TWI735581B - 法布立-培若干涉濾光器之製造方法 - Google Patents
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Abstract
法布立-培若干涉濾光器之製造方法包括如下步驟:形成步驟,其係於晶圓之第1主面,形成具有複數個第1鏡部之第1鏡層、具有複數個去除預定部之犧牲層、及具有複數個第2鏡部之第2鏡層,且形成將第1鏡層、犧牲層、及第2鏡層之至少一者沿複數條線之各者局部地薄化而成之第1薄化區域;切斷步驟,其係於形成步驟之後,藉由雷射光之照射,沿複數條線之各者於晶圓之內部形成改質區域,且沿複數條線之各者將晶圓切斷成複數個基板;及去除步驟,其係於形成步驟與切斷步驟之間、或於切斷步驟之後,藉由蝕刻而自犧牲層將去除預定部去除。
Description
本發明係關於一種法布立-培若干涉濾光器之製造方法。
作為先前之法布立-培若干涉濾光器,已知有具備如下者(例如,參照專利文獻1),即:基板;固定鏡及可動鏡,其等於基板上介隔空隙而相互對向;及中間層,其劃定空隙。
專利文獻1:日本專利特表2013-506154號公報
如上述般之法布立-培若干涉濾光器係微細之構造體,因此,於製造法布立-培若干涉濾光器時,難以使製造效率及良率之兩者提高。
因此,本發明之目的在於提供一種可使製造效率及良率之兩者提高之法布立-培若干涉濾光器之製造方法。
本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法包括如下步驟:形成步驟,其係於沿複數條線之各者切斷成複數個基板之預定之晶圓之第1主面,以自1個基板側起依序配置1個第1鏡部、1個去除預定部、及1個第2鏡部之方式形成第1鏡層、犧牲層及第2鏡層,且形成將第1鏡層、犧
牲層、及第2鏡層之至少一者沿複數條線之各者局部地薄化而成之第1薄化區域,上述第1鏡部具有分別作為固定鏡而發揮功能之預定之複數個第1鏡部,上述犧牲層具有複數個去除預定部,上述第2鏡層具有分別作為可動鏡而發揮功能之預定之複數個第2鏡部;切斷步驟,其係在形成步驟之後,藉由雷射光之照射而沿複數條線之各者於晶圓之內部形成改質區域,且自改質區域於晶圓之厚度方向上使龜裂伸展,藉此沿複數條線之各者將晶圓切斷成複數個基板;及去除步驟,其係於形成步驟與切斷步驟之間、或於切斷步驟之後,藉由蝕刻而自犧牲層將去除預定部去除。
於該法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,於形成將第1鏡層、犧牲層、及第2鏡層之至少一者沿各線局部地薄化而成之第1薄化區域之後,藉由雷射光之照射,沿各線於晶圓之內部形成改質區域。藉此,可抑制雷射光之散射等,而於晶圓之內部確實地形成改質區域。進而,由於第1鏡層、犧牲層、及第2鏡層之至少一者沿各線局部地被薄化,故而於沿各線將晶圓切斷成複數個基板時,可抑制於第1鏡層、犧牲層、及第2鏡層產生損傷。因此,根據該法布立-培若干涉濾光器之製造方法,可使製造效率及良率之兩者提高。再者,「第1薄化區域」包含將第1鏡層、犧牲層、及第2鏡層中之沿各線之部分之全部去除後之區域。
於本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,於形成步驟中,亦可於晶圓之第2主面形成應力調整層,且形成將應力調整層沿複數條線之各者局部地薄化而成之第2薄化區域。藉此,可抑制因第1主面側與第2主面側之間之層構成不一致而引起之晶圓之翹曲。進而,由於應力調整層沿各線局部地被薄化,故而於沿各線將晶圓切斷成複數個基板時,可抑制於應力調整層產生損傷。再者,「第2薄化區域」包含將應力調整層中
之沿各線之部分之全部去除後之區域。
於本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,於切斷步驟中,亦可藉由使貼附於應力調整層側之擴張帶擴張,而自改質區域於晶圓之厚度方向上使龜裂伸展。藉此,可抑制於具有分別作為可動鏡而發揮功能之預定之複數個第2鏡部之第2鏡層,因擴張帶之貼附而產生損傷。進而,因第2薄化區域之存在,而擴張帶之擴張力易集中於改質區域及其附近部分,因此,可自改質區域於晶圓之厚度方向上容易地使龜裂伸展。
於本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,於切斷步驟中,亦可於在應力調整層側貼附有擴張帶之狀態下,自與擴張帶相反之側使雷射光入射至晶圓。藉此,可抑制因擴張帶而引起之雷射光之散射、衰減等,而沿各線於晶圓之內部確實地形成改質區域。
於本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,於切斷步驟中,亦可於在應力調整層側貼附有擴張帶之狀態下,自擴張帶側經由擴張帶而使雷射光入射至晶圓。藉此,於例如自上方照射雷射光之情形時,即便微粒因自身重量而掉落,擴張帶亦作為罩蓋而發揮功能,因此,可抑制此種微粒附著於第2鏡層等。
於本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,去除步驟亦可於形成步驟與切斷步驟之間實施。藉此,藉由蝕刻自犧牲層將去除預定部去除之去除步驟係以晶圓級實施,因此,與該去除步驟以各個晶片級實施之情形相比,可效率極良好地於第1鏡部與第2鏡部之間形成空隙。此時,雖然變成第2鏡層中之與複數個第2鏡部之各者對應之部分浮於空隙上之狀態,但是由於藉由雷射光之照射而實施其後之切斷步驟,故而可有效地抑制如浮於空隙上之第2鏡部破損般之事態。
於本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,於形成步驟中,亦可在將形成於第1鏡層上之犧牲層中之沿複數條線之各者之部分薄化之後,於犧牲層上形成第2鏡層,藉此,利用第2鏡層被覆沿複數條線之各者相互對向之犧牲層之側面。藉此,可防止於藉由蝕刻而自犧牲層將去除預定部去除時,犧牲層之側面之一部分被去除。進而,可防止於所製造之法布立-培若干涉濾光器中,成為雜散光之光自相當於犧牲層之側面之中間層之側面入射。
