KR20010004546A - wafer level package and method of fabricating the same - Google Patents

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KR20010004546A
KR20010004546A KR1019990025236A KR19990025236A KR20010004546A KR 20010004546 A KR20010004546 A KR 20010004546A KR 1019990025236 A KR1019990025236 A KR 1019990025236A KR 19990025236 A KR19990025236 A KR 19990025236A KR 20010004546 A KR20010004546 A KR 20010004546A
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홍성학
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김영환
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02B7/00Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
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    • B66F3/16Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads screw operated actuated through bevel-wheel gearings

Abstract

PURPOSE: A wafer level package and a method for making the same are provided to prevent that a crack is formed on interfacial surface between a junction auxiliary layer and an insulating layer by maximally suppressing a side stress on the junction auxiliary layer. CONSTITUTION: A wafer level package includes a semiconductor chip having many bonding pads(11), a lower insulating layer(20), a metal pattern(30), a junction auxiliary layer(40), an upper insulating layer(61) and a solder ball(70). The lower insulating layer is deposited on the semiconductor chip in order to expose a bonding pad of the semiconductor chip. The metal pattern is connected its one end to the bonding pad, and a via hole is formed to the other end positioned on the lower insulating layer. The junction auxiliary layer is deposited on the via hole, is positioned on the same plane as the metal pattern. The bottom of the junction auxiliary layer is contacted with the lower insulating layer, a side of which is contacted with the metal pattern, and edge of which is contacted with the metal pattern surface. The upper insulating layer is deposited on a total structure in order to expose the junction auxiliary layer. The solder ball is mounted to the junction auxiliary layer.

Description

웨이퍼 레벨 패키지 및 그의 제조 방법{wafer level package and method of fabricating the same}Wafer level package and method of fabricating the same

본 발명은 웨이퍼 레벨 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 웨이퍼 상태에서 패키징 공정이 이루어지는 패키지에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wafer level package and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a package in which a packaging process is performed in a wafer state.

기존의 패키지는 웨이퍼를 먼저 스크라이브 라인을 따라 절단하여 개개의 반도체 칩으로 분리한 후, 개개의 반도체 칩별로 여러 가지 패키징 공정을 실시하는 것에 의해 제조되었다.Existing packages are manufactured by first cutting a wafer along a scribe line, separating the wafer into individual semiconductor chips, and then performing various packaging processes for each semiconductor chip.

그러나, 상기된 기존의 패키지는 개개의 반도체 칩별로 많은 단위 공정이 실시되어야 하기 때문에, 하나의 웨이퍼에서 제조되는 반도체 칩들을 고려하게 되면, 공정수가 너무 많다는 문제점을 안고 있다.However, since the conventional package described above requires many unit processes to be performed for each semiconductor chip, considering the semiconductor chips manufactured from one wafer, there is a problem that the number of processes is too large.

그래서, 최근에는 웨이퍼를 먼저 절단하지 않고 웨이퍼 상태에서 상기된 패키징 공정을 우선적으로 실시한 후, 최종적으로 스크라이브 라인을 따라 절단하여 패키지를 제조하는 방안이 제시되었다. 이러한 방법으로 제조된 패키지를 웨이퍼 레벨 패키지라 하는데, 도 1에 종래의 웨이퍼 레벨 패키지가 단면도로 도시되어 있다.Therefore, in recent years, a method of manufacturing a package by first performing the above-described packaging process in a wafer state without cutting the wafer first and finally cutting along the scribe line has been proposed. Packages manufactured in this manner are referred to as wafer level packages, in which a conventional wafer level package is shown in cross section.

