JP6251048B2 - Etalon filter and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP6251048B2 JP2014005514A JP2014005514A JP6251048B2 JP 6251048 B2 JP6251048 B2 JP 6251048B2 JP 2014005514 A JP2014005514 A JP 2014005514A JP 2014005514 A JP2014005514 A JP 2014005514A JP 6251048 B2 JP6251048 B2 JP 6251048B2
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Description

本発明は、エタロンフィルタ及びその製造方法に係り、特に、少なくとも二枚の透明基板を用いて成る光デバイスとしてのエタロンフィルタ及びその製造方法に関する
ものである。
The present invention relates to an etalon filter and a method for manufacturing the etalon filter, and more particularly to an etalon filter as an optical device using at least two transparent substrates and a method for manufacturing the etalon filter.

光を透過する複数の光学部材を組み合わせて構成され所望の特性を得るようにした光デバイスが、各種光学機器に多用されている,このような光デバイスにおいては、複数の光学部材を貼り合わせる技術が重要となる。   An optical device configured by combining a plurality of optical members that transmit light to obtain desired characteristics is widely used in various optical devices. In such an optical device, a technique of bonding a plurality of optical members together Is important.

複数の光学部品を組み合わせた光デバイスとしてのエタロンフィルタは、二つの平板状基板(第1,第2の基板)からなる部分透過ミラーを用い、これらの間にギャップ調整用の部材(ギャップ部材:金属層)を挟み、所望の共振器特性が得られるように、上記二つの部分透過ミラーの間隔を決定している(特許文献1参照)。このような構造のエタロンフィルタでは、ギャップ部材と、各部分透過ミラーとを接合して組み立てられている。   An etalon filter as an optical device in which a plurality of optical components are combined uses a partial transmission mirror composed of two flat substrates (first and second substrates), and a gap adjusting member (gap member: between them). The distance between the two partial transmission mirrors is determined so that the desired resonator characteristics can be obtained with the metal layer interposed therebetween (see Patent Document 1). The etalon filter having such a structure is assembled by joining the gap member and each partial transmission mirror.

上記エタロンフィルタにあって、光学部材同士の接合には、有機系の接着剤を用いた接合(接着),はんだによる接合,表面活性化接合,オプティカルコンタクトによる接合などがある。
この内、表面活性化接合は、高真空中でイオンガンを用いて接合面をクリーニングして表面原子の結合手を露出させ、重ね合わせることで直接接合する技術である。
また、オプティカルコンタクトは、プラズマやエキシマレーザ光の照射により接合面を活性化して親水化させ、重ね合わせることで仮接合し、この後、高温処理により脱水して完全に接合させる技術である。
In the etalon filter, optical members may be bonded to each other by bonding (bonding) using an organic adhesive, solder bonding, surface activated bonding, optical contact bonding, or the like.
Of these, surface activated bonding is a technique in which the bonding surface is cleaned using an ion gun in a high vacuum to expose the bonding hands of surface atoms and are directly bonded by overlapping.
The optical contact is a technique for activating and hydrophilizing a bonding surface by irradiation with plasma or excimer laser light, and temporarily bonding by superimposing and then dehydrating and completely bonding by high-temperature treatment.

ここで、上記エタロンフィルタの一例を図6乃至図7に示す。
この図6乃至図7において、エタロンフィルタ100は、光学部品であり部分透過ミラーとして機能する二つの平板状の第1,第2の各基板101,102を対向させると共に当該対向面の中央部(光透過領域)100Aを囲む外周領域を金属層による基板接着領域103とする構成を備えている。
An example of the etalon filter is shown in FIGS.
6 to 7, the etalon filter 100 is an optical component, and has two flat plate-like first and second substrates 101 and 102 that function as partial transmission mirrors, and are opposed to each other at the center ( The outer peripheral region surrounding the light transmitting region 100A is a substrate bonding region 103 made of a metal layer.

この基板接着領域103における金属層104A〜104Dは、エタロンフィルタ100の光透過特性を設定する光透過領域100Aを形成するためのもので、その厚さによって特定の波長の光Lを透過させるように予めその空間層の厚さを特定されている。即ち、この金属層104A〜104Dは、光フィルタの光透過特性を設定する光透過特性設定機能を備えている(図6(A)参照)。 The metal layers 104 </ b> A to 104 </ b> D in the substrate adhesion region 103 are for forming the light transmission region 100 </ b> A that sets the light transmission characteristics of the etalon filter 100, and transmit light L t having a specific wavelength depending on the thickness thereof. The thickness of the space layer is specified in advance. That is, the metal layers 104A to 104D have a light transmission characteristic setting function for setting the light transmission characteristics of the optical filter (see FIG. 6A).

この基板接着領域103における金属層104A〜104Dは、まず、マスクを用いてスパッタリングにより、第1,第2の各基板101,102毎に金属膜が別々に形成される。そして、その後、第1,第2の各基板101,102は、各基板101,102の金属膜部分が突き合わされて接着加工により組み立てられて上記金属層104A〜104Dが形成されるようになっている。   In the metal layers 104A to 104D in the substrate adhesion region 103, first, metal films are separately formed for the first and second substrates 101 and 102 by sputtering using a mask. Then, after that, the first and second substrates 101 and 102 are assembled by bonding with the metal film portions of the substrates 101 and 102 to form the metal layers 104A to 104D. Yes.

図7に接着加工されてなるエタロンフィルタ100の概略斜視図を示す。又、符号104Aa〜104Daは第1の基板101側に付された第1基板側金属膜を示し、符号104Ab〜104Dbは第2の基板102側に付された第2基板側金属膜を示す。
また、符号105a〜105dは、金属層のスパッタリング時に形成されたマスク保持跡を示す。
FIG. 7 shows a schematic perspective view of the etalon filter 100 formed by bonding. Reference numerals 104Aa to 104Da denote first substrate side metal films attached to the first substrate 101 side, and reference numerals 104Ab to 104Db denote second substrate side metal films attached to the second substrate 102 side.
Reference numerals 105a to 105d denote mask holding marks formed during sputtering of the metal layer.

特開平04−061181号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-061181

しかしながら、上述した接合の技術では、下記のような問題がある。
まず、有機系の接着剤を用いる場合、接着剤の特性上、高温高湿などの環境下においては、経時的な変化による接着強度の低下があり、信頼性に課題がある。また、有機系の接着剤では、熱による接着剤の膨張収縮があり、光路長が変化してしまうなど、特性が安定しないなどの問題がある。また、接着剤の厚さを製品間で均一にすることが容易ではなく、製品特性にパラツキを発生させてしまうという問題がある。この厚さのバラツキについては、はんだを用いた接合においても同様である。
However, the above-described joining technique has the following problems.
First, in the case of using an organic adhesive, there is a problem in reliability due to a decrease in adhesive strength due to a change over time in an environment such as high temperature and high humidity due to the characteristics of the adhesive. In addition, organic adhesives have problems such as thermal expansion and contraction of the adhesive and changes in the optical path length, resulting in unstable characteristics. In addition, it is not easy to make the thickness of the adhesive uniform between products, and there is a problem that variations occur in product characteristics. This variation in thickness is the same in joining using solder.

