CN112180489A - 用于光学装置的反射镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于光学装置的反射镜,具有第一高折射层(10)和第二高折射层(12),它们相对于彼此如此布置,使得分别从第一高折射层(10)的第一内侧(10a)延伸到第二高折射层(12)的第二内侧(12a)的至少一个低折射的中间间隙(14)构造在第一高折射层(10)和第二高折射层(12)之间,其中,在至少一个低折射的中间间隙(14)中分别存在气体或气体混合物或围成真空,并且其中,第一高折射层(10)的第一内侧(10a)和/或第二高折射层(12)的第二内侧(12a)包括如下突出区域(16),所述突出区域伸入到至少一个低折射的中间间隙(14)中,但仅部分地延伸穿过所述至少一个低折射的中间间隙(14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于光学装置的反射镜。本发明同样涉及一种光学装置。此外,本发明涉及一种用于反射镜的制造方法以及一种用于制造光学装置的方法。
背景技术
在US 8,995,044 B2 中描述了一种法布里-珀罗-干涉仪,它具有一个作为固定反射镜的第一布拉格反射器和一个作为可调节反射镜的第二布拉格反射器。两个布拉格反射器中的每一个分别构造有一个第一多晶硅层、一个第二多晶硅层和多个布置在第一多晶硅层和第二多晶硅层之间的支撑结构,借助于所述支撑结构,两个相关联的多晶硅层彼此间隔开。在两个相邻的支撑结构之间,相应的布拉格反射器分别具有如下一个中间间隙,在该中间间隙中存在真空、空气或其他透明的气体。
发明内容
本发明提出一种具有权利要求1的特征的用于光学装置的反射镜、一种具有权利要求4的特征的光学装置、一种具有权利要求6的特征的用于反射镜的制造方法和一种具有权利要求10的特征的用于制造光学装置的方法。
本发明的优点
本发明提供一种用于光学装置的反射镜,或者由此构造而成的光学装置,其中在其第一高折射层的相应的第一内侧上和/或在其第二高折射层的相应的第二内侧上突出的区域显著减小相应的第一高折射层与相关联的第二高折射层的接触的可能的接触面,并且以这种方式防止相应的第一高折射层与相关联的第二高折射层的不可逆的粘附或粘合。因为通常不期望相应的内侧的触碰,所以相应的第一高折射层与相关联的第二高折射层的接触仅很少出现,其中由于突出区域而减小的接触面确保接触不触发内侧粘附在彼此上。因此,在借助于本发明提出的反射镜、或配备有该反射镜的光学装置中,由于构造突出区域,相应的第一高折射层与相关联的第二高折射层的粘合倾向减小,这有助于稳定相应的第一高折射层与相关联的第二高折射层之间的至少一个低折射的中间间隙。因此,至少一个低折射的中间间隙能够可靠地满足其作为相应的反射镜的“低折射层率的层”的功能。因此,借助于本发明提出的反射镜能够作为光学多层反射镜可靠地反射借助于其第一高折射层、其第二高折射层和其至少一个低折射的中间间隙的“层厚度”确定的波长范围。因此,借助于本发明提出的反射镜能够可靠地且有利地应用在多种光学装置中。
此外要指出的是,当反射镜在其运行期间或者在配备有该反射镜的光学装置的运行期间其第一高折射层例如由于震动与相关联的第二高折射层接触时,借助于本发明提出的反射镜也不失去其上述功能性,因为在这种情况下突出区域也可靠地防止不可逆的粘附或粘合。如下面更详细解释的那样,根据本发明的反射镜的制造也可以更容易地实施并且具有更高产率,因为在“暴露”或蚀刻暴露至少一个低折射的中间间隙时,不必担心相应的第一高折射层例如由于毛细力而与相关联的第二高折射层不可逆地粘附或粘合。
