CN115877492A - 光学干涉滤波器 - Google Patents

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Abstract

在一些实施方式中，光学干涉滤波器包括基板；以及被设置在该基板上的层集合。该层集合包括层的第一子集，其中所述层的第一子集包括氮化铝(AlN)材料，并且其中层的第一子集的应力在‑1000兆帕至800兆帕之间；以及层的第二子集，其中所述层的第二子集包括至少一种其它材料。

Description

光学干涉滤波器
背景技术
光学设备可用于捕获关于光的信息。例如，光学设备可以捕获关于与光相关联的一组波长的信息。光学设备可以包括一组捕获信息的传感器元件(例如，光学传感器、光谱传感器和/或图像传感器)。例如，可以利用传感器元件阵列来捕获关于多个波长的信息。传感器元件阵列可以与光学滤波器相关联。光学滤波器可以包括与第一波长范围的光相关联的通带，该第一波长范围的光被传递到传感器元件阵列。光学滤波器可以与阻挡第二波长范围的光通过传感器元件阵列相关联。
发明内容
在一些实施方式中，光学干涉滤波器包括基板；以及被设置在该基板上的层集合。该层集合包括层的第一子集，其中该层的第一子集包括氮化铝(AlN)材料，并且其中该层的第一子集的应力在-1000兆帕至800兆帕之间；以及层的第二子集，其中该层的第二子集包括至少一种其它材料。
在一些实施方式中，光学干涉滤波器包括层集合，该层集合包括层的子集，其中该层的子集包括AlN材料，并且其中该层的子集的应力在-1000兆帕至800兆帕之间。
在一些实施方式中，一种方法包括向腔室供应惰性气体，其中惰性气体包括氩(Ar)或氦(He)中的至少一种；向腔室供应氮气(N2)；以及基于供应惰性气体和N2气体，使铝(Al)靶溅射以在基板上形成包括AlN的第一层集合，其中第一层集合与包括至少一种其它材料的第二层集合交替地形成在基板上。
附图说明
图1是本文描述的示例实施方式的概览图。
图2是本文描述的示例光学滤波器的示图。
图3是用于制造本文所述的光学滤波器的溅射沉积系统的示例的示图。
图4A至图4B是示出使用本文所述的溅射工艺形成的AlN层的应力的示例曲线的示图。
图5是使用本文所述的溅射工艺形成的AlN层的集合的消光系数和折射率的示例曲线的示图。
图6是示出本文所述的光学滤波器的透射性能的示例曲线的示图。
具体实施方式
示例实施方式的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。以下描述使用光谱仪作为示例。然而，本文描述的技术、原理、过程和方法可以与任何传感器一起使用，这些传感器包括但不限于其它光学传感器和光谱传感器。
可以通过在基板上形成一层或多层来制造光学滤波器。例如，常规光学滤波器可包括至少第一材料、第二材料和第三材料的交替的层(例如，氢化硅(Si：H)材料、二氧化硅(SiO2)材料和五氧化二钽(Ta2O5)材料的交替层)，以允许常规光学滤波器通过与特定光谱范围(例如，介于800到1000纳米(nm)之间的光谱范围)相关联的阈值百分比的光(例如，至少65％的光)。然而，形成至少三种材料的交替层是复杂的，并且可能导致低质量层的形成，其引入缺陷或允许缺陷传播通过常规光学滤波器。这会降低常规光学滤波器的性能、可制造性和/或可靠性。
此外，在许多情况下，常规光学滤波器的一个或多个层中的每一层的应力是压缩的(例如，层的应力小于0兆帕(MPa))，这导致一个或多个层的应力(例如，净应力)是压缩的。因此，这导致常规光学滤波器弯曲(例如，弯折)。这导致一层或多层遭受涂层径流(runoff)，这影响了常规光学滤波器的性能。这还使得常规光学滤波器更易碎(例如，与平面光学滤波器相比)和/或使得常规光学滤波器的运输、处理和/或使用变得困难。
本文描述的一些实施方式提供了一种光学滤波器，该光学滤波器包括被设置在基板上的层集合。该层集合可以包括以交替层顺序布置的包括氮化铝(AlN)材料的层的第一子集和包括至少一种其它材料(例如，至少一种不是AlN材料的材料)的层的第二子集。在一些实施方式中，光学滤波器使与特定光谱范围(例如，介于800至1000nm之间的光谱范围)相关联的阈值百分比的光(例如，至少85％的光)通过。以此方式，与常规光学滤波器相比，光学滤波器提供了改进的透射性能。此外，光学滤波器仅包括两个交替层，这降低了与形成该层集合相关联的复杂性。这降低了形成低质量层的可能性，并因此降低了缺陷被引入或被允许传播通过光学滤波器的可能性。因此，与常规光学滤波器相比，改进了光学滤波器的性能、可制造性和/或可靠性。