도 1에 도시된 바와 같이, 본딩 패드(1a)들을 갖는 복수개의 반도체 칩이 구성된 웨이퍼(1) 표면에 폴리머 재질인 하부 절연층(2)이 도포되어 있다. 하부 절연층(2)은 식각되어, 본딩 패드(1a)가 노출되어 있다. 본딩 패드(1a)에 일단이 연결된 금속 패턴(3)이 하부 절연층(2)상에 증착되어 있다. 전체 구조 상부에 역시 폴리머 재질인 상부 절연층(4)이 도포되어 있고, 금속 패턴(3)의 타단 상에 위치된 상부 절연층(4) 부분이 식각되어 금속 패턴(3)의 타단이 노출되어서, 볼 랜드가 형성되어 있다. 노출된 금속 패턴(3)의 타단에 다층 금속막인 접합 보조층(5)이 증착되어 있고, 솔더 볼(6)이 접합 보조층(5)에 마운트되어 있다. 솔더 볼(6)이 마운트된 후, 웨이퍼(1)가 스크라이브 라인을 따라 절단되므로써, 개개의 반도체 칩으로 분리되는 것에 의해 웨이퍼 레벨 패키지가 완성된다.As shown in FIG. 1, a lower insulating layer 2 made of a polymer is coated on a surface of a wafer 1 including a plurality of semiconductor chips having bonding pads 1a. The lower insulating layer 2 is etched to expose the bonding pads 1a. A metal pattern 3 having one end connected to the bonding pad 1a is deposited on the lower insulating layer 2. The upper insulating layer 4, which is also a polymer material, is coated on the entire structure, and the portion of the upper insulating layer 4 located on the other end of the metal pattern 3 is etched to expose the other end of the metal pattern 3, , A ball land is formed. The bonding auxiliary layer 5 which is a multilayer metal film is deposited on the other end of the exposed metal pattern 3, and the solder ball 6 is mounted on the bonding auxiliary layer 5. After the solder balls 6 are mounted, the wafer 1 is cut along the scribe line, so that the wafer level package is completed by being separated into individual semiconductor chips.

그런데, 도 1에 도시된 종래의 패키지에서, 접합 보조층(5)의 하단은 금속 재질인 금속 패턴(3)에 접합되어 있으므로 문제가 없으나, 그의 측면은 언더 커팅되어 경사면을 이루는 상부 절연층(4)의 식각면에 접촉되어 있기 때문에, 그들의 계면 사이에서 문제가 발생된다.However, in the conventional package shown in FIG. 1, since the lower end of the bonding auxiliary layer 5 is bonded to the metal pattern 3 made of a metal material, there is no problem, but the side surface of the bonding auxiliary layer 5 is undercut to form an inclined surface. Since they are in contact with the etching surface of 4), problems arise between their interfaces.

즉, 접합 보조층(5)은 금속이고 상부 절연층(4)은 폴리머이므로, 그들의 재질 차이로 인해서 열팽창계수도 차이가 심하게난다. 이로 인하여, 상부 절연층(4)의 경사면에 스트레스가 인가되어 접합 강도를 취약하게 한다. 접합 강도가 약해지면, 전기 신호의 흐름에 문제가 발생되는 심각한 사태가 야기된다. 설사, 전기 신호의 흐름에 큰 지장이 없다 하더라도, 열팽창계수 차이로 인해 계면 사이에 들뜸 현상이 발생되고, 그 사이를 통해서 수분이 침투하여 금속 패턴(3)을 부식시킬 소지가 매우 높다. 금속 패턴(3)이 부식되면 크랙 현상이 일어난다.That is, since the bonding auxiliary layer 5 is a metal and the upper insulating layer 4 is a polymer, the thermal expansion coefficient also differs severely because of their material difference. For this reason, stress is applied to the inclined surface of the upper insulating layer 4, making the joint strength weak. If the bond strength is weakened, a serious situation arises in which a problem occurs in the flow of the electrical signal. Even if there is no great obstacle in the flow of the electrical signal, the phenomenon of lifting occurs between the interfaces due to the difference in the coefficient of thermal expansion, and water penetrates through them, which is very likely to corrode the metal pattern 3. When the metal pattern 3 is corroded, a crack phenomenon occurs.

또한, 종래에는 상하부 절연층(4,2)의 재질이 폴리머로 동일하다. 따라서, 먼저 도포된 하부 절연층(2)을 경화시키고, 이어서 상부 절연층(4)을 도포한 후 경화시키게 된다. 그런데, 하부 절연층(2)이 완벽하게 경화되지 않으면, 잔존된 수분 또는 솔벤트가 상부 절연층(4) 경화시 폭발되어, 상부 절연층(4)에 주름을 형성시키는 문제점도 있었다.In addition, conventionally, the material of the upper and lower insulating layers 4 and 2 is the same as the polymer. Therefore, the lower insulating layer 2 applied first is cured, and then the upper insulating layer 4 is applied and then cured. However, if the lower insulating layer 2 is not completely cured, residual moisture or solvent may explode when the upper insulating layer 4 is cured, thereby forming a wrinkle in the upper insulating layer 4.

