专利名称：混合式承载器及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种承载器及其制造方法，详言之，关于一种混合式承载器及其制造 方法。
背景技术：
参考图1，其显示习知的导线架1的示意图。该习知导线架1包括一芯片承座101、 一框架102、数个条导脚103及数个条系条104。这些导脚103配置于该芯片承座101周围。 这些系条104将该芯片承座101固定于该导线架1的该框架102中央位置。该习知的导线 架1由于这些导脚103的数量有限，以致于接点不足，因此，在一习知封装结构中，因该习知 的导线架1具有较少的输入端及输出端(接点)，故无法增加该习知封装结构的功能性。因此，有必要提供一种创新且具进步性的混合式承载器及其制造方法，以解决上 述问题。
发明内容
本发明提供一种混合式承载器，该混合式承载器包括一介电层及一中央金属层。 该介电层具有一第一表面、一第二表面、一第一区域及一第二区域，该第二表面相对于该第 一表面，该第一区域位于该介电层之中间部分，该第二区域位于该第一区域的周围，该第一 区域具有至少一第一开孔，该第二区域具有数个第二开孔。该中央金属层覆盖该第一开孔 及这些第二开孔，并分别显露位于该第一表面及该第二表面的部分该介电层，相对于该第 一表面及该第二表面，分别形成数个凸部。其中，该中央金属层包括一第一导电层、一种子 金属层及一第二导电层，该第一导电层形成于该第一表面且覆盖该第一开孔及这些第二开 孔，该种子金属层至少覆盖该第一开孔及这些第二开孔，该第二导电层形成于该种子金属 层上。本发明另提供一种混合式承载器的制造方法，该制造方法包括以下步骤(a)提 供一基板，该基板依序具有一第一导电层、一介电层及一中介导电层，该介电层具有一第一 区域及一第二区域，该第一区域位于该介电层之中间部分，该第二区域位于该第一区域的 周围；(b)移除部分该中介导电层及部分该介电层，以分别于该第一区域及该第二区域形 成至少一第一开孔及数个第二开孔，以显露部分该第一导电层；(c)形成一种子金属层，该 种子金属层覆盖该中介导电层、该介电层及该第一导电层；(d)形成一第二导电层，该第二 导电层具有一第一部分及一第二部分，该第一部分及该第二部分分别位于该第一区域及该 第二区域上，其分别覆盖该第一开孔及这些第二开孔中的该种子金属层，且显露部分该种 子金属层，该第二导电层实质上高于该种子金属层；(e)移除显露的该种子金属层及其下 方的该中介导电层；及(f)移除部分该第一导电层，其相对于显露的该种子金属层。本发明的该混合式承载器具有数个内引脚(相对于该第一开孔及这些第二开孔 的部分该中央金属层)，故打线半导体装置或覆晶装置可设置于该混合式承载器上，且电性 连接相对于该第一区域及该第二区域的这些凸部。并且，该半导体装置可容易地设置于该
4混合式承载器上，且可简单地电性连接该混合式承载器(例如打线连接)。因此，本发明 的混合式承载器及其制造方法可容易地应用于区域数组金属晶圆级封装，并且，本发明的 混合式承载器制造方法简单，故可降低生产成本。
图1显示习知导线架的示意图2显示本发明的基板示意图3显示本发明于该基板形成数个第一开孔及数个第二
图4显示本发明形成一种子金属层的剖面示意图5至7显示本发明形成一第二导电层的剖面示意图8至10显示本发明形成一阻障层的剖面示意图；及
图11显示具有本发明混合式承载器的一半导体封装结
主要组件符号说明
1习知导线架
2基板
3种子金属层
4第二导电层
5阻障层
6半导体装置
7导体
8封胶材料
9导电凸块
20中央金属层
21第一导电层
22介电层
23中介导电层
24第一开孔
25第二开孔
41第一部分
42第二部分
40第一干膜
60第二干膜
100本发明的混合式承载器
101芯片承座
102框架
103导脚
104系条
200具有本发明混合式承载器的半导体封装结构
211第一表面
.开孔的剖面示意图
221第--区域
222第二二区域
223第--表面
224第二二表面
