專利名稱：新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層無芯支撐結(jié)構(gòu)及其制作方法。
技術(shù)背景電子工業(yè)曰趨復(fù)雜化和小型化，尤其是在移動電話和便攜式計算機(jī)等移動 設(shè)備中，空間非常珍貴。集成電路(ICs)是這些電子系統(tǒng)的核心，同樣地，ICs也越來越復(fù)雜，集 成了越來越多的晶體管，需要越來越多的輸入輸出觸點。它們要工作于更快的 轉(zhuǎn)換速度和頻率，需要更多的能耗且會產(chǎn)生大量需要散去的熱量。ICs通過印刷電路板(PCBs)連接到電源，用戶接口和其他元器件，為了 使得這些IC與PCB之間的連接更加容易，需要提供大量的電連接，常見的一 種解決方式是使用一種電子基底連接IC和其PCB。該電子基底是IC封裝的一 部分，它取代了傳統(tǒng)的引線框架來作為IC和其PCB之間的插入機(jī)構(gòu)。這樣的 基底可以包括一個，兩個或更多個導(dǎo)體層，這些層之間通過多種絕緣材料，如 陶瓷或有機(jī)材料隔離開來。這樣的基底通常在其底部含有觸點傳導(dǎo)陣列。傳導(dǎo) 觸點可以是球形觸點，為PCB的電連接提供一種所謂的球柵陣列(BGA)或引 腳，或所謂的管腳陣列(PGA)。作為另外一種選擇，這種基底可以不使用球形 觸點或管腳而被直接安裝到PCB上，提供一種所謂的矩柵陣列(LGA)。在其 頂部，基底通常通過所謂的打線技術(shù)或倒裝芯片封裝技術(shù)來承載一個或多個電 連接的IC。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的打線BGA封裝的實例，包括基底100;連接基底 100底側(cè)的焊盤104到底部PCB (圖中未顯示)的電傳導(dǎo)球102的球柵陣列 (BGA),和電導(dǎo)線陣列，即打線接合106,該陣列連接基底100的頂部焊盤108到IC 110。該封裝的IC 110通常被樹脂材料112，也就是被稱作模塑材料 所保護(hù)。圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)的倒裝芯片BGA封裝的實例，含有倒裝芯片BGA基 底200。電傳導(dǎo)球的球柵陣列(BGA) 202連接基底200底惻的焊盤204到底 部PCB。然而，此處位于基底200的頂部焊盤208上面的電傳導(dǎo)凸起206取代 了打線接合，釆用倒裝工藝的技術(shù)連接到IC210。在該工藝中，也包含在IC210 和基底200的表面之間應(yīng)用樹脂材料212。該技術(shù)中，樹脂材料212通常也被 叫做"未注滿"材料。樹脂212作為應(yīng)力緩沖材料，降低了 IC210和凸起206 在封裝250壽命期內(nèi)的熱循環(huán)過程中所產(chǎn)生的疲勞。有時，倒裝芯片封裝250 也包括通過粘合層218附著在基底200上的金屬加強(qiáng)層216以及通過熱粘合層 222附著在IC210背面的蓋220。加強(qiáng)層216被用于進(jìn)一步加強(qiáng)基底200,并有 助于保持隨后的IC集成工藝的平整性，而蓋220則幫助驅(qū)散IC 210在工作中 產(chǎn)生的熱量。如圖1、圖2所示的上述用于打線工藝和倒裝芯片工藝的新型BGA基底、 PGA基底、LGA基底， 一般包括兩個主要部分 一個所謂的"核心部分"及一 層層構(gòu)建的"組合部分"。圖3所示為典型的有機(jī)倒裝芯片BGA (FCBGA)基底300的詳細(xì)實例。 基底300的核心部分330由多個銅導(dǎo)體層332組成，多個銅導(dǎo)體層之間通過玻 璃纖維加強(qiáng)的有機(jī)絕緣層334隔開。核心330中的銅導(dǎo)體層332通過金屬化通 孔(PTH) 336實現(xiàn)電連接。 一般說來，在制作基底300的過程中，首先制作 核心部分330。隨后通過機(jī)械鉆孔、鍍銅和塞孔的方式制作金屬化通孔336。然 后，制作核心部分330的外部銅導(dǎo)體層338。兩個組合部分34(T、 340"隨后被 添加到核心300的兩側(cè)。這些組合部分340'、 340"由多個銅導(dǎo)體層342組成， 銅導(dǎo)體層的層與層之間通過玻璃纖維加強(qiáng)的絕緣層344間隔開。絕緣層344內(nèi) 部包括鍍銅微通孔346,該通孔連接相鄰的銅導(dǎo)體層。微通孔346通常是采用 激光鉆孔工藝制成，因此，其直徑通常比金屬化通孔336小。這樣可以節(jié)省基 底300上的可貴空間用于應(yīng)用IC。用于組合部分的電介質(zhì)具有改善的機(jī)械和電氣特性，而且由于使用微通路346而實現(xiàn)的更高的導(dǎo)體密度，最終達(dá)到IC觸點 的密度并作為連接PCB的中間觸點。值得注意的是，這種FCBGA的基底300的核心部分330首先作為組合部 分340'、 340"的內(nèi)連接"載體"，同時適合于操作IC所需的密度的電源和接 地銅導(dǎo)體層。由于其更細(xì)的I/0腳距，現(xiàn)代IC需要非常平坦、無翹曲的基底來保證封裝 的可靠性。如果基底的組合部分僅僅設(shè)置在核心部分的一側(cè)上，這將是難以實 現(xiàn)的。為了在IC封裝過程中制作一種平坦、無翹曲的基底，組合部分應(yīng)該設(shè)置 在核心部分的兩個側(cè)面，實現(xiàn)一種對稱的結(jié)構(gòu)，以制作出一種應(yīng)力均衡的、平 坦的基底。然而，在核心部分的兩側(cè)設(shè)置組合部分是有代價的，會增加很多制作工藝 步驟，從而增加了制作費用。由于這種方法所得到的基底結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，所以 制作成品率也下降了。而且，基底厚度的增加，導(dǎo)致緊湊性下降，對于移動通 訊裝置和其他需要小型化的領(lǐng)域不需要較厚的封裝。另外，基底厚度的增加會 導(dǎo)致封裝電感和熱阻抗的增加。這些都能破壞IC的性能?；谶@些缺陷，人們 為了改善上述的三明治結(jié)構(gòu)而做了很多嘗試。一種減小厚度的方式是制作沒有核心部分的基底材料，提供一種"無芯基 底"技術(shù)。在這種技術(shù)中，基底的BGA(或者PGA, LGA)側(cè)的核心部分和組合 部分都被去掉了，由此整個基底只包含一個組合部分用于連接IC到PCB?；?底的厚度被大大減少了，同時改善了其熱阻抗和電性能。另外，基底的核心部 分的去除能夠縮短制作工藝的周期時間，并不再需要昂貴的機(jī)械鉆孔PTHs。Kikuchi等提出的公開專利申請?zhí)枮閁SSN2002/0001937的美國專利，涉及 到上述主題，其中描述了一種多層互連結(jié)構(gòu)的制作工藝，該互連結(jié)構(gòu)包含聚合 物絕緣層和金屬基片上的金屬互連，該基片后來被部分去除以制作金屬支撐加 強(qiáng)層，這種金屬支撐強(qiáng)化部分上設(shè)有用于連接IC的孔。雖然，Kikuchi的USSN2002/0001937提供了一種獲得一種無芯基底的可行 的方法，但是其具有很多缺陷。首先基底所有的導(dǎo)體層均需要昂貴的薄膜互連。雖然這種薄膜互連由于改善的密度和更細(xì)的間距而具備的良好特性，但是其不 適合于制作較低密度和大腳距的電源和接地層，同時制作這種昂貴的薄膜互連 在經(jīng)濟(jì)上不可行。另外，這些層一般需要特定的金屬厚度來減少電阻和防止過 熱。使用薄膜制作工藝將難以達(dá)到這種效果。再者，倒裝芯片接合工藝會施加薄膜互連結(jié)構(gòu)所難以承受的壓力。這種薄膜厚度一般不超過100微米，這種壓力能夠使得互連結(jié)構(gòu)彎曲變形或拉伸變形。這種情況有時會導(dǎo)致薄膜絕緣層的破壞，由此導(dǎo)致ic操作故障。另外，IC附近的金屬強(qiáng)化部分的存在會占用基 底外表面的寶貴空間，會限制其在需要無源元件，例如去耦電容接近IC的應(yīng)用場合中的使用。再者，大口徑金屬強(qiáng)化部分會導(dǎo)致這種技術(shù)不適合于例如多芯 片基底，低尺寸基底以及二維矩陣陣列或帶狀結(jié)構(gòu)的基底等場合中的應(yīng)用。Strandberg提出的美國專利US 6,872,589描述了 一種用于安裝IC的基底， 這里，基底結(jié)構(gòu)制作在金屬載體基片上，該基片被部分蝕刻，剩下帶有安裝IC 的孔的金屬加強(qiáng)部分。雖然Stanberg在專利US 6,872,589提到的基底比專利 USSN 2002/0001937中的基底由于具有較少的互連層數(shù)而具有優(yōu)越性，但是其 仍然具有USSN2002/0001937專利中所存在的所有缺陷。根據(jù)以上內(nèi)容可知，很多領(lǐng)域都需要一種低成本，高性能的無芯基底。為 了滿足這種需求， 一種有前景的方式是消除上述的昂貴的薄膜組合結(jié)構(gòu)，取而 代之的是其它如普通PCB制作工業(yè)中所建立和常用的便宜的材料和工藝。與薄 膜絕緣材料不同，這種PCB工業(yè)中使用的新型絕緣材料通常以迭片技術(shù)的方式 被應(yīng)用，通過坡璃纖維或其它加強(qiáng)材料強(qiáng)化的預(yù)浸漬坯形式出現(xiàn)。通過合理選 擇這些絕緣材料，可能會制成"自支持"的無芯基底結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將消除或至 少減小對金屬加強(qiáng)部分的需求。再者，使用相對低成本，已有的PCB工藝有望 提供經(jīng)濟(jì)的具有多層基底，該基底既包括低密度，大腳距的電源和地金屬層和 高密度，小腳距的金屬信號層。這種層狀結(jié)構(gòu)容易翹曲，特別是在承受熱壓或硬化過程中。因此，無芯基 底缺乏安全地、可靠地安裝IC所需要的平整性。當(dāng)基底只在金屬載體基片上的單側(cè)組裝，該載體基片在IC裝配以前被去除或減薄，作為加強(qiáng)支撐基底，在制作過程中，其內(nèi)部產(chǎn)生不平衡應(yīng)力。這些應(yīng) 力可能通過金屬載體的剝離釋放出來，會導(dǎo)致基底的彎曲和翹起。這種變形會導(dǎo)致裝配IC時的低成品率，也可能導(dǎo)致封裝不平而無法安裝在相應(yīng)的PCB板 上。為了解決該問題，Ho等提出的專利號為US 6,913,814的美囯專利提出了 一 種疊層工藝及其相應(yīng)結(jié)構(gòu)，該工藝中提供一種高密度多層基底，這些層都是單 獨制作，最后將其堆疊起來。這種方式提供了一種不同于在現(xiàn)有技術(shù)所常見的 普通金屬載體基片上制作的非對稱、多層基底的選擇，這種技術(shù)看起來能夠利 用PCB制作工業(yè)中的經(jīng)測試的材料工藝，其中PTH由實心銅微通道來代替， 提供一種經(jīng)濟(jì)的有機(jī)無芯基底。然而，US 6,913,814中的技術(shù)具有兩個主要的缺陷首先，為了制作包含 附著在PCB上的具有低腳距BGA的底層和高腳距IC側(cè)的結(jié)構(gòu)，基底必須由單 獨的層組成，各層具有不同的密度及不同的絕緣層厚度，這種狀況再一次導(dǎo)致 易翹曲的的不平衡、不對稱結(jié)構(gòu)。其次，如同現(xiàn)有技術(shù)中公知的一樣，利用穿 透絕緣層堆的金屬傳導(dǎo)所建立的基底各層之間的通孔-焊盤的連接這種方式是 難以獲得較好的IC性能的，因為其會導(dǎo)致通孔觸點的損耗和由此帶來的封裝故 障。這種情況在經(jīng)過IC安裝到基底的過程種所釆用的高溫過程中尤其值得注 意。本發(fā)明發(fā)明人同時待決的申請，Hurwitz等在2005年10月11日的IL171378 中名為"新型集成電路支撐結(jié)構(gòu)及其制作方法"的文中提出了一種電子基底， 其制作方法包含以下步驟(a)選擇第一基片層；(b)在基片層上添加防蝕刻 阻擋層；(c)添加一層銅種子層；(d)制作第一半疊層的更迭傳導(dǎo)層和絕緣層， 傳導(dǎo)層通過貫穿絕緣層的通孔內(nèi)連接；(e)在第一半疊層上添加第二金屬基片 層；(f)在第二金屬基片層添加一個保護(hù)光刻膠層；(g)蝕刻掉第一基片層；(h) 去除光刻膠層；(i)去除最初的防蝕刻阻擋層；(j)制作第二半疊層的更迭傳導(dǎo) 層和絕緣層，傳導(dǎo)層通過貫穿絕緣層的通孔內(nèi)連接，第二半疊層與第一半疊層 基本上對稱；(k)在更迭傳導(dǎo)層和絕緣層的第二半疊層上添加一個絕緣層；(1)去除第二金屬基片層。Hurwitz等提出的IL171378中的加工工藝中，其本質(zhì)上包括在犧牲基底上 組建所需要的結(jié)構(gòu)的一半，用一個厚層來終結(jié)該一半結(jié)構(gòu)疊層，該厚層成為第 二犧牲基底，去除棹第一犧牲基底，并制作實質(zhì)上與前半個疊層相對稱的后半 個疊層，由此，最初添加的層成為整個疊層的中間層。理論上，第一半疊層和第二半疊層應(yīng)該彼此成為鏡像結(jié)構(gòu)，具有反向剩余 應(yīng)力，彼此相互抵消，不容易出現(xiàn)翹曲的傾向。但是，由于這些堆狀結(jié)構(gòu)是從 其中心向外制作的，第一半疊層是從中心往外制作，在第一半疊層上的第二半 疊層也是由中心向外制作，這樣很難以確保兩半疊層的工藝條件一致，兩側(cè)之 間的差異往往就可能導(dǎo)致基底中出現(xiàn)一些不平衡的剩余應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致基底出 現(xiàn)彎曲，這種彎曲的基底不能符合先進(jìn)IC封裝工藝，如堆疊封裝(POP)、封 裝套封裝(PIP)，堆疊IC封裝，安裝有數(shù)個IC的倒裝或其他打線工藝等所提 出的嚴(yán)格的平面要求。由于這些原因Hurwitz等提出的IL171378雖然相對原有 技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步，但是仍然不適于具有大量有源層的多層、復(fù)雜結(jié)構(gòu)， 制作上述結(jié)構(gòu)的成品率下降。因此，盡管上述的進(jìn)步及Hurwitz等提出的IL171378，考慮到對于平整性 所提出的嚴(yán)格要求,仍然需要提出一種更好的制作工藝和相應(yīng)的芯片支撐結(jié)構(gòu)， 這種制作工藝和支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠具有即使應(yīng)用在很多層的結(jié)構(gòu)中仍舊具有經(jīng) 濟(jì)、成品率高的優(yōu)點。