KR20090028502A - Packaged system of semiconductor chips having a semiconductor interposer - Google Patents

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KR20090028502A
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마크 에이. 거버
커트 피. 와츨러
아브람 엠. 카스트로
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텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
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Abstract

A semiconductor system (200) of one or more semiconductor interposers (201) with a certain dimension (210), conductive vias (212) extending from the first to the second surface, with terminals and attached non-reflow metal studs (215) at the ends of the vias. A semiconducting interposer surface may include discrete electronic components or an integrated circuit. One or more semiconductor chips (202,203) have a dimension (220,230) narrower than the interposer dimension, and an active surface with terminals and non-reflow metal studs (224,234). One chip is flip-attached to the first interposer surface, and another chip to the second interposer surface, so that the interposer dimension projects over the chip dimension. An insulating substrate (204) has terminals and reflow bodies (242) to connect to the studs of the projecting interposer.

Description

반도체 시스템 및 그 제조 방법{PACKAGED SYSTEM OF SEMICONDUCTOR CHIPS HAVING A SEMICONDUCTOR INTERPOSER}Semiconductor system and its manufacturing method {PACKAGED SYSTEM OF SEMICONDUCTOR CHIPS HAVING A SEMICONDUCTOR INTERPOSER}

본 발명은 일반적으로 반도체 디바이스 및 프로세스 분야에 관한 것이며, 특히 로우 프로파일(low profile)의, 수직 집적된 PoP(package-on-package) 반도체 시스템에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the field of semiconductor devices and processes, and more particularly to a low profile, vertically integrated package-on-package (PoP) semiconductor system.

최신의 반도체 패키지를 형성하기 위해 반도체 칩이 기판(substrate) 또는 인터포저(interposer)로 탑재되려할 때, 기판 및 인터포저는 일반적으로 플라스틱 또는 세라믹 소재로 만들어진다. 칩 어셈블리 기술이 칩과 기판/인터포저간에 전기적인 연결을 생성하기 위해 솔더볼(solder ball)을 사용하는 플립칩(flip-chip) 방법을 이용할 때, 플라스틱 또는 세라믹 소재들이 특히 선호된다. 이후 어셈블된 디바이스들이 패키지에 넓은 범위의 온도 또는 습도 변화를 가하는 조건하에서 사용되거나 테스트되면, 특히 솔더 연결점에서의 틈새(crack) 및 패키지 부품들의 박리(delamination)를 특징으로 하는 두드러진 실패율이 나타날 수 있다. When semiconductor chips are to be mounted as substrates or interposers to form state-of-the-art semiconductor packages, the substrates and interposers are generally made of plastic or ceramic materials. Plastic or ceramic materials are particularly preferred when the chip assembly technique uses a flip-chip method that uses solder balls to create an electrical connection between the chip and the substrate / interposer. If the assembled devices are then used or tested under conditions that apply a wide range of temperature or humidity changes to the package, a noticeable failure rate may occur, particularly characterized by cracks in the solder joints and delamination of the package components. .

핸드헬드 전화기와 같은 전자제품으로 반도체 디바이스들을 어셈블하기 위해 필요한 보드 면적을 줄이려는 바람에 이끌려, 오늘날의 반도체 디바이스는 패키지 내에 수직 적층형 칩(vertically stacked chip)을 주로 사용한다. 이러한 칩 스택 은 플라스틱 또는 세라믹 소재로 만들어진 인터포저 상에서 와이어 본딩(wire bonding) 기술에 의해 대부분 어셈블된, 확연히 다른 크기의 칩들을 포함하는 경우가 많다. 인터포저 상의 스택은 이후 외장 부품과의 상호연결을 위해 솔더볼을 이용하여 기판 상에 어셈블된다. 온도 사이클 및 높은 습도 조건 하의 이러한 디바이스에서 관찰된, 솔더 연결점 틈새 또는 부품 박리에 의한 신뢰도 실패율이 특히 높다. Driven by the desire to reduce the board area needed to assemble semiconductor devices into electronics such as handheld phones, today's semiconductor devices use mainly vertically stacked chips in a package. Such chip stacks often include significantly different sizes of chips, most of which are assembled by wire bonding techniques on interposers made of plastic or ceramic materials. The stack on the interposer is then assembled onto the substrate using solder balls for interconnection with the exterior components. Reliability failure rates due to solder joint gaps or component stripping, as observed in such devices under temperature cycles and high humidity conditions, are particularly high.

<개요><Overview>

출원인은 플라스틱 인터포저 상에 어셈블된 칩을 가진 디바이스에서 관찰된 신뢰도 실패율의 주요 원인으로서, 소재의 특성, 특히 플라스틱 또는 세라믹 소재와 반도체 소재간의 열팽창계수(CTE)의 큰 변동을 인지한다(플라스틱 또는 세라믹 소재의 CTE는 실리콘 소재의 CTE보다 7배에서 10배 높다). CTE 불일치는 플라스틱 소재 대신에 반도체 소재로 만들어진 인터포저를 사용함으로써 감소된다. Applicants recognize a large variation in material properties, especially the coefficient of thermal expansion (CTE) between plastic or ceramic and semiconductor materials, as a major source of reliability failure rates observed in devices with chips assembled on plastic interposers. The CTE of ceramic material is 7 to 10 times higher than that of silicon material). CTE mismatches are reduced by using interposers made of semiconductor materials instead of plastics.

출원인은 특히 전자 시스템뿐만이 아니라 반도체 디바이스에 대한 디바이스 적층 및 PoP 방법을 위해, 2차원 및 3차원 모두에서 반도체 디바이스를 축소해야 할 필요를 더 인지한다. 출원인의 접근에서, 결과적인 시스템(resulting system)은 전기적인 저항 및 인덕턴스를 최소화하고 플립칩 어셈블리로 와이어 본딩을 대체함으로써 개선된 속도 및 전력 능력을 제공한다. 반도체 인터포저의 추가적인 이점은 능동 전자 디바이스 및 집적 회로(integrated circuit)마저도 인터포저의 표면 내에 구성하기 위한 기회이다. Applicants further recognize the need to scale down semiconductor devices in both two and three dimensions, particularly for device stacking and PoP methods for semiconductor devices as well as electronic systems. In Applicants' approach, the resulting system provides improved speed and power capability by minimizing electrical resistance and inductance and replacing wire bonding with flip chip assemblies. A further advantage of semiconductor interposers is the opportunity to configure even active electronic devices and integrated circuits within the surface of the interposer.

본 발명의 일 실시예는 제1 및 제2 표면 상에 특정한 치수의 도전 선(conductive line)(바람직하게는 전력 분배를 위해 설계된 것임)을 가진 하나 이상의 반도체 인터포저를 가지는 반도체 시스템이다. 도전성의 비아(via)들은 제1 표면으로부터 제2 표면으로까지 연장되는데, 단자 및 부착된 비(非)리플로우(non-reflow) 금속 스터드가 비아들의 종단에 있고, 바람직하게는 제1 표면에는 구리 스터드(copper stud)가, 제2 표면에는 금 스터드(gold stud)가 있다. 하나 이상의 반도체 칩은 인터포저 치수보다 좁은 치수, 및 단자와 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 활성화 표면을 갖는다. 한 칩은 제1 인터포저 표면에 플립 부착되고, 또다른 칩은 제2 인터포저 표면에 플립 부착되어, 인터포저 치수는 칩 치수보다 돌출된다. 절연 기판은 단자를 갖는 제3 표면 및 제4 표면을 가진다. 도전선은 표면과, 제3 표면으로부터 제4 표면으로까지 연장된 도전성 비아들 사이에 있다. 제3 기판 표면의 단자 상의 리플로우 바디는 돌출된 인터포저의 제2 표면 상의 스터드에 연결된다. One embodiment of the present invention is a semiconductor system having one or more semiconductor interposers with conductive lines of a particular dimension (preferably designed for power distribution) on the first and second surfaces. Conductive vias extend from the first surface to the second surface, with the terminal and attached non-reflow metal stud at the end of the vias, preferably at the first surface There is a copper stud and a gold stud on the second surface. One or more semiconductor chips have dimensions narrower than the interposer dimensions and an activation surface having terminals and non-reflow metal studs. One chip is flip-attached to the first interposer surface and another chip is flip-attached to the second interposer surface so that the interposer dimensions protrude beyond the chip dimensions. The insulating substrate has a third surface and a fourth surface with terminals. The conductive line is between the surface and the conductive vias extending from the third surface to the fourth surface. The reflow body on the terminal of the third substrate surface is connected to the stud on the second surface of the protruding interposer.

제1 인터포저 표면은 개별적인 전자 구성요소들 또는 집적 회로를 포함할 수 있다. 캡슐화 소재(encapsulation material)는 반도체 칩, 반도체 인터포저, 및 제3 기판 표면의 일부를 커버(cover)할 수 있다. The first interposer surface may include individual electronic components or integrated circuits. An encapsulation material may cover a portion of the semiconductor chip, semiconductor interposer, and third substrate surface.

또다른 실시예는 하나 이상의 반도체 인터포저의 제조를 포함하는 반도체 시스템 제조 방법이다. 특정한 두께의 반도체 웨이퍼는 제1 표면 및 제2 표면을 가지며, 도전선 및 선택사항인 개별 구성요소들 또는 회로는 제1 표면 상에서 만들어진다. 비아 홀들은 제1 표면으로부터 아래방향으로 특정 깊이까지 연장하도록 형성된다. 이후 절연층은 비아 홀의 측벽을 포함하여 제1 표면 및 제2 표면 위로 적 층된다. 반도체 소재는 비아 홀이 노출될 때까지 제2 웨이퍼 표면으로부터 제거된다. 이후 구리가 퇴적되어 홀을 채우고 제1 표면 및 제2 표면 상에 단자를 형성한다. 비(非)리플로우 금속 스터드는 단자 위에 적층된다. 최종적으로, 웨이퍼는 특정한 치수의 개별 인터포저들로 분리(singulate)된다. Another embodiment is a method of manufacturing a semiconductor system that includes the manufacture of one or more semiconductor interposers. A semiconductor wafer of a particular thickness has a first surface and a second surface, and conductive lines and optional individual components or circuits are made on the first surface. Via holes are formed to extend downwardly from the first surface to a certain depth. The insulating layer is then laminated over the first and second surfaces, including the sidewalls of the via holes. The semiconductor material is removed from the second wafer surface until the via holes are exposed. Copper is then deposited to fill the holes and form terminals on the first and second surfaces. Non-reflow metal studs are stacked over the terminals. Finally, the wafer is singulated into individual interposers of specific dimensions.

