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KR102361550B1 - 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법 - Google Patents

패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법 Download PDF

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KR102361550B1
KR102361550B1 KR1020187037423A KR20187037423A KR102361550B1 KR 102361550 B1 KR102361550 B1 KR 102361550B1 KR 1020187037423 A KR1020187037423 A KR 1020187037423A KR 20187037423 A KR20187037423 A KR 20187037423A KR 102361550 B1 KR102361550 B1 KR 102361550B1
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interference filter
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가츠미 시바야마
마사키 히로세
도시미츠 가와이
히로키 오야마
유미 구라모토
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하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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Abstract

패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법은, 웨이퍼의 제1 주면에, 복수의 제1 미러부를 가지는 제1 미러층, 복수의 제거 예정부를 가지는 희생층, 및 복수의 제2 미러부를 가지는 제2 미러층을 형성하고, 제1 미러층, 희생층, 및 제2 미러층 중 적어도 1개가 복수의 라인의 각각을 따라 부분적으로 박화된 제1 박화 영역을 형성하는 형성 공정과, 형성 공정의 후에, 레이저광의 조사에 의해서, 복수의 라인의 각각을 따라 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 형성하고, 복수의 라인의 각각을 따라 웨이퍼를 복수의 기판으로 절단하는 절단 공정과, 형성 공정과 절단 공정의 사이에, 또는 절단 공정의 후에, 에칭에 의해서 희생층으로부터 제거 예정부를 제거하는 제거 공정을 구비한다.

Description

패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법
본 개시는 패브리 페로(Fabry-Perot) 간섭 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 패브리 페로 간섭 필터로서, 기판과, 기판상에 있어서 공극(空隙)을 개재하여 서로 대향하는 고정 미러 및 가동(可動) 미러와, 공극을 획정(劃定)하는 중간층을 구비하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 특표 2013－506154호 공보
상술한 것 같은 패브리 페로 간섭 필터는, 미세한 구조체이기 때문에, 패브리 페로 간섭 필터를 제조할 때, 제조 효율 및 수율의 양쪽을 향상시키는 것은 곤란하다.
이에, 본 개시는 제조 효율 및 수율의 양쪽을 향상시킬 수 있는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법은, 복수의 라인의 각각을 따라 복수의 기판으로 절단될 예정인 웨이퍼의 제1 주면에, 각각이 고정 미러로서 기능할 예정인 복수의 제1 미러부를 가지는 제1 미러층, 복수의 제거 예정부를 가지는 희생층, 및 각각이 가동 미러로서 기능할 예정인 복수의 제2 미러부를 가지는 제2 미러층을, 1개의 제1 미러부, 1개의 제거 예정부, 및 1개의 제2 미러부가 1개의 기판측으로부터 이 순서로 배치되도록 형성하고, 제1 미러층, 희생층, 및 제2 미러층 중 적어도 1개가 복수의 라인의 각각을 따라 부분적으로 박화(薄化)된 제1 박화 영역을 형성하는 형성 공정과, 형성 공정의 후에, 레이저광의 조사에 의해서, 복수의 라인의 각각을 따라 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 형성하고, 개질 영역으로부터 웨이퍼의 두께 방향으로 균열을 신장시킴으로써, 복수의 라인의 각각을 따라 웨이퍼를 복수의 기판으로 절단하는 절단 공정과, 형성 공정과 절단 공정의 사이에, 또는 절단 공정의 후에, 에칭에 의해서 희생층으로부터 제거 예정부를 제거하는 제거 공정을 구비한다.
이 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 제1 미러층, 희생층, 및 제2 미러층 중 적어도 1개가 각 라인을 따라서 부분적으로 박화된 제1 박화 영역을 형성한 후에, 레이저광의 조사에 의해서, 각 라인을 따라서 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 형성한다. 이것에 의해, 레이저광의 산란 등을 억제하여, 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 확실하게 형성할 수 있다. 또한, 제1 미러층, 희생층, 및 제2 미러층 중 적어도 1개가 각 라인을 따라서 부분적으로 박화되어 있기 때문에, 각 라인을 따라서 웨이퍼를 복수의 기판으로 절단할 때, 제1 미러층, 희생층, 및 제2 미러층에 데미지가 생기는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 이 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에 의하면, 제조 효율 및 수율의 양쪽을 향상시킬 수 있다. 또한, 「제1 박화 영역」은 제1 미러층, 희생층, 및 제2 미러층 중 각 라인을 따른 부분의 모두가 제거된 영역을 포함한다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 형성 공정에 있어서는, 웨이퍼의 제2 주면에 응력 조정층을 형성하고, 응력 조정층이 복수의 라인의 각각을 따라 부분적으로 박화된 제2 박화 영역을 형성해도 된다. 이것에 의하면, 제1 주면측과 제2 주면측 사이의 층 구성의 불일치에 기인하는 웨이퍼의 휘어짐을 억제할 수 있다. 또한, 응력 조정층이 각 라인을 따라서 부분적으로 박화되어 있기 때문에, 각 라인을 따라서 웨이퍼를 복수의 기판으로 절단할 때, 응력 조정층에 데미지가 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 「제2 박화 영역」은 응력 조정층 중 각 라인을 따른 부분의 모두가 제거된 영역을 포함한다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 절단 공정에 있어서는, 응력 조정층측에 붙여진 확장 테이프(extended tape)를 확장시킴으로써, 개질 영역으로부터 웨이퍼의 두께 방향으로 균열을 신장시켜도 된다. 이것에 의하면, 각각이 가동 미러로서 기능할 예정인 복수의 제2 미러부를 가지는 제2 미러층에, 확장 테이프를 붙이는 것에 의해서 데미지가 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제2 박화 영역의 존재에 의해서, 확장 테이프의 확장력이 개질 영역 및 그 근방 부분으로 집중되기 쉬워지기 때문에, 개질 영역으로부터 웨이퍼의 두께 방향으로 용이하게 균열을 신장시킬 수 있다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 절단 공정에 있어서는, 응력 조정층측에 확장 테이프가 붙여진 상태로, 확장 테이프와는 반대측으로부터 웨이퍼에 레이저광을 입사시켜도 된다. 이것에 의하면, 확장 테이프에 의한 레이저광의 산란, 감쇠 등을 억제하여, 각 라인을 따라서 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 확실하게 형성할 수 있다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 절단 공정에 있어서는, 응력 조정층측에 확장 테이프가 붙여진 상태로, 확장 테이프측으로부터 확장 테이프를 통해서 웨이퍼에 레이저광을 입사시켜도 된다. 이것에 의하면, 예를 들면 레이저광을 상방으로부터 조사했을 경우에, 파티클(particle)이 자중(自重)에 의해서 낙하되어 왔다고 하더라도, 확장 테이프가 커버로서 기능하기 때문에, 그러한 파티클이 제2 미러층 등에 부착되는 것을 억제할 수 있다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 제거 공정은 형성 공정과 절단 공정의 사이에 실시되어도 된다. 이것에 의하면, 에칭에 의해서 희생층으로부터 제거 예정부를 제거하는 제거 공정이 웨이퍼 레벨에서 실시되기 때문에, 당해 제거 공정이 개개의 칩 레벨에서 실시되는 경우에 비해, 매우 효율 좋게, 제1 미러부와 제2 미러부의 사이에 공극을 형성할 수 있다. 이때, 제2 미러층 중 복수의 제2 미러부의 각각에 대응하는 부분이 공극상에 떠 있는 상태가 되지만, 그 후의 절단 공정이 레이저광의 조사에 의해서 실시되기 때문에, 공극상에 떠 있는 제2 미러부가 파손되는 것 같은 사태를 효과적으로 억제할 수 있다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 형성 공정에 있어서는, 제1 미러층상에 형성된 희생층 중 복수의 라인의 각각을 따른 부분을 박화한 후에, 희생층상에 제2 미러층을 형성함으로써, 복수의 라인의 각각을 따라 서로 대향하는 희생층의 측면을 제2 미러층으로 피복해도 된다. 이것에 의하면, 에칭에 의해서 희생층으로부터 제거 예정부를 제거할 때, 희생층의 측면의 일부가 제거되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제조된 패브리 페로 간섭 필터에서는, 희생층의 측면에 상당하는 중간층의 측면으로부터, 미광(迷光)이 되는 광이 입사되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시의 일 형태에 따른 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에서는, 형성 공정에 있어서는, 제1 미러층 또는 제2 미러층을 구성하는 적어도 1개의 층의 표면이 노출되도록, 제1 미러층, 희생층, 및 제2 미러층 중 적어도 1개 중 복수의 라인의 각각을 따른 부분을 박화시키고, 절단 공정에 있어서는, 층의 표면을 통해서 웨이퍼에 레이저광을 입사시켜도 된다. 이것에 의하면, 제1 미러층 또는 제2 미러층을 구성하는 적어도 1개의 층에 의해서 웨이퍼의 제1 주면이 보호되어, 레이저광을 입사시키는 면의 평탄성이 유지되기 때문에, 레이저광의 산란 등을 억제하여, 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 보다 확실하게 형성할 수 있다.
