[发明专利]一种减反射膜的制备方法及大角度入射减反射膜

说明书

本发明涉及一种减反射膜的制备方法，包括以下步骤：步骤S100，在基底上，采用真空热沉积方法交替进行正入射沉积高折射率单层膜及低折射率单层膜；步骤S200，在最外层采用真空热沉积方法，以预设的入射沉积角度α倾斜沉积低折射率单层膜；其中，所述入射沉积角度α为基底法线方向与膜料蒸汽入射方向的夹角，所述预设的入射沉积角度α的取值范围为50°‑85°。利用该制备方法制得的减反射膜应用在扩束棱镜中，可有效提高大入射角时的透射率，降低残余反射率。

技术领域

本发明涉及准分子激光应用技术领域，尤其涉及一种减反射膜的制备方法及大角度入射减反射膜。

背景技术

近年来，包括ArF准分子激光在内的准分子激光技术和应用获得了快速的发展，尤其是在极大规模集成电路光刻制备领域，具有十分重大的社会和经济价值。

在准分子激光器中，为了实现窄的波长输出，需要采用线宽压窄光学模块。该模块是准分子激光腔内用于将放电产生的宽激光发射谱进行线宽压窄的关键核心部件，直接决定了ArF准分子激光器的输出线宽，而且对于准分子激光器的输出功率和偏振度也有影响，因此，直接影响准分子激光输出的光束质量和输出能量，同时也是激光腔内最容易被破坏的部分。

由P偏振态激光光束在扩束棱镜之间的这种大角度斜入射将引起菲涅耳反射损耗的增加，其多次振荡产生的光学损耗会大大降低激光器的输出能量。为了降低上述扩束棱镜之间的光学损耗，有两种措施：第一种是在每个棱镜的入射面和出射面均镀制减反射射膜以减小表面的反射，从而增大每个棱镜的透过率，从而增大整个棱镜组的透过率；第二种是通过增大入射角度，进而增大扩束率，可以减少扩束棱镜的数量，从而减少反射的次数，降低总的损耗。通常，线宽压窄光学模块包含4个用于光学扩束的色散棱镜，参见附图1。为了获得更大的扩束率从而将4棱镜结构变成3棱镜结构，参见附图2，通常使P偏振态激光在扩束棱镜斜面入射角需要尽可能大，最大可达到74度。这种大角度斜入射导致的菲涅耳反射损耗随入射角度增大而快速增加。理论计算表明，入射角度从71度到74度，残余反射率将从0.5％增加到2.0％以上。因此，扩束棱镜的数量和具体参数需要综合考虑扩束率和镀膜难易程度而确定，其斜面入射角通常选定在68°-74°之间，如附图3的C面入射角θ。

设计和制备扩束棱镜斜面大角度入射减反射射膜时，不仅需要使特定入射角时的透过率尽可能高，还要求残余反射率尽可能低，同时具有一定的角度容差。因此，如何提高大入射角时的透过率，降低残余反射率，是扩束棱镜斜面大角度入射减反射射膜设计和制备的关键。目前，扩束棱镜斜面的大角度入射减反射射膜采用常规减反射射膜系及其制备方法，当入射角小于71°所能得到的残余反射率可以小于0.5％，单面透过率则在97.5％以上。当入射角达到74°所能得到的残余反射率将达到2.0％左右，单面透过率则在96.0％左右。

随着光刻技术的快速发展，对准分子激光器的波长、输出功率、以及工作重频都提出了更高的要求。尽可能降低线宽压窄模块内部的光学损耗，提高其总的透过率，对于提高准分子激光器的输出功率和工作重频具有至关重要的作用。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中针对扩束棱镜大入射角时透过率低、参与反射率高而导致的准分子激光器线宽压窄模块光学损耗大的技术问题，提供了一种减反射膜的制备方法，利用该制备方法制得的减反射膜应用在扩束棱镜中，可有效提高大入射角时的透射率，降低残余反射率。

本发明的实施例提供了一种减反射膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S100，在基底上，采用真空热沉积方法交替进行正入射沉积高折射率单层膜及低折射率单层膜；

步骤S200，在最外层采用真空热沉积方法，以预设的入射沉积角度α倾斜沉积低折射率单层膜；

其中，所述入射沉积角度α为基底法线方向与膜料蒸汽入射方向的夹角，所述预设的入射沉积角度α的取值范围为50°-85°。