本發(fā)明考慮這種需求，并提供了新工藝技術(shù)及新型結(jié)構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新穎的多層互連支撐結(jié)構(gòu)制作技術(shù)，這種技術(shù)非 常經(jīng)濟(jì)，特別適合于大規(guī)模制作工業(yè)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有高成品率的制作技術(shù)。本發(fā)明所提供的另一個目的是在傳導(dǎo)層之間制作通孔陣列而不必使用費 時、昂貴且只能用于制作圓形截面通孔的鉆、鍍工藝。本發(fā)明的特定目的是提供一種具有好的平面性和平整度的多層互連支撐結(jié)構(gòu)的制作工藝。本發(fā)明還有一個目的是為了提供一種具有高可靠性的多層互連支撐結(jié)構(gòu)的 制作工藝。本發(fā)明提供了相對于現(xiàn)有技術(shù)更薄的用于單IC或多IC的高性能無芯層狀基底，該基底具有多個傳導(dǎo)性電源層和地金屬層以及高密度，細(xì)腳距傳導(dǎo)信號 層，這些層之間通過有絕緣層包圍的實心銅通孔互連，銅通孔可以具有任意截面形狀而不僅僅是圓形；該基底能夠低損耗傳輸電子信號，熱阻抗小。本發(fā)明另 一個特定的目的是為了提供一種自支持的，平整的無芯層狀基底， 這種基底能夠適應(yīng)使用倒裝芯片裝配工藝和/或打線裝配的lCs。這種基底也能夠在IC裝配之前通過單一單元或多單元方式提供，這些多單 元可以是通過矩陣陣列的方式布置或者是帶狀陣列的方式布置。另外本發(fā)明的目的之一也是為了提供一種基底制作工藝和由此制作的基 底，這種基底的內(nèi)層包含使用電源和地金屬層的大量層，密度低，腳距大，具 有合適的金屬層厚度而具有低電阻，因此能夠防止過熱。另外本發(fā)明的目的之一也是為了提供一種基底制作工藝和由此制作的基 底，這種基底在中心子結(jié)構(gòu)的兩側(cè)含有一個層或多個層，這些層在相同時間、 相同的制備條件下制備，承受相互平衡的剩余應(yīng)力，具有良好的平整性。第一 方面，本發(fā)明的目的是提供一種制作作為電子支撐結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的獨立式膜的方法， 該膜含有位于絕緣材料中的通孔陣列，且制作方法包含有階段I- 在犧牲載體上制作含有包圍于絕緣材料內(nèi)的傳導(dǎo)通孔的膜；II- 從犧牲載體上剝離所述的膜，形成獨立式層狀陣列。 階段I包含有子步驟(i) 在犧牲載體上全板電鍍阻擋金屬層；(ii) 在該阻擋金屬層上添加一個銅種子層；(m)在該銅種子層上添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，制成光刻膠圖形;(iv) 在光刻膠圖形中線路電鍍銅通孔；(v) 剝離光刻膠層,留下豎立的銅通孔；(Vi)在該銅通孔上堆疊絕緣材料，由此形成的獨立式膜包含有位于絕緣 矩陣中的銅通孔陣列。在另外一個實施例中，階段I包括子步驟(i) 直接在犧牲載體上添加光刻膠層，曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(ii) 在形成的光刻膠圖形中線路電鍍進(jìn)阻擋金屬；(iii) 在線路電鍍的阻擋金屬上線路電鍍銅通孔；(iv) 剝離光刻膠層，露出銅通孔；(v) 在裸露的銅通孔外堆疊絕緣材料。 階段II中包括步驟(vi) 去除犧牲載體層，由此形成了包含有在絕緣矩陣內(nèi)包含有阻擋金屬 層的銅結(jié)構(gòu)的電子基底。在第二方面，本發(fā)明是為了提供一種通過上述方法制備的包含有被絕緣材 料所包圍的通孔陣列的獨立式通孔膜。第三，本發(fā)明提供一種電子基底的制作方法，該方法至少包括I- 在犧牲載體上制作包含有被絕緣材料包圍的傳導(dǎo)通孔的膜；II- 從犧牲載體層上剝離所述膜，形成獨立式層狀陣列；V- 減薄、平整；VI- 組裝；VII- 終端階段。典型地，傳導(dǎo)通孔可以通過鍍銅的方式制作，所述鍍銅技術(shù)選自電鍍和化 階段I包含子步驟(i) 在犧牲載體上全板電鍍阻擋金屬層；(ii) 在附著金屬層上添加銅種子層；(iii) 在銅種子層上添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(iv) 在光刻膠圖形中鍍銅通孔；(v) 剝離光刻膠層，留下豎立的銅通孔；(vi) 在銅通孔上堆疊絕緣材料； 階段II包括子步驟(vii) 去除犧牲載體層；"iii)去除阻擋金屬層，由此得到的電子基底中包含有位于絕緣矩陣中的 銅結(jié)構(gòu)。典型地，在該實施例中，阻擋金屬層包含有至少以下一個特征(a) 阻擋金屬層選自下列金屬鉭、鎢、鉻、鈥、鈥鉤組合，鈥鉭組合， 鎳，金，鎳層后金層，金層后鎳層，錫，鉛，鉛層后錫層，錫鉛合金，錫銀合 金，該阻擋金屬層通過物理氣相沉積工藝制備。(b) 阻擋金屬層選自下列金屬鎳，金，鎳層后金層，金層后鎳層，錫， 鉛，鉛層后錫層，錫鉛合金，錫銀合金，該阻擋金屬層通過選自化學(xué)鍍和電鍍 的方法制備。(c )阻擋金屬層厚度為0.1微米到5微米。作為可選方案，方法還包括階段III:添加金屬功能層和附加的通孔層，形 成一個內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)包括被通孔層所包圍的中心金屬層膜，由此， 在該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)上建立的電子基底包括奇數(shù)個金屬功能層。典型地，階段m包括子步驟-.(a) 添加光刻膠層，曝光、顯影，形成功能圖形；(b) 在功能圖形中添加銅層；(c) 剝離光刻膠；(d) 添加第二光刻膠層，曝光、顯影，形成通孔圖形；(e) 在通孔圖形中線路電鍍銅，形成銅通孔；(f) 剝離第二光刻膠層；(g) 蝕刻掉銅種子層；(h) 層疊絕緣材料。作為可選方案，方法包括階段IV:添加另外一個內(nèi)部功能層，隨后添加另 一個內(nèi)部通孔層，形成包含有被功能層所包圍的中心通孔層的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，在該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)上建立的電子基底包括偶數(shù)個金屬功能層。典型地，增加另外一個內(nèi)部功能層和通孔層的階段IV包括以下步驟 (i)減薄、平整步驟(h)中添加的層狀絕緣材料，暴露出步驟(e)中添加的銅通孔的外表面；(j)在銅通孔所露出的外表面和其周圍的絕緣材料上添加附著金屬層，比如鈥、鉻、鎳鉻；(k)在附著金屬層上添加銅種子層；(1)在銅種子層上添加光刻膠第二功能層，進(jìn)行曝光、顯影，形成第二功 能圖形。(m)在第二功能圖形上加入金屬功能層； (n)剝離光刻膠第二功能層；(0) 添加光刻膠第三通孔層，曝光、顯影，形成第三通孔圖形； (p)在第三通孔圖形內(nèi)鍍銅，形成第三銅通孔層；(q)剝離光刻膠第三層；(r)蝕刻掉銅種子層和附著的金屬層；(s)層疊上絕緣材料層。作為可選方案，步驟(i)中減薄、平整步驟(h)中添加的絕緣材料的方 式選自機(jī)械磨削、化學(xué)機(jī)械拋光、干蝕及使用兩種或更多上述技術(shù)的多步工 藝。階段I包含子步驟(1) 直接在犧牲載體上添加光刻膠材料，曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(ii) 在形成的光刻膠圖形中線路電鍍阻擋金屬；(iii) 在線路電鍍的阻擋金屬上鍍銅通孔；(iv) 剝離光刻膠，露出銅通孔；(v) 在裸露的銅通孔上堆疊絕緣材料。 階段II包括子步驟(vi) 去除犧牲載體；由此，得到的電子基底含有位于絕緣矩陣內(nèi)具有阻擋金屬層的銅結(jié)構(gòu)。典型的阻擋金屬層具有至少下列一個特征(a) 阻擋金屬層選自下列金屬鎳、金、鎳層后金層、金層后鎳層、錫、 鉛、錫層后鉛層、錫鉛合金、錫銀合金，阻擋金屬層通過選自化學(xué)鍍、電鍍或 二者組合方法制備；(b) 阻擋金屬層厚度為0.1微米到5微米。作為可選方案，制作方法包含附加階段m:添加第一金屬功能層和第二通孔層，形成一個內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，該子結(jié)構(gòu)包括由通孔層包圍的中心金屬功能層膜， 由此，在該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)上建立的電子基底包含有奇數(shù)個金屬功能層。典型地，階段III:添加第一金屬功能層和第二通孔層形成內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，該 內(nèi)部子結(jié)構(gòu)包括一個被通孔層所包圍的中心金屬功能層膜，該階段III包括以下(vii) 在步驟(vi)所暴露出的表面上添加附著金屬層，比如鈦、鉻、鎳 鉻，該暴露的外表面包括被阻擋金屬覆蓋的由絕緣材料包圍的銅通孔末端；(viii) 在附著金屬層上添加銅種子層；(ix) 在銅種子層上添加第一功能光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成功能圖形；(x) 在功能圖形內(nèi)添加銅層；(xi) 剝離第一功能光刻膠層；(xii) 添加第二通孔光刻膠層，曝光、顯影，形成第二通孔圖形；(xiii) 在第二通孔圖形內(nèi)鍍銅，形成第二銅通孔層；(xiv) 剝離第二通孔光刻膠層；(xv) 蝕刻掉銅種子層；(xvi) 去除附著金屬層；(xvi)在露出的第二通孔層上堆疊絕緣材料。本發(fā)明的制作方法還包括階段IV:添加第二功能層和第三通孔層，形成包 括圍繞一個中心通孔層的兩個功能層的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，在該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上建立的電子基底具有偶數(shù)個金屬功能層。階段IV添加另外的功能層和第三通孔層，可以包含以下步驟(xviii) 減薄、平整步驟(xvii)中添加的層狀絕緣材料，暴露出步驟(xiii) 中添加的銅通孔層的外表面；(xix) 在暴露出的通孔外表面和其周圍的絕緣材料上添加附著金屬層，比 如鈥、鉻、鎳鉻；(xx) 在附著金屬層上添加銅種子層；(xxi) 在銅種子層上進(jìn)一步添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成功能圖形。(xxii) 在步驟(xxi)功能圖形中添加銅，形成第二功能層；(xxiii) 剝離步驟(xxi)中添加的光刻膠層；(xxiv) 添加另一個光刻膠層，曝光、顯影，形成第三通孔圖形；(xxv) 在第三通孔圖形內(nèi)鍍銅，形成第三銅通孔層；(xxvi) 剝離該另一個光刻膠層；(xxvii) 蝕刻掉銅種子層和附著金屬層； (xxvm)層疊上絕緣材料層。典型地，整個過程使用的絕緣材料是一種纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合物。 作為可選方案，絕緣材料包含有樹脂，該樹脂選自熱塑性樹脂、熱固性聚合樹脂及具有熱塑性與熱固性的樹脂。在優(yōu)選實施例中，絕緣材料包括無機(jī)顆粒填充物，該絕緣材料至少具有一個如下特征(a) 無機(jī)顆粒狀填充物包含陶瓷或玻璃的顆粒；(b) 顆粒大小為微米量級；(c) 填充物重量百分比為15% -30%。絕緣物質(zhì)是一種纖維矩陣復(fù)合材料,包含選自有機(jī)纖維和玻璃纖維的纖維, 這些纖維可以是短切纖維或連續(xù)纖維，以斜紋或者作為機(jī)織方式排列。作為可選或優(yōu)選方式，絕緣材料是一種包含有與部分固化聚合樹脂預(yù)浸漬的纖維氈的預(yù)浸漬體。典型地，從犧性載體層上剝離層狀圓筒形通孔結(jié)構(gòu)以形成獨立式層狀陣列 的階段II包含通過蝕刻工藝蝕刻掉犧牲載體的步驟。典型地，本發(fā)明的階段v和其他打磨、整平工藝，包括打磨和整平絕緣材料步驟以露出下面的外通孔表面，可以釆用以下技術(shù)中的一種來實現(xiàn)機(jī)械磨 削、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)、干蝕刻以及兩個或者兩個以上這些技術(shù)組合而成 的多步工藝。通常，該方法包含一個附加階段VI，該步驟中，在膜的兩側(cè)建立增長功能 層和通孔層。作為可選方案，附加階段VI包含以下步驟(a) 在平整的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的兩側(cè)添加附著金屬層，該附著金屬層選自鈦、 鉻或鎳鉻。(b) 在附著層上添加銅種子層；(c) 添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成第一外部功能層的第一外部光 刻膠圖形；(d) 在第一光刻膠圖形中線路電鍍第一外部功能層；(e) 剝離第一外部功能層的第一外部光刻膠圖形；(f) 添加光刻膠層，曝光、顯影，形成第一外部通孔層的第二外部光刻膠圖形；(g) 在第二外部光刻膠圖形中線路電鍍進(jìn)第一外部銅通孔層；(h) 剝離第二外部光刻膠圖形；(i) 蝕刻掉銅種子層和附著的金屬層；(j)在外面露出的銅功能層和通孔層上堆疊絕緣材料； (k)減薄、平整絕緣材料，直到通孔層的外表面露出。 作為可選方案，上述步驟(a)到步驟(k)重復(fù)一次或者數(shù)次，以此建立 所需的附加外層。階段VII的終結(jié)工作可以包括以下步驟(i) 在堆疊狀結(jié)構(gòu)的外部層上添加附著金屬表面層，如鈥、鉻、鎳鉻；(ii) 在外部附著金屬表面層上添加外部銅種子層；(iii) 添加、曝光和顯影光刻膠層，以提供圖形結(jié)構(gòu)；(iv) 在圖形結(jié)構(gòu)中添加銅焊盤和銅線；(v) 剝離光刻膠層；(vi) 添加掩蔽光刻膠層，遮擋住銅線和銅種子層，暴露出銅焊盤提供最 后的金屬圖形。(vii) 在暴露出的銅焊盤上電鍍終端層，終端層可以由選自以下材料中的 金屬制成鎳、金、錫、鉛、銀、鎧、鎳金、錫銀及其合金；(viii )剝離掉掩蔽光刻膠層；(ix) 去除暴露的銅種子層和暴露的附著金屬層；(x) 添加焊接掩模層，曝光并顯影，遮擋導(dǎo)線，露出終端金屬層。 作為可選方案，階段VII:終結(jié)電子支撐結(jié)構(gòu)，可以包括以下步驟(i) 在堆疊狀結(jié)構(gòu)的外層上添加外部附著金屬表面層；(ii) 在外部附著金屬表面層添加外部銅種子層； (m)在外部銅種子層上添加外部光刻膠層；(iv) 曝光、顯影外部光刻膠層，形成圖形結(jié)構(gòu)；(v) 在上述圖形結(jié)構(gòu)中添加銅焊盤和導(dǎo)線；(vi) 去除外部光刻膠層；(vii) 去除暴露出的銅種子層和暴露出的附著金屬層；(viii) 添加焊接掩模層，曝光、顯影，以掩蓋銅線，露出銅焊盤；(k)在暴露出的銅焊盤上化學(xué)鍍上終端層，該終端層由選自下列金屬的 金屬制成鎳、金、錫、鉛、銀、鈀、鎳金、錫銀、合金和抗蝕性聚合材料。在另外一個方面，本發(fā)明的目的是提供一種通過上述的方法制作的具有偶 數(shù)個功能層的結(jié)構(gòu)。在另外一個方面，本發(fā)明的目的是提供一種通過上述的方法制作的具有奇 數(shù)個功能層的結(jié)構(gòu)。在另外一個方面，本發(fā)明的目的是提供一種通過上述的方法制作的基本對 稱的結(jié)構(gòu)。


