专利名称：倾斜结构体、倾斜结构体的制造方法、及分光传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及微小的倾斜结构体、倾斜结构体的制造方法、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，使用了利用血红蛋白的光吸收来对血氧饱和度进行测定的脉搏氧饱和度仪。另外，在农业领域中，使用了利用糖分的光吸收来对果实的糖度进行测定的糖度 计。在下述的专利文献I中，公开了一种光谱成像传感器，其通过由对干涉滤光片和光电转换元件之间进行光学连接的光纤来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，在现有的分光传感器中，难以实现小型化。例如，为了制造小型的分光传感器，需要求形成微小的倾斜结构体。但是，在现有的技术中，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
本发明是鉴于以上这种技术课题而完成的。本发明的几个方式涉及如下内容，SP，提供微小的倾斜结构体、微小的倾斜结构体的制造方法、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工序(a)，在基板的上方形成牺牲膜；工序(b)，形成第一膜，其中，所述第一膜包括与基板连接的第一部分、位于牺牲膜的上方的第二部分、和位于第一部分及第二部分之间的第三部分，并且，第三部分的一部分、或者在第二部分与第三部分的边界部分处，具有与第一部分相比膜厚较薄的区域；工序(C)，去除牺牲膜；工序(d)，在工序(C)之后，于膜厚较薄的区域处使第一膜弯曲，从而使第一膜的第二部分相对于基板而倾斜。根据该方式，能够通过与半导体加工工艺亲和性较高的工序，容易地制造微小的倾斜结构体。在上述方式中，优选为，还包括工序(e )，所述工序(e )为，在工序(a )和工序(b )之间，通过对牺牲膜进行图案形成，从而使用于形成有第一膜的第三部分的、牺牲膜的侧面露出的工序。据此，通过在形成了牺牲膜后对其进行图案形成，从而能够在基板上的任意位置处形成倾斜结构体。在上述方式中，优选为，工序(b)为下述的工序，S卩，通过使第一膜堆积，且在第二部分与第三部分的边界部分处形成突出物，从而在第三部分中与突出物相比靠下方的部分处，形成膜厚较薄的区域。
据此，能够通过较少的エ序来形成膜厚较薄的区域。在上述方式中，优选为，通过エ序(a)而被形成的牺牲膜包括第一层、和位于第一层的上方的第二层，エ序(e)为下述的エ序，S卩，使用对第一层的蚀刻速率大于对第二层的蚀刻速率的蚀刻液或蚀刻气体，来使牺牲膜的侧面露出。据此，能够容易地形成突出物及膜厚较薄的区域。在上述方式中，优选为，エ序(b)为下述的エ序，即，通过利用等离子体化学气相沉积法而形成第一膜，从而在第二部分与第三部分的边界部分处形成膜厚较薄的区域。据此，能够通过较少的エ序来形成膜厚较薄的区域。在上述方式中，优选为，エ序(d)包括向第一膜和基板之间供给液体，之后去除液体的エ序。 据此，能够在不向第一膜施加強迫的力的条件下，使第一膜弯曲，从而使第一膜的第二部分相对于基板而傾斜。在上述方式中，还可以包括エ序(f)，所述エ序(f)为，在エ序(d)之后，向第一膜和基板之间填充成为第二膜的材料的エ序。据此，通过形成第二膜，从而能够对倾斜结构体的光学特性进行调节。在上述方式中，还可以包括エ序(g)，所述エ序(g)为，在エ序(f)之后，去除第一膜的エ序。据此，由于去除第一膜，因此能够提高第一膜的材料选择的自由度。在本发明的另ー个方式中，倾斜结构体包括第一部分，其与基板的第一面连接；第二部分，其相对于基板的第一面而傾斜；第三部分，其对第一部分及第二部分进行连接，且具有与第一部分及第二部分相比膜厚较薄的区域。根据该方式，能够制造使用了微小的倾斜结构体的有用的光学元件。在本发明的另ー个方式中，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、和多层膜的层压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。并且，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为表示第四实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图10为表示第四实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图11为表示第四实施方式所涉及的倾斜结构体的制造方法的剖视图。图12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13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的说明。并且，以下说明的本实施方式并不是对权利要求所述的本发明的内容进行不适当的限定。