[發明專利]三維異質集成的柔性封裝結構及制造方法

有效

• 申請號: 202110045947.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112864100B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 王楠鑫;馬盛林;金玉豐
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H01L23/06
• 分類號: H01L23/06;H01L23/10;H01L23/48
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃廣龍

1.三維異質集成的柔性封裝結構，其特征在于，包括：

第一柔性材料層，所述第一柔性材料層上設置有至少兩個芯片；

至少一個第一金屬互聯層，每一個所述第一金屬互聯層設置在所述第一柔性材料層中，每一個所述第一金屬互聯層連接對應的所述芯片的焊盤；

第二柔性材料層，所述第二柔性材料層設置在所述第一柔性材料層上，并包裹每一個所述芯片；

至少一個導電柱，每一個所述導電柱設置在所述第二柔性材料層中并貫穿所述第二柔性材料層，每一個所述導電柱的底面連接對應的所述第一金屬互聯層，每一個所述導電柱由外至內依次包括：支撐層、絕緣層、擴散阻擋層和導電層，所述支撐層的材料為聚二甲基硅氧烷，所述支撐層環繞形成所述導電柱的外側面；

第三柔性材料層，所述第三柔性材料層設置在所述第二柔性材料層上；

至少一個第二金屬互聯層，每一個所述第二金屬互聯層設置在所述第三柔性材料層中，每一個所述第二金屬互聯層連接對應的所述芯片的焊盤或對應的所述導電柱的頂面；

每一個所述第一金屬互聯層和每一個所述第二金屬互聯層呈彎折狀。

2.根據權利要求1所述的三維異質集成的柔性封裝結構，其特征在于，所述絕緣層的材料為氧化硅、氮化硅、氧化鋁、苯并環丁烯、聚酰亞胺、玻璃、聚丙烯、聚對二甲苯中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的三維異質集成的柔性封裝結構，其特征在于，所述擴散阻擋層的材料為鉭、氮化鉭、鎢化鈦中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的三維異質集成的柔性封裝結構，其特征在于，所述導電層的材料為銅、鋁、金、鎢中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的三維異質集成的柔性封裝結構，其特征在于，所述第一柔性材料層、所述第二柔性材料層和所述第三柔性材料層的材料均為共聚酯或聚對二甲苯中的至少一種。

6.三維異質集成的柔性封裝制造方法，其特征在于，包括：

在載片上沉積第一柔性材料層，并在所述第一柔性材料層上沉積得到至少一個第一金屬互聯層，每一個所述第一金屬互聯層呈彎折狀；

將至少兩個芯片與對應的所述第一金屬互聯層連接；

在所述第一柔性材料層上沉積第二柔性材料層；

使用激光打孔或深反應離子刻蝕工藝對所述第二柔性材料層進行開孔，得到至少一個通孔；

在每一個所述通孔中填充支撐層材料，并通過電鍍或化學鍍的方法依次形成絕緣層、擴散阻擋層和導電層，得到至少一個導電柱，使每一個所述導電柱的底面與對應的所述第一金屬互聯層連接，所述支撐層的材料為聚二甲基硅氧烷，所述支撐層環繞形成所述導電柱的外側面；

在所述第二柔性材料層上沉積得到至少一個第二金屬互聯層，每一個所述第二金屬互聯層呈彎折狀，每一個所述第二金屬互聯層連接對應的所述芯片的焊盤或對應的所述導電柱的頂面；

在所述第二柔性材料層上沉積第三柔性材料層，并剝離所述載片。

7.根據權利要求6所述的三維異質集成的柔性封裝制造方法，其特征在于，所述在所述第一柔性材料層上沉積第二柔性材料層的步驟，還包括：

在所述第一柔性材料層上沉積第二柔性材料層；

通過化學機械研磨方法打磨所述第二柔性材料層；

判斷所述芯片是否露出所述第二柔性材料層；

若判斷所述芯片露出所述第二柔性材料層，則停止打磨所述第二柔性材料層。