專利名稱：可變波長(zhǎng)濾光器以及可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變波長(zhǎng)濾光器以及可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法。
背景技術(shù)：
公知有一種調(diào)節(jié)各個(gè)波長(zhǎng)中的強(qiáng)度分布的可變波長(zhǎng)濾光器(OpticalTunable Filter)。
本發(fā)明涉及的可變波長(zhǎng)濾光器相關(guān)的申請(qǐng)是以下所述的可變波長(zhǎng)濾光器。
<表面微機(jī)械加工的濾光器>
現(xiàn)有的可變波長(zhǎng)濾光器的可變間隙厚度只利用犧牲層厚度來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)采用這種方法時(shí)，會(huì)產(chǎn)生由于犧牲層的制膜條件所引起的厚度偏差，并存在薄膜和驅(qū)動(dòng)電極之間的庫(kù)侖力不固定且不能獲得穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)那樣的問(wèn)題。
此外，由于具有使可動(dòng)部在基板上突出的結(jié)構(gòu)，因此就會(huì)增加可變波長(zhǎng)濾光器的厚度(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
<采用SOI晶片(wafe)的濾色鏡>
另一方面，在US6341039中，采用SOI(Silicon on Insulator，絕緣體上硅結(jié)構(gòu))晶片的SiO2層作為犧牲層，形成可變間隙。由此，就能夠更高精度地形成可變間隙。
但是，由于在驅(qū)動(dòng)電極和可動(dòng)部之間未形成絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)產(chǎn)生大的靜電引力時(shí)，就會(huì)引起可動(dòng)部與驅(qū)動(dòng)電極粘附在一起這樣的問(wèn)題(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
<兩種方式下的共同問(wèn)題>
雖然最終斷開(kāi)(release)犧牲層來(lái)形成可變間隙，但需要用于將斷開(kāi)用的液體導(dǎo)入犧牲層的斷開(kāi)孔。由此，就會(huì)存在所謂庫(kù)侖力作用的面積減少，驅(qū)動(dòng)電壓增加的問(wèn)題。此外，一旦可變間隙變小，就會(huì)在斷開(kāi)犧牲層時(shí)，在薄膜和驅(qū)動(dòng)電極基板之間，發(fā)生由水的表面張力引起的稱為粘附的粘貼現(xiàn)象。由此，就需要不斷開(kāi)犧牲層那樣的結(jié)構(gòu)。
此外，由于用硅形成透射可動(dòng)部的光的部位，因此存在除了分離紅外光的波長(zhǎng)之外，不能采用這種方法的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2002-174721號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2美國(guó)專利第6341039號(hào)說(shuō)明書(shū)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止從該可變波長(zhǎng)濾光器發(fā)射出的光的衰減且相對(duì)于各種波長(zhǎng)的光可進(jìn)行波長(zhǎng)分離的可變波長(zhǎng)濾光器及可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法。
利用下述的本發(fā)明，就能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與上述第一基板接合，其中上述可動(dòng)部在與上述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，上述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與上述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與上述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在上述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在上述第三基板的上述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與上述固定反射膜相對(duì)配置；以及驅(qū)動(dòng)部，其通過(guò)使上述可動(dòng)部相對(duì)于上述第一基板變位，來(lái)變更上述干涉用間隙的間隔，在上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與上述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射。
由此，即使相對(duì)于各種波長(zhǎng)的光(例如可視光等)也能夠進(jìn)行波長(zhǎng)分離。此外，由于在第三基板上設(shè)置有可動(dòng)反射膜，就能夠使可動(dòng)反射膜的厚度(膜厚)均勻，因此能夠防止因可動(dòng)反射膜的膜厚不均勻引起的光的衰減。
本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與上述第一基板接合，其中上述可動(dòng)部在與上述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，上述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與上述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與上述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在上述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在上述第三基板的上述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與上述固定反射膜相對(duì)配置；第四基板，其在與上述可動(dòng)部相對(duì)的部位上具有第二凹部，且接合在上述第二基板的與上述第一基板相反側(cè)；驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在上述第二凹部的底部和上述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)使上述可動(dòng)部相對(duì)于上述第一基板變位，來(lái)變更上述干涉用間隙的間隔，在上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與上述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射。
由此，即使相對(duì)于各種波長(zhǎng)的光(例如可視光等)也能夠進(jìn)行波長(zhǎng)分離。此外，由于在第三基板上設(shè)置有可動(dòng)反射膜，就能夠使可動(dòng)反射膜的厚度(膜厚)均勻，因此能夠防止因可動(dòng)反射膜的膜厚不均勻引起的光的衰減。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第一基板在與上述第二基板相對(duì)的面的一側(cè)具有第二凹部；上述驅(qū)動(dòng)部具有設(shè)置在上述第二凹部的底部和上述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，利用該驅(qū)動(dòng)用間隙，可使上述可動(dòng)部相對(duì)于上述第一基板變位。
由此，能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)及制造工序，還能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第二凹部的深度比上述第一凹部的深度淺。
由此，在第二凹部設(shè)置電極，利用庫(kù)侖力使可動(dòng)部變位的情況下，就能夠通過(guò)小的施加電壓使可動(dòng)部變位。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第二凹部與上述第一凹部相連續(xù)并設(shè)置在該第一凹部的外側(cè)。
由此，就能夠容易地制造出第一凹部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第二基板具有導(dǎo)電性；在上述第二凹部的底部設(shè)置驅(qū)動(dòng)電極；上述驅(qū)動(dòng)部被構(gòu)成為通過(guò)由上述可動(dòng)部和上述驅(qū)動(dòng)電極之間的電位差產(chǎn)生的庫(kù)侖力，使上述可動(dòng)部變位。
由此，就能夠穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述驅(qū)動(dòng)部依靠上述庫(kù)侖力產(chǎn)生的引力，利用上述驅(qū)動(dòng)用間隙，使上述可動(dòng)部沿著減少上述干涉用間隙的方向而變位。
由此，能夠降低功耗。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選對(duì)上述第二基板和上述驅(qū)動(dòng)電極間的至少一個(gè)面實(shí)施絕緣處理。
由此，就能夠防止第二基板和上述驅(qū)動(dòng)電極的短路。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述絕緣處理為覆蓋由硅氧化物、硅氮化物或硅氧氮化物構(gòu)成的絕緣物。
由此，就能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，確切地形成絕緣結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第三基板可透過(guò)紅外光及比紅外光波長(zhǎng)更短的光。
由此，可使紅外光及比紅外光波長(zhǎng)更短的光波長(zhǎng)分離。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第一基板具有透光性；來(lái)自外部的光通過(guò)上述第一基板入射到上述干涉用間隙。
由此，就能夠使光準(zhǔn)確地入射到干涉用間隙。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述第三基板設(shè)置在與上述可動(dòng)部的上述第一基板相對(duì)的面?zhèn)取?br> 由此，就能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的薄型化、小型化。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述第三基板接合在上述可動(dòng)部的與上述第一基板相對(duì)的面?zhèn)取?br> 由此，可容易地接合第三基板。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述第三基板設(shè)置在上述可動(dòng)部的與上述第一基板相對(duì)的面相反一側(cè)的面上。
由此，就能夠容易地防止可動(dòng)部和第一基板的接觸。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述第三基板接合在上述可動(dòng)部的與上述第一基板相對(duì)的面相反一側(cè)的面上。
由此，可容易地接合第三基板。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選在上述開(kāi)口部分內(nèi)設(shè)置上述可動(dòng)反射膜。
由此可實(shí)現(xiàn)裝置的薄型化、小型化。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第三基板覆蓋上述開(kāi)口部分，以使包含該開(kāi)口部分。
由此，就能夠確實(shí)地防止產(chǎn)生干涉的光之外的光向外部發(fā)射。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選用硅構(gòu)成上述第二基板。
由此，可容易地獲得具有導(dǎo)電性、可穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述可動(dòng)部形成俯視為大致圓形的形狀。
由此，就能夠高效地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第一基板及上述第三基板分別由玻璃構(gòu)成。
由此，就能夠高效地透過(guò)光。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述玻璃是含有堿性金屬的玻璃。
由此，就能夠獲得第一基板和第二基板，以及第二基板和第三基板牢固且具有強(qiáng)粘合性被接合的可變波長(zhǎng)濾光器。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選一體形成上述可動(dòng)部和上述支撐部。
由此，就能夠高效地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜分別是多層膜。
由此，可容易地改變膜厚，可容易進(jìn)行反射膜的制造。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述可動(dòng)反射膜為絕緣膜。
由此，就不需要額外地設(shè)置絕緣膜，可使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選在與上述第一基板的上述干涉用間隙相反側(cè)的面上和與上述第三基板的上述干涉用間隙相反側(cè)的面上分別具有防反射膜。
由此，可抑制光的反射，高效地透過(guò)光。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述防反射膜為多層膜。
由此，就能夠容易地改變膜厚，容易進(jìn)行防反射膜的制造。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述可動(dòng)部容納在由上述第一凹部和上述第二凹部包圍的空間內(nèi)，上述空間構(gòu)成為封閉空間。
由此，可穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述驅(qū)動(dòng)部通過(guò)上述庫(kù)侖力產(chǎn)生的引力，利用上述驅(qū)動(dòng)用間隙，使上述可動(dòng)部沿著增大上述干涉用間隙的方向而變位。
由此，就能夠?qū)崿F(xiàn)功耗的降低。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述第三基板設(shè)置在上述可動(dòng)部的上述第一凹部側(cè)。
由此，可容易地防止可動(dòng)部和第四基板的接觸。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述第三基板接合在上述可動(dòng)部的上述第一凹部側(cè)。
