特開 2023-14049 シリコンコアの側面に二酸化ケイ素リブを有する偏光子ワイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023014049

(43)【公開日】2023-01-26

(54)【発明の名称】シリコンコアの側面に二酸化ケイ素リブを有する偏光子ワイヤ

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20230119BHJP

【ＦＩ】

G02B5/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022112857

(22)【出願日】2022-07-14

(31)【優先権主張番号】63/222,592

(32)【優先日】2021-07-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】505373281

【氏名又は名称】モックステック・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｍｏｘｔｅｋ， Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】マシュー シー．ジョージ

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル ベイコン－ブラウン

(72)【発明者】

【氏名】アール．スチュワート ニールソン

(72)【発明者】

【氏名】ショーン パトリック オグデン

【テーマコード（参考）】

2H149

【Ｆターム（参考）】

2H149AB01

2H149AB11

2H149BA03

2H149BA23

2H149FA41W

2H149FA41Z

2H149FD25

2H149FD46

(57)【要約】      （修正有）

【解決手段】ワイヤグリッド偏光子１０は、基板１１上にワイヤ１５のアレイを含むことができる。各ワイヤ１５は、シリコンコア１２と、一対の二酸化ケイ素リブ１３とを有することができる。コア１２は一対のリブ１３の間に挟むことができ、各リブ１３はコア１２の側壁１２ｓに隣接している。リブ幅Ｗ１３は、４ｎｍ以上とすることができる。各ワイヤ１５はまた、二酸化ケイ素キャップ１４を含むことができる。コア１２は、二酸化ケイ素リング１７によって囲むことができる。
【効果】ワイヤグリッド偏光子１０、ならびに記載される方法によって製造されるワイヤグリッド偏光子は、（ａ）広範囲の紫外線スペクトルにわたって高い性能を有し、（ｂ）広い入射角にわたって高い性能を有し、（ｃ）耐久性（熱、湿気、紫外線、および酸化に耐性がある）があり得る。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤグリッド偏光子であって、
隣接するワイヤの各対の間にチャネルを有する基板上のワイヤのアレイを備え、
各ワイヤが、コアと一対のリブとを含み、前記コアが、９０質量パーセント以上のシリコンを含み、各リブが、９０質量パーセント以上の二酸化ケイ素を含み、
前記コアが、前記基板に最も近い近位端と、前記基板から最も遠い遠位端と、前記近位端と前記遠位端との間に延在する一対の側壁とを含み、各側壁がチャネルに面し、
前記コアが前記一対のリブの間に挟まれ、各リブが前記コアの側壁に隣接し、
リブ幅が４ｎｍ以上であり、前記リブ幅が、前記コアの軸に垂直に測定され、前記コアの前記軸が、前記コアの中心で前記近位端から前記遠位端まで延在する、
ワイヤグリッド偏光子。

【請求項2】

前記コアの前記遠位端にキャップをさらに備え、前記キャップが、前記一対のリブを接続し、前記キャップが、９０質量パーセント以上の二酸化ケイ素を含む、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項3】

Ｔ１４／Ｗ１３≧２であり、Ｔ１４は、前記コアの前記軸に平行に測定された前記キャップの厚さであり、Ｗ１３は、前記近位端と前記遠位端との間の中間で測定された前記リブの幅である、請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項4】

前記基板が二酸化ケイ素を含み、前記キャップの密度は前記基板の密度よりも小さい、請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項5】

前記キャップおよび前記リブが、同じ質量パーセントの二酸化ケイ素を有する、請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項6】

前記一対のリブ、前記キャップ、および前記基板が、前記コアの周りに二酸化ケイ素のリングを形成する、請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項7】

前記コアが前記リングを満たす、請求項６に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項8】

最小リブ幅は５ｎｍ以上であり、最大リブ幅は１２ｎｍ以下である、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項9】

各ワイヤが、すべての側で前記基板または空気に隣接し、各ワイヤは、９０質量パーセント以上のシリコンおよび酸素を含む、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子。

