光譜傳感器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光譜傳感器及其制造方法。該制造方法包括：在半導體基板上形成受光元件的工序（a）；在半導體基板之上形成角度限制濾波器的工序（b）；在角度限制濾波器之上形成光譜濾波器的工序（c）。形成光譜濾波器的工序（c）包括如下工序：工序（c1），通過剝離法而形成第一透光膜，所述第一透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部；工序（c2），通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時遠離第一透光膜的位置處形成第二透光膜，所述第二透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部。
【專利說明】光譜傳感器及其制造方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光譜傳感器及其制造方法。

【背景技術】
[0002]在醫(yī)療、農業(yè)和環(huán)境等領域，為了實施對象物的診斷和檢查而使用光譜傳感器。例如，在醫(yī)療領域，使用一種脈搏血氧儀，其利用血紅蛋白的光吸收來測定血氧飽和度。另外，在農業(yè)領域，使用一種糖度計，其利用糖分的光吸收來測定果實的糖度。
[0003]在下述專利文獻I中公開了一種具有光電傳感部、角度限制濾波器、光譜濾波器的光譜傳感器。上述角度限制濾波器對入射光相對于光電傳感部的受光區(qū)域的入射角度進行限制。上述光譜濾波器在被設置于角度限制濾波器之上的傾斜結構體之上形成有多層薄膜。傾斜結構體通過CMP (Chemical Mechanical Polishing:化學機械磨料法)法而形成。
[0004]但是，在上述光譜傳感器中，通過CMP法而以準確的角度形成傾斜結構體有時是不容易的。因此，形成光譜傳感器有時是不容易的。
[0005]專利文獻1:日本特開2011 - 185634號公報


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明是鑒于上述這樣的技術課題而被完成的發(fā)明。本發(fā)明的幾個方式有關于提供一種光譜傳感器及其制造方法，所述光譜傳感器能夠在半導體處理中制造，且能夠提高光譜特性。
[0007]在本發(fā)明的幾個方式中，光譜傳感器的制造方法包括如下工序:工序(a)，在半導體基板上形成受光元件；工序(b)，在工序(a)之后，在半導體基板之上形成具有遮光部、第一開口及第二開口的角度限制濾波器，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察半導體基板時隔著遮光部彼此相鄰；工序(C)，在工序(b)之后，在角度限制濾波器之上形成具有第一透光膜和第二透光膜的光譜濾波器，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第二開口重疊的位置處，工序(C)包括如下工序:工序(Cl)，通過剝離法而形成第一透光膜，所述第一透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部；工序(c2)，在工序(Cl)之后，通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時遠離第一透光膜的位置處形成第二透光膜，所述第二透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部。
[0008]根據該方式，通過采用剝離法，從而能夠使用半導體處理技術并以準確的膜厚制造出光譜濾波器所包含的透光膜，并能夠提高光譜特性。另外，由于在遠離第一透光膜的位置處形成第二透光膜，因此能夠緩和對用于使用剝離法來形成第二透光膜的抗蝕劑與第一透光膜之間的位置對齊精度的要求。
[0009]在上述的方式中，優(yōu)選為，在工序(Cl)中，以如下方式形成第一透光膜，所述方式為，使俯視觀察半導體基板時的、第一透光膜的邊緣部的位置與第一開口的邊緣部的位置之間的距離成為，透過角度限制濾波器的光相對于半導體基板的最大的入射角的正切與光譜濾波器的厚度之積以上。
[0010]由此，光譜濾波器能夠對可穿過角度限制濾波器的、限制角度范圍內的大多數(shù)的光進行分光。
[0011]在本發(fā)明的另一個方式中，光譜傳感器的制造方法包括如下工序:工序(a)，在半導體基板上形成受光元件；工序(b)，在工序(a)之后，在半導體基板之上形成具有遮光部、第一開口及第二開口的角度限制濾波器，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察半導體基板時隔著遮光部彼此相鄰；工序(C)，在工序(b)之后，在角度限制濾波器之上形成具有第一透光膜和第二透光膜的光譜濾波器，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第二開口重疊的位置處，并且，工序(C)包括如下工序:工序(Cl)，通過剝離法而形成第一透光膜，所述第一透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部；工序(c2)，在工序(Cl)之后，通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時與第一透光膜部分重疊的位置處形成第二透光膜，所述第二透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部。
[0012]根據該方式，通過采用剝離法，從而能夠使用半導體處理技術并以準確的膜厚制造出光譜濾波器所包含的透光膜。另外，由于在與第一透光膜部分重疊的位置處形成第二透光膜，因此能夠緩和對用于使用剝離法來形成第二透光膜的抗蝕劑與第一透光膜之間的位置對齊精度的要求。
[0013]在本發(fā)明的另一個方式中，光譜傳感器的制造方法包括如下工序:工序(a)，在半導體基板上形成受光元件；工序(b)，在工序(a)之后，形成角度限制濾波器，所述角度限制濾波器位于半導體基板之上；工序(C)，在工序(b)之后，形成光譜濾波器，所述光譜濾波器位于角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜和第二透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，所述第二透光膜具有大于第一膜厚的第二膜厚，并且，工序(C)包括如下工序:工序(Cl)，通過剝離法而形成第一透光膜；工序(c2)，在工序(Cl)之后，通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時與第一透光膜錯開的位置處形成第二透光膜。
[0014]根據該方式，由于在角度限制濾波器之上先形成膜厚較薄的第一透光膜，因此在之后通過剝離法而形成膜厚較厚的第二透光膜時，可以使第一透光膜與角度限制濾波器之間的高低差較小，且能夠抑制形成第二透光膜時的位置精度的降低。
[0015]在本發(fā)明的另一個方式中，光譜傳感器的制造方法包括如下工序:工序(a)，在半導體基板上形成受光元件；工序(b)，在工序(a)之后，在半導體基板之上形成角度限制濾波器；工序(C)，在工序(b)之后，在角度限制濾波器之上形成具有第一透光膜、第二透光膜和第三透光膜的光譜濾波器，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，所述第二透光膜具有與第一膜厚不同的第二膜厚，所述第三透光膜具有第三膜厚，并且，工序(C)包括如下工序:工序(Cl)，形成第三透光膜；工序(c2)，在工序(Cl)之后，通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時與第三透光膜重疊的位置處形成第一透光膜；工序(c3)，在工序(c2)之后，通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時與第三透光膜重疊且與第一透光膜錯開的位置處形成第二透光膜。
