[发明专利]一种焊垫结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及特别涉及一种焊垫结 构及其制作方法。

背景技术

CMOS图像传感器(CIS)正在以其价格低、功耗低、速度快、集 成度高、图像质量好等方面上的优势，逐渐取代CCD图像传感器， 被广泛应用于手机、电脑、数码相机等电子产品中。

板上芯片(ChipOnBoard，简称COB)封装是CIS芯片的主要 封装形式之一。如图1所示，在COB封装中，采取的是打线键合(Wire Bonding)方式，既金焊线(AuWire)104的一端通过Au球105压合在 CIS芯片101的铝焊垫103(AlPad)上，另一端压合在基板100的引脚 102上。

如图2所示，目前的焊垫结构(假设该芯片有三层金属层)：包 括第一金属层M1、第二金属层M2以及顶部金属层M3，上下金属 层M1和M2、M2和M3之间为介电层，在介电层中规律地排列多个 钨插塞Via1和Via2。顶部金属层M3上方为保护层(Passivation)20， 在某些特定区域(如图2中对应焊垫区域)对保护层20进行蚀刻， 形成焊盘开口21，露出部分顶部金属层M3，形成焊垫。

然而，为了使光线更好地被光敏器件吸收，CIS芯片后段的介电 层和金属层一般都做的比较薄，包括Al焊垫(Pad)。而较薄的Al焊 垫则有可能会导致Au球压合不牢，容易发生剥离，造成断路。如果 直接加厚顶部金属层，来增加焊垫的厚度，则会影响光线的吸收，从 而影响芯片的成像质量。

因此，确实需要提供一种新的焊垫结构，以提高焊垫的可靠度和 打线的良率。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实 施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要 试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不 意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明实施例一提供一种焊垫结构， 包括：

互连金属层、位于所述互连金属层上的层间介电层以及位于所述 层间介电层中的若干顶部通孔，其中所述互连金属层分为焊垫区域和 非焊垫区域；

在所述层间介电层中形成有暴露位于所述焊垫区域的所述互连 金属层的第一开口；

在所述层间介电层的表面上和所述第一开口的侧壁和底部形成 有顶部金属层，位于所述第一开口底部的顶部金属层与所述互连金属 层相接触组成叠层结构，共同作为焊垫；

在所述顶部金属层的上方形成有具有第二开口的钝化层，所述第 二开口暴露所述焊垫。

进一步，在所述互连金属层的下方还形成有若干互连金属层和通 孔交替组成的叠层。

进一步，位于所述非焊垫区域的所述顶部金属层通过所述若干顶 部通孔与下方的所述互连金属层相电连接。

进一步，所述顶部金属层的材料选用金属铝或铜铝合金。

进一步，所述第二开口呈上宽下窄形状。

进一步，所述第二开口的宽度为所述焊垫宽度的1～2倍。

进一步，所述钝化层选自PESIN层、PETEOS层、SiN层和TEOS 层中的一种或者多种。

进一步，所述顶部通孔为钨栓塞。

进一步，所述焊垫结构适用于CMOS图像传感器。

本发明实施例二提供一种焊垫结构的制作方法，包括：

提供具有若干互连金属层形成的叠层，相邻所述互连金属层之间 具有通孔，所述若干互连金属层至少包含一互连金属层，其中所述互 连金属层分为焊垫区域和非焊垫区域；

在所述互连金属层上形成层间介电层，在对应所述非焊垫区域的 所述层间介电层中形成若干顶部通孔；

在对应所述焊垫区域的所述层间介电层内形成暴露所述互连金 属层的第一开口；

在所述层间介电层的表面和所述第一开口的侧壁和底部形成顶 部金属层，并图案化所述顶部金属层，其中，位于所述第一开口底部 的所述顶部金属层与所述互连金属层相接触组成叠层结构，共同作为 焊垫；

在所述顶部金属层上形成钝化层，蚀刻部分所述钝化层形成暴露 所述焊垫的第二开口。

进一步，所述第二开口呈上宽下窄形状。

进一步，所述第二开口的宽度为所述焊垫宽度的1～2倍。