专利名称：具有凸块的基板工艺及其结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基板工艺及其结构，特别涉及一种具有凸块的基板工艺 及其结构。
背景技术：
已知封装构造除了基板及芯片之外，也可包含有转接板或外部元件，其 中基板的设计多为双面线路设计以符合功能性及避免接点距离过小而短路 的情形，而为了符合功能性及增加接点间距，基板的层数会随之增加，使得 封装构造的厚度无法缩小，再者，基板中所叠合的层数越多，其电性功能发 生短路的机率会提高，此外， 一般基板是以焊球电连接至外部元件，然已知焊球的厚度约为350pm，焊球与焊球的间距较大以防止短路，因此基板则无 法符合高密度及微细间距的要求。发明内容本发明的主要目的在于提供一种具有凸块的基板工艺，首先，提供金属 基材，该金属基材具有本体及多个导电元件，该导电元件形成于该本体的下 表面，接着，形成第一介电层于该本体的该下表面，且该第一介电层包覆该 导电元件，该第一介电层具有第一表面及第二表面，之后，形成多个第一线 路及多个接点于该第一介电层的该第二表面，且该接点电连接该导电元件， 接着，形成第二介电层于该第一介电层的该第二表面，该第二介电层覆盖该 第一线路，最后，图案化该本体以形成多个凸块，该凸块通过该导电元件电 连接该接点。由于该凸块由该本体蚀刻形成，因此该凸块与该导电元件的结 合强度佳，且可降低工艺成本。本发明的另一目的在于提供一种具有凸块的基板结构，其中该凸块与该 导电元件之间可形成有多个第二线路及多个第三线路，该凸块与该导电元件 通过该第二线路及该第三线路形成电连接。依本发明的一种具有凸块的基板工艺，首先，提供金属基材，该金属基材具有本体及多个导电元件，该本体具有上表面及下表面，该导电元件形成 于该本体的该下表面，接着，形成第一介电层于该本体的该下表面，且该第 一介电层包覆该导电元件，该第一介电层具有第一表面及第二表面，之后， 形成多个第 一线路及多个接点于该第 一介电层的该第二表面，且该接点电连 接该导电元件，接着，形成第二介电层于该第一介电层的该第二表面，该第 二介电层覆盖该第一线路，最后，图案化该本体以形成多个凸块，该凸块通 过该导电元件电连4妄该4妻点。
图1A至1G为依据本发明第一具体实施例的一种具有凸块的基板工艺 的截面示意图。图2为依据本发明该第 一 具体实施例恶 一种具有凸块的基板的截面示意图3A至3G为依据本发明第二具体实施例的另一种具有凸块的基板工 艺的截面示意图。图4A至4E为依据本发明该第二具体实施例的该具有凸块的基板工艺 先前步骤的截面示意图。图5为依据本发明该第二具体实施例的另一种具有凸块的基板的截面示附图标记"i兑明10光致抗蚀剂层(第三光致抗蚀剂层)20第一光致抗蚀剂层 31开口 110，基板 llla上表面 112导电元件 113a第一表面 114第一金属层 114b 4妄点 116凸块 210金属基材30第二光致抗蚀剂层110金属基材111本体lllb下表面113第一介电层113b第二表面114a线路115第二介电层117第二金属层210,基板213第一介电层 213b第二表面 214a第一线路 215第二介电层 217第二金属层211本体 211b下表面211a上表面 212导电元件 213a第一表面 214第一金属层 214b接点216凸块 218第二线路219第三线路具体实施方式
请参阅图1A至IG,依据本发明的第一具体实施例揭示一种具有凸块的 基板工艺，首先，请参阅图1A，提供金属基材IIO，该金属基材110的材料 可为铜，该金属基材110的厚度约为250至400(xm，该金属基材110具有本 体111及多个导电元件112,该本体111具有上表面111a及下表面lllb，该 导电元件112形成于该本体111的该下表面lllb,在本实施例中，该导电元 件112为半蚀刻该金属基材110所形成，该导电元件112的厚度约为40至 100|im,接着，请参阅图1B，形成第一介电层113于该本体111的该下表面 lllb,且该第一介电层113包覆该导电元件112，该第一介电层113具有第 