KR20160089883A - Vertical metal insulator metal capacitor - Google Patents

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첸푸 조우
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타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
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Abstract

The specification discloses a semiconductor device and a method. The semiconductor device includes a device die, a molding layer surrounding the device die, a plurality of first vertical conductive structures formed in the molding layer, and a plurality of second vertical conductive structures formed in the molding layer. The first vertical conductive structures and the second vertical conductive structures intersect with each other. An insulating structure is formed between the first vertical conductive structures and the second vertical conductive structures. So, a change in MIM capacitance can be reduced.

Description

수직 금속 절연체 금속 커패시터{VERTICAL METAL INSULATOR METAL CAPACITOR}{Vertical Metal Insulator Metal Capacitor}

관련 출원의 참조Reference to Related Application

본 출원은 2009년 11월 10일자로 출원된 미국 가출원 제61/259,787호의 우선권을 주장하는, 2010년 6월 29일자로 출원된 미국 출원 제12/825,605호의 분할 출원이며 이것의 우선권을 주장하는, 2014년 7월 22일자로 출원된 미국 출원 제14/337,530호의 cip(continuation-in-part) 출원인, 2015년 1월 20일자로 출원된 미국 출원 제14/600,777호의 cip 출원이며, 이들은 본 명세서에 그 전체가 참고로 통합된다. This application is a divisional application of U.S. Serial No. 12 / 825,605, filed June 29, 2010, which claims priority to U.S. Provisional Application No. 61 / 259,787, filed November 10, 2009, A continuation-in-part (cip) applicant of U.S. Serial No. 14 / 337,530, filed July 22, 2014, filed on January 20, 2015, which is a cip application of U.S. Serial No. 14 / 600,777, The whole is incorporated by reference.

본 발명은 수직 금속 절연체 금속 커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to vertical metal insulator metal capacitors.

커패시터는 집적 회로에 널리 사용된다. 커패시터의 커패시턴스는 절연층의 커패시터 영역 및 유전 상수(k)에 비례하며, 절연층의 두께에 반비례한다. 따라서, 커패시턴스를 증가시키기 위하여, 영역 및 k값을 증가시키고 절연층의 두께를 감소시키는 것이 바람직하다. Capacitors are widely used in integrated circuits. The capacitance of the capacitor is proportional to the capacitor area and the dielectric constant (k) of the insulating layer, and is inversely proportional to the thickness of the insulating layer. Thus, in order to increase the capacitance, it is desirable to increase the area and k value and reduce the thickness of the insulating layer.

증가된 영역과 연관된 문제점은 더 큰 칩 영역이 요구된다는 점이다. 집적 회로 내의 종래의 금속-절연체-금속(metal-insulator-metal; MIM) 커패시터는 여러 가지 수평 콤(comb) 구조를 가진다. 수평 구조 커패시턴스는 금속간 층 두께와 상관된다. 그러나, 층간 금속 층의 두께는 제어하기가 매우 어렵다. 이는 타겟 값을 위한 생성에 있어서 MIM 커패시턴스의 변화를 크게 한다. 따라서, 새로운 방법 및 구조가 MIM 커패시터를 위하여 요구된다.The problem associated with the increased area is that a larger chip area is required. Conventional metal-insulator-metal (MIM) capacitors in integrated circuits have various horizontal comb structures. The horizontal structure capacitance is correlated with the intermetallic layer thickness. However, the thickness of the interlayer metal layer is very difficult to control. This increases the variation of the MIM capacitance in the generation for the target value. Thus, new methods and structures are required for MIM capacitors.

일부 실시형태들에 있어서, 반도체 디바이스가 개시되며, 이 반도체 디바이스는, 디바이스 다이, 상기 디바이스 다이를 둘러싸는 몰딩 층과, 상기 몰딩 층 내에 형성된 복수의 제1 수직 도전성 구조체와, 상기 몰딩 층 내에 형성된 복수의 제2 수직 도전성 구조체를 포함한다. 상기 제1 수직 도전성 구조체 및 상기 제2 수직 도전성 구조체는 서로 얽혀 있고, 상기 제1 수직 도전성 구조체와 상기 제2 수직 도전성 구조체 사이에 절연 구조체가 형성된다.In some embodiments, a semiconductor device is disclosed that includes a device die, a molding layer surrounding the device die, a plurality of first vertical conductive structures formed in the molding layer, And includes a plurality of second vertical electrically conductive structures. The first vertical conductive structure and the second vertical conductive structure are intertwined with each other, and an insulating structure is formed between the first vertical conductive structure and the second vertical conductive structure.

