KR20200096892A - 실리콘-게르마늄계 광학 필터 - Google Patents

실리콘-게르마늄계 광학 필터 Download PDF

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Abstract

광학 필터는 기판을 포함할 수 있다. 광학 필터는 기판 상에 배치되는 광학 필터층의 세트를 포함할 수 있다. 광학 필터층의 세트는 광학 필터층의 제1 서브세트를 포함한다. 광학 필터층의 제1 서브세트는 제1 굴절률을 가지는 실리콘-게르마늄(SiGe)을 포함할 수 있다. 광학 필터는 광학 필터층의 제2 서브세트를 포함할 수 있다. 광학 필터층의 제2 서브세트는 제2 굴절률을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 제2 굴절률은 제1 굴절률보다 작다.

Description

실리콘-게르마늄계 광학 필터{SILICON-GERMANIUM BASED OPTICAL FILTER}
본 발명은 광학 필터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 실리콘-게르마늄계 광학 필터에 관한 것이다.
광 송신기는 물체를 향해 지향되는 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제스처 인식 시스템(gesture recognition system)에서, 광 송신기는 사용자를 향해 근적외선(NIR) 광을 전송할 수 있으며, NIR 광은 사용자로부터 광 수신기를 향해 반사될 수 있다. 이러한 경우에, 광 수신기는 NIR 광에 관한 정보를 포착할 수 있으며, 상기 정보는 사용자에 의해 수행되는 제스처를 확인하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스는, 사용자의 3차원 표현을 발생시키고 3차원 표현에 기초하여 사용자에 의해 수행되는 제스처를 확인하도록 정보를 사용할 수 있다.
다른 예에서, NIR 광에 관한 정보는 사용자의 신원, 사용자의 특성(예를 들어, 신장 또는 중량), 타깃의 다른 형태의 특성(예를 들어, 물체까지의 거리, 물체의 크기, 또는 물체의 형상) 등을 인식하도록 사용될 수 있다. 그러나, 사용자를 향한 NIR 광의 송신 동안 및/또는 사용자로부터 광 수신기를 향한 반사 동안, 주변 광이 NIR 광과 간섭할 수 있다. 그러므로, 광 수신기는 주변 광을 필터링하고 NIR 광이 광 수신기를 향해 통과하는 것을 가능하게 하도록 대역 통과 필터와 같은 광학 필터에 광학적으로 결합될 수 있다.
일부 구현예에 따라서, 광학 필터는 기판을 포함할 수 있다. 광학 필터는 기판 상에 배치된 광학 필터층의 세트를 포함할 수 있다. 광학 필터층의 세트는 광학 필터층의 제1 서브세트를 포함한다. 광학 필터층의 제1 서브세트는 제1 굴절률을 가지는 실리콘-게르마늄(SiGe)을 포함할 수 있다. 광학 필터는 광학 필터층의 제2 서브세트를 포함할 수 있다. 광학 필터층의 제2 서브세트는 제2 굴절률을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 제2 굴절률은 제1 굴절률보다 작다.
일부 구현예에 따라서, 광학 필터는 기판을 포함할 수 있다. 광학 필터는 입사광을 필터링하도록 기판 상에 배치되는 고 굴절률 물질층 및 저 굴절률 물질층을 포함할 수 있다. 제1 스펙트럼 범위를 가지는 입사광의 제1 부분은 광학 필터에 의해 반사되고, 제2 스펙트럼 범위를 가지는 입사광의 제2 부분은 광학 필터를 통과한다. 고 굴절률 물질층은 수소화된(hydrogenated) 실리콘-게르마늄(SiGe:H)이다. 저 굴절률 물질층은 이산화규소(SiO2)이다.
일부 구현예에 따라서, 광학 시스템은 근적외선(NIR) 광을 방출하는 광 송신기를 포함할 수 있다. 광학 시스템은, 입력 광신호를 필터링하고 필터링된 입력 광신호를 제공하도록 광학 필터를 포함할 수 있다. 입력 광신호는 광 송신기로부터의 NIR 광, 및 광원으로부터의 주변 광을 포함한다. 광학 필터는 유전체 박막층(dielectric thin film layer)의 세트를 포함한다. 유전체 박막층의 세트는 제1 굴절률을 가지는 실리콘-게르마늄층의 제1 서브세트, 및 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 가지는 물질의 층의 제2 서브세트를 포함하며, 필터링된 입력 광신호는 입력 광신호에 비해 감소된 세기의 주변 광을 포함한다. 광학 시스템은 필터링된 입력 광신호를 수신하고 출력 전기 신호를 제공하기 위한 광 수신기를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 광학 필터이다. 상기 광학 필터는 기판; 및 광학 필터 코팅 부분을 포함하고, 상기 광학 필터 코팅 부분은:
고 굴절률 물질의 층들(H)인 제1 복수층, 및 저 굴절률 물질의 층들(L)인 제2 복수층를 포함하고,
상기 제1 복수층 및 상기 제2 복수층은
(H-L)m 차수,
(H-L)m-H 차수, 또는
L-(H-L)m 차수 중 적어도 하나로 배열되되,
상기 m은 교대하는 H층 및 L층의 분량인 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 상기 교대하는 H층 및 L층의 분량은 2층 내지 200층의 범위일 수 있다.
상기 제1 복수층은 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 수소화된 실리콘-게르마늄 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1 복수층은 인, 붕소 또는 질화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2 복수층은 이산화규소층을 포함할 수 있다.
상기 제2 복수층은 실리콘 질화물층, Ta2O5층, Nb2O5층, TiO2층, Al2O3층, ZrO2층, Y2O3층 또는 Si3N4층 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 복수층은 1㎚ 내지 1500㎚의 두께를 가질 수 있다.
다른 구체예에서 상기 제1 복수층은 3㎚ 내지 1000㎚ 의 두께를 가질 수 있다.
또 다른 구체예에서 상기 제1 복수층은 600㎚ 내지 1000㎚, 또는 10㎚ 내지 500㎚의 두께를 가질 수 있다.
또 다른 구체예에서 상기 제1 복수층은 10㎚ 내지 500㎚ 의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 복수층 및 상기 제2 복수층은 L-(H-L)m 차수 로 배열된 것일 수 있다.
상기 광학 필터 코팅 부분은 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 복수층은 제1 두께를 가지며, 상기 제2 복수층은 제2 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 복수층은 제1 서브층과 제2 서브층을 포함하고, 상기 제1 서브층은 제1 두께를 갖고, 상기 제2 서브층은 제2 두께는 가질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 광학 필터는, 제1 굴절률을 가지는 제1 복수층; 제2 굴절률을 가지는 제2 복수층;를 포함하고, 상기 제1 복수층은 실리콘-게르마늄계 물질을 포함하고, 상기 제1 굴절률은 800 나노미터(㎚) 내지 1100㎚의 스펙트럼 범위에서 3보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률과 다르다.
한 구체예에서 상기 제1 복수층은 스퍼터 증착 공정에 의해 형성될 수 있다.
다른 구체예에서 상기 제1 복수층은 수소화 공정에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따른 광학 필터는, 제1 굴절률을 가지는 제1 복수층; 제2 굴절률을 가지는 제2 복수층;를 포함하고, 상기 제1 복수층은 실리콘-게르마늄계 물질을 포함하고, 상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률과 다른 것을 특징으로 한다.
상기 제1 복수층은 아르곤을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 작을 수 있다.
본 발명은 광학 필터의 제조성을 개선하고, 두께를 감소시킬 수 있으며, 성능이 개선된 광학 필터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1a 내지 도 1d는 본 명세서에 기술된 예시적인 구현예의 개략도;
도 2a 및 도 2b는 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예에 관련된 물질의 세트에 대한 광학 특성의 예의 도면;
도 3a는 본 명세서에서 설명된 구현예에 관련된 물질의 세트에 대한 기계적 특성의 예의 도면;
도 3b는 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예에 관련된 물질의 세트에 대한 광학 특성의 또 다른 예의 도면;
도 4는 본 명세서에서 설명된 예시적인 구현예의 도면;
도 5a 및 도 5b는 본 명세서에 설명된 예시적인 구현예에 관련된 물질의 세트에 대한 광학 특성의 또 다른 예의 도면;
도 5c는 본 명세서에 설명된 예시적인 구현예에 관련된 물질의 세트에 대한 기계적 특성의 또 다른 예의 도면; 및
도 6a 및 도 6b는 본 명세서에서 설명된 다른 예시적인 구현예의 도면.
