(57)【要約】  ファブリペロー干渉フィルタは、第１表面を有する基板と、第１表面に配置された第１ミラー部を有する第１積層体と、第１ミラー部に対して基板とは反対側において空隙を介して第１ミラー部と向かい合う第２ミラー部を有する第２積層体と、第１積層体と第２積層体との間において空隙を画定する画定部を有する中間層と、第１積層体を構成する第１層に形成された第１電極と、第２積層体を構成する第２層に形成され、第１電極と向かい合う第２電極と、を備える。中間層は、第１積層体を構成する層のうち、第１層を含む複数層の外縁を被覆する被覆部と、第１表面に平行な方向に沿って被覆部から外側に延在する延在部と、を更に有する。第２積層体は、被覆部により画定部と延在部との間に形成された段差面、及び延在部の外端面を被覆するように延在している。
2020071181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面を有する基板と、
前記第１表面に配置された第１ミラー部を有する第１積層体と、
前記第１ミラー部に対して前記基板とは反対側において空隙を介して前記第１ミラー部と向かい合う第２ミラー部を有する第２積層体と、
前記第１積層体と前記第２積層体との間において前記空隙を画定する画定部を有する中間層と、
前記第１積層体を構成する第１層に形成された第１電極と、
前記第２積層体を構成する第２層に形成され、前記第１電極と向かい合う第２電極と、を備え、
前記中間層は、
前記第１積層体を構成する層のうち、前記第１層を含む複数層の外縁を被覆する被覆部と、
前記第１表面に平行な方向に沿って前記被覆部から外側に延在する延在部と、を更に有し、
前記第２積層体は、前記被覆部により前記画定部と前記延在部との間に形成された段差面、及び前記延在部の外端面を被覆するように延在している、ファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項２】
前記第１積層体に形成され、前記第２電極と向かい合う第３電極と、
前記第１積層体を構成する第３層に少なくとも形成され、前記第２電極及び前記第３電極と電気的に接続された配線部と、を更に備え、
前記被覆部は、前記第３層の外縁を更に被覆している、請求項１に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項３】
前記被覆部は、前記第１積層体を構成する全ての層の外縁を被覆している、請求項１又は２に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項４】
前記延在部の幅は、前記画定部の厚さよりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項５】
前記段差面は、前記第１表面に対して傾斜して延在しており、
前記延在部の幅は、前記段差面の幅よりも広い、請求項１〜４のいずれか一項に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項６】
前記段差面は、湾曲面である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項７】
前記段差面は、凸状に湾曲している、請求項６に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項８】
前記第１積層体の外端面は、凸状に湾曲している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【請求項９】
前記第２層は、前記第２積層体を構成する層のうち、前記中間層に接触している層である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のファブリペロー干渉フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の一側面は、ファブリペロー干渉フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ファブリペロー干渉フィルタとして、基板と、基板上に配置された第１ミラー部を有する第１積層体と、空隙を介して第１ミラー部と向かい合う第２ミラー部を有する第２積層体と、第１積層体と第２積層体との間において空隙を画定する中間層と、を備えるものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載のファブリペロー干渉フィルタでは、積層方向から見た場合に、第１積層体、第２積層体及び中間層の外縁が互いに一致している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５７５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなファブリペロー干渉フィルタにおいて、例えば第１積層体及び中間層の剥がれを抑制するために、第２積層体を外側に延長し、第２積層体によって第１積層体及び中間層の外縁を被覆することが考えられる。しかし、この場合、被覆箇所において第１積層体と第２積層体とが接触することで、第１積層体に形成された駆動用の電極と第２積層体に形成された駆動用の電極との間に電流のリークが生じるおそれがある。また、上述したようなファブリペロー干渉フィルタには、製造安定性の向上が求められる。【０００５】
本開示の一側面は、基板上の各層の剥がれを抑制しつつ、電流のリークの抑制、及び製造安定性の向上を図ることができるファブリペロー干渉フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係るファブリペロー干渉フィルタは、第１表面を有する基板と、第１表面に配置された第１ミラー部を有する第１積層体と、第１ミラー部に対して基板とは反対側において空隙を介して第１ミラー部と向かい合う第２ミラー部を有する第２積層体と、第１積層体と第２積層体との間において空隙を画定する画定部を有する中間層と、第１積層体を構成する第１層に形成された第１電極と、第２積層体を構成する第２層に形成され、第１電極と向かい合う第２電極と、を備え、中間層は、第１積層体を構成する層のうち、第１層を含む複数層の外縁を被覆する被覆部と、第１表面に平行な方向に沿って被覆部から外側に延在する延在部と、を更に有し、第２積層体は、被覆部により画定部と延在部との間に形成された段差面、及び延在部の外端面を被覆するように延在している。【０００７】
このファブリペロー干渉フィルタでは、中間層の外端面（より具体的には延在部の外端面）が、第２積層体によって被覆されている。これにより、中間層の剥がれを抑制することができる。更に、第１積層体を構成する層のうち、第１電極が形成された第１層を含む複数層の外縁が、中間層の被覆部によって被覆されている。これにより、第１積層体における第１層と、第２積層体における第２電極が形成された第２層との間の電気的な絶縁性を高めることができ、第１層及び第２層を介して第１電極と第２電極との間に電流のリークが生じるのを抑制することができる。特に、第１層だけでなく、第１層を含む複数層の外縁が被覆部によって被覆されているため、電流のリークを一層確実に抑制することができる。更に、中間層が、基板の第１表面に平行な方向に沿って被覆部から外側に延在する延在部を有しており、第２積層体が、被覆部により画定部と延在部との間に形成された段差面、及び延在部の外端面を被覆するように延在している。これにより、中間層が延在部を有しない場合と比べて、第２積層体に形成される段差を緩やかにすることができる。第２積層体に形成される段差を緩やかにすることにより、例えば、エッチングのためのレジストを塗布する際に塗布むらが生じるのを抑制することができ、製造安定性を向上することができる。よって、このファブリペロー干渉フィルタによれば、基板上の各層の剥がれを抑制しつつ、電流のリークの抑制、及び製造安定性の向上を図ることができる。【０００８】
本開示の一側面に係るファブリペロー干渉フィルタは、第１積層体に形成され、第２電極と向かい合う第３電極と、第１積層体を構成する第３層に形成され、第２電極及び第３電極と電気的に接続された配線部と、を更に備え、被覆部は、第３層の外縁を更に被覆していてもよい。この場合、第３電極が第２電極と同電位となるため、駆動時に第１ミラー部及び第２ミラー部を平坦に保つことができる。更に、被覆部によって第３層の外縁が被覆されているため、電流のリークをより一層確実に抑制することができる。【０００９】
被覆部は、第１積層体を構成する全ての層の外縁を被覆していてもよい。この場合、電流のリークをより一層確実に抑制することができる。更に、第１積層体を構成する全ての層の外縁が中間層によって被覆され、当該中間層の外縁が第２積層体によって被覆されているため、第１積層体の剥がれを好適に抑制することができる。【００１０】
延在部の幅は、画定部の厚さよりも大きくてもよい。この場合、延在部の幅を大きく確保することができ、その結果、基板上の各層の剥がれを好適に抑制することができると共に、第２積層体に形成される段差を好適に緩やかにすることができる。【００１１】
段差面は、第１表面に対して傾斜して延在しており、延在部の幅は、段差面の幅よりも広くてもよい。この場合、第２積層体における段差面を被覆する部分と延在部の外端面を被覆する部分との間の距離を大きくすることができる。その結果、第２積層体に形成される段差を一層好適に緩やかにすることができ、製造安定性を一層向上することができる。更に、延在部の幅を一層大きく確保することができ、その結果、基板上の各層の剥がれを一層好適に抑制することができる。【００１２】
段差面は、湾曲面であってもよい。この場合、第２積層体において段差面を被覆する部分の表面が一層滑らかになるため、製造安定性をより一層向上することができる。【００１３】
段差面は、凸状に湾曲していてもよい。この場合、第２積層体において段差面を被覆する部分の表面がより一層滑らかになるため、製造安定性をより一層向上することができる。【００１４】
第１積層体の外端面は、凸状に湾曲していてもよい。この場合、第２積層体において段差面を被覆する部分の表面がより一層滑らかになるため、製造安定性をより一層向上することができる。【００１５】
第２層は、第２積層体を構成する層のうち、中間層に接触している層であってもよい。第２層が中間層に接触している層である場合、第１層と第２層との間の距離が近くなるが、本発明のファブリペロー干渉フィルタによれば、そのような場合でも、電流のリークが生じるのを好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本開示の一側面によれば、基板上の各層の剥がれを抑制しつつ、電流のリークの抑制、及び製造安定性の向上を図ることができるファブリペロー干渉フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ファブリペロー干渉フィルタの平面図である。
【図２】ファブリペロー干渉フィルタの底面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿っての断面図である。
【図４】ファブリペロー干渉フィルタの一部を拡大して示す断面図である。
【図５】第１変形例のファブリペロー干渉フィルタの断面図である。
【図６】第２変形例のファブリペロー干渉フィルタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［ファブリペロー干渉フィルタの構成］
【００１９】
図１〜図３に示されるように、ファブリペロー干渉フィルタ１は、基板１１を備えている。基板１１は、第１表面１１ａと、第１表面１１ａとは反対側の第２表面１１ｂと、を有している。第１表面１１ａ上には、反射防止層２１、第１積層体２２、中間層２３及び第２積層体２４が、この順序で積層されている。第１積層体２２と第２積層体２４との間には、枠状の中間層２３によって空隙（換言すればエアギャップ）Ｓが画定されている。