有利的突出区域因此可以承担如上述现有技术所使用的支撑结构的功能。因此,在根据本发明的反射镜上构造突出区域可用于在根据本发明的反射镜中取消这种支撑结构,或用于减小其至少一个支撑结构的总支撑体积,例如通过减少支撑结构的总数和/或减少至少一个支撑结构的较小结构。因此,在使用根据本发明的反射镜时,也不必/几乎不必担心其至少一个支撑结构在未滤波的情况下允许入射光的显著部分通过并且因此减弱反射镜的期望的功能能力。换言之,在常规的反射镜中,相应的反射镜的反射率在电磁辐射的一些光谱范围中由于至少一个支撑结构而减小。在未经滤波通过常规的反射镜的至少一个支撑结构透射的光中也经常称为“错误信号”或“信号损耗”。然而,本发明有助于抑制反射镜上的“错误信号”的发生,并减少反射镜的常规“信号损耗”。
在反射镜的一种有利的实施方式中,第一高折射层的第一内侧的突出区域距第二高折射层的第二内侧的第一最小间距大于等于第一内侧距第二内侧的最大间距的65%。替代地或补充地,第二高折射层的第二内侧的突出区域距第一高折射层的第一内侧的第二最小间距也可以大于等于第一内侧距第二内侧的最大间距的65%。因为在这里描述的两种情况下,突出区域仅导致至少一个低折射的中间间隙的相对小的局部收缩,所以相应反射镜的局部反射率或局部反射光谱几乎不受突出区域的构造影响。因此,与传统的支撑结构不同,突起区域在这里描述的反射镜的实施方式中也几乎不会导致“错误信号”或“信号损耗”。
作为有利的改进方案,第一高折射层和第二高折射层能够借助于至少一个至少从第一高折射层至少延伸至第二高折射层的支撑结构相互支撑。在这种情况下,至少一个支撑结构可以确保或改进第一高折射层和第二高折射层的期望的平面平行度。
上述优点也在具有至少一个这种反射镜的光学装置中得到确保。光学装置例如可以是光学滤波装置和/或法布里-珀罗-干涉仪。然而需要注意的是,光学装置的可构造性不限于这里列举的示例。
实施用于反射镜的对应的制造方法也实现了上述优点,其中,该制造方法包括以下步骤:形成随后的反射镜的第一高折射层;以及形成随后的反射镜的第二高折射层,所述第二高折射层相对于第一高折射层如此布置,使得第一高折射层的第一内侧朝向第二高折射层定向,且第二高折射层的第二内侧朝向第一高折射层定向,其中分别从第一内侧延伸到第二内侧的至少一个低折射的中间间隙构造在第一高折射层与第二高折射层之间,其中在所述至少一个低折射的中间间隙中,分别填充气体或气体混合物或围成真空,并且其中第一高折射层的第一内侧和/或第二高折射层的第二内侧构造有如下突出区域,所述突出区域伸入到至少一个低折射的中间间隙中,但仅部分地延伸穿过所述至少一个低折射的中间间隙。如下面更详细地阐述的那样,这里所描述的制造方法可以简单且成本低廉地实施。
在制造方法的一种有利的实施方式中,实施如下附加的步骤:在形成第一高折射层之后,在第一高折射层的第一内侧上沉积牺牲层,在牺牲层中构造至少第一沟槽,第一沟槽分别仅部分地延伸穿过牺牲层,和沉积第二高折射层的至少一种高折射材料以形成第二高折射层,其中,为了构造第二高折射层的第二内侧的突出区域,用至少一种高折射材料完全填充第一沟槽。因此,第二高折射层的至少一种高折射材料也可以用于构造第二高折射层的第二内侧的突出区域,由此可以节省用于仅针对第二高折射层的第二内侧的突出区域沉积至少一种材料的附加的方法步骤。
作为有利的改进方案,也能够在牺牲层中构造至少一个第二沟槽,所述第二沟槽分别完全地延伸穿过牺牲层,其中通过分别至少部分地用至少一种高折射材料填充至少一个第二沟槽,形成至少一个从第一高折射层延伸至第二高折射层的支撑结构。因此,也可以形成至少一个支撑结构,而为此不必单独针对至少一个支撑结构实施用于沉积至少一种支撑结构材料的附加的方法步骤。
