具電性連接結(jié)構(gòu)的基板及其制法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種具電性連接結(jié)構(gòu)的基板，尤指電性接觸墊與導(dǎo)電凸塊間的結(jié)合性改良。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品也逐漸邁向多功能、高性能的趨勢(shì)。目前應(yīng)用于晶片封裝領(lǐng)域的技術(shù)，例如晶片尺寸構(gòu)裝(Chip Scale Package, CSP)、晶片直接貼附封裝(Direct Chip Attached, DCA)或多晶片模組封裝(Multi — Chip Module, MCM)等覆晶型態(tài)的封裝模組、或?qū)⒕Ⅲw堆疊化整合為三維積體電路(3D IC)晶片堆疊技術(shù)等。
[0003]目前三維積體電路(3DIC)晶片堆疊技術(shù)，通過(guò)于封裝基板與半導(dǎo)體晶片之間增設(shè)一娃中介板(Silicon interposer),使該封裝基板可結(jié)合具有高布線密度電極墊的半導(dǎo)體晶片，而達(dá)到整合高布線密度的半導(dǎo)體晶片的目的。
[0004]圖1A至圖1E為現(xiàn)有硅中介板I的制法的剖面示意圖。
[0005]如圖1A所7K,提供一具有相對(duì)的第一表面1a與第二表面1b的娃板體10,該石圭板體10中具有連通該第一表面1a與第二表面1b的多個(gè)導(dǎo)電穿孔100、及設(shè)于該第一表面1a與該導(dǎo)電穿孔100上的多個(gè)電性接觸墊101。
[0006]接著，形成一鈍化層11于該硅板體10的第一表面1a上，且該鈍化層11外露出各該電性接觸墊101的部分表面。
[0007]接著,形成一晶種層(seed layer) 13于該鈍化層11與各該電性接觸墊101上,再形成一電鍍銅層12于該晶種層13上，且該晶種層13的材質(zhì)為鈦/銅。
[0008]接著，形成一阻層14于該電鍍銅層12上，且該阻層14未覆蓋對(duì)應(yīng)各該電性接觸墊101的位置上的電鍍銅層12。
[0009]接著，形成多個(gè)金屬部15于該未覆蓋該阻層14的電鍍銅層12上，且該金屬部15由一銅層150、一鎳層151、一金層152所構(gòu)成，該銅層150結(jié)合至該電鍍銅層12上，而該鎳層151結(jié)合至該銅層150上,使該金層152為最外層。
[0010]如圖1B所示，移除該阻層14及其下方的電鍍銅層12。
[0011]如圖1C所示，利用該鎳層151與金層152作為蝕刻擋層，以蝕刻移除位于該金屬部15周圍的晶種層13，使該金屬部15電性連接各該電性接觸墊101。
[0012]如圖1D所示,于該娃板體10的第二表面1b上進(jìn)行線路重布層(Redistribut1nlayer, RDL)制程，即先將該娃板體10的第一表面1a及金屬部15藉由粘著層160結(jié)合至一承載件16上，再形成一線路重布結(jié)構(gòu)17于該硅板體10的第二表面1b上，且該線路重布結(jié)構(gòu)17電性連接該導(dǎo)電穿孔100。
[0013]如圖1E所示，利用隱形切割(stealth dicing, SD)方式進(jìn)行切單制程，之后再移除該承載件16與該粘著層160，以獲取多個(gè)硅中介板I。具體地，先于該硅板體10內(nèi)以雷射掃瞄形成內(nèi)嵌切割線(即隱形切割)，再?gòu)脑摮休d件16之處向上頂升，使該硅板體10沿該內(nèi)嵌切割線斷裂，而形成多個(gè)硅中介板1，之后提供熱風(fēng)予該粘著層160，使該粘著層160受熱擴(kuò)張而呈緊繃狀，即可取出各該硅中介板1，以完成切單制程。
[0014]于后續(xù)應(yīng)用中，如圖1F所7JK，將該??圭中介板I應(yīng)用至3D堆置制程中，以制成一半導(dǎo)體封裝件I’。具體地，將該硅中介板I的線路重布結(jié)構(gòu)17藉由多個(gè)導(dǎo)電元件170電性結(jié)合至間距較大的一封裝基板18的多個(gè)焊墊180上，并形成底膠181包覆該些導(dǎo)電元件170 ；而將間距較小的一半導(dǎo)體晶片19的多個(gè)電極墊190藉由多個(gè)導(dǎo)電元件15a覆晶結(jié)合至各該電性接觸墊101上，再形成底膠191包覆該些該導(dǎo)電元件15a。
