一种热式单波长光开关及其制作方法
阅读：405发布：2023-02-20
专利汇可以提供一种热式单波长光开关及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 提供一种热式单 波长 光 开关 及其制作方法，该热式单波长光开关包括：衬底1、下层复合膜3、光反射层4、上层复合膜7、红外吸收板11、和条形金属层9，其中，在该光反射层4和该上层复合膜7之间形成为空腔15。根据本申请，该热式单波长光开关只需一小型可控热 辐射 光源 ，无需其他外部 电路 的设计可以满足光开关效果，使用方便且成本低廉。，下面是一种热式单波长光开关及其制作方法专利的具体信息内容。
1.一种热式单波长光开关，包括：
衬底(1)，在所述衬底(1)中形成有凹槽(2)和围绕所述凹槽(2)的台阶部(2a)；
下层复合膜(3)，其形成为至少覆盖所述凹槽(2)的底部和侧壁；
光反射层(4)，其形成于所述下层复合膜(3)的表面，并且，所述光反射层(4)具有露出所述下层复合膜(3)的通孔(5)；
上层复合膜(7)，其与所述光反射层(4)隔开设置，所述上层复合膜(7)具有中央部(12)、位于中央部两侧的第一部(7a)和第二部(7b)、连接于所述第一部(7a)和所述中央部(12)的条形的第三部(7c)、连接于所述第二部(7b)和所述中央部(12)的条形的第四部(7d)、位于所述台阶部(2a)上的第五部(7e)、以及用于将所述第一部(7a)和所述第二部(7b)分别与所述第五部(7e)连接的悬浮梁(14)；
红外吸收板(11)，其形成于所述第一部(7a)和所述第二部(7b)的表面；以及条形金属层(9)，其形成于所述第三部(7c)和所述第四部(7d)的表面；
其中，在所述光反射层(4)和所述上层复合膜(7)之间形成为空腔(15)。
2.如权利要求1所述的热式单波长光开关，其中，
所述条形金属层(9)为直线形状或具有折弯结构。
3.如权利要求1所述的热式单波长光开关，其中，
所述悬浮梁(14)为直线形状或具有折弯结构。
4.如权利要求1所述的热式单波长光开关，其中，
所述第一部(7a)和所述第二部(7b)位于所述中央部(12)的沿第一方向的两侧，所述悬浮梁(14)用于在第二方向上将所述第一部(7a)和所述第二部(7b)分别与所述第五部(7e)连接，所述第二方向垂直于所述第一方向。
5.如权利要求1所述的热式单波长光开关，其中，
当形成于所述第一部(7a)和所述第二部(7b)的表面的红外吸收板(11)分别接收不同强度的红外辐射时，所述中央部(12)相对于所述衬底(1)的表面倾斜。
6.如权利要求1所述的热式单波长光开关，其中，
当形成于所述第一部(7a)和所述第二部(7b)的表面的红外吸收板(11)接收相同强度的红外辐射时，所述中央部(12)相对于所述衬底(1)的表面倾斜。
7.如权利要求6所述的热式单波长光开关，其中，
形成于所述第一部(7a)和所述第二部(7b)的表面的红外吸收板(11)面积不同，或者，形成于所述第三部(7c)和所述第四部(7d)的表面的条形金属层(9)的长度不同、厚度不同、宽度不同和/或材料不同。
8.如权利要求1所述的热式单波长光开关，其中，
所述下层复合膜(3)和所述上层复合膜(7)厚度相同或不同。
9.一种热式单波长光开关的制作方法，该方法包括：
在衬底(1)中形成凹槽(2)和围绕所述凹槽(2)的台阶部(2a)；
形成至少覆盖所述凹槽(2)的底部和侧壁的下层复合膜(3)；
在所述下层复合膜(3)的表面形成光反射层(4)，所述光反射层(4)具有露出所述下层复合膜(3)的通孔(5)；
在所述光反射层(4)的表面形成填充所述凹槽(2)和所述通孔5的牺牲层(6)；
在所述牺牲层(6)的表面，以及所述台阶部(2a)的表面形成上层复合膜(7)；
在所述上层复合膜(7)的表面形成条形金属层(9)和红外吸收板(11)，其中，所述红外吸收板(11)设置于位于所述上层复合膜(7)的中央部(12)的两侧的第一部(7a)和第二部(7b)的表面，所述条形金属层(9)覆盖连接于所述第一部(7a)和所述中央部(12)的所述上层复合膜(7)的第三部(7c)表面，以及连接于所述第二部(7b)和所述中央部(12)的所述上层复合膜(7)的第四部(7d)表面；
