DE102019209749A1

DE102019209749A1 - Spiegel für eine optische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102019209749A1
Application number: DE102019209749.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Huber; Christoph Schelling; Reinhold Roedel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2021-01-07
Also published as: CN112180489A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spiegel für eine optische Vorrichtung mit einer ersten hochbrechenden Schicht (10) und einer zweiten hochbrechenden Schicht (12), welche derart zueinander angeordnet sind, dass mindestens ein sich jeweils von einer ersten Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) zu einer zweiten Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) erstreckender niedrigbrechender Zwischenspalt (14) zwischen der ersten hochbrechenden Schicht (10) und der zweiten hochbrechenden Schicht (12) ausgebildet ist, wobei in dem mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) jeweils ein Gas oder Gasgemisch vorliegt oder ein Vakuum eingeschlossen ist, und wobei die erste Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) und/oder die zweite Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) hervorstehende Bereiche (16) aufweisen, welche in den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) hineinragen, sich jedoch nur teilweise durch den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) erstrecken.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiegel für eine optische Vorrichtung. Ebenso betrifft die Erfindung eine optische Vorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für einen Spiegel und ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Vorrichtung.
Stand der Technik
In der US 8,995,044 B2 ist ein Fabry-Perot-Interferometer beschrieben, welches einen ersten Bragg-Reflektor als fixierten Spiegel und einen zweiten Bragg-Reflektor als verstellbaren Spiegel aufweist. Jeder der beiden Bragg-Reflektoren ist ausgebildet mit je einer ersten polykristallinen Siliziumschicht, je einer zweiten polykristallinen Siliziumschicht und jeweils einer zwischen der ersten polykristallinen Siliziumschicht und der zweiten polykristallinen Siliziumschicht angeordneten Vielzahl von Stützstrukturen, mittels welchen die beiden zugeordneten polykristallinen Siliziumschichten voneinander beabstandet sind. Zwischen zwei benachbarten Stützstrukturen weist der jeweilige Bragg-Reflektor jeweils einen Zwischenspalt auf, in welchem ein Vakuum, Luft oder ein anderes transparentes Gas vorliegt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft einen Spiegel für eine optische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine optische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4, ein Herstellungsverfahren für einen Spiegel mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft Spiegel für optische Vorrichtungen, bzw. damit ausgebildete optische Vorrichtungen, bei welchen die an der jeweiligen ersten Innenseite ihrer ersten hochbrechenden Schicht und/oder an der jeweiligen zweiten Innenseite ihrer zweiten hochbrechenden Schicht hervorstehenden Bereiche eine mögliche Kontaktfläche eines Kontakts der jeweiligen ersten hochbrechenden Schicht mit der zugeordneten zweiten hochbrechenden Schicht signifikant reduzieren, und auf diese Weise ein irreversibles Anhaften oder Verkleben der jeweiligen ersten hochbrechenden Schicht mit der zugeordneten zweiten hochbrechenden Schicht verhindern. Da im Allgemeinen eine Berührung der jeweiligen Innenseiten unerwünscht ist, tritt ein Kontakt der jeweiligen ersten hochbrechenden Schicht mit der zugeordneten zweiten hochbrechenden Schicht nur selten auf, wobei die aufgrund der hervorstehenden Bereiche reduzierte Kontaktfläche dafür sorgt, dass der Kontakt keine Haftung der Innenseiten aneinander auslöst. Bei den mittels der vorliegenden Erfindung geschaffenen Spiegeln, bzw. den damit ausgestatteten optischen Vorrichtungen, ist somit eine Klebeneigung der jeweiligen ersten hochbrechenden Schicht mit der zugeordneten zweiten hochbrechenden Schicht aufgrund der Ausbildung der hervorstehenden Bereiche verringert, was zur Stabilisierung des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts zwischen der jeweiligen ersten hochbrechenden Schicht und der zugeordneten zweiten hochbrechenden Schicht beiträgt. Der mindestens eine niedrigbrechende Zwischenspalt kann damit seine Funktion als „niedrigbrechende Schicht“ des jeweiligen Spiegels verlässlich erfüllen. Die mittels der vorliegenden Erfindung geschaffenen Spiegel können somit als optische Mehrschichtspiegel einen mittels „Schichtdicken“ ihrer ersten hochbrechenden Schicht, ihrer zweiten hochbrechenden Schicht und ihres mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts festgelegten Wellenlängenbereich verlässlich reflektieren. Die mittels der vorliegenden Erfindung geschaffenen Spiegel können deshalb in einer Vielzahl von optischen Vorrichtungen verlässlich und vorteilhaft eingesetzt werden.
Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass die mittels der vorliegenden Erfindung geschaffenen Spiegel ihre oben beschriebene Funktionalität auch dann nicht verlieren, wenn während ihres Betriebs, bzw. während eines Betriebs der damit ausgestatteten optischen Vorrichtungen, ihre erste hochbrechende Schicht mit der zugeordneten zweiten hochbrechenden Schicht, z.B. aufgrund von Erschütterungen, in Kontakt kommt, da auch in diesem Fall die hervorstehenden Bereiche ein irreversibles Anhaften oder Verkleben verlässlich verhindern. Wie nachfolgend genauer erläutert wird, ist auch eine Herstellung der erfindungsgemäßen Spiegel leichter und mit einer größeren Ausbeute ausführbar, da bei einem „Freilegen“ oder Freiätzen des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts kein irreversibles Anhaften oder Verkleben der jeweiligen ersten hochbrechenden Schicht mit der zugeordneten zweiten hochbrechenden Schicht, z.B. aufgrund von Kapillarkräften, zu befürchten ist.
