一种生物识别芯片的晶圆级制备方法及生物识别芯片技术

技术编号:16530594 阅读:42 留言:0更新日期:2017-11-09 22:51
本发明专利技术实施例公开了一种生物识别芯片的晶圆级制备方法及生物识别芯片,其中,所述生物识别芯片的晶圆级制备方法包括:在芯片的衬底基板背面制备介电绝缘层,在所述介电绝缘层上制备重布线层和焊盘;在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案,其中,所述防焊层图案暴露出所述焊盘,且包括保护区域图案,所述保护区域图案为所述焊盘周边设定范围的图案;对所述防焊层图案进行烘烤固化。本发明专利技术实施例提供的技术方案,改进芯片制备过程,改善因防焊层材料的热应变物理性能导致芯片内部应力大,芯片翘曲严重的问题,提高模组组装良率和产品性能。

Wafer level preparation method of biological recognition chip and biological recognition chip

The embodiment of the invention wafer preparation method and biological identification chip, discloses a biometric chip which comprises the preparation method of wafer level chip preparation: Biometric dielectric insulating layer on a substrate for the back of the substrate chip, the dielectric insulating layer and the wiring layer heavy preparation pad; anti welding layer pattern formed on the pad surface in the formation of the solder layer pattern exposes the pad, and includes a protected area pattern, the pattern for the protection area of the pad surrounding the setting range of the pattern; the solder layer pattern in baking curing. Technical scheme provided by the embodiment of the invention, the improved chip preparation process, improve due to thermal strain physical properties of anti welding layer material in chip internal stress, chip warpage problems, improve the assembly yield and product performance.

【技术实现步骤摘要】
一种生物识别芯片的晶圆级制备方法及生物识别芯片
本专利技术实施例涉及半导体制备
,尤其涉及一种生物识别芯片的晶圆级制备方法及生物识别芯片。
技术介绍
目前生物识别技术主要是通过光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技技术手段密切结合,利用人体固有的生理特性(如生物、脸象、虹膜等)来进行个人身份的鉴定。而生物具有终身不变形,唯一性和方便性等特征,通过生物识别系统能够将采集到的生物进行处理后快速准确的进行身份认证,所以其在个人身份鉴定中的使用重要性越发突出。图1A-1C为现有技术中一种生物识别芯片的结构示意图。如图1A-1C所示,芯片包括衬底基板11,衬底基板11上有键合焊垫12并在其下方开设有通孔,所述衬底基板11的下表面形成有介电绝缘层13,在介电绝缘层13上形成重布线层14,在重布线层14上还设置有焊盘16,并在形成焊盘16的重布线层14上形成防焊层图案15,且裸露出焊盘16。具体制备过程中:对重布线层14的下表面涂覆防焊层材料,盖满整个背面,通过光刻技术只将焊接用的焊盘锡球底部金属层露出。现有的芯片是将整个生物识别芯片的背面涂覆防焊层材料,由于防焊层材料的热应变物理性能,导致在加热固化的过程中,防焊层受热发生形变,由此导致施加在芯片上的拉力增加,使得芯片内部应力大,使得制备之后芯片的翘曲现象严重,影响了模组组装良率和产品性能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种生物识别芯片的晶圆级制备方法及生物识别芯片,以改进制备过程,从而改善芯片内应力所致的翘曲现象。第一方面,本专利技术实施例提供了一种生物识别芯片的晶圆级制备方法,该方法包括:在芯片的衬底基板背面制备介电绝缘层,在所述介电绝缘层上制备重布线层和焊盘;在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案,其中,所述防焊层图案暴露出所述焊盘,且包括保护区域图案,所述保护区域图案为所述焊盘周边设定范围的图案;对所述防焊层图案进行烘烤固化。第二方面,本专利技术实施例还提供了一种生物识别芯片,该生物识别芯片包括:衬底基板;介电绝缘层,设置在所述衬底基板的背面;重布线层和焊盘,设置在所述介电绝缘层上;防焊层图案,包括保护区域图案,部分覆盖在所述重布线层上,且暴露出所述焊盘,其中,所述保护区域图案为所述焊盘周边设定范围的图案。本专利技术实施例通过改进生物识别芯片的制备过程,在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案,所述防焊层图案暴露所述焊盘,同时保护焊盘周边设定的环形防焊层,能够改进传统芯片制备工艺,除掉芯片衬底基板上的大面积防焊层材料,改善由于防焊层材料的热应变物理性能,导致芯片内部应力大,芯片内应力引起芯片翘曲严重的问题,提高模组组装良率和产品性能。附图说明图1A是现有技术提供的一种生物识别芯片的剖面图;图1B是现有技术提供的一种生物识别芯片的仰视图;图1C是现有技术提供的一种生物识别芯片的俯视图;图2是本专利技术实施例一提供的一种生物识别芯片的晶圆级制备方法的流程示意图;图3是本专利技术实施例二提供的一种生物识别芯片的晶圆级制备方法的流程示意图;图4是本专利技术实施例三提供的一种生物识别芯片的晶圆级制备方法的流程示意图;图5A是本专利技术实施例四提供的一种生物识别芯片的剖面图;图5B是本专利技术实施例四提供的一种生物识别芯片的仰视图;图5C是本专利技术实施例四提供的一种生物识别芯片的俯视图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术,而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图2是本专利技术实施例一提供的一种生物识别芯片的晶圆级制备方法的流程示意图。本实施例可适用于生物识别芯片制备的情况,图5A-5C是本专利技术实施例所制备得到的生物识别芯片的结构示意图,本专利技术实施例提供的一种生物识别芯片的晶圆级制备方法包括:步骤110、在芯片的衬底基板背面制备介电绝缘层,在所述介电绝缘层上制备重布线层和焊盘。其中,如图5A-5C所示,介电绝缘层13位于芯片衬底基板11的下表面,重布线层14和焊盘16位于所述介电绝缘层13上。例如提供的芯片衬底基板11可以是硅片,在芯片衬底基板11的下表面制备有不导电的介电绝缘层13,其中,介电绝缘层用来保持线路和各层之间的绝缘性。并在所述的介电绝缘层13上分布有金属重布线和焊盘16,得到重布线层14和焊盘16结构。其中,焊盘16的一端通过重布线层14与芯片表面的键合焊垫12相连,键合焊垫12与感应区域的导电线路17相连,另一端与外部进行焊接。例如连接的焊盘可以是焊锡焊盘16。步骤120、在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案,其中,所述防焊层图案暴露出所述焊盘,且包括保护区域图案,所述保护区域图案为所述焊盘周边设定范围的图案。其中,如图5B所示,在形成有焊盘16的芯片衬底基板11上设置有防焊层图案15,所述的防焊层图案15包括暴露的焊盘16且包括所述焊盘周边设定范围的图案。例如:保护区域图案可以根据焊盘大小与形状制定。步骤130、对所述防焊层图案进行烘烤固化。其中,如图5B所示,对设置防焊层图案15的芯片衬底基板11可以在高温条件下烘烤固化,使得防焊层材料以图形化的方式定型在芯片背面。上述制备方法为晶圆圆片级加工工艺,本专利技术实施例所提供的技术方案,通过在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案,其中,所述防焊层图案暴露出所述焊盘,且包括保护区域图案,所述保护区域图案为所述焊盘周边设定范围的图案,去除在芯片衬底基板上多余的防焊层材料,改进传统芯片制备工艺,改善了由于防焊层材料本身的热应变物理性能,导致芯片的内应力变大,引起芯片翘曲严重的问题,降低了生物识别芯片的翘曲度,提高模组组装良率和产品性能。在上述技术方案的基础上,所保护区域图案优选是环形防焊层,围设在所述焊盘周边。其中环的形状可以是圆形、方形和矩形等,主要是依靠焊盘的形状进行确定。且所述环的直径优选为大于等于50μm,小于等于1000μm。具体的环直径大小按芯片衬底基板11的实际大小进行确定,其部分覆盖在焊锡焊盘16上,起到稳定焊锡作用,防止焊锡在焊接过程中,沿着导电线路运动。在上述技术方案的基础上,在芯片的衬底基板背面制备介电绝缘层之前的准备工作优选可以是:对所述衬底基板进行研磨减薄;对所述衬底基板进行通孔蚀刻。其中,在芯片的衬底基板11背面制备介电绝缘层13之前,对设置有键合焊垫12的衬底基板11进行研磨减薄是为了去除多余的衬底基板厚度;对衬底基板11进行通孔刻蚀是为了便于重布线穿过通孔与基板上表面的键合焊垫12相连接。在上述技术方案的基础上,对所述防焊层图案进行烘烤固化之后的后期工作优选可以是:将所述衬底基板进行切割,得到多个生物识别芯片。其中,对所述防焊层图案15进行烘烤固化以后,可以对衬底基板11进行切割处理,得到的多个生物识别芯片,便于进行芯片封装。实施例二图3为本专利技术实施例二提供的一种生物识别芯片的晶圆级制备方法的流程示意图,图5A-5C是本专利技术实施例所制备得到的生物识别芯片的结构示意图。本实施例在上述实施例一的基础上进行优化,具体是在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案的具体方法包括:在形成有焊盘的表面上涂覆防焊层材料,形成防焊层;将形成防焊层的所述衬底基板进行预固化处理;采用预设图案的光刻本文档来自技高网...
一种生物识别芯片的晶圆级制备方法及生物识别芯片

