201203478 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種半導體封裝件及其製造方法， 且特別是有關於一種具有内埋式線路的半導體封裝件及 其製造方法。 < 【先前技術】 傳統的半導體封裝件包括基板、晶片、介電保護層 及，案化導電層。其中，晶片設於基板上，介電保護層曰 覆蓋晶片，圖案化導電層形成於介電保護層上。一般而 言，塗佈-層導電材料於介電保護層上後，應用敍^ (etching)技術圖案化導電材料以形成圖案化導電層。 更進一步提升。 然而’圖案化導電層與介電賴層之，接觸面積 有限’使圖案化導電層與介電保護層之間的結合度無法 【發明内容】 本發明係有關於一種半導體封裝件及其製造方法， 半導體封裝件之圖案化線路層係⑽式線路，X或’
圖案化線路（trace)層。基板具有一 ic layer)及 一第一基板表 201203478 1 ' 里 VVUU7‘|V\ :此=元件設於第一基板表面並具有-主動表面。 覆蓋主動:1=動表面上。第一雷射活化介電材料 ::主動表面並具有一第一圖案化溝 槽並露出該此導雷如墙„^ 岽μ姚案化線路層埋設於第-圖 案化溝槽内並電性連接於該些導電柱。 =本：明之另一方面’提出一種半導體封裝件之 :有：Γ ^方法包括以下步驟。提供-基板，基板 板表面，·設置數個半導體元件於基板之第 一板表面上，每個半導體元件包括數個導電柱並且有 一主動表面’該些導電柱形成於主動表面上；形成1第 活化介電㈣覆蓋每個半導體元件之主動表面，· 二：：第：雷射活化介電材料上形成—第一圖案化溝 槽以形成一第一圖案化雷射活化 露出該此導雷飪.相士略 口系化溝槽並 m 第一圖案化線路層於第一圖案 ’ θ内’第m線路層並電性連接於該些導電 *體:：板及第-雷射活化介電材料’以形成數個半 為二本發明：上述内容能更明顯易懂，下文特舉較 佳只靶例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 第一實施例 導體^1圖’其繪示依照本發明較佳實施例之半 ==裝件的剖視圖。半導體封料刚包括基板102、 導體凡件104、線路結構174、介電保護層136、數個 201203478 t -·· 電柱（conductive pi 1 lar) 112 及數個銲球 122。其 中，線路結構174包括第一雷射活化介電材料 (laser-activated dielectric material)154、第一圖 案化雷射活化層106及第一圖案化線路（什狀幻層1〇8。 其中’第一雷射活化介電材料154係為可使用雷射光照 射來進行移除動作以形成一溝槽且同時進行活化動作以 在该溝槽之表面形成一具導電性的雷射活化層。 基板102係金屬板，其厚度約為5〇〇微米（μπ])，然 其並非用以限制本發明，基板1〇2之厚度亦可為其它數 值範圍。 基板102的材質例如是銅（Cu)或其它金屬。金屬 製成的基板102其強度甚佳，可增加半導體封裝件1〇〇 的整體結構強度。並且，基板1〇2中大部分的外表面裸 路出來，加上金屬製成的基板1 〇2其散熱性佳，因此可 快速散逸半導體封裝件1 〇 〇内部的產熱。 雖然本實施例中基板1〇2的材質係以金屬為例作說 明，然此非用以限制本發明。於其它實施態樣中，基板 102的材質亦可為pp(p〇iypropylene)基板或陶瓷基板。 較佳但非限定地，基板102的熱膨脹係數 (Coefficient of Thermal Expansion, CTE)與第一雷 射活化介電材料154的熱膨脹係數大致上相同。例如， 基板102及第一雷射活化介電材料154的熱膨脹係數皆 介於17(10 6/°C)至23之間。由於基板1〇2及第—雷射 活化介電材料154的熱膨脹係相近，使半導體封農件1 〇〇 因受熱所發生的翹曲量較小。 201203478 » ί * τ» W^A.» Λ\ 半導體元件104例如是晶片，較佳但非限定地，半 導體元件1G4係薄型晶片，其厚度約為5一。半導體元 件1〇4的數量為單個，其位置大致上位於基板1〇2的中 間位置，可使半導體封裝件1〇〇在製作過程中所發生的 輕曲量較均勻且較小。 