これに対し、表面活性化接合およびオプティカルコンタクトによれば、経時的な変化による接着強度の低下はほとんどなく、接着剤を用いていないため、パラツキの点でも問題が発生しない。
一方、この表面活性化接合にあっては、高い真空度が必要であり、活性化させた領域同士を貼り合わせるために、位置合わせなどが必要となり、製造装置が高価となり、製品コストの上昇を招くという問題がある。
On the other hand, according to the surface activated bonding and the optical contact, there is almost no decrease in the adhesive strength due to the change over time, and no adhesive is used, so that there is no problem in terms of parallax.
On the other hand, in this surface activated bonding, a high degree of vacuum is required, and in order to bond the activated regions to each other, alignment and the like are necessary, the manufacturing apparatus becomes expensive, and the product cost increases. There is a problem of inviting.

また、オプティカルコンタクトでは、250〔℃〕以上の高温処理が必要となり、熱膨張係数の異なる部品間を接合しようとすると、熱処理において剥離し、また、亀裂が発生するなどの問題がある。更に、光学部材の接合面の表面粗さが粗くなると、表面活性化接合およびオプティカルコンタクトでは、接合強度が低下する問題があった。   In addition, the optical contact requires a high temperature treatment of 250 [° C.] or higher, and there is a problem that, when trying to join parts having different thermal expansion coefficients, the heat treatment peels off and cracks occur. Further, when the surface roughness of the joint surface of the optical member becomes rough, there is a problem that the joint strength decreases in the surface activated joint and the optical contact.

更に、スパッタリングによって金属層104A〜104Dを形成し光透過領域100Aを形成する事例にあっては、加工時におけるマスク及びマスク取り付けアームを装備して光透過領域100Aには金属層を形成しないことが重要である。   Furthermore, in the case where the light transmitting region 100A is formed by forming the metal layers 104A to 104D by sputtering, the metal layer may not be formed in the light transmitting region 100A by providing a mask and a mask mounting arm at the time of processing. is important.

この場合、上記図6乃至図7の例では、マスク保持跡105a〜105dが、第1,第2の各基板101,102の角部に向けて残存することから、当該各基板101,102の角部領域が鋭角となり先端に行くに従い金属層104A〜104Dの接合強度が弱くなり、さらに、ここから金属膜の剥離や異物の混入という状況が生じて、長期信頼性が弱められるという不都合があった。   In this case, in the example of FIGS. 6 to 7, the mask holding traces 105a to 105d remain toward the corners of the first and second substrates 101 and 102. As the corner region becomes an acute angle and goes to the tip, the bonding strength of the metal layers 104A to 104D becomes weaker. Further, the situation of peeling of the metal film or mixing of foreign matters arises from here, and the long-term reliability is weakened. It was.

又、各基板101,102の当接加工前の状態にあっては、角部領域の金属膜の剥離は、第1,第2の各基板101,102の接合加工に支障を来たしその是正に手間がかかるという不都合があった。   Further, in the state before the contact processing of the respective substrates 101 and 102, the peeling of the metal film in the corner region has hindered and corrected the bonding processing of the first and second substrates 101 and 102. There was an inconvenience that it took time and effort.

例えば、上記金属層104A〜104Dの膜厚(接合膜厚)は、実際には数nm〜数10nmと非常に薄く、マスク保持跡105a〜105dの幅は例えば100〔μm〕程度である。
このため、各基板101,102上にあってマスク保持跡105a〜105dが各基板101,102の角に向かっている場合は、結合後の製品(エタロンフィルタ)は角部分が接合されていない状態(剥がれ易い状態)となる場合が多い。特に、角部分にはタイシング時や洗浄時には外力が集中し易いため、より一層、金属層104A〜104Dの剥離や接合面の剥離が生じやすく、生産性および耐環境性の面で問題がでてくる。
For example, the film thickness (bonding film thickness) of the metal layers 104A to 104D is actually very thin, from several nm to several tens of nm, and the width of the mask holding marks 105a to 105d is, for example, about 100 [μm].
Therefore, when the mask holding traces 105a to 105d are on the substrates 101 and 102 and face the corners of the substrates 101 and 102, the combined product (etalon filter) is not joined at the corners. In many cases, the state is easily peeled off. In particular, since external forces are likely to concentrate on corners during tying and cleaning, the metal layers 104A to 104D are more likely to be peeled off and the joint surfaces are more likely to be peeled off, resulting in problems in productivity and environmental resistance. come.

〔発明の目的〕
本発明は、上記した問題点を改善するためになされたものであり、特に、製品コストの上昇を招くことなく、生産性および長期信頼性の向上を図り得るエタロンフィルタおよびその製造方法を提供することを、その目的とする。
(Object of invention)
The present invention has been made to improve the above-described problems, and in particular, provides an etalon filter that can improve productivity and long-term reliability without causing an increase in product cost, and a method for manufacturing the etalon filter. That is the purpose.

上記目的を達成するため、本発明にかかるエタロンフィルタは、透明部材から成る第1,第2の各基板を対向配置し且つ当該対向面の中央部に予め設けた光透過領域の周囲にある対向面領域を接合領域とし、当該接合領域で金属層を介して前記各基板を相互に接着してなる基板本体を備え、この基板本体における前記光透過領域の空間層の厚さ特定の波長の光Ltを透過させ得るように予め設定されて成るエタロンフィルタにおいて、
前記金属層はスパッタリング等の手法によりに生成されたものであり且つ当該金属層の生成時に前記光透過領域に設置されたマスクを保持するための保持アームの跡である線状仕切り部が、前記光透過領域の中心部から前記各基板の各端辺に向けて且つ当該中心部と各端辺との距離が最短となる位置を含む一定領域内に形成されていることを特徴とする、という構成を採っている。
In order to achieve the above object, an etalon filter according to the present invention has a first and second substrates made of a transparent member facing each other and facing each other around a light transmission region previously provided in the center of the facing surface. the surface area and junction region, through the metal layer in the junction region comprises a substrate main body formed by bonding the respective substrates to each other, the wavelength thickness is specific spatial layer of the light-transmitting region in the substrate body In an etalon filter set in advance so as to be able to transmit light Lt,
The metal layer is generated by a technique such as sputtering, and a linear partition that is a trace of a holding arm for holding a mask placed in the light transmission region when the metal layer is generated, It is characterized in that it is formed in a certain region including the position where the distance between the center portion and each edge is shortest from the center portion of the light transmission region toward each edge of each substrate. The composition is taken.

