本申請一般涉及一種半導(dǎo)體裝置。具體但非排他地，本申請涉及一種法布里-珀羅干涉儀(fpi)、法布里-珀羅干涉儀(fpi)的生產(chǎn)方法和裝置。更具體地，本申請涉及用微機(jī)電(mems)技術(shù)生產(chǎn)的電可調(diào)諧法布里-珀羅干涉儀(fpi)。

背景技術(shù)：

1、本節(jié)圖示了有用的背景信息，而無需本文中所描述的代表現(xiàn)有技術(shù)的任何技術(shù)的許可。

2、例如，法布里-珀羅干涉儀(fpi)通常用作光學(xué)濾波器和光譜傳感器。法布里-珀羅干涉儀(fpi)基于平行鏡，其中(法布里-珀羅)腔被形成到鏡之間的間隙中。

3、法布里-珀羅干涉儀(fpi)的通帶波長可以通過調(diào)整鏡之間的距離(即，間隙的寬度)來控制。通常以電子方式做出調(diào)諧。

4、微機(jī)電技術(shù)可以被用于生產(chǎn)電可調(diào)諧法布里-珀羅干涉儀(fpi)。微機(jī)電干涉儀的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)通常包括硅層，其中導(dǎo)電層和反射層被摻雜。通過移除犧牲二氧化硅層來提供可移動鏡，該犧牲二氧化硅層最初已經(jīng)被形成在兩個鏡層之間?？梢苿隅R的位置通過對被包括在鏡結(jié)構(gòu)中的電極施加電壓來控制。

5、微機(jī)電生產(chǎn)技術(shù)允許批量生產(chǎn)干涉儀。然而，存在與用于生產(chǎn)干涉儀和干涉儀部件的現(xiàn)有技術(shù)解決方案有關(guān)的一些缺點(diǎn)。

6、已知解決方案利用法布里-珀羅干涉儀(fpi)內(nèi)的鍍銀鏡。此外，由于可移動釋放鏡，干涉儀的切割、包封和運(yùn)輸需要特殊處理。釋放鏡對環(huán)境應(yīng)力(諸如物理壓力、溫度或濕度改變、污染等)敏感。

7、由于干涉儀的生產(chǎn)成本相對較高，所以不可能在成本要求嚴(yán)格的批量產(chǎn)品應(yīng)用中使用它們。

8、已知解決方案的另一缺點(diǎn)涉及不能為鏡之間的短距離提供間隙。這是由于提供狹窄間隙的濕法蝕刻工藝是困難的。此外，當(dāng)生產(chǎn)針對可見光和紫外光的法布里-珀羅干涉儀(fpi)時，光學(xué)層需要很薄。薄膜通常是不連續(xù)的，并且包括針孔。這種膜在濕法蝕刻期間容易損壞。因此，現(xiàn)有技術(shù)不適合用于生產(chǎn)針對諸如可見光和紫外線范圍的短波長的電可調(diào)諧法布里-珀羅干涉儀(fpi)。

9、本發(fā)明的目的是提供一種減輕例如現(xiàn)有技術(shù)的上述問題的方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在權(quán)利要求中闡明了本發(fā)明的示例的各個方面。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一示例方面，提供了一種微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀，其包括：

3、透明基板；

4、第一金屬鏡結(jié)構(gòu)，其位于透明基板上，包括第一金屬層和第一支撐層；

5、第二金屬鏡結(jié)構(gòu)，考慮到透明基板，該第二金屬鏡結(jié)構(gòu)位于第一金屬鏡結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，在第一金屬鏡結(jié)構(gòu)上方，第二金屬鏡結(jié)構(gòu)包括第二金屬層和第二支撐層，其中第一支撐層和第二支撐層平行，并且包括氧化鋁或二氧化鈦中的至少一種；

6、法布里-珀羅腔，其位于第一支撐層與第二支撐層之間，其中法布里-珀羅腔通過在第一鏡結(jié)構(gòu)上提供絕緣層并且在提供第二鏡結(jié)構(gòu)之后至少部分移除絕緣層而形成；以及

