KR20090011951A - Semiconductor pacakge and method for fabricating of the same - Google Patents

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KR20090011951A
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Abstract

A semiconductor package and a method for fabricating the same are provided to improve the electrical characteristic and the reliability by forming the electric connection between stacked semiconductor chips. A semiconductor package(200) is formed by stacking at least two semiconductor chips(210a,210b) using penetration silicon via and non conductive paste(250). The penetration silicon via comprises a pad(232) and a via pattern(230). The pad is formed on the semiconductor chip including the via pattern. The via pattern is formed within the semiconductor chip in order to be connected with the pad. The via pattern is exposed to the lower-part of the semiconductor chip and has a cone shape.

Description

반도체 패키지 및 그의 제조 방법{Semiconductor pacakge and method for fabricating of the same}Semiconductor package and method for manufacturing the same {Semiconductor pacakge and method for fabricating of the same}

본 발명을 반도체 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 관통 실리콘 비아 형태를 갖는 반도체 패키지의 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor package and a method of manufacturing the same that can improve the electrical characteristics of the semiconductor package having a through-silicon via form.

반도체 집적 소자에 대한 패키징 기술은 소형화 및 고용량화에 대한 요구에 따라 지속적으로 발전하고 있으며, 최근에는 소형화 및 고용량화와 실장 효율성을 만족시킬 수 있는 스택 패키지(Stack package)에 대한 다양한 기술들이 개발되고 있다. Packaging technology for semiconductor integrated devices is continuously developed according to the demand for miniaturization and high capacity, and recently, various technologies for stack packages that can satisfy miniaturization, high capacity, and mounting efficiency have been developed.

반도체 산업에서 말하는 "스택"이란 적어도 2개 이상의 반도체 칩 또는 패키지를 수직으로 쌓아 올리는 기술로서, 메모리 소자의 경우, 반도체 집적 공정에서 구현 가능한 메모리 용량보다 큰 메모리 용량을 갖는 제품을 구현할 수 있고, 실장 면적 사용의 효율성을 높일 수 있다. The term "stack" in the semiconductor industry refers to a technology of vertically stacking at least two semiconductor chips or packages, and in the case of a memory device, a product having a memory capacity larger than the memory capacity that can be realized in a semiconductor integration process may be implemented and mounted. The efficiency of the use of the area can be improved.

상기 스택형 반도체 패키지는 제조 기술에 따라 개별 반도체 칩을 스택한 후, 한번에 스택된 반도체 칩들을 패키징해주는 방법과, 패키징된 개별 반도체 칩 들을 스택하여 형성하는 방법으로 분류할 수 있으며, 상기 스택형 반도체 패키지는 금속 와이어 또는 관통 실리콘 비아 등을 통하여 전기적으로 연결된다. The stacked semiconductor package may be classified into a method of stacking individual semiconductor chips according to a manufacturing technology, packaging the stacked semiconductor chips at once, and stacking and forming packaged individual semiconductor chips. The package is electrically connected through metal wires or through silicon vias or the like.

그러나, 종래의 금속 와이어를 이용한 스택형 반도체 패키지는 금속 와이어를 통하여 전기적인 신호 교환이 이루어지므로 속도가 느리고, 많은 수의 와이어가 사용되어 각 칩에 전기적 특성 열화가 발생한다. 또한, 금속 와이어를 형성하기 위해 기판에 추가 면적이 요구되어 패키지의 크기가 증가하고, 각 칩의 본딩 패드에 와이어 본딩을 하기 위한 갭(Gap)이 요구되므로 패키지의 전체 높이가 높아진다.However, the stack type semiconductor package using the conventional metal wire is slow because electrical signal exchange is performed through the metal wire, and a large number of wires are used to cause deterioration of electrical characteristics of each chip. In addition, an additional area is required for the substrate to form the metal wire, thereby increasing the size of the package, and a gap (Gap) for wire bonding to the bonding pads of each chip is required, thereby increasing the overall height of the package.

