專利名稱：混合式承載器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種承載器及其制造方法，詳言之，關(guān)于一種混合式承載器及其制造 方法。
背景技術(shù)：
參考圖1，其顯示習(xí)知的導(dǎo)線架1的示意圖。該習(xí)知導(dǎo)線架1包括一芯片承座101、 一框架102、數(shù)個(gè)條導(dǎo)腳103及數(shù)個(gè)條系條104。這些導(dǎo)腳103配置于該芯片承座101周圍。 這些系條104將該芯片承座101固定于該導(dǎo)線架1的該框架102中央位置。該習(xí)知的導(dǎo)線 架1由于這些導(dǎo)腳103的數(shù)量有限，以致于接點(diǎn)不足，因此，在一習(xí)知封裝結(jié)構(gòu)中，因該習(xí)知 的導(dǎo)線架1具有較少的輸入端及輸出端(接點(diǎn))，故無法增加該習(xí)知封裝結(jié)構(gòu)的功能性。因此，有必要提供一種創(chuàng)新且具進(jìn)步性的混合式承載器及其制造方法，以解決上 述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種混合式承載器，該混合式承載器包括一介電層及一中央金屬層。 該介電層具有一第一表面、一第二表面、一第一區(qū)域及一第二區(qū)域，該第二表面相對(duì)于該第 一表面，該第一區(qū)域位于該介電層之中間部分，該第二區(qū)域位于該第一區(qū)域的周圍，該第一 區(qū)域具有至少一第一開孔，該第二區(qū)域具有數(shù)個(gè)第二開孔。該中央金屬層覆蓋該第一開孔 及這些第二開孔，并分別顯露位于該第一表面及該第二表面的部分該介電層，相對(duì)于該第 一表面及該第二表面，分別形成數(shù)個(gè)凸部。其中，該中央金屬層包括一第一導(dǎo)電層、一種子 金屬層及一第二導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層形成于該第一表面且覆蓋該第一開孔及這些第二開 孔，該種子金屬層至少覆蓋該第一開孔及這些第二開孔，該第二導(dǎo)電層形成于該種子金屬 層上。本發(fā)明另提供一種混合式承載器的制造方法，該制造方法包括以下步驟(a)提 供一基板，該基板依序具有一第一導(dǎo)電層、一介電層及一中介導(dǎo)電層，該介電層具有一第一 區(qū)域及一第二區(qū)域，該第一區(qū)域位于該介電層之中間部分，該第二區(qū)域位于該第一區(qū)域的 周圍；(b)移除部分該中介導(dǎo)電層及部分該介電層，以分別于該第一區(qū)域及該第二區(qū)域形 成至少一第一開孔及數(shù)個(gè)第二開孔，以顯露部分該第一導(dǎo)電層；(c)形成一種子金屬層，該 種子金屬層覆蓋該中介導(dǎo)電層、該介電層及該第一導(dǎo)電層；(d)形成一第二導(dǎo)電層，該第二 導(dǎo)電層具有一第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分分別位于該第一區(qū)域及該 第二區(qū)域上，其分別覆蓋該第一開孔及這些第二開孔中的該種子金屬層，且顯露部分該種 子金屬層，該第二導(dǎo)電層實(shí)質(zhì)上高于該種子金屬層；(e)移除顯露的該種子金屬層及其下 方的該中介導(dǎo)電層；及(f)移除部分該第一導(dǎo)電層，其相對(duì)于顯露的該種子金屬層。本發(fā)明的該混合式承載器具有數(shù)個(gè)內(nèi)引腳(相對(duì)于該第一開孔及這些第二開孔 的部分該中央金屬層)，故打線半導(dǎo)體裝置或覆晶裝置可設(shè)置于該混合式承載器上，且電性 連接相對(duì)于該第一區(qū)域及該第二區(qū)域的這些凸部。并且，該半導(dǎo)體裝置可容易地設(shè)置于該
4混合式承載器上，且可簡(jiǎn)單地電性連接該混合式承載器(例如打線連接)。因此，本發(fā)明 的混合式承載器及其制造方法可容易地應(yīng)用于區(qū)域數(shù)組金屬晶圓級(jí)封裝，并且，本發(fā)明的 混合式承載器制造方法簡(jiǎn)單，故可降低生產(chǎn)成本。


圖1顯示習(xí)知導(dǎo)線架的示意圖2顯示本發(fā)明的基板示意圖3顯示本發(fā)明于該基板形成數(shù)個(gè)第一開孔及數(shù)個(gè)第二
圖4顯示本發(fā)明形成一種子金屬層的剖面示意圖5至7顯示本發(fā)明形成一第二導(dǎo)電層的剖面示意圖8至10顯示本發(fā)明形成一阻障層的剖面示意圖；及
