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新加坡科技研究局微電子研究所Institute of Microelectronics Agency for Science的Venkataraman等人與奧地利Nexgen Wafer Systems公司以及新加坡格羅方德公司GlobalFoundries的工程師組成研究團(tuán)隊(duì),共同開(kāi)發(fā)出一種新的晶圓背面拋光技術(shù)。

在光檢測(cè)與測(cè)距(LiDAR)等各種應(yīng)用中,背照式三維堆疊CMOS圖像傳感器備受該領(lǐng)域?qū)＜覀冴P(guān)注。

這種三維集成器件的重要挑戰(zhàn)之一,是對(duì)單光子雪崩二極管(SPAD)晶圓的精確背面拋光,該晶圓與CMOS晶圓堆疊,

晶圓背面拋光通常通過(guò)背面研磨和摻雜敏感濕法化學(xué)蝕刻硅的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種濕法蝕刻工藝,基于HF:HNO3:CH3COOH定制化學(xué)試劑,能夠在p+/ p硅過(guò)渡層實(shí)現(xiàn)蝕刻停止,摻雜劑選擇性高達(dá)90:1。他們證明了全晶圓300mm內(nèi)厚度變化僅約300nm的可行性。此外,也對(duì)HNA蝕刻硅表面的著色和表面粗糙度進(jìn)行了表征,最后,提出一種濕法錐蝕方法來(lái)降低表面粗糙度。

該研究成果發(fā)表于2023年5月30日至6月2日在美國(guó)佛羅里達(dá)州奧蘭多召開(kāi)的第73屆電子組件與技術(shù)會(huì)議(ECTC)上。論文錄用日期為2023年8月3日,并被IEEE Xplore 收錄。這項(xiàng)突破將有可能推動(dòng)背照式CMOS圖像傳感器在汽車(chē)智能驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。