分光傳感器以及角度限制濾光器的制造方法
【專利說明】分光傳感器以及角度限制濾光器
[0001 ] 本申請為，申請?zhí)枮?01210071529.3、申請日為2012年3月16日、發(fā)明名稱為分光傳感器以及角度限制濾光器的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種分光傳感器以及角度限制濾光器。
【背景技術(shù)】
[0003]在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域中，為了實(shí)施對對象物的診斷和檢查而使用分光傳感器。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域中，使用利用血紅素的光吸收而對血氧飽和度進(jìn)行測定的脈搏氧飽和度儀。此外，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，使用利用糖分的光吸收而對果實(shí)的糖度進(jìn)行測定的糖度計(jì)。
[0004]下述的專利文獻(xiàn)I中，公開了一種光譜成像傳感器，其通過對干涉濾光片和光電轉(zhuǎn)換元件之間進(jìn)行光學(xué)連接的光纖而對入射角度進(jìn)行限制，從而對向光電轉(zhuǎn)換元件的透過波長頻帶進(jìn)行限制。
[0005]但是，現(xiàn)有的分光傳感器中，存在難以實(shí)現(xiàn)小型化的課題。因此，難以將傳感器在所需位置處設(shè)置多個(gè)、或進(jìn)行常時(shí)設(shè)置等。
[0006]專利文獻(xiàn)I:日本特開平6-129908號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為鑒于如上所述的技術(shù)課題而完成的。本發(fā)明的幾個(gè)方式涉及使分光傳感器以及角度限制濾光器小型化的內(nèi)容。
[0008]本發(fā)明的幾個(gè)方式中，角度限制濾光器包括:第一遮光層，其包含第一遮光性材料，且設(shè)置有第一開口部;第二遮光層，其包含第二遮光性材料，且位于至少部分包圍第一遮光層的區(qū)域內(nèi)；第三遮光層，其包含第一遮光性材料，且設(shè)置有至少部分與第一開口部重合的第二開口部，并且位于第一遮光層的上方;第四遮光層，其包含第二遮光性材料，并且位于至少部分包圍第三遮光層的區(qū)域內(nèi)且第二遮光層的上方。
[0009]根據(jù)該方式，通過由遮光層來形成光路的結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)微細(xì)的圖案的形成，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)小型的角度限制濾光器的制造。此外，由于在包圍第一遮光層的區(qū)域以及包圍第三遮光層的區(qū)域內(nèi)分別具有第二遮光層以及第四遮光層，因此能夠?qū)崿F(xiàn)表面的平坦性較高的角度限制濾光器的制造。
[0010]在上述的方式中，優(yōu)選為，第一遮光層與第二遮光層的端面相接，并且第三遮光層與第四遮光層的端面相接。
[0011 ]根據(jù)該方式，能夠抑制光從第一遮光層和第二遮光層之間、以及第三遮光層和第四遮光層之間穿過的情況。此外，在這些遮光層為導(dǎo)體的情況下，能夠在這些遮光層之間實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)通。
[0012]在上述的方式中，優(yōu)選為，第一遮光層設(shè)置有多個(gè)第一開口部，且包括:第一部分，其位于鄰接的兩個(gè)第一開口部之間；第二部分，其位于第一部分以及多個(gè)第一開口部的第二遮光層側(cè)，并且，第二遮光層的端面位于第一遮光層的第二部分的寬度的中央，且被第一遮光層覆蓋。
[0013]根據(jù)該方式，由于第二遮光層的端面位于第一遮光層的第二部分的寬度的中央，因此能夠防止第二遮光層露出于光路內(nèi)。此外，在這些遮光層為導(dǎo)體的情況下，能夠更加可靠地在這些遮光層之間實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)通。
[0014]在上述的方式中，還可以采用如下方式，S卩，在第一遮光層和第三遮光層之間空出有間隙，并且第一遮光層和第三遮光層兩者均與第四遮光層的一部分相接。
[0015]根據(jù)該方式，即使在第一遮光層和第三遮光層之間空出有間隙，也能夠通過使第四遮光層介于兩者之間而實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)通。
[0016]在上述的方式中，優(yōu)選為，第一遮光材料的反射率低于第二遮光材料的反射率。
[0017]此外，優(yōu)選為，第一遮光層以及第三遮光層由反射率低于鋁的物質(zhì)構(gòu)成。
[0018]根據(jù)該方式，通過由光的反射率較低的物質(zhì)構(gòu)成遮光層，從而能夠減少與光路的壁面碰撞而在光路內(nèi)穿過的光。因此，即使是小型的角度限制濾光器，也能夠使超過限制角度范圍的入射角的光不易在光路內(nèi)穿過。