【請求項10】

４≦ＡＲ１２≦６０であり、ＡＲ１２は、コア厚さをコア幅で割ったものとして定義されるコアアスペクト比であり、前記コア幅は、前記コアの前記軸に垂直に測定され、８≦ＡＲ１３≦６０であり、ＡＲ１３は、前記リブ厚さを前記リブ幅で割ったものとして定義されるリブアスペクト比であり、前記コア厚さおよび前記リブ厚さは、前記コアの前記軸に平行に測定され、両方の幅は、前記近位端と前記遠位端との間の中間で測定される、請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、ワイヤグリッド偏光子に関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤグリッド偏光子は、光を２つの異なる偏光状態に分割することができる。一方の偏光状態は、主にワイヤグリッド偏光子を通過することができ、他方の偏光状態は、主に吸収または反射され得る。ワイヤグリッド偏光子の有効性または性能は、主に透過した偏光（Ｔｐと呼ばれることもある）の高い透過率および反対の偏光（Ｔｓと呼ばれることもある）の最小透過率に基づく。

【0003】

高いコントラスト（Ｔｐ／Ｔｓ）を有することが有益であり得る。コントラストは、主に透過する偏光の透過率を増加させる（例えば、Ｔｐを増加させる）ことによって、および反対の偏光の透過率を減少させる（例えば、Ｔｓを減少させる）ことによって向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0004】

図面は、一定の縮尺で描かれていない場合がある。

【0005】

【図1】基板１１上にワイヤ１５のアレイを有するワイヤグリッド偏光子１０の側断面図である。各ワイヤ１５は、一対のリブ１３の間に挟まれたコア１２と、コア１２の遠位端１２ｄにあるキャップ１４とを有することができる。コア１２は、シリコンから作ることができる。基板１１、一対のリブ１３、およびキャップ１４は、二酸化ケイ素から作ることができ、コア１２の周りに二酸化ケイ素のリング１７を形成する。

【図2】図１のワイヤグリッド偏光子１０の斜視図である。

【図3】基板１１上にワイヤ１５のアレイを有するワイヤグリッド偏光子３０の側断面図である。各ワイヤ１５は、一対のリブ１３間に挟まれたコア１２を有することができる。コア１２は、シリコンから作ることができる。一対のリブ１３は、二酸化ケイ素から作ることができる。コア１２の遠位端１２ｄには、リブ１３がない場合がある。

【図4】（ａ）基板１１上にシリコン層４５を塗布するステップと、（ｂ）シリコン層４５上に低屈折率層４６を塗布するステップと、（ｃ）シリコン層４５上に、または使用される場合、低屈折率層４６上に二酸化ケイ素層４２を塗布するステップと、（ｃ）二酸化ケイ素層４２上に未硬化層４３を塗布するステップとを含む、ワイヤグリッド偏光子を製造する方法におけるステップを示す側断面図である。

【図5】上部リブ５４のアレイをインプリントし、未硬化層４３を硬化させて硬化層５３を形成するステップを含む、ワイヤグリッド偏光子を製造する方法のステップを示す側断面図である。

【図6】上部リブ５４のアレイを使用して、二酸化ケイ素層４２にマスクリブ６２のアレイをエッチングするステップを含む、ワイヤグリッド偏光子を製造する方法のステップを示す側断面図である。

【図7】マスクリブ６２のアレイを使用して、低屈折率層４６を低屈折率リブ７６のアレイにエッチングする、および／またはシリコン層４５をシリコンワイヤ７５のアレイにエッチングするステップを含む、ワイヤグリッド偏光子を製造する方法のステップを示す側断面図である。

【図8】オーブン８１内でシリコンワイヤ７５のアレイをベーキングするステップを含む、ワイヤグリッド偏光子を製造する方法のステップを示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