上記目的を達成するため、本発明にかかるエタロンフィルタの製造方法は、透明部材から成る第1,第2の各基板を対向配置し且つ当該対向面の中央部に予め設けた光透過領域の周囲の対向面領域を接合領域とすると共に、当該接合領域で金属層を介して前記各基板を相互に接着してなる基板本体を備え、この基板本体における前記光透過領域の空間層の厚さ特定の波長の光Ltを透過させ得るように予め設定されて成るエタロンフィルタにあって、
前記第1,第2の各基板を二酸化ケイ素を含む透明な材料により形成すると共に、当該各基板には、必要とする反射防止膜や反射膜等のコートを予め施す基板形成工程と、
前記第1,第2の各基板の接合面となる対向面側に、その中央領域を除く周辺部の接合領域にそれぞれスパッタリングによって前記金属層形成用の第1,第2の各金属性接合膜を形成する接合膜形成工程と、
前記各基板の各金属性接合膜をそれぞれ突き合わせて前記第1,第2の各基板を重ねた状態に接合することによってその中央部に光フィルタ機能を備えた所定厚さの前記光透過領域をそれぞれ形成する光透過領域形成工程とを含み、
前記接合膜形成工程の実行に先立って、
前記第1,第2の各基板の対向面の光透過領域に相当する中央領域に、前記金属性接合膜を成膜しないための予めマスクを設置し、
次に、このマスクを保持するマスク保持アームを前記マスクの中央部から対応する前記第1,第2の各基板の端辺に向けて且つ当該金属性接合膜部分を重ね合わせた場合に同一位置にて重なるようにマスク保持アームを配設する、という構成を採っている。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing an etalon filter according to the present invention includes a first and a second substrate made of a transparent member facing each other and surrounding a light transmission region provided in advance in the center of the facing surface. together with the opposed surface area and the bonding region comprises a substrate body via a metallic layer in the junction region formed by bonding the respective substrates to each other, the thickness of the space layer of the light-transmitting region in the substrate body in the etalon filter comprising preset so as to transmit light Lt of a specific wavelength,
A substrate forming step in which the first and second substrates are formed of a transparent material containing silicon dioxide, and a coating such as a necessary antireflection film or a reflection film is previously applied to each substrate;
The first and second metallic bonding films for forming the metal layer are formed by sputtering in the peripheral bonding area excluding the central area on the opposing surface side which is the bonding surface of the first and second substrates. Forming a bonding film,
The metallic bonding films of the substrates are brought into contact with each other, and the first and second substrates are joined in an overlapped state, whereby the light transmission region having a predetermined thickness having an optical filter function is formed at the center thereof. Each including a light transmission region forming step to be formed,
Prior to the execution of the bonding film forming step,
In the central region corresponding to the light transmission region of the opposing surface of each of the first and second substrates, a mask for preventing the formation of the metallic bonding film is set in advance.
Next, when the mask holding arm for holding the mask is directed from the central portion of the mask toward the corresponding edge of each of the first and second substrates and the metallic bonding film portion is overlapped, the same position is obtained. The mask holding arm is disposed so as to overlap with each other.

本発明は上記のように構成したので、これによると、マスク保持アームの配設方向を上述したように設定したので、金属層の接着面の外周囲部分に鋭角領域がなくなり、従って、製品コストの上昇を招くことなく、光部品である第1,第2の各基板の全体的な接合強度が強化され且つ金属層の剥離が有効に抑制されることとなり、これがため、生産性および長期信頼性を有効に高めることができるという従来にない優れたエタロンフィルタ及びその製造方法を提供することができる。   Since the present invention is configured as described above, according to this, since the arrangement direction of the mask holding arm is set as described above, there is no acute angle region in the outer peripheral portion of the adhesion surface of the metal layer, and thus the product cost is reduced. As a result, the overall bonding strength of each of the first and second substrates, which are optical components, is enhanced and the peeling of the metal layer is effectively suppressed, which increases productivity and long-term reliability. It is possible to provide an unprecedented excellent etalon filter and a method for manufacturing the same that can effectively improve the performance.

本発明にかかるエタロンフィルタの一実施形態を示す図で、基板本体部分を示す正面図である。It is a figure which shows one Embodiment of the etalon filter concerning this invention, and is a front view which shows a board | substrate main-body part. 図1に開示した実施形態の断面図を示し、図2(A)は図1のI−I線に沿った断面図、図2(B)は図2(A)を分解した状態を示す説明図である。1 is a cross-sectional view of the embodiment disclosed in FIG. 1, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 1, and FIG. 2B is an exploded view of FIG. 2A. FIG. 図1に開示した実施形態における第1,第2の各基板とマスク及びマスク保持アームの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the 1st, 2nd board | substrate, mask, and mask holding arm in embodiment disclosed in FIG. 図1に開示した実施形態の組立加工の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the assembly process of embodiment disclosed in FIG. 図1に開示した実施形態におけるエタロンフィルタを複数(9個)同時加工する場合の例を示す図で、図5(A)は比較的大きい第1又は第2の基板上に9個のマスク及びマスク保持アームを設定した状態を示す説明図、図5(B)はスパッタリングによって生成された第1又は第2の金属性接合膜の生成状態を示す説明図である。FIG. 5A is a diagram illustrating an example in which a plurality (9) of etalon filters in the embodiment disclosed in FIG. 1 are simultaneously processed, and FIG. 5A illustrates nine masks on a relatively large first or second substrate; FIG. 5B is an explanatory view showing a state where the mask holding arm is set, and FIG. 5B is an explanatory view showing a generated state of the first or second metallic bonding film generated by sputtering. 従来のエタロンフィルタの使用状態の一例を示す図で、図6(A)は透過光がエタロンフィルタの要部を成す基板本体の中央部を透過する状態を示す説明図、図6(B)は図6(A)のII−II線に沿った断面図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a state of use of a conventional etalon filter. FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating a state in which transmitted light is transmitted through a central portion of a substrate body that is a main part of the etalon filter, and FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 図6(A)に開示した従来のエタロンフィルタの基板本体部分における第1又は第2の金属性接合膜およびマスク保持アーム跡の設定状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the setting state of the 1st or 2nd metallic joining film | membrane and mask holding arm trace in the board | substrate main-body part of the conventional etalon filter disclosed to FIG. 6 (A).

以下、本発明のー実施形態を、図1乃至図5を参照して説明する。
図1乃至図3において、エタロンフィルタ1は、透明部材から成る第1,第2の各基板11,12を備えている。この各基板11,12は、相互に対向配置され且つ当該対向面の中央部に予め設定した光透過領域10Aの周囲にある対向面領域を接合領域とし、当該接合領域で金属層13を介して前記各基板11,12を相互に接着してなる基板本体10を構成している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 to 3, the etalon filter 1 includes first and second substrates 11 and 12 made of a transparent member. Each of the substrates 11 and 12 is opposed to each other and has a facing area around the light transmission area 10A set in the center of the facing surface as a bonding area, and the metal layer 13 is interposed in the bonding area. A substrate body 10 is formed by bonding the substrates 11 and 12 to each other.

ここで、金属層13は、前述した図6の場合と同様に、基板本体10における前記光透過領域10Aの空間層が特定の波長の光Lを透過させ得るように、所定の厚さに予め設定されている。 Here, the metal layer 13, as in the case of FIG. 6 described above, as the space layer of the light transmissive region 10A of the substrate main body 10 is capable of transmitting light L t of a specific wavelength, to a predetermined thickness It is set in advance.

又、この金属層13は、本実施形態ではスパッタリング等の真空成膜法から成る薄膜生成手段により生成されたものであり、当該金属層13の生成時に前記光透過領域10Aに設置されるマスク用の保持アーム跡である線状仕切り部15a,15b,15c,15dが、光透過領域10Aの中心点Pから前記各基板11,12の各端辺に向けて且つ当該光透過領域10Aの中心点Pと各基板11,12の各端辺との間の距離が最短となる位置を含む一定領域内に形成されている。   In addition, the metal layer 13 is generated by a thin film generating means including a vacuum film forming method such as sputtering in this embodiment, and is used for a mask placed in the light transmission region 10A when the metal layer 13 is generated. The linear partition portions 15a, 15b, 15c, and 15d that are the traces of the holding arms are directed from the center point P of the light transmission region 10A toward the edges of the substrates 11 and 12, and the center point of the light transmission region 10A. It is formed in a certain region including a position where the distance between P and each edge of each of the substrates 11 and 12 is the shortest.

