具有侧区域的线栅偏振器的制造方法_3

文档序号:9893512阅读:来源:国知局
本上反射式,其可取决于 总体偏振结构和预期的使用。
[0120] 线栅偏振器10可进一步包括伸长的侧条15的阵列,其包括沿着中屯、肋状物14中的 每个的每个侧面14s而设置的侧条15。因此,侧条15的对可夹着并且可邻接在该对之间设置 的中屯、肋状物。侧条15可基本上从第一下肋状物12的底部12b到第一上肋状物13的顶部 13t,沿着中屯、肋状物14的每个侧面14s而延伸。侧条15对于入射光可W是基本上吸收式、基 本上透射式,或基本上反射式。侧条15可包括或可由如下项组成:介电材料、金属,或其它材 料。侧条15是否是基本上吸收式、基本上透射式,或基本上反射式,其可取决于总体偏振结 构和预期的使用。
[0121] 在每个侧条15和对应的中屯、肋状物14与相邻的侧条15和对应的中屯、肋状物14之 间可存在间隙16。间隙16可允许每个侧条15单独作用,并且因而影响不同于另一个光偏振 (例如P偏振)的一个光偏振(例如S偏振)。在某些设计中,具有固体-材料-自由间隙可改进P 偏振光的透射(增加化)。
[0122] 第一下肋状物12、第一上肋状物13W及侧条15中的至少一个对入射光可W是基本 上反射式。第一下肋状物12、第一上肋状物13W及侧条15中的至少一个对于入射光可W是 基本上吸收式。第一下肋状物12、第一上肋状物13W及侧条15中的至少一个对入射光可W 是基本上透射式。
[0123] 如在图2中的线栅偏振器20上所示,侧肋状物24可设置在间隙16中。侧肋状物24可 基本上填充间隙16。侧区域可包括侧肋状物24和/或侧条15。
[0124] 侧肋状物24可通过旋涂一种液体来形成,该液体经过被包括的溶剂蒸发可硬化。 例如,旋涂在溶剂中的液体玻璃,然后烘赔出溶剂。另一种方法是通过原子层沉积(ALD)的 使用来施加多层。然后,例如通过ALD或旋涂来添加的材料可被向下蚀刻W在每个间隙16中 形成分离的侧肋状物24。
[01巧]第一下肋状物12、第一上肋状物13、侧条15W及侧肋状物24中的至少一个对入射 光可W是基本上反射式。第一下肋状物12、第一上肋状物13、侧条15W及侧肋状物24中的至 少一个对于入射光可W是基本上吸收式。第一下肋状物12、第一上肋状物13、侧条15W及侧 肋状物24中的至少一个对入射光可W是基本上透射式。
[0126] 如在图3中的线栅偏振器30上所示,介电材料32可在中屯、肋状物14的顶部14t上面 和之上W及在侧条15的顶部15t之上延伸。介电材料32可W是与侧肋状物24的材料相同的 材料,并且因此可从间隙16延伸到中屯、肋状物14的顶部14t之上W及侧条15的顶部15t之 上。在与侧肋状物24的形成的制造步骤相同的制造步骤期间可形成介电材料32,或者可在 侧肋状物24的形成之后,在侧肋状物24之上添加介电材料32,例如通过化学或物理气相沉 积。如果介电材料32是与侧肋状物24的材料相同的材料,则可例如通过旋涂或ALD来添加该 介电材料32,但不向下蚀刻该介电材料32 W形成分离的侧肋状物24。
[0127] 如在图4中的线栅偏振器40上所示,侧肋状物24可包括在第二下肋状物42之上设 置的第二上肋状物43。第二下肋状物42可与衬底11相邻而设置。侧条15可将第一下肋状物 12与第二下肋状物42分离,并且将第一上肋状物13与第二上肋状物43分离。
[0128] 第二上肋状物43对于入射光可W是基本上吸收式、基本上反射式,或基本上透射 式。第二上肋状物43可包括或可由如下项组成:介电材料、金属,或其它材料。第二上肋状物 43是否是基本上吸收式、基本上透射式,或基本上反射式,其可取决于总体偏振结构和预期 的使用。
[0129] 在一个实施例中,第二下肋状物42或第二上肋状物43中的一个对于入射光可W是 基本上透射式,并且另一个对入射光可W是基本上吸收式。在另一个实施例中,第二下肋状 物42或第二上肋状物43中的一个可W是基本上反射式,并且另一个对入射光可W是基本上 透射式或基本上吸收式。
[0。0] 第一方法一适用于第一结构组(图1-4):
[0131] 在图1-4中示出的线栅偏振器10、20、30和40可通过在该第一方法中的W下步骤中 的某些或全部来制成:
[0132] 1.提供衬底11(参见图5):
[0133] a.衬底对于入射光可W是基本上透射式。在本文中描述的制作的方法中,术语"衬 底"可W是单个材料或可W是多层的材料,例如在晶片表面上具有至少一个薄膜的玻璃晶 片。
[0134] b.衬底可在其表面之上具有材料的连续的薄膜53。通过包括化学气相沉积或物理 气相沉积的各种方法可施加膜。薄膜53可W是介电材料、金属或其它材料。取决于偏振器的 期望的使用、偏振器结构的其它材料和总体偏振器设计,薄膜53对入射光可W是基本上透 射式、基本上反射式,或基本上吸收式。
[0135] 2.蚀刻衬底11和薄膜53W形成(参见图6):