이에, 금속 와이어를 이용한 스택형 반도체 패키지에서의 문제를 극복함과 아울러, 스택형 반도체 패키지의 전기적인 특성 열화 방지 및 소형화가 가능하도록 관통 실리콘 비아(Through silicon via : TSV)를 이용한 스택형 반도체 패키지 구조가 제안되었다. Accordingly, the stack-type semiconductor package using through silicon vias (TSVs) is used to overcome the problems of the stacked-type semiconductor package using metal wires, and to prevent the deterioration and miniaturization of electrical characteristics of the stacked-type semiconductor package. A structure has been proposed.

도 1은 종래의 관통 실리콘 비아를 이용한 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a stacked semiconductor package using a conventional through silicon via.

도시된 바와 같이, 관통 실리콘 비아를 이용한 스택형 반도체 패키지(100)는 기판(120) 상에 내부에 관통 실리콘 비아(130)가 형성된 반도체 칩(110)들이 상기 대응하는 위치의 관통 실리콘 비아(130)들이 상호 연결되도록 스택된다. As illustrated, the stacked semiconductor package 100 using the through silicon vias may include the through silicon vias 130 having the through silicon vias 130 formed therein on the substrate 120. ) Are stacked to be interconnected.

미설명된 도면부호 112는 본딩 패드를, 122는 접속 패드를, 124는 볼랜드를, 126은 회로배선을, 132는 배선을, 그리고, 140은 외부접속단자을 각각 나타낸다.Reference numeral 112 denotes a bonding pad, 122 denotes a connection pad, 124 denotes a borland, 126 denotes circuit wiring, 132 denotes a wiring, and 140 denotes an external connection terminal.

상기 관통 실리콘 비아를 이용한 스택형 반도체 패키지는 전기적인 연결이 관통 실리콘 비아를 통하여 이루어짐으로써, 전기적인 열화 방지되어 반도체 칩의 동작 속도를 향상시킬 수 있고 소형화가 가능하다. In the stack-type semiconductor package using the through silicon vias, electrical connection is made through the through silicon vias, thereby preventing electrical degradation, thereby improving the operation speed of the semiconductor chip and miniaturization thereof.

한편, 상술한 관통 실리콘 비아를 이용한 스택형 반도체 패키지는 상부 및 하부 반도체 칩 간의 용이한 물리적 연결을 위하여 비전도성 페이스트(Non conductive paste : 이하 NCP)을 사용하고 있다. Meanwhile, the stacked semiconductor package using the through silicon vias described above uses a non conductive paste (NCP) for easy physical connection between upper and lower semiconductor chips.

도 2는 종래의 NCP를 이용한 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a conventional stacked semiconductor package using NCP.

도시된 바와 같이, 내부의 비아 패턴(130)과 상면의 패드(132)가 일체형으로 관통 실리콘 비아가 형성된 반도체 칩(110a, 110b)들이 NCP(150)를 매개로 스택되어 있다.As illustrated, the semiconductor chips 110a and 110b in which the via pattern 130 and the pad 132 on the top surface are integrally formed are stacked through the NCP 150.

상기 NCP를 사용한 관통 실리콘 비아를 이용하는 스택형 반도체 패키지의 전기적인 연결은 상부 반도체 칩에 형성된 관통 실리콘 비아의 하부가 상기 NCP를 뚫고 나와 하부 반도체 칩의 상면 배선에 콘택함으로써 이루어진다.Electrical connection of the stacked semiconductor package using the through silicon via using the NCP is performed by contacting the upper surface of the lower semiconductor chip with the lower portion of the through silicon via formed in the upper semiconductor chip passing through the NCP.

그러나, NCP를 사용한 스택형 반도체 패키지의 경우, 관통 실리콘 비아의 하부가 원통형 또는 끝이 날카롭지 못한 형태로 이루어져 있어 스택시, 상기 NCP를 충분히 뚫지 못함으로써 전기적 연결이 용이하게 이루어지지 않아 스택형 반도체 패키지의 전기적 특성 저하 및 신뢰성 저하가 발생한다.However, in the case of a stacked semiconductor package using NCP, the lower portion of the through-silicon via is formed in a cylindrical shape or a non-sharp shape, so that when the stack is not sufficiently penetrated through the NCP, electrical connection is not easily performed, thus stackable semiconductor package. Deterioration of electrical properties and deterioration of reliability occurs.

