制造方法以及具有贯通电极的布线基板与流程

文档序号:13426449
制造方法以及具有贯通电极的布线基板与流程

本公开涉及制造方法以及具有贯通电极的布线基板,并且更具体地,涉及例如在使用玻璃作为核心材料的基板中形成贯通电极时适用的制造方法以及具有贯通电极的布线基板。

<相关申请的交叉引用>

本申请要求于2015年5月1日提交的日本在先专利申请JP 2015-093877的权益,其全部内容通过引证结合于此。



背景技术:

大量LSI芯片用于目前分布的电器中,而不管LSI芯片类型如何。

通常,LSI芯片曾被安装在用于封装的布线基板(在下文中,也被称为插入器)上,并且具有安装在其上的LSI芯片的布线基板与其他部件一起被安装在母板(也被称为主板)上。这是因为,技术上和成本上难以将LSI芯片的精细端子(微凸块12)的间距与母板的可能难以精细化的端子(焊球13)的间距相匹配。随着LSI芯片的技术节点的进步,端子的间距持续减小,并且也期望具有母版的管理与布线继电器的插入器在端子间距上减小。

图1示出在其上安装包括LSI芯片的布线基板的母板的配置的一个实例。图2示出布线基板的详细配置的一个实例。

通常,布线基板11具有如下结构:其中,一层或多层布线层23形成在由预定核心材料构成的核心层21的两个表面上,并且形成在两个表面上的布线层经由形成在核心层21中的通孔23彼此连接。

作为构成核心层21的核心材料,使用诸如玻璃环氧树脂的有机材料、硅、玻璃等,并且使用有机材料、硅和玻璃的布线基板11分别被称为有机基板、硅基板和玻璃基板。

尽管多年来有机基板已被用作布线基板,但是有机基板越来越难以遵循LSI的微型化。因此,近年来,注意力集中在允许布线微型化的硅基板或玻璃基板上。

这些布线基板不仅允许布线微型化,而且也在热膨胀系数上与作为LSI芯片的材料的硅具有高匹配性,使得能够改进连接可靠性。具体地,玻璃基板可具有各种优势:通过有机基板上的玻璃等的绝缘而产生的令人满意的高频特性。

同时,应用于硅基板或玻璃基板的技术特征可包括硅通孔(TSV)和玻璃通孔(TGV)。TSV或TGV指的是通孔形成在核心层中的结构,并且所形成的通孔填充有金属等以形成贯通电极。具体地,例如,作为电流供给路径的晶种层形成在所形成的通孔的侧面上,并且镀层在通孔内从晶种层横向生长以便用镀层填充通孔以形成贯通电极。

然而,当TSV或TGV形成在硅基板或玻璃基板中时,因为指示通孔的深度与直径的比的纵横比高,并且通孔的绝对深度高,所以在打开如上所述的通孔之后的镀层填充会容易引起嵌入故障(空隙)。

因此,作为解决该问题的一种方法,已提出如下技术:其中,镀膜形成在基板的一个表面上以阻挡通孔的一个开口,并且镀层通过使用镀膜作为电流供给路径以半添加形式从相对表面生长,以利用镀层填充通孔(参见例如,PTL 1)。

参考文献列表

专利文献

PTL 1:JP 2013-077809 A



技术实现要素:

技术问题

将参考图3具体描述在PTL 1中提出的技术。

首先,如图3中的A所示,当形成作为电流供给路径的镀膜时,晶种层32通过使用溅射等形成在其中形成有通孔的基板31的一个表面侧上。然而,当形成晶种层32时,晶种层不仅沉积在基板31的一个表面侧上的表面上而且也轻微沉积在通孔的内壁上。尤其对于玻璃基板,因为通常使用在玻璃中形成的通孔的锥度小于90度的处理方法,所以该趋势可能是显著的。

应注意,如上所述,硅基板或玻璃基板可提供通孔的高纵横比,使得通孔内的镀层填充困难。因此,如图3中的B所示,足够厚的镀膜33临时形成在晶种层32上。然而,当形成镀膜33时,其应力可容易使得在基板31中生成翘曲或裂缝。因此,当基板31薄时,该技术可能难以应用。

接下来,如图3中的C所示,当镀层从镀膜33生长时,镀层也从沉积在通孔的内壁上的晶种层32生长。因此,当通孔的开口被阻挡时,基板内部的封闭面不平坦,但是具有通孔的直径通过从通孔的侧壁生长的镀层而减小的结构。然后,如图3中的D所示,镀层的生长通过向被阻挡生长面34供给镀层液体而继续。然而,在该情况下,会在被阻挡生长面34上生成空隙35。