본 개시에 의하면, 제조 효율 및 수율의 양쪽을 향상시킬 수 있는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 일 실시 형태의 패브리 페로 간섭 필터의 평면도이다.
도 2는 도 1의 패브리 페로 간섭 필터의 저면도이다.
도 3은 도 1의 III-III선을 따른 패브리 페로 간섭 필터의 단면도이다.
도 4는 도 1의 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법에 이용되는 웨이퍼의 평면도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 도 1의 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 도 1의 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 도 1의 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 도 1의 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 도 1의 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
［패브리 페로 간섭 필터의 구성］
도 1, 도 2 및 도 3에 도시되는 것처럼, 패브리 페로 간섭 필터(1)는, 기판(11)을 구비하고 있다. 기판(11)은 제1 표면(11a)과, 제1 표면(11a)과 대향하는 제2 표면(11b)을 가지고 있다. 제1 표면(11a)에는 반사 방지층(21), 제1 적층체(제1층)(22), 중간층(23) 및 제2 적층체(제2층)(24)가, 이 순서로 적층되어 있다. 제1 적층체(22)와 제2 적층체(24)의 사이에는, 프레임 모양의 중간층(23)에 의해서 공극(에어 갭)(S)이 획정되어 있다.
제1 표면(11a)에 수직인 방향에서 보았을 경우(평면시(平面視))에 있어서의 각부의 형상 및 위치 관계는, 다음과 같다. 기판(11)의 외연(外緣, 바깥 가장자리)은, 예를 들면 사각형 모양이다. 기판(11)의 외연과 제2 적층체(24)의 외연은, 서로 일치하고 있다. 반사 방지층(21)의 외연과 제1 적층체(22)의 외연과 중간층(23)의 외연은, 서로 일치하고 있다. 기판(11)은 중간층(23)의 외연보다도 공극(S)의 중심에 대해 외측에 위치하는 외연부(11c)를 가지고 있다. 외연부(11c)는, 예를 들면, 프레임 모양이고, 제1 표면(11a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에 중간층(23)을 포위하고 있다.
패브리 페로 간섭 필터(1)는 그 중앙부에 획정된 광 투과 영역(1a)에 있어서, 소정의 파장을 가지는 광을 투과시킨다. 광 투과 영역(1a)은, 예를 들면 원주 모양의 영역이다. 기판(11)은, 예를 들면, 실리콘, 석영 또는 유리 등으로 이루어진다. 기판(11)이 실리콘으로 이루어지는 경우에는, 반사 방지층(21) 및 중간층(23)은, 예를 들면, 산화 실리콘으로 이루어진다. 중간층(23)의 두께는, 예를 들면, 수십nm~수십μm이다.
제1 적층체(22) 중 광 투과 영역(1a)에 대응하는 부분은, 제1 미러부(31)로서 기능한다. 제1 미러부(31)는 반사 방지층(21)을 통해서 제1 표면(11a)에 배치되어 있다. 제1 적층체(22)는 복수의 폴리 실리콘층(25)과 복수의 질화 실리콘층(26)이 한층씩 교호(交互)로 적층됨으로써 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 폴리 실리콘층(25a), 질화 실리콘층(26a), 폴리 실리콘층(25b), 질화 실리콘층(26b) 및 폴리 실리콘층(25c)이, 이 순으로 반사 방지층(21)상에 적층되어 있다. 제1 미러부(31)를 구성하는 폴리 실리콘층(25) 및 질화 실리콘층(26)의 각각의 광학 두께는, 중심 투과 파장의 1/4의 정수배인 것이 바람직하다. 또한, 제1 미러부(31)는 반사 방지층(21)을 통하는 일 없이 제1 표면(11a)상에 직접 배치되어도 된다.
제2 적층체(24) 중 광 투과 영역(1a)에 대응하는 부분은, 제2 미러부(32)로서 기능한다. 제2 미러부(32)는 제1 미러부(31)에 대해서 기판(11)과는 반대측에 있어서 공극(S)을 통해서 제1 미러부(31)와 대향하고 있다. 제2 적층체(24)는 반사 방지층(21), 제1 적층체(22) 및 중간층(23)을 통해서 제1 표면(11a)에 배치되어 있다. 제2 적층체(24)는 복수의 폴리 실리콘층(27)과 복수의 질화 실리콘층(28)이 한층씩 교호로 적층됨으로써 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 폴리 실리콘층(27a), 질화 실리콘층(28a), 폴리 실리콘층(27b), 질화 실리콘층(28b) 및 폴리 실리콘층(27c)이, 이 순으로 중간층(23)상에 적층되어 있다. 제2 미러부(32)를 구성하는 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28)의 각각의 광학 두께는, 중심 투과 파장의 1/4의 정수배인 것이 바람직하다.
또한, 제1 적층체(22) 및 제2 적층체(24)에서는, 질화 실리콘층 대신에 산화 실리콘층이 이용되어도 된다. 또, 제1 적층체(22) 및 제2 적층체(24)를 구성하는 각층의 재료로서는, 산화 티탄, 산화 탄탈, 산화 지르코늄, 플루오르화(Fluor化) 마그네슘, 산화 알루미늄, 플루오르화 칼슘, 실리콘, 게르마늄, 황화 아연 등이 이용되어도 된다.
제2 적층체(24)에 있어서 공극(S)에 대응하는 부분에는, 제2 적층체(24)의 중간층(23)과는 반대측의 표면(24a)으로부터 공극(S)에 도달하는 복수의 관통공(24b)이 형성되어 있다. 복수의 관통공(24b)은 제2 미러부(32)의 기능에 실질적으로 영향을 주지 않는 정도로 형성되어 있다. 복수의 관통공(24b)은 에칭에 의해서 중간층(23)의 일부를 제거하여 공극(S)을 형성하기 위해서 이용된다.
제2 적층체(24)는 제2 미러부(32)에 더하여, 피복부(33)와, 주연부(34)를 추가로 가지고 있다. 제2 미러부(32), 피복부(33) 및 주연부(34)는, 서로 같은 적층 구조의 일부를 가지고 또한 서로 연속하도록, 일체적으로 형성되어 있다. 피복부(33)는 제1 표면(11a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에 제2 미러부(32)를 포위하고 있다. 피복부(33)는 중간층(23)의 기판(11)과는 반대측의 표면(23a), 및 중간층(23)의 측면(23b)(외측의 측면, 즉, 공극(S)측과는 반대측의 측면), 제1 적층체(22)의 측면(22a) 및 반사 방지층(21)의 측면(21a)을 피복하고 있고, 제1 표면(11a)에 도달해 있다. 즉, 피복부(33)는 중간층(23)의 외연, 제1 적층체(22)의 외연 및 반사 방지층(21)의 외연을 피복하고 있다.
