KR101162508B1 - Semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판과 반도체 칩 사이에 도포되는 언더필 재료가 기판 또는 반도체 칩의 표면쪽으로 흐르는 것을 방지할 수 있고, 반도체 칩의 관통실리콘비아(TSV) 주변에 포켓을 형성하여 상부칩이 용이하게 적층될 수 있도록 한 반도체 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to prevent the underfill material applied between the substrate and the semiconductor chip from flowing toward the surface of the substrate or the semiconductor chip, and pockets around the through silicon vias (TSV) of the semiconductor chip. It relates to a semiconductor package formed so that the upper chip can be easily stacked.
일반적으로, 반도체 패키지는 기판에 반도체 칩을 부착하고, 반도체 칩과 기판간을 도전성 와이어로 연결한 후, 반도체 칩과 와이어를 몰딩수지로 봉지시킨 구조로 제조된다.In general, a semiconductor package is manufactured by attaching a semiconductor chip to a substrate, connecting the semiconductor chip and the substrate with a conductive wire, and then sealing the semiconductor chip and the wire with a molding resin.
이러한 반도체 패키지의 구성중, 기판의 전도성패턴과 반도체 칩의 본딩패드를 연결하는 도전성 와이어는 소정의 길이를 갖기 때문에 실질적으로 반도체 패키지의 사이즈를 증가시키는 원인이 되고 있고, 특히 반도체 칩이 고직접화, 고성능화 및 고속화됨에 따라 반도체 패키지를 소형화시키기 위한 노력에 오히려 역행하는 요인이 되고 있다.In the configuration of such a semiconductor package, since the conductive wire connecting the conductive pattern of the substrate and the bonding pad of the semiconductor chip has a predetermined length, it is a cause of increasing the size of the semiconductor package substantially, and in particular, the semiconductor chip has a high directivity. As a result, high performance and high speed have become a factor against the efforts to miniaturize semiconductor packages.
이러한 점을 감안하여, 반도체 칩의 전극패드(=본딩패드)와 기판의 전도성패턴간을 금속 재질의 플립칩 또는 범프를 매개로 전기적으로 연결시키는 반도체 패키지가 제안되고 있으며, 그 대표적인 예로서 플립칩 볼 그리드 어레이(FCBGA: flip chip ball grid array), 웨이퍼 레벨 칩 사이즈/스케일 패키지(WLCSP: wafer level chip size/scale package), 칩-온-글래스(chip-on-glass)/TCP(tape carrier package) 방식의 패키지 등을 들 수 있다.In view of this, a semiconductor package is proposed which electrically connects an electrode pad (= bonding pad) of a semiconductor chip to a conductive pattern of a substrate through a flip chip or bump made of a metal material. Flip chip ball grid array (FCBGA), wafer level chip size / scale package (WLCSP), chip-on-glass / tape carrier package ) Package.
첨부한 도 1은 반도체 칩과 기판간을 플립칩 또는 범프로 연결시킨 종래의 반도체 패키지를 나타낸다.1 shows a conventional semiconductor package in which a semiconductor chip and a substrate are connected by flip chip or bump.
도 1에서, 도면부호 20은 다수의 관통실리콘비아(22)가 형성된 구조를 나타내는 반도체 칩이고, 도면부호 10은 기판(예를 들어, 인쇄회로기판)을 나타낸다.In FIG. 1,
상기 관통실리콘비아(22)는 웨이퍼 레벨의 반도체 칩(20)의 본딩패드 인접부분에 수직홀을 형성하고, 이 수직홀의 표면에 절연막 및 씨드 금속막을 형성한 상태에서 수직홀내에 도금 공정을 통해 전해 물질, 즉 전도성 금속(24)을 매립하여 형성된 것이다.The through-silicon via 22 is formed by forming a vertical hole in a portion adjacent to the bonding pad of the
이때, 상기 관통실리콘비아(22)는 반도체 칩(20)의 본딩패드(미도시됨)와 접촉되며 형성되거나, 반도체 칩(20)의 본딩패드(미도시됨)와 재배선에 의하여 도전 가능하게 연결되는 상태가 된다. In this case, the through-silicon via 22 is formed in contact with a bonding pad (not shown) of the
따라서, 상기 기판(10)상에 반도체 칩(20)을 부착하면, 기판(10)의 각 전도성패턴(미도시됨)과 반도체 칩(20)의 각 관통실리콘비아(22)가 플립칩 또는 범프(30)에 의하여 도전 가능하게 연결되는 상태가 된다.Therefore, when the
한편, 상기 기판(10)과 반도체 칩(20) 사이공간 즉, 플립칩 또는 범프(30)가 존재하는 공간내에 플립칩 또는 범프(30)를 견고하게 잡아주는 동시에 플립칩 또는 범프(30)들간의 접촉을 방지할 수 있는 일종의 절연재인 언더필 재료를 주입하게 된다.Meanwhile, the flip chip or
보다 상세하게는, 상기 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간 일측쪽에 언더필 재료를 디스펜싱하게 되면, 모세관 현상에 의하여 플립칩 또는 범프(30)가 존재하는 공간으로 언더필 재료가 빨려들어가게 된다.More specifically, when the underfill material is dispensed on one side of the space between the
이후, 기판(10)위의 반도체 칩(20)을 몰딩수지로 봉지하는 몰딩공정 등을 거쳐 반도체 패키지로 완성된다.Thereafter, the
그러나, 종래의 반도체 패키지는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional semiconductor package has the following problems.
첫째, 언더필 공정시, 언더필 재료(50)가 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간내로 빨려들어갈 뿐만 아니라, 그 반대쪽 방향(기판의 테두리쪽)으로도 일부가 흘러가서 기판이 오염되는 문제점이 있었다(도 2a 및 도 2b 참조).First, during the underfill process, the
둘째, 언더필 재료가 과다하게 디스펜싱되는 경우, 언더필 재료(50)가 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간내로 빨려들어갈 뿐만 아니라, 빨려들어가지 못한 일부의 언더필 재료(50)가 반도체 칩(20)의 상면으로 타고 올라가서 반도체 칩의 본딩패드 및 관통실리콘비아 등을 오염시키는 문제점이 있었다(도 3 참조).Second, when the underfill material is excessively dispensed, not only the
셋째, 관통실리콘비아를 갖는 반도체 칩(하부칩)의 상면에 상부칩(40)이 적층되는 경우, 상부칩(40)의 구리필러(42)가 반도체 칩(20)의 관통실리콘비아(22)에 전도성솔더(44)를 매개로 접착될 때, 전도성솔더로 인하여 인접하는 구리필러끼리 접촉하는 브릿지 현상이 발생되거나 상부칩의 미스어라인먼트 현상이 발생되는 문제점이 있었다(도 4 참조).Third, when the
즉, 도 4에서 보듯이 상부칩(40)이 하부칩(20)에 적층될 때, 열을 가하면서 압력을 주는 써멀 컴프레션(thermal compression) 방식으로 적층함으로써, 상부칩(40)의 구리필러(42)와 하부칩(20)의 관통실리콘비아(22)가 전도성솔더(44)에 의하여 도전 가능하게 연결되는 바, 전도성솔더(44)가 써멀 컴프레션 공정시 납작해지면서 인접하는 전도성솔더와 접촉되어, 결국 인접하는 구리필러끼리 연결되는 브릿지 현상이 발생된다.That is, as shown in FIG. 4, when the
또한, 상부칩이 하부칩에 대하여 적층될 때, 정확한 좌표를 유지하며 적층되어야 하지만, 상부칩의 구리필러를 비롯하여 하부칩의 관통실리콘비아들은 서로 파인피치(fine pitch)를 이루고 있기 때문에, 상부칩의 구리필러와 하부칩의 관통실리콘비아가 서로 미스어라인되는 현상이 발생된다.
