专利名称：倾斜结构体、倾斜结构体的制造方法、以及分光传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微小的倾斜结构体、倾斜结构体的制造方法、以及使用了该倾斜结构体的分光传感器。
背景技术：
在医疗、农业、环境等领域中，为了实施对对象物的诊断和检查而使用分光传感器。例如，在医疗领域中，使用利用血红素的光吸收而对血氧饱和度进行测定的脉搏氧饱和度仪。此外，在农业领域中，使用利用糖分的光吸收而对果实的糖度进行测定的糖度计。下述的专利文献I中，公开了一种光谱成像传感器，其通过对干涉滤光片和光电 转换元件之间进行光学连接的光纤而对入射角度进行限制，从而对向光电转换元件的透过波长频带进行限制。但是，现有的分光传感器难以实现小型化。例如，为了制作小型的分光传感器，需要形成微小的倾斜结构体。但是，以现有的技术难以制造微小的结构体。专利文献I :日本特开平6-129908号公报
发明内容
本发明是鉴于上述这种技术课题而完成的。本发明的几个方式提供微小的倾斜结构体、微小的倾斜结构体的制造方法、以及使用了该倾斜结构体的分光传感器。在本发明的几个方式中，倾斜结构体的制造方法包括在基板的上方形成牺牲膜的工序(a);在牺牲膜的上方形成第一膜的工序(b);形成第二膜的工序(C)，所述第二膜包括与基板连接的第一部分、与第一膜连接的第二部分、位于上述第一部分和上述第二部分之间的第三部分；去除牺牲膜的工序(d);在工序(d)之后使第二膜的上述第三部分弯曲，从而使第一膜相对于基板而倾斜的工序(e )。根据该方式，通过采用与半导体加工工艺亲和性较高的工序，从而能够容易地制造微小的倾斜结构体。在上述的方式中，优选为，还包括工序(f )，所述工序(f )为，在工序(b )和工序(c )之间，通过对牺牲膜和第一膜进行图案形成，从而使形成有第二膜的上述第三部分的牺牲膜的侧面露出的工序。根据该方式，通过在形成了牺牲膜和第一膜之后，对所述牺牲膜和所述第一膜进行图案形成，从而能够在基板上的任意位置处形成倾斜结构体。在上述的方式中，优选为，工序(e)包括向第一膜与基板之间供给液体，之后将上述液体去除的工序。根据该方式，无需对第一膜和第二膜强行施力，便能够使第二膜弯曲，从而使第一膜倾斜。在上述的方式中，可以还包括工序(g)，所述工序(g)为，在工序(e)之后，向第一膜和基板之间填充作为第三膜的材料的工序。
根据该方式，通过形成第三膜，从而能够对倾斜结构体的光学特性进行调节。在上述的方式中，可以还包含工序(h)，所述工序(h)为，在工序(g)之后，去除第
一膜和第二膜的工序。根据该方式，由于去除第一膜和第二膜，因此能够提高第一膜和第二膜的材料选择的自由度。在本发明的其他的方式中，倾斜结构体包括第一膜，其位于基板的上方，且相对于基板的第一面而倾斜；第二膜，其位于基板的上方，且包括与基板的第一面连接的第一部分、与第一膜连接的第二部分、对上述第一部分和上述第二部分进行连接的第三部分。根据该方式，能够制造使用了微小的倾斜结构体的有效的光学元件。在该方式中，优选为，第三部分呈曲面。 在上述的方式中，优选为，第二膜的第二部分位于第一膜的上方。根据该方式，与第二膜形成在第一膜的下方的情况相比，能够减少图案形成的工
序数量。在上述的方式中，在第一膜与基板之间还可以包括第三膜。根据该方式，通过形成第三膜，从而能够对倾斜结构体的光学特性进行调节。在本发明的其他的方式中，分光传感器包括角度限制滤光器，其对穿过的光的入射方向进行限制；多层膜，其根据入射方向而对透过的光或反射的光的波长进行限制；上述的倾斜结构体，其对穿过角度限制滤光器的光的入射方向、与多层膜的层叠方向之间的倾斜角度进行规定；受光元件，其对穿过角度限制滤光器且在多层膜中透过或反射的光进行检测。根据该方式，通过使用上述的倾斜结构体，从而能够制造小型的分光传感器。另外，上方是指，以基板的表面为基准而与朝向背面的方向相反的方向。
