本公開內(nèi)容的實施方式一般涉及光波分離網(wǎng)格(lattice)與形成光波分離網(wǎng)格的方法。
背景
一直以來用于CMOS圖像傳感器中的濾色件(color filter)一般是由抗蝕劑(resist)型材料制成,且能夠解析紅色、綠色、藍(lán)色、與白色。RGB像素以諸如貝爾圖案(Bayer pattern)的圖案排列。光通過濾色件的強度可接近圖像的有限區(qū)域(像素)中的光的真實色彩,且通過此手段,可電子式制作色彩圖像。抗蝕劑材料需要某些厚度,以正確地解析光的色彩。當(dāng)像素于XY方向上規(guī)??s小(scale down),需要光二極管頂部上的結(jié)構(gòu)(包括濾色件)以于Z方向規(guī)??s小其厚度,而將串?dāng)_減至最小且改善量子效率。但是,濾色件抗蝕劑已達到其在厚度的規(guī)??s放上的極限。因此,目前正搜尋建立濾色件的新方法。
因此,發(fā)明人已開發(fā)改良的光波分離網(wǎng)格以及形成光波分離網(wǎng)格的方法。
概述
本文提供光波分離網(wǎng)格與形成光波分離網(wǎng)格的方法。在一些實施方式中,一種光波分離網(wǎng)格包括:第一層,具有ROXNY的分子式,其中該第一層具有第一折射率;以及第二層,該第二層設(shè)置于該第一層頂上且與該第一層不同,該第二層具有R’OXNY的分子式,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。
在一些實施方式中,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(wǎng)格的方法包括:(a)通過物理氣相沉積工藝在基板頂上沉積具有ROXNY的分子式的第一層,其中該第一層具有預(yù)定第一折射率;以及(b)通過物理氣相沉積工藝于該第一層頂上沉積第二層,該第二層與該第一層不同且具有R’OXNY的分子式,其中該第二層具有與該第一折射率不同的預(yù)定第二折射率,且其中R與R’各為金屬或介電材料之一。
在一些實施方式中,一種形成濾色件的方法包括:(a)通過物理氣相沉積工藝在基板頂上沉積具有預(yù)定第一折射率的第一層,其中該第一層具有ROXNY的分子式;(b)于該第一層頂上沉積具有R’OXNY的分子式的第二層,其中該第二層具有與該第一折射率不同的預(yù)定第二折射率,其中R與R’各為金屬或介電材料之一;(c)重復(fù)(a)至(b)以形成具有多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蝕刻至在遍及該堆疊上多個有差異的厚度,其中每一厚度過濾不同的光波長;以及(e)重復(fù)(a)至(b)以將該光波分離網(wǎng)格形成至期望厚度。
本公開內(nèi)容的其他與進一步的實施方式描述于下文中。
附圖簡要說明
通過參考附圖中所描繪的本公開內(nèi)容的說明性實施方式,可獲得于上文中簡要總結(jié)且于下文中更詳細(xì)討論的本公開內(nèi)容的實施方式。然而,應(yīng)注意附圖僅說明本公開內(nèi)容的典型實施方式,因而不應(yīng)將所述附圖視為限制范圍,因為本公開內(nèi)容可容許其他同等有效的實施方式。
圖1描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的形成光波分離網(wǎng)格的方法的流程圖。
圖2A至圖2E描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的制造光波分離網(wǎng)格的多個階段。
圖3描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的適合執(zhí)行本公開內(nèi)容的多個部分的群集工具。
圖4描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的物理氣相沉積(PVD)腔室的示意截面視圖。
圖5描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的形成在示范性CMOS圖像傳感器頂上的示范性濾色件。
為了助于了解,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。附圖并未按照比例繪制,且可能為了簡明起見而經(jīng)簡化。應(yīng)考慮一個實施方式的元件與特征可有利地并入其他實施方式而無需進一步記敘。
具體描述
本文公開改良的光波分離網(wǎng)格與形成光波分離網(wǎng)格的方法。在一些實施方式中,在此形成的光波分離網(wǎng)格可用于不同裝置結(jié)構(gòu)上,所述裝置結(jié)構(gòu)包括例如濾色件,該濾色件諸如為可用于互補式金氧半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器上。在一些實施方式中,本文所述的光波分離網(wǎng)格可有利地使用減少形成網(wǎng)格所需的步驟數(shù)的方法形成,而造成產(chǎn)品產(chǎn)量改善。在一些實施方式中,有創(chuàng)造性的形成光波分離網(wǎng)格的方法可有利地助于制造工藝產(chǎn)量增加的光波分離網(wǎng)格,這是由于工藝步驟數(shù)減少所致。在一些實施方式中,該有創(chuàng)造性的方法可有利地減少污染問題且可容許更為精準(zhǔn)地調(diào)諧網(wǎng)格性質(zhì),例如折射率值。經(jīng)由本文公開的方法與結(jié)構(gòu),也可實現(xiàn)其他優(yōu)點。
圖1描繪形成根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的光波分離網(wǎng)格的方法100。下文中根據(jù)圖2A至圖2E所繪的制造光波分離網(wǎng)格的多個階段描述該方法。
在一些實施方式中,方法100可在物理氣相沉積(PVD)腔室中執(zhí)行,例如圖4中所描述的PVD腔室。圖4描繪根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式的物理氣相沉積腔室(處理腔室400)的示意截面視圖。適合用于執(zhí)行本文所述的方法100的PVD腔室的范例包括Plus與SIPPVD以及ImpulseTM PVD處理腔室,上述腔室都可從美國加州圣克拉拉市的應(yīng)用材料公司購得??捎糜趫?zhí)行本文公開的該有創(chuàng)造性的方法的示范性處理系統(tǒng)可包括處理系統(tǒng)線路,可購自美國加州圣克拉拉市的應(yīng)用材料公司。其他處理腔室(包括來自其他販賣商的處理腔室)也可與本文提供的教導(dǎo)一并合適地使用。
方法100開始于102,其中,如圖2A所描繪,通過物理氣相沉積工藝將具有預(yù)定期望折射率的第一層202沉積于基板200頂上。接著,在104,且如圖2B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(yù)定第二折射率。
基板200可以是任何適合的基板,諸如硅基板、III-V族化合物基板、硅鍺(SiGe)基板、外延基板、絕緣體上覆硅(SOI)基板、顯示器基板(諸如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器、電致發(fā)光(EL)燈顯示器)、發(fā)光二極管(LED)基板、太陽能電池陣列、太陽能板、或類似物。在一些實施方式中,基板200可以是半導(dǎo)體晶片(例如200mm、300mm或類似的硅晶片),諸如摻雜或無摻雜的多晶硅晶片、摻雜或無摻雜的硅晶片、圖案化或無圖案化的晶片、或類似物。
在一些實施方式中,基板200可以是部分形成的圖像像素,該部分形成的圖像像素具有例如硅基板頂上形成的光二極管、該光二極管頂上形成且用于發(fā)送(route)信號給CMOS晶體管的互連層、以及額外層,所述額外層諸如形成于光二極管頂上且用于將晶體管與污染物絕緣的絕緣層。
在一些實施方式中,第一層202可具有ROXNY的分子式,其中x與y可在濃度上從0%變化至100%。在一些實施方式中,第二層204可具有R’OXNY的分子式,其中x與y可在濃度上從0%變化至100%。在一些實施方式中,R與R’可以是金屬或介電材料,例如硅(Si)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鎢(W)、鋯(Zr)、或銅(Cu)。在一些實施方式中,第一層202可包括碳及/或氫,得到分子式ROXNYCZ:HW,其中w、x、y、與z可在濃度上從0%變化至100%。類似地,在一些實施方式中,第二層204可包括碳及/或氫,得到分子式R’OXNYCZ: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例如通過含有不同百分比的材料而造成不同折射率而有所不同。在一些實施方式中,R與R’是相同材料。例如,在一些實施方式中,第一層202可以是SiOXNY、AlOX、AlN、NiOX、TiOX之一,而第二層204可以是SiOXNY、AlOX、AlN、NiOX、TiOX的另一個。在一些實施方式中,第一層202與第二層204可各具約10nm至約120nm的厚度。
