TWI440969B - 遮光元件陣列之製造方法 - Google Patents

Description

遮光元件陣列之製造方法

本發明涉及一種光學元件製造方法，尤其涉及一種晶圓級(wafer level)遮光元件陣列之製造方法。

隨著攝像技術之發展，鏡頭模組與各種便攜式電子裝置如行動電話、攝像機、電腦等之結合，更是得到眾多消費者之青睞。故，市場對小型化鏡頭模組之需求增加。

目前小型化鏡頭模組多採用精密模具等製程製造出微型光學元件，然後與矽晶圓製成之影像感測器電連接、封裝，然後切割，得到相機模組。惟，隨著便攜式電子裝置向著更加微小化發展，影像感測器與便攜式電子裝置內之電容、電感等其他電子元器件之間之距離亦越來越短，從而使得影像感測器工作過程中，其被電容、電感等其他電子元器件工作時(即便攜式電子裝置接受或者發射電子信號時)所產生之電磁波干擾之可能亦越來越大，直接導致該相機模組之成像品質降低。

有鑒於此，有必要提供一種防電磁波干擾之遮光元件陣列之製造方法。

一種遮光元件陣列之製造方法，包括以下步驟： (1)提供一塊透光平板；(2)於該透光平板上設置遮光層；(3)於該遮光層上形成磁屏蔽層，(4)於該磁屏蔽層上塗敷光阻層，該光阻層包括複數間隔分佈之中央區域及圍繞該複數中央區域之週邊區域；(5)曝光、顯影，以去除該複數中央區域上之光阻；(6)對該磁屏蔽層及遮光層進行蝕刻，以使與該複數中央區域正對之透光平板暴露於外；(7)去除該週邊區域上之光阻，以形成一遮光元件陣列。

與先前技術相比，根據本發明所提供之遮光元件陣列製造方法所製得之遮光元件陣列不僅具有遮光功能且可以防止外界電磁干擾，從而可以提高具有該遮光元件陣列之鏡頭模組陣列之成像品質。

100、300‧‧‧遮光元件陣列

10‧‧‧透光平板

20‧‧‧濾光層

30‧‧‧遮光屏蔽層

301‧‧‧遮光層

303‧‧‧磁屏蔽層

305、305a、501‧‧‧通光孔

3031‧‧‧銅薄膜層

3033‧‧‧不銹鋼薄膜層

101‧‧‧第一表面

102‧‧‧第二表面

40‧‧‧光阻層

401‧‧‧中央區域

402‧‧‧週邊區域

50‧‧‧光罩

403‧‧‧光阻

200‧‧‧鏡頭模組陣列

60、70‧‧‧對位孔

400‧‧‧鏡片陣列

80‧‧‧鏡片

90‧‧‧對位結構

圖1係本發明第一實施例提供之遮光元件陣列之立體示意圖。

圖2係圖1沿II-II線之剖視圖。

圖3係圖2中之遮光元件陣列之製造方法之流程圖。

圖4係提供之透光平板示意圖。

圖5係於圖4中之透光平板上設置濾光層示意圖。

圖6係於圖5中之濾光層上形成遮光層之示意圖。

圖7係於圖6中之遮光層上形成磁屏蔽層之示意圖，該磁屏蔽層包括自該遮光層依次向外設置之銅薄膜層及不銹鋼薄膜層。

圖8係於圖7中之不銹鋼薄膜層上塗敷光阻層之示意圖，該光阻層具有複數間隔分佈之中央區域及圍繞該複數中央區域之週邊區域。

圖9係對圖8中之週邊區域上之光阻進行曝光之示意圖。

圖10係將顯影後之複數中央區域上之光阻去除之示意圖。

圖11係對圖10中之瓷屏蔽層及遮光層進行蝕刻，以使與該複數中央區域正對之濾光層暴露於外之示意圖。

圖12係於圖2中之遮光片陣列形成對位孔之示意圖。

圖13係本發明第二實施例提供之鏡頭模組陣列之示意圖。

請參閱圖1及圖2，其為本發明第一實施例所提供遮光元件陣列100之示意圖。遮光元件陣列100包括透光平板10及自透光平板10向外依次設置之濾光層20、遮光屏蔽層30。遮光屏蔽層30包括自濾光層20向外依次設置之遮光層301及磁屏蔽層303。遮光屏蔽層30具有複數間隔分佈之通光孔305。磁屏蔽層303包括自遮光層301依次向外之銅薄膜層3031及不銹鋼薄膜層3033。