刻蚀所述上层复合膜(7)，以保留所述中央部(12)、所述第一部(7a)、所述第二部(7b)、所述第三部(7c)、所述第四部(7d)、以及悬浮梁(14)，其中，所述悬浮梁(14)用于将第一部(7a)和第二部(7b)与位于所述台阶部(2a)上的所述上层复合膜(7)的第五部(7e)相连接；
释放所述牺牲层(6)，形成空腔(15)。
10.如权利要求9所述的热式单波长光开关的制作方法，其中，
所述条形金属层(9)为直线形状或具有折弯结构。
一种热式单波长光开关及其制作方法
技术领域
背景技术
[0002] 光纤通信技术的问世和发展给通信业带来了革命性的变革，目前世界大约85％的通信业务经光纤传输，长途干线网和本地中继网也已广泛使用光纤。特别是近几年，以IP为主的Internet业务呈现爆炸性增长，这种增长趋势不仅改变了IP网络层与底层传输网络的关系，而且对整个网络的组网方式、节点设计、管理和控制提出了新的要求。
[0003] 一种智能化网络体系结构——自动交换光网络(Automatic Switched Optical Networks，ASON)成为当今系统研究的热点，它的核心节点由光交叉连接(Optical Cross-connect,OXC)设备构成，通过OXC可实现动态波长选路和对光网络灵活、有效地管理。OXC技术在日益复杂的DWDM网中是关键技术之一，而光开关作为切换光路的功能器件，则是OXC中的关键部分。
[0004] 光开关矩阵是OXC的核心部分，它可实现动态光路径管理、光网络的故障保护、波长动态分配等功能，对解决目前复杂网络中的波长争用，提高波长重用率，进行网络灵活配置均有重要的意义。随着光传送网向超高速、超大容量的方向发展，网络的生存能力、网络的保护倒换和恢复问题成为网络关键问题，而光开关对光层的保护倒换和恢复起到了更为重要的作用。
[0005] 应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。发明内容
[0006] 本申请采用MEMS微加工技术制作一种热式单波长光开关，通过接受外界红外热辐射从而产生热量导致光开关的两个悬臂梁发生不同的形变，由此使法布里-珀罗干涉仪的上层复合膜的中央部发生倾斜，使得其参考单波长的透过率减弱，达到光关断的效果，因此，只需一小型可控热辐射光源，无需其他外部电路的设计就可以对光开关进行控制，大大降低了光开关的使用成本，并且，通过MEMS微加工技术来制作该热式单波长光开关，成本较低。
[0007] 根据本申请实施例的一个方面，提供一种热式单波长光开关，包括：
[0008] 衬底1，在所述衬底1中形成有凹槽2和围绕所述凹槽2的台阶部2a；
[0010] 光反射层4，其形成于所述下层复合膜3的表面，并且，所述光反射层4具有露出所述下层复合膜3的通孔5；
[0011] 上层复合膜7，其与所述光反射层4隔开设置，所述上层复合膜7具有中央部12、位于中央部两侧的第一部7a和第二部7b、连接于所述第一部7a和所述中央部12的条形的第三部7c、连接于所述第二部7b和所述中央部12的条形的第四部7d、位于所述台阶部2a上的第五部7e、以及用于将所述第一部7a和所述第二部7b分别与所述第五部7e连接的悬浮梁14；
[0012] 红外吸收板11，其形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面；以及
[0013] 条形金属层9，其形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面；
[0014] 其中，在所述光反射层4和所述上层复合膜7之间形成为空腔15。
[0015] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述条形金属层9为直线形状或具有折弯结构。
[0016] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述悬浮梁14为直线形状或具有折弯结构。
