[發明專利]多層導通孔疊層結構

有效

• 申請號: 201010289085.1
• 申請日: 2010-09-13
• 公開（公告）號: CN102404935A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 楊之光
• 申請（專利權）人: 巨擘科技股份有限公司
• 主分類號: H05K1/11
• 分類號: H05K1/11;H05K3/42;H01L23/498
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

【技術領域】

本發明系關于一種多層導通孔疊層結構，特別有關一種應用于柔性半導體或柔性多層基板的多層導通孔疊層結構。

【背景技術】

多層基板用于制作封裝基板、印刷電路板、柔性封裝基板及柔性電路板等領域，整合成高密度系統為現今電子產品小型化必然的趨勢。特別是當前業界均不斷地投入研發更輕、更薄、更具可撓性的柔性集成電路以及柔性多層基板。制作各種應用更為廣泛的柔性電子產品，不僅能更有效地應用于各類產品，同時更符合商品微型化的需求。柔性多層基板的厚度越薄，集成電路及多層基板的繞線密度(routing?density)要求便越高。

請參考附圖1所示，是現有技術中堆棧式導通孔(Stacked?VIA)技術形成多層埋孔的多層導通孔疊層結構，以提高集成電路及多層基板的繞線密度的方法。如附圖1中所示，多層導通孔疊層結構是將集成電路或多層基板中位于不同層的金屬層10、20及30(金屬線路或焊墊層)均設置于垂直對應的位置，在分別制作介電層80及90后，再于金屬層10、20的位置上制作一垂直的導通孔，填入導通金屬材料，形成導通孔金屬60、70，用以電學連接位于上下不同層的金屬層10、20及30(金屬線路或焊墊層)。這是一種有效縮小繞線密度的技術，尤其適用于硬質的集成電路及多層基板，而不適用于柔性集成電路以及柔性多層基板。主要是因此多層的導通孔結構的堆棧特性，大量金屬材料設置于一密集的區域內，致使其幾乎不具可撓性，若將此技術應用于制作柔性集成電路以及柔性多層基板，當依此種現有技術制作的堆棧式導通孔被折曲時，折曲的動作很容易對其產生結構性破壞。

請參考附圖2，亦為現有技術另一種堆棧式導通孔(Stacked?VIA)的技術，形成一越層孔(盲孔)的多層導通孔疊層結構，以提高集成電路及多層基板的繞線密度的方法。此方法是將集成電路或多層基板中位于不同層的金屬層10或20(金屬線路或焊墊層)均設置于垂直對應的位置，分別以介電層80或90與其他層相隔，而利用單一垂直的導通孔，以一貫的。再以蝕刻法或是沉積法形成附圖2中所示的形成導通孔金屬60，使金屬層10、20電學連接。同樣地，此多層導通孔疊層結構亦僅適用于硬質的集成電路及多層基板，主要亦因此多層導通孔疊層結構的堆棧特性，大量金屬材料設置于一密集的區域內，致使其幾乎不具可撓性。因此也不適用于柔性集成電路以及柔性多層基板。

請參考附圖3所示，是另一現有技術堆棧式導通孔技術形成一越層孔，且具有斜孔壁的多層導通孔疊層結構。與附圖2中所示的多層導通孔疊層結構相似，此方法是將集成電路或多層基板中位于不同層的金屬層10或20(金屬線路或焊墊層)均設置于大致上垂直對應的位置，分別以介電層80或90與其他層相隔，亦利用單一垂直的導通孔，以一貫的。再以蝕刻法或是沉積法形成附圖3中所示的導通孔金屬60使金屬層10、20電學連接。只是其疊層結構導孔的導孔壁均為具有一定角度的斜孔壁。然而此結構金屬層20、60(做為孔墊)面積較大，因此必然導致布線密度較低。

請參考附圖4所示，是現有技術中交錯式導通孔(Staggered?VIA)技術形成多層埋孔的多層導通孔疊層結構。如附圖4所示的多層導通孔疊層結構是先將導通孔金屬60形成于金屬層10上，同時亦于介電層80表面向金屬層10的外延伸出具有一定面積的一特定區域。接著，于形成介電層90并對其在前述特定區域開孔后，于前述特定區域上再形成導通孔金屬70，并且如附圖4中所示，導通孔金屬70的導通孔金屬邊緣垂直線99同樣地會落于前述特定區域上，亦即一般做法會使導通孔金屬70盡量不與導通孔金屬60的前述特定區域以外的部份重疊。此類結構系為目前最為普遍、用途最廣的多層導通孔疊層結構。只是其不像附圖3所示的堆棧式導通孔技術能讓集成電路以及多層基板尺寸縮小的幅度可觀。因此在提高集成電路及多層基板的繞線密度(routing?density)方面必然將有先天存在的限制。特別是如前述當今面對柔性集成電路及柔性多層基板更進一步、更嚴苛的要求下恐更加力有未逮。然而其相比于堆棧式導通孔技術，較具有可撓性。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是，提供一種多層導通孔疊層結構，更薄、布線密度更高、更具可撓性，因而能應用于柔性半導體或柔性多層基板的多層導通孔疊層結構。并且，本發明多層導通孔疊層結構的高布線密度特性亦適用于一般封裝基板或印刷電路板