[發明專利]一種深紫外濾光片及其設計方法

在審

• 申請號: 202110235225.5
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113050272A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張偉麗;馮操;王建國;易葵;朱美萍;朱瑞;孫建;沈雪峰;邵建達
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B5/28;G02B5/20
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種深紫外濾光片，其特征在于：該濾光片的初始結構為:Sub/M a(HL)^m b(HL)ⁿx₁Hx₂Lx₃Hx₄Lx₅Hx₆Lx₇H/Air，其中Sub表示基板，H和L分別表示光學厚度為λ/4的高低折射率材料膜層，a、b、x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆和x₇分別為H和L層的系數，m和n分別為周期膜層HL的周期數，M為應力調節膜層。

2.根據權利要求1所述的深紫外濾光片，其特征在于：所述的基板包括ArF 0F級熔石英、紫外級熔石英或CaF₂；所述的高折射膜層材料包括Al₂O₃或LaF₃，所述低折射率膜層所用材料包括：MgF₂或AlF₃；所述的應力調節膜層的材料為SiO₂。

3.根據權利要求1所述的深紫外濾光片，其特征在于：周期數m和n范圍在10-18之間，系數a和b范圍在0.5-2之間，系數x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆和x₇范圍在0.3-3之間。

4.根據權利要求1所述的深紫外濾光片，其特征在于：所述的應力調節膜層M的厚度為a(HL)^m b(HL)ⁿ x₁Hx₂Lx₃Hx₄Lx₅Hx₆Lx₇H膜堆厚度的1/3～1/2。

5.一種權利要求1-4任一所述的深紫外濾光片的設計方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

步驟1、選定濾光片初始結構：Sub/M a(HL)^m b(HL)ⁿ x₁Hx₂Lx₃Hx₄Lx₅Hx₆Lx₇H/Air，其中a、b、x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆和x₇分別為H和L層的系數的具體數值與材料折射率相關，系數a和b范圍在0.5-2之間，系數x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆和x₇范圍在0.3-3之間，m和n分別為高低折射率材料膜堆的周期數，數值在10-18之間，M為應力調節層，其厚度為a(HL)^m b(HL)ⁿx₁Hx₂Lx₃Hx₄Lx₅Hx₆Lx₇H膜堆厚度的1/3～1/2；

步驟2、選擇基板Sub的材料，應力調節膜層M的材料，以及高折射率材料H和低折射率材料L；

步驟3、根據濾光片的技術指標要求設定優化目標參數，包括使用波長和透過率；

步驟4、根據目標值進行濾光片的優化設計；

步驟5、將優化好的濾光片堆疊在基板上，確定濾光片對應波長處的透過率，如果滿足目標值，則完成設計，如果不滿足目標值，則繼續進行膜層的進一步優化直至滿足目標值。