Die vorteilhaften hervorstehenden Bereiche können somit Funktionen von Stützstrukturen, wie sie der oben beschriebene Stand der Technik verwendet, übernehmen. Die Ausbildung der hervorstehenden Bereiche an einem erfindungsgemäßen Spiegel können somit zum Verzicht auf derartige Stützstrukturen bei dem erfindungsgemäßen Spiegel oder zur Reduzierung eines Gesamtstützvolumens seiner mindestens einen Stützstruktur, beispielsweise durch Reduzierung einer Gesamtanzahl von Stützstrukturen und/oder einer kleineren Ausbildung der mindestens einen Stützstruktur, genutzt werden. Damit muss bei einer Verwendung eines erfindungsgemäßen Spiegels auch nicht/kaum befürchtet werden, dass dessen mindestens eine Stützstruktur einen signifikanten Anteil von einfallendem Licht ungefiltert hindurchlässt und damit die gewünschte Funktionsfähigkeit des Spiegels abschwächt. Mit anderen Worten, bei herkömmlichen Spiegeln ist die Reflektanz des jeweiligen Spiegels in manchen Spektralbereichen der elektromagnetischen Strahlung aufgrund der mindestens einen Stützstruktur reduziert. Man spricht bei einem ungefiltert durch die mindestens eine Stützstruktur eines herkömmlichen Spiegels transmittierten Licht häufig auch von einem „Fehlsignal“ oder einem „Signalverlust“. Die vorliegende Erfindung trägt jedoch dazu bei, ein Auftreten von „Fehlsignalen“ an einem Spiegel zu unterbinden und einen herkömmlichen „Signalverlust“ des Spiegels zu verringern.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Spiegels ist ein erster Mindestabstand der hervorstehenden Bereiche der ersten Innenseite der ersten hochbrechenden Schicht von der zweiten Innenseite der zweiten hochbrechenden Schicht größer-gleich 65% eines maximalen Abstands der ersten Innenseite zu der zweiten Innenseite. Alternativ oder ergänzend kann auch ein zweiter Mindestabstand der hervorstehenden Bereiche der zweiten Innenseite der zweiten hochbrechenden Schicht von der ersten Innenseite der ersten hochbrechenden Schicht größer-gleich 65% des maximalen Abstands der ersten Innenseite zu der zweiten Innenseite sein. Da in beiden hier beschriebenen Fällen die hervorstehenden Bereiche nur zu einer relativ geringen lokalen Verengung des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts führen, wird eine lokale Reflektivität, bzw. das lokale Reflextionsspektrum, des jeweiligen Spiegels durch die Ausbildung der hervorstehenden Bereiche kaum beeinflusst. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Stützstrukturen führen die hervorstehenden Bereiche bei den hier beschriebenen Ausführungsformen des Spiegels deshalb auch kaum zu einem „Fehlsignal“ oder einem „Signalverlust“.
Als vorteilhafte Weiterbildung können die erste hochbrechende Schicht und die zweite hochbrechende Schicht mittels mindestens einer sich zumindest von der ersten hochbrechenden Schicht zumindest zu der zweiten hochbrechenden Schicht erstreckenden Stützstruktur voneinander abgestützt sein. Die mindestens eine Stützstruktur kann in diesem Fall eine gewünschte Planparallelität der ersten hochbrechenden Schicht und der zweiten hochbrechenden Schicht gewährleisten oder verbessern.
Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einer optischen Vorrichtung mit zumindest einem derartigen Spiegel gewährleistet. Die optische Vorrichtung kann beispielsweise eine optische Filtervorrichtung und/oder ein Fabry-Perot-Interferometer sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit der optischen Vorrichtung nicht auf die hier aufgezählten Beispiele beschränkt ist.
Auch ein Ausführen eines korrespondierenden Herstellungsverfahrens für einen Spiegel schafft die oben beschriebenen Vorteile, wobei das Herstellungsverfahren die Schritte umfasst: Bilden einer ersten hochbrechenden Schicht des späteren Spiegels, und Bilden einer zweiten hochbrechenden Schicht des späteren Spiegels, welche derart zu der ersten hochbrechenden Schicht angeordnet wird, dass eine erste Innenseite der ersten hochbrechenden Schicht zu der zweiten hochbrechenden Schicht und eine zweite Innenseite der zweiten hochbrechenden Schicht zu der ersten hochbrechenden Schicht ausgerichtet werden, wobei mindestens ein sich jeweils von der ersten Innenseite zu der zweiten Innenseite erstreckender niedrigbrechender Zwischenspalt zwischen der ersten hochbrechenden Schicht und der zweiten hochbrechenden Schicht ausgebildet wird, wobei in dem mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt jeweils ein Gas oder Gasgemisch eingefüllt oder ein Vakuum eingeschlossen wird, und wobei die erste Innenseite der ersten hochbrechenden Schicht und/oder die zweite Innenseite der zweiten hochbrechenden Schicht mit hervorstehenden Bereichen, welche in den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt hineinragen, sich jedoch nur teilweise durch den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt erstrecken, ausgebildet werden. Wie nachfolgend genauer erläutert wird, ist das hier beschriebene Herstellungsverfahren einfach und kostengünstig ausführbar.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Herstellungsverfahrens werden die zusätzlichen Schritte ausgeführt: Abscheiden einer Opferschicht auf der ersten Innenseite der der ersten hochbrechenden Schicht nach dem Bilden der ersten hochbrechenden Schicht, Ausbilden zumindest von ersten Gräben in der Opferschicht, welche sich jeweils nur teilweise durch die Opferschicht erstrecken, und Abscheiden mindestens eines hochbrechenden Materials der zweiten hochbrechenden Schicht zum Bilden der zweiten hochbrechenden Schicht, wobei zum Ausbilden der hervorstehenden Bereiche der zweiten Innenseite der zweiten hochbrechenden Schicht die ersten Gräben vollständig mit dem mindestens einen hochbrechenden Material gefüllt werden. Somit kann das mindestens eine hochbrechende Material der zweiten hochbrechenden Schicht auch zur Ausbildung der hervorstehenden Bereiche der zweiten Innenseite der zweiten hochbrechenden Schicht genutzt werden, wodurch ein zusätzlicher Verfahrensschritt zum Abscheiden mindestens eines Materials nur für die hervorstehenden Bereiche der zweiten Innenseite der zweiten hochbrechenden Schicht eingespart werden kann.
