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TW201919192A - 封裝結構及其製作方法 - Google Patents

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TW201919192A
TW201919192A TW107101122A TW107101122A TW201919192A TW 201919192 A TW201919192 A TW 201919192A TW 107101122 A TW107101122 A TW 107101122A TW 107101122 A TW107101122 A TW 107101122A TW 201919192 A TW201919192 A TW 201919192A
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林嘉祥
許峯誠
陳碩懋
鄭心圃
巴納吉 阿魯尼瑪
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

一種封裝結構,所述封裝結構包括半導體晶粒、重佈線層及多個導電元件。重佈線層中的接頭或半導體晶粒上的接頭中的至少一個接頭與導電元件連接以對所述重佈線層、所述半導體晶粒及所述導電元件進行電性連接。

Description

封裝結構及其製作方法
本發明實施例是關於一種封裝結構及其製作方法。
現代電子封裝需要在晶片對封裝(chip-to-package)與晶片對基底(chip-to-substrate)之間進行可靠的內連且需要先進的製程及材料。
本發明的一些實施例提供一種封裝結構。所述封裝結構包括半導體晶粒、模塑化合物、重佈線層以及導電球。所述模塑化合物包封所述半導體晶粒。所述重佈線層設置在所述模塑化合物上及所述半導體晶粒之上,且電性連接到所述半導體晶粒。所述導電球設置在所述重佈線層的第一表面上且電性連接到所述半導體晶粒。其中所述重佈線層包括接頭,所述接頭中的至少一個接頭包括接墊部分及環繞所述接墊部分的脊部分,且所述導電球接觸從所述重佈線層的所述第一表面突出的所述脊部分。
以下公開內容提供用於實作所提供主題的不同特徵的許多不同的實施例或實例。以下闡述元件及構造的具體實例以簡化本揭露內容。當然,這些僅為實例且不旨在進行限制。例如,以下說明中將第一特徵形成在第二特徵“之上”或第二特徵“上”可包括其中第一特徵及第二特徵被形成為直接接觸的實施例,且也可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有附加特徵、進而使得所述第一特徵與所述第二特徵可能不直接接觸的實施例。另外,本揭露內容可能在各種實例中重複使用參考編號及/或字母。這種重複使用是出於簡潔及清晰的目的,而不是自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
此外,為易於說明,本文中可能使用例如“之下(beneath)”、“下面(below)”、“下部的(lower)”、“之上(above)”、“上部的(upper)”等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件或特徵與另一(其他)元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向外還囊括裝置在使用或操作中的不同取向。裝置可具有其他取向(旋轉90度或其他取向),且本文中所用的空間相對性用語可同樣相應地進行解釋。
圖1A至圖1F是根據本揭露一些示例性實施例的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。如圖1A所示,提供載體C,載體C上形成有第一介電層110。在一些實施例中,載體C是半導體載體或玻璃基底。在一些實施例中,第一介電層110可透過塗布、印刷或沉積(例如,化學氣相沉積)形成,且具有厚度H1。在一些實施例中,厚度H1為約1微米至約20微米或約7微米至約9微米。在一些實施例中,舉例來說,第一介電層110可為由正型感光性聚合物材料製成的感光性聚合物材料層。在一些實施例中,舉例來說,聚合物材料可包括聚醯亞胺、苯並環丁烯(benzocyclobutene,BCB)、聚苯並惡唑(polybenzoxazole,PBO)或任何其他合適的聚合物材料。在一些實施例中,載體還具有在載體的表面上形成的剝離層(圖中未示出),且位於載體C與第一介電層110之間的剝離層可為光熱轉換(light-to-heat conversion,LTHC)釋放層。
在示例性實施例中,如圖1A所示,使用具有圖案PA的罩幕M來對第一介電層110進行曝光製程。在一些實施例中,第一介電層110的位於圖案PA下方的一部分被遮蔽從而免受曝光(如由虛線圈出所示)。在一些實施例中,第一介電層110局部地暴露到光。
在圖1B中,在一些實施例中,進行顯影製程並移除第一介電層110的暴露到光的部分。可選地,可在顯影製程之後進行固化製程。在一些實施例中,第一介電層110的未被圖案PA遮蔽的部分110A大部分被移除,但未被完全移除,而是仍餘留小的厚度(約0.25H1至0.35H1)。在一些實施例中,第一介電層110的被圖案PA遮蔽的區塊部分110B大部分餘留下來,且具有厚度H2。在一些實施例中,厚度H2為約1微米至約12微米(約0.6H1至約0.7H1)或約5微米。也就是說,部分110B以約2微米至約3微米或約2.5微米的高度從部分110A的表面突出。在一些實施例中,突出部分110B的圖案對應於圖案PA(圖1A所示)。在一些實施例中,部分110B的圖案可包括圓形區塊或四角形區塊作為虛設接墊圖案(dummy pad pattern)。
在示例性實施例中,如圖1C所示,在第一介電層110之上形成具有一個或多個開口S1的第二介電層120。在一些實施例中,開口S1是用於界定後續形成的接頭、通孔或接墊的位置及形狀的貫通孔(through hole)。在一些實施例中,第二介電層120可透過塗布、印刷或沉積(例如,化學氣相沉積)形成,且具有厚度H3。在一些實施例中,厚度H3為約1微米至約20微米或為約8微米至約10微米。在一些實施例中,第二介電層120可為聚合物材料層。在一些實施例中,舉例來說,聚合物材料可包括聚醯亞胺、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並惡唑(PBO)或任何其他合適的聚合物材料。在一些實施例中,經圖案化的第二介電層120覆蓋第一介電層110但至少暴露出第一介電層110的突出部分110B。在一些實施例中,開口S1暴露出第一介電層110的突出部分110B以及所述部分110A的環繞突出部分110B的一部分。也就是說,開口S1的尺寸比突出部分110B大。在一些實施例中,開口S1的形狀可對應於突出部分110B的虛設接墊圖案的形狀或與突出部分110B的虛設接墊圖案的形狀類似。在一些實施例中,開口S1的形狀可不同於突出部分110B的虛設接墊圖案的形狀。
在一些實施例中,如圖1D所示,在第二介電層120之上形成晶種層130以覆蓋開口S1以及由開口S1暴露出的下伏的第一介電層110。在一些實施例中,形成晶種層130以覆蓋第二介電層120並共形地覆蓋開口S1以及由開口S1暴露出的下伏的第一介電層110。也就是說,晶種層130至少覆蓋開口S1的側壁、突出部分110B的頂表面及側壁以及部分110A的由開口S1暴露出的所述一部分的頂表面(即,晶種層與開口S1的輪廓及突出部分110B的輪廓共形)。也就是說,晶種層130直接接觸突出部分110B以及所述部分110A的位於開口S1內的一部分。在一些實施例中,晶種層130是透過濺鍍形成。在一些實施例中,晶種層130的材料可包括鈦、鎢、銅、金、其合金及/或其組合。在一些實施例中,晶種層130包含鈦、銅及/或鎢。
在一些實施例中,在圖1E中,在晶種層之上形成罩幕層140,罩幕層140局部地覆蓋晶種層130而至少不覆蓋位於開口S1之上的晶種層130。在一些實施例中,罩幕層140暴露出位於第二介電層120上的晶種層130的一些部分。
