(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１３０）と、
前記基板上の第１ミラー構造（１０１〜１０６）と、
第２の、可動ミラー構造（１１３ａ〜１１８）であって、それにより前記第１および第２のミラー構造が、ほぼ平行な第１および第２のミラーを備える、第２可動ミラー構造と、
前記第１および第２のミラーの間のファブリ・ペロー共振器（１２３）であって、前記第２ミラー構造を備える前に、前記第１および第２のミラー構造の間に犠牲層を備えること、および前記第２ミラー構造を備えた後に、前記犠牲層を除去すること、によって形成される、ファブリ・ペロー共振器と、
前記ミラーの間の距離の電気的制御のための電極（１０６、１１３ａ、１１３ｂ）と、
を備える、電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計であって、
前記ミラーの少なくとも１つが、窒化ケイ素の層（１０３、１０５、１１４、１１６）を有することと、
前記第２ミラーが、孔（１５１）を含み、前記犠牲層の少なくとも一部が、前記第２ミラーの前記孔を通したエッチングによって除去されていることと、
付加されたケイ素含有量の結果として、前記窒化ケイ素が、純粋な窒化ケイ素の屈折率の値よりも高い屈折率の値を有することと、
を特徴とする、電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項２】
前記干渉計のミラーの少なくとも１つが、ケイ素の第１層（１０２、１１５）、前記第１層上の窒化ケイ素の第２層（１０３、１１６）、および前記第２層上のケイ素の第三層（１０４、１１７）を設けることを含む、少なくとも３つの物質層を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項３】
前記窒化ケイ素におけるケイ素含有量が、前記構造の引張応力を調整するために増加されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項４】
前記電極のための電気接点（１１０ａ、１１０ｂ）を有し、電気接点の少なくとも１つが窒化ケイ素の層（１１４、１１６）の開口部を通して導かれることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項５】
前記開口部はプラズマエッチングによって設けられており、前記開口部の深さの制限のために停止層（４３）が用いられたことを特徴とする、請求項４に記載の電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項６】
前記停止層（４３）が、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、または酸化タンタルであることを特徴とする、請求項５に記載の電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項７】
前記干渉計が、ウェハから切り離された干渉計チップを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項８】
前記第２ミラーが、少なくとも２つの異なる物質の層と、前記少なくとも２つの層を通る孔（１５１）と、を含み、前記少なくとも２つの層のそれぞれが前記孔の縁に達していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計。
【請求項９】
基板（１３０）と、
前記基板上の第１ミラー構造（１０１〜１０６）と、
第２の、可動ミラー構造（１１３ａ〜１１８）であって、それにより前記第１および第２のミラー構造が、ほぼ平行な第１および第２のミラーを備える、第２可動ミラー構造と、
前記第１および第２のミラー構造の間の犠牲層（１２３）と、
前記ミラーの間の距離の電気的制御のための電極（１０６、１１３ａ、１１３ｂ）と、
を備える、電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計の中間産物であって、
前記ミラーの少なくとも１つが、窒化ケイ素の層（１０３、１０５、１１４、１１６）を有することと、
前記第２のミラーが、孔（１５１）を含み、前記犠牲層の少なくとも一部が、前記第２ミラーの前記孔を通したエッチングによって除去されていることと、
付加されたケイ素含有量の結果として、前記窒化ケイ素が、純粋な窒化ケイ素の屈折率の値よりも高い屈折率の値を有することと、
を特徴とする、電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計の中間産物。
