專利名稱：：光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)及相關(guān)的圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)以及包括根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的圖像傳感器。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明在制造小尺寸圖像傳感器中具有特別有益的應(yīng)用，小尺寸圖像傳感器諸如例如是移動(dòng)電話的微型相機(jī)圖像傳感器。通過電子傳感器獲得圖像正處于全面發(fā)展中。對(duì)于簡(jiǎn)化傳感器制造的需求一直以來非常強(qiáng)烈。電荷耦合器件(更普遍地稱作CCD傳感器)逐漸由CMOS技術(shù)的有源像素傳感器(更普遍地稱作CMOSAPS(有源像素傳感器)傳感器)替代。圖像傳感器待解決的一個(gè)重要問題是顏色的獲得。已知從取自可見光譜的三種顏色(紅色、綠色、藍(lán)色)開始，可以記錄并隨后再現(xiàn)大多數(shù)顏色。某些儀器首先分開三種顏色波段，然后將三種顏色波段導(dǎo)引至三個(gè)圖像傳感器。另一些儀器直接在單個(gè)探測(cè)器矩陣的表面處分開顏色這種第二類型的傳感器是本發(fā)明所涉及的傳感器。對(duì)于這種第二類型的傳感器，可以考慮兩個(gè)選擇--或者構(gòu)建非常復(fù)雜的探測(cè)矩陣，這在其結(jié)構(gòu)的若干水平面中利用如下事實(shí)在其中執(zhí)行將光子轉(zhuǎn)換成電子的材料(光位點(diǎn)(photosite)中，不同顏色穿透不同深度；-或者在探測(cè)器矩陣的表面處增加作為矩陣安置的濾光器組。第二選擇(向探測(cè)器矩陣的表面增加作為矩陣安置的濾光器組)是使用最多的一種。最標(biāo)準(zhǔn)的矩陣則是一般稱作Bayer矩陣的矩陣。圖1中示出從頂部觀察的Bayer矩陣的實(shí)例。圖1中示出的Bayer矩陣是2X2(兩行X兩列)矩陣。從左至右，第一行線的濾光器分別是綠色和紅色濾光器，而第二行線的濾光器分別是藍(lán)色、綠色濾光器。制造這種過濾矩陣一般通過使用著色樹脂來實(shí)現(xiàn)。為了方便該過濾矩陣的制造，可以借助對(duì)紫外輻射光敏的樹脂，在顯影浴中沒有受到曝曬位置的該樹脂可以被去除。例如，為了制造根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Bayer矩陣，將連繼沉積三層樹脂一層針對(duì)綠色，一層針對(duì)紅色以及一層針對(duì)藍(lán)色。在每次沉積時(shí)，通過掩模對(duì)每層樹脂進(jìn)行曝曬和顯影，使得僅在應(yīng)當(dāng)設(shè)置該樹脂的位置保留該樹脂。圖2的視圖示出了來自現(xiàn)有技術(shù)的APSCMOS傳感器的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。CMOSAPS傳感器包括光敏半導(dǎo)體元件1，例如硅，在該光敏半導(dǎo)體元件的表面形成有光敏區(qū)Zph和電子電路El;其中集成有電氣互連部3的二氧化硅層2，電氣互連部將電子電路E1連接到一起；形成藍(lán)色濾光器B、紅色濾光器R以及綠色濾光器V的樹脂層；樹脂層4以及一組微透鏡MC。目前，這種傳感器制造技術(shù)受到良好的控制。然而，該傳感器的缺點(diǎn)在于其無(wú)法過濾紅外線。因此，需要事后在該傳感器上增加配備有用于去除紅外線的多層干涉濾光器的玻璃片。另外，樹脂密度不是非常高，并且目前為了獲得足夠的過濾效果，需要敷設(shè)厚度接近或大于1微米的樹脂。目前圖像傳感器的像素的尺寸因此接近這一尺寸(典型為2pm)。由此，當(dāng)光線以強(qiáng)入射到達(dá)傳感器的表面(圖像邊緣或強(qiáng)開放目標(biāo)(stronglopenobjective))時(shí)，該像素尺寸產(chǎn)生問題。實(shí)際上，被容許通過一濾光器的光子可到達(dá)相鄰濾光器的光位點(diǎn)。因此，這一現(xiàn)象極大地限制了微型化。另外還已知，著色樹脂容易不均勻。因此，由于像素較小，所以過濾不均勻性更加顯著。這也提出了另一缺點(diǎn)。此外，存在不同于樹脂的吸收材料，但是如果它們是更有吸收性的材料，則在制造這些材料中，為了與所集成的光位點(diǎn)矩陣的簡(jiǎn)單制造相適應(yīng)，這些材料產(chǎn)生太多的問題，該制造于是變得太昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明不具有上述缺點(diǎn)。