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KR102684707B1 - Semiconductor package - Google Patents

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KR102684707B1
KR102684707B1 KR1020210172271A KR20210172271A KR102684707B1 KR 102684707 B1 KR102684707 B1 KR 102684707B1 KR 1020210172271 A KR1020210172271 A KR 1020210172271A KR 20210172271 A KR20210172271 A KR 20210172271A KR 102684707 B1 KR102684707 B1 KR 102684707B1
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KR
South Korea
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layer
sealing layer
conductive
package substrate
insulating layer
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Inventor
이재천
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주식회사 네패스
주식회사 네패스라웨
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Publication date
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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.

Figure 112021140670005-pat00001
Figure 112021140670005-pat00001

Description

반도체 패키지 {SEMICONDUCTOR PACKAGE}Semiconductor package {SEMICONDUCTOR PACKAGE}

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 semiconductor package 100 according to exemplary embodiments of the present invention.

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 semiconductor package 100 may include a package substrate 110, a semiconductor chip 120, a via frame 130, a sealing layer 151, and a redistribution structure 140. The semiconductor package 100 may be, for example, a semiconductor package with a fan-out structure.

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 package substrate 110 may be a mounting substrate on which the semiconductor chip 120 is mounted. The package board 110 is one of a redistribution board, a printed circuit board (PCB), a metal core PCB (MCPCB), a metal PCB (MPCB), and a flexible PCB (FPCB) formed through a redistribution process. It may apply to either one. Hereinafter, the package substrate 110 is described as a redistribution substrate.

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 package substrate 110 may include a plurality of first wire insulating layers 111 and a first conductive wire structure 113.

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 wire insulating layers 111 may be stacked on each other in a vertical direction (eg, Z direction). For example, the plurality of first wire insulating layers 111 may be formed of insulating polymer, epoxy, or a combination thereof.

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 conductive wiring structure 113 includes first conductive layers 1131 extending along one of the upper and lower surfaces of each of the plurality of first wiring insulating layers 111, and a plurality of first wiring insulating layers 113. It may include first conductive via patterns 1133 extending in a vertical direction (eg, Z direction) through at least one layer among the layers 111 . The first conductive layers 1131 may be disposed at different vertical levels to form a multi-layer structure. The first conductive layers 1131 may each include a line pattern extending in the form of a line on one of the upper and lower surfaces of each of the plurality of first wire insulating layers 111. The first conductive via patterns 1133 may electrically connect the first conductive layers 1131 disposed at different vertical levels. For example, first conductive layers 1131 are disposed on the lower surface of each of the plurality of first wiring insulating layers 111, and first conductive layers 1131 are disposed at different vertical levels. They may be electrically connected by via patterns 1133. The first conductive layer 1131 extending along the lower surface of the lowest first wire insulating layer 111 among the plurality of first wire insulating layers 111 is exposed to the outside and forms a pad for connection to external devices. can do.

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 conductive wiring structure 113 includes tungsten (W), copper (Cu), zirconium (Zr), titanium (Ti), tantalum (Ta), aluminum (Al), ruthenium (Ru), palladium (Pd), It may be made of platinum (Pt), cobalt (Co), nickel (Ni), or a combination thereof. The material of the second conductive wiring structure 143 of the redistribution structure 140, which will be described later, may be substantially the same as or similar to the material of the first conductive wiring structure 113.

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 semiconductor chip 120 may be placed on the package substrate 110 . The semiconductor chip 120 may include upper and lower surfaces that are opposed to each other. A chip pad 121 may be provided on the upper surface of the semiconductor chip 120, and the lower surface of the semiconductor chip 120 may face the package substrate 110. The semiconductor chip 120 may be attached to the package substrate 110 by an adhesive film 153 provided between the lower surface of the semiconductor chip 120 and the package substrate 110 . The adhesive film 153 may include, for example, a die attach film.

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 semiconductor chip 120 may be a memory chip. The memory chip is, for example, a volatile memory chip such as Dynamic Random Access Memory (DRAM) or Static Random Access Memory (SRAM), or Phase-change Random Access Memory (PRAM), Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM), or FeRAM ( It may be a non-volatile memory chip such as Ferroelectric Random Access Memory (RRAM) or Resistive Random Access Memory (RRAM).

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 semiconductor chip 120 may be a logic chip. For example, the semiconductor chip 120 may be a Central Processor Unit (CPU), Micro Processor Unit (MPU), Graphic Processor Unit (GPU), or Application Processor (AP).

