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TW201409086A - 形成微透鏡的方法 - Google Patents

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TW201409086A
TW201409086A TW102119080A TW102119080A TW201409086A TW 201409086 A TW201409086 A TW 201409086A TW 102119080 A TW102119080 A TW 102119080A TW 102119080 A TW102119080 A TW 102119080A TW 201409086 A TW201409086 A TW 201409086A
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coupled plasma
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王廷豪法蘭克
羅V 安那普拉葛達
塞西莉亞 勞拉 金特羅斯
琳達 南西 馬克斯
史蒂芬M 肯尼迪
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瑪森科技公司
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Abstract

揭示一種在半導體基材上形成微透鏡的方法。使用包含CF4及CHF3混合物之加工氣體的感應耦合電漿蝕刻加工(inductively coupled plasma etch process),能夠用來修改被安置在半導體基材上多數微透鏡物體之透鏡形狀,以便符合微透鏡在曲率、高度、長度、形狀及/或基材上相鄰微透鏡物體之間距離等方面的規格。該感應耦合電漿加工能夠在一感應耦合電漿加工設備內執行,其包含一接地法拉第屏蔽,避免在電漿蝕刻加工期間的任何電容耦合,以便降低微透鏡表面上的濺鍍。

Description

形成微透鏡的方法
本發明一般相關於形成微透鏡的方法,尤其是使用感應耦合電漿蝕刻加工在一半導體基材上形成微透鏡的方法。
微透鏡能夠被利用在許多種應用中,例如充電耦合裝置(CCD)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像偵測器、及液晶顯示器(LCD)。微透鏡能夠在支承基材(如半導體基材)上形成微透鏡陣列。典型的微透鏡包含非常小的透鏡,其用來聚焦光線至光敏元件上。例如,在CCD陣列中所用的微透鏡,能夠用來聚焦光線至CCD陣列的光敏元件。相似地,微透鏡能夠聚焦光線成為LCD內的活動區,產生待投射的影像。
微透鏡能夠用多種半導體加工技術在一半導體基材上形成。例如,微透鏡能夠使用光蝕刻技術(photolithography)來形成。然而光蝕刻技術本身單獨地遭受到數個缺點。例如,隨著電子零件尺寸逐漸縮小,射入微透鏡陣列的光量也逐漸變小,導致敏感性降低。為了增加微透鏡的光收集效率,想要增加每一微透鏡的尺寸,同時降低微透 鏡陣列內該微透鏡之間的距離。光蝕刻技術本身在微透鏡陣列內之微透鏡之間也無法取得足夠的距離下降,尤其是對角線方向。
例如,第一A圖圖解一微透鏡陣列20的頂視圖,其係使用已知的光蝕刻技術來形成。微透鏡陣列20包含多數個微透鏡25,由x-y距離D1及對角線距離D2來分隔。如所示者,在第一B圖中,介於微透鏡25之間的x-y距離D1,係能夠使用迴流加工加以降低。然而該迴流加工只有部份地降低該對角線距離D2。在增加微透鏡陣列的光收集效率方面,對角線距離D2仍然是大型的。