특히, 종래에는 접합 보조층(5)이 금속 패턴(3)과 동일 평면에 위치하지 않고 금속 패턴(3) 상부에 위치한다. 이로 인하여, 전기 신호를 전달하는 전자가 솔더 볼(6)에 도달되기 위해서는, 금속 패턴(3)을 따라 이동하다가 접합 보조층(5) 하부에서 90。로 방향이 전환되어야 한다. 따라서, 전하의 이동 흐름이 원활하지 못하다는 문제점도 있다.In particular, in the related art, the bonding auxiliary layer 5 is not disposed on the same plane as the metal pattern 3 but is positioned on the metal pattern 3. For this reason, in order for the electrons to transmit the electrical signal to reach the solder balls 6, the electrons must move along the metal pattern 3 and then turn to 90 ° under the bonding auxiliary layer 5. Therefore, there is also a problem that the movement flow of the charge is not smooth.

아울러, 접합 보조층(5)은 상부 절연층(4)의 표면에도 놓이게 되는데, 솔더 볼(6)은 상부 절연층(4)의 표면에 놓인 접합 보조층(5) 부분과는 전혀 접촉되지 못하므로, 솔더 볼(6)의 접합 강도에 문제가 있다.In addition, the bonding auxiliary layer 5 is also placed on the surface of the upper insulating layer 4, the solder ball 6 is not in contact with the portion of the bonding auxiliary layer 5 placed on the surface of the upper insulating layer (4). Therefore, there is a problem in the bonding strength of the solder balls 6.

따라서, 본 발명은 종래의 웨이퍼 레벨 패키지가 안고 있는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 접합 보조층에 측면 스트레스가 인가되는 것이 최대한 억제되도록 하여, 접합 보조층과 절연층 사이의 계면에 틈새가 형성되는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 레벨 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problem of the conventional wafer-level package, to minimize the application of side stress to the bonding auxiliary layer, so that a gap is formed at the interface between the bonding auxiliary layer and the insulating layer. It is an object of the present invention to provide a wafer-level package and a method of manufacturing the same, which can be prevented.

본 발명의 다른 목적은, 상하부 절연층의 재질을 달리 하여, 하부 절연층이 완벽하게 경화되지 못하는 원인으로 인해 상부 절연층에 발생되는 문제를 해소시킬 수 있게 하는데 있다.Another object of the present invention is to make it possible to solve the problem caused in the upper insulating layer by causing the lower insulating layer is not completely cured by different materials of the upper and lower insulating layers.

본 발명의 또 다른 목적은, 금속 패턴과 접합 보조층이 동일 평면상에 위치하도록 하여, 전기 신호를 전달하는 전자의 흐름이 원활해지게 하는데 있다.Still another object of the present invention is to facilitate the flow of electrons for transmitting an electrical signal by placing the metal pattern and the bonding auxiliary layer on the same plane.

본 발명의 또 다른 목적은, 접합 보조층의 가장자리 표면 부위도 솔더 볼에 접촉되도록 하여, 솔더 볼의 접합 강도를 더욱 강화시키는데 있다.It is still another object of the present invention to further strengthen the bonding strength of the solder ball by making the edge surface portion of the bonding auxiliary layer also contact the solder ball.

도 1은 종래의 웨이퍼 레벨 패키지를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional wafer level package.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 레벨 패키지를 제조 공정 순서대로 나타낸 단면도.2 to 5 are cross-sectional views of wafer level packages according to the present invention in the order of manufacturing process.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -Description of symbols for the main parts of the drawings

10 ; 웨이퍼 11 ; 본딩 패드10; Wafer 11; Bonding pads

20 ; 하부 절연층 30 ; 금속 패턴20; Lower insulating layer 30; Metal pattern

40 ; 접합 보조층 50 ; 보호층40; Bonding auxiliary layer 50; Protective layer

60,61 ; 상부 절연층 70 ; 솔더 볼60,61; Upper insulating layer 70; Solder ball

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 웨이퍼 레벨 패키지는 다음과 같은 구성으로 이루어진다.In order to achieve the above object, the wafer level package according to the present invention has the following configuration.

