KR20120060726A - Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip - Google Patents
Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120060726A KR20120060726A KR1020110069006A KR20110069006A KR20120060726A KR 20120060726 A KR20120060726 A KR 20120060726A KR 1020110069006 A KR1020110069006 A KR 1020110069006A KR 20110069006 A KR20110069006 A KR 20110069006A KR 20120060726 A KR20120060726 A KR 20120060726A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- conductive
- opening
- microelectronic
- exposed
- dielectric
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 마이크로전자 소자의 패키징에 관한 것으로서, 특히 반도체 소자의 패키징에 관한 것이다. The present invention relates to the packaging of microelectronic devices, and more particularly to the packaging of semiconductor devices.
마이크로전자 소자(microelectronic device)는 실리콘이나 갈륨 비소 등의 반도체 재료로 구성된, 일반적으로 다이(die) 또는 반도체 칩이라고 부르는 얇은 슬래브(slab)로 이루어진다. 반도체 칩은 개별의 패키지화된 유닛으로서 제공되는 것이 일반적이다. 일부 유닛의 설계에서는, 반도체 칩을 기판 또는 칩 캐리어에 실장하고, 이것을 인쇄 회로 기판 등의 회로판 위에 장착한다. Microelectronic devices are made of thin slabs, commonly referred to as dies or semiconductor chips, composed of semiconductor materials such as silicon or gallium arsenide. Semiconductor chips are generally provided as separate packaged units. In the design of some units, a semiconductor chip is mounted on a substrate or a chip carrier and mounted on a circuit board such as a printed circuit board.
반도체 칩의 제1 면(예를 들어, 앞면)에 능동 회로(active circuitry)를 제조한다. 능동 회로에의 전기적 접속을 가능하도록 하기 위해, 반도체 칩의 해당 면에 본딩 패드(bond pad)를 제공한다. 본딩 패드는 다이의 에지부 주변에 또는 많은 메모리 소자에서와 같이, 다이의 중심에 규칙적인 배열로 배치되는 것이 일반적이다. 본딩 패드는 구리나 알루미늄 등의 전도성 금속(conductive metal)을 대략 0.5 미크론(㎛)의 두께로 해서 구성하는 것이 일반적이다. 본딩 패드는 단일 금속 층 또는 다수의 금속 층을 포함할 수 있다. 본딩 패드의 크기는 소자의 타입에 따라 달라지지만, 통상적으로는 한 변이 수십 내지 수백 미크론이 될 것이다. Active circuitry is fabricated on the first side (eg, front side) of the semiconductor chip. Bond pads are provided on the corresponding side of the semiconductor chip to enable electrical connection to the active circuit. The bonding pads are typically arranged in a regular arrangement at the center of the die, such as around the edge of the die or in many memory devices. The bonding pad is generally constituted by a conductive metal such as copper or aluminum having a thickness of approximately 0.5 micron (µm). The bonding pad may comprise a single metal layer or a plurality of metal layers. The size of the bonding pad will vary depending on the type of device, but typically one side will be tens to hundreds of microns.
반도체 칩의 본딩 패드가 배치되는 앞면과 이 앞면에 대하여 반대 방향을 향하는 반도체 칩의 뒷면을 전기적으로 연결하기 위해 실리콘 관통 전극(through-silicon via: 이하 간단히 "TSV"라 한다)를 사용한다. 종래의 TSV 홀은 제1 면 중에서 능동 회로를 포함하기 위해 사용될 수 있는 부분을 감소시킬 수 있다. 이러한 제1 면에서 능동 회로에 사용할 수 있는 유효 공간의 감소는 반도체 칩을 생산하는 데에 요구되는 실리콘 함량을 증가시킬 수 있기 때문에, 결국 반도체 칩의 비용을 증가시키게 된다. Through-silicon vias (hereinafter simply referred to as "TSVs") are used to electrically connect the front face on which the bonding pads of the semiconductor chip are disposed and the back face of the semiconductor chip facing away from the front face. Conventional TSV holes can reduce the portion of the first side that can be used to include active circuitry. In this first aspect, the reduction in the effective space available for active circuits can increase the silicon content required to produce the semiconductor chip, which in turn increases the cost of the semiconductor chip.
반도체 칩의 물리적인 배치에서는 크기가 중요한 고려 사항이다. 휴대형 전자 장치가 급격히 진보함에 따라 반도체 칩의 보다 콤팩트한 물리적 배치를 위한 요구가 더욱 많아지고 있다. 예를 들어, 일반적으로 "스마트 폰"이라고 부르는 장치는 강력한 데이터 처리기, 메모리, 및 고해상도 디스플레이와 관련 이미지 처리용 칩을 가진, 지구 위치 확인 시스템(GPS) 수신기(global positioning system receiver), 전자 카메라 및 근거리 통신망 접속과 같은 보조 장치를 집적한 것이다. 이러한 장치는 포켓 크기의 장치에, 풀 해상도 비디오(full-resolution video), 내비게이션, 전자 금융 등의 엔터테인먼트와 풀 인터넷 접속(full internet connectivity)과 같은 능력을 제공할 수 있다. 복합의 휴대형 장치는 수많은 칩을 작은 공간에 포함시켜야 한다. 또한, 일부의 칩은 많은 입력 및 출력 접속, 일반적으로 "I/O"라 부르는 접속을 갖는다. 이들 I/O는 다른 칩의 I/O와 상호접속되어야 한다. 이러한 상호접속(interconnection)은 거리가 짧고 낮은 임피던스를 유지하여야 신호 전파 지연을 최소로 할 수 있다. 상호접속을 형성하는 구성요소는 마이크로전자 조립체의 크기를 크게 증가시키지 않아야 한다. 인터넷 검색 엔진에서 사용되는 것과 같은 데이터 서버와 같은 다른 애플리케이션에서도 유사한 요구가 있다. 예를 들어, 복합 칩들 사이에 상호접속이 거리가 짧고 낮은 임피던스를 갖는 상호접속 구조를 갖는 구조체는 검색 엔진의 대역폭을 증가시키고 전력 소모를 감소시킬 수 있다. Size is an important consideration in the physical placement of semiconductor chips. BACKGROUND With the rapid advancement of portable electronic devices, there is an increasing demand for more compact physical placement of semiconductor chips. For example, devices commonly referred to as "smart phones" include global positioning system (GPS) receivers, electronic cameras and the like with powerful data processors, memory, and high resolution displays and associated image processing chips. Auxiliary devices such as local area network access are integrated. Such devices can provide pocket-sized devices with capabilities such as full internet connectivity and entertainment such as full-resolution video, navigation, electronic banking, and the like. Complex handheld devices need to contain numerous chips in a small space. In addition, some chips have many input and output connections, commonly referred to as "I / O". These I / Os must be interconnected with I / O from other chips. Such interconnection requires a short distance and low impedance to minimize signal propagation delay. Components forming the interconnect should not significantly increase the size of the microelectronic assembly. Similar demands exist for other applications such as data servers such as those used in Internet search engines. For example, a structure having an interconnect structure with short distances and low impedance interconnections between composite chips can increase the bandwidth of the search engine and reduce power consumption.
반도체 비아(semiconductor via)의 형성 및 상호접속에 대하여 기술적 진보가 이루어졌지만, 반도체 칩의 앞면과 뒷면을 연결시키기 위한 프로세스를 개선하고 이러한 프로세스에 의해 생길 수 있는 구조에 대하여 추가의 개선이 이루어질 수 있다. While technological advances have been made in the formation and interconnection of semiconductor vias, further improvements can be made to the process for connecting the front and back sides of the semiconductor chip and to the structures that can result from such a process. .
본 발명의 하나의 관점에 의하면, 마이크로전자 조립체는 반도체 재료 또는 무기 유전 재료(inorganic dielectric material) 중의 하나 이상을 포함해서 이루어진 제1 요소, 상기 제1 요소에 부착되고, 상기 제1 요소의 표면과 대면하는 주 표면(major surface)을 가지며, 상기 주 표면에 다수의 전도성 패드(conductive pad)가 노출되어 있고, 내부에 능동의 반도체 소자를 구비하는 마이크로전자 요소(microelectronic element), 상기 제1 요소의 노출된 면으로부터 상기 제1 요소의 상기 마이크로전자 요소와 대면하는 면을 향해 연장된 제1 개구(opening) 및 상기 제1 개구로부터 상기 다수의 전도성 패드 중의 제1 전도성 패드까지 연장된 제2 개구, 및 상기 제1 개구 및 제2 개구 내에서 연장하고, 상기 다수의 전도성 패드 중의 하나 이상의 전도성 패드와 접촉(contact)하는 전도성 요소(conductive element)를 포함할 수 있다. 상기 제1 개구와 상기 제2 개구가 만나는 위치에서, 상기 제1 개구의 안쪽 면(interior surface)과 상기 제2 개구의 안쪽 면이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면에 대하여 각각 상이한 각도로 연장될 수 있다. According to one aspect of the invention, a microelectronic assembly comprises a first element comprising at least one of a semiconductor material or an inorganic dielectric material, attached to the first element, the surface of the first element and A microelectronic element having a major surface facing each other, a plurality of conductive pads exposed on the major surface, and having an active semiconductor element therein, the first element of the first element A first opening extending from an exposed surface toward the surface facing the microelectronic element of the first element and a second opening extending from the first opening to a first conductive pad of the plurality of conductive pads, And a conductive element extending within the first and second openings and contacting at least one conductive pad of the plurality of conductive pads. nductive element). At positions where the first opening and the second opening meet, the interior surface of the first opening and the interior surface of the second opening may extend at different angles with respect to the major surface of the microelectronic element, respectively. have.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 마이크로전자 조립체는, 반도체 재료 또는 무기 유전 재료(inorganic dielectric material) 중의 하나 이상을 포함해서 이루어진 제1 요소, 상기 제1 요소에 부착되고, 상기 제1 요소의 표면과 대면하는 주 표면을 가지며, 상기 주 표면에 다수의 전도성 패드(conductive pad)가 노출되어 있고, 내부에 능동의 반도체 소자를 구비하는 마이크로전자 요소, 상기 제1 요소의 노출된 면으로부터 상기 제1 요소의 상기 마이크로전자 요소와 대면하는 면을 향해 연장된 제1 개구(opening) 및 상기 제1 개구로부터 상기 다수의 전도성 패드 중의 제1 전도성 패드를 통해 연장된 제2 개구, 및 상기 제1 및 제2 개구 내에서 연장하고, 상기 다수의 전도성 패드 중의 하나 이상의 전도성 패드와 접촉(contact)하는 전도성 요소를 포함할 수 있다. 상기 제1 개구와 상기 제2 개구가 만나는 위치에서, 상기 제1 개구의 안쪽 면(interior surface)과 상기 제2 개구의 안쪽 면이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면에 대하여 각각 상이한 각도로 연장될 수 있다. According to another aspect of the invention, a microelectronic assembly comprises a first element comprising at least one of a semiconductor material or an inorganic dielectric material, attached to the first element, the surface of the first element A microelectronic element having a major surface facing and having a plurality of conductive pads exposed on said major surface and having an active semiconductor element therein, said first element from an exposed side of said first element A first opening extending toward a surface facing the microelectronic element of and a second opening extending from the first opening through a first conductive pad of the plurality of conductive pads, and the first and second A conductive element extending within the opening and in contact with at least one of the plurality of conductive pads. At positions where the first opening and the second opening meet, the interior surface of the first opening and the interior surface of the second opening may extend at different angles with respect to the major surface of the microelectronic element, respectively. have.