在一些實施方式中,第一層202與第二層204是在適合的處理腔室中通過物理氣相沉積工藝沉積,該適合的處理腔室諸如下文中針對圖4所描述的處理腔室400。處理腔室400可具有設(shè)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,在一些實施方式中,靶材406可包括金屬或介電材料,例如硅(Si)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鎢(W)、鋯(Zr)、或銅(Cu)。
在一些實施方式中,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(yīng)。在一些實施方式中,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(yīng)。在一些實施方式中,處理氣體可包括含氧氣體、含氮氣體、含碳?xì)怏w、或含氫氣體的一個或多個。例如,在一些實施方式中,處理氣體可包括O2、O3、N2、NH3、H2、CO、CO2、或CH4的一個或多個,或上述氣體的組合。該反應(yīng)引發(fā)靶材在該靶材表面上形成靶材的材料與反應(yīng)氣體的化合物的薄層,該化合物的薄層隨后從靶材表面濺射,且被引導(dǎo)朝向基板200。
在一些實施方式中,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,可用介于約1sccm至約500sccm之間的流速提供處理氣體。在一些實施方式中,可由處理氣體形成等離子體,以助于從靶材濺射材料。在這樣的實施方式中,可施加任何適合量的功率(例如DC或脈沖DC或RF功率的至少一者)至靶材以引燃處理氣體且維持等離子體。例如,可施加約50瓦至約50,000瓦的DC或RF功率至靶材,以引燃處理氣體且維持等離子體。
在一些實施方式中,多個PVD處理腔室可耦接群集工具(諸如處理系統(tǒng)的線路),助于增加工藝產(chǎn)量,這是通過下述方式實現(xiàn):減少制造光波分離網(wǎng)格所需的工藝步驟數(shù)、減少污染問題、以及容許更精準(zhǔn)地調(diào)諧網(wǎng)格性質(zhì),例如折射率的控制。例如,在一些實施方式中,第一層202與第二層204可于單一PVD腔室中利用相同靶材的材料與不同處理氣體組成物而沉積。例如,第一層202可利用硅靶材與包括氧及氬的處理氣體,而得到硅氧化物的第一層,而第二層204可利用硅靶材與包括氮及氬的處理氣體,而得到硅氮化物的第二層。
在一些實施方式中,第一層202與第二層204可于不同的PVD腔室中沉積,利用相同材料的靶材材料與不同的處理氣體組成物(例如,第一PVD腔室使用硅靶材以及包括氧與氬的處理氣體,而第二PVD腔室使用硅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腔室使用硅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腔室使用硅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)。
在一些實施方式中,第一層202可具有預(yù)定的期望第一折射率,而第二層204可具有預(yù)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于沉積工藝參數(shù)。舉例而言,在一些實施方式中,第一層與第二層的折射率可通過控制工藝參數(shù)而調(diào)諧至期望值,所述工藝參數(shù)諸如處理氣體的組成、腔室壓力、與腔室溫度。例如,在一些實施方式中,處理腔室可維持在約0.5毫托至約300毫托的壓力。此外,在一些實施方式中,處理腔室可維持在約-20攝氏度至約500攝氏度的溫度。
