TW201340301A - 用於製造背側發光感測器之方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於製造背側發光感測器的方法,包括提供具有一第一導電率的一薄膜半導體薄片,以及形成具有一第二導電率的一滲雜區,滲雜區位於薄片內並位於薄片的前表面,薄片可設置為一自立薄片,或可設置為一薄片可被斷裂的半導體施體本體,一電性連接形成至滲雜區,一臨時支撐件接觸至半導體的後表面並且稍後移除,一背側發光感測器由半導體薄片製造,該半導體薄片的厚度在製造過程中維持實質不變。
Description
本案主張於2013年3月21日申請之申請案號為13/425,877的美國申請案「用於製造背側發光感測器的方法」優先權,該案主張2012年2月8日申請之申請案號為61/596,694的美國臨時案「用於製造背側發光感測器的方法」優先權,兩者在此一併列為本案參考,本案亦與Zuniga於2012年3月21日申請之申請案號為13/425,870的美國申請案「包含具有一頂材接收器元件(Superstrate Receiver Element)的一薄片的後接觸光電電池」,其在此一併列為參考。
本發明係有關於用於製造背側發光感測器的方法。
影像感測器接收光線並且將能量依其所接收到的光線量轉換為電子訊號,影像感測器通常包括一矽感光層與電子電路,例如積體晶片,用以處理電子訊號,增加位在一晶片的像素密度以改善解析度是需要的,然而,增
加像素密度將造成例如線路干擾與更密集的線路。
在前側發光感測器(FSI)中,光線由設置金屬互連的晶片前方進入,接線的增加造成更多陰影,因而減少光線到達矽感光層的效率,在背側發光感測器(BSI)中,光線由晶片的矽側進入,因而不需要通過金屬互連層,因此,背側發光感測器對於促進影像感測技術是被需要的,然而,背側發光感測器需要較薄的矽,以使光線通過並且到達感光層,因而沒有如製造前側發光感測器的經濟效益,背側發光感測器在跨越晶片的厚度上也需要較精確的均一性,這是較難以達到的。
一種製造薄半導體晶圓的方法是利用延伸矽,其矽層是成長在一本體矽基材上,此矽基材為非常薄的片體,通常少於1.5微米,另一方法是使用較厚的矽晶圓並且在電路與互連層形成之後,將其研磨至需要的厚度,由於利用研磨難以在厚度上達到需要的精確均一性,背側發光感測器製程通常同時需要晶圓水平研磨與晶片水平拋光,故會造成產量問題、成本增加以及汙染問題,其他製造背側發光感測器的因素包括在不同製造階段的處理溫度差異,其大大影響材料與製造步驟的順序,以及在製造過程中掌控薄膜的能力。
一種製造背側發光感測器的方法包括提供具有一第一導電率的一薄膜半導體薄片,以及形成一滲雜區,
其具有在半導體薄片內為一第二導電率並且位於該薄片的前表面。一電性連接係對該滲雜區形成。一臨時載體係與該半導體的該後表面接觸並且稍後移除,一背側發光感測器由半導體薄片製造,其中所提供的半導體薄片的厚度在製造過程中維持實質不變。
在另一實施例中,一種製造背側發光感測器的方法包括提供具有一第一導電率的一半導體施體本體。一第二導電率的一滲雜區形成於該施體本體的一第一表面並且位在該施體本體內。離子被植入該第一表面以界定出一斷裂平面,且一半導體薄片係自施體本體斷裂。該滲雜區被包括在薄片中,並且一電性連接係對該滲雜區形成。一臨時載體係與該半導體的該後表面接觸並且稍後被移除。一背側發光感測器係由半導體薄片製造,其中該半導體薄片的厚度在製造過程中維持實質不變。
100‧‧‧前側發光感測器
110‧‧‧透鏡
120‧‧‧彩色濾光片
130‧‧‧積體電路
132‧‧‧接線
140‧‧‧金屬互連層
142‧‧‧接線或互連件
144‧‧‧介電質
150‧‧‧滲雜區
160‧‧‧半導體基材
170‧‧‧入射光
200‧‧‧背側發光感測器
210‧‧‧透鏡
220‧‧‧彩色濾光片
230‧‧‧積體電路
240‧‧‧金屬互連層
250‧‧‧滲雜區
260‧‧‧半導體基材
330‧‧‧積體電路
