特許 7575210 高インデックス、湾曲キャップワイヤグリッド偏光子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】高インデックス、湾曲キャップワイヤグリッド偏光子

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20241022BHJP

【ＦＩ】

G02B5/30

【請求項の数】 9

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020121257

(22)【出願日】2020-07-15

(65)【公開番号】P2021036314

(43)【公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-05-15

(31)【優先権主張番号】62/875,093

(32)【優先日】2019-07-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501218636

【氏名又は名称】モックステック・インコーポレーテッド

(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】ニールソン， アール． スチュワート

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアムズ， ブラッドリー アール．

【審査官】中村 説志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１８１４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３４９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３４９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２４２３５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０４５３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２５２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８９９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０３４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１３８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３５４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５３０９９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）であって、
ワイヤのアレイであって、隣接するワイヤの間にチャネルを有する、ワイヤのアレイを基板の面上に備え、
各ワイヤは、前記基板から最も遠い遠位端であって、凸形状を有する、遠位端を有し、
各ワイヤは、前記基板から外方に、以下の層：高インデックス層、低インデックス層、反射層、および透過性の上部層をこの順で含み、透過性の前記上部層は凸形状を有し、
前記高インデックス層の屈折率は、可視スペクトルにわたって前記低インデックス層の屈折率より高く、
前記高インデックス層の前記屈折率は、可視スペクトルにわたって前記ワイヤ内の任意の他の層の屈折率より高く、
凸形状を有する透過性の前記上部層は、前記遠位端に位置し、
前記高インデックス層、前記低インデックス層、および前記反射層はそれぞれ矩形断面形状を有し、
可視スペクトルにわたって：前記高インデックス層の前記屈折率は≧２である、ＷＧＰ。

【請求項2】

前記高インデックス層および前記低インデックス層はそれぞれ、矩形断面形状、可視スペクトルにわたってｋ_Ｒ＞ｋ_Ｈおよびｋ_Ｒ＞ｋ_Ｌを有し、ここで、ｋ_Ｒは前記反射層の消光係数であり、ｋ_Ｈは前記高インデックス層の消光係数であり、ｋ_Ｌは前記低インデックス層の消光係数である、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項3】

可視スペクトルにわたって：前記高インデックス層の前記屈折率は≧２であり、前記高インデックス層の消光係数は≦０．０１であり、前記低インデックス層の消光係数は≦０．０１である、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項4】

可視スペクトルの少なくとも５０ｎｍにわたって：前記高インデックス層の前記屈折率は≧３であり、前記高インデックス層の消光係数は≧０．１であり、前記低インデックス層の消光係数は≦０．０１である、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項5】

各ワイヤの前記遠位端の前記凸形状は半楕円形状または半円形状を有する、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項6】

各ワイヤの前記遠位端の前記凸形状は、半円形状または半楕円形状を有し、前記半楕円形状は、前記基板の面に垂直に延在する長軸および離心率≧０および≦０．６を有する、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項7】

各ワイヤの前記遠位端の前記凸形状は半楕円形状を有し、前記半楕円形状は、前記基板の面に垂直に延在する長軸および離心率≧０．６および≦０．９８を有する、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項8】

各ワイヤの前記遠位端の前記凸形状は、半円形状または半楕円形状を有し、前記半楕円形状は、前記基板の面に平行に延在する長軸を有する、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項9】

光を偏光させるために請求項１のＷＧＰを使用する方法であって、光源から前記ＷＧＰに光ビームを放出することを含み、前記基板は前記光源に向く、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、一般に、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（ＷＧＰ）は、光を２つの異なる偏光状態に分割(divide)することができる。１つの偏光状態は主に、ＷＧＰを通過することができ、他の偏光状態は主に、吸収または反射することができる。ＷＧＰの効果または性能は、支配的に透過した偏光（ｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｌｙ－ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）の高い透過（ｈｉｇｈ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｈｉｏｎ）（時として、Ｔｐと呼ぶ）、反対の偏光の最小の透過（時として、Ｔｓと呼ぶ）、および反対の偏光の所望の反射（時として、Ｒｓと呼ぶ）に基づく。コントラスト（Ｔｐ／Ｔｓ）は、ＷＧＰ性能の有用な指標である。

