JP7330675B2 - 多レベル回折光学素子の薄膜コーティング - Google Patents
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Description
h=(K-1)λ0/K(ntf-nair)
に基づいて計算することができ、ここで、λ0はDOE、例えばDOE210、の公称照明波長であり、Kはレベルの数量を表す。凹凸深さを低減するには、比較的高い屈折率を有する材料、例えば二酸化シリコン等、を選択することができ、いくつかの実施形態では、約0.75マイクロメートル(μm)の凹凸深さh(エッチ240の深さ)をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、凹凸深さは0.4μm~3.0μm、0.5μm~2.5μm、1.0μm~2.0μm、等の凹凸深さとし得る。いくつかの実施形態では、それらの層はDOE210の透過率を増加するように整合した屈折率とし得る。例えば、シリコン層225及び二酸化シリコン層230はそれぞれの屈折率3.5及び1.45に基づいて1.49~3.9の限界値内に選択することができる。
Claims (20)
- 基板と、
前記基板の上に形成された特定の波長域に対する第1の反射防止構造であって、第1の表面と第1の底面と第1の長さとを有し、屈折率が異なる少なくとも2つの層を含む第1の反射防止構造と、
前記第1の反射防止構造の上に形成された前記特定の波長域に対する第2の反射防止構造であって、第2の表面と第2の底面と前記第1の長さより短い第2の長さとを有し、屈折率が異なる少なくとも2つの層を含む第2の反射防止構造と、
前記第2の反射防止構造の上に形成された前記特定の波長域に対する第3の反射防止構造であって、第3の表面と第3の底面と前記第2の長さより短い第3の長さとを有し、屈折率が異なる少なくとも2つの層を含む第3の反射防止構造と、
前記第1の表面と前記第2の底面との間に配置され前記第2の長さと等しい長さを有するか又は前記第2の表面と前記第3の底面との間に配置され前記第3の長さと等しい長さを有し、且つ、1つの屈折率を有する、少なくとも1つの層と、を備え、
前記第1の表面と前記第2の表面との間の第1の凹凸深さ及び前記第1の表面と前記第3の表面との間の第2の凹凸深さは、前記特定の波長域に対してそれぞれ第1の位相遅れ及び第2の位相遅れを有する回折光学素子を形成するように構成されている、
透過光学素子。 - 前記第1の位相遅れはπ/2の位相遅れであり、且つ前記第2の位相遅れはπの位相遅
れである、請求項1に記載の透過光学素子。 - 前記第1の反射防止構造、前記第2の反射防止構造、及び前記第3の反射防止構造はシリコンと二酸化シリコンの交互層から形成されている、請求項1に記載の透過光学素子。
- 前記第1の反射防止構造及び前記第2の反射防止構造は水素化シリコンと二酸化シリコンの交互層から形成されている、請求項1に記載の透過光学素子。
- 前記第1の反射防止構造は第1の材料の第1の層と第2の材料の第2の層から形成され、
前記第1の層及び前記第2の層は前記第1の反射防止構造の前記少なくとも2つの層に含まれ、
前記少なくとも1つの層は前記第1の材料の第3の層から形成され、
前記第2の反射防止構造は前記第2の材料の第4の層と前記第1の材料の第5の層から形成され、
前記第4の層及び前記第5の層は前記第2の反射防止構造の前記少なくとも2つの層に含まれ、
前記第3の反射防止構造は前記第2の材料の第6の層と前記第1の材料の第7の層から形成され、
前記第6の層及び前記第7の層は前記第3の反射防止構造の前記少なくとも2つの層に含まれている、
請求項1に記載の透過光学素子。 - 前記基板は、表面と底面とを有し、
前記第1の反射防止構造は前記表面上に形成され、
前記透過光学素子は更に、前記底面上に形成された前記特定の波長域に対する複数の他の反射防止構造を備える、
請求項1に記載の透過光学素子。 - 前記第1の反射防止構造、前記第2の反射防止構造、及び前記第3の反射防止構造は3レベルの凹凸プロフィールを形成する、請求項1に記載の透過光学素子。
- 前記特定の波長域は930ナノメートルから950ナノメートルの間である、請求項1に記載の透過光学素子。
- 前記特定の波長域は1540ナノメートルから1560ナノメートルの間である、請求項1に記載の透過光学素子。
- 光学素子であって、
基板と、
前記基板の上に形成された特定の波長域に対する第1の反射防止構造であって、第1の長さを有し、屈折率が異なる少なくとも2つの層を含む第1の反射防止構造と、
