KR20130054115A - Semiconductor packages and methods of packaging semiconductor devices - Google Patents
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Abstract
Description
관련 출원에 대한 교차 참조Cross-reference to related application
본 출원은 2010년 11월 15일에 출원되고 발명의 명칭이 "매립형 다이 팬-아웃(fan-out) 패키징 구조 및 방법"인, 미국 가 출원 제 61/413,577호를 우선권으로 주장하는 2011년 11월 14일자로 계류중인 미국 특허출원 제 13/295,097호의 일부 연속 출원이며며, 이는 본 명세서에서 모든 목적을 위해 참조된다.
This application is filed on November 15, 2010, and claims priority to US Provisional Application No. 61 / 413,577, entitled "Built-in Die Fan-out Packaging Structure and Method," 2011 11 Some serial applications of US patent application Ser. No. 13 / 295,097, filed May 14, which are incorporated herein for all purposes.
산업 팬-아웃 솔루션(fan-out solution)은 새로운 웨이퍼 재배치 층(RDL) 및 범핑(bumping) 설비에 대한 높은 자금 투자 비용을 포함한다. 더욱이, 압축 몰딩 시스템을 위한 새로운 장비 및 개선 키트(retrofit kit)는 팬-아웃 솔루션을 위한 픽 앤드 플레이스 시스템에서 웨이퍼 핸들링을 가능하게 하도록 요구된다.
Industrial fan-out solutions include high capital investment costs for new wafer relocation layers (RDLs) and bumping facilities. Moreover, new equipment and retrofit kits for compression molding systems are required to enable wafer handling in pick and place systems for fan-out solutions.
상술된 경비를 최소화하거나 회피하도록, 현 웨이퍼 레벨 팬 아웃 솔루션과 관련된 현존하는 도구 및 프로세스를 이용할 수 있는 팬-아웃 반도체 패키징 공정을 개선하는 것이 바람직하다. 또한, 매우 얇은 패키지 프로파일, 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키징을 위한 더 높은 I/O 카운트, 다중-레벨 재분배 층 및 패키징 분야에서의 가능한 시스템을 가지는 팬-아웃 반도체 패키지를 생산하는 것이 바람직하다. 더욱이, 강화된 열 소산 능력을 가진 반도체 패키지를 생산하는 것도 바람직하다.
It is desirable to improve the fan-out semiconductor packaging process that can utilize existing tools and processes associated with current wafer-level fan-out solutions to minimize or avoid the aforementioned costs. It is also desirable to produce fan-out semiconductor packages with very thin package profiles, higher I / O counts for wafer level chip scale packaging, multi-level redistribution layers, and possible systems in the field of packaging. Moreover, it is also desirable to produce semiconductor packages with enhanced heat dissipation capability.
실시예들은 일반적으로 반도체 패키징에 관한 것이다. 일 실시예에서, 반도체 패키지를 형성하기 위한 방법이 존재한다. 상기 방법은 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 하나 이상의 다이를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 다이의 제 2 표면은 복수의 전도성 패드들을 포함한다. 상기 방법은 또한 영구 캐리어를 제공하는 단계 및 하나 이상의 다이를 영구 캐리어에 부착하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 다이의 제 1 표면은 지지 캐리어와 대면한다(face). 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 캡은 하나 이상의 다이를 캡슐로 싸기 위해(encapsulate) 형성된다. 캡의 제 1 표면은 영구 캐리어와 접촉하고 캡의 제 2 표면은 다이의 제 2 표면과 상이한 평면에 배치된다.
Embodiments generally relate to semiconductor packaging. In one embodiment, a method for forming a semiconductor package exists. The method includes providing one or more die having a first surface and a second surface. The second surface of the die includes a plurality of conductive pads. The method also includes providing a permanent carrier and attaching one or more dies to the permanent carrier. The first surface of the one or more dies faces the support carrier. A cap having a first surface and a second surface is formed to encapsulate one or more dies. The first surface of the cap is in contact with the permanent carrier and the second surface of the cap is disposed in a different plane than the second surface of the die.
또 다른 실시예에서, 반도체 패키지를 형성하는 방법이 공개된다. 상기 방법은 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 하나 이상의 다이 스택(stack)을 제공하는 단계를 포함한다. 다이 스택의 제 2 표면은 복수의 전도성 패드들을 포함한다. 영구 캐리어가 제공되고, 하나 이상의의 다이 스택이 영구 캐리어에 부착된다. 하나 이상의 다이 스택의 제 1 표면은 영구 캐리어와 대면하고 있다. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 캡은 하나 이상의 다이 스택을 캡슐로 싸기 위해 형성된다. 캡의 제 2 표면은 다이 스택의 제 2 표면과 상이한 평면에 배치된다. 캡의 제 1 표면은 영구 캐리어와 접촉하고 캡의 제 2 표면은 다이의 제 2 표면과 상이한 평면에 배치된다.
In yet another embodiment, a method of forming a semiconductor package is disclosed. The method includes providing one or more die stacks having a first surface and a second surface. The second surface of the die stack includes a plurality of conductive pads. A permanent carrier is provided and one or more die stacks are attached to the permanent carrier. The first surface of the one or more die stacks faces the permanent carrier. A cap having a first surface and a second surface is formed to encapsulate one or more die stacks. The second surface of the cap is disposed in a plane different from the second surface of the die stack. The first surface of the cap is in contact with the permanent carrier and the second surface of the cap is disposed in a different plane than the second surface of the die.
공개된 본 발명의 다른 장점 및 피쳐(feature)를 따라, 이러일 실시예들은 아래의 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조하여 명백하게 될 것이다. 더욱이, 본 명세서에서 공개된 다양일 실시예들의 피쳐는 상호 배타적인 것이 아니며 다양한 조합 및 변경으로 존재할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
In accordance with other advantages and features of the disclosed subject matter, these embodiments will become apparent by reference to the following detailed description and the accompanying drawings. Moreover, it is to be understood that the features of the various embodiments disclosed herein are not mutually exclusive and may exist in various combinations and modifications.
도면에서, 동일한 도면부호는 일반적으로 상이한 도면들을 통하여 동일한 부분을 지칭한다. 또한, 도면들은 반드시 스케일대로 도시하지 않았으며, 대신 일반적으로 본 발명의 원리를 설명할 때 강조된다. 아래의 상세한 설명에서, 본 발명의 다양일 실시예들은 아래 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1 및 도 2는 반도체 패키지의 다양일 실시예들을 보여주며,
도 3a 내지 도 3h, 도 4a 내지 도 4c는 반도체 패키지를 형성하기 위한 방법의 다양일 실시예들을 보여준다.In the drawings, like reference numerals generally refer to the same parts throughout the different views. In addition, the drawings are not necessarily drawn to scale, but instead highlighted generally in describing the principles of the invention. In the following detailed description, various embodiments of the invention are described with reference to the following figures.
1 and 2 show various embodiments of a semiconductor package,
3A-3H and 4A-4C show various embodiments of a method for forming a semiconductor package.
실시예들은 반도체 패키지 및 반도체 패키지를 형성하기 위한 방법에 관련된다. 패키지는 하나 또는 둘 이상의 반도체 다이 또는 칩을 패키지하기 위해 이용된다. 하나 이상의 다이의 경우에 대해, 다이는 평면 배치, 수직 배치, 또는 이들의 조합 배치로 배치될 수 있다. 다이는 예를 들면, 메모리 소자, 로직 소자, 통신 소자, 광전자 소자, 디지털 신호 프로세서(DSP), 마이크로제어기, 시스템-온-칩(SOC) 뿐만 아니라 다른 타입의 소자 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 이 같은 패키지는 전자 제품 또는 전화기, 컴퓨터 뿐만 아니라 모바일 및 모바일 스마트 제품과 같은 장비로 통합될 수 있다. 다른 타입의 제품 내로의 패키지의 통합은 또한 유용할 수 있다.
Embodiments relate to a semiconductor package and a method for forming a semiconductor package. The package is used to package one or more semiconductor dies or chips. For the case of one or more dies, the dies may be arranged in a planar arrangement, a vertical arrangement, or a combination thereof. Dies may include, for example, memory devices, logic devices, communication devices, optoelectronic devices, digital signal processors (DSPs), microcontrollers, system-on-chips (SOCs), as well as other types of devices or combinations thereof. Can be. Such packages can be integrated into equipment such as electronics or phones, computers, as well as mobile and mobile smart products. Integration of packages into other types of products may also be useful.
도 1는 부분(A')을 더 상세하게 도시한 반도체 패키지(100)의 일 실시예의 단순화된 단면도를 보여준다. 패키지는 빌트-업(built-up) 또는 통합된 와이어링(wiring) 기판(110)을 포함한다. 와이어링 기판은 제 1 및 제 2 주요 표면(111 및 112)을 포함한다. 제 1 주요 표면은 예를 들면 상부면으로서 지칭될 수 있고 제 2 주요 표면은 예를 들면 바닥면으로서 지칭될 수 있다. 표면들을 위한 다른 명칭이 또한 유용할 수 있다. 일 실시예에서, 와이어링 기판의 제 1 주요 표면은 제 1 및 제 2 영역(111a 및 111b)을 포함한다. 제 1 영역은 예를 들면 다이 또는 칩 영역이며, 다이 또는 칩 영역 상에 다이(150)가 장착되고 제 2 영역은 예를 들면 비(non)-다이 영역이다. 일 실시예에서, 넌-다이 영역은 다이 영역을 둘러싼다. 다이 영역은 예를 들면 다이(150)가 장착되는 중앙 부분 및 다이 부착 영역의 외부에 있는 넌-다이 영역(111b)에 배치될 수 있다. 다이 영역은 예를 들면 와이어링 기판의 주변 내에 동심으로 배치될 수 있다. 다이 및 넌-다이 영역의 다른 구성이 또한 유용할 수 있다.
1 shows a simplified cross-sectional view of one embodiment of a
다이는 반도체 다이 또는 칩일 수 있다. 다이는 예를 들면 다이나믹 램덤 액세스 메모리(dynamic random access memory)(DRAM), 스태틱 램덤 액세스 메모리(static random access memory)(SRAM) 및 프로그램가능한 리드-온드 메모리(PROM) 및 플래쉬 메모리를 포함하는 다양한 타입의 비-휘발성 메모리와 같은 메모리소자, 광전자 소자, 로직 소자, 통신 소자, 디지털 신호 프로세서(DSP), 마이크로제어기, 시스템-온-칩, 뿐만 아니라 다른 타입의 소자와 같은 임의의 집적 회로(IC) 타입일 수 있다.
