具有內(nèi)建加強(qiáng)層的凹穴基板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種制造凹穴基板的方法。根據(jù)一較佳實(shí)施例，該方法包括：提供一犧牲載板以及選擇性地提供一電性接墊，其是自犧牲載板向第一垂直方向延伸；提供一介電層，其是于第一垂直方向覆蓋犧牲載板；移除犧牲載板的一選定部分；使一加強(qiáng)層于第二垂直方向附著至介電層；于第一垂直方向形成一增層電路；以及移除犧牲載板的剩余部分以于第二垂直方向顯露電性連接點(diǎn)。一半導(dǎo)體裝置可被設(shè)置于凹穴基板上，并于凹穴基板的內(nèi)建凹穴中與電性連接點(diǎn)電性連接。加強(qiáng)層可提供增層電路以及半導(dǎo)體裝置的機(jī)械性支撐。
【專利說(shuō)明】具有內(nèi)建加強(qiáng)層的凹穴基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種制造凹穴基板的方法，尤指一種制造由內(nèi)建凹穴顯露具有一或多個(gè)電性連接點(diǎn)的凹穴基板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，電子裝置的趨勢(shì)，如行動(dòng)上網(wǎng)裝置(MIDs)、多媒體裝置及筆記本電腦的需求是為更快、更輕的設(shè)計(jì)。于一般信號(hào)的頻帶中，電路路徑越短，信號(hào)完整性越佳。因此，為了促進(jìn)電子裝置的信號(hào)傳導(dǎo)特性，必須降低層間連接區(qū)的尺寸，如基板中微孔和被覆穿孔(PTH)的直徑。一般在芯覆銅箔層壓板中的被覆穿孔是經(jīng)由機(jī)械式CNC鉆孔機(jī)所形成，而為了增加電線密度需減少被覆穿孔的直徑，常有嚴(yán)重的技術(shù)限制且耗費(fèi)較大。因此，用于封裝基板的無(wú)芯基板可使裝置具有較薄、較輕及較快的設(shè)計(jì)。然而，由于無(wú)芯板不具有提供所需撓曲剛性的核心層，與具有核心層的傳統(tǒng)板相比，無(wú)芯板在熱壓下更容易受到彎曲變形問(wèn)題影響。
[0003]Nakamura等人的美國(guó)專利案號(hào)7，164，198、Abe等人的美國(guó)專利案號(hào)7，400, 035、Chia等人的美國(guó)專利案號(hào)7，582，961、及Lin等人的美國(guó)專利案號(hào)7，934，313揭露一種具有內(nèi)建加強(qiáng)層的無(wú)芯封裝基板，其通過(guò)蝕刻其上形成有增層電路的金屬板的部分而形成。內(nèi)建加強(qiáng)層定義出一凹穴，其作為附著半導(dǎo)體元件的區(qū)域。就此而言，雖然創(chuàng)造出一支撐平臺(tái)可改善彎曲變形問(wèn)題，蝕刻一厚金屬塊是過(guò)于費(fèi)工、產(chǎn)量低、且可能有許多良率下降的問(wèn)題，例如因過(guò)度蝕刻而導(dǎo)致邊界線不易控制。
[0004]Higashi等人的美國(guó)專利案號(hào)8，108,993揭露一種形成內(nèi)建加強(qiáng)層的方法，該方法是利用其上形成有增層電路的支撐基板。就此而言，在支撐基板上設(shè)置促進(jìn)分離層，可使增層的層在完成無(wú)芯電路板后自支撐基板分離。由于該促進(jìn)分離層，不論是熱固化樹(shù)脂或氧化物膜，在熱或光處理下皆具有剝離性質(zhì)，因此，在涂布及固化介電層時(shí)存在早期分層的高風(fēng)險(xiǎn)，由此可能導(dǎo)致嚴(yán)重的良率及可靠度議題。
[0005]綜觀現(xiàn)今可用于高I/O及高效能半導(dǎo)體裝置的無(wú)芯基板的多種發(fā)展?fàn)顟B(tài)及其限制，目前亟需一種封裝板，其可提供優(yōu)異的信號(hào)完整性、在組裝及操作時(shí)維持低彎曲變形程度、及低制備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是有鑒于以上情況而開(kāi)發(fā)，且目的是在于提供一種凹穴基板，其中的內(nèi)建加強(qiáng)層可提供凹穴基板的機(jī)械性支撐，且自內(nèi)建凹穴顯露的電性連接點(diǎn)可提供由延伸進(jìn)入該凹穴的電子設(shè)備的電性連接。
[0007]在一較佳的實(shí)施態(tài)樣中，本發(fā)明提供了一種制造凹穴基板的方法，該凹穴基板包括一內(nèi)建加強(qiáng)層以及具有自凹穴顯露的電性接墊的增層電路。制造該凹穴基板的方法可包括:提供一犧牲載板以及自該犧牲載板朝一第一垂直方向延伸的一電性接墊；提供一介電層，其于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板及該電性接墊；移除該犧牲載板的一選定部分，且該犧牲載板的一剩余部分于與該第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆蓋該電性接墊以及一預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域；使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層，此步驟包括使該犧牲載板的該剩余部分對(duì)準(zhǔn)該加強(qiáng)層的一通孔；形成一增層電路，其于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及該電性接墊，且該增層電路是與該電性接墊電性連結(jié)；以及移除該犧牲載板的該剩余部分以形成該凹穴，并自該凹穴的一封閉端，于該第二垂直方向顯露該電性接墊以及部分的該增層電路，其中該加強(qiáng)層是側(cè)向覆蓋并環(huán)繞該凹穴，且該凹穴面朝該第二垂直方向。
[0008]于另一較佳的實(shí)施態(tài)樣中，本發(fā)明提供了一種制造凹穴基板的方法，該凹穴基板包括一內(nèi)建加強(qiáng)層以及一增層電路，其由凹穴顯露部分的增層電路。制造該凹穴基板的方法包括:提供一犧牲載板；提供一介電層，其是于一第一垂直方向覆蓋該犧牲載板；移除該犧牲載板的一選定部分，且該犧牲載板的一剩余部分于與該第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆蓋一預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域；使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層，此步驟包括使該犧牲載板的該剩余部分對(duì)準(zhǔn)該加強(qiáng)層的一通孔；形成一增層電路，其是由該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板；以及移除該犧牲載板的該剩余部分以形成該凹穴，并自該凹穴的一封閉端，于該第二垂直方向顯露部分的該增層電路，其中該加強(qiáng)層是側(cè)向覆蓋并環(huán)繞該凹穴，且該凹穴面朝該第二垂直方向。根據(jù)此較佳實(shí)施態(tài)樣，顯露部分的增層電路的步驟可包括顯露一或多個(gè)該增層電路的導(dǎo)電盲孔。
[0009]于再一較佳實(shí)施態(tài)樣中，本發(fā)明提供了一種制造凹穴基板的方法，該凹穴基板包括一內(nèi)建加強(qiáng)層以及一聯(lián)機(jī)基板，其由凹穴顯露聯(lián)機(jī)基板的選定部分。制造該凹穴基板的方法可包括:提供一犧牲載板；使用一介電層將一聯(lián)機(jī)基板附著至該犧牲載板上，其中該介電層是于一第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及于與該第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆蓋該聯(lián)機(jī)基板；移除該犧牲載板的一選定部分，且該犧牲載板的一剩余部分于該第二垂直方向覆蓋一預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域；使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層，此步驟包括使該犧牲載板的該剩余部分對(duì)準(zhǔn)該加強(qiáng)層的一通孔；移除該加強(qiáng)層的該剩余部分以形成該凹穴，并自該凹穴的一封閉端，于該第二垂直方向顯露部分的該介電層，其中該加強(qiáng)層是側(cè)向覆蓋并環(huán)繞該凹穴，且該凹穴面朝該第二垂直方向；以及于該介電層中形成一盲孔，以自該凹穴的該封閉端于該第二垂直方向顯露該聯(lián)機(jī)基板的一選定部分。根據(jù)此較佳實(shí)施態(tài)樣，該盲孔可延伸穿過(guò)該介電層，并對(duì)準(zhǔn)且鄰接該聯(lián)機(jī)基板的一電路層的一選定部分。
[0010]該增層電路可包括一第一絕緣層以及一或多個(gè)第一導(dǎo)線，比如，該第一絕緣層是于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板，且該第一導(dǎo)線是自該第一絕緣層朝該第一垂直方向延伸。因此，形成該增層電路的步驟可包括:提供一第一絕緣層，其是包括該介電層，并于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及該電性接墊(若存在)；然后形成一或多個(gè)第一盲孔，其延伸穿過(guò)該第一絕緣層，并對(duì)準(zhǔn)該電性接墊或該犧牲載板以及選擇性的對(duì)準(zhǔn)該加強(qiáng)層；然后形成一或多個(gè)第一導(dǎo)線，其自該第一絕緣層朝該第一垂直方向延伸，并于該第一絕緣層上側(cè)向延伸，且朝該第二垂直方向延伸穿過(guò)該第一盲孔，以形成一或多個(gè)第一導(dǎo)電盲孔，且該第一導(dǎo)電盲孔與該電性接墊或該犧牲載板接觸以及選擇性地與該加強(qiáng)層接觸。據(jù)此，該第一導(dǎo)線可直接與該電性接墊接觸，以提供該增層電路以及該電性接墊間的電性連接，該電性接墊可作為由該凹穴顯露的電性連接點(diǎn)。或者，該第一導(dǎo)線的選定部分可由凹穴顯露且作為電性連接點(diǎn)，以于凹穴中提供一電子設(shè)備的信號(hào)路由。例如，該增層電路的該第一導(dǎo)電盲孔可由凹穴顯露，并作為封裝于該凹穴基板中的電子設(shè)備的電性連接點(diǎn)。此外，該第一導(dǎo)線亦可直接與該加強(qiáng)層接觸，作為接地或作為對(duì)設(shè)置于其上的導(dǎo)電層或被動(dòng)元件(如薄膜電阻或電容)的電性連接。
[0011]若需要額外的信號(hào)路由，該增層電路可還包括額外的絕緣層、額外的盲孔、以及額外的導(dǎo)線。例如，該增層電路可還包括一第二絕緣層以及一或多個(gè)第二導(dǎo)線。該第二絕緣層是自該第一絕緣層以及該第一導(dǎo)線朝該第一方向延伸，且包括一或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)該第一導(dǎo)線的第二盲孔，該第二導(dǎo)線自該第二絕緣層朝該第一垂直方向延伸，并于該第二絕緣層上側(cè)向延伸，且朝該第二垂直方向延伸進(jìn)入該第二盲孔以形成一或多個(gè)第二導(dǎo)電盲孔，其是與該第一導(dǎo)線電性連接。該第一導(dǎo)電盲孔以及該第二導(dǎo)電盲孔可具有相同的尺寸，且該第一絕緣層、該第一導(dǎo)線、該第二絕緣層、以及該第二導(dǎo)線可具有平坦的延伸表面并面朝該第一垂直方向。該增層電路的絕緣層可延伸至該凹穴基板的外圍邊緣，且該導(dǎo)線可經(jīng)由該絕緣層中的該盲孔提供水平信號(hào)路由以及垂直信號(hào)路由。