為了更好地理解本發(fā)明，說明如何將其實現(xiàn)，下面將采用實施例的方式對 附圖進(jìn)行說明。在對附圖進(jìn)行詳細(xì)說明的過程中，該附圖用于本發(fā)明的較佳實施例的討論， 并且，通過一種被認(rèn)為是最實用而易于理解的方法提供了本發(fā)明的原理和概念 性問題。在這一點上，沒有提供對本發(fā)明的基本理解所必需之外的更為具體的 結(jié)構(gòu)描述。結(jié)合附圖及

，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解和實現(xiàn)本發(fā)明的幾 種形式。需要注意的是，各層和堆疊的橫截面只是示意圖并沒有按照實際比例繪制， 其厚度被放大。另外，這里所描述的基底和制作工藝適用于多種終端產(chǎn)品，并 沒有對每層的傳導(dǎo)特性進(jìn)行具體的描述。在附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中打線ICBGA封裝結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中倒裝BGA封裝結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中有機(jī)倒裝芯片BGA基底類支撐結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖；圖4為制作本發(fā)明支撐結(jié)構(gòu)的包括必要階段(實線)和可選步驟(虛線)的制作工藝宏階段的基本流程圖；圖5a為對應(yīng)于本發(fā)明的第一實施例具有兩個分布于絕緣膜中的通孔每一側(cè)的功能層的"2-0-2"對稱無芯支撐結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖；圖5b為對應(yīng)于本發(fā)明的第二實施例具有三個分布于絕緣膜中的通孔每一側(cè)的功能層的"3-0-3"對稱無芯支撐結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖；圖6為作為各種支撐結(jié)構(gòu)實施例的新型基礎(chǔ)的絕緣膜中獨立式通孔橫截面示意圖；圖7為制作圖6中所示的獨立式膜的制作步驟流程圖；圖7 (i)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖；圖7 (ii)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖7 (iii)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖7 (i v)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖7 (v)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖7 (vi)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖7 (vii)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)抅的橫截面示意圖； 圖7 (viii)為由圖7所示中間制作步驟得到的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖8為和圖6所示的獨立式膜的變型的橫截面示意圖； 圖9為圖8中變形的獨立式膜的制作過程的流程圖； 圖9 (i)為按圖9所示中間制作步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖9 (ii)為按圖9所示中間制作步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖9 (iii)為按圖9所示中間制作步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖9 (iv)為按圖9所示中間制作步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖9 (v)為按圖9所示中間制作步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖9 (vi)為按圖9所示中間制作步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖10為在獨立式膜結(jié)構(gòu)或其它內(nèi)部子結(jié)構(gòu)通過在其兩側(cè)添加通孔層和功 能層建成基本對稱的結(jié)構(gòu)的工藝流程圖；圖10 (i)為釆用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (ii)為采用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (m)為采用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (iv)為釆用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (v)為采用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (vi)為采用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (vii)為釆用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (viii)為釆用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (ix)為釆用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖10 (x)為采用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖10 (xi)為采用如圖IO所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11為終結(jié)圖10 (xi)所示結(jié)構(gòu)的制備流程圖； 圖11 (i)為采用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (ii)為釆用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (iii)為采用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (iv)為采用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (v)為釆用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (vi)為采用圖U所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (vii)為采用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (viii)為采用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖U (ix)為采用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖11 (x)為釆用圖ll所示步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖12為內(nèi)部具有一個通過將圖IO所示步驟運用到圖8中總所示的變形的 膜所形成的阻擋金屬層的"2-0-2"對稱無芯支撐結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖13為圖12所示"2-0-2"結(jié)構(gòu)的制備流程圖； 圖13 (i)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (ii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (iii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (iv)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；. 圖13 (v)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (vi)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (vii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (viii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (ix)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (x)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xi)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖13 (xii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xiii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xiv)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xv)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xvi)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xvii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖 13 (xviii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xix)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xx)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xxi)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xxii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xxiii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xxiv)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xxv)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xxvi)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖13 (xxvii)為圖13所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖14為內(nèi)部具有一個通過將圖10所示步驟運用于圖8所示變形的膜所形 成的阻擋金屬層"3-0-3"對稱無芯支撐結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖； 圖14a為圖14所示結(jié)構(gòu)的制備流程圖；圖15為建立于圖6所示絕緣膜中通孔上的具有奇數(shù)層內(nèi)部支撐子結(jié)構(gòu)示意圖；圖15a為將圖6所示膜Ia轉(zhuǎn)變成圖15所示奇數(shù)內(nèi)部層結(jié)構(gòu)的制備流程圖;圖15 (i)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15 (ii)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15 (iii)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15 (iv)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15 (v)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；.