[0136] a.设置在衬底11之上的平行的、伸长的中屯、肋状物14的阵列,该中屯、肋状物14包 括设置在第一下肋状物12之上的第一上肋状物13; W及
[0137] b.在肋状物14之间的固体-材料-自由间隙16。
[0138] 如果在图5中示出的最初衬底是在顶部具有材料的层的衬底并且第一下肋状物12 被蚀刻到该顶部层上,在图6中的第一下肋状物12可W是与在图6中的衬底11不同的材料。 例如,如果衬底11最初是具有二氧化铁层的二氧化娃,并且蚀刻经过二氧化铁层,则剩余的 衬底11可能是二氧化娃,并且第一下肋状物12可W仅仅是二氧化铁或上二氧化铁区域和下 二氧化娃区域。
[0139] 3.采用材料层75保形涂覆(例如原子层沉积)衬底11和中屯、肋状物14,同时维持在 肋状物14之间的固体-材料-自由间隙16(参见图7)。应注意,"维持固体-材料-自由间隙16" 意指在第一下肋状物12之间可保持有固体-材料-自由区域,但当然,通过添加的材料层75, 间隙16将在尺寸上减小。材料层75可W是在步骤4中描述的最终的侧条15的期望的材料。
[0140] 4.蚀刻材料层75W除去水平段71,并且留下沿着中屯、肋状物14的侧面的垂直侧条 15(参见图7-8)。蚀刻可W是各向异性蚀刻W便除去水平段71,同时留下垂直侧条15。
[0141] 可进行W下步骤5-6W用于改进的线栅偏振器的耐久性,或者否则影响偏振器性 能。
[0142] 5.回填间隙16W形成侧肋状物24(参见图2)。
[0143] a.回填可通过旋涂一种液体来进行,该液体经过被包括的溶剂蒸发可硬化。例如, 旋涂在溶剂中的液体玻璃,然后烘赔出溶剂。可使用其它的回填方法,例如通过原子层沉积 (ALD)的使用来施加多层。
[0144] b.图2的结构可通过如下方式来形成:采用侧肋状物24的期望材料回填在中屯、肋 状物14和侧条15之上,然后向下蚀刻到中屯、肋状物14和侧条15的顶部,因此形成分离的侧 肋状物24。
[0145] 6.采用介电材料32回填在中屯、肋状物14和侧条15之上(参见图3)。
[0146] a.介电材料32可W是与侧肋状物24的材料相同或不同的材料。
[0147] b.如果介电材料32是与侧肋状物24的材料相同的材料,然后它可被应用在与填充 间隙16相同的制造步骤中。例如,液体材料既可填充间隙16,也可填充在中屯、肋状物14之 上,然后可将液体加热W固化和硬化。
[0148] C.如果介电材料32是与侧肋状物24不同的材料,则化学气相沉积或物理气相沉积 可被用于将运层介电材料32施加在中屯、肋状物14和侧肋状物24之上。
[0149] d.如果介电材料32将是最终偏振器的部分,则使用透射式介电材料可能是优选 的,因为吸收式介电材料的连续层可不期望地增加 P偏振光的吸收。
[0150] 在一个方面,可示出的次序执行上面的步骤。可能不需要所有的步骤。例如, 如果侧肋状物24和介电材料32是不期望的,工艺可在步骤4的结束处结束。
[0151] 第二方法一适用于第一结构组(图1-4):
[0152] 在图1-4中示出的线栅偏振器10、20、30和40可通过在该第二方法中的W下步骤中 的某些或全部来制成:
[0153] 1.提供具有在衬底11之上设置的平行的、伸长的第一下肋状物12的阵列的衬底11 (参见图9)。在第一下肋状物12之间可存在固体-材料-自由第一间隙96。衬底11和第一下肋 状物12可具有如在本文中其它段中描述的属性。衬底11本身或者在衬底11的顶部的材料层 可被图案化并且蚀刻W形成第一下肋状物12。
[0154] 2.采用材料层75保形涂覆衬底和第一下肋状物12,同时维持在第一下肋状物12之 间第一间隙96(参见图10)。应注意,"维持第一间隙96"意指在第一下肋状物12之间可保持 有固体-材料-自由区域,但当然,通过添加的材料层75,第一间隙96将在尺寸上减小。材料 层75可W是在步骤3中描述的最终的侧条15的期望的材料。
[01W] 3.蚀刻材料层75W除去水平段71,并且留下沿着第一下肋状物12的侧面的垂直侧 条15(参见图11)。蚀刻可W是各向异性蚀刻W便除去水平段71,同时留下垂直侧条15。
[0156] 在运点上,线栅偏振器可能是可用的。可添加 W下步骤W创建选择性吸收式线栅 偏振器,W嵌入偏振器,W及/或者修改偏振器的其它特性。
[0157] 4.采用填充材料122回填第一间隙96并且在第一下肋状物12和侧条15之上继续填 充(参见图12)。填充材料122可具有与第一下肋状物12类似的蚀刻属性。采用填充材料122 回填可通过旋涂一种液体来进行,该液体经过被包括的溶剂的蒸发而可硬化。例如,旋涂在 溶剂中的液体玻璃,然后烘赔出溶剂。可使用其它的回填方法,例如通过原子层沉积(ALD) 的使用来
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