73が介在された部位が、実際にミラーとして機能する光学多層膜構造のエアミラーM2となっている。また、エアミラーM2は、高屈折率下層71に高屈折率上層72の一部位72aが接してなる連結部C2により複数個に分割(細分化)されており、各エアミラーM2は連結部C2によって連結されている。そして、これらエアミラーM2及び連結部C2の形成領域が、エアミラーM2の集合体であるミラー領域P2となっており、このミラー領域P2は、第1ミラー30のミラー領域P1と対向している。また、ミラー領域P2を取り囲む周辺領域では、高屈折率下層71に高屈折率上層72が接しており、周辺領域におけるメンブレンMEMよりも外側の部位であって高屈折率上層72上に電極74が形成されている。上記したメンブレンMEMは、ミラー領域P2と周辺領域のうちエアギャップAGを架橋する一部とにより構成されている。
On the other hand, the
このように、図1に示すファブリペロー干渉計100では、対をなすミラー30,70のうち、第2ミラー70のメンブレンMEMのみが、静電気力により変位可能な構成となっている。なお、図1に示す符号51は、メンブレンMEMの外側にて支持体50を貫通し、高屈折率上層32に達するコンタクトホールとしての開口部であり、この開口部51に上記した電極34が形成されている。また、符号75は、メンブレンMEM内において、高屈折率下層71及び高屈折率上層72を貫通し、エアギャップAGと外部とを連通させる貫通孔である。
As described above, in the Fabry-
本発明者は、このようなファブリペロー干渉計100についてさらに検討を進めた。その結果、電極34,74間に電圧を印加し、第1ミラー30及び第2ミラー70に静電気力が作用すると、図2に示すように、エアミラーM1,M2において、他部材に固定されていない高屈折率上層32,72と高屈折率下層71が相手側のミラーに向けて凸状に変形することが明らかとなった。また、幅方向における変形量は、高屈折率上層72よりも、エアギャップAGを介して相対し、静電気力の直接掛かる高屈折率上層32と高屈折率下層71で、より大きくなった。
The present inventor has further studied the Fabry-
本発明者は、このようなエアミラーM1,M2の変形現象が以下の理由により生じるものとの考えた。上記したファブリペロー干渉計100では、電極34,74間に電圧を印加すると、第1ミラー30を構成する高屈折率層31,32全体が同電位となり、第2ミラー70を構成する高屈折率層71,72全体が同電位となる。換言すれば、エアギャップAGを介して相対する高屈折率上層32全体と高屈折率下層71全体に静電気力が作用する構造となっている。
The inventor considered that such a deformation phenomenon of the air mirrors M1 and M2 occurs due to the following reason. In the Fabry-
また、ミラー領域P1,P2は、上記したように、エアミラーM1,M2と連結部C1,C2とによりそれぞれ構成されている。連結部C1,C2は、高屈折率下層31,71と対応する高屈折率上層32,72とを接触させてなる補強部位であり、エアミラーM1,M2に比べて剛性の高い構造となっているため、上記した静電気力が作用しても、平坦度をほぼ維持したまま変位する。一方、エアミラーM1,M2は、高屈折率下層31,71と対応する高屈折率上層32,72とが接触しておらず、空気層33,73が介在されているので、静電気力が作用すると、他部材に固定されていない高屈折率上層32,72と高屈折率下層71、特に高屈折率上層32と高屈折率下層71が、相手側のミラーの方向に引っ張られ、変形するものと考えられる。
Further, as described above, the mirror regions P1 and P2 are configured by the air mirrors M1 and M2 and the connecting portions C1 and C2, respectively. The connecting portions C1 and C2 are reinforcing portions formed by bringing the high refractive index
このようにエアミラーM1,M2に変形が生じると、エアミラーM1,M2が凸状となる分、静電気力が作用した際のエアギャップAGの幅のばらつきが大きくなり、全体としてファブリペロー干渉計100の透過波長の半値幅(FWHM)が大きくなる恐れがある、すなわち、ファブリペロー干渉計100の分解能が低下する恐れがある。本発明は、この知見に基づくものであり、以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
When the air mirrors M1 and M2 are deformed in this way, the air mirrors M1 and M2 are convex, and thus the variation in the width of the air gap AG when an electrostatic force is applied increases, and the Fabry-
(第1実施形態)
図3は、第1実施形態に係るファブリペロー干渉計の概略構成を示す断面図である。図4は、第2ミラー側から見た平面図である。図5は、エアミラーの変形抑制の効果を示す模式的な断面図であり、(a)は本実施形態に係るファブリペロー干渉計、(b)は比較例としての従来のファブリペロー干渉計を示している。図6は、ミラー領域の剛性向上の効果を示す模式的な断面図であり、実線が本実施形態に係るファブリペロー干渉計、破線は比較例としての従来のファブリペロー干渉計を示している。
(First embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the Fabry-Perot interferometer according to the first embodiment. FIG. 4 is a plan view seen from the second mirror side. 5A and 5B are schematic cross-sectional views showing the effect of suppressing deformation of the air mirror. FIG. 5A shows a Fabry-Perot interferometer according to this embodiment, and FIG. 5B shows a conventional Fabry-Perot interferometer as a comparative example. ing. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the effect of improving the rigidity of the mirror region. A solid line indicates a Fabry-Perot interferometer according to this embodiment, and a broken line indicates a conventional Fabry-Perot interferometer as a comparative example.
なお、以下においては、上記図1に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。また、上記同様、エアギャップAGの幅方向、換言すれば、基板に対する第1ミラーの積層方向、を単に幅方向と示し、この幅方向に垂直な方向を単に垂直方向と示す。 In the following, the same elements as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. Similarly to the above, the width direction of the air gap AG, in other words, the stacking direction of the first mirror with respect to the substrate is simply referred to as the width direction, and the direction perpendicular to the width direction is simply referred to as the vertical direction.
図3及び図4に示すように、本実施形態に係るファブリペロー干渉計100は、図1に示したファブリペロー干渉計100と基本的な構造が同じであり、第2ミラー70の構造の一部が図1に示したファブリペロー干渉計100と異なっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the Fabry-
すなわち、本実施形態に係るファブリペロー干渉計100も、基板10と、基板10上に配置された第1ミラー30と、支持体50を介して第1ミラー30上に配置され、支持体50間のエアギャップAGを架橋する部位がメンブレンMEMとされて第1ミラー30と相対する第2ミラー70と、を備えている。そして、第1ミラー30側の電極34と第2ミラー70側の電極74の間に印加する電圧に基づいて第1ミラー30と第2ミラー70との間に生じる静電気力によりメンブレンMEMが変位し、幅方向におけるエアギャップAGの幅が変化するように構成されている。
That is, the Fabry-
本実施形態においても、基板10として、例えば単結晶シリコンからなる半導体基板を採用しており、この基板10の一面上に、第1ミラー30が配置されている。
Also in this embodiment, a semiconductor substrate made of, for example, single crystal silicon is employed as the
第1ミラー30は、空気よりも屈折率の高い材料、例えばポリシリコンやポリゲルマニウムからなり、基板10の一面全面に絶縁膜11を介して積層された高屈折率下層31と、該高屈折率下層31に同じくポリシリコンなどの高屈折率材料からなり、高屈折率下層31上に積層された高屈折率上層32とにより構成されている。
The
そして、幅方向において、高屈折率下層31と高屈折率上層32との間に、低屈折率層としての空気層33が介在された部位が、実際にミラーとして機能する光学多層膜構造のエアミラーM1となっている。また、エアミラーM1は、高屈折率下層31に高屈折率上層32の一部位32aが接してなる連結部C1により複数個に分割(細分化)されており、各エアミラーM1は連結部C1によって連結されている。そして、これらエアミラーM1及び連結部C1の形成領域が、エアミラーM1の集合体であるミラー領域P1となっている。なお、エアミラーM1及び連結部C1の配置の詳細については、後述する。
In the width direction, an air mirror having an optical multilayer structure in which a portion where an
また、垂直方向のうちの少なくとも一方向において、ミラー領域P1を間に挟む周辺領域においても、高屈折率下層31に高屈折率上層32が接しており、第2ミラー70のメンブレンMEMとの対向部位を除く周辺領域の高屈折率上層32上に、Au/Cr等からなる電極34が形成されている。なお、本実施形態では、ミラー領域P1を周辺領域が取り囲んでいる。そして、電極34は、高屈折率上層32に形成された不純物の拡散層よりなる配線(図示略)とオーミック接触されている。この配線は、上記したミラー領域P1では、エアミラーM1には形成されず、連結部C1のみに形成されている。このように、第1ミラー30では、不純物の拡散により高屈折率上層32に配線が形成されてはいるものの、高屈折率層31,32全体が、電極34と同電位となっている。