圖15 (vi)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (vii)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (viii)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (ix)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (x)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (xi)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (xii)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (xiii)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (xiv)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (xv)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (xvi)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖15 (xvii)為圖15a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖16為在圖15所示內(nèi)部子結(jié)構(gòu)上構(gòu)建的2-1-2結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖17為在圖15所示內(nèi)部子結(jié)構(gòu)上構(gòu)建的3-1-3結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18為建立于圖8所示絕緣膜中通孔上的變形奇數(shù)層對稱內(nèi)部支撐子結(jié)構(gòu) 示意圖；圖18a為將圖6所示膜Ib轉(zhuǎn)變成圖18所示奇數(shù)內(nèi)部層子結(jié)構(gòu)的制備流程圖；圖18 (i)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (ii)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (iii)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (iv)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (v)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (vi)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (vii)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (viii)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (ix)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖18 (X)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (xi)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (xii)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (xiii)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (xW)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (xv)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (xvi)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖18 (xvii)為圖18a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖19為建立于圖18所示內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的2-1-2結(jié)構(gòu)示意圖； 圖20為建立于圖18所示內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的3-1-3結(jié)構(gòu)示意圖； 圖21為具有建立于圖6所示絕緣膜中的通孔的每一側(cè)的兩個功能層的半對 稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)"-2-"的示意圖；圖21a為將圖6所示膜制作成圖21所示半對稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制備流程圖； 圖21b (i)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (ii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (iii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (iv)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (v)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (vi)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (vii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (viii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (ix)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (x)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (xi)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (xii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (xiii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖21b (xiv)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xv)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xvi)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xvii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xviii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xix)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xx)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxi)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxiii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxiv)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxv)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxvi)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxvii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖21b (xxviii)為圖21a所示相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)的示意圖；圖22為相應(yīng)于圖21所示半對稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)."-2-"的變形而由圖8所示線路電鍍膜構(gòu)建而成的半對稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖22a為將圖8所示膜制作成圖22所示半對稱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制備流程圖； 圖22b (i)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (ii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (iii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (iv)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (v)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b(vi)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (vii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖；圖22b (viii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (ix)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖；圖22b (x)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xi)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xiii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xiv)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xv)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xvi)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xvii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xviii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xix)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xx)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxi)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxiii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxiv)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxv)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxvi)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxvii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxviii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖; 圖22b (xxix)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxx)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxxi)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxxii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxxiii)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖; 圖22b (xxxiv)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖; 圖22b (xxxv)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxxvi)為釆用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖;圖22b (xxxvii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22b (xxxviii)為采用圖22a相應(yīng)步驟制作的中間結(jié)構(gòu)示意圖； 圖23為對圖5a中的結(jié)構(gòu)稍作變換的通過對圖21所示結(jié)構(gòu)增加外層而制成的并非真正對稱的類似于圖5a的d "1-2-1"半對稱支撐結(jié)構(gòu)橫截面示意圖； 圖24為對圖5a中的結(jié)構(gòu)稍作變換的通過對圖21所示結(jié)構(gòu)增加外層而制成并非真正對稱的類似于圖5a的"2-2-2"半對稱支撐結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；圖25為類似于圖12所示的"2-0-2"的"1-2-1"半對稱支撐結(jié)構(gòu)的橫截面 示意圖，其對圖12中的結(jié)構(gòu)稍作變換，但顯示制作過程中第一階段線路電鍍的 阻擋金屬層仍然位于結(jié)構(gòu)中的不同位置，這也反映出該結(jié)構(gòu)的不對稱性；圖26為類似于圖14所示的"3-0-3"的"2-2-2"半對稱支撐結(jié)構(gòu)的橫截面 示意圖，但顯示制作過程中第一階段線路電鍍的阻擋金屬層仍然位于結(jié)構(gòu)中的 不同位置，這也反映出該結(jié)構(gòu)的不對稱性。