In addition, when the upper chip is stacked with respect to the lower chip, the upper chip should be stacked while maintaining the exact coordinates. However, since the through silicon vias of the lower chip, including the copper filler of the upper chip, have a fine pitch to each other, the upper chip The copper filler and the through-silicon vias of the lower chip are misaligned with each other.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 기판에 트렌치를 형성하거나 반도체 칩의 테두리부위에 댐을 형성하여 기판과 반도체 칩 사이에 도포되는 언더필 재료가 기판 또는 반도체 칩의 표면쪽으로 흐르는 것을 방지할 수 있고, 반도체 칩의 관통실리콘비아(TSV) 주변에 포켓을 형성하여 상부칩이 미스어라인 현상없이 용이하게 적층될 수 있도록 한 반도체 패키지를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. An underfill material applied between a substrate and a semiconductor chip is formed by forming a trench in the substrate or forming a dam at the edge of the semiconductor chip. It is an object of the present invention to provide a semiconductor package which can prevent flow toward the surface and form a pocket around the through silicon via (TSV) of the semiconductor chip so that the upper chip can be easily stacked without a misalignment phenomenon.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 기판에 다수의 관통실리콘비아를 갖는 반도체 칩이 플립칩 또는 범프를 매개로 도전 가능하게 적층되고, 플립칩 또는 범프가 존재하는 기판과 반도체 칩의 사이공간에 언더필 재료가 충진된 반도체 패키지에 있어서, 상기 반도체 칩의 테두리에 인접한 기판의 상면 위치에 트렌치가 형성되고, 상기 반도체 칩의 상면에서 각 관통실리콘비아의 주변 위치에는 적층될 상부칩의 구리필러가 삽입될 수 있는 포켓이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a semiconductor chip having a plurality of through-silicon vias on the substrate conductively stacked via a flip chip or bump, the space between the substrate and the semiconductor chip in which the flip chip or bump is present In a semiconductor package filled with an underfill material, a trench is formed at a top surface of a substrate adjacent to an edge of the semiconductor chip, and a copper filler of a top chip to be stacked is formed at a peripheral position of each through silicon via on the top surface of the semiconductor chip. Provided is a semiconductor package characterized in that a pocket that can be inserted is formed.
바람직하게는, 상기 반도체 칩의 상면 테두리에 소정 높이의 댐이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, a dam having a predetermined height is integrally formed on the upper edge of the semiconductor chip.
더욱 바람직하게는, 상기 반도체 칩의 상면 테두리 또는 저면 테두리에는 언더필 재료를 차단하는 차단홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.More preferably, a blocking groove for blocking the underfill material is further formed on the top edge or bottom edge of the semiconductor chip.
또한, 상기 포켓의 바닥면은 각 관통실리콘비아의 상단면과 수평을 이루거나, 각 관통실리콘비아의 상단면보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bottom surface of the pocket is characterized in that it is formed horizontally with the top surface of each through silicon via, or lower than the top surface of each through silicon via.
또한, 상기 포켓의 바닥면과 관통실리콘비아이 서로 수평을 이루는 경우, 포켓의 바닥면에 걸쳐 관통실리콘비아의 전도성금속과 도전되는 도전층이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, when the bottom surface of the pocket and the through silicon vias are horizontal to each other, a conductive layer conductive with the conductive metal of the through silicon via is further formed on the bottom surface of the pocket.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.
본 발명에 따르면, 기판에 트렌치를 형성하거나 반도체 칩의 테두리부위에 댐을 형성함으로써, 플립칩 또는 범프가 존재하는 기판과 반도체 칩의 사이공간에 언더필 재료를 충진할 때, 언더필 재료가 트렌치 또는 댐에 의하여 기판 또는 반도체 칩의 표면쪽으로 흐르는 것을 용이하게 차단하여 기판 또는 칩의 오염을 방지할 수 있다.According to the present invention, when the underfill material is filled in the space between the semiconductor chip and the substrate where the flip chip or bump is present, by forming a trench in the substrate or forming a dam at the edge of the semiconductor chip, the underfill material is a trench or dam. By easily blocking the flow toward the surface of the substrate or the semiconductor chip it is possible to prevent contamination of the substrate or chip.
또한, 반도체 칩의 관통실리콘비아(TSV) 주변에 포켓을 형성하여, 상부칩의 구리필러를 포켓내에로 유도해줌으로써, 반도체 칩에 상부칩이 미스어라인먼트 현상없이 용이하게 적층될 수 있다.
In addition, by forming a pocket around the through silicon via (TSV) of the semiconductor chip to guide the copper filler of the upper chip into the pocket, the upper chip can be easily stacked on the semiconductor chip without misalignment phenomenon.
도 1은 종래의 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도,
도 2a 및 도 2b는 종래의 반도체 패키지에서 언더필 공정시 기판이 오염되는 현상을 설명하는 개략적 단면도 및 실제 현미경 사진,
도 3은 종래의 반도체 패키지에서 언더필 공정시 반도체 칩이 오염되는 현상을 설명하는 개략적 단면도,
도 4는 종래의 반도체 패키지에서 상부칩의 적층시 문제점을 설명하는 개략적 단면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도,
도 8 내지 도 10는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도,
도 11 내지 도 13은 본 발명의 각 실시예에 적용되는 반도체 칩의 적층 구조를 설명하는 개략적 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional semiconductor package,
2A and 2B are schematic cross-sectional views and actual micrographs illustrating a phenomenon in which a substrate is contaminated during an underfill process in a conventional semiconductor package;
3 is a schematic cross-sectional view illustrating a phenomenon in which a semiconductor chip is contaminated during an underfill process in a conventional semiconductor package;
4 is a schematic cross-sectional view illustrating a problem in stacking an upper chip in a conventional semiconductor package;
5 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention;
6 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package according to a second embodiment of the present invention;
7 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package according to a third embodiment of the present invention;
8 to 10 are schematic cross-sectional views showing a semiconductor package according to a fourth embodiment of the present invention;
11 to 13 are schematic cross-sectional views illustrating a stacked structure of a semiconductor chip applied to each embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1실시예First embodiment
첨부한 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1실시예에 따른 패키지는 기판(10)에 다수의 관통실리콘비아(22)를 갖는 반도체 칩(10)이 플립칩 또는 범프(30)를 매개로 도전 가능하게 적층되고, 플립칩 또는 범프(30)가 존재하는 기판(10)과 반도체 칩(20)의 사이공간에 언더필 재료(50)가 충진된 구조를 갖는다.In the package according to the first embodiment of the present invention, a
이때, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 상기 반도체 칩(20)의 테두리에 인접한 기판(10)의 상면 위치에 트렌치(12)가 형성된다.At this time, according to the first embodiment of the present invention, the
보다 상세하게는, 상기 트렌치(12)는 반도체 칩(20)의 사방 테두리중 3개 이상의 테두리 주변에 형성될 수 있고, 바람직하게는 반도체 칩의 사방 테두리중 언더필재료가 디스펜싱되는 하나의 테두리와 인접한 위치에 길다랗게 형성되며, 기판의 최상층을 이루는 절연층(예를들어 솔더마스크)에 소정의 깊이로 형성되어진다.In more detail, the
따라서, 상기 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간 일측쪽 즉, 트렌치(12)가 형성된 위치에 언더필 재료(50)를 디스펜싱하게 되면, 모세관 현상에 의하여 플립칩 또는 범프(30)가 존재하는 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간내로 언더필 재료(50)가 빨려들어가게 된다.Therefore, when the
