三維積體電路整合平台

近年來，高性能有機介電質重分佈層（RDL）中介層應用在電子晶片和系統中的發展受到了極大的關注。為了滿足設計需求，這些中介層必須支持細間距、高密度、高層數、低RC延遲以及嵌入矽晶片的能力。然而，使用傳統的半加成技術（SAP）堆疊高層數RDL結構會隨著層數的增加，表面形貌和翹曲問題會持續加劇。此外，細間距微影製程中的對準精度也會越來越受限。因此，開發先進的RDL中介層技術變得至關重要，以解決上述問題。

本實驗室提出了一種名為Hyper RDL（HRDL）的新方法，其流程如圖一所示。在這項研究中，我們展示了通過雷射剝離過程移除載體晶圓，並且使用低溫混合接合技術實現HRDL結構。圖二對比了傳統的半加成技術（SAP RDL）方法和新型Hyper RDL（HRDL）方法。通過從SAP RDL流程轉換到HRDL流程，翹曲度可以顯著減少，從2795.7 μm（約2.8 mm）降至僅128 μm（約0.1 mm）。顯著的翹曲度減少為HRDL在高層數RDL產量和細間距RDL製造方面帶來了極大的優勢。

使用HRDL方法製作的三層堆疊RDL結構如圖三所示，SEM影像展示了極佳的金屬和聚醯亞胺接合界面。圖四(a)顯示了在從初始狀態到1000個循環的熱循環測試（TCT）中的平均電阻統計分佈，溫度在-55℃和125℃之間循環。圖四(b)顯示了在從初始狀態到168小時的未加偏壓高加速應力測試（un-biased HAST）後的情況，測試在恆溫130℃和85%相對濕度下進行。1000個循環的熱循環和168小時的未加偏壓高加速應力測試均顯示電阻變化均小於1.5%，展示了穩定的電阻值特性。HRDL因無需化學機械平坦化（CMP），所以能大大降低製程成本，這種創新方法為先進封裝應用提供了低翹曲的RDL中介層平台。