The die may be a semiconductor die or a chip. Dies are of various types, including, for example, dynamic random access memory (DRAM), static random access memory (SRAM), and programmable read-on memory (PROM) and flash memory. Any integrated circuit (IC) such as memory devices, optoelectronic devices, logic devices, communication devices, digital signal processors (DSPs), microcontrollers, system-on-chips, as well as other types of devices It may be of type.
다이는 제 1 표면(150a) 및 제 2 주요 표면(150b)을 포함한다. 제 1 표면은 예를 들면 다이의 비활성 또는 후방면(backside)이고 제 2 표면은 다이의 활성 표면이다. 다이의 표면들의 다른 명칭이 또한 유용할 수 있다. 다이의 활성 표면은 와이어링 기판의 다이 영역과 접촉한다. 활성 표면은 예를 들면, 전도성 다이 패드들(155)을 노출하도록 최종 패시베이션 층(passivation layer)(도시 생략) 내에 개구를 포함한다. 전도성 다이 패드의 표면은 예를 들면 다이의 제 2 주요 표면(150b)과 실질적으로 동일 평면상에 있다. 다이의 제 2 주요 표면과 동일 평면 상에 있지 않은 전도성 패드의 표면을 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 다이 패드는 다이의 회로로의 연결을 제공한다. 다이 패드는 예를 들면 구리, 알루미늄, 금, 니켈 또는 이들의 합금과 같은 전도성 재료로 형성된다. 다른 타입의 전도성 재료는 또한 다이 패드를 위해 이용될 수 있다. 다이 패드의 패턴은 활성 표면의 마주하는 측면들에서 또는 중앙에 배치되는 하나 또는 둘 이상의 열일 수 있다. 그리드 또는 매트릭스 배열과 같은 다른 패드 패턴이 또한 유용할 수 있다.
The die includes a
일 실시예에서, 와이어링 기판은 다중-층 기판을 포함한다. 다중-층 기판은 일 실시예에서 제 1 및 제 2 절연 기판 층(113 및 117)을 포함한다. 제 1 층은 제 1 표면(113a) 및 제 2 표면(113b)을 포함한다. 제 1 표면은 상부면으로서 지칭될 수 있고 제 2 표면은 바닥면으로서 지칭될 수 있다. 제 1 층의 표면들에 대한 다른 명칭이 또한 유용할 수 있다. 제 1 표면은 다이와 접촉한다. 일 실시예에서, 제 1 층은 제 1 층의 제 1 표면으로부터 제 2 표면까지 연장하는 관통 비아 콘택(through via contact; 130)을 포함한다. 상기 비아 콘택은 전도성 재료로 형성된다. 예를 들면, 상기 비아 콘택은 구리, 알루미늄, 금, 니켈 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 다른 타입의 전도성 재료가 또한 유용할 수 있다. 상기 비아 콘택은 제 1 절연 기판 층에 의해 서로로부터 절연된다.
In one embodiment, the wiring substrate comprises a multi-layer substrate. Multi-layer substrates include first and second insulating substrate layers 113 and 117 in one embodiment. The first layer includes a
전도성 트레이스(140)는 제 1 절연 기판 층의 제 2 표면 상에 배치된다. 전도성 트레이스는 구리, 알루미늄, 금, 니켈 또는 이들의 합금과 같은, 전도성 재료로 형성된다. 다른 타입의 전도성 재료는 또한 유용할 수 있다. 전도성 트레이스는 동일한 다이의 다이 패드로 커플링되는 인터코넥트를 형성하는 기판 비아 콘택으로 커플링된다. 전도성 트레이스는 전도성 패드(168)를 포함할 수 있다.
제 1 기판 층은 유전체 층일 수 있다. 유전체 층은 예를 들면 다이의 제 2 표면 상에 배치된다. 다른 타입의 제 1 기판 층이 또한 유용할 수 있다. 다른 실시예에서, 기판 층은 기판 비아 콘택이 배치되는 비아를 제공하도록 패턴화될 수 있다. 제 1 기판 층에서 비아의 형성은 레이저 및 기계적 드릴링을 포함하는 소정의 적절한 기술에 의해 달성될 수 있지만, 레이저 및 기계적 드릴링으로 제한되는 것은 아니다.
The first substrate layer may be a dielectric layer. The dielectric layer is disposed on the second surface of the die, for example. Other types of first substrate layers may also be useful. In another embodiment, the substrate layer may be patterned to provide vias in which substrate via contacts are disposed. The formation of vias in the first substrate layer may be accomplished by any suitable technique including laser and mechanical drilling, but is not limited to laser and mechanical drilling.
제 2 절연 층 레이어는 제 1 표면(117a) 및 제 2 표면(117b)을 포함한다. 제 1 표면은 상부면으로서 지칭될 수 있고 제 2 표면은 바닥면으로서 지칭될 수 있다. 제 2 절연 기판 층의 표면에 대한 다른 명칭이 또한 유용할 수 있다. 제 2 절연 층의 제 1 표면은 전도성 트레이스 및 제 1 기판 층의 제 2 표면 상에 배치되며: 제 2 표면은 패키지의 바닥면으로서 기능한다. 제 2 기판 층은 서로로부터 전도성 트레이스를 절연한다. 제 2 기판 층은 납땜 마스크 또는 다른 유전체 재료로 형성될 수 있다. 다른 타입의 제 2 기판 층이 또한 유용할 수 있다.
The second insulating layer layer includes a
개구는 패키지 콘택(contact; 170)이 배치되는 제 2 기판 층에 제공된다. 개구는 예를 들면 전도성 트레이스 상에 전도성 패드를 노출한다. 개구의 패턴은 원하는 패키지 콘택 패턴을 제공하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 콘택 개구는 BGA 타입 패키지를 형성하도록 그리드 패턴에 배치될 수 있다. 다른 콘택 개구 패턴이 또한 유용할 수 있다. 전도성 패드는 예를 들면 전도성 트레이스와 동일 평면 상에 있다. 다른 실시예들에서, 전도성 패드는 돌출하는 전도성 패드를 포함할 수 있다. 전도성 패드는 OSP 또는 금속 코팅 또는 도금과 같은 표면 보호 재료로 추가로 덮힐 수 있다.
An opening is provided in the second substrate layer where the
외부 패키지 콘택(170)은 개구 내의 제 2 기판 층 상에 배치된다. 패키지 콘택은 예를 들면 구형 구조물 또는 볼이다. 패키지 콘택은 제 2 기판 층의 바닥면으로부터 돌출한다. 납땜 랜드(solder land)와 같은, 제 2 기판 층의 바닥면으로부터 돌출하지 않는 패키지 콘택을 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 패키지 콘택은 전도성 재료로 형성된다. 패키지 콘택은 일 실시예에서 납땜으로 형성될 수 있다. 다양한 타입의 납땜은 패키지 콘택을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 납땜은 납-기재 또는 비 납-기재 납땜일 수 있다. 다른 타입의 전도성 재료는 또한 패키지 콘택을 형성하기 위해 이용될 수 있다.
The
다른 실시예에서, 패키지 콘택은 구리 필러(copper pillers) 또는 금 스터드 범프(stud bump)(도시 생략)와 같은 다른 타입의 패키지 콘택을 포함할 수 있다. 구리 필러는 이들이 리플루우 후 충돌하지 않을 때 우수하다. 그래서, 구리 필러는 휠씬 타이틀한 피치와 보다 균일한 스탠드오프 높이를 가진 반도체 패키지가 생산될 수 있게 할 수 있다. 다른 한편으로 금 스터드 범프는 때때로 타이틀 피치를 달성하기 위해서 비등성 전도성 접착제와 열 압축 용접 방법과 연관해서 사용될 수 있다. 이것은 원래에 와이어 본딩을 할 목적의 주변 본드 패드로 설계되어 있는 IC칩이 플립 칩(flip chips)으로 사용될 수 있게 할 때에 우수하다. 다른 적합한 타입의 패키지 콘택도 사용될 수 있다.
In other embodiments, package contacts may include other types of package contacts, such as copper pillers or gold stud bumps (not shown). Copper fillers are excellent when they do not collide after reflow. Thus, the copper filler can enable the production of semiconductor packages with a much-titled pitch and a more uniform standoff height. On the other hand, gold stud bumps can sometimes be used in conjunction with effervescent conductive adhesives and thermal compression welding methods to achieve a title pitch. This is excellent when an IC chip originally designed as a peripheral bond pad for the purpose of wire bonding can be used as flip chips. Other suitable types of package contacts can also be used.
패키지 콘택은 전도성 트레이스, 기판 비아 콘택 및 다이 패드를 경유하여 다이에 대한 외부 접근을 제공한다. 패키지는 패키지 콘택에 의해 회로 기판과 같은, 외부 소자(도시안됨)로 전기적으로 커플링될 수 있다.
Package contacts provide external access to the die via conductive traces, substrate via contacts, and die pads. The package can be electrically coupled to an external device (not shown), such as a circuit board, by the package contact.
일 실시예에서, 빌트-업 와이어링 기판은 통합형 패키지 기판이다. 전술된 바와 같이, 패키지 기판은 다이 영역에서 다이와 직접 접촉하며, 전도성 트레이스 및 비아 콘택은 동일한 다이의 다이 패드로 커플링된다. 일 실시예에서, 통합형(integrated) 패키지 기판은 동일한 다이의 다이 패드에 직접 커플링되는 비아 콘택을 포함한다. 와이어링 기판은 다이를 위한 팬 아웃 재분배 구조로서 기능하여, 재분배된 팬-아웃 외부 패키지 연결을 가능하게 한다.
In one embodiment, the built-up wiring substrate is an integrated package substrate. As discussed above, the package substrate is in direct contact with the die in the die region, and the conductive trace and via contacts are coupled to the die pad of the same die. In one embodiment, the integrated package substrate includes via contacts coupled directly to the die pads of the same die. The wiring substrate functions as a fan out redistribution structure for the die, enabling redistributed fan-out external package connections.
