KR100636780B1 - Packaging wafer fabrication method using glass wafer, and, packaging wafer fabricated by the same - Google Patents

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Abstract

글래스 기판을 이용한 패키징 기판 제조방법이 개시된다. 본 제조방법은, (a) 글래스 기판 상부 표면의 소정 영역을 소정 두께로 식각하여 공동부를 제작하는 단계, (b) 글래스 기판의 하부표면에 씨드층(seed layer)을 적층하는 단계, (c) 공동부가 형성된 글래스 기판 영역을 추가로 식각하여, 글래스 기판의 상하부 표면을 관통하는 비아홀을 제작하는 단계, 및, (d) 소정의 도전 물질을 이용하여 비아홀을 매립하는 단계를 포함한다. 이 경우, (a)단계는, 샌드 블러스터(sand blaster)를 이용하여 글래스 기판을 식각함으로써, 글래스 기판의 식각면이 소정 각도의 기울기를 가지도록 한다. 이에 따라, RF 특성이 우수한 패키징 기판을 저렴한 가격으로 제작할 수 있다.Disclosed is a packaging substrate manufacturing method using a glass substrate. The manufacturing method comprises the steps of: (a) etching a predetermined area of the upper surface of the glass substrate to a predetermined thickness to produce a cavity, (b) laminating a seed layer on the lower surface of the glass substrate, (c) And further etching the glass substrate region in which the cavity is formed, to produce a via hole penetrating the upper and lower surfaces of the glass substrate, and (d) filling the via hole using a predetermined conductive material. In this case, in step (a), the glass substrate is etched using a sand blaster, so that the etching surface of the glass substrate has a predetermined angle of inclination. As a result, a packaging substrate having excellent RF characteristics can be manufactured at a low price.

패키징 기판, 글래스 기판, 비아홀, 기울기, 샌드 블러스터Packaging Board, Glass Board, Via Hole, Tilt, Sand Blaster

Description

글래스 기판을 이용한 패키징 제조방법 및 그 방법으로 제조된 패키징 기판 { Packaging wafer fabrication method using glass wafer, and, packaging wafer fabricated by the same } Packaging wafer fabrication method using glass wafer, and, packaging wafer fabricated by the same}

도 1은 종래의 패키징 실리콘 기판의 구조를 나타내는 수직 단면도,1 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a conventional packaging silicon substrate,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패키징 기판의 구조를 나타내는 수직 단면도,2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a packaging substrate according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 패키징 기판의 구조를 나타내는 수직 단면도, 3 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a packaging substrate according to another embodiment of the present invention;

도 4(a) 내지 도 4(h)는 도 2의 패키징 기판을 제조하는 제조방법을 설명하기 위한 수직 단면도, 4 (a) to 4 (h) is a vertical cross-sectional view for explaining a manufacturing method for manufacturing the packaging substrate of FIG.

도 4(i)는 도 3의 패키징 기판을 제조하기 위한 추가공정을 나타내는 수직 단면도, 그리고,4 (i) is a vertical cross sectional view showing a further process for manufacturing the packaging substrate of FIG. 3, and

도 5는 도 3의 실시예에 따른 패키징 기판을 사용하여 패키징된 칩의 구조를 나타내는 수직 단면도이다.5 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a chip packaged using the packaging substrate according to the embodiment of FIG.

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawing

110 : 글래스 기판 120 : 폴리실리콘층110: glass substrate 120: polysilicon layer

130 : 보호막 135 : 비아홀130: shield 135: via hole

140 : 씨드층 150 : 도전물질층140: seed layer 150: conductive material layer

160 : 전극160 electrode

본 발명은 패키징 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전기적 배선이 형성된 글래스 기판을 이용하여 패키징 기판을 제조하는 방법 및 그 방법에 따라 제조된 패키징 기판에 관한 것이다. The present invention relates to a packaging substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing a packaging substrate using a glass substrate on which electrical wiring is formed and a packaging substrate manufactured according to the method.