[0017] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一部7a和所述第二部7b位于所述中央部12的沿第一方向的两侧，所述悬浮梁14用于在第二方向上将所述第一部7a和所述第二部7b分别与所述第五部7e连接，所述第二方向垂直于所述第一方向。
[0018] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，当形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的红外吸收板11分别接收不同强度的红外辐射时，所述中央部12相对于所述衬底1的表面倾斜。
[0019] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，当形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的红外吸收板11接收相同强度的红外辐射时，所述中央部12相对于所述衬底1的表面倾斜。
[0020] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的红外吸收板11面积不同，
[0021] 或者，形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面的条形金属层9的长度不同、厚度不同、宽度不同和/或材料不同。
[0022] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述下层复合膜3和所述上层复合膜7厚度相同或不同。
[0023] 根据本申请实施例的另一个方面，提供一种热式单波长光开关的制作方法，该方法包括：
[0024] 在衬底1中形成凹槽2和围绕所述凹槽2的台阶部2a；
[0025] 形成至少覆盖所述凹槽2的底部和侧壁的下层复合膜3；
[0026] 在所述下层复合膜3的表面形成光反射层4，所述光反射层4具有露出所述下层复合膜3的通孔5；
[0027] 在所述光反射层4的表面形成填充所述凹槽2和所述通孔5的牺牲层6；
[0028] 在所述牺牲层6的表面，以及所述台阶部2a的表面形成上层复合膜7；
[0029] 在所述上层复合膜7的表面形成条形金属层9和红外吸收板11，其中，所述红外吸收板11设置于位于所述上层复合膜7的中央部12的两侧的第一部7a和第二部7b的表面，所述条形金属层9覆盖连接于所述第一部7a和所述中央部12的所述上层复合膜7的第三部7c表面，以及连接于所述第二部7b和所述中央部12的所述上层复合膜7的第四部7d表面；
[0030] 刻蚀所述上层复合膜7，以保留所述中央部12、所述第一部7a、所述第二部7b、所述第三部7c、所述第四部7d、以及悬浮梁14，其中，所述悬浮梁14用于将第一部7a和第二部7b与位于所述台阶部2a上的所述上层复合膜7的第五部7e相连接；
[0031] 释放所述牺牲层6，形成空腔15。
[0032] 根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述条形金属层9为直线形状或具有折弯结构。
[0033] 本申请的有益效果在于：该热式单波长光开关只需一小型可控热辐射光源，无需其他外部电路的设计可以满足光开关效果，使用方便且成本低廉。
[0034] 参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0035] 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0036] 应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
[0037] 所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0038] 图1是本申请实施例的热式单波长光开关的一个器件结构俯视图；
[0039] 图2A-图2C分别是本申请实施例的热式单波长光开关在光开启和两种关断状态下的器件结构的纵向剖视图；
