互连基板、其制作方法及垂直堆叠式半导体组件与流程

本发明是关于一种互连基板、其制作方法及垂直堆叠式半导体组件，尤指一种具有凹穴的互连基板，其中该凹穴被一系列垂直连接通道所环绕，且该些垂直连接通道由金属柱及金属化盲孔组合而成。

背景技术：

多媒体装置的市场趋势倾向于更迅速且更薄型化的设计需求。其中一种方法是将多个元件堆叠于线路板上，以改善电性效能并达到最小外观(form-factor)。如美国专利案号7,894,203即基于此目的而揭露一种具有凹穴的线路板，其凹穴周围设有电镀金属柱。然而，由于很难通过电镀形成具有高纵横尺寸比(aspect ratio opening)的金属柱(即高细的金属柱)，因此金属柱处的空隙或接合强度不足皆可能导致未连接I/O、元件失效及生产合格率低等问题。此外，美国专利案号7,989,950则是于基板上接置焊球以作为垂直连接通道，再以模封材包覆该些垂直连接通道，并形成凹穴。然而，由于焊球通常于回焊后会形成球状，故符合所需高度的大颗焊球会导致线路板尺寸变大。因此，使用焊球作为垂直连接并无法满足移动装置的严苛要求。

为了上述理由及以下所述的其他理由，目前亟需发展一种具有凹穴的新式线路板，以达到超高封装密度、高信号完整度、小尺寸及高生产合格率的要求。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种互连基板，其具有一凹穴及多个设于凹穴周围的垂直连接通道，适用于制作超薄的垂直堆叠式半导体组件。

本发明的另一目的是提供一种互连基板，其凹穴是由核心层中的凹口及加强层中的穿口组合而成，如此一来凹穴便可达到足以容纳半导体元件的深度。

本发明的再一目的是提供一种互连基板，其设于凹穴周围的一系列垂直连接通道由金属柱及金属化盲孔组合而成。由于金属柱的高度加上盲孔的深度可符合或大于凹穴的深度，故该互连基板可对堆叠设置的元件提供垂直互连路由，且具有高生产合格率及低成本的优点。

依据上述及其他目的，本发明提供一种互连基板，其包括一核心层、一增层电路、一加强层、一系列金属柱及一凹穴。该核心层具有第一表面及相反第二表面。该增层电路设置于核心层的第一表面上，并具有背向核心层第一表面的一外表面。该加强层设置于核心层的第二表面上，并具有背向核心层第二表面的一外表面。所述金属柱封埋于加强层中，并由加强层的外表面显露，且通过核心层中的金属化盲孔电性连接至增层电路。该凹穴包含加强层中的穿口及核心层中的凹口，且具有一底表面及侧壁，该底表面背向增层电路的外表面，而该些侧壁由底表面延伸至加强层的外表面。该穿口及该凹口相互对准。该增层电路具有一系列接触垫，且该些接触垫由凹穴的底表面显露。

在另一方面中，本发明提供一种垂直堆叠式半导体组件，其包括上述互连基板、一第一半导体元件及一第二半导体元件。该第一半导体元件设置于凹穴中，并通过从凹穴底表面显露的接触垫，电性耦接至互连基板。该第二半导体元件设置于增层电路的外表面或加强层的外表面上，并通过增层电路或金属柱，电性耦接至互连基板。

在再一方面中，本发明提供一种互连基板的制作方法，其包括下述步骤：于一金属载板的一表面上形成一金属凸层；形成一核心层，其覆盖该金属凸层及该金属载板的剩余表面，且该核心层具有背向金属载板的第一表面及邻近金属载板的相反第二表面；移除金属载板的一部分，以形成一系列金属柱及一金属块，该金属块对准该金属凸层；由核心层的第一表面形成一增层电路，该第一增层电路具有背向核心层第一表面的一外表面；形成一加强层，其覆盖核心层的第二表面及金属块与金属柱的侧壁，该加强层具有背向核心层第二表面的一外表面；以及移除金属块及金属凸层，以形成一凹穴，该凹穴包含一穿口及一凹口，该穿口位于加强层中，而该凹口位于该核心层中，同时该凹穴具有一底表面及侧壁，其侧壁由该底表面延伸至加强层的外表面。

除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。

本发明的互连基板制作方法具有许多优点。举例来说，在核心层中形成凹口的作法是特别具有优势的，其原因在于，用于垂直连接的金属柱，其可利用凹穴的深度以降低金属柱所需的最小高度。由于第一半导体元件可设置于核心层的凹口处，并延伸至加强层的穿口，故无需为了达到超薄垂直堆叠半导体组件的特色而对第一半导体元件进行额外的轮磨(grinding)或研磨(lapping)步骤。在核心层上形成金属柱可提供进行封装叠加(package-on-package)互连工艺时所需的垂直路由，借此可将第二半导体元件设置于加强层上，并通过增层电路使第二半导体元件电性耦接至凹穴中的第一半导体元件。此外，第二半导体元件亦可接置于增层电路的外表面上，借此核心层第一表面上的增层电路可于第一及第二半导体元件间提供最短的互连距离。

本发明的上述及其他特征与优点可通过下述优选实施例的详细叙述更加清楚明了。

附图说明

参考随附附图，本发明可通过下述优选实施例的详细叙述更加清楚明了，其中：

图1及2分别为本发明第一实施方面中，于金属载板上形成金属凸层的剖视图及底部立体示意图；

图3为本发明第一实施方面中，图1结构上形成核心层及金属层的剖视图；

图4及5分别为本发明第一实施方面中，图3结构上形成盲孔的剖视图及顶部立体示意图；

图6为本发明第一实施方面中，图4结构上形成被覆层的剖视图；

图7及8分别为本发明第一实施方面中，将图6结构中的一部分金属载板移除的剖视图及顶部立体示意图；

图9及10分别为本发明第一实施方面中，图7及8的结构上形成加强层的剖视图及顶部立体示意图；

图11及12分别为本发明第一实施方面中，图9及10的结构上形成导线的剖视图及底部立体示意图；

图13及14分别为本发明第一实施方面中，图11及12的结构上形成凹穴，以制作完成互连基板的剖视图及顶部立体示意图；

图15为本发明第一实施方面中，将第一半导体元件电性耦接至图13互连基板的半导体组件剖视图；

图16为本发明第一实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图15半导体组件的垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图17为本发明第一实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图15半导体组件的另一垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图18为本发明第二实施方面中，金属载板上形成金属凸层及一系列辅助金属垫的剖视图；

图19为本发明第二实施方面中，图18结构上形成核心层的剖视图；

图20为本发明第二实施方面中，图19结构上形成盲孔的剖视图；

图21为本发明第二实施方面中，图20结构上形成被覆层的剖视图；

图22为本发明第二实施方面中，由图21结构形成一金属块、金属柱及导线的剖视图；

图23为本发明第二实施方面中，图22的结构上形成加强层的剖视图；

图24为本发明第二实施方面中，图23的结构上形成凹穴，以制作完成互连基板的剖视图；

图25为本发明第二实施方面中，将第一半导体元件电性耦接至图24互连基板的半导体组件剖视图；

图26为本发明第二实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图25半导体组件的垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图27为本发明第二实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图25半导体组件的另一垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图28为本发明第三实施方面中，图18的结构上形成路由线的剖视图；

图29为本发明第三实施方面中，图28结构上形成核心层的剖视图；

图30为本发明第三实施方面中，图29结构上形成盲孔的剖视图；

图31为本发明第三实施方面中，图30结构上形成导线的剖视图；

图32为本发明第三实施方面中，由图31结构形成一金属块及金属柱的剖视图；

图33为本发明第三实施方面中，图32的结构上形成加强层的剖视图；

图34为本发明第三实施方面中，图33的结构上形成凹穴，以制作完成互连基板的剖视图；

图35为本发明第三实施方面中，将第一半导体元件电性耦接至图34互连基板的半导体组件剖视图；

图36为本发明第三实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图35半导体组件的垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图37为本发明第三实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图35半导体组件的另一垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图38为本发明第四实施方面中，图1结构上形成核心层且于核心层中形成盲孔的剖视图；

图39为本发明第四实施方面中，图38结构上形成第一导线的剖视图；

图40为本发明第四实施方面中，图39结构上形成介电层并于介电层中形成盲孔的剖视图；

图41为本发明第四实施方面中，图40结构上形成第二导线的剖视图；

图42为本发明第四实施方面中，由图41结构形成一金属块及金属柱的剖视图；

图43为本发明第四实施方面中，图42的结构上形成加强层的剖视图；

图44为本发明第四实施方面中，图43的结构上形成凹穴的剖视图；

图45为本发明第四实施方面中，图44的结构上形成盲孔，以制作完成互连基板的剖视图；

图46为本发明第四实施方面中，将第一半导体元件电性耦接至图45互连基板的半导体组件剖视图；

图47为本发明第四实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图46半导体组件的垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图48为本发明第四实施方面中，将第二半导体元件电性耦接至图46半导体组件的另一垂直堆叠式半导体组件剖视图；

图49为本发明第五实施方面中，金属柱凸出加强层的另一互连基板剖视图；以及

图50为本发明第六实施方面中，加强层中形成开孔以显露金属柱的再一互连基板剖视图。

【符号说明】

互连基板100、200、300、400、500、600

金属载板11

金属块111

金属柱113

金属凸层12

侧壁121、503

辅助金属垫13

凹口20

核心层21

第一表面212

盲孔213、313、323

第二表面214

增层电路30

外表面302、402

金属层31

被覆层31’

路由线311

导线315

第一导线316

金属化盲孔317

第一金属化盲孔318

接触垫319

介电层322

第二导线326

第二金属化盲孔328

穿40

加强层41

开孔413

凹穴50

底表面502

第一半导体元件61

第二半导体元件63

凸块81、85

焊球83

树脂密封元件91

具体实施方式

在下文中，将提供一实施例以详细说明本发明的实施方面。本发明的优点以及功效将通过本发明所揭露的内容而更为显著。在此说明所附的附图是简化过且作为例示用。附图中所示的元件数量、形状及尺寸可依据实际情况而进行修改，且元件的配置可能更为复杂。本发明中也可进行其他方面的实践或应用，且不偏离本发明所定义的精神及范畴的条件下，可进行各种变化以及调整。

[实施例1]

图1-14为本发明第一实施方面中，一种互连基板的制作方法图，该互连基板包括一核心层、一增层电路、一加强层、一系列金属柱及一凹穴。

图1及2分别为金属载板11上形成金属凸层12的剖视图及底部立体示意图。金属载板11及金属凸层12通常由铜、铝、镍、不锈钢、或其他金属或合金制成。金属凸层12的材料可与金属载板11相同或相异。金属载板11的厚度可为0.05毫米至0.5毫米(优选为0.1毫米至0.2毫米)，而金属凸层12的厚度可为10微米至100微米。在本实施方面中，该金属载板11由铜所制成并具有0.15毫米厚度，而金属凸层12由铜所制成并具有30微米厚度。金属凸层12可通过图案化沉积法形成于金属载板11的一表面上，如电镀、无电电镀、蒸镀、溅射或其组合，或者通过刻蚀或机械刻蚀(carving)而形成。

图3为金属载板11与金属凸层12上形成核心层21及金属层31的剖视图。该核心层21及该金属层31通常通过层压或涂布方式形成。核心层21可由环氧树脂、玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、或其类似物所制成，而金属层31通常为铜层。核心层21接触金属凸层12及金属载板11的剩余表面，并由下方覆盖并侧向延伸于金属凸层12及金属载板11的剩余表面上，同时于侧面方向上环绕且同形披覆金属凸层12的侧壁121。据此，核心层21的第一表面212背向金属载板11及金属凸层12，且其相对的第二表面214则邻接并接触金属载板11。金属层31接触核心层21的第一表面212，并由下方覆盖核心层21的第一表面212。

图4及5分别为形成盲孔213的剖视图及底部立体示意图，以由下方显露金属载板11及金属凸层12的选定部位。盲孔213可通过各种技术形成，其包括激光钻孔、等离子体刻蚀、及光刻技术，且通常具有50微米的直径。可使用脉冲激光提高激光钻孔效能。或者，可使用扫描激光束，并搭配金属掩模。盲孔213延伸穿过核心层21及金属层31，并对准金属载板11及金属凸层12的选定部位。

图6为金属层31上及盲孔213内形成被覆层31’的剖视图。被覆层31’自金属载板11及金属凸层12朝下延伸，并填满盲孔213，以形成直接接触金属载板11及金属凸层12的金属化盲孔317，同时侧向延伸于核心层21上。

被覆层31’可通过各种技术沉积为单层或多层，如电镀、无电电镀、蒸镀、溅射或其组合。举例来说，首先通过将该结构浸入活化剂溶液中，使核心层21与无电镀铜产生催化剂反应，接着以无电电镀方式被覆一薄铜层作为晶种层，然后以电镀方式将所需厚度的第二铜层形成于晶种层上。或者，在晶种层上沉积电镀铜层前，该晶种层可通过溅射方式形成如钛/铜的晶种层薄膜。

图7及8分别为形成一金属块111及阵列式金属柱113的剖视图及顶部立体示意图。在此，可通过如光刻技术及湿刻蚀方式，移除金属载板11的选定部位，以形成金属块111及金属柱113。金属块111对准金属凸层12，并由上方覆盖金属凸层12，而金属柱113则位于核心层21的第二表面214上，并电性连接至金属化盲孔317。

图9及10分别为于核心层21的外露第二表面214上形成加强层41的剖视图及顶部立体示意图。加强层41通常通过树脂密封材的印刷或模封(molding)工艺而形成，以由上方覆盖核心层21的第二表面214，并于侧面方向上环绕、同形披覆且覆盖金属块111及金属柱113的侧壁。在此图中，该加强层14的厚度与金属块111及金属柱113的厚度相同。

图11及12分别为通过金属图案化工艺形成导线315于核心层21上的剖视图及底部立体示意图。在此，可使用各种技术，对金属层31及被覆层31’进行图案化，以形成导线315，如湿刻蚀、电化学刻蚀、激光辅助刻蚀或其组合，并使用刻蚀掩模(图未示)，以定义出导线315，其中导线315包含有核心层21中的金属化盲孔317，并侧向延伸于核心层21的第一表面212上。因此，导线315可提供X及Y方向的水平信号路由以及穿过盲孔213的垂直路由。

此阶段已制作完成的增层电路30包含有导线315，其中导线315通过核心层21中的金属化盲孔317电性连接至金属柱113。

图13及14分别为移除金属块111及金属凸层12的剖视图及顶部立体示意图。金属块111及金属凸层12可通过各种技术移除，如湿刻蚀、电化学刻蚀或激光。因此，可形成一凹穴50，其由核心层21中的一凹口20及加强层41中的一穿口40所组成。该穿口40是对准于凹口20，以显露凹口20处的金属化盲孔317。

据此，如图13及14所示，已完成的互连基板100包括一系列金属柱113、一核心层21、一增层电路30、一加强层41及一凹穴50。该增层电路30设置于核心层21的第一表面212上，其具有背向核心层21第一表面212的一外表面302，且包含位于核心层21中的金属化盲孔317。一部分的金属化盲孔317对准并电性连接至金属柱113，而其他金属化盲孔317则对准凹穴50，并具有从凹穴50显露的表面，以作为连接元件用的接触垫319。加强层41设置于核心层21的第二表面214上，且具有背向核心层21第二表面214的一外表面402。金属柱113封埋于加强层41中，并由加强层41的外表面402显露，且通过核心层21中的金属化盲孔317电性连接至增层电路30。凹穴50具有一底表面502及侧壁503，其中底表面502与增层电路30的外表面302保持距离，而侧壁503由底表面502延伸至加强层41的外表面402。在此图中，该凹穴50的底表面502与凹口20处的金属化盲孔317的显露表面呈实质上共平面。然而，在某些实例中，凹口20处的金属化盲孔317的显露表面可能低于凹穴50的底表面502，这是由于移除金属凸层12时可能稍微刻蚀到金属化盲孔317。无论如何，增层电路30的接触垫319会由凹穴50的底表面502显露。

图15为半导体组件的剖视图，其是将第一半导体元件61电性耦接至图13的互连基板100。第一半导体元件61设置于互连基板100的凹穴50中，并通过如热压、回焊、或热超声波接合技术，经由凸块81电性耦接至增层电路30的接触垫319。在此，凸块81可为铜柱、锡柱、金柱或其他导电凸块。此外，可选择性提供一树脂密封元件91，以覆盖凹穴50的底表面502，且由凹穴50的底表面502延伸并填充第一半导体元件61未占据的空间。

图16为垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63接置于图15的半导体组件上。该第二半导体元件63设置于加强层41的外表面402上，并通过与金属柱113接触的焊球83电性耦接至互连基板100。据此，可制作完成封装叠加(package-on-package)组件，其中第二半导体元件63通过金属柱113及增层电路30电性连接至第一半导体元件61。

图17为另一垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63接置于图15的半导体组件上。该第二半导体元件63设置于增层电路30的外表面302上，并通过与增层电路30的导线315接触的凸块85电性耦接至互连基板100。据此，可制作完成面朝面组件，其中第二半导体元件63通过第一半导体元件61与第二半导体元件63间的增层电路30，而与第一半导体元件61面朝面地相互电性连接。

[实施例2]

图18-24为本发明第二实施方面的互连基板制作方法图，其核心层中更设有辅助金属垫。

为了简要说明的目的，上述实施例1中任何可作相同应用的叙述皆并于此，且无须再重复相同叙述。

图18为金属载板11上形成金属凸层12及阵列式辅助金属垫13的剖视图。金属凸层12及辅助金属垫13自金属载板11的一表面朝向下方向延伸，且具有相同厚度。辅助金属垫13的材料可与金属凸层12的材料相同，且可通过图案化沉积法形成，如电镀、无电电镀、蒸镀、溅射或其组合，或者通过刻蚀或机械刻蚀而形成。

图19为金属载板11、金属凸层12及辅助金属垫13上形成核心层21的剖视图。核心层21接触金属载板11、金属凸层12及辅助金属垫13，并由下方覆盖金属载板11、金属凸层12及辅助金属垫13，同时于侧面方向上环绕且同形披覆金属凸层12及辅助金属垫13的侧壁。

图20为形成盲孔213以由下方显露金属凸层12及辅助金属垫13选定部位的剖视图。盲孔213延伸穿过核心层21，并对准金属凸层12及辅助金属垫13的选定部位。

图21为核心层21上及盲孔213内形成被覆层31’的剖视图。被覆层31’自金属凸层12及辅助金属垫13朝下延伸，并填满盲孔213，以形成直接接触金属凸层12及辅助金属垫13的金属化盲孔317，同时侧向延伸于核心层21的第一表面212上。

图22为通过移除金属载板11及被覆层31’选定部位而形成一金属块111、阵列式金属柱113及导线315的剖视图。金属块111对准金属凸层12，并由上方覆盖金属凸层12。金属柱113对准并电性连接至辅助金属垫13。金属柱113底面处的直径可与辅助金属垫13顶面处的直径相同或相异。导线315包含有核心层21中的金属化盲孔317，并侧向延伸于核心层21的第一表面212上。

图23为核心层21的外露第二表面214上形成加强层41的剖视图。加强层41由上方覆盖核心层21的第二表面214，并于侧面方向上环绕、同形披覆且覆盖金属块111及金属柱113的侧壁。

图24为移除金属块111及金属凸层12的剖视图。借此，可形成一凹穴50，其是由核心层21中的一凹口20及加强层41中的一穿口40所组成。该凹口20的深度实质上相等于辅助金属垫13的厚度，且该穿口40是对准于凹口20。

据此，如图24所示，已完成的互连基板200包括一系列金属柱113、一系列辅助金属垫13、一核心层21、一增层电路30、一加强层41及一凹穴50。增层电路30包含有导线315，且导线315电性连接至辅助金属垫13并具有从凹穴50显露的选定部位，以作为连接元件用的接触垫319，同时导线315侧向延伸于核心层21的第一表面212上。加强层41设置于核心层21的第二表面214上，且覆盖金属柱113的侧壁。辅助金属垫13封埋于核心层21中，并电性连接至金属柱113及金属化盲孔317，且位于金属柱113与金属化盲孔317之间。

图25为半导体组件的剖视图，其是将第一半导体元件61电性耦接至图24的互连基板200。第一半导体元件61设置于互连基板200的凹穴50中，并通过凸块81电性耦接至增层电路30的接触垫319。

图26为垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63电性耦接至图25的半导体组件。该第二半导体元件63是通过与金属柱113接触的焊球83接置于互连基板200上。据此，该第二半导体元件63通过金属柱113、辅助金属垫13及增层电路30电性连接至第一半导体元件61。

图27为另一垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63电性耦接至图25的半导体组件。该第二半导体元件63通过第一半导体元件61与第二半导体元件63间的增层电路30，而与第一半导体元件61面朝面地相互电性连接。

[实施例3]

图28-34为本发明第三实施方面的互连基板制作方法图，其设有从凹穴显露的路由电路。

为了简要说明的目的，上述实施例中任何可作相同应用的叙述皆并于此，且无须再重复相同叙述。

图28为图18中的金属凸层12上形成路由线311的剖视图。所述路由线311通常由铜制成，且可经由各种技术进行图案化沉积，如电镀、无电电镀、蒸镀、溅射或其组合，或者通过薄膜沉积而后进行金属图案化步骤而形成。

图29为金属载板11、金属凸层12、辅助金属垫13及路由线311上形成核心层21的剖视图。核心层21接触金属载板11、金属凸层12、辅助金属垫13及路由线311，并由下方覆盖金属载板11、金属凸层12、辅助金属垫13及路由线311，同时于侧面方向上环绕且同形披覆金属凸层12、辅助金属垫13及路由线311的侧壁。

图30为形成盲孔213以由下方显露辅助金属垫13及路由线311选定部位的剖视图。盲孔213延伸穿过核心层21，并对准辅助金属垫13及路由线311的选定部位。

图31为通过金属沉积及金属图案化工艺形成导线315于核心层21上的剖视图。导线315自辅助金属垫13及路由线311朝下延伸，并填满盲孔213，以形成直接接触辅助金属垫13及路由线311的金属化盲孔317，同时侧向延伸于核心层21的第一表面212上。

图32为通过移除金属载板11选定部位而形成一金属块111及阵列式金属柱113的剖视图。金属块111对准金属凸层12，并由上方覆盖金属凸层12。金属柱113对准并电性连接至辅助金属垫13。

图33为核心层21上形成加强层41的剖视图。加强层41覆盖核心层21的外露第二表面214，并于侧面方向上环绕、同形披覆且覆盖金属块111及金属柱113的侧壁。

图34为移除金属块111及金属凸层12的剖视图。借此，可形成一凹穴50，其由核心层21中的一凹口20及加强层41中的一穿口40所组成。

据此，如图34所示，已完成的互连基板300包括一系列金属柱113、一系列辅助金属垫13、一核心层21、一增层电路30、一加强层41及一凹穴50。于此图中，该增层电路30包括有路由线311及导线311，其中路由线311是从凹穴50显露，以提供连接元件用的接触垫319，而导线315则电性连接至辅助金属垫13及路由线311。

图35为半导体组件的剖视图，其是将第一半导体元件61电性耦接至图34的互连基板300。第一半导体元件61设置于互连基板300的凹穴50中，并通过凸块81电性耦接至增层电路30的接触垫319。

图36为垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63接置于图35的半导体组件上。该第二半导体元件63是通过与金属柱113接触的焊球83电性耦接至互连基板300。

图37为另一垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63接置于图35的半导体组件上。该第二半导体元件63通过第一半导体元件61与第二半导体元件63间的增层电路30，而与第一半导体元件61面朝面地相互电性连接。

[实施例4]

图38-45为本发明第四实施方面的互连基板制作方法图，其设有多层结构的增层电路。

为了简要说明的目的，上述实施例中任何可作相同应用的叙述皆并于此，且无须再重复相同叙述。

图38为图1的金属载板11及金属凸层12上形成核心层21且于核心层21中形成盲孔213的剖视图。核心层21接触金属载板11及金属凸层12，并由下方覆盖金属载板11及金属凸层12，同时于侧面方向上环绕且同形披覆金属凸层12的侧壁。盲孔213延伸穿过核心层21，并对准金属载板11的选定部位。

图39为通过金属沉积及金属图案化工艺形成第一导线316于核心层21上的剖视图。第一导线316自金属载板11朝下延伸，并填满盲孔213，以形成直接接触金属载板11的第一金属化盲孔318，同时侧向延伸于核心层21上。

图40为核心层21及第一导线316上形成介电层322且于介电层322中形成盲孔323的剖视图。该介电层322通常是通过层压或涂布方式形成，其接触核心层21及第一导线316，并由下方覆盖并侧向延伸于核心层21及第一导线316上。介电层322通常具有50微米的厚度，且可由环氧树脂、玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、或其类似物所制成。于设置介电层322后，形成延伸穿过介电层322的盲孔323，以显露第一导线316的选定部位。

图41为通过金属沉积及金属图案化工艺形成第二导线326于介电层322上的剖视图。第二导线326自第一导线316朝下延伸，并填满盲孔323，以形成直接接触第一导线316的第二金属化盲孔328，同时侧向延伸于介电层322上。

在此阶段，已制作完成多层结构的增层电路30，其包括第一导线316、介电层322及第二导线326。

图42为通过移除金属载板11选定部位而形成一金属块111及阵列式金属柱113的剖视图。金属块111对准金属凸层12，并由上方覆盖金属凸层12。金属柱113通过第一金属化盲孔318电性连接至增层电路30。

图43为核心层21上形成加强层41的剖视图。加强层41由上方覆盖核心层21，并于侧面方向上环绕、同形披覆且覆盖金属块111及金属柱113的侧壁。

图44为移除金属块111及金属凸层12的剖视图。借此，可形成一凹穴50，其由核心层21中的一凹口20及加强层41中的一穿口40所组成。

图45为形成盲孔215以从凹穴50显露第一导线316选定部位的剖视图。所述盲孔215对准第一导线316的选定部位，并由凹穴50的底表面502延伸入核心层21。因此，第一导线316的显露部位可作为连接元件用的接触垫319。

据此，如图45所示，已完成的互连基板400包括金属柱113、一核心层21、一增层电路30、一加强层41及一凹穴50。在此图中，该增层电路30为多层结构，其包括第一导线316、一介电层322及第二导线326。

图46为半导体组件的剖视图，其是将第一半导体元件61电性耦接至图45的互连基板400。第一半导体元件61设置于互连基板400的凹穴50中，并通过凸块81电性耦接至增层电路30的接触垫319。

图47为垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63接置于图46的半导体组件上。该第二半导体元件63是通过与金属柱113接触的焊球83垫性耦接至互连基板400。

图48为另一垂直堆叠式半导体组件的剖视图，其是将第二半导体元件63接置于图46的半导体组件上。该第二半导体元件63通过第一半导体元件61与第二半导体元件63间的增层电路30，而与第一半导体元件61面朝面地相互电性连接。

[实施例5]

图49为本发明第五实施方面的互连基板剖视图。在本实施方面中，该互连基板500与实施例1所述相似，只是不同处在于，(i)该增层电路30为多层结构，且(ii)金属柱113延伸超过加强层41的外表面402，并具有未被加强层41覆盖且由加强层41外表面402凸出的选定部位。

[实施例6]

图50为本发明第六实施方面的互连基板剖视图。在本实施方面中，该互连基板600与实施例1所述相似，只是不同处在于，(i)该增层电路30为多层结构，且(ii)加强层41的厚度大于金属柱113厚度，并具有开孔413以显露金属柱113的选定部位。

上述互连基板及半导体组件仅为说明范例，本发明尚可通过其他多种实施例实现。此外，上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用。举例来说，互连基板可包括多个排列成阵列形状的凹穴，且每一凹穴中可容置一半导体元件。此外，增层电路亦可包括额外的接触垫，其是由额外凹穴显露，用以与额外的半导体元件电性连接。

如上述实施方面所示，本发明建构出一种独特的互连基板，其包括一核心层、一增层电路、一加强层、一系列金属柱及一凹穴，且选择性地还包括一系列辅助金属垫。通过本发明的制法，该加强层/金属柱与增层电路形成于核心层的两相反侧上，且加强层与增层电路间不具有黏着剂。为方便下文叙述，将核心层第一表面所面向的方向定义为第一方向，而核心层的相反第二表面所面向的方向定义为第二方向。核心层第一表面上的增层电路具有面向第一方向的外表面，而核心层第二表面上的加强层则具有面向第二方向的外表面。

金属柱可于凹穴周围提供垂直电性连接。在一优选实施方面中，金属柱通过移除一金属载板的选定部位而形成，其中该金属载板上设有一金属凸层及选择性的辅助金属垫，且该移除步骤是于提供核心层于第一方向上覆盖并接触金属载板及金属凸层后进行。据此，金属柱即可设置于核心层的第二表面上，并接触核心层中的选择性辅助金属垫或金属化盲孔。

加强层覆盖金属柱的侧壁，且其厚度相等于或不同于金属柱的高度。例如，加强层的外表面可与金属柱的显露表面于第二方向上呈实质上共平面。或者，加强层的厚度可能大于或小于金属柱的高度。于加强层具有较大厚度的方面中，该加强层中形成有开孔，其由加强层的外表面延伸至金属柱，以于第二方向上显露金属柱的选定部位。于加强层具有较小厚度的另一方面中，该些金属柱是于第二方向上延伸超过加强层的外表面，并具有未被加强层覆盖且凸出于加强层外表面的显露部位。据此，金属柱是由加强层的外表面显露，以提供进行下一级连接的电性接点。优选为，该加强层是由任何具有足够机械强度的材料所制成，且其侧向延伸至互连基板的外围边缘。如此一来，加强层可对互连基板提供机械支撑力，以避免弯翘。

凹穴的深度优选是大于金属柱的高度，且加强层与核心层侧向环绕该凹穴。更具体地说，在凹穴朝上的方位中，该凹穴的底表面是低于金属柱的底侧。此外，凹穴可通过移除金属凸层及金属载板的对应部位而形成。因此，凹穴包括有加强层中的穿口及核心层中的凹口。于一优选实施方面中，凹口的深度是小于核心层的厚度，而穿口的深度则等于加强层的厚度。穿口与凹口可具有相同尺寸，且穿口的侧壁可与凹口侧壁齐平。然而，在某些方面中，穿口的尺寸可不同于凹口的尺寸。例如，穿口尺寸可大于凹口尺寸，且穿口是侧向延伸超过凹口的边缘。

在提供核心层前，选择性的辅助金属垫可于形成金属凸层的同时沉积于金属载板上，其中辅助金属垫与金属凸层的材料可为铜、铝、镍或其他金属或合金。由于辅助金属垫与金属凸层可具有相同厚度，因此移除金属凸层后所形成的凹口深度通常是实质上相等于辅助金属垫的厚度。此外，金属柱与辅助金属垫相互接触处的金属柱直径可相等或相异于辅助金属垫直径。

增层电路包括有从凹穴显露的选定部位以及电性连接至金属柱的金属化盲孔。据此，增层电路可提供金属柱与设置于凹穴内的半导体元件间的电性连接，且金属柱与增层电路间的电性连接未使用焊接材料。在一优选实施方面中，增层电路包括导线，其中导线直接接触金属柱或辅助金属垫，并由金属柱或辅助金属垫延伸且填满核心层中的盲孔，以形成金属化盲孔，同时侧向延伸于核心层的第一表面上，且该些导线具有从凹穴显露的选定部位，以提供连接元件用的接触垫。或者，增层电路更可包括路由线，其中路由线是于提供核心层前沉积于金属凸层上，并电性连接至导线，且在移除金属凸层后而使路由线从凹穴显露。据此，从凹穴显露的路由线可提供连接元件用的接触垫。

假如需要更多的信号路由，增层电路可进一步包括一或多层的介电层、额外的盲孔于介电层中、以及额外的导线。介电层与导线可连续轮流形成，且需要的话可重复形成。增层电路的最外侧导线可容置导电接点，例如焊球，以与另一电性装置电性传输及机械性连接。

本发明更提供一半导体组件，其中一第一半导体元件设置于互连基板的凹穴中，并通过从凹穴显露的接触垫电性耦接至互连基板。更具体地说，该第一半导体元件可以覆晶方式，通过接触垫上的各种连接媒介(如凸块)，接置于接触垫上。在此，第一半导体元件可为已封装或未封装芯片。例如，第一半导体元件可为裸芯片或晶圆级封装晶粒等。或者，第一半导体元件可为堆叠式芯片。此外，可进一步选择性提供一树脂密封元件，其覆盖凹穴的底表面，并由凹穴的底表面延伸，且填充凹穴中未被第一半导体元件占据的至少一部分空间。另外，更可提供一第二半导体元件，其可通过金属柱或增层电路最外侧导线上的导电接点而电性耦接至互连基板。据此，本发明可提供一种封装叠加组件，其包括一第一半导体元件于互连基板的凹穴中以及一第二半导体元件于加强层的外表面及第一半导体元件的非主动面上。又，本发明亦提供一种面朝面组件，其包括一第一半导体元件于互连基板的凹穴中以及一第二半导体元件电性连接至第一导体元件，其中第一半导体元件与第二半导体元件是通过两者间的增层电路面朝面地相互电性连接。

「覆盖」一词意指于垂直及/或侧面方向上不完全以及完全覆盖。例如，在凹穴向上的状态下，增层电路可于下方覆盖第一半导体元件，不论另一元件例如凸块是否位于增层电路与第一半导体元件之间。同样地，核心层可于第一方向上覆盖凹穴。

「金属载板的对应部位」一词意指于金属载板的一选定部位，其是于第二方向上覆盖金属凸层。例如，在核心层第一表面向下的状态下，金属载板的对应部位可由上方完全覆盖金属凸层，不论金属载板的对应部位是否侧向延伸超过金属凸层的外围边缘，或者是否侧向延伸至与金属凸层的外围边缘齐平。

「对准」一词意指元件间的相对位置，不论元件之间是否彼此保持距离或邻接，或一元件插入且延伸进入另一元件中。例如，当假想的垂直线与金属块及金属凸层相交时，金属块即对准于金属凸层，不论金属块与金属凸层之间是否具有其他与假想的水平线相交的元件，且不论是否具有另一与金属块相交但不与金属凸层相交、或与金属凸层相交但不与金属块相交的假想垂直线。同样地，盲孔对准于金属柱或辅助金属垫。

「电性连接」、以及「电性耦接」的词意指直接或间接电性连接。例如，第一导线直接接触并且电性连接至金属柱或辅助金属垫，而第二导线则与金属柱或辅助金属垫保持距离，并且通过第一导线，而电性连接至金属柱或辅助金属垫。

「第一方向」及「第二方向」并非取决于互连基板或半导体组件的定向，本领域技术人员即可轻易了解其实际所指的方向。例如，核心层的第一表面是面朝第一方向，而核心层的第二表面是面朝第二方向，此与互连基板或半导体组件是否倒置无关。因此，该第一及第二方向是彼此相反且垂直于侧面方向。再者，在凹穴向上的状态，第一方向为向下方向，第二方向为向上方向；在凹穴向下的状态，第一方向为向上方向，第二方向为向下方向。

本发明的互连基板具有许多优点。举例来说，可利用凹穴的深度以降低金属柱的最小高度，借此得以设置更多的金属柱。增层电路可提供具有简单电路图案的信号路由，或具有复杂电路图案的可挠性多层信号路由。由于半导体元件是通过凸块接置于互连基板的增层电路上，而不是直接通过增层工艺电性连接，故此简化的作法有利于低制作成本。通过此方法制备成的互连基板可靠度高、价格低廉、且非常适合大量制造生产。

本发明的制作方法具有高度适用性，且是以独特、进步的方式结合运用各种成熟的电性及机械性连接技术。此外，本发明的制作方法不需昂贵工具即可实施。因此，相比于传统技术，此制作方法可大幅提升产量、合格率、效能与成本效益。

在此所述的实施例是为例示之用，其中该些实施例可能会简化或省略本技术领域已熟知的元件或步骤，以免模糊本发明的特点。同样地，为使附图清晰，附图亦可能省略重复或非必要的元件及元件符号。