在一些实施方式中，包括AlN材料的层的第一子集的应力可以在-1000至800MPa之间。因此，在一些实施方式中，当层的第二子集的应力是压缩的时，AlN材料的应力可以被配置为拉伸的(例如，大于或等于0MPa)，或者反之亦可。以此方式，可以最小化由设置在基板上的层集合引起的弯曲量(例如，通过平衡光学滤波器的压缩层的应力和拉伸层的应力)。例如，层的第一子集和层的第二子集中的一个子集可包括拉伸材料，而层的第一子集和层的第二子集中的另一个子集可包括压缩材料，这可导致该层集合的应力大约为零MPa(例如，在容许度内)。这使得光学滤波器的弯曲量最小化，这减少了涂层径流并由此改进了光学滤波器的性能(例如，与遭受弯曲的常规光学滤波器相比)。与遭受弯曲的常规光学滤波器相比，这也提高了光学滤波器的耐久性和/或使光学滤波器的运输、处理和/或使用更容易。
图1是本文描述的示例实施方式100的概览图。如图1所示，示例实施方式100包括传感器系统110。传感器系统110可以是光学系统的一部分，并且可以提供对应于传感器确定的电输出。传感器系统110包括光学滤波器结构120(包括光学滤波器130)和光学传感器140。例如，光学滤波器结构120可以包括执行通带滤波功能的光学滤波器130。在另一示例中，光学滤波器130可以与光学传感器140的传感器元件阵列对准。
虽然本文描述的一些实施方式可以根据传感器系统中的光学滤波器来描述，但是本文描述的实施方式可以用在另一种类型的系统中，可以用在传感器系统外部，或者用在其他配置中。
如图1中进一步所示，并且由附图标记150表示，输入光信号被导向光学滤波器结构120。输入光信号可以包括但不限于与特定光谱范围(例如，以大约900nm为中心的光谱范围，诸如800nm至1000nm的光谱范围；500nm至5500nm的光谱范围；或另一光谱范围)相关联的光。例如，光学发射器可以将光导向光学传感器140，以允许光学传感器140执行光的测量。在另一示例中，光学发射器可以为另一功能引导另一光谱范围的光，诸如测试功能、感测功能或通信功能等。
如图1中进一步所示，并且由附图标记160表示，具有第一光谱范围的光信号的第一部分不被光学滤波器130和光学滤波器结构120通过。例如，可以包括光学滤波器130的高折射率材料层和低折射率材料层的介电薄膜层的介电滤波器堆叠可以使第一部分的光在第一方向上被反射、被吸收等。在这种情况下，第一部分的光可以是入射在光学滤波器130上的阈值部分的光，该阈值部分的光不包括在光学滤波器130的带通中，诸如大于95％的不在以约900nm为中心的特定光谱范围内的光。如附图标记170所示，光信号的第二部分被光学滤波器130和光学滤波器结构120通过。例如，光学滤波器130可以在朝向光学传感器140的第二方向上通过具有第二光谱范围的第二部分的光。在这种情况下，第二部分的光可以是入射到光学滤波器130上的在光学滤波器130的带通内的阈值部分的光，诸如大于50％的在以约900nm为中心的光谱范围内的入射光。
如图1中进一步示出的，基于被传递到光学传感器140的光信号的第二部分，光学传感器140可以为传感器系统110提供输出电信号180，诸如用于成像、环境光感测、检测对象的存在、执行测量或促进通信等。在一些实施方式中，可以利用光学滤波器130和光学传感器140的另一种布置。例如，不是使光信号的第二部分与输入光信号共线地通过，而是光学滤波器130可以将光信号的第二部分在另一方向上导向被不同定位的光学传感器140。
如上所述，提供图1作为示例。其他示例可以与关于图1所描述的不同。
图2是示例光学滤波器200的示图。在一些实施方式中，光学滤波器200可以是光学干涉滤波器和/或可以包括光谱滤波器、多光谱滤波器、带通滤波器、阻挡滤波器、长波通滤波器、短波通滤波器、二向色滤波器、线性可变滤波器、圆形可变滤波器、法布里-珀罗(Fabry-Perot)滤波器、拜耳(Bayer)滤波器、等离子体滤波器、光子晶体滤波器、纳米结构或超材料滤波器、吸收剂滤波器、分束器、偏振分束器、陷波滤波器、抗反射滤波器、反射器或反射镜等。图2示出了光学滤波器200的示例性堆叠。如图2进一步所示，光学滤波器200包括基板210和层集合220。