具体的には、図1において、各基板11,12は同一の大きさの四角形状に形成され、光透過領域10Aは円形状に設定されて各基板11,12の中央部に配設されると共に前記各基板11,12の外周端辺の中央部にほぼ直交する形態をもってマスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dが形成されている。   Specifically, in FIG. 1, the substrates 11 and 12 are formed in a rectangular shape having the same size, and the light transmission region 10 </ b> A is set in a circular shape and disposed at the center of the substrates 11 and 12. At the same time, mask holding marks (linear partition portions) 15a to 15d are formed in a form substantially orthogonal to the central portion of the outer peripheral edge of each of the substrates 11 and 12.

ここで、各基板11,12の中心点Pから各端辺の中央部に向けて延設されているマスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dは、例えば、各端辺の中央部から幾分ずれた位置(接合状態が阻害されない程度の角度位置)であってもよい。
換言すると、このマスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dについては、前述した光通信領域10Aの中心点Pから基板11,12の各端辺へ向けて且つ中心点Pと各端辺との最短となる位置を含む一定領域内、例えば各端辺の中央部を含みそこから外れた領域内(つまり外力が集中することで接合状態が阻害される領域である基板11,12の角を外れた領域内)、に設けられていればよい。
このマスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dについては、具体的には後述するが、本実施形態ではその線幅が100〔μm〕以下に設定されている。
これにより、透過光Ltに対する外乱光の進入(回り込み)を有効に抑制し、微弱な透過光Ltであっても高精度に特定波長の光の透過させ得るようになっている。
Here, the mask holding traces (linear partitioning portions) 15a to 15d extending from the center point P of the substrates 11 and 12 toward the center of each edge are, for example, from the center of each edge. The position may be somewhat deviated (an angular position that does not hinder the bonding state).
In other words, the mask holding traces (linear partition portions) 15a to 15d are directed from the center point P of the optical communication region 10A to the end sides of the substrates 11 and 12, and the center point P and each end side. In a certain region including the shortest position of the substrate, for example, in a region including the central portion of each edge and deviating from the center (that is, the corners of the substrates 11 and 12 which are regions in which the bonding state is inhibited by concentration of external force) It suffices if it is provided in the outside area).
The mask holding marks (linear partition portions) 15a to 15d will be specifically described later, but in the present embodiment, the line width is set to 100 [μm] or less.
Thereby, the intrusion (circulation) of disturbance light to the transmitted light Lt is effectively suppressed, and light of a specific wavelength can be transmitted with high accuracy even with the weak transmitted light Lt.

符号14A,14B,14C,14Dは、マスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dによって区画された上記金属層13の各部を、それぞれ示す。
又、この金属層13は、図2(B)に示すように、第1の基板11の接合領域に予め付された第1の金属性接合膜13Aと、前記第2の基板12の接合領域に予め付された第2の金属性接合膜13Bとが重ね合わされて生成されたものである。
Reference numerals 14A, 14B, 14C, and 14D denote the respective portions of the metal layer 13 partitioned by mask holding marks (linear partition portions) 15a to 15d.
In addition, as shown in FIG. 2B, the metal layer 13 is formed by bonding the first metallic bonding film 13A applied in advance to the bonding region of the first substrate 11 and the bonding region of the second substrate 12. And the second metallic bonding film 13B attached in advance to each other.

ここで、上記第1,第2の金属性接合膜13A,13Bが相互に接合されて成る金属層13は、前述したように、基板本体10における前記光透過領域10Aの空間層が特定の波長の光Lを透過させ得るように、所定の厚さに予め設定されている。 Here, as described above, the metal layer 13 formed by bonding the first and second metallic bonding films 13A and 13B to the spatial layer of the light transmission region 10A in the substrate body 10 has a specific wavelength. the way the light L t may not transmit is previously set to a predetermined thickness.

この接合に際しては、薄い金属膜でも充分な接合強度が得られる原子拡散接合法が用いられている。これにより、薄膜であるにもかかわらず充分な接合強度を備えた金属層13が形成され維持されるようになっている。   At the time of this bonding, an atomic diffusion bonding method is used in which sufficient bonding strength can be obtained even with a thin metal film. As a result, the metal layer 13 having a sufficient bonding strength despite being a thin film is formed and maintained.

このように、本実施形態では、上述したように中央領域のマスク装備時に使用されたマスク保持アームのマスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dが各基板11,12の端辺に向かうように設定したので、各基板11,12の角部領域が全体にわたって一様に接合されているため、各基板11,12に対する金属層13部分における高度の接着強度を充分に生かすことができ、かかる点において外力による当該金属層(金属膜)の剥離や接合面の剥離の発生を有効に回避することができ、生産性,長期信頼性,及び耐環境性の高いエタロンフィルタを得すことができる。
又、剥離した金属層が異物となってエタロンフィルタ内に混入する不具合の発生も、予め抑制することができる。
Thus, in the present embodiment, as described above, the mask holding traces (linear partitioning portions) 15a to 15d of the mask holding arm used when the mask in the central region is mounted are directed to the end sides of the substrates 11 and 12, respectively. Since the corner regions of the substrates 11 and 12 are uniformly bonded throughout, the high adhesive strength in the metal layer 13 portion with respect to the substrates 11 and 12 can be fully utilized. In this respect, it is possible to effectively avoid the peeling of the metal layer (metal film) or the peeling of the joint surface due to an external force, and an etalon filter having high productivity, long-term reliability, and high environmental resistance can be obtained. .
In addition, it is possible to suppress in advance the occurrence of a problem in which the peeled metal layer becomes a foreign substance and enters the etalon filter.

(金属層13を構成する接合膜について)
ここで、この各第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bと前述した各第1,第2の各基板11,12との間には、予め接合強化用の下地金属層(図示せず)が付されている。この下地金属層として、本実施形態では、Ta,Cr,Ti,Niなどが使用されている。
又、上記第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bは、その厚さが、当該各金属性接合膜13A,13Bの表面粗さの3倍以上の厚さに設定されている。
これにより、金属性接合膜13A,13Bの成膜時に生じる表面粗さの影響で亀裂等が生じるということはなく、適度の強度を備えた金属性接合膜が設定され維持される。
(About the bonding film constituting the metal layer 13)
Here, between the first and second metallic bonding films 13A and 13B and the first and second substrates 11 and 12 described above, a base metal layer for bonding reinforcement (see FIG. (Not shown). In this embodiment, Ta, Cr, Ti, Ni or the like is used as the base metal layer.
The thickness of each of the first and second metallic bonding films 13A and 13B is set to be three times or more the surface roughness of each of the metallic bonding films 13A and 13B.
As a result, a crack or the like does not occur due to the influence of the surface roughness generated during the formation of the metallic bonding films 13A and 13B, and a metallic bonding film having an appropriate strength is set and maintained.

この第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bは、その素材として、Au,Pt,又は少なくともこれらの内の一の金属を含む合金などの酸化物でその生成自由エネルギーが正の金属により形成され、これによって前記光透過領域10Aの光フィルタ機能として重要な厚さ寸法が、高精度に設定され維持されている。   Each of the first and second metallic bonding films 13A and 13B is made of an oxide such as Au, Pt, or an alloy containing at least one of these metals as a material, and a metal whose generation free energy is positive. Thus, the thickness dimension important as an optical filter function of the light transmission region 10A is set and maintained with high accuracy.