복수개의 본딩 패드가 배치된 반도체 칩의 표면에, 본딩 패드가 노출되도록 하부 절연층이 도포된다. 노출된 본딩 패드에 일단이 연결된 금속 패턴이 하부 절연층상에 증착된다. 금속 패턴의 타단이 식각되어 비아홀이 형성된다. 비아홀에 금속 재질인 접합 보조층이 증착되는데, 접합 보조층의 저면은 하부 절연층에 접촉되고, 측면은 금속 패턴에 접촉되어서 금속 패턴과 동일 평면상에 위치하게 되며, 가장자리는 금속 패턴의 표면상에 접촉된다. 접합 보조층이 노출되도록 전체 구조 상부에 상부 절연층이 도포되는데, 상부 절연층의 재질은 하부 절연층과 상이하다. 상부 절연층에서 노출된 접합 보조층에 솔더 볼이 마운트되는데, 솔더 볼은 접합 보조층의 가장자리 표면과도 접합된다.The lower insulating layer is applied to the surface of the semiconductor chip on which the plurality of bonding pads are disposed so that the bonding pads are exposed. A metal pattern, one end of which is connected to the exposed bonding pads, is deposited on the lower insulating layer. The other end of the metal pattern is etched to form a via hole. A bonding auxiliary layer made of a metal is deposited in the via hole. The bottom of the bonding auxiliary layer is in contact with the lower insulating layer, and the side is in contact with the metal pattern so that it is coplanar with the metal pattern, and the edge is on the surface of the metal pattern. Is in contact with. An upper insulating layer is applied over the entire structure to expose the bonding auxiliary layer, and the material of the upper insulating layer is different from that of the lower insulating layer. Solder balls are mounted to the bonding auxiliary layer exposed from the upper insulating layer, which is also bonded to the edge surface of the bonding auxiliary layer.

상기된 구성으로 이루어진 웨이퍼 레벨 패키지를 제조하는 방법은 다음과 같다.A method of manufacturing a wafer level package having the above-described configuration is as follows.

본딩 패드들을 갖는 복수개의 반도체 칩이 구성된 웨이퍼 표면에 실리콘 질화막 재질인 하부 절연층을 도포한다. 하부 절연층을 식각하여 본딩 패드를 노출시킨다. 전체 구조 상부에 금속층을 증착한 후 패터닝하여, 일단이 본딩 패드에 연결된 금속 패턴을 형성한다. 금속 패턴의 타단을 식각하여 비아홀을 형성한다. 전체 구조 상부에 접합 보조용 금속층을 증착한 후, 비아홀에만 남도록 이 금속층을 패터닝하여 접합 보조층을 형성한다. 전체 구조 상부에 폴리이미드 재질인 상부 절연층을 도포한 후, 접합 보조층이 노출되도록 상부 절연층을 식각한다. 노출된 접합 보조층에 솔더 볼을 마운트한 후, 웨이퍼를 스크라이브 라인을 따라 절단하여 개개의 반도체 칩으로 분리한다.A lower insulating layer made of a silicon nitride film is applied to a wafer surface on which a plurality of semiconductor chips having bonding pads are formed. The lower insulating layer is etched to expose the bonding pads. A metal layer is deposited on the entire structure and then patterned to form a metal pattern, one end of which is connected to the bonding pad. The other end of the metal pattern is etched to form a via hole. After the deposition auxiliary metal layer is deposited on the entire structure, the metal layer is patterned so as to remain only in the via hole to form the bonding auxiliary layer. After applying the upper insulating layer of polyimide on the entire structure, the upper insulating layer is etched to expose the bonding auxiliary layer. After mounting the solder balls on the exposed bonding auxiliary layer, the wafer is cut along the scribe line and separated into individual semiconductor chips.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 접합 보조층이 금속 패턴과 동일 평면상에 위치하므로써, 서로간의 계면으로 측면 스트레스가 인가되는 것이 억제되고 아울러 계면에 틈새가 형성되는 것도 억제된다. 특히, 접합 보조층과 금속 패턴이 동일 평면상에 위치하므로, 전기 신호를 전달하는 전하가 직선 이동을 하게 되어 전기 흐름이 매우 원활해진다. 그리고, 솔더 볼은 접합 보조층의 가장자리 표면과도 접합되므로, 그만큼 솔더 볼의 접합 강도가 강화된다. 아울러, 하부 절연층의 재질이 실리콘 질화막이므로, 종래와 같이 미경화된 수분 또는 솔벤트가 상부 절연층으로 침투하여 상부 절연층에 주름을 형성시키는 것도 방지된다.According to the above-described configuration of the present invention, since the bonding auxiliary layer is located on the same plane as the metal pattern, the side stress is not applied to the interfaces between each other and the formation of gaps at the interfaces is also suppressed. In particular, since the junction auxiliary layer and the metal pattern are located on the same plane, the electric charges that transfer the electric signal are linearly moved, and the electric flow is very smooth. Since the solder ball is also bonded to the edge surface of the bonding auxiliary layer, the bonding strength of the solder ball is enhanced by that amount. In addition, since the material of the lower insulating layer is a silicon nitride film, it is also prevented that uncured moisture or solvent penetrates into the upper insulating layer and forms wrinkles in the upper insulating layer.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Preferred embodiments of the present invention will now be described based on the accompanying drawings.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 레벨 패키지를 제조 공정 순서대로 나타낸 단면도이다.2 to 5 are cross-sectional views showing the wafer level package according to the present invention in the order of manufacturing process.

