CN111916467A - 滤光结构 - Google Patents

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Abstract

本公开提出一种滤光结构。滤光结构包括一基板，基板具有复数光电转换元件。滤光结构也包括一介电堆叠层，介电堆叠层设置于基板上。滤光结构还包括一平坦层，平坦层设置于介电堆叠层上。介电堆叠层具有一楔形部与一平坦部，平坦部相邻于楔形部，楔形部具有一连续或非连续变化的厚度，且平坦部具有一实质上不变的厚度。

Description

滤光结构
技术领域
本公开实施例涉及一种滤光结构，且特别有关于一种包括介电堆叠层的滤光结构。
背景技术
滤光器已广泛用于各种装置，例如光谱仪、环境光感测器、颜色感测器、图像感测器、光谱检查装置等。然而，传统的滤光结构并未满足各方面的需求。举例来说，从传统的滤光结构获得的光谱可能由于倾斜的(oblique)入射光而具有意外的变形。再者，很难将传统的滤光结构的尺寸减小至例如几微米以满足需求。
发明内容
根据本公开的一些实施例，提出一种滤光结构。滤光结构包括一基板，基板具有复数光电转换元件。滤光结构也包括一介电堆叠层，介电堆叠层设置于基板上。滤光结构还包括一平坦层，平坦层设置于介电堆叠层上。介电堆叠层具有一楔形部与一平坦部，平坦部相邻于楔形部，楔形部具有一连续或非连续变化的厚度，且平坦部具有一实质上不变的厚度。
附图说明
以下将配合附图详述本公开实施例。应注意的是，各种特征部件并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，元件的尺寸可能经放大或缩小，以清楚地表现出本公开实施例的技术特征。
图1显示根据本公开一实施例的滤光结构的部分剖面图。
图2显示根据本公开一实施例的滤光结构的部分放大图。
图3显示根据本公开另一实施例的滤光结构的部分剖面图。
图4显示根据本公开实施例的滤光结构的部分放大图。
图5显示根据本公开一实施例的滤光结构的部分剖面图。
图6显示根据本公开另一实施例的滤光结构的部分剖面图。
图7显示根据本公开一实施例的第一遮光层的第一孔洞的部分俯视图。
附图标记说明：
100、102、104、106～滤光结构
10～基板
10T～顶表面
12、12C、12P、12F～光电转换元件
20、22、24、26～介电堆叠层
20-1、22-1、24-1、26-1～楔形部
20-2、22-2、24-2、26-2～楔形部
20-3、22-3、24-3、26-3～平坦部
21～第一介电层
23～第二介电层
30～平坦层
40～遮光层
41～第一遮光层
41a～第一孔洞
43～第二遮光层
43a～第二孔洞
D1～方向
L～光
W1～宽度
W2～宽度
α～入射角
具体实施方式
以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本公开的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本公开实施例叙述了一第一特征部件形成于一第二特征部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征部件与上述第二特征部件是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征部件形成于上述第一特征部件与上述第二特征部件之间，而使上述第一特征部件与第二特征部件可能未直接接触的实施例。
应理解的是，额外的操作步骤可实施于所述方法之前、之间或之后，且在所述方法的其他实施例中，部分的操作步骤可被取代或省略。
此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“在…上方”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征部件与另一个(些)元件或特征部件之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。
在说明书中，“约”、“大约”、“大抵”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，或10％之内，或5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“大抵”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“大抵”的含义。
