CMOS 图像传感器(CIS) 市场一直保持两位数的增长势头。智能手机的主摄像头和前置摄像头仍然是领先的应用领域,而汽车图像传感器已迅速成为第二大细分市场。借由这些新兴的发展机会,我们已经从原先视觉成像转变为视觉传感和其他交互应用。在过去的十年中,一种全新的图像传感器技术正式面市,不仅能够减小像素尺寸,而且能够保持或增强电光性能。背照式传感器(BSI) 技术是一种全新的图像传感器架构,现已成为对常用的正照式传感器(FSI) 技术的公认替代方案。在背照式传感器技术中,图像传感器的位置完全倒置,并且在像素背面配以滤色镜和微透镜,以便传感器可以进行背面集光。背照式传感器具有较深的光电二极管和较短的光路,但不会被正面金属层遮盖,从而实现更高的量子效率、更低的串扰和更高的信噪比(SNR)。
挑战
能否在凹陷的 MISHEMT 结构上沉积出无针孔的高击穿电压电介质层,这是目前所面临的挑战。电介质的保形性是实现良好器件性能的关键。在E模式 MISHEMT中,添加栅极电介质可能会在界面处产生高密度的浅陷阱和深陷阱。正确的表面清洁和预处理以及界面层技术对于实现低密度的界面陷阱是至关重要的。背照式传感器体系结构在背面硅表面需要抗反射镀膜(ARC), 以增加在光电二极管中吸收的光子数量。此外,可以在硅/氧化硅接触面上采用同一钝化层或单独附加钝化层,以便通过化学和/或场效应钝化来减小暗电流。这些钝化层的接触面控制和薄膜质量决定了图像传感器的性能。
客户
CMOS 图像传感器制造商,他们希望在智能手机、汽车、安全和医疗等广泛应用中减少像素尺寸,同时在光圈尺寸和弱光条件下获得同类最佳的性能。
Beneq 解决方案
通过原子层沉积工艺,可以将诸如 Al2O3, AlON 和 HfO2 的电介质沉积为具有理想的共形性和可重复性的栅极电介质,厚度仅达几个单层的厚度。批量热原子层沉积功能可实现高通量,而等离子体预处理和等离子体原子层沉积可支持定制栅极电介质的特性。
Al2O3 ALD 是一种公认的硅钝化层解决方案。它特别适合于提高 BSI CIS ARC 的钝化性能,因为:1)这是一种低温工艺。2)提供氢,对接触面缺陷进行化学钝化。 3)感应负电荷,以引起场效应钝化。Ta2O5 与 Al2O3 一起使用时会具有高折射率,可为抗反射镀膜提供出色的叠加效果。使用相同的原子层沉积工具,易于单独或按顺序生成两种薄膜。HfO2 ALD 是用作场效应钝化层的 Al2O3 ALD 的替代材料解决方案。此外,Si/ARC 接触面是叠加的组成部分。控制有/无二氧化硅或其他界面层的接触面是至关重要的。
背面活性硅上的 BSI CIS ARC 叠加需要由非常高质量的薄膜制成,并且缺陷密度必须非常低。相比于其他沉积方法,原子层沉积可提供最薄的无针孔氧化物。另外,原子层沉积是一种相对简单的沉积方法,其与标准硅晶片处理完全兼容。Beneq 批量热原子层沉积功能可实现高通量,而等离子体预处理和等离子原子层沉积可支持界面优化。
Beneq Transform 自动原子层沉积集群工具是一种灵活的大容量整体原子层沉积解决方案。它非常适合用于沉积性能关键的介电层、钝化层和阻挡层,而且适用于电源、微机电系统、射频、液晶显示屏、III-V、光学及其他超摩尔应用。Beneq Transform 将行业标准、超清洁和可靠的盒对盒自动化要求与 Beneq 专有的单晶圆和批量原子层沉积工艺模块以及用于预处理的附加PM有效结合在一起。Beneq Transform 完全符合超净要求、SECS/GEM 通信以及 SEMI S2 和 S8标准。Beneq C2 是适于 MtM 应用的首选产品,其优势包括最小的占地面积、最大的净室面积容量和最低的拥有成本。