【００２０】
第１表面１１ａに垂直な方向から見た場合（換言すれば平面視）における各部の形状及び位置関係は、次の通りである。基板１１の外縁は、例えば１辺の長さが数百μｍ〜数十ｍｍ程度の矩形状である。基板１１の外縁及び第２積層体２４の外縁は、互いに一致している。反射防止層２１の外縁及び第１積層体２２の外縁は、互いに一致している。中間層２３の外縁は、反射防止層２１の外縁及び第１積層体２２の外縁よりも外側（換言すれば、空隙Ｓの中心とは反対側）、且つ基板１１の外縁及び第２積層体２４の外縁よりも内側（換言すれば、空隙Ｓの中心側）に位置している。すなわち、基板１１は、中間層２３の外縁よりも外側に位置する外縁部１１ｃを有している。外縁部１１ｃは、例えば、枠状であり、第１表面１１ａに垂直な方向から見た場合に中間層２３を囲んでいる。空隙Ｓは、例えば円形状である。なお、反射防止層２１の外縁が中間層２３の外縁よりも外側に位置していてもよいし、反射防止層２１の外縁と中間層２３の外縁とが互いに一致していてもよい。反射防止層２１と中間層２３とは、互いに一体化されていてもよい。
【００２１】
ファブリペロー干渉フィルタ１は、その中央部に画定された光透過領域１ａにおいて、所定の波長を有する光を透過させる。光透過領域１ａは、例えば円柱状の領域である。基板１１は、例えば、シリコン、石英又はガラス等からなる。基板１１がシリコンからなる場合、反射防止層２１及び中間層２３は、例えば、酸化シリコンからなる。中間層２３は、絶縁性を有する。中間層２３の厚さは、例えば、数十ｎｍ〜数十μｍである。
【００２２】
第１積層体２２のうち光透過領域１ａに対応する部分（例えば、平面視において空隙Ｓと重なる部分）は、第１ミラー部３１として機能する。第１ミラー部３１は、固定ミラーである。第１ミラー部３１は、反射防止層２１を介して第１表面１１ａ上に配置されている。第１積層体２２は、例えば、複数のポリシリコン層２５と複数の窒化シリコン層２６とが一層ずつ交互に積層されることにより構成されている。ファブリペロー干渉フィルタ１では、ポリシリコン層２５ａ、窒化シリコン層２６ａ、ポリシリコン層２５ｂ、窒化シリコン層２６ｂ及びポリシリコン層２５ｃが、この順序で反射防止層２１上に積層されている。第１ミラー部３１を構成するポリシリコン層２５及び窒化シリコン層２６の各々の光学厚さは、中心透過波長の１／４の整数倍であることが好ましい。なお、第１ミラー部３１は、反射防止層２１を介することなく第１表面１１ａ上に直接に配置されてもよい。
【００２３】
第２積層体２４のうち光透過領域１ａに対応する部分（例えば、平面視において空隙Ｓと重なる部分）は、第２ミラー部３２として機能する。第２ミラー部３２は、可動ミラーである。第２ミラー部３２は、第１ミラー部３１に対して基板１１とは反対側において空隙Ｓを介して第１ミラー部３１と向かい合っている。第１ミラー部３１と第２ミラー部３２とが互いに向かい合う方向は、第１表面１１ａに垂直な方向に平行である。第２積層体２４は、反射防止層２１、第１積層体２２及び中間層２３を介して第１表面１１ａ上に配置されている。第２積層体２４は、例えば、複数のポリシリコン層２７と複数の窒化シリコン層２８とが一層ずつ交互に積層されることにより構成されている。ファブリペロー干渉フィルタ１では、ポリシリコン層２７ａ、窒化シリコン層２８ａ、ポリシリコン層２７ｂ、窒化シリコン層２８ｂ及びポリシリコン層２７ｃが、この順序で中間層２３上に積層されている。第２ミラー部３２を構成するポリシリコン層２７及び窒化シリコン層２８の各々の光学厚さは、中心透過波長の１／４の整数倍であることが好ましい。
【００２４】
なお、第１積層体２２及び第２積層体２４では、窒化シリコン層の代わりに酸化シリコン層が用いられてもよい。第１積層体２２及び第２積層体２４を構成する各層の材料としては、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、フッ化カルシウム、シリコン、ゲルマニウム、硫化亜鉛等が用いられてもよい。
【００２５】
第２積層体２４において空隙Ｓに対応する部分（例えば、平面視において空隙Ｓと重なる部分）には、複数の貫通孔（図示省略）が形成されている。これらの貫通孔は、第２積層体２４の中間層２３とは反対側の表面２４ａから空隙Ｓに至っている。これらの貫通孔は、第２ミラー部３２の機能に実質的に影響を与えない程度に形成されている。これらの貫通孔は、例えば、エッチングにより中間層２３の一部を除去して空隙Ｓを形成するために用いられる。
【００２６】
図３に示されるように、第１ミラー部３１には、駆動電極（第１電極）１２及び補償電極（第３電極）１３が設けられている。駆動電極１２は、平面視において、例えば円環状を呈し、光透過領域１ａを囲んでいる。駆動電極１２は、例えば、第１積層体２２を構成するポリシリコン層２５ｃ（第１層）に形成されている。ポリシリコン層２５ｃは、第１積層体２２を構成する層のうち、中間層２３に接触している層であり、換言すれば、最も基板１１から遠い側に位置する層である。駆動電極１２は、例えば、不純物をドープしてポリシリコン層２５ｃを低抵抗化することにより形成されている。
【００２７】
補償電極１３は、平面視において、例えば円形状を呈し、光透過領域１ａと重なっている。補償電極１３の大きさは、光透過領域１ａの全体を含む大きさであってもよいが、光透過領域１ａの大きさと略同一であってもよい。補償電極１３は、駆動電極１２が形成されたポリシリコン層２５ｃに形成されている。補償電極１３は、例えば、不純物をドープしてポリシリコン層２５ｃを低抵抗化することにより形成されている。
【００２８】