半導體元件104具有側面118及相對之背面12〇與 主動表面114’導電柱112形成於主動表面114上。半導 體元件104之背面120透過黏著層116固設於基板1〇2 之第一基板表面110上。 第雷射/舌化介電材料154覆蓋半導體元件104之 2動表面114、側面118及基板1〇2之第一基板表面11〇。 Γ雷射活化介電材料154並具有第一圖案化溝槽m， 其露出導電柱112。第-圖案化溝槽124之槽側壁132形 成有第—圖案化雷射活化層106。 第-圖案化線路層108之至少一部分形成於第一圖 雷槽124 Θ。在本實施例中’第一圖案化線路層⑽ /連接於導電柱112,且全部之第-圖案化線路層1()8 里5又於第—圖案化溝槽124内。進—步地說，第一圖案 層108接觸到第一圖案化溝槽124中全部的槽側 ^ ，可增加第一圖案化線路層108與第一圖荦化雷射 ^之間的接觸面積，以提升結合強度^ ^^其它實施態樣中’第一圖案化線路層1〇8之一部 於圖案化溝槽124内’而其之另一部分可突 出於第—圖案化溝槽124。 此外，第一圖案化線路層108的材質與導電柱112 201203478 的材質係相同。例如’第一圖案化線路層1〇8的材質為 銅’而導電柱112係銅柱，相同材質之第__圖案化線路 層108與導電柱1丨2間的結合度係較佳。 第一圖案化溝槽丨24於第一雷射活化介電材料154 之上表面126露出開口 128，第一圖案化線路層1〇8之上 表面130與第一雷射活化介電材料154之上表面126大 ，上齊平，然此非用以限制本發明。於其它實施態樣中， 第-圖案化線路層1〇8之上表面13〇可低於或高於第一 雷射活化介電材料154之上表面126。 如第1圖所示，第一圖案化線路層1〇8可往半導體 封裝件10+0的外侧面的方向延伸，使得至少部分之銲球 122可沿著第—圖案化線路層⑽的延伸方向移至半導體 元件104與半導體封裝们〇〇之外侧面之間的位置，而 使半導體封裝件1〇〇成為扇出型（Fan_〇ut)半導體封裝 結構。 、 介電保護層136具有數個開孔138，該些銲球122 對應地形成於該㈣孔138並電性連接於第—圖案化線 路層108。較佳但非限定地’半導體封料⑽更包括表 面處理層140 ’其形成於第—®案化線路層108上，鮮球 122形成於表面處理層刚上。其中，表面處理層14〇的 材質利如是鎳（Ni)，（Pa)與金（Au)中至少一者， 其可應用例如是電鍍技術形成。表面處理層14〇除了可 保護第-圖案化線路層⑽外，亦可提昇銲球與第 圖案化線路層10 8間的結合性。 此外基板1〇2的外侧壁148、第一雷射活化介電 201203478 • 1 ννυυ^^Γ/Λ 材料154的外側壁150及介電保護層136的外側壁152 大致上切齊，即，外側壁148、外側壁150及外側壁152 大致上係共平面。 雖然本實施例之半導體封裝件100的第一圖案化線 路層108的層數係以單層為例作說明，然於其它實施態 樣中，請參照第2圖，其繪示依照本發明一實施例之半 導體封裝件的剖視圖。第2圖中半導體封裝件2〇〇之線 路結構274包括數層圖案化線路層。詳細地說，相較於 魯第1圖之半導體封裝件1〇〇,半導體封裝件200包括數層 雷射活化介電材料及數層圖案化線路層，其中相鄰的圖 案化線路層係彼此電性連接其中—層雷射活化介電材 料係設於相鄰之圖案化線路層之間。以下係以其中一第 二雷射活化介電材料258及其中—第二圖案化線路層⑽ 為例說明。
凊繼績參照第2圖’第二雷射活化介電材料258覆 蓋第-圖案化線路層1()8並具有第二圖案化溝槽桃。第 二圖案化溝槽246之槽側壁形成有第二圖案化雷射活化 層206。第二圖案化溝槽⑽露出第一圖案化線路層⑽ 之-部分，第二圖案化線路層244埋設於第二圖案化溝 =246内並透過第二圖案化溝槽⑽電性連接於第一圖 ^匕線路層刚。此外，介電保護層挪覆蓋最外層之圖 案化線路層272，以保護圖案化線路層272。 雖然本實施例之半導體封裝件⑽的半導體元件 104的數量係以單個為例作說 -la…国甘a 然於其它實施態樣中， 明一第3圖’其㈣依照本發明—實施例之半導體封 201203478 第3圖之半導體封裝件_的半導體元 例如是二個。該些半導體元請 ==上對稱於半導體封裝件300的基請的中 且/體封裝件_在製作過程中所發生的趣 小。