[0012]形成該第一導(dǎo)線的步驟可包括于該第一絕緣層上沉積一被覆層，其是延伸穿過(guò)該第一盲孔以形成該第一導(dǎo)電盲孔，然后利用蝕刻光罩移除該被覆層的選定部分以定義該第
一導(dǎo)線。
[0013]該聯(lián)機(jī)基板可包括一或多個(gè)電路層。該電路層可于一絕緣層上側(cè)向延伸，且由一絕緣層間隔的兩相鄰電路層，可經(jīng)由一或多個(gè)導(dǎo)電盲孔將彼此電性連接。該絕緣層可延伸至該聯(lián)機(jī)基板的外圍邊緣，以及該導(dǎo)電盲孔可延伸穿過(guò)該絕緣層以提供該線路層間的電性連接。例如，該聯(lián)機(jī)基板可包括一第一電路層、一第一絕緣層、一或多個(gè)第一導(dǎo)電盲孔、以及一第二線路層。該第一絕緣層可設(shè)置于該第一電路層以及該第二線路層之間，并且延伸至該聯(lián)機(jī)基板的外圍邊緣。該第一導(dǎo)電盲孔是延伸穿過(guò)該第一絕緣層，并與該第一電路層以及該第二線路層相鄰，以提供該第一電路層以及該第二線路層間的電性連接?；蛘?，若需要額外的信號(hào)路由，該聯(lián)機(jī)基板可還包括額外的絕緣層、額外的導(dǎo)電盲孔、以及額外的線路層。例如，該聯(lián)機(jī)基板可還包括一第二絕緣層、一或多個(gè)第二盲孔、以及一第三線路層，該第二絕緣層是設(shè)置于該第二線路層以及該第三線路層之間，并延伸至該聯(lián)機(jī)基板的外圍邊緣，該第二導(dǎo)電盲孔是延伸穿過(guò)該第二絕緣層，并與該第二線路層以及該第三線路層相鄰，以提供該第二線路層以及該第三線路層間的電性連接。該第一導(dǎo)電盲孔以及該第二導(dǎo)電盲孔可具有相同的尺寸，該第一電路層、該第一絕緣層、該第二線路層、該第二絕緣層、以及該第三線路層可具有平坦的延伸表面并面朝該第一垂直方向。
[0014]該增層電路最外層的導(dǎo)線以及該聯(lián)機(jī)基板最外層的電路層，可包括一或多個(gè)內(nèi)連接墊，以提供電性連接下一層組體或另一電子元件(如一半導(dǎo)體芯片、一塑料封裝、或另一半導(dǎo)體組體)。該內(nèi)連接墊可包括面朝該第一垂直方向的一顯露的接觸表面，因此，下一層組體或另一電以元件可使用各種連接媒介以電性連接至該增層電路或該聯(lián)機(jī)基板，該連接媒介是包括打線或焊料凸塊以作為電性連接點(diǎn)。
[0015]制造具有聯(lián)機(jī)基板的凹穴基板的方法可還包括于該介電層的盲孔中形成一導(dǎo)電盲孔。該導(dǎo)電盲孔可自該聯(lián)機(jī)基板朝該第二垂直方向延伸，且包括了面朝該第二垂直方向的一顯露的接觸表面。例如，該導(dǎo)電盲孔可接觸該聯(lián)機(jī)基板的該第一電路層，以及自該聯(lián)機(jī)基板的該第一電路層朝該第二垂直方向延伸，且于該第二垂直方向與該介電層共平面或更低。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的制造凹穴基板的方法可還包括提供一被覆穿孔，該被覆穿孔是延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層以提供凹穴基板兩側(cè)的電性連接。例如，根據(jù)本發(fā)明的制造凹穴基板的方法可還包括:提供一端子，該端子是由該加強(qiáng)層朝該第二垂直方向延伸；以及提供一被覆穿孔，該被覆穿孔是延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層，以提供該端子以及該增層電路間或該端子以及該聯(lián)機(jī)基板間的電性連接。
[0017]提供該端子的步驟可包括:沉積一被覆層，其是由該加強(qiáng)層朝該第二垂直方向延伸；以及移除該被覆層的選定部分。當(dāng)該加強(qiáng)層包括一形成于其上的導(dǎo)電層時(shí)，移除該被覆層的選定部分的步驟可包括同時(shí)移除于該第二垂直方向被該被覆層覆蓋的該導(dǎo)電層。也就是說(shuō)，該端子可具有該導(dǎo)電層以及該被覆層的結(jié)合厚度。該端子的被覆層可與沉積增層電路的導(dǎo)線時(shí)同時(shí)沉積。此外，考慮到制造過(guò)程的效率，可于移除該犧牲載板的剩余部分的步驟時(shí)同時(shí)定義該端子，也就是說(shuō)，移除該犧牲載板的剩余部分的步驟可包括同時(shí)移除該被覆層的一選定部分以定義出該端子。該端子可包括一顯露的接觸表面，該接觸表面是面朝該第二垂直方向，且可被用作于接地或電性連接下一層組體或另一電子元件。
[0018]提供該被覆穿孔的步驟可包括:形成一穿孔，其朝該第一及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層；然后于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上提供一連接層。因此，該被覆穿孔可提供該增層電路以及該端子間或該聯(lián)機(jī)基板以及該端子間的電性連接。
[0019]該穿孔可于附著該加強(qiáng)層的后提供，且該被覆穿孔的該連接層可于沉積該端子的被覆層以及該增層電路的內(nèi)或外導(dǎo)線時(shí)同時(shí)沉積。對(duì)于具有增層電路的凹穴基板，該被覆穿孔可于該第一以及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層以及增層電路的一或多個(gè)絕緣層；或者，對(duì)于具有聯(lián)機(jī)基板的凹穴基板，該被覆穿孔可于該第一以及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層、該介電層、以及該聯(lián)機(jī)基板的一或多個(gè)絕緣層。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一目的，制造具有該增層電路的凹穴基板的方法可包括:提供一犧牲載板以及選擇性的提供一或多個(gè)電性接墊，該電性接墊是自該犧牲載板朝該第一垂直方向延伸；然后提供一介電層，該介電層是由該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及該電性接墊；然后移除該犧牲載板的一選定部分；然后使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層；然后形成一或多個(gè)穿孔，該穿孔是朝該第一以及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層以及該介電層；然后于該穿孔的內(nèi)側(cè)壁上沉積一連接層；然后于該介電層中形成一或多個(gè)第一盲孔，其中該第一盲孔對(duì)準(zhǔn)該電性接墊或該犧牲載板；然后提供一或多個(gè)第一導(dǎo)線，該第一導(dǎo)線是由該介電層朝該第一垂直方向延伸，且于該介電層上側(cè)向延伸，并朝該第二垂直方向延伸穿過(guò)該介電層的該第一盲孔，以形成與該電性接墊或該犧牲載板連接的一或多個(gè)第一導(dǎo)電盲孔；然后移除該犧牲載板的剩余部分。在此情況下，該被覆穿孔可朝該第一及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層以及一絕緣層。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一目的，制造具有該增層電路的凹穴基板的方法可包括:提供一犧牲載板以及選擇性的提供一或多個(gè)電性接墊，該電性接墊是自該犧牲載板朝該第一垂直方向延伸；然后提供一介電層，該介電層是由該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及該電性接墊；然后移除該犧牲載板的一選定部分；然后使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層；然后于該介電層中形成一或多個(gè)第一盲孔，其中該第一盲孔對(duì)準(zhǔn)該電性接墊或該犧牲載板；提供一或多個(gè)第一導(dǎo)線，該第一導(dǎo)線是由該介電層朝該第一垂直方向延伸，且于該介電層上側(cè)向延伸，并朝該第二垂直方向延伸穿過(guò)該第一盲孔，以形成與該電性接墊或該犧牲載板接觸的一或多個(gè)第一導(dǎo)電盲孔；形成一或多個(gè)穿孔，該穿孔是由該第一以及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層以及包括該介電層的一或多個(gè)絕緣層；在該穿孔的該內(nèi)側(cè)壁上提供一連接層；然后移除該犧牲載板的剩余部分。在此情況下，該被覆穿孔可朝該第一以及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層以及一或多個(gè)絕緣層，且該被覆穿孔的連接層可于提供該第一導(dǎo)線或額外導(dǎo)線時(shí)提供。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的又一目的，制造具有該聯(lián)機(jī)基板的凹穴基板的方法可包括:提供一犧牲載板；使用一介電層將一聯(lián)機(jī)基板附著至該犧牲載板，其中該聯(lián)機(jī)基板可包括一第一電路層、一金屬層、該第一電路層以及該金屬層間的一第一絕緣層、以及一或多個(gè)延伸穿過(guò)該第一絕緣層的第一導(dǎo)電盲孔；然后移除該犧牲載板的一選定部分；然后使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層；然后形成一或多個(gè)穿孔，該穿孔是朝該第一以及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層、該介電層、以及該聯(lián)機(jī)基板；然后于該穿孔內(nèi)側(cè)壁沉積一連接層；然后移除該犧牲載板的該剩余部分；然后于介電層中形成一或多個(gè)盲孔，其供該盲孔是對(duì)準(zhǔn)該聯(lián)機(jī)基板的第一電路層的選定部分；然后選擇性地于該盲孔中形成一或多個(gè)導(dǎo)電盲孔。在此情況下，該被覆穿孔可延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層、該介電層、該第一絕緣層、以及該金屬層，并且將該加強(qiáng)層的一導(dǎo)電層電性連接至該聯(lián)機(jī)基板的金屬層。于提供該被覆穿孔后，可圖案化該聯(lián)機(jī)基板的該金屬層，以形成一外部電路層，該外部電路層可經(jīng)由該第一導(dǎo)電盲孔電性連接至該第一電路層，且經(jīng)由被覆穿孔電性連接至該端子?？紤]到制備過(guò)程的效率，該金屬層可于移除該犧牲載板的剩余部分的步驟中同時(shí)被圖案化?；蛘撸摻饘賹涌捎谒械慕饘俪练e步驟完成的后再被圖案化。舉例來(lái)說(shuō)，該金屬層可于該導(dǎo)電盲孔被沉積于介電層的盲孔中后被圖案化。
