专利名称：分光传感器以及角度限制滤光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种分光传感器以及角度限制滤光器。
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測定的糖度计。下述的专利文献I中，公开了ー种光谱成像传感器，其通过对干渉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，现有的分光传感器中，存在难以实现小型化的课题。因此，难以将传感器在所需位置处设置多个、或进行常时设置等。专利文献I :日本特开平6-129908号公报
发明内容
本发明为鉴于如上所述的技术课题而完成的。本发明的几个方式涉及使分光传感器以及角度限制滤光器小型化的内容。本发明的几个方式中，角度限制滤光器包括第一遮光层，其包含第一遮光性材料，且设置有第一开ロ部；第二遮光层，其包含第二遮光性材料，且位于至少部分包围第一遮光层的区域内；第三遮光层，其包含第一遮光性材料，且设置有至少部分与第一开ロ部重合的第二开ロ部，并且位于第一遮光层的上方；第四遮光层，其包含第二遮光性材料，并且位于至少部分包围第三遮光层的区域内且第二遮光层的上方。根据该方式，通过由遮光层来形成光路的结构，从而能够实现微细的图案的形成，进而能够实现小型的角度限制滤光器的制造。此外，由于在包围第一遮光层的区域以及包围第三遮光层的区域内分别具有第二遮光层以及第四遮光层，因此能够实现表面的平坦性较高的角度限制滤光器的制造。在上述的方式中，优选为，第一遮光层与第二遮光层的端面相接，并且第三遮光层与第四遮光层的端面相接。根据该方式，能够抑制光从第一遮光层和第二遮光层之间、以及第三遮光层和第四遮光层之间穿过的情况。此外，在这些遮光层为导体的情况下，能够在这些遮光层之间实现电导通。在上述的方式中，优选为，第一遮光层设置有多个第一开ロ部，且包括第一部分，其位于邻接的两个第一开ロ部之间；第二部分，其位于第一部分以及多个第一开ロ部的第ニ遮光层侧、，并且，第二遮光层的端面位于第一遮光层的第二部分的宽度的中央，且被第一遮光层覆盖。根据该方式，由于第二遮光层的端面位于第一遮光层的第二部分的宽度的中央，因此能够防止第二遮光层露出于光路内。此外，在这些遮光层为导体的情况下，能够更加可靠地在这些遮光层之间实现电导通。在上述的方式中，还可以采用如下方式，S卩，在第一遮光层和第三遮光层之间空出有间隙，并且第一遮光层和第三遮光层两者均与第四遮光层的一部分相接。根据该方式，即使在第一遮光层和第三遮光层之间空出有间隙，也能够通过使第四遮光层介于两者之间而实现电导通。在上述的方式中，优选为，第一遮光材料的反射率低于第二遮光材料的反射率。此外，优选为，第一遮光层以及第三遮光层由反射率低于铝的物质构成。根据该方式，通过由光的反射率较低的物质构成遮光层，从而能够减少与光路的壁面碰撞而在光路内穿过的光。因此，即使是小型的角度限制滤光器，也能够使超过限制角度范围的入射角的光不易在光路内穿过。 本发明的其他的方式中，分光传感器具备上述的角度限制滤光器；波长限制滤光器，其对能够穿过角度限制滤光器的光的波长进行限制；受光元件，其对穿过了角度限制滤光器以及波长限制滤光器的光进行检測。根据该方式，由于使用上述的角度限制滤光器，因此能够实现小型的分光传感器的制造。此外，即使不形成用于使波长限制滤光器倾斜的倾斜结构体，也能够通过使角度限制滤光器的光路傾斜，而选择透射光的波长。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角度限制滤光器以及分光传感器的图。图2为表示第一实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的剖视图。图3为表示第一实施方式所涉及的角度限制滤光器的形成エ序的剖视图。图4为表示第二实施方式所涉及的角度限制滤光器以及配线层的一部分的剖视图。图5为表示第三实施方式所涉及的角度限制滤光器以及配线层的一部分的剖视图。图6为表示第四实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的俯视图。图7为表示第五实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的图。图8为表示第五实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的剖视图。图9为表示第五实施方式所涉及的配线层的俯视图。