인터포저 치수보다 좁은 치수를 가진 하나 이상의 반도체 칩들이 제공된다. 반도체 칩들은 활성화 표면 및 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자를 갖는다. 한 칩은 제1 인터포저 표면에 플립 부착되어, 인터포저 치수는 칩 치수보다 돌출된다. 다른 칩은 제2 인터포저 표면 또는 기판의 표면에 대해 부착된다. 이 절연 기판은 단자들을 갖는 제3 및 제4 표면과, 표면들 사이의 도전선과, 제3 표면으로부터 제4 표면으로 연장하는 도전성의 비아를 갖는다. 리플로우 바디는 제3 기판 표면의 단자 상에 적층된다. 이후 리플로우 바디들은 돌출된 인터포저의 제2 표면 상의 스터드와 접촉되고, 인터포저를 기판으로 부착하도록 리플로우된다. One or more semiconductor chips having dimensions narrower than the interposer dimensions are provided. Semiconductor chips have terminals with active surfaces and non-reflow metal studs. One chip is flip-attached to the first interposer surface so that the interposer dimensions protrude above the chip dimensions. The other chip is attached to the surface of the second interposer surface or the substrate. This insulating substrate has third and fourth surfaces with terminals, conductive lines between the surfaces, and conductive vias extending from the third surface to the fourth surface. The reflow body is laminated on the terminals of the third substrate surface. The reflow bodies are then contacted with a stud on the second surface of the protruding interposer and reflowed to attach the interposer to the substrate.

도 1은 기판 상에 플립 어셈블된 반도체 인터포저 및 인터포저 상에 플립 어셈블된 반도체 칩을 갖는 시스템의 개략적인 단면도이며, 여기서 칩은 인터포저 치수보다 좁은 치수를 가진다. 1 is a schematic cross-sectional view of a system having a flip-assembled semiconductor interposer on a substrate and a semiconductor chip flip-assembled on an interposer, wherein the chip has dimensions narrower than the interposer dimensions.

도 2는 플립 어셈블된 반도체 인터포저, 인터포저 상에 플립 어셈블된 두 개의 반도체 칩을 갖는 시스템의 개략적인 단면도이며, 칩들은 인터포저 치수보다 좁은 치수를 가진다. 2 is a schematic cross-sectional view of a system having a flip assembled semiconductor interposer, two semiconductor chips flip assembled on an interposer, the chips having dimensions narrower than the interposer dimensions.

도 3은 솔더 바디(solder body)를 사용하여 부착된 외장 디바이스를 갖는, 도 2의 시스템과 유사한 시스템의 개략적인 단면도를 보여준다. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a system similar to the system of FIG. 2 with an enclosure device attached using a solder body.

도 4는 두 개의 반도체 인터포저, 인터포저 치수보다 좁은 치수를 갖는 두 개의 반도체 칩, 및 기판을 갖는 시스템의 개략적인 단면도이며, 칩들은 인터포저에 플립 부착되는데, 한 기판이 기판에 부착된 제2 기판에 부착된다. 4 is a schematic cross-sectional view of a system having two semiconductor interposers, two semiconductor chips having dimensions narrower than the interposer dimensions, and a substrate, wherein the chips are flip attached to the interposer, with one substrate attached to the substrate; 2 is attached to the substrate.

도 1은 반도체 소재로 만들어진 인터포저(101), 반도체 칩(102) 및 절연계 소재의 기판(103)을 포함하는, 개괄적으로 "100"으로 표시된 반도체 시스템을 도시한다. 실리콘이 선호되는 반도체 소재이긴 하지만, 본 발명은 게르마늄, 실리콘 게르마늄, 갈륨 아스나이드, 또는 디바이스 제조에 사용되는 다른 III-IV 및 II-IV 화합물과 같은 어떠한 반도체 소재에도 적용된다. 1 illustrates a semiconductor system, generally labeled "100", comprising an interposer 101 made of a semiconductor material, a semiconductor chip 102, and a substrate 103 of an insulating material. Although silicon is the preferred semiconductor material, the invention applies to any semiconductor material, such as germanium, silicon germanium, gallium arsenide, or other III-IV and II-IV compounds used in device manufacture.

인터포저(101)는 "110"으로 표시된 특정한 치수를 가진다. 도 1에서, 치수는 인터포저의 길이(length)이다. 다른 예시에서, 치수는 인터포저의 폭(width)일 수 있다. 더구나, 인터포저는 제1 표면(101a) 및 제2 표면(101b)을 가진다. 제1 표면(101a) 및 제2 표면(101b) 상에는, 구리 또는 알루미늄과 같은 금속층으로부터 패터닝된 전기적 소통을 위한 복수의 도전선들이 있으며, 도 1에 자세한 선들이 보이는 것은 아니지만, 일 부분이 "111"로 나타나 있다. 일부 선들은 고전력 디바이스를 위해 전기적 전류를 전달하기 위한 전력 버스(낮은 IR 강하)로서 형성될 수 있다. Interposer 101 has a particular dimension, denoted as "110". In Figure 1, the dimension is the length of the interposer. In another example, the dimension can be the width of the interposer. Moreover, the interposer has a first surface 101a and a second surface 101b. On the first surface 101a and the second surface 101b there are a plurality of conductive lines for electrical communication patterned from a metal layer, such as copper or aluminum, although detailed lines are not shown in FIG. Is indicated. Some lines may be formed as a power bus (low IR drop) for carrying electrical current for high power devices.

선들은 제1 표면으로부터 제2 표면으로 연장하는 도전성의 비아들(112)과 접촉한다. 비아들(112)은 표면(101a)과 표면(101b) 사이에 있는, 금속으로 채워진 연결부(metal-filled connection)이다. 바람직하게, 그들은 반도체 계열 소재와의 의도하지 않은 접촉을 피하기 위한 절연 측벽을 가진, 구리로 채워진 홀들(copper-filled holes)이다. 비아 또는 선의 종단에는, 바람직하게는 구리로 만들어진 단자(113)가 있다. The lines contact conductive vias 112 extending from the first surface to the second surface. Vias 112 are metal-filled connections between surface 101a and surface 101b. Preferably they are copper-filled holes with insulating sidewalls to avoid unintended contact with the semiconductor based material. At the end of the via or line is a terminal 113, preferably made of copper.

많은 단자들에는, 대부분의 반도체 어셈블리 온도보다 상당히 높은 (약 900℃ 보다 높은) 녹는점을 가진 금속 또는 합금으로 이루어진 금속 스터드들이 부착된다. 도 1의 예시에서, 제1 인터포저 표면(101a) 상의 스터드(114)는 구리로 만들어지는 것이 바람직하고, 제2 표면(101b) 상의 스터드(115)는 금으로 만들어지는 것이 바람직하다. 녹는점이 약 200℃에서 400℃ 사이인 전형적인 주석(tin) 계열의 솔더와는 달리, 스터드 금속은 주로 비(非)리플로우 금속으로 언급된다. 비(非)리플로우 스터드는 솔더 타입의 커넥터보다 작은 크기로 제조될 수 있다. 그리고, 더 작은 스터드 크기는 더 미세한 피치(중앙-대-중앙)를 허용한다. 125㎛ 미만의 스터드 피치가 가능하다.Many terminals are attached with metal studs made of a metal or alloy with a melting point significantly higher than most semiconductor assembly temperatures (higher than about 900 ° C.). In the example of FIG. 1, the stud 114 on the first interposer surface 101a is preferably made of copper and the stud 115 on the second surface 101b is preferably made of gold. Unlike typical tin-based solders with melting points between about 200 ° C. and 400 ° C., stud metals are often referred to as non-reflow metals. Non-reflow studs can be made smaller in size than solder-type connectors. And smaller stud sizes allow for finer pitch (center-to-center). Stud pitches of less than 125 μm are possible.

도 1 내의 칩(102)은 치수(120)를 가진다. 칩 치수(120)가 인터포저 치수(110)와 거의 동일할 수 있긴 하지만, 멀티칩 구성에서 인터포저(101)와 기판(103) 사이에 추가적인 컨택트를 위한 공간을 제공하기 위해서는, 인터포저 치수(110)보다 좁은 치수(120)를 가지는 것이 유리하다(도 2, 3 및 4 참조). 칩(102)은 반도체 디바이스(예를 들면, 집적 회로) 및 입/출력 단자(123)를 포함하는 활성화 표면(102a)를 더 가진다. 단자(123)는 바람직하게는 구리로 만들어지며 비(非)리플로우 금속 스터드(124)가 부착된다. 이러한 스터드들은 인터포저 스터드(114)에 직접 부착하기에 금속가공학적으로 적절한 표면의 금, 바람직하게는 구리로 만들어진다. Chip 102 in FIG. 1 has dimension 120. Although the chip dimensions 120 may be about the same as the interposer dimensions 110, in order to provide space for additional contact between the interposer 101 and the substrate 103 in a multichip configuration, the interposer dimensions ( It is advantageous to have a dimension 120 that is narrower than 110 (see FIGS. 2, 3 and 4). The chip 102 further has an activation surface 102a that includes a semiconductor device (eg, an integrated circuit) and an input / output terminal 123. Terminal 123 is preferably made of copper and to which a non-reflow metal stud 124 is attached. These studs are made of gold, preferably copper, of a metallurgically suitable surface for direct attachment to interposer stud 114.