【請求項１０】
基板が設けられ（１１）、
前記基板上に第１ミラーが設けられ（１２、１３）、
第２の、可動ミラー構造が設けられ（１５〜１７）、それにより前記第１および第２のミラー構造が、ほぼ平行な第１および第２のミラーを備え、
前記第１および第２のミラーの間にファブリ・ペロー共振器が設けられ、この共振器を設けることは、前記第２ミラー構造を設ける前に、前記第１および第２のミラー構造の間に犠牲層を設けること（１４）を含み、前記犠牲層は、前記第２ミラー構造が設けられた後に除去され（２２）、
前記ミラーの間の距離の電気的制御のための電極（１３、１５、１９）を設ける、
制御可能なファブリ・ペロー干渉計の製造方法であって、
少なくとも１つのミラーの少なくとも１つの層は、窒化ケイ素から成ることと、
孔が、前記第２可動ミラー内にエッチングされることと、
純粋な窒化ケイ素の屈折率の値よりも高い屈折率の値を提供するために、前記窒化ケイ素に付加ケイ素含有量が加えられることと、
を特徴とする、方法。
【請求項１１】
前記干渉計のミラーの少なくとも１つが、ケイ素の第１層を設けること、前記第１層上に酸化ケイ素の第２層を設けること、および前記第２層上にケイ素の第３層を設けることを含む、少なくとも３つの物質層で製造されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記窒化ケイ素におけるケイ素含有量が、前記構造の引張応力を調整するために増加されていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
窒化ケイ素および／またはケイ素の層が、前記層を通した電気接点を設けるために、プラズマエッチングによってパターニングされることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記プラズマエッチングの深さを制限するために、ドープされた多結晶ケイ素層上に停止層が設けられること（１６）を特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プラズマエッチングのための前記停止層として、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、または酸化タンタルの層が設けられることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記停止層が、前記電気接点の位置において実質的に除去されることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記基板が、その上にいくつかの干渉計チップが形成されるウェハであり、前記干渉計チップが前記ウェハから切り離されること（２１）を特徴とする、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記犠牲層の少なくとも一部が、前記干渉計チップが前記ウェハから切り離された後に除去されること（２２）を特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
同一のエッチング段階の中で、前記第２ミラーの少なくとも２つの層の中に孔がエッチングされることを特徴とする、請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記犠牲層の少なくとも一部が、前記第２ミラーの前記孔を通したＨＦ蒸気を用いるエッチングによって除去されること（２２）を特徴とする、請求項１０〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファブリ・ペロー干渉計およびファブリ・ペロー干渉計の製造方法に関する。より具体的には、本発明は、微小機械（ＭＥＭＳ）技術によって製造される、調節可能なファブリ・ペロー干渉計に関する。本発明の技術分野は、独立請求項のプリアンブルの中で特定される。
【背景技術】
【０００２】
ファブリ・ペロー干渉計は、例えば、光学フィルターとして、および分光器のセンサにおいて、使用される。ファブリ・ペロー干渉計は、ミラーの間の間隙にファブリ・ペロー共振器が形成される、平行なミラーを基礎とする。ファブリ・ペロー干渉計の通過波長帯域は、ミラー間の距離、すなわち間隙の幅を調整することによって制御が可能である。ファブリ・ペロー干渉計の製造には、微小機械技術を用いるのが一般的である。かかる解決法は、例えば特許文献ＦＩ９５８３８に開示されている。
【０００３】