第２ミラー部３２には、駆動電極（第２電極）１４が設けられている。駆動電極１４は、平面視において例えば円形状を呈し、空隙Ｓを介して駆動電極１２及び補償電極１３と向かい合っている。駆動電極１４は、例えば、第２積層体２４を構成するポリシリコン層２７ａ（第２層）に形成されている。ポリシリコン層２７ａは、第２積層体２４を構成する層のうち、中間層２３に接触している層であり、換言すれば、最も基板１１に近い側に位置する層である。駆動電極１４は、例えば、不純物をドープしてポリシリコン層２７ａを低抵抗化することにより形成されている。
【００２９】
ファブリペロー干渉フィルタ１は、一対の端子１５及び一対の端子１６を更に備えている。端子１５，１６は、平面視において光透過領域１ａよりも外側に設けられている。端子１５，１６は、例えば、アルミニウム又はその合金等の金属膜により形成されている。端子１５同士は、光透過領域１ａを挟んで向かい合っており、端子１６同士は、光透過領域１ａを挟んで向かい合っている。端子１５同士が向かい合う方向は、端子１６同士が向かい合う方向と直交している（図１参照）。
【００３０】
端子１５は、第２積層体２４の表面２４ａから第１積層体２２に至る貫通孔Ｈ１内に配置されている。端子１５は、配線部１７を介して駆動電極１２と電気的に接続されている。配線部１７は、ポリシリコン層２５ｃに形成されている。配線部１７は、例えば、不純物をドープしてポリシリコン層２５ｃを低抵抗化することにより形成されている。端子１５は、基板１１とは反対側に開口した開口１５ａを有している。中間層２３は、貫通孔Ｈ１を画定する内側面２３ａを有している。開口１５ａの開口縁１５ｂは、平面視において、全周にわたって（換言すれば、開口縁１５ｂ上のいずれの位置においても）、内側面２３ａよりも内側に位置している。
【００３１】
端子１６は、第２積層体２４の表面２４ａから中間層２３の内部に至る貫通孔Ｈ２内に配置されている。端子１６は、配線部１８を介して補償電極１３及び駆動電極１４と電気的に接続されている。これにより、ファブリペロー干渉フィルタ１の駆動時に、補償電極１３は駆動電極１４と同電位となる。配線部１８は、例えば、ポリシリコン層２５ｂ（第３層）に形成された配線部１８ａと、ポリシリコン層２５ｃに形成された配線部１８ｂと、ポリシリコン層２７ａに形成された配線部１８ｃとを、有している。配線部１８ａは、補償電極１３と電気的に接続されており、配線部１８ｃは、駆動電極１４と電気的に接続されている。配線部１８ｂは、配線部１８ａ，１８ｃに接触しており、配線部１８ａ〜１８ｃは、互いに電気的に接続されている。配線部１８ａ〜１８ｃは、それぞれ、例えば、不純物をドープしてポリシリコン層２５ｂ，２５ｃ又は２７ａを低抵抗化することにより形成されている。端子１６は、基板１１とは反対側に開口した開口１６ａを有している。中間層２３は、貫通孔Ｈ２を画定する内側面２３ｂを有している。開口１６ａの開口縁１６ｂは、平面視において、全周にわたって（換言すれば、開口縁１６ｂ上のいずれの位置においても）、内側面２３ｂよりも内側に位置している。端子１６の外縁１６ｃは、平面視において、全周にわたって、内側面２３ｂよりも外側に位置している。
【００３２】
第１積層体２２には、トレンチＴ１及びトレンチＴ２が設けられている。トレンチＴ１は、ポリシリコン層２５ｃに形成され、配線部１８における端子１６との接続部分を囲むように環状に延在している。トレンチＴ１は、駆動電極１２と配線部１８とを電気的に絶縁している。トレンチＴ２は、ポリシリコン層２５ｃに形成され、駆動電極１２と補償電極１３との間の境界に沿って環状に延在している。トレンチＴ２は、駆動電極１２と、駆動電極１２の内側の領域（すなわち補償電極１３）とを電気的に絶縁している。トレンチＴ１，Ｔ２により、駆動電極１２と補償電極１３とが電気的に絶縁されている。各トレンチＴ１，Ｔ２内の領域は、絶縁材料であってもよいし、空隙であってもよい。
【００３３】
第２積層体２４には、トレンチＴ３が設けられている。トレンチＴ３は、第１部分Ｔ３ａと、第２部分Ｔ３ｂと、を有している。第１部分Ｔ３ａは、ポリシリコン層２７ｂ，２７ｃ及び窒化シリコン層２８ａ，２８ｂにわたって連続的に形成され、端子１５を囲むように環状に延在している。第２部分Ｔ３ｂは、ポリシリコン層２７ａに形成され、端子１５を囲むように環状に延在している。第２部分Ｔ３ｂは、第１部分Ｔ３ａから離間している。第２部分Ｔ３ｂは、平面視において、全周にわたって、第１部分Ｔ３ａよりも外側に位置している。トレンチＴ３は、端子１５を駆動電極１４から電気的に絶縁している。トレンチＴ３内の領域は、絶縁材料であってもよいし、空隙であってもよい。
【００３４】
基板１１の第２表面１１ｂ上には、反射防止層４１、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４が、この順序で積層されている。反射防止層４１及び中間層４３は、それぞれ、反射防止層２１及び中間層２３と同様の構成を有している。第３積層体４２及び第４積層体４４は、それぞれ、基板１１を基準として第１積層体２２及び第２積層体２４と対称の積層構造を有している。反射防止層４１、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４は、基板１１の反りを抑制する機能を有している。
【００３５】
第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４は、外縁部１１ｃの外縁に沿って薄化されている。すなわち、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４のうち外縁部１１ｃの外縁に沿う部分は、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４のうち外縁に沿う部分を除く他の部分と比べて薄い。ファブリペロー干渉フィルタ１では、第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４は、平面視において後述する薄化部６２ｂと重なる部分において第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４の全部が除去されていることにより薄化されている。