於本發明之一形態之法布立-培若干涉濾光器之製造方法中,亦可為於形成步驟中,以使構成第1鏡層或第2鏡層之至少1個層之表面露出之方式,將第1鏡層、犧牲層、及第2鏡層之至少一者中之沿複數條線之各者之部分薄化,於切斷步驟中,經由層之表面而使雷射光入射至晶圓。藉此,藉由構成第1鏡層或第2鏡層之至少1個層保護晶圓之第1主面,且維持使雷射光入射之面之平坦性,因此,可抑制雷射光之散射等,而於晶圓之內部更確實地形成改質區域。
根據本發明,可提供一種可使製造效率及良率之兩者提高之法布立-培若干涉濾光器之製造方法。
1:法布立-培若干涉濾光器
1a:光透過區域
10:線
11:基板
11a:第1表面
11b:第2表面
11c:外緣部
12:第1電極
12a:配線
13:第2電極
13a:配線
14:第3電極
14a:配線
15:端子
16:端子
17:溝槽
18:溝槽
19:溝槽
21:抗反射層
21a:側面
22:第1積層體(第1層)
22a:側面
22b:表面
23:中間層
23a:表面
23b:側面
24:第2積層體(第2層)
24a:表面
24b:貫通孔
25:多晶矽層
25a:多晶矽層
25b:多晶矽層
25c:多晶矽層
26:氮化矽層
26a:氮化矽層
26b:氮化矽層
27:多晶矽層
27a:多晶矽層
27b:多晶矽層
27c:多晶矽層
28:氮化矽層
28a:氮化矽層
28b:氮化矽層
31:第1鏡部
32:第2鏡部
33:被覆部
34:周緣部
34a:非薄化部
34b:薄化部
34c:表面
40a:開口
41:抗反射層
42:第3積層體(第3層)
43:中間層(第3層)
44:第4積層體(第3層)
45:遮光層
46:保護層
50:去除預定部
60:擴張帶
110:晶圓
110a:第1主面
110b:第2主面
210:抗反射層
210a:側面
220:第1鏡層
220a:側面
230:犧牲層
230a:側面
240:第2鏡層
290:第1薄化區域
400:應力調整層
410:抗反射層
420:層
430:層
440:層
450:遮光層
460:保護層
470:第2薄化區域
L:雷射光
S:空隙(氣隙)
圖1係一實施形態之法布立-培若干涉濾光器之俯視圖。
圖2係圖1之法布立-培若干涉濾光器之仰視圖。
圖3係沿圖1之III-III線之法布立-培若干涉濾光器之剖視圖。
圖4係圖1之法布立-培若干涉濾光器之製造方法所使用之晶圓之俯視圖。
圖5(a)及(b)係用以說明圖1之法布立-培若干涉濾光器之製造方法之剖視圖。
圖6(a)及(b)係用以說明圖1之法布立-培若干涉濾光器之製造方法之剖視圖。
圖7(a)及(b)係用以說明圖1之法布立-培若干涉濾光器之製造方法之剖視圖。
圖8(a)及(b)係用以說明圖1之法布立-培若干涉濾光器之製造方法之剖視圖。
圖9(a)及(b)係用以說明圖1之法布立-培若干涉濾光器之製造方法之剖視圖。
以下,參照圖式,對本發明之實施形態詳細地進行說明。再者,於各圖中對相同或相當之部分標註相同之符號,並省略重複之說明。
[法布立-培若干涉濾光器之構成]
如圖1、圖2及圖3所示般,法布立-培若干涉濾光器1具備基板11。基板11具有第1表面11a、及位於第1表面11a相反側之第2表面11b。於第1表面11a,依序積層有抗反射層21、第1積層體(第1層)22、中間層23及第2積層體(第2層)24。於第1積層體22與第2積層體24之間,藉由框狀之中間層23而劃定有空隙(氣隙)S。
於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時(俯視)之各部之形狀及位置關係係如下所述。基板11之外緣係例如矩形狀。基板11之外緣與第2積層體24之外緣相互一致。抗反射層21之外緣、第1積層體22之外緣及中間層23之外緣相互一致。基板11具有位於較中間層23之外緣相對於空隙S之中
心更靠外側之外緣部11c。外緣部11c係例如框狀,且於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時包圍中間層23。
法布立-培若干涉濾光器1係於在其中央部劃定之光透過區域1a,使具有特定之波長之光透過。光透過區域1a係例如圓柱狀之區域。基板11包含例如矽、石英或玻璃等。於基板11包含矽之情形時,抗反射層21及中間層23包含例如氧化矽。中間層23之厚度例如為數十nm~數十μm。
第1積層體22中之與光透過區域1a對應之部分係作為第1鏡部31而發揮功能。第1鏡部31係介隔抗反射層21而配置於第1表面11a。第1積層體22係藉由將複數個多晶矽層25與複數個氮化矽層26逐層地交替積層而構成。於本實施形態中,於抗反射層21上依序積層有多晶矽層25a、氮化矽層26a、多晶矽層25b、氮化矽層26b及多晶矽層25c。構成第1鏡部31之多晶矽層25及氮化矽層26之各者之光學厚度較佳為中心透過波長之1/4之整數倍。再者,第1鏡部31亦可不介隔抗反射層21而直接配置於第1表面11a上。
第2積層體24中之與光透過區域1a對應之部分係作為第2鏡部32而發揮功能。第2鏡部32係於相對於第1鏡部31而與基板11相反之側介隔空隙S而與第1鏡部31對向。第2積層體24係介隔抗反射層21、第1積層體22及中間層23而配置於第1表面11a。第2積層體24係藉由將複數個多晶矽層27與複數個氮化矽層28逐層地交替積層而構成。於本實施形態中,於中間層23上依序積層有多晶矽層27a、氮化矽層28a、多晶矽層27b、氮化矽層28b及多晶矽層27c。構成第2鏡部32之多晶矽層27及氮化矽層28之各者之光學厚度較佳為中心透過波長之1/4之整數倍。
再者,於第1積層體22及第2積層體24中,亦可使用氧化矽層代替氮化矽層。又,作為構成第1積層體22及第2積層體24之各層之材料,亦可使用
氧化鈦、氧化鉭、氧化鋯、氟化鎂、氧化鋁、氟化鈣、矽、鍺、硫化鋅等。
於第2積層體24中與空隙S對應之部分,形成有自第2積層體24之與中間層23為相反側之表面24a至空隙S之複數個貫通孔24b。複數個貫通孔24b係以實質上不對第2鏡部32之功能造成影響之程度形成。複數個貫通孔24b係用以藉由蝕刻將中間層23之一部分去除而形成空隙S。