蝕刻技能夠用來降低微透鏡陣列內微透鏡之間的距離,包含對角線距離。例如,相對較昂貴的蝕刻氣體,如SF6及C4F8已用於較高蝕刻速率之下形成較大面積的微透鏡。又,蝕刻氣體,如結合其他氣體的CF4,也已用於電容耦合電漿蝕刻加工(capacitively coupled plasma etching process)中,以便修改微透鏡陣列內的微透鏡形狀。電容耦合的電漿有較高的電漿電動勢,及不提供對於離子密度及能量的獨立控制。結果,該電容耦合的電漿傾向於濺鍍該微透鏡表面,導致粗糙的微透鏡表面。微透鏡表面粗糙化,能夠造成光線散射,降低微透鏡的光收集效率。
因此,使用較有成本效率的加工氣體及蝕刻工具來形成能夠增加微透鏡之光收集效率微透鏡的改良方法,仍 有一需求。
本發明的觀點及優點,將在下文描述中,部份地加以敘述,或可基於該描述而為自明的,或可透過本發明的實施而加以學習。
本發明一示範性實施例係針對一種在基材上形成微透鏡的方法。該方法包含,在一感應耦合電漿加工設備的加工室內安置一基材,其具有多數個透鏡狀的微透鏡物體。該感應耦合電漿加工設備,包含至少一感應元件,及一位在該感應元件及該加工室內部之間的接地法拉第屏蔽(Faraday shield)。該方法進一步包含,提供一加工氣體至該加工室的內部。該加工氣體包含CF4及CHF3的混合物。該方法包含,激發該至少一感應元件,在該加工室內部,產生一實質感應電漿,及以該加工氣體在該基材上執行一電漿蝕刻加工,將該基材上的微透鏡的透鏡形狀進行修改。
針對該本發明示範性實施例,可以完成許多變型及修改。
參照下文描述及所附的權利項,這些及其他本發明特性、觀點及優點將會更佳地受到瞭解。合併到本說明書並作為該說明書一部份之附屬圖式,連同該描述,共同說明本發明之實施例,用來解釋本發明之原理。
20‧‧‧Microlens array 微透鏡陣列
25‧‧‧Microlens 微透鏡
100‧‧‧Substrate 基材
110‧‧‧Semiconductor substrate 半導體基材
115‧‧‧Microlens object 微透鏡物體
120‧‧‧Lens material layer 透鏡材料層
130‧‧‧Mask layer 遮罩層
200‧‧‧Inductively coupled plasma processing apparatus 感應耦合電漿加工設備
202‧‧‧Process chamber 加工室
204‧‧‧Interior space 內部空間
206‧‧‧Substrate holder 基材支架
210‧‧‧Dielectric window 介電窗
212‧‧‧showerhead 蓮蓬頭
220‧‧‧Inductive element 感應元件
230‧‧‧Faraday shield 法拉第屏蔽
240‧‧‧RF source RF電源
242‧‧‧Matching network 匹配網路
250‧‧‧Bias source 偏壓電源
300‧‧‧Method 方法
302‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
306‧‧‧步驟
對於一般本項技藝人士而言係完整而可實施的揭示內容,係參照所附圖式而更加具體地述說於在本說明書之其餘部份,其中:第一A圖係使用習用光蝕刻技術來形成之示範性微透鏡陣列的頂視圖。
第一B圖係第一A圖之示範性微透鏡陣列在執行一迴流加工之後的頂視圖。
第二圖係一示範性半導體基材之橫斷面視圖,在使用依照本發明一示範性實施例之感應耦合電漿蝕刻加工來修改微透鏡物體之透鏡形狀之前,其具有多數個微透鏡物體。
