CN102026499A - 基板结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种基板结构的制造方法，包括以下的步骤。提供一基板，基板具有图案化后的一第一金属层、图案化后的一第二金属层与一通孔。然后，形成一第一介电层与一第二介电层于基板的一第一表面与相对应的一第二表面。接着，图案化第一介电层与第二介电层。然后，形成一第一走线层于图案化后的第一介电层的一表面，第一走线层埋入于图案化后的第一介电层中，且与第一介电层共平面。接着，形成一第二走线层于第二介电层的一表面上。

Description

基板结构及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种基板结构及其制造方法，且特别是有关于一种基板的两个表面具有不同结构的基板结构及其制造方法。

背景技术

目前，为了因应电子产品的轻薄短小的尺寸趋势，电路板逐步地朝着例如是超细线路(Ultrafine line)的设计发展。

目前已有上下表面均具有超细线路的走线层的电路板被提出。然而，这样的电路板必须进行两次超细线路的工艺，所需的成本极为高昂。因此，如何降低具有超细线路的走线层的电路板，乃业界所致力的课题之一。

发明内容

本发明主要提供一种基板结构及其制造方法，其具有厚度薄，且制造成本低的优点。

根据本发明，提出一种基板结构的制造方法，包括以下的步骤。提供一基板，基板具有图案化后的一第一金属层、图案化后的一第二金属层与一通孔。然后，形成一第一介电层与一第二介电层于基板的一第一表面与相对应的一第二表面。接着，图案化第一介电层与第二介电层。然后，形成一第一走线层于图案化后的第一介电层的一表面，第一走线层埋入于图案化后的第一介电层中，且与第一介电层共平面。接着，形成一第二走线层于第二介电层的一表面上。

根据本发明，再提出一种基板结构，包括一基板、一第一介电层、一第二介电层、一第一走线层及一第二介电层。基板具有图案化后的第一金属层、图案化后的一第二金属层与一通孔。通孔电性连接第一金属层与第二金属层。第一介电层配置于基板的一第一表面。第二介电层配置于基板的一第二表面。第一表面与第二表面相对。第一走线层埋入于第一介电层中，且与第一介电层为共平面。第二走线层配置于第二介电层的一表面上。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示根据本发明一较佳实施例的基板结构的示意图。

图2绘示图1中的基板结构的第一种制造方法的流程图。

图3A～3F绘示根据图2中的基板结构的第一种制造方法的流程示意图。

图4绘示图1中的基板结构的制造方法的第三种流程图。

图5A～5G绘示根据图4中的基板结构的第三种制造方法的流程示意图。

主要组件符号说明

100：基板结构

110：基板

111：第一金属层

112：第二金属层

113：通孔

110s1：第一表面

110s2：第二表面

121：第一介电层

121h、122h：盲孔

121s、122s：表面

122：第二介电层

131：第一走线层

131a、131a’：第三金属层

132：第二走线层

132a、132a’：第四金属层

141：第一种子层

142：第二种子层

150：光阻层

d1、d2、d11、d12、d21、d22：厚度

S201～S211、S201’～S211’：流程步骤

具体实施方式

请参照图1，其绘示根据本发明一较佳实施例的基板结构的示意图。基板结构100包括一基板110、一第一介电层121、一第二介电层122、一第一走线层131及一第二走线层132。

基板110具有图案化后的第一金属层111、图案化后的一第二金属层112与一通孔113。通孔113电性连接第一金属层111与第二金属层112。第一介电层121配置于基板110的一第一表面110s1，且第二介电层122配置于基板110的一第二表面110s2。第一表面110s1与第二表面110s2相对。第一走线层131埋入于第一介电层121中，且与第一介电层121为共平面。第二走线层132配置于第二介电层122的一表面上122s。

兹将本实施例的基板结构100进一步说明如下。于本实施例中，第一走线层131具有细线路，用以电性连接芯片。此处第一走线层131电性连接于芯片的方式例如是利用锡球或凸块(Cu pillar)的覆晶(Flip chip)方式。细线路的走线间距例如是介于6至30微米之间，且细线路的走线的厚度例如是介于5至15微米之间。此外，第二走线层132配置于第二介电层122的表面的厚度例如为12至20微米之间。由于第一走线层131埋入于第一介电层121中，因此，第一介电层121的厚度d1需维持一定的大小，以让第一走线层131与第一表面110s1处的走线层相隔一定的间距来避免短路。而第二走线层132因为不是埋入于第二介电层122中，故第二介电层122的厚度d2可设计成小于第一介电层121的厚度d1，以减少基板结构100的整体厚度。此处的第一介电层121的厚度d1可设计成大于第二介电层122的厚度d2约10～20微米。