최근 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)기술의 발달에 힘입어, 소형의 고기능 회로소자들이 개발되고 있다. 이러한 회로소자들은 하나의 단일 칩으로 제작되기 위해서는 패키징(packaging)을 필요로 한다. 패키징이란 회로소자가 전자부품에 실장될 수 있도록 물리적인 기능과 형성을 갖게 해주는 작업을 의미한다. 즉, 이물질이 유입되거나, 외부 충격에 파손되는 것을 방지하기 위해서, 회로소자를 밀봉 포장하는 작업을 의미한다. 이 경우, 회로소자를 밀봉포장하기 위해서는 패키징 기판을 이용하여 회로소자를 덮게 된다. 패키징 기판은 내부의 회로소자가 외부 회로와 전기적으로 연결될 수 있도록 전극을 구비하는 것이 바람직하다.Recently, with the development of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, small high-performance circuit devices have been developed. These circuit elements require packaging in order to be manufactured in one single chip. Packaging refers to the work that allows the circuit elements to have physical functions and formations to be mounted on electronic components. That is, in order to prevent foreign substances from entering or being damaged by an external impact, it means an operation of sealing and packaging the circuit elements. In this case, in order to seal and package the circuit element, the circuit element is covered using a packaging substrate. The packaging substrate is preferably provided with electrodes so that internal circuitry can be electrically connected to external circuitry.

도 1은 종래의 패키징 실리콘 기판의 구조를 나타내는 수직 단면도이다. 도 1에 따르면, 기판(11) 하부에 씨드층(10)을 적층한 후, 기판(11)을 수직으로 식각하여 씨드층(10)을 노출시키고, 노출된 씨드층(10)을 이용하여 금속층(12)을 도금함으로써 전기배선을 제작하게 된다. 이 경우, 기판(11)이 수직으로 식각됨에 따 라, 금속층(12)의 도금되는 기판(11)면도 수직으로 꺾어지게 된다. 따라서, 금속층(12)이 완전히 덮이지 못하거나, 과도한 도금 이후의 폴리싱(polishing) 작업과 같은 후속공정을 필요로 하기도 한다. 또한, 기판(11)의 일정영역(13)이 노출되어 전극층 형성이 어려워 질 수 있다는 문제점이 있었다. 즉, 패키징 기판 하부의 회로소자와 금속층(12)간의 연결이 끊어질 수 있다는 문제점이 있었다. 또한, 도금과정에서 보이드(void)가 형성될 수 있다는 문제점도 있었다.1 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a conventional packaging silicon substrate. Referring to FIG. 1, after the seed layer 10 is stacked below the substrate 11, the substrate 11 is vertically etched to expose the seed layer 10, and the metal layer is exposed using the exposed seed layer 10. By plating (12), electrical wiring is produced. In this case, as the substrate 11 is vertically etched, the surface of the substrate 11 to be plated of the metal layer 12 is also bent vertically. Therefore, the metal layer 12 may not be completely covered, or may require a subsequent process such as polishing after excessive plating. In addition, there is a problem that the electrode layer formation may be difficult because the predetermined region 13 of the substrate 11 is exposed. That is, there is a problem that the connection between the circuit element and the metal layer 12 below the packaging substrate may be broken. In addition, there was a problem that voids may be formed during the plating process.

또한, 박막벌크음향공진기 등과 같은 RF(Radio Frequency)소자를 패키징하는 경우, 일반적인 실리콘 기판을 패키징 기판으로 사용하게 되면 RF 특성이 저하된다는 문제점이 생기게 된다. 이에 따라서, 고가의 고저항 실리콘 웨이퍼(high resistivity silicon wafer)를 패키징 기판으로 사용하는 것이 일반적인데, 이는 칩 가격을 증대시키는 원인이 된다는 문제점이 있었다. In addition, when packaging a radio frequency (RF) device such as a thin film bulk acoustic resonator, there is a problem that the RF characteristics are degraded when a general silicon substrate is used as the packaging substrate. Accordingly, it is common to use an expensive high resistivity silicon wafer as a packaging substrate, which causes a problem of increasing chip prices.

또한, 실리콘이나 고저항 실리콘 웨이퍼 등은 빛의 투과율이 낮으므로, 광학분야 등에서 빛의 투과를 요하는 패키징이 필요한 경우에는 사용할 수 없다는 문제점이 있었다.In addition, since silicon and high-resistance silicon wafers have low light transmittance, there is a problem that they cannot be used when packaging requiring light transmission is required in the optical field.