图I为表示第一实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图2为表示第一实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图3为表示第一实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图4为表示第二实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图5为表示第二实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图6为表示第二实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图7为表示第三实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图8为表示第三实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图9为表示第三实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图10为表示各实施方式所涉及的倾斜结构体的第一结构例的图。图11为表示各实施方式所涉及的倾斜结构体的第二结构例的图。图12为表示各实施方式所涉及的倾斜结构体的第三结构例的图。图13为表示各实施方式所涉及的倾斜结构体的第四结构例的图。图14为表示各实施方式所涉及的倾斜结构体的第五结构例的图。图15为表示各实施方式所涉及的倾斜结构体的第六结构例的图。
图16为表示实施方式所涉及的分光传感器的第一示例的剖视图。图17为表示实施方式所涉及的分光传感器的第二示例的剖视图。
具体实施例方式以下，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，以下说明的本实施方式并不对权利要求范围所记载的本发明的内容进行不合理地限定的。此外，本实施方式所说明的所有结构并不一定是作为本发明的解决方法所必须的。此外，对同一结构要素标注同一参照符号并省略说明。
I.第一实施方式图I至图3为表示本发明的第一实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。该实施方式所涉及的制造方法为，通过应用半导体加工工艺技术，从而容易实现低成本以及细微化的方法。1-1.对第一膜进行成膜首先，如图I (A)所示，在基板10上对牺牲膜进行成膜。基板10既可以为例如单晶硅基板，也可以为在硅基板上形成了后述的角度限制滤光器的基板。作为牺牲膜20，例如可使用氧化硅(SiO2)膜等。接下来，如图I (B)所示，在牺牲膜20上对成为构成倾斜结构体的膜的第一膜11进行成膜。作为第一膜11，例如可使用氮化钛(TiN)膜等。接下来，如图I (C)所示，在第一膜11上对抗蚀剂膜21进行成膜，并通过进行曝光和显影，从而将抗蚀剂膜21图案形成为预定形状(例如矩形形状)。接下来，如图I (D)所示，将抗蚀剂膜21作为蚀刻掩膜，而对第一膜11和牺牲膜20进行蚀刻。由此，第一膜11和牺牲膜20被图案形成为与上述预定形状相同的形状(例如矩形形状)。之后，将抗蚀剂膜21去除。另外，虽然此处说明了在对第一膜11进行成膜后，再同时对第一膜11和牺牲膜20进行图案形成的情况，但是并不限定于此，也可以在对牺牲膜20进行图案形成后，再在牺牲膜20上形成第一膜11。1-2.对第二膜进行成膜接下来，如图2 (E)所示，在第一膜11上以及通过图I (D)所示的工序而露出的基板10上，以覆盖通过图I (D)所示的工序而露出的牺牲膜20的侧面以及第一膜11的侧面的方式，而对成为构成倾斜结构体的膜的第二膜12进行成膜。第二膜12例如通过包括阴极真空喷镀法和真空蒸镀法的PVD (physical vapor deposition :物理气相沉积)法、或CVD (chemical vapor deposition .化学气相沉积)法而成膜。作为第二膜12,例如可使用铝(Al)膜等。接下来，如图2 (F)所示，在第二膜12上对抗蚀剂膜22进行成膜，并通过进行曝光和显影，从而将抗蚀剂膜22图案形成为预定形状。此时，抗蚀剂膜22被图案形成为如下形状，即，对牺牲膜20的一个侧面201和第一膜11的一个侧面111、以及与所述侧面连接的第一膜11的上表面的部分区域112和基板10的上表面的部分区域101进行覆盖的形状。