专利名称:端型多层干涉滤光器及其制作方法
本发明涉及端型多层干涉滤光器，这种端型干涉滤光镜可用于诸如固定在热检测器上的光接收表面之上，这种热检测器被用作红外分析器的检测器;本发明还涉及这种端型干涉滤光镜的制作方法。
众所周知，热检测器的灵敏度在相当宽的波长范围内是平坦的，相应地，当把这种检测器用作红外分析器的检测器，去检测特定的波长时，就需要带通滤光器。然而，因为热检测器非常小，小到2到3平方毫米(mm2)，所以滤光器也必须是小的。
但是，传统的用作带通滤光器的多层干涉滤光器具有很大的架子，其直径为16φ或20φ，所以，在用传统的多层干涉滤光器作热检测器的滤光器时，需要将其切割成小块。然而，用切割装置切割滤光器将导致如下缺点多层膜易于在切割的边缘处分离，从而减低产量，所以不能实现大量生产，并且切割造成的分离部分对滤光器的特性有坏影响。特别地，因为滤光器越小，分离部分所占的比例就越高，上面所描述的缺点就变得很显著，因而使滤光器不能应用于实际当中。
本发明的目的是提供没有上面所描述的缺点的端型多层干涉滤光器和制作上述滤光器的方法。
为了实现上述目的，根据本发明的端型多层干涉滤光器的特征在于该滤光器是在阻止蒸发镀敷材料被镀到将要进行切割的衬底部的条件下，通过采用真实蒸发方法，把高折射率材料和低折射率材料交替地镀敷到与具有所需要尺寸的多个窗口相对应的衬底部分上而制作出来的，而上述窗口是设置在固定地设置在衬底上之掩膜上的。
另外，根据本发明的端型多层干涉滤光片的制作方法的特征在于，在阻止蒸发镀敷材料被镀到将要进行切割的衬底部分上的条件下，通过采用蒸发方法，把高折射材料和低折射率交替地镀敷到相应于具有所需要尺寸的多个窗口的衬底部分上，而上述窗口是设置在固定设置在衬底上的掩膜的。
根据本发明，因为真空发镀膜是在下面的条件下实现的，即通过在衬底上固定设置具有多个窗口的掩膜，从而阻止蒸发镀敷材料被镀到将要进行切割的衬底部分上，即使在滤光器在真空蒸发镀敷完成后切割成小块的情况下，蒸发镀敷材料分离的问题也不会发生，所以可以改进产品，并且可获得性能优良的滤光器。
附图的简单描述图1显示了根据本发明的端形多层干涉滤光器的一个实施方案的制作过程，和由所述制作过程制作的滤光器;
图2是显示从其表面看到的掩膜示意图;
图3是剖视图，显示了如图2所示的掩膜;
图4是示意图，显示了当不作出设置在掩膜窗口四周的阶形部分时所产生的缺点。
现在参见图1，图1显示了端型多层干涉滤光器的制作工艺，以及由这种制作工艺制作的滤光器，其中标号(1)表示衬底，例如，蓝宝石衬底。(2)表示掩膜。该掩膜(2)带有多个具有所需要尺寸的窗口(3)。窗口(3)的大小可以根据所需的滤光器的大小决定。当制作用于热探测器的滤光器时，所述窗口(3)的大小可以选择为2到3平方毫米(mm2)。窗口(3)的数量最好尽可能地多。上述的理由在于通过实现大量生产以降低成本。掩膜(2)的正面通过在窗口(3)的四周作出阶形部分(4)而形成减小的厚度。下面的理由可以解释上述阶形部分(4)的制作。
如图2和图3所示，当掩膜(2)的厚度较大，而且蒸发镀敷材料来自向着衬底倾斜的方向，(如图4所示)由于窗口(3)的边缘而形成了阴影部分A，这样蒸发镀敷材料就达不到所述部分A。相应地，最好使用较薄的掩膜，但是，在真空蒸发镀敷过程中，当衬底温度达到200℃或更高时，较薄的掩膜将会由于厚度减小而被加热所弯曲，从而出现掩膜与衬底间附着不好的缺点。所以，不管是由于增大掩膜厚度而出现的缺点，还是由于减小掩膜厚度而出现的缺点，都可以一并予以克服。其方法就是增大掩膜本身的厚度以使其不致因衬底温度而弯曲，并且通过制成阶形部分(4)形成窗口(3)的较薄周边，以避免形成阴影部分(在此阴影部分，蒸发的材料不能镀敷上)。此外，该阶形部分(4)可以通过诸如蚀刻的方法进行制作。