[0040] 图3是本申请实施例的热式单波长光开关的另一个器件结构俯视图；
[0041] 图4是本申请实施例的热式单波长光开关的制作方法的一个流程示意图；
[0042] 图5A-图5M是本申请实施例的热式单波长光开关制作方法的每一步对应的器件结构剖示图。
具体实施方式
[0043] 参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
[0044] 在本申请中，为了说明方便，将衬底的形成凹槽的面称为“上表面”，将该衬底的与该“上表面”相对的面称为“下表面”，由此，“上”方向是指从“下表面”指向“上表面”的方向，“下”方向与“上”方向相反，并且，将“上”方向与“下”方向统称为“纵向”，将与该衬底的“上表面”平行的方向称为“横向”。需要说明的是，在本申请中，“上”和“下”的设定是相对而言，仅是为了说明方便，并不代表具体使用或制造该可调谐滤波器的方位。
[0045] 实施例1
[0046] 本申请实施例1提供一种热式单波长光开关。图1是该热式单波长光开关的一个器件结构的俯视图，图2A是该热式单波长光开关在开启状态下的一个器件结构的纵向剖视图，图2B和图2C是该热式单波长光开关在两种关断状态下的器件结构的纵向剖视图。如图1、图2所示，该可调谐滤波器100包括衬底1、下层复合膜3、光反射层4、上层复合膜7、红外吸收板11、和条形金属层9，其中，在该光反射层4和该上层复合膜7之间形成为空腔15。
[0047] 在本实施例中，在所述衬底1中形成有凹槽2和围绕所述凹槽2的台阶部2a；下层复合膜3形成为至少覆盖凹槽2的底部和侧壁；光反射层4形成于下层复合膜3的表面，并且，所述光反射层4具有露出所述下层复合膜3的通孔5；上层复合膜7与所述光反射层4隔开设置，所述上层复合膜7具有中央部12、位于中央部两侧的第一部7a和第二部7b、连接于所述第一部7a和所述中央部12的条形的第三部7c、连接于所述第二部7b和所述中央部12的条形的第四部7d、位于所述台阶部2a上的第五部7e、以及用于将所述第一部7a和所述第二部7b分别与所述第五部7e连接的悬浮梁14；红外吸收板11形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面；条形金属层9形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面。
[0048] 在本实施例中，红外吸收板11的数量可以是2个，用于吸收外界热辐射源所发出的红外辐射并产生热量；悬浮梁14的数量可以是4个，其具有条形，用于最大化减少由红外吸收板11向该衬底1热量热传导损失的作用；由条形金属层9和位于其下方的第三部7c以及第四部7d，形成2个双材料悬臂梁13，其用于充分吸收由红外吸收板11产生的热量。
[0050] 在本实施例中，光反射层4的通孔5的位置可以与上层复合膜7的中央部12的位置对应，由此，在该热式单波长光开关处于开启的状态时，从上层复合膜7的中央部12入射的光便于从下层复合膜3透射出。
[0051] 在本实施例中，由下层复合膜3、上层复合膜7的中央部12以及空腔15组成的结构形成了一法布里-珀罗干涉仪，该法布里-珀罗干涉仪与红外吸收板11构成一热式单波长光开关结构。根据法布里-珀罗干涉仪原理，当假设有一光强为I0的参考单波长光源正入射到上层复合膜7的中央部12时，法布里-珀罗干涉仪的下层复合膜3透射的光强为It＝I0/[1+4rsin2(δ/2)/(1-r)2]。其中r为单界面的光强反射率，δ为相位差递增因子，当δ＝2kπ时，出现透过率极大值，如图2A所示，此时，该热式单波长光开关处于开启的状态。
[0052] 当参考波长处于透射光强极大值位置时，如果两块红外吸收板11吸收不同红外辐射，将导致双材料悬臂梁13弯曲变形的程度不同，使得上层复合膜7的中央部12发生左右倾斜，如图2B或者2C所示，导致相位差递增因子δ发生改变，透过率极大值位置的中心波长λ也会向着波长增大或者波长减小的方向发生漂移，最终使得接受端，如CMOS光电探测器，探测到的参考单波长光源的强度发生减弱直至探测不到，从而达到使参考单波长光源的光不从该下层复合膜3透射的目的，即该热式单波长光开关处于关断的状态。