본 발명은 관통 실리콘 비아 형태를 갖는 반도체 패키지의 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 패키지 및 그의 제조 방법을 제공한다. The present invention provides a semiconductor package and a method of manufacturing the same that can improve the electrical characteristics of the semiconductor package having a through-silicon via form.

본 발명에 따른 반도체 패키지는, 관통 실리콘 비아 및 비전도성 페이스트(Non conductive paste)를 매개로 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 스택하여 형성한 반도체 패키지에 있어서, 상기 관통 실리콘 비아는, 상기 비아 패턴을 포함한 상기 반도체 칩의 상면에 형성된 패드; 및 상기 패드와 연결되도록 상기 반도체 칩 내에 형성되며, 상기 반도체 칩의 하면으로 노출된 하부가 뾰족한 원뿔 형태를 갖는 비아 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the semiconductor package according to the present invention, a semiconductor package formed by stacking at least two semiconductor chips through a through silicon via and a non conductive paste, wherein the through silicon via includes the via pattern. A pad formed on an upper surface of the semiconductor chip; And a via pattern formed in the semiconductor chip so as to be connected to the pad, and having a bottomed cone exposed to the bottom surface of the semiconductor chip having a pointed cone shape.

또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지는, 관통 실리콘 비아 및 비전도성 페이스트(Non conductive paste)를 매개로 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 스택하여 형성한 반도체 패키지에 있어서, 상기 관통 실리콘 비아는, 상기 반도체 칩 내에 형성된 비아 패턴; 및 상기 비아 패턴을 포함한 상기 반도체 칩의 상면에 원뿔 형태로 형성된 패드를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the semiconductor package according to the present invention is a semiconductor package formed by stacking at least two or more semiconductor chips through a through silicon via and a non conductive paste, wherein the through silicon via is formed within the semiconductor chip. Formed via patterns; And a pad formed in a conical shape on an upper surface of the semiconductor chip including the via pattern.

아울러, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 제조 방법은, 반도체 칩 내에 바닥이 원뿔 형상을 갖는 다수의 홈을 형성하는 단계; 상기 홈의 내부가 매립되도록 상기 반도체 칩 상에 금속막을 형성하여 상기 반도체 칩의 내부에 비아 패턴을 형성함과 아울러 상기 반도체 칩의 상면에 패드를 형성하는 단계; 상기 반도체 칩의 하면을 일부 두께로 제거하여 상기 비아 패턴의 하면을 노출시키는 단계; 및 상기 비아 패턴이 패드가 형성되고 동일한 구조를 갖는 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 상부에 배치되는 반도체 칩의 비아 패턴이 하부에 배치되는 반도체 칩의 패드와 연결되도록 비전도성 페이스트를 매개로 스택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한 다. In addition, the method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention comprises the steps of: forming a plurality of grooves having a conical bottom shape in a semiconductor chip; Forming a via layer in the semiconductor chip by filling a metal film on the semiconductor chip to fill the groove, and forming a pad on an upper surface of the semiconductor chip; Removing a bottom surface of the semiconductor chip to a partial thickness to expose a bottom surface of the via pattern; And stacking at least two or more semiconductor chips having the same structure as the via pattern through the non-conductive paste such that the via pattern of the semiconductor chip disposed thereon is connected to the pad of the semiconductor chip disposed below. It is characterized by including.

상기 바닥이 원뿔 형상을 갖는 홈은 레이저(Laser) 드릴링 공정 또는 플라즈마 식각(Plasma etching) 공정 중 어느 하나의 공정으로 형성하거나 이들을 함께 이용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.The groove having a conical bottom shape may be formed by any one of a laser drilling process or a plasma etching process or by using them together.

상기 스택된 상부 반도체 칩의 원뿔 형상을 갖는 비아 패턴의 하면과 하부 반도체 칩의 상면 패드간의 연결은 솔더, 열-음파(Thermal-sonic) 및 초음파(Ultrasonic)를 이용한 방법 중 어느 하나로 수행하는 것을 특징으로 한다.The connection between the lower surface of the via pattern having the cone shape of the stacked upper semiconductor chip and the upper pad of the lower semiconductor chip may be performed by any one of a method using solder, thermal-sonic, and ultrasonic. It is done.