본 발명의 실시예에서, 전도성 요소는 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 중의 하나 이상의 개구의 안쪽 면의 윤곽(contour)에 일치할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전도성 요소는 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 중의 하나 이상의 개구의 안쪽 면의 윤곽과 다른 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전도성 요소는 원통형 또는 절두 원추형(frusto-conical) 중의 하나 이상의 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 요소는 내부에 능동의 반도체 소자(active semiconductor device)를 구비하지 않는 캐리어(carrier)가 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 요소는 내부에 하나 이상의 수동 회로(passive circuit)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 하나 이상의 수동 회로는 인덕터, 저항, 또는 커패시터를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어는 상기 마이크로전자 요소를 기계적으로 지지할 수 있다. In an embodiment of the invention, the conductive element may coincide with the contour of the inner side of at least one of the first opening and the second opening. In an embodiment of the invention, the conductive element may have a shape different from the contour of the inner side of at least one of the first opening and the second opening. In an embodiment of the invention, the conductive element may have one or more shapes of cylindrical or frusto-conical. In an embodiment of the present invention, the first element may be a carrier having no active semiconductor device therein. In an embodiment of the invention, the first element may further comprise one or more passive circuits therein. In an embodiment of the invention, the one or more passive circuits may include one or more selected from the group comprising inductors, resistors, or capacitors. In an embodiment of the invention, the carrier may mechanically support the microelectronic element.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 요소는 제1 두께를 가지며, 상기 마이크로전자 요소는 상기 제1 두께와 같거나 이보다 작은 제2 두께를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 마이크로전자 요소의 주 표면은 앞면이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 마이크로전자 요소는 상기 앞면과 반대 방향을 향하는 뒷면을 포함할 수 있으며, 상기 뒷면으로부터 연장되며 상기 하나 이상의 전도성 패드 중의 적어도 일부를 노출시키는 개구를 가질 수 있다. 제2 전도성 요소는 상기 마이크로전자 요소의 개구 내에서 연장하며 상기 전도성 패드와 전기적으로 접속될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 마이크로전자 요소는 다수의 개구를 포함하며, 상기 제2 개구 내에서 연장하며 상기 전도성 패드와 전기적으로 접속되는 다수의 제2 전도성 요소를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제2 전도성 요소는 상기 다수의 전도성 패드와 각각 전기적으로 접속될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first element may have a first thickness, and the microelectronic element may have a second thickness that is less than or equal to the first thickness. In an embodiment of the invention, the major surface of the microelectronic element can be the front face. In an embodiment of the invention, the microelectronic element may comprise a back side facing away from the front side and may have an opening extending from the back side and exposing at least a portion of the one or more conductive pads. A second conductive element extends within the opening of the microelectronic element and can be electrically connected with the conductive pad. In an embodiment of the invention, the microelectronic element includes a plurality of openings and may include a plurality of second conductive elements extending within the second opening and electrically connected to the conductive pads. In an embodiment of the invention, the second conductive element may be electrically connected to the plurality of conductive pads, respectively.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 마이크로전자 조립체는, 반도체 재료 또는 무기 유전 재료(inorganic dielectric material) 중의 하나 이상을 포함해서 이루어진 제1 요소, 상기 제1 요소에 부착되고, 상기 제1 요소의 표면과 대면하는 주 표면을 가지며, 상기 주 표면에, 노출된 상면과 상기 상면과 반대 방향을 향하는 하면을 구비하는 다수의 전도성 패드(conductive pad)가 노출되고, 내부에 능동의 반도체 소자를 구비하는 마이크로전자 요소, 상기 제1 요소의 제1 개구 내에서 연장하며, 상기 전도성 패드 중의 하나 이상의 전도성 패드의 상면과 접촉하는 제1 전도성 요소, 및 상기 마이크로전자 요소의 제2 개구를 통해 연장하며, 상기 전도성 패드 중의 하나 이상의 전도성 패드와 접촉하는 제2 전도성 요소를 포함할 수 있다. 상기 제1 전도성 요소와 상기 제2 전도성 요소는, 상기 마이크로전자 조립체의 외부에 있는 하나 이상의 부품과의 전기 전도성 상호접속을 위해, 상기 마이크로전자 조립체의 서로 반대 방향을 향하는 면에 노출될 수 있다. According to yet another aspect of the invention, a microelectronic assembly comprises a first element comprising at least one of a semiconductor material or an inorganic dielectric material, attached to the first element, the surface of the first element A microstructure having a main surface facing the surface, the plurality of conductive pads having an exposed top surface and a bottom surface facing away from the top surface, the active surface having an active semiconductor element therein; An electronic element, a first conductive element extending within the first opening of the first element and in contact with a top surface of at least one conductive pad of the conductive pad, and extending through the second opening of the microelectronic element; It may include a second conductive element in contact with one or more conductive pads of the pad. The first conductive element and the second conductive element may be exposed on opposite facing sides of the microelectronic assembly for electrical conductive interconnection with one or more components external to the microelectronic assembly.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 개구의 안쪽 면과 상기 제2 개구의 안쪽 면은 상기 하나 이상의 전도성 패드의 상면 및 하면으로부터 각각 멀어지는 방향으로 상이한 제1 각도 및 제2 각도로 각각 연장될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 마이크로전자 요소는 다수의 제2 개구를 포함하며, 마이크로전자 조립체는 상기 제2 개구 내에서 연장하며 상기 전도성 패드와 전기적으로 접속되고 상기 제1 개구 내에서 연장하는 제1 전도성 요소와 전기적으로 접속되는 다수의 제2 전도성 요소를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 요소는 내부에 하나 이상의 수동 회로를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 요소의 개구는, 상기 제1 요소의 뒷면으로부터 상기 앞면을 향해 연장하는 제3 개구와, 상기 제3 개구로부터 연장하고 상기 하나 이상의 전도성 패드의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 제4 개구를 포함하고, 상기 제1 전도성 요소는 적어도 상기 제3 개구 내에서 그리고 상기 제4 개구를 통해 연장하여, 상기 하나 이상의 전도성 패드의 상면과 접촉할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the inner surface of the first opening and the inner surface of the second opening may extend at different first and second angles, respectively, in directions away from the top and bottom surfaces of the one or more conductive pads, respectively. have. In an embodiment of the invention, the microelectronic element comprises a plurality of second openings, the microelectronic assembly extending within the second opening and electrically connected with the conductive pad and extending within the first opening. It may further comprise a plurality of second conductive elements in electrical connection with the first conductive element. In an embodiment of the invention, the first element may further comprise one or more passive circuits therein. In an embodiment of the invention, the opening of the first element comprises a third opening extending from the back surface of the first element toward the front surface and at least a portion of the top surface of the one or more conductive pads extending from the third opening. And a fourth opening that exposes the first conductive element, wherein the first conductive element extends at least within the third opening and through the fourth opening to contact the top surface of the one or more conductive pads.
본 발명의 실시예에서, 상기 전도성 요소는 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 중의 하나 이상의 개구의 안쪽 면의 윤곽과 다른 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전도성 요소는 원통형 또는 절두 원추형(frusto-conical) 중의 하나 이상의 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전도성 요소는 상기 제1 요소의 노출된 면 부근의 제1 폭(width)으로부터 상기 마이크로전자 요소의 전도성 패드 부근의 제2 폭까지 균일하게 폭이 감소된 구성을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전도성 요소는 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 중의 하나 이상의 개구의 안쪽 면의 윤곽(contour)에 일치할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제2 개구 내의 전도성 요소의 일부는 상기 제2 개구의 안쪽 면의 윤곽과 일치할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 내에서 연장하는 상기 전도성 요소의 일부는 원통형 또는 절두 원추형 중의 하나 이상의 형상을 가질 수 있다. In an embodiment of the invention, the conductive element may have a shape different from the contour of the inner side of at least one of the first opening and the second opening. In an embodiment of the invention, the conductive element may have one or more shapes of cylindrical or frusto-conical. In an embodiment of the invention, the conductive element has a configuration in which the width is uniformly reduced from a first width near the exposed face of the first element to a second width near the conductive pad of the microelectronic element. Can be. In an embodiment of the invention, the conductive element may coincide with the contour of the inner side of at least one of the first opening and the second opening. In an embodiment of the invention, the portion of the conductive element in the second opening may coincide with the contour of the inner side of the second opening. In an embodiment of the invention, the portion of the conductive element extending within the first opening and the second opening may have one or more shapes of cylindrical or truncated cone.
본 발명의 실시예에서, 상기 전도성 요소의 제1 부분은 상기 제1 요소의 노출된 면 부근의 제1 폭(width)으로부터 상기 제2 개구 내의 제1 위치에서의 제2 폭까지 균일하게 폭이 감소되며, 상기 전도성 요소의 제2 부분은 상기 마이크로전자 요소의 뒷면 부근의 제3 폭으로부터 상기 제1 위치에서의 제4 폭까지 균일하게 폭이 감소된 구성을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 마이크로전자 요소의 제2 개구는 상기 마이크로전자 요소의 뒷면으로부터 상기 전도성 패드를 통해 연장하고, 상기 제2 전도성 요소는 상기 전도성 패드를 통해 연장하며, 상기 제1 개구 내의 위치에서 상기 제1 전도성 요소에 전기적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소는 상기 마이크로전자 요소 내의 제2 개구의 윤곽과 일치할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소는 상기 마이크로전자 요소 내의 제2 개구의 윤곽과 상이한 형상을 가질 수 있다. In an embodiment of the invention, the first portion of the conductive element is uniformly widthd from a first width near the exposed face of the first element to a second width at a first position in the second opening. Reduced, the second portion of the conductive element may have a configuration in which the width is uniformly reduced from a third width near the back side of the microelectronic element to a fourth width at the first location. In an embodiment of the invention, the second opening of the microelectronic element extends through the conductive pad from the backside of the microelectronic element, the second conductive element extends through the conductive pad, and within the first opening. It may be electrically connected to the first conductive element in position. In an embodiment of the invention, the first conductive element can coincide with the contour of the second opening in the microelectronic element. In an embodiment of the invention, the first conductive element may have a different shape than the contour of the second opening in the microelectronic element.
본 발명의 다른 관점은 본 발명의 앞서 설명한 특징에 의한 마이크로전자 구조체와 이러한 구조체에 전기적으로 접속된 하나 이상의 다른 전자 부품을 사용하는 시스템을 제공한다. 예를 들어, 시스템은 하우징을 포함할 수 있으며, 상기 전자 부품과 상기 구조체가 하우징에 설치될 수 있다. 이러한 본 발명의 특징에서의 바람직한 실시예에 의한 시스템은 종래의 시스템보다 더 소형화할 수 있다. Another aspect of the invention provides a system using a microelectronic structure according to the above-described features of the invention and one or more other electronic components electrically connected to such a structure. For example, the system may include a housing, and the electronic component and the structure may be installed in the housing. The system according to the preferred embodiment in this aspect of the invention can be further miniaturized than the conventional system.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 마이크로전자 조립체를 형성하는 방법은, (a) 반도체 재료 또는 무기 유전 재료(inorganic dielectric material) 중의 하나 이상을 포함해서 이루어진 제1 요소를 마이크로전자 조립체에 부착하는 부착 단계로서, 상기 제1 요소의 제1 면이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면과 대면하도록 부착되며, 상기 마이크로전자 요소가 상기 주 표면에 노출된 상면을 갖는 하나 이상의 전기 전도성 패드와 상기 주 표면에 이웃하는 능동의 반도체 소자를 구비하는, 부착 단계; (b) 상기 제1 요소를 통해 연장하며 상기 하나 이상의 전도성 패드의 상면과 접촉하는 제1 전도성 요소를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)를 수행하기 이전 또는 이후에, 상기 마이크로전자 요소를 통해 연장하며, 상기 제1 전도성 패드 또는 제2 전도성 패드 중의 하나 이상의 전도성 패드와 상기 주 표면에서 접촉하는 제2 전도성 요소를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, a method of forming a microelectronic assembly includes (a) an attachment for attaching a first element comprising at least one of a semiconductor material or an inorganic dielectric material to the microelectronic assembly. As a step, a first side of the first element is attached to face the major surface of the microelectronic element, and the microelectronic element is adjacent to the major surface and at least one electrically conductive pad having a top surface exposed to the major surface. An attachment step comprising an active semiconductor element; (b) forming a first conductive element extending through the first element and in contact with a top surface of the one or more conductive pads; And (c) a second extending through the microelectronic element before or after performing step (b) and in contact with the major surface with at least one conductive pad of the first conductive pad or the second conductive pad; Forming a conductive element.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소와 상기 제2 전도성 요소는 상기 마이크로전자 조립체의 서로 반대 방향을 향하는 면에 노출될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 마이크로전자 요소는 다이싱 레인(dicing lane)에서 서로 부착된 다수의 칩을 포함할 수 있다. 본 방법은, 상기 마이크로전자 조립체를, 상기 다이싱 레인을 따라, 상기 다수의 칩 중의 하나 이상의 칩을 각각 포함하는 유닛으로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 요소는 내부에 능동의 반도체 소자를 구비하지 않는 캐리어(carrier)가 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 요소는 내부에 하나 이상의 수동 소자를 더 포함할 수 있다. In an embodiment of the invention, the first conductive element and the second conductive element may be exposed on surfaces facing in opposite directions of the microelectronic assembly. In an embodiment of the invention, the microelectronic element may comprise a plurality of chips attached to each other in a dicing lane. The method may further comprise separating the microelectronic assembly into units each comprising one or more chips of the plurality of chips along the dicing lane. In an embodiment of the present invention, the first element may be a carrier having no active semiconductor element therein. In an embodiment of the present invention, the first element may further include one or more passive elements therein.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어는 상기 마이크로전자 요소를 기계적으로 지지할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소를 형성하는 단계는, 상기 부착 단계를 수행한 후에, 상기 제1 요소의 두께를 통해 연장하는 개구를 형성하는 단계와 상기 제1 요소의 개구 내에, 상기 개구 내에 노출된 하나 이상의 전도성 패드의 상면과 접촉하는 금속층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제2 전도성 요소를 형성하는 단계는, 상기 제2 개구 내에, 상기 마이크로전자 요소의 상기 개구 내에 노출된 하나 이상의 전도성 패드의 하면과 접촉하는 제2 금속층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment of the invention, the carrier may mechanically support the microelectronic element. In an embodiment of the present invention, the forming of the first conductive element comprises, after performing the attaching step, forming an opening extending through the thickness of the first element and in the opening of the first element, And depositing a metal layer in contact with the top surface of the one or more conductive pads exposed in the opening. In an embodiment of the present invention, forming the second conductive element comprises depositing a second metal layer in the second opening, the second metal layer contacting a bottom surface of at least one conductive pad exposed in the opening of the microelectronic element. It may include.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 마이크로전자 조립체를 형성하는 방법은, (a) 반도체 재료 또는 무기 유전 재료(inorganic dielectric material) 중의 하나 이상을 포함해서 이루어진 제1 요소를 마이크로전자 조립체에 부착하는 부착 단계로서, 상기 제1 요소의 제1 면이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면과 대면하도록 부착하며, 상기 마이크로전자 요소가 상기 주 표면에 노출된 상면을 갖는 다수의 전기 전도성 패드와 상기 주 표면에 이웃하는 능동의 반도체 소자를 구비하는, 부착 단계; (b) 상기 제1 요소를 통해 연장하며 상기 하나 이상의 전도성 패드의 상면과 접촉하는 제1 전도성 요소를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)를 수행하기 이전 또는 이후에, 상기 마이크로전자 요소의 뒷면으로부터 상기 마이크로전자 요소의 폭을 감소시키는 단계 또는 상기 마이크로전자 요소 내에 상기 마이크로전자 요소의 뒷면으로부터 연장하는 개구를 형성하는 단계 중의 하나 이상의 단계를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 마이크로전자 요소 내의 제2 전도성 요소는 상기 뒷면에 노출될 수 있다. According to another aspect of the invention, a method of forming a microelectronic assembly includes the steps of: (a) attaching a first element comprising at least one of a semiconductor material or an inorganic dielectric material to the microelectronic assembly; A first surface of the first element facing the major surface of the microelectronic element, the microelectronic element being adjacent to the major surface and a plurality of electrically conductive pads having an upper surface exposed to the major surface. An attachment step having an active semiconductor element; (b) forming a first conductive element extending through the first element and in contact with a top surface of the one or more conductive pads; And (c) before or after performing step (b), reducing the width of the microelectronic element from the backside of the microelectronic element or openings extending from the backside of the microelectronic element in the microelectronic element. It may include performing one or more steps of forming a. A second conductive element in the microelectronic element can be exposed on the backside.