[0016]根據該方式，通過采用剝離法，從而能夠使用半導體處理技術并以準確的膜厚制造出光譜濾波器所包含的透光膜，并能夠提高光譜特性。另外，由于在形成第三透光膜的工序(Cl)之后，通過剝離法而在與第三透光膜重疊的位置處形成第一透光膜(c2)，并通過剝離法而在與第三透光膜重疊且與第一透光膜錯開的位置處形成第二透光膜(c3)，因此可以不對第三透光膜進行剝離。因此，由于被剝離的透光膜的膜厚較薄即可，所以也可以使抗蝕劑的厚度較薄。
[0017]在上述的方式中，在工序(c3)中，也可以通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時與第三透光膜重疊且遠離第一透光膜的位置處形成第二透光膜。
[0018]由此，由于在遠離第一透光膜的位置處形成第二透光膜，因而能夠緩和對用于使用剝離法來形成第二透光膜的抗蝕劑與第一透光膜之間的位置對齊精度的要求。
[0019]在上述的方式中，在工序(c3)中，也可以通過剝離法而在俯視觀察半導體基板時與第三透光膜重疊且與第一透光膜部分重疊的位置處形成第二透光膜。
[0020]由此，由于在與第一透光膜部分重疊的位置處形成第二透光膜，因此能夠緩和對用于使用剝離法來形成第二透光膜的抗蝕劑與第一透光膜之間的位置對齊精度的要求。
[0021]在上述的方式中，優(yōu)選為，工序(c2)包括形成第四透光膜的工序，其中，所述第四透光膜具有第四膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第一透光膜重疊的位置處，工序(c3)包括形成第五透光膜的工序，其中，所述第五透光膜具有第四膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第二透光膜重疊的位置處。
[0022]由此，能夠通過與用于形成第一透光膜的工序相同的工序來實施第四透光膜的形成，并且，能夠通過與用于形成第二透光膜的工序相同的工序來實施第五透光膜的形成。因此，也可以不必為了在形成第一透光膜和第二透光膜之后形成第四透光膜和第五透光膜，而再次將半導體基板安置在成膜裝置中。
[0023]在本發(fā)明的另一個方式中，光譜傳感器包括:受光元件，其位于半導體基板上；角度限制濾波器，其位于半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察半導體基板時隔著遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜和第二透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第二開口重疊的位置處，第一透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部，第二透光膜位于在俯視觀察半導體基板時遠離第一透光膜的位置處，且具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部。
[0024]根據該方式，由于第二透光膜位于遠離第一透光膜的位置處，因此能夠緩和對第二透光膜與第一透光膜之間的位置對齊精度的要求。
[0025]在上述的方式中，優(yōu)選為，俯視觀察半導體基板時的、第一透光膜的邊緣部的位置與第一開口的邊緣部的位置之間的距離，在透過角度限制濾波器的光相對于半導體基板的最大的入射角的正切與光譜濾波器的厚度之積以上。
[0026]由此，光譜濾波器能夠對可通過角度限制濾波器的、限制角度范圍內的大多數(shù)的光進行分光。
[0027]在本發(fā)明的另一個方式中，光譜傳感器包括:受光元件，其位于半導體基板上；角度限制濾波器，其位于半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察半導體基板時隔著遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜和第二透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第二開口重疊的位置處，第一透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部，第二透光膜位于在俯視觀察半導體基板時與第一透光膜部分重疊的位置處，且具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部。
[0028]根據該方式，由于第二透光膜位于與第一透光膜部分重疊的位置上，因而能夠降低對第二透光膜和第一透光膜的位置對齊精度的要求。
[0029]在上述的方式中，優(yōu)選為，第一透光膜具有第一膜厚，第二透光膜具有大于第一膜厚的第二膜厚，第二透光膜在與第一透光膜的一部分重疊的邊緣部處，位于第一透光膜之上。
[0030]由此，由于膜厚較厚的第二透光膜的一部分位于膜厚較薄的第一透光膜的一部分之上，因此第二透光膜的一部分是彎曲的，但是由于第一透光膜較薄，因而能夠減輕彎曲的程度。
[0031]在本發(fā)明的另一個方式中，光譜傳感器包括:受光元件，其位于半導體基板上；角度限制濾波器，其位于半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察半導體基板時隔著遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜、第二透光膜和第三透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第二開口重疊的位置處，所述第三透光膜從第一透光膜與第一開口之間的位置跨至第二透光膜與第二開口之間的位置，并具有第三膜厚，第一透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部，第二透光膜位于在俯視觀察半導體基板時遠離第一透光膜的位置處，且具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部。
[0032]根據該方式，由于第二透光膜位于遠離第一透光膜的位置處，因此能夠緩和對第二透光膜與第一透光膜之間的位置對齊精度的要求。
[0033]在上述的方式中，優(yōu)選為，俯視觀察半導體基板時的、第一透光膜的邊緣部的位置與第一開口的邊緣部的位置之間的距離，在透過角度限制濾波器的光相對于半導體基板的最大的入射角的正切與光譜濾波器的厚度之積以上。
[0034]由此，光譜濾波器能夠對可通過角度限制濾波器的、限制角度范圍內的大多數(shù)的光進行分光。
[0035]在本發(fā)明的另一個方式中，光譜傳感器包括:受光元件，其位于半導體基板上；角度限制濾波器，其位于半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察半導體基板時隔著遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜、第二透光膜和第三透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察半導體基板時與第二開口重疊的位置處，所述第三透光膜從第一透光膜與第一開口之間的位置跨至第二透光膜與第二開口之間的位置，并具有第三膜厚，第一透光膜具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部，第二透光膜位于在俯視觀察半導體基板時與第一透光膜部分重疊的位置處，且具有在俯視觀察半導體基板時與遮光部重疊的邊緣部。
