[go: up one dir, main page]

TW201911515A - 半導體封裝及製作半導體封裝的方法 - Google Patents

半導體封裝及製作半導體封裝的方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201911515A
TW201911515A TW107125864A TW107125864A TW201911515A TW 201911515 A TW201911515 A TW 201911515A TW 107125864 A TW107125864 A TW 107125864A TW 107125864 A TW107125864 A TW 107125864A TW 201911515 A TW201911515 A TW 201911515A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
redistribution
layer
redistribution layer
pattern
hole portion
Prior art date
Application number
TW107125864A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI694570B (zh
Inventor
余振華
余俊輝
余國寵
Original Assignee
台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/662,279 external-priority patent/US10157864B1/en
Application filed by 台灣積體電路製造股份有限公司 filed Critical 台灣積體電路製造股份有限公司
Publication of TW201911515A publication Critical patent/TW201911515A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI694570B publication Critical patent/TWI694570B/zh

Links

Classifications

    • H10W20/42
    • H10P72/74
    • H10W20/031
    • H10W20/20
    • H10W20/435
    • H10W70/09
    • H10W70/60
    • H10W70/611
    • H10W70/635
    • H10W70/65
    • H10W70/685
    • H10W74/117
    • H10W74/129
    • H10W90/00
    • H10W90/701
    • H10P72/7424
    • H10W72/874
    • H10W74/00
    • H10W74/142
    • H10W74/15
    • H10W90/10
    • H10W90/724
    • H10W90/734

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

一種半導體封裝具有至少一個晶粒、第一重佈線層及第二重佈線層。所述第一重佈線層包括具有第一通孔部分及第一佈線部分的第一雙鑲嵌重佈線圖案。所述第二重佈線層設置在所述第一重佈線層上及所述第一晶粒的上方且與所述第一重佈線層及所述第一晶粒電連接。所述第二重佈線層包括具有第二通孔部分及第二佈線部分的第二雙鑲嵌重佈線圖案。所述第二通孔部分的位置與第一通孔部分的位置對齊。

