基板结构及其制法制造技术

一种基板结构及其制法，其于基板本体的线路层的上表面全面形成一用以隔绝水气的阻障层，避免该线路层氧化，故该线路层与其所结合的绝缘层之间能保持应有的接合性，避免发生脱层或剥落问题。

Substrate Structure and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
基板结构及其制法
本专利技术有关一种基板结构，尤指一种能提升可靠度基板结构及其制法。
技术介绍
一般电子封装件的基板结构(如晶片、封装基板)为于电性接点上形成焊锡凸块，并经回焊(reflow)后会变成焊锡球，以供外接其它电子装置。请参阅图1A至图1D，其为现有基板结构1的制法的剖面示意图。如图1A所示，于一具有至少一电性接点100的半导体基板10上依序形成一第一钝化层11及一第二钝化层12，再形成一线路层13于该第二钝化层12上，并使该线路层13电性连接该电性接点100。接着，如图1B所示，形成一防焊层14于该线路层13与该第二钝化层12上，且该防焊层14形成有至少一外露该线路层13部分表面的开口140。然后，如图1C所示，形成一凸块底下金属层(UnderBumpMetallurgy，简称UBM)15于该开口140中的线路层13上。之后，如图1D所示，形成一焊锡凸块16于该凸块底下金属层15上以电性连接该线路层13，以供结合半导体元件、封装基板或电路板等电子装置。然而，前述现有基板结构1中，因该电性接点100的数量需求增加及该线路层13的布线密集度提升，使同质保护层(该第一钝化层11与第二钝化层12)之间的接触面减少，而该第二钝化层12与异质的该线路层13(铜材)之间的接触面增加，导致该线路层13与该第二钝化层12之间容易发生脱层(Delamination)现象。具体地，该脱层现象的原因为来自外界大气中的水气或材料本身释气(outgassing)所生成的氧化铜，致使该线路层13与该第二钝化层12之间因接合性不佳而产生剥落(peeling)问题，进而影响整体封装的可靠度。因此，如何克服上述现有技术的问题，实已成目前亟欲解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的种种缺失，本专利技术提供一种基板结构及其制法，以避免发生脱层或剥落问题。本专利技术的基板结构，包括：基板本体，其具有至少一电性接点；绝缘层，其形成于该基板本体上，并令该电性接点外露出该绝缘层；线路层，其全面形成于该绝缘层上表面且电性连接该电性接点；以及阻障层，其形成于该线路层上，其中，该阻障层的材料包含镍、钛、钒、钨或钽，如镍(Ni)、钛(Ti)、镍钒(NiV)、钛钨(TiW)、氮化钽(TaN)，最佳为镍。本专利技术还提供一种基板结构的制法，包括：提供一具有至少一电性接点的基板本体，并于该基板本体上形成绝缘层，且令该电性接点外露出该绝缘层；形成线路层于该绝缘层上，以令该线路层电性连接该电性接点；以及形成一全面覆盖该线路层上表面的阻障层，其中，该阻障层的材料包含镍、钛、钒、钨或钽，如镍(Ni)、钛(Ti)、镍钒(NiV)、钛钨(TiW)、氮化钽(TaN)，最佳为镍。前述的基板结构及其制法中，该阻障层为镍层。前述的基板结构及其制法中，还包括形成绝缘保护层于该阻障层与该绝缘层上。前述的基板结构及其制法中，还包括形成导电元件于该阻障层上。由上可知，本专利技术的基板结构及其制法，主要借由该线路层上表面全面覆盖有阻障层，以隔绝来自外界大气中的水气或材料本身释气，因而能避免该线路层与其结合的绝缘层之间形成氧化层，进而避免线路层与绝缘层发生脱层或剥离问题。附图说明图1A至图1D为现有基板结构的制法的剖面示意图；以及图2A至图2D为本专利技术的基板结构的制法的剖面示意图。符号说明：1,2基板结构10半导体基板100,200电性接点11第一钝化层12第二钝化层13,23线路层14防焊层140,240开口15,25凸块底下金属层16焊锡凸块20基板本体21第一绝缘层210第一开孔22第二绝缘层220第二开孔23a上表面23c侧面24绝缘保护层26导电元件29阻障层。具体实施方式以下借由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”、及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当也视为本专利技术可实施的范畴。