定義
以下の定義は、同じものの複数形を含め、本特許出願全体にわたって適用される。

【0007】

本明細書で使用される「細長い」という用語は、ワイヤ長さＬがワイヤ幅Ｗ１５およびワイヤ厚さＴ１５よりも実質的に大きいことを意味する。例えば、ワイヤ長Ｌは、ワイヤ幅Ｗ１５、ワイヤ厚さＴ１５、またはその両方よりも、５倍以上、１０倍以上、１００倍以上、１０００倍以上、または１０，０００倍以上とすることができる。図２を参照されたい。

【0008】

本明細書で使用される「上に」、「上に配置される」、「に配置される」、および「上に配置される」という用語は、直接配置されるか、または何らかの他の固体材料を挟んでその上に配置されることを意味する。「直接配置される」、「隣接する」、「隣接する」、および「隣接する」という用語は、直接かつ直接的な接触を意味する。

【0009】

本明細書で使用される「平行」という用語は、正確に平行、通常の製造公差内で平行、またはほぼ正確に平行を意味し、その結果、正確に平行からのいかなる逸脱も、デバイスの通常の使用において与える影響は無視できる程度である。

【0010】

本明細書で使用される「純粋なシリコン」という用語は、純度が９９．９％以上であること、通常の製造公差内で純粋であること、またはほぼ正確に純粋であることを意味し、その結果、厳密に純粋なものからのいかなる逸脱も、デバイスの通常の使用において与える影響は無視できる程度である。

【0011】

本明細書中で使用される「ｎｍ」という用語は、ナノメートルを意味する。

【0012】

本明細書に記載されるワイヤグリッド偏光子１０および３０、ならびに本明細書に記載される方法によって製造されるワイヤグリッド偏光子は、（ａ）広範囲の紫外線スペクトルにわたって高い性能を有し、（ｂ）広い入射角にわたって高い性能を有し、（ｃ）耐久性（熱、湿気、紫外線、および酸化に耐性がある）があり得る。

【0013】

図１および図３に示すように、ワイヤグリッド偏光子１０および３０は、基板１１上にワイヤ１５のアレイを含むように示されている。基板１１は、紫外線スペクトルの吸収率が低い材料とすることができる。基板１１は、溶融シリカまたは他のタイプのガラスであってもよい。基板１１は、以下に説明するように、二酸化ケイ素を含むことができる。

【0014】

ワイヤ１５のアレイは、平行で細長くすることができる。ワイヤ１５のピッチＰは、紫外線スペクトルなどの所望の偏光範囲の最低波長の１／２未満とすることができる。

【0015】

隣接するワイヤ１５の各対の間にチャネル１６があり得る。チャネル１６は、空気または他の気体、真空、液体、固体、またはこれらの組合せで満たされ得る。チャネル１６内の任意の固体は、紫外線など所望の偏光に対して透明であり得る。

【0016】

各ワイヤ１５は、大部分がシリコンであるコア１２と、大部分が二酸化ケイ素である一対のリブ１３とを有することができる。コア１２は、一対のリブ１３の間に挟まれ得る。

【0017】

コア１２は、基板に最も近い近位端１２ｐと、基板から最も遠い遠位端１２ｄと、近位端１２ｐと遠位端１２ｄとの間に延在する一対の側壁１２ｓとを有することができる。各側壁１２ｓは、チャネル１６に面し得る。

【0018】

各リブ１３は、コア１２の側壁１２ｓに隣接（ａｄｊａｃｅｎｔ）していても、または隣接（ａｄｊｏｉｎ）しもよい。一対のリブ１３は、コア１２の近位端１２ｐから遠位端１２ｄまで延在し得る。

【0019】

図１に示すように、ワイヤ１５は、コア１２の遠位端１２ｄにキャップ１４をさらに備えることができる。キャップ１４は、一対のリブ１３を接続することができる。キャップ１４およびリブ１３は、同じ質量パーセントの二酸化ケイ素を有することができる。