Also, in at least one of the vertical directions, the high refractive index
この第1ミラー30における高屈折率上層32上には、ミラー領域P1及びメンブレンMEMと対向する周辺領域の一部を除く部位に、支持体50が局所的に配置されている。この支持体50は、第1ミラー30上に第2ミラー70を支持するとともに、第1ミラー30と第2ミラー70との間に、エアギャップAGを構成するためのスペーサとしての機能を果たすものである。本実施形態では、支持体50がシリコン酸化膜からなり、第2ミラー70のメンブレンMEMに対応する中央部位がくり抜かれた構造となっている。また、メンブレンMEMよりも外側の部位にも、電極34を形成するための開口部51が形成されている。
On the high-refractive index
一方、第2ミラー70は、空気よりも屈折率の高い材料、例えばポリシリコンやポリゲルマニウムからなり、エアギャップAGを架橋して支持体50上に配置された高屈折率下層71と、該高屈折率下層71に同じくポリシリコンなどの高屈折率材料からなり、高屈折率下層71上に積層された高屈折率上層72とにより構成されている。また、高屈折率上層72は、高屈折率下層71側の第1高屈折率層76と、該第1高屈折率層76上に配置された第2高屈折率層77とにより構成されている。
On the other hand, the
そして、幅方向において、高屈折率下層71と、第1,第2高屈折率層76,77からなる高屈折率上層72との間に、低屈折率層としての空気層73が介在された部位が、実際にミラーとして機能する光学多層膜構造のエアミラーM2となっている。また、エアミラーM2は、高屈折率下層71に第1高屈折率層76の一部位76aが接してなり、幅方向において該接触部位とは離れて第2高屈折率層77が位置する連結部C2により複数個に分割(細分化)されており、各エアミラーM2は連結部C2によって連結されている。そして、これらエアミラーM2及び連結部C2の形成領域が、エアミラーM2の集合体であるミラー領域P2となっており、このミラー領域P2は、第1ミラー30のミラー領域P1と対向している。なお、エアミラーM2及び連結部C2の配置の詳細については、後述する。
In the width direction, an
ミラー領域P2では、隣り合うエアミラーM2間に、第1高屈折率層76の表面を壁面とする凹部、詳しくは上記一部位76aを底面とし、空気層73の側面に接する部位76bの表面を側面とする凹部が構成されている。そして、第2高屈折率層77が凹部を架橋しており、第2高屈折率層77によって封止された凹部内には、空気よりも高屈折率であるシリコン酸化膜などからなる絶縁部材78が満たされ、絶縁部材78内に、金属材料などからなる配線79が埋設されている。
In the mirror region P2, between the adjacent air mirrors M2, a recess having the surface of the first high
配線79は、電極74と電気的に接続されており、上記した高屈折率層71,72とは、絶縁部材78を介すことで電気的に絶縁分離されている。また、ミラー領域P2においては、エアミラーM2には配置されず、連結部C2、換言すれば凹部内における第1高屈折率層76の一部位76a上、のみに配置されている。すなわち、第2ミラー70では、配線79のみが電極74と同電位となっており、高屈折率層71,72は電極74とは同電位とはならず、浮遊電位となっている。さらには、凹部内において、配線79は、幅方向における凹部の中線(中間位置)よりも、第1ミラー30(高屈折率下層71)に近い位置に配置されている。換言すれば、凹部に配置された絶縁部材78は、配線79と第1高屈折率層76との間に位置する部位の厚さのほうが、配線79と第2高屈折率層77との間に位置する部位の厚さよりも薄くなっている。
The
このように、連結部C2は、高屈折率下層71、第1高屈折率層76、絶縁部材78、配線79、絶縁部材78、第2高屈折率層77の順に積層されてなり、空気層が介在されてもいないので、これにより剛性が確保されている。また、絶縁部材78が空気よりも高屈折率であり、配線79を構成する金属材料などが光を吸収するため、ミラー領域P2において、連結部C2はミラーとして殆ど機能しないようになっている。
As described above, the connecting portion C2 is formed by laminating the high refractive index
また、垂直方向のうちの少なくとも一方向において、ミラー領域P2を間に挟む周辺領域では、高屈折率下層71に、第1,第2高屈折率層76,77からなる高屈折率上層72が接しており、特に周辺領域におけるメンブレンMEMを構成する部位は、主としてこれら高屈折率層71,72によって構成されている。
Further, in at least one of the vertical directions, in a peripheral region sandwiching the mirror region P2 therebetween, a high refractive index
ここで、電極74と、配線79のうち連結部C2に沿って設けられた部位とを繋ぐ配線79の残りの部位、すなわち周辺領域に配置された配線79は、変位可能な剛性を確保すべく、メンブレンMEMを構成する部位の一部に配置されている。これにより、周辺領域におけるメンブレンMEMの部位の面積のうち、配線79(及び絶縁部材78)が設けられた面積の占める割合は、ミラー領域P2の面積のうち、連結部C2の占める割合よりも小さくなっている。また、ミラー領域P2では、配線79が連結部C2に沿ってハニカム状に配置されているのに対し、周辺領域におけるメンブレンMEMの部位では、一部に局所的に配置されている。このため、静電気力により変位するメンブレンMEMのうち、高屈折率下層71、第1高屈折率層76、絶縁部材78、配線79、絶縁部材78、第2高屈折率層77の順に積層されてなる連結部C2の幅方向における厚さが、周辺領域におけるメンブレンMEMの大部分を構成する部位よりも厚くなっている。このように、周辺領域におけるメンブレンMEMの部位に位置する配線79(及び絶縁部材78)は、周辺領域におけるメンブレンMEMの部位の剛性にさほど影響のない存在となっている。
Here, the remaining portion of the
そして、周辺領域のうち、メンブレンMEMよりも外側における第1高屈折率上層76上に、配線79を介して、Au/Cr等からなる電極74が形成されている。なお、本実施形態では、ミラー領域P2を周辺領域が取り囲んでいる。そして、上記したメンブレンMEMは、ミラー領域P2と周辺領域のうちエアギャップAGを架橋する一部とにより構成されている。
In the peripheral region, an
次に、ミラー領域P1,P2について詳細に説明する。本実施形態では、第1ミラー30と第2ミラー70とで、それぞれのミラー領域P1,P2におけるエアミラーM1,M2と連結部C1,C2のレイアウトが一致している。
Next, the mirror areas P1 and P2 will be described in detail. In the present embodiment, the
エアミラーM1,M2を構成する空気層33,73は、対応する高屈折率上層32,72により、上面が覆われるとともに側面が囲まれた構造となっている。高屈折率上層32,72のうち、空気層33,73の側面を囲む側壁部32b,72b(76bのみの場所を含む)は、垂直方向における空気層33,73の幅が、幅方向において高屈折率下層31,71に近づくほど広くなる態様の傾斜を有している。詳しくは、対応する高屈折率下層31,71に対して傾斜しており、その角度が45°となっている。したがって、本実施形態では、高屈折率上層32,72のうち、空気層33,73の上面を覆う部位に対応するエアミラーM1,M2の部位が、主にミラーとして機能する部位となっている。
The air layers 33 and 73 constituting the air mirrors M1 and M2 have a structure in which the upper surfaces are covered and the side surfaces are surrounded by the corresponding high refractive index
また、図2に第2ミラー70側を例示するように、ミラー領域P1,P2において、連結部C1,C2により分割された各エアミラーM1,M2の幅方向に垂直な平面の形状、換言すれば空気層33,73の上面形状、は六角形となっている。すなわち、空気層33,73は、六角錘台形状となっている。そして、連結部C1,C2はハニカム状となっており、ミラー領域P2では、ハニカム状の連結部C2に沿って、配線79がハニカム状に配置されている。
Further, as illustrated in FIG. 2 on the
以上のように構成されるファブリペロー干渉計100では、第1ミラー30の電極34と第2ミラー70の電極74とに駆動電圧を印加すると、第1ミラー30と第2ミラー70との間に静電気力(静電引力)が生じ、支持体50にて支持された部位を支点として、第2ミラー70のメンブレンMEMが第1ミラー30側に撓んだ形状となる。すなわち、エアギャップAGの幅が、駆動電圧を印加する前の状態と異なる幅となる。そして、エアギャップAGの幅に応じた所定波長の光を選択的に透過させることができる。
In the Fabry-
なお、図3に示す符号35は、第1ミラー30において、エアミラーM1における空気層33の上面を覆う高屈折率上層32の部分に形成された貫通孔であり、この貫通孔35を介してエッチングすることで、空気層33が形成されている。また、図3及び図4に示す符号80は、第2ミラー70において、エアミラーM2における空気層73の上面を覆う高屈折率上層72の部分に形成された貫通孔でありこの貫通孔80を介してエッチングすることで、空気層73が形成されている。これら貫通孔35,80は、各エアミラーM1,M2にそれぞれ形成されており、第2ミラー70において凹部を蓋する第2高屈折率層77には形成されていない。
次に、本実施形態に係るファブリペロー干渉計100の特徴部分の効果について説明する。先ず、本実施形態では、第1ミラー30及び第2ミラー70が、ミラー領域P1,P2として光学多層膜構造のエアミラーM1,M2をそれぞれ有している。このエアミラーM1,M2は、高屈折率層31,32,71,72と低屈折率層としての空気層33,73とのn比(高屈折率層の屈折率/低屈折率層の屈折率)が大きいので、高反射な帯域が広いミラーとなっている。これにより、本実施形態に係るファブリペロー干渉計100は、分光帯域の広いファブリペロー干渉計となっている。
Next, the effect of the characteristic part of the Fabry-
また、ミラー領域P1,P2では、エアミラーM1,M2が、それぞれ連結部C1,C2によって複数個に分割(細分化)されているので、空気層33,73を有するエアミラーM1,M2の機械的強度が確保されている。 Further, in the mirror regions P1 and P2, the air mirrors M1 and M2 are divided (subdivided) into a plurality of parts by the connecting portions C1 and C2, respectively, so that the mechanical strength of the air mirrors M1 and M2 having the air layers 33 and 73 is obtained. Is secured.