또한 방법이 개시되며, 이 방법은, 기판 상에 제1 도전성 플레인을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전성 플레인 상에 그리고 상기 제1 도전성 플레인에 전기적으로 연결된 복수의 제1 수직 도전성 구조체를 형성하는 단계와, 상기 기판 상에 복수의 제2 수직 도전성 구조체를 형성하는 단계로서, 상기 제1 수직 도전성 구조체 및 상기 제2 수직 도전성 구조체는 서로 얽혀 있고, 상기 제1 수직 도전성 구조체와 상기 제2 수직 도전성 구조체 사이에 절연 구조체가 형성되는, 상기 복수의 제2 수직 도전성 구조체를 형성하는 단계와, 상기 기판 상에 디바이스 다이를 부착하는 단계와, 상기 디바이스 다이를 둘러싸도록 상기 기판 위에 놓이는 몰딩 층 내에 몰딩 화합물을 인가하는 단계와, 상기 몰딩 층 상에 제2 도전성 플레인을 형성하는 단계로서, 상기 제2 도전성 플레인은 상기 제2 수직 도전성 구조체에 전기적으로 연결되는 것인, 상기 제2 도전성 플레인을 형성하는 단계를 포함한다.A method is also disclosed, the method comprising: forming a first conductive plane on a substrate; forming a plurality of first vertical conductive structures on the first conductive plane and electrically connected to the first conductive plane And forming a plurality of second vertical conductive structures on the substrate, wherein the first vertical conductive structure and the second vertical conductive structure are entangled with each other, and the first vertical conductive structure and the second vertical conductive structure The method comprising: forming the plurality of second vertical electrically conductive structures wherein an insulating structure is formed between the structures; attaching a device die on the substrate; forming molding compound Forming a second conductive plane on the molding layer, wherein the second conductive plane And the plane is electrically connected to the second vertical conductive structure.

또한 방법이 개시되며, 이 방법은, 기판 상에 커패시터 구조체를 형성하는 단계로서, 상기 커패시터 구조체는, 복수의 제1 수직 도전성 구조체, 복수의 제2 수직 도전성 구조체 및 상기 제1 수직 도전성 구조체와 상기 제2 수직 도전성 구조체 사이의 절연 구조체를 포함하는 것인, 상기 커패시터 구조체를 형성하는 단계와, 상기 기판 상에 디바이스 다이를 부착하는 단계와, 상기 디바이스 다이와 상기 커패시터 구조체를 둘러싸도록 상기 기판 위에 놓이는 몰딩 층 내에 몰딩 화합물을 인가하는 단계를 포함한다.A method is also disclosed, the method comprising: forming a capacitor structure on a substrate, the capacitor structure comprising a plurality of first vertical conductive structures, a plurality of second vertical conductive structures, The method comprising: forming the capacitor structure, wherein the capacitor structure comprises an insulating structure between the first and second vertical conductive structures; attaching a device die on the substrate; forming a molding on the substrate to surround the device die and the capacitor structure; And applying a molding compound into the layer.

