背照式CMOS图像传感器的硅减薄湿法刻蚀工艺

发布时间：2024-07-06 02:45

　　针对背照式CMOS图像传感器制作工艺,提出了一种采用氢氧化四甲基铵液进行湿法刻蚀的背部硅片减薄工艺。分析了硅减薄工艺的整体流程,针对化学机械研磨后的湿法刻蚀工艺进行了实验。通过调整反应时间、硅片转速、喷嘴速度和摆幅,得到最优刻蚀参数,使厚度均值达到目标值,平整度控制在一定范围内。该湿法刻蚀工艺中,首先对硅片表面形貌进行修正,接着对硅片进行整体刻蚀,达到目标厚度,最后通过减薄得到BSI背部硅片。采用该硅片制作的图像传感器的成像质量得到提高。

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1PPD型光电二极管图像传感器

PPD型光电二极管图像传感器的剖面如图1所示。光从背部入射,经过P外延层后,被N埋层吸收,完成光电转换。可见光波长与吸收系数的关系曲线如图2所示。图2可见光波长与吸收系数的关系曲线

图2可见光波长与吸收系数的关系曲线

图1PPD型光电二极管图像传感器吸收系数的倒数为吸收深度[5],红光的吸收深度最深,蓝光、绿光的吸收深度较浅。为了提高量子效率,要求三种光尽量被N埋区收集。波长最短的蓝光的吸收深度为0.454μm。为了保证蓝光被更好地吸收,可见光需尽量贴近N埋层入射。因此,根据N埋层的宽度,....

图3减薄工艺的整体流程

本文采用300mm<100>硅片进行实验。制作背照式CMOS图像传感器的背部硅减薄工艺的整体流程如图3所示。1)运用机械研磨,迅速磨掉95%的硅,达到或接近机械研磨工艺中不破片的最小安全厚度[7-8]。2)利用刻蚀液1(氢氟酸、硝酸、醋酸的混合液和硝酸、磷酸、硫酸和氢氟酸的混....

图4刻蚀液对硅的标准刻蚀速率

由于区域4的刻蚀速率低,需要采用化学机械研磨工艺对区域4更多地减薄一些厚度。由于区域1的刻蚀速率基本不变,需要采用化学机械研磨对区域1打磨平坦。本文湿法刻蚀工艺主要调节区域2和区域3。化学机械研磨工艺稳定性较差,导致每个硅片的厚度均匀性较差,硅片表面出现损伤层,硅片翘曲度变大[1....

本文编号：4001938