在一些實施方式中,可重復(fù)步驟102與104以形成如圖2C中所描繪的交替的第一層與第二層的堆疊。在一些實施方式中,第一層202或第二層204之一被蝕刻至遍及該堆疊的多個部分上有多個有差異的厚度,其中每一厚度辨識不同的光波長。層的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(guān)于被拍攝的主體的光譜本質(zhì)的信息。例如,在一些實施方式中,如圖2D與圖2E中所描繪,第一層202或第二層204之一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,其中第一厚度小于第二厚度,且第二厚度小于第三厚度。蝕刻后,可重復(fù)步驟102與104以將光波分離網(wǎng)格形成至期望厚度。在一些實施方式中,蝕刻后沉積的額外層的階梯覆蓋率可通過調(diào)整諸如腔室壓力與基板偏壓之類的沉積參數(shù)而控制。
可于個別的處理腔室中執(zhí)行本文描述的方法,所述個別的處理腔室可用獨立裝設(shè)(standalone configuration)的方式設(shè)置,或設(shè)置成群集工具的一部分,該群集工具例如為下文中針對圖3所描述的集成工具(即,群集工具300)。該群集工具300的特征在于至少一個物理氣相沉積(PVD)腔室(處理腔室400,如下文所述)。集成群集工具300的范例包括集成工具,可購自美國加州圣克拉拉市的應(yīng)用材料公司。本文所述的方法可通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,在一些實施方式中,上文討論的有創(chuàng)造性的方法可有利地在集成工具中執(zhí)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鎖定腔室306A、306B,以傳遞基板進入或離開群集工具300。一般而言,由于群集工具300是在真空下,所以裝載鎖定腔室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可于裝載鎖定腔室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)之間傳遞基板。每一基板處理腔室312、314、316、318可裝配成執(zhí)行許多基板處理操作,所述操作除了原子層沉積(ALD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、預(yù)清潔、熱處理/去氣、定向與其他基板工藝之外,還包括本文所述的物理氣相沉積工藝。
第一機器人310也可將基板傳遞至/出一或多個居中的傳遞室322、324。居中的傳遞室322、324可用于維持超高真空條件,同時容許基板于群集工具300內(nèi)傳遞。第二機器人330可在居中傳遞室322、324與第二組一或多個基板處理腔室332、334、336、338之間傳遞基板。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(zhí)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(xué)氣相沉積(CVD)、預(yù)清潔、熱處理/去氣、與定向之外,還包括本文所述的物理氣相沉積工藝。若無需由群集工具300所執(zhí)行的特定工藝,則基板處理腔室312、314、316、318、332、334、336、338的任一者可從群集工具300移除。
圖4描繪適合執(zhí)行根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實施方式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)的示意截面視圖。處理腔室400含有用于接收基板404的基板支座402以及諸如靶材406的濺射源?;逯ё?02可位于接地包殼(例如腔室壁408)內(nèi),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。在一些實施方式中,接地屏蔽件440可于靶材下方延伸而也包圍基板支座402)。
在一些實施方式中,處理腔室包括用于將RF及/或DC能量耦接靶材406的饋送結(jié)構(gòu)。該饋送結(jié)構(gòu)的第一端可耦接RF電源418及/或DC(或脈沖DC)電源420,上述電源可分別用于提供RF及/或DC(或脈沖DC)能量給靶材406。在一些實施方式中,可設(shè)置多個RF電源(即,兩個或更多個),以提供多個適合頻率的RF能量。