圖11顯示具有本發(fā)明混合式承載器的一半導(dǎo)體封裝結(jié)
主要組件符號(hào)說明
1習(xí)知導(dǎo)線架
2基板
3種子金屬層
4第二導(dǎo)電層
5阻障層
6半導(dǎo)體裝置
7導(dǎo)體
8封膠材料
9導(dǎo)電凸塊
20中央金屬層
21第一導(dǎo)電層
22介電層
23中介導(dǎo)電層
24第一開孔
25第二開孔
41第一部分
42第二部分
40第一干膜
60第二干膜
100本發(fā)明的混合式承載器
101芯片承座
102框架
103導(dǎo)腳
104系條
200具有本發(fā)明混合式承載器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)
211第一表面
.開孔的剖面示意圖
221第--區(qū)域
222第二二區(qū)域
223第--表面
224第二二表面
具體實(shí)施例方式圖2至圖10顯示本發(fā)明混合式承載器的制造方法的示意圖。參考圖2，首先提供 一基板2。該基板2依序具有一第一導(dǎo)電層21、一介電層22及一中介導(dǎo)電層23。該第一導(dǎo) 電層21具有一第一表面211。該介電層22具有一第一區(qū)域221及一第二區(qū)域222，其中，該 第一區(qū)域221位于該介電層22之中間部分，該第二區(qū)域222位于該第一區(qū)域221的周圍。 在本實(shí)施例中，該基板2由該第一導(dǎo)電層21及一層合基板所制成，其中該層合基板包括該 介電層22及該中介導(dǎo)電層23。參考圖3，移除部分該中介導(dǎo)電層23及部分該介電層22，以分別于該第一區(qū)域221 及該第二區(qū)域222形成至少一第一開孔24 (在本實(shí)施例中為三個(gè))及數(shù)個(gè)第二開孔25，以 顯露部分該第一導(dǎo)電層21。要注意的是，在本實(shí)施例中可利用蝕刻方法或激光鉆孔方法，以 移除部分該中介導(dǎo)電層23及部分該介電層22。在其它應(yīng)用中，亦可僅形成一第一開孔24。參考圖4，形成一種子金屬層3，該種子金屬層3覆蓋該中介導(dǎo)電層23、該介電層 22及該第一導(dǎo)電層21。在本實(shí)施例中，利用濺鍍方法形成該種子金屬層3。在其它應(yīng)用中， 亦可利用該所屬領(lǐng)域具有通常技術(shù)者熟知的其它方法形成該種子金屬層3，例如無電電 鍍方法。參考圖5及圖6，形成一第二導(dǎo)電層4。該第二導(dǎo)電層4具有一第一部分41及一 第二部分42，該第一部分41及該第二部分42分別位于該第一區(qū)域221及該第二區(qū)域222 上。該第一部分41及該第二部分42分別覆蓋該第一開孔24及這些第二開孔25中的該種 子金屬層3 (圖3)，且顯露相對(duì)于該第二區(qū)域222的部分該種子金屬層3，較佳地，該第二導(dǎo) 電層4實(shí)質(zhì)上高于該種子金屬層3。在本實(shí)施例中，該第二導(dǎo)電層4由以下步驟所形成。首先，設(shè)置一第一干膜40于 該種子金屬層3上，以定義該第一部分41及該第二部分42的區(qū)域。接著，形成該第二導(dǎo)電 層4，以覆蓋該種子金屬層3，以形成該第一部分41及該第二部分42。最后，移除該第一干 膜40，以顯露未被該第二導(dǎo)電層4覆蓋的部分該種子金屬層3。較佳地，該第二導(dǎo)電層4利 用電鍍方法形成。參考圖7，移除顯露的該種子金屬層3及其下方的該中介導(dǎo)電層23，以顯露部分該 介電層22。在本實(shí)施例中，利用蝕刻方法移除顯露的該種子金屬層3及該中介導(dǎo)電層23。要注意的是，位于該第二部分42的該第二導(dǎo)電層4可僅覆蓋在這些第二開孔 25 (以激光鉆孔方法形成，故每一第二開孔25的側(cè)壁實(shí)質(zhì)上垂直該種子金屬層3)中的該 種子金屬層3。上述情況視于干膜定義區(qū)域而定，且位于該第二部分42的該中介導(dǎo)電層23 可被完全移除(未示出)。在其它應(yīng)用中，可僅形成一第一開孔24于該第一部分41，可以 理解的是，位于該第一部分41的該第二導(dǎo)電層4可僅覆蓋在該第一開孔24中的該種子金 屬層3，并且，位于該第一部分41的該中介導(dǎo)電層23可被完全移除。參考圖8及圖9，形成一阻障層5。該阻障層5覆蓋該第二導(dǎo)電層4、該種子金屬層3及該中介導(dǎo)電層23，且覆蓋相對(duì)于該第一部分41及該第二部分42的部分該第一導(dǎo)電 層21的該第一表面211。在本實(shí)施例中，該阻障層5由以下步驟所形成。