(57)【要約】【課題】駆動機構を複雑に積層して形成することなくミラー及びミラーの間隙を可変調整する駆動機構にすること。【解決手段】固定台座に複数の保持弾性体を介して形成された可動保持体、該固定台座を固着する固定保持体、該可動保持体に保持又は形成された可動ミラー、該固定保持体に保持又は形成された固定ミラー、面対面を対峙する該可動ミラー及び該固定ミラーの間隙であるミラー空房、該可動保持体に形成された可動電極、並びに、該固定保持体に形成された固定電極よりなる技術的に容易な可変調整する駆動機構である。【選択図】  図１
2005017468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定台座に複数の保持弾性体を介して形成された可動保持体、該固定台座を固着する固定保持体、該可動保持体に保持又は形成された可動ミラー、該固定保持体に保持又は形成された固定ミラー、該可動ミラー及び／または該固定ミラーの少なくとも一方がハーフミラーである、面対面を対峙する該可動ミラー及び該固定ミラーの間隙であるミラー空房、該可動保持体に形成された可動電極、並びに、該固定保持体に形成された固定電極よりなることを特徴とする干渉型ディテクタ。
【請求項２】
前記可動保持体（固定ミラーと対峙する面）にユニット凸部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の干渉型ディテクタ。
【請求項３】
可動ミラーまたは固定ミラーのいずれかの側から投光光を投射し、並びに、反対側で透過光を受光する受光素子よりなることを特徴とする請求項１または２に記載の干渉型ディテクタ。
【請求項４】
前記干渉型ディテクタの可動電極及び固定電極の間に電圧を印加し、可動保持体と共に可動ミラーを静電駆動し、可動ミラー及び固定ミラーの間のミラー空房の間隙距離を変化させ、投光光が可動ミラー及び固定ミラー間で多重反射した光の強度を受光素子で検出することを特徴とする請求項３に記載の干渉型ディテクタ及び検出方法。
【請求項５】
圧力センサの対峙するミラーの間隙が流体の圧力により変化して干渉した干渉光を前記投光光としたことを特徴とする請求項４に記載の干渉型ディテクタ及び検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体特に気体の正圧力または負圧力を光干渉により測定する検出器に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来技術において、例えば、ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＤＩＧＥＳＴ  ＯＦ  ＴＨＥ  １２ＴＨ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ，１９９４．ＰＰ．１３５〜１３８には、検出用のハーフミラーがピエゾエレクトリック・アクチュエータでスペースを調整して光の強度変化をフォトダイオードで検出することが示唆されている。例えば、特開２００１−２５５１２４号公報の記載には、段落番号０１０７以降においてギャップ可変ファブリベロー型干渉計のギャップ間隙をピエゾアクチュエータ（図示していない）で変化させ得るようにして光検出器で検出することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ミラーの間隙を可変調整する駆動機構としてピエゾアクチュエータである誘電体による駆動が提案され使用されている。ところがピエゾアクチュエータを中空角柱、中空円柱、等の微少な形状に積層して形成することは、技術的に非常に困難であり、価格面で高価になる。駆動機構を複雑に積層して形成することなくミラー及びミラーの間隙を可変調整する駆動機構にすることにより技術的に容易であり、価格的に安価であり、問題を解決した干渉型ディテクタを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
