专利名称：铜银薄膜滤色器及制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铜银薄膜滤色器(color filter)及其制法。
背景技术：
滤色器是彩色影像处理所需要的元件，例如在影像传感器中即需要使用之。现有 技术以类光阻性的材料涂层制作滤色器。在美国专利第2006/0180886号申请公开案中，公 开了一种根据Fabry-Perot谐振方式，以银薄膜制成的滤色器。所谓Fabry-Perot谐振如 图1所示，在两层良好反射体之间，入射光将不断反射，仅有特定的谐振频率才能穿透，因 此具有滤波效果。然而，银的沉积制程目前尚未能整合在一般半导体晶圆制程中，美国专利 第2006/0180886号案所述的银薄膜结构，在实际制作上尚难实现。本发明提供一种新颖的滤色器结构与制法，使得Fabry-Perot谐振滤色器得以一 般半导体晶圆制程来制作。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种铜银薄膜滤色器。本发明的第二目的在于，提出上述铜银薄膜滤色器的制法。为达上述目的，就本发明的其中一个观点而言，提供了一种铜银薄膜滤色器，包 含下方铜层；沉积在下方铜层上的下方银层；沉积在下方银层上的介质；沉积在介质上的 上方铜层；以及沉积在上方铜层上的上方银层。为达上述目的，就另一观点而言，本发明提供了一种铜银薄膜滤色器的制法，包 含提供下方铜层，作为种子层；以电镀方式在下方铜层上沉积下方银层；在下方银层上沉 积介质；在介质上沉积上方铜层，作为种子层；以及以电镀方式在上方铜层上沉积上方银 层。铜种子层例如可用PVD蒸镀方式形成。以上铜银薄膜滤色器与制法中，该介质材料例如可为氮化硅、氮氧化硅、或碳化娃。以上铜银薄膜滤色器与制法中，铜层的较佳厚度范围为0nm <铜层厚度彡20nm。以上铜银薄膜滤色器与制法中，银层的厚度宜低于30nm。下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其 所达成的功效。
图1示出新颖技术的剖面结构；图2示出本发明的实施例；图3显示银的沉积方式；图4、5显示复合铜银薄膜的光穿透率。图中符号说明
11 铜层12 银层13 介质14结构层21 银棒22 晶圆
具体实施例方式本发明中的附图均属示意，主要意在表示制程步骤以及各层之间的上下次序关 系，至于形状、厚度与宽度则并未依照比例绘制。图2说明本发明的第一实施例。本发明的特点之一在于先提供铜层11，再于铜层 11上沉积银层12。铜层11可为极薄的一层种子层，甚至不必非常密实。形成铜种子层的 方式例如为PVD蒸镀，此在现行以铜为内连线的半导体制程中为已为成熟的标准技术。形 成铜种子层之后，可使用电镀技术在铜层11上沉积银层12。银层12的沉积可如图3所示， 以银棒21为阳极，以晶圆22为阴极，在合适的电解液(例如硝酸水溶液)中，即可进行电 镀。下方银层12和上方铜层11之间的介质13，可配合半导体制程来选择其材料，其宜 为对铜具有障壁(barrier)功能的材料，例如氮化硅、氮氧化硅、或碳化硅。这些材料的沉 积制程目前皆为成熟的技术，例如为CVD化学气相沉积。由“下方铜层11+下方银层12+介质13+上方铜层11+上方银层12”所构成的 Fabry-Perot滤色器，可以单独制作成元件，或制作在半导体或微机电系统芯片中任何合适 的位置。当其制作于芯片中时，如图所示，可配合制程而制作在上下两结构层14之间，此结 构层14例如为氮化硅、氮氧化硅、或碳化硅。图4显示“铜层+银层”所构成的复合铜银薄膜中，铜层厚度对光穿透率 (transmittance)的影响。较佳的银层厚度宜低于30纳米(nm)，本图显示当银层厚度固定 为28nm，而铜层厚度分别为Onm，IOnm, 20nm时，整体复合铜银薄膜的光穿透率。由图中明显 可看出，铜层厚度越低越佳，但如前述，纯银层无法整合于目前的半导体晶圆制程中，故铜 层的厚度不宜为零，其范围宜为Onm <铜层厚度彡20nm。图5显示“铜层+银层”所构成的复合铜银薄膜，将其总厚度固定为28nm，而铜层 厚度分别为Onm，5nm, IOnm, 15nm, 20nm时，整体复合铜银薄膜的光穿透率。由图中同样可看 出，铜层厚度越低越佳。以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易 于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。对于本领域技术人员，当可在本发 明精神内，立即思及各种等效变化。举例而言，所示各结构层之间，可添加其它材料而不影 响本发明的基本精神，例如在介质13亦可为两种材料以上的复合层。故凡依本发明的概念 与精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。
权利要求
一种铜银薄膜滤色器，其特征在于，包含下方铜层；沉积在下方铜层上的下方银层；沉积在下方银层上的介质；沉积在介质上的上方铜层；以及沉积在上方铜层上的上方银层。
2.如权利要求1所述的铜银薄膜滤色器，其中，该介质材料为氮化硅、氮氧化硅、或碳化硅。
3.如权利要求1所述的铜银薄膜滤色器，其中，还包含位于下方铜层之下的结构层，该 结构层材料为氮化硅、氮氧化硅、或碳化硅。
4.如权利要求1所述的铜银薄膜滤色器，其中，还包含位于上方银层之上的结构层，该 结构层材料为氮化硅、氮氧化硅、或碳化硅。
5.如权利要求1所述的铜银薄膜滤色器，其中，该下方铜层的厚度范围为Onm<铜层厚 度彡20nm ；且该上方铜层的厚度的厚度范围为Onm <铜层厚度彡20nm。
6.如权利要求1所述的铜银薄膜滤色器，其中，该下方银层的厚度低于30nm；且该上方 银层的厚度低于30nm。
7.—种铜银薄膜滤色器的制法，其特征在于，包含 提供下方铜层，作为种子层；以电镀方式在下方铜层上沉积下方银层； 在下方银层上沉积介质； 在介质上沉积上方铜层，作为种子层；以及 以电镀方式在上方铜层上沉积上方银层。
8.如权利要求7所述的铜银薄膜滤色器的制法，其中，该下方铜层与上方铜层以PVD蒸 镀方式形成。
9.如权利要求7所述的铜银薄膜滤色器的制法，其中，该介质材料为氮化硅、氮氧化 硅、或碳化硅。
10.如权利要求7所述的铜银薄膜滤色器的制法，其中，该下方铜层的厚度范围为Onm <铜层厚度彡20nm ；且该上方铜层的厚度的厚度范围为Onm <铜层厚度彡20nm。
11.如权利要求7所述的铜银薄膜滤色器的制法，其中，该下方银层的厚度低于30nm； 且该上方银层的厚度低于30nm。
全文摘要
本发明涉及一种铜银薄膜滤色器，包含下方铜层；沉积在下方铜层上的下方银层；沉积在下方银层上的介质；沉积在介质上的上方铜层；以及沉积在上方铜层上的上方银层。本发明还提供一种铜银薄膜滤色器的制法，包含提供下方铜层，作为种子层；以电镀方式在下方铜层上沉积下方银层；在下方银层上沉积介质；在介质上沉积上方铜层，作为种子层；以及以电镀方式在上方铜层上沉积上方银层。
文档编号G02B5/20GK101900845SQ200910142610
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月31日 优先权日2009年5月31日
发明者彭进宝, 徐新惠, 黄森煌 申请人:原相科技股份有限公司