專利名稱：在基材上形成穿導孔的方法及具有穿導孔的基材的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種在基材上形成穿導孔的方法及具有穿導孔的基材，詳言之，關于 一種在基材穿導孔的側壁上形成絕緣層的方法及具有穿導孔的基材。
背景技術：
參考圖1至圖3，顯示已知在基材上形成穿導孔的方法的示意圖。首先，參考圖1， 提供一基材1，該基材1具有一第一表面11及一第二表面12。接著，于該基材1的第一表 面11上形成數(shù)個溝槽13。接著，利用化學氣相沉積法(Chemical VaporDeposition, CVD) 形成一絕緣層14于該等溝槽13的側壁，且形成數(shù)個容置空間15。該絕緣層14的材質通常
為二氧化硅。接著，參考圖2，填入一導電金屬16于該等容置空間15內(nèi)。該導電金屬16的材 質通常為銅。最后，研磨或蝕刻該基材1的第一表面11及第二表面12，以顯露該導電金屬 16，如圖3所示。在該已知的方法中，由于該絕緣層14利用化學氣相沉積法所形成，因此該絕緣層 14在該等溝槽13的側壁的厚度會有先天上的限制，通常小于0. 5 μ m。此外，該絕緣層14 在該等溝槽13的側壁的厚度會有不均勻的問題，亦即，位于該等溝槽13上方側壁上的絕緣 層14的厚度與位于該等溝槽13下方側壁上的絕緣層14的厚度并不會完全一致。因而造 成電容不一致的情況。因此，有必要提供一種在基材上形成穿導孔的方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在基材上形成穿導孔的方法，其包括以下步驟(a)提供一基材， 該基材具有一第一表面及一第二表面；(b)形成一開槽于該基材的第一表面，該開槽具有 一側壁及一底面；(c)形成一導電金屬于該開槽的該側壁與該底面，而形成一中心槽；(d) 形成一環(huán)槽于該基材的第一表面，該環(huán)槽圍繞該導電金屬；(e)形成一絕緣材料于該中心 槽及該環(huán)槽內(nèi)；及(f)去除部分該基材的第二表面，以顯露該導電金屬及該絕緣材料。本發(fā)明更提供一種在基材上形成穿導孔的方法，其包括以下步驟(a)提供一基 材，該基材包括一基材本體及一線路層，該基材本體具有一第一表面及一第二表面，該線路 層位于該基材本體的第二表面；(b)形成一開槽于該基材本體的第一表面，該開槽具有一 側壁及一底面，其中該開槽貫穿該基材本體，且顯露該線路層；(C)形成一導電金屬于該開 槽的該側壁與該底面，而形成一中心槽，其中該導電金屬接觸該線路層；(d)形成一環(huán)槽于 該基材本體的第一表面，該環(huán)槽圍繞該導電金屬；及(e)形成一絕緣材料于該中心槽及該 環(huán)槽內(nèi)。本發(fā)明再提供一種具有穿導孔的基材，其包括一基材、一導電金屬及一絕緣材料。 該基材包括一基材本體及一線路層。該基材本體具有一第一表面、一第二表面及一穿導孔。 該穿導孔貫穿該基材本體。該線路層位于該基材本體的第二表面。該導電金屬位于該穿導孔內(nèi)。該導電金屬具有一環(huán)狀側部及一底部，其中該環(huán)狀側部內(nèi)定義為一中心槽。一環(huán)槽 形成于該環(huán)狀側部及該穿導孔的側壁之間。該底部接觸該線路層。該絕緣材料位于該中心 槽及該環(huán)槽內(nèi)。在本發(fā)明中，可以在該穿導孔內(nèi)形成較厚的絕緣材料。再者，該絕緣材料在該穿導 孔內(nèi)并不會有厚度不均勻的問題。并且，本發(fā)明可以利用聚合物作為絕緣材料，因而可以針 對特定的工藝選用不同的聚合物材質。此外，該絕緣材料同時形成于該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)。 因此，可簡化該基材的工藝，且降低制造成本。


圖1至圖3顯示已知在基材上形成穿導孔的方法的示意圖；圖4至圖19顯示本發(fā)明在基材上形成穿導孔的方法的第一實施例的示意圖；圖20至圖32顯示本發(fā)明在基材上形成穿導孔的方法的第二實施例的示意圖；圖33顯示本發(fā)明具有穿導孔的基材的第三實施例的示意圖；及圖34顯示本發(fā)明具有穿導孔的基材的第四實施例的示意圖。
