TW202303898A - 包括外導電板的半導體封裝 - Google Patents

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conductive
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金珉呈
金東奎
金鍾潤
李錫賢
張在權
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南韓商三星電子股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種半導體封裝，包含：基底；以及設置於基底上的第一半導體裝置及第二半導體裝置。基底包含：第一介電層及第二介電層，第二介電層設置於第一介電層上；多個信號線，設置於第一介電層與第二介電層之間且將第一半導體裝置連接至第二半導體裝置；以及導電襯墊及導電板，設置於第二介電層上。導電襯墊與第一半導體裝置或第二半導體裝置重疊。導電板與信號線重疊。

Description

包括外導電板的半導體封裝
本揭露提供一種半導體封裝，且更特定言之，提供一種包含外導電板的半導體封裝。 相關申請案的交叉參考
本申請案主張2021年7月1日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2021-0086666號的優先權，所述申請案的揭露內容以全文引用的方式併入本文中。
提供一種半導體封裝以實施適合用於電子產品的積體電路晶片。半導體封裝通常經組態以使得半導體晶粒安裝於印刷電路板（printed circuit board；PCB）上，且接合線或凸塊用於將半導體晶粒電連接至印刷電路板。隨著電子行業的發展，已進行諸多研究來改良半導體封裝的可靠性及耐久性。
一或多個實例實施例提供可靠性增加的半導體封裝。
本揭露的態樣不限於上述內容，且所屬領域中具有通常知識者將自以下描述清楚地理解上文尚未提及的其他態樣。
根據實例實施例的態樣，提供一種半導體封裝，包含：基底；以及第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於基底上，其中基底包含：第一介電層及第二介電層，所述第二介電層設置於第一介電層上；多個信號線，設置於第一介電層與第二介電層之間，所述多個信號線將第一半導體裝置連接至第二半導體裝置；以及導電襯墊及導電板，設置於第二介電層上，其中導電襯墊與第一半導體裝置或第二半導體裝置重疊，且其中導電板與多個信號線重疊。
根據實例實施例的態樣，提供一種半導體封裝，包含：基底；第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於基底上；第一連接部件，將基底連接至第一半導體裝置；以及第二連接部件，將基底連接至第二半導體裝置，其中基底包含：第一介電層、第二介電層以及第三介電層，依序堆疊；第一重佈線圖案，設置於第一介電層與第二介電層之間；多個信號線，設置於第二介電層與第三介電層之間，所述多個信號線將第一半導體裝置連接至第二半導體裝置；導電板，接觸第三介電層的頂部表面；第一導電襯墊，接觸第三介電層的頂部表面及第一連接部件；以及第二導電襯墊，接觸第三介電層的頂部表面及第二連接部件，其中第一導電襯墊及第二導電襯墊中的至少一者的頂部表面高於導電板的頂部表面，且其中導電板與第一導電襯墊間隔開第一距離，所述第一距離介於約5微米至約50微米的範圍內。
根據實例實施例的態樣，提供一種半導體封裝，包含：基底；以及第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於基底上，其中基底包含：多個介電層，依序堆疊；多個信號線，設置於多個介電層之間，所述多個信號線將第一半導體裝置連接至第二半導體裝置；以及導電襯墊及導電板，設置於多個堆疊介電層的最上部介電層上，其中導電襯墊與第一半導體裝置或第二半導體裝置重疊，且其中導電板包含暴露最上部介電層的頂部表面且與多個信號線重疊的至少一個孔。
根據實例實施例的態樣，提供一種半導體封裝，包含：基底；以及第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於基底上，其中基底包含：第一介電層及第二介電層，所述第二介電層設置於第一介電層上；多個信號線，設置於第一介電層與第二介電層之間，所述多個信號線將第一半導體裝置連接至第二半導體裝置；以及導電襯墊及導電板，設置於第二介電層上，其中導電襯墊連接至第一半導體裝置或第二半導體裝置，其中導電板的底部表面具有不規則結構，且其中導電板並未連接至第一半導體裝置及第二半導體裝置。
根據實例實施例的態樣，提供一種半導體封裝，包含：基底；以及第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於基底上，其中基底包含：第一介電層及第二介電層，所述第二介電層設置於第一介電層上；多個信號線，設置於第一介電層與第二介電層之間，所述多個信號線將第一半導體裝置連接至第二半導體裝置；以及導電襯墊及導電板，設置於第二介電層上，其中導電襯墊包含中心部分、邊緣部分以及位於中心部分與邊緣部分之間的連接部分，所述連接部分將中心部分連接至邊緣部分，其中中心部分具有自導電襯墊的頂部表面至導電襯墊的底部表面的第一厚度，其中邊緣部分具有自導電襯墊的頂部表面至導電襯墊的底部表面的第二厚度，其中連接部分具有自導電襯墊的頂部表面至導電襯墊的底部表面的第三厚度，且其中第二厚度大於第三厚度且小於第一厚度。