7、電極，其用于提供到第一金屬層和第二金屬層的電接觸。

8、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

9、第一氧化鋁層，其布置在透明基板的下方；以及

10、第二氧化鋁層，其布置在透明基板上方，其中第二氧化鋁層是第一金屬鏡結(jié)構(gòu)的第一支撐層的一部分。

11、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

12、下絕緣層，其布置在第一氧化鋁層下方，其中下絕緣層包括原硅酸四乙酯。

13、在實(shí)施例中，第一金屬鏡結(jié)構(gòu)的第一金屬層被布置在第二氧化鋁層上方。

14、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

15、第三氧化鋁層，其布置在第一金屬層上方，其中第三氧化鋁層是第一金屬鏡結(jié)構(gòu)的第一支撐層的一部分。

16、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

17、第一電接觸，其被布置為與第一金屬層(121)連接，其中通過濕法蝕刻移除第三氧化鋁層在第一電接觸與第一金屬層之間的一部分。

18、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

19、絕緣層，其布置在第三氧化鋁層上方，其中絕緣層包括原硅酸四乙酯。

20、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

21、第四氧化鋁層，其布置在絕緣層上方，其中第四氧化鋁層是第二金屬鏡結(jié)構(gòu)的第二支撐層的一部分。

22、在實(shí)施例中，第二金屬鏡結(jié)構(gòu)的第二金屬層被布置在第四氧化鋁層上方。

23、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

24、第五氧化鋁層，其布置在第二金屬層上方，其中第五氧化鋁層是第二金屬鏡結(jié)構(gòu)的第二支撐層的一部分。

25、在實(shí)施例中，微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀還包括：

26、第二電接觸，其被布置為與第二金屬層連接，其中通過濕法蝕刻移除第五氧化鋁層在第二電接觸與第二金屬層之間的一部分。

27、在實(shí)施例中，第二金屬鏡結(jié)構(gòu)包括用于移除絕緣層的至少一部分的通孔，以在第一金屬鏡結(jié)構(gòu)和第二金屬鏡結(jié)構(gòu)之間提供可調(diào)諧法布里-珀羅腔。

28、在實(shí)施例中，透明基板包括熔融石英玻璃或熔融石英玻璃；氧化鋁包括al2o3；以及二氧化鈦包括tio2。

29、在實(shí)施例中，至少一層包括原子層沉積(ald)生長的氧化鋁層或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)層。

30、根據(jù)本發(fā)明的第二示例方面，提供了一種半導(dǎo)體裝置，其包括第一方面的法布里-珀羅干涉儀。

31、根據(jù)本發(fā)明的第三示例方面，提供了一種用于制造微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀的方法，該方法包括：

32、提供透明基板；

33、在透明基板上沉積第一金屬鏡結(jié)構(gòu)，該第一金屬鏡結(jié)構(gòu)包括第一金屬層和第一支撐層；

34、考慮到透明基板，在第一金屬鏡結(jié)構(gòu)的相對側(cè)上，在第一金屬鏡結(jié)構(gòu)上方沉積第二金屬鏡結(jié)構(gòu)，該第二金屬鏡結(jié)構(gòu)包括第二金屬層和第二支撐層，其中第一支撐層和第二支撐層平行，并且包括氧化鋁或二氧化鈦中的至少一種；

35、在第一支撐層與第二支撐層之間形成法布里-珀羅腔，從而通過在第一金屬鏡結(jié)構(gòu)上提供絕緣層并且在提供第二金屬鏡結(jié)構(gòu)之后至少部分移除絕緣層來形成腔；以及

36、形成用于提供與第一金屬層和第二金屬層的電接觸的電極。

37、前面已經(jīng)說明了本發(fā)明的不同的非約束性示例方面和實(shí)施例。前面的實(shí)施例僅用于解釋可以在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式中利用的選定方面或步驟?？梢詢H參考本發(fā)明的某些示例性方面來呈現(xiàn)一些實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，對應(yīng)實(shí)施例還可以應(yīng)用于其他示例方面。

技術(shù)特征：

1.一種微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，其中所述第一金屬鏡結(jié)構(gòu)(120)的所述第一金屬層(121)被布置在所述第二氧化鋁層(122)上方。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，其中所述第二金屬鏡結(jié)構(gòu)(130)的所述第二金屬層(131)被布置在所述第四氧化鋁層(132)上方。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微機(jī)電(mems)法布里-珀羅干涉儀(100)，還包括：

技術(shù)總結(jié)
一種微機(jī)電(MEMS)法布里?珀羅干涉儀(100)，包括透明基板(110)；第一金屬鏡結(jié)構(gòu)(120)，其位于透明基板(110)上，包括第一金屬層(121)和第一支撐層(122?123)；第二金屬鏡結(jié)構(gòu)(130)，考慮到透明基板(110)，該第二金屬鏡結(jié)構(gòu)(130)位于第一金屬鏡結(jié)構(gòu)(120)的相對側(cè)上，在第一金屬鏡結(jié)構(gòu)(120)上方，第二金屬鏡結(jié)構(gòu)(130)包括第二金屬層(131)和第二支撐層(132?133)，其中第一支撐層(122?123)和第二支撐層(132?133)平行并且包括氧化鋁或二氧化鈦中的至少一種；法布里?珀羅腔(140)，其位于第一支撐層(122?123)與第二支撐層(132?133)之間，其中法布里?珀羅腔(140)通過在第一鏡結(jié)構(gòu)(120)上提供絕緣層(141)并且在提供第二鏡結(jié)構(gòu)(130)之后至少部分移除絕緣層(141)而形成；電極(150?151)，其用于提供到第一金屬層(121)和第二金屬層(131)的電接觸。

技術(shù)研發(fā)人員：H·薩里,郭斌,A·里薩南
受保護(hù)的技術(shù)使用者：芬蘭國家技術(shù)研究中心股份公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30