以此方式生长的填充镀层36应通过CMP等抛光以平坦化其表面。然而,因为基板31的翘曲会阻止表面被均匀抛光,所以如图3中的F所示,厚度大致等于镀膜33的厚度的镀膜37形成在填充镀层36上,并且如图3中的G所示,形成在基板31的两个表面上的镀膜33和37随后被抛光以生成具有贯通电极的基板31。

如上所述,根据PTL 1的技术,因为通过考虑将镀层液供给至通孔及其更换(replacement,复位),镀层生长以从底面膨胀,所以与镀层从通孔的侧面横向生长的传统方法相比,能够抑制空隙的生成。

然而,可能难以完全防止空隙的生成,并且最终变得不必要的部分的形成时间,包括镀膜33的形成、填充镀层36的生长和镀膜37的形成,以及用于移除这些部分的处理时间会增加,导致处理成本的增加。

鉴于这种情形,本公开提供用于甚至在薄基板中形成无空隙的贯通电极的方法。

问题的解决方案

根据本公开的实施方式,提供一种用于制造具有贯通电极的布线基板的方法,该方法包括:提供具有通孔的器件基板,该通孔的开口被电流供给路径阻挡,并且布线基板包括作为具有贯通电极的核心层的器件基板;以及

通过使用电流供给路径在通孔的深度方向上电镀而在通孔中布置第一金属,以形成贯通电极。

器件基板可包括绝缘体材料。

根据本公开的实施方式的方法可进一步包括:通过使用可移除粘合剂,将作为电流供给路径的导电基板临时粘附至器件基板的第一表面;

从器件基板的第二表面向导电基板形成通孔;以及

从器件基板移除导电基板。

导电基板可包括导电基材或形成在任意基材上的导电薄膜。

粘合剂可通过加热可剥离。在剥离时,在形成贯通电极之后,粘合剂可被加热以进入可剥离状态,并且导电基板可随后从器件基板移除。

贯通电极的形成可进一步包括:使用熔点比第一金属的熔点低的第二金属并且通过使用导电基板作为电流供给路径,在通孔的深度方向上电镀,其中,第二金属形成为厚度大致等于粘合剂的厚度,并且其中,第一金属在通孔的深度方向上形成在第二金属上以形成贯通电极。

根据本公开的实施方式的方法可进一步包括:在贯通电极上层压焊料合金。

根据本公开的实施方式的方法可进一步包括:在器件基板的第一表面上形成中间阻挡层,在中间阻挡层上形成布线作为电流供给路径,通过使用可移除粘合剂将载体基板粘附到布线上,

从器件基板的第二表面向布线形成通孔;以及从布线移除载体基板。

中间阻挡层可包括具有低介电常数和低介电损耗的材料。

在形成通孔时,可在比通孔更窄的区域中移除中间阻挡层,直至暴露布线。

根据本公开的实施方式的方法可进一步包括:通过阻挡形成在器件基板中的通孔的开口来平坦化器件基板的第一表面;以及在器件基板的平坦化表面上形成晶种层作为电流供给路径。

在平坦化时,器件基板的第一表面可通过使用临时填充剂阻挡形成在器件基板中的通孔的开口而被平坦化。

在平坦化时,器件基板的第一表面可通过将第一保护片粘附至器件基板的第一表面而被平坦化,其中,通孔的开口使用临时填充剂阻挡,并且其中,在第一保护片被移除之后,作为电流供给路径的晶种层形成在器件基板的平坦化表面上。

在形成晶种层时,第二保护片的一部分可粘附至晶种层。

在平坦化时,器件基板的第一表面可通过将片状材料粘附至器件基板的第一表面而被平坦化,并且所粘附的片状材料的一部分可被移除。

根据本公开的实施方式的方法可进一步包括:将器件基板粘附至电极基板的贵金属表面,其中,贵金属表面是电流供给路径。

电极基板的基材可包括柔性材料,并且其中,贵金属表面包括Au、Pt和Ti中的至少一个。

贵金属表面可具有1μm或更大的表面粗糙度Rmax。

在根据本公开的实施方式的用于制造具有贯通电极的布线基板的方法中,形成在作为具有贯通电极的布线基板的核心层的器件基板中的通孔的一个开口被阻挡,并且通过在通孔的深度方向上从电流供给路径的平面电镀来生长第一金属以形成贯通电极,该电流供给路径的平面具有垂直于通孔的深度方向的平面。

