DE102018201965A1 - Micromechanical mirror device, mirror system and method for producing a micromechanical mirror device - Google Patents

Micromechanical mirror device, mirror system and method for producing a micromechanical mirror device Download PDF

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DE102018201965A1
DE102018201965A1 DE102018201965.7A DE102018201965A DE102018201965A1 DE 102018201965 A1 DE102018201965 A1 DE 102018201965A1 DE 102018201965 A DE102018201965 A DE 102018201965A DE 102018201965 A1 DE102018201965 A1 DE 102018201965A1
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Christoph Schelling
Marc Schmid
Christoph Daniel Kraemmer
Reinhold Roedel
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Abstract

Die Erfindung schafft eine mikromechanische Spiegelvorrichtung, ein Spiegelsystem und ein Verfahren zum Herstellen einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung. Die Spiegelvorrichtung ist ausgebildet mit: einem ersten Spiegelelement (10), welches plan ausgebildet ist;
einem zweiten Spiegelelement (20), welches plan ausgebildet ist;
wobei das erste und das zweite Spiegelelement (10, 20) im Wesentlichen planparallel angeordnet sind;
wobei ein Zwischenraum (40) zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement (10, 20) einen geringeren Brechungsindex aufweist als das erste und/oder das zweite Spiegelelement (10, 20);
wobei das erste und das zweite Spiegelelement (10, 20) lokal voneinander durch mindestens eine Stützstruktur (130) beabstandet angeordnet sind; und
wobei die mindestens eine Stützstruktur (130) in einer axialen Richtung (A),
welche senkrecht zu dem ersten und dem zweiten Spiegelelement (10, 20) angeordnet ist, das erste und das zweite Spiegelelement (10, 20) überlappt; und
wobei die mindestens eine Stützstruktur (130) ein Material aufweist, oder aus einem Material ausgebildet ist, welches sich von einem Material unterscheidet,
aus welchem das erste und/oder das zweite Spiegelelement (10, 20) ausgebildet ist.

Figure DE102018201965A1_0000
The invention provides a micromechanical mirror device, a mirror system and a method for producing a micromechanical mirror device. The mirror device is formed with: a first mirror element (10) which is planar;
a second mirror element (20) which is planar;
wherein the first and the second mirror element (10, 20) are arranged substantially plane-parallel;
wherein a gap (40) between the first and the second mirror element (10, 20) has a lower refractive index than the first and / or the second mirror element (10, 20);
wherein the first and second mirror elements (10, 20) are locally spaced from each other by at least one support structure (130); and
wherein the at least one support structure (130) is in an axial direction (A),
which is arranged perpendicular to the first and the second mirror element (10, 20), the first and the second mirror element (10, 20) overlaps; and
wherein the at least one support structure (130) comprises a material or is formed from a material which differs from a material,
from which the first and / or the second mirror element (10, 20) is formed.
Figure DE102018201965A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikromechanische Spiegelvorrichtung, ein Spiegelsystem und ein Verfahren zum Herstellen einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung. Des Weiteren wird ein Interferometer nach dem Fabry-Perot-Prinzip bereitgestellt, welches die erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Spiegelsystem verwendet.The present invention relates to a micromechanical mirror device, a mirror system and a method for producing a micromechanical mirror device. Furthermore, an interferometer according to the Fabry-Perot principle is provided which uses the mirror device according to the invention and / or the mirror system according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Durchstimmbare spektrale Filter mit der Möglichkeit der Miniaturisierung lassen sich mittels MEMS-Technologie, beispielsweise als Fabry-Perot-Interferometer (FPI) realisieren. Dabei wird ausgenutzt, dass eine Kavität, bestehend aus zwei planparallelen, hochreflektierenden Spiegelvorrichtungen mit einem Abstand (Kavitätslänge) im Bereich optischer Wellenlängen eine starke Transmission nur für Wellenlängen zeigt, bei denen die Kavitätslänge einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge entspricht. Die Kavitätslänge lässt sich beispielsweise mittels elektrostatischer oder piezoelektrischer Aktuierung verändern, wodurch ein spektral durchstimmbares Filterelement entsteht. Ein wichtiger Einflussfaktor auf eine Performance eines solchen Spektrometers ist die Parallelität der beiden Spiegelvorrichtungen, welche möglichst hoch sein sollte, damit zwischen den beiden Spiegelvorrichtungen eine definierte Kavität mit einer möglichst hohen Finesse entsteht.Tunable spectral filters with the possibility of miniaturization can be implemented using MEMS technology, for example as a Fabry-Perot interferometer (FPI). It is exploited that a cavity consisting of two plane-parallel, highly reflective mirror devices with a distance (cavity length) in the range of optical wavelengths shows a strong transmission only for wavelengths in which the cavity length corresponds to an integer multiple of half the wavelength. The cavity length can be changed, for example, by means of electrostatic or piezoelectric actuation, resulting in a spectrally tunable filter element. An important influencing factor on a performance of such a spectrometer is the parallelism of the two mirror devices, which should be as high as possible so that a defined cavity with the highest possible finesse arises between the two mirror devices.

Um ein Fabry-Perot-Interferometer zu realisieren, das einen möglichst großen Wellenlängenbereich adressieren kann, müssen mehrere Bedingungen erfüllt sein. Ein grundlegendes Kriterium ist, dass die beiden Spiegelelemente des Interferometers über den gesamten zu messenden Wellenlängenbereich hochreflektiv sind. Eine oft genutzte Ausführung von Spiegelvorrichtungen in miniaturisierten Interferometern sind dielektrische Schichtsysteme aus alternierenden Schichten von hoch- und niedrigbrechenden Materialien, insbesondere Bragg-Reflektoren (Englisch „distributed bragg reflectors“, DBR), bei denen eine optische Dicke dieser Schichten idealerweise jeweils ein Viertel der Zentralwellenlänge des zu adressierenden Bereichs ist.In order to realize a Fabry-Perot interferometer that can address the widest possible wavelength range, several conditions must be met. A fundamental criterion is that the two mirror elements of the interferometer are highly reflective over the entire wavelength range to be measured. One frequently used design of mirror devices in miniaturized interferometers are dielectric layer systems comprising alternating layers of high and low refractive index materials, in particular Bragg reflectors (DBR), in which an optical thickness of these layers is ideally one quarter of the central wavelength of the area to be addressed.

Eine maximale Reflektivität der Spiegelschichten wird durch einen möglichst hohen Brechungsindexsprung der DBR-Spiegelschichten erreicht. Sehr hohe Brechungsindexsprünge lassen sich beispielsweise mit Silizium-Luft-Multilagenspiegelstapeln erreichen. Um dabei eine gegenseitige Parallelität von Spiegelschichten innerhalb einer Spiegelvorrichtung zu gewährleisten, sind Stützstrukturen hilfreich, die den Abstand der umgebenden hochbrechenden Schichten, welche hierin als Spiegelelemente bezeichnet werden, konstant halten.A maximum reflectivity of the mirror layers is achieved by the highest possible refractive index jump of the DBR mirror layers. Very high refractive index jumps can be achieved, for example, with silicon-air multilayer mirror stacks. In order to ensure mutual parallelism of mirror layers within a mirror device, support structures that keep the distance between the surrounding high-index layers, which are referred to herein as mirror elements, constant.

In der US 2014/0111811 A1 ist ein durchstimmbares Fabry-Perot-Interferometer gezeigt, welches Ankerstrukturen umfasst, welche zwei Spiegelvorrichtungen, d.h. spiegelnde Elemente, voneinander beabstanden. Über die Dichte der Stützelemente kann eine Steifheit der Spiegelvorrichtungen eingestellt werden. Beide Spiegelvorrichtungen sind mit ein und demselben Substrat verbunden. Bisher wurden Teile der hochbrechenden Schicht, das heißt der Spiegelelemente, oder Zwischenschichten als Stützstrukturen genutzt.In the US 2014/0111811 A1 For example, there is shown a tunable Fabry-Perot interferometer that includes anchor structures that space two mirror devices, ie, reflective elements. About the density of the support elements, a stiffness of the mirror devices can be adjusted. Both mirror devices are connected to one and the same substrate. So far, parts of the high-index layer, that is, the mirror elements, or intermediate layers have been used as support structures.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Spiegelvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Spiegelsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9.The present invention discloses a mirror device having the features of claim 1, a mirror system having the features of claim 8 and a method according to claim 9.

Demgemäß ist vorgesehen: eine mikromechanische Spiegelvorrichtung, mit: einem ersten Spiegelelement, welches plan ausgebildet ist; einem zweiten Spiegelelement, welches plan ausgebildet ist; wobei das erste und das zweite Spiegelelement im Wesentlichen planparallel angeordnet sind; wobei ein Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement einen geringeren Brechungsindex aufweist als das erste und/oder das zweite Spiegelelement; wobei das erste und das zweite Spiegelelement lokal voneinander durch mindestens eine Stützstruktur beabstandet angeordnet sind; wobei die mindestens eine Stützstruktur in einer axialen Richtung, welche senkrecht zu dem ersten und dem zweiten Spiegelelement angeordnet ist, das erste und das zweite Spiegelelement überlappt; und wobei die mindestens eine Stützstruktur ein Material aufweist, oder aus einem Material ausgebildet ist, welches sich von einem Material unterscheidet, aus welchem das erste und/oder das zweite Spiegelelement ausgebildet ist.Accordingly, there is provided a micromechanical mirror device, comprising: a first mirror element which is planar; a second mirror element which is planar; wherein the first and the second mirror element are arranged substantially plane-parallel; wherein a gap between the first and the second mirror element has a lower refractive index than the first and / or the second mirror element; wherein the first and second mirror elements are locally spaced from each other by at least one support structure; wherein the at least one support structure in an axial direction, which is arranged perpendicular to the first and the second mirror element, overlaps the first and the second mirror element; and wherein the at least one support structure comprises a material, or is formed from a material which differs from a material from which the first and / or the second mirror element is formed.

Unter einer Spiegelvorrichtung ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, welche in einem Fabry-Perot-Interferometer einen Lichtstrahl reflektiert.A mirror device is understood in particular to mean a device which reflects a light beam in a Fabry-Perot interferometer.

Weiterhin ist ein Spiegelsystem vorgesehen, welches mindestens eine erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung aufweist, sowie eine Kontaktierungsvorrichtung, welche dazu ausgelegt ist, an zumindest zwei voneinander elektrisch isolierte Teilabschnitte des ersten und/oder des zweiten Spiegelelements der mindestens einen Spiegelvorrichtung unterschiedliche elektrische Potentiale anzulegen.Furthermore, a mirror system is provided, which has at least one mirror device according to the invention, and a contacting device which is designed to apply different electrical potentials to at least two mutually electrically insulated subsections of the first and / or the second mirror element of the at least one mirror device.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung bereitgestellt, mit den Schritten:

  • Bereitstellen eines Schichtstapels mit:
    • - einer dielektrischen Schicht;
    • - einer an der dielektrischen Schicht angeordneten ersten lichtbrechenden Schicht;
    • - einer an der ersten lichtbrechenden Schicht angeordneten Opferschicht;
    • - einer an der Opferschicht angeordneten zweiten lichtbrechenden Schicht;
  • Entfernen jeweils eines Teils der ersten lichtbrechenden Schicht, der zweiten Opferschicht und der zweiten lichtbrechenden Schicht, sodass eine zusammenhängende Ausnehmung in dem Schichtstapel derart entsteht, dass die Ausnehmung die erste und die zweite lichtbrechende Schicht in einer axialen Richtung, welche senkrecht zu der ersten und der zweiten lichtbrechenden Schicht angeordnet ist, überlappt;
  • Abscheiden einer Füllschicht auf eine Seite des Schichtstapels, zu welcher sich die Ausnehmung öffnet;
  • wobei die Füllschicht aus einem Material besteht, welches sich von dem Material der ersten und/oder der zweiten lichtbrechenden Schicht unterscheidet; Entfernen eines Teils der Füllschicht, welcher außerhalb einer ursprünglichen Außenschicht des Schichtstapels liegt; und
  • Entfernen der dielektrischen Schicht und der Opferschicht zum Bereitstellen, insbesondere Freistellen, der ersten und der zweiten lichtbrechenden Schicht als zueinander planparallele Spiegelelemente.
Furthermore, a method for producing a micromechanical mirror device is provided, with the steps:
  • Providing a layer stack with:
    • a dielectric layer;
    • a first refractive layer disposed on the dielectric layer;
    • a sacrificial layer disposed on the first refractive layer;
    • a second refractive layer disposed on the sacrificial layer;
  • Removing each of a portion of the first refractive layer, the second sacrificial layer and the second refractive layer, so that a contiguous recess in the layer stack is formed such that the recess, the first and the second refractive layer in an axial direction which is perpendicular to the first and second refractive layer is arranged overlaps;
  • Depositing a filling layer on one side of the layer stack to which the recess opens;
  • wherein the filling layer is made of a material different from the material of the first and / or the second refractive layer; Removing a portion of the fill layer which is outside of an original outer layer of the layer stack; and
  • Removing the dielectric layer and the sacrificial layer to provide, in particular, exposing, the first and the second refractive layer as mutually plane-parallel mirror elements.

