FR3083880A1

FR3083880A1 - Fabry-Pérot interferometer element and its manufacturing process

Info

Publication number: FR3083880A1
Application number: FR1907504A
Authority: FR
Inventors: Christian Huber; Christoph Schelling; Christoph Daniel Kraemmer; Marc Schmid; Reinhold Roedel; Benedikt STEIN
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2039-07-05
Also published as: DE102018211325A1; FR3083880B1; CN110702224A

Abstract

TITRE : Elément d’interféromètre de Fabry-Pérot et son procédé de fabrication Elément comprenant un substrat de support (TS) ayant un orifice de passage (NA), avec un nombre d’ouverture, un premier (SP1) et un second élément de miroir (SP2) superposés écartés sur le substrat de support (TS) couvrant l’orifice (NA) comportant un miroir diélectrique de Bragg, avec deux couches de miroir, planes, parallèles (LS1, LS2) à fort indice de réfraction séparées par une couche de miroir (LSP) à faible indice de réfraction. Le premier (SP1) et le second élément (SP2) ont une zone extérieure (AB) à l’orifice (NA) sans contact mécanique avec le substrat, et une zone de suspension (AufB) latéralement à l’extérieur (AB) et en contact mécanique avec le substrat (TS). La zone extérieure (AB) et/ou la zone de suspension (AufB) ont une matière avec un autre état de contrainte que les couches (LS1, LS2) dans la zone de l’orifice de passage (NA). Figure 1TITLE: Fabry-Pérot interferometer element and its manufacturing method Element comprising a support substrate (TS) having a passage orifice (NA), with an opening number, a first (SP1) and a second mirror (SP2) superimposed apart on the support substrate (TS) covering the orifice (NA) comprising a dielectric Bragg mirror, with two mirror layers, plane, parallel (LS1, LS2) with high refractive index separated by a low refractive index mirror layer (LSP). The first (SP1) and the second element (SP2) have an external zone (AB) to the orifice (NA) without mechanical contact with the substrate, and a suspension zone (AufB) laterally outside (AB) and in mechanical contact with the substrate (TS). The outer zone (AB) and / or the suspension zone (AufB) have a material with a different stress state than the layers (LS1, LS2) in the zone of the passage opening (NA). Figure 1

Description

DescriptionDescription

Titre de l'invention : Elément d’interféromètre de Fabry-Pérot et son procédé de fabricationTitle of the invention: Fabry-Pérot interferometer element and its manufacturing process

Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à un élément d’interféromètre de Fabry-Pérot et à son procédé de fabrication.Technical Field [0001] The present invention relates to a Fabry-Pérot interferometer element and to its manufacturing process.

Technique antérieure [0002] Une relative déformation bombée des structures de miroir les unes par rapport aux autres dans un MEMS d’interféromètre de Fabry-Pérot peut conduire à des pertes de résolutions car la condition de résonnance varie par la déformation de l’intervalle entre les miroirs dans le domaine de l’ouverture. Une déformation bombée peut donner de façon dynamique, sous l’effet de la pression dynamique résultant de l’actionnement, des déformations au niveau des ressorts ou de façon statique, des conditions de contraintes asymétriques dans la structure ou l’emballage. Les intervalles gaz/air/vide possèdent avantageusement un contraste d’indice de réfraction maximum, nécessaire pour des miroirs à bande large DBR (réflecteur de Bragg réparti) comme cela est le cas de façon caractéristique pour les composants MOEMS. Toutefois la rigidité en flexion de tels miroirs DBR est très faible si bien que les miroirs peuvent prendre une forme bombée qui détériore les propriétés optiques du composant MOEMS. Pour des structures particulièrement minces, la faible tenue en flexion est compensée par l’utilisation de couches mises en contraintes de tension de sorte que l’on évite la flèche par la mise en tension de la membrane. La distance entre les couches de miroirs (miroir dit miroir électrique de Bragg) se réalise dans le cas de la structure gaz/air/vide comme couche à faible réfraction par des organes d’écartement (section de renforcement ou cols) ou encore par des couches à faibles réfraction. La matière polycristalline des miroirs peut rester pratiquement sans tension ou être mise modérément en tension par rapport au substrat ce qui donne une faible rigidité en flexion au miroir.PRIOR ART [0002] A relative domed deformation of the mirror structures with respect to each other in a Fabry-Pérot interferometer MEMS can lead to loss of resolution because the resonance condition varies by the deformation of the interval between mirrors in the area of openness. A domed deformation can give dynamically, under the effect of the dynamic pressure resulting from the actuation, deformations at the level of the springs or statically, asymmetric stress conditions in the structure or the packaging. The gas / air / vacuum intervals advantageously have a maximum refractive index contrast, necessary for wide-band DBR (distributed Bragg reflector) mirrors, as is typically the case for MOEMS components. However, the flexural rigidity of such DBR mirrors is very low so that the mirrors can take a domed shape which deteriorates the optical properties of the MOEMS component. For particularly thin structures, the low flexural strength is compensated for by the use of layers under tension stresses so that the deflection is avoided by the tensioning of the membrane. The distance between the layers of mirrors (so-called Bragg electric mirror) is achieved in the case of the gas / air / vacuum structure as a low refraction layer by spacers (reinforcement section or necks) or even by low refraction layers. The polycrystalline material of the mirrors can remain practically without tension or be moderately put in tension compared to the substrate what gives a low rigidity in bending to the mirror.

[0003] Les documents US 7 733 495 et US 8 995 044 décrivent des interféromètres de Fabry-Pérot comportant un miroir fixe et un miroir mobile. Les miroirs peuvent être réalisés chacun comme pile de miroirs DBR, avec du silicium cristallin comme couche λ/4 à forte réfraction et de l’air/vide comme intervalle ou couche λ /4 à faible réfraction.Documents US 7,733,495 and US 8,995,044 describe Fabry-Perot interferometers comprising a fixed mirror and a mobile mirror. The mirrors can each be produced as a stack of DBR mirrors, with crystalline silicon as a λ / 4 layer with high refraction and air / vacuum as an interval or λ / 4 layer with low refraction.

[0004] Le document US 8 913 332 propose d’augmenter la densité des organes d’écartement dans la plage de transmission optique et ainsi d’augmenter localement la rigidité en flexion.Document US 8,913,332 proposes increasing the density of the spacers in the optical transmission range and thus locally increasing the bending stiffness.

[0005] EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION [0006] L’invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et a pour objet un élément d’interféromètre de Labry-Pérot comprenant :DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The purpose of the invention is to remedy the drawbacks of known solutions and relates to a Labry-Perot interferometer element comprising:

[0007] un substrat de support ayant un orifice de passage avec un nombre d’ouverture, [0008] un premier élément de miroir et un second élément de miroir superposés sur le substrat de support en étant écartés l’un de l’autre, [0009] le premier élément de miroir et le second élément de miroir couvrent l’orifice de passage et le premier élément de miroir et le second élément de miroir comportant chacun un miroir diélectrique de Bragg, avec au moins deux couches de miroir planes parallèles à fort indice de réfraction et entre elles une couche de miroir à faible indice de réfraction, [0010] le premier élément de miroir et le second élément de miroir ayant, [0011] une zone extérieure qui se trouve latéralement à l’extérieure de l’orifice de passage et adjacente à celui-ci et sans contact mécanique avec le substrat de support, et [0012] une zone de suspension latéralement à l’extérieur de la zone extérieure, adjacente à celle-ci et en contact mécanique avec le substrat de support, [0013] la zone extérieure et/ou la zone de suspension ayant une matière avec un autre état de contrainte que la première et la seconde couche de miroir dans la zone de l’orifice de passage.A support substrate having a passage orifice with an opening number, a first mirror element and a second mirror element superimposed on the support substrate while being spaced from one another, The first mirror element and the second mirror element cover the passage orifice and the first mirror element and the second mirror element each comprising a dielectric Bragg mirror, with at least two plane mirror layers parallel to high refractive index and between them a mirror layer with low refractive index, the first mirror element and the second mirror element having, [0011] an external zone which is located laterally outside the passage orifice and adjacent thereto and without mechanical contact with the support substrate, and a suspension zone laterally outside the external zone, adjacent thereto and in contact mechanical with the support substrate, the external zone and / or the suspension zone having a material with another stress state than the first and second mirror layers in the zone of the passage orifice.