在一些實施方式中,當(dāng)從靶材406濺射介電材料(諸如硅),表面將會累積電荷,而導(dǎo)致電弧放電以及來自電弧放電源或終結(jié)的粒子射入。使用脈沖DC能量容許快速地從負(fù)(用于濺射靶材)切換至正(用于清掃或電荷刷洗靶材(中和靶材的介電表面上的所有電荷))。DC濺射期間,靶材406作為等離子體回路的陰極,而在電荷刷洗期間,該靶材406作為陽極。
饋送結(jié)構(gòu)的第二端可耦接源分配板422。源分配板包括孔424,所述孔424設(shè)置成穿過該源分配板422并且與饋送結(jié)構(gòu)的中央開口對齊。源分配板422可由適合的導(dǎo)電材料制成,以從饋送結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)RF與DC能量。
源分配板422可經(jīng)由導(dǎo)電構(gòu)件425耦接靶材406。導(dǎo)電構(gòu)件425可以是管狀構(gòu)件,該管狀構(gòu)件的第一端426在接近源分配板422的周圍邊緣處耦接該源分配板422的面向靶材的表面428。該導(dǎo)電構(gòu)件425進一步包括第二端430,該第二端430在接近靶材406的周圍邊緣處耦接該靶材406的面向源分配板的表面432(或耦接靶材406的背襯板446)。
空腔434可由導(dǎo)電構(gòu)件425的面向內(nèi)側(cè)的壁、源分配板422的面向靶材的表面428、以及靶材406的面向源分配板的表面432所界定??涨?34經(jīng)由源分配板422的孔424耦接主體的中央開口415??涨?34與主體的中央開口415可用于至少部分容置可旋轉(zhuǎn)磁控管組件436的一或多個部分。在一些實施方式中,該空腔可至少部分填有冷卻流體,諸如水(H2O)或類似物。
可設(shè)置接地遮蔽件440以覆蓋處理腔室400的蓋的外側(cè)表面。接地遮蔽件440可例如經(jīng)由腔室主體的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(jié)構(gòu)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(dǎo)電材料,諸如鋁、銅、或類似物。絕緣隙縫439設(shè)置于接地遮蔽件440以及源分配板422、導(dǎo)電構(gòu)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(fā)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、塑料、或類似物。
隔離板438可設(shè)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(fā)送至接地端。隔離板438具有中央開口,以容許饋送結(jié)構(gòu)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、塑料、或類似物?;蛘?,可設(shè)置空氣隙縫以取代隔離板438。在其中設(shè)置空氣隙縫以取代隔離板的實施方式中,接地遮蔽件440可在結(jié)構(gòu)上堅實得足以支撐任何安置于該接地遮蔽件440上的部件。
靶材406可通過介電隔離件444支撐于接地的導(dǎo)電鋁配接器442上。靶材406包括濺射期間待沉積于基板404上的材料,諸如金屬或金屬氧化物。在一些實施方式中,背襯板446可耦接靶材406的面向源分配板的表面432。背襯板446可包括導(dǎo)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功率可經(jīng)由背襯板446耦接靶材406?;蛘撸骋r板446可為不導(dǎo)電,且可包括導(dǎo)電元件(圖中未示,諸如電饋通件或類似物)以將靶材406的面向源分配板的表面432耦接導(dǎo)電構(gòu)件425的第二端430??杉{入背襯板446以例如改善靶材406的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
基板支座402具有面向靶材406的主面的接收材料表面,并且將待受濺射涂布的基板404支撐于一位置,該位置在靶材406的主面的對面?;逯ё?02將基板支撐于與靶材406的主面相對的約略平面的位置?;逯ё?02裝設(shè)成牢固地將基板支撐于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公開的處理所造成。不同的處理腔室裝設(shè)方式(諸如裝設(shè)用于化學(xué)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(tǒng)的裝設(shè)方式以于處理期間加熱及/或冷卻基板。