また、第2ミラー70には、電極74に対し、配線79が電気的に接続されている。この配線79は、高屈折率下層71及び高屈折率上層72(76,77)と電気的に絶縁分離されており、ミラー領域P2において、エアミラーM2には配置されず、連結部C2のみに配置されている。すなわち、配線79が電極74と同電位となり、高屈折率層71,72は電極74と同電位にはならないようになっている。
In addition, a
したがって、配線79を設けた第2ミラー70では、駆動電圧を印加した状態でエアミラーM2に静電気力が作用しないので、図5(a)に示すように、エアミラーM2において第1ミラー30と対向する高屈折率下層71の部位の、凸状の変形を抑制し、平坦度をほぼ維持したまま変位させることができる。これに対し、図5(b)に比較例として示す従来の構造(配線79なし)では、上記したように駆動電圧を印加した状態でエアミラーM2にも静電気力が作用するので、エアミラーM2において第1ミラー30と対向する高屈折率下層71の部位が、第1ミラー30側に引っ張られ、凸状に変形した状態となる。
Therefore, in the
このように、本実施形態に係るファブリペロー干渉計100によれば、第1ミラー30のミラー領域P1と第2ミラーのミラー領域P2との間のエアギャップAGの幅のばらつきを抑制し、ひいては透過波長の半値幅(FWHM)を従来よりも小さくすることができる。
Thus, according to the Fabry-
なお、本実施形態では、第2ミラー70の高屈折率層71,72を浮遊電位とする。したがって、高屈折率層71,72を所定電位に固定することで、駆動電圧を印加した際に、配線79から出る電気力線が、第1ミラー30との間に位置する高屈折率下層71及び第1高屈折率層76で終端され、第1ミラー30側まで届かずに、静電気力が掛からない状態となることを回避することができる。
In the present embodiment, the high refractive index layers 71 and 72 of the
また、エアミラーM2に静電気力を掛けないためには、周辺領域におけるミラー領域P2に隣接する部位に配線79を配置する構造なども考えられる。しかしメンブレンMEMの変形形状においては、中央側のミラー領域P2よりも、支持体50に支持された部位(固定端)に近い周辺領域の変位のほうが小さいため、上記した構造では、第1ミラー30と第2ミラー70との間の電極間距離が大きくなる。静電気力は電極間距離の2乗に反比例するため、静電駆動時に高い電圧が必要となってしまう。これに対し本実施形態では、電圧が印加される配線79が、ミラー領域P2の連結部C2に配置されているため、周辺領域のみに配線79が配置された構成に比べて、駆動時の電極間距離、すなわちエアギャップAGの幅を小さくすることができる。これにより透過波長の半値幅を小さくしながら、駆動電圧を低減することも可能である。
Further, in order not to apply an electrostatic force to the air mirror M2, a structure in which the
また、本実施形態では、配線79が、メンブレンMEMを有する第2ミラー70に設けられ、ミラー領域P2では、エアミラーM2ではなく連結部C2に配置されている。このように、メンブレンMEMを有する第2ミラー70に配線79を設けると、配線79のない構成に比べて、エアミラーM2を細分化する連結部C2の厚さが、絶縁部材78及び配線79の分、実質的に厚くなる。また、上記したように、連結部C2の厚さが、周辺領域におけるメンブレンMEMの部位の大部分の厚さよりも厚くなる。これにより、連結部C2は、静電気力が作用しても歪が生じにくくなる。また、ミラー領域P2において、配線79は、連結部C2に沿ってハニカム状、換言すればミラー領域P2全体に分散して配置されている。したがって、駆動電圧が印加されると、配線79が配置され、剛性が高められた連結部C2により複数のエアミラーM2が連結された状態、すなわちミラー領域P2全体の剛性が高められた状態で、メンブレンMEMが変位することとなる。その結果、図6に実線で示すように、静電気力が作用した際のミラー領域P2の変形量ΔG1を、図6には線で示すように、従来構造のミラー領域P2の変形量ΔG2よりも小さくすることができる。これにより、ミラー領域P2(エアミラーM2)とミラー領域P1(エアミラーM1)との対向距離であるエアギャップAGの幅について、ばらつきをより小さくすることができる。すなわち、透過波長の半値幅をより小さくすることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ミラー領域P2において、隣り合うエアミラーM2間に、第1高屈折率層76の表面を壁面とする凹部が構成されており、電極74と接続された配線79が凹部内に配置されている。そして、凹部内において、配線79は、幅方向における凹部の中線(中間位置)よりも、第1ミラー30(高屈折率下層71)に近い位置に配置されている。詳しくは、凹部に配置された絶縁部材78のうち、配線79と第1高屈折率層76との間に位置する部位の厚さのほうが、配線79と第2高屈折率層77との間に位置する部位の厚さよりも薄くなっている。これによれば、ミラー領域P2における配線79と、第1ミラー30における電極34と同電位の高屈折率層31,32との距離が短くなるので、低電圧で第2ミラー70を駆動させることが可能となる。
Further, in the present embodiment, in the mirror region P2, a recess having the wall surface of the surface of the first high
特に本実施形態では、第1ミラー30と第2ミラー70とで、それぞれのミラー領域P1,P2におけるエアミラーM1,M2のレイアウトが一致しており、連結部C1,C2についても絶縁部材78や配線79の有無はあるもののレイアウトが一致している。したがって、上記したように配線79を凹部内において第1ミラー30よりに配置すると、配線79から生じた電気力線が、第1ミラー30におけるミラー領域P1のうち、エアミラーM1ではなく連結部C1に向かいやすくなる。したがって、本実施形態に示すように、第1ミラー30において、高屈折率層31,32全体が電極34と同電位とされた構成では、配線79と第1ミラー30における連結部C1との間に作用する静電気力を、配線79と第1ミラー30におけるエアミラーM1との間に作用する静電気力よりも大きくすることができる。これにより、図5(a),(b)に示すように、エアミラーM1における高屈折率上層32の部位の凸状の変形を抑制することができる。
In particular, in the present embodiment, the layout of the air mirrors M1 and M2 in the respective mirror regions P1 and P2 is the same in the
また、本実施形態では、エアミラーM1,M2を構成する高屈折率上層32,72のうち、空気層33,73の側面に位置する部分が、垂直方向における空気層33,73の幅が、幅方向において高屈折率下層31,71に近づくほど広くなる態様の傾斜を有している。このように傾斜を設けると、応力の集中を抑制することができる。詳しくは、空気層33,73の上面を覆う高屈折率上層32,72の部分の自重により掛かる応力が低減され、高屈折率上層32,72の反りを抑制することが可能となる。なお、その角度を45°とすることで、その効果を最も得ることが可能となる。
Moreover, in this embodiment, the part located in the side surface of the air layers 33 and 73 among the high refractive index
特にミラー領域P1,P2と周辺領域との境界における中立軸の急激な変化は、その変化点に応力集中を引き起こし、変形の要因となる。本実施形態では、上記したように、空気層33,73の側面を囲む側壁部32b,72bのうち、ミラー領域P1,P2の外周端の側面を囲む側壁部(ミラー領域P2では側壁部72b)も傾斜を有しており、ミラー領域P1,P2と周辺領域との境界において、中立軸のズレ量の変化が小さい構造となっている。これにより、高屈折率上層32,72の反りを抑制することが可能となる。
In particular, a sudden change in the neutral axis at the boundary between the mirror regions P1 and P2 and the peripheral region causes stress concentration at the change point and causes deformation. In the present embodiment, as described above, of the
また、本実施形態では、連結部C1,C2をハニカム状としているため、連結部C1,C2によりエアミラーM1,M2を細分化して補強しつつ、ミラー領域P1,P2において、実際にミラーとして機能するエアミラーM1,M2の占有面積を高めることができる。 In the present embodiment, since the connecting portions C1 and C2 have a honeycomb shape, the air mirrors M1 and M2 are subdivided and reinforced by the connecting portions C1 and C2, and actually function as mirrors in the mirror regions P1 and P2. The area occupied by the air mirrors M1, M2 can be increased.
