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,針對化學機械研磨后的濕法刻蝕工藝進行了實驗。通過調整反應時間、硅片轉速、噴嘴速度和擺幅,得到最優刻蝕參數,使厚度均值達到目標值,平整度控制在一定范圍內。該濕法刻蝕工藝中,首先對硅片表面形貌進行修正,接著對硅片進行整體刻蝕,達到目標厚度,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,經過P外延層后,被N埋層吸收,完成光電轉換。可見光波長與吸收系數的關系曲線如圖2所示。圖2可見光波長與吸收系數的關系曲線

圖2可見光波長與吸收系數的關系曲線

圖1PPD型光電二極管圖像傳感器吸收系數的倒數為吸收深度[5],紅光的吸收深度最深,藍光、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埋區收集。波長最短的藍光的吸收深度為0.454μm。為了保證藍光被更好地吸收,可見光需盡量貼近N埋層入射。因此,根據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刻蝕液對硅的標準刻蝕速率

由于區域4的刻蝕速率低,需要采用化學機械研磨工藝對區域4更多地減薄一些厚度。由于區域1的刻蝕速率基本不變,需要采用化學機械研磨對區域1打磨平坦。本文濕法刻蝕工藝主要調節區域2和區域3。化學機械研磨工藝穩定性較差,導致每個硅片的厚度均勻性較差,硅片表面出現損傷層,硅片翹曲度變大[1....

本文編號：4001938