具體實施例方式參考圖4至圖19，顯示本發(fā)明在基材上形成穿導孔的方法的第一實施例的示意 圖。參考圖4及圖5，其中圖4為基材的俯視圖，圖5為圖4中沿著線5-5的剖面圖。首先， 提供一基材21，該基材21具有一第一表面211及一第二表面212。該基材21可為一具有 功能的晶圓(Functional Wafer)、一不具功能的晶圓(Dummy Wafer)或一硅基材。接著， 形成一開槽231 (圖6)于該基材21的第一表面211，該開槽231具有一側壁232及一底面 233，在本實施例中，形成一第一光阻層241于該基材21的第一表面211，且于該第一光阻層 241上形成一第一開口 242。接著，參考圖6，根據(jù)該第一開口 242，以蝕刻方式于該基材21上形成該開槽231。 該開槽231位于該基材21的第一表面211，且具有該側壁232及該底面233。之后，移除該 第一光阻層241。接著，參考圖7，利用電鍍方式，形成一導電金屬222于該開槽231的該側壁232及 該底面233及該基材21的第一表面211，而形成一中心槽234。在本實施例中，該導電金屬 222的材質為銅，且該導電金屬222的厚度等于或大于6 μ m。接著，參考圖8，以蝕刻或研磨的方式，去除位于該基材21的第一表面211的導電
222 ο接著，參考圖9至圖11，形成一環(huán)槽235于該基材21的第一表面211，該環(huán)槽235 圍繞該導電金屬222 (圖11)。參考圖9及圖10，其中圖9為基材的俯視圖，圖10為圖9中 沿著線10-10的剖面圖。在本實施例中，形成一第二光阻層243于該基材21的第一表面 211，且于該第二光阻層243上形成一第二開口 244。該第二開口 244的位置相對于該開槽 231的位置，且該第二開口 244的直徑大于該開槽231的直徑。接著，參考圖11，根據(jù)該第 二開口 244，以蝕刻方式于該基材21上形成該環(huán)槽235，該環(huán)槽235圍繞該導電金屬222，且 并未貫穿該基材21。在本實施例中，該環(huán)槽235的底壁與該導電金屬222的底部切齊，亦即，該環(huán)槽235的深度與該導電金屬222的高度相同。然而，可以理解的是，該環(huán)槽235的深度也可以小于 該導電金屬222的高度，使得該導電金屬222的底部嵌于該基材21，如圖12所示。接著，參考圖13，移除該第二光阻層243。接著，參考圖14至圖17，形成一絕緣材料22于該中心槽234及該環(huán)槽235內(nèi)。在 本實施例中，該絕緣材料22為一聚合物263，且位于該環(huán)槽235內(nèi)的該絕緣材料22的厚度 為3-10 μ m。在本發(fā)明中，該絕緣材料22形成于該中心槽234及該環(huán)槽235的方法包含但 不限于以下三種。第一種方式，先形成(例如噴涂(Dispersing))該聚合物263于該基材21的第一 表面211上，且于該中心槽234及該環(huán)槽235的相對位置，如圖14所示?；蚩删植啃纬?例 如噴涂(Dispersing))該聚合物263于該中心槽234及該環(huán)槽235的相對位置。接著，再 以真空吸附方式將該聚合物263吸入(Impelling)該中心槽234及該環(huán)槽235內(nèi)，以形成 該絕緣材料22，如圖15所示。第二種方法，先形成數(shù)個第一排氣孔237及數(shù)個第二排氣孔238，如圖16及圖17 所示，其中圖16為基材的俯視圖，圖17為圖16中沿著線17-17的剖面圖。該等第一排氣 孔237連通該中心槽234至該基材21的第二表面212，該等第二排氣孔238連通該環(huán)槽235 至該基材21的第二表面212。接著，形成(例如噴涂(Dispersing))該聚合物263于該基 材21的第一表面211上，且于該中心槽234及該環(huán)槽235的相對位置，或可局部形成(例 如噴涂(Dispersing))該聚合物263于該中心槽234及該環(huán)槽235的相對位置。接著，填 入該聚合物263至該中心槽234、該環(huán)槽235、該等第一排氣孔237及該等第二排氣孔238 內(nèi)，以形成該絕緣材料22。第三種方式以噴涂方式(Spray Coating)使該聚合物263霧化且沉積于該中心槽 234及該環(huán)槽235內(nèi)，以形成該絕緣材料22。接著，參考圖18及圖19，蝕刻或研磨該基材21的第一表面211，以去除位于該基 材21的第一表面211的絕緣材料22 (該聚合物263)?；蛘撸晕g刻或研磨的方式，去除部 分該基材21的第一表面211及第二表面212，以顯露該導電金屬222及該絕緣材料22，以 制得本發(fā)明的具有穿導孔的基材2的第一實施例。在本實施例中，該絕緣材料22及該導電 金屬222形成一穿導孔。較佳地，形成至少一重布層(Redistribution Layer) 37 (圖33)于該基材21的該 第一表面211或該第二表面212，或者，于該基材21的該第一表面211及該第二表面212。