特許 7065982 マイクロマシニング型のミラーデバイス、ミラーシステム、ならびにマイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-28

(45)【発行日】2022-05-12

(54)【発明の名称】マイクロマシニング型のミラーデバイス、ミラーシステム、ならびにマイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/00 20060101AFI20220502BHJP

   B81B 3/00 20060101ALI20220502BHJP

   B81C 1/00 20060101ALI20220502BHJP

【ＦＩ】

G02B26/00

B81B3/00

B81C1/00

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020542014

(86)(22)【出願日】2019-01-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-05-13

(86)【国際出願番号】 EP2019051690

(87)【国際公開番号】W WO2019149605

(87)【国際公開日】2019-08-08

【審査請求日】2020-08-31

(31)【優先権主張番号】102018201512.0

(32)【優先日】2018-02-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(31)【優先権主張番号】102018201965.7

(32)【優先日】2018-02-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン フーバー

(72)【発明者】

【氏名】マーク シュミート

(72)【発明者】

【氏名】ラインホルト レーデル

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ シェリング

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ ダニエル クレマー

【審査官】井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１５８６７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２６／００

Ｂ８１Ｂ ３／００

Ｂ８１Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロマシニング型のミラーデバイス（２００－６００）であって、
平坦に形成された第１のミラー素子（１０）と、
平坦に形成された第２のミラー素子（２０）と、を備え、
前記第１および第２のミラー素子（１０，２０）は、実質的に面平行に配置されており、
前記第１のミラー素子（１０）と前記第２のミラー素子（２０）との間の介在空間（４０）は、前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）よりも低い屈折率を有し、
前記第１および第２のミラー素子（１０，２０）は、少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）によって相互に局所的に離間されて配置されており、
前記少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）は、前記第１および第２のミラー素子（１０，２０）に対して垂直に配置された軸線方向（Ａ）で当該第１および第２のミラー素子（１０，２０）と部分的に重なり、
前記少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）は、前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）が形成されている材料とは異なる材料を含むか当該材料から形成されており、
前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）は、同じ材料から形成されており、
前記支持構造体（２３０－６３０）は、前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）の外面（１４，２４）から突出する少なくとも１つの区間（２３２；３３２；４３２；５３２）を有し、
前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）の前記外面（１４，２４）は、それぞれ、前記第１のミラー素子（１０）と前記第２のミラー素子（２０）との間の前記介在空間（４０）とは反対側にあり、少なくとも、ストッパあるいは静止摩擦防止としてそれぞれ機能する、前記少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）の前記少なくとも１つの区間（２３２；３３２；４３２；５３２）は、電気絶縁材料から形成されている、
ミラーデバイス（２００－６００）。

【請求項2】

前記少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）の材料は、前記第１のミラー素子（１０）および／または前記第２のミラー素子（２０）の材料とは異なる厚さおよび／または機械的張力を有する、請求項１記載のミラーデバイス（２００－６００）。

【請求項3】

前記少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）は、前記第１のミラー素子（１０）および前記第２のミラー素子（２０）を、前記少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）によって相互に電気的に絶縁されたそれぞれ少なくとも２つの部分区間（１１，１２，２１，２２）に分割する、請求項１または２記載のミラーデバイス（２００－６００）。

【請求項4】

前記少なくとも１つの支持構造体（３３０；５３０；６３０）の横方向の伸張部は、前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）の横方向の伸張部と部分的に重なる、請求項１から３までのいずれか１項記載のミラーデバイス（３００；５００；６００）。

【請求項5】

前記少なくとも１つの支持構造体（４３０）は、少なくとも２つの異なる材料（４３４，４３６）から形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のミラーデバイス（４００）。

【請求項6】

前記少なくとも１つの支持構造体（６３０）は、流体が前記支持構造体（６３０）、前記第１および第２のミラー素子（１０，２０）を通過できる流体通路開口（６３８）を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載のミラーデバイス（６００）。

【請求項7】

前記第１のミラー素子（１０）と前記第２のミラー素子（２０）との間の前記介在空間（４０）には、ガスまたは真空が配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のミラーデバイス（２００－６００）。

【請求項8】

ミラーシステム（１０００）であって、
請求項１から６までのいずれか１項記載のミラーデバイス（２００－６００）と、
第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）の相互に電気的に絶縁された少なくとも２つの部分区間（１１，１２，２１，２２）に異なる電位が印加されるように構成された接触デバイス（１０５０）と、を備えた、ミラーシステム（１０００）。

【請求項9】

請求項１記載の特徴を備えるマイクロマシニング型のミラーデバイス（２００－６００）を製造する方法であって、
誘電体層（７１）と、
前記誘電体層（７１）上に配置された第１の光屈折層（７２）と、
前記第１の光屈折層（７２）上に配置された犠牲層（７３）と、
前記犠牲層（７３）上に配置された第２の光屈折層（７４）と、
を有する層スタック（７０）を提供するステップ（Ｓ０１）と、
前記第１の光屈折層（７２）、前記犠牲層（７３）、および前記第２の光屈折層（７４）のそれぞれ一部を除去するステップ（Ｓ０２）であって、それにより、連結凹部（７６）は、前記層スタック（７０）内で、当該凹部（７６）が前記第１および第２の光屈折層（７２，７４）に対して垂直に配置された軸線方向（Ａ）で前記第１および第２の光屈折層（７２，７４）と部分的に重なるように形成される、ステップ（Ｓ０２）と、
前記凹部（７６）が開口する前記層スタック（７０）の片面側に、前記第１および／または第２の光屈折層（７２，７４）の材料とは異なる材料からなる充填層（７８）を堆積するステップ（Ｓ０３）と、
前記層スタック（７０）の元の外層の外側にある、前記充填層（７８）の一部を除去するステップ（Ｓ０４）と、
前記マイクロマシニング型のミラーデバイス（２００－６００）の前記第１および第２の光屈折層（７２，７４）を相互に面平行なミラー素子（１０，２０）として提供するために前記犠牲層（７３）を除去するステップ（Ｓ０６）と、を含み、
前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）は、同じ材料から形成されており、
前記マイクロマシニング型のミラーデバイス（２００－６００）の前記支持構造体（２３０－６３０）は、前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）の外面（１４，２４）から突出する少なくとも１つの区間（２３２；３３２；４３２；５３２）を有して形成されており、
前記第１および／または第２のミラー素子（１０，２０）の前記外面（１４，２４）は、それぞれ、前記第１のミラー素子（１０）と前記第２のミラー素子（２０）との間の介在空間とは反対側にあり、
少なくとも、ストッパとしてまたは静止摩擦防止としてそれぞれ機能する、前記少なくとも１つの支持構造体（２３０－６３０）の前記少なくとも１つの区間（２３２；３３２；４３２；５３２）は、電気絶縁材料から形成されている、
方法。