第2積層體24除了具有第2鏡部32以外,進而具有被覆部33及周緣部34。第2鏡部32、被覆部33及周緣部34係以相互具有同一積層構造之一部分且相互連續之方式一體地形成。被覆部33係於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時包圍第2鏡部32。被覆部33係被覆中間層23之與基板11為相反側之表面23a、以及中間層23之側面23b(外側之側面、即與空隙S側為相反側之側面)、第1積層體22之側面22a及抗反射層21之側面21a,且到達至第1表面11a。即,被覆部33被覆中間層23之外緣、第1積層體22之外緣及抗反射層21之外緣。
周緣部34係於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時包圍被覆部33。周緣部34位於外緣部11c中之第1表面11a上。周緣部34之外緣係於自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時與基板11之外緣一致。
周緣部34係沿外緣部11c之外緣而被薄化。即,周緣部34中之沿外緣部11c之外緣之部分係與周緣部34中之除了沿外緣之部分以外之其他部分相比變薄。於本實施形態中,周緣部34係藉由將構成第2積層體24之多晶矽層27及氮化矽層28之一部分去除而被薄化。周緣部34具有與被覆部33連續之非薄化部34a、及包圍非薄化部34a之薄化部34b。於薄化部34b中,將除了直接設置於第1表面11a上之多晶矽層27a以外之多晶矽層27及氮化矽層28去除。
非薄化部34a之與基板11為相反側之表面34c距第1表面11a之高度係低於中間層23之表面23a距第1表面11a之高度。非薄化部34a之表面34c距第1表面11a之高度例如為100nm~5000nm。中間層23之表面23a距第1表面11a之高度係於例如500nm~20000nm之範圍內,為較非薄化部34a之表面34c距第1表面11a之高度更大之高度。薄化部34b之寬度(非薄化部34a之外緣與外緣部11c之外緣之間之距離)係基板11之厚度之0.01倍以上。薄化部34b之寬度例如為5μm~400μm。基板11之厚度例如為500μm~800μm。
於第1鏡部31,以包圍光透過區域1a之方式形成有第1電極12。第1電極12係藉由在多晶矽層25c中摻雜雜質且進行低電阻化而形成。於第1鏡部31,以包含光透過區域1a之方式形成有第2電極13。第2電極13係藉由在多晶矽層25c中摻雜雜質且進行低電阻化而形成。第2電極13之大小較佳為包含光透過區域1a之全體之大小,但亦可與光透過區域1a之大小大致相同。
於第2鏡部32,形成有第3電極14。第3電極14係介隔空隙S而與第1電極12及第2電極13對向。第3電極14係藉由在多晶矽層27a中摻雜雜質且進行低電阻化而形成。
端子15係以隔著光透過區域1a而對向之方式設置有一對。各端子15係配置於自第2積層體24之表面24a至第1積層體22之貫通孔內。各端子15係經由配線12a而與第1電極12電性連接。端子15係藉由例如鋁或其合金等之金屬膜而形成。
端子16係以隔著光透過區域1a而對向之方式設置有一對。各端子16係配置於自第2積層體24之表面24a至第1積層體22之貫通孔內。各端子16係經由配線13a而與第2電極13電性連接,並且經由配線14a而與第3電極14
電性連接。端子16係藉由例如鋁或其合金等之金屬膜而形成。一對端子15相對向之方向、與一對端子16相對向之方向係正交(參照圖1)。
於第1積層體22之表面22b,設置有溝槽17、18。溝槽17係以包圍配線13a中之與端子16之連接部分之方式呈環狀地延伸。溝槽17將第1電極12與配線13a電絕緣。溝槽18係沿第1電極12之內緣而呈環狀地延伸。溝槽18將第1電極12與第1電極12之內側之區域(第2電極13)電絕緣。各溝槽17、18內之區域可為絕緣材料,亦可為空隙。
於第2積層體24之表面24a,設置有溝槽19。溝槽19係以包圍端子15之方式呈環狀地延伸。溝槽19將端子15與第3電極14電絕緣。溝槽19內之區域可為絕緣材料,亦可為空隙。
於基板11之第2表面11b,依序積層有抗反射層41、第3積層體(第3層)42、中間層(第3層)43及第4積層體(第3層)44。抗反射層41及中間層43分別具有與抗反射層21及中間層23相同之構成。第3積層體42及第4積層體44分別具有以基板11為基準與第1積層體22及第2積層體24對稱之積層構造。抗反射層41、第3積層體42、中間層43及第4積層體44具有抑制基板11之翹曲之功能。
第3積層體42、中間層43及第4積層體44係沿外緣部11c之外緣而被薄化。即,第3積層體42、中間層43及第4積層體44中之沿外緣部11c之外緣之部分係與第3積層體42、中間層43及第4積層體44中之除了沿外緣之部分以外之其他部分相比變薄。於本實施形態中,第3積層體42、中間層43及第4積層體44係藉由在自垂直於第1表面11a之方向觀察之情形時與薄化部34b重疊之部分,將第3積層體42、中間層43及第4積層體44之全部去除而被薄化。
於第3積層體42、中間層43及第4積層體44,以包含光透過區域1a之方式設置有開口40a。開口40a具有與光透過區域1a之大小大致相同之直徑。開口40a係於光出射側開口,開口40a之底面到達至抗反射層41。
於第4積層體44之光出射側之表面,形成有遮光層45。遮光層45包含例如鋁等。於遮光層45之表面及開口40a之內表面,形成有保護層46。保護層46被覆第3積層體42、中間層43、第4積層體44及遮光層45之外緣,並且被覆外緣部11c上之抗反射層41。保護層46包含例如氧化鋁。再者,可藉由將保護層46之厚度設為1~100nm(較佳為30nm左右),而使保護層46之光學性影響可忽略不計。
於如以上般構成之法布立-培若干涉濾光器1中,若經由端子15、16而於第1電極12與第3電極14之間施加電壓,則於第1電極12與第3電極14之間產生與該電壓對應之靜電力。藉由該靜電力,將第2鏡部32向固定於基板11之第1鏡部31側吸引,而調整第1鏡部31與第2鏡部32之距離。如此,於法布立-培若干涉濾光器1中,第1鏡部31與第2鏡部32之距離係設為可變。