[0054] 在本实施例中，该下层复合膜3和该上层复合膜7可以均为3层以上的复合膜，例如，该上层复合膜7和下层复合膜3可以是由氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、非晶硅(a-Si)等非导电性介质膜以不同排列次序组合而成。
[0055] 在本实施例中，该下层复合膜3和所述上层复合膜7厚度可以相同或不同，本申请实施例对此并不作具体的限定。
[0056] 在本实施例中，所述第一部7a和所述第二部7b可以位于所述中央部12的沿第一方向的两侧，所述悬浮梁14可以在第二方向上将所述第一部7a和所述第二部7b分别与所述第五部7e连接，所述第二方向垂直于所述第一方向。在图1中，该第一方向和第二方向例如分别可以是图中的X方向和Y方向。
[0057] 在本实施例中，悬浮梁14用于该可调谐滤波器的上层结构进行机械支撑，其数量可以是4个，但本实施例并不限于此，也可以是其它的数量。
[0058] 在本实施例中，该条形金属层9可以沿直线延伸，即具有直线形状，并且，该条形的第三部7c和第四部7d与条形金属层11对应地也可以沿直线延伸。但是，本实施例并不限于此，该条形金属层11也可以具有折弯结构，如图1所示，条形金属层9设置为具有折弯结构，并且该条形的第三部7c和第四部7d也可以具有与条形金属层9相同的折弯结构，由此，形成具有折弯结构的双材料悬臂梁13，并且该双材料悬臂梁13的长度相比于直线形状被有效增加，从而增加该光开关的灵敏度。
[0059] 在本实施例中，如图1所示，该悬浮梁14可以具有折弯结构，由此，使得该中央部12的倾斜更为容易。但本实施例并不限于此，该悬浮梁14也可以为直线形状或其它形状。
[0060] 在本实施例中，该红外吸收板11可以是钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、金黑(Gold black)、硅黑(Silcon black)等材料，条形金属层9可采用铝(Al)、钛(Ti)、或铬(Cr)等。
[0061] 在本实施例中，如图1所示，形成于该第一部7a和该第二部7b的表面的红外吸收板11的面积相同，并且，形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面的条形金属层9的长度相同、厚度相同、宽度相同且材料相同，由此，当形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的红外吸收板11分别接收不同强度的红外辐射时，所述中央部12两侧的双材料悬臂梁13的变形量不同，使得该中央部12相对于所述衬底1的表面倾斜。
[0062] 但本实施例并不限于此，该热式单波长光开关也可以被设置为当形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的红外吸收板11接收相同强度的红外辐射时，所述中央部12相对于所述衬底1的表面倾斜，例如，形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的红外吸收板11面积可以不同，或者，形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面的条形金属层9的长度可以不同、厚度可以不同、宽度可以不同和/或材料可以不同，由此，增加了调节该光开关的可能性。
[0063] 图3是该热式单波长光开关的另一个器件结构的俯视图，如图3所示，在该热式单波长光开关中，形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的红外吸收板11面积不同。
[0064] 本申请的热式单波长光开关通过接受外界的热辐射从而产生热量导致两个悬臂梁发生不同的形变，由此使法布里-珀罗干涉仪的上层复合膜发生倾斜，使得其参考单波长的透过率减弱，形成光关断的效果，这种热式单波长光开关只需一小型可控热辐射光源，无需其他外部电路的设计可以满足光开关效果，使用方便且成本低廉。