[0036]根據該方式，由于第二透光膜位于與第一透光膜部分重疊的位置處，因此能夠緩和對第二透光膜與第一透光膜之間的位置對齊精度的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的俯視圖。
[0038]圖2為沿圖1中的H-H’線切斷的剖視圖。
[0039]圖3為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0040]圖4為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0041]圖5為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0042]圖6為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0043]圖7為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0044]圖8為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0045]圖9為表示第二實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的剖視圖。
[0046]圖10為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的剖視圖。
[0047]圖11為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0048]圖12為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0049]圖13為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0050]圖14為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0051]圖15為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0052]圖16為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。
[0053]圖17為表示第四實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的剖視圖。

【具體實施方式】
[0054]以下，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。另外，以下所要說明的本實施方式并不是對權利要求書中所記載的本發(fā)明的內容進行不合理限定的實施方式。另外，并非本實施方式中所要說明的所有結構均為作為本發(fā)明的解決方式所必須的結構。另外，對相同的結構要素標記相同的參照符號，并省略說明。
[0055]第一實施方式
[0056]光譜傳感器
[0057]圖1為表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的俯視圖。圖2為沿圖1中的H-H’線切斷的剖視圖。
[0058]光譜傳感器I具備角度限制濾波器10、光譜濾波器20、受光元件30 (參照圖2)。
[0059]如圖1所示，光譜濾波器20具有俯視觀察時呈四邊形的第一濾波部20i和第二濾波部20j。第一濾波部20i和第二濾波部20j隔著遮光部k而相鄰，并在行方向和列方向上，分別交替配置。
[0060]角度限制濾波器10具有多個開口 15，該多個開口 15在俯視觀察時呈四邊形，并與第一濾波部20i和第二濾波部20j對應配置。詳細內容將在后文中進行敘述，穿過了光譜濾波器20的光穿過角度限制濾波器10的多個開口 15并到達受光元件30。
[0061]另外，第一濾波部201、第二濾波部20j、開口 15的平面形狀并不局限于四邊形。另夕卜，在圖2中，省略了表示透明部分的截面的剖面線。以下，對光譜傳感器I的各個結構進行說明。
[0062]受光元件
[0063]受光元件30為，接受穿過了光譜濾波器20和角度限制濾波器10的光，并將其轉換為光電動勢的兀件。如圖2所不,受光兀件30包括第一光電二極管30i和第二光電二極管 30 j。
[0064]受光元件30包含通過離子注入等而形成于半導體基板3上的各種半導體區(qū)域。半導體基板3由例如第二導電型的硅基板構成。作為形成于半導體基板3上的半導體區(qū)域，例如包括第一導電型的第一半導體區(qū)域31、和形成于第一半導體區(qū)域31內的第二導電型的第二半導體區(qū)域32i及32j。在本實施方式中，第一導電型例如相當于N型，第二導電型例如相當于P型，但是也可以將N型和P型顛倒過來。
[0065]在半導體基板3上形成有如下的電路(未圖示)，該電路對受光元件30施加規(guī)定的反偏壓，或者，根據受光元件30中所產生的光電動勢來檢測電流，并將與該電流大小相對應的模擬信號放大并轉換為數(shù)字信號。
[0066]第二半導體區(qū)域32i和32j分別與未圖示的第一電極和第二電極相連接。第一半導體區(qū)域31與未圖示的第三電極相連接。通過第一電極和第三電極，能夠向在第一半導體區(qū)域31和第二半導體區(qū)域32i之間形成的PN接合(第一光電二極管30i)施加反偏壓。通過第二電極和第三電極，而能夠向在第一半導體區(qū)域31和第二半導體區(qū)域32 j之間形成的PN接合(第二光電二極管30j)施加反偏壓。
[0067]當由受光元件30接受到穿過了光譜濾波器20和角度限制濾波器10的光時，會由于在第一半導體區(qū)域31和第二半導體區(qū)域32i及32 j之間形成的PN接合上產生光電動勢，從而產生電流。通過利用與第一電極相連接的電路以及與第二電極相連接的電路而分別對該電流進行檢測，從而能夠檢測出由受光元件30所接受到的光。
[0068]角度限制濾波器
[0069]角度限制濾波器10被形成于半導體基板3之上。在本實施方式中，“上”是指，沿半導體基板3的厚度方向從半導體基板3朝向光譜濾波器20的方向。在半導體基板3之上，鋁(Al)合金層17b?17e以分別隔著具有透光性的氧化硅膜Ila?lie的方式被層壓。
[0070]另外，可以形成銅(Cu)合金層來代替鋁合金層17b?17e。
[0071]各鋁合金層17b?17e在俯視觀察時被形成為格子狀，并具有開口部18i和18j。在本實施方式中，俯視觀察是指從垂直于半導體基板3的主表面的方向觀察的狀態(tài)。開口部18i位于第一光電二極管30i之上，開口部18j位于第二光電二極管30j之上。鎢(W)層14b?14d位于鋁合金層17b?17e的各個開口部18i和18j上。
[0072]各個鎢層14b?14d分別具有多個開口 15。包括第一開口 15i的多個開口 15位于鋁合金層17b?17e的開口部18i上。包括第二開口 15j的多個開口 15位于鋁合金層17b?17e的開口部18 j上。鎢層14b?14d在半導體基板3之上，以例如格子狀的預定圖案連續(xù)形成多層。由此，形成于各個鎢層14b?14d上的開口 15相互重疊。
[0073]上述具有透光性的氧化硅膜Ilb?Ild分別位于相當于鎢層14b?14d的開口 15的區(qū)域內。通過形成于各個鶴層14b?14d上的開口 15,從而形成沿鶴層14b?14d的層壓方向的光路。