次に、上記したファブリペロー干渉計100の製造方法の一例について説明する。以下に示す製造方法は、基本的に本出願人による特許文献1にて示された製造方法と同じである。図7は、ファブリペロー干渉計の製造方法を示す工程別の断面図であり、(a),(b),(c)の順に移行する。また、図8は、ファブリペロー干渉計の製造方法を示す工程別の断面図であり、図7(c)に続いて、(a),(b),(c)の順に移行する。
Next, an example of a method for manufacturing the Fabry-
先ず、図7(a)に示すように、基板10としての単結晶シリコンからなる半導体基板を準備し、この基板10の一面全面に、シリコン酸化膜などからなる絶縁膜11を介して、ポリシリコンなどからなる高屈折率下層31を堆積形成する。次いで、この高屈折率下層31上に、シリコン酸化膜などの、高屈折率層31,32とエッチング選択比の高い材料からなる犠牲層36を堆積形成する。このとき、犠牲層36の膜厚は、上記した空気層33の厚み相当とする。そして、犠牲層36の表面にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して犠牲層36をエッチングする。本実施形態では等方性のウェットエッチングを施し、必要に応じて異方性エッチング(異方性ドライエッチング)を施すことで、犠牲層36のうち、後にエッチングにより空気層33となる六角錐台形状の部分のみを残す。
First, as shown in FIG. 7A, a semiconductor substrate made of single crystal silicon as a
次に、マスクを除去し、犠牲層36を覆うように、高屈折率下層31上に、ポリシリコンなどからなる高屈折率上層32を堆積形成する。このとき、犠牲層36が六角錐台形状をなしているため、高屈折率上層32のうち、犠牲層36上に配置された部分に関しては、その形状が受け継がれ、六角錐台形状となる。そして、高屈折率上層32の表面にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して、高屈折率上層32をエッチング(例えばRIEなどの異方性のドライエッチング)し、犠牲層36上の部分に、貫通孔35を選択的に形成する。また、マスクを除去した後、高屈折率上層32の表面に新たなマスクを形成し、該マスクを介して、高屈折率上層32に不純物をイオン注入する。このイオン注入では、エアミラーM1となる領域に不純物が存在すると、光が不純物によって吸収されることとなるため、ミラー領域P1においては、連結部C1となる領域のみに選択的に不純物をイオン注入する。以上が、図7(a)に示す工程である。これら工程は、第1ミラー30を形成するための工程である。
Next, the mask is removed, and a high refractive index
次に、図7(b)に示すように、高屈折率膜上層32の表面全面に、シリコン酸化膜などの絶縁層50aを堆積形成する。この絶縁層50aは、後にエアギャップAGが形成されて支持体50となる部位である。したがって、絶縁層50aの膜厚は、駆動電圧が印加されない状態のエアギャップAGの幅とする。絶縁層50aの構成材料としては、電気絶縁材料であれば特に限定されるものではないが、好ましくは犠牲層36と同一材料とすると良い。また、絶縁層50aの厚さによっては、絶縁層50aの表面に高屈折率上層32の凹凸形状が多少なりとも残った状態となるが、凹凸が残っていても良い。
Next, as shown in FIG. 7B, an insulating
絶縁層50aの形成後、絶縁層50aの表面全面に、ポリシリコンなどからなる高屈折率下層71を堆積形成する。次いで、この高屈折率下層71上に、シリコン酸化膜などの、高屈折率層71,72(76,77)とエッチング選択比の高い材料からなる犠牲層81を堆積形成する。このとき、犠牲層81の膜厚は、上記した空気層73の厚み相当とする。そして、犠牲層81の表面にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して犠牲層81をエッチングする。本実施形態では等方性のウェットエッチングを施し、必要に応じて異方性エッチング(異方性ドライエッチング)を施すことで、犠牲層81のうち、後にエッチングにより空気層73となる六角錐台形状の部分のみを残す。
After the formation of the insulating
次に、マスクを除去し、犠牲層81を覆うように、高屈折率下層71上に、ポリシリコンなどからなる第1高屈折率層76を堆積形成する。このとき、犠牲層81が六角錐台形状をなしているため、第1高屈折率層76のうち、犠牲層81上に配置された部分に関しては、その形状が受け継がれ、六角錐台形状となる。以上が、図7(b)に示す工程である。これら工程は、支持体50と第2ミラー70を形成するための工程である。
Next, the mask is removed, and a first high
次に、図7(c)に示すように、第1高屈折率層76の表面全面に、シリコン酸化膜などからなる第1絶縁層78aを堆積形成した後、第1絶縁層78aの表面全体に、高濃度にドーピングされたポリシリコンや金属などからなるベタ状の配線層(図示略)を堆積形成する。そして、配線層の表面にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して配線層をエッチングする。これにより、配線79が形成される。
Next, as shown in FIG. 7C, a first insulating
配線79の形成後、配線79を覆うように、第1絶縁層78a上に、シリコン酸化膜などからなる第2絶縁層78bを堆積形成する。なお、本実施形態では、上記した凹部内において、第1絶縁層78aの厚さが第2絶縁層78bの厚さよりも薄くなるように、それぞれを形成する。以上が、図7(c)に示す工程である。これら工程は、第2ミラー70を形成するための工程である。
After the
次に、第2絶縁層78bの表面に、レジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bをエッチング(例えば等方性のウェットエッチング)する。これにより、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bのうち、図8(a)に示すように、配線79に隣接する部位、すなわち上記した凹部内に位置する部位と、周辺領域において上記した電極74までの部位を覆う部位のみを残す。以上が、図8(a)に示す工程である。これら工程は、第2ミラー70を形成するための工程である。
Next, a mask made of resist or the like is formed on the surface of the second insulating
次に、マスクを除去し、第1絶縁層78a,配線79、及び第2絶縁層78bを覆うように、第1高屈折率層76上に、ポリシリコンなどからなる第2高屈折率層77を堆積形成する。これにより、連結部C2が、周辺領域の大部分よりも厚くなり、剛性の高い構造となるとともに、配線79が、高屈折率層71,76,77と電気的に絶縁された状態となる。また、凹部内の第1絶縁層78a,配線79、及び第2絶縁層78bが、第1高屈折率層76及び第2高屈折率層77により封止された構造となるので、これにより、エアギャップAGや、空気層33,73を形成する際のエッチングにより、凹部内の第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bがエッチングされるのを防ぐことができる。この第2高屈折率層77と第1高屈折率層76が、第2ミラー70の高屈折率上層72となる。以上が、図8(b)に示す工程である。これら工程は、第2ミラー70を形成するための工程である。
Next, the mask is removed, and a second high
なお、本実施形態では、高屈折率下層31,高屈折率上層32,高屈折率下層71,及び高屈折率上層72の厚さを全て略等しくしており、高屈折率上層72を構成する第1高屈折率層76と第2高屈折率層77の各厚さを、上記厚さの半分としている。
In the present embodiment, the thicknesses of the high-refractive index
次に、第2高屈折率層77の表面にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して、エッチング(RIEなどの異方性ドライエッチング)する。これにより、図8(c)に示すように、各犠牲層81上の部分に第2高屈折率層77及び第1高屈折率層76を貫通する貫通孔80、メンブレンMEMに対応する周辺領域に第2高屈折率層77,第1高屈折率層76,及び高屈折率下層71を貫通する貫通孔75、電極34の形成領域に対応する部位に第2高屈折率層77,第1高屈折率層76,及び高屈折率下層71を貫通する貫通孔82、電極74の形成領域に対応する部位に第2高屈折率層77を貫通する開口部83、がそれぞれ形成される。
Next, a mask made of resist or the like is formed on the surface of the second high
次いで、マスクを除去した後、貫通孔75,82に対応する部位に開口部を有するマスクを、第2高屈折率層77の表面に設け、該マスクを介してエッチング(異方性ドライエッチング)を行うことにより、コンタクトホールとしての開口部51,84をそれぞれ形成する。
Next, after removing the mask, a mask having openings at portions corresponding to the through
次いで、マスクを除去した後、メタルマスクなどを用いて金属を蒸着し、開口部84内に露出する配線79上に電極74を形成するとともに、開口部51内に露出する高屈折率上層32上に電極34を形成する。そして、必要に応じてこれら電極34,74を研削、研磨する。
Next, after removing the mask, metal is deposited using a metal mask or the like to form an
次いで、貫通孔80を通じて、犠牲層81をエッチングするととともに、貫通孔75を通じて、絶縁層50aにおけるエアギャップAGを形成すべき部位をエッチングする。さらには、貫通孔35を通じて、犠牲層36をエッチングする。このエッチングにより、エアギャップAGが形成されるとともに支持体50も形成され、さらには空気層33,73も形成される。なお、必要に応じてマスクにより開口部82,83を覆うことで、電極34,74がエッチングにより除去されないようにしても良い。以上が、図8(c)に示す工程である。
Next, the
以上に示した工程により、図3及び図4に示したファブリペロー干渉計100を得ることができる。
The Fabry-
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図9に基づいて説明する。図9は、第2実施形態に係るファブリペロー干渉計の概略構成を示す断面図であり、第1実施形態に示した図3に対応している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a Fabry-Perot interferometer according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 shown in the first embodiment.