Die Opferschicht ist ebenfalls als dielektrische Schicht bezeichenbar und kann beispielsweise aus Siliziumdioxid bestehen.The sacrificial layer is also denominatable as a dielectric layer and may for example consist of silicon dioxide.

Besonders bevorzugt entspricht ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement einem Viertel einer Zentralwellenlänge, für welche die Spiegelvorrichtung als optischer Filter dienen soll.Particularly preferably, a distance between the first and the second mirror element corresponds to a quarter of a central wavelength, for which the mirror device is to serve as an optical filter.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die mindestens eine Stützstruktur kann aus einem oder mehreren separaten Stützelementen bestehen, oder ein oder mehrere separate Stützelemente aufweisen. Dadurch, dass die mindestens eine Stützstruktur in der axialen Richtung sowohl das erste als auch das zweite Spiegelelement überlappt, wird eine mechanisch besonders gute Verbindung realisiert, wobei die mindestens eine Stützstruktur gleichzeitig eine Verformung der Spiegelelemente unter Belastung verringert.The at least one support structure may consist of one or more separate support elements, or have one or more separate support elements. Because the at least one support structure overlaps both the first and the second mirror element in the axial direction, a mechanically particularly good connection is realized, wherein the at least one support structure simultaneously reduces deformation of the mirror elements under load.

Bevorzugt sind das erste und das zweite Spiegelelement aus demselben Material ausgebildet, während die mindestens eine Stützstruktur ausschließlich aus Materialien bzw. aus genau einem Material ausgebildet ist, welche bzw. welches sich von dem Material unterscheidet bzw. unterscheiden, aus welchem die Spiegelelemente ausgebildet sind.Preferably, the first and the second mirror element are formed of the same material, while the at least one support structure is formed exclusively of materials or of exactly one material which differs from the material from which the mirror elements are formed.

Die Verwendung verschiedener Materialien für die mindestens eine Stützstruktur einerseits und die Spiegelelemente andererseits ermöglicht eine separate Optimierung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Stützstruktur einerseits und der optischen Eigenschaften der Spiegelelemente andererseits. Besonders bevorzugt ist es, wenn die mindestens eine Stützstruktur aus einem oder mehreren elektrisch isolierenden Materialien ausgebildet ist, während das erste und/oder das zweite Spiegelelement aus einem elektrisch leitenden oder einem halbleitenden Material ausgebildet ist bzw. sind, so dass die Teilabschnitte der Spiegelelemente als separate Elektroden fungieren können. Darüber hinaus kann das Material der Stützstruktur eine andere Dicke und/oder eine andere mechanische Verspannung aufweisen als das Material der Spiegelelemente, womit sich die Robustheit der gesamten Spiegelvorrichtung erhöhen lässt.The use of different materials for the at least one support structure on the one hand and the mirror elements on the other hand enables a separate optimization of the electrical and mechanical properties of the support structure on the one hand and the optical properties of the mirror elements on the other. It is particularly preferred if the at least one support structure is formed from one or more electrically insulating materials, while the first and / or the second mirror element is or are formed from an electrically conductive or a semiconducting material, so that the sections of the mirror elements as separate electrodes can act. In addition, the material of the support structure may have a different thickness and / or a different mechanical strain than the material of the mirror elements, whereby the robustness of the entire mirror device can be increased.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist das Material der Stützstruktur eine andere Dicke und/oder mechanische Verspannung auf als ein Material des ersten Spiegelelements und/oder des zweiten Spiegelelements. Auf diese Weise kann die beispielsweise die Steifigkeit und damit die Robustheit der gesamten Spiegelvorrichtung positiv beeinflusst werden.According to a preferred development, the material of the support structure has a different thickness and / or mechanical stress than a material of the first mirror element and / or the second mirror element. In this way, for example, the rigidity and thus the robustness of the entire mirror device can be positively influenced.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung unterteilt die mindestens eine Stützstruktur das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement in je mindestens zwei Teilabschnitte, welche durch die mindestens eine Stützstruktur voneinander elektrisch isoliert sind.According to an advantageous development, the at least one support structure divides the first mirror element and the second mirror element into at least two subsections, which are electrically insulated from one another by the at least one support structure.

Durch das elektrische Trennen der mindestens zwei Teilabschnitte des ersten und des zweiten Spiegelelements wird eine Vielzahl von Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeiten für die mikromechanische Spiegelvorrichtung eröffnet. Beispielsweise können die verschiedenen, voneinander elektrisch isolierten Teilabschnitte als separate Elektroden verwendet werden, welche auf verschiedene elektrische Potentiale gelegt werden können und/oder mit verschiedenen Strömen und Spannungen beaufschlagt werden können. The electrical separation of the at least two subsections of the first and the second mirror element opens up a multiplicity of application and design options for the micromechanical mirror device. For example, the different, electrically isolated subsections can be used as separate electrodes, which can be placed on different electrical potentials and / or can be applied to different currents and voltages.

Beispielsweise kann ein Teilabschnitt mit einer Spannung beaufschlagt werden, welche zum Aktuieren der Spiegelvorrichtung, das heißt beispielsweise zum Ausrichten der Spiegelvorrichtung, eingesetzt werden kann. Hierdurch kann der Abstand zwischen der aktuierten Spiegelvorrichtung zu beispielsweise einer weiteren Spiegelvorrichtung innerhalb ein und desselben Interferometers verändert werden, wodurch das Interferometer spektral durchstimmbar ist. For example, a partial section can be subjected to a voltage which can be used to actuate the mirror device, that is to say, for example, to align the mirror device. In this way, the distance between the actuated mirror device to, for example, a further mirror device can be changed within one and the same interferometer, whereby the interferometer is spectrally tunable.

Ein weiterer Teilabschnitt des ersten und des zweiten Spiegelelements kann beispielsweise mit einer Spannung beaufschlagt werden, welche zum Detektieren der Auslenkung der Spiegelvorrichtung verwendet wird. In einem weiteren Teilabschnitt kann ein feldfreier Raum oder ein weitgehend feldfreier Raum erzielt werden, beispielsweise um Verformungen der Spiegelvorrichtung in dem feldfreien Raum zu vermeiden.A further subsection of the first and the second mirror element can, for example, be subjected to a voltage which is used to detect the deflection of the mirror device. In a further section, a field-free space or a largely field-free space can be achieved, for example, to avoid deformation of the mirror device in the field-free space.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Stützstruktur mindestens einen Abschnitt auf, welcher aus einer Außenfläche des ersten und/oder des zweiten Spiegelelements hervorsteht. Dieser Abschnitt ist somit als ein Anschlag oder auch als eine Anti-Haftreibung-Erhebung (Englisch „anti-stiction bump“, kurz für „anti-static-friction bump“). Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Stützstruktur mehrere solche Anschläge aufweist oder wenn mehrere Stützstrukturen vorgesehen sind, welche jeweils über mindestens einen derartigen Anschlag verfügen.According to a preferred development, the support structure has at least one section which protrudes from an outer surface of the first and / or the second mirror element. This section is thus as a stopper or as an anti-static friction bump (short for "anti-static-friction bump"). It is particularly advantageous if the at least one support structure has a plurality of such stops or if a plurality of support structures are provided which each have at least one such stop.

Solche Anschläge können ein Zusammenkleben von Spiegelvorrichtungen oder ein Festkleben von Spiegelvorrichtungen auf einem Substrat verhindern oder eine Wahrscheinlichkeit dafür verringern. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest der jeweilige Abschnitt der mindestens einen Stützstruktur, welche als Anschlag fungiert, aus einem elektrisch isolierenden Material (Isolator) ausgebildet ist. In diesem Fall kann ein Verschweißen von Elektroden mit den Spiegelelementen beim Gebrauch der Spiegelvorrichtung zum Beispiel innerhalb eines Interferometers verhindert werden.Such stops can prevent or reduce a likelihood of gluing mirror devices or gluing mirror devices to a substrate. It is particularly advantageous if at least the respective section of the at least one support structure, which acts as a stop, is formed from an electrically insulating material (insulator). In this case, welding of electrodes with the mirror elements can be prevented during use of the mirror device, for example, within an interferometer.

Unter einer Außenfläche eines Spiegelelements ist insbesondere eine Fläche des jeweiligen Spiegelelements zu verstehen, welche von dem Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement abgewandt ist. Die Außenfläche zumindest eines Spiegelelements stellt auch die Fläche dar, auf welche Licht auftrifft, das durch die Spiegelvorrichtung gespiegelt werden soll.An outer surface of a mirror element is understood in particular to mean a surface of the respective mirror element which faces away from the intermediate space between the first and the second mirror element. The outer surface of at least one mirror element also represents the surface on which light impinges, which is to be mirrored by the mirror device.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung überlappt eine laterale Ausdehnung der mindestens einen Stützstruktur mit einer lateralen Ausdehnung des ersten und/oder des zweiten Spiegelelements. Auf diese Weise kann eine bessere mechanische Anbindung zwischen der mindestens einen Stützstruktur und dem ersten und/oder dem zweiten Spiegelelement erzielt werden. Unter einer lateralen, oder transversalen, Ausdehnung ist insbesondere eine Ausdehnung in einer Richtung zu verstehen, welche in einer Ebene liegt, welche parallel zu dem ersten und dem zweiten Spiegelelement gedacht werden kann. Somit ist die Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung angeordnet, welche wiederum senkrecht zu den Spiegelelementen angeordnet ist.According to a further preferred development, a lateral extent of the at least one support structure overlaps with a lateral extent of the first and / or the second mirror element. In this way, a better mechanical connection between the at least one support structure and the first and / or the second mirror element can be achieved. A lateral, or transversal, expansion is understood in particular to mean an expansion in a direction which lies in a plane which can be thought of parallel to the first and the second mirror element. Thus, the direction is arranged perpendicular to an axial direction, which in turn is arranged perpendicular to the mirror elements.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die mindestens eine Stützstruktur aus mindestens zwei verschiedenen Materialien ausgebildet. Beispielsweise kann ein erstes Material der mindestens einen Stützstruktur mit den Spiegelelementen in Kontakt stehen, während ein zweites Material der Stützstruktur als ein stabilisierender Kern der Stützstruktur ausgebildet und angeordnet ist, um eine Steifigkeit der Stützstruktur zu erhöhen und somit einem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement zur Verbesserung der optischen Eigenschaften der Spiegelvorrichtung konstant zu halten.According to a further preferred development, the at least one support structure is formed from at least two different materials. For example, a first material of the at least one support structure may be in contact with the mirror elements while a second material of the support structure is formed and arranged as a stabilizing core of the support structure to increase rigidity of the support structure and thus a distance between the first and second Mirror element to improve the optical properties of the mirror device to keep constant.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die mindestens eine Stützstruktur einen Fluiddurchgangskanal auf, durch welche hindurch ein Fluid die Stützstruktur das erste und das zweite Spiegelelement durchqueren kann. Auf diese Weise kann ein thermischer und/oder atmosphärischer Ausgleich zwischen zwei verschiedenen Seiten der Spiegelvorrichtung verbessert werden, wodurch sich externe Zug-, Druck- und Verformungskräfte auf die Spiegelvorrichtung verringern können.According to a further preferred development, the at least one support structure has a fluid passageway through which a fluid can pass through the support structure, the first and the second mirror element. In this way, a thermal and / or atmospheric balance between two different sides of the mirror device can be improved, whereby external tensile, compressive and deforming forces can be reduced to the mirror device.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist in dem Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement ein Gas oder ein Vakuum angeordnet. Bevorzugt ist in dem Zwischenraum ein Material mit einem niedrigen Brechungsindex angeordnet, welcher besonders bevorzugt nahe bei Eins liegt, wie es beispielsweise bei Luft (also ein Gas oder Gasgemisch) und bei Vakuum der Fall ist. Ein hoher Brechungsindexkontrast zwischen einem Brechungsindex des Zwischenraums zwischen den Spiegelelementen einerseits und einem Brechungsindex des ersten und/oder des zweiten Spiegelelements andererseits vergrößert den Wellenlängenbereich, in welchem die Spiegelvorrichtung eine hohe Reflexion aufweist und erhöht die maximal erreichbare Reflexion bei konstanter Anzahl an Schichten im Spiegel. Ein Spiegelsystem, insbesondere ein Interferometer, mit einer derart ausgebildeten Spiegelvorrichtung ist somit noch vielseitiger einsetzbar.According to a further preferred development, a gas or a vacuum is arranged in the intermediate space between the first and the second mirror element. A material with a low refractive index is preferably arranged in the intermediate space, which is particularly preferably close to one, as is the case, for example, with air (ie a gas or gas mixture) and under vacuum. A high refractive index contrast between a refractive index of the gap between the mirror elements on the one hand and a refractive index of the first and / or the second mirror element on the other hand increases the wavelength range in which the mirror device has a high reflection and increases the maximum achievable reflection with a constant number of layers in the mirror. A mirror system, in particular an interferometer, with a mirror device designed in this way is therefore even more versatile.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Spiegelsystem ein Interferometer, insbesondere ein Fabry-Perot-Interferometer, wobei mindestens eine der Spiegelvorrichtungen des Interferometers eine erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung ist.According to a preferred embodiment, the mirror system is an interferometer, in particular a Fabry-Perot interferometer, wherein at least one of the mirror devices of the interferometer is a mirror device according to the invention.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Entfernen jeweils eines Teils der ersten lichtbrechenden Schicht, der Opferschicht und der zweiten lichtbrechenden Schicht, derart, dass die zusammenhängende Ausnehmung derart entsteht, dass die Ausnehmung die erste und die zweite lichtbrechende Schicht (also die späteren Spiegelelemente) in je mindestens zwei voneinander beabstandete Teilabschnitte unterteilt. Dies hat die im Voranstehenden im Zusammenhang mit einem elektrischen Isolieren der Teilabschnitte beschriebenen Vorteile.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, each removal of a portion of the first refractive layer, the sacrificial layer and the second refractive layer, such that the contiguous recess is formed such that the recess, the first and the second refractive layer (ie, the later mirror elements ) divided into at least two spaced apart sections. This has the advantages described above in connection with electrically insulating the sections.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schichtstapel mit einer an der zweiten lichtbrechenden Schicht angeordneten Schutzschicht bereitgestellt, welche die ursprüngliche Außenschicht des Schichtstapels an einer Seite des Schichtstapels bildet. Hierbei wird auch ein Teil der Schutzschicht zum Ausbilden der Ausnehmung entfernt. Die Schutzschicht kann bei dem Entfernen des Teils der Füllschicht als Ätzstopp und/oder als Polierstopp fungieren, das heißt, gegenüber einem eingesetzten Ätzverfahren und/oder einer eingesetzten Poliervorrichtung resistenter sein als die Füllschicht. Die Schutzschicht kann nach dem Entfernen des Teils der Füllschicht entfernt werden.According to a preferred development of the method according to the invention, the layer stack is provided with a protective layer arranged on the second refractive layer, which forms the original outer layer of the layer stack on one side of the layer stack. In this case, a part of the protective layer is removed to form the recess. In the removal of the part of the filling layer, the protective layer can function as an etching stop and / or as a polishing stop, that is, more resistant than the filling layer to an etching method and / or a polishing device used. The protective layer can be removed after removal of the part of the filling layer.