[0074]第一開口 15i和第二開口 15j隔著遮光部k相鄰。遮光部k由鋁合金層17b?17e和鎢層14b?14d構成。
[0075]另外，可以使用例如銅、氮化鈦、鈦鎢、鈦、鉭、氮化鉭、鉻、鑰的層來代替鎢層14b?14d，這些物質使由受光元件30所要接受的波長的光的反射率低于鋁的反射率，且實質上不會使由受光元件30所要接受的波長的光透過。
[0076]由鎢層14b?14d的開口 15所形成的光路限制了入射到受光元件30中的光的入射角度。即，入射到光路內的光在相對于光路的方向傾斜時，將與鎢層14b?14d中的某一層相接觸，該光的一部分將被鎢層14b?14d中的某一層吸收，其余的部分則被反射。由于在到穿過光路為止的期間內反復實施反射而使反射光變弱，因此能夠使穿過角度限制濾波器10的光實質上被限制為，相對于光路的傾斜度在預定的限制角度以下的光。在本實施方式中，限制角度是指透過角度限制濾波器10的光相對于半導體基板3的最大的入射角。
[0077]在上述方式中，由于通過在半導體基板3之上以格子狀的預定圖案形成多個鎢層14b?14d的方式而形成有壁部，因此能夠形成微小的圖案，并能夠制造出小型的角度限制濾波器10。另外，與通過粘合材料而將部件貼合在一起并構成光譜傳感器的情況相比，能夠簡化制造工序，并且還能夠抑制因粘合材料而導致的透射光的減少。
[0078]雖然在本實施方式中，角度限制濾波器10具有相對于半導體基板3大致垂直的方向的光路，但是并不局限于此，也可以具有相對于半導體基板3傾斜的方向的光路。為了形成相對于半導體基板3傾斜的方向的光路，而例如使多個鎢層14b?14d以分別在表面方向上錯開預定量的方式形成。
[0079]光譜濾波器
[0080]光譜濾波器20包括位于第一開口 15i之上的第一濾波部201、和位于第二開口15j之上的第二濾波部20j。
[0081]第一濾波部20i通過包括高折射率的氧化鈦膜和低折射率的氧化硅膜在內的多個透光膜交替層壓的方式而構成。S卩，第一濾波部20i包括氧化鈦膜23c、氧化娃膜23b、氧化鈦膜23a、氧化娃膜21、氧化鈦膜24a、氧化娃膜24b、氧化鈦膜24c。
[0082]氧化硅膜21相當于具有第一膜厚的第一透光膜。
[0083]第二濾波部20j通過包括高折射率的氧化鈦膜和低折射率的氧化硅膜在內的多個透光膜交替層壓的方式而構成。S卩，第二濾波部20j包括氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b、氧化鈦膜23a、氧化娃膜22、氧化鈦膜24a、氧化娃膜24b、氧化鈦膜24c。
[0084]氧化硅膜22相當于具有第二膜厚的第二透光膜。
[0085]第一濾波部20i和第二濾波部20 j各自所包含的氧化鈦膜23a具有共同的第三膜厚。氧化鈦膜23a相當于第三透光膜。
[0086]氧化硅膜21的第一膜厚和氧化硅膜22的第二膜厚根據受光元件30所要接受的光的波長而決定。光譜濾波器20通過以下原理來限制透過光譜濾波器20的光的波長。
[0087]即，入射到光譜濾波器20內的入射光在從氧化硅膜21或22入射到氧化鈦膜23a內時，在這些透光膜的分界面上，一部分成為反射光，一部分成為透射光。而且，反射光的一部分在與氧化鈦膜24a的分界面上再次反射，并與上述透射光結合。此時，對于波長與反射光的光路長一致的光，反射光和透射光的相位一致，并相互加強，對于波長與反射光的光路長不一致的光，反射光和透射光的相位不一致，并相互削弱(干涉)。
[0088]這里，反射光的光路長由入射光相對于光譜濾波器20的入射角度來決定。而且，根據入射光的入射角度，只有特定波長的光透過光譜濾波器20，并以預定的出射角度(例如，與向光譜濾波器20的入射角度相同的角度)從光譜濾波器20中出射出來。
[0089]角度限制濾波器10僅使在預定的限制角度的范圍內入射到角度限制濾波器10內的光穿過。因此，穿過光譜濾波器20和角度限制濾波器10這雙方的光的波長被限制為如下的預定范圍的波長，所述預定范圍的波長是由構成第一濾波部20i或第二濾波部20j的透光膜的膜厚、和可穿過角度限制濾波器10的入射光的限制角度的范圍來決定的。
[0090]如此，由于光譜濾波器20的第一濾波部20i和第二濾波部20 j包括具有相互不同膜厚的氧化硅膜21和氧化硅膜22，從而能夠使第一光電二極管30i和第二光電二極管30 j接受相互不同的波長的光。
[0091]另外，包括具有相互不同的膜厚的氧化硅膜21和氧化硅膜22的、第一濾波部20i和第二濾波部20j，可以分別包括具有共同的第三膜厚的氧化鈦膜23a、具有共同的膜厚的氧化硅膜23b、具有共同的膜厚的氧化鈦膜23c、具有共同的膜厚的氧化鈦膜24a、具有共同的膜厚的氧化硅膜24b以及具有共同的膜厚的氧化鈦膜24c。由此，能夠縮小第一濾波部20?和第二濾波部20 j各自的透過波長的范圍。
[0092]優(yōu)選為，第一濾波部20i和第二濾波部20 j分別被形成為，與開口部18i或18 j的大小相比稍大，以便對能夠穿過角度限制濾波器10的、限制角度范圍內的幾乎所有的光進行分光。具體而言，優(yōu)選為，俯視觀察時的從第一濾波部20i的邊緣部到第一開口 15i的邊緣部的距離LI通過下面的(公式I)而得出。
[0093]LI ^ Tl.tan Θ …(公式 I)
[0094]這里，Tl為第一濾波部20i的厚度，Θ為角度限制濾波器10的限制角度。
[0095]另外，優(yōu)選為，俯視觀察時的從第二濾波部20j的邊緣部到第二開口 15j的邊緣部的距離L2通過下面的(公式2)而得出。
[0096]L2 ≥ T2.tan Θ …(公式 2)
[0097]這里，T2為第二濾波器20j的厚度。
[0098]由此，能夠增大受光元件30可接受的光的光量。
[0099]而且，優(yōu)選為，上述距離LI和L2為考慮到第一開口 15i和第二開口 15 j的位置與光譜濾波器20的位置在制造上的位置對齊余量而得到的大小。
[0100]優(yōu)選為，在第二濾波部20j的厚度T2大于第一濾波部20i的厚度Tl的情況下，俯視觀察時的從第二濾波部20j的邊緣部到第二開口 15j的邊緣部的距離L2大于，俯視觀察時的從第一濾波部20i的邊緣部到第一開口 15i的邊緣部的距離LI。
[0101]光譜傳感器的制造方法
[0102]接下來，對本實施方式所涉及的光譜傳感器I的制造方法進行說明。
[0103]光譜傳感器I通過如下方式制造，即，在半導體基板3上形成受光元件30，接著，在受光元件30之上形成角度限制濾波器10，然后，在角度限制濾波器10之上形成光譜濾波器20。
[0104]受光元件的形成
[0105]首先，在半導體基板3上形成受光元件30。例如，首先，通過對P型的半導體基板3實施離子注入等，從而形成N型的第一半導體區(qū)域31。然后，通過對第一半導體區(qū)域31進一步實施離子注入等，從而形成P型的第二半導體區(qū)域32i和32 j。該工序可以與包括形成于同一半導體基板3上的半導體兀件在內的電路(未圖不)的形成同時實施。
[0106]角度限制濾波器的形成
[0107]接下來，在受光元件30之上形成角度限制濾波器10。
[0108](I)首先，在形成了受光元件30的半導體基板3之上形成氧化硅膜11a。
[0109](2)接下來，在氧化硅膜Ila的一部分上，與形成用于電路的配線用的鋁合金層(未圖示)的同時，形成鋁合金層17b。
[0110](3)接下來，在氧化硅膜Ila和鋁合金層17b上形成氧化硅膜lib。氧化硅膜Ilb與形成用于電路的配線用的鋁合金層之上的絕緣膜(未圖示)的同時被形成。
[0111](4)接下來，通過對氧化硅膜Ilb的一部分進行蝕刻，從而在氧化硅膜Ilb上形成槽。接下來，在形成于氧化硅膜Ilb上的槽中填入鎢層14b。該鎢層14b與形成導電插頭(未圖示)的同時被形成，其中，所述導電插頭將連接于電路的多層配線用的鋁合金層相互連接起來。