接下来，如图2 (G)所示，将抗蚀剂膜22作为蚀刻掩膜，而对第二膜12和第一膜11进行蚀刻。由此，第二膜12以保留与基板10连接的第一部分12a、与第一膜11连接的第二部分12b、以及沿着牺牲膜20的一个侧面的第三部分12c的方式而被去除。之后，将抗蚀剂膜22去除。接下来，如图2 (H)所示，通过例如湿蚀刻而将牺牲膜20去除。当牺牲膜20为例如氧化硅膜时，作为去除牺牲膜20的蚀刻液，例如可使用氢氟酸(HF)。通过将牺牲膜20去除，从而在基板10和第一膜11之间形成空间102。第二膜12的第一部分12a与基板10连接，第二膜12的第二部分12b与第一膜11的整个上表面连接。第二膜12的第三部分12c位于第一部分12a和第二部分12b之间，并对第一膜11进行支承。另外，虽然此处对第二膜12的第二部分12b位于第一膜11的上方的情况进行了说明，但并不限定于此，第二膜12的第二部分12b也可以位于第一膜11的下方。例如，可以在被实施了图案形成的牺牲膜20的上表面和侧面上，对第二膜12进行成膜并实施了图案形成之后，在位于牺牲膜20上的第二膜12上形成第一膜11。·此外，虽然此处对第二膜12的第二部分12b与第一膜11的整个上表面连接的情况进行了说明，但并不限定于此，第二膜12的第二部分12b只需至少与第一膜11的第一端部Ila连接即可。1-3.倾斜的形成接下来，如图3 (I)所示，向基板10与第一膜11之间的空间供给液体。例如，将基板10、第一膜11以及第二膜12浸溃于被贮留在未图示的容器内的、表面张力较大的液体(水等)中，之后，从该容器中取出。接下来，如图3 (J)所示，使被供给至基板10和第一膜11之间的空间内的液体蒸发。此时，被供给至基板10和第一膜11之间的空间内的液体通过其表面张力，而使第一膜11的第二端部Ilb朝向基板10靠拢。由于被供给至基板10和第一膜11之间的空间内的液体蒸发，从而空间内的液体减少。由此，第二膜12被弯曲，从而第一膜11倾斜。第二膜12也可以折弯。优选为，第一膜11倾斜到第一膜11的第二端部Ilb与基板10接触为止。更优选为，第二端部Ilb与基板10通过粘附而粘合在一起。粘附是指，当液体蒸发时因表面张力而产生的弯月面力将发挥作用，从而包围液体的基板和结构体、或者结构体彼此粘合在一起的现象。通过以上的工序，从而形成了包括第一膜11和第二膜12的第一倾斜结构体。另外，如图3 (K)所示，根据需要而将成为第三膜13的液体材料填充于第一膜11和基板10之间。之后，通过加热等方法而使该液体材料固化。作为成为这种第三膜13的液体材料，例如可使用SOG (spin on glass :旋涂玻璃)。接下来，如图3 (L)所示，通过各向异性蚀刻，而将固化了的液体材料中的、第二膜12上的部分去除。通过以上的工序，从而形成了包括第一膜11、第二膜12以及第三膜13的第二倾斜结构体。此外，如图3 (M)所示，根据需要，通过蚀刻而将第一膜11和第二膜12去除。当第一膜11为例如氮化钛膜，第二膜12为例如铝膜时，作为对第一膜11和第二膜12进行去除的蚀刻液，例如使用氨水和双氧水的混合溶液(ΝΗ40Η+Η202)。通过将第一膜11和第二膜12去除，从而形成了仅包括第三膜13的第三倾斜结构体。
另外，虽然此处对第一膜11和第二膜12为不同的膜的情况进行了说明，但并不限定于此，第一膜11和第二膜12也可以为一体的膜。当第二膜12的至少一部分的刚性小于第一膜11的刚性时，在图3 (I)和图3 (J)的工序中，能够通过使第二膜12弯曲，从而形成倾斜结构体。也可以通过折弯第二膜12来形成倾斜结构体。此外，虽然在以上的工序中，将基板10设定为硅、将牺牲膜20设定为氧化硅、将第一膜11设定为氮化钛、将第二膜12设定为铝、将去除牺牲膜20的蚀刻液设定为氢氟酸、将第三膜13设定为S0G、并将对第一膜11和第二膜12进行去除的蚀刻液设定为氨水和双氧水的混合溶液，但本发明并不限定于此。例如，也可以为以下的组合。例如，也可以将基板10设定为硅、将牺牲膜20设定为氮化钛和铝、将第一膜11和第二膜12设定为氮化硅(Si3N4)、将去除牺牲膜20的蚀刻液设定为氨水和双氧水的混合溶液、将第三膜13设定为S0G、将对第一膜11和第二膜12进行去除的蚀刻液设定为磷酸(H3PO4)0而且，例如，还可以将基板10设定为硅、将牺牲膜20设定为氧化硅、将第一膜11·和第二膜12设定为抗蚀剂材料、将去除牺牲膜20的蚀刻液设定为氢氟酸、将第三膜13设定为S0G、将去除第一膜11和第二膜12的蚀刻液设定为发烟硝酸。