本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體光電器件工藝，具體涉及一種基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法及光電器件。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)在的大面陣背照光電器件一般是基于各種鍵合工藝，如膠鍵合工藝、硅硅鍵合工藝等。背面減薄探測(cè)器一般將器件減薄至100-200μm(根據(jù)響應(yīng)波長(zhǎng)決定)，再進(jìn)行背照相關(guān)工藝。這樣制成的陣列探測(cè)器的碎片率要超過50％，其碎片率過高，而且背照減薄陣列探測(cè)器工藝制造紫外波段響應(yīng)器件由于紫外波段吸收深度淺，采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)芯片進(jìn)行減薄處理的難度大，制成的芯片厚度過薄。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法及光電器件，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)缺陷。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的以及其他目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，包括：設(shè)置一硅片；在所述硅片上形成硬掩膜層；通過曝光的方式將部分硬掩膜層進(jìn)行暴露以形成局部減薄區(qū)域；對(duì)所述局部減薄區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成光敏區(qū)和器件邊緣支撐區(qū)；在所述光敏區(qū)和所述器件支撐區(qū)上進(jìn)行其他工藝。

3、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述通過曝光的方式將部分硬掩膜層進(jìn)行暴露以形成局部減薄區(qū)域的步驟包括：在硬掩膜層遠(yuǎn)離所述硅片的表面上形成光刻膠層；對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行曝光并顯影，形成顯影區(qū)和非顯影區(qū)，并將所述顯影區(qū)作為局部減薄區(qū)域，其中，所述顯影區(qū)露出硬掩膜層。

4、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述對(duì)所述局部減薄區(qū)域進(jìn)行刻蝕的步驟包括：在局部減薄區(qū)域?qū)τ惭谀舆M(jìn)行刻蝕，暴露硅片；對(duì)暴露的硅片進(jìn)行深硅刻蝕，形成光敏區(qū)和器件邊緣支撐區(qū)。

5、于本發(fā)明一實(shí)施例中，在硅片上形成硬掩膜層的步驟前，所述方法還包括：對(duì)所述硅片進(jìn)行減薄，減薄后的硅片厚度為350μm。

6、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述深硅刻蝕采用bosch刻蝕，刻蝕非均勻性＜3％，側(cè)壁角度＞88°。

7、于本發(fā)明一實(shí)施例中，硬掩膜層的應(yīng)力和硅片的應(yīng)力差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

8、于本發(fā)明一實(shí)施例中，在對(duì)所述顯影區(qū)進(jìn)行刻蝕時(shí)，減薄區(qū)深度大于250μm；在對(duì)所述顯影區(qū)進(jìn)行刻蝕后，所述器件邊緣支撐區(qū)的寬度大于4mm，器件邊緣支撐區(qū)的厚度為350μm，減薄區(qū)剩余厚度35μm。

9、于本發(fā)明一實(shí)施例中，在對(duì)所述顯影區(qū)進(jìn)行深硅刻蝕的步驟后，所述方法還包括：

10、對(duì)所述光敏區(qū)進(jìn)行濕法腐蝕；在所述硅片為外延片時(shí)，濕法腐蝕為自停止腐蝕，腐蝕到外延層截止；在所述硅片為單晶硅片時(shí)，通過濕法腐蝕復(fù)合經(jīng)減薄區(qū)域刻蝕產(chǎn)生的表面刻蝕缺陷。

11、于本發(fā)明一實(shí)施例中，若所述硅片為外延片，則所述硅片的外延層厚度大于20μm，襯底的電阻率小于0.02ω.cm。

12、為實(shí)現(xiàn)上述目的以及其他目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N背照大面陣光電器件，采用所述的背照大面陣光電器件的制作方法制作而成。

13、本申請(qǐng)的有益效果：

14、本申請(qǐng)的一種基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，包括：設(shè)置一硅片；在所述硅片上形成硬掩膜層；通過曝光的方式將部分硬掩膜層進(jìn)行暴露以形成局部減薄區(qū)域；對(duì)所述局部減薄區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成光敏區(qū)和器件邊緣支撐區(qū)；在所述光敏區(qū)和所述器件支撐區(qū)上進(jìn)行其他工藝。通過上述方法制成的大面陣背照光電器件可以完美兼容大部分三維集成工藝，如銦柱倒焊、3d封裝等，也可以使部分探測(cè)器實(shí)現(xiàn)薄光敏元背照工藝；而且大幅提高背照工藝良率。

15、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。

技術(shù)特征：

1.一種基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，所述通過曝光的方式將部分硬掩膜層進(jìn)行暴露以形成局部減薄區(qū)域的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，所述對(duì)所述顯影區(qū)進(jìn)行刻蝕的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，在硅片上形成硬掩膜層的步驟前，所述方法還包括：對(duì)所述硅片進(jìn)行減薄，減薄后的硅片厚度為350μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，所述深硅刻蝕采用bosch刻蝕，刻蝕非均勻性＜3％，側(cè)壁角度＞88°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，硬掩膜層的應(yīng)力和硅片的應(yīng)力差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，在對(duì)所述局部減薄區(qū)域進(jìn)行刻蝕時(shí)，減薄區(qū)深度大于250μm；在對(duì)所述局部減薄區(qū)域進(jìn)行刻蝕后，所述器件邊緣支撐區(qū)的寬度大于4mm，器件邊緣支撐區(qū)的厚度為350μm，減薄區(qū)剩余厚度35μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，在對(duì)所述顯影區(qū)進(jìn)行深硅刻蝕的步驟后，所述方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，其特征在于，若所述硅片為外延片，則所述硅片的外延層厚度大于20μm，襯底的電阻率小于0.02ω.cm。

10.一種背照大面陣光電器件，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的制作方法制作而成。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種基于局部減薄法的背照大面陣光電器件的制作方法，包括：設(shè)置一硅片；在所述硅片上形成硬掩膜層；通過曝光的方式將部分硬掩膜層進(jìn)行暴露以形成局部減薄區(qū)域；對(duì)所述局部減薄區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成光敏區(qū)和器件邊緣支撐區(qū)；在所述光敏區(qū)和所述器件支撐區(qū)上進(jìn)行其他工藝。通過上述方法制成的大面陣背照光電器件可以完美兼容大部分三維集成工藝，如銦柱倒焊、3D封裝等，也可以使部分探測(cè)器實(shí)現(xiàn)薄光敏元背照工藝；而且大幅提高背照工藝良率。

技術(shù)研發(fā)人員：高建威,劉帥,黎明芳,艾敘嵐,雷云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十四研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2