[0112](5)接下來，在氧化硅膜Ilb的一部分上和鎢層14b的一部分上，與形成用于電路的配線用的鋁合金層(未圖示)的同時，形成鋁合金層17c。
[0113](6)接下來，在氧化硅膜Ilb之上、鎢層14b之上及鋁合金層17c之上形成氧化硅膜He。氧化硅膜Ilc與形成用于電路的配線用的鋁合金層之上的絕緣膜(未圖示)的同時被形成。
[0114]通過反復實施多次上述(4)?(6)的工序，從而形成角度限制濾波器10。
[0115]光譜濾波器的形成
[0116]接下來，在角度限制濾波器10之上形成光譜濾波器20。
[0117]圖3?圖8為表示第一實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。圖3?圖8均表示相當于圖2中所示的部分的部分。
[0118]首先，如圖3所示，在角度限制濾波器10之上，形成光刻膠PR1，并對其進行曝光、顯影，從而使光刻膠PRl中的位于第一開口 15i之上的部分開口。
[0119]接下來，將半導體基板3放置在成膜裝置內，如圖4所示，在角度限制濾波器10之上以及光刻膠PRl之上，分別以預定的膜厚成膜氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b、氧化鈦膜23a、氧化硅膜21、氧化鈦膜24a、氧化硅膜24b、氧化鈦膜24c。這些膜的膜厚可以通過成膜裝置內的成膜處理時間而以較高的準確度來控制。
[0120]接下來，如圖5所示，將半導體基板3從成膜裝置中取出，并使用剝離液來剝離光刻膠PR1。由此，去除(剝離)了形成于光刻膠PRl之上的透光膜，留下形成于角度限制濾波器10之上的透光膜，從而形成第一濾波部20i。
[0121]接下來，如圖6所示，在角度限制濾波器10之上和第一濾波部20i之上，形成光刻膠PR2，并對其進行曝光、顯影，從而使該光刻膠PR2中的位于第二開口 15j之上的部分開□。
[0122]接下來，如圖7所示，將半導體基板3放置在成膜裝置內，在角度限制濾波器10之上和光刻膠PR2之上,分別以預定的膜厚形成氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b、氧化鈦膜23a、氧化硅膜22、氧化鈦膜24a、氧化硅膜24b、氧化鈦膜24c。這些膜的膜厚可以通過成膜裝置內的成膜處理時間而以較高的準確度來控制。
[0123]接下來，如圖8所示，將半導體基板3從成膜裝置中取出，使用剝離液來剝離光刻膠PR2。由此，去除(剝離)了形成于光刻膠PR2之上的透光膜，留下形成于角度限制濾波器10之上的透光膜，從而形成第二濾波部20j。
[0124]通過以上的工序來制造光譜傳感器I。
[0125]上述第一實施方式的效果如下。
[0126](I)根據光譜傳感器I及其制造方法，通過采用剝離法，從而能夠使用半導體處理技術并以準確的膜厚制造出第一濾波部20i和第二濾波部20j各自所包含的透光膜。另外，由于采用剝離法，因此即使不對多層膜進行蝕刻，也能夠分別制造出包括具有第一膜厚的氧化硅膜21的第一濾波部201、和包括具有第二膜厚的氧化硅膜22的第二濾波部20j。
[0127](2)另外，盡管在相鄰的第一濾波部20i和第二濾波部20j之間隔開間隔的情況下，但只要第一濾波部20i的端緣和第二濾波部20 j的端緣位于遮光部k之上，便能夠抑制干擾光入射到第一光電二極管30i或第二光電二極管30j內的現(xiàn)象。在本實施方式中，由于在遠離第一濾波部20i的位置處形成第二濾波部20 j，因此用于形成第一濾波部20 j的光刻膠PR2的開口的位置可以不是與第一濾波部20i相接的位置。因此，能夠減小特別提高光刻膠PR2的開口和第一濾波部20i間的位置對齊精度的必要性。
[0128](3)另外，由于先形成包括膜厚較薄的氧化硅膜21的第一濾波部20i，因此在之后通過剝離法而形成包括膜厚較厚的氧化硅膜22的第二濾波部20j時，可以使第一濾波部20?與角度限制濾波器10之間的高低差較小，且能夠抑制形成第二濾波部20j時的位置精度的降低。
[0129]第二實施方式
[0130]光譜傳感器
[0131]圖9為表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的剖視圖。圖9表示相當于圖2中所示的部分的部分。
[0132]第二實施方式所涉及的光譜傳感器Ia在相鄰的第一濾波部20i與第二濾波部20j于各自的一部分處重疊的這一點上，與第一實施方式有所不同。
[0133]在第二實施方式中，也先形成包括膜厚較薄的氧化硅膜21的第一濾波部20i，之后形成包括膜厚較厚的氧化硅膜22的第二濾波部20j。因此，如圖9所示，在第一濾波部20?與第二濾波部20j重疊的部分處，第二濾波部20j位于第一濾波部20i之上。因此，第二濾波部20j會在其端部處發(fā)生彎曲，但是，由于第一濾波部20i較薄，因而能夠減輕彎曲的程度。關于其他點，與第一實施方式相同。
[0134]根據上述第二實施方式的光譜傳感器Ia及其制造方法，除了第一實施方式的效果(I)、(3)外，還能得到如下效果。
[0135](4)采用剝離法而使相鄰的第一濾波部20i與第二濾波部20j以在各自的一部分處重疊的方式形成。因此，與第一實施方式相比，在形成第二濾波部20j時，能夠減小光刻膠PR2的開口與第一濾波部20i間的位置對齊精度。
[0136]第三實施方式
[0137]光譜傳感器
[0138]圖10為表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的剖視圖。圖10表示相當于第一實施方式的圖2中所示的部分的部分。
[0139]第三實施方式所涉及的光譜傳感器Ib相對于第一實施方式的光譜傳感器1，在光譜濾波器20的結構上有所不同。關于其他點，與第一實施方式相同。因此，對與光譜傳感器I相同的結構標記相同的符號，并省略詳細說明。
[0140]如圖10所示，本實施方式的光譜傳感器Ib具有角度限制濾波器10、光譜濾波器20、受光元件30。在圖10中，省略了表示透明部分的截面的剖面線。下面，對與第一實施方式不同的光譜濾波器的部分進行說明。
[0141]光譜濾波器
[0142]光譜濾波器20包括位于第一開口 15i之上的第一濾波部20i和位于第二開口 15 j之上的第二濾波部20j。第一濾波部20i和第二濾波部20j共同包括氧化鈦膜23c、氧化娃膜23b及氧化鈦膜23a。
[0143]第一濾波部20i通過包括高折射率的氧化鈦膜和低折射率的氧化硅膜在內的多個透光膜交替層壓而構成。即，第一濾波部20i除包括氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b、氧化鈦膜23a之外,還包括氧化娃膜21、氧化鈦膜24a、氧化娃膜24b、氧化鈦膜24c。氧化娃膜21相當于具有第一膜厚的第一透光膜。氧化鈦膜24a相當于具有第四膜厚的第四透光膜。
[0144]第二濾波部20j通過包括高折射率的氧化鈦膜和低折射率的氧化硅膜在內的多個透光膜交替層壓而構成。即，第二濾波部20j除包括氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b、氧化鈦膜23a之外,還包括氧化娃膜22、氧化鈦膜25a、氧化娃膜25b、氧化鈦膜25c。氧化娃膜22相當于具有第二膜厚的第二透光膜。氧化鈦膜25a具有與第一濾波部20i所包含的氧化鈦膜24a的膜厚相同的第四膜厚。氧化鈦膜25a相當于具有第四膜厚的第五透光膜。
[0145]第一濾波部20i和第二濾波部20j共同包含的氧化鈦膜23a相當于具有第三膜厚的第三透光膜。
[0146]氧化硅膜21的第一膜厚和氧化硅膜22的第二膜厚根據受光元件30所要接受的光的波長來決定。光譜濾波器20通過下面的原理來限制透過光譜濾波器20的光的波長。