应理解的是，虽然本文可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与元件、部件、区域、层和/或部分分开。因此，在不脱离本公开的启示的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本公开实施例有特别定义。
图1显示根据本公开一实施例的滤光结构100的部分剖面图。图2显示根据本公开一实施例的滤光结构100的部分放大图。应注意的是，为了简洁起见，并非所有滤光结构100的部件皆显示于图1与图2中。
参照图1，滤光结构100包括一基板10。在一些实施例中，基板10的材料可包括元素半导体(例如，硅或锗)、化合物半导体(例如，碳化钽(TaC)、砷化镓(GaAs)、砷化铟(InAs)或磷化铟(InP))、合金半导体(例如，硅锗(SiGe)、碳化硅锗(SiGeC)、磷化砷化镓(GaAsP)或磷化镓铟(GaInP))、其他适当的半导体或前述的组合，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，基板10可为绝缘层上半导体(semiconductor-on-insulator(SOI))基板。前述绝缘层上半导体基板可包括底板、设置于前述底板上的埋藏氧化层以及设置于前述埋藏氧化层上的半导体层。在一些实施例中，基板10可为一半导体晶圆(例如，硅晶圆或其他适当的半导体晶圆)。在一些实施例中，基板10的材料可包括(但不限于)以下至少其中之一：陶瓷、玻璃、聚酰亚胺(polyimide,PI)、液晶聚合物(liquid-crystalpolymer,LCP)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)(和其他塑料)、聚合物材料、其他合适的材料或前述材料的组合，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，基板10可包括各种导电特征(例如，导线(conductive line)或导孔(via))。举例来说，前述导电特征可由铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、其合金、其他适当的导电材料或前述的组合所形成，但本公开实施例并非以此为限。
如图1所示，基板10可具有复数光电转换元件(photoelectric conversionelement)12。在一些实施例中，光电转换元件12可通过例如离子布植(ionimplantation)工艺及/或扩散(diffusion)工艺所形成。举例来说，光电转换元件12可被配置以形成晶体管、光电二极管、PIN二极管及/或发光二极管，但本公开实施例并非以此为限。
参照图1与图2，滤光结构100包括一介电堆叠层20，介电堆叠层20设置于基板10上。在一些实施例中，介电堆叠层20可包括一楔形(wedge)部20-1及一平坦部20-3，平坦部20-3如图1所示相邻于楔形部20-1。在一些实施例中，楔形部20-1可具有一连续变化的厚度，且平坦部20-3具有一实质上不变的(constant)厚度。在此，连续变化的厚度可指厚度连续地变化。在一些实施例中，楔形部20-1可具有一非连续变化的厚度。在此，非连续变化的厚度可指厚度非连续地变化。
如图1与图2所示，介电堆叠层20可包括交互堆叠的复数第一介电层21与复数第二介电层23，且第一介电层21的折射率与第二介电层23的折射率可不同。举例来说，第一介电层21的折射率可大于第二介电层23的折射率，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，第一介电层21的折射率可小于第二介电层23的折射率。
在一些实施例中，第一介电层21的折射率可介于大约2至2.5，且第一介电层21的材料可包括二氧化锆(ZrO2)、五氧化二钽(Ta2O5)、五氧化二铌(Nb2O5)、硫化锌(ZnS)、二氧化钛(TiO2)、氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)或其他合适的材料，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，第二介电层23的折射率可介于大约1.2至1.8，且第二介电层23的材料可包括氟化钙(CaF2)、氟化镁(MgF2)、三氟化镧(LaF3)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、二氧化铪(HfO2)或其他合适的材料，但本公开实施例并非以此为限。