従来技術における微小機械干渉計の構造は、通常、ケイ素および酸化ケイ素の層を含み、干渉計のミラーは、ケイ素層の間に酸化ケイ素層を有する。初期に２つのミラー層の間に形成された犠牲層を除去することによって、可動ミラーが備えられる。犠牲層は、例えば、フッ化水素酸（ＨＦ）によるエッチングによって除去することが可能な、二酸化ケイ素を例として挙げうる。エッチング物質が犠牲層に到達することを可能とするために、可動ミラーには孔が備えられる。可動ミラーの位置は、ミラー構造に含まれる電極に対して電圧を印加することによって制御される。
【０００４】
微小機械製造技術は、干渉計の連続生産を可能とする。しかしながら、干渉計および干渉計構成要素の製造のための従来技術の解決法には、いくつかの欠点が存在する。
【０００５】
犠牲層のエッチング中にミラーの酸化ケイ素層がエッチングされるのを防止するため、犠牲層とミラーの酸化ケイ素層との間にケイ素層が備えられる。しかしながら、犠牲層が可動ミラーの孔を通してエッチングされる際に、孔の縁において酸化ケイ素層もエッチングされうる。犠牲層のエッチング過程において酸化ケイ素層がエッチングされるのを防止するために、上部層を堆積させる前にパターニングによって孔の周囲の領域から酸化ケイ素層を取り除くことが可能である。このようなやり方で、ケイ素層は貫通孔の縁を形成する。二酸化ケイ素の取り除かれた領域は、例えば、孔の直径と比較して３倍の直径サイズを有しうる。しかしながら、このために、解放されたミラーの厚さが全ての場所で均一でなくなり、ミラーを不均一な構造を有するものとする。ミラーは不可避的に引張応力を有するので、これが更にミラーの屈曲を生じさせ、ミラーの性能を低下させる。また、二酸化ケイ素層は個別にパターニングおよびエッチングされなければならないため、穴を備えるためには複数のパターニング／エッチングの段階が必要とされる。
【０００６】
また、ミラー表面のケイ素層は、小さな穴、すなわちピンホールを有する傾向がある。それ故、犠牲層のエッチングの間、ＨＦのようなエッチング剤がピンホールを通ってミラーの酸化ケイ素層へと入り込む可能性がある。これらの層がエッチングされてしまうと、ミラーの構造は劣化する。
【０００７】
ケイ素層におけるピンホールの密度は、ケイ素層の表面の粗さに依存する。ピンホールの密度を最小化するために、ケイ素層の粗度は、可能な限り低くされる。しかしながら、ミラーの表面が滑らかな場合、ミラー同士が互いに接触したときに、互いに張り付いてしまうというリスクが増大する。ミラーは、例えば、使用中または輸送中に、互いに接触しうる。例えば、構成部品の制御回路における瞬間的な過電圧、または高湿度が、ミラーを互いに永続的に貼り付けてしまいうるものであり、ひいては構成部品を機能しないものとしてしまいうる。
【０００８】
更なる問題点は、ミラー間の犠牲層の除去に関する。従来技術の工程において、除去は、干渉計がウェハから切り離され、封入される前に行われなければならない独立の工程である。そのような独立の工程は、製造工程の複雑さを増大させる。また、干渉計の切り離し、封入、および輸送は、可動・解放ミラーを理由として特別な取り扱いを必要とする。解放ミラーは、温度または湿度の変化、汚れなどといった環境ストレスの影響を受けやすい。
【０００９】
これらの欠点の結果として、製造における干渉計の生産量は低いものでありえ、また、製造された干渉計の信頼性は、要求されるレベルに届かない可能性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、従来技術の欠点を回避すること、または減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、調節可能なファブリ・ペロー干渉計が、ミラーの少なくとも１つの層にケイ素リッチな窒化ケイ素を有するという解決法によって達成される。したがって、ミラー層における酸化ケイ素の使用を回避する、または減少させることが可能である。この発明的な解決法を用いることで、従来技術に関する上述の問題点を回避することができる。
【００１２】
本発明による制御可能なファブリ・ペロー干渉計は、
基板と、
基板上の第１ミラー構造と、
第２可動ミラー構造であって、それにより第１および第２のミラー構造が、ほぼ平行な第１および第２のミラーを備える、第２可動ミラー構造と、
第１および第２のミラーの間のファブリ・ペロー共振器であって、第２ミラー構造を備える前に、第１および第２のミラー構造の間に犠牲層を備えること、および第２ミラー構造を備えた後に、犠牲層を除去すること、によって形成される、ファブリ・ペロー共振器と、
ミラーの間の距離の電気的制御のための電極と、を備え、
前記ミラーの少なくとも１つが、ケイ素リッチな窒化ケイ素の層を有すること、を特徴とする。