[0065] 实施例2
[0066] 本申请实施例2提供一种热式单波长光开关的制作方法，用于制造实施例1所述的热式单波长光开关。图4是该热式单波长光开关的制作方法的一个流程示意图，如图4所示，该热式单波长光开关的制造方法包括：
[0067] S401，在衬底1中形成凹槽2和围绕所述凹槽2的台阶部2a；
[0068] S402，形成至少覆盖所述凹槽2的底部和侧壁的下层复合膜3，并在所述下层复合膜3的表面形成光反射层4；
[0069] S403，在所述光反射层4的表面形成填充所述凹槽2和通孔5的牺牲层6；
[0070] S404，在所述牺牲层6的表面，以及所述台阶部2a的表面形成上层复合膜7；
[0071] S405，在所述上层复合膜7的表面形成条形金属层9和红外吸收板11；
[0072] S406，刻蚀所述上层复合膜7；
[0073] S407，释放所述牺牲层6，形成空腔15。
[0074] 图5是该热式开关的制作方法的每一步对应的器件结构的纵剖面示意图。下面，结合图4和图5，对本实施例的热式开关的制作方法进行说明。
[0075] S401，在衬底1中形成凹槽2和围绕所述凹槽2的台阶部2a，如图5A所示。
[0077] S402，形成至少覆盖所述凹槽2的底部和侧壁的下层复合膜3，并在所述下层复合膜3的表面形成光反射层4。
[0078] 该步骤S402可以进一步包括以下步骤：
[0079] S1、形成至少覆盖所述凹槽2的底部和侧壁的下层复合膜3，如图5B所示。此外，在本实施例中，该下层复合膜3也可以进一步覆盖在台阶部2a的表面。
[0080] S2、在下层复合膜3表面形成光反射材料4a，如图5C所示；
[0081] S3、刻蚀该光反射材料4a，形成露出下层复合膜3的通孔5，如图5D所示。
[0082] S403，在所述光反射层4的表面形成填充所述凹槽2和通孔5的牺牲层6，如图5E所示。在本步骤中，例如可以通过旋涂的方法形成该牺牲层6，该牺牲层6例如可以不覆盖台阶部2a。
[0083] S404，在所述牺牲层6的表面，以及所述台阶部2a的表面形成上层复合膜7，如图5F所示。
[0084] S405，在所述上层复合膜7的表面形成条形金属层9和红外吸收板11，如图5G-5J所示。
[0085] 该步骤S405可以进一步包含以下步骤：
[0086] S1、沉积金属层8，并图形化金属层8以形成条形金属层9，如图5G、5H所示；其中，在上层复合膜7上沉积一层金属层8(图5G)，通过掩模版光刻和例如湿法腐蚀的方法刻蚀形成条形金属层9(图5H)。
[0087] S2、沉积红外吸收层10，并图形化该红外吸收层10以形成红外吸收板11，如图5I、5J所示；其中，沉积一层红外吸收层10(图5I)，通过掩模版光刻和例如湿法腐蚀的方法刻蚀，以形成红外吸收板11(图5J)。
[0088] 在本实施例中，如图5J所示，所述红外吸收板11设置于位于所述上层复合膜7的中央部12的两侧的第一部7a和第二部7b的表面，所述条形金属层9覆盖连接于所述第一部7a和所述中央部12的所述上层复合膜7的第三部7c表面，以及连接于所述第二部7b和所述中央部12的所述上层复合膜7的第四部7d表面。
[0089] 在上述的图5G-5J的步骤中，先形成条形金属层9，再形成红外吸收板11，但本实施例并不限于此，也可以先形成红外吸收板11，再形成金属层9。
[0090] S406，刻蚀所述上层复合膜7，如图5K所示。
[0091] 在本步骤中，可以通过掩模版光刻的方式在上层复合膜7表面形成图形，并通过干法刻蚀的方法刻蚀该图形。例如，刻蚀后的所述上层复合膜5可以保留所述中央部12、所述第一部7a、所述第二部7b、所述第三部7c、所述第四部7d、以及悬浮梁14，其中，所述悬浮梁14用于将第一部7a和第二部7b与位于所述台阶部(2a)上的所述上层复合膜(7)的第五部7e相连接；并且，被刻蚀掉的部分可以使牺牲层6露出。
[0092] S407，释放所述牺牲层6，形成空腔15，如图5L、5M所示，并且，由条形金属层9和位于其下方的第三部7c以及第四部7d形成2个双材料悬臂梁13，由于本征应力的作用，该双材料悬臂梁13会发生弯曲变形，使得上层复合膜7的中央部12向上拱起。