另外，本实施方式中所说明的全部结构不一定是作为本发明的解决方法所必须的。另外，对相同的结构要素标记相同的参照符 号，并省略其说明。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微小化的方法。1-1.对牺牲膜进行成膜首先，如图I (A)所示，在基板10上，对牺牲膜20进行成膜。基板10既可以为例如二氧化硅(SiO2)的基板，也可以为在二氧化硅的基板上形成了后文所述的角度限制滤光器的基板。作为牺牲膜20，例如可采用氮化硅(SiN)膜等。接着，如图I (C)所示，在牺牲膜20上对抗蚀剂膜21进行成膜，并通过曝光及显影，从而将抗蚀剂膜21图案形成为预定形状(例如矩形形状)。接着，如图I (D)如所示，将抗蚀剂膜21作为蚀刻掩膜，而对牺牲膜20进行蚀刻。由此，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)。而后，去除抗蚀剂膜21。1-2.对第一膜成膜进行成膜接着，如图I (E)所示，以覆盖通过图I (D)所示的工序而露出的基板10的上表面、通过图I(D)所示的工序而露出的牺牲膜20的上表面以及牺牲膜20的侧面的方式，对成为构成倾斜结构体的膜的第一膜11进行成膜。第一膜11例如通过包括阴极真空喷镀法和真空蒸镀法在内的PVD (physical vapor deposition :物理气相沉积)法、或CVD (chemicalvapor deposition :化学气相沉积)法而成膜。作为第一膜11，例如可采用二氧化娃膜等。第一膜11包括沿着基板10的上表面的第一部分11a、沿着牺牲膜20的上表面的第二部分lib、以及沿着牺牲膜20的侧面的第三部分11c。此时，在第一膜11中第二部分Ilb与第三部分Ilc的边界部分处，形成有与其他部分相比膜厚较厚的区域(突出物Ilex)。该突出物Ilcx为了使构成第一膜11的材料容易蒸镀而被形成在第二部分Ilb与第三部分Ilc的边界部分处。虽然开发了通过对第一膜11的构成材料或成膜条件进行调节来减少突出物的技术，但是在本实施方式中，主动地利用突出物。由于突出物Ilcx具有向与牺牲膜20的上表面平行的方向突出的形状，因此在与突出物Ilcx相比靠下方(基板10侧)的区域处，构成第一膜11的材料不易蒸镀。因此，在与突出物Ilcx相比靠下方的区域处，形成有与其他部分相比膜厚较薄的区域llcy。在第一膜11中，优选为，相对于膜厚较厚的突出物Ilcx的膜厚，其下方的膜厚较薄的区域Ilcy的膜厚例如在0.8倍以下。接着，如图2 (F)所示，在第一膜11上对抗蚀剂膜22进行成膜，并通过曝光和显影，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，覆盖牺牲膜20的一个侧面201、与该侧面连接的牺牲膜20的上表面的一部分区域202、和基板10的上表面的一部分区域101的形状。接着，如图2 (G)所示，以抗蚀剂膜22为蚀刻掩膜，而对第一膜11进行蚀刻。由此，第一膜11以残留与基板10连接的第一部分11a、与牺牲膜20的上表面连接的第二部分lib、以及沿着牺牲膜20的一个侧面的第三部分Ilc的方式被去除。而后，去除抗蚀剂膜22。接着，如图2 (H)所示，通过例如湿法蚀刻，而去除牺牲膜20。在牺牲膜20为例如·氮化硅的情况下，作为对牺牲膜20进行去除的蚀刻液，例如使用磷酸(H3PO4)15通过去除牺牲膜20，从而在基板10和第一膜11之间形成空间102。第一膜11的第一部分Ila与基板10相连接,第一膜11的第二部分Ilb位于离开基板10的位置上。第一膜11的第三部分Ilc位于第一部分IIa和第二部分Ilb之间，并对第二部分Ilb进行支承。1-3.倾斜的形成接着，如图2 (I)所示，向基板10和第一膜11之间的空间供给液体。例如，将基板10及第一膜11浸溃在被贮留于未图示的容器中的、表面张カ较大的液体(水等)中，而后，从该容器中取出。接着，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的第二部分Ilb的端部Ilbx朝向基板10靠拢。通过被供给至基板10和第一膜11之间的空间内的液体蒸发，从而空间内的液体減少。由此，位于第一膜11的第三部分Ilc处的膜厚较薄的区域Ilcy被弯曲，从而第一膜11的第二部分Ilb发生傾斜。第一膜11的膜厚较薄的区域Ilcy也可以被折弯。优选为，第二部分Ilb倾斜到第一膜11的第二部分Ilb的端部Ilbx与基板10接触为止。进ー步优选为，第二部分Ilb的端部Ilbx和基板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カ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。通过以上的エ序，形成了包括第一膜11的第一倾斜结构体。而且，如图3 (K)所示，根据需要，而将成为第二膜12的液体材料填充于第一膜11和基板10之间。