상기 다수의 홈을 형성하는 단계 내지 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 비전도성 페이스트를 매개로 스택하는 단계는 웨이퍼 레벨로 수행하는 것을 특징으로 한다.Forming the plurality of grooves and stacking at least two or more semiconductor chips through non-conductive pastes may be performed at the wafer level.

본 발명은 각 반도체 칩에 구비되고, 상기 반도체 칩의 하부로 노출되는 관통 실리콘 비아의 비아 패턴 하부를 뾰족한 원뿔 형태로 형성하거나, 또는, 반도체 칩의 상면에 형성되는 관통 실리콘 비아의 패드를 원뿔 형태로 형성하여 NCP를 매개로 스택형 반도체 패키지를 형성한다.The present invention is provided in each semiconductor chip, the lower portion of the via pattern of the through-silicon vias exposed to the lower portion of the semiconductor chip is formed in the form of a pointed cone, or the through-silicon pads formed on the upper surface of the semiconductor chip in the form of a cone It is formed to form a stacked semiconductor package through the NCP.

이에 따라, 상기 하면 또는 상면에 각각 원뿔 형태의 비아 패턴 또는 패드로 이루어진 관통 실리콘 비아를 구비한 반도체 칩들과 NCP를 이용하여 스택형 반도체 패키지를 형성하면, 상기 원뿔 형태를 갖는 비아 패턴 또는 패드가 상기 NCP 뚫고 상부 또는 하부 반도체 칩의 비아 패턴 또는 패드와 용이하게 연결된다.Accordingly, when the stacked semiconductor package is formed using NCPs and semiconductor chips having through-silicon vias formed of cone-shaped via patterns or pads, the via-patterns or pads having the conical shape may be formed. It is easily connected with via patterns or pads of the upper or lower semiconductor chip through the NCP.

따라서, 전기적 특성 및 신뢰성이 우수한 반도체 패키지를 용이하게 형성할 수 있다. Therefore, a semiconductor package excellent in electrical characteristics and reliability can be easily formed.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 원뿔 형태의 비아 패턴 또는 패드가 구비된 반도체 칩들을 이용한 스택형 반도체 패키지 및 그의 제조 방법을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a stack-type semiconductor package using a semiconductor chip having a cone-shaped via pattern or a pad according to an embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 NCP를 이용한 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a stacked semiconductor package using an NCP according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지(200)는 내부에 형성된 비아 패턴(230)과 상면에 형성된 패드(232)로 이루어진 관통 실리콘 비아가 형성된 반도체 칩(210a, 210b)들이 NCP(250)를 매개로 스택되어 있다.As illustrated, the semiconductor package 200 according to the present invention includes NCP 250 having semiconductor chips 210a and 210b having through silicon vias formed of via patterns 230 formed therein and pads 232 formed on an upper surface thereof. Stacked via

상기 각 반도체 칩(210a, 210b)의 하부로 노출된 비아 패턴(230)의 하부는 뾰족한 원뿔 형태로 형성된다.The lower portion of the via pattern 230 exposed to the lower portions of the semiconductor chips 210a and 210b is formed in a pointed cone shape.

이에 따라, NCP를 이용한 스택형 반도체 패키지를 형성할 경우, 각 반도체 칩에 구비된 원뿔 형태의 비아 패턴이 상기 NCP를 쉽게 뚫을 수 있어 하부 반도체 칩의 패드와 용이하게 전기적 연결을 이룰 수 있다. Accordingly, in the case of forming a stacked semiconductor package using NCP, a cone-shaped via pattern provided in each semiconductor chip can easily penetrate the NCP, thereby easily making an electrical connection with the pad of the lower semiconductor chip.

미설명된 도면부호 212는 본딩 패드를 나타낸다.Unexplained reference numeral 212 denotes a bonding pad.

한편, 상기 NCP 및 관통 실리콘 비아를 이용한 스택형 반도체 패키지는 아래의 도 4a 내지 도 4c와 같은 방법으로 형성한다. Meanwhile, the stacked semiconductor package using the NCP and through silicon vias is formed by the same method as in FIGS. 4A to 4C below.