340‧‧‧金屬化層
344‧‧‧凸塊
350‧‧‧滲雜區
360‧‧‧薄膜半導體薄片
362‧‧‧前表面
364‧‧‧後表面
380‧‧‧臨時支撐件
390‧‧‧滲雜玻璃層
410-460‧‧‧步驟
500‧‧‧半導體施體本體
501‧‧‧斷裂表面
502‧‧‧第二表面
503‧‧‧離子植入
550‧‧‧滲雜區
560‧‧‧薄片
562‧‧‧第一表面
564‧‧‧後表面
580‧‧‧支撐件
585‧‧‧支撐件
586‧‧‧支撐件
610-680‧‧‧步驟
此處所述本發明的每一目的與實施例可被單獨使用或與另一個結合,這些目的與實施例將於以下配合參閱圖式說明:圖1示出一現有前側發光感測器的截面圖。
圖2示出一現有背側發光感測器的截面圖。
圖3A-3C為一背側發光感測器在製程的不同階段的截面圖。
圖4為本發明的方法的一範例的流程圖。
圖5A-5C為背側發光感測器的另一實施例在製
程的不同階段的範例截面圖。
圖6為本發明的方法的另一範例的流程圖。
一背側發光感測器是使用具有一厚度實質相等於針對完成的感光裝置需求的厚度的一薄片製造,在某些實施例中,薄片可設置為一自立薄片,其滲雜區形成於薄片內並且位在薄片的一前表面,在其他的實施例中,滲雜區形成於一半導體施體本體的一第一表面,且一薄片由施體本體斷裂,其滲雜區位在薄片內並且位在前表面,本文揭露的方法可改善產量並且降低生產成本。
圖1示出一傳統前側發光感測器(FSI sensor)100的簡化視圖,其包括透鏡110、彩色濾光片120、積體電路130、金屬互連層140、滲雜區150以及半導體基材160,半導體基材160具有一第一導電率以及或許例如矽,滲雜區150被滲雜不同於半導體基材160的導電率,例如,半導體基材160為P型導體而滲雜區150為N型,一消耗區形成於P-N接面,形成一電場,介於滲雜區150與半導體基材160之間的P-N接面形成一光電二極體,入射光如箭頭170所示,將電子由價帶撞擊至導帶,形成自由電子-電洞對,在P-N接面的電場中,電子趨向於朝向二極體的n區遷移,而電洞朝向p區遷移,因而產生電流,稱之為光電流(photocurrent),通常一個區的滲雜濃度會高於另一個區,因此接面可為n-/p+接面或p-/n+接面。
於圖1的前側發光感測器100中,金屬互連層140可包括接線或互連件142,以及介電質144,相同的,積體電路130亦包括接線132,光線170進入前側發光感測器100的前側,部分光線被接線132與接線142阻擋或反射,到達滲雜區150的光能接著轉換為被由積體電路130處理的電氣訊號。
圖2為一傳統背側發光感測器200的簡化視圖,背側發光感測器實質上為一倒置的前側發光感測器,故光線經由半導體基材進入該後側,在圖2中,入射光線由箭頭270方向入射,進入透鏡210並且通過彩色濾光片220,並且接著通過半導體基材260至二極體區250,在金屬互連層240與積體電路230中未受接線阻撓,因此,光線的捕捉效率對於背側發光感測器而言,相較於前側發光感測器大大增加,然而,使半導體基材260足夠薄以容許光線到達滲雜區250非常困難,由於基材260在厚度上也需要較高精度的一致性,並且避免在製程中損壞薄膜半導體,研磨經常被使用於薄化矽晶圓,然而,晶圓的水平研磨經常導致整個晶圓的厚度不均勻,因此,額外的水平拋光通常被採用,多種材料移除步驟的需求產生不同的問題,例如低生產率、高成本、表面汙染的風險增加以及由於掌控的增加而存在損壞半導體基材的風險。
圖3A-3C示出本發明一實施例的截面圖,一背側發光感測器利用已控制其厚度實質與完成的感測器組合所需求的厚度相等的薄膜半導體薄片製造,該薄片可少於50
微米厚,例如介於1-20微米,或介於1-10微米,在製造背側發光感測器的製程步驟中,提供的薄片厚度維持實質不變,例如在至少其初始厚度的80%以內。