【００１３】
本発明による、制御可能なファブリ・ペロー干渉計を製造するための方法においては、
基板が備えられ、
基板上に第１ミラーが設けられ、
第２可動ミラー構造が設けられ、それにより第１および第２のミラー構造が、ほぼ平行な第１および第２のミラーを備え、
第１および第２のミラーの間にファブリ・ペロー共振器が設けられ、この共振器を設けることは、第２ミラー構造を設ける前に、第１および第２のミラー構造の間に犠牲層を設けることを含み、犠牲層は、第２ミラー構造が設けられた後に除去され、
ミラーの間の距離の電気的制御のための電極を設け、
少なくとも１つの前記ミラーの少なくとも１つの層が、ケイ素リッチな窒化ケイ素で形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明のいくつかの好適な実施形態は、従属請求項において記載される。
【発明の効果】
【００１５】
従来の公知の解決法と比較すると、本発明によって重要な利点を得ることが可能である。発明的なファブリ・ペロー干渉計においては、ミラーに酸化ケイ素を使用する必要がない。それ故に、犠牲層のエッチングは、ミラー層を劣化させない。したがって、光学領域における全てのミラー層を堆積させた後に、可動ミラーの孔のエッチングを行うことが可能であり、それ故に、少なくとも２つの異なる物質の層、好適には可動ミラーの全ての層を、同一のエッチング段階の中でエッチングすることが可能である。エッチングが可動ミラーの層を劣化させることはないので、犠牲層のエッチングのために可動ミラーに設けられる孔において、縁を真っ直ぐに維持することが可能である。したがって、可動ミラーは均質な構造を有し、その平坦な形を保つ。また、可動ミラーに高密度のエッチング孔を含めることも可能であり、これがエッチング工程を改善し、それによりＨＦ蒸気エッチングの使用が可能となる。
【００１６】
犠牲層がＨＦ蒸気エッチングによって除去される場合、エッチングは、チップの切り離しの後で、また、場合によってはチップの封入までなされた後で、実行されることが可能である。これにより、可動ミラーが切り離しおよびパッケージ化の段階で解放される必要がなくなるため、また、それにより可動ミラーが温度または湿度変化、汚れといった環境ストレスの影響を受けやすいものではなくなるため、切り離しおよびパッケージ化の手順を簡略化することができる。また、可動ミラーを輸送後に解放することが可能であるため、普通の輸送方法で干渉計を輸送することが可能となる。
【００１７】
第２に、エッチング剤は、いかなるミラー層に対しても有害なものではなくなるので、ミラー層において、高密度のピンホールを許容することが可能となる。したがって、ミラー表面に高い粗さを適用することが可能となり、それによりミラーが互いに張り付いてしまうリスクが減少する。これらの利点の帰結として、ファブリ・ペロー干渉計の製造において高い生産量を達成することが可能となり、また、干渉計の高い機能的信頼性を達成することが可能となる。
【００１８】
さらに、ケイ素リッチな窒化ケイ素におけるケイ素含有量を調整することによって、屈折率を決定することも可能である。窒化ケイ素にケイ素を加えることによって、純粋な窒化ケイ素と比べて屈折率の値が増大する。
【００１９】
屈折率の値が多結晶ケイ素層の屈折率の値と近似する、ケイ素リッチな窒化ケイ素を適用することによって、λ／４層を多数有するミラーの実装により、同様の光学的効果が達成される。このようにして、例えば酸化ケイ素層を使用した構造と比較して、より厚く、より強固なミラー構造を得ることが可能である。好適には、ミラー層のケイ素リッチな窒化ケイ素は、その物質が、多結晶ケイ素の屈折率と窒化ケイ素の屈折率の値の間の値である屈折率の値を有するような割合のケイ素を有する。
【００２０】
また、層のケイ素含有量を調整することによって、ケイ素リッチな窒化ケイ素層の引張応力を調整することも可能である。引張応力を調整することによって、静電的に制御可能なミラーの制御特性を最適化することが可能である。ケイ素リッチな窒化ケイ素の層は、例えば、低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）工程によって製造することが可能であり、層のケイ素含有量が制御可能である。ＬＰＣＶＤ工程によるケイ素リッチな窒化ケイ素膜の製造における、ケイ素含有量の制御の原理は、例えば、文献〔１〕Ｊ．  Ｖａｃ．  Ｓｃｉ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．  Ａ  １４（５）  Ｓｅｐ／Ｏｃｔ  １９９６，  ｐｐ．  ２８７９−２８９２において説明されている。この文献は、屈折率および引張応力が、ケイ素リッチな窒化ケイ素膜におけるケイ素含有量の関数としてどのように変化するかについても開示している。