【0003】

反射光ビームが使用されることになる場合、反対の偏光の高反射率（ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）（例えば、高Ｒｓ）を有することが役立つ可能性がある。反射型ＷＧＰの場合、高Ｒｓが望ましく、効率（Ｔｐ^＊Ｒｓ）はＷＧＰ性能の有用な指標である。反射光ビームが使用されない場合でかつ反射光が光学系に干渉することになる場合、低Ｒｓを有することが役立つ可能性がある。ナノメートルサイズのワイヤを製造するときの困難さのために、ウェハ間でのまたはさらに各ウェハ内でのＲｓの過剰な変動が存在する可能性がある。そのような変動を低減することが有益であるであろう。

【0004】

ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）性能を改善し、Ｒｓの変動を低減することが有利であるであろうことが認識されてきた。本発明は、これらのニーズを満たすＷＧＰの種々の実施形態を対象とする。

【発明の概要】

【0005】

ＷＧＰは、ワイヤのアレイであって、隣接するワイヤの間にチャネルを有する、ワイヤのアレイを基板の面上に備えることができる。各ワイヤは、基板から外方に移る以下の層：高インデックス層、低インデックス層、および反射層を含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の一実施形態による、ワイヤ１２のアレイであって、各ワイヤ１２が、高インデックス層ＨＬ、低インデックス層ＬＬ、および反射層ＲＬを含む、ワイヤ１２のアレイを基板１１の面１１Ｆ上に備えるワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）１０の概略的な側面断面図である。

【図2】本発明の一実施形態による、ＷＧＰ１０と同様であるが、凸形状を有する各ワイヤ１２の遠位端１２_Ｄをさらに備えるＷＧＰ２０の概略的な側面断面図である。

【図3】本発明の一実施形態による、ＷＧＰ２０の反射層ＲＬが各ワイヤ１２の遠位端１２_Ｄに位置し、反射層ＲＬが凸形状を有することを除いて、ＷＧＰ１０および２０と同様のＷＧＰ３０の概略的な側面断面図である。

【図4】本発明の一実施形態による、光を偏光させるためにＷＧＰ４０を使用する方法であって、光源４１からＷＧＰ４０に光ビーム４２を放出することを含み、ＷＧＰ４０の基板１１が光源４１に向く、方法の概略図である。定義

【0007】

複数の同じものを含む以下の定義は、本特許出願全体を通して適用される。

【0008】

本明細書で挙げる金属酸化物は、非化学量論的（ｎｏｎ－ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ）組み合わせを含む、任意の比の金属および酸素の組み合わせを含む。

【0009】

本明細書で別途明示的に述べない限り、全てのｎ値およびｋ値（屈折率ｎの実数部および消光係数ｋ）は、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲にわたる値である。

【0010】

本明細書で使用するように、句「本質的に…からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」および関連する句は、ワイヤ構造に関して、ワイヤが、光学性能のために、述べた薄膜（複数可）を含むが、他の薄膜（複数可）を含まないことを意味する。しかしながら、ワイヤは、腐食または酸化からなどの保護のために不純物またはコーティングを含むこともできる。ワイヤ１２の下の基板リブは、この定義のためにワイヤに含まれない。

【0011】

本明細書で使用するように、用語「細長い（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ）」は、ワイヤ１２の（図の用紙に向かいかつワイヤ幅Ｗ_１２またはワイヤ厚さＴｈ_１２に垂直な）長さＬがワイヤ幅Ｗ_１２またはワイヤ厚さＴｈ_１２より実質的に大きい（例えば、Ｌは、ワイヤ幅Ｗ_１２および／またはワイヤ厚さＴｈ_１２に比べて≧１０倍、≧１００倍、≧１０００倍、または≧１０，０００倍とすることができる）ことを意味する。図１を参照されたい。

【0012】

本明細書で使用するように、用語「ｎｍ」はナノメートル（複数可）を意味する。

【0013】

本明細書で使用するように、用語「上に（ｏｎ）」、「上に位置する（ｌｏｃａｔｅｄ ｏｎ）」、「に位置する（ｌｏｃａｔｅｄ ａｔ）」、および「覆って位置する（ｌｏｃａｔｅｄ ｏｖｅｒ）」は、何らかの他の中実材料がその間にある状態で、直接上に位置する、または、覆って位置する、を意味する。用語「直接上に位置する（ｌｏｃａｔｅｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」、「隣接する（ａｄｊｏｉｎ）」、「隣接する（ａｄｊｏｉｎｓ）」、および「隣接している（ａｄｊｏｉｎｉｎｇ）」は、直接および即座の接触を意味する。