由此，就能夠容易地接合第三基板和可動(dòng)部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將上述第三基板設(shè)置在上述可動(dòng)部的上述第二凹部側(cè)。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選將第三基板接合在上述可動(dòng)部的上述第二凹部側(cè)。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第三基板在與上述開(kāi)口部分相對(duì)應(yīng)的部位具有第三凹部；將上述可動(dòng)反射膜設(shè)置在上述第三基板的上述第三凹部?jī)?nèi)。
由此，就能夠容易地接合第三基板和可動(dòng)部。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述第一基板、上述第三基板和上述第四基板分別用玻璃構(gòu)成。
由此，可高效地透過(guò)光。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選上述玻璃是含有堿性金屬的玻璃。
由此，就能夠獲得第一基板和第二基板，第二基板和第三基板以及第二基板和第四基板牢固且強(qiáng)接合性的接合的可變波長(zhǎng)濾光器。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器中，優(yōu)選在與上述第一基板的上述第一凹部的相反側(cè)的面上和與上述第四基板的上述第二凹部的相反側(cè)的面上分別具有防反射膜。
由此，可抑制光的反射，高效地透過(guò)光。
本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，其特征在于，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有在一方的面上形成的第一凹部和第二凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與上述第一基板接合，其中上述可動(dòng)部在與上述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，上述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與上述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與上述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在上述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在上述第三基板的上述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與上述固定反射膜相對(duì)配置；以及驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在上述第二凹部的底部和上述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)利用該驅(qū)動(dòng)用間隙，使上述可動(dòng)部相對(duì)于上述第一基板變位，來(lái)變更上述干涉用間隙的間隔，在上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與上述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，上述制造方法具有以下工序通過(guò)在上述第一基板用基材上形成上述第一凹部及上述第二凹部，形成上述第一基板的工序；
在上述第一凹部的底部形成上述固定反射膜的工序；接合第二基板用基材和上述第一基板的工序；通過(guò)對(duì)上述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有上述開(kāi)口部分的上述可動(dòng)部及上述支撐部，由此形成上述第二基板的工序；在上述第三基板上形成上述可動(dòng)反射膜的工序；將上述第三基板接合在上述可動(dòng)部的與上述第一基板相反側(cè)并對(duì)應(yīng)上述開(kāi)口部分的部位，以使上述可動(dòng)反射膜和上述固定反射膜互相相對(duì)的工序。
由此，即使相對(duì)于可視光也能夠進(jìn)行波長(zhǎng)分離，也能夠容易地制造可動(dòng)反射膜的厚度(膜厚)均勻的可變波長(zhǎng)濾光器。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法中，優(yōu)選通過(guò)陽(yáng)極接合來(lái)分別進(jìn)行上述第二基板用基材和上述第一基板的接合，以及上述第三基板和上述可動(dòng)部的接合。
由此，就能夠牢固且高密接性地接合第二基板用基材和第一基板以及接合第一基板和第三基板。
本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，其特征在于，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有在一方的面上形成的第一凹部和第二凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與上述第一基板接合，其中上述可動(dòng)部在與上述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，上述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與上述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與上述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在上述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在上述第三基板的上述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與上述固定反射膜相對(duì)配置；以及驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在上述第二凹部的底部和上述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)利用該驅(qū)動(dòng)用間隙，使上述可動(dòng)部相對(duì)于上述第一基板變位，來(lái)變更上述干涉用間隙的間隔，
在上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與上述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，上述制造方法具有以下工序通過(guò)在第一基板用基材上形成上述第一凹部及上述第二凹部，形成上述第一基板的工序；在上述第一凹部的底部上形成上述固定反射膜的工序；在上述第三基板上形成上述可動(dòng)反射膜的工序；將上述第三基板接合在第二基板用基材的與成為上述開(kāi)口部分的部位相對(duì)應(yīng)的部位，以使上述可動(dòng)反射膜位于上述第三基板的與上述第二基板用基材相反側(cè)的工序；接合上述第二基板用基材和上述第一基板，以使上述可動(dòng)反射膜和上述固定反射膜互相相對(duì)的工序；通過(guò)對(duì)上述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有上述開(kāi)口部分的上述可動(dòng)部及上述支撐部，由此形成上述第二基板的工序。
由此，即使相對(duì)于可視光也能夠進(jìn)行波長(zhǎng)分離，也能夠容易地制造可動(dòng)反射膜的厚度(膜厚)均勻的可變波長(zhǎng)濾光器。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法中，優(yōu)選通過(guò)陽(yáng)極接合來(lái)分別進(jìn)行上述第二基板用基材和上述第三基板的接合，以及上述第二基板用基材和上述第一基板的接合。
由此，就能夠牢固且高密接性地接合第二基板用基材和第三基板，以及接合第二基板用基材和第一基板。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法中，優(yōu)選在上述第一基板上利用蝕刻法分別形成上述第一凹部和上述第二凹部。
由此，就能夠形成高精度的第一凹部和第二凹部。
本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，其特征在于，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與上述第一基板接合，其中上述可動(dòng)部在與上述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，上述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與上述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與上述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在上述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在上述第三基板的上述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與上述固定反射膜相對(duì)配置；第四基板，其在與上述可動(dòng)部相對(duì)的部位上具有第二凹部，且接合在上述第二基板的與上述第一基板相反側(cè)；驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在上述第二凹部的底部和上述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)使上述可動(dòng)部相對(duì)于上述第一基板變位，來(lái)變更上述干涉用間隙的間隔，在上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與上述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，具有下述工序在上述第四基板用基材上形成上述第二凹部，而形成上述第四基板的工序；接合第二基板用基材和上述第四基板的工序；通過(guò)對(duì)上述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有上述開(kāi)口部分的上述可動(dòng)部及上述支撐部，從而形成第二基板的工序；在上述第三基板上形成上述可動(dòng)反射膜的工序；將上述第三基板接合在上述可動(dòng)部的與上述第一基板相反側(cè)并對(duì)應(yīng)上述開(kāi)口部分的部位的工序；通過(guò)在第一基板用基材上形成上述第一凹部，形成上述第一基板的工序；在上述第一凹部的底部上形成上述固定反射膜的工序；接合上述第一基板和上述第二基板，以使上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜互相相對(duì)的工序。
由此，能夠容易地制造即使對(duì)可視光也可波長(zhǎng)分離、且可動(dòng)反射膜的厚度(膜厚)均勻的可變波長(zhǎng)濾光器。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法中，優(yōu)選通過(guò)陽(yáng)極接合來(lái)分別進(jìn)行上述第二基板用基材和上述第四基板之間的接合，上述可動(dòng)部和上述第三基板之間的接合，以及上述第一基板用基材和上述第二基板之間的接合。
由此，就能夠牢固且高密接性地接合第二基板用基材和第一基板，以及接合第一基板和第三基板。
本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，其特征在于，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與上述第一基板接合，其中上述可動(dòng)部在與上述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，上述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與上述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與上述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在上述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在上述第三基板的上述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與上述固定反射膜相對(duì)配置；第四基板，其在與上述可動(dòng)部相對(duì)的部位上具有第二凹部，且接合在上述第二基板的與上述第一基板相反側(cè)；驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在上述第二凹部的底部和上述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)使上述可動(dòng)部相對(duì)于上述第一基板變位，來(lái)變更上述干涉用間隙的間隔，在上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與上述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，具有下述工序通過(guò)在第四基板用基材上形成上述第二凹部，形成上述第四基板的工序；在上述第三基板上形成第三凹部，在該第三凹部?jī)?nèi)形成上述可動(dòng)反射膜的工序；將上述第三基板接合在第二基板用基材的與成為上述開(kāi)口部分的部位相對(duì)應(yīng)的部位，以使上述可動(dòng)反射膜和上述第二基板用基材相對(duì)的工予；接合第二基板用基材和上述第四基板，以使上述第三基板和上述第二凹部相對(duì)的工序；通過(guò)對(duì)上述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有上述開(kāi)口部分的上述可動(dòng)部及上述支撐部，從而形成第二基板的工序；通過(guò)在第一基板用基材上形成上述第一凹部，形成上述第一基板的工序；在上述第一凹部的底部上形成上述固定反射膜的工序；接合上述第一基板和上述第二基板，以使上述固定反射膜和上述可動(dòng)反射膜互相相對(duì)的工序。
由此，即使相對(duì)于可視光也能夠進(jìn)行波長(zhǎng)分離，也能夠容易地制造可動(dòng)反射膜的厚度(膜厚)均勻的可變波長(zhǎng)濾光器。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法中，優(yōu)選通過(guò)陽(yáng)極接合來(lái)分別進(jìn)行上述第二基板用基材和上述第三基板的接合，上述第二基板用基材和上述第四基板的接合，以及上述第一基板和上述第二基板的接合。
由此，就能夠牢固且高密接性地接合第二基板用基材和第三基板，以及接合第二基板用基材和第一基板。