根据本公开的实施方式,提供一种具有贯通电极的布线基板,该布线基板包括:核心层,其中形成有贯通电极;以及布线层,设置在核心层的至少一个表面中并且连接至贯通电极,其中,贯通电极形成为使得形成在器件基板中的通孔的开口被电流供给路径阻挡,并且通过使用电流供给路径在通孔的深度方向上电镀而布置在通孔中的金属形成贯通电极。

本发明的有益效果

根据本公开的实施方式,能够甚至在薄基板中以低成本形成无空隙的贯通电极。

附图说明

[图1]图1是示出安装包括LSI芯片的布线基板的母板的示例性配置的说明图。

[图2]图2是示出图1的布线基板的示例性详细配置的说明图。

[图3]图3是描述在PTL 1中提出的技术的说明图。

[图4]图4是描述应用本公开的实施方式的第一制造方法的过程的说明图。

[图5]图5是描述第一制造方法的过程的变型的说明图。

[图6]图6是描述应用本公开的实施方式的第一制造方法的过程的说明图。

[图7]图7是描述应用本公开的实施方式的第二制造方法的过程的说明图。

[图8]图8是描述应用本公开的实施方式的第三制造方法的过程的说明图。

[图9]图9是描述应用本公开的实施方式的第四制造方法的过程的说明图。

[图10]图10是描述应用本公开的实施方式的第五制造方法的过程的说明图。

具体实施方式

本领域技术人员应理解,根据设计需要和其他因素,可出现多种变型、组合、子组合和变更,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

在下文中,将参考附图描述用于实施本公开的最佳模式(在下文中,被称为实施方式)。

<应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第一制造方法>

图4示出描述应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第一制造方法的过程。

首先,如图4中的A所示,导电基板53通过使用粘合剂52而临时粘附(粘着)至作为具有贯通电极的布线基板的核心层的玻璃基板51的一个表面。

所使用的粘合剂52耐玻璃基板51的蚀刻剂以及用于随后填充在通孔等中的镀层的化学制品等,并且该粘合剂能够在镀层生长之后通过热量剥离。具体地,玻璃基板51例如,通过使用热发泡粘合片而粘附(粘着)至导电基板53。

导电基板53可以是使用诸如铜的导电材料作为核心材料的一种导电基板,或者通过使用诸如玻璃的绝缘材料作为核心材料而在基板的表面上形成金属薄膜等获得的一种导电基板。

接下来,如图4中的B所示,当期望最终获得的具有贯通电极的布线基板的板厚度降低时,玻璃基板51的板厚度通过纤细化(slimming)等降低至期望厚度。尽管作为单体的玻璃基板51在板厚度降低至小于100μm时可引起翘曲或断裂,但是导电基板53临时粘附(粘着)至玻璃基板51的第一制造方法可防止这种故障的发生。

在玻璃基板51的厚度降低之后,通过蚀刻等在玻璃基板51中形成用于贯通电极的通孔。可使用用于蚀刻通孔的任意方法,并且例如,可使用能够形成具有高各向异性和高纵横比的细孔的脉冲激光器的照射以及使用化学制品的湿法蚀刻的组合。

接下来,如图4中的C所示,通过化学制品、等离子体蚀刻等移除在玻璃基板51中形成的通孔的底部中剩余的粘合剂52以暴露导电基板53的表面。

接下来,如图4中的D所示,为了在通孔中填充导体,通过使用导电基板53作为电流供给路径进行电镀来填充通孔。具体地,诸如铟(In)的低熔点金属54通过电镀以大致等于(+/-20%内)粘合剂52的厚度的厚度生长。随后,作为贯通电极55的材料的铜(Cu)通过电镀类似地填充在其中,以到达玻璃基板51的表面。

当从玻璃基板51突出的贯通电极55的突起以及突起的变化引起麻烦时,突起的贯通电极55的表面可通过使用表面刨床(surface planer)等的光切割或者通过光机械或化学抛光来平坦化。

最后,如图4中的E所示,临时互相粘附(粘着)的玻璃基板51和导电基板53通过热板等加热以降低粘合剂52的粘着力并且熔化低熔点金属54以便将两者彼此分离。此外,当沉积在玻璃基板51上的低熔点金属54通过具有对由Cu组成的贯通电极55的选择比的化学制品(诸如,盐酸)洗涤时,可获得具有贯通电极的核心层(具有形成在其中的贯通电极55的玻璃基板51)。

应注意,当所形成的具有贯通电极的核心层的次级连接侧通过不使用布线而是使用贯通电极55连接至母板时,图4中的D和E中的步骤可由图5中的D和E中的步骤替换。即,用于连接的镀层焊球56可通过电镀和回流用于连接的诸如Sn-Ag等的焊料合金,以无掩模方式形成。