第2実施形態に係るファブリペロー干渉計及びその製造方法は、第1実施形態に示したファブリペロー干渉計及びその製造方法と共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第1実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。 Since the Fabry-Perot interferometer and its manufacturing method according to the second embodiment are in common with the Fabry-Perot interferometer and its manufacturing method shown in the first embodiment, a detailed description of the common parts will be omitted below. Focus on the differences. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown in 1st Embodiment.
第1実施形態では、第1ミラー30及び第2ミラー70のうち、メンブレンMEMを有する第2ミラー70のみに、高屈折率層71,72と絶縁分離された配線79を設ける例を示した。これに対し、本実施形態では、図9に示すように、第1ミラー30にも、高屈折率層31,32と絶縁分離された配線40を設ける点を特徴とする。
In the first embodiment, the example in which the high-refractive index layers 71 and 72 and the
図9に示すファブリペロー干渉計100では、第1ミラー30を除く構成が、第1実施形態(図3参照)と同じ構成となっている。また、第1ミラー30の構成は、第2ミラー70と構成と基本的に同じ構成となっている。
In the Fabry-
すなわち、第1ミラー30では、幅方向において、高屈折率下層31と、第1,第2高屈折率層37,38からなる高屈折率上層32との間に、低屈折率層としての空気層33が介在された部位が、実際にミラーとして機能する光学多層膜構造のエアミラーM1となっている。また、エアミラーM1は、高屈折率下層31に第1高屈折率層37の一部位37aが接してなり、幅方向において該接触部位とは離れて第2高屈折率層38が位置する連結部C1により複数個に分割(細分化)されており、各エアミラーM1は連結部C1によって連結されている。そして、これらエアミラーM1及び連結部C1の形成領域が、エアミラーM1の集合体であるミラー領域P1となっている。
That is, in the
また、ミラー領域P1では、隣り合うエアミラーM1間に、第1高屈折率層37の表面を壁面とする凹部、詳しくは上記一部位37aを底面とし、空気層33の側面に接する部位37bの表面を側面とする凹部が構成されている。そして、第2高屈折率層38が凹部を架橋しており、第2高屈折率層38によって封止された凹部内には、空気よりも高屈折率のシリコン酸化膜などからなる絶縁部材39が満たされ、絶縁部材39内に、金属材料などからなる配線40が埋設されている。
Further, in the mirror region P1, a concave portion with the surface of the first high
この配線40は、電極34と電気的に接続されており、上記した高屈折率層31,32とは、絶縁部材39を介すことで電気的に絶縁分離されている。また、ミラー領域P1においては、エアミラーM1には配置されず、連結部C1、換言すれば凹部内における第1高屈折率層37の一部位37a上、のみに配置されている。すなわち、第1ミラー30では、配線40のみが電極34と同電位となっており、高屈折率層31,32は電極34とは電気的に接続されていない。さらには、凹部内において、配線40は、幅方向における凹部の中線(中間位置)よりも、第2ミラー70(高屈折率上層72)に近い位置に配置されている。換言すれば、凹部に配置された絶縁部材39は、配線40と第2高屈折率層38との間に位置する部位の厚さのほうが、配線40と第1高屈折率層37との間に位置する部位の厚さよりも薄くなっている。
The
このように、連結部C1は、高屈折率下層31、第1高屈折率層37、絶縁部材39、配線40、絶縁部材39、第2高屈折率層38の順に積層されてなり、空気層が介在されてもいないので、これにより剛性が確保されている。また、絶縁部材39が空気よりも高屈折率であり、配線40を構成する金属材料などが光を吸収するため、ミラー領域P1において、連結部C1はミラーとして殆ど機能しないようになっている。
As described above, the connecting portion C1 is formed by laminating the high refractive index
このように構成されるファブリペロー干渉計100によれば、第1実施形態に示した効果に加えて、さらに以下の効果を奏することができる。
According to the Fabry-
本実施形態では、第1ミラー30の電極34に配線40が電気的に接続されている。この配線40は、高屈折率下層31及び高屈折率上層32(37,38)と電気的に絶縁分離されており、ミラー領域P1において、エアミラーM1には配置されず、連結部C1のみに配置されている。すなわち、配線40が電極34と同電位となり、高屈折率層31,32は電極34と同電位にはならないようになっている。
In the present embodiment, the
したがって、配線40を設けた第1ミラー30では、駆動電圧を印加した状態でエアミラーM1に静電気力が作用しないので、エアミラーM1において、第2ミラー70と対向する高屈折率上層72の部位の、凸状の変形を抑制することができる。すなわち、エアギャップAGの幅のばらつきをより効果的に抑制し、ひいては透過波長の半値幅(FWHM)をより小さくすることができる。
Therefore, in the
また、対向するミラー領域P1,P2において、静電気力が、第1ミラー30の連結部C1(配線40)と第2ミラー70の連結部C2(配線79)のみに生じる。これにより、エアミラーM1,M2における凸状の変形を、より効果的に抑制することができる。
Further, in the mirror regions P1 and P2 facing each other, electrostatic force is generated only in the connecting portion C1 (wiring 40) of the
また、本実施形態では、ミラー領域P1の凹部内においても、配線40は、幅方向における凹部の中線(中間位置)よりも、第2ミラー70に近い位置に配置されている。このような配置とすると、ミラー領域P1における配線40とミラー領域P2における配線79との距離が短くなるので、より低電圧で第2ミラー70を駆動させることが可能となる。
In the present embodiment, the
なお、上記したファブリペロー干渉計100は、第1実施形態に示した製造方法において、第2ミラー70の形成工程を第1ミラー30の形成に適用することで得ることができる。したがって、その説明を省略する。
The Fabry-
また、本実施形態では、高屈折率層31,32,71,72が、対応する電極34,74と電気的に接続されない。したがって、絶縁層などを介すことで、支持体50と配線40とが電気的に絶縁分離されるのであれば、支持体50の構成材料として金属材料などの導電材料を採用することもできる。
In the present embodiment, the high refractive index layers 31, 32, 71 and 72 are not electrically connected to the corresponding
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を、図10及び図11に基づいて説明する。図10は、第3実施形態に係るファブリペロー干渉計の概略構成を示す断面図であり、第1実施形態に示した図3に対応している。図11は、
第3実施形態に係るファブリペロー干渉計及びその製造方法は、上記した各実施形態に示したファブリペロー干渉計及びその製造方法と共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a sectional view showing a schematic configuration of the Fabry-Perot interferometer according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 3 shown in the first embodiment. FIG.
Since the Fabry-Perot interferometer and the manufacturing method thereof according to the third embodiment are in common with the Fabry-Perot interferometer and the manufacturing method shown in each of the above-described embodiments, detailed descriptions of the common parts are omitted below. , Explain the different parts with emphasis. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown to said each embodiment.
