KR20100034756A - Semiconductor die having a redistribution layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 반도체 디바이스에 대한 재배선 층 및 재배선 층을 형성하는 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a redistribution layer and a redistribution layer for semiconductor devices.
휴대용 가전 제품에 대한 수요가 크게 증가함에 따라 대용량의 저장 장치들이 요구되고 있다. 디지털 정보 저장 및 교환에 관한 계속 증가하는 요구들을 충족시키기 위해, 플래시 메모리 저장 카드와 같은 비휘발성 반도체 메모리 디바이스가 널리 이용되고 있다. 이러한 메모리 디바이스들이 가진 높은 신뢰성 및 큰 용량과 함께, 이들의 휴대성, 다용도성 및 튼튼한 설계로 인해, 이러한 메모리 디바이스들은 다양한 전자 디바이스들에서의 사용에 이상적이며, 이와 같은 전자 디바이스들은, 예를 들어 디지털 카메라, 디지털 음악 재생기, 비디오 게임 콘솔, PDA 및 셀률러 전화기를 포함한다.As the demand for portable consumer electronics increases greatly, a large amount of storage devices are required. In order to meet the ever-increasing demands on digital information storage and exchange, nonvolatile semiconductor memory devices such as flash memory storage cards are widely used. Due to their high reliability and large capacity, as well as their portability, versatility and robust design, these memory devices are ideal for use in a variety of electronic devices, such electronic devices being for example Digital cameras, digital music players, video game consoles, PDAs, and cellular telephones.
광범위한 패키지 구성이 공지되어 있지만, 일반적으로 플래시 메모리 저장 카드는 시스템-인-패키지(System-in-a-Package, SiP) 또는 멀티칩 모듈(MultiChip Modules, MCM)로서 제조될 수 있으며, 이 경우 복수의 다이가 작은 풋프린트 기판(footprint substrate) 상에 장착되고 상호연결된다. 일반적으로 기판은 한쪽 면 또는 양쪽 면에서 식각된 전도성 층을 구비한 단단한 유전체 베이스(dielectric base)를 포함할 수 있다. 다이와 전도성 층(들) 사이에는 전기적 연결부들이 형성되고, 전도성 층(들)은 다이를 호스트 디바이스에 접속시키기 위한 전기적 리드 구조(electric lead structure)를 제공한다. 다이와 기판 사이에 전기적 연결부들이 형성된 후에, 조립체는 일반적으로 보호용 패키지를 제공하는 몰딩 화합물 내에 매립된다.While a wide range of package configurations are known, flash memory storage cards can generally be manufactured as System-in-a-Package (SiP) or MultiChip Modules (MCM), in which case multiple Dies are mounted and interconnected on a small footprint substrate. Generally, the substrate may comprise a rigid dielectric base with a conductive layer etched on one or both sides. Electrical connections are formed between the die and the conductive layer (s), and the conductive layer (s) provide an electrical lead structure for connecting the die to the host device. After electrical connections are formed between the die and the substrate, the assembly is typically embedded in a molding compound that provides a protective package.
도 1은 종래의 반도체 패키지(20)(몰딩 화합물은 없음)의 상부도를 도시한다. 전형적인 패키지는 기판(26)에 부착된 다이(22 및 24)와 같은 복수의 반도체 다이를 포함한다. 복수의 다이 본드 패드들(28)이 다이 제조 공정 동안 반도체 다이(22, 24) 상에 형성될 수 있다. 이와 유사하게, 복수의 콘택 패드들(30)이 기판(26) 상에 형성될 수 있다. 다이(22)는 기판(26)에 부착될 수 있고, 이어서 다이(24)가 다이(22) 상에 장착될 수 있다. 다이들은 와이어 본드(32)를 각각의 다이 본드 패드들(28)과 콘택 패드(30) 쌍들 사이에 부착시킴으로써 기판에 전기적으로 연결된다.1 shows a top view of a conventional semiconductor package 20 (no molding compound). A typical package includes a plurality of semiconductor dies, such as dies 22 and 24 attached to
반도체 패키지 내의 공간은 한정되어 있다. 반도체 다이는, 종종 도 1의 다이(24) 상에 도시된 바와 같이, 두 개의 인접한 측면을 따라 본드 패드들이 배치되도록 형성된다. 그러나 상당량의 공간적 제약으로 인해, 기판 상에는 단지 다이의 한쪽 가장자리를 따라 와이어 본드 접속을 할 수 있는 공간만이 있을 수 있다. 따라서, 도 1에서, 기판(26)의 가장자리(34)를 따라서는 다이 본드 패드들(28a)과의 접속을 위한 콘택 패드들이 존재하지 않는다.Space in the semiconductor package is limited. The semiconductor die is often formed such that bond pads are disposed along two adjacent sides, as shown on die 24 of FIG. 1. However, due to a significant amount of spatial constraints, there may be only space on the substrate for wire bond connections along one edge of the die. Thus, in FIG. 1, there are no contact pads for connection with die