Description

半導體封裝及製作半導體封裝的方法
封裝技術涉及用於包封積體電路(integrated circuit,IC)和/或半導體裝置的包封材料以及作為半導體裝置與封裝之間的介面的重佈線層。細間距節距重佈線層的形成允許製作高積體封裝。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下公開內容提供用於實施所提供主題的不同特徵的許多不同的實施例或實例。以下闡述元件及排列的具體實例以簡化本公開。當然,這些僅為實例而非旨在進行限制。舉例來說,在以下說明中,在第二特徵的上方或第二特徵上形成第一特徵可包括其中第一特徵與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附加特徵從而使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外,本公開在各種實例中可重複使用參考編號和/或字母。此種重複使用是為了簡明及清晰起見,且自身並不表示所討論的各個實施例和/或配置之間的關係。
此外,為易於說明,本文中可能使用例如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…上方”、“上部”等空間相對性用語來闡述圖中所示一個元件或特徵與另一(其他)元件或特徵的關係。除附圖中所繪示的取向以外,所述空間相對性用語旨在涵蓋裝置在使用或操作中的不同取向。設備可被另外取向(旋轉90度或處於其他取向),且本文所使用的空間相對性描述語可同樣相應地作出解釋。
本公開也可包括其他特徵及製程。舉例來說,可包括測試結構,以説明對三維(three-dimensional,3D)封裝或三維積體電路(three-dimensional integrated circuit,3DIC)裝置進行驗證測試。所述測試結構可包括例如在重佈線層中或在基底上形成的測試接墊(test pad),以使得能夠對三維封裝或三維積體電路進行測試、對探針和/或探針卡(probe card)進行使用等。可對中間結構以及最終結構執行驗證測試。另外,本文中所公開的結構及方法可結合包括對已知良好晶粒(known good die)進行中間驗證的測試方法來使用,以提高良率(yield)並降低成本。
圖1A到圖1G是根據一些實施例示意性地示出根據製作半導體封裝的方法來形成重佈線層的製程的各個階段。參照圖1A,提供具有多個接觸件104的基底102。在一些實施例中,在基底102的上方形成覆蓋接觸件104的第一介電層110。在一些實施例中,基底102是其中具有多個半導體晶片的半導體晶圓。在某些實施例中,基底102是包括在模塑化合物中模塑的多個晶粒的重構晶圓(reconstituted wafer)。在一些實施例中,舉例來說,基底102可以是單晶體(monocrystalline)半導體基底,例如矽基底、絕緣體上矽(silicon-on-insulator,SOI)基底或絕緣體上鍺(germanium-on-insulator,GOI)基底。根據所述實施例,所述半導體基底可包括其他導電層、摻雜區或其他半導體元件,例如電晶體、二極體等。所述實施例旨在用於說明目的,而非旨在限定本公開的範圍。
參照圖1A,在一些實施例中,第一介電層110可透過例如旋轉塗佈製程等塗佈製程、層壓製程或包括化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)製程的沉積製程來形成。在某些實施例中,第一介電層110可以是感光性材料層。在一些實施例中,第一介電層110的材料可包括聚醯亞胺、苯並環丁烯(benzocyclobutene,BCB)、聚苯並噁唑(polybenzooxazole,PBO)或任何合適的感光性聚合物材料或其他光阻材料。在某些實施例中,第一介電層110可包括有機聚合物材料層。在替代實施例中,第一介電層110可包括無機介電材料層。
參照圖1B,在一些實施例中,將第一介電層110圖案化成具有開口的經圖案化的第一介電層110a。在一些實施例中,經圖案化的第一介電層110a的開口包括通孔開口VS1,且通孔開口VS1中的一些暴露出基底102的接觸件104。在某些實施例中,第一介電層110透過執行微影及蝕刻製程而被圖案化。在某些實施例中,第一介電層110透過曝光及顯影製程而被部分地移除。在某些實施例中,第一介電層110透過執行雷射燒蝕(laser ablation)製程而被部分地移除或圖案化。
參照圖1C,在一些實施例中,形成具有溝渠圖案的第二介電層120。在某些實施例中,第二介電層120的形成及圖案化可類似於經圖案化的第一介電層110a的形成及圖案化且在此不再重複細節。在一些實施例中,第二介電層120的材料可包括聚醯亞胺、BCB、PBO或任何合適的感光性聚合物材料或其他光阻材料。在某些實施例中,第二介電層120可包括有機聚合物材料層。在替代實施例中,第二介電層120可包括無機介電材料層。在一些實施例中,第二介電層120的材料不同於第一介電層110的材料,且第二介電層120與經圖案化的第一介電層110a構成堆疊的介電層。在一些實施例中,第一介電層110及第二介電層120由相同的材料形成。在一些實施例中,具有溝渠圖案的第二介電層120包括多個溝渠開口TS1。在一些實施例中,如在圖1C所示剖視圖中所看到的,不直接位於通孔開口VS1上方的部分溝渠開口TS1暴露出下伏的經圖案化的第一介電層110a。在一些實施例中,不直接位於通孔開口VS1上方的部分溝渠開口TS1(作為佈線線)可窄於比直接位於通孔開口VS1上方的其他溝渠開口TS1。在一些實施例中,溝渠開口TS1中的一些的位置與通孔開口VS1中的一些的位置垂直地對齊。在某些實施例中,溝渠開口TS1中的一些的位置與通孔開口VS1中的一些的位置垂直地重疊。在一些實施例中,溝渠開口TS1中的一些通向通孔開口VS1(即,與通孔開口VS1進行接合),且接合的溝渠開口TS1及通孔開口VS1構成雙鑲嵌開口DS1。在一些實施例中,雙鑲嵌開口DS1中的一些暴露出基底102的接觸件104。
在一些實施例中,在圖1B及圖1C中,通孔開口VS1在水平方向x(與厚度方向z垂直)上形成有深度d1及底部大小k1。在一些實施例中,直接位於通孔開口VS1上方的溝渠開口TS1在水平方向x上形成有深度d2及底部大小k2。在一些實施例中,溝渠開口TS1、通孔開口VS1及雙鑲嵌開口DS1中的一些具有傾斜的側壁。在一些實施例中,溝渠開口TS1、通孔開口VS1及雙鑲嵌開口DS1中的一些具有實質上垂直的側壁。在一些實施例中,通孔開口VS1的底部大小k1小於溝渠開口TS1的底部大小k2。在一些實施例中,通孔開口VS1的底部大小k1小於或約為10微米。在一些實施例中,深度d1實質上等於或小於深度d2。在某些實施例中,通孔開口VS1形成有實質上相同的大小和/或相同的形狀。在某些實施例中,溝渠開口TS1形成為呈一種或多種形狀且呈一種或多種大小。
在替代實施例中,有可能形成其中形成有通孔開口及溝渠開口的單個介電層。
參照圖1D,在一些實施例中,在經圖案化的第一介電層110a及第二介電層120的疊堆的上方形成第一晶種金屬層125。在某些實施例中,第一晶種金屬層125被形成為與經圖案化的第一介電層110a及第二介電層120的疊堆的外形共形。即,第一晶種金屬層125共形地覆蓋溝渠開口TS1及雙鑲嵌開口DS1,從而均勻地覆蓋溝渠開口TS1及雙鑲嵌開口DS1的側壁及底表面且覆蓋第二介電層120的頂表面120a。在某些實施例中,第一晶種金屬層125是透過化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)、原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)、高密度電漿CVD(high density plasma CVD,HDPCVD)或其組合而形成。在某些實施例中,第一晶種金屬層125是透過依序沉積或濺射鈦層及銅層(圖中未示出)而形成。在一個實施例中,第一晶種金屬層125覆蓋且接觸接觸件104被暴露出的表面(即,通孔開口VS1的底表面)。在某些實施例中,對於不直接位於通孔開口VS1上方的溝渠開口TS1,第一晶種金屬層125被形成為共形地覆蓋溝渠開口TS1的側壁及底表面。
參照圖1E,在第一晶種金屬層125上形成第一金屬層130且第一金屬層130填滿位於經圖案化的第一介電層110a上方的雙鑲嵌開口DS1及溝渠開口TS1。在一些實施例中,第一金屬層130的形成包括透過電鍍在第一晶種金屬層125上形成銅層或銅合金層(圖中未示出)來填充雙鑲嵌開口DS1並填滿不直接位於通孔開口VS1上方的溝渠開口TS1。在一些實施例中,第一金屬層130是透過CVD製程、電化學鍍覆(electrochemical plating,ECP)製程或者甚至是濺射製程而形成。然而,應理解,本公開的範圍不限於上文所公開的材料及說明。
在一些實施例中,由於在將金屬層填充到開口中之前形成共形晶種層,因此確保對後來形成的金屬層的更好的黏附(adhesion)。
參照圖1F,執行平坦化製程以部分地移除位於第二介電層120的頂表面120a上方的第一金屬層130以及第一晶種金屬層125。在一些實施例中,位於第二介電層120的頂表面120a上方的第一金屬層130連同第一晶種金屬層125一起被移除,直到第二介電層120的頂表面120a被暴露出,以形成第一晶種金屬圖案126及第一金屬重佈線圖案135。在一些實施例中,第一金屬重佈線圖案135包括填充在溝渠開口TS1內的佈線重佈線圖案132及填充在雙鑲嵌開口DS1內的雙鑲嵌重佈線圖案131。在一些實施例中,平坦化製程可包括化學機械拋光(chemical-mechanical polishing,CMP)製程、機械研磨製程、飛切製程(fly-cutting)或回蝕製程。在一些實施例中,平坦化製程可包括CMP製程。在某些實施例中,在平坦化之後,完成在封裝結構100內的第一重佈線層(RDL1)的形成。
在替代實施例中,基底102是其中沒有形成接觸件的晶圓載體或玻璃載體,且重佈線層是暫時形成在載體上且將在後續階段與載體分離。
在一些實施例中,在平坦化之後,在圖1F中,保留在雙鑲嵌開口DS1內的第一晶種金屬層125及第一金屬層130成為第一晶種金屬圖案126及雙鑲嵌重佈線圖案131,而保留在溝渠開口TS1內的第一晶種金屬層125及第一金屬層130成為第一晶種金屬圖案126及佈線重佈線圖案132。在一些實施例中,第一晶種金屬圖案126位於雙鑲嵌開口DS1內,夾置在雙鑲嵌重佈線圖案131與雙鑲嵌開口DS1之間,且共形地覆蓋雙鑲嵌重佈線圖案131的側壁及底表面(也覆蓋雙鑲嵌開口DS1的側壁及底表面)。在一些實施例中,位於雙鑲嵌開口DS1內的第一晶種金屬圖案126是均勻地及共形地覆蓋雙鑲嵌重佈線圖案131的側壁及底表面的一體件(integral piece),且上述多個第一晶種金屬圖案126是從相同的層(第一晶種金屬層125)獲得。
在一些實施例中,如圖1F所示,位於雙鑲嵌開口DS1內的雙鑲嵌重佈線圖案131包括通孔部分133(位於通孔開口VS1內)及佈線部分134(位於溝渠開口TS1內)。位於雙鑲嵌開口DS1內的第一晶種金屬圖案126共形地覆蓋雙鑲嵌重佈線圖案131的佈線部分134的側壁以及通孔部分133的側壁及底表面。在一些實施例中,第二介電層120的頂表面120a與雙鑲嵌重佈線圖案131的頂表面131a以及佈線重佈線圖案132的頂表面132a共面且齊平。在一些實施例中,透過雙鑲嵌製程,已形成的第一重佈線層RDL1為隨後形成的上方膜層提供良好的平面性。與半加性製程(semi-additive process)相比,在以上實施例中所述的製造製程製作有利於包括金屬雙鑲嵌圖案的封裝結構,具有較低成本及較低傳輸損耗,且此類結構可適用於高密度應用或高頻應用。
