CN102544037A - 制作光线滤波结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制作光线滤波结构的方法，其步骤是提供一基层，基层包含一第一光二极管与一第二光二极管，之后，依据一光线的一波长，形成一第一滤波结构于基层的上方，第一滤波结构对应第一光二极管的上方，接着依据光线的波长，形成一第二滤波结构于基层的上方，第二滤波结构对应于第二光二极管的上方，其中第一滤波结构与第二滤波结构是个别独立形成于第一光二极管与第二光二极管的上方。如此，本发明是通过个别独立形成第一滤波结构与第二滤波结构于第一光二极管与第二光二极管的上方，以达到客制化光线滤波结构的目的，并且可减少光罩的使用，进而节省其成本。

Description

制作光线滤波结构的方法

技术领域

本发明涉及一种制作光线滤波结构的方法，其是尤指一种可客制化与节省光罩使用的光线滤波结构的制作方法。

背景技术

光线侦测器已被广泛地运用于各种领域，例如工业、行动电话、电子装置以及零售自动化等。光线侦测器可侦测多种不同的环境亮度，且依据不同亮度对应输出不同的电子讯号，以让后端电路依据电子讯号而得知当前的环境亮度。目前光线侦测器最常用于目前市面上常见的行动电话、液晶屏幕/面板和笔记型计算机的液晶背光控制。光线侦测器是侦测当前环境中的光度，以供后端电路依据侦测到的亮度而适度调节屏幕的亮度，如此可提高人眼观看屏幕的舒适度，而不会因为屏幕的亮度太暗或太亮，造成眼睛疲劳。此外，也可以在亮度充足的环境下，降低屏幕的亮度以降低电源消耗，而达到省电的目的，这对于携带式电子装置而言即可提高电池使用时间，而延长使用时间。

光线侦测器主要是用于侦测特定波长的光线，例如人眼可见的可见光，所以光线侦测器中是包含有光线滤波器，以过滤环境中的光线而仅让特定波长的光线通过，如此光线侦测器即可侦测特定波长的光线。现今的光线滤波结构大都皆为法布里-伯罗空腔(Fabry Perot Cavuty)结构，其包含有两反射层与一干涉层，干涉层位于两反射层之间，干涉层是主要决定何种波长的光线可通过滤波结构，而隔绝其它波长的光线。

现今为了让光线侦测器可以同时侦测多种波长的光线，所以发展出可以让两种以上波长的光线通过的滤波结构，例如美国专利第7,521,666号。请参阅图1，其为上述习用专利的结构图。如图所示，其包含一基层410’、一第一反射层411’、一第一干涉层412’、一第二反射层413’、一第二干涉层421’、一第三反射层422’、一第三干涉层431’与一第四反射层432’。第一反射层411’设置于基层410’上，第一干涉层412’设置于第一反射层411’上，第二反射层413’设置于第一干涉层412’上。如此即为一个法布里-伯罗空腔结构，允许一特定波长的光线通过法布里-伯罗空腔结构。

复参阅图1，第二干涉层421’设置于第二反射层413’上，第三反射层422’设置于第二干涉层421’上，如此，即形成第二个法布里-伯罗空腔结构。由图示可知，第二反射层413’的长度是长于第一反射层411’的长度，以供第一个法布里-伯罗空腔结构与第二个法布里-伯罗空腔结构共享。同理，第三反射层422’、第三干涉层431’与第四反射层432’形成第三个法布里-伯罗空腔结构。第三反射层422’是供第二个法布里-伯罗空腔结构与第三个法布里-伯罗空腔结构共享。上述习用光线滤波结构因为两个法布里-伯罗空腔结构要共享一反射层，所以其为堆栈结构。如图所示，第二个法布里-伯罗空腔结构是堆栈于第一个法布里-伯罗空腔结构，而第三个法布里-伯罗空腔结构是堆栈于第二个法布里-伯罗空腔结构。此外，每一个法布里-伯罗空腔结构更包含有一顶层而覆盖反射层，以保护反射层。由于图1所示的光线滤波结构具有三个法布里-伯罗空腔结构，所以有三种不同波长的光线可以通过光线滤波器。