图6示出在由图4所示的步骤制造的具有贯通电极的核心层的正面侧和背面侧上形成布线层以制造具有贯通电极的布线基板的步骤。

如图6中的B所示,保护片61粘附(粘着)至图6中的A所示的具有贯通电极(具有形成在其中的贯通电极55的玻璃基板51)的核心层的背面侧,并且如图6中的C所示,前层布线62随后形成在其正面侧上。

接下来,如图6中的D所示,保护片63粘附(粘着)至前层布线62,并且背面侧上的保护片61被剥离,并且如图6中的E所示,在剥离之后,后层布线64形成在背面侧上,并且如图6中的F所示,正面侧上的保护片63被剥离。

最后,如图6中的G所示,作为焊料的阻挡层以及布线材料的下凸块金属(UBM)形成在用于前层布线62和后层布线64的部件的焊盘部分上。具有贯通电极的布线基板通过上述步骤制造。

<应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第二制造方法>

接下来,图7示出描述应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第二制造方法的过程。

首先,如图7中的A所示,作为蚀刻时的阻挡块的中间层72形成在作为具有贯通电极的布线基板的核心层的玻璃基板71的一个表面上,并且由用于将其与贯通电极连接的金属材料构成的布线73形成在中间层72上。应注意,中间层72可形成在玻璃基板71的两个表面上。

期望的是,将具有对玻璃的蚀刻的选择比的材料施加至中间层72。具体地,例如,当执行基于氢氟酸的蚀刻时,可应用诸如钼(Mo)或Cu的金属、诸如非晶硅(a-Si)的半导体、诸如氮化硅的绝缘体等。

当根据其材料的选择来提供中间层72时,可期望的效果包括防止碱性离子等的杂质扩散、由于低k/低tanΔ(low-k/low-tanΔ)材料而产生的高频信号损耗的降低或者由于导电材料的使用而产生的片电阻的降低。

此外,用于保护布线73的表面的载体基板75通过使用粘合剂74粘附(粘着)至玻璃基板71。粘合剂74可以是具有镀层电阻并且在镀层填充之后促进剥离的材料。当玻璃基板71形成得薄时,刚性玻璃板等可用于载体基板75。当不需要较薄地形成玻璃基板71时,诸如聚酰亚胺的膜形式的材料可用于载体基板75。

接下来,如图7中的B所示,当期望最终获得的具有贯通电极的布线基板的板厚度较薄时,玻璃基板71通过使用纤细化等较薄形成以获得期望厚度。接下来,通过蚀刻等在薄的玻璃基板71中形成通孔,以便到达中间层72。通孔的锥度可小于90度。

随后,如图7中的C所示,利用与中间层72的材料相对应的处理方法,通过移除通孔内的中间层72而暴露布线。然而,当中间层72本身是能够电接触贯通电极的导电材料(诸如,随后要被填充的铜镀层)时,中间层72可不被移除。

应注意,当中间层72被移除时,如图7中的C的右侧所示,中间层72可使用直径小于通孔的直径的掩模来移除。由于要填充在通孔中的金属材料(诸如,Cu镀层)与玻璃基板71之间的热膨胀系数的不匹配,这允许形成布线73不直接接触通孔的边缘处的应力集中部分的结构,由此改进布线73对热循环应力等的可靠性。

接下来,如图7中的D所示,暴露的布线73用作用于电镀的电流供给路径,以执行用于作为通孔中的贯通电极76的填充Cu的镀层填充。执行Cu的镀层填充直至贯通电极76到达玻璃基板71侧的表面,并且当贯通电极76的突起以及突起的变化引起麻烦时,突起的贯通电极76的表面可通过使用表面刨床等的光切割或者通过光机械或化学抛光来平坦化。

接下来,如图7中的E所示,载体基板78通过使用粘合剂77粘附(粘着)至玻璃基板71的平坦化表面,并且粘附(粘着)至相对表面的载体基板75被剥离。

如图7中的F所示,处理暴露至表面的布线73以获得连接至贯通电极76的布线层的第一层。此后,根据需要,布线层可以是多层的。应注意,在图7中的D所示的步骤之后,当生成的具有贯通电极的核心层的次级连接侧通过不使用布线而使用TGV连接至母板时,用于连接的镀层焊球可通过电镀和回流用于连接的诸如Sn-Ag等的焊料合金,以无掩模方式形成。通过上述步骤生成具有贯通电极的布线基板。