第三圖係第二圖之示範性半導體基材的頂視圖。
第四圖係使用一依照本發明示範性實施例之感應耦合電漿蝕刻加工,來修改微透鏡物體之透鏡形狀的示意圖。
第五圖係一示範性半導體基材的橫斷面視圖,其具有多數個微透鏡物體,其透鏡形狀已加以修改,此係依照本發明一示範性實施例之感應耦合電漿蝕刻加工的結果。
第六圖係第五圖所示之示範性半導體基材的頂視圖。
第七圖係一示範性感應耦合電漿加工設備的示意圖,其用於執行一感應耦合電漿蝕刻加工,以便修改本發明示範性實施例半導體基材上之微透鏡物體的透鏡形狀。
第八圖係依照本發明示範性實施例在基材上形成微透鏡之方法的流程圖。
第九圖係變更本發明示範性實施例之感應耦合電漿蝕刻加工之加工參數之下,該蝕刻速率及微透鏡間距的改變驅勢的示意圖。
第十圖係針對示範性電漿加工之不同操作模式的代表性圖表。
現在參照本發明的實施例,其中一或更多的例子係說明於圖式中。每一個例子係為了解釋本發明而提供,並非本發明的限制。事實上,對於一般熟習本項技術人士而言係很明顯的是,在不離開本發明範圍或精神之下,能夠完成許多修改及變型。例如,被顯示成為或描述成為一實施例的特性,係能夠使用於另一實施例,以便產生進一步的實施例。因此,本發明意圖包含這類在後附權利項範圍內的修改及變型及其等價者。
一般而言,本發明係針對一種在半導體基材上形成微透鏡的方法。該方法包含,使用一感應耦合電漿蝕刻加工(inductively coupled plasma etch process),修改被安置在半導體基材上多數微透鏡物體之透鏡形狀,以便符合微透鏡在曲率、高度、長度、形狀及/或基材上相鄰微透鏡物體之間距離等方面的規格。該蝕刻加工能夠使用一感應耦合電漿加工 設備來執行,以便產生一反應性氣體混合物。該透鏡形狀及相鄰微透鏡物體間的距離,係能夠藉由調節加工參數來控制,例如在蝕刻加工期間之加工氣體流速、RF電源、及偏壓電力、該感應耦合電漿加工設備之加工室內部的壓力、及/或其他加工參數。
依照本發明之觀點,在感應耦合電漿蝕刻加工期間,能夠使用相對較簡單而便宜的加工氣體,這類加工氣體包含CF4及CHF3之混合物。除了CF4及CHF3之外,該加工氣體能夠包含一或更多之O2、Ar、CO或N2。使用簡單的加工氣體,例如包含CF4及CHF3之加工氣體,在感應耦合電漿蝕刻加工期間,提供更加有效的加工氣體解離,形成離子及自由基,以便修改在半導體基材上的微透鏡物體之形狀。
使用感應耦合蝕刻加工,也提供在電漿蝕刻期間的離子能量及離子密度的改良獨立控制。例如,RF電源電力能夠被調協而提供較高量的聚合物,同時降低偏壓電力,以便降低該離子能量。這樣能夠導致微透鏡表面濺鍍被降低(相較於電容耦合電漿加工),形成非常平滑的微透鏡表面。依照具體的觀點,感應耦合電漿加工設備能夠包含接地法拉第屏蔽,在電漿蝕刻加工期間避免任何電容耦合,進行降低微透鏡表面的濺鍍。
第二圖顯示一基材100,其能夠施行電漿蝕刻加工,形成依照本發明一示範性實施例的微透鏡。能夠使用一 或更多半導體加工技術來形成基材100,例如化學蒸氣沉積(CVD)技術及光蝕刻技術。如所示者,該基材100包含一半導體基材110,其上方形成有一透鏡材料層120。透鏡材料層120可用任何合適的加工而形成在該半導體基材110上,例如CVD方法。透鏡材料層120可為任何合適的可透光材料,例如SiN膜,或其他合適的可透光材料,如有機可透光材料。如將於下文討論者,使用感應耦合電漿蝕刻加工,將光線聚焦在基材100的光敏部份,能夠將微透鏡形成在該透鏡材料層120內。