[0023]因此，該被覆穿孔于一第一端處可延伸至以及電性連接至該增層電路的外部電路或該聯(lián)機(jī)基板，且于一第二端處可延伸至以及電性連接至該端子。或者，該被覆穿孔于該第一端處可延伸至以及電性連接至該增層電路的一內(nèi)部電路。在任何的情況下，該被覆穿孔可朝該第一以及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層，且位于該端子以及該增層電路之間、或該端子以及該聯(lián)機(jī)基板之間的電性傳導(dǎo)路徑之中。
[0024]移除該犧牲載板的一選定部分的步驟可包括光刻技術(shù)以及化學(xué)蝕刻程序，且可于提供該介電層的后的任一步驟中進(jìn)行。該犧牲載板的該剩余部分，可于下一步驟中使用一黏著劑將該加強(qiáng)層附著至該介電層時(shí)，避免黏著劑溢出至預(yù)計(jì)形成該凹穴的預(yù)定區(qū)域。
[0025]移除該犧牲載板的剩余部分的步驟可包括化學(xué)蝕刻程序，且較佳是于所有的金屬沉積步驟完成后進(jìn)行，如此一來(lái)，該犧牲載板的該剩余部分可作為一屏障，防止金屬沉積至位于預(yù)計(jì)形成該凹穴的預(yù)定區(qū)域中的該電性連接點(diǎn)上(例如電性接墊、增層電路的導(dǎo)電盲孔)?？紤]到制備過(guò)程的效率，該犧牲載板的剩余部分可于形成該端子以及/或該導(dǎo)線的圖案化過(guò)程時(shí)同時(shí)被移除。
[0026]該介電層以及絕緣層可通過(guò)各種技術(shù)而沉積，并可延伸至該凹穴基板的外圍邊緣，其包括膜壓合、輥輪涂布、旋轉(zhuǎn)涂布及噴涂沉積法。所述盲孔可通過(guò)各種技術(shù)形成，其包括激光鉆孔、等離子體蝕刻及光刻技術(shù)。該穿孔可通過(guò)各種技術(shù)而形成，其包括機(jī)械鉆孔、激光鉆孔及等離子體蝕刻并進(jìn)行或未進(jìn)行濕蝕刻。該被覆層、該被覆穿孔的該連接層、以及該介電層的該盲孔中的該導(dǎo)電盲孔可通過(guò)各種技術(shù)沉積形成單層或多層結(jié)構(gòu)，其包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合。所述被覆層可通過(guò)各種技術(shù)圖案化，以定義出所述導(dǎo)線以及該端子，其包括濕蝕刻、電化學(xué)蝕刻、激光輔助蝕刻及其組合。
[0027]該犧牲載板由具有良好加工性以及良好移除性的任何材料所制成，例如，該犧牲載板可為銅、鋁、鎳、鐵、錫或其合金。該犧牲載板可被加工成為具有圓形、正方形、或長(zhǎng)方形周緣的金屬塊，該金屬塊可延伸進(jìn)入該加強(qiáng)層的該通孔。考慮到鄰接于該金屬塊的該電性接墊或該導(dǎo)電盲孔于移除該金屬塊的程序中不被蝕刻，該犧牲載板可由如錫或不銹鋼的材料制成，如此可使用不與該電性接墊或該導(dǎo)電盲孔反應(yīng)的蝕刻溶液移除該犧牲載板?；蛘?，用以形成該電性接墊的材料可為任何能于移除金屬塊的過(guò)程中抗蝕刻的穩(wěn)定材料，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)該犧牲載板為銅時(shí)，該電性接墊可為金墊片。此外，該犧牲載板可還包括一阻障層，該阻障層為該犧牲載板的表面上的一錫層，舉例來(lái)說(shuō)，該犧牲載板可為一銅板材，并于其上具有一作為阻障層的錫層，如此一來(lái)，即使該電性接墊或該導(dǎo)電盲孔為銅所制成時(shí)，該錫層可于移除該銅板時(shí)，保護(hù)該電性接墊或該導(dǎo)電盲孔使其免于被蝕刻。該阻障層可為能有效的被移除、且對(duì)于該電性接墊以及該導(dǎo)電盲孔不會(huì)有損害的任何材料所制成，然而，如上所述，即使沒(méi)有使用阻障層，或者該金屬塊是由與該電性接墊或該導(dǎo)電盲孔的相同材料所制成，在移除金屬塊時(shí)，該電性接墊或該導(dǎo)電盲孔被輕微蝕刻的結(jié)果是可接受的，且甚至更佳。
[0028]經(jīng)由上述的方法，本發(fā)明可提供一包括一或多個(gè)由凹穴顯露的電性連接點(diǎn)的凹穴基板。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一目的，該凹穴基板可包括一凹穴、一黏著層、一加強(qiáng)層、一電性接墊、以及一增層電路，其中(i)該凹穴于該第一垂直方向具有一封閉端，以及于該第二垂直方向具有一開(kāi)口端；(ii)該加強(qiáng)層包括一通孔，其中該凹穴是延伸進(jìn)入該通孔；(iii)該黏著層側(cè)向覆蓋以及包圍且同形被覆該凹穴的一側(cè)壁，由該凹穴側(cè)向延伸至該基板的外圍邊緣，朝該第一垂直方向覆蓋并接觸該加強(qiáng)層；(iv)該電性接墊自該凹穴的封閉端面朝該第一垂直方向延伸；以及(V)該增層電路是于該第一垂直方向覆蓋該電性接墊、該凹穴的封閉端、以及該黏著層，并且與位于該凹穴的封閉端的該電性接墊共平面或更高，且電性連接至該電性接墊。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一目的，該凹穴基板可包括一凹穴、一黏著層、一加強(qiáng)層、以及一增層電路，其中(i)該凹穴于該第一垂直方向具有一封閉端，以及于該第二垂直方向具有一開(kāi)口端；(ii)該加強(qiáng)層包括一通孔，其中該凹穴是延伸進(jìn)入該通孔；(iii)該黏著層側(cè)向覆蓋以及包圍且同形被覆該凹穴的一側(cè)壁，由該凹穴側(cè)向延伸至該基板的外圍邊緣，于該第一垂直方向覆蓋并接觸該加強(qiáng)層；以及(iv)該增層電路是于該第一垂直方向覆蓋該凹穴的封閉端以及該黏著層，且包括一導(dǎo)電盲孔，該導(dǎo)電盲孔是由該凹穴朝該第二垂直方向顯露。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的又一目的，該凹穴基板可包括一凹穴、一黏著層、一加強(qiáng)層、一介電層、一聯(lián)機(jī)基板、以及選擇性地包括一或多個(gè)導(dǎo)電盲孔，其中(i)該凹穴于該第一垂直方向具有一封閉端，以及于該第二垂直方向具有一開(kāi)口端；(ii)該加強(qiáng)層包括一通孔，其中該凹穴延伸進(jìn)入該通孔；(iii)該黏著層側(cè)向覆蓋以及包圍且同形被覆該凹穴的一側(cè)壁，由該凹穴側(cè)向延伸至該基板的外圍邊緣，并于該第一垂直方向覆蓋并接觸該加強(qiáng)層；(iv)該介電層于該第一垂直方向覆蓋該凹穴的封閉端以及該黏著層，并且包括一或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)于該凹穴的盲孔；(V)該聯(lián)機(jī)基板是于該第一垂直方向覆蓋該介電層，并且包括一相鄰于該盲孔的一線路層；以及(Vi)該導(dǎo)電盲孔是接觸該聯(lián)機(jī)基板的電路層，并由該聯(lián)機(jī)基板的電路層朝該第二垂直方向延伸進(jìn)入該介電層的該盲孔中。
[0032]該加強(qiáng)層可延伸至該凹穴基板的外圍邊緣，以提供該增層電路或該聯(lián)機(jī)基板的機(jī)械性支撐，且可由有機(jī)材料(如銅箔層壓板)制成。該加強(qiáng)層亦可由無(wú)機(jī)材料(如氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)、銅(Cu)、鋁(Al)、不銹鋼等)制成?；蛘?，該加強(qiáng)層可為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，如電路板或多層陶瓷板或基板與導(dǎo)電層的層壓板。
[0033]于該加強(qiáng)層以及該介電層間的該黏著層可延伸至該凹穴基板的外圍邊緣，且可延伸進(jìn)入該加強(qiáng)層以及該金屬塊間該通孔的間隙，且同行被覆該凹穴的側(cè)壁。據(jù)此，該黏著層可于鄰接該凹穴的該側(cè)壁處具有一第一厚度，而于該第一垂直方向覆蓋該加強(qiáng)層處具有不同于該第一厚度的一第二厚度。該黏著層可由至少一種選自由:環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺三氮雜苯(BT)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、ABF膜(Ajinomoto build-up film)、液晶聚合物、聚亞酰胺、聚(亞苯基醚)、聚(四氟乙烯)、芳香族聚酰胺(aramide)及玻璃纖維所組成的群組的材料所制成。
[0034]該增層電路可自該封閉端以及該黏著層朝該第一垂直方向延伸，且于該第一垂直方向接觸并覆蓋該封閉端以及該黏著層。再者，該增層電路可包括一或多個(gè)內(nèi)連接墊，其自外導(dǎo)線的選定部分所定義出來(lái)，并電性連接至自該凹穴朝該第二垂直方向顯露的電性接墊或?qū)щ娒た祝易砸唤^緣層朝該第一垂直方向延伸；且包括一面朝該第一垂直方向的顯露的接觸表面，以提供電性連結(jié)下一層組體或另一電子元件，例如半導(dǎo)體芯片、塑料封裝體或另一半導(dǎo)體組體。
[0035]該聯(lián)機(jī)基板可由該介電層朝該第一垂直方向延伸，并且于該第一垂直方向接觸且覆蓋該介電層。同樣的，該聯(lián)機(jī)基板可包括一或多個(gè)內(nèi)連接墊，其自外導(dǎo)線的選定部分所定義出來(lái)，并且通過(guò)導(dǎo)電盲孔電性連接至該內(nèi)電路，并且自一絕緣層朝該第一垂直方向沿伸，且包括面朝該第一垂直方向的一顯露的接觸表面，以提供電性連結(jié)下一層組體或另一電子元件，例如半導(dǎo)體芯片、塑料封裝體或另一半導(dǎo)體組體。
[0036]本發(fā)明所提供的凹穴基板可還包括:一端子，該端子是由該加強(qiáng)層朝該第二垂直方向延伸，且由該加強(qiáng)層以及該黏著層與該增層電路保持距離，或是由該加強(qiáng)層、該黏著層、以及該介電層與該聯(lián)機(jī)基板保持距離；且一被覆穿孔是延伸穿過(guò)該黏著層以及該加強(qiáng)層以提供該增層電路以及該端子間、或該聯(lián)機(jī)基板與該端子間的電性連接。該端子可包括面朝該第二垂直方向的一顯露的接觸表面以提供用于下一層組體或另一電子元件的電性連接點(diǎn)。因此，該凹穴基板包括彼此電性連接的電性連接點(diǎn)，且位于面朝相反垂直方向的相反表面上，由此可層疊該凹穴基板。
[0037]本發(fā)明亦提供了一種半導(dǎo)體組體，其中，一半導(dǎo)體元件可延伸進(jìn)入該內(nèi)建凹穴，且利用多種連接媒介(包含金或焊料凸塊或打線)使該半導(dǎo)體元件在凹穴中電性連結(jié)至該該電性連接點(diǎn)(如電性接墊、導(dǎo)電盲孔、或電路層的顯露部分)?？蛇x擇性地在該凹穴內(nèi)使用一底部填充劑，并可將一散熱座附著于該半導(dǎo)體元件上以提升熱效能。
[0038]再者，本發(fā)明更提供一種三維堆棧結(jié)構(gòu)，其中利用多種連接媒介堆棧多個(gè)可堆棧的半導(dǎo)體組體，其分別具有嵌埋于凹穴內(nèi)的半導(dǎo)體元件。舉例而言，該組體可利用介于下方組體的端子與上方組體的內(nèi)連接墊間的錫球以面對(duì)背(face-to-back)方式垂直堆棧。[0039]該半導(dǎo)體元件可為一封裝或未封裝的半導(dǎo)體芯片。舉例而言，半導(dǎo)體元件可為包含半導(dǎo)體芯片或在中介層上具有芯片的組體的柵格陣列(land grid array,LGA)封裝或晶圓級(jí)封裝(WLP)。或者，半導(dǎo)體元件可為半導(dǎo)體芯片。
[0040]該組體可為第一級(jí)或第二級(jí)單晶或多晶裝置。例如，該組體可為包含單一芯片或多枚芯片的第一級(jí)封裝體?；蛘?，該組體可為包含單一封裝體或多個(gè)封裝體的第二級(jí)模塊，其中每一封裝體可包含單一芯片或多枚芯片。
