CN113039414A - 干涉仪装置和用于制造干涉仪装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种干涉仪装置(1),所述干涉仪装置包括:衬底(2);在所述衬底(2)上施加的中间层区域(3);第一镜装置(SP1)和第二镜装置(SP2),其中所述第一镜装置和所述第二镜装置相对彼此平面平行地对准并且以第一间距(d12)彼此间隔开并且被包围在所述中间层区域(3)内或者被布置在所述中间层区域上,其中所述中间层区域(3)在内部区域(IB)内在所述第一镜装置(SP1)之下和/或在所述第二镜装置(SP2)之下被移除;和横向结构化的电极(E),其中所述横向结构化的电极包括第一子区域(E1)和至少一个横向上与所述第一子区域分离的并且电绝缘的第二子区域(E2),其中所述第一子区域和所述第二子区域能够连接到不同电位,其中所述电极(E)布置成离所述第一或第二镜装置(SP1;SP2)有第二间距(d2),其中所述第一子区域(E1)在所述内部区域(IB)中延伸并且布置在所述中间层区域(3)上,而所述第二子区域(E2)则在所述中间层区域(3)的外部区域(AB)中延伸,从而使所述第一镜装置(SP1)和/或所述第二镜装置(SP2)能够通过所述第一子区域(E1)在所述内部区域(IB)中静电地并且平行于所述衬底(2)地移动并且所述第一间距(d12)是可变的。

Description

干涉仪装置和用于制造干涉仪装置的方法
技术领域
本发明涉及一种干涉仪装置和用于制造干涉仪装置的方法。
背景技术
为了使可调的光谱过滤器微型化,法布里-珀罗(Fabry-Pérot)干涉仪(FPI)有利地能够在MEMS技术中得以实现。在此充分利用的是,由具有间距(型腔长度)的两个平面平行的、高反射的镜组成的型腔在光波长范围内仅针对如下波长而显示出强透射,其中在这些波长情况下型腔长度相应于半个波长的整数倍。该型腔长度可以例如借助静电或压电驱动来改变,由此产生光谱上可调的过滤元件。(与以上提及的压电驱动不同地)已知的FPI其中绝大部分都使用的是:对镜进行静电驱动,其中这些镜常常设计为膜。在此,在两个电极之间施加电压,其中这两个电极处在这两个镜的平面上,从而由于静电吸引力而使这两个镜朝彼此移动。通常的膜镜包括至少一种部分导电的半导体材料。
因为在膜镜情况下通常该膜材料也在驱动区域之外的大面积中存在,这可产生大的寄生电容,所述寄生电容可使得位置检测变得困难,即便是在最好情况下也延缓了位置检测并且提高电流消耗。此外,因此还使得在“恒电充电(constant charge)”模式中的驱动并不可能。
在WO15002028中描述了一种法布里-珀罗滤波器,该法布里-珀罗滤波器在这些镜其中之一上包括如下电极,其中该电极包括多个子电极,从而能够在相同膜上施加例如由于局部不同的掺杂而引起的不同电位。然而,这可能产生pn结的充电效应(与电压相关的寄生电容)并且引起漏电流。此外,该光学区域也必须至少被弱掺杂,这可能损害这些层的光学品质。
发明内容
本发明提出一种根据权利要求1所述的干涉仪装置以及一种根据权利要求11所述的用于制造干涉仪装置的方法。
优选的扩展方案是从属权利要求的主题。
本发明的优点
本发明所基于的思想在于:说明一种干涉仪装置以及一种用于制造干涉仪装置的方法,所述干涉仪装置和所述方法以如下驱动电极而出众,该驱动电极与这些镜间隔开并且与这些镜电绝缘。能够在多个子区域将不同的电位施加到该电极上并且有利地减小干涉仪装置中的寄生电容。
根据本发明,该干涉仪装置包括:衬底;在所述衬底上施加的中间层区域;第一镜装置和第二镜装置,其中所述第一镜装置和第二镜装置相对彼此平面平行地对准并且以第一间距彼此间隔开并且被包围在中间层区域内或者被布置在中间层区域上,其中该中间层区域在内部区域内在第一镜装置之下和/或在第二镜装置之下被移除;和横向结构化的电极,其中所述横向结构化的电极包括第一子区域和至少一个横向上与该第一子区域分离的并且电绝缘的第二子区域,其中所述第一子区域和所述第二子区域能够连接到不同电位,其中所述电极布置成离所述第一镜装置或所述第二镜装置有第二间距,其中第一子区域在内部区域中延伸并且布置在中间层区域上,而第二子区域则在该中间层区域的外部区域中延伸,从而使所述第一镜装置和/或所述第二镜装置能够通过该第一子区域在内部区域中静电地并且平行于所述衬底地移动并且该第一间距是可变的。