在一些實施例中,在圖1F中,在第二介電層120之上在暴露出的晶種層130上形成金屬性圖案(metallic pattern)150,以填滿開口S1(參見圖1E)。在一些實施例中,在未被罩幕層140覆蓋的晶種層130上形成金屬性圖案150,並移除罩幕層140。在一些實施例中,金屬性圖案150可透過鍍覆或沉積形成。在一些實施例中,金屬性圖案150的材料包括例如銅、鎳、鎢、鈦、銀、鋁、金及/或其合金。在某些實施例中,金屬性圖案150包含銅或銅合金。在一些實施例中,形成金屬性圖案150包括在第二介電層120之上以及在未被罩幕層140覆蓋的晶種層130之上形成金屬性材料層(圖中未示出)、以及透過鍍覆填滿開口S1。在一些實施例中,在剝除罩幕層140之後,接著透過濕式蝕刻移除位於罩幕層140下方的晶種層130(即,未被金屬性材料層覆蓋的晶種層130)。也就是說,金屬性圖案150位於晶種層130上及第二介電層120之上,且金屬性圖案150填滿開口S1。在一些實施例中,餘留的晶種層130夾置在金屬性圖案150與位於開口S1外部的第二介電層120之間且夾置在金屬性圖案150與位於開口S1內的第一介電層110之間。在一些實施例中,金屬性圖案150包括接頭(joints)150A及路由跡線(routing traces)150B。在一些實施例中,當金屬性圖案150被形成為重佈線層內的層間重佈線圖案時,接頭150A可用作通孔(via)。在一些實施例中,當金屬性圖案150被形成為重佈線層的最外部重佈線圖案時,接頭150A可用作接墊(pad)。在一些實施例中,在開口S1內,金屬性圖案150的接頭150A包括位於開口S1內且位於突出部分110B上方的接墊部分151以及圍繞接墊部分151且位於部分110A的環繞突出部分110B的所述一部分上方的脊部分152。在一些實施例中,在開口S1內,餘留的晶種層130夾置在突出部分110B與金屬性圖案150之間且夾置在開口S1的側壁與金屬性圖案150之間。在一些實施例中,由於存在突出部分110B,因此開口S1在中心位置或中間位置處的高度差或深度可減小,從而有助於使金屬性圖案填充到開口S1中並改善填充通孔開口的鍍覆均勻性。在一些實施例中,由於存在突出部分,因此可為後續形成在突出部分上的層提供更平坦的或更平的接墊平面或通孔平面。
在一些實施例中,圖1A至圖1F所繪示的製程可與用於在重構晶圓(reconstructed wafer)或在封裝之上形成重佈線結構或重佈線層的製造流程相容。在一些實施例中,圖1A至圖1F所繪示的製程可為晶圓級封裝製程的一部分,且可將上述製程重複進行不止一次以形成封裝結構的重佈線結構。
圖2A至圖2C是根據本揭露一些示例性實施例的封裝結構中的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。在圖1A至圖1F所繪示的製程之後,在整個結構之上形成保護層160以覆蓋金屬性圖案150以及第一介電層110及第二介電層120。接著,將整個結構翻轉並倒置。如圖2A所示,將載體C從第一介電層110分離並接著移除。在圖2B中,移除第一介電層110且還移除晶種層130,直到暴露出接墊部分151為止。在一些實施例中,透過第一蝕刻製程將第一介電層110完全移除,且透過第二蝕刻製程將晶種層130及第二介電層120局部地移除。在一些實施例中,對晶種層130及第二介電層120進行蝕刻,直到完全暴露出金屬性圖案150的接墊部分151的頂表面151a為止。在一些實施例中,第二介電層120被局部地移除,且餘留的第二介電層120具有約4微米至約6微米或約5微米的高度H4。如圖2B所示,金屬性圖案150的脊部分152從第二介電層120暴露出,且在脊部分152上未餘留晶種層130,且脊部分152以約2微米至約3微米或約2.5微米的高度d1從餘留的第二介電層120的表面120a突出。也就是說,接墊部分151的頂表面151a與餘留的第二介電層120的表面120a等高(leveled),且脊部分152的頂表面152a以高度差d1高於接墊部分151的頂表面151a。在一些實施例中,脊部分152被餘留的晶種層130及第二介電層120環繞。在一些實施例中,餘留的晶種層130夾置在餘留的第二介電層120與金屬性圖案150(從第二介電層120突出的脊部分152除外)之間。
圖2D是示出圖2B所繪示的結構的一部分的示意性放大俯視圖。在圖2D中,作為實例,將接頭150A繪示為圓形接墊,環繞圓形接墊部分151的脊部分152及晶種層130被示出為圓環形狀且以同心方式排列。然而,應理解,形狀及相對排列並不受本文中所公開的實例限制,且例如四角形形狀或多角形形狀等其他形狀也可適用。
在圖2C中,在金屬性圖案150上設置一個或多個導電球170。在一些實施例中,可透過植球製程(ball placement process)將導電球170設置在接頭150A上。儘管在本文中僅示出一個導電球170,然而導電球的數目常常多於一個。在一些實施例中,如圖2C所示,導電球170位於脊部分152正上方且直接接觸接墊部分151的頂表面151a。也就是說,接墊部分151及脊部分152可用作球接墊。另外,可進行回焊製程或加熱製程。在一些實施例中,導電球170黏附到金屬性圖案150且與金屬性圖案150電性連接。在一些實施例中,導電球可為焊球或球柵陣列(ball grid array,BGA)球,且導電球的材料包括錫基系焊料(Sn-based solder)材料、無鉛焊料材料及/或貴金屬合金(包含銀及金)。在一個實施例中,位於接頭150A的脊部分152上的導電球170直接接觸晶種層130。在替代實施例中,位於接頭150A的脊部分152上的導電球170不直接接觸晶種層130。
在前面的實施例中,本文所述接頭150A與導電球170合在一起可被視為用於對晶粒或封裝進行連接的連接結構。
圖3A是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。圖3B是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的一部分的示意性剖視放大圖。在圖3A中,封裝結構30包括模制在模塑化合物320中的至少一個晶粒310以及穿透過模塑化合物320的多個模塑穿孔330。在一些實施例中,封裝結構30包括多個導電球370及位於模塑化合物320上以及位於模塑化合物320與導電球370之間的重佈線層350。重佈線層350與晶粒310電性連接,且導電球370中的一些或全部與晶粒310電性連接。在圖3B中,重佈線層350包括夾置在堆疊介電層PL1、PL2、PL3、PL4之間的第一重佈線金屬性圖案RDL1、第二重佈線金屬性圖案RDL2以及第三重佈線金屬性圖案RDL3。如在前面的實施例中所述,圖1A至圖1F所繪示的製程可適用於形成RDL2。如在前面的實施例中所述,由於存在突出部分110B,因此可減小在具有大的或深的通孔的位置處的不平度(unevenness)或高度差。這時,後續形成的具有精細節距路由圖案(fine pitch routing pattern)的RDL3可形成在更平坦的或更平的平面上,從而提高RDL3及重佈線層的可靠性。如圖3B所示,RDL2的接頭353(由圓形虛線圈圈出)可用作通孔,且接頭353包括接墊部分351以及環繞接墊部分351的脊部分352。在某些實施例中,接墊部分351與脊部分352由相同的材料形成。在圖3B中,晶種層3430夾置在接墊部分351與虛設接墊圖案之間,且脊部分352與下伏的RDL1進行連接,晶種層3430位於脊部分352與下伏的RDL1之間。另外,在一些實施例中,可依照在圖1A至圖1F及圖2A至圖2C所繪示的用於形成接頭150A的製程形成具有接頭356的RDL1。在一些實施例中,在圖3A及圖3B中,導電球370設置在重佈線層350的底表面350a上。在某些實施例中,用於接納導電球370的RDL1的接頭356(由矩形虛線圈圈出)用作接墊或球接墊,且導電球370直接接觸接頭356的接墊部分354的底表面354a而沒有晶種層3435位於導電球370與接頭356的接墊部分354的底表面354a之間。在一些實施例中,脊部分355從重佈線層350的表面350a(最底部介電層PL1的底表面)突出,且導電球370位於接頭356的脊部分355上。