另外，假设本实施例的第一走线层131及第二走线层132以电镀的方式形成，则基板结构100可更形成有第一种子层141及第二种子层142来作为电镀时的导电层。第一种子层141配置于第一介电层121及第一走线层131之间，且第二种子层142配置于第二介电层122及第二走线层132之间。此处的第一种子层141及第二种子层142的材料可例如是化学铜(E’less Cu)。再者，基板结构100可更包括数个锡球，配置于第二走线层132上，以提供对外电性连接的功能。

如此一来，在具有相同的功能的前提下，相较于上表面及下表面均具有埋入于介电层中的超细线路的走线层的基板结构来说，本实施例的基板结构100经由配置不同结构的走线层于基板110的第一表面110s1及第二表面110s2，可使得基板110的整体厚度较薄。

于本实施例中，基板结构100可例如利用下述的三种制造方法制成，以下将分别详细地说明。

请同时参照图2及图3A～3F，图2绘示图1中的基板结构的第一种制造方法的流程图，且图3A～3F绘示根据图2中的基板结构的第一种制造方法的流程示意图。基板结构100的此第一种制造方法包括以下的步骤。

于步骤S201中，提供基板110，基板110具有图案化后的第一金属层111、图案化后的第二金属层112与通孔113，如图3A所示。于本实施例中，通孔113电性连接第一金属层111与第二金属层112。虽然本实施例以基板110具有第一金属层111、第二金属层112及通孔113为例做说明，然基板110亦可为具有二层以上的金属层的基板(未绘示)。

接着，于步骤S203中，形成第一介电层121与第二介电层122于基板110的第一表面110s1与相对应的第二表面110s2，如图3B所示。步骤S203例如是以真空压合(vacuum lamination)的方式来形成第一介电层121及第二介电层122。

接着，于步骤S205中，图案化第一介电层121与第二介电层122，如图3C所示。图案化第一介电层121例如是利用准分子激光(Excimer Laser)来达成，以形成对应至第一走线层131的细线路(Ultrafine line)的图样，且利用紫外光-雅铬激光(UV-YAG Laser)来形成对应至第一介电层121的盲孔(VIA)121h的图样。另外，图案化第二介电层122例如是利用紫外光-雅铬激光来形成对应至第二介电层122的盲孔122h的图样。

然后，于步骤S207中，形成第三金属层131a于图案化后的第一介电层121的表面121s，且形成第四金属层132a于图案化后的第二介电层122的表面122s上，如图3D所示。于本实施例中，所形成位于第二介电层122的表面122s上的第四金属层132a的厚度d12较佳地大于所形成的位于第一介电层121的表面121s上的第三金属层131a的厚度d11。

接着，于步骤S209中，减少第三金属层131a的厚度，且减少第四金属层132a的厚度，使得剩余的第三金属层131a埋入于图案化后的第一介电层121中来形成第一走线层131，如图3E所示。于此实施例中，只有第三金属层131a高于第一介电层121的厚度要完全地被减少，以仅留下位于埋入于第一介电层121中的第三金属层131a。于图3E中，所减少的第三金属层131a及所减少的第四金属层132a的部分以虚线表示。第三金属层131a的厚度与第四金属层132a的厚度例如以相同的工艺被减少。步骤S209例如是以蚀刻或研磨的方式减少第三金属层131a的厚度，且例如是以蚀刻或研磨的方式来减少第四金属层132a的厚度。于本实施例中，第三金属层131a的厚度与第四金属层132a的厚度所减少的量例如实质上相同。

然后，于步骤S211中，图案化第四金属层132a，以形成第二走线层132于第二介电层122的表面122s上，如图3F所示。

为了提供于对外的电性连接的功能，本实施例的制造方法可更包括形成数个锡球于第二走线层132上。

假设本实施例的制造方法以电镀的方式来形成第三金属层131a及第四金属层132a以分别作为第一走线层131及第二走线层132的一部分。为了提供电镀时的导电层，于步骤S207之前，基板结构100的制造方法更包括分别形成第一种子层141及第二种子层142(如图1所示)于图3C的图案化后的第一介电层121的表面121s上及图案化后的第二介电层122的表面122s上。另外，较佳地，在步骤S211之后，基板结构100的制造方法更包括移除第二介电层122的表面122s上经由第二走线层132露出的第二种子层142，以避免短路。移除的方式可经由蚀刻或下级预处理(downstream pretreatment)的方式去除。