【請求項10】

前記除去するステップ（Ｓ０２）は、前記第１および第２の光屈折層（７２，７４）をそれぞれ少なくとも２つの相互に離間された部分区間（１１，１２，２１，２２）に分割するように前記連結凹部（７６）が形成されるように行われる、請求項９記載の方法。

【請求項11】

前記層スタック（７０）は、前記第２の光屈折層（７４）上に配置された保護層（７５）と共に提供され、前記保護層（７５）は、前記層スタック（７０）の片側で前記層スタック（７０）の元の外層を形成し、
前記保護層（７５）の一部も前記凹部（７６）の形成のために除去され、
前記保護層（７５）は、前記充填層（７８）の一部を除去するステップ（Ｓ０４）の際に、エッチングストップおよび／または研磨ストップとして機能し、
前記方法は、前記充填層（７８）の一部を除去する前記ステップ（Ｓ０４）の後で、前記保護層（７５）を除去するステップ（Ｓ０５）を含む、請求項９または１０記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロマシニング型のミラーデバイス、ミラーシステム、ならびにマイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する方法に関する。さらに、本発明によるミラーデバイスおよび／または本発明によるミラーシステムを使用する、ファブリーペロー原理による干渉計が提供される。

【0002】

背景技術
小型化の可能性を備えた調整可能なスペクトルフィルタは、例えばファブリーペロー干渉計（ＦＰＩ）としてＭＥＭＳ技術を使用して実現することができる。ここで、光波長の範囲内の距離（キャビティ長）を有しかつ２つの面平行な高反射ミラーデバイスからなるキャビティは、半波長の整数倍に対応するキャビティ長の波長に対してのみ強い透過率を示すという事実が活用される。キャビティ長は、例えば、静電的または圧電的動作によって変化し得る。これにより、スペクトル的に調整可能なフィルタ素子が生じる。そのような分光計の性能に影響を与える重要な要因は、２つのミラーデバイスの平行性にある。この平行性は、２つのミラーデバイス間に可及的に高い精巧さで定められるキャビティを生じさせるためにも、可及的に高くすべきであろう。

【0003】

可及的に広い波長範囲をねらうことができるファブリーペロー干渉計を実現するためには、複数の条件を満たす必要がある。基本的な基準は、干渉計の２つのミラー素子が、測定すべき波長範囲全体にわたって高反射性であることにある。小型化された干渉計で頻繁に使用されるミラーデバイスの実施形態は、高屈折率材料と低屈折率材料とが交互に重なった層からなる誘電体層システム、特にブラッグ反射器（英語表記；「distributed bragg reflectors」、略してＤＢＲ）であり、これらの層の光学的な厚さは、それぞれ理想的には、ねらうべき範囲の中心波長の４分の１である。

【0004】

ミラー層の最大反射率は、ＤＢＲミラー層の可及的に高い屈折率跳躍的変化によって達成される。この非常に高い屈折率跳躍的変化は、例えば、シリコン－空気－多層ミラースタックを用いて達成できる。この場合、ミラーデバイス内部におけるミラー層の相互平行性を保証するためには、本明細書でミラー素子と称される周囲の高屈折層の距離を一定に保つ支持構造体が役に立つ。

【0005】

米国特許出願公開第２０１４／０１１１８１１号明細書では、２つのミラーデバイス、すなわち反射素子が相互に離間されたアンカー構造体を含む調整可能なファブリーペロー干渉計が開示されている。これらのミラーデバイスの剛性は、支持要素の密度を介して設定することができる。両ミラーデバイスは、１つの同じ基板に接続されている。これまでは、高屈折率層、すなわちミラー素子の一部または介在層の一部が、支持構造体として使用されてきた。

【0006】

発明の開示
本発明は、請求項１の特徴を有するミラーデバイス、請求項８の特徴を有するミラーシステム、ならびに請求項９による方法を開示する。

【0007】

本発明によれば、マイクロマシニング型のミラーデバイスが提供され、このデバイスは、
平坦に形成された第１のミラー素子と、
平坦に形成された第２のミラー素子と、を備え、
第１および第２のミラー素子は、実質的に面平行に配置されており、
第１および第２のミラー素子の間の介在空間は、第１および／または第２のミラー素子よりも低い屈折率を有し、
第１および第２のミラー素子は、少なくとも１つの支持構造体によって相互に局所的に離間されて配置されており、
少なくとも１つの支持構造体は、第１および第２のミラー素子に対して垂直に配置された軸線方向で当該第１および第２のミラー素子と部分的に重なり、
少なくとも１つの支持構造体は、第１および／または第２のミラー素子が形成されている材料とは異なる材料を含むか当該材料から形成されている。

【0008】

ミラーデバイスとは、特に、ファブリーペロー干渉計において光線を反射するデバイスを意味するものと理解されたい。

【0009】

さらに、本発明による少なくとも１つのミラーデバイスと、少なくとも１つのミラーデバイスの第１および／または第２のミラー素子の相互に電気的に絶縁された少なくとも２つの部分区間に異なる電位が印加されるように構成された接触デバイスと、を備えたミラーシステムが提供される。

【0010】

さらに、マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する方法が提供され、この方法は、
－誘電体層と、
－誘電体層上に配置された第１の光屈折層と、
－第１の光屈折層上に配置された犠牲層と、
－犠牲層上に配置された第２の光屈折層と、
を有する層スタックを提供するステップと、
第１の光屈折層、第２の犠牲層、および第２の光屈折層のそれぞれ一部を除去するステップであって、それにより、連結凹部は、層スタック内で、当該凹部が第１および第２の光屈折層に対して垂直に配置された軸線方向で第１および第２の光屈折層と部分的に重なるように形成される、ステップと、
凹部が開口する層スタックの片面側に、第１および／または第２の光屈折層の材料とは異なる材料からなる充填層を堆積するステップと、
層スタックの元の外層の外側にある、充填層の一部を除去するステップと、
第１および第２の光屈折層を相互に面平行なミラー素子として提供する、特に解放するために、誘電体層および犠牲層を除去するステップと、を含む。