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，以下所说明的本实施方式并不是对权利要求所记载的本发明的内容不合理地进行限定。此外本实施方式所说明的全部结构并不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一參照符号并省略说明。I.第一实施方式图I为，表示本发明的第一实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的示意图。图I(A)为分光传感器的俯视图，图I(B)为沿着图I(A)中的B-B线的剖视图。图2为，表示第一实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的剖视图。图2相当于将图I(B)所示的包围线II部分放大后的图。分光传感器I具备角度限制滤光器10、波长限制滤光器20和受光元件30(參照图1(B))。图I(A)中，省略了波长限制滤光器20。在形成有分光传感器I的作为半导体基板的P型硅基板3 (參照图2)上，形成有包括半导体元件40在内的电子电路,所述半导体元件40向受光元件30施加预定的反偏置电压，或者对基于在受光元件30中产生的光电动势而产生的电流进行检测，并将与该电流的大小对应的模拟信号放大且转换为数字信号。通过在该半导体元件40上连接配线用的多个铝(Al)合金层51b 51f的某ー层，从而实施电子电路中的半导体元件之间的电连接以及电子电路与外部的电连接。在多个招合金层51b 51f之间形成有氧化娃层52b 52e,并且在最下层的招合金层51b和半导体元件40之间形成有氧化娃层52a。招合金层51b 51f之间、以及最下层的铝合金层51b与半导体元件40之间，分别通过导电插塞53a 53e而相连接。导电插塞53a 53e为,在配置了导电插塞53a 53e的位置处,将上下的招合金层51b 51f之间、或者最下层的铝合金层51b和半导体元件40之间电连接的部件。另外，可以在铝合金层51b 51f各自的上表面及下表面上形成氮化钛(TiN)膜，以使铝合金层51b 51f与导电插塞53a 53e之间的电连接良好。1-1.角度限制滤光器角度限制滤光器10被形成在形成了受光元件30的P型硅基板3上。本实施方式的角度限制滤光器10中，通过作为多个遮光层(第一遮光层、第三遮光层、第五遮光层) 的钨(W)层13b 13e而形成了划分出光路的壁部。各个钨层13b 13e至少具有ー个开ロ部15。另外，第一遮光层、第三遮光层、第五遮光层并不限定于钨层13b 13e，还可以通过将要由受光元件30受光的波长的光的反射率低于铝的反射率，从而实质上不会使将要由受光元件30受光的波长的光透过的物质，例如铜、氮化钛、钛钨、钛、钽、氮化钽、铬、钥构成。此外，在P型硅基板3上，经由分别具有透光性(指相对于将要由受光元件30受光的波长的光的透光性。以下相同)的作为绝缘层的氧化硅(SiO2)层12b 12e，而层叠有作为多个遮光层(第二遮光层、第四遮光层、第六遮光层)的招合金层Ilb Ilf。另外，作为第二遮光层、第四遮光层、第六遮光层，并不限定于铝合金层lib Hf，还可以形成铜(Cu)合金层。钨层13b 13e在P型硅基板3上，以例如格子状的预定图案而连续地形成有多层。由此，分别被形成在各个钨层13b 13e上的开ロ部15互相重合。在相当于钨层13b 13e的开ロ部15的区域内，填充有具有透光性的上述氧化硅层12b 12e。通过分别被形成在钨层13b 13e上的开ロ部15，从而形成沿着钨层13b 13e的层叠方向的光路。