이러한 상황에 대처하기 위한 한 가지 공지된 방법은 반도체 다이 상에 형성되는 재배선 층(redistribution layer)을 사용하는 것이다. 반도체 다이가 웨이퍼로부터 제조되고 싱귤레이트(singulate)된 후에, 다이는 전기적으로 전도성인 트레이스(trace)들 및 본드 패드들(트레이스들(38) 및 본드 패드들(40), 도 1)이 상기 다이의 상부 표면 상에 형성되는 공정을 거치게 된다. 일단 형성되면, 트레이스들(38) 및 본드 패드들(28a)은 절연체로 덮일 수 있고, 새로 형성된 다이 본드 패드들(40)만이 노출된 채로 있을 수 있다. 트레이스들(38)은 기존의 다이 본드 패드들(28a)을 새로 형성된 다이 본드 패드들(40)과 연결시켜, 기판으로의 핀-아웃 접속(pin-out connection)을 갖는 다이의 가장자리로 다이 본드 패드들을 효과적으로 재배치하게 된다. 추가적인 콘택 패드들(30)이 기판과 본드 패드들(28a) 사이의 전기적 연결이 가능하도록 기판 상에 형성될 수 있다. 추가적인 콘택 패드들은 종래 기술인 도 1에 도시된 바와 같이 잔존하는 콘택 패드들(30)과 일직선으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 이용가능한 공간이 있는 경우, 추가적인 콘택 패드들(30)은 종래 기술인 도 2에 도시된 바와 같이 잔존하는 콘택 패드들과 엇갈려(staggered) 형성될 수 있다.One known method for coping with this situation is to use a redistribution layer formed on the semiconductor die. After the semiconductor die is fabricated from the wafer and singulated, the die is electrically conductive traces and bond pads (traces 38 and
반도체 다이 상에 재배선 층을 형성하기 위한 현재의 포토리소그래피 및 다른 방법들은, 많은 수의 공정 단계 및 비용을 제조 공정에 추가시키기 때문에 복잡하고 비용적 부담을 준다. 따라서, 재배선 층을 형성하기 위한 간소화된 공정이 필요하다.Current photolithography and other methods for forming redistribution layers on semiconductor dies are complex and costly because they add a large number of process steps and costs to the manufacturing process. Therefore, a simplified process for forming the redistribution layer is needed.
본 발명의 실시예들은 재배선 층(redistribution layer)을 구비하는 반도체 디바이스 및 재배선 층을 형성하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 웨이퍼 상에 반도체 다이를 제조한 후에, 테이프 조립체(tape assembly)가 웨이퍼 상의 각각의 반도체 다이의 표면과 접촉하도록 웨이퍼의 표면에 도포된다. 테이프 조립체는 베이스 층(base layer)으로 백그라인드 테이프(backgrind tape)를 포함하고, 그리고 백그라인드 테이프에 접착된 필름 조립체(film assembly)를 더 포함한다. 필름 조립체는 또한 접착 필름(adhesive film)을 포함하고, 상기 접착 필름 상에는 전도성 물질로 된 얇은 층이 증착된다.Embodiments of the present invention relate to a semiconductor device having a redistribution layer and a method of forming the redistribution layer. In one embodiment, after fabricating a semiconductor die on a wafer, a tape assembly is applied to the surface of the wafer to contact the surface of each semiconductor die on the wafer. The tape assembly includes a backgrind tape as the base layer, and further includes a film assembly adhered to the backgrind tape. The film assembly also includes an adhesive film, on which a thin layer of conductive material is deposited.
필름 조립체의 접착 층이 웨이퍼의 표면과 접촉하도록, 테이프 조립체가 웨이퍼의 표면에 도포된다. 웨이퍼에 도포되는 경우, 접착제는 웨이퍼에 접착되는 b-스테이지 접착제(b-stage adhesive)이지만, 유연하고 제거될 수 있는 b-스테이지 접착제이다.The tape assembly is applied to the surface of the wafer such that the adhesive layer of the film assembly contacts the surface of the wafer. When applied to a wafer, the adhesive is a b-stage adhesive that adheres to the wafer, but is a b-stage adhesive that is flexible and removable.
테이프 조립체가 반도체 웨이퍼의 표면에 도포된 후에, 예를 들어 레이저와 같은 것으로부터 집속된 열이 테이프 조립체와 웨이퍼 사이의 계면(interface)에 인가된다. 레이저는 접착 층과 반도체 웨이퍼의 표면 사이의 계면에 그 에너지를 집속하도록 프로그래밍되어 있다. 레이저가 인가되는 계면을 따르는 위치에서, 접착 층이 가열되고 반도체 웨이퍼의 표면까지 경화되어, 레이저가 그린 경로(열이 인가됨)를 따라 반도체 웨이퍼에 영구히 부착된다.After the tape assembly is applied to the surface of the semiconductor wafer, heat focused from, for example, a laser, is applied to the interface between the tape assembly and the wafer. The laser is programmed to focus its energy at the interface between the adhesive layer and the surface of the semiconductor wafer. At locations along the interface where the laser is applied, the adhesive layer is heated and cured to the surface of the semiconductor wafer so that the laser is permanently attached to the semiconductor wafer along the green path (heat is applied).