在圖3A中,一薄膜半導體薄片360被提供,該半導體薄片360具有一前表面362、一後表面364與一第一導電率,該薄片360具有量測於前表面362與後表面364之間的一厚度,半導體薄片360可被一位在後表面364的臨時支撐件380接觸而輔助維持薄膜,臨時支撐件380可藉由任何形式的可分離的力量或例如真空、靜電或化學力量的黏附而與薄片360接觸,在某些實施例中,半導體薄片360可為滲雜的n型或p型單晶矽,滲雜濃度可為例如介於大約1×1015至大約1×1018滲雜物atmos/cm3,或例如約1×1017滲雜物atmos/cm3,一或更多滲雜區350形成於半導體薄片360內位在前表面362,滲雜區350具有相較於半導體不同的導電率,本發明的一個目的為滲雜區可形成於任何厚度的任何薄片,例如少於50微米厚,本發明的另一目的為薄片內由剝落製程產生的瑕疵可在滲雜二極體區的製造前被修復。
圖3A的滲雜區350可藉由已知的方法形成,包括擴散滲雜,例如,在圖3A中,一滲雜玻璃層390可藉由例如氣壓化學氣相沉積(PCVD)的任何方法形成於前表面362,對於p型滲雜物而言,滲雜玻璃層390可為例如滲雜有硼的硼矽玻璃(BSG),來源氣體可為可為任何將提供硼的適合氣體,例如BBr3、B2H6或BCl3,對於n型滲雜物而言,適合的氣體例如POCl3可在大約880℃於前表面362上流動30分
鐘,形成磷矽玻璃(PSG),在其他實施例中,一滲雜提供材料可旋轉於前表面362上並且烘烤,在又其他實施例中,滲雜玻璃可藉由流通氧氣(O2)於一例如BN的固態源上而熱成長,此滲雜玻璃層390可具有介於約500至約1500埃的厚度,例如約1000埃,另,滲雜玻璃390是在選定的區被移除,例如藉由網版印刷浸蝕膏,留下滲雜區350將被形成的玻璃區390,或者,滲雜區350可藉由包含n型滲雜物的非晶矽的沉積而形成於前表面362,在某些實施例中,非晶矽的固有(非滲雜)層可插入於滲雜非晶矽層與前表面362之間。
在形成滲雜區350的另一個製程中,一層Si3N4(圖未示)可沉積於前表面362,一網版印刷浸蝕膏被施加以蝕刻Si3N4,遮蔽前表面362任何不形成滲雜區350的位置,或者,傳統光刻(photolithographic)技術可用於界定出這些遮蔽區,使用磷的來源(例如POCl3)的擴散滲雜被實施以在外露區形成p型區,任何遺留的Si3N4可使用已知的方法例如氫氟酸(hydrofluoric acid,HF)在此時移除,一薄氧化層可形成於晶圓上。
一退火,例如介於約850至約1000℃之間,實施於一火爐中介於約30至約90分鐘,並且將滲雜物由玻璃區392擴散入半導體薄片360位於前表面362,此擴散形成滲雜的p型(由例如BSG)或n型(由例如PSG)區350,接著,一傳統的濕式蝕刻,例如氫氟酸浸泡,移除BSG或PSG,留下滲雜區350外露於前表面362,硼與磷分別為最普遍使用的p型與n型滲雜物,但其他的滲雜物也可使用。
在滲雜區350形成於薄膜半導體薄片360後,電性連接可形成,如圖3B所示,在某些實施例中,電性連接可包括一或更多在金屬化層340中的子層,金屬化層340可由例如使用物理氣相沉積的濺鍍沉積形成,金屬化層340可包含例如鈦、鈦-鎢或銅,已知的光微影(Photolithography)技術可用於遮蔽與蝕刻金屬化層340中所需求的接線圖樣,以形成電性連接342至滲雜區350,如圖3C所示,接下來的製程可接著被執行以從薄膜半導體薄片360製造一背側發光感測器,例如,銅-錫、銅-銦或銦-錫凸塊344可被電鍍於金屬化層340上,以促進積體電路330的連接,此連接可使用任何將使積體電路與薄片之間電性連接的已知方法完成,例如銅-銅熱壓接線或使用銅與錫或銦與銦或銦與錫的固/液相內部擴散接合法(solid liquid inter-diffusion bonding,SLIDB),在某些實施例中,積體電路可為一互補金屬氧化半導體(CMOS)。