圖4A至圖4H是根據本揭露一些示例性實施例的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。如圖4A所示,提供載體C,載體C上形成有第一介電層410。在一些實施例中,載體C還具有形成在載體C的表面上的剝離層(圖中未示出)。在一些實施例中,第一介電層410可透過塗布、印刷或沉積形成,且具有約2微米至約3微米或約2.5微米的厚度。在一些實施例中,第一介電層410可為聚合物材料層。在一些實施例中,舉例來說,聚合物材料可包括聚醯亞胺、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並惡唑(PBO)或任何其他合適的聚合物材料。
在圖4B中,在一些實施例中,在第一介電層410之上形成具有一個或多個開口S2的第二介電層420。在一些實施例中,開口S2暴露出第一介電層410的一部分。在一些實施例中,第二介電層可透過塗布、印刷或沉積形成,且具有厚度H5。在一些實施例中,厚度H5為約1微米至約20微米或約8微米至約10微米。在一些實施例中,舉例來說,第二介電層420可為由正型感光性聚合物材料製成的感光性聚合物材料層。在一些實施例中,舉例來說,聚合物材料可包括聚醯亞胺、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並惡唑(PBO)或任何其他合適的聚合物材料。在一些實施例中,開口S2是用於界定後續形成的接頭、通孔或接墊的位置及形狀的貫通孔。在示例性實施例中,第二介電層420可如上所述透過塗布形成且接著透過曝光製程及顯影製程被圖案化,且在本文中將不再重複更多細節。
在示例性實施例中,如圖4C所示,在第二介電層420之上形成晶種層430以覆蓋開口S2以及由開口S2暴露出的下伏的第一介電層410。在一些實施例中,形成晶種層430以覆蓋第二介電層420並共形地覆蓋開口S2以及由開口S2暴露出的下伏的第一介電層410。也就是說,晶種層430至少覆蓋開口S2的側壁及底部(即,由開口S2暴露出的第一介電層410的頂表面)。在一些實施例中,晶種層430是透過濺鍍形成。在一些實施例中,晶種層430的材料可包括鈦、鎢、銅、金、其合金及/或其組合。在一些實施例中,晶種層430包含鈦、銅及/或鎢。
在一些實施例中,在圖4D中,在晶種層430之上形成罩幕層440以覆蓋晶種層430,只是暴露出晶種層430的位於開口S2的底部上的一部分。
在一些實施例中,在圖4E中,在暴露的晶種層430上形成金屬性區塊435。在一些實施例中,金屬性區塊435可透過鍍覆或沉積形成。在一些實施例中,金屬性區塊435的材料包括例如銅、鎳、金及/或其合金。在一些實施例中,在形成金屬性區塊435之後,透過剝除溶液(stripping solution)來移除罩幕層440(圖4D)且暴露出位於罩幕層440下方的晶種層430,接著透過濕式蝕刻來移除晶種層430。也就是說,僅在金屬性區塊435下方餘留有晶種層430且晶種層430位於金屬性區塊435正下方。在圖4E中,金屬性區塊435以及下伏在金屬性區塊435下方的餘留的晶種層430位於開口S2內且位於開口S2的底部的中心部分或中間部分上(即,在開口S2的中間位於第一介電層410上)。在一些實施例中,位於餘留的晶種層430上的金屬性區塊435以高度H6從第一介電層410突出。在一些實施例中,高度H6為約5微米至約7微米或約6微米。在一些實施例中,開口S2暴露出位於第一介電層410上的突出的金屬性區塊435以及第一介電層410的一部分。也就是說,開口S2的尺寸比突出的金屬性區塊435大。在一些實施例中,開口S2的形狀可對應於金屬性區塊435的形狀或與金屬性區塊435的形狀類似。在一些實施例中,開口S2的形狀可不同於金屬性區塊435的形狀。在一些實施例中,金屬性區塊435的材料包括銅、鎳、鎢、鈦、銀、鋁、金及/或其合金。在一個實施例中,金屬性區塊435的材料包括銅或銅合金。
在一些實施例中,在圖4F中,在第二介電層420之上形成另一個晶種層445以覆蓋開口S2、金屬性區塊435以及未被第二介電層420及金屬性區塊435覆蓋而是被開口S2暴露出的第一介電層410。在一些實施例中,形成晶種層445以覆蓋第二介電層420並共形地覆蓋開口S2及金屬性區塊435以及暴露出的第一介電層410。也就是說,晶種層445至少覆蓋金屬性區塊435的側壁及頂表面、開口S2的側壁以及暴露出的第一介電層410的頂表面。在一些實施例中,晶種層445是透過濺鍍形成。在一些實施例中,晶種層445的材料可包括鈦、鎢、銅、金、其合金及/或其組合。在一些實施例中,晶種層445包含鈦、銅及/或鎢。在某些實施例中,晶種層445的材料不同於晶種層430的材料。在某些實施例中,晶種層445的材料相同於晶種層430的材料。
在一些實施例中,在圖4G中,在第二介電層420之上形成另一個罩幕層447以局部地覆蓋晶種層445。在一些實施例中,罩幕層447不覆蓋預定用於形成金屬性圖案的位置處的晶種層445。罩幕層447至少暴露出位於開口S2之上的晶種層445以及位於第二介電層420上的晶種層445的部分。
在一些實施例中,如圖4H所示,在第二介電層420之上在暴露出的晶種層445上形成金屬性圖案450,以填滿開口S2並覆蓋金屬性區塊435。在一些實施例中,金屬性圖案450完全覆蓋開口S2及金屬性區塊435。在一些實施例中,在未被罩幕層447覆蓋的晶種層445上形成金屬性圖案450,並移除罩幕層447。在一些實施例中,金屬性圖案450可透過鍍覆或沉積形成。在一些實施例中,金屬性圖案450的材料包括例如銅、鎳、鎢、鈦、銀、鋁、金及/或其合金。在某些實施例中,金屬性圖案450包含銅或銅合金。在一個實施例中,金屬性區塊435的材料不同於金屬性圖案450的材料。在一個實施例中,金屬性區塊435的材料相同於金屬性圖案450的材料。在一些實施例中,形成金屬性圖案450包括在未被罩幕層447覆蓋的晶種層445之上以及在第二介電層420之上形成金屬性材料層(圖中未示出)以及透過鍍覆來填滿開口S2。在一些實施例中,在剝除罩幕層447之後,接著透過濕式蝕刻移除位於罩幕層447下方的晶種層445(即,未被金屬性材料層覆蓋的晶種層445)。也就是說,金屬性圖案450位於晶種層445上及第二介電層420之上,且金屬性圖案450填滿開口S2。在一些實施例中,餘留的晶種層445夾置在金屬性圖案450與位於開口S2外部的第二介電層420之間且夾置在金屬性圖案450與第二介電層420(即,開口S2的側壁)之間。在一些實施例中,晶種層445夾置在金屬性圖案450與金屬性區塊435之間且夾置在金屬性圖案450與位於開口S2內的第一介電層410之間。在某些實施例中,金屬性圖案450的材料與金屬性區塊435的材料不同。在某些實施例中,金屬性圖案450的材料與金屬性區塊435的材料相同。
在一些實施例中,在圖4H中,金屬性圖案450包括接頭450A及路由跡線450B。在一些實施例中,當金屬性圖案450被形成為重佈線層內的層間重佈線圖案時,接頭450A可用作通孔。在一些實施例中,當金屬性圖案450被形成為重佈線層的最外部重佈線圖案時,接頭450A可用作接墊。在一些實施例中,在開口S2內,金屬性圖案450的接頭450A包括位於開口S2內且位於金屬性區塊435上方的接墊部分451以及圍繞接墊部分451的脊部分452。在一些實施例中,在開口S2內,餘留的晶種層445夾置在接墊部分451與金屬性區塊435之間且夾置在脊部分452與第一介電層410及開口S2的側壁之間。在一些實施例中,在開口S2內,晶種層430位於金屬性區塊435與第一介電層410之間。在一些實施例中,由於存在金屬性區塊435,因此開口S2在中心位置或中間位置處的間隙填充深度可減小,從而有助於使金屬性圖案填充到開口S2中並改善對通孔開口進行填充的鍍覆均勻性。因此,可為後續形成在其上的層提供更平坦的或更平的接墊平面或通孔平面。
在一些實施例中,圖4A至圖4H所繪示的製程可與用於在重構晶圓或在封裝之上形成重佈線結構或重佈線層的製造流程相容。在一些實施例中,圖4A至圖4H所繪示的製程可為晶圓級封裝製程的一部分,且可將上述製程重複進行不止一次以形成重佈線結構。
