(57)【要約】【課題】リリースホールを必要とせず、可動部の安定した駆動が可能であり、構造、製造工程を簡易なものとすることができ、さらに小型化が図れる波長可変フィルタおよび波長可変フィルタの製造方法を提供する。【解決手段】光透過性を有し、可動部３１を有する第１の基板３と、光透過性を有し、第１の基板３に対向する第２の基板２０と、可動部３１と第２の基板２０との間に設けられた第１のギャップ２１および第２のギャップ２２と、可動部３１と第２の基板２０との間において、第２のギャップ２２を介して干渉を生じさせる干渉部と、第１のギャップ２１を利用し、可動部３１を第２の基板２０に対して変位させることにより、第２のギャップ２２の間隔を変更する駆動部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記可動部と前記第２の基板との間に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備えることを特徴とする波長可変フィルタ。
【請求項２】
光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第２の基板に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備えることを特徴とする波長可変フィルタ。
【請求項３】
前記第２の基板は、前記可動部と対向する面に、前記第１のギャップに対応する第１の凹部と、前記第２のギャップに対応し、前記第１の凹部より深さが深い第２の凹部とを有する請求項２に記載の波長可変フィルタ。
【請求項４】
前記第１の凹部は、前記第２の凹部の外側に、該第２の凹部に連続して設けられている請求項３に記載の波長可変フィルタ。
【請求項５】
前記駆動部は、クーロン力により可動部を変位させるよう構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項６】
前記第２の基板の前記第１のギャップに対応する面に駆動電極が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項７】
前記第１のギャップおよび前記第２のギャップは、それぞれエッチング法により設けられたものである請求項１ないし６のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項８】
前記第１の基板は、シリコンで構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項９】
前記可動部は、平面視で略円形をなしている請求項１ないし８のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項１０】
前記第２の基板は、ガラスで構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項１１】
前記ガラスは、アルカリ金属を含有したガラスである請求項１０に記載の波長可変フィルタ。
【請求項１２】
前記可動部の前記第２のギャップに対応する面に、第１の反射膜を有し、前記第２の基板の前記可動部と対向する面に第２の反射膜を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項１３】
前記第１の反射膜および前記第２の反射膜は、それぞれ多層膜である請求項１２に記載の波長可変フィルタ。
【請求項１４】
前記第１の反射膜は、絶縁膜である請求項１２または１３に記載の波長可変フィルタ。
【請求項１５】
前記可動部の前記第２のギャップと反対側の面と、前記第２の基板の前記第２のギャップの反対側の面との少なくとも一方に反射防止膜を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項１６】
前記反射防止膜は、多層膜である請求項１５に記載の波長可変フィルタ。
【請求項１７】
前記第２の基板は、前記第２のギャップと反対側に光を入射および／または出射させる光透過部を有する請求項１ないし１６のいずれかに記載の波長可変フィルタ。
【請求項１８】
光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記可動部と前記第２の基板との間に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備える波長可変フィルタの製造方法であって、
前記第１のギャップおよび前記第２のギャップをエッチング法で形成することを特徴とする波長可変フィルタの製造方法。
【請求項１９】
光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第２の基板に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備える波長可変フィルタの製造方法であって、