이때, 언더필 공정시, 언더필 재료(50)가 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간내로 빨려들어갈 뿐만 아니라, 그 반대쪽 방향(기판의 테두리쪽)으로도 일부가 흘러가는 현상이 발생될 수 있지만, 트렌치(12)내에 언더필 재료(50)가 가두어지는 상태가 되므로, 언더필 재료(50)의 일부가 기판쪽으로 흘러가는 현상을 방지할 수 있고, 결국 언더필 재료(50)에 의한 기판(10)의 오염을 방지할 수 있다.At this time, during the underfill process, the
또한, 트렌치(12)내에 언더필 재료(50)가 가두어지는 상태가 됨에 따라, 언더필 재료(50)의 일부가 반도체 칩(20)의 상면쪽으로 타고 올라가는 현상도 방지할 수 있다.In addition, as the
제2실시예Second embodiment
첨부한 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2실시예에 따른 패키지도 기판(10)에 다수의 관통실리콘비아(22)를 갖는 반도체 칩(10)이 플립칩 또는 범프(30)를 매개로 도전 가능하게 적층되고, 플립칩 또는 범프(30)가 존재하는 기판(10)과 반도체 칩(20)의 사이공간에 언더필 재료(50)가 충진된 구조를 갖는다.In the package according to the second embodiment of the present invention, a
이때, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 반도체 칩(20)의 테두리에 보다 높은 댐(28)이 일체로 형성된다.At this time, according to the second embodiment of the present invention, a
보다 상세하게는, 웨이퍼 상태의 반도체 칩(20)의 백면을 그라인딩할 때, 관통실리콘비아(22)가 노출되지 전까지 그라인딩을 한 다음, 반도체 칩의 테두리 부분을 제외한 그 중앙영역을 에칭 처리하여 각 관통실리콘비아(22)가 노출되도록 함으로써, 반도체 칩(20)의 테두리단은 다른 부위에 비하여 더 높게 형성되어 일종의 댐(28)으로 형성되어진다.More specifically, when grinding the back surface of the
또한, 상기 반도체 칩(20)의 테두리에 형성된 댐(28)은 미세한 두께를 갖는 반도체 칩(20)의 강성을 보강해주는 역할도 한다.In addition, the
따라서, 상기 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간 일측쪽에 언더필 재료(50)를 디스펜싱하게 되면, 모세관 현상에 의하여 플립칩 또는 범프(30)가 존재하는 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간내로 언더필 재료(50)가 빨려들어가게 된다.Accordingly, when the
이때, 과량의 언더필 재료(50)가 디스펜싱됨에 따라 언더필 재료(50)의 일부가 반도체 칩(20)의 상면쪽으로 타고 올라가는 것을 댐(28)에서 차단하게 되어, 반도체 칩의 오염을 용이하게 방지할 수 있다.At this time, as the
제3실시예Third Embodiment
첨부한 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도이다.7 is a schematic cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 패키지는 제1실시예 및 제2실시예를 조합시킨 점에 특징이 있다.The semiconductor package according to the third embodiment of the present invention is characterized by combining the first embodiment and the second embodiment.
즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 패키지는 제1실시예에 따른 트렌치(12)가 기판(10)에 형성된 구조와, 제2실시예에 따른 댐(28)이 반도체 칩(20)의 상면 테두리에 형성된 구조가 동시에 적용된 점에 특징이 있다.That is, the semiconductor package according to the third embodiment of the present invention has a structure in which the
따라서, 언더필 공정시, 언더필 재료(50)가 트렌치(12)내에 언더필 재료(50)가 가두어지는 상태가 되므로, 언더필 재료(50)의 일부가 기판쪽으로 흘러가는 현상을 방지할 수 있는 효과와, 반도체 칩(10)의 댐(28)에 의하여 언더필 재료(50)의 일부가 반도체 칩(20)의 상면쪽으로 타고 올라가는 현상을 방지할 수 있는 효과를 동시에 얻어낼 수 있다.Therefore, during the underfill process, the
제4실시예Fourth embodiment
첨부한 도 8 내지 도 10는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략적 단면도이다.8 to 10 are schematic cross-sectional views illustrating a semiconductor package according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 제4실시예에 따르면, 상기 반도체 칩(20)의 상면 테두리 또는 저면 테두리에는 언더필 재료(50)를 차단하는 동시에 일종의 수용공간이 되는 차단홈(27)이 형성된 점에 특징이 있다.According to the fourth embodiment of the present invention, the top edge or the bottom edge of the
웨이퍼 상태의 반도체 칩의 각 소잉라인을 따라 넓은 폭을 갖는 블레이드가 소정 깊이의 스크레치를 내며 지나간 후, 실질적인 소잉라인을 따라 작은 폭의 블레이드가 절단을 실시하여 개개의 반도체 칩으로 소잉되도록 함으로써, 반도체 칩의 각 소잉 경계면에 직각 또는 반원형 등의 차단홈(27)이 형성될 수 있다.After a wide blade along a sawing line of a semiconductor chip in a wafer state passes a scratch of a predetermined depth, a small blade is cut along a substantial sawing line to be sawed into individual semiconductor chips. Blocking
따라서, 상기 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간 일측쪽에 언더필 재료(50)를 디스펜싱하게 되면, 모세관 현상에 의하여 플립칩 또는 범프(30)가 존재하는 기판(10)과 반도체 칩(20)간의 사이공간내로 언더필 재료(50)가 빨려들어가게 되고, 이때 언더필 재료(50)의 일부가 반도체 칩(20)의 상면쪽으로 타고 올라가려고 할 때 차단홈(27)내에 인입되어 걸리게 되므로, 결국 반도체 칩의 상면쪽으로 언더필재료가 흘러 오염되는 현상을 용이하게 방지할 수 있다.Accordingly, when the
여기서, 상기한 제1 내지 제4실시예에 적용되는 반도체 칩의 적층 구조를 설명하면 다음과 같다.Herein, the stacked structure of the semiconductor chips to be applied to the first to fourth embodiments will be described below.
첨부한 도 11 내지 도 13은 본 발명의 각 실시예에 적용되는 반도체 칩의 적층 구조를 설명하는 개략적 단면도이다.11 to 13 are schematic cross-sectional views illustrating a laminated structure of a semiconductor chip applied to each embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 내지 제4실시예에 적용되는 반도체 칩(20)은 각 관통실리콘비아(22)의 주변 위치에 적층될 상부칩(40)의 구리필러(42)가 삽입될 수 있는 포켓(26)이 형성된 점에 특징이 있다.In the
상기 포켓(26)의 형성 방법을 보면, 반도체 칩의 상면에 포토레지스트를 부착하여 노광 및 디벨롭을 한 후, 관통실리콘비아(22)의 주변이 노출되도록 한 다음, 노출된 부분을 에칭 처리함으로써, 관통실리콘비아(22)의 주변에 소정 깊이의 포켓(26)이 형성될 수 있다.In the method of forming the
도 11에서 보듯이, 상기 반도체 칩(20)의 포켓(26)이 각 관통실리콘비아(22)의 주변에 형성되되, 포켓(26)의 바닥면이 각 관통실리콘비아(22)의 상단면과 수평을 이루게 하거나, 도 12에서 보듯이 포켓(26)의 바닥면이 각 관통실리콘비아(22)의 상단면보다 낮게 형성될 수 있다.As shown in FIG. 11, a
또한, 도 13에서 보듯이 상기 반도체 칩(20)의 포켓(26)의 바닥면이 각 관통실리콘비아(22)의 상단면과 수평을 이루게 한 다음, 그 위에 관통 실리콘 비아(22)와 도전 가능한 별도의 도전층(29)을 더 코팅하여, 적층될 상부칩(40)의 구리필러(42)가 닿는 도전 면적을 증가시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 13, the bottom surface of the
따라서, 반도체 칩(20)의 각 관통실리콘비아(22)와 상부칩(40)의 구리필러(42)를 매칭시키며, 반도체 칩(20)에 상부칩(40)을 적층시키게 되는 바, 도 1 및 도 2에서 보듯이 반도체 칩(20)의 각 관통실리콘비아(22)에 대하여 상부칩(40)의 구리필러(42)가 미스어라인되어도, 구리필러(42)가 관통실리콘비아(22) 주변의 포켓(26)내로 용이하게 인입되어진다.Accordingly, each of the through
이에, 상기 상부칩(40)의 구리필러(42)가 포켓(26)내에 삽입된 상태에서, 써멀 컴프레션 공정에 의거 구리필러(42)의 끝단에 도포된 전도성솔더(44)가 녹으면서 압착되는 동시에 관통실리콘비아(22)까지 퍼지게 되어, 결국 상부칩(40)의 구리필러(42)가 전도성솔더(44)에 의하여 관통실리콘비아(22)와 용이하게 도전 가능하게 연결되어진다.Accordingly, in the state in which the
한편, 도 13에서 보듯이 포켓(26)의 바닥면에 관통실리콘비아(22)와 도전 가능하게 도전층(29)이 형성된 상태에서, 상부칩(40)의 구리필러(42)가 포켓(26)내에 삽입되기만 하면 구리필러(42)의 하단이 전도성솔더(44)를 매개로 도전층(29)에 연결되는 상태가 되므로, 보다 손쉽게 상부칩(40)의 구리필러(42)를 반도체 칩(20)의 관통실리콘비아(22)와 도전 가능하게 연결시킬 수 있다.