优选地,在这种情况下,在牺牲层中构造第一沟槽和至少一个第二沟槽之前,在牺牲层上构造蚀刻掩模,其分别具有用于第一沟槽的第一蚀刻掩模开口和用于至少一个第二沟槽的第二蚀刻掩模开口,其中,至少一个第二蚀刻掩模开口构造有第二最大开口宽度,该第二最大开口宽度比第一蚀刻掩模开口的第一最大开口宽度大至少2倍,并且其中,第一沟槽和至少一个第二沟槽借助于使用蚀刻掩模的蚀刻步骤而被蚀刻到牺牲层中。以这种方式,尽管第一沟槽和至少一个第二沟槽具有不同的沟槽深度,但是它们仍然可以借助于唯一的蚀刻步骤被结构化设计到牺牲层中。
上述优点也可以借助于实施用于制造光学装置的对应方法来实现,其中根据制造方法的上述实施方式形成光学滤波装置的至少一个反射镜。
附图说明
下面借助于附图阐述本发明的其它特征和优点。其中示出:
图1a至1c示出了反射镜的实施方式的示意图和用于解释其作用方式的坐标系;并且
图2a至2d示出了穿过层结构的示意性横截面,以用于阐述用于反射镜的制造方法的实施方式。
具体实施方式
图1a至1c示出了反射镜的一种实施方式的示意图和用于阐述其作用方式的坐标系。
在图1a中示意性示出的反射镜也能够称作为布拉格反射器或称作为布拉格反射镜。反射镜具有第一高折射层10和第二高折射层12,其中第一高折射层10和第二高折射层12相对于彼此如此布置,使得第一高折射层10的第一内侧10a朝向第二高折射层12定向,并且第二高折射层12的第二内侧12a朝向第一高折射层10定向。分别从第一内侧10a延伸至第二内侧12a的至少一个低折射的中间间隙14构造在第一高折射层10与第二高折射层12之间,其中,气体或气体混合物分别存在于所述至少一个低折射的中间间隙14中,或在其中围成真空。此外,第一高折射层10的第一内侧10a和/或第二高折射层12的第二内侧12a具有如下突出区域16,所述突出区域伸入到至少一个低折射的中间间隙14中,但仅部分地延伸穿过所述至少一个低折射的中间间隙14。
在图1a的反射镜中,突出区域16因此防止第一高折射层10与第二高折射层12的不期望的不可逆的粘附或粘合。即使例如由于反射镜的震动而使内侧10a和12a短暂地彼此接触,突出区域16也确保接触的接触面的面积足够小,以至于不必担心高折射层10和12彼此粘合在一起。突出区域16也可以称为“止挡突起”。
因为突出区域16仅部分地延伸穿过至少一个低折射的中间间隙14,所以如果突出区域16构造在第一高折射层10的第一内侧10a上,则第一高折射层10的第一内侧10a的突出区域16距第二高折射层12的第二内侧12a的最小间距不等于零,或者如果突出区域16构造在第二高折射层12的第二内侧12a上,则第二高折射层12的第二内侧12a的突出区域16距第一高折射层10的第一内侧10a的最小间距dmin不等于零。下面还要对用于相应的最小间距dmin的有利的范围进行说明。
第一高折射层10、第二高折射层12和至少一个低折射的中间间隙14优选地被如此构造,使得借助于第一高折射层10、第二高折射层12和至少一个低折射的中间间隙14的光学路径长度LH1、LH2和LL来确定反射镜的中心波长λ0。这可以理解为,第一高折射层10的光学路径长度LH1等于中心波长λ0乘以(2mH1-1)/4,第二高折射层12的光学路径长度LH2等于中心波长λ0乘以(2mH2-1)/4,并且至少一个低折射的中间间隙14的光学路径长度LL等于中心波长λ0乘以(2mL-1)/4,其中mH1、mH2和mL分别是大于等于1的自然数。有时,光学路径长度LH1、LH2或LL也指的是第一高折射层10、第二高折射层12或至少一个低折射的中间间隙14的“光学厚度”。
如果第一高折射层10完全由仅具有折射率nH1且具有第一(平均)层厚度dH1的第一层材料构成,则第一高折射层10的光学路径长度LH1可以根据方程式(G1)来定义,其中:
然而,第一高折射层10也可以是由多种材料构成的层***。
如果第二高折射层12完全由仅具有折射率nH2和第二(平均)层厚度dH2的第二层材料构成,则第二高折射层12的光学路径长度LH2根据方程式(G2)来定义:
然而可选地,第二高折射层12也可以形成为由多种材料构成的层***。
如果在其中分别在(平均)间隙宽度dL的情况下均匀存在折射率nL,则方程式(G3)适用于至少一个低折射的中间间隙14的光学路径长度LL,其中:
优选地,在至少一个低折射的中间间隙14的内部仅存在空气。在这种情况下,在至少一个中间间隙14中均匀存在的折射率nL接近1。
第一高折射层10和/或第二高折射层12可以由相同的(唯一的)材料、相同的材料或不同的材料形成。第一高折射层10和/或第二高折射层12例如可以完全由硅形成。如果两个高折射层10和12完全由硅构成,则其折射率nH1=nH2 (在红外范围内的中心波长λ0处)约为3.5,从而在至少一个低折射的中间间隙14和两个高折射层12和14中在气体、气体混合物或真空之间存在相对较大的折射率对比度。然而,像比如锗或碳化硅的其他材料也可以用于形成第一高折射层10和/或第二高折射层12。
作为可选的改进方案,图1a的反射镜还具有至少一个至少从第一高折射层10至少延伸至第二高折射层12的支撑结构18,第一高折射层10和第二高折射层12借助于该支撑结构相互支撑。必要时,借助于至少一个支撑结构18可确保或改善第一高折射层10和第二高折射层12的平面平行性。然而应当指出的是,反射镜配备有至少一个支撑结构18也可以被取消。至少一个支撑结构18也可以被称为锚固结构、锚固件或间隔件。
示例性地,在图1a的反射镜中,突出区域16仅构造在第二高折射层12的第二内侧12a上。对于图1a的反射镜,可以确定第一内侧10a距第二内侧12a的最大间距dmax。仅仅示例性地,在图1a的反射镜中,第一内侧10a距第二内侧12a的最大间距dmax等于275 nm (纳米)。反射镜的中心波长λ0示例性地位于1100 nm (纳米)。
优选地,第二高折射层12的第二内侧12a的突出区域16距第一高折射层10的第一内侧10a的最小间距dmin大于等于最大间距dmax的65%,例如大于等于最大间距dmax的75%,尤其是大于等于最大间距dmax的85%。在图1a的反射镜中,第二高折射层12的第二内侧12a的突出区域16距第一高折射层10的第一内侧10a的最小间距dmin等于200 nm (纳米),并且因此大于等于275 nm (纳米)的最大间距dmax的65%。因此,突出区域以最高75 nm (纳米)伸入到至少一个低折射的中间间隙14中。如果突出区域16替代地或补充地构造在第一高折射层10的第一内侧10a上,则优选的是,第一高折射层10的第一内侧10a的突出区域16距第二高折射层12的第二内侧12a的最小间距大于等于最大间距dmax的65%,例如大于等于最大间距dmax的75%,尤其是大于等于最大间距dmax的85%。下面借助于图1b的坐标系阐述突出区域的这种构造的优点。
在图1b的坐标系中,波长λ(以纳米为单位)借助于其横坐标描述,而相应的反射镜的反射率R借助于其纵坐标示出。图线(Graph)g0至g275描述反射镜的反射率R,这些反射镜分别具有两个由硅构成的高折射层,所述高折射层具有78 nm (纳米)的硅层厚度,并且这些反射镜具有位于其之间的用空气填充的、具有0 nm至275 nm (纳米)的间隙宽度的中间间隙。仅仅示例性地,为了阐明优点,假设第一高折射层10的第一(平均)层厚度dH1为78 nm(纳米),并且第二高折射层12的第二(平均)层厚度dH2为78 nm (纳米)。