首先，設(shè)置一第 二干膜60于部分該第一導(dǎo)電層21的該第一表面211上，且相對(duì)于顯露的該介電層22。接 著，形成該阻障層5，再移除該第二干膜60。較佳地，該阻障層5以電鍍方法形成。其中，電 鍍?cè)撟枵蠈?時(shí)利用一阻隔介電層(圖未示出)阻隔，使該阻障層5不完全覆蓋該介電層 22，以顯露部分該介電層22。參考圖10，移除未被該阻障層5覆蓋的部分該第一導(dǎo)電層21，以顯露部分該介電 層22，以制作完成本發(fā)明的混合式承載器100。其中，在本實(shí)施例中利用堿性蝕刻方法移除 未被該阻障層5覆蓋的部分該第一導(dǎo)電層21。
參考圖11，要注意的是，在移除部分該第一導(dǎo)電層21步驟之后，可設(shè)置一半導(dǎo)體 裝置6于該第一導(dǎo)電層21的該面的該阻障層5上，其中，該半導(dǎo)體裝置6相對(duì)于該第一部分 41。接著，于該第一導(dǎo)電層21的該面，以數(shù)個(gè)導(dǎo)體7(例如導(dǎo)線)電性連接該半導(dǎo)體裝置 6及相對(duì)于該第二部分42的該阻障層5。最后，以一封膠材料8包覆該阻障層5、這些導(dǎo)體 7、該半導(dǎo)體裝置6、該介電層22及該第一導(dǎo)電層21，以制作完成一半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)200。在 其它應(yīng)用中，該半導(dǎo)體裝置6亦可以半導(dǎo)體裝置覆晶方法電性連接該混合式承載器100 (未 示出)。依不同的應(yīng)用，數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊9可設(shè)置于覆蓋該第二導(dǎo)電層4的該阻障層5上，且 相對(duì)于該第二部分42。再參考圖11，其顯示具有本發(fā)明混合式承載器100的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)200示意圖。 該混合式承載器100包括一介電層22、一中央金屬層20及一阻障層5。該介電層22具 有一第一區(qū)域221、一第二區(qū)域222、一第一表面223及一第二表面224。其中，該第二表面 224相對(duì)于該第一表面223，該第一區(qū)域221位于該介電層22之中間部分，該第二區(qū)域222 位于該第一區(qū)域221的周圍。該第一區(qū)域221具有至少一第一開孔24(在本實(shí)施例中為三 個(gè))，該第二區(qū)域222具有數(shù)個(gè)第二開孔25。要注意的是，在其它應(yīng)用中亦可僅形成一第一 開孔24。在本實(shí)施例中，每一第一開孔24在該第一表面223上的投影面積大于在該第二表 面224上的投影面積。或者，這些第二開孔25的其中之一，在該第一表面223上的投影面 積大于在該第二表面224上的投影面積。藉此，該介電層22可更穩(wěn)定地固定該中央金屬層 20。該中央金屬層20覆蓋該第一開孔24及這些第二開孔25，并分別顯露位于該第一 表面223及該第二表面224的部分該介電層22，相對(duì)于該第一表面223及該第二表面224， 分別形成數(shù)個(gè)凸部。在本實(shí)施例中，該中央金屬層20包括一第一導(dǎo)電層21、一種子金屬層3、一中介導(dǎo) 電層23及一第二導(dǎo)電層4。其中，該第一導(dǎo)電層21形成于該第一表面223且覆蓋等該第一 開孔24及這些第二開孔25。在本實(shí)施例中，該該第一導(dǎo)電層21形成于該第一表面223的 該介電層22上，該中介導(dǎo)電層23于該第二表面224，形成于該介電層22上且位于該介電 層22及該種子金屬層3之間。該種子金屬層3至少覆蓋這些第一開孔24及這些第二開孔 25。在本實(shí)施例中，該種子金屬層3形成于這些第一開孔24及這些第二開孔25上，且覆蓋 該中介導(dǎo)電層23。該第二導(dǎo)電層4形成于該種子金屬層3上。較佳地，該第一導(dǎo)電層21及 該中介導(dǎo)電層23為銅或銅合金。