주연부(34)는 제1 표면(11a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에 피복부(33)를 포위하고 있다. 주연부(34)는 외연부(11c)에 있어서의 제1 표면(11a)상에 위치하고 있다. 주연부(34)의 외연은 제1 표면(11a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에 기판(11)의 외연과 일치하고 있다.
주연부(34)는 외연부(11c)의 외연을 따라서 박화되어 있다. 즉, 주연부(34) 중 외연부(11c)의 외연을 따르는 부분은, 주연부(34) 중 외연을 따르는 부분을 제외한 다른 부분과 비교해서 얇아져 있다. 본 실시 형태에서는, 주연부(34)는 제2 적층체(24)를 구성하는 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28)의 일부가 제거되어 있음으로써 박화되어 있다. 주연부(34)는 피복부(33)에 연속하는 비박화부(34a)와, 비박화부(34a)를 포위하는 박화부(34b)를 가지고 있다. 박화부(34b)에 있어서는, 제1 표면(11a)상에 직접 마련된 폴리 실리콘층(27a) 이외의 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28)이 제거되어 있다.
비박화부(34a)의 기판(11)과는 반대측의 표면(34c)의 제1 표면(11a)으로부터의 높이는, 중간층(23)의 표면(23a)의 제1 표면(11a)으로부터의 높이보다도 낮다. 비박화부(34a)의 표면(34c)의 제1 표면(11a)으로부터의 높이는, 예를 들면 100nm~5000nm이다. 중간층(23)의 표면(23a)의 제1 표면(11a)으로부터의 높이는, 예를 들면 500nm~20000nm의 범위에 있어서, 비박화부(34a)의 표면(34c)의 제1 표면(11a)으로부터의 높이보다도 큰 높이가 된다. 박화부(34b)의 폭(비박화부(34a)의 외연과 외연부(11c)의 외연 사이의 거리)은, 기판(11)의 두께의 0.01배 이상이다. 박화부(34b)의 폭은, 예를 들면 5μm~400μm이다. 기판(11)의 두께는, 예를 들면 500μm~800μm이다.
제1 미러부(31)에는 광 투과 영역(1a)을 둘러싸도록 제1 전극(12)이 형성되어 있다. 제1 전극(12)은 폴리 실리콘층(25c)에 불순물을 도프하여 저저항화함으로써 형성되어 있다. 제1 미러부(31)에는 광 투과 영역(1a)을 포함하도록 제2 전극(13)이 형성되어 있다. 제2 전극(13)은 폴리 실리콘층(25c)에 불순물을 도프하여 저저항화함으로써 형성되어 있다. 제2 전극(13)의 크기는, 광 투과 영역(1a)의 전체를 포함하는 크기인 것이 바람직하지만, 광 투과 영역(1a)의 크기와 대략 동일해도 된다.
제2 미러부(32)에는 제3 전극(14)이 형성되어 있다. 제3 전극(14)은 공극(S)을 통해서 제1 전극(12) 및 제2 전극(13)과 대향하고 있다. 제3 전극(14)은 폴리 실리콘층(27a)에 불순물을 도프하여 저저항화함으로써 형성되어 있다.
단자(15)는 광 투과 영역(1a)을 사이에 두고 대향하도록 한 쌍 마련되어 있다. 각 단자(15)는 제2 적층체(24)의 표면(24a)으로부터 제1 적층체(22)에 도달하는 관통공 내에 배치되어 있다. 각 단자(15)는 배선(12a)을 통해서 제1 전극(12)과 전기적으로 접속되어 있다. 단자(15)는, 예를 들면, 알루미늄 또는 그 합금 등의 금속막에 의해서 형성되어 있다.
단자(16)는 광 투과 영역(1a)을 사이에 두고 대향하도록 한 쌍 마련되어 있다. 각 단자(16)는 제2 적층체(24)의 표면(24a)으로부터 제1 적층체(22)에 도달하는 관통공 내에 배치되어 있다. 각 단자(16)는 배선(13a)을 통해서 제2 전극(13)과 전기적으로 접속되어 있음과 아울러, 배선(14a)을 통해서 제3 전극(14)과 전기적으로 접속되어 있다. 단자(16)는, 예를 들면, 알루미늄 또는 그 합금 등의 금속막에 의해서 형성되어 있다. 한 쌍의 단자(15)가 대향하는 방향과, 한 쌍의 단자(16)가 대향하는 방향은, 직교하고 있다(도 1 참조).
제1 적층체(22)의 표면(22b)에는, 트렌치(trench, 17, 18)가 마련되어 있다. 트렌치(17)는 배선(13a)에 있어서의 단자(16)와의 접속 부분을 둘러싸도록 고리 모양으로 연장되어 있다. 트렌치(17)는 제1 전극(12)과 배선(13a)을 전기적으로 절연시키고 있다. 트렌치(18)는 제1 전극(12)의 내연(內緣)을 따라서 고리 모양으로 연장되어 있다. 트렌치(18)는 제1 전극(12)과 제1 전극(12)의 내측 영역(제2 전극(13))을 전기적으로 절연시키고 있다. 각 트렌치(17, 18) 내의 영역은, 절연 재료이어도, 공극이어도 된다.
제2 적층체(24)의 표면(24a)에는, 트렌치(19)가 마련되어 있다. 트렌치(19)는 단자(15)를 둘러싸도록 고리 모양으로 연장되어 있다. 트렌치(19)는 단자(15)와 제3 전극(14)을 전기적으로 절연시키고 있다. 트렌치(19) 내의 영역은, 절연 재료이어도, 공극이어도 된다.
기판(11)의 제2 표면(11b)에는, 반사 방지층(41), 제3 적층체(제3층)(42), 중간층(제3층)(43) 및 제4 적층체(제3층)(44)가, 이 순서로 적층되어 있다. 반사 방지층(41) 및 중간층(43)은, 각각, 반사 방지층(21) 및 중간층(23)과 마찬가지의 구성을 가지고 있다. 제3 적층체(42) 및 제4 적층체(44)는, 각각, 기판(11)을 기준으로 하여 제1 적층체(22) 및 제2 적층체(24)와 대칭의 적층 구조를 가지고 있다. 반사 방지층(41), 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)는, 기판(11)의 휘어짐을 억제하는 기능을 가지고 있다.
제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)는, 외연부(11c)의 외연을 따라서 박화되어 있다. 즉, 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44) 중 외연부(11c)의 외연을 따르는 부분은, 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44) 중 외연을 따르는 부분을 제외한 다른 부분과 비교해서 얇아져 있다. 본 실시 형태에서는, 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)는, 제1 표면(11a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에 박화부(34b)와 겹치는 부분에 있어서 제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)의 전부가 제거되어 있음으로써 박화되어 있다.
제3 적층체(42), 중간층(43) 및 제4 적층체(44)에는, 광 투과 영역(1a)을 포함하도록 개구(40a)가 마련되어 있다. 개구(40a)는, 광 투과 영역(1a)의 크기와 대략 동일한 지름을 가지고 있다. 개구(40a)는 광 출사측으로 개구되어 있고, 개구(40a)의 저면은, 반사 방지층(41)에 도달해 있다.
제4 적층체(44)의 광 출사측의 표면에는, 차광층(45)이 형성되어 있다. 차광층(45)은, 예를 들면 알루미늄 등으로 이루어진다. 차광층(45)의 표면 및 개구(40a)의 내면에는, 보호층(46)이 형성되어 있다. 보호층(46)은 제3 적층체(42), 중간층(43), 제4 적층체(44) 및 차광층(45)의 외연을 피복함과 아울러, 외연부(11c)상의 반사 방지층(41)을 피복하고 있다. 보호층(46)은, 예를 들면 산화 알루미늄으로 이루어진다. 또한, 보호층(46)의 두께를 1~100nm(바람직하게는, 30nm 정도)으로 함으로써, 보호층(46)에 의한 광학적인 영향을 무시할 수 있다.