虽然干涉层是主要决定何种波长的光线可以通过光线滤波结构，但是干涉层下方的底层亦会影响光线滤波结构的滤波特性。此外，若干涉层上的反射层更覆盖有顶层时，其亦会影响光线滤波结构的滤波特性。换言之，设计光线滤波器时，是必须考虑底层、干涉层与顶层的厚度，以决定何种波长的光线可以通过光线滤波器。习用光线滤波器因为是堆栈式，所以除了第一个法布里-伯罗空腔结构以外，其余法布里-伯罗空腔结构的基层的厚度是会包含前面法布里-伯罗空腔结构的干涉层的厚度，也就是说位于前面的法布里-伯罗空腔结构是会影响后面法布里-伯罗空腔结构的滤波特性。因此，设计者在设计堆栈型式的滤波结构时，必须考虑每一法布里-伯罗空腔结构的干涉层对后续法布里-伯罗空腔结构的底层的影响。如此，由于每一法布里-伯罗空腔结构的干涉层对后续法布里-伯罗空腔结构的底层的影响，而使设计者无法有效地客制化三种不同波长的光线通过光线滤波器，并且每一法布里-伯罗空腔结构的干涉层对后续法布里-伯罗空腔结构的底层都有关联，而必须使用多道光罩，进而增加制作的成本。

因此，如何针对上述问题而提出一种新颖制作光线滤波结构的方法，不仅可有效客制化光线滤波结构，并可减少使用光罩，进而达到节省制作成本，使可解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种制作光线滤波结构的方法，其通过个别独立形成一第一滤波结构与一第二滤波结构于一第一光二极管与一第二光二极管的上方，以达到客制化光线滤波结构的目的。

本发明的目的之一，在于提供一种制作光线滤波结构的方法，其通过个别独立形成复数滤波结构于复数光二极管的上方，以减少光罩的使用，进而节省其成本。

本发明的目的之一，在于提供一种制作光线滤波结构的方法，其通过一晶圆形成复数光侦测器，以减少其制作成本。

本发明的技术方案是：一种制作光线滤波结构的方法，其步骤包含：

提供一基层，该基层包含一第一光二极管与一第二光二极管；

依据一光线的一波长，形成一第一滤波结构于该基层的上方，该第一滤波结构对应该第一光二极管的上方；以及

依据该光线的该波长，形成一第二滤波结构于该基层的上方，该第二滤波结构对应于该第二光二极管的上方；

其中，该第一滤波结构与该第二滤波结构是个别独立形成于该第一光二极管与该第二光二极管的上方。

本发明中，其更包含一步骤：

提供一晶圆，该晶圆包含该些基层。

本发明中，其中于依据一光线的一波长，形成一第一滤波结构于该基层的上方的步骤中，更包含：

形成一遮蔽层于该基层的上方，并预定的该第一滤波结构的区域不遮蔽。

本发明中，其中于形成一遮蔽层于该基层的步骤中，更包含：

提供一遮蔽件于该基层的上方；以及

涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方，形成该遮蔽层，以遮蔽非该第一滤波结构的区域。

本发明中，其中于涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方的步骤中，是可喷墨或印刷该不透光液体于该遮蔽件的上方。

本发明中，其中于形成一遮蔽层于该基层的步骤中，更包含：

提供一光阻于该基层的上方；以及

光处理该光阻，形成该遮蔽层，以遮蔽非该第一滤波结构的区域。

本发明中，其中于形成一遮蔽层于该基层的上方的步骤之后，更包含：

去除该遮蔽层。

本发明中，其中于依据该光线的该波长，形成一第二滤波结构于该基层的上方的步骤中，更包含：

形成一遮蔽层于该基层的上方，并预定的该第二滤波结构的区域不遮蔽。

本发明中，其中于遮蔽该基层的步骤中，更包含：

提供一遮蔽件于该基层的上方；以及

涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方，形成该遮蔽层，以遮蔽非该第二滤波结构的区域。

本发明中，其中涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方的步骤中，是可喷墨或印刷该不透光液体于该遮蔽件的上方。