[0015]如圖1G所示，上述導(dǎo)電元件15a的制作先于該金屬部15上形成含焊錫材料153的導(dǎo)電凸塊，再將該電極墊190對(duì)接該導(dǎo)電凸塊，之后回焊該焊錫材料153;其中，該導(dǎo)電凸塊的種類繁多，且為業(yè)界所熟知，所以不詳加贅述與圖示。
[0016]惟，前述現(xiàn)有硅中介板I的制法中，于蝕刻該晶種層13時(shí)，會(huì)無(wú)效部分該金屬部15的銅層150,致使于該鎳層151與金層152下會(huì)形成底切(undercut)結(jié)構(gòu)15’，如第IC圖所示，所以于分離該硅中介板I與該承載件16后，如圖1E所示，該底切結(jié)構(gòu)15’下容易殘留粘著材160’，即使以清潔液體(如水)沖洗該硅中介板I以移除任何殘留物，該底切結(jié)構(gòu)15，下仍會(huì)有殘膠(Glue Rsidue)。
[0017]此外，由于該底切結(jié)構(gòu)15’粘附有該粘著材160’，所以于后續(xù)制程中，當(dāng)形成具有焊錫材料153的導(dǎo)電凸塊時(shí)，殘留的粘著材160’會(huì)流至該導(dǎo)電凸塊與該金層152之間，如圖1G所示，而使各該電性接觸墊101與該導(dǎo)電凸塊間的結(jié)合力不佳，致使該半導(dǎo)體晶片19與該硅中介板I的接合不佳及電性連結(jié)不良等問(wèn)題，因而導(dǎo)致該半導(dǎo)體封裝件I’的良率不佳。
[0018]因此，如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)的底切問(wèn)題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的種種缺失，本發(fā)明提供一種具電性連接結(jié)構(gòu)的基板及其制法，能確保第二金屬層下方不會(huì)產(chǎn)生底切結(jié)構(gòu)。
[0020]本發(fā)明的具電性連接結(jié)構(gòu)的基板，包括:板體，其具有多個(gè)電性接觸墊；第一鈍化層，其設(shè)于該板體上且覆蓋各該電性接觸墊的部分表面；第二鈍化層，其設(shè)于該第一鈍化層上且外露各該電性接觸墊；第一金屬層，其設(shè)于各該電性接觸墊與第一鈍化層上，并埋設(shè)于該第二鈍化層中，而未凸出該第二鈍化層；以及第二金屬層，其設(shè)于該第一金屬層上，并凸出該第二鈍化層。
[0021]前述的基板中，該板體為非導(dǎo)體的板材。
[0022]前述的基板中，該板體還具有線路部，各該電性接觸墊形成于該線路部上，該第一鈍化層設(shè)于該線路部上。
[0023]前述的基板中，該板體中還具有導(dǎo)電穿孔，各該電性接觸墊形成于該導(dǎo)電穿孔的孔端上。
[0024]前述的基板中，該第一金屬層與第二金屬層構(gòu)成凸塊底下金屬層。
[0025]前述的基板中，該第一金屬層具有一延伸墊與一外接部，該延伸墊設(shè)于各該電性接觸墊上，該外接部設(shè)于該延伸墊上。
[0026]前述的基板中，該第一金屬層的材質(zhì)不同于該第二金屬層的材質(zhì)。
[0027]前述的基板中，該第一金屬層為銅層，且該第二金屬層為鎳層、金層或其二者的組人口 O
[0028]前述的基板中，該第二金屬層的材質(zhì)不同于該晶種層的材質(zhì)。
[0029]前述的基板中，還包括設(shè)于該金屬部與該導(dǎo)電穿孔之間的晶種層，且該第二金屬層的材質(zhì)不同于該晶種層的材質(zhì)，例如，該晶種層的材質(zhì)為鈦、銅或其二者的組合。
[0030]前述的基板中，還包括設(shè)于該第二金屬層上的導(dǎo)電凸塊。例如，該導(dǎo)電凸塊具有焊錫材料。
[0031]前述的基板中，該第二鈍化層對(duì)應(yīng)位于各該電性接觸墊的部分表面的上方、或未對(duì)應(yīng)位于各該電性接觸墊的上方。