該阻障層5形成于該第二導(dǎo)電層4及該第一導(dǎo)電層21上，其中，該阻障層5較佳 為一鎳/金(Ni/Au)層。要注意的是，在本實(shí)施例中，于該第一表面223，相對(duì)于該第一區(qū)域 221的該第一導(dǎo)電層21的凸部212包括一芯片承座。在其它應(yīng)用中，于該第一表面223，相 對(duì)于該第一區(qū)域221的該第一導(dǎo)電層21的該凸部212包括一芯片承座及至少一接地墊。在本實(shí)施例中 ，一半導(dǎo)體裝置6于該第一表面的該面，設(shè)置于相對(duì)于該凸部 212 (芯片承座)的該阻障層5上。數(shù)個(gè)導(dǎo)體7 (例如導(dǎo)線)于該第一表面223，電性連接 該半導(dǎo)體裝置6及相對(duì)于這些第二開孔25的該阻障層5。一封膠材料8于該第一表面223， 包覆該阻障層5、這些導(dǎo)體7、該半導(dǎo)體裝置6、該介電層22及該第一導(dǎo)電層21。另外，于該 第二表面224，數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊9可設(shè)置于相對(duì)于該第二區(qū)域222的該阻障層5上。本發(fā)明的該混合式承載器100具有數(shù)個(gè)內(nèi)引腳(相對(duì)于這些第一開孔24及這些 第二開孔25的部分該中央金屬層20)，故打線半導(dǎo)體裝置或覆晶裝置可設(shè)置于該混合式承 載器100上，且電性連接相對(duì)于該第一部分41及該第二部分42的該阻障層5。并且，該半 導(dǎo)體裝置可容易地設(shè)置于該混合式承載器100的芯片承座上，且可簡(jiǎn)單地電性連接該混合 式承載器100 (例如打線連接或覆晶接合)。另外，該封膠材料8可用以包覆打線連接部分，且可電性阻隔每一連接端(于該第 一表面223的側(cè)面，相對(duì)于該第二部分42的該第一導(dǎo)電層21及該阻障層5)。再者，于該 第二表面224，一球柵數(shù)組(這些導(dǎo)電凸塊9)可設(shè)置于相對(duì)于該第二區(qū)域222的該阻障層 5上，以使該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)200可與外部裝置連接。因此，本發(fā)明的混合式承載器100及 其制造方法可容易地應(yīng)用于區(qū)域數(shù)組金屬晶圓級(jí)封裝，并且，本發(fā)明的混合式承載器制造 方法簡(jiǎn)單，故可降低生產(chǎn)成本。惟上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用以限制本發(fā)明。因此，習(xí)于 此技術(shù)的人士對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如 后述的權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
一種混合式承載器的制造方法，包括以下步驟(a)提供一基板，該基板依序具有一第一導(dǎo)電層、一介電層及一中介導(dǎo)電層，該介電層具有一第一區(qū)域及一第二區(qū)域，該第一區(qū)域位于該介電層之中間部分，該第二區(qū)域位于該第一區(qū)域的周圍；(b)移除部分該中介導(dǎo)電層及部分該介電層，以分別于該第一區(qū)域及該第二區(qū)域形成至少一第一開孔及數(shù)個(gè)第二開孔，以顯露部分該第一導(dǎo)電層；(c)形成一種子金屬層，該種子金屬層覆蓋該中介導(dǎo)電層、該介電層及該第一導(dǎo)電層；(d)形成一第二導(dǎo)電層，該第二導(dǎo)電層具有一第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分分別位于該第一區(qū)域及該第二區(qū)域上，其分別覆蓋該第一開孔及這些第二開孔中的該種子金屬層，且顯露部分該種子金屬層，該第二導(dǎo)電層實(shí)質(zhì)上高于該種子金屬層；(e)移除顯露的該種子金屬層及其下方的該中介導(dǎo)電層；及(f)移除部分該第一導(dǎo)電層，其相對(duì)于顯露的該種子金屬層。
2.如權(quán)利要求1的制造方法，其中在步驟(b)中，利用蝕刻方法或激光鉆孔方法，以移 除部分該中介導(dǎo)電層及部分該介電層。
3.如權(quán)利要求1的制造方法，其中在步驟(c)中，利用濺鍍或無電電鍍方法形成該種子
4.如權(quán)利要求1的制造方法，其中步驟(d)包括以下步驟(dl)設(shè)置一第一干膜于該種子金屬層上，以定義該第一部分及該第二部分的區(qū)域；(d2)形成該第二導(dǎo)電層，以覆蓋該種子金屬層；及(d3)移除該第一干膜，以顯露未被該第二導(dǎo)電層覆蓋的部分該種子金屬層。