이상과 같이 구성된 패브리 페로 간섭 필터(1)에 있어서는, 단자(15, 16)를 통해서 제1 전극(12)과 제3 전극(14)의 사이에 전압이 인가되면, 당해 전압에 따른 정전기력이 제1 전극(12)과 제3 전극(14)의 사이에 발생한다. 당해 정전기력에 의해서, 제2 미러부(32)가, 기판(11)에 고정된 제1 미러부(31)측으로 끌어 당겨져, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)의 거리가 조정된다. 이와 같이, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)의 거리가 가변(可變)으로 되어 있다.
패브리 페로 간섭 필터(1)를 투과하는 광의 파장은, 광 투과 영역(1a)에 있어서의 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)의 거리에 의존한다. 따라서, 제1 전극(12)과 제3 전극(14)의 사이에 인가하는 전압을 조정함으로써, 투과하는 광의 파장을 적당히 선택할 수 있다. 이때, 제2 전극(13)은 제3 전극(14)과 동일한 전위이다. 따라서, 제2 전극(13)은 광 투과 영역(1a)에 있어서 제1 미러부(31) 및 제2 미러부(32)를 평탄하게 유지하기 위한 보상 전극으로서 기능한다.
패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 예를 들면, 패브리 페로 간섭 필터(1)에 인가하는 전압을 변화시키면서(즉, 패브리 페로 간섭 필터(1)에 있어서 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)의 거리를 변화시키면서), 패브리 페로 간섭 필터(1)의 광 투과 영역(1a)을 투과한 광을 광 검출기에 의해서 검출함으로써, 분광 스펙트럼을 얻을 수 있다.
이상 설명한 것처럼, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 제2 적층체(24)가, 제2 미러부(32)에 더하여, 중간층(23)을 피복하는 피복부(33)와, 외연부(11c)에 있어서의 제1 표면(11a)상에 위치하는 주연부(34)를 추가로 가지고 있고, 이들 제2 미러부(32), 피복부(33) 및 주연부(34)가, 서로 연속하도록 일체적으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 제2 적층체(24)에 의해서 중간층(23)이 덮여 있으므로, 중간층(23)의 벗겨짐이 억제되어 있다. 또, 제2 적층체(24)에 의해서 중간층(23)이 덮여 있으므로, 예를 들면 에칭에 의해서 중간층(23)에 공극(S)을 형성했을 경우에도, 중간층(23)의 열화가 억제되고, 그 결과, 중간층(23)의 안정성이 향상되어 있다. 또한, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 주연부(34)는 외연부(11c)의 외연을 따라서 박화되어 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 기판(11)에 대응하는 부분을 포함하는 웨이퍼를 외연부(11c)의 외연을 따라서 절단하여, 패브리 페로 간섭 필터(1)를 얻었을 경우에도, 기판(11)상의 각층의 열화가 억제되고, 그 결과, 기판상의 각층의 안정성이 향상되어 있다. 이상에 의해, 패브리 페로 간섭 필터(1)에 의하면, 기판(11)상의 각층에 벗겨짐이 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 제2 적층체(24)에 의해서 중간층(23)의 측면(23b)이 덮여 있으므로, 중간층(23)의 측면(23b)으로부터의 광의 진입을 억제할 수 있어, 미광의 발생을 억제할 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 피복부(33)가 제1 적층체(22)의 외연을 피복하고 있다. 이것에 의해, 제1 적층체(22)의 벗겨짐을 보다 확실히 억제할 수 있다. 또한, 예를 들면, 기판(11)에 대응하는 부분을 포함하는 웨이퍼를 외연부(11c)의 외연을 따라서 절단하여, 패브리 페로 간섭 필터(1)를 얻었을 경우에도, 제1 적층체(22)의 열화를 보다 바람직하게 억제할 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 제1 적층체(22)가 포함하는 질화 실리콘층(26)의 외연이 피복부(33)에 의해서 피복되어 있다. 이것에 의해, 제1 적층체(22)의 질화 실리콘층(26)이 외부로 노출되어 있지 않기 때문에, 예를 들면, 불산 가스를 이용한 에칭에 의해서 중간층(23)에 공극(S)을 형성했을 경우에도, 불산 가스와 질화 실리콘층(26)이 반응하여 찌꺼기가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 제2 적층체(24)를 구성하는 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28)의 일부가 제거되어 있음으로써, 외연부(11c)의 외연을 따라서 박화되어 있다. 이것에 의해, 제2 적층체(24)를 구성하는 폴리 실리콘층(27) 및 질화 실리콘층(28) 중 제거되지 않고 잔존해 있는 부분에 의해서, 기판(11)의 제1 표면(11a)을 보호할 수 있다. 또한, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 박화부(34b)에는 폴리 실리콘층(27a)만이 잔존해 있다. 이것에 의해, 박화부(34b)의 표면이 스무스하게 되므로, 예를 들면, 기판(11)에 대응하는 부분을 포함하는 웨이퍼를 외연부(11c)의 외연을 따라서 절단하기 위해서, 레이저광을 외연부(11c)의 외연을 따라서 웨이퍼의 내부에 집광시켰을 경우에도, 레이저광을 웨이퍼의 내부에 바람직하게 집광시켜 웨이퍼를 정밀도 좋게 절단할 수 있어, 기판(11)상의 각층의 열화를 보다 바람직하게 억제할 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 기판(11)의 제2 표면(11b)에 제3 적층체(42) 및 제4 적층체(44)가 배치되어 있고, 제3 적층체(42) 및 제4 적층체(44)가 외연부(11c)의 외연을 따라서 박화되어 있다. 이것에 의해, 기판(11)의 제1 표면(11a)측과 제2 표면(11b)측 사이의 층 구성의 불일치에 기인하는 기판(11)의 휘어짐을 억제할 수 있다. 또한, 예를 들면, 기판(11)에 대응하는 부분을 포함하는 웨이퍼를 외연부(11c)의 외연을 따라서 절단하여, 패브리 페로 간섭 필터(1)를 얻었을 경우에도, 제3 적층체(42) 및 제4 적층체(44)의 열화가 억제되고, 그 결과, 기판(11)상의 각층의 안정성이 향상되어 있다.
［패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법］
먼저, 도 4에 도시되는 것처럼, 웨이퍼(110)를 준비한다. 웨이퍼(110)는 이차원 모양으로 배열된 복수의 기판(11)에 대응하는 부분을 포함하고, 복수의 라인(10)의 각각을 따라 복수의 기판(11)으로 절단될 예정의 웨이퍼이다. 웨이퍼(110)는 서로 대향하는 제1 주면(110a) 및 제2 주면(110b)을 가지고 있다. 웨이퍼(110)는, 예를 들면, 실리콘, 석영 또는 유리 등으로 이루어진다. 일례로서, 제1 주면(110a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에 각 기판(11)이 사각형 모양을 나타낼 때에는, 복수의 기판(11)은 이차원 매트릭스 모양으로 배열되고, 복수의 라인(10)은 서로 이웃하는 기판(11) 사이를 통과하도록 격자 모양으로 설정된다.
이어서, 도 5의 (a)~도 7의 (a)에 도시되는 것처럼, 형성 공정을 실시한다. 형성 공정에서는, 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에, 반사 방지층(210), 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240), 및 제1 박화 영역(290)을 형성한다(도 7의 (a) 참조). 또, 형성 공정에서는, 웨이퍼(110)의 제2 주면(110b)에, 응력 조정층(400), 차광층(450) 및 보호층(460), 및 제2 박화 영역(470)을 형성한다(도 7의 (a) 참조).