詳細地說，半導體封裝件300的基 板102的趣曲量大致上對稱於基板⑽的中間位置c，因 此不致使基板102之單側的翹曲量過大。 此外’於其它實施態樣巾，請參照第4圖，其緣示 依照本發明另—實施例之半導體封裝件的剖視圖:相曰較 =第1圖之半導體封裝件刚，第4圖之半導體封裝件 4〇〇更包括設於半導體封裝件4〇〇外部的半 4〇4。半導體元件4〇4例如是覆晶⑴ip响），盆之鲜 球434透過介電保護層436之數個開孔復電性連接於 半導體元件104。半導體元件4〇4並位於半導體封裝件 400之二銲球422之間。 又 以下係以第5圖並搭配第6A至6F圖說明第j圖之 半導體封裝件100之製造方法。第5圖纟會示依照本發明 第一實施例之半導體封裝件的製造方法流程圖，第6八至 6F圖繪示第i圖之半導體封裝件的製造示意圖。 於步驟S102中，提供如第6A圖所示之基板1〇2， 基板102具有第一基板表面u〇。 於步驟S1041中，如第6A圖所示，藉由黏著層116 將半導體元件104固設於基板102之第一基板表面11〇 上0 该些半導體元件104可另外於晶圓上製作電路完成 201203478 > i ννουν/m 並切割分離後，重新分佈於基板1〇2上。 然後，於步驟S1042中，如第6β_示，㈣合或 盍基板102的第-.基板表自11〇、半導體元件⑽之主動 表面114及側面118。為不使圖式過於複雜，第诎圖僅 繪不出單個半導體元件104。 本步驟S1042之第-雷射活化介電材料154係以重 佈後之该些+導體元件104的整體作為封裝對象，因此， 本實施例之製程係重佈晶片之封膠體級封裝 (Chip-red.str.bution Encapsulant Level Package), e使裝作出的半導體封裝件列屬晶片尺寸財（㈤p Scale Package，CSP)或晶圓級封裝（Wafer；L晴丨
Package，WLP)等級，然此非用以限制本發明。 然後，於步驟S1043中，如第6C圖所示，以雷射於 第雷射活化電材才斗154上形成第一圖案化溝槽 ^第-圖案化雷射活化層⑽’第—圖案化溝槽124並露 =些導電柱112。如第6C圖之粗線所示，由雷射形成 的4 一圖案化溝槽124中，其槽側壁132係被活化而形 成具導電性的第一圖案化雷射活化層106。此外，雷射照 射的過程可選擇性地使用光罩。 然後，於步驟幻044中，如第6D圖所示，以無電鍍 Electroless)技術形成第一圖案化線路層1肿於第一 圖案化溝槽丨24内，並使第一圖案化線路層108電性連 接於該些導電柱112。 由於第一圖案化雷射活化層1 具導電性因此第 201203478 -圖案化線路層1G8可透過電財式形成於第—圖案化 雷射活化層H)6h使第-圖案化線路層1〇8埋設於第 一圖案化溝槽124内。 此外，第一圖案化線路層1〇8的形成厚度係依據無 f鍍製程的時間而定。例如’藉由時間的控制，第 案化線路層108之上表面130與第一圖案化雷射活化層 106之上表面126大致上齊平，如第6D圖所^然此非 用以限制本發明。 此外，由於第一圖案化線路層108的形成過程可不 使用光罩，因此不會發生因鮮定位不準所產生的偏位 問題。如此，半導體封裝件⑽的線路（trace)尺寸精 度係較佳，其線_寬度及線路之_間距皆可小於ι〇 μι再者，由於第-圖案化溝槽124及第—圖案化線路 層1〇8的尺寸精度較佳，故，即使在形成多層圖案化線 ^層（如第2圖之半導體封裝件2〇〇)的情況下，仍可使 多層圖案化線路層之間精確地接觸，以維持較佳 品質。 另外，由於可在不需應用蝕刻製程的情況下形成第 一圖案化線路層108’因此第一圖案化線路層1〇8不會發 生蝕刻製私通常會發生的過切（underc的）不良問題， 可避免因過切問題所導致的結構強度下降。進一步地 j，相較於傳統應用蝕刻技術形成之圖案化線路層，本 實鈀例之第一圖案化線路層108的結構強度係較佳。 ▲然後，於步驟S1045中，形成如第6E圖所示之介電 保蔓層136覆蓋第一圖案化線路層及第一雷射活化 201203478 * 1 1 wou^zm 介電材料154之上表面156。介電保護層136並具有數個 開孔138，以露出第一圖案化線路層1〇8之一部分178。 