Figurenlistelist of figures

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform in einer Detailansicht;
  • 2 eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht;
  • 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht;
  • 4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht;
  • 5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht;
  • 6 eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht;
  • 7 eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung gemäß einer der 1 bis 6;
  • 8 ein schematisches Blockdiagramm zum Erläutern eines Spiegelsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 9 ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung; und
  • 10 bis 15 schematische Detailansichten im Querschnitt durch Zwischenprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der mikromechanischen Spiegelvorrichtung.
The present invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures of the drawings. Show it:
  • 1 a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device according to an embodiment in a detailed view;
  • 2 a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device according to another embodiment in a detailed view;
  • 3 a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device according to yet another embodiment in a detailed view;
  • 4 a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device according to yet another embodiment in a detailed view;
  • 5 a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device according to yet another embodiment in a detailed view;
  • 6 a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device according to yet another embodiment in a detailed view;
  • 7 a schematic plan view of a section of a micromechanical mirror device according to one of 1 to 6 ;
  • 8th a schematic block diagram for explaining a mirror system according to another embodiment;
  • 9 a schematic flow diagram for explaining a method for producing a micromechanical mirror device; and
  • 10 to 15 schematic detailed views in cross section through intermediates of the inventive method for producing the micromechanical mirror device.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.In all figures, the same or functionally identical elements and devices - unless otherwise stated - provided with the same reference numerals. The numbering of method steps is for the sake of clarity and, in particular, should not, unless otherwise indicated, imply a particular chronological order. In particular, several method steps can be carried out simultaneously.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung 100 in einer Detailansicht. Die Spiegelvorrichtung 100 weist ein erstes, plan ausgebildetes Spiegelelement 10 sowie ein zweites, plan ausgebildetes Spiegelelement 20 auf, welche zueinander im Wesentlichen, oder vollständig, planparallel angeordnet sind. Ein Zwischenraum 40 zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement 10, 20 weist einen geringeren Brechungsindex auf als das erste Spiegelelement 10 und/oder als das zweite Spiegelelement 20 selbst. Auf diese Weise fungiert die Spiegelvorrichtung 100 als ein mikromechanischer Bragg-Spiegel. 1 shows a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device 100 in a detailed view. The mirror device 100 has a first, plan trained mirror element 10 and a second, plan trained mirror element 20 on, which are arranged to each other substantially, or completely, plane-parallel. A gap 40 between the first and the second mirror element 10 . 20 has a lower refractive index than the first mirror element 10 and / or as the second mirror element 20 itself. This is how the mirror device works 100 as a micromechanical Bragg mirror.

Die Spiegelvorrichtung 100 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass der Zwischenraum 40 zur Atmosphäre offen ist und somit im Betrieb mit Luft gefüllt ist, welche einen nahe bei 1 liegenden Brechungsindex aufweist. Alternativ kann die Spiegelvorrichtung 100 auch derart ausgebildet sein, dass der Zwischenraum 40 gasdicht abgeschlossen ist. In diesem Fall kann der Zwischenraum 40 mit einem Gas oder einem Gasgemisch, z.B. Luft, befüllt sein. Alternativ kann in dem Zwischenraum 40 auch ein Vakuum ausgebildet sein, dessen Brechungsindex ebenfalls nahe bei 1 liegt.The mirror device 100 For example, may be formed such that the gap 40 is open to the atmosphere and thus filled with air in operation, which has a close to 1 refractive index. Alternatively, the mirror device 100 also be designed such that the gap 40 gas-tight is completed. In this case, the gap 40 be filled with a gas or a gas mixture, eg air. Alternatively, in the gap 40 Also be formed a vacuum whose refractive index is also close to 1.

Die Spiegelelemente 10, 20 weisen, relativ zu einem Brechungsindex des Zwischenraums 40, einen höheren Brechungsindex auf. Vorteilhaft können sowohl das erste als auch das zweite Spiegelelement 10, 20 aus demselben, hochbrechenden Material ausgebildet sein. Als ein hochbrechendes Material ist beispielsweise ein Material zu verstehen, dessen Brechungsindex größer als 3 ist. Die Spiegelelemente 10, 20 können beispielsweise aus Silizium ausgebildet sein, welches einen Brechungsindex von ungefähr 3,5 aufweist, oder Silizium aufweisen. Es sind jedoch auch andere Materialien wie beispielsweise Germanium oder Siliziumcarbid als Materialien für das erste und/oder das zweite Spiegelelement 10, 20 denkbar. The mirror elements 10 . 20 , relative to a refractive index of the gap 40 , a higher refractive index. Advantageously, both the first and the second mirror element 10 . 20 be formed of the same, high-refractive material. As a high refractive index material is to be understood, for example, a material whose refractive index is greater than 3. The mirror elements 10 . 20 may for example be formed of silicon, which has a refractive index of about 3.5, or silicon. However, other materials such as germanium or silicon carbide are also materials for the first and / or the second mirror element 10 . 20 conceivable.

Die mikromechanische Spiegelvorrichtung 100 weist weiterhin eine Stützstruktur 130 auf, durch welche das erste und das zweite Spiegelelement 10, 20 zumindest lokal voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten ist die mindestens eine Stützstruktur 130 dazu angeordnet, an ihrer Position einen definierten und gewünschten Abstand zwischen dem ersten Spiegelelement 10 und dem zweiten Spiegelelement 20 zu sichern.The micromechanical mirror device 100 also has a support structure 130 on, through which the first and the second mirror element 10 . 20 at least locally spaced from each other. In other words, it is at least one support structure 130 arranged at its position a defined and desired distance between the first mirror element 10 and the second mirror element 20 to secure.

Die mindestens eine Stützstruktur 130 ist optional derart ausgebildet, dass durch sie das erste Spiegelelement 10 in einen ersten Teilabschnitt 11 und einen zweiten Teilabschnitt 12 unterteilt wird, und weiterhin derart, dass durch die mindestens eine Stützstruktur 130 das zweite Spiegelelement 20 in einen ersten Teilabschnitt 21 und einen zweiten Teilabschnitt 22 unterteilt wird. Die mindestens eine Stützstruktur 130 ist optional weiterhin derart ausgebildet, dass der erste und der zweite Teilabschnitt 11, 12 des ersten Spiegelelements 10 voneinander elektrisch isoliert sind und dass der erste Teilabschnitt 21 und der zweite Teilabschnitt 22 des zweiten Spiegelelements 20 voneinander elektrisch isoliert sind.The at least one support structure 130 is optionally formed such that through them the first mirror element 10 in a first section 11 and a second subsection 12 is divided, and further such that by the at least one support structure 130 the second mirror element 20 in a first section 21 and a second subsection 22 is divided. The at least one support structure 130 is optionally further configured such that the first and the second section 11 . 12 of the first mirror element 10 are electrically insulated from each other and that the first section 21 and the second subsection 22 of the second mirror element 20 are electrically isolated from each other.

Beispielsweise kann die mindestens eine Stützstruktur 130 vollständig aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet sein, beispielsweise Silizium-reiches Nitrid, Siliziumcarbid (SiC), Siliziumcarbonitrid (SiCN) und dergleichen mehr.For example, the at least one support structure 130 completely formed of an electrically insulating material, for example, silicon-rich nitride, silicon carbide (SiC), silicon carbonitride (SiCN) and the like.

Im Folgenden wird die Spiegelvorrichtung 100 gemäß der Annahme beschrieben, dass die Teilabschnitte 11, 12, 21, 22 der Spiegelelemente 10, 20 voneinander durch die mindestens eine Stützstruktur 130 elektrisch isoliert sind. Es versteht sich jedoch, dass die mindestens eine Stützstruktur 130, oder mindestens eine von mehreren Stützstrukturen 130, auch elektrisch leitend oder halbleitend ausgebildet sein kann, sodass keine, oder nur eine teilweise, elektrische Isolierung der Teilabschnitte 11, 12, 21, 22 vorliegt.The following is the mirror device 100 according to the assumption that the subsections 11 . 12 . 21 . 22 the mirror elements 10 . 20 from each other through the at least one support structure 130 are electrically isolated. It is understood, however, that the at least one support structure 130 , or at least one of several support structures 130 , may also be electrically conductive or semiconducting, so that no, or only a partial, electrical insulation of the sections 11 . 12 . 21 . 22 is present.