前記第２の基板に、前記第１のギャップおよび前記第２のギャップをエッチング法で形成することを特徴とする波長可変フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変フィルタおよび波長可変フィルタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関わる波長可変フィルタ(Optical Tunable Filter)の関連特許は、以下のようなものがある。
＜表面マイクロマシニングによるフィルタ＞
従来の波長可変フィルタの可変ギャップの厚みは、犠牲層の厚みのみにより制御される。この方法によると、犠牲層の製膜条件によって厚さにバラツキが生じてしまい、薄膜と駆動電極との間のクーロン力が一定ではなく、安定した駆動が得られないという問題がある。
また、可動部を基板の上に突出させた構造となっているため、波長可変フィルタの厚みが大きい。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
＜ＳＯＩウエハーを用いたフィルタ＞
一方、ＵＳ６３４１０３９では、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハーのＳｉＯ２層を犠牲層として用い、可変ギャップを形成している。これによれば、可変ギャップを制御よく形成することができる。
しかしながら、駆動電極と可動部との間に絶縁構造が形成されていないため、大きな静電引力が発生した際に、可動部と駆動電極が貼り付きを起こしてしまうという問題がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
＜両方式に共通する問題点＞
また、最終的に犠牲層をリリースして可変ギャップを形成するが、リリース用の液体を犠牲層に導入するためのリリースホールが必要となる。このため、クーロン力が作用する面積が減少し、駆動電圧が増加してしまうという問題がある。
さらに、可変ギャップが小さいと、犠牲層をリリースする際に薄膜と駆動電極基板の間に水の表面張力によるスティッキングと呼ばれる貼り付き現象が発生する。
これらより、犠牲層をリリースしないような構造が求められている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１７４７２１号公報
【特許文献２】米国特許第６３４１０３９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、リリースホールを必要とせず、可動部の安定した駆動が可能であり、構造、製造工程を簡易なものとすることができ、さらに小型化が図れる波長可変フィルタおよび波長可変フィルタの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の波長可変フィルタは、光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記可動部と前記第２の基板との間に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備えることを特徴とする。
これにより、構造を簡素化することができ、小型化を図ることができる。また、リリースホールを設ける必要がなく、容易に製造することができ、可動部を安定して駆動することができる。
【０００８】
本発明の波長可変フィルタは、光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第２の基板に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備えることを特徴とする。
可動部の移動用のギャップと、光を干渉するギャップが同一基板に設けられているため、構造、製造工程を簡易なものとすることができ、小型化を図ることができる。
【０００９】
本発明の波長可変フィルタでは、前記第２の基板は、前記可動部と対向する面に、前記第１のギャップに対応する第１の凹部と、前記第２のギャップに対応し、前記第１の凹部より深さが深い第２の凹部とを有することが好ましい。
可動部の移動用のギャップと、光を干渉するギャップが同一基板に設けられているため、構造、製造工程を簡易なものとすることができ、小型化を図ることができる。
【００１０】
本発明の波長可変フィルタでは、前記第１の凹部は、前記第２の凹部の外側に、該第２の凹部に連続して設けられていることが好ましい。
これにより、光を効率よく透過させることができる。また、可動部を安定して駆動することができる。
本発明の波長可変フィルタでは、前記駆動部は、クーロン力により可動部を変位させるよう構成されていることが好ましい。
これにより、可動部を安定して駆動することができる。
【００１１】
本発明の波長可変フィルタでは、前記第２の基板の前記第１のギャップに対応する面に駆動電極が設けられていることが好ましい。
これにより、可動部をさらに安定して駆動することができる。
本発明の波長可変フィルタでは、前記第１のギャップおよび前記第２のギャップは、それぞれエッチング法により設けられたものであることが好ましい。
これにより、精度の高い、第１のギャップおよび第２のギャップを設けることができる。
【００１２】
本発明の波長可変フィルタでは、前記第１の基板は、シリコンで構成されていることが好ましい。