본 개시의 양태들은 첨부된 도면들과 함께 읽혀질 때 이하의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 산업에 있어서의 표준 관행에 따라, 다양한 특징부들이 축척비율대로 그려지는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 사실상, 다양한 특징부들의 치수는 논의의 명료성을 위해 임의로 증가되거나 축소될 수도 있다.
도 1은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 수직 커패시터를 가진 반도체 구조체를 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 도 1의 반도체 구조체를 포함하는 InFO(integrated Fan-Out package) 패키지를 예시하는 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 도 2의 반도체 구조체를 제조하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 4 내지 도 19는 본 개시의 일부 실시형태에 따른, 제조 프로세스의 다른 스테이지에서의 도 2의 패키지의 단면도이다.
도 20은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 도 1의 반도체 구조체를 포함하는 InFO 패키지를 예시하는 개략도이다.
도 21은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 도 20의 반도체 구조체를 제조하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 22 내지 도 25은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른, 제조 프로세스의 다른 스테이지에서의 도 20의 패키지의 단면도이다.
도 27은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 도 1의 반도체 구조체를 포함하는 InFO 패키지를 예시하는 개략도이다.
도 28은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 도 1의 반도체 구조체를 포함하는 InFO 패키지를 예시하는 개략도이다.
The aspects of the disclosure are best understood from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings. It should be noted that according to standard practice in industry, various features are not drawn at scale. In fact, the dimensions of the various features may optionally be increased or decreased for clarity of discussion.
1 is a schematic diagram illustrating a semiconductor structure with vertical capacitors according to some embodiments of the present disclosure;
2 is a schematic diagram illustrating an integrated fan-out package (InFO) package including the semiconductor structure of FIG. 1 in accordance with some embodiments of the present disclosure;
Figure 3 is a flow chart illustrating a method of fabricating the semiconductor structure of Figure 2 in accordance with some embodiments of the present disclosure.
Figures 4 to 19 are cross-sectional views of the package of Figure 2 at different stages of the manufacturing process, in accordance with some embodiments of the present disclosure.
Figure 20 is a schematic diagram illustrating an InFO package including the semiconductor structure of Figure 1 in accordance with some embodiments of the present disclosure;
Figure 21 is a flow chart illustrating a method of fabricating the semiconductor structure of Figure 20 in accordance with some embodiments of the present disclosure.
Figures 22-25 are cross-sectional views of the package of Figure 20 at another stage of the manufacturing process, in accordance with some embodiments of the present disclosure.
Figure 27 is a schematic diagram illustrating an InFO package including the semiconductor structure of Figure 1 in accordance with some embodiments of the present disclosure;
Figure 28 is a schematic diagram illustrating an InFO package including the semiconductor structure of Figure 1 in accordance with some embodiments of the present disclosure;

본 개시는 제공된 주제의 상이한 특징들을 구현하기 위한 많은 상이한 실시형태들, 또는 예들을 제공한다. 본 개시를 간소화하기 위해 구성요소 및 장치의 특정예가 이하에서 설명된다. 물론, 이들은 예일 뿐이며, 제한적인 것으로 의도되지는 않는다. 예를 들어, 후속하는 설명에서 제2 특징부 상에 또는 그 위에 제1 특징부를 형성하는 것은, 제1 특징부와 제2 특징부가 직접 접촉하여 형성되는 실시형태들을 포함할 수 있으며, 제1 특징부와 제2 특징부가 직접 접촉하지 않도록 제1 특징부와 제2 특징부 사이에 추가의 특징부들이 형성될 수 있는 실시형태들도 또한 포함할 수도 있다. 또한, 본 개시는 다양한 예에서 참조 번호 및/또는 문자들을 반복할 수도 있다. 이러한 반복은 간소화와 명료화를 위한 것이며, 그 자체로 논의되는 다양한 실시형태들 및/또는 구성들 사이의 관계에 영향을 주지는 아니다.This disclosure provides many different embodiments, or examples, for implementing the different features of the subject matter provided. Specific examples of components and devices are described below to simplify the present disclosure. Of course, these are examples only, and are not intended to be limiting. For example, in the following description, forming the first feature on or on the second feature may include embodiments in which the first feature and the second feature are formed in direct contact, and the first feature Embodiments may also include embodiments in which additional features may be formed between the first feature and the second feature such that the second feature and the second feature do not directly contact each other. In addition, the present disclosure may repeat the reference numerals and / or characters in various examples. These iterations are for simplicity and clarity and do not affect the relationship between the various embodiments and / or configurations discussed in and of themselves.