前記第1の反射防止構造の上に形成された前記特定の波長域に対する第2の反射防止構造であって、前記第1の長さより短い第2の長さを有し、屈折率が異なる少なくとも2つの層を含む第2の反射防止構造と、
前記第1の反射防止構造と前記第2の反射防止構造との間に配置され、前記第2の長さと等しい長さを有し、1つの屈折率を有する、少なくとも1つの層と、を備え、
前記第1の反射防止構造の前記少なくとも2つの層は、前記光学素子の第1の露出表面を有する第1のエッチストップ層を含み、
前記第2の反射防止構造の前記少なくとも2つの層は、前記光学素子の第2の露出表面を有する第2のエッチストップ層を含み、
前記第1の露出表面と前記第2の露出表面との間の凹凸深さは、前記特定の波長域に対して特定の位相遅れを有する回折光学素子を形成するように構成されている、
光学素子。 - 前記凹凸深さは0.4マイクロメートルから3.0マイクロメートルの間である、請求項10記載の光学素子。
- 前記第1の反射防止構造は前記第2の反射防止構造のエッチングに対するエッチストップであり、及び前記第2の反射防止構造は少なくとも1つの他の反射防止構造のエッチングに対するエッチストップである、請求項10に記載の光学素子。
- 前記基板の前記第1の反射防止構造及び前記第2の反射防止構造が形成されている面とは反対側の面に形成されている第1の他の反射防止構造及び第2の他の反射防止構造を更に備え、
前記第1の他の反射防止構造は前記第2の他の反射防止構造のエッチングに対するエッチストップである、請求項10に記載の光学素子。 - 前記第1のエッチストップ層、前記第2のエッチストップ層及び前記少なくとも1つの層は、シリコンから形成されている、請求項10に記載の光学素子。
- 前記第2の反射防止構造の上に形成された前記特定の波長域に対する少なくとも1つの他の反射防止構造を更に備える、請求項10に記載の光学素子。
- ウェハの上に複数の層を堆積し、特定の波長域に対する第1の反射防止構造と、前記特定の波長域に対する第2の反射防止構造と、前記特定の波長域に対する第3の反射防止構造と、少なくとも1つの層とを形成するステップであって、
前記第1の反射防止構造、前記第2の反射防止構造及び前記第3の反射防止構造のそれぞれは屈折率が異なる少なくとも2つの層を含み、
前記第1の反射防止構造は、第1の長さを有し、前記ウェハの上であって前記第2の反射防止構造の下に形成され、
前記第2の反射防止構造は、前記第1の長さより短い第2の長さを有し、前記第1の反射防止構造の上であって前記第3の反射防止構造の下に形成され、
前記第3の反射防止構造は、前記第2の長さより短い第3の長さを有し、前記第2の反射防止構造の上に形成され、
前記少なくとも1つの層は、前記第2の長さと等しい長さを有し、前記第1の反射防止構造の上であって前記第2の反射防止構造の下に形成されるか、又は、前記第3の長さと等しい長さを有し、前記第2の反射防止構造の上であって前記第3の反射防止構造の下に形成され、
前記少なくとも1つの層は、1つの屈折率を有するステップと、
前記複数の層の一部の層をエッチングして3レベル以上の凹凸プロフィールを形成するステップであって、
前記エッチングによって、前記第1の反射防止構造と前記第2の反射防止構造又は前記第3の反射防止構造との間に前記特定の波長域で特定の位相遅れを有する回折光学素子を形成し、前記第1の反射防止構造の前記少なくとも2つの層は、前記回折光学素子の第1の露出表面を有する第1のエッチストップ層を含み、前記第2の反射防止構造の前記少なくとも2つの層は、前記回折光学素子の第2の露出表面を有する第2のエッチストップ層を含むステップと、
を備える方法。 - 前記ウェハを複数の回折光学素子に分割するステップを更に備える、請求項16に記載の方法。
- 前記複数の層は、
シリコン層、
二酸化シリコン層、
五酸化タンタル層、又は
窒化シリコン層、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項16に記載の方法。 - 前記第1のエッチストップ層、前記第2のエッチストップ層及び前記少なくとも1つの層は、シリコンから形成されている、請求項16に記載の方法。
- 前記特定の波長域に関して前記特定の位相遅れを有する別の3つ以上の積層反射防止構造を含む別の回折光学素子を前記ウェハの他の面上に形成するステップを更に備える、請求項16に記載の方法。
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