【技术保护点】
一种生物识别芯片的晶圆级制备方法,其特征在于,包括:在芯片的衬底基板背面制备介电绝缘层,在所述介电绝缘层上制备重布线层和焊盘;在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案,其中,所述防焊层图案暴露出所述焊盘,且包括保护区域图案,所述保护区域图案为所述焊盘周边设定范围的图案;对所述防焊层图案进行烘烤固化。

【技术特征摘要】
1.一种生物识别芯片的晶圆级制备方法,其特征在于,包括:在芯片的衬底基板背面制备介电绝缘层,在所述介电绝缘层上制备重布线层和焊盘;在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案,其中,所述防焊层图案暴露出所述焊盘,且包括保护区域图案,所述保护区域图案为所述焊盘周边设定范围的图案;对所述防焊层图案进行烘烤固化。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案包括:在形成有焊盘的表面上涂覆防焊层材料,形成防焊层;将形成防焊层的所述衬底基板进行预固化处理;采用预设图案的光刻掩膜版对所述衬底基板的防焊层进行曝光,并进行显影处理,以刻蚀掉所述防焊层暴露出所述焊盘,并保留保护区域图案。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在形成有焊盘的表面上形成防焊层图案包括:将预先设计的图形化丝网与所述的芯片衬底基板进行对位;对丝网布置的所述芯片衬底基板印刷防焊层材料,并暴露焊盘及焊盘周边设定范围的图案,以形成防焊层图案;将形成防焊层图案的所述衬底基板进行预固化处理。4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述保护区域图案为环形,围设在所述焊盘周边。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述环的直径大于或等于50μm,小于或等于1000μm。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕军金科赖芳奇李永智沙长青
申请(专利权)人:苏州科阳光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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