[发明专利]用于CIS倒装芯片接合的互连结构及其形成方法

说明书

本发明公开了用于CIS倒装芯片接合的互连结构及其形成方法，其中一种器件包括位于图像传感器芯片表面的金属焊盘，其中图像传感器芯片包括图像传感器。柱状凸块设置在金属焊盘上方并且电连接至金属焊盘。柱状凸块包括凸块区域和连接至凸块区域的尾部区域。尾部区域包括基本垂直于金属焊盘的顶面的金属线部分。尾部区域足够短以支撑其自身来对抗地心引力。

本申请是分案申请，其母案申请的申请号为201210413411.4、申请日为2012年10月25日、发明名称为“用于CIS倒装芯片接合的互连结构及其形成方法”。

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及用于CIS倒装芯片接合的互连结构及其形成方法。

背景技术

背照式(BSI)图像传感器芯片正在取代前照式传感器芯片，因为其在捕捉光子方面更加有效。在BSI图像传感器芯片的形成中，图像传感器和逻辑电路形成在晶圆的硅衬底上，然后在硅芯片的前侧形成互连结构。

BSI芯片用于各种电气设备应用，其中BSI芯片接合至陶瓷衬底。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种器件，包括：金属焊盘，位于图像传感器芯片的表面，图像传感器芯片包括图像传感器；柱状凸块，位于金属焊盘上方并且电连接至金属焊盘，柱状凸块包括凸块区域和连接至凸块区域的尾部区域，其中尾部区域包括基本垂直于金属焊盘的顶面的金属线部分，尾部区域足够短以支持其自身来对抗地心引力。

优选地，该器件还包括位于金属焊盘上方和柱状凸块下方的焊料层。

优选地，该器件还包括接合至图像传感器芯片的衬底，衬底包括接触柱状凸块的尾部区域的电连接件。

优选地，衬底的电连接件包括接触柱状凸块的尾部区域的焊料层。

优选地，衬底包括窗，并且图像传感器芯片的图像传感器与窗对齐。

优选地，金属焊盘包括作为金属焊盘的顶部的金属饰面。

优选地，金属线部分基本是直的，并且长度方向垂直于金属焊盘的顶面。

根据本发明的另一方面，提供了一种器件，包括：图像传感器芯片，包括半导体衬底、位于半导体衬底的前侧的图像传感器和位于半导体衬底的背侧的金属焊盘；焊料层，位于金属焊盘上方；以及柱状凸块，位于焊料层上方并且通过焊料层电耦合至金属焊盘，柱状凸块包括凸块区域和附接至凸块区域的尾部区域，尾部区域包括具有基本均匀的尺寸的金属线部分。

优选地，金属线部分的高度在大约20μm至大约170μm之间。

优选地，金属线部分基本垂直于金属焊盘的顶面，并且足够短以支撑其自身对抗地心引力。

优选地，凸块区域与焊料层接触，并且尾部区域的第一端接触凸块区域，尾部区域的第二端不接触附加传导部件。

优选地，该器件还包括通过倒装芯片接合与图像传感器芯片接合的衬底，其中，衬底包括与柱状凸块的尾部区域接触的电连接件。

优选地，衬底的所述电连接件包括与柱状凸块的尾部区域接触的焊料层。

优选地，衬底包括窗，并且图像传感器芯片的图像传感器与窗对齐。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法包括：在图像传感器芯片的金属焊盘上形成焊料层，图像传感器芯片包括图像传感器；将金属线接合在焊料层上；以及切割金属线以在焊料层上形成柱状凸块，其中，柱状凸块包括凸块区域和连接至凸块区域的尾部区域，尾部区域足够短以支撑其自身对抗地心引力。

优选地，在切割步骤之后，尾部区域的长度方向垂直于金属焊盘的顶面。