[0014] L’invention a également pour objet un procédé de réalisation d’un élément d’interféromètre de Labry-Pérot comprenant les étapes suivantes consistant à :The invention also relates to a method for producing a Labry-Pérot interferometer element comprising the following steps consisting in:

[0015] SI) utiliser un substrat de support, [0016] S2) appliquer un premier élément de miroir ayant au moins deux couches de miroir, planes, parallèles et entre elles une couche à faible indice de réfraction et dépôt d’une couche sacrificielle d’une épaisseur (d) [0017] S3) appliquer un second élément de miroir avec au moins deux couches de miroir, planes, parallèles et entre elles une couche à faible indice de réfraction, plane, parallèle sur le premier élément de miroir et sur la couche sacrificielle, le premier élément de miroir et/ou le second élément de miroir ayant dans la zone extérieure, une matière mise en contrainte par compression et/ou une matière mise en contrainte par tension dans et/ou entre les couches de miroir, et [0018] S4) réaliser un orifice traversant dans le substrat de support sous le premier et le second élément de miroir, perpendiculairement à la direction principale d’extension des éléments de miroir et enlèvement de la couche sacrificielle entre les éléments de miroir à l’aide d’un procédé de gravure de couche sacrificielle et développement d’une gravure en contre-dépouille sous le premier élément de miroir dans la zone extérieure dans le substrat de support latéralement autour de l’orifice de passage à l’aide d’un procédé de gravure de couche sacrificielle en passant par des orifices verticaux de gravure de couche sacrificielle, réalisés dans le premier élément de miroir et le second élément de miroir.SI) use a support substrate, S2) apply a first mirror element having at least two mirror layers, plane, parallel and between them a layer with low refractive index and deposition of a sacrificial layer of a thickness (d) S3) applying a second mirror element with at least two mirror layers, plane, parallel and between them a layer with low refractive index, plane, parallel on the first mirror element and on the sacrificial layer, the first mirror element and / or the second mirror element having in the outer zone a material stressed by compression and / or a material stressed by tension in and / or between the mirror layers , and S4) making a through hole in the support substrate under the first and second mirror elements, perpendicular to the main direction of extension of the mirror elements and removal of the neck sacrificial che between the mirror elements using a sacrificial layer etching process and development of an undercut etching under the first mirror element in the outer area in the support substrate laterally around the passage orifice using a sacrificial layer etching process passing through vertical sacrificial layer etching orifices, produced in the first mirror element and the second mirror element.

[0019] La présente invention consiste à développer un élément d’interféromètre de EabryPérot qui se distingue par un meilleur parallélisme plan des éléments de miroir et par une meilleure rigidité en flexion. Cette rigidité en flexion, élevée, donne à l’élément d’interféromètre de Labry-Pérot avantageusement une meilleure résolution en permettant de réduire, voire d’éviter la déformation bombée des éléments de miroir et par conséquence éviter la variation de l’intervalle optique ou écart entre les éléments de miroir. Cela permet ainsi de développer avantageusement des éléments de miroir plans parallèles silicium polycristallin/air et dont la transmission optique n’est de façon avantageuse, que faiblement concernée ou ne l’est pas du tout par des déformations bombées ; la rigidité en flexion s’obtient avantageusement par une mise en contrainte par tension exercée sur les éléments de miroir ; la tension se réalise avantageusement par la conception latérale, telle que la conception latérale, des couches des éléments de miroir.The present invention consists of developing an EabryPérot interferometer element which is distinguished by better plane parallelism of the mirror elements and by better bending rigidity. This high flexural rigidity advantageously gives the Labry-Pérot interferometer element better resolution by making it possible to reduce or even avoid the bulging deformation of the mirror elements and consequently to avoid variation in the optical interval or gap between the mirror elements. This thus makes it possible to advantageously develop parallel plane mirror elements of polycrystalline silicon / air and the optical transmission of which is advantageously only slightly affected or not at all by domed deformations; the flexural rigidity is advantageously obtained by a stress constraint exerted on the mirror elements; the tension is advantageously achieved by the lateral design, such as the lateral design, of the layers of the mirror elements.

[0020] En d’autres termes, selon l’invention, l’élément d’interféromètre de Labry-Pérot comporte un substrat de support muni d’un orifice de passage. Cet orifice de passage définit une ouverture optique (nombre d’ouverture). Il est prévu un premier élément de miroir et un second élément de miroir superposés écartés sur le substrat de support ; le premier élément de miroir et le second élément de miroir couvrent l’orifice de passage ; et comportent chacun un miroir diélectrique de Bragg ; ces deux miroirs comportent au moins deux couches de miroir, planes, parallèles l’une par rapport à l’autre et à fort indice de réfraction et entre elles, une couche de miroir à faible indice de réfraction ; le premier et le second élément de miroir ont une zone extérieure adjacente latéralement à l’extérieur de l’orifice de passage, sans contact mécanique avec le substrat de support ainsi qu’une zone de suspension adjacente latéralement à la zone extérieure en étant en contact mécanique avec le substrat de support ; la zone extérieure et/ou la zone de suspension sont en une matière ayant un autre état de contrainte que la première et la seconde couche de miroir dans la zone de l’orifice de passage.In other words, according to the invention, the Labry-Pérot interferometer element comprises a support substrate provided with a passage orifice. This passage opening defines an optical opening (number of openings). A first mirror element and a second superimposed mirror element are provided spaced apart on the support substrate; the first mirror element and the second mirror element cover the passage opening; and each have a Bragg dielectric mirror; these two mirrors comprise at least two mirror layers, plane, parallel to one another and with a high refractive index and between them, a mirror layer with a low refractive index; the first and the second mirror element have an external zone adjacent laterally outside the passage orifice, without mechanical contact with the support substrate as well as a suspension zone adjacent laterally to the external zone by being in contact mechanical with the support substrate; the outer zone and / or the suspension zone are made of a material having a different state of stress than the first and second mirror layers in the zone of the passage orifice.

[0021] Selon un développement préférentiel de l’élément d’interféromètre de Labry-Pérot, la couche de miroir à faible réfraction est réalisée sous la forme d’un intervalle à gaz/air ou un intervalle vide.According to a preferred development of the Labry-Pérot interferometer element, the low refraction mirror layer is produced in the form of a gas / air interval or an empty interval.

[0022] L’état de contrainte est avantageusement un état de contrainte par tension ou par compression.The stress state is advantageously a stress state by tension or by compression.

[0023] Le substrat de support comporte avantageusement une matière opaque pour la lumière à analyser par l’élément d’interféromètre de Labry-Pérot de sorte que la lumière incidente ne peut traverser que l’orifice de passage à nombre d’ouverture pour pénétrer dans l’élément d’interféromètre de Labry-Pérot puis en sortir. Le premier et le second élément de miroir ont chacun plusieurs couches, et de façon avantageuse au moins les couches de miroir sont solidarisées mécaniquement. La liaison mécanique est avantageusement dans la zone extérieure ou dans la zone de suspension ou également à l’intérieur de la zone de l’orifice de passage à l’aide de structures de liaison verticale.The support substrate advantageously comprises an opaque material for the light to be analyzed by the interferometer element of Labry-Pérot so that the incident light can only pass through the passage opening with an opening number to penetrate in the Labry-Pérot interferometer element then exit. The first and second mirror elements each have several layers, and advantageously at least the mirror layers are mechanically secured. The mechanical connection is advantageously in the external zone or in the suspension zone or also inside the zone of the passage orifice using vertical connection structures.

[0024] Les couches de miroir ont avantageusement chacune une couche retardatrice de longueur d’onde comme une « couche λ/4 » pour l’élément d’interféromètre de EabryPérot, vis-à-vis de la lumière à transmettre et analyser. Pour les autres longueurs d’ondes, la couche de miroir est réfléchissante. Dans la suite de la description la couche de miroir sera également appelée « couche à retard » ou « lame à retard ».The mirror layers each advantageously have a wavelength retarding layer such as a "λ / 4 layer" for the EabryPérot interferometer element, with respect to the light to be transmitted and analyzed. For other wavelengths, the mirror layer is reflective. In the following description, the mirror layer will also be called “delay layer” or “delay blade”.