請參閱圖3，其為遮光元件陣列100之製造方法之流程圖。該方法包括以下步驟：(1)提供一塊透光平板；(2)於該透光平板上設置遮光層； (3)於該遮光層上形成磁屏蔽層；(4)於該磁屏蔽層上塗敷光阻層，該光阻層包括複數間隔分佈之中央區域及圍繞該複數中央區域之週邊區域；(5)曝光、顯影，以去除該複數中央區域上之光阻；(6)對該磁屏蔽層及遮光層進行蝕刻，以使與該複數中央區域正對之透光平板暴露於外；(7)去除該週邊區域上之光阻，以形成一遮光元件陣列。

下面將對遮光元件陣列100之製造方法進行詳細說明。

請參閱圖4，首先提供一塊透光平板10。該透光平板10具有相對之第一表面101及第二表面102。本實施例中，透光平板10由玻璃製成。當然，透光平板10亦可以由塑膠等透光材料製成。

請參閱圖5，於透光平板10之第一表面101上設置濾光層20，以免影像感測器(圖未示)產生雜訊。濾光層20可採用不同之設計以實現過濾不同波長之光線。本實施例中，濾光層20為紅外截止濾光膜。當然，該濾光層20亦可以為低通濾光膜、紫外截止濾光膜等其他類型濾光膜或者紅外截止濾光片、紫外截止濾光片等其他類型之濾光片。當然，亦可以將濾光層20設置於透光平板10之第二表面102。當然，亦可以不設置濾光層20。

請參閱圖6，於濾光層20形成上遮光層301。本實施例中，採用濺鍍之方法於濾光層20形成遮光層301，且遮光層301之材料為鉻。當然，亦可以採用蒸鍍等其他鍍膜方法來形成遮光層301，當然，遮光層301之材料亦可以氮化鈦等其他可以吸收光線之材料。

請參閱圖7，於遮光層301上形成磁屏蔽層303，從而形成具有遮光層301及磁屏蔽層303之遮光屏蔽層30。磁屏蔽層303可以防止外界電磁波干擾影像感測器工作。本實施例中，採用濺鍍之方法於遮光層301形成磁屏蔽層303，且磁屏蔽層303包括自遮光層301依次向外形成之銅薄膜層3031及不銹鋼薄膜層3033。不銹鋼薄膜層3033不僅可以屏蔽磁場，還可以防止銅薄膜層3031被氧化，從而提高了磁屏蔽層303之屏蔽效能。當然，亦可以採用蒸鍍等其他鍍膜方法來形成磁屏蔽層303。當然，磁屏蔽層303之材料亦可以為鐵、鋁、鎳、鐵鎳軟磁合金或鐵鋁合金等其他可屏蔽磁場材料。

請參閱圖8及圖9，於磁屏蔽層303上塗敷光阻層40。光阻層40包括複數間隔分佈之中央區域401及圍繞複數中央區域401之週邊區域402。本實施例中，採用旋轉塗布之方式將光阻層40塗敷於磁屏蔽層303上，且光阻層40由負型光阻構成。當然，光阻層40亦可以由正型光阻構成。

將塗敷有光阻層40之透光平板10放置於具有複數通光孔501之光罩50下，以對週邊區域402上之光阻曝光，以形成被曝光後之光阻403。優選地，為了使中央區域401上之光阻更好地溶解於顯影液中，將有光阻403之透光平板10曝後烤。曝後烤亦可利用烤箱之熱空氣對流、紅外線輻射或熱墊板之熱傳導來進行。本實施例中，採用熱墊板之熱傳導來進行，其中，烘烤溫度為70~100攝氏度，烘烤時間為4~8分鐘。當然，亦可以採用鐳射直寫技術或者電子束直寫技術等其他直寫技術對週邊區域402上之光阻進行曝光處理。

請參閱圖10，顯影，以去除複數中央區域401上之光阻，從而留下週邊區域402上之光阻403作為後續蝕刻過程中之保護層。優選地，為了使週邊區域402上之光阻403更好之黏著於磁屏蔽層303、邊緣平坦、減少缺陷空隙、耐腐蝕及將週邊區域402上之光阻403中溶劑之含量降到最低，將透光平板10硬烤。硬烤亦可利用烤箱之熱空氣對流、紅外線輻射或熱墊板之熱傳導來進行。本實施例中，採用熱墊板之熱傳導來進行硬烤，其中，烘烤溫度為70~200攝氏度，烘烤時間為15~20分鐘。當然，上述過程中，係係否需要曝後烤或硬烤應根據實際情況來確定。如果需要曝後烤或硬烤，則烘烤溫度及時間亦應根據實際情況來確定。

