(57)【要約】    【課題】  基板から多層膜を剥離する前と剥離した後の光学特性の変化を小さくすることができる光学フィルタの製造方法を提供する。    【解決手段】  線膨張係数が５．５×１０−７／℃である石英基板１上にＡＬ膜２を形成し、このＡＬ膜２上に多層膜３を形成し、その後、ＡＬ膜２上に形成された多層膜３を石英基板１から剥離するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線膨張係数が７．８×１０−７／℃以下の材料からなる基板上に無機材料からなる剥離層を形成する工程と、
この剥離層上に多層膜を形成する工程と、
前記剥離層上に形成された前記多層膜を前記基板から剥離する工程と
を含むことを特徴とする光学フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光学フィルタの製造方法に関し、特に基板レス多層膜光学フィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来の光学フィルタの製造途中の断面図である。
【０００３】
従来の光学フィルタを製造するには、まず、ＢＫ７基板２１上に剥離層としてのＡＬ（アルミニウム）膜２２を形成する。次に、高屈折率の光学物質としてのＴａ２Ｏ５膜と低屈折率の光学物質としてのＳｉＯ２とを交互に成膜して多層膜２３を形成する。最後に、溶剤でＡＬ膜２２を溶解して多層膜２３をＢＫ７基板２１から剥離する。このようにしていわゆる基板レス多層膜光学フィルタが製造される。
【特許文献１】特開平３−２７４５０６号公報（第４頁右上欄から同頁左下欄参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＢＫ７基板２１の熱膨張係数は７４×１０−７／℃であるので、多層膜２３の成膜中、ＢＫ７基板２１は大きく熱膨張する。成膜後、ＢＫ７基板２１が冷えて元の大きさに戻ると、多層膜２３に残留応力が発生する。
【０００５】
多層膜２３に応力が残った状態で、ＡＬ膜２２を溶解させて多層膜２３をＢＫ７基板２１から剥離すると、多層膜２３の残留応力が解放される。このとき、多層膜２３の分子構造が変化し、多層膜２３の屈折率と多層膜２３の膜厚との積が変化し、光学フィルタの分光透過率が短波長側へシフトする。
【０００６】
このため、従来の光学フィルタの製造方法では、設計値通りの光学特性を得るのが困難であった。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は基板から多層膜を剥離する前と剥離した後の光学特性の変化を小さくすることができる光学フィルタの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するためこの発明の光学フィルタの製造方法は、線膨張係数が７．８×１０−７／℃以下の材料からなる基板上に無機材料からなる剥離層を形成する工程と、この剥離層上に多層膜を形成する工程と、前記剥離層上に形成された前記多層膜を前記基板から剥離する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したようにこの発明の光学フィルタの製造方法によれば、基板から多層膜を剥離する前と剥離した後の光学特性の変化を小さくすることができ、ほぼ設計値通りの光学特性を有する光学フィルタを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１はこの発明の一実施形態に係る光学フィルタの製造途中の断面図である。
【００１２】
複数の光学フィルタを同時に製造するには、図１に示すように、まず、石英基板（基板）１上に可溶性物質であるＡＬ膜（剥離層）２をスパッタリングや真空蒸着等により形成する。石英基板１の線膨張係数は５．５×１０−７／℃である。
【００１３】
その後、剥離層の上に、スパッタリング成膜法によって、光学フィルタ多層膜３を形成する。
【００１４】
光学フィルタ多層膜３は高屈折率物質（例えば、Ｎｂ２Ｏ５）と低屈折率物質（例えば、ＳｉＯ２）とを交互に積層して形成されている。
【００１５】
次に、ＡＬ膜２に石英基板１に達する分断溝（図示せず）をダイシングにより縦横に形成する。この分断溝によりＡＬ膜２が複数の領域に区画される。
【００１６】
この際、石英基板１は例えばＢＫ７基板に較べて線膨張係数が低いので、殆ど膨張しない。
【００１７】
最後に、多層膜３が形成された石英基板１を剥離するための溶液（ＮａＯＨ溶液）に浸漬する。これにより、ＡＬ膜２が溶融し、多層膜３がＡＬ膜３から剥離する。
【００１８】
以上の工程により、多層膜３からなる複数の光学フィルタが得られる。
【００１９】
この実施形態では、線膨張係数が５．５×１０−７／℃の石英基板１を用いたので、成膜中に石英基板１が従来例の基板ほど大きく熱膨張しない。したがって、多層膜３を剥離する前の多層膜３の残留応力が従来例のときよりも小さくなる。
【００２０】
この実施形態によれば、多層膜３を石英基板１から剥離する前と剥離した後の変化（ここでは分光透過率の短波長側へのシフト量）を小さくすることができるので、ほぼ設計値通りの分光透過率を有する光学フィルタを製造することができる。その結果、良品率が向上する。
【００２１】
なお、この実施形態では基板として石英基板１を用いたが、基板は石英基板に限られず、線膨張係数が７．８×１０−７／℃以下の材料からなる基板であれば良い。
【００２２】
線膨張係数が７．８×１０−７／℃以下の材料としては、例えば、チタンケイ酸ガラス（０．３×１０−７／℃）、Ｖｙｃｏｒガラス（登録商標：７．８×１０−７／℃）、ＣＬＥＡＲ  ＣＥＲＡＭ−６３（登録商標：−２．１×１０−７／℃）、ＣＬＥＡＲ  ＣＥＲＡＭ−５５（登録商標：０．２×１０−７／℃）、ＣＬＥＡＲ  ＣＥＲＡＭ−６３（登録商標：０．８×１０−７／℃）、ゼロデュアＲ（登録商標：１．０×１０−７／Ｋ（０〜５０℃））等が挙げられる。
【００２３】
また、この実施形態では、剥離層としてＡＬ膜２を用いたが、剥離層はこれに限られず、次の材料の膜でもよい。例えば、ＷＯ３、ＮａＣｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、ＫＢｒ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｌａ２Ｏ５、Ｍｏ等が挙げられる。
【００２４】
図２は光学フィルタの剥離前後における分光透過率の波長シフト量を示すグラフである。
【００２５】
この発明の効果を確認するために、ＢＫ７基板、石英基板及びＶｙｃｏｒガラス基板を用いて多層膜光学フィルタを製造した。基板の材質以外全て同条件で比較した。その結果を図２に示す。
【００２６】
なお、石英基板及びＶｙｃｏｒガラス基板を用いた光学フィルタの製造方法がこの発明に属する。
【００２７】
図２に示すように、ＢＫ７基板を用いた光学フィルタの製造方法では、光学フィルタを基板から剥離する前と後とで約３ｎｍの分光透過率の波長シフト量があることが確認された。
【００２８】
これに対し、石英基板を用いた光学フィルタの製造方法では、光学フィルタを基板から剥離する前と後で約０．５ｎｍの分光透過率の波長シフト量しかないことが確認された。
【００２９】
同様に、ｖｙｃｏｒガラス基板を用いた光学フィルタの製造方法では、光学フィルタを基板から剥離する前と後で約０．８ｎｍの分光透過率の波長シフト量しかないことが確認された。
【００３０】
この比較結果から、多層膜の剥離前後の分光透過率の変化量を小さくして、ほぼ設計値通りの光学特性を有する光学フィルタを製造できることが立証される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る光学フィルタの製造途中の断面図である。
【図２】図２は光学フィルタの分光透過率の波長シフト量を示すグラフである。
【図３】図３は従来の光学フィルタの製造途中の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  石英基板（基板）
２  ＡＬ膜（剥離層）
３  多層膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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