TW201939074A - 光波分離結構與形成光波分離結構的方法 - Google Patents

光波分離結構與形成光波分離結構的方法 Download PDF

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Abstract

本文提供光波分離網格與形成方法。一些實施例中，光波分離網格包括：第一層，具有ROx Ny 之分子式，其中該第一層具有第一折射率；以及第二層，該第二層配置於該第一層頂上且有別於該第一層，該第二層具有R’Ox Ny 之分子式，其中該第二層具有與該第一折射率不同的第二折射率，且其中R與R’各為金屬或介電材料之一者。一些實施例中，一種形成光波分離網格的方法包括：透過物理氣相沉積製程在基板頂上沉積具有預定期望第一折射率的第一層；以及於該第一層頂上沉積第二層，該第二層有別於該第一層，其中該第二層具有與該第一折射率不同的預定第二折射率。

Description

光波分離結構與形成光波分離結構的方法
本案揭露內容之實施例大體上關於光波分離網格（lattice）與形成光波分離網格的方法。
一直以來用於CMOS影像感測器中的濾色件（color filter）一般是由阻劑型材料製成，且能夠解析紅色、綠色、藍色、與白色。RGB畫素以諸如貝爾圖案（Bayer pattern）之圖案排列。光通過濾色件之強度可接近影像之有限區域（畫素）中的光之真實色彩，且藉由此手段，可電子式製作色彩影像。阻劑材料需要某些厚度，以正確地解析光之色彩。當畫素於XY方向上規模縮小（scale down），需要光二極體頂部上的結構（包括濾色件）以於Z方向規模縮小其厚度，而將串擾減至最小且改善量子效能。但是，濾色件阻劑已達到其在厚度之規模縮放上的極限。因此，目前正搜尋建立濾色件的新方法。
因此，發明人已開發改良的光波分離網格以及形成光波分離網格的方法。
本文提供光波分離網格與形成光波分離網格的方法。一些實施例中，一種光波分離網格包括：第一層，具有ROx Ny 之分子式，其中該第一層具有第一折射率；以及第二層，該第二層配置於該第一層頂上且有別於該第一層，該第二層具有R’Ox Ny 之分子式，其中該第二層具有與該第一折射率不同的第二折射率，且其中R與R’各為金屬或介電材料之一者。
一些實施例中，一種在物理氣相沉積（PVD）腔室中配置的基板頂上形成光波分離網格的方法包括：（a）透過物理氣相沉積製程在基板頂上沉積具有ROx Ny 之分子式的第一層，其中該第一層具有預定第一折射率；以及（b）透過物理氣相沉積製程於該第一層頂上沉積第二層，該第二層有別於該第一層且具有R’Ox Ny 之分子式，其中該第二層具有與該第一折射率不同的預定第二折射率，且其中R與R’各為金屬或介電材料之一者。
一些實施例中，一種形成濾色件的方法包括：（a）透過物理氣相沉積製程在基板頂上沉積具有預定第一折射率的第一層，其中該第一層具有ROx Ny 之分子式；（b）於該第一層頂上沉積具有R’Ox Ny 之分子式的第二層，其中該第二層具有與該第一折射率不同的預定第二折射率，其中R與R’各為金屬或介電材料之一者；（c）重覆（a）至（b）以形成具有複數個交替的第一層與第二層的堆疊；（d）將該第一層或該第二層之一者蝕刻至在遍及該堆疊上複數個有差異的厚度，其中每一厚度過濾不同的光波長；以及（e）重覆（a）至（b）以將該光波分離網格形成至期望厚度。
本案揭露內容之其他與進一步的實施例描述於下文中。
本文揭露改良的光波分離網格與形成光波分離網格的方法。一些實施例中，在此形成的光波分離網格可用於不同元件結構上，該等元件結構包括例如濾色件，該濾色件諸如為可用於互補式金氧半導體（CMOS）影像感測器上。一些實施例中，本文所述的光波分離網格可有利地使用減少形成網格所需之步驟數的方法形成，而造成產品產量改善。一些實施例中，有創造性的形成光波分離網格之方法可有利地助於製造製程產量增加的光波分離網格，這是由於製程步驟數減少所致。一些實施例中，該有創造性的方法可有利地減少污染問題且可容許更為精準地調諧網格性質，例如折射率值。藉由本文揭露的方法與結構，也可實現其他優點。
第1圖描繪形成根據本案揭露內容之一些實施例的光波分離網格之方法100。下文中根據第2A圖至第2E圖所繪的製造光波分離網格之多個階段描述該方法。
