TW202246840A - 晶圓 - Google Patents
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Abstract
本發明之晶圓具備:第1鏡面層,其具有二維配置之複數個第1鏡面部;及第2鏡面層,其具有二維配置之複數個第2鏡面部。於有效區域中,藉由於第1鏡面部與第2鏡面部之間形成空隙,而構成複數個法布里-佩洛干涉濾光器部。於沿基板層之外緣且包圍有效區域之虛設區域中,藉由於第1鏡面部與第2鏡面部之間設置中間層,而構成複數個虛設濾光器部。於複數個法布里-佩洛干涉濾光器部及複數個虛設濾光器部之各者中,至少第2鏡面部被第1槽包圍。
Description
本發明係關於一種用以獲得法布里-佩洛干涉濾光器之晶圓。
作為先前之法布里-佩洛干涉濾光器,已知有具備基板,及於基板上介隔空隙互相對向之固定鏡面及可動鏡面者(例如參照專利文獻1)。
先前技術文獻
專利文獻
[專利文獻1]日本專利特表2013-506154號公報
[發明所欲解決之問題]
由於如上述之法布里-佩洛干涉濾光器係微細之構造體,故於製造法布里-佩洛干涉濾光器時,提高製造效率及良率之兩者較困難。
因此,本發明之目的在於提供一種可效率良好且良率良好地獲得複數個法布里-佩洛干涉濾光器之晶圓。
[解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之晶圓具備:基板層,其具有互相對向之第1表面及第2表面;第1鏡面層,其具有於第1表面二維配置之複數個第1鏡面部;及第2鏡面層,其具有於第1鏡面層上二維配置之複數個第2鏡面部,且於有效區域中,藉由於互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部之間形成空隙,而構成互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部間之距離藉由靜電力而變化之複數個法布里-佩洛干涉濾光器,於沿基板層之外緣且包圍有效區域之虛設區域中,藉由於互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部之間設置中間層,而構成複數個虛設濾光器部,複數個法布里-佩洛干涉濾光器部及複數個虛設濾光器部之各者中,至少第2鏡面部由在與基板層相反之側開口之第1槽包圍。
該晶圓中,成為複數個法布里-佩洛干涉濾光器之複數個法布里-佩洛干涉濾光器部係設置於有效區域。另一方面,於沿基板層之外緣且包圍有效區域之虛設區域,設有複數個虛設濾光器部,於各虛設濾光器部中,於互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部之間設有中間層。藉此,充分確保晶圓整體之強度。因此,例如自晶圓切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器時之晶圓之處理變容易。假設於各虛設濾光器部,於互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部間形成有空隙,則例如藉由固持具固持晶圓之虛設區域時,第2鏡面部破損,第2鏡面部之破片附著於法布里-佩洛干涉濾光器部,有法布里-佩洛干涉濾光器部之外觀、特性等劣化之虞。該晶圓中,由於在各虛設濾光器部,於互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部之間設有中間層,故抑制此種情況之發生。又,各法布里-佩洛干涉濾光器部之至少第2鏡面部被第1槽包圍。藉此,自晶圓切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器時之良率提高。再者,各虛設濾光器部之至少第2鏡面部被第1槽包圍。藉此,虛設區域中之應力減弱,抑制晶圓之翹曲。由上,該晶圓可效率良好且良率良好地獲得複數個法布里-佩洛干涉濾光器。
本發明之一態樣之晶圓中,第1槽於有效區域及虛設區域中相連,且自第1鏡面部與第2鏡面部互相對向之方向觀察之情形時,亦可到達基板層之外緣。藉此,可進而提高自晶圓切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器時之良率,且可更確實抑制晶圓之翹曲。
本發明之一態樣之晶圓進而具備設置於第2表面之應力調整層,於應力調整層,形成有於與基板層相反之側開口之第2槽,第2槽亦可以對應於第1槽之方式形成。藉此,可進而提高自晶圓切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器時之良率,且可更確實抑制晶圓之翹曲。
本發明之一態樣之晶圓中,複數個法布里-佩洛干涉濾光器部及複數個虛設濾光器部亦可配置成自第1鏡面部與第2鏡面部互相對向之方向觀察時相對於通過基板層之中心且互相正交之第1直線及第2直線之各者對稱。藉此,可更確實抑制晶圓整體之翹曲。
亦可為,與本發明之一態樣之晶圓中,於基板層之內部,以對應於第1槽之方式形成改質區域。藉此,使龜裂自改質區域向基板層之厚度方向伸展,可容易且精度良好地自晶圓切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器。
亦可為,本發明之一態樣之晶圓進而具備貼附於基板層之第2表面側之擴張片。藉此,即使係於基板層之內部形成有改質區域之狀態,亦可容易處理晶圓。
亦可為,本發明之一態樣之晶圓中,於虛設區域之一部分,藉由至少將第2鏡面部之一部分除去,而構成鏡面除去部。藉此,例如於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部之部分,於互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部之間,藉由蝕刻形成空隙,故在於第2鏡面部形成複數個貫通孔之情形時,可藉由監視對應於鏡面除去部之部分,第2鏡面部之除去狀態,而於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部之部分,於第2鏡面部確實形成複數個貫通孔。藉此,晶圓成為具備於互相對向之第1鏡面部與第2鏡面部間確實形成有空隙之複數個法布里-佩洛干涉濾光器部者。
亦可為,於本發明之一態樣之晶圓中,於鏡面除去部,至少第1鏡面部被第1槽包圍。藉此,由於在鏡面除去部中應力亦減弱,故抑制晶圓之翹曲。
本發明之一態樣之晶圓中,鏡面除去部以於虛設區域中沿基板層之外緣之方式設有複數個,第1槽於有效區域及虛設區域中相連,且自第1虛設部與第2虛設部互相對向之方向觀察之情形時,亦可到達基板層之外緣。藉此,於複數個法布里-佩洛干涉濾光器部之外側配置複數個虛設濾光器部,於複數個虛設濾光器部之外側配置複數個鏡面除去部,進而第1槽亦連接且到達基板層之外緣,故改善晶圓整體之應力平衡,更確實抑制晶圓之翹曲。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種可效率良好且良率良好地獲得複數個法布里-佩洛干涉濾光器之晶圓。
以下,參照圖式,針對本發明之實施形態進行詳細說明。再者,對各圖中相同或相當部分附註相同符號,省略重複說明。
[法布里-佩洛干涉濾光器及虛設濾光器之構成]
於說明一實施形態之晶圓之構成之前,針對自該晶圓切出之法布里-佩洛干涉濾光器及虛設濾光器之構成進行說明。
如圖1、圖2及圖3所示,法布里-佩洛干涉濾光器1具備基板11。基板11具有互相對向之第1表面11a及第2表面11b。於第1表面11a,依序積層有抗反射層21、第1積層體22、中間層23及第2積層體24。於第1積層體22與第2積層體24之間,藉由框狀之中間層23劃定出空隙(氣隙)S。
