一種封裝結(jié)構(gòu)及再分布引線層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及再分布引線層的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體工業(yè)的快速增長(zhǎng)，為了進(jìn)一步降低半導(dǎo)體器件的功耗、提高半導(dǎo)體器件的運(yùn)行速度和帶寬，需要提供更具創(chuàng)意的半導(dǎo)體芯片封裝技術(shù)。雖然前端硅技術(shù)追隨摩爾定律使得半導(dǎo)體元件尺寸越來(lái)越小，但是后端基礎(chǔ)設(shè)施卻落后于類(lèi)似的進(jìn)步。
[0003]扇出型晶圓級(jí)封裝(Fan-out wafer level packaging，F(xiàn)0WLP)是一種晶圓級(jí)加工的嵌入式封裝，也是I/O數(shù)較多、集成靈活性好的主要先進(jìn)封裝之一。扇出型晶圓級(jí)封裝技術(shù)采用晶圓級(jí)薄膜技術(shù)，通過(guò)再分布引線層(Redistribut1n Layers，RDL)連接芯片和外部端子，消除了傳統(tǒng)封裝基板。
[0004]扇出型晶圓級(jí)封裝中，芯片被合適的材料圍繞，這些材料將封裝所占面積擴(kuò)展到芯片以外。測(cè)試合格芯片用晶圓級(jí)模塑技術(shù)嵌入人造塑料晶圓(重組晶圓)內(nèi)。然后用前道絕緣和金屬化工藝，以晶圓級(jí)光刻和制圖方法將互連扇出到周?chē)鷧^(qū)域。再次在晶圓上應(yīng)用焊球并進(jìn)行并行測(cè)試。然后把重組晶圓切割為獨(dú)立單元，包裝和發(fā)運(yùn)。用扇入方法時(shí)，互連數(shù)和它們的節(jié)距必須與芯片尺寸適應(yīng)。相反，扇出WLP支持適應(yīng)性強(qiáng)的扇出面積，對(duì)焊球節(jié)距沒(méi)有什么限制。
[0005]扇出型晶圓級(jí)封裝的一般過(guò)程包括如下幾個(gè)步驟:首先從晶圓切下單個(gè)微芯片，并采用標(biāo)準(zhǔn)拾放設(shè)備將芯片正面朝下粘貼到載體的粘膠層上；然后形成塑封層，將芯片嵌入塑封層內(nèi)；在塑封層固化后，去除載體及粘膠層，然后進(jìn)行再分布引線層工藝及植球回流工藝，最后進(jìn)行切割和測(cè)試。
[0006]傳統(tǒng)的扇出型晶圓級(jí)封裝技術(shù)工藝復(fù)雜，其在再分布引線層工藝之前，需要進(jìn)行平坦化工藝或剝離粘膠層以露出芯片正面，并在芯片正面形成鈍化層，然后基于鈍化層制作再分布引線層。
[0007]因此，如何提供一種封裝結(jié)構(gòu)及再分布引線層的制作方法，以降低工藝復(fù)雜性、節(jié)省材料、減少污染，并提高生產(chǎn)效率，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)重要技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種封裝結(jié)構(gòu)及再分布引線層的制作方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中再分布引線層的制作工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率不高、不夠環(huán)保的問(wèn)題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種再分布引線層的制作方法，包括以下步驟:
[0010]S1:提供一載體，在所述載體表面形成粘膠層；
[0011]S2:在所述粘膠層上粘貼至少一個(gè)芯片，其中，芯片正面朝上；
[0012]S3:在所述載體表面形成覆蓋所述芯片的塑封層；
[0013]S4:采用激光刻蝕法在所述塑封層中形成若干與芯片電性引出所對(duì)應(yīng)的通孔；
[0014]S5:在所述通孔內(nèi)及所述塑封層表面沉積金屬，得到再分布引線層。
[0015]可選地，所述步驟S4包括:
[0016]S4-1:在所述塑封層表面形成光刻膠層，并通過(guò)曝光、顯影，在所述光刻膠層中形成再分布引線層圖形；其中，顯影去除的光刻膠與再分布引線層圖形相對(duì)應(yīng)；
[0017]S4-2:采用激光刻蝕法在所述塑封層中形成若干與芯片電性引出所對(duì)應(yīng)的通孔。
[0018]可選地，所述步驟S4-2包括:將要刻蝕的通孔分布圖形導(dǎo)入激光刻蝕機(jī)的激光刻蝕軟件，并設(shè)定通孔刻蝕激光參數(shù)及激光刻蝕機(jī)針對(duì)通孔分布圖形刻蝕的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在所述塑封層中激光刻蝕出所述通孔。
[0019]可選地，所述步驟S5包括:
[0020]S5-1:在所述通孔內(nèi)、所述光刻膠層中的再分布引線層圖形內(nèi)及所述光刻膠層表面濺射種子層；
[0021 ] S5-2:電鍍沉積金屬層；
[0022]S5-3:去除所述光刻膠層；其中，在去除所述光刻膠層的過(guò)程中，其上的金屬層也同時(shí)去除，留下由通孔內(nèi)金屬及所述光刻膠層中的再分布引線層圖形內(nèi)的金屬線路組成的再分布引線層。
[0023]可選地，所述步驟S4還包括:采用激光刻蝕法在所述塑封層中形成與再分布引線層的金屬線路所對(duì)應(yīng)的凹槽；所述凹槽未穿通所述塑封層。
[0024]可選地，所述步驟S4包括:
[0025]S4-1:在所述塑封層表面形成光刻膠層作為保護(hù)層；
[0026]S4-2:采用激光刻蝕法在所述塑封層中形成若干與芯片電性引出所對(duì)應(yīng)的通孔及與再分布引線層的金屬線路所對(duì)應(yīng)的凹槽；所述凹槽未穿通所述塑封層。
[0027]可選地，所述步驟S4-2包括:將要刻蝕的再分布引線層圖形導(dǎo)入激光刻蝕機(jī)的激光刻蝕軟件，并設(shè)定通孔刻蝕激光參數(shù)、金屬線路刻蝕激光參數(shù)及激光刻蝕機(jī)針對(duì)再分布引線層圖形刻蝕的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在所述塑封層中激光刻蝕出所述通孔及凹槽。
[0028]可選地，所述步驟S5包括:
[0029]S5-1:在所述通孔、凹槽內(nèi)及所述光刻膠層表面濺射種子層；
[0030]S5-2:電鍍沉積金屬層；
[0031]S5-3:去除所述光刻膠層，在去除所述光刻膠層的過(guò)程中，其上的金屬層也同時(shí)去除，留下由通孔內(nèi)金屬及凹槽內(nèi)金屬線路組成的再分布引線層。
[0032]所述塑封層中混合有金屬微粒，于所述步驟S5中，采用激光直接成型法在所述通孔內(nèi)及所述塑封層表面沉積金屬，得到再分布引線層。
[0033]可選地，于所述步驟S4的激光刻蝕形成所述通孔的過(guò)程中，通孔區(qū)域塑封層中的金屬微粒在激光活化作用下暴露于通孔表面，構(gòu)成通孔金屬種子層；所述步驟S5包括:
[0034]S5-1:采用激光按照再分布引線層的金屬線路圖形在所述塑封層表面照射，在所述塑封層表面形成與金屬線路圖形相對(duì)應(yīng)的凹槽；其中，激光照射軌跡上的金屬微粒在激光活化作用下暴露于所述凹槽表面，構(gòu)成金屬線路種子層；
[0035]S5-2:在所述通孔金屬種子層及所述金屬線路種子層表面電鍍沉積金屬層，得到由通孔內(nèi)金屬及凹槽內(nèi)金屬線路組成的再分布引線層。
[0036]可選地，進(jìn)一步在所述再分布引線層表面形成凸點(diǎn)下金屬層，并在所述凸點(diǎn)下金屬層表面形成焊球凸點(diǎn)。
[0037]可選地，進(jìn)一步去除所述載體及所述粘膠層。
[0038]可選地，所述塑封層的材料包括環(huán)氧樹(shù)脂、橡膠或聚酰亞胺。
[0039]可選地，所述載體包括金屬、晶圓、玻璃或有機(jī)材料。
[0040]本發(fā)明還提供一種封裝結(jié)構(gòu)，包括:
[0041]芯片；
[0042]覆蓋所述芯片的塑封層；所述塑封層下表面與所述芯片背面齊平，且所述塑封層的厚度大于所述芯片的厚度；
[0043]形成于所述塑封層中并與芯片電性引出所對(duì)應(yīng)的通孔；
[0044]形成于所述塑封層中的再分布引線層；所述再分布引線層包括形成于所述通孔內(nèi)的金屬及形成于所述塑封層表面的金屬線路。
[0045]可選地，所述塑封層表面還形成有與再分布引線層的金屬線路所對(duì)應(yīng)的凹槽；所述再分布引線層的金屬線路嵌于所述凹槽內(nèi)。
[0046]如上所述，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)及再分布引線層的制作方法，具有以下有益效果:本發(fā)明通過(guò)將芯片正面朝上粘貼于載體的粘膠層上，并采用激光刻蝕法在覆蓋于芯片表面的塑封層中形成若干與芯片電性引出所對(duì)應(yīng)的通孔，或者采用激光刻蝕法直接在塑封層中形成再分布引線層圖形(包括通孔及金屬線路圖形)，然后采用金屬沉積工藝形成由通孔內(nèi)金屬及金屬線路組成的再分布引線層。本發(fā)明的再分布引線層的制作方法采用激光刻蝕法代替了通孔的光刻、刻蝕步驟，或者同時(shí)代替通孔及金屬線路的光刻、刻蝕步驟，大大降低了工藝復(fù)雜性。本發(fā)明還可采用激光直接成型法完成再分布引線層的圖形布局及通孔內(nèi)金屬與金屬線路的沉積，進(jìn)一步降低工藝復(fù)雜性。本發(fā)明無(wú)需通過(guò)平坦化或剝離粘膠層露出芯片正面及沉積鈍化層，而是直接基于塑封層制作再分布引線層，不僅節(jié)省了材料、更為環(huán)保，還避免了芯片正面在平坦化或剝離粘膠層過(guò)程中損壞的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，本發(fā)明在去除載體及塑封層后，芯片背面沒(méi)有多余的塑封層，使得最終的封裝體更為輕薄，更好的滿足器件小型化的要求。本發(fā)明制作的再分布引線層的金屬線路既可以突出于塑封層表面，也可