본 발명의 실시예에서, 상기 단계 (c)는 상기 마이크로전자 요소의 폭을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 단계 (c)는 상기 마이크로전자 요소의 뒷면으로부터 연장하며 상기 제2 전도성 요소를 노출시키는 개구를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 단계 (c)는 상기 마이크로전자 요소의 폭을 감소시키는 단계를 수행한 후에, 상기 마이크로전자 요소의 감소된 뒷면으로부터 연장하고 상기 제2 전도성 요소를 노출시키는 개구를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 개구를 형성하는 단계는, 상기 제1 요소 내에 상기 제1 요소의 제1 면으로부터 주 표면을 향해 연장하는 개구를 형성하는 단계와, 상기 제1 요소 내에 상기 개구로부터 연장하며 하나 이상의 전도성 패드를 적어도 부분적으로 노출시키는 추가의 개구를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 개구의 안쪽 면과 상기 추가의 개구의 안쪽 면은 각도를 두고 서로 교차하도록 되어 있을 수 있다. In an embodiment of the present invention, step (c) may comprise reducing the width of the microelectronic element. In an embodiment of the present invention, step (c) may comprise forming an opening extending from the back side of the microelectronic element and exposing the second conductive element. In an embodiment of the invention, said step (c) forms an opening extending from the reduced back side of said microelectronic element and exposing said second conductive element after performing the step of reducing the width of said microelectronic element. It may include the step. In an embodiment of the invention, forming the first opening comprises: forming an opening in the first element extending toward the major surface from the first face of the first element; Forming an additional opening extending from the opening and at least partially exposing the at least one conductive pad, wherein the inner face of the opening and the inner face of the further opening may be arranged to intersect with each other at an angle.
본 발명의 실시예에서, 상기 마이크로전자 요소는 제1 마이크로전자 요소가 도리 수 있다. 본 방법은 상기 제2 마이크로전자 요소의 주 표면을 상기 제1 마이크로전자 요소의 뒷면에 부착하는 단계와, 상기 제2 마이크로전자 요소를 통해 연장하며 상기 제2 전도성 요소를 적어도 부분적으로 노출시키는 제3 개구를 형성하는 단계와, 상기 제3 개구 내에 상기 제2 전도성 요소와 접촉하는 제3 전도성 요소를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소와 상기 제3 전도성 요소는 상기 마이크로전자 조립체의 서로 반대 방향을 향하는 면에 노출될 수 있다. In an embodiment of the invention, the microelectronic element may be guided by a first microelectronic element. The method includes attaching a major surface of the second microelectronic element to the back side of the first microelectronic element, a third extending through the second microelectronic element and at least partially exposing the second conductive element. Forming an opening and forming a third conductive element in contact with the second conductive element in the third opening. In an embodiment of the invention, the first conductive element and the third conductive element may be exposed on surfaces facing in opposite directions of the microelectronic assembly.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 마이크로전자 조립체를 형성하는 방법은, 제1 요소의 제1 면으로부터 상기 제1 요소의 적어도 일부분을 통해 상기 제1 표면으로부터 멀리 있는 제2 면을 향해 연장하는 제1 개구 내에, 상기 제1 면에 적어도 일부분이 노출된 제1 전도성 요소를 형성하는 단계, 상기 제1 요소를 내부에 능동의 반도체 소자를 갖는 마이크로전자 요소에 부착하는 부착 단계로서, 상기 제1 요소의 제1 면이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면과 대면하도록 부착하며, 상기 제1 전도성 요소가 상기 마이크로전자 요소의 주 표면에 노출된 하나 이상의 제2 전도성 요소의 위에 적어도 부분적으로 위치하는, 부착 단계, 상기 마이크로전자 요소 내의 개구를 통해 그리고 상기 하나 이상의 제2 전도성 요소를 통해 연장하며, 상기 제1 전도성 요소와 접속하는 제3 전도성 요소를 형성하는 단계, 및 상기 부착 단계 이후에, 상기 제1 요소의 제2 면에 노출되며 상기 제3 전도성 요소와 전기적으로 접속되는 콘택(contact)을 제공하도록 처리하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the invention, a method of forming a microelectronic assembly includes an agent extending from a first side of a first element through at least a portion of the first element toward a second side remote from the first surface. Forming a first conductive element in at least a portion of the first surface, the first conductive element having at least a portion exposed thereon, and attaching the first element to a microelectronic element having an active semiconductor element therein, the first element Attaching a first side of the substrate to face the major surface of the microelectronic element, wherein the first conductive element is at least partially positioned over the one or more second conductive elements exposed to the major surface of the microelectronic element Extend through the opening in the microelectronic element and through the one or more second conductive elements, and contact the first conductive element. Forming a third conductive element, and after the attaching step, processing to provide a contact exposed to the second side of the first element and in electrical contact with the third conductive element. can do.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소는 상기 제1 요소를 통해 부분적으로만 연장하도록 형성되며, 상기 콘택을 형성하는 단계는 상기 제1 전도성 요소의 일부가 상기 제1 요소의 노출된 면에 노출될 때까지 상기 제1 요소의 노출된 면으로부터 상기 제1 요소의 폭을 감소시키는 단계를 포함하며, 상기 콘택은 상기 제1 요소 내의 개구와 정렬될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 콘택을 제공하는 단계는 상기 제1 전도성 요소의 일부가 상기 노출된 면의 위로 원하는 거리만큼 돌출되고, 상기 마이크로전자 조립체의 외부 부품과의 전기적인 상호접속을 위한 포스트로서 노출될 때까지 상기 노출된 면으로부터 상기 제1 요소의 재료를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first conductive element is formed to extend only partially through the first element, and the forming of the contact may include a portion of the first conductive element exposed surface of the first element. Reducing the width of the first element from the exposed side of the first element until exposed to the contact, wherein the contact can be aligned with an opening in the first element. In an embodiment of the invention, the step of providing the contact comprises a portion of the first conductive element protruding a desired distance over the exposed face, the post for electrical interconnection with an external component of the microelectronic assembly. And removing material of the first element from the exposed side until exposed.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은 상기 제1 요소에 상기 제2 면으로부터 상기 제1 요소의 개구까지 연장하는 하나 이상의 추가의 개구를 형성하는 단계를 더 포함하며,상기 콘택을 형성하는 단계는 상기 추가의 개구를 통해 연장하며 상기 제1 전도성 요소와 전기적으로 연결되는 비아(via)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소의 일부는 상기 제1 요소의 주 표면을 따라 연장하며, 상기 하나 이상의 전도성 패드는 상기 주 표면을 따라 연장하는 상기 제1 전도성 요소의 일부 위에 위치하며, 상기 제2 전도성 요소는 상기 제1 전도성 요소의 일부에 접합될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전도성 요소를 형성하는 단계는, 상기 제1 요소의 적어도 개구 내에 제4 전도성 요소를 상기 제1 전도성 요소와 동시에 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제3 전도성 요소를 형성하는 단계는 상기 마이크로전자 요소의 개구를 통해, 그리고 상기 다수의 전도성 패드 중의 제2 전도성 패드를 통해, 상기 제4 전도성 요소와 접하는 제5 전도성 요소를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment of the invention, the method further comprises forming at least one additional opening in the first element extending from the second face to the opening of the first element, wherein forming the contact comprises: Forming a via extending through said additional opening and electrically connected with said first conductive element. In an embodiment of the invention, a portion of the first conductive element extends along a major surface of the first element, and the one or more conductive pads are positioned over a portion of the first conductive element extending along the major surface and The second conductive element may be bonded to a portion of the first conductive element. In an embodiment of the present invention, forming the first conductive element may include simultaneously forming a fourth conductive element with the first conductive element in at least an opening of the first element. Forming the third conductive element includes forming a fifth conductive element in contact with the fourth conductive element through the opening of the microelectronic element and through a second conductive pad of the plurality of conductive pads. can do.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 마이크로전자 조립체를 형성하는 방법은, (a) (i) 제1 면으로부터 제1 요소를 적어도 부분적으로 통해 상기 제1 면으로부터 떨어진 제2 면을 향해 연장하는 개구 내에, 정면에 일부분이 노출된 제1 전도성 요소를 형성하고, (ii) 상기 제1 요소의 일면을 따라 연장하며 상기 제1 전도성 요소로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 금속성의 재분배 층(redistribution layer: RDL)을 형성하는 단계, (b) 상기 제1 요소를 상기 제1 요소를 내부에 능동의 반도체 소자를 갖는 마이크로전자 요소에 부착하는 부착 단계로서, 상기 제1 요소의 제1 면이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면과 대면하도록 되고, 상기 RDL이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면에 노출된 다수의 전도성 패드 중 하나 이상의 전도성 패드와 병치되는, 부착 단계, (c) 상기 마이크로전자 요소의 개구를 통해 그리고 상기 하나 이상의 전도성 패드를 통해 연장하며, 상기 RDL과 접촉하는 제2 전도성 요소를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 부착 단계를 수행한 후에, 상기 제1 요소의 제2 면에 노출되고, 상기 제1 전도성 요소와 전기적으로 연결되는 콘택(contact)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, a method of forming a microelectronic assembly includes (a) (i) an opening extending from a first face toward a second face away from the first face at least partially through the first element. A metallic redistribution layer (RDL) formed therein, the first conductive element having a portion exposed to the front, and (ii) extending along one surface of the first element and extending in a direction away from the first conductive element. (B) attaching the first element to a microelectronic element having an active semiconductor element therein, wherein the first side of the first element is formed of the microelectronic element. An attachment step facing the major surface, wherein the RDL is juxtaposed with at least one conductive pad of the plurality of conductive pads exposed to the major surface of the microelectronic element, (c) the e Through the opening of the croissant electronic element and extending through said at least one conductive pad, and forming a second conductive element contacting the RDL; And (d) after performing the attaching step, forming a contact that is exposed to the second side of the first element and is in electrical connection with the first conductive element.
도 1은 회로판에 부착되는 본 발명의 실시예에 의한 마이크로전자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 1a는 도 1에 나타낸 마이크로전자 패키지의 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 마이크로전자 패키지에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체의 부분 단면도이다.
도 3a는 도 1에 나타낸 실시예의 변형예에 따른 마이크로전자 패키지의 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체의 부분 단면도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체의 부분 단면도이다.
도 6~도 16은 본 발명의 실시예에 의한 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법의 단계들을 나타내는 부분 단면도이다.
도 17은 도 3에 나타낸 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 18은 도 17에 나타낸 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 19는 도 17에 나타낸 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 20은 도 19에 나타낸 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 21은 도 3에 나타낸 본 발명의 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 22~도 32는 본 발명의 실시예에 따라, 도 21에 나타낸 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법의 각각의 단계를 나타내는 부분 단면도이다.
도 33~도 35는 도 21에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법의 단계를 나타내는 부분 단면도이다.
도 36 및 도 37은 도 21에 나타낸 실시예의 변형예에 따른 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법에서의 각 단계를 나타내는 부분 단면도이다.
도 38은 도 3a에 나타낸 실시예의 변형예에서, 회로판 위에 회로판과 접합되는 마이크로전자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 39는 도 21에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 40은 도 39에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 41은 도 21에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 42는 도 41에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 43은 도 42에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 44는 도 43에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 45는 도 2에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 46은 도 45 및 도 3에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 47은 도 46에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 48은 도 47에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타는 부분 단면도이다.
도 49는 도 48에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 50은 도 49에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 51은 도 18에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 52 및 도 53은 도 46에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 54~도 62는 본 발명의 실시예에 따라, 도 45에 나타낸 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법에서의 각 단계를 나타내는 부분 단면도이다.
도 63은 도 62에 나타낸 실시예의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는 부분 단면도이다.
도 64는 본 발명의 실시예에 따른 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing a microelectronic package according to an embodiment of the present invention attached to a circuit board.
1A is a partial cross-sectional view of the microelectronic package shown in FIG. 1.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a microelectronic assembly with the microelectronic package of FIG. 1.
3 is a partial cross-sectional view of a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 1.
3A is a cross-sectional view of a microelectronic package according to a modification of the embodiment shown in FIG. 1.
4 is a partial cross-sectional view of a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 3.
6-16 are partial cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a microelectronic assembly according to an embodiment of the present invention.
17 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment of the present invention shown in FIG.
18 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment of the present invention shown in FIG. 17.
19 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment of the present invention shown in FIG. 17.
20 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment of the present invention shown in FIG. 19.
21 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment of the present invention shown in FIG.
22-32 are partial cross-sectional views illustrating respective steps of the method of manufacturing the microelectronic assembly shown in FIG. 21, in accordance with an embodiment of the invention.
33 to 35 are partial cross-sectional views showing steps of a method for manufacturing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 21.
36 and 37 are partial cross-sectional views illustrating respective steps in the method of manufacturing the microelectronic assembly according to the modification of the embodiment shown in FIG. 21.
FIG. 38 is a cross-sectional view illustrating a microelectronic package bonded to a circuit board on a circuit board in a variation of the embodiment shown in FIG. 3A.
FIG. 39 is a cross-sectional view illustrating a microelectronic assembly in accordance with a modification of the embodiment shown in FIG. 21.
40 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 39.
FIG. 41 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 21.
FIG. 42 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 41.
FIG. 43 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 42.
FIG. 44 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 43.
FIG. 45 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 2.
46 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIGS. 45 and 3.
FIG. 47 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 46.
48 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 47.
FIG. 49 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 48.
50 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 49.
FIG. 51 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 18.
52 and 53 are partial cross-sectional views showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 46.
54-62 are partial cross-sectional views illustrating each step in the method of manufacturing the microelectronic assembly shown in FIG. 45, in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 63 is a partial cross-sectional view showing a microelectronic assembly according to a modification of the embodiment shown in FIG. 62.