自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形(俯視)之各部之形狀及位置關係為如下。基板11之外緣例如係1邊之長度為數百μm~數mm左右之矩形狀。基板11之外緣及第2積層體24之外緣互相一致。抗反射層21之外緣、第1積層體22之外緣及中間層23之外緣互相一致。基板11具有位於相對於空隙S之中心較中間層23之外緣更外側之外緣部11c。外緣部11c例如係框狀,自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時包圍中間層23。空隙S例如係圓形狀。
法布里-佩洛干涉濾光器1於劃定於其中央部之光透過區域1a,使具有特定波長之光透過。光透過區域1a例如係圓柱狀之區域。基板11例如包含矽、石英或玻璃等。基板11包含矽之情形時,抗反射層21及中間層23例如包含氧化矽。中間層23之厚度例如為數十nm~數十μm。
第1積層體22中對應於光透過區域1a之部分作為第1鏡面部31發揮功能。第1鏡面部31係固定鏡面。第1鏡面部31介隔抗反射層21配置於第1表面11a。第1積層體22係藉由複數個多晶矽層25與複數個氮化矽層26逐層交替積層而構成。法布里-佩洛干涉濾光器1中,多晶矽層25a、氮化矽層26a、多晶矽層25b、氮化矽層26b及多晶矽層25c依序積層於抗反射層21上。構成第1鏡面部31之多晶矽層25及氮化矽層26之各者之光學厚度較佳為中心透過波長之1/4之整數倍。再者,第1鏡面部31亦可不介隔抗反射層21,直接配置於第1表面11a上。
第2積層體24中對應於光透過區域1a之部分作為第2鏡面部32發揮功能。第2鏡面部32係可動鏡面。第2鏡面部32於相對於第1鏡面部31的基板11之相反側,介隔空隙S與第1鏡面部31對向。第1鏡面部31與第2鏡面部32互相對向之方向與垂直於第1表面11a之方向平行。第2積層體24介隔抗反射層21、第1積層體22及中間層23而配置於第1表面11a。第2積層體24係藉由複數個多晶矽層27與複數個氮化矽層28逐層交替積層而構成。法布里-佩洛干涉濾光器1中,多晶矽層27a、氮化矽層28a、多晶矽層27b、氮化矽層28b及多晶矽層27c依序積層於中間層23上。構成第2鏡面部32之多晶矽層27及氮化矽層28之各者之光學厚度較佳為中心透過波長之1/4之整數倍。
再者,於第1積層體22及第2積層體24中,亦可取代氮化矽層,使用氧化矽層。又,作為構成第1積層體22及第2積層體24之各層之材料,亦可使用氧化鈦、氧化鉭、氧化鋯、氟化鎂、氧化鋁、氟化鈣、矽、鍺、硫化鋅等。又,此處,第1鏡面部31之空隙S側之表面(多晶矽層25c之表面)與第2鏡面部32之空隙S側之表面(多晶矽層27a之表面)介隔空隙S直接對向。但,亦可於第1鏡面部31之空隙S側之表面及第2鏡面部32之空隙S側之表面,形成(不構成鏡面)電極層、保護層等。該情形時,第1鏡面部31及第2鏡面部32於使該等層介置於之間之狀態下,介隔空隙S互相對向。換言之,此種情形時,亦可實現第1鏡面部31與第2鏡面部32介隔空隙S之對向。
於第2積層體24中對應於空隙S之部分(自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時與空隙S重疊之部分),形成有複數個貫通孔24b。各貫通孔24b自第2積層體24之與中間層23為相反側之表面24a到達空隙S。複數個貫通孔24b形成對第2鏡面部32之功能實質不帶來影響之程度。複數個貫通孔24b係為了藉由蝕刻除去中間層23之一部分以形成空隙S而使用。
第2積層體24除了第2鏡面部32以外,進而具備被覆部33及周緣部34。第2鏡面部32、被覆部33及周緣部34以具有互相相同之積層構造之一部分且互相連續之方式,一體形成。被覆部33於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時,包圍第2鏡面部32。被覆部33被覆中間層23之與基板11為相反側之表面23a、中間層23之側面23b(外側之側面,即與空隙S側為相反側之側面)、第1積層體22之側面22a及抗反射層21之側面21a,到達第1表面11a。即,被覆部33被覆中間層23之外緣、第1積層體22之外緣及抗反射層21之外緣。
周緣部34於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時,包圍被覆部33。周緣部34位於外緣部11c之第1表面11a上。周緣部34之外緣於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時,與基板11之外緣一致。周緣部34沿外緣部11c之外緣薄化。即,周緣部34中沿外緣部11c之外緣之部分與周緣部34中除沿外緣之部分外之其他部分相比更薄。法布里-佩洛干涉濾光器1中,周緣部34藉由將構成第2積層體24之多晶矽層27及氮化矽層28之一部分除去而薄化。周緣部34具有與被覆部33連續之非薄化部34a,及包圍非薄化部34a之薄化部34b。薄化部34b中,將直接設置於第1表面11a上之多晶矽層27a以外之多晶矽層27及氮化矽層28除去。
第1表面11a至非薄化部34a之與基板11為相反側之表面34c之高度,低於第1表面11a至中間層23之表面23a之高度。第1表面11a至非薄化部34a之表面34c之高度例如為100 nm~5000 nm。第1表面11a至中間層23之表面23a之高度例如為500 nm~20000 nm。薄化部34b之寬度(自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形之非薄化部34a之外緣與外緣部11c之外緣間之距離)為基板11之厚度之0.01倍以上。薄化部34b之寬度例如為5 μm~400 μm。基板11之厚度例如為500 μm~800 μm。
於第1鏡面部31,以自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時包圍光透過區域1a之方式,形成有第1電極12。第1電極12係藉由於多晶矽層25c摻雜雜質而低電阻化而形成。於第1鏡面部31,以自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時包含光透過區域1a之方式,形成有第2電極13。第2電極13係藉由於多晶矽層25c摻雜雜質而低電阻化而形成。自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時,第2電極13之大小較佳為包含光透過區域1a整體之大小,但亦可與光透過區域1a之大小大致相同。
於第2鏡面部32,形成有第3電極14。第3電極14介隔空隙S與第1電極12及第2電極13對向。第3電極14係藉由於多晶矽層27a摻雜雜質而低電阻化而形成。
一對端子15係以隔著光透過區域1a對向之方式設置。各端子15係配置於第2積層體24之表面24a至第1積層體22之貫通孔內。各端子15係經由配線12a與第1電極12電性連接。各端子15例如係藉由鋁或其合金等之金屬膜而形成。
一對端子16以隔著光透過區域1a對向之方式設置。各端子16配置於第2積層體24之表面24a至第1積層體22之貫通孔內。各端子16經由配線13a與第2電極13電性連接,且經由配線14a與第3電極14電性連接。端子16例如係藉由鋁或其合金等之金屬膜而形成。一對端子15對向之方向與一對端子16對向之方向正交(參照圖1)。
於第1積層體22之表面22b,設有複數個溝槽17、18。溝槽17以包圍配線13a中與端子16之連接部分之方式呈環狀延伸。溝槽17將第1電極12與配線13a電性連接。溝槽18沿第1電極12之內緣呈環狀延伸。溝槽18將第1電極12與第1電極12內側之區域(第2電極13)電性絕緣。各溝槽17、18內之區域可為絕緣材料,亦可為空隙。