[0147]即，入射到光譜傳感器20內的入射光在從氧化硅膜21或22入射到氧化鈦膜23a內時，在這些透光膜的分界面上，一部分成為反射光，一部分成為透射光。另外，反射光的一部分在氧化硅膜21或22與氧化鈦膜24a或25a的分界面上再次反射，并與上述透射光結合。此時，對于波長與反射光的光路長一致的光，反射光和透射光的相位一致，并相互加強，對于波長與反射光的光路長不一致的光，反射光和透射光的相位不一致，并相互削弱(干涉)。
[0148]這里，反射光的光路長由入射光相對于光譜濾波器20的入射角度來決定。而且，根據入射光的入射角度，只有特定波長的光透過光譜濾波器20，并以預定的出射角度(例如，與向光譜濾波器20的入射角度相同的角度)從光譜濾波器20中出射出來。
[0149]角度限制濾波器10僅使在預定的限制角度的范圍內入射到角度限制濾波器10內的光透過。因此，穿過光譜濾波器20和角度限制濾波器10這雙方的光的波長被限制為如下的預定范圍的波長，所述預定范圍的波長是由構成第一濾波部20i或第二濾波部20j的透光膜的膜厚、和可穿過角度限制濾波器10的入射光的限制角度的范圍來決定的。
[0150]如此，由于光譜濾波器20的第一濾波部20i和第二濾波部20j包括具有相互不同膜厚的氧化硅膜21和氧化硅膜22，從而能夠使第一光電二極管30i和第二光電二極管30 j接受相互不同的波長的光。
[0151]另外，包括具有相互不同的膜厚的氧化硅膜21和氧化硅膜22的第一濾波部20i和第二濾波部20j可以分別包括具有共同的氧化鈦膜23a、共同的氧化硅膜23b、共同的氧化鈦膜23c、具有共同的第四膜厚的氧化鈦膜24a以及25a、具有共同的膜厚的氧化硅膜24b以及25b、具有共同的膜厚的氧化鈦膜24c以及25c。由此，能夠縮小第一濾波部20i和第二濾波部20 j各自的透過波長的范圍。
[0152]優(yōu)選為，第一濾波部20i和第二濾波部20 j分別被形成為，與開口部18i或18 j的大小相比稍大，以便對能夠穿過角度限制濾波器10的、限制角度范圍內的幾乎所有的光進行分光。具體而言，與第一實施方式相同地，優(yōu)選為，俯視觀察時的從第一濾波部20i的邊緣部到第一開口 15i的邊緣部的距離LI通過下面的(公式I)而得出。
[0153]LI ^ Tl.tan Θ (公式 I)
[0154]這里，Tl為第一濾波部20i的厚度，Θ為角度限制濾波器10的限制角度。
[0155]另外，優(yōu)選為，俯視觀察時的從第二濾波部20j的邊緣部到第二開口 15j的邊緣部的距離L2通過下面的(公式2)而得出。
[0156]L2 ^ T2.tan Θ (公式 2)
[0157]這里，T2為第二濾波器20j的厚度。
[0158]由此，能夠增大受光元件30可接受的光的光量。
[0159]而且，優(yōu)選為，上述距離LI和L2為考慮到第一開口 15i和第二開口 15 j的位置與光譜濾波器20的位置在制造上的位置對齊余量而得到的大小。
[0160]優(yōu)選為，在第二濾波部20 j的厚度T2大于第一濾波部20i的厚度Tl的情況下，俯視觀察時的從第二濾波部20j的邊緣部到第二開口 15j的邊緣部的距離L2大于，俯視觀察時的從第一濾波部20i的邊緣部到第一開口 15i的邊緣部的距離LI。
[0161]光譜傳感器的制造方法
[0162]接下來，對本實施方式所涉及的光譜傳感器Ib的制造方法進行說明。
[0163]光譜傳感器Ib通過如下方式制造，即，在半導體基板3上形成受光元件30，接著，在受光元件30之上形成角度限制濾波器10，然后，在角度限制濾波器10之上形成光譜濾波器20。受光元件30和角度限制濾波器10的形成方法可以采用與第一實施方式相同的方法。這里，對光譜濾波器20的形成方法進行說明。
[0164]光譜濾波器的形成
[0165]圖11~圖16為表示第三實施方式所涉及的光譜傳感器的制造方法的剖視圖。圖11~圖16均表示相當于圖10中所示的部分的部分。
[0166]首先，如圖11所示，將半導體基板3放置在成膜裝置內，在角度限制濾波器10之上，分別以預定的膜厚形成氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b、氧化鈦膜23a，接著，將半導體基板3從成膜裝置中取出。這些膜的膜厚可以通過成膜裝置內的成膜處理時間而以較高的準確度來控制。接著，形成光刻膠PR1，并對其進行曝光、顯影，從而使光刻膠PRl中的位于第一開口 15i之上的部分開口。
[0167]接下來，如圖12所示，將半導體基板3放置在成膜裝置內，在氧化鈦膜23a之上和光刻膠PRl之上，分別以預定的膜厚形成氧化硅膜21、氧化鈦膜24a、氧化硅膜24b、氧化鈦膜24c。這些膜的膜厚可以通過成膜裝置內的成膜處理時間而以較高的準確度來控制。
[0168]接下來，如圖13所示，將半導體基板3從成膜裝置中取出，使用剝離液來剝離光刻膠PRl。由此，去除(剝離)了形成于光刻膠PRl之上的透光膜，留下形成于氧化鈦膜23a之上的透光膜，從而形成第一濾波部20i。
[0169]接下來，如圖14所示，在氧化鈦膜23a之上和第一濾波部20i之上，形成光刻膠PR2，并對其進行曝光、顯影，從而使光刻膠PR2中的位于第二開口 15j之上的部分開口。
[0170]接下來，如圖15所示，將半導體基板3放置在成膜裝置內，在氧化鈦膜23a之上和光刻膠PR2之上,分別以預定的膜厚形成氧化硅膜22、氧化鈦膜25a、氧化硅膜25b、氧化鈦膜25c。這些膜的膜厚可以通過成膜裝置內的成膜處理時間而以較高的準確度來控制。
[0171]接下來，如圖16所示，將半導體基板3從成膜裝置中取出，使用剝離液來剝離光刻膠PR2。由此，去除(剝離)了形成于光刻膠PR2之上的透光膜，留下形成于氧化鈦膜23a之上的透光膜，從而形成第二濾波部20j。
[0172]通過以上的工序來制造光譜傳感器lb。
[0173]根據上述第三實施方式的光譜傳感器Ib及其制造方法，除了第一實施方式的效果(I)、(2)以外，還能得到如下效果。
[0174](5)根據光譜傳感器Ib的制造方法，由于先形成第一濾波部20i所包含的膜厚較薄的氧化硅膜21，因此在之后通過剝離法而形成第二濾波部20j所包含的膜厚較厚的氧化硅膜22時，可以使第一濾波部20i與氧化鈦膜23a之間的高低差較小，且能夠抑制形成氧化硅膜22時的位置精度的降低。
[0175](6)另外，由于在形成氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b及氧化鈦膜23a的工序之后，通過剝離法形成氧化硅膜21，并通過剝離法形成氧化硅膜22，因此可以不對氧化鈦膜23c、氧化硅膜23b及氧化鈦膜23a進行剝離。因此，由于被剝離的透光膜的膜厚較小便可，所以可以使光刻膠PRl和PR2的厚度也較薄，從而提高光刻膠PRl和PR2的圖案形成精度。
[0176](7)另外，在與剝離氧化硅膜21相同的工序中，剝離氧化鈦膜24a、氧化硅膜24b及氧化鈦膜24c，在與剝離氧化硅膜22相同的工序中，剝離氧化鈦膜25a、氧化硅膜25b及氧化鈦膜25c。因此,可以不必為了在形成氧化娃膜21和22之后形成氧化鈦膜24a、氧化娃膜24b、氧化鈦膜24c、氧化鈦膜25a、氧化娃膜25b及氧化鈦膜25c,而再次放置在成膜裝置中。
[0177]第四實施方式
[0178]圖17為表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的光譜傳感器的一部分的剖視圖。圖17表示相當于圖10中所示的部分的部分。第四實施方式所涉及的光譜傳感器Ic在如下的這一點上與第三實施方式有所不同，即，第一濾波部20i所包含的氧化硅膜21、氧化鈦膜24a、氧化硅膜24b、氧化鈦膜24c和與該第一濾波部20i相鄰的第二濾波部20j所包含的氧化娃膜22、氧化鈦膜25a、氧化娃膜25b、氧化鈦膜25c在各自的一部分處重疊的這一點。