現將參考隨附圖式詳細描述本揭露的一些實例實施例以幫助清晰地解釋本揭露。在本說明書中，如「第一」及「第二」的此類術語可用於簡單地相互區分相同或類似組件，且可根據提及次序來改變此類術語的順序。
圖1A示出繪示根據本揭露的一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。圖1B示出繪示圖1A的部分P1的放大視圖。圖2A示出沿圖1A的線A-A'截取的橫截面視圖。圖2B及圖2C示出繪示圖2A的部分P2的放大視圖。
參考圖1A、圖1B以及圖2A至圖2C，根據實施例的半導體封裝1000可經組態以使得第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2安裝於第一重佈線基底RD1上。第二半導體裝置CH2及第一半導體裝置CH1可在第一方向X1上彼此並排安置。第二半導體裝置CH2可在第二方向X2上彼此間隔開。裝置模具層MDT可覆蓋第一半導體裝置CH1、第二半導體裝置CH2以及第一重佈線基底RD1。
第一重佈線基底RD1可包含依序堆疊的第一介電層IL1至第五介電層IL5。第一介電層IL1至第五介電層IL5可各自包含諸如環氧樹脂的熱固性樹脂、諸如聚醯亞胺的熱塑性樹脂、或其中熱固性或熱塑性樹脂浸漬有諸如玻璃纖維及/或無機填充劑的增強材料的樹脂，所述浸漬樹脂包含預浸料、耐火劑-4（fire resist-4；FR4）、光固化樹脂及/或光可成像介電質（photo-imageable dielectric；PID），但本揭露不特定限於此。第五介電層IL5可稱作最上部介電層。第一介電層IL1可具有安置於其中的下凸塊UBM。下凸塊UBM可各自包含導電材料，諸如鈦、銅、錫、鉛、銀、鋁、金或鎳。外部連接端子OSB可安置於下凸塊UBM上且接合至下凸塊UBM。外部連接端子OSB可包含焊料球、導電凸塊以及導電柱中的一或多者。外部連接端子OSB可各自包含錫、鉛、銀、銅、鋁、金以及鎳中的一或多者。
第一重佈線圖案RP1及第一內部接地圖案IGP1可安置於第一介電層IL1與第二介電層IL2之間。第二重佈線圖案RP2可安置於第二介電層IL2與第三介電層IL3之間。第三重佈線圖案RP3及第二內部接地圖案IGP2可安置於第三介電層IL3與第四介電層IL4之間。第四重佈線圖案RP4可安置於第四介電層IL4與第五介電層IL5之間。第四重佈線圖案RP4中的一些可為將第一半導體裝置CH1連接至第二半導體裝置CH2的信號線SL。第一介電層IL1至第四介電層IL4可各自在其中設置有通孔圖案VP。通孔圖案VP可各自具有傾斜的側壁。第四重佈線圖案RP4及信號線SL可覆蓋有第五介電層IL5。
第一重佈線圖案RP1至第四重佈線圖案RP4以及第一內部接地圖案IGP1及第二內部接地圖案IGP2可各自包含例如金屬的導電材料，所述金屬諸如鈦、銅、錫、鉛、銀、鋁、金或鎳。
導電襯墊PA及外導電板OGP可安置於第五介電層IL5上。導電襯墊PA及外導電板OGP可包含例如金屬的導電材料，所述金屬諸如鈦、銅、錫、鉛、銀、鋁、金或鎳。導電襯墊PA中的一些可穿透第五介電層IL5以接觸信號線SL，而其他導電襯墊PA可穿透第五介電層IL5以接觸第四重佈線圖案RP4。導電襯墊PA可包含與第一半導體裝置CH1重疊的第一導電襯墊PA(1)及與第二半導體裝置CH2重疊的第二導電襯墊PA(2)。導電襯墊PA可電連接至第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2。外導電板OGP可既不電連接至第一半導體裝置CH1，亦不電連接至第二半導體裝置CH2。外導電板OGP的平面面積可大於導電襯墊PA的平面面積。當在第一方向X1或第二方向X2上查看時，外導電板OGP的寬度可大於導電襯墊PA的寬度。
參考圖2A及圖2B，第一重佈線圖案RP1至第四重佈線圖案RP4可具有覆蓋有障壁層BM1的側壁及底部表面。第一內部接地圖案IGP1及第二內部接地圖案IGP2可具有覆蓋有第一障壁層BM1的側壁及底部表面。通孔圖案VP可具有覆蓋有第一障壁層BM1的側壁及底部表面。第一障壁層BM1可包含例如鈦、鉭以及氮化鈦中的一或多者。第一重佈線圖案RP1至第四重佈線圖案RP4、第一內部接地圖案IGP1及第二內部接地圖案IGP2以及通孔圖案VP可包含相同的金屬，例如銅。
參考圖2C，通孔圖案VP、RP1至RP4當中的下一上覆重佈線圖案以及第一內部接地圖案IGP1及第二內部接地圖案IGP2中的每一者可一體地連接為單個整體件。在此情況下，第一障壁層BM1可不插入於通孔圖案VP與第一重佈線圖案RP1至第四重佈線圖案RP4中的對應一者之間，或不插入於通孔圖案VP與第一內部接地圖案IGP1及第二內部接地圖案IGP2中的對應一者之間。此外，如圖2C中所繪示，第一障壁層BM1可既不覆蓋第一重佈線圖案RP1至第四重佈線圖案RP4的側壁，亦不覆蓋第一內部接地圖案IGP1及第二內部接地圖案IGP2的側壁。
當以如圖1B所繪示的平面圖查看時，第一重佈線圖案RP1至第四重佈線圖案RP4中的一些可包含各別線部分LP及安置於線部分LP的至少一個末端上的襯墊部分PP。當以平面圖查看時，信號線SL的線部分LP可在第一方向X1上延伸且可在第二方向X2上彼此間隔開。信號線SL的線部分LP可彼此平行。實體層（physical layer，PHY）區PYR可經界定為指示信號線SL聚集在一起的區域。外導電板OGP可與PHY區PYR重疊。
信號線SL的襯墊部分PP可具有與第一半導體裝置CH1下方的第一導電襯墊PA(1)重疊的部分，且可具有與第二半導體裝置CH2下方的第二導電襯墊PA(2)重疊的其他部分。在圖1B中，為了圖式的簡潔及清晰起見，省略信號線SL的襯墊部分PP的部分。信號線SL的線部分LP可與第一半導體裝置CH1與第二半導體裝置CH2之間的空間SPC重疊，如例如圖2A中所繪示。
