KR20200087180A - 광 검사 장치 및 광 검사 방법 - Google Patents
광 검사 장치 및 광 검사 방법 Download PDFInfo
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Abstract
광 검사 장치는, 서로 대향하는 제1 미러부와 제2 미러부와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부가 구성된 웨이퍼를, 제1 미러부와 제2 미러부가 서로 대향하는 방향이 기준선을 따르도록 지지하는 웨이퍼 지지부와, 기준선을 따라서 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 입사하는 광을 출사시키는 광 출사부와, 기준선을 따라서 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각을 투과한 광을 검출하는 광 검출부를 구비한다. 웨이퍼 지지부는, 기준선을 따라서 광을 통과시키는 광 통과 영역을 가진다.
Description
본 개시는 패브리-페로(Fabry-Perot) 간섭 필터를 얻기 위한 광 검사 장치 및 광 검사 방법에 관한 것이다.
종래의 패브리-페로 간섭 필터로서, 기판과, 기판 상에서 공극을 사이에 두고 서로 대향하는 고정 미러 및 가동 미러를 구비하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
상술한 바와 같은 패브리-페로 간섭 필터는, 미세한 구조체이므로, 패브리-페로 간섭 필터를 제조할 때, 제조 효율 및 수율 양쪽 모두를 향상시키는 것은 곤란하다.
그래서, 본 개시는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터를 효율 좋게 또한 수율 좋게 얻는 것을 가능하게 하는 광 검사 장치 및 광 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 장치는, 기판층과, 기판층 상에 이차원으로 배치된 복수 쌍의 제1 미러부 및 제2 미러부를 구비하는 웨이퍼로서, 서로 대향하는 제1 미러부와 제2 미러부와의 사이에 공극이 형성됨으로써, 서로 대향하는 제1 미러부와 제2 미러부와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화되는 복수의 패브리-페로(Fabry-Perot) 간섭 필터부가 구성된 웨이퍼를, 제1 미러부와 제2 미러부가 서로 대향하는 방향이 기준선을 따르도록 지지하는 웨이퍼 지지부와, 기준선을 따라 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 입사하는 광을 출사시키는 광 출사부와, 기준선을 따라서 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각을 투과한 광을 검출하는 광 검출부를 구비하며, 웨이퍼 지지부는, 기준선을 따라서 광을 통과시키는 광 통과 영역을 가진다.
이 광 검사 장치에서는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터가 되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 웨이퍼의 상태에서 광 투과 특성의 검사가 실시된다. 따라서, 이 광 검사 장치는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터를 효율 좋게 또한 수율 좋게 얻는 것을 가능하게 한다. 그 이유는, 다음과 같다. 패브리-페로 간섭 필터는, 웨이퍼로부터 잘라내어져 예를 들면 광 검출 장치에 어셈블리될 때까지의 각 공정을 거치는 동안에, 특성이 변화되기 쉬운 소자이다. 그 때문에, 최종 단계의 어셈블리 시에 패브리-페로 간섭 필터의 특성을 검사할 필요가 있다고 생각된다. 그러나, 웨이퍼의 상태에서 양품(良品)이었던 패브리-페로 간섭 필터부는, 그 후에 특성이 변화되어도, 불량품의 패브리-페로 간섭 필터가 되기 어렵다는 것이, 본 발명자 등에 의해서 발견되었다. 그래서, 웨이퍼의 상태에서 각 패브리-페로 간섭 필터부의 광 투과 특성을 검사함으로써, 웨이퍼의 상태에서 불량품이었던 패브리-페로 간섭 필터가 최종 단계의 어셈블리에 이르는 시간 낭비를 초기 단계에서 배제하면서, 양품의 패브리-페로 간섭 필터가 최종 단계의 어셈블리에 이르는 확률을 향상시킬 수 있다.
게다가, 이 광 검사 장치에 의하면, 각 패브리-페로 간섭 필터부의 광 투과 특성을 효율 좋게 또한 정밀도 좋게 검사할 수 있다. 그 이유는, 다음과 같다. 패브리-페로 간섭 필터에서는, 투과하는 광의 파장이 입사각에 의해서 변화된다. 그 때문에, 개개의 패브리-페로 간섭 필터에 대해 광 투과 특성의 검사를 실시하려고 하면, 패브리-페로 간섭 필터마다 지지 각도를 조정할 필요가 생긴다. 웨이퍼의 상태에서 각 패브리-페로 간섭 필터부의 광 투과 특성을 검사함으로써, 그와 같은 조정의 부담을 감소시킬 수 있다. 또, 패브리-페로 간섭 필터에서는, 투과하는 광의 파장이 온도 등의 환경조건에 의해서도 변화된다. 그 때문에, 개개의 패브리-페로 간섭 필터에 대해 광 투과 특성의 검사를 실시하면, 검사 결과의 전제가 되는 환경조건이 패브리-페로 간섭 필터 사이에서 달라지기 쉬워진다. 웨이퍼의 상태에서 각 패브리-페로 간섭 필터부의 광 투과 특성을 검사함으로써, 안정된 환경조건에서 검사 결과를 얻을 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 장치에서는, 웨이퍼 지지부는, 웨이퍼 중 복수의 패브리-페로 간섭 필터부가 구성된 유효 에어리어에 면하는 개구를, 광 통과 영역으로서 가져도 괜찮다. 이것에 의해, 웨이퍼 지지부의 구성을 간이화하면서, 웨이퍼 지지부에 의해서 지지된 웨이퍼의 각 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 기준선을 따라서 광을 투과시킬 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 장치에서는, 웨이퍼 지지부는, 웨이퍼 중 복수의 패브리-페로 간섭 필터부가 구성된 유효 에어리어에 접촉하는 광 투과 부재를, 광 통과 영역으로서 가져도 괜찮다. 이것에 의해, 웨이퍼의 휨을 억제하면서, 웨이퍼 지지부에 의해서 지지된 웨이퍼의 각 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 기준선을 따라서 광을 투과시킬 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 장치는, 서로 대향하는 제1 미러부와 제2 미러부와의 사이의 거리가 변화되도록 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 전압을 인가하는 전압 인가부를 더 구비해도 괜찮다. 이것에 의해, 각 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 장치에서는, 광 출사부는, 복수의 파장의 광을 동시에 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부는, 복수의 파장의 광을 파장마다 검출하도록 구성되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 패브리-페로 간섭 필터부에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 광의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 장치에서는, 광 출사부는, 복수의 파장의 광을 파장마다 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부는, 복수의 파장의 광에 대해서 감도(感度)를 가지도록 구성되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 출사되는 광의 파장을 변화시키고, 각 파장에서 패브리-페로 간섭 필터부에 인가되는 전압의 크기를 변화시켜서 광의 검출 강도가 피크가 되는 전압을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다. 혹은, 패브리-페로 간섭 필터부에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 출사되는 광의 파장을 변화시켜서 광의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 장치는, 웨이퍼 지지부에 의해서 지지된 웨이퍼를 촬상하는 촬상부를 더 구비해도 괜찮다. 이것에 의해, 각 패브리-페로 간섭 필터부의 좌표 정보를 취득하고, 취득한 좌표 정보에 기초하여 각 패브리-페로 간섭 필터부를 기준선 상에 위치시킬 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 방법은, 기판층과, 기판층 상에 이차원으로 배치된 복수 쌍의 제1 미러부 및 제2 미러부를 구비하는 웨이퍼로서, 서로 대향하는 제1 미러부와 제2 미러부와의 사이에 공극이 형성됨으로써, 서로 대향하는 제1 미러부와 제2 미러부와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부가 구성된 웨이퍼를 준비하는 스텝과, 제1 미러부와 제2 미러부가 서로 대향하는 방향을 따라서 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 입사하는 광을 출사시키는 스텝과, 제1 미러부와 제2 미러부가 서로 대향하는 방향을 따라서 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각을 투과한 광을 검출하는 스텝을 구비한다.
이 광 검사 방법은, 상술한 광 검사 장치와 동일한 이유에 의해, 복수의 패브리-페로 간섭 필터를 효율 좋게 또한 수율 좋게 얻는 것을 가능하게 한다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 방법은, 서로 대향하는 제1 미러부와 제2 미러부와의 사이의 거리가 변화되도록 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 전압을 인가하는 스텝을 더 구비해도 괜찮다. 이것에 의해, 각 패브리-페로 간섭 필터부에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
본 개시의 일 측면의 광 검사 방법은, 웨이퍼를 촬상하는 스텝을 더 구비해도 괜찮다. 이것에 의해, 예를 들면 기준선을 따라서 각 패브리-페로 간섭 필터부에 광을 입사시키는 경우에, 각 패브리-페로 간섭 필터부의 좌표 정보를 취득하고, 취득한 좌표 정보에 기초하여 각 패브리-페로 간섭 필터부를 기준선 상에 위치시킬 수 있다.
본 개시에 의하면, 복수의 패브리-페로 간섭 필터를 효율 좋게 또한 수율 좋게 얻는 것을 가능하게 하는 광 검사 장치 및 광 검사 방법을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은, 일 실시 형태의 광 검사 장치 및 광 검사 방법의 검사 대상인 웨이퍼로부터 잘라내어진 패브리-페로 간섭 필터의 평면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 패브리-페로 간섭 필터의 저면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내어지는 III－III선을 따른 패브리-페로 간섭 필터의 단면도이다.
도 4는, 일 실시 형태의 광 검사 장치 및 광 검사 방법의 검사 대상인 웨이퍼로부터 잘라내어진 더미(dummy) 필터의 단면도이다.
도 5는, 일 실시 형태의 전기적 검사 방법의 검사 대상인 웨이퍼의 평면도이다.
도 6은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 일부의 확대 평면도이다.
도 7은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 패브리-페로 간섭 필터부 및 더미 필터부의 단면도이다.
도 8은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는, 제1 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 15는, 도 14에 나타내어지는 광 검사 장치의 웨이퍼 지지부의 단면도이다.
도 16은, 제2 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 17은, 제3 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 18은, 제4 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 19는, 제5 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 20은, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치의 웨이퍼 지지부의 변형예의 단면도이다.
도 21은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼로부터 패브리-페로 간섭 필터를 잘라내는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 22는, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼로부터 패브리-페로 간섭 필터를 잘라내는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 23은, 패브리-페로 간섭 필터를 구비하는 광 검출 장치의 단면도이다.
도 24는, 변형예의 웨이퍼의 단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 패브리-페로 간섭 필터의 저면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내어지는 III－III선을 따른 패브리-페로 간섭 필터의 단면도이다.
도 4는, 일 실시 형태의 광 검사 장치 및 광 검사 방법의 검사 대상인 웨이퍼로부터 잘라내어진 더미(dummy) 필터의 단면도이다.
도 5는, 일 실시 형태의 전기적 검사 방법의 검사 대상인 웨이퍼의 평면도이다.
도 6은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 일부의 확대 평면도이다.
도 7은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 패브리-페로 간섭 필터부 및 더미 필터부의 단면도이다.
도 8은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는, 제1 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 15는, 도 14에 나타내어지는 광 검사 장치의 웨이퍼 지지부의 단면도이다.
도 16은, 제2 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 17은, 제3 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 18은, 제4 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 19는, 제5 실시 형태의 광 검사 장치의 구성도이다.
도 20은, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치의 웨이퍼 지지부의 변형예의 단면도이다.
도 21은, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼로부터 패브리-페로 간섭 필터를 잘라내는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 22는, 도 5에 나타내어지는 웨이퍼로부터 패브리-페로 간섭 필터를 잘라내는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 23은, 패브리-페로 간섭 필터를 구비하는 광 검출 장치의 단면도이다.
도 24는, 변형예의 웨이퍼의 단면도이다.
이하, 본 개시의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
［패브리-페로 간섭 필터 및 더미 필터의 구성］
일 실시 형태의 광 검사 장치 및 광 검사 방법의 구성의 설명에 앞서, 그 검사 대상인 웨이퍼로부터 잘라내어진 패브리-페로 간섭 필터 및 더미 필터의 구성에 대해 설명한다.
도 1, 도 2 및 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 패브리-페로 간섭 필터(1)는, 기판(11)을 구비하고 있다. 기판(11)은, 서로 대향하는 제1 표면(11a) 및 제2 표면(11b)을 가지고 있다. 제1 표면(11a)에는, 반사 방지층(21), 제1 적층체(22), 중간층(23) 및 제2 적층체(24)가, 이 순서로 적층되어 있다. 제1 적층체(22)와 제2 적층체(24)와의 사이에는, 틀 모양의 중간층(23)에 의해서 공극(S)(에어 갭)이 획정(劃定)되어 있다.
제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우(평면에서 볼 때)에서의 각 부의 형상 및 위치 관계는, 다음과 같다. 기판(11)의 외부 가장자리는, 예를 들면, 직사각형 모양이다. 기판(11)의 외부 가장자리 및 제2 적층체(24)의 외부 가장자리는, 서로 일치하고 있다. 반사 방지층(21)의 외부 가장자리, 제1 적층체(22)의 외부 가장자리 및 중간층(23)의 외부 가장자리는, 서로 일치하고 있다. 기판(11)은, 중간층(23)의 외부 가장자리보다도 공극(S)의 중심에 대해 외측에 위치하는 외부 가장자리부(11c)를 가지고 있다. 외부 가장자리부(11c)는 예를 들면, 틀 모양이며, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 중간층(23)을 둘러싸고 있다. 공극(S)은 예를 들면, 원형 모양이다.
패브리-페로 간섭 필터(1)는, 그 중앙부에 획정된 광 투과 영역(1a)에서, 소정의 파장을 갖는 광을 투과하는킨다. 광 투과 영역(1a)은, 예를 들면, 원기둥 모양의 영역이다. 기판(11)은 예를 들면, 실리콘, 석영 또는 유리 등으로 이루어진다. 기판(11)이 실리콘으로 이루어지는 경우에는, 반사 방지층(21) 및 중간층(23)은, 예를 들면, 산화 실리콘으로 이루어진다. 중간층(23)의 두께는, 예를 들면, 수십 nm ~ 수십 μm이다.