[0093] 在本实施例中，牺牲层6的材料可选用聚酰亚胺(PI)、非晶硅(a-Si)、多晶硅(polySi)、氧化硅(SiO2)、光刻胶(PR)等MEMS微加工常用的牺牲层；上层复合膜7和下层复合膜3可选用氮化硅(Si3N4)、氧化硅(SiO2)、非晶硅(a-Si)等非导电性介质膜的不同排列次序组合；红外吸收板11的材料可以是钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、金黑(Gold black)或硅黑(Silcon black)等；条形金属层9可采用铝(Al)、钛(Ti)或铬(Cr)等；光反射层4可以是铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、铜(Cu)、金(Au)等。
[0094] 在本实施例中，与实施例1相同地，该条形金属层9可以具有直线形状或折弯结构，并且，该条形的第三部7c和第四部7d与条形金属层11对应地也可以具有直线形状或折弯结构。根据上述说明可知，本申请采用MEMS微加工技术，形成热式单波长光开关，通过接受外界的热辐射从而产生热量导致两个悬臂梁发生不同的形变，由此使法布里-珀罗干涉仪的上层复合膜发生倾斜，使得其参考单波长的透过率减弱，形成光关断的效果，这种热式单波长光开关只需一小型可控热辐射光源，无需其他外部电路的设计可以满足光开关效果，使用方便且成本低廉，而且通过MEMS微加工技术使得其单个制作成本大大降低，利于市场推广。
[0095] 下面，结合具体实例和图5，详细说明本实施例的制作方法的一个具体实施方式，在本具体实施方式中，牺牲层采用聚酰亚胺(PI)，下层和上层复合膜都采用氮化硅(Si3N4)/氧化硅(SiO2)/(a-Si)/氧化硅(SiO2)/氮化硅(Si3N4)的组合，红外吸收板采用氮化钛(TiN)，条形金属层采用铝(Al)，光反射层采用金(Au)。
[0096] 具体步骤如下：
[0097] 1)如图5A所示，在玻璃晶圆1上通过掩模版光刻涂覆在玻璃晶圆1上的光刻胶图形，用氢氟酸(HF)湿法腐蚀的方法刻蚀该图形，形成一凹槽2，凹槽2周围是台阶部2a。
[0098] 2)如图5B所示，在玻璃晶圆1上用PECVD的方法沉积氮化硅(Si3N4)/氧化硅(SiO2)/(a-Si)/氧化硅(SiO2)/氮化硅(Si3N4)五层复合膜，作为可调谐滤波器的下层复合膜3；如图5C、5D所示，在已形成的下层复合膜3的表面溅射一层金薄膜4a，通过掩模版光刻涂覆在金薄膜4a上的光刻胶图形，用湿法腐蚀的方法刻蚀该图形，形成具有通孔5的光反射层4。
[0099] 3)如图5E所示，在已形成的光反射层的表面旋涂一层聚酰亚胺(PI)胶，固化后用CMP的方法去除多余的聚酰亚胺(PI)，形成牺牲层6。
[0100] 4)如图5F所示，继续用PECVD的方法沉积氮化硅(Si3N4)/氧化硅(SiO2)/(a-Si)/氧化硅(SiO2)/氮化硅(Si3N4)五层复合膜，该复合膜的厚度可以与下层复合膜3一致也可以不同，作为上层复合膜7。
[0102] 6)如图5I、5J所示，用蒸发或者溅射的方法沉积一层氮化钛(TiN)10，通过掩模版光刻涂覆在氮化钛(TiN)薄膜上的光刻胶图形，用RIE或IBE或湿法腐蚀的方法刻蚀该图形，形成红外吸收板11。
[0103] 7)如图5K所示，用形成光刻胶图像并用RIE的方法刻蚀上层复合膜7。在该刻蚀过程中，红外吸收板11和条形金属层9可以作为刻蚀的阻挡层，以保护其下方的上层复合膜7不被刻蚀。被刻蚀掉的部分使得牺牲层6露出。
[0104] 8)如图5L、5M所示，释放牺牲层6，形成空腔15。此时，由于本征应力的作用，双材料悬臂梁13会向上鼓起。
[0105] 9)切割晶圆，热式单波长光开关制作完成。
[0106] 以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。
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