<应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第三制造方法>

接下来,图8示出描述应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第三制造方法的过程。

首先,如图8中的A所示,通过任意处理方法在作为具有贯通电极的布线基板的核心层的玻璃基板81中形成通孔。通孔的锥度可小于90度。

接下来,如图8中的B所示,用于阻挡通孔形成伪底部结构的保护片82临时粘附(粘着)至具有形成在其中的通孔的玻璃基板81的一个表面。保护片82的材料可以是不熔合至随后填充在通孔中的临时填充剂并且具有令人满意的剥离特性的一种材料。

接下来,如图8中的C所示,临时填充剂83从开口面一侧施加或注入至通过保护片82形成为伪底部结构的通孔,以便利用临时填充剂83填充通孔的底部,并且保护片82随后被剥离。这使得能够获得如下这种结构:通孔的至少一个表面侧平坦地充满临时填充剂83。应注意,在不执行通过使用保护片82形成伪底部结构的步骤的情况下,可通过调整临时填充剂83的粘度等,使用丝网印刷获得类似结构。

随后,如图8中的D所示,在通孔被平坦填充的表面侧上形成用于电镀的晶种层85。通过典型溅射形成的金属薄膜(Ti、Cu等)可用于晶种层85。然后,如图8中的E所示,根据需要,保护片86可粘附(粘着)至晶种层85的上面。保护片86可以是具有能够甚至在移除临时填充剂(如随后描述的)之后仍保持伪底部结构的强度并且具有对后续镀层的抵抗力的材料,并且可使用例如Interimer(注册商标)膜。应注意,可以通过形成小于玻璃基板81和晶种层85的保护片86,来暴露形成在玻璃基板81上的晶种层85的一部分作为用于电镀的电流供给路径。

接下来,如图8中的F所示,临时通过溶剂、化学制品等从通孔的开口面一侧移除临时填充剂83,以暴露通孔的底部中的晶种层85,并且如图8中的G所示,执行Cu的镀层填充以便在通孔中填充导体。执行Cu的镀层填充直至贯通电极88到达玻璃基板81的表面,并且当贯通电极88的突起以及突起的变化引起麻烦时,突起的贯通电极88的表面可通过使用表面刨床等的光切割或者通过光机械或化学抛光来平坦化。

随后,如图8中的H所示,保护片86被剥离,并且如在图8中的I所示,通过蚀刻等移除晶种层85以获得具有贯通电极的核心层(具有形成在其中的贯通电极88的玻璃基板81)。然而,当通过半加成法等执行后续布线形成时,晶种层85可不被移除而是原样留下并且用作用于布线层的晶种层。

因为在由图8所示的第三制造方法制造的具有贯通电极的核心层的正面侧和背面侧上形成布线层以制造具有贯通电极的布线基板的步骤类似于图6所示的步骤,所以描述被省略。

<应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第四制造方法>

接下来,图9示出描述应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第四制造方法的过程。

首先,如图9中的A所示,通过任意处理方法在作为具有贯通电极的布线基板的核心层的玻璃基板91中形成通孔。通孔的锥度可小于90度。

接下来,如图9中的B所示,用于阻挡通孔以形成伪底部结构的片材料92临时粘附(粘着)至具有形成在其中的通孔的玻璃基板91的一个表面,并且如图9中的C所示,临时粘附(粘着)的片材料92通过掩模曝光、显影等的图案化而被处理为尺寸大于通孔的伪底部结构。应注意,片材料92可以是能够通过曝光等进行处理的膜厚度的材料,并且即使在后续溅射步骤之后也保持底部结构,并且可使用例如典型的干膜抗蚀剂。

接下来,如图9中的D所示,在包括经处理的片材料92的玻璃基板91的一个表面上形成用于电镀的晶种层93。通过典型溅射形成的金属薄膜(Ti、Cu等)可用于晶种层93。随后,如图9中的E所示,根据需要,保护片94粘附(粘着)至晶种层93的上面。保护片94可以是具有能够甚至在移除临时填充剂(如随后描述的)之后仍保持伪底部结构的强度并且具有对后续镀层的抵抗力的材料,并且可使用例如Interimer(注册商标)膜。应注意,可以通过形成小于玻璃基板91和晶种层93的保护片94,来暴露形成在玻璃基板91上的晶种层93的一部分作为用于电镀的电流供给路径。

接下来,如图9中的F所示,处理为伪底部结构的片材料92通过溶剂等从通孔的开口一侧移除,以暴露通孔的底部中的晶种层93。此后,如图9中的G所示,执行Cu的镀层填充以便在通孔中填充导体。执行Cu的镀层填充直至贯通电极95到达玻璃基板91的表面,并且当贯通电极95的突起以及突起的变化引起麻烦时,突起的贯通电极95的表面可通过使用表面刨床等的光切割或者通过光机械或化学抛光来平坦化。