【0020】

あるいは、キャップ１４は、別の材料から作ることができ、リブ１３とは異なる材料組成を有することができる。キャップ１４は、ワイヤグリッド偏光子の性能を向上させるために、低い屈折率を有することができる。例えば、キャップ１４は、紫外線または可視スペクトルにおいて１００ｎｍ、２００ｎｍ、または３００ｎｍの波長範囲にわたって１．５以下または１．６以下である屈折率ｎを有する材料を含むことができる。キャップは、フッ化マグネシウム、酸化ハフニウム、二酸化ケイ素、酸化ゲルマニウム、またはこれらの組合せを含むことができる。キャップは、これらの材料のいずれかを、９０質量パーセント以上含むことができる。

【0021】

キャップ１４が二酸化ケイ素を含む場合、一対のリブ１３、キャップ１４、および基板１１は、コア１２の周りにリング１７を形成することができる。リング１７は、リング１７全体にわたって、５０質量パーセント以上、８０質量パーセント以上、９０質量パーセント以上、９５質量パーセント以上、９９質量パーセント以上、または９９．９質量パーセント以上の二酸化ケイ素を有することができる。

【0022】

コア１２は、リング１７を満たすことができる。コア１２は、リング１７の内側の唯一のものとすることができる。この段落では、コア１２のものとリング１７のものとの間の化学組成を有する任意の遷移領域は、コア１２の一部であると見なされる。

【0023】

図３には、キャップ１４のないワイヤ１５が示されている。各ワイヤ１５の一対のリブ１３は、コア１２の遠位端１２ｄで二酸化ケイ素によって接続されず、互いに分離することができる。コア１２の遠位端１２ｄは、空気に隣接することができる。

【0024】

リブ１３およびキャップ１４は、ワイヤグリッド偏光子のベーク中に同時に形成することができる。次いで、追加の製造ステップによりキャップ１４を取り外すことができる。ワイヤグリッド偏光子１０および３０の性能は似ているので、両方の設計が有用である。しかしながら、キャップ１４の除去の付加的な製造ステップを回避するために、ワイヤグリッド偏光子１０は好ましい。

【0025】

各ワイヤ１５は、基板１１または空気にすべての側面で隣接することができる。各ワイヤ１５は、９０質量パーセント以上、９５質量パーセント以上、９９質量パーセント以上、または９９．９質量パーセント以上のシリコンおよび酸素を含むことができる。

【0026】

コア１２は、ほとんどシリコンであってもよい。例えば、コア１２は、８０質量パーセント以上、９０質量パーセント以上、９５質量パーセント以上、９９質量パーセント以上、または９９．９質量パーセント以上のシリコンを有することができる。コアは、ゲルマニウムなどの他の元素を含むこともできる。

【0027】

シリコンコア１２を有するワイヤ１５は、紫外線スペクトルの広い範囲にわたって高い性能を有することができる。それらは、広い入射角にわたって偏光することができる。それらは、耐久性があり得る（熱、湿気、および紫外線に耐性がある）。

【0028】

リブ１３、キャップ１４、基板１１、またはこれらの組合せは、二酸化ケイ素を含むことができる。リブ１３は、８０質量パーセント以上、９０質量パーセント以上、９５質量パーセント以上、９９質量パーセント以上、または９９．９質量パーセント以上の二酸化ケイ素を有することができる。キャップ１４は、８０質量パーセント以上、９０質量パーセント以上、９５質量パーセント以上、９９質量パーセント以上、または９９．９質量パーセント以上の二酸化ケイ素を有することができる。基板１１は、８０質量パーセント以上、９０質量パーセント以上、９５質量パーセント以上、９９質量パーセント以上、または９９．９質量パーセント以上の二酸化ケイ素を有することができる。基板１１、リブ１３、キャップ１４、またはこれらの組合せは、３７～５７質量パーセントのシリコンおよび６３～４３質量パーセントの酸素（全質量パーセントのシリコン＋酸素＋他の化学元素＝１００％）を有することができる。

【0029】

基板１１は、リブ１３、キャップ１４、またはその両方とは異なる材料組成を有することができる。この差は、以下に説明する製造方法に起因し得る。この差は、ワイヤグリッド偏光子の性能にとって好ましい。例えば、リブ１３、キャップ１４、またはその両方の密度は、基板１１の密度よりも小さくすることができる。別の例として、リブ１３、キャップ１４、またはその両方は、基板１１よりも高い質量パーセントの二酸化ケイ素を有することができる。