一些實施例中，方法100可在物理氣相沉積（PVD）腔室中執行，例如第4圖中所描述的PVD腔室。第4圖描繪根據本案揭露內容之一些實施例的物理氣相沉積腔室（處理腔室400）的概略剖面視圖。適合用於執行本文所述之方法100的PVD腔室的範例包括ALPS® Plus與SIP ENCORE® PVD以及Impulse™ PVD處理腔室，上述腔室都可從美國加州Santa Clara的應用材料公司購得。可用於執行本文揭露的該有創造性的方法的示範性處理系統可包括ENDURA®處理系統線路，可購自美國加州Santa Clara的應用材料公司。其他處理腔室（包括來自其他販售商之處理腔室）也可與本文提供之教示一併合適地使用。
方法100開始於102，其中，如第2A圖所描繪，透過物理氣相沉積製程將具有預定期望第一折射率的第一層202沉積於基板200頂上。接著，在104，且如第2B圖中所描繪，第二層204沉積在第一層202頂上，其中第二層204具有與第一折射率不同的預定第二折射率。
基板200可以是任何適合的基板，諸如矽基板、三五族化合物基板、矽鍺（SiGe）基板、磊晶基板、絕緣體上覆矽（SOI）基板、顯示器基板（諸如液晶顯示器（LCD）、電漿顯示器、電致發光（EL）燈顯示器）、發光二極體（LED）基板、太陽能電池陣列、太陽能板、或類似物。一些實施例中，基板200可以是半導體晶圓（例如200mm、300mm或類似的矽晶圓），諸如摻雜或無摻雜的多晶矽晶圓、摻雜或無摻雜的矽晶圓、圖案化或無圖案化之晶圓、或類似物。
一些實施例中，基板200可以是部分形成的影像畫素，該部分形成的影像畫素具有例如矽基板頂上形成之光二極體、該光二極體頂上形成且用於發送（route）訊號給CMOS電晶體之互連層、以及額外層，所述額外層諸如形成於光二極體頂上且用於將電晶體與污染物絕緣的絕緣層。
一些實施例中，第一層202可具有ROx Ny 之分子式，其中x與y可在濃度上從0%變化至100%。一些實施例中，第二層204可具有R’Ox Ny 之分子式，其中x與y可在濃度上從0%變化至100%。一些實施例中，R與R’可以是金屬或介電材料，例如矽（Si）、鈦（Ti）、鋁（Al）、鉿（Hf）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鎢（W）、鋯（Zr）、或銅（Cu）。一些實施例中，第一層202可包括碳及/或氫，得到分子式ROx Ny Cz :Hw ，其中w、x、y、與z可在濃度上從0%變化至100%。類似地，在一些實施例中，第二層204可包括碳及/或氫，得到分子式R’Ox Ny Cz :Hw ，其中w、x、y、與z可在濃度上從0%變化至100%。第一層202與第二層204例如透過含有不同百分比的材料而造成不同折射率而有所不同。一些實施例中，R與R’是相同材料。例如，一些實施例中，第一層202可以是SiOx Ny 、AlOx 、AlN、NiOx 、TiOx 之一者，而第二層204可以是SiOx Ny 、AlOx 、AlN、NiOx 、TiOx 之另一者。一些實施例中，第一層202與第二層204可各具約10nm至約120nm之厚度。
一些實施例中，第一層202與第二層204是在適合的處理腔室中藉由物理氣相沉積製程沉積，該適合的處理腔室諸如下文中針對第4圖所描述的處理腔室400。處理腔室400可具有配置在該處理腔室中的靶材（例如靶材406），該靶材包括待沉積在基板200頂上的源材料。例如，一些實施例中，靶材406可包括金屬或介電材料，例如矽（Si）、鈦（Ti）、鋁（Al）、鉿（Hf）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鎢（W）、鋯（Zr）、或銅（Cu）。
一些實施例中，沉積第一層202可包括提供處理氣體至處理腔室以與來自靶材406的材料反應。一些實施例中，沉積第二層204也可包括提供處理氣體至處理腔室以與來自靶材406的材料反應。一些實施例中，處理氣體可包括含氧氣體、含氮氣體、含碳氣體、或含氫氣體之一或多者。例如，一些實施例中，處理氣體可包括O2 、O3 、N2 、NH3 、H2 、CO、CO2 、或CH4 之一或多者，或上述氣體之組合。該反應引發靶材在該靶材表面上形成靶材之材料與反應氣體的化合物之薄層，該化合物之薄層隨後從靶材表面濺射，且被引導朝向基板200。