다음의 구현예에 대한 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다. 상이한 도면에서 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 요소를 식별할 수 있다.
광 수신기는 광 송신기와 같은 광원으로부터의 광을 수신할 수 있다. 예를 들어, 광 수신기는 광 송신기로부터 및 사용자 또는 물체와 같은 타깃으로부터 반사된 근적외선(NIR) 광을 수신할 수 있다. 이러한 경우에, 광 수신기는 NIR 광뿐만 아니라 가시 스펙트럼 광(visible spectrum light)과 같은 주변 광을 수신할 수 있다. 주변 광은 태양광, 전구로부터의 광 등과 같이 광 송신기로부터 분리된 하나 이상의 광원으로부터의 광을 포함할 수 있다. 주변 광은 NIR 광에 관련된 결정의 정확성을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제스처 인식 시스템에서, 주변 광은 NIR 광에 기초한 타깃의 3차원 이미지의 생성의 정확도를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 광 수신기는 주변 광을 필터링하고 광 수신기를 향해 NIR 광을 통과시키는 것과 같은 대역 통과 필터와 같은 광학 필터에 광학적으로 결합될 수 있다.
광학 필터는 유전체 박막층의 세트를 포함할 수 있다. 유전체 박막층의 세트는 700 나노미터(㎚)와 같은 특정 임계치 아래의 대역 외 광(out-of-band light)의 일부를 차단하고 예를 들어 약 700㎚ 내지 약 1700㎚의 범위, 약 800㎚ 내지 약 1100㎚의 범위, 약 900㎚ 내지 약 1000㎚의 범위, 약 920㎚ 내지 약 980㎚의 범위 등과 같은 특정 범위의 파장에 대한 광을 통과시키도록 선택되고 증착된다. 예를 들어, 유전체 박막층의 세트는 주변 광을 필터링하도록 선택될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 유전체 막층의 세트는 특정 임계치 아래의 대역 외 광을 차단하고 약 1500㎚ 내지 약 1600㎚의 범위, 약 1520㎚ 내지 약 1580㎚의 범위와 같은 다른 파장 범위, 또는 약 1550㎚의 파장의 광을 통과시키도록 선택될 수 있다.
본 명세서에 기술된 구현예들은, 낮은 각도 시프트(angle shift) 광학 필터와 같은 광학 필터를 위한 고 굴절률층의 세트로서 수소화된 실리콘-게르마늄(SiGe:H) 물질 등과 같은 실리콘-게르마늄(SiGe)계 물질을 이용할 수 있다. 이러한 방식으로, 다른 고 굴절률층 물질을 사용하는 다른 필터 스택(filter stack)에 비해 더욱 높은 유효 굴절률을 가지는 것에 기초하여, 광학 필터는 비교적 낮은 각도-시프트를 제공할 수 있다. 또한, SiGe 또는 SiGe:H 물질을 사용하는 필터는 주변 광을 실질적으로 차단하거나 효과적으로 걸러내고 NIR 광을 통과시킬 수 있다. 특정 입사각에서 파장 시프트(wavelength shift)는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pat00001
여기서, λshift는 특정 입사각에서 파장 시프트를 나타내며, Θ는 특정 입사각을 나타내고, neff는 유효 굴절률을 나타내며, λ0는 θ = 0°에서의 광의 파장을 나타낸다.
도 1a 내지 도 1d는 본 명세서에서 설명된 구현예를 제조하기 위한 스퍼터 증착 시스템에 대한 기하학적 구조의 세트의 예(100)의 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 예(100)는 진공 챔버(110), 기판(120), 캐소드(130), 타깃(131), 캐소드 전원 공급 기구(140), 애노드(150), 플라즈마 활성화 소스(PAS)(160), 및 PAS 전원 공급 기구(170)를 포함한다. 타깃(131)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 특정 농도의 광학적 특성에 기초하여 선택된 특정 농도의 실리콘-게르마늄 물질을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 캐소드(130)의 각도는 본 명세서에 기술된 바와 같이 기판(120) 상에 스퍼터링되는 특정 농도의 실리콘-게르마늄을 유발하도록 구성될 수 있다. PAS 전원 공급 기구는 PAS(160)에 전력을 공급하기 위해 이용될 수 있으며, 무선 주파수(RF) 전원 공급 기구를 포함할 수 있다. 캐소드 전원 공급 기구(140)는 캐소드(130)에 전력을 공급하기 위해 이용될 수 있으며, 펄스형 직류 전류(DC) 전원 공급 기구를 포함할 수 있다.
도 1a와 관련하여, 타깃(131)은 기판(120) 상에 층으로서 수소화된 실리콘-게르마늄 물질을 증착하도록 아르곤과 같은 불활성 가스뿐만 아니라 수소(H2)의 존재하에 스퍼터링된다. 불활성 가스는 애노드(150) 및/또는 PAS(160)를 통해 챔버 내로 제공될 수 있다. 수소는 수소를 활성화시키는 역할을 하는 PAS(160)를 통해 진공 챔버(110) 내로 도입된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 캐소드(130)(예를 들어, 이러한 경우에, 수소는 다른 부분 진공 챔버(110)로부터 도입될 수 있다) 또는 애노드(150)(이러한 경우에, 수소는 애노드(150)에 의해 진공 챔버(110) 내로 도입될 수 있다)는 수소 활성화를 유발할 수 있다. 일부 구현예에서, 수소는 수소 가스, 수소 가스와 희가스(예를 들어, 아르곤 가스)의 혼합물 등의 형태를 취할 수 있다. PAS(160)는 캐소드(130)의 임계 근접 내에 위치되어, PAS(160)로부터의 플라즈마 및 캐소드(130)로부터의 플라즈마가 중첩하는 것을 가능하게 할 수 있다. PAS(160)의 사용은 수소화된 실리콘층이 비교적 높은 증착 속도로 증착되는 것을 가능하게 한다. 일부 구현예에서, 수소화된 실리콘-게르마늄층은 약 0.05㎚/s 내지 약 2.0㎚/s의 증착 속도, 약 0.5㎚/s 내지 약 1.2㎚/s의 증착 속도, 약 0.8㎚/s 등의 증착 속도로 증착된다.
스퍼터링 공정이 본 명세서에서 특정 기하학적 구조 및 특정 구현에 관하여 설명되었을지라도, 다른 기하학적 구조 및 다른 구현이 가능하다. 예를 들어, 수소는 다른 방향으로부터, 캐소드(130)에 대한 임계 근접으로 가스 매니폴드 등으로부터 주입될 수 있다.
도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 유사한 스퍼터 증착 시스템은 진공 챔버(110), 기판(120), 제1 캐소드(180), 제2 캐소드(190), 실리콘 타깃(181), 게르마늄 타깃(191), 캐소드 전원 공급 기구(140), 애노드(150), 플라즈마 활성화 소스(PAS)(160), 및 PAS 전원 공급 기구(170)를 포함한다. 이러한 경우에, 실리콘 타깃(181)은 실리콘 타깃이고, 게르마늄 타깃(191)은 게르마늄 타깃이다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 실리콘 타깃(181)은 기판(120)에 대해 대략 0°로 배향되고(예를 들어, 기판(120)에 대략 평행한), 게르마늄 타깃(191)은 기판(120)에 대해 약 120°로 배향된다. 이러한 경우에, 실리콘 및 게르마늄은 각각 실리콘 타깃(181) 및 게르마늄 타깃(191)으로부터 캐소드(180) 및 캐소드(190)에 의해 기판(120) 상으로 스퍼터링된다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 유사한 스퍼터 증착 시스템에서, 실리콘 타깃(181) 및 게르마늄 타깃(191)은 각각 기판(120)에 대해 약 60°로 배향되고, 실리콘 및 게르마늄은 각각 제1 타깃(181) 및 제2 타깃(191)으로부터 캐소드(180) 및 캐소드(190)에 의해 각각 기판(120) 상으로 스퍼터링된다.
도 1d에 도시된 바와 같이, 유사한 스퍼터 증착 시스템에서, 실리콘 타깃(181)은 기판(120)에 대해 약 120°로 배향되고, 게르마늄 타깃(191)은 기판(120)에 대해 대략 0°로 배향된다. 이러한 경우에, 실리콘 및 게르마늄은 각각 실리콘 타깃(181) 및 게르마늄 타깃(191)으로부터 캐소드(180) 및 캐소드(190)에 의해 기판(120) 상으로 스퍼터링된다.
