TWI403236B - 線路基板製程及線路基板 - Google Patents

Description

線路基板製程及線路基板

本發明是有關於一種線路基板及其製程，且特別是有關於一種接墊及導電塊一體成形的線路基板及其製程。

目前在半導體封裝技術中，線路基板(circuit substrate)是經常使用的構裝元件之一。線路基板主要由多層圖案化線路層(patterned conductive layer)及多層介電層(dielectric layer)交替疊合而成，而兩線路層之間可透過導電孔(conductive via)而彼此電性連接。隨著線路基板之線路密度的提高，如何有效利用有限的空間來進行線路的配置成為日漸重要的課題。

本發明提出一種線路基板製程，其包括下列步驟。提供一基礎層、一圖案化導電層、一介電層及一覆蓋層，其中圖案化導電層配置在基礎層上且具有一內部接墊，而介電層配置在基礎層上且覆蓋圖案化導電層，覆蓋層配置在介電層上。藉由乾式蝕刻移除部分覆蓋層，以形成一第一開口。移除第一開口所暴露出的部分介電層，以形成一介電開口，其中介電開口暴露出部份的內部接墊。形成一圖案化罩幕在覆蓋層上，其中圖案化罩幕具有一第二開口，且第二開口暴露出部份的內部接墊。形成一導電結構，其中導電結構包括一導電塊、一外部接墊及一餘料層，導電塊填充介電開口，外部接墊填充第一開口，餘料層填充第二開口，而導電塊、外部接墊及餘料層一體成形。移除圖案化罩幕、餘料層及覆蓋層。

本發明更提出一種線路基板，其包括一基礎層、一圖案化導電層、一介電層及一導電塊。圖案化導電層配置於基礎層上且具有一內部接墊。介電層配置在基礎層上且覆蓋圖案化導電層。導電塊貫穿介電層且與介電層實質上齊平，並連接內部接墊。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A至圖1I以剖面繪示本發明一實施例之一種線路基板製程。請參考圖1A，首先，提供一基礎層110、一圖案化導電層120、一介電層130及一覆蓋層150。基礎層110可以是晶片上的線路層、晶片載板上的線路層或印刷電路板上的線路層。圖案化導電層120配置在基礎層110上且具有一內部接墊122。介電層130配置在基礎層110上且覆蓋圖案化導電層120，覆蓋層150配置在介電層130上。覆蓋層150的材質例如是有機材料等非金屬材料或是作為阻障(Barrier)之用的金屬材料。特別是，在一實施例中，所選用的覆蓋層150的材質具有可自介電層130上剝除的性質。

在本實施例中，介電層130可由樹脂所製成，並可將介電層130與配置於介電層130上的覆蓋層150疊合(laminate)至基礎層110及圖案化導電層120，使得介電層130位於基礎層110與覆蓋層150之間並覆蓋圖案化導電層120。換言之，在本實施例中，可以提供包含介電層130與覆蓋層150的雙層結構，並以疊合(laminate)的方式形成於具有圖案化導電層120的基礎層110上。以製程而言，提供包含介電層130與覆蓋層150的雙層結構有助於製程的簡化。在另一實施例中，可 於具有圖案化導電層120的基礎層110上依序形成介電層130與覆蓋層150。

請參考圖1B，接著，藉由乾式蝕刻(dry etching)移除部分覆蓋層150，以形成一第一開口152。在本實施例中，若覆蓋層150的材質是非金屬材料，則移除部分覆蓋層150的步驟所採用的乾式蝕刻可以是雷射蝕刻(laser etching)或電漿蝕刻(plasma etching)。在另一實施例中，若覆蓋層150的材質是金屬材料，則無法進行雷射蝕刻，而需採用微影、蝕刻等圖案化製程形成第一開口152。特別是，相較於圖案化製程，使用乾式蝕刻(特別是雷射蝕刻)形成第一開口152，可以減少製程的時間。

請再參考圖1B，接著，移除第一開口152所暴露出的部分介電層130，以形成一介電開口132，其中介電開口132暴露出部份的內部接墊122。

在本實施例中，若覆蓋層150的材質是非金屬材料，則可藉由乾式蝕刻移除第一開口152所暴露出的部分介電層130。此外，移除部分介電層130的步驟所採用的乾式蝕刻例如是雷射蝕刻或電漿蝕刻。

請參考圖1C，在形成介電開口132之後，形成一導電種子層140a在介電開口132的內壁、第一開口152的內壁及覆蓋層150上。導電種子層140a的材質例如是銅。

請參考圖1D，接著，形成一圖案化罩幕160在位在覆蓋層150上的部分導電種子層140a上，其中圖案化罩幕160具有一第二開口162，且第二開口162暴露出第一開口152、介電開口132以及部份的內部接墊122。

請參考圖1E，接著，以導電種子層140a為電流路徑藉由 電鍍形成一導電結構140。導電結構140的材質例如是銅。導電結構140包括一導電塊142、一外部接墊144及一餘料層146，其中導電塊142填充介電開口132並覆蓋部份的內部接墊122，外部接墊144填充第一開口152，餘料層146填充第二開口162。由於導電塊142、外部接墊144及餘料層146係藉由電鍍製程而形成，故具有一體成形的結構。

請參考圖1F，接著，移除圖案化罩幕160。

請參考圖1G，接著，移除餘料層146及位在覆蓋層150上的部分導電種子層140a。在本實施例中，可藉由研磨(polish)或蝕刻來移除餘料層146及位在覆蓋層150上的部分導電種子層140a。

請參考圖1H，接著，移除覆蓋層150。在本實施例中，可藉由在弱化覆蓋層150與介電層130之間的結合以後，從介電層130上剝除覆蓋層150。值得一提的是，在移除覆蓋層150後，外部接墊144將暴露出來，則可作為與晶片或是封裝體等等電子元件連接的橋樑。此外，由此步驟可知，外部接墊144的高度與覆蓋層150有關，亦即可以覆蓋層150的厚度來控制外部接墊144的高度。

請參考圖1I，在一實施例中，更可繼續形成一表面保護層170於外部接墊146及部分導電種子層140a上。表面保護層170的材質例如是鎳/金(Ni/Au)、鎳/鈀/金(Ni/Pd/Au)、鎳/錫(Ni/Sn)、鈀(Pd)、金(Au)或其合金，或者表面保護層170為一有機保護層(OSP)。

圖2為圖1I之內部接墊及導電塊的立體圖。請參考圖1I及圖2，內部接墊122的外徑大於導電塊142的外徑。此外，圖案化導電層120亦具有一內部導線124，而內部接墊122為 內部導線124所延伸出來的一末段，而且內部接墊122的外徑大於內部導線124的線寬。在本實施例中，內部導線124可作為訊號線、接地線和電源線等。

圖3以剖面繪示本發明另一實施例之一種線路基板製程的最後步驟，而圖4為圖3之內部接墊及導電塊的立體圖。請參考圖3及圖4，本實施例類似於圖1A至1I的實施例，但是內部接墊122的外徑小於導電塊142的外徑，使得導電塊142包覆內部接墊122。此外，圖案化導電層120亦具有一內部導線124，而內部接墊122為內部導線124所延伸出來的一末段，而且內部接墊122的外徑實質上等於內部導線124的線寬。

圖5A至圖5B以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製程的最後兩個步驟。請參考圖5A，本實施例包括圖1A至圖1H的步驟，接著更移除外部接墊144及部分導電種子層140a，使得導電塊142與介電層130實質上齊平，並經由導電種子層140a連接部份的內部接墊122。請參考圖5B，最後，可形成一表面保護層170於導電塊142及部分導電種子層140a上。

圖6以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製程的最後步驟。請參考圖6，本實施例類似於圖5B的實施例，但是內部接墊122的外徑小於導電塊142的外徑，使得導電塊142形成後包覆內部接墊122。這樣的情況亦揭露於圖4中。

圖7以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製程的最後步驟。請參考圖7，不同於圖1I的實施例，藉由增加圖1B之第一開口152的內徑，使得後來經過圖1C至圖1E所形成的外部接墊144的外徑大於導電塊142的外徑。

圖8以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製 程的最後步驟。請參考圖8，不同於圖7的實施例，內部接墊122的外徑小於導電塊142的外徑，使得導電塊142包覆內部接墊122。這樣的情況亦揭露於圖4中。

綜上所述，本發明採用乾式蝕刻在覆蓋層上形成開口，在製程速度上不僅較快，且也利於後續外部接墊的形成。另外，本發明利用覆蓋層可以有效控制外部接墊的高度。此外，本發明更將導電塊與外部接墊一體成形，以避免以往採用多次圖案化製程而使外部接墊相對於導電塊的對位偏移的問題。另外，本發明更亦可藉由嵌入介電層的導電塊取代外部接墊來形成線路基板的電極。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧基礎層

120‧‧‧圖案化導電層

122‧‧‧內部接墊

124‧‧‧內部導線

130‧‧‧介電層

132‧‧‧介電開口

140‧‧‧導電結構

140a‧‧‧導電種子層

142‧‧‧導電塊

144‧‧‧外部接墊

146‧‧‧餘料層

150‧‧‧覆蓋層

152‧‧‧第一開口

160‧‧‧圖案化罩幕層

162‧‧‧第二開口

170‧‧‧表面保護層

圖1A至圖1I以剖面繪示本發明一實施例之一種線路基板製程。

圖2為圖1I之內部接墊及導電塊的立體圖。

圖3以剖面繪示本發明另一實施例之一種線路基板製程的最後步驟。

圖4為圖3之內部接墊及導電塊的立體圖。

圖5A至圖5B以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製程的最後兩個步驟。

圖6以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製程的最後步驟。

圖7以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製程的最後步驟。

圖8以剖面繪示出本發明另一實施例的一種線路基板製程的最後步驟。

110‧‧‧基礎層

120‧‧‧圖案化導電層

122‧‧‧內部接墊

130‧‧‧介電層

132‧‧‧介電開口

140‧‧‧導電結構

140a‧‧‧導電種子層

142‧‧‧導電塊

144‧‧‧外部接墊

146‧‧‧餘料層

150‧‧‧覆蓋層

152‧‧‧第一開口

160‧‧‧圖案化罩幕層

162‧‧‧第二開口

Claims (17)

1. 一種線路基板製程，包括：提供一基礎層、一圖案化導電層、一介電層及一覆蓋層，其中該圖案化導電層配置在該基礎層上且具有一內部接墊，而該介電層配置在該基礎層上且覆蓋該圖案化導電層，該覆蓋層配置在該介電層上；藉由乾式蝕刻移除部分該覆蓋層，以形成一第一開口；移除該第一開口所暴露出的部分該介電層，以形成一介電開口，其中該介電開口暴露出部份的該內部接墊，其中該第一開口的內徑等於該介電開口的內徑；形成一圖案化罩幕在該覆蓋層上，其中該圖案化罩幕具有一第二開口，且該第二開口暴露出部份的該內部接墊；形成一導電結構，其中該導電結構包括一導電塊、一外部接墊及一餘料層，該導電塊填充該介電開口，該外部接墊填充該第一開口，該餘料層填充該第二開口，而該導電塊、該外部接墊及該餘料層一體成形；以及移除該圖案化罩幕、該餘料層及該覆蓋層，其中該導電塊與該外部接墊外徑相同。
2. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，其中該覆蓋層的材質為非金屬材料，移除部分該覆蓋層的步驟所採用的乾式蝕刻包括雷射蝕刻或電漿蝕刻。
3. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，其中移除部分該介電層的步驟包括藉由乾式蝕刻移除該第一開口所暴露出的部分該介電層。
4. 如申請專利範圍第3項所述之線路基板製程，其中該覆蓋層的材質為非金屬材料，移除部分該介電層的步驟所採用 的乾式蝕刻包括雷射蝕刻或電漿蝕刻。
5. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，其中提供該基礎層、該圖案化導電層、該介電層及該覆蓋層的步驟包括：提供包含該介電層與該覆蓋層的一雙層結構；提供具有該圖案化導電層的該基礎層；以及以疊合的方式將該雙層結構形成於具有該圖案化導電層的該基礎層上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，更包括：在形成該圖案化罩幕層的步驟之前，形成一導電種子層在該內部接墊、該介電開口的內壁、該第一開口的內壁及該覆蓋層上，其中在形成該圖案化罩幕的步驟之中，該圖案化罩幕形成在位在該覆蓋層上的部分該導電種子層上，並且在形成該導電結構的步驟之中，以該導電種子層為電流路徑藉由電鍍形成該導電結構；以及在移除該圖案化罩幕的步驟之後，移除位在該覆蓋層上的部分該導電種子層。
7. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，其中移除該覆蓋層的步驟包括：弱化該覆蓋層與該介電層之間的結合；以及從該介電層上剝除該覆蓋層。
8. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，其中該外部接墊的高度由該覆蓋層的厚度所控制。
9. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，更包括：在移除該餘料層之後，移除該外部接墊，而使該導電塊與該介電層實質上齊平。
10. 如申請專利範圍第9項所述之線路基板製程，更包括：在移除該外部接墊之後，形成一表面保護層在該導電塊上。
11. 如申請專利範圍第1項所述之線路基板製程，其中該內部接墊的外徑小於該導電塊的外徑，使得該導電塊包覆該內部接墊。
12. 一種線路基板製程，包括：提供一基礎層、一圖案化導電層、一介電層及一覆蓋層，其中該圖案化導電層配置在該基礎層上且具有一內部接墊，而該介電層配置在該基礎層上且覆蓋該圖案化導電層，該覆蓋層配置在該介電層上；藉由乾式蝕刻移除部分該覆蓋層，以形成一第一開口；移除該第一開口所暴露出的部分該介電層，以形成一介電開口，其中該介電開口暴露出部份的該內部接墊，其中該第一開口的內徑大於該介電開口的內徑；形成一圖案化罩幕在該覆蓋層上，其中該圖案化罩幕具有一第二開口，且該第二開口暴露出部份的該內部接墊；形成一導電結構，其中該導電結構包括一導電塊、一外部接墊及一餘料層，該導電塊填充該介電開口，該外部接墊填充該第一開口，該餘料層填充該第二開口，而該導電塊、該外部接墊及該餘料層一體成形，其中該內部接墊的外徑小於該導電塊的外徑，使得該導電塊包覆該內部接墊；以及移除該圖案化罩幕、該餘料層及該覆蓋層。
13. 一種線路基板，包括：一基礎層；一圖案化導電層，配置於該基礎層上且具有一內部接墊； 一介電層，配置在該基礎層上且覆蓋該圖案化導電層；以及一導電塊，貫穿該介電層且與該介電層實質上齊平，並連接該內部接墊。
14. 如申請專利範圍第13項所述之線路基板，更包括：一表面保護層，配置在該導電塊上。
15. 如申請專利範圍第13項所述之線路基板，其中該內部接墊的外徑大於該導電塊的外徑，使得該內部接墊與該導電塊在剖面上形成一個”倒T”字形的輪廓。
16. 如申請專利範圍第13項所述之線路基板，其中該內部接墊的外徑小於該導電塊的外徑，使得該導電塊包覆該內部接墊。
17. 如申請專利範圍第13項所述之線路基板，其中該圖案化導電層更具有一內部導線，而該內部導線的一末段構成該內部接墊。