これにより、構造、製造工程を簡易なものとすることができる。
本発明の波長可変フィルタでは、前記可動部は、平面視で略円形をなしていることが好ましい。
これにより、可動部を効率よく駆動することができる。
【００１３】
本発明の波長可変フィルタでは、前記第２の基板は、ガラスで構成されていることが好ましい。
これにより、精度の高い基板を製造することができ、光を効率よく透過させる波長可変フィルタを実現することができる。
本発明の波長可変フィルタでは、前記ガラスは、アルカリ金属を含有したガラスであることが好ましい。
これにより、製造をさらに容易に行うことができるとともに、第１の基板と第２の基板とを強固に、かつ高い密着性をもって接合することができる。
【００１４】
本発明の波長可変フィルタでは、前記可動部の前記第２のギャップに対応する面に、第１の反射膜を有し、前記第２の基板の前記可動部と対向する面に第２の反射膜を有することが好ましい。
これにより、光を効率よく反射させることができる。
本発明の波長可変フィルタでは、前記第１の反射膜および前記第２の反射膜は、それぞれ多層膜であることが好ましい。
これにより、膜厚を容易に変化させることができ、反射膜の製造を簡易なものとすることができる。
【００１５】
本発明の波長可変フィルタでは、前記第１の反射膜は、絶縁膜であることが好ましい。
これにより、可動部と第２の基板との間に、簡易な構成で、確実な絶縁構造を形成できる。
本発明の波長可変フィルタでは、前記可動部の前記第２のギャップと反対側の面と、前記第２の基板の前記第２のギャップの反対側の面との少なくとも一方に反射防止膜を有することが好ましい。
これにより、光の反射を抑制し、光を効率的に透過させることができる。
【００１６】
本発明の波長可変フィルタでは、前記反射防止膜は、多層膜であることが好ましい。
これにより、膜厚を容易に変化させることができ、反射防止膜の製造を簡易なものとすることができる。
本発明の波長可変フィルタでは、前記第２の基板は、前記第２のギャップと反対側に光を入射および／または出射させる光透過部を有することが好ましい。
これにより、光を効率よく透過させることができる。
【００１７】
本発明の波長可変フィルタの製造方法は、光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記可動部と前記第２の基板との間に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備える波長可変フィルタの製造方法であって、
前記第１のギャップおよび前記第２のギャップをエッチング法で形成することを特徴とする。
可動部を駆動するギャップを製造する際、リリースホールを必要としないため、容易に製造することができ、可動部を安定して駆動することができる。
【００１８】
本発明の波長可変フィルタの製造方法は、光透過性を有し、可動部を有する第１の基板と、
光透過性を有し、前記第１の基板に対向する第２の基板と、
前記第２の基板に設けられた第１のギャップおよび第２のギャップと、
前記可動部と前記第２の基板との間において、前記第２のギャップを介して干渉を生じさせる干渉部と、
前記第１のギャップを利用し、前記可動部を前記第２の基板に対して変位させることにより、前記第２のギャップの間隔を変更する駆動部とを備える波長可変
フィルタの製造方法であって、
前記第２の基板に、前記第１のギャップおよび前記第２のギャップをエッチング法で形成することを特徴とする。
【００１９】
可動部を駆動するギャップと、光を干渉するギャップとが同一基板に設けられているため、構造、工程を簡易なものとすることができる。また、可動部を駆動するギャップを製造する際、リリースホールを必要としないため、容易に製造することができ、可動部を安定して駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の波長可変フィルタを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の波長可変フィルタの実施形態を示す、図２のＡ−Ａ線での断面図、図２は、図１における波長可変フィルタの平面図である。また、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２１】
図１に示すように、波長可変フィルタ１は、第１の基板３と、第１の基板３に対向するベース基板２と、これら第１の基板３と、ベース基板２との間に設けられた第１のギャップ２１および第２のギャップ２２とを有している。
第１の基板３は、中央部に配置された、可動部３１と、可動部３１を変位（移動）可能に支持する支持部３２と、可動部３１に通電を行う通電部３３とを有している。
【００２２】
この第１の基板３は、導電性および光透過性を有している。また、第１の基板３は、シリコン（Ｓｉ）で構成されている。これにより、可動部３１と、支持部３２と、通電部３３とを一体的に形成することができる。
ベース基板２は、第１の凹部２１１および第２の凹部２２１を有するベース本体（第２の基板）２０と、駆動電極２３と、導電層２３１と、光入射部（光透過部）２４と、反射防止膜１００と、第２の反射膜２１０とを備えている。