도 1a 내지 도 1d와 관련하여, 실리콘 스퍼터 증착 시스템에 있는 구성요소들의 각각의 구성은 실리콘과 게르마늄의 상이한 상대 농도를 유발할 수 있다. 비록 상이한 구성 요소들에 관하여 본 명세서에서 설명되었을지라도, 실리콘 및 게르마늄의 상이한 상대 농도는 상이한 물질, 상이한 제조 공정 등을 사용하여 또한 달성될 수 있다.
상기된 바와 같이, 도 1a 내지 도 1d는 단지 예로서 제공된다. 다른 예가 가능하고, 도 1a 내지 도 1d와 관련하여 설명된 것과는 상이할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 명세서에 설명된 예시적인 구현예를 사용하는 것에 관한 특성의 예를 나타낸 도면이다.
도 2a에서 차트(210)에 도시된 바와 같이, 예를 들어 SiGe 층(예를 들어, 광학 필터에서 사용하기 위한 SiGe:H 층)을 위한 특성의 세트가 결정된다. 캐소드 스퍼터링 실리콘의 캐소드 각도(cathode angle)에서의 증가는 도 1b 내지 도 1d에 관하여 추가의 상세에 설명된 바와 같이 실리콘 함유량에 대한 광학 필터에서 증가된 게르마늄 함유량에 대응한다고 가정한다. 예를 들어, 30°로 증착된 광학 필터의 고 굴절률층에 대하여, 고 굴절률층은 약 7.5%의 게르마늄 함유량과 관련될 수 있다. 유사하게, 35°로의 증착에 대하여, 광학 필터는 약 22%의 게르마늄 함유량과 관련될 수 있고, 50°로의 증착에 대하여, 광학 필터는 약 90%의 게르마늄 함유량과 관련될 수 있다.
도 2a에서 차트(210)에 또한 도시된 바와 같이, 950㎚의 파장에서의 굴절률(n)은 고 굴절률 물질 단일층의 세트를 형성하도록 스퍼터 물질에 스퍼터링이 수행되는 캐소드 각도(°)에 기초한 층의 세트를 위해 제공된다. 도시된 바와 같이, 규소-게르마늄(SiGe) 및 어닐링된 실리콘-게르마늄(SiGe-280C)(예를 들어, 실리콘-게르마늄에 대한 어닐링 공정은 280℃에서 수행됨)계 고 굴절률 단일층 또는 SiGe 단일층에 대하여, 캐소드 각도에서의 증가는 굴절률에서의 증가에 대응한다. 더욱이, 게르마늄을 포함하는 실리콘층에 대한 굴절률은 실리콘(Si)계 광학 필터 및 어닐링된 실리콘(Si-280C)계 광학 필터와 같이 게르마늄을 포함하지 않는 실리콘에 대한 굴절률보다 크고, 이에 의해 SiGe 층을 포함하는 광학 필터의 성능을 개선한다.
도 2b에서 차트(220)에 도시된 바와 같이, 광학 특성의 또 다른 세트가 SiGe 단일층을 위해 결정된다. 도시된 바와 같이, SiGe 단일층의 세트의 950㎚의 파장에서의 흡수는 고 굴절률층을 위한 재료의 형태 및 고 굴절률층을 증착하기 위한 스퍼터링 공정에 사용되는 캐소드 각도에 관계하여 결정된다. 예를 들어, 증가된 게르마늄 함유량(예를 들어, 증가된 캐소드 각도)은 SiGe 층에서 증가된 흡수 손실과 관련된다. 그러나, 어닐링된 실리콘-게르마늄은 어닐링되지 않은 실리콘-게르마늄에 대하여 유사한 캐소드 각도와 관련된 광학 필터에 비해 감소된 흡수 손실과 관련된다. 예를 들어, 어닐링된 실리콘-게르마늄은 광학 필터에 대해 낮은 각도 시프트에서 이용하기 위한 굴절률 임계치를 만족시키는 굴절률에 대응하는 캐소드 각도로 광학 필터에서 이용하기 위한 흡수 임계치를 만족시키는 손실값과 관련될 수 있다. 이러한 방식으로, 실리콘-게르마늄(또는 수소화된 실리콘-게르마늄)을 어닐링하는 것은, 상대적으로 높은 굴절률을 갖고 NIR 광의 과도한 흡수없이 낮은 각도 시프트 코팅으로서 실리콘-게르마늄(또는 수소화된 실리콘-게르마늄)이 사용되는 것을 허용할 수 있다.
상기된 바와 같이, 도 2a 및 도 2b는 단지 예로서 제공된다. 다른 예들이 가능하고, 도 2a 및 도 2b와 관련하여 설명된 것과는 상이할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 명세서에 설명된 예시적인 구현예를 사용하는 것과 관련된 특성들의 다른 예의 도면이다.
도 3a에서 차트(310)에 도시된 바와 같이, 기계적 특성의 세트는 SiGe 단일층의 세트를 위해 결정된다. 도시된 바와 같이, SiGe 단일층의 세트의 응력 값(메가 파스칼(MPa))은 고 굴절률층의 물질의 형태 및 고 굴절률층을 증착하는 스퍼터링 공정에 사용되는 캐소드 각도와 관계하여 결정된다. 응력 값은 스퍼터링 공정의 결과로서 SiGe 단일층에서의 압축 응력일 수 있다. 예를 들어, 증가된 게르마늄 함유량(예를 들어, 증가된 캐소드 각도)은 SiGe 단일층에 비해 감소된 응력과 관련된다. 도시된 바와 같이, 어닐링된 실리콘-게르마늄은 어닐링되지 않은 실리콘-게르마늄과 유사한 캐소드 각도와 관련된 SiGe 단일층에 비해 감소된 응력 값과 관련된다. 예를 들어, 어닐링된 실리콘-게르마늄은 광학 필터에서 이용하기 위한 굴절률 임계치를 만족시키는 굴절률에 대응하는 캐소드 각도로 광학 필터에서 이용하기 위한 응력 임계치를 만족시키는 응력 값과 관련될 수 있다. 감소된 응력 값은 제조 공정이 다수의 광학 필터를 위해 다수의 부분으로 웨이퍼를 절단하는 것을 포함할 때 제조상의 어려움을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 감소된 응력 값은 더욱 큰 응력 값을 가지는 다른 형태의 물질에 비해 감소된 두께의 기판을 허용할 수 있다. 이러한 방식으로, 실리콘-게르마늄(또는 수소화된 실리콘-게르마늄)을 어닐링하는 것은, 상대적으로 높은 굴절률을 갖고 과잉의 응력 값이 없는 낮은 각도 시프트 코팅으로서 실리콘-게르마늄(또는 수소화된 실리콘-게르마늄)이 사용되는 것을 허용할 수 있으며, 이에 의해 광학 필터의 제조성을 개선하고 어닐링되지 않은 광학 필터에 비해, 특히 실리콘 또는 수소화된 실리콘을 사용하는 필터와 비교할 때 광학 필터의 두께를 감소시킨다.
도 3b에서 차트(320)에 도시된 바와 같이, 광학 특성의 세트는 950㎚에 중심을 둔 대역 통과 필터의 세트를 위해 결정된다. 도시된 바와 같이, 제1 광학 필터 및 제2 광학 필터의 투과율 비율(transmissivity percentage)은 어닐링의 활용 및 광의 파장과 관계하여 결정된다. 도면 부호 322에 대응하는 제1 광학 필터 및 도면 부호 324에 대응하는 제2 광학 필터는 각각 4개의 캐비티의 세트, 3.1 마이크로미터 두께, 고 굴절률층의 실리콘-게르마늄 세트, 저 굴절률층의 이산화규소 세트, 제2 측면 상의 무반사 방지 코팅(no anti-reflective coating), 및 47.5°의 캐소드 각도와 각각 관련된다(예를 들어, 고 굴절률층의 세트에 대하여 약 80% 게르마늄에 대응할 수 있다).