基材100進一步包含一遮罩層130,其形成於透鏡材料層120上。該讓遮罩層130能夠由(例如)KrF抗蝕膜(resist film)、i-線抗蝕膜(i-line resist film)或其他合適的薄膜來形成。在光蝕刻加工中,該遮罩層能夠被形成在該透鏡材料層120上及加以式樣化及加熱,以便具有多數個具有透鏡形狀的微透鏡物體115。如第二圖所示,該微透鏡物體115係在基材執行電漿蝕刻加工之前,形成或安置在基材之遮罩層130內。
為了清晰及簡化討論起見,雖然並未加以圖示,但是該基材100能夠包含其他未示於第二圖的合適的層體及元件。例如,該基材能夠包含位在半導體基材110表面上的光敏部,其係加以配置而接收由微透鏡聚焦在光敏部上的光線。光透鏡上的入射光能夠由一光二極體進行光電式轉換。該基材100能夠進一步地包含傳導膜、遮光膜(被配置來避免光線照射到光敏部以外的區域)、平坦化層、濾色層、及/或其他 合適的層體。一般精於本項技藝人士基於本文所提供的揭示內容將瞭解,本發明並不局限於任何基材100之具體結構或排列。
第三圖係第二圖之基材100的頂視圖。如所示者,該基材包含多數個微透鏡物體115,以距離D1在x-y方向上以距離D1互相隔離,在對角線方向上以距離D2來隔離。如前文所述,吾人想要藉由增加該微透鏡物體115的尺寸、同時降低基材100上相鄰微透鏡物體115之間的距離,來增加微透鏡物體115的光收集效率。具體地說,吾人想要的是,在x-y方向D1及對角線方向D2上,都降低該微透鏡物體115之間的隔離。
感應耦合電漿蝕刻加工能夠在基材上執行,以便修改多數個微透鏡物體115的透鏡形狀。具體地說,感應耦合電漿蝕刻加工係能夠在一感應耦合電漿加工設備之內部來執行,以便蝕刻第二圖基材100之遮罩層130及基材100的透鏡材料層120,而將該微透鏡物體115轉錄到該透鏡材料層120。
依照本發明一示範性實施例,在感應耦合電漿蝕刻加工期間所使用的加工氣體能夠包含CF4及CHF3混合物。在電漿蝕刻期間,額外的氣體也能夠添加到或包含在該加工氣體中,例如O2、Ar、CO或N2。在電漿蝕刻加工期間,含有CF4及CHF3的該加工氣體,藉由實質感應電漿而解離成為離子及自由基,其中包含有蝕刻物種及沉積物種。該蝕刻物種能 夠包含(例如)F自由基。該沉積物種能夠包含(例如)在電漿蝕刻期間所產生的聚合物。該蝕刻物種係用來蝕刻該遮罩層130及該透鏡材料層120,以致於該微透鏡物體115被轉錄到該透鏡材料層120。該沉積物種大約沉積在該微透鏡物體115外周緣上。結果,在蝕刻加工完成後,微透鏡物體115的透鏡尺寸變大。
第四圖係依照本發明一示範性實施例來使用感應耦合電漿蝕刻加工而修改微透鏡物體之透鏡形狀的圖表。如所示者,該蝕刻加工能夠以長度L來增加微透鏡長度。許多蝕刻方法的加工參數係能夠被調節,以便進一步地修改該微透鏡物體115的形狀。例如,該微透鏡物體115的高度、長度、曲率、形狀或其他參數,能夠加以修改以便符合所要求的微透鏡物體115之規格。
第五圖係第二圖之基材100在感應耦合電漿蝕刻加工已在基材100執行完畢後的示意圖。如所示者,感應耦合電漿蝕刻加工期間,微透鏡物體115係轉錄到透鏡材料層120,以致於微透鏡物體115係在透鏡材料層120上形成。微透鏡物體115在感應耦合電漿蝕刻加工執行之後係較大。第六圖係第五圖之基材100的頂視圖。如所示者,基材上相鄰微透鏡物體115之間的x-y距離D1及對角線距離D2,都已經實質地降低。相對於藉由第一B圖所示的迴流加工所提供的對角線距離下降,該對角線距離D2係實質地降低。依照這種方式,符合 本發明觀點的感應耦合蝕刻加工,藉由降低基材上相鄰微透鏡物體115之間的距離,能夠用來增加微透鏡物體115的光收集效率。