[0041]除非特別描述或在步驟間使用的“然后” 一詞或必須依序發(fā)生的步驟，上述步驟的順序并無(wú)限制于以上所列且可根據(jù)所需設(shè)計(jì)而變化或重新安排。
[0042]本發(fā)明具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。該加強(qiáng)層提供了該無(wú)芯增層電路或該聯(lián)機(jī)基板的機(jī)械性支撐，通過(guò)移除一選定部分的犧牲載板而形成的該金屬塊，只可利用蝕刻方法將該金屬塊由該介電層分離，以定義出一用以設(shè)置元件的凹穴空間，進(jìn)而確保高制造良率，免除不可預(yù)期的剝離或分層問(wèn)題。再者，內(nèi)建加強(qiáng)層的眾多選擇，自低熱膨脹系數(shù)(CTE)材料(如陶瓷)至高熱傳導(dǎo)材料(如金屬板)至低成本材料(如玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂)，提供各種封裝設(shè)計(jì)的多樣化方式。因此，可在不使用特定對(duì)齊工具下將半導(dǎo)體元件設(shè)置在凹穴內(nèi)，以達(dá)到低輪廓及小型因子需求?？赏ㄟ^(guò)在凹穴內(nèi)的電性連接點(diǎn)，成功建立該半導(dǎo)體元件及該增層電路間、或該半導(dǎo)體元件與該聯(lián)機(jī)機(jī)板間的電性連結(jié)，而不會(huì)有常引發(fā)半導(dǎo)體封裝失敗的由層疊引起的移位及彎曲變形的復(fù)雜問(wèn)題。該被覆穿孔可提供該增層電路及該端子間或該聯(lián)機(jī)基板及該端子間的垂直信號(hào)路由，因而提供具堆棧功能的凹穴基板。
[0043]本發(fā)明的上述及其他特征與優(yōu)點(diǎn)將于下文中通過(guò)各種較佳實(shí)施例進(jìn)一步加以說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044]參考隨附附圖，本發(fā)明可通過(guò)下述較佳實(shí)施例的詳細(xì)敘述更加清楚明了，其中:
[0045]圖1A-1J為本發(fā)明一實(shí)施例的一凹穴基板的制造方法剖視圖，該凹穴基板包括由一凹穴顯露的電性接墊、一加強(qiáng)層、一黏著層、一與所述電性接墊電性連接的增層電路、多個(gè)端子、以及提供該增層電路以及該端子間的電性連接的多個(gè)被覆穿孔。
[0046]圖1K為本發(fā)明一實(shí)施例的三維組體的剖視圖，該三維組體具有一半導(dǎo)體元件，其附著至一封裝于一凹穴基板一側(cè)的中介層上，且另一半導(dǎo)體元件是附著于該凹穴基板的另一側(cè)。
[0047]圖1L為本發(fā)明一實(shí)施例的三維堆棧結(jié)構(gòu)剖視圖，該三維堆棧結(jié)構(gòu)包括了以面朝背方式垂直堆棧的可堆棧半導(dǎo)體組體。
[0048]圖2A-2G為本發(fā)明一實(shí)施例的一凹穴基板的制造方法剖視圖，該凹穴基板包括一加強(qiáng)層、一黏著層、一包括由一凹穴顯露的多個(gè)導(dǎo)電盲孔的增層電路、多個(gè)端子、以及提供該增層電路以及所述端子間的電性連接的多個(gè)被覆穿孔。
[0049]圖3A-3H為本發(fā)明另一實(shí)施例的一凹穴基板的制造方法，該凹穴基板包括一加強(qiáng)層、一黏著層，一介電層、一聯(lián)機(jī)基板、與該聯(lián)機(jī)基板電性連接且由一凹穴顯露的多個(gè)導(dǎo)電盲孔、多個(gè)端子、以及提供該聯(lián)機(jī)基板以及所述端子間的電性連接的多個(gè)被覆穿孔。
[0050]圖4A-4F為本發(fā)明一實(shí)施例的一三維半導(dǎo)體組體的制造方法，該三維半導(dǎo)體組體包括一加強(qiáng)層、一黏著層、多個(gè)電性接墊、一半導(dǎo)體元件，雙面增層電路結(jié)構(gòu)、以及多個(gè)被覆穿孔。
[0051]圖5A-5F為本發(fā)明另一實(shí)施例的一三維半導(dǎo)體組體的制造方法，該三維半導(dǎo)體組體包括一加強(qiáng)層、一黏著層、一介電層、一半導(dǎo)體兀件、一聯(lián)機(jī)基板、雙面增層結(jié)構(gòu)、以及多個(gè)被覆穿孔。
【具體實(shí)施方式】
[0052]實(shí)施例1
[0053]圖1A-1J為本發(fā)明一實(shí)施例的一凹穴基板的制造方法剖視圖，該凹穴基板是包括由一凹穴顯露的多個(gè)電性接墊、一加強(qiáng)層、一黏著層、一與所述電性接墊電性連接的增層電路、多個(gè)端子、以及提供該增層電路以及所述端子間的電性連接的多個(gè)被覆穿孔。
[0054]圖1A為電性接墊13于犧牲載板11上的結(jié)構(gòu)剖面圖。犧牲載板11通常為銅所制成，然而其他材料如鋁、鐵鎳合金42、鐵、鎳、銀、金、錫、其混合物及其合金皆可使用。在工藝以及成本的考慮下，犧牲載板11的厚度較佳為125至500微米。電性接墊13自犧牲載板11朝向下方向延伸且朝向上方向覆蓋該犧牲載板U。電性接墊13可為各種能在移除犧牲載板11期間抗蝕刻的穩(wěn)定材料所制成，以及可通過(guò)各種技術(shù)沉積并圖案化，其包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合或沉積薄膜后進(jìn)行蝕刻。在本實(shí)施例中，犧牲載板為厚度200微米的銅板，且電性接墊13為金接墊。
[0055]圖1B為介電層21介于犧牲載板11以及金屬層22之間、以及介于電性接墊13以及金屬層22之間的結(jié)構(gòu)剖面圖。介電層21可舉例為環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺及其類似材料，且可通過(guò)各種技術(shù)(包括膜壓合、輥輪涂布、旋轉(zhuǎn)涂布及噴涂沉積法)沉積形成，此外，介電層21可經(jīng)由等離子體蝕刻處理或涂布附著力促進(jìn)劑(圖未示)以提升黏著性。在本圖中，介電層21具有50微米的厚度，且接觸及提供犧牲載板11與金屬層22、以及電性接墊13與金屬層22之間穩(wěn)固的機(jī)械連接。金屬層22為厚度約35微米的銅層。
[0056]圖1C為使用光刻技術(shù)以及濕蝕刻法移除犧牲載板11的一選定部分以定義出金屬塊12的結(jié)構(gòu)剖面圖。金屬塊12由向上方向覆蓋電性接墊13，且部分的介電層21是由向上方向顯露。
[0057]圖1D為使用黏著劑141將加強(qiáng)層31設(shè)置于介電層21上的結(jié)構(gòu)剖面圖。金屬塊12對(duì)準(zhǔn)且插入加強(qiáng)層31的通孔311，且加強(qiáng)層31是使用黏著劑141而設(shè)置于介電層21上。黏著劑141是接觸并介于加強(qiáng)層31以及介電層21之間，并更進(jìn)一步的被引入金屬塊12以及加強(qiáng)層31的間隙中。在此態(tài)樣中，加強(qiáng)層31包括基板33以及導(dǎo)電層35，例如，基板33為厚度950微米的玻璃-環(huán)氧材料，導(dǎo)電層35為厚度30微米的圖案化銅板，且接觸基板33且由基板33上方延伸并層壓于基板33。加強(qiáng)層31也可為一如多層印刷電路板或多層陶瓷基板的電性互連體，因此，加強(qiáng)層31可包括嵌入式電路。通孔311是由機(jī)械方式擊穿基板33以及導(dǎo)電層35而形成，但亦可以其他技術(shù)制作，如激光切割并進(jìn)行或未進(jìn)行濕式蝕刻。
[0058]圖1E為形成穿過(guò)金屬層22以及介電層21的第一盲孔223，以顯露電性接墊13的結(jié)構(gòu)剖面圖。第一盲孔223可通過(guò)各種技術(shù)形成，其包括激光鉆孔、等離子體蝕刻及光刻技術(shù)，可使用脈沖激光提高激光鉆孔效能?；蛘?，亦可使用激光掃描光束搭配金屬屏蔽。例如，可先蝕刻金屬以形成一金屬窗口后，接著再使用激光。第一盲孔223通常具有50微米的直徑，而介電層21被視為增層電路的第一絕緣層221。[0059]參照?qǐng)D1F，第一導(dǎo)線225是形成于第一絕緣層221上，第一導(dǎo)線225由第一絕緣層221朝向下方向延伸，于第一絕緣層221上側(cè)向延伸并朝向下方向延伸進(jìn)入盲孔223以形成第一導(dǎo)電盲孔227，并與電性接墊13電性連接。在此圖中，第一導(dǎo)線225是經(jīng)由于金屬層22上以及第一盲孔223中沉積第一被覆層22’，接著圖案化金屬層22以及其上的第一被覆層22’?；蛘?，于一些實(shí)施例中，僅層壓空白介電層至犧牲載板11以及電性接墊13上，于形成第一盲孔223后,第一絕緣層221可直接被金屬化以形成第一導(dǎo)線225。
[0060]第一導(dǎo)線225可提供X以及Y方向的水平信號(hào)路由，以及經(jīng)由第一盲孔223提供垂直方向(上到下)的信號(hào)路由，并且作為電性接墊13的電性連接。
[0061]第一被覆層22’可經(jīng)由各種技術(shù)沉積單層或多層而形成，包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合。例如，沉積第一被覆層的步驟為先將結(jié)構(gòu)體浸入一活化劑溶液中，因而使絕緣層與無(wú)電鍍銅產(chǎn)生觸媒反應(yīng)，接著以無(wú)電電鍍方式形成薄銅層，以作為晶種層，然后再以電鍍方式將具有預(yù)定厚度的第二銅層鍍于晶種層上?；蛘撸诰ХN層上沉積電鍍銅層前，可利用濺鍍方式形成晶種層的薄膜(如鈦/銅)。一旦達(dá)到預(yù)定厚度，再對(duì)金屬層22以及第一被覆層22’層進(jìn)行圖案化，以形成第一導(dǎo)線225，可通過(guò)各種技術(shù)進(jìn)行圖案化步驟，其包括濕蝕刻、電化學(xué)蝕刻、激光輔助蝕刻及其組合，并使用定義第一導(dǎo)線225的蝕刻阻層(圖未示)。
[0062]為便于圖示，金屬層22以及其上的第一被覆層22’是繪示為單一層，由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺(jué)甚至無(wú)法察覺(jué)，然而第一被覆層22’與第一絕緣層221間的界線則清楚可見(jiàn)。
[0063]圖1F也顯不,第一被覆層22’更進(jìn)一步的于向上方向被沉積于金屬塊12以及導(dǎo)電層35上。于側(cè)向上表面的第一被覆層22’為非圖案化的銅層，并且接觸及于向上方向覆蓋金屬塊12，為便于圖示，金屬塊12、導(dǎo)電層35、以及第一被覆層22’是繪示為單一層，由于銅為同質(zhì)被覆，金屬塊12與第一被覆層22’間、以及導(dǎo)電層35與第一被覆層22’間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺(jué)甚至無(wú)法察覺(jué)。
[0064]圖1G為于第一導(dǎo)線225以及第一絕緣層221上沉積第二絕緣層241的結(jié)構(gòu)剖面圖。如同第一絕緣層221，第二絕緣層241可為環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺及其類似材料，且可通過(guò)各種技術(shù)(包括膜壓合、輥輪涂布、旋轉(zhuǎn)涂布及噴涂沉積法)形成，并具有50微米的厚度。較佳地，第一絕緣層221以及第二絕緣層241是由相同材料以及相同厚度，并由相同方法而形成。