實(shí)際上，本發(fā)明涉及一種光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，所述過濾結(jié)構(gòu)包括一組至少兩個(gè)基元光學(xué)濾光器，基元光學(xué)濾光器以最佳透射頻率為中心，其特征在于，所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)包括n個(gè)金屬層和n個(gè)基本上透明的層的疊層，所述n個(gè)金屬層和n個(gè)基本上透明的層在第一金屬層與第n個(gè)基本上透明的層之間交替，所述n個(gè)金屬層中的每一個(gè)具有恒定的厚度，且至少一個(gè)基本上透明的層具有設(shè)定基元光學(xué)濾光器的最佳透射頻率的可變厚度，n是大于或等于2的整數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的附加特征，n=2并且僅一個(gè)基本上透明的層具有可變厚度，具有可變厚度的所述基本上透明的層是位于所述第一金屬層與第二金屬層之間的所述基本上透明的層。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，n=3并且兩個(gè)基本上透明的層具有可變厚度，具有可變厚度的第一基本上透明的層是位于所述第一金屬層與第二金屬層之間的所述基本上透明的層，而具有可變厚度的第二基本上透明的層位于所述第二金屬層與第三金屬層之間，源自所述第一基本上透明的層的厚度的改變的過厚(overthickness)與源自所述第二基本上透明的層的厚度的改變的過厚基本上層疊。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，所述基元光學(xué)濾光器布置為矩陣。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，所述矩陣是用于過濾紅色、綠色以及藍(lán)色三種顏色的Bayer矩陣。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，所述金屬層是銀(Ag)。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，構(gòu)成所述基本上透明的層的所述材料選自以下材料二氧化鈦(Ti02)、二氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)、氧化鉿(Hf02)。本發(fā)萌還涉及一種光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器包括光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)和其上沉積有所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的光敏半導(dǎo)體基底，其特征在于，所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)的第一金屬層沉積在所述半導(dǎo)體基底的第一面上。本發(fā)明還涉及一種光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器包括光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)和其上沉積有所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的光敏半導(dǎo)體基底，其特征在于，所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，并且其特征在于，所述光學(xué)傳感器包括阻擋層，所述阻擋層的第一面沉積在所述半導(dǎo)體基底的第一面上，且所述阻擋層的第二面與所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的所述第一金屬層接觸。根據(jù)本發(fā)明的附加特征，制作所述阻擋層的材料與形成所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的所述基本上透明的層的材料相同。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，所述阻擋層是部分或全部導(dǎo)電的。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，所述阻擋層的材料在導(dǎo)電部分中是摻銦氧化錫(ITO)，而在不導(dǎo)電的部分中是二氧化硅(Si02)或氮化硅(Si3N4)。