[0032]本發(fā)明還提供一種具電性連接結(jié)構(gòu)的基板的制法，包括:提供一板體，該板體具有多個(gè)電性接觸墊、及設(shè)于該板體上且外露各該電性接觸墊的第一鈍化層；形成第二鈍化層于該第一鈍化層上，且該第二鈍化層具有對(duì)應(yīng)外露各該電性接觸墊的多個(gè)開(kāi)口 ；形成第一金屬層于該開(kāi)口中的電性接觸墊上，且該第一金屬層埋設(shè)于該第一與第二鈍化層中，而未凸出該第二鈍化層；以及形成第二金屬層于該第一金屬層上，且該第二金屬層凸出該第二鈍化層。
[0033]前述的基板及其制法中，該第二鈍化層的厚度大于該第一鈍化層的厚度。
[0034]前述的制法中，還包括于形成該第一金屬層之前，形成晶種層于該第二鈍化層、開(kāi)口的孔壁與各該電性接觸墊上，以于形成該第一金屬層后，令部分該晶種層設(shè)于該第一金屬層與各該電性接觸墊之間，且于形成該第二金屬層之后，移除該第二鈍化層上的晶種層。
[0035]前述的制法中，該開(kāi)口的徑寬大于、等于或小于該電性接觸墊的寬度。
[0036]本發(fā)明還提供一種具電性連接結(jié)構(gòu)的基板的制法，包括:提供一板體，該板體具有多個(gè)電性接觸墊、及設(shè)于該板體上且外露各該電性接觸墊的鈍化層；形成第一金屬層于各該電性接觸墊與部分該鈍化層上，且該第一金屬層具有無(wú)效部；形成第二金屬層于該第一金屬層上，且該第二金屬層未覆蓋于該無(wú)效部上；以及移除該無(wú)效部。
[0037]前述的制法中，還包括于形成該第一金屬層之前，形成晶種層于該鈍化層與各該電性接觸墊上，以于形成該第一金屬層時(shí)，令該部分晶種層位于該第一金屬層與各該電性接觸墊之間、及位于該第一金屬層與該鈍化層之間，且于移除該無(wú)效部時(shí)，一并移除該無(wú)效部下的晶種層。
[0038]本發(fā)明另提供一種具電性連接結(jié)構(gòu)的基板的制法，包括:提供一具有多個(gè)電性接觸墊的板體；形成一第一阻層于該板體上，且形成一第二阻層于該第一阻層上，其中，該第一阻層上形成有多個(gè)第一開(kāi)口區(qū)，而該第二阻層上形成有多個(gè)連通該第一開(kāi)口區(qū)的第二開(kāi)口區(qū)，使該第一開(kāi)口區(qū)的開(kāi)口大于該第二開(kāi)口區(qū)的開(kāi)口，并使該些電性接觸墊外露于該些第一與第二開(kāi)口區(qū)；形成第一金屬層于該第一開(kāi)口區(qū)中，且該第一金屬層具有無(wú)效部；形成第二金屬層于該第一金屬層上，且該第二金屬層位于該第二開(kāi)口中而未覆蓋于該無(wú)效部上；移除該第一與第二阻層；以及移除該無(wú)效部。
[0039]前述的制法中，還包括于形成該第一與第二開(kāi)口區(qū)的制程包括:于形成該第二阻層之前，對(duì)該第一阻層進(jìn)行第一次曝光作業(yè)，使部分該第一阻層形成第一曝光區(qū)；于形成該第二阻層之后，對(duì)該第二阻層進(jìn)行第二次曝光作業(yè)，使部分該第二阻層形成第二曝光區(qū)；以及進(jìn)行一次顯影作業(yè)，使該第一曝光區(qū)形成該第一開(kāi)口區(qū)，且該第二曝光區(qū)形成該第二開(kāi)口區(qū)。
[0040]前述的制法中，還包括于形成該第一與第二開(kāi)口區(qū)的制程包括:于形成該第二阻層之后，對(duì)該第一與第二阻層進(jìn)行一次曝光作業(yè)，使部分該第一阻層形成第一曝光區(qū)，且部分該第二阻層形成第二曝光區(qū)；以及進(jìn)行至少一次顯影作業(yè)，使該第一曝光區(qū)形成該第一開(kāi)口區(qū)，且該第二曝光區(qū)形成該第二開(kāi)口區(qū)。
[0041]前述的制法中，還包括于形成該第一與第二開(kāi)口區(qū)的制程包括:于形成該第二阻層之前，對(duì)該第一阻層進(jìn)行曝光作業(yè)，使部分該第一阻層形成第一曝光區(qū)；進(jìn)行第一次顯影作業(yè)，使該第一曝光區(qū)形成該第一開(kāi)口區(qū)；于形成該第二阻層之后，對(duì)該第二阻層進(jìn)行曝光作業(yè)，使部分該第二阻層形成第二曝光區(qū)；以及進(jìn)行第二次顯影作業(yè)，使該第二曝光區(qū)形成該第二開(kāi)口區(qū)。
[0042]前述的制法中，還包括于形成該第一阻層之前，形成晶種層于各該電性接觸墊上，以于形成該第一金屬層時(shí)，令該部分晶種層位于該第一金屬層與各該電性接觸墊之間，且于移除該無(wú)效部時(shí)，一并移除該無(wú)效