而且，例如，可以将基板10设定为氮化硅、将牺牲膜20设定为氧化硅、将第一膜11设定为氮化钛、将第二膜12设定为铝、将去除牺牲膜20的蚀刻液设定为氢氟酸、将第三膜13设定为S0G、将对第一膜11和第二膜12进行去除的蚀刻液设定为氨水和双氧水的混合溶液。1-4.实施方式的效果根据以上的制造工序，能够利用与半导体加工工艺的亲和性较高的成膜、曝光、显影、蚀刻等技术来制造倾斜结构体。因此，在一个芯片上混装倾斜结构体和半导体电路也较为容易。此外，倾斜结构体的倾斜角度能够通过从第一膜11的第一端部Ila到第二端部Ilb的长度、和第一膜11距基板10的高度(牺牲膜20的厚度)，而进行微调。此外，无需为了制造倾斜结构体而制作昂贵且易磨损的金属模具，也无需为了变更倾斜结构体的形状而重新制作金属模具。此外，根据以上的制造工序，不仅能够使用可由金属模具进行制作的材料(树脂等)，还能够使用各种材料来制造微小的倾斜结构体。2.第二实施方式图4至图6为表示本发明的第二实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。该实施方式所涉及的制造方法为，能够在一个基板10上同时形成倾斜角度不同的多个倾斜结构体的方法。虽然图4至图6所示的工序，在多个方面与图I至图3所示的工序共通，但如图4
(C)和图4 (D)所示，在第一膜11上形成面积不同的多个抗蚀剂膜21，从而形成长度不同的多个第一膜11的这一点上，与图I至图3所示的工序不同。之后，当与图I至图3所示的工序同样地形成倾斜结构体时，能够根据从第一膜11的第一端部Ila到第二端部Ilb的长度，来形成具有不同的倾斜角度的多个倾斜结构体。3.第三实施方式图7至图9为表示本发明的第三实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。该实施方式所涉及的制造方法为，能够在一个基板10上同时形成倾斜方向不同的多个倾斜结构体的方法。虽然图7至图9所示的工序，在多个方面与图I至图3所示的工序共通，但如图8
(F)和图8 (G)所示，在如下这一点上与图I至图3所示的工序不同，S卩，以覆盖多个牺牲膜20的朝向互不相同的方向的侧面的方式而形成抗蚀剂膜22，从而将多个第二膜12形成为，第二膜12的第二部分12b朝向互不相通的方向。之后，当与图I至图3所示的工序同样地形成倾斜结构体时，能够根据第二膜12的第二部分12b的朝向，而形成倾斜方向不同的多个倾斜结构体。4.倾斜结构体的结构例 4-1.第一结构例图10为表示上述各实施方式所述的倾斜结构体的第一结构例的图。图10 (A)为俯视图，图10 (B)为后视图，图10 (C)为侧视图，图10 (D)为主视图。如图10所示，第一结构例所涉及的倾斜结构体Ia包括位于基板10上的第一膜11和第二膜12。第一膜11相对于基板10而倾斜，并包括与基板10之间的距离较长的第一端部11a、和与基板10之间的距离较短的第二端部lib。在第一结构例中，第一膜11的第二端部Ilb与基板11相接。第二膜12包括与基板10连接的第一部分12a、与第一膜11的上表面连接的第二部分12b、以及位于第一部分12a和第二部分12b之间并呈曲面的第三部分12c。曲面可以为弯曲面。4-2.第二结构例图11为表示上述各实施方式所涉及的倾斜结构体的第二结构例的图。图11 (A)为俯视图，图11 (B)为后视图，图11 (C)为侧视图，图11 (D)为主视图。如图11所示,第二结构例所涉及的倾斜结构体Ib在第二膜12包括与第一膜11的第二端部Ilb相比更为突出的第四部分12d这一点上，与第一结构例不同。第二膜12的第四部分12d与基板10相接，且优选通过粘附而粘合。根据第二结构例，由于第四部分12d与基板10的接触面积较大，因此能够使倾斜结构体稳定。4-3.第三结构例图12为表示上述各实施方式所涉及的倾斜结构体的第三结构例的图。图12 (A)为俯视图，图12 (B)为后视图，图12 (C)为侧视图，图12 (D)为主视图。