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，光敏區(qū)和電子元件形成在所述光敏半導(dǎo)體的所述第一面上。根據(jù)本發(fā)明的另一附加特征，光敏區(qū)和電子元件形成在所述光敏半導(dǎo)體的與所述第一面相反的第二面上。已知將包括交替的透明層和金屬層的多層濾光器用于制作具有光子禁帶的結(jié)構(gòu)，更一般地稱作PBG(光子帶隙)結(jié)構(gòu)。美國(guó)專利6262830公開了具有光子禁帶的金屬-電介質(zhì)透明結(jié)構(gòu)。美國(guó)專利6262830公開的具有光子禁帶的金屬-電介質(zhì)透明結(jié)構(gòu)包括由薄金屬層分開的、厚度接近波長(zhǎng)一半的多個(gè)透明電介質(zhì)層的疊加。每個(gè)電介質(zhì)或金屬層的厚度是均勻的。這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為使得某些頻帶通過，而阻擋另一些頻帶。這些結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是它們吸收部分光，包括在需要為透明的區(qū)域中。以本領(lǐng)域技術(shù)人員預(yù)料不到的方式，通過僅改變一個(gè)或兩個(gè)透明層的厚度，而此外所有其它層保持恒定厚度，本發(fā)明制造了適于透射某些特定頻率的光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)。如在截面圖中所看到的，具有可變厚度的透明層階梯式變化，取決于它們?cè)诰仃囍械暮穸?。有利地，根?jù)本發(fā)明的一種光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，例如Bayer矩陣，可以使得矩陣的所有基元光學(xué)過濾器具有比最短的有用波長(zhǎng)更小的厚度。通過參照附圖閱讀本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中圖l(已描述的)示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Bayer矩陣的俯視圖2(已描述的)示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的CMOSAPS傳感器的截面圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的俯視圖4A和圖4B示出沿根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同軸線的截面圖5示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的光學(xué)過濾性能;圖6A和圖6B示出沿根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同軸線的截面圖7示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的光學(xué)過濾性能;圖8示出使用根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的傳感器塊的截面圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第一替代傳感器；圖IO示出根據(jù)本發(fā)明的第一替代傳感器。.在所有圖中，相同標(biāo)記表示相同元件。具體實(shí)施例方式圖3示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的俯視圖。如從上面所看到的，本發(fā)明的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)具有通過重復(fù)根據(jù)圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)而獲得的幾何結(jié)構(gòu)。分別用于選擇顏色的紅色、綠色及藍(lán)色的過濾單元R、V、B并排放置。圖4A和圖4B示出沿根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同軸線的截面圖。參照?qǐng)D3，圖4A是沿圖3的軸線AA的截面圖，而圖4B是沿圖3的軸線BB的截面圖。軸線AA對(duì)角地切割綠色光學(xué)濾光器V。