[發明專利]重新布線層的制備方法及其結構

在審

• 申請號: 202010105905.0
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN113284812A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 尹佳山;周祖源;吳政達;林正忠
• 申請（專利權）人: 盛合晶微半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/485
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 賀妮妮

本發明提供一種重新布線層的制備方法及其結構，該方法包括：于支撐基底上形成擴散阻擋層及金屬種子層；于金屬種子層上形成具有填充窗口的光刻膠層；于金屬種子層上形成金屬線層；于金屬線層上形成至少兩層緩沖層，每層緩沖層的表面具有孔隙，且相鄰兩層緩沖層表面孔隙的位置不相同；去除光刻膠層、金屬種子層和擴散阻擋層；將保護層電性引出。通過電鍍工藝形成至少兩層緩沖層，有效提高了疊層結構的連續性，同時提高了保護層的連續性，保證疊層結構與保護層之間的粘合力，提高了重新布線層的穩定性能；在后續的打線工藝中，疊層結構與保護層之間不易出現剝離現象，提高了重新布線層的產品良率。

技術領域

本發明涉及集成電路中晶圓級封裝技術領域，特別是涉及一種重新布線層的制備方法及其結構。

背景技術

隨著集成電路的功能越來越強、性能和集成度越來越高，以及新型集成電路的出現，封裝技術在集成電路產品中扮演著越來越重要的角色，在整個電子系統的價值中所占的比例越來越大。同時，隨著集成電路特征尺寸達到納米級，晶體管向更高的密度、更高的時鐘頻率發展，封裝也向更高密度的方向發展。

晶圓級封裝(WLP)技術由于具有小型化、低成本、高集成度以及具有更好的性能和更高的能源效率等優點，因此，已成為高要求的移動/無線網絡等電子設備的重要的封裝方法，是目前最具發展前景的封裝技術之一。WLP技術是將整個晶圓作為封裝和測試對象，然后切割成單個成品芯片，該封裝工藝不同于傳統的芯片封裝工藝。WLP技術的封裝芯片的尺寸比傳統封裝工藝的封裝芯片的尺寸小約20％。因此，晶圓級封裝芯片的體積與裸芯片的尺寸幾乎相同，這可以大大減小封裝芯片尺寸。

在現有WLP工藝中，重新布線層(RDL)的制造是整個WLP流程中較復雜、較昂貴的部分，RDL一般包括介質層及金屬層，其可對芯片的焊盤的焊區位置進行重新布局，使新焊區滿足對焊料球最小間距的要求，并使新焊區按照陣列排布。

現有RDL工藝中，依次形成金屬線層、緩沖層及保護層作為RDL中的金屬層，當形成金屬層后，在保護層表面會形成延伸至緩沖層中的孔隙，造成保護層結構的不連續，如圖17所示在SEM圖下，顯示為黑斑和/或凹坑，該孔隙會降低緩沖層與保護層之間的粘合力以及保護層的硬度，從而提高后續打線過程中保護層剝離的風險，降低RDL的穩定性。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種重新布線層的制備方法及其結構，用于解決現有技術中在制備由金屬線層、緩沖層及保護層作為重新布線層的金屬層時，在保護層表面會形成延伸至緩沖層中的孔隙，該孔隙會降低緩沖層與保護層之間的粘合力以及保護層的硬度，從而提高后續打線過程中保護層剝離的風險等的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種重新布線層的制備方法，所述制備方法至少包括以下步驟：

提供支撐基底，并于所述支撐基底上依次形成擴散阻擋層及金屬種子層；

于所述金屬種子層上涂覆光刻膠層，并通過曝光、顯影工藝于所述光刻膠層形成填充窗口；

采用電鍍工藝于所述填充窗口的所述金屬種子層上形成金屬線層；

采用電鍍工藝于所述金屬線層上依次形成至少兩層緩沖層的疊層結構，每層所述緩沖層的表面具有延伸至其內部的多個孔隙，且相鄰兩層所述緩沖層表面的所述孔隙的位置不相同；

采用電鍍工藝于所述疊層結構上形成保護層；

去除所述光刻膠層，并去除未被所述金屬線層覆蓋的所述金屬種子層和所述擴散阻擋層；

將鍵合線與所述保護層鍵合，進行電引出。

可選地，采用電鍍工藝形成所述疊層結構時，相鄰兩層所述緩沖層采用的電鍍工藝的電鍍參數不同，以使相鄰兩層所述緩沖層表面的所述孔隙的位置不相同。