CN102150020A - 具有光栅的集成电路及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成电路(100),其包括:衬底(110),其承载有多个光敏元件(112);以及闪耀光栅(120),包括多个衍射元件(122),用于将入射光(150)的相应光谱分量(123-125)衍射至相应的光敏元件(112)上,所述闪耀光栅(120)包含多个叠层,这些叠层中的至少一些包括第一部分,例如金属部分所述第一部分排列为使得每一个衍射元件(122)具有堆叠的第一部分的阶梯剖面,其中较高层的第一部分横向地延伸超过所述阶梯剖面中较低层的第一部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种集成电路,其包括:承载有多个光敏元件的衬底;以及光栅,所述光栅包括多个衍射元件,用于将入射光的各个光谱分量导引至相应的光敏元件。
本发明还涉及一种制造这种集成电路的方法。
背景技术
光敏集成电路(ICs)是众所周知的。这类IC可以应用例如在电子装置中的光传感器,例如数码相机、具有照相功能的移动电话等等。其它应用包括分光光度计。还可以举出其它很多例子。
为了分析(例如量化)入射光的不同光谱分量,需要将入射光分离成这些分量,以及将其投射到不同的光敏元件上。这也可以使用例如滤色镜来实现。然而,使用滤色镜具有以下不足,即必须将附加的部分添加至集成电路,这样就要求附加的工艺步骤,而这些步骤对于IC本身的加工工艺步骤来说不一定兼容的。可选的是,可以提供分离的滤光镜,但是这样会增加最终产品的成本并且可能会引入其它问题,例如位置和对准的问题。
出于对硅基互补金属氧化物(CMOS)集成电路巨大的市场考虑,人们对提供这样一种解决方案很感兴趣,即允许分离入射光的光谱分量,并且易于集成在CMOS集成电路的制造工艺中。例如,美国专利申请No.US5,020,910公开了一种单片衍射分光计,其中提供了在光感测阵列上形成的衍射光栅。在集成电路的金属层中形成所述衍射光栅,并且所述衍射光栅具有可变的坡度,使得可以将大量的特定波长投射至光感测阵列的不同部分。当将所述坡度的尺寸选择为入射光的波长量级时,可以改进的灵敏度。
F.Yang等人在2007年的ElectronicsLetters,Vol.43,1279-1281页,公开了一种采用了CMOS 0.18微米技术的集成颜色探测器,其中在CMOSIC中包括以最靠近硅衬底的金属层中的金属网格的形式的衍射光栅。
P.B.Catrysse等人在2003年的J.Opt.Soc.Am.A,Vol.20,No.12,2293-2306页公开了一种采用了0.18微米CMOS技术的集成电路,其中将已构图金属层放置于集成电路衬底中的像素光探测器之上。已构图金属层用作滤色镜。在实施例中,所述滤色镜由金属层的堆叠组成,层间周期性表现为在每个层内周期性的倍数。
这些CMOS集成电路的金属层中的基于衍射光栅的解决方案的缺点在于通过这些光栅的光量是在零阶,即没有进行衍射。结果,在其中对光谱分量进行分离的高阶衍射的有限强度可能会抑制这些光谱分量强度的精确确定。
发明内容
本发明试图提供一种集成电路,其包括承载有多个光敏元件和光栅的衬底,其中光栅具有多个衍射元件,用于将入射光的各个光谱分量导引至相应的光敏元件,在相应的光敏元件中提高了这些光谱分量的强度。
本发明还试图提供一种制造这种集成电路的方法。