然後，於步驟S1046中，形成如第6E圖所示之表面 處理層140於第一圖案化線路層1 之該部分1 π上。 然後，於步驟S106中，如第6F圖所示，對應半導 體元件104的位置，切割第一雷射活化介電材料154、介 電保護層136及基板1〇2。 於切割步驟S106中，切割路徑p通過基板1〇2、第 一雷射活化介電材料154及介電保護層136，使基板ι〇2 的外側壁148、第一雷射活化介電材料154的外側壁150 及介電保護層136的外侧壁152大致上切齊。 然後，於步驟S108中，形成數個如第i圖所示之銲 球122於第-圖案化線路層⑽之開孔138内的表面處 理層140上，以電性連接於第—圖案化線路層1〇8。至此， 形成如第1圖所示之半導體封裝件1〇〇。 ^然步驟S108係於切割步驟灿6之後完成，然於 其它實施態樣中’步驟81〇8亦可於㈣步驟s⑽之 完成。 以下係以第5圖之流程圖說明第2圖之半導體封裝 件200之製造方法。半導體㈣件細的製造方法中， 步驟S1G2、S1G41至S1G44相似於第i圖之半導體封裝 件100的製造方法’於此不再重複贅述，以下係從步驟 S1044之後開始說明。於步驟Sl〇44之後，形成第二雷射 材料258覆蓋第—圖案化線路層⑽（第一圖 化線路層⑽繪示於第2圖），其中第二雷射活化介電材 13 201203478 , · 料258相似於第一雷射活化介電材料154，在此不重複贅 述。然後，以雷射於該第二雷射活化介電材料258上形 成如第2圖所示之第二圖案化溝槽246及第二圖案化雷 射活化層206’第二圖案化溝槽246並露出第一圖案化線 路層108之-部分。然後，以電鍍方式形成如第2圖所 之第二圖案化線路層244於露出之第—圖案化線路層 108之該部分上及第二圖案化雷射活化層2〇6上内，第二 圖案化線路層244並電性連接於第一圖案化線路層1〇8。 第2圖之半導體封裝件中其它雷射活化介電材料層 及其它圖案化線路層的形成方法分別相似於第二雷射活 化介電材料258及第二圖案化線路層244的形成方法， 在此不再重複贅述。 第一貫施例
=參，第7圖及第8八至仙圖，帛7圖緣示依照 X貫施例之半導體封裝件的製造方法流程圖， 主^ 8β圖繪不應用第二實施例之製造方法製造第1圖 體封裝件的製造示意圖。第二實施例中與第一實; 1同之處沿用相同標號，在此不再贅述。第二實施] 件件的製造方法與第一實施例之半導體封』 ㈣ ^同之處在於，第二實施例之製造方法1 ^件；載板中相對二面上分別形成二組相似的半導體_ 、千’使產能加倍。 載板=rrS2G2中，提供如第8A圖所示之載板56〇< 載板560具有相對之第—載板表面562與第二載板^ 14 201203478 564。 於步驟S204中，如第8a圖所示，以黏貼方式分別 設置二個如第1圖所示之基板1〇2於載板560之第一載 板表面562上及弟一载板表面564上。 接下來的製程步驟中，可同時於載板560中相對二 側上分別形成一組相似的半導體封裝件，使產能加倍。 以下僅以形成於第一载板表面562上之基板102的半導 體封裝件為例作說明。 • 步驟S2061至S2066相似於第5圖之步驟S1041至 S1046，在此不再重複贅述，以下從步驟S208開始說明。 於步驟S208中’如第8B圖所示，以撕除方式將半 導體封裝件自載板560上分離。 接下來的步驟S210至S212相似於第5圖之步驟 S106至S108，在此不再重複贅述。 第三實施例 • 請參照第9圖，其繪示依照本發明第三實施例之半 導體封裝件的剖視圖。第三實施例中與第一實施例相同 之處沿用相同標號，在此不再贅述。第三實施例之半導 體封裝件與第一實施例之半導體封裝件不同之處在於， 第三實施例之半導體封裝件600的基板602中相對二面 形成有二組相似的線路結構674及676。 半導體封裝件600之基板602係具有數個導電貫孔 (conductive via) 670 的石夕基板（Si substrate)或玻 璃基板（glass substrate)。 15 201203478 電 · TSV)技術^^ 67G係由碎穿孔（Through Si 1 icon Via, 態樣中，^成。