此外，为了有效地去除残留在第一介电层121的表面121s及第二介电层122的表面122s的胶渣(smear)，本实施的基板结构100的制造方法可在形成第一种子层141及第二种子层142的步骤之前更包括清洁(desmear)图案化后的第一介电层121的表面121s及清洁图案化后的第二介电层122的表面122s的步骤。清洁的步骤可例如是以蚀刻的方式进行。此清洁的步骤可以去除贯孔底部的胶渣，并且使介电层的表面粗糙化以利后续的工艺。

基板结构100的此种制造方法仅需在图案化第一介电层121时使用准分子激光。由于使用准分子激光的工艺是非常昂贵的，因此，相较于需利用两次准分子激光来分别图案化两个介电层的基板结构的制造方法，基板结构100的此种制造方法可有效地减少制造成本。此外，由于仅有第三金属层131a高于第一介电层121的厚度要完全地被减少，且第二介电层122的厚度可比第一介电层121的厚度薄，这些因素使得本实施例所需的制造成本可更可进一步地降低。

以下接着说明基板结构100的第二种制造方法。与第一种制造方法不同的是，基板结构100的第二种制造方法改变了第三金属层及第四金属层的厚度来达成。更详细地说，与第一种制造方法相较，于基板结构100的另一种制造方法中，虽然所形成的第四金属层的厚度不小于形成的第三金属层的厚度，然而，第二种制造方法中形成的第三金属层与第四金属层的厚度差小于图2中的基板结构100的第一种制造方法中所形成的第三金属层131a及第四金属层132a的厚度差，且减少的第三金属层的厚度大于减少的第四金属层的厚度。

举例来说，第二种制造方法中以蚀刻及研磨的方式来减少第三金属层的厚度，且仅以蚀刻的方式来减少第四金属层的厚度的步骤。如此一来，基于上述的第三金属层及第四金属层的厚度设计，以及其它类似于图3A～图3F中的流程，同样可制成图1中的基板结构100。第二种制造方法亦可达成类似第一种制造方法的优点。

除了上述的两种制造方法的外，基板结构100亦可图4及图5A～5G的流程步骤制成。请同时参照图4及图5A～5G，图4绘示图1中的基板结构的第三种制造方法的流程图，且图5A～5G绘示根据图4中的基板结构的第三种制造方法的流程示意图。基板结构100的第三种制造方法包括以下的步骤。

与图2中的流程步骤相较，图4中的步骤S201’至步骤S205’分别与图2中的步骤S201至步骤S205相同。步骤S201’是提供基板110(如图5A所示)，步骤203’形成第一介电层121及第二介电层122(如图5B所示)，且步骤S205’接着图案化第一介电层121与第二介电层122(如图5C所示)。

然后，于步骤S206a’中，形成光阻层150于图案化后的第二介电层122的表面122s上。

接着，于步骤S206b’中，图案化光阻层150，如图5D所示。

然后，于步骤S207’中，形成第三金属层131a’于图案化后的第一介电层121的表面121s，且形成第四金属层132a’于未被图案化后的光阻层150覆盖的图案化后的第二介电层122的表面122s上，如图5E所示。于本实施例中，形成的第四金属层132a’的厚度d22可实质上等于形成的第三金属层131a’的厚度d21。

接着，于步骤S209’中，减少第三金属层131a’的厚度，使得剩余的第三金属层131a’埋入于图案化后的第一介电层121中来形成第一走线层131，如图5F所示。减少的第三金属层131a’的部分以虚线表示。步骤S207’例如是以蚀刻及研磨的方式来减少第三金属层131a’的厚度。

然后，于步骤S211’中，移除图案化后的光阻层150，以形成第二走线层132，如图5G所示。

为了提供对外的电性连接的功能，本实施例的制造方法可更包括形成数个锡球于第二走线层132上。

其它例如是清洁第一介电层121及第二介电层122的步骤、及形成第一种子层141及第二种子层142的步骤当可根据工艺需求执行，此处不再重复说明。第三种制造方法亦可达成类似第一种制造方法的优点。

本发明上述实施例所揭露的基板结构及其制造方法，其第一走线层以埋入于第一介电层的方式配置，且第二走线层以配置于第二介电层上的方式配置。如此一来，相较于上下表面均具有埋入于介电层中的超细线路的走线层的基板结构，本发明的多个实施例的基板结构的整体厚度较薄，且制造成本较低。此外，一般而言基板下表面的走线层通常用以作为接地层或直流偏压层，通常不太需要超细线路即可达成所要的功能。因此，本发明的实施例的一般的走线层(例如第二走线层132)已足够作为接地层或直流偏压层。因此，本发明的多个实施例可以在达成业界的实际产品要求的前提之下，同时具有成本低廉的优点，相当具有市场竞争力。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (19)