随后,如图9中的H所示,保护片94被剥离,并且通过蚀刻等移除晶种层93。最后,如图9中的I所示,贯通电极95根据需要被抛光以获得具有贯通电极的核心层(具有形成在其中的贯通电极95的玻璃基板91)。然而,当通过半加成法等执行后续布线形成时,晶种层93可不被移除而是原样留下并且用作用于布线层的晶种层。

因为在由图9所示的第四制造方法制造的具有贯通电极的核心层的正面侧和背面侧上形成布线层以制造具有贯通电极的布线基板的步骤类似于图6所示的步骤,所以描述被省略。

<应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第五制造方法>

接下来,图10示出描述应用本公开的实施方式的具有贯通电极的布线基板的第五制造方法的过程。

首先,如图10中的A所示,通过任意处理方法在作为具有贯通电极的布线基板的核心层的玻璃基板101中形成通孔。通孔的锥度可小于90度。

同时,如图10中的B所示,分开制备临时粘附(粘着)至玻璃基板101并且作为用于电镀的电流供给路径的电极基板102。通过使用具有柔性的材料(诸如,具有铜箔的聚酰亚胺膜)作为基材并且在基材上形成由具有对在后续步骤中利用溅射方法等执行的镀层填充的Cu的低粘附性的贵金属(诸如金(Au)、铂(Pt)、钛(Ti)等)组成的电极表面103,电极基板102形成为便于在后续步骤中从玻璃基板101剥离。应注意,如果电极表面103形成为获得1μm或更多的表面粗糙度Rmax,则因为电极基板102更容易从玻璃基板101剥离,所以用于电极基板102的基材可不必要具有柔性。

随后,如图10中的C所示,玻璃基板101和电极基板102互相粘附(粘着),使得电极基板102的电极表面103布置在玻璃基板101的通孔的底部中,以便在通孔中形成伪底部结构。两者都可通过使用这种工具或者使用粘合剂104互相粘附(粘着)以便将两者紧密附接在一起。当使用粘合剂104时,在两者互相粘附(粘着)后,留在伪底部结构的底部中的粘合剂104被移除以便暴露电极基板102的电极表面103。

接下来,如图10中的D所示,执行Cu的镀层填充以在通孔中填充导体。执行Cu的镀层填充直至贯通电极105到达玻璃基板101的表面,并且当贯通电极105的突起以及突起的变化引起麻烦时,突起的贯通电极95的表面可通过使用表面刨床等的光切割或者通过光机械或化学抛光来平坦化。

最后,如图10中的E所示,电极基板102被剥离,并且当使用粘合剂104时,粘合剂104也被移除以获得具有贯通电极的核心层(具有形成在其中的贯通电极105的玻璃基板101)。应注意,可再次使用以此方式获得的具有贯通电极的核心层,该具有贯通电极的核心层在贯通电极105与玻璃基板101之间具有低粘附性。

因为在由图10所示的第五制造方法制造的具有贯通电极的核心层的正面侧和背面侧上形成布线层以制造具有贯通电极的布线基板的步骤类似于图6所示的步骤,所以描述被省略。

<总结>

根据如上所述的用于制造具有贯通电极的布线基板的第一方法至第五方法,在生长起点用于贯通电极的Cu等的填充镀层的平坦形状可防止在填充镀层内生成空隙,以改进具有贯通电极的布线基板的成品率和可靠性。

此外,因为在基板表面上形成厚镀膜的传统使用的步骤被跳过,并且无厚镀层瞬时形成在基板的一侧上,所以即使在贯通电极形成在薄的玻璃基板上时,晶片的翘曲或断裂的风险也可降低以消除对基板的板厚度的限制。此外,形成厚镀层的步骤的不存在可消除通过抛光等移除厚镀层的步骤的必要性,以促进晶片的尺寸的增加。

本公开的实施方式不限于上述实施方式,并且在不背离本发明的精神的情况下,各种变型是可能的。

此外,本技术还可进行如下配置。

(1)

一种用于制造具有贯通电极的布线基板的方法,该方法包括:阻挡形成在作为具有贯通电极的布线基板的核心层的器件基板中的通孔的一个开口,以及通过在通孔的深度方向上从电流供给路径的平面电镀来生长第一金属以形成贯通电极,该电流供给路径的该平面垂直于通孔的深度方向。

(2)

