CN107305288B - 扫描反射镜装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及扫描反射镜装置及其制造方法，涉及一种由反射镜薄片、盖薄片和玻璃薄片形成的光学装置。反射镜薄片包括导电材料的第一层、导电材料的第二层和位于第一层与第二层之间的电绝缘材料的第三层。反射镜元件由反射镜薄片的第二层形成，并且具有在开放至至少第一层的腔的底部中的反射表面。当反射镜薄片、盖薄片和玻璃薄片彼此接合时，可以利用良好的光学质量的平坦玻璃薄片来包围反射镜元件。

Description

扫描反射镜装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及光学装置，具体地涉及利用MEMS技术制造的扫描反射镜结构。
背景技术
近来，已基于微机电系统(MEMS)技术开发了用于反射光束的反射镜。在扫描反射镜中，反射的方向可以作为根据时间的函数进行变化。扫描反射镜可以在一个维度或两个维度上沿一定范围的方向引导光束，并且其还可以用来以良好的角度精度和分辨率收集来自一定范围的方向的光。通过将反射镜倾斜一定角度并且作为时间的函数改变该角度来获得在一定角度范围内的扫描操作。通常，这种变化的倾斜是以周期或振荡的方式进行的。对于这种扫描反射镜有几种应用，例如条码扫描仪、扫描显示器和激光测距成像传感器(Lidars)。
通常，MEMS反射镜包括在其顶表面上具有反射涂层的硅板、用于悬挂的硅梁和用于反射硅板的一轴或两轴倾斜运动的致动结构。在已知的应用中已经使用了压电致动和静电致动两者。在这些方法中的任一种方法中，获得的力通常太小而不能通过直接施加致动电压来产生适当的偏转幅度。因此，所期望的高倾斜角度需要在谐振模式下操作。谐振模式操作需要较低的环境压力以使气体阻尼最小化，这意味着反射镜需要以低压进行气密封装。气密盖也很重要，因为其解决了反射镜的反射表面的腐蚀。
在成本、尺寸和可制造性方面，对于MEMS装置目前优选晶片级封装。它广泛用于大量生产谐振MEMS装置，如陀螺仪和定时谐振器。然而，MEMS反射镜对晶片级封装提出了一些特殊要求：保护反射镜的元件必须提供良好的光学性能，并且组合需要为反射镜的倾斜运动的竖直活动提供足够的空间。
图1示出了常规的晶片级封装的MEMS反射镜元件，其描述于文献“Resonantbiaxial 7-mm MEMS mirror for omnidirectional scanning”，Journal of Micro/Nanolitograhy,MEMS and MOEMS，2014年1-3月/第(13(1))卷。如图1所示，可移动反射镜元件100和用于使其致动的元件可以通过蚀刻SOI薄片(wafer)的前侧和背侧由SOI薄片102形成。然后SOI薄片可以是接合至玻璃盖薄片104、106的侧壁的玻璃料。图1所示的玻璃盖薄片104、106是用于气密封闭MEMS反射镜组合的直接解决方案。然而，玻璃盖的平面或平坦部件108也需要间隔件110以提供反射镜元件所需的竖直活动的空间。实际上，所需的间隔距离可以高达数百微米。
间隔件110通常由接合至平坦玻璃薄片的间隔薄片形成，平坦玻璃薄片提供光学窗。然而，这增加了薄片封装的成本和复杂性，因为需要形成多于一个的接合界面，并且潜在地不得不利用多于一种的接合技术。例如，平坦玻璃薄片可以与硅间隔薄片进行阳极接合，但是硅间隔薄片将需要用于与SOI薄片的硅薄片接合的其他技术。
可替选地，可以通过在平坦玻璃盖薄片中蚀刻腔来形成间隔件110。然而，对于许多潜在的应用，这种玻璃盖的光学质量不够。众所周知，非常难以通过蚀刻在腔的底部制造对于光学应用是适当平滑的表面。通常经蚀刻的玻璃表面是粗糙并且不平坦的，这导致由光散射和不期望的光折射引起光学损耗。