在所有的橫截面示意圖中，相同的材料使用相同的陰影，從頂端左側(cè)到底 部右側(cè)的斜剖面線表示銅，相反的，從頂端右側(cè)到底部左側(cè)的剖面線表示阻擋 金屬，斑點狀陰影表示附著金屬，圓點表示絕緣材料，密集的直線陰影表示焊 接掩模，黑色實線表示終端材料，短延長線形成的垂直線表示的陰影部分代表 光刻膠。同樣地，不同組合及結(jié)構(gòu)中相同的數(shù)字表示的層相同。應(yīng)該理解，在具體實施例中，終端金屬，附著金屬和阻擋金屬可以但不必 需全部都使用不同的材料。但是，這三種材料均不能使用銅。如何選擇合適的 金屬材料將在下面的內(nèi)容中進(jìn)行詳細(xì)介紹。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種制作電子基底的新型制作工藝以及通過上述工藝獲得的新 型電子基底。其中一些制作步驟，例如光刻膠的添加、曝光、顯影以及后續(xù)的 去除步驟在此處沒有詳細(xì)討論，因為這些步驟中的材料以及處理流程都是屬于 公知常識，如果在此詳細(xì)論述會使得本說明非常繁瑣?？梢院艽_切地說，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠根據(jù)一些例如規(guī)格、基底復(fù)雜程度和元器件等參數(shù)來對于制 作流程和材料作出合適的選擇。另外，基底材料的實際構(gòu)造沒有描述，實際上， 本發(fā)明是提供一種適合于多種芯片支撐結(jié)構(gòu)的制作方法。以下論述的內(nèi)容涉及 到一種新穎的、通用的制作多層基底的方法，該多層基底中，各種傳導(dǎo)性層面 之間通過穿過絕緣層的通孔互連，形成一種三維堆疊狀結(jié)構(gòu)。圖4是制作本發(fā)明基底方法的關(guān)鍵步驟的基本流程圖，這種方法包括階 段la-利用全板電鍍技術(shù)在犧牲載體上制作包含有由絕緣材料包圍的傳導(dǎo)通孔 的膜，或者，階段Ib-利用線路電鍍技術(shù)在犧牲載體上制作包含有由絕緣材料 包圍的傳導(dǎo)通孔的膜；這兩種技術(shù)及其相應(yīng)的優(yōu)點都會在以下的內(nèi)容中詳細(xì)論 述。階段II,從犧牲載體層中上剝離上述膜，在其上添加其他層而固定在多層 結(jié)構(gòu)中之前卸除剩余應(yīng)力。通過這種方式，獲得很高的平整性，作為可選方式，對于多個層結(jié)構(gòu)，可以在膜的一側(cè)制作一個或兩個附加層，如后面可選階段ni和階段IV中所描述一樣。階段v,該結(jié)構(gòu)被減薄、平整，形成一個平的內(nèi)部子 結(jié)構(gòu)。階段vi，這種子結(jié)構(gòu)的兩側(cè)都成對添加各種其他層以獲得需要的結(jié)構(gòu)， 這種流程能獲得(至少基本上)對稱結(jié)構(gòu)，圖5a和5b中為兩個這樣的結(jié)構(gòu)的 示意圖，描述如下。在圖5a和5b中，階段III之后緊跟著平整階段V，直接在 獨立式膜的基礎(chǔ)上，添加偶數(shù)個金屬功能層，形成所謂的2-0-2和3-0-3結(jié)構(gòu)， 也就是在絕緣膜中通孔層上具有兩個和三個對稱的金屬功能層。由此，如圖5a中所示的偶數(shù)對稱結(jié)構(gòu)的例子中，層狀結(jié)構(gòu)包含兩對金屬功 能層38、銅焊盤T8，通過銅通孔4、 34連接起來，圖5a所示的四層結(jié)構(gòu)包括 兩對外部金屬功能層38、銅焊盤T8，分別設(shè)置在具有位于絕緣材料內(nèi)的銅通 孔的膜的子結(jié)構(gòu)兩側(cè)，因此被稱為2-0-2支撐結(jié)構(gòu)，圖中還示出了附著金屬層6 和銅種子層2，這種結(jié)構(gòu)以終端金屬層98和焊接掩模99終結(jié)，其制作流程以 及選擇過程在以下的內(nèi)容中詳細(xì)討論。在圖5b中的六層結(jié)構(gòu)所示的例子中，層狀結(jié)構(gòu)包含設(shè)置在絕緣膜結(jié)構(gòu)中的 銅通孔兩側(cè)的三對金屬功能層28、 38、銅焊盤T8，因此被稱為3-0-3結(jié)構(gòu)。圖5a中的2-0-2結(jié)構(gòu)和圖5b中的3-0-3結(jié)構(gòu)都包括在絕緣膜5中的銅通孔4周圍 設(shè)置堆成的對稱的積層。該基底在層狀陣列的每一側(cè)設(shè)置有三個金屬功能層 28、 38、銅焊盤T8。疊層陣列兩側(cè)的金屬功能層28相同，同時應(yīng)用(即，同 時淀積)，描述如下。圖5a和圖5b中所示的對稱結(jié)構(gòu)包括鍍銅層28、 38、銅焊盤T8，通孔4、 34、 44、和絕緣材料5，絕緣材料5最好是纖維加強(qiáng)聚合物，描述如下。然而，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以作一些變化，例如圖4所示，基于特定的結(jié)構(gòu)需求而 在階段V之前添加階段III:添加附加的金屬功能層和通孔層，來建造一個對稱 的、含有奇數(shù)層的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)如圖15所示，能夠由此構(gòu)建成如圖16 和17所分別表示的2-1-2和3-'l-3結(jié)構(gòu)。在需要偶數(shù)層但對于嚴(yán)格對稱性要求不高的場合，在階段m之后，階段V之前，加入階段IV:添加第二附加金屬功能層和中心層，得到如圖21所示的 半對稱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)比圖6所示的絕緣膜中的通孔強(qiáng)度更高，但是其并不是真 正的對稱。本發(fā)明的核心是包含有通過絕緣材料結(jié)合在一起的通孔陣列的獨立式膜的 制作，如圖6所示為這種獨立式膜的具體實施例，另外一個變型如圖8所示， 這些獨立式膜是下面所有涉及結(jié)構(gòu)的抅造基礎(chǔ)，其制作步驟也是下述流程的基 本步驟。如圖12,尤其是如圖14所示，整體工藝包括在犧牲載體0上制作包括層8、 18和通孔4、 14、 24的銅結(jié)構(gòu)陣列，圍繞著這些層和孔之間的絕緣材料5，該絕緣材料最好是由層疊工藝制作的纖維加強(qiáng)復(fù)合絕緣材料。從犧牲載體層上剝 離開之后，在該膜上的兩側(cè)添加金屬功能層28、 38、銅焊盤T8和通孔34、 44, 將該膜轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部子結(jié)構(gòu)，然后在其上添加終端金屬層98和焊接掩模99,構(gòu) 成用作芯片支撐的支撐結(jié)構(gòu)。附著金屬層6用于有助于銅附著在其他材料上，如果工藝需要，該銅結(jié)構(gòu) 中還可以包含線路電鍍阻擋層1'。由于附著金屬層6和阻擋層l'都為高純導(dǎo)電 性的金屬薄層，所以該整體傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的電阻幾乎不受影響。由于這種層狀的具有通孔陣列的對稱或基本上對稱的獨立式多層基底的制 備過程中，外部層同時在兩側(cè)安裝組合，所以絕緣材料的聚合樹脂在固化過程 中縮水而產(chǎn)生的剩余應(yīng)力傾向于互相抵消，由此能夠達(dá)到高的平整性，提高成品率，使得本發(fā)明中的多層基底能夠成為ic和印刷電路板的媒介，為二者提供良好的接觸。內(nèi)部子結(jié)構(gòu)可以是層狀陣列，典型地，為包裹在絕緣材料5內(nèi)的通孔層4。在內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的兩側(cè)都可以添加金屬功能層28 (如圖IO所示)，然后是終端金 屬層(如圖ll所示)。這種變形能夠產(chǎn)生基本對稱的、薄的、具有偶數(shù)個金屬 功能層支撐結(jié)構(gòu)。還可以在兩側(cè)同時添加外部金屬功能層38、銅焊盤T8,從 而形成更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。在一些應(yīng)用領(lǐng)域中，僅僅需要奇數(shù)個金屬層。這種情況當(dāng)然也可以使用偶 數(shù)層的制作流程，僅僅是空置一個金屬功能層，不在XY平面內(nèi)傳輸信號。然而，為了避免浪費，也為了盡可能減少支撐結(jié)構(gòu)的厚度，可以修改制作 流程，該支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)具有一個中心金屬功能層，其被通孔所夾形成 三明治結(jié)構(gòu)，這個單獨金屬功能層8的外側(cè)還可以沉積外部層。通過這種方法， 得到帶有中心金屬功能層8和奇數(shù)個金屬層的基本對稱的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的制作方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)能夠很大程度上減少剩余應(yīng)力和由之帶來 的翹曲，特別是在那些具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的場合，由于最初的層狀陣列膜是 從犧牲載體層上剝離下來的，通過對其拉伸、矯直和收縮以減輕剩余應(yīng)力，然 后作為內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，在該膜的兩側(cè)添加各種外層以得到完整的結(jié)構(gòu)。由于外層 是在兩側(cè)同時一次性添加，這樣就在兩側(cè)產(chǎn)生相同的剩余應(yīng)力，這些應(yīng)力相互 抵消，不會導(dǎo)致子結(jié)構(gòu)彎曲變形，由此保證平整性。如圖6所示，本發(fā)明的核心結(jié)構(gòu)是包含有由絕緣材料5包圍的通孔陣列4 的獨立式膜Ia，該膜位于銅種子層2上。獨立式膜Ia以及如圖8所示的其變形 Ib的說明如下，這些膜就是本發(fā)明中的各種基底的建立基礎(chǔ)。圖7為圖6中所示的獨立式膜的制作流程示意圖，為了便于理解，制備過 程以及中間結(jié)構(gòu)如圖7 (i)到圖7 (viii)。如圖7、圖7 (i)到圖7 (viii),步驟7(i):在犧牲載體O上全板電鍍阻擋金屬層1,典型金屬為銅。犧牲載體0 的厚度一般為75微米到600微米，材料一般為銅或者銅合金，例如黃銅或者青 銅。阻擋金屬層1可以釆用以下材料鉭、鎢、鉻、鈦、鈦鎢組合、鈦鉭組合、 鎳、金、鎳層后金層、金層后鎳層、錫、鉛、鉛層后錫層、錫鉛合金、錫銀合 金，該阻擋層通過物理氣相沉積(PVD)的方式制備，如濺射。步驟7 (i)中 的阻檔金屬層采用鎳、金、鎳層后金層、金層后鎳層、錫、鉛、鉛層后錫層、 錫鉛合金、錫銀合金等材料，則該阻擋層可以通過化學(xué)鍍或者電鍍或者這二者 結(jié)合的方式制備。阻擋金屬層1的典型厚度一般為0.1微米到5微米。在阻檔金屬層1上可以添加附著金屬層，該附著金屬層能夠幫助銅淀積在 其他金屬上。然而，如果仔細(xì)選擇合適的阻擋金屬層1，則不需要該附著金屬 層。步驟7(ii),在阻擋金屬層l上添加銅種子層2,銅種子層的厚度為0,2微 米到5微米，可以通過物理氣相沉積方法，例如濺射后，采用電鍍或化學(xué)鍍或 二者結(jié)合的方式制備。步驟7(iii)，在銅種子層2上添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、 顯影，形成光刻膠圖形，該步驟采用現(xiàn)有的電子基底或設(shè)備制備工藝中常見的 方法來實現(xiàn)。步驟7(iv),光刻膠圖形3中添加銅通孔4，銅通孔4位于銅種 子層2上。銅通孔4一般采用電鍍的方式制備，具體說來是采用被稱之為線路 電鍍的工藝制備。步驟7(v),剝離光刻膠層3，留下直立的銅通孔4。步驟7(vi)，在銅通 孔4外層疊加絕緣材料5。絕緣材料5可能由一種熱塑性材料，比如聚四氟乙 烯及其衍生物，或者一種熱固聚合樹膠組成，比如順丁烯二酰亞胺三嗪，環(huán)氧 樹脂，聚酰亞胺，以及這些材料的混合物構(gòu)成。利用聚酰亞胺作為主要材料的 絕緣材料5最好能夠添加無機(jī)顆粒狀填充物，常見為陶瓷或玻璃顆粒，顆粒大 小為微米量級，具體地，顆粒大小為0.5微米到5微米；這種聚合矩陣材料中， 顆粒填充物重量百分比為15%到30%。在優(yōu)選實施例中，絕緣材料5是一種纖維矩陣復(fù)合材料，包含有機(jī)纖維， 例如聚酰亞胺纖維(纖維B)或玻璃纖維。這些纖維可以是短纖維，也可以是 連續(xù)纖維，按照斜交織法排列或按照布紋編織。由部分硬化聚合樹脂預(yù)浸漬的斜交織法排列或按照布紋編織作為預(yù)浸漬體。在大多數(shù)優(yōu)選實施例中，聚合體矩陣至少使用了兩個機(jī)織纖維預(yù)浸漬材料 一一該預(yù)浸漬材料組成的矩陣復(fù)合材枓中含有陶瓷填充物。環(huán)氧材料和聚酰胺矩陣機(jī)織預(yù)浸漬材料由美國Rancho Cucamonga, Ca^ Arlon公司提供。這些預(yù)浸 漬材料用于通孔的銅子結(jié)抅上，然后通過一個熱壓層疊過程固化。貫穿絕緣層 的連續(xù)纖維能夠提供附加的強(qiáng)度和硬度，由此能夠使得整個結(jié)構(gòu)更薄，也更加 容易獲得平整性。步驟7(vii)，通過濕蝕刻工藝去除犧牲載體O,在步驟7(i) 中制作的阻擋金屬層1作為蝕刻停止層。