【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种基于台阶种子的微透镜及其制备方法。
技术介绍
1、微透镜作为一种重要的光学元件，具有体积小、重量轻、集成度高的特点，吸引了大量的目光。
2、伴随着半导体工业的发展，相继出现了一系列微透镜的制备方案。传统微透镜的制备方案包括：光刻胶熔融(reflow)、刻蚀、打印、激光直写、点润湿、纳米压印等方案。在上述传统微透镜的制备方案中，除刻蚀方案外，基本都是有机材料，有机材料易由于高温和机械产生形变，且工艺较为繁琐，容易导致良率问题。
3、因此，亟需提供一种可以避免上述缺陷的新的微透镜的制备方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于台阶种子的微透镜及其制备方法，其可在台阶种子结构的基础上，直接原位生长形成具备无机透明材料的微透镜壳层，工艺较为简单，有良率保障。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提出如下技术方案：
3、一方面，提供了一种基于台阶种子的微透镜，所述微透镜包括：
4、台阶种子结构，所述台阶种子结构包括底部平面层和设置于所述底部平面层之上的顶部种子层，且所述顶部种子层的长度小于所述底部平面层的长度，以使得所述顶部种子层与所述底部平面层之间形成有台阶差；
5、原位生长于所述台阶种子结构外周围的微透镜壳层，所述微透镜壳层是利用所述台阶差进行化学气相沉积以原位生长的无机透明材料，所述微透镜壳层朝向远离所述底部平面层的方向凸起。在一种可能的实现方式中，所述台阶种子结
6、所述像素单元中的至少一个顶部层作为所述顶部种子层，所述像素单元中的至少一个底部层作为所述底部平面层。
7、在一种可能的实现方式中，所述顶部种子层包括所述像素单元中的化合物像素层，所述底部平面层包括所述像素单元中的欧姆层、键合层和coms层；
8、或；
9、所述顶部种子层包括所述像素单元中的化合物像素层、欧姆层和键合层，所述底部平面层包括所述像素单元中的coms层。
10、在一种可能的实现方式中，所述台阶种子结构为由像素单元、填充在所述像素单元的顶部的填充层组成的填充后像素单元，所述填充层采用耐高温有机材料或无机介质材料；
11、所述填充后像素单元中的至少一个顶部层作为所述顶部种子层，所述填充后像素单元中的至少一个底部层作为所述底部平面层。
12、在一种可能的实现方式中，所述顶部种子层包括所述填充后像素单元中的所述填充层，所述底部平面层包括所述填充后像素单元中的所述像素单元；
13、或，
14、所述填充层包括：所述像素单元的顶部之上的第一填充层、所述第一填充层之上的第二填充层，且所述第二填充层的长度小于所述第一填充层的长度，所述顶部种子层包括所述填充后像素单元中的第二填充层，所述底部平面层包括所述填充后像素单元中的所述第一填充层、所述像素单元。
15、在一种可能的实现方式中，所述像素单元还包括覆设于侧壁的钝化层。
16、在一种可能的实现方中，所述钝化层的表面、所述像素单元的顶部表面还覆设有共阴极层。
17、在一种可能的实现方式中，所述顶部种子层的形状包括：
18、圆柱形、棱台形、锥形、多角锥形。
19、在一种可能的实现方式中，所述微透镜壳层的形状包括：半球形、半橄榄球状。
20、另一方面，提供了一种微透镜制备方法，所述方法用于制备如上述方面所述的微透镜，所述方法包括：
21、制备台阶种子结构，所述台阶种子结构包括底部平面层和设置于所述底部平面层之上的顶部种子层，且所述顶部种子层的长度小于所述底部平面层的长度，以使得所述顶部种子层与所述底部平面层之间形成有台阶差；
22、利用所述台阶差进行化学气相沉积，在所述台阶种子结构外周围原位生长形成微透镜壳层，所述微透镜壳层朝向远离所述底部平面层的方向凸起，所述微透镜壳层为无机透明材料。
23、在一种可能的实现方中，所述制备台阶种子结构，包括：
24、图形化刻蚀像素单元；
25、将图形化后的所述像素单元中的化合物像素层作为所述顶部种子层，将图形化后的所述像素单元中的欧姆层、键合层和coms层作为所述底部平面层；
26、或；
27、将图形化后的所述像素单元中的化合物像素层、欧姆层和键合层作为所述顶部种子层，将图形化后的所述像素单元中的coms层作为所述底部平面层。
28、在一种可能的实现方中，所述制备台阶种子结构，包括：
29、图形化刻蚀像素单元；
30、在图形化后的所述像素单元的顶部进行填充形成填充层，所述填充层采用耐高温有机材料或无机介质材料；
31、图形化光刻采用所述耐高温有机材料的填充层，或，图形化刻蚀采用所述无机介质材料的填充层，以使得图形化后的所述填充层的长度小于所述像素单元的顶部的长度，将所述填充层作为所述顶部种子层，将所述像素单元作为所述底部平面层；
32、或，