在需要的組件被建構於薄膜半導體360的前表面362之後,臨時支撐件380被由薄片360的後表面364移除,一完全的背側發光感測器可藉由例如增加塗層、彩色濾光片與微鏡片於後表面364(如圖2)而製成,如圖3A-3C所示的實施例,初始提供的薄膜半導體薄片360的厚度在背側發光感測器的製造過程維持實質不變,因而減少研磨產生的問題。
圖4的流程圖示出圖3A-3C的實施例,流程圖400的示例方法開始於在步驟410中提供一薄膜半導體薄片,在
步驟420中,一臨時載體或支撐件可接觸至薄片的後表面,用以在製程過程對固持脆弱的薄片提供支撐,在步驟430中,一或更多滲雜區形成於薄片的前表面,滲雜區具有一相對於薄膜半導體的導電率的導電率,在步驟440中,一或更多電性連接形成至滲雜區,電性連接可包括例如金屬化層、銲接凸塊與熱擠壓介面,於步驟450中,臨時載體被移除,之後,於步驟460中,一完成的背側發光感測器可視需求被藉由在薄片的後表面實施任何額外的加工步驟而製造,這些收尾的步驟可包括例如增加塗層、彩色濾光片與微透鏡,塗層可包括鈍化薄片後表面的層,這些鈍化層可包括10埃至300埃的氫化非晶矽層,其由電漿增強化學氣相沉積在小於450℃的溫度沉積,收尾的步驟亦可包括由薄片的後表面蝕刻某些材料,以移除在斷裂植入製程中所產生的損害。
本揭露的另一實施例示於圖5A-5C,在此實施例中,圖5A的滲雜區550形成於一半導體施體本體(Donor)500,且接著,一薄片由半導體施體本體500斷裂出,該薄片包括該滲雜區550,該施體本體500為一適合的半導體材料,例如任何實作厚度的一單晶矽晶圓,例如由大約200至大約1000微米厚,在另一個實施例中,施滯晶圓可更厚,最大厚度僅受限於固持晶圓的實際組件,或者,其他半導體材料的晶圓或錠包括鍺、矽鍺或III-V族或II-VI族的半導體化合物例如砷化鎵、磷化銦等,亦可被使用。
形成單晶矽的製程通常結果為圓形晶圓,但施體
本體可具有其它形狀,圓柱狀單晶矽錠通常在切成晶圓前加工至一八角型截面,多晶矽晶圓通常為方型,方型晶圓具有的優點為不像圓形或六邊型晶圓,其可以最小的多餘間隙介於其間地邊對邊對齊,晶圓的直徑或寬度可為任何標準或常規尺寸,為求簡單,本揭露書將說明單晶矽晶圓作為半導體施體本體的使用,但將可了解的是,其他形式與材料的施體本體亦可被使用。
薄片的剝離包含可由任何手段產生的滲雜區550,包括一離子誘發斷裂反應,由本案讓渡人所擁有的Sivaram et al.於2008年2月5日所提申的申請號12/026530的「形成包含一薄片的光電電池的方法」於此一併列為參考,其說明一半導體施滯晶圓(沒有滲雜區550)植入一或更多離子氣體群組,例如氫及/或氦離子,此植入離子於半導體施滯晶圓500中界定出一斷裂平面,例如圖5A的斷裂平面501,半導體施滯晶圓500在本文中亦視為一施體本體,其具有一第一表面562,其將成為稍後剝離的薄片的前表面562,離子氣體被植入(如箭頭503所指)通過第一表面562以形成斷裂表面501,此氫或氦的損失將藉由在由本案讓渡人所擁有,由Parrill et al.於2008年5月16日所提申的美國專利申請號12/122108所說明的「用於光電電池製造的離子植入器」所說明的方法減少,在此將其一併列為本案參考,斷裂平面501的整體深度,由第一表面562量起是由包括植入能量等的數個因素決定,斷裂平面501的深度可由第一表面562起算介於大約0.2微米至大約100微米之間,例如介於大
約0.5微米至大約20微米之間,或介於大約0.5微米至大約50微米之間,例如介於大約1至大約25微米之間或大約8至大約20微米之間,斷裂平面501的深度將決定斷裂薄片的厚度,理想的,斷裂薄片的厚度是被選定實質相等於在完成的背側發光感測器中的一半導體基材所需的厚度,因此,根據本發明的實施例的用於背側發光感測器的一半導體基材較佳的可被製成具有一特定需求的厚度與在厚度上有較高精確的均一性。
如圖5B所示,一退火反應使薄片560由施滯晶圓500在施滯平面501斷裂,斷裂平面501形成薄片560的後表面564,半導體施體本體500的第一表面562成為薄片560的前表面562,施滯晶圓500以其第一表面562固定至一臨時支撐件585,其可用以將由薄片560由半導體施體本體500分離。