도 4a를 참조하면, 제조 공정이 완료되고 상면에 본딩 패드(212)들이 구비된 다수의 반도체 칩(210a)들로 이루어진 웨이퍼(210) 상에 비아 패턴 형성을 위한 홈(T)을 형성한다. 상기 홈(T)은 바닥이 뾰족한 원뿔 형태를 이루며, 상기 홈(T)은 레이저(Laser) 드릴링 공정 또는 플라즈마 식각(Plasma etching) 공정을 이용하여 형성하거나 이들을 함께 이용하여 형성한다. Referring to FIG. 4A, a groove T for forming a via pattern is formed on a wafer 210 formed of a plurality of semiconductor chips 210a having the manufacturing process completed and bonding pads 212 formed thereon. The groove T has a conical shape with a pointed bottom, and the groove T is formed by using a laser drilling process or a plasma etching process or by using them together.

도 4b를 참조하면, 상기 홈(T)을 포함한 웨이퍼(210) 상에 금속 씨드막(216)을 형성한 후, 상기 금속 씨드막(216) 상에 상기 홈(T)이 매립되도록 도금 공정을 이용하여 금속막을 형성한다. Referring to FIG. 4B, after the metal seed film 216 is formed on the wafer 210 including the groove T, a plating process is performed such that the groove T is buried on the metal seed film 216. To form a metal film.

그런 다음, 상기 금속막 상에 패드 영역을 가리는 마스크패턴(미도시)을 형성한 후, 상기 금속막 및 금속 씨드막(216)을 식각하여 웨이퍼 상에 패드(232)를 형성하고 상기 마스크패턴을 제거한다. 이에 따라, 상기 반도체 칩(210a)에는 다수의 비아 패턴(230) 및 패드(232)가 형성된다.Then, after forming a mask pattern (not shown) covering the pad area on the metal film, the metal film and the metal seed film 216 are etched to form a pad 232 on a wafer and the mask pattern is removed. Remove Accordingly, a plurality of via patterns 230 and pads 232 are formed on the semiconductor chip 210a.

도 4c를 참조하면, 상기 웨이퍼(210)의 하면에 백그라인딩 공정을 수행하여 요구되는 높이로 상기 웨이퍼(210)의 두께를 줄인 후, 상기 웨이퍼(210)의 하면에 선택적 식각 공정을 수행하여 상기 웨이퍼(210)의 하면으로 원뿔 형태를 갖는 비아 패턴(230)의 하면을 노출시킨다. Referring to FIG. 4C, a thickness of the wafer 210 is reduced to a required height by performing a backgrinding process on a lower surface of the wafer 210, and then a selective etching process is performed on the lower surface of the wafer 210. The lower surface of the via pattern 230 having a conical shape is exposed to the lower surface of the wafer 210.

도 4d를 참조하면, 상기와 같은 구조를 갖는 다수의 웨이퍼(210)들을 NCP(250)를 매개로 스택한 후, 칩 레벨로 절단하여 NCP(250)를 이용한 스택형 반도체 패키지(200)의 제조를 완료한다. 이때, 상기 비아 패턴(230)의 하면이 원뿔 형태를 갖기 때문에 쉽게 NCP(250)를 뚫을 수 있어 상하부 반도체 칩(210a, 210b)들 간에 용이하게 전기적 연결을 이룰 수 있다. Referring to FIG. 4D, after stacking a plurality of wafers 210 having the above structure through the NCP 250, cutting the wafer to a chip level to manufacture the stacked semiconductor package 200 using the NCP 250. To complete. In this case, since the bottom surface of the via pattern 230 has a conical shape, the NCP 250 may be easily penetrated to easily make electrical connections between the upper and lower semiconductor chips 210a and 210b.

상기 상부 반도체 칩(210b)의 뾰족한 원뿔 형태의 비아 패턴(230)과 하부 반도체 칩(210a)의 패드(232) 간의 연결은 솔더, 열-음파(Thermal-sonic) 및 초음 파(Ultrasonic)를 이용한 방법 중 어느 하나로 수행한다. Connection between the pointed cone-shaped via pattern 230 of the upper semiconductor chip 210b and the pad 232 of the lower semiconductor chip 210a may be performed using solder, thermal-sonic, and ultrasonic waves. It is carried out in one of the methods.