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 semiconductor chip 120 is illustrated as being disposed on the package substrate 110 , but a plurality of semiconductor chips 120 may be disposed on the package substrate 110 . For example, a plurality of semiconductor chips 120 spaced apart in the horizontal direction may be disposed on the package substrate 110 . Two or more semiconductor chips 120 included in the semiconductor package 100 may be the same type of semiconductor chip or may be different types of semiconductor chips. In example embodiments, the semiconductor package 100 may be a system in package in which different types of semiconductor chips and various electronic components are electrically connected to each other and operate as one system.

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 frame 130 may be disposed on the package substrate 110 . The via frame 130 may be spaced apart from the sidewall of the semiconductor chip 120 so that a space is formed between the via frame 130 and the semiconductor chip 120. The via frame 130 may include a frame body 131 and a vertical connection conductor 133.

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 frame body 131 may include an insulating material. For example, the frame body 131 may include ceramic, plastic, polymer, glass, etc. For example, the frame body 131 may include epoxy molding compound (EMC).

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 vertical connection conductor 133 may penetrate the frame body 131. The lower surface of the vertically connected conductor 133 is connected to the first conductive wiring structure 113 of the package substrate 110, and the upper surface of the vertically connected conductor 133 is connected to the second conductive wiring structure of the redistribution structure 140. It can be connected to (143). The vertical connection conductor 133 may electrically connect the first conductive wiring structure 113 of the package substrate 110 and the second conductive wiring structure 143 of the redistribution structure 140. For example, the vertical connection conductor 133 includes copper (Cu), aluminum (Al), solder, tin (Sn), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag), gold (Au), and palladium. (Pd) and/or doped polysilicon.

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 vertical connection conductor 133 may be maximum at the middle portion between the bottom and top of the vertical connection conductor 133. For example, the lower part 1331 of the vertically connected conductor 133 has a horizontal width that gradually increases as it moves away from the package substrate 110, and the upper part 1333 of the vertically connected conductor 133 is closer to the package substrate 110. As the distance from (110) increases, the horizontal width gradually decreases, and at the boundary where the lower part 1331 of the vertically connected conductor 133 and the upper part 1333 of the vertically connected conductor 133 contact, the vertically connected conductor ( 133) may have the maximum horizontal width. In example embodiments, when viewed from a cross section of the semiconductor package 100, the cross section of the vertical connection conductor 133 may be hexagonal.

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 frame 130 may include a cavity 135 that accommodates the semiconductor chip 120, and the via frame 130 may have a ring shape surrounding the semiconductor chip 120 in plan view. You can have The cavity 135 of the via frame 130 may be defined by the sidewall of the frame body 131 facing the sidewall of the semiconductor chip 120. The cavity 135 may penetrate the frame body 131 in a vertical direction (eg, Z direction).

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 sealing layer 151 is disposed on the package substrate 110 and may contact the semiconductor chip 120 and the via frame 130. The sealing layer 151 is formed to fill the cavity 135 of the via frame 130 and can fill the gap between the sidewall of the semiconductor chip 120 and the via frame 130. Additionally, the sealing layer 151 may cover the sidewall and top surface of the semiconductor chip 120. In example embodiments, the top surface 1511 of the sealing layer 151 may be on the same plane as the top surface 130U of the via frame 130. In example embodiments, the sealing layer 151 may be formed of EMC. In other exemplary embodiments, the sealing layer 151 may include a photosensitive material such as polyimide (PI) or polybenzoxazole (PBO).

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 redistribution structure 140 may be disposed on the via frame 130 and the sealing layer 151. The redistribution structure 140 may include a plurality of second wiring insulating layers 141 and a second conductive wiring structure 143.

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 wiring insulating layers 141 are provided on the upper surface 1511 of the sealing layer 151 and may be stacked on each other in a vertical direction (eg, Z direction). The plurality of second wiring insulating layers 141 may be formed of insulating polymer, epoxy, or a combination thereof.

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 conductive wiring structure 143 includes a second conductive layer 1431 extending along one of the upper and lower surfaces of each of the plurality of second wiring insulating layers 141, and a plurality of second wiring insulating layers ( 141) may include a second conductive via pattern 1433 extending in the vertical direction (eg, Z direction) through at least one layer. The second conductive layers 1431 may be disposed at different vertical levels to form a multi-layer structure. Each of the second conductive layers 1431 may include a line pattern extending in the form of a line on one of the upper and lower surfaces of each of the plurality of second wire insulating layers 141 . The second conductive via patterns 1433 may electrically connect the second conductive layers 1431 disposed at different vertical levels. For example, second conductive layers 1431 are disposed on the upper surface of each of the plurality of second wiring insulating layers 141, and second conductive layers 1431 are disposed at different vertical levels. They may be electrically connected by via patterns 1433. The second conductive layer 1431 extending along the upper surface of the uppermost second wire insulating layer 141 among the plurality of second wire insulating layers 141 may form a bump pad to which the connection bump 190 is attached. . For example, the connection bump 190 may be formed from a solder ball or solder bump.