【0030】

一対のリブ１３とキャップ１４とは、互いに隣接することができる。一対のリブ１３とキャップ１４とは一体的に形成することができる。一対のリブ１３およびキャップ１４は、単一のモノリシック構造とすることができる。一対のリブ１３およびキャップ１４は、同じパーセントの二酸化ケイ素、同じ密度、または両方を有することができる。リブ１３とキャップ１４とを一体的に形成することにより、ワイヤグリッド偏光子の性能を向上させることができる。この向上は、リブ１３とキャップ１４との同一の材料組成と、リブ１３とキャップ１４との間のより良好な接続とに起因する。

【0031】

リブ幅Ｗ１３、コア幅Ｗ１２、リブアスペクト比ＡＲ１３、コアアスペクト比ＡＲ１２、およびキャップ厚さＴ１４は、ワイヤグリッド偏光子の性能向上のために選択することができる。リブアスペクト比ＡＲ１３は、リブ厚さＴ１３をリブ幅Ｗ１３で割った値に等しい。コアアスペクト比ＡＲ１２は、コア厚さＴ１２をコア幅Ｗ１２で割ったものに等しい。

【0032】

リブ幅Ｗ１３およびコア幅Ｗ１２は、コア１２の軸１８に垂直に測定される（図１および３を参照）。軸１８は、コア１２の中心でコア１２の近位端１２ｐから遠位端１２ｄまで延在する。リブ幅Ｗ１３およびコア幅Ｗ１２は、近位端と遠位端との間の中間で測定される。リブ厚さＴ１３、コア厚さＴ１２、およびキャップ厚さＴ１４は、コア１２の軸１８に平行に測定される。

【0033】

例えば、リブ幅Ｗ１３は、３ｎｍを超える、４ｎｍ以上、５ｎｍ以上、または７ｎｍ以上とすることができる。これらのリブ幅Ｗ１３は、すべてのリブ幅Ｗ１３の最小値とすることができる。別の例として、リブ幅Ｗ１３は、７ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、１２ｎｍ以下、または１５ｎｍ以下とすることができる。これらのリブ幅Ｗ１３は、すべてのリブ幅Ｗ１３の最大値とすることができる。リブ幅Ｗ１３は、ベーク時間および温度によって制御することができる。ワイヤグリッド偏光子の性能を向上させるためには、６００℃で８時間ベークすることが好ましい。

【0034】

リブ幅Ｗ１３とコア幅Ｗ１２との例示的な関係は、０．２≦Ｗ１２／Ｗ１３、１≦Ｗ１２／Ｗ１３、２≦Ｗ１２／Ｗ１３、または４≦Ｗ１２／Ｗ１３、およびＷ１２／Ｗ１３≦４、Ｗ１２／Ｗ１３≦８、Ｗ１２／Ｗ１３≦１２を含む。例示的なコアアスペクト比ＡＲ１２は、４≦ＡＲ１２、１０≦ＡＲ１２、または２０≦ＡＲ１２、およびＡＲ１２≦３０、ＡＲ１２≦５０、またはＡＲ１２≦６０を含む。例示的なリブアスペクト比ＡＲ１３は、８≦ＡＲ１３、１０≦ＡＲ１３、または２０≦ＡＲ１３、およびＡＲ１３≦３０、ＡＲ１３≦５０、またはＡＲ１３≦６０を含む。キャップ厚さＴ１４とリブ幅Ｗ１３との間の例示的な関係は、Ｔ１４／Ｗ１３≧１．５、Ｔ１４／Ｗ１３≧２、またはＴ１４／Ｗ１３≧４を含む。

【0035】

高いコアアスペクト比ＡＲ１２は、ワイヤグリッド偏光子性能を向上させることができるが、弱いワイヤ１３をもたらす可能性もある。一対のリブ１３は、高いコアアスペクト比ＡＲ１２でコア１２を強化することができる。

