[发明专利]改善CIS芯片阻焊层应力的晶圆级封装方法及封装结构

说明书

本发明提供了改善CIS芯片阻焊层应力的晶圆级封装方法及封装结构，能够有效的降低芯片使用过程中的失效风险，封装方法包括以下步骤：提供玻璃载板和CIS晶圆，将CIS晶圆与玻璃载板键合在一起；对CIS晶圆进行刻蚀形成槽孔，使得CIS晶圆上的焊盘露出；在CIS晶圆上形成钝化层，然后在钝化层上开窗将CIS晶圆上的焊盘露出；在钝化层上制作重布线层，通过重布线层连接CIS晶圆上的焊盘；在重布线层上通过丝网印胶的方式涂布阻焊层，且在通向CIS晶圆上焊盘的槽孔中形成气泡，然后在阻焊层上开窗；在阻焊层上开窗处制作焊球，焊球与重布线层连接。

技术领域

本发明涉及半导体芯片封装技术领域，具体涉及改善CIS芯片阻焊层应力的晶圆级封装方法及封装结构。

背景技术

CIS(CMOS Image Sensor，CMOS图像传感器)利用光电器件的光电转换功能，将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管，光敏三极管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功能器件。图像传感器分为光导摄像管和固态图像传感器。与光导摄像管相比，固态图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价格低等特点。因此在各个行业得到了广泛应用。

公开号为CN207052606U的中国实用新型专利公开了一种CIS芯片的封装结构，将CIS晶圆和含有空腔的玻璃键合在一起，再进行TSV工艺从CMOS晶圆背面进行重布线，再旋涂阻焊层进行绝缘防护，最后切割成单颗封装体。

然而该芯片因为TSV工艺形成孔结构，在旋涂阻焊层前，会在孔内填充有环氧树脂至与金属线路层的第二表面齐平，以降低在金属线路层上进一步形成绝缘层的工艺难度，从而会在孔内胶会大量堆积，形成一个高应力区，在使用过程中随环境的变化，极易导致芯片失效。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了改善CIS芯片阻焊层应力的晶圆级封装方法及封装结构，能够有效的降低芯片使用过程中的失效风险。

其技术方案是这样的：一种改善CIS芯片阻焊层应力的晶圆级封装方法，其特征在于，所述封装方法包括以下步骤：

步骤1：提供玻璃载板和CIS晶圆，将CIS晶圆与玻璃载板键合在一起；

步骤2：对CIS晶圆进行刻蚀形成槽孔，使得CIS晶圆上的焊盘露出；

步骤3：在CIS晶圆上形成钝化层，然后在钝化层上开窗将CIS晶圆上的焊盘露出；

步骤4：在钝化层上制作重布线层，通过重布线层连接CIS晶圆上的焊盘；

步骤5：在重布线层上通过丝网印胶的方式涂布阻焊层，且在通向CIS晶圆上焊盘的槽孔中形成气泡，然后在所述阻焊层上开窗；

步骤6：在所述阻焊层上开窗处制作焊球，所述焊球与所述重布线层连接。

进一步的，在步骤1中，还包括：将CIS晶圆减薄至目标厚度。

进一步的，在步骤2中，通过黄光工艺光刻做出槽的图形，再通过刻蚀工艺在CIS晶圆上刻蚀出斜槽，再通过黄光工艺光刻做出孔的图形，再通过刻蚀工艺在CIS晶圆上刻蚀出斜孔，使CIS晶圆上的焊盘暴露出来。

进一步的，在步骤3中，钝化层通过喷射绝缘胶的方式形成，然后通过曝光、显影的方式将CIS晶圆上的焊盘露出。

进一步的，在步骤3中，在制作钝化层前，通过PECVD工艺在CIS晶圆上沉积一层致密绝缘层，所述致密绝缘层由SiO₂或Si₃N₄形成。