도 1이 도시하는 것처럼, 칩(102)은 제1 인터포저 표면(101)에 부착되어, 인터포저 치수(110)가 칩 치수(120)보다 길이(140)만큼 돌출된다. 인터포저의 돌출은 칩 둘레에서 대칭이거나 비대칭일 수 있다. As shown in FIG. 1, the chip 102 is attached to the first interposer surface 101 such that the interposer dimension 110 protrudes by a length 140 than the chip dimension 120. The protrusion of the interposer may be symmetrical or asymmetrical around the chip.

시스템(100)은 제3 표면(103a) 및 제4 표면(103b)을 가진, 절연계 소재로 만들어진 기판(103)을 가진다. 제3 표면(103a) 상에는 단자(131)가 있고, 제4 표면(103b) 상에는 단자(133)가 있다. 단자용으로 바람직한 금속은 솔더 부착에 금속가공학적으로 적절한 표면(바람직하게는, 니켈, 팔라듐 또는 금의 하나 이상의 층)을 갖는 구리이다. 기판(103)은 표면들 사이에 도전선을 더 가진다. 도 1에 자세한 선이 보이지는 않지만, 어떤 일부분들은 "135"에 의해 나타나 있다. 또한 기판(103)은 제3 표면으로부터 제4 표면으로 연장하며 선들에 접촉할 수 있는 도전성의 비아들을 가진다(자세한 비아들은 도 1에 보여지지 않지만, 어떤 일부분은 "136"에 의해 나타나 있음). (주석계 합금인 것이 바람직한) 리플로우 금속의 바디(134)는 단자(131) 상에 존재한다. 그들은 인터포저(101)의 제2 표면(101b) 상의 스터드(115)로의 신뢰가능한 전기적 접촉을 가능하게 한다. The system 100 has a substrate 103 made of an insulating material, having a third surface 103a and a fourth surface 103b. There is a terminal 131 on the third surface 103a and a terminal 133 on the fourth surface 103b. Preferred metals for the terminals are copper having a metallurgically suitable surface (preferably one or more layers of nickel, palladium or gold) for solder attachment. The substrate 103 further has conductive lines between the surfaces. Although detailed lines are not shown in FIG. 1, some portions are indicated by “135”. The substrate 103 also has conductive vias extending from the third surface to the fourth surface and capable of contacting the lines (detailed vias are not shown in FIG. 1, but some portions are indicated by “136”). A body 134 of reflow metal (preferably of tin-based alloy) is present on terminal 131. They enable reliable electrical contact to the stud 115 on the second surface 101b of the interposer 101.

도 1이 나타내고 있는 것과 같이, 리플로우 바디(솔더볼)(150)는 제4 표면(103b) 상의 단자에 부착될 수 있다. 게다가, 주조 혼합물(molding compound)과 같은 캡슐화 소재(160)는 반도체 칩(102), 반도체 인터포저(101), 및 제3 기판 표면(103a)의 일부를 커버하고 있을 수 있다. 이러한 캡슐화를 사용하는 디바이스에서는, 소재가 칩(102)과 인터포저(101) 사이의 갭 및 인터포저(101)와 기판(103) 사이의 갭에서의 스트레스 완충 언더필(stress-absorbing underfill), 및 스터드(124, 114, 및 115)의 보호라는 이중 목적을 보조한다. As shown in FIG. 1, the reflow body (solder ball) 150 may be attached to a terminal on the fourth surface 103b. In addition, encapsulation material 160, such as a molding compound, may cover a portion of semiconductor chip 102, semiconductor interposer 101, and third substrate surface 103a. In devices using such encapsulation, the material may be stress-absorbing underfill in the gap between chip 102 and interposer 101 and the gap between interposer 101 and substrate 103, and This serves the dual purpose of protecting the studs 124, 114, and 115.

캡슐화 소재(160)의 사용은 선택적이라는 점에 유의해야 한다. It should be noted that the use of encapsulation material 160 is optional.

인터포저를 위한 반도체 소재의 사용의 이점은 인터포저와 칩의 비슷한 열팽창계수에 따른 반도체 칩(102)에 부가된 열기계적인 압력의 최소화에 있다. 또다른 이점으로서, 반도체 인터포저는 제1 인터포저 표면(101a)에서의 개별 전자 구성요소들 또는 완전한 집적 회로의 통합을 용이하게 한다. 상세한 구성요소/회로가 도 1에서 도시되지는 않지만, 일부는 "116"에 의해 나타나 있다. 표면(101a)에 포함된 구성요소 또는 회로는, 인터포저(101)가 표면(101a) 및 표면(101b) 양면 상에서 단자와 컨택트를 가지며, 표면들 사이에 상호 접속부를 갖는다는 사실을 활용할 수 있다(집적 회로 및 금속으로 채워진 비아를 가진 인터포저를 제조하는 프로세스 단계들은 아래 기술된다). The advantage of using semiconductor materials for interposers lies in minimizing the thermomechanical pressure applied to semiconductor chip 102 due to similar thermal expansion coefficients of the interposer and the chip. As another advantage, the semiconductor interposer facilitates the integration of individual electronic components or a complete integrated circuit at the first interposer surface 101a. Although the detailed components / circuits are not shown in FIG. 1, some are indicated by “116”. Components or circuits included in surface 101a may utilize the fact that interposer 101 has terminals and contacts on both surfaces 101a and 101b and interconnects between the surfaces. (Process steps for manufacturing an interposer with integrated circuits and vias filled with metal are described below).

전자 시스템의 어셈블링을 위한 반도체 칩의 치수보다 더 큰 치수를 가지는 반도체 인터포저의 이점은 도 2 내지 도 4에서 명백해진다. 도 2 내지 도 3은 두 개의 반도체 칩과 반도체 인터포저를 갖는 반도체 시스템(200 및 300)을 도시한다. 도 3에서, 시스템(300)은 외장 부품(390) 상의 추가적인 디바이스(380)로 어셈블한다. Advantages of semiconductor interposers having dimensions larger than those of semiconductor chips for assembling electronic systems are evident in FIGS. 2-3 illustrate semiconductor systems 200 and 300 having two semiconductor chips and a semiconductor interposer. In FIG. 3, system 300 assembles to additional device 380 on enclosure component 390.

도 2에서 반도체 시스템(200)은 반도체 소재로 이루어진 인터포저(201), 제1 반도체 칩(202), 제2 반도체 칩(203), 및 절연계 소재로 이루어진 기판(204)을 포함한다. 인터포저(201)는 약 30㎛ 내지 60㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 인터포저는 특정한 치수를 가지는데, "210"으로 표시된 부분만이 도 2에 도시되어 있다. 더욱이, 인터포저는 제1 표면(201a) 및 제2 표면(201b)을 가진다. 제1 표면(201a) 및 제2 표면(201b) 상에는 구리 또는 알루미늄과 같은 금속층들로부터 패터닝된, 전기적 소통을 위한 복수의 도전선들(부분들(214)만이 도 2에 도시됨)이 있다.In FIG. 2, the semiconductor system 200 includes an interposer 201 made of a semiconductor material, a first semiconductor chip 202, a second semiconductor chip 203, and a substrate 204 made of an insulating material. The interposer 201 preferably has a thickness of about 30 μm to 60 μm. In addition, the interposer has a particular dimension, only the portion indicated by "210" is shown in FIG. Moreover, the interposer has a first surface 201a and a second surface 201b. On the first surface 201a and the second surface 201b are a plurality of conductive lines (only portions 214 shown in FIG. 2) for electrical communication, patterned from metal layers such as copper or aluminum.

선들에는, 제1 표면으로부터 제2 표면으로 연장되는 도전성의 비아(212)가 접촉한다. 비아(212)는 표면(201a)과 표면(201b) 사이의 금속으로 채워진 연결부이다. 비아(212)는 반도체 계열 소재와의 의도하지 않은 접촉을 피하기 위해 절연벽을 갖는 구리로 채워진 홀인 것이 바람직하다. 비아 또는 선의 종단에는, 바람직하게는 구리로 만들어진 단자(213)가 있다. The lines are in contact with conductive vias 212 extending from the first surface to the second surface. Via 212 is a metal filled connection between surface 201a and surface 201b. Via 212 is preferably a hole filled with copper with an insulating wall to avoid inadvertent contact with the semiconductor based material. At the end of the via or line is a terminal 213, preferably made of copper.

다수의 단자들에는 대부분의 반도체 어셈블리 온도보다 상당히 높은(약 900℃보다 높은) 녹는점을 갖는 금속 또는 합금으로 이루어진 금속 스터드가 부착된다. 도 2의 예시에서, 제2 표면(201b) 상의 스터드(215)는 구리, 또는 더 바람직하게는 금으로 만들어질 수 있다. 비(非)리플로우 스터드는 리플로우 (솔더 타입)커넥터보다 더 작은 크기로 제조될 수 있다. 그리고, 더 작은 스터드 크기는, 특히 스터드가 와이어 본딩에서 금으로부터 생성될 때, 더 미세한 피치(중앙 대 중앙)를 허용한다. 스터드 피치는 125㎛ 미만이 가능하다.Many terminals are attached with a metal stud made of a metal or alloy having a melting point significantly higher than most semiconductor assembly temperatures (higher than about 900 ° C.). In the example of FIG. 2, the stud 215 on the second surface 201b may be made of copper, or more preferably gold. Non-reflow studs can be manufactured in smaller sizes than reflow (solder type) connectors. And smaller stud sizes allow for finer pitch (center to center), especially when studs are produced from gold in wire bonding. The stud pitch can be less than 125 μm.