而后，通过加热等方法，使该液体材料固化。作为成为这种第二膜12的液体材料，例如可使用SOG (spin on glass,旋涂玻璃)。接着，如图3 (L)所示，通过各向异性蚀刻，而去除固化了的液体材料中第一膜11上的部分。通过以上エ序，形成了包括第一膜11及第ニ膜12的第二倾斜结构体。而且，如图3(M)所示，根据需要，通过蚀刻而去除第一膜11。通过去除第一膜11，从而形成仅包括第二膜12的第三倾斜结构体。另外，虽然在以上的エ序中，基板10采用了 ニ氧化硅，牺牲膜20采用了氮化硅，第一膜11采用了二氧化硅，对牺牲膜20进行去除的蚀刻液采用了磷酸，但本发明并不限定于此。例如，能够采用以下的组合。例如，可以采用如下组合，即，基板10采用二氧化硅，牺牲膜20采用铝，第一膜11采用二氧化硅，对牺牲膜20进行去除的蚀刻液采用氨水双氧水(NH3+H202+H20)、或者磷酸、硝酸和醋酸的混合溶液(h3po4+nho3+ch3cooh )。另外，例如，也可以采用如下组合，即，基板10采用二氧化硅，牺牲膜20采用抗蚀剂材料，第一膜11采用二氧化硅，牺牲膜20通过利用了氧(O2)等离子体的干灰化而被去除。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 加工工艺之间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变得较为容易。另外，倾斜结构体的倾斜角度能够根据第一膜11的第二部分Ilb的长度、和第三部分Ilc的长度(牺牲膜20的厚度)而进行微调。另外，可以通过较少的工序而在第三部分Ilc上形成膜厚较薄的区域llcy。另外，无需为了制造倾斜结构体而以高价制作易磨损的金属模具，也无需为了对倾斜结构体的形状进行变更而重新制作金属模具。另外，根据以上的制造工序，不仅能够利用可通过金属模具进行制作的材料(树脂等)，还可以利用各种材料，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容易地形成第一膜11中的突出物的方法。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，但在牺牲膜20包括第一层20a和第二层20b这一点上，与图I至图3所示的工序不同。首先，如图4 (A)所示，在二氧化硅等的基板10上，对构成牺牲膜20的第一层20a进行成膜。接着，如图4 (B)所示，在第一层20a上，对构成牺牲膜20的第二层20b进行成膜。第一层20a和第二层20b采用不同的材料。例如，可以采用如下方式，即，第一层20a采用铝，第二层20b采用氮化钛(TiN)。与在图I (C)中进行的说明相同地，在图4 (C)中，通过在牺牲膜20上对抗蚀剂膜21进行成膜，并进行曝光及显影，从而将抗蚀剂膜21图案形成为预定形状(例如矩形形状)。而且，与在图I (D)中进行的说明相同地，在图4 (D)中，以抗蚀剂膜21为蚀刻掩膜，而对牺牲膜20进行蚀刻。此时,使用对牺牲膜20的第一层20a的蚀刻速率大于对第二层20b的蚀刻速率的这种蚀刻气体来进行蚀刻。例如，在第一层20a为铝、第二层20b为氮化钛的情况下，进行使用了氯类气体(Cl2、BCl3)的干法蚀刻。由此，虽然牺牲膜20被图案形成为与上述抗蚀剂膜21的预定形状大致相同的形状(例如矩形形状)，但是第一层20a与第二层20b相比，被蚀刻得较多。其结果为，形成第二层20b的侧面与第一层20a的侧面相t匕，向与牺牲膜20的上表面平行的方向突出的形状。第二层20b优选为，位于牺牲膜20的膜厚的中心的上方。
接着，与在图I (E)中进行的说明相同地，在图4 (E)中，以覆盖基板10的上表面、牺牲膜20的上表面及牺牲膜20的侧面的方式，对成为构成倾斜结构体的膜的第一膜11进行成膜。第一膜11例如通过包括阴极真空喷镀法和真空蒸镀法在内的PVD (physicalvapor deposition :物理气相沉积)法、或者 CVD (chemical vapor deposition :化学气相沉积)法而成膜。作为第一膜11，例如采用了ニ氧化硅膜等。第一膜11包括沿着基板10的上表面的第一部分11a、沿着牺牲膜20的上表面的第二部分lib、和沿着牺牲膜20的侧面的第三部分11c。此时，在第一膜11中第二部分Ilb与第三部分Ilc的边界部分处，形成有与其他部分相比膜厚较厚的区域(突出物Ilex)。在第二实施方式中，由于牺牲膜20的第一层20a与第二层20b相比被蚀刻得较多，因此突出物Ilcx容易形成。而且，在与突出物Ilcx相比靠下方(基板10侧)的区域处，形成有与其他部分相比膜厚较薄的区域llcy。而后，与在图2及图3中进行的说明相同地，如图5及图6所示，能够通过对第一膜11进行蚀刻，并去除牺牲膜20，且使第一膜11的第二部分Ilb倾斜，从而形成倾斜结构·体。3.第三实施方式图7及图8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一部分的剖视图。该实施方式所涉及的制造方法为，能够容易地形成第一膜11中的突出物的方法。虽然图7及图8所示的エ序在多个方面与图4及图5所示的エ序共通，但如图7