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 conductive wiring structure 143 is electrically connected to the vertical connection conductor 133 of the via frame 130, and is electrically connected to the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 through the conductive connection pillar 155. can be connected The second conductive wiring structure 143 is formed between the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 and the vertical connection conductor 133 of the via frame 130, and between the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 and the connection bump. It may be configured to electrically connect between 190 and between the vertical connection conductor 133 of the via frame 130 and the connection bump 190.

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 conductive connection pillar 155 may be disposed on the chip pad 121 of the semiconductor chip 120. The second conductive wiring structure 143 may be electrically connected to the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 through the conductive connection pillar 155. The conductive connection pillar 155 may have a pillar shape extending in a vertical direction from the chip pad 121 of the semiconductor chip 120, and a side wall of the conductive connection pillar 155 may be covered with the sealing layer 151. In exemplary embodiments, the top surface of the conductive connection pillar 155 and the top surface 1511 of the seal layer 151 are planarized surfaces, and the top surface of the conductive connection pillar 155 and the top surface 1511 of the seal layer 151 are planarized surfaces. ) may be on the same plane. The conductive connection pillar 155 may include, for example, copper (Cu), aluminum (Al), solder, etc.

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 semiconductor package 100 of FIG. 1 .

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 frame 130 including a frame body 131 and a vertical connection conductor 133 is prepared. The via frame 130 has a flat or panel shape and may include an upper surface 130U and a lower surface 130L that are opposed to each other.

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 package substrate 110 is formed on the lower surface 130L of the via frame 130. For example, the package substrate 110 may be formed by performing a rewiring process on the lower surface 130L of the via frame 130. For example, in order to form the package substrate 110, an insulating layer forming step of forming a first wiring insulating layer 111 including a via hole on the lower surface 130L of the via frame 130, and the first wiring Repeating the metal wiring process several times to form the first conductive via pattern 1133 that fills the via hole of the insulating layer 111 and the first conductive layer 1131 extending along the lower surface of the first wiring insulating layer 111. can do.

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 frame body 131 is removed to form a cavity 135 in the frame body 131. The cavity 135 is formed to penetrate the frame body 131, and a portion of the upper surface of the package substrate 110 may be exposed through the frame body 131.

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 semiconductor chip 120 is mounted on the package substrate 110 exposed through the cavity 135 of the frame body 131. The semiconductor chip 120 may be fixed on the package substrate 110 by an adhesive film 153 . After the semiconductor chip 120 is placed on the package substrate 110, a conductive connection pillar 155 may be formed on the chip pad 121 of the semiconductor chip 120.

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 preliminary sealing layer 151p is formed to cover the semiconductor chip 120 and the via frame 130. The preliminary sealing layer 151p may be filled in the cavity 135 of the frame body 131 and cover the sidewall of the semiconductor chip 120. Additionally, the preliminary sealing layer 151p may cover the upper surface of the semiconductor chip 120 and the conductive connection pillar 155.

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 preliminary sealing layer 151p so that the conductive connection pillar 155 and the vertical connection conductor 133 are exposed to the outside. Another part of the preliminary sealing layer 151p remaining after the polishing process may form the sealing layer 151. Through the polishing process, a portion of the conductive connection pillar 155 and/or a portion of the via frame 130 may be removed along with a portion of the preliminary sealing layer 151p. The polishing process may include a planarization process such as chemical mechanical polishing. The polished top surface 1511 of the sealing layer 151, the polished top surface of the conductive connection pillar 155, and the polished top surface 130U of the via frame 130 may be on the same plane.

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 redistribution structure 140 is formed on the top surface 1511 of the sealing layer 151 and the top surface 130U of the via frame 130. For example, the redistribution structure 140 may be formed by performing a redistribution process on the top surface 1511 of the sealing layer 151 and the top surface 130U of the via frame 130. For example, to form the redistribution structure 140, a second wiring insulating layer 141 including a via hole is formed on the upper surface 1511 of the sealing layer 151 and the upper surface 130U of the via frame 130. A step of forming an insulating layer, a second conductive via pattern 1433 filling the via hole of the second wire insulating layer 141, and a second conductive layer 1431 extending along the upper surface of the second wire insulating layer 141. ) can be repeated several times. After forming the redistribution structure 140, a connection bump 190 is formed on the redistribution structure 140. For example, the connection bump 190 may be formed through a solder ball attach process and a reflow process.