도 3b 및 도면 부호 322 및 324와 관련하여, 어닐링의 이용은 광학 필터의 어닐링을 이용하지 않는 것에 비해 약 950㎚에서의 약 7%까지(예를 들어, 약 950㎚에서 약 80%보다 크거나 또는 약 85%까지)의 투과율을 향상시킨다. 이러한 방식으로, 실리콘-게르마늄(또는 수소화된 실리콘-게르마늄)을 어닐링하는 것은 어닐링되지 않은 광학 필터에 비해 향상된 투과율을 가지는 낮은 각도 시프트 코팅으로서 실리콘-게르마늄(또는 수소화된 실리콘-게르마늄)이 사용되는 것을 허용할 수 있다. 다른 예에서, 반사 방지 코팅(예를 들어, 광학 필터의 배면 표면 상에서)을 포함하는 것은 반사 방지 코팅이 없는 제1 광학 필터에 비해 약 5%까지 투과율을 향상시킬 수 있다.
도 3b가 제1 광학 필터 및 제2 광학 필터의 특성의 특정 세트에 관한 예를 도시하였을지라도, 본 명세서에 설명된 다른 예들은 광학 필터의 다른 특성을 위해 어닐링을 사용하여 유사하게 개선된 성능을 보일 수 있다.
도 3b가 대역 통과 필터의 광학 특성에 관한 예를 도시하였을지라도, 유사하게 개선된 광학 특성은 단파 통과 필터, 장파 통과 필터, 반사 방지 코팅, 무 편광 빔 스플리터(non-polarizing beam splitter), 편광 빔 스플리터, 유전체 반사기, 다중 대역 통과 필터, 노치 필터, 멀티 노치(multi-notch) 필터, 감광학 필터(neutral density filter) 등의 제조와 관련될 수 있다.
상기된 바와 같이, 도 3a 및 도 3b는 단지 예로서 제공된다. 다른 예들이 가능하고, 도 3a 및 도 3b와 관련하여 설명된 것과는 상이할 수 있다.
도 4는 예시적인 광학 필터(400)의 도면이다. 도 4는 고 굴절률 물질로서 실리콘-게르마늄계 물질을 사용하는 광학 필터의 예시적인 적층을 도시한다. 도 4에 또한 도시된 바와 같이, 광학 필터(400)는 광학 필터 코팅 부분(410) 및 기판(420)을 포함한다.
광학 필터 코팅 부분(410)은 광학 필터층의 세트를 포함한다. 예를 들어, 광학 필터 코팅 부분(410)은 층(430-1 내지 430-N+1(N≥1))의 제1 세트 및 층(440-1 내지 440-N)의 제2 세트를 포함한다. 층(430)은 실리콘-게르마늄, 수소화된 실리콘-게르마늄층 등과 같은 고 굴절률 물질의 층(H층)의 세트를 포함할 수 있다. SiGe층은 (소량의) 인, 붕소, 질화물 등을 포함할 수 있다. 층(440)은 이산화규소층 등과 같은 저 굴절률 물질의 층(L층)의 세트를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, L층은 실리콘 질화물층, Ta2O5층, Nb2O5층, TiO2층, Al2O3층, ZrO2층, Y2O3층, Si3N4층, 또는 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 층(430 및 440)은 (H-L)m(m≥1) 차수(order), (H-L)m-H 차수, L-(H-L)m 차수 등과 같은 특정 순서로 적층될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 층(430 및 440)은 광학 필터(400)의 표면에 배치된 H 층 및 기판(420)의 표면에 배치된 H 층을 가지는 (H-L)n-H 차수로 위치된다. 일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)은 층의 특정 분량((quantity))(m)과 관련될 수 있다. 예를 들어, 수소화된 실리콘-게르마늄계 광학 필터는 2층 내지 200층의 범위와 같이 교대하는 H층 및 L층의 분량을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)의 각각의 층은 특정 두께와 관련될 수 있다. 예를 들어, 층(430 및 440)은 각각 1㎚ 내지 1500㎚, 3㎚ 내지 1000㎚, 600㎚ 내지 1000㎚, 또는 10㎚ 내지 500㎚의 두께와 관련될 수 있으며, 및/또는 광학 필터 코팅 부분(410)은 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛, 0.25 ㎛ 내지 100 ㎛ 등의 두께와 관련될 수 있다. 일부 예에서, 층(430 및 440) 중 적어도 하나는 각각 1000㎚ 미만, 600㎚ 미만, 100㎚ 미만, 또는 5㎚ 미만의 두께와 관련될 수 있으며, 및/또는 광학 필터 코팅 부분(410)은 100 ㎛ 미만, 50 ㎛ 미만 및/또는 10 ㎛ 미만의 두께와 관련될 수 있다. 일부 구현예에서, 층(430 및 440)은 층(430)에 대한 제1 두께 및 층(440)을 위한 제2 두께, 층(430)의 제1 서브세트를 위한 제1 두께 및 층(430)의 제2 서브세트를 위한 제2 두께, 층(440)의 제1 서브세트를 위한 제1 두께 및 층(440)의 제2 서브세트를 위한 제2 두께 등과 같은 다수의 두께와 관련될 수 있다. 이러한 경우에, 층 두께 및/또는 층의 분량은 의도된 통과 대역, 의도된 반사 등과 같은 광학 특성의 의도된 세트에 기초하여 선택될 수 있다.
특정 구현예에서, 특정 실리콘-게르마늄계 물질은 층(430)을 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 층(430)은 SiGe-50, SiGe-40, SiGe-60과 같은 특정 형태의 실리콘-게르마늄을 포함하도록(예를 들어 스퍼터링 공정을 통해) 선택 및/또는 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 층(430)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 스퍼터 증착 공정의 결과로서 예를 들어 아르곤과 같은 미량의 다른 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 특정 실리콘-게르마늄계 물질은 실리콘 게르마늄계 물질을 수소화하는 수소화 공정, 실리콘 게르마늄계 물질을 질소화하기 위한 질소화 공정, 실리콘 게르마늄을 어닐링하는 하나 이상의 어닐링 공정, 또 다른 형태의 공정, 실리콘-게르마늄계 물질을 도핑하는 도핑 공정(예를 들어, 인(phosphorous)계 도핑, 질소계 도핑, 붕소계 도핑 등), 또는 본 명세서에서 기술된 바와 같은, 다수의 공정의 조합(예를 들어, 수소화, 질소화, 어닐링 및/또는 도핑의 조합)을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 층(430)은 예를 들어 약 800㎚ 내지 약 1100㎚의 스펙트럼 범위, 약 900㎚ 내지 약 1000㎚의 스펙트럼 범위에 걸쳐서 층(440)의 굴절률보다 큰 굴절률, 또는 약 950㎚의 특정 파장 등을 포함하도록 선택될 수 있다. 다른 예에서, 층(430)은 예를 들어 약 1400㎚ 내지 약 1700㎚의 스펙트럼 범위, 약 1500㎚ 내지 약 1600㎚의 스펙트럼 범위에 걸쳐서 층(440)의 굴절률보다 큰 굴절률, 또는 약 1550㎚의 특정 파장 등을 포함하도록 선택될 수 있다. 이러한 경우에, 층(430)은 3보다 큰 굴절률, 3.5보다 큰 굴절률, 3.8보다 큰 굴절률, 또는 4보다 큰 굴절률과 관련될 수 있다. 예를 들어, 층(430)은 약 954㎚에서 4보다 큰 굴절률과 관련될 수 있다.