请参阅图2A至图2D，其为本专利技术的基板结构2的制法的剖面示意图。如图2A所示，于一具有至少一电性接点200的基板本体20上依序形成一第一绝缘层21及一第二绝缘层22，再形成一线路层23于该第二绝缘层22上。所述的基板本体20为绝缘板、金属板、或如晶圆、晶片、硅材、玻璃等的半导体板材。例如，该基板本体20为硅中介板(ThroughSiliconinterposer，简称TSI)或玻璃基板，其具有硅穿孔(Through-siliconvia，简称TSV)与布线层，如扇出(fanout)型线路重布层(redistributionlayer，简称RDL)，使该硅穿孔的端部或该布线层的电性接触垫可作为该电性接点200；或者，该基板本体20为封装基板，其包含具核心层或无核心层(coreless)的线路构造，该线路构造包含如RDL的布线层，其电性接触垫可作为该电性接点200。所述的第一绝缘层21形成有至少一对应外露该电性接点200至少部分表面的第一开孔210，且形成该第一绝缘层21的材质可例如为氧化层或氮化层，如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SixNy)，以作为钝化层。所述的第二绝缘层22形成于该第一绝缘层21上并形成有至少一对应该第一开孔210并外露该电性接点200至少部分表面的第二开孔220，且形成该第二绝缘层22的材质为介电材料，例如聚亚酰胺(Polyimide，简称PI)、预浸材(Prepreg，简称PP)、苯并环丁烯(Benezocy-clobutene，简称BCB)或聚对二唑苯(Polybenzoxazole，简称PBO)。所述的线路层23延伸至该第二开孔220中以接触该电性接点200而电性连接该电性接点200。于本实施例中，该线路层23以RDL制程制作，其材质可例如为铜(Cu)或其它导电材。如图2B所示，形成一阻障层(barrierlayer)29于该线路层23上，且该阻障层29全面接触覆盖该线路层23的上表面23a而未接触该第二绝缘层22及该线路层23的侧面23c。于本实施例中，该阻障层29为金属材，其可包含镍(Ni)、钛(Ti)、钒(Ti)、钨(W)或钽(Ta)，如镍(Ni)、钛(Ti)、镍钒(NiV)、钛钨(TiW)、氮化钽(TaN)或其它适当材质，最佳为镍材，该阻障层29为于形成线路层23的制程中直接形成于该线路层23上。如图2C所示，形成一如防焊层的绝缘保护层24于该阻障层29与该第二绝缘层22上，且该绝缘保护层24形成有至少一外露该阻障层24部分表面的开口240。如图2D所示，形成一凸块底下金属层(UnderBumpMetallurgy，简称UBM)25于该开口240中的阻障层24上，再形成一导电元件26于该凸块底下金属层25上以电性连接该线路层23，以供结合一如半导体元件、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板结构，其特征为，该基板结构包括：基板本体，其具有至少一电性接点；绝缘层，其形成于该基板本体上，并使该电性接点外露出该绝缘层；线路层，其形成于该绝缘层上且电性连接该电性接点；以及阻障层，其全面形成于该线路层的上表面，其中，该阻障层的材料包含镍、钛、钒、钨或钽。

【技术特征摘要】
2018.03.05 TW 1071072341.一种基板结构，其特征为，该基板结构包括：基板本体，其具有至少一电性接点；绝缘层，其形成于该基板本体上，并使该电性接点外露出该绝缘层；线路层，其形成于该绝缘层上且电性连接该电性接点；以及阻障层，其全面形成于该线路层的上表面，其中，该阻障层的材料包含镍、钛、钒、钨或钽。2.根据权利要求1所述的基板结构，其特征为，该阻障层最佳为镍层。3.根据权利要求1所述的基板结构，其特征为，该基板结构还包括形成于该阻障层与该绝缘层上的绝缘保护层。4.根据权利要求1所述的基板结构，其特征为，该基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宜兴，吴家兴，吴柏毅，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71