제1 적층체(22) 중 광 투과 영역(1a)에 대응하는 부분은, 제1 미러부(31)로서 기능한다. 제1 미러부(31)는, 고정 미러이다. 제1 미러부(31)는, 반사 방지층(21)을 사이에 두고 제1 표면(11a)에 배치되어 있다. 제1 적층체(22)는, 복수의 폴리 실리콘층(25)과 복수의 질화 실리콘층(26)이 한 층씩 교호로 적층됨으로써 구성되어 있다. 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 폴리 실리콘층(25a), 질화 실리콘층(26a), 폴리 실리콘층(25b), 질화 실리콘층(26b) 및 폴리 실리콘층(25c)이, 이 순서로 반사 방지층(21) 상에 적층되어 있다. 제1 미러부(31)를 구성하는 폴리 실리콘층(25) 및 질화 실리콘층(26) 각각의 광학 두께는, 중심 투과 파장의 1/4의 정수배(整數倍)인 것이 바람직하다. 또한, 제1 미러부(31)는, 반사 방지층(21)을 사에 두지 않고 제1 표면(11a) 상에 직접 배치되어도 괜찮다.
제2 적층체(24) 중 광 투과 영역(1a)에 대응하는 부분은, 제2 미러부(32)로서 기능한다. 제2 미러부(32)는, 가동 미러이다. 제2 미러부(32)는, 제1 미러부(31)에 대해서 기판(11)과는 반대 측에서 공극(S)을 사이에 두고 제1 미러부(31)와 대향하고 있다. 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)가 서로 대향하는 방향은, 제1 표면(11a)에 수직인 방향에 평행이다. 제2 적층체(24)는, 반사 방지층(21), 제1 적층체(22) 및 중간층(23)을 사이에 두고 제1 표면(11a)에 배치되어 있다. 제2 적층체(24)는, 복수의 폴리 실리콘층(27)과 복수의 질화 실리콘층(28)이 한 층씩 교호로 적층됨으로써 구성되어 있다. 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 폴리 실리콘층(27a), 질화 실리콘층(28a), 폴리 실리콘층(27b), 질화 실리콘층(28b) 및 폴리 실리콘층(27c)이, 이 순서로 중간층(23) 상에 적층되어 있다. 제2 미러부(32)를 구성하는 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28) 각각의 광학 두께는, 중심 투과 파장의 1/4의 정수배인 것이 바람직하다.
또한, 제1 적층체(22) 및 제2 적층체(24)에서는, 질화 실리콘층 대신에 산화 실리콘층이 이용되어도 괜찮다. 또, 제1 적층체(22) 및 제2 적층체(24)를 구성하는 각 층의 재료로서는, 산화 티타늄, 산화 탄탈, 산화 지르코늄, 플루오르화 마그네슘, 산화 알루미늄, 플루오르화 칼슘, 실리콘, 게르마늄, 황화 아연 등이 이용되어도 괜찮다. 또, 여기에서는, 제1 미러부(31)의 공극(S) 측의 표면(폴리 실리콘층(25c)의 표면)과, 제2 미러부(32)의 공극(S) 측의 표면(폴리 실리콘층(27a)의 표면)은, 공극(S)을 사이에 두고 직접적으로 대향하고 있다. 다만, 제1 미러부(31)의 공극(S) 측의 표면 및 제2 미러부(32)의 공극(S) 측의 표면에, (미러를 구성하지 않은) 전극층, 보호층 등이 형성되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)는, 그들 층을 사이에 개재시킨 상태에서, 공극(S)을 사이에 두고 서로 대향하게 된다. 환언하면, 이러한 경우라도, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 공극(S)을 사이에 둔 대향은 실현될 수 있다.
제2 적층체(24)에서 공극(S)에 대응하는 부분(제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 공극(S)과 겹치는 부분)에는, 복수의 관통공(24b)이 형성되어 있다. 각 관통공(24b)은, 제2 적층체(24)의 중간층(23)과는 반대 측의 표면(24a)으로부터 공극(S)에 이르고 있다. 복수의 관통공(24b)은, 제2 미러부(32)의 기능에 실질적으로 영향을 주지 않을 정도로 형성되어 있다. 복수의 관통공(24b)은, 에칭에 의해서 중간층(23)의 일부를 제거하여 공극(S)을 형성하기 위해서 이용된다.
제2 적층체(24)는, 제2 미러부(32)에 더하여, 피복부(33)와, 둘레 가장자리부(34)를 더 가지고 있다. 제2 미러부(32), 피복부(33) 및 둘레 가장자리부(34)는, 서로 동일한 적층 구조의 일부를 가지고 또한 서로 연속되도록, 일체적으로 형성되어 있다. 피복부(33)는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 제2 미러부(32)를 둘러싸고 있다. 피복부(33)는, 중간층(23)의 기판(11)과는 반대 측의 표면(23a), 및 중간층(23)의 측면(23b)(외측의 측면, 즉, 공극(S) 측과는 반대 측의 측면), 제1 적층체(22)의 측면(22a) 및 반사 방지층(21)의 측면(21a)을 피복하고 있으며, 제1 표면(11a)에 이르고 있다. 즉, 피복부(33)는, 중간층(23)의 외부 가장자리, 제1 적층체(22)의 외부 가장자리 및 반사 방지층(21)의 외부 가장자리를 피복하고 있다.
둘레 가장자리부(34)는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 피복부(33)를 둘러싸고 있다. 둘레 가장자리부(34)는, 외부 가장자리부(11c)에서의 제1 표면(11a) 상에 위치하고 있다. 둘레 가장자리부(34)의 외부 가장자리는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 기판(11)의 외부 가장자리와 일치하고 있다. 둘레 가장자리부(34)는, 외부 가장자리부(11c)의 외부 가장자리를 따라서 박화(薄化)되어 있다. 즉, 둘레 가장자리부(34) 중 외부 가장자리부(11c)의 외부 가장자리를 따르는 부분은, 둘레 가장자리부(34) 중 외부 가장자리를 따르는 부분을 제외한 다른 부분과 비교해서 얇게 되어 있다. 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 둘레 가장자리부(34)는, 제2 적층체(24)를 구성하는 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28)의 일부가 제거되어 있는 것에 의해서 박화되어 있다. 둘레 가장자리부(34)는, 피복부(33)에 연속되는 비박화부(非薄化部)(34a)와, 비박화부(34a)를 둘러싸는 박화부(34b)를 가지고 있다. 박화부(34b)에서는, 제1 표면(11a) 상에 직접 마련된 폴리 실리콘층(27a) 이외의 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28)이 제거되어 있다.
제1 표면(11a)으로부터 비박화부(34a)의 기판(11)과는 반대 측의 표면(34c)까지의 높이는, 제1 표면(11a)으로부터 중간층(23)의 표면(23a)까지의 높이보다도 낮다. 제1 표면(11a)으로부터 비박화부(34a)의 표면(34c)까지의 높이는, 예를 들면, 100nm~5000nm이다. 제1 표면(11a)으로부터 중간층(23)의 표면(23a)까지의 높이는, 예를 들면 500nm~20000nm이다. 박화부(34b)의 폭(제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 비박화부(34a)의 외부 가장자리와 외부 가장자리부(11c)의 외부 가장자리와의 사이의 거리)은, 기판(11)의 두께의 0.01배 이상이다. 박화부(34b)의 폭은, 예를 들면 5μm~400μm이다. 기판(11)의 두께는, 예를 들면 500μm~800μm이다.
제1 미러부(31)에는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 광 투과 영역(1a)을 둘러싸도록 제1 전극(12)이 형성되어 있다. 제1 전극(12)은, 폴리 실리콘층(25c)에 불순물을 도핑(doping)하여 저저항화함으로써 형성되어 있다. 제1 미러부(31)에는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 광 투과 영역(1a)을 포함하도록 제2 전극(13)이 형성되어 있다. 제2 전극(13)은, 폴리 실리콘층(25c)에 불순물을 도핑하여 저저항화함으로써 형성되어 있다. 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 제2 전극(13)의 크기는, 광 투과 영역(1a) 전체를 포함하는 크기인 것이 바람직하지만, 광 투과 영역(1a)의 크기와 대략 동일해도 좋다.
제2 미러부(32)에는, 제3 전극(14)이 형성되어 있다. 제3 전극(14)은, 공극(S)을 사이에 두고 제1 전극(12) 및 제2 전극(13)과 대향하고 있다. 제3 전극(14)은, 폴리 실리콘층(27a)에 불순물을 도핑하여 저저항화함으로써 형성되어 있다.
한 쌍의 단자(15)는, 광 투과 영역(1a)을 사이에 두고 대향하도록 마련되어 있다. 각 단자(15)는, 제2 적층체(24)의 표면(24a)으로부터 제1 적층체(22)에 이르는 관통공 내에 배치되어 있다. 각 단자(15)는, 배선(12a)을 매개로 하여 제1 전극(12)과 전기적으로 접속되어 있다. 각 단자(15)는, 예를 들면, 알루미늄 또는 그 합금 등의 금속막에 의해서 형성되어 있다.
한 쌍의 단자(16)는, 광 투과 영역(1a)을 사이에 두고 대향하도록 마련되어 있다. 각 단자(16)는, 제2 적층체(24)의 표면(24a)으로부터 제1 적층체(22)에 이르는 관통공 내에 배치되어 있다. 각 단자(16)는, 배선(13a)을 매개로 하여 제2 전극(13)과 전기적으로 접속되어 있음과 아울러, 배선(14a)을 매개로 하여 제3 전극(14)과 전기적으로 접속되어 있다. 단자(16)는, 예를 들면, 알루미늄 또는 그 합금 등의 금속막에 의해서 형성되어 있다. 한 쌍의 단자(15)가 대향하는 방향과 한 쌍의 단자(16)가 대향하는 방향은, 직교하고 있다(도 1 참조).
제1 적층체(22)의 표면(22b)에는, 복수의 트렌치(trench)(17, 18)가 마련되어 있다. 트렌치(17)는, 배선(13a)에서의 단자(16)와의 접속 부분을 둘러싸도록 고리 모양으로 연장되어 있다. 트렌치(17)는, 제1 전극(12)과 배선(13a)을 전기적으로 절연하고 있다. 트렌치(18)는, 제1 전극(12)의 내부 가장자리를 따라서 고리 모양으로 연장되어 있다. 트렌치(18)는, 제1 전극(12)과 제1 전극(12)의 내측의 영역(제2 전극(13))을 전기적으로 절연하고 있다. 각 트렌치(17, 18) 내의 영역은, 절연 재료라도, 공극이라도 괜찮다.
제2 적층체(24)의 표면(24a)에는, 트렌치(19)가 마련되어 있다. 트렌치(19)는, 단자(15)를 둘러싸도록 고리 모양으로 연장하고 있다. 트렌치(19)는, 단자(15)와 제3 전극(14)을 전기적으로 절연하고 있다. 트렌치(19) 내의 영역은, 절연 재료라도, 공극이라도 괜찮다.
기판(11)의 제2 표면(11b)에는, 반사 방지층(41), 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)가, 이 순서로 적층되어 있다. 반사 방지층(41) 및 중간층(43)은, 각각, 반사 방지층(21) 및 중간층(23)과 동일한 구성을 가지고 있다. 제3 적층체(42) 및 제4 적층체(44)는, 각각, 기판(11)을 기준으로 하여 제1 적층체(22) 및 제2 적층체(24)와 대칭의 적층 구조를 가지고 있다. 반사 방지층(41), 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)는, 기판(11)의 휨을 억제하는 기능을 가지고 있다.
제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)는, 외부 가장자리부(11c)의 외부 가장자리를 따라서 박화되어 있다. 즉, 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44) 중 외부 가장자리부(11c)의 외부 가장자리를 따르는 부분은, 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44) 중 외부 가장자리를 따르는 부분을 제외한 다른 부분과 비교해서 얇게 되어 있다. 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 박화부(34b)와 겹치는 부분에서 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44) 전부가 제거되어 있음으로써 박화되어 있다.
제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)에는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향으로부터 본 경우에 광 투과 영역(1a)을 포함하도록 개구(40a)가 마련되어 있다. 개구(40a)는, 광 투과 영역(1a)의 크기와 대략 동일한 지름을 가지고 있다. 개구(40a)는, 광 출사 측으로 개구되어 있다. 개구(40a)의 저면은, 반사 방지층(41)에 이르고 있다.
제4 적층체(44)의 광 출사 측의 표면에는, 차광층(45)이 형성되어 있다. 차광층(45)은, 예를 들면 알루미늄 등으로 구성된다. 차광층(45)의 표면 및 개구(40a)의 내면에는, 보호층(46)이 형성되어 있다. 보호층(46)은, 제3 적층체(42), 중간층(43), 제4 적층체(44) 및 차광층(45)의 외부 가장자리를 피복함과 아울러, 외부 가장자리부(11c) 상의 반사 방지층(41)을 피복하고 있다. 보호층(46)은, 예를 들면 산화 알루미늄으로 이루어진다. 또한, 보호층(46)의 두께를 1nm~100nm(바람직하게는, 30nm 정도)로 함으로써, 보호층(46)에 의한 광학적인 영향을 무시할 수 있다.
이상과 같이 구성된 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 한 쌍의 단자(15, 16)를 통해서 제1 전극(12)과 제3 전극(14)과의 사이에 전압이 인가되면, 해당 전압에 따른 정전기력이 제1 전극(12)과 제3 전극(14)과의 사이에 발생한다. 해당 정전기력에 의해서, 제2 미러부(32)가, 기판(11)에 고정된 제1 미러부(31) 측으로 끌어당겨져, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 조정된다. 이와 같이, 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화된다.
패브리-페로 간섭 필터(1)를 투과하는 광의 파장은, 광 투과 영역(1a)에서의 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리에 의존한다. 따라서, 제1 전극(12)과 제3 전극(14)과의 사이에 인가되는 전압을 조정함으로써, 투과되는 광의 파장을 적절히 선택할 수 있다. 이때, 제2 전극(13)은, 제3 전극(14)과 동전위이다. 따라서, 제2 전극(13)은, 광 투과 영역(1a)에서 제1 미러부(31) 및 제2 미러부(32)를 평탄하게 유지하기 위한 보상 전극으로서 기능한다.