根据本发明的一个方面,提出了一种集成电路,所述集成电路包括:衬底,所述衬底承载了多个光敏元件;以及闪耀光栅,所述闪耀光栅包括多个衍射元件,用于将入射光的各个光谱分量导引至相应的光敏元件,所述闪耀光栅包含层的堆叠,这些层中的至少一些层包括第一部分和其他部分的交替图案,其中第一部分具有第一折射率,以及其他部分具有另一折射率,第一部分以这样一种形式排列,使得每一个衍射元件包括堆叠的第一部分的阶梯剖面,其中较高层中的第一部分横向地延伸超过所述阶梯剖面的较低层的第一部分。
闪耀光栅的锯齿坡度衍射元件的近似采用金属部分的阶梯剖面相接的透明材料来形成,确保了入射光的主要部分以非零阶的形式传播通过所述光栅,从而确保了光谱地分离了入射光的主要部分。
在实施例中,所述第一部分为金属部分。其优点在于可以采用现有的后端工艺技术来容易实现所述闪耀光栅。
优选地,每个衍射元件的上层包括:上部第一部分和上部其他部分,其中上部第一部分具有第一宽度,上部其他部分位于所述上部第一部分和相邻衍射元件的上部第一部分之间,所述上部其他部分具有第二宽度,所述上部层的宽度是所述第一宽度和所述第二宽度之和,其中所述第二宽度和所述上部层宽度的比例不超过0.5。这样也确保入射光的光量按照一阶透射。
在优选实施例中,所述比例为1/3,在该比例下一阶透射最优化。
有利地,该集成电路还包括:在所述闪耀光栅和多个光敏元件之间光学耦合的光波导,所述光波导包括至少部分透明的介质,位于至少所述部分透明的介质的上表面上的第一金属部分,以及位于所述至少部分透明的介质的下表面上的第二金属部分,所述第一金属部分相对于所述第二金属部分横向地位移。这种光波导延长了入射光的光路,这意味着在作为对置的镜子的两个金属部分之间的光谱分量的反射增加了光谱分量到达所述光敏元件时的空间分离,从而通过减小颜色串扰,提高了检测每一个光谱分量强度的精度。
另外的优势在于当多个光敏元件以两维网格的形式排列在衬底上时,其中沿与衍射图案平行方向的光敏元件沿交错朝向排列,其中衍射图案由闪耀光栅来产生。这样也就确保减小了光敏元件的有效坡度,从而提高了集成电路的光谱分辨率。
本发明的集成电路可以集成在电子装置中,例如光传感器。这种电子装置可以是用于捕获数码图像的装置,例如数码照相机、具有照相机的移动电话等等。
根据本发明的另一个方面,提出了一种集成电路的制造方法,包括:提供承载有多个光敏元件的衬底;在衬底上形成第一层,所述第一层包括第一部分和其他部分的交替图案,第一部分具有第一折射率,以及其他部分具有另一折射率;
在第一层上形成另外一层,所述另外一层包括所述第一部分和其他部分的交替图案,其中在另一层上的第一部分横向地延伸超过所述第一层中的第一部分,所述第一部分和另外第一部分形成闪耀光栅的衍射元件的阶梯剖面。
附图说明
下面将参考附图作为非限制性示例更加详细地描述本发明的实施例,其中:
图1示意性地示出了本发明的集成电路的实施例;
图2更详细地示意性地示出了图1中的实施例;
图3示意性地示出了本发明的集成电路的替代实施例;
图4示意性地示出了本发明的集成电路的另一个替代实施例;
图5示出了对于现有技术中集成电路的衍射光栅的入射光的透射率根据透射阶数的分布;
图6示出了对于根据本发明实施例的集成电路衍射闪耀光栅的入射光的透射率根据透射阶数的分布;
图7示出了由根据本发明实施例的集成电路衍射闪耀光栅衍射的入射光的多个非零阶光谱分量的衍射角;
图8示出了入射光的一阶衍射光谱分量的衍射角与根据本发明实施例的IC的衍射闪耀光栅的衍射元件的坡度之间的依赖性;
图9示意性地示出了本发明的集成电路的另一实施例;以及
图10更加详细地示意性地示出了本发明的再一集成电路实施例。
具体实施方式
应该理解的是,这些附图都只是示意性的,而不是按比例绘制的。还应该理解的是,贯穿附图使用相同的参考数字来表示相同或类似的部件。