圖5A至圖5C是根據本揭露一些示例性實施例的封裝結構中的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。在圖4A至圖4H所繪示的製程之後,在整個結構之上形成保護層460以覆蓋金屬性圖案450以及第二介電層420。接著,將整個結構翻轉並倒置。如圖5A所示,將載體C從第一介電層410分離並接著移除。在圖5B中,移除第一介電層410且還移除位於金屬性區塊435上的晶種層430以及移除晶種層445,直到暴露出金屬性區塊435及脊部分452為止。在一些實施例中,透過第一蝕刻製程將第一介電層410完全移除。在一些實施例中,透過第二蝕刻製程將晶種層430完全移除且將晶種層445及第二介電層420局部地移除。在一些實施例中,對晶種層430、445及第二介電層420進行蝕刻,直到完全暴露出金屬性區塊435的頂表面435a以及金屬性圖案450的脊部分452的頂表面452a為止。在某些實施例中,金屬性區塊435的頂表面435a與金屬性圖案450的脊部分452的頂表面452a彼此共面且齊平。也就是說,金屬性區塊435與脊部分452以相同的高度從餘留的第二介電層420突出。在一些實施例中,第二介電層420被局部地移除,且餘留的第二介電層120具有約4微米至約6微米或約5微米的高度H7。
如圖5B所示,金屬性圖案450的脊部分452從第二介電層420暴露出,且在脊部分452上未餘留晶種層445,且脊部分452以約2微米至約3微米或約2.5微米的高度從餘留的第二介電層420的表面420a突出。在一個實施例中,金屬性區塊435的頂表面435a不具有晶種層430。在一些實施例中,脊部分452被餘留的晶種層445及第二介電層120環繞。在一些實施例中,餘留的晶種層445包括夾置在金屬性區塊435與金屬性圖案450的接頭450A之間的第一部分445A以及夾置在餘留的第二介電層420與金屬性圖案450(從第二介電層420突出的脊部分452除外)之間的第二部分445B。在一些實施例中,金屬性區塊435及第一部分445A位於接頭450A的接墊部分451上,且金屬性區塊435及第一部分445A被脊部分452環繞。由於第一部分445A與第二部分445B是由相同的層製成,因此它們由相同的材料製成。
圖5D是示出圖5B所繪示的結構的一部分的示意性放大俯視圖。在圖5D中,作為實例,將接頭450A繪示為圓形接墊,晶種層445的第一部分445A、環繞圓形接墊部分451的脊部分452及晶種層445的第二部分445B被示出為圓環形狀且以同心方式排列。也就是說,從俯視圖看,第一部分445A與第二部分445B被示出為兩個同心環且環形脊部分452夾置在這兩個環之間。然而,應理解,形狀及相對排列並不受本文中所公開的實例限制,且例如四角形形狀或多角形形狀等其他形狀也可適用。
在圖5C中,在金屬性圖案450上設置一個或多個導電球470。在一些實施例中,可透過植球製程將導電球470設置在接頭450A上。在一些實施例中,如圖5C所示,導電球470位於金屬性區塊435正上方且直接接觸脊部分452。也就是說,金屬性區塊435、接墊部分451及脊部分452可用作球接墊。另外,可進行回焊製程或加熱製程。在一些實施例中,導電球470黏附到金屬性圖案450的接頭450A且與金屬性圖案450電性連接。
圖11是示出根據本揭露一些實施例的形成連接結構的製造方法的製程步驟的示例性流程圖。在步驟S1110中,提供載體,在所述載體上形成有第一介電層。在步驟S1120中,在第一介電層之上形成具有開口的第二介電層。在步驟S1130中,在開口內在載體之上形成區塊。在步驟S1140中,在第二介電層、開口及區塊之上形成晶種層。在步驟S1150中,在晶種層上形成金屬性圖案,且金屬性圖案填滿開口。在步驟S1160中,移除載體以暴露出第一介電層。在步驟S1170中,移除第一介電層以暴露出金屬性圖案。在步驟S1180中,在暴露出的金屬性圖案上形成導電球。在一些實施例中,在圖1A至圖1F、圖2A至圖2D、圖4A至圖4H及圖5A至圖5D中繪示的製程可總結為圖11所示的製程步驟,且可為晶圓級封裝製程的一部分。
圖6A是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。圖6B是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的一部分的示意性剖視放大圖。在圖6A中,封裝結構60包括模塑在模塑化合物620中的至少一個晶粒610以及穿透過模塑化合物620的多個模塑穿孔630。在一些實施例中,封裝結構60包括多個導電球670以及位於模塑化合物620上以及位於模塑化合物620與導電球670之間的重佈線層650。重佈線層650與晶粒610電性連接,且導電球670中的一些或全部與晶粒610電性連接。在圖6B中,重佈線層650包括夾置在堆疊介電層PL1、PL2、PL3、PL4之間的第一重佈線金屬性圖案RDL1、第二重佈線金屬性圖案RDL2、以及第三重佈線金屬性圖案RDL3。如在前面的實施例中所述,圖4A至圖4F所繪示的製程可適用於形成RDL2。這時,後續形成的具有精細節距路由圖案的RDL3可形成在更平坦的或不平度更小的平面上,從而提高RDL3及重佈線層的可靠性。如圖6B所示,RDL2的接頭653(由圓形虛線圈圈出)與金屬性區塊657合在一起可用作通孔,且接頭653包括位於金屬性區塊657上的接墊部分651以及環繞接墊部分651的脊部分652。在某些實施例中,接墊部分651與脊部分652由相同的材料形成。在圖6B中,脊部分652及金屬性區塊657分別與下伏的RDL1連接,晶種層6445位於脊部分652與下伏的RDL1之間且晶種層6430位於金屬性區塊657與下伏的RDL1之間。另外,在一些實施例中,可依照在圖4A至圖4H以及圖5A至圖5C所繪示的用於形成接頭450A的製程形成具有接頭656的RDL1。在一些實施例中,在圖6A及圖6B中,導電球670設置在重佈線層650的底表面650a上。在某些實施例中,用於接納導電球670的RDL1的金屬性區塊659及接頭656(由矩形虛線圈圈出)用作接墊或球接墊,且導電球670直接接觸金屬性區塊659的頂表面659a及接頭656的脊部分655並位於金屬性區塊659的頂表面659a及接頭656的脊部分655上。在圖6B中,脊部分655及金屬性區塊659從重佈線層650的表面650a突出。在一些實施例中,金屬性區塊659的頂表面659a不具有晶種層。在一些實施例中,金屬性區塊659及晶種層6575位於接墊部分654的底表面654a上且鑲嵌在脊部分655內。在某些實施例中,晶種層6575夾置在金屬性區塊659與脊部分655之間,而晶種層6580夾置在接頭656與重佈線層650的最底部介電層PL1之間。
圖7A至圖7I是根據本揭露一些示例性實施例的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。在圖7A中,提供載體C,載體C上形成有第一介電層710。在一些實施例中,第一介電層710包括多個開口S3。在圖7B中,在第一介電層710上形成具有多個開口S4的第二介電層720。開口S4暴露出下伏的第一介電層710的部分及開口S3。在一些實施例中,開口S4的位置對應於開口S3的位置,但開口S4的尺寸大於開口S3的尺寸。在一些實施例中,開口S4與下伏的開口S3構成溝槽開口S5。
在一些實施例中,第一介電層710或第二介電層720可透過塗布、印刷或沉積形成。在一些實施例中,第一介電層710或第二介電層720可為聚合物材料層。在一些實施例中,舉例來說,聚合物材料可包括聚醯亞胺、苯並環丁烯、聚苯並惡唑或任何其他合適的聚合物材料。在一些實施例中,開口S4是穿透第二介電層720的貫通孔,而開口S3不穿透過第一介電層710。開口S3、S4將界定後續形成的接頭或柱體接墊(stud pad)的位置及形狀。在示例性實施例中,第一介電層710或第二介電層720可如上所述透過塗布形成且接著透過曝光製程及顯影製程被圖案化,且在本文中將不再重複更多細節。
在示例性實施例中,如圖7C所示,在第二介電層720以及下伏的第一介電層710之上形成晶種層730以共形地覆蓋開口S5。在一些實施例中,晶種層730是透過濺鍍形成。在一些實施例中,晶種層730的材料可包括鈦、鎢、銅、金、其合金及/或其組合。在一些實施例中,晶種層730包含鈦、銅及/或鎢。