在此,图线g275对应于图1a的反射镜的在突出区域16之外和其至少一个支撑结构18之外延伸穿过第一高折射层10、至少一个低折射的中间间隙14和第二高折射层12的“剖切平面”中的局部反射率R。与此相对,图线g200对应于图1a的反射镜的在其至少一个支撑结构18外部延伸穿过第一高折射层10、至少一个低折射的中间间隙14、突出区域16和第二高折射层12的“剖切平面”中的局部反射率R。如从图线g275和g200的比较可以看出,突出区域16的构造因此几乎不影响图1a的反射镜在其突出区域16的位置处针对1100 nm的中心波长λ0的局部反射率R。图1a的反射镜针对其中心波长λ0的期望的高的反射率R因此不会/几乎不会通过突出区域16的构造而受到影响。这同样适用于围绕中心波长λ0的波长间隔。
在图1b的示例中,图线g0对应于图1a的反射镜的在延伸穿过第一高折射层10、至少一个支撑结构18和第二高折射层12的“剖切平面”中的局部反射率R。因此,至少一个支撑结构18在图1a的反射镜上的构造常常损害其滤波效果。因此有利的是,借助于突出区域16可以减小图1a的反射镜的至少一个支撑结构18的总支撑体积。因此与现有技术相比,借助于使用突出区域16来减小至少一个支撑结构18的总支撑体积可以减小图1a的反射镜的信号噪声和光学损耗。
在图1c的坐标系中,横坐标描述波长λ(以纳米为单位),而反射率R借助于其纵坐标来描述。借助于图线g16和g18可描述反射镜,所述反射镜分别具有两个由硅构成的高折射层,所述由硅构成的高折射层具有78 nm (纳米)的硅层厚度,并且所述反射镜具有位于其间的填充有空气的间隙宽度为275 nm (纳米)的中间间隙。图线g16示出了这样的反射镜,在该反射镜中,其两个高折射层的唯一内侧的总面积的2%通过由硅构成的突出区域16填充,其中,突出区域16保持与另一高折射层的200 nm(纳米)的最小间距dmin。借助于图线g16描述的反射镜不具有用于支撑其两个高折射层的支撑结构18。与此相对,图线g18描述另一反射镜,在该反射镜中,其两个高折射层借助于由硅构成的多个支撑结构18相互支撑,其中,支撑结构18 占据该两个高折射层的每个内侧的总面积的2%。然而,图线g18的反射镜的每个内侧都被构造为不带有突出区域16,这些突出区域保持与另一高折射层的特定的最小间距dmin。根据图线g16和g18的比较可以看出,突出区域16的构造比支撑结构18的构造更少地影响反射率R。
作为可能的改进方案,反射镜还能够具有至少一个另外的高折射层,其中在至少一个另外的高折射层和高折射层10和12之一或一个相邻的另外的高折射层之间存在至少一个低折射的中间间隙。突出区域16也可以构造在至少一个另外的高折射层的内侧上。
前面描述的反射镜良好地适合于光学装置,因为其针对相对宽的波长范围具有相对高的反射率R。光学装置尤其可以是可调式的光谱滤波装置、像比如法布里-珀罗-干涉仪。
有利地,光学滤波装置针对其具有强烈的透射率的目标波长范围可以借助于上述反射镜和优选地如上述反射镜那样构造的另一反射镜之间的可变间距来调整。在这种情况下,这两个反射镜形成两个平面平行的、高反射的反射镜,其中这两个反射镜之间的间距也可以被称为在这两个反射镜之间存在的空腔的空腔长度。因此,光学滤波装置仅针对波长λ表现出强烈的的透射率,其中两个反射镜之间的间距对应于半波长λ/2的整数倍。
两个反射镜之间的间距例如可以借助于静电致动或压电致动来改变。例如,两个反射镜之间的间距可以借助于固定在两个反射镜中的一个上的至少一个电极和固定在一个基底和/或两个反射镜中的另一个上的至少一个配对电极来改变。
图2a至2d示出了穿过层结构的示意性横截面,以用于阐述用于反射镜的制造方法的一种实施方式。
借助于图2a可描述随后的反射镜的第一高折射层10的形成。通过随后实施的方法步骤也形成随后的反射镜的第二高折射层12,其中第二高折射层12如此相对于第一高折射层10布置,使得第一高折射层10的第一内侧10a朝向第二高折射层12定向。相应地,在形成第二高折射层12时,第二高折射层12的第二内侧12a朝向第一高折射层10定向。