전술된 바와 같이, 제 1 기판 층은 단일 층이다. 다른 실시예에서, 제 1 기판 층(113)은 복수의 제 2 서브(sub)-층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 기판 층은 제 1 및 제 2의 제 1 서브-층을 포함할 수 있다. 다른 개수의 제 1 서브 층들을 구비한 제 1 기판 층을 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 제 1 및 제 2의 제 1 서브-층은 예를 들면 동일한 재료를 포함할 수 있다. 제 2 서브-층과 상이한 재료를 가지는 제 1 서브-층을 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 제 1 서브-층은 제 1 기판 층과 유사하다. 예를 들면, 제 1 서브-층은 제 1 및 제 2 표면을 포함하며 기판 비아 콘택은 제 2 표면 상의 전도성 트레이스 및 표면들을 통하여 연장한다. 서브-층의 제 1 표면은 인접한 제 1 서브-층의 제 2 표면 또는 다이와 접촉한다. 이는 제 1 기판 층 또는 다중 전도성 층을 구비한 층형 스택을 생성한다. 다중 빌트-업 전도성 층을 가지는 제 1 기판 층을 제공하는 것은 더 높은 밀도의 다이 콘택 및 패키지 콘택을 구비한 다이를 위한 패키지를 용이하게 할 수 있다.
As mentioned above, the first substrate layer is a single layer. In another embodiment, the
일 실시예에서, 캡(190)은 패키지 기판의 제 1 주요 표면(111)의 제 2 영역(111b) 위에 형성된다. 캡은 분위기(environment)로부터 다이를 보호하도록 기능한다. 예를 들면, 캡은 습기로부터 다이을 보호할 수 있다. 캡은 예를 들면 캡슐화 재료로 형성된다. 캡슐화 재료는 예를 들면 몰딩 에폭시 수지 재료일 수 있다. 다른 타입의 캡슐화 재료가 또한 유용할 수 있다.
In one embodiment, the
캡은 제 1 및 제 2 주요 표면(190a 내지 190b)을 포함한다. 제 1 표면은 예를 들면 상부면일 수 있으며 제 2 표면은 바닥면일 수 있다. 캡의 표면에 대한 다른 명칭이 또한 유용할 수 있다. 일 실시예에서, 캡은 적어도 다이를 둘러싼다. 예를 들면, 바닥면(190b)은 패키지 기판의 넌-다이 영역 상의 패키지 기판 상에 배치된다. 캡은 다이를 둘러쌈으로써 다이를 보호한다.
The cap includes first and second
일 실시예에서, 넌-다이 영역은 다이 영역과 상이한 평면에 배치된다. 예를 들면, 부분(A')에 의해 도시된 바와 같이, 다이 및 넌-다이 영역은 패키지 기판 내에 스텝(step; 187)을 형성한다. 일 실시예에서, 다이 영역은 캡의 제 1 주요 표면(190a)에 대해 갭슐화 재료 내로 배치되거나 리세스된다. 예를 들면, 다이 영역(111a)은 넌-다이 영역(111b) 보다 패키지 기판의 바닥(117b)으로부터 더 큰 거리를 가진다. 넌-다이 영역은 예를 들면 캡의 제 1 주요 표면(190a)에 대해 전도성 다이 패드 또는 다이 영역 위에 있다. 도 1a를 참조하면, 다이의 제 2 표면은 캡의 제 2 표면과 상이한 평면에 배치된다. 다이와 상이한 평면에 캡의 바닥 표면을 제공하는 것은 유용하게는 패키지 재료의 열적 부합(mismatch)에 의해 다이 상에 기계적 스트레스를 완화한다.
In one embodiment, the non-die region is disposed in a different plane than the die region. For example, as shown by portion A ', the die and non-die regions form a
일 실시예에서, 캡은 도 1에 도시된 바와 같이, 다이의 제 1 표면 또는 후방면을 커버하지 않는다. 예를 들면, 캡의 상부면(190a)은 다이의 후방면(150a)과 거의 동일 평면에 있다. 변경적으로 캡의 상부면은 다이의 후방면과 동일 평면이 될 필요가 없다. 예를 들면, 캡의 제 1 표면(190a)은 다이의 후방면 위에 배치되어 있는 접착층의 두께에 의존해서, 다이의 후방면(150a) 위에 있다. In one embodiment, the cap does not cover the first or rear surface of the die, as shown in FIG. 1. For example, the
일 실시예에서, 캐리어(185)는 다이의 후방면(150a)과 캡의 상부 또는 제 1 표면(190a)에 영구적으로 배치되어 있다. 예를 들어, 캐리어는 패키지된 다이의 부분으로써 남아 있다. 캐리어는 제 1 및 제 2 주 표면을 포함한다. 제 1 주 표면(180a)는 예를 들어 캐리어의 상부면이고 제 2 주 표면(180b)은 캐리어의 바닥면이다. 캐리어의 표면에 대한 다른 디자인도 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 캐리어의 제 2 표면은 적어도 캡의 제 1 표면과 접촉하며, 반면에 캐리어의 제 1 표면은 노출된다. 캐리어의 제 2 표면은 예를 들어 캡과 다이의 전체 제 1 표면들을 거의 커버한다. In one embodiment, the
일 실시예에서, 접착제(175)는 캐리어의 제 2 표면에 제공된다. 접착제는 예를 들면 적어도 캐리어와 다이를 본드한다. 일 실시예에서, 접착제가 적어도 캐리어의 제 2 표면과 다이의 제 1 표면 사이에 제공된다. 다른 실시예에서, 접착제는 또한 캐리어의 제 2 표면과 캡 및 다이의 제 1 표면 사이에 제공될 수 있다. 접착제는 예를 들면 필름, 페이스트, 액체 또는 열 전도성 접착제를 포함한다. 적어도 캐리어와 다이사이의 본딩을 용이하게 하는 다른 적합한 타입의 접착제도 사용될 수 있다. 접착제는 프로세싱 동안 다이와 캐리어를 적어도 영구적으로 본드할 수 있을 정도의 적당한 두께를 포함할 수 있다. In one embodiment, adhesive 175 is provided on the second surface of the carrier. The adhesive, for example, bonds at least the carrier and the die. In one embodiment, an adhesive is provided between at least the second surface of the carrier and the first surface of the die. In another embodiment, an adhesive may also be provided between the second surface of the carrier and the first surface of the cap and die. Adhesives include, for example, films, pastes, liquids or thermally conductive adhesives. Other suitable types of adhesives may also be used that facilitate at least bonding between the carrier and the die. The adhesive may comprise a suitable thickness such that it can at least permanently bond the die and the carrier during processing.
도 1에 도시한 바와 같이, 캐리어는 다이와 캡의 전체 제 1 표면들을 거의 커버한다. 일 실시예에서, 캐리어는 충분히 단단하게 되어서 다이 또는 다이 스택을 조립동안 유지하기 위한 영구 캐리어 또는 영구 지지체로서 기능을 할 수 있다. 이에 대해서 상세히 후술하겠다. 변경적으로 또는 추가로, 캐리어는 또한 반도체 패키지의 다이 또는 다이 스택으로부터 열을 소산하기 위한 열 도체로서 기능을 할 수 있다. 비 제한적 예에 의해서, 캐리어는 웨이퍼 또는 전도성 플레이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있고 전도성 플레이트는 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 다른 적합한 타입의 재료도 캐리어를 형성하는데 사용될 수 있다. 반도체 패키지는 또한 열 소산을 보강하기 위해서 추가의 열 싱크 또는 열 스프레이더(heat spreader)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 스프레이더(도시 생략)는 열 소산을 추가로 개량하기 위해서 캐리어 위에 부착될 수 있다.
As shown in FIG. 1, the carrier almost covers the entire first surfaces of the die and the cap. In one embodiment, the carrier can be sufficiently rigid to function as a permanent carrier or permanent support for holding the die or die stack during assembly. This will be described in detail later. Alternatively or additionally, the carrier can also function as a thermal conductor to dissipate heat from the die or die stack of the semiconductor package. By way of non-limiting example, the carrier may comprise a wafer or a conductive plate. For example, the wafer may comprise a silicon wafer and the conductive plate may comprise a metal plate. Other suitable types of materials may also be used to form the carrier. The semiconductor package may also include additional heat sinks or heat spreaders to reinforce heat dissipation. For example, a thermal sprayer (not shown) may be attached over the carrier to further improve heat dissipation.
도 2는 반도체 패키지(200)의 또 다른 실시예를 보여준다. 반도체 패키지는 도 1에 도시된 것과 유사하다. 이와 같이, 공통 요소는 설명되거나 상세하게 설명되지 않을 수 있다.
2 shows another embodiment of a
반도체 패키지(200)는 와이어링 기판(110)의 다이 영역(111a) 상에 장착되는 다이 스택(210)을 포함한다. 다이 스택은 n 개의 다이를 포함하며 여기서 n은 2 이상이다. 바닥 다이는 예를 들면 첫번째(예를 들면, n=1)로서 지칭될 수 있으며 상부 다이는 n이다. 다른 관습을 이용하여 다이 스택의 다이를 지칭하는 것이 또한 유용할 수 있다. 다이 스택은 예를 들면 소정의 적절한 타입의 다이 스택킹 방법에 의해 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 다이 스택은 제 1 및 제 2 다이(2501 및 2502)를 포함한다. 제 2 다이(2502)는제 1 다이(2501) 상으로 부착되고, 제 1 다이는 와이어링 기판(110)의 다이 영역(111a)에 부착된다. 다이 스택을 위해 이용된 다이는 TSV 또는 비-TSV 다이일 수 있다. 일 실시예에서, 상부 다이 및 바닥 다이 모두는 TSV 다이일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 바닥 다이는 TSV 다이를 포함할 수 있고 상부 다이는 비-TSV 다이를 포함할 수 있다. 비-TSV 다이는 예를 들면 본딩된 와이어, 직접 연결부, 플립 칩 다이, 등을 포함할 수 있다. 2개 보다 많은 다이를 가지는 다이 스택에 대해, 하부 다이(상부 다이를 제외한 바닥 및 중간 다이)는 보통 TSV 다이이며 반면 상부 다이는 비-TSV 다이이다. 다이 스택의 다이의 다른 구성 또는 타입이 또한 유용할 수 있다.
