KR102684707B1 - Semiconductor package - Google Patents
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Abstract
본 발명의 기술적 사상은 도전층을 포함하는 패키지 기판; 상기 패키지 기판 상의 반도체 칩; 상기 반도체 칩을 덮도록 상기 패키지 기판 상에 제공되고, 제1 관통홀을 포함하는 밀봉층; 상기 밀봉층의 제1 관통홀 내에 매립된 부분과 상기 밀봉층의 상면으로부터 돌출된 부분을 포함하고, 상기 패키지 기판의 상기 도전층에 전기적으로 연결된 수직 연결 도전체; 상기 밀봉층의 제1 관통홀을 정의하는 상기 밀봉층의 측벽을 따라 연장되고, 상기 수직 연결 도전체와 상기 밀봉층 사이 및 상기 수직 연결 도전체와 상기 패키지 기판의 상기 도전층 사이에 배치된 도전성 연결 패턴; 상기 밀봉층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체에 접촉된 커버 절연층; 및 상기 커버 절연층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체에 전기적으로 연결된 도전성 배선 구조를 포함하는 재배선 구조체;를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.The technical idea of the present invention is to include a package substrate including a conductive layer; a semiconductor chip on the package substrate; a sealing layer provided on the package substrate to cover the semiconductor chip and including a first through hole; a vertically connected conductor including a portion buried in a first through hole of the sealing layer and a portion protruding from an upper surface of the sealing layer, and electrically connected to the conductive layer of the package substrate; A conductor extending along a sidewall of the sealing layer defining a first through hole of the sealing layer and disposed between the vertical connection conductor and the sealing layer and between the vertical connection conductor and the conductive layer of the package substrate. connection pattern; a cover insulating layer provided on the sealing layer and in contact with the vertical connection conductor; and a redistribution structure provided on the cover insulating layer and including a conductive wiring structure electrically connected to the vertical connection conductor.
Description
본 발명의 기술적 사상은 반도체 패키지에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a semiconductor package.
전자 산업의 비약적인 발전 및 사용자의 요구에 따라 전자기기는 더욱 더 소형화 및 경량화 되고 있으며, 이에 따라 반도체 패키지는 소형의 크기를 가지면서도 고밀도의 입출력 단자를 가질 것이 요구되고 있다. 최근에는 반도체 칩이 배치된 영역 외부에 입출력 단자를 형성하고, 재배선을 통해 입출력 단자와 반도체 칩을 연결시키는 팬-아웃 구조의 반도체 패키지에 대한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.In accordance with the rapid development of the electronics industry and user demands, electronic devices are becoming increasingly smaller and lighter. Accordingly, semiconductor packages are required to have high-density input/output terminals while being small in size. Recently, research and development on a semiconductor package with a fan-out structure that forms input/output terminals outside the area where the semiconductor chip is placed and connects the input/output terminal to the semiconductor chip through rewiring has been continuously conducted.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the technical idea of the present invention is to provide a semiconductor package and a manufacturing method thereof.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은 도전층을 포함하는 패키지 기판; 상기 패키지 기판 상의 반도체 칩; 상기 반도체 칩을 덮도록 상기 패키지 기판 상에 제공되고, 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 포함하는 밀봉층; 상기 밀봉층의 제1 관통홀 내에 매립된 부분과 상기 밀봉층의 상면으로부터 돌출된 부분을 포함하고, 상기 패키지 기판의 상기 도전층에 전기적으로 연결된 수직 연결 도전체; 상기 밀봉층의 상기 제1 관통홀을 정의하는 상기 밀봉층의 측벽을 따라 연장된 제1 부분, 상기 밀봉층의 상기 제2 관통홀을 통해 상기 반도체 칩의 칩 패드에 연결된 제2 부분, 및 상기 밀봉층의 상기 상면을 따라 연장된 제3 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 수직 연결 도전체와 상기 밀봉층 사이 및 상기 수직 연결 도전체와 상기 패키지 기판의 상기 도전층 사이에 배치된, 도전성 연결 패턴; 상기 밀봉층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체에 접촉된 커버 절연층; 및 상기 커버 절연층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체에 전기적으로 연결된 도전성 배선 구조를 포함하는 재배선 구조체;를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.In order to solve the above-described problem, the technical idea of the present invention is to include a package substrate including a conductive layer; a semiconductor chip on the package substrate; a sealing layer provided on the package substrate to cover the semiconductor chip and including a first through hole and a second through hole; a vertically connected conductor including a portion buried in a first through hole of the sealing layer and a portion protruding from an upper surface of the sealing layer, and electrically connected to the conductive layer of the package substrate; a first portion extending along a sidewall of the sealing layer defining the first through hole of the sealing layer, a second portion connected to a chip pad of the semiconductor chip through the second through hole of the sealing layer, and a third portion extending along the upper surface of the sealing layer, wherein the first portion is disposed between the vertical connecting conductor and the sealing layer and between the vertical connecting conductor and the conductive layer of the package substrate, conductive connection pattern; a cover insulating layer provided on the sealing layer and in contact with the vertical connection conductor; and a redistribution structure provided on the cover insulating layer and including a conductive wiring structure electrically connected to the vertical connection conductor.
예시적인 실시예들에서, 상기 수직 연결 도전체는 오목부를 포함하고, 상기 수직 연결 도전체의 오목부 내에 제공되고, 상기 재배선 구조체의 상기 도전성 배선 구조에 접촉된 매립 절연층을 더 포함하고, 상기 매립 절연층과 상기 커버 절연층은 서로 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.In exemplary embodiments, the vertical connection conductor includes a recess, and further includes a buried insulating layer provided within the recess of the vertical connection conductor and in contact with the conductive wiring structure of the redistribution structure, The buried insulating layer and the cover insulating layer are characterized in that they contain the same material.
예시적인 실시예들에서, 상기 재배선 구조체에 접촉된 상기 커버 절연층의 표면, 상기 재배선 구조체에 접촉된 상기 수직 연결 도전체의 표면, 및 상기 재배선 구조체에 접촉된 상기 매립 절연층의 표면은 서로 동일 평면 상에 있는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, the surface of the cover insulating layer in contact with the redistribution structure, the surface of the vertical connection conductor in contact with the redistribution structure, and the surface of the buried insulating layer in contact with the redistribution structure. are characterized in that they are on the same plane.
예시적인 실시예들에서, 상기 수직 연결 도전체의 상면은 전체적으로 평탄한 평면인 것을 특징으로 한다.In exemplary embodiments, the upper surface of the vertical connection conductor is characterized as an overall flat plane.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은 도전층을 포함하는 패키지 기판; 상기 패키지 기판 상의 반도체 칩; 상기 패키지 기판 상에 제공되고, 상기 반도체 칩이 수용되는 캐비티를 가지는 프레임 몸체 및 상기 프레임 몸체를 관통하는 수직 연결 도전체를 포함하는 비아 프레임; 상기 프레임 몸체의 상기 캐비티를 채우는 밀봉층; 상기 밀봉층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체 및 상기 반도체 칩의 칩 패드에 전기적으로 연결된 도전성 배선 구조를 포함하는 재배선 구조체; 및 상기 반도체 칩의 상기 칩 패드 상에 배치되고, 상기 반도체 칩의 상기 칩 패드와 상기 재배선 구조체의 상기 도전성 배선 구조 사이를 전기적으로 연결하도록 구성된 도전성 연결 필라;를 포함하고, 상기 수직 연결 도전체는, 상기 패키지 기판으로부터 멀어지는 방향으로 점차 수평 폭이 증가하는 하부; 및 상기 패키지 기판으로부터 멀어지는 방향으로 점차 수평 폭이 증가하는 상부;를 포함하고, 상기 도전성 연결 필라의 상면, 상기 밀봉층의 상면, 및 상기 비아 프레임의 상면은 동일 평면 상에 있는 반도체 패키지를 제공한다.In order to solve the above-described problem, the technical idea of the present invention is to include a package substrate including a conductive layer; a semiconductor chip on the package substrate; a via frame provided on the package substrate and including a frame body having a cavity in which the semiconductor chip is accommodated, and a vertical connection conductor penetrating the frame body; a sealing layer filling the cavity of the frame body; a redistribution structure provided on the sealing layer and including a conductive wiring structure electrically connected to the vertical connection conductor and a chip pad of the semiconductor chip; and a conductive connection pillar disposed on the chip pad of the semiconductor chip and configured to electrically connect the chip pad of the semiconductor chip and the conductive wiring structure of the redistribution structure, wherein the vertical connection conductor is a lower portion whose horizontal width gradually increases in a direction away from the package substrate; and an upper portion whose horizontal width gradually increases in a direction away from the package substrate, wherein the upper surface of the conductive connection pillar, the upper surface of the sealing layer, and the upper surface of the via frame are on the same plane. .