【0036】

ワイヤ１５のアレイの例示的なピッチは、Ｐ≧２０ｎｍ、Ｐ≧４０ｎｍ、またはＰ≧５５ｎｍ、およびＰ≦５５ｎｍ、Ｐ≦８０ｎｍ、Ｐ≦１１０ｎｍ、またはＰ≦１５０ｎｍを含む。

【0037】

ワイヤグリッド偏光子を製造する方法は、以下のステップのいくつかまたはすべてを含むことができる。これらのステップは、以下の順序で、またはそのように指定された場合は他の順序で実行することができる。特許請求の範囲に明示的に示されていない限り、ステップのいくつかは、同時に実行することができる。ワイヤグリッド偏光子の構成要素は、上述のような特性を有することができる。上述されていない、以下の方法におけるワイヤグリッド偏光子の特性の任意の追加の説明は、上述されたワイヤグリッド偏光子に適用可能である。

【0038】

ワイヤグリッド偏光子を製造する第１の方法は、以下のステップ、
（ａ）基板１１上にシリコン層４５を塗布するステップ、
（ｂ）シリコン層４５上に低屈折率層４６を塗布するステップ（任意のステップ）、
（ｃ）シリコン層４５上に、または使用される場合、低屈折率層４６上に二酸化ケイ素層４２を塗布するステップ、
（ｄ）二酸化ケイ素層４２上に未硬化層４３を塗布するステップ、
（ｅ）上側リブ５４のアレイをインプリントし、未硬化層４３を硬化させて、未硬化層４３を固体の硬化層５３に形成するステップ、
（ｆ）上部リブ５４のアレイを使用して、二酸化ケイ素層４２をエッチングしてマスクリブ６２のアレイを形成するステップ、
（ｇ）マスクリブ６２のアレイを使用して、（ｉ）低屈折率層４６（使用される場合）を低屈折率リブ７６のアレイにエッチングする、および／または（ｉｉ）シリコン層４５をシリコンワイヤ７５のアレイにエッチングするステップ、および
（ｈ）シリコンワイヤ７５の外面上の酸化物の厚さを増大させ、一対のリブ１３に挟まれたコア１２と、基板１１から最も遠いコア１２の遠位端１２ｄにあるキャップ１４とに各シリコンワイヤ７５を形成するステップ
のいくつかまたはすべてを含むことができる。

【0039】

ステップ（ａ）～（ｄ）を図４に示す。ステップ（ｅ）を図５に示す。ステップ（ｆ）を図６に示す。ステップ（ｇ）を図７に示す。ステップ（ｈ）をオーブン８１とともに図８に示す。ステップ（ｈ）は図１～図３にも示す。

【0040】

シリコン層４５は、純粋なシリコンとすることができる。ステップ（ａ）におけるシリコン層４５は、スパッタ堆積または蒸着によって適用することができる。スパッタ堆積が好ましい。９９．９９９原子パーセント以上のシリコンを有するターゲットの使用が好ましい。ワイヤグリッドの性能は、スパッタ堆積から生じるシリコンコア１２の純度および密度によって向上させることができる。シリコン層４５は、基板１１に隣接することができる。

【0041】

低屈折率層４６を適用するステップ（ｂ）と、低屈折率層４６を低屈折率リブ７６のアレイにエッチングするステップ（ｇ）（ｉ）は、この第１の方法では任意である。これらのステップ（ｂ）および（ｇ）（ｉ）が行われる場合、低屈折率リブ７６はキャップ１４であり得る。低屈折率層４６および低屈折率リブ７６は、キャップ１４について上述したような材料組成を有することができる。

【0042】

ステップ（ｂ）の低屈折率層４６およびステップ（ｃ）の二酸化ケイ素層４２は、スパッタ堆積によって適用することができる。二酸化ケイ素層４２は、低屈折率層４６またはシリコン層４５に隣接することができる。