(A)及图7 (B)所示，在通过牺牲膜20的表面改性来形成牺牲膜20的第二层20c这一点上，与图4及图5所示的エ序不同。首先，如图7 (A)所示，在ニ氧化硅等的基板10上，对硅(Si)等的牺牲膜20进行成膜。接着，如图7 (B)所示，通过对牺牲膜20进行离子注入等，从而实施牺牲膜20的表面改性。由此，在牺牲膜20的上表面侧形成有第二层20c。除第二层20c之外的、牺牲膜20的剩余部分成为第一层20a。之后的エ序与图4至图6所示的エ序相同。在图7 (D)中的牺牲膜20的蚀刻中，利用对牺牲膜20的第一层20a的蚀刻速率大于对第二层20c的蚀刻速率的这种蚀刻液来进行蚀刻。例如，在第一层20a为硅、第二层20c为进行了离子注入的硅的情况下，例如，采用四甲基氢氧化氨(TMAH)、こニ胺邻苯ニ酚(EDP)、或者氢氧化钾(K0H)。由此，虽然牺牲膜20被图案形成为与上述抗蚀剂膜21的预定形状大致相同的形状(例如矩形形状)，但是第ー层20a与第二层20c相比被蚀刻得较多。其结果为，形成第二层20c的侧面与第一层20a的侧面相比，向与牺牲膜20的上表面平行的方向突出的形状。第二层20c优选为，位于牺牲膜20的膜厚的中心的上方。而后，与图4至图6所示的エ序相同地，能够通过以形成有突出物的方式对第一膜11进行成膜，对第一膜11进行蚀刻，去除牺牲膜20，并使第一膜11的第二部分Ilb傾斜，从而形成倾斜结构体。4.第四实施方式图9至图11为，表示本发明的第四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，在第一膜11的第二部分Ilb与第三部分Ilc的边界部分处形成膜厚较薄的区域，而制造倾斜结构体的方法。虽然图9至图11所示的工序在多个方面与图I至图3所示的工序共通，但是在通过等离子体CVD法来对第一膜11进行成膜这一点上，与图I至图3所示的工序不同。S卩，在图9 (E)中，以覆盖基板10的上表面、牺牲膜20的上表面及牺牲膜20的侧面的方式，对成为构成倾斜结构体的膜的第一膜11进行成膜。第一膜11通过例如高密度等离子体(HDP)CVD法等的等离子体CVD法而成膜。作为第一膜11，例如采用了二氧化硅膜等。第一膜11包括沿着基板10的上表面的第一部分11a、沿着牺牲膜20的上表面的第二部分lib、和沿着牺牲膜20的侧面的第三部分11c。在等离子体CVD法中，第一膜11通过等离子体而被蚀刻且被成膜。因此，在第一膜11中第二部分Ilb与第三部分IlC的边界部分处，形成有锥形部分11CZ。该锥形部分Ilcz成为第一膜11中与其他部分相比膜厚较薄的区域。 而后，与在图2及图3中进行的说明相同地，如图10及图11所示，对第一膜11进行蚀刻，并去除牺牲膜20，且使第一膜11的第二部分Ilb倾斜。如图11 (J)所示，在使第一膜11的第二部分Ilb倾斜时，膜厚较薄的锥形部分Ilcz被弯曲、或者被折弯。由此，能够形成倾斜结构体。5.透过型分光传感器图12为，表示采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12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和分光滤光器部70。光学兀件部50具备由娃等的半导体形成的基板51、和在基板51上形成的光电二极管52a、52b及52c。而且，在基板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及52c施加预定的反偏压，或者对基于在光电二极管52a、52b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且转换为数字信号。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中，通过遮光体61而形成有光路壁，并通过由该光路壁包围的二氧化硅等的透光体62而形成光路。遮光体61由如下材料构成，即，不会使欲由光电二极管52a、52b及52c接收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，而使穿过光路的光的入射角度受到限制。S卩，在入射至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的情况下，光照射在遮光体61上，一部分被遮光体61吸收，而剩余部分被反射。由于在直到穿过光路为止的期间内反射被反复进行，从而反射光减弱。因此，能够穿过角度限制滤光器部60的光实际上被限制为，以相对于光路的倾斜度小于预定的限制角度的方式而入射的光。5-2.分光滤光器部分光滤光器部70具有在角度限制滤光器部60上形成的倾斜结构体I、和在倾斜结构体I上形成的多层膜72。多层膜72为，使二氧化硅等的低折射率的薄膜、和氧化钛等的高折射率的薄膜以相对于基板51略微倾斜的方式层压了多层的多层膜。