먼저, 도 2를 참조로, 본딩 패드(11)들을 갖는 복수개의 반도체 칩이 구성된 웨이퍼(10) 표면에 하부 절연층(20)을 도포한다. 이어서, 건식 식각법으로 하부 절연층(20)을 식각하여 본딩 패드(11)를 노출시킨다. 여기서, 하부 절연층(20)은 종래의 폴리머 대신에 실리콘 질화막이다.First, referring to FIG. 2, a lower insulating layer 20 is coated on a surface of a wafer 10 including a plurality of semiconductor chips having bonding pads 11. Subsequently, the lower insulating layer 20 is etched by dry etching to expose the bonding pads 11. Here, the lower insulating layer 20 is a silicon nitride film instead of the conventional polymer.

그런 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 전체 구조 상부에 금속막을 증착한 후 금속막을 패터닝하여, 일단은 본딩 패드(11)에 연결되고 타단은 하부 절연층(20)상에 위치하는 금속 패턴(30)을 형성한다. 금속 패턴(30)의 재질로는 알루미늄, 텅스텐 실리사이드, 티타늄, 티타늄 실리사이드, 코발트 실리사이드 또는 구리 중의 하나가 사용될 수 있다.Then, as shown in FIG. 3, a metal film is deposited on the entire structure, and then the metal film is patterned, so that one end is connected to the bonding pad 11 and the other end is positioned on the lower insulating layer 20. 30). As the material of the metal pattern 30, one of aluminum, tungsten silicide, titanium, titanium silicide, cobalt silicide or copper may be used.

이어서, 금속 패턴(30)의 타단을 식각하여 비아홀(도시예에서는 2개)을 형성한다. 전체 구조 상부에 접합 보조용 금속층을 증착하고 이를 패터닝하여, 비아홀에만 남은 접합 보조층(40)을 형성한다. 여기서, 접합 보조층(40)은 그의 저면이 하부 절연층(20)에 접촉되고, 측면은 금속 패턴(30)에 접촉되되며, 가장자리는 금속 패턴(30) 표면에 역시 접촉된다. 이와 같이, 접합 보조층(40)은 금속 패턴(30)과 동일 평면상에 위치한다. 그러므로, 금속 패턴(30)을 따라 이동되는 전하가 90。로 방향 전환을 하지 않고 직선으로 접합 보조층(40)으로 이동될 수가 있다. 또한, 접합 보조층(40)의 측면이 전술된 바와 같이 열팽창계수 차이가 크기 않은 같은 금속 계열인 금속 패턴(30)에 접촉되므로, 측면 스트레스가 계면에 인가되는 것이 억제되고 아울러 계면에 틈새가 형성되는 것이 억제된다.Subsequently, the other end of the metal pattern 30 is etched to form via holes (two in the example). The bonding auxiliary metal layer is deposited on the entire structure and patterned to form the bonding auxiliary layer 40 remaining only in the via hole. Here, the bonding auxiliary layer 40 has a bottom thereof in contact with the lower insulating layer 20, a side in contact with the metal pattern 30, and an edge thereof in contact with the surface of the metal pattern 30. As such, the bonding auxiliary layer 40 is coplanar with the metal pattern 30. Therefore, the charges moved along the metal pattern 30 can be moved to the junction auxiliary layer 40 in a straight line without turning to 90 °. In addition, since the side surface of the bonding auxiliary layer 40 is in contact with the metal pattern 30 of the same metal series having a large difference in coefficient of thermal expansion as described above, the side stress is suppressed from being applied to the interface, and a gap is formed in the interface. To be suppressed.

한편, 접합 보조층(40)은 통상적으로 3층의 금속 다층 구조로서, 하부로부터 도전층과 확산 방지층 및 솔더 습윤층으로 구성된다. 도전층은 금속 패턴(30)과 전기적으로 연결되는 층이다. 확산 방지층은 솔더 볼의 주석 성분이 금속 패턴(30)으로 침투하여 접합력을 약화시키는 금속간 화합물을 형성하는 것을 방지하는 층이다. 솔더 습윤층은 솔더 볼과의 접합력 강화를 위해 가용성을 갖는 층이다. 이러한 3층 구조의 접합 보조층(40)으로 알루미늄/니켈/구리, 알루미늄/티타늄/구리, 알루미늄/크롬/구리, 티타늄/티타늄+텅스텐/구리 또는 크롬/크롬+구리/구리 중의 하나가 선택될 수 있다.On the other hand, the bonding auxiliary layer 40 is generally a three-layer metal multilayer structure, and is composed of a conductive layer, a diffusion barrier layer, and a solder wet layer from the bottom. The conductive layer is a layer electrically connected to the metal pattern 30. The diffusion barrier layer is a layer for preventing the tin component of the solder ball from penetrating into the metal pattern 30 to form an intermetallic compound that weakens the bonding force. The solder wetting layer is a layer that is soluble to enhance bonding with the solder balls. Aluminum / nickel / copper, aluminum / titanium / copper, aluminum / chromium / copper, titanium / titanium + tungsten / copper or chrome / chromium + copper / copper may be selected as the bonding auxiliary layer 40 of the three-layer structure. Can be.

계속해서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 금속 패턴(30)과 접합 보조층(40)을 보호하기 위해, 전체 구조 상부에 보호층(50)과 상부 절연층(60)을 도포한 후 평탄화 공정을 실시한다. 여기서, 상부 절연층(60)의 재질은 하부 절연층(20)과는 다른 폴리이미드계의 폴리머이다. 그런 다음, 접합 보조층(40)이 노출되도록, 상부 절연층(60)과 보호층(50)을 식각한다.Subsequently, as shown in FIG. 4A, in order to protect the metal pattern 30 and the bonding auxiliary layer 40, the planarization process is performed after applying the protective layer 50 and the upper insulating layer 60 over the entire structure. Is carried out. Here, the material of the upper insulating layer 60 is a polyimide polymer different from the lower insulating layer 20. Then, the upper insulating layer 60 and the protective layer 50 are etched to expose the bonding auxiliary layer 40.

한편, 상부 절연층으로 보호층(50)의 역할을 대신할 수 있는 특성을 가진 재질이 사용된다면, 도 4b와 같이 보호층을 도포하지 않고 상기된 특성을 갖는 재질의 상부 절연층(61)을 직접 도포할 수도 있다.On the other hand, if a material having a property that can replace the role of the protective layer 50 is used as the upper insulating layer, the upper insulating layer 61 of the material having the above characteristics without applying a protective layer as shown in Figure 4b It can also be applied directly.