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 individual semiconductor packages 100 as shown in FIG. 1 .

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 package substrate 110 is formed on the carrier substrate CA. The package substrate 110 includes a first conductive wiring structure 113 including a plurality of first wiring insulating layers 111, first conductive layers 1131, and first conductive via patterns 1133. can do. The package substrate 110 may be formed through a rewiring process similar to that previously described with reference to FIG. 2B.

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 package substrate 110, a via frame 130 in the form of a flat plate or panel is placed on the package substrate 110. In some example embodiments, between the via frame 130 and the package substrate 110, a physical connection between the via frame 130 and the package substrate 110 and a vertical connection conductor 133 of the via frame 130 An anisotropic conductive film or an anisotropic conductive paste may be disposed for electrical connection between the first conductive wiring structure 113 of the package substrate 110 and the first conductive wiring structure 113 of the package substrate 110 .

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 frame body 131 is removed to form a cavity 135 in the frame body 131. The cavity 135 is formed to penetrate the frame body 131, and the package substrate 110 may be exposed through the cavity 135 of the frame body 131.

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 cavity 135 in the frame body 131, the semiconductor chip 120 is mounted, the sealing layer 151 is formed, and the redistribution structure 140 is formed, similarly to those described with reference to FIGS. 2D to 2G. , attaching the connection bump 190, and sawing steps are performed sequentially, and then the carrier substrate (CA) is removed to form a semiconductor package.

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 frame 130 shown in FIG. 2A. Hereinafter, a method of manufacturing the via frame 130 will be described with reference to FIGS. 4A to 4E together with FIG. 1 .

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 upper surface 310U and a lower surface 310L that are opposed to each other. The conductive layer 310 may include a lower conductive layer 311 and an upper conductive layer 313 divided based on a virtual center line or center plane. For example, the conductive layer 310 may be copper or an alloy containing copper.

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 lower portion 1331 of the vertically connected conductor 133 of FIG. 1 may be formed. In example embodiments, the patterning process for the lower conductive layer 311 may include a wet etching process. Through a wet etching process performed from the lower surface 310L of the conductive layer 310, the lower portion 1331 of the vertically connected conductor 133 is formed to have an inclined sidewall, and the lower portion 1331 of the vertically connected conductor 133 is formed. The lower part 1331 may be formed so that its horizontal width gradually becomes wider as it moves upward.

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 lower part 1331 of the vertically connected conductor 133, the side wall of the lower part 1331 of the vertically connected conductor 133 is formed on the lower side of the upper conductive layer 313. A covering lower insulating body 1311 is formed. For example, to form the lower insulating body 1311, an insulating material covering the lower part 1331 of the vertical connection conductor 133 is formed on the lower side of the upper conductive layer 313, and the vertical connection conductor 133 ) The insulating material can be polished so that the lower part 1331 is exposed. For example, the lower insulating body 1311 may be made of EMC.

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 conductive layer 313. As a result of the patterning process for the upper conductive layer 313, the upper portion 1333 of the vertically connected conductor 133 of FIG. 1 may be formed. In example embodiments, the patterning process for the upper conductive layer 313 may include a wet etching process. Through a wet etching process performed from the upper side of the upper conductive layer 313, the upper part 1333 of the vertically connected conductor 133 is formed to have an inclined sidewall, and the upper part of the vertically connected conductor 133 ( 1333) can be formed so that the horizontal width gradually widens downward. The lower part 1331 and the upper part 1333 of the vertically connected conductor 133 may be connected to each other to form the vertically connected conductor 133.

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 upper part 1333 of the vertical connecting conductor 133, the upper insulating body covers the side wall of the upper part 1333 of the vertical connecting conductor 133 on the lower insulating body 1311. Forms (1313). For example, to form the upper insulating body 1313, an insulating material covering the upper part 1333 of the vertical connecting conductor 133 is formed on the lower insulating body 1311, and the vertical connecting conductor 133 The insulating material may be polished so that the upper portion 1333 is exposed. For example, the upper insulating body 1313 may be formed of the same material as the lower insulating body 1311, for example, EMC. The upper insulating body 1313 and the lower insulating body 1311 may form the frame body 131.

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 semiconductor package 101 according to exemplary embodiments of the present invention. Hereinafter, the semiconductor package 101 shown in FIG. 5 will be described, focusing on differences from the semiconductor package 100 described with reference to FIG. 1 .

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 semiconductor package 101 may include a package substrate 210, a semiconductor chip 120, a sealing layer 251, a vertical connection conductor 230, and a redistribution structure 140. . The semiconductor package 101 may be, for example, a semiconductor package with a fan-out structure.