これを更に詳述する。
前述した第1,第2の各基板11,12は、前述したように二酸化ケイ素を含む透明な材料から構成されている。この各基板11,12は、本実施形態では水晶板により形成されているが、石英板或いはガラス板などであってもよい。
This will be described in further detail.
As described above, each of the first and second substrates 11 and 12 is made of a transparent material containing silicon dioxide. Each of the substrates 11 and 12 is formed of a quartz plate in this embodiment, but may be a quartz plate or a glass plate.

そして、このような第1基板11の表面の接合領域には、前述したように、例えば、スパッタリング等の真空成膜法により前述した金属層13の一方の面を形成する第1の金属性接合膜13Aが成膜される。
この第1の金属性接合膜13Aは、上述したように、Au,Pt,およびこれらの金属を含む合金などの常温における酸化物の生成自由エネルギーが正の金属を含む金属材料を素材として成る。
In the bonding region on the surface of the first substrate 11, as described above, the first metallic bonding for forming one surface of the metal layer 13 by a vacuum film forming method such as sputtering is performed. A film 13A is formed.
As described above, the first metallic bonding film 13A is made of a metal material containing a metal having a positive free energy of formation of oxide at room temperature, such as Au, Pt, and an alloy containing these metals.

この第1の金属性接合膜13Aは、上述したように形成面の表面粗さの3倍以上の厚さに形成される。ここで、日本工業規格では、「常温」を20℃±15℃(5〜35℃)としている。また、表面粗さは、算術平均粗さである。   As described above, the first metallic bonding film 13A is formed to a thickness that is three times or more the surface roughness of the formation surface. Here, in the Japanese Industrial Standard, “normal temperature” is set to 20 ° C. ± 15 ° C. (5-35 ° C.). The surface roughness is an arithmetic average roughness.

又、第2の基板12の対向当接面にも、前述した第1の基板11の場合と同様に、同様な手法および素材をもって、第2の金属性接合膜13Bが、当該第2の基板12の中央部を除く周辺部の接合領域に形成される。   Similarly to the case of the first substrate 11 described above, the second metallic bonding film 13B is also applied to the opposing contact surface of the second substrate 12 with the same method and material as the second substrate. 12 is formed in a bonding region in a peripheral portion excluding the central portion.

ここで、第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bについて、更に詳述する。
まず、第1の金属性接合膜13Aは、第1の基板11の前述した対向面側の接合領域にレジストパターンを形成する。レジストパターンは、公知のフォトリソグラフィ技術により形成すればよい。
Here, the first and second metallic bonding films 13A and 13B will be described in more detail.
First, the first metallic bonding film 13 </ b> A forms a resist pattern in the above-described bonding region on the opposite surface side of the first substrate 11. The resist pattern may be formed by a known photolithography technique.

このようにレジストパターンを形成した状態で、真空成膜法により上述した接合膜用の金属材料を堆積する。この後、有機溶剤などを用いてレジストパターンを除去(リフトオフ)すれば、接合領域に、選択的に第1金属性接合膜13Aが形成できる。この場合、金属材料の堆積は、真空蒸着法,スパッタ法,又はイオンプレーティング法により行ってもよい。
第2の金属性接合膜13Bも、第2の基板12の前述した対向面側の接合領域に、同様にして形成される。
With the resist pattern formed in this manner, the above-described metal material for the bonding film is deposited by a vacuum film forming method. Thereafter, if the resist pattern is removed (lifted off) using an organic solvent or the like, the first metallic bonding film 13A can be selectively formed in the bonding region. In this case, the metal material may be deposited by vacuum evaporation, sputtering, or ion plating.
The second metallic bonding film 13B is also formed in the same manner in the bonding region on the opposite surface side of the second substrate 12 described above.

また、第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bは、次のように形成してもよい。
まず、第1の基板11の前述した対向面側の全面に、金属性接合膜用の前述した金属材料による薄膜を形成する。この場合も、当該金属性薄膜の形成は、真空成膜法、スパッタ法などにより行えばよい。次いで、形成した金属膜の上に、接合領域を覆い、他の領域が開放したレジストパターンを形成する。
The first and second metallic bonding films 13A and 13B may be formed as follows.
First, a thin film made of the above-described metal material for the metallic bonding film is formed on the entire surface of the first substrate 11 on the above-described facing side. Also in this case, the metal thin film may be formed by a vacuum film formation method, a sputtering method, or the like. Next, a resist pattern is formed on the formed metal film so as to cover the bonding region and open other regions.

レジストパターンは、公知のフォトリソグラフィ技術により形成すればよい。
次に、形成したレジストパターンをマスクとし、選択的に金属膜をエッチングする。例えば、Auから金属膜を構成した場合、ヨウ素,ヨウ化アンモニウム,水、エタノールからなるエッチング液によりウェットエッチングすることで、選択的に金属膜がエッチングできる。
The resist pattern may be formed by a known photolithography technique.
Next, the metal film is selectively etched using the formed resist pattern as a mask. For example, when the metal film is made of Au, the metal film can be selectively etched by wet etching with an etching solution made of iodine, ammonium iodide, water, and ethanol.

これにより、接合領域に、選択的に第1の金属性接合膜13Aが形成される。また、接合表面への有機物などの吸着による汚染の心配がある場合には、当該金属性薄膜の形成後に、加熱やUV光やプラズマ等でクリーニングすることが望ましい。
第2の金属性接合膜13Bも、同様である。
Thereby, the first metallic bonding film 13A is selectively formed in the bonding region. Further, when there is a concern about contamination due to adsorption of an organic substance or the like on the bonding surface, it is desirable to clean with heating, UV light, plasma, or the like after the formation of the metallic thin film.
The same applies to the second metallic bonding film 13B.

ここで、第1の基板11および第2の基板12の平坦性などを考慮すると、第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bを相互に対向させた状態で、第1の基板11の上に第2の基板12を載置しただけでは、各金属性接合膜13A,13Bの当接面が点状に部分的に接触した状態となり接合状態が不十分となる。
このような場合、第1の基板11と第2の基板12との間にある程度の荷重を加えて充分に強固な面接触状態を確保するようにしてもよい。
Here, considering the flatness of the first substrate 11 and the second substrate 12, the first substrate 11 with the first and second metallic bonding films 13 </ b> A and 13 </ b> B facing each other. If only the second substrate 12 is placed on the surface, the contact surfaces of the metallic bonding films 13A and 13B are in partial contact with each other in a dot-like manner, and the bonding state becomes insufficient.
In such a case, a certain amount of load may be applied between the first substrate 11 and the second substrate 12 to ensure a sufficiently strong surface contact state.

