在制造背面发光堆叠式 CMOS 图像传感器过程中，对硅进行掺杂选择性蚀刻以减薄晶圆

摘要–背照式（BSI）三维堆叠 CMOS 图像传感器在包括光探测与测距（LiDAR）在内的各种应用中备受关注。 这些器件的三维集成所面临的重要挑战之一是如何很好地控制单光子雪崩二极管（SPAD）晶圆的背面减薄，而这些晶圆是与 CMOS 晶圆堆叠在一起的。 背面晶片减薄通常是通过背磨和硅的掺杂敏感湿化学蚀刻相结合的方法实现的。 在这项研究中，我们开发了一种基于定制 HF:HNO3:CH3COOH (HNA) 化学成分的湿法蚀刻工艺，能够在 p+/p 硅过渡层实现蚀刻停止，并具有高掺杂级选择性 (>90:1)。 在 300 mm 晶圆上实现 ~300 nm 的总厚度变化是可行的。 此外，还对 HNA 蚀刻硅表面的著名特性（包括染色和表面粗糙度）进行了表征。 最后，提出了一种用于降低表面粗糙度的湿化学尖端蚀刻方法。