然此非用職制本發明，於其它實施 其它種類的其f封#件咖之基板6(32亦可塑膠基板或 銅而形成。 ^導電貝孔可於機械穿孔後於孔内鍍 基板⑽（線路姓 線路'、。構674相似於第2圖中 介電材料654 /j 不同之處在於，第一雷射活化 的導電貫孔β7η案化溝槽624更露出基板_中部分 案化溝槽接Λ案Γ路層608可透過第一圖 :籌。676以相似於線路結構㈣的方式電性連接於基 位於基才反602之相對二面上的線路結構676及 W4可透過基板6〇2電性連接。 圖之半導體封裝件600的 以下係以第5圖說明第9 製造方法。 於步驟S102中，提供如第9圖所示的基板6〇2，基 板602具有相對之第-基板表面61〇與第二基板表面 680。接下來的製程步驟中’可同時於基板中相對之 第-基板表面610與第二基板表面咖上分別設置數個 半導體7L件，然、後形成相似的線路結構674及676。線路 結構674及676的形成方法相似於第2圖之基板1〇2上 方的線路結構274的形成方法，在此不再贅述。 本發明上述實施例所揭露之半導體封裝件及其製造 方法’具有夕項特徵’列舉部份特徵說明如下： (1).半導體封裝件之圖案化線路層係内埋式線路。 201203478 f * t wr f x 内埋式線路中至少一八 案化溝槽内，使内埋二：：：雷射活化介電材料之圖 介電材L翻^ 導體封裝件之雷射活化 ’接觸面積較大’結合強度較強。 相，斤μ於基板及雷射活化介電材料的熱膨脹係數 ❹料切_量較小: 多層心的層數可以是 ^).由於圖案化線路層的形成過程可不使用光 可提由於光罩定位不準的偏位問題，如此 線路件的線路尺寸精度’其線路的寬度及 綠路之間的間距皆可小於10帅。 (5).由於在不需要應用韻刻製程的情況下亦可形 j第一圖案化線路層’因此圖案化線路層不會發生敍刻 衣程會發生的過切不良問題， x 致的結構強度下降。 了避免因為過切問題所導 ⑻.圖案化線路層接觸_#化溝槽之槽側壁，辦 =圖案化線路層與㈣化雷射活化層之間曰 提升結合強度。 (7) .雷射活化介電材料被雷射照射過的部 活化而形成具導電性的雷射活化層，有助 贫 驟中鍍層的產生。 、錢v (8) .基板係係金屬板’其強度甚佳，可增 封裝件的整體結構強度。 (9) .基板之側面及底面係裸露出來，可快 導體封裝件内部的產熱。 201203478 2所述，雖然本發明已以較佳實施 如， =非用以限定本發明。本發明所屬技術領域 各種之更動賴。因此二=圍内’當可作 之申請專利翻所界定者^ 關當視後附 【圖式簡單說明】 的剖視第^繪线财發賴料麵丨之料體封裝件 剖視圖第。2圖繪示依照本發明-實施例之半導體封裝件的 剖視圖第。3圖繪示依照本發明—實施例之半導體封裝件的 的剖視第Γ㈣依财㈣另—實_之半導體封裝件 的製㈣本糾第—實施狀何體封裝件 第6Ai 6F圖繪示第！圖之半導體封裝件的製造示 忍圆〇 的照本㈣f狀料體封裝件 第8A至8B圖繪TF應用第二實施例之製造方法製造 圖之半導體封裝件的製造示意圓。 的剖示依照本發明第三實施例之半導體封裝件 201203478 ， 1 j wouy/m 【主要元件符號說明】 半導體封裝件 100 、 200 、 300 、 400 、 600 : 102、602 :基板
104、304、404 :半導體元件 106 :第一圖案化雷射活化層 108、· 608:第一圖案化線路層 110、610:第一基板表面 112 :導電柱 114 :主動表面 116 :黏著層 118 :側面 120 :背面 122、422、434 :銲球 124、624 :第一圖案化溝槽 126、130 :上表面 128 :開口 13 2 :槽側壁 136 ' 236、436 :介電保護層 138、438 :開孔 140 :表面處理層 148 ' 150、152 :外側壁 154、654 .第一雷射活化介電材料 174、274、674、676 :線路結構 178* 一部分 19 201203478 206 :第二圖案化雷射活化層 244 :第二圖案化線路層 246 :第二圖案化溝槽 258 :第二雷射活化介電材料 272 :圖案化線路層 560 :載板 562 :第一載板表面 564:第二載板表面 670 :導電貫孔 680 :第二基板表面 C:中間位置 P:切割路徑