图1所示的解决方案通过形成所期望的轮廓来避免光学损耗并且通过在高温下软化玻璃盖薄片来避免腔。从薄片接合点出发这可能是可行的解决方案，但是制造这种成形玻璃是相对复杂的并且昂贵的工艺。其包括将玻璃首先接合至牺牲硅薄片中，以及在热成形之后蚀刻掉牺牲硅薄片。因此，该方法所需的薄片总数与附加的间隔薄片相同，这意味着也不会实现材料成本的节省。还存在对于玻璃软化采用的高温引起玻璃中结晶的风险，从而劣化光学性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种易于制造并且仍然为扫描反射镜提供优异的光学封盖的装置。本发明的这个目的和其他目的是利用根据独立权利要求所述的光学装置和用于制造光学装置的方法来实现的。
本发明的实施方案包括一种包括可移动反射镜部件的光学装置。该光学装置包括：玻璃薄片，在玻璃薄片的至少一侧具有第一平坦表面；反射镜薄片，所述反射镜薄片包括导电材料的第一层、导电材料的第二层和在第一层与第二层之间的电绝缘材料的第三层的组合，其中第一层具有背向第三层的第一侧，并且第二层具有抵靠(against)第三层的第二侧；用于悬挂可移动反射镜部件的悬挂弹簧结构，其中可移动反射镜部件和悬挂弹簧结构由反射镜薄片的第二层制成；第二腔，其延伸穿过反射镜薄片的至少第一层，其中第二腔在所述第一侧中由第二平坦表面界定(circumscribe)；反射层，所述反射层在第二腔的底部中由反射镜部件承载；盖薄片，其具有第三侧和第四侧并且包括从盖薄片的第四侧延伸至盖薄片中的第一腔。盖薄片接合至反射镜薄片，使得第三侧背向反射镜薄片，并且第四侧抵靠反射镜薄片的第二层。玻璃薄片接合至反射镜薄片，使得玻璃薄片的第一平坦表面作为在第二腔上方的平面延伸并且与第二平坦表面邻接接合。因此包围可移动反射镜部件的气密密封空间在玻璃薄片的第一平坦表面与盖薄片中的第一腔的底部之间延伸。
本发明的实施方案还包括由反射镜薄片、盖薄片和玻璃薄片制造光学装置的方法。反射镜薄片是包括导电材料的第一层、导电材料的第二层和在第一层与第二层之间的电绝缘材料的第三层的层组合，其中第一层具有背向第三层的第一侧，第二层具有抵靠第三层的第二侧；盖薄片具有彼此相反的第三侧和第四侧；所述玻璃薄片具有在玻璃薄片的至少一侧上的第一平坦表面。该方法包括：在盖薄片中制造第一腔，所述第一腔从第四侧延伸至盖薄片中；穿过所述反射镜薄片的所述第一层制造第二腔，所述第二腔在所述第一侧中由第二平坦表面界定；在反射镜薄片的第二层制造可移动反射镜部件和悬挂弹簧结构，所述反射镜部件具有在第二层的第二侧中的反射层；在反射镜薄片的第二层电致动元件和用于使电致动元件连接至导电连接的配线，所述电致动元件被配置成响应于通过导电连接接收的电信号致动可移动反射镜部件；将盖薄片接合至反射镜薄片，使得第四侧面向第二层，将玻璃薄片接合至反射镜薄片，使得玻璃薄片的第一平坦表面作为在第二腔上方的平面延伸并且与第二平坦表面邻接接合，从而形成包围可移动反射镜部件并且在玻璃薄片的第一平坦表面与盖薄片中的第一腔的底部之间延伸的气密封闭空间。
由于组合的薄片和薄片结构的特定取向，可以提供如下薄片组合，其中经预处理的玻璃薄片的高质量光洁表面可以用作扫描反射镜的光学窗。不需要用于产生在光学窗侧中用于反射镜部件的竖直活动的空间的复杂的处理步骤，并且非常易于实现用于光学窗的优异的光学质量。
将利用以下实施方案对本发明的其他可能的优点进行更详细地讨论。
附图说明