图1示出了本发明的集成电路100的实施例。集成电路100包括衬底110,所述衬底可以是任何合适的衬底,例如硅衬底、绝缘衬底上硅等等。衬底110承载有多个光敏元件112,例如光电二极管或其它能够将入射光转换为电流的元件。在实施例中,光敏元件112为n++源/漏至p结光电二极管,其可以容易地形成在标准前端COMS工艺中。后端CMOS工艺可以典型地用于形成连接位于衬底110上的多个半导体器件的金属层,半导体器件例如是光电二极管112,或者是其它半导体元件和/或外部触点,例如焊盘。为此目的,典型地形成包括这种金属互连的多个叠层。例如,在CMOS 9微米的工艺中,可以常规地形成高达九个或更多个金属层的叠层。
根据本发明,对集成电路100中至少一些金属互连层进行构图以形成具有衍射元件122的闪耀光栅122。下文中将更加详细地描述衍射元件122的优选形状。衍射元件122对入射光150进行衍射,使得入射光150的非零阶衍射成为分离的光谱分量,例如图1所示的分量123-125。
本发明的集成电路100设计用于检测这些非零阶光谱分量123-125。在此目的,将光敏元件112相对于衍射元件122之一横向地位移,即相对于产生光谱分量123-125的衍射元件。入射光150的零阶将无衍射地通过该衍射元件122,即没有改变入射角。据此,在区域126中不存在光敏元件112,因为这种元件将检测入射光150未光谱分解的零阶衍射,其不能用于获得与入射光150的光谱组成有关的有用信息。
尽管闪耀衍射光栅120示出为具有连续的衍射元件122,但是可以理解的是这只是作为非限制性示例。例如,可以在区域126中产生高阶衍射的闪耀衍射光栅120的衍射元件122可以用不透明材料来替代,例如一个或多个金属层,使得获得衍射元件122和不透明部分的交替图案。相应地可以理解的是衬底110可以承载与衍射光栅120中的衍射元件122和不透明部分(未示出)的交替图案相对应的光敏元件112的间隔开的簇。
可选地,集成电路100的金属叠层可以由所述衍射光栅120上的对于入射光150至少部分透明的材料130以及不透明材料140来覆盖,所述不透明材料用于包括所述多个光敏元件110免于入射光的照射,而改由闪耀衍射光栅120衍射的入射光150照射。
显然,在制造入射光150至多个光敏元件112的光路的集成电路100时所使用的材料应当对于入射光150中感兴趣的光谱分量足够透明。例如,使用二氧化硅(SiO2)作为透明材料进行说明,确保对于九层金属层的金属叠层,足够量的可见光(例如波长带宽为350-750nm)能够到达所述多个光敏元件112。其它合适的材料,例如其它类型的氧化物也可以考虑。
作为在光学领域公知的常识,理想的闪耀光栅包括锯齿状衍射元件。在实例施中,本发明的集成电路100中的衍射元件122包括阶梯(例如楼梯状的)形状来近似这种锯齿形状。图2给出了这种衍射元件122的例子。这里,衍射元件122实现在三层CMOS后端金属层中;第一金属层200包括第一金属部分202,第二层220包括第二金属部分222,在第一金属部分202上横向地延伸,以及第三金属层240,其具有第三金属部分242,第二金属部分222上横向地延伸,从而形成了沿远离衬底110的方向加宽的阶梯形状。
金属层可以被中间层210、230分隔开,其中放置一个或多个通孔用于互连不同的金属部分。例如,中间层210可以包括通孔222,用于将第一金属部分202与第二金属部分222相连,以及中间层230可以包括另一个通孔232,用于将第二金属部分222与第三金属部分242相连。通孔232可以通过任意合适的材料来分隔,例如SiO2。优选地,所述通孔是选择不透明的材料,以避免相对的金属部分之间,例如第二金属部分222和第三金属部分242反射光导致的光路偏离。例如,通孔也可以是金属部分。