通过钨层13b 13e而被形成的壁部对在光路内穿过的光的入射角度进行限制。即，当入射于光路内的光相对于光路的朝向而倾斜时，光将碰撞在鹤层13b 13e中的某一层上，从而该光的一部分被钨层13b 13e的某一层吸收，并且剰余的部分被反射。由于到穿过光路为止的期间内反射被反复进行而使反射光变弱，因此能够穿过角度限制滤光器10的光实质上被限制为，相对于光路的倾斜在预定的限制角度范围内的光。在上述的方式中，由于通过以格子状的预定图案而形成多个钨层13b 13e，从而在P型硅基板3上形成有壁部，因此能够实现微细的图案的形成，从而能够实现小型的角度限制滤光器10的制造。此外，与通过由粘合材料来贴合部件而构成分光传感器的情况相比，能够简化制造エ序，并且也能够抑制因粘合材料而造成的透射光的減少。在优选的方式中，铝合金层Ilb Ilf由与包括半导体元件40在内的电子电路上的铝合金层51b 51f相同的材料而构成，且通过相同的多层配线加工而形成。此外，钨层13b 13e由与电子电路上的导电插塞53b 53e相同的材料(妈)构成，且通过相同的多层配线加工而形成。由此，角度限制滤光器10能够在形成铝合金层51b 51f和导电插塞53b 53e的同时,通过半导体加工而形成,所述招合金层51b 51f和导电插塞53b 53e用于被形成在同一 P型硅基板3上的电子电路的配线。
本实施方式的角度限制滤光器10中，铝合金层Ilb Ilf被形成在，包围通过钨层13b 13e而形成的壁部的区域内(參照图1(A))。此外，角度限制滤光器10的光路的壁面并不是由光反射率较高的招合金层Ilb Ilf形成,而是仅由鹤层13b 13e形成(參照图2)。由此，由于能够抑制入射于光路内的光由光路的壁面反射的情況，因此能够使超过限制角度范围的入射角的光不易在光路内穿过。当在包围壁部的区域内形成铝合金层时，铝合金层可以不将壁部全部包围，而是可以空出间隙。此外，在优选方式中，钨层13b 13e分别经由铝合金层Ilb Ile的内侧的端面而与铝合金层Ilb Ile电连接。而且，例如，被形成在P型硅基板3上的受光元件30和钨层13b通过最下层的钨层13a而被电连接。由此，受光元件30和铝合金层Ilb Ilf被电连接。此外，在钨层13b 13e中，位于邻接的两个开ロ部15之间的部分(第一部分)131的宽度较窄，而外侧的部分(第二部分)132的宽度较宽。而且，铝合金层Ilb lie的内侧的端面位于外侧的部分132的宽度的中心。由此，能够更加可靠地实现如下两种情况，即，钨层13b 13e和铝合金层Ilb lie被电连接的情况，和不会使铝合金层Ilb lie露出于角度限制滤光器10的光路内的情況。此外，由于铝合金层Ilb Ile的内侧的端面与钨层13b 13e相接，因此能够抑制光从鹤层13b 13e的外侧混入(光穿过鹤层13b 13e和招合金层Ilb Ile之间)，而到达受光元件30的情況。虽然本实施方式中，角度限制滤光器10具有与P型硅基板3垂直的方向的光路，但是并不限定于此，也可以具有相对于P型硅基板3而倾斜的方向的光路。为了形成相对于P型娃基板3而倾斜的方向的光路,例如,通过将多个鹤层13b 13e分别在面方向上偏移预定量而形成。1-2.波长限制滤光器波长限制滤光器20为，例如，将氧化硅(SiO2)等低折射率的薄膜21、和氧化钛(TiO2)等高折射率的薄膜22在角度限制滤光器10上层叠多层而形成的部件。低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22分别被设置为，例如亚微米程度的预定膜厚，通过将其层叠例如合计60层左右，从而整体成为例如6 μ m左右的厚度。低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22可以分别相对于P型硅基板3而略微傾斜。低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22相对于P型硅基板3的倾斜角度Θ (参照图2)，根据将要由受光元件30受光的光的设定波长，而设定为例如大于等于O度且小于等于30度。