在图2a的示例中,第一高折射层10示例性地如此沉积在至少一个中间层20上,该中间层至少部分地覆盖(未示出的)基底的基底表面,使得第一高折射层10的第一内侧10a远离至少一个中间层20指向。至少一个中间层20例如能够是至少一个绝缘层、像比如氧化硅层和/或氮化硅层。然而要指出的是,在此描述的制造方法的可实施性不限于直接在至少一个中间层20上构造第一高折射层10。例如,第一高折射层10也可以直接形成在基底的基底表面上。
第一高折射层10优选以如下方式构造,即将第一高折射层10的光学路径长度LH1确定为等于随后的反射镜的中心波长λ0乘以(2mH1-1)/4 ,其中mH1是大于等于1的自然数。第一高折射层10可以例如由硅、锗和/或碳化硅构成。
在形成第一高折射层10之后,如图2b中示意性描述的那样,牺牲层22沉积在第一高折射层10的第一内侧10a上。牺牲层22例如可以由二氧化硅构成。优选地,牺牲层22以牺牲层厚度d22形成,所述牺牲层厚度对应于第一内侧10a距第二内侧12a的随后的最大间距dmax。借助于随后的最大间距dmax,特别是可以如此确定随后构造的至少一个低折射的中间间隙14的(平均)间隙宽度dL,使得所述至少一个低折射的中间间隙14的光学路径长度LL等于中心波长λ0乘以(2mL-1)/4,其中mL是大于或等于1的自然数。
在结构化设计牺牲层22时,至少形成第一沟槽24,所述第一沟槽分别仅部分地延伸穿过牺牲层22。因此,第一沟槽24以第一深度t1被结构化设计到牺牲层22中,其中,第一沟槽24的第一深度t1明显小于牺牲层22的牺牲层厚度d22。作为可选的补充方案,在图2a至2d的制造方法中,在牺牲层22中也如此构造至少一个第二沟槽26,使得至少一个第二沟槽26分别完全延伸穿过牺牲层22。因此,至少一个第二沟槽26以等于牺牲层厚度d22的第二深度t2穿过牺牲层22地结构化设计。
优选地,仅借助于唯一的蚀刻步骤在牺牲层22中构造第一沟槽24和至少一个第二沟槽26。为此,在牺牲层22中构造第一沟槽24和至少一个第二沟槽26之前,可以在牺牲层22上构造(未示出的)蚀刻掩膜,所述蚀刻掩膜分别具有用于第一沟槽24的第一蚀刻掩膜开口和用于至少一个第二沟槽26的第二蚀刻掩膜开口。优选地,在形成蚀刻掩膜时,形成具有第二最大开口宽度的至少一个第二蚀刻掩膜开口,该第二最大开口宽度比第一蚀刻掩膜开口的第一最大开口宽度大至少2倍。第二最大开口宽度尤其可以是第一最大开口宽度的至少5倍、尤其是至少10倍。第一蚀刻掩模开口的第一最大开口宽度对应于第一沟槽24的平行于第一高折射层10的内侧10a定向的最大宽度,而至少一个第二蚀刻掩模开口的第二最大开口宽度对应于至少一个第二沟槽26的平行于第一高折射层10的第一内侧10a定向的最大宽度。因此,在蚀刻沟槽24和26时可以利用所谓的ARDE效应(Aspect Ratio DependentEtching、纵横比相关蚀刻),因此自动地以比第一沟槽24的第一蚀刻深度t1大的第二蚀刻深度t2蚀刻至少一个第二沟槽26。以这种方式,尽管第一沟槽24和至少一个第二沟槽26的蚀刻深度t1和t2不同,但是它们可以借助于使用蚀刻掩模的唯一蚀刻步骤而同时被蚀刻到牺牲层22中。
在构造蚀刻掩模时,也可以将第一蚀刻掩模开口的第一最大开口宽度保持在通常的光刻分辨率极限以下,使得在第一沟槽24上留下残漆,残漆延迟后续的蚀刻步骤的蚀刻过程。因此,第一沟槽24的最大宽度可以保持为小于利用现有设备的“在技术上可实现的”最大宽度。
在将至少第一沟槽24以及必要时也将至少一个第二沟槽26结构化设计到牺牲层22中之后,至少所述第一沟槽24完全用至少一种材料填充,由此(随后)在第二高折射层12的第二内侧12b上形成突出区域16。可选地,至少一个第二沟槽26也可以完全用至少一种材料填充,以便以这种方式形成从第一高折射层10延伸到(随后的)第二高折射层12的至少一个支撑结构18。替代地,至少一个第二沟槽26也可以在填充第一沟槽24之前或之后用至少一种(与填充到第一沟槽24中的至少一种材料不同的)支撑材料予以填充。