레이저의 경로는 컴퓨터에 의해 제어되어, 각각의 반도체 다이 상에서 정의될 재배선 층의 패턴을 각각의 반도체 다이 상에 그린다. 테이프 조립체와 웨이퍼 사이의 계면에 열을 선택적으로 집속시킴으로써, 테이프 조립체의 접착 층은 얇고 선명하게 정의된 경로를 따라 각각의 반도체 다이의 표면까지 용융될 수 있다. 집속된 열에 의해 정의되는 경로의 양측 상의 접착 층은, b-스테이지에 있게 되거나 혹은 그렇지 않으면 경화되지 않은 채 있게 되어, 웨이퍼의 표면으로부터 벗겨질 수 있지만, 용융된 영역들은 웨이퍼 표면 상에 남아 있게 된다. 따라서, 테이프 조립체가 웨이퍼로부터 잡아 당겨짐에 따라, 필름 조립체의 가열된 영역들은 가열되지 않은 영역들과 분리되고, 그리고 필름 조립체의 가열된 영역들은 각각의 반도체 다이의 표면 상에 남아 각각의 반도체 다이 상에 재배선 층 패턴을 정의하게 된다.The path of the laser is computer controlled to draw on each semiconductor die a pattern of redistribution layer to be defined on each semiconductor die. By selectively concentrating heat at the interface between the tape assembly and the wafer, the adhesive layer of the tape assembly can be melted to the surface of each semiconductor die along a thin, sharply defined path. The adhesive layer on both sides of the path defined by focused heat can be on the b-stage or otherwise uncured, and can be peeled off the surface of the wafer, but the molten regions remain on the wafer surface . Thus, as the tape assembly is pulled from the wafer, the heated regions of the film assembly are separated from the unheated regions, and the heated regions of the film assembly remain on the surface of each semiconductor die on each semiconductor die. You will define the redistribution layer pattern.
도 1은 다이 본드 패드들을 다이의 제 1 가장자리로부터 제 2 가장자리까지 재배치하기 위해 재배선 층을 갖는 반도체 다이를 포함하는 종래 반도체 패키지의 상부도이다.
도 2는 다른 기판 콘택 패드 구성을 갖는 도 1과 같은 재배선 층을 갖는 다이를 포함하는 종래 반도체 패키지의 상부도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 테이프의 롤(role)로부터의 테이프 조립체에 의해 덮인 반도체 웨이퍼의 투시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 반도체 웨이퍼의 반도체 다이 위에 배치되는 테이프 조립체의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 접착 층 및 전도성 물질을 포함하는 필름 조립체의 측면도이다.
도 6은 반도체 웨이퍼의 반도체 다이에 부착된 테이프 조립체의 측면도이고, 이 도면에는 테이프 조립체의 표면에 재배선 패턴을 그리는 레이저가 포함되어 있다.
도 7은 반도체 다이의 상부도이고, 이 도면에서 반도체 다이 상에는 테이프 조립체가 배치되어 있고, 테이프 조립체에는 재배선 층 패턴이 레이저로 그려져 있다.
도 8은, 레이저가 그린 재배선 층 패턴은 남긴 채, 반도체 웨이퍼로부터 제거되는 테이프 조립체의 측면도이다.
도 9는 웨이퍼로부터 싱귤레이트되는 복수의 반도체 다이를 보여준다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 재배선 층을 포함하는 싱귤레이트된 다이의 상부도이다.
도 11은 반도체 다이와 새로운 테이프 조립체를 분리하는 다른 방법의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 재배선 층을 갖는 반도체 다이를 포함하는 반도체 패키지의 단면도이다.1 is a top view of a conventional semiconductor package including a semiconductor die having a redistribution layer for repositioning die bond pads from a first edge to a second edge of the die.
FIG. 2 is a top view of a conventional semiconductor package including a die having a redistribution layer as in FIG. 1 with another substrate contact pad configuration.
3 is a perspective view of a semiconductor wafer covered by a tape assembly from a roll of tape, in accordance with an embodiment of the invention.
4 is a side view of a tape assembly disposed over a semiconductor die of a semiconductor wafer, in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a side view of a film assembly including an adhesive layer and a conductive material, in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is a side view of a tape assembly attached to a semiconductor die of a semiconductor wafer, which includes a laser drawing a redistribution pattern on the surface of the tape assembly.
FIG. 7 is a top view of a semiconductor die, in which a tape assembly is disposed on the semiconductor die, and the redistribution layer pattern is laser drawn on the tape assembly.
8 is a side view of a tape assembly removed from a semiconductor wafer, leaving the redistribution layer pattern drawn by the laser.
9 shows a plurality of semiconductor die singulated from a wafer.
10 is a top view of a singulated die including a redistribution layer formed in accordance with an embodiment of the invention.
11 is a side view of another method of separating a semiconductor die and a new tape assembly.
12 is a cross-sectional view of a semiconductor package including a semiconductor die having a redistribution layer formed in accordance with an embodiment of the invention.
이제, 도 3 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시예들이 설명될 것이며, 이러한 본 발명의 실시예들은, 반도체 디바이스에 대한 복수의 다이 재배선 층 및 그 형성 방법에 관한 것이다. 본 발명은 다른 많은 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 제시되는 실시예들로만 한정되는 것으로 해석돼서는 안 됨을 이해해야 한다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 개시 내용이 완벽하게 이해되고 완전해 질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명을 전체적으로 전달할 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 실제로, 본 발명은 이러한 실시예들의 변경물, 수정물 및 균등물을 포괄하는 것으로 의도된 것이며, 이들 모두는 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 범위 및 사상 내에 포함된다. 또한, 아래의 본 발명의 상세한 설명에서는, 본 발명을 완전하게 이해할 수 있도록 하기 위해 구체적인 많은 상세 사항들이 설명된다. 하지만, 당업자라면 본 발명이 이러한 구체적인 상세 사항들 없이도 실시될 수 있다는 것을 명확히 알 수 있을 것이다.3-12, embodiments of the present invention will now be described, and these embodiments of the present invention relate to a plurality of die redistribution layers for semiconductor devices and methods of forming the same. It should be understood that the present invention may be embodied in many other forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the present invention to those skilled in the art. Indeed, the invention is intended to cover modifications, modifications and equivalents of these embodiments, all of which fall within the scope and spirit of the invention as defined by the appended claims. In addition, in the following detailed description of the invention, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details.