구체적으로는, 도 5의 (a)에 도시되는 것처럼, 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에 반사 방지층(210)을 형성함과 아울러, 웨이퍼(110)의 제2 주면(110b)에 반사 방지층(410)을 형성한다. 반사 방지층(210)은 각 라인(10)을 따라서 복수의 반사 방지층(21)으로 절단될 예정인 층이다. 반사 방지층(410)은 각 라인(10)을 따라서 복수의 반사 방지층(41)으로 절단될 예정인 층이다.
이어서, 각 반사 방지층(210, 410) 상에, 복수의 폴리 실리콘층 및 복수의 질화 실리콘층을 교호로 적층함으로써, 반사 방지층(210)상에 제1 미러층(220)을 형성함과 아울러, 반사 방지층(410)상에, 응력 조정층(400)을 구성하는 층(420)을 형성한다. 제1 미러층(220)은 각각이 고정 미러로서 기능할 예정인 복수의 제1 미러부(31)를 가지는 층으로서, 각 라인(10)을 따라서 복수의 제1 적층체(22)로 절단될 예정인 층이다. 응력 조정층(400)을 구성하는 층(420)은 각 라인(10)을 따라서 복수의 제3 적층체(42)로 절단될 예정인 층이다.
제1 미러층(220)을 형성할 때에는, 에칭에 의해서, 반사 방지층(210)의 표면이 노출되도록, 제1 미러층(220) 중 각 라인(10)을 따른 부분을 제거한다. 또, 불순물 도프에 의해서, 제1 미러층(220)에 있어서의 소정의 폴리 실리콘층을 부분적으로 저저항화함으로써, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제1 전극(12), 제2 전극(13) 및 배선(12a, 13a)을 형성한다. 또한, 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제1 미러층(220)의 표면에 트렌치(17, 18)를 형성한다.
이어서, 도 5의 (b)에 도시되는 것처럼, 제1 미러층(220)상, 및 노출된 반사 방지층(210)의 표면에, 희생층(230)을 형성함과 아울러, 응력 조정층(400)을 구성하는 층(420)상에, 응력 조정층(400)을 구성하는 층(430)을 형성한다. 희생층(230)은, 복수의 제거 예정부(50)를 가지는 층으로서, 각 라인(10)을 따라서 복수의 중간층(23)으로 절단될 예정인 층이다. 제거 예정부(50)는 공극(S)(도 3 참조)에 대응하는 부분이다. 응력 조정층(400)을 구성하는 층(430)은, 각 라인(10)을 따라서 복수의 중간층(43)으로 절단될 예정인 층이다.
이어서, 에칭에 의해서, 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)이 노출되도록, 희생층(230) 및 반사 방지층(210) 중 각 라인(10)을 따른 부분을 제거한다. 또, 당해 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 희생층(230) 중 각 단자(15, 16)(도 3 참조)에 대응하는 부분에 공극을 형성한다.
이어서, 도 6의 (a)에 도시되는 것처럼, 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)측 및 제2 주면(110b)측의 각각에 있어서, 복수의 폴리 실리콘층 및 복수의 질화 실리콘층을 교호로 적층함으로써, 희생층(230)상, 및 노출된 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에, 제2 미러층(240)을 형성함과 아울러, 응력 조정층(400)을 구성하는 층(430)상에, 응력 조정층(400)을 구성하는 층(440)을 형성한다. 제2 미러층(240)은 각각이 가동 미러로서 기능할 예정인 복수의 제2 미러부(32)를 가지는 층으로서, 각 라인(10)을 따라서 복수의 제2 적층체(24)로 절단될 예정인 층이다. 응력 조정층(400)을 구성하는 층(440)은, 각 라인(10)을 따라서 복수의 제4 적층체(44)로 절단될 예정인 층이다.
제2 미러층(240)을 형성할 때에는, 라인(10)을 따라서 서로 대향하는 희생층(230)의 측면(230a), 제1 미러층(220)의 측면(220a) 및 반사 방지층(210)의 측면(210a)을, 제2 미러층(240)으로 피복한다. 또, 불순물 도프에 의해서, 제2 미러층(240)에 있어서의 소정의 폴리 실리콘층을 부분적으로 저저항화함으로써, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제3 전극(14) 및 배선(14a)을 형성한다.
이어서, 도 6의 (b)에 도시되는 것처럼, 에칭에 의해서, 제2 미러층(240)을 구성하는 폴리 실리콘층(27a)(도 3 참조)(즉, 가장 제1 주면(110a)측에 위치하는 폴리 실리콘층)의 표면이 노출되도록 (보다 구체적으로는, 제1 주면(110a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에, 폴리 실리콘층(27a)의 표면이 노출되도록), 제2 미러층(240) 중 각 라인(10)을 따른 부분을 박화한다. 또, 당해 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 제2 미러층(240) 중 각 단자(15, 16)(도 3 참조)에 대응하는 부분에 공극을 형성한다. 이어서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 당해 공극에 단자(15, 16)를 형성하고, 단자(15)와 배선(12a)을 접속함과 아울러, 단자(16)와 배선(13a) 및 배선(14a)의 각각을 접속한다.
여기까지로, 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에, 반사 방지층(210), 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240), 및 제1 박화 영역(290)이 형성된다. 제1 박화 영역(290)은, 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240)이 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화된 영역이다. 또한, 반사 방지층(210), 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240)은, 1개의 반사 방지층(21), 1개의 제1 미러부(31), 1개의 제거 예정부(50) 및 1개의 제2 미러부(32)가 1개의 기판(11)측으로부터 이 순서(즉, 1개의 반사 방지층(21), 1개의 제1 미러부(31), 1개의 제거 예정부(50), 1개의 제2 미러부(32)와 같은 순서)로 배치되도록, 형성되어 있다.
이어서, 도 7의 (a)에 도시되는 것처럼, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 에칭에 의해서, 제2 적층체(24)의 표면(24a)으로부터 제거 예정부(50)에 도달하는 복수의 관통공(24b)을 제2 적층체(24)에 형성한다. 이어서, 응력 조정층(400)을 구성하는 층(440)상에 차광층(450)을 형성한다. 차광층(450)은 각 라인(10)을 따라서 복수의 차광층(45)으로 절단될 예정인 층이다. 이어서, 에칭에 의해서, 반사 방지층(410)의 표면이 노출되도록, 차광층(450) 및 응력 조정층(400)(즉, 층(420, 430, 440)) 중 각 라인(10)을 따른 부분을 제거한다. 또, 당해 에칭에 의해서, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 개구(40a)를 형성한다. 이어서, 차광층(450)상, 노출된 반사 방지층(410)의 표면, 및 개구(40a)의 내면, 제2 박화 영역(470)을 향하는 응력 조정층(400)의 측면에, 보호층(460)을 형성한다. 보호층(460)은 각 라인(10)을 따라서 복수의 보호층(46)으로 절단될 예정인 층이다.
여기까지로, 웨이퍼(110)의 제2 주면(110b)에, 응력 조정층(400), 차광층(450) 및 보호층(460), 및 제2 박화 영역(470)이 형성된다. 제2 박화 영역(470)은 응력 조정층(400)이 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화된 영역이다.
이상의 형성 공정에 이어서, 도 7의 (b)에 도시되는 것처럼, 제거 공정을 실시한다. 구체적으로는, 복수의 관통공(24b)을 통한 에칭(예를 들면 불산 가스를 이용한 기상(氣相) 에칭)에 의해서, 희생층(230)으로부터 복수의 제거 예정부(50)를 일제히 제거한다. 이것에 의해, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 공극(S)을 형성한다.