【0011】

犠牲層は、同様に誘電体層として表すことができ、例えば二酸化ケイ素からなり得る。

【0012】

特に好適には、第１のミラー素子と第２のミラー素子との間の距離は、ミラーデバイスが光学フィルタとして用いられるべき中心波長の４分の１に対応する。

【0013】

発明の利点
少なくとも１つの支持構造体は、１つ以上の別個の支持要素からなるか、または１つ以上の別個の支持要素を有することができる。少なくとも１つの支持構造体が、軸方向で第１のミラー素子とも重なり、第２のミラー素子とも部分的に重なることにより、機械的に特に良好な接続が実現され、その際、少なくとも１つの支持構造体は、負荷に基づくミラー素子の変形を同時に低減させる。

【0014】

好適には、第１および第２のミラー素子は、同じ材料から形成されており、それに対して、少なくとも１つの支持構造体は、専らミラー素子が形成されている材料とは異なる複数の材料もしくは厳密に１つの材料から形成されている。

【0015】

一方では少なくとも１つの支持構造体に対し、他方ではミラー素子に対し、異なる材料を使用することは、一方では支持構造体の電気的および機械的特性を、他方ではミラー素子の光学的特性を別個に最適化することができる。特に好適には、少なくとも１つの支持構造体は、１つ以上の電気絶縁材料から形成され、それに対して、第１および／または第２のミラー素子は、導電性材料または半導電性材料から形成されており、それにより、ミラー素子の部分区間は、別個の電極として機能することができる。その上さらに、支持構造体の材料は、ミラー素子の材料とは異なる厚さおよび／または異なる機械的張力を有することができ、これによってミラーデバイス全体の堅牢性を高めることができる。

【0016】

好適な実施形態および発展形態は、従属請求項ならびに図面を参照した説明から明らかになる。

【0017】

好適な発展形態によれば、支持構造体の材料は、第１のミラー素子および／または第２のミラー素子の材料とは異なる厚さおよび／または機械的張力を有する。このようにして、例えば、ミラーデバイス全体の剛性、ひいては堅牢性が、プラスの影響を受けることができる。

【0018】

好適な発展形態によれば、少なくとも１つの支持構造体は、第１のミラー素子および第２のミラー素子を、少なくとも１つの支持構造体によって相互に電気的に絶縁されたそれぞれ少なくとも２つの部分区間に分割する。

【0019】

第１および第２のミラー素子の少なくとも２つの部分区間の電気的な分離により、マイクロマシニング型のミラーデバイスのための複数の用途上および設計上の可能性が開かれる。例えば、相互に電気的に絶縁された異なる部分区間は、異なる電位に置くことができ、かつ／または異なる電流および電圧を印加することができる別個の電極として使用することができる。

【0020】

例えば、部分区間には、ミラーデバイスを活動化するために、すなわち、例えばミラーデバイスを配向するために使用することができる電圧が印加可能である。これにより、活動化されたミラーデバイスと、例えば１つの同じ干渉計内部のさらなるミラーデバイスとの間の距離を変更することができ、これにより、干渉計がスペクトル的に調整可能となる。

【0021】

第１および第２のミラー素子のさらなる部分区間は、例えば、ミラーデバイスの偏向を検出するために使用される電圧が印加可能である。さらなる部分区間では、例えば無電界空間内でのミラーデバイスの変形を回避するために、無電界空間を、あるいは広範囲に及ぶ無電界空間を達成することができる。

【0022】

好適な発展形態によれば、支持構造体は、第１および／または第２のミラー素子の外面から突出する少なくとも１つの区間を有する。それにより、この区間は、ストッパとも、あるいは静止摩擦防止バンプ（英語表記；「anti-static-friction bump」略して「anti-stiction bump」）とも称される。特に好適には、少なくとも１つの支持構造体は、複数のそのようなストッパを有するか、またはそれぞれがこの種の少なくとも１つのストッパを有する複数の支持構造体が設けられている。

【0023】

そのようなストッパは、基板へのミラーデバイスの貼り付きまたは固着を防止するかまたはそのことへの確率を低減することができる。特に好適には、ストッパとして機能する少なくとも１つの支持構造体の少なくともそれぞれの区間は、電気絶縁材料（絶縁体）から形成されている。このケースでは、例えば干渉計の内部において、ミラーデバイスを使用する場合、ミラー素子と電極との溶接を防止することができる。

【0024】

ミラー素子の外面とは、特に、第１のミラー素子と第２のミラー素子との間の介在空間とは反対側の各ミラー素子の片面を意味するものと理解されたい。少なくとも１つのミラー素子の外面は、ミラーデバイスによって反射されるべき光が入射する表面も表す。

【0025】

さらなる好適な発展形態によれば、少なくとも１つの支持構造体の横方向の伸張部は、第１および／または第２のミラー素子の横方向の伸張部と部分的に重なる。このようにして、少なくとも１つの支持構造体と第１および／または第２のミラー素子との間のより良好な機械的接続を達成することができる。横方向または横断方向の伸張部とは、特に、第１および第２のミラー素子に平行であると考えることができる平面内に存在する方向への伸張部を意味するものと理解されたい。したがって、この方向は、ミラー素子にも垂直に配置された軸方向に垂直に配置されている。

【0026】

さらなる好適な発展形態によれば、少なくとも１つの支持構造体は、少なくとも２つの異なる材料から形成されている。例えば、少なくとも１つの支持構造体の第１の材料は、ミラー素子と接触接続することができ、それに対して、支持構造体の第２の材料は、支持構造体の剛性を高め、ひいては第１のミラー素子と第２のミラー素子との間の距離をミラーデバイスの光学特性の改善のために一定に維持するために、支持構造体の安定化すべきコアとして形成され、配置されている。

【0027】

さらなる好適な発展形態によれば、少なくとも１つの支持構造体は、流体がそれを通って支持構造体、第１および第２のミラー素子を通過できる流体通路を有する。このようにして、ミラーデバイスの２つの異なる側の間の熱および／または雰囲気バランスを改善することができ、これによって、ミラーデバイスに対する外部からの引張力、圧縮力および変形力を低減することができる。

【0028】

さらなる好適な発展形態によれば、第１のミラー素子と第２のミラー素子との間の介在空間に、ガスまたは真空が配置されている。好適には、介在空間には、特に好適には、例えば空気（つまりガスまたはガス混合気）および真空の場合のように、１近傍にある低屈折率を有する材料が配置されている。一方ではミラー素子間の介在空間の屈折率と、他方では第１および／または第２のミラー素子の屈折率との間のより高い屈折率コントラストは、ミラーデバイスが高い反射を有し、ミラー内の一定の層数のもとで達成可能な最大反射が高められる波長範囲を拡大する。したがって、このように構成されたミラーデバイスを備えたミラーシステム、特に干渉計は、さらに多岐にわたって使用可能である。