BB軸線是垂直于AA軸線的軸線，并在對(duì)角線以外相繼切割藍(lán)色B、綠色V、紅色R、綠色V、藍(lán)色B、綠色V、紅色R等光學(xué)濾光器。圖像傳感器包括光敏半導(dǎo)體元件l，例如硅，在該光敏半導(dǎo)體元件上相繼敷設(shè)第一金屬層ml、第一透明層dl、第二金屬層m2及第二透明層d2。用于制造金屬層ml和m2的金屬是例如銀(Ag)，而用于制造透明層dl和d2的材料是例如電介質(zhì)，電介質(zhì)例如可以是二氧化鈦(Ti02)。層dl是調(diào)整層，該調(diào)整層的厚度的改變會(huì)改變?yōu)V光器的不同透射波長(zhǎng)，所有其它層具有恒定厚度。因此，層dl的厚度改變適于選擇性透射藍(lán)色顏色(厚度el)、綠色顏色(厚度f(wàn)l)以及紅色顏色(厚度gl)。在特定情況下，當(dāng)金屬層ml和m2是銀層(Ag)，而透明層dl和d2是二氧化鈦(Ti02)層時(shí)，層ml、m2以及d2的厚度分別等于例如27nm、36nm以及41nm，而層dl的厚度在50nm與90nm之間變化，即針對(duì)藍(lán)色為52nm，針對(duì)綠色為70nm，針對(duì)紅色為87nm。對(duì)其它材料，層的厚度將采用不同的值。作為非限制性實(shí)例，金屬層可以由Ag、Al、Au、Nb、Li制成，而透明層可以由Ti02、ITO、Si02、Si3N4、MgF2、SiON、A1203、Hf02制成。通常，利用用于多層濾光器計(jì)算的算法來計(jì)算層ml、dl、m2、d2的厚度。這里應(yīng)當(dāng)注意，在圖4A和圖4B中(并且對(duì)于全部其它圖也是相同的)，有意放大了層的厚度，以便更好地觀察厚度的改變。圖5示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的過濾矩陣結(jié)構(gòu)的光學(xué)過濾性能。圖5中示出了三條曲線，即關(guān)于藍(lán)色(針對(duì)藍(lán)色濾光器)的透射曲線C1、關(guān)于綠色(針對(duì)綠色濾光器)的透射曲線C2以及關(guān)于紅色(針對(duì)紅色濾光器)的透射曲線C3。曲線C1、C2、C3示出了取決于以nm表示的波長(zhǎng)入處以百分比表示的矩陣結(jié)構(gòu)的透射系數(shù)。這里不僅應(yīng)當(dāng)注意，僅利用四層所獲得的良好的透射質(zhì)量(達(dá)到基本70°%的透射)，而且還應(yīng)當(dāng)注意對(duì)900nm以上的紅外波長(zhǎng)的良好截止。此外，光學(xué)濾光器僅示出了近紫外(400nm)與紅外(1100nm)之間的一個(gè)透射峰。與己經(jīng)在近紅外(>800nm)中具有寄生透射的現(xiàn)有技術(shù)的電介質(zhì)結(jié)構(gòu)相比，這也是有益的。圖6A和圖6B示出沿根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同軸線的截面圖。參照?qǐng)D3，圖6A是沿AA軸線的截面圖，而圖6B是沿BB軸線的截面圖。圖像傳感器包括光敏半導(dǎo)體元件l，例如硅，在該光敏半導(dǎo)體元件上交替地敷設(shè)三個(gè)金屬層ml、m2、m3以及三個(gè)透明層dl、d2、d3，金屬層ml與半導(dǎo)體元件1接觸。金屬層ml-m3是例如銀(Ag)，而透明層dl-d3是例如二氧化鈦(Ti02)。層dl和d2是調(diào)整層，這些層的厚度的改變?cè)O(shè)定濾光器的不同透射波長(zhǎng)，所有其它層具有恒定厚度。源自層dl的厚度改變的過厚與源自層d2厚度改變的過厚一致(過厚是層疊的)。層d3是抗反射層。因此，層dl和10d2的厚度改變適于選擇性透射不同的顏色--層dl的厚度el和層d2的厚度e2與藍(lán)色的選擇性透射相關(guān)；-層dl的厚度f(wàn)l和層d2的厚度f(wàn)2與綠色的選擇性透射相關(guān)；以及-層dl的厚度gl和層d2的厚度g2與紅色的選擇性透射相關(guān)。在銀(Ag)金屬層和二氧化鈦(Ti02)透明層的特定情況下，層ml、m2、m3以及d3的厚度例如分別等于23nm、39nm、12nm以及65nm，層dl和d2的厚度包括在50nm和100nm之間，艮P:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>圖7中示出源自該矩陣結(jié)構(gòu)的透射譜。曲線Dl、D2、D3表示取決于以nm表示的波長(zhǎng)X處以百分比表示的矩陣結(jié)構(gòu)的透射系數(shù)T。在對(duì)應(yīng)于三種所需顏色(紅色、綠色、藍(lán)色)的中心波長(zhǎng)處，透射基本包括在60與70%之間。