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半導體封裝結構、整合式無源元件及其制造方法

文檔序號:7163903閱讀:177來源:國知局
專利名稱:半導體封裝結構、整合式無源元件及其制造方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種無源元件及其制造方法,且特別是涉及一種整合式無源元件及其制造方法。
背景技術
傳統(tǒng)的無源元件(例如電容元件、電感元件及電阻元件)通常是個別制作后依照電路設計電連接至電路板。然而,傳統(tǒng)無源元件占有一定的空間(高度),而這不利于電子產(chǎn)品的薄化。再者,傳統(tǒng)無源元件的電性數(shù)值(例如電容值、電感值及電阻值)符合特定規(guī)格,而這不符合電路設計的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種整合式無源元件,其具有薄型外觀。本發(fā)明的另一目的在于提供一種整合式無源元件的制造方法,用以制作出整合式無源元件。為達上述目的,本發(fā)明提供一種整合式無源元件,其包括一基板、一第一圖案化導電層、圖案化電容層、第二圖案化導電層、第一圖案化介電層、第三圖案化導電層及第二圖案化介電層。第一圖案化導電層配置在基板上,且具有多個電極。圖案化電容層配置在部分第一圖案化導電層上。第二圖案化導電層配置在圖案化電容層上。第一圖案化介電層配置在第一圖案化導電層、圖案化電容層及第二圖案化導電層上,暴露出電極,且具有多個開口以暴露出部分的第一圖案化導電層及部分的第二圖案化導電層。第三圖案化導電層配置在第一圖案化介電層上,且填充部分的開口以連接第二圖案化導電層。第二圖案化介電層配置在第一圖案化介電層及第三圖案化導電層上,且暴露出電極。本發(fā)明提出一種半導體封裝結構,其包括一載板、一有源元件及一整合式無源元件。有源元件安裝在載板上,整合式無源元件安裝在載板上且包括一基板、一第一圖案化導電層、圖案化電容層、第二圖案化導電層、第一圖案化介電層、第三圖案化導電層及第二圖案化介電層。第一圖案化導電層配置在基板上,且具有多個電極。圖案化電容層配置在部分第一圖案化導電層上。第二圖案化導電層配置在圖案化電容層上。第一圖案化介電層配置在第一圖案化導電層、圖案化電容層及第二圖案化導電層上,暴露出電極,且具有多個開口以暴露出部分的第一圖案化導電層及部分的第二圖案化導電層。第三圖案化導電層配置在第一圖案化介電層上,且填充部分的開口以連接第二圖案化導電層。第二圖案化介電層配置在第一圖案化介電層及第三圖案化導電層上,且暴露出電極,且電極電連接至載板。本發(fā)明提出一種整合式無源元件的制造方法,其包括提供一基板,形成一第一導電層在基板上,再形成一電容層在該第一導電層上,再形成一第二導電層在電容層上,接著形成一第一圖案化光致抗蝕劑層在第二導電層上,并以第一圖案化光致抗蝕劑層為光罩, 圖案化第二導電層,以形成一第二圖案化導電層。接著,以第二圖案化導電層為光罩,圖案化電容層,以形成一圖案化電容層,再移除第一圖案化光致抗蝕劑層,并形成一第二圖案化光致抗蝕劑層在第一導電層上且覆蓋圖案化電容層及第二圖案化導電層。接著,以第二圖案化光致抗蝕劑層為光罩,圖案化第一導電層,以形成一第一圖案化導電層,其中第一圖案化導電層具有多個電極。移除第二圖案化光致抗蝕劑層,再形成一第一圖案化介電層在第一圖案化導電層、圖案化電容層及第二圖案化導電層上,且第一圖案化介電層具有多個開口以暴露出電極及部分的第二圖案化導電層。之后,形成一種子層在第一圖案化介電層上, 且覆蓋暴露的部分第一圖案化導電層及第二圖案化導電層,并形成一第三圖案化光致抗蝕劑層,覆蓋部分的種子層且填充暴露出電極的開口。接著,形成一第三圖案化導電層,覆蓋未被第三圖案化光致抗蝕劑層覆蓋的部分種子層,且填充未被第三圖案化光致抗蝕劑層填充的部分開口以連接第二圖案化導電層,再移除該第三圖案化光致抗蝕劑層。最后,形成一第二圖案化介電層在第一圖案化介電層及第三圖案化導電層上,且暴露出電極?;谏鲜觯景l(fā)明可制作出薄型的整合式無源元件及半導體封裝結構,以符合電子產(chǎn)品的薄化需求。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉實施例,并配合所附附圖作詳細說明如下。


圖IA至圖IP為本發(fā)明的一實施例的一種整合式無源元件的制作流程的剖面示意圖;圖2A為第二圖案化介電層覆蓋第一圖案化介電層的一實施例的局部剖面示意圖;圖2B為第二圖案化介電層覆蓋第一圖案化介電層的另一實施例的局部剖面示意圖;圖3為本發(fā)明一實施例的基板俯視圖;圖4A至圖4C為圖3的圖案化標志層的制作流程沿A-A線的剖面示意圖;圖5為本發(fā)明另一實施例的基板俯視圖;圖6為本發(fā)明的一實施例的一種整合式無源元件的剖面示意圖;圖7為本發(fā)明的一實施例的一種半導體封裝結構的剖面示意圖。主要元件符號說明100、100a 整合式無源元件110:基板112:背面114:電阻層116:圖案化電阻層120:第一導電層122:第一圖案化導電層124:電極126:導電柱128:背面電極130:電容層
132圖案化電容層
132a電容部
132fcι 標志部
140第二導電層
142第二圖案化導電層
145第三圖案化導電層
145aι 電感圖案
150第一圖案化光致抗蝕劑層
152第四圖案化光致抗蝕劑層
160第二圖案化光致抗蝕劑層
170第一圖案化介電層
172開口
175第二圖案化介電層
180種子層
190第三圖案化光致抗蝕劑層
200半導體封裝結構
210載板
220有源元件
230焊線
240封膠
具體實施例方式圖IA至圖IG為本發(fā)明的一實施例的一種整合式無源元件的制作方法的剖面示意圖。請參考圖1A,首先,提供一基板110。在本實施例中,基板110為透明材質,例如玻璃, 但本發(fā)明并不局限于此。接著,將一電阻層114形成于基板110上。在本實施例中,電阻層 114的材料可為氮化鉭(TaN)。接著,將第一導電層120形成于電阻層114上。在本實施例中,可以濺鍍法將第一導電層120形成在電阻層114上,且第一導電層120的材質例如是鋁銅合金。接著,將一電容層130形成在第一導電層120上。在本實施例中,可以電鍍法將電容曾形成在第一導電層120上,且電容層130的材料可為高介電系數(shù)的介電材料,例如鉭氧化物(Ta2O5)。如圖1B,將一第二導電層140形成在電容層130上。在本實施例中,可以濺鍍 (sputtering)將第二導電層140形成在電容層130上,且第二導電層140的材質例如是鋁
銅合金。如圖1C,接著,圖案化第二導電層140,以形成第二圖案化導電層142。在本實施例中,圖案化的步驟包括形成一第一圖案化光致抗蝕劑層150在第二導電層140上,再以第一圖案化光致抗蝕劑層150為光罩,蝕刻第二導電層140。蝕刻的方式可為干式蝕刻(dry etching)。如圖1D,圖案化電容層130,以形成圖案化電容層132。在本實施例中,圖案化的步驟包括以第二圖案化導電層142為光罩,蝕刻電容層130。
如圖IE及1F,移除第一圖案化光致抗蝕劑層150。之后,在第一導電層120上形成一第二圖案化光致抗蝕劑層160。第二圖案化光致抗蝕劑層160覆蓋圖案化電容層132、 第二圖案化導電層142及部分第一導電層120。如圖IG及1H,圖案化第一導電層120,以形成第一圖案化導電層122。在本實施例中,圖案化的步驟包括以第二圖案化光致抗蝕劑層160為光罩,蝕刻第一導電層120。接著,圖案化電阻層114,以形成圖案化電阻層116。在本實施例中,圖案化的步驟包括以第一圖案化導電層122為光罩,蝕刻電阻層114。接著,移除第二圖案化光致抗蝕劑層160,以暴露出由部分第一圖案化導電層122所定義出多個對外連接的電極124。如圖II及1J,形成一第四圖案化光致抗蝕劑層152,其覆蓋圖案化電容層132、第二圖案化導電層142、圖案化電阻層116及部分第一圖案化導電層122。接著,以第四圖案化光致抗蝕劑層152為光罩,以蝕刻方式移除未被第四圖案化光致抗蝕劑層152所覆蓋的部分第一圖案化導電層122,以暴露出部分圖案化電阻層116。接著,移除第四圖案化光致抗蝕劑層152。如此,形成本實施例的整合式無源元件100的電阻結構。如圖IL及1M,形成一第一圖案化介電層170于第一圖案化導電層122、圖案化電阻層116、圖案化電容層132及第二圖案化導電層142上。第一圖案化介電層170具有多個開口 172以暴露出電極IM及部分的第二圖案化導電層142。之后,在第一圖案化介電層 170上形成一種子層180,其中種子層180也覆蓋開口 172及被第一圖案化介電層170暴露出的第一圖案化導電層122及第二圖案化導電層142的表面。在本實施例中,種子層180 可通過濺鍍所形成。如圖IN及10,形成一第三圖案化光致抗蝕劑層190,其覆蓋部分的種子層180且填充暴露電極124的開口 172。接著,形成一第三圖案化導電層145,覆蓋未被第三圖案化光致抗蝕劑層190覆蓋的種子層180,且填充未被第三圖案化光致抗蝕劑層190填充的部分開口 172以連接第二圖案化導電層142。在本實施例中,第三圖案化導電層145的材料可為銅,且第三圖案化導電層145還可包括一電感圖案145a,以形成本實施例的整合式無源元件100的電感結構。在本實施例中,電感圖案14 可為螺旋形。最后,參考圖1P,移除第三圖案化光致抗蝕劑層190,以暴露出電極124,并形成第二圖案化介電層175在第一圖案化介電層170上并覆蓋第三圖案化導電層145,且暴露電極 124。如此,即完成本實施例的整合式無源元件100的制作。值得注意的是,本實施例的整合式無源元件100可包括電容結構、電阻結構及電感結構。在本發(fā)明的其他未繪示的實施例中,整合式無源元件也可為只具有電容結構,或是具有電阻結構或電感結構其中任一及電容結構的整合式無源元件。若整合式無源元件不包含電感結構,圖IP的第三圖案化導電層145便不包含電感圖案145a。若整合式無源元件不包含電阻,則于上述制作工藝中,無需形成圖1所示的電阻層114,而是直接形成第一導電層120于基板110上即可。因此,也可省略將電阻層114圖案化以形成圖案化電阻層116 的步驟。并且,還可省略圖II及圖IJ所示的用以暴露圖案化電阻層116的步驟。圖2A為第二圖案化介電層覆蓋第一圖案化介電層的一實施例的局部剖面示意圖。請參考圖2A,在本實施例中,第二圖案化介電層175覆蓋第三圖案化導電層145及部分第一圖案化介電層170,而被第二圖案化介電層175部分覆蓋的第一圖案化介電層170覆蓋于各電極124的至少一邊。
圖2B為第二圖案化介電層覆蓋第一圖案化介電層的另一實施例的局部剖面示意圖。在本實施例中,第二圖案化介電層175覆蓋第三圖案化導電層145、第一圖案化介電層 170及部分電極124。意即,第二圖案化介電層175不僅覆蓋第三圖案化導電層145,更完全覆蓋第一圖案化介電層170,而第一圖案化介電層170及第二圖案化介電層175共同覆蓋各電極124的至少一邊,以將電極124更穩(wěn)固地固定于基板110上。當使用透明玻璃做為基板110的材料時,容易造成制作工藝人員分辨透明基板 110的工作面的困難。圖3為本發(fā)明一實施例的基板俯視圖。請參考圖3,為了解決上述無法分辨基板110的工作面的問題,在本發(fā)明另一實施例中,圖案化電容層132可包括一電容部13 及一標志部132b,其中標志部132b圍繞電容部132a,用以標記基板110的工作區(qū)域。圖4A至圖4C為圖3的圖案化標志層的制作流程沿A-A線的剖面示意圖。請同時參考圖4A至4C,在本實施例中,圖案化后的圖案化電容層132具有一電容部13 及一標志部132b,其中標志部132b圍繞電容部13加。在前述將第一導電層120圖案化的步驟中,可將覆蓋在標志部132b上的第二圖案化導電層142 —并移除,以暴露出標志部132b,因此暴露出的標志部132b于電容部13 的四周形成一圖案標記層。由于標志部132b是由電容層132圖案化而來,故其材質也為氧化鉭。由于氧化鉭為有色材料,所以圍繞于電容部13 四周的標志部132b具有在基板110上標示工作面的功效。圖5為本發(fā)明另一實施例的基板俯視圖。請參考圖5,在本發(fā)明的另一實施例中,其標志部132b也可圍繞于基板110的四周,以標記基板的工作面。標志部132b的制作工藝與上述的制作工藝相同。圖6為本發(fā)明的一實施例的一種整合式無源元件的剖面示意圖。請參考圖6,在本實施例中,整合式無源元件IOOa更可包括多個導電柱1 及多個背面電極128。導電柱 126穿設于基板110,且連接第一圖案化導電層122。背面電極128配置于基板110的一背面112,且分別連接導電柱126。如此,整合式無源元件IOOa的第一圖案化導電層122與背面電極1 便可經(jīng)由導電柱126而導通。圖7為本發(fā)明的一實施例的一種半導體封裝結構的剖面示意圖。請參考圖7,本發(fā)明的另提供一種半導體封裝結構200,其包括一載板210、一有源元件220、多條焊線230、 一封膠240及一整合式無源元件100。有源元件220及整合式無源元件100皆安裝在載板 210上,且整合式無源元件100的電極電連接至載板210。在本實施例中,整合式無源元件 100是經(jīng)由焊線230將其電極IM連接至載板210及有源元件220,并以封膠240包覆有源元件220、整合式無源元件100及焊線230。綜上所述,本發(fā)明可制作出薄型的整合式無源元件及半導體封裝結構,以符合電子產(chǎn)品的薄化需求。此外,本發(fā)明通過有色的電容層以形成標志部,并通過標志部標示基板的工作面,以解決透明基板的工作面難以辨識的問題。雖然結合以上實施例揭露了本發(fā)明,然而其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬技術領域中熟悉此技術者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可作些許的更動與潤飾,故本發(fā)明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為準。
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權利要求
1.一種整合式無源元件,包括 基板;第一圖案化導電層,配置在該基板上,且具有多個電極; 圖案化電容層,配置在部分該第一圖案化導電層上; 第二圖案化導電層,配置在該圖案化電容層上;第一圖案化介電層,配置在該第一圖案化導電層、該圖案化電容層及該第二圖案化導電層上,暴露出該些電極,且具有多個開口以暴露出部分的該第一圖案化導電層及部分的該第二圖案化導電層;第三圖案化導電層,配置在該第一圖案化介電層上,且填充部分的該些開口以連接該第二圖案化導電層;以及第二圖案化介電層,配置在該第一圖案化介電層及該第三圖案化導電層上,且暴露出該些電極。
2.如權利要求1所述的整合式無源元件,其中該第三圖案化導電層具有一電感圖案。
3.如權利要求1所述的整合式無源元件,還包括圖案化電阻層,配置在該基板與該第一圖案化導電層之間,該第一圖案化導電層暴露部分該圖案化電阻層,且該第一圖案化介電層覆蓋暴露的部分該圖案化電阻層。
4.如權利要求1所述的整合式無源元件,還包括圖案化標記層,配置在基板上且環(huán)繞該圖案化電容層。
5.如權利要求4所述的整合式無源元件,其中該圖案化標記層配置在部分該第一圖案化導電層上,且該圖案化標記層的材料與該電容層的材料相同。
6.如權利要求1所述的整合式無源元件,其中該第二圖案化介電層覆蓋該第三圖案化導電層及部分該第一圖案化介電層。
7.如權利要求1所述的整合式無源元件,其中該第二圖案化介電層覆蓋該第三圖案化導電層、該第一圖案化介電層及部分各該電極。
8.一種整合式無源元件的制造方法,包括 提供一基板; 形成一第一導電層在該基板上; 形成一電容層在該第一導電層上; 形成一第二導電層在該電容層上; 圖案化該第二導電層,以形成一第二圖案化導電層; 圖案化該電容層,以形成一圖案化電容層;圖案化該第一導電層,以形成一第一圖案化導電層,其中該第一圖案化導電層具有多個電極;形成一第一圖案化介電層在該第一圖案化導電層、該圖案化電容層及該第二圖案化導電層上,且該第一圖案化介電層具有多個開口以暴露出該些電極及部分的第二圖案化導電層;形成一種子層在該第一圖案化介電層上,且覆蓋暴露的部分該第一圖案化導電層及該第二圖案化導電層;形成一第三圖案化導電層,覆蓋部分該種子層,且填充部分該些開口以連接該第二圖案化導電層;形成一第二圖案化介電層在該第一圖案化介電層及該第三圖案化導電層上,且暴露出該些電極。
9.如權利要求8所述的整合式無源元件的制造方法,其中該第三圖案化導電層還可包括一電感圖案。
10.如權利要求8所述的整合式無源元件的制造方法,還包括形成一電阻層在該基板與該第一導電層之間;在以該第二圖案化光致抗蝕劑層為光罩圖案化該第一導電層后,再圖案化該電阻層, 以形成一圖案化電阻層;在移除該第二圖案化光致抗蝕劑層以后,形成一第四圖案化光致抗蝕劑層,覆蓋該圖案化電容層、該第二圖案化導電層、該圖案化電阻層及部分該第一圖案化導電層;以該第四圖案化光致抗蝕劑層為光罩,移除暴露的部分該第一圖案化導電層以暴露出該圖案化電阻層;以及移除該第四圖案化光致抗蝕劑層。
11.如權利要求8所述的整合式無源元件的制造方法,其中在圖案化該電容層的步驟中,該圖案化電容層具有一電容部及一標志部,該標志部圍繞該電容部,且在圖案化該第一導電層的步驟中,移除在該標志部上的部分該第二圖案化導電層。
12.如權利要求8所述的整合式無源元件的制造方法,其中該第二圖案化介電層覆蓋該第三圖案化導電層及部分該第一圖案化介電層上。
13.如權利要求8所述的整合式無源元件的制造方法,其中該第二圖案化介電層覆蓋該第三圖案化導電層,該第一圖案化介電層及部分各該電極。
全文摘要
本發(fā)明公開一種半導體封裝結構、整合式無源元件及其制造方法。整合式無源元件包括基板、第一圖案化導電層、圖案化電容層、第二圖案化導電層、第一圖案化介電層、第三圖案化導電層及第二圖案化介電層。第一圖案化導電層配置在基板上且具有多個電極。圖案化電容層配置在第一圖案化導電層上。第二圖案化導電層配置在圖案化電容層上。第一圖案化介電層配置在第一圖案化導電層、圖案化電容層及第二圖案化導電層上,且暴露出電極。第三圖案化導電層配置在第一圖案化介電層上且暴露出電極。第二圖案化介電層配置在第一圖案化介電層及第三圖案化導電層上,且暴露出電極。
文檔編號H01L21/02GK102412250SQ20111034467
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權日2011年11月4日
發(fā)明者張勇舜, 李德章, 謝孟偉 申請人:日月光半導體制造股份有限公司
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