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 package substrate 210 may be a printed circuit board. The package substrate 210 includes, for example, a substrate insulating layer 211 containing at least one material selected from phenol resin, epoxy resin, and polyimide, and an upper conductive layer 213 on the upper surface of the substrate insulating layer 211. ) and a lower conductive layer 215 on the lower surface of the substrate insulating layer 211. The upper conductive layer 213 and the lower conductive layer 215 may be electrically connected through internal wiring of the package substrate 210. The lower conductive layer 215 may form a pad for connection to external devices. In FIG. 5 , the package substrate 210 is illustrated as corresponding to a printed circuit board, but, like the package substrate 210 of FIG. 1 , it may have a structure corresponding to a redistribution substrate.

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 semiconductor chip 120 may be placed on the package substrate 210 . The semiconductor chip 120 may include upper and lower surfaces that are opposed to each other. A chip pad 121 may be provided on the upper surface of the semiconductor chip 120, and the lower surface of the semiconductor chip 120 may face the package substrate 210. The semiconductor chip 120 may be attached to the package substrate 210 by an adhesive film 153 provided between the lower surface of the semiconductor chip 120 and the package substrate 210 .

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 sealing layer 251 is disposed on the package substrate 210 and may cover the semiconductor chip 120. The sealing layer 251 may cover the top surface of the package substrate 210 and the top surface and sidewalls of the semiconductor chip 120. Additionally, the sealing layer 251 may cover the sidewall of the conductive connection pillar 155 attached to the chip pad 121 of the semiconductor chip 120. In example embodiments, the top surface 2519 of the sealing layer 251 may be on the same plane as the top surface of the conductive connection pillar 155. In example embodiments, sealing layer 251 may be formed of EMC. In other example embodiments, the sealing layer 251 may be formed of a photosensitive material such as polyimide.

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 vertical connection conductor 230 has a pillar shape extending in the vertical direction (eg, Z direction) and may penetrate the sealing layer 251 in the vertical direction (eg, Z direction). The lower surface of the vertically connected conductor 230 is connected to the upper conductive layer 213 of the package substrate 210, and the upper surface of the vertically connected conductor 230 is connected to the second conductive wiring structure 143 of the redistribution structure 140. ) can be connected to. In example embodiments, the top surface of the vertical connection conductor 230 may be on the same plane as the top surface 2519 of the sealing layer 251. The vertical connection conductor 230 may electrically connect the upper conductive layer 213 of the package substrate 210 and the second conductive wiring structure 143 of the redistribution structure 140. For example, the vertical connection conductor 230 is copper (Cu), aluminum (Al), solder, tin (Sn), zinc (Zn), lead (Pb), silver (Ag), gold (Au), palladium. (Pd) and/or doped polysilicon.

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 redistribution structure 140 may be disposed on the sealing layer 251 . The redistribution structure 140 includes a plurality of second wiring insulating layers 141 stacked on the upper surface 2519 of the sealing layer 251 in a vertical direction (e.g., Z direction), and a second conductive layer ( 1431) and a second conductive wiring structure 143 including a second conductive via pattern 1433. The second conductive wiring structure 143 may be electrically connected to the vertical connection conductor 230 and to the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 through the conductive connection pillar 155. The second conductive wiring structure 143 is between the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 and the vertical connection conductor 230, between the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 and the connection bump 190, and It may be configured to electrically connect the vertical connection conductor 230 and the connection bump 190.

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 semiconductor package 101 of FIG. 5.

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 package substrate 210 is prepared. The package substrate 210 may be a printed circuit board. After preparing the package substrate 210, a photosensitive material layer 610 is formed on the package substrate 210. The photosensitive material layer 610 may include an opening 611 that exposes the upper conductive layer 213 of the package substrate 210. For example, applying a photosensitive film on a package substrate 210 to form a photosensitive material layer 610, and performing a patterning process on the photosensitive film to expose the upper conductive layer 213. The steps for forming (611) may be performed sequentially.

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 conductor 230 is formed that at least partially fills the opening 611 of the photosensitive material layer 610. In example embodiments, vertical connection conductor 230 may be formed by a plating method. In other exemplary embodiments, the vertical connection conductor 230 may be formed through a printing method or a nano-paste process using a conductive material such as copper (Cu).

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 vertical connection conductor 230, the photosensitive material layer 610 is removed. The photosensitive material layer 610 may be removed through a strip process.