根據Sivaram et al.的實施例,半導體薄片560可介於大約0.2及大約100微米厚之間,例如介於大約0.2及大約50微米之間,例如介於大約1至大約25微米之間,在某些實施例中介於大約5至大約20微米之間,在提及的範圍之內的任何厚度都是可能的,使用Sivaram et al.的方法,光電電池為薄的半導體薄片形成而非由切片晶圓形成,不會因為過度的切口損失或多餘厚度的電池的製造的矽浪費,因此可減少成本,相同的施滯晶圓可再使用以形成多重薄片,更進一步減少成本,並且可在多重薄片剝離後再銲接於其他用途。
在Sivaram et al.的方法中,雖然,晶圓在製程中必須及早與臨時或固定性的支撐件接觸,以對薄片提供機械性的支撐,典型的,於此方法形成的薄片必須與支撐件配合進入任何最終的裝置或於一剝離步驟卡合,以移除支撐件,在本揭露的某些實施例中,一薄的、自立的薄片可在沒有黏合或固定的結合至支撐件的情況下以及不需要在由薄片製造一裝置之前剝離或清潔步驟的情況下由一施體本體分離,有益於施加任何數道製程步驟至薄片的前或後表面,施體本體500的第一表面-其將為一剝離薄片的前表面-可鄰近支撐件585放置並且一退火步驟可進行,以在該表面以一製程步驟處理之前或之後將一薄片由施體本體的第一表面剝離,斷裂平面形成薄片的後表面,且再次,任何數道製程步驟可接著進行於剝離的薄片的每一側,這些製程可在沒有如Kell et al.於2011年12月20日所提申的美國專利申請號為13/331,909的「一種形成一薄片的方法與裝置」中所述的結合支撐件位在薄片上的情況下進行,在此將其一併列為參考。
參閱圖5C,在剝離之前,本發明的半導體施體本體500的一第二表面502可分離地接觸一臨時支撐件586,例如一托件組合,此介於施體本體500與支撐件586之間的接觸可包含任何形式的可分離的力量或例如真空、靜電或化學力的黏合,在某些實施例中,在一薄片剝離過程中,施體本體500與托件586之間的相互作用力僅為施體本體500位於托件586上的重量,在其他剝離設備具有一結構
與圖5B所示的縱向倒置的實施例中,該相互作用力僅為位在施體本體上的托件組合586的重量,隨著施體本體500接觸至托件組合586,加熱或其他力量可施加於施體本體500,以將薄片560由施體本體500在斷裂平面501斷裂,剝離的條件可被最佳化於將薄片由施體本體斷裂,以在沒有長久的黏合支撐件的情況下,使薄片剝離的物理缺陷最小化,剝離可實施於介於例如大約350致大約650度之間,事實上,剝離程序在更高的溫度下較快。
在來自於施滯晶圓500位在斷裂平面501的斷裂薄片560,一位在薄片560相反於前表面562的後表面564形成,如圖5C所示,滲雜區550位在前表面562並且位在薄片560內,薄片560可退火以移除任何由離子植入造成的損害,自立的薄片560可前表面562或後表面564短暫接觸一臨時支撐件,例如,圖5C的支撐件580可在更進一步的製造步驟中接觸後表面564,並且稍後移除,以製造該薄片560成為一如前述圖3B至3C的背側發光感測器。
需注意,植入離子的步驟、斷裂半導體施體本體以及形成滲雜區係發生在高溫,例如450攝氏度以上,在製造背側發光感測器時於較早的步驟中進行這些高溫步驟的好處在於使更易受熱脆弱的材料使用於製造背側發光感測器較後面的步驟,在本發明的某些實施例中,在製造一完整的背側發光感測器的過程中,僅有植入離子、斷裂半導體施體本體以及形成滲雜區的步驟有450攝氏度以上的處理溫度,在其他的實施例中,形成滲雜區是在植入離子的
步驟之前。