於第2積層體24之表面24a,設有溝槽19。溝槽19以包圍端子15之方式呈環狀延伸。溝槽19將端子15與第3電極14電性絕緣。溝槽19內之區域可為絕緣材料,亦可為空隙。
於基板11之第2表面11b,依序積層有抗反射層41、第3積層體42、中間層43及第4積層體44。抗反射層41及中間層43各自具有與抗反射層21及中間層23相同之構成。第3積層體42及第4積層體44各自具有以基板11為基準而與第1積層體22及第2積層體24對稱之積層構造。抗反射層41、第3積層體42、中間層43及第4積層體44具有抑制基板11翹曲之功能。
第3積層體42、中間層43及第4積層體44沿外緣部11c之外緣經薄化。即,第3積層體42、中間層43及第4積層體44中沿外緣部11c之外緣之部分,與第3積層體42、中間層43及第4積層體44中除沿外緣之部分外之其他部相比變薄。法布里-佩洛干涉濾光器1中,第3積層體42、中間層43及第4積層體44於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時與薄化部34b重疊之部分,將第3積層體42、中間層43及第4積層體44之全部除去而薄化。
於第3積層體42、中間層43及第4積層體44,以自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時包含光透過區域1a之方式設有開口40a。開口40a具有與光透過區域1a之大小大致相同之徑。開口40a於光出射側開口。開口40a之底面到達抗反射層41。
於第4積層體44之光出射側之表面,形成有遮光層45。遮光層45例如包含鋁等。於遮光層45之表面及開口40a之內表面,形成有保護層46。保護層46被覆第3積層體42、中間層43、第4積層體44及遮光層45之外緣,且被覆外緣部11c上之抗反射層41。保護層46例如包含氧化鋁。再者,藉由將保護層46之厚度設為1 nm~100 nm(較佳為30 nm左右),而可忽視由保護層46引起之光學影響。
於如上構成之法布里-佩洛干涉濾光器1中,若經由一對端子15、16,對第1電極12與第3電極14之間施加電壓,則於第1電極12與第3電極14之間產生對應於該電壓之靜電力。藉由該靜電力,第2鏡面部32被吸引至固定於基板11之第1鏡面部31側,調整第1鏡面部31與第2鏡面部32間之距離。如此,於法布里-佩洛干涉濾光器1中,第1鏡面部31與第2鏡面部32間之距離藉由靜電力而變化。
透過法布里-佩洛干涉濾光器1之光之波長依存於光透過區域1a之第1鏡面部31與第2鏡面部32間之距離。因此,可藉由調整施加於第1電極12與第3電極14間之電壓,而適當選擇透過之光的波長。此時,第2電極13與第3電極14為相同電位。因此,第2電極13作為光透過區域1a中用以將第1鏡面部31及第2鏡面部32保持平坦之補償電極發揮功能。
於法布里-佩洛干涉濾光器1中,例如藉由使施加於法布里-佩洛干涉濾光器1之電壓變化(即,使法布里-佩洛干涉濾光器1中第1鏡面部31與第2鏡面部32間之距離變化),且藉由光檢測器檢測透過法布里-佩洛干涉濾光器1之光透過區域1a之光,而可獲得分光光譜。
如圖4所示,虛設濾光器2與上述之法布里-佩洛干涉濾光器1不同點在於,於第2積層體24未形成複數個貫通孔24b,及於中間層23未形成空隙S。虛設濾光器2中,於第1鏡面部31與第2鏡面部32之間設有中間層23。即,第2鏡面部32未於空隙S上懸空,而配置於中間層23之表面23a。
[晶圓之構成]
繼而,針對一實施形態之晶圓之構成進行說明。如圖5及圖6所示,晶圓100具備基板層110。基板層110例如呈直徑為150 mm或200 mm左右之圓板狀之形狀,於其一部分形成有定向平面OF。基板層110例如包含矽、石英或玻璃等。以下,自基板層110之厚度方向觀察之情形時,將通過基板層110之中心且與定向平面OF平行之假想直線稱為第1直線3,自基板層110之厚度方向觀察之情形時,將通過基板層110之中心且與定向平面OF垂直之假想直線稱為第2直線4。
於晶圓100,設有有效區域101及虛設區域102。虛設區域102係沿基板層110之外緣110c(即,晶圓100之外緣100a)之區域。有效區域101係虛設區域102之內側之區域。虛設區域102於自基板層110之厚度方向觀察之情形時,包圍有效區域101。虛設區域102與有效區域101隣接。
於有效區域101,設有二維配置之複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A。複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A係設置於有效區域101之整體。於虛設區域102,設有二維配置之複數個虛設濾光器部2A。複數個虛設濾光器部2A係設置於虛設區域102中除一對區域102a外之區域。一區域102a係沿定向平面OF之區域。另一區域102a係沿基板層110之外緣110c中定向平面OF之相反側之部分之區域。於有效區域101與虛設區域102之邊界部分,法布里-佩洛干涉濾光器部1A與虛設濾光器部2A隣接。自基板層110之厚度方向觀察之情形時,法布里-佩洛干涉濾光器部1A之外形與虛設濾光器部2A之外形相同。複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A及複數個虛設濾光器部2A配置成相對於互相正交之第1直線3及第2直線4之各者對稱。再者,複數個虛設濾光器部2A亦可設置於虛設區域102之整體。又,複數個虛設濾光器部2A亦可設置於虛設區域102中除任一區域102a外之區域。
複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A係藉由將晶圓100沿各線5切斷,而成為複數個法布里-佩洛干涉濾光器1之預定之部分。複數個虛設濾光器部2A係藉由將晶圓100沿各線5切斷,而成為複數個虛設濾光器2之預定之部分。自基板層110之厚度方向觀察之情形時,複數條線5以沿與定向平面OF平行之方向之方式延伸,複數條線5以沿與定向平面OF垂直之方向之方式延伸。作為一例,自基板層110之厚度方向觀察之情形時,各濾光器部1A、2A呈矩形狀時,各濾光器部1A、2A呈二維矩陣狀配置,複數條線5以通過相鄰之濾光器部1A、1A間、相鄰之濾光器部1A、2A間、及相鄰之濾光器部2A、2A間之方式,設定為格子狀。
圖7(a)係法布里-佩洛干涉濾光器部1A之剖視圖,圖7(b)係虛設濾光器部2A之剖視圖。如圖7(a)及(b)所示,基板層110係藉由將晶圓100沿各線5切斷,而成為複數個基板11之預定之層。基板層110具有互相對向之第1表面110a及第2表面110b。於基板層110之第1表面110a,設有抗反射層210。抗反射層210係藉由將晶圓100沿各線5切斷,而成為複數個抗反射層21之預定之層。於基板層110之第2表面110b,設有抗反射層410。抗反射層410係藉由將晶圓100沿各線5切斷,而成為複數個抗反射層41之預定之層。
於抗反射層210上,設有器件層200。器件層200具有第1鏡面層220、中間層230、及第2鏡面層240。第1鏡面層220係具有複數個第1鏡面部31之層,且係藉由將晶圓100沿各線5切斷而成為複數個第1積層體22之預定之層。複數個第1鏡面部31介隔抗反射層210二維配置於基板層110之第1表面110a。中間層230係藉由將晶圓100沿各線5切斷,成為複數個中間層23之預定之層。第2鏡面層240係具有複數個第2鏡面部32之層,且係藉由將晶圓100沿各線5切斷而成為複數個第2積層體24之預定之層。複數個第2鏡面部32經由中間層23,二維配置於第1鏡面層220上。