该中间层区域可以有利地是在结构化并且部分移除了牺牲层的材料之后保持留在经结构化的区域内的牺牲层的材料的那个区域。该中间层区域的材料有利地是能蚀刻的并且电绝缘的。
通过与镜装置并且与衬底间隔开并且通过在中间层区域内和中间层区域上布置以及嵌入电极可以有利地使该电极不仅与衬底电绝缘而且也与这些镜装置电绝缘。通过在至少两个横向分离的并且彼此绝缘的子区域中的间隔以及划分,可以有利地减小通过该电极引起的寄生电容。该第一子区域可以作为针对第一和/或第二镜装置的驱动电极而起作用。为此,第一和/或第二镜装置可以自身包括能够在镜装置上布置或包围的驱动电极,或者该镜装置可以自身导电并且连接到对于驱动所需的电位。该电极可以处于所述第一镜装置或所述第二镜装置之上、之下或之间。当该电极处于这些镜装置之间或之下时,因此可以在外部区域内将第二子区域和其他子区域包围到中间层区域之内并且在那里锚定,甚至因此并不触发驱动。如果所述电极处于所述镜装置之上,所述电极可以完全布置在中间层区域上并且也从上侧露出。
借助该电极的至少两个子区域和不同的电位,可以有利地减小在干涉仪装置中的寄生电容。所述干涉仪装置可以是法布里-珀罗干涉仪。以中间层区域来对这些镜装置进行的连接或包围有利地用作该镜在衬底上的机械锚定并且用作电绝缘。在内部区域内被释放出的镜装置作为膜镜而起作用。间隔开的电极有利地在与这两个镜装置不同的平面中延伸。一个或两个镜装置可以有利地包括独立的电极来作为用于电极的对应电极或者可以是自身导电的,该独立的电极被布置在镜装置上(例如金属材料)或者被包括在该镜装置中,例如通过对该镜装置的局部区域(镜装置的半导体材料)进行掺杂。同样地,该电极自身连同第一子区域和其他子区域作为金属层或经掺杂的半导体材料来铸造、可能也在自身的载体层上铸造。对应电极可以与镜装置机械连接并且引起该镜装置的平行偏转,尤其是该内部区域的中央区(光学区域)的平行偏转。
此外可能的是,在横向结构化的电极之内可以从同一层出发而实现与其电绝缘的面。
特别是通过在该电极的子区域上的电位的横向分离而能够减小在这些镜和电极之间的寄生电容。通过经减小的寄生电容可以有利地改善镜和电极彼此间的位置检测,使得“恒电充电”驱动变得容易或者被允许。能够例如借助电容检测或压电检测来执行位置检测。“恒电充电”驱动可以是一种驱动模式,在该驱动模式情况下在促动器上的电压并不被控制,而是在促动器电容上的电荷被控制。
此外,可以由经减小的寄生电容而减小来自再充电的损失并且减小电流消耗。再充电在此可以理解为:在电容检测或驱动的情况下可能借助交流电压而一再进行促动器电容的充电和放电过程。
借助在电极上横向分离的电位可以有利地减小漏电流。
此外,并不需要一个或多个电极层(区域)的掺杂的横向变化并且因此不需要构造pn结,由此可以有利地产生更小的与电压相关的效应。
这些镜装置可以构造得不同或相同并且可以包括单个或多个层和/或机械载体层,其具有在其上布置的(多个)镜层。(这些)镜装置可以此外也具有拉伸预应力,由此可以改善该镜的平面性。
该衬底可以例如成形为晶片、特别是MEMS晶片,而该干涉仪装置可以成形为MEMS构件。该MEMS晶片可以有利地是单面或双面地包裹的。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,该电极在内部区域内包括在该干涉仪装置的光学区域中的凹陷,并且该第一子区域和第二子区域至少部分横向地环绕该凹陷。
该光学区域有利地是内部区域的在其中能够通过镜装置反射或透射电磁辐射的那个中央区域。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,该电极包括环形电极。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,该电极的子区域通过分离沟完全在横向上彼此分离并且彼此电绝缘。
这些分离沟可以有利地在纵向方向上完全分离该电极的材料。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,第一和/或第二镜装置包括布拉格(Bragg)镜或金属镜。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,该第一间距小于该第二间距。