Elektrisch voneinander isolierte Teilabschnitte der Spiegelelemente ermöglichen beispielsweise eine direkte kapazitive Detektion des Abstandes der Spiegelvorrichtung von einem Referenzobjekt oder ein Segmentieren von Elektroden auf der Spiegelvorrichtung selbst.Electrically isolated sections of the mirror elements allow, for example, a direct capacitive detection of the distance of the mirror device from a reference object or a segmentation of electrodes on the mirror device itself.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der erste Teilabschnitt 11 des ersten Spiegelelements 10 und der erste Teilabschnitt 21 des zweiten Spiegelelements 20 miteinander elektrisch in Verbindung stehen, beispielsweise an einem nicht gezeigten Rand der Spiegelvorrichtung 100. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der zweite Teilabschnitt 12 des ersten Spiegelelements 10 und der zweite Teilabschnitt 22 des zweiten Spiegelelements 20 miteinander elektrisch in Verbindung stehen, beispielsweise an einem nicht gezeigten Rand der Spiegelvorrichtung 100.It can be provided that the first section 11 of the first mirror element 10 and the first section 21 of the second mirror element 20 electrically connected to each other, for example, on an edge, not shown, of the mirror device 100 , Additionally or alternatively it can be provided that the second section 12 of the first mirror element 10 and the second subsection 22 of the second mirror element 20 electrically connected to each other, for example, on an edge, not shown, of the mirror device 100 ,

Die mindestens eine Stützstruktur 130 überlappt in einer axialen Richtung A, welche senkrecht zu dem ersten und dem Spiegelelement 10, 20 angeordnet ist, sowohl das erste Spiegelelement 10 als auch das zweite Spiegelelement 20. Mit anderen Worten durchquert die mindestens eine Stützstruktur 130 sowohl das erste Spiegelelement 10 als auch das zweite Spiegelelement 20. Wieder anders ausgedrückt erstreckt sich die mindestens eine Stützstruktur zumindest von einer Außenseite des ersten Spiegelelements 10, welche von dem zweiten Spiegelelement 20 abgewandt ist, zumindest bis hin zu einer Außenseite des zweiten Spiegelelements 20, welche von dem ersten Spiegelelement 10 abgewandt ist. Die axiale Richtung A ist so bezeichnet, da sie als eine optische Achse für die Spiegelvorrichtung verwendet werden kann.The at least one support structure 130 overlaps in an axial direction A, which is perpendicular to the first and the mirror element 10 . 20 is arranged, both the first mirror element 10 as well as the second mirror element 20 , In other words, the at least one support structure traverses 130 both the first mirror element 10 as well as the second mirror element 20 , In other words, the at least one support structure extends at least from an outer side of the first mirror element 10 that of the second mirror element 20 is remote, at least up to an outer side of the second mirror element 20 that of the first mirror element 10 turned away. The axial direction A is so designated because it can be used as an optical axis for the mirror device.

Die mindestens eine Stützstruktur 130 in der Spiegelvorrichtung 100 in 1 ist lateral durchgängig ausgebildet, das heißt, sie weist insbesondere keine Hohlräume zwischen dem ersten Teilabschnitt 11 und dem zweiten Teilabschnitt 12 des ersten Spiegelelements 10 und keine Hohlräume zwischen dem ersten Teilabschnitt 21 und dem zweiten Teilabschnitt 22 des zweiten Spiegelelements 20 auf. Somit ist die Stützstruktur 130 besonders steif ausgebildet, wodurch sich Verformungen der Spiegelelemente 10, 20 verhindern oder verringern lassen.The at least one support structure 130 in the mirror device 100 in 1 is formed laterally continuous, that is, in particular, it has no voids between the first section 11 and the second subsection 12 of the first mirror element 10 and no voids between the first section 21 and the second subsection 22 of the second mirror element 20 on. Thus, the support structure 130 particularly stiff, causing deformation of the mirror elements 10 . 20 prevent or reduce it.

Weiterhin ist die mindestens eine Stützstruktur 130 in 1 auch axial durchgängig ausgebildet. Die Stützstruktur 130 ist sowohl an einer Außenfläche des ersten Spiegelelements 10 als auch an einer Außenfläche des zweiten Spiegelelements 20 jeweils oberflächengleich mit dem jeweiligen Spiegelelement 10, 20 ausgebildet, wobei auch Abweichungen hiervon möglich sind.Furthermore, the at least one support structure 130 in 1 also formed axially continuous. The support structure 130 is both on an outer surface of the first mirror element 10 as well as on an outer surface of the second mirror element 20 each surface equal to the respective mirror element 10 . 20 formed, with deviations are also possible.

2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht. Die Spiegelvorrichtung 200 stellt eine Variante der Spiegelvorrichtung 100 dar. Die Spiegelvorrichtung 200 ist ebenso ausgebildet wie im Voranstehenden in Bezug auf die Spiegelvorrichtung 100 beschrieben, mit dem Unterschied, dass mindestens eine Stützstruktur 230 der Spiegelvorrichtung 200 an einer Außenfläche 24 des zweiten Spiegelelements 20 einen Abschnitt 232 aufweist, welcher aus der Außenfläche 24 hervorsteht. 2 shows a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device 200 according to another embodiment in a detailed view. The mirror device 200 represents a variant of the mirror device 100 dar. The mirror device 200 is designed as well as in the preceding with respect to the mirror device 100 described, with the difference that at least one support structure 230 the mirror device 200 on an outer surface 24 of the second mirror element 20 a section 232 which, from the outer surface 24 protrudes.

Dieser Abschnitt 232 ist auch als ein Anschlag oder auch als eine Anti-Haftreibung-Erhebung (Englisch „anti-stiction bump“, kurz für „anti-static-friction bump“) bezeichenbar und hat die im Voranstehenden beschriebenen Vorteile.this section 232 Also referred to as a stopper or as an anti-static friction bump ("anti-static bump") and has the advantages described in the foregoing.

3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung 300 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht. Auch bei der Spiegelvorrichtung 300 handelt es sich um eine Variante der Spiegelvorrichtung 100. Die Spiegelvorrichtung 300 unterscheidet sich von der Spiegelvorrichtung 100 wiederum in der Gestaltung einer mindestens einen Stützstruktur 330 der Spiegelvorrichtung 300 anstelle der mindestens einen Stützstruktur 130 der Spiegelvorrichtung 100. 3 shows a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device 300 according to yet another embodiment in a detailed view. Also with the mirror device 300 it is a variant of the mirror device 100 , The mirror device 300 is different from the mirror device 100 again in the design of at least one support structure 330 the mirror device 300 instead of the at least one support structure 130 the mirror device 100 ,

Die mindestens eine Stützstruktur 330 ist derart ausgebildet, dass sie sowohl das erste Spiegelelement 10 als auch das zweite Spiegelelement 20 lateral bzw. transversal überlappt, um eine bessere mechanische Anbindung zu gewährleisten. Unabhängig davon, und optional, ist die mindestens eine Stützstruktur 330 zusätzlich derart ausgebildet, dass sie einen Abschnitt 332 aufweist, welcher aus der zweiten Außenfläche 24 des zweiten Spiegelelements 20 hervorsteht und somit nicht nur besonders gut das zweite Spiegelelement 20 umgreift, sondern gleichzeitig mit dem Abschnitt 332 auch wiederum einen Anschlag bzw. eine Anti-Haftreibung-Erhebung bereitstellt.The at least one support structure 330 is formed such that it is both the first mirror element 10 as well as the second mirror element 20 overlapped laterally or transversely to ensure a better mechanical connection. Regardless, and optional, that is at least one support structure 330 additionally formed to form a section 332 having, which from the second outer surface 24 of the second mirror element 20 protrudes and thus not only very well the second mirror element 20 but at the same time as the section 332 again provides a stop or an anti-static friction survey.

4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung 400 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht. Auch die Spiegelvorrichtung 400 ist eine Variante der Spiegelvorrichtung 100 unterscheidet sich von der Spiegelvorrichtung 100 in der Ausgestaltung einer Stützstruktur 430, welche bei der Spiegelvorrichtung 400 anstelle der Stützstruktur 130 der Spiegelvorrichtung 100 tritt. 4 shows a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device 400 according to yet another embodiment in a detailed view. Also the mirror device 400 is a variant of the mirror device 100 is different from the mirror device 100 in the embodiment of a support structure 430 which in the mirror device 400 instead of the support structure 130 the mirror device 100 occurs.

Die Stützstruktur 430 ist aus zwei verschiedenen Materialien ausgebildet, wobei mindestens eines der beiden Materialien ein elektrisch isolierendes Material ist. Das elektrisch isolierende Material 434 steht mit dem ersten und dem zweiten Spiegelelement 10, 20 in direktem Kontakt, während das zweite Material lediglich mit dem ersten Material 434 in direktem Kontakt steht und, außer an einer Außenfläche 14 des ersten Spiegelelements 10, vollständig von dem ersten Material 434 umgeben ist. Das zweite Material 436 kann somit als ein Kern der Stützstruktur 430 bezeichnet werden und kann beispielsweise steifer ausgebildet sein als das erste Material 434, um der Stützstruktur 430 insgesamt größere Steifigkeit zu verleihen.The support structure 430 is formed of two different materials, wherein at least one of the two materials is an electrically insulating material. The electrically insulating material 434 stands with the first and the second mirror element 10 . 20 in direct contact, while the second material only with the first material 434 is in direct contact and, except on an outer surface 14 of the first mirror element 10 completely from the first material 434 is surrounded. The second material 436 can thus be considered a core of the support structure 430 may be designated and may for example be stiffer than the first material 434 to the support structure 430 to give greater overall rigidity.

Das zweite Material 436 kann elektrisch isolierend ausgebildet sein, muss aber nicht elektrisch isolierend ausgebildet sein. Somit sind die elektrischen Eigenschaften der Stützstruktur 430 einerseits, welche auf das erste Material 434 zurückgehen, und die mechanisch stabilisierenden Eigenschaften der Stützstruktur 430 andererseits, welche auf die Kombination des ersten Materials 434 mit dem zweiten Material 436 zurückgehen, weitgehend separat voneinander optimierbar.The second material 436 may be electrically insulating, but need not be electrically insulated. Thus, the electrical properties of the support structure 430 on the one hand, which on the first material 434 go back, and the mechanically stabilizing properties of the support structure 430 on the other hand, which refers to the combination of the first material 434 with the second material 436 go back, largely optimized separately.

Auch bei der mindestens einen Stützstruktur 430 kann ein Abschnitt 432 vorgesehen sein, welcher aus der Außenfläche 24 des zweiten Spiegelelements 20 hervorsteht oder herausragt und welcher beispielsweise als eine Art Anschlag oder Anti-Haftreibungs-Erhebung verwendbar ist.Even with the at least one support structure 430 can a section 432 be provided, which from the outer surface 24 of the second mirror element 20 protrudes or protruding and which, for example, as a kind of stop or anti-static survey is usable.

5 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung 500 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer Detailansicht. Die Spiegelvorrichtung 500 ist als eine Variante der Spiegelvorrichtung 100 bezeichenbar, wobei sich die Spiegelvorrichtung 500 durch eine Stützstruktur 530, welche anstelle der Stützstruktur 130 tritt, von der Spiegelvorrichtung 100 unterscheidet. 5 shows a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device 500 according to yet another embodiment in a detailed view. The mirror device 500 is as a variant of the mirror device 100 signable, wherein the mirror device 500 through a support structure 530 which instead of the support structure 130 occurs from the mirror device 100 different.

Die mindestens eine Stützstruktur 530 weist eine Blindbohrung oder eine Ausnehmung 538 auf, welche sich zu einer Außenseite der Spiegelvorrichtung 500 öffnet, beispielsweise an der Außenfläche 14 des ersten Spiegelelements 10. Vorteilhaft weist die mindestens eine Stützstruktur 530 einen Abschnitt 534 an der Außenfläche 14 des ersten Spiegelelements 10 auf, welcher über die Außenfläche 14 des Spiegelelements 10 hinausragt und in lateraler Richtung das erste und das zweite Spiegelelement 10, 20 überlappt. Auf diese Weise kann die mechanische Anbindung der mindestens einen Stützstruktur 530 an das erste und das zweite Spiegelelement 10, 20 weiter verbessert werden. Des Weiteren kann auch die mindestens eine Stützstruktur 530 einen Abschnitt 532 aufweisen, welcher aus der Außenfläche 24 des zweiten Spiegelelements 20 herausragt.The at least one support structure 530 has a blind hole or a recess 538 which extends to an outside of the mirror device 500 opens, for example, on the outer surface 14 of the first mirror element 10 , Advantageously, the at least one support structure 530 a section 534 on the outside surface 14 of the first mirror element 10 on which over the outer surface 14 of the mirror element 10 protrudes and in the lateral direction, the first and the second mirror element 10 . 20 overlaps. In this way, the mechanical connection of the at least one support structure 530 to the first and the second mirror element 10 . 20 be further improved. Furthermore, the at least one support structure can also be used 530 a section 532 which, from the outer surface 24 of the second mirror element 20 protrudes.

