光学滤波器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种可减小光的入射角依赖性的光学滤波器。该光学滤波器(1)具有氢化硅膜(4)，在通过拉曼光谱法测定的氢化硅膜(4)的拉曼光谱中，根据由SiH引起的峰的面积与由SiH2引起的峰的面积之比求出的比(SiH/SiH2)在0.7以上。以上。以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学滤波器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种能够有选择地使特定波段的光透射的光学滤波器及该光学滤波器的制造方法。

技术介绍

[0002]目前，能够有选择地使特定波段的光透射的光学滤波器被广泛用于红外传感器等的用途中。作为这种光学滤波器，例如有使用多层膜的带通滤波器。作为多层膜，使用通过交替地反复层叠折射率相对高的高折射率膜与折射率相对低的低折射率膜而成的膜(例如专利文献1)。在专利文献1中作为高折射率膜记载了氢化硅。另外，作为低折射率膜记载了氮化硅。氢化硅膜使用硅烷气体，通过用等离子体CVD(PECVD)进行蒸镀而形成。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：美国专利第5398133号公报。

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]近年来，随着自动驾驶的发展，正在研究在汽车上搭载安装诸如激光雷达、特别是利用激光来检测物体的被称作LiDAR(激光雷达，Light Detection and Ranging：激光探测与测量)的传感器等大量传感器。在这种传感器中，特别要求有选择地使近红外区域的特定波段透射，并且要求进一步提高性能。
[0008]特别是在使用多层膜的光学滤波器中，如果光的入射角(相对于与光学滤波器的主面正交的直线的角度)增大，则存在通过频带(透射频带)向短波长一侧位移的问题。因此，存在无法使入射角大的光充分透射的问题。即使通过专利文献1的光学滤波器，也不能够充分减小该入射角依赖性。
[0009]本专利技术的目的在于提供一种可减小光的入射角依赖性的光学滤波器以及该光学滤波器的制造方法。
[0010]用于解决问题的技术手段
[0011]本申请第1专利技术的具有含氢化硅膜的光学滤波器，其特征在于，在通过拉曼光谱法测定的所述含氢化硅膜的拉曼光谱中，根据由SiH引起的峰的面积与由SiH2引起的峰的面积之比求出的比(SiH/SiH2)为0.7以上。
[0012]本申请第2专利技术的具有含氢化硅膜的光学滤波器，其特征在于，通过氢前向散射光谱法测定的所述含氢化硅膜中的氢原子含量与通过卢瑟福背散射光谱法测定的所述含氢化硅膜中的硅原子含量之比(H/Si)为0.4以下。
[0013]在以下的说明中，有时将本申请的第1专利技术以及第2专利技术统称为本专利技术。
[0014]在本专利技术中，包括：透明基板；和滤波部，其设置在所述透明基板的一侧主面上，且由具有折射率相对高的高折射率膜和折射率相对低的低折射率膜的多层膜构成，所述高折
射率膜是所述含氢化硅膜。
[0015]在本专利技术中，所述低折射率膜优选是含氧化硅膜。
[0016]在本专利技术中，优选还包括设置在所述透明基板的另一侧主面上且含有氢化硅的防反射膜。
[0017]本申请专利技术的光学滤波器的制造方法，其制造根据本专利技术构成的光学滤波器，其特征在于，包括：通过溅射法形成硅膜的工序；和在形成所述硅膜的工序之后，对所述硅膜进行氢化的工序。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术，能够提供一种可减小光的入射角依赖性的光学滤波器以及该光学滤波器的制造方法。
附图说明
[0020]图1是表示本专利技术第1实施方式的光学滤波器的截面示意图。
[0021]图2是用来说明拉曼光谱中的由SiH引起的峰的面积以及由SiH2引起的峰的面积的计算方法的图。
[0022]图3是表示本专利技术第2实施方式的光学滤波器的截面示意图。
[0023]图4是表示实施例1中得到的第1光学滤波器的带通滤波器特性的图。
