imec携手德国光学设备商 加速量产晶载滤光片CMOS感测器

德国先进真空镀膜设备供应商布勒莱宝光学设备公司（Buhler Leybold Optics），携手比利时微电子研究中心（imec），双方宣布由布勒莱宝推出之高精度光学镀膜设备HELIOS 800已经通过合格鉴定，满足半导体应用的产业标准，并已开发出用于光学影像感测器的高性能滤光片。

全新加强型设备运用精密的薄膜沉积技术，开辟了许多新兴应用，实现高品质光学元件的高速量产。此次成果也将引领具备高解析度与低成本的高光谱影像感测器迈向新世代。

高光谱影像感测器可用来侦测可见光（VIS）与短波红外线（SWIR）波段，其内部搭载的晶载滤光片（filter-on-chip）CMOS感测器，为了实现高解析度与低成本量产，因而对薄膜沉积设备的规格提出了严苛要求，除了必需提升干涉滤光片的光学性能，并减少其缺陷，还需达成晶圆产量最大化。

然而，目前晶圆厂内的最新镀膜设备还不能无法满足对涂布均匀度与光学性能的需求，也缺乏在机上即时控制薄膜厚度的功能。

由于无法现场控制薄膜厚度，滤光片堆叠的光学性能必须在薄膜沉积完成之后才能进行测量，但这些堆叠的结构多达上百层，如此后果就是晶圆产量下跌，使得校正薄膜厚度变得难上加难，几乎不可能。

HELIOS 800第二代溅镀设备内建了现场光学监测系统，仅需单一步骤就能以超高精度完成复杂的滤光片镀膜，晶圆也能大量分批制造。此外，HELIOS 800新型设备还能确保每层薄膜具备均匀厚度与优异的光学性能，并抑制缺陷发生，为新一代高解析度高光谱影像感测器创造有利的开发条件。

imec携手布勒莱宝进行了一项共同研发计划，在imec的8吋晶圆无尘室内建置一台HELIOS 800第二代溅镀设备。透过合作，该机台成功完成升级，满足半导体制造应用的微粒与污染检测标准，进而实现滤光片的量产。

目前双方持续合作关系，未来将会再次升级HELIOS 800第二代设备，以拓展更多应用，并协助打造结构复杂度更高的滤光片，例如光子元件。这项专业技术也将用于布勒莱宝的新一代溅镀设备HELIOS 1200，用于12吋晶圆制程。该共同研发计划将延续至未来数年，推动新一代感测器与晶片的发展。

Imec影像技术研究计划主持人Andy Lambrechts表示：「与布勒莱宝光学的合作，对imec来说意义非凡。透过缩小滤光片的零件公差，并研发更为复杂的元件结构，我们成功改良了自研高光谱感测器的生产品质。这套系统也开放给imec研发计划的合作伙伴，并提供测试与资格鉴定方面的支援。」

布勒莱宝机器对机器（M2M）开发部门主管Stephan Mingels表示：「imec提供我们半导体前段制程的相关经验，甚至开放使用他们的精密测量仪器，这对HELIOS 800第二代设备的性能升级来说至关重要。」