패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 예를 들면, 패브리-페로 간섭 필터(1)에 인가되는 전압을 변화시키면서(즉, 패브리-페로 간섭 필터(1)에서 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리를 변화시키면서), 패브리-페로 간섭 필터(1)의 광 투과 영역(1a)을 투과한 광을 광 검출기에 의해서 검출함으로써, 분광 스펙트럼을 얻을 수 있다.
도 4에 나타내어지는 바와 같이, 더미 필터(2)는, 제2 적층체(24)에 복수의 관통공(24b)이 형성되어 있지 않은 점, 및 중간층(23)에 공극(S)이 형성되어 있지 않은 점에서, 상술한 패브리-페로 간섭 필터(1)와 서로 다르다. 더미 필터(2)에서는, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 중간층(23)이 마련되어 있다. 즉, 제2 미러부(32)는, 공극(S) 상에 떠 있지 않고, 중간층(23)의 표면(23a)에 배치되어 있다.
［웨이퍼의 구성］
다음으로, 일 실시 형태의 광 검사 장치 및 광 검사 방법의 검사 대상인 웨이퍼의 구성에 대해 설명한다. 도 5 및 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 웨이퍼(100)는, 기판층(110)을 구비하고 있다. 기판층(110)은, 예를 들면, 원판 모양의 형상을 나타내고 있고, 그 일부에 오리엔테이션 플랫(OF)이 형성되어 있다. 기판층(110)은, 예를 들면, 실리콘, 석영 또는 유리 등으로 이루어진다. 이하, 기판층(110)의 두께 방향으로부터 본 경우에 기판층(110)의 중심을 통과하고 또한 오리엔테이션 플랫(OF)에 평행한 가상 직선을 제1 직선(3)이라고 하며, 기판층(110)의 두께 방향으로부터 본 경우에 기판층(110)의 중심을 통과하고 또한 오리엔테이션 플랫(OF)에 수직인 가상 직선을 제2 직선(4)이라고 한다.
웨이퍼(100)에는, 유효 에어리어(101) 및 더미 에어리어(102)가 마련되어 있다. 더미 에어리어(102)는, 기판층(110)의 외부 가장자리(110c)(즉, 웨이퍼(100)의 외부 가장자리(100a))를 따른 에어리어다. 유효 에어리어(101)는, 더미 에어리어(102)의 내측의 에어리어다. 더미 에어리어(102)는, 기판층(110)의 두께 방향으로부터 본 경우에 유효 에어리어(101)를 둘러싸고 있다. 더미 에어리어(102)는, 유효 에어리어(101)에 인접하고 있다.
유효 에어리어(101)에는, 이차원으로 배치된 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 마련되어 있다. 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)는, 유효 에어리어(101) 전체에 마련되어 있다. 더미 에어리어(102)에는, 이차원으로 배치된 복수의 더미 필터부(2A)가 마련되어 있다. 복수의 더미 필터부(2A)는, 더미 에어리어(102) 중 한 쌍의 에어리어(102a)를 제외한 에어리어에 마련되어 있다. 일방의 에어리어(102a)는, 오리엔테이션 플랫(OF)을 따른 에어리어다. 타방의 에어리어(102a)는, 기판층(110)의 외부 가장자리(110c) 중 오리엔테이션 플랫(OF)과는 반대 측의 부분을 따른 에어리어다. 유효 에어리어(101)와 더미 에어리어(102)와의 경계 부분에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)와 더미 필터부(2A)는, 인접하고 있다. 기판층(110)의 두께 방향으로부터 본 경우에, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 외형과 더미 필터부(2A)의 외형은, 동일하다. 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A) 및 복수의 더미 필터부(2A)는, 서로 직교하는 제1 직선(3) 및 제2 직선(4) 각각에 대해 대칭이 되도록, 배치되어 있다. 또한, 복수의 더미 필터부(2A)는, 더미 에어리어(102) 전체에 마련되어 있어도 괜찮다. 또, 복수의 더미 필터부(2A)는, 더미 에어리어(102) 중 어느 일방의 에어리어(102a)를 제외한 에어리어에 마련되어 있어도 괜찮다.
복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)는, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1)가 될 예정인 부분이다. 복수의 더미 필터부(2A)는, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 더미 필터(2)가 될 예정인 부분이다. 기판층(110)의 두께 방향으로부터 본 경우에, 복수의 라인(5)은, 오리엔테이션 플랫(OF)에 평행한 방향을 따르도록 연장되어 있으며, 복수의 라인(5)은, 오리엔테이션 플랫(OF)에 수직인 방향을 따르도록 연장되어 있다. 일 예로서, 기판층(110)의 두께 방향으로부터 본 경우에 각 필터부(1A, 2A)가 직사각형 모양을 나타낼 때에는, 각 필터부(1A, 2A)는, 이차원 매트릭스 모양으로 배치되고, 복수의 라인(5)은, 서로 인접하는 필터부(1A, 1A) 사이, 서로 인접하는 필터부(1A, 2A) 사이, 및 서로 인접하는 필터부(2A, 2A) 사이를 통과하도록 격자 모양으로 설정된다.
도 7의 (a)는, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 단면도이며, 도 7의 (b)는, 더미 필터부(2A)의 단면도이다. 도 7의 (a) 및 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 기판층(110)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 기판(11)이 될 예정인 층이다. 기판층(110)은, 서로 대향하는 제1 표면(110a) 및 제2 표면(110b)을 가지고 있다. 기판층(110)의 제1 표면(110a)에는, 반사 방지층(210)이 마련되어 있다. 반사 방지층(210)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 반사 방지층(21)이 될 예정인 층이다. 기판층(110)의 제2 표면(110b)에는, 반사 방지층(410)이 마련되어 있다. 반사 방지층(410)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 반사 방지층(41)이 될 예정인 층이다.
반사 방지층(210) 상에는, 디바이스층(200)이 마련되어 있다. 디바이스층(200)은, 제1 미러층(220)과, 중간층(230)과, 제2 미러층(240)을 가지고 있다. 제1 미러층(220)은, 복수의 제1 미러부(31)를 갖는 층으로서, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 제1 적층체(22)가 될 예정인 층이다. 복수의 제1 미러부(31)는, 반사 방지층(210)을 사이에 두고 기판층(110)의 제1 표면(110a)에 이차원으로 배치되어 있다. 중간층(230)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 중간층(23)이 될 예정인 층이다. 제2 미러층(240)은, 복수의 제2 미러부(32)를 갖는 층으로서, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 제2 적층체(24)가 될 예정인 층이다. 복수의 제2 미러부(32)는, 중간층(23)을 사이에 두고 제1 미러층(220) 상에 이차원으로 배치되어 있다.
반사 방지층(410) 상에는, 응력 조정층(400)이 마련되어 있다. 즉, 응력 조정층(400)은, 반사 방지층(410)을 사이에 두고 기판층(110)의 제2 표면(110b)에 마련되어 있다. 응력 조정층(400)은, 복수의 층(420, 430, 440)을 가지고 있다. 층(420)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 제3 적층체(42)가 될 예정인 층이다. 층(430)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 중간층(43)이 될 예정인 층이다. 층(440)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 제4 적층체(44)가 될 예정인 층이다.
응력 조정층(400) 상에는, 차광층(450) 및 보호층(460)이 마련되어 있다. 차광층(450)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 차광층(45)이 될 예정인 층이다. 보호층(460)은, 웨이퍼(100)가 각 라인(5)을 따라서 절단됨으로써, 복수의 보호층(46)이 될 예정인 층이다.
도 7의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에서는, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 공극(S)이 형성되어 있다. 즉, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에서는, 중간층(23)이 공극(S)을 획정하고 있고, 제2 미러부(32)가 공극(S) 상에 떠 있다. 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에는, 상술한 패브리-페로 간섭 필터(1)의 구성과 마찬가지로, 제1 전극(12), 제2 전극(13), 제3 전극(14), 복수의 단자(15, 16), 및 개구(40a) 등에 관한 구성이 마련되어 있다. 따라서, 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 웨이퍼(100) 모양 그대로라도, 한 쌍의 단자(15, 16)를 통해서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 전압이 인가되면, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화된다.
도 7의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 각 더미 필터부(2A)에서는, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 중간층(23)이 마련된다. 즉, 더미 필터부(2A)에서는, 중간층(23)이 공극(S)을 획정하고 있지 않고, 제2 미러부(32)가 중간층(23)의 표면(23a)에 배치되어 있다. 따라서, 각 더미 필터부(2A)에는, 상술한 더미 필터(2)의 구성과 마찬가지로, 제1 전극(12), 제2 전극(13), 제3 전극(14), 복수의 단자(15, 16), 및 개구(40a) 등에 관한 구성이 마련되어 있기는 하지만, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리는 변화되지 않는다. 또한, 각 더미 필터부(2A)에는, 제1 전극(12), 제2 전극(13), 제3 전극(14), 복수의 단자(15, 16)(각 단자(15, 16)를 구성하는 알루미늄 등의 금속막, 각 단자(15, 16)를 배치하기 위한 관통공 등) 및 개구(40a) 등에 관한 구성이 마련되어 있지 않아도 좋다.
도 6 및 도 7의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 디바이스층(200)에는, 기판층(110)과는 반대 측으로 개구되는 제1 홈(290)이 형성되어 있다. 제1 홈(290)은, 각 라인(5)을 따라서 형성되어 있다. 제1 홈(290)은, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A) 및 각 더미 필터부(2A)에서, 제1 미러부(31), 중간층(23) 및 제2 미러부(32)를 둘러싸고 있다. 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에서, 제1 미러부(31), 중간층(23) 및 제2 미러부(32)는, 고리 모양으로 연속되는 제1 홈(290)에 의해서 둘러싸여져 있다. 마찬가지로, 각 더미 필터부(2A)에서, 제1 미러부(31), 중간층(23) 및 제2 미러부(32)는, 고리 모양으로 연속되는 제1 홈(290)에 의해서 둘러싸여져 있다. 서로 인접하는 필터부(1A, 1A), 서로 인접하는 필터부(1A, 2A), 및 서로 인접하는 필터부(2A, 2A)에 주목하면, 제1 홈(290)은, 일방의 필터부의 둘레 가장자리부(34) 및 타방의 필터부의 둘레 가장자리부(34) 상의 영역에 대응하고 있다. 제1 홈(290)은, 유효 에어리어(101) 및 더미 에어리어(102)에서 연결되어 있고, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)가 서로 대향하는 방향(이하, 간단하게 「대향 방향」이라고 함)으로부터 본 경우에 기판층(110)의 외부 가장자리(110c)에 이르고 있다. 또한, 제1 홈(290)은, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A) 및 각 더미 필터부(2A)에서, 적어도 제2 미러부(32)를 둘러싸고 있으면 좋다.
도 7의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 응력 조정층(400)에는, 기판층(110)과는 반대 측으로 개구되는 제2 홈(470)이 형성되어 있다. 제2 홈(470)은, 각 라인(5)을 따라서 형성되어 있다. 즉, 제2 홈(470)은, 제1 홈(290)에 대응하도록 형성되어 있다. 여기서, 제2 홈(470)이 제1 홈(290)에 대응한다는 것은, 대향 방향으로부터 본 경우에 제2 홈(470)이 제1 홈(290)과 겹치는 것을 의미한다. 따라서, 제2 홈(470)은, 유효 에어리어(101) 및 더미 에어리어(102)에서 연결되어 있으며, 대향 방향으로부터 본 경우에 기판층(110)의 외부 가장자리(110c)에 이르고 있다.
［웨이퍼의 제조 방법］
다음으로, 웨이퍼(100)의 제조 방법에 대해서, 도 8~도 13을 참조하여 설명한다. 도 8~도 13에서, (a)는, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대응하는 부분의 단면도이며, (b)는, 더미 필터부(2A)에 대응하는 부분의 단면도이다.
먼저, 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 기판층(110)의 제1 표면(110a)에 반사 방지층(210)을 형성함과 아울러, 기판층(110)의 제2 표면(110b)에 반사 방지층(410)을 형성한다. 이어서, 각 반사 방지층(210, 410) 상에, 복수의 폴리 실리콘층 및 복수의 질화 실리콘층을 교호로 적층함으로써, 반사 방지층(210) 상에 제1 미러층(220)을 형성함과 아울러, 반사 방지층(410) 상에 층(420)을 형성한다.
제1 미러층(220)을 형성할 때에는, 에칭에 의해서, 반사 방지층(210)의 표면이 노출되도록, 제1 미러층(220) 중 각 라인(5)을 따른 부분을 제거한다. 또, 불순물 도핑에 의해서, 제1 미러층(220)에서의 소정의 폴리 실리콘층을 부분적으로 저저항화함으로써, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제1 전극(12), 제2 전극(13) 및 배선(12a, 13a)을 형성한다. 게다가, 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제1 미러층(220)의 표면에 트렌치(17, 18)를 형성한다.
이어서, 도 9에 나타내어지는 바와 같이, 제1 미러층(220) 상, 및 노출된 반사 방지층(210)의 표면에, 중간층(230)을 형성함과 아울러, 층(420) 상에 층(430)을 형성한다. 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대응하는 부분에서는, 중간층(230)은, 공극(S)(도 3 참조)에 대응하는 제거 예정부(50)를 포함하고 있다. 이어서, 에칭에 의해서, 기판층(110)의 제1 표면(110a)이 노출되도록, 중간층(230) 및 반사 방지층(210) 중 각 라인(5)을 따른 부분을 제거한다. 또, 해당 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 중간층(230) 중 각 단자(15, 16)(도 3 참조)에 대응하는 부분에 공극을 형성한다.