该镜装置可以作为布拉格镜而例如包括材料组合(多个层、有利地以交替的方式),例如硅-空气、Si-SiN(硅和氮化硅)、Si-SiO2(硅-硅氧化物)、Si-SiCN(硅-硅碳氮化物)、Si-SiC(硅-碳化硅)、TiO2- SiO2(钛氧化物-硅氧化物)等。作为金属镜,该镜可以包括:具有Ag(银)、Cu(铜)、Au(金)等等的一个或多个层。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,第一子区域包括安置区域,该安置区域在横向上电绝缘,并且其中第一镜装置或第二镜装置直接面向该电极并且包括在内部区域内的止挡结,这些止挡结从镜表面朝电极延伸出去并且在驱动情况下能够安置到该安置区域上。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,所述第一镜装置和/或第二镜装置在内部区域内包括未掺杂的材料。
如果这些镜装置的材料特别是在内部区域内和在光学区域内不具有或仅具有较少掺杂,其中所述光学区域能够被设立用于法布里-珀罗干涉仪的谐振效果,则能够有利地减小在该区域内的寄生光学吸收并且普遍改善该内部区域的光学特性。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,该干涉仪装置包括蚀刻终止部,该蚀刻终止部在中间层区域上横向地在内部区域和外部区域之间成形侧壁。
根据该干涉仪装置的优选实施方式,所述第一镜装置和/或第二镜装置连接到电位。
根据本发明,在用于制造干涉仪装置的方法中进行:提供衬底和在衬底上的第一牺牲层;将电极施加到第一牺牲层上并且将电极结构化到第一子区域内和至少一个关于该第一子区域横向并且电分离的第二子区域内;将第二牺牲层施加到该电极和第一牺牲层上;将第一镜装置布置在第二牺牲层上;将第三牺牲层施加在第一镜装置上;以第一间距在第一镜装置之上平面平行地将第二镜装置布置在第三牺牲层上;和在内部区域中借助蚀刻方法在第一镜装置和第二镜装置下方移除第二牺牲层和第三牺牲层,其中该内部区域至少在第一子区域的部分之上延伸并且其中第一牺牲层的、第二牺牲层的和第三牺牲层的在干涉仪装置中留下的区域形成了中间层区域,从而使该第一镜装置和第二镜装置被包围在中间层区域的外部区域内或者被布置在该外部区域上,并且第一子区域完全地或部分地在内部区域中延伸并且布置在中间层区域上并且第二子区域在中间层区域的外部区域内延伸。
该第二子区域可以横向环绕第一子区域。
该内部区域可以至少在该第一子区域的部分之上延伸。
此外也可以至少局部地在该光学区域的范围内移除该第一牺牲层。
该方法可以此外以已经与该干涉仪装置相关联所提及的特征及其优点而出众并且反之亦然。
所述结构化可以例如通过照射方法和蚀刻方法来进行。
根据本发明的优选实施方案,在第一子区域内和干涉仪装置的光学区域内成形凹陷并且在该凹陷内移除该第一牺牲层。
在该电极之下的该第一牺牲层可以具有比第二牺牲层和第三牺牲层更小的用于牺牲层蚀刻的蚀刻率。以这种方式,可以减小或避免电极的蚀刻不足。为此,可以对第一牺牲层的材料进行相对应的选择。
本发明的实施方式的其他特征和优点从接下来的参照附图的描述中得出。
附图说明
接下来依据附图的示意图中所说明的实施例来进一步阐述本发明。其中:
图1示出根据本发明的实施例的干涉仪装置的示意性的侧横截面图;
图2a示出根据本发明的另一实施例的干涉仪装置的示意性的侧横截面图;
图2b示出根据本发明的另一实施例的干涉仪装置的示意性的侧横截面图;
图3示出根据本发明的实施例的电极的俯视图;和
图4示出根据本发明的方法步骤的框图。
在这些图中,相同的附图标记标出相同的或功能相同的元件。
具体实施方式
图1示出根据本发明的实施例的干涉仪装置的示意性的侧横截面图。