根据(1)所述的方法,其中,器件基板由绝缘体材料组成。

(3)

根据(1)或(2)所述的方法,进一步包括:

在形成贯通电极之前,

通过使用可剥离粘合剂,将作为电流供给路径的导电基板临时粘着至器件基板的一个表面;以及

从器件基板的未临时粘着导电基板的另一表面形成通孔,直至导电基板被暴露;并且

在形成贯通电极之后,

从器件基板剥离导电基板。

(4)

根据(3)所述的方法,其中,导电基板由导电基材组成,或者由形成在任意基材上的导电薄膜组成。

(5)

根据(3)或(4)所述的方法,

其中,粘合剂通过加热可剥离,并且

其中,在剥离时,在形成贯通电极之后,粘合剂被加热以进入可剥离状态,并且导电基板随后从器件基板剥离。

(6)

根据(3)至(5)中任一项所述的方法,其中,在形成贯通电极时,通过在通孔的深度方向上以大致等于粘合剂的厚度的膜厚度、从作为电流供给路径的导电基板的平面电镀来生长熔点比第一金属的熔点低的第二金属,并且随后在通孔的深度方向上在第二金属上生长第一金属以形成贯通电极。

(7)

根据(1)至(6)中任一项所述的方法,进一步包括:

在形成贯通电极之后,

在所形成的贯通电极上层压焊料合金。

(8)根据(1)或(2)所述的方法,进一步包括:

在形成贯通电极之前,

形成作为在通孔形成在器件基板的一个表面上时使用的阻挡块的中间层;

在中间层上形成布线作为电流供给路径;

通过使用可剥离粘合剂,将载体基板粘着至布线;以及

从器件基板的其上未形成中间层的另一表面形成通孔;并且

在形成贯通电极之后,

从布线剥离载体基板。

(9)

根据(8)所述的方法,其中,中间层由如下任一个组成:具有对通孔的蚀刻的选择比的材料、导电材料、抑制包括碱的金属元素的扩散的材料以及具有低介电常数和低介电损耗的材料。

(10)

根据(8)或(9)所述的方法,其中,在形成通孔时,在通过从器件基板的其上未形成中间层的另一表面蚀刻器件基板而形成通孔之后,在比通孔窄的区域中移除中间层,直至暴露布线。

(11)

根据(1)或(2)所述的方法,进一步包括:

在形成贯通电极之前,

通过阻挡形成在器件基板中的通孔的一个开口来平坦化器件基板的一个表面;以及

在器件基板的一个平坦化表面上,形成晶种层作为电流供给路径。

(12)

根据(11)所述的方法,其中,在平坦化时,通过使用具有对晶种层的蚀刻选择比的临时填充剂阻挡形成在器件基板中的通孔的一个开口,来平坦化器件基板的一个表面。

(13)

根据(12)所述的方法,

其中,在平坦化时,通过将第一保护片粘着到器件基板的形成通孔的一个表面上并且通过使用临时填充剂阻挡第一保护片粘着至的通孔的一个开口,来平坦化器件基板的一个表面,并且

其中,在形成晶种层时,在移除第一保护片之后,作为电流供给路径的晶种层形成在器件基板的一个平坦化表面上。

(14)

根据(11)至(13)中任一项所述的方法,其中,在形成晶种层时,第二保护片粘着至所形成的除电流施加部分以外的晶种层。

(15)

根据(11)至(14)所述的方法,其中,在平坦化时,通过将具有对晶种层的蚀刻选择比的片状材料粘着到器件基板的一个表面上来平坦化器件基板的一个表面,并且

移除所粘着的除通孔的外围部分以外的片状材料。

(16)

根据(1)或(2)所述的方法,进一步包括:

在形成贯通电极之前,

将在其中形成通孔的器件基板粘着至电极基板的贵金属表面,该电极基板在其正面层上具有作为电流供给路径的贵金属表面。

(17)

根据(16)所述的方法,

其中,电极基板的基材由柔性材料组成,并且

其中,贵金属表面由Au、Pt和Ti中的任一个组成。

(18)

根据(16)或(17)所述的方法,其中,贵金属表面具有1μm或更大的表面粗糙度Rmax。

(19)

一种具有贯通电极的布线基板,该布线基板包括:

核心层,其中形成有贯通电极;以及

布线层,设置在核心层的至少一个表面中并且连接至贯通电极,

其中,通过阻挡形成在作为核心层的器件基板中的通孔的一个开口,并且通过在通孔的深度方向上从电流供给路径的平面电镀来生长金属而形成贯通电极,该电流供给路径的平面垂直于通孔的深度方向。

(20)

一种用于制造具有贯通电极的布线基板的方法,方法包括:提供具有通孔的器件基板,通孔的开口被电流供给路径阻挡,并且布线基板包括作为具有贯通电极的核心层的器件基板;以及

通过使用电流供给路径在通孔的深度方向上电镀,而在通孔中布置第一金属以形成贯通电极。

(21)

根据(20)所述的方法,其中,器件基板包括绝缘体材料。

(22)

根据(20)或(21)所述的方法,进一步包括:

通过使用可移除粘合剂,将作为电流供给路径的导电基板临时粘附至器件基板的第一表面;

从器件基板的第二表面向导电基板形成通孔;以及

从器件基板移除导电基板。

(23)

根据以上(22)所述的方法,其中,导电基板包括导电基材或形成在任意基材上的导电薄膜。

(24)

根据(22)或(23)所述的方法,进一步包括:

将粘合剂加热至可剥离状态;以及

从器件基板移除导电基板。

(25)

根据以上(22)至(24)中任一项所述的方法,进一步包括:使用熔点比第一金属的熔点低的第二金属并且通过使用导电基板作为电流供给路径,在通孔的深度方向上电镀,其中,第二金属形成为厚度大致等于粘合剂的厚度,并且其中,第一金属在通孔的深度方向上形成在第二金属上以形成贯通电极。

(26)

根据以上(20)至(25)中任一项所述的方法,进一步包括:

在贯通电极上层压焊料合金。

(27)

根据(20)或(21)所述的方法,进一步包括:

在器件基板的第一表面上形成中间阻挡层;

在中间阻挡层上形成布线作为电流供给路径;

通过使用可移除粘合剂将载体基板粘附到布线上;

从器件基板的第二表面向布线形成通孔;

以及从布线移除载体基板。

(28)

根据(27)所述的方法,其中,中间阻挡层包括具有低介电常数和低介电损耗的材料。

(29)

根据(27)或(28)所述的方法,进一步包括:

在比通孔更窄的区域中移除中间阻挡层,直至暴露布线。

(30)

根据(20)或(21)所述的方法,进一步包括:

通过阻挡形成在器件基板中的通孔的开口来平坦化器件基板的第一表面;以及在器件基板的平坦化表面上形成晶种层作为电流供给路径。

(31)

根据(30)所述的方法,其中,器件基板的第一表面通过使用临时填充剂阻挡形成在器件基板中的通孔的开口而被平坦化。

(32)

根据(31)所述的方法,其中,器件基板的第一表面通过将第一保护片粘附至器件基板的第一表面而被平坦化,其中,通孔的开口使用临时填充剂阻挡,并且其中,在第一保护片被移除之后,作为电流供给路径的晶种层形成在器件基板的平坦化表面上。

(33)

根据以上(30)至(32)中任一项所述的方法,其中,第二保护片的一部分粘附至晶种层。

(34)

根据以上(30)至(33)中任一项所述的方法,其中,器件基板的第一表面通过将片状材料粘附至器件基板的第一表面而被平坦化,并且所粘附的片状材料的一部分被移除。

(35)

根据(20)或(21)所述的方法,进一步包括:

将器件基板粘附至电极基板的贵金属表面,其中,贵金属表面是电流供给路径。

(36)

根据(35)所述的方法,其中,电极基板的基材包括柔性材料,并且其中,贵金属表面包括Au、Pt和Ti中的至少一个。

(37)

根据(35)或(36)所述的方法,其中,贵金属表面的表面粗糙度Rmax为1μm或更多。

(38)

一种具有贯通电极的布线基板,布线基板包括:

核心层,其中形成有贯通电极;以及

布线层,设置在核心层的至少一个表面中并且连接至贯通电极,其中,贯通电极形成为使得形成在器件基板中的通孔的开口被电流供给路径阻挡,并且通过使用电流供给路径在通孔的深度方向上电镀而布置在通孔中的金属形成贯通电极。

参考符号列表

51 玻璃基板

52 粘合剂

53 导电基板

54 低熔点金属

55 贯通电极

56 焊球

62 前层布线

64 后层布线

71 玻璃基板

72 中间层

73 布线

74 粘合剂

75 载体基板

76 贯通电极

77 粘合剂

78 载体基板

81 玻璃基板

82 保护片

83 临时填充剂

85 晶种层

86 保护片

88 贯通电极

91 玻璃基板

92 片材料

93 晶种层

94 保护片

95 贯通电极

101 玻璃基板

102 电极基板

103 电极表面

104 粘合剂

105 贯通电极。

再多了解一些
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