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。
技術領域
[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】
[0003]在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領域中，為了實施對對象物的診斷和檢查而使用分光傳感器。例如，在醫(yī)療領域中，使用利用血紅素的光吸收而對血氧飽和度進行測定的脈搏氧飽和度儀。此外，在農(nóng)業(yè)領域中，使用利用糖分的光吸收而對果實的糖度進行測定的糖度計。
[0004]下述的專利文獻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)換元件之間進行光學連接的光纖而對入射角度進行限制，從而對向光電轉(zhuǎn)換元件的透過波長頻帶進行限制。
[0005]但是，現(xiàn)有的分光傳感器中，存在難以實現(xiàn)小型化的課題。因此，難以將傳感器在所需位置處設置多個、或進行常時設置等。
[0006]專利文獻I:日本特開平6-129908號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為鑒于如上所述的技術課題而完成的。本發(fā)明的幾個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構，從而能夠?qū)崿F(xiàn)微細的圖案的形成，進而能夠?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，在這些遮光層為導體的情況下，能夠在這些遮光層之間實現(xiàn)電導通。
[0012]在上述的方式中，優(yōu)選為，第一遮光層設置有多個第一開口部，且包括:第一部分，其位于鄰接的兩個第一開口部之間；第二部分，其位于第一部分以及多個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，在這些遮光層為導體的情況下，能夠更加可靠地在這些遮光層之間實現(xiàn)電導通。
[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現(xiàn)電導通。
[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)構成。
[0018]根據(jù)該方式，通過由光的反射率較低的物質(zhì)構成遮光層，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構體，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為表示第五實施方式所涉及的配線層的俯視圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。另外，以下所說明的本實施方式并不是對權利要求所記載的本發(fā)明的內(nèi)容不合理地進行限定。此外本實施方式所說明的全部結構并不是作為本發(fā)明的解決方法所必須的。此外對同一結構要素標注同一參照符號并省略說明。
[0〇32] 1.第一實施方式
[0033]圖1為，表示本發(fā)明的第一實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的作為半導體基板的P型硅基板3(參照圖2)上，形成有包括半導體元件40在內(nèi)的電子電路，所述半導體元件40向受光元件30施加預定的反偏置電壓，或者對基于在受光元件30中產(chǎn)生的光電動勢而產(chǎn)生的電流進行檢測，并將與該電流的大小對應的模擬信號放大且轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。通過在該半導體元件40上連接配線用的多個鋁(Al)合金層51b?51f的某一層，從而實施電子電路中的半導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與半導體元件40之間，分別通過導電插塞53a?53e而相連接。導電插塞53a?53e為，在配置了導電插塞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。本實施方式的角度限制濾光器10中，通過作為多個遮光層(第一遮