在圖7D中,在晶種層730上及第二介電層720之上形成罩幕層740。在一些實施例中,罩幕層740至少暴露出開口S5以及位於第二介電層720上的晶種層130的部分。
在圖7E中,在未被罩幕層740覆蓋的晶種層上形成金屬性圖案750。在一些實施例中,在第一介電層710及第二介電層720之上在暴露出的晶種層730上形成金屬性圖案750以填滿開口S5。在一些實施例中,在未被罩幕層740覆蓋的晶種層730上形成金屬性圖案750,並移除罩幕層740。在一些實施例中,金屬性圖案750可透過鍍覆或沉積形成。在一些實施例中,金屬性圖案750的材料包括例如銀、銅、鎳、鈦、鋁、金及/或其合金。在某些實施例中,金屬性圖案750包括銅或銅合金。金屬性圖案750的形成、晶種層730的圖案化、以及罩幕層740的移除可與前面闡述的製程相似且在本文中將不再重複所述細節。在其中金屬性圖案750是透過沉積形成的一些實施例中,應用化學機械平坦化(chemical mechanical planarization,CMP)來實現平坦平面表面。在一些實施例中,餘留的晶種層730夾置在金屬性圖案750與位於開口S5外部的第二介電層720之間且夾置在金屬性圖案750與位於開口S5內的第一介電層710及第二介電層720之間。在一些實施例中,金屬性圖案750包括接頭750A及路由跡線750B。
在一些實施例中,當金屬性圖案750被形成為重佈線層內的層間重佈線圖案時,接頭750A可用作通孔。在一些實施例中,當金屬性圖案750被形成為重佈線層的最外部重佈線圖案時,接頭750A可用作柱體接墊(stud pad)。
在一些實施例中,在圖7E中,在開口S5內,金屬性圖案750的接頭750A包括主要位於開口S3內且被第一介電層710環繞的柱體部分751以及位於主要位於開口S4內且被第二介電層720環繞的位於柱體部分751上方的插塞部分752。如果開口S3或S4是圓形開口或橢圓形開口,則柱體部分751的形狀或插塞部分752的形狀可為圓形或橢圓形的柱(post)或區塊。接頭750A還包括接墊部分753,接墊部分753位於插塞部分752上及晶種層730上,但位於第二介電層720上方(即,位於開口S5外部)。在一個實施例中,圓形開口S3的尺寸(直徑)小於圓形開口S4的尺寸(直徑),柱體部分751的尺寸(直徑)小於插塞部分752的尺寸(直徑)。在一個實施例中,接墊部分753可被塑形成例如圓形接墊或矩形接墊或者多角形接墊。舉例來說,插塞部分752的尺寸(直徑)小於接墊部分753的尺寸(或最大寬度)。在一些實施例中,接頭750A可被塑形成三層蛋糕結構。在某些實施例中,由於柱體部分751、插塞部分752及接墊部分753是使用相同的材料透過相同的製程形成,因此柱體部分751的材料、插塞部分752的材料及接墊部分753的材料相同。在一些實施例中,餘留的晶種層730夾置在接頭750A與第二介電層720之間以及夾置在開口S5的底部及側壁與金屬性圖案750的接頭750A之間。在一些實施例中,突出的柱體部分751的存在會增大接頭750A與之後形成的導電球之間的接觸面積,從而提高連接可靠性。
在圖7F中,在金屬性圖案750及第二介電層720之上交替地依序形成介電層760、762、764以及重佈線圖案761、763、765。在一些實施例中,位於載體C上方的層可被視為重佈線層或重佈線結構RDL。在一些實施例中,在重佈線層或重佈線結構RDL上可堆疊子封裝或封裝77。
在圖7G中,將整個結構翻轉並倒置且接著放置在載體膜CF上。如圖7G所示,將載體C從第一介電層710分離並接著移除。
在圖7H中,移除第一介電層710及第二介電層720且還移除位於接頭750A上的晶種層730,直到暴露出接頭750A的插塞部分752為止。在一些實施例中,透過蝕刻將第一介電層710完全移除。在一些實施例中,將覆蓋柱體部分751的晶種層730完全移除以完全暴露出柱體部分751。在一些實施例中,透過一個或多個蝕刻製程將覆蓋插塞部分752及第二介電層720的晶種層730局部地移除。在一些實施例中,僅局部地移除第二介電層720來減小第二介電層720的厚度以暴露出插塞部分752的一些部分,而並不將第二介電層720完全移除。如圖7H所示,柱體部分751及插塞部分752的一部分從第二介電層720的表面720a暴露出,而在暴露出的柱體部分751及插塞部分752的暴露出部分上不餘留晶種層730,其突出高度H8是從餘留的第二介電層720的表面720a測量到柱體部分751的表面751a。在一個實施例中,高度H8為約2微米至約10微米。在一些實施例中,插塞部分752的嵌置在第二介電層720內的另一部分被餘留的晶種層730及第二介電層720環繞。
在圖7I中,在金屬性圖案750的接頭750A上以及在第二介電層720的表面720a上設置導電球770。另外,可進行回焊製程或加熱製程。在一些實施例中,如圖7I所示,導電球770位於柱體部分751及插塞部分752的一部分正上方且直接接觸柱體部分751及插塞部分752的一部分。也就是說,接頭750A的柱體部分751及插塞部分752可用作球接墊。在一些實施例中,導電球770黏附到金屬性圖案750的接頭750A且與金屬性圖案750電性連接。之後,可移除載體膜。在一些實施例中,導電球可為焊球或球柵陣列(BGA)球,且導電球的材料包括錫基焊料材料、無鉛焊料材料及/或包含銀及金的貴金屬合金。在一些實施例中,突出高度H8為導電球770的高度H9的約2%到20%。在一個實施例中,導電球770直接接觸晶種層730。在替代實施例中,導電球770不直接接觸晶種層730。
在前面的實施例中,本文所述接頭750A與導電球770合在一起可被視為用於對晶粒或封裝進行連接的連接結構。
圖8是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。在圖8中,封裝結構80包括第一子封裝82以及堆疊在第一子封裝82上的第二子封裝84。在圖8中,封裝結構80還可包括頂部封裝86。在一些實施例中,第一子封裝82具有模塑在第一模塑化合物820中的至少一個第一晶粒810以及穿透過模塑化合物820的多個模塑穿孔830。在一些實施例中,第二子封裝84具有模塑在第二模塑化合物850中的至少一個第二晶粒840以及穿透過模塑化合物850的多個模塑穿孔860。在一些實施例中,封裝結構80包括多個導電球870以及位於第一子封裝82的模塑化合物820上以及位於模塑化合物820與導電球870之間的重佈線層880。導電球870設置在重佈線層880的底表面880b上,而模塑化合物820及第一晶粒810設置在重佈線層880的頂表面880a上。第一子封裝82的第一晶粒810與重佈線層880電性連接,且導電球870與重佈線層880電性連接。導電球870中的一些與晶粒810或840電性連接或者與頂部封裝86電性連接。在圖8中,重佈線層880至少包括具有多於一個接頭750A的重佈線金屬性圖案750。如在前面的實施例中所述,圖7A至圖7I所繪示的製程可適用於形成重佈線層880或金屬性圖案750。透過形成具有至少柱體部分751的接頭750A,接頭750A與後續形成的導電球870之間的接觸面積會增大,從而會提高連接結構及重佈線層的可靠性。如圖8所示,接頭750A以柱體部分751深入到導電球870中的形式直接接觸導電球870,且導電球870位於接頭750A上。
圖9A至圖9H是根據本揭露一些示例性實施例的封裝結構中的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。在一些實施例中,提供具有多個半導體晶粒900(在本文中僅示出一個晶粒)的晶圓90。在一些實施例中,晶圓90可為半導體晶圓或重構晶圓。在一些實施例中,每一個晶粒900包括半導體基底902、接觸接墊904、導電元件906及保護層908。在一些實施例中,半導體基底902可為矽基底,所述矽基底包括形成在所述矽基底中的主動元件(例如,電晶體等)及可選的被動元件(例如,電阻器、電容器、電感器等)。導電元件906設置在接觸接墊904上且電性連接到接觸接墊904。接觸接墊904的材料或導電元件906的材料可包括鋁、銅、其合金或其他合適的金屬性材料。在一些實施例中,保護層908暴露出導電元件906。