[0025] La zone extérieure présente avantageusement un espace libre sous le premier élément de miroir, c’est-à-dire entre le substrat de support et le premier élément de miroir ; ce premier élément de miroir se trouve indirectement après le substrat de support, le second élément de miroir étant sur le premier élément de miroir. Le premier élément de miroir est installé de manière fixe sur le substrat de support dans la zone de suspension. La disposition des éléments de miroir peut toutefois être inversée.The outer zone advantageously has a free space under the first mirror element, that is to say between the support substrate and the first mirror element; this first mirror element is located indirectly after the support substrate, the second mirror element being on the first mirror element. The first mirror element is fixedly installed on the support substrate in the suspension area. The arrangement of the mirror elements can however be reversed.

L’espace libre s’étend latéralement sur l’orifice de passage à nombre d’ouverture dans le substrat de support. Le premier et le second élément de miroir comportent des membranes miroirs.The free space extends laterally over the passage opening with a number of openings in the support substrate. The first and second mirror elements have mirror membranes.

[0026] Selon un développement préférentiel, l’élément d’interféromètre de Labry-Pérot est encapsulé et se présente sous la forme d’un composant MEMS, c’est-à-dire un microsystème électromécanique.According to a preferred development, the Labry-Pérot interferometer element is encapsulated and is in the form of a MEMS component, that is to say an electromechanical microsystem.

[0027] L’élément d’interféromètre de Labry-Pérot peut avantageusement être encapsulé, au moins par un côté, avec le substrat de support. Le composant MEMS est avantageusement un composant micromécanique.The Labry-Pérot interferometer element can advantageously be encapsulated, at least on one side, with the support substrate. The MEMS component is advantageously a micromechanical component.

[0028] Selon une forme de réalisation préférentielle, l’élément d’interféromètre de LabryPérot entoure de façon annulaire la zone extérieure de l’orifice de passage.According to a preferred embodiment, the LabryPérot interferometer element annularly surrounds the outside area of the passage opening.

[0029] L’orifice de passage est entouré de manière annulaire par la zone extérieure et également une zone de miroir dégagée par la gravure en contre-dépouille qui correspond à un espace libre sous la couche du premier élément de miroir et qui dépasse latéralement de l’orifice de passage à nombre d’ouverture.The passage orifice is annularly surrounded by the external zone and also a mirror zone released by the undercut etching which corresponds to a free space under the layer of the first mirror element and which projects laterally from the opening opening number.

[0030] Selon un mode de réalisation préférentiel de l’élément d’interféromètre de LabryPérot, la zone extérieure comporte une matière mise en contrainte par compression ; elle est prévue dans le premier élément de miroir et/ou dans le second élément de miroir, entre les couches de miroir et elle forme une zone annulaire autour de l’orifice de passage.According to a preferred embodiment of the LabryPérot interferometer element, the outer zone comprises a material stressed by compression; it is provided in the first mirror element and / or in the second mirror element, between the mirror layers and it forms an annular zone around the passage opening.

[0031] La matière mise en contrainte par compression exerce avantageusement une tension sur l’élément de miroir adjacent vers l’intérieur, sur les couches de miroir et réduit ainsi avantageusement l’éventuelle déformation bombée de l’élément de miroir. La matière en contrainte par compression peut être obtenue au cours du procédé de fabrication de l’élément de miroir sous la forme d’une couche sacrificielle entre les couches ou lames à retard. La matière mise en contrainte par compression se trouve au moins dans la zone extérieure du premier et/ou du second élément de miroir. La libération des contraintes internes des éléments de miroir, permet d’exercer une faible tension au moins sur la zone d’ouverture de l’élément de miroir. De façon avantageuse, la tension ne dépasse pas une valeur limite critique qui elle, endommagerait mécaniquement la matière de l’élément de miroir. Grâce à la zone annulaire, l’élément de miroir est symétrique vis-à-vis de la mise en contrainte. La contrainte réalise un meilleur parallélisme plan du ou des éléments de miroir, avantageusement de la couche réfléchissante dans la région du nombre d’ouverture. En outre, la faible déformation bombée des couches du ou des éléments de miroir (deux ou plus d’éléments de miroir pour réduire la déformation bombée réciproque des miroirs) de façon avantageuse celle des lames à retard, permet d’éviter ou de réduire au minimum la variation de l’intervalle (meilleur parallélisme plan ou amélioration des miroirs), augmentant la résolution de l’élément d’interféromètre de Fabry-Pérot ou améliorant sa résolution.The material stressed by compression advantageously exerts a tension on the mirror element adjacent inwards, on the mirror layers and thus advantageously reduces the possible curved deformation of the mirror element. The compressive stress material can be obtained during the manufacturing process of the mirror element in the form of a sacrificial layer between the delay layers or blades. The compressive stress material is at least in the outer area of the first and / or second mirror element. The release of the internal stresses of the mirror elements makes it possible to exert a low tension at least on the opening area of the mirror element. Advantageously, the tension does not exceed a critical limit value which would mechanically damage the material of the mirror element. Thanks to the annular zone, the mirror element is symmetrical with respect to the stressing. The constraint achieves a better plane parallelism of the mirror element (s), advantageously of the reflective layer in the region of the number of apertures. In addition, the low curved deformation of the layers of the mirror element (s) (two or more mirror elements to reduce the reciprocal curved deformation of the mirrors) advantageously that of the delay blades, makes it possible to avoid or reduce the minimum variation of the interval (better plane parallelism or improvement of the mirrors), increasing the resolution of the interferometer element of Fabry-Pérot or improving its resolution.

[0032] Selon une forme de réalisation préférentielle de l’élément d’interféromètre de FabryPérot, la matière mise en contrainte par compression est SiO2.According to a preferred embodiment of the FabryPérot interferometer element, the material stressed by compression is SiO2.

[0033] Selon une forme de réalisation préférentielle de l’élément d’interféromètre de FabryPérot, la zone annulaire a un bord intérieur vertical et un bord extérieur vertical dans la direction latérale.According to a preferred embodiment of the FabryPérot interferometer element, the annular zone has a vertical inner edge and a vertical outer edge in the lateral direction.

[0034] Les bords ont une matière d’arrêt pour la couche sacrificielle et qui bloque le procédé de gravure ; ainsi ce procédé utilisé pour dégager l’élément de miroir par rapport au substrat de support, ne peut pas graver la couche sacrificielle sous l’élément de miroir. Les bords ont également une zone de paroi d’un orifice vertical de la couche sacrificielle ; cet orifice sert au procédé de gravure sacrificielle pour dégager l’élément de miroir par rapport au substrat de support. L’orifice vertical de la couche de gravure peut également être séparé des bords à l’intérieur et/ou à l’extérieur de la zone annulaire dans l’élément de miroir. La matière des bords est la matière des lames à retard de l’élément de miroir. Les orifices verticaux de la couche sacrificielle traversent l’ensemble de l’élément de miroir et ils sont réalisés dans au moins l’un ou les deux éléments de miroir. Le bord intérieur et/ou le bord extérieur entourent la zone annulaire, latéralement vers l’extérieur et/ou vers l’intérieur.The edges have a stop material for the sacrificial layer and which blocks the etching process; thus this method used to disengage the mirror element from the support substrate cannot etch the sacrificial layer under the mirror element. The edges also have a wall area of a vertical hole in the sacrificial layer; this orifice is used for the sacrificial etching process to release the mirror element relative to the support substrate. The vertical opening of the etching layer can also be separated from the edges inside and / or outside the annular area in the mirror element. The material of the edges is the material of the delay blades of the mirror element. The vertical holes in the sacrificial layer pass through the entire mirror element and are made in at least one or both of the mirror elements. The inner edge and / or the outer edge surround the annular area, laterally outward and / or inward.

[0035] Pour réaliser l’intervalle ou la fente optique on peut graver la couche sacrificielle à cet endroit ; on peut également réaliser l’écartement entre les deux éléments de miroir en les séparant tout d’abord par une couche sacrificielle pour ensuite l’enlever par gravure en passant par les orifices réalisés dans la couche sacrificielle.To make the interval or the optical slit, the sacrificial layer can be etched there; it is also possible to make the spacing between the two mirror elements by separating them firstly by a sacrificial layer and then removing it by etching passing through the orifices made in the sacrificial layer.