於抗反射層410上,設有應力調整層400。即,應力調整層400介隔抗反射層410設置於基板層110之第2表面110b。應力調整層400具有複數個層420、430、440。層420係藉由將晶圓100沿各線5切斷,成為複數個第3積層體42之預定之層。層430係藉由將晶圓100沿各線5切斷,成為複數個中間層43之預定之層。層440係藉由將晶圓100沿各線5切斷,成為複數個第4積層體44之預定之層。
於應力調整層400上,設有遮光層450及保護層460。遮光層450係藉由將晶圓100沿各線5切斷,成為複數個遮光層45之預定之層。保護層460係藉由將晶圓100沿各線5切斷,成為複數個保護層46之預定之層。
如圖7(a)所示,於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A中,在互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32之間形成有空隙S。即,於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A中,中間層23劃定出空隙S,第2鏡面部32於空隙S上懸空。於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A中,與上述法布里-佩洛干涉濾光器1之構成同樣地,設有與第1電極12、第2電極13、第3電極14、複數個端子15、16及開口40a等相關之構成。因此,複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A即便對於晶圓100,若經由一對端子15、16對各法布里-佩洛干涉濾光器部1A施加電壓,則互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32間之距離亦會藉由靜電力而變化。
如圖7(b)所示,於各虛設濾光器部2A中,在互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32之間設有中間層23。即,於虛設濾光器部2A中,中間層23未劃定空隙S,第2鏡面部32配置於中間層23之表面23a。因此,於各虛設濾光器部2A中,雖與上述虛設濾光器2之構成同樣地,設有與第1電極12、第2電極13、第3電極14、複數個端子15、16及開口40a等相關之構成,但互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32間之距離不變化。再者,亦可不於各虛設濾光器部2A,設置與第1電極12、第2電極13、第3電極14、複數個端子15、16(構成各端子15、16之鋁等之金屬膜、用以配置各端子15、16之貫通孔等)及開口40a等相關之構成。
如圖6及圖7(a)所示,於器件層200,形成有於與基板層110為相反側開口之第1槽290。第1槽290係沿各線5形成。第1槽290於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A及各虛設濾光器部2A中,包圍第1鏡面部31、中間層23及第2鏡面部32。於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A中,第1鏡面部31、中間層23及第2鏡面部32係由呈環狀連續之第1槽290包圍。同樣地,於各虛設濾光器部2A中,第1鏡面部31、中間層23及第2鏡面部32係由呈環狀連續之第1槽290包圍。若著眼於相鄰之濾光器部1A、1A、相鄰之濾光器部1A、2A及相鄰之濾光器部2A、2A,則第1槽290與一濾光器部之周緣部34及另一濾光器部之周緣部34上之區域對應。第1槽290於有效區域101及虛設區域102中連接,自第1鏡面部31與第2鏡面部32互相對向之方向(以下簡稱為「對向方向」)觀察之情形時到達基板層110之外緣110c。再者,第1槽290於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A及各虛設濾光器部2A中,只要至少包圍第2鏡面部32即可。該情形時,無需對向方向之第2鏡面部32之全部由第1槽290包圍,只要對向方向之第2鏡面部32之至少一部分由第1槽290包圍即可。
如圖7(b)所示,於應力調整層400,形成有於與基板層110為相反側開口之第2槽470。第2槽470係沿各線5形成。即,第2槽470係以對應於第1槽290之方式形成。此處,所謂第2槽470對應於第1槽290,意指自對向方向觀察之情形時,第2槽470與第1槽290重疊。因此,第2槽470於有效區域101及虛設區域102中連接,自對向方向觀察之情形時到達基板層110之外緣110c。
[晶圓之製造方法]
繼而,針對晶圓100之製作方法,參照圖8~圖13進行說明。圖8~圖13中,(a)係對應於法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分之剖視圖,(b)係對應於虛設濾光器部2A之部分之剖視圖。
首先,如圖8所示,於基板層110之第1表面110a形成抗反射層210,且於基板層110之第2表面110b形成抗反射層410。繼而,藉由於各抗反射層210、410上,交替積層複數個多晶矽層及複數個氮化矽層,而於抗反射層210上形成第1鏡面層220,且於抗反射層410上形成層420。
形成第1鏡面層220時,以藉由蝕刻,抗反射層210之表面露出之方式,將第1鏡面層220中沿各線5之部分除去。又,藉由雜質摻雜,使第1鏡面層220之特定之多晶矽層部分地低電阻化,從而每個對應於基板11之部分,形成第1電極12、第2電極13及配線12a、13a。再者,藉由蝕刻,每個對應於基板11之部分,於第1鏡面層220之表面形成溝槽17、18。
繼而,如圖9所示,於第1鏡面層220上,及露出之抗反射層210之表面,形成中間層230,且於層420上形成層430。於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分中,中間層230包含對應於空隙S(參照圖3)之除去預定部50。繼而,以藉由蝕刻,基板層110之第1表面110a露出之方式,將中間層230及抗反射層210中沿各線5之部分除去。又,藉由該蝕刻,每個對應於基板11之部分,於中間層230中對應於各端子15、16(參照圖3)之部分,形成空隙。
繼而,如圖10所示,於基板層110之第1表面110a側及第2表面110b側之各者中,藉由將複數個多晶矽層及複數個氮化矽層交替積層,而於中間層230上及露出之基板層110之第1表面110a,形成第2鏡面層240,且於層430上形成層440。
形成第2鏡面層240時,將沿線5互相對向之中間層230之側面230a、第1鏡面層220之側面220a及抗反射層210之側面210a,以第2鏡面層240被覆。又,藉由雜質摻雜,使第2鏡面層240之特定之多晶矽層部分地低電阻化,從而每個對應於基板11之部分,形成第3電極14及配線14a。
繼而,如圖11所示,以藉由蝕刻,第2鏡面層240所含之多晶矽層27a(參照圖3)(即,位於最第1表面110a側之多晶矽層)之表面露出之方式,將第2鏡面層240中沿各線5之部分薄化。又,藉由該蝕刻,每個對應於基板11之部分,於第2鏡面層240中對應於各端子15、16(參照圖3)之部分,形成空隙。繼而,每個對應於基板11之部分,於該空隙形成各端子15、16,將各端子15及配線12a連接,且將各端子16、配線13a及配線14a之各者連接。
至此為止,於基板層110之第1表面110a,形成抗反射層210及器件層200,且於器件層200形成第1槽290。第1槽290係器件層200沿各線5部分地薄化之區域。