为了使低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22相对于P型硅基板3而傾斜，例如，在角度限制滤光器10上形成具有透光性的倾斜结构体23，并在倾斜结构体23上使低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22成膜。倾斜结构体23例如通过如下方式而形成，即，通过CMP (chemical mechanicalpolishing :化学机械抛光)法而对在角度限制滤光器10上所形成的氧化硅进行加工的方式。通过形成具有与将要由受光元件30受光的光的设定波长对应的倾斜角度Θ的倾斜结构体23，从而能够对低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22相对于P型硅基板3的倾斜角度进行调节。波长限制滤光器20通过以上的结构，而对在预定的限制角度范围内向角度限制滤光器10入射的光(能够穿过角度限制滤光器10的光)的波长进行限制。 即，入射于波长限制滤光器20的入射光在低折射率的薄膜21和高折射率的薄膜22的分界面上，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21和高折射率的薄膜22的分界面上再次反射，而与上述的透射光混合。此时，对于与反射光的光路长度相一致的波长的光而言，反射光和透射光的相位相一致而互相加強，而对于与反射光的光路长度不一致的波长的光而言，反射光和透射光的相位不一致而互相削弱(干渉)。在此，反射光的光路长度由低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22相对于入射光的朝向的倾斜角度来決定。因此，当上述的干渉作用在例如遍及共计60层的、低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22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波长限制滤光器20，并以预定的出射角度(例如，与向波长限制滤光器20入射的入射角度相同的角度)从波长限制滤光器20出射。角度限制滤光器10仅使在预定的限制角度范围内入射于角度限制滤光器10的光穿过。因此，穿过波长限制滤光器20和角度限制滤光器10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低折射率的薄膜21以及高折射率的薄膜22相对于P型硅基板3的倾斜角度Θ、和可穿过角度限制滤光器10的入射光的限制角度范围来決定。波长限制滤光器并不限定于上述的示例，可以为使指定的范围内的波长的光透过的材料。此外，也可以为将指定的范围内的波长的光分离的棱镜。ト3.受光元件受光元件30为，接收穿过了波长限制滤光器20以及角度限制滤光器10的光而将其转换为光电动势的元件。受光元件30包括通过离子注入等而被形成在P型硅基板3上的各种半导体区域。作为在P型硅基板3上所形成的半导体区域，例如包括第一导电型的第一半导体区域31 ；第二导电型的第二半导体区域32，其被形成于第一半导体区域31上；第一导电型的第三半导体区域33，其被形成于第二半导体区域32上；第二导电型的第四半导体区域34，其以包围第三半导体区域的方式而被形成在第二半导体区域32上，且含有浓度高于第二半导体区域32的杂质。第一导电型例如为N型，第二导电型例如为P型。