犧牲載體一般為銅或者銅合金，通常 根據(jù)阻擋金屬層1來選擇合適的蝕刻劑，例如，阻擋金屬層l是鉭時，步驟7 (vii)中蝕刻掉犧牲載體O的濕蝕刻工藝中的蝕刻劑就采用氫氧化銨溶液，且 該濕蝕刻工藝在較高的溫度下完成。步驟7(viii),去除金屬阻擋層，例如當(dāng)該 金屬阻擋層為鉭時，可以通過CF4和Ar的混合物等離子腐蝕掉，典型配制為 CF4和Ar比例為1: 1到3: 1;其他阻擋金屬可以通過其他公知的技術(shù)去除掉。如圖8為圖6所示的獨立式膜核心結(jié)構(gòu)(la-如圖4所示)的變形(Ib-如圖4所示)。如同圖6中所示的Ia，獨立式膜Ib包含由絕緣材料5'包圍的 銅通孔4', Ib對Ia稍作修改。然而各銅通孔4'設(shè)置在阻擋金屬薄層r上， 最終該阻擋金屬層被置入本發(fā)明的基底中。圖8中所示的可選結(jié)構(gòu)Ib可以通過圖9所示流程圖中的制備工藝制作，其 中間步驟如圖9 (i)到9 (vi)。參考圖9、 9 (i)到9 (vi)所示的步驟以及結(jié)構(gòu)，如圖9(i),在犧牲載體 0上涂覆、曝光并顯影光刻膠圖形3。如圖9(ii),在形成的光刻膠圖形中添加 阻擋金屬層r。如圖9(iii),在線路電鍍阻擋金屬層r上線路電鍍銅通孔4', 典型地，釆用電鍍銅工藝，如同上面圖7中所描述的流程一樣，僅對其加以必 要的更正。如圖9(iv),剝離光刻膠圖形3，然后在裸露的銅通孔4'外部層疊 絕緣材料5，如圖9(v)所示。最后，如圖9(vi)所示，去除犧牲載體O。這 些步驟中，對于絕緣材料4、阻擋金屬l'和制作流程的選擇和圖7中所示的Ia 一樣，僅對其加以必要的更正。依賴于選擇的全板電鍍(如圖7)還是線路電鍍(如圖9)工藝，以及最后 結(jié)構(gòu)要求是具有奇數(shù)個還是偶數(shù)個金屬功能層，本發(fā)明中的各種支撐結(jié)構(gòu)和相 應(yīng)選擇的制作工藝會有所不同。由此，本發(fā)明論述的是一種通用技術(shù)，包含一 系列不同工藝流程以及相應(yīng)獲得的結(jié)構(gòu)。參考圖10，可以通過在內(nèi)部子結(jié)構(gòu)X的兩側(cè)添加金屬功能層28得到 "1-X-1"無芯支撐結(jié)抅-如圖4所示的階段V。如果添加金屬功能層28后繼 續(xù)在兩側(cè)同時添加通孔34和另外的金屬功能層38 (如圖5a所示)，就能夠得 到"2-X-2"無芯支撐結(jié)構(gòu)。其中內(nèi)部子結(jié)構(gòu)X可以有很多種變形，這些變形 都是組裝在膜Ia或Ib的一側(cè)。這其中的一些不同的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)在下面進(jìn)行描 述，參考各個實例。如圖IO所示，同時添加外部功能層和通孔層的步驟為 首先，步驟10(i),在平整的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)X的兩側(cè)添加附著金屬層6，附 著金屬層6有助于銅附著，尤其對于向絕緣材料5上淀積銅時尤為重要。附著 金屬層6通常采用以下材料鈥、鉻或者鎳鉻。步驟10(ii)，在附著金屬層6 后添加銅種子層。步驟10(iii),繼而添加光刻膠圖形7，曝光并顯影。步驟IO (iv)，在上述光刻膠圖形內(nèi)線路電鍍上銅功能層28。步驟10 (v),剝離光刻 膠層7。步驟10(vi),添加了一對第二光刻膠層33,進(jìn)行曝光、顯影。步驟10(vii), 在光刻膠層內(nèi)線路電鍍銅通孔34。步驟10(viii),剝離第二光刻膠層33。步驟 (ix),蝕刻掉銅種子層和附著金屬層。值得注意的是，通常種子層的厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn) 小于其上線路電鍍的銅功能層，雖然在圖10 (i)到10 (xi)的橫截面示意圖中 難以清楚描繪出這種實際對比關(guān)系。步驟10 (x),在兩側(cè)的金屬功能層28和 通孔層34上添加絕緣材料層5，整個堆疊繼續(xù)變厚。步驟10(xi),絕緣材料 層5被減薄、平整直到通孔34的外邊緣露出來為止。通過在該增長結(jié)構(gòu)的兩側(cè)同時添加其它的外部功能層38, T8等(如圖5b 所示)，可形成更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，由此，可以根據(jù)最后的結(jié)構(gòu)所需要，重復(fù)步驟 10 (i)到10 (xi)，制作更多的通孔層和傳導(dǎo)功能層。最后，包括內(nèi)部子結(jié)構(gòu)和外層結(jié)構(gòu)的基底終止。圖11顯示了其最后的終結(jié) 流程，圖11 (i)到11 (X)顯示了該終結(jié)流程的步驟。如圖11和圖11 (i)到11 (X)，終結(jié)階段VII是一個多步驟流程，包含以下步驟步驟ll(i)，首先，在堆疊狀結(jié)構(gòu)Y的外層上添加外部附著金屬層6。 步驟ll(ii)，隨后，在外部附著金屬層6上繼續(xù)添加外部銅種子層2，步驟ll (m)，在最外層的銅種子層上添加光刻膠層T7，對該光刻膠層T7進(jìn)行曝光、 顯影，得到光刻膠圖形結(jié)構(gòu)。步驟11 (iv)，在上述圖形結(jié)構(gòu)中添加銅焊盤T8 和導(dǎo)線。步驟ll (v),剝離掉光刻膠層T7。步驟ll "i)，添加最后光刻膠層 97，進(jìn)行曝光和顯影，暴露出銅焊盤T8。步驟ll(vii)，在暴露出的銅焊盤T8 上線路電鍍終端金屬層98。終端金屬層98可以是鎳、金、或鎳層后金層、錫、 鉛、銀、鈀或者上述金屬的合金。步驟ll (ix)，蝕刻掉銅種子層2和外部附著 金屬層6。步驟ll(x)，添加焊接掩模99,進(jìn)行曝光、顯影，有選擇性的露出 下面的銅焊盤T8和終端金屬層98。由此，以膜Ia為基礎(chǔ)，通過執(zhí)行步驟IO (i)到10 (xi)各兩次，然后執(zhí) 行步驟ll (i)到11 (x),可以獲得如圖5 (b)所示的2-2-2結(jié)構(gòu)。在終結(jié)步驟中，可以選擇不同的材料和制作流程， 一種可能的終結(jié)步驟包 含添加導(dǎo)體層到堆狀結(jié)構(gòu)的外表面(上面和下面)，這種終結(jié)步驟包含以下子步 驟-.(a)減薄兩邊的基底絕緣材料，可以通過機(jī)械磨削，或者化學(xué)機(jī)械拋光 (CMP),或者干蝕或以上幾種方法的組合，以此來暴露出銅通孔的外表面，(b) 在該堆疊結(jié)構(gòu)的外表面添加外部附著金屬層；(c)在外部附著金屬層上繼續(xù)添 加外部銅種子層；(d)在最外層的銅種子層上添加光刻膠層；(e)光刻膠層進(jìn) 行曝光、顯影，獲得光刻膠圖形結(jié)構(gòu)；(f)在該光刻膠圖形結(jié)構(gòu)中添加銅焊盤 和導(dǎo)線；(g)去除光刻膠層，至留下銅種子層，銅焊盤和導(dǎo)線；(h)蝕刻掉暴 露的銅種子層和暴露的附著金屬層；(i)添加焊接掩模，進(jìn)行曝光、顯影，遮 住導(dǎo)線，露出銅焊盤。(j)采用化學(xué)鍍的方式，在暴露出鈞銅焊盤上鍍上終端 層，終端層可以是鎳，金，或鎳層后金層，或金層后鎳層，錫，鉛，銀，鈀和 這些金屬的合金以及抗蝕聚合物材料。然而，盡管圖5a和5b中的結(jié)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)行了多種途徑的優(yōu)化，在有些情況 中，基底的電子設(shè)計需要將層疊陣列層(圖5a和圖5b的"內(nèi)部子結(jié)構(gòu)")的厚 度盡可能的減小。因為這些內(nèi)部子結(jié)構(gòu)天然的脆性，這會危及上面詳細(xì)論述的 步驟流程的成品率。在以上所描述的流程可以有一些變化，以此解決上述問題， 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)一些差異。示例如圖12所示為包含有阻擋金屬層1'的"2-0-2"型對稱、無芯支撐結(jié)構(gòu)的 橫截面示意圖，通過對圖8所示的變形Ib進(jìn)行圖10和圖11中的工藝流程加工 而成。圖12中的變形結(jié)構(gòu)類似于圖5a中的結(jié)構(gòu)，但是該變形結(jié)構(gòu)包括阻擋金 屬層r。該結(jié)構(gòu)通過圖4中所示的宏階段Ib, II， V, VI和VII制備。如圖13和13(i)到13 (xxvii)中所示為制作圖12中所示"2-0-2"型對稱、 無芯支撐結(jié)構(gòu)的處理流程。首先在步驟13 (i)到13 (vi)中，制作膜Ia的結(jié) 構(gòu)，這些步驟和圖9(i)到9(vi)中制作膜8的步驟一樣，僅僅對其作了必要 的變更。步驟13 (vii)中，對于步驟13 (vi)中形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行減薄，進(jìn)而暴 露出銅通孔。這個步驟和圖4中階段V實質(zhì)上相同。迄今打磨后的內(nèi)部子結(jié)構(gòu) 通過如圖IO所示的制備工藝在兩側(cè)裝配，圖13 (viii)到13 (xviii)的中間結(jié) 構(gòu)是由如圖10所示的步驟10(i)到10(xi) —一也即圖4中的階段V所得到。 圖13 (xviii)中的結(jié)構(gòu)"l-0-l"通過如圖13 (xix)到圖13 (xxviii)中的所示 的中間結(jié)抅，這些中間結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖ll所示的步驟ll (i)到11 (x),其中通 過中間結(jié)構(gòu)13 (xxiii)到13 (xxvii)得到該結(jié)構(gòu)的變形"2-0-2"結(jié)構(gòu)。圖12類似于圖5a，但是其通過線路電鍍工藝制備了阻擋金屬層l'，形成 獨立通孔膜(如圖9 (vi)所示)，該阻擋金屬層被保留了下來，與最終結(jié)構(gòu)合 為一體。由于阻擋金屬層1'是傳導(dǎo)性的，在很多應(yīng)用場合中，該阻擋金屬層的引 入是沒有問題的，并且，其引入對于減小剩余應(yīng)力是非常有用的。圖14為"3-0-3" 型對稱、無芯支撐結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖，該結(jié)構(gòu)的制作流程如圖13所示，圖 13中的流程包括流程9，流程IO，重復(fù)步驟13 (viii)到13 (xvii)，緊接著是流程11。圖14a所示為制作圖14所示結(jié)構(gòu)的制備流程圖，該結(jié)構(gòu)通過對如圖6所示 的膜采用圖10和11的步驟制作而成。圖16所示為2-1-2型結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部子結(jié)構(gòu)包括有中心金屬功能層8,其兩 側(cè)為通孔層4， 14,該結(jié)構(gòu)的制作工藝流程如圖15a所示。如圖15a所示，制作奇數(shù)層對稱層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部核心子結(jié)構(gòu)的階段包括如下 步驟步驟(i),首先，在犧牲載體O上全板電鍍阻擋金屬層1。步驟(ii)，在阻 擋金屬層1上添加銅種子層2。步驟(iii),在種子層2上添加第一光刻膠圖形 3，進(jìn)行曝光、顯影，形成通孔圖形。步驟(iv)，通過電鍍或化學(xué)鍍的方式在 光刻膠圖形3中鍍銅，形成銅通孔4。步驟(v),剝離第一光刻膠圖形3，留下 直立的銅通孔4。步驟(vi),在銅通孔上堆疊絕緣材料5。步驟(vii)，去除掉 犧牲載體0。步驟(viii)，去除阻擋金屬層l。通過以上步驟得到的結(jié)構(gòu)與圖6 所示結(jié)構(gòu)Ia相同，該流程與圖7中的方法一致，只是對其進(jìn)行必要的修改。在進(jìn)入圖4所示的階段V之前，先磨削掉絕緣材料暴露出銅通孔4，然后， 在去除阻擋金屬層1而暴露出的表面上通過添加金厲功能層8和第二通孔層14 建立子結(jié)構(gòu)X(如圖10 (i)到10 (xi)所示)。參見圖15 (a)，制備過程如下 步驟(ix),添加第二光刻膠層7，曝光并顯影，形成功能圖形。步驟(x)，在 功能圖形內(nèi)添加銅功能層8。步驟(xi),剝離第二光刻膠層。步驟(xii),添加 第三光刻膠層13，覆蓋銅功能層8的空隙，進(jìn)行曝光、顯影，形成位于銅功能 層8上的第二通孔圖形。步驟(xiii)，在通孔圖形內(nèi)添加銅以形成第二銅通孔 層14。步驟(xiv)，剝離第三光刻膠層13,暴露出銅功能層8和第二銅通孔層 14。步驟(xv)，蝕刻銅種子層2。步驟(xvi)，絕緣材料5堆疊到功能層8和 第二銅通孔層14上。步驟(xvii),對絕緣材料進(jìn)行減薄、平整，為后續(xù)制備流 程作準(zhǔn)備。返回圖4，制備膜Ia后，在階段V之前增加階段ni,以制作含有奇數(shù)功能 層的對稱內(nèi)部子結(jié)構(gòu)。圖16所示為建立于圖15所示的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的2-1-2結(jié)構(gòu)，其是通過采用圖IO和圖11中的步驟，在內(nèi)部子結(jié)構(gòu)兩側(cè)添加兩排的通孔層34、 44。如圖17，進(jìn)一步增加功能層形成3-1-3結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為圖16所示結(jié)構(gòu)作必 要的修正，重復(fù)圖IO所示子步驟，在內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的兩側(cè)進(jìn)一步增加外部金屬功 能層38和通孔層44。如圖18所示為在絕緣膜上線路電鍍通孔的奇數(shù)層對稱內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)。如圖 18和18 (i)到18 (xvii)所示，制備圖18所示的奇數(shù)層對稱內(nèi)部支撐子結(jié)構(gòu) 首先在圖8所示的絕緣膜Ib上線路電鍍通孔(如步驟18 (i)到18 (vi)所示)， 這些步驟相應(yīng)于步驟9(i)到9(vi)作了必要的修改。