低折射率的薄膜及高折射率的薄膜分别被设为例如亚微米级的预定膜厚，通过对其层压例如总计60层左右，从而多层膜72整体形成为例如6 u m左右的厚度。多层膜72相对于基板51的倾斜角度，根据欲由光电ニ极管52a、52b及52c接收的光的设定波长，而被设定为例如0[deg]以上30[deg]以下。为了使多层膜72相对于基板51傾斜，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，并在倾斜结构体I上形成多层膜72。作为倾斜结构体1，可以采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，入射至分光滤光器部70中的入射光在低折射率的薄膜与高折射率的薄膜的边界面处，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低折射率的薄膜与高折射率的薄膜的边界面处再次反射，而与上述的透射光合波。此时，对于与反射光的光路长度一致的波长的光，反射光与透射光的相位一致从而相互加强，对于与反射光的光路长度不一致的波长的光，反射光与透射光的相位不一致从而相互削弱(干渉)。 在此,反射光的光路长由相对于多层膜72的层压方向的、入射光的方向的倾斜角度所決定。因此，当上述的干渉作用在遍及例如总计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至角度限制滤光器部60的光穿过。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，由多层膜72的层压方向、和可穿过角度限制滤光器部60的入射光的入射方向所決定的预定范围内的波长。通过根据欲由光电ニ极管52a、52b及52c接收的光的设定波长，来预先形成具有不同的倾斜角度的倾斜结构体1，从而无论欲由光电ニ极管52a、52b及52c接收的光的设定波长如何，多层膜72均能够以相同的膜厚且通过共通的エ序而成膜。5-3.光学元件部光学兀件部50中所包括的光电ニ极管52a、52b及52c,接收穿过了分光滤光器部70及角度限制滤光器部60的光,从而产生光电动势。光电ニ极管52a、52b及52c在由半导体构成的基板51中包含通过实施离子注入等而形成的杂质区域。穿过了分光滤光器部70及角度限制滤光器部60的光在光电ニ极管52a、52b及52c处被接收而产生光电动势，从而产生电流。通过由电路(未图示)来对该电流进行检测，从而能够对光进行检測。5-4.分光传感器的制造方法在此，对第一示例中的分光传感器的制造方法进行简单说明。分光传感器通过如下方式而被制造，即，首先在基板51上形成光电ニ极管52a、52b及52c,接着,在光电ニ极管52a、52b及52c上形成角度限制滤光器部60，接着，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エ艺而连贯地制造分光传感器，从而能够容易地形成采用了具有所需的倾斜角度的倾斜结构体的分光传感器。另外，通过采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測。
6.反射型分光传感器图13为，表示采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13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和分光滤光器部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分离形成，也可以与分光滤光器部80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上形成的多层膜72。作为倾斜结构体lg，可以采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向分光滤光器部80入射的入射光中，根据其入射角度，仅指定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。根据欲由光电二极管52a及52b接收的光的设定波长，而预先形成具有不同的倾斜角度的倾斜结构体lg，从而无论欲由光电二极管52a及52b接收的光的设定波长如何，多层膜72均能够以相同的膜厚且通过共通的工序而成膜。光学元件部50中所包括的光电二极管52a及52b接收穿过了角度限制滤光器部60并被分光滤光器部80反射的光，从而产生光电动势。并且，在此，虽然作为采用了倾斜结构体的元件，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来使用。例如，为了在光纤的中继设备中对预定波长的光信号进行中继，而可以作为棱镜或反射镜等的光学元件来使用。符号说明I、Ig倾斜结构体，10 基板，11 第一膜，Ila 第一部分，Ilb 第二部分，Ilc第三部分，Ilbx 端部，Ilcx 突出物，Ilcy膜厚较薄的区域，Ilcz锥形部分，12 第二膜，20牺牲膜，20a 第一层，20b 第二层，20c 第二层，21、22抗蚀剂膜，50光学元件部，