透過法布立-培若干涉濾光器1之光之波長係依存於光透過區域1a中之第1鏡部31與第2鏡部32之距離。因此,可藉由調整施加於第1電極12與第3電極14之間之電壓,而適當選擇透過之光之波長。此時,第2電極13係與第3電極14為相同電位。因此,第2電極13係作為用以於光透過區域1a中將第1鏡部31及第2鏡部32保持為平坦之補償電極而發揮功能。
於法布立-培若干涉濾光器1中,例如,可藉由一面使施加於法布立-培若干涉濾光器1之電壓變化(即,一面於法布立-培若干涉濾光器1中使第1鏡部31與第2鏡部32之距離變化),一面藉由光檢測器檢測透過法布立-培若干涉濾光器1之光透過區域1a之光,而獲得分光光譜。
如以上所說明般,於法布立-培若干涉濾光器1中,第2積層體24除了具有第2鏡部32以外,進而具有:被覆部33,其被覆中間層23;及周緣部34,其位於外緣部11c中之第1表面11a上;且該等第2鏡部32、被覆部33及周緣部34係以相互連續之方式一體地形成。藉此,藉由第2積層體24覆蓋中間層23,故而中間層23之剝落得以抑制。又,由於藉由第2積層體24覆蓋中間層23,故而即便於例如藉由蝕刻於中間層23形成空隙S之情形時,亦可抑制中間層23之劣化,結果,中間層23之穩定性提高。進而,於法布立-培若干涉濾光器1中,周緣部34係沿外緣部11c之外緣而被薄化。藉此,即便於例如將包含與基板11對應之部分之晶圓沿外緣部11c之外緣切斷,而獲得法布立-培若干涉濾光器1之情形時,亦可抑制基板11上之各層之劣化,結果,基板上之各層之穩定性提高。藉由以上,根據法布立-培若干涉濾光器1,可抑制於基板11上之各層產生剝落。進而,於法布立-培若干涉濾光器1中,由於藉由第2積層體24覆蓋中間層23之側面23b,故而可抑制自中間層23之側面23b之光之進入,而可抑制雜散光之產生。
又,於法布立-培若干涉濾光器1中,被覆部33被覆第1積層體22之外緣。藉此,可更確實地抑制第1積層體22之剝落。進而,即便於例如將包含與基板11對應之部分之晶圓沿外緣部11c之外緣切斷,而獲得法布立-培若干涉濾光器1之情形時,亦可更佳地抑制第1積層體22之劣化。
又,於法布立-培若干涉濾光器1中,第1積層體22所包含之氮化矽層26之外緣係藉由被覆部33而被覆。藉此,第1積層體22之氮化矽層26未露出至外部,因此,即便於例如藉由使用氫氟酸氣體之蝕刻於中間層23形成空隙S之情形時,亦可抑制氫氟酸氣體與氮化矽層26進行反應而產生殘渣。
又,於法布立-培若干涉濾光器1中,藉由將構成第2積層體24之多晶
矽層27及氮化矽層28之一部分去除,而沿外緣部11c之外緣進行薄化。藉此,可藉由構成第2積層體24之多晶矽層27及氮化矽層28中之未被去除而殘存之部分,保護基板11之第1表面11a。進而,於法布立-培若干涉濾光器1中,於薄化部34b僅殘存多晶矽層27a。藉此,薄化部34b之表面變得平滑,因此,即便於例如為了將包含與基板11對應之部分之晶圓沿外緣部11c之外緣切斷,而使雷射光沿外緣部11c之外緣聚光於晶圓之內部之情形時,亦可使雷射光較佳地聚光於晶圓之內部而將晶圓精度良好地切斷,可更佳地抑制基板11上之各層之劣化。
又,於法布立-培若干涉濾光器1中,於基板11之第2表面11b配置有第3積層體42及第4積層體44,第3積層體42及第4積層體44係沿外緣部11c之外緣而被薄化。藉此,可抑制因基板11之第1表面11a側與第2表面11b側之間之層構成不一致而引起之基板11之翹曲。進而,即便於例如將包含與基板11對應之部分之晶圓沿外緣部11c之外緣切斷,而獲得法布立-培若干涉濾光器1之情形時,亦可抑制第3積層體42及第4積層體44之劣化,結果,基板11上之各層之穩定性提高。
[法布立-培若干涉濾光器之製造方法]
首先,如圖4所示般,準備晶圓110。晶圓110係包含與呈二維狀地排列之複數個基板11對應之部分,且沿複數條線10之各者切斷成複數個基板11之預定之晶圓。晶圓110具有相互位於相反側之第1主面110a及第2主面110b。晶圓110包含例如矽、石英或玻璃等。作為一例,當於自垂直於第1主面110a之方向觀察之情形時各基板11呈矩形狀時,複數個基板11係呈二維矩陣狀地排列,複數條線10係以通過鄰接之基板11間之方式設定為格子狀。
繼而,如圖5(a)~圖7(a)所示般,實施形成步驟。於形成步驟中,於晶圓110之第1主面110a,形成抗反射層210、第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240、以及第1薄化區域290(參照圖7(a))。又,於形成步驟中,於晶圓110之第2主面110b,形成應力調整層400、遮光層450及保護層460、以及第2薄化區域470(參照圖7(a))。
具體而言,如圖5(a)所示般,於晶圓110之第1主面110a形成抗反射層210,並且於晶圓110之第2主面110b形成抗反射層410。抗反射層210係沿各線10切斷成複數個抗反射層21之預定之層。抗反射層410係沿各線10切斷成複數個抗反射層41之預定之層。
繼而,藉由在各抗反射層210、410上,交替地積層複數個多晶矽層及複數個氮化矽層,而於抗反射層210上形成第1鏡層220,並且於抗反射層410上形成構成應力調整層400之層420。第1鏡層220係具有分別作為固定鏡而發揮功能之預定之複數個第1鏡部31之層,且為沿各線10切斷成複數個第1積層體22之預定之層。構成應力調整層400之層420係沿各線10切斷成複數個第3積層體42之預定之層。
於形成第1鏡層220時,藉由蝕刻,以使抗反射層210之表面露出之方式,將第1鏡層220中之沿各線10之部分去除。又,藉由雜質摻雜而將第1鏡層220中之特定之多晶矽層局部地低電阻化,藉此,於每個與基板11對應之部分,形成第1電極12、第2電極13及配線12a、13a。進而,藉由蝕刻,於每個與基板11對應之部分,於第1鏡層220之表面形成溝槽17、18。
繼而,如圖5(b)所示般,於第1鏡層220上、及露出之抗反射層210之表面,形成犧牲層230,並且於構成應力調整層400之層420上,形成構成應力調整層400之層430。犧牲層230係具有複數個去除預定部50之層,且