在图1与图2中，介电堆叠层20包括四层第一介电层21及四层第二介电层23设置于基板10上，但第一介电层21的数量及第二介电层23的数量并非以此为限。在一些实施例中，第一介电层21及第二介电层23可通过化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)工艺、原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)工艺、物理气相沉积(physical vapordeposition,PVD)工艺或其他合适的工艺所形成，但本公开实施例并非以此为限。举例来说，化学气相沉积工艺可为低压化学气相沉积(low-pressure chemical vapordeposition,LPCVD)、低温化学气相沉积(low-temperature chemical vapor deposition,LTCVD)、快速升温化学气相沉积(rapid thermal chemical vapor deposition,RTCVD)或等离子体辅助化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)。
此外，介电堆叠层20可通过使用特定的遮罩沉积于基板10上，以形成楔形部20-1(及平坦部20-3)，其中楔形部20-1可具有一连续变化的厚度，但本公开实施例并非以此为限。再者，如图1与图2所示，在一些实施例中，在楔形部20-1中的每层第一介电层21可对应地具有一连续变化的厚度，且在楔形部20-1中的每层第二介电层23可对应地具有一连续变化的厚度，但本公开实施例并非以此为限。
如图1与图2所示，在一些实施例中，介电堆叠层20的楔形部20-1从靠近平坦部20-3的一侧至远离平坦部20-3的一侧逐渐变薄。亦即，靠近平坦部20-3的楔形部20-1的厚度可大于远离平坦部20-3的楔形部20-1的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
对应地，如图1与图2所示，在楔形部20-1中的每层第一介电层21从靠近平坦部20-3的一侧至远离平坦部20-3的一侧逐渐变薄，且在楔形部20-1中的每层第二介电层23从靠近平坦部20-3的一侧至远离平坦部20-3的一侧逐渐变薄。亦即，在楔形部20-1中，靠近平坦部20-3的第一介电层21的厚度可大于远离平坦部20-3的第一介电层21的厚度，且靠近平坦部20-3的第二介电层23的厚度可大于远离平坦部20-3的第二介电层23的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
如图1所示，在本实施例中，介电堆叠层20可进一步包括另一楔形部20-2，楔形部20-2相邻于平坦部20-3；亦即，楔形部20-1可设置于平坦部20-3的一侧，而楔形部20-2可设置于平坦部20-3的另一侧。在一些实施例中，楔形部20-2可类似于楔形部20-1。举例来说，楔形部20-2可具有一连续变化的厚度，且楔形部20-2可对称于楔形部20-1，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，楔形部20-2可具有一非连续变化的厚度，或楔形部20-2可不对称于楔形部20-1(例如，楔形部20-2的宽度可大于或小于楔形部20-1的宽度)。
参照图1与图2，滤光结构100包括一平坦层30，平坦层30设置于介电堆叠层20上。在本实施例中，平坦层30可为一透明层，且平坦层30的材料可包括透明光阻、聚酰亚胺、环氧树脂、其他合适的材料或前述材料的组合，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，平坦层30的材料可包括光固化材料、热固化材料或前述材料的组合。举例而言，可进行旋转涂布工艺(spin-on coating process)将透明材料涂布于介电堆叠层20上，接着进行平坦化工艺以形成平坦层30，但本公开实施例并非以此为限。举例来说，前述平坦化工艺可为化学机械研磨(chemical mechanical polishing,CMP)工艺、研磨(grinding)工艺、回蚀刻工艺、其他适当的工艺或上述的组合。