64 is a schematic diagram of a system according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 마이크로전자 패키지(microelectronic package: 100)를 나타낸다. 이 마이크로전자 패키지는 마이크로전자 요소(102), 예를 들어 반도체 칩에 내장된 집적회로를 포함하는데, 이러한 마이크로전자 요소는 실리콘(silicon), 실리콘 합금, 또는 III-V족 반도체 물질이나 II-VI족 반도체 물질과 같은 다른 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상세 확대 도면인 도 1a를 보면, 마이크로전자 요소(102)는 콘택이 있는 면(contact-bearing face)이라고 하는 앞면(front suface)(104)을 포함하는데, 이 앞면은 마이크로전자 요소의 주 면(major surface)이며, 마이크로전자 요소의 유전층(dielectric layer)(105)이 이 앞면에 노출되어 있다. 유전층(105)은 마이크로전자 요소의 트랜지스터, 다이오드 또는 그외 다른 능동 소자가 배치된 반도체 영역(107) 위에 위치한다. 도 1을 보면, 앞면(104)에 다수의 전도성 패드(conductive pad)(106)가 노출되어 있다. 1 illustrates a
일례로, 유전층(105)은 마이크로전자 요소에 대하여 전기적 상호접속을 제공하는 금속 배선 패턴들 사이 및 그 주위에, 낮은 유전 상수(dielectric constant) k를 갖는, 즉 저유전(low-k)의 유전층을 구비하는 하나 이상의 유전체 재료를 포함할 수 있다. 저유전의 유전체 재료에는 다공성의 실리콘 이산화물(porous silicon dioxide), 탄소 도핑된 실리콘 이산화물(carbon-doped silicon dioxide), 폴리머 유전체(polymeric dielectric) 및 다공성의 폴리머 유전체 등이 있다. 다공성의 저유전 유전층에서, 유전층은 동일 물질의 비공질(nonporous)의 층에 비해 유전체 재료의 유전 상수를 감소시킨 실질적인 다공성(porosity)을 가질 수 있다. 유전체 재료는 통상적으로 1.0을 크게 초과하는 유전 상수를 갖지만, 다공성 유전 재료 내의 자유 공간을 차지하는 공기는 대략 1.0의 유전 상수를 갖는다. 이에 의하면, 일부 유전체 재료는 실질적인 다공성을 가짐으로써 유전체 상수를 감소시킬 수 있다. In one example,
그러나, 폴리머 유전체 재료 및 다공질의 유전체 재료와 같은 일부 저유전의 유전체 재료는 통상적인 유전체 재료에 비해 기계적 응력(mechanical stress)에 대한 내성이 훨씬 작다. 특정의 동작 환경과 마이크로전자 요소를 검사하는 과정에서는 저유전의 유전체 재료가 견딜 수 있는 한계 또는 그 부근에 응력(stress)이 존재할 수 있다. 본 발명에 의한 마이크로전자 조립체는, 응력이 마이크로전자 요소에 가해지는 위치를 저유전의 유전층(105)으로부터 멀어지게 이동시킴으로써, 마이크로전자 요소의 저유전 유전층에 대한 보호 기능을 향상시킬 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제조, 동작 및 검사 과정에서 저유전의 유전층에 가해지는 응력을 훨씬 감소시킬 수 있어서, 저유전의 유전층을 보호할 수 있다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 요소(110)의 표면(103)은 접착제(adhesive)와 같은 유전체 재료에 의해 앞면(104)에 부착된다. 그외 다른 접착 재료로는, 유리(glass)가 가능한데, 일례로 도핑이 가능하며 500℃ 이하의 유리 전이 온도(glass transition temperature)를 가진 유리가 가능하다. 제1 요소는 반도체 재료, 무기 유전체 재료, 또는 섭씨 온도당 10 ppm(parts per million), 즉 10 ppm/℃ 이하의 열팽창 계수("CTE")를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 통상적으로, 제1 요소(110)는 마이크로전자 요소와 동일한 반도체 재료로 이루어지거나, 마이크로전자 요소의 CTE 또는 이에 가까운 CTE를 갖는 유전체 재료로 이루어진다. 이러한 경우, 제1 요소는 마이크로전자 요소와 열팽창 계수가 정합되어 있다("CTE-matched")고 할 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 요소(110)는 마이크로전자 요소의 전도성 패드(106)와 전기적으로 연결하기 위한 다수의 "계단형 비아"(staged via)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 요소는 외측 방향을 향해 노출된 면(118)으로부터 마이크로전자 요소의 앞면(104)을 향해 연장하는 다수의 제1 개구(111)를 구비할 수 있다. 이 제1 개구(111)로부터 마이크로전자 요소의 전도성 패드(106)를 향해 연장하는 제2 개구(113)가 다수 개 있을 수 있다. 도 1a를 보면, 제1 개구와 제2 개구가 만나는 위치에, 제1 개구와 제2 개구의 안쪽 면(121, 123)이 주 표면에 의해 규정된 평면에 대하여 상이한 각도(140, 142)로 연장되는데, 다시 말하면 주 표면에 평행한 임의의 평면(125)에 대한 각도(140, 142)와 동일한 각도가 된다. However, some low dielectric dielectric materials, such as polymeric dielectric materials and porous dielectric materials, are much less resistant to mechanical stress than conventional dielectric materials. In examining certain operating environments and microelectronic elements, stress may be present at or near the limits that the low-k dielectric material can withstand. The microelectronic assembly according to the present invention can improve the protective function of the microelectronic element to the low dielectric dielectric layer by moving the position where the stress is applied to the microelectronic element away from the low
다수의 전도성 요소(114)는 제1 및 제2 개구 내에서 연장되고 전도성 패드(106)에 전기적으로 연결된다. 이 전도성 요소(114)는 제1 요소의 외측 방향을 향해 노출된 면(118)에 노출되어 있다. 일례로, 전도성 요소(114)는 전도성 패드(106)의 노출된 면과 접하도록 금속을 증착함으로써 형성되는 금속 부재를 포함할 수 있다. 이하 상세하게 설명하는 바와 같이, 전도성 요소를 형성하기 위해 다양한 금속 증착 단계가 사용될 수 있다. 제1 요소는 하나 이상의 수동 회로 요소, 예를 들어 커패시터, 저항, 인덕터, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 이들에 대해서는 도 1에 구체적으로 도시하고 있지 않지만, 마이크로전자 요소와 패키지(100)의 기능에 기여할 수 있다. The plurality of
패키지(100)에 의해 추가로 제공되는 것으로서, 제1 요소는 마이크로전자 요소를 기계적으로 지지하는 캐리어(carrier)로서 기능할 수 있다. 전형적으로, 마이크로전자 요소의 두께(112)는 제1 요소의 두께(116)보다 작거나 같다. 제1 요소와 마이크로전자 요소의 CTE 정합되고 제1 요소가 마이크로전자 요소의 앞면에 부착되는 경우, 마이크로전자 요소는 제1 요소에 비해 상대적으로 얇게 할 수 있다. 예를 들어, 제1 요소가 마이크로전자 요소와 정합하는 CTE를 갖는 경우, 마이크로전자 요소의 두께(112)는 수 미크론이 될 수 있는데, 이는 전도성 요소(114)에 인가되는 응력이 전도성 패드(106)에 직접 가해지는 것이 아니라, 제1 요소의 크기와 두께(116)에 넓게 퍼지기 때문이다. 예를 들어, 특정의 실시예에서, 마이크로전자 요소의 반도체 영역(107)의 두께(120)는 1 미크론 내지 수 미크론보다 작게 할 수 있다. 마이크로전자 요소, 마이크로전자 요소에 부착된 제1 요소, 및 전도성 요소(114)는 마이크로전자 패키지에 장착되고 상호연결될 수 있는 마이크로전자 조립체(122)에 함께 설치된다. As further provided by the
도 1에 나타낸 바와 같이, 전도성 요소(114)는, 플립칩(flip-chip) 방식과 유사하게, 솔더, 주석, 인듐, 또는 이들의 조합 등의 본딩 금속(bond metal)의 부재(128)를 사용해서 유전체 요소(126)의 콘택(124)에 전도가능하게 부착될 수 있다. 이에 따라, 유전체 요소는, 유전체 요소(126)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된, 솔더 볼(solder ball)과 같은 전도성의 부재(132)를 사용해서, 패키지(100)를 회로판(134)의 대응하는 콘택(136)에 전기적으로 연결하기 위한 다수의 단자(130)를 구비할 수 있다. As shown in FIG. 1, the
도 2는 마이크로전자 조립체(122)의 구조를 나타내는 부분 단면도이다. 제1 요소가 반도체 재료로 구성된 경우, 유전층(138)은 제1 개구(111) 및 제2 개구(113)의 안쪽 면(121, 123)의 윤곽에 일치하는 코팅으로서 제공될 수 있다. 일례로, 제1 요소가 반도체 재료로 이루어진 경우, 이러한 안쪽 면의 윤곽에 일치하는 유전층(138)은 개구(111, 113)의 안쪽 면과 제1 요소의 노출된 면(148)상에 전기영동 증착(electrophoretic deposition)에 의해 선택적으로 형성될 수 있다. 이에 대해서는 나중에 더 구체적으로 설명한다. 이후, 예를 들어 전도성 패드(106) 및 유전층(138)과 접촉하도록 금속 또는 전도성의 금속 화합물을 증착함으로써, 개구 내에 전도층(114A)을 형성할 수 있다. 전도층을 형성한 후에, 개구(111) 내의 남은 부분에는 유전체 재료(150)로 채워질 수 있다. 이어서, 유전체 재료(150) 위에 금속 등의 전도성 재료를 증착함으로써, 유전체 재료(150) 위에 전도성 콘택(114B)을 형성할 수 있다. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a structure of the
도 3은 도 2에 나타낸 실시예의 변형예를 나타낸다. 본 변형예에서, 제2 전도성 요소(154)는 전도성 패드(106)에 전기적으로 연결되며 마이크로전자 요소의 주 표면에 노출된다. 이 마이크로전자 요소의 주 표면은 앞면(104)과 떨어져 있는 마이크로전자 요소의 뒷면(152)이다. 개구(153)는 마이크로전자 요소의 뒷면(152)으로부터 연장될 수 있으며 전도성 패드(106)의 적어도 일부분에 노출될 수 있다. 유전층(158)은 마이크로전자 요소에 있는 개구(153)의 막을 형성할 수 있으며, 제2 전도성 요소(154)를 마이크로전자 요소의 반도체 영역(107)으로부터 전기적으로 절연시킬 수 있다. 도 3에 나타낸 예에서, 유전층(158)은 개구(153) 내에 노출된 반도체 영역의 안쪽 면(159)의 윤곽과 일치할 수 있다. 또한, 전도성 요소(114)와 마찬가지로, 제2 전도성 요소는 유전층(158)을 따라 연장하는 전도층(154A)을 포함할 수 있으며, 전도층은 개구(153) 내의 반도체 영역의 안쪽 면(159)의 윤곽과 일치할 수 있다. 도 3에 구체적으로 나타낸 바와 같이, 앞서 설명한 전도성 요소(114)와 유사하게(도 2), 유전층(160)은 전도층(154A)의 위에 증착될 수 있으며 유전체 재료의 위에 외부 전도성 콘택(154B)이 제공될 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2 전도성 콘택(154B)은 전도성 패드(106)의 적어도 일부분 위에 배치되어 직접 또는 간접적으로 전기 접속된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 패키지 층과 웨이퍼의 개구의 안쪽 면(123, 159)은 유전층(138, 158)의 윤곽 및 전도층(114A, 154A)에 일치하는 윤곽을 갖는다. 안쪽 면(123, 159)은 웨이퍼의 앞면, 즉 주 면으로부터 멀어지는 방향으로 실질적으로 상이한 각도(162, 163)로 각각 연장될 수 있다. 그 결과, 전도층(114A, 154A)이 전도성 패드와 만나는 개구(113, 153)의 폭(190, 192)은 개구(113, 153)의 폭(191, 193)에 비해 실질적으로 작게 할 수 있는데, 전도성 패드(106)로부터 각각의 방향(181, 183)에서의 실질적인 거리만큼 작게 할 수 있다. 일례로, 개구(113, 153)는 전도성 패드(106)의 각각의 면과 만나는 부분에서 가장 작은 폭(190, 192)을 가질 수 있다. 3 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 2. In this variant, the second
더 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 제2 전도성 요소(154B)는 웨이퍼(200)의 표면에 노출되며 마이크로전자 조립체(도 3)와 마이크로전자 조립체의 외부 부품 사이에 전기 전도성의 상호접속을 형성하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 마이크로전자 조립체의 마이크로전자 요소(102)의 일부 전도성 패드(106A)는 마이크로전자 요소의 뒷면에 노출된 전도성 요소(154)를 구비하며 솔더 등의 본딩 금속(155)에 의해 제2 유전체 요소(196) 위에 배치된 전도성 패드 등의 전도성 부재(194)와 전기적으로 상호접속될 수 있다. 유전체 요소(196)는 전도성 패드와 전기적으로 연결될 수 있는 전도성 트레이스(198) 등의 다른 부재를 더 포함할 수 있다. 도 3a에 나타낸 바와 같이, 전도성 패드 중에는, 전도성 패드와 연결되고 마이크로전자 요소(102)의 뒷면에 노출된 전도성 요소(154)를 포함하지 않는 전도성 패드(106B)가 제공될 수 있다. As can be better understood, the second
