专利名称：线路结构及其制作方法
技术领域：
本发明有关于电子元件，特别是有关于线路结构及其制作方法。
背景技术：
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品亦逐渐进入多功能、高性能的研发方向。为减少电子产品的体积，已发展出在线路板上直接以设计线路布局的方式形成各种无源元件(例如电阻、电容、电感)的技术，以取代传统将无源元件另外配置在线路板上的技术。
发明内容
本发明提供一种线路结构，包括一基板；一第一导电层，配置于基板上；一绝缘 层，配置于第一导电层上并覆盖基板；一负型光致抗蚀剂层，配置于绝缘层上，且具有一侧壁，侧壁具有一邻近绝缘层的凹槽；一补偿层，覆盖负型光致抗蚀剂层，并填入凹槽中；以及一第二导电层，配置于补偿层上并延伸至绝缘层上。本发明所述的线路结构，该补偿层为一正型光致抗蚀剂层。本发明所述的线路结构，该补偿层具有一侧边部，该侧边部覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁，且该侧边部朝向一远离该绝缘层的方向渐缩。本发明所述的线路结构，该补偿层具有一覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的侧边部，且该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的粗糙度大于该侧边部的表面的粗糙度。本发明所述的线路结构，该侧边部的表面为一光滑的曲面或是一光滑的平面。本发明所述的线路结构，该补偿层的填入该凹槽中的一填入部位于该负型光致抗蚀剂层与该绝缘层之间。本发明所述的线路结构，该填入部直接接触该绝缘层。本发明提供一种线路结构的制作方法，包括在一基板上形成一第一导电层；在第一导电层上形成一绝缘层，且绝缘层覆盖基板；在绝缘层上形成一负型光致抗蚀剂层，负型光致抗蚀剂层具有一侧壁，且侧壁具有一邻近绝缘层的凹槽；形成一覆盖负型光致抗蚀剂层的补偿层，且补偿层填入凹槽中；以及在补偿层上形成一第二导电层，且第二导电层延伸至绝缘层上。本发明所述的线路结构的制作方法，该负型光致抗蚀剂层的形成步骤包括于该绝缘层上形成一负型光致抗蚀剂材料层；以及对该负型光致抗蚀剂材料层进行一光刻制程，以图案化该负型光致抗蚀剂材料层。本发明所述的线路结构的制作方法，该补偿层的材质包括正型光致抗蚀剂材料。本发明所述的线路结构的制作方法，该补偿层的形成步骤包括于该绝缘层上形成一液态的正型光致抗蚀剂材料，且该液态的正型光致抗蚀剂材料填入该凹槽中；对该液态的正型光致抗蚀剂材料进行一烘烤制程，以形成一正型光致抗蚀剂材料层，且该正型光致抗蚀剂材料层覆盖该负型光致抗蚀剂层；以及对该正型光致抗蚀剂材料层进行一光刻制程，以移除该正型光致抗蚀剂材料层的未覆盖该负型光致抗蚀剂层的部分。
本发明所述的线路结构的制作方法，该负型光致抗蚀剂层与该补偿层分别以一第一曝光显影制程以及一第二曝光显影制程制得，且该第一曝光显影制程以及该第二曝光显影制程的光罩图案大致上互补。本发明所述的线路结构的制作方法，该第二导电层的形成方法包括溅镀。本发明所述的线路结构的制作方法，该补偿层具有一侧边部，该侧边部覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁，且该侧边部朝向一远离该绝缘层的方向渐缩。本发明所述的线路结构的制作方法，该补偿层具有一覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的侧边部，且该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的粗糙度大于该侧边部的表面的粗糙度。本发明所述的线路结构的制作方法，该补偿层的填入该凹槽中的一填入部位于该负型光致抗蚀剂层与该绝缘层之间。 本发明可提升制程良率，且可有效简化制程步骤，降低制作成本。
图IA至图IB绘示申请人所知的一种线路结构的制程的剖面图。图2A至图2F绘示本发明一实施例的线路结构的制程剖面图。图3绘示本发明一实施例的线路结构的剖面图。附图中符号的简单说明如下110 :线路基板；120 :图案化负型光致抗蚀剂材料层;122、242 :侧壁;124、244 凹槽；130 :线路层；210 :基板；220、260 :导电层；230 :绝缘层；240a :负型光致抗蚀剂材料层；240 :负型光致抗蚀剂层；250a :正型光致抗蚀剂材料层；250 :补偿层；252 :填入部；254 :侧边部；254a :表面；A :方向；C :电容兀件；1 :界面；M1 :第一光罩；M2 :第二光罩；T 厚度。