固定台座に複数の保持弾性体を介して形成された可動保持体、該固定台座を固着する固定保持体、該可動保持体に保持又は形成された可動ミラー、該固定保持体に保持又は形成された固定ミラー、該可動ミラー及び／または該固定ミラーの少なくとも一方がハーフミラーである、面対面を対峙する該可動ミラー及び該固定ミラーの間隙であるミラー空房、該可動保持体に形成された可動電極、並びに、該固定保持体に形成された固定電極よりなるものであり、駆動機構を複雑に積層して形成することなく可動電極及び固定電極を形成して可動ミラー及び固定ミラーの間隙であるミラー空房を可変調整する技術的に容易な駆動機構であり、価格が安価である問題を解決した干渉型ディテクタを提供することである。また、前記可動保持体（固定ミラーと対峙する面）にユニット凸部を形成したことにより過印加電圧による可動保持体（可動ミラー）及び／または固定保持体（固定ミラー）の異常な接近・破壊を防止、また、可動電極及び固定電極の接触・ショートを防止する。また、可動ミラーまたは固定ミラーのいずれかの側から投光光を投射し、並びに、反対側または同一側で受光する受光素子よりなることにより導光・多重反射・受光で検出する干渉型ディテクタである。
【０００５】
また、干渉型ディテクタによる検出方法は、前記干渉型ディテクタの可動電極及び固定電極の間に電圧を印加し、可動保持体と共に可動ミラーを静電駆動し、可動ミラー及び固定ミラーの間のミラー空房の間隙距離を変化させ、投光光が可動ミラー及び固定ミラー間で多重反射した光の強度を受光素子で検出することであり、流体の圧力測定として圧力センサの対峙するミラーの間隙が流体の圧力により変化して干渉した干渉光を前記投光光として導光して検出することである。
【０００６】
以下において本発明に係る干渉型ディテクタの詳細を説明する。なお、本発明に係る干渉型ディテクタは、以下の記述に限定されるものでない。また、図面においては、構成、構造の概略を示すものであり寸法、縮尺、形状、配置、等を限定するものでない。
【０００７】
本発明に係る干渉型ディテクタ１２０は、固定台座１２６に複数の保持弾性体１２３を介して形成された可動保持体１２５、該固定台座を固着する固定保持体１１０、該可動保持体に保持又は形成された可動ミラー１２４、該固定保持体に保持又は形成された固定ミラー１１１、該可動ミラー及び／または該固定ミラーの少なくとも一方がハーフミラーである、面対面を対峙する該可動ミラー及び該固定ミラーの間隙であるミラー空房１２１、該可動保持体に形成された可動電極１０７、並びに、該固定保持体に形成された固定電極１１１よりなるものであり、また、前記可動保持体（固定ミラーと対峙する面）にユニット凸部１０２を形成したものであり、また、可動ミラーまたは固定ミラーのいずれかの側から投光光１３１を投射し、並びに、反対側または同一側で受光する受光素子１３２よりなるものである。
【０００８】
本発明に係る干渉型ディテクタによる検出方法は、前記干渉型ディテクタの可動電極及び固定電極の間に電圧を印加し、可動保持体と共に可動ミラーを静電駆動し、可動ミラー及び固定ミラーの間のミラー空房の間隙の距離を変化させ、投光光が可動ミラー及び固定ミラー間で多重反射した光の強度を受光素子で検出することであり、流体の圧力測定として圧力センサの対峙するミラーの間隙が流体の圧力により変化して干渉した干渉光を前記投光光として導光して検出することである。
【０００９】
固定台座１２６、保持弾性体１２３及び可動保持体１２５を形成する材料、加工方法を特に限定するものでない。例えば、シリコン単結晶、（複合）酸化物単結晶、窒化物単結晶、金属、セラミック、樹脂、等である。より好ましくは、半導体製造技術として用いられている加工技術により加工が可能なシリコン単結晶、加工技術が進んでいる金属、等である。特に好ましくは、シリコン単結晶である。加工技術は、半導体製造技術である研磨、洗浄、成膜（真空蒸着、スパッタリング、等によるＰＶＤ、熱、プラズマ、光、等によるＣＶＤ、エピタキシャル成長、等）、フォトリソグラフィ方法（レジスト塗布、プリベーク、露光、現像、リンス、ポストベーク、等）、エッチャントによるエッチング、不純物の注入（熱拡散、イオン注入、等）、等が用いられる。金属においては、研磨、洗浄、フォトリソグラフィ方法、エッチャントによるエッチング、等である。
【００１０】