【0029】

好適な発展形態によれば、このミラーシステムは、干渉計、特にファブリーペロー干渉計であり、干渉計のミラーデバイスのうちの少なくとも１つは、本発明によるミラーデバイスである。

【0030】

本発明による方法の好適な発展形態によれば、第１の光屈折層、犠牲層、および第２の光屈折層のそれぞれ一部を除去するステップは、第１および第２の光屈折層（つまり後のミラー素子）をそれぞれ少なくとも２つの相互に離間された部分区間に分割するように連結凹部が形成されるように行われる。このことは、上記において部分区間の電気絶縁に関連して説明した利点を有する。

【0031】

本発明による方法の好適な発展形態によれば、層スタックは、第２の光屈折層上に配置された保護層と共に提供され、この保護層は、層スタックの片側で層スタックの元の外層を形成する。ここでは、保護層の一部も凹部の形成のために除去される。この保護層は、充填層の一部を除去するステップの際に、エッチングストップおよび／または研磨ストップとして機能し得る。すなわち、使用されるエッチング方法および／または研磨装置に対して、充填層よりも耐性を高められ得る。保護層は、充填層の一部を除去するステップの後で除去され得る。

【0032】

以下では本発明を、図面の概略図に示された実施例に基づきより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】一実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイスの概略的断面図を詳細図で示した図

【図2】さらなる実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイスの概略的断面図を詳細図で示した図

【図3】さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイスの概略的断面図を詳細図で示した図

【図4】さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイスの概略的断面図を詳細図で示した図

【図5】さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイスの概略的断面図を詳細図で示した図

【図6】さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイスの概略的断面図を詳細図で示した図

【図7】図１～図６のうちの１つによるマイクロマシニング型のミラーデバイスからの断面の概略的平面図

【図8】さらなる実施形態によるミラーシステムを説明するための概略的ブロック図

【図9】マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する方法を説明するための概略的フローチャート

【図10】マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の横断面の概略的詳細図

【図11】マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の横断面の概略的詳細図

【図12】マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の横断面の概略的詳細図

【図13】マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の横断面の概略的詳細図

【図14】マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の横断面の概略的詳細図

【図15】マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の横断面の概略的詳細図

【0034】

すべての図面において、同一のもしくは機能が同じ素子およびデバイスには、（別段の明記がない限り）同じ参照符号が付されている。方法ステップの番号付けは、明瞭化に用いられ、特に、別段の明記がない限り、所定の時間的順序を示唆すべきものではない。特に、複数の方法ステップは、同時に実施することも可能である。

【0035】

実施例の説明
図１は、マイクロマシニング型のミラーデバイス１００の概略的断面図を詳細図で示す。このミラーデバイス１００は、平坦に形成された第１のミラー素子１０ならびに平坦に形成された第２のミラー素子２０を有し、これらは、実質的にまたは完全に、相互に面平行に配置されている。第１のミラー素子１０と第２のミラー素子２０との間の介在空間４０は、第１のミラー素子１０および／または第２のミラー素子２０自体よりも低い屈折率を有する。このように、ミラーデバイス１００は、マイクロマシニング型のブラッグミラーとして機能する。

【0036】

ミラーデバイス１００は、例えば、介在空間４０が雰囲気に対して開放され、それによって、動作中に１近傍にある屈折率を有する空気で充填されるように構成されてもよい。代替的に、ミラーデバイス１００は、介在空間４０が気密に密閉されるように構成されてもよい。このケースでは、空間４０は、ガスまたはガス混合気、例えば空気で充填されてもよい。代替的に、介在空間４０内は真空に形成されてもよく、その屈折率は同様に１近傍にある。

【0037】

ミラー素子１０，２０は、介在空間４０の屈折率よりも高い屈折率を有する。好適には、第１のミラー素子１０のみならず第２のミラー素子２０も、同じ高屈折率材料から形成されてもよい。高屈折率材料として、例えば、その屈折率が３より大きい材料であることが考えられる。ミラー素子１０，２０は、例えば、約３．５の屈折率を有するシリコンから形成されてもよいし、あるいは約３．５の屈折率を有するシリコンを有していてもよい。しかしながら、例えばゲルマニウムまたは炭化ケイ素などの他の材料も、第１および／または第２のミラー素子１０、２０のための材料として考えられる。

【0038】

マイクロマシニング型のミラーデバイス１００は、さらに、第１および第２のミラー素子１０，２０を少なくとも相互に局所的に離間させる支持構造体１３０を有する。換言すれば、少なくとも１つの支持構造体１３０は、その位置において、第１のミラー素子１０と第２のミラー素子２０との間で定められた所望の距離を確保するように配置されている。

【0039】

少なくとも１つの支持構造体１３０は、任意付加的に、第１のミラー素子１０を第１の部分区間１１と第２の部分区間１２とに分割するように形成され、さらに当該少なくとも１つの支持構造体１３０によって、第２のミラー素子２０が第１の部分区間２１と第２の部分区間２２とに分割されるように形成されている。この少なくとも１つの支持構造体１３０は、さらに任意選択的に、第１のミラー素子１０の第１および第２の部分区間１１，１２が相互に電気的に絶縁され、第２のミラー素子２０の第１の部分区間２１および第２の部分区間２２が相互に電気的に絶縁されるように形成されている。例えば、少なくとも１つの支持構造体１３０は、完全に電気絶縁材料、例えば、高濃度シリコン窒化物、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭窒化ケイ素（ＳｉＣＮ）などから形成されてもよい。

【0040】

以下では、ミラーデバイス１００を、ミラー素子１０，２０の部分区間１１，１２，２１，２２が少なくとも１つの支持構造体１３０によって相互に電気的に絶縁されているとの前提にしたがって説明する。しかしながら、少なくとも１つの支持構造体１３０、または複数の支持構造体１３０のうちの少なくとも１つは、導電性または半導電性に構成されてもよいことを理解されたい。それにより、部分区間１１，１２，２１，２２の電気的絶縁性は、全く存在しないか部分的にのみ存在する。

【0041】

ミラー素子の相互に電気的に絶縁された部分区間は、例えば、基準対象からのミラーデバイスの距離の直接の容量検出を可能にし、あるいはミラーデバイス自体の電極のセグメント化を可能にする。