【００３６】
第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４には、平面視において光透過領域１ａと重なるように開口４０ａが設けられている。開口４０ａは、光透過領域１ａの大きさと略同一の径を有している。開口４０ａは、光出射側に開口している。開口４０ａの底面は、反射防止層４１に至っている。
【００３７】
第４積層体４４の光出射側の表面には、遮光層４５が形成されている。遮光層４５は、例えばアルミニウム又はその合金等の金属膜からなる。遮光層４５の表面及び開口４０ａの内面には、保護層４６が形成されている。保護層４６は、第３積層体４２、中間層４３、第４積層体４４及び遮光層４５の外縁を被覆すると共に、外縁部１１ｃ上の反射防止層４１を被覆している。保護層４６は、例えば酸化アルミニウムからなる。なお、保護層４６の厚さを１ｎｍ〜１００ｎｍ（好ましくは３０ｎｍ程度）にすることで、保護層４６による光学的な影響を無視することができる。
【００３８】
以上のように構成されたファブリペロー干渉フィルタ１では、端子１５，１６を介して駆動電極１２，１４間に電圧が印加されると、当該電圧に応じた静電気力が駆動電極１２，１４間に発生する。当該静電気力によって、第２ミラー部３２が、基板１１に固定された第１ミラー部３１側に引き付けられ、第１ミラー部３１と第２ミラー部３２との間の距離が調整される。このように、ファブリペロー干渉フィルタ１では、第１ミラー部３１と第２ミラー部３２との間の距離が可変とされている。
【００３９】
ファブリペロー干渉フィルタ１を透過する光の波長は、光透過領域１ａにおける第１ミラー部３１と第２ミラー部３２との間の距離に依存する。したがって、駆動電極１２，１４間に印加する電圧を調整することで、透過する光の波長を適宜選択することができる。ここで、補償電極１３は、駆動電極１４と同電位である。したがって、補償電極１３は、光透過領域１ａにおいて第１ミラー部３１及び第２ミラー部３２を平坦に保つように機能する。
【００４０】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、例えば、ファブリペロー干渉フィルタ１に印加する電圧を変化させながら（すなわち、第１ミラー部３１と第２ミラー部３２との間の距離を変化させながら）、ファブリペロー干渉フィルタ１の光透過領域１ａを透過した光を光検出器によって検出することで、分光スペクトルを得ることができる。
［各部の詳細な構成］
【００４１】
図４は、ファブリペロー干渉フィルタ１の一部を拡大して示す断面図である。図３では各部の形状が模式的に示されているが、実際には、各部は図４に示されるような形状を有している。図４に示されるように、第１積層体２２の外端面２２ａは、凸状に湾曲した湾曲面となっている。外端面２２ａは、第１表面１１ａに垂直な方向において基板１１に近づくほど、第１表面１１ａに平行な方向において空隙Ｓから遠ざかるように、第１表面１１ａに対して傾斜して延在している。なお、外端面２２ａは、必ずしも滑らかな湾曲面でなくてもよく、ポリシリコン層２５ａ，２５ｂ，２５ｃ及び窒化シリコン層２６ａ，２６ｂの外縁により構成された細かな段差を有していてもよい。この場合でも、外端面２２ａは、全体として凸状に湾曲した形状に形成され得る。
【００４２】
中間層２３は、画定部５１と、被覆部５２と、延在部５３と、を有している。画定部５１、被覆部５２及び延在部５３は、互いに連続するように、一体的に形成されている。画定部５１は、第１積層体２２と第２積層体２４との間において空隙Ｓを画定している。画定部５１は、平面視において第１積層体２２及び第２積層体２４と重なっている。
【００４３】
被覆部５２は、平面視において画定部５１を囲んでいる。被覆部５２は、例えば、平面視において矩形枠状を呈している。被覆部５２は、反射防止層２１の外端面２１ａ及び第１積層体２２の外端面２２ａを被覆しており、第１表面１１ａに至っている。すなわち、被覆部５２は、第１積層体２２を構成する全ての層の外縁、すなわちポリシリコン層２５ａ，２５ｂ，２５ｃ及び窒化シリコン層２６ａ，２６ｂの外縁を被覆している。
【００４４】
延在部５３は、平面視において被覆部５２を囲んでいる。延在部５３は、例えば、平面視において矩形枠状を呈している。延在部５３は、第１表面１１ａに平行な方向に沿って被覆部５２から外側（換言すれば、空隙Ｓの中心とは反対側）に延在している。画定部５１と延在部５３との間には、被覆部５２によって段差面５４が形成されている。段差面５４は、画定部５１の基板１１とは反対側の表面５１ａと、延在部５３の基板１１とは反対側の表面５３ａとに接続されている。表面５１ａ，５３ａは、例えば、互いに平行であり、第１表面１１ａに平行な方向に沿って延在している。表面５１ａから第１表面１１ａまでの距離は、表面５３ａから第１表面１１ａまでの距離よりも長い。
【００４５】
段差面５４は、第１積層体２２の外端面２２ａに沿った形状を有しており、凸状に湾曲した湾曲面となっている。段差面５４は、第１表面１１ａに垂直な方向において基板１１に近づくほど、第１表面１１ａに平行な方向において空隙Ｓから遠ざかるように、第１表面１１ａに対して傾斜して延在している。延在部５３の外端面５３ｂは、凹状に湾曲した湾曲面となっている。外端面５３ｂは、第１表面１１ａに垂直な方向において基板１１に近づくほど、第１表面１１ａに平行な方向において空隙Ｓから遠ざかるように、第１表面１１ａに対して傾斜して延在している。
【００４６】
延在部５３の幅Ｌ１は、画定部５１の厚さＬ２よりも大きい。延在部５３の幅Ｌ１は、段差面５４の幅Ｌ３よりも大きい。延在部５３の幅Ｌ１とは、延在部５３の延在方向（この例では、基板１１の中心から外縁に向かう方向）に沿っての延在部５３の長さである。画定部５１の厚さＬ２とは、第１表面１１ａに垂直な方向に沿っての画定部５１の長さである。段差面５４の幅Ｌ３とは、延在部５３の延在方向に沿っての段差面５４の長さである。