The
TSV 다이는 제 1 및 제 2 주요 표면(250a-b)을 포함한다. 제 1 표면은 제 1 다이 콘택(233)을 포함하고 제 2 주요 표면은 제 2 다이 콘택(235)을 포함한다. 다이 콘택은 예를 들면 다이의 제 1 주요 표면(250a) 및 제 2 주요 표면(250b)과 동일 평면 상에 있는 상부 표면을 가진다. 다이의 표면들과 동일 평면 상에 있지 않은 콘택 패드의 표면을 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 다이 콘택 또는 다이 콘택 패드의 다른 구성이 또한 유용할 수 있다. 제 1 및 제 2 다이 콘택은 관통 비아 콘택(230)에 의해 상호연결된다. TSV 다이의 다른 구성이 또한 유용할 수 있다. 비아 콘택 및 콘택 패드는 예를 들면 전도성 재료로 형성된다. 전도성 재료는 예를 들면 구리를 포함할 수 있다. 다른 타입의 전도성 재료는 또한 비아 콘택 및 콘택 패드에 대해 이용될 수 있다.
The TSV die includes first and second
도시된 바와 같이, 바닥 다이의 제 2 다이 콘택(235)은 와이어링 기판의 다이 영역(111a) 상으로 장착된다. 제 1 다이 콘택(233)은 다이 스택의 상부 다이와 일치된다. 일 실시예에서, 다이 부착 필름 또는 언더필(underfill; 217)은 다이들 사이에 형성된 공동 내에 제공될 수 있어 스태킹을 용이하게 하고 제 1 다이의 제 1 다이 콘택(233)과 제 2 다이의 전도성 다이 패드(155)를 커플링하는 본딩 콘택(240)을 보호하도록 한다. 재분배 층이 또한 제공될 수 있다. 도 1과 유사하게, 반도체 패키지(200)의 다이 및 넌-다이 영역들은 패키지 기판 내에 스텝(187)을 형성한다. 다이 스택을 형성하기 위해 이용되는 두 개 이상의 다이의 경우에 대해, 바닥 및 중간 다이는 TSV 다이를 포함할 수 있다. 비-TSV 다이를 구비한 바닥 및 중간 다이를 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 위의 nth + 1 다이의 제 2 다이 콘택은 아래의 nth 다이의 제 1 다이 콘택으로 연결된다.
As shown, the
캡(190)은 다이 스택(210)을 캡슐로 싸기 위해 제공된다. 일 실시예에서, 캡은 적어도 다이 스택을 둘러싸고 있다. 예를 들면, 캡은 적어도 다이 스택의 제 1 및 제 2 다이(250 1 , 2502)의 측면을 둘러싸서 보호한다. 도 1과 유사하게, 다이 영역은 캡(190)의 제 1 주요 표면(190a)에 대해 캡슐 재료 내로 배치되거나 리세스된다. 일 실시예에서, 캡의 제 1 표면(190a)은 다이 스택의 제 2 단이의 제 1 표면(150a)과 거의 동일 평면이다. 캡은, 예를 들면 다이 스택의 제 2 다이의 제 1 표면 또는 후방면을 커버하지 않는다. 변경적으로, 캡의 제 1 표면은 다이 스택의 제 2 다이의 제 1 표면과 동일 평면에 있을 필요가 없다. 예를 들면, 캡의 제 1 표면은 후술한 바와 같이, 제 2 다이의 후방면 위에 배치되어 이있는 접착층의 두께에 의존해서 다이 스택의 제 2 다이의 후방면 위에 배치된다. 캡의 바닥면은 와이어링 기판의 넌-다이 영역상에 배치된다.
일 실시예에서, 도 1에 기술한 바와 같은 캐리어와 유사한 캐리어(185)는 다이스택의 제 2 다이와 캡의 제 1 표면 위에 영구적으로 배치되어 있다. 캐리어의 제 2 표면(180b)은 적어도 캡의 제 1 표면(190a)과 접촉하며, 반면에 캐리어의 제 1 표면(185a)은 노출된다. 캐리어의 제 2 표면은 예를 들어 캡과 다이의 전체 제 1 표면들을 거의 커버한다. 도 1에 기술한 바와 같은 접착제와 유사한 접착제(175)는 캐리어의 제 2 표면에 제공된다. 일 실시예에서, 접착제가 적어도 캐리어의 제 2 표면(185b)과 다이의 제 1 표면(150a) 사이에 제공된다. 다른 실시예에서, 접착제는 또한 캐리어의 제 2 표면과 캡 및 다이의 제 1 표면들 사이에 제공될 수 있다. 접착제는 예를 들면 적어도 캐리어와 다이사이를 영구적으로 본드한다. In one embodiment, a
도 3a 내지 도 3h는 반도체 패키지(300)를 형성하기 위한 방법의 일 실시예를 보여준다. 도 3a는 제 1 표면(301a) 및 제 2 표면(301b)을 가지는 웨이퍼(301)를 보여준다. 웨이퍼는 다이(350)를 형성하기 위한 기판으로서 기능한다. 제 1 표면은 예를 들면 비활성 표면(350a)이며 반면 제 2 표면은 활성 표면(350b)이다. 표면들의 다른 명칭이 또한 유용할 수 있다. 웨이퍼는 예를 들면 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 다른 타입의 반도체 웨이퍼가 또한 유용할 수 있다. 일 실시예에서, 웨이퍼는 복수의 다이들 또는 칩들을 포함하도록 프로세스된다. 예를 들면, 복수의 다이들은 웨이퍼 상에 평행하게 프로세싱된다. 설명적으로, 웨이퍼는 평행하게 프로세스된 3개의 다이를 포함한다. 다른 수의 다이 또는 칩을 가진 웨이퍼를 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다.
3A-3H illustrate one embodiment of a method for forming a
다이(350)는 웨이퍼 또는 기판 상에 형성된 회로 부품을 포함한다. 회로 부품은 예를 들면, IC를 형성하도록 트랜지스터, 레지스터, 커패시터 및 인터커넥션을 포함한다. 최종 패시베이션 층은 다이 위에 형성될 수 있다. 최종 패시베이션 층은 다이 패드(355)를 노출하기 위한 개구를 포함한다. 다이 패드에 대한 개구를 포함하는 기판 또는 웨이퍼의 표면은 웨이퍼의 활성 표면으로서 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 희생 층(377)은 웨이퍼(301b)의 활성 표면 위에 형성된다. 희생 층은 후속적으로 제거되는 임시 층이다. 희생 층은 예를 들면 접착 재료이다. 다른 타입의 희생 층이 또한 이용될 수 있다. 희생 층은 다양한 기술을 이용하여 기판 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 희생 층은 스핀 코팅 또는 적층물(lamination)에 의해 제공될 수 있다. 희생 층을 형성하기 위한 다른 기술이 또한 유용할 수 있다. 기술은 예를 들면 희생 층의 타입에 종속될 수 있다. 일 실시예에서, 희생 층은 캡슐 프로세스 동안 점착성이 적어 지도록 반-경화될 수 있다. 다른 실시예에서, 희생 층은 이용되는 경우 지지 캐리어에 대한 접착을 개선하도록 점착성이 남아 있다.
In one embodiment,
프로세스는 웨이퍼의 활성 표면 위에 희생 층 및 다이로 프로세스되는 웨이퍼를 다이싱(dicing)함으로써 계속된다. 웨이퍼를 다이싱함으로써 다이를 활성 표면 위의 희생 층을 구비한 개별 다이들로 분리한다. 또 다른 실시예에서, 희생 층(377)은 웨이퍼를 개별 다이들로 다이싱한 후 다이의 활성 표면 위에 형성될 수 있다.
The process continues by dicing the wafer being processed with the sacrificial layer and die over the active surface of the wafer. Dicing the wafer separates the die into individual dies with a sacrificial layer on the active surface. In another embodiment,
도 3b를 참조하면, 캐리어(385)가 제공된다. 일 실시예에서, 캐리어는 예를 들면 칩 패키지를 프로세싱하기 위한 사용된 영구 캐리어 또는 영구 지지체이다. 일 실시예에서 캐리어는 추가의 프로세싱 단계들을 견디고 다이를 영구적으로 유시키는 지지체로서 기능하기에 충분한 강성을 가져야 한다. 예를 들면, 캐리어는 조립 프로세스 동안 칩 조립체들의 휨을 감소하거나 방지하기에 충분한 강성을 가져야 한다. 변경적으로 또는 추가로, 캐리어는, 예를 들어, 반도체 패키지의 다이로부터 열을 소산하기 위한 열 전도체로서도 기능을 할 수 있다. 비-제한적 예시에 의해, 캐리어는 웨이퍼 또는 전도성 플레이트일 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있고 전도성 플레이트는 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 다양한 다른 타입의 재료가 캐리어를 형성하기 위해 이용될 수 있다.
Referring to FIG. 3B, a
캐리어는 다이가 패키지를 형성하기 위해 프로세싱되는 제 1 표면(385b)을 포함한다. 캐리어는 다이의 열을 프로세싱하도록 스트립 포맷으로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 캐리어는 복수의 열의 다이를 프로세싱하도록 구성된다. 예를 들면, 캐리어는 2 차원 어레이의 패키지를 형성하도록 패널 포맷을 가질 수 있다. 복수의 패키지를 형성하도록 웨이퍼 포맷으로 구성되는 캐리어를 제공하는 것도 유용할 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 캐리어는 하나의 패키지, 예를 들면 단일 포맷을 형성하도록 구성될 수 있다. 선택된 포맷의 타입은 예를 들면 프로세스, 이용가능한 장비 또는 비용 고려의 필요 조건에 종속될 수 있다.
The carrier includes a
예시적으로, 캐리어는 3개의 포켓 영역 또는 3개의 포켓을 형성하기 위한 존(380a 내지 380c)을 구비한 스트립 포맷으로 구성된다. 다른 개수의 포켓 영역 또는 포맷을 구비한 캐리어를 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 패키지 영역은 다이 영역 및 넌-다이 영역을 포함한다. 패키지 영역의 크기는 거의 패키지의 크기와 동일하다. 활성 표면(350b) 상에 희생 층(377)으로 코팅된 다이(350)는 다이 영역에 부착된다. 예를 들면, 3개의 다이(3501-3)가 영구 캐리어 상의 다이 영역에 부착된다.