圖8示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的改進(jìn)的光學(xué)過濾矩陣結(jié)構(gòu)的截面圖。這里的矩陣結(jié)構(gòu)配備有一組微透鏡MC，其將光L聚焦到光位點(diǎn)中。以本身己知的方式，MC微透鏡設(shè)置在平坦層p上。除已參照?qǐng)D6A和圖6B描述的元件、該組微透鏡MC以及平坦層p外，本發(fā)明這里的矩陣結(jié)構(gòu)還包括阻擋層b，其保護(hù)半導(dǎo)體1免受金屬層ml的影響。阻擋層b防止半導(dǎo)體1受到金屬層ml的污染(通過金屬離子遷移到半導(dǎo)體中而引起的污染)。在例如金屬為銀(Ag)的情況下，利用二氧化硅阻擋層或摻銦氧化錫(ITO)(氧化銦錫)層，可以實(shí)現(xiàn)所需的保護(hù)。二氧化硅層或ITO的厚度例如等于10nm。阻擋層b可以不導(dǎo)電(這是二氧化硅Si02和氮化硅Si3N4的情況)、導(dǎo)電(這是ITO的情況)或部分導(dǎo)電。當(dāng)阻擋層b導(dǎo)電時(shí)，其可以有利地用作半導(dǎo)體l表面處的電極。有利地，在阻擋層是ITO阻擋層的情況下，ITO也可以用于制作該結(jié)構(gòu)的透明層，因?yàn)镮TO是透明的。層b、dl、d2、d3為ITO，而層ml、m2、m3為Ag。兩種材料(Ag和ITO)足夠用于制作根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中，光敏半導(dǎo)體受到保護(hù)，以避免與金屬接觸。利用對(duì)半導(dǎo)體污染較小但仍具有好的系數(shù)性質(zhì)的金屬合金來替代銀也是可行的。因此，金屬合金和ITO也足以用于制作根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中，光敏半導(dǎo)體受到保護(hù)。圖9和IO示出根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)替代光學(xué)傳感器。圖9示出光學(xué)傳感器，其中光到達(dá)光敏半導(dǎo)體的其上形成有光敏區(qū)Zph和電子電路E1的面上。在此類光學(xué)傳感器中，光應(yīng)當(dāng)避開金屬互連部3。本發(fā)明的光學(xué)濾光器通常比現(xiàn)有技術(shù)的濾光器更薄。于是，將濾光器設(shè)置于互連部3之間盡可能靠近光敏區(qū)Zph是有利的。與現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)，比(比較圖2)，光學(xué)傳感器因此對(duì)入射光具有更好的敏感性。'圖10示出光學(xué)傳感器，其中光到達(dá)光敏半導(dǎo)體的與其上形成有光敏區(qū)Zph和電子電路El的面相反的面上。本發(fā)明的光學(xué)過濾矩陣非常容易適配于此類傳感器。這里，本發(fā)明的光學(xué)傳感器也有利地比現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)應(yīng)光學(xué)傳感器具有更小的厚度。此外，在某些應(yīng)用中，光學(xué)過濾器的接近有利地容許消除微透鏡MC。根據(jù)特定實(shí)施例，圖10中所示例的傳感器在半導(dǎo)體1和第一金屬層ml之間包括設(shè)置有導(dǎo)電區(qū)kl和電絕緣區(qū)k2的阻擋層。導(dǎo)電區(qū)kl和絕緣區(qū)k2使得可在所需的位置處建立電接觸。圖9和圖10中所示的兩個(gè)特定結(jié)構(gòu)的透射光譜有利地隨光的入射角變化非常小。因此例如，當(dāng)入射從0。至40。變化時(shí)，濾光器帶寬為90nm的綠色濾光器(Ti02/Ag)的平均波長(zhǎng)變化基本為20nm。相比而言，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的多層濾光器(Si02/Ti02)，這樣的改變將為38nm。本發(fā)明的過濾結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)是它們可以由諸如為電導(dǎo)體的銀和ITO的材料制作，使得濾光器可以起電極的作用，此電極能夠與下面的電路(E1、Zph)具有數(shù)個(gè)接觸點(diǎn)。本發(fā)明的過濾結(jié)構(gòu)和傳感器的技術(shù)加工相當(dāng)簡(jiǎn)單并利用了微電子領(lǐng)域的制造工藝。