在一些實施例中,第一重佈線層RDL1包括至少經圖案化的第一介電層110a及第二介電層120、第一晶種金屬圖案126以及第一金屬重佈線圖案135。第一重佈線層RDL1與基底102的接觸件104電連接。在替代實施例中,第一重佈線層RDL1可包括多於一個介電圖案及包括跡線或連接線的各種類型的重佈線圖案。在示例性實施例中,第一重佈線層RDL1的重佈線圖案的佈局可形成用於晶圓級封裝或晶圓級晶片尺寸封裝的扇入型(fan-in)佈線。在替代實施例中,第一重佈線層RDL1的重佈線圖案的佈局可形成用於晶圓級封裝技術或者用於整合扇出型(integrated fan-out,InFO)封裝或疊層封裝(package-on-package,PoP)結構的扇出型佈線。
在某些實施例中,透過鑲嵌開口的形成,改善金屬層至雙鑲嵌開口中的填充能力,且透過在雙鑲嵌開口與雙鑲嵌重佈線圖案之間形成晶種金屬圖案,提供雙鑲嵌開口與雙鑲嵌重佈線圖案之間的更好的黏附。另外,由於填充到接合的溝渠開口及通孔開口中的金屬層是一體件,因此可實現更好的機械強度。此外,共形晶種金屬層有助於降低電阻,且雙鑲嵌重佈線圖案改善重佈線層的可靠性及電性質。在一些實施例中,包括一個或多個雙鑲嵌重佈線圖案及覆蓋雙鑲嵌重佈線圖案的側壁及底表面的晶種金屬圖案的重佈線層被視為含雙鑲嵌的重佈線層。
參照圖1G,在封裝結構100的第一重佈線層RDL1上形成第二重佈線層RDL2。第二重佈線層RDL2的形成可採用與在圖1A到圖1F中所述相同或實質上相似的製程步驟且使用與在以上實施例中所述相同或相似的材料。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2設置在第一重佈線層RDL1上且與第一重佈線層RDL1電連接。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2包括至少介電層140、第二金屬重佈線圖案165及夾置在介電層140與第二金屬重佈線圖案165之間的第二晶種金屬圖案156。在一些實施例中,介電層140可以是單個介電層或者兩個或更多個介電層的堆疊結構。在一些實施例中,第二金屬重佈線圖案165包括位於雙鑲嵌開口DS2(接合的通孔開口VS2及溝渠開口TS2)內的雙鑲嵌重佈線圖案161及位於溝渠開口TS2內的佈線重佈線圖案162。在一些實施例中,夾置在雙鑲嵌重佈線圖案161與雙鑲嵌開口DS2之間的第二晶種金屬圖案156共形地覆蓋雙鑲嵌開口DS2的側壁及底表面。在某些實施例中,夾置在溝渠開口TS2與佈線重佈線圖案162之間的第二晶種金屬圖案156共形地覆蓋溝渠開口TS2的側壁及底表面。
在一些實施例中,如圖1G所示,位於雙鑲嵌開口DS2內的雙鑲嵌重佈線圖案161包括通孔部分163(位於通孔開口VS2內)及佈線部分164(位於溝渠開口TS2內)。在一些實施例中,堆疊的介電層140的頂表面140a與雙鑲嵌重佈線圖案161的頂表面161a及佈線重佈線圖案162的頂表面162a共面且齊平。
在圖1G中,第二重佈線層RDL2中的雙鑲嵌重佈線圖案161的通孔部分163的位置與第一重佈線層RDL1中的雙鑲嵌重佈線圖案131的通孔部分133的位置垂直地(沿厚度方向z)對齊。即,通孔開口VS2或通孔部分163的位置與通孔開口VS1或通孔部分133的位置垂直地對齊。在某些實施例中,通孔部分163的位置與通孔部分133的位置垂直地重疊。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案161及第二晶種金屬圖案156直接設置在第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案131上。在一些實施例中,位於第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案161下方的第二晶種金屬圖案156直接接觸第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案131。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2的通孔部分163分別堆疊在第一重佈線層RDL1的通孔部分133的正上方。在一些實施例中,通孔部分163在水平方向x上的底部大小小於或約為10微米。
在一些實施例中,通孔開口VS2的底部大小(在方向x上)小於或至多約等於雙鑲嵌重佈線圖案131的下伏佈線部分134的頂部大小(在方向x上)。在一些實施例中,雙鑲嵌重佈線圖案161(通孔部分163和/或佈線部分164)中的一些及佈線重佈線圖案162中的一些具有傾斜的側壁。在一些實施例中,雙鑲嵌重佈線圖案161(通孔部分163和/或佈線部分164)中的一些及佈線重佈線圖案162中的一些具有實質上垂直的側壁。在一些實施例中,通孔開口VS1的底部大小實質上相同於通孔開口VS2的底部大小。在一些實施例中,通孔開口VS1的底部大小不同於通孔開口VS2的底部大小。在一些實施例中,提供多個重佈線層之間的通孔重疊及通孔堆疊對齊。
在圖1G中,在第一重佈線層或第二重佈線層中示出多於一個雙鑲嵌重佈線圖案。在一些實施例中,一個或多個通孔部分被包括在雙鑲嵌重佈線圖案中,且佈線部分中的一些可與雙鑲嵌重佈線圖案連接。然而,重佈線層的佈局或雙鑲嵌重佈線圖案的排列不受本文所述的實施例限制。
在某些實施例中,在上述製程步驟之後,形成至少一個或多個重佈線層。應理解,可執行進一步的製造製程步驟或封裝製程步驟以完成封裝結構,且上述製程步驟與晶圓級封裝技術相容。
在某些實施例中,當金屬雙鑲嵌結構具有覆蓋其側壁及底表面的共形金屬晶種層時,會在單層式或多層式重佈線層中實現金屬鑲嵌結構與周圍介電材料之間的更好的黏附。對於多層式重佈線層,不同重佈線層中的雙鑲嵌結構的通孔部分直接堆疊在彼此(each other)或互相(one another)的上方。
圖2是根據一些實施例示意性地示出具有一個或多個重佈線層的半導體封裝。在一些實施例中,圖2所示的結構可採用在圖1A到圖1G中所述的製程形成,且在形成第二重佈線層RDL2之後,透過沉積、塗佈或層壓在封裝結構100(圖1G)的上方形成保護層,然後透過微影製程或雷射處理將所述保護層圖案化以形成暴露出位元在下方的部分第二重佈線層RDL2的開口。隨後,將多個導電球附著到第二重佈線層RDL2,且封裝結構100(圖1G)可經歷切割製程而被切割成多個封裝200。參照圖2,封裝200包括晶粒或晶片202、第一重佈線層RDL1、第二重佈線層RDL2及導電球260。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1設置在晶片202上且與晶片202的接觸件204電連接及實體連接。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2設置在第一重佈線層RDL1上且與第一重佈線層RDL1電連接。在一些實施例中,保護層250位於第二重佈線層RDL2上且覆蓋第二重佈線層RDL2,且保護層250具有暴露出下伏第二重佈線層RDL2的開口。在一些實施例中,一些導電球260位於被暴露出的第二重佈線層RDL2上並在所述開口內,且與第二重佈線層RDL2電連接及實體連接。保護層250的形成是可選的,且在其他實施例中,可省去保護層250。
在圖2中,第一重佈線層RDL1包括一個或多個雙鑲嵌重佈線圖案DP1,且第二重佈線層RDL2包括一個或多個雙鑲嵌重佈線圖案DP2。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案DP2堆疊且設置在第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案DP1的正上方。在某些實施例中,雙鑲嵌重佈線圖案DP2的通孔部分VP2的位置與雙鑲嵌重佈線圖案DP1的通孔部分VP1的位置重疊且垂直地對齊。即,通孔部分VP2到基底表面的平面上的正交投影與通孔部分VP1到基底表面的平面上的正交投影重疊。如在圖2的上部分中所看到的,如果考慮到通孔開口VS1的底部大小實質上等於或大於通孔開口VS2的底部大小,則通孔部分VP1在基底表面202a上的正交投影(示出為點線)與通孔部分VP2在基底表面202a上的正交投影(示出為虛線)彼此重疊且同心地排列在圓形接觸件204的跨度(span)內。
在圖2中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2是形成在晶片202的主動表面上的前側重佈線層。圖2中的結構可以是晶圓級晶片尺寸封裝(wafer level chip scale package,WLCSP)結構,且所述晶片及重佈線層具有實質上相同的大小規格。
圖3A到圖3D是根據一些實施例示意性地示出根據製作半導體封裝的方法來形成另一個重佈線層的製程的各個階段。參照圖3A,提供具有形成在基底302上的至少第一重佈線層RDL1的封裝結構。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1與基底302的接觸件304電連接。在一些實施例中,圖3A中的封裝結構可採用在圖1A到圖1F中所述的製程形成。在一些實施例中,在第一重佈線層RDL1上形成具有通孔開口VS3的第三介電層310且在第三介電層310的上方形成第三晶種金屬層315,從而共形地覆蓋第三介電層310及通孔開口VS3。
然後,如在圖3B中所看到的,在一些實施例中,在第三晶種金屬層315上形成界定溝渠開口TS3的光阻圖案320。溝渠開口TS3中的一些與通孔開口VS3進行接合以形成開口DS3。在一些實施例中,光阻圖案320是透過層壓或旋轉塗佈以形成光阻層(圖中未示出)而形成,然後透過微影製程或雷射製程進行圖案化。在某些實施例中,在第三晶種金屬層315上形成第三金屬層330,第三金屬層330包括填充在溝渠開口TS3中的佈線重佈線圖案332及填充在開口DS3中的重佈線圖案331。在一些實施例中,第三金屬層330的形成包括透過電鍍在晶種金屬層315上形成銅層或銅合金層(圖中未示出)以填充開口DS3且填滿溝渠開口TS3。在一些實施例中,第三金屬層330是透過CVD製程、ECP製程或者甚至是濺射製程而形成。然而,應理解,本公開的範圍不限於上文所公開的材料及說明。
在一些實施例中,在圖3B及圖3C中,移除光阻圖案320。在一些實施例中,在光阻圖案320的移除期間,將光阻圖案320下方的第三晶種金屬層315連同光阻圖案320一起移除,以在佈線重佈線圖案332及重佈線圖案331的下方形成第三晶種金屬圖案316。在替代實施例中,透過剝離製程移除光阻圖案320,然後透過蝕刻製程部分地移除第三晶種金屬層315。參照圖3C,第三晶種金屬圖案316夾置在第三介電層310與佈線重佈線圖案332的底表面之間及在第三介電層310與重佈線圖案331的底表面之間。在一些實施例中,第三晶種金屬圖案316覆蓋重佈線圖案331的佈線部分的底表面且覆蓋重佈線圖案331的通孔部分的側壁及底表面。即,第三晶種金屬圖案316不覆蓋佈線重佈線圖案332的側表面及重佈線圖案331的側表面。
在一些實施例中,在圖3D中,在第一重佈線層RDL1上形成第四介電層340。在一些實施例中,第四介電層340可透過層壓或塗佈而形成以覆蓋佈線重佈線圖案332及重佈線圖案331,然後被部分地移除或蝕刻以暴露出重佈線圖案331的頂表面331a及佈線重佈線圖案332的頂表面332a。完成在第一重佈線層RDL1上的第三重佈線層RDL3的形成。