金属层200、220和240可以是集成电路100的金属叠层的任意层,例如,最上面的三层、中间的三层、最下面的三个金属层等等。金属层200、220和240可以具有相同或不同的厚度。这同样也可以应用于中间层210和230。更可以指出的是,尽管最好是存在中间层,例如层210和230,因为它们遵从标准CMOS后端工艺技术,但是它们的存在对于本发明来说不是必须的。
可以理解的是集成电路100的金属层可以采用任何合适手段来形成。例如,在金属部分包括铜部分的情况下,每一层可以这样形成:沉积例如SiO2的绝缘材料,掩模,对绝缘材料层构图以形成沟槽,在所述沟槽中沉积所述铜部分。这种技术通常称之为大马士革工艺。也可以考虑其它材料,例如铝。铝可以用例如层间沉积技术来沉积,例如物理层沉积,随后对所形成的层进行构图以形成所述金属层的金属部分,接着是在所述层中的金属部分周围沉积绝缘材料,例如SiO2。在诸如后端CMOS工艺之类的集成电路制造工艺中金属层形成对于本领域技术人员来说是公知的,在此不作更详细的叙述。可以理解的是,这些制造方法中的构图和/或沉积步骤之前还可以有掩模层的沉积和构图,其在构图工序完成之后或选择性金属沉积后去除,并且可以使用任意合适的技术去除多余的材料,例如光学-机械抛光,例如多于的金属沉积物。很多变体对于本领域技术人员是清楚明白的。
应该理解的是,图2中所示的近似锯齿形的衍射元件122只是作为非限制性示例而示出,依赖于衍射元件122的衍射特性需求,可以考虑多种变体。例如,衍射元件122中金属层的数量可以与三层金属层不同。在图3中示出了衍射元件122只包括两个金属层,即层220和240,使得仅由第二金属部分222和第三金属部分242近似了锯齿形状。在图4中,对图3中的衍射元件进行了修改,使得在中间层230中由材料234分开的两个通孔232由在第二金属部分222的整个宽度上延伸的单一通孔232来替代。也可以考虑一些其它的变体:例如,在衍射元件122的阶梯剖面中可以包括任意数目的金属层,所述通孔可以是锥形的以与所述阶梯剖面的角度θ相匹配,等等。
此外应该理解的是,尽管使用金属部分来形成闪耀光栅120阶梯剖面是有利的,因为它容易在CMOS制造工艺的后端实现,本发明不局限于使用金属部分。事实上,任何合适的不透明材料都可以用于实现闪耀光栅120的阶梯剖面。这种阶梯剖面也可以采用已知的制造技术来实现,例如,通过用这种不透明部分填充诸如SiO2之类的透明电介质材料,可以采用任何合适的方法进行沉积,或者通过对沉积的不透明材料层进行构图、用透明电介质材料覆盖所述已构图的层对所形成的复合层进行平坦化,所述复合层即具有不同光学性质的材料部分的交替图案的层,例如不同的折射率和/或入射光的不同消光系数。替代的制造方法对于本领域技术人员是清楚明白的。
再回到图2,需要强调的是衍射光栅120的衍射性质依赖于对于衍射元件122的不同部分而选择的尺寸。将衍射元件122的直径或斜度P定义为P=m1+m2,其中m2为衍射元件122的上部金属部分的宽度,例如图2中的第三金属部分242,以及m1为衍射元件122的上部透明部分的宽度,例如图2中的部分240。切线250定义了阶梯剖面与衍射元件122的表面之间的角度θ。该角度θ可以通过改变衍射元件122的阶梯剖面中金属部分的宽度比而变化。
典型地将坡度P选择为具有入射光150的光谱宽度的量级。例如,对于波长为350-750nm的入射光150,已经发现大约800-1000nm的坡度P提供光谱分量123-125到达多个光敏元件112的最高收益。比例m1/P影响的是有多少光被衍射元件122在非零阶衍射。已经发现对于具有阶梯剖面衍射元件122的衍射光栅120,如果m1/P没有超过0.5,入射光150的大多数以非零阶的方式衍射。当该比例为1/3时,一阶衍射光的产量是最优的。