一些實施例中，處理氣體也可包括惰性氣體，諸如氬（Ar）、氦（He）、氪（Kr）、氖（Ne）、氙（Xe）、或類似物。可用任何適合的流速提供處理氣體，以從靶材濺射材料。例如，可用介於約1sccm至約500sccm之間的流速提供處理氣體。一些實施例中，可由處理氣體形成電漿，以助於從靶材濺射材料。在這樣的實施例中，可施加任何適合量的電力（例如DC或脈衝DC或RF電力之至少一者）至靶材以引燃處理氣體且維持電漿。例如，可施加約50瓦至約50,000瓦的DC或RF電力至靶材，以引燃處理氣體且維持電漿。
一些實施例中，多個PVD處理腔室可耦接群集工具（諸如ENDURA®處理系統之線路），助於增加製程產量，這是藉由下述方式達成：減少製造光波分離網格所需的製程步驟數、減少污染問題、以及容許更精準地調諧網格性質，例如折射率之控制。例如，一些實施例中，第一層202與第二層204可於單一PVD腔室中利用相同靶材之材料與不同處理氣體組成物而沉積。例如，第一層202可利用矽靶材與包括氧及氬的處理氣體，而得到矽氧化物之第一層，而第二層204可利用矽靶材與包括氮及氬的處理氣體，而得到矽氮化物之第二層。
一些實施例中，第一層202與第二層204可於不同的PVD腔室中沉積，利用相同材料之靶材材料與不同的處理氣體組成物（例如，第一PVD腔室使用矽靶材以及包括氧與氬的處理氣體，而第二PVD腔室使用矽靶材以及包括氮與氬的處理氣體），或利用不同的靶材材料與不同的處理氣體組成物（例如，第一PVD腔室使用矽靶材以及包括氧與氬的處理氣體，而第二PVD腔室使用鈦靶材以及包括氮與氬的處理氣體），或是利用不同的靶材材料與相同的處理氣體條件（例如，第一PVD腔室使用矽靶材以及包括氧與氬的處理氣體，而第二PVD腔室使用鈦靶材以及包括氧與氬的處理氣體）。
一些實施例中，第一層202可具有預定的期望第一折射率，而第二層204可具有預定的期望第二折射率，該第二折射率與該第一折射率不同。第一折射率與第二折射率可基於沉積製程參數。舉例而言，一些實施例中，第一層與第二層之折射率可藉由控制製程參數而調諧至期望值，所述製程參數諸如處理氣體之組成、腔室壓力、與腔室溫度。例如，一些實施例中，處理腔室可維持在約0.5毫托至約300毫托之壓力。此外，一些實施例中，處理腔室可維持在約攝氏-20度至約攝氏500度的溫度。
一些實施例中，可重覆步驟102與104以形成如第2C圖中所描繪的交替的第一層與第二層之堆疊。一些實施例中，第一層202或第二層204之一者被蝕刻至遍及該堆疊之多個部分上有複數個有差異的厚度，其中每一厚度辨識不同的光波長。層之堆疊中存在愈多厚度，則愈多波長可被解析，且可得到更多關於被拍攝的主體的光譜本質的資訊。例如，一些實施例中，如第2D圖與第2E圖中所描繪，第一層202或第二層204之一者被蝕刻成在該堆疊的第一部分處有第一厚度，在該堆疊的第二部分處有第二厚度，且在該堆疊的第三部分處有第三厚度，其中第一厚度小於第二厚度，且第二厚度小於第三厚度。蝕刻後，可重覆步驟102與104以將光波分離網格形成至期望厚度。一些實施例中，蝕刻後沉積的額外層的階梯覆蓋率可藉由調整諸如腔室壓力與基板偏壓之類的沉積參數而控制。
可於個別的處理腔室中執行本文描述的方法，所述個別的處理腔室可用獨立裝設（standalone configuration）之方式設置，或設置成群集工具的一部分，該群集工具例如為下文中針對第3圖所描述的整合工具（即，群集工具300）。該群集工具300之特徵在於至少一個物理氣相沉積（PVD）腔室（處理腔室400，如下文所述）。整合群集工具300的範例包括ENDURA®整合工具，可購自美國加州Santa Clara的應用材料公司。本文所述之方法可透過使用耦接適合處理腔室的其他群集工具實行，或是在其他適合的處理腔室中實行。舉例而言，一些實施例中，上文討論的有創造性之方法可有利地在整合工具中執行，使得在處理步驟之間有受限的真空破壞或無真空破壞。例如，減少的真空破壞可限制或防止層間或基板其他部分間的污染。