[0036] Selon une autre forme de réalisation préférentielle de l’élément d’interféromètre deAccording to another preferred embodiment of the interferometer element of

Fabry-Pérot, la zone extérieure du premier élément de miroir et/ou du second élément de miroir comportent une matière mise en contrainte par tension, et cette matière arrive jusque dans la zone de suspension qui est la zone non dégagée par la gravure des éléments de miroir.Fabry-Pérot, the external zone of the first mirror element and / or of the second mirror element comprise a material put under stress by tension, and this material reaches as far as the suspension zone which is the zone not released by the etching of the elements of mirror.

[0037] La matière mise en contrainte par tension peut, en variante ou en plus de la matière mise en contrainte par compression, entourer de façon annulaire l’orifice de passage à nombre d’ouverture dans l’un ou les deux éléments de miroir. La matière mise en contrainte par tension exerce avantageusement une traction latérale sur l’élément de miroir.The material stressed by tension can, as a variant or in addition to the material stressed by compression, annularly surround the orifice with an opening number in one or both mirror elements . The material stressed by tension advantageously exerts lateral traction on the mirror element.

[0038] Selon une forme de réalisation préférentielle de l’élément d’interféromètre de FabryPérot, la matière mise en contrainte par tension rejoint latéralement vers l’extérieur, la matière mise en contrainte par compression.According to a preferred embodiment of the FabryPérot interferometer element, the material stressed by tension joins laterally towards the outside, the material stressed by compression.

[0039] La succession latérale de l’intérieur vers l’extérieur, des matières mises en contrainte par compression et par tension peut également être développée en sens inverse ou selon d’autres modes de réalisation tels qu’une succession alternée. Ainsi et au choix, on peut avantageusement prévoir une succession telle que la zone intérieure selon le sens latéral de l’élément de miroir, présente dans la zone de l’orifice de passage à nombre d’ouverture, une plus grande tension que la zone extérieure et/ou la zone de suspension. Cela permet toutefois une autre répartition latérale des valeurs de la tension. Cette variation latérale de la tension, par exemple une plus grande tension à l’intérieur de la zone de l’élément de miroir, permet d’avoir une plus grande résistance dans la zone de suspension et un meilleur parallélisme plan dans la zone intérieure.The lateral succession from the inside to the outside, materials stressed by compression and by tension can also be developed in the opposite direction or according to other embodiments such as an alternating succession. Thus and as desired, it is advantageously possible to provide a succession such that the interior zone in the lateral direction of the mirror element, present in the zone of the passage opening with a number of openings, greater tension than the zone outside and / or the suspension area. However, this allows another lateral distribution of the voltage values. This lateral variation of the tension, for example a greater tension inside the area of the mirror element, makes it possible to have a greater resistance in the hanging area and a better plane parallelism in the inner area.

[0040] Selon une forme de réalisation préférentielle de l’élément d’interféromètre de FabryPérot, la matière mise en contrainte par tension est une couche localement structurée dans ou sur le premier élément de miroir et/ou le second élément de miroir.According to a preferred embodiment of the FabryPérot interferometer element, the material stressed by tension is a locally structured layer in or on the first mirror element and / or the second mirror element.

[0041] La couche localement structurée dans la zone prévue est appliquée lors de la fabrication de l’élément de miroir en plus à la matière de la couche de miroir, en structurant par gravure et par insertion autour de la zone mise en contrainte et permettant ainsi de régler la traction de manière définie. La formation d’un siliciure convient avantageusement à cela.The locally structured layer in the area provided is applied during the manufacture of the mirror element in addition to the material of the mirror layer, structuring by etching and insertion around the stressed area and allowing thus to adjust the traction in a defined way. The formation of a silicide is advantageously suitable for this.

[0042] Selon une forme de réalisation préférentielle de l’élément d’interféromètre de FabryPérot, la matière mise en contrainte par tension est du nitrure de silicium SÎ3N4, du carbure de silicium SiC, du nitrure riche en silicium SiN, du carbonitrure de silicium SiCN, du borocarbure nitrure de silicium SiCBCN ou du boronitrure de silicium SiBN.According to a preferred embodiment of the FabryPérot interferometer element, the material stressed by tension is silicon nitride SÎ3N4, silicon carbide SiC, nitride rich in silicon SiN, silicon carbonitride SiCN, silicon boride nitride SiCBCN or silicon boronitride SiBN.

[0043] La couche localement structurée comprend avantageusement ces matières mises en contrainte par tension. En variante, il est également possible de modifier localement la matière des lames à retard pour les mettre avantageusement en contrainte par tension, par exemple en développant un siliciure à partir de silicium polycristallin, par exemple pour avoir du siliciure de nickel NiSi2, du siliciure de titane TiSi2 ou du siliciure de platine PtSi2.The locally structured layer advantageously comprises these materials stressed by tension. As a variant, it is also possible to locally modify the material of the delay blades to advantageously stress them by tension, for example by developing a silicide from polycrystalline silicon, for example to have nickel silicide NiSi2, TiSi2 titanium or PtSi2 platinum silicide.

[0044] A la fois la matière mise en contrainte par tension et celle mise en contrainte par compression permettent avantageusement de remplacer dans la zone annulaire, la matière des lames à retard ou la couche sacrificielle en partie ou totalement, par la matière mise en contrainte par tension et/ou par compression et en ce que cette matière arrive jusque dans la zone de suspension non dégagée par la gravure.Both the material stressed by tension and that stressed by compression advantageously make it possible to replace, in the annular zone, the material of the delay blades or the sacrificial layer partly or totally, by the material stressed by tension and / or by compression and in that this material reaches the suspension zone not released by the etching.

[0045] A la place ou en plus du silicium polycristallin ou SIC qui peut correspondre à des lames à retard à fort indice de réfraction, on peut également avoir du germanium ou d’autres matières selon la plage souhaitée de longueurs d’ondes.Instead of or in addition to polycrystalline silicon or SIC which can correspond to delay blades with a high refractive index, it is also possible to have germanium or other materials according to the desired range of wavelengths.

[0046] Selon une forme de réalisation préférentielle de l’élément d’interféromètre de FabryPérot, les couches de miroir sont réalisées sous la forme de lames à retard et elles comportent chacune une couche λ/4 à faible indice de réfraction en silicium polycristallin ou SIC. La couche λ/4 à faible indice de réfraction est dégagée comme fente optique et contient du gaz ou le vide.According to a preferred embodiment of the FabryPérot interferometer element, the mirror layers are produced in the form of delay plates and each comprises a λ / 4 layer with a low refractive index of polycrystalline silicon or CIS. The λ / 4 layer with a low refractive index is exposed as an optical slit and contains gas or vacuum.

[0047] La ou les lames à retard comportent une couche (2η+1)*λ/4 à fort indice de réfraction pour la zone de transmission optique. Entre deux telles lames à retard, on a un intervalle (2η+1)*λ/4 de gaz ou d’air ou le vide (dans cette relation n=0,l,2,3...).The delay plate (s) have a layer (2η + 1) * λ / 4 with a high refractive index for the optical transmission zone. Between two such delay blades, there is an interval (2η + 1) * λ / 4 of gas or air or vacuum (in this relation n = 0, l, 2,3 ...).