한편, 글래스 기판(glass wafer)은 일반 실리콘 기판보다 고저항을 가지며, 가격도 저렴하며, 빛의 투과율도 높다는 특성이 있다. 하지만, 글래스 기판의 특성 상 실리콘 기판에 적용되는 반도체 공정을 적용하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다. 따라서, 패키징 기판에 필요한 전기 배선 등을 제작하는 데 어려움이 있었다. On the other hand, glass wafers have a higher resistance than ordinary silicon substrates, are inexpensive, and have high light transmittance. However, there is a problem in that it is difficult to apply a semiconductor process applied to a silicon substrate due to the characteristics of the glass substrate. Therefore, there was a difficulty in producing electrical wiring and the like required for the packaging substrate.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 가격 이 저렴하고, 저항특성이 좋으며, 빛의 투과율도 높은 글래스 기판을 이용하여 제조된 패키징 기판, 및, 그 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a packaging substrate manufactured using a glass substrate having low cost, good resistance characteristics, and high light transmittance, and a method of manufacturing the same. Is in.

본 발명의 또다른 목적은, 글래스 기판을 관통하는 비아홀의 식각면을 소정 각도로 기울어지도록 제조함으로써, 전극 형성을 용이하게 하는 패키징 기판 및 그 제조방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a packaging substrate and a method of manufacturing the same, which facilitate the formation of electrodes by manufacturing the via hole penetrating the glass substrate to be inclined at a predetermined angle.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 패키징 기판은, 글래스 기판, 상기 글래스 기판의 하부표면에 적층된 씨드층, 상기 글래스 기판의 상부표면 및 하부표면을 관통하며, 내부 사이드면이 소정 각도로 기울어진 비아홀, 및, 상기 비아홀을 매립한 도전물질층을 포함한다.Packaging substrate according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the glass substrate, the seed layer laminated on the lower surface of the glass substrate, penetrates the upper surface and the lower surface of the glass substrate, the inner side And a via hole inclined at a predetermined angle, and a conductive material layer filling the via hole.

바람직하게는, 상기 글래스 기판의 상부표면에 적층되어, 상기 도전물질층과 전기적으로 연결된 전극을 더 포함할 수 있다.Preferably, the glass substrate may further include an electrode stacked on an upper surface of the glass substrate and electrically connected to the conductive material layer.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 패키징 기판의 제조방법은, (a) 글래스 기판 상부 표면의 소정 영역을 소정 두께로 식각하여 공동부를 제작하는 단계, (b) 상기 글래스 기판의 하부표면에 씨드층(seed layer)을 적층하는 단계, (c) 상기 공동부가 형성된 글래스 기판 영역을 추가로 식각하여, 상기 글래스 기판의 상하부 표면을 관통하는 비아홀을 제작하는 단계, 및, (d) 소정의 도전 물질을 이용하여 상기 비아홀을 매립하는 단계를 포함한다.On the other hand, the manufacturing method of the packaging substrate according to an embodiment of the present invention, (a) etching a predetermined area of the upper surface of the glass substrate to a predetermined thickness to produce a cavity, (b) a seed on the lower surface of the glass substrate Laminating a seed layer, (c) further etching the glass substrate region in which the cavity is formed, to fabricate a via hole penetrating the upper and lower surfaces of the glass substrate, and (d) a predetermined conductive material Embedding the via hole using a.

이 경우, 상기 (a)단계는, 샌드 블러스터(sand blaster)를 이용하여 상기 글래스 기판을 식각함으로써, 상기 글래스 기판의 식각면이 소정 각도의 기울기를 가 지도록 하는 것이 바람직하다.In this case, in the step (a), by etching the glass substrate using a sand blaster, it is preferable that the etching surface of the glass substrate has a predetermined angle of inclination.

또한 바람직하게는, 상기 (c)단계는, 습식 에칭방법 및 건식 에칭방법 중 하나를 이용하여 상기 글래스 기판을 추가 식각하여, 상기 공동부의 사이드면을 평탄하게 할 수 있다.Also preferably, in the step (c), the glass substrate may be additionally etched using one of a wet etching method and a dry etching method to flatten the side surface of the cavity.

보다 바람직하게는 본 패키징 기판 제조방법은, 상기 글래스 기판의 상부표면에 전극을 적층하여 상기 도전물질과 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.More preferably, the method for manufacturing a packaging substrate may further include stacking an electrode on an upper surface of the glass substrate and electrically connecting the conductive material.