이어서, 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 기판층(110)의 제1 표면(110a) 측 및 제2 표면(110b) 측 각각에서, 복수의 폴리 실리콘층 및 복수의 질화 실리콘층을 교호로 적층함으로써, 중간층(230) 상, 및 노출된 기판층(110)의 제1 표면(110a)에, 제2 미러층(240)을 형성함과 아울러, 층(430) 상에 층(440)을 형성한다.
제2 미러층(240)을 형성할 때에는, 라인(5)을 따라서 서로 대향하는 중간층(230)의 측면(230a), 제1 미러층(220)의 측면(220a) 및 반사 방지층(210)의 측면(210a)을, 제2 미러층(240)에 의해 피복한다. 또, 불순물 도핑에 의해서, 제2 미러층(240)에서의 소정의 폴리 실리콘층을 부분적으로 저저항화함으로써, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제3 전극(14) 및 배선(14a)을 형성한다.
이어서, 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 에칭에 의해서, 제2 미러층(240)이 포함하는 폴리 실리콘층(27a)(도 3 참조)(즉, 가장 제1 표면(110a) 측에 위치하는 폴리 실리콘층)의 표면이 노출되도록, 제2 미러층(240) 중 각 라인(5)을 따른 부분을 박화한다. 또, 해당 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제2 미러층(240) 중 각 단자(15, 16)(도 3 참조)에 대응하는 부분에 공극을 형성한다. 이어서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 해당 공극에 각 단자(15, 16)를 형성하고, 각 단자(15)와 배선(12a)을 접속함과 아울러, 각 단자(16)와 배선(13a) 및 배선(14a) 각각을 접속한다.
여기까지, 기판층(110)의 제1 표면(110a)에, 반사 방지층(210) 및 디바이스층(200)이 형성됨과 아울러, 디바이스층(200)에 제1 홈(290)이 형성된다. 제1 홈(290)은, 디바이스층(200)이 각 라인(5)을 따라서 부분적으로 박화된 영역이다.
이어서, 도 12의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대응하는 부분에서는, 에칭에 의해서, 제2 적층체(24)의 표면(24a)으로부터 제거 예정부(50)에 이르는 복수의 관통공(24b)을 제2 적층체(24)에 형성한다. 이때, 도 12의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 각 더미 필터부(2A)에 대응하는 부분에서는, 복수의 관통공(24b)을 제2 적층체(24)에 형성하지 않는다. 이어서, 도 12에 나타내어지는 바와 같이, 층(440) 상에 차광층(450)을 형성한다. 이어서, 에칭에 의해서, 반사 방지층(410)의 표면이 노출되도록, 차광층(450) 및 응력 조정층(400)(즉, 층(420, 430, 440)) 중 각 라인(5)을 따른 부분을 제거한다. 또, 해당 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 개구(40a)를 형성한다. 이어서, 차광층(450) 상, 노출된 반사 방지층(410)의 표면, 및 개구(40a)의 내면, 제2 홈(470)에 면하는 응력 조정층(400)의 측면에, 보호층(460)을 형성한다.
여기까지, 기판층(110)의 제2 표면(110b)에, 반사 방지층(410), 응력 조정층(400), 차광층(450) 및 보호층(460)이 형성됨과 아울러, 응력 조정층(400)에 제2 홈(470)이 형성된다. 제2 홈(470)은, 응력 조정층(400)이 각 라인(5)을 따라서 부분적으로 박화된 영역이다.
이어서, 도 13의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대응하는 부분에서는, 복수의 관통공(24b)을 통한 에칭(예를 들면 플루오르화 수소산 가스를 이용한 기상 에칭)에 의해서, 중간층(230)으로부터 복수의 제거 예정부(50)를 일제히 제거한다. 이것에 의해, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대응하는 부분에서는, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 공극(S)을 형성한다. 이때, 도 13의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 각 더미 필터부(2A)에 대응하는 부분에서는, 복수의 관통공(24b)이 제2 적층체(24)에 형성되어 있지 않기 때문에, 중간층(230)에 공극(S)이 형성되지 않는다.
이상에 의해, 유효 에어리어(101)에서는, 도 7의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 공극(S)이 형성됨으로써 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 구성된다. 한편, 더미 에어리어(102)에서는, 도 7의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 중간층(23)이 마련됨으로써, 복수의 더미 필터부(2A)가 구성된다.
［제1 실시 형태의 광 검사 장치의 구성］
다음으로, 제1 실시 형태의 광 검사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 제1 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 웨이퍼 지지부(510)와, 광 출사부(520)와, 광 검출부(530)와, 전압 인가부(540)와, 촬상부(550)와, 제어부(560)를 구비하고 있다. 웨이퍼 지지부(510), 광 출사부(520), 광 검출부(530), 전압 인가부(540) 및 촬상부(550)는, 어둠상자(도시 생략) 내에 배치되어 있다. 전기적 검사 장치(500)의 검사 대상은, 웨이퍼(100)이다.
웨이퍼 지지부(510)는, 웨이퍼(100)의 대향 방향(즉, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)가 서로 대향하는 방향)이 기준선(RL)에 평행이 되도록 웨이퍼(100)를 지지한다. 다만, 웨이퍼 지지부(510)는, 웨이퍼(100)의 대향 방향이 기준선(RL)을 따르도록 웨이퍼(100)를 지지하면 좋다. 즉, 웨이퍼 지지부(510)는, 웨이퍼(100)의 대향 방향이 기준선(RL)에 완전히 평행이 되도록 웨이퍼(100)를 지지할 필요는 없다. 웨이퍼 지지부(510)는, 스테이지(511)를 가지고 있다. 스테이지(511)는, 기준선(RL)에 수직인 평면을 따라서 (적어도, 해당 평면에 평행이고 또한 서로 직교하는 2방향 각각을 따라) 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 스테이지(511)는 기준선(RL)에 평행한 라인을 중심선으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있어도 괜찮다.
도 15에 나타내어지는 바와 같이, 스테이지(511)는, 서로 대향하는 제1 표면(511a) 및 제2 표면(511b)을 가지고 있다. 일 예로서, 제1 표면(511a)은, 연직 방향에서의 상측 표면이며, 제2 표면(511b)은, 연직 방향에서의 하측 표면이다. 스테이지(511)에는, 제1 표면(511a) 및 제2 표면(511b)에 개구되는 개구(513)가 형성되어 있다. 제1 표면(511a)에는, 개구(513)에서의 제1 표면(511a) 측의 부분이 확폭(擴幅)됨으로써, 단차부(514)가 형성되어 있다. 단차부(514)에는, 웨이퍼(100)의 더미 에어리어(102)가 재치(載置)되어, 예를 들면 흡인에 의해서 유지된다. 단차부(514)에 웨이퍼(100)의 더미 에어리어(102)가 재치된 상태에서, 개구(513)는, 유효 에어리어(101)에 면한다. 구체적으로는, 기준선(RL)에 평행한 방향으로부터 본 경우에, 개구(513)는, 유효 에어리어(101)를 포함하고 있다. 개구(513)는, 기준선(RL)을 따라서 광(L1)을 통과시키는 광 통과 영역(512)으로서 기능한다. 즉, 웨이퍼 지지부(510)는, 광 통과 영역(512)으로서 개구(513)를 가지고 있다.
도 14에 나타내어지는 바와 같이, 광 출사부(520)는, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)로 기준선(RL)을 따라서 입사하는 광(L1)을 출사한다. 광 출사부(520)는, 백색광원(521)과, 렌즈(522)와, 조리개 부재(523)를 가지고 있다. 백색광원(521)은, 백색광인 광(L1)을 출력한다. 렌즈(522)는, 백색광원(521)으로부터 출력된 광(L1)을 조리개 부재(523)의 핀홀에 집광(集光)한다. 조리개 부재(523)는, 렌즈(522)에 의해서 집광된 광(L1)을 핀홀에 의해서 좁힌다. 이와 같이, 광 출사부(520)는, 복수의 파장의 광(L1)을 동시에 출사하도록 구성되어 있다. 광 출사부(520)로부터 출사된 광(L1)은, 미러(501)에 의해서 반사된다. 미러(501)에 의해서 반사된 광(L1)은, 오목면(凹面) 미러(502)에 의해서, 기준선(RL) 상을 진행하도록 반사됨과 아울러, 집광된다(혹은 콜리메이트(collimate)된다). 오목면 미러(502)에 의해서 반사됨과 아울러 집광된 광(L1)은, 하프 미러(503)를 투과한다. 하프 미러(503)를 투과한 광(L1)은, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)로 기준선(RL)을 따라서 입사된다.
광 검출부(530)는, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 기준선(RL)을 따라서 투과한 광(L1)을 검출한다. 광 검출부(530)는, 렌즈(531)와, 광 파이버(fiber)(532)와, 분광기(533)를 가지고 있다. 렌즈(531)는, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 기준선(RL)을 따라서 투과한 광(L1)을 광 파이버(532)의 광 입사단(入射端)에 집광시킨다. 또한, 렌즈(531)를 투과한 광(L1)은, 도시하지 않은 반사 미러를 거쳐 광 파이버(532)의 광 입사단에 집광되어도 괜찮다. 광 파이버(532)는, 렌즈(531)에 의해서 집광된 광(L1)을 도광(導光)한다. 분광기(533)는, 광 파이버(532)에 의해서 도광된 광(L1)을 파장마다 검출하고, 검출 신호를 제어부(560)에 출력한다. 이와 같이, 광 검출부(530)는, 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 검출하도록 구성되어 있다.
전압 인가부(540)는, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 변화되도록 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 전압을 인가한다. 전압 인가부(540)는, 스테이지(541)와, 한 쌍의 암(542)과, 한 쌍의 프로브 바늘(543)과, 소스 메저 유닛(source measure unit)(544)을 가지고 있다. 스테이지(541)는, 기준선(RL)에 평행한 방향을 따라서 이동 가능하게 구성되어 있다. 한 쌍의 암(542)은, 스테이지(541)에 장착되어 있다. 한 쌍의 프로브 바늘(543)은, 한 쌍의 암(542)에 장착되어 있다. 한 쌍의 암(542) 및 한 쌍의 프로브 바늘(543)은, 마이크로 매니퓰레이터로서 구성되어 있다. 한 쌍의 프로브 바늘(543)의 선단 사이의 거리는, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에서의 한 쌍의 단자(15, 16) 사이의 거리로 조정되어 있다. 소스 메저 유닛(544)은, 한 쌍의 프로브 바늘(543)에 전위차를 일으키게 한다. 또한, 웨이퍼 지지부(510)에서 스테이지(511)가 기준선(RL)에 평행한 방향을 따라서 이동 가능하게 구성되어 있는 경우에는, 스테이지(541)는 이동 가능하게 구성되어 있지 않아도 괜찮다. 또, 전압 인가부(540)에는, 마이크로 조작기를 대신하여, 프로브 카드가 적용되어도 괜찮다.
촬상부(550)는, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)(구체적으로는, 웨이퍼(100)의 표면)를 촬상한다. 촬상부(550)는, 카메라(551)와, 줌 렌즈(552)를 가지고 있다. 카메라(551)는, 관찰용의 광(L2)을 출사하고, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 표면에서 반사된 광(L2)을 검출하며, 얻어진 화상을 디스플레이(도시 생략)에 표시한다. 줌 렌즈(552)는, 웨이퍼(100)의 표면의 상(像)을 확대하는 기능을 가지고 있다. 카메라(551)로부터 출사된 광(L2)은, 하프 미러(503)에 의해서, 기준선(RL) 상을 진행하도록 반사된다. 하프 미러(503)에 의해서 반사된 광(L2)은, 기준선(RL) 상을 진행하고, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 표면에서 반사된다. 웨이퍼(100)의 표면에서 반사된 광(L2)은, 동일한 광로(光路) 상을 반대로 진행하고, 줌 렌즈(552)를 거쳐 카메라(551)에 입사된다.
제어부(560)는, 프로세서, 메모리, 스토리지 및 통신 디바이스 등을 포함하는 컴퓨터 장치로서 구성되어 있다. 제어부(560)에서는, 프로세서가, 메모리 등에 읽어 넣어진 소정의 소프트웨어(프로그램)를 실행하고, 메모리 및 스토리지에서의 데이터의 읽기 및 쓰기 등을 제어함으로써, 각종의 기능이 실현된다. 예를 들면, 제어부(560)는, 각 부(웨이퍼 지지부(510), 광 출사부(520), 광 검출부(530), 전압 인가부(540) 및 촬상부(550))의 동작을 제어함으로써, 후술하는 광 검사 방법을 실현한다.
이상과 같이 구성된 광 검사 장치(500)에서는, 제어부(560)에 의해서 각 부의 동작이 제어됨으로써, 이하와 같이, 광 검사 방법이 실시된다. 먼저, 검사 대상인 웨이퍼(100)가 준비되고, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된다. 이때, 웨이퍼(100)는, 대향 방향이 기준선(RL)을 따르도록 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된다. 이어서, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)가 촬상부(550)에 의해서 촬상되고, 웨이퍼(100)의 화상이 디스플레이에 표시된다. 그리고, 예를 들면, 디스플레이에 표시된 웨이퍼(100)의 화상이 눈으로 보여지고, 소정의 초기 위치(소정의 좌표)로부터의 웨이퍼(100)(예를 들면 웨이퍼(100)의 중심 위치)의 어긋남이 보정된다. 이것에 의해, 제어부(560)는, 소정의 초기 위치로부터의 상대적인 위치로서, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)에서의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 좌표 정보를 취득할 수 있다. 또한, 촬상부(550)가 제어부(560)에 접속되고, 제어부(560)가, 촬상부(550)로부터 출력된 촬상 데이터에 기초하여, 웨이퍼(100)에서의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 좌표 정보를 취득해도 괜찮다.
이어서, 좌표 정보에 기초하여 웨이퍼 지지부(510)의 스테이지(511)가 동작시켜지고, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 기준선(RL) 상에 위치시켜진다(이하, 기준선(RL) 상에 위치시켜진 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 간단하게 「하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)」라고 함). 이어서, 전압 인가부(540)의 스테이지(541)가 동작시켜지고, 전압 인가부(540)의 한 쌍의 프로브 바늘(543)이, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 한 쌍의 단자(15, 16)에 접촉시켜진다. 이어서, 전압 인가부(540)의 소스 메저 유닛(544)이 동작시켜지고, 한 쌍의 단자(15, 16)에 소정의 전압이 인가된다. 이것에 의해, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에서, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가, 인가된 전압에 따른 거리로 변화된다.
이어서, 광 출사부(520)로부터 광(L1)을 출사시킨다. 이것에 의해, 기준선(RL)을 따라서(즉, 대향 방향을 따라서) 광(L1)이 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 입사된다. 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 광(L1)이 입사되면, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리에 따른 파장의 광(L1)이 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한다. 그리고, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한 광(L1)이 광 검출부(530)에 의해서 검출된다. 이것에 의해, 제어부(560)는, 광 검출부(530)로부터 출력된 검출 신호에 기초하여, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압과 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득하거나, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 양품인지의 여부를 판단하거나 할 수 있다. 또한, 이 검사시에, 소스 메저 유닛(544)에서 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 전압을 인가하는 것과 동시에, 한쌍의 단자(15, 16) 사이의 리크(leak) 전류를 측정함으로써, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 형성된 공극(S)으로의 이물질의 혼입의 유무, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 마련된 배선의 단선의 유무 등을 측정해도 괜찮다.
하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 검사가 완료되면, 전압 인가부(540)의 스테이지(541)가 동작시켜지고, 전압 인가부(540)의 한 쌍의 프로브 바늘(543)이, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 한 쌍의 단자(15, 16)로부터 떼어진다. 이어서, 다음의 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 기준선(RL) 상에 위치시켜지고, 해당 다음의 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 검사가 마찬가지로 실시된다. 이하 마찬가지로, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 검사가 순차 실시된다. 이것에 의해, 제어부(560)는, 웨이퍼(100)에서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 좌표 정보에 대응지어, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 관한 정보(검사 결과)를 기억할 수 있다. 또한, 광 출사부(520)로부터의 광(L1)의 출사에 대해서는, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)마다 ON/OFF가 바뀌는 경우에 한정되지 않고, 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 검사의 실시 중, ON이 유지되어도 괜찮다. 또, 사전의 검사(육안 검사, 전기적 검사 등)에 의해 양품이 아닌 것이 분명하게 되어 있는 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서는 한 쌍의 프로브 바늘(543)을 한 쌍의 단자(15, 16)에 접촉시키지 않고 (광 투과 검사를 생략하고), 다음의 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해 광 투과 검사를 실시함으로써, 검사 효율을 높여도 괜찮다. 또, 1매의 웨이퍼(100)에서의 모든 패브리-페로 간섭 필터부(1A) 중에, 소정 비율의 수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해 광 투과 검사를 실시함으로써, 해당 1매의 웨이퍼(100)로서 양품인지의 여부를 판단해도 괜찮다. 즉, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대한 광 투과 검사는, 반드시, 1매의 웨이퍼(100)에서의 모든 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해 실시하지 않아도 괜찮다.
이상과 같이, 제1 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 광 출사부(520)가 복수의 파장의 광(L1)을 동시에 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 검출하도록 구성되어 있다. 따라서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
［제2 실시 형태의 광 검사 장치의 구성］
다음으로, 제2 실시 형태의 광 검사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 16에 나타내어지는 바와 같이, 제2 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 광 출사부(520)의 구성에서, 제1 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 서로 다르다.
제2 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서, 광 출사부(520)는, 백색광원(521)과, 렌즈(522)와, 광 파이버(524)와, 렌즈(525)를 가지고 있다. 백색광원(521)은, 백색광인 광(L1)을 출력한다. 렌즈(522)는, 백색광원(521)으로부터 출력된 광(L1)을 광 파이버(524)의 광 입사단에 집광시킨다. 광 파이버(524)는, 렌즈(522)에 의해서 집광된 광(L1)을 도광한다. 렌즈(525)는, 광 파이버(524)에 의해서 도광된 광(L1)을, 기준선(RL) 상에서 집광한다.
제2 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 미러(501) 및 오목면 미러(502)가 마련되어 있지 않고, 렌즈(525)에 의해서 집광된 광(L1)은, 하프 미러(503)를 투과한다. 하프 미러(503)를 투과한 광(L1)은, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)로 기준선(RL)을 따라서 입사한다.
제2 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서도, 제1 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 마찬가지로, 광 출사부(520)가 복수의 파장의 광(L1)을 동시에 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 검출하도록 구성되어 있다. 따라서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
［제3 실시 형태의 광 검사 장치의 구성］
다음으로, 제3 실시 형태의 광 검사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 17에 나타내어지는 바와 같이, 제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 광 출사부(520) 및 광 검출부(530)의 구성에서, 제1 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 서로 다르다.
제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서, 광 출사부(520)는, 백색광원(521)과, 렌즈(522A)와, 모노크로메이터(monochromator)(526)와, 렌즈(522B)와, 광 파이버(524)와, 렌즈(525)를 가지고 있다. 백색광원(521)은, 백색광인 광(L1)을 출력한다. 렌즈(522A)는, 백색광원(521)으로부터 출력된 광(L1)을 모노크로메이터(526)에 집광한다. 모노크로메이터(526)는, 렌즈(522A)에 의해서 집광된 백색광 중 소정의 파장의 광(L1)을 출력한다. 렌즈(522B)는, 모노크로메이터(526)로부터 출력된 광(L1)을 광 파이버(524)의 광 입사단에 집광시킨다. 광 파이버(524)는, 렌즈(522B)에 의해서 집광된 광(L1)을 도광한다. 렌즈(525)는, 광 파이버(524)에 의해서 도광된 광(L1)을, 기준선(RL) 상에서 집광한다. 또한, 광 파이버(524) 및 렌즈(525)를 대신하여, 제1 실시 형태와 같이, 조리개 부재(523), 미러(501), 오목면 미러(502)를 이용해도 괜찮다. 이와 같이, 각 실시 형태에서, 광원으로부터 출사된 광(L1)을 기준선(RL)을 따르도록 하는 수단은, 각 실시 형태에서 채용되는 여러 가지의 수단을 서로 대용할 수 있다.
제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 미러(501) 및 오목면 미러(502)가 마련되어 있지 않고, 렌즈(525)에 의해서 집광된 광(L1)은, 하프 미러(503)를 투과한다. 하프 미러(503)를 투과한 광(L1)은, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)로 기준선(RL)을 따라서 입사한다.
제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 입사하는 광(L1)은, 백색광원(521)으로부터 출력된 백색광 중 소정의 파장의 광이다. 모노크로메이터(526)는, 출력되는 광(L1)의 파장을 전환할 수 있다. 이것에 의해, 광 출사부(520)는, 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 순차로 전환하여 출사하도록 구성되어 있다.
제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서, 광 검출부(530)는, 렌즈(531)와, 포토 다이오드(photodiode)(534)와, 앰프(amplifier)(535)와, AD 컨버터(AD converter)(536)를 가지고 있다. 렌즈(531)는, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 기준선(RL)을 따라서 투과한 광(L1)을 포토 다이오드(534)에 집광시킨다. 포토 다이오드(534)는, 백색광에 대해서 감도를 가지고 있다. 포토 다이오드(534)는, 렌즈(531)에 의해서 집광된 광(L1)을 검출하여, 아날로그 신호를 앰프(535)에 출력한다. 앰프(535)는, 포토 다이오드(534)로부터 출력된 아날로그 신호를 증폭한다. AD 컨버터(536)는, 앰프(535)에 의해서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여, 제어부(560)에 출력한다. 이와 같이, 광 검출부(530)는, 광 출사부(520)로부터 출사되는 복수의 파장의 광(L1)에 대해서 감도를 가지도록 구성되어 있다.
제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 제1 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 달리, 광 출사부(520)가 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가 복수의 파장의 광(L1)에 대해서 감도를 가지도록 구성되어 있다. 따라서, 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시키고, 각 파장에서 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시켜서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다. 혹은, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시켜서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
[제4 실시 형태의 광 검사 장치의 구성]
다음으로, 제4 실시 형태의 광 검사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 18에 나타내어지는 바와 같이, 제4 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 광 출사부(520) 및 광 검출부(530)의 구성에서, 제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 서로 다르다.
제4 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서, 광 출사부(520)는, 광원 전환부(527)와, 조리개 부재(523)를 가지고 있다. 광원 전환부(527)는, 복수의 레이저 광원(527a, 527b, 527c)을 전환한다. 각 레이저 광원(527a, 527b, 527c)은, 서로 다른 파장의 레이저광을 출사한다. 레이저 광원의 수는, 필요한 파장에 따라 적절하게 변경할 수 있다. 조리개 부재(523)는, 광원 전환부(527)로부터 출사된 레이저광인 광(L1)을 핀홀에 의해서 좁힌다. 이와 같이, 광 출사부(520)는, 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 출사하도록 구성되어 있다. 광 출사부(520)로부터 출사된 광(L1)은, 미러(504)에 의해서, 기준선(RL) 상을 진행하도록 반사된다. 미러(504)에 의해서 반사된 광(L1)은, 하프 미러(503)를 투과한다. 하프 미러(503)를 투과한 광(L1)은, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)로 기준선(RL)을 따라서 입사한다. 또한, 레이저 광원(527a, 527b, 527c)으로부터 출사된 광(L1)의 강도가 포토 다이오드(534)의 측정 가능한 강도 범위를 넘는 경우에는, 레이저 광원(527a, 527b, 527c)과 포토 다이오드(534)와의 사이의 광로 상의 임의의 위치에 예를 들면 ND 필터를 마련하고, 광(L1)을 감쇠시키도록 해도 괜찮다.
제4 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서, 광 검출부(530)는, 포토 다이오드(534)와, 앰프(535)와, AD 컨버터(536)를 가지고 있다. 포토 다이오드(534)는, 광 출사부(520)로부터 출사되는 복수의 파장의 레이저광에 대해서 감도를 가지고 있다. 포토 다이오드(534)는, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 기준선(RL)을 따라서 투과한 광(L1)을 검출하고, 아날로그 신호를 앰프(535)로 출력한다. 앰프(535)는, 포토 다이오드(534)로부터 출력된 아날로그 신호를 증폭한다. AD 컨버터(536)는, 앰프(535)에 의해서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여, 제어부(560)에 출력한다. 이와 같이, 광 검출부(530)는, 광 출사부(520)로부터 출사되는 복수의 파장의 광(L1)에 대해서 감도를 가지도록 구성되어 있다.
제4 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서도, 제3 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 마찬가지로, 광 출사부(520)가 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가 복수의 파장의 광(L1)에 대해서 감도를 가지도록 구성되어 있다. 따라서, 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시키고, 각 파장에 대해 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시켜서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다. 혹은, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시켜 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
［제5 실시 형태의 광 검사 장치의 구성］
다음으로, 제5 실시 형태의 광 검사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 19에 나타내어지는 바와 같이, 제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 광 출사부(520)의 구성에서, 제4 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 서로 다르다.
제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서, 광 출사부(520)는, 광원 전환부(527)와, 렌즈(522)와, 광 파이버(524)와, 렌즈(525)를 가지고 있다. 광원 전환부(527)는, 복수의 레이저 광원(527a, 527b, 527c)을 전환한다. 각 레이저 광원 (527a, 527b, 527c)은, 서로 다른 파장의 레이저광을 출사한다. 레이저 광원의 수는, 필요한 파장에 따라 적당하게 변경할 수 있다. 렌즈(522)는, 광원 전환부(527)로부터 출력된 광(L1)을 광 파이버(524)의 광 입사단에 집광시킨다. 광 파이버(524)는, 렌즈(522)에 의해서 집광된 광(L1)을 도광한다. 렌즈(525)는, 광 파이버(524)에 의해서 도광된 광(L1)을, 기준선(RL) 상에서 집광시킨다. 이와 같이, 광 출사부(520)는, 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 출사하도록 구성되어 있다. 제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 미러(504)가 마련되어 있지 않고, 광 출사부(520)로부터 출사된 광(L1)은, 하프 미러(503)를 투과한다. 하프 미러(503)를 투과한 광(L1)은, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)로 기준선(RL)을 따라서 입사한다.
제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서도, 제4 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 마찬가지로, 광 출사부(520)가 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가 복수의 파장의 광(L1)에 대해서 감도를 가지도록 구성되어 있다. 따라서, 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시키고, 각 파장에서 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시켜 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다. 혹은, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시켜서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
［전압 인가 방법］
다음으로, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득하기 위해서 실시되는 전압 인가 방법에 대해 설명한다.
예를 들면, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 같이, 광 출사부(520)가 복수의 파장의 광(L1)을 동시에 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 검출하도록 구성되어 있는 경우에는, 다음과 같이, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득하면, 스티킹(sticking)(제2 미러부(32)가 제1 미러부(31)에 접촉하여 움직이지 않게 되는 현상)의 발생을 방지할 수 있다.
먼저, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과시킬 예정의 파장 범위(설계상의 파장 범위)의 하한값에 기초하여, 기준 하한값을 설정한다. 기준 하한값은, 설계상의 파장 범위의 하한값으로부터 소정의 값을 뺀 값이다. 예를 들면 소정의 값을 10nm로 하면, 설계상의 파장 범위가 1550nm~1850nm인 경우에는, 기준 하한값은 1540nm가 된다. 이어서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 단계적으로 증가시킨다. 또한, 전압의 크기를 단계적으로 증가시키면, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리는 단계적으로 작아지고, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과하는 광의 파장은 단계적으로 짧아진다.
패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 단계적으로 증가시킬 때에는, 각 전압에서 매회, 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장(이하, 「피크 파장」이라고 함)을 취득한다. 이때, 소정의 전압으로부터는, 그 전압에서 취득된 피크 파장을 기준 하한값과 비교한다. 그리고, 피크 파장이 기준 하한값보다 짧으면, 그 시점에서, 전압의 크기의 단계적인 증가를 종료하고, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계의 취득을 종료한다. 한편, 피크 파장이 기준 하한값보다 길면, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 한 단계 증가시키고, 그 전압에서 취득된 피크 파장을 기준 하한값과 비교한다.