[0179]在第四實施方式中，也先形成第一濾波部20i所包含的膜厚較薄的氧化硅膜21，之后形成第二濾波部20j所包含的膜厚較厚的氧化硅膜22。因此，如圖17所示，在氧化硅膜21和氧化娃膜22重疊的部分處,氧化娃膜22位于氧化娃膜21之上。因此,氧化娃膜22將在其端部處發(fā)生彎曲，但是，由于氧化硅膜21較薄，因而能夠減輕彎曲的程度。關于其他點，與第三實施方式相同。
[0180]根據上述第四實施方式的光譜傳感器Ic及其制造方法，除了第三實施方式的效果(I)、(2)、(5)、(6)、(7)以外，還能得到如下效果。
[0181](8)使用剝離法而使第一濾波部20i所包含的氧化娃膜21、氧化鈦膜24a、氧化娃膜24b、氧化鈦膜24c、和與該第一濾波部20i相鄰的第二濾波部20j所包含的氧化硅膜22、氧化鈦膜25a、氧化娃膜25b、氧化鈦膜25c以在各自的一部分處重疊的方式形成。因此，與第三實施方式相比，在形成第二濾波部20 j的氧化硅膜22、氧化鈦膜25a、氧化硅膜25b、氧化鈦膜25c時，能夠減小光刻膠PR2的開口與第一濾波部20i間的位置對齊精度。
[0182]其他
[0183]以上，雖然對以利用第一濾波部20i和第二濾波部20j而能夠檢測出具有2種波長的光的方式而構成的光譜傳感器進行了說明，但是，本發(fā)明并不局限于此，例如還可以以利用第三濾波部而能夠檢測出具有3種波長的光的方式而構成。
[0184]另外，雖然對第一濾波部20i和第二濾波部20j以俯視觀察時呈方格圖案的方式而進行配置的情況(參照圖1)進行了說明，但是，還可以采用其他配置。
[0185]另外，在本發(fā)明中，在言及在特定的A (以下稱為“A”)之上(或者之下)形成特定的B (以下稱為“B”)(B位于A之上(或者之下))時，并不局限于直接在A之上(或者之下)形成B (B直接位于A之上 (或者之下))的情況。在不妨礙本發(fā)明的作用效果的范圍內，也包括隔著其他物質在A之上(或者之下)形成B (B隔著其他物質位于A之上(或者之下))的情況。
[0186]符號說明
[0187]l、la、lb、lc…光譜傳感器；3…半導體基板；10...角度限制濾波器；lla~lie...氧化硅膜；14b~14d…鎢層；15…開口 ；15i…第一開口 ；15j…第二開口 ；17b~17e…鋁合金層；18i…開口部；18j…開口部;20…光譜濾波器:20i…第一濾波部;20j…第二濾波部；21…作為第一透光膜的氧化硅膜；22…作為第二透光膜的氧化硅膜；23a…作為第三透光膜的氧化鈦膜；23b…氧化硅膜；23c…氧化鈦膜；24a…作為第四透光膜的氧化鈦膜；24b…氧化娃膜；24c…氧化鈦膜；25a…作為第五透光膜的氧化鈦膜；25b…氧化娃膜；25c…氧化鈦膜；30…受光兀件；30i…第一光電二極管；30j…第二光電二極管；31…第一半導體區(qū)域；32i…第二半導體區(qū)域；32j…第二半導體區(qū)域;PR1…光刻膠;PR2…光刻膠；k…遮光部。
【權利要求】
1.一種光譜傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下工序: 工序(a)，在半導體基板上形成受光元件； 工序(b)，在所述工序(a)之后，在所述半導體基板之上形成具有遮光部、第一開口及第二開口的角度限制濾波器，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察所述半導體基板時隔著所述遮光部彼此相鄰； 工序(C)，在所述工序(b)之后，在所述角度限制濾波器之上形成具有第一透光膜和第二透光膜的光譜濾波器，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與所述第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第二開口重疊的位置處， 所述工序(C)包括如下工序: 工序(Cl)，通過剝離法而形成所述第一透光膜，所述第一透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部； 工序(c2 )，在所述工序(c I)之后，通過剝離法而在俯視觀察所述半導體基板時遠離所述第一透光膜的位置處形成所述第二透光膜，所述第二透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部。
2.如權利要求1所述的光譜傳感器的制造方法，其特征在于， 在所述工序(Cl)中，以如下方式形成所述第一透光膜，所述方式為，使俯視觀察所述半導體基板時的、所述第一 透光膜的邊緣部的位置與所述第一開口的邊緣部的位置之間的距離成為，透過所述角度限制濾波器的光相對于所述半導體基板的最大的入射角的正切與所述光譜濾波器的厚度之積以上。
3.一種光譜傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下工序: 工序(a)，在半導體基板上形成受光元件； 工序(b)，在所述工序(a)之后，在所述半導體基板之上形成具有遮光部、第一開口及第二開口的角度限制濾波器，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察所述半導體基板時隔著所述遮光部彼此相鄰； 工序(C)，在所述工序(b)之后，在所述角度限制濾波器之上形成具有第一透光膜和第二透光膜的光譜濾波器，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與所述第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第二開口重疊的位置處， 所述工序(C)包括如下工序: 工序(Cl)，通過剝離法而形成所述第一透光膜，所述第一透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部； 工序(c2)，在所述工序(Cl)之后，通過剝離法而在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一透光膜部分重疊的位置處形成所述第二透光膜，所述第二透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部。
4.一種光譜傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下工序: 工序(a)，在半導體基板上形成受光元件； 工序(b)，在所述工序(a)之后，形成角度限制濾波器，所述角度限制濾波器位于所述半導體基板之上；工序(C)，在所述工序(b)之后，形成光譜濾波器，所述光譜濾波器位于所述角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜和第二透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，所述第二透光膜具有大于所述第一膜厚的第二膜厚， 所述工序(C)包括如下工序: 工序(Cl)，通過剝離法而形成所述第一透光膜； 工序(c2)，在所述工序(Cl)之后，通過剝離法而在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一透光膜錯開的位置處形成所述第二透光膜。