在下文中，将参照附图结合优选实施方案来更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了常规的晶片级封装的MEMS反射镜元件；
图2示出了光学装置结构的截面；
图3示出了处于倾斜状态的图2的结构；
图4示出了光学装置结构的又一实施方案；
图5示出了反射层的替代实现方案；
图6示出了电介质堆叠体的使用的实施例；
图7示出了电介质堆叠体的使用的另一实施例；
图8示出了电介质堆叠体的使用的又一实施例；以及
图9-1至图9-3示出了用于制造光学装置的方法的实施方案。
具体实施方式
下面的实施方案是示例性的。虽然说明书可以提及“一”、“一个”或“一些”实施方案，但是这并不一定意味着每次均指相同的一个或多个实施方案，或者特征仅适用于单个实施方案。不同实施方案的单个特征可以被组合以提供另外的实施方案。
在下文中，将利用其中可以实现本发明的多个不同的实施方案的装置构造的简单示例来描述本发明的特征。仅详细描述用于说明实施方案相关的元件。对于本领域技术人员来说公知的微机电装置的各个实现方式可不在本文中进行具体描述。
图2示出了装置结构的如下截面，其示出了包括反射镜薄片200、盖薄片240和玻璃薄片260的接合组合的光学装置的实施方案。
反射镜薄片200包括导电材料的第一层202、导电材料的第二层204以及在第一层与第二层之间的电绝缘材料的第三层206的组合。反射镜薄片可以由薄片的分层固体结构例如绝缘体上硅(SOI)制造。SOI薄片通常包括操作薄片层、埋氧(BOX)层和装置薄片层。操作薄片层通常是最厚的部分——数百微米厚，而装置薄片层通常为数十微米厚。BOX层通常为几分之一微米至数微米厚。BOX层可以沉积在操作薄片层或装置薄片层上，并且两个硅片可以彼此接合，使得BOX层位于它们之间，并且使装置薄片层电隔离于操作薄片层。通常通过将沟槽蚀刻至装置层中和/或穿过装置层而将具有机电特性的结构制造在SOI薄片的装置中。可以将压电薄膜沉积并且图案化在装置层上用于致动和感测结构的运动。对BOX层的牺牲蚀刻还可以用于将所选择的MEMS结构从BOX层机械脱离。
因此，包括可移动反射镜部件210和悬挂弹簧结构212的反射镜元件208可以由反射镜薄片的第二层204制造。悬挂弹簧结构212可以由第二层的材料蚀刻出，并且具有提供所需要的刚性和弹性的组合的形式，以在反射镜部件运动时作为弹簧。因此，悬挂弹簧结构212可以将反射镜部件210耦接至第二层204的与反射镜薄片的其他层接合的静态部分，而且使得反射镜部件能够以受控方式相对于这些静态部分移动。反射镜部件210也可以由第二层的材料蚀刻出。
反射镜部件210可以承载反射层214。术语承载在本文中是指反射层214是反射镜部件的一部分，或者机械地集成或固定至反射镜部件，因此反射层214随着反射镜部件的运动而移动以及与反射镜部件的运动一起移动。本发明如下限定：在反射镜薄片200中，第一层202具有背向第三层206的第一侧216，而第二层204具有抵靠第三层206的第二侧218。在反射镜薄片200的第二层204的第二侧218上，反射层214在第二层204的表面上。在图2的示例性结构中，反射镜部件210和悬挂弹簧结构212也通过蚀刻从第三层206脱离。
电致动元件220可以耦接至反射镜元件208并且包括将电能转换成反射镜部件210的机械能(运动)的机电转换器。电致动元件可以连接至电能源，并且响应于通过导电连接接收的来自电能源的电信号来致动反射镜部件。电致动元件可以应用电容或静电转换或压电转换。在图2的示例性构造中，示出了可控地致动反射镜的运动的压电元件。压电元件可以通过在第二层上沉积并且图案化一层或更多层压电材料至第二层的与反射镜部件210的反射层214侧相反的另一侧而形成。