제1 칩(202)은 대략 50㎛ 정도로 얇을 수 있다. 제1 칩은 가로 치수를 갖는데, 그 일부(220)가 도 2에 도시되어 있다. 또한 제2 칩(203)은 대략 50㎛ 정도로 얇을 수 있으며, 도 2에 일부(230)가 도시된 가로 치수를 가진다. 멀티칩 구성에서 인터포저(201)와 기판(203) 사이에 추가적인 컨택트를 위한 공간을 제공하기 위해, 인터포저 치수(210)보다 좁은 치수(220 및 230)를 가지는 것이 유리하다. 어떤 디바이스에서는, 부분(220)이 부분(210)보다 크거나 같을 수 있다. The first chip 202 may be as thin as approximately 50 μm. The first chip has a transverse dimension, a portion 220 of which is shown in FIG. 2. In addition, the second chip 203 may be as thin as approximately 50 μm and has a transverse dimension, with a portion 230 shown in FIG. 2. It is advantageous to have dimensions 220 and 230 that are narrower than interposer dimensions 210 to provide space for additional contact between interposer 201 and substrate 203 in a multichip configuration. In some devices, portion 220 may be greater than or equal to portion 210.

칩(202)은 반도체 디바이스(예를 들면, 집적 회로) 및 입/출력 단자를 포함하는 활성화 표면(202a)을 더 가진다. 단자에는 비(非)리플로우 금속 스터드(224)가 부착된다. 이러한 스터드들은 바람직하게는 금으로 만들어지고 약 5㎛ 내지 10㎛의 높이(tall)이다. 칩(203)은 반도체 디바이스(예를 들면, 집적 회로) 및 입/출력 단자를 포함하는 활성화 표면(203a)을 더 가진다. 단자에는 비(非)리플로우 금속 스터드(234)가 부착된다. 이러한 스터드들은 바람직하게는 금으로 만들어지고 약 5㎛ 내지 10㎛의 높이이다. The chip 202 further has an activation surface 202a that includes a semiconductor device (eg, an integrated circuit) and an input / output terminal. A non-reflow metal stud 224 is attached to the terminal. Such studs are preferably made of gold and have a height of about 5 μm to 10 μm. The chip 203 further has an activation surface 203a that includes a semiconductor device (eg, an integrated circuit) and an input / output terminal. A non-reflow metal stud 234 is attached to the terminal. Such studs are preferably made of gold and have a height of about 5 μm to 10 μm.

도 2가 도시한 것과 같이, 제1 칩(202)은 제1 인터포저 표면(201a)에 부착되어, 인터포저 치수(210)가 칩 치수(220)보다 특정한 길이만큼 돌출된다. 인터포저의 돌출은 칩 둘레에서 대칭이거나 비대칭일 수 있다. 부착은 칩을 뒤집어서(flip) 칩의 활성화 표면(202a)이 인터포저의 제1 표면(201a)을 바라보도록 함으로써 수행된다. 제2 칩(203)은 제2 인터포저 표면(201b)에 부착되어, 인터포저 치수(210)가 칩 치수(230)보다 돌출된다. 인터포저의 돌출은 칩 둘레에서 대칭이거나 비대칭일 수 있다. 부착은 플립칩 방법에 의해 수행되어, 활성화 표면(203a)이 제2 기판 표면(201b)을 바라보도록 한다. 게다가, 제2 칩의 비활성 표면(passive surface)(203b)은 약 15㎛ 내지 25㎛ 사이의 두께인 점착성 소재(270)에 의해 기판(204)에 부착된다. As shown in FIG. 2, the first chip 202 is attached to the first interposer surface 201a so that the interposer dimension 210 protrudes by a certain length than the chip dimension 220. The protrusion of the interposer may be symmetrical or asymmetrical around the chip. The attachment is performed by flipping the chip so that the activating surface 202a of the chip faces the first surface 201a of the interposer. The second chip 203 is attached to the second interposer surface 201b so that the interposer dimension 210 protrudes above the chip dimension 230. The protrusion of the interposer may be symmetrical or asymmetrical around the chip. Attachment is performed by a flip chip method, such that the activation surface 203a faces the second substrate surface 201b. In addition, the passive surface 203b of the second chip is attached to the substrate 204 by an adhesive material 270 that is between about 15 μm and 25 μm thick.

인터포저 치수가 적어도 제2 칩의 치수보다 돌출하는 것으로 인해, 제2 인터포저 표면(201b) 상의 스터드(215)는 제3 기판 단자 상의 리플로우 바디로 연결될 수 있도록 남아 있는다. Due to the interposer dimensions protruding at least the dimensions of the second chip, the studs 215 on the second interposer surface 201b remain to be able to connect to the reflow body on the third substrate terminal.

시스템(200)은 제3 표면(204a) 및 제4 표면(204b)을 갖는, 대략 200㎛ 내지 300㎛ 사이 두께의 절연계 소재로 만들어진 기판(204)을 가진다. 제3 표면(204a) 상에는 단자(241)가 있고, 제4 표면(204b) 상에는 역시 단자(도 2에 도시되지 않음)가 있다. 단자를 위한 바람직한 금속은 솔더 부착을 위해 알맞은 금속가공학적인 표면(니켈, 팔라듐 또는 금의 하나 이상의 층이 바람직함)의 구리(copper)이다. 기판(204)은 표면들 사이에 도전선(일부(242 및 243)만이 도 2에 도시됨), 및 선들과 접촉할 수 있으며 제3 표면으로부터 제4 표면으로 연장하는 도전성의 비아들(일부(244 및 245)만이 도 2에 도시됨)을 더 가진다. 리플로우 금속(주로 주석 계열의 합금)의 바디(242)가 일부 단자(241) 상에 존재한다. 이것은 인터포저(201)의 제2 표면(201b) 상의 스터드(215)로의 신뢰가능한 전기적 접촉을 가능하게 한다. 다른 컨택트(241)는 외장 디바이스의 솔더 부착을 위해 사용가능하도록 남는다(도 3 참조).System 200 has a substrate 204 made of an insulating based material of approximately 200 μm to 300 μm having a third surface 204a and a fourth surface 204b. There is a terminal 241 on the third surface 204a and a terminal (not shown in FIG. 2) also on the fourth surface 204b. Preferred metals for the terminals are copper of a suitable metallurgical surface (preferably one or more layers of nickel, palladium or gold) for solder attachment. Substrate 204 may include conductive lines (only portions 242 and 243 shown in FIG. 2) between the surfaces, and conductive vias (some of which may contact the lines and extend from the third surface to the fourth surface). Only 244 and 245). A body 242 of reflow metal (mainly tin-based alloy) is present on some terminals 241. This allows for reliable electrical contact to the stud 215 on the second surface 201b of the interposer 201. The other contact 241 remains available for solder attachment of the external device (see FIG. 3).

도 2가 가리키는 것처럼, 리플로우 바디(솔더볼)(250)는 제4 표면(204b) 상의 단자에 부착될 수 있다. 리플로우 바디의 직경은 약 180㎛ 내지 250㎛이며 대략 500㎛의 중앙-대-중앙 피치를 가질 수 있다. 게다가, 주조 화합물과 같은 캡슐화 소재(260)는 반도체 칩(202 및 203), 반도체 인터포저(201) 및 제3 기판 표면(204a)의 일부를 커버하고 있을 수 있다. 캡슐화 소재는 제1 칩(202) 위에서 대략 40㎛ 내지 70㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 이러한 캡슐화를 사용하는 디바이스에서, 소재는 칩(202 및 203)과 인터포저 사이의 갭 및 인터포저와 기판 사이의 갭에서의 스트레스 완충 언더필과, 스터드(224, 234, 및 215)의 보호라는 이중목적을 보조한다. As shown in FIG. 2, the reflow body (solder ball) 250 may be attached to a terminal on the fourth surface 204b. The reflow body has a diameter of about 180 μm to 250 μm and may have a center-to-center pitch of approximately 500 μm. In addition, encapsulation material 260, such as a casting compound, may cover portions of semiconductor chips 202 and 203, semiconductor interposer 201, and third substrate surface 204a. The encapsulation material may have a thickness between approximately 40 μm and 70 μm on the first chip 202. In devices using such encapsulation, the material is a double layer of stress buffer underfill in the gap between the chips 202 and 203 and the interposer and the gap between the interposer and the substrate and the protection of the studs 224, 234 and 215. Assist the purpose.

캡슐화 소재(260)의 사용은 선택적이다. 반도체 소재가 인터포저에 사용되기 때문에, 반도체 칩(202 및 203)에 가해지는 열기계적 스트레스는 최소로 유지된다. 인터포저 및 칩의 열팽창 계수는 본질적으로 같다. Use of encapsulation material 260 is optional. Since the semiconductor material is used for the interposer, the thermomechanical stress applied to the semiconductor chips 202 and 203 is kept to a minimum. The coefficients of thermal expansion of the interposer and the chip are essentially the same.

인터포저 소재의 반도체 특성은 제1 인터포저 표면(201a)에서의 개별 전자 구성요소들 또는 심지어는 완전한 집적 회로의 통합을 용이하게 한다. 도 2는 구성 요소의 일부(216)만을 보여준다. 표면(201a)에 포함된 구성요소 또는 회로는 인터포저(201)가 표면(201a) 및 표면(201b) 양면 상에 단자와 컨택트를 갖고, 표면들 사이에 상호 접속부를 가진다는 사실의 이점을 취할 수 있다. The semiconductor properties of the interposer material facilitate the integration of individual electronic components or even a complete integrated circuit at the first interposer surface 201a. 2 shows only a portion 216 of the components. Components or circuits included in surface 201a take advantage of the fact that interposer 201 has terminals and contacts on both surfaces 201a and 201b and interconnects between the surfaces. Can be.