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 semiconductor chip 120 is mounted on the package substrate 210. The semiconductor chip 120 may be fixed on the package substrate 210 through an adhesive film 153 . After the semiconductor chip 120 is placed on the package substrate 210, a conductive connection pillar 155 may be formed on the chip pad 121 of the semiconductor chip 120.

도 6e를 참조하면, 반도체 칩(120) 및 수직 연결 도전체(230)를 덮는 예비 밀봉층(251p)을 형성한다. Referring to FIG. 6E, a preliminary sealing layer 251p is formed covering the semiconductor chip 120 and the vertical connection conductor 230.

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 preliminary sealing layer 251p so that the conductive connection pillar 155 and the vertical connection conductor 230 are exposed to the outside. Another part of the preliminary sealing layer 251p remaining after the polishing process may form the sealing layer 251. Through the polishing process, a portion of the conductive connection pillar 155 and/or a portion of the vertical connection conductor 230 may be removed along with a portion of the preliminary sealing layer 251p. The polishing process may include a planarization process such as chemical mechanical polishing. The polished top surface 2519 of the sealing layer 251, the polished top surface of the conductive connection pillar 155, and the polished top surface of the vertical connection conductor 230 may be on the same plane.

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 sealing layer 251 to form the redistribution structure 140. After forming the redistribution structure 140, the connection bump 190 may be formed on the redistribution structure 140. Afterwards, a sawing process is performed on the structure of Figure 6g. 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 individual semiconductor packages 101 as shown in FIG. 5 .

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 adhesive layer 261 interposed between the vertical connection conductor 230 and the upper conductive layer 213. It may be substantially the same or similar to the semiconductor package 101 described above. Hereinafter, the description will focus on differences from the semiconductor package 101 and its manufacturing method described with reference to FIGS. 5 and 6A to 6G.

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 adhesive layer 261 is formed on the upper conductive layer 213 of the package substrate 210. The conductive adhesive layer 261 may include solder, for example.

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 vertical connection conductor 230 is disposed on the conductive adhesive layer 261. For example, the vertical connection conductor 230 can be attached to the conductive adhesive layer 261 using a stencil mask 620 with alignment holes.

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 vertical connection conductor 230 can be fixed on the upper conductive layer 213 by performing a curing process using the laser beam 630. As the conductive adhesive layer 261 is hardened through the curing process, the vertical connection conductor 230 can be more firmly fixed on the upper conductive layer 213.

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 semiconductor chip 120, forming the sealing layer 251, forming the redistribution structure 140, attaching the connection bump 190, and sawing are sequentially performed. By performing this, a semiconductor package can be manufactured.

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 semiconductor package 102 according to exemplary embodiments of the present invention. FIG. 9 is an enlarged view showing the area indicated by “AA” in FIG. 8. Hereinafter, the semiconductor package 102 shown in FIGS. 8 and 9 will be described, focusing on differences from the semiconductor package 101 described with reference to FIG. 5 .

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 semiconductor package 102 includes a package substrate 210, a semiconductor chip 120, a sealing layer 251, a conductive connection pattern 270, a vertical connection conductor 280, and a cover insulation. It may include a layer 290 and a redistribution structure 140 . The semiconductor package 102 may be, for example, a semiconductor package with a fan-out structure.

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 sealing layer 251 may cover the semiconductor chip 120 disposed on the package substrate 210. The sealing layer 251 may cover the top surface of the package substrate 210 and the top surface and sidewalls of the semiconductor chip 120. The sealing layer 251 includes a first through hole 2511 positioned to overlap the upper conductive layer 213 of the package substrate 210 in a vertical direction (e.g., Z direction), and a chip of the semiconductor chip 120. It may include a second through hole 2512 positioned to overlap the pad 121 in a vertical direction (eg, Z direction).

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 conductive connection pattern 270 extends conformally along the surface of the sealing layer 251 and can be connected to the upper conductive layer 213 of the package substrate 210 and the chip pad 121 of the semiconductor chip 120, respectively. there is. In exemplary embodiments, the conductive connection pattern 270 is provided in the first through hole 2511 of the sealing layer 251 to connect the first portion 271 to the upper conductive layer 213 and the sealing layer 251. A second part 273 provided in the first through hole 2511 and connected to the chip pad 121 of the semiconductor chip 120, and a first part (273) extending along the upper surface 2519 of the sealing layer 251 ( It may include a third part 275 that electrically connects 271) and the second part 273.

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 first portion 271 of the conductive connection pattern 270 may extend conformally along the surface defining the first through hole 2511 of the sealing layer 251. The first portion 271 of the conductive connection pattern 270 extends from the top to the bottom of the side wall of the sealing layer 251 defining the first through hole 2511 of the sealing layer 251, and the upper conductive layer 213 ) can extend along the surface.