한편, 상기 (a)단계는, 상기 글래스 기판의 표면에 폴리실리콘층을 적층하는 단계, 상기 글래스 기판의 상부표면에 적층된 폴리실리콘층 표면에 소정 형태의 보호막을 적층하는 단계, 샌드 블러스터(sand blaster)를 이용하여 상기 보호막이 적층되지 않은 영역의 폴리실리콘층 및 글래스기판을 식각하여, 공동부를 제작하는 단계, 및, 상기 글래스 기판의 하부표면에 적층된 폴리실리콘층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the step (a), the step of laminating a polysilicon layer on the surface of the glass substrate, the step of laminating a protective film of a predetermined type on the surface of the polysilicon layer laminated on the upper surface of the glass substrate, sandblast (sand forming a cavity by etching the polysilicon layer and the glass substrate in the region where the protective film is not laminated using a blaster), and removing the polysilicon layer laminated on the lower surface of the glass substrate. Can be.

이 경우, 상기 보호막은, 감광성 필름(Dry Film resist)을 사용하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to use a photosensitive film as the protective film.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패키징 기판의 구조를 나타내는 수직 단면도이다. 도 2에 따르면, 본 패키징 기판은 글래스 기판(110), 씨드층(seed layer : 140), 비아홀(135), 및, 도전물질층(150)을 포함한다.2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a packaging substrate according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the packaging substrate includes a glass substrate 110, a seed layer 140, a via hole 135, and a conductive material layer 150.

비아홀(135)은 글래스 기판(110)의 상하부표면을 관통한다. 이 때, 비아홀 (135)의 사이드면, 즉, 글래스 기판(110)의 식각면은 소정 각도의 기울기를 가지게 된다. 이는 전극 형성 시에 식각영역의 모서리 부분에 위치하는 부분이 노출되어, 전극이 끊어지는 것을 방지하기 위한 것이다. The via hole 135 penetrates the upper and lower surfaces of the glass substrate 110. At this time, the side surface of the via hole 135, that is, the etching surface of the glass substrate 110 has a predetermined angle of inclination. This is to prevent the electrode from being broken by exposing a portion located at the corner portion of the etching region when the electrode is formed.

비아홀(135) 제작을 위해 샌드 블러스팅(sand blasting) 공정을 이용한다. 즉, 모래와 같은 연마재를 이용하여 글래스 기판(110)을 식각하여 비아홀(135)을 제작하게 되는데, 이는 글래스 기판(110)의 특성상, 반도체 식각 공정을 사용하기 어렵기 때문이다. 이러한 비아홀(135) 제작공정은 후술하는 단계에서 보다 구체적으로 설명한다. A sand blasting process is used to manufacture the via holes 135. That is, the via hole 135 is manufactured by etching the glass substrate 110 using an abrasive such as sand, because it is difficult to use a semiconductor etching process due to the characteristics of the glass substrate 110. The manufacturing process of the via hole 135 will be described in more detail in the steps to be described later.

비아홀(135) 내부는 도전물질이 매립되어 도전물질층(150)을 형성한다. 도전물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티탄(Ti), 크롬(Cr), 팔라듐(Pd) 및 몰리브덴(Mo)와 같은 통상의 금속을 사용할 수 있다. A conductive material is embedded in the via hole 135 to form the conductive material layer 150. Conductive materials include copper (Cu), aluminum (Al), tungsten (W), gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), titanium (Ti), chromium (Cr), palladium (Pd) and molybdenum Ordinary metals such as (Mo) can be used.

한편, 씨드층(140)은 실리콘기판(110) 하부 표면에 적층되어, 도전물질이 비아홀(135) 내부에 도금되도록 하는 씨드 역할을 한다. 씨드층(140)의 재료로는 크롬(Cr), 금(Au) 등이 될 수 있다.On the other hand, the seed layer 140 is stacked on the lower surface of the silicon substrate 110, and serves as a seed so that the conductive material is plated in the via hole 135. The material of the seed layer 140 may be chromium (Cr), gold (Au), or the like.

