[發(fā)明專利]半導(dǎo)體基板及其制法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210260164.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN103579160A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧俊宏;袁宗德;馬光華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 矽品精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/495
• 分類號(hào): H01L23/495;H01L21/48
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體基板，尤指一種具硅穿孔的半導(dǎo)體基板及其制法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)行的覆晶封裝工藝中，隨著芯片的線路間距愈來愈小，而封裝基板因無法配合芯片的發(fā)展，而造成無法整合的瓶頸。另一方面，因芯片與封裝基板的熱膨脹系數(shù)（CTE）的差異甚大（芯片的CTE約3ppm/℃，封裝基板的CTE約18ppm/℃），致使芯片與封裝基板之間的熱膨脹系數(shù)不匹配(mismatch)，因而產(chǎn)生殘留的熱應(yīng)力(thermal?stress)與翹曲(warpage)的現(xiàn)象，導(dǎo)致芯片與封裝基板之間的可靠度(reliability)下降，并造成信賴性測(cè)試失敗。

為了解決上述問題，以滿足封裝件更高集成度及更佳性能表現(xiàn)的需求，因此發(fā)展出硅穿孔中介板(through?silicon?via?interposer)的技術(shù)，如圖1A所示，其于一封裝基板6與一半導(dǎo)體芯片5之間增設(shè)一中介板1。借由該中介板1的熱脹系數(shù)介于封裝基板6與半導(dǎo)體芯片5之間，以避免熱膨脹系數(shù)不匹配所產(chǎn)生的問題。

現(xiàn)有中介板1的制法通過于一硅基材10上形成多個(gè)貫穿孔，再于該些貫穿孔中填充導(dǎo)電材質(zhì)以形成硅穿孔（Through?silicon?via,TSV）11，再于該硅基材10的上側(cè)10a形成線路重布結(jié)構(gòu)（Redistribution?layer,RDL）12以形成中介板1。于封裝時(shí)，將該中介板1借由多個(gè)導(dǎo)電凸塊60結(jié)合至該封裝基板6上，再將該半導(dǎo)體芯片5借由多個(gè)焊錫凸塊50電性連接該線路重布結(jié)構(gòu)12，再形成底膠51于該中介板1與該半導(dǎo)體芯片5之間，以包覆該些焊錫凸塊50。

然而，該中介板1的下側(cè)10b為介電材，當(dāng)該中介板1很薄時(shí)，該中介板1與封裝基板6之間的CTE不匹配的情況更為顯著，該中介板1容易產(chǎn)生熱應(yīng)力(thermal?stress)與翹曲(warpage)的現(xiàn)象，如圖1B所示，導(dǎo)致該中介板1與封裝基板6之間的可靠度下降，因而造成信賴性測(cè)試失敗。

因此，如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種半導(dǎo)體基板及其制法，能避免該半導(dǎo)體基板發(fā)生翹曲。

本發(fā)明的半導(dǎo)體基板，包括：板體，其具有相對(duì)的第一與第二表面；多個(gè)導(dǎo)電柱，其嵌設(shè)于該板體中，該導(dǎo)電柱具有相對(duì)的第一與第二端面，該導(dǎo)電柱的第一端面外露出該板體的第一表面，而該導(dǎo)電柱的第二端面凸伸出該板體的第二表面；第一介電層，其形成于該板體的第二表面上；金屬層，其形成于該第一介電層上；以及第二介電層，其形成于該金屬層上。

本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體基板的制法，其包括：提供一具有相對(duì)的第一與第二表面的板體，且該板體中具有多個(gè)導(dǎo)電柱，該導(dǎo)電柱具有相對(duì)的第一與第二端面，該導(dǎo)電柱的第一端面外露出該板體的第一表面，而該導(dǎo)電柱的第二端面凸伸出該板體的第二表面；形成第一介電層于該板體的第二表面上；形成金屬層于該第一介電層上；以及形成第二介電層于該金屬層上。

前述的半導(dǎo)體基板及其制法中，該導(dǎo)電柱的側(cè)面上具有介電材。

前述的半導(dǎo)體基板及其制法中，該導(dǎo)電柱的第二端面與該第二介電層的表面齊平。

前述的半導(dǎo)體基板及其制法中，該第一或第二介電層的材質(zhì)為氧化物或氮化物。

前述的半導(dǎo)體基板及其制法中，該金屬層的材質(zhì)為銅、鈦或鋁。

前述的半導(dǎo)體基板及其制法中，還包括形成線路重布結(jié)構(gòu)于該板體的第一表面與該導(dǎo)電柱的第一端面上，且電性連接該導(dǎo)電柱的第一端面，以供設(shè)置半導(dǎo)體組件于該線路重布結(jié)構(gòu)上。

另外，前述的半導(dǎo)體基板及其制法中，還包括形成線路重布結(jié)構(gòu)于該第二介電層與該導(dǎo)電柱的第二端面上，且電性連接該導(dǎo)電柱的第二端面，以供設(shè)置半導(dǎo)體組件于該線路重布結(jié)構(gòu)上。

由上可知，本發(fā)明的半導(dǎo)體基板及其制法，借由在該板體的第二表面上的介電層中形成金屬層，當(dāng)該第二介電層上接置封裝基板時(shí)，該金屬層能提供一反向應(yīng)力，以平衡該第一與第二介電層所造成的熱應(yīng)力，所以相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能避免該半導(dǎo)體基板發(fā)生翹曲，因而提升該半導(dǎo)體基板與封裝基板之間的可靠度。

附圖說明

圖1A及圖1B為現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝件的剖視示意圖；

圖2A至圖2E為本發(fā)明的半導(dǎo)體基板的第一實(shí)施例的制法的剖視示意圖；

圖3A及圖3B為本發(fā)明的半導(dǎo)體基板的第二實(shí)施例的剖視示意圖；以及

圖4A及圖4B為本發(fā)明的半導(dǎo)體基板的封裝應(yīng)用的剖視示意圖；以及

圖5為本發(fā)明的半導(dǎo)體基板的另一封裝應(yīng)用的剖視示意圖。

主要組件符號(hào)說明