金属-电介质滤光器、传感器设备及制造方法技术

本公开涉及金属

【技术实现步骤摘要】
金属
‑
电介质滤光器、传感器设备及制造方法
[0001]本申请是申请日为2014年6月18日，申请号为201910790184.9，专利技术名称为“金属
‑
电介质滤光器、传感器设备及制造方法”的申请的分案申请。
[0002]申请日为2014年6月18日，申请号为201910790184.9，专利技术名称为“金属
‑
电介质滤光器、传感器设备及制造方法”的申请是申请日为2014年6月18日，申请号为201480079828.9，专利技术名称为“金属
‑
电介质滤光器、传感器设备及制造方法”的申请的分案申请。


[0003]本专利技术涉及金属
‑
电介质滤光器、包括这一滤光器的传感器设备以及制造这一滤光器的方法。
[0004]专利技术背景
[0005]光学传感器被用于光学传感器设备(诸如，图像传感器、环境光传感器、接近度传感器、颜色传感器以及UV传感器)，以将光学信号转换成电信号，允许光学信号的检测或者图像采集。光学传感器通常包括一个或多个传感器元件以及设置在一个或多个传感器元件上的一个或多个滤光器。
[0006]例如，彩色图像传感器包括设置成阵列的多个滤色器，即，滤色器阵列(CFA)。CFA包括具有不同的颜色通频带的不同类型的滤色器，例如，红、绿、蓝(RGB)滤光器。
[0007]传统上，将使用染料形成的吸收滤光器用作滤色器。不幸的是，这种基于染料的滤色器具有相对宽的颜色通频带，这造成颜色不够鲜艳。可替换地，可以将由堆叠电介质层形成的分色滤光器(即，干涉滤光器)用作滤色器。这种全电介质滤色器具有较高的透射水平和较窄的颜色通频带，这造成较明亮的并且较鲜艳的颜色。然而，随着入射角的改变，全电介质滤色器的颜色通频带经历相对大的中心波长偏移，这造成在颜色上不理想的偏移。
[0008]此外，全电介质滤色器通常包括大量的堆叠电介质层，并且全电介质滤色器相对厚。结果，全电介质滤色器昂贵并且难以制造。具体来说，全电介质滤色器难以化学蚀刻。因此，优选将剥离工艺用于图案化。用于对CFA中的全电介质滤色器进行图案化的剥离工艺的示例在1992年6月9日颁布的Hanrahan的美国专利No.5,120,622中、1998年1月27日颁布的Buchsbaum的美国专利No.5,711,889中、2001年5月29日颁布的Edlinger等人的美国专利No.6,238,583中、2003年10月28日颁布的Buchsbaum等人的美国专利No.6,638,668中以及2010年1月19日颁布的Buchsbaum等人的美国专利No.7,648,808中被公开。然而，剥离工艺通常受限于是滤层高度的大约两倍的滤波器间隔，这使得难以实现适合较小的彩色图像传感器的全电介质CFA。
[0009]除了透射颜色通频带中的可见光之外，基于染料的滤色器和全电介质滤色器两者同样透射带来噪声的红外(IR)光。因此，彩色图像传感器通常还包括设置在CFA之上的IR阻挡式滤光器。IR阻挡式滤光器还被用于在可见光谱范围中操作的其他光学传感器设备。传统上，将由彩色玻璃形成的吸收滤光器或者由堆叠电介质层形成的分色滤光器用作IR阻挡式滤光器。可替换地，可以将由堆叠金属和电介质层形成的诱导透射滤光器用作IR阻挡式
滤光器。金属
‑
电介质IR阻挡式滤光器的示例在1997年7月15日颁布的Sakamoto等人的美国专利No.5,648,653中以及2006年11月7日颁布的Ockenfuss等人的美国专利No.7,133,197中被公开。
[0010]为了避免使用IR阻挡式滤光器，可以将由堆叠金属和电介质层形成的诱导透射滤光器用作滤色器。金属
‑
电介质滤光器(诸如，金属
‑
电介质滤色器)是内在地阻挡IR的。通常，金属
‑
电介质滤色器具有不会随着入射角的改变而在波长上显著偏移的、相对窄的颜色通频带。此外，金属
‑
电介质滤色器通常比全电介质滤色器薄得多。金属
‑
电介质滤色器的示例在1990年12月25日颁布的McGuckin等人的美国专利No.4,979,803中、2000年2月29日颁布的Wang的美国专利No.6,031,653中、2009年12月10日公布的Gidon等人的美国专利申请No.2009/0302407中、2011年8月25日公布的Grand的美国专利申请No.2011/0204463中以及2012年4月12日公布的Gidon等人的美国专利申请No.2012/0085944中被公开。