이에 따라, 씨드층(140)에 의해 도금된 도전물질층(150)은 상부표면의 면적이 하부표면의 면적보다 상대적으로 큰 원뿔 형태가 된다. 따라서, 도전물질층(150) 상부에 전극 형성이 용이하게 이루어 질 수 있게 되며, 도금 되어지는 형태 상 보이드가 형성될 위험도 줄어들게 된다.Accordingly, the conductive material layer 150 plated by the seed layer 140 has a cone shape in which the area of the upper surface is relatively larger than the area of the lower surface. Therefore, the electrode can be easily formed on the conductive material layer 150, and the risk of forming a void in the form of being plated is reduced.

한편, 도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 패키징 기판의 구성을 나타내 는 수직 단면도이다. 도 3에 따르면, 도 2의 패키징 기판 상부표면에 전극(160)이 추가되었음을 알 수 있다. 비아홀(135)의 내부 사이드면이 비스듬히 제작됨에 따라, 비아홀(135)이 제작된 영역의 글래스 기판(110) 모서리가 수직으로 꺾이지 않고, 비교적 완만하게 꺾이게 된다. 따라서, 모서리 부분의 글래스 기판(110)이 노출되지 않게 된다. On the other hand, Figure 3 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a packaging substrate according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, it can be seen that the electrode 160 is added to the upper surface of the packaging substrate of FIG. 2. As the inner side surface of the via hole 135 is made obliquely, the edge of the glass substrate 110 in the region where the via hole 135 is manufactured is not bent vertically, but rather is bent gently. Therefore, the glass substrate 110 of the corner portion is not exposed.

도 4(a) 내지 도 4(h)는 도 2의 패키징 기판을 제조하는 제조방법을 설명하기 위한 수직단면도이다. 먼저, 도 4(a)와 같이 글래스 기판(110)의 표면에 폴리실리콘층(poly silicon layer : 120)을 적층한다. 4 (a) to 4 (h) are vertical cross-sectional views for explaining a manufacturing method of manufacturing the packaging substrate of FIG. First, as shown in FIG. 4A, a polysilicon layer 120 is laminated on the surface of the glass substrate 110.

다음으로, 도 4(b)에서와 같이, 글래스 기판(110)의 상부 표면에 적층된 폴리실리콘층(120) 상부에 보호막(130)을 패터닝한다. 이 경우, DFR(Dry Film Resister)와 같은 감광성 필름을 보호막(130)으로 사용할 수 있다. 샌드 블러스터(sand blaster)를 이용하기 위해서는, 대략 100미크론 정도의 두께를 가지는 샌드 블러스터 전용 필름을 사용하는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 4B, the passivation layer 130 is patterned on the polysilicon layer 120 stacked on the upper surface of the glass substrate 110. In this case, a photosensitive film such as a dry film resistor (DFR) may be used as the protective film 130. In order to use a sand blaster, it is preferable to use a sand blaster-only film having a thickness of about 100 microns.

다음으로, 도 4(c)에서와 같이, 보호막(130)이 적층된 글래스 기판(110)을 샌드 블러스터에 투입함으로써 모래와 같은 연마재를 이용하여 보호막(130)이 적층되지 않은 영역의 폴리실리콘층(130) 및 글래스 기판(110)을 식각하여 공동부(135)를 제작한다. 이 경우, 공동부(135) 하부의 글래스 기판(110)을 완전히 식각하지 않고 소정 두께로 남김으로써, 후술하는 단계에서 씨드층(140)이 적층될 수 있도록 한다. 한편, 글래스 기판(110)을 식각함에 있어 수직 방향으로 식각하지 않고, 소정 각도의 기울기를 가지도록 제작한다. Next, as shown in FIG. 4C, the glass substrate 110 on which the protective film 130 is laminated is introduced into the sand blaster to thereby form a polysilicon layer in which the protective film 130 is not laminated using an abrasive such as sand. The 130 and the glass substrate 110 are etched to fabricate the cavity 135. In this case, the glass substrate 110 under the cavity 135 remains at a predetermined thickness without being completely etched, so that the seed layer 140 may be stacked in a later step. Meanwhile, in etching the glass substrate 110, the glass substrate 110 may be manufactured to have a predetermined angle of inclination without etching in the vertical direction.