繼而,如圖12(a)所示,於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,藉由蝕刻,將第2積層體24之表面24a至除去預定部50之複數個貫通孔24b形成於第2積層體24。此時,如圖12(b)所示,於對應於各虛設濾光器部2A之部分,不將複數個貫通孔24b形成於第2積層體24。繼而,如圖12所示,於層440上形成遮光層450。繼而,以藉由蝕刻,抗反射層410之表面露出之方式,將遮光層450及應力調整層400(即,層420、430、440)中沿各線5之部分除去。又,藉由該蝕刻,每個對應於基板11之部分,形成開口40a。繼而,於遮光層450上,露出之抗反射層410之表面、及開口40a之內表面、面向第2槽470之應力調整層400之側面,形成保護層460。
至此為止,於基板層110之第2表面110b,形成抗反射層410、應力調整層400、遮光層450及保護層460,且於應力調整層400形成第2槽470。第2槽470係應力調整層400沿各線5部分地薄化之區域。
繼而,如圖13(a)所示,於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,藉由經由複數個貫通孔24b之蝕刻(例如,使用氟酸氣之氣相蝕刻),將複數個除去預定部50自中間層230同時除去。藉此,於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,每個對應於基板11之部分,形成空隙S。此時,如圖13(b)所示,由於在對應於各虛設濾光器部2A之部分,複數個貫通孔24b未形成於第2積層體24,故未於中間層230形成空隙S。
由上,於有效區域101中,如圖7(a)所示,藉由於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32間形成空隙S,而構成複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A。另一方面,於虛設區域102中,如圖7(b)所示,藉由於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32間設置中間層23,而構成複數個虛設濾光器部2A。
[法布里-佩洛干涉濾光器之製造方法]
繼而,針對自晶圓100切出法布里-佩洛干涉濾光器1之方法(法布里-佩洛干涉濾光器1之製造方法),參照圖14及圖15進行說明。圖14及圖15中,(a)係對應於法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分之剖視圖,(b)係對應於虛設濾光器部2A之部分之剖視圖。
首先,如圖14所示,於保護層460上(即,第2表面110b側)貼附擴張片60。繼而,於第2表面110b側貼附有擴張片60之狀態下,自擴張片60之相反側照射雷射光L,使雷射光L之聚光點位於基板層110之內部,且使雷射光L之聚光點沿各線5相對移動。即,使雷射光L自擴張片60之相反側,經由第1槽290中露出之多晶矽層之表面入射至基板層110入射。
然後,藉由該雷射光L之照射,沿各線5於基板層110之內部形成改質區域7。改質區域7係指密度、折射率、機械強度、其他物理特性與周圍成為不同狀態之區域,係成為於基板層110之厚度方向伸展之龜裂之起點之區域。作為改質區域7,例如有熔融處理區域(意指暫時熔融後再固化之區域、熔融狀態中之區域及自熔融再固化之狀態中之區域中的至少任一者)、裂縫區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等,亦有該等混合而成之區域。進而,作為改質區域7,有基板層110之材料中改質區域7之密度與非改質區域之密度相比產生變化之區域、形成有晶格缺陷之區域等。基板層110之材料為單結晶矽之情形時,改質區域7亦可稱為高錯位密度區域。再者,相對於各線5之基板層110之厚度方向所排列之改質區域7之行數根據基板層110之厚度而適當調整。
繼而,如圖15所示,藉由使貼附於第2表面110b側之擴張片60擴張,而使龜裂自形成於基板層110之內部之改質區域7於基板層110之厚度方向伸展,從而將基板層110沿各線5切斷成複數個基板11。此時,於第1槽290中將第2鏡面層240之多晶矽層沿各線5切斷,且於第2槽470中將抗反射層410及保護層460沿各線5切斷。藉此,獲得於擴張片60上互相分離狀態下之複數個法布里-佩洛干涉濾光器1及複數個虛設濾光器2。
[光檢測裝置之構成]
其次,針對具備法布里-佩洛干涉濾光器1之光檢測裝置10之構成進行說明。如圖16所示,光檢測裝置10具備封裝71。封裝71係具有底座72及蓋73之CAN封裝。蓋73係由側壁74及頂壁75一體構成。底座72及蓋73係藉由金屬材料形成,互相氣密地接合。藉由金屬材料形成之封裝71中,側壁74之形狀係以線9為中心線之圓筒狀。底座72及頂壁75於平行於線9之方向上互相對向,分別蓋住側壁74之兩端。
於底座72之內表面72a固定有配線基板76。作為配線基板76之基板材料,例如可使用矽、陶瓷、石英、玻璃、塑料等。於配線基板76,安裝有光檢測器(光檢測部)77、及熱敏電阻等溫度檢測器(省略圖示)。光檢測器77配置於線9上。更具體而言,光檢測器77係以其受光部之中心線與線9一致之方式配置。光檢測器77例如係使用InGaAs等之量子型感測器、使用熱電堆或輻射熱計等之熱型感測器等紅外線感測器。檢測紫外線、可見光、近紅外線之各波長區域之光之情形時,作為光檢測器77,例如可使用矽光電二極體等。再者,可於光檢測器77設置1個受光部,或亦可將複數個受光部陣列狀設置。再者,複數個光檢測器77亦可安裝於配線基板76。為能夠檢測法布里-佩洛干涉濾光器1之溫度變化,亦可將溫度檢測器配置於例如接近法布里-佩洛干涉濾光器1之位置。
於配線基板76上,固定有複數個間隔件78。作為各間隔件78之材料,例如可使用矽、陶瓷、石英、玻璃、塑料等。於複數個間隔件78上,例如藉由接著劑而固定法布里-佩洛干涉濾光器1。法布里-佩洛干涉濾光器1係配置於線9上。更具體而言,法布里-佩洛干涉濾光器1係以光透過區域1a之中心線與線9一致之方式配置。再者,間隔件78亦可與配線基板76一體構成。又,法布里-佩洛干涉濾光器1亦可並非藉由複數個間隔件78支持,而藉由1個間隔件78支持。
於底座72,固定有複數個引線接腳81。更具體而言,各引線接腳81以維持與底座72間之電性絕緣性及氣密性之狀態,貫通底座72。於各引線接腳81,藉由導線82電性連接有設置於配線基板76之電極墊、光檢測器77之端子、溫度檢測器之端子、及法布里-佩洛干涉濾光器1之端子之各者。再者,光檢測器77、溫度檢測器及法布里-佩洛干涉濾光器1亦可經由配線基板76,與各引線接腳81電性連接。例如,亦可將各個端子及設置於配線基板76之電極墊電性連接,將電極墊及各引線接腳81藉由導線82連接。藉此,可對光檢測器77、溫度檢測器及法布里-佩洛干涉濾光器1之各者輸入輸出電性信號等。
於封裝71形成有開口71a。更具體而言,開口71a係以其中心線與線9一致之方式,形成於蓋73之頂壁75。自平行於線9之方向觀察之情形時,開口71a之形狀為圓形狀。於頂壁75之內表面75a,以蓋住開口71a之方式配置有光透過構件83。光透過構件83與頂壁75之內表面75a氣密接合。光透過構件83具有於平行於線9之方向互相對向之光入射面83a及光出射面(內表面)83b、以及側面83c。光透過構件83之光入射面83a於開口71a與頂壁75之外表面成為大致同一平面。光透過構件83之側面83c與封裝71之側壁74之內表面74a接觸。即,光透過構件83到達開口71a內及側壁74之內表面74a。此種光透過構件83係藉由將開口71a設為下側之狀態下於蓋73之內側配置玻璃顆粒,使該玻璃顆粒熔融而形成。即,光透過構件83係藉由熔接玻璃而形成。
