玻璃中介层结构及其制备方法与流程

本发明涉及一种玻璃中介层及其制备方法。

背景技术：

随智慧型手机与平板电脑等可携式电子产品持续朝多功能整合与节能省电方向发展，半导体产业技术除依循摩尔定律朝制程微缩以提供更小晶片面积与更低功耗技术方向外，包括系统级封装(System in Chip；SIP)、层叠封装(Package on Package；POP)，乃至于硅穿孔(Through Silicon Via；TSV)3D IC等透过晶片堆叠以达到多功整合与面积缩小等目的的相关技术，亦应运而生。

利用打线(Wire Bonding)技术的SIP或POP方式，信号通过导线与载板传输，在传输效率与低功耗表现皆不及其它IC整合技术。

相较之下，TSV 3D IC是以内部信号通过硅穿孔进行传输，而在晶片任何区域皆能进行硅穿孔，加上随硅穿孔制程技术的进步，在相同单位面积将能制作出更多的硅穿孔数，让晶片能提供更大频宽，这也让TSV 3D IC于高效能及低功耗表现上胜过其它整合技术。

虽然，目前已有多项采TSV 3D IC技术产品已导入量产，但对IC制造厂商而言，所要面对技术上的挑战却随实际导入制造与制程微缩技术持续演进逐一浮现并有待解决，其中，又尤以热膨涨与应力所产生硅中介层翘曲的问题最常见，这也让玻璃材质中介层取代硅中介层成为另一项TSV 3D IC技术发展重要方向。

图1为现有技术中的玻璃中介层结构的示意图。如图1所示，玻璃中介层结构100包括玻璃基板110、第一电气配线130及第二电气配线120，其中，第一电气配线结构130设置于玻璃基板110的第一表面112上，第二电气配线120设置于玻璃基板110的第二表面111上，第一表面112与第二表面111相对设置。第一电气配线130包括第一晶种层131与第一导电层132，第二电气配线120包括第二晶种层121与第二导电层122。基板110具有贯孔113，其中，第二电气配线120通过填充于贯孔113中的中间导电层123与第一电气配线130电性连接，此时，第二导电层122也部分填充于贯孔113中。第一晶种层131与第二晶种层121较佳由金属材料构成。

继续参照图1，玻璃中介层结构100的制备过程中，于第一电气配线130制备完成后，需要将玻璃基板110与支撑基板140结合后，进行贯孔113与第二电气配线的制程步骤。玻璃基板110一般通过树脂层150与支撑基板140结合。

目前，一般采用激光钻孔的方式于玻璃基板110上形成贯孔113，而在利用激光照射玻璃基板110的第二表面111形成贯孔113时，虽然可以藉由调整激光脉冲时间的方式避免在钻孔的过程中伤害第一晶种层131，或者，钻破第一晶种层131后利用金属填补的方式进行修补，但是这不仅有制程上不容易控制的问题，且对机台设备提出了更高的要求，同时也无法提高生产的效率。因此，现有的玻璃中介层结构及其制备方法还有待进一步的改良。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种新的玻璃中介层结构，以解决现有技术中激光照射基板形成贯孔时，造成金属层的损伤。

本发明的玻璃中介层结构，包括基板，该基板具有相对的第一表面和第二表面，还包括：缓冲层，该缓冲层设置于该第一表面上；导电性抗蚀刻层，该导电性抗蚀刻层设置于该缓冲层上；第一电气配线，该第一电气配线设置于该导电性抗蚀刻层上；通孔，该通孔包括第一贯穿孔和第二贯穿孔，该第一贯穿孔贯穿该基板，该第二贯穿孔贯穿该缓冲层，且该第一贯穿孔与该第二贯穿孔相连通；以及第二电气配线，该第二电气配线设置于该第二表面，且该第二电气配线填充于该第一贯穿孔与该第二贯穿孔中，经由该导电性抗蚀刻层使得该第一电气配线与该第二电气配线电性连接。

作为可选的技术方案，该缓冲层为氮化硅、氧化硅或者氮化硅与氧化硅的混合物。

作为可选的技术方案，该导电性抗蚀刻层为ITO层。

作为可选的技术方案，该第一通孔为通过激光的方式形成，

作为可选的技术方案，该第二贯穿孔为通过图案化该缓冲层形成。

作为可选的技术方案，该基板为玻璃基板。

作为可选的技术方案，该第一电气配线包括第一晶种层和第一导电层，该第一晶种层位于该抗蚀刻层与该第一导电层之间。

作为可选的技术方案，该第二电气配线包括第二晶种层及第二导电层，该第二晶种层位于该第二表面与该第二导电层之间。

作为可选的技术方案，还包括中间导电层，该中间导电层位于该第二晶种层与该第二导电层之间，该中间导电层填充于该第一贯穿孔与该第二贯穿孔中使得该第一电气配线与该第二电气配线电性连接。

本发明还提供一种玻璃中介层结构的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

步骤S1、提供基板，该基板具有第一表面与第二表面；

步骤S2、于该基板的该第一表面上依次形成缓冲层与导电性抗蚀刻层；

步骤S3、于该导电性抗蚀刻层上形成图案化的第一电气配线；

步骤S4、自该第一表面的一侧图案化该导电性抗蚀刻层；

步骤S5、将步骤S4中的基板经由树脂层与支撑基板结合形成组装体，其中，该第一电气配线及图案化的该导电性抗蚀刻层嵌入该树脂层中；

步骤S6、自该第二表面的一侧照射激光而于该基板上形成第一贯穿孔；

步骤S7、自该第二表面的一侧图案化该缓冲层而于该缓冲层上形成与该第一贯穿孔相连通的第二贯穿孔；

步骤S8、于该第二表面上设置图案化的第二电气配线，其中，该第二电气配线经由填充于该第一贯穿孔和第二贯穿孔与该第一电气配线电性连接；以及

步骤S9、将该基板与支撑基板进行分离。

与现有技术相比，本发明的玻璃中介层结构，藉由在第一电气配线与基板的第一表面之间增设缓冲层与导电性抗蚀刻层，使得基板于激光照射形成第一贯穿孔的过程中，激光不会照射到第一电气配线而造成损伤。此外，导电性抗蚀刻层侧存在，不仅使得蚀刻缓冲层形成第二贯穿孔的过程中，蚀刻液不会腐蚀第一电气配线，且维持了第一电气配线与第二电气配线的电性连接。

附图说明

图1为现有技术中的玻璃中介层结构的示意图。

图2为本发明一实施例的玻璃中介层结构的示意图。

图3A至图3I为本发明图2中的玻璃中介层结构的制备过程示意图。

图4为本发明另一实施例中的玻璃中介层结构的示意图。

图5为图2中的玻璃中介层结构的制备流程图。

具体实施方式

为使得对本发明的内容有更清楚及更准确的理解，现在将结合附图详细说明，在说明书附图中示出本发明的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。

图2为本发明一实施例的玻璃中介层结构的示意图。如图2所示，玻璃中介层结构200包括基板210、缓冲层270、导电性抗蚀刻层260、第一电气配线230、第二电气配线220及通孔。基板210具有相对的第一表面212和第二表面211，缓冲层270设置于第一表面212上，导电性抗蚀刻层260设置于缓冲层270上，第一电气配线230设置于导电性抗蚀刻层260上。通孔包括第一贯穿孔213及第二贯穿孔271，第一贯穿孔213贯穿基板210，第二贯穿孔271贯穿缓冲层270，且第一贯穿孔213与第二贯穿孔271相连接通。第二电气配线220设置于第二表面211上，其中，第二电气配线220填充于第一贯穿孔213与第二贯穿孔271中，经由导电性抗蚀刻层260使得第二电气配线220与第一电气配线230电性连接。

缓冲层270的材料较佳为由氮化硅、氧化硅或者氮化硅与氧化硅的混合物构成。

导电性抗蚀刻层260的材料较佳为由ITO构成。

基板210的材质较佳为玻璃，但不以此为限，在本发明其它实施例中还可以为有机材料构成的塑胶基板。

继续参照图2，第一电气配线230还包括第一晶种层231与第一导电层232，其中，第一晶种层231位于第一表面212与第一导电层232之间，较佳的，位于导电性抗蚀刻层260与第一导电层232之间。第一晶种层231只要为可于导电性抗蚀刻层260上的密接性良好的导电膜，对其材料和厚度并无特别的限定，可依据实际需要而自行选择。例如，第一晶种层231的材料为金属、半导体或导电性氧化物(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)等。第一导电层232叠置于第一晶种层231之上，第一导电层232例如可为金属、半导体或导电性氧化物(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)。作为金属，例如可包括，铜、铜合金、银、镍或镍合金。第一导电层232的厚度无特别限定，可依据实际需要而自行选择。

第二电气配线220包括第二晶种层221与第二导电层222，第二晶种层221位于第二表面211与第二导电层222之间。第二晶种层221具有与第一晶种层231相同的材料，且第二晶种层221填充于基板210的第一贯穿孔213及缓冲层270的第二贯穿孔271中，且第二晶种层221与导电性抗蚀刻层260接触。第二导电层222具有与第一导电层232相同的材料，第二导电层222设置于第二晶种层221之上，且填充于基板210的第一贯穿孔213及缓冲层270的第二贯穿孔271中。其中，藉由导电性抗蚀刻层260使得第一电气配线230与第二电气配线220电性连接。

图3A至图3I为本发明图2中玻璃中介层结构200制备过程的示意图。

如图3A所示，提供基板210，基板210为玻璃基板，玻璃基板的厚度及形状可依据实际需要而自行设定。于基板210的第一表面212上，依次形成缓冲层270、导电性抗蚀刻层260、第一晶种层231以及第一导电层232。其中，缓冲层270可较佳的使用涂布成膜的方式形成，导电性抗蚀刻层260可通过溅镀、印刷等方式形成。第一晶种层231与第一导电层232可采用溅镀法、电解电镀法于导电性抗蚀刻层260上成膜。

如图3B所示，对第一晶种层231与第一导电层232图案化以形成第一电气配线230。此制程中可使用通常的配线图案化技术，例如，可藉由利用光阻剂的曝光/显影的微影法等。本实施例中，以第一电气配线230具有第一晶种层231与第一导电层231为例进行说明，但不以此为限。在本发明的其它实施例中，第一导电层232可直接形成于导电性抗蚀刻层260上，以获得不包括第一晶种层231的第一电气配线230。此外，本实施例中，第一电气配线230的数量为3个，但不以此为限，第一电气配线230的数量可依据实际的使用需要而设定。

如图3C所示，图案化导电性抗蚀刻层260，例如，可藉由利用光阻剂的曝光/显影的微影法等，使得导电性抗蚀刻层260图案化，且形成的图案与第一电气配线230的图案相同。

如图3D所示，使具有第一电气配线230的基板210与支撑基板240贴合而形成组装体。组装体藉由将基板210经由树脂层250与支撑基板240结合而构成。此时，基板210以形成有第一电气配线230的第二表面212一侧靠近支撑基板240上的树脂层250的方式于支撑基板240结合。

构成树脂层250的树脂并无特别限定，树脂较佳为，于使基板210与支撑基板240结合后具有较高的粘着力，并且于后续步骤中，可容易藉由照射紫外光或者激光而使得基板210容易与支撑基板240容易分析。

此外，树脂层250作为组装体的一部分，需要考量其被供给至热处理步骤的可能性，因此，树脂层250较佳为具备耐热性的树脂。树脂层250较佳为选自，聚硅氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂或其组合。树脂层250的厚度无特别限定。

支撑基板240的材质可包括，金属、树脂、陶瓷或玻璃等。其中，考虑到后续步骤可能发生的热处理步骤，支撑基板240较佳为具备耐热性的基板。

如图3E所示，于基板210上形成第一贯穿孔213。于本实施例中第一贯穿孔213的数量为3个，但不以此为限。激光光源(未图示)自基板210的第二表面211的一侧照射激光。

藉由所照射的激光，基板210发生热熔融，进而于照射区域形成第一贯穿孔213。

激光光源例如为准分子激光。本实施例中，第一贯穿孔213仅贯穿基板210，且由于基板210的第一表面上设置缓冲层270，因此，于形成第一贯穿孔213中可有效的避免第一电气配线230被激光照射而损伤。

如图3F所示，自基板210的第二表面211的一侧对缓冲层270进行图案化处理以获得第二贯穿孔271，藉由第二贯穿孔暴露出导电性抗蚀刻层260，且第二贯穿孔271与第一贯穿孔213相连通。其中，第一贯穿孔213与第二贯穿孔271形成的通孔具有连续的侧壁。此制程中的图案化处理，例如，可藉由利用光阻剂的曝光/显影的微影法等。

如图3G所示，于基板210的第二表面211上形成第二晶种层221和第二导电层222，其中，第二晶种层221与第二导电层222分别填充于通孔中，且第二晶种层221与导电性抗蚀刻层260直接接触。第二晶种层221与第二导电层222可采用溅镀法、电解电镀法于基板210的第二表面211上成膜。

如图3H所示，对第二晶种层221与第二导电层222图案化以形成第二电气配线220。此制程中可使用通常的配线图案化技术，例如，可藉由利用光阻剂的曝光/显影的微影法等。本实施例中，以第二电气配线220具有第二晶种层221与第二导电层222为例进行说明，但不以此为限。在本发明的其它实施例中，第二导电层222可直接形成于基板210的第二表面211上，以获得不包括第二晶种层221的第二电气配线220。此外，本实施例中，第二电气配线220的数量为3个，但不以此为限，第二电气配线230的数量可依据实际的使用需要而设定。

藉由图3F及图3H中的步骤，使得配置于导电性抗蚀刻层260上第一电气配线230与配置基板210第二表面211上的第二电气配线220，经由通孔与导电性抗蚀刻层260而电性连接。

如图3I所示，将支撑基板240与树脂层250与基板210进行分离而获得玻璃中介层结构200。

将支撑基板240与玻璃中介层结构200上分离的方法，例如为，对树脂侧面和250进行加热使得树脂曾250软化，而使得玻璃中介层结构200自树脂层250上取下。

当然，在本发明的其它实施例中，还可于分离支撑基板240与基板210获得玻璃中介层机构200之前，对具有第二电气配线220的组装体进行裁切。

通过图3A至图3I中的图示可以了解本发明的玻璃中介层结构200的形成过程。

图4为本发明另一实施例中的玻璃中介层结构300的示意图。

如图4所示，玻璃中介层结构300与玻璃中介层结构200的区别在于，玻璃中介层结构300还包括中间导电层223，中间导电层223设置于基板210的第二表面211上，且中间导电层223设置于第二晶种层221与第二导电层222之间，其中，中间导电层223填充于第一贯穿孔213与第二贯穿孔271中，使得第一电气配线230与第二电气配线320电性连接。

中间导电层223可以为具有导电性且可于第二晶种层221上形成密着性良好的导电膜，本发明中对其材料及厚度无特别限定。中间导电层223例如可为金属、半导体或导电性氧化物等。以金属为例，例如，铜、银或铜/银的合金。

中间导电层223可藉由电镀法、印刷、滴加导电材料等常见的成膜方法形成。

本发明还提供一种玻璃中介层的制备方法，其中，以制备图2中所示的玻璃中介层结构200为例，说明本发明的制备方法。请参照图5，图5为图2中的玻璃中介层结构的制备方法的流程图。

步骤S1、准备玻璃基板，玻璃基板的厚度及形状可依据需要而设定。玻璃基板具有第一表面与第二表面。

步骤S2、于基板的第一表面上依次形成缓冲层与导电性抗蚀刻层，其中，缓冲层与第一表面直接接触，导电性抗蚀刻层叠置于缓冲层之上。

步骤S3、于导电性缓冲层上形成图案化的第一电气配线。

于步骤S3中还包括，先于导电性抗蚀刻层上依次形成第一晶种层与第一导电层，接着，将第一晶种层与第二导电层进行图案化以获得第一电气配线。

步骤S4、自第一表面的一侧图案化导电性抗蚀刻层，且图案化的导电性抗蚀刻层图案与第一电气配线的形状相同。

步骤S5、将步骤S4中获得的基板经由树脂层与支撑基板结合而形成组装体，其中，第一电气配线及图案化的导电性抗蚀刻层嵌入该树脂层中。

步骤S6、自基板的第二表面的一侧照射激光于基板上形成第一贯穿孔。

步骤S7、自基板的第二表面的一侧图案化缓冲层形成第二贯穿孔，并通过第二贯穿孔中暴露出导电性抗蚀刻层。

步骤S8、于基板的第二表面上设置图案化的第二电气配线，其中，第二电气配线经由填充于第一贯穿孔与第二贯穿孔中而与第一电气配线电性连接。

步骤S9、将基板与支撑基板相互分离，而获得玻璃中介层结构。

综上所述，本发明的玻璃中介层结构，藉由在第一电气配线与基板的第一表面之间增设缓冲层与导电性抗蚀刻层，使得基板于激光照射形成第一贯穿孔的过程中，激光不会照射到第一电气配线而造成损伤。此外，导电性抗蚀刻层侧存在，不仅使得蚀刻缓冲层形成第二贯穿孔的过程中，蚀刻液不会腐蚀第一电气配线，且维持了第一电气配线与第二电气配线的电性连接。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。