在端形多层干涉滤光镜的制作中，所述掩膜(2)固定地设置在衬底(1)之上，条件是在前者在位置上与后者相匹配。将掩膜(2)固定在衬底(1)上可通过把聚酰亚胺胶带贴在衬底(1)和掩膜(2)的周围部分的若干处来实现。在掩膜(2)被固定地设置在衬底(1)上之后，所得到的组件被固定地设置在承载器(5)上，如图1(b)和1(c)所示，然后把由衬底(1)，掩膜(2)和承载器(5)组成的组件安装到一种装置的拱形盘面(6)上，用于在其指定点通过真空蒸发来进行镀敷。这种真空蒸发镀敷是通过从蒸发源(7)交替发射高折射率材料和低折射率材料而进行的。在这个时候，由于设置有窗口(3)的掩膜(2)被固定地设置在衬底(1)上，所以只有窗口部分的衬底可以被镀敷上蒸发镀敷材料。另外，因为在掩膜(2)的窗口四周设置了阶形部分(4)，故可以避免在窗口四周形成阴影部分，因此衬底(1)对应于窗口的部分就可以全部镀上蒸发镀敷材料。例如，用锗(Ge)作为所述高折射率材料，而且用硫化锌(ZnS)作为所述低折射率材料。
在交替进行了指定次数的上述真空蒸发镀敷之后，对衬底(1)的反面也进行类似的真空蒸发镀敷。在这个时候，该掩膜(2)是固定地设置在衬底(1)的反面上的，并且具有位置匹配关系，以使蒸发镀敷材料镀在衬底(1)正面和反面的相应位置上。
在衬底(1)的两面都发镀上了真空蒸发镀敷材料后，把该衬底(1)由支持物(5)上移开，把掩膜(2)由衬底(1)上除去(参见图1(d))，而且最后把衬底(1)沿部分(9)切开，而部分(9)上没有镀敷上蒸发镀敷材料(8)(参见图1(e))。因为切割可沿着没有镀上蒸发镀敷材料(8)的部分进行，所以不会出现蒸发镀敷材料被分离的问题。
权利要求
1.端型多型干涉滤光器，其特征在于该端型多层干涉滤光器是通过在阻止蒸发镀敷材料铍镀敷在将要进行切割之衬底部分上的条件下，用真空蒸发方法，把高折射率材料和低折射率材料交替地镀敷在相应于多个具有所需要尺寸之窗口的衬底部分上而制作出来的，上述窗口设置在固定设置于衬底的掩膜上。
2.如权利要求
1所述的端型多层干涉滤光器，其特征在于用锗作为高折射率材料，而用硫化锌作为低射率材料。
3.制作端型多层干涉滤光器的方法，其特征在于该端型多层干涉滤光器是通过在阻止蒸发镀敷材料被镀敷在将要进行切割之衬底部分的条件下，用真空蒸发方法，把高折射率材料和低折射率材料交替地镀敷在与多个具有所需要尺寸之窗口相对应的衬底部分上而制作出来的，上述窗口被设置在固定地设置于衬底之上的掩膜上。
4.如权利要求
3所述的端型多层干涉滤光器制作方法，其特征在于设置在掩膜正面的窗口的四周设置有阶形部分。
专利摘要
本发明涉及端形多层干涉滤光器，本发明的目的是尽可能地控制多层膜发生在其切割边缘的分离，从而改进产品。在本发明中，设置有具有所需要尺寸的窗口的掩膜被固定在衬底上，以使蒸发镀敷材料不能附着到要切割的衬底部分上。根据本发明的端型多层干涉滤光器可用于检测器，例如红外分析仪的检测器。
文档编号C23C14/04GK85106301SQ85106301
公开日1987年3月25日 申请日期1985年8月21日
发明者山岸豊, 石田正彦 申请人:株式会社堀场制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan