專利名稱：制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，具體涉及ー種使用暫時性保護(hù)層以制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法。這些暫時性保護(hù)層，不但對于酸堿處理以及有機(jī)溶劑具有良好的耐受性，同時又不妨礙晶種層的形成，而具有生產(chǎn)、制造與電路結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。
背景技術(shù)：
電路板是電子裝置中ー種重要的組件。電路板的功能是用來界定在一固體表面上的預(yù)定圖案。在電子裝置不斷追求尺寸縮小的趨勢下，電路板上導(dǎo)線的線寬與導(dǎo)線間的距離于是變的越來越小。為了追求更薄的成品厚度、因應(yīng)細(xì)線路的需求、突破蝕刻與信賴性的缺陷，嵌入式結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸興起。由于嵌入式結(jié)構(gòu)是將線路圖案全部埋入基材中，因此有助于減少封裝成品的厚度。隨著電子產(chǎn)品朝輕薄短小發(fā)展，在各種不同的應(yīng)用場合中，例如，無線通信領(lǐng)域、 攜帯型電子產(chǎn)品、汽車儀表板等等，電路板往往被置放于有限的產(chǎn)品內(nèi)部空間中，或者是另通過排線及模塊化的接頭，將電子產(chǎn)品的電子組件外接至電路板，例如汽車儀表板或者設(shè)有電子功能的方向盤。就目前的技術(shù)而言，有兩種符合需求的方法以形成這種電路板。第一種稱為轉(zhuǎn)印法，是將圖案化線路轉(zhuǎn)印至一介電層上。另外ー種方法則是使用激光方式將基材圖案化，來定義ー鑲嵌形式的結(jié)構(gòu)，再使用ー導(dǎo)電材料來填滿在基材上所形成的凹穴，以完成一理入式結(jié)構(gòu)。就現(xiàn)有的技術(shù)方案而言，其制作方式是線路的直接設(shè)計。例如前述使用激光將基材圖案化，來定義ー鑲嵌形式的結(jié)構(gòu)，再使用ー導(dǎo)電材料來填滿形成在基材上的凹穴，以完成一嵌入式結(jié)構(gòu)。為了滿足細(xì)線路開發(fā)的需求，圖1-5例示ー種形成制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的公知方法。如圖1所示，首先，提供基材101?；?01包含一介電層110、一內(nèi)層板111與 ー內(nèi)連接線路112。內(nèi)連接線路112位于內(nèi)層板111的上，而介電層110則同時覆蓋內(nèi)層板 111與內(nèi)連接線路112。另外，介電層110中還包含與內(nèi)連接線路112電連接的盲孔柱113。其次，如圖2所示，使用一掩膜層114以完全覆蓋介電層110與盲孔柱113。掩膜層114必須要有多種特殊的性質(zhì)，才能使得后續(xù)的制作エ藝步驟順利進(jìn)行。掩膜層114的多種特殊性質(zhì)，將在以下段落中一一描述。再來，如圖3所示，使用激光來圖案化掩膜層114。激光可以用來界定所需線路的位置與圖案。例如，激光圖案化掩膜層114后，會形成寬窄不一的溝槽115。其中部分的溝槽115會暴露盲孔柱113。然后，如圖4所示，進(jìn)行一前處理步驟。由于激光圖案化掩膜層114后可能還留有殘渣116，而且會妨礙后續(xù)形成的電性連接質(zhì)量，因此還需要進(jìn)行一前處理步驟，以移除激光圖案化掩膜層114后可能留下的殘渣，以有利于后續(xù)形成的電性連接。前處理步驟時可能會使用到有機(jī)溶劑或是氧化劑，因此掩膜層114必須要能抵抗有機(jī)溶劑或是氧化劑的侵蝕。另外，前處理步驟時也可能會使用到酸或是堿，所以掩膜層114還要能抵抗酸或是堿的侵蝕。然后，如圖5所示，進(jìn)行晶種層117的形成步驟。晶種層117可以誘導(dǎo)并協(xié)助日后在溝槽115中形成所需的銅線路(圖未示)。由于銅線路必須而且只能形成在溝槽115中，所以晶種層117也只能選擇性、專一地形成在溝槽115中，而不覆蓋掩膜層114。借由掩膜層114與介電層110材料間性質(zhì)的差異，于是希望能夠?qū)⒕ХN層117選擇性又專一地形成在暴露出來的介電層110上，但是又不會形成在掩膜層114上。經(jīng)由以上的敘述可知，掩膜層114不但要能抵抗有機(jī)溶劑或是氧化劑的侵蝕，還要能抵抗酸或是堿的侵蝕，同時又要能排斥晶種層117的形成現(xiàn)象，使得晶種層117可以選擇性又專一地只形成在暴露出來的介電層110上。如此多的材料性質(zhì)要求，大大地增加了掩膜層114的開發(fā)難度。還有，為了避免掩膜層114在前處理步驟中因為藥劑的攻擊而脫落，因此需要使用攻擊性較低的藥劑。但是，如果藥劑的攻擊性較低，同時也意味著掩膜層114還留有殘渣的可能性會增加，于是大大地減損了產(chǎn)品的信賴度。線路層的不良質(zhì)量危及埋入式結(jié)構(gòu)、電路板、與其所制得的電子裝置的可靠度，這絕對不是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所希望看到的結(jié)果。因此，仍然需要一種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，以提供一種具有良好可靠度的電路板產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提出一種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，以提供一種具有良好可靠度的電路板產(chǎn)品。在本發(fā)明方法中，使用一種暫時性的保護(hù)層以制造內(nèi)嵌式細(xì)線路。這些暫時性保護(hù)層，不但對于酸堿處理以及有機(jī)溶劑具有良好的耐受性，同時還無需牽就晶種層的形成，而具有生產(chǎn)、制造與電路結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。本發(fā)明于是提出一種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法。首先，提供包含介電層的基材。其次，以一暫時性保護(hù)層全面覆蓋介電層。接著，圖案化暫時性保護(hù)層，并同步于介電層中形成一溝槽。再來，形成一晶種層，以全面覆蓋暫時性保護(hù)層與溝槽。然后，移除暫時性保護(hù)層，同時移除覆蓋暫時性保護(hù)層的晶種層，但留下溝槽中的晶種層。繼續(xù)，于溝槽中填入一金屬層，以形成嵌入介電層中的內(nèi)嵌式細(xì)線路。在本發(fā)明一實施態(tài)樣中，基材包含內(nèi)層板、內(nèi)線路以及介電層。內(nèi)線路位于內(nèi)層板上，介電層則同時覆蓋內(nèi)層板與內(nèi)線路。在本發(fā)明另一實施態(tài)樣中，由于暫時性保護(hù)層不是光致抗蝕劑材料，所以暫時性保護(hù)層不含光敏性的材料。在本發(fā)明又一實施態(tài)樣中，可以使用化學(xué)方法或是物理方法其中的至少一者，以移除暫時性保護(hù)層。在本發(fā)明又再一實施態(tài)樣中，在移除暫時性保護(hù)層時，實質(zhì)上不影響溝槽中的晶種層。在本發(fā)明一其它實施態(tài)樣中，內(nèi)嵌式細(xì)線路具有小于30 μ m的線寬。在本發(fā)明另一其它實施態(tài)樣中，內(nèi)嵌式細(xì)線路具有小于30 μ m的間距。


圖1-5例示一種形成制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的公知方法。圖6-13例示本發(fā)明制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法。其中，附圖標(biāo)記說明如下
101基材111內(nèi)層板113盲孔柱115溝槽117晶種層119金屬層
110介電層112內(nèi)連接線路
114掩膜層116殘渣
118暫時性保護(hù)層120內(nèi)嵌式細(xì)線路
具體實施例方式本發(fā)明方法可以提供一種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，以生產(chǎn)一種具有良好可靠度的電路板產(chǎn)品。在本發(fā)明方法中，使用一種暫時性的保護(hù)層以制造內(nèi)嵌式細(xì)線路。這些暫時性保護(hù)層，不但不含光敏性的物質(zhì)，還對于酸堿處理以及有機(jī)溶劑具有良好的耐受性，同時其材料特性亦無需牽就晶種層的形成，而具有生產(chǎn)、制造與電路結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。圖6-12例示本發(fā)明制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法。如圖6所示，首先，提供基材101?；?01至少包含一介電層110。請參考圖1，在本發(fā)明另一實施例中，基材101還可以包含一介電層110、一內(nèi)層板111與一內(nèi)連接線路112。介電層110與內(nèi)層板111分別可以是一種絕緣材料。內(nèi)連接線路112則位于內(nèi)層板111的上，通常包含金屬，例如銅。而介電層110則同時覆蓋內(nèi)層板111與內(nèi)連接線路112。另外，視情況需要，介電層110中還可以包含與內(nèi)連接線路112電連接的盲孔柱113，如圖1所示。其次，如圖7所示，使用一暫時性保護(hù)層118以完全覆蓋介電層110與盲孔柱113。暫時性保護(hù)層118是一種一熱聚合性材料，而且為一種低聚合的高分子材料。暫時性保護(hù)層118在熟化前可以含有多種聚合單體，并使用烘烤步驟促使其低度聚合。在聚合后，暫時性保護(hù)層118會含有多種高分子基團(tuán)，例如經(jīng)(人工)橡膠改質(zhì)的環(huán)氧基團(tuán)(印oxy)、丙烯酸基團(tuán)、酰亞胺基團(tuán)與酰胺基團(tuán)…等等，還可以含有視情況需要的助劑、消泡劑與流平劑(wetting agent)…等等。所以在聚合后，暫時性保護(hù)層118是一種低聚合的共聚物。例如，暫時性保護(hù)層118會經(jīng)過70°C -120°C，30分鐘以內(nèi)的烘烤步驟而熟化(curing)，使得暫時性保護(hù)層118具有0.5 4!11-3(^111(微米)的厚度。請注意，暫時性保護(hù)層118的熟化步驟，并不涉及光起始的聚合反應(yīng)。接著，如圖8所示，使用激光來圖案化暫時性保護(hù)層118，激光也會移除部份的介電層110，而同步于介電層110中形成溝槽115?？梢允褂米贤夤饧す饣蚴菧?zhǔn)分子激光(excimer)，來界定所需線路的位置與圖案。例如，激光圖案化暫時性保護(hù)層118后，會形成寬窄不一的溝槽115。溝槽115本身具有適當(dāng)?shù)木€寬或是間距。例如，溝槽115本身具有小于30 μ m的線寬，另夕卜，溝槽115間還可以具有小于30 μ m的間距。其中部分的溝槽115會暴露盲孔柱113。暫時性保護(hù)層118并不使用光影像轉(zhuǎn)移方式而加以圖案化，所以暫時性保護(hù)層118并不是一種光致抗蝕劑。再來，如圖9所示，進(jìn)行一前處理步驟(desmear)。由于激光在圖案化暫時性保護(hù)層118后可能還留有殘渣116，而且會妨礙后續(xù)形成的電性連接質(zhì)量，因此會進(jìn)行一前處理步驟，以移除激光圖案化暫時性保護(hù)層118后可能留下的殘渣116，以有利于后續(xù)形成的電性連接。前處理步驟時可能會使用到電漿處理、有機(jī)溶劑，例如醇類、醚類、二甲亞砜(DMSO)或是氮、氮-二甲基甲酰胺(DMF)…等等，其可以膨潤圖案化的暫時性保護(hù)層118，或是氧化劑，例如硫酸/雙氧水與過錳酸根…等等，因此暫時性保護(hù)層118必須要能抵抗有機(jī)溶劑或是氧化劑的侵蝕。另外，前處理步驟時也可能會使用到酸，例如硫酸，或是弱堿，所以暫時性保護(hù)層118還要能抵抗酸或是弱堿的侵蝕。然后，如圖10所示，進(jìn)行晶種層117的形成步驟。所形成的晶種層117可以誘導(dǎo)并協(xié)助日后在溝槽115中形成所需的銅線路(圖未示)。由于本發(fā)明暫時性保護(hù)層118材料特性的緣故，所以既允許晶種層117形成在溝槽115中，也允許晶種層117覆蓋溝槽115所露出的部份介電層110表面與暫時性保護(hù)層118。例如，將溝槽115所露出的部份介電層110表面浸泡在含有貴金屬，例如至少包含有鉬、鈀、金、銠的溶液中，使得所形成的晶種層117得以完全覆蓋溝槽115以及溝槽115所露出的部份介電層110表面。當(dāng)然，所形成的晶種層117也可以只選擇性地覆蓋溝槽115以及溝槽115所露出的部份介電層110表面。接下來，如圖11所示，完全去除暫時性保護(hù)層118。由于有部份的晶種層117覆蓋暫時性保護(hù)層118，所以完全去除暫時性保護(hù)層118時，也會同時去除位于暫時性保護(hù)層118部份的晶種層117。例如，可以使用化學(xué)方法或是物理方法以移除暫時性保護(hù)層118。化學(xué)方法可以是使用一堿性溶液以移除暫時性保護(hù)層118。堿性溶液可以是強(qiáng)無機(jī)堿，例如氫氧化鈉。堿性溶液可以具有大于11的PH值，優(yōu)選PH值介于11-13間。物理方法可以負(fù)責(zé)或是輔助移除暫時性保護(hù)層118。例如，物理方法包含使用刷磨法、研磨法、電漿處理法、超聲波。請注意，移除暫時性保護(hù)層118時，優(yōu)選時實質(zhì)上還會不影響溝槽115中晶種層117的質(zhì)量。繼續(xù)，如圖12所示，使用無電電鍍法，在溝槽115中形成足夠厚度的金屬層119，使得金屬層119形成嵌入介電層110中的內(nèi)嵌式細(xì)線路120。請參考圖13，嵌入介電層110中的金屬層119可以有多種實施方式。例如，金屬層119的頂部較介電層110的頂部為略低，或是，金屬層119的頂部與介電層110的頂部差不多等高，或是，金屬層119的頂部較介電層110的頂部為略高。金屬層119通常為化學(xué)方法所制得的化學(xué)銅，而非電鍍方法所制得的電鍍銅。視情況需要，在使用無電電鍍法形成足夠厚度的金屬層119的前，還可以進(jìn)行一預(yù)無電電鍍步驟，例如先形成厚度約為2微米(μπι)以內(nèi)的預(yù)鍍層，以促進(jìn)內(nèi)嵌式細(xì)線路120的形成過程，再形成厚度約為5-30微米的化學(xué)銅層。在經(jīng)過前述的步驟后，即可得到嵌入介電層110中的內(nèi)嵌式細(xì)線路120。內(nèi)嵌式細(xì)線路120包含化學(xué)方法所制得的金屬層119化學(xué)銅，位于溝槽115中與晶種層117的上。優(yōu)選者，前處理步驟還會使得溝槽115所露出的部份，即介電層110表面，具有適當(dāng)?shù)拇植诙?，例如粗糙度Ra為介于自0. 5 μ m至5. 0 μ m的范圍間，其中定義此參數(shù)Ra的細(xì)節(jié)部份，請參考JIS B0601-1982的規(guī)定?；蚴?，前處理步驟會使得最后化學(xué)方法所制得的金屬層119，具有大于0. 5公斤/公分的剝離應(yīng)力(peel stress)。本發(fā)明方法使用一種暫時性的保護(hù)層以制造內(nèi)嵌式細(xì)線路。由于這些暫時性保護(hù)層，不但對于酸堿處理以及有機(jī)溶劑具有良好的耐受性，同時還無需牽就晶種層的形成，而具有生產(chǎn)、制造與電路結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，包括 提供一基材，包含一介電層；以ー暫時性保護(hù)層全面覆蓋所述介電層；圖案化所述暫時性保護(hù)層，并同步于所述介電層中形成一溝槽； 形成一晶種層，以全面覆蓋所述暫時性保護(hù)層與所述溝槽；移除所述暫時性保護(hù)層，同時移除覆蓋所述暫時性保護(hù)層的所述晶種層；以及于所述溝槽中填入一金屬層，以形成嵌入所述介電層中的所述內(nèi)嵌式細(xì)線路。
2.如權(quán)利要求1所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述基材包含ー內(nèi)層板、位于所述內(nèi)層板上的一內(nèi)連接線路以及覆蓋所述內(nèi)層板與所述內(nèi)連接線路的所述介電広。
3.如權(quán)利要求2所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在于，還包括 形成穿過所述介電層而暴露所述內(nèi)線路的ー盲孔；以及于所述盲孔中填滿所述金屬層。
4.如權(quán)利要求3所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述內(nèi)連接線路與所述盲孔中的所述金屬層電連接。
5.如權(quán)利要求1所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述暫時性保護(hù)層是 ー熱聚合性材料。
6.如權(quán)利要求1或5所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述暫時性保護(hù)層的厚度為0.5微米-30微米。
7.如權(quán)利要求1所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，使用一激光與一準(zhǔn)分子激光中的至少ー種，圖案化所述暫時性保護(hù)層，并同步于所述介電層中形成所述溝槽。
8.如權(quán)利要求1所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述晶種層至少包含鉬、鈀、金、銠的至少ー種。
9.如權(quán)利要求1所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，使用一化學(xué)方法以移除所述暫時性保護(hù)層。
10.如權(quán)利要求9所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述化學(xué)方法使用一堿性溶液以移除所述暫時性保護(hù)層。
11.如權(quán)利要求10所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述堿性溶液包含 ー無機(jī)堿。
12.如權(quán)利要求1所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，使用一物理方法以輔助移除所述暫時性保護(hù)層。
13.—種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，包括 提供一基材，包含一介電層；以ー暫時性保護(hù)層全面覆蓋所述介電層；圖案化所述暫時性保護(hù)層，并同步于所述介電層中形成一溝槽；形成一晶種層，而僅選擇性地覆蓋所述溝槽以及所述溝槽所暴露出所述介電層的表移除所述暫時性保護(hù)層；以及于所述溝槽中填入一金屬層，以形成嵌入所述介電層中的所述內(nèi)嵌式細(xì)線路。
14.如權(quán)利要求13所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在于，還包括 形成穿過所述介電層而暴露所述內(nèi)線路的ー盲孔；以及于所述盲孔中填滿所述金屬層。
15.如權(quán)利要求14所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，所述內(nèi)連接線路與所述盲孔中的所述金屬層電連接。
16.如權(quán)利要求13所述的制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法，其特征在干，使用一化學(xué)方法、一物理方法或其組合以移除所述暫時性保護(hù)層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造內(nèi)嵌式細(xì)線路的方法。首先，提供包含介電層的基材。其次，以一暫時性保護(hù)層全面覆蓋介電層。接著，圖案化暫時性保護(hù)層，并同步于介電層中形成一溝槽。再來，形成一晶種層，以全面覆蓋暫時性保護(hù)層與溝槽。然后，移除暫時性保護(hù)層，同時移除覆蓋暫時性保護(hù)層的晶種層。繼續(xù)，于溝槽中填入一金屬層，以形成嵌入介電層中的內(nèi)嵌式細(xì)線路。
文檔編號H05K3/10GK102573310SQ20111009976
公開日2012年7月11日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者余丞博, 張啟民 申請人:欣興電子股份有限公司