於光透過構件83之光出射面83b,藉由接著構件85固定有帶通濾波器84。即,接著構件85經由接合於頂壁75之內表面75a之光透過構件83,而將帶通濾波器84固定於頂壁75之內表面75a。帶通濾波器84使透過光透過構件83之光中,光檢測裝置10之測定波長範圍之光(係特定之波長範圍之光,且係應入射於法布里-佩洛干涉濾光器1之光透過區域1a之光)選擇性透過(即,僅使該波長範圍之光透過)。帶通濾波器84之形狀為四角形板狀。更具體而言,帶通濾波器84具有於平行於線9之方向上互相對向之光入射面84a及光出射面84b、以及4個側面84c。帶通濾波器84係於藉由光透過性材料(例如矽、玻璃等)形成為四角形板狀之光透過構件之表面,形成有介電質多層膜(例如包含TiO
2、Ta
2O
5等高折射材料與SiO
2、MgF
2等低折射材料之組合之多層膜)者。
接著構件85具有配置於帶通濾波器84之光入射面84a之整個區域之第1部分85a。即,第1部分85a係接著構件85中配置於互相對向之光透過構件83之光出射面83b與帶通濾波器84之光入射面84a之間的部分。進而,接著構件85具有自平行於線9之方向觀察之情形時,自帶通濾波器84之外緣向外側突出之第2部分85b。第2部分85b到達側壁74之內表面74a,與側壁74之內表面74a接觸。又,第2部分85b與帶通濾波器84之側面84c接觸。
如上構成之光檢測裝置10中,若光自外部經由開口71a、光透過構件83及接著構件85入射至帶通濾波器84,則使特定之波長範圍之光選擇性透過。若透過帶通濾波器84之光入射至法布里-佩洛干涉濾光器1之光透過區域1a,則使特定之波長範圍之光中特定波長之光選擇性透過。透過法布里-佩洛干涉濾光器1之光透過區域1a之光入射至光檢測器77之受光部,並藉由光檢測器77進行檢測。即,光檢測器77將透過法布里-佩洛干涉濾光器1之光轉換成電性信號並輸出。例如,光檢測器77輸出與入射至受光部之光之強度對應之大小之電性信號。
[晶圓之作用及效果]
晶圓100如下,可效率良好且良率良好地獲得複數個法布里-佩洛干涉濾光器1。
晶圓100中,成為複數個法布里-佩洛干涉濾光器1之複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A係設置於有效區域101。另一方面,於沿基板層110之外緣110c且包圍有效區域101之虛設區域102,設有複數個虛設濾光器部2A,於各虛設濾光器部2A中,於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32之間設有中間層23。藉此,充分確保晶圓100整體之強度。因此,例如自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1時之晶圓100之處理變容易。又,即使複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A保持晶圓100之狀態,由於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A與法布里-佩洛干涉濾光器1同樣地動作,故可檢查各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之各種特性,但實施此種檢查時之晶圓100之處理亦變容易。假設於各虛設濾光器部2A中,於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32之間形成有空隙S,則例如藉由固持具固持晶圓100之虛設區域102時,第2鏡面部32破損,第2鏡面部32之破片附著於法布里-佩洛干涉濾光器部1A,有法布里-佩洛干涉濾光器部1A之外觀、特性等劣化之虞。於晶圓100中,各虛設濾光器部2A中,由於在互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32之間設有中間層23,故抑制此種情況之發生。
又,於晶圓100中,各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之至少第2鏡面部32被第1槽290包圍。藉此,自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1時之良率提高。假設各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之至少第2鏡面部32未被第1槽290包圍,則自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1時,於器件層200之切斷面膜脫落,易產生碎屑,有法布里-佩洛干涉濾光器部1A之外觀、特性等劣化之虞。
又,於晶圓100中,各虛設濾光器部2A之至少第2鏡面部32被第1槽290包圍。假設各虛設濾光器部2A之至少第2鏡面部32未被第1槽290包圍,則於第1鏡面部31與第2鏡面部32之間未形成空隙,故各虛設濾光器部2A中應力易聚集,其結果,有晶圓100翹曲之虞。於晶圓100中,由於各虛設濾光器部2A之至少第2鏡面部32被第1槽290包圍,故虛設區域102中應力減弱,抑制晶圓100之翹曲。又,假設各虛設濾光器部2A之至少第2鏡面部32未被第1槽290包圍,則自晶圓100切出複數個虛設濾光器2時,於器件層200之切斷面膜脫落,易產生碎屑等,其結果,有該等破片附著於法布里-佩洛干涉濾光器1,法布里-佩洛干涉濾光器1之外觀、特性等劣化之虞。於晶圓100中,由於各虛設濾光器部2A之至少第2鏡面部32被第1槽290包圍,故抑制此種情況之發生。
又,於晶圓100中,第1槽290於有效區域101及虛設區域102中連接,自對向方向觀察之情形時到達基板層110之外緣110c。藉此,可進而提高自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1時之良率,且可更確實抑制晶圓100之翹曲。
又,於晶圓100中,於基板層110之第2表面110b設有應力調整層400,以與第1槽290對應之方式,於應力調整層400形成有第2槽470。藉此,可進而提高自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1時之良率,且可更確實抑制晶圓100之翹曲。假設未以對應於第1槽290之方式於應力調整層400形成第2槽470,則自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1及複數個虛設濾光器2時,於應力調整層400之切斷面膜脫落,易產生碎屑等,有法布里-佩洛干涉濾光器1之外觀、特性等劣化之虞。於晶圓100中,由於以對應於第1槽290之方式,於應力調整層400形成有第2槽470,故抑制此種情況之發生。
又,於晶圓100中,複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A及複數個虛設濾光器部2A配置成相對於互相正交之第1直線3及第2直線4之各者對稱。藉此,可更確實抑制晶圓100整體之翹曲。
再者,於晶圓100之製造方法中,複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A保持晶圓100之狀態下,於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A中形成空隙S。藉此,與以各晶片級實施空隙S之形成之情形相比,效率極其高,可於第1鏡面部31與第2鏡面部32之間形成空隙S。並且,於有效區域101中,對二維配置之複數個除去預定部50同時實施中間層230之蝕刻等,於基板層110內之任意對應於基板11之部分、及包圍其之周圍之對應於基板11之部分,製程同時進展,故可減少基板層110之面內之應力偏差。藉此,根據晶圓100之製造方法,可獲得能夠穩定地量產高品質之法布里-佩洛干涉濾光器1之晶圓100。