在一些實施方式中,基板支座402可通過連接至腔室壁408的波紋管450垂直移動,以使基板404得以通過處理腔室400的處理的下方部分的裝載鎖定閥(圖中未示)傳遞到基板支座402上,且之后抬升至沉積或處理位置。一或多種處理氣體可從氣源454通過質(zhì)量流量控制器456供應(yīng)至處理腔室400的下部中??稍O(shè)置排氣口458,且該排氣口458可經(jīng)由閥460耦接泵(圖中未示),以使處理腔室400的內(nèi)部排氣,且助于維持處理腔室400內(nèi)的期望壓力。
RF偏壓電源462可耦接基板支座402,以于基板404上誘導(dǎo)負(fù)DC偏壓。此外,在一些實施方式中,處理期間負(fù)DC自偏壓可形成于基板404上。進一步而言,第二RF偏壓電源463可耦接基板支座402且提供上文討論的與RF偏壓電源462一并使用的任何頻率。其他應(yīng)用中,基板支座402可接地或維持電浮置。例如,電容調(diào)諧器464可耦接基板支座底座以調(diào)整基板404上的電壓以供其中可能不期望有RF偏壓功率的應(yīng)用所用。
在一些實施方式中,在沉積工藝的不同階段期間,可有利地供應(yīng)偏壓至基板404。可從電源(例如,RF偏壓電源462)提供偏壓功率給基板支座402中的偏壓電極480,使得基板404會在沉積工藝的一或多個階段期間受等離子體中形成的離子轟擊。轟擊的工藝可通過下述方式執(zhí)行:于基板表面上方形成等離子體且之后偏壓該基板(或基板所安置在上面的基板支座),使得等離子體(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可用于調(diào)整基板404的表面的平滑度或基板404的表面的疏水性的至少一者。在一些工藝范例中,偏壓是在已執(zhí)行沉積工藝之后施加至基板?;蛘撸谝恍┕に嚪独?,偏壓是在沉積工藝期間施加。因此,當(dāng)整個沉積工藝期間維持基板偏壓時,轟擊原子將動能添加給建立于基板表面處的沉積材料。例如,可使用介于約50瓦至約1100瓦之間的能量,以偏壓離子至基板,而形成平滑的致密膜。較大的偏壓以較大的能量驅(qū)動離子至基板表面。至基板的離子的偏壓愈強,則沉積的第一層202與第二層204的表面會變得愈致密且愈平滑。轟擊工藝可用于使沉積的第一層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征,諸如小型凸塊或草皮狀物(divot)。
可旋轉(zhuǎn)的磁控管組件436可定位在靶材406的背表面(例如面向源分配板的表面432)附近??尚D(zhuǎn)磁控管組件436包括由基底板468支撐的多個磁體466?;装?68連接至旋轉(zhuǎn)軸桿470,該旋轉(zhuǎn)軸桿470與處理腔室400及基板404的中心軸重合,如圖4所示。電機472可耦接旋轉(zhuǎn)軸桿470的上端,以驅(qū)動磁控管組件436的旋轉(zhuǎn)。磁體466于處理腔室400內(nèi)產(chǎn)生磁場,該磁場大體上平行且接近靶材406的表面,以捕捉電子及增加原地等離子體密度,轉(zhuǎn)而增加濺射速率。磁體466于處理腔室400頂部周圍產(chǎn)生電磁場,且磁體466旋轉(zhuǎn),以旋轉(zhuǎn)電磁場,而影響工藝的等離子體密度,以更均勻地濺射靶材406。
在一些實施方式中,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的壁與腔室壁408向下延伸至低于基板支座402的上表面,且向上回轉(zhuǎn)直到抵達基板支座402的上表面為止(例如,于底部形成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(dāng)基板支座402位在下方的裝載位置時,覆蓋環(huán)486安置在處理套件遮蔽件474的向上延伸唇部488的頂部上。當(dāng)基板支座402位在上方的沉積位置時,覆蓋環(huán)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。在一些實施方式中,電容調(diào)諧器461可耦接處理套件遮蔽件474,以調(diào)整處理套件遮蔽件474上的電壓。電容調(diào)諧器461可用于例如將離子流導(dǎo)引朝向處理套件遮蔽件474及/或與電容調(diào)諧器464組合而控制離子流的能量與方向。