上記した各実施形態では、例えば配線79を設けた第2ミラー70の高屈折率上層72が、第1高屈折率層76と第2高屈折率層77を有し、ミラー領域P2では、隣り合うエアミラーM2の間において、第1高屈折率層76により構成された凹部内に絶縁部材78及び配線79が配置され、凹部が第2高屈折率層77により封止される例を示した。
In each of the above-described embodiments, for example, the high refractive index
これに対し、本実施形態では、図10に例示するように、ミラー領域P2では、隣り合うエアミラーM2の間において、高屈折率下層71を底面とし、高屈折率上層72を側面とする凹部内に絶縁部材78及び配線79が配置され、凹部が高屈折率上層72により封止されている点を特徴とする。換言すれば、凹部の側面が、高屈折率上層72を構成する一部の膜(層)だけでなく、高屈折率上層72全体によって構成されている点を特徴とする。
On the other hand, in this embodiment, as illustrated in FIG. 10, in the mirror region P2, between the adjacent air mirrors M2, in the concave portion having the high refractive index
図10に示すファブリペロー干渉計100では、第1実施形態(図3参照)に示した構成とほぼ同じ構成となっており、上記したように、第2ミラー70の一部構成、詳しくは高屈折率上層72の構成、が異なるだけである。
The Fabry-
第2ミラー70では、幅方向において、高屈折率下層71と高屈折率上層72との間に、低屈折率層としての空気層73が介在された部位が、実際にミラーとして機能する光学多層膜構造のエアミラーM2となっている。また、隣り合うエアミラーM2間の連結部C2では、高屈折率下層71の上面を底面とし、高屈折率上層72の表面を側面とする凹部が構成されている。
In the
なお、凹部の側面は、後述するが、絶縁部材78(第1絶縁層78a及び第2絶縁層78b)に、高屈折率下層71まで達するトレンチを設け、該トレンチ内に高屈折率上層72を埋め込んでなる区画壁72cによって構成されている。この区画壁72cは、垂直に近い順テーパ形状、すなわち垂直に近いながらも、幅方向において高屈折率下層71から離れるほど垂直方向の幅が広い形状となっている。
Although the side surface of the recess will be described later, a trench reaching the high refractive index
このように本実施形態でも、エアミラーM2を構成する高屈折率上層72のうち、空気層73の側面に位置する部分が、第1実施形態に比べると小さいものの傾斜を有している。したがって、応力の集中を抑制することができる。なお、ミラー領域P2の外周端の側面を囲む側壁部72bは、第1実施形態同様の傾斜、すなわち区画壁72cの傾斜よりも高屈折率下層71とのなす角が大きい傾斜を有しており、これにより、ミラー領域P2と周辺領域との境界において、中立軸のズレ量の変化が小さい構造となっている。
Thus, also in this embodiment, the portion located on the side surface of the
そして、高屈折率上層72が凹部を架橋しており、高屈折率上層72によって封止された凹部内には、シリコン酸化膜などからなる絶縁部材78が満たされ、絶縁部材78内に、金属材料などからなる配線79が埋設されている。
The high refractive index
すなわち、連結部C2は、変位方向において、高屈折率下層71、絶縁部材78、配線79、絶縁部材78、高屈折率上層72が順に積層されてなり、空気層が介在されてもいないので、これにより剛性が確保されている。また、絶縁部材78が空気よりも高屈折率であり、配線79を構成する金属材料などが光を吸収するため、ミラー領域P2において、連結部C2はミラーとして殆ど機能しないようになっている。そして、この連結部C2により、エアミラーM2は複数個に分割(細分化)されており、各エアミラーM2は連結部C2によって連結されている。そして、これらエアミラーM2及び連結部C2の形成領域が、エアミラーM2の集合体であるミラー領域P2となっている。
That is, the connecting portion C2 is formed by sequentially laminating the high refractive index
このように構成されるファブリペロー干渉計100は、第1実施形態に示した効果と同じ乃至準ずる効果を奏する。
The Fabry-
次に、上記したファブリペロー干渉計100の製造方法の一例について説明する。図11は、ファブリペロー干渉計の製造方法を示す工程別の断面図であり、(a),(b),(c)の順に移行する。なお、第2ミラー70側の高屈折率下層71の形成工程までは、第1実施形態に示した製造方法と同じであるので、その記載を省略する。
Next, an example of a method for manufacturing the Fabry-
図11(a)に示すように、後に支持体50となる絶縁層50a上に形成された高屈折率下層71の表面全面に、シリコン酸化膜などの、高屈折率層71,72とエッチング選択比の高い材料からなる第1絶縁層78aを堆積形成し、その後、第1絶縁層78aの表面全体に、高濃度にドーピングされたポリシリコンや金属などからなるベタ状の配線層(図示略)を堆積形成する。そして、配線層の表面にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して配線層をエッチングする。これにより、配線79が形成される。
As shown in FIG. 11A, high refractive index layers 71 and 72 such as a silicon oxide film and etching are selectively formed on the entire surface of the high refractive index
配線79の形成後、配線79を覆うように、第1絶縁層78a上に、シリコン酸化膜などの、高屈折率層71,72とエッチング選択比の高い材料からなる第2絶縁層78bを堆積形成する。なお、本実施形態では、上記した凹部内において、第1絶縁層78aの厚さが第2絶縁層78bの厚さよりも薄くなるように、それぞれを形成する。以上が、図11(a)に示す工程である。
After the
次に、第2絶縁層78bの表面に、レジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bをエッチング。本実施形態では等方性のウェットエッチングを施し、必要に応じて異方性エッチング(異方性ドライエッチング)を施すことで、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bのうち、図11(b)に示すように、ミラー領域P2に位置する部位、及び、周辺領域において配線79に隣接する部位のみを残す。
Next, a mask made of resist or the like is formed on the surface of the second insulating
次に、マスクを除去した後、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bを覆うように、高屈折率下層71の表面全体にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して、残された第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bのうち、凹部の側面を構成する部位、換言すれば上記した側壁部72bを構成する部位をエッチング(ドライエッチング)する。このエッチングにより、高屈折率下層71に達し、ミラー領域P2における第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bを、空気層73に対応する部位81と、配線79を含む絶縁部材78に対応する部位とに区画するトレンチ85を形成する。
Next, after removing the mask, a mask made of resist or the like is formed on the entire surface of the high refractive index
このトレンチ85は、後工程で高屈折率上層72を埋め込んで区画壁72cを構成する部位であるため、高屈折率層71に対して遠い側が狭い逆テーパ形状であると、上部で詰まってしまい完全に埋め込むことができない。したがって、上記したように、上側が広い順テーパ形状とすることが好ましい。また、応力集中の観点からも傾斜(テーパ)を有する形状とすることが好ましい。以上が、図11(b)に示す工程である。
Since this
次に、マスクを除去し、トレンチ85を埋め込み、且つ、残された第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bを覆うように、高屈折率下層71上にポリシリコンなどからなる高屈折率上層72を堆積形成する。これにより、上記した区画壁72cが形成される。また、連結部C2が、周辺領域の大部分よりも厚くなり、剛性の高い構造となるとともに、配線79が、高屈折率層71,72と電気的に絶縁された状態となる。また、凹部内の第1絶縁層78a,配線79、及び第2絶縁層78bが、高屈折率下層71及び高屈折率上層72により封止された構造となるので、これにより、エアギャップAGや、空気層33,73を形成する際のエッチングにより、凹部内の第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bがエッチングされるのを防ぐことができる。
Next, the mask is removed, the
次に、高屈折率上層72の表面にレジストなどからなるマスクを形成し、該マスクを介して、エッチング(RIEなどの異方性ドライエッチング)する。これにより、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bのうち空気層73に対応する部位81に高屈折率上層72を貫通する貫通孔80、メンブレンMEMに対応する周辺領域に高屈折率上層72及び高屈折率下層71を貫通する貫通孔75、電極34の形成領域に対応する部位に高屈折率上層72及び高屈折率下層71を貫通する貫通孔82、電極74の形成領域に対応する部位に高屈折率層72を貫通する開口部83、がそれぞれ形成される。以上が、図11(c)に示す工程である。
Next, a mask made of resist or the like is formed on the surface of the high refractive index
なお、以下の工程は、第1実施形態に示した工程と同じであるので、その記載を省略する。 In addition, since the following processes are the same as the process shown in 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.
このように本実施形態に係るファブリペロー干渉計100の製造方法では、トレンチ85を形成して区画することにより、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bから、配線79を高屈折率層71,72と絶縁分離するための絶縁部材78と、空気層73を形成するための犠牲層81を得るようにしている。
As described above, in the manufacturing method of the Fabry-
したがって、第1実施形態に示した製造方法に比べて、トレンチ85を形成する工程が増えるものの、犠牲層81を形成する工程を無くし(絶縁部材78を形成する工程と兼用とし)、高屈折率上層72を形成する工程を2工程から1工程に減らすことができる。これにより、製造工程を簡素化することができる。
Therefore, compared with the manufacturing method shown in the first embodiment, the number of steps for forming the
なお、本実施形態では、第1実施形態同様、第2ミラー70のみに配線79が設けられる例を示した。しかしながら、第2実施形態で示したように、第1ミラー30及び第2ミラー70に配線40,79がそれぞれ設けられる構成においても、両ミラー30,70に上記した特徴部分を適用することができる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, an example in which the
また、本実施形態では、エアミラーM2を構成する高屈折率上層72のうち、ミラー領域P2の最外周に位置する側壁部72bの傾斜構造を等方性のドライエッチングにより形成し、区画壁72cを形成するためのトレンチ85を、ドライエッチングにより形成する例を示した。しかしながら、第1絶縁層78a及び第2絶縁層78bをドライエッチングすることで、側壁部72bの傾斜構造とトレンチ85を同時に実現するようにしても良い。
In the present embodiment, of the high refractive index
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
第1実施形態及び第3実施形態では、第2ミラー70のみに配線79が設けられ、第2実施形態では第1ミラー30及び第2ミラー70に配線40,79がそれぞれ設けられる例を示した。しかしながら、第1ミラー30のみに配線40が設けられた構成としても良い。ただし、第2ミラー70はメンブレンMEMを有するので、少なくとも第2ミラー70側に配線79を設けた構成とすると良い。第2ミラー70に配線79を設けることで、連結部C2、ひいてはミラー領域P2全体の剛性を高めることができるので、エアギャップAGの幅について、ばらつきをより小さくすることができる。すなわち、透過波長の半値幅をより小さくすることができる。
In the first embodiment and the third embodiment, the
上記各実施形態では、第2ミラー70のみがメンブレンMEMを有する例を示した。しかしながら、基板10に、絶縁膜11が配置される側の一面に開口する空隙が形成され、第1ミラー30が該空隙を架橋する構造とすることで、第1ミラー30がメンブレンを有する構成としても良い。この場合、第1ミラー30のみに配線40が設けられた構成としても良い。この場合、第1ミラー30のみに配線40が設けられた構成としても、第2ミラー70について上記した効果を第1ミラー30にも期待することができる。すなわち、連結部C1、ひいてはミラー領域P1全体の剛性を高めて、エアギャップAGの幅について、ばらつきをより小さくすることができる。すなわち、透過波長の半値幅をより小さくすることができる。
In each of the embodiments described above, an example in which only the
本実施形態では、連結部C1,C2の配置が、平面ハニカム状である例を示した。しかしながら、連結部C1,C2は、エアミラーM1,M2を複数に分割することでエアミラーM1,M2の機械的強度を確保できる配置であれば採用することができる。例えば、連結部C1,C2が一点から放射状に伸びているような構造としても良い。 In the present embodiment, an example in which the connection portions C1 and C2 are arranged in a planar honeycomb shape is shown. However, the connecting portions C1 and C2 can be employed as long as the mechanical strength of the air mirrors M1 and M2 can be ensured by dividing the air mirrors M1 and M2 into a plurality of parts. For example, it is good also as a structure where the connection parts C1 and C2 are radially extended from one point.