电致动元件220可以利用可以制造在反射镜薄片的结构之中或之上的配线222耦接至电能源。配线222可以被接入用于从反射镜薄片的某一侧进行电连接。在图2的示例性结构中，配线222被制造在第二层上、与反射镜薄片的第二侧218相反的一侧上。因此，配线222可通过上覆的盖薄片240的导电结构而连接。然而，导电连接可以以其他方式与配线222连接。例如，盖薄片可以小于反射镜薄片，并且导电连接可以通过在反射镜薄片的没有被盖薄片覆盖的表面上延伸的横向触点而被连接至配线222。
盖薄片240可以接合至反射镜薄片200。本文中限定：盖薄片240具有背向反射镜薄片200的第三侧242以及与反射镜薄片200的第二层204抵靠接合的第四侧244。本文中还限定：薄片的平面侧被认为沿水平方向(在图2中用X和Y表示)延伸，并且与它们正交的方向是竖直方向(在图2中用Z表示)。盖薄片240可以包括从盖薄片的第四侧244延伸至盖薄片中的第一腔246。第一腔246的尺寸可以被确定为在盖薄片中形成在反射镜元件的扫描运动期间使反射镜元件能够沿竖直方向移动的空间。图3示出了在扫描循环期间反射镜部件210处于倾斜位置的状态下的图2的结构。
盖薄片240还可以包括从盖薄片的第三侧242可及的电接触元件248和延伸穿过盖薄片的导电引线250。导电引线250可以是由盖薄片的硅材料形成并且与周围玻璃填充物绝缘的导电通路。然而，可以应用在该领域内的其他类型的导电引线。导电引线250可以从第三侧中的电接触元件248开始，并且可以从盖薄片的第四侧244接入反射镜薄片的配线222。导电引线250定位成与反射镜薄片的配线222相关联，使得当盖薄片和反射镜薄片接合在一起时，电致动元件220电连接至盖薄片的导电引线250。由此，电致动元件220能够响应于通过盖薄片240的外部可及的第三侧242中的电接触元件248接收的电信号来致动可移动反射镜部件210。
在图2的示例性实施方案中，悬挂弹簧结构212可以包括结构化的硅梁弹簧，其中每个弹簧的一端耦接至反射镜薄片的刚性接合部分，并且每个弹簧的另一端耦接至反射镜部件210。悬挂弹簧结构可以包括在所提及的图1的现有技术文献中应用的弯曲形式的梁。可替选地，悬挂弹簧结构的弹簧可以由耦接在一起的一个或更多个线性梁或弯曲梁的组合形成以实现期望的扫描运动。可以应用在该领域内的各种弹簧形式，只要能够实现在反射镜薄片的刚性部分与反射镜部件之间的受控的弹性悬挂即可。
反射镜薄片200可以包括延伸穿过反射镜薄片的第一层202的第二腔224。因此，反射层214可以由沉积到第二腔的底部中的金属反射器层或堆叠体形成在被暴露并且因此通过第二腔224可及的反射镜部件210上。在移除第三层206以释放第二层中的移动和悬挂部件之后，但在玻璃薄片260和反射镜薄片200接合在一起之前，在反射镜部件210上可以形成反射层214，如图2的示例性实施方案所示。反射层214可以可替选地形成在第三层206上，但是必须在玻璃薄片260与反射镜薄片200接合在一起之前，如图2的示例性实施方案所示。
玻璃薄片260可以与反射镜薄片200的第一层202抵靠接合。例如，通过阳极接合可以容易地将含碱性玻璃接合至硅。对于所有类型的玻璃(碱性或非碱性)，可利用公知的玻璃料或金属接合技术。玻璃薄片260可以是平坦元件，这是指在玻璃薄片的至少一侧上其可以具有第一平坦表面262。多种不同的玻璃材料在宽波长区域是透明的，并且能够提供光洁的高光学质量的平坦表面。