즉, 복수의 파장의 광(L1)을 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 동시에 입사시키고, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한 광(L1)의 파장을 검출함으로써, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기와, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과하는 광의 파장과의 관계를 취득할 때에, 실시되는 전압 인가 방법으로서, 해당 전압 인가 방법은, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과시킬 예정인 파장 범위의 하한값에 기초하여, 기준 하한값을 설정하는 스텝과, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 단계적으로 증가시키고, 각 전압에서 매회, 피크 파장을 취득하고, 소정의 전압으로부터는, 그 전압에서 취득된 피크 파장을 기준 하한값과 비교하는 스텝과, 피크 파장이 기준 하한값보다도 짧으면, 그 시점에서, 전압의 크기의 단계적인 증가를 종료하고, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계의 취득을 종료하고, 피크 파장이 기준 하한값보다도 길면, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 한 단계 증가시키고, 그 전압에서 취득된 피크 파장을 기준 하한값과 비교하는 스텝을 구비한다. 이것에 의해, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 때에 스티킹이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이 전압 인가 방법은, 웨이퍼(100)의 상태에 있는 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서 뿐만 아니라, 개개의 패브리-페로 간섭 필터(1)에 대해서 실시해도 괜찮다.
또, 제3 실시 형태, 제4 실시 형태 및 제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 같이, 광 출사부(520)가 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가 복수의 파장의 광(L1)에 대해서 감도를 가지도록 구성되어 있는 경우에는, 다음과 같이, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득하면, 스티킹의 발생을 방지할 수 있다.
먼저, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 입사시키는 광(L1)의 파장을 단계적으로 변화시킨다. 그 때에는, 각 파장에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 제1 피치(예를 들면 100mV)로 변화시키고, 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압(이하, 「제1 피크 전압」이라고 함)을 취득한다. 이어서, 제1 피크 전압을 포함하는 전압 범위(예를 들면, 제1 피크 전압 ±200mV의 전압 범위)에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 제1 피치보다도 작은 제2 피치(예를 들면 5mV)로 변화시키고, 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압(이하, 「제2 피크 전압」이라고 함)을 취득한다. 제1 피크 전압을 포함하는 전압 범위의 설정은, ±「제1 피치의 소정의 배수(예를 들면 2배)」로 해도 좋고, 제1 피치에 의하지 않고 ±「소정의 값(예를 들면 ±200mV)」으로 해도 괜찮다. 이와 같이, 제1 피크 전압의 취득, 및 그것에 기초한 제2 피크 전압의 취득을, 각 파장에서 실시함으로써, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득한다.
즉, 복수의 파장의 광(L1)을 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 파장마다 입사시키고, 각 파장에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압을 검출함으로써, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기와, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과하는 광의 파장과의 관계를 취득할 때에, 실시되는 전압 인가 방법으로서, 해당 전압 인가 방법은, 제1 파장의 광(L1)을 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 입사시키고, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 제1 피치로 변화시켜서 제1 피크 전압을 취득하고, 제1 피크 전압을 포함하는 전압 범위에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 제1 피치보다도 작은 제2 피치로 변화시켜 제2 피크 전압을 취득하는 스텝과, 제1 파장과는 다른 제2 파장의 광(L1)을 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 입사시키고, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 제1 피치로 변화시켜서 제1 피크 전압을 취득하고, 제1 피크 전압을 포함하는 전압 범위에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 제1 피치보다도 작은 제2 피치로 변화시켜서 제2 피크 전압을 취득하는 스텝을 구비한다. 이것에 의해, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 때에 스티킹이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이 전압 인가 방법은, 웨이퍼(100)의 상태에 있는 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서 뿐만 아니라, 개개의 패브리-페로 간섭 필터(1)에 대해서 실시해도 괜찮다.
또한, 각 파장에서, 인가되는 전압의 크기를 제1 피치로 변화시킬 때에는, 제1 피크 전압이 검출된다고 예측되는 전압 범위를 미리 설정해 두고, 그 전압 범위에서, 인가되는 전압의 크기를 제1 피치로 변화시켜도 괜찮다. 또, 인가되는 전압의 크기를 제1 피치로 단계적으로 증가시킬 때, 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압이 취득되면, 그 전압으로부터 소정의 전압 범위 내에서, 제1 피치에서의 단계적인 전압의 증가를 종료시키도록, 제한을 마련해도 괜찮다.
［웨이퍼 지지부의 변형예의 구성］
다음으로, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에 적용할 수 있는 웨이퍼 지지부(510)의 변형예의 구성에 대해 설명한다. 도 20의 (a)에 나타내어지는 웨이퍼 지지부(510)는, 스테이지(511)의 개구(513) 내에 광 투과 부재(515)가 배치되어 있는 점에서, 도 15에 나타내어지는 웨이퍼 지지부(510)와 서로 다르다. 도 20의 (b)에 나타내어지는 웨이퍼 지지부(510)는, 스테이지(511)의 제1 표면(511a)에 단차부(514)가 형성되어 있지 않은 점, 및 스테이지(511)의 개구(513) 내에 광 투과 부재(515)가 배치되어 있는 점에서, 도 15에 나타내어지는 웨이퍼 지지부(510)와 서로 다르다. 광 투과 부재(515)는, 광(L1)을 투과하는 재료에 의해서 형성되어 있으며, 웨이퍼(100)의 유효 에어리어(101)에 접촉하고 있다. 구체적으로는, 기준선(RL)에 평행한 방향으로부터 본 경우에, 광 투과 부재(515)는, 유효 에어리어(101)를 포함하고 있다. 광 투과 부재(515)는, 기준선(RL)을 따라서 광(L1)을 통과시키는 광 통과 영역(512)으로서 기능한다. 즉, 웨이퍼 지지부(510)는, 광 통과 영역(512)으로서 광 투과 부재(515)를 가지고 있어도 괜찮다.
［패브리-페로 간섭 필터의 제조 방법］
다음으로, 웨이퍼(100)로부터 패브리-페로 간섭 필터(1)를 잘라내는 방법(패브리-페로 간섭 필터(1)의 제조 방법)에 대해서, 도 21 및 도 21을 참조하여 설명한다. 도 21 및 도 22에서, (a)는, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대응하는 부분의 단면도이며, (b)는, 더미 필터부(2A)에 대응하는 부분의 단면도이다.
먼저, 도 21에 나타내어지는 바와 같이, 보호층(460) 상에(즉, 제2 표면(110b) 측에) 익스팬드 테이프(60)를 붙인다. 이어서, 제2 표면(110b) 측에 익스팬드 테이프(60)가 붙여진 상태에서, 익스팬드 테이프(60)와는 반대 측으로부터 레이저광(L)을 조사하고, 레이저광(L)의 집광점(集光点)을 기판층(110)의 내부에 위치시키면서, 레이저광(L)의 집광점을 각 라인(5)을 따라서 상대적으로 이동시킨다. 즉, 익스팬드 테이프(60)와는 반대 측으로부터, 제1 홈(290)에서 노출된 폴리 실리콘층의 표면을 통해서, 기판층(110)에 레이저광(L)을 입사시킨다.
그리고, 이 레이저광(L)의 조사에 의해서, 각 라인(5)을 따라서 기판층(110)의 내부에 개질(改質) 영역(7)을 형성한다. 개질 영역(7)은, 밀도, 굴절률, 기계적 강도, 그 외의 물리적 특성이 주위와는 다른 상태로 된 영역으로서, 기판층(110)의 두께 방향으로 신장하는 균열의 기점(起点)이 되는 영역이다. 개질 영역(7)으로서는, 예를 들면, 용융 처리 영역(일단 용융 후 재고화된 영역, 용융 상태 중의 영역 및 용융으로부터 재고화되는 상태 중의 영역 중 적어도 어느 하나를 의미함), 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역 등이 있으며, 이들이 혼재된 영역도 있다. 게다가, 개질 영역(7)으로서는, 기판층(110)의 재료에서 개질 영역(7)의 밀도가 비개질 영역의 밀도와 비교하여 변화된 영역, 격자 결함이 형성된 영역 등이 있다. 기판층(110)의 재료가 단결정 실리콘인 경우, 개질 영역(7)은, 고전위 밀도 영역이라고도 할 수 있다. 또한, 각 라인(5)에 대해서 기판층(110)의 두께 방향으로 배열되는 개질 영역(7)의 열수(列數)는, 기판층(110)의 두께에 의해서 적절히 조정된다.
이어서, 도 22에 나타내어지는 바와 같이, 제2 표면(110b) 측에 붙여진 익스팬드 테이프(60)를 확장시킴으로써, 기판층(110)의 내부에 형성된 개질 영역(7)으로부터 기판층(110)의 두께 방향으로 균열을 신장시켜, 각 라인(5)을 따라서 기판층(110)을 복수의 기판(11)으로 절단한다. 이때, 제1 홈(290)에서 제2 미러층(240)의 폴리 실리콘층이 각 라인(5)을 따라서 절단됨과 아울러, 제2 홈(470)에서 반사 방지층(410) 및 보호층(460)이 각 라인(5)을 따라서 절단된다. 이것에 의해, 익스팬드 테이프(60) 상에서 서로 이간된 상태에 있는 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1) 및 복수의 더미 필터(2)를 얻는다.
［광 검출 장치의 구성］
다음으로, 패브리-페로 간섭 필터(1)를 구비하는 광 검출 장치(10)의 구성에 대해 설명한다. 도 23에 나타내어지는 바와 같이, 광 검출 장치(10)는, 패키지(71)를 구비하고 있다. 패키지(71)는, 스템(72)과, 캡(73)을 가지는 CAN 패키지이다. 캡(73)은, 측벽(74) 및 천벽(天壁)(75)에 의해서 일체적으로 구성되어 있다. 스템(72) 및 캡(73)은, 금속재료에 의해 형성되어 있으며, 서로 기밀하게 접합되어 있다. 금속재료에 의해 형성된 패키지(71)에서, 측벽(74)의 형상은, 라인(9)을 중심선으로 하는 원통 모양이다. 스템(72) 및 천벽(75)은, 라인(9)에 평행한 방향에서 서로 대향하고 있고, 측벽(74)의 양단을 각각 막고 있다.
스템(72)의 내면(72a)에는, 배선 기판(76)이 고정되어 있다. 배선 기판(76)의 기판 재료로서는, 예를 들면, 실리콘, 세라믹, 석영, 유리, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 배선 기판(76)에는, 광 검출기(77)(광 검출부), 및 서미스터(thermistor) 등의 온도 검출기(도시 생략)가 실장되어 있다. 광 검출기(77)는, 라인(9) 상에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 광 검출기(77)는, 그 수광부(受光部)의 중심선이 라인(9)에 일치하도록 배치되어 있다. 광 검출기(77)는, 예를 들면, InGaAs 등이 이용된 양자형 센서, 서모파일(thermopile) 또는 보로미터(borometer) 등이 이용된 열형 센서 등의 적외선 검출기이다. 자외, 가시, 근적외의 각 파장역의 광을 검출하는 경우에는, 광 검출기(77)로서, 예를 들면, 실리콘 포토다이오드 등을 이용할 수 있다. 또한, 광 검출기(77)에는, 하나의 수광부가 마련되어 있어도 괜찮고, 혹은, 복수의 수광부가 어레이 모양으로 마련되어 있어도 괜찮다. 게다가, 복수의 광 검출기(77)가 배선 기판(76)에 실장되어 있어도 괜찮다. 온도 검출기는, 패브리-페로 간섭 필터(1)의 온도 변화를 검출할 수 있도록, 예를 들면 패브리-페로 간섭 필터(1)에 근접한 위치에 배치되어도 괜찮다.
배선 기판(76) 상에는, 복수의 스페이서(78)가 고정되어 있다. 각 스페이서(78)의 재료로서는, 예를 들면, 실리콘, 세라믹, 석영, 유리, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 복수의 스페이서(78) 상에는, 패브리-페로 간섭 필터(1)가 예를 들면 접착제에 의해서 고정되어 있다. 패브리-페로 간섭 필터(1)는, 라인(9) 상에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 패브리-페로 간섭 필터(1)는, 광 투과 영역(1a)의 중심선이 라인(9)에 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 스페이서(78)는, 배선 기판(76)에 일체적으로 구성되어 있어도 괜찮다. 또, 패브리-페로 간섭 필터(1)는, 복수의 스페이서(78)에 의해서가 아니라, 하나의 스페이서(78)에 의해서 지지되어 있어도 괜찮다.
스템(72)에는, 복수의 리드핀(81)이 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 각 리드핀(81)은, 스템(72)과의 사이의 전기적인 절연성 및 기밀성이 유지된 상태에서, 스템(72)을 관통하고 있다. 각 리드핀(81)에는, 배선 기판(76)에 마련된 전극 패드, 광 검출기(77)의 단자, 온도 검출기의 단자, 및 패브리-페로 간섭 필터(1)의 단자 각각이, 와이어(82)에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 광 검출기(77), 온도 검출기 및 패브리-페로 간섭 필터(1)는, 배선 기판(76)을 매개로 하여 각 리드핀(81)에 전기적으로 접속되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 각각의 단자와 배선 기판(76)에 마련된 전극 패드가 전기적으로 접속되고, 전극 패드와 각 리드핀(81)이 와이어(82)에 의해서 접속되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 광 검출기(77), 온도 검출기, 및 패브리-페로 간섭 필터(1) 각각에 대한 전기신호의 입출력 등이 가능하다.