【００４７】
第２積層体２４は、第２ミラー部３２に加えて、被覆部６１と、周縁部６２と、を有している。第２ミラー部３２、被覆部６１及び周縁部６２は、互いに同じ積層構造の一部を有し且つ互いに連続するように、一体的に形成されている。第２積層体２４は、被覆部５２により画定部５１と延在部５３との間に形成された段差面５４、及び延在部５３の外端面５３ｂを被覆するように、基板１１の外縁まで延在している。
【００４８】
被覆部６１は、平面視において第２ミラー部３２を囲んでいる。被覆部６１は、例えば、平面視において矩形枠状を呈している。被覆部６１は、段差面５４を被覆する第１部分６３と、延在部５３の表面５３ａを被覆する第２部分６４と、延在部５３の外端面５３ｂを被覆する第３部分６５と、を有している。第１部分６３、第２部分６４及び第３部分６５は、互いに連続するように、一体的に形成されている。
【００４９】
第１部分６３の基板１１とは反対側の表面６３ａは、段差面５４に沿った形状を有しており、凸状に湾曲した湾曲面となっている。第２部分６４の基板１１とは反対側の表面６４ａは、表面５３ａに沿った形状を有しており、第１表面１１ａに平行な平坦面となっている。第３部分６５の基板１１とは反対側の表面６５ａは、外端面５３ｂに沿って形状を有しており、凹状に湾曲した湾曲面となっている。
【００５０】
周縁部６２は、平面視において被覆部６１を囲んでいる。周縁部６２は、例えば、平面視において矩形枠状を呈している。周縁部６２は、外縁部１１ｃにおける第１表面１１ａ上に位置している。周縁部６２の外縁は、平面視において基板１１の外縁と一致している。周縁部６２は、外縁部１１ｃの外縁に沿って薄化されている。すなわち、周縁部６２のうち外縁部１１ｃの外縁に沿う部分は、周縁部６２のうち外縁に沿う部分を除く他の部分と比べて薄くなっている。この例では、周縁部６２は、第２積層体２４を構成するポリシリコン層２７及び窒化シリコン層２８の一部が除去されていることにより薄化されている。周縁部６２は、被覆部６１に連続する非薄化部６２ａと、非薄化部６２ａを囲む薄化部６２ｂ（図１参照）と、を有している。薄化部６２ｂにおいては、第１表面１１ａ上に直接に設けられたポリシリコン層２７ａ以外のポリシリコン層２７及び窒化シリコン層２８が除去されている。
［作用及び効果］
【００５１】
以上説明したように、ファブリペロー干渉フィルタ１では、中間層２３の外端面（より具体的には延在部５３の外端面５３ｂ）が、第２積層体２４によって被覆されている。これにより、中間層２３の剥がれを抑制することができる。更に、第１積層体２２を構成する層のうち、駆動電極１２が形成されたポリシリコン層２５ｃを含む複数層の外縁が、中間層２３の被覆部５２によって被覆されている。これにより、第１積層体２２におけるポリシリコン層２５ｃと、第２積層体２４における駆動電極１４が形成されたポリシリコン層２７ａとの間の電気的な絶縁性を高めることができ、ポリシリコン層２５ｃ及びポリシリコン層２７ａを介して駆動電極１２と駆動電極１４との間に電流のリークが生じるのを抑制することができる。特に、ポリシリコン層２５ｃだけでなく、ポリシリコン層２５ｃを含む複数層の外縁が被覆部５２によって被覆されているため、電流のリークを一層確実に抑制することができる。すなわち、ポリシリコン層２５ｃの外縁のみを被覆しようとする場合と比べて、ポリシリコン層２５ｃの外縁を確実に被覆することができる。電流のリークを抑制することで、ファブリペロー干渉フィルタ１の駆動に高い電圧が必要となり使用が困難となる事態、又は所定の電圧を印加しても第１ミラー部３１と第２ミラー部３２との間の距離が目標値まで広がらず目標波長の光を透過させることができない事態等を回避することができる。更に、中間層２３が、基板１１の第１表面１１ａに平行な方向に沿って被覆部５２から外側に延在する延在部５３を有しており、第２積層体２４が、被覆部５２により画定部５１と延在部５３との間に形成された段差面５４、及び延在部５３の外端面５３ｂを被覆するように延在している。これにより、中間層２３が延在部５３を有しない場合と比べて、第２積層体２４に形成される段差を緩やかにすることができる。すなわち、中間層２３が延在部５３を有さない場合、第２積層体２４には第２ミラー部３２と周縁部６２との間に比較的大きな１つの段差が形成される。これに対し、ファブリペロー干渉フィルタ１では、第２積層体２４に形成される段差が、第１部分６３により第２ミラー部３２と第２部分６４との間に形成される段差と、第３部分６５により第２部分６４と周縁部６２との間に形成される段差とに分けられている。このように段階的に段差を形成することにより、第２積層体２４に形成される段差を緩やかにすることができる。第２積層体２４に形成される段差を緩やかにすることにより、例えば、エッチングのためのレジストを塗布する際に塗布むらが生じるのを抑制することができ、製造安定性を向上することができる。より詳細には、例えば、塗布むらに起因してレジストが薄くなるのを抑制することで、ドライエッチングを用いる場合でも、エッジ部分におけるエッチング時間のマージンを大きく確保することができる。すなわち、レジストが薄くなることで本来レジストによりエッチングを防止したい箇所がエッチングされてしまう事態を防止することができる。その結果、製造安定性を向上することができる。よって、ファブリペロー干渉フィルタ１によれば、基板１１上の各層の剥がれを抑制しつつ、電流のリークの抑制、及び製造安定性の向上を図ることができる。
【００５２】
ファブリペロー干渉フィルタ１は、ポリシリコン層２５ｃに形成された補償電極１３を備えている。これにより、補償電極１３が駆動電極１４と同電位となるため、駆動時に第１ミラー部及び第２ミラー部を平坦に保つことができる。更に、駆動電極１４及び補償電極１３と電気的に接続された配線部１８がポリシリコン層２５ｃに形成されており、当該ポリシリコン層２５ｃの外縁が、被覆部５２によって被覆されている。これにより、電流のリークをより一層確実に抑制することができる。