第二腔224在第一层的第一侧214中可以由第二平坦表面226界定，或换句话说，围绕。玻璃薄片260可以与反射镜薄片200接合，使得玻璃薄片260的第一平坦表面262被布置成抵靠反射镜薄片200的第一层202的第二平坦表面226。因此，玻璃薄片的第一平坦表面262作为在第二腔224上方的平面延伸并且沿着与反射镜薄片200的第二平坦表面226的邻接接合的同一平面继续延伸。因此，形成包围可移动反射镜部件210并且在玻璃薄片的第一平坦表面262与盖薄片中的第一腔246的底部之间竖直延伸的气密封闭空间。
在所描述配置中，第一平坦表面262形成光学窗的内表面，因而部分地限定了用于扫描反射镜部件210的操作的光学窗264的质量。由于组合的薄片和薄片结构的特定取向，光学窗的内表面可以由经预处理的玻璃薄片的高质量光洁表面形成。不需要产生用于反射镜部件的光学窗侧中的竖直活动的空间的复杂的加工步骤，并且非常易于实现用于光学窗的优异的光学质量。
有利地，玻璃薄片260的另一侧，即玻璃薄片的外侧266也是具有高光学质量的光洁平坦表面，或者至少包括用于反射镜元件208的这种形成光学窗264的部分平坦表面。薄膜减反射光学涂层可以进一步沉积到玻璃薄片的外侧，以进一步使光学窗264中的光学损耗最小化。薄膜减反射涂层也可以在接合之前沉积到玻璃薄片的内侧262。在这种情况下，在进行接合之前需要利用本领域技术人员公知的光刻技术和蚀刻技术从接合界面226去除涂层。
图4示出了图2和图3所示的结构的另一实施方案。在图4的实施方案中，反射镜部件210的背侧包括多个凹进420。在本文中反射镜部件的背侧为反射镜薄片的第二层204的与反射层相反的侧。因此反射镜部件的背侧与第二层的第二侧218相反，并且面对盖薄片240的第一腔246。在反射镜薄片200和盖薄片240接合在一起之前可在第二层204中蚀刻一个或更多个凹进420(例如作为凹陷蚀刻)。也可以应用其他形式的凹进。当相对大面积的反射镜由相对薄的硅层制成时，惯性力趋向于使反射镜部件弯曲。为此，反射镜部件通常相当厚，或者利用另外的厚结构加强较薄的反射镜部件。在图4所示的结构中，凹进使反射镜部件的惯性质量减小，并且包围凹进420的第二层的区域使结构增强。因此，反射镜部件210对于由于惯性力的弯曲的敏感性得以改善。
图2、图3和图4中的反射镜部件210上的反射表面的制造需要将反射金属或电介质薄膜堆叠体沉积并图案化到较深的第二腔的底部。在实践中应用的深度可以是约650微米，这需要利用针对MEMS制造而开发的特殊图案化技术。这些技术包括光致抗蚀剂的喷涂和喷墨。它们可商购但尚未广泛使用。图5示出了又一实施方案，其中因为在制造反射镜薄片时在反射镜薄片的第三层中包括反射层所以不需要这种特殊处理。例如，如图5所示，反射层214可以由在它们的接合工艺之前沉积在反射镜薄片的第一层薄片上或第二层薄片上，或者作为它们的接合工艺的一部分的电介质膜的堆叠体形成。
反射层214可以包括具有不同的折射率值n：低n(nL)和高n(nH)的电介质膜的堆叠体。通过合理地选择堆叠体中的膜的厚度和数目，透射光线可以被布置为由于正确选择的相位移而彼此抵消，从而堆叠体用作反射镜。这种技术被广泛用于产生用于各种目的的反射表面，例如高质量的激光反射镜。堆叠体设计的数学细节描述于光学教科书中，因而对于本领域技术人员是公知的。为了简洁起见，此处不再详细说明。
反射堆叠体的高n材料可以包括例如Ta2O5(五氧化二钽)、TiO2(二氧化钛)、Nb2O5(五氧化二铌)和LaTiO3(钛酸镧)。反射堆叠体的低n材料可以包括例如二氧化硅(SiO2)。有时非晶硅也用作高n材料。
如上所述，可以在SOI薄片的操作薄片和装置薄片层的熔接工艺期间形成反射层。由于熔接中使用的退火温度可以高达1100℃至1200℃，因此选择使其熔融温度高于该温度的电介质材料是有利的。一些常用材料的熔点是对于Ta2O5为1872℃，对于TiO2为1843℃，对于Nb2O5为1512℃，而对于LaTiO3为大于2000℃，以及对于SiO2为1713℃。