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은 도전층을 포함하는 패키지 기판; 상기 패키지 기판 상의 반도체 칩; 상기 반도체 칩의 칩 패드 상에 배치된 도전성 연결 필라; 상기 반도체 칩을 덮도록 상기 패키지 기판 상에 제공된 밀봉층; 상기 밀봉층을 관통하여 상기 패키지 기판의 도전층에 연결된 수직 연결 도전체; 상기 밀봉층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체 및 상기 도전성 연결 필라에 전기적으로 연결된 도전성 배선 구조를 포함하는 재배선 구조체; 및 상기 수직 연결 도전체와 상기 패키지 기판의 상기 도전층 사이에 제공된 도전성 접착층;을 포함하고, 상기 밀봉층의 상면, 상기 수직 연결 도전체의 상면, 및 상기 도전성 연결 필라의 상면은 서로 동일 평면 상에 있는, 반도체 패키지를 제공한다. In order to solve the above-described problem, the technical idea of the present invention is to include a package substrate including a conductive layer; a semiconductor chip on the package substrate; a conductive connection pillar disposed on a chip pad of the semiconductor chip; a sealing layer provided on the package substrate to cover the semiconductor chip; a vertically connected conductor passing through the sealing layer and connected to a conductive layer of the package substrate; a redistribution structure provided on the sealing layer and including a conductive wiring structure electrically connected to the vertical connection conductor and the conductive connection pillar; and a conductive adhesive layer provided between the vertical connection conductor and the conductive layer of the package substrate, wherein the top surface of the sealing layer, the top surface of the vertical connection conductor, and the top surface of the conductive connection pillar are on the same plane. Provides semiconductor packages.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은 도전층을 포함하는 패키지 기판 상에 반도체 칩을 실장하는 단계; 상기 반도체 칩 및 상기 패키지 기판에 덮고, 상기 패키지 기판의 상기 도전층의 적어도 일부를 노출시키는 제1 관통홀 및 상기 반도체 칩의 칩 패드의 적어도 일부를 노출시키는 제2 관통홀을 포함하는 밀봉층을 형성하는 단계; 상기 밀봉층의 상기 제1 관통홀을 정의하는 상기 밀봉층의 측벽을 따라 연장된 제1 부분, 상기 밀봉층의 상기 제2 관통홀을 통해 상기 반도체 칩의 칩 패드에 연결된 제2 부분, 및 상기 밀봉층의 상면을 따라 연장된 제3 부분을 포함하는 도전성 연결 패턴을 형성하는 단계; 상기 밀봉층의 제1 관통홀 내에 매립된 부분과 상기 밀봉층의 상면으로부터 돌출된 부분을 포함하고, 상기 도전성 연결 패턴을 통해 상기 패키지 기판의 도전층 및 상기 반도체 칩의 상기 칩 패드에 전기적으로 연결된 수직 연결 도전체를 형성하는 단계; 상기 밀봉층 상에, 상기 밀봉층을 덮고 상기 수직 연결 도전체에 접촉된 커버 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 커버 절연층 상에, 상기 수직 연결 도전체에 전기적으로 연결된 도전성 배선 구조를 포함하는 재배선 구조체를 형성하는 단계;를 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above-described problem, the technical idea of the present invention includes the steps of mounting a semiconductor chip on a package substrate including a conductive layer; A sealing layer covering the semiconductor chip and the package substrate and including a first through hole exposing at least a portion of the conductive layer of the package substrate and a second through hole exposing at least a portion of a chip pad of the semiconductor chip. forming step; a first portion extending along a sidewall of the sealing layer defining the first through hole of the sealing layer, a second portion connected to a chip pad of the semiconductor chip through the second through hole of the sealing layer, and forming a conductive connection pattern including a third portion extending along the upper surface of the sealing layer; It includes a portion buried in a first through hole of the sealing layer and a portion protruding from an upper surface of the sealing layer, and is electrically connected to the conductive layer of the package substrate and the chip pad of the semiconductor chip through the conductive connection pattern. forming a vertically connected conductor; forming a cover insulating layer on the sealing layer, covering the sealing layer and contacting the vertical connection conductor; and forming, on the cover insulating layer, a redistribution structure including a conductive wiring structure electrically connected to the vertical connection conductor.
예시적인 실시예들에서, 상기 커버 절연층을 형성하는 단계는, 상기 밀봉층 및 상기 수직 연결 도전체를 덮는 예비 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 수직 연결 도전체가 노출되도록, 상기 예비 절연층의 일부를 제거하는 연마 단계;를 포함하고, 상기 연마 단계 후에 잔류하는 상기 예비 절연층은 상기 커버 절연층 및 상기 수직 연결 도전체의 오목부를 채우는 매립 절연층을 형성하는 것을 특징으로 한다.In example embodiments, forming the cover insulating layer may include forming a preliminary insulating layer covering the sealing layer and the vertical connection conductor; and a polishing step of removing a portion of the preliminary insulating layer so that the vertical connection conductor is exposed, wherein the preliminary insulating layer remaining after the polishing step fills the concave portion of the cover insulating layer and the vertical connection conductor. It is characterized by forming a buried insulating layer.
예시적인 실시예들에서, 상기 커버 절연층의 표면, 상기 수직 연결 도전체의 표면, 및 상기 매립 절연층의 표면은 서로 동일 평면 상에 있는 것을 특징으로 한다.In exemplary embodiments, the surface of the cover insulating layer, the surface of the vertical connection conductor, and the surface of the buried insulating layer are on the same plane.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지를 보여주는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 도 1의 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 2a에 도시된 비아 프레임의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지를 보여주는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6g는 도 5의 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지를 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 8의 "AA"로 표시된 영역을 확대하여 보여주는 확대도이다.
도 10a 내지 도 10h는 도 8의 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.1 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention.
FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor package of FIG. 1.
3A to 3C are cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention.
FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views showing a method of manufacturing the via frame shown in FIG. 2A.
5 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention.
FIGS. 6A to 6G are cross-sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor package of FIG. 5.
7A to 7C are cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view showing an enlarged area marked “AA” in FIG. 8.
FIGS. 10A to 10H are cross-sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor package of FIG. 8.
11A and 11B are cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention concept may be modified into various other forms, and the scope of the present invention concept should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. It is preferable that the embodiments of the present invention be interpreted as being provided in order to more completely explain the present invention to a person with average knowledge in the art. Identical symbols refer to identical elements throughout. Furthermore, various elements and areas in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the inventive concept is not limited by the relative sizes or spacing depicted in the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and conversely, a second component may be named a first component without departing from the scope of the present invention concept.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the inventive concept. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, expressions such as “comprises” or “has” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or It should be understood that this does not preclude the presence or addition of numbers, operations, components, parts, or combinations thereof.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical terms and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by those skilled in the art in the technical field to which the concept of the present invention pertains. Additionally, commonly used terms, as defined in dictionaries, should be interpreted to have meanings consistent with what they mean in the context of the relevant technology, and should not be used in an overly formal sense unless explicitly defined herein. It will be understood that this is not to be interpreted.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지(100)를 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a
도 1을 참조하면, 반도체 패키지(100)는 패키지 기판(110), 반도체 칩(120), 비아 프레임(130), 밀봉층(151), 및 재배선 구조체(140)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(100)는, 예를 들어 팬-아웃(fan-out) 구조의 반도체 패키지일 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
패키지 기판(110)은 반도체 칩(120)이 탑재되는 실장 기판일 수 있다. 패키지 기판(110)은 재배선(redistribution) 공정을 통해 형성된 재배선 기판, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB), MCPCB(Metal Core PCB), MPCB(Metal PCB), 및 FPCB(Flexible PCB) 중 어느 하나에 해당할 수 있다. 이하에서, 패키지 기판(110)은 재배선 기판인 것으로 설명된다.The
예시적인 실시예들에서, 패키지 기판(110)은 복수의 제1 배선 절연층(111) 및 제1 도전성 배선 구조(113)를 포함할 수 있다. In example embodiments, the
복수의 제1 배선 절연층(111)은 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 상호 적층될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 배선 절연층(111)은 절연성 폴리머, 에폭시, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. The plurality of first
제1 도전성 배선 구조(113)는 복수의 제1 배선 절연층(111) 각각의 상면 및 하면 중 어느 하나의 표면을 따라 연장된 제1 도전층들(1131)과, 복수의 제1 배선 절연층(111) 중 적어도 하나의 층을 관통하여 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 연장된 제1 도전성 비아 패턴들(1133)을 포함할 수 있다. 제1 도전층들(1131)은 서로 다른 수직 레벨에 배치되어 다층 구조를 형성할 수 있다. 제1 도전층들(1131)은 각각, 복수의 제1 배선 절연층(111) 각각의 상면 및 하면 중 어느 하나의 표면 상에서 라인 형태로 연장된 라인 패턴을 포함할 수 있다. 제1 도전성 비아 패턴들(1133)은 서로 다른 수직 레벨에 배치된 제1 도전층들(1131) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제1 배선 절연층(111) 각각의 하면 상에는 제1 도전층들(1131)이 배치되고, 서로 다른 수직 레벨에 배치된 제1 도전층들(1131) 사이는 제1 도전성 비아 패턴들(1133)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제1 배선 절연층(111) 중 최하층의 제1 배선 절연층(111)의 하면을 따라 연장된 제1 도전층(1131)은 외부에 노출되며, 외부 기기와의 접속을 위한 패드를 구성할 수 있다. The first
제1 도전성 배선 구조(113)는 텅스텐(W), 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 알루미늄(Al), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 코발트(Co), 니켈(Ni), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 후술하는 재배선 구조체(140)의 제2 도전성 배선 구조(143)의 물질도 제1 도전성 배선 구조(113)의 물질과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.The first
반도체 칩(120)은 패키지 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 반도체 칩(120)은 서로 반대된 상면 및 하면을 포함할 수 있다. 반도체 칩(120)의 상면에는 칩 패드(121)가 제공될 수 있고, 반도체 칩(120)의 하면은 패키지 기판(110)과 마주할 수 있다. 반도체 칩(120)은 반도체 칩(120)의 하면과 패키지 기판(110) 사이에 제공된 접착 필름(153)에 의해 패키지 기판(110) 기판에 부착될 수 있다. 상기 접착 필름(153)은, 예를 들어 다이 어태치 필름을 포함할 수 있다.The
예시적인 실시예들에서, 반도체 칩(120)은 메모리 칩일 수 있다. 상기 메모리 칩은 예를 들면, DRAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 칩이거나, PRAM(Phase-change Random Access Memory), MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory), FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 또는 RRAM(Resistive Random Access Memory)과 같은 비휘발성 메모리 칩일 수 있다. In example embodiments, the
예시적인 실시예들에서, 반도체 칩(120)은 로직 칩일 수 있다. 예를 들어, 반도체 칩(120)은 CPU(Central Processor Unit), MPU(Micro Processor Unit), GPU(Graphic Processor Unit) 또는 AP(Application Processor)일 수 있다. In example embodiments, the
도 1에서는, 패키지 기판(110) 상에 하나의 반도체 칩(120)이 배치된 것으로 예시되었으나, 패키지 기판(110) 상에는 복수의 반도체 칩(120)이 배치될 수도 있다. 예를 들어, 패키지 기판(110) 상에는 수평 방향으로 이격된 복수의 반도체 칩(120)이 배치될 수 있다. 반도체 패키지(100)에 포함된 2개 이상의 반도체 칩(120)은 동종의 반도체 칩일 수도 있고, 이종의 반도체 칩일 수도 있다. 예시적인 실시예들에서, 반도체 패키지(100)는 서로 다른 종류의 반도체 칩들 및 각종 전자 부품들이 서로 전기적으로 연결되어 하나의 시스템으로 동작하는 시스템 인 패키지(system in package)일 수 있다.In FIG. 1 , one
비아 프레임(130)은 패키지 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 비아 프레임(130)과 반도체 칩(120) 사이에 공간이 형성되도록, 비아 프레임(130)은 반도체 칩(120)의 측벽으로부터 이격될 수 있다. 비아 프레임(130)은 프레임 몸체(131) 및 수직 연결 도전체(133)를 포함할 수 있다. The via
프레임 몸체(131)는 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임 몸체(131)는 세라믹, 플라스틱, 폴리머, 유리 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임 몸체(131)는 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, EMC)를 포함할 수 있다.The
수직 연결 도전체(133)는 프레임 몸체(131)를 관통할 수 있다. 수직 연결 도전체(133)의 하면은 패키지 기판(110)의 제1 도전성 배선 구조(113)에 연결되고, 수직 연결 도전체(133)의 상면은 재배선 구조체(140)의 제2 도전성 배선 구조(143)에 연결될 수 있다. 수직 연결 도전체(133)는 패키지 기판(110)의 제1 도전성 배선 구조(113)와 재배선 구조체(140)의 제2 도전성 배선 구조(143) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 수직 연결 도전체(133)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 솔더, 주석(Sn), 아연(Zn), 납(Pb), 은(Ag), 금(Au), 팔라듐(Pd) 및/또는 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다.The
예시적인 실시예들에서, 수직 연결 도전체(133)의 수평 폭은 수직 연결 도전체(133)의 하단과 상단 사이에 있는 중간 부분에서 최대일 수 있다. 예를 들어, 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)는 패키지 기판(110)으로부터 멀어질수록 점차 수평 폭이 증가하는 형태이고, 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)는 패키지 기판(110)으로부터 멀어질수록 점차 수평 폭이 감소하는 형태이고, 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)와 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)가 접하는 경계에서 수직 연결 도전체(133)의 수평 폭이 최대일 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 반도체 패키지(100)의 단면에서 보았을 때, 수직 연결 도전체(133)의 단면은 육각형일 수 있다. In example embodiments, the horizontal width of the