在本發(fā)明中，可以在該穿導孔之中心槽234及環(huán)槽235內(nèi)形成較厚的絕緣材料22。 再者，該絕緣材料22在該穿導孔之中心槽234及環(huán)槽235內(nèi)并不會有厚度不均勻的問題。 并且，本發(fā)明可以利用聚合物263作為絕緣材料22，因而可以針對特定的工藝選用不同的 聚合物材質。此外，該絕緣材料22同時形成于該中心槽234及該環(huán)槽235內(nèi)，亦即，該絕緣 材料22于同一步驟內(nèi)，同時形成于該中心槽234及該環(huán)槽235內(nèi)，而可省略一道步驟。因 此，可簡化該基材2的工藝，且降低制造成本。參考圖20至圖32，顯示本發(fā)明在基材上形成穿導孔的方法的第二實施例的示意 圖。參考圖20及圖21，其中圖20為基材的俯視圖，圖21為圖20中沿著線21-21的剖面 圖。首先，提供一基材，該基材可為一具有功能的晶圓(Functional Wafer)，其包括一基材 本體31及一線路層314。該基材本體31具有一第一表面311及一第二表面312，且該線路
6層314位于該基材本體31的第二表面312。較佳地，該基材更包括一保護層313 (即一氧化 層)位于該線路層314及該基材本體31的第二表面312之間。接著，形成一開槽331 (圖22)于該基材本體31的第一表面311。該開槽331具有 一側壁332及一底面333。在本實施例中，形成一第一光阻層341于該基材本體31的第一 表面311，且于該第一光阻層341上形成一第一開口 342。接著，參考圖22，根據(jù)該第一開口 342，以蝕刻方式于該基材本體31上形成該開槽 331。該開槽331位于該基材本體31的第一表面311，且具有該側壁332及該底面333。該 開槽331貫穿該基材本體31及該保護層313，且顯露該線路層314。之后，移除該第一光阻 層 341。接著，參考圖23，利用電鍍方式，形成一導電金屬322于該開槽331的該側壁332 及該底面333及該基材本體31的第一表面311，而形成一中心槽334。該導電金屬322接 觸該線路層314。在本實施例中，該導電金屬322的材質為銅，且該導電金屬322的厚度等 于或大于6 μ m。接著，參考圖24，以蝕刻或研磨的方式，去除位于該基材本體31的第一表面311的 導電金屬322。接著，參考圖25至圖27，形成一環(huán)槽335于該基材本體31的第一表面311，該環(huán)槽 335圍繞該導電金屬322 (圖27)。參考圖25及圖26，其中圖25為基材的俯視圖，圖26為 圖25中沿著線26-26的剖面圖。在本實施例中，形成一第二光阻層343于該基材本體31的 第一表面311，且于該第二光阻層343上形成一第二開口 344。該第二開口 344的位置相對 于該開槽331的位置，且該第二開口 344的直徑大于該開槽331的直徑。接著，參考圖27， 根據(jù)該第二開口 344，以蝕刻方式于該基材本體31上形成該環(huán)槽335。該環(huán)槽335圍繞該 導電金屬322。在本實施例中，該環(huán)槽335貫穿該基材本體31，但并未貫穿該保護層313。接著，參考圖28，移除該第二光阻層343。接著，參考圖29至圖30，形成一絕緣材料32于該中心槽334及該環(huán)槽335內(nèi)。在 本實施例中，該絕緣材料32為一聚合物363，且位于該環(huán)槽335內(nèi)的該絕緣材料32的厚度 為3-10 μ m。在本發(fā)明中，該絕緣材料32形成于該中心槽334及該環(huán)槽335的方法包含但 不限于以下二種。第一種方式，先形成(例如噴涂(Dispersing))該聚合物363于該基材本體31的 第一表面311上，且于該中心槽334及該環(huán)槽335的相對位置，如圖29所示?；蚩删植啃?成(例如噴涂(Dispersing))該聚合物363于該中心槽334及該環(huán)槽335的相對位置。接 著，再以真空吸附方式將該聚合物363吸入(Impelling)該中心槽334及該環(huán)槽335內(nèi)，以 形成該絕緣材料32，如圖30所示。第二種方式以噴涂方式(Spray Coating)使該聚合物363霧化且沉積于該中心槽 334及該環(huán)槽335內(nèi)，以形成該絕緣材料32。接著，參考圖31及圖32，蝕刻或研磨該基材本體31的第一表面311，以去除位于 該基材本體31的第一表面311的絕緣材料32 (該聚合物363)，以制得本發(fā)明的具有穿導孔 的基材3的第二實施例。在本實施例中，該絕緣材料32及該導電金屬322形成一穿導孔。