【００２１】
本発明による干渉計は、近赤外放射（ＮＩＲ）によく適合するものであるが、赤外線放射（ＩＲ）および可視光と同様の光学領域内の任意の他の放射における使用のためにデザインすることも可能である。基板およびミラー構造について、動作波長に対して透過的である材料を選択することのみが必要とされる。
【００２２】
この特許出願において、「ミラー」の用語は、光を反射する層または一連の層を有する構造を意味する。
【００２３】
この特許出願において、「放射」または「光」の用語は、波長の光学領域における任意の放射を意味するために用いられる。
【００２４】
この特許出願において、「間隙の幅」は、関連する位置にあるミラーの間の距離を意味する。
【００２５】
この特許出願において、「犠牲層」は、最終製品においては少なくとも部分的に除去される物質層を意味する。
【００２６】
以下では、添付の図面を参照することによって、本発明の好ましい例示的実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による例示的なファブリ・ペロー干渉計の断面図である。
【図２】本発明による例示的な電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計の上面図である。
【図３】本発明による電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計の製造のための例示的工程のフローチャートである。
【図４】ミラー層を通した電気的接続を設けるための例示的工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明による例示的なファブリ・ペロー干渉計の断面図である。この干渉計は、例えば単結晶ケイ素材料の基板１３０を有し、基盤１３０上には、例えば酸化ケイ素の光整合層１０１がある。層１０２〜１０５によって、固定ミラーの反射層が設けられ、このうち、層１０２および１０４は多結晶ケイ素の層であり、層１０３および１０５はケイ素リッチな窒化ケイ素の層である。パターン層１０６はドープされた多結晶ケイ素から成り、固定ミラーの制御電極として機能する。
【００２９】
この干渉計は、反射層１１４〜１１７を有する第２の、可動ミラーを有する。層１１５および１１７は多結晶ケイ素の層であり、層１１４および１１６はケイ素リッチな窒化ケイ素の層である。層１１３ａおよび層１１３ｂはドープされた多結晶ケイ素から成り、固定ミラーの導電性制御電極として機能する。
【００３０】
下側固定ミラーの電極１０６は、接続１１０ｂと電気的に接続されている。可動ミラーの中央電極１１３ｂは、下側電極と同一の電位に接続される。このようにして、可動ミラーおよび固定ミラーの中央部の間の電位差を回避することが可能である。電位差が存在する場合、可動ミラーの中央部の位置内に、不均一なオフセットを生じさせうる。可動ミラーの中央電極１１３ｂは、引込み線１５２によって、可動ミラーの他の層を通して、および可動ミラーの最上部におけるドープされた多結晶ケイ素のパターン導体層１１８を介して、電気接点１１０ｂと接続される。可動ミラーの外側電極１１３ａは、干渉計のもう１つの制御接続１１０ａと電気的に接続される。電機接続１１０ａ、１１０ｂは、例えばアルミニウムから成る。また、可動ミラーは、犠牲層のエッチングのための貫通孔１５１も有する。図１に示すように、孔の周辺の可動ミラーの全ての層が、孔の縁に達している。
【００３１】
ミラーのドープされた導体構造は、代替的に、反対側のミラーに配置されうるものであり、すなわち、二重層構造が下側固定ミラーに、そして単一層構造が上側可動ミラーに配置されうる。
【００３２】
この干渉計の共振器は、空間１２３によって形成され、酸化ケイ素犠牲層はここから除去されている。犠牲層は、第２ミラー構造の孔１５１を通して、例えば蒸気ＨＦによってエッチングされる。それ故、第２ミラーは可動となる。酸化ケイ素層は干渉計の光学領域から除去されているが、酸化ケイ素層の縁１１２からは除去されない。上側可動ミラーの縁と下側固定ミラーの間に残った酸化ケイ素層は、上側可動ミラーのための支持体として働く。酸化ケイ素は、可動ミラーを水平な一定の位置に保つ。したがって、酸化ケイ素を可動層のための支持体としても用いるのが好ましいが、可動ミラーの縁の上方および外側に支持層を適用することによって可動ミラーのための支持体を提供することも、可能な選択肢である。かかる支持体は、例えばアルミニウムで形成することが可能である。
