30分钟的时间段，使得完全热固化聚合物层在小于或等于约60分钟的时 间内完成，包括溫度斜升、峰值溫度停留、溫度斜降和完全热退火。在一个实施例中，基板80 和聚合物层82可例如在热板上在约1-60秒的时间段内几乎瞬间从约20-25°C的溫度加热到 约350°C(对于标准PBO层而言）或约220°C(对于低溫PBO层而言）的溫度。然后聚合物或PBO 层82可在约220°C或350°C的溫度下分别保持小于30分钟的时间、大约15分钟的时间、或小 于15分钟的时间，W使聚合物层热固化。
[0054] 作为聚合物层82快速加热的结果，热固化之后通孔84的侧壁86的外形、倾斜度或 锥度相对于固化之前侧壁86的外形、倾斜度或锥度而言并不恒定、一定或固定。相反，聚合 物层82的快速加热会使聚合物层软化并且侧壁86会松弛并流动，而在基板80和与基板80相 对的聚合物层82的顶表面或上表面之间形成较小的相对角或平均相对角，如图3B所示。根 据一种可能的理论，侧壁86的松弛和流动是由于快速升高或斜升的溫度超过聚合物层82的 玻璃化转变溫度(Tg),所述玻璃化转变溫度在热固化期间会上升。如果聚合物层82还没有 机会热交联，聚合物层的升高或斜升溫度便超过了聚合物层的Tg,则聚合物层将趋于软化 并流动，从而产生较浅的通孔外形或在基板80的表面和与该基板表面相对的聚合物层82表 面之间具有较小平均相对角的外形。
[0055] 固化之前和之后侧壁86的外形或竖直倾斜度的相异性，要求封装设计和布局限制 考虑固化之前和之后的通孔尺寸，运通常会增加通孔间距。固化之前和之后侧壁86的外形 或竖直倾斜度的相异性，也反映于图3A和3B之间倾斜度的差异，运是由于图3A中所示的倾 斜度接近如上所述经历快速热固化之前的通孔84的倾斜度。在形成后，通孔84可接着使用 PVD、CVD、电解电锻、无电锻工艺或其他合适的金属沉积工艺填充AlXu、Sn、Ni、Au、Ag、Ti、 W、多晶娃或其他合适的导电材料，W实现后续的电互连。
[0056] 图3C示出了聚合物层诸如PB0、聚酷亚胺、BCB、娃氧烷基聚合物、环氧基聚合物或 其他合适的材料中形成的通孔的代表性外形、轮廓或竖直通孔倾斜度，所述聚合物层在两 步工艺中固化，包括在第一工艺中使聚合物的表面交联W及在第二工艺中使聚合物层热固 化。例如，可在通过使用例如UV烘烤使聚合物的表面交联后，使用热板进行快速15分钟固化 来完成热固化。图3C示出了分别与来自图3B的基板80和PBO层82类似的基板90和聚合物层 或绝缘层92。使用激光钻孔、机械钻孔、DRffi或其他合适的工艺在聚合物层92中形成通孔或 开口94。在一个实施例中，聚合物层92为可光成像层，所述可光成像层被形成并图案化(通 过如上所述的涂覆、暴露和显影）W产生通孔94。通孔94可完全延伸穿过聚合物层92, W暴 露基板90的一部分。基板90的暴露部分可包括接触焊盘、RDL、互连结构或其他导电特征，W 便在基板90上的点与基板外部的点之间传输电信号。通孔94包括通孔侧壁96,在形成通孔 后，所述通孔侧壁96为倾斜的且可为基本上竖直的。在一个实施例中，通孔94的侧壁96W相 对于基板90成大于或等于约50度的平均角度形成。
