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(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】P2025026837
(43)【公開日】2025-02-26
(54)【発明の名称】平面光学装置用封入材料
(51)【国際特許分類】
G02B 1/02 20060101AFI20250218BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20250218BHJP
G02B 1/04 20060101ALI20250218BHJP
【ＦＩ】
G02B1/02
G02B5/00 Z
G02B1/04
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024180809
(22)【出願日】2024-10-16
(62)【分割の表示】P 2023512648の分割
【原出願日】2021-07-28
(31)【優先権主張番号】17/004,114
(32)【優先日】2020-08-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】セン， スロボナ
(72)【発明者】
【氏名】ロイ， タパシュリー
(72)【発明者】
【氏名】ゴラディア， プレルナ ソンサリア
(72)【発明者】
【氏名】ヴィッサー， ロバート ジェイ．
(57)【要約】 （修正有）
【課題】改良された平面光学装置及び平面光学装置用の封入材料に関する。
【解決手段】１つ又は複数の実施形態は、上に第１の複数の支柱の第１の配列が形成されている基板を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇを含む。間隙ｇと高さｈとのアスペクト比は、約１：１と約１：２０との間である。第１の複数の支柱の第１の配列の上に、第１の接着促進材が配置される。第１の接着促進材の上に、第１の封入層が配置される。第１の封入層は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の間隙ｇを充填する。第１の封入層は、フルオロポリマーを含む。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】１つ又は複数の実施形態は、上に第１の複数の支柱の第１の配列が形成されている基板を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇを含む。間隙ｇと高さｈとのアスペクト比は、約１：１と約１：２０との間である。第１の複数の支柱の第１の配列の上に、第１の接着促進材が配置される。第１の接着促進材の上に、第１の封入層が配置される。第１の封入層は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の間隙ｇを充填する。第１の封入層は、フルオロポリマーを含む。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の複数の支柱の第１の配列が上に形成されている基板であって、前記第１の複数の支柱の第１の配列が、
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇであって、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記間隙ｇ
を含む、前記基板と、
前記第１の複数の支柱の第１の配列の上に配置された第１の接着促進材と、
前記第１の接着促進材の上に配置された第１の封入層であって、前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第１の封入層と
を含む装置。
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇであって、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記間隙ｇ
を含む、前記基板と、
前記第１の複数の支柱の第１の配列の上に配置された第１の接着促進材と、
前記第１の接着促進材の上に配置された第１の封入層であって、前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第１の封入層と
を含む装置。
【請求項2】
前記第１の封入層がアモルファスフルオロポリマーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記第１の封入層が、ポリ（４，５－ジフルオロ－２，２－ビス（トリフルオロメチル）－１，３－ジオキソール－コ－テトラフルオロエチレン）又はペルフルオロ（３－ブテニルビニルエーテル）（ＰＢＶＥ）シクロポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
前記第１の封入層がテトラフルオロエチレンコポリマーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記第１の接着促進材がフルオロシランを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記第１の接着促進材が、トリクロロ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチル）－シラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロデシルトリエトキシシラン、又はトリクロロ（３，３，３－トリフルオロプロピル）－シランのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記第１の接着促進材が疎水性テール基を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記第１の接着促進材に対する前記第１の封入層の接触角が約４０°以下である、請求項１に記載の装置。
【請求項9】
前記第１の封入層の上に形成された第２の複数の支柱の第２の配列であって、
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇ
を含み、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記第２の複数の支柱の第２の配列と、
前記第２の複数の支柱の第２の配列の上に配置された第２の接着促進材と、
前記第２の接着促進材の上に配置された第２の封入層であって、前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第２の封入層と
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇ
を含み、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記第２の複数の支柱の第２の配列と、
前記第２の複数の支柱の第２の配列の上に配置された第２の接着促進材と、
前記第２の接着促進材の上に配置された第２の封入層であって、前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第２の封入層と
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項10】
基板の表面上に第１の複数の支柱の第１の配列を形成することであって、前記第１の複数の支柱の第１の配列が、
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇであって、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記間隙ｇ