이어서, 도 5와 같이 노출된 접합 보조층(40)에 솔더 볼(70)을 마운트한다. 이때, 솔더 볼(70)은 접합 보조층(30)의 저면과 측면 뿐만 아니라 가장자리 표면과도 접합된다. 그러므로, 솔더 볼(70)의 접합 강도가 한층 강화된다. 마지막으로, 웨이퍼(10)를 스크라이브 라인을 따라 절단하여 개개의 반도체 칩으로 분리하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 레벨 패키지가 완성된다.Subsequently, the solder balls 70 are mounted on the exposed bonding auxiliary layer 40 as shown in FIG. 5. At this time, the solder ball 70 is bonded not only to the bottom and side surfaces of the bonding auxiliary layer 30 but also to the edge surface. Therefore, the bonding strength of the solder balls 70 is further enhanced. Finally, when the wafer 10 is cut along the scribe line and separated into individual semiconductor chips, the wafer level package according to the present invention is completed.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 접합 보조층이 금속 패턴과 동일 평면상에 위치한다. 따라서, 전하의 흐름이 종래와 같이 90。로 전환되지 않고 직선으로 이어지므로, 전하의 흐름이 매우 원활해진다. 아울러 접합 보조층의 측면이 같은 금속 계열인 금속 패턴과 접촉하게 되므로써, 서로간의 계면으로 측면 스트레스가 인가되는 것이 억제되고 아울러 계면에 틈새가 형성되는 것도 억제된다. 결과적으로, 종래와 같이 계면에 형성된 틈새를 통해 수분이 침투하여 금속 패턴을 부식시키는 사태가 방지된다.As described above, according to the present invention, the bonding auxiliary layer is located on the same plane as the metal pattern. Therefore, since the flow of electric charge is not converted to 90 degrees as in the prior art and continues in a straight line, the electric charge flow becomes very smooth. In addition, since the side surfaces of the joining auxiliary layers come into contact with metal patterns of the same metal series, the application of side stresses to the interfaces between each other is suppressed, and the formation of gaps in the interfaces is also suppressed. As a result, the situation in which moisture penetrates through the gap formed in the interface and corrodes the metal pattern as in the prior art is prevented.

그리고, 솔더 볼은 접합 보조층의 가장자리 표면과도 접합되므로, 그만큼 솔더 볼의 접합 강도가 강화된다. 아울러, 하부 절연층의 재질이 폴리머가 아닌 실리콘 질화막이므로, 종래와 같이 미경화된 수분 또는 솔벤트가 상부 절연층으로 침투하여 상부 절연층에 주름을 형성시키는 것도 방지된다.Since the solder ball is also bonded to the edge surface of the bonding auxiliary layer, the bonding strength of the solder ball is enhanced by that amount. In addition, since the material of the lower insulating layer is a silicon nitride film rather than a polymer, it is also prevented that uncured moisture or solvent penetrates into the upper insulating layer and forms wrinkles in the upper insulating layer.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described claims, and the present invention is not limited to the scope of the present invention. Anyone with knowledge will be able to make various changes.

Claims (8)