패키지(71)에는, 개구(71a)가 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 개구(71a)는, 그 중심선이 라인(9)에 일치하도록 캡(73)의 천벽(75)에 형성되어 있다. 라인(9)에 평행한 방향으로부터 본 경우에, 개구(71a)의 형상은, 원 형상이다. 천벽(75)의 내면(75a)에는, 개구(71a)를 막도록 광 투과 부재(83)가 배치되어 있다. 광 투과 부재(83)는, 천벽(75)의 내면(75a)에 기밀 접합되어 있다. 광 투과 부재(83)는, 라인(9)에 평행한 방향에서 서로 대향하는 광 입사면(83a) 및 광 출사면(내면)(83b), 그리고 측면(83c)을 가지고 있다. 광 투과 부재(83)의 광 입사면(83a)은, 개구(71a)에서 천벽(75)의 외면과 대략 면일(面一, 단차가 없음)로 되어 있다. 광 투과 부재(83)의 측면(83c)은, 패키지(71)의 측벽(74)의 내면(74a)에 접촉하고 있다. 즉, 광 투과 부재(83)는, 개구(71a) 내 및 측벽(74)의 내면(74a)에 이르고 있다. 이러한 광 투과 부재(83)는, 개구(71a)를 하측으로 한 상태에서 캡(73)의 내측에 유리 펠릿(pellet)을 배치하고, 그 유리 펠릿을 용융시킴으로써 형성된다. 즉, 광 투과 부재(83)는 융착 유리에 의해 형성되어 있다.
광 투과 부재(83)의 광 출사면(83b)에는, 접착 부재(85)에 의해서, 밴드 패스 필터(84)가 고정되어 있다. 즉, 접착 부재(85)는, 천벽(75)의 내면(75a)에 접합된 광 투과 부재(83)를 매개로 하여, 천벽(75)의 내면(75a)에 대해서 밴드 패스 필터(84)를 고정하고 있다. 밴드 패스 필터(84)는, 광 투과 부재(83)를 투과한 광 중에, 광 검출 장치(10)의 측정 파장 범위의 광(소정의 파장 범위의 광으로서, 패브리-페로 간섭 필터(1)의 광 투과 영역(1a)에 입사시켜야 할 광)을 선택적으로 투과시킨다(즉, 해당 파장 범위의 광만을 투과시킨다). 밴드 패스 필터(84)의 형상은, 사각형 판 모양이다. 보다 구체적으로는, 밴드 패스 필터(84)는, 라인(9)과 평행한 방향에서 서로 대향하는 광 입사면(84a) 및 광 출사면(84b), 그리고 4개의 측면(84c)을 가지고 있다. 밴드 패스 필터(84)는, 광 투과성 재료(예를 들면, 실리콘, 유리 등)에 의해서 사각형 판 모양으로 형성된 광 투과 부재의 표면에, 유전체 다층막(예를 들면, TiO2, Ta2O5 등의 고굴절 재료와, SiO2, MgF2 등의 저굴절 재료와의 조합으로 이루어지는 다층막)이 형성된 것이다.
접착 부재(85)는, 밴드 패스 필터(84)의 광 입사면(84a)의 전(全)영역에 배치된 제1 부분(85a)을 가지고 있다. 즉, 제1 부분(85a)은, 접착 부재(85) 중에, 서로 대향하는 광 투과 부재(83)의 광 출사면(83b)과 밴드 패스 필터(84)의 광 입사면(84a)과의 사이에 배치된 부분이다. 게다가, 접착 부재(85)는, 라인(9)에 평행한 방향으로부터 본 경우에 밴드 패스 필터(84)의 외부 가장자리로부터 외측으로 돌출된 제2 부분(85b)을 가지고 있다. 제2 부분(85b)은, 측벽(74)의 내면(74a)에 이르고 있으며, 측벽(74)의 내면(74a)에 접촉하고 있다. 또, 제2 부분(85b)은, 밴드 패스 필터(84)의 측면(84c)에 접촉하고 있다.
이상과 같이 구성된 광 검출 장치(10)에서는, 외부로부터, 개구(71a), 광 투과 부재(83) 및 접착 부재(85)를 거쳐서, 광이 밴드 패스 필터(84)에 입사하면, 소정의 파장 범위의 광이 선택적으로 투과시켜진다. 밴드 패스 필터(84)를 투과한 광이 패브리-페로 간섭 필터(1)의 광 투과 영역(1a)에 입사하면, 소정의 파장 범위의 광 중 소정의 파장의 광이 선택적으로 투과시켜진다. 패브리-페로 간섭 필터(1)의 광 투과 영역(1a)을 투과한 광은, 광 검출기(77)의 수광부에 입사하여, 광 검출기(77)에 의해서 검출된다. 즉, 광 검출기(77)는, 패브리-페로 간섭 필터(1)를 투과한 광을 전기신호로 변환하여 출력한다. 예를 들면, 광 검출기(77)는, 수광부에 입사되는 광의 강도에 따른 크기의 전기신호를 출력한다.
[광 검사 장치 및 광 검사 방법에 의한 작용 및 효과］
제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1)가 되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 웨이퍼(100)의 상태에서 광 투과 특성의 검사가 실시된다. 따라서, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1)를 효율 좋게 또한 수율 좋게 얻는 것을 가능하게 한다. 그 이유는, 다음과 같다. 패브리-페로 간섭 필터(1)는, 웨이퍼(100)로부터 잘라내어져 예를 들면 광 검출 장치(10)에 어셈블리될 때까지의 각 공정을 거치는 동안에, 특성이 변화되기 쉬운 소자이다. 그 때문에, 최종 단계의 어셈블리 시에 패브리-페로 간섭 필터(1)의 특성을 검사할 필요가 있다고 생각된다. 그러나, 웨이퍼(100)의 상태에서 양품이었던 패브리-페로 간섭 필터부(1A)는, 그 후에 특성이 변화되어도, 불량품의 패브리-페로 간섭 필터(1)가 되기 어렵다는 것이, 본 발명자 등에 의해서 발견되었다. 그래서, 웨이퍼(100)의 상태에서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 광 투과 특성을 검사함으로써, 웨이퍼(100)의 상태에서 불량품이었던 패브리-페로 간섭 필터(1)가 최종 단계의 어셈블리에 이르는 시간 낭비를 초기 단계에서 배제하면서, 양품의 패브리-페로 간섭 필터(1)가 최종 단계의 어셈블리에 이르는 확률을 향상시킬 수 있다.
게다가, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에 의하면, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 광 투과 특성을 효율 좋게 또한 정밀도 좋게 검사할 수 있다. 그 이유는, 다음과 같다. 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 투과하는 광의 파장이 입사각에 의해서 변화된다. 그 때문에, 개개의 패브리-페로 간섭 필터(1)에 대해 광 투과 특성의 검사를 실시하려고 하면, 패브리-페로 간섭 필터(1)마다 지지 각도를 조정할 필요가 생긴다. 웨이퍼(100)의 상태에서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 광 투과 특성을 검사함으로써, 그와 같은 조정의 부담을 감소시킬 수 있다. 또, 패브리-페로 간섭 필터(1)에서는, 투과하는 광의 파장이 온도 등의 환경조건에 의해서도 변화된다. 그 때문에, 개개의 패브리-페로 간섭 필터(1)에 대해 광 투과 특성의 검사를 실시하면, 검사 결과의 전제가 되는 환경조건이 패브리-페로 간섭 필터(1) 사이에서 달라지기 쉬워진다. 웨이퍼(100)의 상태에서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 광 투과 특성을 검사함으로써, 안정된 환경조건에서 검사 결과를 얻을 수 있다.
또, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 웨이퍼 지지부(510)가, 웨이퍼(100)의 유효 에어리어(101)에 면하는 개구(513)를, 광 통과 영역(512)으로서 가지고 있다. 이것에 의해, 웨이퍼 지지부(510)의 구성을 간이화하면서, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 기준선(RL)을 따라서 광을 투과시킬 수 있다.
또, 제1 실시 형태~ 제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 웨이퍼 지지부(510)가, 웨이퍼(100)의 유효 에어리어(101)에 접촉하는 광 투과 부재(515)를, 광 통과 영역(512)으로서 가지고 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 웨이퍼(100)의 휨을 억제하면서, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)의 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 기준선(RL)을 따라서 광을 투과시킬 수 있다.
또, 제1 실시 형태~ 제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 변화되도록 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 전압을 인가하는 전압 인가부(540)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
또, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 광 출사부(520)가, 복수의 파장의 광(L1)을 동시에 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가, 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 검출하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
또, 제3 실시 형태, 제4 실시 형태 및 제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서는, 광 출사부(520)가, 복수의 파장의 광(L1)을 파장마다 출사하도록 구성되어 있고, 광 검출부(530)가, 복수의 파장의 광(L1)에 대해서 감도를 가지도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시키고, 각 파장에서 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시켜서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 전압을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다. 혹은, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 인가되는 전압의 크기를 변화시키고, 각 전압에서 출사되는 광(L1)의 파장을 변화시켜서 광(L1)의 검출 강도가 피크가 되는 파장을 취득함으로써, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
또, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)는, 웨이퍼 지지부(510)에 의해서 지지된 웨이퍼(100)를 촬상하는 촬상부(550)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 좌표 정보를 취득하고, 취득한 좌표 정보에 기초하여 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 기준선(RL) 상에 위치시킬 수 있다.
또, 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)에서 실시되는 광 검사 방법은, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 구성된 웨이퍼(100)를 준비하는 스텝과, 대향 방향을 따라서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 입사하는 광을 출사시키는 스텝과, 대향 방향을 따라서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한 광을 검출하는 스텝을 구비하고 있다. 이 광 검사 방법은, 상술한 제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500)와 동일한 이유에 의해, 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1)를 효율 좋게 또한 수율 좋게 얻는 것을 가능하게 한다.
또, 상술한 광 검사 방법은, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 변화되도록 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 전압을 인가하는 스텝을 더 구비하고 있다. 이것에 의해, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해서, 인가되는 전압의 크기와 투과되는 광의 파장과의 관계를 취득할 수 있다.
또, 상술한 광 검사 방법은, 웨이퍼(100)를 촬상하는 스텝을 더 구비하고 있다. 이것에 의해, 예를 들면 기준선(RL)을 따라서 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 광(L1)을 입사시키는 경우에, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 좌표 정보를 취득하고, 취득한 좌표 정보에 기초하여 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 기준선(RL) 상에 위치시킬 수 있다.
또한, 웨이퍼(100)에서는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1)가 되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 유효 에어리어(101)에 마련되어 있다. 그 한편으로, 기판층(110)의 외부 가장자리(110c)를 따르고 또한 유효 에어리어(101)를 둘러싸는 더미 에어리어(102)에 복수의 더미 필터부(2A)가 마련되어 있으며, 각 더미 필터부(2A)에서는, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 중간층(23)이 마련되어 있다. 이것에 의해, 웨이퍼(100) 전체의 강도가 충분히 확보된다. 그 때문에, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 대해 상술한 광 검사 방법을 실시할 때에서의 웨이퍼(100)의 핸들링이 용이하게 된다. 또, 웨이퍼(100)가 휘어지기 어려워지기 때문에, 웨이퍼(100)의 지지 각도를 과도하게 조정하지 않아도, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 적절한 입사각으로 광(L1)을 입사시킬 수 있다. 게다가, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 한 쌍의 단자(15, 16)에 한 쌍의 프로브 바늘(543)을 확실히 접촉시킬 수 있다.
또, 웨이퍼(100)의 제조 방법에서는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 웨이퍼(100) 상태인 채로, 각 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에서 공극(S)이 형성된다. 이것에 의해, 공극(S)의 형성이 개개의 칩 레벨로 실시되는 경우에 비해, 매우 효율 좋게, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이에 공극(S)을 형성할 수 있다. 게다가, 유효 에어리어(101)에서는, 이차원으로 배치된 복수의 제거 예정부(50)에 대해서 중간층(230)의 에칭이 동시에 실시되는 등, 기판층(110) 내의 임의의 기판(11)에 대응하는 부분과, 그것을 둘러싸는 주위의 기판(11)에 대응하는 부분에서, 동시에 프로세스가 진행되기 때문에, 기판층(110)의 면 내에서의 응력의 편향을 적게 할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(100)의 제조 방법에 의하면, 품질이 높은 패브리-페로 간섭 필터(1)를 안정되게 양산하는 것을 가능하게 하는 웨이퍼(100)를 얻을 수 있다.
또, 레이저광(L)의 조사에 의해서, 각 라인(5)을 따라서 기판층(110)의 내부에 개질 영역(7)을 형성함으로써, 각 라인(5)을 따라서 웨이퍼(100)를 절단하는 것은, 다음의 이유에 의해, 패브리-페로 간섭 필터(1)를 제조하는데 있어서 매우 유효하다. 즉, 레이저광(L)을 이용한 웨이퍼(100)의 절단에서는, 물이 불필요하기 때문에, 공극(S) 상에 뜬 제2 미러부(32)가 수압에 의해서 파손되거나, 공극(S) 내에 물이 침입하여 스티킹(제2 미러부(32)가 제1 미러부(31)에 접촉하여 움직이지 않게 되는 현상)이 발생하거나 하지 않는다. 따라서, 레이저광(L)을 이용한 웨이퍼(100)의 절단은, 패브리-페로 간섭 필터(1)를 제조하는데 있어서 매우 유효하다.
［변형예］
이상, 본 개시의 일 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 개시는, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 각 구성의 재료 및 형상에는, 상술한 재료 및 형상에 한정되지 않고, 여러가지 재료 및 형상을 채용할 수 있다. 웨이퍼(100)에서는, 기판층(110)의 두께 방향으로부터 본 경우에, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)의 외형과 더미 필터부(2A)의 외형이 동일하지 않아도 괜찮다. 또, 웨이퍼(100)로부터 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1)를 잘라낼 때에는, 모든 더미 필터부(2A)를 잘라내지 않아도 괜찮다(즉, 모든 더미 필터부(2A)를 개편화(個片化)하지 않아도 괜찮다). 또, 더미 에어리어(102)의 구성은, 상술한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 더미 에어리어(102)에 대응하는 영역에서, 적어도 제2 미러부(32)가, 고리 모양으로 연속되는 제1 홈(290)에 의해서 둘러싸여져 있지 않아도 되고(예를 들면, 제1 홈(290)이, 더미 에어리어(102)에 대응하는 영역을 단순히 가로지르고 있어도 되고), 디바이스층(200)에 제1 홈(290)이 형성되어 있지 않아도 괜찮다. 또, 더미 에어리어(102)에 대응하는 영역에서, 디바이스층(200)의 일부의 층 또는 디바이스층(200) 전체가 마련되어 있지 않아도 좋다. 즉, 본 개시의 검사 대상이 되는 웨이퍼에서 더미 에어리어는 필수 구성은 아니다.