[0048] Selon l’invention, le procédé de fabrication d’un élément d’interféromètre de FabryPérot comporte une étape de procédé SI consistant à utiliser un substrat de support, une étape de procédé S2 pour appliquer un premier élément de miroir avec au moins deux couches de miroir, planes, parallèles et entre celles-ci une couche à faible indice de réfraction ainsi que le dépôt d’une couche sacrificielle d’une épaisseur (d), une autre étape de procédé S3 consistant à appliquer un second élément de miroir avec au moins deux couches de miroir, planes, parallèles et entre celles-ci une couche plane, parallèle, à faible indice de réfraction au-dessus du premier élément de miroir et sur la couche sacrificielle, le premier élément de miroir et/ou le second élément de miroir ayant une matière mise en contrainte par compression et/ou par tension dans la zone extérieure et/ou entre les couches de miroir et dans une étape S4, on réalise un orifice de passage dans le substrat de support sous le premier et le second élément de miroir, perpendiculairement à la direction principale d’extension des éléments de miroir et on enlève la couche sacrificielle entre les éléments de miroir à l’aide d’un procédé de gravure de couches sacrificielles par la gravure en contre-dépouille sous le premier élément de miroir dans la zone extérieure du substrat de support, latéralement autour de l’orifice de passage par la gravure de la couche sacrificielle en passant par des orifices verticaux réalisés dans la couche sacrificielle du premier élément de miroir et du second élément de miroir.According to the invention, the method of manufacturing a FabryPérot interferometer element comprises a method step SI consisting in using a support substrate, a method step S2 to apply a first mirror element with at least two mirror layers, flat, parallel and between them a low refractive index layer as well as the deposition of a sacrificial layer of thickness (d), another step of method S3 consisting in applying a second element of mirror with at least two mirror layers, plane, parallel and between them a plane, parallel layer, with a low refractive index above the first mirror element and on the sacrificial layer, the first mirror element and / or the second mirror element having a material stressed by compression and / or by tension in the external zone and / or between the layers of mirror and in a step S4, an orifice is produced e passing through the support substrate under the first and second mirror elements, perpendicular to the main direction of extension of the mirror elements and the sacrificial layer is removed between the mirror elements using a etching of sacrificial layers by etching undercut under the first mirror element in the external zone of the support substrate, laterally around the passage orifice by etching of the sacrificial layer by passing through vertical orifices made in the sacrificial layer of the first mirror element and the second mirror element.

[0049] Le procédé se caractérise avantageusement par les caractéristiques de l’élément d’interféromètre de Fabry-Pérot selon l’invention tel que décrit ci-dessus et réciproquement.The method is advantageously characterized by the characteristics of the Fabry-Pérot interferometer element according to the invention as described above and vice versa.

[0050] La gravure en contre-dépouille se développe au moins dans la zone extérieure sous le premier élément de miroir ou aussi sous la zone de suspension. La disposition du second élément de miroir sur le premier élément de miroir peut être inversée.The undercut etching develops at least in the external zone under the first mirror element or also under the suspension zone. The arrangement of the second mirror element on the first mirror element can be reversed.

[0051] La mise en contrainte à l’intérieur de la zone annulaire des éléments de miroir se fait par lithographie lors de la réalisation des zones annulaires de sorte qu’il n’y a pas de dépendance entre la mise en contrainte et l’uniformité de la mise en contrainte, par exemple par une plaquette dans les couches de l’élément de miroir à partir des procédés de dépôt pour la fabrication. La mise en contrainte par tension des couches peut se faire par le seul choix des conditions de dépôt en étant toutefois influencée seulement de manière très limitée. Si le substrat de support a un coefficient de dilatation thermique analogue ou identique (comme cela est le cas des éléments de miroir en silicium polycristallin), à celui du substrat de support, la contrainte se réalise par les conditions de dépôt mais elle est limitée par la matière ; elle est améliorée ou augmentée avantageusement par la matière mise en contrainte dans la zone annulaire. Ainsi la mise en contrainte par tension avec la zone annulaire compense avantageusement ou prend en compte, de sorte que les couches déposées ultérieurement subiront un effet thermique moindre que les couches déposées précédemment ce qui peut se traduire par des différences de contrainte entre les couches précédemment déposées et celles déposées ultérieurement. Il est également possible que le procédé de dépôt génère une mise en contrainte non homogène par la plaquette ou le substrat de support qui peut être réglée ou compensée ou être prise en compte.The stressing inside the annular zone of the mirror elements is done by lithography during the production of the annular zones so that there is no dependence between the stressing and the uniformity of the stressing, for example by a plate in the layers of the mirror element from the deposition processes for manufacturing. Stressing by tension of the layers can be done by the sole choice of the deposition conditions, however being influenced only in a very limited manner. If the support substrate has a similar or identical coefficient of thermal expansion (as is the case of polycrystalline silicon mirror elements), than that of the support substrate, the stress is achieved by the deposition conditions but it is limited by matter; it is improved or advantageously increased by the material put under stress in the annular zone. Thus, the stress stressing with the annular zone advantageously compensates for or takes into account, so that the layers deposited subsequently will undergo a lesser thermal effect than the layers deposited previously, which can result in stress differences between the layers previously deposited. and those subsequently filed. It is also possible that the deposition process generates an inhomogeneous stressing by the wafer or the support substrate which can be adjusted or compensated for or taken into account.

[0052] Selon un développement préférable du procédé, dans l’étape S3 on démoule une matière mise en contrainte par tension en modifiant la matière des couches de miroir, cette modification se faisant en formant un siliciure à partir d’un silicium polycristallin pour obtenir NiSi2, TiSi2, PtSi2.According to a preferable development of the method, in step S3, a material subjected to tension stress is removed from the mold by modifying the material of the mirror layers, this modification being done by forming a silicide from a polycrystalline silicon in order to obtain NiSi2, TiSi2, PtSi2.

Brève description des dessins [0053] La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels :BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described below in more detail with the aid of embodiments shown in the accompanying drawings in which:

[0054] [fig.l] est une vue en coupe schématique d’un élément d’interféromètre de Fabry Pérot selon un exemple de réalisation de la présente invention, [0055] [fig.2] est une section schématique d’un élément d’interféromètre de Fabry-Pérot correspondant à un autre exemple de réalisation de la présente invention, [0056] [fig.3] est une vue de dessus schématique d’un élément d’interféromètre de FabryPérot selon un exemple de réalisation de la présente invention, et [0057] [fig.4] montre un schéma par blocs des étapes du procédé selon un exemple de réa9 lisation de la présente invention.[Fig.l] is a schematic sectional view of a Fabry Pérot interferometer element according to an exemplary embodiment of the present invention, [fig.2] is a schematic section of an element Fabry-Pérot interferometer corresponding to another embodiment of the present invention, [fig. 3] is a schematic top view of a FabryPérot interferometer element according to an embodiment of the present invention, and [fig.4] shows a block diagram of the process steps according to an exemplary embodiment of the present invention.

[0058] Dans les différentes figures, on utilisera les mêmes références pour les mêmes éléments ou des éléments de même fonction.In the different figures, the same references will be used for the same elements or elements of the same function.

[0059] DESCRIPTION D’UN MODE DE REALISATION [0060] La figure 1 est une section schématique d’un élément d’interféromètre de LabryPérot selon un exemple de réalisation de la présente invention.DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT FIG. 1 is a schematic section of a LabryPérot interferometer element according to an exemplary embodiment of the present invention.

[0061] L’élément d’interféromètre de Labry-Pérot PP comporte un substrat de support TS muni d’un orifice de passage NA ; cet orifice de passage NA a un nombre d’ouverture optique ; un premier élément de miroir SP1 et un second élément de miroir SP2 superposés sur le substrat de support TS sont écartés l’un de l’autre ; le premier élément de miroir SP1 et le second élément de miroir SP2 couvrent l’orifice de passage NA ; le premier élément de miroir SP1 et le second élément de miroir SP2 ont chacun un miroir diélectrique de Bragg, avec au moins deux couches de miroir LSI, LS2 fortement réfractrices, parallèles, planes et une couche de miroir intermédiaire faiblement réfractrice ; le premier élément de miroir SP1 et le second élément SP2 ont une zone extérieure AB qui se raccorde latéralement à l’extérieur de l’orifice de passage NA sans aucun contact mécanique avec le substrat de support TS et une zone de suspension AufB qui se raccorde latéralement à l’extérieur de la zone extérieure AB à celle-ci en étant en contact mécanique avec le substrat de support TS ; la zone extérieure AB et/ou la zone de suspension AufB sont en un matériau ayant un autre état de contrainte que la première et la seconde couche de miroir LSI, LS2 dans une zone de l’orifice de passage NA.The Labry-Pérot PP interferometer element comprises a support substrate TS provided with a passage orifice NA; this passage opening NA has a number of optical apertures; a first mirror element SP1 and a second mirror element SP2 superimposed on the support substrate TS are spaced from one another; the first mirror element SP1 and the second mirror element SP2 cover the passage opening NA; the first mirror element SP1 and the second mirror element SP2 each have a Bragg dielectric mirror, with at least two mirror layers LSI, LS2 highly refractive, parallel, plane and an intermediate mirror layer weakly refractive; the first mirror element SP1 and the second element SP2 have an external zone AB which is connected laterally outside the passage orifice NA without any mechanical contact with the support substrate TS and a suspension zone AufB which is connected laterally outside the area AB outside thereof while being in mechanical contact with the support substrate TS; the outer zone AB and / or the suspension zone AufB are made of a material having a different state of stress than the first and second mirror layers LSI, LS2 in an area of the passage opening NA.