이제 도 3을 참조하면, 복수의 반도체 다이(102)(도 3에서 몇몇 다이들에만 번호가 부여됨)를 포함하는 반도체 웨이퍼(100)의 상부도가 도시된다. 웨이퍼(100) 상의 각각의 반도체 다이(102)는 종래에 알려진 바와 같이 특정 전자적 기능을 수행할 수 있는 집적 회로를 포함하도록 처리된다. 다른 실시예들에서는 상이한 다이가 상이한 집적 회로들을 가질 수도 있지만, 웨이퍼(100) 상의 모든 반도체 다이(102)는 동일한 집적 회로를 가질 수 있다. 종래 기술에서 알려진 바와 같이, 각각의 집적 회로들은 결함 및 불량 다이의 식별을 위해 웨이퍼 제조 동안에 테스트될 수 있다.Referring now to FIG. 3, a top view of a
웨이퍼 제조 테스트의 완료시, 일반적으로 각각의 다이(102)는 개별적 다이로 싱귤레이트될 수 있고, 이후 반도체 패키지로 조립될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따라, 각각의 반도체 다이 상에는, 이하에서 설명될 바와 같이, 재배선 층이 형성될 수 있다. 도 3은 또한 롤(104)을 도시하고 있으며, 상기 롤(104)은 웨이퍼(100)의 각각의 다이(102) 상에 재배선 층을 형성하기 위한 테이프 조립체(106)를 포함하고 있다. 테이프 조립체(106)는 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼(100)의 전체 표면 상에 도포될 수 있을 정도로 충분한 폭을 가질 수 있다. 대안적으로, 테이프 조립체(106)가 웨이퍼(100) 상의 반도체 다이(102)의 단일 열 또는 반도체 다이(102)의 둘 이상의 열들만을 덮을 수 있을 정도로 충분한 폭을 가지는 것도 고려될 수 있다.Upon completion of the wafer fabrication test, each die 102 may generally be singulated into individual dies and then assembled into a semiconductor package. However, in accordance with embodiments of the present invention, a redistribution layer may be formed on each semiconductor die, as described below. 3 also shows a
도 4의 측면도를 참조하면, 테이프 조립체(106)는 종래에 알려진 바와 같이 백그라인드 테이프로 불리는 폴리이미드 테이프(polyimide tape)(108)를 포함하는 데, 폴리이미드 테이프(108)에는 필름 조립체(110)가 부착된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 필름 조립체(110)는 접착 층(116)을 포함하는 데, 접착 층(116) 상에는 전도성 물질(114)이 증착된다. 접착 물질(116)은, 예를 들어 일본의 닛토 덴코사(Nitto Denko Corp.), 캘리포니아의 아벨 스틱사(Abel Stick Co.), 또는 캘리포니아의 헨켈사(Henkel Corporation)로부터 입수가능한 것과 같은, 접착 필름들을 전기적으로 절연하는 것으로 알려진 다양한 것들 중 어느 하나일 수 있다. 접착 물질(116)은 예를 들어 웨이퍼(100)에 도포되기 전에 그리고 경화되기 전에 점성이 있는 유연한 경화가능 b-스테이지 접착제일 수 있다.Referring to the side view of FIG. 4, the
전도성 물질(114)은 예를 들어 알루미늄, 티타늄 또는 그 합금과 같은 다양한 전기적 전도체일 수 있다. 전도성 물질(114)은 스퍼터링(sputtering), 도금(plating), 스크린 프린팅(screen printing), 포토리소그래피 공정 또는 다양한 다른 증착 공정을 포함하는 다양한 공지된 방법에 의해 접착 층(116)의 표면에 도포될 수 있다. 이와 같은 공정들은 전도성 물질(114)이 예를 들어 1㎛ 내지 5㎛, 특히 1㎛ 내지 3㎛의 매우 얇은 두께로 도포될 수 있게 한다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 접착 층(116) 상의 전도성 물질(114)의 두께는 1㎛보다 작을 수 있고 5㎛보다 클 수 있음을 이해해야 한다.