【0043】

ステップ（ｄ）における未硬化層４３は、連続相全体に分散された固体無機ナノ粒子、例えば二酸化ケイ素ナノ粒子を有する液体とすることができる。

【0044】

ステップ（ｅ）における硬化は、連続相の蒸発を含むことができる。無機ナノ粒子は、有機部分に結合した二酸化ケイ素を含むことができる。有機部分の例には、－ＳＨ、－ＲＯＨ（Ｒ＝アルキル）、－ＣＨ_３、および－ＣＨ_２ＣＨ_３が含まれる。硬化層５３の完全性は、例えば約１２５℃のような比較的低い温度で硬化することによって向上させることができる。

【0045】

ステップ（ｄ）における上側リブ５４のアレイの硬化およびインプリントは、同時であってもよいし、連続的であってもよい。通常、インプリントは、最初に、または部分的に硬化と同時に行われる。

【0046】

低屈折率層４６が使用されない場合、シリコン層４５は、マスクリブ６２のアレイと基板１１との間の唯一の固体層とすることができる。低屈折率層４６が使用される場合、シリコン層４５および低屈折率層４６は、マスクリブ６２のアレイと基板１１との間の唯一の固体層とすることができる。

【0047】

ステップ（ｈ）では、コア１２は９０質量パーセント以上のシリコンを有することができ、リブ１３およびキャップ１４は９０質量パーセント以上の二酸化ケイ素を有することができる。

【0048】

ステップ（ｈ）において、シリコンワイヤの外面上の酸化物の厚さを増大させることは、シリコンワイヤ上で実行される以下の手順、すなわち、急速熱アニーリング、電磁加熱（例えば、マイクロ波）、酸素プラズマ、水プラズマ、ベーキング、陽極酸化、またはこれらの組合せのうちの１つ以上を含むことができる。これらの方法のいずれも、空気または酸素中で行うことができる。シリコンワイヤの外面上の酸化物の厚さを増大させるための他の可能な方法は、化学酸化、紫外線およびオゾンへの暴露、またはその両方を含む。

【0049】

ステップ（ｈ）において、酸化物の厚さを増大させるためにベーキングが使用される場合、例示的な温度は、４００℃以上、５００℃以上、または５５０℃以上、および６５０℃以下、７００℃以下、または８００℃以下を含む。ベーク時間は、３時間以上、５時間以上、または７時間以上、および９時間以下、１２時間以下、または１５時間以下を含むことができる。

【0050】

ワイヤ１５をシリコンから製造し、次いでベーキングして二酸化ケイ素のリブ１３を形成することにより、より高いコアアスペクト比ＡＲ１２を得ることができる。このより高いコアアスペクト比ＡＲ１２は、ワイヤグリッド偏光子の性能を向上させることができる。

【0051】

ワイヤグリッド偏光子を製造する第２の方法は、以下のステップ、
（ａ）基板１１上にシリコン層４５を塗布するステップ、
（ｂ）シリコン層４５をパターニングし、エッチングして、シリコンワイヤ７５のアレイを形成するステップ、および
（ｃ）シリコンワイヤ７５の外面上の酸化物の厚さを増大させ、一対のリブ１３に挟まれたコア１２と、基板１１から最も遠いコア１２の遠位端１２ｄにあるキャップ１４とに各シリコンワイヤ７５を形成するステップ
のいくつかまたはすべてを含むことができる。

【0052】

ステップ（ａ）および（ｂ）を図４～図７に示す。パターニングおよびエッチングは、レーザ干渉リソグラフィによって行うことができる。層４６、４２、および４３は任意である。ステップ（ｃ）を、オーブン８１とともに図８に、ならびに図１および図３に示す。第１の方法のステップ（ｂ）および（ｇ）（ｉ）は、この第２の方法に追加することができる。第１の方法についての上記の追加の説明も、この第２の方法に適用することができる。第１の方法におけるステップ（ａ）の説明は、第２の方法におけるステップ（ａ）に適用することができる。第１の方法におけるステップ（ｈ）の説明は、第２の方法におけるステップ（ｃ）に適用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【外国語明細書】