通過以下方式，僅在膜 Ib的一惻上構(gòu)建，步驟(vii),添加附著金屬層6取代剝離掉的銅犧牲載體0。 步驟(viii),在附著金屬層6上增加銅種子層2。步驟(ix)，添加第二光刻膠 層7,曝光并顯影，形成功能圖形。步驟(x)，添加銅到功能圖形上形成功能 層8。步驟(xi),剝離第二光刻膠層7。步驟(xii)，添加第三光刻膠層13,曝 光并顯影，形成第二通孔圖形。步驟(xiii)，在第二通孔圖形中線路電鍍銅， 形成第二銅通孔層14。步驟(xiv),剝離第三光刻膠層13。步驟(xv),蝕刻 掉銅種子層2和附著金屬層6。步驟(xvi)，堆疊絕緣材料5到內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)， 該絕緣材料5—般采用預(yù)浸漬層。步驟(xvii):打磨該堆疊材料的兩側(cè)暴露出 銅通孔f 、 14。圖19為建立于圖18所示包含有阻擋金屬層1'的奇數(shù)層對稱內(nèi)部支撐子 結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的變形"2-1-2"結(jié)構(gòu)。通過打磨圖18所示結(jié)構(gòu)的雙側(cè)，去除絕 緣材料5，平整、暴露出通孔4'、 14的外邊緣(如階段V所示)，進(jìn)一步增加 外部功能層28和通孔層34,圖16作必要的修改即可。圖20所示為建立于圖is所示包含有阻擋金屬層r的奇數(shù)層對稱內(nèi)部支撐子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的變形"3-1-3"結(jié)構(gòu)。通過打磨圖18所示結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，去 除絕緣材料5，平整、暴露出通孔《、14的外邊緣(如階段V所示)，過重復(fù) 步驟IO,進(jìn)一步增加外部金屬功能層28、 38和通孔層34、 44,圖16作必要的 修改即可。圖5a和5b所示2-0-2和3-0-3偶數(shù)層結(jié)構(gòu)，圖6和圖8中所示膜Ia和Ib 可能很脆弱，在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域，由于設(shè)計上的考慮，需要極小化子結(jié)構(gòu) 的厚度，這樣經(jīng)圖4中的階段II階段V后會導(dǎo)致成品率下降。這樣，雖然通過 在圖6所示的絕緣膜Ia和圖8所示的絕緣膜Ib中添加通孔，且雙側(cè)同時添加 功能層的方式能夠獲得對稱的結(jié)構(gòu)，具備理想的特性，但是由于一些具體應(yīng)用 中考慮到材料、耐力和尺寸的要求而需要對這些流程作出修改，犧牲掉絕對的 對稱性，以獲得簡易制作和高成品率。通孔4或者通孔4'的厚度以及選擇的絕緣材料5無法保證層狀結(jié)構(gòu)Ia或 者層狀結(jié)構(gòu)Ib在磨削掉絕緣材料5暴露出銅通孔4 (4')后，具有足夠的完整 性，就需要在膜Ia和Ib的一側(cè)制作更厚的結(jié)構(gòu)，其在磨削掉多余絕緣材料5 露出銅通孔4或者銅通孔4'以前，利用欠打磨的絕緣層覆蓋銅通孔4或者銅 通孔4'形成一個強(qiáng)化層。因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要偶數(shù)層金屬功能層，并且出于電考慮，需要一個低厚度 膜以及提高生產(chǎn)率時，階段II后進(jìn)入階段III(如圖15所示)，形成第一內(nèi)部金 屬功能層8和第二通孔層14;階段IV，在其上進(jìn)一步添加了第二金屬功能層 18和第三通孔層24。這樣形成包含有兩個金屬功能層8、 18的半對稱內(nèi)部層結(jié) 構(gòu)"-2-",通過階段V的減薄、平整后，也可通過圖IO中的流程構(gòu)建更多的外 部金屬功能層28、38，以及外部通孔層34、 44,如果需要重復(fù)這個流程，然后， 進(jìn)行圖11中所示的終結(jié)流程。圖21中所示為以圖6所示的膜Ia為基礎(chǔ)構(gòu)造的實質(zhì)上對稱的內(nèi)部"-2-" 子結(jié)構(gòu)。實質(zhì)上對稱的內(nèi)部"-2-"子結(jié)構(gòu)可以組合4層和6層金屬功能層，分別形 成"1-2-1"及"2-2-2"構(gòu)造，這些構(gòu)造實質(zhì)上和圖5a以及圖5b中的"2-0-2" 以及"3-0-3"構(gòu)造相同，不同之處，僅僅在于一次一個的方式添加的內(nèi)部金 屬功能層8、 18是不相同的。如圖21a和圖21b (i)到21b (xxviii)所示，為圖21中所示結(jié)構(gòu)的制作流 程，步驟21 (i)到21 (viii)，制作如圖6所示的膜Ia(圖4中的階段I和階段II),然后通過階段III (如圖4中所示)將此結(jié)構(gòu)組合成為圖21中的半對稱內(nèi)
部結(jié)構(gòu)，這些步驟在此處為步驟(ix)到步驟(xvi):添加第一金屬功能層8 和第二通孔層14,然后堆疊絕緣材料層5。步驟(xvii):減薄平整該結(jié)構(gòu)，露 出第二通孔層14的邊緣。然后進(jìn)入階段IV:在此基礎(chǔ)上添加第二金屬功能層 18和第三通孔層24,對應(yīng)步驟21(xviii)到步驟(xxvii)，然后是步驟21(xxviii) 整個結(jié)構(gòu)減薄、平整(對應(yīng)圖4中的階段V)。
構(gòu)建流程如下(階段I、階段II,即步驟(i)到步驟(viii))得到圖6中 的膜Ia后，步驟(ix)，添加第二光刻膠層7，曝光并顯影，形成功能圖形。步 驟(x)，在該功能圖形中制作銅功能層8。步驟(xi)，剝離第二光刻膠層7。 步驟(xii)，添加第三光刻膠層13，覆蓋銅功能層8的間隙，曝光并顯影，在 該功能層上形成第二通孔圖形。步驟(xiii),在第二通孔圖形中線路電鍍銅來 制作銅通孔層14。步驟(xiv)，剝離第三光刻膠層13,露出銅功能層8和通孔 層14。步驟'(xv),蝕刻掉銅種子層2。步驟(xvi),在暴露出的銅功能層8和 銅通孔層14的表面堆疊絕緣材料層5。步驟(xvii),減薄、平整絕緣材料，露 出銅通孔層的邊緣，以上內(nèi)容為階段III。
步驟(xix),在淀積另一層附著金屬層6 (步驟(xvm))后，淀積另一層 的銅種子層2。步驟(xx),添加第四光刻膠層17，進(jìn)行曝光并顯影，形成第二 功能圖形。步驟(xxi),在該功能圖形中制作第二銅功能層18。步驟(xxii)， 剝離該第四光刻膠層17,步驟(xxiii)，添加第五光刻膠層23,覆蓋第二功能 層18內(nèi)的間隙，曝光并顯影，在該第二銅功能層18上形成第三通孔圖形。步 驟(xxiv)，在第三通孔圖形中通過線路電鍍的方式制作銅通孔層24。步驟(xxv): 剝離第五光刻膠層23,露出第二銅功能層18和通孔層24。步驟(xxvi),蝕刻 掉通孔層24之間的附著金屬層6和銅種子層2。步驟(xxvii),在暴露出的第 二銅功能層18和通孔層24的表面堆疊絕緣材料層5，以上內(nèi)容為階段IV。
這種具有兩個功能層的較厚子結(jié)構(gòu)，在階段V中進(jìn)行減薄、平整， 一般可 以釆用磨通過沉積的方式組裝外層和終結(jié)階段VII。
參考圖22，也可以在圖8所示的線路電鍍膜的基礎(chǔ)上組裝出相應(yīng)于圖21所示結(jié)構(gòu)的半對稱內(nèi)部子結(jié)構(gòu)。該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的制作流程和圖21a所示流程相 同，只是其起點是圖8中的子結(jié)構(gòu)而不是圖6中的子結(jié)構(gòu)。
圖22b(i)到圖22b (xxviii)為相應(yīng)于圖22a中步驟所生成的中間結(jié)構(gòu)。 相應(yīng)于階段I,圖22b (i)到圖22b (v)所示為膜Ib的制作。相應(yīng)于階段II, 圖22b(vi)所示為蝕刻掉犧牲載體層，產(chǎn)生圖9所示的獨立式膜Ib。在圖22b (vii)到圖22b ( xvi)所示，在獨立式膜Ib上增加第二功能層8和第二通孔層 14，得到圖18所示的單層子結(jié)構(gòu)。這些步驟相應(yīng)于圖4中所示的整個流程中的 階段III。在階段IV中，該單層結(jié)構(gòu)繼續(xù)進(jìn)行組裝工藝，形成圖22中所示雙功 能層結(jié)構(gòu)，即，步驟(xvii)到(xxvii)，構(gòu)建第二功能層18和第三通孔層24。 階段V中，步驟(xviii),對該雙功能層進(jìn)行減薄、平整。階段VI中，還可以 在其兩側(cè)進(jìn)一步增加層以形成圖23和圖24中所示的1-2-1、 2-2-2半對稱支撐 結(jié)構(gòu)，這些流程的詳細(xì)內(nèi)容參考圖IO和圖10 (i)到圖10 (xi)。
在圖21所示內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上構(gòu)建圖23和圖24所示半對稱結(jié)構(gòu)。圖 23和圖24橫截面示意圖所示結(jié)構(gòu)和圖5a和圖5b中的2-0-2結(jié)構(gòu)以及3-0-3結(jié) 構(gòu)相似，其僅僅只是做了必要的改變。但是其實質(zhì)上并不是真正對稱的，因為 其子結(jié)構(gòu)在如上所描述的組裝過程中是一種非對稱形式的。然而，由于外部功 能層是同時淀積的，因此具有相近的厚度和工藝條件，由此形成的基底材料不 易翹曲。
相似地，在圖22所示內(nèi)部子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上構(gòu)建如圖25和圖26所示的相應(yīng)各 種半對稱結(jié)構(gòu)，為相似于圖23、圖24所示結(jié)構(gòu)的半對稱1-2-1、 2-2-2支撐結(jié)構(gòu)，
但是其在第一階段包含有線路電鍍阻擋金屬層r,該阻擋金屬層保留在最后的
結(jié)構(gòu)中，通過對比圖12和圖14所示結(jié)構(gòu)，可以明顯看出這兩種制作流程的差 異。
如上所述，不同的多層基底包含可選傳導(dǎo)層8、 18、 28、 38、銅焊盤T8等， 這些傳導(dǎo)層具有高傳導(dǎo)性，用來作為導(dǎo)電通路，通過絕緣材料5分隔?？梢灶A(yù) 料這些傳導(dǎo)層包含電阻、層內(nèi)電容、電感等。 一般說來，選擇高阻材料作為絕 緣材料5.,其應(yīng)該具有合適的厚度和介電常數(shù)以匹配基底設(shè)計者所需要的電容和電感值。
因此，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠推測到本發(fā)明并不是僅僅局限于這里所特 定描述和顯示的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和 變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
在權(quán)利要求中，詞匯"包括"及其變形"包含""包含有"和相似的描述表 示含有所列的元件或者方法，但是通常說來，并不排除還有其他元件以及方法 的情況。
權(quán)利要求
1. 一種新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，該制作方法包含有階段I-在犧牲載體上制作含有由絕緣材料包圍的傳導(dǎo)通孔的膜；II-從犧牲載體上剝離所述膜，形成獨立式層狀陣列；所述膜含有位于絕緣材料中的通孔陣列。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述的階段I包含有子步驟(i) 在犧牲載體層上全板電鍍阻擋金屬層；(ii) 在該阻擋金屬層上添加種子層；(iii) 在該種子層上添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(iv) 在光刻膠圖形中線路電鍍銅通孔；(v) 剝離光刻膠層，留下豎立的銅通孔；(vi) 在該銅通孔上堆疊絕緣材料，由此形成的獨立式膜包含有位于絕緣 矩陣中的銅通孔陣列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述階段I包含有子步驟(i) 直接在犧牲載體上添加光刻膠層，曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(ii) 在形成的光刻膠圖形中線路電鍍阻擋金屬層；(iii) 在線路電鍍的阻擋金屬上線路電鍍銅通孔；(iv) 剝離光刻膠層，露出銅通孔；(v) 在棵露的銅通孔外堆疊絕緣材料，由此形成的獨立式膜包含有位于絕 緣矩陣中的銅通孔陣列。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于, 所述膜包含有位于絕緣材料中的銅通孔陣列。