【0014】

本明細書で使用するように、用語「平行な（ｐａｒａｌｌｅｌ）」は、厳密に平行な、からの任意の偏位が、デバイスの通常使用にとって無視できる影響を有するような、厳密に平行な、標準的な製造公差内で平行な、またはほぼ平行な、を意味する。

【0015】

本明細書で使用するように、用語「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、例えばガラスウェハなどのベース材料を意味する。基板は、光学的な意味で厚く、特許請求項でそのように明示的に述べる場合、使用波長範囲内の光の最大波長より実質的に厚いことを意味することができる。例えば、基板の厚さＴｈ_１１は、≧０．１ｍｍ、≧０．３５ｍｍ、または≧０．６ｍｍとすることができる。

【0016】

本明細書で使用するように、用語「紫外スペクトル（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）」は、≧１０ｎｍかつ＜４００ｎｍを意味し、用語「可視スペクトル（ｖｉｓｉｂｌｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）」は、≧４００ｎｍかつ＜７００ｎｍを意味し、用語「赤外スペクトル（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）」は、≧７００ｎｍかつ＜１ｍｍを意味する。

【0017】

本明細書で使用するように、用語「屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）」は屈折率の実数部（ｎ）を意味し、用語「消光係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」は屈折率の虚数部（ｋ）を意味する。

【0018】

光学構造で使用される材料は、一部の光を吸収し、一部の光を反射し、一部の光を透過させることができる。以下の定義は、主に吸収性である材料、主に反射性である材料、主に透過性である材料を区別する。各材料は、意図される使用の波長範囲内で、紫外スペクトルにわたって、可視スペクトルにわたって、赤外スペクトルにわたって、またはその組み合わせのスペクトルにわたって吸収性である、反射性である、透過性であると考えることができ、異なる波長範囲内で異なる特性を有することができる。そのため、材料が、吸収性であるか、反射性であるか、または透過性であるかは、意図される使用波長範囲に依存する。材料は、反射率Ｒ、屈折率の実数部ｎ、および屈折率の虚数部／消光係数ｋに基づいて、吸収性、反射性、および透過性に分割される。式１は、標準入射における空気と材料の均一スラブとの間の界面の反射率Ｒを決定するために使用される：

本明細書で別途明示的に指定されない限り、波長範囲内でｋ≦０．１を有する材料は「透過性（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）」材料であり、指定波長範囲内でｋ＞０．１およびＲ≦０．６を有する材料は「吸収性（ａｂｓｏｒｐｔｉｖｅ）」であり、指定波長範囲内でｋ＞０．１およびＲ＞０．６を有する材料は「反射性（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）」である。特許請求項にて明示的にそのように述べられる場合、ｋ＞０．１、および、Ｒ≧０．７、Ｒ≧０．８、またはＲ≧０．９を有する材料は、指定波長範囲内で、「反射性」材料である。

【0019】

本明細書で別途明示的に述べられない限り、全ての温度依存性の値は２５℃の値である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１に示すように、ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ：ｗｉｒｅ ｇｒｉｄ ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）１０が示され、ＷＧＰ１０は、ワイヤ１２のアレイであって、隣接するワイヤ１２の間にチャネル１３を有する、ワイヤ１２のアレイを基板１１の面１１_Ｆ上に備える。ワイヤ１２のアレイは平行でかつ細長いとすることができる。ワイヤ１２のピッチＰは、偏光の所望の範囲の最低波長の１／２未満（例えば、可視光の偏光の場合、Ｐ＜２００ｎｍ）とすることができる。各ワイヤ１２は、基板１１から外方に移る以下の層：高インデックス層ＨＬ、低インデックス層ＬＬ、および反射層ＲＬを含む、または、本質的にそれからなることができる。高インデックス層ＨＬは、低インデックス層ＬＬの低い屈折率ｎ_Ｌと比較して高い屈折率ｎ_Ｈを有することができる。

【0021】

以下は、例示的な屈折率および消光係数値ならびに関係であり、それらは、紫外スペクトルにわたる、赤外スペクトルにわたる、可視スペクトルにわたる、またはその組み合わせのスペクトルにわたる値または関係とすることができる。以下の屈折率および消光係数値ならびに関係は、可視スペクトルの少なくとも５０ｎｍ、少なくとも１００ｎｍ、または少なくとも１５０ｎｍなど、可視スペクトルの一部にわたる値または関係とすることができる。

【0022】

高インデックス層ＨＬの屈折率ｎ_Ｈは、低インデックス層ＬＬの屈折率ｎ_Ｌより高いとすることができる（ｎ_Ｈ＞ｎ_Ｌ）；高インデックス層ＨＬの消光係数ｋ_Ｈは、低インデックス層ＬＬの消光係数ｋ_Ｌより高いとすることができる（ｋ_Ｈ＞ｋ_Ｌ）；または、両方である。低インデックス層ＬＬの屈折率ｎ_Ｌは、高インデックス層ＨＬの屈折率ｎ_Ｈより低いとすることができる（ｎ_Ｌ＜ｎ_Ｈ）；低インデックス層ＬＬの消光係数ｋ_Ｌは、高インデックス層ＨＬの消光係数ｋ_Ｈより低いとすることができる（ｋ_Ｌ＜ｋ_Ｈ）；または、両方である。反射型ＷＧＰの場合、高インデックス層ＨＬの消光係数ｋ_Ｈおよび低インデックス層ＬＬの消光係数ｋ_Ｌは共に、例えば、ｋ_Ｈ≦０．０１およびｋ_Ｌ≦０．０１など、非常に小さいとすることができる。

【0023】

高インデックス層ＨＬの屈折率ｎ_Ｈは、ワイヤ内の任意の他の層の屈折率より高いとすることができる。例えば、高インデックス層ＨＬの屈折率ｎ_Ｈは、ｎ_Ｈ≧２、ｎ_Ｈ≧３、またはｎ_Ｈ≧４とすることができる。一実施形態において、ワイヤ内の全ての層は、高インデックス層ＨＬを除いて、＜２または＜３の屈折率を有することができる。

【0024】

高インデックス層ＨＬの消光係数ｋ_Ｈは、反射型ＷＧＰの場合、≦０．０１、または、吸収型ＷＧＰの場合、≧０．１とすることができる。低インデックス層ＬＬの消光係数ｋ_Ｌは≦０．０１とすることができる。

【0025】

反射層ＲＬの消光係数ｋ_Ｒは、ワイヤ内の任意の他の層の消光係数より高いとすることができる。反射層ＲＬの消光係数ｋ_Ｒは、高インデックス層ＨＬの消光係数ｋ_Ｈより高い、低インデックス層ＬＬの消光係数ｋ_Ｌより高い、または両方であるとすることができる（ｋ_Ｒ＞ｋ_Ｈ、ｋ_Ｒ＞ｋ_Ｌ、または両方）。

【0026】

以下は、これらの層のそれぞれについての例示的な材料、例示的な材料が、可視スペクトル内で反射性（Ｒ）として分類されるか、吸収性（Ａ）として分類されるか、透過性（Ｔ）として分類されるか、ならびに、それらの屈折率（ｎ）および消光係数（ｋ）値である：

【0027】

ＷＧＰ１０を以下のように作ることができる：以下の層であって、各層の厚さが括弧内にある、以下の層を、以下の順序で基板１１に塗布することができる：二酸化チタン薄膜（８０ｎｍ）、二酸化シリコン薄膜（８０ｎｍ）、アルミニウム薄膜（８０ｎｍ）、二酸化シリコンハードマスク（２９０ｎｍ）、アルミニウムハードマスク（２９０ｎｍ）、その後、レジスト層。レジスト層の厚さは、レジストのタイプおよびリソグラフィの方法に応じて変動する可能性がある。

【0028】

レジスト層をフッ素でエッチングすることができ、アルミニウムハードマスクを塩素または臭素でエッチングすることができ、二酸化シリコンハードマスクフッ素でエッチングすることができ、反射層ＲＬを形成するため、アルミニウム薄膜を塩素または臭素でエッチングすることができ、低インデックス層ＬＬを形成するため、二酸化シリコン薄膜をフッ素でエッチングすることができ、高インデックス層ＨＬを形成するため、二酸化チタン薄膜を塩素または臭素でエッチングすることができる。エッチプロセスのこの段階で、レジストおよびアルミニウムハードマスクは消費されるべきであるが、おそらく、或る程度の残留二酸化シリコンハードマスクが依然として存在することになる。いずれの残留二酸化シリコンハードマスクも、その後、フッ素によって除去することができる。上記に加えて、ワイヤ１２の側面をパッシベートするために、ポリマー膜または酸素を使用することができる。

【0029】

図２～３に示すＷＧＰ２０および３０は、ＷＧＰ１０と同様であるが、ＷＧＰ２０および３０は、凸形状を有する各ワイヤ１２の遠位端１２_Ｄをさらに備える。図２に示すように、反射層ＲＬ上の上部層２４は凸形状を有することができる。図３に示すように、反射層ＲＬは、各ワイヤ１２の遠位端１２_Ｄに位置することができ、反射層ＲＬは凸形状を有することができる。ＷＧＰ２０および３０は、残留二酸化シリコンを除去するための最終的なフッ素エッチが、低減またはスキップされ、したがって、１つのエッチステップをなくしまたは低減し、製造コストを低減することができることを除いて、ＷＧＰ１０と同様に作ることができる。

【0030】

凸形状は、半円または半楕円形状とすることができる。楕円形状の他の半分は、図２～３においてライン２５で示される。半楕円形状の主軸２７は、図２に示すように基板１１の面１１_Ｆに平行に、または、図３に示すように基板１１の面１１_Ｆに垂直に延在することができる。

【0031】

半楕円形状は、偏心率＞０、≧０．１、≧０．２５、≧０．５、≧０．１、≧０．７５、または≧０．９；かつ、≦０．６、≦０．７５、≦０．９、≦０．９５、≦０．９７、≦０．９８、または＜０．１を有することができる。例えば、図２のＷＧＰ２０は、基板１１の面１１_Ｆに平行な半楕円形状の主軸２７および約０．９１の偏心率を有し、図３のＷＧＰ３０は、基板１１の面１１_Ｆに垂直な半楕円形状の主軸２７および約０．７６の偏心率を有する。

【0032】

上部層２４が、図２に示すように凸形状を有する場合、反射層ＲＬが矩形形状を有することが好ましい場合がある（例えば、反射層ＲＬの側面に対するエッチが最小であるまたは全くない）。これは、異方性エッチの使用、厚い上部層２４または上部層２４の上のハードマスクの使用、低減されたエッチ時間、より高いエッチバイアス電力、より低いチャンバー圧、またはその組み合わせによって達成することができる。さらに、上部層２４と反射層ＲＬとの間のより高いエッチ選択性は、これを達成するのに役立つことができる。

【0033】

さらに、上部層２４が透過性であり、凸形状を有する場合、そのような凸形状は、ＷＧＰ性能の改善、特に、所望の偏光の透過の増加（例えば、Ｔｐの増加）、および反対の偏光の反射（Ｒｓ）の変動の低減のために、上部層２４の厚さと共に調整することができる。上部層２４の凸形状の好ましい形状は、全体のＷＧＰ構造および波長範囲に依存する；しかしながら、これを、反射層ＲＬの側面に対してエッチングすることなしで製造することができる場合、凸形状の半楕円形状の主軸２７が、図２に示すように基板１１の面１１_Ｆに平行に延在することが一般に好ましい。一般に、上部層２４と反射層ＲＬとの間のより高いエッチ選択性と組み合わせた、より高い異方性のエッチを、これを達成するために使用することができる。上部層２４はハードマスクの残留部分とすることができる、または、上部層２４の材料を、ハードマスクと反射層ＲＬとの間に挟むことができる。

【0034】

ＷＧＰの使用ならびに上部層２４の材料および厚さに応じて、上部層２４の凸形状が半円形状を有すること、または、上部層２４の凸形状の半楕円形状の主軸２７が基板１１の面１１_Ｆに垂直に延在することが好ましい場合がある。この形状は、高インデックス層ＨＬ、低インデックス層ＬＬ、および反射層ＲＬに対して良好な保護を提供することができる。そのような構造を形成するため、上部層２４のための材料のより厚い層を、より低い異方性特性を有するエッチを使用することと共に適用することができる。