本发明中，其中于遮蔽该基层的步骤中，更包含：

提供一光阻于该基层的上方；以及

光处理该光阻，形成一遮蔽层，以遮蔽非该第二滤波结构的区域。

本发明中，其中于形成一遮蔽层于该基层的上方的步骤之后，更包含：

去除该遮蔽层。

本发明具有的有益效果：本发明所述制作光线滤波结构的方法，通过个别独立形成一第一滤波结构与一第二滤波结构于一第一光二极管与一第二光二极管的上方，以达到客制化光线滤波结构的目的，并且可减少光罩的使用，进而节省其成本。

此外，本发明的制作光线滤波结构的方法是更包含提供一晶圆，该晶圆包含该些基层。如此，本发明可通过晶圆形成复数光侦测器，以减少其制作成本。

附图说明

图1为现有技术的光线滤波结构的结构图；

图2为本发明的一较佳实施例的流程图；

图3A为本发明的一较佳实施例的动作示意图；

图3B为本发明的另一较佳实施例的动作示意图；

图3C为本发明的另一较佳实施例的动作示意图；

图3D为本发明的另一较佳实施例的动作示意图；

图3E为本发明的另一较佳实施例的剖面图；以及

图4为本发明的另一较佳实施例的剖面图。

【图号对照说明】

现有技术：

410’基层               411’第一反射层

412’第一干涉层         413’第二反射层

421’第二干涉层         422’第三反射层

431’第三干涉层         432’第四反射层

本发明：

10  基层                12  第一光二极管

14  第二光二极管        16  第三光二极管

20  第一滤波结构        200 第一反射层

202 第一干涉层          204 第二反射层

206 第一保护层          22  第二滤波结构

220 第三反射层          222 第二干涉层

224 第四反射层          226 第二保护层

24  第三滤波结构        240 第五反射层

242 第三干涉层          244 第六反射层

246 第三保护层          30  第一遮蔽层

32  第一滤波结构的区域  40  第二遮蔽层

42  第二滤波结构的区域  50  第三遮蔽层

52  第三滤波结构的区域    6   基板

60  第四滤波结构          600 第四干涉层

602 第五干涉层            604 第四保护层

62  第五滤波结构          620 第六干涉层

622 第七干涉层            624 第五保护层

64  第六滤波结构          640 第八干涉层

642 第九干涉层            644 第六保护层

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

请参阅图2，为本发明的一较佳实施例的流程图。如图所示，本发明的制作光线滤波结构的方法是先执行步骤S10提供一晶圆，晶圆包含复数基层10，即如图3A所示，于此实施例中，是以晶圆的该些基层10的部分基层10为例，接着执行步骤S12提供该些基层的其中之一，基层10包含有一第一光二极管12与一第二光二极管14(如图3E所示)。之后，执行步骤S16依据一光线的一波长，而形成一第一滤波结构20(如图3E所示)于基层10的上方，并且该第一滤波结构20是对应于第一光二极管12的上方，即第一滤波结构20可以依据需求而过滤光线中不同的波长，使其特定的波长才能通过。接下来执行步骤S22依据光线的波长，而形成一第二滤波结构22(如图3E所示)于基层10的上方，并第二滤波结构22是对应第二光二极管14的上方，使第二滤波结构22可以依据需求而过滤光线中不同的波长，使其特定的波长才能通过，其中，第一滤波结构20与第二滤波结构22是个别独立形成于第一光二极管12与第二光二极管14的上方，如此，本发明可通过个别独立形成第一滤波结构20与第二滤波结构22于第一光二极管12与第二光二极管14的上方，而依据使用者所需求不同过滤的波长，个别调整第一滤波结构20或第二滤波结构22，以达到客制化光线滤波结构的目的。

此外，本实施例的制作光线滤波结构的方法是更包含一步骤，即执行步骤S28依据光线的波长而形成一第三滤波结构24于基层10的上方，并第三滤波结构24是对应于一第三光二极管16的上方，以依据需求而过滤光线中不同的波长，使其特定的波长才能通过。