[0065]圖1H為形成穿過(guò)第二絕緣層241的第二盲孔243以顯露第一導(dǎo)線225的選定部分的結(jié)構(gòu)剖面圖。如同第一盲孔223，第二盲孔243可通過(guò)各種技術(shù)形成，其包括激光鉆孔、等離子體蝕刻及光刻技術(shù)，并具有50微米的厚度。較佳地，第一盲孔223以及第二盲孔243是由相同的方式形成并具有相同的尺寸。
[0066]圖1I為具有穿孔401的結(jié)構(gòu)剖面圖。穿孔401由垂直方向是延伸穿過(guò)第二絕緣層241、第一絕緣層221、黏著層141、加強(qiáng)層31、以及第一被覆層22’。穿孔401是經(jīng)由機(jī)械鉆孔形成，其亦可通過(guò)其他技術(shù)形成，如激光鉆孔及等離子體蝕刻并進(jìn)行或未進(jìn)行濕蝕刻。
[0067]參照?qǐng)D1J，第二導(dǎo)線245是形成于第二絕緣層241上，經(jīng)由于第二絕緣層241上沉積第二被覆層24’以及沉積進(jìn)入第二盲孔243中，接著圖案化第二被覆層24’。第二導(dǎo)線245自第二絕緣層241朝向下方向延伸，并于第二絕緣層241上側(cè)向延伸，且朝向上方向延伸進(jìn)入第二盲孔243中以形成電性連接第一導(dǎo)線225的第二導(dǎo)店盲孔247。第二被覆層24’可經(jīng)由各種技術(shù)來(lái)沉積，包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合，接著通過(guò)各種技術(shù)圖案化，包括濕蝕刻、電化學(xué)蝕刻、激光輔助蝕刻及其組合，并使用定義第二導(dǎo)線245的蝕刻阻層(圖未示)。較佳地，第一導(dǎo)線225及第二導(dǎo)線245是為相同材料且以相同方式形成相同厚度。
[0068]此外，如圖1J所示，第二被覆層24’更進(jìn)一步被沉積于第一被覆層22’的側(cè)向上表面上，以及被沉積于穿孔401中作為連接層，以形成被覆穿孔402。如圖中所示，于穿孔401中的第二被覆層24’為一中空管狀，其于側(cè)面方向覆蓋穿孔401內(nèi)側(cè)壁，并垂直延伸以將導(dǎo)電層35以及第一及第二被覆層22’、24’電性連接至第二導(dǎo)線245?；蛘?，第二被覆層24’可填滿穿孔401，據(jù)此，被覆穿孔402為金屬柱。為便于圖示，導(dǎo)電層35、第一被覆層22’以及第二被覆層24’是繪示為單一層。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺(jué)甚至無(wú)法察覺(jué)。然而，第二被覆層24’以及基板33之間、第二被覆層24’以及黏著層141之間、第二被覆層以及第一絕緣層221之間、及第二被覆層24’以及第二絕緣層241之間的界線則清楚可見(jiàn)。于沉積金屬后，金屬塊12以及導(dǎo)電層35的選定部分，以及其上的第一與第二被覆層22’、24’接著被移除以定義凹穴37以及端子511，該移除步驟可通過(guò)各種技術(shù)來(lái)移除，包括利用酸溶液(例如氯化鐵、硫酸銅溶液)或堿溶液(例如氨溶液)的濕式化學(xué)蝕刻、電化學(xué)蝕刻、或機(jī)械程序(例如鉆孔或端銑刀)接著進(jìn)行化學(xué)蝕刻。
[0069]因此，如圖1J所示，完成的凹穴基板100包括:加強(qiáng)層31、黏著層141、電性接墊
13、增層電路201、端子511以及被覆穿孔402。在此圖中，增層電路201包括第一絕緣層221、第一導(dǎo)線225、第二絕緣層241、以及第二導(dǎo)線245，并經(jīng)由被覆穿孔402電性連接至端子511。然而，于一些實(shí)施態(tài)樣中，端子511以及被覆穿孔402可根據(jù)所需設(shè)計(jì)而省略，且若有需要，增層電路201可包括額外的內(nèi)聯(lián)機(jī)層(如一具有第三盲孔的第三絕緣層、第三導(dǎo)線等)。此外，凹穴基板100可包括由多個(gè)金屬塊12所定義的多個(gè)凹穴37。
[0070]加強(qiáng)層31是經(jīng)由黏著層141與增層電路201連接，且可提供增層電路201的機(jī)械性支撐。加強(qiáng)層31側(cè)向覆蓋且包圍該凹穴37，并于向下方向具有一封閉端以及于向上方向具有一開(kāi)口端。
[0071]電性接墊13是自該凹穴37的封閉端朝向下方向延伸，并與該第一絕緣層221共平面，且自凹穴37朝向上方向顯露。電性接墊13可作為半導(dǎo)體元件嵌埋于凹穴37時(shí)的電性連接點(diǎn)，并且提供該半導(dǎo)體元件以及增層電路201之間的電性連接。
[0072]端子511是自基板33朝向上方向延伸，與增層電路201保持距離，且鄰接被覆穿孔402，并與其一體成型。端子511具有導(dǎo)電層35、第一被覆層22’以及第二被覆層24’的結(jié)合厚度，且可用于接地或/及支撐附著至嵌埋于凹穴37中的半導(dǎo)體元件上的散熱座或作為另一半導(dǎo)體元件或組體的電性接點(diǎn)。
[0073]被覆穿孔402是與第一導(dǎo)線225保持距離，并于端子511以及第二導(dǎo)線245間的導(dǎo)電路徑上，自端子511穿過(guò)第二絕緣層241、第一絕緣層221、黏著層141、以及基板33垂直延伸至第二導(dǎo)線245。從而，被覆穿孔402是自端子511延伸至增層電路201的外部導(dǎo)電層，并與增層電路201的內(nèi)部導(dǎo)電層保持距離。
[0074]凹穴基板100可具有單一凹穴或多個(gè)凹穴，以容納多個(gè)半導(dǎo)體元件而非僅單一半導(dǎo)體元件。因此，多個(gè)半導(dǎo)體元件可設(shè)置于單一凹穴中或分別的半導(dǎo)體元件設(shè)置于分別個(gè)凹穴中。據(jù)此，可提供額外的電性接墊13，且無(wú)芯增層電路201可包括用于額外元件的額外導(dǎo)線。
[0075]圖1K為三維組體110的結(jié)構(gòu)剖視圖，多個(gè)芯片71是貼附于中介層61上，中介層61是經(jīng)由位于凹穴37中的電性接墊13上的焊料凸塊81，電性耦合至增層電路201。此外，另一芯片72是對(duì)準(zhǔn)于中介層61的放置位置，且可經(jīng)由位于內(nèi)連接墊248上的焊料凸塊83，電性耦合至增層電路201。內(nèi)連接墊248是自防焊層材料911的開(kāi)口 913顯露，且可容納一個(gè)導(dǎo)電接點(diǎn)，如焊料凸塊、錫球、接腳及其類似物，已與外部元件或印刷電路板(PCB)電性導(dǎo)通并機(jī)械連接，防焊層開(kāi)孔913可通過(guò)各種方法形成，其包括光刻工藝、激光鉆孔及等離子體蝕刻。
[0076]圖1L是一三維堆棧結(jié)構(gòu)的剖面圖。上下組體120、130分別具有位于凹穴37內(nèi)的芯片73、74，并通過(guò)上組體120的下方內(nèi)連接墊248以及下組體130的上方連接墊518間的錫球85而堆棧，在此實(shí)施例中是堆棧兩個(gè)組體，然而若需要是可堆棧更多組體。
[0077]實(shí)施例2
[0078]圖2A-2G為本發(fā)明一實(shí)施例的一凹穴基板的制造方法剖視圖，該凹穴基板是包括一加強(qiáng)層、一黏著層、一包括由一凹穴顯露的多個(gè)導(dǎo)電盲孔的增層電路、多個(gè)端子、以及提供該增層電路以及所述端子之間電性連接的多個(gè)被覆穿孔。
[0079]為了簡(jiǎn)要說(shuō)明的目的，于實(shí)施例1中的任何敘述可合并至此處的相同應(yīng)用部分，且不再重復(fù)相同敘述。
[0080]圖2A為使用于犧牲載板11與金屬層22間的介電層21，將犧牲載板11層壓于金屬層22上的結(jié)構(gòu)剖面圖。犧牲載板11可由不同材料所制成，例如銅鋁、鐵鎳合金42、鐵、鎳、銀、金、錫、其混合物及其合金皆可使用。為了避免隨后形成并與犧牲載板11接觸的導(dǎo)電盲孔，于移除犧牲載板11時(shí)被蝕刻，犧牲載板11可由如錫或不銹鋼所制成，其可使用不與導(dǎo)電盲孔反應(yīng)的蝕刻溶液移除。或者，犧牲載板11可還包括形成于其上的阻障層，以避免導(dǎo)電盲孔于移除犧牲載板11時(shí)被蝕刻。然而，即使?fàn)奚d板11與導(dǎo)電盲孔是由相同材料所制成，在移除犧牲載板11期間被輕微蝕刻的該導(dǎo)電盲孔的結(jié)果是可接受的，且甚至更佳。從而，于本實(shí)施例中，犧牲載板11是被繪示為一厚度為200微米的銅板。
[0081]介電層21通常為環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺及其類似材料，并具有50微米的厚度。金屬層22是繪示為一具有厚度約為35微米的銅層，且可于一些實(shí)施態(tài)樣中省略。
[0082]圖2B為使用光刻技術(shù)以及濕蝕刻法移除犧牲載板11的一選定部分以定義出金屬塊12的結(jié)構(gòu)剖面圖。金屬塊12由向上方向覆蓋預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域，且部分的介電層21是由向上方向顯露。
[0083]圖2C為使用黏著劑141將加強(qiáng)層31安裝于介電層21上的結(jié)構(gòu)剖面圖。金屬塊12是對(duì)準(zhǔn)并插入加強(qiáng)層31的通孔311，且使用黏著劑141將加強(qiáng)層31安裝于介電層21上，其中基板33是面朝介電層21。黏著劑141接觸并介于加強(qiáng)層31以及介電層21之間，且更進(jìn)一步的被引入金屬塊12以及加強(qiáng)層31的間隙中。
[0084]圖2D設(shè)置第一盲孔223以及穿孔401的結(jié)構(gòu)剖面圖。第一盲孔223是與金屬塊12對(duì)準(zhǔn)，且延伸穿過(guò)金屬層22以及介電層21，介電層21被視于增層電路的第一絕緣層221。穿孔401是朝垂直方向延伸穿過(guò)加強(qiáng)層31、黏著劑141、介電層21、以及金屬層22。
[0085]圖2E經(jīng)由沉積金屬于第一絕緣層221上，并圖案化該金屬以形成第一導(dǎo)線225的結(jié)構(gòu)剖面圖。第一導(dǎo)線225是經(jīng)由于金屬層22上沉積第一被覆層22’以及沉積進(jìn)入第一盲孔223中，接著圖案化金屬層22以及其上的第一被覆層22’而形成。第一被覆層22’覆蓋金屬層22且由金屬層22朝向下方向延伸，并朝向上方向延伸進(jìn)入第一盲孔223以形成與金屬塊12接觸的第一導(dǎo)電盲孔227。第一被覆層22’亦于向上方向覆蓋金屬塊12以及導(dǎo)電層35，且沉積于穿孔401的內(nèi)側(cè)壁上作為連接層以形成被覆穿孔402。被覆穿孔402垂直延伸且電性連接導(dǎo)電層35以及其上的第一被覆層22’至第一導(dǎo)線225。圖2E中繪示了位于穿孔401中的絕緣性填充材料43填滿穿孔401剩余空間。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺(jué)甚至無(wú)法察覺(jué)，然而第一被覆層22’與基板33之間、第一被覆層22’以及黏著劑141之間、以及第一被覆層22’與第一絕緣層221之間的界線則清楚可見(jiàn)。
[0086]圖2F為具有第二盲孔243的第二絕緣層241的結(jié)構(gòu)剖面圖。第二絕緣層241是設(shè)置于第一導(dǎo)線225以及第一絕緣層221上，且第二盲孔243延伸穿過(guò)該第二絕緣層241并顯露第一導(dǎo)線225的選定部分。