第七圖係示範性感應耦合電漿加工設備200的示意圖,其能夠用來執行依照本發明一實施例之感應耦合電漿蝕刻加工。雖然第七圖係顯示一示範性感應耦合電漿加工設備,但是一般精於本項技藝人士基於本文所示內容應瞭解,在不離開本發明範圍之下也能夠使用其他合適的感應耦合電漿加工反應器。
電漿加工設備200包含一加工室202,其界定一內部空間204。該加工室202能夠為圓柱形,及能夠包含許多工具(未示),以便調節該內部空間204的室壓。電漿蝕刻加工典型地係在低壓下執行,例如小於約50毫托耳。加工室202能夠包含許多壓力偵測器及其他裝置,用於調節該加工室內部204的壓力。
一台座或基材支架206係在該內部空間204之內用來支承一基材100。該台座或基材支架206能夠包含許多裝置,例如聚力環及靜電夾頭,在電漿蝕刻加工期間支承該基材100。基材支架206能夠固定在室內部204之內,或能夠被配置而在該室內部204向上及向下運動。該基材支架206能夠進一步包含冷卻劑路徑及/或加熱元件,以便在電漿蝕刻加工期間調節基材100的溫度。
在基材支架206上方安置有一介電窗210。該介電窗210能夠由任何合適的介電材料來製成。較佳地,該介電窗係具有足夠的機械強度以便抵抗壓力差(起因於在電漿蝕刻加工期間,室內部204之低室壓)。
介電窗210包含一空間用於容納一蓮蓬頭212,將加工氣體餵入該內部空間204。如前文所述,該加工氣體能夠包含CF4及CHF3的混合物以及其他氣體。該電漿加工設備也能夠包含許多裝置,以便調節加工氣體流動進入加工室內部204。例如,該裝置能夠在電漿蝕刻期間,調節進入加工室內部204之CF4及CHF3的流動。如下文所述,CF4及CHF3的流動速率能夠加以選取,以便降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
電漿加工設備200進一步包含至少一感應元件220,用於產生一感應電漿於該內部空間204。該感應元件220能夠包含一線圈或一天線元件,在供應RF電力時,將電漿加工設備100之內部空間204內的加工氣體感應成為電漿。RF電源240能夠被配置,而透過合適的匹配網路242,來提供RF電力至該感應元件220。又,偏壓電源250能夠被配置來提供偏壓電力至該電漿加工設備200。
RF電源240及偏壓電源250能夠被控制,以便針對加工室內部206所產生的感應電漿內的離子能量及離子密度,進行獨立控制。例如,RF電源240能夠加以調協,在電漿 蝕刻加工期間提供較高量的聚合物,同時該偏壓電源250係受到控制而降低離子能量。這樣在電漿蝕刻加工期間能夠導致微透鏡物體表面濺鍍下降,造成較平滑的微透鏡表面。
電漿加工設備200進一步包含一法拉第屏蔽230,其安置在該感應元件220及加工室內部206之間。具體地說,該法拉第屏蔽230係安置在該感應元件220及該介電窗210之間。如所示者,該法拉第屏蔽230係接地,避免電漿蝕刻加工期間的電容耦合。這樣甚至能夠改良離子密度及離子能量之獨立控制,及甚至導致電漿蝕刻加工期間微透鏡表面濺鍍下降,改良該微透鏡物體的光收集效率。
第八圖是依照本發明示範性實施例用來形成微透鏡之示範性方法300的流程圖。第八圖的方法能夠使手任何合適的感應耦合電漿加工設備來實施,例如,第七圖所示之感應耦合電漿加工設備200。又,雖然第八圖基於說明及討論之目的,圖解以具體順序來執行的步驟,但是本文中所討論的方法並不局限在任何具體的順序或安排。一般精於本項技藝之人士,基於本文所揭示內容,將會明瞭有許多步驟係可依照多種方式而加以省略、結合及/或修改。
在步驟302,該方法能夠包含:安置一基材於一感應耦合電漿加工設備之加工室內部。例如,一具有透鏡材料層及遮罩層的基材,能夠被安置在感應耦合電漿加工設備的基材支架上。該遮罩層能夠包含多數個具有透鏡形狀的微 透鏡物體。該基材能夠使用任何合適的半導體加工技術而形成,例如一或更多之CVD加工技術及/或光蝕刻技術。