圖3D’是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝的剖視圖。在圖3D’中,第四介電層340’覆蓋佈線重佈線圖案332,但暴露出重佈線圖案331的部分。在一些實施例中,第四介電層340’可透過層壓或塗佈而形成以完全覆蓋佈線重佈線圖案332及重佈線圖案331,然後被部分地移除或蝕刻以暴露出重佈線圖案331的所述部分的頂表面331a。
在一些實施例中,第三重佈線層RDL3可以是具有小尺寸的線及間隔(L/S)的超高密度重佈線層(ultra-high density redistribution layer)。在某些實施例中,第三重佈線層RDL3具有約為或小於2微米/2微米的L/S尺寸。在示例性實施例中,第三重佈線層RDL3是透過半加性製程而形成,從而具有與含雙鑲嵌的重佈線層(例如,第一重佈線層RDL1或第二重佈線層RDL2)的L/S尺寸相比更小的L/S尺寸。在一些實施例中,第三重佈線層RDL3形成在一個或多個含雙鑲嵌的重佈線層上,且這些堆疊的重佈線結構可被視為混合型(hybrid type)重佈線結構。
圖4是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。參照圖4,整合扇出型(InFO)封裝400包括並排排列且包封在模塑化合物430內的第一晶粒410及第二晶粒420。在一些實施例中,至少第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2位於模塑化合物430上及第一晶粒410及第二晶粒420的上方。另外,多個導電元件440位於第二重佈線層RDL2上且連接到第二重佈線層RDL2。在圖4中,第一重佈線層RDL1包括一個或多個雙鑲嵌重佈線圖案DP1,且第二重佈線層RDL2包括一個或多個雙鑲嵌重佈線圖案DP2。第二重佈線層RDL2的形成類似於在圖1A到圖1F中所述的第一重佈線層RDL1的形成。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案DP2堆疊且設置在第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案DP1的正上方。在某些實施例中,通孔部分VP2到晶粒表面的平面上的正交投影與通孔部分VP1到同一平面上的正交投影完全重疊。
在一些實施例中,第一重佈線層RDL1與第一晶粒410及第二晶粒420電連接,且第二重佈線層RDL2也透過第一重佈線層RDL1與第一晶粒410及第二晶粒420電連接。第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案DP1中的一些直接與第一晶粒410的第一接觸件412及第二晶粒420的第二接觸件422連接。在某些實施例中,第一晶粒410包括系統晶片(system-on-a-chip,SoC)晶粒或應用專用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)晶片。在某些實施例中,第二晶粒420包括記憶體晶片或高頻寬記憶體晶片。在圖4中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2是前側重佈線層。在一些實施例中,保護層450位於第二重佈線層RDL2上且覆蓋所述第二重佈線層RDL2,保護層450具有暴露出下伏第二重佈線層RDL2的開口。在一些實施例中,導電元件440位於被暴露出的第二重佈線層RDL2上並位在所述開口內,且與第二重佈線層RDL2電連接及實體連接。在一些實施例中,導電元件440是凸塊、受控塌陷晶粒連接(controlled collapse chip connection,C4)凸塊或球柵陣列(ball grid array,BGA)球。保護層450的形成是可選的,且在其他實施例中,可省去保護層450。
圖5是根據一些實施例示意性地示出具有各種重佈線層的半導體封裝。參照圖5,整合扇出型(InFO)封裝500包括包封在模塑化合物530內的至少一個晶粒510及多於一個的層間穿孔(through interlayer via,TIV)520。在一些實施例中,至少第一重佈線層RDL1、第二重佈線層RDL2及第三重佈線層RDL3依序堆疊在且位於模塑化合物530上,並位在晶粒510及層間穿孔 520的上方。另外,多個導電元件540位於第三重佈線層RDL3上且連接到第三重佈線層RDL3。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2可採用在圖1A到圖1G中所述的製程形成。第三重佈線層RDL3的形成類似於採用在圖3A到圖3D中所述的製程的第三重佈線層RDL3的形成。在圖5中,第一重佈線層RDL1、第二重佈線層RDL2及第三重佈線層RDL3分別包括一個或多個雙鑲嵌重佈線圖案DP1、DP2、DP3。在一些實施例中,第三重佈線層RDL3的雙鑲嵌重佈線圖案DP3相應地堆疊且設置在第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案DP2的正上方,而第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案DP2相應地堆疊且設置在第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案DP1的正上方。在某些實施例中,對應的雙鑲嵌重佈線圖案DP1、DP2、DP3的通孔部分VP1、VP2、VP3的正交投影在同一平面(晶粒頂表面510a)上彼此完全重疊。在一些實施例中,前保護層FP覆蓋第三重佈線層RDL3且具有開口暴露出下伏第三重佈線層RDL3的部分。前保護層FP的形成是可選的,且在其他實施例中,可省去前保護層FP。在一些實施例中,導電元件540中的一些位於被暴露出的第三重佈線層RDL3上並位在所述開口內,且與第三重佈線層RDL3電連接及實體連接。在一些實施例中,導電元件540是凸塊、受控塌陷晶粒連接(C4)凸塊或球柵陣列(BGA)球。
在一些實施例中,在圖5中,第一重佈線層RDL1與晶粒510電連接,且第二重佈線層RDL2及第三重佈線層RDL3透過第一重佈線層RDL1與晶粒510電連接。第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案DP1中的一些分別直接與晶粒510的接觸件512及層間穿孔 520連接。在某些實施例中,晶粒510包括ASIC晶片、類比晶片、感測器晶片、無線及射頻晶片、電壓調節器晶片或記憶體晶片。在一些實施例中,整合扇出型封裝500還包括具有與層間穿孔520電連接的佈線線(routing lines)552及穿孔(through vias)554的背側重佈線結構550。在一些實施例中,背保護層BP位於背側重佈線結構550的上方且覆蓋背側重佈線結構550,且背保護層BP具有暴露出部分佈線線552及部分穿孔554的開口。這種背保護層BP的形成是可選的,且在其他實施例中,可省去背保護層BP。在某些實施例中,背側重佈線結構550有利於與另一個晶粒或子封裝的進一步連接,從而形成疊層封裝(PoP)結構。
在圖5中,第一重佈線層RDL1、第二重佈線層RDL2及第三重佈線層RDL3是前側重佈線層,且與晶粒510及層間穿孔 520電連接。在一些實施例中,佈線重佈線圖案也形成在前側重佈線層的混合結構內,且根據產品的佈局設計,不同重佈線層中的佈線重佈線圖案的位置不一定是垂直對齊的。在示例性實施例中,第三重佈線層RDL3具有與含雙鑲嵌的重佈線層(例如,第一重佈線層RDL1或第二重佈線層RDL2)的L/S尺寸相比更小的L/S尺寸。由於第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2為隨後形成的高密度第三重佈線層RDL3提供良好的平面性,因此混合型前側重佈線層提供電連接的良好的可靠性及電性質。
圖6是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。參照圖6,整合扇出型封裝600包括包封在模塑化合物630內的至少一個晶粒610及多於一個的層間穿孔(TIV)620。在一些實施例中,封裝600的形成可採用先重佈線層(redistribution layer first,RDL-first)製程,包括在放置晶粒610之前在載體上形成至少第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2位於模塑化合物630下方(位於模塑化合物630的底表面上)及晶粒610及層間穿孔 620的下方。第一重佈線層RDL1與層間穿孔 620電連接且透過佈線線652及層間穿孔 620與背側重佈線結構650電連接。另外,多個導電元件640位於第二重佈線層RDL2上且連接到第二重佈線層RDL2。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2中的兩者或至少一者可採用在圖1A到圖1F中所述的製程形成。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2中的至多一者是採用在圖3A到圖3D中所述的製程形成。在圖6中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2分別包括一個或多個雙鑲嵌重佈線圖案DP1、DP2。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案DP2相應地堆疊且設置在第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案DP1的正上方。在某些實施例中,對應雙鑲嵌重佈線圖案DP1、DP2的通孔部分VP1、VP2的正交投影在同一平面上彼此完全重疊。即,第一重佈線層RDL1與第二重佈線層RDL2彼此電連接。
在一些實施例中,在圖6中,第一重佈線層RDL1透過位於晶粒610與第一重佈線層RDL1之間的凸塊615與晶粒610電連接,且第二重佈線層RDL2與導電元件640電連接。在一些實施例中,前保護層FP覆蓋第二重佈線層RDL2並具有暴露出部分第二重佈線層RDL2的開口。前保護層FP的形成是可選的,且在其他實施例中,可省去前保護層FP。在一些實施例中,凸塊615是微凸塊,且底部填充膠618進一步包括在晶粒610與第一重佈線層RDL1之間及凸塊615之間。在一些實施例中,導電元件640中的一些位於被暴露出的第二重佈線層RDL2上並位在前保護層FP的開口內,且與第二重佈線層RDL2電連接及實體連接。在一些實施例中,導電元件640是受控塌陷晶粒連接(C4)凸塊或球柵陣列(BGA)球。第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案DP2中的一些直接與導電元件640連接。在一些實施例中,背側重佈線結構650有利於與另一個晶粒或子封裝的進一步連接以形成疊層封裝(PoP)結構。在一些實施例中,背保護層BP位於背側重佈線結構650的上方且覆蓋背側重佈線結構650,且背保護層BP具有暴露出部分佈線線652的開口。這種背保護層BP的形成是可選的,且在其他實施例中,可省去背保護層BP。