이어서, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시되는 것처럼, 절단 공정을 실시한다. 구체적으로는, 도 8의 (a)에 도시되는 것처럼, 보호층(460)상에 (즉, 응력 조정층(400)측에) 확장 테이프(60)를 붙인다. 이어서, 응력 조정층(400)측에 확장 테이프(60)가 붙여진 상태로, 확장 테이프(60)와는 반대측으로부터 레이저광 L을 조사하여, 레이저광 L의 집광점을 웨이퍼(110)의 내부에 위치시키면서, 레이저광 L의 집광점을 각 라인(10)을 따라서 상대적으로 이동시킨다. 즉, 확장 테이프(60)와는 반대측으로부터, 제1 박화 영역(290)에 있어서 노출된 폴리 실리콘층의 표면을 통해서, 웨이퍼(110)에 레이저광 L을 입사시킨다.
그리고, 이 레이저광 L의 조사에 의해서, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 형성한다. 개질 영역은 밀도, 굴절률, 기계적 강도, 그 외의 물리적 특성이 주위와는 상이한 상태로 된 영역으로서, 웨이퍼(110)의 두께 방향으로 신장되는 균열의 기점이 되는 영역이다. 개질 영역으로서는, 예를 들면, 용융 처리 영역(일단 용융 후 재고체화된 영역, 용융 상태 중인 영역 및 용융으로부터 재고체화되는 상태 중인 영역 중 적어도 어느 하나를 의미함), 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역 등이 있고, 이것들이 혼재된 영역도 있다. 또한, 개질 영역으로서는, 웨이퍼(110)의 재료에 있어서 개질 영역의 밀도가 비개질 영역의 밀도와 비교하여 변화한 영역, 격자 결함이 형성된 영역 등이 있다. 웨이퍼(110)의 재료가 단결정 실리콘인 경우, 개질 영역은 고전위밀도 영역이라고도 할 수 있다. 또한, 각 라인(10)에 대해서 웨이퍼(110)의 두께 방향으로 배열되는 개질 영역의 열수는, 웨이퍼(110)의 두께에 의해서 적당히 조정된다.
이어서, 도 8의 (b)에 도시되는 것처럼, 응력 조정층(400)측에 붙여진 확장 테이프(60)를 확장시킴으로써, 웨이퍼(110)의 내부에 형성된 개질 영역으로부터 웨이퍼(110)의 두께 방향으로 균열을 신장시켜, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단한다. 이때, 제1 박화 영역(290)에 있어서 제2 미러층(240)의 폴리 실리콘층이 각 라인(10)을 따라서 절단됨과 아울러, 제2 박화 영역(470)에 있어서 반사 방지층(410) 및 보호층(460)이 각 라인(10)을 따라서 절단 된다. 이것에 의해, 확장 테이프(60)상에 있어서 서로 이격된 상태에 있는 복수의 패브리 페로 간섭 필터(1)를 얻는다.
이상 설명한 것처럼, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 제1 미러층(220), 희생층(230), 및 제2 미러층(240) 중 적어도 1개가 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화된 제1 박화 영역(290)을 형성한 후에, 레이저광 L의 조사에 의해서, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 형성한다. 이것에 의해, 레이저광 L의 산란 등을 억제하여, 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 확실하게 형성할 수 있다. 또한, 제1 미러층(220), 희생층(230), 및 제2 미러층(240) 중 적어도 1개가 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화되어 있기 때문에, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단할 때, 제1 미러층(220), 희생층(230), 및 제2 미러층(240)에 데미지가 생기는 것을 억제할 수 있다(만일 제1 박화 영역(290)이 형성되어 있지 않으면, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단할 때, 제1 미러층(220), 희생층(230), 및 제2 미러층(240)에, 충격, 응력 등이 전해져 데미지가 생기기 쉽다). 따라서, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에 의하면, 제조 효율 및 수율의 양쪽을 향상시킬 수 있어, 품질이 높은 패브리 페로 간섭 필터(1)를 안정되게 양산하는 것이 가능해진다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 형성 공정에 있어서, 웨이퍼(110)의 제2 주면(110b)에 응력 조정층(400)을 형성하고, 응력 조정층(400)이 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화된 제2 박화 영역(470)을 형성한다. 이것에 의해, 제1 주면(110a)측과 제2 주면(110b)측 사이의 층 구성의 불일치에 기인하는 웨이퍼(110)의 휘어짐을 억제할 수 있다. 또한, 응력 조정층(400)이 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화되어 있기 때문에, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단할 때, 개구(40a) 주변의 부분 등, 응력 조정층(400)에 데미지가 생기는 것을 억제할 수 있다(만일 제2 박화 영역(470)이 형성되어 있지 않으면, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단할 때, 개구(40a) 주변의 부분 등, 응력 조정층(400)에, 충격, 응력 등이 전해져 데미지가 생기기 쉽다).
특히, 패브리 페로 간섭 필터(1)에 있어서는, 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에 형성된 제1 미러층(220), 희생층(230), 및 제2 미러층(240), 및 웨이퍼(110)의 제2 주면(110b)에 형성된 응력 조정층(400)이, 얇고 또한 세밀한 층 구조이기 때문에, 절단 공정을 실시하기 전에 제1 박화 영역(290) 및 제2 박화 영역(470)을 형성해 두지 않으면, 절단 공정에 있어서 층 구조에 데미지가 생기기 쉬워진다. 이것은, 확장 테이프(60)를 확장시킴으로써 개질 영역으로부터 균열을 신장시키는 절단 공정을 실시하는 경우에, 층 구조를 당겨 떼도록 힘이 작용하게 되기 때문에, 현저하게 된다. 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 절단 공정을 실시하기 전에 제1 박화 영역(290) 및 제2 박화 영역(470)을 형성해 둠으로써, 층 구조에 데미지가 생기는 것을 억제하면서, 드라이 프로세스로 오염이 적은 레이저 가공(웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 형성하는 내부 가공형의 레이저 가공)을 실시할 수 있다.