와이어 본딩은 없지만 캡슐화 소재는 포함하는 패키지화된(packaged) 디바이스의 두께는 200㎛ 내지 250㎛ 사이에 있다. 기판 및 솔더볼을 포함하는 시스템(200)의 전체 두께는 대략 650㎛ 내지 750㎛ 사이에 있다.The thickness of a packaged device without wire bonding but including encapsulation material is between 200 μm and 250 μm. The overall thickness of the system 200 including the substrate and the solder balls is between about 650 μm and 750 μm.

도 3에 "300"으로 표시된 본 발명의 실시예(300)는, 제2 칩(303)이 인터포저(301)가 아닌 기판(304)으로 플립칩 부착되었다는 점을 제외하고 도 2의 실시예(200)와 비슷하다. 게다가, 도 3은 리플로우 부재(381)에 의해 기판 표면(304a) 상의 단자(341)에 부착된 외장 디바이스(380)를 보여준다. 도시에서, 리플로우 부재는 대략 250㎛ 내지 300㎛ 정도의 높이가 되도록 선택되며, 이 높이는 패키지화된 디바이스의 캡슐화 소재와 외장 디바이스(380) 사이의 갭(대략 50㎛)에 따른 패키지화된 디바이스의 두께보다 조금 큰 것이다. 예시로서, 리플로우 부재는 대략 620㎛ 내지 700㎛ 사이의 피치(중앙-대-중앙)를 가질 수 있다. 외장 디바이스는 대략 500㎛ 내지 600㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 시스템(300) 및 외장 디바이스(380)는 약 1.2㎜ 내지 1.3㎜ 사이의 전체 두께를 가질 수 있다. The embodiment 300 of the present invention, indicated as "300" in FIG. 3, has the embodiment of FIG. 2 except that the second chip 303 is flipchip attached to the substrate 304 instead of the interposer 301. Similar to (200). In addition, FIG. 3 shows an external device 380 attached to a terminal 341 on the substrate surface 304a by a reflow member 381. In the illustration, the reflow member is selected to have a height of approximately 250 μm to 300 μm, which height is the thickness of the packaged device along the gap (approximately 50 μm) between the encapsulating material of the packaged device and the external device 380. It is a little bigger than that. By way of example, the reflow member may have a pitch (center-to-center) between approximately 620 μm and 700 μm. The enclosure device may have a thickness between approximately 500 μm and 600 μm. System 300 and enclosure device 380 may have an overall thickness between about 1.2 mm and 1.3 mm.

도 4에 도시된 본 발명의 또다른 실시예는, 반도체 소재로 만들어진 제1 인터포저(401), 반도체 소재로 만들어진 제2 인터포저(402), 제1 반도체 칩(403), 제2 반도체 칩(404), 절연계 소재로 만들어진 기판(405)을 포함하는 반도체 시스템(400)이다. 반도체 소재로서 실리콘이 바람직하지만, 본 발명은 디바이스 제조에 사용되는 어떠한 다른 반도체 소재에도 적용된다. Another embodiment of the present invention shown in FIG. 4 includes a first interposer 401 made of a semiconductor material, a second interposer 402 made of a semiconductor material, a first semiconductor chip 403, and a second semiconductor chip. 404 is a semiconductor system 400 including a substrate 405 made of an insulating material. Although silicon is preferred as the semiconductor material, the present invention applies to any other semiconductor material used for device manufacture.

인터포저(401 및 402) 각각은 바람직하게는 대략 30㎛ 내지 60㎛ 사이의 두께와, 지정된 일부만이 도 4에서 보여진 특정 치수를 가지고 있다. 더구나, 각 인터포저는 도전선(일부(421, 422, 423, 424)만이 도 4에서 도시됨)을 가진 제1 표면(각각 401a 및 402a) 및 제2 표면(각각 401b 및 402b)을 가진다. 도전성의 금속 으로 채워진 비아(425, 426)는 제1 표면으로부터 제2 표면으로 연장된다. 비아에는 바람직하게는 구리로 만들어진 단자들이 연결된다. 도 4는 제1 인터포저 상에 "413"으로 표시되고 제2 인터포저 상에 "414"로 표시된 이러한 단자(414)들 중의 일부만을 도시한다. Each of the interposers 401 and 402 preferably has a thickness between approximately 30 μm and 60 μm and only a specified portion has the particular dimensions shown in FIG. 4. Moreover, each interposer has a first surface (401a and 402a respectively) and a second surface (401b and 402b respectively) with conductive lines (only some 421, 422, 423, 424 are shown in FIG. 4). Vias 425 and 426 filled with conductive metal extend from the first surface to the second surface. The vias are preferably connected to terminals made of copper. 4 shows only some of these terminals 414, labeled “413” on the first interposer and marked “414” on the second interposer.

인터포저 소재의 반도체 특성은 제1 인터포저 표면(401a, 402a) 내에서의 개별 전자적인 구성요소들 및 심지어는 완전한 집적 회로의 통합을 용이하게 한다. 표면(401a) 및/또는 표면(402a) 내에 포함된 구성 요소 또는 회로는, 인터포저(401 및 402)가 모든 표면(401a 및 401b)과 표면(402a 및 402b) 상에 단자 및 컨택트를 갖고, 표면들 사이에 도전성의 비아 상호 접속부를 가진다는 사실의 이점을 취할 수 있다. The semiconductor properties of the interposer material facilitate the integration of the individual electronic components and even the complete integrated circuit within the first interposer surfaces 401a and 402a. Components or circuits included within surface 401a and / or surface 402a include interposers 401 and 402 having terminals and contacts on all surfaces 401a and 401b and surfaces 402a and 402b, It may take advantage of the fact that there is a conductive via interconnect between the surfaces.

다수의 단자들에는, 대부분의 반도체 어셈블리 온도보다 상당히 높은 (대략 900℃ 보다 높은) 녹는점을 가지는 금속 또는 합금으로 만들어진 금속 스터드가 부착된다. 도 4의 예시에서, 제2 인터포저 표면 상의 스터드(415 및 416)는 구리, 또는 더 바람직하게는 금으로 만들어질 수 있다. 125㎛ 미만의 스터드 피치가 적절하다. Many terminals are attached with metal studs made of a metal or alloy having a melting point that is significantly higher (mostly higher than 900 ° C.) above most semiconductor assembly temperatures. In the example of FIG. 4, studs 415 and 416 on the second interposer surface may be made of copper, or more preferably gold. Stud pitches of less than 125 μm are suitable.

대략 25㎛ 내지 50㎛ 두께의 제1 칩(403)은 인터포저 치수보다 좁은 가로 치수를 가진다. 역시 대략 25㎛ 내지 50㎛ 두께의 제2 칩(404)은 칩(403)과 동일하거나 다른 가로 치수를 가질 수 있지만, 멀티칩 구성에서 인터포저와 인터포저 사이 또는 인터포저로부터 기판까지의 추가적인 컨택트를 위한 공간을 제공하기 위해서는 인터포저 치수보다 좁은 치수를 가지는 것이 유리하다. The first chip 403, approximately 25 μm to 50 μm thick, has a narrower horizontal dimension than the interposer dimension. The second chip 404, also approximately 25 μm to 50 μm thick, may have the same or different transverse dimensions as the chip 403, but in a multichip configuration additional contact between the interposer and the interposer or from the interposer to the substrate. It is advantageous to have a dimension that is narrower than the interposer dimension to provide space for.

칩(403 및 404)은 입/출력 단자를 가지는 활성화 표면을 가진다. 단자에는 바람직하게는 금으로 만들어지고 대략 5㎛ 내지 10㎛ 높이인 비(非)리플로우 금속 스터드가 부착된다. Chips 403 and 404 have an activation surface with input / output terminals. The terminal is attached with a non-reflow metal stud, which is preferably made of gold and is approximately 5 μm to 10 μm high.

도 4가 도시하는 것처럼, 제1 칩(403)은 제1 인터포저(401)에 부착되어, 인터포저 치수는 특정한 길이만큼 칩 치수보다 돌출된다. 인터포저의 돌출은 칩 둘레에서 대칭이거나 비대칭일 수 있다. 부착은 칩을 뒤집어서 칩의 활성화 표면이 인터포저의 제2 표면(401b)과 마주보게 함으로써 수행된다. 이러한 플립 부착에 의해, 제1 서브시스템이 형성된다. As shown in FIG. 4, the first chip 403 is attached to the first interposer 401 such that the interposer dimensions protrude beyond the chip dimensions by a certain length. The protrusion of the interposer may be symmetrical or asymmetrical around the chip. The attachment is performed by flipping the chip over so that the chip's active surface faces the second surface 401b of the interposer. By this flip attachment, a first subsystem is formed.

제2 칩(404)은 제2 인터포저(402)에 부착되어, 인터포저 치수는 특정한 길이만큼 칩 치수보다 돌출된다. 인터포저의 돌출은 칩 둘레에서 대칭이거나 비대칭일 수 있다. 부착은 플립칩 방법에 의해 수행되어, 활성화 칩 표면이 제2 기판 표면(402b)과 마주보게 한다. 이러한 플립 부착에 의해, 제2 서브시스템이 형성된다.The second chip 404 is attached to the second interposer 402 such that the interposer dimensions protrude beyond the chip dimensions by a certain length. The protrusion of the interposer may be symmetrical or asymmetrical around the chip. Attachment is performed by a flip chip method, causing the activation chip surface to face the second substrate surface 402b. By this flip attachment, a second subsystem is formed.

인터포저가 제1 칩 및 제2 칩의 치수보다 돌출하는 것으로 인해, 인터포저(401)의 스터드(415)는 기판(405) 상의 리플로우 바디(417)로 연결될 수 있도록 남아 있는다. 마찬가지로, 인터포저(402)의 스터드(416)는 인터포저(401) 상의 리플로우 바디(418)로 연결될 수 있도록 남아 있는다. Due to the interposer protruding beyond the dimensions of the first chip and the second chip, the studs 415 of the interposer 401 remain to be connected to the reflow body 417 on the substrate 405. Similarly, studs 416 of interposer 402 remain to be able to connect to reflow body 418 on interposer 401.

