一种深紫外铝光栅偏振器制造技术

本发明专利技术公开了一种深紫外铝光栅偏振器，包括铝光栅和基底介质，铝光栅的周期为50nm-100nm，厚度为50nm-200nm，占空比（光栅栅线宽度/光栅周期）为0.3-0.7；基底介质的材料是SiO2；基底介质紧密的包裹铝光栅。本发明专利技术的光栅偏振器可以覆盖波长为150nm-160nm的超深紫外光，体积小、结构紧凑；本发明专利技术的光栅偏振器解决了现有偏振器不能工作在157nm波长而无法满足157nm光刻技术需求的问题。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及一种偏振器，具体涉及一种工作波长为150nm-160nm的超深紫外线偏振器，属于光栅偏振器

技术介绍
偏振器是获得偏振光的器件。传统的偏振器主要有利用反射起偏的多层透明介质膜偏振器、利用折射起偏的多层透明介质膜偏振器、利用二向色性起偏的偏振器和利用双折射起偏的晶体起偏器。大多数传统偏振器的体积都比较大，这不利于它们在光电集成系统上的应用。光栅偏振器是一种新型偏振器。光栅偏振器具有体积小、结构紧凑、易于集成等优点。这种偏振器具有巨大的应用前景。由于大多数材料在深紫外波段具有高的吸收率，因此大多数传统偏振器的工作波长都在200nm以上。只有少数基于BBO晶体的偏振器的工作波长能够向短波方向延伸到190nm。但是当波长小于190nm后，基于BBO晶体的偏振器也存在闻损耗的问题,这使得基于BBO晶体的偏振器的透射率近似为零。虽然光栅偏振器具有应用于深紫外波段的潜力，但现有的光栅偏振器的工作波长一般都大于170nm。随着157nm光刻技术的发展,急需偏振光源来提高它的光刻分辨率。但现有的偏振器无法满足157nm光刻技术对高透射率偏振器的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种深紫外铝光栅偏振器，能够解决现有偏振器在150nm-160nm波段工作时透射率极低的问题。本专利技术的深紫外铝光栅偏振器包括铝光栅和基底介质，铝光栅的周期为50nm-100nm，厚度为50nm_200nm，占空比(光栅栅线宽度/光栅周期)为O. 3-0. 7 ;基底介质的材料是SiO2 ;基底介质紧密的包裹铝光栅。工作原理任何光都可以分解成两个偏振方向相互垂直的光波分量，即TE光和TM光；对于本专利技术的光栅偏振器，TE光是光波偏振方向平行于栅线的光，TM光是光波偏振方向垂直于栅线的光。当光波透过金属光栅后，被金属光栅衍射。对波长为150nm-160nmm光波，铝光栅的非零级衍射光的透射率近似为零。本专利技术的光栅偏振器是铝光栅的零级衍射光作为输出光。一束光入射所述光栅偏振器后，这束光中的TE光能够以较大的透过率通过所述的光栅偏振器；这束光中的TM光大部分被所述光栅偏振器反射和吸收。因此，这束光中的TM光只能以极小的透过率通过所述的光栅偏振器。因此，一束光透过所述光栅偏振器后，透射光(光栅的零级衍射光)的偏振方向始终平行于栅线(即透射光是TE光)。因此，所述的光栅偏振器能够使任意光通过它后变为线偏振光。有益效果本专利技术的光栅偏振器可以覆盖波长为150nm-160nm的超深紫外光，具有体积小、结构紧凑的优点；本专利技术的光栅偏振器解决了现有偏振器不能工作在157nm波长(现有偏振器在150nm-160nm波段的透射率近似为零)而无法满足157nm光刻技术需求的问题；本专利技术的光栅偏振器在150nm-160nm波段具有高透射率、高消光比(所述光栅对TE光的透射率/它对TM光的透射率)的优点；在例如在157nm波长处，本专利技术的光栅偏振器的TE光透射率可以高于50% ;消光比大于100 ;入射光的入射角范围可以从-10度到10度。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的纵向剖面视图。其中，1-金属光栅，2-基底介质。具体实施例方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。如附图1所示，本专利技术由铝光栅I和SiO2基底介质2构成。如附图2所示，L为入射光汸为入射角；1~为透射光；P为光栅周期；D为光栅厚度；W为栅线宽度。实施例1铝光栅I由SiO2基底介质2包裹。铝光栅I的周期P为lOOnm，铝光栅I的厚度D为50nm，铝光栅I的栅线宽度W为50nm。入射光的入射角度范围从-10度到10度。当157nm光波垂直入射这样的光栅偏振器时,TE光的透射率可达62% ;光栅偏振器的消光比约110。实施例2铝光栅I由SiO2基底介质2包裹。铝光栅I的周期P为60nm，铝光栅I的厚度D为50nm，铝光栅I的栅线宽度W为30nm。入射光的入射角度范围从-20度到20度。当157nm光波垂直入射这样的光栅偏振器时,TE光的透射率可达67% ；光栅偏振器的消光比约527。实施例3铝光栅I由SiO2基底介质2包裹。铝光栅I的周期P为50nm，铝光栅I的厚度d为50nm，铝光栅I的栅线宽度W为25nm。入射光的入射角度范围从-15度到15度。当157nm光波垂直入射这样的光栅偏振器时,TE光的透射率可达52% ;光栅偏振器的消光比约224。实施例4铝光栅I由SiO2基底介质2包裹。铝光栅I的周期P为lOOnm，铝光栅I的厚度D为50nm，铝光栅I的栅线宽度W为60nm。入射光的入射角度范围从-10度到10度。当157nm光波垂直入射这样的光栅偏振器时,TE光的透射率可达56% ;光栅偏振器的消光比大于 15000。实施例5铝光栅I由SiO2基底介质2包裹。铝光栅I的周期P为90nm，铝光栅I的厚度D为50nm，铝光栅I的栅线宽度W为36nm。入射光的入射角度范围从-10度到10度。当150nm光波垂直入射这样的光栅偏振器时,TE光的透射率可达76% ;光栅偏振器的消光比约146。实施例6铝光栅I由SiO2基底介质2包裹。铝光栅I的周期P为90nm，铝光栅I的厚度D为50nm，铝光栅I的栅线宽度W为63nm。入射光的入射角度范围从-10度到10度。当155nm光波垂直入射这样的光栅偏振器时,TE光的透射率可达56% ;光栅偏振器的消光比约767。实施例7铝光栅I由SiO2基底介质包裹2。铝光栅I的周期P为lOOnm，铝光栅I的厚度D为60nm，铝光栅I的栅线宽度W为50nm。入射光的入射角度范围从-10度到10度。当160nm光波垂直入射这样的光栅偏振器时，TE光的透射率可达67% ;光栅偏振器的消光比约736。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深紫外铝光栅偏振器，其特征在于，包括铝光栅和基底介质，基底介质的材料是SiO2，基底介质紧密的包裹铝光栅。

【技术特征摘要】
1.一种深紫外铝光栅偏振器，其特征在于，包括铝光栅和基底介质，基底介质的材料是 SiO2，基底介质紧密的包裹铝光栅。2.如权利要求1所述的深紫外...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建杰，康果果，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：