參照圖7,在一些實施例中,封裝700包括安裝在電路板層壓板(circuit board laminate)760上的子封裝70。子封裝70類似於在圖6中所述的封裝600,但沒有導電元件。在一些實施例中,子封裝70具有第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2。在一些實施例中,第二重佈線層RDL2與嵌置在電路板層壓板760內的導電插塞762實體連接及電連接。另外,導電元件780設置在電路板層壓板760下方且與導電插塞762連接。在一些實施例中,電路板層壓板760是印刷電路板,且導電元件780是球柵陣列(BGA)球。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2中的兩者或至少一者可採用在圖1A到圖1F中所述的製程形成。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2中的至多一者是採用在圖3A到圖3D中所述的製程形成。在圖7中,在一些實施例中,第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案相應地堆疊且設置在第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案的正上方。
圖8是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。參照圖8,封裝800包括電路基底880、中介層860、以及包封在模塑化合物830內的第一晶粒810及第二晶粒820。在一些實施例中,經包封的第一晶粒810及第二晶粒820位於中介層860上,且內連結構850位於模塑化合物830與中介層860之間。在一些實施例中,封裝800包括第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2位於中介層860的下側上以及與第二重佈線層RDL2連接且位於電路基底880與第二重佈線層RDL2之間的導電元件870。凸塊815及凸塊825分別位於第一晶粒810與內連結構850之間及第二晶粒820與內連結構850之間,第一晶粒810及第二晶粒820透過凸塊815及凸塊825與內連結構850電連接。在某些實施例中,中介層860包括穿透過中介層860的中介層穿孔865。在某些實施例中,第一晶粒810及第二晶粒820透過位於它們之間的凸塊815、凸塊825、內連結構850及中介層穿孔865與第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2電連接。另外,導電球890進一步連接到電路基底880上。
在一些實施例中,圖8中的第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2中的兩者或至少一者可採用在圖1A到圖1F中所述的製程形成。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案相應地堆疊且設置在第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案的正上方。在某些實施例中,第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案中的一些直接與中介層穿孔865連接。在某些實施例中,第一晶粒810包括SoC晶粒或ASIC晶片。在某些實施例中,第二晶粒820包括記憶體晶片或高頻寬記憶體晶片。在一些實施例中,導電元件870是凸塊或受控塌陷晶粒連接(C4)凸塊。在一些實施例中,電路基底880是有機柔性基底或印刷電路板,而導電球890是球柵陣列(BGA)球。在某些實施例中,封裝800可透過基底上晶圓上晶片(chip on wafer on substrate,CoWoS)封裝製程而形成。
參照圖9,在一些實施例中,封裝900類似於在圖8中所述的封裝800,其具有內連結構950,但沒有中介層860及中介層穿孔865。在一些實施例中,封裝900具有第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2。類似地,第一重佈線層RDL1及第二重佈線層RDL2中的兩者或至少一者可採用在圖1A到圖1F中所述的製程形成。在一些實施例中,第一重佈線層RDL1的雙鑲嵌重佈線圖案相應地堆疊且設置在第二重佈線層RDL2的雙鑲嵌重佈線圖案的正上方。
在以上實施例中所展示及闡述的重佈線層可適用於各種類型的封裝,且重佈線層的佈局及設計可基於產品的電要求進行修改。
根據本公開的一些實施例,公開了一種半導體封裝。所述半導體封裝包括第一晶粒、第一重佈線層及第二重佈線層。所述第一重佈線層設置在所述第一晶粒的上方且與所述第一晶粒電連接。所述第一重佈線層包括第一雙鑲嵌重佈線圖案及第一晶種金屬圖案。所述第一雙鑲嵌重佈線圖案包括第一通孔部分及直接位於所述第一通孔部分上的第一佈線部分。所述第一晶種金屬圖案覆蓋所述第一佈線部分的側壁且覆蓋所述第一通孔部分的側壁及底表面。所述第二重佈線層設置在所述第一重佈線層上及所述第一晶粒的上方且與所述第一重佈線層及所述第一晶粒電連接。所述第二重佈線層包括第二雙鑲嵌重佈線圖案及第二晶種金屬圖案。所述第二雙鑲嵌重佈線圖案包括第二通孔部分及直接位於所述第二通孔部分上的第二佈線部分。所述第二晶種金屬圖案覆蓋所述第二佈線部分的側壁且覆蓋所述第二通孔部分的側壁及底表面。所述第二通孔部分的位置與第一通孔部分的位置對齊。
根據本公開的一些實施例,一種半導體封裝包括至少一個晶粒、第一重佈線層、第二重佈線層及第三重佈線層。所述第一重佈線層設置在所述至少一個晶粒的上方且與所述至少一個晶粒電連接。所述第一重佈線層包括第一雙鑲嵌重佈線圖案及第一晶種金屬圖案,且所述第一雙鑲嵌重佈線圖案包括第一通孔部分及直接位於所述第一通孔部分上的第一佈線部分。所述第一晶種金屬圖案覆蓋所述第一佈線部分的側壁且覆蓋所述第一通孔部分的側壁及底表面。所述第二重佈線層設置在所述第一重佈線層上及所述至少一個晶粒的上方且與所述第一重佈線層及所述至少一個晶粒電連接。所述第二重佈線層包括第二雙鑲嵌重佈線圖案及第二晶種金屬圖案,且所述第二雙鑲嵌重佈線圖案包括第二通孔部分及直接位於所述第二通孔部分上的第二佈線部分。所述第二晶種金屬圖案覆蓋所述第二佈線部分的側壁且覆蓋所述第二通孔部分的側壁及底表面。所述第三重佈線層設置在所述第二重佈線層上及所述至少一個晶粒的上方且與所述第一重佈線層及所述第二重佈線層以及所述至少一個晶粒電連接。所述第三重佈線層包括第三雙鑲嵌重佈線圖案及第三晶種金屬圖案,且所述第三雙鑲嵌重佈線圖案包括第三通孔部分及第三佈線部分。所述第三晶種金屬圖案覆蓋所述第三佈線部分的底表面且覆蓋所述第三通孔部分的側壁及底表面。所述第一通孔部分、所述第二通孔部分及所述第三通孔部分垂直地堆疊在彼此的上方且垂直地彼此對齊。
根據本公開的替代實施例,一種製作半導體封裝的方法包括至少以下步驟。提供基底。在所述基底的上方形成具有多個第一通孔開口的第一介電層。在所述第一介電層上形成具有多個第一溝渠開口的第二介電層。至少一個第一溝渠開口與所述多個第一通孔開口中的一個進行接合以在所述第一介電層及所述第二介電層中形成第一雙鑲嵌開口。在所述第二介電層的上方形成第一晶種金屬層,且所述第一晶種金屬層覆蓋所述第一雙鑲嵌開口。在所述第一晶種金屬層上形成填滿所述第一雙鑲嵌開口的第一金屬層。形成在所述第一雙鑲嵌開口中具有第一雙鑲嵌重佈線圖案的第一重佈線層。在所述第二介電層上形成具有多個第二通孔開口的第三介電層。所述第二通孔開口的位置相應地與所述第一通孔開口的位置對齊。在所述第三介電層上形成具有多個第二溝渠開口的第四介電層。至少一個第二溝渠開口與所述多個第二通孔開口中的一個進行接合以在所述第三介電層及所述第四介電層中形成第二雙鑲嵌開口。在所述第四介電層的上方形成第二晶種金屬層且所述第二晶種金屬層覆蓋所述第二雙鑲嵌開口。在所述第二晶種金屬層上形成填滿所述第二雙鑲嵌開口的第二金屬層。形成在所述第二雙鑲嵌開口中具有第二雙鑲嵌重佈線圖案的第二重佈線層。
雖然本發明實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明實施例的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
70‧‧‧子封裝
100‧‧‧封裝結構
102、302‧‧‧基底
104、204、304、512‧‧‧接觸件
110‧‧‧第一介電層
110a‧‧‧經圖案化的第一介電層
120‧‧‧第二介電層
120a、131a、132a、140a、161a、162a、331a、332a‧‧‧頂表面
125‧‧‧第一晶種金屬層
126‧‧‧第一晶種金屬圖案
130‧‧‧第一金屬層
131、161‧‧‧雙鑲嵌重佈線圖案
132、162、332‧‧‧佈線重佈線圖案
133、163‧‧‧通孔部分
134、164‧‧‧佈線部分
135‧‧‧第一金屬重佈線圖案
140‧‧‧介電層
156‧‧‧第二晶種金屬圖案
165‧‧‧第二金屬重佈線圖案
200、700、800、900‧‧‧封裝
202‧‧‧晶粒或晶片
202a‧‧‧基底表面
250、450‧‧‧保護層
260、890、990‧‧‧導電球
310‧‧‧第三介電層
315‧‧‧第三晶種金屬層
316‧‧‧第三晶種金屬圖案
320‧‧‧光阻圖案
330‧‧‧第三金屬層
331‧‧‧重佈線圖案
340、340’‧‧‧第四介電層
400、500、600‧‧‧‧‧‧整合扇出型封裝
410、810、910‧‧‧第一晶粒
412‧‧‧第一接觸件
420、820、920‧‧‧第二晶粒
422‧‧‧第二接觸件
430、530、630、830、930‧‧‧模塑化合物
440、540、640、780、870、970‧‧‧導電元件
510、610、710‧‧‧晶粒
510a‧‧‧晶粒頂表面
520、620‧‧‧層間穿孔
550、650‧‧‧背側重佈線結構
552、652‧‧‧佈線線
554‧‧‧穿孔
615、815、825、915、925‧‧‧凸塊
618‧‧‧底部填充膠
760‧‧‧電路板層壓板
762‧‧‧導電插塞
850、950‧‧‧內連結構
860‧‧‧中介層
865‧‧‧中介層穿孔
880、980‧‧‧電路基底
BP‧‧‧背保護層
d1、d2‧‧‧深度
DP1、DP2、DP3‧‧‧雙鑲嵌重佈線圖案
DS1、DS2‧‧‧雙鑲嵌開口
DS3‧‧‧開口
FP‧‧‧前保護層
k1、k2‧‧‧底部大小
RDL1‧‧‧第一重佈線層
RDL2‧‧‧第二重佈線層
RDL3‧‧‧第三重佈線層
TS1、TS2、TS3‧‧‧溝渠開口
VP1、VP2、VP3‧‧‧通孔部分
VS1、VS2、VS3‧‧‧通孔開口
x‧‧‧水平方向
z‧‧‧厚度方向
根據以下的詳細說明並配合所附圖式以了解本發明實施例。應注意的是,根據本產業的一般作業,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到圖1G是根據一些實施例示意性地示出根據製作半導體封裝的方法來形成重佈線層的製程的各個階段。 圖2是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。 圖3A到圖3D是根據一些實施例示意性地示出根據製作半導體封裝的方法來形成另一個重佈線層的製程的各個階段。 圖3D’是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝的剖視圖。 圖4是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。 圖5是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。 圖6是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。 圖7是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。 圖8是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。 圖9是根據一些實施例示意性地示出具有多個重佈線層的半導體封裝。

Claims (20)

  1. 一種半導體封裝,包括: 第一晶粒; 第一重佈線層,設置在所述第一晶粒的上方且與所述第一晶粒電連接,其中所述第一重佈線層包括第一雙鑲嵌重佈線圖案及第一晶種金屬圖案,所述第一雙鑲嵌重佈線圖案包括第一通孔部分及直接位於所述第一通孔部分上的第一佈線部分,且所述第一晶種金屬圖案覆蓋所述第一佈線部分的側壁且覆蓋所述第一通孔部分的側壁及底表面;以及 第二重佈線層,設置在所述第一重佈線層上及所述第一晶粒的上方且與所述第一重佈線層及所述第一晶粒電連接,其中所述第二重佈線層包括第二雙鑲嵌重佈線圖案及第二晶種金屬圖案,所述第二雙鑲嵌重佈線圖案包括第二通孔部分及直接位於所述第二通孔部分上的第二佈線部分,且所述第二晶種金屬圖案覆蓋所述第二佈線部分的側壁且覆蓋所述第二通孔部分的側壁及底表面, 其中所述第二通孔部分的位置與所述第一通孔部分的位置對齊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體封裝,其中所述第二雙鑲嵌重佈線圖案直接位於所述第一雙鑲嵌重佈線圖案上,且所述第二晶種金屬圖案接觸所述第一重佈線層的所述第一雙鑲嵌重佈線圖案。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的半導體封裝,其中所述第二通孔部分的正交投影與所述第一通孔部分的正交投影完全重疊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的半導體封裝,其中所述第一通孔部分的底部大小大於所述第二通孔部分的底部大小,且所述第一通孔部分的正交投影與所述第二通孔部分的正交投影以同心方式彼此重疊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的半導體封裝,更包括包封所述第一晶粒的模塑化合物,其中所述第一重佈線層及所述第二重佈線層位於所述模塑化合物的第一側上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的半導體封裝,更包括位於所述模塑化合物中的多個層間穿孔及位於所述模塑化合物第二側上的背側重佈線結構,所述第二側與所述第一側相對,其中所述多個層間穿孔穿透過所述模塑化合物且與所述背側重佈線結構連接。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的半導體封裝,更包括包封在所述模塑化合物中的第二晶粒及位於所述模塑化合物與所述第一重佈線層之間及所述模塑化合物與所述第二重佈線層之間的內連結構。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的半導體封裝,更包括中介層及位於所述中介層中的多個中介層穿孔,其中所述中介層及所述多個中介層穿孔位於所述內連結構與所述第一重佈線層之間及所述內連結構與所述第二重佈線層之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的半導體封裝,更包括位於所述第二重佈線層上的第三重佈線層,其中所述第三重佈線層包括第三雙鑲嵌重佈線圖案,所述第三雙鑲嵌重佈線圖案具有第三通孔部分,且所述第三通孔部分的位置與所述第一通孔部分的所述位置及所述第二通孔部分的所述位置對齊。
  10. 一種半導體封裝,包括: 至少一個晶粒; 第一重佈線層,設置在所述至少一個晶粒的上方且與所述至少一個晶粒電連接,其中所述第一重佈線層包括第一雙鑲嵌重佈線圖案及第一晶種金屬圖案,所述第一雙鑲嵌重佈線圖案包括第一通孔部分及直接位於所述第一通孔部分上的第一佈線部分,且所述第一晶種金屬圖案覆蓋所述第一佈線部分的側壁且覆蓋所述第一通孔部分的側壁及底表面; 第二重佈線層,設置在所述第一重佈線層上及所述至少一個晶粒的上方且與所述第一重佈線層及所述至少一個晶粒電連接,其中所述第二重佈線層包括第二雙鑲嵌重佈線圖案及第二晶種金屬圖案,所述第二雙鑲嵌重佈線圖案包括第二通孔部分及直接位於所述第二通孔部分上的第二佈線部分,且所述第二晶種金屬圖案覆蓋所述第二佈線部分的側壁且覆蓋所述第二通孔部分的側壁及底表面;以及 第三重佈線層,設置在所述第二重佈線層上及所述至少一個晶粒的上方且與所述第一重佈線層及所述第二重佈線層以及所述至少一個晶粒電連接,其中所述第三重佈線層包括第三雙鑲嵌重佈線圖案及第三晶種金屬圖案,所述第三雙鑲嵌重佈線圖案包括第三通孔部分及第三佈線部分,且所述第三晶種金屬圖案覆蓋所述第三佈線部分的底表面且覆蓋所述第三通孔部分的側壁及底表面, 其中所述第一通孔部分、所述第二通孔部分及所述第三通孔部分垂直地堆疊在彼此的上方且垂直地彼此對齊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的半導體封裝,其中所述第二通孔部分的正交投影與所述第一通孔部分的正交投影重疊,且所述第三通孔部分的正交投影與所述第二通孔部分的所述正交投影重疊。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的半導體封裝,其中所述第一通孔部分的底部大小實質上等於所述第二通孔部分的底部大小,且所述第一通孔部分的正交投影與所述第二通孔部分的正交投影以同心方式彼此重疊。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的半導體封裝,更包括包封所述至少一個晶粒的模塑化合物,其中所述第一重佈線層及所述第二重佈線層位於所述模塑化合物的第一側上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的半導體封裝,更包括位於所述模塑化合物中的多個層間穿孔及位於所述模塑化合物第二側上的背側重佈線結構,所述第二側與所述第一側相對,其中所述多個層間穿孔穿透過所述模塑化合物且與所述背側重佈線結構連接。
  15. 一種半導體封裝的製造方法,包括: 提供基底; 在所述基底的上方形成具有多個第一通孔開口的第一介電層; 在所述第一介電層上形成具有多個第一溝渠開口的第二介電層,其中所述多個第一溝渠開口中的至少一個第一溝渠開口與所述多個第一通孔開口的一個第一通孔開口進行接合以在所述第一介電層及所述第二介電層中形成第一雙鑲嵌開口; 在所述第二介電層的上方形成覆蓋所述第一雙鑲嵌開口的第一晶種金屬層; 在所述第一晶種金屬層上形成填滿所述第一雙鑲嵌開口的第一金屬層; 形成在所述第一雙鑲嵌開口中具有第一雙鑲嵌重佈線圖案的第一重佈線層; 在所述第二介電層上形成具有多個第二通孔開口的第三介電層,其中所述多個第二通孔開口的位置與所述多個第一通孔開口的位置對應地對齊; 在所述第三介電層上形成具有多個第二溝渠開口的第四介電層,其中所述多個第二溝渠開口中的至少一個第二溝渠開口與所述多個第二通孔開口的一個第二通孔開口進行接合以在所述第三介電層及所述第四介電層中形成第二雙鑲嵌開口; 在所述第四介電層的上方形成覆蓋所述第二雙鑲嵌開口的第二晶種金屬層; 在所述第二晶種金屬層上形成填滿所述第二雙鑲嵌開口的第二金屬層;以及 形成在所述第二雙鑲嵌開口中具有第二雙鑲嵌重佈線圖案的第二重佈線層。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法,其中形成在所述第一雙鑲嵌開口中具有第一雙鑲嵌重佈線圖案的第一重佈線層包括:執行第一平坦化工藝以移除位於所述第一雙鑲嵌開口外的所述第一金屬層及所述第一晶種金屬層,從而形成夾置在所述第一雙鑲嵌開口與填滿所述第一雙鑲嵌開口的所述第一重佈線圖案之間的第一晶種金屬圖案。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的方法,其中形成在所述第二雙鑲嵌開口中具有第二雙鑲嵌重佈線圖案的第二重佈線層包括:執行第二平坦化工藝以移除位於所述第二雙鑲嵌開口外的所述第二金屬層及所述第二晶種金屬層,從而形成夾置在所述第二雙鑲嵌開口與填滿所述第二雙鑲嵌開口的所述第二重佈線圖案之間的第二晶種金屬圖案。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的方法,更包括形成多個層間穿孔且在所述第二重佈線層的上方設置至少一個晶粒,其中所述多個層間穿孔及所述至少一個晶粒與所述第一重佈線層及所述第二重佈線層電連接。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的方法,更包括形成包封所述至少一個晶粒及所述多個層間穿孔的模塑化合物。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的方法,更包括在所述第一重佈線層的上方設置多個導電元件。
TW107125864A 2017-07-27 2018-07-26 半導體封裝及製作半導體封裝的方法 TWI694570B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/662,279 2017-07-27
US15/662,279 US10157864B1 (en) 2017-07-27 2017-07-27 Package structure and method of forming the same
US201862620380P 2018-01-22 2018-01-22
US62/620,380 2018-01-22
US16/022,704 2018-06-29
US16/022,704 US10515921B2 (en) 2017-07-27 2018-06-29 Semiconductor package and method of fabricating semiconductor package