固定保持体１１０の材料、加工方法を特に限定するものでない。例えば、シリコン単結晶、（複合）酸化物単結晶、窒化物単結晶、ガラス、金属、樹脂、等である。より好ましくは、ガラス、金属であり、研磨、洗浄、フォトリソグラフィ方法、エッチャントによるエッチング、機械加工、等の加工である。
【００１１】
可動ミラー１２４及び固定ミラー１１１は、少なくとも一方のミラーがハーフミラーであることであり、材料、形状、加工方法、等を特に限定するものでない。好ましくは、ミラー本体を構成する光透過体に半透過性物質を塗布したものである。より好ましくは、光透過体として透明ガラス、酸化シリコン、窒化シリコン、透明単結晶体、等であり、表面に環境安定性な半透明膜（クロム、ニッケル、金、等）を成膜したものである。光透過体としてガラス板を貼り付けてもよく、半導体技術の成膜技術により形成してもよい。
【００１２】
可動電極１０７及び固定電極１１１は、材料、形状、等を特に限定するものでない。好ましくは、可動保持体及び／または固定保持体が導電性物質であればそのまま電極とすることであり、絶縁性物質であれば導電性材料を塗布することである。絶縁性物質である場合のより好ましくは、可動保持体及び固定保持体の対峙する面に導電性膜を成膜形成することでありる。特に好ましくは、シリコン単結晶である可動保持体１２５の場合には、可動電極１０７として（静電駆動のための電極であり電場を印可するだけであるため）ハーフミラーの成膜用の半透明膜（クロム、金、等）を兼用してもよい。この場合には、ハーフミラー部の半透明膜（クロム蒸着層）１０７と可動電極１０７を電気絶縁のために切り離すことによりハーフミラーに歪みが起こりにくくなり好ましい。
【００１３】
ミラー空房１２１は、好ましくは、使用する光源の波長及び半値幅により決まる可干渉距離より広いミラー空房の間隙または間隔である。可動電極及び固定電極に印可する電圧による静電駆動によりミラー空房の間隙を狭くして検出するためである。例えば、中心波長５２５ｎｍ、半値幅４０ｎｍ、では、可干渉距離が約７μｍ弱となりミラー空房の間隙を１０μｍとする。
【００１４】
ユニット凸部１０２は、可動保持体のミラー空房側に形成されることが好ましく、形状、サイズ、形成場所を特に限定するものでない。静電駆動により可動する可動保持体の過剰、異常な可動、変形による破壊を防止、保護するためのものである。また、可動電極及び固定電極の接触、ショートを防止、保護するためのものである。好ましくは、（ミラー空房の間隙−可干渉距離／２）、ミラー空房の間隙の２／３、等である。好ましくは、可動ミラーの周りの一方向または複数方向に台形状に形成することである。またミラー空房の間隙の調整方法として、半波長の整数倍の反射光が光強度を強め合うことを利用し、既知の波長の光を投光し、ミラー空房間で干渉した光の強度の極大値、極小値を測定して該ミラー空房の間隙を調整することができる。
【００１５】
本発明に係る干渉型ディテクタは、例えば、シリコンウエハを半導体製造工程の加工技術を利用してエッチング、デポジッドを繰り返し、固定台座１２６に保持されたシリコンスプリング１２３、該シリコンスプリング１２３に保持されたミラー保持体１２５、該ミラー保持体の中央部に可動ミラー１２４を形成したシリコン構造体、固定ミラーを形成した研磨されたガラス基板に前記シリコン構造体を可動ミラー及び固定ミラーの位置（中心軸）が一致するように接合し、電極材が該ミラー保持体及び該ガラス基板に付設されたものである。付設された電極材は、可動電極及び固定電極として静電駆動のための電極である。ミラーとしては、透過性を有するハーフミラーであり、前記可動ミラー１２４がデポジットされた窒化シリコン膜層１０６にクロム蒸着層１０７を形成したハーフミラーであることである。
【００１６】
例えば、シリコンの代わりに金属、セラミック、樹脂、等を代用した固定台座、保持弾性体、可動保持体、該可動保持体に可動ミラーを固着して配置し、固定ミラーが形成された金属、樹脂、セラミック、ガラス基板、等に可動ミラー及び固定ミラーの位置が一致するように接合し、電極材か付設されたものである。シリコン、金属、セラミック、樹脂、等による干渉型ディテクタは、固定保持体１１０に形成されたミラー電極１２８（可動保持体に形成された可動電極と接続導通している。）及びガラス電極１２７（固定保持体に形成された固定電極と接続導通している。）に電圧を印加することにより静電駆動によりミラー間の間隙を可変制御することができる。