群集工具300可包括一或多個裝載閘腔室306A、306B，以移送基板進入或離開群集工具300。一般而言，由於群集工具300是在真空下，所以裝載閘腔室306A、306B可「泵抽降壓（pump down）」引入群集工具300中的基板。第一機器人310可於裝載閘腔室306A、306B與第一組一或多個基板處理腔室312、314、316、318（圖中顯示4個）之間移送基板。每一基板處理腔室312、314、316、318可裝配成執行許多基板處理操作，所述操作除了原子層沉積（ALD）、化學氣相沉積（CVD）、預清潔、熱處理/去氣、定向與其他基板製程之外，還包括本文所述之物理氣相沉積製程。
第一機器人310也可將基板移送至/出一或多個居中的移送室322、324。居中的移送室322、324可用於維持超高真空條件，同時容許基板於群集工具300內移送。第二機器人330可在居中移送室322、324與第二組一或多個基板處理腔室332、334、336、338之間移送基板。類似基板處理腔室312、314、316、318，基板處理腔室332、334、336、338可裝配成執行各式各樣基板處理操作，所述操作除了例如原子層沉積（ALD）、化學氣相沉積（CVD）、預清潔、熱處理/去氣、與定向之外，還包括本文所述之物理氣相沉積製程。若無需由群集工具300所執行的特定製程，則基板處理腔室312、314、316、318、332、334、336、338之任一者可從群集工具300移除。
第4圖描繪適合執行根據本案揭露內容之一些實施例的上述方法的至少多個部分的物理氣相沉積（PVD）處理腔室（處理腔室400）的概略剖面視圖。處理腔室400含有用於接收基板404的基板支座402以及諸如靶材406之濺射源。基板支座402可位於接地包殼（例如腔室壁408）內，該接地包殼可以是腔室壁（如圖所示）或接地遮蔽件（圖中顯示接地遮蔽件404覆蓋靶材406上方處理腔室400的至少一些部分。一些實施例中，接地屏蔽件440可於靶材下方延伸而也包圍基板支座402）。
一些實施例中，處理腔室包括用於將RF及/或DC能量耦接靶材406的饋送結構。該饋送結構的第一端可耦接RF電源418及/或DC（或脈衝DC）電源420，上述電源可分別用於提供RF及/或DC（或脈衝DC）能量給靶材406。一些實施例中，可設置複數個RF電源（即，兩個或更多個），以提供複數個適合頻率的RF能量。
一些實施例中，當從靶材406濺射介電材料（諸如矽），表面將會累積電荷，而導致電弧放電以及來自電弧放電源或終結的粒子射入。使用脈衝DC能量容許快速地從負（用於濺射靶材）切換至正（用於清掃或電荷刷洗靶材（中和靶材之介電表面上的所有電荷））。DC濺射期間，靶材406作為電漿迴路的陰極，而在電荷刷洗期間，該靶材406作為陽極。
饋送結構的第二端可耦接源分配板422。源分配板包括孔洞424，該等孔洞424配置成穿過該源分配板422並且與饋送結構的中央開口對齊。源分配板422可由適合的導電材料製成，以從饋送結構傳導RF與DC能量。
源分配板422可經由導電構件425耦接靶材406。導電構件425可以是管狀構件，該管狀構件之第一端426在接近源分配板422之周圍邊緣處耦接該源分配板422之面向靶材之表面428。該導電構件425進一步包括第二端430，該第二端430在接近靶材406之周圍邊緣處耦接該靶材406之面向源分配板之表面432（或耦接靶材406之背襯板446）。
空穴434可由導電構件425之面向內側之壁、源分配板422之面向靶材之表面428、以及靶材406之面向源分配板之表面432所界定。空穴434經由源分配板422之孔洞424耦接主體之中央開口415。空穴434與主體之中央開口415可用於至少部分容置可旋轉磁控管組件436的一或多個部分。一些實施例中，該空穴可至少部分填有冷卻流體，諸如水（H2 O）或類似物。
可設置接地遮蔽件440以覆蓋處理腔室400之蓋的外側表面。接地遮蔽件440可例如經由腔室主體之接地連接件耦接至接地端。接地遮蔽件440具有中央開口以容許饋送結構得以通過接地遮蔽件440以耦接源分配板422。接地遮蔽件440可包括任何適合的導電材料，諸如鋁、銅、或類似物。絕緣隙縫439設置於接地遮蔽件440以及源分配板422、導電構件425、與靶材406（及/或背襯板446）的外表面之間，以防止RF與DC能量直接發送至接地端。該絕緣隙縫可填有空氣或某些其他適合的介電材料，諸如陶瓷、塑膠、或類似物。