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201911515A true TW201911515A (zh) 2019-03-16
TWI694570B TWI694570B (zh) 2020-05-21

Family

ID=65138430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107125864A TWI694570B (zh) 2017-07-27 2018-07-26 半導體封裝及製作半導體封裝的方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10515921B2 (zh)
CN (1) CN109309075B (zh)
TW (1) TWI694570B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI722957B (zh) * 2019-10-28 2021-03-21 南亞科技股份有限公司 半導體元件及其製備方法
TWI776166B (zh) * 2019-06-28 2022-09-01 南韓商三星電子股份有限公司 半導體封裝
TWI791991B (zh) * 2019-10-18 2023-02-11 南韓商三星電子股份有限公司 重佈線基底以及包括其之半導體封裝
TWI835305B (zh) * 2021-11-08 2024-03-11 台灣積體電路製造股份有限公司 布局修改方法以及半導體結構

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10276428B2 (en) * 2017-08-28 2019-04-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor package and method of fabricating semiconductor package
US11705414B2 (en) * 2017-10-05 2023-07-18 Texas Instruments Incorporated Structure and method for semiconductor packaging
AU2020229852A1 (en) 2019-02-28 2021-10-07 Exo Imaging, Inc. High density multi-poled thin film piezoelectric devices and methods of making the same
US11410897B2 (en) * 2019-06-27 2022-08-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor structure having a dielectric layer edge covering circuit carrier
US11581262B2 (en) * 2019-10-02 2023-02-14 Qualcomm Incorporated Package comprising a die and die side redistribution layers (RDL)
KR20210133524A (ko) * 2020-04-29 2021-11-08 삼성전자주식회사 배선 구조체 및 이를 포함하는 반도체 패키지
CN111554641A (zh) * 2020-05-11 2020-08-18 上海天马微电子有限公司 半导体封装件及其制作方法
JP7552102B2 (ja) * 2020-07-01 2024-09-18 Toppanホールディングス株式会社 配線基板及び配線基板の製造方法
KR102899608B1 (ko) 2020-07-31 2025-12-15 삼성전자주식회사 반도체 패키지
US12355000B2 (en) 2020-11-10 2025-07-08 Qualcomm Incorporated Package comprising a substrate and a high-density interconnect integrated device
US12469811B2 (en) * 2021-03-26 2025-11-11 Qualcomm Incorporated Package comprising wire bonds coupled to integrated devices
KR20230043620A (ko) * 2021-09-24 2023-03-31 삼성전자주식회사 3d 칩렛 구조의 시스템 온 칩 및 이를 포함하는 전자 장치
US11862576B2 (en) * 2021-10-28 2024-01-02 Texas Instruments Incorporated IC having electrically isolated warpage prevention structures