為沿各線10切斷成複數個中間層23之預定之層。去除預定部50係與空隙S(參照圖3)對應之部分。構成應力調整層400之層430係沿各線10切斷成複數個中間層43之預定之層。
繼而,藉由蝕刻,以使晶圓110之第1主面110a露出之方式,將犧牲層230及抗反射層210中之沿各線10之部分去除。又,藉由該蝕刻,於每個與基板11對應之部分,於犧牲層230中之與各端子15、16(參照圖3)對應之部分形成空隙。
繼而,如圖6(a)所示般,藉由在晶圓110之第1主面110a側及第2主面110b側之各者,交替地積層複數個多晶矽層及複數個氮化矽層,而於犧牲層230上、及露出之晶圓110之第1主面110a形成第2鏡層240,並且於構成應力調整層400之層430上,形成構成應力調整層400之層440。第2鏡層240係具有分別作為可動鏡而發揮功能之預定之複數個第2鏡部32之層,且為沿各線10切斷成複數個第2積層體24之預定之層。構成應力調整層400之層440係沿各線10切斷成複數個第4積層體44之預定之層。
於形成第2鏡層240時,將沿線10而相互對向之犧牲層230之側面230a、第1鏡層220之側面220a及抗反射層210之側面210a藉由第2鏡層240被覆。又,藉由雜質摻雜而將第2鏡層240中之特定之多晶矽層局部地低電阻化,藉此,於每個與基板11對應之部分,形成第3電極14及配線14a。
繼而,如圖6(b)所示般,藉由蝕刻,以使構成第2鏡層240之多晶矽層27a(參照圖3)(即,位於最靠第1主面110a側之多晶矽層)之表面露出之方式(更具體而言,以於自垂直於第1主面110a之方向觀察之情形時,多晶矽層27a之表面露出之方式),將第2鏡層240中之沿各線10之部分薄化。又,藉由該蝕刻,於每個與基板11對應之部分,於第2鏡層240中之與各端子15、
16(參照圖3)對應之部分形成空隙。繼而,於每個與基板11對應之部分,於該空隙形成端子15、16,且將端子15與配線12a連接,並且將端子16與配線13a及配線14a之各者連接。
至此,於晶圓110之第1主面110a,形成抗反射層210、第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240、以及第1薄化區域290。第1薄化區域290係第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240沿各線10局部地被薄化而成之區域。再者,抗反射層210、第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240係以自1個基板11側起依序(即,1個抗反射層21、1個第1鏡部31、1個去除預定部50、1個第2鏡部32之順序)配置1個抗反射層21、1個第1鏡部31、1個去除預定部50及1個第2鏡部32之方式形成。
繼而,如圖7(a)所示般,於每個與基板11對應之部分,藉由蝕刻,於第2積層體24形成自第2積層體24之表面24a至去除預定部50之複數個貫通孔24b。繼而,於構成應力調整層400之層440上形成遮光層450。遮光層450係沿各線10切斷成複數個遮光層45之預定之層。繼而,藉由蝕刻,以使抗反射層410之表面露出之方式,將遮光層450及應力調整層400(即層420、430、440)中之沿各線10之部分去除。又,藉由該蝕刻,於每個與基板11對應之部分,形成開口40a。繼而,於遮光層450上、露出之抗反射層410之表面、及開口40a之內表面、面向第2薄化區域470之應力調整層400之側面,形成保護層460。保護層460係沿各線10切斷成複數個保護層46之預定之層。
至此,於晶圓110之第2主面110b,形成應力調整層400、遮光層450及保護層460、以及第2薄化區域470。第2薄化區域470係應力調整層400沿各線10局部地被薄化而成之區域。
繼以上之形成步驟之後,如圖7(b)所示般,實施去除步驟。具體而言,藉由經由複數個貫通孔24b之蝕刻(例如使用氫氟酸氣體之氣相蝕刻),自犧牲層230將複數個去除預定部50同時去除。藉此,於每個與基板11對應之部分,形成空隙S。
繼而,如圖8(a)及(b)所示般,實施切斷步驟。具體而言,如圖8(a)所示般,於保護層460上(即,於應力調整層400側)貼附擴張帶60。繼而,於在應力調整層400側貼附有擴張帶60之狀態下,自與擴張帶60相反之側照射雷射光L,且一面使雷射光L之聚光點位於晶圓110之內部,一面使雷射光L之聚光點沿各線10相對移動。亦即,自與擴張帶60相反之側,經由在第1薄化區域290露出之多晶矽層之表面,而使雷射光L入射至晶圓110。
然後,藉由該雷射光L之照射,沿各線10於晶圓110之內部形成改質區域。改質區域係密度、折射率、機械強度、及其他物理特性變成與周圍不同之狀態之區域,且為成為於晶圓110之厚度方向上伸展之龜裂之起點之區域。作為改質區域,例如有熔融處理區域(意指暫時熔融後再固化之區域、熔融狀態中之區域及自熔融進行再固化之狀態中之區域中之至少任一者)、龜裂區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等,亦有該等混合存在之區域。進而,作為改質區域,有於晶圓110之材料中改質區域之密度與非改質區域之密度相比發生變化之區域、及形成有晶格缺陷之區域等。於晶圓110之材料為單晶矽之情形時,改質區域亦可稱為高錯位密度區域。再者,相對於各線10於晶圓110之厚度方向上排列之改質區域之行數可藉由晶圓110之厚度而適當調整。
繼而,如圖8(b)所示般,藉由使貼附於應力調整層400側之擴張帶60擴張,而自形成於晶圓110之內部之改質區域於晶圓110之厚度方向上使龜
裂伸展,從而沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11。此時,於第1薄化區域290中將第2鏡層240之多晶矽層沿各線10切斷,並且於第2薄化區域470中將抗反射層410及保護層460沿各線10切斷。藉此,獲得於擴張帶60上處於相互隔開之狀態之複數個法布立-培若干涉濾光器1。