隔離板438可配置在源分配板422與接地遮蔽件440之間，以防止RF與DC能量直接發送至接地端。隔離板438具有中央開口，以容許饋送結構得以通過隔離板438且耦接源分配板422。隔離板438可包括適合的介電材料，諸如陶瓷、塑膠、或類似物。或者，可設置空氣隙縫以取代隔離板438。在其中設置空氣隙縫以取代隔離板的實施例中，接地遮蔽件440可在結構上堅實得足以支撐任何安置於該接地遮蔽件440上的部件。
靶材406可透過介電隔離件444支撐於接地的導電鋁配接器442上。靶材406包括濺射期間待沉積於基板404上的材料，諸如金屬或金屬氧化物。一些實施例中，背襯板446可耦接靶材406的面向源分配板之表面432。背襯板446可包括導電材料，諸如銅鋅、銅鉻、銅鉬、或與靶材相同的材料，而使得RF與DC電力可經由背襯板446耦接靶材406。或者，背襯板446可為不導電，且可包括導電元件（圖中未示，諸如電饋通件或類似物）以將靶材406的面向源分配板之表面432耦接導電構件425的第二端430。可納入背襯板446以例如改善靶材406的結構穩定性。
基板支座402具有面向靶材406之主面的接收材料表面，並且將待受濺射塗佈的基板404支撐於一位置，該位置在靶材406的主面之對面。基板支座402將基板支撐於與靶材406之主面相對的約略平面的位置。基板支座402裝設成牢固地將基板支撐於任何彎曲或變形的位置，所述的彎曲或變形的位置是由本文揭露的處理所造成。不同的處理腔室裝設方式（諸如裝設用於化學氣相沉積（CVD）、熱處理、或類似者的處理腔室）可使用相似或不同的熱控制系統之裝設方式以於處理期間加熱及/或冷卻基板。
一些實施例中，基板支座402可透過連接至腔室壁408的波紋管450垂直移動，以使基板404得以通過處理腔室400之處理的下方部分的裝載閘閥（圖中未示）移送到基板支座402上，且之後抬升至沉積或處理位置。一或多種處理氣體可從氣源454透過質流控制器456供應至處理腔室400之下部中。可設置排氣口458，且該排氣口458可經由閥460耦接泵（圖中未示），以使處理腔室400之內部排氣，且助於維持處理腔室400內的期望壓力。
RF偏壓電源462可耦接基板支座402，以於基板404上誘導負DC偏壓。此外，一些實施例中，處理期間負DC自偏壓可形成於基板404上。進一步而言，第二RF偏壓電源463可耦接基板支座402且提供上文討論之與RF偏壓電源462一併使用的任何頻率。其他應用中，基板支座402可接地或維持電浮接。例如，電容調諧器464可耦接基板支座底座以調整基板404上之電壓以供其中可能不期望有RF偏壓電力的應用所用。
一些實施例中，在沉積製程的不同階段期間，可有利地供應偏壓至基板404。可從電源（例如，RF偏壓電源462）提供偏壓電力給基板支座402中的偏壓電極480，使得基板404會在沉積製程的一或多個階段期間受電漿中形成的離子轟擊。轟擊的製程可藉由下述方式執行：於基板表面上方形成電漿且之後偏壓該基板（或基板所安置在上面的基板支座），使得電漿（例如，離子化的處理氣體）中的離子化氣體原子轟擊基板表面。偏壓該偏壓電極480可用於調整基板404之表面的平滑度或基板404之表面的疏水性的至少一者。一些製程範例中，偏壓是在已執行沉積製程之後施加至基板。或者，一些製程範例中，偏壓是在沉積製程期間施加。因此，當整個沉積製程期間維持基板偏壓時，轟擊原子將動能添加給建立於基板表面處的沉積材料。例如，可使用介於約50瓦至約1100瓦之間的能量，以偏壓離子至基板，而形成平滑的緻密膜。較大的偏壓以較大的能量驅動離子至基板表面。至基板的離子之偏壓愈強，則沉積的第一層202與第二層204的表面會變得愈緻密且愈平滑。轟擊製程可用於使沉積的第一層202與第二層204的表面平滑，使得表面不會具有顯著的粗糙度或巨觀特徵，諸如小型凸塊或草皮狀物（divot）。
可旋轉的磁控管組件436可定位在靶材406之背表面（例如面向源分配板之表面432）附近。可旋轉磁控管組件436包括複數個由基底板468支撐的磁體466。基底板468連接至旋轉軸桿470，該旋轉軸桿470與處理腔室400及基板404之中心軸重合，如第4圖所示。馬達472可耦接旋轉軸桿470的上端，以驅動磁控管組件436的旋轉。磁體466於處理腔室400內產生磁場，該磁場大體上平行且接近靶材406之表面，以捕捉電子及增加原地電漿密度，轉而增加濺射速率。磁體466於處理腔室400頂部周圍產生電磁場，且磁體466旋轉，以旋轉電磁場，而影響製程的電漿密度，以更均勻地濺射靶材406。