在步驟304,加工室之內部的壓力,能夠被調節至所想要的水準。例如,該加工室內部的空氣及/或其他氣體能夠從該加工室內部抽出,以便取得所想要的室壓,有利於感應耦合電漿蝕刻加工。該室內的壓力,在電漿蝕刻加工期間,能夠依照加工配方加以選取或調節,以便取得所想要的微透鏡形狀及相鄰微透鏡物體之間的所想要空間。在一具體實行中,室內的壓力能夠加以選取,成為5~50毫托耳的範圍。
在步驟306,允許一加工氣體進入加工室內部。如前文所述,該加工氣體能夠是一種簡單的加工氣體,例如CF4及CHF3的混合物。該加工氣體能夠進一步地包含額外氣體,例如一或更多的O2、Ar、CO或N2。相似於加工室內部的壓力,加工氣體的流速,例如CF4及CHF3的流速,能夠依照加工配方加以選取或調節,以便取得所想要的微透鏡形狀及相鄰微透鏡物體之間的所想要空間。例如CF4的流速能夠在10~80sccm之範圍內。CHF3的流速能夠在120~300sccm。
在步驟308,該方法包含:激發至少一感應元件,在加工室內部產生一實質感應電漿。具體地說,RF電源電力能夠被提供到該感應元件,以便在該室內部產生一感應電漿。偏壓電力也能夠從一偏壓電源被提供到電漿加工設備。該RF電源電力及偏壓電力能夠加以選取,在電漿蝕刻加工期 間對於離子密度及離子能量進行獨立控制。例如,RF電源電力係能夠選取而產生較高量的聚合物,同時該偏壓電力能夠被選取而降低離子能量。在一具體的實施中,RF電源電力能夠在600~2500W範圍內,同時該偏壓電力能夠在50~250W範圍內。
在步驟310,電漿蝕刻係使用實質感應電漿來執行,以便修改微透鏡的透鏡形狀。具體地說,該電漿蝕刻加工,能夠將基材遮罩層上所形成之具有透鏡形狀之微透鏡物體,轉錄至該基材的透鏡材料層。在蝕刻加工期間,該微透鏡物體,藉由基材上相鄰微透鏡物體之間的距離(例如x-y距離及對角線距離)下降,能夠增加尺寸。
許多電漿蝕刻加工的加工參數,例如室壓、加工氣體流速、RF電源及偏壓電力及其他參數,能夠加以選取,以便取得所想要的透鏡形狀及所想要的基材上相鄰透鏡間距離。在一例子中,電漿蝕刻加工係能夠執行,以便基於下表的加工參數,修改基材上微透鏡物體之微透鏡形狀。
表1所述的加工參數係針對示範性感應耦合電漿蝕刻加工而提供的示範性加工參數。一般精於本項技藝人 士,基於本文所揭示者,應瞭解到許多不同加工參數也能夠使用,此係取決於基材結構、所想要的透鏡形狀、所想要的加工時間、所想要的相鄰微透鏡之間距離,及其他因子。
第九圖係蝕刻速率及微透鏡之間距離改變驅勢的示意圖,係在依照本發明一示範性實施例之感應耦合電漿蝕刻加工的各種不同加工參數之下取得。第九圖中所示的加工參數包含:偏壓電力、電源電力、室壓、CF4流速(CHF3保持穩定)、CHF3流速(CF4流速保持穩定)、靜電夾頭溫度(基材支架溫度)、及CO流速。
針對蝕刻速率的情況,向上的箭號指示蝕刻速率增加。向下的箭號指示蝕刻速率下降。針對開放區域尺寸而言,向上的箭號指示相鄰微透鏡間的距離增加,及向下的箭號指示相鄰微透鏡間距離減少。該表格顯示出參數數值增加之下的驅勢。針對參數數值下降的驅勢,能夠藉由反轉第九圖的箭號而衍生出來。
例如,如第九圖所示,當CHF3流速增加時(其中CF4流速維持穩定),該蝕刻速度下降,及基材上相鄰微透鏡物體之間距離下降。如另一例子,當CF4流速下降(其中CHF3流速維持穩定),蝕刻速度下降及基材上相鄰微透鏡物體之間距離下降。如另一例子,當偏壓電力下降時,蝕刻速度下降及基材上相鄰微透鏡物體之間距離下降。