如图12所示,第三结构例所涉及的倾斜结构体Ic在如下这一点上与第一结构例不同，即，在第一膜11的第一端部Ila与第二膜12的第二部分12b上形成有贯穿孔Ilc这一点。根据第三结构例，由于在将成为第三膜13的液体材料填充于第一膜11与基板10之间时，能够使空气从贯穿孔Ilc排出，因而能够形成空气滞留较少的倾斜结构体。4-4.第四结构例图13为表示上述各实施方式所涉及的倾斜结构体的第四结构例的图。图13 (A)为俯视图，图13 (B)为后视图，图13 (C)为侧视图，图13 (D)为主视图。如图13所示，第四结构例所涉及的倾斜结构体Id在如下这一点上与第一结构例不同，即，在第二膜12的第三部分12c上形成有贯穿孔12e这一点。根据第四构成例，由于在将成为第三膜13的液体材料填充于第一膜11与基板10之间时，能够从贯穿孔12e注入液体材料、或使空气从贯穿孔12e排出，因此能够使液体材料的注入工序顺利化。4-5.第五结构例图14为表示上述各实施方式所涉及的倾斜结构体的第五结构例的图。图14 (A)为俯视图，图14 (B)为后视图，图14 (C)为侧视图，图14 (D)为主视图。如图14所示,第五结构例所述的倾斜结构体Ie在基板10的与第一膜11对置的面上形成有槽IOa这一点上与第一结构例不同。根据第五结构例，由于在将成为第三膜13的液体材料填充于第一膜11与基板10之间时，能够从槽IOa注入液体材料，因此能够使液体材 料的注入工序顺利化。4-6.第六结构例图15为表示上述各实施方式所涉及的倾斜结构体的第六结构例的图。图15 (A)为俯视图，图15 (B)为后视图，图15 (C)为侧视图，图15 (D)为主视图。如图15所示，第六结构例所述的倾斜结构体If在如下这一点上与第一结构例不同，即，在第一膜11的第二端部Ilb和第二膜12的第二部分12b上形成有凹部Ild这一点。根据第六结构例，由于在将成为第三膜13的液体材料填充于第一膜11与基板10之间时，能够从凹部Ild注入液体材料、或使空气从凹部Ild排出，因此能够使液体材料的注入工序顺利化。5.透过型分光传感器图16为表示使用了本发明的实施方式所涉及的倾斜结构体的分光传感器的第一示例的剖视图。图16所示的分光传感器具备具有受光元件的光学元件部50、角度限制滤光器部60、分光滤光器部70。光学兀件部50具备由娃等半导体形成的基板51、形成在基板51上的光电二极管52a、52b以及52c。此外，基板51上形成有如下的电路(未图示)，所述电路对光电二极管52a、52b以及52c施加预定的反偏压，或者对根据在光电二极管52a、52b以及52c中产生的光电动势而产生的电流进行检测，并对与该电流的大小相对应的模拟信号进行放大并转换为数字信号。5-1.角度限制滤光器部角度限制滤光器部60被形成在基板51的上方。在角度限制滤光器部60上，通过遮光体61而形成有光路壁，并通过被该光路壁包围的氧化硅等透光体62而形成光路。遮光体61由如下材料构成，即，不会使欲通过光电二极管52a、52b以及52c而受光的波长的光实质性地透过的材料。遮光体61通过在基板51上以例如格子状的预定图案连续地形成多层，从而在与基板51的表面垂直的方向上形成光路。通过角度限制滤光器部60，而使穿过光路内的光的入射角度受到限制。即，当入射到光路内的光相对于光路的方向而倾斜预定的限制角度以上时，光照射在遮光体61上，而一部分被遮光体61吸收，剩余部分被反射。由于在直到穿过光路为止的期间反射被反复进行，从而反射光减弱。因此，能够穿过角度限制滤光器部60的光实质上被限制为，以相对于光路的倾斜度小于预定的限制角度而入射的光。5-2.分光滤光器部分光滤光器部70具有倾斜结构体1，其被形成在角度限制滤光器部60上；多层膜72，其被形成在倾斜结构体I上。多层膜72为，使氧化硅等低折射率的薄膜、氧化钛等高折射率的薄膜以相对于基板51而略微倾斜的方式层叠了多层的多层膜。低折射率的薄膜和高折射率的薄膜分别设定为例如亚微米级的预定膜厚，通过对其层叠例如共计60层，从而多层膜72整体形成为例如6 μ m左右的厚度。多层膜72相对于基板51的倾斜角度,根据欲通过光电二极管52a、52b以及52c而受光的光的设定波长，而设定为例如O [deg]以上30[deg]以下。