Meanwhile, as shown in FIG. 13, in the state where the
10 : 기판 12 : 트렌치
20 : 반도체 칩 22 : 관통실리콘비아
24 : 전도성 금속 26 : 포켓
27 : 차단홈 28 : 댐
29 : 도전층 30 : 플립칩 또는 범프
40 : 상부칩 42 : 구리필러
44 : 전도성솔더 50 : 언더필 재료10
20: semiconductor chip 22: through silicon via
24: conductive metal 26: pocket
27: blocking groove 28: dam
29
40: upper chip 42: copper filler
44
Claims (5)
상기 반도체 칩(20)의 테두리에 인접한 기판(10)의 상면 위치에 트렌치(12)가 형성되고, 상기 반도체 칩(20)의 상면에서 각 관통실리콘비아(22)의 주변 위치에는 적층될 상부칩(40)의 구리필러(42)가 삽입될 수 있는 포켓(26)이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
A semiconductor chip 10 having a plurality of through-silicon vias 22 on the substrate 10 is electrically stacked on the substrate 10 via a flip chip or bump 30, and the substrate 10 having the flip chip or bump 30 is present. In a semiconductor package in which an underfill material 50 is filled in the space between the semiconductor chip 20 and the semiconductor chip 20,
A trench 12 is formed at an upper surface position of the substrate 10 adjacent to the edge of the semiconductor chip 20, and an upper chip to be stacked at a peripheral position of each through silicon via 22 on the upper surface of the semiconductor chip 20. The semiconductor package, characterized in that the pocket (26) in which the copper filler (42) of the (40) can be inserted.
상기 반도체 칩(20)의 상면 테두리에 소정 높이의 댐(28)이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
The semiconductor package, characterized in that the dam (28) having a predetermined height integrally formed on the upper edge of the semiconductor chip (20).
상기 반도체 칩(20)의 상면 테두리 또는 저면 테두리에는 언더필 재료(50)를 차단하는 차단홈(27)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
A semiconductor package, characterized in that a blocking groove 27 for blocking the underfill material 50 is further formed on the top edge or bottom edge of the semiconductor chip 20.
상기 포켓(26)의 바닥면은 각 관통실리콘비아(22)의 상단면과 수평을 이루거나, 각 관통실리콘비아(22)의 상단면보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
The bottom surface of the pocket (26) is a semiconductor package, characterized in that parallel to the top surface of each through silicon via (22) or lower than the top surface of each through silicon via (22).
상기 포켓(26)의 바닥면과 관통실리콘비아(22)이 서로 수평을 이루는 경우, 포켓(26)의 바닥면에 걸쳐 관통실리콘비아(24)의 전도성금속(24)과 도전되는 도전층(29)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.The method of claim 4,
When the bottom surface of the pocket 26 and the through silicon via 22 are horizontal to each other, the conductive layer 29 conductive with the conductive metal 24 of the through silicon via 24 over the bottom surface of the pocket 26. ) Is further formed a semiconductor package.
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