예시적인 실시예들에서, 비아 프레임(130)은 반도체 칩(120)을 수용하는 캐비티(135)를 포함할 수 있고, 비아 프레임(130)은 평면적 관점에서 반도체 칩(120)을 포위하는 링 형태를 가질 수 있다. 비아 프레임(130)의 캐비티(135)는 반도체 칩(120)의 측벽과 마주하는 프레임 몸체(131)의 측벽에 의해 정의될 수 있다. 캐비티(135)는 프레임 몸체(131)를 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 관통할 수 있다. In example embodiments, the via
밀봉층(151)은 패키지 기판(110)의 상에 배치되며, 반도체 칩(120) 및 비아 프레임(130)에 접촉할 수 있다. 밀봉층(151)은 비아 프레임(130)의 캐비티(135)를 채우도록 형성되어, 반도체 칩(120)의 측벽과 비아 프레임(130) 사이의 틈을 채울 수 있다. 또한, 밀봉층(151)은 반도체 칩(120)의 측벽 및 상면을 덮을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 밀봉층(151)의 상면(1511)은 비아 프레임(130)의 상면(130U)과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 밀봉층(151)은 EMC로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 밀봉층(151)은 폴리이미드(PI), 폴리벤즈옥사졸(PBO) 등의 감광성 물질을 포함할 수도 있다.The
재배선 구조체(140)는 비아 프레임(130) 및 밀봉층(151) 상에 배치될 수 있다. 재배선 구조체(140)는 복수의 제2 배선 절연층(141) 및 제2 도전성 배선 구조(143)를 포함할 수 있다. The
복수의 제2 배선 절연층(141)은 밀봉층(151)의 상면(1511) 상에 제공되며, 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 상호 적층될 수 있다. 복수의 제2 배선 절연층(141)은 절연성 폴리머, 에폭시, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. A plurality of second
제2 도전성 배선 구조(143)는 복수의 제2 배선 절연층(141) 각각의 상면 및 하면 중 어느 하나의 표면을 따라 연장된 제2 도전층(1431)과, 복수의 제2 배선 절연층(141) 중 적어도 하나의 층을 관통하여 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 연장된 제2 도전성 비아 패턴(1433)을 포함할 수 있다. 제2 도전층들(1431)은 서로 다른 수직 레벨에 배치되어 다층 구조를 형성할 수 있다. 제2 도전층들(1431)은 각각, 복수의 제2 배선 절연층(141) 각각의 상면 및 하면 중 어느 하나의 표면 상에서 라인 형태로 연장된 라인 패턴을 포함할 수 있다. 제2 도전성 비아 패턴들(1433)은 서로 다른 수직 레벨에 배치된 제2 도전층들(1431) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 배선 절연층(141) 각각의 상면 상에는 제2 도전층들(1431)이 배치되고, 서로 다른 수직 레벨에 배치된 제2 도전층들(1431) 사이는 제2 도전성 비아 패턴들(1433)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 배선 절연층(141) 중 최상층의 제2 배선 절연층(141)의 상면을 따라 연장된 제2 도전층(1431)은 연결 범프(190)가 부착되는 범프 패드를 구성할 수 있다. 예를 들어, 연결 범프(190)는 솔더 볼 또는 솔더 범프로부터 형성될 수 있다. The second
제2 도전성 배선 구조(143)는 비아 프레임(130)의 수직 연결 도전체(133)에 전기적으로 연결되고, 도전성 연결 필라(155)를 통해 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전성 배선 구조(143)는 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)와 비아 프레임(130)의 수직 연결 도전체(133) 사이, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)와 연결 범프(190) 사이, 및 비아 프레임(130)의 수직 연결 도전체(133)와 연결 범프(190) 사이를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다.The second
예시적인 실시예들에서, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121) 상에는 도전성 연결 필라(155)가 배치될 수 있다. 제2 도전성 배선 구조(143)는 도전성 연결 필라(155)를 통해 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 연결 필라(155)는 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)로부터 수직 방향으로 연장된 기둥 형태를 가질 수 있고, 도전성 연결 필라(155)의 측벽은 밀봉층(151)에 덮일 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 도전성 연결 필라(155)의 상면 및 밀봉층(151)의 상면(1511)은 평탄화된 표면들이고, 도전성 연결 필라(155)의 상면 및 밀봉층(151)의 상면(1511)은 동일 평면 상에 있을 수 있다. 도전성 연결 필라(155)는, 예를 들어 구리(Cu), 알루미늄(Al), 솔더 등을 포함할 수 있다. In example embodiments, a
도 2a 내지 도 2g는 도 1의 반도체 패키지(100)의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views showing a method of manufacturing the
도 2a를 참조하면, 프레임 몸체(131) 및 수직 연결 도전체(133)를 포함하는 비아 프레임(130)을 준비한다. 비아 프레임(130)은 평판 형태 또는 패널 형태를 가지며, 서로 반대된 상면(130U) 및 하면(130L)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2A, a via
도 2b를 참조하면, 비아 프레임(130)의 하면(130L) 상에 패키지 기판(110)을 형성한다. 예를 들어, 비아 프레임(130)의 하면(130L) 상에서 재배선 공정을 수행하여, 패키지 기판(110)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 패키지 기판(110)을 형성하기 위하여, 비아 프레임(130)의 하면(130L) 상에 비아홀을 포함하는 제1 배선 절연층(111)을 형성하는 절연층 형성 단계와, 제1 배선 절연층(111)의 비아홀을 채우는 제1 도전성 비아 패턴(1133) 및 제1 배선 절연층(111)의 하면을 따라 연장된 제1 도전층(1131)을 형성하는 금속 배선 공정을 여러 번 반복 수행할 수 있다. Referring to FIG. 2B, the
도 2c를 참조하면, 프레임 몸체(131)의 일부를 제거하여, 프레임 몸체(131)에 캐비티(135)를 형성한다. 캐비티(135)는 프레임 몸체(131)를 관통하도록 형성되며, 프레임 몸체(131)를 통해 패키지 기판(110)의 상면 일부가 노출될 수 있다. Referring to FIG. 2C, a portion of the
도 2d를 참조하면, 프레임 몸체(131)의 캐비티(135)를 통해 노출된 패키지 기판(110) 상에 반도체 칩(120)을 실장한다. 반도체 칩(120)은 접착 필름(153)에 의해 패키지 기판(110) 상에 고정될 수 있다. 반도체 칩(120)을 패키지 기판(110) 상에 배치한 후, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121) 상에 도전성 연결 필라(155)를 형성할 수 있다. Referring to FIG. 2D, the
도 2e를 참조하면, 반도체 칩(120) 및 비아 프레임(130)을 덮는 예비 밀봉층(151p)을 형성한다. 예비 밀봉층(151p)은 프레임 몸체(131)의 캐비티(135)에 채워져, 반도체 칩(120)의 측벽을 덮을 수 있다. 또한, 예비 밀봉층(151p)은 반도체 칩(120)의 상면 및 도전성 연결 필라(155)를 덮을 수 있다. Referring to FIG. 2E, a
도 2e 및 도 2f를 참조하면, 도전성 연결 필라(155) 및 수직 연결 도전체(133)가 외부에 노출되도록 예비 밀봉층(151p)의 일부를 제거하는 연마 공정을 수행한다. 상기 연마 공정 후에 잔류하는 예비 밀봉층(151p)의 다른 일부는 밀봉층(151)을 형성할 수 있다. 상기 연마 공정을 통해, 도전성 연결 필라(155)의 일부 및/또는 비아 프레임(130)의 일부가 예비 밀봉층(151p)의 일부와 함께 제거될 수도 있다. 상기 연마 공정은 화학적 기계적 연마와 같은 평탄화 공정을 포함할 수 있다. 밀봉층(151)의 연마된 상면(1511), 도전성 연결 필라(155)의 연마된 상면, 및 비아 프레임(130)의 연마된 상면(130U)은 서로 동일 평면 상에 있을 수 있다. Referring to FIGS. 2E and 2F , a polishing process is performed to remove a portion of the
도 2g를 참조하면, 밀봉층(151)의 상면(1511) 및 비아 프레임(130)의 상면(130U), 상에 재배선 구조체(140)를 형성한다. 예를 들어, 밀봉층(151)의 상면(1511) 및 비아 프레임(130)의 상면(130U) 상에서 재배선 공정을 수행하여, 재배선 구조체(140)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 재배선 구조체(140)를 형성하기 위하여, 밀봉층(151)의 상면(1511) 및 비아 프레임(130)의 상면(130U) 상에 비아홀을 포함하는 제2 배선 절연층(141)을 형성하는 절연층 형성 단계와, 제2 배선 절연층(141)의 비아홀을 채우는 제2 도전성 비아 패턴(1433) 및 제2 배선 절연층(141)의 상면을 따라 연장된 제2 도전층(1431)을 형성하는 금속 배선 공정을 여러 번 반복 수행할 수 있다. 재배선 구조체(140)를 형성한 이후, 재배선 구조체(140) 상에 연결 범프(190)를 형성한다. 예를 들어, 상기 연결 범프(190)는 솔더 볼 어태치 공정 및 리플로우 공정을 통해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2G, the
이후, 도 2g의 구조물에 대한 쏘잉 공정을 수행한다. 즉, 패널 레벨로 제조된 구조물을 스크라이브 레인을 따라 절단하여, 패널 레벨로 제조된 구조물을 도 1에 도시된 개별 단위의 반도체 패키지들(100)로 분리할 수 있다. Afterwards, a sawing process is performed on the structure of Figure 2g. That is, the structure manufactured at the panel level can be cut along the scribe lane to separate the structure manufactured at the panel level into
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 이하에서, 도 1, 도 2a 내지 도 2g를 참조하여 설명된 반도체 패키지 및 그 제조 방법과의 차이점을 중심으로 설명한다. 3A to 3C are cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention. Hereinafter, the description will focus on differences from the semiconductor package and its manufacturing method described with reference to FIGS. 1 and 2A to 2G.
도 3a를 참조하면, 캐리어 기판(CA) 상에 패키지 기판(110)을 형성한다. 상기 패키지 기판(110)은 복수의 제1 배선 절연층(111)과, 제1 도전층들(1131) 및 제1 도전성 비아 패턴들(1133)을 포함하는 제1 도전성 배선 구조(113)를 포함할 수 있다. 상기 패키지 기판(110)은 앞서 도 2b를 참조하여 설명된 것과 유사하게 재배선 공정을 통해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3A, the
도 3b를 참조하면, 패키지 기판(110)을 형성한 후에, 패키지 기판(110) 상에 평판 형태 또는 패널 형태의 비아 프레임(130)을 배치한다. 일부 예시적인 실시예들에서, 비아 프레임(130)과 패키지 기판(110) 사이에는, 비아 프레임(130)과 패키지 기판(110) 간의 물리적 연결 및 비아 프레임(130)의 수직 연결 도전체(133)와 패키지 기판(110)의 제1 도전성 배선 구조(113) 간의 전기적 연결 위한 이방 전도성 필름 또는 이방 전도성 페이스트가 배치될 수도 있다. Referring to FIG. 3B, after forming the
도 3c를 참조하면, 프레임 몸체(131)의 일부를 제거하여, 프레임 몸체(131)에 캐비티(135)를 형성한다. 캐비티(135)는 프레임 몸체(131)를 관통하도록 형성되며, 프레임 몸체(131)의 캐비티(135)를 통해 패키지 기판(110)이 노출될 수 있다. Referring to FIG. 3C, a portion of the
프레임 몸체(131)에 캐비티(135)를 형성한 후, 도 2d 내지 도 2g를 참조하여 설명된 것과 유사하게, 반도체 칩(120) 실장, 밀봉층(151) 형성, 재배선 구조체(140) 형성, 연결 범프(190) 부착, 및 쏘잉 단계가 차례로 수행되며, 이후 캐리어 기판(CA)이 제거되어 반도체 패키지가 형성될 수 있다. After forming the
도 4a 내지 도 4e는 도 2a에 도시된 비아 프레임(130)의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 이하에서, 도 4a 내지 도 4e을 도 1과 함께 참조하여, 비아 프레임(130)의 제조 방법을 설명한다.FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views showing a method of manufacturing the via
도 4a를 참조하면, 도전층(310)을 준비한다. 도전층(310)은 평판 형태 또는 패널 형태를 가질 수 있고, 서로 반대된 상면(310U) 및 하면(310L)을 포함할 수 있다. 도전층(310)은 가상의 중심선 또는 중심 평면을 기준으로 구분되는 하부 도전층(311) 및 상부 도전층(313)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전층(310)은 구리 또는 구리를 포함하는 합금일 수 있다.Referring to FIG. 4A, a conductive layer 310 is prepared. The conductive layer 310 may have a flat plate shape or a panel shape, and may include an
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 하부 도전층(311)에 대한 패터닝 공정을 수행할 수 있다. 하부 도전층(311)에 대한 패터닝 공정 결과, 도 1의 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)가 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 하부 도전층(311)에 대한 패터닝 공정은 습식 식각 공정을 포함할 수 있다. 도전층(310)의 하면(310L)으로부터 수행된 습식 식각 공정을 통해, 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)는 경사진 측벽을 가지도록 형성되며, 또한 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)는 수평 폭이 상방으로 갈수록 점차 넓어지는 형상을 가지도록 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B, a patterning process may be performed on the lower conductive layer 311. As a result of the patterning process for the lower conductive layer 311, the
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)를 형성한 후에, 상부 도전층(313)의 하측에 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)의 측벽을 덮는 하부 절연 몸체(1311)를 형성한다. 예를 들어, 하부 절연 몸체(1311)를 형성하기 위해, 상부 도전층(313)의 하측에 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)를 덮는 절연 물질을 형성하고, 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331)가 노출되도록 상기 절연 물질을 연마할 수 있다. 예를 들어, 하부 절연 몸체(1311)는 EMC로 형성될 수 있다. 4B and 4C, after forming the
도 4c 및 도 4d를 참조하면, 상부 도전층(313)에 대한 패터닝 공정을 수행할 수 있다. 상부 도전층(313)에 대한 패터닝 공정 결과, 도 1의 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)가 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상부 도전층(313)에 대한 패터닝 공정은 습식 식각 공정을 포함할 수 있다. 상부 도전층(313)의 상측으로부터 수행된 습식 식각 공정을 통해, 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)는 경사진 측벽을 가지도록 형성되며, 또한 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)는 수평 폭이 하방으로 갈수록 점차 넓어지는 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 수직 연결 도전체(133)의 하부(1331) 및 상부(1333)는 상호 연결되어, 수직 연결 도전체(133)를 구성할 수 있다. Referring to FIGS. 4C and 4D, a patterning process may be performed on the upper
도 4e를 참조하면, 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)를 형성한 후에, 하부 절연 몸체(1311) 상에 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)의 측벽을 덮는 상부 절연 몸체(1313)를 형성한다. 예를 들어, 상부 절연 몸체(1313)를 형성하기 위해, 하부 절연 몸체(1311) 상에 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)를 덮는 절연 물질을 형성하고, 수직 연결 도전체(133)의 상부(1333)가 노출되도록 상기 절연 물질을 연마할 수 있다. 예를 들어, 상부 절연 몸체(1313)는 하부 절연 몸체(1311)와 동일한 물질, 예를 들어 EMC로 형성될 수 있다. 상부 절연 몸체(1313) 및 하부 절연 몸체(1311)는 프레임 몸체(131)를 형성할 수 있다. Referring to FIG. 4E, after forming the
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지(101)를 보여주는 단면도이다. 이하에서, 도 1을 참조하여 설명된 반도체 패키지(100)와의 차이점을 중심으로, 도 5에 도시된 반도체 패키지(101)에 대해 설명한다.Figure 5 is a cross-sectional view showing a
도 5를 참조하면, 반도체 패키지(101)는 패키지 기판(210), 반도체 칩(120), 밀봉층(251), 수직 연결 도전체(230), 및 재배선 구조체(140)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(101)는, 예를 들어 팬-아웃 구조의 반도체 패키지일 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
패키지 기판(210)은 인쇄회로기판일 수 있다. 패키지 기판(210)은 예를 들어, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 기판 절연층(211)과, 기판 절연층(211)의 상면 상의 상부 도전층(213) 및 기판 절연층(211)의 하면 상의 하부 도전층(215)을 포함할 수 있다. 상부 도전층(213) 및 하부 도전층(215)은 패키지 기판(210)의 내부 배선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 도전층(215)은 외부 기기와의 접속을 위한 패드를 구성할 수 있다. 도 5에서는, 패키지 기판(210)이 인쇄회로기판에 해당하는 것으로 예시되었으나, 도 1의 패키지 기판(210)과 같이 재배선 기판에 상응하는 구조를 가질 수도 있다. The
반도체 칩(120)은 패키지 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 반도체 칩(120)은 서로 반대된 상면 및 하면을 포함할 수 있다. 반도체 칩(120)의 상면에는 칩 패드(121)가 제공될 수 있고, 반도체 칩(120)의 하면은 패키지 기판(210)과 마주할 수 있다. 반도체 칩(120)은 반도체 칩(120)의 하면과 패키지 기판(210) 사이에 제공된 접착 필름(153)에 의해 패키지 기판(210) 기판에 부착될 수 있다.The
밀봉층(251)은 패키지 기판(210) 상에 배치되며, 반도체 칩(120)을 덮을 수 있다. 밀봉층(251)은 패키지 기판(210)의 상면을 덮고, 반도체 칩(120)의 상면 및 측벽을 덮을 수 있다. 또한, 밀봉층(251)은 반도체 칩(120)의 칩 패드(121) 상에 부착된 도전성 연결 필라(155)의 측벽을 덮을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 밀봉층(251)의 상면(2519)은 도전성 연결 필라(155)의 상면과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 밀봉층(251)은 EMC로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 밀봉층(251)은 폴리이미드와 같은 감광성 물질로 형성될 수도 있다.The
수직 연결 도전체(230)는 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 연장된 기둥 형태를 가지며, 밀봉층(251)을 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 관통할 수 있다. 수직 연결 도전체(230)의 하면은 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213)에 연결되고, 수직 연결 도전체(230)의 상면은 재배선 구조체(140)의 제2 도전성 배선 구조(143)에 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 수직 연결 도전체(230)의 상면은 밀봉층(251)의 상면(2519)과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 수직 연결 도전체(230)는 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213)과 재배선 구조체(140)의 제2 도전성 배선 구조(143) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 수직 연결 도전체(230)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 솔더, 주석(Sn), 아연(Zn), 납(Pb), 은(Ag), 금(Au), 팔라듐(Pd) 및/또는 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다.The