一些實施例中，處理腔室400可進一步包括處理套件遮蔽件474，該處理套件遮蔽件474連接配接器442的凸耳476。配接器442進而對腔室壁408密封與接地。大體而言，處理套件遮蔽件474沿著配接器442之壁與腔室壁408向下延伸至低於基板支座402的上表面，且向上回轉直到抵達基板支座402之上表面為止（例如，於底部形成U形部分484）。或者，處理套件遮蔽件的最底部的部分不需為U形部分484，且可具有任何適合的形狀。當基板支座402位在下方的裝載位置時，覆蓋環486安置在處理套件遮蔽件474的向上延伸唇部488之頂部上。當基板支座402位在上方的沉積位置時，覆蓋環486安置在基板支座402的外周，以保護基板支座402免受濺射沉積。一些實施例中，電容調諧器461可耦接處理套件遮蔽件474，以調整處理套件遮蔽件474上的電壓。電容調諧器461可用於例如將離子流導引朝向處理套件遮蔽件474及/或與電容調諧器464組合而控制離子流之能量與方向。
一些實施例中，磁體490可配置在處理腔室400附近，以選擇性提供基板支座402與靶材406之間的磁場。例如，如第4圖中所示，磁體490可配置在腔室壁408外側附近位於基板支座402（當處於處理位置時）正上方之區域。一些實施例中，磁體490可額外（或替代性地）配置在其他位置，諸如配置成鄰近配接器442。磁體490可以是電磁體且可耦接電源（圖中未示）以控制由電磁體生成的磁場的量值。
可設置控制器410且將該控制器410耦接處理腔室400之各種部件，以控制該等部件之操作。控制器410包括中央處理單元（CPU）412、記憶體414、與支援電路416。控制器410可直接控制處理腔室400，或經由與特定處理腔室及/或支援系統部件相聯的電腦（或控制器）控制處理腔室400。控制器410可以是任何形式的通用電腦處理器之其中一種，該通用電腦處理器可用於工業設施中以控制各種腔室與次處理器。控制器410的記憶體（或電腦可讀媒體）可以是一或多種易於取得的記憶體，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟、硬碟、光學儲存媒體（例如，CD或DVD）、快閃碟、或任何其他形式的本地或遠端的數位儲存器。支援電路416耦接CPU 412以用習知方式支援處理器。支援電路包括高速緩衝儲存器、電源供應器、時脈電路、輸入/輸出電路與次系統、及類似物。本文揭露的有創造性之方法可儲存於記憶體414中作為軟體常式，可執行或援用該軟體常式以用本文所述之方式控制處理腔室400之操作。該軟體常式也可由第二CPU（圖中未示）所儲存及/或執行，該第二CPU位於CPU 412控制的硬體的遠端。
一些實施例中，本文所述之方法與設備可用於形成影像感測器。習知的影像感測器可用兩個步驟形成。例如，第一步驟為最初使用習知CMOS電晶體製造技術製造該影像感測器，第二步驟為使用上文揭露的方法與設備形成濾色件。第5圖描繪在示範性背側照明CMOS影像感測器500頂上形成的示範性濾色件502。本文所述之方法與設備也可用於形成前側照明的CMOS影像感測器。示範性影像感測器500包括如上文所述之適合材料的基板506，例如矽基板。一些實施例中，於基板506中製造將光轉換成電子訊號的光二極體層508。一些實施例中，影像感測器500進一步包括互連層510，該互連層510發送來自光二極體層508之訊號。影像感測器500可進一步包括適合的介層窗514，該介層窗514由例如銅或鎢形成，且接觸互連層510。一些實施例中，鈍化層512相鄰互連層510，該鈍化層512例如為氮化矽層，將該互連層510與外部的污染絕緣。一些實施例中，微透鏡層504可形成於濾色件502頂上。微透鏡層504用於將入射光聚集至光二極體層508上。一些實施例中，微透鏡層504可由個別的微透鏡504A、504B、504C構成，該等微透鏡504A、504B、504C與特定的光二極體508A、508B、508C相聯。