시스템(400)은 대략 200㎛ 내지 300㎛ 두께의 절연계 소재로 만들어진 기판(405)을 가진다. 기판 표면 상에는 솔더 부착을 위해 알맞은 금속가공학적인 표면(바람직하게는 니켈, 팔라듐 또는 금의 하나 이상의 층)을 갖는 단자(바람직하게는 구리)가 있다. 기판(405)은 표면들 사이의 도전선(451)과, 한 표면으로부터 반대편 표면으로 연장되는 도전성의 비아(452)를 더 가진다. 리플로우 금속(바람직하게는 주석 계열의 합금)의 바디(417)는 인터포저와의 연결을 위해 일부 단자 상에 존재한다. 다른 단자들은 외장 부품(490)으로의 부착을 위해 바람직하게는 주석 계열의 솔더볼인 리플로우 부재를 가진다. System 400 has a substrate 405 made of an insulating material of approximately 200 μm to 300 μm thick. On the substrate surface is a terminal (preferably copper) having a suitable metallurgical surface (preferably one or more layers of nickel, palladium or gold) for solder attachment. The substrate 405 further has conductive lines 451 between the surfaces and conductive vias 452 extending from one surface to the opposite surface. A body 417 of reflow metal (preferably tin-based alloy) is present on some terminals for connection with the interposer. The other terminals have a reflow member which is preferably a tin-based solder ball for attachment to the sheath component 490.

주조 화합물과 같은 캡슐화 소재(460)는 반도체 칩(403 및 404), 반도체(401) 및 인터포저(402)의 일 표면, 그리고 기판 표면의 일부를 커버하고 있을 수 있다. 이러한 캡슐화를 이용하는 디바이스에서, 소재는 보호의 목적 뿐만 아니라, 칩과 인터포저 사이의 갭에서의 스트레스 완충 언더필이라는 이중 목적을 보조한다. Encapsulating material 460, such as a casting compound, may cover semiconductor chips 403 and 404, one surface of semiconductor 401 and interposer 402, and a portion of the substrate surface. In devices using such encapsulation, the material serves the purpose of protection as well as the dual purpose of stress buffer underfill in the gap between the chip and the interposer.

캡슐화 소재(460)의 사용은 선택적이다. 인터포저에 대해 사용된 반도체 소재의 이점은 인터포저와 칩의 실질적으로 동일한 열팽창 계수로 인해 반도체 칩(403 및 404)에 가해지는 열기계적 스트레스를 최소화하는 데 있다. Use of encapsulation material 460 is optional. The advantage of the semiconductor material used for the interposer is to minimize the thermomechanical stress applied to the semiconductor chips 403 and 404 due to the substantially same coefficient of thermal expansion of the interposer and the chip.

주조(molding) 소재 내에 캡슐화된, 도 4의 어셈블된 칩 및 인터포저는 대략 150㎛ 내지 190㎛의 전체 두께를 가진다. 완전한 시스템(400)은 대략 600㎛ 내지 700㎛의 두께를 가진다. The assembled chip and interposer of FIG. 4, encapsulated in a molding material, has an overall thickness of approximately 150 μm to 190 μm. The complete system 400 has a thickness of approximately 600 μm to 700 μm.

캡슐화 소재에 의해 커버되지 않은 기판 표면(402a)의 단자 상에서, 리플로우 부재(451)는 외장 디바이스(480)로 연결하기 위해 부착될 수 있다. 부재(450 및 451)는 약 200㎛의 직경을 가질 수 있고, 약 500㎛의 중앙-대-중앙 피치를 가질 수 있다. On the terminals of the substrate surface 402a not covered by the encapsulation material, the reflow member 451 may be attached to connect to the external device 480. Members 450 and 451 may have a diameter of about 200 μm and may have a center-to-center pitch of about 500 μm.

본 발명의 또다른 실시예는 반도체 인터포저를 이용하는 반도체 시스템을 제조하는 방법이다. 제조의 초기 단계는 반도체 인터포저를 제작한다. 바람직하게는 실리콘 웨이퍼인, 반도체 웨이퍼가 제공된다. 웨이퍼는 제1 표면, 제2 표면 및 높은 수율의 웨이퍼 프로세싱을 위해 편리한 두께(예를 들면, 375㎛ 내지 500㎛)를 가진다. 표준 프론트-엔드(front-end) 웨이퍼 프로세스 단계를 적용하여, 복수의 도전선들 또는 개별 구성요소들, 또는 집적 회로조차 웨이퍼의 제1 표면 상에서 제조될 수 있다. Yet another embodiment of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor system using a semiconductor interposer. The initial stage of manufacture fabricates a semiconductor interposer. A semiconductor wafer is provided, which is preferably a silicon wafer. The wafer has a first surface, a second surface, and a convenient thickness (eg, 375 μm to 500 μm) for high yield wafer processing. By applying standard front-end wafer process steps, a plurality of conductive lines or individual components, or even an integrated circuit, can be fabricated on the first surface of the wafer.

보호 오버코트를 적층하는 단계 이전에, 프론트-엔드 프로세스 단계 시퀀스의 종료에 이르러, 비아 홀은 제1 웨이퍼 표면으로부터 아래 방향으로 특정한 깊이로 형성된다. 바람직한 기술은 선택적 화학적 에칭(preferential chemical etching)인데, 이 기술이 일괄 처리이기 때문이다. 대안적인 방법은 레이저 드릴링(laser drilling)을 포함한다. 비아 홀은 웨이퍼 표면 위로 보호막을 형성하는 프로세스 단계에 의해 절연층을 받는 측벽을 가진다.Prior to the step of depositing the protective overcoat, via the end of the front-end process step sequence, the via holes are formed to a certain depth downward from the first wafer surface. A preferred technique is selective chemical etching, since this technique is a batch process. Alternative methods include laser drilling. The via holes have sidewalls that receive an insulating layer by a process step of forming a protective film over the wafer surface.

이후, 제2 웨이퍼 표면으로부터 시작하여, 비아 홀의 하향 종단이 노출될 때까지 계속해서, 반도체 소재가 제거된다. 바람직한 방법은 기계적인 웨이퍼 후면가공(back-grinding)이다. 다음으로, 바람직하게는 구리를 퇴적함으로써, 비아 홀이 금속으로 채워진다. 채움 단계의 종료시점에서, 제1 및 제2 웨이퍼 표면 상의 단자는 금속(예를 들면, 구리) 층을 적층하고 패터닝함으로써 형성된다. Thereafter, starting from the second wafer surface, the semiconductor material is removed until the downward end of the via hole is exposed. The preferred method is mechanical wafer back-grinding. Next, the via holes are filled with metal, preferably by depositing copper. At the end of the filling step, the terminals on the first and second wafer surfaces are formed by stacking and patterning metal (eg, copper) layers.

선택된 단자 상에서, 비(非)리플로우 금속 스터드가 적층된다. 비(非)리플로우라는 용어는 대부분의 반도체 어셈블리 온도보다 상당히 높은(대략 900℃ 보다 높은) 녹는점을 가지는 금속 또는 합금을 말한다. 바람직한 금속은 녹는점이 200℃ 내지 400℃인 전형적인 주석 계열의 솔더와는 다른, 구리 및 금을 포함한다. On the selected terminal, a non-reflow metal stud is stacked. The term non-reflow refers to a metal or alloy that has a melting point significantly higher than most semiconductor assembly temperatures (approximately higher than 900 ° C.). Preferred metals include copper and gold, unlike typical tin-based solders having a melting point of 200 ° C to 400 ° C.

비(非)리플로우 스터드는 솔더 타입의 커넥터보다 더 작은 크기로 제조될 수 있다. 그리고, 더 작은 스터드 크기는 더 미세한 중앙-대-중앙 피치를 허용하며, 특히 스터드가 와이어 본딩에서 금 또는 구리볼로부터 생성될 때 그러하다. 125㎛ 미만의 스터드 피치가 적절하다. 와이어 볼 기술에서, 프리-에어(free-air) 볼은 1.2 내지 1.6 와이어 직경을 갖는 것이 바람직하다. 부착 및 편평화(flattening) 단계 이후, 결과적인 볼 직경은 12㎛ 내지 33㎛의 와이어 직경(바람직하게는 18㎛ 내지 25㎛)에 대해 대략 40㎛ 내지 70㎛이다. Non-reflow studs can be made smaller in size than solder-type connectors. And, smaller stud sizes allow finer center-to-center pitch, especially when studs are produced from gold or copper balls in wire bonding. Stud pitches of less than 125 μm are suitable. In wire ball technology, the free-air ball preferably has a 1.2 to 1.6 wire diameter. After the attaching and flattening step, the resulting ball diameter is approximately 40 μm to 70 μm for a wire diameter of 12 μm to 33 μm (preferably 18 μm to 25 μm).

다음 프로세스 단계에서, 웨이퍼는, 예를 들면, 소잉(sawing)에 의해 분리되어 원하는 가로 치수를 가지는 개별 인터포저가 된다. In the next process step, the wafer is separated, for example by sawing, into individual interposers having the desired transverse dimensions.

이후, 인터포저 치수보다 더 좁은 치수, 활성화 표면, 및 활성화 표면 상의 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자를 가지는 제1 반도체 칩이 제공된다. 만약 어셈블리 시스템에 의해 요구된다면, 역시 인터포저 치수보다 더 좁은 치수, 활성화 표면, 및 활성화 표면 상의 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자를 가지는 제2 반도체 칩이 제공된다. 제2 칩의 치수는 제1 칩의 치수와 같거나 다를 수 있다. Thereafter, a first semiconductor chip is provided having a terminal that is narrower than the interposer dimension, the activation surface, and a non-reflow metal stud on the activation surface. If required by the assembly system, there is also provided a second semiconductor chip having a narrower dimension than the interposer dimension, an activation surface, and a terminal having a non-reflow metal stud on the activation surface. The dimensions of the second chip may be the same as or different from the dimensions of the first chip.