一表面113a及第二表面113b,该第一介电层113的材料选自于加强碳碳复 合材料(reinforced carbon, RCC )或聚丙婦(polypropylene, PP),该第一介 电层113厚度约为35|im，在本实施例中，该第一介电层113为加强碳碳复 合材料，之后，请参阅图1C，在本实施例中，压合形成第一金属层114于 该第一介电层113的该第二表面113b,接着，请参阅图1D，图案化该第一 金属层114，例如以蚀刻方式图案化该第一金属层114，以形成多个线路114a 及多个接点114b于该第一介电层113的该第二表面113b，且该接点114b电 连接该导电元件112，该第一金属层114的材料为铜，该第一金属层114厚 度约为Upm,之后，请参阅图IE,形成第二介电层115于该第一介电层113 的该第二表面ll3b，该第二介电层115至少覆盖该线3各114a，该第二介电 层115可为防焊层，该第二介电层115的厚度约为30|im,接着，请参阅图 IF,形成一光致抗蚀剂层10于该本体111的该上表面llla，最后，请参阅 图1G，图案化该本体111以形成多个凸块116,在本实施例中，该凸块116是以蚀刻方式所形成，其是蚀刻该本体111至该第一介电层113所而成，该 凸块116是以该导电元件112电连接该接点114b，通过上述步骤可形成具有 凸块的基板110，，此外，请参阅图2，可形成第二金属层117于该接点114b， 且该第二金属层117亦可形成于该凸块116上，该第二金属层117可以电镀 或无电电镀等方法形成，该第二金属层117用以保护该接点114b及该凸块 116，该第二金属层117的材料为镍/金。由于该凸块116由该本体111蚀刻 形成，因此该凸块116与该导电元件112的结合强度佳，且可降低工艺成本。 再者，该凸块116的厚度约为120pm,与已知焊球的厚度350pm比较之下， 该凸块116之.间具有细间距的优点。请参阅图3A至3G,依据本发明的第二具体实施例，其揭示另一种具有 凸块的基板工艺，首先，请参阅图3A，提供金属基材210，该金属基材210 的材料为铜，该金属基材210具有本体211及多个导电元件212,该本体211 具有上表面211a及下表面211b,该本体211的厚度约为100至200pm，该 导电元件212形成于该本体211的该下表面211b,在本实施例中，该导电元 件212是以电镀法所形成，其中在形成该导电元件212的步骤前另包含有下 列步骤，首先，请参阅图4A，在该本体211的该下表面211b形成第一光致 抗蚀剂层20，该第一光致抗蚀剂层20亦可同时形成于该上表面211a,在本 实施例中，该下表面211b的该第一光致抗蚀剂层20已图案化，接着，请参 阅图4B,以该第一光致抗蚀剂层20为掩模，电镀形成多个第二线路218于 该本体211的该下表面211b，该第二线路218的材料为镍，之后，请参阅图 4C，可电镀形成多个第三线路219于该第二线路218上，该第三线路219的 材料为铜，接着，请参阅图4D，形成第二光致抗蚀剂层30于该第一光致抗 蚀剂层20，该第二光致抗蚀剂层30具有多个开口 31，该开口31显露出该 第三线路219，之后，请参阅图4E,形成该导电元件212于该开口 31内， 该导电元件212可以电镀方式形成于该开口 31，最后，移除该第一光致抗蚀 剂层20及该第二光致抗蚀剂层30,以形成如图3A所示的该具有该本体211 及该导电元件212的金属基材210,在本实施例中，该导电元件212的厚度 约为30至50pm,该第二线;咯218形成于该本体211与该导电元件212间， 该第三线路219形成于该第二线路218与该导电元件212间。接着，请继续 参阅图3B,形成第一介电层213于该本体211的该下表面211b，且该第一 介电层213是以包覆该导电元件212,该第一介电层213具有第一表面213a及第二表面213b,在本实施例中，该第一介电层213为加强碳碳复合材料， 该第一介电层213的厚度约为35|am，之后，请参阅图3C,在本实施例中， 压合形成第一金属层214于该第一介电层213,接着，请参阅图3D,图案化 该第一金属层214，以形成多个线路214a及多个接点214b于该第一介电层 213的该第二表面213b，且该接点214b电连接该导电元件212，该第一金属 层214的材料为铜，该第一金属层214的厚度约为12|im，之后，请参阅图 3E,形成第二介电层215于该第一介电层213,该第二介电层215至少覆盖 该线路214a，该第二介电层215可为防焊层，该第二介电层215的厚度约为 30pm,接着，请参阅图3F,形成第三光致抗蚀剂层10于该本体211的该上 表面211a，最后，请参阅图3G，图案化该本体211以形成多个凸块216, 在本实施例中，该凸块216是以蚀刻方式所形成，其是蚀刻该本体211至该 第一介电层213而形成，该凸块216以该导电元件212电连接该4妄点214b， 通过上述步骤可形成一具有凸块的基板210',此外，请参阅图5，可形成第 二金属层217于该接点214b,该第二金属层217的形成方法可为电镀或无电 电镀，且该第二金属层217亦可形成于该凸块216上，该第二金属层217的 材料为镍/金。请再参阅图2，依据本发明的该第一具体实施例，其揭示一种具有凸块 的基板结构IIO，，其包含多个导电元件112、第一介电层113、多个线路114a、 多个接点114b、第二介电层115以及多个凸块116,该第一介电层113具有 第一表面113a及第二表面113b，其中该第一介电层113的材料选自于加强 碳碳复合材料(reinforced carbon, RCC)或聚丙烯(polypropylene, PP),该 第一介电层113包覆该导电元件112，该线路114a形成于该第一介电层113 的该第二表面113b,该接点114b形成于该第一介电层113的该第二表面 113b，该接点114b电连接于该导电元件112，该第二介电层115形成于该第 一介电层113的该第二表面113b，在本实施例中该第二介电层115为防焊层， 该第二介电层115覆盖该线路114a，该凸块116形成于该第一介电层113的 该第一表面113a且电连接于该接点114b，优选地，该基板110，另包含有金 属层117,该金属层117形成于该凸块116及该接点114b以保护该凸块116 及该接点114b,该金属层117的材料可为镍/金。请再参阅图5，依据本发明的该第二具体实施例，其揭示另一种具有凸 块的基板结构210',其包含多个导电元件212、第一介电层213、多个第一线路214a、多个接点214b、第二介电层215、多个凸块216、金属层217、 多个第二线路218以及多个第三线路219，该第一介电层213具有第一表面 213a及第二表面213b,该第一介电层213为加强碳碳复合材料，该第一介 电层213包覆该导电元件212,该第一线路214a形成于该第一介电层213 的该第二表面213b，该接点214b形成于该第一介电层213的该第二表面 213b，该接点214b电连接于该导电元件212,该第二介电层215形成于该第 一介电层213的该第二表面213b以覆盖该第一线路214a,其中该第二介电 层215为防焊层，该凸块216形成于该第一介电层213的该第一表面213a 且电连接至该接点214b，该金属层217形成于该凸块216及该接点214b， 该第二线路218形成于该凸块216与该导电元件212间，该第三线路219形 成于该凸块216与该第二线路218间，该第二线路218与该第三线路219电 连接该凸块216与该导电元件212。本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准，本领域技术人员 在不脱离本发明的精神和范围内所作的任何变化与修改，均属于本发明的保 护范围。
权利要求
1、一种具有凸块的基板工艺，其包含提供金属基材，该金属基材具有本体及多个导电元件，该本体具有上表面及下表面，该导电元件形成于该本体的该下表面；形成第一介电层于该本体的该下表面，且该第一介电层包覆该导电元件，该第一介电层具有第一表面及第二表面；形成多个第一线路及多个接点于该第一介电层的该第二表面，且该接点电连接该导电元件；形成第二介电层于该第一介电层的该第二表面，该第二介电层覆盖该第一线路；以及图案化该本体以形成多个凸块，该凸块通过该导电元件电连接该接点。
2、 如权利要求1所述的具有凸块的基板工艺，其中该导电元件为半蚀 刻该金属基材所形成。
3、 如权利要求1所述的具有凸块的基板工艺，其中该导电元件是以电 镀法所形成。
4、 如权利要求1所述的具有凸块的基板工艺，其中在形成该第一线路 及该接点的步骤前另包含有形成第一金属层于该第一介电层，该第一线路 及该接点为图案化该第一金属层所形成。
5、 如权利要求1所述的具有凸块的基板工艺，其中该凸块是蚀刻该本 体至该第一介电层所形成。
6、 如权利要求1所述的具有凸块的基板工艺，其另包含有形成第二 金属层于该接点。
7、 如权利要求1所述的具有凸块的基板工艺，其另包含有形成第二 金属层于该凸块。
8、 如权利要求1所述的具有凸块的基板工艺，其中在形成该导电元件 的步骤前另包含有形成多个第二线路于该本体的该下表面。
9、 如权利要求8所述的具有凸块的基板工艺，其另包含有形成多个 第三线路于该第二线路。
10、 一种具有凸块的基板结构，其包含 多个导电元件；第一介电层，其具有第一表面及第二表面，该第一介电层包覆该导电元子体源26和36不干涉、而且形成的氧化膜和氮氧化膜两者膜厚分布 良好。[第五实施例]图IOA、图IOB、图10C是表示作为本发明的第五实施例，在所 述处理容器21中设置所述远程等离子体源26和36的设置方法的图。 但在图中，对先前说明的部分赋予相同的参考符号，省略了说明。首先，参照图IOA，设置所述处理容器21，使得所述远程等离子 体源26和36相邻，所述氮自由基流路Rl和所述氧自由基流路R2平 行。这种情况下，如前面所述，由于所述Y1越小氮氧化膜的膜厚分布 越好，所以，通过将所述Y1，即从x轴上开始的所述远程等离子体源 26的偏移量设置得尽可能小的40mm以下，能够实现氮氧化膜的膜厚 的分散值o 1为1%以下。另夕卜，同样的，由于越是将所述氧自由基流路R2的屮心和所述晶 片屮心C的距离X2设置得尽可能小，氧化膜的膜厚分布越好，所以， 可设想，通过将Y2的值，即从x轴上开始的所述远程等离子体源36 的偏移量设置得尽可能小的40mm以下，能够实现氧化膜的膜厚的分 散值o2为1%以下。接着，参照图IOB，在图10B的情况下，例如所述远程等离子体 源36设置在所述x轴上，所述氧自由基流路R2的中心通过所述晶片 中心C，这样进行设置。所述远程等离子体源26离开所述远程等离子 体源36设置，象下面所述那样，使得所述氮自由基流路R1的中心通 过所述晶片中心C。在所述远程等离子体源26的气体出口 26c附近，设置气体整流板 26f，改变氮自由基流路R1的方向。即，使从所述气体出口 26c提供 的所述氮自由基流路R1与所述气体整流板26f冲突，此外所述氮自由 基流路R1沿着该气体整流板26f流动，例如如图所示那样，作为相对 x轴形成ei角度的流，改变方向后的氮自由基流路R1的中心通过所 述晶片中心C。这种情况下，由于所述氮自由基流路Rl和所述氧自由基流路R2 两者的中心同时通过所述晶片中心C，所以在所述被处理基板W上所
全文摘要
本发明公开了一种具有凸块的基板工艺及基板结构。该基板工艺包含下列步骤首先，提供具有本体及多个导电元件的金属基材，接着，形成第一介电层于该本体，且该第一介电层包覆该导电元件，之后，形成多个线路及多个接点于该第一介电层的表面，且该接点电连接该导电元件，接着，形成第二介电层于该第一介电层的该表面，该第二介电层覆盖该线路，最后，图案化该本体以形成多个凸块，该凸块通过该导电元件电连接该接点。本发明通过蚀刻该本体以形成该凸块，其可使该凸块与该导电元件间的结合强度佳，且可降低工艺成本。
文档编号H01L21/02GK101221908SQ200810001488
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月29日 优先权日2008年1月29日
发明者王建皓 申请人:日月光半导体制造股份有限公司