重布线层结构及其制备方法与流程

本发明涉及微电子封装技术领域，具体而言，涉及一种重布线层结构及其制备方法。

背景技术：

半导体工业通过持续减小最小特征尺寸来继续提高各种各样电子元件的整合密度，使得在给定的面积下可以集成更多的电子元件。目前，各种封装结构中均可能用到重布线层(redistributionlayers，rdl)。重布线层是倒装芯片组件中芯片与封装之间的接口界面，目的是对芯片的铝焊区位置进行重新布局，使新焊区满足对焊料球最小间距的要求，并使新焊区按照阵列排布。

在现有的后道封装中，通常采用无机材料做多层重布线层之间的介质层。然而，由于无机材料与rdl之间结合力很差，也有人采用聚合物材料做介质层，但采用聚合物材料做介质层时，rdl(cu或al)与绝缘介质层之间结合力差，从而严重影响了封装器件的性能。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种重布线层结构及其制备方法，以解决现有技术中重布线层与介质层之间结合力差而影响封装器件性能的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种重布线层结构，包括顺序层叠的衬底、第一无机介质层、第一粘附层和重布线层，重布线层具有多个表面，其中与第一粘附层接触的表面为第一表面，第一表面之外的表面为其它表面，重布线层结构还包括：第二粘附层，设置在重布线层的其它表面中的至少一个表面，且第二粘附层具有导电性；第二无机介质层，覆盖第二粘附层和重布线层设置。

进一步地，第二粘附层设置在重布线层的全部其它表面上。

进一步地，第二粘附层的厚度为20～200nm。

进一步地，形成第二粘附层的粘附材料包括ti和/或ta。

进一步地，重布线层、第二粘附层和第二无机介质层均为沿远离衬底的方向层叠的多个，且相邻的两层重布线层之间的部分位置通过部分第二粘附层连接以实现电导通且相邻的两层重布线层之间的另一部分位置通过第二无机介质层间隔。

根据本发明的另一方面，提供了一种重布线层结构的制备方法，包括以下步骤：s1，在衬底上顺序形成第一无机介质层、第一粘附层和重布线层，以使第一粘附层位于第一无机介质层与重布线层之间并与重布线层的第一表面接触，重布线层具有多个表面，第一表面之外的表面为其它表面；s2，采用光刻工艺形成覆盖于重布线层的其它表面中的至少一个表面上的第二粘附层，且第二粘附层具有导电性；s3，在衬底上形成第二无机介质层，使第二无机介质层覆盖第二粘附层和重布线层。

进一步地，步骤s2包括：在衬底上形成覆盖重布线层的光刻胶层，并将光刻胶层图形化处理，以使重布线层的其它表面裸露；在衬底上沉积粘附材料，以在重布线层的裸露表面上形成第二粘附层，优选沉积的工艺为pvd；去除图形化后的光刻胶层。

进一步地，第二粘附层的厚度为20～200nm。

进一步地，形成第二粘附层的粘附材料包括ti和/或ta。

进一步地，在步骤s3之后，制备方法还包括：s4，去除位于重布线层远离衬底一侧的部分第二粘附层，以使第二粘附层的部分表面裸露；s5，在衬底上形成另一层重布线层，以覆盖于第二粘附层的裸露表面。

进一步地，在步骤s5之后，制备方法还包括：重复执行步骤s2至步骤s4，以得到多层重布线层。

应用本发明的技术方案，提供了一种重布线层结构，该重布线层结构中通过将重布线层的多个表面包覆粘附层材料，提高了其与无机介质层之间的结合力，从而提高了具有该重布线层结构的封装器件的性能。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本申请实施方式所提供的一种重布线层结构的剖面结构示意图；

图2示出了在本申请实施方式所提供的重布线层结构的制备方法中，在在衬底上顺序形成第一无机介质层、第一粘附层和重布线层后的基体剖面结构示意图；

图3示出了在图2所示的衬底上形成覆盖重布线层的光刻胶层并将光刻胶层图形化处理后的基体剖面结构示意图；

图4示出了在图3所示的重布线层的裸露表面上形成第二粘附层并去除图形化后的光刻胶层后的基体剖面结构示意图；

图5示出了在图4所示的衬底上形成第二无机介质层后的基体剖面结构示意图；

图6示出了在图5所示的衬底上形成另一层重布线层后的基体剖面结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、衬底；20、第一无机介质层；30、第一粘附层；40、重布线层；50、光刻胶层；60、第二粘附层；70、第二无机介质层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中rdl(cu或al)与绝缘介质层之间结合力差，从而严重影响了封装器件的性能。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种重布线层结构，如图1，包括顺序层叠的衬底10、第一无机介质层20、第一粘附层30和重布线层40，重布线层40具有多个表面，其中与第一粘附层30接触的表面为第一表面，第一表面之外的表面为其它表面，重布线层结构还包括第二粘附层60和第二无机介质层70，第二粘附层60设置在重布线层40的其它表面中的至少一个表面，且第二粘附层60具有导电性；第二无机介质层70覆盖第二粘附层60和重布线层40设置。

