針對背照式CMOS圖像傳感器制作工藝,提出了一種采用氫氧化四甲基銨液進(jìn)行濕法刻蝕的背部硅片減薄工藝。分析了硅減薄工藝的整體流程,針對化學(xué)機械研磨后的濕法刻蝕工藝進(jìn)行了實驗。通過調(diào)整反應(yīng)時間、硅片轉(zhuǎn)速、噴嘴速度和擺幅,得到最優(yōu)刻蝕參數(shù),使厚度均值達(dá)到目標(biāo)值,平整度控制在一定范圍內(nèi)。該濕法刻蝕工藝中,首先對硅片表面形貌進(jìn)行修正,接著對硅片進(jìn)行整體刻蝕,達(dá)到目標(biāo)厚度,最后通過減薄得到BSI背部硅片。采用該硅片制作的圖像傳感器的成像質(zhì)量得到提高。

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【部分圖文】：

圖1PPD型光電二極管圖像傳感器

PPD型光電二極管圖像傳感器的剖面如圖1所示。光從背部入射,經(jīng)過P外延層后,被N埋層吸收,完成光電轉(zhuǎn)換。可見光波長與吸收系數(shù)的關(guān)系曲線如圖2所示。圖2可見光波長與吸收系數(shù)的關(guān)系曲線

圖2可見光波長與吸收系數(shù)的關(guān)系曲線

圖1PPD型光電二極管圖像傳感器吸收系數(shù)的倒數(shù)為吸收深度[5],紅光的吸收深度最深,藍(lán)光、綠光的吸收深度較淺。為了提高量子效率,要求三種光盡量被N埋區(qū)收集。波長最短的藍(lán)光的吸收深度為0.454μm。為了保證藍(lán)光被更好地吸收,可見光需盡量貼近N埋層入射。因此,根據(jù)N埋層的寬度,....

圖3減薄工藝的整體流程

本文采用300mm<100>硅片進(jìn)行實驗。制作背照式CMOS圖像傳感器的背部硅減薄工藝的整體流程如圖3所示。1)運用機械研磨,迅速磨掉95%的硅,達(dá)到或接近機械研磨工藝中不破片的最小安全厚度[7-8]。2)利用刻蝕液1(氫氟酸、硝酸、醋酸的混合液和硝酸、磷酸、硫酸和氫氟酸的混....

圖4刻蝕液對硅的標(biāo)準(zhǔn)刻蝕速率

由于區(qū)域4的刻蝕速率低,需要采用化學(xué)機械研磨工藝對區(qū)域4更多地減薄一些厚度。由于區(qū)域1的刻蝕速率基本不變,需要采用化學(xué)機械研磨對區(qū)域1打磨平坦。本文濕法刻蝕工藝主要調(diào)節(jié)區(qū)域2和區(qū)域3�；瘜W(xué)機械研磨工藝穩(wěn)定性較差,導(dǎo)致每個硅片的厚度均勻性較差,硅片表面出現(xiàn)損傷層,硅片翹曲度變大[1....

本文編號：4001938