다음으로, 도 4(d)에서와 같이, 보호막(130)을 제거한다. 이 때, 글래스 기판(110) 하부 표면에 적층된 폴리실리콘층(120)도 함께 제거한다. 폴리실리콘층(120)의 제거는 이플루오르화크세논(XeF2)와 같은 플루오르화물을 이용하여 건식 에칭하는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 4 (d), the protective film 130 is removed. At this time, the polysilicon layer 120 stacked on the lower surface of the glass substrate 110 is also removed. Removal of the polysilicon layer 120 is preferably dry etching using a fluoride such as xenon difluoride (XeF 2 ).

다음으로, 도 4(e)에서와 같이, 글래스 기판(110) 하부 표면의 전면에 씨드층(140)을 적층한다. Next, as shown in FIG. 4E, the seed layer 140 is stacked on the entire surface of the lower surface of the glass substrate 110.

다음으로, 도 4(f)에서와 같이, 공동부(135) 하부의 글래스 기판(110)을 추가로 식각함으로써, 글래스 기판(110)의 상하부표면을 관통하는 비아홀(135)을 제작한다. 이에 따라, 글래스 기판(110) 하부 표면에 적층된 씨드층(140)을 비아홀(135)을 통해 노출시킨다. 이 경우, 식각 방법은 습식 에칭 또는 건식 에칭 방법을 사용할 수 있다. 습식 에칭방법이란 초산수용액, 불화수소산, 인산수용액 등의 화학 용액을 이용하여 식각하는 방법이고, 건식 에칭방법은 가스(gas), 플라즈마(plasma), 이온빔(ion beam) 등을 이용하여 식각하는 방법이다. 이 때, 후술하는 단계에서 도전물질이 잘 도금될 수 있도록, 비아홀(135) 내부의 사이드면도 평탄하게 식각하는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 4F, the glass substrate 110 under the cavity 135 is further etched to fabricate the via hole 135 penetrating the upper and lower surfaces of the glass substrate 110. Accordingly, the seed layer 140 stacked on the lower surface of the glass substrate 110 is exposed through the via hole 135. In this case, the etching method may use a wet etching method or a dry etching method. The wet etching method is a method of etching using a chemical solution such as acetic acid solution, hydrofluoric acid, aqueous solution of phosphoric acid, etc., and the dry etching method is a method of etching using gas, plasma, ion beam, etc. to be. At this time, it is preferable that the side surface inside the via hole 135 is also etched flat so that the conductive material can be plated well in the steps described below.

다음으로, 도 4(g)에서와 같이, 글래스 기판(110) 표면에 적층되어 있는 폴리실리콘층(120)을 제거한다. 이는 후술하는 단계에서 도전물질층(150) 및 전극(160)을 통해 전달되는 전기신호가 폴리실리콘층(120)을 통해 누설되는 것을 방지하기 위한 것이다. Next, as shown in FIG. 4G, the polysilicon layer 120 stacked on the surface of the glass substrate 110 is removed. This is to prevent the electrical signal transmitted through the conductive material layer 150 and the electrode 160 from leaking through the polysilicon layer 120 in the following steps.

다음으로, 도 4(h)에서와 같이, 비아홀(135) 내부를 도전물질로 매립하게 된다. 이 경우, 씨드층(140)에 의한 도금공정을 이용할 수 있다. 한편, 도 4(h)에서는 씨드층(140)이 글래스 기판(110) 하부 표면에 전면적으로 적층된 것으로 나타나 있지만, 회로소자와의 연결을 위해서 씨드층(140)을 일정한 패턴으로 식각할 수도 있다.Next, as shown in FIG. 4 (h), the via hole 135 is filled with a conductive material. In this case, the plating process by the seed layer 140 can be used. Meanwhile, in FIG. 4H, the seed layer 140 is entirely stacked on the bottom surface of the glass substrate 110, but the seed layer 140 may be etched in a predetermined pattern for connection with the circuit device. .