[0062] Bien que la zone extérieure AB de même que la zone de suspension AufB entourent de façon annulaire, latéralement l’orifice de passage NA, la zone de suspension AufB de la zone extérieure AB peut avoir une forme annulaire. Sous le premier élément de miroir SP1, on développe un espace libre par une gravure en contre-dépouille U du substrat de support TS s’étendant latéralement à l’orifice de passage NA, avantageusement avec une forme annulaire et au moins sous la zone extérieure AB ou également sous la zone de suspension AufB. Le premier élément de miroir SP1 et le second élément de miroir SP2 ont des orifices de couches sacrificielles 3, verticaux, réalisés dans les couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2 pour effectuer une opération de gravure dans le substrat de support TS et développer une gravure en contre-dépouille. Entre les couches retardatrices de longueur d’onde LSI, LS2 on peut avoir au moins par zone, dans la zone extérieure AB, un matériau KV mis avantageusement en contrainte par compression et/ou un matériau TV mis en contrainte par tension et remplissant l’intervalle LS en partie ou en totalité. Dans le cas du matériau mis en contrainte de traction, l’extension s’étend avantageusement sur la zone de suspension AufB vers l’extérieur sur la partie sans gravure en contre-dépouille des éléments de miroir. L’ouverture verticale dans la couche sacrificielle passe avantageusement par le premier et/ou le second élément de miroir SP1 et SP2 et la gravure en contre-dépouille U dans le substrat de support TS est faite à l’extérieur de l’orifice de passage NA. Les ouvertures de gravure verticales de la couche sacrificielle peuvent s’étendre en partie ou en totalité dans la matière mise en contrainte par compression KV ou dans la matière mise en contrainte par tension TV. Dans le premier et/ou le second élément de miroir SP1, SP2 la zone extérieure AB ou également la zone de suspension AufB, latéralement vers l’intérieur, au niveau de la matière KV mise en contrainte par compression ou la matière TV mise en contrainte par tension, ont un bord vertical intérieur InB et latéralement vers l’extérieur sur la matière mise en contrainte par compression ou de traction KV ou TV, un bord vertical extérieur AuB directement adjacent. En variante, il est également possible d’écarter ce bord de la matière mise en contrainte par compression ou par traction ou de la former entre la matière mise en contrainte par traction ou par compression. Les bords InB et AuB séparent avantageusement la zone mise en contrainte par tension et les zones qui l’entourent. De façon avantageuse la zone extérieure AB et la zone de suspension AufB séparent la zone intérieure des éléments de miroir et l’orifice de passage NA à nombre d’ouverture, de façon mécanique du point de vue de la mise en contrainte par rapport à une autre zone située plus à l’extérieure de la zone de suspension AufB ou encore de la zone de suspension AufB elle-même ; ainsi de manière avantageuse, les électrodes d’activation peuvent être prévues dans cette zone extérieure ou être reliées de façon à coopérer avec celle-ci. Ainsi la mise en contrainte des zones optiques des éléments de miroir est découplée de la zone d’actionnement de façon que l’intervalle (gaz/air/vide) reste constant même pour l’actionnement.Although the outer zone AB and the AufB suspension zone annularly surround laterally the passage opening NA, the AufB suspension zone of the external zone AB may have an annular shape. Under the first mirror element SP1, a free space is developed by an undercut etching U of the support substrate TS extending laterally to the passage orifice NA, advantageously with an annular shape and at least under the external zone. AB or also under the AufB suspension zone. The first mirror element SP1 and the second mirror element SP2 have orifices of sacrificial layers 3, vertical, produced in the wavelength retarding layers LSI and LS2 to perform an etching operation in the support substrate TS and develop an undercut engraving. Between the wavelength retarding layers LSI, LS2, there can be at least per zone, in the external zone AB, a material KV advantageously put under compression stress and / or a material TV put under tension stress and filling the part or all of the LS interval. In the case of material subjected to tensile stress, the extension advantageously extends over the AufB suspension zone towards the outside on the part without undercut engraving of the mirror elements. The vertical opening in the sacrificial layer advantageously passes through the first and / or the second mirror element SP1 and SP2 and the undercut etching U in the support substrate TS is done outside the passage orifice N / A. The vertical etching openings of the sacrificial layer may extend partially or entirely in the material stressed by compression KV or in the material stressed by tension TV. In the first and / or the second mirror element SP1, SP2 the external zone AB or also the suspension zone AufB, laterally inwards, at the level of the material KV stressed by compression or the material TV stressed by tension, have an inner vertical edge InB and laterally outward on the material stressed by compression or tension KV or TV, an outer vertical edge AuB directly adjacent. As a variant, it is also possible to separate this edge from the material stressed by compression or by tension or to form it between the material stressed by tension or by compression. The edges InB and AuB advantageously separate the zone stressed by tension and the zones which surround it. Advantageously, the external zone AB and the suspension zone AufB separate the internal zone from the mirror elements and the passage orifice NA with opening number, mechanically from the point of view of the stressing with respect to a another zone located more outside the AufB suspension zone or even the AufB suspension zone itself; thus advantageously, the activation electrodes can be provided in this outer zone or be connected so as to cooperate with it. Thus, the stressing of the optical zones of the mirror elements is decoupled from the actuation zone so that the interval (gas / air / vacuum) remains constant even for actuation.

[0063] Entre les couches retardatrices de longueurs d’onde LSI et LS2, on peut avoir avantageusement des organes d’écartement AH qui maintiennent un écartement constant de l’intervalle LS, entre les couches retardatrices de longueur d’onde à l’intérieur du premier et/ou du second élément de miroir SP1 ou SP2. Ces organes d’écartement AH sont dans la matière des couches retardatrices de longueur d’onde ou dans une autre matière applicable. Dans la zone extérieure AB et/ou la zone de suspension AufB on peut avoir une multiplicité d’ouvertures verticales 3 dans la couche sacrificielle dans l’un ou dans les deux éléments de miroir SP1, SP2 pour déployer la gravure en contredépouille U sous l’élément de miroir SP1. Dans les zones dans lesquelles il n’y a pas de matière mise en compression et/ou en tension, les ouvertures de couche sacrificielle 3, verticales, peuvent ne pas avoir de bord vertical.Between the delay layers of wavelength LSI and LS2, it is advantageous to have spacers AH which maintain a constant spacing of the interval LS, between the wavelength delay layers inside the first and / or second mirror element SP1 or SP2. These AH spacers are in the material of the wavelength retarding layers or in another applicable material. In the external zone AB and / or the suspension zone AufB, it is possible to have a multiplicity of vertical openings 3 in the sacrificial layer in one or in the two mirror elements SP1, SP2 for deploying the engraving in undercut U under l SP1 mirror element. In areas where there is no material under compression and / or tension, the sacrificial layer 3 openings, vertical, may not have a vertical edge.

[0064] La matière KV, mise en contrainte par compression peut être conservée par le bord intérieur InB et le bord extérieur AuB, latéralement vers l’intérieur et vers l’extérieur et comporter une couche sacrificielle telle qu’une couche de SiO2 entre les couches retar datrices de longueur d’onde LSI et LS2 dans la zone extérieure AB.The KV material, subjected to compression stress can be kept by the inner edge InB and the outer edge AuB, laterally inwards and outwards and comprise a sacrificial layer such as a layer of SiO2 between the retar dating layers of wavelength LSI and LS2 in the outer zone AB.