在一些實施方式中,磁體490可設(shè)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,如圖4中所示,磁體490可設(shè)置在腔室壁408外側(cè)附近位于基板支座402(當(dāng)處于處理位置時)正上方的區(qū)域。在一些實施方式中,磁體490可額外(或替代性地)設(shè)置在其他位置,諸如設(shè)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(shè)置控制器410且將該控制器410耦接處理腔室400的各種部件,以控制所述部件的操作??刂破?10包括中央處理單元(CPU)412、存儲器414、與支持電路416。控制器410可直接控制處理腔室400,或經(jīng)由與特定處理腔室及/或支持系統(tǒng)部件相聯(lián)的計算機(或控制器)控制處理腔室400??刂破?10可以是任何形式的通用計算機處理器的其中一種,該通用計算機處理器可用于工業(yè)設(shè)施中以控制各種腔室與子處理器??刂破?10的存儲器(或計算機可讀介質(zhì))可以是一或多種易于取得的存儲器,諸如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤、硬盤、光學(xué)存儲介質(zhì)(例如,CD或DVD)、閃存驅(qū)動器、或任何其他形式的本地或遠(yuǎn)程的數(shù)字存儲器。支持電路416耦接CPU 412以用常規(guī)方式支持處理器。支持電路包括高速緩沖存儲器、電源供應(yīng)器、時鐘電路、輸入/輸出電路與子系統(tǒng)、及類似物。本文公開的有創(chuàng)造性的方法可存儲于存儲器414中作為軟件程序,可執(zhí)行或援用該軟件程序以用本文所述的方式控制處理腔室400的操作。該軟件程序也可由第二CPU(圖中未示)所存儲及/或執(zhí)行,該第二CPU位于CPU 412控制的硬件的遠(yuǎn)程。
在一些實施方式中,本文所述的方法與設(shè)備可用于形成圖像傳感器。常規(guī)的圖像傳感器可用兩個步驟形成。例如,第一步驟為最初使用常規(guī)CMOS晶體管制造技術(shù)制造該圖像傳感器,第二步驟為使用上文公開的方法與設(shè)備形成濾色件。圖5描繪在示范性背側(cè)照明CMOS圖像傳感器500頂上形成的示范性濾色件502。本文所述的方法與設(shè)備也可用于形成前側(cè)照明的CMOS圖像傳感器。示范性圖像傳感器500包括如上文所述的適合材料的基板506,例如硅基板。在一些實施方式中,于基板506中制造將光轉(zhuǎn)換成電子信號的光二極管層508。在一些實施方式中,圖像傳感器500進一步包括互連層510,該互連層510發(fā)送來自光二極管層508的信號。圖像傳感器500可進一步包括適合的過孔514,該過孔514由例如銅或鎢形成,且接觸互連層510。在一些實施方式中,鈍化層512相鄰互連層510,該鈍化層512例如為氮化硅層,將該互連層510與外部的污染絕緣。在一些實施方式中,微透鏡層504可形成于濾色件502頂上。微透鏡層504用于將入射光聚集至光二極管層508上。在一些實施方式中,微透鏡層504可由個別的微透鏡504A、504B、504C構(gòu)成,所述微透鏡504A、504B、504C與特定的光二極管508A、508B、508C相聯(lián)。
在一些實施方式中,微透鏡層504與濾色件502可為單一層。在一些實施方式中,在形成如前文所述的濾色件502之后,該濾色件502的頂表面可經(jīng)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。蝕刻工藝可以是等離子體蝕刻工藝,該等離子體蝕刻工藝適合用于蝕刻具有ROXNY或R’OXNY的分子式的層或是具有ROXNYCZ:HW或R’OXNYCZ:HW的分子式的層(如前文所述)。在一些實施方式中,濾色件502由退火時產(chǎn)生彎曲表面的材料形成。
雖然前述內(nèi)容涉及本公開內(nèi)容的實施方式,但可不背離本公開內(nèi)容的基本范圍設(shè)計本公開內(nèi)容的其他與進一步的實施方式。