도 4는 제2 전도성 요소(164)가 고형(solid)의 전도성 구조체로서 제공된 변형예를 나타낸다. 이 경우, 제2 전도성 요소(164)는 마이크로전자 요소의 개구의 공간 중에서 안쪽 면의 윤곽에 일치하는 유전층(158)을 형성한 후에 남은 부분을 적어도 실질적으로 채울 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 전도성 요소의 전도성 콘택 또는 패드 부분(164B)은 마이크로전자 요소의 뒷면(152)을 따라 개구(153)를 넘어 연장될 수 있다. 4 shows a variant in which the second
도 5는 제2 전도성 요소가 유전층(158)을 따라 연장하는 전도층(166)을 포함하는 다른 변형예를 나타낸다. 상기 설명한 실시예에서와 같이, 유전층(158)과 전도층(166)은 개구의 안쪽 면(159)의 윤곽과 일치할 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 솔더, 주석, 인듐 또는 이들의 조합 등의 본딩 금속이 될 수 있는 전도성 부재(168)는 전도층에 연결될 수 있다. 전도성 부재(168)는 개구를 적어도 실질적으로 채울 수 있으며, 도 5에 나타낸 바와 같이, 마이크로전자 요소의 뒷면(152)을 넘어 돌출될 수 있다. 5 shows another variation in which the second conductive element includes a
도 6을 참조하여, 상기 설명한 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 반도체 웨이퍼(200) 또는 웨이퍼의 일부는 다이싱 레인(dicing lane)(201)에서 서로 연결된 다수의 마이크로전자 요소(102)를 포함할 수 있다. 마이크로전자 요소는 앞면(104)에 노출된 다수의 전도성 패드(106)를 각각 갖는 것이 일반적이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 패턴화되지 않은 반도체 웨이퍼, 유리 웨이퍼, 또는 10 ppm/℃보다 작은 CTE를 갖는 다른 요소 등의 제1 요소(110)는 접착제(108) 또는 500℃ 이하의 온도 등의 비교적 낮은 용융 온도를 갖는 도핑 유리와 같은 유전체 접착 재료 등을 사용해서 앞면(104)에 접착된다. 이 제1 요소(110)는 일반적으로 반도체 웨이퍼(200)의 CTE와 동일하거나 이에 가까운 CTE를 갖는다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼(200)가 실리콘으로 이루어진 경우, 제1 요소(110)는 웨이퍼(200)와 CTE 정합되도록 실리콘으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 도핑 유리로 된 제1 요소(110)는 반도체 웨이퍼(200)와 CTE 정합될 수 있다. 일례로, 제1 요소(110)가 웨이퍼(200)와 CTE 정합된 경우, 유전체 접착 재료는 웨이퍼(200)와 CTE 정합될 수 있다. With reference to FIG. 6, a method of manufacturing a microelectronic assembly according to any of the embodiments described above is described. As shown in FIG. 6, the
제1 요소(110)를 웨이퍼(200)에 접착(bonding)한 후에, 제1 요소(110)의 두께를, 도 8에 나타낸 바와 같이 두께(116)까지 감소시킬 수 있다. 제1 요소(110)는 그라인딩(grinding), 래핑(lapping), 폴리싱(polishing), 또는 이들을 조합한 공정에 의해 두께를 감소시킬 수 있다. 일례로, 이러한 공정 동안 달성되는 감소된 두께(116)를 제1 요소(110)의 최종 두께로 할 수 있다. After bonding the
이후, 본 발명의 실시예에 따라 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법의 단계에 대하여 일련의 부분 단면도를 사용해서 설명한다. 이들 단계는 웨이퍼 레벨에서, 즉 반도체 웨이퍼(도 6 참조)를 개별의 마이크로전자 요소(102)로 절단하기 전에 수행되는 것이 일반적이다. 다만, 도면에는 각각의 마이크로전자 요소의 일부분만 도시하고 있다. 이하의 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법에 대한 설명은 구체적으로 기술된 것에 관계없이, 또한 이하의 설명에서 언급하는 공정이 웨이퍼인지 마이크로전자 요소(반도체 칩)에 대한 것인지에 관계없이, 칩 레벨 또는 웨이퍼 레벨 제조 기술에 모두 해당되는 것으로 이해하여야 한다. The steps of a method of manufacturing a microelectronic assembly according to an embodiment of the present invention are then described using a series of partial cross-sectional views. These steps are typically performed at the wafer level, ie before cutting the semiconductor wafer (see FIG. 6) into individual
도 9는 도 8에 나타낸 단계에 후속하는 제조 단계를 나타낸다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 요소(110)의 바깥쪽 면(148)으로부터 전도성 패드(106) 위에 배치된 유전성 접착층(108)의 표면(108A)까지 연장하는 개구(170)를 형성한다. 개구(170)는 계단형으로 형성되는데, 제1 개구(111)가 제1 요소(110)의 노출된 면(148)으로부터 마이크로전자 요소의 앞면(104)을 향해 연장되고, 제2 개구(113)가 제1 개구로부터 마이크로전자 요소의 앞면(104)을 향해 연장되어 있다. 일례로, 제1 및 제2 개구(111, 113)를 형성하는 과정을 설명하면, 먼저, 에칭, 레이저 어블레이션, 또는 미세 연마 입자의 흐름을 패키지 층을 향해 분사하도록 하는 "샌드 블라스팅"(sand-blasting) 등에 의해 제1 개구를 형성할 수 있다. 이후, 처리 공정은 제1 개구(111)의 안쪽 면에 피복하도록 유전층(도시 안 됨)을 형성하는 과정, 이러한 유전층에 홀(hole)을 형성하는 과정, 및 접착층(108)의 표면이 노출될 때까지 홀을 통해 패키지 층을 에칭함으로써 제2 개구(113)를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 제1 요소(110)에 대하여 에칭을 하여 제2 개구를 형성하는 경우, 제1 개구의 유전층은 마스크(mask)로서 작용하게 되는데, 패키지 층에 대해서는 유전층의 홀 내에 노출되는 부분을 에칭 처리하며, 이 유전층은 패키지 층의 홀로부터 멀리 있는 부분이 에칭되지 않도록 한다. 이후, 도 10에 나타낸 바와 같이, 전도성 패드(106)의 위에 배치되며 제2 개구(113) 내에 노출된 접착층(108)의 일부를 제거해서 전도성 패드의, 마이크로전자 요소(102)로부터 바깥쪽으로 먼 쪽을 향하는 상면(172) 중의 적어도 일부를 노출시킨다. 9 shows a manufacturing step following the step shown in FIG. 8. As shown in FIG. 9, an
제1 및 제2 개구를 형성하는 공정에 대해서는 2010년 7월 23일 출원된 미국특허 공개번호 20080246136A1, 미국출원 12/842,717, 12/842,612, 12/842,669, 12/842,692, 12/842,587 중의 모두 또는 일부에 개괄적으로 개시되어 있으며, 그 내용을 본 명세서에서 참조에 의해 포함되는 것으로 한다. 다만, 제1 및 제2 개구는 마이크로전자 요소가 아니라 패키지 층 및 접착층을 통해 연장하며, 제2 개구는 하부 패드 면이 아니라 전도성 패드의 바깥쪽을 향하는 상면의 일부를 노출시킨다는 점은 상기 문헌들에 개시되어 있지 않다. For processes for forming the first and second openings, all of U.S. Patent Publication No. 20080246136A1, U.S. Application 12 / 842,717, 12 / 842,612, 12 / 842,669, 12 / 842,692, 12 / 842,587, filed July 23, 2010 or Some of which are outlined and are hereby incorporated by reference in their entirety. However, the first and second openings extend through the package layer and the adhesive layer rather than the microelectronic element, and the second opening exposes a portion of the upper surface facing outward of the conductive pad, not the lower pad surface. Is not disclosed.
도 11에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 개구의 안쪽 면(121, 123)을 따라 연장하는 유전층(138)이 형성된다. 이 유전층은 제1 요소(110)의 바깥을 향하는 면(148) 상에 배치된다. 일례로, 패키지 층의 면(148) 및 개구의 안쪽 면(121, 123)과 일치하도록 유전체 코팅(138)을 형성하기 위해 전기영동 증착(electrophoretic deposition) 기술이 사용된다. 이러한 구성에서, 이러한 유전체 코팅은 조립체의 노출된 전도성 및 반전도성(semiconductive) 표면에만 증착되도록 할 수 있다. 증착 과정 중에, 반도체 소자 웨이퍼는 바람직한 전기 전위로 유지되며, 전극을 배스(bath)에 담가서 배스를 다른 바람직한 전위로 유지한다. 조립체는 제1 개구(111)의 바깥쪽을 향하는 면(148) 및 안쪽 면(121)뿐만 아니라 제2 개구(113)의 안쪽 면(123)을 포함해서, 전도성 또는 반전도성인 소자 웨이퍼의 노출된 면상에, 전착된 컨포멀 유전층(electrodeposited conformal dielectric layer)(138)을 형성하기에 충분한 시간 동안 적절한 조건하에서 배스 내에 유지된다. 전기영동 증착(electrophoretic deposition)은 코팅할 표면과 배스 사이에 충분히 강력한 전계가 유지되는 동안에 이루어진다. 전기영동 증착 코팅은 이러한 코팅이 증착부, 증착 중단부의 전압이나 농도 등의 파라미터에 의해 좌우되는 소정의 두께에 도달할 때까지 행해진다는 점에서 자기 제한적(self-limit)이다. As shown in FIG. 11, a
전기영동 증착은 연속적이며 균일한 두께의 컨포멀 코팅(conformal coating)을 조립체의 전도성 및/또는 반전도성 외면상에 형성한다. 또한, 이러한 전기영동 증착 코팅을 형성할 때에, 전도성 패드(106)의 상면(172) 상에 위치하는 유전성 접착층(108)의 표면(108A) 상에는, 그 유전 특성(비전도성)에 의해, 이러한 전기영동 증착 코팅이 형성되지 않도록 증착해도 된다. 달리 말하면, 전기영동 증착의 특성은 유전체 재료로 이루어진 층이 충분한 두께를 가지며 유전 특성을 갖는 경우에, 전도체 위의 유전체 재료로 이루어진 층상에는 형성하지 않는 것이다. 전형적으로, 대략 10 미크론 내지 수십 미크론을 넘는 두께를 갖는 유전층 상에서는 전기영동 증착이 이루어지지 않을 것이다. 컨포멀 유전층(138)은 음극 에폭시 증착 전구체(cathodic epoxy deposition precursor)로 형성해도 된다. 이와 달리, 폴리우레탄 또는 아크릴 증착 전구체를 사용해도 된다. 다양한 전기영동 증착 코팅 전구체 조성물 및 공급원을 아래의 표 1에 나타낸다. Electrophoretic deposition forms a continuous, uniform thickness of a conformal coating on the conductive and / or semiconducting outer surface of the assembly. In addition, when forming such an electrophoretic deposition coating, on the
다른 예로서, 유전층은 전해 방식으로 형성할 수 있다. 이 과정은 전기영동 증착 공정과 유사하지만, 증착된 층의 두께가 형성되는 전도성 또는 반전도성 표면에 가까운 값에 한정되지 않는다는 점이 다르다. 이에 의하면, 전해 증착된 유전층(electrolytically deposited dielectric layer)은 요건에 따라 선택되는 두께로 형성될 수 있으며, 처리 시간은 달성되는 두께의 하나의 요인이 된다. As another example, the dielectric layer can be formed electrolytically. This process is similar to the electrophoretic deposition process, except that the thickness of the deposited layer is not limited to values close to the conductive or semiconducting surface to be formed. According to this, an electrolytically deposited dielectric layer can be formed with a thickness selected according to the requirements, and processing time is one factor of the thickness achieved.