當以平面圖查看時，第一內部接地圖案IGP1可彼此連接以構成網路形狀，且可將接地電壓施加至第一內部接地圖案IGP1。當以平面圖查看時，第二內部接地圖案IGP2亦可彼此連接以構成網路形狀，且可將接地電壓施加至第二內部接地圖案IGP2。
第一半導體裝置CH1可包含第一晶片基底PS1、安置於第一晶片基底PS1上的第一半導體晶粒DE1、插入於第一晶片基底PS1與第一半導體晶粒DE1之間的第一黏著層AD1、覆蓋第一晶片基底PS1及第一半導體晶粒DE1的第一晶片模具層MD1以及將第一晶片基底PS1連接至第一半導體晶粒DE1的第一導線WR1。
第二半導體裝置CH2可包含第二晶片基底PS2、堆疊於第二晶片基底PS2上的第二半導體晶粒DE2以及覆蓋第二晶片基底PS2及第二半導體晶粒DE2的第二晶片模具層MD2。第二半導體晶粒DE2中的一或多者可包含穿孔TSV。穿孔TSV可包含金屬，諸如銅或鎢。第二半導體晶粒DE2可經由第一內部連接部件ISB1電連接至第二晶片基底PS2。
第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2可經由第二內部連接部件ISB2電連接至導電襯墊PA。第一內部連接部件ISB1及第二內部連接部件ISB2可各自包含焊料球、導電凸塊以及導電柱中的一或多者。第一內部連接部件ISB1及第二內部連接部件ISB2可各自包含導電材料，例如錫、鉛、銀、銅、鋁、金以及鎳中的一或多者。
第一半導體裝置CH1可為例如微機電系統（microelectromechanical system；MEMS）晶片、特殊應用積體電路（application specific integrated circuit；ASIC）晶片或中央處理單元（central processing unit；CPU）晶片。在此情況下，第一半導體晶粒DE1可包含邏輯電路。
第二半導體裝置CH2可為例如高頻寬記憶體（high bandwidth memory；HBM）晶片或混合記憶體立方體（hybrid memory cubic；HMC）晶片。在此情況下，第二半導體晶粒DE2可包含記憶體電路。第二半導體晶粒DE2可包含由NAND、豎直NAND（vertical NAND；VNAND）、DRAM、SRAM、EEPROM、PRAM、MRAM以及ReRAM中選出的一或多個記憶體單元。
返回參考圖2B及圖2C，第五介電層IL5可在其頂部表面上具有不規則結構。舉例而言，第五介電層IL5可包含介電突出部ILP1及介電突出部ILP2，且亦可包含位於介電突出部ILP1與介電質突出部ILP2之間的凹陷區RC。介電突出部ILP1及介電突出部ILP2可包含與外導電板OGP重疊的第一介電突出部ILP1及與導電襯墊PA重疊的第二介電突出部ILP2。當以平面圖查看時，第一介電突出部ILP1可具有在第二方向X2上延伸的線性形狀，或可具有沿第一方向X1及第二方向X2二維配置的網路形狀或孤立形狀。當以平面圖查看時，第二介電突出部ILP2可具有環形形狀。
當以如圖1B所繪示的平面圖查看時，與第一半導體裝置CH1重疊的第一導電襯墊PA(1)可在第一方向X1上以第一間隔DS1與與第二半導體裝置CH2重疊的第二導電襯墊PA(2)間隔開。外導電板OGP可在第一方向X1上具有第一寬度W1。在實施例中，第一寬度W1可大於第一間隔DS1。外導電板OGP可與信號線SL重疊。可將接地電壓施加至外導電板OGP。外導電板OGP可暴露於第一半導體裝置CH1與第二半導體裝置CH2之間的空間SPC。
如圖1A中所繪示，兩個外導電板OGP可設置為在第二方向X2上彼此間隔開。外導電板OGP可與各別第二半導體裝置CH2對應地重疊。
外導電板OGP可在其底部表面BS上具有不規則結構。外導電板OGP的底部表面BS可覆蓋有晶種層SD。外導電板OGP及晶種層SD可包含相同的金屬，例如銅。外導電板OGP與晶種層SD之間可不設置介面，且外導電板OGP及晶種層SD可一體地連接以呈現為單個導電圖案（例如，外導電板OGP）。
第二障壁層BM2可插入於晶種層SD與第一介電突出部ILP1的頂部表面之間或外導電板OGP與第一介電突出部ILP1的頂部表面之間。第三障壁層BM3及潤濕層WT可依序堆疊於外導電板OGP的頂部表面US上。
第三障壁層BM3可包含例如鎳，且可用以防止銅擴散。潤濕層WT可包含例如金，且可用以增加第三障壁層BM3與第二內部連接部件ISB2的焊料層之間的黏著力。
外導電板OGP可包含交替重複且一體地連接為單個整體件的第一部分10a及第二部分10b。第二部分10b可比第一部分10a更突向第五介電層IL5。第二部分10b可稱作接地突出部。第一部分10a可稱作接地凹部。第二部分10b可安置於第五介電層IL5的凹陷區RC中，且第一部分10a可安置於第五介電層IL5的第一介電突出部ILP1上。第二部分10b可一致地裝配至第一介電突出部ILP1。
圖3A及圖3B示出繪示根據一些實例實施例的外導電板OGP的透視圖。圖3A及圖3B描繪繪示於圖2B及圖2C中的外導電板的倒轉狀態。如圖3A中所繪示，當以平面圖查看時，第二部分10b可具有在第二方向X2上延伸且在第一方向X1上彼此間隔開的線性形狀。替代地，如圖3B中所繪示，當以平面圖查看時，第二部分10b可具有沿第一方向X1及第二方向X2二維配置且彼此間隔開的島狀形狀。
在第一介電突出部ILP1上，第一部分10a可具有第一厚度T1。替代地，在第一介電突出部ILP1上，第一厚度T1可對應於第一部分10a及晶種層SD的厚度的總和。作為另一實例，在第一介電突出部ILP1上，第一厚度T1可對應於第二障壁層BM2與第三障壁層BM3之間的間隔。
在凹陷區RC上，第二部分10b可具有第二厚度T2。替代地，在凹陷區RC上，第二厚度T2可對應於第二部分10b及晶種層SD的厚度的總和。替代地，在凹陷區RC上，第二厚度T2可對應於第五介電層IL5與第三障壁層BM3之間的間隔。第二厚度T2可大於第一厚度T1。第二厚度T2可為外導電板OGP的最大厚度。
外導電板OGP可圍繞導電襯墊PA中的一些中的每一者。外導電板OGP可包含導電襯墊PA插入於其中的多個第一孔H1。第一孔H1可具有以第二距離DS2與導電襯墊PA間隔開的其內部側壁。第二距離DS2可為介於例如約5微米至約50微米的範圍內的值。第一孔H1可在導電襯墊PA的側面上暴露第五介電層IL5的頂部表面。
圖4A及圖4B示出繪示根據一些實例實施例的導電襯墊的透視圖。圖4A描繪自其頂部表面PA_U看到的導電襯墊PA，且圖4B描繪圖4A的導電襯墊PA的倒轉狀態。
參考圖1B、圖2B、圖2C、圖4A以及圖4B，導電襯墊PA可具有平坦的頂部表面PA_U及彎曲的底部表面PA_B。導電襯墊PA可包含中心部分CTP、邊緣部分EP以及將中心部分CTP連接至邊緣部分EP的連接部分CNP。中心部分CTP、邊緣部分EP以及連接部分CNP可一體地連接為單個整體件。導電襯墊PA的底部表面PA_B可覆蓋有晶種層SD。第五介電層IL5可具有經形成以暴露信號線SL的襯墊孔PH1。導電襯墊PA的中心部分CTP可插入至襯墊孔PH1中。第二介電突出部ILP2可安置於襯墊孔PH1的相對側上（例如，圍繞所述襯墊孔PH1安置）。連接部分CNP可安置於第二介電突出部ILP2上。第二障壁層BM2可安置於襯墊孔PH1的內部側壁、信號線SL的頂部表面以及第二介電突出部ILP2的頂部表面上。第三障壁層BM3及潤濕層WT可依序堆疊於導電襯墊PA的頂部表面PA_U上。
當以平面圖查看時，中心部分CTP可具有環形形狀。中心部分CTP可具有傾斜的側壁。當以平面圖查看時，連接部分CNP及邊緣部分EP可各自具有圍繞中心部分CTP的環狀形狀。導電襯墊PA的中心部分CTP可穿透第五介電層IL5且可與信號線SL電連接。邊緣部分EP可覆蓋第二介電突出部ILP2的側壁。
導電襯墊PA的中心部分CTP可具有第三厚度T3。替代地，第三厚度T3可對應於中心部分CTP及晶種層SD的厚度的總和。導電襯墊PA的連接部分CNP可具有第四厚度T4。替代地，第四厚度T4可對應於連接部分CNP及晶種層SD的厚度的總和。導電襯墊PA的邊緣部分EP可具有第五厚度T5。第五厚度T5可大於第四厚度T4且小於第三厚度T3。第三厚度T3可為導電襯墊PA的最大厚度。導電襯墊PA的最大厚度可大於外導電板OGP的最大厚度。
導電襯墊PA的邊緣部分EP的第五厚度T5可大於外導電板OGP的第二部分10b的第二厚度T2。導電襯墊PA的連接部分CNP的第四厚度T4可大於外導電板OGP的第一部分10a的第一厚度T1。導電襯墊PA的邊緣部分EP的底部表面可位於與外導電板OGP的第二部分10b的底部表面BS相同的高度（水平面）處。導電襯墊PA的頂部表面PA_U可位於高於外導電板OGP的頂部表面US的高度HT2的高度HT1處。
裝置模具層MDT可覆蓋導電襯墊PA及外導電板OGP。裝置模具層MDT可包含介電樹脂，例如環氧樹脂模製化合物（epoxy molding compound；EMC）。裝置模具層MDT可更包含填充劑，且填充劑可分散於介電樹脂中。
底部填充層可插入於第一重佈線基底RD1與第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2之間。在此情況下，底部填充層可覆蓋導電襯墊PA及外導電板OGP。底部填充層可包含環氧樹脂。底部填充層可更包含無機填充劑或有機填充劑。
外導電板OGP的一部分可穿透第五介電層IL5且可接觸第四重佈線圖案RP4中的一者。根據一些實例實施例的半導體封裝1000可經組態以使得外導電板OGP可安置於信號線SL上。可將接地電壓施加至外導電板OGP。因此，外導電板OGP可用作信號線SL的電屏蔽件。因此，可防止通過信號線SL的電信號的速度減小或雜訊。
此外，由於存在外導電板OGP的底部表面BS一致地裝配至第五介電層IL5的頂部表面的不規則結構，因此在外導電板OGP與第五介電層IL5之間可能存在增加的黏著力。因此，可防止外導電板OGP自第五介電層IL5的頂部表面分層。總之，半導體封裝1000的可靠性可增加。
此外，由於導電襯墊PA在其底部表面PA_B上亦具有不規則結構，因此在導電襯墊PA與第五介電層IL5之間可能存在增加的黏著力。因此，可防止導電襯墊PA自第五介電層IL5的頂部表面分層。總之，半導體封裝1000的可靠性可增加。
圖5A至圖5H示出繪示製造圖2A及圖2B的半導體封裝的方法的橫截面視圖。
參考圖2A及圖5A，犧牲層SAL可形成於載體基底CRB上。載體基底CRB可為例如透明玻璃基底。犧牲層SAL可包含相對於載體基底CRB且還相對於下凸塊UBM及第一介電層IL1具有蝕刻選擇性的材料，所述第一介電層IL1將在下文中論述或經熱分解或光分解。舉例而言，犧牲層SAL可包含鈦、可熱降解環氧樹脂或可光降解環氧樹脂。
下凸塊UBM可形成於犧牲層SAL上。第一介電層IL1可經形成以覆蓋下凸塊UBM及犧牲層SAL。通孔圖案VP可經形成以穿透第一介電層IL1。第一重佈線圖案RP1及第一內部接地圖案IGP1可形成於第一介電層IL1上。第二介電層IL2可經形成以覆蓋第一重佈線圖案RP1及第一內部接地圖案IGP1。通孔圖案VP可經形成以穿透第二介電層IL2。第二重佈線圖案RP2可形成於第二介電層IL2上。第三介電層IL3可經形成以覆蓋第二重佈線圖案RP2。通孔圖案VP可經形成以穿透第三介電層IL3。第三重佈線圖案RP3及第二內部接地圖案IGP2可形成於第三介電層IL3上。第四介電層IL4可經形成以覆蓋第三重佈線圖案RP3及第二內部接地圖案IGP2。通孔圖案VP可經形成以穿透第四介電層IL4。第四重佈線圖案RP4（參見例如圖2A）及信號線SL可形成於第四介電層IL4上。第五介電層IL5可經形成以覆蓋第四重佈線圖案RP4及信號線SL。第五介電層IL5可由例如光可成像介電質（PID）形成。襯墊孔PH1可形成於暴露第四重佈線圖案RP4及信號線SL的第五介電層IL5中。第五介電層IL5可藉由塗覆製程及固化製程而形成。襯墊孔PH1可藉由對第五介電層IL5執行的曝光製程及顯影製程而形成。
參考圖5B，硬質罩幕層HM可保形地形成於第五介電層IL5的整個表面上。硬質罩幕層HM可包含例如鈦。第一罩幕圖案MK1可形成於硬質罩幕層HM上。第一罩幕圖案MK1中的一些可填充襯墊孔PH1。第一罩幕圖案MK1可為例如光阻圖案。
參考圖5C，第一罩幕圖案MK1可用作蝕刻罩幕以蝕刻硬質罩幕層HM，使得可形成第二障壁層BM2且可暴露第五介電層IL5的頂部表面的一些部分。可移除第一罩幕圖案MK1。第二障壁層BM2可用作蝕刻罩幕以蝕刻第五介電層IL5，從而在第二障壁層BM2的側面上形成凹陷區RC。此外，第一介電突出部ILP1及第二介電突出部ILP2可形成於第二障壁層BM2下方。
參考圖5D，晶種層SD可保形地形成於第五介電層IL5的整個表面上。
參考圖5E，第二罩幕圖案MK2可形成於晶種層SD上。第二罩幕圖案MK2可界定將形成導電襯墊PA及外導電板OGP的區域。第二罩幕圖案MK2可由例如光阻圖案形成。
參考圖5F，可執行電鍍製程以在晶種層SD受第二罩幕圖案MK2限制的區域上形成導電襯墊PA及外導電板OGP。在此步驟中，用於形成導電板OGP的區域可比用於形成導電襯墊PA的區域相對更寬，且因此負載效應或幾何效應可迫使電鍍層具有厚度差。因此，如圖2B中所繪示，第五厚度T5可大於第二厚度T2。此厚度差可導致外導電板OGP及導電襯墊PA的頂部表面的高度HT1及高度HT2的差。舉例而言，導電襯墊PA的頂部表面PA_U的高度HT1可高於外導電板OGP的頂部表面US的高度HT2（參見圖2B）。可執行電鍍製程以在導電襯墊PA及外導電板OGP上形成第三障壁層BM3及潤濕層WT。
參考圖5G，可移除第二罩幕圖案MK2以暴露導電襯墊PA與外導電板OGP之間的晶種層SD的頂部表面。
參考圖5H，可移除暴露於導電襯墊PA與外導電板OGP之間的晶種層SD，且可暴露第五介電層IL5的頂部表面。因此可形成圖1A至圖2C的第一重佈線基底RD1。可使用第二內部連接部件ISB2，使得第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2可接合至導電襯墊PA。在此步驟中，由於導電襯墊PA的頂部表面PA_U的高度HT1高於外導電板OGP的頂部表面US的高度HT2，因此可能產生階梯差，且因此第二內部連接部件ISB2可能難以黏著至外導電板OGP。因此，可防止外導電板OGP與導電襯墊PA之間的電短路。隨後，可形成裝置模具層MDT。可移除犧牲層SAL及載體基底CRB，且隨後外部連接端子OSB可接合至下凸塊UBM。
圖6A至圖6C示出繪示圖1A的部分P1的放大視圖。
參考圖6A，除第一孔H1之外，外導電板OGP可更包含多個第二孔H2。第二孔H2可沿第一方向X1及第二方向X2二維排列。導電襯墊PA可對應地安置於各別第一孔H1中。導電襯墊PA可不安置於第二孔H2中。第二孔H2可與信號線SL重疊。第二孔H2可部分地暴露第五介電層IL5的頂部表面。第一介電層IL1至第五介電層IL5可由於在將第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2安裝於第一重佈線基底RD1上的製程中施加的熱量而產生氣體。在此步驟中，第二孔H2可引起氣體的釋氣。因此，可解決諸如外導電板OGP的分層的問題且增加半導體封裝的可靠性。
參考圖6B，根據實施例的外導電板OGP可不包含第一孔H1。外導電板OGP可在第一方向X1上具有第一寬度W1。在實施例中，第一導電襯墊PA(1)與第二導電襯墊PA(2)之間的第一間隔DS1可大於第一寬度W1。其他組態可與參考圖1B所論述的組態相同或類似。
參考圖6C，根據實施例的外導電板OGP可包含圖6A的第二孔H2，同時具有圖6B中所示出的形狀。其他組態可與參考圖6A及圖6B所論述的組態相同或類似。
圖7示出繪示根據一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。
參考圖7，根據實施例的半導體封裝1001可經組態以使得外導電板OGP可具有當圖1A的兩個外導電板OGP彼此添加時獲得的形狀。舉例而言，一個外導電板OGP可同時與第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2重疊。其他組態可與參考圖1A所論述的組態相同或類似。
圖8示出繪示根據一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。圖9示出沿圖8的線A-A'截取的橫截面視圖。
參考圖8及圖9，根據實施例的半導體封裝1002可經組態以使得外導電板OGP可成形為單個平板且可覆蓋第五介電層IL5的幾乎整個頂部表面。外導電板OGP可作為整體在其底部表面上具有不規則結構。可將接地電壓施加至外導電板OGP。外導電板OGP可用作電屏蔽件以減少第一重佈線基底RD1與第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2之間的電信號的雜訊。其他組態可與參考圖1A至圖4B所論述的組態相同或類似。
圖10示出繪示根據一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。
參考圖10，根據實施例的半導體封裝1003可包含彼此間隔開的多個外導電板OGP。外導電板OGP可包含以順時針方向配置的第一外導電板OGP1至第六外導電板OGP6。可將接地電壓施加至第一外導電板OGP1至第六外導電板OGP6中的至少一者，可將電源電壓施加至第一外導電板OGP1至第六外導電板OGP6中的至少另一者，且可將存取/命令信號施加至第一外導電板OGP1至第六外導電板OGP6中的其餘者。舉例而言，可將接地電壓施加至與信號線SL重疊的第三外導電板OGP3及第四外導電板OGP4。可將電源電壓施加至第一外導電板OGP1、第二外導電板OGP2、第五外導電板OGP5以及第六外導電板OGP6中的一或多者。可將存取/命令信號施加至第一外導電板OGP1、第二外導電板OGP2、第五外導電板OGP5以及第六外導電板OGP6中的另一或多者。其他組態可與參考圖1A至圖4B所論述的組態相同或類似。
圖11示出繪示根據一些實施例的半導體封裝的橫截面視圖。
參考圖11，根據實施例的半導體封裝1004可經組態以使得第三內部連接部件ISB3可用於將第一重佈線基底RD1以倒裝晶片方式安裝於第一封裝基底100上。第一封裝基底100可為例如雙面印刷電路板或多層印刷電路板。替代地，第一封裝基底100可為另一重佈線基底。在實施例中，第一重佈線基底RD1可稱作插入式基底。外部連接端子OSB可接合至第一封裝基底100。第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2可以倒裝晶片方式安裝於第一封裝基底100上。對第一重佈線基底RD1以及第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2的描述可與參考圖1A至圖4B所論述的描述相同或類似。熱輻射部件HS可覆蓋第一重佈線基底RD1、第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2以及第一封裝基底100。
熱介面材料層TIM可插入於熱輻射部件HS與第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2之間。熱介面材料層TIM可包含滑脂或熱固性樹脂層。熱介面材料層TIM可更包含分散於熱固性樹脂層中的填充劑顆粒。填充劑顆粒可包含熱導率較高的石墨烯粉末或金屬粉末。替代地，填充劑顆粒可包含氧化矽、氧化鋁、氧化鋅以及氮化硼中的一或多者。
第二黏著層AD2可插入於第一封裝基底100與熱輻射部件HS的底部末端之間。根據實施例的半導體封裝1004可不包括圖2A的裝置模具層MDT。因此，空白空間可設置於第一半導體裝置CH1與第二半導體裝置CH2之間。
熱輻射部件HS可包含熱導率較高的材料，例如石墨烯或金屬（諸如鎢、鈦、銅或鋁）。熱輻射部件HS可包含導電材料。熱輻射部件HS亦可用作電屏蔽件。其他組態可與參考圖1A至圖4B所論述的組態相同或類似。
圖12示出繪示根據一些實施例的半導體封裝的橫截面視圖。
參考圖12，根據實施例的半導體封裝1005可經組態以使得連接基底900及第二重佈線基底RD2可額外安置於圖2A的結構中的第一重佈線基底RD1上。連接基底900可包含第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2插入於其中的空腔區CV。
連接基底900可經由第二內部連接部件ISB2連接至第一重佈線基底RD1的導電襯墊PA。底部填充層UF可插入於第一重佈線基底RD1與連接基底900之間及第一重佈線基底RD1與第一半導體裝置CH1及第二半導體裝置CH2之間。底部填充層UF可部分地暴露外導電板OGP的頂部表面。
連接基底900可包含多個基層910及導電結構920。基層910示出為由兩個層形成，但本揭露不限於此，且基層910可由三個層或大於三個層形成。基層910可包含介電材料。舉例而言，基層910可包含碳類材料、陶瓷或聚合物。
導電結構920可包含連接襯墊921、第一連接通孔922、第一連接線923以及第二連接通孔924。在實施例中，第一連接通孔922及第一連接線923可一體地連接為單個整體件。導電結構920可包含金屬，諸如銅、鋁、金、鎳或鈦。裝置模具層MDT亦可覆蓋連接基底900。
第二重佈線基底RD2可包含依序堆疊於裝置模具層MDT上的第六介電層IL6至第八介電層IL8。第六介電層IL6至第八介電層IL8可各自包含諸如環氧樹脂的熱固性樹脂、諸如聚醯亞胺的熱塑性樹脂、或其中熱固性或熱塑性樹脂浸漬有諸如玻璃纖維及/或無機填充劑的增強材料的樹脂，所述浸漬樹脂包含預浸料、耐火劑-4（FR4）、光固化樹脂及/或光可成像介電質（PID），但本揭露不特定限於此。
第五重佈線圖案RP5可安置於裝置模具層MDT上且可覆蓋有第六介電層IL6。第六介電層IL6可在其上設置有覆蓋有第七介電層IL7的第六重佈線圖案RP6。第七介電層IL7可在其上設置有覆蓋有第八介電層IL8的第七重佈線圖案RP7。第六介電層IL6至第八介電層IL8及裝置模具層MDT可各自具有安置於其中的通孔圖案VP，且通孔圖案VP可將第二重佈線基底RD2連接至連接基底900。對第五重佈線圖案RP5至第七重佈線圖案RP7及通孔圖案VP的描述可與參考圖1A至圖2C所論述的對第一重佈線圖案RP1至第四重佈線圖案RP4及通孔圖案VP的描述相同或類似。
另一半導體晶片可接合至第二重佈線基底RD2。在此情況下，可實現堆疊封裝結構。其他組態可與參考圖1A至圖4B所論述的組態相同或類似。
根據本揭露的半導體封裝可包含與信號線重疊的外導電板，且可將接地電壓施加至外導電板。因此，外導電板可用作信號線的電屏蔽件。因此，可防止通過信號線的電信號的速度減小或雜訊。因此，半導體封裝可改良電效能，諸如信號完整性。
此外，外導電板及導電襯墊可各自在其底部表面上具有不規則結構，且因此可防止外導電板及導電襯墊自最上部介電層的頂部表面分層。因此，半導體封裝可增加可靠性。
另外，外導電板可具有暴露最上部介電層的頂部表面的多個孔，且自介電層產生的氣體可經由該等孔向外排出。因此，可防止介電層及/或外導電板的分層且增加半導體封裝的可靠性。
另外，外導電板的頂部表面可低於導電襯墊的頂部表面，且因此當接合內部連接部件時，可容易地防止製程缺陷且可防止外導電板與導電襯墊之間的電短路。
儘管一些實施例示出於隨附圖式中，但所屬領域中具有通常知識者將理解，可在不脫離本揭露的技術精神及基本特徵的情況下進行各種改變及修改。所屬領域中具有通常知識者將顯而易見，可在不脫離本揭露的範疇及精神的情況下，對其進行各種取代、修改以及改變。圖1至圖12的實施例可彼此組合。
10a:第一部分 10b:第二部分 100:第一封裝基底 900:連接基底 910:基層 920:導電結構 921:連接襯墊 922:第一連接通孔 923:第一連接線 924:第二連接通孔 1000、1001、1002、1003、1004、1005:半導體封裝 A-A':線 AD1:第一黏著層 AD2:第二黏著層 BM1:第一障壁層 BM2:第二障壁層 BM3:第三障壁層 BS、PA_B:底部表面 CH1:第一半導體裝置 CH2:第二半導體裝置 CNP:連接部分 CRB:載體基底 CTP:中心部分 CV:空腔區 DE1:第一半導體晶粒 DE2:第二半導體晶粒 DS1:第一間隔 DS2:第二距離 EP:邊緣部分 H1:第一孔 H2:第二孔 HM:硬質罩幕層 HS:熱輻射部件 HT1、HT2:高度 IGP1:第一內部接地圖案 IGP2:第二內部接地圖案 IL1:第一介電層 IL2:第二介電層 IL3:第三介電層 IL4:第四介電層 IL5:第五介電層 IL6:第六介電層 IL7:第七介電層 IL8:第八介電層 ILP1:第一介電突出部 ILP2:第二介電突出部 ISB1:第一內部連接部件 ISB2:第二內部連接部件 ISB3:第三內部連接部件 LP:線部分 MD1:第一晶片模具層 MD2:第二晶片模具層 MDT:裝置模具層 MK1:第一罩幕圖案 MK2:第二罩幕圖案 OGP:外導電板 OGP1:第一外導電板 OGP2:第二外導電板 OGP3:第三外導電板 OGP4:第四外導電板 OGP5:第五外導電板 OGP6:第六外導電板 OSB:外部連接端子 P1、P2:部分 PA:導電襯墊 PA(1):第一導電襯墊 PA(2):第二導電襯墊 PA_U、US:頂部表面 PH1:襯墊孔 PP:襯墊部分 PS1:第一晶片基底 PS2:第二晶片基底 PYR:實體層區 RC:凹陷區 RD1:第一重佈線基底 RD2:第二重佈線基底 RP1:第一重佈線圖案 RP2:第二重佈線圖案 RP3:第三重佈線圖案 RP4:第四重佈線圖案 RP5:第五重佈線圖案 RP6:第六重佈線圖案 RP7:第七重佈線圖案 SAL:犧牲層 SD:晶種層 SL:信號線 SPC:空間 T1:第一厚度 T2:第二厚度 T3:第三厚度 T4:第四厚度 T5:第五厚度 TIM:熱介面材料層 TSV:穿孔 UBM:下凸塊 UF:底部填充層 VP:通孔圖案 W1:第一寬度 WR1:第一導線 WT:潤濕層 X1:第一方向 X2:第二方向
圖1A示出繪示根據一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。 圖1B示出繪示圖1A的部分P1的放大視圖。 圖2A示出沿圖1A的線A-A'截取的橫截面視圖。 圖2B及圖2C示出繪示圖2A的部分P2的放大視圖。 圖3A及圖3B示出繪示根據一些實例實施例的外導電板的透視圖。 圖4A及圖4B示出繪示根據一些實例實施例的導電襯墊的透視圖。 圖5A至圖5H示出繪示製造圖2A及圖2B的半導體封裝的方法的橫截面視圖。 圖6A至圖6C示出繪示圖1A的部分P1的放大視圖。 圖7示出繪示根據一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。 圖8示出繪示根據一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。 圖9示出沿圖8的線A-A'截取的橫截面視圖。 圖10示出繪示根據一些實例實施例的半導體封裝的平面視圖。 圖11示出繪示根據一些實施例的半導體封裝的橫截面視圖。 圖12示出繪示根據一些實施例的半導體封裝的橫截面視圖。
1000:半導體封裝
A-A':線
CH1:第一半導體裝置
CH2:第二半導體裝置
H1:第一孔
IL5:第五介電層
OGP:外導電板
P1:部分
PA:導電襯墊
RD1:第一重佈線基底
SL:信號線
X1:第一方向
X2:第二方向

Claims (20)