基板210可以包括玻璃基板、聚合物基板、聚碳酸酯基板、金属基板、硅(Si)基板、锗(Ge)基板或有源器件晶片(例如，包括光电二极管(PD)、PD阵列、雪崩光电二极管(APD)、APD阵列、电荷耦合器件(CCD)传感器和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等)。在一些实施方式中，基板210的厚度可以大于或等于20纳米(nm)、50微米(μm)和/或500μm。另外地或可替换地，基板的厚度可以小于或等于特定厚度阈值。例如，特定厚度阈值可以小于或等于5000微米。
层集合220(例如，光学滤波器层集合)可以被设置在基板210上(例如，直接被设置在基板210上)，并且可以包括一个或多个层的子集。例如，层集合220可以包括层的第一子集230(例如，层的第一子集230-1至230-(N+1)(N≥1))(本文也称为A层)和层的第二子集240(例如，层的第二子集240-1至240-N)(本文也称为B层)。在一些实施方式中，层的第一子集230和层的第二子集240可以以特定顺序(例如，交替的层顺序)被布置，诸如(A-B)m(m≥1)顺序、(A-B)m-A顺序、(B-A)m顺序、B-(B-A)m顺序或另一顺序。例如，如图2所示，层的第一子集230和层的第二子集240以(A-B)N-A的顺序被定位，其中A层(例如，层230-1)被设置在光学滤波器200的表面(例如，顶表面)处，并且A层(例如，层230-(N+1))被设置在基板210的表面(例如，顶表面)上。
在一些实施方式中，层集合220可以被设置在基板210的单个表面(例如，顶表面)上(例如，如图2所示)。可替换地，层集合220的第一部分可以被设置在基板210的第一表面(例如，顶表面)上，并且层集合220的第二部分可以被设置在基板210的第二表面(例如，底表面)上。例如，层的第一子集230的第一部分和层的第二子集230的第一部分可以以第一特定顺序被布置在基板210的第一表面上，并且层的第一子集230的第二部分和层的第二子集230的第二部分可以以第二特定顺序被布置在基板210的第二表面上。
在一些实施方式中，一个或多个其他层可以被包括在光学滤波器200中，诸如一个或多个保护层、一个或多个覆盖层(例如，以便向层集合220提供环境保护)和/或一个或多个层，用以提供一个或多个其他滤光功能(例如，阻挡物或抗反射涂层，等)。例如，在单一表面构造中，附加层(例如，覆盖层)，诸如介电层(例如，其包括氧化物材料，诸如二氧化硅(SiO2)材料、二氧化锆(ZrO2)材料和/或氧化钇(Y2O3)材料；氮化物材料，例如氮化硅(Si3N4)材料、氮化钛(TiN)材料和/或氮化锆(ZrN)材料；和/或提供环境保护的另一种材料)可以被设置在层集合220的表面(例如，顶表面)上。作为另一示例，在双表面构造中，第一附加层可以被设置在层集合220的第一部分的表面(例如，顶表面)上，并且第二附加层可以被设置在层集合220的第二部分的表面(例如，底表面)上。
层的第一子集230可以包括氮化铝(AlN)材料。例如，层的第一子集230的每个层230可以包括AlN材料。层的第二子集240可以包括至少一种其它材料(例如，除了AlN材料之外的至少一种材料)，诸如以下材料中的至少一种：硅(Si)材料、硅和氢(SiH)材料、氢化硅(Si：H)材料、含氦氢化硅(Si：H-He)材料、非晶硅(a-Si)材料、氮化硅(SiN)材料、锗(Ge)材料、氢化锗(Ge：H)材料、硅锗(SiGe)材料、氢化硅锗(SiGe:H)材料、碳化硅(SiC)材料、氢化碳化硅(SiC:H)材料、二氧化硅(SiO2)材料、五氧化二钽(Ta2O5)材料、五氧化二铌(Nb2O5)材料、铌钛氧化物(NbTiOx)材料、五氧化二铌钽(Nb2TaO5)材料、二氧化钛(TiO2)材料、氧化铝(Al2O3)材料、氧化锆(ZrO2)材料、氧化钇(Y2O3)材料或氧化铪(HfO2)材料，等。例如，层的第二子集240的每个层240可以包括至少一种其它材料。
在一些实施方式中，层的第一子集230的应力(例如，净应力)可以在-1000至800MPa之间(例如，大于或等于-1000MPa并且小于或等于800MPa)。另外地或可替换地，层的第一子集230的每个层230的应力可以在-1000至800MPa之间。即，层的第一子集230的特定层230的应力可以在-1000至800MPa之间，并且层的第一子集230的另一特定层230的应力可以在-1000和800MPa之间。特定层230的应力可与其它特定层230的应力相同或不同。例如，特定层230的应力可以是拉伸的(例如，大于或等于0MPa)，而另一特定层230的应力可以是压缩的(例如，小于0MPa)，或者反之亦可。
