[发明专利]用于桥接管芯第一级互连（FLI）的光刻限定的垂直互连通路（VIA）

说明书

本文描述的实施例涉及用于桥接管芯第一级互连（FLI）的光刻限定的垂直互连通路(光刻过孔)以及制造这种光刻过孔的技术。在一个示例中，封装衬底包括：桥接管芯，嵌入封装衬底中；第一接触焊盘，在桥接管芯的周边外部；第二接触焊盘，在桥接管芯的周边内部，并通过第一过孔耦合到桥接管芯；第三焊盘，在桥接管芯的周边内部，与第二接触焊盘相邻，并通过第二过孔耦合到桥接管芯。第一接触焊盘具有设置在其上的表面光洁层。第一突出互连结构位于第一过孔上，并且第二突出互连结构位于第二过孔上。第一过孔和第二过孔中的每一个均具有基本垂直的侧壁。

技术领域

本文描述的实施例总体上涉及半导体封装。具体而言，本文描述的实施例涉及用于桥接管芯第一级互连(FLI)的光刻限定的垂直互连通路(光刻过孔)以及形成这种光刻过孔(litho-via)的技术。

背景技术

半导体封装可以包括一个或多个半导体管芯，该半导体管芯通过包括突出互连结构(例如，柱、凸块等)的第一级互连(FLI)耦合到封装衬底。例如，FLI将一个或多个半导体管芯的接触焊盘耦合到封装衬底的接触焊盘。半导体封装还可以包括桥接管芯，该桥接管芯由嵌入在封装衬底中的布线层组成。桥接管芯经由FLI电耦合封装衬底上的半导体管芯。例如，FLI将封装衬底上的多个半导体管芯的接触焊盘耦合到封装衬底上的接触焊盘，该接触焊盘耦合到封装衬底中的桥接管芯。

通常，在将部件(例如，电容器等)或FLI定位在封装衬底的接触焊盘上之前，将封装衬底的接触焊盘的暴露表面涂敷表面光洁层(finish)。然而，在包括桥接管芯的半导体封装中，出于可靠性方面的考虑，将半导体管芯耦合到桥接管芯的FLI需要直接定位在耦合到桥接管芯的封装衬底的接触焊盘上。即，在将FLI定位在接触焊盘上之前，耦合到桥接管芯的封装衬底的接触焊盘不应在其上具有表面光洁层。将半导体管芯与桥接管芯互连的过程包括：(i)使用激光钻孔技术(例如紫外线(UV)激光钻孔技术等)在封装衬底的阻焊(SR)层中形成阻焊剂开口(SRO)，其中SRO位于桥接管芯上方；以及(ii)在SRO中形成垂直互连通路(过孔)。这些过孔在本文中称为激光钻孔过孔。桥接管芯上方的SRO暴露出封装衬底的耦合到桥接管芯的接触焊盘。在SRO中形成的激光钻孔过孔是电耦合激光钻孔过孔之间的结构的导电微电子结构。激光钻孔过孔与FLI接口相连，以将半导体管芯耦合到桥接管芯。

随着桥接管芯架构中的间距缩小到小于50微米(μm)，在桥接管芯上方形成激光钻孔过孔变得越来越困难。这至少是因为对可以使用激光钻孔技术实现的桥接管芯上方的激光钻孔过孔的最小尺寸存在限制。例如，激光钻孔技术无法实现桥接管芯上方的激光钻孔过孔的间距小于50μm。

另外，在桥接管芯上方的激光钻孔过孔呈现出激光引起的锥形。即，在桥接管芯上方的每个激光钻孔过孔均呈V形，其顶部比其底部宽。随着桥接管芯上方的激光钻孔过孔的间距尺寸减小，激光钻孔过孔的V形底部的宽度减小会导致位于激光钻孔过孔中的突出互连结构分离或分层。例如，当激光钻孔过孔的底部直径小于16μm时，位于桥接管芯上方的激光钻孔过孔中的突出互连结构可能会出现不想要的分离或分层。因此，存在对桥接管芯上方的激光钻孔过孔的机械可靠性的担忧。

附图说明

在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了本文所述的实施例，其中，相似的附图标记指示相似的特征。此外，在附图中，省略了一些常规细节，以免使本文描述的发明构思难以理解。

图1示出了根据一个实施例的包括用于桥接管芯第一级互连(FLI)的光刻限定的垂直互连通路(光刻过孔)的封装衬底的截面侧视图。

图2示出了根据一个实施例的包括用于桥接管芯FLI的光刻过孔的半导体封装的截面侧视图。

图3A-3I示出了根据一个实施例的制造包括用于桥接管芯FLI的光刻过孔的封装衬底的过程的截面侧视图。

图4示出了根据一个实施例的包括用于桥接管芯FLI的光刻过孔的封装系统的截面图。

图5是根据一个实施例的计算机系统的示意图。