CN210040131U

CN210040131U - 一种重新布线层

Info

Publication number: CN210040131U
Application number: CN201921152459.8U
Authority: CN
Inventors: 尹佳山; 周祖源; 吴政达; 林正忠
Original assignee: Zhongxin Changdian Semiconductor (jiangyin) Co Ltd
Current assignee: SJ Semiconductor Jiangyin Corp
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2029-07-22

Abstract

本实用新型提供一种重新布线层，所述重新布线层包括：金属种子层；金属线层，位于所述金属种子层的上表面；塑封层，覆盖所述金属线层以及金属种子层的上表面和侧壁；其中，所述金属种子层为单一材料。采用单一材料制备的金属种子层代替传统的Ti/Cu种子层，以减少湿法刻蚀工艺造成的侧蚀，从而防止因金属线层与基板之间的连接面减少而引起的重新布线层的剥离，减少刻蚀工艺并提高细间距的重新布线层的良率。

Description

一种重新布线层

技术领域

本实用新型涉及半导体技术封装领域，尤其涉及一种重新布线层。

背景技术

随着电子产品多功能化和小型化的潮流，高密度微电子组装技术在新一代电子产品上逐渐成为主流。为了配合新一代电子产品的发展，尤其是智能手机、掌上电脑、超级本等产品的发展，芯片的尺寸向密度更高、速度更快、尺寸更小、成本更低等方向发展。扇出型晶圆级封装技术的出现，为技术的提升提供了更广阔的发展前景。

对于高I/O(输入/输出)芯片封装结构而言，需要多层重新布线获得高密度的中介板。然而，在有限的外形形状及封装尺寸下，重新布线层中金属线的线宽及线间距越小意味着可以得到越多的供电轨道。在现有工艺中，一般都使用Ti/Cu种子层作为形成重新布线层的种子层，但由于Ti的刻蚀速率与Cu的刻蚀速率不同，需要分别进行湿法刻蚀。湿法刻蚀具有各向同性，即在向下刻蚀的同时也会向侧边侧蚀，产生侧蚀现象，而两次湿法刻蚀会导致侧蚀现象的加剧，从而导致重新布线层与基板的连接面减小，致使重新布线层容易剥离，

因此，在半导体芯片封装中，如何防止细间距的重新布线层的剥离是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提出一种重新布线层，用于解决细间距重新布线层易剥离的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种重新布线层，所述重新布线层至少包括：

金属种子层；

金属线层，位于所述金属种子层的上表面；

塑封层，覆盖所述金属线层以及金属种子层的上表面和侧壁；

其中，所述金属种子层为单一材料。

可选地，所述金属种子层的材料为铝或铜，所述金属线层的材料为铝、铝合金、铜或铜合金。

可选地，所述金属种子层及所述金属线层的材料相同。

可选地，所述金属线层为多层金属线互连的金属互连结构。

如上所述，本实用新型在重新布线层的制备过程中，采用单一材料制备的金属种子层代替传统的Ti/Cu种子层，以减少湿法刻蚀工艺造成的侧蚀，从而防止因金属线层与基板之间的连接面减少而引起的重新布线层的剥离，减少刻蚀工艺并提高细间距重新布线层的良率。

附图说明

图1显示为重新布线层的制备流程图。

图2显示为实施例一中提供一带有粘合层的基板的示意图

图3显示为实施例一中形成金属种子层的示意图。

图4显示为实施例一中形成图形化光刻胶层的示意图。

图5显示为实施例一中形成金属线层的示意图。

图6显示为实施例一中去除光刻胶层的示意图。

图7显示为实施例一中去除金属种子层的的示意图。

图8显示为实施例一中形成塑封层的示意图。

图9显示为实施例一中剥离粘合层和基板的示意图。

元件标号说明

10 基板

11 粘合层

12 金属种子层

13 光刻胶层

14 金属线层

15 塑封层

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

实施例一

如图1～9所示，本实施例提供一种重新布线以及重新布线层的制备方法。

如图9所示，重新布线层至少包括：金属种子层12，位于金属种子层11上表面的金属线层14以及覆盖金属种子层12和金属线层14的上表面和侧壁的塑封层15。

金属种子层12的材料为铜或铝，但必须为单一材料。这是因为对于重新布线层的制备工艺来说，湿法刻蚀是重要工序之一，而由于刻蚀剂对于不同的金属刻蚀速率不同。如果采用两种或两种以上金属制备金属种子层，需要进行多次湿法刻蚀，而由于刻蚀的各项同性，会导致侧蚀现象，从而减少了金属线层与基板的连接面积，而致使重新布线层的剥离。

金属线层14的材料为铜或或铜合金，也可以为铝或铝合金。金属种子层可以选用与金属线层相同的材料，也可以选用不同的材料。

在本实施例中，金属种子层12的材料选用铜，金属线层14的材料选用铝。

请参阅图1，本实施例还提供了一种金属布线层的制备方法，所述制备方法至少包括如下步骤：

1)提供一基板，所述基板具有一粘合层；

2)于所述粘合层上表面形成金属种子层；

3)通过涂胶、曝光、显影工艺，于所述金属种子层上表面形成图形化的光刻胶层；

4)于未被所述光刻胶层覆盖的所述金属种子层的上表面形成金属线层；

5)去除所述光刻胶层；

6)去除未被所述金属线层覆盖的所述金属种子层；

7)塑封，形成覆盖所述金属线层以及金属种子层的上表面和侧壁的塑封层。

下面结合附图进一步详细说明本实施例的技术方案。

如图2所示，进行步骤1)，提供一基板10，并于基板10的上表面形成粘合层11。

基板10的材料为陶瓷、玻璃或其他半导体材料。

粘合层11在后续工艺中作为重新布线层和基板之间的分离层，其最好选用具有光洁表面的黏合材料制成，其必须与基板有一定的结合力，以保证所述基板在的工艺中不会移动，而且也要保证其余所述重现布线层有一定的结合力。作为示例，所述粘合层的材料选自双面均具有粘性的胶带或通过旋涂工艺制作的粘合胶等，所述胶带优选采用UV胶带，其在UV光照射下很容易被撕离，便于基板的去除。在其他实施方式中，所述粘和层也可以选用物理气相沉积法或化学气相沉积法制得的其他材料层，如环氧树脂、硅橡胶、聚酰亚胺等。在后续分离基板时，可采用湿法腐蚀、化学机械研磨等方法去除所述粘合层。

如图3所示，进行步骤2)，于粘合层11上表面沉积金属种子层12。

金属种子层12的制备方法可以采用物理气相沉积法、化学气相沉积法、溅射法中的至少一种形成金属种子层。

沉积种子层的原因在于本实用新型中采用电化学法或电镀法制备器件的重新布线层，电镀形成的关键是，通过表面的金属层产生电流使金属沉积，而粘合层一般是不导电的，所以不能进行重新布线层的电镀，因此需要在不导电的粘合层表面再形成一层金属层，以作为电镀的种子层。在本实施例中，选用铜作为金属种子层12。

如图4所示，进行步骤3)，通过涂胶、曝光、显影，形成图形化的光刻胶层13。

形成光刻胶层13的具体步骤为：将光刻胶均匀涂布于金属种子层12表面，然后将覆盖有光刻胶的基板从涂胶机上转移至烘箱中进行涂胶后烘，以蒸发光刻胶中的水分，固定光刻胶。将紫外光透过光罩板上的图形照射到涂有光刻胶的基板表面，受紫外光照射后光刻胶变形，光刻胶被显影液腐蚀，经过清洗后，留下和光罩板上一致或互补的图形，从而形成了图形化的光刻胶层13。

如图5所示，进行步骤4)，于未被光刻胶层13覆盖的金属种子层12的上表面形成金属线层14。

金属线层14的厚度优选的要小于或等于光刻胶层13的厚度，这样，可以精确控制金属线层14的线宽。

金属线层14的材料包括铜、铜合金或铝、铝合金中的任意一种。可以采用物理气相沉积、化学气相沉积、磁控溅射或电镀、化学镀等工艺形成金属线层。由于电镀法简单、镀膜速率快，在实际应用中，一般都采用电镀法。在本实施例中，选用铝作为金属线层14。

如图6所示，进行步骤5)，去除光刻胶层13。

在实际生产中，一般采用高于200℃的工艺温度，在氧、氟混合工艺气体进行灰化处理，以去除光刻胶层13。

如图7所示，进行步骤6)，去除未被金属线层14覆盖的金属种子层13。

在本实施例中，采用湿法刻蚀工艺去除没有被金属线层14覆盖的金属种子层13。湿法刻蚀因刻蚀速率快、成本低而成为常用的刻蚀手段。当然，在其他实施例中，也可以采用其他工艺去除金属种子层13。

如图8所示，进行步骤7)，塑封，形成覆盖金属线层14和金属种子层12上表面和侧壁的塑封层15。

本实施例还包括步骤8)，如图9所示，去除粘合层11以及基体10。

在实际操作中，可以采用机械研磨、化学抛光、刻蚀、紫外线剥离、机械剥离中的一种或多种去除粘合层11和基板10，去除粘合层和基板后即得到重新布线层。

通过采用单一材料的金属种子层，减少湿法刻蚀次数，从而减少因湿法刻蚀的各项同性而导致的侧蚀现象，防止重新布线层的剥离现象的发生，减少了刻蚀工序并提高了重新布线层的制备良率。

实施例二

本实施例提供了一种重新布线层的制备方法。

本实施例采用与实施例一相似的工艺，与实施例一不同的是，本实施例中金属种子层和金属线层的材料相同，采用铜作为金属种子层和金属线层。

其他结构与工艺与实施例一相同，在此不再赘述。

在本实施例中，金属线层与金属种子层采用相同且单一材料，当重新布线层的制备过程中，更能够减小因湿法刻蚀的各向同性产生的侧蚀现象，从而提高重新布线层的制备良率。

综上所述，本实用新型提供一种重新布线层，所述重新布线层包括：金属种子层；金属线层，位于所述金属种子层的上表面；塑封层，覆盖所述金属线层以及金属种子层的上表面和侧壁；其中，所述金属种子层为单一材料。采用单一材料制备的金属种子层代替传统的Ti/Cu 种子层，以减少湿法刻蚀工艺造成的侧蚀，从而防止因金属线层与基板之间的连接面减少而引起的重新布线层的剥离，减少刻蚀工艺并提高细间距的重新布线层的良率。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种重新布线层，其特征在于，所述重新布线层至少包括：

金属种子层；

金属线层，位于所述金属种子层的上表面；

其中，所述金属种子层为单一材料。

2.根据权利要求1所述的重新布线层，其特征在于，所述金属种子层的材料为铝或铜，所述金属线层的材料为铝、铝合金、铜或铜合金。

3.根据权利要求1所述的重新布线层，其特征在于，所述金属种子层及所述金属线层的材料相同。

4.根据权利要求1所述的重新布线层，其特征在于，所述金属线层为多层金属线互连的金属互连结构。