本実施形態では、エアギャップAGを形成するために、第2ミラー70の周辺領域におけるメンブレンMEMに形成した貫通孔75を通じて、絶縁層50aをエッチングする例を示した。しかしながら、空気層73を形成するための貫通孔80を、高屈折率下層71を貫通し、絶縁層50aまで達する貫通孔とすることで、貫通孔75を設けずとも、貫通孔80を通じて、エアギャップAGを形成するようにしても良い。
In the present embodiment, an example in which the insulating
10・・・基板
30・・・第1ミラー
31,71・・・高屈折率下層
32,72・・・高屈折率上層
33,73・・・空気層
34,74・・・電極
39,78・・・絶縁部材
40,79・・・配線
50・・・支持体
70・・・第2ミラー
37,76・・・第1高屈折率層
38,77・・・第2高屈折率層
100・・・ファブリペロー干渉計
MEM・・・メンブレン
P1,P2・・・ミラー領域
M1,M2・・・エアミラー
C1,C2・・・連結部
AG・・・エアギャップ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記基板に配置された第1ミラーと、
支持体を介して前記第1ミラー上に配置され、前記支持体間の空隙を架橋する部位がメンブレンとされて前記第1ミラーと相対する第2ミラーと、を備え、
前記第1ミラー側の電極と前記第2ミラー側の電極の間に印加する電圧に基づいて前記第1ミラーと前記第2ミラーとの間に生じる静電気力により、前記空隙の幅が変化するように構成されたファブリペロー干渉計であって、
前記第1ミラーは、空気よりも屈折率の高い高屈折率層としての、前記基板上に配置された高屈折率下層と、該高屈折率下層上に配置された高屈折率上層とにより構成され、前記空隙の幅方向において、前記高屈折率下層と前記高屈折率上層との間に空気層が介在された光学多層膜構造のエアミラーと、前記エアミラーを複数個に分割するとともに各エアミラーを連結する連結部とを含むミラー領域、及び、前記幅方向に垂直な少なくとも一方向において、前記ミラー領域を間に挟む周辺領域を有しており、
前記第2ミラーは、空気よりも屈折率の高い高屈折率層としての、前記空隙を架橋して前記支持体上に配置された高屈折率下層と、該高屈折率下層上に配置された高屈折率上層とにより構成され、前記幅方向において、前記高屈折率下層と前記高屈折率上層との間に空気層が介在された光学多層膜構造のエアミラーと、前記エアミラーを複数個に分割するとともに各エアミラーを連結する連結部とを含み、前記第1ミラー側のミラー領域と対向するミラー領域、及び、前記幅方向に垂直な少なくとも前記一方向において、前記ミラー領域を間に挟む周辺領域を有し、
前記メンブレンは、前記周辺領域の一部と前記ミラー領域とにより構成されており、
前記第1ミラー及び前記第2ミラーの少なくとも一方には、対応する前記高屈折率下層及び前記高屈折率上層と電気的に絶縁分離されてなる配線が設けられ、
対応する前記電極は前記高屈折率下層及び前記高屈折率上層と電気的に接続されずに前記配線と電気的に接続されており、
前記配線は、対応する前記ミラー領域において、前記エアミラーには配置されず、前記連結部に配置されていることを特徴とするファブリペロー干渉計。 A substrate,
A first mirror disposed on the substrate;
A second mirror disposed on the first mirror via a support, and a portion where the gap between the supports is bridged as a membrane and facing the first mirror;
The width of the gap is changed by an electrostatic force generated between the first mirror and the second mirror based on a voltage applied between the electrode on the first mirror side and the electrode on the second mirror side. A Fabry-Perot interferometer configured in
The first mirror includes a high refractive index lower layer disposed on the substrate as a high refractive index layer having a higher refractive index than air, and a high refractive index upper layer disposed on the high refractive index lower layer. An air mirror having an optical multilayer structure in which an air layer is interposed between the high refractive index lower layer and the high refractive index upper layer in the width direction of the gap, and the air mirror is divided into a plurality of air mirrors. A mirror region including a connecting portion to be connected, and a peripheral region sandwiching the mirror region in at least one direction perpendicular to the width direction,
The second mirror is a high refractive index layer having a refractive index higher than that of air, and is disposed on the high refractive index lower layer and the high refractive index lower layer disposed on the support by bridging the gap. An air mirror having an optical multilayer structure in which an air layer is interposed between the high refractive index lower layer and the high refractive index upper layer in the width direction, and the air mirror is divided into a plurality of parts. And a connecting region for connecting the air mirrors, a mirror region facing the mirror region on the first mirror side, and a peripheral region sandwiching the mirror region in at least one direction perpendicular to the width direction Have
The membrane is constituted by a part of the peripheral region and the mirror region,
At least one of the first mirror and the second mirror is provided with a wiring electrically insulated and separated from the corresponding high refractive index lower layer and the high refractive index upper layer,
The corresponding electrode is electrically connected to the wiring without being electrically connected to the high refractive index lower layer and the high refractive index upper layer,
The Fabry-Perot interferometer, wherein the wiring is not disposed on the air mirror in the corresponding mirror region, but is disposed on the connecting portion.
前記配線が設けられたミラーのエアミラーでは、前記第1高屈折率層及び前記第2高屈折率層からなる前記高屈折率上層と前記高屈折率下層との間に前記空気層が介在され、
前記配線が設けられたミラーの連結部では、前記第1高屈折率層が前記高屈折率下層と接触して隣り合う前記エアミラー間に前記第1高屈折率層の表面を壁面とする凹部が構成されるとともに、前記第2高屈折率層が前記凹部を架橋しており、
前記第2高屈折率層によって封止された前記凹部内には絶縁部材が満たされ、前記絶縁部材内に前記配線が埋設されており、
前記第1ミラー及び前記第2ミラーのエアミラーには、前記高屈折率上層の一部を貫通する貫通孔がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のファブリペロー干渉計。 Of the first mirror and the second mirror, a high refractive index upper layer of the mirror provided with the wiring is a first high refractive index layer disposed on the high refractive index lower layer, and the first high refractive index. A second high refractive index layer disposed on the layer,
In the air mirror of the mirror provided with the wiring, the air layer is interposed between the high refractive index upper layer and the high refractive index lower layer composed of the first high refractive index layer and the second high refractive index layer,
In the connecting portion of the mirror provided with the wiring, there is a recess having the wall surface of the surface of the first high refractive index layer between the adjacent air mirrors in contact with the first high refractive index layer. And the second high refractive index layer crosslinks the recess,
The concave portion sealed by the second high refractive index layer is filled with an insulating member, and the wiring is embedded in the insulating member,
3. The Fabry-Perot according to claim 1, wherein each of the air mirrors of the first mirror and the second mirror is provided with a through-hole penetrating a part of the high refractive index upper layer. Interferometer.