を含む、前記第１の複数の支柱の第１の配列を形成することと、
前記第１の複数の支柱の第１の配列の上に第１の接着促進材を配置することと、
前記第１の接着促進材の上に第１の封入層を配置することであって、前記第１の封入層が、前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第１の封入層を配置することと
を含む方法。
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇであって、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記間隙ｇ
を含む、前記第１の複数の支柱の第１の配列を形成することと、
前記第１の複数の支柱の第１の配列の上に第１の接着促進材を配置することと、
前記第１の接着促進材の上に第１の封入層を配置することであって、前記第１の封入層が、前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第１の封入層を配置することと
を含む方法。
【請求項11】
スピンコーティングにより、前記第１の接着促進材を堆積させることと、
前記第１の接着促進材を、上昇させた温度でベーキングすることと、
スピンコーティング及びベーキングの操作を２回以上繰り返すことと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
前記第１の接着促進材を、上昇させた温度でベーキングすることと、
スピンコーティング及びベーキングの操作を２回以上繰り返すことと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第１の接着促進材が共形に堆積される、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
スピンコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、又は蒸気引き抜きのうちの少なくとも１つによって前記第１の封入層を堆積させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
前記第１の封入層の表面上に第２の複数の支柱の第２の配列を形成することであって、前記第２の複数の支柱の第２の配列が、
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇであって、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記間隙ｇ
を含む、前記第２の複数の支柱の第２の配列を形成することと、
前記第２の複数の支柱の第２の配列の上に第２の接着促進材を配置することと、
前記第２の接着促進材の上に第２の封入層を配置することであって、前記第２の封入層が、前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第２の封入層を配置することと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱、及び
前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇであって、前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、前記間隙ｇ
を含む、前記第２の複数の支柱の第２の配列を形成することと、
前記第２の複数の支柱の第２の配列の上に第２の接着促進材を配置することと、
前記第２の接着促進材の上に第２の封入層を配置することであって、前記第２の封入層が、前記第２の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記間隙ｇを充填し、フルオロポリマーを含む、前記第２の封入層を配置することと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項15】
前記第１の複数の支柱の上に前記第１の封入層のキャップ部を配置することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項16】
第１の複数の支柱の第１の配列が上に形成されている基板であって、前記第１の複数の支柱の第１の配列が、
前記基板から離れる方向に向く第１の表面、及び隣り合う支柱に向く１つ又は複数の側面を有する支柱、及び
隣り合う支柱間に形成されたトレンチ
を含む、前記基板と、
前記支柱の前記第１の表面上及び前記１つ又は複数の側面上に配置された第１の接着促進材であって、フルオロシランを含む前記第１の接着促進材と、
前記第１の接着促進材の上に配置された第１の封入層であって、前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記トレンチを充填し、アモルファスフルオロポリマーを含む、前記第１の封入層と
を含む装置。
前記基板から離れる方向に向く第１の表面、及び隣り合う支柱に向く１つ又は複数の側面を有する支柱、及び
隣り合う支柱間に形成されたトレンチ
を含む、前記基板と、
前記支柱の前記第１の表面上及び前記１つ又は複数の側面上に配置された第１の接着促進材であって、フルオロシランを含む前記第１の接着促進材と、
前記第１の接着促進材の上に配置された第１の封入層であって、前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の前記トレンチを充填し、アモルファスフルオロポリマーを含む、前記第１の封入層と
を含む装置。
【請求項17】
前記第１の封入層が、ポリ（４，５－ジフルオロ－２，２－ビス（トリフルオロメチル）－１，３－ジオキソール－コ－テトラフルオロエチレン）又はペルフルオロ（３－ブテニルビニルエーテル）（ＰＢＶＥ）シクロポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
前記第１の接着促進材が、トリクロロ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチル）－シラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロデシルトリエトキシシラン、又はトリクロロ（３，３，３－トリフルオロプロピル）－シランのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項19】
前記支柱が高さｈを有し、前記トレンチが、前記第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する幅を有し、前記トレンチの幅と前記高さｈとのアスペクト比が約１：１と約１：２０との間である、請求項１６に記載の装置。
【請求項20】
前記第１の封入層のキャップ部が、前記第１の複数の支柱の前記第１の表面の上に配置されている、請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［０００１］本開示の実施形態は、概して光学装置に関する。具体的には、本明細書に記載される実施形態は、平面光学装置及び平面光学装置用の封入材料に関する。
【背景技術】
【0002】
［０００２］平面光学装置は、面内寸法が光の設計波長の半分より小さく、面外寸法が設計波長のオーダーであるか又はそれより大きな支柱の配列を含む。平面光学装置は、ナノ構造の支柱の単一層又は複数層からなり得る。平面光学装置の支柱は、保護層として機能し、かつ多層配列の連続する層の間のスペーサ層として機能する封入を必要とする。しかしながら、ナノ構造の平面光学装置では、高アスペクト比の開口部への充填は、多くの場合困難で、不均一な隙間充填がもたらされる。さらに、支柱の封入は支柱の高さを増加させ、したがって平面光学装置の総厚を増加させる。平面光学装置の総厚の増加は、伝送効率を低下させ、製造の複雑さ及びコストを増加させる。したがって、当技術分野で必要とされているのは、改良された平面光学装置及び平面光学装置用の封入材料である。