然而,借助于图2a至2d描述的制造方法在其可实施性方面明显简化,其方式是,为了形成第二高折射层12、突出区域16和必要时至少一个支撑结构18仅实施唯一的沉积步骤。这通过使第二高折射层12的至少一种高折射材料沉积以形成第二高折射层12来实现,其中,为了同时构造第二高折射层12的第二内侧12a的突出区域16,第一沟槽24完全被至少一种高折射材料填充。同时,至少一个第二沟槽26可分别至少部分地被至少一种高折射材料填充,由此从第一高折射层10延伸到第二高折射层12的至少一个支撑结构18可与突出区域16和第二高折射层12同时形成。结果在图2c中示出。
第二高折射层12有利地如此构造,即将第二高折射层12的光学路径长度LH2设定为等于中心波长λ0乘以(2mH2-1)/4,其中mH2是大于等于1的自然数。第二高折射层12也可以例如由硅、锗和/或碳化硅构成。相应地,突出区域16和/或至少一个支撑结构18也可以由硅、锗和/或碳化硅形成。
图2d示出(选择性的)牺牲层蚀刻工艺的结果,借助于所述牺牲层蚀刻工艺至少移除牺牲层22并且必要时也移除至少一个中间层20。如在图2d中可见,借助于牺牲层蚀刻工艺在第一高折射层10和第二高折射层12之间构造分别从第一内侧10a延伸至第二内侧12a的至少一个低折射的中间间隙14。随后,在至少一个低折射的中间间隙14中分别填充气体或气体混合物或围成真空。
在这里所述的制造方法中,如此构造具有突出区域16的第二高折射层12的第二内侧12a,使得突出区域16尽管伸入到至少一个低折射的中间间隙14中,但仅部分地延伸穿过至少一个低折射的中间间隙14。替代地或附加地,第一高折射层10的第一内侧10a也可以构造有突出区域16。这通过如下方式是可能的,即,代替牺牲层22,首先将第一部分牺牲层(优选具有等于第一深度t1的第一部分牺牲层厚度)沉积在第一高折射层10的第一内侧10a上,并且第一沟槽24通过第一部分牺牲层结构化设计并且用至少一种材料填充。随后,沉积具有第二部分牺牲层厚度的第二部分牺牲层,其中,第一部分牺牲层厚度与第二部分牺牲层厚度的总和等于牺牲层厚度d22。
无论突出区域16构造在第一高折射层10的第一内侧10a上还是构造在第二高折射层12的第二内侧12a上,在实施牺牲层蚀刻工艺时不必担心两个高折射层10和12彼此间的不可逆的粘附或粘合,因为突出区域16如此减小两个高折射层10和12之间的接触的接触面,使得通常出现的毛细力不足以引起不可逆的粘附或粘合。
上述制造方法可以是用于制造光学装置的方法的一部分,其中根据所述制造方法形成光学装置的至少一个反射镜。
Claims (10)
1.一种用于光学装置的反射镜,具有:
第一高折射层(10)和第二高折射层(12),所述第一高折射层和所述第二高折射层相对于彼此如此布置,使得所述第一高折射层(10)的第一内侧(10a)朝向所述第二高折射层(12)定向,并且使得所述第二高折射层(12)的第二内侧(12a)朝向所述第一高折射层(10)定向,并且分别从所述第一内侧(10a)延伸到所述第二内侧(12a)的至少一个低折射的中间间隙(14)构造在所述第一高折射层(10)和所述第二高折射层(12)之间;
其中,在所述至少一个低折射的中间间隙(14)中分别存在气体或气体混合物或围成真空;
其特征在于,
所述第一高折射层(10)的第一内侧(10a)和/或所述第二高折射层(12)的第二内侧(12a)包括如下突出区域(16),所述突出区域伸入到所述至少一个低折射的中间间隙(14)中,但仅部分地延伸穿过所述至少一个低折射的中间间隙(14)。