这些发现将在下面的表格予以展示,其给出了衍射元件122的仿真结果,所述衍射元件122包括两个彼此堆叠的金属部分,例如不存在包括中间层的通孔。将金属部分的厚度选择为620nm。
表I
表I示出了例如波长分别是λ=450nm、550nm和650nm的非偏振入射光150,在入射角与集成电路100的上表面垂直时,所选择的光谱分量的效率与倾斜角θ之间的关系。该效率表示为所感兴趣的一阶衍射入射光谱分量到达所述多个光敏元件112的百分比。倾斜角θ可以通过改变衍射元件122的阶梯剖面的金属部分的尺寸来改变,例如改变较高金属部分和较低金属部分的宽度比值。根据上述仿真可以得到在m1/P为1/3时,倾斜角在50-65°的范围可以提供一阶衍射入射光的较好产量。
应该理解的是最优角度θ对于所选择的m1/P比例是特定的。如表II所示,表II示出了对于0.5的m1/P的比率,在与IC 100的上表面垂直的入射角度下,λ=450nm、550nm和650nm的非偏振入射光150的选定光谱分量的效率与倾斜角θ的关系。
表II
此时,将所述最优角度θ为61.4°。
表III
表III示出了坡度尺寸P对于感兴趣的一阶衍射入射光谱分量到达多个光敏元件112的效率的影响。可以看出,该效率随着坡度尺寸的增加而逐渐减小。由此可以确定应该将坡度尺寸选择为接近于入射光150感兴趣的光谱组成的波长上限。对于可见光而言,例如具有光谱组成为350-750nm的光,优选范围为850-1000nm的坡度,尽管以减小上述效率为代价,偏移该范围也是可能的。
另外还发现当m1/P的比例为1/2或更低时,大多数入射光150以进行一阶衍射。然而,可以指出的是较高的该比值同样是可行的;尽管有更多的入射光通过光栅120没有被衍射,例如位于零阶,依赖于闪耀光栅120的部件的不同尺寸,一阶衍射光谱分量的效率可以在这些较高的比值下实际提高。
图5和图6提供了现有技术中集成电路的平面光栅(图5)与根据本发明实施例的闪耀光栅(图6)之间的比较。从图5中可以看到,入射光150主要在零阶通过已知的光栅,即没有散射。相反,具有m1/P比率为1/3和θ为54.03°的闪耀光栅120的一阶衍射具有最高的效率。
图7示出了入射光150的选定衍射光谱分量通过图2所示的光栅元件122的方向,其中P=1380nm,m1/P=1/2,θ=42.1°,以及总高度为1570nm。可以看出,当到达多个光敏元件112(图6所示图的底部)时,空间上显著地分离了一阶和二阶衍射光谱分量,以便于利用光敏元件112来检测入射光150的不同光谱分量。
入射光150的多个感兴趣的光谱分量的非零阶衍射角可以通过坡度P的尺寸来控制。这在图8中示出了,其中描述了三个分量λ=450nm、550nm和650nm对于坡度P的范围为500nm至1500nm的衍射角。可以看出,坡度尺寸的减少可以用于增加入射光150的光谱分量的非零阶衍射角,以提高多个光敏元件112的光谱分辨率,因为当光谱分量的衍射角增加时,落到每一个这种元件112上的光谱宽度减小。
在多个光敏元件112上的感兴趣的光谱分量的空间分离是根据上述衍射角度以及与从衍射元件122到相关的光敏元件112的光谱分量的光路长度:光路长度的增加典型地将增加感兴趣的衍射光谱分量的分离。图9示出了本发明实施例的集成电路100,其中通过包含光波导来延伸所述光路,所述光波导由第一金属部分910和相对于第一金属部分910横向唯一的相对金属部分920形成。所述金属部分通过对于入射光150的感兴趣的光谱分量至少部分透镜的材料层分离,例如,该材料可以是对于入射光150来说处于可见区域的SiO2。