参照图1与图2，在一些实施例中，滤光结构100可进一步包括一第一遮光层41，第一遮光层41设置于平坦层30上。如图1与图2所示，第一遮光层41可包括复数第一孔洞(aperture)41a。在一些实施例中，每个第一孔洞41a可对应于光电转换元件12的其中之一，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，第一遮光层41的材料可包括光阻(例如，黑光阻或其他适当的非透明的光阻)、油墨(例如，黑色油墨或其他适当的非透明的油墨)、模制化合物(moldingcompound)(例如，黑色模制化合物或其他适当的非透明的模制化合物)、防焊材料(soldermask)(例如，黑色防焊材料或其他适当的非透明的防焊材料)、(黑色)环氧树脂、其他适当的材料或前述材料的组合，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，第一遮光层41的材料可包括光固化材料、热固化材料或前述材料的组合，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，可通过涂布工艺或图案化工艺将第一遮光层41形成于平坦层30上，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，前述图案化工艺可包括软烘烤(softbaking)、光罩对准(mask aligning)、曝光(exposure)、曝光后烘烤(post-exposurebaking)、显影(developing)、润洗(rinsing)、干燥、其他适当的步骤或前述步骤的组合，但本公开实施例并非以此为限。
此外，在一些实施例中，滤光结构100可进一步包括至少一第二遮光层43，第二遮光层43设置于平坦层30内并设置于介电堆叠层20上。如图1与图2所示，第二遮光层43可包括复数第二孔洞43a。在一些实施例中，每个第二孔洞43a可对应于光电转换元件12的其中之一，但本公开实施例并非以此为限。
类似地，第二遮光层43的材料可包括光阻(例如，黑光阻或其他适当的非透明的光阻)、油墨(例如，黑色油墨或其他适当的非透明的油墨)、模制化合物(例如，黑色模制化合物或其他适当的非透明的模制化合物)、防焊材料(例如，黑色防焊材料或其他适当的非透明的防焊材料)、(黑色)环氧树脂、其他适当的材料或前述材料的组合，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，第二遮光层43的材料可包括光固化材料、热固化材料或前述材料的组合，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，可通过涂布工艺或图案化工艺形成第二遮光层43，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，前述图案化工艺可包括软烘烤、光罩对准、曝光、曝光后烘烤、显影、润洗、干燥、其他适当的步骤或前述步骤的组合，但本公开实施例并非以此为限。举例来说，可将透明材料(例如，透明光阻、聚酰亚胺或环氧树脂)形成于介电堆叠层20上；接着，可将非透明材料(例如，光阻、油墨、模制化合物、防焊材料或(黑色)环氧树脂)涂布于透明材料上；接着，可将非透明材料图案化以形成具有第二孔洞43a的第二遮光层43；接着，可将透明材料填入第二孔洞43a中并设置于第二遮光层43上；接着，可再次将非透明材料涂布于透明材料上；接着，可将非透明材料图案化以形成具有第一孔洞41a的第一遮光层41，但本公开实施例并非以此为限。
如图1与图2所示，在一些实施例中，第一遮光层41的第一孔洞41a可对应于第二遮光层43的第二孔洞43a，但本公开实施例并非以此为限。
如图2所示，在一些实施例中，每个第一孔洞41a的宽度W1在平行于基板10的顶表面10T的方向D1上大于1μm且小于150μm，而每个第二孔洞43a的宽度W2在平行于基板10的顶表面10T的方向D1上大于1μm且小于150μm，但本公开实施例并非以此为限。如图1与图2所示，在本实施例中，每个第一孔洞41a的宽度W1被示出为与每个第二孔洞43a的宽度W2相同，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，每个第一孔洞41a的宽度W1可与每个第二孔洞43a的宽度W2不同。举例来说，取决于需求，每个第一孔洞41a的宽度W1可大于每个第二孔洞43a的宽度W2。
应注意的是，遮光层(40)的数量并非限定于图1与图2所示的示例。在一些实施例中，第二遮光层43的数量可例如为两层或多于两层。此两层或更多层的遮光层(40)可限制每道入射光的入射角。举例来说，每道入射光的入射角可被限制为小于10°。亦即，第一遮光层41的第一孔洞41a与第二遮光层43的第二孔洞43a可如图2所示限制光L的入射角α介于0至10°，但本公开实施例并非以此为限。因此，滤光结构100可为低角度依赖(low angledependency)。亦即，可减少由于倾斜的入射光传送至滤光结构100而造成的光谱变形。