第一半导体区域31和第三半导体区域33经由第一导电型的第五半导体区域35而被电连接。第一半导体区域31经由第五半导体区域35而与导电插塞63a相连接，导电插塞63a经由与铝合金层Ilb分离的铝合金层61b而与未图示的第一外部电极相连接。第四半导体区域34与角度限制滤光器10的下端的钨层13a相连接，角度限制滤光器10还经由铝合金层Ilb Ilf而与未图示的第二外部电极相连接。通过第一外部电极和第二外部电极，从而能够向在第一半导体区域31和第二半导体区域32之间所形成的PN接合施加反偏置的电压。在上述的方式中，由于第四半导体区 域34经由角度限制滤光器10而与第二外部电极相连接，因此无需在受光元件30上设置角度限制滤光器10以外的配线用的导体，从而能够抑制因配线的增加而造成的受光光量的減少。当由受光元件30接收穿过了角度限制滤光器10而来的光时，将在第一半导体区域31和第二半导体区域32之间所形成的PN接合处产生光电动势，从而将产生电流。通过与第二外部电极相连接的电子电路(包括半导体元件40在内)而对该电流进行检测，从而能够对由受光元件30接收到的光进行检測。1-4.第一实施方式的制造方法在此，对第一实施方式所涉及的分光传感器I的制造方法进行说明。分光传感器I通过如下方式而被制造，即，首先在P型硅基板3上形成受光元件30，然后，在受光元件30上形成角度限制滤光器10，然后，在角度限制滤光器10上形成波长限制滤光器20。首先，在P型硅基板3上形成受光元件30。例如，首先，通过对P型硅基板3实施离子注入等而形成N型的第一半导体区域31。然后，通过对第一半导体区域31进ー步实施离子注入等，而形成N型的第五半导体区域35、和P型的第二半导体区域32。然后，通过对第二半导体区域32进ー步实施离子注入等，而形成P型的第四半导体区域34、和N型的第三半导体区域33。该エ序可以与包括被形成在同一 P型硅基板3上的半导体元件40在内的电子电路的形成エ序同时进行。然后，在受光元件30之上形成角度限制滤光器10。图3为，表示第一实施方式所涉及的角度限制滤光器的形成エ序的剖视图。图3中，省略了 P型硅基板3的图示。(I)首先，在形成了受光元件30的P型硅基板3之上形成氧化硅层12a。其次，通过对氧化硅层12a的一部分(第四半导体区域34的上方的区域)进行蚀刻，从而在氧化硅层12a上形成槽。然后，将钨层13a埋入被形成在氧化硅层12a上的槽中。该钨层13a与导电插塞53a的形成同时被形成(图3 (A))，所述导电插塞53a对用于电子电路的配线用的铝合金层和包含于该电路中的半导体元件进行连接。(2)接下来，与用于电子电路的配线用的铝合金层51b的形成同时，形成铝合金层Ilb以及招合金层61b。优选在招合金层Ilb以及招合金层61b的下表面以及上表面上形成有氮化钛膜等。然后，在氧化硅层12a、铝合金层Ilb以及铝合金层61b之上形成氧化硅层12b。氧化硅层12b与用于电子电路的配线用的铝合金层51b之上的氧化硅层52b的形成同时被形成。然后，通过CMP法而使氧化硅层12b平坦化(图3 (B))。此时，铝合金层51b位于形成了电子电路的区域上，不仅如此，铝合金层Ilb以及铝合金层61b也位于形成了受光元件30的区域的周边上。由此，能够对形成了受光元件30的区域上的氧化硅层12b被过度切削而损害平坦性的情况(CMP凹陷)进行抑制。为了抑制这种CMP凹陷，优选将铝合金层Ilb以及铝合金层61b的一片的长度设定为例如300 μ m以下，并将铝合金层Ilb以及铝合金层61b的合计宽度设定为例如6 μ m以上。(3)接下来，通过对氧化硅层12b的一部分进行蚀刻，从而在氧化硅层12b上形成槽。其次，将钨层13b埋入被形成在氧化硅层12b上的槽中(图3(C))。钨层13b与导电插塞53b的形成同时被形成，所述导电插塞53b对用于电子电路的配线用的铝合金层51b和铝合金层51c进行连接。通过反复实施上述的(2)以及(3)的エ序预定次，从而形成角度限制滤光器10(图 3(D)、(E))。不仅在使上述的氧化硅层12b平坦化的エ序中，在使氧化硅层12c 12f平坦化的エ序中，铝合金层Ilc Ilf也分别位于形成了受光元件30的区域的周边上。由此，能够对形成了受光元件30的区域上的氧化硅层12c 12f被过度切削而损害平坦性的情况 (CMP凹陷)进行抑制。为了抑制这种CMP凹陷，优选将铝合金层Ilc Ilf的一片的长度设定为例如300 μ m以下，并将铝合金层Ilc Ilf的宽度设定为例如6 μ m以上。然后，在角度限制滤光器10上形成波长限制滤光器20 (參照图2)。例如，首先，在角度限制滤光器10之上形成氧化硅层，再通过CMP法等而将该氧化硅层加工为预定角度的倾斜结构体23。