【００１７】
本発明に係る干渉型ディテクタによる検出方法は、本発明に係る干渉型ディテクタと類似した干渉型ミラー圧力センサ（対峙したミラーの少なくとも片方のミラーがハーフミラーであり、少なくとも片方のミラーが圧力の変化により可動する。）で投射光がハーフミラーの表面で一部が反射し、一部が透過し、透過した光がミラーで反射し、ハーフミラーで一部が反射し（反射、透過が繰り返される。多重反射）、一部が透過して最初の反射光と干渉して干渉光となり帰還されて干渉型ディテクタに導き投射される。
【００１８】
該可動ミラー１２４に投射された干渉光（透光光１３１）は、ハーフミラーである該可動ミラー１２４を透過し、ハーフミラーの働きがあるガラスクロム層１１１で一部が反射して該可動ミラーに戻り残りが透過して受光素子１３２に到達する。可動ミラーに戻った反射光は、該可動ミラーで一部が反射して該ガラスクロム層のミラーに戻る。このように可動ミラー１２４及びガラスクロム層１１１の間で透光光１３１が反射、透過を繰り返して多重反射されて、透過光１３３として受光素子１３２に到達する。干渉光が固定ミラー側から投射されて多重反射して受光素子で検出されてもよい。
【００１９】
例えば、可動ミラーまたは固定ミラーの一方が全反射ミラーであり片方がハーフミラーである場合、ハーフミラー側から干渉光を投光する。投光された干渉光が該ハーフミラーで反射して直接戻る光、及び、該ハーフミラーを透過して該全反射ミラーで反射して該ハーフミラーを透過して戻る光（反射を複数回繰り返してきた光も含む。多重反射。）とが、干渉して受光素子で検出される光路方法でもよい。図５にあるような光ファイバー１４１で投光し、該光ファイバーで戻り光を検出する光路方法が提示できる。
【００２０】
前記受光素子（フォトダイオード）１３２に到達した透過光１３３は、投光光（干渉光）１３１のエネルギーがフォトダイオードの起電力出力として検出される。干渉型ディテクタ１２０のガラス電極１２７及びミラー電極１２８の電極間に電圧を印加することにより可動ミラー１２４およびガラスクロム層１１１の間に静電気力が働いて該可動ミラーが動かされる。前記可動ミラー及びガラスクロス層の距離（間隔）が変化し、透過光の強度が変化し、フォトダイオードで検出される起電力出力が変化する。図６を参照。このことを利用して起電力出力が極大値になるように電極間に電圧を印加する。この極大値のときの電圧が干渉型ミラー圧力センサのミラー間の距離に対応する。このミラー間の距離が圧力により変化したものであり、これらの相互関係から起電力出力が極大値になる印加する電圧により気体の圧力が求められて圧力を測定することができる。
【００２１】
本発明に係る干渉型ディテクタ及び検出方法は、前記記載の構成より成る干渉型ディテクタであり、簡易な静電駆動機構であり、可動ミラー及び固定ミラーによるミラー空房の間隙を印加する電圧により静電駆動して変化することができる。また、干渉光を投光光として干渉型ディテクタに投光し透過光を受光素子で起電力として検出し、この検出起電力よりテーブル（予め標準を測定した相関関係）と対比して流体の圧力を間接的に検出することが出来る。
【００２２】
【実施例】
本発明に係る干渉型ディテクタ及び検出方法を以下の実施態様により説明する。なお、本発明に係る干渉型ディテクタ及び検出方法は、以下の実施例に限定されるものでない。
【００２３】
（実施例１）  本発明に係る干渉型ディテクタの一実施例を製造工程に従って図２を参照に説明する。製造においては、多数個取りの配置で製造するが説明及び図２は一ユニットに注目して説明する。（ａ）図に示す面方位（１００）のｐ型のシリコンウエハ１００を準備し、（ｂ）図のように熱酸化方法（ウエハを石英管炉の中に入れ加熱し、酸素ガスに加えて水蒸気を導入するウェット酸化）でシリコンウエハの表面に約０．６μｍのシリコン酸化膜１０１（二酸化シリコン膜）を形成した。フォトマスクを介してフォトリソグラフィ方法（レジストの塗布、プリベーク、露光、現像、リンス、ポストベーク、等）によりレジストパターンを形成し、残存のレジストをマスクとしてシリコン酸化膜をＨＦ系のエッチャントでエッチングし、該レジストを硫酸及び過酸化水素の混合液で剥離除去し、残存の該シリコン酸化膜をマスクとしてエッチャントＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド）水溶液で（ｃ）図のようにシリコンウエハ１００をエッチングし、表面のシリコン酸化膜を除去した。