[0057] 在形成通孔94之后并在使用包括传导加热、对流加热、红外加热、微波加热或其他 合适工艺的热工艺使聚合物层92固化之前，聚合物层经历第一工艺W使聚合物层的表面交 联，诸如UV烘烤。在一个实施例中，UV烘烤可在约100-200°C的范围内的溫度下进行0-3分钟 或1-2分钟。另外，UV烘烤可在140-180°C的溫度下进行约60-140秒的时间段。通过在固化步 骤之前在高溫下用UV暴露处理聚合物层92,通孔94的外形(包括侧壁96的倾斜度或轮廓)会 因聚合物层92的表面发生交联而得W稳定。UV烘烤的溫度应低于聚合物层92的玻璃化转变 溫度(Tg), W防止聚合物层流动并引起不期望的通孔流动或通孔变形。另一方面，UV烘烤的 溫度应足够高W确保聚合物层92的表面(包括表面或侧壁96)充分交联，从而使聚合物层在 后续第二工艺诸如热固化期间稳定。在热固化工艺期间，聚合物层92的稳定化表面(包括侧 壁96)防止聚合物层软化或流动，使得侧壁96的外形、轮廓或倾斜度不会松弛并流动，而在 基板90和与基板90相对的聚合物层92的顶表面或上表面之间形成较小的平均相对角。
[005引在聚合物层92的表面(包括通孔94)交联后，基板90和聚合物层92经历第二工艺。 第二工艺可包括快速热固化(包括传导加热、对流加热、红外加热、微波加热或其他合适的 工艺），并且也可在热板上加热。可通过W大于或等于约10摄氏度/分钟的速率升高聚合物 层92的溫度，使聚合物层热固化。也可通过如下方式使聚合物层92热固化:将聚合物层加热 到大于或等于200摄氏度的溫度，然后使大于或等于200摄氏度的溫度保持小于或等于约30 分钟的时间段，使得完全热固化聚合物层在小于或等于约60分钟的时间内完成，包括溫度 斜升、峰值溫度停留、溫度斜降和完全热退火。在一个实施例中，基板90和聚合物层92可例 如在热板上在约1-60秒的时间段内几乎瞬间从约20-25°C的溫度加热到大于或等于约200 °C的溫度。然后聚合物层92可在大于或等于约200°C的溫度下分别保持小于30分钟的时间、 大约15分钟的时间、或小于15分钟的时间W使聚合物层热固化。任选地，热固化工艺可处于 低氧环境，其中化占低氧环境的小于或等于100百万分率。
[0059] 在一个实施例中，聚合物层92为标准PBO的层，该层在低氧环境中几乎瞬间从室溫 加热到约350°C的溫度。低氧环境可包括运样的环境，其中环境气氛包括小于100百万分率 (PPM)的化浓度。在一个实施例中，基板90和聚合物层92由热板在约1-60秒的时间段内从约 20-25°C的溫度加热到约350°C的溫度。然后聚合物层92在350°C的溫度下保持小于30分钟 的时间、大约15分钟的时间、或小于15分钟的时间，W使PBO层热固化并确立PBO层的最终膜 性质。如图3C所示，侧壁96的平均倾斜度或角度与侧壁76的平均倾斜度或角度类似，所述侧 壁76的平均倾斜度或角度由常规4-5小时固化工艺产生，所述常规4-5小时固化工艺包括箱 式炉或竖式烙炉内逐渐升高溫度，如上文针对图1和图3A所述。由于聚合物层92的UV烘烤会 引起PBO层交联，聚合物层92的快速加热不会引起PBO层软化及侧壁96松弛并流动而形成较 小的平均相对角，如图3B针对通孔84的侧壁86所示。
[0060] 在另一个实施例中，聚合物层92可为低固化PB0,所述低固化PBO在低氧环境中几 乎瞬间从室溫加热到约220°C的溫度。低氧环境可包括运样的环境，其中环境气氛包括小于 IOOPPM的化浓度。在一个实施例中，基板90和聚合物层92由热板在约1-60秒的时间段内从 约20-25°C的溫度加热到约220°C的溫度。然后聚合物层92在220°C的溫度下保持小于30分 钟的时间、大约15分钟的时间、或小于15分钟的时间，W使PBO层热固化并确立PBO层的最终 膜性质。如图3C所示，侧壁96的平均倾斜度或角度与侧壁76的平均倾斜度或角度类似，所述 侧壁76的平均倾斜度或角度由常规4-5小时固化工艺产生，所述常规4-5小时固化工艺包括 箱式炉或竖式烙炉内逐渐升高溫度，如上文针对图1和图3A所述。由于聚合物层92的UV烘烤 会引起PBO层交联，聚合物层92的快速加热不会引起PBO层软化及侧壁96松弛并流动而形成 较小的平均相对角，如图3B针对通孔84的侧壁86所示。
[0061] 因此，如图3C所示通孔94的侧壁96的外形、轮廓或倾斜度被控制为使得平均倾斜 度与图3A所示通孔74的侧壁76的平均倾斜度类似，图3A所示通孔74的侧壁76的平均倾斜度 由采用逐渐升高或斜升溫度的常规箱式炉或竖式炉固化工艺产生。通孔94的侧壁96的平均 倾斜度在聚合物层92固化之前和之后也是类似的。因此，避免了由快速热板固化而非UV烘 烤产生的图3B所示更倒圆且更浅的通孔外形。在固化之前和之后保持了侧壁96的类似外形 或平均倾斜度，由此可通过考虑设及到固化前后通孔尺寸的单一或类似的布局限制集来设 计封装。
[0062] 如图3C所示通孔94的侧壁96的外形、轮廓或倾斜度还可包括参考标记95。参考标 记95可形成为通孔94的倾斜度的间断，其沿着通孔94的侧壁96的一部分延伸。参考标记95 可沿着通孔94的整个侧壁96延伸，W完全环绕通孔的至少一部分，并且完全设置在通孔周 围。参考标记95可在聚合物层92的表面或外皮上形成，并且根据一种可能的理论，形成为拉 伸标记，特别是在PBO的表面上，所述拉伸标记由所述两步工艺产生，包括使用例如UV烘烤 使聚合物层的表面交联、W及在交联或UV烘烤后使聚合物层热固化。参考标记95可在通孔 94的侧壁96的横截面侧视图W及平面图或顶视图中看到。参考标记95可充当半导体器件或 产品中的指示，说明已采用如本文所述的两步聚合物固化工艺。
[0063] 在形成通孔94(包括参考标记95)后，通孔94可接着使用PVDXVD、电解电锻、无电 锻工艺或其他合适的金属沉积工艺填充Al Xu、Sn、Ni、Au、Ag、Ti、W、多晶娃或其他合适的导 电材料，W实现后续的电互连。
[0064] 图4A-4CW图解形式示出了标准PBO膜的机械材料性质如何根据固化条件而变化。 图4A示出了在如下四种不同固化条件下固化的材料的拉伸强度结果：（1)低化环境中的六 分钟热板固化、（2)低化环境中的15分钟热板固化、（3)低化环境中的30分钟热板固化W及 (4)4-5小时常规箱式炉固化。运四种条件每一者的拉伸强度值是五种不同装置所获得的值 的平均值。
[0065] 图4BW图解形式示出了在如下四种不同固化条件下固化的材料的伸长率结果： (1)低化环境中的六分钟热板固化、（2)低化环境中的15分钟热板固化、（3)低化环境中的30 分钟热板固化W及(4)4-5小时常规箱式炉固化。运四种条件每一者的伸长率百分比是五种 不同装置所获得的值的平均值。
[0066] 图4CW图解形式示出了在如下四种不同固化条件下固化的材料的弹性模量结果： (1)低化环境中的六分钟热板固化、（2)低化环境中的15分钟热板固化、（3)低化环境中的30 分钟热板固化W及(4)4-5小时常规箱式炉固化。运四种条件每一者的弹性模量是五