具体实施例方式以下将详细说明本发明实施例的制作与使用方式。然应注意的是，本发明提供许多可供应用的发明概念，其可以多种特定形式实施。文中所举例讨论的特定实施例仅为制造与使用本发明的特定方式，非用以限制本发明的范围。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间必然具有任何关连性。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触或间隔有一或更多其他材料层的情形。本发明一实施例提供一种线路结构及其制程，该线路结构可用于晶片封装体中。在本发明的晶片封装体的实施例中，其可应用于各种包含有源元件或无源元件(activeor passive elements)、数字电路或模拟电路(digital or analog circuits)等集成电路的电子元件(electronic components),例如是有关于光电元件(opto electronicdevices)、微机电系统(Micro Electro Mechanical System ;MEMS)、微流体系统(microfluidic systems)、或利用热、光线及压力等物理量变化来测量的物理感测器(PhysicalSensor)。特别是可选择使用晶圆级封装(wafer scale package ；WSP)制程对影像感测元件、发光二极管(light-emitting diodes ；LEDs)、太阳能电池(solar cells)、射频元件(RFcircuits)、加速计(accelerators)、陀螺仪(gyroscopes)、微制动器(micro actuators) >表面声波兀件(surface acoustic wave devices)、压力感测器(process sensors)、喷墨头(ink printer heads)、或功率晶片(power IC)等半导体晶片进行封装。其中上述晶圆级封装制程主要是指在晶圆阶段完成封装步骤后，再予以切割成独立的封装体，然而，在一特定实施例中，例如将已分离的半导体晶片重新分布在一承载晶圆上，再进行封装制程，亦可称之为晶圆级封装制程。另外，上述晶圆级封装制程亦适用于借堆叠(stack)方式安排具有集成电路的多片晶圆，以形成多层集成电路(multi-layerintegrated circuit devices)的晶片封装体。图IA至图IB绘示申请人所知的一种线路结构的制程的剖面图。请参照图1A，在一线路基板110上全面形成一负型光致抗蚀剂材料层(未绘示)，并对负型光致抗蚀剂材料层进行一曝光显影制程，以形成一图案化负型光致抗蚀剂材料层120。值得注意的是，负型光致抗蚀剂材料具有照光之后会产生交联反应而硬化的特性，因此，可利用照光的方式硬化所欲形成的光致抗蚀剂图案，并通过显影制程移除未照到 光的部分。然而，在光学曝光的过程中，由于照光部分的邻近线路基板110的部分所接收到的能量较少，因此，容易有硬化不完全的情况产生，以致于在显影制程之后，所形成的图案化负型光致抗蚀剂材料层120的邻近线路基板110的部分易被过显影而在侧壁122上产生例如底切(undercut)的凹槽124。之后，请参照图1B，在图案化负型光致抗蚀剂材料层120上沉积一线路层130。由于侧壁122上形成有凹槽124，因此，沉积在侧壁122上的线路层130容易在凹槽124附近断开，而导致制程良率偏低。图2A至图2F绘示本发明一实施例的线路结构的制程剖面图。请参照图2A，在一基板210上形成一导电层220。基板210可为半导体基板(例如硅基板)或是印刷电路板。导电层220可为一电容电极或是一线路层，其材质可为金属(例如铝)或是其他适合的导电材料。接着，可在导电层220上形成一绝缘层230，且绝缘层230覆盖基板210。绝缘层230的材质例如为氧化物(如二氧化硅)，绝缘层230的形成方法例如为化学气相沉积法。然后，请参照图2B，在一实施例中，可于绝缘层230上形成一负型光致抗蚀剂材料层240a，其中形成负型光致抗蚀剂材料层240a的方式包括涂布，如浸溃涂布(dipcoating)、滚轮涂布(roller coating)或旋转涂布(spin coating)。负型光致抗蚀剂材料层240a的材质可为各式商用的负型光致抗蚀剂材料。然后，利用一第一光罩M I对负型光致抗蚀剂材料层240a进行一曝光制程，以固化照光部分的负型光致抗蚀剂材料层240a。之后，请参照图2C，进行一显影制程，以移除负型光致抗蚀剂材料层240a的未照光的部分，而形成一负型光致抗蚀剂层240，其中负型光致抗蚀剂层240具有一侧壁242，且侧壁242具有一邻近绝缘层230的凹槽244。图2C是绘示底切的凹槽为例作说明，但不限于此。接着，请参照图2E，形成一覆盖负型光致抗蚀剂层240的补偿层250，且使补偿层250填入凹槽244中。由于补偿层250有多种形成方法，因此，以下特举其中一种形成方法作详细说明，但并非用以限定本发明。首先，请参照图2D，于绝缘层230上形成一液态的正型光致抗蚀剂材料(未绘示)，且使液态的正型光致抗蚀剂材料填入凹槽244中。形成液态的正型光致抗蚀剂材料的方法例如为旋转涂布法、浸溃法、喷涂法。