在一些实施方式中，该层集合230的应力(例如，净应力)可以是大约零(0)MPa(例如，在容许度内，其中该容许度小于或等于5MPa)。因此，层的第一子集230和层的第二子集240中的至少一者可以包括拉伸材料，而层的第一子集230和层的第二子集240中的另一者可以包括压缩材料(例如，以使层集合230的应力大约为0MPa)。例如，层的第一子集230可以包括拉伸材料，而层的第二子集240可以包括压缩材料，或反之亦可。作为另一个示例，层的第一子集230可以包括拉伸AlN材料，并且层的第二子集240可以包括至少一种其它压缩材料(例如，压缩Si材料、压缩Si:H材料、压缩Si:H-He材料或压缩a-Si材料等中的至少一者)。
在一些实施方式中，层集合230中的每一层可以与特定厚度相关联。例如，层的第一子集230或层的第二子集240的层可以具有在5nm至2000nm之间的厚度。在一些实施方式中，层的第一子集230或层的第二子集240可与多个厚度相关联，例如层的第一子集230的第一厚度和层的第二子集240的第二厚度，层的第一子集230的第一部分的第一厚度和层的第一子集230的第二部分的第二厚度，或层的第二子集240的第一部分的第一厚度和层的第二子集240的第二部分的第二厚度等。因此，层厚度和/或层的数量可基于光学滤波器200的一组预期的光学特性(诸如预期的通带、预期的透射率和/或另一光学特性)来选择。例如，可以选择层的厚度和/或层的数量以允许光学滤波器200用于800nm至1000nm之间的光谱范围(例如，具有约900nm的中心波长)，500nm至5500nm之间的光谱范围，或另一光谱范围。
在一些实施方式中，层集合230可以被配置为通过与特定光谱范围相关联的阈值百分比的光。例如，层集合230可以被配置为通过与800至1000nm之间的光谱范围(例如，具有约900nm的中心波长)相关联的阈值百分比的光。阈值范围例如可以大于或等于85％。在一些实施方式中，对于具有在500nm和5500nm之间的波长的光，层的第一子集230的折射率可以在1.9与2.2之间，和/或对于具有在500nm与5500nm之间的波长的光，层的第二子集240的折射率可以在3.5与3.9之间。在一些实施方式中，层的第一子集230的消光系数对于具有在500nm与5500nm之间的波长的光可以小于0.001。
在一些实施方式中，可以使用溅射工艺形成层集合230。例如，可以使用磁控溅射工艺(例如，脉冲磁控溅射工艺)在基板210上溅射层的第一子集230和/或层的第二子集240(例如，以交替的层顺序)来形成层集合230。以此方式，可以制造光学滤波器200。本文关于图3描述关于光学滤波器200的制造的其他更多细节。
如上所述，提供图2作为示例。其他示例可以与关于图2所描述的不同。
图3是用于制造本文所述的光学滤波器(例如，光学滤波器200)的溅射沉积系统的示例300的示图。溅射沉积系统可用于实现溅射工艺(诸如磁控溅射工艺)。
如图3所示，示例300包括真空室310、基板320(例如，对应于本文关于图2描述的基板210)、阴极330、靶331、阴极电源340、阳极350、等离子体激活源(PAS)360和PAS电源370。靶331可包括铝(Al)材料。PAS电源370可用于为PAS 360供电，并且可包括射频(RF)电源。阴极电源340可用于为阴极330供电，并且可包括脉冲直流(DC)电源。
关于图3，可以在存在氮气(N2)和/或惰性气体(例如，包括氩(Ar)、氦(He)和/或氖(Ne))的情况下溅射靶331以在基板320上沉积氮化铝(AlN)作为至少一层。例如，可以将N2气体和惰性气体各自供应到真空室310，这可以引起靶331的溅射以在基板320上形成包括AlN的第一层集合(例如，如本文进一步描述的)。在一些实施方式中，第一层集合可以与包括至少一种其它材料的第二层集合交替地形成在基板上，诸如包括Si、Si:H、Si:H-He、a-Si和/或本文描述的任何其它材料的第二层集合(例如，关于本文关于图2描述的层的第二子集240)。通过向真空室310供应例如另一种气体(例如，氢气(H2))和惰性气体(例如，其包括Ar、He和/或Ne)以引起另一种靶(例如，硅靶)的溅射以形成第二层集合(例如，在该示例中包括Si：H)，可以在基板上形成第二层集合(例如，以与本文进一步描述的类似方式)).