By way of example, the carrier is configured in a strip format with
일 실시예에서, 접착제(375)는 다이 부착을 용이하게 하도록 캐리어의 제 1 표면(385b) 상에 제공된다. 다른 본딩 기술은 또한 다이를 캐리어에 부착하기 위해 이용될 수 있다. 접착제는 예를 들면, 이에 칩 조립체를 영구적으로 홀딩하기 위해 캐리어 상에 적어도 다이 영역에 제공된다. 일 실시예에서, 접착제는 단지 다이 영역에 제공된다. 다른 실시예에서, 접착제는 대부분 캐리어의 전체 제 1 표면(385b) 상에 제공된다.
In one embodiment, adhesive 375 is provided on the
또 다른 실시예에서, 접착제(375)는 웨이퍼의 불활성 표면 위에 제공될 수 있다. 접착제는 예를 들어, 웨이퍼를 개별 다이로 다이싱(dicing) 전 또는 후에 적용될 수 있다.In another embodiment, adhesive 375 may be provided over the inert surface of the wafer. The adhesive can be applied, for example, before or after dicing the wafer into individual dies.
접착제는 캐리어의 칩 조립체 표면으로 칩 조립체의 영구적 본딩을 제공하는 소정의 타입의 접착제일 수 있다. 접착제(375)는 예를 들면 희생 층(377)과 동일한 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 접착제(375)는 희생 층과 상이한 재료를 포함할 수 있다. 접착제는 프로세싱 동안 다이와 캐리어를 영구적으로 본드할 수 있을 정도의 적당한 두께를 포함할 수 있다. 접착제는 상이한 타입일 수 있다. 예를 들면, 접착제는 필름, 액체 또는 열 전도성 접착제일 수 있다. 접착제는 다양한 기술을 이용하여 웨이퍼 또는 다이의 불활성 표면 또는 캐리어에 제공될 수 있다. 적용된 기술은 접착제의 형태 또는 타입에 종속될 수 있다. 예를 들면, 테이프 접착제는 적층물에 의해 캐리어 상에 제공될 수 있으며, 페이스트 접착제는 프린팅에 의해 캐리어 상에 제공될 수 있으며, 반면 액체 접착제는 스핀-코팅에 의해 캐리어 상에 제공될 수 있다. 다른 기술을 이용하여 웨이퍼 또는 다이의 불활성 표면, 캐리어에 접착제를 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다.
The adhesive can be any type of adhesive that provides permanent bonding of the chip assembly to the chip assembly surface of the carrier. The adhesive 375 may comprise the same material as the
일 실시예에서, 불활성 표면(350a) 또는 다이의 후방면은 캐리어의 다이 영역에 부착된다. 다이는 이용된 접착제의 타입 및 장비에 따라 소정의 적절한 기술을 이용하여 다이 영역에 부착된다.
In one embodiment, the
도 3c를 참조하면, 캡(390)은 다이를 캡슐로 싸기 위해 형성된다. 일 실시예에서, 캡은 영구 캐리어의 넌-다이 영역에 배치된다. 예를 들면, 캡슐화 재료는 다이들 사이의 공간을 채우기 위해 분배된다. 일 실시예에서, 캡슐화 재료는 몰딩 에폭시 수지 재료와 같은, 몰드 컴파운드(mold compound)이다. 다른 타입의 캡슐화 재료를 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다.
Referring to FIG. 3C, a
일 실시예에서, 캡은 이송 몰딩 기술들에 의해 형성된다. 일 실시예에서, 캡은 필림 보조 이송 몰딩 기술에 의해 형성된다. 예를 들면, 필름(393)은 몰드(도시안됨)의 외형에 맞닿아 배치된다. 일 실시예에서, 캐리어 및 다이가 몰드에 맞닿아 배치될 때, 필름은 넌-다이 영역 내에서 그 사이에 공간이 남는, 다이의 활성 표면 상의 희생 층과 접촉한다. 몰드 컴파운드와 같은 캡슐화 재료가 몰드 조립체 내로 분배되어, 넌-다이 영역 내의 공간을 채워서 캡을 형성하도록 한다. 희생 층은 캡슐화 재료로부터 다이의 활성 층을 보호한다. 몰딩 후, 다이의 몰딩된 패널이 몰드로부터 분리된다. 희생 층은 또한 몰딩 도구로부터 몰딩된 패널의 방출을 용이하게 한다. 캡을 형성하기 위한 다른 기술이 또한 유용할 수 있다. 예를 들면, 캡은 프린팅 또는 압착 몰딩에 의해 형성될 수 있다.
In one embodiment, the cap is formed by transfer molding techniques. In one embodiment, the cap is formed by a film assisted transfer molding technique. For example, the
몰드의 제거에 의해 캡(390)과 캐리어(385)에 의해 서로 부착되는 복수의 다이가 남는다. 캐리어는 추가의 프로세싱을 위한 칩에 대한 추가의 기계적 지지를 제공한다. 캡의 표면은 일 실시예에서 다이의 표면들과 동일 평면에 있다. 예를 들면, 캡의 제 1 표면(390a)은 다이의 제 1 표면(350a) 또는 후방면과 동일 평면에 있고 제 2 표면(3390b)은 다이의 활성 또는 제 2 표면(350b) 상의 희생 층(377)과 동일 평면에 있다. 변경적으로, 캡의 제 1 표면은 다이의 제 1 표면과 동일 평면에 있을 필요가 없다. 예를 들어, 캡의 제 1 표면(390a)은 캐리어의 표면(385b)상의 다이 영역에 배치되어 있는 접착층(375)의 두께에 의존해서, 다이의 후방면(350a)와는 다른 평면으로 배치된다. 외부 열 싱크 또는 열 스프레더(도시 생략)는 또한 열 소산을 추가로 개선하도록 캐리어의 후방면(385a)에 부착될 수 있다.
Removal of the mold leaves a plurality of dies attached to each other by the
도 3d를 참조하면, 희생 층(377)이 제거된다. 일 실시예에서, 희생 층은 화학물로 층을 용해시킴으로써 제거된다. 예를 들면, 바람직하게는 다이의 제 2 또는 활성 표면으로의 어떠한 손상도 일으키지 않는 화학물이 희생 층을 제거하기 위해 이용된다. 다른 기술은 또한 희생 층을 제거하기 위하여 이용될 수 있다. 희생 층의 제거는 다이 및 다이 접촉 패드(355)의 활성 또는 제 2 표면을 노출한다. 세정 단계는 콘택 패드와 다이의 제 2표면을 세정하기 위해서 선택적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 세정 단계에 근거한 용제를 적용할 수 있다. 다른 적합한 세정 기술도 유용하다.
Referring to FIG. 3D, the
일 실시예에서, 캡의 제 2 표면(390b)은 다이의 활성 표면(350b)와 동일 평면에 있지 않다. 예를 들면, 다이의 활성 표면 및 캡의 제 2 표면은 스텝(387)을 형성한다. 일 실시예에서, 다이의 활성 표면은 캡의 표면 아래로 리세스된다. 스텝의 높이는 예를 들면 거의 희생 층의 두께일 수 있다. 다른 스텝 높이가 또한 유용할 수 있다.
In one embodiment, the
다이의 활성 표면과 캡 표면 사이에 스텝을 제공함으로써 후속적으로 형성된 패키지 내의 몰드 컴파운드와 다이의 열적 계수 사이의 차이에 의한 기계적 응력을 완화한다.
Providing a step between the active surface of the die and the cap surface mitigates the mechanical stress caused by the difference between the mold compound in the subsequently formed package and the thermal coefficient of the die.
프로세스는 패키지 기판을 계속적으로 형성한다. 프로세스는 예를 들면 빌트-업 또는 통합형 와이어링 기판을 계속적으로 형성한다. 패키지 기판은 예를 들면, 다중-층 기판을 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 절연 기판 층(313)은 다이의 활성 표면 및 캡의 제 2 표면 상에 제공된다. 예를 들면, 제 1 기판 층의 제 1 기판(313a)은 캡의 제 2 표면과 접촉하고 다이 위의 리세스를 채운다.
The process continuously forms a package substrate. The process continuously forms, for example, a built-up or integrated wiring substrate. The package substrate includes, for example, a multi-layered substrate. In one embodiment, a first insulating
일 실시예에서, 제 1 기판 층은 유전체 층일 수 있다. 유전체 층은 예를 들면 다이의 활성 표면 상에 배치된다. 다른 타입의 제 1 기판 층이 또한 이용될 수 있다. 유전체 재료는 웨이퍼 프로세싱 기술, 스핀 코팅, 프린팅 등과 같은 적절한 기술을 경유하여 증착될 수 있다. 제 1 기판 층을 증착하기 위한 다른 기술이 또한 유용할 수 있다.
In one embodiment, the first substrate layer may be a dielectric layer. The dielectric layer is disposed on the active surface of the die, for example. Other types of first substrate layers may also be used. The dielectric material may be deposited via appropriate techniques such as wafer processing techniques, spin coating, printing, and the like. Other techniques for depositing the first substrate layer may also be useful.
비아(315)는 제 1 기판 층 내에 형성된다. 비아는 다이의 접촉 패드를 노출하도록 제 1 표면(313a)을 통하여 제 2 표면(313b)으로부터 연장한다. 일 실시예에서, 비아는 레이저 드릴링에 의해 형성된다. 기계적 드릴링 또는 RIE와 같은 다른 기술이 또한 유용하다. 비아는 이용된 비아 형성 방법의 타입 및 프로세스 필요조건에 따라, 테이퍼형 또는 직선형 프로파일을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 비아는 직선형 프로파일로 형성된다. 테이퍼형 프로파일(도시 생략)을 제공하는 것도 유용하다. 특히 측벽의 테이퍼링은 비아의 충전을 용이하게 한다. 예를 들면, 테이퍼형 측벽들은 보이드의 형성을 감소시키는 비아의 베이스 및 측벽의 균일한 재료 커버리지(coverage)를 용이하게 한다.
