[發(fā)明專利]壓印傾斜角光柵的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980024539.1
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN111971611B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 邁克爾·于-泰克·揚;盧多維克·戈代;羅伯特·簡·維瑟;韋恩·麥克米蘭
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: G02B27/44
• 分類號: G02B27/44
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本文描述的實施方式涉及制造具有光柵的波導結構的方法，此光柵具有小于約45°的前角與小于約45°的后角。此方法包括將印模壓印至設置在基板上的納米壓印抗蝕劑。此納米壓印抗蝕劑經受固化處理。使用脫模方法將此印模以脫模角θ從此納米壓印抗蝕劑脫模。此納米壓印抗蝕劑經受退火處理以形成包括多個光柵的波導結構，這些光柵具有相對于基板表面的第二平面的小于約45°的前角α與后角β。

技術領域

本發(fā)明的實施方式大體上涉及用于增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、及混合現(xiàn)實的波導組合器。更明確地，本文所述的實施方式提供使用納米壓印光刻的波導組合器制造。

背景技術

增強現(xiàn)實賦予這樣一種體驗，其中使用者仍可可穿過眼鏡或其他頭戴顯示器(HMD)裝置的顯示透鏡進行觀看，以察看周圍環(huán)境，并還可觀看被產生用于顯示并作為環(huán)境的一部分而出現(xiàn)的虛擬物體的影像。增強現(xiàn)實可包括任何類型的輸入，諸如聽覺與觸覺輸入，以及虛擬影像、圖像、和影片，其提升或增強使用者所體驗的環(huán)境。作為新興技術，增強現(xiàn)實有著許多挑戰(zhàn)和設計制約。

一種此類挑戰(zhàn)是顯示疊加在周遭環(huán)境上的虛擬影像。波導組合器用于協(xié)助疊加影像。產生的光被向內耦合(in-coupled)至波導組合器，傳播通過波導組合器，從波導組合器向外耦合(out-coupled)，并疊加在周遭環(huán)境上。光在向內耦合進入波導組合器并從波導組合器向外耦合時使用表面浮雕光柵。通過具有帶有傾斜角的側壁的表面浮雕光柵控制向內耦合與向外耦合的光的強度。波導組合器會要求具有相對于波導組合器的表面小于約45度或相對于波導組合器的表面的法線大于約45度的傾斜角的光柵。制造用于作為波導組合器或納米壓印光刻的母模(master)的波導結構會是具挑戰(zhàn)性的。

尤其，鑒于從納米壓印抗蝕劑脫模具有小于約45度的傾斜角的納米壓印光刻印模而不損傷納米壓印抗蝕劑的難度及構造斜角(angled)蝕刻工具以產生小于約45度角的離子束的難度，制造具有帶有相對于波導結構的表面小于約45度的傾斜角的光柵的波導結構會是具挑戰(zhàn)性的。

因此，本領域中需要使用具有約45度或更大的傾斜角的納米光刻印模來形成具有帶有相對于波導組合器的表面小于約45度的傾斜角的光柵的波導結構的方法。

發(fā)明內容

在一個實施方式中，提供波導結構制造方法。此方法包括將印模壓印至設置在基板的表面上的納米壓印抗蝕劑。此印模包含多個逆光柵，這些逆光柵具有相對于印模的背側表面的第一平面約45°或更大的逆向前角α與逆向后角β以及第一尺寸。納米壓印抗蝕劑經受固化處理。使用脫模方法從納米壓印抗蝕劑于脫模角θ脫模印模。納米壓印抗蝕劑經受退火處理以形成包含多個光柵的波導結構，這些光柵具有相對于基板的表面的第二平面小于約45°的前角α與后角β以及第三尺寸。

在另一實施方式中，提供波導結構制造方法。此方法包括將印模壓印至設置在基板的表面上的納米壓印抗蝕劑。此印模包含多個逆光柵，這些逆光柵具有相對于印模的背側表面的第一平面約45°或更大的逆向前角α與逆向后角β以及第一尺寸。此納米壓印抗蝕劑經受固化處理，使得此納米壓印抗蝕劑處于脫模狀態(tài)。使用脫模方法從處于脫模狀態(tài)的納米壓印抗蝕劑脫模印模，此脫模方法從處于脫模狀態(tài)的納米壓印抗蝕劑以脫模角θ’剝離印模，以形成多個過渡光柵，這些過渡光柵具有相對于基板的表面的第二平面的過渡前角α’與過渡后角β’以及第二尺寸。納米壓印抗蝕劑經受退火處理以從處于退火狀態(tài)的納米壓印抗蝕劑形成波導結構，此波導結構包含多個光柵，這些光柵具有相對于基板的表面的第二平面小于約45°的前角α¹與后角β¹以及第三尺寸。