【0035】

反射層ＲＬが、図３に示すように凸形状を有する場合、所望の偏光の透過（例えば、Ｔｐの増加）は、凸形状の半楕円形状の主軸２７が基板１１の面１１_Ｆに垂直に延在する場合に達成することができる。これは、より薄いハードマスク、バイアス電力の減少、増加したチャンバー圧、およびハードマスクと反射層ＲＬの材料との間のエッチ化学作用（ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）のより低い選択性によって達成することができる。

【0036】

反射層ＲＬが凸形状を有し、反対の偏光の低い透過（例えば、低いＴｓ）および高コントラスト（例えば、高Ｔｐ／Ｔｓ）が高Ｔｐにわたって好ましい場合、凸形状の半楕円形状の主軸２７は基板１１の面１１_Ｆに平行に延在することができる。上記節のエッチに対して、以下：より厚いハードマスク、バイアス電力の増加、減少したチャンバー圧、およびハードマスクと反射層ＲＬの材料との間のエッチ化学作用のより高い選択性によって達成することができる。

【0037】

こうして、反射層ＲＬが凸形状を有するＷＧＰ３０において、高Ｔｐ（主軸２７が面１１_Ｆに平行）と低Ｔｓ（主軸２７が面１１_Ｆに垂直）との間でトレードオフが存在する。各ＷＧＰは、特定の用途のためにいずれが最も有用であるかに応じて、Ｔｐの増加またはＴｓの低減のためにこうして調整することができる。

【0038】

ＷＧＰ３０は、ＷＧＰ１０および２０より高いＴｐを有することができる；しかし、ＷＧＰ１０および２０は、ＷＧＰ３０より高いコントラスト（Ｔｐ／Ｔｓ）を有することができる。ＷＧＰ１０は、ＷＧＰ２０および３０より改善されたＲｓを有することができる。ＷＧＰ２０および３０は、ＷＧＰ１０と比べて製造するのが容易であるとすることができる。各ＷＧＰ用途について、Ｔｐ、Ｔｓ、Ｒｓ、およびコストの異なる組み合わせが好ましい。

【0039】

ＷＧＰ１０、２０、および３０は、高インデックス層ＨＬが透過性（例えば、二酸化チタン）である場合、高Ｒｓを有することができる、または、高インデックス層ＨＬが吸収性（例えば、シリコンまたはゲルマニウム）である場合、低Ｒｓを有することができる。さらに、そのようなＲｓは、ウェハごとのまたはウェハ内でのＲｓの最小変動を有する状態で安定とすることができる。Ｒｓのこの改善は、以下の因子の複数の組み合わせに起因する。以下の因子とは、ワイヤ１２内の層の順序、層の特定の材料、層の特定の屈折率、層の特定の消光係数、各ワイヤ１２内の少数のそのような層（例えば、３つの層、４つの層、または５つの層）のみに限定すること、各ワイヤ１２の遠位端１２_Ｄにおける凸形状、ならびに高インデックス層ＨＬおよび低インデックス層ＬＬの矩形断面形状である。改善されかつ一貫性のあるＲｓを提供するのは、これらの因子の相乗的組み合わせである。

【0040】

高インデックス層ＨＬおよび低インデックス層ＬＬはそれぞれ、図１～３に示すように、矩形断面形状を有することができる。矩形断面形状を有する高インデックス層ＨＬおよび低インデックス層ＬＬによるＷＧＰの製造は、製造されるウェハの間でのまたはさらに各ウェハ内での、Ｒｓの変動の低減のために特に有用である。これは、以下の節で述べるように、基板１１と反射層ＲＬとの間に高インデックス層ＨＬおよび低インデックス層ＬＬを挟み（したがって、エッチ中に高インデックス層ＨＬおよび低インデックス層ＬＬを保護する）、その後、光源４１を、ワイヤ１２に向く代わりに基板１１に向くように位置付けることによって達成することができる。

【0041】

図４には、ＷＧＰ４０を使用する方法が示され、方法は、光源４１からＷＧＰ４０に光ビーム４２を放出することを含み、ＷＧＰ４０の基板１１は光源４１に向く。ＷＧＰ４０は本明細書で述べるＷＧＰの任意のＷＧＰとすることができる。従来技術のＷＧＰにおいて、ワイヤは、通常、Ｒｓの最小変動のために光源に向くが、基板１１が光源４１に向く状態で本明細書のＷＧＰを使用することが好ましい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】