又,藉由雷射光L之照射,沿各線5於基板層110之內部形成改質區域7,從而根據以下理由,沿各線5切斷晶圓100於製造法布里-佩洛干涉濾光器1之方面極其有效。即,於使用雷射光L之晶圓100之切斷中,由於無需水,故不會產生於空隙S上懸空之第2鏡面部32因水壓而破損,或水滲透至空隙S內而黏結(第2鏡面部32與第1鏡面部31接觸而無法移動之現象)。藉此,使用雷射光L之晶圓100之切斷於製造法布里-佩洛干涉濾光器1之方面極其有效。
[變化例]
以上,雖已針對本發明之一實施形態進行說明,但本發明並不限定於上述實施形態。例如,各構成之材料及形狀不限於上述材料及形狀,可採用各種材料及形狀。於晶圓100中,自基板層110之厚度方向觀察之情形時,法布里-佩洛干涉濾光器部1A之外形與虛設濾光器部2A之外形亦可不同。又,自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1時,亦可不切出所有虛設濾光器部2A(即,亦可不將所有虛設濾光器部2A單片化)。
又,如圖14所示,於晶圓100中,亦可以對應於第1槽290之方式,於基板層110之內部形成改質區域7。此處,所謂改質區域7對應於第1槽290,意指自對向方向觀察之情形時,改質區域7與第1槽290重疊,尤其意指改質區域7沿各線5形成之狀態。藉此,可使龜裂自改質區域7向基板層110之厚度方向伸展,可容易且精度良好地自晶圓100切出複數個法布里-佩洛干涉濾光器1。該情形時,亦可於基板層110之第2表面110b側貼附擴張片60。此時,貼附於晶圓100之擴張片60之外緣部係藉由環狀之框保持。藉此,即使係於基板層110之內部形成有改質區域7之狀態,亦可容易處理晶圓100。再者,於基板層110之內部形成有改質區域7之晶圓100中,有龜裂自改質區域7意外伸展之虞。於晶圓100中,由於未於虛設區域102中之一對區域102a,設置複數個虛設濾光器部2A以及第1槽290及第2槽470,故抑制龜裂之產生,且即使龜裂進展,亦藉由一對區域102a停止龜裂之伸展。
又,如圖17所示,亦可於虛設區域102之一部分構成鏡面除去部2X。鏡面除去部2X藉由不設置第2鏡面部32及中間層23地使第1鏡面部31之表面露出而構成(參照圖19(b))。即,鏡面除去部2X未設置於第2鏡面部32及中間層23之點,與虛設濾光器部2A不同。圖17所示之晶圓100中,於沿基板層110之外緣110c之環狀區域(圖17中,虛線外側之區域),設有複數個鏡面除去部2X。再者,鏡面除去部2X並非限定於藉由除去第2鏡面部32及中間層23之全部而構成。鏡面除去部2X亦可藉由至少除去第2鏡面部32之一部分而構成。即,於鏡面除去部2X中,藉由將自第2鏡面部32之與第1鏡面部31為相反側之表面之一部分層狀除去,而不於第1鏡面部31上設置層,或將第1鏡面部31上之層薄化。又,於鏡面除去部2X中,不僅基板層110之第1表面110a側之積層體,基板層110之第2表面110b側之積層體亦薄化。例如,亦可不設置應力調整層400,或將應力調整層400薄化。
於圖17所示之晶圓100中,亦可藉由於虛設區域102之一部分中,至少除去第2鏡面部32之一部分,而構成鏡面除去部2X。藉此,例如於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32之間,藉由蝕刻形成空隙S,故在於第2鏡部32形成複數個貫通孔24b之情形時,可藉由於對應於鏡面除去部2X之部分中,監視第2鏡面部32之除去狀態,而於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,確實於第2鏡面部32形成複數個貫通孔24b(細節於下文敍述)。藉此,晶圓100成為具備於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32之間確實形成有空隙S之複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A者。
又,於圖17所示之晶圓100中,鏡面除去部2X中,至少第1鏡面部31被第1槽290包圍。藉此,由於鏡面除去部2X中應力亦減弱,故抑制晶圓100之翹曲。
又,於圖17所示之晶圓100中,鏡面除去部2X以於虛設區域102中沿基板層110之外緣110c之方式設有複數個,第1槽290於有效區域101及虛設區域102中連接,自對向方向觀察之情形時到達基板層110之外緣110c。作為一例,複數個鏡面除去部2X沿外緣110c連續排列,從而構成區域,該區域自對向方向觀察之情形時,包圍有效區域101及虛設區域102中除該區域外之區域。藉此,於複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A之外側配置複數個虛設濾光器部2A,於複數個虛設濾光器部2A之外側配置複數個鏡面除去部2X,進而第1槽290亦連接且到達基板層110之外緣110c,故改善晶圓100整體之應力平衡,更確實抑制晶圓100之翹曲。
針對圖17所示之晶圓100之製造方法之一例進行說明。首先,如圖8~圖11所示,於基板層110之第1表面110a,形成抗反射層210及器件層200,且於器件層200形成第1槽290。但,設置複數個鏡面除去部2X之區域(此處,係圖17中虛線外側之區域)中,無需設置第1電極12、第2電極13、第3電極14、複數個端子15、16(構成各端子15、16之鋁等金屬膜、用以配置各端子15、16之貫通孔等)及開口40a等相關之構成。
繼而,如圖18(a)所示,於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,藉由蝕刻,將第2積層體24之表面24a至除去預定部50之複數個貫通孔24b形成於第2積層體24。另一方面,如圖18(b)所示,於對應於各鏡面除去部2X之部分,預先除去遮罩,並藉由蝕刻除去第2積層體24。此時,為判斷蝕刻結束之時點,而監視對應於各鏡面除去部2X之部分中電漿之發光光譜(依存於被蝕刻之層之材料之特定波長之發光)。
監視對應於各鏡面除去部2X之部分中電漿之發光光譜係根據以下理由。即,由於各貫通孔24b形成不會對第2鏡面部32之功能實質造成影響程度之大小,故即使監視自對應於各貫通孔24b之部分放出之電漿之發光光譜,亦不易知曉其強度變化。因此,藉由於對應於設有同一第2積層體24之各鏡面除去部2X對應之部分,監視電漿之發光光譜,而可正確地判斷蝕刻結束之時點,可於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,於第2積層體24,精度良好地形成複數個貫通孔24b。再者,於對應於各虛設濾光器部2A之部分,如上述,未於第2積層體24形成複數個貫通孔24b(參照圖12(b))。
繼而,如圖18所示,於層440上形成遮光層450。繼而,以藉由蝕刻,抗反射層410之表面露出之方式,將遮光層450及應力調整層400(即,層420、430、440)中沿各線5之部分除去。又,藉由該蝕刻,每個對應於基板11之部分,形成開口40a。繼而,於遮光層450上,露出之抗反射層410之表面、及開口40a之內表面、面向第2槽470之應力調整層400之側面,形成保護層460。
繼而,如圖19(a)所示,於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,藉由經由複數個貫通孔24b之蝕刻(例如,使用氟酸氣之氣相蝕刻),將複數個除去預定部50自中間層230同時除去。藉此,於對應於各法布里-佩洛干涉濾光器部1A之部分,每個對應於基板11之部分,形成空隙S。此時,如圖19(b)所示,由於在對應於各鏡面除去部2X之部分,第2積層體24被除去,故除去中間層23,第1鏡面部31之表面露出。再者,由於在對應於各虛設濾光器部2A之部分,如上述,複數個貫通孔24b未形成於第2積層體24,故未於中間層230形成空隙S(參照圖13(b))。