5.如權(quán)利要求1的制造方法，其中步驟(f)包括以下步驟(fl)設(shè)置一第二干膜于部分該第一導(dǎo)電層的一第一表面上，且相對(duì)于顯露的該種子金 屬層；(f2)形成一阻障層，以覆蓋該第二導(dǎo)電層，且覆蓋相對(duì)于該第一部分及該第二部分的 部分該第一導(dǎo)電層的該第一表面；(f3)移除該第二干膜，以顯露部分該第一導(dǎo)電層的該第一表面，其相對(duì)于顯露的該種 子金屬層；及(f4)移除部分該第一導(dǎo)電層，其相對(duì)于顯露的該種子金屬層。
6.如權(quán)利要求5的制造方法，其中在步驟(f)之后另包括以下步驟(g)設(shè)置一半導(dǎo)體裝置于該第一導(dǎo)電層的該阻障層上；(h)于該第一導(dǎo)電層的該面，電性連接該半導(dǎo)體裝置及相對(duì)于該第二部分的該阻障層；(i)以一封膠材料包覆該阻障層、該半導(dǎo)體裝置、該介電層及該第一導(dǎo)電層；及 (j)設(shè)置數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊于覆蓋該第二導(dǎo)電層的該阻障層上。
7.一種混合式承載器，包括一介電層，具有一第一表面、一第二表面、一第一區(qū)域及一第二區(qū)域，該第二表面相對(duì) 于該第一表面，該第一區(qū)域位于該介電層之中間部分，該第二區(qū)域位于該第一區(qū)域的周圍， 該第一區(qū)域具有至少一第一開孔，該第二區(qū)域具有數(shù)個(gè)第二開孔；及一中央金屬層，覆蓋該第一開孔及這些第二開孔，并分別顯露位于該第一表面及該第二表面的部分該介電層，相對(duì)于該第一表面及該第二表面，分別形成數(shù)個(gè)凸部，其中，該中 央金屬層包括一第一導(dǎo)電層、一種子金屬層及一第二導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層形成于該第一 表面且覆蓋該第一開孔及這些第二開孔，該種子金屬層至少覆蓋該第一開孔及這些第二開 孔，該第二導(dǎo)電層形成于該種子金屬層上。
8.如權(quán)利要求7的混合式承載器，其中該第一開孔在該第一表面上的投影面積大于在 該第二表面上的投影面積。
9.如權(quán)利要求7的混合式承載器，其中這些第二開孔的其中之一，在該第一表面上的 投影面積大于在該第二表面上的投影面積。
10.如權(quán)利要求7的混合式承載器，另包括一中介導(dǎo)電層，于該第二表面，形成于該介 電層上且位于該介電層及該種子金屬層之間。
11.如權(quán)利要求7的混合式承載器，其中于該第一表面，相對(duì)于該第一區(qū)域的這些凸部 包括一芯片承座及至少一接地墊。
12.如權(quán)利要求7的混合式承載器，另包括一阻障層，形成于這些凸部上。
13.如權(quán)利要求12的混合式承載器，其中該阻障層為一鎳/金(Ni/Au)層。
14.如權(quán)利要求12的混合式承載器，另包括一半導(dǎo)體裝置，于該第一表面，設(shè)置于相對(duì)于該第一區(qū)域的這些凸部其中之一上； 數(shù)個(gè)導(dǎo)體，于該第一表面，電性連接該半導(dǎo)體裝置及相對(duì)于這些第二開孔的該阻障層；一封膠材料，于該第一表面，包覆該中央金屬層、該阻障層、這些導(dǎo)體及該半導(dǎo)體裝置；及數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊，于該第二表面，設(shè)置于這些凸部上。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種混合式承載器及其制造方法。該混合式承載器具有數(shù)個(gè)內(nèi)引腳，故打線半導(dǎo)體裝置或覆晶裝置可設(shè)置于該混合式承載器上，且電性連接該混合式承載器的芯片承座及導(dǎo)腳。并且，該半導(dǎo)體裝置可容易地設(shè)置于該混合式承載器上，且可簡(jiǎn)單地電性連接該混合式承載器及該半導(dǎo)體裝置。因此，本發(fā)明的混合式承載器及其制造方法可容易地應(yīng)用于區(qū)域數(shù)組金屬晶圓級(jí)封裝，并且，本發(fā)明的混合式承載器制造方法簡(jiǎn)單，故可降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L21/48GK101859712SQ20091013316
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者尹晟豪, 金炯魯 申請(qǐng)人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司