표면에 다수의 본딩 패드를 갖는 반도체 칩;A semiconductor chip having a plurality of bonding pads on a surface thereof; 상기 반도체 칩의 본딩 패드가 노출되도록, 상기 반도체 칩의 표면에 도포된 하부 절연층;A lower insulating layer applied to the surface of the semiconductor chip so that the bonding pads of the semiconductor chip are exposed; 일단은 상기 본딩 패드에 연결되고, 상기 하부 절연층상에 위치된 타단에는 비아홀이 형성된 금속 패턴;A metal pattern having one end connected to the bonding pad and a via hole formed at the other end of the lower insulating layer; 상기 비아홀에 증착되어 상기 금속 패턴과 동일 평면상에 위치하고, 저면은 상기 하부 절연층에 접촉되며, 측면은 상기 금속 패턴에 접촉되고, 가장자리는 상기 금속 패턴 표면에 접촉된 접합 보조층;A bonding auxiliary layer deposited on the via hole and coplanar with the metal pattern, a bottom surface of which is in contact with the lower insulating layer, a side surface of which is in contact with the metal pattern, and an edge of which is in contact with the surface of the metal pattern; 상기 접합 보조층이 노출되도록 전체 구조 상부에 도포된 상부 절연층; 및An upper insulating layer applied over the entire structure to expose the bonding auxiliary layer; And 상기 접합 보조층에 마운트된 솔더 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지.And a solder ball mounted to the bonding auxiliary layer. 제 1 항에 있어서, 상기 솔더 볼은 접합 보조층의 저면과 측면 및 가장자리 표면에 접합된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지.The wafer level package of claim 1, wherein the solder balls are bonded to the bottom, side, and edge surfaces of the bonding auxiliary layer. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 절연층의 재질은 실리콘 질화막이고, 상기 상부 절연층의 재질은 폴리머인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지.The wafer level package of claim 1, wherein the material of the lower insulating layer is a silicon nitride film, and the material of the upper insulating layer is a polymer. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 패턴의 재질은 알루미늄, 텅스텐 실리사이드, 티타늄, 티타늄 실리사이드, 코발트 실리사이드 또는 구리 중의 하나인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지.The wafer level package of claim 1, wherein the metal pattern is made of aluminum, tungsten silicide, titanium, titanium silicide, cobalt silicide, or copper. 제 1 항에 있어서, 상기 접합 보조층의 재질은 알루미늄/니켈/구리, 알루미늄/티타늄/구리, 알루미늄/크롬/구리, 티타늄/티타늄+텅스텐/구리 또는 크롬/크롬+구리/구리 중의 하나인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지.The method of claim 1, wherein the bonding auxiliary layer is made of aluminum / nickel / copper, aluminum / titanium / copper, aluminum / chromium / copper, titanium / titanium + tungsten / copper or chrome / chromium + copper / copper. Featured wafer level package. 본딩 패드들을 갖는 복수개의 반도체 칩이 구성된 웨이퍼 표면에 하부 절연층을 도포한 후, 상기 하부 절연층을 식각하여 본딩 패드를 노출시키는 단계;Applying a lower insulating layer to a wafer surface on which a plurality of semiconductor chips having bonding pads are formed, and then etching the lower insulating layer to expose a bonding pad; 전체 구조 상부에 금속막을 증착하고, 일단이 본딩 패드에 연결되고 타단은 상기 하부 절연층상에 위치하는 금속 패턴이 형성되도록 상기 금속막을 패터닝하는 단계;Depositing a metal film over the entire structure, and patterning the metal film so that one end is connected to a bonding pad and the other end is formed with a metal pattern located on the lower insulating layer; 상기 금속 패턴의 타단을 식각하여 비아홀을 형성하는 단계;Etching the other end of the metal pattern to form a via hole; 전체 구조 상부에 접합 보조용 금속막을 증착한 후, 상기 비아홀에만 남도록 접합 보조용 금속막을 패터닝하여, 상기 금속 패턴과 동일 평면상에 위치하는 접합 보조층을 형성하는 단계;Depositing a bonding auxiliary metal film on the entire structure and patterning the bonding auxiliary metal film so as to remain only in the via hole to form a bonding auxiliary layer on the same plane as the metal pattern; 전체 구조 상부에 상부 절연층을 도포한 후, 상기 접합 보조층이 노출되도록 상기 상부 절연층을 식각하는 단계;Applying an upper insulating layer over the entire structure, and then etching the upper insulating layer to expose the junction auxiliary layer; 상기 접합 보조층에 솔더 볼을 마운트하는 단계; 및Mounting a solder ball on the bonding auxiliary layer; And 상기 웨이퍼를 스크라이브 라인을 따라 절단하여 개개의 반도체 칩으로 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지 제조 방법.Cutting the wafer along a scribe line and separating the wafer into individual semiconductor chips. 제 6 항에 있어서, 상기 솔더 볼을 접합 보조층의 저면과 측면 및 가장자리 표면과 접합하도록 마운트하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지 제조 방법.7. The method of claim 6, wherein the solder balls are mounted to bond to the bottom, side, and edge surfaces of the bonding auxiliary layer. 제 6 항에 있어서, 상기 하부 절연층은 실리콘 질화막으로 형성하고, 상기 상부 절연층은 폴리머로 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지 제조 방법.The method of claim 6, wherein the lower insulating layer is formed of a silicon nitride film, and the upper insulating layer is formed of a polymer.
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