【0042】

ここでは、第１のミラー素子１０の第１の部分区間１１および第２のミラー素子２０の第１の部分区間２１は、例えばミラーデバイス１００の図示されていない縁部で相互に電気的に接続形成されることが想定されてもよい。付加的または代替的に、第１のミラー素子１０の第２の部分区間１２および第２のミラー素子２０の第２の部分区間２２は、例えばミラーデバイス１００の図示されていない縁部で相互に電気的に接続形成されることが想定されてもよい。

【0043】

少なくとも１つの支持構造体１３０は、第１および第２のミラー素子１０，２０に対して垂直に配置された軸線方向Ａで当該第１のミラー素子１０のみならず、第２のミラー素子２０とも部分的に重なる。換言すれば、少なくとも１つの支持構造体１３０は、第１のミラー素子１０のみならず、第２のミラー素子２０も縦貫している。さらに換言すれば、少なくとも１つの支持構造体は、少なくとも第２のミラー素子２０とは反対側の第１のミラー素子１０の外側から、少なくとも第１のミラー素子１０とは反対側の第２のミラー素子２０の外側まで延在している。軸方向Ａは、ミラーデバイスのための光軸として使用することができるように表されている。

【0044】

図１のミラーデバイス１００における少なくとも１つの支持構造体１３０は、横方向に連続的に形成されており、すなわち、少なくとも１つの支持構造体１３０は、特に、第１のミラー素子１０の第１の部分区間１１と第２の部分区間１２との間に中空空間を有してなく、さらに第２のミラー素子２０の第１の部分区間２１と第２の部分区間２２との間に中空空間を有していない。したがって、この支持構造体１３０は、特に高い剛性で形成されており、これにより、ミラー素子１０，２０の変形を防止または低減することができる。

【0045】

さらに、図１の少なくとも１つの支持構造体１３０は、軸方向にも連続的に形成されている。この支持構造体１３０は、第１のミラー素子１０の外面のみならず、第２のミラー素子２０の外面もそれぞれ各ミラー素子１０，２０と同一表面になるように形成されているが、この構成からの逸脱も可能である。

【0046】

図２は、さらなる実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイス２００の概略的断面図を詳細図で示す。このミラーデバイス２００は、ミラーデバイス１００の変形形態を表す。ミラーデバイス２００は、ミラーデバイス１００に関連して上記で説明したのと同様に構成されているが、ミラーデバイス２００の少なくとも１つの支持構造体２３０が、第２のミラー素子２０の外面２４に、当該外面２４から突出する区間２３２を有している点で相違している。

【0047】

この区間２３２は、ストッパとしても、あるいは静止摩擦防止バンプ（英語表記；「anti-static-friction bump」略して「anti-stiction bump」）としても表すことができ、上述した利点を有している。

【0048】

図３は、さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイス３００の概略的断面図を詳細図で示す。このミラーデバイス３００も、ミラーデバイス１００の変形形態である。ミラーデバイス３００は、ミラーデバイス１００の少なくとも１つの支持構造体１３０に代わるミラーデバイス３００の少なくとも１つの支持構造体３３０の設計においてミラーデバイス１００とはさらに異なっている。

【0049】

少なくとも１つの支持構造体３３０は、より良好な機械的接続を保証するために、第１のミラー素子１０のみならず、第２のミラー素子２０も横方向もしくは横断方向に部分的に重なるように形成されている。これに依存することなく、任意選択的に、少なくとも１つの支持構造体３３０は、付加的に、第２のミラー素子２０の第２の外面２４から突出する区間３３２を有するように形成され、それによって、第２のミラー素子２０を特に良好に取り囲むだけでなく、それと同時に、当該区間３３２により、ストッパもしくは静止摩擦防止バンプも提供される。

【0050】

図４は、さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイス４００の概略的断面図を詳細図で示す。このミラーデバイス４００も、ミラーデバイス１００の変形形態であり、ミラーデバイス４００の場合、ミラーデバイス１００の支持構造体１３０に代わる支持構造体４３０の設計においてミラーデバイス１００とは異なっている。

【0051】

支持構造体４３０は、２つの異なる材料から形成されており、この場合、２つの材料のうちの少なくとも１つは、電気絶縁材料である。この電気絶縁材料４３４は、第１および第２のミラー素子１０，２０と直接接触接続しているが、それに対して、第２の材料は、第１の材料４３４と直接接触接続するだけであり、第１のミラー素子１０の外面１４を除いて、完全に第１の材料４３４によって取り囲まれている。したがって、第２の材料４３６は、支持構造体４３０のコアと称することができ、例えば、支持構造体４３０全体により大きな剛性を与えるために、第１の材料４３４よりも高い剛性で形成されてもよい。

【0052】

第２の材料４３６は、電気絶縁的に形成されてもよいが、必ずしも電気絶縁的に形成される必要はない。したがって、一方では、第１の材料４３４に反映される支持構造体４３０の電気的特性が、そして他方では、第１の材料４３４と第２の材料４３６との組み合わせに反映される支持構造体４３０の機械的に安定化すべき特性が広範囲に及んで相互に別個に最適化可能になる。

【0053】

少なくとも１つの支持構造体４３０の場合でも、区間４３２は、第２のミラー素子２０の外面２４から突出するかまたは突き出し、例えば、一種のストッパもしくは静止摩擦防止バンプとして使用可能なように設けられてもよい。

【0054】

図５は、さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイス５００の概略的断面図を詳細図で示す。このミラーデバイス５００は、ミラーデバイス１００の変形形態として表すことができ、この場合、ミラーデバイス５００は、支持構造体１３０に代わる支持構造体５３０によってミラーデバイス１００とは異なっている。

【0055】

少なくとも１つの支持構造体５３０は、例えば第１のミラー素子１０の外面１４上で、ミラーデバイス５００の外側に開口する盲孔もしくは凹部５３８を有する。好適には、少なくとも１つの支持構造体５３０は、第１のミラー素子１０の外面１４上に、ミラー素子１０の外面１４を超えて突き出し横方向で第１および第２のミラー素子１０，２０と部分的に重なる区間５３４を有する。このようにして、少なくとも１つの支持構造体５３０の第１および第２のミラー素子１０，２０への機械的接続をさらに改善することができる。さらに、少なくとも１つの支持構造体５３０は、第２のミラー素子２０の外面２４から突き出す区間５３２を有することもできる。

