超光学器件以及制造超表面的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115903092A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211108166.6(22)申请日2022.09.13(30)优先权数据10-2021-01259122021.09.23KR(71)申请人三星电子株式会社地址韩国京畿道申请人成均馆大学校产学协力团(72)发明人李政烨廉根永金熙株洪宗佑金琏熙裵纪德裵海洙(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105专利代理师张波(51)Int.Cl.G02B1/00(2006.01)G02B5/18(2006.01)权利要求书3页说明书19页附图15页(54)发明名称超光学器件以及制造超表面的方法(57)摘要提供一种超光学器件以及制造超表面的方法。超光学器件包括基板和纳米结构，其中该纳米结构包括在直径和周期中的至少一个方面不同的第一部分和第二部分，其中第二部分的蚀刻深度与第一部分的蚀刻深度的比率为约0.9至约1.1，并且该纳米结构包括硫、氟和碳氟化合物中的至少一种。CN115903092ACN115903092A权利要求书1/3页1.一种超光学器件，包括：基板；和纳米结构，所述纳米结构为包括柱阵列或限定孔阵列中的至少之一，所述柱阵列或所述孔阵列布置在所述基板上，其中所述纳米结构包括第一部分和第二部分，具有第一直径并以第一节距相邻的多个第一柱布置在所述第一部分中，具有第二直径并以第二节距相邻的多个第二柱布置在所述第二部分中，所述第二部分在直径和节距中的至少一个方面不同于所述第一部分，以及所述第二部分的蚀刻深度与所述第一部分的蚀刻深度的比率为0.9至1.1，并且硫(S)、氟(F)和碳氟化合物(CFx)中的至少一种为在所述纳米结构的表面上或内部中的至少之一。2.根据权利要求1所述的超光学器件，其中以下的至少之一：位于所述纳米结构的所述表面上或内部中的至少之一的截面中的硫(S)含量为0.1at％至5at％，位于所述纳米结构的所述表面上或内部中的至少之一的截面中的氟(F)含量为1at％至50at％，或者位于所述纳米结构的所述表面上或内部中的至少之一的截面中的碳氟化合物(CFX)含量为1at％至50at％。3.根据权利要求1所述的超光学器件，其中所述超光学器件具有1mm或更小的厚度。4.根据权利要求1所述的超光学器件，其中所述纳米结构的所述第一节距为150nm至500nm，所述纳米结构中的所述多个第一柱和所述多个第二柱之一的截面的宽度为50nm至350nm，所述纳米结构中的所述多个第一柱和所述多个第二柱之一的高度为200nm至2000nm，以及所述纳米结构中的所述多个第一柱和所述多个第二柱之一的高宽比为5:1或更大。5.根据权利要求1所述的超光学器件，其中所述纳米结构包括在可见光区域中具有2或更大的折射率和1×10‑5或更小的消光系数的材料。6.根据权利要求1所述的超光学器件，其中所述纳米结构包括TiO2。7.根据权利要求1所述的超光学器件，还包括：在所述基板和所述纳米结构之间的第一蚀刻停止层，其中对于使用包括六氟化硫(SF6)和八氟环丁烯(C4H8)的氟基混合气体的蚀刻，所述第一蚀刻停止层的蚀刻速率小于所述纳米结构中包括的材料的蚀刻速率的1/5倍。8.根据权利要求7所述的超光学器件，其中所述第一蚀刻停止层在可见光区域中的消光系数为1×10‑5或更小，所述第一蚀刻停止层的折射率在布置于所述第一蚀刻停止层上的材料的折射率和布置于所述第一蚀刻停止层之下的材料的折射率之间，以及2CN115903092A权利要求书2/3页所述第一蚀刻停止层具有减少在所述可见光区域中的光反射的厚度，所述光反射发生在超表面中。9.根据权利要求8所述的超光学器件，其中所述第一蚀刻停止层具有10nm至120nm的厚度，以及所述第一蚀刻停止层包括Al2O3、HfO2、SiON、AlON、Y2O3、Si3N4、ZnO、Ta2O5、ZrO2、AlN和Nb2O5中的至少一种。10.根据权利要求7所述的超光学器件，还包括：在所述第一蚀刻停止层和所述纳米结构之间的材料，所述材料不同于所述第一蚀刻停止层的材料。11.一种电子装置，包括根据权利要求1所述的超光学器件。12.一种制造超表面的方法，该方法包括：制备包括图案层的基板；用蚀刻掩模覆盖所述图案层的特定部分；以及通过使用氟基混合气体蚀刻所述图案层来形成纳米结构，所述氟基混合气体包括第一气体和第二气体，所述第一气体配置为引发所述图案层的蚀刻，所述第二气体配置为减缓所述图案层的蚀刻速率。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一气体包括六氟化硫(SF6)，所述第二气体包括八氟环丁烯(C4F8)，所述第二气体在所述图案层中引发钝化或聚合物形成中的至少一种，以及所述蚀刻包括等离子体干蚀刻方法中的感应耦合等