以上のような手法によって第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bを形成された後、前述したように、第1の基板11の第1の金属性接合膜13Aと第2の基板12の第2の金属性接合膜13Bとを当接させ、これによって第1,第2の各基板11,12が金属層13およびその中央部の光透過領域10Aを介して一体化されて基板本体10が形成され、同時に第1,第2の各金属性接合膜13A,13Bが相互に対向当接され一体化されて金属層13が形成される。   After the first and second metallic bonding films 13A and 13B are formed by the method as described above, as described above, the first metallic bonding film 13A and the second substrate of the first substrate 11 are formed. Twelve second metallic bonding films 13B are brought into contact with each other, whereby the first and second substrates 11 and 12 are integrated with each other through the metal layer 13 and the light transmission region 10A at the center thereof. The main body 10 is formed, and at the same time, the first and second metallic bonding films 13A and 13B are opposed to each other and integrated to form the metal layer 13.

ここで、各金属性接合膜13A,13Bの接合の一メカニズムについて付記する。
スパッタ法等により形成された金属層は、微結晶構造の薄膜である。この微結晶構造の薄膜を重ね合わせることにより、薄膜の接合界面に金属の原子拡散を生じさせて、二つの基板を強固に接合する。
Here, one mechanism for joining the metallic bonding films 13A and 13B will be described.
The metal layer formed by sputtering or the like is a thin film having a microcrystalline structure. By superimposing thin films having a microcrystalline structure, metal atoms are diffused at the bonding interface of the thin films, thereby firmly bonding the two substrates.

即ち、第1の金属性接合膜13Aと第2の金属性接合膜13Bとを相互に接合し一体化すれば、第1の基板11と第2の基板12とを強固に接合することができる。
このため、第1金属性接合膜13Aおよび第2の金属性接合膜13Bは、前述したように、常温における酸化物の生成自由工ネルギーが正の金属を含む金属材料から構成しているので、大気中においても表面に自然酸化膜が形成されることがなく、両者を当接させることで、直接接合した状態が簡単に得られる。
That is, if the first metallic bonding film 13A and the second metallic bonding film 13B are bonded and integrated with each other, the first substrate 11 and the second substrate 12 can be firmly bonded. .
For this reason, since the first metallic bonding film 13A and the second metallic bonding film 13B are made of a metal material containing a positive metal as described above, the free generation energy of the oxide at room temperature is, A natural oxide film is not formed on the surface even in the air, and a directly joined state can be easily obtained by bringing them into contact with each other.

この接合は、大気中に限らず、減圧環境下で行ってもよく、また、大気圧以上の雰囲気で行ってもよい。また、接合環境は大気に限らず、例えば、窒素、不活性ガス中でも良い。接合温度は常温でよい。また、接合膜同士の拡散を補助するため必要に応じて加熟してもよい。   This joining is not limited to the atmosphere, and may be performed in a reduced pressure environment, or may be performed in an atmosphere at or above atmospheric pressure. Further, the bonding environment is not limited to the atmosphere, and may be, for example, nitrogen or an inert gas. The bonding temperature may be room temperature. Moreover, in order to assist the spreading | diffusion of bonding films | membranes, you may ripen as needed.

(エタロンフィルタの製造手順)
次に、上記実施形態におけるエタロンフィルタの製造手順を、図4を参照して説明する。ここで、図4では複数(9個)のエタロンフィルタを同時に製造する場合の手順を説明する。
(Etalon filter manufacturing procedure)
Next, the manufacturing procedure of the etalon filter in the above embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 illustrates a procedure in the case of simultaneously manufacturing a plurality (9) of etalon filters.

まず、第1および第2の基板11,12の作製においては、所望の光デバイス(エタロンフィルタ)を実現するための、厚み研磨や反射防止膜や反射膜などのコートを、予め施しておく。この場合、対象となる第1,第2の各基板11,12としては、例えば複数(9個)のエタロンフィルタを作製可能なサイズのウエハK1,K2を予め準備する(図4:ステップS101/第1の工程(基板形成工程))。
これにより、例えば9個のエタロンフィルタの作製に際しては、プロセスの一括処理が可能となり、製造コストを削減することができる。
First, in the production of the first and second substrates 11 and 12, thickness polishing, coating such as an antireflection film and a reflection film, etc. are performed in advance to realize a desired optical device (etalon filter). In this case, as the target first and second substrates 11 and 12, for example, wafers K1 and K2 having a size capable of producing a plurality (9) of etalon filters are prepared in advance (FIG. 4: Step S101 / First step (substrate forming step)).
As a result, for example, when nine etalon filters are manufactured, a batch process can be performed, and the manufacturing cost can be reduced.

次に、第1,第2の各ウエハK1,K2に所望のパターニングを施す(図4:ステップS102/第2の工程)。
このパターニングは、各ウエハK1,K2から切り出す基板領域毎に、その中央領域(基板の光通過部分/光路)を対象として、メタルマスクやフォトレジストで覆い接合膜(金属性接合膜)が成膜されるのを防止する。図5(A)にメタルマスクの場合のマスクMの形状(斜線部分)の一例を示す。各ウエハK1,K2の枠部分は、前記マスクMを保持するマスク保持アームを固定し保持するためのアーム固定領域を示す。
Next, desired patterning is performed on each of the first and second wafers K1 and K2 (FIG. 4: step S102 / second step).
In this patterning, for each substrate region cut out from each of the wafers K1 and K2, a bonding film (metallic bonding film) is formed by covering the central region (light passage portion / optical path of the substrate) with a metal mask or photoresist. To be prevented. FIG. 5A shows an example of the shape (shaded portion) of the mask M in the case of a metal mask. A frame portion of each of the wafers K1 and K2 indicates an arm fixing region for fixing and holding a mask holding arm that holds the mask M.

ここで、各ウエハK1,K2共に同一パターンの円形状のマスクMを使用する。記号rはマスク保持アームを示す。この各マスクM及びマスク保持アームrを、図5(A)では斜線で示す。この斜線部分には、金属性接合膜は成膜されない。   Here, the circular mask M having the same pattern is used for each of the wafers K1 and K2. Symbol r indicates a mask holding arm. Each mask M and mask holding arm r is indicated by hatching in FIG. A metallic bonding film is not formed on the shaded portion.

この図5(A)に示すように、上記円形状の各マスクMを保持するマスク保持アームrは、各マスクMを碁盤目状に連結して且つ四角形状の各ウエハK1,K2の端辺20A,20B,20C,20Dに向けて直交する形態を以て設置されている。   As shown in FIG. 5A, the mask holding arm r for holding the circular masks M connects the masks M in a grid pattern, and the edges of the rectangular wafers K1 and K2. It is installed in a form orthogonal to 20A, 20B, 20C, 20D.

続いて、スパッタ装置等を用いて、接合するウェハK1,K2同士に、密着性を上げるためTa,Cr,Ti,Niなどの下地金属を成膜する。その後に、接合膜となるAu膜を成膜する(図4:ステップS103/第3の工程(接合膜形成工程))。図5(B)の斜線部分は、接合膜が成膜された領域を示す。
ここで、下地金属の膜厚は、密着性から0.2〔nm〕以上が好ましい。更に、この接合膜の厚みは接合強度から2〔nm〕以上が好ましい。
Subsequently, using a sputtering apparatus or the like, a base metal such as Ta, Cr, Ti, or Ni is formed on the wafers K1 and K2 to be bonded to improve adhesion. Thereafter, an Au film to be a bonding film is formed (FIG. 4: Step S103 / third step (bonding film forming step)). A hatched portion in FIG. 5B indicates a region where the bonding film is formed.
Here, the film thickness of the base metal is preferably 0.2 [nm] or more in view of adhesion. Further, the thickness of the bonding film is preferably 2 [nm] or more from the bonding strength.