【0056】

さらに、支持構造体５３０は、より良好な機械的接続を保証するために、第１のミラー素子１０のみならず、第２のミラー素子２０も横方向もしくは横断方向に部分的に重なるように形成されてもよい。

【0057】

図６は、さらに別の実施形態によるマイクロマシニング型のミラーデバイス６００の概略的断面図を示す。このミラーデバイス６００は、ミラーデバイス５００の変形形態であり、支持構造体６３０がミラーデバイス５００の支持構造体５３０に代わる点でミラーデバイス５００とは異なっている。少なくとも１つの支持構造体６３０は、当該少なくとも１つの支持構造体６３０が盲孔５３８を有する代わりに支持構造体６３０を完全に縦貫する流体通路６３８を有しているという相違点を除いて、ミラーデバイス５００の少なくとも１つの支持構造体５３０と同様に構成されている。

【0058】

少なくとも１つの支持構造体６３０は、少なくとも１つの局所的に制限された流体通路６３８を有するように形成されてもよい。代替的に、少なくとも１つの支持構造体６３０は、流体通路６３８が支持構造体６３０全体に沿って延在するように形成されてもよい。

【0059】

前述のミラーデバイス１００－６００の様々な素子は、もちろん相互に組み合わせ可能である。例えば、ミラーデバイス１００，２００，３００および４００は、より良好な機械的接続を可能にするために、第１のミラー素子１０の外面１４から突出する区間５３４を有することもできる。さらに、ミラーデバイス１００～４００の支持構造体１３０，２３０，３３０，４３０は、図５および６に示され、対応するテキスト頁に説明されているように、盲孔５３８または流体通路６３８を有することもできる。

【0060】

その他に、支持構造体１３０，２３０，３３０，５３０および６３０は、図４に示され、このことが当該図４を参照して上記で説明されたように、３つ以上の材料から形成されてもよい。

【0061】

図３に示され、上記で当該図３を参照して説明されたように、支持構造体１３０，２３０，４３０，５３０，６３０の、第１および／または第２のミラー素子１０，２０との横方向の部分的な重なりは、特に介在空間４０の領域においても設けることができることを理解されたい。

【0062】

図７は、第１のミラー素子１０の外面１４上のマイクロマシニング型のミラーデバイス１００－６００の可能な好適実施形態からの断面の概略的平面図を示す。図７では、第１のミラー素子１０の第１の部分区間１１、支持構造体１３０～６３０、および第１のミラー素子１０の第２の部分区間１２（および相応に、図７では見えない第２のミラー素子２０の部分区間２１，２２）は、第１の部分区間１１が横方向で第２の部分区間１２によってほぼ完全に取り囲まれるように構成されていることが明らかであり、この場合、第１のミラー素子１０のウェブ１３は、第１の部分区間１１と電気的に接続され、第２の部分区間１２から電気的に絶縁されている。そのため、第１の部分区間１１のみならず、第２の部分区間１２も好適にはミラーデバイス１００－６００の縁部において電気的に接触接続することができる。

【0063】

好適には、平面図における第１のミラー素子１０の少なくとも１つの支持構造体１３０～６３０は、実質的に（特にウェブ１３を除いて）円形形状を有し、そのため、第１の部分区間１１は、第２の部分区間１２内でも実質的に円形形状に形成されている。このようにして、第１の部分区間１１の領域内で、特に均一な電場が存在もしくは形成され、これによって、例えば活動化および／または検出の際に不所望な電気的影響が低減または回避され得る。

【0064】

ミラーシステム（図８も参照）が例えば、本発明によるミラーデバイス１００－６００のうちの２つを有するならば、図７に示されているような環状電極に基づいて、２つのミラーデバイスは、双方向に活動化され、順次連続して移動され得る。つまり、面状の電極のケースでは、そうでなければ、２つのミラーデバイスの間に、面状の圧力負荷のように振る舞い、ひいてはミラーデバイスのたるみと平行性の低下につながりかねない張力が作用するであろう。このことは、ミラーデバイスのスペクトル透過幅を増加させ、ひいては２つのミラーデバイス１００－６００によって形成される干渉計の解像度を低下させかねない。

【0065】

干渉計の２つのミラーデバイス間に電圧が印加されるケースでは、容量検出についてもほぼ同様のことが当てはまる。つまり、このケースでは、面状の電極のもとで、張力が引き起こされ、上述のように、図７の第１の部分区間１１に相応する光学的関連領域において、干渉計ミラーの平行性の低下が引き起こされる。したがって、本明細書に記載される実施形態は、干渉計のミラーデバイス間のミラー平行性の低下を引き起こすことなく、容量検出、特に干渉計の２つのミラーデバイス間の光学ギャップの直接測定を可能にする。

【0066】

もちろん、さらなるセグメント化、例えば、相互に実質的に互いに同心である３つ以上の部分区間１１，１２でのセグメント化も考えられる。このことは、例えば、光学的に関連する最も内側の部分区間１１内に完全な無電界空間もしくは広範囲に及ぶ無電界空間を生成するために使用することができる。このことは、例えば、図７に示されているように、最も内側の部分区間１１を広範囲に及んで取り囲む中央部分区間１２内に第１の電位が印加され、さらに第１の部分区間１１のみならず第２の部分区間１２も実質的に円形に取り囲む（図７では図示されず）第３の部分区間に、第１の電位に比べて逆の極性を有する第２の電位が印加されるにことによって達成することができる。

【0067】

本発明によるミラーデバイス１００－６００は、少なくとも１つの電気絶縁支持構造体１３０－６３０に対して付加的または代替的に、ミラー素子１０，２０の部分区間による電気絶縁が行われない少なくとも１つのさらなる支持構造体も有することが想定されてもよい。このことは、例えば、これらの付加的な支持構造体が部分区間を相互に完全に分離しないことによって達成することができ、かつ／または支持構造体自体が導電性であるかまたは半導体として形成されていること、特に第１および／または第２のミラー素子１０，２０と同じ材料から形成されていることによって達成することができる。

【0068】

部分区間の電気絶縁を行わないこれらのさらなる支持構造体は、補助支持構造体とも称され得る。これらの補助支持構造体は、例えば、規則的または不規則的な格子の形態で配置することができる。例えば、補助支持構造体は、好適にはミラー素子１０，２０の部分区間のうちの１つにわたって延在する六角形のハニカムパターンの形態で形成されてもよい。例えば、図７に示された実施形態では、そのような第１の補助支持構造体は、第１の部分区間１１に全面的に配置されてもよく、かつ／または第２の補助支持構造体は、第１のミラー素子１０の第２の部分区間１２と第２のミラー素子２０の第２の部分区間２２とに全面的に配置されてもよい。