  1. 一種半導體封裝，包括： 基底；以及 第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於所述基底上， 其中所述基底包括： 第一介電層及第二介電層，所述第二介電層設置於所述第一介電層上； 多個信號線，設置於所述第一介電層與所述第二介電層之間，所述多個信號線將所述第一半導體裝置連接至所述第二半導體裝置；以及 導電襯墊及導電板，設置於所述第二介電層上， 其中所述導電襯墊與所述第一半導體裝置或所述第二半導體裝置重疊，且 其中所述導電板與所述多個信號線重疊。
  2. 如請求項1所述的半導體封裝，其中所述多個信號線在第一方向上彼此平行地延伸且在與所述第一方向相交的第二方向上彼此間隔開， 其中所述多個信號線與所述第一半導體裝置與所述第二半導體裝置之間的空間重疊，且 其中所述導電板與所述空間重疊。
  3. 如請求項1所述的半導體封裝，其中所述導電板圍繞所述導電襯墊。
  4. 如請求項1所述的半導體封裝，其中所述導電板供應有接地電壓。
  5. 如請求項1所述的半導體封裝，其中所述導電板包括朝向所述第二介電層突出的多個導電突出部。
  6. 如請求項5所述的半導體封裝，其中所述第二介電層包括與所述多個導電突出部一致地裝配的多個介電突出部。
  7. 如請求項1所述的半導體封裝，其中所述導電板具有第一最大厚度，且 其中所述導電襯墊具有大於所述第一最大厚度的第二最大厚度。
  8. 如請求項1所述的半導體封裝，其中所述導電襯墊包括中心部分、邊緣部分以及在所述中心部分與所述邊緣部分之間的連接部分，所述連接部分將所述中心部分連接至所述邊緣部分， 其中所述中心部分具有自所述導電襯墊的頂部表面至所述導電襯墊的底部表面的第一厚度， 其中所述邊緣部分具有自所述導電襯墊的所述頂部表面至所述導電襯墊的所述底部表面的第二厚度， 其中所述連接部分具有自所述導電襯墊的所述頂部表面至所述導電襯墊的所述底部表面的第三厚度，且 其中所述第二厚度大於所述第三厚度且小於所述第一厚度。
  9. 如請求項8所述的半導體封裝，其中所述中心部分的側壁是傾斜的。
  10. 如請求項8所述的半導體封裝，其中所述導電板包括交替重複的多個突出部及多個凹部， 其中所述多個突出部具有自所述導電板的所述頂部表面至所述導電板的底部表面的第四厚度，且 其中所述第四厚度小於所述第二厚度。
  11. 如請求項10所述的半導體封裝，其中所述多個凹部具有自所述導電板的所述頂部表面至所述導電板的所述底部表面的第五厚度，且 其中所述第五厚度小於所述第三厚度。
  12. 如請求項1所述的半導體封裝，其中所述導電板包括暴露所述第二介電層的頂部表面且與所述多個信號線重疊的至少一個孔。
  13. 一種半導體封裝，包括： 基底； 第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於所述基底上； 第一連接部件，將所述基底連接至所述第一半導體裝置；以及 第二連接部件，將所述基底連接至所述第二半導體裝置， 其中所述基底包括： 第一介電層、第二介電層以及第三介電層，依序堆疊； 第一重佈線圖案，設置於所述第一介電層與所述第二介電層之間； 多個信號線，設置於所述第二介電層與所述第三介電層之間，所述多個信號線將所述第一半導體裝置連接至所述第二半導體裝置； 導電板，接觸所述第三介電層的頂部表面； 第一導電襯墊，接觸所述第三介電層的所述頂部表面及所述第一連接部件；以及 第二導電襯墊，接觸所述第三介電層的所述頂部表面及所述第二連接部件， 其中所述第一導電襯墊及所述第二導電襯墊中的至少一者的頂部表面高於所述導電板的頂部表面，且 其中所述導電板與所述第一導電襯墊間隔開第一距離，所述第一距離介於約5微米至約50微米的範圍內。
  14. 如請求項13所述的半導體封裝，其中所述導電板與所述多個信號線重疊。
  15. 如請求項14所述的半導體封裝，其中所述導電板延伸以圍繞所述第一導電襯墊及所述第二導電襯墊中的所述至少一者。
  16. 如請求項14所述的半導體封裝，其中所述導電板包括暴露所述第三介電層的所述頂部表面且與所述多個信號線重疊的至少一個孔。
  17. 如請求項13所述的半導體封裝，其中所述導電板包括朝向所述第三介電層突出的多個導電突出部。
  18. 一種半導體封裝，包括： 基底；以及 第一半導體裝置及第二半導體裝置，設置於所述基底上， 其中所述基底包括： 多個介電層，依序堆疊； 多個信號線，設置於所述多個介電層之間，所述多個信號線將所述第一半導體裝置連接至所述第二半導體裝置；以及 導電襯墊及導電板，設置於所述多個介電層的最上部介電層上， 其中所述導電襯墊與所述第一半導體裝置或所述第二半導體裝置重疊，且 其中所述導電板包括暴露所述最上部介電層的頂部表面且與所述多個信號線重疊的至少一個孔。
  19. 如請求項18所述的半導體封裝，其中所述導電襯墊包括中心部分、邊緣部分以及設置於所述中心部分與所述邊緣部分之間的連接部分，所述連接部分將所述中心部分連接至所述邊緣部分， 其中所述中心部分具有自所述導電襯墊的頂部表面至所述導電襯墊的底部表面的第一厚度， 其中所述邊緣部分具有自所述導電襯墊的所述頂部表面至所述導電襯墊的所述底部表面的第二厚度， 其中所述連接部分具有自所述導電襯墊的所述頂部表面至所述導電襯墊的所述底部表面的第三厚度，且 其中所述第二厚度大於所述第三厚度且小於所述第一厚度。
  20. 如請求項18所述的半導體封裝，其中所述導電板包括朝向所述最上部介電層突出的多個導電突出部，且 其中所述多個導電突出部具有彼此間隔開的多個線性形狀或島狀形狀。
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