如第九圖所示,電源電力的改變能夠對於蝕刻速 度有不同的效應,此係取決於執行電漿加工的規範或模式。第十圖提供一電漿加工所用不同規範的代表性圖表。更具體地說,第十圖畫出依照RF電源電力的蝕刻速度。如所示者,RF電源電力增加,將會增加蝕刻速度一直到峰值為止。一旦抵達峰值,進一步增加RF電源電力,將造成蝕刻速度下降。當蝕刻速度係隨著RF電源電力而增加時,該電漿加工被認為是處於一種蝕刻優勢規範或模式。
如第九圖所示,當電漿加工係處於蝕刻優勢規範時,RF電源電力增加,能夠造成蝕刻速度增加及降低基材上相鄰微透鏡之間距離。這是相反於許多本項技藝已知之使用CF4加工氣體混合的電漿蝕刻加工技術,例如電容耦合電漿蝕刻技術,其典型地牽涉蝕刻速度及相鄰微透鏡之間距離等兩者之間的取捨。在不受到任何操作理論的約束之下,這能夠至少一部份地起因於離子密度及離子能量的獨立控制,此係藉由使用感應耦合電漿蝕刻加工而提供。
本發明所提供之在一半導體基材上形成微透鏡的方法,使用簡單的加工氣體,例如包含CF4及CHF3混合物的加工氣體,能夠降低相鄰微透鏡之間的距離。該感應耦合電漿蝕刻加工,能夠修改半導體基材上多數相鄰微透鏡物體之透鏡形狀,以便符合在曲率、高度、長度、形狀及/或基材上相鄰微透鏡物體距離等方面的微透鏡規格。使用附帶有法拉第屏蔽的感應耦合電漿加工工具,能夠避免電容耦合,導致 微透鏡物體濺鍍下降及較平滑的表面。
這些及其他本發明之修改及變型,在不離開由後附權利項更具體界定之本發明精神及範圍之下,係能夠由一般精於本項技藝人士來實行。又,應該瞭解的是,本發明許多觀點係能夠部份地或全部地彼此互換。再者,一般精於本項技藝人士將明瞭,前述的描述只是作為例子而已,並不企圖限制本發明在後附權利項所界定的範圍。
100‧‧‧Substrate 基材
110‧‧‧Semiconductor substrate 半導體基材
115‧‧‧Microlens object 微透鏡物體
120‧‧‧Lens material layer 透鏡材料層
130‧‧‧Mask layer 遮罩層

Claims (20)

  1. 一種在基材上形成微透鏡的方法,包括:在一感應耦合電漿加工設備之加工室內部,安置一具有多數個具有透鏡形狀的微透鏡物件之基材,該感應耦合電漿加工設備包括至少一感應元件,及一位在該感應元件及該加工室內部之間的接地法拉第屏蔽;提供一加工氣體至該加工室的內部,該加工氣體包括CF4及CHF3的混合物;激發該至少一感應元件,在該加工室內部,產生一實質感應電漿;及以該加工氣體在該基材上執行一電漿蝕刻加工,將該基材上的微透鏡的透鏡形狀進行修改。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法,其中該加工氣體進一步包括一或更多之O2、Ar、CO或N2
  3. 如申請專利範圍第1項的方法,其中執行該電漿蝕刻加工,降低在基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
  4. 如申請專利範圍第3項的方法,其中執行該電漿蝕刻加工,降低在基材上相鄰微透鏡物體之間的對角線距離。
  5. 如申請專利範圍第1項的方法,其中該基材包括一透鏡材料層及一遮罩層,該微透鏡物體在執行該電漿蝕刻加工之前,起初係安置在該遮罩上,該電漿蝕刻加工將遮罩層上所安置之微透鏡物體的透鏡形狀,轉錄到該透鏡材料層上,以 致於在電漿蝕刻加工之後,該多數個微透鏡物體被安置在透鏡材料層上。
  6. 如申請專利範圍第1項的方法,其中提供一加工氣體到該加工室內部的步驟包括,降低CF4之流速,以便降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