2.根据权利要求1所述的反射镜,其中,所述第一高折射层(10)的第一内侧(10a)的突出区域(16)距所述第二高折射层(12)的第二内侧(12a)的第一最小间距大于等于所述第一内侧(10a)距所述第二内侧(12a)的最大间距(dmax)的65%,和/或所述第二高折射层(12)的第二内侧(12a)的突出区域(16)距所述第一高折射层(10)的第一内侧(10a)的第二最小间距(dmin)大于等于所述第一内侧(10a)距所述第二内侧(12a)的最大间距(dmax)的65%。
3.根据权利要求1或2所述的反射镜,其中所述第一高折射层(10)和所述第二高折射层(12)借助于至少一个至少从所述第一高折射层(10)至少延伸到所述第二高折射层(12)的支撑结构(18)相互支撑。
4.一种光学装置,具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的反射镜。
5.根据权利要求4所述的光学装置,其中所述光学装置是光学滤波装置和法布里-珀罗-干涉仪。
6. 一种用于反射镜的制造方法,具有如下步骤:
形成随后的反射镜的第一高折射层(10);和
形成随后的反射镜的第二高折射层(12),所述第二高折射层相对于所述第一高折射层(10)如此布置,使得所述第一高折射层(10)的第一内侧(10a)朝向所述第二高折射层(12)定向并且所述第二高折射层(12)的第二内侧(12a)朝向所述第一高折射层(10)定向;
其中,分别从所述第一内侧(10a)延伸到所述第二内侧(12a)的至少一个低折射的中间间隙(14)构造在所述第一高折射层(10)和所述第二高折射层(12)之间,
并且其中,在所述至少一个低折射的中间间隙(14)中分别填充气体或气体混合物或围成真空,
其特征在于,
构造具有突出区域(16)的第一高折射层(10)的第一内侧(10a)和/或第二高折射层(12)的第二内侧(12a),所述突出区域伸入到至少一个低折射的中间间隙(14)中,但仅部分地延伸穿过所述至少一个低折射的中间间隙(14)。
7.根据权利要求6所述的制造方法,具有如下额外的步骤:
在形成所述第一高折射层(10)之后,在所述第一高折射层(10)的第一内侧(10a)上沉积牺牲层(22);
在所述牺牲层(22)中形成至少第一沟槽(24),所述第一沟槽分别仅部分地延伸穿过所述牺牲层(22);和
沉积所述第二高折射层(12)的至少一种高折射材料,以便形成所述第二高折射层(12),其中,为了构造所述第二高折射层(12)的第二内侧(12a)的突出区域(16),所述第一沟槽(24)完全被至少一种高折射材料填充。
8.根据权利要求7所述的制造方法,其中,在所述牺牲层(22)中也构造至少一个第二沟槽(26),所述第二沟槽分别完全延伸穿过所述牺牲层(22),并且其中,通过分别至少部分地用所述至少一种高折射材料填充所述至少一个第二沟槽(26),来形成至少一个从所述第一高折射层(10)延伸到所述第二高折射层(12)的支撑结构(18)。
9.根据权利要求8所述的制造方法,其中,在所述牺牲层(22)中构造所述第一沟槽(24)和所述至少一个第二沟槽(26)之前,在所述牺牲层(22)上构造蚀刻掩膜,其分别具有用于所述第一沟槽(24)的第一蚀刻掩膜开口和用于所述至少一个第二沟槽(26)的第二蚀刻掩膜开口,其中,至少一个第二蚀刻掩膜开口构造有如下第二最大开口宽度,该第二最大开口宽度比所述第一蚀刻掩膜开口的第一最大开口宽度大至少2倍,并且其中,所述第一沟槽(24)和所述至少一个第二沟槽(26)借助于使用蚀刻掩膜的蚀刻步骤而被蚀刻到所述牺牲层中。
10.一种制造光学装置的方法,具有以下步骤:
按照根据权利要求6至9中任一项所述的制造方法来形成所述光学装置的至少一个反射镜。
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