如以上所說明般,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,於形成將第1鏡層220、犧牲層230、及第2鏡層240之至少一者沿各線10局部地薄化而成之第1薄化區域290之後,藉由雷射光L之照射,而沿各線10於晶圓110之內部形成改質區域。藉此,可抑制雷射光L之散射等,而於晶圓110之內部確實地形成改質區域。進而,由於第1鏡層220、犧牲層230、及第2鏡層240之至少一者沿各線10局部地被薄化,故而於沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11時,可抑制於第1鏡層220、犧牲層230、及第2鏡層240產生損傷(若假設未形成第1薄化區域290,則於沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11時,衝擊、應力等傳遞至第1鏡層220、犧牲層230、及第2鏡層240而易產生損傷)。因此,根據法布立-培若干涉濾光器1之製造方法,可使製造效率及良率之兩者提高,可穩定地量產品質較高之法布立-培若干涉濾光器1。
又,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,於形成步驟中,於晶圓110之第2主面110b形成應力調整層400,且形成將應力調整層400沿各線10局部地薄化而成之第2薄化區域470。藉此,可抑制因第1主面110a側與第2主面110b側之間之層構成不一致而引起之晶圓110之翹曲。進而,由於應力調整層400沿各線10局部地被薄化,故而於沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11時,可抑制於開口40a周邊之部分等之應力調整層400產生損傷(若假設未形成第2薄化區域470,則沿各線10將晶圓110切斷成複數個基
板11時,衝擊、應力等傳遞至開口40a周邊之部分等之應力調整層400而易產生損傷)。
尤其是,於法布立-培若干涉濾光器1中,形成於晶圓110之第1主面110a之第1鏡層220、犧牲層230、及第2鏡層240、以及形成於晶圓110之第2主面110b之應力調整層400為較薄且精細之層構造,因此,若於實施切斷步驟之前未預先形成第1薄化區域290及第2薄化區域470,則於切斷步驟中於層構造易產生損傷。該情況係於實施如藉由使擴張帶60擴張而自改質區域使龜裂伸展般之切斷步驟之情形時,由於變為以撕裂層構造之方式作用力,故而變得顯著。於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,可藉由在實施切斷步驟之前預先形成第1薄化區域290及第2薄化區域470,而一面抑制於層構造產生損傷,一面藉由乾式製程實施污染較少之雷射加工(於晶圓110之內部形成改質區域之內部加工型之雷射加工)。
以上之情況係基於「雖然第1鏡層220、犧牲層230、第2鏡層240、及應力調整層400之各者為較薄之層構造,但是難以藉由雷射光L之照射而穩定地形成到達至該等層之內部之改質區域」及「另一方面,由於第1鏡層220、犧牲層230、第2鏡層240、及應力調整層400之各者為較薄之層構造,故而若不形成第1薄化區域290及第2薄化區域470,則易因撕裂而受到較大之損傷」之本發明者所發現之見解。
又,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,藉由實施形成步驟,而於晶圓110之第1主面110a,形成第1鏡層220、犧牲層230、第2鏡層240、及第1薄化區域290,並且於晶圓110之第2主面110b,形成應力調整層400、及第2薄化區域470,然後,藉由實施去除步驟,而自犧牲層230將去除預定部50去除。藉此,於晶圓110之內部應力減少之狀態下實施去除步驟,
因此,可抑制於隔著空隙S而相互對向之第1鏡部31及第2鏡部32產生應變、變形等。例如,若至少將第2薄化區域470之形成於自犧牲層230將去除預定部50去除之後實施,則於隔著空隙S而相互對向之第1鏡部31及第2鏡部32變得易產生應變、變形等,而變得難以獲得具有所期望之特性之法布立-培若干涉濾光器1。
又,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,於切斷步驟中,藉由使貼附於應力調整層400側之擴張帶60擴張,而自改質區域於晶圓110之厚度方向上使龜裂伸展。藉此,可抑制於具有分別作為可動鏡而發揮功能之預定之複數個第2鏡部32之第2鏡層240,因擴張帶60之貼附而產生損傷。進而,因第2薄化區域470之存在,而變得擴張帶60之擴張力易集中於改質區域及其附近部分,因此可自改質區域於晶圓110之厚度方向上容易地使龜裂伸展。
又,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,於切斷步驟中,於在應力調整層400側貼附有擴張帶60之狀態下,自與擴張帶60相反之側使雷射光L入射至晶圓110。藉此,可抑制因擴張帶60而引起之雷射光L之散射、衰減等,而沿各線10於晶圓110之內部確實地形成改質區域。
又,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,藉由蝕刻而自犧牲層230將去除預定部50去除之去除步驟係於沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11之切斷步驟之前(即,於形成步驟與切斷步驟之間)實施。藉此,藉由蝕刻而自犧牲層230將去除預定部50去除之去除步驟係以晶圓110級實施,因此,與該去除步驟以各個晶片級實施之情形相比,可效率極良好地於第1鏡部31與第2鏡部32之間形成空隙S。此時,雖然變成第2鏡層240中之與各第2鏡部32對應之部分浮於空隙S上之狀態,但是由於其後之切斷
步驟係藉由雷射光L之照射而實施,故而可有效地抑制如浮於空隙S上之第2鏡部32破損般之事態。