5.一種光譜傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下工序: 工序(a)，在半導體基板上形成受光元件； 工序(b)，在所述工序(a)之后，在所述半導體基板之上形成角度限制濾波器； 工序(c)，在所述工序(b)之后，在所述角度限制濾波器之上形成具有第一透光膜、第二透光膜和第三透光膜的光譜濾波器，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，所述第二透光膜具有與所述第一膜厚不同的第二膜厚，所述第三透光膜具有第三膜厚， 所述工序(C)包括如下工序: 工序(Cl)，形 成所述第三透光膜； 工序(c2)，在所述工序(Cl)之后，通過剝離法而在俯視觀察所述半導體基板時與所述第三透光膜重疊的位置處形成所述第一透光膜； 工序(c3)，在所述工序(c2)之后，通過剝離法而在俯視觀察所述半導體基板時與所述第三透光膜重疊且與所述第一透光膜錯開的位置處形成所述第二透光膜。
6.如權利要求5所述的光譜傳感器的制造方法，其特征在于， 在所述工序(c3)中，通過剝離法而在俯視觀察所述半導體基板時與所述第三透光膜重疊且遠離所述第一透光膜的位置處形成所述第二透光膜。
7.如權利要求5所述的光譜傳感器的制造方法，其特征在于， 在所述工序(c3)中，通過剝離法而在俯視觀察所述半導體基板時與所述第三透光膜重疊且與所述第一透光膜部分重疊的位置處形成所述第二透光膜。
8.如權利要求5至7中任一項所述的光譜傳感器的制造方法，其特征在于， 所述工序(c2)包括形成第四透光膜的工序，其中，所述第四透光膜具有第四膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一透光膜重疊的位置處， 所述工序(c3)包括形成第五透光膜的工序，其中，所述第五透光膜具有所述第四膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第二透光膜重疊的位置處。
9.一種光譜傳感器，其特征在于，包括: 受光元件，其位于半導體基板上； 角度限制濾波器，其位于所述半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察所述半導體基板時隔著所述遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于所述角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜和第二透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與所述第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第二開口重疊的位置處， 所述第一透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部，所述第二透光膜位于在俯視觀察所述半導體基板時遠離所述第一透光膜的位置處，且具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部。
10.如權利要求9所述的光譜傳感器，其特征在于， 俯視觀察所述半導體基板時的、所述第一透光膜的邊緣部的位置與所述第一開口的邊緣部的位置之間的距離，在透過所述角度限制濾波器的光相對于所述半導體基板的最大的入射角的正切與所述光譜濾波器的厚度之積以上。
11.一種光譜傳感器，其特征在于，包括: 受光元件，其位于半導體基板上； 角度限制濾波器，其位于所述半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察所述半導體基板時隔著所述遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于所述角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜和第二透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與所述第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第二開口重疊的位置處， 所述第一透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部，所述第二透光膜位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一透光膜部分重疊的位置處，且具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部。
12.如權利要求11所述的光譜傳感器，其特征在于， 所述第二透光膜具有大于所述第一膜厚的第二膜厚， 所述第二透光膜在與所述第一透光膜的一部分重疊的所述邊緣部處，位于所述第一透光膜之上。
13.—種光譜傳感器，其特征在于，包括: 受光元件，其位于半導體基板上； 角度限制濾波器，其位于所述半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察所述半導體基板時隔著所述遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于所述角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜、第二透光膜和第三透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與所述第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第二開口重疊的位置處，所述第三透光膜從所述第一透光膜與所述第一開口之間的位置跨至所述第二透光膜與所述第二開口之間的位置，并具有第三膜厚， 所述第一透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部， 所述第二透光膜位于在俯視觀察所述半導體基板時遠離所述第一透光膜的位置處，且具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部。
14.如權利要求13所述的光譜傳感器，其特征在于， 俯視觀察所述半導體基板時的、所述第一透光膜的邊緣部的位置與所述第一開口的邊緣部的位置之間的距離，在透過所述角度限制濾波器的光相對于所述半導體基板的最大的入射角的正切與所述光譜濾波器的厚度之積以上。
15.一種光譜傳感器，其特征在于，包括:受光元件，其位于半導體基板上； 角度限制濾波器，其位于所述半導體基板之上，并具有遮光部、第一開口及第二開口，其中，所述第一開口及第二開口在俯視觀察所述半導體基板時隔著所述遮光部彼此相鄰，光譜濾波器，其位于所述角度限制濾波器之上，并具有第一透光膜、第二透光膜和第三透光膜，其中，所述第一透光膜具有第一膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一開口重疊的位置處，所述第二透光膜具有與所述第一膜厚不同的第二膜厚，并且位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第二開口重疊的位置處，所述第三透光膜從所述第一透光膜與所述第一開口之間的位置跨至所述第二透光膜與所述第二開口之間的位置，并具有第三膜厚， 所述第一透光膜具有在俯視觀察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部，所述第二透光膜位于在俯視觀察所述半導體基板時與所述第一透光膜部分重疊的位置處，且具有在俯視觀 察所述半導體基板時與所述遮光部重疊的邊緣部。
【文檔編號】G01J3/02GK104078476SQ201410123124
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權日:2013年3月28日
【發(fā)明者】中村紀元, 花岡輝直, 矢野邦彥 申請人:精工愛普生株式會社