TW200935563A - Hybrid carrier and a method for making the same - Google Patents

Hybrid carrier and a method for making the same

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Description

200935563 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種承載器及其製造方法，詳言之，係關 於一種混合式承載器及其製造方法。 【先前技術】 參考圖1 ’其顯不習知之導線架丨之示意圖。該習知導線 架1包括一晶片承座ιοί、一框架102、複數條導腳1〇3及複 數條繫條104。該等導腳1〇3係配置於該晶片承座101周 圍。該等繫條104係將該晶片承座1〇1固定於該導線架丨之 該框架102中央位置。該習知之導線架丄由於該等導腳1〇3 之數量有限，以致於接點不足，因此，在一習知封裝結構 中，因該習知之導線架1具有較少之輸入端及輸出端（接 點），故無法增加該習知封裝結構之功能性。 因此，有必要提供一種創新且具進步性的混合式承載器 及其製造方法，以解決上述問題。 g 【發明内容】 本發明提供一種混合式承載器，該混合式承載器包括： 一介電層及一中央金屬層。該介電層具有一第一表面、一 第二表面、一第一區域及一第二區域，該第二表面相對於 該第一表面，該第一區域係位於該介電層之中間部分，該 第一區域係位於該第一區域之周圍，該第一區域具有至少 一第一開孔，該第二區域具有複數個第二開孔。該中央金 屬層覆蓋該第一開孔及該等第二開孔，並分別顯露位於該 第一表面及該第二表面之部分該介電層，相對於該第一表 128869.doc -6 - 200935563 面及該第一表面’分別形成複數個凸部。其中，該中央金 屬層包括一第一導電層、一種子金屬層及一第二導電層， 該第一導電層形成於該第一表面且覆蓋該第一開孔及該等 第二開孔’該種子金屬層至少覆蓋該第一開孔及該等第二 開孔’該第二導電層形成於該種子金屬層上β
本發明另提供一種混合式承載器之製造方法，該製造方 法包括以下步驟··（a)提供一基板，該基板依序具有一第一 導電層、一介電層及一中介導電層，該介電層具有一第一 區域及一第二區域，該第一區域係位於該介電層之中間部 分，該第二區域係位於該第一區域之周圍；(b)移除部分該 中介導電層及部分該介電層，以分別於該第一區域及該第 二區域形成至少-第一開孔及複數個第二開，以顯露部 分該第-導電層；⑷形成一種子金屬層，該種子金屬層覆 蓋該令介導電層、該介電層及該第—導電層；⑷形成—第 二導電4 ’該g二導電層具有一第一部分及一第二部分， 該第-部分及該第二部分分別位於該第一區域及該第：區 域上’其分別覆蓋該第-開孔及該等第：開孔中之該種; 金屬層，且顯露部分該種子金屬層，該第二導電層實質上 高於該種子金屬層；⑷移除顯露之該種子金屬層及其下方 之該中介導電層；·除部分該第一導電層，其係 於顯露之該種子金屬層。 * 本發月之該⑨合式承載器具有複數個内引腳（相對於 第-開孔及該等第二開孔之部分該中央金属層），故打: +導體裝置或覆晶震置可設置於該混合式承載器上，且 128869.doc 200935563 性連接相對於該第域及該第〕區域之該等凸部。並 i半導體裝置可容易地設置於該混合式承載器上且 可簡單地電性連接該混合式承載器（例如：打線連接）。因 此，本發明之混合式承載器及其製造方法可容易地應用於 區域陣列金屬晶圓級封裝，並且，本發明之混合式承載器 製造方法簡單，故可降低生產成本。 【實施方式】
❹ 圖2至圖10顯示本發明混合式承載器之製造方法之示意 圖。參考圖2,首先提供一基板2。該基板2依序具有一第 導電層21、一介電層22及一中介攀電i層23 <<該第一導電 層21具有一第一表面21}。該介電層22具有—第一區域221 及一第二區域222,其中，該第一區域221係位於該介電層 22之中間部分，該第二區域222係位於該第一區域221之周 圍。在本實施例中，該基板2係由該第一導電層21及一層 。基板所製成’其中該層合基板包括該介電層22及該中介 導電層23。 參考圖3，移除部分該中介導電層23及部分該介電層 22 ’以分別於該第一區域221及該第二區域222形成至少一 第一開孔24(在本實施例中為三個）及複數個第二開孔25， 以顯露部分該第一導電層21。要注意的是，在本實施例中 可利用姓刻方法或雷射鑽孔方法，以移除部分該中介導電 層23及部分該介電層22。在其他應用中，亦可僅形成一第 一開孔24。 參考圖4’形成一種子金屬層3，該種子金屬層3覆蓋該 128869.doc -8 - 200935563 中介導電層23、該介電層22及該第一導電層21 ^在本實施 例中’係利用濺鍍方法形成該種子金屬層3。在其他應用 中’亦可利用該所屬領域具有通常技術者熟知之其他方法 形成該種子金屬層3，例如：無電電鍍方法。 參考圖5及圖6,形成一第二導電層4»該第二導電層4具 有一第一部分41及一第二部分42，該第一部分41及該第二 部分42分別位於該第一區域221及該第二區域222上。該第 ❹一部分41及該第二部分42分別覆蓋該第一開孔24及該等第 二開孔25中之該種子金屬層3(圖3)，且顯露相對於該第二 區域222之部分該種子金屬層3，較佳地，該第二導電層* 實質上尚於該種子金屬層3。 在本實施例中，該第二導電層4係由以下步驟所形成。 首先，設置一第一乾膜40於該種子金屬層3上，以定義該 第°卩刀41及該第一部分42之區域。接著，形成該第二導 電層4，以覆蓋該種子金屬層3,以形成該第一部分41及該 〇 第二部分42。最後，移除該第一乾膜40，以顯露未被該第 二導電層4覆蓋之部分該種子金屬層3 ^較佳地，該第二導 電層4係利用電鍍方法形成。 參考圖7,移除顯露之該種子金屬層3及其下方之該中介 導電層23，以顯露部分該介電層22。在本實施例中，係利 用钱刻方法移除顯露之該種子金屬層3及該中介導電層 23 ° 要注意的疋，位於該第二部分42之該第二導電層4可僅 覆蓋在該等第二開孔25(以雷射鑽孔方法形成，故每—第 128869.doc 200935563 二開孔25之側壁實質上垂直該種子金屬層3)中之該種子金 •屬層3。上述情況係視於乾膜定義區域而定，且位於該第 二部分42之該中介導電層23可被完全移除（未示出在其 他應用中’可僅形成一第一開孔24於該第一部分41，可以 理解的是，位於該第一部分41之該第二導電層4可僅覆蓋 在該第一開孔24中之該種子金屬層3,並且，位於該第一 部分41之該中介導電層23可被完全移除。 參考圖8及圖9，形成一阻障層5»該阻障層5覆蓋該第二 © - — 導電層4、該種子金屬層3及該中介導電層23，且覆蓋相對 於該第一部分41及該第二部分42之部分該第一導電層21之 該第一表面211。在本實施例中，該阻障層5係由以下步驟 所形成。首先’設置一第二乾膜60於部分該第一導電層21 之該第一表面211上，且相對於顯露之該介電層22。接 著’形成該阻障層5,再移除該第二乾膜6〇。較佳地，該 阻障層5係以電鍍方法形成。其中，電鍍該阻障層$時係利 〇 用一阻隔介電層（圖未示出）阻隔，使該阻障層5不完全覆蓋 該介電層22’以顯露部分該介電層22。 參考圖10,移除未被該阻障層5覆蓋之部分該第一導電 層21，以顯露部分該介電層22，以製作完成本發明之混合 式承載器100。其中，在本實施例中係利用驗性姓刻方法 移除未被該阻障層5覆蓋之部分該第一導電層21。 