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 second portion 273 of the conductive connection pattern 270 may extend conformally along the surface defining the second through hole 2512 of the sealing layer 251. The second portion 273 of the conductive connection pattern 270 extends from the top to the bottom of the sidewall of the sealing layer 251 defining the second through hole 2512 of the sealing layer 251, and is connected to the semiconductor chip 120. It may extend along the surface of the chip pad 121. In other example embodiments, the second portion 273 of the conductive connection pattern 270 may be replaced with the conductive connection pillar 155 of FIG. 5 .

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 vertical connection conductor 280 is disposed on the conductive connection pattern 270 and is disposed in the first through hole 2511 of the sealing layer 251 to fill the first through hole 2511 of the sealing layer 251. You can. The sidewall of the vertical connection conductor 280 may be spaced apart from the sealing layer 251 with the conductive connection pattern 270 therebetween, and the lower surface of the vertical connection conductor 280 may have the conductive connection pattern 270 therebetween. It may be spaced apart from the upper conductive layer 213 of the package substrate 210. Within the first through hole 2511 of the sealing layer 251, the vertical connection conductor 280 may be surrounded by the first portion 271 of the conductive connection pattern 270. That is, the first portion 271 of the conductive connection pattern 270 may surround the vertical connection conductor 280 from a plan view. The vertical connection conductor 280 may be electrically connected to the upper conductive layer 213 of the package substrate 210 and the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 through the conductive connection pattern 270.

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 vertical connection conductor 280 may include a portion buried in the first through hole 2511 of the sealing layer 251 and a protrusion 281 that protrudes upward from the upper surface 2519 of the sealing layer 251. there is. For example, the height at which the vertical connection conductor 280 protrudes from the upper surface 2519 of the sealing layer 251 may be approximately 5 micrometers to 50 micrometers.

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 cover insulating layer 290 may be disposed on the sealing layer 251 and cover the top surface 2519 of the sealing layer 251 and the conductive connection pattern 270. Additionally, the cover insulating layer 290 may cover the sidewall of the vertically connected conductor 280, but may not cover the top surface 283 of the vertically connected conductor 280. In example embodiments, the top surface 291 of the cover insulating layer 290 may be on the same plane as the top surface 283 of the vertical connection conductor 280. In example embodiments, the cover insulating layer 290 may be formed of EMC. In other exemplary embodiments, the cover insulating layer 290 may be formed of a photosensitive material such as polyimide (PI) or polybenzoxazole (PBO).

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 vertical connection conductor 280 may include a recess 285 provided on its upper surface 283. The recess 285 of the vertical connection conductor 280 may be filled with a buried insulating layer 295. The buried insulating layer 295 may be spaced apart from the cover insulating layer 290 with the vertical connection conductor 280 interposed therebetween. In example embodiments, the upper surface of the buried insulating layer 295 is in contact with the lower surface of the redistribution structure 140, the surface of the vertical connection conductor 280 is in contact with the lower surface of the redistribution structure 140 (i.e. The upper surface 283 of the vertical connection conductor 280 (excluding the concave portion 295) and the upper surface 291 of the cover insulating layer 290 in contact with the lower surface of the redistribution structure 140 are the same plane. It may be on the table. In example embodiments, buried insulating layer 295 may have the same material and/or combination of materials as cover insulating layer 290 .

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 redistribution structure 140 may be disposed on the cover insulating layer 290 . The redistribution structure 140 includes a plurality of second wiring insulating layers 141 stacked on the top surface 291 of the cover insulating layer 290 in a vertical direction (e.g., Z direction), and a second conductive layer. It may include a second conductive wiring structure 143 including 1431 and a second conductive via pattern 1433. The lower surface of the second conductive via pattern 1433 in the lowermost second wire insulating layer 141 may be in contact with the vertical connection conductor 280 and the buried insulating layer 295. The second conductive wiring structure 143 is connected to the chip pad 121 of the semiconductor chip 120 and the upper conductive layer 213 of the package substrate 210 through the vertical connection conductor 280 and the conductive connection pattern 270. ) can be electrically connected to.

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 semiconductor package 102 of FIG. 8.

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 package substrate 210 is prepared. The package substrate 210 may be a printed circuit board. After preparing the package substrate 210, the semiconductor chip 120 is mounted on the package substrate 210. The semiconductor chip 120 may be fixed on the package substrate 210 by an adhesive film 153 .