此外，当滤光结构100被用于光谱检查装置时，光谱解析度(spectralresolution)可以由第一遮光层41的第一孔洞41a与第二遮光层43的第二孔洞43a的尺寸决定。亦即，可通过调整第一遮光层41的第一孔洞41a与第二遮光层43的第二孔洞43a的尺寸提升光谱解析度。
在一些实施例中，传送至光电转换元件12的光的波长可取决于介电堆叠层20的厚度。举例来说，在图1与图2所示的实施例中，在对应于楔形部20-1的光电转换元件12中，光电转换元件12越靠近平坦部20-3，传送至此光电转换元件12的光的波长越长；传送至对应于平坦部20-3的光电转换元件12的光的波长大于传送至对应于楔形部20-1的光电转换元件12的光的波长。因此，如图1所示，红光可被传送至光电转换元件12C，而蓝光可被传送至光电转换元件12P，但本公开实施例并非以此为限。
图3显示根据本公开另一实施例的滤光结构102的部分剖面图。图4显示根据本公开实施例的滤光结构102的部分放大图。应注意的是，为了简洁起见，并非所有滤光结构102的部件皆显示于图3与图4中。
参照图3与图4，滤光结构102包括一基板10。类似地，基板10可具有复数光电转换元件12。滤光结构102也包括一介电堆叠层22，介电堆叠层22设置于基板10上。在本实施例中，介电堆叠层22可包括一楔形部22-1及一平坦部22-3，平坦部22-3如图3所示相邻于楔形部22-1。滤光结构102还包括一平坦层30，平坦层30设置于介电堆叠层22上。
与图1、图2所示的滤光结构100的不同之处可包括，图3、图4所示的介电堆叠层22的楔形部22-1可具有一非连续变化的厚度。在此，非连续变化的厚度可指厚度非连续地变化。举例来说，介电堆叠层22的楔形部22-1可为一阶梯型，但本公开实施例并非以此为限。
类似地，如图3与图4所示，介电堆叠层22可包括交互堆叠的复数第一介电层21与复数第二介电层23，且第一介电层21的折射率与第二介电层23的折射率可不同。举例来说，第一介电层21的折射率可大于第二介电层23的折射率，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，第一介电层21的折射率可小于第二介电层23的折射率。
在图3与图4中，介电堆叠层22包括三层第一介电层21及三层第二介电层23设置于基板10上，但第一介电层21的数量及第二介电层23的数量并非以此为限。在一些实施例中，第一介电层21的数量及第二介电层23的数量可依据需求调整。
如图3与图4所示，在一些实施例中，介电堆叠层22的楔形部22-1从靠近平坦部22-3的一侧至远离平坦部22-3的一侧逐渐(但非连续地)变薄。亦即，靠近平坦部22-3的楔形部22-1的厚度可大于远离平坦部22-3的楔形部22-1的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
对应地，如图3与图4所示，在楔形部22-1中的每层第一介电层21从靠近平坦部22-3的一侧至远离平坦部22-3的一侧逐渐(但非连续地)变薄，且在楔形部22-1中的每层第二介电层23从靠近平坦部22-3的一侧至远离平坦部22-3的一侧逐渐(但非连续地)变薄。亦即，在楔形部22-1中，靠近平坦部22-3的第一介电层21的厚度可大于远离平坦部22-3的第一介电层21的厚度，且靠近平坦部22-3的第二介电层23的厚度可大于远离平坦部22-3的第二介电层23的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
如图3所示，类似地，介电堆叠层22可进一步包括另一楔形部22-2，楔形部22-2相邻于平坦部22-3；亦即，楔形部22-1可设置于平坦部22-3的一侧，而楔形部22-2可设置于平坦部22-3的另一侧。在一些实施例中，楔形部22-2可类似于楔形部22-1。举例来说，楔形部22-2可具有一非连续变化的厚度，且楔形部22-2可对称于楔形部22-1，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，楔形部22-2可类似于图1所示的楔形部20-2(其具有一连续变化的厚度)，或楔形部22-2可不对称于楔形部22-1(例如，楔形部22-2的宽度可大于或小于楔形部22-1的宽度)。
参照图3与图4，在一些实施例中，滤光结构102可进一步包括一第一遮光层41及至少一第二遮光层43，第一遮光层41设置于平坦层30上，第二遮光层43设置于平坦层30内并设置于介电堆叠层22上。
如图3与图4所示，第一遮光层41可包括复数第一孔洞41a，且第二遮光层43可包括复数第二孔洞43a。在一些实施例中，每个第一孔洞41a及每个第二孔洞43a可对应于光电转换元件12的其中之一，但本公开实施例并非以此为限。如图3与图4所示，在一些实施例中，第一遮光层41的第一孔洞41a可对应于第二遮光层43的第二孔洞43a，但本公开实施例并非以此为限。
类似地，当滤光结构102被用于光谱检查装置时，光谱解析度可以由第一遮光层41的第一孔洞41a与第二遮光层43的第二孔洞43a的尺寸决定。亦即，可通过调整第一遮光层41的第一孔洞41a与第二遮光层43的第二孔洞43a的尺寸提升光谱解析度。
在一些实施例中，传送至光电转换元件12的光的波长可取决于介电堆叠层22的厚度。举例来说，在图3与图4所示的实施例中，在对应于楔形部22-1的光电转换元件12中，光电转换元件12越靠近平坦部22-3，传送至此光电转换元件12的光的波长越长；传送至对应于平坦部22-3的光电转换元件12的光的波长大于传送至对应于楔形部22-1的光电转换元件12的光的波长。因此，如图3所示，红光可被传送至光电转换元件12C，而蓝光可被传送至光电转换元件12P，但本公开实施例并非以此为限。
图5显示根据本公开一实施例的滤光结构104的部分剖面图。图6显示根据本公开另一实施例的滤光结构106的部分剖面图。应注意的是，为了简洁起见，并非所有滤光结构104与滤光结构106的部件皆显示于图5与图6中。
参照图5，滤光结构104包括一基板10。类似地，基板10可具有复数光电转换元件12。滤光结构104也包括一介电堆叠层24，介电堆叠层24设置于基板10上。在本实施例中，介电堆叠层24可包括一楔形部24-1及一平坦部24-3，平坦部24-3如图5所示相邻于楔形部24-1。滤光结构104还包括一平坦层30，平坦层30设置于介电堆叠层24上。在一些实施例中，滤光结构104可进一步包括一第一遮光层41及至少一第二遮光层43，第一遮光层41设置于平坦层30上，第二遮光层43设置于平坦层30内并设置于介电堆叠层24上。
图5所示的介电堆叠层24的楔形部24-1可不同于图1与图2所示的介电堆叠层20的楔形部20-1。举例来说，如图5所示，介电堆叠层24的楔形部24-1可具有一连续变化的厚度，但介电堆叠层24的楔形部24-1从靠近平坦部24-3的一侧至远离平坦部24-3的一侧逐渐变厚。亦即，靠近平坦部24-3的楔形部24-1的厚度可小于远离平坦部24-3的楔形部24-1的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
类似地，如图5所示，介电堆叠层24可包括交互堆叠的复数第一介电层21与复数第二介电层23，且第一介电层21的折射率与第二介电层23的折射率可不同。举例来说，第一介电层21的折射率可大于第二介电层23的折射率，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，第一介电层21的折射率可小于第二介电层23的折射率。
在图5中，介电堆叠层24包括四层第一介电层21及四层第二介电层23设置于基板10上，但第一介电层21的数量及第二介电层23的数量并非以此为限。在一些实施例中，第一介电层21的数量及第二介电层23的数量可依据需求调整。
对应地，如图5所示，在楔形部24-1中的每层第一介电层21从靠近平坦部24-3的一侧至远离平坦部24-3的一侧逐渐变厚，且在楔形部24-1中的每层第二介电层23从靠近平坦部24-3的一侧至远离平坦部24-3的一侧逐渐变厚。亦即，在楔形部24-1中，靠近平坦部24-3的第一介电层21的厚度可小于远离平坦部24-3的第一介电层21的厚度，且靠近平坦部24-3的第二介电层23的厚度可小于远离平坦部24-3的第二介电层23的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
如图5所示，类似地，介电堆叠层24可进一步包括另一楔形部24-2，楔形部24-2相邻于平坦部24-3；亦即，楔形部24-1可设置于平坦部24-3的一侧，而楔形部24-2可设置于平坦部24-3的另一侧。在一些实施例中，楔形部24-2可类似于楔形部24-1。举例来说，楔形部24-2可具有一连续变化的厚度，且楔形部24-2可对称于楔形部24-1，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，楔形部24-2可类似于图3所示的楔形部22-2(其具有一非连续变化的厚度)，或楔形部24-2可不对称于楔形部24-1(例如，楔形部24-2的宽度可大于或小于楔形部24-1的宽度)。
在一些实施例中，传送至光电转换元件12的光的波长可取决于介电堆叠层24的厚度。举例来说，在图5所示的实施例中，在对应于楔形部24-1的光电转换元件12中，光电转换元件12越靠近平坦部24-3，传送至此光电转换元件12的光的波长越短；传送至对应于平坦部24-3的光电转换元件12的光的波长大于传送至对应于楔形部24-1的光电转换元件12的光的波长。因此，如图5所示，红光可被传送至光电转换元件12C或12P，而蓝光可被传送至光电转换元件12F，但本公开实施例并非以此为限。
参照图6，滤光结构106包括一基板10。类似地，基板10可具有复数光电转换元件12。滤光结构106也包括一介电堆叠层26，介电堆叠层26设置于基板10上。在本实施例中，介电堆叠层26可包括一楔形部26-1及一平坦部26-3，平坦部26-3如图6所示相邻于楔形部26-1。滤光结构106还包括一平坦层30，平坦层30设置于介电堆叠层26上。在一些实施例中，滤光结构106可进一步包括一第一遮光层41及至少一第二遮光层43，第一遮光层41设置于平坦层30上，第二遮光层43设置于平坦层30内并设置于介电堆叠层26上。
与图5所示的滤光结构104的不同之处可包括，图6所示的介电堆叠层26的楔形部26-1可具有一非连续变化的厚度。举例来说，介电堆叠层26的楔形部26-1可为一阶梯型，但本公开实施例并非以此为限。
类似地，如图6所示，介电堆叠层26可包括交互堆叠的复数第一介电层21与复数第二介电层23，且第一介电层21的折射率与第二介电层23的折射率可不同。举例来说，第一介电层21的折射率可大于第二介电层23的折射率，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，第一介电层21的折射率可小于第二介电层23的折射率。
在图6中，介电堆叠层26包括三层第一介电层21及三层第二介电层23设置于基板10上，但第一介电层21的数量及第二介电层23的数量并非以此为限。在一些实施例中，第一介电层21的数量及第二介电层23的数量可依据需求调整。
如图6所示，在一些实施例中，介电堆叠层26的楔形部26-1从靠近平坦部26-3的一侧至远离平坦部26-3的一侧逐渐(但非连续地)变厚。亦即，靠近平坦部26-3的楔形部26-1的厚度可小于远离平坦部26-3的楔形部26-1的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
对应地，如图6所示，在楔形部26-1中的每层第一介电层21从靠近平坦部26-3的一侧至远离平坦部26-3的一侧逐渐(但非连续地)变厚，且在楔形部26-1中的每层第二介电层23从靠近平坦部26-3的一侧至远离平坦部26-3的一侧逐渐(但非连续地)变厚。亦即，在楔形部26-1中，靠近平坦部26-3的第一介电层21的厚度可小于远离平坦部26-3的第一介电层21的厚度，且靠近平坦部26-3的第二介电层23的厚度可小于远离平坦部26-3的第二介电层23的厚度。然而，本公开实施例并非以此为限。
如图6所示，类似地，介电堆叠层26可进一步包括另一楔形部26-2，楔形部26-2相邻于平坦部26-3；亦即，楔形部26-1可设置于平坦部26-3的一侧，而楔形部26-2可设置于平坦部26-3的另一侧。在一些实施例中，楔形部26-2可类似于楔形部26-1。举例来说，楔形部26-2可具有一非连续变化的厚度，且楔形部26-2可对称于楔形部26-1，但本公开实施例并非以此为限。在其他实施例中，楔形部26-2可类似于图5所示的楔形部24-2(其具有一连续变化的厚度)，或楔形部26-2可不对称于楔形部26-1(例如，楔形部26-2的宽度可大于或小于楔形部26-1的宽度)。
在一些实施例中，传送至光电转换元件12的光的波长可取决于介电堆叠层26的厚度。举例来说，在图6所示的实施例中，在对应于楔形部26-1的光电转换元件12中，光电转换元件12越靠近平坦部26-3，传送至此光电转换元件12的光的波长越短；传送至对应于平坦部26-3的光电转换元件12的光的波长大于传送至对应于楔形部26-1的光电转换元件12的光的波长。因此，如图6所示，红光可被传送至光电转换元件12C或12P，而蓝光可被传送至光电转换元件12F，但本公开实施例并非以此为限。
图7显示根据本公开一实施例的第一遮光层41的第一孔洞41a的部分俯视图。应注意的是，根据本公开一实施例的第二遮光层43的第二孔洞43a的部分俯视图可类似于图7。
在一些实施例中，第一遮光层41的第一孔洞41a可形成一对称图案。举例来说，第一遮光层41的第一孔洞41a可如图7所示以同心圆排列，但本公开实施例并非以此为限。
综上所述，当根据本公开实施例的滤光结构作为窄频滤波器(例如，光谱检查装置)时，可通过调整遮光层的孔洞的尺寸提升(光谱)解析度。此外，根据本公开实施例的滤光结构可为低角度依赖，因此，可减少由于倾斜的入射光传送至根据本公开实施例的滤光结构而造成的光谱变形。
以上概述数个实施例的部件，以便在本公开所属技术领域中技术人员可以更理解本公开实施例的观点。在本公开所属技术领域中技术人员应该理解，他们能以本公开实施例为基础，设计或修改其他工艺和结构以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。在本公开所属技术领域中技术人员也应该理解到，此类等效的结构并无悖离本公开的构思与范围，且他们能在不违背本公开的构思和范围之下，做各式各样的改变、取代和替换。因此，本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。另外，虽然本公开已以数个优选实施例公开如上，然其并非用以限定本公开。
整份本说明书对特征、优点或类似语言之引用并非意味可以利用本公开实现的所有特征和优点应该是或者在本公开的任何单个实施例中。相对地，涉及特征和优点的语言被理解为其意味着结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因而，在整份说明书中对特征和优点以及类似语言之讨论可以但不一定代表相同的实施例。
再者，在一个或多个实施例中，可以任何合适的方式组合本公开的所描述的特征、优点和特性。根据本文的描述，相关领域的技术人员将意识到，可在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实现本公开。在其他情况下，在某些实施例中可识别附加的特征和优点，这些特征和优点可能不存在于本公开的所有实施例中。

Claims (11)

1.一种滤光结构，包括：
一基板，具有复数光电转换元件；
一介电堆叠层，设置于该基板上；
一平坦层，设置于该介电堆叠层上；
其中该介电堆叠层具有一楔形部与一平坦部，该平坦部相邻于该楔形部，该楔形部具有一连续或非连续变化的厚度，且该平坦部具有一实质上不变的厚度。
2.如权利要求1所述的滤光结构，其中该介电堆叠层包括交互堆叠的复数第一介电层与复数第二介电层，每该第一介电层的折射率与每该第二介电层的折射率不同，在该楔形部中的每该第一介电层具有一连续或非连续变化的厚度，且在该楔形部中的每该第二介电层具有一连续或非连续变化的厚度。
3.如权利要求2所述的滤光结构，其中每该第一介电层的折射率介于2至2.5，且每该第一介电层的材料包括二氧化锆、五氧化二钽、五氧化二铌、硫化锌、二氧化钛、氧化铟锡、氧化锡或氧化锌。
4.如权利要求2所述的滤光结构，其中每该第二介电层的折射率介于1.2至1.8，且每该第二介电层的材料包括氟化钙、氟化镁、三氟化镧、二氧化硅、氧化铝或二氧化铪。
5.如权利要求2所述的滤光结构，其中该楔形部从靠近该平坦部的一侧至远离该平坦部的一侧逐渐变薄，且该楔形部围绕该平坦部。
6.如权利要求2所述的滤光结构，其中该楔形部从靠近该平坦部的一侧至远离该平坦部的一侧逐渐变厚，且该楔形部围绕该平坦部。
7.如权利要求1所述的滤光结构，还包括：
复数遮光层，设置于该介电堆叠层上，其中该复数遮光层包括：
一第一遮光层，设置于该平坦层上；及
至少一第二遮光层，设置于该平坦层内并设置于该介电堆叠层上。
8.如权利要求7所述的滤光结构，其中该第一遮光层包括复数第一孔洞，而该至少一第二遮光层包括复数第二孔洞，该复数第一孔洞对应于该复数第二孔洞，该复数第一孔洞的每一个对应于该复数光电转换元件的其中之一，且该复数第二孔洞的每一个对应于该复数光电转换元件的其中之一。
9.如权利要求8所述的滤光结构，其中该复数第一孔洞的每一个的宽度在平行于该基板的一顶表面的一方向上大于1μm且小于150μm，而该复数第二孔洞的每一个的宽度在平行于该基板的该顶表面的该方向上大于1μm且小于150μm，该复数第一孔洞的每一个的宽度与该复数第二孔洞的每一个的宽度不同，且该复数第一孔洞与该复数第二孔洞限制光的入射角介于0至10°。
10.如权利要求8所述的滤光结构，其中该复数第一孔洞形成一对称图案。
11.如权利要求10所述的滤光结构，其中该复数第一孔洞以同心圆排列。
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