CN103943643B - 一种多层堆积的金属遮光薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层堆积的金属遮光薄膜及其制备方法。本发明的金属遮光薄膜包括交替涂覆在器件晶圆上的至少一个金属铝薄膜和至少一个金属钨薄膜叠加形成；所述金属遮光薄膜的总厚度为2000～4000埃米。本发明的方法改变了现有金属遮光薄膜的结构，通过将较厚的遮光薄膜分为较薄的多层薄膜结构，在保证优良遮光效果的前提下，又抑制了因薄膜应力过大而导致的分层问题，提高了光学器件的性能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种多层堆积的金属遮光薄膜及其制备方法。
背景技术
在光学设备中，常因为入射光在不同接收器件上的吸收而产生信号干扰，从而影响器件的性能，比如应用于摄像头的背照式传感器，常会产生串扰的问题。现有技术通常采用沉积金属遮蔽薄膜对入射光进行反射的方法来解决此问题，但是遮蔽薄膜的厚度选择较有难度，若薄膜厚度较薄则遮光效果不好；若薄膜厚度太厚，又会与底部薄膜因应力大而导致分层，使器件失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多层堆积的金属遮光薄膜及其制备方法，解决了现有技术中难以在保证遮光效果的同时避免薄膜分层的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多层堆积的金属遮光薄膜，包括交替涂覆在器件晶圆上的至少一个金属铝薄膜和至少一个金属钨薄膜；所述金属遮光薄膜的总厚度为2000～4000埃米。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，照射到所述最上层金属遮光薄膜的入射光波长范围为350～770纳米。
进一步，所述每层金属铝薄膜的厚度范围为500～2000埃米；所述每层金属钨薄膜的厚度范围为500～2000埃米。
进一步，所述金属铝薄膜的折射率均为0.8～0.9；所述金属钨薄膜的折射率均为0.7～0.8。
一种多层堆积的金属遮光薄膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)在器件晶圆的表面，采用物理气相沉积方法沉积一层金属铝薄膜，所述金属铝薄膜的厚度为500～2000埃米；
(2)在所述金属铝薄膜的上表面，采用金属有机化学气相沉积方法沉积一层金属钨薄膜，所述金属钨薄膜的厚度为500～2000埃米；
(3)重复上述两个步骤，交替沉积金属铝薄膜和金属钨薄膜，直至所述形成的金属遮光薄膜的总厚度达到2000～4000埃米。
进一步，所述金属遮光薄膜用于反射照射在其上的波长范围为350～770纳米的入射光。
进一步，所述金属铝薄膜的沉积温度为200～400℃，射频功率为200～1000W。
进一步，采用六氟化钨气体沉积所述金属钨薄膜，所述六氟化钨气体的流速为30～100sccm，沉积温度为300～400℃。
本发明的有益效果是：本发明的方法改变了现有金属遮光薄膜的结构，通过将较厚的遮光薄膜分为较薄的多层薄膜结构，在保证优良遮光效果的前提下，又抑制了因应力过大而导致的分层问题，提高了光学器件的性能。
附图说明
图1为本发明多层堆积的金属遮光薄膜的结构示意图；
图2为本发明金属遮光薄膜的制备方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本实施例多层堆积的金属遮光薄膜的结构示意图，本金属遮光薄膜对波长范围为350～770纳米的入射光具有较好的遮蔽效果。本金属遮光薄膜包括交替涂覆在器件晶圆3上的两个金属铝薄膜5和两个金属钨薄膜4，所述金属遮光薄膜的最上层沉积了一层氧化层1。本实施例中，所述每层金属铝薄膜5的厚度为500埃米，折射率为0.8，所述每层金属钨薄膜4的厚度为1000埃米，折射率为0.7，形成的金属遮光薄膜的总厚度为3000埃米。在其他实施例中，所述金属遮光薄膜可以由至少一层金属铝薄膜5和至少一层金属钨薄膜4交替沉积而成，所述每层金属铝薄膜5的厚度为500～2000埃米的任意数值，折射率在0.8～0.9之间，所述每层金属钨薄膜4的厚度为500～2000埃米的任意数值，折射率为0.7～0.8之间，形成的金属遮光薄膜的总厚度为2000～4000埃米。
图2为实施例1中金属遮光薄膜的制备方法的流程图，如图2所示，包括以下步骤：
S101采用物理气相沉积方法，在器件晶圆的表面沉积一层金属铝薄膜，所述沉积的金属铝薄膜的厚度为500埃米，折射率为0.8；所述金属铝薄膜的沉积温度为300℃，射频功率为800W。
S102在所述金属铝薄膜上，采用化学气相沉积方法沉积一层金属钨薄膜，所述沉积的金属钨薄膜的厚度为1000埃米，折射率为0.7；采用六氟化钨气体沉积所述金属钨薄膜，所述六氟化钨气体的流速为50sccm，沉积温度为300℃。
S103重复上述两个步骤，再次交替沉积一层500埃米的金属铝薄膜和1000埃米的金属钨薄膜，直至所述形成的金属遮光薄膜的总厚度达到3000埃米。
在其他实施例中，所述金属铝薄膜的沉积温度在200～400℃之间，射频功率为200～1000W之间的任意数值，形成的金属铝薄膜的厚度为500～2000埃米；所述金属钨薄膜的沉积温度在300～400℃之间，所述沉积气体六氟化钨的流速为30～100sccm，形成的金属钨薄膜的厚度为500～2000埃米。
本发明的方法改变了现有金属遮蔽薄膜的结构，通过将较厚的遮蔽薄膜分为较薄的多层薄膜结构，在保证优良遮光效果的前提下，又抑制了因应力过大而导致的分层问题，提高了光学器件的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多层堆积的金属遮光薄膜，其特征在于：包括交替涂覆在器件晶圆上的至少一个金属铝薄膜和至少一个金属钨薄膜；所述金属遮光薄膜的总厚度为2000～4000埃米；所述至少一个金属铝薄膜的厚度范围为500～2000埃米；所述至少一个金属钨薄膜的厚度范围为500～2000埃米。
2.根据权利要求1所述的金属遮光薄膜，其特征在于：照射到最上层金属遮光薄膜的入射光波长范围为350～770纳米。
3.根据权利要求1或2所述的金属遮光薄膜，其特征在于：所述金属铝薄膜的折射率均为0.8～0.9；所述金属钨薄膜的折射率均为0.7～0.8。
4.一种多层堆积的金属遮光薄膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)在器件晶圆的表面，采用物理气相沉积方法沉积一层金属铝薄膜，所述金属铝薄膜的厚度为500～2000埃米；
(2)在所述金属铝薄膜的上表面，采用化学气相沉积方法沉积一层金属钨薄膜，所述金属钨薄膜的厚度为500～2000埃米；
(3)重复上述两个步骤，交替沉积金属铝薄膜和金属钨薄膜，直至形成的金属遮光薄膜的总厚度达到2000～4000埃米。
5.根据权利要求4所述的金属遮光薄膜的制备工艺，其特征在于：所述金属遮光薄膜用于反射照射在其上的波长范围为350～770纳米的入射光。
6.根据权利要求4或5所述的金属遮光薄膜的制备工艺，其特征在于：所述金属铝薄膜的沉积温度为200～400℃，射频功率为200～1000W。
7.根据权利要求4或5所述的金属遮光薄膜的制备工艺，其特征在于：采用六氟化钨气体沉积所述金属钨薄膜，所述六氟化钨气体的流速为30～100sccm，沉积温度为300～400℃。
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