본 명세서에서 사용된 용어는, 당해 분야 및 각 용어가 사용되는 특정 콘텍스트에 있어서 보통의 의미를 가진다. 여기서 논의된 임의의 용어들의 예를 포함한, 본 명세서에서의 예들의 사용은, 단지 예시이며, 개시 또는 임의의 예시된 용어의 범위 및 의미를 결코 제한하지 않는다. 마찬가지로, 본 개시는 이 명세서에서 주어진 여러 가지 실시형태들로 제한되지 않는다.The terms used herein have their ordinary meaning in the art and the specific context in which each term is used. Use of the examples herein, including examples of any of the terms discussed herein, is for illustrative purposes only, and does not in any way limit the scope and meaning of the disclosure or any illustrated term. Likewise, the present disclosure is not limited to the various embodiments given in this specification.

“제1”, “제2” 등의 용어가 여러 가지 엘리먼트들을 설명하기 위하여 본 명세서에서 사용될 수도 있지만, 이들 엘리먼트들은 이러한 용어에 의해 제한되어서는 안된다. 이러한 용어들은 다른 엘리먼트로부터 하나의 엘리먼트를 구별하는데 사용된다. 예컨대, 실시형태들의 범위를 벗어나지 않고, 제1 엘리먼트는 제2 엘리먼트로서 용어 설정될 수 있고, 이와 유사하게 제2 엘리먼트는 제1 엘리먼트로서 용어 설정될 수 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, “및/또는”이라는 용어는 하나 이상의 연관된 열거 항목들의 일부 및 모든 조합을 포함한다.Although the terms "first", "second", etc. may be used herein to describe various elements, these elements should not be limited by these terms. These terms are used to distinguish one element from another. For example, without departing from the scope of the embodiments, the first element may be termed as the second element, and similarly the second element may be termed as the first element. As used herein, the term " and / or " includes any and all combinations of one or more associated enumerated items.

또한, "아래의", "아래쪽의", "하부의", "위의", "상부의" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들이, 도면에 나타낸 하나의 엘리먼트 또는 특징부에 대한 또 다른 엘리먼트(들) 또는 특징부(들)의 관계를 논의하기 위해 설명의 편의상 여기에 사용될 수도 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에 도시된 배향 외에도 사용 중이거나 동작 중인 디바이스의 상이한 배향들을 포괄하도록 의도된다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수도 있고(90도 회전되거나 기타의 배향), 여기서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어(descrtiptor)는 그에 따라 유사하게 해석될 수도 있다.It will also be appreciated that spatially relative terms such as "below", "under", "under", "above", "above", etc., ) Or feature (s) for the purposes of discussion herein. Spatially relative terms are intended to encompass different orientations of the device being used or operating, in addition to the orientations shown in the figures. The device may be oriented differently (rotated 90 degrees or other orientation), and the spatially relative descriptor used herein may be similarly interpreted accordingly.

이 실시형태에서, “연결된(coupled)”이라는 용어는 또한 “전기적으로 연결된”것으로 지칭될 수도 있고, “접속된(conneted)”이라는 용어는 “전기적으로 접속된”것으로 지칭될 수도 있다. “연결된” 및 “접속된”이라는 용어는 또한 2개 이상의 엘리먼트들이 서로 협동하거나 상호작용하는 것을 나타내는데 사용될 수도 있다. In this embodiment, the term " coupled " may also be referred to as " electrically connected " and the term " conneted " The terms " connected " and " connected " may also be used to indicate that two or more elements cooperate or interact with one another.

도 1은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 수직 커패시터(100)를 포함하는 반도체 구조체(100)를 예시하는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a semiconductor structure 100 including a vertical capacitor 100 in accordance with some embodiments of the present disclosure.

도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 반도체 구조체(100)는 전극(120 및 140)을 포함한다. 전극(120)은 도전성 플레인(122) 및 수직 도전성 구조체(124)를 포함한다. 전극(140)은 도전성 플레인(142) 및 수직 도전성 구조체(144)를 포함한다. 수직 도전성 구조체(124) 및 수직 도전성 구조체(144)는 서로 얽혀 있고, 유전체 재료(160)가 전극(120)과 전극 (140) 사이에 충전된다.As illustrated diagrammatically in FIG. 1, semiconductor structure 100 includes electrodes 120 and 140. The electrode 120 includes a conductive plane 122 and a vertical conductive structure 124. Electrode 140 includes a conductive plane 142 and a vertical conductive structure 144. The vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 are entangled with each other and a dielectric material 160 is filled between the electrode 120 and the electrode 140.

도전성 플레인(122) 및 도전성 플레인(142)은 예컨대 구리, 은, 금 등을 포함하는 도전성 재료를 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 플레인(122) 및 도전성 플레인(142)은 금속 이외의 다른 적절한 도전성 재료를 포함한다.The conductive plane 122 and the conductive plane 142 include a conductive material including, for example, copper, silver, gold, and the like. In some embodiments, the conductive plane 122 and the conductive plane 142 comprise a suitable conductive material other than metal.

도 2를 참조한다. 도 2는 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 도 1에 예시된 바와 같은 반도체 구조체(100)를 포함하는 InFO(integrated Fan-Out) 패키지(200)를 예시하는 개략도이다. 도 1의 실시형태들에 대하여, 도 2에서의 유사한 엘리먼트들은 이해를 용이하게 하기 위하여 동일한 참조 번호로 지정된다.See FIG. Figure 2 is a schematic diagram illustrating an integrated fan-out (InFO) package 200 including a semiconductor structure 100 as illustrated in Figure 1 in accordance with some embodiments of the present disclosure. For the embodiments of FIG. 1, similar elements in FIG. 2 are designated with the same reference numerals to facilitate understanding.

예시를 위하여, 패키지(200)는 폴리머 베이스 층(203), InFo 이면 재분포 층(RDL)(204), 시드 층(205), 도전성 재료(206), 도전성 스루 몰딩 비아(conductive through molding via; TMV)(207), 디바이스 다이(208), 몰딩 층(209), 도전성 층(210), 폴리머 층(211, 213, 및 215), 재분포 층(RDL)(212 및 214), UBM(Under Bump Metallurgy)(216), 및 외부 커넥터(217)를 포함한다.For example, the package 200 may include a polymer base layer 203, an InFo redistribution layer (RDL) 204, a seed layer 205, a conductive material 206, a conductive through molding via (TMV) 207, a device die 208, a molding layer 209, a conductive layer 210, polymer layers 211, 213 and 215, redistribution layers (RDL) 212 and 214, UBM Bump Metallurgy 216, and an external connector 217.

도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이, 일부 실시형태들에 있어서, 도 1에 도시된 반도체 구조체(100)는 InFO(integrated Fan-Out) 패키지(200) 내에 형성된다. 반도체 구조체(100)는 패키지(200)의 다른 특징부에 의해 동시에 제조되기 때문에, 제조 비용이 비교적 낮다.As illustrated in FIG. 2, in some embodiments, the semiconductor structure 100 shown in FIG. 1 is formed in an InFO (Integrated Fan-Out) package 200. Since the semiconductor structure 100 is fabricated simultaneously by other features of the package 200, the fabrication cost is relatively low.

예시를 위하여, 반도체 구조체(100)는 몰딩 층(209) 내에 형성되고 도전성 플레인(122)에 전기적으로 연결된 수직 도전성 구조체(124), 및 몰딩 층(209) 내에 형성되고 도전성 플레인(142)에 전기적으로 연결된 수직 도전성 구조체(144)를 포함한다. 도전성 플레인(142)은 몰딩 층(209) 위에 배치된다. 수직 도전성 구조체(124 및 144)는 시드 층(205) 위에 놓이는 도전성 재료(206)에 의해 형성되고, 이는 몰딩 화합물(molding compound; MC)을 통하여 연장되는 스루 몰딩 비아(through molding via; TMV) 내에 충전된다. 도전성 플레인(122)은 InFO 이면 RDL(204) 내에 형성된다. 도전성 플레인(142)은 RDL(212) 내에 형성되고, 디바이스(208) 및 도전성 플레인(142)은 RDL(214)을 통하여 전기적으로 연결된다.The semiconductor structure 100 includes a vertical conductive structure 124 formed in the molding layer 209 and electrically connected to the conductive plane 122 and a conductive layer 124 formed in the molding layer 209 and electrically (Not shown). The conductive plane 142 is disposed over the molding layer 209. The vertically conductive structures 124 and 144 are formed by a conductive material 206 overlying the seed layer 205 and are formed through a through molding via TMV extending through a molding compound MC Is charged. The conductive plane 122 is formed in the RDL 204 if it is InFO. The conductive plane 142 is formed in the RDL 212 and the device 208 and the conductive plane 142 are electrically connected through the RDL 214.

