具电性连接结构的基板及其制法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种具电性连接结构的基板，尤指电性接触垫与导电凸块间的结合性改良。
【背景技术】
[0002]随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐迈向多功能、高性能的趋势。目前应用于晶片封装领域的技术，例如晶片尺寸构装(Chip Scale Package, CSP)、晶片直接贴附封装(Direct Chip Attached, DCA)或多晶片模组封装(Multi — Chip Module, MCM)等覆晶型态的封装模组、或将晶片立体堆叠化整合为三维积体电路(3D IC)晶片堆叠技术等。
[0003]目前三维积体电路(3DIC)晶片堆叠技术，通过于封装基板与半导体晶片之间增设一娃中介板(Silicon interposer),使该封装基板可结合具有高布线密度电极垫的半导体晶片，而达到整合高布线密度的半导体晶片的目的。
[0004]图1A至图1E为现有硅中介板I的制法的剖面示意图。
[0005]如图1A所7K,提供一具有相对的第一表面1a与第二表面1b的娃板体10,该石圭板体10中具有连通该第一表面1a与第二表面1b的多个导电穿孔100、及设于该第一表面1a与该导电穿孔100上的多个电性接触垫101。
[0006]接着，形成一钝化层11于该硅板体10的第一表面1a上，且该钝化层11外露出各该电性接触垫101的部分表面。
[0007]接着,形成一晶种层(seed layer) 13于该钝化层11与各该电性接触垫101上,再形成一电镀铜层12于该晶种层13上，且该晶种层13的材质为钛/铜。
[0008]接着，形成一阻层14于该电镀铜层12上，且该阻层14未覆盖对应各该电性接触垫101的位置上的电镀铜层12。
[0009]接着，形成多个金属部15于该未覆盖该阻层14的电镀铜层12上，且该金属部15由一铜层150、一镍层151、一金层152所构成，该铜层150结合至该电镀铜层12上，而该镍层151结合至该铜层150上,使该金层152为最外层。
[0010]如图1B所示，移除该阻层14及其下方的电镀铜层12。
[0011]如图1C所示，利用该镍层151与金层152作为蚀刻挡层，以蚀刻移除位于该金属部15周围的晶种层13，使该金属部15电性连接各该电性接触垫101。
[0012]如图1D所示,于该娃板体10的第二表面1b上进行线路重布层(Redistribut1nlayer, RDL)制程，即先将该娃板体10的第一表面1a及金属部15藉由粘着层160结合至一承载件16上，再形成一线路重布结构17于该硅板体10的第二表面1b上，且该线路重布结构17电性连接该导电穿孔100。
[0013]如图1E所示，利用隐形切割(stealth dicing, SD)方式进行切单制程，之后再移除该承载件16与该粘着层160，以获取多个硅中介板I。具体地，先于该硅板体10内以雷射扫瞄形成内嵌切割线(即隐形切割)，再从该承载件16之处向上顶升，使该硅板体10沿该内嵌切割线断裂，而形成多个硅中介板1，之后提供热风予该粘着层160，使该粘着层160受热扩张而呈紧绷状，即可取出各该硅中介板1，以完成切单制程。
[0014]于后续应用中，如图1F所7JK，将该??圭中介板I应用至3D堆置制程中，以制成一半导体封装件I’。具体地，将该硅中介板I的线路重布结构17藉由多个导电元件170电性结合至间距较大的一封装基板18的多个焊垫180上，并形成底胶181包覆该些导电元件170 ；而将间距较小的一半导体晶片19的多个电极垫190藉由多个导电元件15a覆晶结合至各该电性接触垫101上，再形成底胶191包覆该些该导电元件15a。
[0015]如图1G所示，上述导电元件15a的制作先于该金属部15上形成含焊锡材料153的导电凸块，再将该电极垫190对接该导电凸块，之后回焊该焊锡材料153;其中，该导电凸块的种类繁多，且为业界所熟知，所以不详加赘述与图示。
[0016]惟，前述现有硅中介板I的制法中，于蚀刻该晶种层13时，会无效部分该金属部15的铜层150,致使于该镍层151与金层152下会形成底切(undercut)结构15’，如第IC图所示，所以于分离该硅中介板I与该承载件16后，如图1E所示，该底切结构15’下容易残留粘着材160’，即使以清洁液体(如水)冲洗该硅中介板I以移除任何残留物，该底切结构15，下仍会有残胶(Glue Rsidue)。
[0017]此外，由于该底切结构15’粘附有该粘着材160’，所以于后续制程中，当形成具有焊锡材料153的导电凸块时，残留的粘着材160’会流至该导电凸块与该金层152之间，如图1G所示，而使各该电性接触垫101与该导电凸块间的结合力不佳，致使该半导体晶片19与该硅中介板I的接合不佳及电性连结不良等问题，因而导致该半导体封装件I’的良率不佳。
[0018]因此，如何克服上述现有技术的底切问题，实已成目前亟欲解决的课题。
【发明内容】
[0019]鉴于上述现有技术的种种缺失，本发明提供一种具电性连接结构的基板及其制法，能确保第二金属层下方不会产生底切结构。
