本發(fā)明屬于印刷電路，具體來(lái)說(shuō)，是公開一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，芯片封裝中高速、低功耗的互連變得越來(lái)越重要。在芯片封裝工藝中，rdl(redistribution?layer,重新布線層)起到對(duì)i/o口重新布局的作用。高互連密度的需求需要rdl金屬線的線寬和間距向著更小的方向發(fā)展，同時(shí)也需要多層rdl結(jié)構(gòu)。

2、當(dāng)前常見(jiàn)的多層rdl互連結(jié)構(gòu)包含銅墊，銅墊尺寸的大小限制了rdl布線密度向更高的方向發(fā)展。不良的銅墊設(shè)計(jì)和制造可能導(dǎo)致信號(hào)傳輸中的失真，如信號(hào)串?dāng)_、時(shí)延失真等，影響系統(tǒng)的信號(hào)完整性和性能。

3、半加成法是當(dāng)前制造多層rdl結(jié)構(gòu)的常用方法，其步驟如下：先在第一布線層上制作一層電介質(zhì)材料，然后用激光燒蝕的方式在電介質(zhì)材料上制作微孔，在微孔表面和電介質(zhì)材料表面制作種子層，隨后在種子層表面層壓光刻膠、光刻圖案化，鍍銅、剝離光刻膠并刻蝕種子層，以此完成微孔金屬化及第二層布線層的制作。然而，當(dāng)前半加成法工藝中常用的rdl間的介電材料也是限制互連微孔孔徑更小化的因素，一方面，rdl間介電材料因補(bǔ)償機(jī)械性能的需求，往往會(huì)加入二氧化硅填料，但這導(dǎo)致其介電常數(shù)增加和表面粗糙度提升，不利于制作更精細(xì)、更垂直的微孔；另一方面，鑒于現(xiàn)有介電材料的固有特性，制備而成的微孔的縱橫比受限。因此，現(xiàn)有半加成法工藝制作的小尺寸rdl互連在互連密度的擴(kuò)展上仍存在局限性。

4、綜上，如何實(shí)現(xiàn)更高密度的多層rdl互連是目前亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)明目的是針對(duì)上述背景技術(shù)的不足，提供一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)及其制造方法，通過(guò)簡(jiǎn)單rdl互連制造方法實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的多層rdl互連，并提高互連密度和可靠性，解決半加成法工藝制作的小尺寸rdl互連存在局限性的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：

3、一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)，包括制備于基板上的至少兩層rdl，每一層rdl上制備有微孔以及用于制備上一層rdl的溝槽，每一層rdl上制備的微孔在上一層rdl制備的過(guò)程中金屬化。

4、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化方案，每一層rdl上附著有第一介電材料層和第二介電材料層，所述微孔通過(guò)光刻第一介電材料層制備而成，用于制備上一層rdl的溝槽通過(guò)光刻第二介電材料層制備而成。

5、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的再進(jìn)一步優(yōu)化方案，第一介電材料層和第二介電材料層為光敏成像電介質(zhì)材料層。

6、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的更進(jìn)一步優(yōu)化方案，每一層rdl中，金屬細(xì)線線寬的最小值為2μm。

7、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的更進(jìn)一步優(yōu)化方案，每一層rdl上制備的微孔孔徑小于或等于上一層rdl中金屬細(xì)線的線寬。

8、一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的制造方法，包括步驟：

9、步驟一，將介電材料附著在第一層rdl上，形成第一介電材料層；

10、步驟二，光刻附著在第一層rdl上的第一介電材料層，形成微孔；

11、步驟三，在步驟二形成微孔的基板表面附著介電材料，形成第二介電材料層；

12、步驟四，光刻第二介電材料層，形成用于制備上一層rdl的溝槽，第一介電材料層上制備的微孔與至少一個(gè)溝槽連通形成盲孔；

13、步驟五，在圖案化后的第二介電材料層表面，制作覆蓋盲孔和溝槽以及光刻后剩余第二介電材料層頂部的種子層；

14、步驟六，在步驟五制作的種子層上電鍍銅，完成微孔金屬化和第二層rdl的制作；

15、步驟七，去除光刻后剩余第二介電材料層頂部多余的銅和種子層；

16、步驟八，重復(fù)步驟一至步驟七，在當(dāng)前層rdl上制備微孔以及上一層rdl。

17、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的制造方法的進(jìn)一步優(yōu)化方案，介電材料為光敏成像電介質(zhì)材料，光敏成像電介質(zhì)材料是一種光敏介質(zhì)薄膜，其薄膜形態(tài)為液體或干膜；采用的光敏成像電介質(zhì)材料為干膜狀態(tài)，光敏介質(zhì)薄膜，步驟一采用層壓的方式將光敏成像電介質(zhì)材料附著在第一層rdl上，步驟三采用層壓的方式在步驟二形成微孔的基板表面附著光敏成像電介質(zhì)材料，形成的第一光敏成像電介質(zhì)材料層和第二光敏成像電介質(zhì)材料層的厚度是5μm。

18、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的制造方法的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟五采用物理氣相沉積法制作覆蓋盲孔和溝槽和光刻后剩余第二光敏成像電介質(zhì)材料層頂部的種子層，種子層材料為cu和ti的一種。

19、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的制造方法的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟六中銅鍍液除了硫酸銅外，還加入了聚乙二醇、聚二硫二丙烷磺酸鹽、聚乙烯亞胺作為添加劑成分。

20、作為一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的制造方法的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟七中濕法蝕刻去除光刻后剩余第二光敏成像電介質(zhì)材料層頂部多余的銅和種子層，所采用蝕刻液為cucl2溶液，其濃度為2.3mol/l。

21、本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

22、（1）相較于半加成法制作的常見(jiàn)多層rdl互連結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所提多層rdl互連結(jié)構(gòu)通過(guò)光刻附著于rdl上的介電材料形成微孔和用于制備上一層rdl的溝槽，再在制備上一層rdl的工藝流程中同時(shí)對(duì)微孔金屬化，縮小微孔孔徑，有更高的校準(zhǔn)精度，實(shí)現(xiàn)了互連微孔直接連接多層rdl金屬細(xì)線的結(jié)構(gòu)，減小了互連結(jié)構(gòu)尺寸。

23、（2）相較于半加成法制作的常見(jiàn)多層rdl互連結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所提多層rdl互連結(jié)構(gòu)，利用光敏成像電介質(zhì)材料作為介電材料，能制作更精細(xì)、更垂直的互連微孔，提升互連的電學(xué)性能，而光敏成像電介質(zhì)材料形成的厚度更薄的介電材料層能夠制作更低縱橫比的微孔，得到更高熱機(jī)械可靠性的微孔。

24、（3）相較于半加成法制作的常見(jiàn)多層rdl互連結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所提多層rdl互連結(jié)構(gòu)，舍棄了銅墊結(jié)構(gòu)，通過(guò)微孔實(shí)現(xiàn)多層rdl直接互連，從電學(xué)性能上增加互連帶寬。

25、（4）相較于半加成法制作的常見(jiàn)多層rdl互連結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所提多層rdl互連結(jié)構(gòu)，電鍍得到的微孔缺陷更少，有更好的電學(xué)性能。

26、（5）本發(fā)明所提一種多層rdl互連結(jié)構(gòu)的制造方法，通過(guò)光刻附著于第一布線層表面的光敏成像電介質(zhì)材料，在第一布線層表面形成用于互連的微孔，通過(guò)制作覆蓋微孔和光刻剩余光敏成像電介質(zhì)材料頂部的種子層后鍍銅的方式在不同平面形成銅金屬層，僅需去除剩余光敏成像電介質(zhì)材料上頂部多余的銅，完整保留形成于微孔的銅，得到多層布線層通過(guò)布線上的微孔互連的結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，本發(fā)明所提多層互連結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于最小線寬2μm的金屬細(xì)線，所形成互連微孔最小孔徑達(dá)到2μm，無(wú)銅墊結(jié)構(gòu)，突破半加成法最小互連結(jié)構(gòu)制約，具有工藝簡(jiǎn)單以及能夠制作更低縱橫比互連通孔的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在不改變互連電學(xué)性能的前提下實(shí)現(xiàn)尺寸更小、更高密度的多層rdl互連，具有加工工藝更為經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

27、本發(fā)明其它方面的有益效果將在下文的描述中給出，且經(jīng)下文的描述或通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解到這些有益效果。