[0087]圖2G為經(jīng)由于第二絕緣層241上沉積第二被覆層24’以及沉積進(jìn)入第二盲孔243，接著圖案化第二被覆層24’而形成第二導(dǎo)線245的結(jié)構(gòu)剖面圖。第二導(dǎo)線245是自第二絕緣層241朝向下方向延伸，于第二絕緣層241上側(cè)向延伸，且朝向上方向延伸進(jìn)入第二盲孔243中以形成第二導(dǎo)電盲孔247，第二導(dǎo)電盲孔247電性連接第一導(dǎo)線225。圖2G中亦繪示了第二被覆層24’更進(jìn)一步的于側(cè)上表面被沉積于第一被覆層22’以及絕緣性填充材料43上。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺(jué)甚至無(wú)法察覺(jué)，然而第二被覆層24’與絕緣性填充材料43之間、以及第二被覆層24’與第二絕緣層241之間的界線則清楚可見(jiàn)。于沉積金屬后，接著移除金屬塊12與導(dǎo)電層35的選定部分，以及于其上的第一及第二被覆層22’、24’，使第一導(dǎo)電盲孔227是由凹穴37中顯露，并定義端子511。如圖中所示，當(dāng)金屬塊12以及第一導(dǎo)電盲孔227是使用相同材料形成時(shí)，于移除金屬塊12時(shí),第一導(dǎo)電盲孔227將被輕微蝕刻，因此,于凹穴37的封閉端處,第一導(dǎo)電盲孔227低于第一絕緣層221。
[0088]據(jù)此，如圖2G所示，完成的凹穴基板200包括加強(qiáng)層31、黏著劑141、增層電路201、端子511、以及被覆穿孔402。如圖所示，增層電路201包括第一絕緣層221、第一導(dǎo)線225、第二絕緣層241、以及第二導(dǎo)線245。第一導(dǎo)線226朝向上方向延伸進(jìn)入第一絕緣層221的第一盲孔223以形成第一導(dǎo)電盲孔227,第一導(dǎo)電盲孔227是自凹穴37朝向上方向顯露。第一導(dǎo)線225的第一導(dǎo)電盲孔227可作為嵌埋于凹穴37的半導(dǎo)體元件的電性連接點(diǎn)，并且提供該半導(dǎo)體元件以及增層電路201間的電性連接。端子511是自基板33朝向上方向延伸，并通過(guò)加強(qiáng)層31以及黏著劑141與增層電路201保持距離，且鄰接及電性連接被覆穿孔402。被覆穿孔402是與第二導(dǎo)線245保持距離，且自端子511延伸穿過(guò)基板33、黏著劑141、以及第一絕緣層221至第一導(dǎo)線225，以建立增層電路201以及端子511間的導(dǎo)電路徑。因此，被覆穿孔402自端子511延伸至增層電路201的內(nèi)導(dǎo)電層，且與增層電路201的外導(dǎo)電線層保持距離。
[0089]實(shí)施例3
[0090]圖3A-3H為本發(fā)明另一實(shí)施例的一凹穴基板的制造方法的剖面圖，該凹穴基板是包括一加強(qiáng)層、一黏著劑、一介電層、一聯(lián)機(jī)基板、與該聯(lián)機(jī)基板電性連接、且由一凹穴顯露的多個(gè)導(dǎo)電盲孔、多個(gè)端子、以及提供該聯(lián)機(jī)基板以及該端子間的電性連接的一被覆穿孔。
[0091]為了簡(jiǎn)要說(shuō)明的目的，于上述實(shí)施例中的任何敘述可合并至此處的相同應(yīng)用部分，且不再重復(fù)相同敘述。
[0092]圖3A為使用介電層21,將犧牲載板11層壓于聯(lián)機(jī)基板202上的結(jié)構(gòu)剖面圖。介電層21是使用如環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺及其類似材料，并具有50微米的厚度。聯(lián)機(jī)基板202包括第一電路層214、第一絕緣層231、金屬層25、以及第一導(dǎo)電盲孔257,并使用介電層21將聯(lián)機(jī)基板202與犧牲載板11層疊，介電層21是與犧牲載板11、第一電路層214、以及第一絕緣層231接觸。如同介電層21，第一絕緣層231可為環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺及其類似材料，并具有50微米的厚度，且介于第一電路層214以及金屬層25之間。較佳地，介電層21與第一絕緣層231是由相同材料以及相同厚度而形成。第一電路層214被繪示為圖案化的銅層，且接觸介電層21并由介電層21于向上方向覆蓋。金屬層25被繪不為未圖案化的銅層，且于向下方向覆蓋第一絕緣層231。第一導(dǎo)電盲孔257是被繪示為直徑為50微米的銅柱，并延伸穿過(guò)第一絕緣層231且接觸第一電路層214以及金屬層25，以提供第一電路層214以及金屬層25間的電性連接。
[0093]圖3B為使用光刻技術(shù)以及濕蝕刻法移除犧牲載板11的一選定部分以定義出金屬塊12的結(jié)構(gòu)剖面圖。金屬塊12由向上方向覆蓋預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域，且部分的介電層21是由向上方向顯露。
[0094]圖3C為使用黏著劑141將加強(qiáng)層31安裝于介電層21上的結(jié)構(gòu)剖面圖。金屬塊12對(duì)準(zhǔn)并插入加強(qiáng)層31的通孔311，且使用黏著劑141將加強(qiáng)層31安裝于介電層21上，其中基板33是面朝介電層21。黏著劑141接觸并介于加強(qiáng)層31以及介電層21之間，且更進(jìn)一步的被引入金屬塊12以及加強(qiáng)層31的間隙中。
[0095]圖3D為形成穿孔401的結(jié)構(gòu)剖面圖。穿孔401朝垂直方向延伸穿過(guò)加強(qiáng)層31、黏著劑141、介電層21、第一絕緣層231、以及金屬層25。
[0096]參照?qǐng)D3E，被覆層25’被沉積于該結(jié)構(gòu)的側(cè)上表面以及側(cè)下表面，并更進(jìn)一步的被沉積于穿孔402的內(nèi)側(cè)壁作為連接層以形成被覆穿孔402。被覆穿孔402朝垂直方向延伸，使其上的導(dǎo)電層35以及被覆層25’電性連接其上的金屬層25以及被覆層25’。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺(jué)甚至無(wú)法察覺(jué)，然而金屬層與基板33、黏著劑141、介電層21、以及第一絕緣層231之間的界線則清楚可見(jiàn)。
[0097]圖3F為介電層21自凹穴37顯露的結(jié)構(gòu)剖面圖。接著移除金屬塊12以及其上的被覆層25’以定義凹穴37，從而介電層21是自凹穴37顯露。同時(shí)，使用定義端子511的蝕刻阻層(圖未示)移除導(dǎo)電層35的選定部分以及其上的被覆層25’以形成端子511。端子511具有導(dǎo)電層35以及被覆層25’的結(jié)合厚度。
[0098]圖3G為形成盲孔213的結(jié)構(gòu)剖面圖。盲孔213是自凹穴37延伸穿過(guò)介電層21以顯露聯(lián)機(jī)基板202的第一電路層214的選定部分。
[0099]圖3H為介電層21的盲孔213內(nèi)具有導(dǎo)電盲孔217的凹穴基板300的結(jié)構(gòu)剖面圖。導(dǎo)電盲孔217可經(jīng)由各種技術(shù)沉積形成單層或多層結(jié)構(gòu)，其包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合。導(dǎo)電盲孔217自聯(lián)機(jī)基板202的第一電路層214朝向上方向延伸，且于向上方向低于介電層21。于沉積導(dǎo)電盲孔217后，使用蝕刻阻層(圖未示)將金屬層25以及其上的被覆層25’圖案化以定義第二電路層254。[0100]在此階段，如圖3H所示，聯(lián)機(jī)基板202包括第一電路層214、第一絕緣層231、第一導(dǎo)電盲孔257、以及第二電路層254。第一電路層214是自第一絕緣層231朝向上方向延伸，且于第一絕緣層231上側(cè)向延伸。第二電路層254是自第一絕緣層231朝向下方向延伸，且于第一絕緣層231上側(cè)向延伸。第一電路層214以及第二電路層254可經(jīng)由第一導(dǎo)電盲孔257而彼此電性連接,第一導(dǎo)電盲孔257是延伸過(guò)第一絕緣層231,且鄰接第一電路層214以及第二電路層254。導(dǎo)電盲孔217直接與第一電路層214接觸，且自凹穴37朝向上方向顯露，且可做為嵌埋于凹穴37的半導(dǎo)體元件的電性連接點(diǎn)，以提供半導(dǎo)體元件以及聯(lián)機(jī)基板202間的電性連接。被覆穿孔402是與第一電路層214保持距離，并于端子511以及第二電路層254間的導(dǎo)電路徑中，自端子511朝垂直方向延伸穿過(guò)第一絕緣層231、介電層21、黏著劑141、以及基板33至第二電路層254。從而，被覆穿孔402是自端子511延伸至聯(lián)機(jī)基板202的外導(dǎo)電層，并與聯(lián)機(jī)基板202的內(nèi)導(dǎo)電層保持距離。
[0101]且若有需要，聯(lián)機(jī)基板202可包括額外的連接層(如第二絕緣層、第二導(dǎo)電盲孔、第二電路層等)。
[0102]凹穴基板300可具有單一凹穴或多個(gè)凹穴，以容納多個(gè)半導(dǎo)體元件而非僅單一半導(dǎo)體元件。因此，多個(gè)半導(dǎo)體元件可設(shè)置于單一凹穴中或分別的半導(dǎo)體元件設(shè)置于分別個(gè)凹穴中。據(jù)此，聯(lián)機(jī)基板202可包括用于額外元件的額外導(dǎo)線。
[0103]實(shí)施例4
[0104]圖4A-4F為本發(fā)明一實(shí)施例的三維半導(dǎo)體組體的制造方法的剖面圖，該三維半導(dǎo)體組體包括一加強(qiáng)層、一黏著劑、多個(gè)電性接墊、一半導(dǎo)體元件，雙面增層電路、以及多個(gè)被覆穿孔。
[0105]為了簡(jiǎn)要說(shuō)明的目的，于上述實(shí)施例中的任何敘述可合并至此處的相同應(yīng)用部分，且不再重復(fù)相同敘述。
[0106]圖4A是圖1A-1F所示步驟所制成的結(jié)構(gòu)剖視圖。除了金屬層12還包括阻障層115形成于其上，以及加強(qiáng)層31上不具有導(dǎo)電層以外，本實(shí)施例中繪示的所有元件是與實(shí)施例I中所描述的相同。阻障層115可通過(guò)各種技術(shù)沉積形成單層或多層結(jié)構(gòu)，其包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合。在此，阻障層115是由錫層所表示，但也可由其他可于移除銅塊時(shí)保護(hù)電性接墊13免于被蝕刻的各種阻障材料所制成。電性接墊13是沉積于阻障層115上，且以銅墊表示，其他于移除阻障層115時(shí)可保持穩(wěn)定的各種材料也用于形成電性接墊13。
[0107]圖4B為電性接墊13以及部份第一絕緣層221由凹穴37顯露的結(jié)構(gòu)剖面圖。移除金屬塊12以及其上的第一被覆層22’以形成凹穴37，且電性接墊13以及部份第一絕緣層221是自凹穴37朝向上方向顯露。
[0108]圖4C為將芯片75安裝至凹穴37中，且內(nèi)填充物143是配置于凹穴37中的結(jié)構(gòu)剖面圖。芯片75延伸進(jìn)入凹穴37且經(jīng)由焊料凸塊87與電性接墊13電性耦合。