Via 315 is formed in the first substrate layer. The via extends from the
도 3f를 참조하면, 프로세스는 패키지 기판의 트레이스(340) 및 전도성 비아 콘택(330)을 계속적으로 형성된다. 일 실시예에서, 전도성 층은 제 1 기판 층 상에 형성되어 제 1 기판 층의 제 2 표면을 덮어서 비아를 채운다. 전도성 층은 예를 들면 구리 또는 구리 합금일 수 있다. 다른 타입의 전도성 재료는 또한 유용할 수 있다. 예를 들면, 다른 타입의 전도성 재료는 알루미늄, 금, 니켈 또는 이들의 조합 또는 합금을 포함할 수 있다. 전도성 층은 도금에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 전자화학적 또는 무전해 도금은 전도성 층을 형성하도록 적용될 수 있다. 전도성 층을 형성하는 다른 적절한 방법이 또한 이용될 수 있다. 소정의 실시예에서, 시드(seed) 층은 전도성 층을 형성하기 전에 이용될 수 있다.
Referring to FIG. 3F, the process continues to form
전도성 층의 패턴화는 도금 프로세스 전에 패턴화된 마스크형 층에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 전도성 층은 동일한 다이의 다이 패드에 커플링되는 비아 내의 기판 비아 콘택(330)에 커플링되는 전도성 트레이스(340)를 형성하도록 패턴화될 수 있다. 전도성 트레이스 및 비아는 인터커넥트를 형성한다. 전도성 층의 패턴화는 소정의 적정한 에칭 기술에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 포토레지스트와 같은, 패턴화된 에칭 마스크는 전도층 위에 제공된다. 에칭은 에칭 마스크에 의해 보호되지 않은 전도성 층의 부분들을 제거하도록 에칭 마스크를 이용하여 수행될 수 있다. 에칭, 예를 들면 습식 에칭과 같은 등방성 에칭일 수 있다. 반응성 이온 에칭(RIE)과 같은, 이방성 에칭이 이용될 수 있다. 전도성 층을 패터닝하기 위한 다른 기술이 또한 이용될 수 있다.
The patterning of the conductive layer can be formed by the patterned masked layer prior to the plating process. Alternatively, the conductive layer may be patterned to form
전도성 층을 패턴화한 후, 마스크가 제거된다. 마스크는 예를 들면, 애싱(ashing)에 의해 제거될 수 있다. 마스크를 제거하기 위한 다른 기술이 또한 이용될 수 있다.
After patterning the conductive layer, the mask is removed. The mask may be removed by ashing, for example. Other techniques for removing the mask can also be used.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 표면(317a)과 제 2 표면(317b)을 가진 제 2 절연 기판 층(317)은 제 1 기판 층 상에 증착되어, 전도성 트레이스들 사이의 공간을 덮어서 채운다. 제 2 기판 층은 전도성 트레이스들 사이에 절연을 제공한다. 제 2 기판 층의 제 1 표면(317a)은 제 1 기판 층과 접촉한다. 제 2 기판 층은 접촉 마스크로서 기능한다. 일 실시예에서, 제 2 기판은 폴리머로 형성된다. 제 2 기판 층은 예를 들면 스핀-코팅에 의해 형성될 수 있다. 다른 타입의 유전체 재료 및 증착 기술은 제 2 기판 층을 형성하기에 유용할 수 있다.
As shown in FIG. 3A, a second insulating
제 2 기판 층은 전도성 트레이스의 부분들을 노출하기 위해 접촉 개구(319)를 형성하기 위해 패턴화된다. 접촉 개구는 반도체 패키지의 패키지 콘택의 위치들에 대응한다. 예를 들면, 접촉 개구는 BGA 타입 패키지를 형성하도록 그리드 패턴에 배치될 수 있다. 다른 접촉 개구 패턴이 또한 이용될 수 있다.
The second substrate layer is patterned to form
일 실시예에서, 패키지 또는 전도성 패드(368)는 도 3h에 도시된 바와 같이, 전도성 트레이스(340)의 노출된 부분 상에 형성된다. 일 실시예에서, 패키지 패드는 전도성 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 패키지 패드는 코팅 또는 도금 기술에 의해 유전체 층의 개구 내에 선택적으로 형성된다. 다른 타입의 전도성 재료 또는 기술은 접촉 패드를 형성하기 위해 이용될 수 있다. 전도성 패드는 예를 들면 전도성 트레이스와 동일 평면 상에 있다. 다른 실시예에서, 전도성 패드는 돌출하는 전도성 패드를 포함할 수 있다. 전도성 패드는 OSP 또는 금속 코팅 또는 도금과 같은 표면 보호 재료로 추가로 덮혀질 수 있다.
In one embodiment, the package or
프로세스는 도 3h에 도시된 바와 같이, 패키지 마스크의 개구 내에 패키지 콘택(370)을 형성함으로써 계속된다. 예를 들면, 패키지 콘택은 패키지 마스크의 개구 내에 패키지 패드(368)상에 형성된다. 패키지 콘택은 예를 들면 BGA 타입 패키지를 형성하도록 그리드 패턴 내에 배치되는 볼 또는 구형상 구조물을 포함할 수 있다. 패키지 콘택은 전도성 재료로 형성된다. 패키지 콘택은 일 실시예에서 납땜으로 형성될 수 있다. 다양한 타입의 납땜은 패키지 콘택을 형성하도록 이용될 수 있다. 예를 들면, 납땜은 리드-기재 또는 비 리드-기재 납땜일 수 있다.
The process continues by forming a
소정의 실시예에서, 다른 타입의 패키지 콘택은 개구 내에 형성된다. 예를 들면, 패키지 콘택은 제 2 기판 층의 바닥 표면으로부터 돌출되지 않는 콘택을 포함할 수 있다. 납땜 랜드와 같은, 제 2 기판 층의 바닥 표면으로부터 돌출하지 않는 패키지 콘택을 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 패키지 콘택은 납땜이 아닌 재료 또는 다른 기술을 이용하여 형성될 수 있다.
In certain embodiments, other types of package contacts are formed in the openings. For example, the package contacts may include contacts that do not protrude from the bottom surface of the second substrate layer. It may also be useful to provide a package contact that does not protrude from the bottom surface of the second substrate layer, such as a solder land. Package contacts may be formed using materials or other techniques other than soldering.
또 다른 실시예에서, 패키지 콘택은 구리 필러(copper pillers) 또는 금 스터드 범프(stud bump)(도시 생략)를 포함할 수 있다. 구리 필러의 사용은 이들이 리플루우 후 충돌하지 않을 때 우수하다. 그래서, 구리 필러는 휠씬 타이틀한 피치와 보다 균일한 스탠드오프 높이를 가진 반도체 패키지가 생산될 수 있게 할 수 있다. 다른 한편으로 금 스터드 범프는 때때로 타이틀 피치를 달성하기 위해서 비등성 전도성 접착제와 열 압축 용접 방법과 연관해서 사용될 수 있다. 이것은 원래에 와이어 본딩을 할 목적의 주변 본드 패드로 설계되어 있는 IC칩이 플립 칩(flip chips)으로 사용될 수 있게 할 때에 우수하다. 다른 적합한 타입의 패키지 콘택도 사용될 수 있다.
In another embodiment, package contacts may include copper pillers or gold stud bumps (not shown). The use of copper fillers is excellent when they do not collide after reflow. Thus, the copper filler can enable the production of semiconductor packages with a much-titled pitch and a more uniform standoff height. On the other hand, gold stud bumps can sometimes be used in conjunction with effervescent conductive adhesives and thermal compression welding methods to achieve a title pitch. This is excellent when an IC chip originally designed as a peripheral bond pad for the purpose of wire bonding can be used as flip chips. Other suitable types of package contacts can also be used.
프로세스는 연속해서 구조를 신귤레이트(singulate)해서 개별 반도체 패키지를 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이 반도체 패키지가 형성된다.
The process subsequently singulates the structure to form individual semiconductor packages. As shown in FIG. 1, a semiconductor package is formed.
도 4a 내지 도 4c는 반도체 패키지(400)를 형성하기 위한 프로세스의 또 다른 실시예를 보여준다. 프로세스는 도 3a 내지 도 3h에서 설명된 바와 같이 유사하다. 이와 같이, 공통 요소는 전술되지 않을 수 있거나 상세하게 전술되지 않을 수 있다. 도 4a를 참조하면, 다이 스택 배치를 가지는 웨이퍼(401)가 제공된다. 일 실시예에서, 웨이퍼는 복수의 다이 스택(410)을 포함하도록 프로세싱된다.
4A-4C show another embodiment of a process for forming a
다이 스택은 n개의 다이를 포함하며 n은 2 이상이다. 바닥 다이는 예를 들면 첫번째(예를 들면 n=1)로서 지칭될 수 있고 상부 다이는 n 이다. 다른 관습을 이용하여 다이 스택의 다이를 지칭하는 것이 또한 유용할 수 있다. 다이 스택은 예를 들면 소정의 적절한 타입의 다이 스태킹 방법들에 의해 형성될 수 있다. 이와 같이, 다이 스택은 제 1 및 제 2 다이(4501 및 4502)를 포함한다. 제 2 다이(4502)는 제 1 다이(4501) 상으로 부착되고, 제 1 다이는 와이어링 기판의 다이 영역에 부착된다. 다이 스택을 위해 이용된 다이는 TSV 또는 비-TSV 일 수 있다. 일 실시예에서, 상부 및 바닥 다이 모두 TSV 다이일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 바닥 다이는 TSV 다이를 포함할 수 있고 상부 다이는 비-TSV 다이를 포함할 수 있다. 비-TSV 다이는 예를 들면 본딩된 와이어, 직접 연결, 플립 칩 다이 등을 포함할 수 있다. 2개 이상의 다이를 가지는 다이 스택에 대해, 하부 다이(상부 다이를 제외한 바닥 및 중간 다이)는 보통 TSV 다이일 수 있고 반면 상부 다이는 비-TSV 다이일 수 있다. 다이 스택의 다이의 다른 구성 또는 타입은 또한 유용할 수 있다.