然后，对液态的正型光致抗蚀剂材料进行一烘烤制程(软烤，soft-bake)，以形成一正型光致抗蚀剂材料层250a，且正型光致抗蚀剂材料层250a覆盖负型光致抗蚀剂层240。正型光致抗蚀剂材料层250a的材质可为各式商用的正型光致抗蚀剂材料。之后，经由一第二光罩M2对正型光致抗蚀剂材料层250a进行一曝光制程，其中第二光罩M2的光罩图案大抵相似于负型光致抗蚀剂层240的图案，且在曝光制程中，第二光罩M2遮蔽位于负型光致抗蚀剂层240上的正型光致抗蚀剂材料层250a。然后，请参照图2E，进行一显影制程，以移除正型光致抗蚀剂材料层250a的未覆盖负型光致抗蚀剂层240的部分(也就是正型光致抗蚀剂材料层250a的照光部)。值得注意的是，本实施例是以正型光致抗蚀剂材料作为覆盖负型光致抗蚀剂层240的补偿层250，由于正型光致抗蚀剂材料与负型光致抗蚀剂材料对照光的反应相反(正 型光致抗蚀剂材料为照光之后解离、负型光致抗蚀剂材料为照光之后交联)，因此，用以形成负型光致抗蚀剂层240与补偿层250的第一光罩Ml与第二光罩M2的光罩图案大致上互补。此外，当采用正型光致抗蚀剂材料作为补偿层250时，仅需进行光刻制程即可形成补偿层250，而无需另外进行一蚀刻制程，故可有效简化制程步骤并降低制作成本。此外，在其他实施例中，补偿层250的材质可为其他非正型光致抗蚀剂材料的绝缘材料，例如高分子材料，且其制作方法可为先将该高分子材料形成在绝缘层230上，以形成一高分子材料层，之后，在该高分子材料层上形成光致抗蚀剂层，并图案化该光致抗蚀剂层，然后，以该图案化光致抗蚀剂层为蚀刻罩幕，蚀刻该高分子材料层，之后，移除该图案化光致抗蚀剂层。然后，请参照图2F，在补偿层250上形成一导电层260，且导电层260延伸至绝缘层230上。导电层260可为一电容电极或是一线路层。导电层260的材质例如为金属，例如铝。导电层260的形成方法例如为溅镀或是其他适合的金属镀制程。以下将针对结构的部分详细介绍图2F的线路结构200。请参照图2F，本实施例的线路结构200包括一基板210、一导电层220、一绝缘层230、一负型光致抗蚀剂层240、一补偿层250以及一导电层260。导电层220配置于基板210上。绝缘层230配置于导电层220上并覆盖基板210。负型光致抗蚀剂层240配置于绝缘层230上，且具有一侧壁242，侧壁242具有一邻近绝缘层230的凹槽244。补偿层250覆盖负型光致抗蚀剂层240，并填入凹槽244中，其中补偿层250的材质例如为正型光致抗蚀剂材料、或者是其他适于填满负型光致抗蚀剂层240的凹槽244的绝缘材料，例如高分子材料。导电层260配置于补偿层250上并延伸至绝缘层230上。在一实施例中，凹槽244位于负型光致抗蚀剂层240与绝缘层230的界面I，且补偿层250的填入凹槽244中的一填入部252位于负型光致抗蚀剂层240与绝缘层230之间，此时，填入部252直接接触绝缘层230。在此，凹槽244的位置仅用以举例说明，凹槽244的位置可依制程条件的不同而形成在不同的位置。图3绘示本发明另一实施例的具有非底切的凹槽的线路结构的剖面图。举例来说，如图3所示，凹槽244亦可形成在负型光致抗蚀剂层240的接近绝缘层230的部分上，且与绝缘层230隔有一间距。请再次参照图2F，在一实施例中，补偿层250具有一侧边部254，侧边部254覆盖负型光致抗蚀剂层240的侧壁242，且侧边部254朝向一远离绝缘层230的方向A渐缩。具体而言，侧边部254的覆盖侧壁242的厚度T朝向远离绝缘层230的方向A减少，而呈现一种底部宽而上端窄的形状。应注意的是，本发明的补偿层除了可避免线路层断路外，尚可改善线路层的均匀性。在一实施例中，负型光致抗蚀剂层240的侧壁242的粗糙度大于侧边部254的表面254a的粗糙度，且侧边部254的表面254a例如为一光滑的曲面(例如凸面)或是一光滑的平面。值得注意的是，由于补偿层250可覆盖负型光致抗蚀剂层240的粗糙侧壁242而形成光滑的表面254a，因此，可有效提升形成于表面254a上的线路层的制程良率。
在一实施例中，负型光致抗蚀剂层240与补偿层250位于导电层220与导电层260之间，以形成一由导电层220、导电层260、负型光致抗蚀剂层240与补偿层250所构成的电容元件C。综上所述，本发明通过在一侧壁上具有凹槽的负型光致抗蚀剂上覆盖一补偿层，以填平凹槽，而有助于提升后续的导电层的制程良率。再者，本发明可采用正型光致抗蚀剂材料作为补偿层，如此一来，仅需进行光刻制程即可形成补偿层，可有效简化制程步骤并降低制作成本。以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种线路结构，其特征在于，包括 一基板； 一第一导电层，配置于该基板上； 一绝缘层，配置于该第一导电层上并覆盖该基板； 一负型光致抗蚀剂层，配置于该绝缘层上，且具有一侧壁，该侧壁具有一邻近该绝缘层的凹槽； 一补偿层，覆盖该负型光致抗蚀剂层，并填入该凹槽中；以及 一第二导电层，配置于该补偿层上并延伸至该绝缘层上。