假设在图5的示例性实施方案中，低n材料为SiO2，高n材料为Ta2O5。为了简洁起见，示出了具有三对高n/低n对的结构。设计电介质堆叠体的一种可能的方法是选择膜厚度，使得堆叠体中每个膜的几何厚度d具有值λ/4n，其中λ是光的波长，n是膜的折射率。可以增加膜层的数目直至达到所需的反射率值，例如5至10对高n/低n对。存在可用的商售和免费软件包来设计具有所需反射率和带宽的电介质反射镜。
图6和图7示出了在图2和图3的构造中使用图5的电介质堆叠体的实施例。图6示出了反射镜薄片200，其具有第一层(SOI薄片的操作薄片)202、第二层(SOI薄片的装置薄片层)204和在第一层薄片202与第二层薄片204之间的现在由电介质膜的层形成的第三层206。如图7所示，电介质堆叠体形成现在通过蚀刻穿过第一层的第二腔224而露出的反射层214。因此，第三层206可以保留在反射镜部件上，仅需要蚀刻其中的一部分以从第二层204和第三层206释放反射镜元件的移动和弹性部件。第三层的未蚀刻部分将形成承载在第二层204的反射镜部件上的反射层214。
在反射电介质堆叠体中，高n材料Ta2O5将被布置到顶层，即入射激光的方向。然而，从经验可以看出，TaO5膜的反射率由于在真空下的氧损(oxygen depletion)而趋向于降低。如图8所示，可以将非常薄(1nm)的SiO2钝化层布置到反射层的顶层，以保持Ta2O5膜反射镜涂层的质量。
图9-1至图9-3示出了用于制造光学装置的方法的实施方案。图9-1说明了该方法的主要步骤。两个第一步骤9-11和9-12基本上彼此独立，因此它们的顺序可以改变，或者它们可以并行执行。关于该方法步骤的描述的更多细节可以参照图2至图8的描述。在该方法中，制造反射镜薄片MW的结构(步骤9-11)。反射镜薄片MW可以是包括导电材料的第一层、导电材料的第二层和在第一层与第二层之间的电绝缘材料的第三层的层组合。第一层可以具有背向第三层的第一侧，并且第二层可以具有抵靠第三层的第二侧。为此目的在该步骤中可以应用现成的SOI薄片，或者可以制造包括图5至图8所公开的电介质堆叠体的薄片组合。
利用图9-2对步骤9-11的主要步骤进行更详细地描述。应当注意，本文中，该方法步骤以一般顺序对该方法的步骤进行说明，该一般顺序可以根据所应用的制造工艺而变化。可以通过蚀刻穿过反射镜薄片的第一层制造第二腔2nd CAV(步骤9-111)。可以将第二腔蚀刻至薄片的平坦表面，使得其被之前被称为第二平坦表面的平坦表面界定。可以在反射镜薄片的第二层制造包括可移动反射镜部件和悬挂弹簧结构的反射镜元件ME(步骤9-112)。反射镜部件可以被布置成在第二层的第二侧具有反射层。可以通过经由第二腔蚀刻去除第三层，并且穿过第二腔在第二层上沉积反射层。可替选地，反射层可以沉积在第三层上。可替选地，第三层可以是在制造第二腔时露出的反射层或可以包括在制造第二腔时露出的反射层。
可以在于反射镜薄片的第二层制造电致动元件EA(步骤9-113)。还可以在反射镜薄片的第二层制造用于使电致动元件连接到外部致动能量源的配线WR(步骤9-114)。电致动元件可以被配置成响应于从外部致动能量源接收的电信号来致动可移动反射镜部件。