【００５３】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、被覆部５２が、第１積層体２２を構成する全ての層の外縁を被覆している。これにより、電流のリークをより一層確実に抑制することができる。更に、第１積層体２２を構成する全ての層の外縁が中間層２３によって被覆され、当該中間層２３の外縁（外端面５３ｂ）が第２積層体２４によって被覆されているため、第１積層体２２の剥がれを好適に抑制することができる。
【００５４】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、延在部５３の幅Ｌ１が、画定部５１の厚さＬ２よりも大きい。これにより、延在部５３の幅Ｌ１を大きく確保することができ、その結果、基板１１上の各層の剥がれを好適に抑制することができると共に、第２積層体２４に形成される段差を好適に緩やかにすることができる。
【００５５】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、延在部５３の幅Ｌ１が、段差面５４の幅Ｌ３よりも広い。これにより、第２積層体２４の第１部分６３（すなわち、段差面５４を被覆する部分）と第３部分６５（すなわち、延在部５３の外端面５３ｂを被覆する部分）との間の距離を大きくすることができる。その結果、第２積層体に形成される段差を緩やかにすることができ、製造安定性を一層向上することができる。更に、延在部５３の幅Ｌ１を一層大きく確保することができ、その結果、基板１１上の各層の剥がれを一層好適に抑制することができる。
【００５６】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、段差面５４が湾曲面である。これにより、第２積層体２４の第１部分６３の表面６３ａが一層滑らかになるため、製造安定性をより一層向上することができる。また、ファブリペロー干渉フィルタ１では、段差面５４が凸状に湾曲している。これにより、第２積層体２４の第１部分６３の表面６３ａがより一層滑らかになるため、製造安定性をより一層向上することができる。更に、ファブリペロー干渉フィルタ１では、第１積層体２２の外端面２２ａが凸状に湾曲している。これにより、第２積層体２４の第１部分６３の表面６３ａがより一層滑らかになるため、製造安定性をより一層向上することができる。
【００５７】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、駆動電極１４が、第２積層体２４を構成する層のうち、中間層２３に接触しているポリシリコン層２７ａに形成されている。駆動電極１４がポリシリコン層２７ａに形成されている場合、駆動電極１２が形成された層（ポリシリコン層２５ｃ）と駆動電極１４が形成された層（ポリシリコン層２７ａ）との間の距離が近くなるが、ファブリペロー干渉フィルタ１によれば、そのような場合でも、電流のリークが生じるのを好適に抑制することができる。
【００５８】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、端子１６が、第２積層体２４の表面２４ａから中間層２３に至る貫通孔Ｈ２内に配置されており、中間層２３が、貫通孔Ｈ２を画定する内側面２３ｂを有している。そして、端子１６に形成された開口１６ａの開口縁１６ｂが、平面視において内側面２３ｂよりも内側（換言すれば、空隙Ｓの中心側）に位置している。第２積層体２４には、ポリシリコン層２７ｂ，２７ｃ及び窒化シリコン層２８ａ，２８ｂを貫通するコンタクトホール１９が形成されている。端子１６は、コンタクトホール１９を介して、ポリシリコン層２７ａに形成された配線部１８ｃに電気的に接続されている。コンタクトホール１９の縁１９ａは、平面視において、全周にわたって、中間層２３の内側面２３ｂよりも内側に位置している。これにより、製造安定性をより一層向上することができる。以下では、この理由について図５を参照しつつ説明する。
【００５９】
図５に示される第１変形例のファブリペロー干渉フィルタ１Ａでは、開口１６ａの開口縁１６ｂは、平面視において、全周にわたって、内側面２３ｂよりも外側に位置している。コンタクトホール１９の縁１９ａは、平面視において、全周にわたって、中間層２３の内側面２３ｂよりも外側に位置している。このようなファブリペロー干渉フィルタ１Ａの製造工程においては、ドライエッチングにより開口１６ａ及びコンタクトホール１９を形成する場合に、エッチング残渣が発生することがある。これに対し、上記実施形態のファブリペロー干渉フィルタ１では、ドライエッチングにより開口１６ａ及びコンタクトホール１９を形成する場合でも、エッチング残渣の発生を抑制することができ、製造安定性をより一層向上することができる。なお、第１変形例のファブリペロー干渉フィルタ１Ａによっても、上記実施形態のファブリペロー干渉フィルタ１と同様に、基板１１上の各層の剥がれを抑制しつつ、電流のリークの抑制、及び製造安定性の向上を図ることができる。
【００６０】
ファブリペロー干渉フィルタ１では、第２積層体２４に形成され、端子１５を囲むように延在するトレンチＴ３が、ポリシリコン層２７ｂ，２７ｃ及び窒化シリコン層２８ａ，２８ｂにわたって連続的に形成された第１部分Ｔ３ａと、ポリシリコン層２７ａに形成され、第１部分Ｔ３ａから離間した第２部分Ｔ３ｂと、を有している。これにより、中間層２３の安定性を高めることができる。以下では、この理由について図６を参照しつつ説明する。
【００６１】