  7. 如申請專利範圍第1項的方法,其中提供一加工氣體到該加工室內部的步驟包括,增加CHF3之流速,以便降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
  8. 如申請專利範圍第1項的方法,其中該感應耦合電漿加工設備包括:一RF能源,其係加以配置來提供RF電源電力至該至少一感應元件;及一偏壓能源,其係加以配置來提供偏壓電力至該感應耦合電漿加工設備。
  9. 如申請專利範圍第8項的方法,其中該方法包括,降低該偏壓能源所提供的偏壓電力,以便降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
  10. 如申請專利範圍第8項的方法,其中激發該至少一感應元件的步驟包括:從該RF能源提供一RF電力至該至少一感應元件,以致於該電漿蝕刻加工係在一蝕刻優勢規範內被執行。
  11. 如申請專利範圍第10項的方法,其中該方法包括,增加被提供到該至少一感應元件上的RF電力,以便降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離,及增加附屬於該電漿蝕刻加工之蝕刻速率。
  12. 一種在半導體基材上形成微透鏡的方法,該方法包括:使用一加工氣體,在一感應耦合電漿加工設備之加工室內部,對一基材執行一感應耦合電漿蝕刻加工,該基材包括一透鏡材料層及一遮罩層,該基材包括多數個在該遮罩層上形成有透鏡形狀之微透鏡物體,該感應耦合電漿蝕刻加工,將該遮罩層上所形成之微透鏡物體的透鏡形狀,轉錄到該透鏡材料層上,以致於該多數個微透鏡物體被形成在該透鏡材料層上;其中該加工氣體包括CF4及CHF3的混合物;其中該感應耦合電漿加工設備包括,至少一感應元件;及一接地法拉第屏蔽,其係安置在該至少一感應元件及該加工室內部之間。
  13. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該加工氣體進一步地包括一或更多之O2、Ar、CO或N2
  14. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該感應耦合電漿蝕刻加工,降低在基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
  15. 如申請專利範圍第14項的方法,其中該感應耦合電漿蝕刻加工,降低在基材上相鄰微透鏡物體之間的對角線距離。
  16. 如申請專利範圍第12項的方法,其中該方法包括,調節CF4及CHF3之流速,以便在感應耦合電漿蝕刻加工期間,降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
  17. 如申請專利範圍第1項的方法,其中該感應耦合電漿加 工設備包括:一RF能源,其係加以配置來提供RF電源電力至該至少一感應元件;及一偏壓能源,其係加以配置來提供偏壓電力至該感應耦合電漿加工設備。
  18. 如申請專利範圍第17項的方法,其中該方法包括,降低該偏壓能源所提供的偏壓電力,以便降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離。
  19. 如申請專利範圍第17項的方法,其中該方法包括,從該RF能源提供一RF電力至該至少一感應元件,以致於該感應耦合電漿蝕刻加工係在一蝕刻優勢規範內進行。
  20. 如申請專利範圍第19項的方法,其中該方法包括,增加被提供到該至少一感應元件上的RF電力,以便降低基材上相鄰微透鏡物體之間的距離,及增加附屬於該電漿蝕刻加工之蝕刻速率。
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