一些實施例中，微透鏡層504與濾色件502可為單一層。一些實施例中，在形成如前文所述之濾色件502之後，該濾色件502的頂表面可經方向性蝕刻以提供彎曲的頂表面，該彎曲的頂表面適合用作為微透鏡。蝕刻製程可以是電漿蝕刻製程，該電漿蝕刻製程適合用於蝕刻具有ROx Ny 或R’Ox Ny 之分子式之層或是具有ROx Ny Cz :Hw 或R’Ox Ny Cz :Hw 之分子式之層（如前文所述）。一些實施例中，濾色件502由退火時產生彎曲表面的材料形成。
雖然前述內容涉及本案揭露內容之實施例，但可不背離本案揭露內容之基本範疇設計本案揭露內容之其他與進一步之實施例。
100‧‧‧方法
102、104‧‧‧步驟
200‧‧‧基板
202‧‧‧第一層
204‧‧‧第二層
300‧‧‧群集工具
306A、306B‧‧‧裝載閘腔室
310‧‧‧第一機器人
312、314、316、318‧‧‧處理腔室
322、324‧‧‧移送室
330‧‧‧第二機器人
332、334、336、338‧‧‧處理腔室
400‧‧‧處理腔室
402‧‧‧基板支座
404‧‧‧基板
406‧‧‧靶材
408‧‧‧腔室壁
410‧‧‧控制器
412‧‧‧中央處理單元
414‧‧‧記憶體
415‧‧‧中央開口
416‧‧‧支援電路
418‧‧‧RF電源
420‧‧‧DC電源
422‧‧‧源分配板
424‧‧‧孔洞
425‧‧‧導電構件
426‧‧‧第一端
428‧‧‧面向靶材之表面
430‧‧‧第二端
432‧‧‧面向源分配板之表面
434‧‧‧空穴
436‧‧‧磁控管組件
438‧‧‧隔離板
439‧‧‧絕緣隙縫
440‧‧‧接地遮蔽件
442‧‧‧配接器
444‧‧‧介電隔離件
446‧‧‧背襯板
450‧‧‧波紋管
454‧‧‧氣源
456‧‧‧質流控制器
458‧‧‧排氣口
460‧‧‧閥
461‧‧‧電容調諧器
462、463‧‧‧RF偏壓電源
464‧‧‧電容調諧器
468‧‧‧基底板
470‧‧‧旋轉軸桿
472‧‧‧馬達
474‧‧‧處理套件遮蔽件
476‧‧‧凸耳
480‧‧‧電極
484‧‧‧U形部分
486‧‧‧覆蓋環
488‧‧‧唇部
490‧‧‧磁體
500‧‧‧影像感測器
502‧‧‧濾色件
504A-C‧‧‧微透鏡
506‧‧‧基板
508A-C‧‧‧光二極體
510‧‧‧互連層
512‧‧‧鈍化層
514‧‧‧介層窗
藉由參考附圖中所描繪的本案揭露內容之說明性實施例，可獲得於上文中簡要總結且於下文中更詳細討論的本案揭露內容之實施例。然而，應注意附圖僅說明本案揭露內容的典型實施例，因而不應將該等附圖視為限制範疇，因為本案揭露內容可容許其他等效實施例。
第1圖描繪根據本案揭露內容之一些實施例的形成光波分離網格的方法之流程圖。
第2A圖至第2E圖描繪根據本案揭露內容之一些實施例的製造光波分離網格之多個階段。
第3圖描繪根據本案揭露內容之一些實施例的適合執行本案揭露內容之多個部分的群集工具。
第4圖描繪根據本案揭露內容之一些實施例的物理氣相沉積（PVD）腔室的概略剖面視圖。
第5圖描繪根據本案揭露內容之一些實施例的形成在示範性CMOS影像感測器頂上的示範性濾色件。
為了助於瞭解，如可能則已使用相同的元件符號指定各圖共通的相同元件。該等圖式並未按照比例繪製，且可能為了簡明起見而經簡化。應考量一個實施例的元件與特徵可有利地併入其他實施例而無需進一步記敘。
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無
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無

Claims (20)

  1. 一種光波分離結構，包括： 一基板，包括一矽基板、一三五族（III-V）化合物基板、一矽鍺（SiGe）基板、一磊晶基板、一絕緣體上覆矽（SOI）基板、一顯示器基板、一發光二極體（LED）基板、一太陽能電池陣列、或一太陽能板；一第一層，配置在該基板頂上且具有ROx Ny 之分子式，其中該第一層具有一第一折射率；及一第二層，該第二層配置於該第一層頂上且有別於該第一層，該第二層具有R’Ox Ny 之分子式，其中該第二層具有與該第一折射率不同的一第二折射率，且其中R與R’各為一金屬或一介電材料之一者。
  2. 如請求項1所述之光波分離結構，其中x與y可各在濃度上從0%變化至100%。