【0069】

本明細書に記載される支持構造体および補助支持構造体の大きな利点は、張力によって引き起こされる変形に対する機械的剛性である。これまで公知の支持構造体（「アンカー構造体」）には、ミラーデバイスの引張応力が当該応力を部分的に緩和させるアンカー構造体の変形に頻繁に結び付くという本質的な欠点がある。この変形は、各アンカー構造体周りの領域内で、（ミラー素子に対応する）部分層の離間間隔がブラッグミラーで設定されている波長にもはや対応しなくなることに結び付く。これにより、ブラッグミラーの、すなわちミラーデバイスの光学特性は悪化する。それとは対照的に、本明細書に記載される支持構造体および補助支持構造体は、そのような変形に対してより高い剛性を有し得るという明らかな利点を有し、これによって、不所望に離間されたミラー素子１０，２０による光学面の損失が最小限に抑えられる。

【0070】

補助支持構造体は、少なくとも部分的または完全に連続した壁部構造体として実現されてもよいし、かつ／または相互に別個で離間された柱状構造体として実現されてもよい。六角形の格子状配置構成は、特に高い機械的安定性を提供する。支持構造体および／または補助支持構造体は、忠実な構造体または中空／折り畳み型の構造体として実施されてもよい。これらの支持構造体および／または補助支持構造体は、層応力が膜構造に適合するように形成されてもよい。

【0071】

図８は、さらなる実施形態によるミラーシステム１０００を説明するための概略的ブロック図を示す。このミラーシステム１０００は、例えば、干渉計、特にファブリーペロー干渉計であり得る。このミラーシステム１０００は、少なくとも２つの誘電体もしくは半導体ミラーデバイスを用いて構成されており、それらのうちの少なくとも１つは、本発明によるミラーデバイス１００－６００である。

【0072】

これらのミラーデバイスのうちの少なくとも１つ、特に本発明によるミラーデバイス１００－６００は、少なくとも１つの他のミラーデバイスに対して可動である。

【0073】

図８は、これらのミラーデバイスの幾何学的配置構成を意味するものではない。これらのミラーデバイスは、好適には、共通の基板にもしくは基板上に配置され、従来技術で既に公知のようにファブリーペロー干渉計を形成するために、相互に実質的に（または完全に）平行に配向されている。

【0074】

２つのミラーデバイス間の距離を変更することにより（特に、可動のミラーデバイスを移動させることにより）、ミラーシステム１０００は、例えば、調整可能なスペクトルフィルタとして作動させることができる。ミラーデバイス間の距離を変更するために、例えば上記で図７を参照してより詳細に説明したように、本発明による少なくとも１つのミラーデバイス１００－６００に対し、ミラーシステム１０００の接触デバイス１０５０を用いることにより、第１の電位が当該ミラーデバイス１００－６００の第１の部分区間１１に印加され、さらに第２の電位が当該ミラーデバイス１００－６００の第２の部分区間に印加され得る。

【0075】

接触デバイス１０５０は、ミラーシステム１０００の少なくとも１つのさらなるミラーデバイスに対し、少なくとも１つの電位を印加するように構成することもできる。好適には、ミラーシステム１０００におけるすべてのミラーデバイスは、本発明によるミラーデバイス１００－６００であり、接触デバイス１０５０は、当該ミラーシステム１０００の少なくとも２つのミラーデバイス１００－６００の様々な部分区間１１，１２，２１，２２に異なる電位を印加するように構成されている。

【0076】

図９は、マイクロマシニング型のミラーデバイス、特に本発明によるマイクロマシニング型のミラーデバイス１００－６００を製造する方法を説明するための概略的フローチャートを示す。以下では図９による方法が、図１０～図１５に基づき、これらの図中の参照符号を参照してより詳細に説明される。図９による方法は、本発明によるミラーデバイス１００－６００に関連して説明されるすべての変形形態および発展形態にしたがって適合化可能であり、その逆もまた同様である。

【0077】

図１０～図１５は、マイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の断面の概略的詳細図を示す。

【0078】

ステップＳ０１では、誘電体層７１、誘電体層７１上に配置された第１の光屈折層７２、第１の光屈折層７２上に配置された犠牲層７３、犠牲層７３上に配置された第２の光屈折層７４を含む層スタック７０が提供される。任意選択的に、第２の光屈折層７４上に配置された保護層７５を備えた層スタック７０ａを提供することも可能である。同様に、誘電体層７１は、実施形態に応じて犠牲層として用いることも可能である。

【0079】

換言すれば、層スタック７０は、次の順序で相互に配置された、第１の誘電体層７１、第１の光屈折層７２、犠牲層７３、第２の光屈折層７４、および任意選択的に保護層７５を含む。光屈折層７２，７４は、特に高屈折率の層、すなわち空気よりも高い屈折率を有する層である。

【0080】

誘電体層７１および／または犠牲層７３は、この方法の後の過程で容易に除去することができ、例えば二酸化ケイ素ＳｉＯ_２からなり得る層である。以下のとおりそこからミラー素子が製造される第１および／または第２の光屈折層７２，７４は、例えば、シリコン、特にポリシリコンなどの材料からなるが、ここでは、例えばゲルマニウムまたは炭化ケイ素などの他の材料も考えられ、それらは、後において犠牲層７３および場合によっては誘電体層７１も除去する犠牲層－エッチングプロセスと互換性がある。

【0081】

任意選択的な保護層７５は、さらなる処理において有利であり得る。これは、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）からなり得る。

【0082】

図１０は、方法ステップＳ０１実施後の本方法の中間生成物を示す。

【0083】

以下では、図１１～図１５に基づき、個々の支持構造体１３０－６３０がどのように製造できるかを（常に断面図で）説明するが、ここでは、平面図で見て、少なくとも１つの支持構造体１３０－６３０が、例えば、図７に示され、かつ／または当該図７を参照してより詳細に説明されたように形成されてもよいことを理解されたい。さらに、例えば、相互に電気絶縁された複数の部分区間１１，１２，２１，２２を同時に形成するために、複数の支持構造体１３０～６３０を同じように同時に形成することができることを理解されたい。

【0084】

ステップＳ０２では、それぞれ、第１の光屈折層７２、犠牲層７３、および第２の光屈折層７４の一部が除去され、それによって、連結凹部７６は、当該凹部７６が第１および第２の光屈折層７２，７４を、それぞれ各少なくとも２つの離間された部分区間１１，１２，２１，２２に分割するように形成される。