일단 필름 조립체(110)가 형성되면, 필름 조립체가 백그라인드 테이프(108)에 도포되어 테이프 조립체(106)가 형성된다. 테이프(108)는 또한 필름 조립체(110)의 전도성 물질(114)을 백그라인드 테이프(108)에 접착시키기 위한 접착 표면을 가질 수 있다. 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 테이프 조립체(106)가 반도체 웨이퍼(100)에 도포되어, 테이프 조립체(106)의 접착 층(116)이 웨이퍼(100) 상의 반도체 다이(102)의 표면에 도포될 수 있다. 접착 층(116)이 반도체 웨이퍼(100)에 도포된 상태에서, 접착 층(116)은 점성이 있고 웨이퍼(100)의 표면에 접착된다. 그러나, 접착 층(116)은 아직 경화되지 않고, 이 단계에서, 접착 층(116)은 잡아당기면 웨이퍼(100)의 표면으로부터 떨어질 수 있다.Once the
실시예들에서, 테이프 조립체(106)가 웨이퍼에 도포된 후에, 백그라인드 테이프(108)는 테이프 조립체(106)를 얇게 만드는 백그라인드 공정에서 얇게 될 수 있다. 다른 실시예들에서 백그라인드 공정은 생략될 수 있다.In embodiments, after the
이제 도 6의 측면도를 참조하여, 테이프 조립체(106)가 반도체 웨이퍼(100)의 표면에 도포된 후에, 집속된 열이 테이프 조립체(106)와 웨이퍼(100) 사이의 계면(그리고 더욱 상세하게는, 접착 층(116)과 웨이퍼(100)의 표면 사이의 계면)에 인가될 수 있다. 실시예들에서, 상기 집속된 열은, 예를 들어 CO2 레이저, UV 레이저, YBO4 레이저, 아르곤 레이저 등을 포함하는 다양한 레이저들 중 하나의 레이저(120)에 의해 인가될 수 있다. 이와 같은 레이저들은, 예를 들어 독일 함부르크의 로핀-시나 테크놀로지(Rofin-Sinar Technologies)에 의해 제조된다. 레이저는 접착 층(116)과 반도체 웨이퍼(100)의 표면 사이의 계면에 그 에너지를 집속하도록 프로그래밍된다. 레이저가 인가되는 계면을 따르는 위치에서, 접착 층이 가열되고 반도체 웨이퍼의 표면까지 경화되어, 레이저가 그린 경로(열이 인가됨)를 따라 반도체 웨이퍼에 영구히 부착된다.Referring now to the side view of FIG. 6, after the
레이저의 경로는 컴퓨터에 의해 제어되어, 각각의 반도체 다이(102) 상에서 정의될 재배선 층의 패턴을 각각의 반도체 다이(102) 상에 그린다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 반도체 다이(102)의 상부 가장자리를 따라 있는 다이 본드 패드들의 제1의 쌍(124)을 반도체 다이(102)의 인접 가장자리를 따라 있는 다이 본드 패드들의 쌍(126)으로 재배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 레이저(120)는 도 7에서 점선으로 도시된 바와 같이 테이프 조립체(106) 상에 경로(130 및 132)를 포함하는 재배선 층 패턴을 그릴 것이다. 경로(130 및 132)는 단지 예시적인 것이고, 각각의 반도체 다이(102) 상의 제 1 위치로부터 각각의 반도체 다이(102) 상의 제 2 위치까지 다이 본드 패드들을 재배선하기 위한 다양한 재배선 층 패턴이 레이저(120)에 의해 그려질 수 있음을 이해해야 한다. 도 6에서는 단일의 레이저(120)가 도시되었지만, 복수의 반도체 다이 상에 재배선 층 패턴을 동시에 그리기 위해 복수의 레이저(120)가 사용될 수 있음을 이해해야 한다.The path of the laser is computer controlled to draw on each semiconductor die 102 a pattern of redistribution layer to be defined on each semiconductor die 102. For example, as shown in FIG. 7, the first pair of
예를 들어 레이저(120)에 의해, 테이프 조립체(106)와 웨이퍼(100) 사이의 계면에 선택적으로 열을 집속시킴으로써, 테이프 조립체(106)의 접착 층(116)은 얇고 선명하게 정의된 경로를 따라 각각의 반도체 다이(102)의 표면까지 용융될 수 있다. 중요한 것으로, 집속된 열에 의해 정의되는 경로의 양측 상의 접착 층(116)은, b-스테이지에 있게 되거나 혹은 그렇지 않으면 경화되지 않은 채 있게 되어, 도 8에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(100)의 표면으로부터 벗겨질 수 있지만, 용융된 영역들은 웨이퍼 표면 상에 남아 있게 된다.By selectively concentrating the heat at the interface between the
레이저(120)에 의해 가열되지 않은 테이프 조립체(106)의 영역에서, 테이프 조립체(106)의 필름 조립체(110)와 백그라인드 테이프(108) 사이의 인력은 필름 조립체(110)와 반도체 웨이퍼(100)의 표면 사이의 인력보다 크다. 따라서, 백그라인드 테이프(108)를 잡아당겨 벗기는 경우, 필름 조립체(110)의 가열되지 않은 영역들은 테이프 조립체(106)와 함께 벗겨진다. 반대로, 레이저에 의해 가열된 영역들에 있어서, 필름 조립체(110)와 테이프(108) 사이의 인력이 필름 조립체(110)와 반도체 웨이퍼(100)의 표면 사이의 인력보다 작다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 테이프 조립체(106)가 웨이퍼(100)로부터 잡아당겨 벗겨지는 동안에, 필름 조립체(110)의 가열된 영역들은 가열되지 않은 필름 조립체의 영역들과 분리되고, 그리고 필름 조립체의 가열된 영역들은 각각의 반도체 다이(102)의 표면 상에 남아, 각각의 반도체 다이(102) 상에 재배선 층 패턴(136)을 정의하게 된다.In the region of the