제1 칩은 플립칩 기술에 의해 제1 인터포저 표면으로 부착되어, 인터포저 치수가 칩 치수보다 돌출되게 한다. 어떤 디바이스에서는, 제2 칩이 제2 인터포저 표면에 플립 부착되어, 인터포저 치수가 칩 치수보다 돌출되게 하고, 제2 인터포저 표면 상의 스터드는 기판 단자 상의 리플로우 바디에 연결될 수 있는 상태로 남는다. 다른 디바이스에서는, 제2 칩이 기판에 플립 부착되어, 인터포저 치수가 칩 치수보다 돌출되게 하고 기판 단자 상의 리플로우 바디는 제2 인터포저 표면 상의 스터드에 연결될 수 있는 상태로 남는다. The first chip is attached to the first interposer surface by flip chip technology, causing the interposer dimension to protrude above the chip dimension. In some devices, the second chip is flipped to the second interposer surface, causing the interposer dimensions to protrude above the chip dimensions, and the studs on the second interposer surface remain connectable to the reflow body on the substrate terminal. . In another device, the second chip is flipped to the substrate, causing the interposer dimensions to protrude above the chip dimensions and leaving the reflow body on the substrate terminal capable of being connected to a stud on the second interposer surface.

단자를 가지는 제3 및 제4 표면, 표면들 사이에 분포된 도전선, 및 제3 표면으로부터 제4 표면으로 연장되며 선에 접촉하는 도전성의 비아를 가지는 절연 기판이 제공된다. 리플로우 바디는 제3 기판 표면의 단자 상에 적층된다. 돌출된 인터포저의 제2 표면 상의 스터드는 제3 기판 표면 상의 리플로우 바디에 접촉되고, 바디는 인터포저를 기판에 부착하기 위해 스터드 둘레에 리플로우된다. An insulated substrate is provided having third and fourth surfaces having terminals, conductive lines distributed between the surfaces, and conductive vias extending from the third surface to the fourth surface and contacting the lines. The reflow body is laminated on the terminals of the third substrate surface. The stud on the second surface of the raised interposer contacts the reflow body on the third substrate surface, and the body is reflowed around the stud to attach the interposer to the substrate.

선택적인 프로세스 단계는 보호 및 스트레스 감소 목적을 위해 디바이스의 캡슐화를 동반한다. 바람직하게는 주조 화합물인 패키지화 소재는 칩, 인터포저, 및 제3 기판 표면의 일부를 캡슐화한다. 최종적으로, 바람직하게는 솔더볼인 리플로우 바디는 제4 기판 표면 상의 단자에 부착될 수 있다. Optional process steps entail encapsulation of the device for protection and stress reduction purposes. The packaging material, which is preferably a casting compound, encapsulates the chip, the interposer, and a portion of the third substrate surface. Finally, the reflow body, which is preferably a solder ball, can be attached to the terminal on the fourth substrate surface.

본 발명이 도시적인 실시예에 대한 참조로 기술되어왔지만, 본 설명은 제한적 의미로 이해되도록 의도되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예들 뿐만이 아니라 도시적인 실시예의 다양한 변형 및 조합 역시 본 설명에 대한 참조로써 본 기술 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 그러므로, 청구된 본 발명이 임의의 이러한 변형 또는 실시예를 내포하도록 의도된다. Although the present invention has been described with reference to illustrative embodiments, the description is not intended to be understood in a limiting sense. Various modifications and combinations of the illustrative embodiments as well as other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art by reference to the present description. Therefore, it is intended that the claimed invention cover any such modifications or embodiments.

Claims (11)