일부 구현예에서, 특정 물질이 층(440)을 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 층(440)은 이산화규소(SiO2)층의 세트, 산화알루미늄(Al2O3)층의 세트, 이산화티타늄(TiO2)층의 세트, 오산화니오븀(Nb2O5)층의 세트, 오산화탄탈룸(Ta2O5)층의 세트, 불화마그네슘(MgF2)층의 세트, 질화규소(S3N4)층의 세트, 산화지르코늄(ZrOz2), 산화이트륨(Y2O3) 등을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 층(440)은 예를 들어 약 800㎚ 내지 약 1100㎚의 스펙트럼 범위, 약 900㎚ 내지 약 1000㎚의 스펙트럼 범위에 걸쳐서 층(430)보다 낮은 굴절률, 또는 약 954㎚의 파장 등을 포함하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 층(440)은 약 800㎚ 내지 약 1100㎚의 스펙트럼 범위에 걸쳐서 3 미만의 굴절률과 관련되도록 선택될 수 있다. 다른 예에서, 층(440)은 약 800㎚ 내지 약 1100㎚의 스펙트럼 범위, 약 900㎚ 내지 약 1000㎚의 스펙트럼 범위에 걸쳐서, 약 954㎚의 파장 등에서 2.5 미만의 굴절률과 관련되도록 선택될 수 있다. 다른 예에서, 층(440)은 약 800㎚ 내지 약 1100㎚의 스펙트럼 범위, 약 900㎚ 내지 약 1000㎚의 스펙트럼 범위에 걸쳐서, 약 954㎚의 파장 등에서 2 미만의 굴절률가 관련되도록 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 층(430 및/또는 440)은 특정 스펙트럼 범위에 걸쳐서(예를 들어, 약 800㎚ 내지 약 1100㎚의 스펙트럼 범위, 약 900㎚ 내지 약 1000㎚의 스펙트럼 범위, 약 954㎚의 파장 등; 및/또는 약 1400 내지 약 1700㎚, 약 1500㎚ 내지 약 1600㎚의 스펙트럼 범위, 약 1550㎚의 특정 파장 등) 약 0.007 미만의 흡광계수(extinction coefficient), 약 0.003 미만의 흡광계수, 약 0.001 미만의 흡광계수 등과 같은 특정 흡광계수와 관련될 수 있다. 일부 구현예에서, 특정 물질이 대역 외 차단 스펙트럼 범위의 필요한 폭, 입사각(AOI)의 변화와 관련된 필요한 중심 파장 시프트 등에 기초하여 층(440)을 위해 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)은 스퍼터링 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터 코팅 부분(410)은 유리 기판 또는 다른 형태의 기판 상에 교대하는 층(430 및 440)을 스퍼터링하도록 펄스-마그네트론 기반 스퍼터링 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 실리콘을 스퍼터링하는 제1 캐소드 및 게르마늄을 스퍼터링하기 위한 제2 캐소드와 같은 다수의 캐소드가 스퍼터링 공정에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 다수의 캐소드는 실리콘에 대한 게르마늄의 특정 농도를 보장하도록 선택된 제2 캐소드에 대한 제1 캐소드의 기울어짐 각도(angle of tilt)와 관련될 수 있다. 일부 구현예에서, 수소 유동은 실리콘-게르마늄을 수소화하도록 스퍼터링 공정 동안 첨가될 수 있다. 유사하게, 질소 유동은 실리콘-게르마늄을 질소화하도록 스퍼터링 동안 첨가될 수 있다. 일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)은 약 280℃ 또는 약 200℃ 내지 약 400℃의 온도에서의 제1 어닐링 공정, 대략 320℃, 또는 대략 250℃와 대략 350℃ 사이의 온도와 같은 온도에서의 제2 어닐링 공정 등과 같은 하나 이상의 어닐링 공정을 사용하여 어닐링될 수 있다. 일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)은 도 1a 내지 도 1d와 관련하여 설명된 바와 같이 타깃으로부터 코팅된 SiGe:H를 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 대 게르마늄의 선택된 비율을 가지는 SiGe 화합물 타깃은 특정 실리콘 대 게르마늄 비율을 가지는 광학 필터 코팅 부분(410)을 제조하도록 스퍼터링될 수 있다.
일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)은 또 다른 형태의 광학 필터에 의해 유발되는 각도 시프트에 비해 감소된 각도 시프트를 유발하는 것과 관련될 수 있다. 예를 들어, L층의 굴절률에 대한 H층의 굴절률에 기초하여, 광학 필터 코팅 부분(410)은 또 다른 형태의 고 굴절률 물질을 가지는 다른 형태의 광학 필터에 비해 감소된 각도 시프트를 유발할 수 있다.
일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)은 기판(420)과 같은 기판에 부착된다. 예를 들어, 광학 필터 코팅 부분(410)은 유리 기판 또는 다른 형태의 기판에 부착될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광학 필터 코팅 부분(410)은 검출기 또는 검출기들의 어레이를 포함하는 실리콘 웨이퍼의 세트 상에 직접 코팅될 수 있다(예를 들어, 포토리소그래피, 리프트-오프 공정(lift-off process) 등을 사용하여). 일부 구현예에서, 광학 필터 코팅 부분(410)은 입사 매체와 관련될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터 코팅 부분(410)은 입사 매체로서 공기 매체 또는 유리 매체와 관련될 수 있다. 일부 구현예에서, 광학 필터(400)는 프리즘의 세트 사이에 배치될 수 있다. 또 다른 예에서, 투명한 에폭시와 같은 다른 입사 매체가 사용될 수 있으며 및/또는 중합체 기판(예를 들어, 폴리카보네이트 기판, 순환 올레핀 공중합체(COP) 기판 등)과 같은 다른 기판이 사용될 수 있다.
상기된 바와 같이, 도 4는 단지 예로서 제공된다. 다른 예들이 가능하며, 도 4와 관련하여 설명된 것과 다를 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 명세서에 설명된 예시적인 구현예를 사용하는 것과 관련된 특성의 다른 예의 도면이다.
도 5a에서 차트(510)에 도시된 바와 같이, 광학 필터 세트(예를 들어, 수소화된 실리콘(Si:H)계 광학 필터 및 수소화된 실리콘-게르마늄(SiGe:H)계 광학 필터)가 도시된다. 이러한 경우에, 광학 필터의 세트는 저 굴절률 물질로서 이산화규소를 이용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 파장의 세트에서 투과율 비율은 광학 필터의 세트에 대해 결정된다. 이러한 경우에, SiGe:H 광학 필터는 950㎚에서 3.871의 굴절률과 관련되며, Si:H 광학 필터는 950㎚에서 3.740의 굴절률과 관련된다. Si:H 광학 필터보다 높은 굴절률을 가지는 SiGe:H 광학 필터의 결과로서, SiGe:H 광학 필터는 감소된 물리적 두께와 관련될 수 있다. 예를 들어, Si:H 광학 필터는 6.3 마이크로미터 두께와 관련될 수 있고, SiGe:H 광학 필터는 5.4 마이크로미터 두께와 관련될 수 있다. 추가적으로, SiGe:H 광학 필터는 더욱 큰 차단 효율과 관련될 수 있다(예를 들어, SiGe:H 광학 필터는 Si:H 광학 필터보다 약 700㎚에서 더욱 많이 흡수하여, 700㎚를 포함하는 파장 범위를 차단하도록 감소된 1/4 파장 스택 코팅을 유발한다).
도 5b에 도시된 바와 같이, 차트(520)는 950 나노미터 내지 1000 나노미터의 파장 범위에서 차트(510)의 일부를 도시한다. 차트(520)에 도시된 바와 같이, 각도 시프트는 0°내지 30°의 입사각(AOI)에서 Si:H 광학 필터에 대해 16.5㎚, 및 0°내지 30°의 입사각에서 SiGe:H 광학 필터에 대해 13.0㎚이도록 도시된다. 이러한 경우에, SiGe:H 광학 필터는 Si:H 광학 필터에 비해 감소된 각도 시프트를 가져서, 향상된 광학 성능을 유발하는 것으로 도시된다.
도 5c에서 차트(530)에 도시된 바와 같이, 도 5a 및 도 5b의 광학 필터와 같은 Si:H 광학 필터 및 SiGe:H 광학 필터의 설계 및 광학 특성의 세트가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 광학 필터의 세트는 200 mm 내지 300 mm의 기판 크기 및 0.15 mm 내지 0.7 mm의 기판 두께와 관련된다. 각각의 웨이퍼 크기 및 웨이퍼 두께에 대해, SiGe:H 광학 필터는 Si:H 광학 필터에 비해 감소된 기판 편향과 관련된다. 이러한 방식으로, 광학 필터의 내구성 및 제조성이 향상된다. 또한, 응력 값을 감소시키는 것에 기초하여, 기판 크기는, 더욱 큰 응력 값을 가지는 다른 기판 설계에 대한 싱귤 레이션 공정(singulation procedure) 동안 제동의 가능성을 감소시키는 것에 기초하여, 다른 기판 설계에 비해 유사한 기판 두께에 대해 증가될 수 있다.
상기된 바와 같이, 도 5a 내지 도 5c는 단지 예로서 제공된다. 다른 예가 가능하고 도 5a 내지 도 5c와 관련하여 설명된 것과 다를 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 명세서에 설명된 예시적인 구현예(600)의 도면이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 예시적인 구현예(600)는 센서 시스템(610)을 포함한다. 센서 시스템(610)은 광학 시스템의 일부일 수 있고, 센서 결정에 대응하는 전기 출력을 제공할 수 있다. 센서 시스템(610)은 광학 필터(630) 및 광학 센서(640)를 포함하는 광학 필터 구조체(620)를 포함한다. 예를 들어, 광학 필터 구조체(620)는 통과 대역 필터링 기능 또는 다른 형태의 광학 필터를 수행하는 광학 필터(630)를 포함할 수 있다. 센서 시스템(610)은 광신호를 타깃(660)(예를 들어, 사람, 물체 등)을 향해 전송하는 광 송신기(650)를 포함한다.