请复参阅图2，于步骤S16依据光线的波长，形成第一滤波结构20于基层10的上方的之前，是更包含一步骤S14形成一第一遮蔽层30(如图3B所示)于基层10的上方，并预定的第一滤波结构20的区域32不遮蔽。于此步骤中，本实施例形成第一遮蔽层30的方法之一是先提供一遮蔽件(图中未示)于基层10的上方，之后，涂布一不透光液体于遮蔽件的上方，而形成第一遮蔽层30，以遮蔽非该第一滤波结构20的区域32，其中，涂布不透光液体于遮蔽件的上方的步骤中，是可以喷墨或印刷的方式将不透光液体于遮蔽件的上方。

此外，本发明于形成第一遮蔽层30于基层10的上方的方法中，还包括另一个实施例，其提供一光阻(即遮蔽层30)于基层10的上方，之后，光处理光阻而形成遮蔽层30，以遮蔽非该第一滤波结构20的区域32(如图3B所示)，即曝光及显影该光阻而形成第一遮蔽层30，以遮蔽基层10的上方，并不遮蔽第一滤波结构20的区域32。在执行步骤S16形成第一滤波结构20于基层10的上方后，是更执行步骤S18去除该第一遮蔽层30。

承上所述，在形成第一滤波结构20于基层10的上方的步骤S16后，需要执行步骤S22形成第二滤波结构22(如图3C所示)于基层10的上方，而在执行此步骤之前，亦需要执行步骤S20形成一第二遮蔽层40于基层10的上方，并预定的第二滤波结构22的区域42不遮蔽，以供后续步骤S22形成第二滤波结构22，于此实施例中，由于在形成第二遮蔽层40，以遮蔽非预定的第二滤波结构22的区域42时，亦会遮蔽已形成的第一滤波结构20的区域32，如此，本发明即可个别独立形成复数滤波结构于复数光二极管的上方，以达到客制化光线滤波结构的目的。其中，形成第二遮蔽层40的方法与上述形成第一遮蔽层30的方法相同，故于此不再多加以赞述。接着，于执行完步骤S22之后，是执行步骤S24去除第二遮蔽层40。

同理，于步骤S28形成第三滤波结构24(如图3E所示)于基层10的上方前，是执行步骤S26形成一第三遮蔽层50(如图3D所示)于基层10的上方，并预定的第三滤波结构24的区域52不遮蔽。接着执行步骤S28形成第三滤波结构24于基层10的上方后，执行步骤S30去除第三遮蔽层50。如此，即完成一光侦测器的制作。

由上述可知，本发明于此实施例中，只需要使用三道光罩即可完成光侦测器的制作。而现有技术的光侦测器(如图1所示)则需要四至五道光罩才可以完成制作。如此，本发明可通过个别独立形成复数滤波结构于复数光二极管的上方，以减少光罩的使用，进而节省其成本。

请一并参阅图3E，为本发明的另一较佳实施例的剖面图。如图所示，于本实施例中，第一滤波结构20包含一第一反射层200、一第一干涉层202、一第二反射层204与一第一保护层206。第一反射层200形成于基层10的上方，第一干涉层202形成于第一反射层200的上方，第二反射层204形成于第一干涉层202的上方，第一保护层206形成于第二反射层204的上方。如此，第一滤波结构通过第一反射层200与第二反射层204之间的距离即可过滤特定光线的波长，此为该技术领域中具有通常知识者所皆知的技术，故此不再多加以赞述。同理，第二滤波结构22包含一第三反射层220、一第二干涉层222、一第四反射层224与一第二保护层226。第三反射层220形成于基层10的上方，第二干涉层222形成于第三反射层220的上方，第四反射层224形成于第二干涉层222的上方，第二保护层226形成于第四反射层224的上方。第三滤波结构24包含一第五反射层240、一第三干涉层242、一第六反射层244与一第三保护层246。第五反射层240形成于基层10的上方，第三干涉层242形成于第五反射层240的上方，第六反射层244形成于第三干涉层242的上方，第三保护层246形成于第六反射层244的上方，如此，第二滤波结构22与第三滤波结构24可个别依据特定光线的波长过滤光线。

