[发明专利]光学波长分光装置及其制造方法

说明书

相关申请案参照

本申请案为一美国正式申请案，根据35U.S.C.§119请求美国临时案之优先权，临时案申请号为61/557,387，申请日为11/08/2011。

著作权公告

此专利文件中的部份揭露内容受著作权保护。著作权所有人同意任何人对此专利揭露内容进行复制，但前提是复制的揭露内容必须和美国专利局(United States Patent and Trademark Office)档案或记录中的揭露内容相符，著作权所有人对于除上述状况之外的其余任何状况均保留全部著作权权利。

技术领域

本发明系关于一种波长分光装置，尤指一种可缩小体积与降低成本的光学波长分光装置及其制造方法。

背景技术

光通讯是一种利用光作为传输媒介的任何通信，而光通讯系统包含有一用以将讯息编码成光讯号的发射器、一用来传输讯号的信道以及用来将接受到的光讯号再生成原讯息的接收器。该接收器包含一用以接收该光学讯号的输入狭缝以及一使不同方向之该光学讯号散射与绕射后输出的光栅。在其他的光学应用之中，如光谱仪或光学分析仪等等，光栅在这些应用中都扮演着相当重要的角色。

由于硅的微加工具有各式各样的衍生性，故最适合被当作先进技术来制造微电子机械学系统(MEMS)的装置。然，很多微系统的应用中，都会有着材料基础、几何学、宽深比、尺寸、形状、微结构精确度问题，以及许多无法透过主流硅微加工科技来满足的需求。LIGA(Lithography,Electroplating,and Molding)，乃一种结合微影、电镀以及制模的微制造程序，可令微结构于制造时具有高精确度，并令微结构的高度可达到数百甚至数千微米的厚度。由于光栅结构具有小间距的原因，故LIGA(Lithography,Electroplating,and Molding)的脱模过程良率是不足以满足制造垂直光栅的要求。

美国专利US7034935号揭示一种具有侦测数组的高性能微小光谱仪，可光学耦合一厚光波导结构，于厚光波导结构之输出面外部则有一聚焦平面。该侦测数组系安装于该厚光波导结构上，并与该聚焦平面间有着固定的距离。由于光谱仪是由很多组件所组合而成，因此很明显的，美国专利US7034935号中的光谱仪会因为体积的关系而难以堪称实用。

美国专利US7485869号揭示一种用于真空紫外光范围的光谱工具。由于该光谱工具是由很多组件所组合而成，因此很明显的，美国专利US7485869号中的光谱工具会因为体积的关系而难以堪称实用。

美国专利US2010053611号揭示一种具有高密度沟槽的绕射光栅结构，包含一具有连续不断凹陷特征的梯形基板，以及配置于该基板上的多层堆栈材料。该绕射光栅虽然是透过半导体制程来成形，但其并非属于Soc(系统单晶片)的结构。

因此，能提供一种体积相对较小的光处理装置，实为一刻不容缓的议题。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种光学波长分光装置，以达到缩小体积以及降低制造成本之功效。

本发明之另一目的在于提供一种光学波长分光装置，以利用高能量光源曝光技术来达到SoC(系统单芯片)之制造功效。

为达上述目的，本发明之实现技术如下：

一种光学波长分光装置，包含：一第一基板；一输入单元，系形成于该第一基板上，并具有一狭缝，以接收一光学讯号；一光栅，系形成于该第一基板上，用于从该光学讯号产生一第一光束用于输出；以及一第二基板，系覆盖于该输入单元与该光栅的顶部上；其中，该输入单元以及该光栅系利用高能量光源曝光从一光阻层形成，且该高能量光源的波长范围介于系0.01奈米至100奈米之间。

于上述的光学波长分光装置中，其中，该高能量光源系为X光、软X光或超紫外光中之任一者。

于上述的光学波长分光装置中，其中，该狭缝的宽度介于5微米至500微米之间。

于上述的光学波长分光装置中，其中，该光栅具有凹面、凸面或平面的轮廓(Profile)，且其表面呈现连续薄片态样、锯齿态样、火焰态样、正弦曲线态样或上述的组合态样。

于上述的光学波长分光装置中，其中，该第一基板与该第二基板系为半导体基板、玻璃基板、金属基板或塑料基板中之任一者。

于上述的光学波长分光装置中，更包含一光学反射单元，系形成于该第一基板上，用以反射来自于该光栅的该第一光束。

于上述的光学波长分光装置中，其中，该光学反射单元利用该高能量光源对该光阻层进行曝光所形成。