又,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,於形成步驟中,藉由在將形成於第1鏡層220上之犧牲層230中之沿各線10之部分薄化之後,於犧牲層230上形成第2鏡層240,而藉由第2鏡層240被覆沿各線10相互對向之犧牲層230之側面230a。藉此,可防止於藉由蝕刻而自犧牲層230將去除預定部50去除時,犧牲層230之側面230a之一部分被去除(腐蝕)。進而,可防止於所製造之法布立-培若干涉濾光器1中,成為雜散光之光自相當於犧牲層230之側面230a之中間層23之側面23b入射。
又,於法布立-培若干涉濾光器1之製造方法中,於形成步驟中,以使構成第2鏡層240之多晶矽層之表面露出之方式(更具體而言,以於自垂直於第1主面110a之方向觀察之情形時,多晶矽層27a之表面露出之方式),將第1鏡層220、犧牲層230、及第2鏡層240之至少一者中之沿各線10之部分薄化,於切斷步驟中,經由第2鏡層240所包含之多晶矽層之表面而使雷射光L入射至晶圓110。藉此,藉由表面被露出之多晶矽層保護晶圓110之第1主面110a,且維持使雷射光L入射之面之平坦性,因此可抑制雷射光L之散射等,而於晶圓110之內部更確實地形成改質區域。
再者,關於藉由蝕刻而自犧牲層230將去除預定部50去除之去除步驟,先前通常於沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11之切斷步驟之後實施。其原因在於,例如若將犧牲層230中之空隙S之形成於刀片切割之前實施,則於實施刀片切割時,浮於空隙S上之第2鏡部32破損之擔憂提高。又,原因還在於,於實施刀片切割時產生之微粒滲入至空隙S、或刀片切割所使用之冷卻清潔水滲入至空隙S之擔憂提高。
[變化例]
以上,對本發明之一實施形態進行了說明,但本發明之法布立-培若干涉濾光器之製造方法並非限定於上述實施形態。例如,於各構成之材料及形狀中,並不限於上述材料及形狀,可採用各種材料及形狀。
又,形成步驟中之各層及各區域之形成順序並不限定於上述者。作為一例,亦可為將第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240形成於晶圓110之第1主面110a,然後,藉由將第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240中之沿各線10之部分薄化,而形成第1薄化區域290。又,亦可為將第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240形成於晶圓110之第1主面110a,並且將應力調整層400形成於晶圓110之第2主面110b,然後,形成第1薄化區域290及第2薄化區域470。
又,第1薄化區域290只要為將第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240之至少一者沿各線10局部地薄化而成之區域即可。因此,第1薄化區域290亦可為將包含第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240之第1主面110a側之所有層中之沿各線10之部分之全部去除後之區域。
又,第2薄化區域470只要為將應力調整層400之至少一部分沿各線10局部地薄化而成之區域即可。因此,第2薄化區域470亦可為將包含應力調整層400之第2主面110b側之所有層中之沿各線10之部分之全部去除後之區域。再者,於形成步驟中,亦可不形成第2薄化區域470。進而,亦可不形成應力調整層400本身。
又,藉由蝕刻而自犧牲層230將去除預定部50去除之去除步驟亦可於沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11之切斷步驟之後實施。於該情形時,於每個與基板11對應之部分,藉由蝕刻而自犧牲層230將去除預定部
50去除。
又,亦可如圖9(a)及(b)所示般,實施切斷步驟。具體而言,如圖9(a)所示般,於保護層460上(即,於應力調整層400側)貼附擴張帶60。繼而,於在應力調整層400側貼附有擴張帶60之狀態下,自擴張帶60側照射雷射光L,且一面使雷射光L之聚光點位於晶圓110之內部,一面使雷射光L之聚光點沿各線10相對移動。亦即,自擴張帶60側,經由擴張帶60,而使雷射光L入射至晶圓110。然後,藉由該雷射光L之照射,沿各線10於晶圓110之內部形成改質區域。
繼而,如圖9(b)所示般,藉由使貼附於應力調整層400側之擴張帶60擴張,而自形成於晶圓110之內部之改質區域於晶圓110之厚度方向上使龜裂伸展,從而沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11。然後,獲得於擴張帶60上處於相互隔開之狀態之複數個法布立-培若干涉濾光器1。
根據此種切斷步驟,於如圖9(a)所示般,例如自上方照射雷射光L之情形時,即便產生之微粒因自身重量而掉落,擴張帶60亦作為罩蓋而發揮功能,因此,可抑制此種微粒附著於第2鏡層240等。
又,於切斷步驟中,亦可於藉由雷射光L之照射而沿各線10於晶圓110之內部形成改質區域時,自該改質區域於晶圓110之厚度方向上使龜裂伸展,而沿各線10將晶圓110切斷成複數個基板11。於該情形時,可藉由使擴張帶60擴張,而使藉由切斷而獲得之複數個法布立-培若干涉濾光器1相互隔開。
又,亦可為於形成步驟中,以並非使第2鏡層240而是使構成第1鏡層220之多晶矽層之表面露出之方式,將第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240之至少一者沿各線10局部地薄化,於切斷步驟中,並非經由第2鏡層240
而是經由第1鏡層220所包含之多晶矽層之表面,而使雷射光L入射至晶圓110。
進而,於形成步驟中表面被露出之層只要為構成第1鏡層220或第2鏡層240之至少1個層即可。具體而言,於形成步驟中表面被露出之層並不限定於多晶矽層,例如亦可為氮化矽層、氧化矽層等。於該情形時,亦可藉由表面被露出之層保護晶圓110之第1主面110a,且維持使雷射光L入射之面之平坦性,因此,可抑制雷射光L之散射等,而於晶圓110之內部更確實地形成改質區域。再者,於平滑之表面之形成中,為了將第1鏡層220、犧牲層230及第2鏡層240之至少一者沿各線10局部地薄化,與乾式蝕刻相比實施濕式蝕刻較為有利。