Als vorteilhafte Weiterbildung kann auch mindestens ein zweiter Graben in der Opferschicht ausgebildet werden, welcher sich jeweils vollständig durch die Opferschicht erstreckt, wobei mindestens eine sich von der ersten hochbrechenden Schicht zu der zweiten hochbrechenden Schicht erstreckende Stützstruktur gebildet wird, indem der mindestens eine zweite Graben jeweils zumindest teilweise mit dem mindestens einen hochbrechenden Material gefüllt wird. Somit kann auch die mindestens eine Stützstruktur gebildet werden, ohne dass dazu ein zusätzlicher Verfahrensschritt zum Abscheiden mindestens eines Stützstrukturmaterials allein für die mindestens eine Stützstruktur auszuführen ist.
Bevorzugter Weise wird in diesem Fall vor dem Ausbilden der ersten Gräben und des mindestens einen zweiten Grabens in der Opferschicht eine Ätzmaske auf der Opferschicht mit je einer ersten Ätzmaskenöffnung für die ersten Gräben und je einer zweiten Ätzmaskenöffnung für den mindestens einen zweiten Graben gebildet, wobei die mindestens eine zweite Ätzmaskenöffnung mit einer zweiten maximalen Öffnungsbreite, welche um zumindest einen Faktor 2 größer als eine erste maximalen Öffnungsbreite der ersten Ätzmaskenöffnungen ist, ausgebildet wird, und wobei die ersten Gräben und der mindestens eine zweite Graben mittels eines die Ätzmaske verwendenden Ätzschritts in die Opferschicht geätzt werden. Auf diese Weise können die ersten Gräben und der mindestens eine zweite Graben trotz ihrer unterschiedlichen Grabentiefen mittels des einzigen Ätzschritts in die Opferschicht strukturiert werden.
Die oben erläuterten Vorteile sind auch realisierbar mittels eines Ausführens eines korrespondierenden Verfahrens zum Herstellen einer optischen Vorrichtung, wobei zumindest ein Spiegel der optischen Filtervorrichtung gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens gebildet wird.
Figurenliste
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

1a bis 1c eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Spiegels und Koordinatensysteme zum Erläutern seiner Funktionsweise; und
2a bis 2d schematische Querschnitte durch einen Schichtaufbau zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für einen Spiegel.

Ausführungsformen der Erfindung
1a bis 1c zeigen eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Spiegels und Koordinatensysteme zum Erläutern seiner Funktionsweise.
Der in 1a schematisch dargestellte Spiegel kann auch als Bragg-Reflektor oder als Bragg-Spiegel bezeichnet werden. Der Spiegel weist eine erste hochbrechende Schicht 10 und eine zweite hochbrechende Schicht 12 auf, wobei die erste hochbrechende Schicht 10 und die zweite hochbrechende Schicht 12 derart zueinander angeordnet sind, dass eine erste Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 zu der zweiten hochbrechenden Schicht 12 und eine zweite Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 zu der ersten hochbrechenden Schicht 10 ausgerichtet sind. Mindestens ein sich jeweils von der ersten Innenseite 10a zu der zweiten Innenseite 12a erstreckender niedrigbrechender Zwischenspalt 14 ist zwischen der ersten hochbrechenden Schicht 10 und der zweiten hochbrechenden Schicht 12 ausgebildet, wobei in dem mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 jeweils ein Gas oder Gasgemisch vorliegt oder ein Vakuum eingeschlossen ist. Außerdem weisen die erste Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 und/oder die zweite Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 hervorstehende Bereiche 16 auf, welche in den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 hineinragen, sich jedoch nur teilweise durch den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 erstrecken.
Bei dem Spiegel der 1a verhindern die hervorstehenden Bereiche 16 somit ein unerwünschtes irreversibles Anhaften oder Verkleben der ersten hochbrechenden Schicht 10 mit der zweiten hochbrechenden Schicht 12. Selbst wenn die Innenseiten 10a und 12a kurzzeitig miteinander in Kontakt gebracht werden, beispielsweise aufgrund von Erschütterungen des Spiegels, stellen die hervorstehenden Bereiche 16 sicher, dass eine Kontaktfläche des Kontakts derart kleinflächig ist, dass kein Miteinanderverkleben der hochbrechenden Schichten 10 und 12 zu befürchten ist. Die hervorstehenden Bereiche 16 können auch als „Anschlagsnoppen“ bezeichnet werden.
Da sich die hervorstehenden Bereiche 16 nur teilweise durch den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 erstrecken, ist, sofern hervorstehende Bereiche 16 an der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 ausgebildet sind, ein Mindestabstand der hervorstehenden Bereiche 16 der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 von der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 ungleich Null, oder, sofern hervorstehende Bereiche 16 an der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 ausgebildet sind, ein Mindestabstand dmin der hervorstehenden Bereiche 16 der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 von der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 ungleich Null. Auf vorteilhafte Bereiche für den jeweiligen Mindestabstand dmin wird unten noch eingegangen.
Die erste hochbrechende Schicht 10, die zweite hochbrechende Schicht 12 und der mindestens eine niedrigbrechende Zwischenspalt 14 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass mittels optischer Weglängen L_H1, L_H2 und L_L der ersten hochbrechenden Schicht 10, der zweiten hochbrechenden Schicht 12 und des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts 14 eine Zentralwellenlänge λ₀ des Spiegels festgelegt ist. Darunter kann verstanden werden, dass eine optische Weglänge L_H1, der ersten hochbrechenden Schicht 10 gleich der Zentralwellenlänge λ₀ multipliziert mit (2m_H1-1)/4, eine optische Weglänge L_H2 der zweiten hochbrechenden Schicht 12 gleich der Zentralwellenlänge λ₀ multipliziert mit (2m_H2-1)/4 und eine optische Weglänge L_L des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts 14 gleich der Zentralwellenlänge λ₀ multipliziert mit (2m_L-1)/4 sind, wobei m_H1, m_H2 und m_L jeweils eine natürliche Zahl größer-gleich 1 ist. Manchmal wird unter der optischen Weglänge L_H1, L_H2 oder L_L auch eine „optische Dicke“ der ersten hochbrechenden Schicht 10, der zweiten hochbrechenden Schicht 12 oder des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts 14 verstanden.
Sofern die erste hochbrechende Schicht 10 vollständig aus nur einem ersten Schichtmaterial mit einem Brechungsindex n_H1, und mit einer ersten (mittleren) Schichtdicke d_H1 , ausgebildet ist, ist die optische Weglänge L_H1 der ersten hochbrechenden Schicht 10 gemäß Gleichung (Gl. 1) definierbar mit: $L_{H1} = n_{H1} * d_{H1} (2 m_{H1} - 1) * \frac{λ_{0}}{4}$
Die erste hochbrechende Schicht 10 kann jedoch auch ein Schichtsystem aus mehreren Materialien sein.
Ist die zweite hochbrechende Schicht 12 vollständig aus nur einem zweiten Schichtmaterial mit einem Brechungsindex n_H2 und mit einer zweiten (mittleren) Schichtdicke d_H2 ausgebildet, so ist die optische Weglänge L_H2 der zweiten hochbrechenden Schicht 12 gemäß Gleichung (Gl. 2): $L_{H2} = n_{H2} * d_{H2} (2 m_{H2} - 1) * \frac{λ_{0}}{4}$
Wahlweise kann die zweite hochbrechende Schicht 12 jedoch auch als Schichtsystem aus mehreren Materialien gebildet sein.
Für die optische Weglänge L_L des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts 14 gilt, sofern in ihm jeweils bei (mittlerer) Spaltbreite d_L homogen ein Brechungsindex n_L vorliegt, Gleichung (Gl. 3) mit: $L_{L} = n_{L} * d_{L} = (2 m_{L} - 1) * \frac{λ_{0}}{4}$
Vorzugsweise liegt im Inneren des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts 14 lediglich Luft vor. In diesem Fall liegt ein in dem mindestens einen Zwischenspalt 14 homogen vorliegender Brechungsindex n_L nahe bei 1.
Die erste hochbrechende Schicht 10 und/oder die zweite hochbrechende Schicht 12 können aus dem gleichen (einzigen) Material, aus den gleichen Materialien oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Die erste hochbrechende Schicht 10 und/oder die zweite hochbrechende Schicht 12 können beispielsweise vollständig aus Silizium gebildet sein. Sofern die beiden hochbrechenden Schichten 10 und 12 vollständig aus Silizium gebildet sind, betragen deren Brechungsindices n_H1, = n_H2 (bei einer Zentralwellenlänge λ₀ im Infrarotbereich) ungefähr 3,5, so dass ein vergleichsweise großer Brechungsindexkontrast zwischen dem Gas, dem Gasgemisch oder dem Vakuum in dem mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 und den beiden hochbrechenden Schichten 12 und 14 vorliegt. Es können jedoch auch andere Materialien, wie beispielsweise Germanium oder Siliziumkarbid, zum Bilden der ersten hochbrechenden Schicht 10 und/oder der zweiten hochbrechenden Schicht 12 verwendet werden.
Der Spiegel der 1a weist als optionale Weiterbildung noch mindestens eine sich zumindest von der ersten hochbrechenden Schicht 10 zumindest zu der zweiten hochbrechenden Schicht 12 erstreckende Stützstruktur 18 auf, mittels welcher die erste hochbrechende Schicht 10 und die zweite hochbrechende Schicht 12 voneinander abgestützt sind. Gegebenenfalls kann mittels der mindestens einen Stützstruktur 18 eine Planparallelität der ersten hochbrechenden Schicht 10 und der zweiten hochbrechenden Schicht 12 sichergestellt oder verbessert werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auf eine Ausstattung des Spiegels mit der mindestens einen Stützstruktur 18 auch verzichtet werden kann. Die mindestens eine Stützstruktur 18 kann auch als Ankerstruktur, Anker oder Abstandshalter bezeichnet werden.
Beispielhaft sind bei dem Spiegel der 1a die hervorstehenden Bereiche 16 lediglich an der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 ausgebildet. Für den Spiegel der 1a kann ein maximaler Abstand d_max der ersten Innenseite 10a zu der zweiten Innenseite 12a bestimmt werden. Lediglich beispielhaft ist bei dem Spiegel der 1a der maximale Abstand d_max der ersten Innenseite 10a zu der zweiten Innenseite 12a gleich 275 nm (Nanometer). Die Zentralwellenlänge λ₀ des Spiegels liegt beispielhaft bei 1100 nm (Nanometer).
Vorzugsweise ist der Mindestabstand dmin der hervorstehenden Bereiche 16 der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 von der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 größer-gleich 65% des maximalen Abstands d_max , beispielsweise größer-gleich 75% des maximalen Abstands d_max , insbesondere größer-gleich 85% des maximalen Abstands d_max .
Bei dem Spiegel der 1a ist der Mindestabstand dmin der hervorstehenden Bereiche 16 der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 von der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 gleich 200 nm (Nanometer), und damit größer-gleich 65% des maximalen Abstands dmax von 275 nm (Nanometer). Die hervorstehenden Bereiche ragen somit um höchstens 75 nm (Nanometer) in den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 hinein. Sofern die hervorstehenden Bereiche 16 alternativ oder ergänzend an der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 ausgebildet sind, wird es bevorzugt, wenn der Mindestabstand der hervorstehenden Bereiche 16 der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 von der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 größer-gleich 65% des maximalen Abstands d_max , beispielsweise größer-gleich 75% des maximalen Abstands d_max , insbesondere größer-gleich 85% des maximalen Abstands d_max , ist. Die Vorteile einer derartigen Ausbildung der hervorstehenden Bereiche werden nachfolgend anhand des Koordinatensystems der 1b erläutert:

In dem Koordinatensystem der 1b ist mittels seiner Abszisse eine Wellenlänge λ (in Nanometer) wiedergegeben, während mittels seiner Ordinate eine Reflektivität R des jeweiligen Spiegels angezeigt ist. Die Graphen g₀ bis g₂₇₅ geben die Reflektivität R von Spiegeln wieder, welche je zwei hochbrechende Schichten aus Silizium mit einer Siliziumschichtdicke von 78 nm (Nanometer) und einen dazwischenliegenden mit Luft gefüllten Zwischenspalt mit einer Spaltbreite von 0 nm bis 275 nm (Nanometer) aufweisen. Lediglich beispielhaft wird zum Erläutern der Vorteile davon ausgegangen, dass die erste (mittleren) Schichtdicke d_H1 , der ersten hochbrechenden Schicht 10 bei 78 nm (Nanometer) und die zweite (mittleren) Schichtdicke d_H2 der zweiten hochbrechenden Schicht 12 bei 78 nm (Nanometer) liegen.

Der Graph g₂₇₅ entspricht dabei einer lokalen Reflektivität R des Spiegels der 1a in einer sich außerhalb der hervorstehenden Bereiche 16 und außerhalb seiner mindestens einen Stützstruktur 18 durch die erste hochbrechende Schicht 10, den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 und die zweite hochbrechende Schicht 12 erstreckenden „Schnittebene“. Demgegenüber entspricht der Graph g₂₀₀ einer lokalen Reflektivität R des Spiegels der 1a in einer sich außerhalb seiner mindestens einen Stützstruktur 18 durch die erste hochbrechende Schicht 10, den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14, die hervorstehenden Bereiche 16 und die zweite hochbrechende Schicht 12 erstreckenden „Schnittebene“. Wie anhand eines Vergleichs der Graphen g₂₇₅ und g₂₀₀ erkennbar ist, hat die Ausbildung der hervorstehenden Bereiche 16 somit kaum einen Einfluss auf die lokale Reflektivität R des Spiegels der 1a an den Positionen seiner hervorstehenden Bereiche 16 für die Zentralwellenlänge λ₀ von 1100 nm. Die gewünschte hohe Reflektivität R des Spiegels der 1a für seine Zentralwellenlänge λ₀ wird somit durch die Ausbildung der hervorstehenden Bereiche 16 nicht/kaum beeinträchtigt. Dies gilt ebenso für ein Wellenlängenintervall um die Zentralwellenlänge λ₀ herum.
In dem Beispiel der 1b entspricht der Graph g₀ der lokalen Reflektivität R des Spiegels der 1a in einer sich durch die erste hochbrechende Schicht 10, die mindestens eine Stützstruktur 18 und die zweite hochbrechende Schicht 12 erstreckenden „Schnittebene“. Die Ausbildung der mindestens einen Stützstruktur 18 an dem Spiegel der 1a beeinträchtigt somit häufig seine Filterwirkung. Es ist deshalb vorteilhaft, dass mittels der hervorstehenden Bereiche 16 ein Gesamtstützvolumen der mindestens einen Stützstruktur 18 des Spiegels der 1a reduziert werden kann. Mittels einer Nutzung der hervorstehenden Bereiche 16 zur Reduzierung des Gesamtstützvolumens der mindestens einen Stützstruktur 18 können somit ein Signalrauschen und optische Verluste des Spiegels der 1a gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden.
In dem Koordinatensystem der 1c zeigt die Abszisse Wellenlängen λ (in Nanometer) an, während mittels seiner Ordinate eine Reflektivität R wiedergegeben ist. Mittels der Graphen g₁₆ und g₁₈ sind Spiegel wiedergegeben, welche je zwei hochbrechende Schichten aus Silizium mit einer Siliziumschichtdicke von 78 nm (Nanometer) und einen dazwischenliegenden mit Luft gefüllten Zwischenspalt mit einer Spaltbreite von 275 nm (Nanometer) aufweisen. Der Graph g₁₆ gibt einen Spiegel wieder, bei welchem 2% einer Gesamtfläche einer einzigen Innenseite seiner zwei hochbrechenden Schichten von hervorstehenden Bereichen 16 aus Silizium ausgefüllt sind, wobei die hervorstehenden Bereichen 16 zu der anderen hochbrechenden Schicht einen Mindestabstand dmin von 200 nm (Nanometer) einhalten. Der mittels des Graphen g₁₆ wiedergegebene Spiegel weist keine Stützstrukturen 18 zum Abstützen seiner zwei hochbrechenden Schichten auf. Demgegenüber gibt der Graph g₁₈ einen anderen Spiegel wieder, bei welchem seine zwei hochbrechenden Schichten mittels mehrerer Stützstrukturen 18 aus Silizium voneinander abgestützt sind, wobei die Stützstrukturen 18 2% einer Gesamtfläche jeder Innenseite der zwei hochbrechenden Schichten einnehmen. Allerdings ist jede Innenseite des Spiegels des Graphen g₁₈ ohne hervorstehende Bereichen 16, welche einen bestimmten Mindestabstand dmin zu der anderen hochbrechenden Schicht einhalten, ausgebildet. Anhand eines Vergleichs der Graphen g₁₆ und g₁₈ erkennt man, dass die Ausbildung der hervorstehenden Bereiche 16 die Reflektivität R weniger beeinträchtigt als die Ausbildung von Stützstrukturen 18.
Als mögliche Weiterbildung kann der Spiegel noch mindestens eine weitere hochbrechende Schicht aufweisen, wobei mindestens ein niedrigbrechender Zwischenspalt zwischen der mindestens einen weiteren hochbrechenden Schicht und einer der hochbrechenden Schichten 10 und 12 oder einer benachbarten weiteren hochbrechenden Schicht vorliegt. Auch an einer Innenseite der mindestens einen weiteren hochbrechenden Schicht können hervorstehende Bereiche 16 ausgebildet sein.
Der vorausgehend beschriebene Spiegel eignet sich gut für eine optische Vorrichtung, da er eine vergleichsweise hohe Reflektivität R für einen relativ breiten Wellenlängenbereich aufweist. Die optische Vorrichtung kann insbesondere eine durchstimmbare spektrale Filtervorrichtung, wie z.B. ein Fabry-Perot-Interferometer, sein.
Vorteilhafterweise ist ein Ziel-Wellenlängenbereich, für welchen die optische Filtervorrichtung eine starke Transmission aufweist, mittels eines variierbaren Abstands zwischen dem vorausgehend beschriebenen Spiegel und einem weiteren Spiegel, welcher vorzugsweise wie der oben beschriebene Spiegel ausgebildet ist, einstellbar. Die zwei Spiegel bilden in diesem Fall zwei planparallele, hochreflektierende Spiegel, wobei der Abstand zwischen den beiden Spiegeln auch als eine Kavitätslänge einer zwischen den beiden Spiegeln vorliegenden Kavität bezeichenbar ist. Die optische Filtervorrichtung zeigt eine starke Transmission deshalb nur für die Wellenlängen λ, bei welchen der Abstand zwischen den beiden Spiegeln einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge λ/2 entspricht.
Der Abstand zwischen den beiden Spiegeln kann beispielsweise mittels einer elektrostatischen oder einer piezoelektrischen Aktuierung veränderbar sein. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den beiden Spiegeln mittels mindestens einer an einem der beiden Spiegel befestigten Elektrode und mindestens einer an einem Substrat und/oder dem anderen der beiden Spiegel befestigten Gegenelektrode veränderbar sein.
2a bis 2d zeigen schematische Querschnitte durch einen Schichtaufbau zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für einen Spiegel.
Mittels der 2a ist ein Bilden einer ersten hochbrechenden Schicht 10 des späteren Spiegels wiedergegeben. Durch später ausgeführte Verfahrensschritte wird auch eine zweite hochbrechende Schicht 12 des späteren Spiegels gebildet, wobei die zweite hochbrechende Schicht 12 derart zu der ersten hochbrechenden Schicht 10 ausgeordnet wird, dass eine erste Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 zu der zweiten hochbrechenden Schicht 12 ausgerichtet wird. Entsprechend wird beim Bilden der zweiten hochbrechenden Schicht 12 eine zweite Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 zu der ersten hochbrechenden Schicht 10 ausgerichtet.
In dem Beispiel der 2a wird die erste hochbrechende Schicht 10 beispielhaft auf mindestens einer Zwischenschicht 20, welche eine Substratoberfläche eines (nicht dargestellten) Substrats zumindest teilweise abdeckt, so abgeschieden, dass die erste Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 von der mindestens einen Zwischenschicht 20 weggerichtet ist. Die mindestens eine Zwischenschicht 20 kann beispielsweise mindestens eine Isolierschicht, wie beispielsweise eine Siliziumoxidschicht und/oder eine Siliziumnitridschicht, sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausführbarkeit des hier beschriebenen Herstellungsverfahrens nicht auf eine Ausbildung der ersten hochbrechenden Schicht 10 direkt auf der mindestens einen Zwischenschicht 20 beschränkt ist. Beispielsweise kann die erste hochbrechende Schicht 10 auch direkt auf einer Substratoberfläche des Substrats gebildet werden.
Die erste hochbrechende Schicht 10 wird vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine optische Weglänge L_H1, der ersten hochbrechenden Schicht 10 gleich einer Zentralwellenlänge λ₀ des späteren Spiegels multipliziert mit (2m_H1-1)/4, wobei m_H1, eine natürliche Zahl größer-gleich 1 ist, festgelegt wird. Die erste hochbrechende Schicht 10 kann z.B. aus Silizium, Germanium und/oder Siliziumkarbid sein.
Nach dem Bilden der ersten hochbrechenden Schicht 10 wird, wie in 2b schematisch wiedergegeben ist, eine Opferschicht 22 auf der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 abgeschieden. Die Opferschicht 22 kann beispielsweise aus Siliziumdioxid sein. Vorzugsweise wird die Opferschicht 22 mit einer Opferschichtdicke d₂₂ gebildet, welche einem späteren maximalen Abstand dmax der ersten Innenseite 10a zu der zweiten Innenseite 12a entspricht. Mittels des späteren maximalen Abstands dmax kann insbesondere eine (mittlere) Spaltbreite d_L mindestens eines später ausgebildeten niedrigbrechenden Zwischenspalts 14 so festgelegt werden, dass eine optische Weglänge L_L des mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalts 14 gleich der Zentralwellenlänge λ₀ multipliziert mit (2m_L-1)/4, wobei m_L eine natürliche Zahl größer-gleich 1 ist, festgelegt wird.
Bei einem Strukturieren der Opferschicht 22 werden zumindest erste Gräben 24, welche sich jeweils nur teilweise durch die Opferschicht 22 erstrecken, ausgebildet. Die ersten Gräben 24 werden somit mit einer ersten Tiefe t₁ in die Opferschicht 22 strukturiert, wobei die erste Tiefe t₁ der ersten Gräben 24 deutlich kleiner als die Opferschichtdicke d₂₂ der Opferschicht 22 ist. Als optionale Ergänzung wird bei dem Herstellungsverfahren der 2a bis 2d auch mindestens ein zweiter Graben 26 in der Opferschicht 22 derart ausgebildet, dass sich der mindestens eine zweite Graben 26 jeweils vollständig durch die Opferschicht 22 erstreckt. Der mindestens eine zweite Graben 26 wird somit mit einer zweiten Tiefe t₂ gleich der Opferschichtdicke d₂₂ durch die Opferschicht 22 strukturiert.
Bevorzugter Weise erfolgt die Ausbildung der ersten Gräben 24 und des mindestens einen zweiten Grabens 26 in der Opferschicht 22 mittels lediglich eines einzigen Ätzschritts. Dazu kann vor dem Ausbilden der ersten Gräben 24 und des mindestens einen zweiten Grabens 26 in der Opferschicht 22 eine (nicht skizzierte) Ätzmaske auf der Opferschicht 22 mit je einer ersten Ätzmaskenöffnung für die ersten Gräben 24 und je einer zweiten Ätzmaskenöffnung für den mindestens einen zweiten Graben 26 gebildet werden. Vorzugsweise wird beim Bilden der Ätzmaske die mindestens eine zweite Ätzmaskenöffnung mit einer zweiten maximalen Öffnungsbreite, welche um zumindest einen Faktor 2 größer als eine erste maximale Öffnungsbreite der ersten Ätzmaskenöffnungen ist, ausgebildet. Die zweiten maximale Öffnungsbreite kann insbesondere um zumindest einen Faktor 5, speziell um zumindest einen Faktor 10 größer als eine erste maximale Öffnungsbreite sein. Die erste maximale Öffnungsbreite der ersten Ätzmaskenöffnungen entspricht einer parallel zu der Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 ausgerichteten maximalen Breite der ersten Gräben 24, während die zweite maximale Öffnungsbreite der mindestens einen zweiten Ätzmaskenöffnung einer parallel zu der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 ausgerichteten maximalen Breite des mindestens einen zweiten Grabens 26 entspricht. Beim Ätzen der Gräben 24 und 26 kann somit ein sogenannter ARDE-Effekt (Aspect Ratio Dependent Etching) genutzt werden, weshalb der mindestens eine zweite Graben 26 automatisch mit der zweiten Ätztiefe t₂ größer der ersten Ätztiefe t₁ der ersten Gräben 24 geätzt wird. Auf diese Weise können die ersten Gräben 24 und der mindestens eine zweite Graben 26 trotz ihrer unterschiedlichen Ätztiefen t₁ und t₂ mittels des die Ätzmaske verwendenden einzigen Ätzschritts gleichzeitig in die Opferschicht 22 geätzt werden.
Beim Ausbilden der Ätzmaske ist es auch möglich, die erste maximale Öffnungsbreite der ersten Ätzmaskenöffnungen unterhalb der üblichen Lithographie-Auflösungsgrenze zu halten, so dass an den ersten Gräben 24 ein Restlack verbleibt, welcher den Ätzvorgang des nachfolgenden Ätzschritts verzögert. Die maximale Breite der ersten Gräben 24 kann somit kleiner als mit den bestehenden Anlagen „technisch realisierbar“ gehalten werden.
Nach dem Strukturieren zumindest der ersten Gräben 24 und evtl. auch des mindestens einen zweiten Grabens 26 in die Opferschicht 22 werden zumindest die ersten Gräben 24 mit mindestens einem Material vollständig gefüllt, wodurch (später) an der zweiten Innenseite 12b der zweiten hochbrechenden Schicht 12 hervorstehenden Bereiche 16 gebildet werden. Wahlweise kann auch der mindestens eine zweite Graben 26 mit dem mindestens einen Material vollständig gefüllt werden, um auf diese Weise mindestens eine sich von der ersten hochbrechenden Schicht 10 zu der (späteren) zweiten hochbrechenden Schicht 12 erstreckende Stützstruktur 18 zu bilden. Alternativ kann der mindestens eine zweite Graben 26 auch vor oder nach einem Füllen der ersten Gräben 24 mit mindestens einem (von dem mindestens einen in die ersten Gräben 24 gefüllten Material abweichenden) Stützmaterial gefüllt werden.
Das mittels der 2a bis 2d wiedergegebene Herstellungsverfahren ist jedoch in seiner Ausführbarkeit deutlich vereinfacht, indem zum Bilden der zweiten hochbrechenden Schicht 12, der hervorstehenden Bereiche 16 und evtl. der mindestens einen Stützstruktur 18 lediglich ein einziger Abscheideschritt ausgeführt wird. Dies geschieht durch Abscheiden mindestens eines hochbrechenden Materials der zweiten hochbrechenden Schicht 12 zum Bilden der zweiten hochbrechenden Schicht 12, wobei zum gleichzeitigen Ausbilden der hervorstehenden Bereiche 16 der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 die ersten Gräben 24 vollständig mit dem mindestens einen hochbrechenden Material gefüllt werden. Gleichzeitig kann der mindestens eine zweite Graben 26 jeweils zumindest teilweise mit dem mindestens einen hochbrechenden Material gefüllt werden, wodurch die mindestens eine sich von der ersten hochbrechenden Schicht 10 zu der zweiten hochbrechenden Schicht 12 erstreckende Stützstruktur 18 gleichzeitig mit den hervorstehenden Bereichen 16 und der zweiten hochbrechenden Schicht 12 gebildet werden kann. Das Ergebnis ist in 2c gezeigt.
Die zweite hochbrechende Schicht 12 wird vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass eine optische Weglänge L_H2 der zweiten hochbrechenden Schicht 12 gleich der Zentralwellenlänge λ₀ multipliziert mit (2m_H2-1)f4, wobei m_H2 eine natürliche Zahl größer-gleich 1 ist, festgelegt wird. Auch die zweite hochbrechende Schicht 12 kann z.B. aus Silizium, Germanium und/oder Siliziumkarbid sein.
Entsprechend können auch die hervorstehenden Bereiche 16 und/oder die mindestens eine Stützstruktur 18 aus Silizium, Germanium und/oder Siliziumkarbid gebildet werden.
2d zeigt das Resultat eines (selektiven) Opferschichtätzprozesses, mittels welchem zumindest die Opferschicht 22 und evtl. auch die mindestens eine Zwischenschicht 20 entfernt werden. Wie in 2d erkennbar ist, wird mittels des Opferschichtätzprozesses mindestens ein sich jeweils von der ersten Innenseite 10a zu der zweiten Innenseite 12a erstreckender niedrigbrechender Zwischenspalt 14 zwischen der ersten hochbrechenden Schicht 10 und der zweiten hochbrechenden Schicht 12 ausgebildet. Anschließend wird in dem mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 jeweils ein Gas oder Gasgemisch eingefüllt oder ein Vakuum eingeschlossen.
Bei dem hier beschriebenen Herstellungsverfahren wird die zweite Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 mit den hervorstehenden Bereichen 16 derart ausgebildet, dass die hervorstehenden Bereiche 16 in den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 zwar hineinragen, sich jedoch nur teilweise durch den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt 14 erstrecken. Alternativ oder ergänzend kann auch die erste Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 mit hervorstehenden Bereichen 16 ausgebildet werden. Die ist möglich, indem anstelle der Opferschicht 22 zuerst eine erste Teilopferschicht (vorzugsweise mit einer ersten Teilopferschichtdicke gleich der ersten Tiefe t₁ ) auf der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 abgeschieden wird und die ersten Gräben 24 durch die erste Teilopferschicht strukturiert und mit dem mindestens einen Material gefüllt werden. Anschließend wird eine zweite Teilopferschicht mit einer zweiten Teilopferschichtdicke abgeschieden, wobei eine Summe der ersten Teilopferschichtdicke und der zweiten Teilopferschichtdicke gleich der Opferschichtdicke d₂₂ ist.
Egal ob die hervorstehende Bereichen 16 an der ersten Innenseite 10a der ersten hochbrechenden Schicht 10 oder an der zweiten Innenseite 12a der zweiten hochbrechenden Schicht 12 ausgebildet werden, muss beim Ausführen des Opferschichtätzprozesses kein irreversibles Anhaften oder Verkleben der beiden hochbrechenden Schichten 10 und 12 miteinander befürchtet werden, da die hervorstehenden Bereiche 16 eine Kontaktfläche eines Kontakts zwischen den beiden hochbrechenden Schichten 10 und 12 derart reduzieren, dass üblicherweise auftretende Kapillarkräfte nicht ausreichend zum Bewirken des irreversiblen Anhaftens oder Verklebens sind.
Das oben erläuterte Herstellungsverfahren kann Teil eines Verfahrens zum Herstellen einer optischen Vorrichtung sein, wobei zumindest ein Spiegel der optischen Vorrichtung gemäß dem Herstellungsverfahren gebildet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8995044 B2 [0002]

Claims

Spiegel für eine optische Vorrichtung mit: einer ersten hochbrechenden Schicht (10) und einer zweiten hochbrechenden Schicht (12), welche derart zueinander angeordnet sind, dass eine erste Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) zu der zweiten hochbrechenden Schicht (12) und eine zweite Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) zu der ersten hochbrechenden Schicht (10) ausgerichtet sind, und mindestens ein sich jeweils von der ersten Innenseite (10a) zu der zweiten Innenseite (12a) erstreckender niedrigbrechender Zwischenspalt (14) zwischen der ersten hochbrechenden Schicht (10) und der zweiten hochbrechenden Schicht (12) ausgebildet ist; wobei in dem mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) jeweils ein Gas oder Gasgemisch vorliegt oder ein Vakuum eingeschlossen ist; dadurch gekennzeichnet, dass die erste Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) und/oder die zweite Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) hervorstehende Bereiche (16) aufweisen, welche in den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) hineinragen, sich jedoch nur teilweise durch den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) erstrecken.
Spiegel nach Anspruch 1, wobei ein erster Mindestabstand der hervorstehenden Bereiche (16) der ersten Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) von der zweiten Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) größer-gleich 65% eines maximalen Abstands (dmax) der ersten Innenseite (10a) zu der zweiten Innenseite (12a) ist und/oder ein zweiter Mindestabstand (dmin) der hervorstehenden Bereiche (16) der zweiten Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) von der ersten Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) größer-gleich 65% des maximalen Abstands (dmax) der ersten Innenseite (10a) zu der zweiten Innenseite (12a) ist.
Spiegel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste hochbrechende Schicht (10) und die zweite hochbrechende Schicht (12) mittels mindestens einer sich zumindest von der ersten hochbrechenden Schicht (10) zumindest zu der zweiten hochbrechenden Schicht (12) erstreckenden Stützstruktur (18) voneinander abgestützt sind.
Optische Vorrichtung mit zumindest einem Spiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die optische Vorrichtung eine optische Filtervorrichtung und/oder ein Fabry-Perot-Interferometer ist.
Herstellungsverfahren für einen Spiegel mit den Schritten: Bilden einer ersten hochbrechenden Schicht (10) des späteren Spiegels; und Bilden einer zweiten hochbrechenden Schicht (12) des späteren Spiegels, welche derart zu der ersten hochbrechenden Schicht (10) angeordnet wird, dass eine erste Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) zu der zweiten hochbrechenden Schicht (12) und eine zweite Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) zu der ersten hochbrechenden Schicht (10) ausgerichtet werden; wobei mindestens ein sich jeweils von der ersten Innenseite (10a) zu der zweiten Innenseite (12a) erstreckender niedrigbrechender Zwischenspalt (14) zwischen der ersten hochbrechenden Schicht (10) und der zweiten hochbrechenden Schicht (12) ausgebildet wird, und wobei in dem mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) jeweils ein Gas oder Gasgemisch eingefüllt oder ein Vakuum eingeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) und/oder die zweite Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) mit hervorstehenden Bereichen (16), welche in den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) hineinragen, sich jedoch nur teilweise durch den mindestens einen niedrigbrechenden Zwischenspalt (14) erstrecken, ausgebildet werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, mit den zusätzlichen Schritten: Abscheiden einer Opferschicht (22) auf der ersten Innenseite (10a) der ersten hochbrechenden Schicht (10) nach dem Bilden der ersten hochbrechenden Schicht (10); Ausbilden zumindest von ersten Gräben (24) in der Opferschicht (22), welche sich jeweils nur teilweise durch die Opferschicht (22) erstrecken; und Abscheiden mindestens eines hochbrechenden Materials der zweiten hochbrechenden Schicht (12) zum Bilden der zweiten hochbrechenden Schicht (12), wobei zum Ausbilden der hervorstehenden Bereiche (16) der zweiten Innenseite (12a) der zweiten hochbrechenden Schicht (12) die ersten Gräben (24) vollständig mit dem mindestens einen hochbrechenden Material gefüllt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, wobei auch mindestens ein zweiter Graben (26) in der Opferschicht (22) ausgebildet wird, welcher sich jeweils vollständig durch die Opferschicht (22) erstreckt, und wobei mindestens eine sich von der ersten hochbrechenden Schicht (10) zu der zweiten hochbrechenden Schicht (12) erstreckende Stützstruktur (18) gebildet wird, indem der mindestens eine zweite Graben (26) jeweils zumindest teilweise mit dem mindestens einen hochbrechenden Material gefüllt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, wobei vor dem Ausbilden der ersten Gräben (24) und des mindestens einen zweiten Grabens (26) in der Opferschicht (22) eine Ätzmaske auf der Opferschicht (22) mit je einer ersten Ätzmaskenöffnung für die ersten Gräben (24) und je einer zweiten Ätzmaskenöffnung für den mindestens einen zweiten Graben (26) gebildet wird, wobei die mindestens eine zweite Ätzmaskenöffnung mit einer zweiten maximalen Öffnungsbreite, welche um zumindest einen Faktor 2 größer als eine erste maximalen Öffnungsbreite der ersten Ätzmaskenöffnungen ist, ausgebildet wird, und wobei die ersten Gräben (24) und der mindestens eine zweite Graben (26) mittels eines die Ätzmaske verwendenden Ätzschritts in die Opferschicht geätzt werden.
Verfahren zum Herstellen einer optischen Vorrichtung mit dem Schritt: Bilden zumindest eines Spiegels der optischen Vorrichtung gemäß dem Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9.