이제 도 9 및 도 10을 참조하면, 테이프 조립체(106)의 경화되지 않은 부분들이 반도체 웨이퍼(100)로부터 제거된 후에, 웨이퍼(100)는 개별적인 반도체 다이(102)로 싱귤레이트되고, 그 각각은 가열 소스에 의해 정의된 바와 같은 재배선 층 패턴(136)을 포함한다. 도 10은 싱귤레이트된 반도체 다이(102)의 상부도이고, 상기 싱귤레이트된 반도체 다이(102)는 다이의 상부에 있는 다이 본드 패드들(124)을 다이의 인접 가장자리를 따라 있는 다이 본드 패드들(126)로 재배치하기 위한 재배선 층 패턴(136)을 포함하고 있다. 실시예들에서, 반도체 다이의 표면 상의 접착 층(116)은 전기적 절연체이다. 따라서, 전도성 물질(114)을 다이 본드 패드들(124 및 126)에 전기적으로 연결시키는 후속 단계가 그 다음에 수행된다. 재배선 층 패턴(136)의 전도성 물질을 다이 본드 패드들(124 및 126)에 전기적으로 연결시키는 다양한 공정들이 알려져 있다. 이러한 패턴이 다이 본드 패드들(124 및 126)에 전기적으로 연결된 후에, 공지된 바와 같이, 노출된 재배선 층 패턴(136)을 덮고, 그리고 선택에 따라서는 다이 본드 패드들(124)도 덮는 패시베이션 층(passivation layer)이 반도체 다이(102)의 표면 상에 형성될 수 있다. 다이 본드 패드들(126)은 노출된 채 남아 있게 된다.Referring now to FIGS. 9 and 10, after the uncured portions of the
도 11은 다이(102) 상에 재배선 층을 형성하는 다른 방법을 나타낸다. 앞서 설명된 바와 같이, 테이프 조립체(106)가 웨이퍼(100)에 도포되고, 레이저와 같은 가열 소스가 각각의 반도체 다이(102) 상에 재배선 층 패턴(136)을 그린다. 그러나, 도 11에 도시된 실시예에서, 테이프 조립체(106)가 도포되기 전 또는 후의 어떤 시점에서, 반도체 웨이퍼(100)가 뒤집히고, 그리고 웨이퍼 척(wafer chuck) 혹은 이와 유사한 것 상에서 테이프 조립체(106)에 의해 지지된다. 도 11의 실시예에 따르면, 테이프 조립체(106)와 여전히 접촉하고 있는 상태에서 다이(102)가 싱귤레이트된다. 이후에, 픽앤플레이스 로봇(pick and place robot)과 같은 로봇 디바이스(robotic device)(140)가 각각의 반도체 다이(102)의 후면을 움켜쥐고 각각의 다이(102)를 잡아당겨 테이프 조립체(106)로부터 떨어뜨린다. 앞서 설명된 바와 같이, 로봇 디바이스(140)가 싱귤레이트된 다이(102)를 잡아당겨 테이프 조립체(106)로부터 떨어뜨릴 때, 가열되어 각각의 반도체 다이(102)의 표면까지 용융된 필름 조립체(110)의 영역들은 백그라인드 테이프(108)와는 분리되고, 반도체 다이(102)와는 함께 있게 된다. 필름 조립체(110)의 가열되지 않은 부분들은 웨이퍼 척 상의 테이프 조립체(106)에 있게 된다.11 illustrates another method of forming a redistribution layer on
앞서 설명된 재배선 층 공정 단계를 이용하여, 하나 이상의 다이 본드 패드들은, 웨이퍼 레벨에서 형성된 다이 전체에 걸쳐, 재배선 층에 의해 반도체 다이(102) 상의 임의의 제 1 위치에서 임의의 제 2 위치로 재배치될 수 있음을 이해해야 한다. 이제 도 12를 참조하면, 앞서 설명된 단계들의 완료시, 다이(102)는 기판(160) 상에 장착될 수 있다. 다이(102)는 기판(160) 상에 장착되는 유일한 다이일 수 있거나, 또는 도 12에 도시된 바와 같이, 다이(102)는 하나 이상의 추가적인 다이(162) 및 수동 소자(164)와 함께 기판(160) 상에 장착될 수 있다. 이후, 다이(102) 상의 다이 본드 패드들, 및 임의의 다른 다이가, 공지된 와이어 본딩 공정에서의 와이어 본드들(166)을 이용하는 기판(160) 상의 콘택 패드들에 와이어 본딩될 수 있다. 실시예들에서, 다이와 기판은 함께 플래시 메모리 디바이스(170)로서의 기능을 수행할 수 있고, 여기서 다이(102)는 ASIC 또는 플래시 메모리 다이와 같은 제어기일 수 있다. 다이(102)는 다른 실시예들에서 제어기 또는 플래시 메모리 다이와는 다른 것일 수 있고, 다른 실시예들에서 다이와 기판은 함께 플래시 메모리 디바이스와는 다른 것일 수 있다. 플래시 메모리 디바이스(170)가 휴대용 메모리 디바이스인 실시예들에서, 디바이스(170)와 호스트 디바이스(여기에 디바이스(170)가 삽입됨) 간의 신호 교환을 위한 콘택 핑거들(168)이 기판(160) 상에 더 제공될 수 있다.Using the redistribution layer processing step described above, one or more die bond pads are placed at any second location at any first location on semiconductor die 102 by the redistribution layer throughout the die formed at the wafer level. It should be understood that they may be relocated. Referring now to FIG. 12, upon completion of the steps described above, die 102 may be mounted on
배경기술에서 설명된 바와 같이, 일부 패키지 구성에서, 단지 반도체 다이의 단일 가장자리를 따라서만 핀 아웃 배치를 위한 공간이 존재한다. 반도체 다이(102)에 도포된 재배선 층은 다이(102) 표면 상의 본드 패드들을 이들이 기판(160)에 쉽게 본딩될 수 있는 위치로 효과적으로 재배치시킨다. 도 12에 도시된 반도체 다이(102), 반도체 다이(162) 및 기판(160)의 상대적 길이 및 상대적 폭은 단지 예시적인 것이고, 본 발명의 다른 실시예들에서 다양하게 변할 수 있다.As described in the background, in some package configurations there is room for pin out placement only along a single edge of the semiconductor die. The redistribution layer applied to the semiconductor die 102 effectively rearranges the bond pads on the