1a:光透過區域
10:線
11:基板
12:第1電極
12a:配線
13:第2電極
13a:配線
14:第3電極
14a:配線
15:端子
16:端子
21:抗反射層
22:第1積層體(第1層)
23:中間層
24:第2積層體(第2層)
24a:表面
24b:貫通孔
31:第1鏡部
32:第2鏡部
40a:開口
41:抗反射層
42:第3積層體(第3層)
43:中間層(第3層)
44:第4積層體(第3層)
45:遮光層
46:保護層
50:去除預定部
110:晶圓
110a:第1主面
110b:第2主面
210:抗反射層
220:第1鏡層
230:犧牲層
240:第2鏡層
290:第1薄化區域
400:應力調整層
410:抗反射層
420:層
430:層
440:層
450:遮光層
460:保護層
470:第2薄化區域
S:空隙(氣隙)
Claims (12)
- 一種法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其包括如下步驟:形成步驟,其係於沿複數條線之各者切斷成複數個基板之預定之晶圓之第1主面,以自1個上述基板側起依序配置1個第1鏡部、1個去除預定部、及1個第2鏡部之方式而形成第1鏡層、犧牲層、及第2鏡層,且形成將上述第1鏡層、上述犧牲層、及上述第2鏡層之至少一者沿複數條上述線之各者局部地薄化而成之第1薄化區域,上述第1鏡層具有分別作為固定鏡而發揮功能之預定之複數個第1鏡部,上述犧牲層具有複數個上述去除預定部,上述第2鏡層具有分別作為可動鏡而發揮功能之預定之複數個第2鏡部;切斷步驟,其係於上述形成步驟之後,利用雷射光之照射,沿複數條上述線之各者於上述晶圓之內部形成改質區域,且自上述改質區域於上述晶圓之厚度方向上使龜裂伸展,藉此沿複數條上述線之各者將上述晶圓切斷成複數個上述基板;及去除步驟,其係於上述形成步驟與上述切斷步驟之間、或於上述切斷步驟之後,藉由蝕刻而自上述犧牲層將上述去除預定部去除。
- 如請求項1之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述形成步驟中,於上述晶圓之第2主面形成應力調整層,且形成將上述應力調整層沿複數條上述線之各者局部地薄化而成之第2薄化區域。
- 如請求項2之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述切斷步驟中,藉由使貼附於上述應力調整層側之擴張帶擴張,而自上述改質區域 於上述晶圓之厚度方向上使上述龜裂伸展。
- 如請求項3之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述切斷步驟中,於在上述應力調整層側貼附有上述擴張帶之狀態下,自與上述擴張帶相反之側使上述雷射光入射至上述晶圓。
- 如請求項3之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述切斷步驟中,於在上述應力調整層側貼附有上述擴張帶之狀態下,自上述擴張帶側經由上述擴張帶而使上述雷射光入射至上述晶圓。
- 如請求項1至5中任一項之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中上述去除步驟係於上述形成步驟與上述切斷步驟之間實施。
- 如請求項1至5中任一項之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述形成步驟中,在將形成於上述第1鏡層上之上述犧牲層中之沿複數條上述線之各者之部分薄化之後,於上述犧牲層上形成上述第2鏡層,藉此,利用上述第2鏡層被覆沿複數條上述線之各者相互對向之上述犧牲層之側面。
- 如請求項6之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述形成步驟中,在將形成於上述第1鏡層上之上述犧牲層中之沿複數條上述線之各者之部分薄化之後,於上述犧牲層上形成上述第2鏡層,藉此,利用上述第2鏡層被覆沿複數條上述線之各者相互對向之上述犧牲層之側面。
- 如請求項1至5中任一項之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述形成步驟中,以使構成上述第1鏡層或上述第2鏡層之至少1個層之表面露出之方式,將上述第1鏡層、上述犧牲層、及上述第2鏡層之至少一者中之沿複數條上述線之各者之部分薄化,於上述切斷步驟中,經由上述層之上述表面而使上述雷射光入射至上述晶圓。
- 如請求項6之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述形成步驟中,以使構成上述第1鏡層或上述第2鏡層之至少1個層之表面露出之方式,將上述第1鏡層、上述犧牲層、及上述第2鏡層之至少一者中之沿複數條上述線之各者之部分薄化,於上述切斷步驟中,經由上述層之上述表面而使上述雷射光入射至上述晶圓。
- 如請求項7之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述形成步驟中,以使構成上述第1鏡層或上述第2鏡層之至少1個層之表面露出之方式,將上述第1鏡層、上述犧牲層、及上述第2鏡層之至少一者中之沿複數條上述線之各者之部分薄化,於上述切斷步驟中,經由上述層之上述表面而使上述雷射光入射至上述晶圓。
- 如請求項8之法布立-培若干涉濾光器之製造方法,其中於上述形成步 驟中,以使構成上述第1鏡層或上述第2鏡層之至少1個層之表面露出之方式,將上述第1鏡層、上述犧牲層、及上述第2鏡層之至少一者中之沿複數條上述線之各者之部分薄化,於上述切斷步驟中,經由上述層之上述表面而使上述雷射光入射至上述晶圓。
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