该干涉仪装置1包括:衬底2;在所述衬底2上施加的中间层区域3;第一镜装置SP1和第二镜装置SP2,其中所述第一镜装置和第二镜装置相对彼此平面平行地对准并且以第一间距d12彼此间隔开并且被包围在中间层区域3内或者被布置在中间层区域3上,其中该中间层区域3在内部区域IB内在第一镜装置SP1之下和在第二镜装置SP2之下被移除;和横向结构化的电极E,其中所述横向结构化的电极包括第一子区域E1和至少一个横向上与该第一子区域分离并且电绝缘的第二子区域(未示出),其中所述第一子区域和所述第二子区域能够连接到不同电位,其中所述电极E布置成离所述第一或第二镜装置SP1;SP2有第二间距d2,其中第一子区域E1在内部区域IB中延伸并且布置在中间层区域3上,而第二子区域E2则在该中间层区域3的外部区域AB中延伸,从而使所述第一镜装置SP1和/或所述第二镜装置SP2能够通过该第一子区域E1在内部区域IB中静电地并且平行于所述衬底2地移动并且该第一间距d12是可变的。在图1中,以横截面示出从第一子区域E1通过中间区域3并且例如在中间区域3a上并且直到其镀通孔K1的接触引导部,其中所述镀通孔穿过所述中间区域3b和3c。通过驱动,镜装置SP1、SP2之一可以有利地在内部区域内并且特别是在光学区域OB内相对于其他镜装置进行基本上平行的偏转。
通过改变这些镜装置彼此间的间距而能够改变干涉仪装置(法布里-珀罗干涉仪)的通过波长。
该内部区域IB可以有利地相应于在其中第二牺牲层3b和第三牺牲层3c已被移除的那个区域,也即该镜装置SP1和SP2是被释放出的。该中间层区域3可以因此构成这些镜装置和电极在外部区域AB内的锚定并且将这些镜装置和电极以机械方式和电绝缘方式固定在衬底2上。第一子区域E1可以被布置在第一牺牲层3a的剩余区域上、也即被布置在中间层区域3的能够在第一子区域E1之下延伸到内部区域IB中的残留部上。在图1中示出光学区域OB中的凹陷,该凹陷能够从镜装置延伸直至衬底2,并且在该凹陷内也移除了该电极或者从开始就并没有在该处构造电极。在光学区域OB内,可以在衬底2上例如双面地布置抗反射层AR。在该衬底2的底侧上可以在光学区域之外布置光阑B,通过该光阑能够影响或过滤光入射或光出射及其角度。该电极的第二子区域可以有利地被嵌入到中间层区域内并且由该中间层区域在双侧包围。该镜装置的接触件K、有利地也是在中间层区域内嵌入的那个接触件可以从上侧借助触点K穿过中间层区域来实现。子区域E1的接触件也可以借助镀通孔例如从中间层区域的上侧穿过该中间层区域被引导。这些触点的布置仅仅示例性示出并且可以鉴于具体的电极装置而被适配。因此可以在第一子区域E1上通过施加在第一子区域E1上的电位并且通过镜装置的对应电极来驱动下一个镜装置,从而使该镜装置的中央区域能够在光学区域的范围内平行于另一镜装置来偏转。有利地,在驱动情况下的镜装置的变形主要在内部区域IB内、但是却在光学区域之外进行,由此能够有利于该光学区域内的镜平面性和镜平行度。在所述构造情况下有利地针对该效应不需要在镜装置上横向存在不同电位,这可以构成对制造的显著简化。在第一子区域E1上,该镜装置可以包括自身的电极、来作为单独的驱动电极,然而该驱动电极也能够被包围到该镜装置中或者在那里被铸造。
单独的电极可以例如在镜装置上通过电极材料的沉积或者在镜装置上对导电层的结构化或者半导体材料(例如硅)的有针对性的掺杂来实现。可以通过减小对电容作出贡献的面积(仅使必需的区域成形为电极)来实现对寄生电容的显著减小。单独的电极可以例如成形为环。在(例如在掺杂情况下)将电极区域铸造在镜装置中的情况下,可以将寄生电容限制于所述触点的和用于对应电极的引线的小面积。
通过中间层区域3的足够刚性可以例如防止或减少该电极的弯曲,其中该中间层区域3对此可以具有足够的厚度。
针对相对应的干涉仪可以已知在驱动之前的基本间距d12。
这些镜装置SP1和SP2的反射率可以例如通过在载体膜上的金属层或者介电DBR膜堆叠(布拉格镜)来实现。
图2a示出根据本发明的另一实施例的干涉仪装置的示意性的侧横截面图。
图2a的实施方式仅仅通过蚀刻终止部4以及通过安置区域E1a而区别于图1。第一子区域E1可以包括安置区域E1a,该安置区域横向上与电极的其他子区域E和E1电绝缘并且其中第一镜装置或第二镜装置SP1;SP2直接面向电极E。
该安置区域E1a可以通过在中间层区域3内的沟G与第一子区域E1分开和隔离。该沟G可以穿过中间层区域3延伸至衬底2。
抗反射层AR可以在光学路径中布置在所有并非镜装置的部分的界面上。通过这些光阑B可以产生光学区域OB,该光学区域通过反射和/或吸收而能够限制光学的光路径和入射角。