치수(a dimension), 및 제1 표면 및 제2 표면을 가지는 반도체 인터포저;A semiconductor interposer having a dimension and a first surface and a second surface; 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면 상의 도전선(conductive line);Conductive lines on the first surface and the second surface; 상기 선들과 접촉하는, 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로까지 연장하는 도전성의 비아(via);A conductive via extending from the first surface to the second surface in contact with the lines; 상기 비아에 연결되는 비(非)리플로우 금속 스터드가 부착된 단자;A terminal having a non-reflow metal stud attached to the via; 활성화 표면을 가지는 제1 반도체 칩;A first semiconductor chip having an activation surface; 상기 활성화 표면 상의 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자;A terminal having a non-reflow metal stud on the activation surface; - 상기 제1 칩은 상기 제1 인터포저 표면에 플립 부착됨 -;The first chip is flip attached to the first interposer surface; 단자를 갖는 제3 표면 및 제4 표면을 가지는 절연 기판;An insulating substrate having a third surface and a fourth surface having terminals; 상기 제3 표면 및 제4 표면 사이의 도전선;A conductive line between the third and fourth surfaces; 상기 선들과 접촉하는, 상기 제3 표면으로부터 상기 제4 표면으로까지 연장하는 도전성의 비아; 및Conductive vias extending from the third surface to the fourth surface in contact with the lines; And 상기 제2 인터포저 표면 상의 상기 스터드에 연결되는 상기 제3 기판 표면의 상기 단자 상의 리플로우 바디Reflow body on the terminal of the third substrate surface that is connected to the stud on the second interposer surface 를 포함하는 반도체 시스템.Semiconductor system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, a) 상기 제1 인터포저 표면이 개별 전자 구성요소들을 포함하는 것;a) the first interposer surface comprises individual electronic components; b) 상기 제1 인터포저 표면이 집적 회로를 포함하는 것;b) the first interposer surface comprises an integrated circuit; c) 상기 제4 기판 표면 상의 상기 단자에 부착된 리플로우 바디를 더 포함하는 것;c) further comprising a reflow body attached to the terminal on the fourth substrate surface; d) 상기 반도체 칩, 상기 반도체 인터포저, 및 상기 제3 기판 표면의 일부를 커버하는 캡슐화 소재를 더 포함하는 것;d) further comprising an encapsulation material covering a portion of the semiconductor chip, the semiconductor interposer, and the third substrate surface; e) 상기 제1 인터포저 표면 상의 상기 비(非)리플로우 금속 스터드는 구리로 만들어지고, 상기 제2 인터포저 표면 및 상기 반도체 칩 상의 상기 비(非)리플로우 금속 스터드는 금(gold)으로 만들어진 것; 및e) the non-reflow metal stud on the first interposer surface is made of copper and the non-reflow metal stud on the second interposer surface and the semiconductor chip is gold Made; And f) 상기 도전성의 인터포저 선들은 전력 공급에 적합한 것인 것 f) the conductive interposer lines are suitable for power supply 중 하나 이상을 특징으로 하는 반도체 시스템.A semiconductor system characterized by one or more of the following. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 인터포저 치수보다 좁은 치수 및 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자를 포함하는 활성화 표면을 갖는 제2 반도체 칩을 더 포함하고, 상기 제2 칩은 상기 제2 인터포저 표면에 플립 부착되어, 상기 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출되고 상기 제2 인터포저 표면 상의 스터드는 상기 제3 기판 단자 상의 상기 리플로우 바디에 연결될 수 있도록 남아있는 반도체 시스템.And further comprising a second semiconductor chip having an activation surface comprising a terminal having a dimension narrower than the interposer dimension and a non-reflow metal stud, the second chip being flip attached to the second interposer surface. And the interposer dimension protrudes beyond the chip dimension and a stud on the second interposer surface remains connectable to the reflow body on the third substrate terminal. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 인터포저 치수보다 좁은 치수 및 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자를 포함하는 활성화 표면을 갖는 제2 반도체 칩을 더 포함하고, 상기 제2 칩은 상기 제3 기판 표면에 플립 부착되어, 상기 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출되고 상기 제3 기판 단자 상의 리플로우 바디는 상기 제2 인터포저 표면 상의 상기 스터드에 연결될 수 있도록 남아있는 반도체 시스템.A second semiconductor chip having an activation surface comprising a terminal having a dimension narrower than the interposer dimension and a non-reflow metal stud, the second chip being flip attached to the third substrate surface, The interposer dimension protrudes beyond the chip dimension and the reflow body on the third substrate terminal remains to be connectable to the stud on the second interposer surface. 제1 치수, 및 제1 표면 및 제2 표면을 가지는 제1 반도체 인터포저;A first semiconductor interposer having a first dimension and a first surface and a second surface; 상기 제1 표면 및 제2 표면 상의 도전선;Conductive lines on the first and second surfaces; 상기 선들과 접촉하는, 상기 제1 표면으로부터 상기 제2 표면으로 연장되는 도전성의 비아;Conductive vias extending from the first surface to the second surface in contact with the lines; 상기 비아에 연결된 비(非)리플로우 금속 스터드가 부착된 단자;A terminal having a non-reflow metal stud attached to the via; 상기 제1 인터포저 치수보다 좁은 치수, 및 활성화 표면을 갖는 제1 반도체 칩;A first semiconductor chip having a dimension narrower than the first interposer dimension and an activation surface; 상기 활성화 표면 상의 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자;A terminal having a non-reflow metal stud on the activation surface; - 상기 제1 칩은 상기 제1 인터포저의 상기 제2 표면에 플립 부착되어, 상기 제1 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출됨 -;The first chip is flip-attached to the second surface of the first interposer such that the first interposer dimension protrudes above the chip dimension; 를 포함하는 제1 서스시스템; 및A first sus system comprising a; And 제2 치수, 및 제3 표면 및 제4 표면을 가지는 제2 반도체 인터포저;A second semiconductor interposer having a second dimension and a third surface and a fourth surface; 제3 표면 및 제4 표면 상의 도전선;Conductive lines on the third and fourth surfaces; 상기 선들과 접촉하는, 상기 제3 표면으로부터 상기 제4 표면으로 연장되는 도전성의 비아;Conductive vias extending from the third surface to the fourth surface in contact with the lines; 상기 비아에 연결된 비(非)리플로우 금속 스터드가 부착된 단자;A terminal having a non-reflow metal stud attached to the via; 상기 제2 인터포저 치수보다 좁은 치수 및 활성화 표면을 갖는 제2 반도체 칩;A second semiconductor chip having an activation surface and a dimension narrower than the second interposer dimension; 상기 활성화 표면 상의 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자;A terminal having a non-reflow metal stud on the activation surface; - 상기 제2 칩은 상기 제2 인터포저의 상기 제4 표면에 플립 부착되어, 상기 제2 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출됨 -;The second chip is flip-attached to the fourth surface of the second interposer such that the second interposer dimension protrudes above the chip dimension; 상기 돌출된 제2 인터포저의 상기 제4 표면 상의 스터드에 연결된 상기 제1 인터포저 표면의 상기 단자 상의 리플로우 바디Reflow body on the terminal of the first interposer surface connected to the stud on the fourth surface of the protruding second interposer 를 포함하는 제2 서브시스템;A second subsystem comprising a; 단자를 가진 제5 및 제6 표면을 가지는 절연 기판;An insulating substrate having fifth and sixth surfaces having terminals; 상기 제5 및 제6 표면 사이의 도전선;A conductive line between the fifth and sixth surfaces; 상기 선들과 접촉하는, 상기 제5 표면으로부터 상기 제6 표면으로 연장하는 도전성의 비아; 및Conductive vias extending from the fifth surface to the sixth surface in contact with the lines; And 상기 돌출된 제1 인터포저의 상기 제2 표면 상의 상기 스터드에 연결되는 상기 제5 기판 표면의 상기 단자 상의 리플로우 바디Reflow body on the terminal of the fifth substrate surface that is connected to the stud on the second surface of the protruding first interposer 를 포함하는 반도체 시스템.Semiconductor system comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, a) 상기 제6 기판 표면 상의 상기 단자에 부착된 리플로우 바디를 더 포함하는 것;a) further comprising a reflow body attached to the terminal on the sixth substrate surface; b) 상기 제2 인터포저의 상기 제3 표면의 패드들에 부착된 리플로우 바디를 더 포함하는 것; 및b) further comprising a reflow body attached to pads of the third surface of the second interposer; And c) 상기 제1 및 제2 반도체 칩, 상기 제1 반도체 인터포저, 상기 제2 인터포저의 상기 제3 표면, 및 상기 제5 기판 표면의 일부를 커버하는 캡슐화 소재를 더 포함하는 것c) an encapsulation material covering the first and second semiconductor chips, the first semiconductor interposer, the third surface of the second interposer, and a portion of the fifth substrate surface. 중 하나 이상을 특징으로 하는 반도체 시스템.A semiconductor system characterized by one or more of the following. 반도체 시스템을 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing a semiconductor system, 두께와, 제1 표면 및 제2 표면을 가지는 반도체 웨이퍼를 제공하는 단계,Providing a semiconductor wafer having a thickness and a first surface and a second surface, 상기 제1 표면 상에 도전선, 개별 구성 요소들, 및 회로를 제조하는 단계,Manufacturing a conductive line, individual components, and a circuit on the first surface, 상기 제1 표면으로부터 아래방향으로 깊이만큼 연장하도록 측벽을 가지는 비아 홀을 형성하는 단계,Forming a via hole having sidewalls extending deeply downwardly from the first surface, 상기 비아 홀 측벽을 포함하는 상기 제1 및 제2 표면 위로 절연층을 형성하는 단계,Forming an insulating layer over the first and second surfaces including the via hole sidewalls, 상기 비아 홀이 노출될 때까지 상기 제2 웨이퍼 표면으로부터 반도체 소재를 제거하는 단계,Removing the semiconductor material from the second wafer surface until the via hole is exposed, 상기 홀을 채우고 상기 제1 및 제2 표면 상에 단자를 형성하기 위해 구리를 퇴적하는 단계,Depositing copper to fill the holes and form terminals on the first and second surfaces, 상기 단자 상에 비(非)리플로우 금속 스터드를 적층하는 단계, 및Laminating a non-reflow metal stud on the terminal, and 치수를 가지는 개별 인터포저들로 상기 웨이퍼를 분리(singulating)하고, 제 1 개별 인터포저를 선택하는 단계Singulating the wafer into dimensionally interposers and selecting a first individual interposer 에 의해 반도체 인터포저를 형성하는 단계;Forming a semiconductor interposer by; 상기 인터포저 치수보다 좁은 치수, 활성화 표면, 및 상기 활성화 표면 상의 비(非)리플로우 금속 스터드를 갖는 단자를 가지는 제1 반도체 칩을 제공하는 단계;Providing a first semiconductor chip having a narrower dimension than the interposer dimension, an activation surface, and a terminal having a non-reflow metal stud on the activation surface; 상기 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출하도록, 상기 선택된 제1 인터포저의 상기 제1 표면에 상기 제1 칩을 플립 부착하는 단계;Flip attaching the first chip to the first surface of the selected first interposer such that the interposer dimension protrudes above the chip dimension; 단자를 갖는 제3 및 제4 표면, 상기 표면들 사이의 도전선, 상기 선들과 접촉하는, 상기 제3 표면으로부터 상기 제4 표면으로 연장하는 도전성의 비아를 가지는 절연 기판을 제공하는 단계;Providing an insulated substrate having third and fourth surfaces having terminals, conductive lines between the surfaces, and conductive vias in contact with the lines that extend from the third surface to the fourth surface; 상기 제3 기판 표면의 상기 단자 상의 리플로우 바디를 적층하는 단계;Stacking a reflow body on the terminal of the third substrate surface; 상기 돌출된 인터포저의 상기 제2 표면 상의 상기 스터드를 상기 제3 기판 표면 상의 상기 리플로우 바디에 접촉시키는 단계; 및Contacting the stud on the second surface of the protruding interposer with the reflow body on the third substrate surface; And 상기 인터포저를 상기 기판에 부착하기 위해 상기 스터드 둘레에 상기 바디를 리플로우하는 단계Reflowing the body around the stud to attach the interposer to the substrate 를 포함하는 반도체 시스템 제조 방법.Semiconductor system manufacturing method comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein a) 리플로우 바디를 상기 제4 기판 표면 상의 상기 단자에 부착하는 단계를 더 포함하는 것; 및a) attaching a reflow body to the terminal on the fourth substrate surface; And b) 상기 칩, 상기 인터포저, 및 상기 제3 기판 표면의 일부를 패키지화 소재 내에 캡슐화하는 단계를 더 포함하는 것b) encapsulating a portion of the chip, the interposer, and the third substrate surface in a packaged material. 중의 적어도 하나를 특징으로 하는 반도체 시스템 제조 방법.Method for manufacturing a semiconductor system, characterized in that at least one of. 제7항 또는 제8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 인터포저 치수보다 좁은 치수, 및 비(非)리플로우 스터드를 갖는 단자를 포함하는 활성화 표면을 갖는 제2 반도체 칩을 제공하는 단계; 및Providing a second semiconductor chip having a dimension narrower than the interposer dimension and an activation surface comprising a terminal having a non-reflow stud; And 상기 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출하도록 상기 제2 칩을 상기 제2 인터포저 표면에 플립 부착하는 단계Flip attaching the second chip to the second interposer surface such that the interposer dimensions protrude beyond the chip dimensions 를 더 포함하는 반도체 시스템 제조 방법.A semiconductor system manufacturing method further comprising. 제7항 또는 제8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 인터포저 치수보다 좁은 치수, 및 비(非)리플로우 스터드를 갖는 단자를 포함하는 활성화 표면을 갖는 제2 반도체 칩을 제공하는 단계; 및Providing a second semiconductor chip having a dimension narrower than the interposer dimension and an activation surface comprising a terminal having a non-reflow stud; And 상기 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출하도록 상기 제2 칩을 상기 제3 기판 표면에 플립 부착하는 단계Flip attaching the second chip to the third substrate surface such that the interposer dimensions protrude beyond the chip dimensions 를 더 포함하는 반도체 시스템 제조 방법.A semiconductor system manufacturing method further comprising. 제7항 또는 제8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 치수를 갖는 제2 개별 인터포저를 선택하는 단계;Selecting a second individual interposer having dimensions; 상기 제2 인터포저의 상기 치수보다 좁은 치수, 및 비(非)리플로우 스터드를 갖는 단자를 포함하는 활성화 표면을 가지는 제2 반도체 칩을 제공하는 단계;Providing a second semiconductor chip having an activation surface comprising a dimension narrower than the dimension of the second interposer and a terminal having a non-reflow stud; 상기 인터포저 치수가 상기 칩 치수보다 돌출하도록 상기 제2 칩을 상기 제2 인터포저에 플립 부착하는 단계;Flip attaching the second chip to the second interposer such that the interposer dimension protrudes above the chip dimension; 상기 돌출된 제1 인터포저의 상기 제1 표면의 상기 단자 상의 리플로우 바디를 적층하는 단계;Stacking a reflow body on the terminal of the first surface of the protruding first interposer; 상기 돌출된 제2 인터포저 상의 상기 비(非)리플로우 금속 스터드를 상기 돌출된 제1 인터포저 표면의 상기 단자 상의 상기 리플로우 바디와 접촉시키는 단계; 및Contacting the non-reflow metal stud on the protruding second interposer with the reflow body on the terminal of the protruding first interposer surface; And 상기 제2 인터포저를 상기 제1 인터포저에 부착하기 위해 상기 스터드의 둘레에 상기 바디를 리플로우하는 단계Reflowing the body around the stud to attach the second interposer to the first interposer 를 더 포함하는 반도체 시스템 제조 방법.A semiconductor system manufacturing method further comprising.
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