具体实施例方式图2至图10显示本发明混合式承载器的制造方法的示意图。参考图2，首先提供 一基板2。该基板2依序具有一第一导电层21、一介电层22及一中介导电层23。该第一导 电层21具有一第一表面211。该介电层22具有一第一区域221及一第二区域222，其中，该 第一区域221位于该介电层22之中间部分，该第二区域222位于该第一区域221的周围。 在本实施例中，该基板2由该第一导电层21及一层合基板所制成，其中该层合基板包括该 介电层22及该中介导电层23。参考图3，移除部分该中介导电层23及部分该介电层22，以分别于该第一区域221 及该第二区域222形成至少一第一开孔24 (在本实施例中为三个)及数个第二开孔25，以 显露部分该第一导电层21。要注意的是，在本实施例中可利用蚀刻方法或激光钻孔方法，以 移除部分该中介导电层23及部分该介电层22。在其它应用中，亦可仅形成一第一开孔24。参考图4，形成一种子金属层3，该种子金属层3覆盖该中介导电层23、该介电层 22及该第一导电层21。在本实施例中，利用溅镀方法形成该种子金属层3。在其它应用中， 亦可利用该所属领域具有通常技术者熟知的其它方法形成该种子金属层3，例如无电电 镀方法。参考图5及图6，形成一第二导电层4。该第二导电层4具有一第一部分41及一 第二部分42，该第一部分41及该第二部分42分别位于该第一区域221及该第二区域222 上。该第一部分41及该第二部分42分别覆盖该第一开孔24及这些第二开孔25中的该种 子金属层3 (图3)，且显露相对于该第二区域222的部分该种子金属层3，较佳地，该第二导 电层4实质上高于该种子金属层3。在本实施例中，该第二导电层4由以下步骤所形成。首先，设置一第一干膜40于 该种子金属层3上，以定义该第一部分41及该第二部分42的区域。接着，形成该第二导电 层4，以覆盖该种子金属层3，以形成该第一部分41及该第二部分42。最后，移除该第一干 膜40，以显露未被该第二导电层4覆盖的部分该种子金属层3。较佳地，该第二导电层4利 用电镀方法形成。参考图7，移除显露的该种子金属层3及其下方的该中介导电层23，以显露部分该 介电层22。在本实施例中，利用蚀刻方法移除显露的该种子金属层3及该中介导电层23。要注意的是，位于该第二部分42的该第二导电层4可仅覆盖在这些第二开孔 25 (以激光钻孔方法形成，故每一第二开孔25的侧壁实质上垂直该种子金属层3)中的该 种子金属层3。上述情况视于干膜定义区域而定，且位于该第二部分42的该中介导电层23 可被完全移除(未示出)。在其它应用中，可仅形成一第一开孔24于该第一部分41，可以 理解的是，位于该第一部分41的该第二导电层4可仅覆盖在该第一开孔24中的该种子金 属层3，并且，位于该第一部分41的该中介导电层23可被完全移除。参考图8及图9，形成一阻障层5。该阻障层5覆盖该第二导电层4、该种子金属层3及该中介导电层23，且覆盖相对于该第一部分41及该第二部分42的部分该第一导电 层21的该第一表面211。在本实施例中，该阻障层5由以下步骤所形成。首先，设置一第 二干膜60于部分该第一导电层21的该第一表面211上，且相对于显露的该介电层22。接 着，形成该阻障层5，再移除该第二干膜60。较佳地，该阻障层5以电镀方法形成。其中，电 镀该阻障层5时利用一阻隔介电层(图未示出)阻隔，使该阻障层5不完全覆盖该介电层 22，以显露部分该介电层22。参考图10，移除未被该阻障层5覆盖的部分该第一导电层21，以显露部分该介电 层22，以制作完成本发明的混合式承载器100。其中，在本实施例中利用碱性蚀刻方法移除 未被该阻障层5覆盖的部分该第一导电层21。
参考图11，要注意的是，在移除部分该第一导电层21步骤之后，可设置一半导体 装置6于该第一导电层21的该面的该阻障层5上，其中，该半导体装置6相对于该第一部分 41。接着，于该第一导电层21的该面，以数个导体7(例如导线)电性连接该半导体装置 6及相对于该第二部分42的该阻障层5。最后，以一封胶材料8包覆该阻障层5、这些导体 7、该半导体装置6、该介电层22及该第一导电层21，以制作完成一半导体封装结构200。在 其它应用中，该半导体装置6亦可以半导体装置覆晶方法电性连接该混合式承载器100 (未 示出)。依不同的应用，数个导电凸块9可设置于覆盖该第二导电层4的该阻障层5上，且 相对于该第二部分42。再参考图11，其显示具有本发明混合式承载器100的半导体封装结构200示意图。 该混合式承载器100包括一介电层22、一中央金属层20及一阻障层5。该介电层22具 有一第一区域221、一第二区域222、一第一表面223及一第二表面224。其中，该第二表面 224相对于该第一表面223，该第一区域221位于该介电层22之中间部分，该第二区域222 位于该第一区域221的周围。该第一区域221具有至少一第一开孔24(在本实施例中为三 个)，该第二区域222具有数个第二开孔25。要注意的是，在其它应用中亦可仅形成一第一 开孔24。在本实施例中，每一第一开孔24在该第一表面223上的投影面积大于在该第二表 面224上的投影面积。或者，这些第二开孔25的其中之一，在该第一表面223上的投影面 积大于在该第二表面224上的投影面积。藉此，该介电层22可更稳定地固定该中央金属层 20。该中央金属层20覆盖该第一开孔24及这些第二开孔25，并分别显露位于该第一 表面223及该第二表面224的部分该介电层22，相对于该第一表面223及该第二表面224， 分别形成数个凸部。在本实施例中，该中央金属层20包括一第一导电层21、一种子金属层3、一中介导 电层23及一第二导电层4。其中，该第一导电层21形成于该第一表面223且覆盖等该第一 开孔24及这些第二开孔25。在本实施例中，该该第一导电层21形成于该第一表面223的 该介电层22上，该中介导电层23于该第二表面224，形成于该介电层22上且位于该介电 层22及该种子金属层3之间。该种子金属层3至少覆盖这些第一开孔24及这些第二开孔 25。在本实施例中，该种子金属层3形成于这些第一开孔24及这些第二开孔25上，且覆盖 该中介导电层23。该第二导电层4形成于该种子金属层3上。较佳地，该第一导电层21及 该中介导电层23为铜或铜合金。
该阻障层5形成于该第二导电层4及该第一导电层21上，其中，该阻障层5较佳 为一镍/金(Ni/Au)层。要注意的是，在本实施例中，于该第一表面223，相对于该第一区域 221的该第一导电层21的凸部212包括一芯片承座。在其它应用中，于该第一表面223，相 对于该第一区域221的该第一导电层21的该凸部212包括一芯片承座及至少一接地垫。在本实施例中 ，一半导体装置6于该第一表面的该面，设置于相对于该凸部 212 (芯片承座)的该阻障层5上。数个导体7 (例如导线)于该第一表面223，电性连接 该半导体装置6及相对于这些第二开孔25的该阻障层5。一封胶材料8于该第一表面223， 包覆该阻障层5、这些导体7、该半导体装置6、该介电层22及该第一导电层21。另外，于该 第二表面224，数个导电凸块9可设置于相对于该第二区域222的该阻障层5上。本发明的该混合式承载器100具有数个内引脚(相对于这些第一开孔24及这些 第二开孔25的部分该中央金属层20)，故打线半导体装置或覆晶装置可设置于该混合式承 载器100上，且电性连接相对于该第一部分41及该第二部分42的该阻障层5。并且，该半 导体装置可容易地设置于该混合式承载器100的芯片承座上，且可简单地电性连接该混合 式承载器100 (例如打线连接或覆晶接合)。另外，该封胶材料8可用以包覆打线连接部分，且可电性阻隔每一连接端(于该第 一表面223的侧面，相对于该第二部分42的该第一导电层21及该阻障层5)。再者，于该 第二表面224，一球栅数组(这些导电凸块9)可设置于相对于该第二区域222的该阻障层 5上，以使该半导体封装结构200可与外部装置连接。因此，本发明的混合式承载器100及 其制造方法可容易地应用于区域数组金属晶圆级封装，并且，本发明的混合式承载器制造 方法简单，故可降低生产成本。惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，习于 此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如 后述的权利要求书所列。
权利要求
一种混合式承载器的制造方法，包括以下步骤(a)提供一基板，该基板依序具有一第一导电层、一介电层及一中介导电层，该介电层具有一第一区域及一第二区域，该第一区域位于该介电层之中间部分，该第二区域位于该第一区域的周围；(b)移除部分该中介导电层及部分该介电层，以分别于该第一区域及该第二区域形成至少一第一开孔及数个第二开孔，以显露部分该第一导电层；(c)形成一种子金属层，该种子金属层覆盖该中介导电层、该介电层及该第一导电层；(d)形成一第二导电层，该第二导电层具有一第一部分及一第二部分，该第一部分及该第二部分分别位于该第一区域及该第二区域上，其分别覆盖该第一开孔及这些第二开孔中的该种子金属层，且显露部分该种子金属层，该第二导电层实质上高于该种子金属层；(e)移除显露的该种子金属层及其下方的该中介导电层；及(f)移除部分该第一导电层，其相对于显露的该种子金属层。
2.如权利要求1的制造方法，其中在步骤(b)中，利用蚀刻方法或激光钻孔方法，以移 除部分该中介导电层及部分该介电层。
3.如权利要求1的制造方法，其中在步骤(c)中，利用溅镀或无电电镀方法形成该种子
4.如权利要求1的制造方法，其中步骤(d)包括以下步骤(dl)设置一第一干膜于该种子金属层上，以定义该第一部分及该第二部分的区域；(d2)形成该第二导电层，以覆盖该种子金属层；及(d3)移除该第一干膜，以显露未被该第二导电层覆盖的部分该种子金属层。
5.如权利要求1的制造方法，其中步骤(f)包括以下步骤(fl)设置一第二干膜于部分该第一导电层的一第一表面上，且相对于显露的该种子金 属层；(f2)形成一阻障层，以覆盖该第二导电层，且覆盖相对于该第一部分及该第二部分的 部分该第一导电层的该第一表面；(f3)移除该第二干膜，以显露部分该第一导电层的该第一表面，其相对于显露的该种 子金属层；及(f4)移除部分该第一导电层，其相对于显露的该种子金属层。
6.如权利要求5的制造方法，其中在步骤(f)之后另包括以下步骤(g)设置一半导体装置于该第一导电层的该阻障层上；(h)于该第一导电层的该面，电性连接该半导体装置及相对于该第二部分的该阻障层；(i)以一封胶材料包覆该阻障层、该半导体装置、该介电层及该第一导电层；及 (j)设置数个导电凸块于覆盖该第二导电层的该阻障层上。
7.一种混合式承载器，包括一介电层，具有一第一表面、一第二表面、一第一区域及一第二区域，该第二表面相对 于该第一表面，该第一区域位于该介电层之中间部分，该第二区域位于该第一区域的周围， 该第一区域具有至少一第一开孔，该第二区域具有数个第二开孔；及一中央金属层，覆盖该第一开孔及这些第二开孔，并分别显露位于该第一表面及该第二表面的部分该介电层，相对于该第一表面及该第二表面，分别形成数个凸部，其中，该中 央金属层包括一第一导电层、一种子金属层及一第二导电层，该第一导电层形成于该第一 表面且覆盖该第一开孔及这些第二开孔，该种子金属层至少覆盖该第一开孔及这些第二开 孔，该第二导电层形成于该种子金属层上。
8.如权利要求7的混合式承载器，其中该第一开孔在该第一表面上的投影面积大于在 该第二表面上的投影面积。
9.如权利要求7的混合式承载器，其中这些第二开孔的其中之一，在该第一表面上的 投影面积大于在该第二表面上的投影面积。
10.如权利要求7的混合式承载器，另包括一中介导电层，于该第二表面，形成于该介 电层上且位于该介电层及该种子金属层之间。
11.如权利要求7的混合式承载器，其中于该第一表面，相对于该第一区域的这些凸部 包括一芯片承座及至少一接地垫。
12.如权利要求7的混合式承载器，另包括一阻障层，形成于这些凸部上。
13.如权利要求12的混合式承载器，其中该阻障层为一镍/金(Ni/Au)层。
14.如权利要求12的混合式承载器，另包括一半导体装置，于该第一表面，设置于相对于该第一区域的这些凸部其中之一上； 数个导体，于该第一表面，电性连接该半导体装置及相对于这些第二开孔的该阻障层；一封胶材料，于该第一表面，包覆该中央金属层、该阻障层、这些导体及该半导体装置；及数个导电凸块，于该第二表面，设置于这些凸部上。
全文摘要
本发明关于一种混合式承载器及其制造方法。该混合式承载器具有数个内引脚，故打线半导体装置或覆晶装置可设置于该混合式承载器上，且电性连接该混合式承载器的芯片承座及导脚。并且，该半导体装置可容易地设置于该混合式承载器上，且可简单地电性连接该混合式承载器及该半导体装置。因此，本发明的混合式承载器及其制造方法可容易地应用于区域数组金属晶圆级封装，并且，本发明的混合式承载器制造方法简单，故可降低生产成本。
文档编号H01L21/48GK101859712SQ20091013316
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者尹晟豪, 金炯鲁 申请人:日月光半导体制造股份有限公司