[发明专利]背照式CMOS传感器中取晶粒的方法和应用

说明书

本发明提供了一种背照式CMOS传感器中取晶粒的方法和应用，涉及CMOS传感器技术领域。该方法先将背照式CMOS传感器进行混酸处理，再将得到的预处理晶粒靠近电路层的一侧平整固定在硅片上，对预处理晶粒远离电路层的一侧进行任选的一次研磨以除去可能残留的封装料，然后进行反应离子刻蚀和二次研磨以使电路层完整的暴露出来并保持一定的平整度，得到晶粒；其中，将预处理晶粒平整固定在硅片上，硅片的设置可为电路层提供支撑作用，使得在后续提取过程中不会出现电路层脱落或者分层等问题，从而实现晶粒的完整且完好的提取，为后续失效分析工作提供了基础。本发明还提供了背照式CMOS传感器的失效分析方法。

技术领域

本发明涉及CMOS传感器技术领域，尤其是涉及一种背照式CMOS传感器中取晶粒的方法和应用。

背景技术

互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)传感器是利用感光二极管进行光电转换，将图像转换为数字数据的一种图像传感器。CMOS传感器主要分为前照式(FrontSide Illumination，FSI)CMOS传感器和背照式(BackSideIllumination，BSI)CMOS传感器。前照式CMOS传感器自上至下的结构依次为微透镜、彩色滤光镜、电路层和光电二极管。而背照式CMOS传感器结构有别于前照式CMOS传感器的结构，其电路层和光电二极管的位置正好颠倒，即背照式CMOS传感器自上至下的结构依次为微透镜、彩色滤光镜、光电二极管和电路层。背照式CMOS传感器的这种结构可使光电二极管可以接收到更多光线(开口率更大)，具有更高灵敏度和信噪比，改善高ISO下的成像质量，有助于提高速度，实现超高速连拍、超高清短片拍摄等功能。

随着人们对于CMOS传感器产品质量和可靠性要求的不断提高，对于CMOS传感器的失效分析工作也变得越来越重要。当对CMOS传感器进行失效分析前，需要对CMOS传感器进行去层，将CMOS芯片(晶粒)从CMOS传感器中分离出来，且分离过程中还不能使晶粒表面产生损伤，否则影响失效分析的准确性。目前，前照式CMOS传感器中晶粒的提取方法为加热发烟硝酸，将前照式CMOS传感器置于发烟硝酸中进行处理，处理后封装料即可去除，暴露出电路层正面。该提取方法较为成熟，由于光电二极管在电路层下方，在晶粒提取过程中光电二极管对上层电路层有一个支撑作用，不会在提取过程中出现电路层脱落或者分层等影响后续去层的情况。而后照式CMOS传感器中的电路层位于传感器的最底部，如果直接采用前照式CMOS传感器中晶粒的提取方法提取后照式CMOS传感器中的晶粒，则处理过程中反应剧烈容易导致样品边缘破损，或者晶粒提取不干净以及渗酸导致后续制样失败(失败：电路层部分不平整、电路层部分脱落或电路层整层脱落等)。

有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种背照式CMOS传感器中取晶粒的方法，以改善采用现有技术无法完整取晶粒的技术问题。

本发明的第二目的在于提供上述背照式CMOS传感器中取晶粒的方法的应用。

本发明的第三目的在于提供一种背照式CMOS传感器的失效分析方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种背照式CMOS传感器中取晶粒的方法，包括以下步骤：

(a)将背照式CMOS传感器置于混酸中进行处理以除去晶粒表面的至少大部分封装料，取出，得到预处理晶粒；

其中，所述混酸包括硫酸和硝酸，所述硫酸的质量分数为95-98％，所述硝酸的质量分数为65-68％，所述硫酸和硝酸的体积比为(4-5):1，处理的温度为150-180℃，处理的时间为0.5-1.5h；

(b)采用胶水将所述预处理晶粒靠近电路层的一侧平整固定在硅片上；