然后，将低折射率的薄膜21和高折射率的薄膜22交替层叠多层。按照以上的エ序而制造出分光传感器I。2.第二实施方式图4为，表示本发明的第二实施方式涉及的角度限制滤光器以及配线层的一部分的剖视图。第二实施方式中，铝合金层lle(以及Ilf)的厚度厚于铝合金层Ilb lid。在这种情况下，当在氧化硅层12e上形成槽而将钨层13e埋入时，为了使钨层13e与其下层的钨层13d相连接，而需要加深在氧化硅层12e上形成的槽。但是，在以共同的エ序实施在氧化硅层12e上形成槽的エ序、和在氧化硅层52e上形成槽的エ序的情况下，当加长氧化硅层12e以及氧化硅层52e的蚀刻时间时，有时会存在铝合金层51e的表面的氮化钛(TiN)膜被蚀刻，从而导致铝合金层51e和导电插塞53e之间的电阻増加的情況。因此，第二实施方式中，通过使在氧化硅层12e上形成的槽的深度与在其他的氧化硅层12b 12d上形成的槽的深度相等，从而在钨层13e和钨层13d之间形成有间隙。另ー方面，在使钨层13a 13d与受光元件30相连接而作为电子电路的一部分来使用的情况下，可能因钨层13e和钨层13d之间的间隙而产生杂散电容。为了防止该情況，在第二实施方式中，铝合金层He的内侧的端面位于钨层13e以及钨层13d的外侧的部分132的宽度的中心，从而使铝合金层Ile与钨层13e和钨层13d两者均连接。其他的方面与第一实施方式相同。3.第三实施方式图5为，表示本发明的第三实施方式所涉及的角度限制滤光器以及配线层的一部分的剖视图。
在第三实施方式中，在氧化硅层12e以及最上层的钨层13e上没有形成铝合金层。在第一实施方式中，由于在氧化硅层12e以及钨层13e上形成了铝合金层llf，而且在其上形成了氧化硅层12f，因此需要在氧化硅层12f成膜之后使氧化硅层12f平坦化。与此相对，在第三实施方式中，由于在没有在氧化硅层12e以及最上层的钨层13e上形成铝合金层的条件下，形成氧化硅层12f，因此仅通过使氧化硅层12f成膜便可平坦地形成氧化硅层12f。因此，在第三实施方式中，能够省略使氧化硅层12f平坦化的エ序。其他的方面与第一实施方式以及第ニ实施方式相同。4.第四实施方式图6为，表示本发明的第四实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的俯视图。在图6中，除角度限制滤光器10之外，还图示了包括半导体元件的电子电路41、电源用配线42、衬垫电极43。第四实施方式的分光传感器Ia包括通过在半导体芯片上排列设置多个角度限制 滤光器10而成的、较大面积的角度限制滤光器IOa,在第一实施方式中将招合金层Ilb Ile配置在所述角度限制滤光器10的周围。由于角度限制滤光器IOa具有将铝合金层Ilb Ile配置在周围的角度限制滤光器10，因此能够形成为平坦性较高的角度限制滤光器 10a。其他的方面与第一实施方式相同。5.第五实施方式图7为，表示本发明的第五实施方式所涉及的角度限制滤光器以及分光传感器的示意图。图7(A)为分光传感器的俯视图，图7(B)为沿图7(A)中的B-B线的剖视图。图8相当于将图7(B)所示的包围线II部分放大后的图。图9(A)为铝合金层Ilc的俯视图，图9⑶为铝合金层Ild的俯视图。图7(A)中，省略了波长限制滤光器20。在第五实施方式中，在铝合金层Ilc上形成有间隙71c，并且在铝合金层Ild上形成有间隙71d(參照图9(A) (B))。因此，在间隙71c处缺少铝合金层11c，并且在间隙71d处缺少铝合金层Ild(參照图7(B))。即，铝合金层Ilc可以不将钨层13c全部包围，而是可以在空出间隙71c的状态下，可以至少部分包围。同样地，铝合金层Ild可以不将钨层13d全部包围，而是可以在空出间隙71d的状态下，至少部分包围。间隙也可以被形成在其他的铝合金层IlbUle以及Ilf上。间隙71c和间隙71d也可以分别在铝合金层Ilc和铝合金层Ild上形成多个。间隙可以为几十微米。即，只需由于形成了受光元件30的区域上的氧化硅层12c和氧化硅层12d被过度切削而损害平坦性的情况(CMP凹陷)在容许范围内即可。