在主要方法中，还制造盖薄片CW的结构(步骤9-12)。盖薄片具有彼此相反的第三侧和第四侧。利用图9-3对步骤9-12的主要步骤进行更详细地描述。该方法步骤以一般顺序对该方法的步骤进行说明，该一般顺序可以根据所应用的制造工艺而变化。可以在盖薄片制造延伸穿过盖薄片的导电引线CC制造(步骤9-211)。导电引线可以例如通过围绕纵向通路结构蚀刻至一定深度来去除材料，并且利用玻璃材料填充周围空间而形成。然后可以通过将盖薄片减薄来从相反侧露出通路结构。如所论述的，在本发明范围内，可以应用不需要穿过层引线的替代方法。也可以在盖薄片中制造从第三侧可及的电接触元件CE(步骤9-212)。电接触元件可以例如通过图案化导电材料的结构而沉积到盖薄片的第三侧的表面上。此外，可以通过蚀刻到盖薄片中来制造从第四侧延伸至盖薄片中的第一腔1st CAV(步骤9-213)。
玻璃薄片具有在玻璃薄片的至少一侧的第一平坦表面。在主要方法中，可以接合盖薄片、反射镜薄片和玻璃薄片(GW)(步骤9-13)。可以将盖薄片接合至反射镜薄片，使得第四侧面对第二层，并且将玻璃薄片接合至反射镜薄片，使得玻璃薄片的第一平坦表面作为在第二腔上方延伸的平面并且与第二平坦表面邻接接合。薄片可以在单独的接合工艺步骤中或在一个接合工艺步骤中接合。从而形成包围可移动反射镜部件并且在玻璃薄片的第一平坦表面与盖薄片中的第一腔的底部之间延伸的气密封闭空间。
对本领域技术人员而言明显的是，随着技术进步，可以以各种方式实现本发明的基本思路。因此，本发明及其实施方案并不限于上述示例，而是它们可以在所附权利要求的范围内变化。

Claims (12)

1.一种包括可移动反射镜部件的光学装置，其包括：
玻璃薄片，在所述玻璃薄片的至少一侧具有第一平坦表面；
反射镜薄片，所述反射镜薄片包括导电材料的第一层、导电材料的第二层和在所述第一层与所述第二层之间的电绝缘材料的第三层的组合，其中所述第一层具有背向所述第三层的第一侧，所述第二层具有抵靠所述第三层的第二侧；
用于悬挂所述可移动反射镜部件的悬挂弹簧结构，其中所述可移动反射镜部件和所述悬挂弹簧结构由所述反射镜薄片的所述第二层制成；
第二腔，其从所述第一层的所述第一侧延伸穿过至少所述反射镜薄片的所述第一层，其中所述第二腔在所述第一侧由第二平坦表面界定；
反射层，所述反射层在所述第二层的所述第二侧的表面上并在所述第二腔的底部由所述可移动反射镜部件承载；
盖薄片，其具有第三侧和第四侧并且包括从所述盖薄片的所述第四侧延伸至所述盖薄片中的第一腔；其中
所述盖薄片接合至所述反射镜薄片，使得所述第三侧背向所述反射镜薄片，所述第四侧抵靠所述反射镜薄片的第二层；
所述玻璃薄片接合至所述反射镜薄片，使得所述玻璃薄片的所述第一平坦表面作为在所述第二腔上方的平面延伸并且与所述第二平坦表面邻接接合；
气密封闭空间，其包围所述可移动反射镜部件和所述悬挂弹簧结构，在所述玻璃薄片的所述第一平坦表面与所述盖薄片中的所述第一腔的底部之间延伸；其特征在于
压电致动元件，形成在被包围的所述悬挂弹簧结构的表面上，在所述第二层的与所述第二侧相反的侧，其中所述压电致动元件被配置成响应于通过导电连接接收的电信号来致动所述可移动反射镜部件；并且在于
所述导电连接包括从所述盖薄片的所述第三侧可及的电接触元件和从所述电接触元件延伸穿过所述盖薄片的导电通路；
所述导电通路由所述盖薄片上的硅材料形成，以及与周围的玻璃填充物绝缘，所述玻璃填充物延伸以形成所述盖薄片的第四侧；
并且
所述压电致动元件通过被制造在第二层的同一侧上的配线电连接至所述导电通路作为所述压电致动元件。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述反射镜薄片由绝缘体上硅薄片形成。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于
所述玻璃薄片在所述玻璃薄片的两侧均具有平坦表面，在所述玻璃薄片的一侧的内表面和在所述玻璃薄片的另一侧的外表面，其中所述内表面是第一平坦表面；