在本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法中，優(yōu)選利用蝕刻法分別在上述第一基板上形成上述第一凹部，在上述第四基板上形成上述第二凹部。
由此，就能夠形成高精度的第一凹部和第二凹部。


圖1是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第一實(shí)施方式的平面圖。
圖2是沿圖1的A-A線的剖面圖。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的工作的一個(gè)實(shí)例圖。
圖4是說(shuō)明第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖5是說(shuō)明第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖6是說(shuō)明第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖7是說(shuō)明第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖8是說(shuō)明第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖9是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第二實(shí)施方式的平面圖。
圖10是沿圖9的B-B線的剖面圖。
圖11是說(shuō)明第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖12是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第三實(shí)施方式的可動(dòng)基板和透光基板的平面圖。
圖13是沿第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器的圖12的C-C線的剖面圖。
圖14是說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的工作的一個(gè)實(shí)例圖。
圖15是說(shuō)明第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖16是說(shuō)明第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖17是說(shuō)明第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖18是說(shuō)明第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖19是說(shuō)明第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
圖20是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第四實(shí)施方式的可動(dòng)基板和透光基板的平面圖。
圖21是沿第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器的圖20的D-D線的剖面圖。
圖22是說(shuō)明第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器制造方法的圖。
其中1-可變波長(zhǎng)濾光器；2-固定基板；20-透明基板；210-干涉用間隙；211-第一凹部；22-驅(qū)動(dòng)用間隙；220-絕緣膜；221-第二凹部；23-驅(qū)動(dòng)電極；24-光入射部；3-可動(dòng)基板；31-可動(dòng)部；311-開(kāi)口部分；32-支撐部；33-固定部；4-透光基板；41-凹部；5-第二固定基板；50-透明基板；51-凹部；6-掩模層；61-抗蝕劑層；63-開(kāi)口；7-晶片；71-基底層；72-SiO2層；73-硅層；8-驅(qū)動(dòng)用間隙；9-干涉用間隙；10-第一固定基板；11-凹部；100-防反射膜；110-防反射膜；200-固定反射膜；213-反射膜；210-可動(dòng)反射膜；300-光源；L-光；x-距離。
具體實(shí)施例方式
以下，將根據(jù)附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器和可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法。
(第一實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第一實(shí)施方式的平面圖(俯視圖)；圖2是沿圖1的A-A線的剖面圖；圖3是說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的工作的一個(gè)例圖。此外，在以下的說(shuō)明中，將圖2中的上側(cè)稱為“上”、“下側(cè)”稱為“下”。
可變波長(zhǎng)濾光器1，例如是發(fā)射出與入射到可變波長(zhǎng)濾光器1內(nèi)的光之中、與規(guī)定頻率對(duì)應(yīng)的光(干涉光)的裝置，如圖2中所示，具有具有透光性的固定基板(第一基板)2；與固定基板2相對(duì)且具有導(dǎo)電性和透光性的可動(dòng)基板(第二基板)3；具有透光性的透光基板(第三基板)4；以及在固定基板2和可動(dòng)基板3之間設(shè)置的干涉用間隙21和驅(qū)動(dòng)用間隙22。
固定基板2，在與可動(dòng)基板3相對(duì)的面上，具有第一凹部211和比第一凹部211的深度淺的第二凹部221。該第二凹部221與第一凹部211連續(xù)，并設(shè)置在第一凹部211的外側(cè)。
第一凹部211的外形形狀對(duì)應(yīng)于后述的可動(dòng)部31的外形形狀，在本實(shí)施方式中，俯視為大致圓形。將第一凹部211的尺寸設(shè)定得比可動(dòng)部31稍小一些。
第二凹部221的外形尺寸對(duì)應(yīng)于可動(dòng)部31的外形形狀，在本實(shí)施方式中，俯視為大致圓形。將第二凹部221的尺寸(外形尺寸)設(shè)定得比可動(dòng)部31稍大一些。
在第一凹部211的底部，設(shè)置有具有絕緣性且可有效地反射光的固定反射膜(HR涂層)200。以多層膜形成該固定反射膜200。
設(shè)置固定反射膜200，以使俯視下其至少與后述的開(kāi)口部分311整體重疊(當(dāng)將固定反射膜200投影在開(kāi)口部分311上時(shí)，其處于對(duì)應(yīng)于開(kāi)口部分311的部分和附近區(qū)域)。
在本實(shí)施方式中，固定反射膜200和后述的可動(dòng)反射膜210之間的空間劃分為干涉用間隙21。
作為構(gòu)成這種固定基板2的材料，例如，優(yōu)選為由玻璃構(gòu)成的材料，特別優(yōu)選為含有堿性金屬的玻璃。
在第二凹部221的底部，設(shè)置有具有導(dǎo)電性的驅(qū)動(dòng)電極23。
此驅(qū)動(dòng)電極23被構(gòu)成為，可通過(guò)導(dǎo)電層(未圖示)從可變波長(zhǎng)濾光器1的外部施加電壓的結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動(dòng)電極23的厚度(平均)分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)選擇，雖然不進(jìn)行特別限制，但優(yōu)選為0.1～5μm左右。
在驅(qū)動(dòng)電極23的表面，形成有具有絕緣性的絕緣膜220。
如圖2所示，固定基板2的下面構(gòu)成有光入射部24。從該光入射部24通過(guò)固定基板2使外部光入射到干涉用間隙21。此外，在光入射部24的表面(固定基板2的與干涉用間隙21相反側(cè)的面)，設(shè)置有抑制外部光(入射光)的反射的防反射膜(AR涂層)100。
這種固定基板2的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)選擇，雖然不進(jìn)行特別限制，但優(yōu)選為10～2000μm左右，更優(yōu)選為100～1000μm左右。
此外，干涉用間隙21的厚度(平均)可根據(jù)用途等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)選擇，雖不進(jìn)行特別限制，但優(yōu)選為1～100μm左右。
可動(dòng)基板3由硅(Si)構(gòu)成，具有在中央部處配置的俯視為大致圓形形狀的可動(dòng)部31、在圖2中的上下方向上可變位地支撐可動(dòng)部31的支撐部32以及固定部33。該可動(dòng)基板3，在固定部33中，被固定(接合)在固定基板2上。
可動(dòng)部31具有俯視為大致圓形的開(kāi)口部分311。開(kāi)口部分311，形成相對(duì)于形成可動(dòng)部31的圓的同心圓形狀。
該開(kāi)口部分311，隔開(kāi)干涉用間隙21，設(shè)置在第一凹部211的上部(與第一凹部211相對(duì)的位置)。
此外，按照可動(dòng)部31的外周部分(外側(cè)部分)與第二凹部221相對(duì)的方式，形成可動(dòng)部31。
該第二凹部221內(nèi)的空間構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)用間隙22。即，可動(dòng)部31和第二凹部221劃分驅(qū)動(dòng)用間隙22。
此驅(qū)動(dòng)用間隙22的厚度(平均)可按照用途等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)選擇，雖不進(jìn)行特別限制，但優(yōu)選為0.5～20μm左右。
由驅(qū)動(dòng)電極23、驅(qū)動(dòng)用間隙22和可動(dòng)部31的外周部，構(gòu)成用庫(kù)侖力來(lái)驅(qū)動(dòng)的方式的驅(qū)動(dòng)部(actuator)的主要部分。
再有，雖然可動(dòng)部31及開(kāi)口部分311的形狀并不特別限定于圖中所示的形狀，但開(kāi)口部分311的形狀優(yōu)選為與可動(dòng)部31的形狀大致相同的形狀。
可動(dòng)部31的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)選擇，雖不進(jìn)行特別限制，但優(yōu)選為1～500μm左右，更優(yōu)選為10～100μm左右。通過(guò)按上述設(shè)定可動(dòng)部31的厚度，能夠進(jìn)一步提高可動(dòng)部31的驅(qū)動(dòng)效率。再有，后文將描述可動(dòng)部31的驅(qū)動(dòng)。
在圖1的中央附近，分別與可動(dòng)部31和固定部33一體地形成有具有彈性(可彎曲性)且可變位地支撐可動(dòng)部31的四個(gè)支撐部32、32、32、32。即，通過(guò)各支撐部32，使可動(dòng)部31與固定部33連接。
在可動(dòng)部31的外周側(cè)面上由開(kāi)口部分分割并以等角度間隔(90°間隔)設(shè)置此支撐部32。
再有，支撐部32的數(shù)目不必限定于四個(gè)，例如，也可以是兩個(gè)、三個(gè)或五個(gè)以上。此外，支撐部32的形狀并不限定于圖中所示的形狀。
透光基板4可透射紅外光及比紅外光波長(zhǎng)短的光。
此透光基板4與可動(dòng)部31接合，以使其位于與開(kāi)口部分311對(duì)應(yīng)的部位處。在此情況下，將透光基板4接合(設(shè)置)在可動(dòng)部31的與第一凹部211底面相對(duì)的面的相反側(cè)的表面?zhèn)?圖2中的上側(cè))。此透光基板4覆蓋開(kāi)口部分311，從而包含開(kāi)口部分311。
作為構(gòu)成這種透光基板4的材料，例如，優(yōu)選與固定基板2相同的材料。
在此透光基板4的第一凹部211側(cè)(圖2中的下側(cè))的表面之上，形成能有效地反射光的可動(dòng)反射膜(HR涂層)210。該可動(dòng)反射膜210，隔開(kāi)干涉用間隙21，與固定反射膜200相對(duì)配置。此外，在開(kāi)口部分311之內(nèi)，設(shè)置可動(dòng)反射膜210。即，當(dāng)從厚度方向(圖2中的上下方向)看時(shí)，可動(dòng)反射膜210整體被設(shè)置在開(kāi)口部分311內(nèi)的位置。
在透光基板4上，形成厚度(膜厚)均勻的可動(dòng)反射膜210。
作為構(gòu)成可動(dòng)反射膜210的材料，不進(jìn)行特別限制，例如，優(yōu)選采用與固定反射膜200同樣的材料。即，優(yōu)選可動(dòng)反射膜210兼為絕緣膜。
此外，在與透光基板4的干涉用間隙21相反側(cè)(圖2中的上側(cè))的表面之上，形成防反射膜110。作為防反射膜110的構(gòu)成材料，不進(jìn)行特別限制，例如，優(yōu)選采用與防反射膜100同樣的材料。
在如上所述構(gòu)成的可變波長(zhǎng)濾光器1中，一旦在上述導(dǎo)電層與固定部33之間施加電壓，就會(huì)使驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)部31帶有相反極性的電，從而產(chǎn)生電位差，在兩者之間產(chǎn)生庫(kù)侖力(靜電力)。通過(guò)由該庫(kù)侖力產(chǎn)生的引力，利用驅(qū)動(dòng)用間隙22，使可動(dòng)部31向干涉用間隙21減少的方向變位，從而可動(dòng)部31相對(duì)于第一固定基板2變位(向圖2中下方向變位)，并靜止。
在此情況下，例如，通過(guò)連續(xù)地、階段性地改變施加電壓，就能夠相對(duì)于固定基板2，使可動(dòng)部31移動(dòng)到上下方向的規(guī)定位置處。
由此，就能夠以規(guī)定距離調(diào)節(jié)(變更)干涉用間隙21的距離x，就能夠如下文所述地發(fā)射出規(guī)定波長(zhǎng)的光(干涉光)。
然后，利用圖3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的工作(作用)。
如圖3所示，從光源300發(fā)射的光L從光入射部24入射到可變波長(zhǎng)濾光器1。即，光L透射防反射膜100、固定基板2和固定反射膜200，入射到干涉用間隙21。
入射到干涉用間隙21的光L在固定反射膜200和可動(dòng)反射膜210之間重復(fù)反射、產(chǎn)生干涉。此時(shí)，就能夠利用固定反射膜200和可動(dòng)反射膜210來(lái)抑制光L的損耗。
上述光L的干涉結(jié)果，對(duì)應(yīng)于距離x的波長(zhǎng)的光(以下稱為“干涉光”)透射可動(dòng)反射膜210，通過(guò)開(kāi)口部分311、透光基板4和防反射膜110而發(fā)射到外部。
如上所述，根據(jù)該可變波長(zhǎng)濾光器1，通過(guò)開(kāi)口部分311和透光基板4使干涉光發(fā)射，不僅能夠分離紅外光還能夠分離紫外光和可見(jiàn)光等的比紅外光波長(zhǎng)短的特定波長(zhǎng)的光。
此外，由于可動(dòng)反射膜210設(shè)置在透光基板4上，因此可動(dòng)反射膜210的厚度(膜厚)均勻，可動(dòng)反射膜210具有較好的平坦度。由此，就能夠確切地防止從可變波長(zhǎng)濾光器1中發(fā)射出的干涉光的衰減。