The die stack contains n dies, where n is at least two. The bottom die may for example be referred to as first (eg n = 1) and the top die is n. It may also be useful to refer to the die of the die stack using other conventions. The die stack may be formed, for example, by any suitable type of die stacking methods. As such, the die stack includes first and second dies 450 1 and 450 2 . The
TSV 다이는 제 1 및 제 2 주요 표면들(450a 및 450b)을 포함한다. 제 1 표면은 제 1 다이 콘택(433)을 포함하며 제 2 주요 표면은 제 2 다이 콘택(435)을 포함한다. 다이 콘택은 예를 들면 TSV 다이의 제 1 및 제 2 주요 표면과 동일 평면에 있는 상부 표면을 가지는 다이 접촉 패드이다. 다이의 표면과 동일 평면에 있지 않은 접촉 패드의 표면을 제공하는 것이 또한 유용할 수 있다. 다이 콘택 또는 다이 콘택 패드의 다른 구성이 또한 유용할 수 있다. 제 1 및 제 2 다이 콘택은 관통 비아 콘택(430)에 의해 상호 연결된다. TSV 다이의 다른 구성은 또한 유용할 수 있다. 비아 콘택 및 콘택 패드는 예를 들면 전도성 재료로 형성된다. 전도성 재료는 예를 들면 구리를 포함할 수 있다. 다른 타입의 전도성 재료는 또한 비아 콘택 및 콘택 패드를 위해 이용될 수 있다.
The TSV die includes first and second
도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 다이 콘택(433)은 다이 스택의 제 2 다이와 일치된다. 일 실시예에서, 다이 부착 필름 또는 언더필(417)은 제 1 다이의 제 1 다이 콘택(433)과 제 2 다이의 전도성 다이 패드(355)를 커플링하는 본딩 콘택(440)을 보호하도록 그리고 스태킹을 용이하게 하도록 다이들 사이에 형성된 공동 내에 제공될 수 있다. 2개 이상의 다이가 다이 스택을 형성하기 위해 이용되는 경우에 대해, 바닥 및 중간 다이가 TSV 다이일 수 있다. 다른 타입의 다이는 또한 바닥 및 중간 다이들을 위해 이용될 수 있다. nth + 1 다이의 제 2 다이 콘택은 아래의 nth 다이의 제 1 다이 콘택으로 연결된다.
As shown in FIG. 4A, the
일 실시예에서, 희생 층(377)은 다이 스택 또는 웨이퍼(401)의 제 1 다이(4501)의 제 2 주요 표면(450b) 위에 형성된다.
In one embodiment,
프로세스는 웨이퍼의 제 2 표면 위의 희생 층 및 다이 스택으로 프로세싱되는 웨이퍼를 다이싱함으로써 계속된다. 웨이퍼를 다이싱하는 것은 다이 스택을 개별 다이 스택(4101-3)으로 분리한다. 3개의 다이 스택이 도 4b에 도시되었지만, 다른 개수의 다이 스택이 또한 제 2 표면(450b) 위에 희생 층이 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 또 다른 실시예에서, 희생 층(377)은 웨이퍼를 개별 다이 스택으로 다이싱한 후 제공될 수 있다.
The process continues by dicing the wafer being processed into a die stack and a sacrificial layer over the second surface of the wafer. Dicing the wafer separates the die stack into individual die stacks 410 1-3 . Although three die stacks are shown in FIG. 4B, it is understood that other numbers of die stacks may also be provided over the
도 4b를 참조하면, 프로세스는 도 3b에서 설명된 바와 같이 유사한 스테이지에 있다. 예를 들면, 캐리어의 제 1 표면 상(385b)에 접착제(375)를 가지는 캐리어(385)는 캐리어 상의 다이 영역에 부착되는 다이 스택(4101-3)이 제공된다. 일 실시예에서, 다이 스택의 제 2 다이의 후방면 또는 제 1 표면(350a)은 캐리어(385)의 접착제(375)를 가지는 다이 영역에 접촉한다. 다이 스택은 사용된 장비 및 접착제의 타입에 따라서 임의의 적합한 기술을 사용해서 다이 영역에 부착된다. 일 실시예에서, 캐리어는 칩 패키지를 프로세싱하기 위한 사용된 영구 캐리어로서 기능을 한다. 일 실시예에서, 캐리어는 조립 동안 다이 스택을 홀딩하기 위한 영구 지지체로서 기능하기에 충분한 강성을 가져야 한다. 변경적으로 또는 추가로, 캐리어는, 예를 들어, 반도체 패키지의 다이 스택로부터 열을 소산하기 위한 열 전도체로서도 기능을 할 수 있다. 비-제한적 예시에 의해, 캐리어는 웨이퍼 또는 전도성 플레이트일 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있고 전도성 플레이트는 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 다양한 다른 타입의 재료가 캐리어를 형성하기 위해 이용될 수 있다.
Referring to FIG. 4B, the process is in a similar stage as described in FIG. 3B. For example, a
일 실시예에서, 접착제(375)는 다이 스택 부착을 용이하게 하도록 캐리어의 제 1 표면 상에 제공된다. 다른 본딩 기술은 또한 다이 스택을 캐리어에 영구적으로 본딩하기 위해 이용될 수 있다. 접착제는 예를 들면, 이에 칩 조립체를 영구적으로 홀딩하기 위해 캐리어 상에 적어도 다이 영역내에 제공된다. 일 실시예에서, 접착제는 캐래어의 다이 영역에 제공된다. 다른 실시예에서, 접착제는 캐리어의 전체 제 1 표면 상에 제공된다.
In one embodiment, adhesive 375 is provided on the first surface of the carrier to facilitate die stack attachment. Other bonding techniques may also be used to permanently bond the die stack to the carrier. The adhesive is provided at least in the die area on the carrier, for example to permanently hold the chip assembly thereon. In one embodiment, the adhesive is provided to the die area of the care. In another embodiment, the adhesive is provided on the entire first surface of the carrier.
또 다른 실시예에서, 접착제(375)는 웨이퍼의 제 1 표면 위에 제공될 수 있다. 접착제는 예를 들어, 웨이퍼를 개별 다이 스택로 다이싱(dicing) 전 또는 후에 적용될 수 있다. 예를 들어 접착제는 다이 스택의 제 2 다이의 후방면 또는 제 1 표면(350a)에 적용될 수 있다.
In another embodiment, adhesive 375 may be provided over the first surface of the wafer. The adhesive can be applied, for example, before or after dicing the wafer into individual die stacks. For example, the adhesive may be applied to the back surface or
프로세스는 연속해서 도 4c에 도시한 바와 같은 캡(390)을 형성한다. 일 실시예에서, 캡은 도 3c에서 설명한 것과 유사한, 인캡슐레이션 재료로 형성된다. 일 실시예에서, 캡은 도 4c에 도시한 바와 같은 다이 스택의 측면을 커버한다.
The process subsequently forms a
캡을 형성한 후, 프로세스는 연속해서 도 3d에서 유사하게 기술한 바와 같이 진행한다. 예를 들면, 프로세스는 도 3d에 설명된 바와 같은 반도체 패키지를 형성하기 위해 계속되고 도 2에 설명하고 도시한 바와 같은 반도체 패키지가 생산되기 까지 진행된다.After forming the cap, the process proceeds continuously as similarly described in Figure 3d. For example, the process continues to form a semiconductor package as described in FIG. 3D and proceeds until the semiconductor package as described and shown in FIG. 2 is produced.
도 3a 내지 도 3h와 도 4a 내지 도 4c에 대해서 기술한 바와 같은 프로세스는 우수한 결과를 가져온다. 예를 들어, 희생 층은 몰딩 동안 다이 또는 다이 스택의 제 2 주 표면 또는 활성 표면을 오염으로부터 보호하는데 사용된다. 특히, 희생 층은 다이 또는 다이 스택의 제 2 표면 위에 리세스를 만들어서 몰드 컴파운드와 다이 또는 다이 스택 사이의 열적 불일치(thermal mismatch)로부터 야기하는 기계적 스트레스를 완화하도록, 몰딩 후 제거되어지는 임시 코팅으로서 기능을 한다. 또한, 프로세스는 프린팅, 전사 및 압착 몰딩과 같은 다양한 몰딩 기술이 캡을 형성하는데 사용될 수 있게 허용한다.The process as described with respect to FIGS. 3A-3H and 4A-4C yields good results. For example, the sacrificial layer is used to protect the second major surface or active surface of the die or die stack from contamination during molding. In particular, the sacrificial layer is a temporary coating that is removed after molding to create a recess on the second surface of the die or die stack to relieve mechanical stress resulting from thermal mismatch between the mold compound and the die or die stack. Function The process also allows various molding techniques such as printing, transfer and compression molding to be used to form the cap.
단지 하나의 전도성 비아 및 트레이스 레벨이 패키지 기판내의 동일한 다이의 다이 패드에 형성되어 결합될지라도, 추가의 전도성 비아와 트레이스 레벨을 포함할 수 있는 것으로 이해한다. 예를 들어, 제 1 기판층은 복수의 제 1서브층을 포함할 수 있다. 그러므로 프로세스는 단지 싱글 금속층 팬 아웃 구조에 제한되는 현존 웨이퍼계 팬 아웃 프로세스와 비교해서, 패키지 기판내에 복수의 와이어링 구조를 빌트-업(조성)할 수 있다. 더욱이, 캡이 다이용 기계 지지체로서 기능을 해서 다이상에 패키지 기판을 형성하고 만들어진 구조가 패널 또는 스트립의 형태이기 때문에, 기판 프로세스는 다이의 활성 표면상의 재분포 구조를 형성하는데 사용될 수 있다. 마찬 가지로, 종래 웨이퍼 재분포 층 형성 프로세스는 반드시 필요하지 않다. 이는 새로운 웨이퍼계 프로세스 장치의 투자의 필요성을 피한다.
It is understood that although only one conductive via and trace level may be formed and coupled to the die pad of the same die in the package substrate, additional conductive vias and trace levels may be included. For example, the first substrate layer may include a plurality of first sub layers. Therefore, the process can build up (compose) a plurality of wiring structures in a package substrate as compared to existing wafer based fan out processes that are limited to single metal layer fan out structures. Moreover, because the cap functions as a mechanical support for the die to form a package substrate on the die and the structure made is in the form of a panel or strip, the substrate process can be used to form a redistribution structure on the active surface of the die. Likewise, a conventional wafer redistribution layer formation process is not necessary. This avoids the need for investment in new wafer based process equipment.