이상의 것은「제1 미러층(220), 희생층(230), 제2 미러층(240), 및 응력 조정층(400)의 각각이 얇은 층 구조임에도 불구하고, 레이저광 L의 조사에 의해서 이들 층의 내부에까지 도달하는 개질 영역을 안정되게 형성하는 것이 어렵다」및 「그 반면, 제1 미러층(220), 희생층(230), 제2 미러층(240), 및 응력 조정층(400)의 각각이 얇은 층 구조이기 때문에, 제1 박화 영역(290) 및 제2 박화 영역(470)을 형성하지 않으면, 당겨 떼어냄에 의해 큰 데미지를 받기 쉽다」라는, 본 발명자가 찾아낸 지견에 기초하는 것이다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 형성 공정을 실시함으로써, 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에, 제1 미러층(220), 희생층(230), 제2 미러층(240), 및 제1 박화 영역(290)을 형성함과 아울러, 웨이퍼(110)의 제2 주면(110b)에, 응력 조정층(400), 및 제2 박화 영역(470)을 형성하고, 그 후에, 제거 공정을 실시함으로써, 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거한다. 이것에 의해, 웨이퍼(110)의 내부 응력이 감소된 상태로 제거 공정이 실시되기 때문에, 공극(S)을 통해서 서로 대향하는 제1 미러부(31) 및 제2 미러부(32)에, 왜곡, 변형 등이 생기는 것을 억제할 수 있다. 예를 들면, 적어도 제2 박화 영역(470)의 형성을, 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거한 후에 실시하면, 공극(S)을 통해서 서로 대향하는 제1 미러부(31) 및 제2 미러부(32)에, 왜곡, 변형 등이 생기기 쉬워져, 원하는 특성을 가지는 패브리 페로 간섭 필터(1)를 얻는 것이 곤란하게 된다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 절단 공정에 있어서, 응력 조정층(400)측에 붙여진 확장 테이프(60)를 확장시킴으로써, 개질 영역으로부터 웨이퍼(110)의 두께 방향으로 균열을 신장시킨다. 이것에 의해, 각각이 가동 미러로서 기능할 예정인 복수의 제2 미러부(32)를 가지는 제2 미러층(240)에, 확장 테이프(60)를 붙이는 것에 의해서 데미지가 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제2 박화 영역(470)의 존재에 의해서, 확장 테이프(60)의 확장력이 개질 영역 및 그 근방 부분으로 집중되기 쉬워지기 때문에, 개질 영역으로부터 웨이퍼(110)의 두께 방향으로 용이하게 균열을 신장시킬 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 절단 공정에 있어서, 응력 조정층(400)측에 확장 테이프(60)가 붙여진 상태로, 확장 테이프(60)와는 반대측으로부터 웨이퍼(110)에 레이저광 L을 입사시킨다. 이것에 의해, 확장 테이프(60)에 의한 레이저광 L의 산란, 감쇠 등을 억제하여, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 확실하게 형성할 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 에칭에 의해서 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거하는 제거 공정이, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단하는 절단 공정의 전에(즉, 형성 공정과 절단 공정의 사이에) 실시된다. 이것에 의해, 에칭에 의해서 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거하는 제거 공정이 웨이퍼(110) 레벨에서 실시되기 때문에, 당해 제거 공정이 개개의 칩 레벨에서 실시되는 경우에 비해, 매우 효율 좋게, 제1 미러부(31)와 제2 미러부(32)의 사이에 공극(S)을 형성할 수 있다. 이때, 제2 미러층(240) 중 각 제2 미러부(32)에 대응하는 부분이 공극(S)상에 떠 있는 상태가 되지만, 그 후의 절단 공정이 레이저광 L의 조사에 의해서 실시되기 때문에, 공극(S)상에 떠 있는 제2 미러부(32)가 파손되는 것 같은 사태를 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 형성 공정에 있어서, 제1 미러층(220)상에 형성된 희생층(230) 중 각 라인(10)을 따른 부분을 박화한 후에, 희생층(230)상에 제2 미러층(240)을 형성함으로써, 각 라인(10)을 따라서 서로 대향하는 희생층(230)의 측면(230a)을 제2 미러층(240)으로 피복한다. 이것에 의해, 에칭에 의해서 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거할 때, 희생층(230)의 측면(230a)의 일부가 제거(침식)되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제조된 패브리 페로 간섭 필터(1)에서는, 희생층(230)의 측면(230a)에 상당하는 중간층(23)의 측면(23b)으로부터, 미광이 되는 광이 입사되는 것을 방지할 수 있다.
또, 패브리 페로 간섭 필터(1)의 제조 방법에서는, 형성 공정에 있어서, 제2 미러층(240)을 구성하는 폴리 실리콘층의 표면이 노출되도록 (보다 구체적으로는, 제1 주면(110a)에 수직인 방향에서 보았을 경우에, 폴리 실리콘층(27a)의 표면이 노출되도록), 제1 미러층(220), 희생층(230), 및 제2 미러층(240) 중 적어도 1개 중 각 라인(10)을 따른 부분을 박화하고, 절단 공정에 있어서, 제2 미러층(240)이 포함하는 폴리 실리콘층의 표면을 통해서 웨이퍼(110)에 레이저광 L을 입사시킨다. 이것에 의해, 표면이 노출된 폴리 실리콘층에 의해서 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)이 보호되어, 레이저광 L을 입사시키는 면의 평탄성이 유지되기 때문에, 레이저광 L의 산란 등을 억제하여, 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 보다 확실하게 형성할 수 있다.
또한, 에칭에 의해서 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거하는 제거 공정은, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단하는 절단 공정의 후에 실시되는 것이 종래 일반적이다. 그 이유는, 예를 들면 희생층(230)에 있어서의 공극(S)의 형성을 블레이드 다이싱의 전에 실시하면, 블레이드 다이싱의 실시 시에, 공극(S)상에 떠 있는 제2 미러부(32)가 파손될 우려가 높아지기 때문이다. 또, 블레이드 다이싱의 실시 시에 발생하는 파티클이 공극(S)에 침입하거나, 블레이드 다이싱에 사용되는 냉각 세정수가 공극(S)에 침입하거나 할 우려가 높아지기 때문이다.
［변형예］
이상, 본 개시의 일 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 개시의 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법은, 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 각 구성의 재료 및 형상에는, 상술한 재료 및 형상으로 한정하지 않고, 여러가지 재료 및 형상을 채용할 수 있다.
또, 형성 공정에 있어서의 각층 및 각 영역의 형성 순서는, 상술한 것으로 한정되지 않는다. 일례로서, 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240)을 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에 형성하고, 그 후에, 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240) 중 각 라인(10)을 따른 부분을 박화함으로써, 제1 박화 영역(290)을 형성해도 된다. 또, 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240)을 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)에 형성함과 아울러, 응력 조정층(400)을 웨이퍼(110)의 제2 주면(110b)에 형성하고, 그 후에, 제1 박화 영역(290) 및 제2 박화 영역(470)을 형성해도 된다.
또, 제1 박화 영역(290)은 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240) 중 적어도 1개가 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화된 영역이면 된다. 따라서, 제1 박화 영역(290)은 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240)을 포함하는 제1 주면(110a)측의 모든 층 중 각 라인(10)을 따른 부분의 모두가 제거된 영역이어도 된다.
또, 제2 박화 영역(470)은 응력 조정층(400) 중 적어도 일부가 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화된 영역이면 된다. 따라서, 제2 박화 영역(470)은 응력 조정층(400)을 포함하는 제2 주면(110b)측의 모든 층 중 각 라인(10)을 따른 부분의 모두가 제거된 영역이어도 된다. 또한, 형성 공정에 있어서, 제2 박화 영역(470)을 형성하지 않아도 된다. 추가로는, 응력 조정층(400) 자체를 형성하지 않아도 된다.
또, 에칭에 의해서 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거하는 제거 공정은, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단하는 절단 공정의 후에 실시되어도 된다. 이 경우, 기판(11)에 대응하는 부분마다, 에칭에 의해서 희생층(230)으로부터 제거 예정부(50)를 제거한다.
또, 도 9의 (a) 및 (b)에 도시되는 것처럼, 절단 공정을 실시해도 된다. 구체적으로는, 도 9의 (a)에 도시되는 것처럼, 보호층(460)상에 (즉, 응력 조정층(400)측에) 확장 테이프(60)를 붙인다. 이어서, 응력 조정층(400)측에 확장 테이프(60)가 붙여진 상태로, 확장 테이프(60)측으로부터 레이저광 L을 조사하고, 레이저광 L의 집광점을 웨이퍼(110)의 내부에 위치시키면서, 레이저광 L의 집광점을 각 라인(10)을 따라서 상대적으로 이동시킨다. 즉, 확장 테이프(60)측으로부터, 확장 테이프(60)를 통해서, 웨이퍼(110)에 레이저광 L을 입사시킨다. 그리고, 이 레이저광 L의 조사에 의해서, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 형성한다.
이어서, 도 9의 (b)에 도시되는 것처럼, 응력 조정층(400)측에 붙여진 확장 테이프(60)를 확장시킴으로써, 웨이퍼(110)의 내부에 형성된 개질 영역으로부터 웨이퍼(110)의 두께 방향으로 균열을 신장시켜, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)를 복수의 기판(11)으로 절단한다. 그리고, 확장 테이프(60)상에 있어서 서로 이격된 상태에 있는 복수의 패브리 페로 간섭 필터(1)를 얻는다.
이러한 절단 공정에 의하면, 도 9의 (a)에 도시되는 것처럼, 예를 들면 레이저광 L을 상방으로부터 조사했을 경우에, 발생한 파티클이 자중에 의해서 낙하되어 왔다고 하더라도, 확장 테이프(60)가 커버로서 기능하기 때문에, 그러한 파티클이 제2 미러층(240) 등에 부착하는 것을 억제할 수 있다.