在圖9B中,在保護層908之上在半導體晶粒900的主動表面900a(圖9A所示)之上形成具有開口S6的第一介電層910以覆蓋保護層908,且開口S6暴露出導電元件906。接著,在第一介電層910之上共形地形成晶種層915以覆蓋開口S6的側壁以及暴露出的導電元件906。如在以上實施例中所述,在本文中將不再重複晶種層的形成及材料。
在圖9C中,在晶種層915之上形成具有開口S7的罩幕層920,且開口S7至少暴露出位於開口S6之上的晶種層915。
在圖9D中,在未被罩幕層920覆蓋的晶種層915上形成金屬性部分930。在一些實施例中,金屬性部分930至少填滿開口S6、S7且覆蓋晶種層915的圍繞開口S6的部分。在一些實施例中,金屬性部分930包括填滿開口S7(圖9C所示)的金屬性插塞部分931以及填滿開口S6的金屬性接墊部分932。如圖9D所示,金屬性插塞部分931主要位於第一介電層910的頂表面910a上方且從第一介電層910的頂表面910a突出。在圖9D中,在移除罩幕層920之後,移除因移除罩幕層920暴露出的晶種層915而餘留的晶種層915位於金屬性部分930與第一介電層910之間。
在圖9E中,在第一介電層910上共形地形成另一個晶種層935且晶種層935共形地覆蓋金屬性插塞部分931。也就是說,晶種層935至少覆蓋金屬性部分930的突出的金屬性插塞部分931的側壁931b及頂表面930a。在某些實施例中,晶種層935的材料不同於晶種層915的材料。在某些實施例中,晶種層935的材料相同於晶種層915的材料。
在圖9F中,在晶種層935之上形成具有開口S8的另一個罩幕層940,且開口S8至少暴露出位於開口S6的位置上方的金屬性插塞部分931的頂表面930a上的晶種層935。
在圖9G中,在未被罩幕層940覆蓋的晶種層935上形成金屬性柱體部分950。在一些實施例中,金屬性柱體部分950至少填滿開口S8。如圖9G所示,金屬性柱體部分950位於金屬性插塞部分931的頂表面930a上且從金屬性插塞部分931的頂表面930a突出。在圖9G中,在移除罩幕層940之後,移除因移除罩幕層940暴露出的晶種層935而餘留的晶種層935位於金屬性柱體部分950與金屬性插塞部分931之間。金屬性柱體部分950以一對一的方式連接到金屬性部分930且位於金屬性部分930上。舉例來說,柱體部分950可位於插塞部分931的頂表面930a的中點附近。金屬性圖案930或金屬性柱體部分950的形成及材料與上述實施例相似,且在本文中將不再重複所述細節。在某些實施例中,由於插塞部分931及接墊部分932是使用相同的材料透過相同的製程形成,因此插塞部分931的材料與接墊部分932的材料是相同的。在一個實施例中,柱體部分950的材料與插塞部分931的材料及接墊部分932的材料相同。在另一個實施例中,柱體部分950的材料不同於插塞部分931的材料及接墊部分932的材料。
在一些實施例中,當開口S6、S7或S8是圓形開口或橢圓形開口時,接墊部分932的形狀、插塞部分931的形狀或柱體部分950的形狀可為圓形或橢圓形的柱或區塊。在一個實施例中,圓形開口S6的尺寸(直徑)小於圓形開口S7的尺寸(直徑),接墊部分932的尺寸(直徑)小於插塞部分931的尺寸(直徑)。舉例來說,開口S8的尺寸小於開口S6的尺寸及開口S7的尺寸,且柱體部分950的尺寸(直徑)小於接墊部分932的尺寸或插塞部分931的尺寸。
在圖9H中,在金屬性柱體部分950及金屬性插塞部分931上設置導電凸塊970。另外,可進行回焊製程或加熱製程。在一些實施例中,如圖9H所示,導電凸塊970位於金屬性插塞部分931上,且金屬性柱體部分950插置到導電凸塊970中。也就是說,導電凸塊位於插塞部分931的頂表面930a的正上方且直接接觸柱體部分950及插塞部分931的頂表面930a。也就是說,金屬性柱體部分950及金屬性部分930可用作凸塊接墊。在一些實施例中,金屬性柱體部分950與金屬性部分930構成接頭960A,且接頭960A可為晶粒的連接結構的部分。在一些實施例中,接頭960A包括夾置在柱體部分950與插塞部分931之間的晶種層935以及夾置在金屬性部分930與第一介電層910之間的晶種層915。在一些實施例中,導電凸塊970黏附到金屬性柱體部分950及金屬性插塞部分931且與接頭960A電性連接。另外,形成在導電元件906上的接頭960A與半導體晶粒900電性連接。在一些實施例中,導電凸塊970可為焊料凸塊、銅凸塊或金凸塊,且導電凸塊的材料包括錫基焊料材料、無鉛焊料材料、銅、銅合金及/或包含銀或金的貴金屬合金。
在前面的實施例中,本文所述接頭960A與導電凸塊970合在一起可被視為用於對晶粒或封裝進行連接的連接結構。
圖10是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。在圖10中,封裝結構100包括第一子封裝10A以及堆疊在第一子封裝10A上的第二子封裝10B。在一些實施例中,第一子封裝10A具有模塑在第一模塑化合物14中的第一晶粒11、第二晶粒12及第三晶粒13。在一些實施例中,第二子封裝10B具有模塑在第二模塑化合物16中的至少一個第四晶粒15。在某些實施例中,第一晶粒、第二晶粒、第三晶粒及第四晶粒中的至少兩者或全部為不同類型的晶粒。可選地,封裝結構100還包括一個或多個被動元件17。在一些實施例中,封裝結構100包括多個導電球18、位於第一子封裝10A的模塑化合物14上以及位於模塑化合物14與導電球18之間的重佈線層1050、以及位於子封裝10A與子封裝10B之間的重佈線層1020。重佈線層1020與晶粒11、12、13、15電性連接。重佈線層1050與晶粒11、12、13電性連接,且導電球18中的一些或全部透過重佈線層1050來與晶粒11、12或13電性連接。在一些實施例中,第一晶粒、第二晶粒、第三晶粒及第四晶粒中的至少一者包括接頭960A及凸塊970作為連接結構以連接到子封裝。如在前面的實施例中所述,圖9A至圖9H所繪示的製程可適用於形成接頭960A。在圖10中,第二晶粒12透過接頭960A、凸塊970及重佈線層1020與子封裝10B進行連接。在一些實施例中,第四晶粒15透過接頭960A、凸塊970及重佈線層1020來與子封裝10A進行連接。透過形成具有至少柱體部分950的接頭960A,接頭960A與後續形成的導電凸塊970之間的接觸面積會增大,以使得連接結構及重佈線層的可靠性大大提高。如圖10所示,接頭960A直接接觸導電凸塊970,且導電凸塊970以柱體部分950深入到導電凸塊970中的形式位於金屬性插塞部分931上。
在上述實施例中,接頭形成有突出的柱體部分以接納導電元件,從而可實現更好的連接可靠性。由此,可減少各連接結構之間的剝落或層離且可提高連接結構的可靠性。
根據本揭露的一些實施例,提供一種封裝結構,所述封裝結構包括半導體晶粒、模塑化合物、重佈線層及導電球。所述模塑化合物包封所述半導體晶粒。所述重佈線層設置在所述模塑化合物上及所述半導體晶粒之上且電性連接到所述半導體晶粒。所述導電球設置在所述重佈線層的第一表面上且電性連接到所述半導體晶粒。所述重佈線層包括接頭。所述接頭中的至少一個接頭包括接墊部分及環繞所述接墊部分的脊部分。所述導電球接觸從所述重佈線層的所述第一表面突出的所述脊部分。
根據本揭露的一些實施例,所述至少一個接頭還包括位於所述至少一個接頭與所述重佈線層的所述第一表面之間的第一晶種層。根據本揭露的一些實施例,所述導電球直接接觸所述接墊部分而沒有所述第一晶種層位於所述導電球與所述接墊部分之間。
根據本揭露的一些實施例,所述至少一個接頭還包括位於所述接墊部分上且鑲嵌在所述脊部分中的金屬性區塊,且所述導電球接觸所述脊部分及所述金屬性區塊。根據本揭露的一些實施例,所述至少一個接頭還包括夾置在所述金屬性區塊、所述接墊部分及所述脊部分之間的第二晶種層。根據本揭露的一些實施例,所述脊部分及所述金屬性區塊以相同的高度從所述重佈線層的所述第一表面突出。根據本揭露的一些實施例,所述第一晶種層的材料與所述第二晶種層的材料相同。
根據本揭露的一些實施例,所述導電球包括焊球或球柵陣列(BGA)球,且所述接頭是包含銅或銅合金的球接墊。