次に、成膜装置から取り出し、マスクを除去し、その後にウエハK1,K2同士を位置合わせして重ね合わせ工程に移行する(図4:ステップS104/第4の工程)。
この場合、重ね合わせ加工に先立って、必要に応じてブラズマ洗浄等で有機層などのコンタミネーションを除去する。特にフォトレジストでマスクを形成した場合には残存するレジストの除去が必要である。
かかる処理は、大気中もしくは、必要に応じて真空雰囲気や不活性ガス雰囲気であってもよい。
Next, it is taken out from the film forming apparatus, the mask is removed, and then the wafers K1 and K2 are aligned with each other and the process proceeds to the overlaying process (FIG. 4: step S104 / fourth process).
In this case, prior to the overlaying process, contamination such as an organic layer is removed by plasma washing or the like as necessary. In particular, when a mask is formed with a photoresist, it is necessary to remove the remaining resist.
Such treatment may be performed in the air or in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere as necessary.

次に、光透過領域10Aを形成するための第1,第2の基板における光路部分,接合膜部分,及びマスク保持跡部分のパターンが一致するように、ウエハK1,K2同士の位置合わせを行い、ウエハK1,K2同士を接合し、更に、その後、接合面同士が完全に密着するように加圧を行う(図4:ステップS105/第5の工程(光透過領域形成工程))。   Next, the wafers K1 and K2 are aligned with each other so that the patterns of the optical path portion, the bonding film portion, and the mask holding trace portion in the first and second substrates for forming the light transmission region 10A match. Then, the wafers K1 and K2 are bonded to each other, and thereafter, pressurization is performed so that the bonded surfaces are completely brought into close contact with each other (FIG. 4: Step S105 / fifth step (light transmission region forming step)).

この場合、同時に金属同士の拡散を促進するために素子を劣化させない範囲で加熱を加えてもよい。温度は、常温〜250〔℃〕程度がよい。
この第5の工程で、図5(B)に示す第1,第2の基板を接合した接合体(9個の基板本体10のダイシング加工前の状態)Wがウエハレベルで完成する。この図5(B)に示す接合体Wは、第1の基板側のウエハK1を省略した場合の接合体部分を示す。この図5(B)中で、斜線が付された領域は金属層部分を示す。ウエハK1の対向面も全く同様の構成となっている。
また、同図において、区画線である点線Cはダイシング位置を示す。
In this case, heating may be applied within a range that does not deteriorate the element in order to promote diffusion between metals. The temperature is preferably from room temperature to 250 [° C.].
In this fifth step, a bonded body (state before dicing processing of nine substrate bodies 10) W in which the first and second substrates shown in FIG. 5B are bonded is completed at the wafer level. The bonded body W shown in FIG. 5B shows a bonded body portion when the wafer K1 on the first substrate side is omitted. In FIG. 5B, the hatched region indicates the metal layer portion. The opposite surface of the wafer K1 has the same configuration.
Moreover, in the same figure, the dotted line C which is a division line shows a dicing position.

そして、最後に、接合体Wをダイシングにより個別製品を切り出すブロセスにより、図1に示す製品(基板本体10をベースとしたエタロンフィルタ1)が完成する(図4:ステップS106/第6の工程)。   Finally, a product (the etalon filter 1 based on the substrate body 10) shown in FIG. 1 is completed by a process of cutting out individual products by dicing the joined body W (FIG. 4: step S106 / sixth step). .

これにより、具体的には、図1に示すように、各基板11,12は同一の大きさの四角形状のものが用いられ且つ、光透過領域10Aは円形状に設定されて各基板本体10の中央部に配設されると共に前記基板本体10の外周端辺の中央部に直交する形態をもってマスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dが形成されたエタロンフィルタ1が完成する。このマスク保持跡(線状仕切り部)15a〜15dについては、必要に応じてそのままで若しくは真空密閉されて使用される。   Specifically, as shown in FIG. 1, each substrate 11, 12 has a rectangular shape with the same size, and the light transmission region 10 </ b> A is set in a circular shape, so that each substrate body 10. The etalon filter 1 is completed in which mask holding marks (linear partition portions) 15a to 15d are formed in a form orthogonal to the central portion of the outer peripheral edge of the substrate body 10 and disposed at the central portion of the substrate body 10. About this mask holding trace (linear partition part) 15a-15d, it is used as it is or vacuum-sealed as needed.

本接合方式によれば、ダイシング工程(S106)に耐えられるほどの強い接合強度を有するため、大型のウェハK1,K2で一括して複数個の製品を組み立てて、最後にウェハダイシングにより個別製品を切り出すブロセスが可能である。このようなブロセスにより、大幅なタクトタイムの短縮が実現する。   According to the present bonding method, since the bonding strength is strong enough to withstand the dicing process (S106), a plurality of products are assembled together with the large wafers K1 and K2, and finally individual products are formed by wafer dicing. A cutting process is possible. Such a process realizes a significant reduction in tact time.

以上のように、本実施形態は構成され同一品質のものが量産されるので、これによると、マスク保持アームの配設方向を上述したように設定したので、金属層13のコーナー部分が鋭角状態に設定されることが無くなり、従って、製品コストの上昇を招くことなく、光部品である第1,第2の各基板の全体的な接合強度が強化され且つ金属層の剥離が有効に抑制されることとなり、これがため、生産性および長期信頼性を確実に高めることができるという従来にない優れたエタロンフィルタ及びその製造方法を提供することができる。   As described above, this embodiment is configured and mass-produced with the same quality. According to this, since the arrangement direction of the mask holding arm is set as described above, the corner portion of the metal layer 13 is in an acute angle state. Therefore, the overall bonding strength of the first and second substrates, which are optical components, is enhanced and the peeling of the metal layer is effectively suppressed without causing an increase in product cost. As a result, it is possible to provide an unprecedented excellent etalon filter and a method for manufacturing the same that can reliably increase productivity and long-term reliability.

本発明は、特定の波長の光を抽出し使用する総ての光学デバイスに適用されるものである。   The present invention is applicable to all optical devices that extract and use light of a specific wavelength.

1 エタロンフィルタ
10 基板本体
10A 光透過領域
11 第1の基板
12 第2の基板
13,14A,14B,14C,14D 金属層
13A,14Aa,14Ba,14Ca,14Da 第1の金属性接合膜
13B,14Ab,14Bb,14Cb,14Db 第2の金属性接合膜
15,15a,15b,15c,15d 線状仕切り部(マスク保持跡)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Etalon filter 10 Substrate body 10A Light transmission area 11 First substrate 12 Second substrate 13, 14A, 14B, 14C, 14D Metal layer 13A, 14Aa, 14Ba, 14Ca, 14Da First metallic bonding film 13B, 14Ab , 14Bb, 14Cb, 14Db Second metallic bonding film 15, 15a, 15b, 15c, 15d Linear partition (mask holding trace)

Claims (9)