为了形成AlN层，可以经由阳极350和/或PAS 360将惰性气体提供到真空室310中。N2气体可以通过PAS 360被引入真空室310，PAS 360用于激活N2气体。另外地或可替换地，阴极330可以引起N2气体激活(例如，在这种情况下，N2气体可以从真空室310的另一部分被引入)或者阳极350可以引起N2气体激活(例如，在这种情况下，N2气体可以通过阳极350被引入真空室310中)。PAS 360可以位于阴极330的阈值附近，允许来自PAS 360的等离子体和来自阴极330的等离子体重叠。PAS 360的使用允许以相对高的沉积速率沉积AlN。在一些实施方式中，可以以大约0.05nm/s至大约2.0nm/s的沉积速率，以大约0.5nm/s至大约1.2nm/s的沉积速率，以大约0.8nm/s的沉积速率或类似的速率沉积AlN。
在一些实施方式中，可以基于控制供应到真空室310的惰性气体的组成和/或惰性气体的量来调节AlN层的应力(例如，在形成之后)。例如，当惰性气体包括Ar时，可以控制供应到真空室310的惰性气体中Ar的量和/或惰性气体的量以使氮化铝层的应力在-230至800MPa之间。另外地或可替换地，当惰性气体包括Ar时，可以控制供应到真空室310的惰性气体中的Ar的量和/或惰性气体的量，以使包括AlN的第一层集合的应力(例如，净应力)在-230和800MPa之间。作为另一示例，当惰性气体包括He和/或Ne时，可以控制供应到真空室310的惰性气体中He和/或Ne的量和/或惰性气体的量，以使AlN层的应力在-1000和150MPa之间。另外地或可替换地，当惰性气体包括He和/或Ne时，可以控制供应到真空室310的惰性气体中He和/或Ne的量和/或惰性气体的量，以使包括AlN的第一层集合的应力在-1000和150MPa之间。
尽管本文根据特定几何结构和特定实施方式描述了溅射工艺，但是其它几何结构和其它实施方式也是可能的。例如，N2气体可以从另一方向和/或从阈值邻近阴极330的处的气体歧管注入。尽管本文根据部件的不同配置进行描述，但是也可以使用不同的材料、不同的制造工艺等来实现AlN的不同的相对浓度。
如上所述，提供图3作为示例。其他示例可以与关于图3所描述的不同。
图4A至图4B是示出使用本文所述的溅射工艺(例如，磁控溅射工艺)形成的AlN层的应力的示例曲线400的示图。如图4A所示，当以120至370标准立方厘米/分钟(sccm)的流速供应(例如，供应至本文关于图3描述的溅射沉积系统的真空室310)包括Ar的惰性气体时，AlN层的应力可被配置为-230至650MPa。如图4B所示，当以0和500sccm之间的流速供应(例如，供应到本文关于图3描述的溅射沉积系统的真空室310)包括He的惰性气体时，AlN层的应力可以被配置为-950和175MPa之间。
如上所述，提供图4A至图4B作为示例。其他示例可以与关于图4A至图4B所描述的不同。
图5是使用本文所述的溅射工艺(例如，磁控溅射工艺)形成的AlN层的集合的消光系数(k)和折射率(r)的示例曲线500的示图。如图5所示，对于具有波长在500和2000nm之间的光，消光系数可以小于0.001。如图5进一步所示，对于波长在500和2000nm之间的光，折射率可以小于2.2。
如上所述，提供图5作为示例。其他示例可以与关于图5所描述的不同。
图6是示出本文所述的光学滤波器(例如，光学滤波器200)的透射性能的示例曲线600的示图。光学滤波器包括层集合(例如，层集合220)，该层集合包括包含AlN材料的层的第一子集(例如，层的第一子集230)和包含Si:H材料的层的第二子集(例如，层的第二子集240)。如图6所示，光学滤波器可以透射大于约85％(具有约92％的峰值)的、波长在920和960nm之间的光。相反，可替换的光学滤波器包括这样的层集合，该层集合包括包含Ta2O5材料的层的第一子集和包含Si:H材料的层的第二子集，该光学滤波器可以透射大于约60％(具有约67％的峰值)的、波长在920和960nm之间的光。因此，对于920和960nm之间的光谱范围，与可替换的光学滤波器相比，本文描述的光学滤波器具有改进的透射性能。
如上所述，提供图6作为示例。其他示例可以与关于图6所描述的不同。
上述公开内容提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实施方式限制为所公开的精确形式。可以根据上述公开内容进行修改和变化，或者可以从实施方式的实践中获得修改和变化。