請參閱圖11，將形成於透光平板10之磁屏蔽層303及遮光層301進行蝕刻，以使與複數中央區域401正對之濾光層20被暴露於外。即，對遮光屏蔽層30進行蝕刻，以使遮光屏蔽層30具有複數與複數中央區域401一一正對之通光孔305。

去除週邊區域402上之光阻403，以形成遮光元件陣列100(參閱圖2)。當然，若製造遮光元件陣列100時，透光平板10未設置濾光層20，或者濾光層20設置於透光平板10之第二表面102，蝕刻後，與複數中央區域401正對之透光平板10被暴露於外。

藉由遮光元件陣列100之製造方法獲得之遮光元件陣列100不僅具有遮光、濾光功能且可以防止外界電磁干擾，從而可以提高具有遮光元件陣列100之鏡頭模組陣列之成像品質。

優選地，請參閱圖12，為了更好地將遮光元件陣列100與鏡片陣列(圖未示)對位，以使複數通光孔305之中心軸與鏡片陣列之複數鏡片之中心軸一一對準，本實施例中，磁屏蔽層303還設有 兩個貫穿遮光屏蔽層30、濾光層20及透光平板10之對位孔60。當然，對位孔60之個數亦可以為三個、四個等更多個，可以根據需要來設計。

請參閱圖13，其為本發明第二實施例提供之鏡頭模組陣列200。鏡頭模組陣列200包括一遮光元件陣列300及一與遮光元件陣列300疊合於一起之鏡片陣列400。

遮光元件陣列300與遮光元件陣列100之製作方法及結構大體相同，不同之處於於：每兩個通光孔305a之間均有對位孔70。

鏡片陣列400包括複數鏡片80及複數對位結構90。本實施例中，複數對位結構90均為通孔，且每兩個鏡片80之間均有對位結構90。當然，對位結構90亦可以為凸起。

對位孔70與對位結構90相配合，以使遮光元件陣列300與鏡片陣列400疊合時，複數通光孔305a之中心軸與複數鏡片80之中心軸一一重合，最後切割成複數鏡頭模組。

當然，亦可以於遮光元件陣列300與鏡片陣列400之間設一間隔片陣列(圖未示)。該間隔片陣列具有複數間隔分佈之通孔，該複數通孔之中心軸與複數鏡片80之中心軸及複數通光孔305a之中心軸一一重合。

當然，亦可以先將遮光元件陣列300與複數鏡片陣列疊合於一起，然後與具有複數影像感測器之矽晶圓壓合封裝，最後切割成複數相機模組。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限 制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧遮光元件陣列

10‧‧‧透光平板

20‧‧‧濾光層

30‧‧‧遮光屏蔽層

301‧‧‧遮光層

303‧‧‧磁屏蔽層

305‧‧‧通光孔

3031‧‧‧銅薄膜層

3033‧‧‧不銹鋼薄膜層

Claims (9)

1. 一種遮光元件陣列之製造方法，其包括：(1)提供一塊透光平板；(2)於該透光平板上設置遮光層；(3)於該遮光層上形成磁屏蔽層，該磁屏蔽層包括自該遮光層向外依次設置之銅薄膜層及不銹鋼薄膜層；(4)於該磁屏蔽層上塗敷光阻層，該光阻層包括複數間隔分佈之中央區域及圍繞該複數中央區域之週邊區域；(5)曝光、顯影，以去除該複數中央區域上之光阻；(6)對該磁屏蔽層及遮光層進行蝕刻，以使與該複數中央區域正對之透光平板暴露於外；(7)去除該週邊區域上之光阻，以形成一遮光元件陣列。
2. 如申請專利範圍第1項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：該遮光層包括鉻層或氮化鉻層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：該製造遮光元件陣列之方法進一步包括於步驟(1)與(2)之間進行一於該透光平板上設置一濾光層之步驟。
4. 如申請專利範圍第1項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：該製造遮光元件陣列之方法進一步包括於曝光之後、顯影之前對該透光基板進行曝後烤。
5. 如申請專利範圍第4項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：該曝後烤溫度為70~100攝氏度，烘烤時間為4~8分鐘。
6. 如申請專利範圍第1項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：該製造遮 光元件陣列之方法進一步包括於顯影之後、蝕刻之前對該透光基板進行硬烤。
7. 如申請專利範圍第6項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：該硬烤溫度為70~200攝氏度，烘烤時間為15~20分鐘。
8. 如申請專利範圍第1項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：步驟(5)中利用光罩或直寫技術對該光阻層曝光。
9. 如申請專利範圍第8項所述之遮光元件陣列之製造方法，其中：該直寫技術為鐳射直寫技術或電子束直寫技術。