透明部材から成る第1,第2の各基板を対向配置し且つ当該対向面の中央部に予め設けた光透過領域の周囲にある対向面領域を接合領域とし、当該接合領域で金属層を介して前記各基板を相互に接着してなる基板本体を備え、この基板本体における前記光透過領域の空間層の厚さ特定の波長の光Ltを透過させ得るように予め設定されて成るエタロンフィルタにおいて、
前記金属層はスパッタリング等の手法によりに生成されたものであり且つ当該金属層の生成時に前記光透過領域に設置されたマスクを保持するための保持アームの跡である線状仕切り部が、前記光透過領域の中心部から前記各基板の各端辺に向けて且つ当該中心部と各端辺との距離が最短となる位置を含む一定領域内に形成されていることを特徴としたエタロンフィルタ。
The first and second substrates made of a transparent member are arranged opposite to each other, and a counter surface area around a light transmission area provided in advance at the center of the counter surface is defined as a bonding area, and a metal layer is interposed in the bonding area. comprising a substrate main body formed by bonding the respective substrates to each other Te, formed by the thickness of the space layer of the light transmitting region is previously set so as to transmit light Lt of a specific wavelength in the substrate main body etalon In the filter,
The metal layer is generated by a technique such as sputtering, and a linear partition that is a trace of a holding arm for holding a mask placed in the light transmission region when the metal layer is generated, An etalon filter formed from a central portion of a light transmission region toward each edge of each substrate and in a certain region including a position where the distance between the central portion and each edge is the shortest. .
請求項1に記載のエタロンフィルタにおいて、
前記第1,第2の各基板を四角形状とし且つ前記光透過領域を円形状としたことを特徴とするエタロンフィルタ。
The etalon filter according to claim 1,
An etalon filter characterized in that each of the first and second substrates has a quadrangular shape and the light transmission region has a circular shape.
請求項1又は2に記載のエタロンフィルタにおいて、
前記線状仕切り部は、その中心線の延長方向が前記各基板の各端辺に直交する角度位置に設定されていることを特徴としたエタロンフィルタ。
The etalon filter according to claim 1 or 2,
The etalon filter, wherein the linear partition portion is set at an angular position in which an extending direction of a center line thereof is orthogonal to each end side of each substrate.
請求項1又は2に記載のエタロンフィルタにおいて、
前記線状仕切り部は、その線幅が100〔μm〕以下であることを特徴としたエタロンフィルタ。
The etalon filter according to claim 1 or 2,
An etalon filter characterized in that the linear partition portion has a line width of 100 [μm] or less.
請求項1乃至4の何れか1項に記載のエタロンフィルタにおいて、
前記金属層は、前記第1の基板の接合領域に予め付された第1の金属性接合膜と、前記第2の基板の接合領域に予め付された第2の金属性接合膜とが重ね合わされて生成されたものであり、
この各第1,第2の各金属性接合膜と前記各第1,第2の各基板との間には、予め接合強化用の下地金属層が設置されていることを特徴としたエタロンフィルタ。
The etalon filter according to any one of claims 1 to 4,
The metal layer includes a first metallic bonding film previously applied to a bonding region of the first substrate and a second metallic bonding film previously applied to a bonding region of the second substrate. Has been generated,
An etalon filter characterized in that a base metal layer for strengthening bonding is installed in advance between each of the first and second metallic bonding films and each of the first and second substrates. .
請求項5に記載のエタロンフィルタにおいて、
前記第1,第2の各金属性接合膜は、その厚さが、前記各金属性接合膜の表面粗さの3倍以上の厚さに設定されていることを特徴としたエタロンフィルタ。
The etalon filter according to claim 5,
The etalon filter characterized in that the thickness of each of the first and second metallic bonding films is set to a thickness of three times or more the surface roughness of each of the metallic bonding films.
請求項6に記載のエタロンフィルタにおいて、
前記第1,第2の各金属性接合膜は、その素材として、Au,Pt,又は少なくともこれらの内の一の金属を含む合金により形成されたものであることを特徴としたエタロンフィルタ。
The etalon filter according to claim 6,
Each of the first and second metallic bonding films is formed of Au, Pt, or an alloy containing at least one of these metals as a material thereof.
透明部材から成る第1,第2の各基板を対向配置し且つ当該対向面の中央部に予め設けた光透過領域の周囲の対向面領域を接合領域とすると共に、当該接合領域で金属層を介して前記各基板を相互に接着してなる基板本体を備え、この基板本体における前記光透過領域の空間層の厚さ特定の波長の光Ltを透過させ得るように予め設定されて成るエタロンフィルタにあって、
前記第1,第2の各基板を二酸化ケイ素を含む透明な材料により形成すると共に、当該各基板には、必要とする反射防止膜や反射膜等のコートを予め施す基板形成工程と、
前記第1,第2の各基板の接合面となる対向面側に、その中央領域を除く周辺部の接合領域にそれぞれスパッタリングによって前記金属層形成用の第1,第2の各金属性接合膜を形成する接合膜形成工程と、
前記各基板の各金属性接合膜をそれぞれ突き合わせて前記第1,第2の各基板を重ねた状態に接合することによってその中央部に光フィルタ機能を備えた所定厚さの前記光透過領域をそれぞれ形成する光透過領域形成工程とを含み、
前記接合膜形成工程の実行に先立って、
前記第1,第2の各基板の対向面の光透過領域に相当する中央領域に、前記金属性接合膜を成膜しないための予めマスクを設置し、
次に、このマスクを保持するマスク保持アームを前記マスクの中央部から対応する前記第1,第2の各基板の端辺に向けて且つ当該金属性接合膜部分を重ね合わせた場合に同一位置にて重なるようにマスク保持アームを配設し固定することを特徴としたエタロンフィルタの製造方法。
The first and second substrates made of a transparent member are arranged to face each other, and the opposite surface region around the light transmission region provided in the center of the opposite surface is a bonding region, and the metal layer is formed in the bonding region. through comprising a substrate main body formed by bonding the respective substrates to each other by, and a thickness of the space layer of the light transmitting region is previously set so as to transmit light Lt of a specific wavelength in the substrate body In the etalon filter,
A substrate forming step in which the first and second substrates are formed of a transparent material containing silicon dioxide, and a coating such as a necessary antireflection film or a reflection film is previously applied to each substrate;
The first and second metallic bonding films for forming the metal layer are formed by sputtering in the peripheral bonding area excluding the central area on the opposing surface side which is the bonding surface of the first and second substrates. Forming a bonding film,
The metallic bonding films of the substrates are brought into contact with each other, and the first and second substrates are joined in an overlapped state, whereby the light transmission region having a predetermined thickness having an optical filter function is formed at the center thereof. Each including a light transmission region forming step to be formed,
Prior to the execution of the bonding film forming step,
In the central region corresponding to the light transmission region of the opposing surface of each of the first and second substrates, a mask for preventing the formation of the metallic bonding film is set in advance.
Next, when the mask holding arm for holding the mask is directed from the central portion of the mask toward the corresponding edge of each of the first and second substrates and the metallic bonding film portion is overlapped, the same position is obtained. A method of manufacturing an etalon filter, comprising arranging and fixing a mask holding arm so as to overlap with each other.
請求項8記載のエタロンフィルタの製造方法において、
前記マスク保持アームは、前記中央領域側から前記第1,第2の各基板の端辺に向けてその最短距離に配設し固定したものであることを特徴としたエタロンフィルタの製造方法。
In the manufacturing method of the etalon filter according to claim 8,
The method of manufacturing an etalon filter, wherein the mask holding arm is disposed and fixed at the shortest distance from the central region side toward the edge of each of the first and second substrates.
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