在中间层区域3中,可以在侧壁上横向地在内部区域IB和外部区域AB之间构造蚀刻终止部4,该蚀刻终止部例如可以包括这些镜装置SP1、SP2之一的材料。该蚀刻终止部可以因此已经属于外部区域AB。此外,可以得出用于在牺牲层工艺中保护以防非限定的蚀刻不足的可能性。所述蚀刻终止部4可以在作为第二和第三牺牲层3b和3c中的沟而进行制造的情况下被铸造并且用镜材料来填满并且具有比牺牲层更小的蚀刻率。这样的蚀刻终止层也可以在第一牺牲层的中间层区域的侧壁上被铸造,例如朝光学区域(未示出)。它们同样可以通过形成沟而被制造。可能产生的拓扑、即垂直突出于电极或镜装置的拓扑可以通过背面减薄方法而被均衡。通过该蚀刻终止部4可以达成对镜装置的膜夹紧力的精准定义,这是因为所述精准定义通常由此得以确定:这些膜在牺牲层工艺过程中以何种程度而被释放出来,受到何种典型的大波动。由此可以同样补偿蚀刻入口的有可能不理想的布置以及波动的蚀刻率。该蚀刻终止部4可以在制造中如此被制造,使得该蚀刻终止部能够下移到安置区域E1a上。在第一子区域E1和第二子区域之间,在中间层区域3中的沟也可以处于电极E下方(未示出)。这可以在制造过程中产生明显简化的过程引导。在并不包含电绝缘的并且同时对于牺牲层蚀刻有足够抵抗力的层的镜膜的情况下(通常都是这种情况),在用于实现蚀刻终止部的常见过程流程中必须在其他情况下沉积至少一个附加层并且如此结构化,使得不产生干扰的拓扑。这样的蚀刻终止部也可以在干涉仪装置的其他区域内被铸造,例如在电触点和引线的区域内被铸造。
图2b示出根据本发明的另一实施例的干涉仪装置的示意性的侧横截面图。
图2b与图2a的区别在于:在图2b中并没有示出蚀刻终止部并且第一镜装置SP1的止挡结AN可以从该第一镜装置朝电极E1突出。此外可能存在该电极E的其他绝缘区域E1a(安置区域),(在驱动时)能够将止挡结安置到所述其他绝缘区域上,其中所述止挡结能够从镜表面朝电极E延伸出去并且在驱动情况下能够安置到所述绝缘区域上。这些止挡结AN可以防止镜装置SP1;SP2和电极E的触碰并且一般而言限制该镜装置的偏转、自身是能够导电的并且安置在该驱动电极E1的电位之外。然而如果止挡结在绝缘区域E1a内与电极E1发生触碰,则这些止挡结可以再次简单地松开。借助止挡结可以防止:在绝缘区域中与电极E和在第一子区域E1处所施加的电压接触的情况下在这些止挡结的这些点处发生焊接,其中这些止挡结通常要么必须与其余镜电位电分离要么必须由绝缘子组成。根据本发明,这些止挡结可以包括导电材料或者镜装置的材料,这能够产生简化的过程引导。这些安置区域E1a可以横向地直接在光学区域邻接或者在内部区域IB中进一步靠外。
图3示出根据本发明的实施例的电极的俯视图。
该电极E可以包括环形电极,其具有在中央的凹陷,也即针对干涉仪装置的光学区域具有凹陷。通过在子区域E1、E2和其他区域中的导电层的适合的结构化可以横向上彼此分离地通过触点K1、K2例如从上方施加不同的电位。这些触点可以是水滴形地、圆形地、矩形地或者矩形地成形的。能够铸造环的各个子区域的横向绝缘可以通过分离沟TG来实现,其中通过这些分离沟能够实现环形结构的中断。在此情况下,于是可以产生所谓的穿馈部。附加地,导电层、例如在电极层E中的导电层可以用作触点K1、K2、K3的被埋入的导体线路,以便在其他导电层之下制造接触件并且使这些接触件必要时经由被埋入的导体线路来产生接触。这可以通过接下来沉积绝缘层来实现。这些电触点一般也可以以其他方式来实现。
图4示出根据本发明的方法步骤的框图。
在用于制造干涉仪装置的方法中进行:提供S1衬底和在衬底上的第一牺牲层;将电极施加S2到第一牺牲层上并且将该电极结构化S2a到第一子区域内和至少一个关于该第一子区域横向并且电分离的第二子区域内,其中该第二子区域横向包围该第一子区域;将第二牺牲层施加S3到该电极和第一牺牲层上;将第一镜装置布置S4在第二牺牲层上;将第三牺牲层施加S5在第一镜装置上;以第一间距在第一镜装置之上平面平行地将第二镜装置布置S6在第三牺牲层上;和在内部区域中借助蚀刻方法在第一镜装置和第二镜装置下方移除S7第二牺牲层和第三牺牲层,其中该内部区域在第一子区域之上延伸并且其中第一牺牲层的、第二牺牲层的和第三牺牲层的在干涉仪装置中留下的区域形成了中间层区域,从而使该第一镜装置和第二镜装置被包围在中间层区域的外部区域内或者被布置在该外部区域上,并且第一子区域在内部区域中延伸并且布置在中间层区域上并且第二子区域在中间层区域的外部区域内延伸。
