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1、28卷第4期微电子学与计算机Vol.28No.42011年4月MICROELECTRONICS&COMPUTERApril2011基于TSV技术的CIS芯片晶圆级封装工艺研究董西英,徐成翔(南京信息职业技术学院,江苏南京210046)摘要:基于TSV技术的封装技术是目前MEMS产品、存储器、3DIC封装中的高端和热点技术.本文论述了在国内处于领先并正在量产化研究阶段的基于TSV技术的CIS芯片晶圆级封装工艺流程.通过理论分析和实验,重点研究了在封装流程中将铝刻蚀、去胶提前到金属镀覆之前的意义和所出现的镍滋生问题.研究表明,将铝刻蚀、去胶提前到金属镀覆之前可以缩短去胶时间,减少光刻胶的残留和
2、金属镀覆层数;通过延长金属镀覆过程中每次UPW冲洗时间,在ENNi中防止镀液结镍,并在镀锌时降低锌液的粘附性和镀锌后增加硝酸清洗步骤,即可消除镍滋生.以上研究对于提高封装效率和合格芯片率,降低成本是很有意义的.关键词:3DIC;CIS;TSV;晶圆级封装工艺流程;化学镀;镍滋生中图分类号:TN4文献标识码:A文章编号:1000-7180(2011)04-0151-05TheResearchofCISChipWaferLevelPackagingProcessBasedonTSVDONGXi-ying,XUCheng-xiang(NanjingCollegeofinformationTech
3、nology,Nanjing210046,China)Abstract:TSV-basedpackagingtechnologyisakindofhigh-endtechnologycurrentlyusedinMEMS,memoryandthree-dimensionalintegratedcircuits.ThisarticlediscussestheTSV-basedCISchipwaferlevelpackagingprocesswhichisinthemassproductionphaseandinaleadingpositioninourcountry.Theemphasiso
4、fthisworkfocusesonthetheoreticalandexperimentalinvestigationsofexecutingaluminumetchingandphotoresistremovalbe-foremetalliccoating,andtheinducedNi-breedingproblem.Itisfoundthatthenewprocessflowcanshortenthetimeofphotoresistremoval,decreasetheresiduaofphotoresistandreducethenumberoflayersofmetallic
5、coating.ExtendingUPWrinsetimeinelectroplatingprocesseachtime,avoidingformingNickelparticlesinplatingsolutioninENNi.LoweringzincconcentrationwhenzincplatingandincreasenitricacidcleaningstepsthereforecircumventtheproblemofNi-breeding.Theresultsarehelpfultoimprovetheefficiency,increasethepassingrateo
6、fthechipsgreatlyandreducethecosts.Keywords:3DIC;CIS;TSV;waferlevelpackageprocess;chemicalplating;Ni-breeding的采用TSV技术的晶圆级封装的小型图像传感器1引言[7]模组开始至今,这项技术不断吸引全球主要图像基于TSV技术的三维方向堆叠的集成电路封传感器厂商陆续投入以TSV制造的照相模组行列.装技术(3DIC)是目前最新的封装技术,具有最小的目前这项封装技术在国内处于早期实用性研究发展尺寸和质量,有效的降低寄生效应,改善芯片速度和阶段,还未达到批生产的吞吐量需求.从2008年至[1-6
7、]降低功耗等优点.TSV技术是通过在芯片和芯今国际上也只有东芝、Oki-新兴公司,STMicro-片之间制作垂直导通,实现芯片之间互连的最新技electronics、Aptina这些半导体巨头在手机CIS芯[2][5]术.从2007年3月日本的Toshiba公司首次展出片晶圆级封装中使用最新的TSV技术并相继研收稿日期:2010-08-12;修回日期:2010-09-20152微电子学与计算机2011年发实现了量产.5硅