如本文所用的，术语“部件”旨在被广泛地解释为硬件、固件或硬件和软件的组合。显而易见地是，本文描述的系统和/或方法可以以不同形式的硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实现。用于实现这些系统和/或方法的实际专用控制硬件或软件代码不是对实现方式的限制。因此，本文描述了系统和/或方法的操作和行为，而没有参考特定的软件代码，应当理解，软件和硬件可以用于实现基于本文描述的系统和/或方法。
如本文所用的，当溶液或材料由特定化学名称或化学式表示时，溶液或材料可以包括由化学名称标识的化学计量准确化学式的非化学计量变化。例如，本文所述的氮化铝(AlN)材料可以包括AlNx，其中x在0.8和1.2之间。
如本文所用的，根据上下文，满足阈值可以指：值大于阈值、大于或等于阈值、小于阈值、小于或等于阈值、等于阈值、不等于阈值等。
即使特征的特定组合在权利要求中叙述和/或在说明书中公开，这些组合并不旨在限制各种实施方式的公开。实际上，这些特征中的许多特征可以以未在权利要求中具体叙述和/或在说明书中公开的方式组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可能直接依赖于仅一个权利要求，但是各种实施方式的公开包括与权利要求书中的每个其他权利要求相结合的每个从属权利要求。如本文所用的，提及项目列表中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，该组合包括单个成员。作为示例，"以下中的至少一项：a，b或c"旨在涵盖a，b，c，a-b，a-c，b-c和a-b-c，以及多个相同项目的任何组合。
本文使用的元件、动作或指令不应被解释为关键的或必要的，除非明确地这样描述。此外，如本文所用的，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目，并且可与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用的，冠词“该”旨在包括与冠词“该”相关的一个或多个引用的项目，并且可与“该一个或多个”互换地使用。此外，如本文所用的，术语“集”旨在包括一个或多个项目(例如，相关项目，不相关项目，或相关和不相关项目的组合)，并且可与“一个或多个”互换地使用。在仅意指一个项目的情况下，使用短语“仅一个”或类似语言。此外，如本文所用，术语“有”，“具有”，“具有着”等旨在是开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非另有明确说明。此外，如本文所用的，术语“或”在系列使用时旨在是包括性的，并且可与“和/或”互换地使用，除非另有明确说明(例如，在与"任一者“或”仅一者"组合使用的情况下)。此外，为了便于描述，本文可以使用空间上相对的术语，例如“下方”，“下部”，“底部”，“上方”，“上部”，“顶部”等，以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。空间上相对的术语旨在涵盖除附图中描绘的定向之外的在使用或操作中的装置、设备和/或元件的不同定向。该装置可以以其他方式被定向(旋转90度或以其他定向)并且本文使用的空间上相对的描述符同样可以被相应地解释。

Claims (20)

1.一种光学干涉滤波器，包括：
基板；以及
被设置在所述基板上的层集合，其中所述层集合包括：
层的第一子集，
其中所述层的所述第一子集包含氮化铝(AlN)材料，并且
其中所述层的所述第一子集的应力在-1000兆帕至800兆帕之间；以及
层的第二子集，
其中所述层的所述第二子集包括至少一种其它材料。
2.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中所述基板的厚度大于或等于50微米。
3.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中所述基板包括：
玻璃基板；
聚合物基板；
聚碳酸酯基板；
金属基板；
硅(Si)基板；
锗(Ge)基板；或
有源器件晶片。
4.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中所述至少一种其它材料包括以下各项中的至少一项：
硅(Si)材料；
氢化硅(Si：H)材料；
硅和氢材料(SiH)材料；
非晶硅(a-Si)材料；