圖6的流程圖600示出圖5A-5C的方法的示例性實施例,在步驟610中,一半導體施體本體被提供,在步驟620中,一或更多將作為一完成的背側發光感測器組合的光電二極體的滲雜區形成於施體本體,滲雜區形成於施體本體的第一表面並且具有一不同於施體本體的導電率的導電率,在步驟630中,離子被植入半導體施體本體以形成一斷裂平面,在步驟640中,接著一半導體薄片被由施體本體斷裂,半導體本體的第一表面作為薄片的前表面,斷裂平面建立薄片的後表面,再者,滲雜區被包括在剝離的薄片的前表面,在步驟650中,一臨時載體或支撐件接觸至半導體薄片的後表面,在步驟660中,例如前述金屬化層的電性連接被耦接至位在薄片的前側的滲雜區,臨時載體在步驟670中被移除,一完成的背側發光感測器可於步驟680中藉由在薄片的後表面進行任何額外的加工步驟被製造,例如在圖4的步驟460所說明的。
如上述,本發明的實施例提供提供一薄片不需要更薄化以達到用於背側發光感測器所需求的厚度的方法,藉此減少成本並且改善可製造性,提供的薄片厚度維持實質不變,例如在薄片的處理過程與背側發光感測器的製造過程中的蝕刻,其變化不超過其初始厚度的20%,此方法的實施例亦涉及在製造過程中及早滲雜二極體區-通常需要高溫的製程-因而容許使用較低溫的材料並且於後續的製造步驟中處理。
需注意,額外的步驟在不偏離本發明的範圍內,可配合加入本揭露的流程中,例如,在某些實施例中,一臨時支撐件亦可接觸前表面,相同的,在涉及製造一完成的背側發光感測器組合的不同步驟中,臨時支撐件接觸前與後表面其中之一或兩者可用以傳輸薄片,在其他的實施例中,蝕刻或其他表面準備程序可進行,一蝕刻步驟可進行以移除在薄片後表面的損害,此蝕刻步驟可例如藉由濕式或電漿處理進行,電漿處理可在例如SF6的包圍下進行,其蝕刻量可小於全部薄片厚度的20%。
雖然本發明的數個特定實施例已在說明書中被詳細描述,將可了解的是,本領域技術人員基於對前述的了解,可輕易的對實施例作出替換、變化或等效,這些與其他對本發明的修改與變化可在不偏離本發明的精神與目的下被熟知該技術領域者實現,其為列於附加請求項的更具體化,再者,熟知該技術領域者將了解,前述的說明只是舉例說明,並非用來限制本發明。
330‧‧‧積體電路
340‧‧‧金屬化層
342‧‧‧電性連接
344‧‧‧凸塊
350‧‧‧滲雜區
360‧‧‧薄膜半導體薄片
362‧‧‧前表面
364‧‧‧後表面
380‧‧‧臨時支撐件
Claims (22)
- 一種製造背側發光感測器的方法,該方法包含以下步驟:提供一薄膜半導體薄片,其具有一前表面、一後表面與一介於該前表面與該後表面之間的厚度,其中,該半導體薄片具有一第一導電率;於該薄片的前表面形成一滲雜區於該半導體薄片內,其中該滲雜區具有一第二導電率;使一臨時載體與該半導體薄片的後表面接觸;於該半導體薄片的該前側形成一電連接至該滲雜區;由該後表面移除該臨時載體;以及由該半導體薄片製造一背側發光感測器,其中,在背側發光感測器的製造過程中,該半導體薄片的厚度維持實質不變。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,更包含以下步驟:提供一半導體施體本體,其具有一第一表面,其中該半導體施體本體具有該第一導電率;植入離子於該半導體施體本體的第一表面中,以界定一斷裂平面;以及使該半導體施體本體斷裂於該斷裂平面,其中該斷裂平面形成該半導體薄片的該後表面,且其中,該半導體施體本體的該第一表面形成該半導體薄片的前表面。
- 如申請專利範圍第2項所述的方法,其中,僅有植入離子、使該半導體施體本體斷裂以及形成該滲雜區的該等步驟具有大約450攝氏度以上的製程溫度。
- 如申請專利範圍第2項所述的方法,其中,形成該滲雜區的步驟發生在植入離子的步驟前。
- 如申請專利範圍第2項所述的方法,其中,該植入離子的步驟包含一植入能量;其中該植入能量決定該斷裂平面的一深度,該深度由該半導體施體本體的該第一表面量起;以及其中該深度被選擇為與該半導體薄片的厚度實質相等。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中,形成該電性連接的步驟包含下列步驟:施加一金屬化層至該半導體薄片的該前側;以及耦接一積體電路至該金屬化層。