본 명세서에서 설명된 구현예들이 센서 시스템의 광학 필터에 관하여 설명될 수 있을지라도, 본 명세서에 설명된 구현예들은 다른 형태의 시스템에서 사용될 수 있고, 센서 시스템의 외부에서 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 광학 필터(630)는 광에 대한 편광 빔 분리 기능(polarization beam splitting functionality)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 광학 필터(630)는 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 제2 편광이 광학 센서(640)에 의해 수신되는 것이 필요할 때, 제1 편광을 가지는 광의 제1 부분을 반사시키고 제2 편광을 가지는 광의 제2 부분을 통과시킬 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광학 필터(630)는 광에 대한 역 편광 빔 분할 기능(reverse polarization beam splitting functionality)(예를 들어, 빔 조합)을 수행할 수 있다.
도 6a에서 도면 부호 670로 또한 도시된 바와 같이, 입력 광신호는 광학 필터 구조체(620)로 지향된다. 입력 광신호는 광 송신기(650)에 의해 방출된 NIR 광 및 센서 시스템(610)이 이용되는 환경으로부터의 주변 광을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 필터(630)가 대역 통과 필터일 때, 광 송신기(650)는 제스처 인식 시스템(예를 들어, 타깃(660)에 의해 수행되는 제스처)을 위해 사용자를 향해 근적외선(NIR) 광을 지향시킬 수 있고, NIR 광은 광학 센서(640)가 NIR 광의 측정을 수행할 수 있도록 타깃(660)(예를 들면, 사용자)으로부터 광학 센서(640)를 향하여 반사될 수 있다. 이러한 경우에, 주변 광은 하나 이상의 주변 광원(예를 들어, 전구 또는 태양)으로부터 광학 센서(640)로 향하여 지향될 수 있다. 다른 예에서, 다수의 광선은 타깃(660)을 향해 지향될 수 있고, 다수의 광선의 서브세트가 도시된 바와 같이 광학 센서(640)에 대해 기울어짐 각도로 배치될 수 있는 광학 필터 구조체(620)를 향해 반사될 수 있다. 일부 구현예에서, 다른 기울어짐 각도(예를 들어, 대역 통과 필터에 대해 0°기울어짐 각도)가 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 광학 필터 구조체(620)는 광학 센서(640)로부터 일정 거리에 배치되는 것이 아니라 광학 센서(640) 상에 직접 배치 및/또는 형성될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터 구조체(620)는 예를 들어 포토리소그래피를 사용하여 광학 센서(640) 상에 코팅되고 패턴화된다. 다른 예에서, 광 송신기(650)는 차량에 근접한 물체를 검출하고, 시각 장애인에 근접한 물체를 검출하고, 물체에 근접한 것을 검출하는(예를 들어, LIDAR 기술을 사용하여) 등과 같은 다른 형태의 타깃(660)을 향해 NIR 광을 지향시킬 수 있으며, NIR 광 및 주변 광은 결과적으로 광학 센서(640)를 향해 지향될 수 있다.
도 6a에서 도면 부호 680에 의해 또한 도시된 바와 같이, 광신호의 일부는 광학 필터(630) 및 광학 필터 구조체(620)를 스쳐 지나간다. 예를 들어, 광학 필터(630)의 교대하는 실리콘-게르마늄층(예를 들어, 고 굴절률 물질) 및 다른 형태의 물질층(예를 들어, 이산화규소(SiO2)와 같은 저 굴절률 물질)은 광의 제1 편광이 제1 방향으로 반사되도록 할 수 있다. 또 다른 예에서, 고 굴절률 물질은 본 명세서에서 기술된 바와 같이 수소화된 실리콘-게르마늄, 어닐링된 실리콘-게르마늄 등과 같은 다른 실리콘 게르마늄계 물질을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 광학 필터(630)는, NIR 광을 과도하게 차단함이 없이, 그리고 입력 광신호의 입사각에서의 증가와 함께 과도한 각도 시프트를 유발함이 없이 입력 광신호의 가시광을 차단한다.
도 6a에서 도면 부호 690에 또한 도시된 바와 같이, 광학 센서(640)로 보내진 광신호의 부분에 기초하여, 광학 센서(640)는 사용자의 제스처를 인식하거나 또는 물체의 존재를 검출하는데 사용하기 위한 것과 같은 출력 전기 신호를 센서 시스템(610)에 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 광학 필터(630) 및 광학 센서(640)의 다른 배열이 이용될 수 있다. 예를 들어, 광신호의 제2 부분을 입력 광신호와 동일 선상으로 보내는 대신에, 광학 필터(630)는 상이하게 위치된 광학 센서(640)를 향해 다른 방향으로 광신호의 제2 부분을 지향시킬 수 있다. 다른 예에서, 광학 센서(640)는 아발란체 포토다이오드(avalanche photodiode), 인듐-갈륨-비소(InGaAs) 검출기, 또는 적외선 검출기 등일 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 유사한 예시적인 구현예(600)는 센서 시스템(610), 광학 필터 구조체(620), 광학 필터(630), 광학 센서(640), 광 송신기(640) 및 타깃(660)를 포함한다. 도 6b는 본 명세서에서 기술된 바와 같은 광학 필터(630)를 포함하는 특정의 예시적인 구현예(600)를 도시한다.
광 송신기(640)는 800㎚ 내지 1100㎚의 파장 범위의 방출 파장으로 광을 방출한다. 광 송신기(640)는 변조된 광(예를 들어, 광 펄스)을 방출한다. 광 송신기(640)는 발광 다이오드(LED), LED 어레이, 레이저 다이오드, 또는 레이저 다이오드 어레이일 수 있다. 광 송신기(640)는 타깃(660)을 향해 광을 방출하고, 타깃은 센서 시스템(610)을 향해 방출된 광을 다시 반사시킨다. 센서 시스템(610)이 제스처 인식 시스템일 때, 타깃(660)은 제스처 인식 시스템의 사용자이다.
광학 필터(630)는 타깃(660)에 의한 반사 후에 방출된 광을 수신하도록 배치된다. 광학 필터(630)는, 방출 파장을 포함하고 800㎚ 내지 1100㎚의 파장 범위와 적어도 부분적으로 중첩하는 통과 대역을 가진다. 광학 필터(630)는 협대역 통과 필터와 같은 대역 통과 필터이다. 광학 필터(630)는 광 송신기(640)로부터 방출된 광을 전송하는 한편, 주변 광을 실질적으로 차단한다.
광학 센서(640)는 광학 필터(630)에 의한 전송 후에 방출된 광을 수신하도록 배치된다. 일부 구현예에서, 광학 필터(630)는 광학 센서(640) 상에 직접 형성된다. 예를 들어, 광학 필터(630)는 웨이퍼 레벨 처리(WLP)에서 센서(예를 들어, 근접 센서) 상에 코팅 및 패턴화될 수 있다(예를 들어, 포토 리소그래피에 의해).
센서 시스템(610)이 근접 센서 시스템일 때, 광학 센서(640)는 타깃(660)의 근접을 감지하도록 방출된 광을 검출하는 근접 센서이다. 센서 시스템(610)이 3D-이미징 시스템 또는 제스처 인식 시스템일 때, 광학 센서(640)는 예를 들어 사용자인 타깃(660)의 3D 이미지를 제공하도록 방출된 광을 검출하는 3D 이미지 센서(예를 들어, 전하 결합 디바이스(CCD) 칩 또는 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 칩)이다. 3D 이미지 센서는 처리 시스템(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC) 칩 또는 디지털 신호 처리기(DSP) 칩)에 의한 처리를 위해 광학 정보를 전기 신호로 변환한다. 예를 들어, 센서 시스템(610)이 제스처 인식 시스템일 때, 처리 시스템은 사용자의 제스처를 인식하도록 사용자의 3D 이미지를 처리한다.
상기된 바와 같이, 도 6a 및 도 6b는 단지 예로서 제공된다. 다른 예가 가능하고, 도 6a 및 도 6b와 관하여 설명된 것과는 상이할 수 있다.
이러한 방식으로, 한 세트의 실리콘-게르마늄계 층은, 가시광선의 대역 외 차단, NIR 광의 투과, 및/또는 고 굴절률층의 세트를 위해 사용되는 다른 형태의 물질에 비해 감소된 각도 시프트를 가지는 광의 필터링을 제공하도록 광학 필터의 광학 필터 코팅을 위한 고 굴절률 물질로서 사용될 수 있다. 또한, 수소화된 실리콘-게르마늄 및/또는 어닐링 공정을 사용하는 것에 기초하여, 대역 외 차단 및 대역 내 전송이 다른 형태의 물질에 비해 향상된다.
상기된 개시는 도시 및 설명을 제공하지만, 개시된 정확한 형태로 구현예들을 총망라하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 수정 및 변형은 상기 개시에 비추어 가능하거나 구현예의 실시로부터 얻어질 수 있다.
일부 구현예들은 임계치들과 관련하여 본 명세서에서 설명된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 임계치를 만족시키는 것은 임계치보다 크거나, 임계치보다 많거나, 임계치보다 높거나, 임계치 이상이거나, 임계치보다 작거나, 임계치보다 적거나, 임계치보다 낮거나, 임계치 이하이거나, 임계치와 같은 값 등을 지칭할 수 있다.
특정 특성들의 조합이 청구항들에서 인용 및/또는 상세한 설명에 개시되었을지라도, 이러한 조합들은 가능한 구현예의 개시를 제한하도록 의도되지 않는다. 사실, 이러한 특징들 중 다수는 청구항에서 특별히 인용 및/또는 상세한 설명에서 구체적으로 개시되지 않은 방식으로 조합될 수 있다. 아래에 열거된 각각의 종속항들이 단지 하나의 청구항만을 직접적으로 인용할지라도, 가능한 구현예들의 개시는 청구항 세트의 모든 다른 청구항과 조합하는 각각의 종속항을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 요소, 작용 또는 명령은 명시적으로 기술되지 않는 한 중요하거나 필수적인 것으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 표현은 하나 이상의 물품을 포함하는 것으로 의도되며, "하나 이상"과 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 항목(예를 들어, 관련 항목, 비 관련 항목, 관련 항목의 조합 및 관련없는 항목 등)을 포함할 수 있으며 "하나 이상"과 호환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "세트"는 하나 이상의 물품(예를 들어, 관련된 물품들, 관련되지 않은 물품들, 관련된 물품 및 관련되지 않은 물품들의 조합 등)을 포함하도록 의도된다. 단지 하나의 물품만이 의도될 때, "하나" 또는 유사한 언어가 사용된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "가진다" 또는 "가지는"은 제한이 없는 용어이도록 의도된다. 또한, "~에 기초하여"라는 문구는 명시적으로 다르게 명시되지 않는 한, "적어도 부분적으로 ~에 기초하여"를 의미하도록 의도된다.

Claims (21)

  1. 광학 필터로서,
    기판; 및 광학 필터 코팅 부분을 포함하고,
    상기 광학 필터 코팅 부분은:
    고 굴절률 물질의 층들(H)인 제1 복수층, 및
    저 굴절률 물질의 층들(L)인 제2 복수층을 포함하고,
    상기 제1 복수층 및 상기 제2 복수층은
    (H-L)m 차수,
    (H-L)m-H 차수, 또는
    L-(H-L)m 차수 중 적어도 하나로 배열되되,
    상기 m은 교대하는 H층 및 L층의 분량인, 광학 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교대하는 H층 및 L층의 분량은 2층 내지 200층의 범위인 광학 필터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 실리콘-게르마늄 또는 수소화된 실리콘-게르마늄 중 하나 이상을 포함하는 광학 필터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 인, 붕소 또는 질화물 중 하나 이상을 포함하는 광학 필터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 복수층은 이산화규소층을 포함하는 광학 필터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 복수층은 실리콘 질화물층, Ta2O5층, Nb2O5층, TiO2층, Al2O3층, ZrO2층, Y2O3층 또는 Si3N4층 중 하나 이상을 포함하는 광학 필터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 1㎚ 내지 1500㎚의 두께를 갖는 광학 필터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 3㎚ 내지 1000㎚ 의 두께를 갖는 광학 필터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 600㎚ 내지 1000㎚, 또는 10㎚ 내지 500㎚의 두께를 갖는 광학 필터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 10㎚ 내지 500㎚ 의 두께를 갖는 광학 필터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층 및 상기 제2 복수층은 L-(H-L)m 차수로 배열된 것인 광학 필터.
  12. 제1항에 있어서, 상기 광학 필터 코팅 부분은 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 갖는 광학 필터.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 제1 두께를 가지며, 상기 제2 복수층은 제2 두께를 가지는 광학 필터.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수층은 제1 서브층과 제2 서브층을 포함하고,
    상기 제1 서브층은 제1 두께를 갖고, 상기 제2 서브층은 제2 두께는 가지는 광학 필터.
  15. 광학 필터로서,
    제1 굴절률을 가지는 제1 복수층;
    제2 굴절률을 가지는 제2 복수층;
    를 포함하고,
    상기 제1 복수층은 실리콘-게르마늄계 물질을 포함하고,
    상기 제1 굴절률은 800 나노미터(㎚) 내지 1100㎚의 스펙트럼 범위에서 3보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률과 다른 광학 필터.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1 복수층은 스퍼터 증착 공정에 의해 형성된 것인 광학 필터.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제1 복수층은 수소화 공정에 의해 형성된 것인 광학 필터.
  19. 광학 필터로서,
    제1 굴절률을 가지는 제1 복수층;
    제2 굴절률을 가지는 제2 복수층;
    를 포함하고,
    상기 제1 복수층은 실리콘-게르마늄계 물질을 포함하고,
    상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률과 다른 것을 특징으로 하는 광학 필터.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 복수층은 아르곤을 더 포함하는 광학 필터.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 작은 광학 필터.

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KR1020220051409A KR20220059457A (ko) 2016-11-30 2022-04-26 실리콘-게르마늄계 광학 필터
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102425315B1 (ko) * 2016-06-08 2022-07-27 제이에스알 가부시끼가이샤 광학 필터 및 광학 센서 장치
US10168459B2 (en) 2016-11-30 2019-01-01 Viavi Solutions Inc. Silicon-germanium based optical filter
US10914961B2 (en) * 2017-02-13 2021-02-09 Viavi Solutions Inc. Optical polarizing filter
WO2019039386A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 富士フイルム株式会社 光学フィルタおよび光センサ
US10948640B2 (en) 2018-03-13 2021-03-16 Viavi Solutions Inc. Sensor window with a set of layers configured to a particular color and associated with a threshold opacity in a visible spectral range wherein the color is a color-matched to a surface adjacent to the sensor window
US11009636B2 (en) * 2018-03-13 2021-05-18 Viavi Solutions Inc. Sensor window to provide different opacity and transmissivity at different spectral ranges
US20200004036A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 Viavi Solutions Inc. Diffractive optical device providing structured light
US11143803B2 (en) * 2018-07-30 2021-10-12 Viavi Solutions Inc. Multispectral filter
CN108897085A (zh) 2018-08-06 2018-11-27 信阳舜宇光学有限公司 滤光片及包含该滤光片的红外图像传感系统
US11131018B2 (en) * 2018-08-14 2021-09-28 Viavi Solutions Inc. Coating material sputtered in presence of argon-helium based coating
CN110824599B (zh) 2018-08-14 2021-09-03 白金科技股份有限公司 一种红外带通滤波器
US10651225B2 (en) * 2018-09-27 2020-05-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Band-pass filter for stacked sensor
DE102018126421A1 (de) 2018-09-27 2020-04-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. Bandpassfilter für gestapelten sensor
WO2020073252A1 (en) * 2018-10-10 2020-04-16 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Band-pass near-infrared (nir) filter, method of production of band-pass nir filter and uses thereof
US11650361B2 (en) * 2018-12-27 2023-05-16 Viavi Solutions Inc. Optical filter
US11366011B2 (en) 2019-02-13 2022-06-21 Viavi Solutions Inc. Optical device
US11314004B2 (en) * 2019-04-08 2022-04-26 Visera Technologies Company Limited Optical filters and methods for forming the same
CN111850471B (zh) * 2019-04-25 2023-05-12 芝浦机械电子装置株式会社 成膜装置以及成膜方法
CN110109210A (zh) * 2019-06-05 2019-08-09 信阳舜宇光学有限公司 滤光片
KR102288217B1 (ko) * 2019-09-09 2021-08-10 킹레이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 적외선 협대역 통과 필터링 구조 및 이를 이용한 적외선 협대역 통과 여파기
CN111638572B (zh) * 2019-11-29 2021-03-05 苏州京浜光电科技股份有限公司 一种3D结构光940nm窄带滤光片及其制备方法