氮化硅(SiN)材料；
锗(Ge)材料；
氢化锗(Ge：H)材料；
硅锗(SiGe)材料；
氢化硅锗(SiGe：H)材料；
碳化硅(SiC)材料；
氢化碳化硅(SiC：H)材料；
二氧化硅(SiO2)材料；
五氧化二钽(Ta2O5)材料；
五氧化二铌(Nb2O5)材料；
铌钛氧化物(NbTiOx)材料；
五氧化二铌钽(Nb2TaO5)材料；
二氧化钛(TiO2)材料；
氧化铝(Al2O3)材料；
氧化锆(ZrO2)材料；
氧化钇(Y2O3)材料；或
氧化铪(HfO2)材料。
5.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中附加层被设置在所述层集合上，
其中所述附加层包括二氧化硅(SiO2)材料。
6.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中所述层集合被设置在所述基板的单个表面上。
7.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中所述层集合的第一部分被设置在所述基板的第一表面上，并且
其中所述层集合的第二部分被设置在所述基板的第二表面上。
8.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中所述层集合使用磁控溅射工艺而被形成在所述基板上。
9.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中所述层的第一子集和所述层的第二子集以交替的层顺序被设置在所述基板上。
10.一种光学干涉滤波器，包括：
层集合，所述层集合包括：
层的子集，
其中所述层的子集包括氮化铝(AlN)材料，并且
其中所述层的子集的应力在-1000兆帕至800兆帕之间。
11.根据权利要求10所述的光学干涉滤波器，其中所述光学干涉滤波器包括以下各项中的至少一项：
带通滤波器；
长波通滤波器；
短波通滤波器；
分束器；
偏振分束器；或
抗反射滤波器。
12.根据权利要求10所述的光学干涉滤波器，其中所述层集合的净应力大约为零兆帕。
13.根据权利要求10所述的光学干涉滤波器，其中所述层集合被设置在基板的单个表面上。
14.根据权利要求10所述的光学干涉滤波器，其中所述层集合的第一部分被设置在基板的第一表面上，并且
其中所述层集合的第二部分被设置在所述基板的第二表面上。
15.根据权利要求10所述的光学干涉滤波器，其中所述层集合使用磁控溅射工艺而被形成在所述基板上。
16.一种方法，包括：
向腔室供应惰性气体，
其中所述惰性气体包括氩(Ar)或氦(He)中的至少一项；
向所述腔室供应氮气N2气体；以及
基于供应所述惰性气体和所述N2气体，使铝(Al)靶溅射以在基板上形成包括氮化铝(AlN)的第一层集合，
其中所述第一层集合与包括至少一种其它材料的第二层集合交替地被形成在所述基板上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中：
所述惰性气体包括Ar；以及
所述第一层集合的应力在-230兆帕至800兆帕之间。
18.根据权利要求16所述的方法，其中：
所述惰性气体包括He；以及
所述第一层集合的应力在-1000兆帕和150兆帕之间。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述至少一种其他材料包括以下各项中的至少一项：
硅(Si)材料；
硅和氢材料(SiH)材料；
氢化硅(Si：H)材料；
非晶硅(a-Si)材料；
氮化硅(SiN)材料；
锗(Ge)材料；
氢化锗(Ge：H)材料；
硅锗(SiGe)材料；
氢化硅锗(SiGe：H)材料；
碳化硅(SiC)材料；
氢化碳化硅(SiC:H)材料；
二氧化硅(SiO2)材料；
五氧化二钽(Ta2O5)材料；
五氧化二铌(Nb2O5)材料；
铌钛氧化物(NbTiOx)材料；
五氧化二铌钽(Nb2TaO5)材料；
二氧化钛(TiO2)材料；
氧化铝(Al2O3)材料；
氧化锆(ZrO2)材料；
氧化钇(Y2O3)材料；或
氧化铪(HfO2)材料。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述基板、所述第一层集合和所述第二层集合被包括在光学干涉滤波器中。
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