【００２４】
シリコンウエハの全表面に熱酸化方法によりシリコン酸化膜を形成し、フォトリソグラフィ方法でレジストパターンを形成し、レジストをマスクとして該シリコン酸化膜をエッチングし、該レジストを剥離し、残存の該シリコン酸化膜をマスクとしてシリコンウエハ１００をエッチングし、表面のシリコン酸化膜を除去して（ｄ）図のようにユニット内にユニット凸部１０２を有するパターンであるシリコンウエハを形成した。該ユニット凸部が干渉型ディテクタにおける可動ミラーと固定ミラーの過度な接近を防止して機械的破壊から保護し、また、可動電極及び固定電極の接触、ショートを防止する保護用の台形状の凸部である。高さが約４μｍであり可動ミラーの周りの三方向に形成した。
【００２５】
更に、シリコンウエハの全表面に熱酸化方法により（ｅ）図のようなシリコン酸化膜１０３を形成した。フォトリソグラフィ方法でレジストパターンを形成し、レジストをマスクとしてシリコン酸化膜１０３をエッチングし、該レジストを剥離して（ｆ）図のシリコン酸化膜のパターンを形成した。残存の該シリコン酸化膜をマスクとしてボロンを熱拡散させて（ｇ）図のような約１０μｍのボロン拡散層を形成した。シリコン酸化膜を除去して（ｈ）図のようなボロン拡散層１０４を有するシリコンウエハを作成した。
【００２６】
更に、シリコンウエハのボロン拡散面に常圧ＣＶＤ方法で約０．２μｍ厚みのシリコン酸化膜層１０５を堆積形成し、該シリコン酸化膜層に常圧ＣＶＤ方法で約０．３μｍ厚みの窒化シリコン膜層１０６を堆積形成して多層膜とし、フォトリソグラフィ方法でレジストパターンを形成し、レジストをマスクとして窒化シリコン膜層／シリコン酸化膜層の多層膜をエッチングし、レジストを剥離し、（ｉ）図のようなユニットの集合体であるシリコンウエハを作成した。
【００２７】
更に、ボロン拡散面側方向に真空蒸着方法で約８０オングストロームのクロム蒸着層１０７を形成し、フォトリソグラフィ方法でレジストパターンを形成し、クロム蒸着層をエッチングし、レジストを剥離し、（ｊ）図のようなユニットの集合体であるシリコンウエハを作成した。窒化シリコン膜層／シリコン酸化膜層に形成されたクロム蒸着層１０７は、ハーフミラーを形成する。光が透過する窓の可動ミラー１２４のクロム蒸着層１０７は、周りの電極用（可動電極）のクロム蒸着層と電気的な切断がなされていて静電駆動による該可動ミラー１２４の歪みを防いでいる。
【００２８】
更に、プラズマＴＥＯＳ−ＣＶＤ方法により約１μｍの厚みのシリコン酸化膜層１０８を堆積形成し、フォトリソグラフィ方法でレジストパターンを形成し、レジストをマスクとしてシリコン酸化膜層をエッチングし、レジストを剥離し、（ｋ）図のようなユニットの集合体であるシリコンウエハを作成した。
【００２９】
更に、シリコン酸化膜層１０８をマスクとして異方性エッチング方法のＥＰＷ（エチレンジアミン−ピロカテコール−水）でシリコン１００をエッチングし、シリコン酸化膜層１０８を除去し、（ｌ）図のようなユニット（シリコン酸化膜でマスクされたシリコン部分及びボロンが拡散されたシリコン層を残している。）の集合体であるシリコンウエハを作成した。
【００３０】
両面平行研磨された固定保持体となるパイレックスガラス基板１１０にスパッタリング方法で約０．８μｍの厚みのガラスクロム層１１１を形成し、フォトリソグラフィ方法でレジストパターンを形成し、レジストをマスクとしてガラスクロム層１１１（ハーフミラー、固定電極）をエッチングし、レジストを剥離し、前記（ｌ）図のシリコンウエハ及びパイレックス（登録商標）ガラス基板を陽極接合方法で接合し、（ｍ）図のようなガラス接合シリコンウエハを作成した。
【００３１】
このように作成したガラス接合シリコンウエハのシリコンウエハ側に弱粘着剤が塗布されたフィルムを貼って表面を保護し、ダイシングソーにより個別のユニットに切断して図１のような干渉型ディテクタを製作した。