此外,可以在第一子区域内和干涉仪装置的光学区域内成形凹陷并且在该凹陷内移除第一牺牲层。可以在布置或铸造电极时就已经进行凹陷的成形。同样可能的是,以与所提出的不同顺序进行这些方法步骤。因此,电极可以例如布置在这些镜装置之间或者在这些镜装置之上作为向上封闭的元件来布置,也即在第三牺牲层上或者在第二和第三牺牲层之间布置。
尽管在上文中依据优选实施例完整地描述了本发明,然而本发明并不限于此,而是能够以各种不同的方式和方法来修改。

Claims (12)

1.干涉仪装置(1),所述干涉仪装置包括:
- 衬底(2);
- 在所述衬底(2)上施加的中间层区域(3);
- 第一镜装置(SP1)和第二镜装置(SP2),其中所述第一镜装置和所述第二镜装置相对彼此平面平行地对准并且以第一间距(d12)彼此间隔开并且被包围在所述中间层区域(3)内或者被布置在所述中间层区域上,其中所述中间层区域(3)在内部区域(IB)内在所述第一镜装置(SP1)之下和/或在所述第二镜装置(SP2)之下被移除;和
- 横向结构化的电极(E),其中所述横向结构化的电极包括第一子区域(E1)和至少一个横向上与所述第一子区域分离的并且电绝缘的第二子区域(E2),其中所述第一子区域和所述第二子区域能够连接到不同电位,其中所述电极(E)布置成离所述第一镜装置或所述第二镜装置(SP1;SP2)有第二间距(d2),其中所述第一子区域(E1)在所述内部区域(IB)中延伸并且布置在所述中间层区域(3a)上,而所述第二子区域(E2)则在所述中间层区域(3)的外部区域(AB)中延伸,从而使所述第一镜装置(SP1)和/或所述第二镜装置(SP2)能够通过所述第一子区域(E1)在所述内部区域(IB)中静电地并且平行于所述衬底(2)地移动并且所述第一间距(d12)是可变的。
2.根据权利要求1所述的干涉仪装置(1),其中,所述电极(E)在所述内部区域(IB)内包括在所述干涉仪装置(1)的光学区域(OB)中的凹陷,并且所述第一子区域(E1)和所述第二子区域(E2)至少部分横向地环绕所述凹陷。
3.根据权利要求1或2所述的干涉仪装置(1),其中,所述电极(E)包括环形电极。
4.根据权利要求1至3其中任一项所述的干涉仪装置(1),其中,所述电极的所述子区域(E1; E2; ...; En)通过分离沟(TG)完全在横向上彼此分离并且彼此电绝缘。
5.根据权利要求1至4其中任一项所述的干涉仪装置(1),其中,所述第一镜装置和/或所述第二镜装置(SP1;SP2)包括布拉格镜或金属镜。
6.根据权利要求1至5其中任一项所述的干涉仪装置(1),其中,所述第一间距(d12)小于所述第二间距(d2)。
7.根据权利要求1至6其中任一项所述的干涉仪装置(1),其中,所述第一子区域(E1)包括安置区域(E1a),所述安置区域在横向上电绝缘,并且其中所述第一镜装置或第二镜装置(SP1;SP2)直接面向所述电极(E)并且包括在所述内部区域(IB)内的止挡结(AN),所述止挡结从镜表面朝电极(E)延伸出去并且在驱动情况下能够安置到在所述安置区域(E1a)上。
8.根据权利要求1至7其中任一项所述的干涉仪装置(1),其中,所述第一镜装置和/或所述第二镜装置(SP1;SP2)在所述内部区域(IB)内包括未掺杂的材料。
9.根据权利要求1至8其中任一项所述的干涉仪装置(1),其中,所述干涉仪装置包括蚀刻终止部(4),所述蚀刻终止部在所述中间层区域(3)上横向地在所述内部区域(IB)和所述外部区域(AB)之间成形侧壁。
10.根据权利要求1至9其中任一项所述的干涉仪装置(1),其中,所述第一镜装置和/或所述第二镜装置(SP1;SP2)连接到电位。
11.用于制造干涉仪装置(1)的方法,所述方法包括:
- 提供(S1)衬底(2)和在所述衬底(2)上的第一牺牲层(3a);
- 将电极(E)施加(S2)到所述第一牺牲层(3a)上并且将所述电极结构化(S2a)到第一子区域(E1)内和至少一个关于所述第一子区域横向并且电分离的第二子区域(E2)内;