【0085】

層７２－７４の除去は、同様に図１において支持構造体１３０に関連して説明したように、凹部７６が、第１および第２の光屈折層７２，７４に対して垂直に配置された軸線方向Ａで当該第１および第２の光屈折層７２，７４と部分的に重なるように実施される。

【0086】

凹部７６の形成は、例えばリソグラフィおよび／またはエッチングによって行うことができる。凹部は、特に、平面図で見て、丸い孔または溝として形成されてもよい。

【0087】

誘電体層７１と犠牲層７３、および任意選択的に任意選択的な保護層７５も、後の支持構造体を形成するための充填層のコンフォーマルな堆積の後で、後の支持構造体と第１および第２の光屈折層７２，７４（後のミラー素子）との良好な機械的接続をより大きな接触面によって可能にするために、等方的なエッチングもしくは部分的に等方的なエッチングが可能である。可能な最終結果は、例えば図３に示され、当該図３を参照してより詳細に説明されている。

【0088】

任意選択的に、凹部７６を基本的に形成するステップＳ０２の後もしくはその最中に、例えば、さらなる方法ステップにおいて、誘電体層７１を凹部７６からエッチングすることができ、それにより、後の支持構造体は、ストッパ、例えば図２に示され、当該図２を参照して説明されるようなストッパ２３２を伴って形成される。

【0089】

ステップＳ０１において、保護層７５を備えた層スタック７０が提供されているのであれば、それに応じて、収集すべき凹部も、保護層７５を貫通して形成される。ステップＳ０２実施後の本方法の中間生成物は、図１１に示されている。ここでは、凹部７６が、断面図で見て盲孔として示されていることが明らかである。

【0090】

ミラー素子１０，２０の相互に離間された部分区間１１，１２，２１，２２を電気的に分離するために、後の支持構造体の形状を部分的に予め設定する凹部７６は、細長い構造体、例えば細長い通路として形成することができる。

【0091】

好適には、凹部７６は、平面図で見て、このことが図７を参照して第１の部分区間１１と第２の部分区間１２との間の少なくとも１つの支持構造体１３０～６３０に関連して説明されたように成形される。代替的に、凹部７６、または複数の凹部７６は、柱状または任意の他の形状でも形成することができる。

【0092】

ステップＳ０３では、基板上に複数の層を堆積させるために、凹部７６が開いている、図１１において符号７７で示される、層スタック７０の片側に、充填層７８が、例えば気相堆積プロセスまたは他の公知のプロセスを用いて被着される。図１２に示されているように、既存の凹部７６に基づき、この充填層７８は、層スタック７０上に平坦に配置されるだけでなく、むしろこの凹部７６を完全にもしくは部分的に充填する。図１２は、方法ステップＳ０３後の本発明による方法の中間生成物を概略的に示している。この充填層７８は、光屈折層７２，７４の１つの材料（もしくは複数の材料）とは異なる材料からなるか、またはそのような材料を有する。

【0093】

上記では、少なくとも１つの支持構造体がミラー素子の様々な部分区間１１，１２，２１，２２を相互に電気絶縁すると有利であることを詳細に説明してきた。この目的のために、充填層７８は、電気絶縁層７８として、すなわち、電気絶縁材料もしくは材料混合物からなる電気絶縁層７８として形成されてもよい。

【0094】

充填層７８を堆積させるステップＳ０３では、可及的にコンフォーマルな堆積が好ましい。堆積された充填層の層厚さは、可及的に少ない微細構成を生成するために、すなわち、凹部７６の可及的に均一な充填を生じさせるために、凹部７６の少なくとも半分の幅であることが好ましい。充填層７８は、好適には、シリコンベースまたはアルミニウムベースの絶縁体、例えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素、または酸化アルミニウムからなる。

【0095】

ステップＳ０４では、層スタックの元の外面の外側にある付加的な層７８の少なくとも一部が除去される。特に、完全に平らに材料を除去することができる。ステップＳ０１において、任意選択的な保護層７５を備えた層スタック７０が提供されているのであれば、図１３に示されているように、保護層７５を超えて突出している充填層７８の一部が除去される。

【0096】

充填層７８の突出部分を除去するステップＳ０４は、好適には、エッチングおよび／または研磨によって行われる。保護層７５は、それが形成されている限り、ここではエッチングストップまたは研磨ストップとして機能し得る。保護層７５の形成は、特に、選択されたプロセスが十分な選択性を有している場合、すなわち、当該プロセスが充填層７８に十分良好に作用すると同時に第２の光屈折層７４をまったく攻撃しないかごくわずかな程度でしか攻撃しない場合には省くことができる。

【0097】

図１３は、ステップＳ０４を実施した後のマイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する本発明による方法の中間製品の断面の概略的詳細図を示す。

【0098】

任意選択的な保護層７５が提供されず、かつ層スタック７０の元の外面がほぼ第２の光屈折層７４によって提供されているならば、それに応じてこの元の外面、すなわち第２の光屈折層７４の外側にある、すなわちそこから突き出た充填層７８の部分が削除される。

【0099】

任意選択的なステップＳ０５では、保護層７５が方法ステップＳ０４の後で除去される。

【0100】

図１３は、任意選択的なステップＳ０５を実行した後のマイクロマシニング型のミラーデバイスを製造する方法の中間製品の概略断面図を示している。

【0101】

ステップＳ０６では、最終的に、例えば、ここでは図示されていない犠牲層－エッチングプロセスによる犠牲層－エッチング過程を介して、誘電体層および／または犠牲層７３が除去される。それにより、光屈折層７２，７４は、相互に離間された（および任意選択的に相互に電気絶縁された）部分区間１１，１２，２１，２２を有するミラー素子１０，２０として提供される。一部の実施形態では、光屈折層７２，７４は、相互に離間された（および任意選択的に相互に電気絶縁された）部分区間１１，１２，２１，２２を有するミラー素子１０，２０として解放され得る。

【0102】

したがって、残っている充填層７８は、図１５に示されているように、支持構造体３０として機能する。

【0103】

図１によるミラーデバイス１００を製造するために、例えば、第１および第２のミラー素子１０，２０の各外面１４，２４を越えて突出する充填層７８の区間を除去することができる。

【0104】

上記では、好適な実施例に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は、それらの実施例に限定されるものではなく、むしろ多岐にわたって様々な変更が可能である。特に、本発明は、発明の本質から逸脱することなく、様々な方法で変更または修正することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】