【００３２】
このように製作された干渉型ディテクタは、図１に示すようにほぼ中央部のミラー保持体１２５により保持された可動ミラー１２４（シリコン１００が無いミラー保持体部分にシリコン酸化膜層１０５／窒化シリコン膜層１０６、クロム蒸着層１０７により形成されている。）が形成され、シリコンスプリング１２３に保持されるように可動保持体であるミラー保持体１２５が形成され、シリコンスプリング１２３が固定台座１２６に連通・保持されるように形成され、固定台座１２６の一部分に通気口ギャップ１２２が形成されていて該通気口ギャップの部分をガラスクロム層（固定電極、）１１１と導通するガラス電極１２７が配線され、ミラー保持体１２５に形成されたクロム蒸着層１０７による電極がシリコンスプリング１２３を経由して固定台座１２６及びパイレックス（登録商標）ガラス基板１１０にミラー電極１２８として配線されている。本実施例において前記通気口ギャップ１２２（窪み、段差）を形成しているが、ガラス電極１２７と交差する部分の固定台座１２６の可動電極１０７を除去することにより該ガラス電極１２７及び可動電極１０７のクロム蒸着層が電気的に接触することが無く該通気口ギャップを形成しなくてもよい。形成しないことにより、ダイシングソーにより切断するときにシリコンウエハに形成された各種の構成要素がフィルムにより保護されて汚染から守ることができて好ましい。
【００３３】
このように製作された干渉型ディテクタの概略寸法は、パイレックス（登録商標）ガラス基板１１０の外形寸法が６＊６ｍｍで厚みが１ｍｍ、固定台座１２６の外形寸法が４．５＊４．５ｍｍで厚みが２００μｍ、ミラー保持体１２５の寸法が２＊２ｍｍで厚みが１０μｍ、シリコンスプリング１２３の幅寸法が１５０μｍで厚みが１０μｍ、可動ミラー１２４の寸法が５００＊５００μｍで厚みが０．５μｍ、パイレックス（登録商標）ガラス基板１１０のガラスクロム層１１１であるガラス電極１２７と可動ミラー１２４の間隙であるミラー空房１２１の厚みが１０μｍである。
【００３４】
静電駆動の動作は、該ガラス電極１２７及び該ミラー電極１２８に電場を印加することにより固定電極であるガラスクロム層１１１及びミラー保持体１２５に形成されたクロム蒸着層より成る可動電極の間に静電気力が働き可動ミラー１２４が該ミラー保持体１２５と共にガラス電極（ガラスクロム層）側に引き寄せられて可動する。静電駆動により印加電圧及びミラー空房の間隙距離が可変制御することができる。
【００３５】
更に、干渉型ディテクタ１２０及び受光素子１３２が図３の如くに配置され、可動ミラー１２４側からの透光光１３１が可動ミラー１２４及びガラスクロム層１１１で多重反射し、パイレックス（登録商標）ガラス基板１１０を透過して受光素子であるフォトダイオードに導かれる。
【００３６】
該干渉型ディテクタの可動ミラーを静電駆動により可変制御して透過光の波長変化または干渉光の強度を検出する方法は、以下のようである。光源としてＬＥＤを用いた波長λ＝５２５ｎｍ、半値幅＝４０ｎｍに干渉Ａ（１０＋−ａμｍのギャップを持つミラー及びハーフミラーの間を多重反射した干渉光）が乗っかった光を可動ミラー１２４側から投光する。受光素子であるフォトダイオード１３２の出力を測定しながらガラス電極及びミラー電極の間に印加される電圧を可変し、フォトダイオードの光起電力出力のピークを検出し、そのときの印加電圧をＶａとする。次に干渉Ｂ（１０＋−ｂμｍのギャップを持つミラー及びハーフミラーの間をポンピング、多重反射した干渉光）が乗っかった光を可動ミラー側から投光し、フォトダイオード１３２の出力を測定しながらガラス電極及びミラー電極の間に印加された電圧を可変し、光起電力出力のピークを検出し、印加電圧をＶｂとする。同様な方法でＶｃ、・、・、・、Ｖｎ−１、Ｖｎで干渉及び印加電圧の相関関係のテーブルを作成する。
【００３７】
干渉Ａ、干渉Ｂ、干渉Ｃ、・・干渉Ｎは、圧力変化により発生するミラー及びハーフミラーのギャップの変化ａ、ｂ、ｃ、・、・、ｎによる干渉光である。例えば、該干渉型ディテクタに干渉Ｃを投光光として投光し、印加される電圧で可動ミラーを静電駆動し、フォトダイオードの光起電力（受光素子の出力）のピーク出力を検出し（図５参照）、その印加電圧Ｖｃとする。該印加電圧Ｖｃ及び相関関係のテーブルからギャップの変化ｃが求められ、変化ｃに対応する圧力が求められる。