재배선 구조체(140)는 밀봉층(251) 상에 배치될 수 있다. 재배선 구조체(140)는 밀봉층(251)의 상면(2519) 상에 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 상호 적층된 복수의 제2 배선 절연층(141)과, 제2 도전층(1431) 및 제2 도전성 비아 패턴(1433)을 포함하는 제2 도전성 배선 구조(143)를 포함할 수 있다. 제2 도전성 배선 구조(143)는 수직 연결 도전체(230)에 전기적으로 연결되고, 도전성 연결 필라(155)를 통해 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전성 배선 구조(143)는 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)와 수직 연결 도전체(230) 사이, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)와 연결 범프(190) 사이, 및 수직 연결 도전체(230)와 연결 범프(190) 사이를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. The
도 6a 내지 도 6g는 도 5의 반도체 패키지(101)의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.FIGS. 6A to 6G are cross-sectional views showing a method of manufacturing the
도 6a를 참조하면, 패키지 기판(210)을 준비한다. 패키지 기판(210)은 인쇄회로기판일 수 있다. 패키지 기판(210)을 준비한 후에, 패키지 기판(210) 상에 감광성 물질층(610)을 형성한다. 감광성 물질층(610)은 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213)을 노출시키는 오프닝(611)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감광성 물질층(610)을 형성하기 위해, 패키지 기판(210) 상에 감광성 필름을 도포하는 단계, 및 상기 감광성 필름에 대한 패터닝 공정을 수행하여 상부 도전층(213)을 노출시키는 오프닝(611)을 형성하는 단계가 차례로 수행될 수 있다.Referring to FIG. 6A, a
도 6b를 참조하면, 감광성 물질층(610)의 오프닝(611)을 적어도 부분적으로 채우는 수직 연결 도전체(230)를 형성한다. 예시적인 실시예들에서, 수직 연결 도전체(230)는 도금 방법에 의해 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 수직 연결 도전체(230)는 프린팅 방법, 또는 구리(Cu) 등의 도전 물질을 이용한 나노-페이스트(nano-paste) 공정을 통해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6B, a vertically connected
도 6b 및 도 6c를 참조하면, 수직 연결 도전체(230)를 형성한 후에, 감광성 물질층(610)을 제거한다. 상기 감광성 물질층(610)은 스트립 공정을 통해 제거될 수 있다. Referring to FIGS. 6B and 6C, after forming the
도 6d를 참조하면, 패키지 기판(210) 상에 반도체 칩(120)을 실장한다. 반도체 칩(120)은 접착 필름(153)을 통해 패키지 기판(210) 상에 고정될 수 있다. 반도체 칩(120)을 패키지 기판(210) 상에 배치한 후, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121) 상에 도전성 연결 필라(155)를 형성할 수 있다. Referring to FIG. 6D, the
도 6e를 참조하면, 반도체 칩(120) 및 수직 연결 도전체(230)를 덮는 예비 밀봉층(251p)을 형성한다. Referring to FIG. 6E, a
도 6e 및 도 6f를 참조하면, 도전성 연결 필라(155) 및 수직 연결 도전체(230)가 외부에 노출되도록 예비 밀봉층(251p)의 일부를 제거하는 연마 공정을 수행한다. 상기 연마 공정 후에 잔류하는 예비 밀봉층(251p)의 다른 일부는 밀봉층(251)을 형성할 수 있다. 상기 연마 공정을 통해, 도전성 연결 필라(155)의 일부 및/또는 수직 연결 도전체(230)의 일부가 예비 밀봉층(251p)의 일부와 함께 제거될 수도 있다. 상기 연마 공정은 화학적 기계적 연마와 같은 평탄화 공정을 포함할 수 있다. 밀봉층(251)의 연마된 상면(2519), 도전성 연결 필라(155)의 연마된 상면, 및 수직 연결 도전체(230)의 연마된 상면은 서로 동일 평면 상에 있을 수 있다.Referring to FIGS. 6E and 6F , a polishing process is performed to remove a portion of the
도 6g를 참조하면, 밀봉층(251) 상에서 재배선 공정을 수행하여 재배선 구조체(140)를 형성한다. 재배선 구조체(140)를 형성한 이후, 재배선 구조체(140) 상에 연결 범프(190)를 형성할 수 있다. 이후, 도 6g의 구조물에 대한 쏘잉 공정을 수행한다. 즉, 패널 레벨로 제조된 구조물을 스크라이브 레인을 따라 절단하여, 패널 레벨로 제조된 구조물을 도 5에 도시된 개별 단위의 반도체 패키지들(101)로 분리할 수 있다.Referring to FIG. 6G, a redistribution process is performed on the
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명되는 반도체 패키지는, 수직 연결 도전체(230)와 상부 도전층(213) 사이에 개재된 도전성 접착층(261)을 더 포함하는 점을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명된 반도체 패키지(101)와 대체로 동일 또는 유사할 수 있다. 이하에서, 도 5, 도 6a 내지 도 6g를 참조하여 설명된 반도체 패키지(101) 및 그 제조 방법과의 차이점을 중심으로 설명한다. 7A to 7C are cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention. The semiconductor package described with reference to FIGS. 7A to 7C is similar to FIG. 5 except that it further includes a conductive
도 7a를 참조하면, 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213) 상에 도전성 접착층(261)을 형성한다. 상기 도전성 접착층(261)은 예를 들어, 솔더를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7A, a conductive
도 7b를 참조하면, 도전성 접착층(261) 상에 수직 연결 도전체(230)를 배치한다. 예를 들어, 정렬 홀을 가진 스텐실 마스크(620)를 이용하여 수직 연결 도전체(230)를 도전성 접착층(261) 상에 부착시킬 수 있다. Referring to FIG. 7B, a
도 7c를 참조하면, 레이저 빔(630)을 이용한 경화 공정을 수행하여, 수직 연결 도전체(230)를 상부 도전층(213) 상에 고정시킬 수 있다. 상기 경화 공정을 통해 도전성 접착층(261)이 경화됨에 따라, 수직 연결 도전체(230)가 상부 도전층(213) 상에 보다 견고하게 고정될 수 있다.Referring to FIG. 7C, the
이후, 도 6d 내지 도 6g를 참조하여 설명된 것과 유사하게, 반도체 칩(120) 실장, 밀봉층(251) 형성, 재배선 구조체(140) 형성, 연결 범프(190) 부착, 및 쏘잉 단계가 차례로 수행되어, 반도체 패키지가 제조될 수 있다. Thereafter, similarly to those described with reference to FIGS. 6D to 6G, the steps of mounting the
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지(102)를 보여주는 단면도이다. 도 9는 도 8의 "AA"로 표시된 영역을 확대하여 보여주는 확대도이다. 이하에서, 도 5을 참조하여 설명된 반도체 패키지(101)와의 차이점을 중심으로, 도 8 및 도 9에 도시된 반도체 패키지(102)에 대해 설명한다.Figure 8 is a cross-sectional view showing a
도 8 및 도 9를 참조하면, 반도체 패키지(102)는 패키지 기판(210), 반도체 칩(120), 밀봉층(251), 도전성 연결 패턴(270), 수직 연결 도전체(280), 커버 절연층(290), 및 재배선 구조체(140)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(102)는, 예를 들어 팬-아웃 구조의 반도체 패키지일 수 있다.8 and 9, the
밀봉층(251)은 패키지 기판(210) 상에 배치된 반도체 칩(120)을 덮을 수 있다. 밀봉층(251)은 패키지 기판(210)의 상면을 덮고, 반도체 칩(120)의 상면 및 측벽을 덮을 수 있다. 밀봉층(251)은 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213)과 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 중첩되도록 위치된 제1 관통홀(2511)과, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)와 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 중첩되도록 위치된 제2 관통홀(2512)을 포함할 수 있다. The
도전성 연결 패턴(270)은 밀봉층(251)의 표면을 따라 컨포멀하게 연장되며, 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213) 및 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)에 각각 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 도전성 연결 패턴(270)은 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511) 내에 제공되어 상부 도전층(213)에 연결된 제1 부분(271), 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511) 내에 제공되어 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)에 연결된 제2 부분(273), 및 밀봉층(251)의 상면(2519)을 따라 연장되어 제1 부분(271)과 제2 부분(273) 사이를 전기적으로 연결하는 제3 부분(275)을 포함할 수 있다. The
도전성 연결 패턴(270)의 제1 부분(271)은 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511)을 정의하는 표면을 따라 컨포멀하게 연장될 수 있다. 도전성 연결 패턴(270)의 제1 부분(271)은 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511)을 정의하는 밀봉층(251)의 측벽의 상단으로부터 하단까지 연장되고, 상부 도전층(213)의 표면을 따라 연장될 수 있다. The
도전성 연결 패턴(270)의 제2 부분(273)은 밀봉층(251)의 제2 관통홀(2512)을 정의하는 표면을 따라 컨포멀하게 연장될 수 있다. 도전성 연결 패턴(270)의 제2 부분(273)은 밀봉층(251)의 제2 관통홀(2512)을 정의하는 밀봉층(251)의 측벽의 상단으로부터 하단까지 연장되고, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)의 표면을 따라 연장될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 도전성 연결 패턴(270)의 제2 부분(273)은 도 5의 도전성 연결 필라(155)로 대체될 수도 있다. The
수직 연결 도전체(280)는 도전성 연결 패턴(270) 상에 배치되며, 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511) 내에 배치되어 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511)을 채울 수 있다. 수직 연결 도전체(280)의 측벽은 도전성 연결 패턴(270)을 사이에 두고 밀봉층(251)으로부터 이격될 수 있고, 수직 연결 도전체(280)의 하면은 도전성 연결 패턴(270)을 사이에 두고 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213)으로부터 이격될 수 있다. 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511) 내에서, 수직 연결 도전체(280)는 도전성 연결 패턴(270)의 제1 부분(271)에 포위될 수 있다. 즉, 도전성 연결 패턴(270)의 제1 부분(271)은 평면적 관점에서 수직 연결 도전체(280)를 포위할 수 있다. 수직 연결 도전체(280)는 도전성 연결 패턴(270)을 통해 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213) 및 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)에 전기적으로 연결될 수 있다.The
