梁13的變形量不同,使得該中央部12相對(duì)于所述襯底I的表面傾斜。
[0062]但本實(shí)施例并不限于此,該熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)也可以被設(shè)置為當(dāng)形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的紅外吸收板11接收相同強(qiáng)度的紅外輻射時(shí),所述中央部12相對(duì)于所述襯底I的表面傾斜,例如,形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的紅外吸收板11面積可以不同,或者,形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面的條形金屬層9的長(zhǎng)度可以不同、厚度可以不同、寬度可以不同和/或材料可以不同,由此,增加了調(diào)節(jié)該光開關(guān)的可能性。
[0063]圖3是該熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)的另一個(gè)器件結(jié)構(gòu)的俯視圖,如圖3所示,在該熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)中,形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的紅外吸收板11面積不同。
[0064]本申請(qǐng)的熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)通過(guò)接受外界的熱輻射從而產(chǎn)生熱量導(dǎo)致兩個(gè)懸臂梁發(fā)生不同的形變,由此使法布里-珀羅干涉儀的上層復(fù)合膜發(fā)生傾斜,使得其參考單波長(zhǎng)的透過(guò)率減弱,形成光關(guān)斷的效果,這種熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)只需一小型可控?zé)彷椛涔庠矗瑹o(wú)需其他外部電路的設(shè)計(jì)可以滿足光開關(guān)效果,使用方便且成本低廉。
[0065]實(shí)施例2
[0066]本申請(qǐng)實(shí)施例2提供一種熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)的制作方法,用于制造實(shí)施例1所述的熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)。圖4是該熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)的制作方法的一個(gè)流程示意圖,如圖4所示,該熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)的制造方法包括:
[0067]S401,在襯底I中形成凹槽2和圍繞所述凹槽2的臺(tái)階部2a ;
[0068]S402,形成至少覆蓋所述凹槽2的底部和側(cè)壁的下層復(fù)合膜3,并在所述下層復(fù)合膜3的表面形成光反射層4 ;
[0069]S403,在所述光反射層4的表面形成填充所述凹槽2和通孔5的犧牲層6 ;
[0070]S404,在所述犧牲層6的表面,以及所述臺(tái)階部2a的表面形成上層復(fù)合膜7 ;
[0071]S405,在所述上層復(fù)合膜7的表面形成條形金屬層9和紅外吸收板11 ;
[0072]S406,刻蝕所述上層復(fù)合膜7 ;
[0073]S407,釋放所述犧牲層6,形成空腔15。
[0074]圖5是該熱式開關(guān)的制作方法的每一步對(duì)應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)的縱剖面示意圖。下面,結(jié)合圖4和圖5,對(duì)本實(shí)施例的熱式開關(guān)的制作方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0075]S401,在襯底I中形成凹槽2和圍繞所述凹槽2的臺(tái)階部2a,如圖5A所示。
[0076]在S401中,該襯底I例如可以是玻璃晶圓,可以在玻璃晶圓上通過(guò)掩模版光刻需要刻蝕的圖形,采用例如濕法腐蝕的方法刻蝕該圖形,形成該凹槽2和臺(tái)階部2a。
[0077]S402,形成至少覆蓋所述凹槽2的底部和側(cè)壁的下層復(fù)合膜3,并在所述下層復(fù)合膜3的表面形成光反射層4。
[0078]該步驟S402可以進(jìn)一步包括以下步驟:
[0079]S1、形成至少覆蓋所述凹槽2的底部和側(cè)壁的下層復(fù)合膜3,如圖5B所示。此外,在本實(shí)施例中,該下層復(fù)合膜3也可以進(jìn)一步覆蓋在臺(tái)階部2a的表面。
[0080]S2、在下層復(fù)合膜3表面形成光反射材料4a,如圖5C所不;