本发明的上述重布线层结构中通过将重布线层的多个表面包覆粘附层材料，提高了其与无机介质层之间的结合力，从而提高了具有该重布线层结构的封装器件的性能。

在本发明的上述重布线层结构中，衬底10可以为硅晶圆；本领域技术人员可以根据现有技术对形成上述第一无机介质层20、第一粘附层30、重布线层40和第二无机介质层70的种类进行合理选取，如上述第一无机介质层20可以为sio2或sin等绝缘介质层，上述第二无机介质层70可以与第一无机介质层20为相同种类。

在本发明的上述重布线层结构中，为了提高第二无机介质层70与重布线层40之间的结合力，优选地，上述第二粘附层60设置在重布线层40的全部其它表面上；优选地，上述第二粘附层60的厚度为20～200nm。

在本发明的上述重布线层结构中，第二粘附层60可以通过物理气相沉积工艺(pvd)形成，为了提高第二无机介质层70与重布线层40之间的结合力，优选地，形成该第二粘附层60的粘附材料包括ti和/或ta。

在本发明的上述重布线层结构中，优选地，重布线层40、第二粘附层60和第二无机介质层70均为沿远离衬底10的方向层叠的多个，且相邻的两层重布线层40之间的部分位置通过部分第二粘附层60连接以实现电导通且相邻的两层重布线层40之间的另一部分位置通过第二无机介质层70间隔。

根据本发明的另一方面，还提供了一种重布线层结构的制备方法，如图2至图6所示，包括以下步骤：s1，在衬底10上顺序形成第一无机介质层20、第一粘附层30和重布线层40，以使第一粘附层30位于第一无机介质层20与重布线层40之间并与重布线层40的第一表面接触，重布线层40具有多个表面，第一表面之外的表面为其它表面；s2，采用光刻工艺形成覆盖于重布线层40的其它表面中的至少一个表面上的第二粘附层60，且第二粘附层60具有导电性；s3，在衬底10上形成第二无机介质层70，使第二无机介质层70覆盖第二粘附层60和重布线层40。

下面将更详细地描述根据本发明提供的重布线层结构的制备方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。

首先，执行步骤s1：在衬底10上顺序形成第一无机介质层20、第一粘附层30和重布线层40，以使第一粘附层30位于第一无机介质层20与重布线层40之间并与重布线层40的第一表面接触，重布线层40具有多个表面，第一表面之外的表面为其它表面，如图2所示。

在上述步骤s1中，采用的衬底10可以为硅晶圆；本领域技术人员可以根据现有技术对形成上述第一无机介质层20、第一粘附层30和重布线层40的种类进行合理选取，如上述第一无机介质层20可以为sio2或sin等绝缘介质层。本领域技术人员还可以根据现有技术对形成上述第一无机介质层20、第一粘附层30和重布线层40的工艺进行合理设定，在此不再赘述。

在完成上述步骤s1之后，执行步骤s2：采用光刻工艺形成覆盖于重布线层40的其它表面中的至少一个表面上的第二粘附层60，且第二粘附层60具有导电性，如图3和图4所示。

在一种优选的实施方式中，上述步骤s2包括：在衬底10上形成覆盖重布线层40的光刻胶层50，并将光刻胶层50图形化处理，以使重布线层40的其它表面裸露，如图3所示；在衬底10上沉积粘附材料，以在重布线层40的裸露表面上形成第二粘附层60，如图4所示；去除图形化后的光刻胶层50。

在上述优选的实施方式中，形成第二粘附层60的沉积工艺可以为物理气相沉积工艺(pvd)。为了提高第二无机介质层70与重布线层40之间的结合力，更为优选地。上述第二粘附层60的厚度为20～200nm；形成该第二粘附层60的粘附材料包括ti和/或ta。

在完成上述步骤s2之后，执行步骤s3：在衬底10上形成第二无机介质层70，使第二无机介质层70覆盖第二粘附层60和重布线层40，如图5所示。

在上述步骤s3中，可以采用化学气相沉积工艺(cvd)或物理气相沉积工艺(pvd)形成上述第二无机介质层70，本领域技术人员可以根据现有技术对形成上述第二无机介质层70的工艺条件进行合理设定，在此不再赘述；并且，上述第二无机介质层70可以与第一无机介质层20为相同种类，如sio2或sin等绝缘介质。

在一种优选的实施方式中，在上述步骤s3之后，本发明的上述制备方法还包括：s4，去除位于重布线层40远离衬底10一侧的部分第二粘附层60，以使第二粘附层60的部分表面裸露；s5，在衬底10上形成另一层重布线层40，以覆盖于第二粘附层60的裸露表面。

更为优选地，在上述步骤s5之后，制备方法还包括：重复执行步骤s2至步骤s4，以得到多层重布线层40。

通过上述优选的实施方式，以形成具有多层重布线层40层叠的重布线层结构，如图6所示。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

上述重布线层结构中通过将重布线层的多个表面包覆粘附层材料，提高了其与无机介质层之间的结合力，从而提高了具有该重布线层结构的封装器件的性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。