在铝合金层Ilc上形成了多个间隙71c的情况下，更加优选为，多个间隙71c具有在俯视观察吋，以由铝合金层Ilc所包围的区域的中心为基准而对称的排列。由此，提高了由铝合金层Ilc所包围的区域的平坦性。优选为，间隙71c在俯视观察时与铝合金层Ild重合。此外，优选为，间隙71d在俯视观察时与铝合金层Ilc重合。由此，能够抑制来自间隙71c和间隙71d的入射光到达受光元件30的情況。其他的方面与第一实施方式相同。此外，上述的第二实施方式以及第三实施方式所涉及的角度限制滤光器也可以应用在第一实施方式所涉及的分光传感器、第四实施方式所涉及的分光传感器、以及第五实施方式所涉及的分光传感器中。符号说明l、la…分光传感器，3··· P型娃基板(半导体基板)，10、IOa…角度限制滤光器，Ilb Ilf…铝合金层(第二遮光层、第四遮光层、第六遮光层)，12a 12f…氧化硅层(绝缘层)，13a 13e…鹤层(第一遮光层、第三遮光层、第五遮光层)， 15 …开ロ部，20…波长限制滤光器，21…低折射率的薄膜，22…高折射率的薄膜，23…倾斜结构体，30…受光元件，3ト··第一半导体区域，32…第二半导体区域，33…第三半导体区域，34…第四半导体区域，35…第五半导体区域，40…半导体元件，41…电子电路，42…电源用配线，43…衬垫电极，51b 51f■…招合金层，52a 52f…氧化娃层，53a 53e…导电摘塞，61b…铝合金层，63a…导电插塞，71c、71d …间隙。
权利要求
1.一种角度限制滤光器，其包括 第一遮光层，其包含第一遮光性材料，且设置有第一开口部； 第二遮光层，其包含第二遮光性材料，且位于至少部分包围所述第一遮光层的区域内； 第三遮光层，其包含所述第一遮光性材料，且设置有至少部分与所述第一开口部重合的第二开口部，并且位于所述第一遮光层的上方； 第四遮光层，其包含所述第二遮光性材料，并且位于至少部分包围所述第三遮光层的区域内且所述第二遮光层的上方。
2.如权利要求I所述的角度限制滤光器，其中， 所述第一遮光层与所述第二遮光层的端面相接，并且所述第三遮光层与所述第四遮光层的端面相接。
3.如权利要求I或权利要求2所述的角度限制滤光器，其中， 所述第一遮光层设置有多个所述第一开口部，且包括第一部分，其位于邻接的两个所述第一开口部之间；第二部分，其位于所述第一部分以及多个所述第一开口部的所述第二遮光层侧， 所述第二遮光层的端面位于所述第一遮光层的所述第二部分的宽度的中央，且被所述第一遮光层覆盖。
4.如权利要求I至权利要求3中任一项所述的角度限制滤光器，其中， 在所述第一遮光层和所述第三遮光层之间空出有间隙，并且所述第一遮光层和所述第三遮光层两者均与所述第四遮光层的一部分相接。
5.如权利要求I至权利要求4中任一项所述的角度限制滤光器，其中， 所述第一遮光材料的反射率低于所述第二遮光材料的反射率。
6.如权利要求I至权利要求5中任一项所述的角度限制滤光器，其中， 所述第一遮光层以及所述第三遮光层由反射率低于铝的材料构成。
7.—种分光传感器,其具备 权利要求I至权利要求6中任一项所述的角度限制滤光器； 波长限制滤光器，其对能够穿过所述角度限制滤光器的光的波长进行限制； 受光元件，其对穿过了所述角度限制滤光器以及所述波长限制滤光器的光进行检测。
全文摘要
本发明涉及分光传感器以及角度限制滤光器，所述角度限制滤光器包括第一遮光层，其包含第一遮光性材料，且设置有第一开口部；第二遮光层，其包含第二遮光性材料，且位于至少部分包围第一遮光层的区域内；第三遮光层，其包含第一遮光性材料，且设置有至少部分与第一开口部重合的第二开口部，并且位于第一遮光层的上方；第四遮光层，其包含第二遮光性材料，并且位于至少部分包围第三遮光层的区域内且第二遮光层的上方。
文档编号G01J3/04GK102680094SQ201210071529
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月16日 优先权日2011年3月17日
发明者中村纪元 申请人:精工爱普生株式会社