- 将第二牺牲层(3b)施加(S3)到所述电极(E)和所述第一牺牲层(3a)上;
- 将第一镜装置(SP1)布置(S4)在所述第二牺牲层(3b)上;
- 将第三牺牲层(3c)施加(S5)在所述第一镜装置(SP1)上;
- 以第一间距(d12)在所述第一镜装置(SP1)之上平面平行地将第二镜装置(SP2)布置(S6)在所述第三牺牲层(3c)上;和
- 在内部区域(IB)中借助蚀刻方法在所述第一镜装置和所述第二镜装置(SP1;SP2)下方移除(S7)所述第二牺牲层(3b)和所述第三牺牲层(3c),其中所述内部区域(IB)至少在所述第一子区域(E1)的部分之上延伸并且其中所述第一牺牲层(3a)的、所述第二牺牲层(3b)的和所述第三牺牲层(3c)的在所述干涉仪装置(1)中留下的区域形成了中间层区域(3),从而使所述第一镜装置(SP1)和所述第二镜装置(SP2)被包围在所述中间层区域(3)的外部区域(AB)内或者被布置在所述外部区域(AB)上,并且所述第一子区域(E1)完全地或部分地在所述内部区域(IB)中延伸并且布置在所述中间层区域(3)上并且所述第二子区域(E2)在所述中间层区域(3)的外部区域(AB)内延伸。
12.根据权利要求11所述的方法,其中在所述第一子区域(E1)内和所述干涉仪装置(1)的光学区域(OB)内成形凹陷并且在所述凹陷内移除所述第一牺牲层(3a)。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050146241A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-07 Chang-Fegn Wan Stepping actuator and method of manufacture therefore
JP2009210521A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Denso Corp ファブリペロー干渉計
JP2010160033A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Denso Corp ファブリペロー干渉計及びその製造方法
US20120127482A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Denso Corporation Fabry-perot interferometer
JP2012127862A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Denso Corp ファブリペロー干渉計
CN103733035A (zh) * 2011-06-06 2014-04-16 Vtt技术研究中心 微机械可调法布里-珀罗干涉仪及其制造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7447891B2 (en) * 2003-04-30 2008-11-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light modulator with concentric control-electrode structure
US7319552B2 (en) * 2005-06-09 2008-01-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Micro-electro mechanical light modulator device
US7629197B2 (en) * 2006-10-18 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Spatial light modulator
