[发明专利]包含加强结构的重布层以及相关半导体装置封装、系统和方法

说明书

本申请涉及包含加强结构的重布层以及相关半导体装置封装、系统和方法。包含加强结构的重布层以及相关半导体装置封装、系统和方法。一种重布层结构的实施例包括低k介电材料，并且并入有接近所述重布层结构的外围边缘且从所述外围边缘朝内的加强结构，所述加强结构包括通过所述RDL结构与导电路径电隔离的导电材料。

优先权要求

本申请要求2018年8月21日提交的第16/106,791号美国专利申请“包含加强结构的重布层以及相关半导体装置封装、系统和方法(REDISTRIBUTION LAYERS INCLUDINGREINFORCEMENT STRUCTURES AND RELATED SEMICONDUCTOR DEVICE PACKAGES,SYSTEMSAND METHODS)”的提交日的权益。

技术领域

本文中公开的实施例涉及用于与半导体裸片一起使用的重布层(RDL)结构。更特定地说，本文中公开的实施例涉及包含结构加强件来防止或至少减少RDL结构在处理、处置和操作期间退化的可能性的RDL结构，且涉及包含此类RDL结构的半导体装置封装和系统以及形成包含结构加强件的RDL结构的方法。

背景技术

使用具有半导体裸片的重布层(RDL)结构来将功率、接地/偏压和信号连接件从裸片的接合垫重路由到外部连接件的经重布置图案已变得越来越常见，RDL结构的外部连接件之间的间距(即，间隙)相比于裸片的接合垫之间的间距通常更大。RDL结构可包括两层介电材料之间的单个导电迹线层级，所述迹线通过从包封迹线延伸到一个介电层的暴露表面且视情况延伸到表面迹线的触点耦合到相关联半导体裸片，且所述迹线通过从迹线延伸到另一介电层的暴露表面上的外部连接件耦合到更高层级封装，所述外部连接件呈凸块、柱、滚珠或螺柱形式。当然，随着半导体裸片的复杂度已增加，同时裸片的外廓以及具有裸片的集成电路的特征的临界尺寸已减小，已变得需要制造具有多层迹线、插入介电层和层间触点的RDL结构。

RDL结构的一个具体应用是制造所谓的“扇出型晶片级封装”(fan-out waferlevel package，FOWLP)，其中RDL结构的横向尺寸大体上延伸超出裸片的外围，所述RDL结构被固定到裸片的外围并可操作地耦合以按比相关联半导体裸片的接合垫的间距大体上更大的间距提供外部连接件的阵列。术语“晶片级”指示以下事实：一些此类封装以常规方式形成于预成型RDL结构的大型阵列上，或替代地，RDL结构形成于横向间隔开的半导体裸片的大型阵列上。集成电路且同时半导体装置的当前且持续的缩放(也称为小型化)以及与之相关的介电材料的薄化已经达到了电荷积聚和串扰可能对半导体装置性能产生不利影响的程度。因此，在所属领域FOW RDL结构的当前状态下，需要使用所谓的“低k”介电材料，其中k是介电常数。低k介电材料可一般化为相对于二氧化硅SiO₂的3.9的介电常数k具有小介电常数的材料。更具体地说，可假定低k介电材料展现＜3的介电常数k。利用低k介电质通过减小寄生电容并允许更快的切换速度以及促进热耗散来增强射频性能。

主要归因于使用针对光阻剂应用开发的例如旋涂和喷涂技术等技术以及干膜层压来沉积材料的能力，适用于RDL结构的低k介电材料通常包括聚合性介电质。有机低k聚合性介电质的实例包含但不限于聚酰亚胺、聚降冰片烯、苯并环丁烯(BCB)和聚四氟乙烯(PTFE)。硅基低k聚合性介电质的实例包含三氧化硅烷(HSQ)和甲基硅倍半氧烷(MSQ)。