이러한 방식으로 형성된 유전층(138)은 제1 및 제2 개구의 안쪽 면(121, 123)의 윤곽과 일치될 수 있다. The
유전층(138)을 형성한 후에, 개구(111, 113) 내에 전도층(114A)(도 11 참조)을 형성할 수 있는데, 이처럼 컨포멀 유전층(138)의 위에 형성하는 경우, 전도층은 제1 및 제2 개구의 안쪽 면(121, 1123)의 윤곽과 일치하게 할 수 있다. 추가적인 유전체 재료(150)를 증착하여 유전층을 형성하고, 이 유전층 위에 금속층(114B)을 형성하는 과정에 의해 패키지 층의 바깥쪽을 향하는 면에 노출된 전도성 요소(114)의 형성을 완료한다. 이 전도성 요소는 제1 및 제2 개구(111, 113) 내에서 연장하며, 전도성 패드(106)에 전기적으로 연결된다. 이러한 다수의 전도성 요소(114)는 패키지 층의 각각의 개구 내에 동시에 형성해도 되며, 전도성 요소는 웨이퍼(200)의 각각의 전도성 패드(106)에 전기적으로 연결된다. After forming the
이후, 도 12에 나타낸 바와 같이, 임시 캐리어(180) 또는 핸들 웨이퍼(handle wafer)를 전도성 요소(114)의 노출된 콘택(114B) 위에 위치하는 제1 요소(110)의 노출된 면에 부착할 수 있다. 캐리어(180)는, 예를 들어 이하에 설명하는 후속 공정 이후에 제거할 수 있는 접착제(182)를 사용해서 부착할 수 있다. Then, as shown in FIG. 12, the
도 13에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(200)의 두께는 웨이퍼의 최종 두께(112)가 될 수 있는 정도까지 감소시킬 수 있다. 웨이퍼의 두께를 감소시키기 위해, 그라인딩, 래핑, 또는 폴리싱 공정이 사용될 수 있다. 일례로, 감소된 두께는 0.5 미크론 내지 수 미크론의 범위를 가질 수 있다. 일실시예에서, 웨이퍼(200)의 최종 두께(112)는 앞면에 이웃하며 두께(112)를 가진 웨이퍼의 상부(186)를 반대 방향의 하부(188)로부터 분리시키는, 웨이퍼(200) 내에 매립된 유전층(184)(도 12 참조)의 존재에 의해 조절될 수 있다. 일례로, 매립된 유전층(184)은 웨이퍼(200)의 능동 반도체 소자를 제조하기 전에, SOI(semiconductor-on-insulator) 또는 silicon-on-insulator(실리콘 온 인슐레이터) 웨이퍼 구조에 제공된 매립형 산화물층이 될 수 있다. 이 경우, 웨이퍼 하부(188)는 단결정 또는 다결정 반도체 재료가 될 수 있다. 이어서, 도 13에 나타낸 제조 단계에 도달한 후에, 캐리어(180)와 접착제(182)를 제거하면, 도 2에 나타낸 마이크로전자 조립체(122)가 된다. As shown in FIG. 13, the thickness of the
이와 달리, 캐리어를 제1 요소(110)로부터 분리시키지 않고, 도 3에 나타낸 것과 같은 제2 전도성 요소(154)를 포함하는 마이크로전자 조립체를 제조하는 단계를 수행해도 된다. 구체적으로 말하면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(200)의 반도체 영역의 두께 방향으로 연장되는 개구(153)를 형성할 수 있다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 이 개구는 웨이퍼의 유전층(105)에 대하여 선택적인 방식으로 형성해도 된다. 유전층(105)은 금속 와이어가 설치된 다수의 층간 절연막(interlevel dielectric: "ILD") 층을 포함할 수 있는데, 이 층간 절연막 층에는 금속 와이어가 설치되거나, 이 ILD 층 위에 하나 이상의 패시베이션 층(passivation layer)이 위치할 수 있으며, 금속 와이어의 설치 및 패시베이션 층의 배치 모두 가능할 수 있다. 따라서, 개구(153)는 유전층(105)을 통해 연장하지 않고, 유전층(105)의 일부를 노출시킨다. Alternatively, the step of fabricating the microelectronic assembly including the second
다음으로, 도 15에 나타낸 바와 같이, 개구(153)는 전도성 패드(106)의 하면(174)의 적어도 일부분을 노출시키기 위해 유전층(105)을 통해 연장된다. 하면(174)은, 도 15에 나타낸 바와 같이, 제1 전도성 요소(114)가 연장된 전도성 패드의 상면(172)과 반대 방향을 향해 있다. 이후, 도 16에 나타낸 바와 같이, 전도성 패드(106)에 전기적으로 연결되며 일반적으로 유전층(158)에 의해 웨이퍼(200)로부터 전기적으로 절연된 제2 전도성 요소(154)를 형성하기 위하여, 컨포멀 유전층(158)과 통상적으로 금속 또는 전도성의 금속 화합물로 이루어진 컨포멀 전도층이 형성될 수 있다. 이후의 처리 과정에는, 전도층(154A) 위에 유전층(160)을 형성하는 과정을 포함할 수 있으며, 일반적으로 금속 또는 전도성의 금속 화합물로 이루어진 전도성 콘택(154B)을 유전층(160) 위에 형성할 수 있다. Next, as shown in FIG. 15, opening 153 extends through
이후, 캐리어와 접착층(182)을 분리시키면, 도 3에 나타낸 것과 같은 마이크로전자 조립체가 된다. Thereafter, when the carrier and the
상기 설명한 실시예의 변형예로서, 도 16에 나타낸 바와 같이, 유전층(158) 위에 컨포멀 전도층(154A)을 형성하고, 웨이퍼(200)의 개구 내의 전도층 위에 추가의 유전층(160)을 형성하는 대신에, 콘택을 전도성 패드로부터 분리시키는 추가의 유전층(160) 없이, 웨이퍼의 뒷면(152)에 노출되고 전도성 패드(106)까지 연장된 전도성 콘택을 제공하기 위해 제2 전도성 요소(164)(도 4 참조)을 형성해도 된다. As a variation of the embodiment described above, as shown in FIG. 16, a conformal
도 17은 도 16에 나타낸 실시예의 변형예로서, 제1 요소(110) 내의 제2 개구(213)가 제1 및 제2 전도성 패드(206)를 노출시킨다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 전도성 패드(206)로부터 제1 요소(110)의 바깥쪽을 향하는 노출된 면(218) 위의 면까지 연장된 다수의 전도성 요소(214)를 형성할 수 있다. 이 다수의 전도성 요소(214)는 제1 및 제2 개구(211, 213)의 안쪽 면을 따라 연장된 유전층(138)과 개구(211, 213) 내의 남은 공간을 실질적으로 또는 전부 충전할 수 있는 추가의 유전층(250)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 전도성 요소(214)의 일부는 개구(211) 내의 추가의 유전층(250) 위의 패드 또는 트레이스처럼 연장될 수 있다. 그러나, 다른 예에서, 전도성 요소는 일부가 패키지 층의 개구(211)를 넘어선 위치에만 노출된 구성도 가능하다. FIG. 17 is a variation of the embodiment shown in FIG. 16, in which a
또한, 상기 설명한 실시예(도 2 및 도 3 참조)에서와 같이, 선택적인 제2 전도성 요소(254)는 전도성 패드(206)로부터 연장될 수 있으며, 웨이퍼 또는 마이크로전자 요소(102)의 뒷면에 노출되어, 외부 부품과의 전기적인 상호접속이 가능하도록 구성될 수 있다. Also, as in the embodiment described above (see FIGS. 2 and 3), the optional second
도 18은 제2 전도성 요소를 형성할 때에 유전체 충전 재료(dielectric fill material)가 생략된 실시예(도 17)의 변형예를 나타낸다. 도 18의 예에서, 전도성 재료는 외부 부품과의 상호접속을 위해 노출된 전도성 재료의 표면(254A) 및 전도성 패드(206) 사이에서 연속적으로 형성되어 있다. 일례로, 제2 전도성 요소(254A)는 도 5를 참조해서 앞서 설명한 구조, 즉 전도성 부재(168)가 개구 내의 전도층(166)에 연결되고 마이크로전자 조립체의 표면에 노출된 구성을 가질 수 있다. FIG. 18 shows a variant of the embodiment (FIG. 17) in which a dielectric fill material is omitted when forming the second conductive element. In the example of FIG. 18, the conductive material is formed continuously between the
도 19는 다수의 제2 개구(313A, 313B)가 제1 요소(110)의 제1 개구(311)로부터 연장된 변형예를 나타낸다. 제2 개구는, 레이저 드릴링 또는 그외 다른 실질적으로 수직 패터닝 방법, 예를 들어 반응성 이온 에칭(reactive ion etch: "RIE")에 의해, 예를 들어 유전층(328)을 제2 개구의 안쪽 면에 피복되도록 형성한 후에, 형성할 수 있다. 전도성 요소(314A, 314B)는, 유전층(328)을 형성한 후에, 제2 개구(313A, 313B) 내의 남은 부분을 실질적으로 또는 전부 충전할 수 있다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 전도성 요소(314A, 314B)는 웨이퍼(200)의 표면에 노출된 전도성 패드(306)의 에지와 접촉하도록 할 수 있다. 웨이퍼의 뒷면에 노출된 제2 전도성 요소(354)는 개구 내의 유전층(360) 상에 위치하거나, 제2 전도성 요소(356)가 전도성 요소의 노출된 면과 전도성 패드 사이에 유전층을 포함할 필요가 없는 도 20에 나타낸 구조를 가질 수 있다. 19 shows a variant in which a plurality of
도 21은 패키지 층(410)의 외면(418)에 노출된 콘택 패드(416)를 갖는 전도성 요소(414)가 오목한 형상을 갖는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로전자 조립체를 나타낸다. 달리 말하면, 전도성 요소(414)는 웨이퍼(401)의 전도성 패드(406)에 이웃한 상대적으로 큰 크기의 폭(420)과 패키지 층의 외면(418)에 이웃한 상대적으로 작은 크기의 폭(421) 사이에서 변화하는 형상을 가질 수 있다. 상기 실시예(예를 들어, 도 1 및 도 3)에서와 같이, 패키지 층은 반도체 재료를 포함하여 이루어질 수 있으며, 유전층(428)이 개구(411)의 안쪽 면과 전도성 요소(414) 사이에 위치한다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(401)의 외면에 노출된 제2 전도성 요소(454)는 전도성 패드(406)의 두께(408) 방향에서 전도성 패드(406)를 관통해서 연장될 수 있다. 일례로, 도 21에 나타낸 바와 같이, 제2 전도성 요소(454)는 웨이퍼(401)와 패키지 층(410)의 이웃하는 면들 사이의 조립체의 높이에서 제1 전도성 요소(414)와 전기적으로 접촉하는 접속부(412)를 포함할 수 있다. 21 illustrates a microelectronic assembly according to another embodiment of the present invention in which the
이하, 마이크로전자 조립체(도 21)를 형성하는 공정에 대하여 설명한다. 마이크로전자 조립체의 제조 과정 중의 초기 단계(도 22-도 23)에서는, 반도체 웨이퍼 등의 패키지 층(410)의 주 표면으로부터 그 반대쪽을 향해 있는 패키지 층의 제2 주 표면(423)을 향해 연장하는 개구(411)를 형성한다. 이후, 도 24에 나타낸 바와 같이, 개구의 안쪽 면을 피복하고 웨이퍼의 표면(403) 위에 위치하는 유전층(dielectric layer)을 형성할 수 있다. 이후, 금속 층, 전도성 화합물 또는 이들의 조합을 개구 내에 증착해서, 개구를 충전하고 제1 전도성 요소(430)를 형성할 수 있다. 웨이퍼의 표면(403)으로부터 표면(423)을 향해 연장하는 이러한 다수의 전도성 요소(430)는 동시에 형성해도 된다. Hereinafter, the process of forming a microelectronic assembly (FIG. 21) is demonstrated. In the initial stages of the manufacturing process of the microelectronic assembly (FIGS. 22-23), it extends from the major surface of the
이후, 도 25에 나타낸 바와 같이, 패키지 층(410)은 능동 반도체 소자를 포함하는 소자 웨이퍼(400)에 접착될 수 있으며, 이 소자 웨이퍼의 앞면(404)에는 다수의 전도성 패드(406)가 노출되어 있다. 패키지 층(410)의 전도성 요소(430)는 소자 웨이퍼의 대응하는 전도성 패드(406)와 짝을 이루도록 할 수 있으며, 전도성 요소(430)는 적어도 일부분이 각각의 전도성 패드(406) 상에 위치할 수 있다. Thereafter, as shown in FIG. 25, the
계속해서, 도 26에 나타낸 바와 같이, 소자 웨이퍼(400)의 두께는 도 2와 관련해서 앞서 설명한 바와 같이, 두께(417)까지 감소되어, 두께가 감소된 웨이퍼(401)를 제공할 수 있다. 도 27에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(401)의 반도체 영역을 통해 연장되는 개구(453)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 유전층(도시 안 됨), 예를 들어, 전도성 패드의 하면(406A)의 아래에 위치할 수 있는 패시베이션 층과 일련의 ILD 층에 대하여 선택적으로 수행되는 에칭 공정을 사용할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 26, the thickness of the
다음으로, 도 28에 나타낸 바와 같이, 두께가 감소된 웨이퍼(401)와 패키지 층(410) 사이의 접착층(405), 전도성 패드(406) 및 유전층(도시 안 됨)을 통해 연장하는 다른 추가의 개구를 형성할 수 있다. 이어서, 도 29에 나타낸 바와 같이, 개구 내에, 예를 들어 앞서 설명한 바와 같은 전착 기술에 의해 유전층(452)을 형성한다. 이어서, 제2 전도성 요소(454)를 제1 전도성 요소(430)와 접하도록 형성한다. 제2 전도성 요소(454)의 일부는 두께가 감소된 웨이퍼(401)의 뒷면(451) 상에 위치하도록 하고, 유전층(452)을 반도체 영역과 제2 전도성 요소(454) 사이에 위치시킨다. Next, as shown in FIG. 28, the additional thickness extending through the
도 30에 나타낸 바와 같이, 임시의 서포트 웨이퍼 또는 캐리어(440)를, 임시 접착제(419)를 사용해서 웨이퍼(401)의 뒷면(451)에 접착될 수 있다. 이후, 도 31에 나타낸 바와 같이, 패키지 층(410)의 두께를, 예를 들어 그라인딩, 래핑 또는 폴리싱에 의해, 제1 전도성 요소(430) 중의 적어도 일부가 패키지 층(410)의 외면(418)에 적어도 부분적으로 노출될 때까지 감소시킬 수 있다. 이어서, 추가의 유전층(434)과 전도성 패드(432)(도 32 참조)를 유전층(434)의 상단 및 제1 도전성 요소와 접촉하도록 선택적으로 형성함으로써, 도 32에 나타낸 것과 같은 구조체를 제공할 수 있다. 이어서, 임시의 캐리어(440)를 소자 웨이퍼(401)로부터 분리시켜서, 예를 들어 도 21에 나타낸 것과 같은 완성된 마이크로전자 조립체를 제공할 수 있다. As shown in FIG. 30, the temporary support wafer or
도 33에 나타낸 바와 같이, 상기 설명한 제조 방법(도 21~도 32)의 변형예로서, 도 28에 나타낸 공정과 함께 습식 에칭(wet etch) 단계 또는 다른 에칭 단계를 수행할 수 있다. 습식 에칭 단계는 제1 전도성 요소(430)와 전도성 패드(406)의 노출된 면에 노출되는 재료를 침범하지 않는 방식으로 수행될 수 있다. 이 경우, 습식 에칭 단계에 의해, 제1 전도성 요소(430)와 이에 이웃하는 전도성 패드(406) 사이에 언더컷 영역(undercut region)(442)을 만든다. As shown in FIG. 33, as a modification of the above-described manufacturing method (FIGS. 21 to 32), a wet etch step or another etching step may be performed together with the process shown in FIG. 28. The wet etching step may be performed in a manner that does not invade the material exposed to the exposed surfaces of the first
이어서, 도 34에 나타낸 바와 같이, 유전층(452)을 형성하고, 금속 또는 전도성의 금속 화합물로 된 영역(464)을 제1 전도성 요소(430) 위에 증착하고, 언더컷 영역의 내부와 전도성 패드(406) 및 유전층(452)의 표면에 증착해서, 도 34에 나타낸 것과 같은 구조체를 생성한다. 제2 전도성 요소의 금속 영역(464)을 언더컷 영역(442) 내에 증착함으로써, 금속 영역은 웨이퍼(401)의 전도성 패드(406)와 접촉하는 표면 영역이 더 커질 수 있다. 이에 의하면, 전도성 패드(406)와 제1 및 제2 전도성 요소 사이의 최종 구조의 연결에서의 공정 허용도(process tolerance)가 향상되고 신뢰성이 개선될 수 있다. 이후, 상기 설명한 것(도 31-32)과 같은 추가의 공정을 수행해서, 도 35에 나타낸 것과 같은 마이크로전자 조립체를 생성할 수 있다. 34, a