優(yōu)選地，通過真空濺射制作透明層和金屬層，但是諸如例如真空蒸發(fā)的其它技術(shù)也是可能的。通過知道沉積速率來實(shí)現(xiàn)對(duì)厚度的控制。以下描述用于制作具有可變厚度的單透明層的示例性光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的方法。在光敏半導(dǎo)體基底上相繼沉積保護(hù)層(Si02)、金屬層(銀)以及透明材料層(ITO)。然后執(zhí)行光刻-刻蝕的兩個(gè)步驟。利用樹脂對(duì)不應(yīng)被刻蝕的fe進(jìn)行掩模。優(yōu)選地，利用反應(yīng)離子刻蝕(例如在用于刻蝕ITO的氯+HRr氣體中)來實(shí)現(xiàn)刻蝕。通過干涉儀確定停止刻蝕的點(diǎn)。作為非限制性實(shí)例，從厚度為90nm的ITO層，可獲得用于綠色的70nm的ITO厚度、用于藍(lán)色的50nm的ITO厚度、且保持卯nm的初始厚度用于紅色。然后，相繼地沉積均具有恒定厚度的銀層(Ag)和ITO層。以下描述用于制作具有可變厚度的兩個(gè)透明層的示例性光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的方法。該方法與上述用于可變厚度的單透明層的方法幾乎相同，艮P:-沉積三個(gè)第一層(保護(hù)性Si02層、第一Ag層、第一ITO層)；-執(zhí)行兩個(gè)光刻-刻蝕步驟，用于制造第一ITO層的透明臺(tái)階；-沉積兩個(gè)隨后的層(第二Ag層、第二ITO層)；-執(zhí)行兩個(gè)新的光刻-刻蝕步驟，用于制造第二透明層的透明臺(tái)階；-沉積恒定厚度的兩個(gè)最后的層(Ag、ITO)。如在前已經(jīng)提到的，有利地，本發(fā)明保護(hù)層的制造比簡(jiǎn)單的電介質(zhì)層的制造更復(fù)雜。例如，如果意圖利用基元濾光器作為導(dǎo)電電極，則在導(dǎo)電保護(hù)層與光敏半導(dǎo)體電接觸的位置處強(qiáng)制地利用該導(dǎo)電保護(hù)層替代絕緣保護(hù)層。以四個(gè)步驟來進(jìn)行對(duì)具有兩種材料的該層的制造，該兩種材料例如是用于制造絕緣區(qū)的Si02和用于制造導(dǎo)電區(qū)的ITO，四個(gè)步驟即-沉積Si02層；-光刻和刻蝕意圖設(shè)置ITO的位置的Si02;-沉積比Si02層稍厚的ITO層；-機(jī)械化學(xué)的平坦化去除ITO直至Si02表面。權(quán)利要求1、一種光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，包括一組至少兩個(gè)基元光學(xué)濾光器(R、V、B)，基元光學(xué)濾光器以最佳透射頻率為中心，其特征在于，所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)包括n個(gè)金屬層(m1、m2、m3)和n個(gè)基本上透明的層(d1、d2、d3)的疊層，所述n個(gè)金屬層(m1、m2、m3)和n個(gè)基本上透明的層(d1、d2、d3)在第一金屬層(m1)與第n個(gè)基本上透明的層(d3)之間交替，所述n個(gè)金屬層(m1、m2、m3)中的每一個(gè)具有恒定的厚度，且至少一個(gè)基本上透明的層具有設(shè)定基元光學(xué)濾光器的最佳透射頻率的可變厚度，n是大于或等于2的整數(shù)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，其中n-2，并且其中單個(gè)基本上透明的層具有可變厚度，具有可變厚度的所述基本上透明的層是位于所述第一金屬層(ml)與第二金屬層(m2)之間的所述基本上透明的層。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，其中n^3，并且其中兩個(gè)基本上透明的層具有可變厚度，具有可變厚度的第一基本上透明的層是位于所述第一金屬層(ml)與第二金屬層(m2)之間的所述基本上透明的層，而具有可變厚度的第二基本上透明的層位于所述第二金屬層與第三金屬層(m3)之間，源自所述第一基本上透明的層的厚度的改變的過厚與源自所述第二基本上透明的層的厚度的改變的過厚基本上層疊。4、根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，其中所述基元光學(xué)濾光器(R、V、B)布置為矩陣。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，其中所述矩陣是用于過濾紅色、綠色以及藍(lán)色三種顏色的Bayer矩陣。