接著，參考圖33，形成一鈍化層38 (Passivation Layer)于該基材本體31的第一 表面311 ；形成一開口于該鈍化層38 ；及形成一重布層37于該基材本體31的第一表面311及該開口內(nèi)。然而，可以理解的是，若該聚合物363 (圖30)為感光材料，位于該基材本體31 的第一表面311的絕緣材料32 (該聚合物363)不必移除。接著，形成一開口于該聚合物 363上，及形成一重布層37于該開口內(nèi)，如圖34所示。再參考圖33，顯示本發(fā)明具有穿導孔的基材的第三實施例的示意圖。該具有穿導 孔的基材4包括一基材、一導電金屬322及一絕緣材料32。該基材包括一基材本體31及一 線路層314。該基材本體31具有一第一表面311、一第二表面312及一穿導孔315。該穿導 孔315貫穿該基材本體31。該線路層314位于該基材本體31的第二表面312。該導電金屬322位于該穿導孔315內(nèi)。該導電金屬322具有一環(huán)狀側部3221及 一底部3222，其中該環(huán)狀側部3221內(nèi)定義為一中心槽334。一環(huán)槽335形成于該導電金屬 322的環(huán)狀側部3221及該穿導孔315的側壁之間，且該導電金屬322的底部3222接觸該線 路層314。在本實施例中，該導電金屬322的材質為銅，且該導電金屬322的厚度等于或大 于 6 μ m0該絕緣材料32位于該中心槽334及該環(huán)槽335內(nèi)。在本實施例中，該絕緣材料32 為一聚合物363，且位于該環(huán)槽335內(nèi)的該絕緣材料32的厚度為3_10 μ m。較佳地，該基材4更包括一保護層313 (即一氧化層)及一重布層37。該保護層 313位于該線路層314及該基材本體31的第二表面312之間，且該導電金屬322貫穿該保 護層313。該重布層37位于該基材本體31的第一表面311，其中該重布層37接觸該導電金 屬322。在本實施例中，該聚合物363(圖30)為感光材料，且具有一開口。該重布層37位 于該開口內(nèi)。然而，可以理解的是，若該聚合物363 (圖30)并非感光材料，位于該基材本體31 的第一表面311的該絕緣材料32 (該聚合物363)必須被移除。接著，形成一鈍化層38于 該基材本體31的第一表面311，形成一開口于該鈍化層38，且形成一重布層37于該基材本 體31的第一表面311及該開口內(nèi)。因此，該基材更包括該鈍化層38，其位于該基材本體31 的第一表面311，其中該鈍化層38具有一開口，且該重布層37位于該開口內(nèi)。再參考圖34，顯示本發(fā)明具有穿導孔的基材的第四實施例的示意圖。本實施例的 具有穿導孔的基材5與第三實施例的具有穿導孔的基材4(圖33)大致相同，其中相同的組 件賦予相同的編號。本實施例與第三實施例的不同處在于，在本實施例中，形成該絕緣材料 32的聚合物363 (圖30)為感光材料，該絕緣材料32亦位于該基材本體31的第一表面311， 且具有一開口，該重布層37位于該開口內(nèi)。惟上述實施例僅為說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用以限制本發(fā)明。因此，習于 此技術的人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權利范圍應如 權利要求書所列。
權利要求
1.一種在基材上形成穿導孔的方法，包括(a)提供一基材，該基材具有一第一表面及一第二表面；(b)形成一開槽于該基材的第一表面，該開槽具有一側壁及一底面；(c)形成一導電金屬于該開槽的該側壁與該底面，而形成一中心槽；(d)形成一環(huán)槽于該基材的第一表面，該環(huán)槽圍繞該導電金屬；(e)形成一絕緣材料于該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)；及(f)去除部分該基材的第二表面，以顯露該導電金屬及該絕緣材料。
2.如權利要求1的方法，其中該步驟(d)包括 (dl)形成一第二光阻層于該基材的第一表面；(d2)于該第二光阻層上形成一第二開口，該第二開口的位置相對于該開槽的位置，且 該第二開口的直徑大于該開槽的直徑；及(d3)根據(jù)該第二開口于該基材上形成該環(huán)槽。
3.如權利要求1的方法，其中該步驟(d)中，該環(huán)槽并未貫穿該基材。
4.如權利要求1的方法，其中該步驟(d)中，該環(huán)槽的深度小于或等于該導電金屬的高度。
