[发明专利]纳米结构光学装置的气隙封装

权利要求书

1.一种光学装置，包含：

多个光学装置结构，所述多个光学装置结构设置在基板中或基板上，所述多个光学装置结构的每个结构包含：

小于2微米的临界尺寸，所述临界尺寸与每个结构的横截面的宽度或直径相对应；以及

结构材料，所述结构材料具有在约1.7与约4.0之间的光学装置折射率；以及

支撑层，所述支撑层围绕所述多个光学装置结构的每个光学装置结构，所述支撑层包含：

支撑材料，所述支撑材料具有约1.0至约1.5的支撑层折射率；以及

穿过所述支撑层设置的多个开口，所述多个开口的每个开口邻接两个或更多个光学装置结构，所述多个开口具有约1.0的折射率。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述多个光学装置结构具有结构高度并且所述支撑层具有支撑层高度，所述支撑层高度大于所述结构高度。

3.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述多个光学装置结构具有结构高度并且所述支撑层具有支撑层高度，所述支撑层高度等于所述结构高度。

4.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光学装置结构包含下列各项中的一者或多者：二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、二氧化锡(SnO₂)、氧化铌(Nb₂O₅)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氮化钛(TiN)、及二氧化锆(ZrO₂)、氧化铟锡(ITO)、五氧化钽(Ta₂O₅)、氟掺杂的氧化锡(FTO)、氧化钒(IV)、氧化铝(Al₂O₃)、锡酸镉(Cd₂SnO₄)、锡酸镉(氧化锡)(CTO)、锡酸锌(氧化锡)(SnZnO₃)、硅、氮化硅(Si₃N₄)、碳氧化硅(SiOC)、氮氧化硅(SiON)、或二氧化硅(SiO₂)。

5.一种方法，包含以下步骤：

在基板上并且在多个光学装置结构之间设置支撑层，所述支撑层与设置在所述多个光学装置结构上的第一硬掩模层共面；

在所述支撑层及所述第一硬掩模层上方设置第二硬掩模层；

在所述第一硬掩模层上方设置抗蚀剂层；

暴露所述抗蚀剂层中的图案，所述图案暴露所述第二硬掩模层的暴露部分，所述图案与将在所述支撑层中形成的开口相对应；

蚀刻所述第二硬掩模层的所述暴露部分；

蚀刻所述支撑层的暴露部分以穿过所述支撑层形成所述开口；以及

移除所述第一硬掩模层及所述第二硬掩模层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述抗蚀剂层是包含有机平坦化层、抗反射涂层、及光刻胶层的三层堆叠。

7.根据权利要求5所述的方法，在所述基板上并且在所述多个光学装置结构之间设置所述支撑层的步骤进一步包含以下步骤：蚀刻所述支撑层以与所述第一硬掩模层共面。

8.根据权利要求5所述的方法，进一步包含以下步骤：蚀刻所述开口以扩大所述开口的宽度或直径。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述开口包括具有约1.0的折射率的空气，所述多个光学装置结构包括具有在约1.7与约4.0之间的光学装置折射率的结构材料，并且所述支撑层包括具有约1.0至约1.6的支撑层折射率的支撑材料。