FI125817B (fi) * 2009-01-27 2016-02-29 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Parannettu sähköisesti säädettävä Fabry-Perot-interferometri, välituote, elektrodijärjestely ja menetelmä sähköisesti säädettävän Fabry-Perot-interferometrin tuottamiseksi
JP2011027780A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Denso Corp ファブリペロー干渉計及びその製造方法
JP5716412B2 (ja) * 2011-01-24 2015-05-13 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
JP5834718B2 (ja) * 2011-09-29 2015-12-24 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6019863B2 (ja) * 2012-07-18 2016-11-02 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、および電子機器、並びに波長可変干渉フィルターの製造方法
JP6182918B2 (ja) * 2013-03-18 2017-08-23 セイコーエプソン株式会社 干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6211315B2 (ja) 2013-07-02 2017-10-11 浜松ホトニクス株式会社 ファブリペロー干渉フィルタ
JP6496973B2 (ja) * 2013-08-07 2019-04-10 セイコーエプソン株式会社 光フィルター、光学モジュール、電子機器
JP6356427B2 (ja) * 2014-02-13 2018-07-11 浜松ホトニクス株式会社 ファブリペロー干渉フィルタ
JP6413325B2 (ja) * 2014-05-01 2018-10-31 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター装置、電子機器、及び制御方法
DE102016214565A1 (de) * 2016-08-05 2018-02-08 Robert Bosch Gmbh Interferometer und Verfahren zum Betreiben desselben

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050146241A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-07 Chang-Fegn Wan Stepping actuator and method of manufacture therefore
JP2009210521A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Denso Corp ファブリペロー干渉計
JP2010160033A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Denso Corp ファブリペロー干渉計及びその製造方法
US20120127482A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Denso Corporation Fabry-perot interferometer
JP2012127862A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Denso Corp ファブリペロー干渉計
CN103733035A (zh) * 2011-06-06 2014-04-16 Vtt技术研究中心 微机械可调法布里-珀罗干涉仪及其制造方法

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