다른 변형예로서, 도 36에 나타낸 바와 같이 패키지 층(410)의 두께를 얇게 한 경우, 패키지 층의 두께(460)는 더 감소될 수 있는데, 소자 웨이퍼의 앞면(404)으로부터 패키지 층의 남은 높이(462)가 소자 웨이퍼의 앞면으로부터 제1 전도성 요소(430)의 최대 높이(464)보다 작다. 이후, 패키지 층의 감소된 높이(462) 위에 노출된 유전층(428)의 일부가 구조체로부터 제거되어, 도 37에 나타낸 것과 같은 구조체를 형성할 수 있는데, 이 구조체는 다수의 전도성 포스트(470)가 패키지 층의 노출된 면(422) 상으로 돌출된 실질적인 부분을 갖는다. 또한, 전도성 포스트(470)는 구리, 니켈, 알루미늄 등의 정상적인 마이크로전자 요소 동작 온도 범위에서 실질적으로 강성(rigidity)을 갖는 금속 또는 텅스텐, 티타늄 등과 같은 고융점 금속(refractory metal)을 전착 또는 증착에 의해 형성함으로써, 전도성 포스트(470)는 실질적으로 경질 특성을 가질 수 있다. As another variation, when the thickness of the
도 38은 이러한 변형예(도 36 및 도 37)에 의한 마이크로전자 조립체의 다른 상호접속 구성을 나타낸다. 도 38에 나타낸 바와 같이, 마이크로전자 조립체(480)의 실질적으로 경질의 전도성 포스트(470)는 솔더 부재(soder-mass)(482)를 통해 유전체 요소(426)상의 대응하는 콘택(484)에 설치될 수 있다. 이어서, 콘택(484)은 유전체 요소(426)의 하면(488)에 노출된, 주석, 인듐 또는 이들의 조합 등의 솔더 볼이나 본딩 금속으로 된 다른 부재와 같은 결합 유닛(486)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도 38에 나타낸 바와 같이, 결합 유닛(486)은 회로판(494)의 표면(493)에 노출된 대응하는 콘택(492)에 패키지(490)를 연결하는 데에 사용될 수 있다. FIG. 38 shows another interconnection configuration of the microelectronic assembly according to this variant (FIGS. 36 and 37). As shown in FIG. 38, the substantially rigid
도 39는 웨이퍼의(501) 전도성 패드, 특히 전도성 패드(560A)의 모두가 제1 전도성 요소(530)와 접속되지 않아도 되는 다른 변형예에 따른 마이크로전자 조립체(590)를 나타낸다. 마이크로전자 조립체(590)를 형성하기 위해, 패키지 층(510)의 제1 전도성 요소를 형성하는 경우, 전도성 패드(506A)에 대응하는 위치에 있는 제1 전도성 요소는 생략해도 된다. 도 27과 관련해서 앞서 설명한 바와 같이, 소자 웨이퍼를 패키지 층에 접착하고 전도성 패드 위에 개구(453)를 형성한 후에, 레지스트 패턴(resist pattern)과 같은 블록 층은 전도성 층이 전도성 패드(506B)를 통해 연장하는 위치 및 전도성 패드(506A)에 대하여 구멍을 형성하지 않는 위치를 조절하는 데에 사용될 수 있다. FIG. 39 illustrates a
도 40은 전기 전도성의 재분배 층(redistribution layer: "RDL")(640)이 패키지 층(610)상에 배치된 유전층의 표면 위에 형성될 수 있는 다른 변형예를 나타낸다. RDL은 전기 전도성의 트레이스(642)와 패드(644)를 포함할 수 있다. 도 40에 나타낸 바와 같이, 트레이스(642)는 하나 이상의 제1 전도성 요소(630)를 하나 이상의 전기 전도성 패드(644)에 전기적으로 접속하고 하나 이상의 제2 전도성 요소(654A)에 전기적으로 접속할 수 있다. 일례로, 도 40에 나타낸 바와 같이, 제2 전도성 요소(654B)의 일부는 마이크로전자 조립체(690)의 제1 전도성 요소와 전기적으로 접속되지 않아도 된다. 도 40에 나타낸 바와 같이, 제2 전도성 요소의 일부는 전기 전도성의 금속층(656)을 통해 접지 등의 기준 전위의 소스에 전기적으로 접속될 수 있다. 일례로, 금속층(656)은 솔더, 주석, 인듐 또는 이들의 조합으로 된 결합층이 될 수 있다. 또한, 일례로, 금속층(656)은 하나 이상의 제2 전도성 요소를 마이크로전자 조립체(690)용의 열 전도성을 갖는 방열부(heat spreader)로서 기능할 수 있는 금속 접지면과 전기적으로 접속 및 결합하는 데에 사용될 수 있다. 40 illustrates another variation in which an electrically conductive redistribution layer (“RDL”) 640 may be formed over the surface of the dielectric layer disposed on the
상기 설명한 실시예(도 21~도 32)의 다른 변형예에 따른 마이크로전자 조립체체는, 둘 이상의 제1 전도성 요소(714A, 714B)가 패키지 층(710)의 개구(711)의 안쪽 면을 따라 연장하는 도 41 및 도 42에 나타낸 바와 같이, 마이크로전자 조립체(790)의 유전층의 노출된 면과 제1 개구(711) 사이의 별개의 개구를 통해 연장하는 부분(716A, 716B)을 포함하는 제1 전도성 요소가 될 수 있다. 제1 전도성 요소(714A, 714B)는 유전층(718)의 표면(718)에 노출된 전기 전도성 패드(720A, 720B)를 포함할 수 있는데, 도 41 및 도 42를 보면, 유전층(718)의 위에 위치할 수 있다. 도 41에 나타낸 조립체의 제2 전도성 요소(754A, 754B)는 도 42에 나타낸 제2 전도성 요소(755A, 755B)와, 도 17 및 도 18과 관련해서 앞서 설명한 실시예에서의 제2 전도성 요소와 마찬가지의 차이점이 있다. 구체적으로 말하면, 패드(754A, 754B)(도 41)의 노출된 콘택 면은 접속된 각각의 패드(706A, 706B) 위의 유전층 상에 위치하는데, 도 42의 조립체에서는, 접속되지 않는 패드(706A, 706B) 위의 유전층 상에 위치한다. In a microelectronic assembly according to another variation of the embodiment described above (FIGS. 21-32), two or more first
도 43은 다수의 제1 전도성 요소(814A, 814B)가 웨이퍼의 전도성 패드(806A, 806B)에 대한 접속으로부터 패키지 층(810) 내의 계단형 개구의 안쪽 면을 따라 연장하며, 패키지 층상의 노출된 전도성 패드(832)를 포함한다. 이 경우, 계단형 개구는 소자 웨이퍼(801)에 이웃하는 패키지 층(810)의 제1 주 표면(812)으로부터 연장된 제1 개구(811)와, 제1 개구(811)로부터 제1 주 표면으로부터 멀리 위치한 패키지 층(810)의 적어도 제2 주 표면(816)까지 연장된 제2 개구(813)를 포함한다. 제1 및 제2 개구는 표면(821, 823)이 닿는 정점(826)을 규정하는 여러 방향으로 연장된 표면(821, 823)을 가질 수 있다. 유전체 재료(850)는 일반적으로 제1 전도성 요소(814A, 814B)를 피복한다. 전도성 패드(806A, 806B)에 제1 전도성 요소(814A, 814B)를 상호접속하는 것은 도 41을 참조해서 상기 설명한 것과 같이 될 수 있다. 43 illustrates a number of first
도 44는 제2 전도성 요소(855A, 855B)가 유전체 재료에 의해 전도성 패드(806A, 806B)로부터 분리되지 않은 콘택 면을 갖는, 상기 설명한 실시예(도 42)와 유사한 실시예(도 43)의 변형예를 나타낸다. FIG. 44 illustrates an embodiment (FIG. 43) similar to the above-described embodiment (FIG. 42), wherein the second
도 45는 도 2를 참조해서 앞서 설명한 실시예의 변형예에 따른 마이크로전자 조립체(990)를 나타낸다. 본 예에서, 소자 웨이퍼(901)의 전도성 패드(906)로부터 연장된 제1 전기 전도성 요소(914)는, 패키지 층의 두께 방향(922)에서 패키지 층(910)을 통해 함께 연장하는 개구(911, 913)의 안쪽 면의 윤곽과 일치하지 않는다. 도 45에 나타낸 바와 같이, 제1 전도성 요소는 전도성 패드(906)의 상면(907)과 접촉하도록 패키지 층의 두께 방향으로 연장하는 원통형 또는 절두 원추형의 부분을 가질 수 있다. 45 illustrates a
유전체 영역(928)은 일반적으로 전도성 패드(906)의 상면(907)과 접촉하는 개구(911, 913) 내에 제공되는데, 제1 전도성 요소는 이 유전체 영역을 통해 연장된다. 유전체 영역의 일부(928A)는 패키지 층의 바깥쪽을 향하는 면(926) 위에 위치할 수 있다. 유전체 영역(928)의 표면에 노출된 전기 전도성 패드(916)는 전도성 요소(914)의 일부로서 제공될 수 있으며, 유전체 영역(928)의 상단에 배치될 수 있다. 이와 달리, 전기 전도성 패드(916)를 제공하지 않아도 된다.
마이크로전자 조립체(990)는 도 6 내지 도 13을 참조해서 앞서 설명한 것과 유사한 방식으로 제조될 수 있는데, 유전체 영역(928)이 유전체 재료를 증착함으로써 개구(911, 913)를 충전하도록 형성된다는 점이 다르다. 이러한 유전체 영역(928)은 일반적으로 유전체 영역의 두께 및 재료의 탄성 계수의 조합에 의해 결정되는 바와 같이 컴플라이언트하게 될 수 있는 폴리머 재료로 이루어질 수 있다. 유전체 영역을 형성한 후에, 유전체 영역(928)을 통해 연장하는 구멍(aperture)을 형성해서 전도성 패드(906)의 적어도 일부를 노출시킨다. 이 구멍은 원통형 또는 절두 원추형 중의 적어도 하나의 형태가 될 수 있다. 전기 전도성 층 또는 충전부(filling), 예를 들어 금속 또는 전도성 금속 화합물을 구멍에 제공하여, 제1 전도성 요소(914)의 세로 방향으로 연장하는 부분을 형성할 수 있다. 이후, 노출된 전도성 패드 부분(916)을 유전층(928)의 표면 위에 형성할 수 있다. The
도 46은 도 45에 나타낸 실시예의 변형예를 나타낸다. 본 변형예에서, 제2 전기 전도성 요소(954)는, 도 4와 관련해서 앞서 설명한 제2 전도성 요소(164)와 유사하며, 소자 웨이퍼(901)의 노출된 면에 노출되며, 전도성 패드(906)와 전기적으로 접속된다. 46 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 45. In this variant, the second electrically
도 47은 도 46에 나타낸 실시예의 변형예로서, 본 예에서는 제2 유전체 영역(938)이 상부면(907)과 반대 방향의 전도성 패드(906)의 하부면(909) 위에 위치한다. 이 경우, 제1 전도성 요소의 세로 방향으로 연장하는 원통형 또는 절두 원추형 부분(914A)은 전도성 패드(906)를 통해 소자 웨이퍼(901)의 바깥쪽을 향하는 뒷면(950)에 노출된 전기 전도성 패드 부분(918)까지 연장될 수 있다. 이 경우, 세로 방향으로 연장된 부분(914A)은 패키지 층 및 소자 웨이퍼의 개구(911, 913, 915) 중의 임의의 개구의 안쪽 면의 윤곽과 일치하지 않도록 해도 된다. 마이크로전자 조립체(도 47)의 제조는, 유전체 영역(928, 938)이 개구(911, 913, 915) 내에 형성된다는 점이 상이한데, 이후 전도성 패드(906)와 유전체 영역(928, 938)을 통해 연장하는 원통형 또는 원뿔대 형태의 개구를, 레이저 어블레이션이나 미세 연마 입자 스트림(예를 들어, "샌드 블라스팅") 등의 기술을 사용해서 형성한다. 이후, 일례로, 마이크로전자 조립체의 반대쪽 면에 노출될 수 있는 전도성 패드(916, 918)를 형성할 수 있다. FIG. 47 is a variation of the embodiment shown in FIG. 46, in which the second
도 48은 도 47에 나타낸 실시예의 변형예에 따른 마이크로전자 조립체(1090)를 나타내는데, 본 예에서는 제2 전도성 요소(1054)가 전도성 패드(1006)의 두께를 관통해서 연장될 수 있다. 일례로, 마이크로전자 조립체(1090)의 제조 공정에서는, 소자 웨이퍼(1001)의 하부면(1050)으로부터의 방향에서, 예를 들어 에칭, 레이저 어블레이션, 미세 연마 입자 스트리밍 등에 의해 전도성 패드(1006)를 패터닝하는 과정을 포함하는, 소자 웨이퍼(1001)에 개구(1015)를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 패터닝은 소자 웨이퍼와 패키지 층(1010) 사이의 접착층(1008)의 존재에 의해 제한될 수 있다. 개구(1015)에 유전층(1038)을 형성한 후에, 개구(1015) 내에서 연장하는 제2 전도성 요소(1054)를 형성할 수 있다. FIG. 48 illustrates a
도 49는 제1 전기 전도성 요소(1114)와 제2 전기 전도성 요소(1154)가 패키지 층(1110)의 두께 내의 위치에서 만나는 변형예를 나타낸다. 이 경우, 제2 전도성 요소(1154)는 소자 웨이퍼(1101)의 전기 전도성 패드(1106)를 통해 연장된다. FIG. 49 illustrates a variation where the first electrically
도 50에 나타낸 바와 같이, 실시예(도 49)의 변형예에서, 제2 전도성 요소(1254)는 소자 웨이퍼(1201)의 개구(1215)의 안쪽 면의 윤곽에 일치하는 부분(1254B)을 포함할 수 있다. 그러나, 도 50에 나타낸 바와 같이, 패키지 층(1210)의 두께 내에서 연장하는 부분(1254A)은 이 부분(1254A)이 연장하는 개구(1213)의 안쪽 면의 윤곽과 일치하지 않아도 된다. As shown in FIG. 50, in a variation of the embodiment (FIG. 49), the second
도 51은 상기 설명한 실시예(도 43)의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 나타내는데, 본 변형예에서, 마이크로전자 요소(1310)의 제1 및 제2 전도성 패드(1306a, 1306b)는 제1 요소(1310)의 상대적으로 넓은 관통 개구(1313) 내에 적어도 실질적으로 노출된다. 패드와 분리된 전도성 요소(1314A, 1314B)는 개구의 안쪽 면을 따라 연장하며, 제1 요소의 주 표면(1320) 위에 위치하는 유전층(1318)의 개구(1316A, 1316B) 내에 노출될 수 있다. FIG. 51 shows a microelectronic assembly according to a variant of the embodiment described above (FIG. 43), in which the first and second conductive pads 1306a, 1306b of the
도 52는 상기 설명한 실시예(도 51)의 다른 변형예에 의한 전도성 요소를 제조하는 방법의 단계를 나타낸다. 이 경우, 상기 설명한 기술 중의 하나를 사용해서, 제1 요소의 두께를 통해 연장하며 유전체 재료(1318)로 충전되는 개구(1313)를 형성한다. 이어서, 도 53에 나타낸 바와 같이, 전도성 패드(1306A, 1306B)와 접촉하도록 유전체 영역(1318)을 통해 연장하는, 상기 설명한 요소(도 45)와 유사한 전도성 요소(1314)를 형성할 수 있다. 선택적으로, 전기 전도성 패드(1315A, 1315B)는 전도성 요소(1314A, 1314B)의 상단에 제공될 수 있으며, 이들은 외부 부품과의 상호접속을 위해 노출되는 것이 일반적이다. FIG. 52 shows steps of a method of manufacturing a conductive element according to another variation of the embodiment described above (FIG. 51). In this case, one of the techniques described above is used to form an
도 54를 참조해서, 상기 설명한 실시예(도 22~도 34)의 변형예에 의한 마이크로전자 조립체를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 도 54에 나타낸 바와 같이, 제1 요소(1410)(예를 들어, 10 ppm/℃보다 작은 CTE를 갖는 요소)의 주 표면으로부터 연장하는 개구(1413)를 형성한다. 일례로, 제1 요소는 반도체 재료 또는 유전체 재료로 이루어질 수 있다. 이어서, 제1 요소(1410)는 유전체 재료로 충전되며, 이 유전체 재료는 제1 요소의 주 표면(1420) 위에 층을 형성할 수 있다. 도 55를 참조하면, 제1 요소(1410)가, 전기 전도성 패드(1406)를 갖는 마이크로전자 요소(1402)와의 접착에 의해 조립된다. 도 55에는 전기 전도성 패드 중의 하나만 도시하고 있다. With reference to FIG. 54, the method to manufacture a microelectronic assembly by the modification of the above-mentioned embodiment (FIGS. 22-34) is demonstrated. As shown in FIG. 54, an
이어서, 상기 설명한 것(도 26)과 유사하게, 도 56에 나타낸 바와 같이, 마이크로전자 요소의 감소된 두께(1411)를, 앞서 설명한 바와 같이 그라인딩, 래핑, 폴리싱 또는 이들의 조합에 의해 달성한다. 이어서, 이 구조체를 캐리어(1430)(도 57)와 조립하고, 개구(1413) 위의 제1 요소(1410)의 두께를, 개구(1413)가 제1 요소(도 58)의 표면(1417)에 노출될 때까지 감소시킬 수 있다. Subsequently, similar to that described above (FIG. 26), as shown in FIG. 56, the reduced
유전층(1419)은 도 59에 나타낸 바와 같이, 표면(1417)의 상단에 형성될 수 있다. 이후, 표면(1417)(도 60)의 위와 개구(1416) 내의 유전체 재료를 통해 연장하는 개구(1432)를 형성해서, 전도성 패드(1406)의 일부를 노출시킬 수 있다. 일반적으로, 상부 면(1409)[즉, 마이크로전자 요소(1402)로부터 먼 쪽을 향해 있는 면]의 일부가 개구(1432) 내에 노출된다. 그러나, 일부 경우에, 개구(1432)는 패드(1406) 내의 개구의 안쪽 면이 노출되도록 패드(1406)를 통해 연장될 수 있다.