도 12에 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 실시예들에 따른 적층된 다이 구성이 형성된 후에, 개별적인 반도체 패키지들이 몰딩 화합물(168) 내에 매립되어, 완성된 반도체 다이 패키지(170)가 형성될 수 있다. 몰딩 화합물(168)은 예를 들어, 일본에 본사를 두고 있는 스미토모사(Sumitomo Corp.) 및 닛토 덴코사(Nitto Denko Corp.)로부터 입수가능한 것과 같은 공지된 에폭시일 수 있다. 도 12에 도시된 패키지(170)는 완성된 휴대용 메모리 카드일 수 있다. 대안적으로, 패키지(170)는 리드(lid) 내에 밀봉되어 완성된 휴대용 메모리 카드를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 12, after the stacked die configuration in accordance with the embodiments described above is formed, individual semiconductor packages may be embedded in the
상기 본 발명의 상세한 설명은 예시적 목적으로 그리고 설명 목적으로 제시된 것이다. 이것이 본 발명 전부를 말하는 것은 아니며, 그리고 본 발명을 이렇게 개시되는 형태에 정확히 한정하려는 것도 아니다. 앞서의 설명을 통해, 많은 수정 및 변형이 가능하다. 상기 설명된 실시예들은 본 발명의 원리 및 그 실질적 응용을 가장 잘 설명하기 위해 선택되었고, 이것을 통해 당업자들은 다양한 실시예들에서 그리고 고려되는 특정의 용도에 적합한 다양한 수정을 행하여 본 발명을 최상으로 활용할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 첨부되는 특허청구범위에 의해 정의된다.The foregoing detailed description of the invention has been presented for purposes of illustration and description. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise forms disclosed. Many modifications and variations are possible in light of the above teaching. The embodiments described above were chosen to best illustrate the principles of the invention and its practical application, thereby enabling those skilled in the art to make the best use of the invention in various embodiments and with various modifications suitable for the particular use contemplated. Could be. The scope of the invention is defined by the appended claims.
Claims (17)
상기 반도체 패키지는 재배선 층을 구비한 반도체 다이를 포함하고,
(a) 상기 반도체 웨이퍼의 적어도 부분들 위에 테이프 조립체를 도포하는 단계와, 상기 테이프 조립체는 테이프와, 접착 층과, 그리고 상기 접착 층에 도포된 전도성 물질을 포함하며, 상기 접착 층은 상기 반도체 웨이퍼에 인접하여 배치되고;
(b) 상기 반도체 다이의 다이 본드 패드의 제 1 위치와 상기 다이 본드 패드가 재배치돼야할 제 2 위치 사이의 경로를 정의하는 패턴으로, 상기 반도체 웨이퍼 상의 상기 반도체 다이의 표면에 상기 접착 층의 부분들을 접착시키는 단계와; 그리고
(c) 상기 반도체 웨이퍼에 접착된 상기 (b) 단계에서 정의되는 상기 접착 층의 패턴 및 상기 (b) 단계에서 정의되는 상기 접착 층의 패턴에 도포된 상기 전도성 물질을 남긴 채, 상기 테이프 조립체의 부분들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.A method of manufacturing a semiconductor package from a semiconductor wafer,
The semiconductor package comprises a semiconductor die having a redistribution layer,
(a) applying a tape assembly over at least portions of the semiconductor wafer, the tape assembly comprising a tape, an adhesive layer, and a conductive material applied to the adhesive layer, wherein the adhesive layer is the semiconductor wafer Disposed adjacent to;
(b) a portion of the adhesive layer on the surface of the semiconductor die on the semiconductor wafer, in a pattern defining a path between a first location of the die bond pad of the semiconductor die and a second location where the die bond pad should be relocated Bonding them together; And
(c) leaving the pattern of the adhesive layer defined in step (b) adhered to the semiconductor wafer and the conductive material applied to the pattern of the adhesive layer defined in step (b); Removing the portions.
