[發(fā)明專利]UV、R、G、B、IR之任意組合濾光結(jié)構(gòu)及制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210940449.0
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115728852A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒政興;鄭暐皞;倪培元
• 申請（專利權(quán)）人: 晶瑞光電股份有限公司
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20;G02B5/28;C23C14/14;C23C14/08
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 何為;袁穎華

一種UV、R、G、B、IR之其中任意組合濾光結(jié)溝，其包括一基板及一濾光層，其中該基板為晶圓半導(dǎo)體感測元件或透光元件的產(chǎn)品，該濾光層形成于該基板的一側(cè)面，由矩陣排列的復(fù)數(shù)基本單元所組成，每一基本單元包含由真空鍍膜方式形成的復(fù)數(shù)像素濾光膜，該復(fù)數(shù)像素濾光膜包含UV像素濾光膜、R像素濾光膜、G像素濾光膜、B像素濾光膜或IR像素濾光膜中的任意組合，且使該復(fù)數(shù)像素濾光膜僅只能供相對應(yīng)波長的光線通過，而其制作方法則是利用光阻屏蔽與真空鍍膜的配合形成；由此可使濾光薄膜均勻性較佳(uniformity±5nm)，以及提供更廣域的波段，以形成更多不同波長的圖像，使具有更高敏感的分辨率而符合光學(xué)的規(guī)格需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種關(guān)于應(yīng)用于環(huán)境光源感測芯片(Ambient Light Sensor，ALS)、近接感測芯片(Proximity Sensor，PS)、RGB色溫感測芯片及手勢感測芯片等光學(xué)傳感器的感測芯片上的濾光結(jié)構(gòu)及制法方面的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種可使濾光薄膜均勻性較佳(uniformity±5nm)，以及提供更廣域的波段，以形成更多不同波長的圖像，使具有更高敏感的分辨率可符合光學(xué)規(guī)格需求的UV、R、G、B、IR之任意組合濾光結(jié)構(gòu)及制作方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的光學(xué)傳感器，如可見光攝像模塊，需要采用紅外光截止濾波器，將不必要的低頻近紅外光過濾掉，以免紅外光線對可見光部分造成影響，產(chǎn)生偽色或波紋，但該傳統(tǒng)的可見光攝像模塊，未有UV像素及IR像素。

一般已知的彩色濾光片及其制造方法，如中國臺灣第100112527號專利所示，其主要是使用噴墨印刷法，彩色濾光薄膜厚度在5微米左右，對于顏料光阻液的使用較為浪費，分辨率及位置重現(xiàn)性較差，制造流程隨著基板尺寸逐步的增大，最初光阻劑涂布的方式是由中央滴下(tube)再加上旋涂(spin coat)，演進至今成為狹縫式涂布(slit)加上旋涂，其目的無非是為了降低光阻劑的使用量，而未來基板尺寸的更大型化，將會造成濾光薄膜的均勻性(uniformity)無法達到規(guī)格需求(±2％)及光學(xué)透光度和波長無法達到規(guī)格需求(截止帶低于穿透率1％)，截止帶穿透率過高，其造成噪聲。已知金屬彩色濾光器中所使用材料為銀，其在環(huán)境上來說不穩(wěn)定且容易腐蝕。

有鑒于此，本發(fā)明人乃針對上述問題，而深入構(gòu)思，且積極研究改良試做而開發(fā)設(shè)計出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的在于有效的解決已知彩色濾光片及其制造方法所存在的制作大型基板尺寸時濾光薄膜均勻性(uniformity)無法達到規(guī)格需求(±2％)及光學(xué)透光度和波長無法達到規(guī)格需求(截止帶低于穿透率1％)等問題，從而提供提供一種UV、R、G、B、IR之任意組合濾光結(jié)構(gòu)。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種UV、R、G、B、IR之任意組合濾光結(jié)構(gòu)，包括一基板及一濾光層，其中，該基板為晶圓半導(dǎo)體感測元件或透光元件的產(chǎn)品。該濾光層形成于該基板的一側(cè)面，由矩陣排列的數(shù)個基本單元所組成，每一基本單元包含由真空鍍膜方式形成的數(shù)個像素濾光膜，該數(shù)個像素濾光膜包含一UV像素濾光膜、一R像素濾光膜、一G像素濾光膜、一B像素濾光膜或一IR像素濾光膜中的任意組合，且使該像素濾光膜僅只能供相對應(yīng)波長的光線通過。

本發(fā)明還提供一種UV、R、G、B、IR之任意組合濾光結(jié)構(gòu)的制作方法，包括(a)于基板上形成光阻屏蔽：于一基板的一側(cè)面上形成一光阻屏蔽，于該光阻屏蔽上欲鍍像素濾光膜處設(shè)有鏤空的復(fù)數(shù)鍍膜區(qū)域；(b)真空鍍膜：利用真空鍍膜方法于該鍍膜區(qū)域形成由不同厚度的復(fù)數(shù)銣層及復(fù)數(shù)高折射率層相互堆棧的復(fù)數(shù)像素濾光膜；(c)涂布光阻劑：于鍍完該像素濾光膜的該光阻屏蔽的鏤空鍍膜區(qū)域上涂布光阻劑，以封住該鏤空鍍膜區(qū)域；(d)蝕刻：利用蝕刻方式于該光阻屏蔽上欲鍍復(fù)數(shù)另一像素濾光膜處形成鏤空的復(fù)數(shù)另一鍍膜區(qū)域；(e)再次真空鍍膜：利用真空鍍膜方法于蝕刻形成的該復(fù)數(shù)另一鍍膜區(qū)域形成由不同厚度的復(fù)數(shù)銣(Rb)層及比復(fù)數(shù)高折射率層相互堆棧的復(fù)數(shù)另一像素濾光膜；(f)清除光阻屏蔽：清除該光阻屏蔽即完成。

承上，在(e)步驟后可依需要重覆(c)～(e)步驟，再進行(f)步驟，以制作出由三種或多種像素濾光膜組成的濾光結(jié)構(gòu)。