[0019]本發(fā)明的其他的方式中，分光傳感器具備:上述的角度限制濾光器;波長限制濾光器，其對能夠穿過角度限制濾光器的光的波長進(jìn)行限制;受光元件，其對穿過了角度限制濾光器以及波長限制濾光器的光進(jìn)行檢測。
[0020]根據(jù)該方式，由于使用上述的角度限制濾光器，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型的分光傳感器的制造。此外，即使不形成用于使波長限制濾光器傾斜的傾斜結(jié)構(gòu)體，也能夠通過使角度限制濾光器的光路傾斜，而選擇透射光的波長。
[0021]另外，上方是指，以基板的表面為基準(zhǔn)而與朝向背面的方向相反的方向。
【附圖說明】
[0022]圖1為表示第一實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及分光傳感器的圖。
[0023]圖2為表示第一實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及分光傳感器的剖視圖。
[0024]圖3為表示第一實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器的形成工序的剖視圖。
[0025]圖4為表示第二實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及配線層的一部分的剖視圖。
[0026]圖5為表示第三實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及配線層的一部分的剖視圖。
[0027]圖6為表示第四實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及分光傳感器的俯視圖。
[0028]圖7為表示第五實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及分光傳感器的圖。
[0029]圖8為表示第五實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及分光傳感器的剖視圖。
[0030]圖9為表示第五實(shí)施方式所涉及的配線層的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，以下所說明的本實(shí)施方式并不是對權(quán)利要求所記載的本發(fā)明的內(nèi)容不合理地進(jìn)行限定。此外本實(shí)施方式所說明的全部結(jié)構(gòu)并不是作為本發(fā)明的解決方法所必須的。此外對同一結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注同一參照符號(hào)并省略說明。
[0〇32] 1.第一實(shí)施方式
[0033]圖1為，表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及分光傳感器的示意圖。圖1(A)為分光傳感器的俯視圖，圖1(B)為沿著圖1(A)中的B-B線的剖視圖。圖2為，表示第一實(shí)施方式所涉及的角度限制濾光器以及分光傳感器的剖視圖。圖2相當(dāng)于將圖1(B)所示的包圍線II部分放大后的圖。
[0034]分光傳感器I具備角度限制濾光器10、波長限制濾光器20和受光元件30(參照圖1(B))。圖1 (A)中，省略了波長限制濾光器20。
[0035]在形成有分光傳感器I的作為半導(dǎo)體基板的P型硅基板3(參照圖2)上，形成有包括半導(dǎo)體元件40在內(nèi)的電子電路，所述半導(dǎo)體元件40向受光元件30施加預(yù)定的反偏置電壓，或者對基于在受光元件30中產(chǎn)生的光電動(dòng)勢而產(chǎn)生的電流進(jìn)行檢測，并將與該電流的大小對應(yīng)的模擬信號(hào)放大且轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。通過在該半導(dǎo)體元件40上連接配線用的多個(gè)鋁(Al)合金層51b?51f的某一層，從而實(shí)施電子電路中的半導(dǎo)體元件之間的電連接以及電子電路與外部的電連接。
[0036]在多個(gè)招合金層51b?51f之間形成有氧化娃層52b?52e，并且在最下層的招合金層51b和半導(dǎo)體元件40之間形成有氧化娃層52a。招合金層51b?51f之間、以及最下層的招合金層51b與半導(dǎo)體元件40之間，分別通過導(dǎo)電插塞53a?53e而相連接。導(dǎo)電插塞53a?53e為，在配置了導(dǎo)電插塞53a?53e的位置處，將上下的招合金層5 Ib?5 If之間、或者最下層的鋁合金層51b和半導(dǎo)體元件40之間電連接的部件。另外，可以在鋁合金層51b?51f各自的上表面及下表面上形成氮化鈦(TiN)膜，以使招合金層51b?51f與導(dǎo)電插塞53a?53e之間的電連接良好。
[0037]1-1.角度限制濾光器
[0038]角度限制濾光器10被形成在形成了受光元件30的P型硅基板3上。本實(shí)施方式的角度限制濾光器10中，通過作為多個(gè)遮光層(第一遮