아울러, 본 발명은 NCP를 이용한 스택형 반도체 패키지의 형성시, 반도체 칩 상에 형성되는 패드를 원뿔 형태로 형성하여 스택형 반도체 패키지를 형성할 수 있다. In addition, the present invention may form a stacked semiconductor package by forming a pad formed on a semiconductor chip in a conical shape when forming a stacked semiconductor package using NCP.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view illustrating a stacked semiconductor package in accordance with another embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스택형 반도체 패키지(300)는 내부에 형성된 비아 패턴(330)과 상면에 형성된 원뿔 형태의 패드(332)로 이루어진 관통 실리콘 비아가 형성된 반도체 칩(310a, 310b)들이 NCP(350)를 매개로 스택되어 형성된다.As shown, the stacked semiconductor package 300 according to the present invention includes semiconductor chips 310a and 310b formed with a via pattern 330 formed therein and through silicon vias formed of a pad 332 having a conical shape formed on an upper surface thereof. Are stacked and formed via the NCP 350.

상기 원뿔 형태의 패드(332)는 도금 공정을 반복적으로 수행하여 형성한다. 즉, 처음에는 상기 비아 패턴과 연결되는 넓은 면적의 패드를 패터닝하여 형성한 후, 그 상부에 순차적으로 작은 면적의 패드를 패터닝하는 방법으로 형성한다.The conical pad 332 is formed by repeatedly performing a plating process. That is, first, a pad having a large area connected to the via pattern is formed, and then a pad having a small area is sequentially patterned thereon.

따라서, 패드(332)가 원뿔 형태로 이루어진 관통 실리콘 비아를 구비한 반도체 칩들(310a, 310b)과 NCP(350)를 이용하여 스택형 반도체 패키지(300)를 형성할 경우, 각 반도체 칩(310a, 310b)에 구비된 원뿔 형태의 패드(332)가 상기 NCP(350)를 쉽게 뚫을 수 있어 상부 반도체 칩(310b)의 비아 패턴(330)과 용이하게 전기적 연결을 이룰 수 있다. Therefore, when the pad 332 forms the stacked semiconductor package 300 using the NCP 350 and the semiconductor chips 310a and 310b having the through-silicon vias having a conical shape, the semiconductor chips 310a and The cone-shaped pad 332 provided in the 310b may easily penetrate the NCP 350, thereby easily making an electrical connection with the via pattern 330 of the upper semiconductor chip 310b.

미설명된 도면부호 312는 본딩 패드를 나타낸다.Unexplained reference numeral 312 denotes a bonding pad.

이상에서와 같이, 본 발명은 각 반도체 칩에 구비되고, 상기 반도체 칩의 하 부로 노출되는 비아 패턴의 하부를 뾰족한 원뿔 형태로 형성하거나, 또는, 반도체 칩의 상면에 형성되는 패드를 원뿔 형태로 형성하여 상기 원뿔 형태의 비아 패턴 또는 패드가 NCP를 쉽게 뚫어 스택된 반도체 칩들 간에 용이한 전기적 연결을 형성함으로써 전기적 특성 및 신뢰성이 우수한 반도체 패키지를 제조할 수 있다. As described above, the present invention is provided in each semiconductor chip, the lower portion of the via pattern exposed to the lower portion of the semiconductor chip is formed in the shape of a pointed cone, or the pad formed on the upper surface of the semiconductor chip in the form of a cone Thus, the via-shaped via pattern or pad may easily penetrate the NCP to form an easy electrical connection between the stacked semiconductor chips, thereby manufacturing a semiconductor package having excellent electrical characteristics and reliability.

이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.As mentioned above, although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and the following claims are not limited to the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. It can be easily understood by those skilled in the art that can be modified and modified.

도 1은 종래의 관통 실리콘 비아를 이용한 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional stacked semiconductor package using through silicon vias.

도 2는 종래의 NCP를 이용한 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a conventional stacked semiconductor package using NCP.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 NCP를 이용한 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a stacked semiconductor package using an NCP according to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 스택형 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도4A to 4D are cross-sectional views of processes for describing a method of manufacturing a stacked semiconductor package according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스택형 반도체 패키지를 설명하기 위하여 도시한 단면도.5 is a cross-sectional view illustrating a stacked semiconductor package according to another embodiment of the present invention.

