封装体结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种封装体结构及其制备方法。该封装体结构包含基板、第一连接件、重布局层、第二连接件以及晶片。第一连接件设置于基板上。重布局层直接设置于第一连接件上，并借由第一连接件连接至基板。重布局层包含阻挡层以及位于阻挡层上的金属层。第二连接件直接设置于重布局层上，且晶片借由第二连接件连接至重布局层。借此，本发明专利技术的封装体结构及其制备方法去除硅穿孔，并省略硅基板的研磨工艺，故具有简单的制备流程以及低制备成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种封装体结构及其制备方法，特别是涉及一种无穿孔的封装体结构及其制备方法。
技术介绍
随着半导体装置的制造技术的演进，半导体装置的功能密度随着装置尺寸的减少而上升，以达到更高的半导体装置集成密度。结果，半导体装置的尺寸减少以及密度增加，使得对封装技术的要求更为严峻。近来，随着对较小电子装置的需求的增加，创新的封装技术是必要的。目前，于中介层(interposer)的中介基板层发展出穿孔(through via)，其具有额外的金属层在中介基板层上，以提高半导体装置的密度。然而，形成具有穿孔的中介基板层的工艺极为复杂。因此，目前需要发展一种改良的封装体结构及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种封装体结构及其制备方法，其包含较简单的制备流程，因而具有较低的成本。本专利技术的一实施例是提供一种封装体结构。封装体结构包含基板、第一连接件、重布局层、第二连接件以及晶片。第一连接件设置于基板上。重布局层直接设置于第一连接件上，并借由第一连接件连接至基板。重布局层包含阻挡层以及位于阻挡层上的金属层。第二连接件直接设置于重布局层上，且晶片借由第二连接件连接至重布局层。在本专利技术的多个实施方式中，金属层包含介电层以及多个金属组件。金属段是设置于介电层内。在本专利技术的多个实施方式中，第一连接件夹设于阻挡层中，并与金属层连接。在本专利技术的多个实施方式中，阻挡层的材料为碳化硅、氮化硅或其组合。在本专利技术的多个实施方式中，封装体结构包含多个重布局层。在本专利技术的多个实施方式中，这些金属层是水平排列，且不同金属层是借由多个导电柱连接，且导电柱是贯穿金属层间的阻挡层。在本专利技术的多个实施方式中，第一连接件夹设于最底层的阻挡层中，并连接最底层的金属层与基板。在本专利技术的多个实施方式中，第一连接件与第二连接件是独立为焊料凸块或焊球。在本专利技术的多个实施方式中，封装体结构还包含钝化层，其位于基板与重布局层之间，且第一连接件夹设于钝化层中。在本专利技术的多个实施方式中，钝化层的材料为氧化硅(silicon oxide)、氮化硅(silicon nitride)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚苯恶唑(polybenzoxazole，PBO)或其组合。本专利技术的另一实施例是提供一种制备封装体结构的方法，其包含以下步骤。形成重布局层，包含形成金属层，以及在金属层上形成阻挡层。直接在重布局层的第一侧上形成第一连接件。直接在重布局层的相对于第一侧的第二侧上形成第二连接件。借由第二连接件连接重布局层的第二侧与晶片。借由第一连接件连接重布局层的第一侧与基板。在本专利技术的多个实施方式中，形成重布局层是在第一载体上形成。在本专利技术的多个实施方式中，制备封装体结构的方法还包含借由第一连接件连接重布局层的第一侧与第二载体。然后，在形成第二连接件前，移除
第一载体。在本专利技术的多个实施方式中，制备封装体结构的方法还包含在接合重布局层的第二侧与晶片后，移除第二载体。在本专利技术的多个实施方式中，制备封装体结构的方法还包含在移除第二载体前，在晶片上形成暂时性粘合剂。然后，在接合重布局层的第一侧与基板后，移除暂时性粘合剂。在本专利技术的多个实施方式中，形成金属层是借由镶嵌工艺进行。在本专利技术的多个实施方式中，形成金属层包含沉积介电层。之后，蚀刻介电层以形成多个开口。然后，以金属材料填充开口，以形成多个金属段。在本专利技术的多个实施方式中，形成第一连接件夹设在阻挡层中，并与金属层连接。在本专利技术的多个实施方式中，制备封装体结构的方法包含形成多个重布局层。在本专利技术的多个实施方式中，制备封装体结构的方法还包含在重布局层上形成钝化层，且第一连接件夹设于钝化层中。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的封装体结构及其制备方法，借由去除硅穿孔模块以及省略硅研磨工艺，且包含较简单的制备流程，因而具有较低的成本。参照以下的说明以及的权利要求，可更加理解本专利技术的特征、实施例以及优点。应当理解的是，以上的一般叙述以及以下的详细叙述是实例，并旨在对所要求保护专利技术提供进一步的解释。附图说明为使本专利技术的特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：图1A至图1L是绘示根据本专利技术一实施方式的制备封装体结构于各个阶段的剖视图。具体实施方式之后将以示例图式以详细描述本专利技术的各种实施方式，且在图式和说明书中使用相同的元件符号以指代相同或相似的部分。以下将以图式公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示。如前述的问题，制备具有硅穿孔(through-silicon-via，TSV)的中介基板层(interposer substrate layer)的中介层(interposer)以及额外的金属层在中介基板层上的工艺极为复杂。原因在于，形成具有硅穿孔的中介基板层具有多个制备步骤，其包含于中介基板层形成硅穿孔，以及执行晶背薄化(backside thinning)和化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)或化学机械平坦化(chemical mechanical planarization，CMP)。这些制备步骤增加了晶圆处理的困难度。因此，制备具有硅穿孔的中介基板层的过程是复杂且高成本的。本专利技术提供一种封装体结构及其制备方法。本专利技术的制备方法去除硅穿孔模块(TSV module)，并省略硅基板的研磨工艺。因此，本专利技术所提供的方法具有较简单的制备流程以及较低的制备成本。请参照图1A至图1L，其是绘示根据本专利技术一实施方式的制备封装体结构100于各个阶段的剖视图。如图1A所示，第一钝化层112是形成在第一载体202上。第一载体202可由硅(silicon)或玻璃制成。当第一载体202是由玻璃制成时，第一钝化层112可借由直接沉积于第一载体202上而形成，或者可在形成离型层(release layer)
之后形成。在一些实施方式中，第一钝化层112是由氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚苯并恶唑(polybenzoxazole，PBO)或其组合所制成。接着，形成重布局层(redistribution layer)。重布局层包含金属层以及阻挡层，且金属层包含介电层以及设置于介电层内的多个金属组件。金属层可借由镶嵌(damascene)工艺而形成，例如单镶嵌工艺以及双镶嵌工艺。由镶嵌工艺所形成的金属层中的介电层与金属组件是共平面。在一些实施方式中，金属层120是借由以下图1B至图1D所示的工艺而形成。图1B显示出在第一钝化层112上沉积介电层122。在一些实施方式中，介电层122是由氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)或其组合所制成。介电层122可借由任何合适的沉积工艺而形成。沉积的实例包含但不限于化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装体结构，其特征在于，所述封装体结构包含：基板；第一连接件，其设置于所述基板上；重布局层，其直接设置于所述第一连接件上，并借由所述第一连接件连接至所述基板，所述重布局层包含：阻挡层；以及金属层，其位于所述阻挡层上；第二连接件，其直接设置于所述重布局层上；以及晶片，其借由所述第二连接件连接至所述重布局层。

【技术特征摘要】
2015.06.04 US 14/731,3801.一种封装体结构，其特征在于，所述封装体结构包含：基板；第一连接件，其设置于所述基板上；重布局层，其直接设置于所述第一连接件上，并借由所述第一连接件连接至所述基板，所述重布局层包含：阻挡层；以及金属层，其位于所述阻挡层上；第二连接件，其直接设置于所述重布局层上；以及晶片，其借由所述第二连接件连接至所述重布局层。2.如权利要求1所述的封装体结构，其特征在于，所述金属层包含：介电层；以及多个金属组件，起设置于所述介电层内。3.如权利要求1所述的封装体结构，其特征在于，所述第一连接件夹设于所述阻挡层中，并与所述金属层连接。4.如权利要求1所述的封装体结构，其特征在于，所述阻挡层的材料为碳化硅、氮化硅或其组合。5.如权利要求1所述的封装体结构，其特征在于，所述封装体结构包含多个所述重布局层。6.如权利要求5所述的封装体结构，其特征在于，所述金属层水平排列，不同的所述金属层借由多个导电柱连接，且所述导电柱贯穿所述金属层间的所述阻挡层。7.如权利要求5所述的封装体结构，其特征在于，所述第一连接件夹设于最底层的所述阻挡层中，并连接最底层的所述金属层与所述基板。8.如权利要求1所述的封装体结构，其特征在于，所述第一连接件与所述第二连接件是独立为焊料凸块或焊球。9.如权利要求1所述的封装体结构，其特征在于，所述封装体结构还包含钝化层，其位于所述基板与所述重布局层之间，且所述第一连接件夹设于所述钝化层中。10.如权利要求9所述的封装体结构，其特征在于，所述钝化层的材料为氧化硅、氮化硅、苯并环丁烯、聚酰亚胺、聚苯恶唑或其组合。11.一种制备封装体结构的方法，其特征在于，所述制备封装体结构的方法包含：形成重布局层，包含：形成金属层；以及在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：施信益，姜序，施能泰，
申请(专利权)人：华亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71