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6197688B1 (en) * 1998-02-12 2001-03-06 Motorola Inc. Interconnect structure in a semiconductor device and method of formation
US6251772B1 (en) * 1999-04-29 2001-06-26 Advanced Micro Devicees, Inc. Dielectric adhesion enhancement in damascene process for semiconductors
US6252290B1 (en) * 1999-10-25 2001-06-26 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Method to form, and structure of, a dual damascene interconnect device
TW479324B (en) * 2001-01-03 2002-03-11 Macronix Int Co Ltd Manufacturing method of dual-metal damascene structure
TWI295083B (zh) 2001-05-25 2008-03-21 United Microelectronics Corp
JP4699172B2 (ja) * 2005-10-25 2011-06-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US7993972B2 (en) * 2008-03-04 2011-08-09 Stats Chippac, Ltd. Wafer level die integration and method therefor
US7588951B2 (en) * 2006-11-17 2009-09-15 Freescale Semiconductor, Inc. Method of packaging a semiconductor device and a prefabricated connector
US7799602B2 (en) * 2008-12-10 2010-09-21 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming a shielding layer over a semiconductor die after forming a build-up interconnect structure
JP5535494B2 (ja) * 2009-02-23 2014-07-02 新光電気工業株式会社 半導体装置
US8791549B2 (en) 2009-09-22 2014-07-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer backside interconnect structure connected to TSVs
US8742561B2 (en) * 2009-12-29 2014-06-03 Intel Corporation Recessed and embedded die coreless package
US8901724B2 (en) * 2009-12-29 2014-12-02 Intel Corporation Semiconductor package with embedded die and its methods of fabrication
US9048233B2 (en) 2010-05-26 2015-06-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Package systems having interposers
US9064879B2 (en) 2010-10-14 2015-06-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packaging methods and structures using a die attach film
US8797057B2 (en) 2011-02-11 2014-08-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Testing of semiconductor chips with microbumps
US9117882B2 (en) * 2011-06-10 2015-08-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Non-hierarchical metal layers for integrated circuits
US9000584B2 (en) 2011-12-28 2015-04-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packaged semiconductor device with a molding compound and a method of forming the same
US9263839B2 (en) 2012-12-28 2016-02-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method for an improved fine pitch joint
US9257333B2 (en) 2013-03-11 2016-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Interconnect structures and methods of forming same
US9842798B2 (en) * 2012-03-23 2017-12-12 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor device and method of forming a PoP device with embedded vertical interconnect units
US9111949B2 (en) 2012-04-09 2015-08-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods and apparatus of wafer level package for heterogeneous integration technology
US9196532B2 (en) 2012-06-21 2015-11-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Integrated circuit packages and methods for forming the same
US9275924B2 (en) 2012-08-14 2016-03-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor package having a recess filled with a molding compound
US9263511B2 (en) 2013-02-11 2016-02-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Package with metal-insulator-metal capacitor and method of manufacturing the same
US9048222B2 (en) 2013-03-06 2015-06-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of fabricating interconnect structure for package-on-package devices
US9196559B2 (en) 2013-03-08 2015-11-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Directly sawing wafers covered with liquid molding compound
US8987922B2 (en) 2013-03-11 2015-03-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods and apparatus for wafer level packaging
US9275925B2 (en) 2013-03-12 2016-03-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method for an improved interconnect structure
US9520350B2 (en) * 2013-03-13 2016-12-13 Intel Corporation Bumpless build-up layer (BBUL) semiconductor package with ultra-thin dielectric layer
US9368460B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fan-out interconnect structure and method for forming same
US9184128B2 (en) 2013-12-13 2015-11-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. 3DIC package and methods of forming the same
US9281254B2 (en) 2014-02-13 2016-03-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods of forming integrated circuit package
US9735134B2 (en) 2014-03-12 2017-08-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packages with through-vias having tapered ends
US9666522B2 (en) 2014-05-29 2017-05-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Alignment mark design for packages
US9496189B2 (en) 2014-06-13 2016-11-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Stacked semiconductor devices and methods of forming same
US9449914B2 (en) 2014-07-17 2016-09-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Stacked integrated circuits with redistribution lines
US9991200B2 (en) 2014-09-25 2018-06-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Air gap structure and method
US9583462B2 (en) * 2015-01-22 2017-02-28 Qualcomm Incorporated Damascene re-distribution layer (RDL) in fan out split die application
TW201640590A (zh) * 2015-05-04 2016-11-16 矽品精密工業股份有限公司 電子封裝件及其製法
US10141198B2 (en) * 2016-07-08 2018-11-27 Dyi-chung Hu Electronic package and manufacturing method thereof

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI776166B (zh) * 2019-06-28 2022-09-01 南韓商三星電子股份有限公司 半導體封裝
US11637081B2 (en) 2019-06-28 2023-04-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor package and method of manufacturing the same
TWI791991B (zh) * 2019-10-18 2023-02-11 南韓商三星電子股份有限公司 重佈線基底以及包括其之半導體封裝
US11705341B2 (en) 2019-10-18 2023-07-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor package having redistribution patterns including seed patterns and seed layers
TWI722957B (zh) * 2019-10-28 2021-03-21 南亞科技股份有限公司 半導體元件及其製備方法
CN112736054A (zh) * 2019-10-28 2021-04-30 南亚科技股份有限公司 半导体元件及其制备方法
US11270962B2 (en) 2019-10-28 2022-03-08 Nanya Technology Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN112736054B (zh) * 2019-10-28 2024-04-16 南亚科技股份有限公司 半导体元件及其制备方法
TWI835305B (zh) * 2021-11-08 2024-03-11 台灣積體電路製造股份有限公司 布局修改方法以及半導體結構
US12087714B2 (en) 2021-11-08 2024-09-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Reduction of cracks in passivation layer

Also Published As

Publication number Publication date
CN109309075B (zh) 2022-05-10
US20200126940A1 (en) 2020-04-23
US11075184B2 (en) 2021-07-27
US10515921B2 (en) 2019-12-24
CN109309075A (zh) 2019-02-05
US20190035757A1 (en) 2019-01-31
TWI694570B (zh) 2020-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI694570B (zh) 半導體封裝及製作半導體封裝的方法
TWI681466B (zh) 半導體結構及積體電路封裝的形成方法
TW202101728A (zh) 半導體結構及其製造方法
TWI711145B (zh) 封裝結構及其製造方法
TWI807331B (zh) 半導體結構及其製造方法
TW202020998A (zh) 積體電路裝置的封裝及其形成方法
TWI789881B (zh) 封裝結構及其製造方法
CN110660783A (zh) 半导体器件封装件和方法
US11211371B2 (en) Integrated circuit package and method
TW202238890A (zh) 半導體封裝及其製造方法
CN221102061U (zh) 封装体
TW202030843A (zh) 封裝裝置
TWI719670B (zh) 積體電路封裝體及其製造方法
US20250349726A1 (en) Semiconductor structure and method of making same
TW202201573A (zh) 晶粒堆疊結構及其形成方法
TWI735353B (zh) 積體電路封裝及其製作方法
TW202145389A (zh) 半導體裝置與結構及其製造方法
TWI861732B (zh) 半導體封裝及其製造方法
US20230361048A1 (en) Semiconductor package and method of fabricating semiconductor package
TW202347662A (zh) 積體電路封裝及其形成方法
TW202339133A (zh) 封裝及其製造方法
TWI867820B (zh) 半導體裝置及其製造方法
CN218996710U (zh) 半导体封装
TWI910422B (zh) 封裝體及其封裝方法
CN221008932U (zh) 天线装置