Claims (6)

관통 실리콘 비아 및 비전도성 페이스트(Non conductive paste)를 매개로 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 스택하여 형성한 반도체 패키지에 있어서,In the semiconductor package formed by stacking at least two or more semiconductor chips through the through-silicon via and the non-conductive paste, 상기 관통 실리콘 비아는,The through silicon vias, 상기 비아 패턴을 포함한 상기 반도체 칩의 상면에 형성된 패드; 및A pad formed on an upper surface of the semiconductor chip including the via pattern; And 상기 패드와 연결되도록 상기 반도체 칩 내에 형성되며, 상기 반도체 칩의 하면으로 노출된 하부가 뾰족한 원뿔 형태를 갖는 비아 패턴;A via pattern formed in the semiconductor chip so as to be connected to the pad, and having a pointed cone shape at a lower portion exposed to a bottom surface of the semiconductor chip; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지. A semiconductor package comprising a. 관통 실리콘 비아 및 비전도성 페이스트(Non conductive paste)를 매개로 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 스택하여 형성한 반도체 패키지에 있어서,In the semiconductor package formed by stacking at least two or more semiconductor chips through the through-silicon via and the non-conductive paste, 상기 관통 실리콘 비아는,The through silicon vias, 상기 반도체 칩 내에 형성된 비아 패턴; 및 A via pattern formed in the semiconductor chip; And 상기 비아 패턴을 포함한 상기 반도체 칩의 상면에 원뿔 형태로 형성된 패드;A pad formed in a conical shape on an upper surface of the semiconductor chip including the via pattern; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지. Semiconductor package comprising a. 반도체 칩 내에 바닥이 원뿔 형상을 갖는 다수의 홈을 형성하는 단계;Forming a plurality of grooves having a conical bottom shape in the semiconductor chip; 상기 홈의 내부가 매립되도록 상기 반도체 칩 상에 금속막을 형성하여 상기 반도체 칩의 내부에 비아 패턴을 형성함과 아울러 상기 반도체 칩의 상면에 패드를 형성하는 단계;Forming a via layer in the semiconductor chip by filling a metal film on the semiconductor chip to fill the groove, and forming a pad on an upper surface of the semiconductor chip; 상기 반도체 칩의 하면을 일부 두께로 제거하여 상기 비아 패턴의 하면을 노출시키는 단계; 및Removing a bottom surface of the semiconductor chip to a partial thickness to expose a bottom surface of the via pattern; And 상기 비아 패턴이 패드가 형성되고 동일한 구조를 갖는 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 상부에 배치되는 반도체 칩의 비아 패턴이 하부에 배치되는 반도체 칩의 패드와 연결되도록 비전도성 페이스트를 매개로 스택하는 단계;를Stacking at least two or more semiconductor chips having the same structure with the via patterns through the non-conductive paste such that the via patterns of the semiconductor chips disposed thereon are connected to the pads of the semiconductor chips disposed below; 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.Method for producing a semiconductor package comprising a. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 바닥이 원뿔 형상을 갖는 홈은 레이저(Laser) 드릴링 공정 또는 플라즈마 식각(Plasma etching) 공정 중 어느 하나의 공정으로 형성하거나 이들을 함께 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.The groove having a conical bottom shape is formed by any one of a laser drilling process or a plasma etching process or is formed by using them together. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 스택된 상부 반도체 칩의 원뿔 형상을 갖는 비아 패턴의 하면과 하부 반도체 칩의 상면 패드간의 연결은 솔더, 열-음파(Thermal-sonic) 및 초음파(Ultrasonic)를 이용한 방법 중 어느 하나로 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법. The connection between the lower surface of the via pattern having the cone shape of the stacked upper semiconductor chip and the upper pad of the lower semiconductor chip may be performed by any one of a method using solder, thermal-sonic, and ultrasonic. The manufacturing method of the semiconductor package made into. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 다수의 홈을 형성하는 단계 내지 적어도 둘 이상의 반도체 칩들을 비전도성 페이스트를 매개로 스택하는 단계는 웨이퍼 레벨로 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.Forming the plurality of grooves and stacking at least two or more semiconductor chips through non-conductive pastes at a wafer level.
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