【００２３】
ベース本体２０は、光透過性を有している。
ベース本体２０の構成材料としては、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ナトリウムガラス、無アルカリガラス等の各種ガラスや、シリコン等が挙げられるが、例えば、ナトリウム（Ｎａ）のようなアルカリ金属を含有したガラスが好ましい。
【００２４】
このような観点からは、ソーダガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ナトリウムガラス等を用いることができ、例えば、コーニング社製のパイレックスガラス（登録商標）等が好適に用いられる。
このようなベース本体２０の厚さ（平均）は、それぞれ、構成材料、用途等により適宜選択され、特に限定されないが、１０〜２０００μｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２５】
ベース本体２０の、可動部３１と対向する面に、第１の凹部２１１と、第１の凹部２１１より深さが深い第２の凹部２２１とが設けられている。
また、第１の凹部２１１は、第２の凹部２２１の外側に、第２の凹部２２１に連続して設けられている。
この第１の凹部２１１の外形形状は、後述する可動部３１の外形形状に対応し、第１の凹部２１１の寸法（外形寸法）は、可動部３１より少し大きく設定されている。
【００２６】
また、この第２の凹部２２１の外形形状は、可動部３１の外形形状に対応し、第２の凹部２２１の寸法は、可動部３１より少し小さく設定されている。
これにより、第１の凹部２１１と、可動部３１の外周部（外側部）とが、互いに対向する。
この第１の凹部２１１および第２の凹部２２１は、後述するベース本体２０の表面からエッチング処理を施すことにより形成するのが好ましい。この第１の凹部２１１内の空間は、第１のギャップ２１となるものである。すなわち、可動部３１と、第１の凹部２１１とが、第１のギャップ２１を画成している。
【００２７】
同様に、この第２の凹部２２１内の空間は、第２のギャップ２２となるものである。すなわち、可動部３１と、第２の凹部２２１とが、第１のギャップ２１を画成している。
この第１のギャップ２１の厚さ(平均)は、用途などにより適宜選択され、特に限定されないが、０．５〜２０μｍ程度であるのが好ましい。
また、第２のギャップ２２の厚さ(平均)は、用途などにより適宜選択され、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましい。
【００２８】
可動部３１は、本実施形態においては、平面視で略円形状をなしている。これにより、可動部３１を効率よく駆動できる。
可動部３１の厚さ（平均）は、それぞれ、構成材料、用途等により適宜選択され、特に限定されないが、１〜５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。
【００２９】
また、可動部３１には、第２の凹部２２１と対向する面（可動部３１の下面）に、光を効率的に反射させる第１の反射膜（ＨＲコート）２００が設けられ、第２の凹部２２１と対向する面の反対面（可動部３１の上面）に光の反射を抑制する反射防止膜（ＡＲコート）１００が設けられている。
なお、可動部３１の形状は、図示の形状に特に限定されないのは言うまでもない。
【００３０】
図２中の中央付近には、弾性（可撓性）を有する４つの支持部３２が、それぞれ可動部３１と通電部３３とに一体的に形成されている。
この支持部３２は、可動部３１の外周側面に、等角度間隔に９０°間隔おきに設けられている。可動部３１は、図１中上下方向に自由に移動することができる。
なお、支持部３２の数は必ずしも４つに限定されず、例えば、２つ、３つ、または、５つ以上でもよい。また、支持部３２の形状は、図示のものに限定されない。
【００３１】
第１の基板３は、通電部３３において、ベース基板２と接合されている。
通電部３３は、支持部３２を介して、可動部３１に接続されている。
光入射部２４は、ベース本体２０の下面に設けられており、この光透過部２４から、波長可変フィルタ１に光が入射されるようになっている。また、光入射部２４の表面には反射防止膜１００が設けられている。
【００３２】
また、第２の凹部２２１の表面には、第２の反射膜２１０が設けられている。
また、第１の凹部２１１の上面には、駆動電極２３が設けられ、駆動電極２３からベース本体２０の端面に渡って、層状（膜状）をなす導電層２３１が設けられている。
また、駆動電極２３および導電層２３１の上面には、第２の反射膜２１０が設けられている。
【００３３】
駆動電極２３および導電層２３１は、それぞれ、導電性を有しており、例えばＣｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉなどの金属、カーボンやチタンなどを分散した樹脂、多結晶シリコン（ポリシリコン）、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン、ＩＴＯのような透明導電材料、Ａｕ等で構成されている。