[0024]图5是表示实施例1中得到的第2光学滤波器的带通滤波器特性的图。
[0025]图6是表示比(SiH/SiH2)与透射频带的中心波长的位移量的关系的图。
[0026]图7是表示氢化硅膜中的氢原子含量和硅原子含量之比(H/Si)与透射频带的中心波长的位移量之间的关系的图。
具体实施方式
[0027]下面，对优选的实施方式进行说明。但是，以下的实施方式只是例子，本专利技术并不限定于以下的实施方式。另外，在附图中，具有实际相同功能的部件有时标注相同的符号进行参照。
[0028](第1实施方式)
[0029](光学滤波器)
[0030]图1是表示本专利技术第1实施方式的光学滤波器的截面示意图。如图1所示，光学滤波器1包括透明基板2和滤波部3。
[0031]透明基板2的形状并没有特别的限定，但在本实施方式中是矩形板状。透明基板2的厚度例如可以是30μm以上2mm以下。
[0032]透明基板2优选在光学滤波器1的使用波段内是透明的。透明基板2的材料没有特别的限定，例如可以是玻璃、树脂等。此外，如果使用波段是红外区域，则也可以是Si或Ge等。作为玻璃可以列举苏打石灰玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、结晶玻璃、石英玻璃等。另外，也可以是用作强化玻璃的铝硅酸盐玻璃。
[0033]透明基板2具有彼此相反的第1主面2a和第2主面2b。在透明基板2的第1主面2a上设置有滤波部3。
[0034]滤波部3是具有折射率相对高的高折射率膜4和折射率相对低的低折射率膜5的多
层膜。在本实施方式中，在透明基板2的第1主面2a上依次交替设置高折射率膜4以及低折射率膜5，由此构成多层膜。
[0035]在本实施方式中，高折射率膜4由氢化硅(hydrogenated silicon)构成。高折射率膜4中的比(SiH/SiH2)为0.7以上。
[0036]此外，比(SiH/SiH2)能够根据作为通过拉曼光谱法测定的高折射率膜4的含氢化硅膜的拉曼光谱中的、由SiH引起的峰的面积与由SiH2引起的峰的面积之比来求出。
[0037]拉曼光谱法中的拉曼光谱例如能够使用显微拉曼光谱仪(Nanophoton公司生产，产品编号“RAMAN touch”)进行测定。另外，在拉曼光谱中，由SiH引起的峰出现在1980cm
‑1～2000cm
‑1附近。由SiH2引起的峰出现在2090cm
‑1～2100cm
‑1附近。因此，如图2所示，对于由SiH引起的峰与由SiH2引起的峰，使用高斯函数以及BWF(Breit
‑
Wigner
‑
Fano)函数进行峰拟合处理，由此能够求出各个峰的面积。此外，峰拟合处理例如可以使用光谱分析软件(Nanophoton公司制作，产品编号“RAMAN Viewer”)来进行。
[0038]另外，低折射率膜5由氧化硅构成。而且，低折射率膜5也可以是氧化铝、氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化锆、氧化锡、氮化硅等。
[0039]作为高折射率膜4的每层的厚度没有特别的限定，但是优选10nm以上，更优选20nm以上，优选1000nm以下，更优选750nm以下。
[0040]作为低折射率膜5的每层的厚度没有特别的限定，但是优选10nm以上，更优选20nm以上，优选500nm以下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有含氢化硅膜的光学滤波器，其特征在于，在通过拉曼光谱法测定的所述含氢化硅膜的拉曼光谱中，根据由SiH引起的峰的面积与由SiH2引起的峰的面积之比求出的比(SiH/SiH2)为0.7以上。2.一种具有含氢化硅膜的光学滤波器，其特征在于，通过氢前向散射光谱法测定的所述含氢化硅膜中的氢原子含量与通过卢瑟福背散射光谱法测定的所述含氢化硅膜中的硅原子含量之比(H/Si)为0.4以下。3.如权利要求1或2所述的光学滤波器，其特征在于，包括：透明基板；和滤波部，其设置在所述透明基板的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐原启一，伊村正明，东条誉子，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：