추가로, 기술한 바와 같은 캐리어는 조립 동안 다이 또는 다이 스택을 홀딩하기 위한 영구 캐리어 또는 영구 지지체로서 기능을 한다. 마찬 가지로, 영구 캐리어는 조립 동안 그리고 다이의 활성 표면 상의 재분포 구조의 형성 동안 다이 또는 다이 스택용 추가의 지지체를 제공한다. 더욱이, 캐리어는 패키지된 구조의 부분으로서 남아 있다. 마찬 가지로, 반도체 패키지를 형성하기 위한 프로세스는, 캐리어와 캐리어로부터 접착제를 제거하는 단계가 제거되기 때문에 단순하다. 추가로, 캐리어에 사용된 재료에 따라서, 영구 캐리어는 또한 반도체 패키지의 다이 또는 다이 스택으로부터의 열을 소산하기 위한 열 전도체로서 기능을 한다. 그러므로 영구 캐리어는 보강된 열 소간을 가진 반도체 패키지를 생산할 수 있게 한다.In addition, the carrier as described serves as a permanent carrier or permanent support for holding the die or die stack during assembly. Likewise, the permanent carrier provides additional support for the die or die stack during assembly and during the formation of a redistribution structure on the die's active surface. Moreover, the carrier remains as part of the packaged structure. Likewise, the process for forming a semiconductor package is simple because the carrier and the step of removing the adhesive from the carrier are eliminated. In addition, depending on the material used for the carrier, the permanent carrier also functions as a thermal conductor to dissipate heat from the die or die stack of the semiconductor package. Permanent carriers therefore make it possible to produce semiconductor packages with reinforced heat elements.
또한, 적어도 캐리어와 다이를 본드하는데 사용되어진 영구 접착제는 수지누설고 같은 문제점을 피하고 또 캡을 형성하는 몰딩 프로세스 동안 다이의 시프팅을 방지한다. 추가로, 반도체 패키지를 형성하기 위한 프로세서는, 추가의 프로세스 단계들이 추가의 프로세싱을 위해 다이의 제 1 또는 제 2 표면을 노출하기 위한 여분의 인캡슐레이션 재료를 제거하는데 필요로 하지 않기 때문에, 더욱 간단해 진다.
In addition, at least the permanent adhesive used to bond the carrier and die avoids the same problem of resin leakage and prevents the die from shifting during the molding process of forming the cap. In addition, the processor for forming the semiconductor package is moreover because additional processing steps are not required to remove the extra encapsulation material for exposing the first or second surface of the die for further processing. It's simple.
본 발명은 본 발명의 사상 또는 필수적인 특성으로부터 벗어나지 않으면서 다른 특정 형태로 실시될 수 있다. 따라서 전술된 실시예들은 본 명세서에서 설명된 본 발명을 제한하지 않으면서 모든 면에서 예시적인 것으로 고려되어야 한다.The invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention. Accordingly, the above-described embodiments should be considered to be illustrative in all respects without limiting the invention described herein.
Claims (20)
제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 하나 이상의 다이를 제공하는 단계로서, 상기 다이의 제 2 표면은 복수의 전도성 패드를 포함하는, 단계;
영구 캐리어를 제공하고, 상기 하나 이상의 다이를 상기 지지 캐리어에 부착하는 단계로서, 상기 하나 이상의 다이의 제 1 표면이 상기 영구 캐리어와 대면하는, 단계; 및
상기 하나 이상의 다이를 캡슐로 싸기 위해 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 캡을 형성하는 단계로서, 상기 캡의 제 1 표면이 영구 캐리어와 접촉하고 상기 캡의 제 2 표면이 상기 다이의 상기 제 2 표면과 상이한 평면에 배치되는, 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
As a method for forming a semiconductor package,
Providing at least one die having a first surface and a second surface, the second surface of the die comprising a plurality of conductive pads;
Providing a permanent carrier and attaching the at least one die to the support carrier, the first surface of the at least one die facing the permanent carrier; And
Forming a cap having a first surface and a second surface to encapsulate the one or more die, wherein the first surface of the cap is in contact with a permanent carrier and the second surface of the cap is the second of the die. Comprising a step, disposed in a plane different from the surface,
Method for forming a semiconductor package.
상기 캐리어의 제 1 표면 상에 접착제를 제공하는 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
Providing an adhesive on the first surface of the carrier,
Method for forming a semiconductor package.
상기 접착제를 적어도 상기 하나 이상의 다이를 상기 캐리지에 영구적으로 홀딩하기 위해 캐리어의 제 1 표면상의 다이 영역에 제공하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
3. The method of claim 2,
Providing the adhesive to a die area on the first surface of the carrier for permanently holding at least the one or more dies to the carriage,
Method for forming a semiconductor package.
상기 다이의 제 1 표면 상에 접착제를 제공하는 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
Providing an adhesive on the first surface of the die,
Method for forming a semiconductor package.
상기 접착제는 필름, 페이스트, 액체 또는 열 전도성 접착제를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
The adhesive comprises a film, paste, liquid or thermally conductive adhesive,
Method for forming a semiconductor package.
상기 영구 캐리어는 웨이퍼 또는 전도성 플레이트를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
The permanent carrier comprises a wafer or a conductive plate,
Method for forming a semiconductor package.
상기 하나 이상의 다이를 영구 캐리어에 부착하는 단계는 캡을 형성하기 전에 실행하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
Attaching the one or more dies to the permanent carrier is performed prior to forming the cap;
Method for forming a semiconductor package.
상기 하나 이상의 다이의 제 2 표면상에 희생층을 형성하는 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
Forming a sacrificial layer on a second surface of the at least one die,
Method for forming a semiconductor package.
상기 캡을 형성한 후 상기 희생층을 제거하는 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 8,
Removing the sacrificial layer after forming the cap;
Method for forming a semiconductor package.
상기 캡을 전사 몰딩 또는 압착 몰딩을 포함하는 몰딩 기술에 의해 형성하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
The cap is formed by a molding technique comprising transfer molding or compression molding,
Method for forming a semiconductor package.
상기 하나 이상의 다이의 제 2 표면 상의 인터커넥트를 가지는 빌트-업 패키지 기판을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 인터커넥트는 동일한 다이의 전도성 패드로 결합되는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 1,
Forming a built-up package substrate having interconnects on a second surface of the at least one die, the interconnects being coupled to conductive pads of the same die;
Method for forming a semiconductor package.
상기 빌트-업 패키지 기판을 형성하는 단계는:
상기 하나 이상의 다이의 제 2 표면 상에 비아를 가지는 제 1 패턴화 기판 층을 제공하는 단계; 및
상기 인터커넥트를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 인터커넥트를 형성하는 단계는 상기 비아 내에 기판 비아 콘택 및 전도성 트레이스를 형성하도록 상기 기판 층의 표면 위에 전도성 층을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 전도성 트레이스 및 콘택은 동일한 다이의 전도성 패드로 커플링되는,
반도체 패키지를 형성하는 방법.
11. The method of claim 10,
Forming the built-up package substrate may include:
Providing a first patterned substrate layer having vias on a second surface of the at least one die; And
Forming the interconnect;
Forming the interconnect includes providing a conductive layer over the surface of the substrate layer to form substrate via contacts and conductive traces in the via, the conductive traces and contacts coupled to conductive pads of the same die. ,
A method of forming a semiconductor package.
제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 하나 이상의 다이 스택을 제공하는 단계로서, 상기 다이 스택의 제 2 표면은 복수의 전도성 패드를 포함하는, 단계;
영구 캐리어를 제공하고 상기 하나 이상의 다이 스택을 영구 캐리어에 부착하는 단계로서, 상기 하나 이상의 다이 스택의 제 1 표면이 상기 영구 캐리어와 대면하는 단계,
상기 하나 이상의 다이 스택을 캡슐화하기 위해 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 캡을 형성하는 단계로서, 상기 캡의 제 1 표면이 상기 영구 캐리어와 접촉하고 상기 캡의 제 2 표면이 상기 다이 스택의 제 2 표면과 상이한 평면에 배치되는, 단계를 포함하는,
반도체 패키지 형성 방법.
As a method of forming a semiconductor package,
Providing at least one die stack having a first surface and a second surface, the second surface of the die stack comprising a plurality of conductive pads;
Providing a permanent carrier and attaching the at least one die stack to the permanent carrier, the first surface of the at least one die stack facing the permanent carrier,
Forming a cap having a first surface and a second surface to encapsulate the one or more die stacks, the first surface of the cap contacting the permanent carrier and the second surface of the cap being the first surface of the die stack; Comprising a step, disposed in a plane different from the two surfaces,
Method of forming a semiconductor package.
상기 캐리어의 제 1 표면 상에 접착제를 제공하는 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 13,
Providing an adhesive on the first surface of the carrier,
Method for forming a semiconductor package.
상기 접착제를 적어도 상기 하나 이상의 다이를 상기 캐리지에 영구적으로 홀딩하기 위해 캐리어의 제 1 표면상의 다이 영역에 제공하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
15. The method of claim 14,
Providing the adhesive to a die area on the first surface of the carrier for permanently holding at least the one or more dies to the carriage,
Method for forming a semiconductor package.
상기 다이의 제 1 표면 상에 접착제를 제공하는 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 13,
Providing an adhesive on the first surface of the die,
Method for forming a semiconductor package.
상기 접착제는 필름, 페이스트, 액체 또는 열 전도성 접착제를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 13,
The adhesive comprises a film, paste, liquid or thermally conductive adhesive,
Method for forming a semiconductor package.
상기 영구 캐리어는 웨이퍼 또는 전도성 플레이트를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 13,
The permanent carrier comprises a wafer or a conductive plate,
Method for forming a semiconductor package.
상기 하나 이상의 다이를 영구 캐리어에 부착하는 단계는 캡을 형성하기 전에 실행하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.
The method of claim 13,
Attaching the one or more dies to the permanent carrier is performed prior to forming the cap;
Method for forming a semiconductor package.
상기 하나 이상의 다이의 제 2 표면상에 희생층을 형성하는 단계를 포함하는,
반도체 패키지를 형성하기 위한 방법.The method of claim 13,
Forming a sacrificial layer on a second surface of the at least one die,
Method for forming a semiconductor package.
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