由上,於有效區域101中,如圖7(a)所示,藉由於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32間形成空隙S,而構成複數個法布里-佩洛干涉濾光器部1A。又,於虛設區域102中,如圖7(b)所示,藉由於互相對向之第1鏡面部31與第2鏡面部32間設置中間層23,而構成複數個虛設濾光器部2A。再者,於虛設區域102之一部分,如圖19(b)所示,藉由不設置第2鏡面部32及中間層23地使第1鏡面部31之表面露出,而構成鏡面除去部2X。
1:法布里-佩洛干涉濾光器
1a:光透過區域
1A:法布里-佩洛干涉濾光器部
2:虛設濾光器
2A:虛設濾光器部
2X:鏡面除去部
3:第1直線
4:第2直線
5:線
7:改質區域
11:基板
11a:第1表面
11b:第2表面
11c:外緣部
12:第1電極
12a:配線
13:第2電極
13a:配線
14:第3電極
14a:配線
15:端子
16:端子
17:溝槽
18:溝槽
19:溝槽
21:抗反射層
21a:側面
22:第1積層體
22a:側面
22b:表面
23:中間層
23a:表面
24:第2積層體
24a:表面
24b:貫通孔
25:多晶矽層
25a:晶矽層
25b:多晶矽層
25c:多晶矽層
26:氮化矽層
26a:氮化矽層
26b:氮化矽層
27:多晶矽層
27a:多晶矽層
27b:多晶矽層
27c:多晶矽層
28:氮化矽層
28a:氮化矽層
28b:氮化矽層
31:第1鏡面部
32:第2鏡面部
33:被覆部
34:周緣部
34a:非薄化部
34b:薄化部
34c:表面
40a:開口
41:抗反射層
42:第3積層體
43:中間層
44:第4積層體
45:遮光層
46:保護層
50:除去預定部
60:擴張片
71:封裝
71a:開口
72:內表面
72a:底座
73:蓋
74:側壁
75:頂壁
75a:內表面
76:配線基板
77:光檢測器
78:間隔件
81:引線接腳
82:導線
83:光透過構件
83a:光入射面
83b:光出射面
83c:側面
84a:光入射面
84b:光出射面
84c:側面
85:接著構件
85a:第1部分
85b:第2部分
100:晶圓
100a:外緣
101:有效區域
102:虛設區域
102a:區域
110:基板層
110a:第1表面
110b:第2表面
110c:外緣
200:器件層
210:抗反射層
220:第1鏡面層
230:中間層
240:第2鏡面層
290:第1槽
400:應力調整層
410:抗反射層
420:層
430:層
440:層
450:遮光層
460:保護層
470:第2槽
OF:定向平面
S:空隙
圖1係自一實施形態之晶圓切出之法布里-佩洛干涉濾光器之俯視圖。
圖2係圖1所示之法布里-佩洛干涉濾光器之仰視圖。
圖3係沿圖1所示之Ⅲ-Ⅲ線之法布里-佩洛干涉濾光器之剖視圖。
圖4係自一實施形態之晶圓切出之法布里-佩洛干涉濾光器之剖視圖。
圖5係一實施形態之晶圓之俯視圖。
圖6係圖5所示之晶圓之一部分之放大俯視圖。
圖7(a)、(b)係圖5所示之晶圓之法布里-佩洛干涉濾光器部及虛設濾光器部之剖視圖。
圖8(a)、(b)係用以說明圖5所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
圖9(a)、(b)係用以說明圖5所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
圖10(a)、(b)係用以說明圖5所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
圖11(a)、(b)係用以說明圖5所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
圖12(a)、(b)係用以說明圖5所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
圖13(a)、(b)係用以說明圖5所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
圖14(a)、(b)係用以說明自圖5所示之晶圓切出法布里-佩洛干涉濾光器之方法之剖視圖。
圖15(a)、(b)係用以說明自圖5所示之晶圓切出法布里-佩洛干涉濾光器之方法之剖視圖。
圖16係具備法布里-佩洛干涉濾光器之光檢測裝置之剖視圖。
圖17係變化例之晶圓之俯視圖。
圖18(a)、(b)係用以說明圖17所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
圖19(a)、(b)係用以說明圖17所示之晶圓之製造方法之剖視圖。
1a:光透過區域
1A:法布里-佩洛干涉濾光器部
2A:虛設濾光器部
5:線
11:基板
12:第1電極
12a:配線
13:第2電極
13a:配線
14:第3電極
14a:配線
15:端子
16:端子
21:抗反射層
22:第1積層體
23:中間層
23a:表面
24:第2積層體
31:第1鏡面部
32:第2鏡面部
34:周緣部
40a:開口
41:抗反射層
42:第3積層體
43:中間層
44:第4積層體
45:遮光層
46:保護層
110:基板層
110a:第1表面
110b:第2表面
200:器件層
210:抗反射層
220:第1鏡面層
230:中間層
240:第2鏡面層
290:第1槽
400:應力調整層
410:抗反射層
420:層
430:層
440:層
450:遮光層
460:保護層
470:第2槽
S:空隙
Claims (6)
- 一種晶圓,其具備: 基板層,其具有互相對向之第1表面及第2表面; 第1鏡面(mirror)層,其具有於上述第1表面二維配置之複數個第1鏡面部;及 第2鏡面層,其具有於上述第1鏡面層上二維配置之複數個第2鏡面部,且 於有效區域中,藉由於互相對向之上述第1鏡面部與上述第2鏡面部之間形成空隙,而構成互相對向之上述第1鏡面部與上述第2鏡面部間之距離藉由靜電力而變化之複數個法布里-佩洛(Fabry-Perot)干涉濾光器部, 於沿上述基板層之外緣且包圍上述有效區域之虛設區域中,藉由於互相對向之上述第1鏡面部與上述第2鏡面部之間設置中間層,而構成複數個虛設濾光器部, 於上述有效區域與上述虛設區域間之邊界部分,於與上述基板層相反之側開口之槽沿上述邊界部分延伸。
- 如請求項1之晶圓,其中 上述槽包含複數個直線部分; 上述複數個直線部分之各個係沿著上述複數個法布里-佩洛干涉濾光器部中之2個以上之法布里-佩洛干涉濾光器部而延伸。
- 如請求項1或2之晶圓,其中 於上述複數個法布里-佩洛干涉濾光器部之各個中,至少上述第2鏡面部被於與上述基板層相反之側開口之第1槽包圍, 上述槽構成上述第1槽之一部分。
- 如請求項3之晶圓,其中 上述複數個虛設濾光器部設置於上述虛設區域中第1區域及第2區域除外之區域, 上述第1區域係沿著於上述基板層之一部分形成之定向平面(orientation flat)之區域, 上述第2區域係沿著上述基板層之上述外緣中與上述定向平面為相反側之部分之區域, 於上述複數個虛設濾光器部之各個中,至少上述第2鏡面部被上述第1槽包圍。
- 如請求項1至4中任一項之晶圓,其進而具備應力調整層,其設置於上述第2表面, 於上述應力調整層,形成有於與上述基板層相反之側開口之第2槽, 上述第2槽以對應於上述槽之方式形成。
- 如請求項1至5中任一項之晶圓,其中上述複數個法布里-佩洛干涉濾光器部及上述複數個虛設濾光器部係配置成自上述第1鏡面部與上述第2鏡面部互相對向之方向觀察時相對於通過上述基板層之中心且互相正交之第1直線及第2直線之各者對稱。
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