제1 실시 형태~제5 실시 형태의 광 검사 장치(500), 및 각 광 검사 장치(500)에서 실시되는 광 검사 방법에서는, 서로 대향하는 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)와의 사이의 거리가 변화되도록 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 전압을 인가하고, 그 상태에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한 광(L1)을 검출했지만, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에 전압을 인가하지 않는 상태에서, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한 광(L1)을 검출해도 괜찮다. 그 경우에도, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)를 투과한 광(L1)의 검출 결과에 기초하여, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)에서 제2 미러부(32)가 정상인지의 여부 등, 패브리-페로 간섭 필터부(1A)가 양품인지의 여부를 판단할 수 있다.
또, 도 21에 나타내어지는 바와 같이, 웨이퍼(100)에서는, 기판층(110)의 내부에, 제1 홈(290)에 대응하도록 개질 영역(7)이 형성되어 있어도 괜찮다. 여기서, 개질 영역(7)이 제1 홈(290)에 대응한다는 것은, 대향 방향으로부터 본 경우에 개질 영역(7)이 제1 홈(290)과 겹치는 것을 의미하며, 특히, 개질 영역(7)이 각 라인(5)을 따라서 형성되어 있는 상태를 의미한다. 이것에 의해, 개질 영역(7)으로부터 기판층(110)의 두께 방향으로 균열을 신장시켜, 웨이퍼(100)로부터 복수의 패브리-페로 간섭 필터(1)를 용이하게 또한 정밀하게 잘라낼 수 있다. 이 경우, 기판층(110)의 제2 표면(110b) 측에 익스팬드 테이프(60)가 붙여져 있어도 괜찮다. 이때, 웨이퍼(100)에 붙여진 익스팬드 테이프(60)의 외부 가장자리부는, 고리 모양의 프레임에 의해서 유지된다. 이것에 의해, 기판층(110)의 내부에 개질 영역(7)이 형성된 상태라도, 웨이퍼(100)를 용이하게 핸들링할 수 있다. 또한, 기판층(110)의 내부에 개질 영역(7)이 형성된 웨이퍼(100)에서는, 개질 영역(7)으로부터 예기치 않은 균열이 신장될 우려가 있다. 웨이퍼(100)에서는, 더미 에어리어(102) 중 한 쌍의 에어리어(102a)에, 복수의 더미 필터부(2A) 그리고 제1 홈(290) 및 제2 홈(470)이 마련되어 있지 않기 때문에, 균열의 발생이 억제됨과 아울러, 만일 균열이 진전했다고 해도 균열의 신장이 한 쌍의 에어리어(102a)에 의해서 정지시켜진다.
또, 도 24에 나타내어지는 바와 같이, 제1 웨이퍼(610)와 제2 웨이퍼(620)가 접합됨으로써 구성된 웨이퍼(600)가 검사 대상이 되어도 괜찮다. 웨이퍼(600)는, 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(650A)를 포함하고 있다. 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(650A)는, 제1 웨이퍼(610) 및 제2 웨이퍼(620) 각각에 설정된 각 라인(5)을 따라서 웨이퍼(600)가 절단됨으로써, 복수의 패브리-페로 간섭 필터(650)가 될 예정인 부분이다. 웨이퍼(600)의 두께 방향으로부터 본 경우에, 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(650A)는 이차원으로 배치되어 있다.
제1 웨이퍼(610)는, 기판층(611)과, 복수의 제1 미러부(612)와, 복수의 구동 전극(613)을 구비하고 있다. 기판층(611)은, 서로 대향하는 표면(611a) 및 표면(611b)을 가지고 있다. 기판층(611)은, 광 투과성 재료에 의해서 형성되어 있다. 각 제1 미러부(612)는, 예를 들면, 금속막, 유전체 다층막, 또는 그들의 복합막이다. 각 구동 전극(613)은, 예를 들면 금속재료에 의해서 형성되어 있다.
제2 웨이퍼(620)는, 기판층(621)과, 복수의 제2 미러부(622)와, 복수의 구동 전극(623)을 구비하고 있다. 기판층(621)은, 서로 대향하는 표면(621a) 및 표면(621b)을 가지고 있다. 기판층(621)은, 광 투과성 재료에 의해서 형성되어 있다. 각 제2 미러부(622)는, 예를 들면, 금속막, 유전체 다층막, 또는 그들의 복합막이다. 각 구동 전극(623)은, 예를 들면 금속재료에 의해서 형성되어 있다.
웨이퍼(600)에서는, 하나의 제1 미러부(612), 하나의 구동 전극(613), 하나의 제2 미러부(622) 및 하나의 구동 전극(623)에 의해서, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(650A)가 구성되어 있다. 이하, 하나의 패브리-페로 간섭 필터부(650A)에 주목하여, 웨이퍼(600)의 구성에 대해 설명한다.
기판층(611)의 표면(611a)에는, 오목부(614)가 형성되어 있다. 오목부(614)의 저면(614a)에는, 볼록부(615)가 마련되어 있다. 볼록부(615)의 높이는, 오목부(614)의 깊이보다도 작다. 즉, 볼록부(615)의 단면(端面)(615a)은, 기판층(611)의 표면(611a)에 대해서 움푹 패인 상태에 있다. 제1 미러부(612)는, 볼록부(615)의 단면(615a)에 마련되어 있다. 구동 전극(613)은, 볼록부(615)를 둘러싸도록 오목부(614)의 저면(614a)에 마련되어 있다. 구동 전극(613)은, 예를 들면, 기판층(611)에 마련된 배선(도시 생략)을 매개로 하여, 전극 패드(도시 생략)와 전기적으로 접속되어 있다. 해당 전극 패드는, 예를 들면, 기판층(611) 중 외부로부터 액세스 가능한 영역에 마련되어 있다.
기판층(621)의 표면(621b)은, 예를 들면 플라스마 중합막 등에 의해서, 기판층(611)의 표면(611a)과 접합되어 있다. 기판층(621)의 표면(621b)에는, 제2 미러부(622) 및 구동 전극(623)이 마련되어 있다. 제2 미러부(622)는, 공극(S)을 사이에 두고 제1 미러부(612)와 대향하고 있다. 구동 전극(623)은, 제2 미러부(622)를 둘러싸도록 기판층(621)의 표면(621b)에 마련되어 있고, 공극(S)을 사이에 두고 구동 전극(613)과 대향하고 있다. 구동 전극(623)은, 예를 들면, 기판층(621)에 마련된 배선(도시 생략)을 매개로 하여, 전극 패드(도시 생략)와 전기적으로 접속되어 있다. 해당 전극 패드는, 예를 들면, 기판층(621) 중 외부로부터 액세스 가능한 영역에 마련되어 있다.
기판층(621)의 표면(621a)에는, 웨이퍼(600)의 두께 방향으로부터 본 경우에, 제2 미러부(622) 및 구동 전극(623)을 둘러싸도록 홈(621c)이 형성되어 있다. 홈(621c)은, 고리 모양으로 연장되어 있다. 기판층(621) 중에 홈(621c)에 의해 둘러싸여진 부분은, 홈(621c)이 형성된 부분을 다이어프램 모양의 유지부(621d)로 하여, 웨이퍼(600)의 두께 방향으로 변위 가능하다. 또한, 다이어프램 모양의 유지 부(621d)는, 웨이퍼(600)의 두께 방향으로부터 본 경우에 제2 미러부(622) 및 구동 전극(623)을 둘러싸는 홈이, 기판층(621)의 표면(621a) 및 표면(621b) 중 적어도 일방에 형성됨으로써, 구성되어 있어도 괜찮다. 또, 웨이퍼(600)의 두께 방향으로부터 본 경우에 제1 미러부(612) 및 구동 전극(613)을 둘러싸는 홈이, 기판층(611)에 형성됨으로써, 기판층(611)에서 다이어프램 모양의 유지부가 구성되어 있어도 괜찮다. 또, 다이어프램 모양의 유지부를 대신하여, 방사 모양으로 배치된 복수의 빔(beam)에 의해서 유지부가 구성되어 있어도 괜찮다.
이상과 같이 각 패브리-페로 간섭 필터부(650A)가 구성된 웨이퍼(600)에서는, 각 패브리-페로 간섭 필터부(650A)에서, 구동 전극(613)과 구동 전극(623)과의 사이에 전압이 인가되면, 해당 전압에 따른 정전기력이 구동 전극(613)과 구동 전극(623)과의 사이에 발생한다. 해당 정전기력에 의해서, 기판층(621) 중 홈(621c)에 의해 둘러싸여진 부분이 기판층(611) 측으로 끌어당겨져, 제1 미러부(612)와 제2 미러부(622)와의 사이의 거리가 조정된다. 이것에 의해, 제1 미러부(612)와 제2 미러부(622)와의 사이의 거리에 따른 파장을 가지는 광이 투과된다. 본 개시에서 검사 대상이 되는 웨이퍼(100, 600)는, 기판층(110, 611)과, 기판층(110, 611) 상에 이차원으로 배치된 복수 쌍의 제1 미러부(31, 612) 및 제2 미러부(32, 622)를 구비하고, 서로 대향하는 제1 미러부(31, 612)와 제2 미러부(32, 622)와의 사이에 공극(S)이 형성됨으로써, 서로 대향하는 제1 미러부(31, 612)와 제2 미러부(32, 622)와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부(1A, 650A)가 구성되어 있으면 괜찮다.
1A, 650A - 패브리-페로 간섭 필터부
31, 612 - 제1 미러부 32, 622 - 제2 미러부
100, 600 - 웨이퍼 101 - 유효 에어리어
110, 611 - 기판층 110a - 제1 표면
110b - 제2 표면 220 - 제1 미러층
240 - 제2 미러층 500 - 광 검사 장치
510 - 웨이퍼 지지부 512 - 광 통과 영역
513 - 개구 515 - 광 투과 부재
520 - 광 출사부 530 - 광 검출부
540 - 전압 인가부 550 - 촬상부
S - 공극 RL - 기준선
31, 612 - 제1 미러부 32, 622 - 제2 미러부
100, 600 - 웨이퍼 101 - 유효 에어리어
110, 611 - 기판층 110a - 제1 표면
110b - 제2 표면 220 - 제1 미러층
240 - 제2 미러층 500 - 광 검사 장치
510 - 웨이퍼 지지부 512 - 광 통과 영역
513 - 개구 515 - 광 투과 부재
520 - 광 출사부 530 - 광 검출부
540 - 전압 인가부 550 - 촬상부
S - 공극 RL - 기준선
Claims (10)
- 기판층과, 상기 기판층 상에 이차원으로 배치된 복수 쌍의 제1 미러부 및 제2 미러부를 구비하는 웨이퍼로서, 서로 대향하는 상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부와의 사이에 공극이 형성됨으로써, 서로 대향하는 상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화되는 복수의 패브리-페로(Fabry-Perot) 간섭 필터부가 구성된 웨이퍼를, 상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부가 서로 대향하는 방향이 기준선을 따르도록 지지하는 웨이퍼 지지부와,
상기 기준선을 따라 상기 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 입사하는 광을 출사시키는 광 출사부와,
상기 기준선을 따라서 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각을 투과한 광을 검출하는 광 검출부를 구비하며,
상기 웨이퍼 지지부는, 상기 기준선을 따라서 광을 통과시키는 광 통과 영역을 가지는 광 검사 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 웨이퍼 지지부는, 상기 웨이퍼 중 상기 복수의 패브리-페로 간섭 필터부가 구성된 유효 에어리어에 면하는 개구를, 상기 광 통과 영역으로서 가지는 광 검사 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 웨이퍼 지지부는, 상기 웨이퍼 중 복수의 패브리-페로 간섭 필터부가 구성된 유효 에어리어에 접촉하는 광 투과 부재를, 상기 광 통과 영역으로서 가지는 광 검사 장치. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
서로 대향하는 상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부와의 사이의 거리가 변화되도록 상기 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 전압을 인가하는 전압 인가부를 더 구비하는 광 검사 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 광 출사부는, 복수의 파장의 광을 동시에 출사하도록 구성되어 있고,
상기 광 검출부는, 상기 복수의 파장의 광을 파장마다 검출하도록 구성되어 있는 광 검사 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 광 출사부는, 복수의 파장의 광을 파장마다 출사하도록 구성되어 있고,
상기 광 검출부는, 상기 복수의 파장의 광에 대해서 감도(感度)를 가지도록 구성되어 있는 광 검사 장치. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 웨이퍼 지지부에 의해서 지지된 상기 웨이퍼를 촬상하는 촬상부를 더 구비하는 광 검사 장치. - 기판층과, 상기 기판층 상에 이차원으로 배치된 복수 쌍의 제1 미러부 및 제2 미러부를 구비하는 웨이퍼로서, 서로 대향하는 상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부와의 사이에 공극이 형성됨으로써, 서로 대향하는 상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부와의 사이의 거리가 정전기력에 의해서 변화되는 복수의 패브리-페로 간섭 필터부가 구성된 웨이퍼를 준비하는 스텝과,
상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부가 서로 대향하는 방향을 따라서 상기 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 입사하는 광을 출사시키는 스텝과,
상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부가 서로 대향하는 방향을 따라서 상기 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각을 투과한 광을 검출하는 스텝을 구비하는 광 검사 방법. - 청구항 8에 있어서,
서로 대향하는 상기 제1 미러부와 상기 제2 미러부와의 사이의 거리가 변화되도록 상기 복수의 패브리-페로 간섭 필터부 각각에 전압을 인가하는 스텝을 더 구비하는 광 검사 방법. - 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 웨이퍼를 촬상하는 스텝을 더 구비하는 광 검사 방법.
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