[发明专利]背照式CIS背面减薄加工工艺

权利要求书

1.一种背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

在硅片正面的氮化硅钝化层上生长一层氧化层，在载片的正面也生长一层氧化层；

将所述硅片翻面；

将所述硅片的正面与载片正面进行键合，以所述硅片正面的氧化层边沿作为厚度为0um的边界，所述硅片正面的氧化层边沿至所述硅片背面的氧化层边沿的厚度，记作THK1；

对所述硅片背面进行机械研磨，将所述硅片减薄至厚度THK2；

对所述硅片背面使用HS混合液进行化学腐蚀，以去除研磨制程后硅片表面形成的损伤层，直至厚度THK3，其中，所述HS混合液包括氢氟酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液、硫酸溶液和柠檬酸溶液；

对所述硅片背面使用MAE-S腐蚀液进行化学腐蚀，以去除硅片外延层及重掺衬底之间的过渡层，直至厚度THK5，其中，所述MAE-S腐蚀液包括氢氟酸溶液、硝酸溶液和浓醋酸溶液；

对所述硅片背面进行化学机械抛光，以使所述硅片背面的平坦度达到要求的平坦度，直至厚度THK6；

对所述硅片背面使用AE碱腐蚀液进行化学腐蚀，以使所述硅片背面的粗糙度达到要求的粗糙度，直至厚度THK7，所述AE碱腐蚀液包括四甲基氢氧化铵溶液、添加剂和水。

2.根据权利要求1所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，对所述硅片背面进行机械研磨时，研磨的厚度THK_研磨＝THK1–THK2，研磨包括前期、中期和后期，前期、中期和后期研磨速度逐渐减慢，研磨前期移除厚度为(87％-93％)THK_研磨，中期移除厚度为(5％-10％)THK_研磨，后期移除厚度为(0.1％-3％)THK_研磨。

3.根据权利要求2所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，对所述硅片背面进行机械研磨时，研磨的压力逐渐减小，研磨的初始压力为25kPa，研磨盘的转速稳定在75rpm-80rpm。

4.根据权利要求1所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，HS腐蚀厚度THK_HS＝THK2–THK3，所述HS混合液为浓度为49％的氢氟酸溶液、浓度为70％的硝酸溶液、浓度为85％的磷酸溶液、浓度为98％的硫酸溶液和浓度为10％的柠檬酸溶液按照1:5-10:1-5:1-5:1-5的体积比混合而成。

5.根据权利要求1所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，对所述硅片背面使用MAE-S腐蚀液进行化学腐蚀时，在20-30℃反应温度下，在重掺硅片中的腐蚀速率在4-8um/min，在轻掺硅片中的腐蚀速率为0.005-0.015um/min，选择比为267-1200。

6.根据权利要求1所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，MAE-S腐蚀液是在室温下将浓度为49％的氢氟酸溶液，浓度为70％的硝酸溶液，浓度为100％的醋酸溶液按照1:1-5:3-10的体积比混合而成。

7.根据权利要求1所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，MAE-S腐蚀液在腐蚀硅片前先进行腐蚀液激发的过程，激发步骤如下：

(1)使用1-5片重掺P型硅片进行腐蚀10-30min；

(2)使用1-5片轻掺P型硅片进行腐蚀5-20min；

(3)确认第(2)步的腐蚀速率是否满足要求后，进行硅片的集中加工；

当硅片加工出现中断，需要按照上述步骤再次激发。

8.根据权利要求1所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，按照质量百分数计，所述AE碱腐蚀液包括：6％-22％浓度为25％的四甲基氢氧化铵溶液，0.15％-0.35％添加剂，剩余组分为超纯水。

9.根据权利要求8所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，所述添加剂包括0.05％-0.15％非离子表面活性剂，0.1％-0.2％催化剂。

10.根据权利要求1所述的背照式CIS背面减薄加工工艺，其特征在于，对所述硅片背面使用HS混合液进行化学腐蚀后，所述硅片背面的总厚度差保持在0.38um-0.42um、整面平整度保持在0.32um-0.35um、局部平整度保持在0.06um-0.08um。