Des Weiteren kann die Stützstruktur 530 derart ausgebildet sein, dass sie sowohl das erste Spiegelelement 10 als auch das zweite Spiegelelement 20 lateral bzw. transversal überlappt, um eine bessere mechanische Anbindung zu gewährleisten.Furthermore, the support structure 530 be formed such that they both the first mirror element 10 as well as the second mirror element 20 overlapped laterally or transversely to ensure a better mechanical connection.

6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung 600 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform. Die Spiegelvorrichtung 600 ist eine Variante der Spiegelvorrichtung 500 und unterscheidet sich von dieser darin, dass eine Stützstruktur 630 an die Stelle der Stützstruktur 530 der Spiegelvorrichtung 500 tritt. Die mindestens eine Stützstruktur 630 ist ebenso ausgebildet wie die mindestens eine Stützstruktur 530 der Spiegelvorrichtung 500, bis auf den Unterschied, dass die mindestens eine Stützstruktur 630 keine Blindbohrung 538 aufweist, sondern statt deren einen Fluiddurchgangskanal 638, welcher die Stützstruktur 630 vollständig durchquert. 6 shows a schematic cross-sectional view of a micromechanical mirror device 600 according to yet another embodiment. The mirror device 600 is a variant of the mirror device 500 and differs from this in that a support structure 630 in place of the support structure 530 the mirror device 500 occurs. The at least one support structure 630 is formed as well as the at least one support structure 530 the mirror device 500 except for the difference that the at least one support structure 630 no blind hole 538 has, but instead a fluid passage channel 638 which the support structure 630 completely crossed.

Die mindestens eine Stützstruktur 630 kann derart ausgebildet sein, dass sie mindestens einen lokal begrenzten Fluiddurchgangskanal 638 aufweist. Alternativ kann die mindestens eine Stützstruktur 630 auch derart ausgebildet sein, dass sich der Fluiddurchgangskanal 638 entlang der gesamten Stützstruktur 630 erstreckt.The at least one support structure 630 may be configured to have at least one localized fluid passageway 638 having. Alternatively, the at least one support structure 630 Also be designed such that the fluid passageway 638 along the entire support structure 630 extends.

Verschiedene Elemente der im Voranstehenden beschriebenen Spiegelvorrichtungen 100-600 können selbstverständlich miteinander kombiniert werden. Beispielsweise können auch die Spiegelvorrichtungen 100, 200, 300 und 400 einen von der Außenfläche 14 des ersten Spiegelelements 10 abstehenden Abschnitt 534 aufweisen, um eine bessere mechanische Anbindung zu ermöglichen. Des Weiteren können auch die Stützstrukturen 130, 230, 330, 430 der Spiegelvorrichtungen 100 bis 400 eine Blindbohrung 538 oder einen Fluiddurchgangskanal 638 aufweisen, wie in den 5 und 6 gezeigt und in den entsprechenden Textpassagen beschrieben wurde.Various elements of the mirror devices described in the foregoing 100 - 600 Of course they can be combined with each other. For example, the mirror devices 100 . 200 . 300 and 400 one from the outside surface 14 of the first mirror element 10 protruding section 534 have to allow a better mechanical connection. Furthermore, the support structures 130 . 230 . 330 . 430 the mirror devices 100 to 400 a blind hole 538 or a fluid passageway 638 have, as in the 5 and 6 shown and described in the relevant text passages.

Außerdem können auch die Stützstrukturen 130, 230, 330, 530 und 630 aus mehr als zwei Materialien ausgebildet sein, wie dies in 4 dargestellt ist und wie dies mit Bezug auf 4 im Voranstehenden erläutert wurde.In addition, the support structures can also 130 . 230 . 330 . 530 and 630 be formed of more than two materials, as in 4 is shown and how this is related to 4 has been explained in the foregoing.

Es versteht sich, dass auch ein laterales Überlappen der Stützstrukturen 130, 230, 430, 530, 630 mit dem ersten und/oder dem zweiten Spiegelelement 10, 20, insbesondere im Bereich des Zwischenraums 40, vorgesehen werden kann, wie in 3 gezeigt ist und wie im Voranstehenden mit Bezug auf 3 beschrieben wurde.It is understood that also a lateral overlapping of the support structures 130 . 230 . 430 . 530 . 630 with the first and / or the second mirror element 10 . 20 , especially in the area of the gap 40 , can be provided as in 3 is shown and as mentioned above with reference to 3 has been described.

7 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer möglichen vorteilhaften Ausführung der mikromechanischen Spiegelvorrichtung 100-600 auf die Außenfläche 14 des ersten Spiegelelements 10. In 7 ist verdeutlicht, dass der erste Teilabschnitt 11 des ersten Spiegelelements 10, die Stützstruktur 130 bis 630 und der zweite Teilabschnitt 12 des ersten Spiegelelements 10 (und entsprechend die Teilabschnitte 21, 22 des zweiten Spiegelelements 20, welches in 7 nicht sichtbar ist) derart ausgebildet sind, dass der erste Teilabschnitt 11 in lateralen Richtungen fast vollständig von dem zweiten Teilabschnitt 12 umgeben ist, wobei ein Steg 13 des ersten Spiegelelements 10 elektrisch mit dem ersten Teilabschnitt 11 verbunden und elektrisch von dem zweiten Teilabschnitt 12 isoliert ist, so dass sowohl der erste Teilabschnitt 11 als auch der zweite Teilabschnitt 12 vorteilhaft an einem Rand der Spiegelvorrichtung 100-600 elektrisch kontaktiert werden können. 7 shows a schematic plan view of a section of a possible advantageous embodiment of the micromechanical mirror device 100 - 600 on the outside surface 14 of the first mirror element 10 , In 7 is clarified that the first subsection 11 of the first mirror element 10 , the support structure 130 to 630 and the second subsection 12 of the first mirror element 10 (and according to the sections 21 . 22 of the second mirror element 20 which is in 7 is not visible) are formed such that the first section 11 in lateral directions almost completely from the second section 12 surrounded, being a bridge 13 of the first mirror element 10 electrically with the first section 11 connected and electrically from the second section 12 is isolated, so that both the first section 11 as well as the second section 12 advantageous at an edge of the mirror device 100 - 600 can be contacted electrically.

Bevorzugt weist die mindestens eine Stützstruktur 130 bis 630 in dem ersten Spiegelelement 10 in der Draufsicht im Wesentlichen (insbesondere bis auf den Steg 13) eine Kreisform auf, so dass auch der erste Teilabschnitt 11 innerhalb des zweiten Teilabschnitts 12 im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Auf diese Weise kann im Bereich des ersten Teilabschnitts 11 ein besonders homogenes elektrisches Feld vorliegen oder ausgebildet werden, wodurch unerwünschte elektrische Effekte, beispielsweise beim Aktuieren und/oder Detektieren verringert oder vermieden werden können.Preferably, the at least one support structure 130 to 630 in the first mirror element 10 essentially in plan view (in particular except for the web 13 ) on a circular shape, so that the first section 11 within the second subsection 12 is formed substantially circular. In this way, in the area of the first subsection 11 a particularly homogeneous electric field or be formed, whereby unwanted electrical effects, for example, during actuation and / or detection can be reduced or avoided.

Weist ein Spiegelsystem (siehe auch 8) beispielsweise zwei der erfindungsgemäßen Spiegelvorrichtungen 100-600 auf, können aufgrund der ringförmigen Elektroden, wie in 7 gezeigt, die beiden Spiegelvorrichtungen bidirektional aktuiert und aufeinander zu bewegt werden. Im Falle von flächigen Elektroden würde nämlich andernfalls eine Anziehungskraft zwischen den beiden Spiegelvorrichtungen wirken, welche sich wie eine flächige Druckbelastung verhält und somit zum Durchhang der Spiegelvorrichtungen und zu einer Herabsetzung der Parallelität führen könnte. Dies könnte eine spektrale Durchlassbreite der Spiegelvorrichtung erhöhen und somit die Auflösung eines durch die zwei Spiegelvorrichtungen 100-600 gebildeten Interferometers verringern.Indicates a mirror system (see also 8th ) For example, two of the mirror devices of the invention 100 - 600 can be due to the annular electrodes, as in 7 shown, the two mirror devices bidirectionally actuated and moved towards each other. Otherwise, in the case of flat electrodes, an attractive force would otherwise act between the two mirror devices, which would behave like a two-dimensional pressure load and thus lead to sagging of the mirror devices and a reduction in parallelism. This could increase a spectral transmission width of the mirror device and thus the resolution of one through the two mirror devices 100 - 600 reduce the formed interferometer.

Etwas Ähnliches gilt auch für eine kapazitive Detektion, falls zwischen zwei Spiegelvorrichtungen eines Interferometers eine Spannung angelegt wird. In diesem Fall kommt es nämlich bei flächigen Elektroden zu einer Anziehung und wie zuvor beschrieben zum Herabsetzen der Parallelität der Interferometerspiegel im optisch relevanten Bereich, welcher in 7 dem ersten Teilabschnitt 11 entspricht. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen erlauben somit eine kapazitive Detektion, insbesondere eine direkte Messung eines optischen Spalts zwischen zwei Spiegelvorrichtungen eines Interferometers, ohne dabei zu Herabsetzungen der Spiegelparallelität zwischen den Spiegelvorrichtungen des Interferometers zu führen.Something similar also applies to capacitive detection if a voltage is applied between two mirror devices of an interferometer. In this case, surface electrons attract and, as described above, reduce the parallelism of the interferometer mirrors in the optically relevant region 7 the first section 11 equivalent. The embodiments described herein thus allow capacitive detection, in particular a direct measurement of an optical gap between two mirror devices of an interferometer, without thereby reducing the mirror parallelism between the mirror devices of the interferometer.

Selbstverständlich ist auch eine weitere Segmentierung denkbar, beispielsweise eine Segmentierung in mehr als zwei zueinander im Wesentlichen zueinander konzentrische Teilabschnitte 11, 12. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, in dem optisch relevanten innersten Teilabschnitt 11 einen vollständig oder weitgehend feldfreien Raum zu erzeugen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in einem mittleren Teilabschnitt 12, welcher den innersten Teilabschnitt 11 weitgehend umschließt, wie in 7 gezeigt, ein erstes elektrisches Potential angelegt wird und an einem dritten Teilabschnitt, welcher sowohl den ersten Teilabschnitt 11 als auch den zweiten Teilabschnitt 12 im Wesentlichen kreisförmig umschließt (in 7 nicht dargestellt), ein zweites elektrisches Potential angelegt wird, welches im Vergleich zu dem ersten elektrischen Potential ein umgekehrtes Vorzeichen aufweist.Of course, a further segmentation is conceivable, for example, a segmentation in more than two substantially mutually concentric sections 11 . 12 , This can be used, for example, in the optically relevant innermost subsection 11 to create a completely or largely field-free space. This can be achieved, for example, in that in a middle section 12 , which is the innermost subsection 11 largely encloses, as in 7 shown, a first electrical potential is applied and at a third portion, which both the first portion 11 as well as the second subsection 12 encloses substantially circular (in 7 not shown), a second electrical potential is applied, which has a reverse sign in comparison to the first electrical potential.

Es kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung 100-600 zusätzlich oder alternativ zu der mindestens einen elektrisch isolierenden Stützstruktur 130-630 auch mindestens eine weitere Stützstruktur aufweist, welche keine elektrische Isolierung von Teilabschnitten von Spiegelelementen 10, 20 vornimmt. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass diese zusätzlichen Stützstrukturen keine Teilabschnitte vollständig voneinander trennen und/oder dadurch, dass die Stützstrukturen selbst elektrisch leitfähig oder als Halbleiter ausgebildet sind, insbesondere aus demselben Material ausgebildet sind wie das erste und/oder das zweite Spiegelelement 10, 20.It can be provided that the mirror device according to the invention 100 -600 additionally or alternatively to the at least one electrically insulating support structure 130 - 630 also has at least one further support structure, which does not provide electrical insulation of subsections of mirror elements 10 . 20 performs. This can be accomplished, for example, by the fact that these additional support structures do not completely separate any subsections and / or in that the support structures themselves are electrically conductive or semiconductive, in particular formed from the same material as the first and / or the second mirror element 10 . 20 ,

Diese weiteren Stützstrukturen, welche keine elektrische Isolierung von Teilabschnitten vornehmen, können auch als Hilfs-Stützstrukturen bezeichnet werden. Die Hilfs-Stützstrukturen können beispielsweise in Form von regelmäßigen oder unregelmäßigen Gittern angeordnet werden. Beispielsweise kann eine Hilfs-Stützstruktur in Form eines hexagonalen Wabenmusters ausgebildet sein, welches sich bevorzugt vollständig über einen der Teilabschnitte der Spiegelelemente 10, 20 erstreckt. Beispielsweise kann bei der in 7 gezeigten Ausführungsform eine erste solche Hilfs-Stützstruktur flächendeckend an dem ersten Teilabschnitt 11 angeordnet sein, und/oder eine zweite Hilfs-Stützstruktur kann flächendeckend an dem zweiten Teilabschnitt 12 des ersten Spiegelelements 10 und dem zweiten Teilabschnitt 22 des zweiten Spiegelelements20 angeordnet sein.These further support structures, which do not electrically isolate sections, may also be referred to as auxiliary support structures. The auxiliary support structures can be arranged, for example, in the form of regular or irregular lattices. For example, an auxiliary support structure in the form of a hexagonal honeycomb pattern may be formed, which is preferably completely over one of the subsections of the mirror elements 10 . 20 extends. For example, at the in 7 a first such auxiliary support structure shown covering the first part of the area 11 can be arranged, and / or a second auxiliary support structure can cover the second part of the area 12 of the first mirror element 10 and the second subsection 22 of the second mirror element 20.