또, 절단 공정에서는, 레이저광 L의 조사에 의해서 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 형성했을 때, 당해 개질 영역으로부터 웨이퍼(110)의 두께 방향으로 균열이 신장되어, 각 라인(10)을 따라서 웨이퍼(110)가 복수의 기판(11)으로 절단되어도 된다. 이 경우, 확장 테이프(60)를 확장시킴으로써, 절단에 의해서 얻어진 복수의 패브리 페로 간섭 필터(1)를 서로 이격시킬 수 있다.
또, 형성 공정에 있어서, 제2 미러층(240)이 아니라 제1 미러층(220)을 구성하는 폴리 실리콘층의 표면이 노출되도록, 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240) 중 적어도 1개를 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화시키고, 절단 공정에 있어서, 제2 미러층(240)이 아니라 제1 미러층(220)이 포함하는 폴리 실리콘층의 표면을 통해서 웨이퍼(110)에 레이저광 L을 입사시켜도 된다.
또한, 형성 공정에 있어서 표면이 노출되는 층은, 제1 미러층(220) 또는 제2 미러층(240)을 구성하는 적어도 1개의 층이면 된다. 구체적으로는, 형성 공정에 있어서 표면이 노출되는 층은, 폴리 실리콘층으로 한정되지 않고, 예를 들면, 질화 실리콘층, 산화 실리콘층 등이어도 된다. 그 경우에도, 표면이 노출된 층에 의해서 웨이퍼(110)의 제1 주면(110a)이 보호되어, 레이저광 L을 입사시키는 면의 평탄성이 유지되기 때문에, 레이저광 L의 산란 등을 억제하여, 웨이퍼(110)의 내부에 개질 영역을 보다 확실하게 형성할 수 있다. 또한, 스무스한 표면의 형성에는, 제1 미러층(220), 희생층(230) 및 제2 미러층(240) 중 적어도 1개를 각 라인(10)을 따라서 부분적으로 박화시키기 위해서, 드라이 에칭보다도 웨트 에칭을 실시하는 편이 유리하다.
1…패브리 페로 간섭 필터 10…라인
11…기판 31…제1 미러부
32…제2 미러부 50…제거 예정부
60…확장 테이프 110…웨이퍼
110a…제1 주면 110b…제2 주면
220…제1 미러층 230…희생층
230a…측면 240…제2 미러층
290…제1 박화 영역 400…응력 조정층
470…제2 박화 영역 L…레이저광

Claims (12)

  1. 복수의 라인의 각각을 따라 복수의 기판으로 절단될 예정인 웨이퍼의 제1 주면에, 각각이 고정 미러로서 기능할 예정인 복수의 제1 미러부를 가지는 제1 미러층, 복수의 제거 예정부를 가지는 희생층, 및 각각이 가동 미러로서 기능할 예정인 복수의 제2 미러부를 가지는 제2 미러층을, 1개의 상기 제1 미러부, 1개의 상기 제거 예정부, 및 1개의 상기 제2 미러부가 1개의 상기 기판측으로부터 이 순서로 배치되도록 형성하고, 상기 제1 미러층, 상기 희생층, 및 상기 제2 미러층 중 적어도 1개가 복수의 상기 라인의 각각을 따라 부분적으로 박화된 제1 박화 영역을 형성하는 형성 공정과,
    상기 형성 공정의 후에, 레이저광의 조사에 의해서, 복수의 상기 라인의 각각을 따라 상기 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 형성하고, 상기 개질 영역으로부터 상기 웨이퍼의 두께 방향으로 균열을 신장시킴으로써, 복수의 상기 라인의 각각을 따라 상기 웨이퍼를 복수의 상기 기판으로 절단하는 절단 공정과,
    상기 형성 공정과 상기 절단 공정의 사이에, 또는 상기 절단 공정의 후에, 에칭에 의해서 상기 희생층으로부터 상기 제거 예정부를 제거하는 제거 공정을 구비하는 패브리 페로(Fabry-Perot) 간섭 필터의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 형성 공정에 있어서는, 상기 웨이퍼의 제2 주면에 응력 조정층을 형성하고, 상기 응력 조정층이 복수의 상기 라인의 각각을 따라 부분적으로 박화된 제2 박화 영역을 형성하는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 절단 공정에 있어서는, 상기 응력 조정층측에 붙여진 확장 테이프를 확장시킴으로써, 상기 개질 영역으로부터 상기 웨이퍼의 두께 방향으로 상기 균열을 신장시키는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 절단 공정에 있어서는, 상기 응력 조정층측에 상기 확장 테이프가 붙여진 상태로, 상기 확장 테이프와는 반대측으로부터 상기 웨이퍼에 상기 레이저광을 입사시키는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 절단 공정에 있어서는, 상기 응력 조정층측에 상기 확장 테이프가 붙여진 상태로, 상기 확장 테이프측으로부터 상기 확장 테이프를 통해서 상기 웨이퍼에 상기 레이저광을 입사시키는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제거 공정은 상기 형성 공정과 상기 절단 공정의 사이에 실시되는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형성 공정에 있어서는, 상기 제1 미러층상에 형성된 상기 희생층 중 복수의 상기 라인의 각각을 따른 부분을 박화한 후에, 상기 희생층상에 상기 제2 미러층을 형성함으로써, 복수의 상기 라인의 각각을 따라 서로 대향하는 상기 희생층의 측면을 상기 제2 미러층으로 피복하는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 형성 공정에 있어서는, 상기 제1 미러층상에 형성된 상기 희생층 중 복수의 상기 라인의 각각을 따른 부분을 박화한 후에, 상기 희생층상에 상기 제2 미러층을 형성함으로써, 복수의 상기 라인의 각각을 따라 서로 대향하는 상기 희생층의 측면을 상기 제2 미러층으로 피복하는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형성 공정에 있어서는, 상기 제1 미러층 또는 상기 제2 미러층을 구성하는 적어도 1개의 층의 표면이 노출되도록, 상기 제1 미러층, 상기 희생층, 및 상기 제2 미러층 중 적어도 1개 중 복수의 상기 라인의 각각을 따른 부분을 박화시키고,
    상기 절단 공정에 있어서는, 상기 층의 상기 표면을 통해서 상기 웨이퍼에 상기 레이저광을 입사시키는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 형성 공정에 있어서는, 상기 제1 미러층 또는 상기 제2 미러층을 구성하는 적어도 1개의 층의 표면이 노출되도록, 상기 제1 미러층, 상기 희생층, 및 상기 제2 미러층 중 적어도 1개 중 복수의 상기 라인의 각각을 따른 부분을 박화시키고,
    상기 절단 공정에 있어서는, 상기 층의 상기 표면을 통해서 상기 웨이퍼에 상기 레이저광을 입사시키는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 형성 공정에 있어서는, 상기 제1 미러층 또는 상기 제2 미러층을 구성하는 적어도 1개의 층의 표면이 노출되도록, 상기 제1 미러층, 상기 희생층, 및 상기 제2 미러층 중 적어도 1개 중 복수의 상기 라인의 각각을 따른 부분을 박화시키고,
    상기 절단 공정에 있어서는, 상기 층의 상기 표면을 통해서 상기 웨이퍼에 상기 레이저광을 입사시키는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 형성 공정에 있어서는, 상기 제1 미러층 또는 상기 제2 미러층을 구성하는 적어도 1개의 층의 표면이 노출되도록, 상기 제1 미러층, 상기 희생층, 및 상기 제2 미러층 중 적어도 1개 중 복수의 상기 라인의 각각을 따른 부분을 박화시키고,
    상기 절단 공정에 있어서는, 상기 층의 상기 표면을 통해서 상기 웨이퍼에 상기 레이저광을 입사시키는 패브리 페로 간섭 필터의 제조 방법.
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