このような駆動電極２３および導電層２３１の厚さ（平均）は、それぞれ、構成材料、用途等により適宜選択され、特に限定されないが、０．１〜５μｍ程度であるのが好ましい。
【００３４】
また、図８に示すように、この波長可変フィルタ１の通電部３３と、導電層２３１とから、図示しない回路基板に、それぞれワイヤ５０を、例えば、はんだなどのろう材で接続する。
これにより、通電部３３と、導電層２３１とがそれぞれ、ワイヤ５０および回路基板を介して、図示しない電源に接続され、可動部３１と、駆動電極２３との間に電圧を印加することができる。
【００３５】
これら駆動電極２３と、可動部３１との間に電圧が印加されると、駆動電極２３と、可動部３１とが逆極性に帯電して、両者の間にクーロン力が発生し、このクーロン力によって、可動部３１は、下方向に移動し、静止する。
この場合例えば、印加電圧を連続的、段階的に変化させることによって、可動部３１をベース基板２に対して上下方向の所定の位置に移動させることができる。
これにより、距離ｘを所定の距離に調節（変更）することができ、後述するように所定の波長の光を出射させることが可能となる。
【００３６】
駆動電極２３と、第１のギャップ２１と、可動部３１の外周部とで、クーロン力によって駆動する方式の駆動部（アクチュエータ）の主要部が構成される。
本実施形態の第１の反射膜２００および第２の反射膜２１０は、絶縁性を有している。
すなわち、第１の反射膜２００および第２の反射膜２１０は、絶縁膜を兼ねる。
これにより、第１の反射膜２００は、駆動電極２３と、可動部３１とのショートを防ぐことができる。
【００３７】
また、第２の反射膜２１０は、導電層２３１と、第１の基板３とのショートを防ぐことができる。
本実施形態では、反射防止膜１００と、第１の反射膜２００と、第２の反射膜２１０とは、多層膜で形成されている。
多層膜の各層の厚さ、層数、材質を設定（調整）することによって、所定の波長の光を透過、反射させることができる多層膜を形成することができる（特性を変化させることができる）。
これにより、反射防止膜１００、第１の反射膜２００、第２の反射膜２１０とを容易に形成することができる。
【００３８】
次に、本発明の波長可変フィルタの動作（作用）について図７を用いて説明する。
図７に示すように、光源３００から出射された光Ｌは、ベース基板２の下面に設けられた光入射部２４から入射する。すなわち、光Ｌは、反射防止膜１００、ベース基板２０および第２の反射膜２１０を透過し、第２のギャップ２２に入射する。
入射した光は、第１の反射膜２００と第２の反射膜２１０との間において、反射を繰り返す（干渉を発生する）。この際、第１の反射膜２００および第２の反射膜２１０により、光Ｌの損失を抑えることができる。
【００３９】
前記光Ｌの干渉の結果、距離ｘに対応した所定の波長の光（干渉光）は、第１の反射膜２００、可動部３１、反射防止膜１００を透過し、可動部３１の上面から出射する。
この波長可変フィルタ１は、種々の目的で使用することができ、例えば、所定の周波数に対応する光の強度を測定するための装置に用いた場合、それを容易に測定することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、光入射部２４から光を入射したが、可動部３１の上面から光を入射してもよい。その場合、光入射部２４から出射してもよいし、可動部３１の上面から出射してもよい。
また、本実施形態では、光入射部２４から入射した光を可動部３１の上面から出射したが、光入射部２４から入射した光を光入射部２４から出射してもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、反射防止膜１００、第１の反射膜２００および第２の反射膜２１０を多層膜で形成したが、反射防止膜および反射膜をそれぞれ単層膜で形成してもよい。
また、本実施形態では、駆動部の構成は、クーロン力を用いた構成としたが、本発明は、これに限られない。
次に、波長可変フィルタ１の製造方法を図３〜図６に示す工程図を参照しつつ説明する。
【００４２】
＜１＞  まず、波長可変フィルタ１の製造に先立って、透明基板（光透過性を有する基板）５を用意する。透明基板５には、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。透明基板５の材料としては、前記ベース本体２０の説明で述べたとおりである。特に、陽極接合時に透明基板５を加熱するため、後述する上部Ｓｉ層７３と熱膨張係数がほぼ等しいものが好ましい。  
【００４３】
＜２＞  次に、図３（ａ）に示すように、透明基板５上面および下面にマスク層６を形成（マスキング）する。
マスク層６を構成する材料としては、例えば、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、Ｐｔ／Ｃｒ、Ｐｔ／Ｔｉなどの金属、多結晶シリコン（ポリシリコン）、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン等が挙げられる。マスク層６にシリコンを用いると、マスク層６と透明基板５との密着性が向上する。マスク層６に金属を用いると、形成されるマスク層６の視認性が向上する。