33、图形化光刻采用所述耐高温有机材料的填充层，或，图形化刻蚀采用所述无机介质材料的填充层，以使得图形化后的所述填充层形成所述像素单元的顶部之上的第一填充层、所述第一填充层之上的第二填充层，且所述第二填充层的长度小于所述第一填充层的长度，将所述第二填充层作为所述顶部种子层，将所述第一填充层、所述像素单元作为所述底部平面层。
34、在一种可能的实现方中，在图形化刻蚀像素单元之后，所述方法还包括：
35、对所述像素单元的侧壁进行钝化形成钝化层；
36、在所述钝化层的表面、所述像素单元的顶部表面覆设透明导电薄膜以形成共阴极层。
37、在一种可能的实现方中，所述利用所述台阶差进行化学气相沉积，在所述台阶种子结构外周围原位生长形成微透镜壳层，包括：
38、通过包括所述台阶差在内的台阶种子相关参数、原位生长工艺参数，控制在所述台阶种子结构外周围通过化学气相沉积、以原位生长形成的微透镜壳层的尺寸、形状。
39、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
40、可基于常规台阶差方案制备台阶种子结构，在台阶种子结构上直接进行化学气相沉积，以原位生长形成微透镜，整体工艺无需进行复杂的特殊熔融和特殊刻蚀技术，减少工艺难度和复杂性，实现半导体工艺的良好兼容，保障低成本和量产良率。
41、进一步的，原位生长形成的微透镜壳层为无机透明材料，相较于有机材料，更易克服高温和机械形变考验。
42、进一步的，微透镜的尺寸、形貌也通过台阶种子结构的设计以及原位生长工艺如高温退火灵活进行控制，无需单独制备压印模板之类的变更，量产操作便利。
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1.一种基于台阶种子的微透镜，其特征在于，所述微透镜包括：
2.根据权利要求1所述的微透镜，其特征在于，所述台阶种子结构为像素单元；
3.根据权利要求2所述的微透镜，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的微透镜，其特征在于，所述台阶种子结构为由像素单元、填充在所述像素单元的顶部的填充层组成的填充后像素单元，所述填充层采用耐高温有机材料或无机介质材料；
5.根据权利要求4所述的微透镜，其特征在于，
6.根据权利要求2或4所述的微透镜，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的微透镜，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的微透镜，其特征在于，所述顶部种子层的形状包括：
9.根据权利要求1所述的微透镜，其特征在于，所述微透镜壳层的形状包括：半球形、半橄榄球状。
10.一种微透镜制备方法，其特征在于，所述方法用于制备如权利要求1至9任一项所述的微透镜，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述制备台阶种子结构，包括：
12.根据权利要求1
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在图形化刻蚀像素单元之后，所述方法还包括：
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述利用所述台阶差进行化学气相沉积，在所述台阶种子结构外周围原位生长形成微透镜壳层，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于台阶种子的微透镜，其特征在于，所述微透镜包括：
2.根据权利要求1所述的微透镜，其特征在于，所述台阶种子结构为像素单元；
3.根据权利要求2所述的微透镜，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的微透镜，其特征在于，所述台阶种子结构为由像素单元、填充在所述像素单元的顶部的填充层组成的填充后像素单元，所述填充层采用耐高温有机材料或无机介质材料；
5.根据权利要求4所述的微透镜，其特征在于，
6.根据权利要求2或4所述的微透镜，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的微透镜，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的微透镜，其特征在于，所述顶部种子层的形状包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志祥，朱酉良，林肖，王亚洲，
申请(专利权)人：诺视科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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