为了使多层膜72相对于基板51倾斜，而在角度限制滤光器部60上形成具有透光性的倾斜结构体1，并在其上形成多层膜72。作为倾斜结构体1，可以使用通过上述的制造方法而制造出的倾斜结构体。在以上的结构中，入射到分光滤光器部70中的入射光在低折射率的薄膜和高折射率的薄膜的边界面上，一部分成为反射光，一部分成为透射光。而且，反射光的一部分在其他的低折射率的薄膜和高折射率的薄膜的边界面上再次反射，而与上述的透射光合波。此时，对于与反射光的光路长度相一致的波长的光，反射光和透射光的相位一致从而相互·加强，而对于与反射光的光路长度不一致的波长的光，反射光和透射光的相位不一致从而`相互削弱(干涉)。此处，反射光的光路长度由入射光的方向相对于多层膜72的层叠方向的倾斜角度所决定。因此，当上述的干涉作用在例如遍及共计60层的多层膜72中反复发生时，根据入射光的入射角度，仅指定的波长的光会透过分光滤光器部70，并以预定的出射角度(例如，与向分光滤光器部70入射的入射角度相同的角度)从分光滤光器部70出射。角度限制滤光器部60仅使在预定的限制角度范围内入射于角度限制滤光器部60中的光通过。因此，穿过分光滤光器部70和角度限制滤光器部60的光的波长，被限制为预定范围内的波长，所述预定范围内的波长由多层膜72的层叠方向、和可穿过角度限制滤光器部60的入射光的入射方向所决定。根据欲通过光电二极管52a、52b以及52c而受光的光的设定波长，而预先形成具有不同的倾斜角度的倾斜结构体1，从而能够使多层膜72不受欲通过光电二极管52a、52b以及52c而受光的光的设定波长的影响，而以同一膜厚且通过共通的工序而成膜。5-3.光学元件部光学兀件部50所包括的光电二极管52a、52b以及52c,接收穿过了分光滤光器部70和角度限制滤光器部60的光，从而产生光电动势。光电二极管52a、52b以及52c包含杂质区域，所述杂质区域通过对由半导体构成的基板51实施离子注入等而形成。穿过了分光滤光器部70和角度限制滤光器部60的光在光电二极管52a、52b以及52c处被接收而产生光电动势，从而产生电流。通过电路(未图示)而对该电流进行检测，从而能够对光进行检测。5-4.分光传感器的制造方法此处，对第一示例中的分光传感器的制造方法进行简单说明。分光传感器可以通过如下方式进行制造，即，首先在基板51上形成光电二极管52a、52b以及52c，其次，在光电二极管52a、52b以及52c上形成角度限制滤光器部60，接下来，在角度限制滤光器部60上形成分光滤光器部70。根据本实施方式，能够通过半导体加工工艺而一贯地制造分光传感器，从而能够容易地形成使用了具有所需的倾斜角度的倾斜结构体的分光传感器。此外，通过使用倾斜角度不同的多个倾斜结构体，从而能够对多个波长的光进行检测。6.反射型分光传感器图17为表示使用了本发明的实施方式所涉及的倾斜结构体的分光传感器的第二示例的剖视图。图17所示的分光传感器具备具有受光元件的光学元件部50、角度限制滤光器部60、分光滤光器部80。角度限制滤光器部60被形成在分光滤光器部80的上方。角度限制滤光器部60既可以与分光滤光器部80隔离形成，也可以与其接触形成。分光滤光器部80具有反射率较高的倾斜结构体lg、和在倾斜结构体Ig上所形成的多层膜72。作为倾斜结构体lg，可以使用通过上述的制造方法而制造出的倾斜结构体。根据以上的结构，分光滤光器部80根据来自角度限制滤光器部60的光的入射方 向，而对反射的光的波长进行限制。S卩，从角度限制滤光器部60入射至分光滤光器部80中的入射光，根据其入射角度，而仅指定的波长的光通过分光滤光器部80而被反射，并以预定的出射角度(例如，与向分光滤光器部80入射的入射角度相同的角度)从分光滤光器部80出射。根据欲通过光电二极管52a和52b而受光的光的设定波长，而预先形成具有不同的倾斜角度的倾斜结构体lg，从而能够使多层膜72不受欲通过光电二极管52a和52b而受光的光的设定波长的影响，而以同一膜厚且通过共通的工序而成膜。光学元件部50所包括的光电二极管52a和52b，接收穿过角度限制滤光器部60并通过分光滤光器部80而被反射的光，从而产生光电动势。另外，此处，虽然作为使用了倾斜结构体的元件，而对分光传感器进行了记述，但是也可以将倾斜结构体作为其他的元件而使用。