[0020]本发明的具电性连接结构的基板，包括:板体，其具有多个电性接触垫；第一钝化层，其设于该板体上且覆盖各该电性接触垫的部分表面；第二钝化层，其设于该第一钝化层上且外露各该电性接触垫；第一金属层，其设于各该电性接触垫与第一钝化层上，并埋设于该第二钝化层中，而未凸出该第二钝化层；以及第二金属层，其设于该第一金属层上，并凸出该第二钝化层。
[0021]前述的基板中，该板体为非导体的板材。
[0022]前述的基板中，该板体还具有线路部，各该电性接触垫形成于该线路部上，该第一钝化层设于该线路部上。
[0023]前述的基板中，该板体中还具有导电穿孔，各该电性接触垫形成于该导电穿孔的孔端上。
[0024]前述的基板中，该第一金属层与第二金属层构成凸块底下金属层。
[0025]前述的基板中，该第一金属层具有一延伸垫与一外接部，该延伸垫设于各该电性接触垫上，该外接部设于该延伸垫上。
[0026]前述的基板中，该第一金属层的材质不同于该第二金属层的材质。
[0027]前述的基板中，该第一金属层为铜层，且该第二金属层为镍层、金层或其二者的组人口 O
[0028]前述的基板中，该第二金属层的材质不同于该晶种层的材质。
[0029]前述的基板中，还包括设于该金属部与该导电穿孔之间的晶种层，且该第二金属层的材质不同于该晶种层的材质，例如，该晶种层的材质为钛、铜或其二者的组合。
[0030]前述的基板中，还包括设于该第二金属层上的导电凸块。例如，该导电凸块具有焊锡材料。
[0031]前述的基板中，该第二钝化层对应位于各该电性接触垫的部分表面的上方、或未对应位于各该电性接触垫的上方。
[0032]本发明还提供一种具电性连接结构的基板的制法，包括:提供一板体，该板体具有多个电性接触垫、及设于该板体上且外露各该电性接触垫的第一钝化层；形成第二钝化层于该第一钝化层上，且该第二钝化层具有对应外露各该电性接触垫的多个开口 ；形成第一金属层于该开口中的电性接触垫上，且该第一金属层埋设于该第一与第二钝化层中，而未凸出该第二钝化层；以及形成第二金属层于该第一金属层上，且该第二金属层凸出该第二钝化层。
[0033]前述的基板及其制法中，该第二钝化层的厚度大于该第一钝化层的厚度。
[0034]前述的制法中，还包括于形成该第一金属层之前，形成晶种层于该第二钝化层、开口的孔壁与各该电性接触垫上，以于形成该第一金属层后，令部分该晶种层设于该第一金属层与各该电性接触垫之间，且于形成该第二金属层之后，移除该第二钝化层上的晶种层。
[0035]前述的制法中，该开口的径宽大于、等于或小于该电性接触垫的宽度。
[0036]本发明还提供一种具电性连接结构的基板的制法，包括:提供一板体，该板体具有多个电性接触垫、及设于该板体上且外露各该电性接触垫的钝化层；形成第一金属层于各该电性接触垫与部分该钝化层上，且该第一金属层具有无效部；形成第二金属层于该第一金属层上，且该第二金属层未覆盖于该无效部上；以及移除该无效部。
[0037]前述的制法中，还包括于形成该第一金属层之前，形成晶种层于该钝化层与各该电性接触垫上，以于形成该第一金属层时，令该部分晶种层位于该第一金属层与各该电性接触垫之间、及位于该第一金属层与该钝化层之间，且于移除该无效部时，一并移除该无效部下的晶种层。
[0038]本发明另提供一种具电性连接结构的基板的制法，包括:提供一具有多个电性接触垫的板体；形成一第一阻层于该板体上，且形成一第二阻层于该第一阻层上，其中，该第一阻层上形成有多个第一开口区，而该第二阻层上形成有多个连通该第一开口区的第二开口区，使该第一开口区的开口大于该第二开口区的开口，并使该些电性接触垫外露于该些第一与第二开口区；形成第一金属层于该第一开口区中，且该第一金属层具有无效部；形成第二金属层于该第一金属层上，且该第二金属层位于该第二开口中而未覆盖于该无效部上；移除该第一与第二阻层；以及移除该无效部。
[0039]前述的制法中，还包括于形成该第一与第二开口区的制程包括:于形成该第二阻层之前，对该第一阻层进行第一次曝光作业，使部分该第一阻层形成第一曝光区；于形成该第二阻层之后，对该第二阻层进行第二次曝光作业，使部分该第二阻层形成第二曝光区；以及进行一次显影作业，使该第一曝光区形成该第一开口区，且该第二曝光区形成该第二开口区。
[0040]前述的制法中，还包括于形成该第一与第二开口区的制程包括:于形成该第二阻层之后，对该第一与第二阻层进行一次曝光作业，使部分该第一阻层形成第一曝光区，且部分该第二阻层形成第二曝光区；以及进行至少一次显影作业，使该第一曝光区形成该第一开口区，且该第二曝光区形成该第二开口区。
[0041]前述的制法中，还包括于形成该第一与第二开口区的制程包括:于形成该第二阻层之前，对该第一阻层进行曝光作业，使部分该第一阻层形成第一曝光区；进行第一次显影作业，使该第一曝光区形成该第一开口区；于形成该第二阻层之后，对该第二阻层进行曝光作业，使部分该第二阻层形成第二曝光区；以及进行第二次显影作业，使该第二曝光区形成该第二开口区。
[0042]前述的制法中，还包括于形成该第一阻层之前，形成晶种层于各该电性接触垫上，以于形成该第一金属层时，令该部分晶种层位于该第一金属层与各该电性接触垫之间，且于移除该无效部时，一并移除该无效