5.如權利要求1的方法，其中該步驟(e)包括(el)形成一聚合物于該中心槽及該環(huán)槽的相對位置；及(e2)以真空吸附方式將該聚合物吸入該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)，以形成該絕緣材料。
6.如權利要求1的方法，其中該步驟(e)包括(el)形成數(shù)個第一排氣孔及數(shù)個第二排氣孔，該等第一排氣孔連通該中心槽及該基材 的第二表面，該等第二排氣孔連通該環(huán)槽及該基材的第二表面； (e2)形成一聚合物于該中心槽及該環(huán)槽的相對位置；及(e3)填入該聚合物至該中心槽、該環(huán)槽、該等第一排氣孔及該等第二排氣孔內(nèi)，以形成 該絕緣材料。
7.如權利要求1的方法，其中該步驟(f)之后更包括一形成至少一重布層于該基材的 該第一表面及該第二表面的其一或兩者的步驟。
8.一種在基材上形成穿導孔的方法，包括(a)提供一基材，該基材包括一基材本體及一線路層，該基材本體具有一第一表面及一 第二表面，該線路層位于該基材本體的第二表面；(b)形成一開槽于該基材本體的第一表面，該開槽具有一側壁及一底面，其中該開槽貫 穿該基材本體，且顯露該線路層；(c)形成一導電金屬于該開槽的該側壁與該底面，而形成一中心槽，其中該導電金屬接 觸該線路層；(d)形成一環(huán)槽于該基材本體的第一表面，該環(huán)槽圍繞該導電金屬；及(e)形成一絕緣材料于該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)。
9.如權利要求8的方法，其中該步驟(d)包括 (dl)形成一第二光阻層于該基材本體的第一表面；(d2)于該第二光阻層上形成一第二開口，該第二開口的位置相對于該開槽的位置，且 該第二開口的直徑大于該開槽的直徑；及(d3)根據(jù)該第二開口于該基材本體上形成該環(huán)槽。
10.如權利要求8的方法，其中該步驟(e)包括(el)形成一聚合物于該中心槽及該環(huán)槽的相對位置；及(e2)以真空吸附方式將該聚合物吸入該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)，以形成該絕緣材料。
11.如權利要求8的方法，其中該步驟(e)之后更包括一形成一重布層于該基材本體的 該第一表面的步驟。
12.—種具有穿導孔的基材，包括一基材，包括一基材本體及一線路層，該基材本體具有一第一表面、一第二表面及一穿 導孔，該穿導孔貫穿該基材本體，該線路層位于該基材本體的第二表面；一導電金屬，位于該穿導孔內(nèi)，該導電金屬具有一環(huán)狀側部及一底部，其中該環(huán)狀側部 內(nèi)定義為一中心槽，一環(huán)槽形成于該環(huán)狀側部及該穿導孔的側壁之間，該底部接觸該線路 層；及一絕緣材料，位于該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)。
13.如權利要求12的基材，更包括一重布層，位于該基材本體的第一表面，其中該重布 層接觸該導電金屬。
14.如權利要求13的基材，更包括一鈍化層，位于該基材本體的第一表面，其中該鈍化 層具有一開口，該重布層位于該開口內(nèi)。
15.如權利要求12的基材，其中絕緣材料更位于該基材本體的第一表面，其中該絕緣 材料具有一開口，該重布層位于該開口內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明關于在基材上形成穿導孔的方法及具有穿導孔的基材。該方法包括(a)提供一基材，該基材具有一第一表面及一第二表面；(b)形成一開槽于該基材的第一表面，該開槽具有一側壁及一底面；(c)形成一導電金屬于該開槽的該側壁與該底面，而形成一中心槽；(d)形成一環(huán)槽于該基材的第一表面，該環(huán)槽圍繞該導電金屬；(e)形成一絕緣材料于該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)；及(f)去除部分該基材的第二表面，以顯露該導電金屬及該絕緣材料。藉此，可以在穿導孔內(nèi)形成較厚的絕緣材料，而且該絕緣材料在該穿導孔內(nèi)并不會有厚度不均勻的問題。此外，該絕緣材料同時形成于該中心槽及該環(huán)槽內(nèi)。因此，可簡化該基材的工藝，且降低制造成本。
文檔編號H01L21/60GK102005398SQ20101014421
公開日2011年4月6日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權日2009年8月28日
發(fā)明者楊國賓, 王盟仁 申請人:日月光半導體制造股份有限公司