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隊,共同開發(fā)出一種新的晶圓背面拋光技術(shù)。

在光檢測與測距(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背面研磨和摻雜敏感濕法化學(xué)蝕刻硅的組合來實現(xiàn)。

研究團隊開發(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硅過渡層實現(xiàn)蝕刻停止,摻雜劑選擇性高達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HNA蝕刻硅表面的著色和表面粗糙度進行了表征,最后,提出一種濕法錐蝕方法來降低表面粗糙度。

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