此外，由于在驅(qū)動(dòng)電極23的表面之上形成有絕緣膜220，因此能夠防止驅(qū)動(dòng)電極23與可動(dòng)部31接觸時(shí)的短路。
此外，通過(guò)設(shè)置防反射膜100和防反射膜110，就能夠抑制入射到可變波長(zhǎng)濾光器1的光及由干涉光用間隙21干涉產(chǎn)生的干涉光的反射，有效地透射光。
此外，在本實(shí)施方式中，由于可動(dòng)部31俯視為大致圓形形狀，因此就能夠更加有效地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部31。
然后，以制造圖1所示的可變波長(zhǎng)濾光器1的情況作為一個(gè)實(shí)例，說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法。
圖4～圖8是說(shuō)明第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法的圖(示意性地表示制造工序的圖)。再有，在以下的說(shuō)明中，將圖4～圖8中的上側(cè)稱為“上”、“下側(cè)”稱為“下”。
以下，對(duì)制造方法進(jìn)行說(shuō)明，將制造工序大致劃分為[1]至[8]，依次進(jìn)行說(shuō)明。
形成固定基板2的工序首先，如圖4(a)所示，制備具有透光性的透明基板(第一基板用的基材)20。在透明基板20中，最好采用厚度均勻，無(wú)彎曲和傷痕的基板。作為透明基板20的構(gòu)成材料，不特別進(jìn)行限制，例如，雖然可列舉出鈉玻璃、結(jié)晶性玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅酸玻璃(borosilicateglass)、硼硅酸鈉玻璃(sodium borosilicate glass)、無(wú)堿性玻璃等各種玻璃等，但例如，優(yōu)選含有鈉(Na)這樣的堿性金屬的玻璃。由于這些玻璃是含有可動(dòng)離子的玻璃，因此有可能與硅(后述的硅層73)進(jìn)行陽(yáng)極接合。特別，由于陽(yáng)極接合時(shí)加熱透明基板20，因此優(yōu)選與硅熱膨脹系數(shù)幾乎相等的材料。由此，就能夠防止接合后硅的翹曲和彎曲。
根據(jù)這種觀點(diǎn)，能夠采用鈉玻璃、鉀玻璃、硼硅酸鈉玻璃等，例如，優(yōu)選采用柯尼卡公司制造的派熱克斯玻璃(“派熱克斯(パイレツクス)為注冊(cè)商標(biāo)”)等。
然后，如圖4(b)中所示，在透明基板20的上面形成掩模層6(掩蔽)。
作為構(gòu)成掩模層6的材料，例如，可列舉出Au/Cr、Au/Ti、Pt/Cr、Pt/Ti等的金屬，多結(jié)晶硅(多晶硅)，非晶硅等的硅，氮化硅等。一旦在掩模層6中使用硅，就會(huì)提高掩模層6與透明基板20的接合性。一旦在掩模層6中使用金屬，就會(huì)提高所形成的掩模層6的可視性。
掩模層6的厚度沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為0.01～1μm左右，更優(yōu)選為0.09～0.11μm左右。如果掩模層6過(guò)薄，就會(huì)出現(xiàn)不能充分保護(hù)透明基板20的情況，如果掩模層6過(guò)厚，就會(huì)出現(xiàn)因掩模層6的內(nèi)部應(yīng)力而使掩模層6易于剝離的情況。
例如，掩模層6可以通過(guò)化學(xué)氣相成膜法(CVD方法)、濺射方法、蒸著法等的氣相成膜法、電鍍法等來(lái)形成。
然后，如圖4(c)所示，在掩模層6中形成開(kāi)口63。
開(kāi)口63，例如，設(shè)置于形成第二凹部221的位置。此外，開(kāi)口63的形狀(平面形狀)對(duì)應(yīng)于所形成的第二凹部221的形狀(平面形狀)。
例如，可以通過(guò)光刻法來(lái)形成此開(kāi)口63。具體地來(lái)說(shuō)，首先，在掩模層6之上，形成具有對(duì)應(yīng)于開(kāi)口63的圖案的抗蝕劑層(未圖示)。然后，將相應(yīng)的抗蝕劑層作為掩模，去除掩模層6的一部分。然后，去除上述抗蝕劑層。由此，就形成了開(kāi)口63。再有，部分去除掩模層6，例如，可以通過(guò)利用CF氣體、氯氣等的干蝕刻，浸漬于氫氟酸+硝酸水溶液、鹽酸+硝酸水溶液、堿性水溶液等的剝離溶液(濕蝕刻)等來(lái)進(jìn)行。再有，即使在下述各個(gè)工序中去除掩模層，也可以采用相同的方法。
然后，如圖4(d)中所示，在透明基板20上，形成第二凹部221。
作為第二凹部221的形成方法，不進(jìn)行特別限定，例如，可列舉出干蝕刻法、濕蝕刻法等的蝕刻方法等。通過(guò)進(jìn)行蝕刻，透明基板20，通過(guò)開(kāi)口63被蝕刻，形成了具有圓柱狀的第二凹部221。
特別地，當(dāng)利用濕蝕刻法時(shí)，能夠形成更加理想的近似于圓柱狀的第二凹部221。再有，作為進(jìn)行濕蝕刻時(shí)的蝕刻溶液，例如，優(yōu)選采用氫氟酸類蝕刻溶液等。此時(shí)，如果在蝕刻溶液中添加丙三醇等醇(特別是多價(jià)醇)，第二凹部221的表面就會(huì)變得極其光滑。
接著去除掩模層6。
特別是當(dāng)通過(guò)將透明基板20浸漬在去除液中來(lái)去除掩模層6時(shí)，就能夠操作簡(jiǎn)單、非常有效地去除掩模層6。
如上，如圖4(e)所示，在透明基板20上，將第二凹部221形成在規(guī)定位置處。
能夠按照與第二凹部221相同的方法來(lái)制造并制備第一凹部211。
此外，制造第一凹部211時(shí)，優(yōu)選形成開(kāi)口的面積或蝕刻條件(例如蝕刻時(shí)間、蝕刻溫度、蝕刻液的成分等)中至少一個(gè)與制造第二凹部221時(shí)的條件不同。通過(guò)這樣，當(dāng)?shù)谝话疾?11的制造條件與第二凹部221的部分制造條件不同時(shí)，就容易使第二凹部221的半徑和第一凹部211的半徑不同。
如上，如圖5(f)所示，獲得在規(guī)定位置形成有第一凹部211和第二凹部221的固定基板2。
形成驅(qū)動(dòng)電極23的工序接著，如圖5(g)所示，形成驅(qū)動(dòng)電極23。
作為構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電極23的材料，可列舉出例如Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti、Au等金屬、摻雜有碳和鈦等的樹(shù)脂、多結(jié)晶硅(多晶硅)、非晶硅等硅、ITO這樣的透明導(dǎo)電材料等。
驅(qū)動(dòng)電極23設(shè)置在第二凹部221上。此外，驅(qū)動(dòng)電極23的形狀(平面形狀)優(yōu)選與所形成的第二凹部221的形狀(平面形狀)相對(duì)應(yīng)。
可以通過(guò)例如蒸著法、濺射法或離子噴鍍法等來(lái)形成此驅(qū)動(dòng)電極23。此外，也可將光刻法與上述方法進(jìn)行組合。具體地來(lái)說(shuō)，首先形成具有與驅(qū)動(dòng)電極23相對(duì)應(yīng)的圖案的抗蝕劑層(未圖示)。作為構(gòu)成此抗蝕劑層的材料，例如可列舉出Cr/Au/Cr等。
接著，將上述抗蝕劑層作為掩模，去除一部分掩模。由此形成驅(qū)動(dòng)電極23。
形成固定反射膜200的工序。
接著，在第一凹部211的底部形成固定反射膜200。能夠通過(guò)例如光刻法來(lái)形成固定反射膜200。
具體地來(lái)說(shuō)，首先如圖5(h)所示，在固定基板2的上面的規(guī)定部位形成抗蝕劑層61。
接著，如圖6(i)所示，在整個(gè)固定基板2的上面整體形成由多層膜構(gòu)成的反射膜213。作為這種成膜的方法，例如，可以采用化學(xué)氣相成膜法(CVD法)、濺射法、蒸著法等氣相成膜方法來(lái)形成。
作為多層膜的構(gòu)成材料，優(yōu)選例如SiO2(氧化硅膜)、Ta2O5、SiN(氮化硅膜)等。通過(guò)使用這些材料，就能夠獲得具有非常高的反射率的反射膜和具有非常低的反射率的(非常高透射率)的防反射膜。通過(guò)將這些膜交替層疊，就能夠設(shè)置規(guī)定厚度的多層膜。
通過(guò)設(shè)定(調(diào)整)多層膜的各層的厚度、層數(shù)、材質(zhì)，就能夠形成可使固定波長(zhǎng)的光透射或反射的多層膜(能夠使特性改變)。例如，在反射膜的情況下，通過(guò)設(shè)定各層的厚度，就能夠調(diào)整反射率，通過(guò)設(shè)定各層的層數(shù)，就能夠調(diào)整反射光的波長(zhǎng)。由此，可很容易地形成具有所希望特性的反射膜213。
接著，如圖6(i)所示，通過(guò)去除(剝離)抗蝕劑層61(剝離)，從而去除反射膜213中的規(guī)定部位，形成固定反射膜200。
此外，雖然沒(méi)有特別限定，但整個(gè)固定反射膜200的厚度，優(yōu)選例如為0.1～12μm。
再有，在本制造方法中，優(yōu)選不在驅(qū)動(dòng)電極23上形成抗蝕劑層61。由于反射膜213兼為絕緣膜，因此在抗蝕劑層61被去除后，可容易地在驅(qū)動(dòng)電極23上形成能夠防止驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)基板3之間的短路的絕緣膜220。
如上所述，能夠獲得形成有第二凹部221和第一凹部211的固定基板2、在固定基板2的預(yù)定位置上形成的驅(qū)動(dòng)電極23和固定反射膜200、和在驅(qū)動(dòng)電極23上形成的絕緣膜220。
再有，即使后述的可動(dòng)反射膜210、防反射膜100及防反射膜110的成膜，也能夠使用本工序[3]的方法。再有，在防反射膜的情況下，可通過(guò)設(shè)定各層的厚度來(lái)調(diào)整反射防止率(透射率)，可通過(guò)設(shè)定各層的層數(shù)來(lái)調(diào)整透射光的波長(zhǎng)。
接合晶片(第二基板用基材)7和固定基板(第一基板)2的工序首先，如圖7(k)所示，制備晶片(第二基板用基材)7。此晶片7優(yōu)選其表面具有鏡面的特性?；谏鲜鲇^點(diǎn)，作為晶片7，可使用例如SOI(Silicon on Insulator，絕緣體上硅)基板、SOS(Silicon on Sapphire，藍(lán)寶石上硅)基板等。
在本制造工序中，作為晶片7使用SOI基板。SOI基板，由按該順序?qū)盈B由硅構(gòu)成的基底層71、SiO2層(絕緣層)72、硅層(活性層)73三層的層疊體(層疊基板)構(gòu)成。構(gòu)成此晶片7的各層中，基底層71和SiO2層72是被去除的部分，硅層73是被加工為可動(dòng)基板3的部分。
雖然沒(méi)有特別限定此晶片7的厚度，但特別地，優(yōu)選硅層73厚為10～100μm左右。通過(guò)使用這樣的晶片7就能夠容易地制造可動(dòng)基板3。
接著，如圖7(1)所示，將晶片7和固定基板2接合，以使晶片7的硅層73側(cè)和固定基板2的形成有第一凹部211的那一側(cè)相對(duì)。
該接合例如可通過(guò)陽(yáng)極接合來(lái)進(jìn)行。陽(yáng)極接合，例如按如下方式進(jìn)行。首先，分別將固定基板2連接到直流電源的負(fù)極端子(未圖示)、將晶片7連接到直流電源的正極端子(未圖示)。然后，一邊加熱固定基板2一邊施加電壓。通過(guò)加熱，就容易使固定基板2中的Na+移動(dòng)。由于Na+的移動(dòng)，使得固定基板2的接合面帶負(fù)電，晶片7的接合面帶正電。其結(jié)果使固定基板2和晶片7牢固接合。
下面將“陽(yáng)極接合”簡(jiǎn)稱為“接合”。
形成可動(dòng)基板(第二基板)3的工序。
接著，如圖7(m)所示，進(jìn)行蝕刻和研磨以去除基底層71。
作為蝕刻的方法，例如雖然可采用濕蝕刻、干蝕刻，但優(yōu)選干蝕刻。無(wú)論哪種方法，去除基底層71時(shí)，SiO2層72都會(huì)成為停止層(stopper)，但干蝕刻由于不使用蝕刻液，所以可以很好地防止與驅(qū)動(dòng)電極23相對(duì)的硅層73的損傷。由此，能夠制造合格率高的可變波長(zhǎng)濾光器1。
首先，說(shuō)明濕蝕刻的情況。將處于接合狀態(tài)的晶片7和固定基板2浸入例如濃度約為1～40重量％、優(yōu)選為10重量％左右的KOH水溶液中。此蝕刻反應(yīng)式如下。
由于KOH水溶液對(duì)基底層71的蝕刻速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)SiO2層72的蝕刻速度，所以SiO2層72具有作為蝕刻停止層的功能。再有，作為在此工序中可使用蝕刻液，除KOH水溶液外，還有TMAH(四甲銨氫氧化物)水溶液、EPD(乙二胺鄰苯二酚二嗪)水溶液或聯(lián)氨水溶液等。根據(jù)濕蝕刻，由于可以進(jìn)行成批處理，所以能夠提高生產(chǎn)性。
接著，說(shuō)明干蝕刻的情況。將處于接合狀態(tài)的晶片7及固定基板2放入反應(yīng)室內(nèi)。將例如壓力390Pa的XeF2導(dǎo)入反應(yīng)室內(nèi)60秒。此蝕刻反應(yīng)式如下。
根據(jù)XeF2的干蝕刻，由于對(duì)基底層71的蝕刻速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)SiO2層72的蝕刻速度，所以SiO2層72具有作為蝕刻停止層的功能。由于此蝕刻不是通過(guò)等離子體進(jìn)行的，所以很難在去除部分以外的部位造成損傷。再有，例如也能夠使用CF4和SF6的等離子體蝕刻替代XeF2。
作為研磨的方法，由于可使用現(xiàn)有公知的方法所以省略說(shuō)明。
由此，可很好地去除基底層71。
接著，如圖7(n)所示，進(jìn)行蝕刻以去除SiO2層72。在進(jìn)行蝕刻的情況下，優(yōu)選使用含有氟酸的蝕刻液。由此，能夠很好地去除SiO2層72。
接著，在硅層73上形成具有與可動(dòng)部31及支撐部32的形狀(平面形狀)相應(yīng)圖案的抗蝕劑層(未圖示)。接著，利用干蝕刻法，特別是ICP蝕刻(Inductively-Coupled Plasma Etching，感應(yīng)耦合等離子體蝕刻)法，蝕刻晶片7。由此，如圖8(o)所示，可獲得形成有具有開(kāi)口部分311的可動(dòng)部31、支撐部32、固定部33的可動(dòng)基板3。
在本工序中，進(jìn)行ICP蝕刻。即，通過(guò)交替重復(fù)進(jìn)行采用蝕刻用氣體的蝕刻和采用淀積用氣體的保護(hù)膜的形成，來(lái)形成可動(dòng)部31和支撐部32。
作為上述蝕刻用氣體，例如可列舉出SF6等，再有，作為上述淀積用氣體，例如可列舉出C4F8等。
由此，僅蝕刻硅層73，此外由于是干蝕刻，所以不影響其他部位，能夠確切高精度地形成可動(dòng)部31、支撐部32和固定部33。
如此，在可動(dòng)部31、支撐部32、固定部33的形成中，由于使用干蝕刻、特別是使用ICP蝕刻，所以尤其能夠確切、容易地、高精度地形成可動(dòng)部31。
再有，在本發(fā)明的本工序中，例如也可使用RIE(Reactive Ion Etching，反應(yīng)離子蝕刻)等與上述不同的干蝕刻法來(lái)形成可動(dòng)部31、支撐部32和固定部33。此外，也可使用干蝕刻法以外的方法來(lái)形成可動(dòng)部31、支撐部32和固定部33。
在透光基板4(第三基板)上形成可動(dòng)反射膜210的工序。
接著，如圖8(p)所示，制備透光基板4。作為此透光基板4的構(gòu)成材料，可列舉出與上述的透明基板20相同的材料。