수직 연결 도전체(280)는 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511)에 매립된 부분과, 밀봉층(251)의 상면(2519)으로부터 상방으로 돌출된 돌출부(281)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수직 연결 도전체(280)가 밀봉층(251)의 상면(2519)으로부터 돌출된 높이는 대략 5 마이크로미터 내지 50 마이크로미터 사이일 수 있다. The
커버 절연층(290)은 밀봉층(251) 상에 배치되어, 밀봉층(251)의 상면(2519) 및 도전성 연결 패턴(270)을 덮을 수 있다. 또한, 커버 절연층(290)은 수직 연결 도전체(280)의 측벽을 덮되, 수직 연결 도전체(280)의 상면(283)은 덮지 않을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 커버 절연층(290)의 상면(291)은 수직 연결 도전체(280)의 상면(283)과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 커버 절연층(290)은 EMC로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에서, 커버 절연층(290)은 폴리이미드(PI), 폴리벤즈옥사졸(PBO) 등의 감광성 물질로 형성될 수도 있다.The
예시적인 실시예들에서, 수직 연결 도전체(280)는 그 상면(283)에 제공된 오목부(285)를 포함할 있다. 수직 연결 도전체(280)의 오목부(285)에는 매립 절연층(295)이 채워질 수 있다. 매립 절연층(295)은 수직 연결 도전체(280)를 사이에 두고 커버 절연층(290)으로부터 이격될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 재배선 구조체(140)의 하면에 접촉된 매립 절연층(295)의 상면, 재배선 구조체(140)의 하면에 접촉된 수직 연결 도전체(280)의 표면(즉, 수직 연결 도전체(280)의 상면(283)에서 오목부(295)를 제외한 부분), 및 재배선 구조체(140)의 하면에 접촉된 커버 절연층(290)의 상면(291)은 서로 동일 평면 상에 있을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 매립 절연층(295)은 커버 절연층(290)과 동일한 물질 및/또는 물질 조합을 가질 수 있다. In exemplary embodiments, the
재배선 구조체(140)는 커버 절연층(290) 상에 배치될 수 있다. 재배선 구조체(140)는 커버 절연층(290)의 상면(291) 상에 수직 방향(예를 들어, Z방향)으로 상호 적층된 복수의 제2 배선 절연층(141)과, 제2 도전층(1431) 및 제2 도전성 비아 패턴(1433)을 포함하는 제2 도전성 배선 구조(143)를 포함할 수 있다. 최하층의 제2 배선 절연층(141) 내의 제2 도전성 비아 패턴(1433)의 하면은 수직 연결 도전체(280) 및 매립 절연층(295)에 접촉될 수 있다. 제2 도전성 배선 구조(143)는, 수직 연결 도전체(280) 및 도전성 연결 패턴(270)을 통해, 반도체 칩(120)의 칩 패드(121) 및 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213)에 전기적으로 연결될 수 있다.The
도 10a 내지 도 10h는 도 8의 반도체 패키지(102)의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.FIGS. 10A to 10H are cross-sectional views showing a method of manufacturing the
도 10a를 참조하면, 패키지 기판(210)을 준비한다. 패키지 기판(210)은 인쇄회로기판일 수 있다. 패키지 기판(210)을 준비한 후에, 패키지 기판(210) 상에 반도체 칩(120)을 실장한다. 반도체 칩(120)은 접착 필름(153)에 의해 패키지 기판(210) 상에 고정될 수 있다.Referring to FIG. 10A, a
도 10b를 참조하면, 패키지 기판(210) 상에 반도체 칩(120)을 덮는 밀봉층(251)을 형성한다. 밀봉층(251)은 패키지 기판(210)의 상부 도전층(213)을 적어도 부분적으로 노출시키도록 구성된 제1 관통홀(2511) 및 반도체 칩(120)의 칩 패드(121)를 적어도 부분적으로 노출시키도록 구성된 제2 관통홀(2512)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 밀봉층(251)을 형성하기 위하여, 폴리이미드와 같은 감광성 소재의 감광성 물질막을 패키지 기판(210) 상에 형성하는 단계, 및 상기 감광성 물질막에 대한 패터닝 공정을 수행하여 상기 감광성 물질막에 제1 관통홀(2511) 및 제2 관통홀(2512)을 형성하는 단계가 차례로 수행될 수 있다. Referring to FIG. 10b, a
도 10c를 참조하면, 밀봉층(251)의 표면을 따라 컨포멀하게 연장된 도전성 연결 패턴(270)을 형성한다. 도전성 연결 패턴(270)은 재배선 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들면, 도전성 연결 패턴(270)은 씨드 금속층과, 상기 씨드 금속층을 씨드로 이용한 도금 공정을 통해 형성되어 씨드 금속층 상에 적층된 코어 금속층을 포함할 수 있다. 상기 씨드 금속층은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 금(Au) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 코어 금속층은 구리(Cu) 또는 구리(Cu)의 합금을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10C, a
도 10d를 참조하면, 밀봉층(251) 상에 마스크층(640)을 형성한다. 마스크층(640)은 제1 관통홀(2511)과 중첩되도록 위치된 마스크 오프닝(641)을 포함할 수 있다. 마스크층(640)의 마스크 오프닝(641)은 후속 단계에서 형성되는 수직 연결 도전체(280)가 형성될 영역을 정의할 수 있다. Referring to FIG. 10D, a
마스크층(640)을 형성한 이후, 수직 연결 도전체(280)를 형성한다. 수직 연결 도전체(280)는 마스크층(640)의 마스크 오프닝(641)을 통해 노출된 제1 관통홀(2511)을 채우고 마스크 오프닝(641)을 부분적으로 채우도록 형성될 수 있다. 수직 연결 도전체(280)는 예를 들어, 도금 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 수직 연결 도전체(280)는 구리(Cu) 또는 구리(Cu)의 합금을 포함할 수 있다.After forming the
예시적인 실시예들에서, 마스크층(640)의 마스크 오프닝(641)의 수평 폭은 수직 연결 도전체(280)의 돌출부(도 9의 281)의 수평 폭을 결정할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 마스크층(640)의 마스크 오프닝(641)의 수평 폭은 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511)의 수평 폭보다 클 수 있다. 이 경우, 수직 연결 도전체(280)의 돌출부(281)는 밀봉층(251)의 제1 관통홀(2511)의 수평 폭보다 큰 수평 폭을 가지도록 형성될 수 있다. In example embodiments, the horizontal width of the
도 10d 및 도 10e를 참조하면, 수직 연결 도전체(280)를 형성한 이후, 마스크층(640)을 제거한다. 상기 마스크층(640)은 예를 들어, 스트립 공정을 통해 제거될 수 있다. Referring to FIGS. 10D and 10E, after forming the
도 10f를 참조하면, 밀봉층(251) 상에, 도전성 연결 패턴(270) 및 수직 연결 도전체(280)를 덮는 예비 커버 절연층(290p)을 형성한다. Referring to FIG. 10F, a preliminary
도 10f 및 도 10g를 참조하면, 수직 연결 도전체(280)가 외부에 노출되도록 예비 커버 절연층(290p)의 일부를 제거하는 연마 공정을 수행한다. 상기 연마 공정 후에 잔류하는 예비 커버 절연층(290p)의 다른 일부는 커버 절연층(290) 및 매립 절연층(295)을 형성할 수 있다. 상기 연마 공정을 통해, 수직 연결 도전체(280)의 일부가 예비 커버 절연층(290p)의 일부와 함께 제거될 수도 있다. 상기 연마 공정은 화학적 기계적 연마와 같은 평탄화 공정을 포함할 수 있다. 커버 절연층(290)의 연마된 상면, 수직 연결 도전체(280)의 연마된 표면, 및 매립 절연층(295)의 연마된 상면은 서로 동일 평면 상에 있을 수 있다.Referring to FIGS. 10F and 10G , a polishing process is performed to remove a portion of the preliminary
도 10h를 참조하면, 커버 절연층(290) 상에서 재배선 공정을 수행하여 재배선 구조체(140)를 형성한다. 재배선 구조체(140)를 형성한 이후, 재배선 구조체(140) 상에 연결 범프(190)를 형성할 수 있다. 이후, 도 10h의 구조물에 대한 쏘잉 공정을 수행한다. 즉, 패널 레벨로 제조된 구조물을 스크라이브 레인을 따라 절단하여, 패널 레벨로 제조된 구조물을 도 8에 도시된 개별 단위의 반도체 패키지들(102)로 분리할 수 있다.Referring to FIG. 10h, a redistribution process is performed on the
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 11a 및 도 11b를 참조하여 설명되는 반도체 패키지는, 도 8의 수직 연결 도전체(280)의 오목부(285)를 채우는 매립 절연층(295)이 생략된 점을 제외하고는 도 8를 참조하여 설명된 반도체 패키지(102)와 대체로 동일 또는 유사할 수 있다. 이하에서, 도 8, 도 9, 도 10a 내지 도 10h를 참조하여 설명된 반도체 패키지(102) 및 그 제조 방법과의 차이점을 중심으로 설명한다. 11A and 11B are cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor package according to exemplary embodiments of the present invention. The semiconductor package described with reference to FIGS. 11A and 11B is similar to that of FIG. 8 except that the buried insulating
도 11a를 참조하면, 도 10f의 구조체에 상응하는 구조체를 준비하고, 예비 커버 절연층(290p)의 일부를 제거하는 연마 공정을 수행한다. 상기 연마 공정은 수직 연결 도전체(280)의 오목부(도 9의 285)가 제거될 수 있도록 수행될 수 있다. 수직 연결 도전체(280)의 오목부(285)가 제거되므로, 수직 연결 도전체(280)의 상면(283)은 전체적으로 평탄한 평면일 수 있다. Referring to FIG. 11A, a structure corresponding to the structure of FIG. 10F is prepared, and a polishing process is performed to remove a portion of the preliminary
도 11b를 참조하면, 커버 절연층(290) 상에서 재배선 공정을 수행하여 재배선 구조체(140)를 형성한다. 최하층의 제2 배선 절연층(141) 내의 제2 도전성 비아 패턴(1433)의 하면은 수직 연결 도전체(280)의 상면과 연속적으로 접촉될 수 있다. 재배선 구조체(140)를 형성한 이후, 연결 범프(190) 부착 및 쏘잉 단계가 차례로 수행되어, 반도체 패키지가 제조될 수 있다.Referring to FIG. 11B, a redistribution process is performed on the
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As above, exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and specification. In this specification, embodiments have been described using specific terms, but this is only used for the purpose of explaining the technical idea of the present disclosure and is not used to limit the meaning or scope of the present disclosure described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the technical spirit of the attached claims.