1.一种基板结构的制造方法，包括：

提供一基板，该基板具有图案化后的一第一金属层、图案化后的一第二金属层与一通孔(Through hole)；

形成一第一介电层与一第二介电层于该基板的一第一表面与相对应的一第二表面；

图案化该第一介电层与该第二介电层；

形成一第一走线层于图案化后的该第一介电层的一表面，该第一走线层埋入于该图案化后的第一介电层中，且与该第一介电层共平面；以及

形成一第二走线层于该第二介电层的一表面上。

2.如权利要求1所述的制造方法，其中形成该第一走线层的步骤包括：

形成一第三金属层于图案化后的该第一介电层的该表面；以及

减少该第三金属层的厚度，使得剩余的该第三金属层埋入于该图案化后的第一介电层中来形成该第一走线层。

3.如权利要求2所述的制造方法，其中，形成该第二走线层的该步骤包括：

形成一第四金属层于图案化后的该第二介电层的该表面上；

减少该第四金属层的厚度；以及

图案化该第四金属层，以形成该第二走线层。

4.如权利要求3所述的制造方法，其中形成的该第四金属层的厚度大于或等于形成的该第三金属层的厚度。

5.如权利要求3所述的制造方法，其中减少的该第三金属层的厚度实质上等于减少的该第四金属层的厚度。

6.如权利要求3所述的制造方法，其中减少的该第三金属层的厚度大于减少的该第四金属层的厚度。

7.如权利要求6所述的制造方法，其中减少该第三金属层的该步骤以蚀刻及研磨的方式进行，且减少该第四金属层的该步骤以蚀刻的方式进行。

8.如权利要求3所述的制造方法，其中于形成该第三金属层的该步骤之前，该制造方法更包括：

形成一第一种子层于图案化后的该第一介电层的该表面上；

其中，于形成该第四金属层的该步骤之前，该制造方法更包括：

形成一第二种子层于图案化后的该第二介电层的该表面上；

其中，于图案化该第四金属层的该步骤之后，该制造方法更包括：

移除该第二介电层的该表面上的该第二种子层。

9.如权利要求2所述的制造方法，其中，形成该第二走线层的该步骤包括：

形成一光阻层于图案化后的该第二介电层的该表面上；

图案化该光阻层；

形成一第四金属层于未被图案化后的该光阻层覆盖的图案化后的该第二介电层的该表面上；以及

移除图案化后的该光阻层，以形成该第二走线层。

10.如权利要求9所述的制造方法，其中形成的该第三金属层的厚度实质上等于形成的该第四金属层的厚度。

11.如权利要求10所述的制造方法，其中减少该第三金属层的该步骤以蚀刻及研磨的方式进行。

12.如权利要求9所述的制造方法，其中于形成该第三金属层的该步骤之前，该制造方法更包括：

形成一第一种子层于图案化后的该第一介电层的该表面上；

其中，于形成该光阻层的该步骤之前，该制造方法更包括：

形成一第二种子层于图案化后的该第二介电层的该表面上；

其中，于移除图案化后的该光阻层的该步骤之后，该制造方法更包括：

移除该第二介电层的该表面上的该第二种子层。

13.如权利要求1所述的制造方法，其中其中图案化该第一介电层与该第二介电层的步骤利用紫外光-雅铬激光(UV-YAG Laser)来达成，以分别形成对应至该第一介电层与该第二介电层的盲孔(Via)的图样。

14.如权利要求1所述的制造方法，其中图案化该第一介电层的该步骤利用准分子激光(Excimer Laser)来达成，以形成对应至该第一走线层的细线路(Ultrafine line)的图样。

15.一种基板结构，包括：

一基板，具有图案化后的一第一金属层、图案化后的一第二金属层与一通孔，该通孔电性连接该第一金属层与该第二金属层；

一第一介电层，配置于该基板的一第一表面；

一第二介电层，配置于该基板的一第二表面，该第一表面与该第二表面相对；

一第一走线层，埋入于该第一介电层中，且与该第一介电层为共平面；以及

一第二走线层，配置于该第二介电层的一表面上。

16.如权利要求15所述的基板结构，其中，该第二走线层配置于该第二介电层的表面的厚度为12至20微米之间。

17.如权利要求15所述的基板结构，其中，该第一介电层的厚度大于该第二介电层的厚度10～20微米。

18.如权利要求15所述的基板结构，其中，该第一走线层具有细线路，该细线路的走线间距介于6至30微米之间。

19.如权利要求15所述的基板结构，其中，该第一走线层具有细线路，该细线路的走线的厚度介于5至15微米之间。

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