接著，如圖8(q)所示，在透光基板4的上面形成可動(dòng)反射膜210。
再有，可動(dòng)反射膜210的形狀(平面形狀)對(duì)應(yīng)于可動(dòng)部31的開(kāi)口部分311的形狀。
將透光基板4(第三基板)與可動(dòng)部31接合的工序接著，如圖8(r)所示，將透光基板4與可動(dòng)部31接合，以使可動(dòng)反射膜210和固定反射膜200互相面對(duì)，且包含開(kāi)口部分311。由此，可動(dòng)反射膜210被配置在開(kāi)口部分311的內(nèi)部。
形成防反射膜100、110的工序此后，在固定基板2的下面形成防反射膜100，在透光基板4的上面形成防反射膜110。再有，沒(méi)有特別限定形成防反射膜100的時(shí)期，可以在本工序[8]之前的任意工序中來(lái)形成。
按照以上的工序，就能夠獲得圖1及圖2所示的可調(diào)波長(zhǎng)的濾光器1。
如上述所說(shuō)明的，根據(jù)此可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法，由于在透光基板4的表面上形成可動(dòng)反射膜210，就能夠確實(shí)容易地進(jìn)行可動(dòng)反射膜210的膜厚的控制。由此，能夠確切地防止因可動(dòng)反射膜210的膜厚不均勻引起的干涉用間隙21射出的干涉光的衰減。
此外，由于可動(dòng)基板3是由硅形成的，所以能夠整體形成可動(dòng)部31、支撐部32、固定部33，能夠簡(jiǎn)化制造工序。
此外，由于將驅(qū)動(dòng)用間隙22和干涉用間隙21設(shè)置在固定基板2(同一基板)上，所以能夠簡(jiǎn)化可變波長(zhǎng)濾光器1的制造。
此外，由于不需要犧牲層的斷開(kāi)工序，所以，不需要在可動(dòng)部31上形成斷開(kāi)孔，能夠簡(jiǎn)化可動(dòng)部31的制造。此外，由于沒(méi)有減少可動(dòng)部31的(第二基板3的)庫(kù)侖力作用的部位的面積，所以能夠降低施加在可動(dòng)部31和驅(qū)動(dòng)電極23之間的電壓。
此外，本實(shí)施方式中，防反射膜100、可動(dòng)反射膜210和固定反射膜200由絕緣膜構(gòu)成。由此，能夠防止粘附(可動(dòng)部31和驅(qū)動(dòng)電極23之間的粘貼)的發(fā)生，形成可靠的絕緣結(jié)構(gòu)。
除上述的效果外，圖1及圖2所示的可變波長(zhǎng)濾光器1還具有可比較廉價(jià)地制造這樣的優(yōu)點(diǎn)。
(第二實(shí)施方式)
接著，說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第二實(shí)施方式。
圖9是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第二實(shí)施方式的平面圖(俯視圖)、圖10是沿圖9的B-B線的剖面圖。
下面，以與上述第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心說(shuō)明第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器，對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說(shuō)明。
第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1被接合(設(shè)置)在透光基板4的可動(dòng)部31的位置，與第一實(shí)施方式不同。
如圖9及圖10所示，第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1，其透光基板4接合(設(shè)置)在與可動(dòng)部31的第一凹部211的底面相對(duì)的面的一側(cè)(圖10中下側(cè))。
此外，防反射膜110設(shè)置在開(kāi)口部分311內(nèi)。即，從厚度方向(圖10中上下方向)看時(shí)，整個(gè)防反射膜110被設(shè)置在開(kāi)口部分311內(nèi)的位置上。
根據(jù)此可變波長(zhǎng)濾光器1，可獲得與上述第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1相同的效果。
并且，此可變波長(zhǎng)濾光器1能夠?qū)崿F(xiàn)可變波長(zhǎng)濾光器1的小型化。此外，由于可動(dòng)反射膜210兼為絕緣膜，所以不用另外設(shè)置絕緣膜，可以簡(jiǎn)化可變波長(zhǎng)濾光器1的結(jié)構(gòu)。
接著，說(shuō)明第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法。
下面，盡管對(duì)制造方法進(jìn)行說(shuō)明，但卻是以與第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說(shuō)明。
圖11、圖12是說(shuō)明第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法的圖。第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法，除工序[4]以后不同外，與第一實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法相同。下面說(shuō)明工序[4]以后的工序。
在透光基板(第三基板)4上形成可動(dòng)反射膜210首先，如圖11(s)所示，制備透光基板4。
接著，如圖11(t)所示，在透光基板4的上面形成可動(dòng)反射膜210。
接合晶片(第二基板用基材)7和透光基板4的工序接著，如圖11(u)所示，將透光基板4接合在晶片7的硅層73的與成為開(kāi)口部分311的部位相對(duì)應(yīng)的部位，以使可動(dòng)反射膜210介于透光基板4位于晶片7的相反側(cè)。
接合晶片7和固定基板2的工序接著，如圖11(v)所示，連接晶片7和固定基板2以使可動(dòng)反射膜210和固定反射膜200彼此相對(duì)。
形成可動(dòng)基板3的工序接著，進(jìn)行與第一實(shí)施方式的工序[5]相同的工序，由晶片7形成可動(dòng)基板3。
形成防反射膜100、110的工序接著，與第一實(shí)施方式的工序[8]相同，形成防反射膜100和防反射膜110。
按照上述工序就能夠制造如圖9及圖10所示的第二實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1。
(第三實(shí)施方式)接著，說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第三實(shí)施方式。
圖12是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第三實(shí)施方式的可動(dòng)基板和透光基板的平面圖(俯視圖)，圖13是沿第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器的圖12的C-C線的剖面圖、圖14是說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的工作的一個(gè)實(shí)例圖。此外，在下面的說(shuō)明中，稱圖13中的上側(cè)為“上”，下側(cè)為“下”。
例如，可變波長(zhǎng)濾光器1是使入射到可變波長(zhǎng)濾光器1內(nèi)的光之中、對(duì)應(yīng)于規(guī)定波長(zhǎng)的光(干涉光)射出的裝置，如圖13所示，包括具有透光性的第一固定基板(第四基板)10、與第一固定基板10相對(duì)的具有導(dǎo)電性的可動(dòng)基板(第二基板)3、具有透光性的透光基板(第三基板)4和具有透光性的第二固定基板(第一基板)5。
如圖12所示，可動(dòng)基板3由硅(Si)構(gòu)成，具有配置在中央部的俯視大致為圓形的可動(dòng)部31、能夠在圖13中上下方向上變位(移動(dòng))地支撐可動(dòng)部31的支撐部32和固定部33。此可動(dòng)基板3，在固定部33的圖13中上側(cè)被固定(接合)在第二固定基板5上，在圖13中下側(cè)被固定(接合)在第一固定基板10上。
可動(dòng)部31具有俯視為大致為圓形的開(kāi)口部分311。對(duì)應(yīng)于形成可動(dòng)部31的圓，以同心圓狀形成開(kāi)口部分311。
再有，可動(dòng)部31及開(kāi)口部分311的形狀并不特別限定為圖示的形狀，優(yōu)選開(kāi)口部分311的形狀形成為與可動(dòng)部31的形狀大致相同的形狀。
可動(dòng)部31的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇，雖然沒(méi)有進(jìn)行特別地限定，但優(yōu)選約為1～500μm，更優(yōu)選約為10～100μm。通過(guò)按上述厚度設(shè)定可動(dòng)部31的厚度，就能夠進(jìn)一步地提高可動(dòng)部31的驅(qū)動(dòng)效率。再有在后面記述可動(dòng)部31的驅(qū)動(dòng)。
在圖12中的中央附近，具有彈性(可彎曲性)的、可變位支撐可動(dòng)部31的四個(gè)支撐部32、32、32、32分別與可動(dòng)部31和固定部33一體地形成。即，通過(guò)各支撐部32將可動(dòng)部31與固定部33連接。
在可動(dòng)部31的外周側(cè)的面上由開(kāi)口分割以等角度間隔(90°間隔)設(shè)置此支撐部32。
再有，支撐部32的數(shù)量不一定限定為四個(gè)，例如也可為兩個(gè)、三個(gè)或者為五個(gè)。此外，支撐部32的形狀也不限定為圖示的形狀。
第一固定基板10在開(kāi)口部分311的下部(與開(kāi)口部分311相對(duì)的位置)具有凹部(第二凹部)11。此凹部11的外形形狀與可動(dòng)部31的外形形狀相對(duì)應(yīng)，在本實(shí)施方式中形成為俯視大致圓形的形狀。凹部11的尺寸(外形尺寸)設(shè)定為比可動(dòng)部31稍大。
此凹部11內(nèi)的空間作為驅(qū)動(dòng)用間隙8。即，可動(dòng)部31和凹部11劃分驅(qū)動(dòng)用間隙8。
此驅(qū)動(dòng)用間隙8的厚度(平均)可根據(jù)用途等適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，雖然沒(méi)有特別地進(jìn)行限定，但優(yōu)選大約為0.5～20μm。
作為這種第一固定基板10的構(gòu)成材料，例如優(yōu)選玻璃，特別是優(yōu)選含有堿性金屬的玻璃。
第一固定基板10的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，雖然沒(méi)有特別地進(jìn)行限定，但優(yōu)選大約為10～2000μm，更優(yōu)選為100～1000μm。
在凹部11的底部，設(shè)置具有導(dǎo)電性的驅(qū)動(dòng)電極23。
此驅(qū)動(dòng)電極23構(gòu)成為從可變波長(zhǎng)濾光器1的外部通過(guò)導(dǎo)電層(未圖示)可施加電壓的結(jié)構(gòu)。
此驅(qū)動(dòng)電極23的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，雖然沒(méi)有特別地進(jìn)行限定，但優(yōu)選大約為0.1～5μm。
由驅(qū)動(dòng)電極23、驅(qū)動(dòng)用間隙8和可動(dòng)部31的外周部構(gòu)成庫(kù)侖力驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)部(actuator)的主要部位。
對(duì)驅(qū)動(dòng)電極23的表面實(shí)施絕緣處理，形成具有絕緣性的絕緣膜220。
透光基板4可以透過(guò)紅外光和比紅外光波長(zhǎng)更短的光。
此透光基板4，按照位于與開(kāi)口部分311相對(duì)應(yīng)的部位的方式，與可動(dòng)部31接合。此情況下，透光基板4接合(設(shè)置)在可動(dòng)部31的第二固定基板5側(cè)(圖13中上側(cè))。此透光基板4覆蓋開(kāi)口部分311以使包含開(kāi)口部分311。
作為這種透光基板4的構(gòu)成材料，例如優(yōu)選與第一固定基板相同的材料。
透光基板4的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，雖然沒(méi)有特別地進(jìn)行限定，但優(yōu)選大約為100～1000μm，更優(yōu)選為100～500μm。
在此透光基板4的第二固定基板5側(cè)(圖13中上側(cè))的表面，形成可使光有效地被反射的可動(dòng)反射膜(HR涂層)210。
可動(dòng)反射膜210，以其厚度(膜厚)均勻地形成在透光基板4上。
此可動(dòng)反射膜210由具有絕緣性的多層膜構(gòu)成。即，可動(dòng)反射膜210兼為絕緣膜。
第二固定基板5接合在與可動(dòng)基板3的第一固定基板相反的一側(cè)。此第二固定基板5在與開(kāi)口部分311相對(duì)的位置具有凹部(第一凹部)51。
凹部51的外形形狀對(duì)應(yīng)于可動(dòng)部31的外形形狀，在實(shí)施方式中，成為俯視看大致為圓形。凹部51的尺寸，比可動(dòng)部31稍大地設(shè)定。
在由此凹部51和第一固定基板10的凹部11包圍的空間內(nèi)，容納有可動(dòng)部31。此空間構(gòu)成封閉空間(密封空間)。
作為這種第二固定基板5的構(gòu)成材料，例如優(yōu)選與第一固定基板10相同的材料。
第二固定基板5的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，雖然沒(méi)有特別地進(jìn)行限定，但優(yōu)選大約為10～2000μm，更優(yōu)選為100～500μm左右。
在凹部51的底部設(shè)置具有絕緣性的、可有效地使光反射的固定反射膜(HR涂層)200。此固定反射膜200可由與可動(dòng)反射膜210相同的多層膜形成。
設(shè)置固定反射膜200以使俯視時(shí)至少與整個(gè)開(kāi)口部分311重合(將固定反射膜200投影到開(kāi)口部分311時(shí)，其位于與開(kāi)口部分311相對(duì)應(yīng)的部分及其附近的區(qū)域)。此固定反射膜200隔開(kāi)干涉用間隙9與可動(dòng)反射膜210相對(duì)配置。
在此，干涉用間隙9由固定反射膜200和可動(dòng)反射膜210之間的空間構(gòu)成。即，可動(dòng)部31和凹部51劃分干涉用間隙9。
這種第一固定基板10的厚度(平均)可分別根據(jù)構(gòu)成材料、用途等適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，雖然沒(méi)有特別地進(jìn)行限定，但優(yōu)選大約為10～2000μm，更優(yōu)選為10～1000μm左右。
此外，干涉用間隙9的厚度(平均)可根據(jù)用途等適當(dāng)選擇，雖然沒(méi)有特別地進(jìn)行限制，但優(yōu)選為1～100μm。
如圖13所示，第一固定基板10的下面構(gòu)成光入射部24。從此光入射部24通過(guò)第一固定基板10使外部光入射到干涉用間隙9。