例如，为了在光纤的中继设备中对预定波长的光信号实施中继，而可以作为棱镜或反射镜等光学元件而使用。符号说明Ula Ig…倾斜结构体，10…基板，10a···槽，11…第一膜，Ila…第一端部，Ilb-第二端部，Ilc…贯穿孔，Ild...凹部，12…第二膜，12a…第一部分，12b…第二部分，12c...第三部分，12d…第四部分，12e…贯穿孔，13…第三膜，20…牺牲膜，21、22…抗蚀剂膜，50···光学兀件部，51···基板,52a、52b、52c…光电二极管,60…角度限制滤光器部,61···遮光体，62…透光体,70…分光滤光器部,72···多层膜,80···分光滤光器部。
权利要求
1.一种倾斜结构体的制造方法，包括 在基板的上方形成牺牲膜的工序(a)； 在所述牺牲膜的上方形成第一膜的工序(b)； 形成第二膜的工序(c)，所述第二膜包括与所述基板连接的第一部分、与所述第一膜连接的第二部分、以及位于所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分； 去除所述牺牲膜的工序(d)； 在所述工序(d)之后，使所述第二膜的所述第三部分弯曲，从而使所述第一膜相对于所述基板而倾斜的工序(e)。
2.如权利要求I所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 还包括工序(f )，所述工序(f )为，在所述工序(b )和所述工序(c )之间，通过对所述牺牲膜和所述第一膜进行图案形成，从而使形成有所述第二膜的所述第三部分的所述牺牲膜的侧面露出的工序。
3.如权利要求I或权利要求2所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 所述工序(e)包括向所述第一膜与所述基板之间供给液体，之后将所述液体去除的工序。
4.如权利要求I至权利要求3中任一项所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 还包括工序(g)，所述工序(g)为，在所述工序(e)之后，向所述第一膜和所述基板之间填充成为第三膜的材料的工序。
5.如权利要求4所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 还包括工序(h )，所述工序(h )为，在所述工序(g )之后，去除所述第一膜和所述第二膜的工序。
6.—种倾斜结构体,包括 第一膜，其位于基板的上方，且相对于所述基板的第一面而倾斜； 第二膜，其位于基板的上方，且包括与所述基板的所述第一面连接的第一部分、与所述第一膜连接的第二部分、以及对所述第一部分和所述第二部分进行连接的第三部分。
7.如权利要求6所述的倾斜结构体，其中， 所述第三部分呈曲面。
8.如权利要求6或权利要求7所述的倾斜结构体，其中， 所述第二膜的所述第二部分位于所述第一膜的上方。
9.如权利要求6至权利要求8中任一项所述的倾斜结构体，其中， 在所述第一膜与所述基板之间还包括第三膜。
10.一种分光传感器，包括 角度限制滤光器，其对穿过的光的入射方向进行限制； 多层膜，其根据入射方向而对透过的光或反射的光的波长进行限制； 权利要求6所述的倾斜结构体，其对穿过所述角度限制滤光器的光的入射方向、与所述多层膜的层叠方向之间的倾斜角度进行规定； 受光元件，其对穿过所述角度限制滤光器且在所述多层膜中透过或反射的光进行检测。
全文摘要
本发明提供倾斜结构体、倾斜结构体的制造方法、以及分光传感器。倾斜结构体的制造方法包括在基板的上方形成牺牲膜的工序(a)；在牺牲膜的上方形成第一膜的工序(b)；形成第二膜的工序(c)，所述第二膜包括与基板连接的第一部分、与第一膜连接的第二部分、位于上述第一部分和上述第二部分之间的第三部分；去除牺牲膜的工序(d)；在工序(d)之后使第二膜的上述第三部分弯曲，从而使第一膜相对于基板而倾斜的工序(e)。
文档编号G01J3/26GK102901562SQ201210260839
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月25日 优先权日2011年7月27日
发明者吉泽隆彦 申请人:精工爱普生株式会社