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 sealing layer 251 covering the semiconductor chip 120 is formed on the package substrate 210. The sealing layer 251 at least partially exposes the first through hole 2511 configured to at least partially expose the upper conductive layer 213 of the package substrate 210 and the chip pad 121 of the semiconductor chip 120. It may include a second through hole 2512 configured to do so. For example, to form the sealing layer 251, forming a photosensitive material film of a photosensitive material such as polyimide on the package substrate 210, and performing a patterning process on the photosensitive material film to form the photosensitive material. The steps of forming the first through hole 2511 and the second through hole 2512 in the film may be performed sequentially.

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 conductive connection pattern 270 is formed conformally extending along the surface of the sealing layer 251. The conductive connection pattern 270 may be formed through a rewiring process. For example, the conductive connection pattern 270 may include a seed metal layer and a core metal layer formed through a plating process using the seed metal layer as a seed and stacked on the seed metal layer. The seed metal layer may include titanium (Ti), copper (Cu), chromium (Cr), tungsten (W), nickel (Ni), aluminum (Al), palladium (Pd), gold (Au), or a combination thereof. You can. The core metal layer may include copper (Cu) or an alloy of copper (Cu).

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 mask layer 640 is formed on the sealing layer 251. The mask layer 640 may include a mask opening 641 positioned to overlap the first through hole 2511. The mask opening 641 of the mask layer 640 may define an area in which the vertical connection conductor 280 to be formed in a subsequent step will be formed.

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 mask layer 640, the vertical connection conductor 280 is formed. The vertical connection conductor 280 may be formed to fill the first through hole 2511 exposed through the mask opening 641 of the mask layer 640 and partially fill the mask opening 641. The vertical connection conductor 280 may be formed through, for example, a plating process. For example, the vertical connection conductor 280 may include copper (Cu) or an alloy of copper (Cu).

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 mask opening 641 of the mask layer 640 may determine the horizontal width of the protrusion (281 in FIG. 9) of the vertical connection conductor 280. In example embodiments, the horizontal width of the mask opening 641 of the mask layer 640 may be larger than the horizontal width of the first through hole 2511 of the sealing layer 251. In this case, the protrusion 281 of the vertical connection conductor 280 may be formed to have a horizontal width greater than the horizontal width of the first through hole 2511 of the sealing layer 251.

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 vertical connection conductor 280, the mask layer 640 is removed. The mask layer 640 may be removed through, for example, a strip process.

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 cover insulating layer 290p is formed on the sealing layer 251 to cover the conductive connection pattern 270 and the vertical connection conductor 280.

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 cover insulating layer 290p so that the vertical connection conductor 280 is exposed to the outside. Another part of the preliminary cover insulating layer 290p remaining after the polishing process may form the cover insulating layer 290 and the buried insulating layer 295. Through the polishing process, a portion of the vertical connection conductor 280 may be removed along with a portion of the preliminary cover insulating layer 290p. The polishing process may include a planarization process such as chemical mechanical polishing. The polished top surface of the cover insulating layer 290, the polished surface of the vertical connection conductor 280, and the polished top surface of the buried insulating layer 295 may be on the same plane.

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 cover insulating layer 290 to form the redistribution structure 140. After forming the redistribution structure 140, the connection bump 190 may be formed on the redistribution structure 140. Afterwards, a sawing process is performed on the structure of Figure 10h. 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 individual semiconductor packages 102 as shown in FIG. 8 .

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 layer 295 filling the concave portion 285 of the vertical connection conductor 280 in FIG. 8 is omitted. It may be substantially the same or similar to the semiconductor package 102 described above. Hereinafter, the description will focus on differences from the semiconductor package 102 and its manufacturing method described with reference to FIGS. 8, 9, and 10A to 10H.

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 cover insulating layer 290p. The polishing process may be performed so that the concave portion (285 in FIG. 9) of the vertical connection conductor 280 can be removed. Since the concave portion 285 of the vertically connected conductor 280 is removed, the upper surface 283 of the vertically connected conductor 280 may be an overall flat plane.

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 cover insulating layer 290 to form the redistribution structure 140. The lower surface of the second conductive via pattern 1433 in the lowermost second wiring insulating layer 141 may be in continuous contact with the upper surface of the vertical connection conductor 280. After forming the redistribution structure 140, the connection bump 190 attaching and sawing steps are sequentially performed, so that a semiconductor package can be manufactured.

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 구조체
100: semiconductor package 110: package substrate
120: semiconductor chip 130: via frame
131: frame body 133: vertical connection conductor
140: Rewiring structure

Claims (9)

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 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.
제 1 항에 있어서,
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.
제 2 항에 있어서,
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.
제 1 항에 있어서,
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.
삭제delete 삭제delete 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 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.
제 7 항에 있어서,
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.
제 8 항에 있어서,
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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