紫外光栅偏振片的参数优化
该应用案例说明了两个不同紫外光谱偏振片的参数优化,紫外偏振片具有亚波长线栅结构。两个系统具有不同的功能,如193nm工作波长和以及在期望光谱范围内效率的一致性。 pl fz)x3 6g akopZO 1. 线栅偏振片的原理
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带金属脊的线栅偏振片(如铝,铬等)。 3p!R4f)GN 2. 建模任务 ?\$77k \jq1F9, Yz-b~D/=} 全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 '-w G 偏振元件的重要特性: e
yTYg 偏振对比度 XFK$p^qu 透射率 &??(EA3
效率一致性 Dvd.Q/f 线格结构的应用(金属) ,vg8iRa )}G
HG#D{ 3. 建模任务: j?w7X?1(
x-z方向(截面) x-y方向(俯视图) Qg9{<0{u 4. 建模任务:仿真参数 q;kMeE* 4D\_[(P 偏振片#1: *#UDMoz< 偏振对比度不小于50@193nm波长 -iH/~a 高透过率(最大化) 6_zL#7E' 光栅周期:100nm(根据加工工艺) V7rcnk# 光栅材料:钨(适用于紫外波段) \8Blq5n-O* 偏振片#2: +#&2*nY 偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 d9Rj-e1x 在波长范围内具有5%一致性的高透过率 HLk}E*.mC 光栅周期:100nm I
&{dan2 光栅材料:钨 }b\d CGVr 7qL]_u[^ 5. 偏振片特性 C8&)-v| k(VA5upCs 偏振对比度:(要求至少50:1) [FyE{NfiJ% =9pFb!KX
Ypv"u0 zI7-xqZ 一致性误差,如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) 1q\U
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d54>nycU~N P\N`E?lJL 6. 二维光栅结构的建模 /}M@
@W A|y&\~<A ,C=Fgxw( 该案例使用一般二维光栅工具,该工具嵌入在VirtualLab光栅工具箱。 ,qvz:a 通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 b;x^>(It 通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 W&bh&KzCW ||L qx#e=
(5G^"Srw ;! CQFJ= 7. 偏振敏感光栅的分析 /6 P()Upe U.wgae].O; 可通过“偏振分析器”对偏振敏感光栅进行分析,该工具是VirtualLab光栅工具箱的一部分。 -u{k 偏振片最重要的几个特性可直接进行选择(如偏振度、透射率和反射率) e?Cbl' 此外,分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 :1.$7Wt 8. 利用参数优化器进行优化
ND21;
n$b/@hp$z =euoSH
D} 利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 dAAE2}e 如要求的效率和偏振对比度等,可在优化结构参数中找到。 c>DAR 在该案例种,提出两个不同的目标: eU{=x$o6S #1:最佳的优化函数@193nm t[an,3 #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 t5eux&C vn,L),"= 9. 优化@193nm #;^.&2Lt Q*KEODR8\
oPWvZI(\& 初始参数: urog.Q 光栅高度:80nm -{L[Wt{1 占空比:40% 9*,5R,# 参数范围: >#0yd7BST 光栅高度:50nm—150nm {kZhje^$vi 占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) x%x[5.CT 评价函数:偏振度目标值为50,要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 u4.-AY { |5![k<o#
&:{|nDT_2 根据需要的评价函数,可以选择不同的约束类型。 Iqo4INGIi 通过改变参数的权重,以保证此参数在优化过程中能够得到优先优化。 uMqo)J@s “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 <'B`b 在该案例中,权重选择如图所示,因此贡献值相同。 k92189B9j/ lWOB!l 10. 优化@193nm结果 (6JD<pBm r}vI#;&
WJJ!NoP 优化结果: ]p#Zdm1EL 光栅高度:124.2nm GbNVcP.ocP 占空比:31.6% <y`yKXzBUV Ex透过率:43.1% 6= 9 偏振度:50.0 Ye(0'*-jyc 优化后的偏振片满足所需的光学功能,并达到给定的技术要求。 Lw!@[;2 P^1rNB 得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性,对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 gk]r:p< |