前記配線が設けられたミラーの前記連結部では、隣り合う前記エアミラー間に前記高屈折率下層を底面とし、前記高屈折率上層の表面を側面とする凹部が構成されるとともに、前記高屈折率上層が前記凹部を架橋しており、
前記高屈折率上層によって封止された前記凹部内には絶縁部材が満たされ、前記絶縁部材内に前記配線が埋設されており、
前記第1ミラー及び前記第2ミラーのエアミラーには、前記高屈折率上層の一部を貫通する貫通孔がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のファブリペロー干渉計。 Among the first mirror and the second mirror, in the mirror air mirror provided with the wiring, the air layer is interposed between the high refractive index upper layer and the high refractive index lower layer,
In the connecting portion of the mirror provided with the wiring, a recess having a bottom surface of the high refractive index lower layer and a side surface of the upper surface of the high refractive index upper layer is formed between the adjacent air mirrors, and the high refractive index. The upper layer bridges the recess,
An insulating member is filled in the concave portion sealed by the high refractive index upper layer, and the wiring is embedded in the insulating member,
3. The Fabry-Perot according to claim 1, wherein each of the air mirrors of the first mirror and the second mirror is provided with a through-hole penetrating a part of the high refractive index upper layer. Interferometer.
前記第1ミラーでは前記基板の一面上、若しくは、前記第2ミラーでは前記空隙を構成する部分が除去される前の前記支持体の一面上に、前記高屈折率下層を積層する工程と、
前記高屈折率下層の表面に、犠牲層を前記エアミラーの空気層に対応して選択的に形成する工程と、
前記高屈折率下層及び前記犠牲層を覆うように、前記第1高屈折率層を積層する工程と、
前記第1高屈折率層の表面に、第1絶縁層を積層する工程と、
前記第1絶縁層の表面に、前記配線を選択的に形成する工程と、
前記第1絶縁層及び前記配線を覆うように、第2絶縁層を積層する工程と、
前記配線に隣接する部位、及び、前記凹部内に位置する部位のみを残して、前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層を除去する工程と、
前記除去工程後、前記第2高屈折率層を積層する工程と、
前記第1高屈折率層と前記第2高屈折率層からなり、前記エアミラーの形成部位における前記高屈折率上層に設けた前記貫通孔を介して前記犠牲層を除去し、前記空気層とする工程と、を備えることを特徴とするファブリペロー干渉計の製造方法。 A method of manufacturing the Fabry-Perot interferometer according to claim 3, comprising:
Laminating the high refractive index lower layer on one surface of the substrate in the first mirror, or on one surface of the support before the portion constituting the gap is removed in the second mirror;
Selectively forming a sacrificial layer on the surface of the high refractive index lower layer corresponding to the air layer of the air mirror;
Laminating the first high refractive index layer so as to cover the high refractive index lower layer and the sacrificial layer;
Laminating a first insulating layer on the surface of the first high refractive index layer;
Selectively forming the wiring on the surface of the first insulating layer;
Laminating a second insulating layer so as to cover the first insulating layer and the wiring;
Removing the first insulating layer and the second insulating layer, leaving only the portion adjacent to the wiring and the portion located in the recess;
After the removing step, laminating the second high refractive index layer;
The sacrificial layer is removed through the through-hole provided in the upper layer of the high refractive index at the site where the air mirror is formed, and is formed of the first high refractive index layer and the second high refractive index layer to form the air layer. And a Fabry-Perot interferometer manufacturing method.
前記第1ミラーでは前記基板の一面上、若しくは、前記第2ミラーでは前記空隙を構成する部分が除去される前の前記支持体の一面上に、前記高屈折率下層を積層する工程と、
前記高屈折率下層の表面に、第1絶縁層を積層する工程と、
前記第1絶縁層の表面に、前記配線を選択的に形成する工程と、
前記第1絶縁層及び前記配線を覆うように、第2絶縁層を積層する工程と、
前記配線に隣接する部位、及び、前記ミラー領域に位置する部位のみを残して、前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層を除去する工程と、
残された前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層のうち、前記ミラー領域に位置する部位において前記凹部の側面を構成する部位に、前記高屈折率下層に達するトレンチを形成し、前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層を、前記空気層に対応する部位と、前記配線を含む前記絶縁部材に対応する部位とに区画する工程と、
前記トレンチを埋め込み、且つ、残された前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層を覆うように、前記高屈折率下層上に前記高屈折率上層を積層する工程と、
前記エアミラーの形成部位における前記高屈折率上層に設けた前記貫通孔を介して、前記空気層に対応する部位の前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層を除去し、前記空気層とする工程と、を備えることを特徴とするファブリペロー干渉計の製造方法。 A method of manufacturing the Fabry-Perot interferometer according to claim 4, comprising:
Laminating the high refractive index lower layer on one surface of the substrate in the first mirror, or on one surface of the support before the portion constituting the gap is removed in the second mirror;
Laminating a first insulating layer on the surface of the high refractive index lower layer;
Selectively forming the wiring on the surface of the first insulating layer;
Laminating a second insulating layer so as to cover the first insulating layer and the wiring;
Removing the first insulating layer and the second insulating layer, leaving only the portion adjacent to the wiring and the portion located in the mirror region;
Of the remaining first insulating layer and the second insulating layer, a trench reaching the lower layer of the high refractive index is formed in a portion constituting a side surface of the recess in a portion located in the mirror region, Partitioning the insulating layer and the second insulating layer into a portion corresponding to the air layer and a portion corresponding to the insulating member including the wiring;
Laminating the high refractive index upper layer on the high refractive index lower layer so as to fill the trench and cover the remaining first insulating layer and second insulating layer;
Removing the first insulating layer and the second insulating layer in a portion corresponding to the air layer through the through-hole provided in the high refractive index upper layer in the air mirror forming portion to form the air layer; And a manufacturing method of a Fabry-Perot interferometer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009002024A JP5157920B2 (en) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | Fabry-Perot interferometer and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009002024A JP5157920B2 (en) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | Fabry-Perot interferometer and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010160033A JP2010160033A (en) | 2010-07-22 |
JP5157920B2 true JP5157920B2 (en) | 2013-03-06 |
Family
ID=42577303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009002024A Expired - Fee Related JP5157920B2 (en) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | Fabry-Perot interferometer and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5157920B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5177209B2 (en) * | 2010-11-24 | 2013-04-03 | 株式会社デンソー | Fabry-Perot interferometer |
FI125897B (en) * | 2011-06-06 | 2016-03-31 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Micromechanically adjustable Fabry-Perot interferometer and method for its manufacture |
JP6187376B2 (en) * | 2014-04-17 | 2017-08-30 | 株式会社デンソー | Fabry-Perot interferometer |
JP6292055B2 (en) * | 2014-06-26 | 2018-03-14 | 株式会社デンソー | Manufacturing method of Fabry-Perot interferometer |
JP7131901B2 (en) | 2017-11-24 | 2022-09-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | Transportation method |
DE102018220272A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-05-28 | Robert Bosch Gmbh | Interferometer device and method for producing an interferometer device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4784495B2 (en) * | 2006-11-28 | 2011-10-05 | 株式会社デンソー | Optical multilayer mirror and Fabry-Perot interferometer having the same |
-
2009
- 2009-01-07 JP JP2009002024A patent/JP5157920B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010160033A (en) | 2010-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5157920B2 (en) | Fabry-Perot interferometer and manufacturing method thereof | |
JP5177209B2 (en) | Fabry-Perot interferometer | |
KR100934176B1 (en) | Optical multilayer mirrors and Fabry-Perot interferometers comprising the same | |
JP5516358B2 (en) | Manufacturing method of Fabry-Perot interferometer | |
TWI738839B (en) | Fabry-Peru Interference Filter | |
JP5545199B2 (en) | Fabry-Perot interferometer | |
US11806750B2 (en) | MEMS device | |
JP6046443B2 (en) | Manufacturing method of micromirror device | |
TWI731134B (en) | Fabry-Peru Interference Filter | |
KR102008189B1 (en) | Strengthened micro-electromechanical system devices and methods of making thereof | |
JP5067209B2 (en) | Fabry-Perot interferometer | |
WO2010122950A1 (en) | Piezoelectric actuator and method for manufacturing same | |
JP5170025B2 (en) | Fabry-Perot interferometer | |
JP5573623B2 (en) | Wavelength selection filter | |
JP6292055B2 (en) | Manufacturing method of Fabry-Perot interferometer | |
JP2015004886A (en) | Fabry-perot filter, fabry-perot interferometer with the same, and method of manufacturing fabry-perot filter | |
US11011548B2 (en) | Electronic device and method of manufacturing the same | |
KR20090099445A (en) | Element wafer and method for manufacturing the same | |
JP2014086467A (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
CN113412579A (en) | Piezoelectric device | |
US7348535B2 (en) | Metal line structure of optical scanner and method of fabricating the same | |
JP5577983B2 (en) | Manufacturing method of Fabry-Perot interferometer | |
CN116436437B (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP5541772B2 (en) | Electrode structure | |
JP2014018871A (en) | Process monitor element, and method for manufacturing mems element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120621 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121126 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |