TWM648428U

TWM648428U - Ｉｃ載板上細微間距之電路構造

Info

Publication number: TWM648428U
Application number: TW112202332U
Authority: TW
Inventors: 吳坤育; 蔡明聰
Original assignee: 勗銧科技股份有限公司
Priority date: 2023-03-16
Filing date: 2023-03-16
Publication date: 2023-11-21

Abstract

一種IC載板上細微間距之電路構造，可應用於晶圓級封裝(Wafer Level Packaging，WLP)作業，包括一IC載板；一晶種層(seed layer)，以濺射方式沉積在該IC載板上，其材料為Ni/Cr合金或Ni/Cu合金；一電路層，其材料為Cu，係濺鍍在該晶種層之上，並在該電路層上塗覆一光阻劑，再以微影(photo.)與蝕刻(etching)製程並去除該光阻劑，使該電路層形成個別凸塊的電路，以及該凸塊之間形成溝槽開口；其特徵在於：應用一低波長雷射光反覆照射，使該溝槽開口底部的晶種層完全去除，進而使該電路達到細微間距(fine pitch)的狀態；且該細微間距係指電路線寬W/電路線距S可達10/10μm以內的範圍。

Description

IC載板上細微間距之電路構造

本新型係有關一種IC載板上細微間距之電路構造，尤指在一預計進行晶圓級封裝作業的IC載板上，應用一低波長雷射光照射以形成細微間距電路的構造。

按，IC需要封裝及測試，是因為裸晶的材質極為脆弱，因此需要陶瓷或塑膠材質的基板進行封裝來提高機械強度，以抵抗濕度、震動等外力對晶片產生破壞。在傳統晶圓封裝中，是將晶圓切割成單個晶片，然後再進行封裝。而晶圓級封裝(WLP)是一種先進的IC封裝作業，其做法先將晶圓進行封裝，然後連接電路後再將晶圓切成單個晶片。

再者，隨著半導體技術的快速演進，電子產品在輕薄短小與多功能趨勢的推動下，IC半導體的I/O數目不但越來越多，其密度也越來越高，使得封裝元件的引腳數亦隨之增加，也導致封裝所使用的IC載板其電路必須達到細微間距的需求。按，細微間距(fine pitch)係指兩電路的中心間距(pitch)須達0.50mm以內。

圖1A~圖1D所示，為在IC載板上製作細微間距電路的一種習知方法；首先在一IC載板10上以濺射方式沉積一晶種層(seed layer)20，該晶種層20包括第一晶種層21其材料為Ni/Cu合金，與一第二晶種層22其材料為Ni/Cr合金，其次在該晶種層20上濺鍍一Cu材質的電路層30，並在該電路層30上塗覆一光阻劑50，其狀態如圖1A所示；接續，微影(photo)製程，係應用光罩進行曝光與顯影，使在光阻劑50上刻畫電路之圖形，再進行蝕刻(etching)製程，使光罩上的圖形轉移到電路層30上，並去除光阻劑50後，該電路層30將形成個別凸起的凸塊31/32電路，以及該凸塊31/32之間形成溝槽開口33，此時溝槽開口33內之晶種層20將裸露而出，狀態如圖1B所示；之後再應用蝕刻液以侵蝕該裸露的晶種層20，此項作業中必須使用兩種不同的蝕刻液分別對第二晶種層22(Ni/Cr層)與第一晶種層21(Ni/Cu層)進行蝕刻，其狀態如圖1C與圖1D所示；由於蝕刻屬於一種化學作業，故而每道蝕刻後都還需進行清洗與烘乾，且因化學藥劑咬蝕材料，表面無法平直；因此，應用蝕刻液以去除晶種層以形成細微間距電路的構造，會有耗費成本、浪費工時以及作業品質不佳的問題。

緣是，本新型之主要目的，係在提供一種應用低波長雷射光照射形成細微間距電路的構造，以提升製程效率與作業品質。

為達上述目的，本新型在提供一種IC載板上細微間距之電路構造，以應用於晶圓級封裝(Wafer Level Packaging，WLP)作業，包括一IC載板；一晶種層(seed layer)，以濺射方式沉積在該IC載板上，且該晶種層包括一第一晶種層與一第二晶種層，其材料為Ni/Cr合金或Ni/Cu合金；一電路層，其材料為Cu，係濺鍍在該晶種層之上，並在該電路層上塗覆一光阻劑，再以微影(photo.)與蝕刻(etching)製程並去除該光阻劑，使該電路層形成個別凸塊的電路，以及該凸塊之間形成溝槽開口；其特徵在於：應用一低波長雷射光反覆照射，使該溝槽開口底部的晶種層完全去除，進而使該電路達到細微間距(fine pitch)的狀態。

依據前揭特徵，本新型中該低波長雷射光包括DUV雷射光及EUV雷射光。

依據前揭特徵，本新型中該第一晶種層與該第二晶種層俱為Ni/Cu合金層或任一層Ni/Cu合金與另一層Ni/Cr合金貼合而成。

依據前揭特徵，本新型中該IC載板包括基板PI、玻璃板、印刷電路板PCB之其中任一種。

依據前揭特徵，本新型中該電路線寬為W，個別兩電路之間的電路線距為S，而電路線寬W與電路線距S的和為電路間距P，則該細微間距係指電路線寬W/電路線距S可達10/10μm以內的範圍。

本新型係在IC載板之電路層上形成個別凸塊的電路，以及該凸塊之間形成溝槽開口後，應用一低波長雷射光自上方反覆照射該IC載板，使溝槽開口底部的晶種層完全去除，並使電路達到細微間距(fine pitch)的狀態，且該細微間距係指電路線寬W/電路線距S可達10/10μm以內的範圍；由於低波長雷射光照射可取代習知應用蝕刻液去除晶種層的做法，因此本新型所形成細微間距電路的構造具有品質與製程效益。

10:IC載板

20:晶種層

21:第一晶種層

22:第二晶種層

30:電路層

31:凸塊

32:凸塊

33:溝槽開口

40:低波長雷射光

P:電路間距

S:電路線距

W:電路線寬

h:所欲電路高度

t1:晶種層高度

t2:凸塊耗損高度

圖1A係習用基板上製作細微間距電路方法示意圖之一。

圖1B係習用基板上製作細微間距電路方法示意圖之二。

圖1C係習用基板上製作細微間距電路方法示意圖之三。

圖1D係習用基板上製作細微間距電路方法示意圖之四。

圖2係本新型在IC載板上製作細微間距電路方法的示意圖。

圖3係本新型形成細微間距電路構造的示意圖。

本新型「IC載板上細微間距之電路構造」，其製作方法及構造示意圖如圖2~3所示；包括：在一預計進行晶圓級封裝(Wafer Level Packaging，WLP)作業的IC載板10上，進行細微間距電路的製作；本新型中該IC載板10包括基板PI、玻璃板、印刷電路板PCB之其中任一種。有關細微間距電路的製作方法，首先係在IC載板10上以濺射方式沉積一晶種層(seed layer)20，該晶種層20的材料為Ni/Cr合金或Ni/Cu合金，本新型中該晶種層20包括一第一晶種層21其材料為Ni/Cu合金，與一第二晶種層22其材料為Ni/Cr合金，且該第一/第二晶種層21/22係相互貼合而成；其次在該晶種層20上濺鍍一Cu材質之電路層30，並在該電路層30上塗覆一光阻劑(圖未示)；接續，進行微影(photo.)與蝕刻(etching)製程並去除該光阻劑，使該電路層30形成個別凸起的凸塊31/32電路，以及凸塊31/32之間形成溝槽開口33，此時溝槽開口33內之晶種層20將裸露而出。

承上，應用一低波長雷射光40自該IC載板10上方左右反覆照射，使該溝槽開口33底部的晶種層20完全去除，並使該電路層30形成的電路達到細微間距(fine pitch)的狀態。其中，該低波長雷射光40包括波長為193~248nm的DUV雷射光，及波長為10~121nm的EUV雷射光。再者，本新型中該IC載板10經低波長雷射光40左右反覆照射後，將產生具有細微間距的電路，按，細微間距(fine pitch)係指兩電路的中心間距(pitch)須達0.50mm以內；且如圖3所示，當電路線寬為W，個別兩電路之間的電路線距為S，且電路線寬W與電路線距S的和為電路間距P，則該細微間距係指電路線寬W/電路線距S可達10/10μm以內的範圍。

請進一步參閱圖2所示，由於本新型係應用一低波長雷射光40自該IC載板10上方左右反覆照射，其目的在完全去除該溝槽開口33底部的晶種層20，但照射過程中該電路層30所形成個別凸起的凸塊31/32也會有耗損，而銅凸塊耗損高度t2則大約等於晶種層20高度t1；因此，本新型在進行濺鍍電路層30達到所欲電路高度h的前製程作業中，即須考量後製程其銅凸塊耗損高度t2的預留量，以確保該電路層30所形成的電路可進一步達到細微間距的狀態。

本新型係在IC載板之電路層30上形成個別凸塊31/32的電路，以及該凸塊31/32之間形成溝槽開口33後，應用一低波長雷射光40自上方反覆照射該IC載板10，使溝槽開口33底部的晶種層20完全去除，並使電路達到細微間距(fine pitch)的狀態，且該細微間距係指電路線寬W/電路線距S可達10/10μm以內的範圍；由於低波長雷射光40照射可取代習知應用蝕刻液去除晶種層的做法，因此本新型所形成細微間距電路的構造具有品質與製程效益。

綜上所述，本新型所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等新型專利要件，祈請鈞局惠賜專利，以勵新型，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本新型之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。