51 基板，52a、52b、52c 光电ニ极管，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，其包括 工序(a)，在基板的上方形成牺牲膜； 工序(b)，形成第一膜，所述第一膜包括与所述基板连接的第一部分、位于所述牺牲膜的上方的第二部分、和位于所述第一部分及所述第二部分之间的第三部分，并且，所述第三部分的一部分、或者在所述第二部分与所述第三部分的边界部分处，具有与所述第一部分相比膜厚较薄的区域； 工序(C)，去除所述牺牲膜； 工序(d)，在所述工序(c)之后，于所述膜厚较薄的区域处使所述第一膜弯曲，从而使所述第一膜的所述第二部分相对于所述基板而倾斜。
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(e)，所述工序Ce)为,在所述工序(a)和所述工序(b)之间，通过对所述牺牲膜进行图案形成，从而使用于形成有所述第一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2所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 所述工序(b)为下述的工序，S卩，通过使所述第一膜堆积，且在所述第二部分与所述第三部分的边界部分处形成突出物，从而在所述第三部分中与所述突出物相比靠下方的部分处，形成所述膜厚较薄的区域。
4.如权利要求3所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 所述工序(e)为下述的工序，S卩，以所述牺牲膜的所述侧面中，上方的部分具有突出的形状的方式，使所述牺牲膜的侧面露出。
5.如权利要求4所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 通过所述工序(a)而被形成的牺牲膜包括第一层、和位于所述第一层的上方的第二层， 所述工序(e)为下述的工序，S卩，使用对所述第一层的蚀刻速率大于对所述第二层的蚀刻速率的蚀刻液或蚀刻气体，来使所述牺牲膜的侧面露出。
6.如权利要求I所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 所述工序(b)为下述的工序，S卩，通过利用等离子体化学气相沉积法而形成所述第一膜，从而在所述第二部分与所述第三部分的边界部分处形成所述膜厚较薄的区域。
7.如权利要求I至权利要求6中任一项所述的倾斜结构体的制造方法，其中， 所述工序(d)包括向所述第一膜和所述基板之间供给液体，之后去除所述液体的工序。
8.如权利要求I至权利要求7中任一项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(d)之后，向所述第一膜和所述基板之间填充成为第二膜的材料的工序。
9.如权利要求8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(f)之后，去除所述第一膜的工序。
10.一种倾斜结构体,包括， 第一部分，其与基板的第一面连接； 第二部分，其相对于所述基板的所述第一面而倾斜； 第三部分，其对所述第一部分及所述第二部分进行连接，且具有与所述第一部分及所述第二部分相比膜厚较薄的区域。
11.一种分光传感器，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10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、和所述多层膜的层压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
本发明涉及倾斜结构体、倾斜结构体的制造方法、及分光传感器。所述倾斜结构体的制造方法包括工序(a)，在基板的上方形成牺牲膜；工序(b)，形成第一膜，所述第一膜包括与基板连接的第一部分、位于牺牲膜的上方的第二部分、位于第一部分及第二部分之间的第三部分，并且第三部分的一部分、或者在第二部分和第三部分的边界部分处，具有与第一部分相比膜厚较薄的区域；工序(c)，去除牺牲膜；工序(d)，在工序(c)之后，在膜厚较薄的区域处使第一膜弯曲，并使第一膜的第二部分相对于基板而倾斜。
文档编号G01J3/00GK102955187SQ20121029320
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月16日 优先权日2011年8月19日
发明者吉澤隆彦 申请人:精工爱普生株式会社