此外，在光入射部24的表面(與第一固定基板10的凹部11相反一側(cè)的面)和第二固定基板5的上面(與凹部51相反一側(cè)的面)分別設(shè)置有抑制外部光(入射光)的反射的防反射膜(AR涂層)100和防反射膜110。
在上述這種結(jié)構(gòu)的可變波長(zhǎng)濾光器1中，在上述的導(dǎo)電層和固定部33之間施加電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)部31反極性帶有電，產(chǎn)生電位差，在兩者之間產(chǎn)生庫(kù)侖力(靜電力)。通過(guò)此庫(kù)侖力帶來(lái)的引力，利用驅(qū)動(dòng)用間隙8，通過(guò)在增大干涉用間隙9的方向上改變可動(dòng)部31的位置，使可動(dòng)部31相對(duì)于第一固定基板10變位，(變位到圖13中下方向)并靜止。
此情況下，例如，通過(guò)連續(xù)、階段地改變施加電壓，就能夠?qū)⒖蓜?dòng)部31移動(dòng)到驅(qū)動(dòng)用間隙8內(nèi)的上下方向的規(guī)定位置。
由此，能夠?qū)⒏缮嬗瞄g隙9的距離x調(diào)節(jié)(改變)為規(guī)定距離，能夠使規(guī)定波長(zhǎng)的光(干涉光)射出。
接著，使用圖14說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的工作(作用)。
如圖14所示，從光源300射出的光L，從光入射部24入射到可變波長(zhǎng)濾光器1。即，光L透過(guò)防反射膜100、第一固定基板10、開(kāi)口部分311、透光基板4及可動(dòng)反射膜210，入射到干涉用間隙9。
入射到干涉用間隙9的光L，在固定反射膜200和可動(dòng)反射膜210之間反復(fù)反射，產(chǎn)生干涉。此時(shí)，通過(guò)固定反射膜200及可動(dòng)反射膜210就能夠抑制光L的損失。
上述光L的干涉結(jié)果，與距離x相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光(以下稱為“干涉光”)透過(guò)固定反射膜200，通過(guò)第二固定基板5及防反射膜110射出到外部。
如上述所說(shuō)明的，根據(jù)此可變波長(zhǎng)濾光器1，通過(guò)開(kāi)口部分311及透光基板4使干涉光射出，由此，不限于分離紅外光，還可以分離紫外光及可視光等比紅外光波長(zhǎng)更短的特定波長(zhǎng)的光。
此外，由于可動(dòng)反射膜210被設(shè)置在透光基板4上，因此可動(dòng)反射膜210的厚度(膜厚)均勻，可動(dòng)反射膜210具有很高的平坦度。由此，能夠確切地防止從可變波長(zhǎng)濾光器1射出的干涉光的衰減。
此外，由于在驅(qū)動(dòng)電極23的表面上設(shè)置絕緣膜220，所以能夠防止驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)部31相接觸時(shí)的短路(short)。由此，格外提高了可變波長(zhǎng)濾光器1的可靠性。
此外，通過(guò)設(shè)置防反射膜100及防反射膜110，能夠抑制入射到可變波長(zhǎng)濾光器1的光及由干涉用間隙9干涉的干涉光的反射，使光高效地透過(guò)。
此外，本實(shí)施方式中，由于可動(dòng)部31為俯視大致圓形，所以能夠有效地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部31。
接著，以制造圖12所示的可變波長(zhǎng)濾光器1的情形為一個(gè)實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法。
圖15～圖19是說(shuō)明第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法的圖(示意地表示制造工序的圖)。再有，在下面的說(shuō)明中，稱圖15～圖19中的上側(cè)為“上”、下側(cè)為“下”。
下面說(shuō)明制造方法，將制造工序大致劃分為[1]到[10]的工序，按順序加以說(shuō)明。
形成第一固定基板(第四基板)2的工序首先，如圖15(a)所示，制備具有透光性的透明基板(第四基板用基材)20。透明基板20可優(yōu)選使用厚度均勻、沒(méi)有彎曲和傷痕的基板。作為透明基板20的構(gòu)成材料沒(méi)有特別地限定，雖然可列舉出例如鈉玻璃、結(jié)晶性玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅酸玻璃、硼硅酸鈉玻璃、無(wú)堿性玻璃等各種玻璃，但優(yōu)選例如含有鈉(Na)這樣的堿性金屬的玻璃。由于這些玻璃是含有可動(dòng)離子的玻璃，所以與硅(后述的硅層73)的陽(yáng)極接合成為可能。特別地，由于在陽(yáng)極接合時(shí)加熱透明基板20，所以優(yōu)選與硅熱膨脹系數(shù)基本上相等。由此，能夠防止接合后硅的翹曲和彎曲。
基于這種觀點(diǎn)，能夠使用鈉玻璃，鉀玻璃、硼硅酸玻璃等，例如，優(yōu)選使用柯尼卡公司制造的派熱克斯玻璃(派熱克斯是注冊(cè)商標(biāo))等。
接著，如圖15(b)所示，在透明基板20的上面形成掩模層6(掩蔽)。
作為構(gòu)成掩模層6的材料，例如可列舉出Au/Cr、Au/Ti、Pt/Cr、Pt/Ti等金屬、多結(jié)晶硅(多晶硅)、非晶硅等硅、氮化硅等。如果在掩模層6上使用硅，就會(huì)提高掩模層6和透明基板20的密接性。如果在掩模層6上使用金屬，就會(huì)提高形成的掩模層6的可視性。
掩模層6的厚度，沒(méi)有特別限定，優(yōu)選大約為0.01～1μm，更優(yōu)選大約為0.09～0.11μm。如果掩模層6過(guò)薄，就會(huì)出現(xiàn)不能充分保護(hù)透明基板20的情況，如果掩模層6過(guò)厚，就會(huì)出現(xiàn)因掩模層6的內(nèi)部應(yīng)力而容易使掩模層6剝落的情況。
掩模層6，例如能夠采用化學(xué)氣相成膜法(CVD法)、濺射方法、蒸著法等氣相成膜法、電鍍方法等來(lái)形成。
接著，如圖15(c)所示，在掩模層6形成開(kāi)口63。
將開(kāi)口63例如設(shè)置在形成凹部11的位置。此外，開(kāi)口63的形狀(平面形狀)與所形成的凹部11的形狀(平面形狀)相對(duì)應(yīng)。
此開(kāi)口63，例如能夠用光刻法來(lái)形成。具體地來(lái)說(shuō)，首先，在掩模層6上形成具有與開(kāi)口63相對(duì)應(yīng)圖案的抗蝕劑層(未圖示)。接著，將相應(yīng)的抗蝕劑層作為掩模。去除掩模層6的一部分。接著，去除上述抗蝕劑層。由此，形成開(kāi)口63。再有，掩模層6的一部分的去除，能夠通過(guò)采用CF氣體、氯類氣體等干蝕刻；浸漬在氫氟酸+硝酸水溶液、鹽酸+硝酸水溶液、堿性水溶液等剝離液(濕蝕刻)等來(lái)進(jìn)行。再有，即使在下面各工序中掩模層的去除中，也能夠使用相同的方法。
接著，如圖15(d)所示，在透明基板20上形成凹部11。
雖然沒(méi)有特別限定作為凹部11的形成方法，但例如可列舉出干蝕刻法、濕蝕刻法等蝕刻方法。通過(guò)進(jìn)行蝕刻，透明基板20自開(kāi)口63被蝕刻，形成具有圓柱狀的凹部11。
特別地，如果采用濕蝕刻法，就能夠形成更加理想的接近圓柱狀的凹部11。再有，作為進(jìn)行濕蝕刻時(shí)的蝕刻液，例如可優(yōu)選使用氫氟酸類蝕刻液等。此時(shí)，如果在蝕刻液中添加丙三醇等醇(特別是多價(jià)醇)，凹部11的表面就能變得極其平滑。
接著，去除掩模層6。
特別地，如果通過(guò)將透明基板20浸漬在去除液中來(lái)去除掩模層6，能夠操作簡(jiǎn)單、高效地去除掩模層6。
由上，如圖15(e)所示，可獲得在規(guī)定位置上形成有凹部11的第一固定基板10。
形成驅(qū)動(dòng)電極23的工序接著，如圖16(f)所示，在凹部11上形成驅(qū)動(dòng)電極23。
作為構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電極23的材料，例如可列舉出Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti、Au等金屬、分散有碳和鈦等的樹(shù)脂、多結(jié)晶硅(多晶硅)、非晶硅等硅、ITO這樣的透明導(dǎo)電材料等。
優(yōu)選驅(qū)動(dòng)電極23的形狀(平面形狀)與所形成的凹部11的形狀(平面形狀)相對(duì)應(yīng)。
能夠通過(guò)例如，蒸著法、濺射方法或離子噴鍍方法等來(lái)形成此驅(qū)動(dòng)電極23。此外，也可將光刻法與上述方法組合。具體地來(lái)說(shuō)，首先形成具有與驅(qū)動(dòng)電極23相對(duì)應(yīng)的圖案的抗蝕劑層(未圖示)。作為構(gòu)成此抗蝕劑層的材料，例如可列舉出Cr/Au/Cr等。
接著將相應(yīng)的抗蝕劑層作為掩模，去除一部分掩模(前工序中作為掩模使用的金屬)。由此形成驅(qū)動(dòng)電極23。
接著，如圖16(g)所示，使用CVD法，在驅(qū)動(dòng)電極23上形成由硅氧化物(SiO2)、硅氮化物(SiNX)、硅氧氮化物(SiOHN)等構(gòu)成的絕緣膜(絕緣物)220。
由上，可獲得形成有凹部11的第一固定基板10、在第一固定基板10的規(guī)定位置上形成的驅(qū)動(dòng)電極23、在驅(qū)動(dòng)電極23的表面上形成的絕緣膜220。
接合晶片(第二基板用基材)7和第一固定基板(第四基板)2的工序首先，如圖16(h)所示，制備晶片7。此晶片7優(yōu)選其表面具有鏡面的特性?；谏鲜龅挠^點(diǎn)，作為晶片7，可使用例如SOI(Silicon on Insulator)基板、SOS(Silicon on Sapphire)基板等。
在本制造工序中，作為晶片7使用SOI基板。SOI基板由按順序?qū)盈B由硅構(gòu)成的基底層71、SiO2層(絕緣層)72、硅層(活性層)73三層層疊體(層疊基板)構(gòu)成。構(gòu)成此晶片7的各層中，基底層71和SiO2層72是被去除的部分，硅層73是被加工為可動(dòng)基板3的部分。
此晶片7的厚度，雖然沒(méi)有特別限定，但特別優(yōu)選硅層73厚約為10～100μm。通過(guò)使用這樣的晶片7就能夠容易地制造可動(dòng)基板3。
接著，如圖16(i)所示，將晶片7和第一固定基板10連接，以使晶片7的硅層73側(cè)和第一固定基板10的形成有凹部11的面的一側(cè)相對(duì)。
此接合例如可通過(guò)陽(yáng)極接合來(lái)進(jìn)行。陽(yáng)極接合，例如按如下方式進(jìn)行。首先，分別將第一固定基板10連接到直流電源的負(fù)極端子(未圖示)、將晶片7連接到直流電源的正極端子(未圖示)。然后，一邊加熱第一固定基板10一邊施加電壓。通過(guò)加熱使得第一固定基板10中的Na+容易移動(dòng)。由于此Na+的移動(dòng)，使得第一固定基板10的接合面帶負(fù)電，晶片7的接合面帶正電。其結(jié)果使第一固定基板10和晶片7牢固接合。
下面將“陽(yáng)極接合”簡(jiǎn)稱為“接合”。
形成可動(dòng)基板(第二基板)3的工序。
接著，如圖17(j)所示，進(jìn)行蝕刻和研磨以去除基底層71。
作為蝕刻的方法，例如雖然可采用濕蝕刻、干蝕刻，但優(yōu)選干蝕刻。無(wú)論哪種情況，去除基底層71時(shí)，SiO2層72都會(huì)成為停止層，但干蝕刻由于不使用蝕刻液，所以可以很好地防止與驅(qū)動(dòng)電極23相對(duì)的硅層73的損傷。由此，能夠制造合格率高的可變波長(zhǎng)濾光器1。
首先，說(shuō)明濕蝕刻的情況。將處于連接狀態(tài)的晶片7和第一固定基板10浸入例如濃度約為1～40重量％、優(yōu)選為10重量％左右的KOH水溶液中。此蝕刻反應(yīng)式如下。
由于KOH水溶液對(duì)基底層71的蝕刻速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)SiO2層72的蝕刻速度，所以SiO2層72具有作為蝕刻停止層的功能。再有，作為在此工序中可使用的蝕刻液，除KOH水溶液外，還有TMAH(四甲銨氫氧化物)水溶液、EPD(乙二胺鄰苯二酚二嗪)水溶液或聯(lián)氨水溶液等。根據(jù)濕蝕刻，由于可以進(jìn)行成批處理，所以能夠提高生產(chǎn)性。
接著，說(shuō)明干蝕刻的情況。將處于接合狀態(tài)的晶片7及第一固定基板10放入反應(yīng)室內(nèi)。將例如壓力390Pa的XeF2導(dǎo)入反應(yīng)室內(nèi)60秒。此蝕刻反應(yīng)式如下。
根據(jù)XeF2的干蝕刻，由于對(duì)基底層71的蝕刻速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)SiO2層72的蝕刻速度，所以SiO2層72具有作為蝕刻停止層的功能。由于此蝕刻不是通過(guò)等離子體進(jìn)行的，所以很難在去除部分以外的部位造成損傷。再有，例如也能夠使用CF4和SF6的等離子體蝕刻替代XeF2。
作為研磨的方法，由于可使用現(xiàn)有公知的方法所以省略說(shuō)明。
由此，可很好地去除基底層71。
接著，如圖17(k)所示，進(jìn)行蝕刻以去除SiO2層72。在進(jìn)行蝕刻的情況下，優(yōu)選使用含有氫氟酸的蝕刻液。由此，能夠很好地去除SiO2層72。
接著，在硅層73上形成具有與可動(dòng)部31及支撐部32的形狀(平面形狀)相應(yīng)圖案的抗蝕劑層(未圖示)。接著，利用干蝕刻法，特別是ICP蝕刻(Inductivel-Coupled Plasma Etching)法，蝕刻晶片7。由此，如圖17(1)所示，可獲得形成有具有開(kāi)口部分311的可動(dòng)部31、支撐部32、固定部33的可動(dòng)基板3。
在本工序中，進(jìn)行ICP蝕刻。即，通過(guò)交替重復(fù)地進(jìn)行采用蝕刻用氣體的蝕刻和采用淀積用氣體的保護(hù)膜的形成，來(lái)形成可動(dòng)部31和支撐部32。
作為上述蝕刻用氣體，例如可列舉出SF6等，再有，作為上述淀積用氣體，例如可列舉出C4F8等。
由此，僅蝕刻硅層73，此外由于是干蝕刻，所以不影響其他部位，能夠確切地高精度地形成可動(dòng)部31、支撐部32和固定部33。
如此，在可動(dòng)部31、支撐部32、固定部33的形成中，由于使用干蝕刻、特別是使用ICP蝕刻，所以可確切容易地、高精度地形成可動(dòng)部31。
再有，在本發(fā)明的本工序中，例如也可使用RIE(Reactive Ion Etching)等與上述不同的干蝕刻法來(lái)形成可動(dòng)部31、支撐部32和固定部33。此外，也可使用干蝕刻以外的方法來(lái)形成可動(dòng)部31、支撐部32和固定部33。
在透光基板4(第三基板)上形成可動(dòng)反射膜210的工序。
接著，如圖17(m)所示，制備透光基板4。作為此透光基板4構(gòu)成材料，可列舉出與上述的透明基板20相同的材料。
接著，如圖17(n)所示，在透光基板4的上面形成可動(dòng)反射膜210。
具體地來(lái)說(shuō)，在透光基板4的上面形成由多層膜構(gòu)成的反射膜。作為這種成膜的方法，例如能夠采用化學(xué)氣相成膜法(CVD法)、濺射法、蒸著法等氣相成膜方法來(lái)形成。
作為多層膜的構(gòu)成材料，優(yōu)選例如硅氧化物(SiO2)、五氧化鉭(Ta2O5)、氮化硅膜(SiN)等。由于適當(dāng)選擇使用這些材料，就能夠獲得具有非常高的反射率的反射膜和具有非常低的反射率的(非常高透射率)的防反射膜。通過(guò)將這些膜交替層疊，就能夠設(shè)置規(guī)定厚度的多層膜。