한편, 도 3에 도시된 바와 같은 패키징 기판을 제조하기 위해서는 도 4(i)에 도시된 공정을 추가적으로 실시하게 된다. 즉, 도전물질층(150) 및 글래스 기판(110) 상부 표면에 도전물질을 적층하여 전극(160)을 제작하게 된다.Meanwhile, in order to manufacture a packaging substrate as illustrated in FIG. 3, the process illustrated in FIG. 4 (i) is additionally performed. That is, the conductive material is stacked on the upper surface of the conductive material layer 150 and the glass substrate 110 to manufacture the electrode 160.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제작된 패키징 기판을 이용하여 패키징된 회로소자칩의 구성을 나타내는 수직단면도이다. 도 5에 따르면, 본 소자칩은 패키징 기판(200), 베이스 기판(300), 회로소자(310), 범프(bump : 320a, b), 및, 연결부(330)를 포함한다. 베이스 기판(300)은 일반적인 실리콘 기판이 될 수 있다. 이에 따라, 실리콘 기판상에 회로소자(310)를 실장한 후, 범프(320a, b) 등을 이용하여 패키징 기판(200)을 결합시켜 회로소자(310)를 패키징 한다.5 is a vertical cross-sectional view showing a configuration of a circuit device chip packaged using a packaging substrate manufactured according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the device chip includes a packaging substrate 200, a base substrate 300, a circuit device 310, bumps 320a and b, and a connection portion 330. The base substrate 300 may be a general silicon substrate. Accordingly, after the circuit device 310 is mounted on the silicon substrate, the circuit board 310 is packaged by coupling the packaging substrate 200 using the bumps 320a and b.

패키징 기판(200)은 도 2 및 3에 도시된 바와 같은 구조를 가진다. 즉, 글래스 기판(210), 도전물질층(220), 씨드층(230), 및, 전극(240)을 포함한다. 이에 따라, 패키징 기판(200) 상하부를 전기적으로 연결시킬 수 있게 된다. 패키징 기판(200)의 구조에 대한 설명은 상술한 바 있으므로, 더이상의 설명은 생략한다.The packaging substrate 200 has a structure as shown in FIGS. 2 and 3. That is, the glass substrate 210, the conductive material layer 220, the seed layer 230, and the electrode 240 are included. Accordingly, the upper and lower portions of the packaging substrate 200 may be electrically connected. Since the description of the structure of the packaging substrate 200 has been described above, further description thereof will be omitted.

회로소자(310)는 패키징 기판(200) 하부 표면에 형성된 씨드층(230)과 연결부(330)를 통해 전기적으로 연결된다. 연결부(330)는 와이어나 도전성 범프 등으로 구현될 수 있다. 도전성 범프로 구현하는 경우, 회로소자(310) 표면에 제작된 패드(미도시) 상에 금(gold), 솔더(solder), 혹은 기타 금속 등의 소재로 수십 μm 크기에서 수백 μm 크기의 돌기 형태의 도전성 범프를 제작하여 사용할 수 있다. 한편, 회로소자(310)는 음향공진기, 필터, 듀플렉서 등의 다양한 RF 소자가 될 수 있다. The circuit device 310 is electrically connected to the seed layer 230 and the connection part 330 formed on the lower surface of the packaging substrate 200. The connection part 330 may be implemented with a wire or a conductive bump. In the case of the conductive bumps, protrusions having a size of several tens of micrometers to hundreds of micrometers of gold, solder, or other metals are formed on pads (not shown) formed on the surface of the circuit device 310. Conductive bumps can be produced and used. The circuit device 310 may be various RF devices such as an acoustic resonator, a filter, a duplexer, and the like.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 글래스 기판을 이용하여 패키징 기판을 제조할 수 있게 된다. 글래스 기판의 경우, RF 손실이 적으면서 가격이 저렴하다는 특성이 있으므로, RF 소자를 패키징 함에 있어 RF 특성이 저하되는 것을 방지하면서, 동시에 칩 제조비용도 절감할 수 있게 된다. 또한, 글래스 기판은 실리콘이나 고저항 실리콘 웨이퍼에 비해서 빛 투과율이 좋으므로, 광학 소자 등을 패키징하는 경우에 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 패키징 기판 상하부를 전기적으로 연결하기 위한 비아홀을 제작함에 있어, 비아홀 내부의 사이드면이 소정의 기울기를 가지도록 제조함으로써, 외부단자와 연결하기 위한 전극을 보다 용이하게 제작할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the packaging substrate can be manufactured using the glass substrate. In the case of a glass substrate, the RF loss is low and the price is inexpensive. Thus, the packaging of the RF device is prevented from deteriorating the RF characteristic, and at the same time, the chip manufacturing cost can be reduced. In addition, since the glass substrate has better light transmittance than silicon or a high resistance silicon wafer, it can be usefully used when packaging an optical element. In addition, according to the present invention, in manufacturing a via hole for electrically connecting the upper and lower packaging substrate, by manufacturing the side surface inside the via hole has a predetermined inclination, it is possible to more easily manufacture the electrode for connecting to the external terminal. Will be.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