根據本揭露的另一個實施例,提供一種封裝結構,所述封裝結構包括半導體晶粒、模塑化合物、重佈線層及導電球。所述重佈線層設置在所述半導體晶粒之上且電性連接到所述半導體晶粒。所述重佈線層具有第一表面及與所述第一表面相對的第二表面。所述模塑化合物設置在所述重佈線層的所述第一表面上且包封所述半導體晶粒。所述導電球設置在所述重佈線層的所述第二表面上且電性連接到所述半導體晶粒。所述重佈線層包括接頭。所述接頭中的至少一個接頭包括接墊部分、設置在所述接墊部分上的插塞部分以及設置在所述插塞部分上的柱體部分。所述導電球接觸從所述重佈線層的所述第二表面突出的所述柱體部分及所述插塞部分。
根據本揭露的一些實施例,所述至少一個接頭還包括位於所述重佈線層的所述第二表面與所述至少一個接頭之間的晶種層。根據本揭露的一些實施例,所述導電球直接接觸從所述重佈線層的所述第二表面突出的所述柱體部分及所述插塞部分而沒有所述晶種層位於所述導電球與所述柱體部分及所述插塞部分之間。
根據本揭露的一些實施例,所述柱體部分及所述插塞部分以第一高度從所述重佈線層的所述第二表面突出,且所述第一高度是所述導電球的高度的約2%到約20%。
根據本揭露的一些實施例,所述柱體部分的材料、所述插塞部分的材料及所述接墊部分的材料是相同的。根據本揭露的一些實施例,所述導電球包括焊球或球柵陣列(BGA)球,且所述接頭是包含銅或銅合金的球接墊。
根據本揭露的又一實施例,提供一種形成封裝結構的方法。提供載體,所述載體上形成有第一介電層。在所述第一介電層之上形成具有至少一個開口的第二介電層。在所述至少一個開口內在所述載體之上形成至少一個區塊。在所述第二介電層、所述至少一個開口及所述至少一個區塊之上形成第一晶種層。在所述第一晶種層上形成金屬性圖案,所述金屬性圖案填充所述至少一個開口。移除所述載體以暴露出所述第一介電層。移除所述第一介電層以暴露出所述金屬性圖案。在暴露出的所述金屬性圖案上形成至少一個導電球。
根據本揭露的一些實施例,在所述至少一個開口內在所述載體之上形成至少一個區塊包括:在形成所述第二介電層之前將所述第一介電層圖案化,以從所述第一介電層形成所述至少一個區塊,且所述至少一個開口暴露出所述至少一個區塊。根據本揭露的一些實施例,所述方法還包括:在移除所述第一介電層以暴露出所述金屬性圖案期間,局部地移除所述第一晶種層。
根據本揭露的一些實施例,在所述至少一個開口內在所述載體之上形成至少一個區塊包括:在所述第一介電層上形成第二晶種層;以及在所述第二晶種層上形成金屬性區塊。根據本揭露的一些實施例,所述方法還包括:在形成所述金屬性圖案之前,在所述第二介電層上及所述金屬性區塊上形成第三晶種層。根據本揭露的一些實施例,所述方法還包括:在移除所述第一介電層以暴露出所述金屬性圖案期間,移除所述第一晶種層並局部地移除所述第二晶種層。
以上概述了若干實施例的特徵,以使所屬領域中的技術人員可更好地理解本發明的各個方面。所屬領域中的技術人員應知,其可容易地使用本發明作為設計或修改其他製程及結構的基礎來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或實現與本文中所介紹的實施例相同的優點。所屬領域中的技術人員還應認識到,這些等效構造並不背離本發明的精神及範圍,而且他們可在不背離本發明的精神及範圍的條件下對其作出各種改變、代替及變更。
10A、82‧‧‧第一子封裝
10B、84‧‧‧第二子封裝
11、810‧‧‧第一晶粒
12、840‧‧‧第二晶粒
13‧‧‧第三晶粒
14、820‧‧‧第一模塑化合物
15‧‧‧第四晶粒
16、850‧‧‧第二模塑化合物
17‧‧‧被動元件
18、170、370、470、670、770、870‧‧‧導電球
30、60、80、100‧‧‧封裝結構
77‧‧‧封裝
86‧‧‧頂部封裝
90‧‧‧晶圓
110、410、710、910‧‧‧第一介電層
110A‧‧‧部分
110B‧‧‧區塊部分
120、420、720‧‧‧第二介電層
120a、420a、720a、751a‧‧‧表面
130、430、445、730、915、935、3430、3435、6430、6445、6575、6580‧‧‧晶種層
140、440、447、740、920、940‧‧‧罩幕層
150、450、750‧‧‧金屬性圖案
150A、353、356、450A、653、656、750A、960A‧‧‧接頭
150B、450B、750B‧‧‧路由跡線
151、351、354、451、651、654、753‧‧‧接墊部分
151a、152a、435a、452a、659a、880a、910a、930a‧‧‧頂表面
152、352、355、452、652、655‧‧‧脊部分
160、460、908‧‧‧保護層
310、610、900‧‧‧晶粒
320、620‧‧‧模塑化合物
330、630、830、860‧‧‧模塑穿孔
350、650、880、1020、1050‧‧‧重佈線層
350a、354a、650a、654a、880b‧‧‧底表面
435、657、659‧‧‧金屬性區塊
445A‧‧‧第一部分
445B‧‧‧第二部分
751‧‧‧柱體部分
752‧‧‧插塞部分
760、762、764‧‧‧介電層
761、763、765‧‧‧重佈線圖案
900a‧‧‧主動表面
902‧‧‧半導體基底
904‧‧‧接觸接墊
906‧‧‧導電元件
930‧‧‧金屬性部分
931‧‧‧金屬性插塞部分
931b‧‧‧側壁
932‧‧‧金屬性接墊部分
950‧‧‧金屬性柱體部分
970‧‧‧導電凸塊
C‧‧‧載體
CF‧‧‧載體膜
d1‧‧‧高度差
H1、H2、H3、H5‧‧‧厚度
H4、H6、H7、H8、H9‧‧‧高度
M‧‧‧罩幕
PA‧‧‧圖案
PL1‧‧‧最底部介電層
PL2、PL3、PL4‧‧‧堆疊介電層
RDL‧‧‧重佈線結構
RDL1‧‧‧第一重佈線金屬性圖案
RDL2‧‧‧第二重佈線金屬性圖案
RDL3‧‧‧第三重佈線金屬性圖案
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8‧‧‧開口
S1110、S1120、S1130、S1140、S1150、S1160、S1170、S1180‧‧‧步驟
結合附圖閱讀以下詳細說明,會最佳地理解本發明的各個態樣。應注意,根據本行業中的標準慣例,各種特徵並非按比例繪製。事實上,為論述清晰起見,可任意增大或減小各種特徵的尺寸。 圖1A至圖1F是根據本揭露一些示例性實施例的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。 圖2A至圖2C是根據本揭露一些示例性實施例的封裝結構中的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。 圖2D是示出圖2B所繪示的結構的一部分的示意性放大俯視圖。 圖3A是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。 圖3B是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的一部分的示意性剖視放大圖。 圖4A至圖4H是根據本揭露一些示例性實施例的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。 圖5A至圖5C是根據本揭露一些示例性實施例的封裝結構中的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。 圖5D是示出圖5B所繪示的結構的一部分的示意性放大俯視圖。 圖6A是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。 圖6B是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的一部分的示意性剖視放大圖。 圖7A至圖7I是根據本揭露一些示例性實施例的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。 圖8是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。 圖9A至圖9H是根據本揭露一些示例性實施例的封裝結構中的連接結構的製造方法中的各個階段的示意性剖視圖。 圖10是根據本揭露一些示例性實施例的示例性封裝結構的示意性剖視圖。 圖11是示出根據本揭露一些實施例的形成連接結構的製造方法的製程步驟的示例性流程圖。