  3. 如請求項1所述之光波分離結構，其中該R與R’各為矽（Si）、鈦（Ti）、鋁（Al）、鉿（Hf）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鎢（W）、鋯（Zr）、或銅（Cu）之其中一者。
  4. 如請求項1所述之光波分離結構，進一步包括複數個交替的第一層與第二層。
  5. 如請求項4所述之光波分離結構，其中該第一層與該第二層各具有約10nm至約120nm的厚度。
  6. 如請求項1所述之光波分離結構，其中該第一層與該第二層進一步包括碳或氫之至少一者。
  7. 一種在物理氣相沉積（PVD）腔室中配置的基板頂上形成光波分離結構的方法，包括下述步驟： （a）透過一物理氣相沉積製程在一基板頂上沉積具有ROx Ny 之分子式的一第一層，其中該第一層具有預定的一第一折射率，其中該基板包括一矽基板、一三五族（III-V）化合物基板、一矽鍺（SiGe）基板、一磊晶基板、一絕緣體上覆矽（SOI）基板、一顯示器基板、一發光二極體（LED）基板、一太陽能電池陣列、或一太陽能板；以及 （b）透過一物理氣相沉積製程於該第一層頂上沉積一第二層，該第二層有別於該第一層且具有R’Ox Ny 之分子式，其中該第二層具有與該第一折射率不同的預定的一第二折射率，其中R與R’各為一金屬或一介電材料之一者。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該第一層與該第二層是在一單一物理氣相沉積處理腔室中沉積。
  9. 如請求項7所述之方法，其中該第一層是在一第一物理氣相沉積處理腔室中沉積，且該第二層是在一第二物理氣相沉積處理腔室中沉積，且其中該第一物理氣相沉積處理腔室與該第二物理氣相沉積處理腔室耦接一群集工具。
  10. 如請求項9所述之方法，其中該第一物理氣相沉積處理腔室與該第二物理氣相沉積處理腔室各包括一靶材，該靶材由矽（Si）、鈦（Ti）、鋁（Al）、鉿（Hf）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鎢（W）、鋯（Zr）、或銅（Cu）之其中一者構成。
  11. 如請求項7所述之方法，其中沉積該第一層或沉積該第二層之步驟的至少一者進一步包括下述步驟：使一處理氣體流進該腔室。
  12. 如請求項11所述之方法，其中該處理氣體包括一含氧氣體、一含氮氣體、一含碳氣體、或一含氫氣體之一或多者。
  13. 如請求項7所述之方法，進一步包括下述步驟： 重覆步驟（a）至（b）以形成具有複數個交替的第一層與第二層的一堆疊； 將該第一層或該第二層之一者蝕刻至遍及該堆疊上有複數個有差異的厚度，其中每一厚度過濾不同的光波長；以及 重覆步驟（a）至（b）。
  14. 如請求項7所述之方法，其中該第一層與該第二層之各者具有約10nm至約120nm的厚度。
  15. 如請求項11所述之方法，進一步包括下述步驟： 於該基板之一表面上方生成一電漿，以離子化該處理氣體；以及 偏壓耦接該腔室之一部分的一電極，以引發離子化的該處理氣體轟擊該基板之該表面。
  16. 如請求項15所述之方法，其中偏壓該電極是用於控制該基板之該表面的平滑度或疏水性之至少一者。
  17. 一種形成光波分離結構的方法，包括下述步驟： （a）透過一物理氣相沉積製程在一基板頂上沉積具有預定的一第一折射率的一第一層，其中該第一層具有ROx Ny 之分子式； （b）於該第一層頂上沉積具有R’Ox Ny 之分子式的一第二層，其中該第二層具有與該第一折射率不同的預定的一第二折射率； （c）重覆步驟（a）至（b）以形成具有複數個交替的第一層與第二層的一堆疊。
  18. 如請求項17所述之方法，其中R與R’各為矽（Si）、鈦（Ti）、鋁（Al）、鉿（Hf）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鎢（W）、鋯（Zr）、或銅（Cu）之其中一者。
  19. 如請求項17所述之方法，其中該第一層或該第二層之至少一者進一步包括碳或氫之至少一者。
  20. 如請求項17所述之方法，其中該第一層與該第二層之各者具有約10nm至約120nm的厚度。
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