Ein großer Vorteil der hierin beschriebenen Stützstrukturen und Hilfs-Stützstrukturen ist die mechanische Steifigkeit gegenüber einer zugspannungsinduzierten Deformation. Bisher bekannte stützende Strukturen („Ankerstrukturen“) haben oft den intrinsischen Nachteil, dass eine tensile Vorspannung der Spiegelvorrichtungen dazu führt, dass sich die Ankerstrukturen verformen, um die Vorspannung teilweise abzubauen. Diese Deformation führt in einem Bereich um eine jeweilige Ankerstruktur dazu, dass die Beabstandung der Teilschichten (entsprechend den Spiegelelementen) nicht mehr der der Wellenlänge entspricht, auf welche der Bragg-Spiegel eingestellt ist, wodurch sich die optischen Eigenschaften des Bragg-Spiegels, das heißt der Spiegelvorrichtung, verschlechtern. Demgegenüber haben die hierin beschriebenen Stützstrukturen und Hilfs-Stützstrukturen den deutlichen Vorteil, eine größere Steifigkeit gegenüber solchen Deformationen zu haben, wodurch ein Verlust von optischer Fläche durch falsch beabstandete Spiegelelemente 10, 20 minimiert wird.A major advantage of the support structures and auxiliary support structures described herein is the mechanical stiffness against tension-induced deformation. Previously known supporting structures ("anchor structures") often have the intrinsic disadvantage that tensile biasing of the mirror devices causes the anchor structures to deform to partially degrade the bias. In a region around a respective anchor structure, this deformation leads to the spacing of the sublayers (corresponding to the mirror elements) no longer corresponding to the wavelength to which the Bragg mirror is set, which results in the optical properties of the Bragg mirror the mirror device, deteriorate. In contrast, the support structures and auxiliary support structures described herein have the distinct advantage of having greater rigidity over such deformations, thereby reducing optical surface loss due to misaligned mirror elements 10 . 20 is minimized.

Die Hilfs-Stützstrukturen können als, zumindest teilweise oder vollständig durchgehende Wandstrukturen realisiert sein und/oder als voneinander separate und beabstandete Säulenstrukturen realisiert sein. Hexagonale Gitteranordnungen bieten eine besonders hohe mechanische Stabilität. Die Stützstrukturen und/oder die Hilfs-Stützstrukturen können als verfüllte oder als hohle/eingefaltete Strukturen ausgeführt sein. Die Stützstrukturen und/oder die Hilfs-Stützstrukturen können auch derart ausgebildet sein, dass ein Schichtstress einer Membran angepasst wird.The auxiliary support structures can be realized as wall structures which are at least partially or completely continuous and / or can be realized as pillar structures which are separate from one another and spaced apart from one another. Hexagonal lattice arrangements offer a particularly high mechanical stability. The support structures and / or the auxiliary support structures may be configured as filled or hollow / folded structures. The support structures and / or the auxiliary support structures can also be designed such that a layer stress of a membrane is adapted.

8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zum Erläutern eines Spiegelsystems 1000 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das Spiegelsystem 1000 kann beispielsweise ein Interferometer, insbesondere ein Fabry-Perot-Interferometer sein. Das Spiegelsystem 1000 ist ausgebildet mit mindestens zwei dielektrischen bzw. halbleitenden Spiegelvorrichtungen, von denen mindestens eine erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung 100-600 ist. 8th shows a schematic block diagram for explaining a mirror system 1000 according to a further embodiment. The mirror system 1000 For example, it can be an interferometer, in particular a Fabry-Perot interferometer. The mirror system 1000 is formed with at least two dielectric or semiconducting mirror devices, of which at least one mirror device according to the invention 100 - 600 is.

Mindestens eine der Spiegelvorrichtungen, insbesondere eine erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung 100-600, ist relativ zu der mindestens einen anderen Spiegelvorrichtung beweglich.At least one of the mirror devices, in particular a mirror device according to the invention 100 - 600 , is movable relative to the at least one other mirror device.

8 impliziert keine geometrische Anordnung der Spiegelvorrichtungen. Die Spiegelvorrichtungen sind bevorzugt an, oder auf, einem gemeinsamen Substrat angeordnet und im Wesentlichen (oder vollständig) parallel zueinander ausgerichtet, um ein Fabry-Perot-Interferometer zu bilden, wie dies im Stand der Technik bereits bekannt ist. 8th does not imply a geometrical arrangement of the mirror devices. The mirror devices are preferably disposed on, or on, a common substrate and substantially (or completely) aligned parallel to one another to form a Fabry-Perot interferometer, as is already known in the art.

Durch Verändern eines Abstandes zwischen den beiden Spiegelvorrichtungen (insbesondere durch Bewegen der beweglichen Spiegelvorrichtung) kann das Spiegelsystem 1000 beispielsweise als durchstimmbarer spektraler Filter betrieben werden. Zum Verändern des Abstandes zwischen den Spiegelvorrichtungen kann an die mindestens eine erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung 100-600 mittels einer Kontaktierungsvorrichtung 1050 des Spiegelsystems 1000 ein erstes elektrisches Potential an einen ersten Teilabschnitt 11 dieser Spiegelvorrichtung 100-600 angelegt werden und ein zweites elektrisches Potential an einen zweiten Teilabschnitt dieser Spiegelvorrichtung 100-600 angelegt werden, beispielsweise wie im Voranstehenden in Bezug auf 7 näher beschrieben.By changing a distance between the two mirror devices (in particular by moving the movable mirror device), the mirror system 1000 for example as a tunable spectral filter operate. To change the distance between the mirror devices may be to the at least one mirror device according to the invention 100 - 600 by means of a contacting device 1050 of the mirror system 1000 a first electrical potential to a first portion 11 this mirror device 100 - 600 be applied and a second electrical potential to a second portion of this mirror device 100 - 600 be created, for example as described above 7 described in more detail.

Die Kontaktierungsvorrichtung 1050 kann auch dazu ausgebildet sein, an die mindestens eine weitere Spiegelvorrichtung des Spiegelsystems 1000 mindestens ein elektrisches Potential anzulegen. Bevorzugt sind alle Spiegelvorrichtungen in dem Spiegelsystem 1000 erfindungsgemäße Spiegelvorrichtungen 100-600 und die Kontaktierungsvorrichtung 1050 ist dazu ausgelegt, an die verschiedenen Teilabschnitte 11, 12, 21, 22 der mindestens zwei Spiegelvorrichtungen 100-600 des Spiegelsystems 1000 verschiedene elektrische Potentiale anzulegen.The contacting device 1050 may also be adapted to the at least one further mirror device of the mirror system 1000 to apply at least one electrical potential. All mirror devices in the mirror system are preferred 1000 Mirror devices according to the invention 100 - 600 and the contacting device 1050 is designed for the different sections 11 . 12 . 21 . 22 the at least two mirror devices 100 - 600 of the mirror system 1000 create different electrical potentials.

9 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen mikromechanischen Spiegelvorrichtung 100-600. Das Verfahren gemäß 9 wird im Folgenden anhand der 10 bis 15 und mit Verweis auf Bezugszeichen in diesen Figuren näher erläutert. Das Verfahren gemäß 9 ist gemäß allen in Bezug auf die erfindungsgemäße Spiegelvorrichtung 100-600 beschriebenen Varianten und Weiterbildungen anpassbar und umgekehrt. 9 shows a schematic flow diagram for explaining a method for producing a micromechanical mirror device, in particular a micromechanical mirror device according to the invention 100 - 600 , The method according to 9 will be described below on the basis of 10 to 15 and with reference to reference numerals in these figures explained in more detail. The method according to 9 is in accordance with all with respect to the mirror device according to the invention 100 - 600 customizable variants and developments customizable and vice versa.

10 bis 15 zeigen schematische Detailansichten im Querschnitt durch Zwischenprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der mikromechanischen Spiegelvorrichtung. 10 to 15 show schematic detailed views in cross section through intermediates of the inventive method for producing the micromechanical mirror device.

In einem Schritt SOI wird ein Schichtstapel 70 bereitgestellt, welcher aufweist: eine dielektrische Schicht 71, eine an der dielektrischen Schicht 71 angeordnete erste lichtbrechende Schicht 72, eine an der ersten lichtbrechenden Schicht 72 angeordnete Opferschicht 73, eine an der Opferschicht 73 angeordnete zweite lichtbrechende Schicht 74. Optional kann der Schichtstapel 70a auch mit einer an der zweiten lichtbrechenden Schicht 74 angeordneten Schutzschicht 75 bereitgestellt werden. Die dielektrische Schicht 71 kann je nach Ausführung ebenfalls als Opferschicht dienen.In a step SOI becomes a layer stack 70 provided, comprising: a dielectric layer 71 , one at the dielectric layer 71 arranged first refractive layer 72 , one at the first refractive layer 72 arranged sacrificial layer 73 , one at the sacrificial layer 73 arranged second refractive layer 74 , Optionally, the layer stack 70a also with a second refractive layer 74 arranged protective layer 75 to be provided. The dielectric layer 71 may also serve as a sacrificial layer depending on the design.

Mit anderen Worten umfasst der Schichtstapel 70 in der folgenden Reihenfolge aneinander angeordnet die erste dielektrische Schicht 71, die erste lichtbrechende Schicht 72, die Opferschicht 73, die zweite lichtbrechende Schicht 74 und, optional, die Schutzschicht 75. Die lichtbrechenden Schichten 72, 74 sind insbesondere hochbrechende Schichten, d.h. Schichten mit einem höheren Brechungsindex als Luft.In other words, the layer stack comprises 70 arranged in the following order, the first dielectric layer 71 , the first refractive layer 72 , the sacrificial layer 73 , the second refractive layer 74 and, optionally, the protective layer 75 , The refractive layers 72 . 74 are in particular high-index layers, ie layers with a higher refractive index than air.

Die dielektrische Schicht 71 und/oder die Opferschicht 73 sind Schichten, welche im späteren Verlauf des Verfahrens einfach entfernbar sind und können beispielsweise aus Siliziumdioxid, SiO2,bestehen. Die erste und/oder die zweite lichtbrechende Schicht 72, 74, aus welchen im Folgenden die Spiegelelemente gefertigt werden, bestehen beispielsweise aus einem Material wie Silizium, insbesondere Polysilizium, wobei auch andere Materialien wie zum Beispiel Germanium oder Siliziumcarbid denkbar sind, welche mit dem Opferschicht-Ätzprozess kompatibel sind, in welchem später die Opferschicht 73 und ggfs. auch die dielektrische Schicht 71 entfernt werden.The dielectric layer 71 and / or the sacrificial layer 73 are layers which are easily removable in the later course of the process and can for example consist of silicon dioxide, SiO 2 . The first and / or the second refractive layer 72 . 74 , from which below the mirror elements are made, for example, consist of a material such as silicon, in particular polysilicon, although other materials such as germanium or silicon carbide are conceivable, which are compatible with the sacrificial layer etching process, in which later the sacrificial layer 73 and optionally also the dielectric layer 71 be removed.

Die optionale Schutzschicht 75 kann bei der weiteren Prozessierung vorteilhaft sein und beispielsweise aus Siliziumdioxid (SiO2) bestehen.The optional protective layer 75 may be advantageous in the further processing and, for example, consist of silicon dioxide (SiO 2).

10 zeigt ein Zwischenprodukt des Verfahrens nach dem Durchführen des Verfahrensschritts S01. 10 shows an intermediate product of the process after performing the process step S01 ,

Im Folgenden wird anhand der 11 bis 15 erläutert werden, wie eine einzelne Stützstruktur 130-630 (stets in Querschnittsdarstellung) hergestellt werden kann, wobei verstanden werden soll, dass, in Draufsicht, die mindestens eine Stützstruktur 130-630 beispielsweise ausgebildet sein kann wie in 7 gezeigt und/oder wie mit Bezug auf 7 näher erläutert wurde. Weiterhin versteht es sich, dass in derselben Weise eine Vielzahl von Stützstrukturen 130-630, beispielsweise zum gleichzeitigen Ausbilden einer Vielzahl von voneinander elektrisch isolierten Teilabschnitten 11, 12, 21, 22, gleichzeitig ausgebildet werden kann.The following is based on the 11 to 15 be explained as a single support structure 130 - 630 (always in cross-sectional representation) can be produced, it being understood that, in plan view, the at least one support structure 130 - 630 for example, may be formed as in 7 shown and / or as related to 7 was explained in more detail. Furthermore, it is understood that in the same way a plurality of support structures 130 -630, for example, for simultaneously forming a plurality of mutually electrically isolated sections 11 . 12 . 21 . 22 , can be trained simultaneously.

In einem Schritt S02 wird jeweils ein Teil der ersten lichtbrechenden Schicht 72, der Opferschicht 73 und der zweiten lichtbrechenden Schicht 74 entfernt, so dass eine zusammenhängende Ausnehmung 76 derart entsteht, dass die Ausnehmung 76 die erste und die zweite lichtbrechende Schicht 72, 74 jeweils in je mindestens zwei voneinander beabstandete Teilabschnitte 11, 12, 21, 22 unterteilt.In one step S02 each becomes a part of the first refractive layer 72 , the sacrificial shift 73 and the second refractive layer 74 removed, leaving a coherent recess 76 such arises that the recess 76 the first and the second refractive layer 72 . 74 in each case at least two spaced-apart sections 11 . 12 . 21 . 22 divided.

Das Entfernen der Schichten 72-74 wird derart durchgeführt, dass die Ausnehmung 76 die erste und die zweite lichtbrechende Schicht 72, 74 in einer axialen Richtung A, welche senkrecht zu der ersten und der zweiten lichtbrechenden Schicht 72, 74 angeordnet ist, überlappt, ebenso wie dies in zu 1 mit Bezug auf die Stützstruktur 130 erläutert wurde.Removing the layers 72 - 74 is performed such that the recess 76 the first and the second refractive layer 72 . 74 in an axial direction A perpendicular to the first and second refractive layers 72 . 74 is arranged, overlaps, as well as in too 1 with respect to the support structure 130 was explained.

Das Ausbilden der Ausnehmung 76 kann beispielsweise durch Lithographie und/oder Ätzen erfolgen. Die Ausnehmung kann insbesondere, in der Draufsicht, als ein rundes Loch oder als ein Graben ausgebildet sein. The formation of the recess 76 can be done for example by lithography and / or etching. The recess may in particular, in plan view, be formed as a round hole or as a trench.

Die dielektrische Schicht 71 und die Opferschicht 73, und optional auch die optionale Schutzschicht 75, können isotrop oder teilweise isotrop geätzt werden, um nach einer konformen Abscheidung einer Füllschicht zum Ausbilden der späteren Stützstruktur eine bessere mechanische Anbindung der späteren Stützstruktur an die erste und die zweite lichtbrechende Schicht 72, 74 (spätere Spiegelelemente) durch eine größere Kontaktfläche zu ermöglichen. Ein mögliches Endergebnis ist beispielsweise in 3 dargestellt und wurde mit Bezug auf 3 näher erläutert.The dielectric layer 71 and the sacrificial layer 73 , and optionally also the optional protective layer 75 , can be etched isotropically or partially isotropically, after a conformal deposition of a filling layer to form the later support structure, a better mechanical connection of the later support structure to the first and the second refractive layer 72 . 74 (Later mirror elements) to allow by a larger contact area. One possible end result is for example in 3 presented and was referring to 3 explained in more detail.

Optional kann nach, oder bei, dem grundsätzlichen Ausbilden S02 der Ausnehmung 76, z.B. in einem weiteren Verfahrensschritt, die dielektrische Schicht 71 von der Ausnehmung 76 aus geätzt werden, so dass die spätere Stützstruktur mit Anschlägen ausgebildet ist, beispielsweise einem Anschlag 232 wie in 2 gezeigt und mit Bezug auf 2 beschrieben.Optionally, after, or at, the basic forming S02 the recess 76 , eg in a further process step, the dielectric layer 71 from the recess 76 are etched out, so that the later support structure is formed with stops, such as a stop 232 as in 2 shown and related to 2 described.

Wurde in dem Schritt S01 ein Schichtstapel 70 mit einer Schutzschicht 75 bereitgestellt, wird entsprechend die zu sammelnde Ausnehmung auch durch die Schutzschicht 75 hindurch ausgebildet. Ein Zwischenprodukt des Verfahrens nach dem Durchführen des Schritts S02 ist in 11 dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass die Ausnehmung 76 im Querschnitt als eine Blindbohrung dargestellt ist.Was in the step S01 a layer stack 70 with a protective layer 75 provided accordingly, the recess to be collected by the protective layer 75 formed through. An intermediate of the method after performing the step S02 is in 11 shown. It can be seen that the recess 76 is shown in cross section as a blind bore.

Zum elektrischen Trennen von voneinander beabstandeten Teilabschnitten 11, 12, 21, 22 der Spiegelelemente 10, 20 kann die Ausnehmung 76, welche die Form der späteren Stützstruktur teilweise vorgibt, als eine langgestreckte Struktur ausgebildet werden, beispielsweise als ein langgezogener Kanal.For electrical separation of spaced apart sections 11 . 12 . 21 . 22 the mirror elements 10 . 20 can the recess 76 , which partially dictates the shape of the later support structure, may be formed as an elongate structure, for example, as an elongated channel.

Bevorzugt wird die Ausnehmung 76 in der Draufsicht derart geformt werden, wie dies in Bezug auf 7 bezüglich der mindestens einen Stützstruktur 130 bis 630 zwischen dem ersten Teilabschnitt 11 und dem zweiten Teilabschnitt 12 beschrieben wurde. Alternativ kann die Ausnehmung 76, oder eine Mehrzahl von Ausnehmungen 76, auch säulenartig oder in beliebiger anderer Form ausgebildet werden.The recess is preferred 76 be formed in the plan view as in relation to 7 with respect to the at least one support structure 130 to 630 between the first section 11 and the second subsection 12 has been described. Alternatively, the recess 76 , or a plurality of recesses 76 be formed also columnar or in any other form.

In einem Schritt S03 wird auf eine Seite des Schichtstapels 70, zu welcher Hinsicht die Ausnehmung 76 öffnet, und welche in 11 mit 77 bezeichnet ist, eine Füllschicht 78 abgegeben, beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheidungsprozesses oder anderer bekannter Prozesse zum Abscheiden von Schichten auf Substraten. Aufgrund der vorhandenen Ausnehmung 76 wird sich die Füllschicht 78 nicht lediglich flach auf dem Schichtstapel 70 anordnen, sondern die Ausnehmung 76 ganz oder teilweise ausfüllen, wie in 12 gezeigt. 12 stellt ein Zwischenprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Verfahrensschritt S03 schematisch dar. Die Füllschicht 78 besteht aus einem Material, oder weist ein Material auf, welches sich von dem Material (oder den Materialien) der lichtbrechenden Schichten 72, 74 unterscheidet.In one step S03 gets on one side of the layer stack 70 , in which respect the recess 76 opens, and which one in 11 denoted by 77, a filling layer 78 delivered, for example by means of a vapor deposition process or other known processes for depositing layers on substrates. Due to the existing recess 76 is the filling layer 78 not just flat on the layer stack 70 arrange, but the recess 76 fill in whole or in part, as in 12 shown. 12 represents an intermediate product of the process according to the invention after the process step S03 schematically. The filling layer 78 is made of a material or comprises a material which differs from the material (or materials) of the refractive layers 72 . 74 different.

Im Voranstehenden wurde ausführlich erläutert, dass es vorteilhaft ist, wenn die mindestens eine Stützstruktur verschiedene Teilabschnitte 11, 12, 21, 22 der Spiegelelemente voneinander elektrisch isoliert. Dafür kann die Füllschicht 78 als elektrisch isolierende Schicht 78 ausgebildet sein, d.h. aus einem elektrisch isolierenden Material oder Materialgemisch bestehen.In the foregoing it has been explained in detail that it is advantageous if the at least one support structure different subsections 11 . 12 . 21 . 22 the mirror elements electrically isolated from each other. For the filling layer 78 as an electrically insulating layer 78 be formed, ie consist of an electrically insulating material or material mixture.

Bei dem Abscheiden S03 der Füllschicht 78 wird eine möglichst konforme Abscheidung bevorzugt. Die abgeschiedene Schichtdicke der Füllschicht beträgt bevorzugt mindestens die halbe Breite der Ausnehmung 76, um möglichst wenig Topographie zu erzeugen, das heißt eine möglichst homogene Füllung der Ausnehmung 76 zu bewirken. Die Füllschicht 78 besteht vorteilhaft aus einem Silizium- oder einem Aluminium-basierten Isolator, beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumcarbid, Siliziumcarbonitrid oder Aluminiumoxid.In the deposition S03 the filling layer 78 If possible, a preferred deposition is preferred. The deposited layer thickness of the filling layer is preferably at least half the width of the recess 76 in order to produce as little topography as possible, that is to say as homogeneous a filling of the recess as possible 76 to effect. The filling layer 78 advantageously consists of a silicon or an aluminum-based insulator, for example silicon nitride, silicon carbide, silicon carbonitride or aluminum oxide.

In einem Schritt S04 wird zumindest derjenige Teil der zusätzlichen Schicht 78, welcher außerhalb einer ursprünglichen Außenfläche des Schichtstapels liegt, entfernt. Insbesondere kann ganzflächig Material entfernt werden. Wurde in dem Schritt S01 ein Schichtstapel 70 mit der optionalen Schutzschicht 75 bereitgestellt, so wird derjenige Teil der Füllschicht 78 entfernt, welcher über die Schutzschicht 75 hinausragt, wie in 13 dargestellt.In one step S04 becomes at least that part of the additional layer 78 which is outside of an original outer surface of the layer stack is removed. In particular, over the entire surface material can be removed. Was in the step S01 a layer stack 70 with the optional protective layer 75 provided, that part of the filling layer becomes 78 removed, which over the protective layer 75 protrudes, as in 13 shown.

Das Entfernen S04 des überstehenden Teils der Füllschicht 78 erfolgt bevorzugt durch Ätzen und/oder Polieren. Die Schutzschicht 75, sofern sie ausgebildet wurde, kann dabei als Ätzstopp oder Polierstopp fungieren. Auf das Ausbilden der Schutzschicht 75 kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn die gewählten Prozesse eine ausreichende Selektivität aufweisen, das heißt hinreichend gut auf die Füllschicht 78 wirken und gleichzeitig die zweite lichtbrechende Schicht 74 nicht, oder nur in geringem Maße, angreifen.The removal S04 the protruding part of the filling layer 78 is preferably carried out by etching and / or polishing. The protective layer 75 if it has been formed, can act as an etch stop or polishing stop. On the formation of the protective layer 75 can be omitted, in particular, if the selected processes have sufficient selectivity, that is, sufficiently well on the filling layer 78 act and at the same time the second refractive layer 74 not, or only to a small extent, attack.

13 zeigt eine schematische Detailansicht in Querschnittsdarstellung eines Zwischenprodukts des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der mikromechanischen Spiegelvorrichtung nach Durchführen des Schritts S04. 13 shows a schematic detail view in cross-sectional representation of an intermediate product of the method according to the invention for producing the micromechanical mirror device after performing the step S04 ,

Wurde keine optionale Schutzschicht 75 bereitgestellt, und wurde die ursprüngliche Außenfläche des Schichtstapels 70 etwa durch die zweite lichtbrechende Schicht 74 bereitgestellt, so wird dementsprechend derjenige Teil der Füllschicht 78 entfernt, welcher außerhalb dieser ursprünglichen Außenfläche, das heißt der zweiten lichtbrechenden Schicht 74 liegt, das heißt aus dieser herausragt. Was not an optional protective layer 75 provided, and became the original outer surface of the layer stack 70 for example through the second refractive layer 74 provided, accordingly, that part of the filling layer 78 which is outside of this original outer surface, that is, the second refractive layer 74 lies, that is protruding from this.

In einem optionalen Schritt S05 wird die Schutzschicht 75 nach dem Verfahrensschritt S04 entfernt.In an optional step S05 becomes the protective layer 75 after the process step S04 away.

13 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung ein Zwischenprodukt des Verfahrens zum Herstellen der mikromechanischen Spiegelvorrichtung nach dem Durchführen des optionalen Schritts S05. 13 shows a schematic cross-sectional representation of an intermediate product of the method for producing the micromechanical mirror device after performing the optional step S05 ,

In einem Schritt S06 werden schließlich, beispielsweise über hier nicht gezeigte Opferschicht-Ätzzugänge durch einen Opferschicht-Ätzprozess, die dielektrische Schicht und/oder die Opferschicht 73 entfernt. Somit werden die lichtbrechenden Schichten 72, 74 als Spiegelelemente 10, 20 mit voneinander beabstandeten (und optional elektrisch voneinander isolierten) Teilabschnitten 11, 12, 21, 22 bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen können die lichtbrechenden Schichten 72, 74 als Spiegelelemente 10, 20 mit voneinander beabstandeten (und optional elektrisch voneinander isolierten) Teilabschnitten 11, 12, 21, 22 freigestellt werden.In one step S06 Finally, for example, not shown here sacrificial layer Ätzzugänge by a sacrificial layer etching process, the dielectric layer and / or the sacrificial layer 73 away. Thus, the refractive layers become 72 . 74 as mirror elements 10 . 20 with spaced apart (and optionally electrically isolated from each other) sections 11 . 12 . 21 . 22 provided. In some embodiments, the photorefractive layers 72 . 74 as mirror elements 10 . 20 with spaced apart (and optionally electrically isolated from each other) sections 11 . 12 . 21 . 22 be released.

Die übrig gebliebene Füllschicht 78 fungiert somit als Stützstruktur 30, wie in 15 dargestellt.The remaining filling layer 78 thus acts as a support structure 30 , as in 15 shown.

Zum Herstellen der Spiegelvorrichtung 100 gemäß 1 können beispielsweise über die jeweiligen Außenflächen 14, 24 der ersten und zweiten Spiegelelemente 10, 20 hinausragenden Abschnitte der Füllschicht 78 entfernt werden.For producing the mirror device 100 according to 1 can, for example, via the respective outer surfaces 14 . 24 the first and second mirror elements 10 . 20 protruding portions of the filling layer 78 be removed.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (12)

Mikromechanische Spiegelvorrichtung (100-600), mit: einem ersten Spiegelelement (10), welches plan ausgebildet ist; einem zweiten Spiegelelement (20), welches plan ausgebildet ist; wobei das erste und das zweite Spiegelelement (10, 20) im Wesentlichen planparallel angeordnet sind; wobei ein Zwischenraum (40) zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement (10, 20) einen geringeren Brechungsindex aufweist als das erste und/oder das zweite Spiegelelement (10, 20); wobei das erste und das zweite Spiegelelement (10, 20) lokal voneinander durch mindestens eine Stützstruktur (130-630) beabstandet angeordnet sind; wobei die mindestens eine Stützstruktur (130-630) in einer axialen Richtung (A), welche senkrecht zu dem ersten und dem zweiten Spiegelelement (10, 20) angeordnet ist, das erste und das zweite Spiegelelement (10, 20) überlappt; und wobei die mindestens eine Stützstruktur (130-630) ein Material aufweist, oder aus einem Material ausgebildet ist, welches sich von einem Material unterscheidet, aus welchem das erste und/oder das zweite Spiegelelement (10, 20) ausgebildet ist.Micromechanical mirror device (100-600), comprising: a first mirror element (10) which is planar; a second mirror element (20) which is planar; wherein the first and the second mirror element (10, 20) are arranged substantially plane-parallel; wherein a gap (40) between the first and the second mirror element (10, 20) has a lower refractive index than the first and / or the second mirror element (10, 20); wherein the first and second mirror elements (10, 20) are locally spaced from each other by at least one support structure (130-630); wherein the at least one support structure (130-630) is in an axial direction (A), which is arranged perpendicular to the first and the second mirror element (10, 20), the first and the second mirror element (10, 20) overlaps; and wherein the at least one support structure (130-630) comprises a material, or is formed of a material which differs from a material of which the first and / or the second mirror element (10, 20) is formed. Spiegelvorrichtung (100-600) nach Anspruch 1, wobei das Material der mindestens einen Stützstruktur (130-630) eine andere Dicke und/oder mechanische Verspannung aufweist als ein Material des ersten Spiegelelements (10) und/oder des zweiten Spiegelelements (20).Mirror device (100-600) after Claim 1 wherein the material of the at least one support structure (130-630) has a different thickness and / or mechanical strain than a material of the first mirror element (10) and / or the second mirror element (20). Spiegelvorrichtung (200-600) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die mindestens eine Stützstruktur (130-630) das erste Spiegelelement (10) und das zweite Spiegelelement (20) in je mindestens zwei Teilabschnitte (11, 12, 21, 22) unterteilt, welche durch die mindestens eine Stützstruktur (130-630) voneinander elektrisch isoliert sind.Mirror device (200-600) after one of Claims 1 or 2 wherein the at least one support structure (130-630) subdivides the first mirror element (10) and the second mirror element (20) into at least two subsections (11, 12, 21, 22) which are defined by the at least one support structure (130-630 ) are electrically isolated from each other. Spiegelvorrichtung (200-600) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stützstruktur (230-630) mindestens einen Abschnitt (232; 332; 432; 532) aufweist, welcher aus einer Außenfläche (14, 24) des ersten und/oder des zweiten Spiegelelements (10, 20) hervorsteht.Mirror device (200-600) after one of Claims 1 to 3 wherein the support structure (230-630) has at least one portion (232; 332; 432; 532) protruding from an outer surface (14, 24) of the first and / or second mirror element (10, 20). Spiegelvorrichtung (300; 500; 600) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine laterale Ausdehnung der mindestens einen Stützstruktur (330; 530; 630) mit einer lateralen Ausdehnung des ersten und/oder des zweiten Spiegelelements (10, 20) überlappt.Mirror device (300; 500; 600) according to one of Claims 1 to 3 wherein a lateral extent of the at least one support structure (330; 530; 630) overlaps a lateral extent of the first and / or the second mirror element (10, 20). Spiegelvorrichtung (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mindestens eine Stützstruktur (430) aus mindestens zwei verschiedenen Materialien (434, 436) ausgebildet ist.Mirror device (400) according to one of Claims 1 to 5 wherein the at least one support structure (430) is formed of at least two different materials (434, 436). Spiegelvorrichtung (600) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mindestens eine Stützstruktur (630) eine Fluiddurchgangsöffnung (638) aufweist, durch welche hindurch ein Fluid die Stützstruktur (630), das erste und das zweite Spiegelelement (10) durchqueren kann.Mirror device (600) according to one of Claims 1 to 6 wherein the at least one support structure (630) has a fluid passage opening (638) through which fluid can traverse the support structure (630), the first and second mirror elements (10). Spiegelvorrichtung (100-600) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in dem Zwischenraum (40) zwischen dem ersten und dem zweiten Spiegelelement (10, 20) ein Gas oder ein Vakuum angeordnet ist.Mirror device (100-600) according to one of Claims 1 to 7 , wherein in the intermediate space (40) between the first and the second mirror element (10, 20), a gas or a vacuum is arranged. Spiegelsystem (1000) mit: einer Spiegelvorrichtung (100-600) nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und einer Kontaktierungsvorrichtung (1050), welche dazu ausgelegt ist, an zumindest zwei voneinander elektrisch isolierte Teilabschnitte (11, 12, 21, 22) des ersten und/oder des zweiten Spiegelelements (10) unterschiedliche elektrische Potentiale anzulegen.Mirror system (1000) comprising: a mirror device (100-600) according to any one of Claims 1 to 7 ; and a contacting device (1050) which is designed to apply different electrical potentials to at least two subsections (11, 12, 21, 22) of the first and / or the second mirror element (10) which are electrically insulated from one another. Verfahren zum Herstellen einer mikromechanischen Spiegelvorrichtung, mit den Schritten: Bereitstellen (S01) eines Schichtstapels (70) mit: einer dielektrischen Schicht (71); einer an der dielektrischen Schicht (71) angeordneten ersten lichtbrechenden Schicht (72); einer an der ersten lichtbrechenden Schicht (72) angeordneten Opferschicht (73); und einer an der Opferschicht (73) angeordneten zweiten lichtbrechenden Schicht (74); Entfernen (S02) jeweils eines Teils der ersten lichtbrechenden Schicht (72), der Opferschicht (73) und der zweiten lichtbrechenden Schicht (74), sodass eine zusammenhängende Ausnehmung (76) in dem Schichtstapel (70) derart entsteht, dass die Ausnehmung (76) die erste und die zweite lichtbrechende Schicht (72, 74) in einer axialen Richtung (A), welche senkrecht zu der ersten und der zweiten lichtbrechenden Schicht (72, 74) angeordnet ist, überlappt; wobei die Füllschicht (78) aus einem Material besteht, welches sich von dem Material der ersten und/oder der zweiten lichtbrechenden Schicht (72, 74) unterscheidet; Abscheiden (S03) einer Füllschicht (78) auf eine Seite des Schichtstapels (70), zu welcher sich die Ausnehmung (76) öffnet; Entfernen (S04) eines Teils der Füllschicht (78), welcher außerhalb einer ursprünglichen Außenschicht des Schichtstapels (70) liegt; und Entfernen (S06) der Opferschicht (73) zum Bereitstellen der ersten und der zweiten lichtbrechenden Schicht (72, 74) als zueinander planparallele Spiegelelemente (10, 20).Method for producing a micromechanical mirror device, comprising the steps: Providing (S01) a layer stack (70) with: a dielectric layer (71); a first refractive layer (72) disposed on the dielectric layer (71); a sacrificial layer (73) disposed on the first refractive layer (72); and a second refractive layer (74) disposed on the sacrificial layer (73); Removing (S02) in each case a part of the first refractive layer (72), the sacrificial layer (73) and the second refractive layer (74) so that a continuous recess (76) is formed in the layer stack (70) such that the recess (76 ) overlapping the first and second refractive layers (72, 74) in an axial direction (A) disposed perpendicular to the first and second refractive layers (72, 74); wherein the filling layer (78) is made of a material different from the material of the first and / or the second refractive layer (72, 74); Depositing (S03) a filling layer (78) on one side of the layer stack (70) to which the recess (76) opens; Removing (S04) a portion of the fill layer (78) that is outside of an original outer layer of the layer stack (70); and Removing (S06) the sacrificial layer (73) to provide the first and second refractive layers (72, 74) as mutually plane parallel mirror elements (10, 20). Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Entfernen (S02) derart erfolgt, dass die zusammenhängende Ausnehmung (76) derart entsteht, dass die Ausnehmung (76) die erste und die zweite lichtbrechende Schicht (72, 74) in je mindestens zwei voneinander beabstandete Teilabschnitte (11, 12, 21, 22) unterteilt. Method according to Claim 10 wherein the removal (S02) takes place in such a way that the continuous recess (76) is formed in such a way that the recess (76) divides the first and the second refractive layer (72, 74) into at least two mutually spaced partial sections (11, 12, 21, 22). Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Schichtstapel (70) mit einer an der zweiten lichtbrechenden Schicht (74) angeordneten Schutzschicht (75) bereitgestellt wird, welche die ursprüngliche Außenschicht des Schichtstapels (70) an einer Seite des Schichtstapels (70) bildet; wobei auch ein Teil der Schutzschicht (75) zum Ausbilden der Ausnehmung (76) entfernt wird; wobei die Schutzschicht (75) bei dem Entfernen (S04) des Teils der Füllschicht (78) als Ätzstopp und/oder als Polierstopp fungiert; und wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Entfernen (S05) der Schutzschicht (75) nach dem Entfernen (S04) des Teils der Füllschicht (78).Method according to Claim 10 or 11 wherein the layer stack (70) is provided with a protective layer (75) disposed on the second refractive layer (74) forming the original outer layer of the layer stack (70) on one side of the layer stack (70); wherein also a part of the protective layer (75) for forming the recess (76) is removed; wherein the protective layer (75) acts as an etch stop and / or a polishing stop in removing (S04) the portion of the filler layer (78); and wherein the method comprises the step of: removing (S05) the protective layer (75) after removing (S04) the part of the filling layer (78).
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