【００３８】
図５は、印加電圧とミラー空房のギャップが比例関係であるグラフである。また、受光素子であるフォトダイオードの出力ピークが干渉光に対応するミラー空房のギャップ位置に移行していることを示している。静電駆動による干渉型ディテクタは、光干渉型の圧力測定素子による圧力の変化による干渉光を受光素子の出力ピーク強度測定し、コンピュータによる演算、コントロールにより圧力を求めることができる。
【００３９】
（実施例２）  実施例１と略同様な構造の干渉型ディテクタをステンレス板及びステンレス箔で製作した。ラップされたガラス基板の表面に厚さが０．１ｍｍのステンレス箔を熱可塑性の粘着剤で一時的に固定し、該ステンレス箔を研削・研磨して０．０３ｍｍの厚さにし、フォトリソグラフィ方法で可動ミラー用の孔、固定台座、ステンレス保持体及びステンレススプリングのレジストパターンを形成し、ステンレス箔をスプレー式エッチングして可動ミラー用の孔（１ｍｍ丸穴）、固定台座の外形枠、可動ミラー用の孔開きの可動保持体であるステンレス保持体（可動電極ともなる）及び保持弾性体であるステンレススプリングを形成し、レジストを除去し、各々の可動ミラー用の孔の部分に厚さが０．０５ｍｍのハーフミラーを貼り付けて可動ミラー付きのミラー保持体、ステンレススプリング、固定台座を作成した。
【００４０】
固定保持体となる厚さが０．３ｍｍのステンレス板にドリルで固定ミラー用の孔（１ｍｍ丸穴）を開け、固定ミラー用の孔に０．０５ｍｍ厚のハーフミラーを貼り付けて固定ミラー付きのステンレス基板を作成した。
【００４１】
可動ミラー及び固定ミラーが対向一致する位置に合わせて接着剤で加圧して接着する。ステンレス箔の固定台座及びステンレス基板の接着部分に厚さが０．１１ｍｍのエポキシ板をスペーサーとしてサンドイッチ構造にして可動ミラー及び固定ミラーの間のミラー空房が確保されるようにエポキシ樹脂で加圧常温接着し、ガラス基板を残してチップサイズにステンレス材をカットし、加熱してステンレス箔側の粘着剤から干渉型ディテクタのチップを剥離し、洗浄し、ステンレス箔及びステンレス基板の各々から電極線を取り出して干渉型ディテクタを製作した。
【００４２】
このように製作されたステンレス製の干渉型ディテクタは、二枚のステンレスが電極板となり電極線で電圧を印加することによりステンレス保持体が可動してミラー空房の間隙が変化するように可動ミラーも可動する。ステンレススプリング及び印加電圧のバランスによりステンレス保持体（可動ミラー）の可動量が一定に、印加電圧比例に反復可動する。詳細な動作は、実施例１と略同様であるので省略する。
【００４３】
（実施例３）  図５を参照。ステンレス保持体１２５をステンレススプリング１２３で固定台座１２６に可動可能に保持する厚さが０．０２ｍｍの円形のステンレス箔、該ステンレス箔の中心部を全反射の可動ミラー１２４とするために鏡面研磨する。該ステンレス箔を電気絶縁性の平行研磨したドーナツ状リングであるスペーサー１３６を介してステンレス板１１０に常温硬化型の接着剤で加圧固定した。該ステンレス板１１０は厚さが３ｍｍで中央部（可動ミラーと対峙する位置）に０．１ｍｍのドリル孔が形成されている。
【００４４】
円筒状のプラスチック製の保護ケース１４０でステンレス箔、スペーサー、ステンレス板、等が覆われて保護、固定されている。固定台座１２６及びステンレス板１１０から電極１２７、１２８が引き出されている。
【００４５】
光ファイバー１４１の研磨された先端部にクロム・金、等による薄膜層を形成してハーフミラーである固定ミラー１１１を形成した。該光ファイバー１４１をステンレス板１１０のドリル孔に挿入して仮固定した。また、電極１２７及び電極１２８を電気的に短絡させて静電力による可動をなくす。調整ハーフミラー１４３、調整光検出器１４４及び調整光源１４５、等からなる光学系を用いて調整光源１４５からの単色・平行光（白色光から分光しても良い。）が光ファイバー１４１に導光され、先端部のハーフミラーである固定ミラーを透過した光が全反射の可動ミラー１２４で反射し、固定ミラー１１１を透過した戻り光となり、該戻り光が固定ミラーで透過しないで直接反射した光と干渉して光ファイバー１４１を通り、調整ハーフミラー１４３を透過して調整光検出器１４４で受光して干渉光の起電力が検出される。光ファイバー１４１を動かして（顕微鏡で側面から観察しながら行う。複数の起電力の極大値が出現する。）可動ミラー１２４及び固定ミラー１１１の間のミラー空房１２１の間隙を調整し、調整光検出器の干渉光の起電力の極大値（目的の間隙（本実施例では１０μｍ）の近傍である。）を求めて該ファイバケーブル１４１を固定接着剤１４２でしっかりと固定する。