金属部分910和920用作衍射光谱分量123-125的镜子。金属部分910和920可以使用上述常规CMOS后段工艺步骤在集成电路100的金属层中实现。金属部分910和920可以形成在金属互连叠层中的低于衍射元件122的金属层的下部金属层中。可以理解的是光波导可以包括多于两个金属部分。
本发明的集成电路100的光谱分辨率还可以由尺寸来决定,即光敏元件112的坡度。光敏元件112的坡度越小,由于在光敏元件112上入射的光的光谱宽度越小,光谱的分辨率就越高。最小的坡度由在IC制造工艺中所使用的光刻能够实现的特征尺寸来规定。
图10示出了本发明的集成电路100的另一个实施例,其中光敏元件排列成网格1000。网格1000具有m列和n行,其中m和n为正整数,m和n可以具有不同或相同的值。图10中的每一个光敏元件都可以通过其行和列的位置进行标识,例如元件11就表示网格1000上第一行的第一列位置上的元件,依此类推。在图10中,入射光谱分量123-125与网格1000的y轴对齐。从图10中可以看出,将与入射方向平行的网格元件,即形成网格1000中的列元件的光敏元件按照交错的方式朝向,使得网格1000的行看起来像是相对于彼此偏移。这样就具有几个优点。例如,网格1000的两个相邻的列不再由“空白”段来分离,即一条没有光敏元件的衬底,使得保持检测到入射光谱的所有部分。换句话说,每个衍射光谱分量都被网格1000中至少一个光敏元件所捕获,使得保持检测到延伸光谱的所有部分。
此外,在具有垂直(例如没有交错)列的“规则”网格中,每个列元件检测相同的光谱宽度。因此,这种网格中的光敏元件的分辨率就由光谱宽度来决定,光谱宽度进而又由光敏元件的坡度来决定,如前所述。相反的,由于网格1000中成列的光敏元件相互交错的事实,不同的光敏元件可以检测不同的光谱分量;例如,光敏元件n2可以检测的光谱范围为350-380nm,而光敏元件(n-1)2由于后面的元件相对于前面的元件偏移的事实从而可以检测的光谱范围为360-390nm。因此,网格1000的不同光敏元件产生的信号可以外推出来,例如,通过求解n*m(其子集)线性方程组,可以得到典型地由交错阶梯尺寸而不是由单个的光敏元件的坡度决定的光谱分辨率。因此,由于减小了光敏元件的有效坡度的事实,当交错阶梯尺寸小于该坡度时,网格1000能够产生更高的光谱分辨率。
本发明的集成电路100可以集成到电子装置中,例如作为分光光度计、图像传感器等等。这种电子装置可以是数码(摄像机)相机,包括这种相机的移动通信装置等等。
应该注意的是上述的实施例是用于说明本发明,而不是限制发明,以及在不脱离本发明范围的情况下本领域普通技术人员能够设计许多替代实施例。在权利要求中,圆括号中的任何参考标记都不作为对权利要求的限制。词语“包括”并不排除存在权利要求中所列的其它元件或步骤。位于元件前面的词语“一”或“一个”并不排除存在多个元件。本发明可以通过包含多个分立的元件的硬件来实现。在枚举了几个装置的装置权利要求中,这些装置的几个可以由硬件的一个或者相同部件实现。唯一的事实在于,在相互不同的从属权利要求中引用的确定措施不表示不能有利地使用这些措施的组合。
Claims (15)
1.一种集成电路(100),包括:
衬底(110),承载有多个光敏元件(112);以及
闪耀光栅(120),包括多个衍射元件(122),用于将入射光(150)的相应光谱分量(123-125)衍射至相应的光敏元件(112),所述闪耀光栅(120)包含层的堆叠,这些层中的至少一些包括第一部分和其他部分的交替图案,所述第一部分具有第一折射率,所述其他部分具有另一折射率,所述第一部分排列为使得每一个衍射元件(122)包括堆叠的第一部分的阶梯剖面,其中较高层中的第一部分横向地延伸超过所述阶梯剖面中的较低层中的第一部分。