6、根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，其中所述金屬層是銀(Ag)o7、根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，其中構(gòu)成所述基本上透明的層的所述材料選自以下材料二氧化鈦(Ti02)、摻銦氧化錫(ITO)、二氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)、氧化鉿(HfD2)。8、一種光學(xué)傳感器，包括光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)和其上沉積有所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的光敏半導(dǎo)體基底(1)，其特征在于，所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)是根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)，所述第一金屬層(ml)沉積在所述半導(dǎo)體基底(1)的第一面上。9、一種光學(xué)傳感器，包括光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)和其上沉積有所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的光敏半導(dǎo)體基底(1)，其特征在于，所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)是根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)，并且其特征在于，所述光學(xué)傳感器包括阻擋層(b)，所述阻擋層(b)的第一面沉積在所述半導(dǎo)體基底(1)的第一面上，且所述阻擋層(b)的第二面與所述第一金屬層(ml)接觸。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)傳感器，其中制作所述阻擋層的材料與構(gòu)成所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)的所述基本上透明的層的材料相同。11、根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的光學(xué)傳感器，其中所述阻擋層(b)是部分或全部導(dǎo)電的。12、根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光學(xué)傳感器，其中所述阻擋層的材料在導(dǎo)電部分中是摻銦氧化錫(ITO)，而在不導(dǎo)電的部分中是二氧化硅(Si02)或氮化硅(Si3N4)。13、根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的光學(xué)傳感器，其中光敏區(qū)(Zph)和電子元件(El)形成在所述光敏半導(dǎo)體的所述第一面上。14、根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的光學(xué)傳感器，其中光敏區(qū)(Zph)和電子元件(El)形成在所述光敏半導(dǎo)體的與所述第一面相反的第二面上。全文摘要本發(fā)明涉及一種光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)，包括一組至少兩個(gè)基元光學(xué)濾光器(R、V、B)，基元光學(xué)濾光器以最佳透射頻率為中心，其特征在于，所述光學(xué)過濾結(jié)構(gòu)包括n個(gè)金屬層(m1、m2、m3)和n個(gè)基本上透明的層(d1、d2、d3)的疊層，所述n個(gè)金屬層(m1、m2、m3)和n個(gè)基本上透明的層(d1、d2、d3)在第一金屬層(m1)與第n個(gè)基本上透明的層(d3)之間交替，所述n個(gè)金屬層(m1、m2、m3)中的每一個(gè)具有恒定的厚度，且至少一個(gè)基本上透明的層具有設(shè)定基元光學(xué)濾光器的最佳透射頻率的可變厚度，n是大于或等于2的整數(shù)。應(yīng)用于微型圖像傳感器。文檔編號(hào)G02B5/20GK101495889SQ200780027907公開日2009年7月29日申請(qǐng)日期2007年7月17日優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日發(fā)明者G·格朗,P·吉東申請(qǐng)人:原子能委員會(huì)