參考圖11，要注意的是，在移除部分該第-導電層21步 驟之後，可設置-半導體裝置6於該第一導電心之該面 之該阻障層5上，其中’該半導體裝置6係相對於該第一部 128869.doc 200935563 分41。接著，於該第一導電層21之該面，以複數個導體 - 7(例如：導線）電性連接該半導鱧裝置6及相對於該第二部 分42之該阻障層5 ^最後，以一封膠材料8包覆該阻障層 5、該等導體7、該半導體裝置6、該介電層22及該第一導 電層21，以製作完成一半導體封裝結構2〇〇 ^在其他應用 中’該半導體裝置6亦可以半導體裝置覆晶方法電性連接 該混合式承載器100(未示出）。依不同之應用，複數個導電 φ 凸塊9可設置於覆蓋該第二導電層4之該阻障層5上，且相 對於該第二部分42。 再參考圖11 ’其顯示具有本發明混合式承載器1〇〇之半 導體封裝結構200示意圖。該混合式承載器ι〇〇包括：一介 電層22、一中央金屬層2〇及一阻障層5 ^該介電層22具有 一第一區域221、一第二區域222、一第一表面223及一第 二表面224。其中，該第二表面224相對於該第一表面 223，該第一區域221係位於該介電層22之中間部分，該第 ❹ 二區域222係位於該第一區域221之周圍。該第一區域221 具有至少一第一開孔24(在本實施例中為三個），該第二區 域222具有複數個第二開孔25。要注意的是，在其他應用 中亦可僅形成一第一開孔24 » 在本實施例中，每一第一開孔24在該第一表面223上之 投影面積大於在該第二表面224上之投影面積。或者該 等第二開孔25之其中之一，在該第一表面223上之投影面 積大於在該第二表面224上之投影面積。藉此，該介電層 22可更穩定地固定該中央金屬層2〇。 128869.doc •11- 200935563 該中央金屬層20覆蓋該第一開孔24及該等第二開孔25， 並分別顯露位於該第一表面223及該第二表面224之部分該 介電層22 ’相對於該第一表面223及該第二表面224，分別 形成複數個凸部。 在本實施例中，該中央金屬層20包括一第一導電層21、 一種子金屬層3、一中介導電層23及一第二導電層4。其 中，該第一導電層21形成於該第一表面223且覆蓋等該第 一開孔24及該等第二開孔25。在本實施例中，該該第一導 電層21係开> 成於該第一表面223之該介電層22上，該中介 導電層23於該第二表面224，形成於該介電層22上且位於 該介電層22及該種子金屬層3之間。該種子金屬層3至少覆 蓋該等第一開孔24及該等第二開孔25。在本實施例中，該 種子金屬層3係形成於該等第一開孔24及該等第二開孔25 上，且覆蓋該中介導電層23。該第二導電層4形成於該種 子金屬層3上。較佳地，該第一導電層21及該中介導電層 23係為銅或鋼合金β 該阻障層5形成於該第二導電層4及該第一導電層21上， 其中，該阻障層5較佳為一錄/金（Ni/Au)層。要注意的是， 在本實施例中，於該第一表面223，相對於該第一區域221 之該第一導電層21之凸部212包括一晶月承座。在其他應 用中，於該第一表面223，相對於該第一區域221之該第一 導電層21之該凸部212包括一晶片承座及至少一接地墊。 在本實施例t，一半導體裝置6於該第一表面之該面， 设置於相對於該凸部212(晶片承座）之該阻障層5上。複數 128869.doc -12· 200935563 個導體7(例如：導線）於該第一表面223，電性連接該半導 體裝置6及相對於該等第二開孔25之該阻障層5。一封膠材 料8於該第一表面223，包覆該阻障層5、該等導體7、該半 導體農置6、該介電層22及該第一導電層21。另外，於該 第二表面224 ,複數個導電凸塊9可設置於相對於該第二區 域222之該阻障層5上。 本發明之該混合式承載器1〇〇具有複數個内引腳（相對於 ❹ 該等第-開孔24及該等第二開孔25之部分該中央金屬層 20)，故打線半導體裝置或覆晶裝置可設置於該混合式承 載器1〇〇上，且電性連接相對於該第一部分41及該第二部 分42之該阻障層5。並且，該半導體裝置可容易地設置於 該此合式承載器100之晶片承座上，且可簡單地電性連接 該混合式承載器1()〇(例如：打線連接或覆晶接合）。 另外，該封膠材料8可用以包覆打線連接部分，且可電 性阻隔每ϋ接端（於該第一表面223之側面相對於該第 二部分42之該第-導電層21及該阻障層5)。再者，於該第 二表面224’ -球栅陣列（該等導電凸塊9)可設置於相對於 該第二區域222之該阻障層5上，錢該半導體封裝結構 耀可與外部裝置連接。因此，本發明之混合式承載器100 及其製造方法可容易地應用於區域陣列金屬晶圓級封裝， 並且’本發明之混合式承載器製造方法簡單，故可降低生 產成本。 惟上述實施例僅為制本發明之原理及其功效， 以限制本發明。& π ^ m ，I於此技術之人士對上述實施例進 128869.doc -13- 200935563 行修改及變化仍不脫本發明之精神^本發明之權利範圍應 如後述之申請專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 圖1顯示習知導線架之示意圖； 圖2顯示本發明之基板示意圖； 圖3顯示本發明於該基板形成複數個第一開孔及複數個 第二開孔之剖面示意圖； 圖4顯示本發明形成一種子金屬層之剖面示意圖； ® 圖5至7顯示本發明形成一第二導電層之剖面示意圖； 圖8至10顯示本發明形成一阻障層之剖面示意圖；及 圖11顯示具有本發明混合式承載器之一半導體封裝結構 不意圖。 【主要元件符號說明】 1 2 3 4 5 習知導線架 基板 Ο 種子金屬層 第二導電層 阻障層 半導體裝置 導體 8 9 20 21 封膠材料 導電凸塊 中央金屬層 第一導電層 128869.doc -14· 200935563
22 介電層 23 中介導電層 24 第一開孔 25 第二開孔 41 第一部分 42 第二部分 40 第一乾膜 60 第二乾膜 100 本發明之混合式承載器 101 晶片承座 102 框架 103 導腳 104 繫條 200 具有本發明混合式承載器之半導體封裝結構 211 第一表面 221 第一區域 222 第二區域 223 第一表面 224 第二表面 128869.doc -15-

Claims (1)

  1. 200935563 十、申請專利範園： 1. 一種混合式承載器之製造方法，包括以了步驟： (a) 提供一基板，該基板依序具有—第一導電層 ^ 電層及-中介導電層，該介電層具有一第一區域及 一第二區域，該帛一區域係位於該介電層之中間部 分，該第二區域係位於該第一區域之周圍； ❹ ❹ (b) 移除部分該中介導電層及部分該介電層以分別於 該第-區域及該第二區域形成至少一第—開孔及複 數個第二開孔，以顯露部分該第—導電層. (c) 形成一種子金屬層，該種子金屬層覆蓋該中介導電 層、該介電層及該第一導電層； ⑷形成一第二導電層，該第二導電層具有—第一部分 及-第二部分，該第-部分及該第二部分分別位於 該第-區域及該第二區域上’其分別覆蓋該第一開 孔及該等第二開孔中之該種子金屬層，且顯露部分 該種子金屬層，該第二導電層實質上高於該種子金 屬層； (e)移除顯露之該種子金屬層及其下方之該中介導電 層；及 ⑺移除部分該第-導電層’其係、相對於顯露之該種子 金屬層。 2. 如請求们之製造方法’其中在步驟⑷甲，該基板係由 該第-導電層及-層合基板所製成，其中該滑合基板包 括該介電層及該中介導電層。 128869.doc 200935563 ，其中在步驟（b)中，係利用蝕刻 以移除部分該中介導電層及部分 3.如請求項1之製造方法 方法或雷射鑽孔方法， 該介電層。 係利用濺鍍 4.如請求項1之製造方法，其中在步驟⑷中 或無電電鍍方法形成該種子金屬層。 以下步驟： ，以定義該第一 ❹
    5·如請求項丨之製造方法，其中步驟（d)包括 (dl)設置一第一乾膜於該種子金屬層上 部分及該第二部分之區域； ⑷）形成該第二導電層，以覆蓋該種子金屬層；及 ⑷)移除該第一乾膜，以顯露未被該第二導電層覆蓋之 部分該種子金屬層。 造方法’其中在步驟㈣中，係利用電锻 方法形成該第二導電層。 月长項1之製k方法’其中在步驟⑷中係利用飯刻 方法移除顯露之該種子金屬層及該中介導電層。 8.如請求項1之製造方法’其中步驟(f)包括以下步驟： (fl)設置__第二乾膜於部分該第_導電層之—第一表面 上，且相對於顯露之該種子金屬層； ⑼形成-阻障層’以覆蓋該第二導電層，且覆蓋相對 於該第-部分及該第二部分之部分該第一導電層之 該第一表面； ⑼移除該第二乾膜’以顯露部分該第一導電層之該第 一表面，其係相對於顯露之該種子金屬層；及 ⑼移㈣分該第-導電層，其係相對於㈣之該種子 128869.doc 200935563 金屬層》 9.如請求項1之製造方法，其中在步驟（f)中，係利用驗性 敍刻方法移除部分該第一導電層。 ίο.如請求項8之製造方法，其中在步驟⑺之後另包括以下 步驟： (g) 叹置一半導體裝置於該第一導電層之該阻障層上； (h) 於該第一導電層之該面，電性連接該半導體裴置及 相對於該第二部分之該阻障層； (0以一封膠材料包覆該阻障層、該半導體裝置、該介 電層及該第一導電層；及 .. (j)設置複數個導電凸塊於覆蓋該第二導電層之該阻障 層上。 11. 一種混合式承載器，包括： -介電層，具有一第一表面、一第二表面、一第一區 域^第二區域，該第二表面相對於該第一表面，該第 -區域係位於該介電層之中間部分，該第二區域係位於 該第一區域之周® ’該第-區域具有至少一第-開孔， 該第二區域具有複數個第二開孔；及 中央金屬層，覆蓋該第一開孔及該等第二開孔，並 分別顯露位於該第-表面及該第二表面之部分該介電 層相對於該第-表面及該第二表面，分別形成複數個 凸部，其中’該中央金屬層包括一第一導電層、一種子 金屬層及一第二導電層’該第一導電層形成於該第一表 面且覆蓋該第一開孔及該等第二開孔，該種子金屬層至 128869.doc 200935563 少覆蓋該第一開孔及該等第二開孔，該第二導電層形成 於該種子金屬層上。 12·如請求項11之混合式承載器’其中該第一開孔在該第一 表面上之投影面積大於在該第二表面上之投影面積。 13.如請求項11之混合式承載器，其中該等第二開孔之其中 之一’在該第一表面上之投影面積大於在該第二表面上 之投影面積。 ❹I4·如請求項11之混合式承載器，另包括一中介導電層，於 該第二表面，形成於該介電層上且位於該介電層及該種 子金屬層之間。 15. 如請求項1丨之混合式承載器，其中於該第一表面，相對 於該第一區域之該等凸部包括一晶片承座。 16. 如請求項丨丨之混合式承載器，其中於該第一表面，相對 於該第一區域之該等凸部包括一晶片承座及至少一接地 〇 I7·如請求項11之混合式承載器，另包括一阻障層，形成於 該等凸部上。 18·如清求項17之混合式承載器，其中該阻障層係為—鎳/金 (Ni/Au)層。 ’、 19,如請求項17之混合式承載器，另包括： 一半導體裝置，於該第一表面，設置於相對於該第— 區域之該等凸部其中之一上； 複數锢導體，於該第一表面，電性連捿該半導體裝置 及相對於該等第二開孔之該阻障層； 128S69.doc 200935563
    一封膠材料，於該第一表面，包覆該中央金屬層、該 阻障層、該等導體及該半導體裝置；及 複數個導電凸塊，於該第二表面，設置於該等凸部 上。 128869.doc
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