滤光片制作方法、滤光片及光谱探测器件与流程

本申请实施例属于微纳光电器件，尤其涉及一种滤光片制作方法、滤光阵列及光谱探测器件。

背景技术：

1、目前，基于计算重建算法的微型光谱仪，因其体积较小，在物联网、智能便携设备和医疗诊断等领域得到广泛关注。该光谱仪的光谱探测器件将滤光片集成在探测基板的上方。滤光片一般包括依次层叠设置的第一反射层、谐振滤光层和第二反射层，谐振滤光层包括多个谐振滤光单元，多个谐振滤光单元具有不同的厚度，能够对不同波长的光进行滤光，以使探测阵列能够探测不同光谱。

2、相关技术中，制作滤光片的谐振滤光层时，将可移动掩膜版置于第一反射层的上方。再利用物理气相沉积的方式，通过控制可移动掩膜版在第一反射层上方的位置及部分第一反射层暴露在蒸发源下的时长，能够在第一反射层上形成不同厚度的谐振滤光单元，从而形成谐振滤光层。

3、然而，相关技术中的滤光片生产效率低，滤光片一致性差，且不利于提高光谱探测器件的分辨率。

4、有鉴于此，本申请实施例提供一种滤光片制作方法、滤光阵列及光谱仪，以解决相关技术中滤光片生产效率低，滤光片一致性差，且不利于提高光谱探测器件的分辨率的技术问题。

5、本申请实施例提供一种滤光片制作方法，包括：

6、提供第一反射层；

7、在所述第一反射层上形成滤光介质层；

8、在所述滤光介质层背向所述第一反射层的一侧形成压印胶层；

9、提供压印模板，所述压印模板的一侧设置有压印槽，所述压印槽包括多个压印子槽，多个所述压印子槽的深度与多个预设谐振滤光单元的厚度对应设置；

10、将所述压印模板的所述压印槽套设且压印于所述压印胶层上，以使至少部分所述压印胶层填充于所述压印子槽内，以形成多个压印胶单元；

11、对所述压印胶单元和所述滤光介质层进行刻蚀，以使所述滤光介质层形成与多个所述压印胶单元对应的多个谐振滤光单元；

12、形成第二反射层，所述第二反射层覆盖多个所述谐振滤光单元。

13、与相关技术中采用物理气相沉积设备及可移动掩膜版制作多个谐振滤光单元相比，本申请实施例的滤光片制作方法无需可移动掩膜版，且无需进行多次气相沉积，生产耗时短，简化了生产工艺，提高了滤光片的生产效率，从而降低了滤光片的生产成本。

14、而且，本申请实施例的滤光片制作方法无需通过物理气相沉积设备多次沉积不同厚度的谐振滤光单元，能够避免因物理气相沉积设备的固有问题对多个谐振滤光单元产生的影响，从而提高了同一批次生产的滤光片的一致性。

15、此外，本申请实施例的滤光片制作方法未采用物理硬掩模，能够避免物理气相沉积过程中的边缘阴影效应和机械对准误差，有利于保证谐振滤光单元的竖向边缘的垂直度，且有利于减小相邻的谐振滤光单元之间的串扰，使得单个谐振滤光单元的尺寸可以进一步微缩，有利于提高光谱探测器件的分辨率。

16、在一些可能的实施例中，所述压印胶单元和所述滤光介质层的刻蚀速率相同，所述压印胶单元和与其相对应的所述谐振滤光单元的厚度相同。

17、在一些可能的实施例中，所述压印胶单元和所述滤光介质层的刻蚀速率相同，所述压印胶单元和与其相对应的所述谐振滤光单元的厚度呈比例设置。

18、在一些可能的实施例中，所述压印胶单元的刻蚀速率为rr，所述滤光介质层的刻蚀速率为 rd，刻蚀选择比为 s=rd/rr；多个所述压印胶单元的厚度差为 δh，多个所述谐振滤光单元的厚度差为 δh=s·δh。

19、在一些可能的实施例中，在所述滤光介质层背向所述第一反射层的一侧涂覆纳米压印抗蚀剂，所述纳米压印抗蚀剂的量与多个所述预设谐振滤光单元的厚度相对应。

20、在一些可能的实施例中，采用旋涂或喷墨滴涂在所述滤光介质层背向所述第一反射层的一侧涂覆所述纳米压印抗蚀剂。

21、在一些可能的实施例中，所述压印槽多次步进套设且压印于所述压印胶层上。

22、在一些可能的实施例中，对所述压印槽的内表面做抗粘处理。

23、本申请实施例还提供一种滤光片，应用如上任一项所述的滤光片制作方法制得。

24、本申请实施例的滤光片，由于应用如上任一项所述的滤光片制作方法制得，该滤光片的生产效率高，一致性好，且有利于提高光谱探测器件的分辨率，本申请实施例对此不再赘述。

25、本申请实施例还提供一种光谱探测器件，包括探测基板，以及如上所述的滤光片，所述滤光片设置于所述探测基板上。

26、本申请实施例的光谱探测器件，由于包括上述滤光片，则该光谱探测器件也具有上述滤光片的优点，在此不再赘述。

27、在一些可能的实施例中，所述探测基板包括探测阵列，所述探测阵列具有多个探测像素；所述滤光片包括多个谐振滤光单元，多个所述谐振滤光单元与多个所述探测像素一一对应设置，其中至少两个所述谐振滤光单元的厚度不同。

技术实现思路

1.一种滤光片制作方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的滤光片制作方法，其特征在于，所述压印胶单元和所述滤光介质层的刻蚀速率相同，所述压印胶单元和与其相对应的所述谐振滤光单元的厚度相同。

3.根据权利要求1所述的滤光片制作方法，其特征在于，所述压印胶单元和所述滤光介质层的刻蚀速率相同，所述压印胶单元和与其相对应的所述谐振滤光单元的厚度呈比例设置。

4.根据权利要求3所述的滤光片制作方法，其特征在于，所述压印胶单元的刻蚀速率为rr，所述滤光介质层的刻蚀速率为 rd，刻蚀选择比为 s=rd/rr；多个所述压印胶单元的厚度差为 δh，多个所述谐振滤光单元的厚度差为 δh=s·δh。

5.根据权利要求1所述的滤光片制作方法，其特征在于，在所述滤光介质层背向所述第一反射层的一侧涂覆纳米压印抗蚀剂，所述纳米压印抗蚀剂的量与多个所述预设谐振滤光单元的厚度相对应。

6.根据权利要求5所述的滤光片制作方法，其特征在于，采用旋涂或喷墨滴涂在所述滤光介质层背向所述第一反射层的一侧涂覆所述纳米压印抗蚀剂。

7.根据权利要求1所述的滤光片制作方法，其特征在于，所述压印槽多次步进套设且压印于所述压印胶层上；

8.一种滤光片，其特征在于，应用如权利要求1-7任一项所述的滤光片制作方法制得。

9.一种光谱探测器件，其特征在于，包括探测基板，以及如权利要求8所述的滤光片，所述滤光片设置于所述探测基板上。

10.根据权利要求9所述的光谱探测器件，其特征在于，所述探测基板包括探测阵列，所述探测阵列具有多个探测像素；