通過(guò)設(shè)定(調(diào)整)多層膜的各層的厚度、層數(shù)、材質(zhì)，就能夠形成可使規(guī)定波長(zhǎng)的光透過(guò)或反射的多層膜(能夠使特性改變)。例如，在反射膜的情況下，通過(guò)設(shè)定各層的厚度，就能夠調(diào)整反射率，通過(guò)設(shè)定各層的層數(shù)，就能夠調(diào)整反射光的波長(zhǎng)。由此，可很容易地形成具有所希望特性的可動(dòng)反射膜210。
此外，整個(gè)可動(dòng)反射膜210的厚度，雖然沒(méi)有被特別限定，但優(yōu)選例如1～4μm。
再有，即使后述的固定反射膜200、防反射膜100及防反射膜110的成膜，也能夠使用本工序[5]的方法。再有在防反射膜的情況下，可通過(guò)設(shè)定各層的厚度來(lái)調(diào)整反射防止率(透射率)，可通過(guò)設(shè)定各層的層數(shù)來(lái)調(diào)整透射光的波長(zhǎng)。
將透光基板4(第三基板)與可動(dòng)部31接合的工序接著，如圖18(o)所示，將透光基板4與可動(dòng)部31接合，以使包含開(kāi)口部分311。
形成第二固定基板(第一基板)5的工序接著，如圖18(p)所示，制備透明基板50(第一基板用基材)。作為此透明基板50的構(gòu)成材料，可列舉出與上述透明基板20相同的材料。
接著，如圖18(q)所示，在透明基板50上形成凹部51?？梢圆捎门c凹部11相同的方法制造、制備凹部51。由此，可獲得第二固定基板5。
形成固定反射膜200的工序接著，如圖18(r)所示，在凹部51的底部形成固定反射膜200。此外，整個(gè)固定反射膜200的厚度，沒(méi)有特別限定，例如優(yōu)選為1～4μm。
接合第二固定基板5和可動(dòng)基板3的工序接著，如圖19(s)所示，連接第二固定基板5和可動(dòng)基板3，以使固定反射膜200和可動(dòng)反射膜210彼此相對(duì)。由此，形成由凹部11和凹部51包圍的封閉空間。
此接合時(shí)，既優(yōu)選在內(nèi)部為真空狀態(tài)下進(jìn)行接合(真空密封)，又優(yōu)選在內(nèi)部為減壓狀態(tài)下進(jìn)行接合(減壓密封)。由此，可使可動(dòng)部31的驅(qū)動(dòng)特性更加穩(wěn)定。
形成防反射膜100、110的工序此后，在第一固定基板10的下面形成防反射膜100，在第二固定基板5的上面形成防反射膜110。再有，沒(méi)有特別限定何時(shí)形成防反射膜100、110，可以在本工序[10]之前的任意工序中形成。
按照以上的工序，就能夠獲得圖12及圖13所示的可調(diào)波長(zhǎng)濾光器1。
如上述所說(shuō)明的那樣，按照此可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法，由于在透光基板4的表面上形成可動(dòng)反射膜210，就能夠確切容易地進(jìn)行可動(dòng)反射膜210的膜厚的控制。由此，能夠確實(shí)防止因可動(dòng)反射膜210的膜厚不均勻引起的干涉用間隙9射出的干涉光的衰減。
此外，由于可動(dòng)基板3是由硅形成的，所以能夠整體形成可動(dòng)部31、支撐部32、固定部33，能夠簡(jiǎn)化制造工序。
此外，由于不需要犧牲層的斷開(kāi)工序，所以，不需要在可動(dòng)部31上形成斷開(kāi)孔，能夠簡(jiǎn)化可動(dòng)部31的制造。此外，由于沒(méi)有減少可動(dòng)部31的(第二基板3的)庫(kù)侖力所作用部位的面積，所以能夠降低施加在可動(dòng)部31和驅(qū)動(dòng)電極23之間的電壓。
此外，通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電極23上形成絕緣膜220，可防止粘附(可動(dòng)部31與驅(qū)動(dòng)電極23之間的粘貼)的發(fā)生，形成可靠的絕緣結(jié)構(gòu)。
此外，由于由凹部11和凹部51包圍的空間構(gòu)成封閉空間，所以提高了可動(dòng)部31的驅(qū)動(dòng)特性，使之穩(wěn)定。
除上述的效果外，圖12及圖13所示的可變波長(zhǎng)濾光器1還具有可比較廉價(jià)地制造這樣的優(yōu)點(diǎn)。
(第四實(shí)施方式)接著，說(shuō)明本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第四實(shí)施方式。
圖20是表示本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的第四實(shí)施方式的可動(dòng)基板和透光基板的平面圖(俯視圖)，圖21是沿第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器的圖20的D-D線的剖面圖。
下面，以與上述的第三實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心說(shuō)明第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1，對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說(shuō)明。
第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1，其接合(設(shè)置)在透光基板4的可動(dòng)部31的位置與第三實(shí)施方式不同。
如圖20及圖21所示，第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1，透光基板4被接合(設(shè)置)在與可動(dòng)部31的凹部51的底面相對(duì)的面的一側(cè)(圖21中下側(cè))。
此外，透光基板4在與開(kāi)口部分311相對(duì)應(yīng)的部位具有凹部(第三凹部)41，防反射膜110設(shè)置在凹部41內(nèi)。即，從厚度方向(圖21中上下方向)看時(shí)，整個(gè)防反射膜110被設(shè)置在凹部41內(nèi)的位置上。
按照此可變波長(zhǎng)濾光器1，可獲得與上述第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1相同的效果。
接著，說(shuō)明第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法。
下面雖然說(shuō)明制造方法，但卻是以與第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說(shuō)明。
圖22是說(shuō)明第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法的圖。第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法，除工序[3]以后不同外，與第三實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1的制造方法相同。下面說(shuō)明工序[3]以后的工序。
在透光基板4上形成可動(dòng)反射膜210的工序首先，如圖22(a)所示，制備透光基板4。
接著，對(duì)透光基板4的上面實(shí)施蝕刻，以形成凹部(第三凹部)41。
接著如圖22(b)所示，在凹部41內(nèi)形成可動(dòng)反射膜210。
接合晶片(第二基板用基材)7和透光基板4的工序接著，如圖22(c)所示，將透光基板4接合在晶片7的硅層73的與成為開(kāi)口部分311的部位相對(duì)應(yīng)的部位，以使可動(dòng)反射膜210與硅層73相對(duì)。
接合晶片7和第一固定基板10的工序接著，如圖22(d)所示，接合晶片7和第一固定基板10，以使透光基板4和凹部11彼此相對(duì)。
接著，進(jìn)行與第三實(shí)施方式的工序[4]相同的工序，由晶片7形成可動(dòng)基板3。
～[10]接著，進(jìn)行與第三實(shí)施方式[7]～[10]相同的工序。
按照上述工序就可獲得圖20及圖21所示的第四實(shí)施方式的可變波長(zhǎng)濾光器1。
以上，雖然根據(jù)圖示的實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器及可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，但本發(fā)明并不限定于此，各部分的結(jié)構(gòu)能夠替換為具有相同功能的任意的結(jié)構(gòu)。此外，也可對(duì)本發(fā)明附加其他任意的結(jié)構(gòu)體和工序。
此外，本發(fā)明也可將上述各實(shí)施方式中的任意兩個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)(特征)加以組合。
再有，上述各實(shí)施方式中，雖然防反射膜100、110、可動(dòng)反射膜210及固定反射膜200由多層膜構(gòu)成，但不限于此，也可用單層膜分別形成防反射膜100、110、可動(dòng)反射膜210及固定反射膜200。此情況下，優(yōu)選使用SiOHN(硅氧氮化物)。由此，可形成可靠的絕緣結(jié)構(gòu)。
此外，在上述各實(shí)施方式中，雖然防反射膜100、110、可動(dòng)反射膜210及固定反射膜200兼為絕緣膜，但不限于此，例如，也可另外設(shè)置絕緣膜。此情況下，可優(yōu)選使用熱氧化形成的SiO2層和利用TEOS-CVD法形成的SiO2層。
此外，在上述各實(shí)施方式中，雖然在驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)基板3中僅對(duì)驅(qū)動(dòng)電極23進(jìn)行絕緣處理(設(shè)置絕緣膜220)，但不限定于此，優(yōu)選對(duì)驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)基板3兩者都進(jìn)行絕緣處理。此時(shí)，可動(dòng)基板3的絕緣處理，優(yōu)選為在可動(dòng)基板3的表面覆蓋由硅氧化物、硅氮化物或硅氧氮化膜構(gòu)成的絕緣膜。由此，能夠形成可靠的絕緣結(jié)構(gòu)。
此外，在上述各實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)雖然為采用庫(kù)侖力的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不限定于此。
此外，也可在陽(yáng)極接合面之外的各基板間，設(shè)置單獨(dú)的基板(層)。
此外，在上述各實(shí)施方式的制造方法中，雖然采用陽(yáng)極接合作為接合的方法，但不限于此，例如也可通過(guò)加熱加壓連接、粘合劑、低熔點(diǎn)玻璃來(lái)進(jìn)行接合。
此外，本發(fā)明的可變波長(zhǎng)濾光器的用途，沒(méi)有限定，例如，可列舉出對(duì)被測(cè)量物(試驗(yàn)樣品)照射規(guī)定波長(zhǎng)的紅外光并使透過(guò)被測(cè)量物的透過(guò)紅外光入射到可變波長(zhǎng)濾光器，測(cè)量從該可變波長(zhǎng)濾光器射出的干涉光，由此可調(diào)節(jié)各波長(zhǎng)中的被測(cè)量物的紅外光吸收光譜的傳感器等。
在本發(fā)明中，由于可以透過(guò)比紅外光波長(zhǎng)更短的光，所以能夠適用于UV吸收光譜和圖象掃描儀裝置的檢查中。此外，在檢查時(shí)，例如既可對(duì)可變波長(zhǎng)濾光器附加設(shè)計(jì)設(shè)置有被測(cè)量物的通路，也可將其設(shè)置在可變波長(zhǎng)濾光器的內(nèi)部、特別是固定基板內(nèi)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量此被測(cè)量物的小型分析裝置。此外，能夠附加上接收從此可變波長(zhǎng)濾光器射出的干涉光的光電二極管等受光元件和分析此干涉光的微型計(jì)算機(jī)等。
并且，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)部31之間的間隙的容量；施加在驅(qū)動(dòng)電極23和可動(dòng)部31之間的電壓；和從可變波長(zhǎng)濾光器1射出的干涉光等各種信息，進(jìn)行間隙量(距離x)的檢測(cè)，將此信息反饋給上述微型計(jì)算機(jī)，由此就能夠高精度地進(jìn)行間隙量的設(shè)定和可動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與所述第一基板接合，其中所述可動(dòng)部在與所述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，所述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與所述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與所述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在所述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在所述第三基板的所述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與所述固定反射膜相對(duì)配置；以及驅(qū)動(dòng)部，其通過(guò)使所述可動(dòng)部相對(duì)于所述第一基板變位，來(lái)變更所述干涉用間隙的間隔，在所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與所述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述第三基板，設(shè)置在所述可動(dòng)部的與所述第一基板相對(duì)的面?zhèn)取?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述第三基板，接合在所述可動(dòng)部的與所述第一基板相對(duì)的面?zhèn)取?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，在所述第一基板的與所述干涉用間隙相反側(cè)的面上和所述第三基板的與所述干涉用間隙相反側(cè)的面上，分別具有防反射膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述第一基板，在與所述第二基板相對(duì)的面?zhèn)染哂械诙疾浚鲵?qū)動(dòng)部，具有設(shè)置在所述第二凹部的底部和所述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，利用該驅(qū)動(dòng)用間隙，可使所述可動(dòng)部相對(duì)所述第一基板變位。