도 61은 전기 전도성 요소(1414) 및 전기 전도성 요소(1414) 상의 전기 전도성 패드(1420)를 형성하기 위한 하나 이상의 단계에서 금속을 증착한 후속 단계를 나타낸다. 패드(1420)는 제1 요소(1417)의 표면과 유전층(1419) 위에 배치해도 되고 배치하지 않아도 된다. 도 61은 전도성 요소가 속이 비어 있지 않은, 즉 금속으로 채워진 예를 나타낸다. 도 61에 나타낸 단계를 수행한 후에, 마이크로전자 요소(1402)로부터 캐리어를 제거해서, 도 62에 나타낸 것과 같은 구조체를 만든다. FIG. 61 shows a subsequent step of depositing metal in one or more steps to form an electrically
도 63은 도 62에 나타낸 실시예의 변형예로서, 본 변형예에서는, 전도성 요소(1424)가, 예를 들어 개구(1432)의 안쪽 면을 피복하기 위해 금속을 증착하는 것에 의해 형성되는 속이 빈(hollow) 구조체가 될 수 있다. 도 62 또는 도 63에 나타낸 예에서의 전도성 요소는 유전체 재료의 개구(1432)의 윤곽과 일치하지만, 제1 요소(1410)에 처음 만든 개구(1413)의 윤곽에는 일치하지 않는 환형 구조가 될 수 있다. 전도성 패드(1430)는 전도성 요소(1424) 위에 위치할 수 있으며, 전도성 요소로부터 멀어지는 하나 이상의 가로 방향(1440)으로 연장할 수 있다. 측면 방향은 제1 요소의 표면(1417)이 연장하는 방향이다. FIG. 63 is a variation of the embodiment shown in FIG. 62, in which the
마이크로전자 조립체의 구조 및 제조와 마이크로전자 조립체를 상위 레벨의 조립체로 구성하는 것은, 2010년 12월 2일에 출원된 동일 양수인의 미국 가출원 제61/419,037호, 미국출원 제12/958,866호, 2010년 7월 23일에 출원된 미국 가출원 제12/842,717호, 제12/842,651호, 제12/842,612호, 제12/842,669호, 제12/842,692호, 제12/842,587호 중의 하나 이상에 개시된 구조 및 제조 단계를 포함할 수 있으며, 이들 문헌의 내용을 본 명세서에서 참조에 의해 원용한다. 상기 설명한 구조는 특별한 3차원 상호접속 능력을 제공한다. 이들 능력은 어떠한 타입의 칩에도 사용할 수 있다. 일례로, 다음의 칩의 조합은 상기 설명한 것과 같은 구조에 포함될 수 있다: (i) 프로세서 및 프로세서와 함께 사용되는 메모리; (ii) 동일 타입의 다수의 메모리 칩; (iii) DRAM 및 SRAM 등의 다양한 타입의 다수의 메모리 칩; (iv) 이미지 센서 및 이미지 센서로부터의 이미지를 처리하는 데에 사용되는 이미지 프로세서; (v) 주문형 집적회로("ASIC") 및 메모리. 상기 설명한 구조는 다양한 전자 시스템의 구성에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 추가의 실시예에 따른 시스템(1500)은 다른 전자 부품(1508, 1210)과 함께 상기 설명한 것과 같은 구조체(1506)를 포함한다. 도시한 예에서, 부품(1508)은 마이크로전자 요소이며, 부품(1510)은 디스플레이 스크린이지만, 임의의 다른 부품을 사용해도 된다. 물론, 도 64에는 간단히 나타내기 위해 2개의 부품만을 도시했지만, 본 시스템은 이러한 부품을 임의의 개수만큼 포함하는 구성이 가능하다. 앞서 설명한 구조체(1506)는 도 1 또는 도 2 내지 도 63 중의 임의의 도면과 관련해서 앞서 설명한 마이크로전자 조립체가 될 수 있다. 또 다른 예로서, 이들 모두를 설치하는 것도 가능하고, 이러한 구조체를 임의의 개수만큼 사용해도 된다. 구조체(1506)와 부품(1508, 1510)은 점선으로 개략적으로 나타낸 공통의 하우징(1501)에 설치하고, 필요에 따라 서로 전기적으로 상호접속해서 원하는 회로를 구성할 수 있다. 도시한 시스템은 유연성을 갖는 인쇄회로기판 등의 회로판(1502)을 포함하는데, 이러한 회로판은 부품들을 서로 연결하는 다수의 전도체(1504)를 포함하지만, 도 64는 이들 중 하나만 도시하고 있다. 이러한 구성은 예에 불과하고, 전기적 접속을 구성하기 위한 어떠한 적절한 구조체도 사용할 수 있다. 하우징(1501)은 셀폰(celluar telephone) 또는 휴대정보단말기(PDA)에서 사용할 수 있는 휴대형 하우징인 것으로 도시되어 있으며, 스크린(1510)은 하우징의 표면에 노출되어 있다. 구조체(1506)는 이미징 칩과 같은 감광성(light-sensitive) 요소를 포함하며, 광을 구조체로 향하게 하기 위한 렌즈(1511) 등의 광학 소자를 설치해도 된다. 도 64에 간단히 나타낸 시스템은 일례에 불과하며, 데스크톱 컴퓨터, 라우터 등과 같은 고정형 구조체로서 일반적으로 고려되는 시스템도 앞서 설명한 구조체를 사용해서 만들 수 있다. The construction and fabrication of the microelectronic assembly and the construction of the microelectronic assembly as a higher level assembly are described in US Provisional Application No. 61 / 419,037, US Application No. 12 / 958,866, 2010, filed December 2, 2010. Disclosed in one or more of US Provisional Application Nos. 12 / 842,717, 12 / 842,651, 12 / 842,612, 12 / 842,669, 12 / 842,692, 12 / 842,587, filed July 23, And structural and fabrication steps, the contents of which are incorporated herein by reference. The structure described above provides a special three dimensional interconnect capability. These capabilities can be used with any type of chip. In one example, a combination of the following chips may be included in a structure as described above: (i) a processor and a memory used with the processor; (ii) multiple memory chips of the same type; (iii) multiple memory chips of various types, such as DRAM and SRAM; (iv) an image processor and an image processor used to process an image from the image sensor; (v) application specific integrated circuits (“ASICs”) and memories. The structure described above can be used in the construction of various electronic systems. For example,
상기 설명한 특징들 및 다른 변형예 또는 조합등은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 사용할 수 있으며, 이상의 설명은 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라 예로서 설명하기 위한 것임을 알아야 한다. It should be understood that the above-described features and other modifications or combinations may be used without departing from the scope of the present invention, and the above description is intended to be illustrative, not limiting, of the scope of the present invention.
본 발명을 특정의 실시예를 들어 설명하였지만, 이들 실시예는 본 발명의 원리와 응용을 나타내는 예에 불과하다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 당업자라면 예시한 실시예에 대해 많은 변형이 가능하고, 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 구성을 실시할 수 있다. While the present invention has been described with reference to specific embodiments, it should be understood that these embodiments are merely illustrative of the principles and applications of the present invention. Thus, many modifications may be made to the illustrated embodiments by one skilled in the art and other configurations may be made without departing from the scope of the invention as defined by the claims.
Claims (1)
반도체 재료 또는 무기 유전 재료(inorganic dielectric material) 중의 하나 이상을 포함해서 이루어진 제1 요소;
상기 제1 요소에 부착되고, 상기 제1 요소의 표면과 대면하는 주 표면(major surface)을 가지며, 상기 주 표면에 다수의 전도성 패드(conductive pad)가 노출되어 있고, 내부에 능동의 반도체 소자를 구비하는 마이크로전자 요소(microelectronic element);
상기 제1 요소의 노출된 면으로부터 상기 제1 요소의 상기 마이크로전자 요소와 대면하는 면을 향해 연장된 제1 개구(opening) 및 상기 제1 개구로부터 상기 다수의 전도성 패드 중의 제1 전도성 패드까지 연장된 제2 개구; 및
상기 제1 개구 및 제2 개구 내에서 연장하고, 상기 다수의 전도성 패드 중의 하나 이상의 전도성 패드와 접촉(contact)하는 전도성 요소(conductive element)
를 포함하며,
상기 제1 개구와 상기 제2 개구가 만나는 위치에서, 상기 제1 개구의 안쪽 면(interior surface)과 상기 제2 개구의 안쪽 면이 상기 마이크로전자 요소의 주 표면에 대하여 각각 상이한 각도로 연장되어 있고,
상기 전도성 요소는 원통형 또는 절두 원추형(frusto-conical) 중의 하나 이상의 형상을 갖고,
상기 제1 요소는 제1 두께를 가지며, 상기 마이크로전자 요소는 상기 제1 두께와 같거나 이보다 작은 제2 두께를 갖는,
마이크로전자 조립체. In a microelectronic assembly,
A first element comprising at least one of a semiconductor material or an inorganic dielectric material;
A major surface attached to the first element, the major surface facing the surface of the first element, a plurality of conductive pads exposed on the major surface, and an active semiconductor device A microelectronic element;
A first opening extending from the exposed side of the first element toward the side facing the microelectronic element of the first element and extending from the first opening to a first conductive pad of the plurality of conductive pads Second openings; And
A conductive element extending within the first and second openings and contacting at least one conductive pad of the plurality of conductive pads
Including;
At a location where the first opening and the second opening meet, an interior surface of the first opening and an interior surface of the second opening extend at different angles with respect to the major surface of the microelectronic element, respectively; ,
The conductive element has a shape of at least one of cylindrical or frusto-conical,
Wherein the first element has a first thickness and the microelectronic element has a second thickness less than or equal to the first thickness,
Microelectronic assembly.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110069006A KR20120060726A (en) | 2010-12-02 | 2011-07-12 | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61/419,033 | 2010-12-02 | ||
KR1020110069006A KR20120060726A (en) | 2010-12-02 | 2011-07-12 | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110027368A Division KR101122689B1 (en) | 2010-12-02 | 2011-03-28 | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120060726A true KR20120060726A (en) | 2012-06-12 |
Family
ID=46611569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110069006A KR20120060726A (en) | 2010-12-02 | 2011-07-12 | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20120060726A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109935683A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 三星电子株式会社 | Semiconductor devices |
-
2011
- 2011-07-12 KR KR1020110069006A patent/KR20120060726A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109935683A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 三星电子株式会社 | Semiconductor devices |
KR20190072065A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device |
CN109935683B (en) * | 2017-12-15 | 2023-04-25 | 三星电子株式会社 | Semiconductor device with a semiconductor layer having a plurality of semiconductor layers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101122689B1 (en) | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip | |
KR101111561B1 (en) | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages with plural active chips | |
US10354942B2 (en) | Staged via formation from both sides of chip | |
US9640437B2 (en) | Methods of forming semiconductor elements using micro-abrasive particle stream | |
US9355948B2 (en) | Multi-function and shielded 3D interconnects | |
US8791575B2 (en) | Microelectronic elements having metallic pads overlying vias | |
US8847376B2 (en) | Microelectronic elements with post-assembly planarization | |
EP2647046B1 (en) | Stacked microelectronic assembly having interposer connecting active chips | |
KR20120060726A (en) | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages and carrier above chip | |
KR20120060727A (en) | Stacked microelectronic assembly with tsvs formed in stages with plural active chips |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |