适于形成包括通孔的衬底结构的制作方法与流程

本发明实施例涉及一种衬底结构的制作方法，尤其涉及一种适于形成包括通孔的衬底结构的制作方法。

背景技术：

集成电路的封装是用于提供芯片与印刷电路板或其他适当元件之间电性连接的媒介、以及保护芯片，为制作集成电路成品的最后步骤。在集成电路的模块中，由于大量导线从芯片中释出，故需要数以百计的连接来构成完整的线路。传统的芯片封装中，是使用导线架以电性连接芯片及封装的外接导线。因为集成电路的积集度日益增加，虽然封装体积保持原状或缩小，但是其所需的导线却大量增加。传统的导线架已不敷使用，因而发展出许多不同的封装技术，以容纳及连接更多的导线，完成更复杂的线路。

近年来，为因应电子产品日益轻、薄、短、小的趋势，电路基板上的布线设计及制作也须加以改良。为增加线路布线密度，除了使线路细微化之外，还可以将电路基板的贯穿孔的孔径缩小化，使线路的运作更加快速、更有效率。

以往是以机械钻孔(mechanicdrillthroughhole)方式在电路基板上制作贯穿孔，然而，因受限于机械加工的精密度，所以无法将贯穿孔的孔径进一步缩小，故未能达成线路细微化的目的。若改以高功率的激光对电路基板进行钻孔时，其所形成的贯穿孔的孔径则可进一步缩小，但激光加工的成本较高，并且，以激光所形成的通孔具有高纵横比，并不适合于许多应用，通孔的深度也较难以控制，从而导致通孔过浅或过深。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种适于形成包括通孔的衬底结构的制作方法，其生产成本较低且可符合细间距(finepitch)的需求。

本发明实施例的一种适于形成包括通孔的衬底结构的制作方法包括下列步骤。提供衬底，其中衬底的材料包括聚酰亚胺。形成蚀刻终止层于衬底上，其中蚀刻终止层覆盖衬底的相对两表面。对蚀刻终止层进行图案化工艺，以形成多个开口，开口暴露部分衬底。对衬底进行蚀刻工艺，以移除被开口所暴露的部分衬底而形成多个通孔。

在本发明的一实施例中，上述的蚀刻工艺包括以碱性蚀刻液对衬底进行蚀刻。

在本发明的一实施例中，上述的蚀刻终止层包括光致抗蚀剂层，且图案化工艺包括光刻工艺。

在本发明的一实施例中，上述的衬底结构的制作方法还包括：在形成通孔之后，移除被图案化的光致抗蚀剂层。

在本发明的一实施例中，上述的蚀刻终止层包括金属层，且图案化工艺包括金属蚀刻工艺。

在本发明的一实施例中，上述的金属蚀刻工艺包括以酸性蚀刻液对金属层进行蚀刻

在本发明的一实施例中，上述的衬底结构的制作方法还包括：对衬底进行化镀工艺，以形成种晶层，其中种晶层覆盖衬底的相对两表面以及各通孔的内壁。

在本发明的一实施例中，上述的衬底结构的制作方法，还包括：以种晶层作为导电路径形成导电层在种晶层上。形成光致抗蚀剂层于种晶层上，光致抗蚀剂层覆盖通孔以及部分种晶层。对导电层以及种晶层进行图案化工艺，以移除被光致抗蚀剂层所暴露的部分导电层以及种晶层。

在本发明的一实施例中，上述的衬底结构的制作方法还包括：形成光致抗蚀剂层于种晶层上，光致抗蚀剂层暴露通孔以及部分种晶层。以被暴露的部分种晶层作为导电路径而形成图案化导电层在被暴露的部分种晶层上。移除光致抗蚀剂层。图案化种晶层，以移除被光致抗蚀剂层所暴露的部分种晶层。

在本发明的一实施例中，上述的各通孔的直径介于20微米至150微米之间。

基于上述，本发明实施例的衬底结构的制作方法是利用对衬底进行蚀刻工艺而形成通孔，因而可利用一次蚀刻工艺即可在衬底上同时批量形成多个通孔。如此，本发明实施例的衬底结构的制作方法可有效提升工艺效率，还可省去昂贵的激光工艺，节省生产成本。此外，以蚀刻工艺而形成的通孔也可符合衬底结构在细间距上的要求。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1至图4是依照本发明的一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图；

图5至图6是依照本发明的另一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图；

图7至图9是依照本发明的一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图；

图10至图11是依照本发明的另一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图。

附图标号说明

100：衬底结构；

110：衬底；

112、114：表面；

116：通孔；

120：蚀刻终止层；

120a：第一金属层；

120b：第二金属层；

130：种晶层；

140：图案化导电层；

140a：导电层；

150：光致抗蚀剂层；

op1、op2：开口。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的各实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本发明。并且，在下列各实施例中，相同或相似的元件将采用相同或相似的标号。

图1至图4是依照本发明的一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图。本实施例的衬底结构的制作方法适于形成包括通孔的衬底结构100，其包括下列步骤。首先，可提供如图1所示的衬底110，其中，衬底110可具有相对两表面112、114，且衬底110的材料可包括聚酰亚胺(polyimide,pi)。接着，请参照图2，形成蚀刻终止层120在衬底110上，且蚀刻终止层120覆盖衬底110的相对两表面112、114。

接着，请参照图3，对蚀刻终止层120进行图案化工艺，以形成多个开口op1，其中，开口op1暴露衬底110的部分表面112、114。在本实施例中，蚀刻终止层120可为光致抗蚀剂层，其具有感光性，适于通过光刻工艺而被图案化。如此，上述的图案化工艺可为光刻工艺，以于光致抗蚀剂层上形成多个开口op1。

请接续参照图4，以具有开口op1的蚀刻终止层120作为罩幕，对衬底110进行蚀刻工艺，以移除被开口op1所暴露的部分衬底110而形成如图4所示的多个通孔116。在本实施例中，上述的蚀刻工艺可例如以碱性蚀刻液对含有聚酰亚胺的衬底110进行蚀刻。并且，在形成通孔116之后，可移除被图案化的蚀刻终止层120。

在本实施例中，由于衬底结构的通孔116是利用对衬底110进行蚀刻工艺而形成，故可利用一次蚀刻工艺即在衬底110上批量形成多个通孔(通孔可例如呈阵列式排列)，因此，本实施例的衬底结构的制作方法可有效提升工艺效率，还可省去昂贵的激光工艺，节省生产成本。此外，以蚀刻工艺而形成的通孔116的直径约介于20微米至150微米之间，可符合衬底结构100在细间距(finepitch)上的要求。

图5至图6是依照本发明的另一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图。在此必须说明的是，本实施例的衬底结构的部分制作流程与前述实施例的衬底结构的制作方法相似，因此，本实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，本实施例不再重复赘述。请参照图5以及图6，以下将针对本实施例的衬底结构的制作方法与前述实施例的衬底结构的制作方法的差异做说明。

在本实施例中，蚀刻终止层120可为金属层，举例来说，蚀刻终止层120可为铜层。如此，上述的图案化工艺可为金属蚀刻工艺。详细而言，上述的金属蚀刻工艺可例如以酸性蚀刻液对金属层120进行蚀刻。在本实施例中，蚀刻终止层120可包括第一金属层120a以及第二金属层120b，其分别覆盖衬底110的相对两表面112、114。接着，可例如对覆盖表面112的第一金属层120a进行图案化工艺以形成多个开口op1，也就是说，本实施例可仅对单边的第一金属层120a进行图案化而形成开口op1。之后再以图案化后的第一金属层120a及第二金属层120b作罩幕而对衬底110进行单向的蚀刻，以形成多个通孔116。当然，本发明并不局限于此。在其他实施例中，也可同时对第一金属层120a及第二金属层120b进行图案化工艺，而在第一金属层120a及第二金属层120b上形成对应的多个开口op1，之后再以具有对应开口op1的第一金属层120a及第二金属层120b作罩幕而对衬底110进行双向的蚀刻，以形成多个通孔116。在形成通孔116后，蚀刻终止层120可选择性地被移除。

之后，可在衬底110上形成图案化导电层140。举例而言，形成图案化导电层140的方法可包括下列步骤。图7至图9是依照本发明的一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图，请先参照图7，对衬底110进行化镀工艺，以使衬底110的表面金属化而形成种晶层130，在本实施例中，种晶层130至少覆盖衬底110的相对两表面112、114以及各通孔116的内壁。化镀工艺是一种自催化氧化还原反应，其可例如利用化学镀铜液，以在化学镀铜过程中，使铜离子得到电子而还原为金属铜。

接着，再以种晶层130作为导电路径而利用电镀工艺形成如图8所示的导电层140a在种晶层130上。接着，形成如图8所示的光致抗蚀剂层150在导电层140a上，光致抗蚀剂层150覆盖通孔116并暴露部分的导电层140a。接着，再对导电层140a以及种晶层130进行图案化工艺，以移除被光致抗蚀剂层150所暴露的部分导电层140a以及种晶层130，因而形成如图9所示的图案化导电层140。至此，衬底结构100的制作方法可大致完成。

图10至图11是依照本发明的另一实施例的一种衬底结构的制作方法的部分流程剖面示意图。在此必须说明的是，本实施例的衬底结构的部分制作流程与图7至图9的衬底结构的部分制作流程相似，因此，本实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，本实施例不再重复赘述。请参照图10至图11，以下将针对本实施例的衬底结构的部分制作流程与图7至图9的衬底结构的部分制作流程的差异做说明。

在本实施例中，形成种晶层130之后(即，如图7所示的工艺步骤之后)，形成如图10所示的光致抗蚀剂层150在种晶层130上，光致抗蚀剂层150包括多个开口op2，其暴露通孔116以及部分的种晶层130。接着，以被暴露的部分种晶层130作为导电路径而形成如图11所示的图案化导电层140在被暴露的部分种晶层130上。之后，只要再移除光致抗蚀剂层150并对种晶层130进行图案化，以移除被光致抗蚀剂层150所暴露的部分种晶层130，即可形成如图9所示的衬底结构100。

综上所述，本发明实施例的衬底结构的制作方法是利用碱性蚀刻液对衬底进行蚀刻工艺而形成通孔，因而可利用一次蚀刻工艺即可在衬底上同时批量形成多个通孔，如此，本发明实施例的衬底结构的制作方法可有效提升工艺效率，还可省去昂贵的激光工艺，节省生产成本。此外，以蚀刻工艺而形成的通孔也可符合衬底结构在细间距上的要求。并且，本发明实施例可利用化镀的方式使衬底金属化，以形成覆盖通孔内壁的图案化导电层。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。