6.一種可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與所述第一基板接合，其中所述可動(dòng)部在與所述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，所述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與所述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與所述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在所述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在所述第三基板的所述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與所述固定反射膜相對(duì)配置；第四基板，其在與所述可動(dòng)部相對(duì)的部位上具有第二凹部，且接合在所述第二基板的與所述第一基板相反側(cè)；驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在所述第二凹部的底部和所述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)使所述可動(dòng)部相對(duì)于所述第一基板變位，來(lái)變更所述干涉用間隙的間隔，在所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與所述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，在所述第一基板的與所述第一凹部相反側(cè)的面上和所述第四基板的與所述第二凹部相反側(cè)的面上，分別具有防反射膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述第二基板具有導(dǎo)電性，在所述第二凹部的底部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電極，所述驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成為，利用由所述可動(dòng)部和所述驅(qū)動(dòng)電極之間的電位差所產(chǎn)生的庫(kù)侖力，使所述可動(dòng)部變位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，在所述第二基板與所述驅(qū)動(dòng)電極之間的至少一方的面上，實(shí)施絕緣處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述第三基板是可透射紅外光及比紅外光波長(zhǎng)短的光的基板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述第三基板，以包含所述開(kāi)口部分的方式覆蓋該開(kāi)口部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述第二基板用硅構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述可動(dòng)部，從俯視的角度來(lái)看，形成大致圓形形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述可動(dòng)部和所述支撐部一體地形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述固定反射膜及所述可動(dòng)反射膜分別為多層膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15任一項(xiàng)中所述的可變波長(zhǎng)濾光器，其特征在于，所述可動(dòng)反射膜是絕緣膜。
17.一種可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有在一方的面上形成的第一凹部和第二凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與所述第一基板接合，其中所述可動(dòng)部在與所述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，所述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與所述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與所述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在所述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在所述第三基板的所述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與所述固定反射膜相對(duì)配置；以及驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在所述第二凹部的底部和所述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)利用該驅(qū)動(dòng)用間隙，使所述可動(dòng)部相對(duì)于所述第一基板變位，來(lái)變更所述干涉用間隙的間隔，在所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與所述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，所述制造方法具有以下工序通過(guò)在第一基板用基材上形成所述第一凹部及所述第二凹部，形成所述第一基板的工序；在所述第一凹部的底部形成所述固定反射膜的工序；接合第二基板用基材和所述第一基板的工序；通過(guò)對(duì)所述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有所述開(kāi)口部分的所述可動(dòng)部及所述支撐部，由此形成所述第二基板的工序；在所述第三基板上形成所述可動(dòng)反射膜的工序；將所述第三基板接合在所述可動(dòng)部的與所述第一基板相反側(cè)并對(duì)應(yīng)所述開(kāi)口部分的部位，以使所述可動(dòng)反射膜和所述固定反射膜互相相對(duì)的工序。
18.一種可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有在一方的面上形成的第一凹部和第二凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與所述第一基板接合，其中所述可動(dòng)部在與所述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，所述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與所述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與所述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在所述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在所述第三基板的所述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與所述固定反射膜相對(duì)配置；以及驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在所述第二凹部的底部和所述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)利用該驅(qū)動(dòng)用間隙，使所述可動(dòng)部相對(duì)于所述第一基板變位，來(lái)變更所述干涉用間隙的間隔，在所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與所述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，所述制造方法具有以下工序通過(guò)在第一基板用基材上形成所述第一凹部及所述第二凹部，形成所述第一基板的工序；在所述第一凹部的底部上形成所述固定反射膜的工序；在所述第三基板上形成所述可動(dòng)反射膜的工序；將所述第三基板接合在第二基板用基材的與成為所述開(kāi)口部分的部位相對(duì)應(yīng)的部位，以使所述可動(dòng)反射膜位于所述第三基板的與所述第二基板用基材相反側(cè)的工序；接合所述第二基板用基材和所述第一基板，以使所述可動(dòng)反射膜和所述固定反射膜互相相對(duì)的工序；通過(guò)對(duì)所述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有所述開(kāi)口部分的所述可動(dòng)部及所述支撐部，由此形成所述第二基板的工序。
19.一種可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與所述第一基板接合，其中所述可動(dòng)部在與所述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，所述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與所述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與所述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在所述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在所述第三基板的所述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與所述固定反射膜相對(duì)配置；第四基板，其在與所述可動(dòng)部相對(duì)的部位上具有第二凹部，且接合在所述第二基板的與所述第一基板相反側(cè)；驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在所述第二凹部的底部和所述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)使所述可動(dòng)部相對(duì)于所述第一基板變位，來(lái)變更所述干涉用間隙的間隔，在所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與所述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，所述制造方法具有下述工序通過(guò)在第四基板用基材上形成所述第二凹部，形成所述第四基板的工序；接合第二基板用基材和所述第四基板的工序；通過(guò)對(duì)所述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有所述開(kāi)口部分的所述可動(dòng)部及所述支撐部，由此形成所述第二基板的工序；在所述第三基板上形成所述可動(dòng)反射膜的工序；將所述第三基板接合在所述可動(dòng)部的與所述第一基板相反側(cè)并對(duì)應(yīng)所述開(kāi)口部分的部位的工序；通過(guò)在第一基板用基材上形成所述第一凹部，形成所述第一基板的工序；在所述第一凹部的底部上形成所述固定反射膜的工序；接合所述第一基板和所述第二基板，以使所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜互相相對(duì)的工序。
20.一種可變波長(zhǎng)濾光器的制造方法，該可變波長(zhǎng)濾光器，具備第一基板，其具有第一凹部；第二基板，其具備可動(dòng)部和支撐部，且與所述第一基板接合，其中所述可動(dòng)部在與所述第一凹部相對(duì)的位置上具有開(kāi)口部分，所述支撐部可變位地支撐該可動(dòng)部；第三基板，其具有透光性，按照位于與所述開(kāi)口部分對(duì)應(yīng)的部位的方式與所述可動(dòng)部接合；固定反射膜，其設(shè)置在所述第一凹部的底部；可動(dòng)反射膜，其設(shè)置在所述第三基板的所述第一凹部側(cè)，且隔開(kāi)干涉用間隙與所述固定反射膜相對(duì)配置；第四基板，其在與所述可動(dòng)部相對(duì)的部位上具有第二凹部，且接合在所述第二基板的與所述第一基板相反側(cè)；驅(qū)動(dòng)部，其具有設(shè)置在所述第二凹部的底部和所述第二基板之間的驅(qū)動(dòng)用間隙，通過(guò)使所述可動(dòng)部相對(duì)于所述第一基板變位，來(lái)變更所述干涉用間隙的間隔，在所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜之間反復(fù)地進(jìn)行反射，產(chǎn)生干涉，可將與所述干涉用間隙的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光向外部發(fā)射，所述制造方法具有下述工序通過(guò)在第四基板用基材上形成所述第二凹部，形成所述第四基板的工序；在所述第三基板上形成第三凹部，在該第三凹部?jī)?nèi)形成所述可動(dòng)反射膜的工序；將所述第三基板接合在第二基板用基材的與成為所述開(kāi)口部分的部位相對(duì)應(yīng)的部位，以使所述可動(dòng)反射膜和所述第二基板用基材相對(duì)的工序；接合第二基板用基材和所述第四基板，以使所述第三基板和所述第二凹部相對(duì)的工序；通過(guò)對(duì)所述第二基板用基材進(jìn)行去除處理，去除規(guī)定的部位，形成具有所述開(kāi)口部分的所述可動(dòng)部及所述支撐部，由此形成所述第二基板的工序；通過(guò)在第一基板用基材上形成所述第一凹部，形成所述第一基板的工序；在所述第一凹部的底部上形成所述固定反射膜的工序；接合所述第一基板和所述第二基板，以使所述固定反射膜和所述可動(dòng)反射膜互相相對(duì)的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可防止從可變波長(zhǎng)濾光器發(fā)射出的光衰減且相對(duì)于各種波長(zhǎng)的光可進(jìn)行波長(zhǎng)分離的可變波長(zhǎng)濾光器及其制造方法。其特征在于，具備具有第一凹部(211)的固定基板(2)；與具備具有開(kāi)口部分(311)的可動(dòng)部(31)的固定基板(2)接合的可動(dòng)基板(3)；用于覆蓋開(kāi)口部分(311)并接合到可動(dòng)部(31)的透光基板(4)；在固定基板(2)上設(shè)置的固定反射膜(200)；在透光基板(4)上設(shè)置的隔開(kāi)干涉用間隙(21)與固定反射膜(200)相對(duì)配置的可動(dòng)反射膜(210)；通過(guò)相對(duì)于固定基板(2)改變可動(dòng)部(31)的位置，來(lái)改變干涉用間隙(21)的間隔的驅(qū)動(dòng)部，構(gòu)成為在固定反射膜(200)和可動(dòng)反射膜(210)之間重復(fù)進(jìn)行反射、且可向外部發(fā)射出與干涉用間隙21的間隔相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的干涉光。
文檔編號(hào)G01J3/12GK1841119SQ20061007942
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者中村亮介, 鄭昌鎬 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社, 思泰克株式會(huì)社