【００３３】
基板の反対側の表面には、ケイ素リッチな窒化ケイ素の保護層１２２があり、この層は反射防止層としても機能する。放射のための開口が、例えばアルミニウム、または干渉計の動作範囲内に放射を伝送しないいくつかの他の材料から成るパターン層１２３によって形成される。
【００３４】
上述の構造において、放射は基板１３０を通って浸透し、したがって、基板は、干渉計の作動波長範囲の放射に対して透過的でなければならない。しかしながら、２つのミラーの干渉計構造を、ピンダイオードのような検出器上に直接堆積させることも可能である。この場合、透明な基板を使用する必要はない。
【００３５】
図２は、本発明による例示的な電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計２０の上面図である。上側ミラーおよび下側ミラーの電極のための接点１１０ａおよび１１０ｂは、干渉計の角に配置される。光学領域２６１は円形であり、上側の第２ミラーには、犠牲層の除去に使用される孔が設けられる。好適には、孔は、第２ミラーの光学領域の全体に亘って均等に分布する。それぞれの孔の直径は、例えば１００ｎｍ〜５μｍでありうる。孔は、第２ミラーの光学領域の０．０１％〜５％の面積を占めうる。かかる孔は、主に反射ミラーとして機能するので、干渉計の性能に対して実質的な影響を及ぼすものではない。
【００３６】
図３は、図１および図２の干渉計のような、本発明による電気的に調節可能なファブリ・ペロー干渉計の製造のための例示的方法のフローチャートである。以下の説明において、図１および図２の参照番号を括弧付きで示す。
【００３７】
製造工程は、段階１１においてウェハ（１３０）を設けることから開始する。ウェハ材料は、例えば単結晶ケイ素または溶融シリカとすることが可能である。第１の、固定ミラー構造の次の層（１０２〜１０６）は、基板上に設けられる。第１ミラー構造は、段階１２で、基板上に多結晶ケイ素とケイ素リッチな窒化ケイ素の連続層を堆積させることによって製造することが可能である。例えば、多結晶ケイ素の３つの層（１０２、１０４、１０６）の間に、ケイ素リッチな窒化ケイ素の２つの層（１０３、１０５）を設けうる。層の厚さは、例えば１０ｎｍ〜２μｍとすることが可能である。層の実際の厚さは、干渉計が機能することを要求される波長の範囲に依存する。層の厚さは、通常は、関係する層の材料内部の放射の動作波長の４分の１または２分の１である。これらの層は、例えば、ＬＰＣＶＤ工程によって基板上に堆積させることが可能である。第１固定ミラーの最上部層（１０６）は、ドープされた多結晶ケイ素のパターン層であり、可動ミラーの制御のための電極として機能する。図３の方法において、この導電性の層は、段階１３で作られる。
【００３８】
段階１４において、パターニングされた犠牲層（１１２）が設けられる。犠牲層は、固定ミラーの電極の電気接点の領域において除去される。犠牲層は、ファブリ・ペロー共振器を画定する。犠牲層は二酸化ケイ素の層であり、犠牲層の厚さは、干渉計のミラー間の要求される距離によって画定される。
【００３９】
段階１５において、ドープされた多結晶ケイ素のパターン層（１１３ａ、１１３ｂ）が設けられる。この導電性の層は、ファブリ・ペロー共振器の縁において、可動ミラーの位置の制御のための電極（１１３ａ）として機能する。この層はまた、可動ミラーの中央部における帯電現象を回避するための電極（１１３ａ）としても機能する。この層は更に、第２可動ミラーの光学層として機能する。
【００４０】
続いて、段階１６において、電極のための電気接点の位置に停止層を設けるために、例えば酸化アルミニウムから成るパターン層が、多結晶ケイ素層の上に作られる。この電気接点を設ける手順は、図４との関連で更に説明する。
【００４１】
段階１７では、第２可動ミラーのための更なる層（１１４〜１１７）が形成される。これらの更なる層は、例えば、ケイ素リッチな窒化ケイ素の層（１１４）、多結晶ケイ素の層（１１５）、ケイ素リッチな窒化ケイ素の層（１１６）、および多結晶ケイ素の層（１１７）を含みうる。この層の厚さは、例えば１０ｎｍ〜２μｍとすることが可能である。層の実際の厚さは、干渉計が機能することを要求される波長の範囲に依存する。層の厚さは、通常は、関係する層の材料内の放射の動作波長の４分の１または２分の１である。これらの層は、例えば、ＬＰＣＶＤ工程によって堆積させることが可能である。
【００４２】