请参阅图4，为本发明的另一较佳实施例的剖面图。如图所示，本实施例与图3E的实施例不同之处，在于本实施例的一第四滤波结构60、一第五滤波结构62与一第六滤波结构64可仅包含复数干涉层，并依据滤波结构所要过滤光的波长，而调整干涉层的材料与厚度。于本实施例中，第四滤波结构60包含一第四干涉层600、一第五干涉层602与一第四保护层604。第四干涉层形成于一基板6的上方，第五干涉层602形成于第四干涉层604的上方，第四保护层604形成于第五干涉层602的上方。第五滤波结构62包含一第六干涉层620、一第七干涉层622与一第五保护层624。第六干涉层620形成于基板6的上方，第七干涉层622形成于第六干涉层620的上方，第五保护层624形成于第七干涉层622的上方。第六滤波结构64包含一第八干涉层640、一第九干涉层642与一第六保护层644。第八干涉层640形成于基板6的上方，第九干涉层642形成于第八干涉层640的上方，第六保护层644形成于第九干涉层644的上方。其中，第四滤波结构60、第五滤波结构62与第六滤波结构64中的干涉层是依据光波长(颜色)而调整干涉层的材质与厚度。

综上所述，本发明的制作光线滤波结构的方法是先提供一基层，基层包含一第一光二极管与一第二光二极管，之后，依据一光线的一波长，形成一第一滤波结构于基层的上方，第一滤波结构对应第一光二极管的上方，接着依据光线的波长，形成一第二滤波结构于基层的上方，第二滤波结构对应于第二光二极管的上方，其中第一滤波结构与第二滤波结构是个别独立形成于第一光二极管与第二光二极管的上方。如此，本发明是通过个别独立形成第一滤波结构与第二滤波结构于第一光二极管与第二光二极管的上方，以达到客制化光线滤波结构的目的，并且可减少光罩的使用，进而节省其成本。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其步骤包含：

提供一基层，该基层包含一第一光二极管与一第二光二极管；

依据一光线的一波长，形成一第一滤波结构于该基层的上方，该第一滤波结构对应该第一光二极管的上方；以及

依据该光线的该波长，形成一第二滤波结构于该基层的上方，该第二滤波结构对应于该第二光二极管的上方；

其中，该第一滤波结构与该第二滤波结构是个别独立形成于该第一光二极管与该第二光二极管的上方。

2.如权利要求1所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其更包含一步骤：

提供一晶圆，该晶圆包含该些基层。

3.如权利要求1所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于依据一光线的一波长，形成一第一滤波结构于该基层的上方的步骤中，更包含：

形成一遮蔽层于该基层的上方，并预定的该第一滤波结构的区域不遮蔽。

4.如权利要求3所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于形成一遮蔽层于该基层的步骤中，更包含：

提供一遮蔽件于该基层的上方；以及

涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方，形成该遮蔽层，以遮蔽非该第一滤波结构的区域。

5.如权利要求4所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方的步骤中，是可喷墨或印刷该不透光液体于该遮蔽件的上方。

6.如权利要求3所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于形成一遮蔽层于该基层的步骤中，更包含：

提供一光阻于该基层的上方；以及

光处理该光阻，形成该遮蔽层，以遮蔽非该第一滤波结构的区域。

7.如权利要求3所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于形成一遮蔽层于该基层的上方的步骤之后，更包含：

去除该遮蔽层。

8.如权利要求1所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于依据该光线的该波长，形成一第二滤波结构于该基层的上方的步骤中，更包含：

形成一遮蔽层于该基层的上方，并预定的该第二滤波结构的区域不遮蔽。

9.如权利要求8所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于遮蔽该基层的步骤中，更包含：

提供一遮蔽件于该基层的上方；以及

涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方，形成该遮蔽层，以遮蔽非该第二滤波结构的区域。

10.如权利要求9所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中涂布一不透光液体于该遮蔽件的上方的步骤中，是可喷墨或印刷该不透光液体于该遮蔽件的上方。

11.如权利要求8所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于遮蔽该基层的步骤中，更包含：

提供一光阻于该基层的上方；以及

光处理该光阻，形成一遮蔽层，以遮蔽非该第二滤波结构的区域。

12.如权利要求8所述的制作光线滤波结构的方法，其特征在于，其中于形成一遮蔽层于该基层的上方的步骤之后，更包含：

去除该遮蔽层。

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