[0109]圖4D為于下與上表面形成第二絕緣層241以及第三絕緣層261的結(jié)構(gòu)剖面圖。第二絕緣層241是朝向下方向覆蓋第一絕緣層221以及第一導(dǎo)線225。第三絕緣層261朝向上方向覆蓋芯片75、加強(qiáng)層31、以及內(nèi)填充物143。較佳地，第二絕緣層241以及第三絕緣層261是以相同的材料利用相同的方法同時(shí)沉積，并具有相同的厚度。
[0110]圖4E為形成通孔401以及第二盲孔243的結(jié)構(gòu)剖面圖。穿孔401朝垂直方向延伸穿過(guò)第三絕緣層261、加強(qiáng)層31、黏著劑141、第一絕緣層221、以及第二絕緣層241。第二盲孔243延伸穿過(guò)第二絕緣層241以顯露選定部分的第一導(dǎo)線225。
[0111]參照?qǐng)D4F，第二以及第三導(dǎo)線245、265是形成于第二以及第三絕緣層241、261上，第二導(dǎo)線245是自第二絕緣層241朝向下方向延伸，且于第二絕緣層241上側(cè)向延伸，并朝向上方向延伸進(jìn)入第二盲孔243以形成與第一導(dǎo)線225電性連接的第二導(dǎo)電盲孔247。第三導(dǎo)線265是自第三絕緣層261朝向上方向延伸，且于第三絕緣層261上側(cè)向延伸。
[0112]圖4F亦繪示了經(jīng)由于穿孔401中沉積一連接層以形成被覆穿孔402。被覆穿孔402是提供了第二導(dǎo)線245以及第三導(dǎo)線265間的電性連接。
[0113]在此階段，如圖4F所示，完成的三維半導(dǎo)體組體140中，芯片75是封裝于凹穴基板的凹穴37中，且經(jīng)由被覆穿孔402電性連接至上增層電路204。在此圖中，該凹穴基板包括加強(qiáng)層31、黏著劑141、電性接墊13、以及下增層電路203。下增層電路203包括第一絕緣層221、第一導(dǎo)線225、第二絕緣層241、以及第二導(dǎo)線245，且上增層電路204包括一第三絕緣層261、以及第三導(dǎo)線265。被覆穿孔402基本上是由凹穴基板以及上增層電路204共享，且提供其間的電性連接。
[0114]實(shí)施例5
[0115]圖5A-5F為本發(fā)明另一實(shí)施例的三維半導(dǎo)體組體的制造方法的剖面圖，該三維半導(dǎo)體組體包括一加強(qiáng)層、一黏著層、一介電層、一半導(dǎo)體元件、一聯(lián)機(jī)基板、雙面增層電路、以及被覆穿孔。
[0116]為了簡(jiǎn)要說(shuō)明的目的，于上述實(shí)施例中的任何敘述可合并至此處的相同應(yīng)用部分，且不再重復(fù)相同敘述。
[0117]圖5A是圖3A-3C所示步驟所制成的結(jié)構(gòu)剖視圖。除了加強(qiáng)層31不包括形成于其上的導(dǎo)電層以外，本實(shí)施例中繪示的所有元件是與實(shí)施例3中所描述的相同。在此圖中，聯(lián)機(jī)基板205包括第一電路層214、第一絕緣層231、第一導(dǎo)電盲孔257、以及第二電路層254。
[0118]圖5B為具有聯(lián)機(jī)基板205的第一電路層214自凹穴37顯露的結(jié)構(gòu)剖面圖。移除金屬塊12以顯露介電層21，接著形成穿過(guò)介電層21的盲孔213，以自凹穴37顯露選定部分的第一電路層214。
[0119]圖5C為芯片76安裝至凹穴37中，且內(nèi)填充物143是配置于凹穴37中的結(jié)構(gòu)剖面圖。芯片76延伸進(jìn)入凹穴37且經(jīng)由焊料凸塊89與第一電路層214電性耦合。
[0120]圖為于上下表面形成第一增層絕緣層271以及第二增層絕緣層291的結(jié)構(gòu)剖面圖。第一增層絕緣層271是朝向下方向覆蓋第一絕緣層231以及第二電路層254。第二增層絕緣層291是朝向上方向覆蓋芯片76、加強(qiáng)層31、以及內(nèi)填充物143。較佳地，第一增層絕緣層271以及第二增層絕緣層291是使用相同材料以及相同的方法，同時(shí)沉積且具有相同的厚度。
[0121]圖5E為形成穿孔401以及盲孔273的結(jié)構(gòu)剖面圖。穿孔401是朝垂直方向延伸穿過(guò)第二增層絕緣層291、加強(qiáng)層31、黏著劑141、介電層21、第一絕緣層231、以及第一增層絕緣層271。盲孔273是延伸穿過(guò)第一增層絕緣層271以顯露選定部分的第二電路層254。
[0122]參照?qǐng)D5F，第一以及第二導(dǎo)線275、295是形成于第一以及第二增層絕緣層271、291上。第一導(dǎo)線275自第一增層絕緣層271朝向下方向延伸，且于第一增層絕緣層271上側(cè)向延伸，并朝向上方向延伸進(jìn)入盲孔273，以電性連接第二電路層254。第二導(dǎo)線295是自第二增層絕緣層291朝向上方向延伸，且于第二增層絕緣層291上側(cè)向延伸。
[0123]亦如圖5F所示,被覆穿孔402是經(jīng)由于穿孔401內(nèi)沉積一連接層而形成。被覆穿孔402提供第一導(dǎo)線275以及第二導(dǎo)線295間的電性連接。
[0124]在此階段，如圖5F所示，完成的三維半導(dǎo)體組體150中，芯片76是封裝于凹穴基板的凹穴37中，且經(jīng)由被覆穿孔402電性連接至上增層電路207。在此圖中，該凹穴基板包括加強(qiáng)層31、黏著劑141、介電層21、聯(lián)機(jī)基板205、以及下增層電路206。下增層電路206包括第一增層絕緣層271、以及第一導(dǎo)線275，而上增層電路207包括第二增層絕緣層291、以及第二導(dǎo)線295。被覆穿孔402基本上是由凹穴基板以及上增層電路207共享，且提供其間的電性連接。
[0125]上述的凹穴基板、堆棧式半導(dǎo)體組體與3D堆棧結(jié)構(gòu)僅為說(shuō)明范例，本發(fā)明尚可通過(guò)其他多種實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。此外，上述實(shí)施例可基于設(shè)計(jì)及可靠度的考慮，彼此混合搭配使用或與其他實(shí)施例混合搭配使用。例如，加強(qiáng)層可包括陶瓷材料或環(huán)氧類層壓體，且可嵌埋有單層導(dǎo)線或多層導(dǎo)線。犧牲載板可包含多個(gè)金屬塊，以覆蓋多個(gè)預(yù)計(jì)形成凹穴的預(yù)定區(qū)域，以定義多個(gè)凹穴。據(jù)此，凹穴基板可包括多個(gè)凹穴排成一陣列，以供多個(gè)半導(dǎo)體元件使用，增層電路或聯(lián)機(jī)基板及可包括額外的電路，以連接額外半導(dǎo)體元件。
[0126]本發(fā)明的半導(dǎo)體元件可獨(dú)自使用或與其他半導(dǎo)體元件共享一凹穴。例如，可將單一半導(dǎo)體元件設(shè)置于內(nèi)建凹穴中，或?qū)⒍鄠€(gè)半導(dǎo)體元件設(shè)置于內(nèi)建凹穴中。舉例而言，可將四枚排列成2x2陣列的小型芯片放置于內(nèi)建凹穴中，而可提供用于額外芯片的額外電性連接點(diǎn)。相較每一芯片設(shè)置一微小凹穴，此作法更具經(jīng)濟(jì)效益。
[0127]本案的半導(dǎo)體元件可為已封裝或未封裝芯片。此外，該半導(dǎo)體元件可為裸芯片、柵格陣列封裝(LGA)或方形扁平無(wú)引腳封裝(QFN)等。可利用多種鏈接媒介將半導(dǎo)體元件機(jī)械性鏈接及電性連結(jié)至凹穴基板，包括利用焊接等方式達(dá)成。內(nèi)建凹穴可依嵌埋于其中的半導(dǎo)體元件而客制化。例如，凹穴底部可為正方形或矩形，俾與半導(dǎo)體元件的形狀相同或相似。
[0128]加強(qiáng)層可提供增層電路或聯(lián)機(jī)基板的穩(wěn)固機(jī)械性支撐，且增層電路或聯(lián)機(jī)基板是提供短暫的信號(hào)路由，以使在半導(dǎo)體元件的加速操作下，可減少信號(hào)損失及失真。
[0129]在本文中，“鄰接”一詞意指元件是一體成型(形成單一個(gè)體)或相互接觸(彼此無(wú)間隔或未隔開(kāi))。例如，端子鄰接被覆穿孔的連接層，但并未鄰接增層電路的導(dǎo)線。
[0130]“重疊”一詞意指位于上方并延伸于一下方元件的周緣內(nèi)。“重疊”包含延伸于該周緣的內(nèi)、外或坐落于該周緣內(nèi)。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，本案的加強(qiáng)層是重疊于介電層，此乃因一假想垂直線可同時(shí)貫穿該加強(qiáng)層與該介電層，不論加強(qiáng)層與介電層之間是否存有另一同樣被該假想垂直線貫穿的元件，且亦不論是否有另一假想垂直線僅貫穿介電層而未貫穿加強(qiáng)層(亦即位于加強(qiáng)層的通孔內(nèi))。同樣地，黏著劑是重疊于介電層，加強(qiáng)層是重疊于黏著劑，且加強(qiáng)層被黏著劑重疊。此外，“重疊”與“位于上方”同義，“被重疊”則與“位于下方”同義。
[0131]“接觸” 一詞意指直接接觸。例如，加強(qiáng)層接觸黏著劑但并未接觸聯(lián)機(jī)基板。
[0132]“覆蓋”一詞意指于垂直及/或側(cè)面方向上不完全以及完全覆蓋。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，若黏著劑覆蓋介電層，但黏著劑并未從向上方向覆蓋電性接墊。
[0133]“層”字包含圖案化及未圖案化的層體。例如，當(dāng)加強(qiáng)層包括導(dǎo)電層且基板設(shè)置于黏著劑上時(shí)，導(dǎo)電層可為基板上一空白未圖案化的平板。此外，“層”可包含多個(gè)疊合層。
[0134]“開(kāi)口”、“通孔”與“穿孔”等詞同指貫穿孔洞。例如，介電層朝向下方向覆蓋金屬塊的狀態(tài)下，金屬塊插入加強(qiáng)層的開(kāi)口后，其是朝向上方向從加強(qiáng)層中露出。
[0135]“插入”一詞意指元件間的相對(duì)移動(dòng)。例如，“將金屬塊插入通孔中”包含:介電層固定不動(dòng)而由加強(qiáng)層朝介電層移動(dòng)；加強(qiáng)層固定不動(dòng)而由介電層朝加強(qiáng)層移動(dòng)；或介電層與加強(qiáng)層兩者彼此靠合。又例如，“將金屬塊插入(或延伸至)通孔內(nèi)”包含:貫穿(穿入并穿出)通孔；以及插入但未貫穿(穿入但未穿出)通孔。
[0136]“彼此靠合”一語(yǔ)亦指元件間的相對(duì)移動(dòng)。例如，“介電層與加強(qiáng)層彼此靠合”包含:介電層固定不動(dòng)而由加強(qiáng)層朝介電層移動(dòng)；加強(qiáng)層固定不動(dòng)而由介電層朝加強(qiáng)層移動(dòng)；或介電層與加強(qiáng)層相互靠近。
[0137]“對(duì)準(zhǔn)”一詞意指元件間的相對(duì)位置。例如，當(dāng)加強(qiáng)層已設(shè)置于介電層上、金屬塊已插入并對(duì)準(zhǔn)通孔且電性接墊已對(duì)準(zhǔn)加強(qiáng)層的通孔開(kāi)口，且于通孔下方且與其保持距離。
[0138]“設(shè)置于”、“安裝”、“貼附于”、“貼覆…于”、“層壓于”、以及“層壓…于”一語(yǔ)包含與單一或多個(gè)支撐元件間的接觸與非接觸。例如，一散熱座是設(shè)置于半導(dǎo)體元件上，不論此散熱座是實(shí)際接觸該半導(dǎo)體元件或與該半導(dǎo)體元件以一黏著劑相隔。