2.根据权利要求I所述的线路结构，其特征在于，该补偿层为一正型光致抗蚀剂层。
3.根据权利要求I所述的线路结构，其特征在于，该补偿层具有一侧边部，该侧边部覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁，且该侧边部朝向一远离该绝缘层的方向渐缩。
4.根据权利要求I所述的线路结构，其特征在于，该补偿层具有一覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的侧边部，且该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的粗糙度大于该侧边部的表面的粗糙度。
5.根据权利要求4所述的线路结构，其特征在于，该侧边部的表面为一光滑的曲面或是一光滑的平面。
6.根据权利要求I所述的线路结构，其特征在于，该补偿层的填入该凹槽中的一填入部位于该负型光致抗蚀剂层与该绝缘层之间。
7.根据权利要求6所述的线路结构，其特征在于，该填入部直接接触该绝缘层。
8.—种线路结构的制作方法，其特征在于，包括在一基板上形成一第一导电层； 在该第一导电层上形成一绝缘层，且该绝缘层覆盖该基板； 在该绝缘层上形成一负型光致抗蚀剂层，该负型光致抗蚀剂层具有一侧壁，且该侧壁具有一邻近该绝缘层的凹槽； 形成一覆盖该负型光致抗蚀剂层的补偿层，且该补偿层填入该凹槽中；以及 在该补偿层上形成一第二导电层，且该第二导电层延伸至该绝缘层上。
9.根据权利要求8所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该负型光致抗蚀剂层的形成步骤包括 于该绝缘层上形成一负型光致抗蚀剂材料层；以及 对该负型光致抗蚀剂材料层进行一光刻制程，以图案化该负型光致抗蚀剂材料层。
10.根据权利要求8所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该补偿层的材质包括正型光致抗蚀剂材料。
11.根据权利要求10所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该补偿层的形成步骤包括 于该绝缘层上形成一液态的正型光致抗蚀剂材料，且该液态的正型光致抗蚀剂材料填入该凹槽中； 对该液态的正型光致抗蚀剂材料进行一烘烤制程，以形成一正型光致抗蚀剂材料层，且该正型光致抗蚀剂材料层覆盖该负型光致抗蚀剂层；以及 对该正型光致抗蚀剂材料层进行一光刻制程，以移除该正型光致抗蚀剂材料层的未覆盖该负型光致抗蚀剂层的部分。
12.根据权利要求10所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该负型光致抗蚀剂层与该补偿层分别以一第一曝光显影制程以及一第二曝光显影制程制得，且该第一曝光显影制程以及该第二曝光显影制程的光罩图案大致上互补。
13.根据权利要求8所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该第二导电层的形成方法包括派镀。
14.根据权利要求8所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该补偿层具有一侧边部，该侧边部覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁，且该侧边部朝向一远离该绝缘层的方向渐缩。
15.根据权利要求8所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该补偿层具有一覆盖该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的侧边部，且该负型光致抗蚀剂层的该侧壁的粗糙度大于该侧边部的表面的粗糙度。
16.根据权利要求8所述的线路结构的制作方法，其特征在于，该补偿层的填入该凹槽中的一填入部位于该负型光致抗蚀剂层与该绝缘层之间。
全文摘要
本发明提供一种线路结构及其制作方法，该线路结构包括一基板；一第一导电层，配置于基板上；一绝缘层，配置于第一导电层上并覆盖基板；一负型光致抗蚀剂层，配置于绝缘层上，且具有一侧壁，侧壁具有一邻近绝缘层的凹槽；一补偿层，覆盖负型光致抗蚀剂层，并填入凹槽中；以及一第二导电层，配置于补偿层上并延伸至绝缘层上。本发明可提升制程良率，且可有效简化制程步骤，降低制作成本。
文档编号H05K1/02GK102811548SQ20111014531
公开日2012年12月5日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者张义民, 许传进, 林柏伸 申请人:精材科技股份有限公司