次に、段階１８において、可動ミラーの層を、例えば酸化アルミニウムの停止層までエッチングすることによって、電気接点領域（１１０ａ、１１０ｂ）および必要な貫通孔（１５１）、および引込み線（１５２）が開けられる。この手順は、図４との関連で更に説明する。貫通孔のエッチングにおいては、同一のエッチング段階の中で、少なくとも２つの異なる物質の層、好適には可動ミラーの孔の周辺の全ての層内に、孔がエッチングされる。段階１９では、電気接点が形成される。はじめに、ドープされた多結晶ケイ素の導電層（１１８）が配線のために設けられ、次いで、アルミニウムのパターン層が、接点の形成のために設けられる。
【００４３】
段階２０においては、例えばケイ素リッチな窒化ケイ素の層（１２２）を、ウェハの表面上（ここでいう表面とは、前述の干渉計の層の反対側の表面である）に堆積させる。この保護層は、反射防止層としても機能しうる。例えばアルミニウムの更なるパターン層（１２３）は、放射のための開口の形成のために設けられる。
【００４４】
段階２１においては、チップがウェハから切り離される。その後、段階２２において、犠牲層が、第２ミラーの孔を通して、蒸気ＨＦによってエッチングされる。ミラー間の光学領域から犠牲層が除去されると、ファブリ・ペロー共振器（１２３）が形成され、また、第２可動ミラーが解放される。最後に、段階２３において、チップが封入される。電気接点は接着されうるが、接着せずに、はんだ付けのためにファブリ・ペロー干渉計チップの接点を使用することもまた可能である。
【００４５】
犠牲層を除去することが可能な段階は、複数存在する。すなわち、チップがウェハから切り離される前、または、チップがウェハから切り離された後であってチップの封入の前、である。ウェハからのチップの切り離しの前に犠牲層が除去されない場合、第２ミラーは温度もしくは湿度の変化、または汚れなどといった環境ストレスの影響を受けやすいものではないため、通常の切り離し手順を用いることが可能である。
【００４６】
図４は、ミラーの層を通した電気接点を設けるための例示的な下位工程を示す。はじめに、固定ミラーの層４２、ならびに可動および固定ミラーの電極層を、基板４１上に堆積させる。導電性電極を形成する最上部層は、ドープされた多結晶ケイ素である。次いで、酸化アルミニウムの停止層４３を、例えばＡＬＤ工程によって堆積させる。酸化アルミニウムは好適な材料であるが、代替的に、二酸化ケイ素または酸化タンタルといった他の材料を、停止層を設けるために用いることも可能である。次いで、停止層をパターニングし、それによって停止層を電気接点４４の位置に留まらせる。次いで、窒化ケイ素の層４５、および予定される更なるミラーの窒化ケイ素または多結晶ケイ素の層を、堆積させる。ミラーのこれらの層は、電気接点４６の位置で、プラズマによってエッチングされる。窒化ケイ素および多結晶ケイ素のいくつかの層は、同一のエッチング段階の中でエッチングすることが可能である。エッチングによって層にもたらされる開口部は、例えば、場合によっては層の縁の小さな開口または大きな領域をも含みうる。次いで、絶縁された酸化アルミニウムの層４７を、ケイ素を除去しないＢＨＦによってウェットエッチングする。最後に、ドープされた多結晶ケイ素またはアルミニウムの導電層４８を堆積させる。結果として、ミラーの非導電層を通して導電性の接点が作られる。
【００４７】
本発明を、包含される実施形態を参照しながら説明してきた。しかしながら、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、発明的着想および同封の特許請求の範囲内で想定可能な全ての実施形態を含むことは明らかである。
【００４８】
例えば、本発明の実施例として、いくつかの材料、寸法、および形態に言及した。しかしながら、寸法、形態および材料ならびに構造の細部または製造の段階は、特定の要件に従ったそれぞれの実施のために変更および最適化することが可能であることは明らかである。
【００４９】
先に、電極、電気配線および接続を形成する導電材料としてのアルミニウムの使用を説明した。しかしながら、銅のような導電材料の他の代替物を使用することも全くありうるということに留意が必要である。同様に、基板のための好適な例示的材料として、単結晶ケイ素に言及した。しかしながら、他の代替材料を使用することも当然可能である。
【００５０】
本発明の干渉計は、いくつかの好適な用途を有する。本発明の干渉計は、光学分光計、色分析器、撮像装置、光データ通信、および、例えば特定の気体または液体の含有量の測定のためのさまざまな装置における、制御可能なフィルターとして使用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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