- 如申請專利範圍第6項所述的方法,其中,該積體電路為互補式金屬氧化半導體(CMOS)。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,更包含耦接一彩色濾光片至該半導體薄片的後表面的步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中該薄膜半導體薄片的該厚度少於25微米。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中該薄膜半導體薄片的厚度介於大約1微米至大約50微米之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中在背側發光感 測器的製造過程中,該半導體薄片的該厚度維持於其初始備有的厚度的20%誤差內。
- 一種製造一背側發光感測器的方法,該方法包含以下步驟:提供一半導體施體本體,其具有一第一表面與一第一導電率;於該第一表面形成一滲雜區於該半導體施體本體中,其中該滲雜區具有一第二導電率;植入離子於該半導體施體本體的該第一表面中,以界定出一斷裂平面;使一半導體薄片於該斷裂平面自該半導體施體本體斷裂,其中該斷裂平面形成該半導體薄片的一後表面,其中該半導體施體本體的該第一表面為該半導體薄片的一前表面,且其中該前表面包括該滲雜區;使一臨時載體與該半導體薄片的後表面接觸;於該半導體薄片的該前側形成一電性連接至滲雜區;由該後表面移除該臨時載體;以及由該半導體薄片製造一背側發光感測器,其中介於該半導體薄片的該前側與該後表面之間的一厚度於製造該背側發光感測器的過程中維持實質不變。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中形成該電性連接的步驟包含:施加一金屬化層至該半導體薄片的該前側;以及 耦接一積體電路至該金屬化層。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,更包含耦接一彩色濾光片至該半導體薄片的後表面的步驟。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中,形成該滲雜區的步驟發生在植入離子的步驟前。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中該薄膜半導體薄片的厚度介於大約1微米至大約50微米之間。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中在背側發光感測器的製造過程中,該半導體薄片的該厚度維持於其初始備有的厚度的20%誤差內。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中,該植入離子的步驟包含一植入能量,且其中,該植入能量決定該斷裂平面的一深度,該深度由該半導體施體本體的第一表面量起。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中,該斷裂半導體薄片實質與位在該製造的背側發光感測器的一半導體基材的一需求最終厚度相等。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中,僅有形成該滲雜區、植入離子以及使該半導體施體本體斷裂的步驟具有大約450攝氏度以上的製程溫度。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中,由該薄片製造一背側發光感測器的步驟包括沉積一層以鈍化該薄片的後表面。
- 如申請專利範圍第21項所述的方法,其中,該鈍化的層 包含氫化非晶矽。
Applications Claiming Priority (3)
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