【００４４】
マスク層６の厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１μｍ程度とすることが好ましく、０．０９〜０．１１μｍ程度とすることがより好ましい。マスク層６が薄すぎると、透明基板５を十分に保護できない場合があり、マスク層６が厚すぎると、マスク層６の内部応力によりマスク層６が剥がれ易くなる場合がある。
マスク層６は、例えば、化学気相成膜法（ＣＶＤ法）、スパッタリング法、蒸着法等の気相成膜法、メッキ法等により形成することができる。
【００４５】
＜３＞  次に、図３（ｂ）に示すように、マスク層６に、開口６１、６２を形成する。
開口６１は、例えば、第１の凹部２１１を形成する位置に設ける。また、開口６１の形状（平面形状）は、形成する第１の凹部２１１の形状（平面形状）に対応させる。
開口６２は、例えば、第１の凹部２１１を形成する位置の反対面に設ける。また、開口６２の形状（平面形状）は、後の工程で形成する第２の凹部２２１の形状（平面形状）に対応させる。
【００４６】
これら開口６１、６２は、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。具体的には、まず、マスク層６上に、開口６１、６２に対応したパターンを有するレジスト層（図示せず）を形成する。次に、かかるレジスト層をマスクとして、マスク層６の一部を除去する。次に、前記レジスト層を除去する。これにより、開口６１、６２が形成される。なお、マスク層６の一部除去は、例えば、ＣＦガス、塩素系ガス等によるドライエッチング、フッ酸＋硝酸水溶液、アルカリ水溶液等の剥離液への浸漬（ウェットエッチング）などにより行うことができる。
【００４７】
＜４＞  次に、図３（ｃ）に示すように、透明基板５上に第１の凹部２１１と、光入射部２４とを形成する。
第１の凹部２１１の形成方法としては、ドライエッチング法、ウェットエッチング法等のエッチング法などが挙げられる。例えばエッチングを行うことにより、透明基板５は、開口６１より等方的に食刻され、円柱状を有する第１の凹部２１１および光入射部２４が形成される。
【００４８】
特に、ウェットエッチング法によると、より理想的な円柱状に近い第１の凹部２１１および光入射部２４を形成することができる。なお、ウェットエッチングを行う際のエッチング液としては、例えばフッ酸系エッチング液などが好適に用いられる。このとき、エッチング液にグリセリン等のアルコール（特に多価アルコール）を添加すると、第１の凹部２１１の表面が極めて滑らかなものとなる。
【００４９】
＜５＞  次に、マスク層６を除去する。
これは、例えば、アルカリ水溶液（例えばテトラメチル水酸化アンモニウム水溶液等）、塩酸＋硝酸水溶液、フッ酸＋硝酸水溶液等の剥離液（除去液）への浸漬（ウェットエッチング）、ＣＦガス、塩素系ガス等によるドライエッチングなどにより行うことができる。
【００５０】
特に、透明基板５を除去液に浸漬することによりマスク層６を除去すると、簡易な操作で、効率よく、マスク層６を除去できる。
以上により、図３（ｄ）に示すように、透明基板５上に、第１の凹部２１１と、光入射部２４とが所定の位置に形成される。
第２の凹部２２１は、第１の凹部２１１と同様にして、製造、用意することができる。
【００５１】
また、図４（ｅ）に示すように、第２の凹部２２１を製造するとき、形成する開口の面積、または、工程＜４＞のエッチング条件（例えばエッチング時間、エッチング温度、エッチング液の組成等）のうちの少なくとも１つを、第１の凹部２１１を製造する際の条件と異なるものとすることが好ましい。このように、第２の凹部２２１の製造条件を第１の凹部２１１の製造条件と一部異なるものとすると、第１の凹部２１１の半径と第２の凹部２２１の半径とを異なるものとすることが容易となる。
以上により、図４（ｆ）に示すように、透明基板５上に、第１の凹部２１１と第２の凹部２２１と、光入射部２４とが所定の位置に形成される。
透明基板５の表面に駆動電極２３および導電層２３１を形成するには、以下の工程を行う。
【００５２】
＜６＞  まず、透明基板５の上面および第１の凹部２１１にマスク層（図示せず）を形成する。
駆動電極２３および導電層２３１を構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉなどの金属、カーボンやチタンなどを分散した樹脂、多結晶シリコン（ポリシリコン）、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン、ＩＴＯのような透明導電材料等が挙げられる。
この駆動電極２３および導電層２３１の厚さは、例えば、０．１〜０．２μｍが好ましい。
駆動電極２３および導電層２３１は、蒸着法、スパッタ法またはイオンプレーティング法等により形成することができる。
【００５３】
＜７＞  次に、図４（ｇ）に示すように、マスク層６に、駆動電極２３および導電層２３１を形成する。
駆動電極２３は、第１の凹部２１１上に設け、導電層２３１は、透明基板５の上面に設ける。また、駆動電極２３の形状（平面形状）は、形成する第１の凹部２１１の形状（平面形状）に対応していることが好ましい。