Claims (1)

  1. 一種封裝結構,包括: 半導體晶粒; 模塑化合物,包封所述半導體晶粒; 重佈線層,設置在所述模塑化合物上及所述半導體晶粒之上且電性連接到所述半導體晶粒;以及 導電球,設置在所述重佈線層的第一表面上且電性連接到所述半導體晶粒,其中所述重佈線層包括接頭,所述接頭中的至少一個接頭包括接墊部分及環繞所述接墊部分的脊部分,且所述導電球接觸從所述重佈線層的所述第一表面突出的所述脊部分。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI707441B (zh) * 2020-02-27 2020-10-11 力成科技股份有限公司 扇出型封裝之重佈線層結構及其製法
TWI766283B (zh) * 2020-05-22 2022-06-01 南茂科技股份有限公司 半導體元件
CN118676110A (zh) * 2024-08-23 2024-09-20 甬矽半导体(宁波)有限公司 衬底布线结构及其制备方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10861773B2 (en) * 2017-08-30 2020-12-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor package and manufacturing method thereof
US10665559B2 (en) * 2018-04-11 2020-05-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Device, semiconductor package and method of manufacturing semiconductor package
KR102687751B1 (ko) * 2019-07-15 2024-07-23 에스케이하이닉스 주식회사 브리지 다이를 포함한 반도체 패키지
KR102798702B1 (ko) * 2019-07-22 2025-04-23 삼성전자주식회사 반도체 패키지
KR102791710B1 (ko) * 2019-09-02 2025-04-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US11670608B2 (en) 2019-09-27 2023-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Prevention of metal pad corrosion due to exposure to halogen
KR102788881B1 (ko) * 2019-12-11 2025-03-31 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 그 제조방법
KR102863078B1 (ko) 2020-03-27 2025-09-19 삼성전자주식회사 반도체 패키지
US11049848B1 (en) * 2020-05-21 2021-06-29 Nanya Technology Corporation Semiconductor device
KR102904475B1 (ko) * 2020-09-25 2025-12-24 삼성전자 주식회사 Ubm층을 가지는 팬 아웃 반도체 패키지
US20230063343A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 Texas Instruments Incorporated Multilevel package substrate device with bga pin out and coaxial signal connections

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008078655A1 (ja) * 2006-12-25 2008-07-03 Rohm Co., Ltd. 半導体装置
US8058102B2 (en) * 2009-11-10 2011-11-15 Advanced Chip Engineering Technology Inc. Package structure and manufacturing method thereof
US8710680B2 (en) * 2010-03-26 2014-04-29 Shu-Ming Chang Electronic device package and fabrication method thereof
CN102915986B (zh) * 2012-11-08 2015-04-01 南通富士通微电子股份有限公司 芯片封装结构
KR20150033937A (ko) * 2013-09-25 2015-04-02 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체 패키지 및 그 제작 방법
US9281286B1 (en) * 2014-08-27 2016-03-08 Freescale Semiconductor Inc. Microelectronic packages having texturized solder pads and methods for the fabrication thereof
US9768134B2 (en) * 2015-01-29 2017-09-19 Micron Technology, Inc. Methods of forming conductive materials on semiconductor devices, and methods of forming electrical interconnects
US9899342B2 (en) * 2016-03-15 2018-02-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Integrated fan-out package, redistribution circuit structure, and method of fabricating the same
US10600748B2 (en) * 2016-06-20 2020-03-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Fan-out semiconductor package
KR102175825B1 (ko) * 2018-11-26 2020-11-06 엘비세미콘 주식회사 반도체 패키지의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI707441B (zh) * 2020-02-27 2020-10-11 力成科技股份有限公司 扇出型封裝之重佈線層結構及其製法
TWI766283B (zh) * 2020-05-22 2022-06-01 南茂科技股份有限公司 半導體元件
CN118676110A (zh) * 2024-08-23 2024-09-20 甬矽半导体(宁波)有限公司 衬底布线结构及其制备方法

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Publication number Publication date
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US10665473B2 (en) 2020-05-26
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US20200286744A1 (en) 2020-09-10

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