[0065] La zone du premier élément de miroir SP1 et/ou du second élément de miroir SP2, la zone au-dessus de l’orifice de passage NA peuvent n’avoir aucun organe d’écartement ou seulement quelques organes d’écartement entre les couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2 et/ou entre les éléments de miroir SP1, SP2 ce qui augmente avantageusement la plage optiquement utile car ainsi on ne réduit ni ne bloque par les organes d’écartement AH, les caractéristiques optiques de la lumière incidente et sa transmission. Les organes d’écartement AH peuvent être supprimées si la contrainte par tension est suffisante, résultant de la matière mise en contrainte par compression ou par tension sur la zone intérieure. La zone extérieure AB et/ou la zone de suspension AufB peuvent développer un anneau de tension autour de l’orifice de passage NA à un nombre d’ouverture.The area of the first mirror element SP1 and / or the second mirror element SP2, the area above the passage opening NA may have no spacer or only a few spacers between the wavelength retarding layers LSI and LS2 and / or between the mirror elements SP1, SP2 which advantageously increases the optically useful range because thus the spacing members AH are not reduced or blocked, the optical characteristics of incident light and its transmission. The AH spacers can be removed if the stress by tension is sufficient, resulting from the material stressed by compression or by tension on the interior area. The external zone AB and / or the suspension zone AufB can develop a tension ring around the passage opening NA at an opening number.

[0066] Plus loin vers l’extérieur dans la zone de suspension AufB, entre les couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2 on ne peut prévoir un matériau de remplissage ou un matériau mis en contrainte par compression ou tension. Pour le reste, l’intervalle LS dans la zone extérieure au matériau mis en contrainte, est avantageusement formé par un gaz, de l’air ou le vide. Selon la forme de réalisation de la figure 1, la lumière incidente passant par l’orifice de passage NA, arrive avantageusement de bas en haut. La distance (d) entre le premier et le second élément de miroir SP1 et SP2 forme un intervalle optique.Further outwards in the AufB suspension zone, between the wavelength retarding layers LSI and LS2, it is not possible to provide a filling material or a material stressed by compression or tension. For the rest, the interval LS in the zone outside the material under stress, is advantageously formed by a gas, air or vacuum. According to the embodiment of Figure 1, the incident light passing through the passage opening NA, advantageously arrives from bottom to top. The distance (d) between the first and the second mirror element SP1 and SP2 forms an optical interval.

[0067] La figure 2 est une section schématique d’un élément interféromètre Fabry-Pérot selon un autre mode de réalisation de la présente invention.Figure 2 is a schematic section of a Fabry-Perot interferometer element according to another embodiment of the present invention.

[0068] L’exemple de réalisation de la figure 2 a une plus grande zone pour le substrat de support TS ainsi que le premier et que le second élément de miroir SP1 et SP2, dans une zone extérieure AB et dans une zone de suspension AufB. L’exemple de réalisation de la figure 2 diffère ainsi du premier exemple de réalisation selon la figure 1 en ce qu’à la fois dans le premier et aussi dans le second élément de miroir SP1 et SP2, entre le bord vertical intérieur InB jusque dans la zone allant à l’extérieur de la zone de gravure en contredépouille, la matière est mise en contrainte par tension à la place de la matière des couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2. Cela permet d’avoir une couche Z structurée localement, formée d’une matière TV mise en contrainte par tension sur les couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2, par plage, dans la zone extérieure des deux couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2 des deux éléments de miroir SP1 et SP2 ou encore la matière des couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2 dans cette zone sera modifiée pour avoir une matière TV mise en contrainte par tension, par exemple en formant un siliciure. L’ouverture de gravure 3, verticale, peut être prévue dans la matière mise en contrainte par tension TV, dans les deux éléments de miroir SP1 et SP2 et dans les mêmes positions latérales orientées l’une vers l’autre et comporter son propre bord par rapport à la matière mise en contrainte par tension TV, par exemple avec la matière des couches retardatrices de longueur d’onde LSI et LS2 ou d’un autre matériau d’arrêt de gravure. Entre les couches Z de la matière mise en contrainte par tension TV, la dimension de l’intervalle LS reste avantageusement la même qu’au-delà de la zone extérieure AB.The embodiment of Figure 2 has a larger area for the support substrate TS as well as the first and that the second mirror element SP1 and SP2, in an outer area AB and in an AufB suspension area . The exemplary embodiment of FIG. 2 thus differs from the first exemplary embodiment according to FIG. 1 in that both in the first and also in the second mirror element SP1 and SP2, between the internal vertical edge InB as far as in the area going outside the undercut etching area, the material is stressed by tension instead of the material of the wavelength retarding layers LSI and LS2. This makes it possible to have a locally structured layer Z, formed of a material TV put under stress by tension on the delaying layers of wavelength LSI and LS2, by range, in the external zone of the two delaying layers of length LSI and LS2 wave of the two mirror elements SP1 and SP2 or the material of the wavelength retarding layers LSI and LS2 in this area will be modified to have a TV material subjected to voltage stress, for example by forming a silicide. The etching opening 3, vertical, can be provided in the material stressed by TV voltage, in the two mirror elements SP1 and SP2 and in the same lateral positions facing one another and have its own edge with respect to the material stressed by TV voltage, for example with the material of the wavelength retarding layers LSI and LS2 or of another etching stop material. Between the layers Z of the material stressed by tension TV, the dimension of the interval LS advantageously remains the same as beyond the outer zone AB.

[0069] La figure 3 est une vue de dessus schématique d’un élément d’interféromètre LabryPérot selon un exemple de réalisation de la présente invention.Figure 3 is a schematic top view of a LabryPérot interferometer element according to an exemplary embodiment of the present invention.

[0070] La vue de dessus montre la zone extérieure AB et la zone de suspension AufB qui sont réalisées avantageusement avec la matière KV mise en contrainte par tension/ compression ou encore la matière TV, avec un anneau de contrainte comme zone annulaire R autour de la zone intérieure des éléments de miroir formant l’orifice de passage NA.The top view shows the outer zone AB and the AufB suspension zone which are advantageously made with the material KV put under tension / compression stress or the material TV, with a stress ring as annular zone R around the interior area of the mirror elements forming the passage opening NA.

[0071] La figure 3 montre certes une matière TV ou KV mise en contrainte par tension et/ou de compression dans la zone extérieure AB, la zone intérieure de la zone extérieure ne comporte pas de matière de mise en contrainte par compression ou de tension ; on peut néanmoins avoir une distribution des matières de mise en contrainte dans toute la zone extérieure et la zone de suspension. Pour dégager par gravure, de façon avantageuse par zone, les éléments de miroir, par rapport au substrat de support, on réalise des orifices de gravure de couche sacrificielle 3, verticaux, circulaires dans la zone extérieure AB et dans la zone de suspension AufB. La matière mise en contrainte peut avantageusement être dégagée dans une zone latérale au-delà de la zone extérieure des éléments de miroir. La figure 3 montre en outre les positions possibles des organes d’écartement AH entre les couches retardatrices de longueur d’onde. La zone annulaire R est formée avantageusement dans l’un ou dans les deux éléments de miroir SP1 et SP2.FIG. 3 certainly shows a TV or KV material stressed by tension and / or compression in the external zone AB, the internal zone of the external zone does not comprise any material stressing by compression or tension ; it is nevertheless possible to have a distribution of the stressing materials throughout the external zone and the suspension zone. To release by etching, advantageously by area, the mirror elements, relative to the support substrate, etching orifices of sacrificial layer 3, vertical, circular, are made in the outer area AB and in the suspension area AufB. The stressed material can advantageously be released in a lateral zone beyond the external zone of the mirror elements. FIG. 3 also shows the possible positions of the spacers AH between the wavelength retarding layers. The annular zone R is advantageously formed in one or both of the mirror elements SP1 and SP2.

[0072] La figure 4 montre schématiquement la succession des étapes du procédé selon un exemple de réalisation de la présente invention.Figure 4 schematically shows the succession of process steps according to an exemplary embodiment of the present invention.