US20210238733A1 (en) * 2020-01-30 2021-08-05 Viavi Solutions Inc. Photonic integrated circuit with sputtered semiconductor material
US11983327B2 (en) * 2021-10-06 2024-05-14 Fotonation Limited Method for identifying a gesture
KR102429470B1 (ko) 2021-12-09 2022-08-04 고등기술연구원연구조합 식품산업의 단위공정에 따른 제품생산을 위한 열에너지 예측방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005501286A (ja) * 2001-08-24 2005-01-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ オプティカルコート製品及びその製造方法
KR20150031336A (ko) * 2012-07-16 2015-03-23 제이디에스 유니페이즈 코포레이션 광학 필터 및 센서 시스템
WO2015155356A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Solar photovoltaic module

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2175016B (en) * 1985-05-11 1990-01-24 Barr & Stroud Ltd Optical coating
JPS61296304A (ja) * 1985-06-25 1986-12-27 Horiba Ltd 多層膜干渉フイルタ
JPH02106702A (ja) * 1988-10-15 1990-04-18 Minolta Camera Co Ltd 複写機用干渉膜フィルタ
JP2724563B2 (ja) * 1990-01-14 1998-03-09 株式会社堀場製作所 多層膜干渉フィルタ
US5233464A (en) * 1991-03-20 1993-08-03 Costich Verne R Multilayer infrared filter
US5296961A (en) * 1991-04-23 1994-03-22 Coherent, Inc. Dichroic optical filter
JP3005971B2 (ja) * 1992-05-09 2000-02-07 株式会社堀場製作所 多層膜光学フイルタ
JP3043956B2 (ja) * 1993-09-02 2000-05-22 松下電器産業株式会社 空間光変調素子、その製造方法及び投射型ディスプレイ
JPH07104288A (ja) * 1993-10-06 1995-04-21 Fuji Xerox Co Ltd 反射型表示素子
US5726798A (en) * 1994-08-19 1998-03-10 Lockheed Corporation Method and apparatus for filter infrared emission
JPH0915571A (ja) 1995-06-28 1997-01-17 Sharp Corp 光書き込み型液晶ライトバルブ
DE19601987A1 (de) 1996-01-20 1997-07-24 Teves Gmbh Alfred Überlackierbarer Stoßfänger mit Ultraschallwandler
JP3717307B2 (ja) * 1998-05-12 2005-11-16 古河電気工業株式会社 光ファイバ型光部品
US5999321A (en) * 1998-06-19 1999-12-07 Philips Electronics North America Corporation Dichroic filters with low nm per degree sensitivity
DE19830223C1 (de) * 1998-07-07 1999-11-04 Techno Coat Oberflaechentechni Vorrichtung und Verfahren zum mehrlagigen PVD - Beschichten von Substraten
JP4544662B2 (ja) * 1999-04-30 2010-09-15 日本真空光学株式会社 可視光線遮断赤外線透過フィルター
ITCZ20000007A1 (it) * 2000-11-17 2002-05-17 Consorzio Per Le Tecnologie Biomedi Che Avanzate T Specchio con banda di riflessione altamente selettiva.
US7049004B2 (en) * 2001-06-18 2006-05-23 Aegis Semiconductor, Inc. Index tunable thin film interference coatings
US20030087121A1 (en) * 2001-06-18 2003-05-08 Lawrence Domash Index tunable thin film interference coatings
US7002697B2 (en) * 2001-08-02 2006-02-21 Aegis Semiconductor, Inc. Tunable optical instruments
JP3910824B2 (ja) * 2001-10-31 2007-04-25 日立マクセル株式会社 光学フィルター
JP2003147519A (ja) * 2001-11-05 2003-05-21 Anelva Corp スパッタリング装置
JP4088864B2 (ja) * 2002-02-13 2008-05-21 ソニー株式会社 光学多層構造体、これを用いた光スイッチング素子および画像表示装置
JP2004317701A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Alps Electric Co Ltd 多層膜光フィルタ及び光学部品
JP2004354705A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Hitachi Maxell Ltd 光学バンドパスフィルタ
DE102004013851B4 (de) 2004-03-20 2021-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Interferenzfilter aus alternierenden Luft-Halbleiter-Schichtsystemen sowie ein mit dem Verfahren hergestellter Infrarotfilter
US7247546B2 (en) * 2004-08-05 2007-07-24 International Business Machines Corporation Method of forming strained silicon materials with improved thermal conductivity
JP2006053200A (ja) * 2004-08-10 2006-02-23 Hitachi Maxell Ltd エッジフィルタ
US7879209B2 (en) * 2004-08-20 2011-02-01 Jds Uniphase Corporation Cathode for sputter coating
DE102005019101A1 (de) * 2005-04-25 2006-10-26 Steag Hama Tech Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Substraten
US7801406B2 (en) * 2005-08-01 2010-09-21 Massachusetts Institute Of Technology Method of fabricating Ge or SiGe/Si waveguide or photonic crystal structures by selective growth
US8864958B2 (en) * 2007-03-13 2014-10-21 Jds Uniphase Corporation Method and sputter-deposition system for depositing a layer composed of a mixture of materials and having a predetermined refractive index
JP2008276074A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Hitachi Maxell Ltd 光通信用フィルタ及びこれを用いた光通信用モジュール
US20090032098A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-05 Guardian Industries Corp. Photovoltaic device having multilayer antireflective layer supported by front substrate
KR101458569B1 (ko) * 2008-03-13 2014-11-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP5540477B2 (ja) * 2008-08-15 2014-07-02 Ｊｓｒ株式会社 近赤外線カットフィルターの製造方法および該方法により得られる近赤外線カットフィルター
JP2010231172A (ja) * 2009-03-04 2010-10-14 Seiko Epson Corp 光学物品およびその製造方法
JP5625707B2 (ja) * 2010-10-04 2014-11-19 ソニー株式会社 半導体装置、電子機器、および半導体装置の製造方法
CN102208473B (zh) * 2011-05-30 2014-06-18 武汉凹伟能源科技有限公司 一种太阳能发电低倍聚光发电组件
JP6036689B2 (ja) * 2011-06-06 2016-11-30 旭硝子株式会社 光学フィルタ、固体撮像素子、撮像装置用レンズおよび撮像装置
CN103498128B (zh) * 2012-04-29 2017-10-03 江苏中能硅业科技发展有限公司 磁控溅射镀膜装置及镀膜方法
JP6244103B2 (ja) * 2012-05-04 2017-12-06 ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドＶｉａｖｉ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ． 反応性スパッタ堆積のための方法および反応性スパッタ堆積システム
KR101938648B1 (ko) 2012-10-23 2019-01-15 삼성전자주식회사 이미지 센서를 포함하는 모바일 기기, 이미지 센서의 구동 방법 및 모바일 기기의 구동 방법
EP2951621B1 (en) * 2013-01-29 2021-01-27 Viavi Solutions Inc. A variable optical filter and a wavelength-selective sensor based thereon
EP3047314B1 (en) * 2013-09-18 2019-02-20 Guardian Europe S.à.r.l. Dielectric mirror
KR102583883B1 (ko) 2015-02-18 2023-09-27 마테리온 코포레이션 개선된 투과를 갖는 근적외선 광학 간섭 필터
JP6504874B2 (ja) * 2015-03-27 2019-04-24 株式会社豊田中央研究所 光学フィルタおよび光学測定装置
US10168459B2 (en) 2016-11-30 2019-01-01 Viavi Solutions Inc. Silicon-germanium based optical filter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005501286A (ja) * 2001-08-24 2005-01-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ オプティカルコート製品及びその製造方法
KR20150031336A (ko) * 2012-07-16 2015-03-23 제이디에스 유니페이즈 코포레이션 광학 필터 및 센서 시스템
WO2015155356A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Solar photovoltaic module

Also Published As

Publication number Publication date
US11041982B2 (en) 2021-06-22
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KR20240026172A (ko) 2024-02-27
KR20220059457A (ko) 2022-05-10
US20210325583A1 (en) 2021-10-21
KR102392653B1 (ko) 2022-04-29
US10168459B2 (en) 2019-01-01
TW202144603A (zh) 2021-12-01
HK1252379A1 (zh) 2019-05-24

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