5、 一種新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，該方法至少包含有階段I- 在犧牲載體上制作包含被絕緣材料包圍的傳導(dǎo)通孔的膜；II- 從犧牲載體上剝離所述膜，形成獨立式層狀陣列；V- 減薄、平整；VI- 組裝；VII- 終端階段。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于， 所述傳導(dǎo)通孔由選自電鍍或者化學(xué)鍍的電鍍技術(shù)實施的銅制成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于， 所述階段I包括子步驟(i) 在犧牲載體上全板電鍍阻擋金屬層；(ii) 在該阻擋金屬層上添加銅種子層；(iii) 在該銅種子層上添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(iv) 在光刻膠圖形中線路電鍍銅通孔；(v) 剝離光刻膠層，留下豎立的銅通孔；(vi) 在該銅通孔上堆疊絕緣材料； 階段II包括子步驟(vii) 去除犧牲載體；(viii) 去除阻擋金屬層，由此形成的電子基底包含有位于絕緣矩陣中的銅結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于， 所述阻擋金屬層至少具有一種以下特征(a) 阻擋金屬層選自下列金屬鉭、錫、鉻、鈥、鈥錫組合、鈥鉭組合、 鎳、金、鎳層后金層、金層后鎳層、錫、鉛、鉛層后錫層、錫鉛合金、錫銀合 金，該阻擋金屬層通過物理氣相沉積工藝制備；(b) 阻擋金屬層選自下列金屬鎳、金、鎳層后金層、金層后鎳層、錫、 鉛、鉛層后錫層、錫鉛合金、錫銀合金，該阻擋金屬層通過電鍍或者化學(xué)鍍的電鍍方法制備；(C)阻擋金屬層厚度為0.1微米到5微米。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于， 所述方法還包括階段III，添加金屬功能層和附加通孔層以形成一個內(nèi)部子結(jié) 構(gòu)，該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)中，中心金屬功能層膜被通孔層所包圍，由此組裝成的電子 基底具有奇數(shù)個金爲(wèi)功能層。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述階段III包括子步驟(a) 在銅種子層上添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成功能圖形；(b) 在功能圖形中線路電鍍銅功能層；(c) 剝離光刻膠層；(d) 添加第二光刻膠層，曝光、顯影，形成通孔圖形；(e) 在通孔圖形中線路電鍍，得到銅通孔；(f) 剝離第二光刻膠層；(g) 蝕刻掉銅種子層；(h) 在裸露的銅通孔和銅功能層上層疊絕緣材料層。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，還包括階段IV，增加附加內(nèi)部功能層及隨后的內(nèi)部通孔層以形成一種內(nèi)部 子結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)包含有被功能層所包圍的中心通孔層，由此組裝成的電 子基底具有偶數(shù)個金屬功能層。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述增加附加內(nèi)部功能層及隨后的內(nèi)部通孔層的階段IV包括子步驟(i) 對步驟(h)中的層狀絕緣材料層進(jìn)行減薄、平整，露出步驟(e)中 制作的通孔的外表面；(j)在銅通孔所露出的外表面以及其周圍的絕緣材料上添加附著金屬層； (k)在附著金屬層上添加銅種子層；(1)在銅種子層上添加光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成第二功能圖形；(m)在第二功能圖形中線路電鍍銅功能層； (n)從第二功能層上剝離光刻膠；(0) 添加光刻膠層，曝光、顯影，形成第三通孔圖形； (p)在第三通孔圖形中鍍銅，形成第三銅通孔層； (q)剝離第三光刻膠層；(r)蝕刻掉銅種子層和附著金屬層； (s)堆疊上絕緣材料層。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述附著金屬選自鈦、鉻及鎳鉻。
14、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述階段I包含子步驟(1) 直接在犧牲載體上添加光刻膠層，曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(ii) 在形成的光刻膠圖形中線路電鍍阻擋金屬；(iii) 在線路電鍍的阻擋金屬上線路電鍍銅通孔；(iv) 剝離光刻膠層，露出銅通孔；(v) 在裸露的銅通孔上堆疊絕緣材料； 階段II包含有子步驟(vi) 去除犧牲載體；由此得到的電子基底含有位于絕緣矩陣內(nèi)的銅結(jié)構(gòu)，所述銅結(jié)構(gòu)中包含有 阻擋金屬層。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于， 阻擋金屬層具有以下一種特性(a) 阻擋金屬層選自下列金屬鎳、金、鎳層后金層、金層后鎳層、錫、 鉛、鉛層后錫層、錫鉛合金、錫銀合金，阻擋金屬層通過化學(xué)鍍、電鍍或二者 的結(jié)合方式制備；(b) 阻擋金屬層厚度為0.1微米到5微米。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，還包括階段m,添加第一金屬功能層和第二通孔層形成一種內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，該內(nèi)部子結(jié)構(gòu)包含有被通孔層所包圍的中心金屬功能層膜，由此組裝成的電子基底 具有奇數(shù)個金屬功能層。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述添加第一金屬功能層和第二通孔層以形成包含有由通孔層包圍的中心 金屬功能層的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的階段m包括步驟(vii) 在步驟(vi)中暴露出的表面上添加附著金屬層，所述暴露出的表面包括覆蓋有阻擋金屬層的被絕緣材料所包圍的銅通孔的末端；(viii) 在附著金屬層上添加銅種子層；(ix) 添加第一功能光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，得到功能圖形；(x) 在該功能圖形中線路電鍍銅功能層；(xi) 剝離第一功能光刻膠層；(xii) 添加第二光刻膠通孔層，進(jìn)行曝光、顯影，得到第二通孔圖形。(xiii) 在第二通孔圖形中線路電鍍?nèi)脬~，得到第二銅通孔層；(xiv) 剝離第二光刻膠通孔層；(xv) 蝕刻掉銅種子層；(xvi) 去除附著金屬層；(xvii) 在暴露出的第二通孔層上堆疊絕緣材料。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述附著金屬選自鈦、鉻及鎳鉻。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述方法還包括階段IV，添加第二功能層和第三通孔層以形成包含有圍繞 中心通孔層的兩個功能層的內(nèi)部子結(jié)構(gòu)，由此組裝成的電子基底具有偶數(shù)個金 屬功能層。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述增加附加功能層和附加通孔層的階段IV包括步驟(xviii) 減薄、平整步驟(xvii)中的層狀絕緣材料層，從而露出步驟(xiii)中的通孔層的外表面；(xix) 在通孔所露出的外表面以及周圍的絕緣材料上添加附著金屬層；(xx) 在附著金屬層上添加銅種子層；(xxi) 在銅種子層上添加另一個光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成功能圖形；(X)di)在步驟(xxi)中形成的功能圖形中線路電鍍?nèi)脬~，形成第二銅功能層；(xxiii) 從功能層上剝離步驟(xxi)中添加的光刻膠層；(xxiv) 添加另一個光刻膠層，曝光、顯影，形成第三通孔圖形；(xxv) 在第三通孔圖形中線路電鍍?nèi)脬~，形成第三銅通孔層；(xxvi) 剝離步驟(xxiv)中添加的光刻膠層；(xxvii) 蝕刻掉銅種子層和附著金屬層；(xxviii) 堆疊絕緣材料層。
21、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述絕緣材料為一種纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料。
22、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述絕緣材料層包含有樹脂，該樹脂選自下列材料熱塑性樹脂、熱固性 聚合樹脂、熱塑性樹脂和熱固性聚合樹脂的混和物。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的新型多層無芯文撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述絕緣材料還包含有無機(jī)顆粒填充物，該絕緣材料至少具有以下特征中 的一個(a) 無機(jī)顆粒狀填充物包含陶瓷或坡璃的顆粒；(b) 顆粒大小為微米量級；(c) 填充物重量百分比為15% -30%。
24、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述絕緣材料是一種纖維矩陣復(fù)合材料，其進(jìn)一步包含有選自有機(jī)纖維和 以斜紋排列或者作為機(jī)織方式排列的作為短切纖維或連續(xù)纖維的玻璃纖維。
25、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法,其特征在 于，所述絕緣材料層是一種包含有與部分固化聚合樹脂預(yù)浸漬的纖維站的預(yù)浸 漬體。
26、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，從犧牲載體上剝離層狀柱形通孔結(jié)構(gòu)以形成獨立式層狀陣列的階段II，包 含有利用蝕刻工藝去除犧牲載體的步驟。
27、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，減薄、平整絕緣材料層以露出下面通孔的外表面的階段包括選自下列技術(shù) 中的一種機(jī)械磨削、化學(xué)機(jī)械拋光、干蝕刻，以及利用這些工藝中的兩種或 更多來實現(xiàn)的多階段流程。
28、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，該方法還包含有附加階段VI:在膜的兩側(cè)添加功能層和通孔層。
29、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述附加階段VI包含步驟(a) 添加附著金屬層；(b) 在該附著金屬層上添加銅種子層；(c) 在銅種子層上添加第一外部光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成用于第 一外部功能層的第一外部光刻膠圖形；(d) 在第一外部光刻膠圖形中線路電鍍第一外部銅功能層；(e) 剝離第一外部光刻膠層；(f) 添加第二外部光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成用于第一外部通孔層 的第二外部光刻膠圖形；(g) 在第二外部光刻膠圖形中進(jìn)行線路電鍍第一外部銅通孔層；(h) 剝離第二外部光刻膠層；(i) 蝕刻掉銅種子層和附著金屬層；(j)在暴露出的銅功能層和通孔層上堆疊絕緣材料層； (k)減薄、平整該絕緣材料層，直到露出銅通孔的外表面。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，所述附著金屬從鈦、鉻和鎳鉻中選擇。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，重復(fù)步驟(a)到步驟(k)，由此組裝上更多附加外部層。
32、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，終結(jié)階段VII包含有步驟(i) 在堆疊狀結(jié)構(gòu)的外部層上添加外部附著金屬層；(ii) 在外部附著金屬層上添加外部銅種子層；(iii) 添加外部光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(iv) 在外部光刻膠圖形中線路電鍍銅導(dǎo)線和焊盤；(v) 剝離掉外部光刻膠層；(vi) 添加終端光刻膠層，進(jìn)行曝光和顯影，有選擇地暴露出銅焊盤；(vii) 在暴露出的銅焊盤上電鍍終端金屬層，終端金屬層可以從下列材料 中選擇鎳、金、錫、鉛、銀、鈀以及上述金屬的組合和合金；(viii) 去除終端光刻膠層；(ix) 蝕除掉暴露的銅種子層和暴露的附著金屬層；(x) 添加焊接掩模層，進(jìn)行曝光、顯影，遮住銅導(dǎo)線，暴露出終端金屬層。
33、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，電子支撐結(jié)構(gòu)的終端階段VII包含步驟(i) 在堆疊狀結(jié)構(gòu)的外層添加外部附著金屬層；(ii) 在外部附著金屬層上添加外部銅種子層；(iii) 添加外部光刻膠層，進(jìn)行曝光、顯影，形成光刻膠圖形；(iv) 在外部光刻膠層圖形中進(jìn)行線路電鍍銅導(dǎo)線和焊盤；(v) 剝離掉外部光刻膠層；(vi) 蝕刻掉暴露的銅種子層和附著金屬層；(vii) 添加焊接掩模層，進(jìn)行曝光、顯影，遮住銅導(dǎo)線，露出銅焊盤；(viii) 在露出的銅焊盤上，化學(xué)鍍終端層，終端層可以從下列金屬中選擇:鎳、金、錫、鉛、銀、鈀、鎳-金、錫-銀、合金以及抗蝕聚合材料。
34、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，根據(jù)所述方法制作的結(jié)構(gòu)含有偶數(shù)層功能層。
35、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，根據(jù)所述方法制作的結(jié)構(gòu)含有奇數(shù)層功能層。
36、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在 于，根據(jù)所述方法制作的結(jié)構(gòu)為對稱的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，該制作方法包含有階段I-在犧牲載體上制作含有由絕緣材料包圍的傳導(dǎo)通孔的膜；II-從犧牲載體上剝離所述膜，形成獨立式的層狀陣列；該膜含有位于絕緣材料中的通孔陣列。本發(fā)明還公開了一種新型多層無芯支撐結(jié)構(gòu)的制作方法，至少包含有階段(I)在犧牲載體上制作含有由絕緣材料包圍的傳導(dǎo)通孔的膜；(II)從犧牲載體上剝離所述膜，形成獨立式的層狀陣列；(V)減薄、平整；(VII)終端階段。
文檔編號H01L21/48GK101241861SQ20071010522
公開日2008年8月13日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者B.·斯坦特尼科夫, B.·麥考利, D.·胡爾維茨, E.·埃格納, M.·法卡施 申請人:Amitec多層互連技術(shù)有限公司