この駆動電極２３および導電層２３１は、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。具体的には、まず、マスク層６上に、駆動電極２３および導電層２３１に対応したパターンを有するレジスト層（図示せず）を形成する。次に、かかるレジスト層をマスクとして、マスク層６の一部を除去する。次に、前記レジスト層を除去する。これにより、駆動電極２３および導電層２３１が形成される。なお、マスク層６の一部除去は、例えば、ＣＦガス、塩素系ガス等によるドライエッチング、フッ酸＋硝酸水溶液、アルカリ水溶液等の剥離液への浸漬（ウェットエッチング）などにより行うことができる。
【００５４】
＜８＞  次に、図４（ｈ）に示すように、第１の凹部２１１の上面と、駆動電極２３の表面と、導電層２３１の表面とに第２の反射膜２１０を設け、光入射部２４の表面に反射防止膜１００を設ける。
本製造工程では、反射防止膜１００と、第１の反射膜２００と、第２の反射膜２１０とを、多層膜で形成する。
【００５５】
多層膜を構成する材料としては、例えばＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＮ等が挙げられる。
これらを交互に積層することにより、所定の厚さの多層膜を設けることができる。
また、第１の反射膜２００および第２の反射膜２１０の全体の厚さは、例えば、０．１〜１２μｍが好ましい。
【００５６】
以上により、透明基板５上に、第１の凹部２１１と第２の凹部２２１と、駆動電極２３と第１の反射膜２００と、反射防止膜１００とが所定の位置に形成された波長可変フィルタ用のベース基板２が得られる。
以下、ウエハーを用いて可動部３１と、支持部３２と、通電部３３を製造する方法および製造された可動部３１と、波長可変フィルタ用のベース基板２とを用いて、波長可変フィルタを製造する方法とについて、図５、図６を参照しながら説明する。
【００５７】
可動部３１を製造する際には、ウエハー７をまず用意する。かかるウエハー７は、例えば、以下のようにして、製造、準備することができる。
このウエハー７は、表面が鏡面にできる特性を有することが好ましい。
かかる観点から、ウエハー７としては、例えばＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、ＳＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板、シリコン基板等を用いることができる。
【００５８】
本製造工程においては、ウエハー７として、ＳＯＩ基板を使用する。
ウエハー７は、Ｓｉベース層７１、ＳｉＯ２層７２、上部Ｓｉ層（活性層）７３の３層の積層体で構成されている。
このウエハー７の厚さは、特に限定されないが、特に上部Ｓｉ層７３は、１０〜１００μｍ程度が好ましい。
【００５９】
＜９＞  まず、図５（ｉ）に示すように、上部Ｓｉ層７３の下面に、後述する接合の工程後において、第２の凹部２２１と対向するように、第１の反射膜２００を設ける。
＜１０＞  次に、図５（ｊ）に示すように、ウエハー７を上部Ｓｉ層７３と、ベース基板２の第２の凹部２２１が形成された面とが対向するように接合する。
この接合は、例えば陽極接合により行うことができる。
【００６０】
陽極接合は、例えば、次のようにして行う。まず、ベース基板２を図示しない直流電源のマイナス端子、上部Ｓｉ層（活性層）７３を図示しない直流電源のプラス端子にそれぞれ接続する。そして、ベース基板２を加熱しながら電圧を印加する。この加熱により、ベース基板２中のＮａ＋が移動しやすくなる。このＮａ＋の移動により、ベース基板２の接合面はマイナスに帯電し、ウエハー７の接合面はプラスに帯電する。この結果、ベース基板２とウエハー７とは強固に接合される。
本製造工程では、接合の方法として陽極接合を用いたが、これに限らず、例えば、加熱加圧接続、接着剤、低融点ガラスにより、接合しても良い。
【００６１】
＜１１＞  次に、図５（ｋ）に示すように、エッチングや研磨を行ってＳｉベース層７１を除去する。
エッチング方法としては、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチングが用いられるが、ドライエッチングを用いるのが好ましい。いずれの場合も、Ｓｉベース層７１の除去のとき、ＳｉＯ２層７２がストッパーとなるが、ドライエッチングは、エッチング液を用いないので、駆動電極２３に対向している上部Ｓｉ層７３の損傷を好適に防ぐことができる。これにより、歩留まりの高い波長可変フィルタ１を製造できる。
【００６２】
＜１２＞  次に、図５（ｌ）に示すように、エッチングを行ってＳｉＯ２層７２を除去する。エッチングを行う場合には、フッ酸を含むエッチング液を用いるのが好ましい。これにより、ＳｉＯ２層を好適に除去することができ、上部Ｓｉ層７３を好適に形成することができる。
なお、ウエハー７をＳｉ単体で形成し、以降の工程を行うのに最適な厚さの場合には、工程＜１１＞、＜１２＞は行わなくてもよい。これにより、波長可変フィルタ１を製造する際の工程を簡略化することができる。