[0139]“黏著劑于間隙中…”一語(yǔ)意指位于間隙中的黏著劑。例如，“黏著層接觸加強(qiáng)層，且于間隙中介于金屬塊以及加強(qiáng)層之間”意指間隙內(nèi)的黏著劑是接觸位于間隙內(nèi)側(cè)壁的金屬塊以及位于間隙外側(cè)壁的加強(qiáng)層。
[0140]“電性連接(或連結(jié))”一詞意指直接或間接電性連接(或連結(jié))。例如，不論被覆穿孔層是否鄰接第一電路層或通過(guò)第二電路層電性連接(或鏈接)第一電路層，被覆穿孔電性連接(或鏈接)第一電路層。
[0141]“上方”一詞意指向上延伸，且包含鄰接與非鄰接元件以及重疊與非重疊元件。例如，當(dāng)介電層朝向下方向覆蓋金屬塊的狀態(tài)下，金屬塊是延伸于介電層上方，同時(shí)鄰接，并自介電層突伸而出。
[0142]“下方”一詞意指向下延伸，且包含鄰接與非鄰接元件以及重疊與非重疊元件。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，電性接墊是延伸于凹穴下方，鄰接凹穴并自凹穴的封閉端朝向下方向突伸而出。同樣地，電性接墊即使并未鄰接加強(qiáng)層或被加強(qiáng)層重疊，其仍可延伸于加強(qiáng)層下方。
[0143]“第一垂直方向”及“第二垂直方向”并非取決于凹穴基板的定向，凡熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士即可輕易了解其實(shí)際所指的方向。例如，增層電路或聯(lián)機(jī)基板是朝第一垂直方向覆蓋凹穴，且凹穴面朝第二垂直方向，此與凹穴基板是否倒置無(wú)關(guān)。同樣地，介電層是沿一側(cè)向平面自凹穴基板“側(cè)向”伸出，此與凹穴基板是否倒置、旋轉(zhuǎn)或傾斜無(wú)關(guān)。因此，該第一及第二垂直方向是彼此相對(duì)且垂直于側(cè)面方向，且側(cè)向?qū)?zhǔn)的元件是在垂直于第一與第二垂直方向的側(cè)向平面上彼此共平面。再者，當(dāng)凹穴向上時(shí)，第一垂直方向?yàn)橄蛳路较?，第二垂直方向?yàn)橄蛏戏较颍划?dāng)凹穴向下時(shí)，第一垂直方向?yàn)橄蛏戏较颍诙怪狈较驗(yàn)橄蛳路较颉?br> [0144]本發(fā)明的凹穴基板及使用其的半導(dǎo)體組體具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。凹穴基板及半導(dǎo)體組體的可靠度高、價(jià)格平實(shí)且極適合量產(chǎn)。凹穴基板的內(nèi)建凹穴中設(shè)置的原件上可附著一散熱座，以提升散熱。因此，該凹穴基板尤其適用于易產(chǎn)生高熱且需優(yōu)異散熱效果方可有效及可靠運(yùn)作的高功率半導(dǎo)體元件、大型半導(dǎo)體芯片以及多個(gè)半導(dǎo)體元件(例如以陣列方式排列的多枚小型半導(dǎo)體芯片)。
[0145]本案的制作方法具有高度適用性，且是以獨(dú)特、進(jìn)步的方式結(jié)合運(yùn)用各種成熟的電性連結(jié)及機(jī)械性連結(jié)技術(shù)。此外，本案的制作方法不需昂貴工具即可實(shí)施。因此，相較于傳統(tǒng)封裝技術(shù)，此制作方法可大幅提升產(chǎn)量、良率、效能與成本效益。
[0146]在此所述的實(shí)施例是為例示之用，其中所述實(shí)施例可能會(huì)簡(jiǎn)化或省略本【技術(shù)領(lǐng)域】已熟知的元件或步驟，以免模糊本發(fā)明的特點(diǎn)。同樣地，為使圖式清晰，附圖亦可能省略重復(fù)或非必要的元件及元件符號(hào)。
[0147]精于此項(xiàng)技術(shù)的人士針對(duì)本文所述的實(shí)施例當(dāng)可輕易思及各種變化及修改的方式。例如，前述的材料、尺寸、形狀、大小、步驟的內(nèi)容與步驟的順序皆僅為范例。本領(lǐng)域人士可于不悖離如隨附權(quán)利要求范圍所定義的本發(fā)明精神與范疇的條件下，進(jìn)行變化、調(diào)整與均等技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種制造凹穴基板的方法，包括: 提供一犧牲載板以及自該犧牲載板朝一第一垂直方向延伸的一電性接墊； 提供一介電層，其于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板及該電性接墊； 移除該犧牲載板的一選定部分，且該犧牲載板的一剩余部分于與該第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆蓋該電性接墊以及一預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域； 使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層，此步驟包括使該犧牲載板的該剩余部分對(duì)準(zhǔn)該加強(qiáng)層的一通孔； 形成一增層電路，其于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及該電性接墊，且該增層電路與該電性接墊電性連結(jié)；以及 移除該犧牲載板的該剩余部分以形成該凹穴，并自該凹穴的一封閉端，于該第二垂直方向顯露該電性接墊以及部分的該增層電路，其中該加強(qiáng)層側(cè)向覆蓋并環(huán)繞該凹穴，且該凹穴面朝該第二垂直方向。
2.如權(quán)利要求1所述的制造凹穴基板的方法，其中，形成該增層電路的步驟包括: 提供一第一絕緣層，其包括該介電層，并于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及該電性接墊；然后 形成一第一盲孔，其延伸穿過(guò)該第一絕緣層，并對(duì)準(zhǔn)該電性接墊；然后形成一第一導(dǎo)線，其自該第一絕緣層朝該第一垂直方向延伸，并于該第一絕緣層上側(cè)向延伸，且朝該第二垂直方向延伸穿過(guò)該第一盲孔以形成一第一導(dǎo)電盲孔，且該第一導(dǎo)電盲孔與該電性接墊接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的制`造凹穴基板的方法，還包括提供一被覆穿孔，其延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層，以提供該凹穴基板兩側(cè)的電性連接。
4.如權(quán)利要求3所述的制造凹穴基板的方法，其中，提供該被覆穿孔的步驟包括: 形成一穿孔，其朝該第一及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層；然后 于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上提供一連接層。
5.如權(quán)利要求1所述的制造凹穴基板的方法，其中移除該犧牲載板的步驟包括一化學(xué)蝕刻步驟。
6.一種制造凹穴基板的方法，包括: 提供一犧牲載板； 提供一介電層，其是于一第一垂直方向覆蓋該犧牲載板； 移除該犧牲載板的一選定部分，且該犧牲載板的一剩余部分于與該第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆蓋一預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域； 使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層，此步驟包括使該犧牲載板的該剩余部分對(duì)準(zhǔn)該加強(qiáng)層的一通孔； 形成一增層電路，其是由該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板；以及移除該犧牲載板的該剩余部分以形成該凹穴，并自該凹穴的一封閉端，于該第二垂直方向顯露部分的該增層電路，其中該加強(qiáng)層側(cè)向覆蓋并環(huán)繞該凹穴，且該凹穴面朝該第二垂直方向。
7.如權(quán)利要求6所述的制造凹穴基板的方法，其中顯露部分的該增層電路的步驟包括顯露該增層電路的一第一導(dǎo)電盲孔。
8.如權(quán)利要求7所述的制造凹穴基板的方法，其中形成該增層電路的步驟包括: 提供一第一絕緣層，其包括該介電層，且于該第一垂直方向覆蓋該犧牲載板；然后 形成一第一盲孔，其延伸穿過(guò)該第一絕緣層，且對(duì)準(zhǔn)該犧牲載板；然后 形成一第一導(dǎo)線，其自該第一絕緣層朝該第一垂直方向延伸，并于該第一絕緣層上側(cè)向延伸，且朝該第二垂直方向延伸穿過(guò)該第一盲孔以形成該第一導(dǎo)電盲孔，且該第一導(dǎo)電盲孔與該犧牲載板接觸。
9.如權(quán)利要求6所述的制造凹穴基板的方法，還包括提供一被覆穿孔，其延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層，以提供該凹穴基板兩側(cè)的電性連接。
10.如權(quán)利要求9所述的制造凹穴基板的方法，其中提供該被覆穿孔的步驟包括: 形成一穿孔，其朝該第一及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層；然后 于該穿孔的內(nèi)側(cè)壁上提供一連接層。
11.如權(quán)利要求6所述的制造凹穴基板的方法，其中移除該犧牲載板的步驟包括一化學(xué)蝕刻程序。
12.—種制造凹穴基板的方法，包括； 提供一犧牲載板； 使用一介電層將一聯(lián)機(jī)基板附著至該犧牲載板上，其中該介電層于一第一垂直方向覆蓋該犧牲載板以及于與該第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆蓋該聯(lián)機(jī)基板； 移除該犧牲載板的一選定部分，且該犧牲載板的一剩余部分于該第二垂直方向覆蓋一預(yù)計(jì)形成一凹穴的預(yù)定區(qū)域； 使一加強(qiáng)層于該第二垂直方向附著至該介電層，此步驟包括使該犧牲載板的該剩余部分對(duì)準(zhǔn)該加強(qiáng)層的一通孔； 移除該犧牲載板的該剩余部分以形成該凹穴，并自該凹穴的一封閉端，于該第二垂直方向顯露部分的該介電層，其中該加強(qiáng)層側(cè)向覆蓋并環(huán)繞該凹穴，且該凹穴面朝該第二垂直方向；以及 于該介電層中形成一盲孔，以自該凹穴的該封閉端于該第二垂直方向顯露該聯(lián)機(jī)基板的一選定部分。
13.如權(quán)利要求12所述的制造凹穴基板的方法，還包括于該盲孔中形成一導(dǎo)電盲孔。
14.如權(quán)利要求12所述的制造凹穴基板的方法，還包括提供一被覆穿孔，其延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層，以提供該凹穴基板兩側(cè)的電性連接。
15.如權(quán)利要求14所述的制造凹穴基板的方法，提供該被覆穿孔的步驟包括: 形成一穿孔，其朝該第一及第二垂直方向延伸穿過(guò)該加強(qiáng)層；然后 在該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上提供一連接層。
16.如權(quán)利要求11所述的制造凹穴基板的方法，其中，移除該犧牲載板的步驟包括一化學(xué)蝕刻程序。
【文檔編號(hào)】H01L21/48GK103515247SQ201310234434
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】林文強(qiáng), 王家忠 申請(qǐng)人:鈺橋半導(dǎo)體股份有限公司