[0011]通常，金属
‑
电介质滤光器(诸如，金属
‑
电介质滤色器)中的金属层是银或铝层，其是环境不稳定的，并且在暴露于即使是少量的水或者硫磺的时候也会变质。化学蚀刻银层使银层的边缘暴露于环境，这引起变质。因此，在大多数实例中，通过调整仅电介质层的厚度以选择金属
‑
电介质滤色器的不同的颜色通频带来对CFA中的金属
‑
电介质滤色器进行图案化。换句话说，需要具有不同的颜色通频带的不同类型的金属
‑
电介质滤色器具有彼此相同数量的银层以及彼此相同厚度的银层。不幸的是，这些要求严重地限制了金属
‑
电介质滤色器的可能的光学设计。
[0012]本专利技术提供了不受限于这些要求的金属
‑
电介质滤光器，其尤其适合用于图像传感器和其他传感器设备，诸如，环境光传感器、接近度传感器、颜色传感器和UV传感器。
[0013]专利技术概述
[0014]因此，本专利技术涉及滤光器，其设置在基底上，包括：一个或多个电介质层；以及一个或多个金属层，其在基底上与一个或多个电介质层交替堆叠，其中，一个或多个金属层中的每个均具有在滤光器的外围处沿着金属层的整个外围延伸的、被一个或多个电介质层中的至少一个电介质层沿着金属层的整个外围保护性覆盖的斜切边缘。
[0015]本专利技术还涉及传感器设备，其包括：一个或多个传感器元件；以及设置在一个或多个传感器元件上的一个或多个滤光器，其中，一个或多个滤光器中的每个均包括：一个或多个电介质层；以及与一个或多个电介质层交替堆叠的一个或多个金属层，其中，一个或多个金属层中的每个均具有在滤光器的外围处沿着金属层的整个外围延伸的、被一个或多个电介质层中的至少一个电介质层沿着金属层的整个外围保护性覆盖的斜切边缘。
[0016]本专利技术还涉及制造滤光器的方法，该方法包括：提供基底；将光刻胶层施加到基底上；对光刻胶层进行图案化，以暴露基底的滤光器区域，由此，在图案化的光刻胶层中形成围绕滤光器区域的外伸部；将包括与一个或多个电介质层交替堆叠的一个或多个金属层的多层叠层沉积到图案化的光刻胶层和基底的滤光器区域上；移除图案化的光刻胶层和图案化的光刻胶层上的一部分多层叠层，使得在基底的滤光器区域上残留的一部分多层叠层形成滤光器，其中，滤光器中的一个或多个金属层中的每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：将光刻胶层施加到基底上；在围绕所述基底的区域的所述光刻胶层中，通过以暴露所述区域的方式图案化所述光刻胶层来形成外伸部；和以提供干净剥离所述光刻胶层而不破坏覆盖所述外伸部的涂层的方式剥去所述光刻胶层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光刻胶层包括双层结构。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光刻胶层包括光敏的顶层。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光刻胶层包括顶层，所述顶层通过选择性地暴露于紫外光而被图案化。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光刻胶层包括不是光敏的且充当释放层的底层。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述区域是滤光器区域。7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述外伸部包括：通过化学对所述光刻胶层的顶部部分改性使得所述顶部部分比所述光刻胶层的底部部分显影得更慢。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外伸部大于2μm。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述涂层是多层堆叠涂层。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述涂层的厚度小于所述光刻胶层的底层的厚度的70％...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治，
申请(专利权)人：唯亚威通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：