Claims (8)

글래스 기판;Glass substrates; 상기 글래스 기판의 하부표면에 적층된 평판 형태의 씨드층; A seed layer having a flat plate stacked on a lower surface of the glass substrate; 상기 글래스 기판의 상부표면 및 하부표면을 관통하며, 내부 사이드면이 소정 각도로 기울어진 비아홀; 및,A via hole penetrating an upper surface and a lower surface of the glass substrate and having an inner side surface inclined at a predetermined angle; And, 상기 비아홀을 매립한 도전물질층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판.And a conductive material layer filling the via hole. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 글래스 기판의 상부표면에 적층되어, 상기 도전물질층과 전기적으로 연결된 전극;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판.And an electrode stacked on an upper surface of the glass substrate and electrically connected to the conductive material layer. (a) 글래스 기판 상부 표면의 소정 영역을 소정 두께로 식각하여 공동부를 제작하는 단계;(a) forming a cavity by etching a predetermined region of the upper surface of the glass substrate to a predetermined thickness; (b) 상기 글래스 기판의 하부표면에 평판 형태의 씨드층(seed layer)을 적층하는 단계;(b) depositing a seed layer in the form of a plate on a lower surface of the glass substrate; (c) 상기 공동부가 형성된 글래스 기판 영역을 추가로 식각하여, 상기 글래스 기판의 상하부 표면을 관통하는 비아홀을 제작하는 단계; 및,(c) further etching the glass substrate region in which the cavity is formed to fabricate a via hole penetrating the upper and lower surfaces of the glass substrate; And, (d) 소정의 도전 물질을 이용하여 상기 비아홀을 매립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판의 제조방법.(d) filling the via hole using a predetermined conductive material. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 (a)단계는,In step (a), 샌드 블러스터(sand blaster)를 이용하여 상기 글래스 기판을 식각함으로써, 상기 글래스 기판의 식각면이 소정 각도의 기울기를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판의 제조방법.And etching the glass substrate using a sand blaster, such that an etching surface of the glass substrate has an inclination of a predetermined angle. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 (c)단계는,Step (c) is, 습식 에칭방법 및 건식 에칭방법 중 하나를 이용하여 상기 글래스 기판을 추가 식각하여, 상기 공동부의 사이드면을 평탄하게 하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판의 제조방법. And further etching the glass substrate using one of a wet etching method and a dry etching method to flatten the side surface of the cavity. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 글래스 기판의 상부표면에 전극을 적층하여 상기 도전물질과 전기적으로 연결시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판의 제조방법.Stacking an electrode on an upper surface of the glass substrate and electrically connecting the conductive material to the conductive material. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 (a)단계는, In step (a), 상기 글래스 기판의 표면에 폴리실리콘층을 적층하는 단계;Stacking a polysilicon layer on a surface of the glass substrate; 상기 글래스 기판의 상부표면에 적층된 폴리실리콘층 표면에 소정 형태의 보호막을 적층하는 단계;Stacking a protective film of a predetermined type on a surface of the polysilicon layer laminated on the upper surface of the glass substrate; 샌드 블러스터(sand blaster)를 이용하여 상기 보호막이 적층되지 않은 영역의 폴리실리콘층 및 글래스기판을 식각하여, 공동부를 제작하는 단계; 및,Forming a cavity by etching a polysilicon layer and a glass substrate in a region where the protective layer is not laminated using a sand blaster; And, 상기 글래스 기판의 하부표면에 적층된 폴리실리콘층을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판의 제조방법.Removing the polysilicon layer laminated on the lower surface of the glass substrate. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 보호막은, 감광성 필름(Dry Film Resist)을 사용하는 것을 특징으로 하는 패키징 기판의 제조방법.The protective film is a manufacturing method of a packaging substrate, characterized in that using a dry film resist (Dry Film Resist).
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