【発明の概要】
【0003】
［０００３］１つ又は複数の実施形態において、装置が提供され、この装置は上に第１の複数の支柱の第１の配列が形成されている基板を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇを含む。間隙ｇと高さｈとのアスペクト比は、約１：１と約１：２０との間である。第１の複数の支柱の第１の配列の上に、第１の接着促進材が配置される。第１の接着促進材の上に、第１の封入層が配置される。第１の封入層は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の間隙ｇを充填する。第１の封入層は、フルオロポリマーを含む。
【0004】
［０００４］他の実施形態では、方法が提供され、この方法は、基板の表面上に第１の複数の支柱の第１の配列を形成することを含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、高さｈ及び横方向距離ｄと、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇとを有する支柱を含む。間隙ｇと高さｈとのアスペクト比は、約１：１と約１：２０との間である。この方法は、第１の複数の支柱の第１の配列の上に第１の接着促進材を配置することを含む。この方法は、第１の接着促進材の上に第１の封入層を配置することを含む。第１の封入層は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の間隙ｇを充填する。第１の封入層は、フルオロポリマーを含む。
【0005】
［０００５］他の実施形態では、装置が提供され、この装置は、上に第１の複数の支柱の第１の配列が形成されている基板を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、基板から離れる方向に向く第１の表面、隣り合う支柱に向く１つ又は複数の側面、及び隣り合う支柱間に形成されたトレンチを有する支柱を含む。装置は、第１の表面及び支柱の１つ又は複数の側面に配置された第１の接着促進材を含む。第１の接着促進材は、フルオロシランを含む。装置は、第１の接着促進材の上に配置された第１の封入層を含む。第１の封入層は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間のトレンチを充填し、アモルファスフルオロポリマーを含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
［０００６］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示の具体的な説明が実施形態を参照することによって得ることができる。それら実施形態のうちのいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定するとみなすべきではなく、他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに留意されたい。
【0007】
【図1A】［０００７］本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による平面光学装置の概略透視図である。
【図1B-C】［０００８］Ｂは、本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による層スタックの概略断面図である。［０００９］Ｃは、本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による層スタックの支柱の配置の概略上面図である。
【図1D-E】［００１０］Ｄ及びＥは、本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態によるフルオロポリマー封入材料の例示的な構造である。
【図2】［００１１］本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による平面光学装置を形成する方法の図である。
【図3A-B】［００１２］Ａ及びＢは、本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による平面光学装置を形成する方法の間の基板の概略断面図である。
【図3C-D】Ｃ及びＤは、本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による平面光学装置を形成する方法の間の基板の概略断面図である。
【図4】［００１３］Ａ～Ｄは、本明細書に記載される１つ又は複数の実施形態による接着促進材の例示的構造である。
【0008】
［００１４」理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通する同一の要素を指し示すために同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
［００１５］本明細書に記載される実施形態は、平面光学装置及び平面光学装置用の封入材料に関する。１つ又は複数の実施形態は、上に第１の複数の支柱の第１の配列が形成されている基板を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱を含む。第１の複数の支柱の第１の配列は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の距離に相当する間隙ｇを含む。間隙ｇと高さｈとのアスペクト比は、約１：１と約１：２０との間である。第１の複数の支柱の第１の配列の上に、第１の接着促進材が配置される。第１の接着促進材の上に、第１の封入層が配置される。第１の封入層は、第１の複数の支柱の隣り合う支柱間の間隙ｇを充填する。第１の封入層は、フルオロポリマーを含む。
【0010】
［００１６］図１Ａは、少なくとも１つの層スタック（積み重ねられた層）１０１Ａ、１０１Ｂを有する平面光学装置１００の概略透視図である。図１Ｂは、層スタック１０１Ａの概略断面図である。図１Ｃは、層スタック１０１Ａの支柱１０４の配置の概略上面図である。平面光学装置１００は、少なくとも１つの層スタック１０１Ａ、１０１Ｂを含んでいる。本明細書に記載される装置及び方法の態様は層スタック１０１Ａを参照して説明され得るが、本明細書に記載される装置及び方法の態様は、層スタック１０１Ｂに同様に適用可能であることを理解されたい。本明細書で提供される図において明確にするために、層スタック１０１Ｂの配列について参照数字が省略される場合がある。
【0011】
［００１７］本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、平面光学装置１００は、層スタック１０１Ａを含む単層スタックの平面光学装置である。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる他の実施形態では、平面光学装置１００は、層スタック１０１Ａ及び１つ又は複数の層スタック１０１Ｂを含む多層スタック光学装置である。層スタック１０１Ａは、基板１０２の表面上に配置された複数の支柱１０４Ａの配列と、封入層１０６Ａとを含んでいる。封入層１０６Ａは、間隙充填部１０８Ａとキャップ部１０９Ａとを含んでいる。多層スタック光学装置の図示された実施形態では、１つ又は複数の層スタック１０１Ｂのうちの第１の層スタックは、層スタック１０１Ａの上に配置される。いくつかの他の実施形態では、１つ又は複数の層スタック１０１Ｂは、第１の表面とは反対側の基板１０２の第２の表面上に配置される。言い換えれば、層スタック１０１Ａ及び１つ又は複数の層スタック１０１Ｂは、基板１０２の両側に配置される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、層スタック１０１Ｂのうちの第１の層スタックは、封入層１０６Ａのキャップ部１０９Ａ上に配置された複数の支柱１０４Ｂの配列を含む。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる他の実施形態では、層スタック１０１Ｂのうちの第１の層スタックの複数の支柱１０４Ｂの配列は、封入層１０６Ａ上に配置されたスペーサ層（図示せず）上に配置される。スペーサ層を含む実施形態では、スペーサ層は、複数の支柱１０４Ｂの配列のための支持を提供するように動作可能であり、平面光学装置１００の光学機能に応じて所定の厚さ（例えば、最大約５０μｍ）を有する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、封入層１０６Ａ及びスペーサ層は、異なる材料から形成される。他の実施形態では、封入層１０６Ａのキャップ部１０９Ａは、スペーサ層と同じ機能を提供する。封入層１０６Ａがスペーサ層として機能する実施形態では、封入層１０６Ａは、平面光学装置１００の光学機能に応じて所定の厚さを有する。
【0012】
［００１８］複数の支柱１０４Ａ、１０４Ｂの配列は、高さｈ及び横方向距離ｄを有する支柱１０４Ａ、１０４Ｂを含む。支柱１０４Ａの高さｈは、基板１０２の表面から封入層１０６Ａのキャップ部１０９Ａまでの距離と定義される。支柱１０４Ｂの高さｈは、封入層１０６Ａ及び／又は封入層１０６Ａ上に配置されたスペーサ層（図示しない）から封入層１０６Ｂのキャップ部１０９Ｂまでの距離と定義される。いくつかの実施形態では、複数の支柱１０４Ａ、１０４Ｂは、特徴部密度及びウエハサイズに応じて、４つ以上の、例えば４から約１０６以上の支柱を含む。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの断面は正方形及び／又は長方形であり、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの横方向距離ｄは支柱１０４Ａ、１０４Ｂの幅に相当する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる他の実施形態では、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの断面は円形であり、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの横方向距離ｄは支柱１０４Ａ、１０４Ｂの直径に相当する。間隙ｇは、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの隣り合う支柱間の距離である。１つ又は複数の実施形態において、複数の支柱１０４Ａ、１０４Ｂの配列の各々は、約１：１．５と約１：１０との間のアスペクト比（ｇ：ｈ）を有する。他の実施形態では、複数の支柱１０４Ａ、１０４Ｂの配列の各々は、約１：１．５と約１：２．５との間のアスペクト比（ｇ：ｈ）を有する。さらに他の実施形態では、複数の支柱１０４Ａ、１０４Ｂの配列の各々は、約１：１と約１：２０との間のアスペクト比（ｇ：ｈ）を有する。
【0013】
［００１９］横方向距離ｄ及び間隙ｇは、動作波長の半分より小さい。動作波長は、波長又は波長範囲に相当する。いくつかの実施例では、波長又は波長範囲は、ＵＶ域から近赤外領域（例えば、約３００ｎｍから約１５００ｎｍ）の１つ又は複数の波長を含む。したがって、例えば、波長７００ｎｍでは、距離ｄ及び間隙ｇは３５０ｎｍ未満である。いくつかの実施形態では、間隙ｇは、約１００ｎｍ以下であってもよい。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、複数の支柱１０４Ａの各支柱の横方向距離ｄは、実質的に同じである。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる他の実施形態では、少なくとも１つの支柱の横方向距離ｄは、複数の支柱１０４Ａの追加の支柱の横方向距離ｄとは異なる。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、複数の支柱１０４Ａの隣り合う支柱の各々の間隙ｇは、実質的に同じである。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる他の実施形態では、少なくとも１組の隣り合う支柱の間隙ｇは、複数の支柱１０４Ａの隣り合う支柱の追加の組の間隙ｇとは異なる。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、複数の支柱１０４Ａの隣り合う支柱の各々の横方向距離ｄは、複数の支柱１０４Ａの隣り合う支柱の各々の間隙ｇより大きい。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、距離ｄは約１００ｎｍから約３００ｎｍであり、間隙ｇは約３０ｎｍから約１００ｎｍである。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、複数の支柱１０４Ｂの配列は、複数の支柱１０４Ａの配列に相当するか、そうでなければ一致する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる他の実施形態では、複数の支柱１０４Ｂの配列は、複数の支柱１０４Ａの配列に対応していない。
【0014】
［００２０］基板１０２は、動作波長の光を透過するように選択され得る。限定されないが、いくつかの実施形態では、基板１０２は、光スペクトルのＵＶ域の約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％以上を透過するように構成される。基板１０２は、動作波長の光を適切に透過させることができ、かつ少なくとも複数の支柱１０４Ａの配列及び封入層１０６Ａのための適切な支持体として機能することができるならば、任意の適切な材料から形成されてよい。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、基板１０２の材料は、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの各々に使用される材料の屈折率と比較して、比較的低い屈折率を有する。基板の選択は、半導体、ドープ半導体、アモルファス誘電体、非アモルファス誘電体、結晶性の誘電体、酸化ケイ素、ポリマー、及びこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な材料の基板を含むことができる。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、基板１０２は透明な材料を含む。基板１０２は、吸収係数が０．００１未満の透明なものである。例には、限定されないが、酸化物、硫化物、リン化物、テルル化物、及びこれらの組み合わせが含まれ得る。一例では、基板１０２は、シリカ（ＳｉＯ２）含有材料を含む。
【0015】
［００２１］支柱１０４Ａ、１０４Ｂは、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化すず（ＳｎＯ２）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、フッ素ドープ酸化すず（ＦＴＯ）、すず酸カドミウム（酸化すず）（ＣＴＯ）、すず酸亜鉛（酸化すず）（ＳｎＺｎＯ３）、及びケイ素含有材料を含むがこれらに限定されない材料を含む。ケイ素含有材料は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）又はアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）含有材料の少なくとも１つを含むことができる。支柱１０４Ａ、１０４Ｂは、約１．８以上、例えば約１．８から約６、例えば約１．８から約５、例えば約１．８から約４の屈折率を有し得る。支柱１０４Ａ、１０４Ｂは、約０．００１未満、例えば約０から約０．００１、例えば約０．００００１から約０．００１、例えば約０．０００１から約０．００１の吸収係数を有し得る。
【0016】
［００２２］間隙ｇに対応する間隙充填部１０８Ａ、１０８Ｂの組成物を含む封入層１０６Ａ、１０６Ｂの本明細書に記載される材料、寸法、及びプロセスの利用は、約１５００ｎｍ以下の支柱１０４Ａ、１０４Ｂの高さｈを提供する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの高さｈは約５００ｎｍ以下である。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの高さｈは約３００ｎｍから約１５００ｎｍである。支柱１０４Ａ、１０４Ｂの高さｈを低くすることは、層スタック１０１Ａ、１０１Ｂの厚さ１１０Ａ、１１０Ｂ及び平面光学装置１００の総厚を減少させる。減少した平面光学装置１００の総厚は、そのままの光学装置と比較して、インピーダンス整合及び装置の対称性により伝送効率を高め、製造の複雑さとコストを低下させる。
【0017】
［００２３］本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂの屈折率は、約１．０から約１．５、例えば約１．０から約１．４５、例えば約１．０から約１．４、例えば約１．０から約１．３、例えば約１．０から約１．２、例えば約１．０から約１．１、代替的に約１．３から約１．４、代替的に約１．２５から約１．３５である。いくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂの屈折率が、全体封入材なしの光学装置の性能に一致する空気の屈折率（例えば、１．０）に近づくことが望ましい場合がある。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、約０．００１未満の吸収係数を有する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、支柱１０４Ａを外的要因（例えば、水、腐食）から保護するために疎水性である。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、均質又は均一で実質的に粒界を含まない。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、密な膜（例えば、実質的にボイドを有さず、公称多孔性を有する）を形成する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂ及び基板１０２は、実質的に同じ材料を含む。
【0018】
［００２４］本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、シリカ含有材料又は非シリカ含有材料、例えばポリマー含有材料、例えば有機フルオロポリマー材料のうちの１つを含む。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、アモルファスフルオロポリマーを含む。アモルファスフルオロポリマーは、半結晶性のフルオロポリマーと比較して、高度に光学的に透明である。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、図１Ｄ～１Ｅに示されるフルオロポリマーのうちの１つ、例えば、ポリ［４，５－ジフルオロ－２，２－ビス（トリフルオロメチル）－１，３－ジオキソール－コ－テトラフルオロエチレン］（構造１０７Ａ）又はペルフルオロ（３－ブテニルビニルエーテル）（ＰＢＶＥ）シクロポリマー（構造１０７Ｂ）とすることができるか、又はそれを含むことができる。構造１０７Ａを参照すると、ｘの値は、約８０から約１２５００、例えば約１２０から約９０００、例えば約２００から約５０００、例えば約５００から約１０００、例えば約８７０とすることができ、ｙの値は、約８０から約３００００、例えば約３００から約１５０００、例えば約３００から約９０００、例えば約５００から約１０００、例えば約８７０とすることができる。構造１０７Ｂを参照すると、ｎの値は、約３０から約１１，０００、例えば約５０から約２，０００、例えば約１００から約１，６００、例えば約１００、代替的に約８００、代替的に約１，６００とすることができる。他の実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、ポリ（テトラフルオロエチレン－コ－２，２，４－トリフルオロ－５－トリフルオロメトキシ－１，３－ジオキソール）とすることができるか、又はそれを含むことができる。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、１つ又は複数の架橋性アルコキシシラン部分を有するフルオロポリマーとすることができるか又はそれを含むことができる。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、他のテトラフルオロエチレンコポリマーとすることができるか、又はそれを含むことができる。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの他の実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、Ｃ６フッ化炭素、ペルフルオロポリエーテルポリ－アクリレート官能性オリゴマー、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート（ＨＤＦＤＭＡ）、ポリ（ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（２，２，３，３，４，４，４－ヘプタフルオロブチルアクリレート）、ポリ（２，２，３，３，４，４，４－ヘプタフルオロブチルメタクリレート）、ポリ（２，２，３，３，４，４，４－ヘプタフルオロブチルメタクリレート－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（２，２，３，４，４，４－ヘキサフルオロブチルアクリレート）、ポリ（２，２，３，４，４，４，－ヘキサフルオロブチルメタクリレート－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート）、ポリ（１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート）、ポリ（１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルアクリレート）、ポリ（２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルメタクリレート）、ポリ（２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルメタクリレート－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（ペンタフルオロスチレン）、ポリ（ペンタフルオロスチレン－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（ペンタフルオロスチレン－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（２，２，３，３－テトラフルオロプロピルアクリレート）、ポリ（２，２，３，３－テトラフルオロプロピルメタクリレート）、ポリ（２，２，２－トリフルオロエチルアクリレート）、ポリ（２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート－コ－グリシジルメタクリレート）、ポリ（２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート－コ－グリシジルメタクリレート）、他の類似のポリマー、又はこれらの組み合わせとすることができるか、又はそれを含むことができる。
【0019】
［００２５］１つ又は複数の実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、約１．５未満の屈折率、例えば約１から約１．５の屈折率を有する任意のフルオロポリマー材料とすることができるか、又はそれを含むことができる。１つ又は複数の実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、約２５０℃まで熱的に安定である材料を含む。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、金属フッ化物、例えばフッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）といったフッ素含有材料とすることができるか、又はそれを含むことができる。
【0020】
［００２６］フルオロポリマーベースの封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、低い屈折率（例えば、約１．５未満の屈折率）、高い透明性（例えば、約０．００１未満の吸収係数）、及び疎水性（例えば、約１００°以上の水接触角）を有する平面光学装置のナノ支柱に機械的保護を提供するのために有利であり得る。本明細書で使用される場合、固液界面で測定される接触角は、液体の表面と固体の接触面との間の角度であり、接触角は、完全に濡れている場合の０°から、濡れが不十分である場合の理論上限である１８０°までの範囲である。加えて、フルオロポリマーベースの全体封入材は、導波路コンバイナのスラント型回折格子の保護及びフレキシブルディスプレイ技術にとって有利であり得る。有益には、フルオロポリマーベースの封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、平面光学装置の貯蔵寿命を改善することができる。有益には、フルオロポリマーベースの封入層１０６Ａ、１０６Ｂ、特にキャップ部１０９Ａ、１０９Ｂは、多層平面光学装置に機械的支持及び間隔を提供することができる。有益には、フルオロポリマーベースの封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、比較的高い屈折率の材料（例えば、ＴｉＯ２）のさらなる堆積プロセス（例えば、原子層堆積）に供することができる。本開示の恩恵を受け得る光学装置には、レンズ、ビームデフレクタ、ホログラムジェネレータ、及びディフューザーが含まれる。
【0021】
［００２７］本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、フルオロポリマーベースのエアロゲル材料を含む。フルオロポリマーベースのエアロゲル材料は、封入層１０６Ａ、１０６Ｂに空隙を提供するナノスケールの多孔性を含む。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、フルオロポリマーベースのエアロゲル材料は、約９５％以上、例えば約９５％から約９９％のナノスケールの空隙に相当する多孔性を有する。フルオロポリマーベースのエアロゲル材料のナノスケールの多孔性は、フルオロポリマーの屈折率を低下させる。低下した屈折率は、支柱１０４Ａ、１０４Ｂの高さｈを減少させる。フルオロポリマーベースのエアロゲル材料は、支柱１０４Ａを外的要因から保護するために疎水性である。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるさらに他の実施形態では、封入層１０６Ａ、１０６Ｂは、フルオロポリマーベースのメソ多孔性コーティングを含む。
【0022】
［００２８］本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、間隙充填部１０８Ａ及びキャップ部１０９Ａは、封入層１０６Ａが均一な屈折率を有するように、同じ材料で形成される。他の実施形態では、間隙充填部１０８Ａ及びキャップ部１０９Ａは、同じ又は異なる屈折率を有する異なる材料で形成される。いくつかの実施形態では、間隙充填部１０８Ａの屈折率は、キャップ部１０９Ａの屈折率より大きい。他の実施形態では、間隙充填部１０８Ａの屈折率は、キャップ部１０９Ａの屈折率より小さい。いくつかの実施形態では、支柱１０４Ａの減少した高さｈは、封入層１０６Ａの屈折率が、間隙充填部分１０８Ａ、キャップ部１０９Ａ、又はその両方において減少した値を有する場合に使用することができる。
【0023】
［００２９］図２は、図３Ａ～３Ｄに示される平面光学装置１００を形成する方法２００の図である。操作２０１において、基板１０２の表面上に複数の支柱１０４Ａの配列が形成される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、複数の支柱１０４Ａの配列を形成することは、基板１０２の表面の上に支柱材料３０１を配置することと、支柱材料３０１の一部を除去してトレンチ３０２を形成することとを含む。トレンチ３０２は、支柱１０４Ａの間隙ｇ（平面光学装置１００の間隙部１０８Ａを含む）に相当し、支柱材３０１の残りの部分は横方向距離ｄに相当し、支柱材３０１の厚さは、高さｈに相当する。
【0024】
［００３０］操作２０２において、接着促進材３０４が、複数の支柱１０４Ａの上に配置される。接着促進材３０４は、トレンチ３０２を充填するための封入層３０６Ａの流動性を改善するために、支柱１０４Ａを下塗りする。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、接着促進材３０４は、疎水性テール基を有する材料を含む。このような実施形態では、複数の支柱１０４Ａの露出表面への接着促進材３０４の結合は、疎水性テール基を露出したままにして、封入層３０６Ａの表面流動性及び間隙充填を改善し、実質的にボイドを含まない間隙充填をもたらす。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、接着促進材３０４はフルオロシラン材料を含む。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、接着促進材３０４は、図４Ａ～４Ｄに示される材料の１つ、例えば、トリクロロ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチル）－シラン（構造４００Ａ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン（構造４００Ｂ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロデシルトリエトキシシラン（構造４００Ｃ）、又はトリクロロ（３，３，３－トリフルオロプロピル）－シラン（構造４００Ｄ）を含み得る。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、接着促進材３０４は、支柱１０４Ａの上に共形に配置される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、接着促進材３０４は単層である。いくつかの実施形態では、単層は、約１ｎｍから約１０ｎｍの厚さを有する。いくつかの実施形態では、平面光学装置１００の露出表面は、接着促進材３０４がその上に配置される前に、イソプロピルアルコールなどの適切な洗浄溶液で洗浄される。いくつかの実施形態では、接着促進材３０４は、スピンコーティングによって堆積させることができる。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、堆積プロセスの間、基板１０２は、基板１０２の中心軸１０３を中心に回転される。いくつかの実施形態では、基板１０２は、約２００ｒｐｍ以上、例えば約５００ｒｐｍ以上で回転される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、接着促進材３０４の堆積後、平面光学装置１００は、加熱される、及び／又は上昇させた温度に維持される。いくつかの実施形態では、昇温させた温度は室温よりも高く、例えば約２３℃以上、例えば約５０℃以上、例えば約８０℃以上、例えば約１１０℃以上である。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、スピンコーティング及び加熱の操作は、２回以上繰り返される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、接着促進材３０４は、加熱後に超音波処理される。
【0025】
［００３１］操作２０３において、封入層１０６Ａに相当する封入層３０６Ａが、支柱１０４Ａの上に配置される。封入層３０６Ａを配置することは、スピンコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、蒸気引き抜き、又はエアロゾル化を含み得るが、これらに限定されない。封入層３０６Ａの間隙充填部３０８Ａは、支柱１０４Ａの間隙ｇに相当するトレンチ３０２内に配置される。いくつかの実施形態では、封入層３０６Ａを配置する前に複数の支柱１０４Ａの上に接着促進材３０４を配置することにより、間隙充填部３０８Ａの流動性及び間隙充填が改善される。複数の支柱１０４Ａの露出表面に接着促進材３０４を適用した後、複数の支柱１０４Ａのコーティング表面上の封入層３０６Ａの接触角を、約４０°以下、例えば約３０°以下、例えば２０°以下に減少させる。封入層３０６Ａのキャップ部３０９Ａは、複数の支柱１０４Ａの上及び上部に、及び間隙充填部３０８Ａの上に配置される。いくつかの実施形態では、キャップ部３０９Ａの膜厚さは、封入材料の溶液濃度を調整することによって変更することができる。いくつかの実施形態では、封入材料の溶液濃度は、約０．１％ ｖ／ｖから約１０％ ｖ／ｖ、例えば約１％ ｖ／ｖから約５％ ｖ／ｖ、例えば約３％ ｖ／ｖであり得る。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、封入層３０６Ａのキャップ部３０９Ａは、約５０ｎｍ以上、例えば約５０ｎｍから約１ｃｍ、例えば約５０ｎｍから約１ｍｍ、例えば約５０ｎｍから約１００μｍ、例えば約５０ｎｍから約１０μｍの厚さを有する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる他の実施形態では、封入層３０６Ａのキャップ部３０９Ａは、約１μｍ以下、例えば約５０ｎｍ～約１μｍの厚さを有する。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできる１つ又は複数の実施形態では、堆積プロセスの間、基板１０２は、基板１０２の中心軸１０３を中心に回転される。いくつかの実施形態では、基板１０２は、約１０００ｒｐｍ以上、例えば約２０００ｒｐｍ以上、代替的に約５００ｒｐｍから約６０００ｒｐｍで回転される。本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることのできるいくつかの実施形態では、封入層３０６Ａの堆積後、平面光学装置１００は、封入層３０６Ａの硬化を促進するために、上昇させた温度（例えば、約２７５℃以上まで）で加熱される、及び／又は同温度に維持される。他の実施形態では、封入層３０６Ａは、加熱することなく空気中で硬化させることができる。
【0026】
［００３２］操作２０１～２０３は、層スタック１０１Ａを含む単層スタック平面光学装置１００を形成する。操作２０４において、少なくとも操作２０１～２０３が少なくとも１回繰り返され、層スタック１０１Ａ及び少なくとも１つの層スタック１０１Ｂを有する多層スタック光学装置が形成される。層スタック１０１Ｂは、少なくとも、封入層３０６Ａ、複数の支柱１０４Ｂの配列、及び封入層３０６Ｂを含む。操作２０１を介して形成された複数の支柱１０４Ｂの配列は、封入層３０６Ａの１つの上に配置され、封入層３０６Ａ上にスペーサ層（図示せず）が配置される。
【0027】
［００３３］まとめると、本明細書に記載される実施形態は、平面光学装置及び平面光学装置を形成する方法を提供する。光学装置の１つ又は複数の実施形態は、１つの層スタックを含む単層スタック平面光学装置である。層スタックは、基板の表面上に配置された第１の複数の支柱の第１の配列と、第１の封入層とを含む。光学装置の他の実施形態は、第１の層スタックとその上に形成された第２層スタックとを含む多層スタック光学装置である。１つ又は複数の層スタックのうちの第２の層スタックは、前記第１の層スタックの上に配置される。第２層スタックは、第１の封入層と第１の封入層上に配置されたスペーサ層のうちの１つに配置された第２の複数の支柱の第２の配列を含む。封入層の本明細書に記載される材料、寸法、及びプロセス、並びに間隙に相当する組成は、約１５００ｎｍ以下、例えば約３００ｎｍから約１５００ｎｍ、例えば約３００ｎｍから約５００ｎｍの支柱の高さｈを提供する。支柱の高さｈを低くすることで、層スタックの厚さが減少し、平面光学装置の総厚が減少する。減少した平面光学装置の総厚は、そのままの光学装置と比較して、インピーダンス整合及び装置の対称性による高い伝送効率と、製造の複雑さ及びコストを低減する。
【0028】
［００３４］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく本開示の他の実施形態及び追加の実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、特許請求の範囲によって決定される。
【図1A】
【図1B-C】
【図1D-E】
【図2】
【図3A-B】
【図3C-D】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2024-11-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の複数の構造の第１の配列が上に形成されている基板であって、前記第１の複数の構造の第１の配列が、
高さｈ及び横方向距離ｄを有する構造、及び
前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の距離に相当する間隙ｇ、
を含む、基板と、
前記第１の複数の構造の前記第１の配列の上に配置され、第１の間隙充填部とキャップ部とを含む第１の封入層であって、前記第１の間隙充填部は第１の屈折率を有する第１の材料を含み、前記キャップ部は、前記第１の材料とは異なる、第２の屈折率を有する第２の材料を含み、前記第１の間隙充填部は、前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の前記間隙ｇを充填する、第１の封入層と
を含む装置。
高さｈ及び横方向距離ｄを有する構造、及び
前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の距離に相当する間隙ｇ、
を含む、基板と、