[0073] Selon le procédé de fabrication d’un élément d’interféromètre de Labry-Pérot, dans une première étape SI, on utilise un substrat de support ; dans une étape S2, on applique un premier élément de miroir avec au moins deux couches de miroir, planes, parallèles et une couche faiblement réfractrice dans l’intervalle et on dépose une couche sacrificielle d’épaisseur (d) ; dans l’étape S3 on applique un second élément de miroir avec au moins deux couches de miroir, planes, parallèles et on interpose une couche à faible réfraction, plane, parallèle sur le premier élément de miroir et sur la couche sacrificielle, le premier élément de miroir et/ou le second élément de miroir comportant dans une zone extérieure, une matière mise en contrainte par compression et/ou une matière mise en contrainte par tension dans et/ou entre les couches de miroir ; dans l’étape S4 on réalise un orifice de passage dans le substrat de support sous le premier et le second élément de miroir, perpendiculairement à la direction principale d’extension des éléments de miroir et éloigné de la couche sacrificielle entre les éléments de miroir, par un procédé de gravure de la couche sacrificielle et le développement d’une gravure en contre-dépouille sous le premier élément de miroir dans la zone extérieure du substrat de support, latéralement autour de l’orifice traversant, à l’aide d’un procédé de gravure de la couche sacrificielle en passant par des orifices verticaux de gravure de la couche sacrificielle dans le premier élément de miroir et dans le second élément de miroir.According to the method of manufacturing a Labry-Pérot interferometer element, in a first step SI, a support substrate is used; in a step S2, a first mirror element is applied with at least two mirror layers, plane, parallel and a weakly refractive layer in the meantime, and a sacrificial layer of thickness (d) is deposited; in step S3, a second mirror element is applied with at least two mirror layers, plane, parallel, and a low refraction, plane, parallel layer is interposed on the first mirror element and on the sacrificial layer, the first element mirror and / or the second mirror element comprising in an external zone, a material stressed by compression and / or a material stressed by tension in and / or between the layers of mirror; in step S4, a passage orifice is made in the support substrate under the first and second mirror elements, perpendicular to the main direction of extension of the mirror elements and away from the sacrificial layer between the mirror elements, by an etching process of the sacrificial layer and the development of an undercut etching under the first mirror element in the external zone of the support substrate, laterally around the through orifice, using a method for etching the sacrificial layer by passing through vertical orifices for etching the sacrificial layer in the first mirror element and in the second mirror element.

[0074] NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0075] PP Elément d’interféromètre de Labry-Pérot [0076] NA Orifice de passage [0077] TS Substrat de support [0078] SP1, SP2 Elément de miroir [0079] AB Zone extérieure [0080] AufB Zone de suspension [0081] LSI, LS2 Première et seconde couche de miroir [0082] U Gravure en contre-dépouille [0083] 3 Orifice vertical [0084] TV Matériau mis en contrainte par tension [0085] KP Matériau mis en contrainte par compression [0086] InB Bord intérieur [0087] AuB Bord extérieur [0088] AH Organe d’écartement [0089] d Distance entre le premier et le second élément de miroir [0090] S1-S4 Etapes du procédé [0091] LSP Couche de miroir à faible indice de réfraction [0092] R Zone annulaire autour de l’orifice de passage (NA) [0093] InB Bord vertical intérieur [0094] AuB Bord vertical extérieur [0095] Z Couche structurée localement dans le premier ou le second élément de miroir [0096] LS Intervalle avec du gaz ou le videNOMENCLATURE OF THE MAIN ELEMENTS [0075] PP Labry-Perot interferometer element [0076] NA Passage orifice [0077] TS Support substrate [0078] SP1, SP2 Mirror element [0079] AB Outdoor zone [0080] ] AufB Suspension area [0081] LSI, LS2 First and second mirror layer [0082] U Undercut engraving [0083] 3 Vertical opening [0084] TV Material stressed by tension [0085] KP Material stressed by compression [0086] InB Inner edge [0087] AuB Outer edge [0088] AH Spacer member [0089] d Distance between the first and the second mirror element [0090] S1-S4 Process steps [0091] LSP Layer of mirror with low refractive index [R] Annular zone around the passage orifice (NA) [0093] InB Inner vertical edge [0094] AuB Outer vertical edge [0095] Z Layer structured locally in the first or second mirror element LS Interval with gas or vacuum

Claims

claims [Claim 1] Fabry-Pérot (FP) interferometer element including a support substrate (TS) having a passage orifice (NA), with an opening number, a first mirror element (SP1) and a second mirror element (SP2) superimposed on the support substrate (TS) being spaced apart from one another, the first mirror element (SP1) and the second mirror element (SP2) covering the passage opening (NA) and the first mirror element (SP1) and the second mirror element (SP2) each comprising a dielectric mirror of Bragg, with at least two parallel plane mirror layers (LSI, LS2) with high refractive index and between them a mirror layer (LSP) with low refractive index, the first mirror element (SP1) and the second mirror element (SP2) having, an external zone (AB) laterally outside the passage orifice (NA) being adjacent thereto and without mechanical contact with the support substrate (TS), and a suspension zone (AufB) laterally outside the external zone (AB) being adjacent thereto and in mechanical contact with the support substrate (TS), the external zone (AB) and / or the suspension zone (AufB) having a material with a different stress state than the first and second mirror layers (LSI, LS2) in the zone of the passage orifice (NA ). [Claim 2] Interferometer element according to claim 1, characterized in that the mirror layer with low refractive index is in the form of a gas gap, or air or empty gap. [Claim 3] Interferometer element according to claim 1 or 2, characterized in that it is encapsulated and in the form of a component (MEMS). [Claim 4] Interferometer element according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the outer zone (AB) annularly surrounds the passage opening (NA). [Claim 5] Interferometer element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that

the outer zone (AB) comprises a material subjected to compression stress (KV) which is in the first mirror element (SP1) and / or in the second mirror element (SP2) between the mirror layers (LSI, LS2) and forms an annular zone (R) around the passage orifice (NA). [Claim 6] Interferometer element according to claim 5, characterized in that the material under compression stress (KV) is SiO2. [Claim 7] Interferometer element according to claim 5 or 6, characterized in that the annular zone (R) present in the lateral direction, an inner vertical edge (InB) and an outer vertical edge (AuB) [Claim 8] Interferometer element according to claims 1 to 7, characterized in that the external zone (AB) of the first mirror element (SP1) and / or of the second mirror element (SP2) comprises a material stressed by tension (TV). [Claim 9] Interferometer element according to Claims 5 and 6, characterized in that the material stressed by tension (TV) joins laterally towards the outside, the material stressed by compression (KV). [Claim 10] Interferometer element according to claim 8 or 9, characterized in that the material stressed by tension (TV) is in the form of a structured local layer (Z) in or on the first mirror element (SP1) and / or the second mirror element (SP2). [Claim 11] Interferometer element according to one of Claims 8, 9 and / or 10, characterized in that the material stressed by tension (TV) is SÎ3N4, SiC, a nitride rich in silicon, SiCN, SiBCN or SiBN. [Claim 12] Interferometer element according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the mirror layers (LSI, LS2) are produced in the form of wavelength retarding layers (LSI, LS2) and they each have a λ / 4 layer with a low refractive index as a polysilicon or SiC layer and the interval (LS) is empty or contains gas. [Claim 13] Method for making a Fabry-Pérot (FP) interferometer element comprising the following steps:

51) use a support substrate (TS),

52) applying a first mirror element (SP1) having at least two plane, parallel mirror layers (LSI, LS2) and between them a layer (LSP) with a low refractive index and deposition of a sacrificial layer of thickness (d)

53) apply a second mirror element (SP2) with at least two mirror layers, plane, parallel (LS1, LS2) and between them a layer with low refractive index (LSP), plane, parallel, on the first element of mirror (SP1) and on the sacrificial layer, the first mirror element (SP1) and / or the second mirror element (SP2) having, in the external zone (AB), a material stressed by compression (KV) and / or a material stressed by tension (TV) in and / or between the mirror layers (LSI, LS2), and

54) make a through hole (NA) in the support substrate (TS) under the first and second mirror elements (SP1, SP2) perpendicular to the main direction of extension of the mirror elements (SP1, SP2) and removal of the sacrificial layer between the mirror elements (SP1, SP2) using a sacrificial layer etching process and development of an undercut etching (U) under the first mirror element (SP1) in the outer zone (AB) in the support substrate (TS) laterally around the passage orifice (NA) using a sacrificial layer etching process passing through vertical orifices (3) for etching sacrificial layer, produced in the first mirror element (SP1) and in the second mirror element (SP2).

[Claim 14] A method according to claim 13, in which in step (S3), a material stressed by tension (TV) is molded by modifying the material of the mirror layers (LS1, LS2), the modification being made by the formation of a silicide from polycrystalline silicon to obtain NiSi2, TiSi2 or PtSi2.