所述外表面作为至少在所述第二腔上方的平面延伸。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于具有在所述玻璃薄片的所述外表面上的减反射光学涂层。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于
所述可移动反射镜部件的前侧在所述反射镜薄片的所述第二层的第二侧，所述可移动反射镜部件的背侧在所述第二层的另一侧；
所述可移动反射镜部件的所述背侧包括多个凹进。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述反射层包括沉积在所述第二腔的底部上的金属反射器。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于
所述反射层包括通过所述第二腔暴露于光的电介质膜的堆叠体；
所述电介质膜具有不同的折射率值，被配置成使得所述电介质膜的堆叠体作为反射镜反射光。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于
所述电介质膜的堆叠体的顶部取向成朝向入射光束；以及
所述电介质膜的堆叠体的顶层包括具有高折射率的电介质材料的膜。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述顶层由二氧化硅的保护膜覆盖。
10.一种由反射镜薄片、盖薄片和玻璃薄片制造光学装置的方法，其中
所述反射镜薄片是包括导电材料的第一层、导电材料的第二层和在所述第一层与所述第二层之间的电绝缘材料的第三层的层组合，其中所述第一层具有背向所述第三层的第一侧，所述第二层具有抵靠所述第三层的第二侧；
所述盖薄片具有彼此相反的第三侧和第四侧；
所述玻璃薄片具有在所述玻璃薄片的至少一侧的第一平坦表面；所述方法包括：
在所述盖薄片中制造第一腔，所述第一腔从所述第四侧延伸至所述盖薄片中；
从所述第一层的所述第一侧穿过所述反射镜薄片的所述第一层制造第二腔，所述第二腔在所述第一侧由第二平坦表面界定；
对所述反射镜薄片的所述第二层制造可移动反射镜部件和悬挂弹簧结构，所述可移动反射镜部件具有在所述第二层的所述第二侧的表面上的反射层；
在所述反射镜薄片的所述第二层的与所述第二侧相反的侧制造压电致动元件和用于使所述压电致动元件连接至导电连接的配线，所述压电致动元件被配置成响应于通过所述导电连接接收的电信号致动所述可移动反射镜部件；
制造用于导电连接至所述盖薄片中的从所述第三侧可及的电接触元件和由所述盖薄片上的硅材料形成并延伸穿过所述盖薄片的导电通路，所述导电通路与周围的玻璃填充物绝缘，所述玻璃填充物进一步延伸以形成盖薄片的第四侧；
将所述盖薄片接合至所述反射镜薄片，使得所述第四侧面向所述第二层，将所述玻璃薄片接合至所述反射镜薄片，使得所述玻璃薄片的所述第一平坦表面作为在所述第二腔上方的平面延伸并且与所述第二平坦表面邻接接合，从而形成包围所述可移动反射镜部件和所述悬挂弹簧结构并且在所述玻璃薄片的所述第一平坦表面与所述盖薄片中的所述第一腔的底部之间延伸的气密封闭空间。
11.根据权利要求10所述的制造光学装置的方法，其特征在于制造绝缘体上硅薄片的所述反射镜薄片的结构。
12.根据权利要求11所述的制造光学装置的方法，其特征在于将所述反射镜薄片的所述第三层制造成包括电介质膜的堆叠体，所述电介质膜具有不同折射率值并且被配置成使得所述电介质膜的堆叠体作为反射镜反射光。
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