[0081]S3、刻蝕該光反射材料4a,形成露出下層復(fù)合膜3的通孔5,如圖所示。
[0082]S403,在所述光反射層4的表面形成填充所述凹槽2和通孔5的犧牲層6,如圖5E所示。在本步驟中,例如可以通過(guò)旋涂的方法形成該犧牲層6,該犧牲層6例如可以不覆蓋臺(tái)階部2a。
[0083]S404,在所述犧牲層6的表面,以及所述臺(tái)階部2a的表面形成上層復(fù)合膜7,如圖5F所示。
[0084]S405,在所述上層復(fù)合膜7的表面形成條形金屬層9和紅外吸收板11,如圖5G-5J所示。
[0085]該步驟S405可以進(jìn)一步包含以下步驟:
[0086]S1、沉積金屬層8,并圖形化金屬層8以形成條形金屬層9,如圖5G、5H所示;其中,在上層復(fù)合膜7上沉積一層金屬層8 (圖5G),通過(guò)掩模版光刻和例如濕法腐蝕的方法刻蝕形成條形金屬層9 (圖5H)。
[0087]S2、沉積紅外吸收層10,并圖形化該紅外吸收層10以形成紅外吸收板11,如圖51、5J所示;其中,沉積一層紅外吸收層10(圖51),通過(guò)掩模版光刻和例如濕法腐蝕的方法刻蝕,以形成紅外吸收板11 (圖5J)。
[0088]在本實(shí)施例中,如圖5J所示,所述紅外吸收板11設(shè)置于位于所述上層復(fù)合膜7的中央部12的兩側(cè)的第一部7a和第二部7b的表面,所述條形金屬層9覆蓋連接于所述第一部7a和所述中央部12的所述上層復(fù)合膜7的第三部7c表面,以及連接于所述第二部7b和所述中央部12的所述上層復(fù)合膜7的第四部7d表面。
[0089]在上述的圖5G-5J的步驟中,先形成條形金屬層9,再形成紅外吸收板11,但本實(shí)施例并不限于此,也可以先形成紅外吸收板11,再形成金屬層9。
[0090]S406,刻蝕所述上層復(fù)合膜7,如圖5K所示。
[0091 ] 在本步驟中,可以通過(guò)掩模版光刻的方式在上層復(fù)合膜7表面形成圖形,并通過(guò)干法刻蝕的方法刻蝕該圖形。例如,刻蝕后的所述上層復(fù)合膜5可以保留所述中央部12、所述第一部7a、所述第二部7b、所述第三部7c、所述第四部7d、以及懸浮梁14,其中,所述懸浮梁14用于將第一部7a和第二部7b與位于所述臺(tái)階部(2a)上的所述上層復(fù)合膜(7)的第五部7e相連接;并且,被刻蝕掉的部分可以使?fàn)奚鼘?露出。
[0092]S407,釋放所述犧牲層6,形成空腔15,如圖5L、5M所示,并且,由條形金屬層9和位于其下方的第三部7c以及第四部7d形成2個(gè)雙材料懸臂梁13,由于本征應(yīng)力的作用,該雙材料懸臂梁13會(huì)發(fā)生彎曲變形,使得上層復(fù)合膜7的中央部12向上拱起。
[0093]在本實(shí)施例中,犧牲層6的材料可選用聚酰亞胺(PI)、非晶硅(a-Si)、多晶硅(polySi)、氧化硅(Si02)、光刻膠(PR)等MEMS微加工常用的犧牲層;上層復(fù)合膜7和下層復(fù)合膜3可選用氮化硅(Si3N4)、氧化硅(Si02)、非晶硅(a-Si)等非導(dǎo)電性介質(zhì)膜的不同排列次序組合;紅外吸收板11的材料可以是鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、金黑(Gold black)或娃黑(Silcon black)等;條形金屬層9可采用銷(Al)、鈦(Ti)或絡(luò)(Cr)等;光反射層4可以是鋁(Al)、鈦(Ti)、絡(luò)(Cr)、銅(Cu)、金(Au)等。
[0094]在本實(shí)施例中,與實(shí)施例1相同地,該條形金屬層9可以具有直線形狀或折彎結(jié)構(gòu),并且,該條形的第三部7c和第四部7d與條形金屬層11對(duì)應(yīng)地也可以具有直線形狀或折彎結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述說(shuō)明可知,本申請(qǐng)采用MEMS微加工技術(shù),形成熱式單波長(zhǎng)光開關(guān),通過(guò)接受外界的熱輻射從而產(chǎn)生熱量導(dǎo)致兩個(gè)懸臂梁發(fā)生不同的形變,由此使法布里-珀羅干涉儀的上層復(fù)合膜發(fā)生傾斜,使得其參考單波長(zhǎng)的透過(guò)率減弱,形成光關(guān)斷的效果,這種熱式單波長(zhǎng)光開關(guān)只需一小型可控?zé)彷椛涔庠?,無(wú)需其他外部電路的設(shè)計(jì)可以滿足光開關(guān)效果,使用方便且成本低廉,而且通過(guò)MEMS微加工技術(shù)使得其單個(gè)制作成本大大降低,利于市場(chǎng)推廣。
[0095]下面,結(jié)合具體實(shí)例和圖5,詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例的制作方法的一個(gè)【具體實(shí)施方式】,在本【具體實(shí)施方式】中,犧牲層采用聚酰亞胺(PI),下層和上層復(fù)合膜都采用氮化硅(Si3N4)/氧化硅(Si02)/(a-Si)/氧化硅(Si02)/氮化硅(Si3N4)的組合,紅外吸收