【００６３】
＜１３＞  次に、可動部３１および支持部３２の形状（平面形状）に対応したパターンを有するレジスト層（図示せず）を形成する。次に、図５（ｍ）に示すように、ドライエッチング法、特にＩＣＰエッチングにて、上部Ｓｉ層７３をエッチングし、貫通孔８を形成する。これにより、可動部３１と、支持部３２（図示せず）と、通電部３３とが形成される。
【００６４】
本工程では、ＩＣＰエッチングを行う。すなわち、エッチング用ガスによるエッチングと、デポジッション用ガスによる保護膜の形成とを、交互に繰り返し行って、可動部３１を形成する。
前記エッチング用ガスとしては、例えば、ＳＦ６等が挙げられ、また、前記デポジッション用ガスとしては、例えば、Ｃ４Ｆ８等が挙げられる。
【００６５】
これにより、上部Ｓｉ層７３のみがエッチングされ、また、ドライエッチングなので、他の部位に影響を与えることなく、可動部３１と、支持部３２と、通電部３３とを精度良く、確実に形成することができる。
このように、可動部３１と、支持部３２と、通電部３３との形成においては、ドライエッチング法、特にＩＣＰエッチングを用いるので、特に可動部３１を、容易、確実かつ精度良く形成することができる。
なお、本発明では、本工程において、前記と異なるドライエッチング法を用いて可動部３１と、支持部３２と、通電部３３とを形成してもよく、また、ドライエッチング法以外の方法を用いて可動部３１と、支持部３２と、通電部３３とを形成してもよい。
【００６６】
＜１４＞  次に、図５（ｎ）に示すように、可動部３１の上面に、反射防止膜１００を設ける。これにより、図１に示すような波長可変フィルタ１が得られる。
なお、本製造方法においては、導電層は、パターニングにより設けたが、透明基板に溝を設けて、その溝に導電層を形成してもよい。
以上説明したように、この波長可変フィルタ１によれば、第１のギャップ２１（可動部３１の駆動用のギャップ）と第２のギャップ２２（波長可変フィルタ１の光を通過、または反射させる機能を有するギャップ）がベース基板２（同一基板）に設けてあるため、波長可変フィルタ１の構造を簡易なものとすることができる。特に第１のギャップ２１を形成するための製造工程を簡易なものとすることができ、小型化を図ることができる。
【００６７】
また、本発明では、可動部を形成する際に、リリースホールも必要としないため、工程を簡易なものとすることができ、クーロン力が作用する面積を減少させることなく、印加電圧を低くすることができる。
また、本実施形態においては、反射防止膜１００と、第１の反射膜２００と第２の反射膜２１０とは絶縁膜で構成されている。
【００６８】
これにより、スティッキング（可動部３１と駆動電極２３との貼り付き）の発生を防ぐことができ、確実な絶縁構造を形成できる。
以上、本発明の波長可変フィルタを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【００６９】
また、本実施形態においては、反射防止膜１００、第１の反射膜２００および第２の反射膜２１０が、絶縁膜を兼ねているが、これに限られず、例えば、絶縁膜を別途設けてもよい。その場合、熱酸化によるＳｉＯ２層を用いてもよいし、ＴＥＯＳ−ＣＶＤにて形成したＳｉＯ２層を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の波長可変フィルタの実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の波長可変フィルタの実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明の波長可変フィルタの製造工程を説明するための図である。
【図４】本発明の波長可変フィルタの製造工程を説明するための図である。
【図５】本発明の波長可変フィルタの製造工程を説明するための図である。
【図６】本発明の波長可変フィルタの製造工程を説明するための図である。
【図７】本発明の波長可変フィルタの動作の１例を説明するための図である。
【図８】本発明の波長可変フィルタの実施形態におけるワイヤを取り付けた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・波長可変フィルタ、２・・・ベース基板、２０・・・第２の基板、２１・・・第１のギャップ、２１１・・・第１の凹部、２２・・・第２のギャップ、２２１・・・第２の凹部、２３・・・駆動電極、２３１・・・導電層、２４・・・光入射部、３・・・第１の基板、３１・・・可動部、３２・・・支持部、３３・・・通電部、５・・・透明基板、５０・・・ワイヤ、６・・・マスク層、６１・・・開口、６２・・・開口、７・・・ウエハー、７１・・・Ｓｉベース層、７２・・・ＳｉＯ２層、７３・・・上部Ｓｉ層、８・・・貫通孔、１００・・・反射防止膜、２００・・・第１の反射膜、２１０・・・第２の反射膜、３００・・・光源、Ｌ・・・光、ｘ・・・距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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