2.如权利要求1所述的集成电路,其中所述第一部分为金属部分(202,222,242),以及所述其他部分为对于所述入射光至少部分透明的电介质材料部分。
3.如权利要求1或2所述的集成电路(100),其中所述堆叠的第一部分由相应的绝缘层(210,230)分离,其中由该绝缘层分离的两个第一部分通过所述绝缘层中的通孔(212,232)连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的集成电路(100),其中每个衍射元件(122)的上部层包括具有第一宽度(m2)的上部第一部分(242)和位于所述上部第一部分(242)和相邻衍射元件的上部第一部分之间的上部另一部分,所述上部另一部分(240)具有第二宽度(m1),上部层宽度(P)为第一宽度(m2)和第二宽度(m1)之和,其中第二宽度(m1)和上部层宽度(P)之间的比例不超过0.5。
5.如权利要求4所述的集成电路(100),其中所述比例为1/3。
6.如权利要求1-5任一项所述的集成电路(100),其中第一部分(202,222,242)为铜金属部分。
7.如权利要求1-6任一项所述的集成电路(100),其中所述堆叠中的所述其他部分为氧化硅部分。
8.如权利要求1-7任一项所述的集成电路(100),还包括在所述闪耀光栅(120)和所述多个光敏元件(112)之间光学耦合的光波导,所述光波导包括至少部分透明的介质、位于所述至少部分透明的介质的上表面上的第一金属部分(920)以及位于所述至少部分透明的介质的下表面上的第二金属部分(910),所述第一金属部分(920)相对于所述第二金属部分(910)横向地位移。
9.如权利要求1-8任一项所述的集成电路(100),其中所述多个光敏元件在衬底(110)上以两维网格(1000)的形式排列,其中沿与由闪耀光栅(120)产生的衍射图案(123,124,125)平行的方向的光敏元件以交错朝向的方式排列。
10.一种电子装置,包括如权利要求1-9的任一项所述的集成电路(100)。
11.一种制造集成电路(100)的方法,包括:
提供承载多个光敏元件(112)的衬底(110);
在所述衬底上形成第一层(200),所述第一层包括第一部分(202)和其他部分的交替图案,所述第一部分具有第一折射率,所述其他部分具有另一折射率;
在所述第一层上形成另一层(220),所述另一层包括所述第一部分和其他部分的另一交替图案,其中所述另一层中的第一部分(222)横向地延伸超过第一层中的第一部分(202),所述第一部分和另一第一部分形成闪耀光栅(120)的衍射元件(122)的阶梯剖面。
12.如权利要求11所述的方法,其中每个所述层的形成步骤包括:
沉积绝缘层;
在所述绝缘层上沉积掩模层;
对所述掩模层进行构图;
刻蚀所述绝缘层;
去除所述掩模层;
在刻蚀的绝缘层上沉积金属;以及
从所述绝缘层上去除多余的金属。
13.如权利要求11所述的方法,其中每个所述层的形成步骤包括:
沉积金属层;
对所述金属层进行构图;
在已构图的金属层上沉积绝缘层;以及
平坦化所述绝缘层。
14.如权利要求11-13任一项所述的方法,还包括在形成所述第一层(200)和形成所述第二层(220)之间沉积中间层(210)。
15.如权利要求14所述的方法,还包括:
在所述中间层上覆盖沉积掩模层;
对所述掩模层进行构图以暴露出所述中间层的一部分;
刻蚀所述中间层的所述暴露部分,从而形成穿过所述中间层延伸的沟槽,
用导电材料填充所述沟槽;以及
去除已构图的掩模层。
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