制造光干涉儀的方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明的一個方面涉及一種制造使用了MEMS技術的光干涉儀的方法。
【背景技術】
[0002]在專利文獻1中記載了一種實施了微機械加工的干涉儀。該干涉儀具有分束器(beam splitter)、靜電致動器、利用靜電致動器而能夠移動的可動鏡、以及固定鏡等的光學部件。此外，在專利文獻1中記載了這樣的干涉儀的制造方法。在該制造方法中，通過對SOI晶片的硅層進行蝕刻，從而在絕緣層上形成作為各光學部件的部分。此外，在該制造方法中，通過使用了蔭罩掩模(shadow mask)的濺射，對作為可動鏡或固定鏡的部分選擇性地實施金屬覆蓋。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2008-102132號公報

【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明所要解決的問題
[0007]如上所述，在通過使用了蔭罩掩模的濺射對例如作為可動鏡的部分選擇性地實施金屬覆蓋時，為了防止對例如作為分束器的部分實施金屬覆蓋，需要增大作為可動鏡的部分與作為分束器的部分的距離。其結果，分束器與可動鏡的距離增大，與此對應地干涉儀中的光路長度被擴張。如果光路長度擴大，則干涉儀中的光束直徑的擴大變得顯著，光利用效率降低。
[0008]因此，本發(fā)明的一個方面的目的在于，提供一種制造能夠抑制因光路長度的擴張而導致的光利用效率的降低的光干涉儀的方法。
[0009]解決問題的技術手段
[0010]本發(fā)明的一個方面所涉及的制造光干涉儀的方法，其包括:在由硅構成的支承基板的主面和形成在主面上的第一絕緣層上形成用于分束器的第一半導體部和用于可動鏡的第二半導體部的第一工序;在第一半導體部中的第二半導體部側的第一側面與第二半導體部中的第一半導體部側的第二側面之間配置沿著主面延伸的第一壁部的第二工序;使用蔭罩掩模在第二側面形成第一金屬膜，由此在第二半導體部形成鏡面的第三工序;和在第三工序之后除去第一壁部的第四工序，蔭罩掩模具有掩模部和設置于掩模部的第一開口部，在第三工序中，在利用掩模部和第一壁部掩蔽第一側面并且使第二側面從第一開口部露出的狀態(tài)下形成第一金屬膜。
[0011]在該方法中，在用于分束器的第一半導體部與用于可動鏡的第二半導體部之間配置第一壁部。然后，使用蔭罩掩模在第二半導體部的第二側面形成金屬膜。在該金屬膜的成膜時，第二側面從蔭罩掩模的第一開口部露出，另一方面，第一側面使用第一壁部而被掩蔽。因此，即使在第一半導體部和第二半導體部接近的情況下，也能夠抑制在第一側面金屬膜被成膜并且能夠在第二側面形成金屬膜而形成鏡面。因此，能夠將分束器和可動鏡接近地形成，所以能夠抑制光干涉僅中的光路長度的擴張。由此，能夠制造一種能夠抑制因光路長度的擴張引起的光利用效率的下降的光干涉儀。
[0012]在本發(fā)明的一個方面所涉及的制造光干涉儀的方法中，也可以在第一工序中，利用形成于主面和第一絕緣層上的半導體層的蝕刻，形成第一和第二半導體部，并且將第一壁部形成在主面和第一絕緣層上來實施第二工序。在該情況下，能夠一并形成第一和第二半導體部以及第一壁部。此外，為了形成可動鏡等的中空構造，如果對第一絕緣層進行蝕亥IJ，則也能夠進行第一壁部的除去。
[0013]在本發(fā)明的一個方面所涉及的制造光干涉儀的方法中，也可以在第三工序中，將掩模部的背面與第一壁部的頂部接合，由此利用掩模部和第一壁部掩蔽第一側面。在該情況下，能夠可靠地掩蔽第一側面。
[0014]在本發(fā)明的一個方面所涉及的制造光干涉儀的方法中，也可以在掩模部的背面形成有沿著背面延伸的第二壁部，在第三工序中，將第二壁部的底部與第一壁部的頂部接合。在該情況下，能夠將形成于支承基板的主面上的第一壁部和形成于蔭罩掩模的第二壁部一并用于第一側面的掩模。因此，與在支承基板的主面和蔭罩掩模中的任一方形成該壁部的情況相比，能夠抑制用于第一側面的掩模的壁部的高度。因此，該壁部的形成變得容易。
[0015]在本發(fā)明的一個方面所涉及的制造光干涉儀的方法中，也可以在掩模部的背面形成有第二絕緣層，在第三工序中，經由第二絕緣層將掩模部的背面與第一壁部的頂部接合。在該情況下，能夠利用第二絕緣層的蝕刻，容易地除去蔭罩掩模。特別是在第一絕緣層和第二絕緣層能夠用相同的蝕刻劑進行蝕刻的情況下，通過第一和第二絕緣層的一次的蝕刻，能夠同時地進行可動鏡等的中空構造的形成、第一壁部的除去、以及蔭罩掩模的除去。