前記第１の複数の構造の前記第１の配列の上に配置され、第１の間隙充填部とキャップ部とを含む第１の封入層であって、前記第１の間隙充填部は第１の屈折率を有する第１の材料を含み、前記キャップ部は、前記第１の材料とは異なる、第２の屈折率を有する第２の材料を含み、前記第１の間隙充填部は、前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の前記間隙ｇを充填する、第１の封入層と
を含む装置。
【請求項2】
前記第１の複数の構造の第１の配列の上に配置された第１の接着促進材をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記第１の間隙充填部は、フルオロポリマーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が１：１と１：２０との間である、請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記第１の封入層がアモルファスフルオロポリマーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記第１の封入層が、ポリ（４，５－ジフルオロ－２，２－ビス（トリフルオロメチル）－１，３－ジオキソール－コ－テトラフルオロエチレン）又はペルフルオロ（３－ブテニルビニルエーテル）（ＰＢＶＥ）シクロポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記第１の封入層がテトラフルオロエチレンコポリマーを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記第１の接着促進材がフルオロシランを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項9】
前記第１の接着促進材が、トリクロロ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチル）－シラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ペルフルオロデシルトリエトキシシラン、又はトリクロロ（３，３，３－トリフルオロプロピル）－シランのうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項10】
基板の表面上に第１の複数の構造の第１の配列を形成することであって、前記第１の複数の構造の第１の配列が、
高さｈ及び横方向距離ｄを有する構造、及び
前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の距離に相当する間隙ｇ
を含む、第１の複数の構造の第１の配列を形成することと、
前記第１の複数の構造の前記第１の配列の上に第１の封入層を配置することであって、前記第１の封入層が、第１の間隙充填部とキャップ部とを含み、前記第１の間隙充填部は第１の屈折率を有する第１の材料を含み、前記キャップ部は、前記第１の材料とは異なる、第２の屈折率を有する第２の材料を含み、前記第１の間隙充填部は、前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の前記間隙ｇを充填する、第１の封入層を配置することと
を含む方法。
高さｈ及び横方向距離ｄを有する構造、及び
前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の距離に相当する間隙ｇ
を含む、第１の複数の構造の第１の配列を形成することと、
前記第１の複数の構造の前記第１の配列の上に第１の封入層を配置することであって、前記第１の封入層が、第１の間隙充填部とキャップ部とを含み、前記第１の間隙充填部は第１の屈折率を有する第１の材料を含み、前記キャップ部は、前記第１の材料とは異なる、第２の屈折率を有する第２の材料を含み、前記第１の間隙充填部は、前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の前記間隙ｇを充填する、第１の封入層を配置することと
を含む方法。
【請求項11】
前記第１の複数の構造の第１の配列の上に配置された第１の接着促進材を配置することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第１の間隙充填部は、フルオロポリマーを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記間隙ｇと前記高さｈとのアスペクト比が１：１と１：２０との間である、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
スピンコーティングにより、前記第１の接着促進材を堆積させることと、
前記第１の接着促進材を、上昇させた温度でベーキングすることと、
スピンコーティング及びベーキングの操作を２回以上繰り返すことと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
前記第１の接着促進材を、上昇させた温度でベーキングすることと、
スピンコーティング及びベーキングの操作を２回以上繰り返すことと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項15】
スピンコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、又は蒸気引き抜きのうちの少なくとも１つによって前記第１の封入層を堆積させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項16】
第１の複数の構造の第１の配列が上に形成されている基板であって、前記第１の複数の構造の第１の配列が、
前記基板から離れる方向に向く第１の表面、及び隣り合う構造に向く１つ又は複数の側面を有する構造、並びに
隣り合う構造間に形成されたトレンチ
を含む、基板と、
前記第１の複数の構造の前記第１の配列の上に配置され、第１の間隙充填部とキャップ部とを含む第１の封入層であって、前記第１の間隙充填部は第１の屈折率を有する第１の材料を含み、前記キャップ部は、前記第１の材料とは異なる、第２の屈折率を有する第２の材料を含み、前記第１の間隙充填部は、前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の前記トレンチを充填する、第１の封入層と
を含む装置。
前記基板から離れる方向に向く第１の表面、及び隣り合う構造に向く１つ又は複数の側面を有する構造、並びに
隣り合う構造間に形成されたトレンチ
を含む、基板と、
前記第１の複数の構造の前記第１の配列の上に配置され、第１の間隙充填部とキャップ部とを含む第１の封入層であって、前記第１の間隙充填部は第１の屈折率を有する第１の材料を含み、前記キャップ部は、前記第１の材料とは異なる、第２の屈折率を有する第２の材料を含み、前記第１の間隙充填部は、前記第１の複数の構造のうち隣り合う構造間の前記トレンチを充填する、第１の封入層と
を含む装置。
【請求項17】
前記第１の複数の構造の第１の配列の上に配置された第１の接着促進材をさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
前記第１の間隙充填部は、フルオロポリマーを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項19】
前記第１の封入層が、ポリ（４，５－ジフルオロ－２，２－ビス（トリフルオロメチル）－１，３－ジオキソール－コ－テトラフルオロエチレン）又はペルフルオロ（３－ブテニルビニルエーテル）（ＰＢＶＥ）シクロポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項20】
前記第１の封入層の前記キャップ部が、前記第１の複数の構造の前記第１の表面の上に配置されている、請求項１６に記載の装置。
【外国語明細書】