상기 반도체 다이의 표면에 상기 접착 층의 부분들을 접착시키는 단계인 상기 (b) 단계는, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 경로를 정의하는 상기 패턴을 따라 상기 접착 층과 상기 반도체 다이의 표면 사이의 계면을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 1,
The step (b) of adhering portions of the adhesive layer to the surface of the semiconductor die comprises: forming the adhesive layer and the semiconductor die along the pattern defining a path between the first and second positions. Heating the interface between the surfaces.
상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 경로를 정의하는 상기 패턴을 따라 상기 접착 층과 상기 반도체 다이의 표면 사이의 계면을 가열하는 단계는, 레이저로 상기 계면을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 2,
Heating the interface between the adhesive layer and the surface of the semiconductor die along the pattern defining a path between the first and second positions, includes heating the interface with a laser. A semiconductor package manufacturing method.
상기 테이프 조립체의 부분들을 제거하는 단계인 상기 (c) 단계는, 상기 테이프를 잡아당겨 벗기는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 1,
The step (c) of removing the portions of the tape assembly includes pulling the tape away.
상기 테이프 조립체의 부분들을 제거하는 단계인 상기 (c) 단계는, 상기 테이프, 상기 전도성 물질의 부분들, 및 상기 (b) 단계에서 상기 반도체 다이의 표면에 접착되지 않은 접착 층을 함께 잡아당겨 벗기는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 4, wherein
Step (c), which is the step of removing portions of the tape assembly, pulls together the tape, the portions of the conductive material, and the adhesive layer that is not bonded to the surface of the semiconductor die in step (b). The method of manufacturing a semiconductor package, further comprising the step.
상기 테이프 조립체의 부분들을 제거하는 단계인 상기 (c) 단계는, 상기 (b) 단계에서 상기 반도체 다이의 표면에 접착된 상기 접착 층의 부분들을 상기 (b) 단계에서 상기 반도체 다이의 표면에 접착되지 않은 접착 층의 부분들과 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 1,
The step (c), which is the step of removing portions of the tape assembly, involves attaching portions of the adhesive layer adhered to the surface of the semiconductor die in step (b) to the surface of the semiconductor die in step (b). And separating the portions of the non-adhesive layer from the adhesive layer.
(d) 상기 접착 층 상에 상기 전도성 물질을 증착하는 단계와; 그리고
(e) 상기 접착 층 및 전도성 물질을 상기 테이프에 도포하는 단계에 의해 상기 테이프 조립체를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 1,
(d) depositing the conductive material on the adhesive layer; And
(e) forming the tape assembly by applying the adhesive layer and the conductive material to the tape.
(f) 상기 제 1 다이 본드 패드를 상기 (c) 단계에서 남긴 상기 전도성 물질의 단부에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 1,
(f) electrically connecting the first die bond pad to an end of the conductive material left in step (c).
(g) 상기 (c) 단계에서 남긴 상기 전도성 물질의 제 2 단부를 상기 제 2 위치에서의 제 2 다이 본드 패드에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 8,
(g) electrically connecting a second end of the conductive material left in step (c) to a second die bond pad in the second position.
(h) 상기 테이프 조립체의 부분들을 제거하는 단계인 상기 (c) 단계 이후에, 상기 반도체 웨이퍼로부터 상기 반도체 다이를 싱귤레이트(singulate)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of claim 1,
and (h) singulating the semiconductor die from the semiconductor wafer after step (c), which is the step of removing portions of the tape assembly.
집적 회로와; 그리고
상기 집적 회로 위에 형성되는 재배선 패턴을 포함하여 구성되고,
상기 재배선 패턴은,
상기 재배선 패턴이 가진 패턴으로 상기 반도체 다이의 표면에 접착되는 접착 물질과, 그리고
상기 접착 물질 상에 증착되는 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이.As a semiconductor die,
An integrated circuit; And
It is configured to include a redistribution pattern formed on the integrated circuit,
The rewiring pattern is,
An adhesive material adhered to the surface of the semiconductor die in a pattern with the redistribution pattern, and
And a conductive material deposited on the adhesive material.
상기 전도성 물질은 티타늄과 알루미늄 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 다이.The method of claim 11,
And the conductive material is at least one of titanium and aluminum.
상기 전도성 물질의 두께는 상기 접착 물질 상에서 1㎛ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 다이.The method of claim 11,
The thickness of the conductive material is a semiconductor die, characterized in that 1㎛ to 5㎛ on the adhesive material.
상기 전도성 물질의 두께는 상기 접착 물질 상에서 1㎛ 내지 3㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 다이.The method of claim 11,
The thickness of the conductive material is a semiconductor die, characterized in that 1㎛ to 3㎛ on the adhesive material.
상기 접착 물질은, 상기 재배선 패턴이 가진 패턴으로 상기 접착 물질을 레이저 가열함으로써, 상기 재배선 패턴이 가진 패턴으로 상기 반도체 다이의 표면에 접착되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이.The method of claim 11,
And the adhesive material is bonded to the surface of the semiconductor die in a pattern of the redistribution pattern by laser heating the adhesive material in a pattern of the redistribution pattern.
상기 집적 회로는 플래시 메모리 회로인 것을 특징으로 하는 반도체 다이.The method of claim 11,
And said integrated circuit is a flash memory circuit.
상기 집적 회로는 플래시 메모리에 대한 제어기 회로인 것을 특징으로 하는 반도체 다이.The method of claim 11,
Wherein said integrated circuit is a controller circuit for a flash memory.
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