[0016]在本發(fā)明的一個方面所涉及的制造光干涉儀的方法中，也可以在第一工序中，在主面和第一絕緣層上形成用于偏轉鏡的第三半導體部，在第二工序中，在第三半導體部中的第一半導體部側的第三側面與第一半導體部之間配置沿著主面延伸的第三壁部，在第三工序中，使用蔭罩掩模在第三側面形成第二金屬膜，由此在第三半導體部形成鏡面，蔭罩掩模具有形成于掩模部的第二開口部，在第三工序中，在由掩模部和第三壁部掩蔽第一半導體部的第三半導體部側的側面，并且使第三側面從第二開口部露出的狀態(tài)下形成第二金屬膜。在該情況下，由于與上述的理由同樣的理由，能夠使分束器和偏轉鏡接近地形成，所以能夠進一步抑制光路長度的擴張。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]根據本發(fā)明，能夠提供一種制造能夠抑制因光路長度的擴張而導致的光利用效率的降低的光干涉儀的方法。
【附圖說明】
[0019]圖1是利用本實施方式所涉及的方法制造的光干涉儀的示意平面圖。
[0020]圖2是沿著圖1的I1-1I線的示意端面圖。
[0021]圖3是表示本實施方式所涉及的制造光干涉儀的方法的主要的工序的示意端面圖。
[0022]圖4是表示本實施方式所涉及的制造光干涉儀的方法的主要的工序的示意端面圖。
[0023]圖5是本實施方式所涉及的制造光干涉儀的方法的主要的工序的示意端面圖。
[0024]圖6是用于說明制造使用了MEMS技術的光干涉儀時產生的課題的圖。
[0025]圖7是用于說明制造使用了MEMS技術的光干涉儀時產生的課題的圖。
[0026]圖8是用于說明制造使用了MEMS技術的光干涉儀時產生的課題的圖。
[0027]圖9是表示圖3所示的蔭罩掩模的變形例的示意端面圖。
[0028]圖10是表示圖3所示的蔭罩掩模的變形例的示意端面圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，參照附圖，對制造光干涉儀的方法的一個實施方式進行詳細的說明。另外，在附圖的說明中，對相同的要素彼此或者相當?shù)囊乇舜藰俗⑾嗤姆?，省略重復的說明。
[0030]圖1是利用本實施方式所涉及的方法制造的光干涉儀的示意平面圖。圖2是沿著圖1的I1-1I線的示意端面圖。圖1、2所示的光干涉儀1是使用了MEMS技術的光干涉儀，例如作為邁克爾遜干涉儀而被構成。光干涉儀1包括支承基板10、分束器12、致動器13、可動鏡14、固定鏡15和偏轉鏡16、17。
[0031]支承基板10具有主面10s。支承基板10例如由硅構成。支承基板10是例如SOI基板中的硅基板。在主面10s的一部分的區(qū)域形成有絕緣層(第一絕緣層)21。絕緣層21例如通過對SOI基板的絕緣層(犧牲層)進行蝕刻而形成。絕緣層21例如由氧化硅(例如Si02)或氮化硅(例如SiN)構成。
[0032]分束器12、致動器13、可動鏡14、固定鏡15和偏轉鏡16、17例如通過SOI基板的硅層的蝕刻等，形成在支承基板10的主面10 s上。此外，例如，分束器12、固定鏡15和偏轉鏡16、17形成在主面10s和絕緣層21上(S卩，絕緣層21介于與主面10s之間)。另一方面，致動器13的一部分和可動鏡14被設為從主面10s浮起的狀態(tài)(S卩，在與主面10s之間不介有絕緣層21)，成為中空構造。
[0033]分束器12是使規(guī)定的波長的光透過的光透過性部件。分束器12具有側面12a和與側面12a相對的側面(第一側面)12b。側面12a、12b沿著沿主面10s的方向以及與主面10s正交的方向延伸。側面12a是偏轉鏡16 (特別是下述的側面16a)側的面，側面12b是可動鏡14(特別是下述的側面14a)側的面。
[0034]側面12a是將到達的光的一部分反射并且使剩余部分透過的半透半反鏡面(半透過反射面)。在側面12a，例如能夠形成氧化硅膜和氮化硅膜等。側面12b是光透過面。在側面12b，例如能夠形成由氮化硅膜構成的防反射膜(AR膜)。
[0035]致動器13包括形成為梳齒狀的梳齒部、將梳齒部支承在主面10s上的支承部、以及以配置在梳齒部的梳齒間的方式形成為梳齒狀的其他梳齒部(對于各部省略圖示)。梳齒部，在與主面10s之間未介有絕緣層，在從主面10s浮起的狀態(tài)下被支承部支承。致動器13構成為通過使梳齒部與其他梳齒部之間產生靜電力從而能夠變更(控制)沿著主面10s的方向上的梳齒間的間隔。因此，在致動器13，形成有用于施加電壓的電極(未圖示)。
[0036]可動鏡14具有側面(第二側面)14a。側面14a是分束器12的側面12b側的面。側面14a沿著沿主面10s的方向以及與主面10s正交的方向延伸。在側面14a形成有金屬膜(第一金屬膜)31。由此，側面14a作為將到達的光全反射的鏡面(反射面)而被構成。
[0037]可動鏡14與致動器13的一端部連結。此外，可動鏡14，在與主面10s之間未介有絕緣層21，成為從主面10s浮起的狀態(tài)。因此，利用致動器13，使可動鏡14在沿著主面10s的方向上可動。
[0038]固定鏡15具有相互相對的一對側面15a、15b。側面15a、15b沿著沿主面10s的方向以及與主面10s大致