図６に示される第２変形例のファブリペロー干渉フィルタ１Ｃでは、トレンチＴ３が、ポリシリコン層２７ａ，２７ｂ，２７ｃ及び窒化シリコン層２８ａ，２８ｂにわたって連続的に形成された１つの部分により構成されている。中間層２３には、トレンチＴ３に連続する孔２３ｃが形成されている。孔２３ｃは中間層２３を貫通している。孔２３ｃは、第２積層体２４に形成された貫通孔を介したエッチングにより中間層２３の一部を除去して空隙Ｓを形成する際に形成される。このような孔２３ｃが形成されていると、中間層２３の安定性が低下し、破損が生じ易くなる。例えば、破損が生じて破片等が飛散した場合、光学特性の低下、又は歩留まりの低下を招くおそれがある。これに対し、上述したファブリペロー干渉フィルタ１では、トレンチＴ３が、ポリシリコン層２７ｂ，２７ｃ及び窒化シリコン層２８ａ，２８ｂにわたって連続的に形成された第１部分Ｔ３ａと、ポリシリコン層２７ａに形成され、第１部分Ｔ３ａから離間した第２部分Ｔ３ｂと、に分けられている。これにより、空隙Ｓの形成時に中間層２３に孔２３ｃが形成されるのを回避することができ、中間層２３の安定性を向上することができる。その結果、破片による光学特性の低下、又は歩留まりの低下を抑制することができる。なお、第２変形例のファブリペロー干渉フィルタ１Ｂによっても、上記実施形態のファブリペロー干渉フィルタ１と同様に、基板１１上の各層の剥がれを抑制しつつ、電流のリークの抑制、及び製造安定性の向上を図ることができる。
【００６２】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限られない。上記実施形態、第１変形例及び第２変形例では、被覆部５２が、第１積層体２２を構成する全ての層の外縁を被覆していたが、被覆部５２は、第１積層体２２を構成する層のうち、駆動電極１２が形成されたポリシリコン層２５ｃを含む複数層の外縁を被覆していればよい。例えば、被覆部５２は、ポリシリコン層２５ｃ及び窒化シリコン層２６ｂの外縁のみを被覆し、ポリシリコン層２５ａ，２５ｂ及び窒化シリコン層２６ａの外縁を被覆していなくてもよい。この場合、ポリシリコン層２５ａ，２５ｂ及び窒化シリコン層２６ａは、第１表面１１ａと延在部５３との間に延在していてもよい。被覆部５２は、ポリシリコン層２５ｃ，２５ｂ及び窒化シリコン層２６ｂの外縁のみを被覆していてもよい。
【００６３】
上記実施形態、第１変形例又は第２変形例において、段差面５４は、凹状に湾曲していてもよい。段差面５４は、湾曲していなくてもよく、平坦面であってもよい。段差面５４は、第１表面１１ａに対して傾斜して延在していなくてもよく、第１表面１１ａに垂直な平坦面であってもよい。第１積層体２２の外端面２２ａは、凹状に湾曲していてもよい。外端面２２ａは、湾曲していなくてもよく、平坦面であってもよい。外端面２２ａは、第１表面１１ａに対して傾斜して延在していなくてもよく、第１表面１１ａに垂直な平坦面であってもよい。延在部５３の外端面５３ｂは、凸状に湾曲していてもよい。外端面５３ｂは、湾曲していなくてもよく、平坦面であってもよい。外端面５３ｂは、第１表面１１ａに対して傾斜して延在していなくてもよく、第１表面１１ａに垂直な平坦面であってもよい。
【００６４】
上記実施形態、第１変形例又は第２変形例において、駆動電極１２は、第１積層体２２を構成する層のうち、ポリシリコン層２５ｃ以外の層に形成されていてもよい。すなわち、駆動電極１２は、中間層２３に接触している層（空隙Ｓに臨む層）以外の層に形成されていてもよい。この場合、駆動電極１２は、第１積層体２２を構成する他の層を介して、駆動電極１４と向かい合う。駆動電極１４は、第２積層体２４を構成する層のうち、ポリシリコン層２７ａ以外の層に形成されていてもよい。すなわち、駆動電極１４は、中間層２３に接触している層（空隙Ｓに臨む層）以外の層に形成されていてもよい。この場合、駆動電極１４は、第２積層体２４を構成する他の層を介して、駆動電極１２と向かい合う。補償電極１３は、第１積層体２２を構成する層のうち、ポリシリコン層２５ｃ以外の層に形成されていてもよい。第３電極は、補償電極としてではなく、ファブリペロー干渉フィルタ１の状態をモニタするためのモニタ用電極として用いられてもよい。この場合、第３電極は、駆動電極１４と電気的に接続されなくてもよい。
【００６５】
上記実施形態、第１変形例又は第２変形例において、周縁部６２は、薄化部６２ｂにおいてポリシリコン層２７及び窒化シリコン層２８の全部が除去されていることによって薄化されていてもよい。周縁部６２は、外縁部１１ｃの外縁に沿って薄化されていなくてもよい。第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４は、第１表面１１ａに垂直な方向から見た場合に薄化部６２ｂと重なる領域において各層の一部が除去されていることによって薄化されていてもよい。第３積層体４２、中間層４３及び第４積層体４４は、外縁部１１ｃの外縁に沿って薄化されていなくてもよい。ファブリペロー干渉フィルタ１は、補償電極１３を備えていなくてもよい。ファブリペロー干渉フィルタ１は、基板１１の第２表面１１ｂに設けられた積層構造（反射防止層４１、第３積層体４２、中間層４３、第４積層体４４、遮光層４５及び保護層４６）を備えていなくてもよい。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…ファブリペロー干渉フィルタ、１１…基板、１１ａ…第１表面、１２…駆動電極（第１電極）、１３…補償電極（第３電極）、１４…駆動電極（第２電極）、１８…配線部、２２…第１積層体、２２ａ…外端面、２３…中間層、２４…第２積層体、２５ｂ…ポリシリコン層（第３層）、２５ｃ…ポリシリコン層（第１層）、２７ａ…ポリシリコン層（第２層）、３１…第１ミラー部、３２…第２ミラー部、５１…画定部、５２…被覆部、５３…延在部、５３ｂ…外端面、５４…段差面、Ｓ…空隙。
【図１】
2020071181.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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