100: 반도체 패키지 110: 패키지 기판
120: 반도체 칩 130: 비아 프레임
131: 프레임 몸체 133: 수직 연결 도전체
140: 재배선 구조체100: semiconductor package 110: package substrate
120: semiconductor chip 130: via frame
131: frame body 133: vertical connection conductor
140: Rewiring structure
Claims (9)
상기 패키지 기판 상의 반도체 칩;
상기 반도체 칩을 덮도록 상기 패키지 기판 상에 제공되고, 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 포함하는 밀봉층;
상기 밀봉층의 제1 관통홀 내에 매립된 부분과 상기 밀봉층의 상면으로부터 돌출된 부분을 포함하고, 상기 패키지 기판의 상기 도전층에 전기적으로 연결된 수직 연결 도전체;
상기 밀봉층의 상기 제1 관통홀을 정의하는 상기 밀봉층의 측벽을 따라 연장된 제1 부분, 상기 밀봉층의 상기 제2 관통홀을 통해 상기 반도체 칩의 칩 패드에 연결된 제2 부분, 및 상기 밀봉층의 상기 상면을 따라 연장된 제3 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 수직 연결 도전체와 상기 밀봉층 사이 및 상기 수직 연결 도전체와 상기 패키지 기판의 상기 도전층 사이에 배치된, 도전성 연결 패턴;
상기 밀봉층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체에 접촉된 커버 절연층; 및
상기 커버 절연층 상에 제공되고, 상기 수직 연결 도전체에 전기적으로 연결된 도전성 배선 구조를 포함하는 재배선 구조체;
를 포함하는 반도체 패키지.A package substrate including a conductive layer;
a semiconductor chip on the package substrate;
a sealing layer provided on the package substrate to cover the semiconductor chip and including a first through hole and a second through hole;
a vertically connected conductor including a portion buried in a first through hole of the sealing layer and a portion protruding from an upper surface of the sealing layer, and electrically connected to the conductive layer of the package substrate;
a first portion extending along a sidewall of the sealing layer defining the first through hole of the sealing layer, a second portion connected to a chip pad of the semiconductor chip through the second through hole of the sealing layer, and a third portion extending along the upper surface of the sealing layer, wherein the first portion is disposed between the vertical connecting conductor and the sealing layer and between the vertical connecting conductor and the conductive layer of the package substrate, conductive connection pattern;
a cover insulating layer provided on the sealing layer and in contact with the vertical connection conductor; and
a redistribution structure provided on the cover insulating layer and including a conductive wiring structure electrically connected to the vertical connection conductor;
A semiconductor package containing a.
상기 수직 연결 도전체는 오목부를 포함하고,
상기 수직 연결 도전체의 오목부 내에 제공되고, 상기 재배선 구조체의 상기 도전성 배선 구조에 접촉된 매립 절연층을 더 포함하고,
상기 매립 절연층과 상기 커버 절연층은 서로 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지. According to claim 1,
The vertical connection conductor includes a recess,
further comprising a buried insulating layer provided in the concave portion of the vertical connection conductor and in contact with the conductive wiring structure of the redistribution structure,
A semiconductor package, wherein the buried insulating layer and the cover insulating layer include the same material.
상기 재배선 구조체에 접촉된 상기 커버 절연층의 표면, 상기 재배선 구조체에 접촉된 상기 수직 연결 도전체의 표면, 및 상기 재배선 구조체에 접촉된 상기 매립 절연층의 표면은 서로 동일 평면 상에 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.According to claim 2,
The surface of the cover insulating layer in contact with the redistribution structure, the surface of the vertical connection conductor in contact with the redistribution structure, and the surface of the buried insulating layer in contact with the redistribution structure are on the same plane. A semiconductor package characterized in that.
상기 수직 연결 도전체의 상면은 전체적으로 평탄한 평면인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.According to claim 1,
A semiconductor package, characterized in that the upper surface of the vertically connected conductor is an overall flat plane.
상기 반도체 칩 및 상기 패키지 기판에 덮고, 상기 패키지 기판의 상기 도전층의 적어도 일부를 노출시키는 제1 관통홀 및 상기 반도체 칩의 칩 패드의 적어도 일부를 노출시키는 제2 관통홀을 포함하는 밀봉층을 형성하는 단계;
상기 밀봉층의 상기 제1 관통홀을 정의하는 상기 밀봉층의 측벽을 따라 연장된 제1 부분, 상기 밀봉층의 상기 제2 관통홀을 통해 상기 반도체 칩의 칩 패드에 연결된 제2 부분, 및 상기 밀봉층의 상면을 따라 연장된 제3 부분을 포함하는 도전성 연결 패턴을 형성하는 단계;
상기 밀봉층의 제1 관통홀 내에 매립된 부분과 상기 밀봉층의 상면으로부터 돌출된 부분을 포함하고, 상기 도전성 연결 패턴을 통해 상기 패키지 기판의 도전층 및 상기 반도체 칩의 상기 칩 패드에 전기적으로 연결된 수직 연결 도전체를 형성하는 단계;
상기 밀봉층 상에, 상기 밀봉층을 덮고 상기 수직 연결 도전체에 접촉된 커버 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 커버 절연층 상에, 상기 수직 연결 도전체에 전기적으로 연결된 도전성 배선 구조를 포함하는 재배선 구조체를 형성하는 단계;
를 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법.Mounting a semiconductor chip on a package substrate including a conductive layer;
A sealing layer covering the semiconductor chip and the package substrate and including a first through hole exposing at least a portion of the conductive layer of the package substrate and a second through hole exposing at least a portion of a chip pad of the semiconductor chip. forming step;
a first portion extending along a sidewall of the sealing layer defining the first through hole of the sealing layer, a second portion connected to a chip pad of the semiconductor chip through the second through hole of the sealing layer, and forming a conductive connection pattern including a third portion extending along the upper surface of the sealing layer;
It includes a portion buried in a first through hole of the sealing layer and a portion protruding from an upper surface of the sealing layer, and is electrically connected to the conductive layer of the package substrate and the chip pad of the semiconductor chip through the conductive connection pattern. forming a vertically connected conductor;
forming a cover insulating layer on the sealing layer, covering the sealing layer and contacting the vertical connection conductor; and
forming a redistribution structure on the cover insulating layer, including a conductive wiring structure electrically connected to the vertical connection conductor;
A method of manufacturing a semiconductor package comprising.
상기 커버 절연층을 형성하는 단계는,
상기 밀봉층 및 상기 수직 연결 도전체를 덮는 예비 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 수직 연결 도전체가 노출되도록, 상기 예비 절연층의 일부를 제거하는 연마 단계;
를 포함하고,
상기 연마 단계 후에 잔류하는 상기 예비 절연층은 상기 커버 절연층 및 상기 수직 연결 도전체의 오목부를 채우는 매립 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.According to claim 7,
The step of forming the cover insulating layer is,
forming a preliminary insulating layer covering the sealing layer and the vertical connection conductor; and
a polishing step of removing a portion of the preliminary insulating layer to expose the vertical connection conductor;
Including,
The preliminary insulating layer remaining after the polishing step forms a buried insulating layer that fills the concave portion of the cover insulating layer and the vertical connection conductor.
상기 커버 절연층의 표면, 상기 수직 연결 도전체의 표면, 및 상기 매립 절연층의 표면은 서로 동일 평면 상에 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.According to claim 8,
A method of manufacturing a semiconductor package, wherein the surface of the cover insulating layer, the surface of the vertical connection conductor, and the surface of the buried insulating layer are on the same plane.
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