【００４６】
このように干渉光の光起電力を測定してミラー空房１２１の間隙を調整することにより製造工程での公差に影響されることなく均一な干渉型ディテクタを製造することができる。また、調整光源の単色光を変化させることによりミラー空房１２１の間隙を可変、特定することができる。尚、コヒーレント光源、平行光、調整ハーフミラーの固定、可動、調整光検出器１４４の測定方法、等の詳細は、光学分野の一般的な方法を使用することでよくここでは省略する。
【００４７】
ミラー空房の間隙の調整に使用した光ファイバーは、そのまま干渉型ディテクタの干渉光の投光導入に使用することができる。
【００４８】
調整するための光学系を除去して干渉型ディテクタを製作した。このように製作された干渉型ディテクタは、実施例１または実施例２と略同様に動作させることができるので省略する。
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係る干渉型ディテクタは、複数の保護弾性体に保持された可動保持体、固定保持体、可動保持体に形成された可動ミラー及び可動電極、並びに、固定保持体に形成された固定ミラー及び固定電極より成るものである。可動電極及び固定電極に電圧を印加して可動保持体を静電駆動し、透過光の強度を検出して流体の圧力を検出するものである。該干渉型ディテクタは、駆動機構を複雑に積層して形成することなく可動電極及び固定電極を形成して可動ミラー及び固定ミラーの間隙を静電駆動により可変調整する技術的に容易な駆動機構であり、価格が安価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る干渉型ディテクタの一実施態様例の上面概略図である。
【図２】本発明に係る干渉型ディテクタの一実施態様例の製造工程を示す図であり、図１のＫ−Ｋ’断面の工程図である。
【図３】本発明に係る干渉型ディテクタの使用における一実施態様例の使用例を示す図である。
【図４】本発明に係る干渉型ディテクタの図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図５】本発明に係る干渉型ディテクタの一実施態様例を示す断面図であり、ミラー空房の間隙を調整製造方法を示す図である。（ｂ）図は、Ｊ−Ｊ’の断面図である。
【図６】本発明に係る干渉型ディテクタの一実施態様例の使用例における検出電圧及びミラー空房のギャップの関係を示す図である。
【符号の説明】
１００  シリコンウエハ
１０１  １０３  シリコン酸化膜
１０２  ユニット凸部
１０４  ボロン拡散層
１０５  シリコン酸化膜層
１０６  窒化シリコン膜層
１０７  クロム蒸着層、（可動電極）
１０８  シリコン酸化膜層
１１０  固定保持体、パイレックス（登録商標）ガラス基板、ステンレス板
１１１  固定電極、ガラスクロム層、（固定ミラー）
１２０  干渉型ディテクタ
１２１  ミラー空房
１２２  通気口ギャップ
１２３  保持弾性体、シリコンスプリング、ステンレススプリング
１２４  可動ミラー
１２５  可動保持体、ミラー保持体、ステンレス保持体
１２６  固定台座
１２７  ガラス電極
１２８  ミラー電極
１３１  透光光
１３２  受光素子
１３３  透過光
１３５  可動ミラー用孔
１３６  スペーサー
１４０  保護ケース
１４１  光ファイバー
１４２  固定接着剤
１４３  調整ハーフミラー
１４４  調整光検出器
１４５  調整光源
【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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