일부 실시형태들에 있어서, 수직 도전성 구조체(124) 및 수직 도전성 구조체(144)는 정사각형 형상, 직사각형 형상, 원 형상, 타원 형상, 단면에 있어서의 임의의 다른 적절한 형상, 또는 이들의 임의의 조합을 가진다. 수직 도전성 구조체(124)는 도전성 플레인(122) 상에 균일하게 분포되며, 수직 도전성 구조체(144)는 도전성 플레인(142) 아래에 균일하게 분포된다. 일부 실시형태들에 있어서, 수직 도전성 구조체(124)는 도전성 플레인(122) 상에 정사각형 격자 패턴 내에 분포되며, 수직 도전성 구조체(144)는 도전성 플레인(142) 아래에 정사각형 격자 패턴 내에 분포된다.In some embodiments, the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 may be formed into a square shape, a rectangular shape, a circular shape, an elliptical shape, any other suitable shape in cross section, I have. The vertical conductive structures 124 are uniformly distributed on the conductive planes 122 and the vertical conductive structures 144 are uniformly distributed below the conductive planes 142. In some embodiments, the vertical conductive structures 124 are distributed in a square grid pattern on the conductive plane 122 and the vertical conductive structures 144 are distributed in a square grid pattern below the conductive plane 142.

일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 폴리머 베이스 층(203) 상에 디바이스 다이(208), 수직 도전성 구조체(124), 및 수직 도전성 구조체(144)를 둘러싸도록 몰딩 층(209)에 인가된다. 대안적으로 설명하면, 일부 실시형태들에 있어서, InFO 패키지(200)에서의 몰딩 화합물(MC)은, 도 1에 도시된 유전체 재료(160)로서 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이에 충전된다. 일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 하이-k 폴리머 또는 실리카를 포함한다.In some embodiments, the molding compound MC is applied to the molding layer 209 to surround the device die 208, the vertical conductive structure 124, and the vertical conductive structure 144 on the polymer base layer 203 . Alternately, in some embodiments, the molding compound MC in the InFO package 200 may include a vertical conductive structure 124 and a vertical conductive structure 144 as the dielectric material 160 shown in FIG. . In some embodiments, the molding compound (MC) comprises a high-k polymer or silica.

일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 층(211)은 몰딩 층(209) 위에 있다. RDL(212)은 폴리머 층(211) 위에 있다. 폴리머 층(213)은 RDL(212) 위에 있다. RDL(214)는 폴리머 층(213) 위에 있다. 폴리머 층(215)은 RDL(214) 위에 있다. UBM(216)는 RDL(214) 위에 형성된다. 외부 커넥터(217)는 UBM(216) 상에 배치되며, 예컨대, RDL(214)을 통하여 디바이스 다이(208)에 전기적으로 접속되는 솔더 볼을 포함하는 입/출력(I/O) 패드가 되도록 구성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 외부 커넥터(217)는 볼 격자 어레이(ball grid array; BGA) 볼, 제어된 콜랩스 칩 커넥터(controlled collapse chip connector; C4) 범프 등이다. 일부 실시형태들에 있어서, 커넥터(217)는 예컨대, 다른 디바이스 다이, 인터포저, 패키지 기판, 인쇄 회로 기판, 마더보드 등을 포함하는 다른 패키지 구성요소에 패키지(200)를 전기적으로 접속하는데 사용된다.In some embodiments, the polymer layer 211 is over the molding layer 209. The RDL 212 is over the polymer layer 211. The polymer layer 213 is above the RDL 212. The RDL 214 is over the polymer layer 213. The polymer layer 215 is above the RDL 214. The UBM 216 is formed over the RDL 214. The external connector 217 is configured to be an input / output (I / O) pad that is disposed on the UBM 216 and includes a solder ball that is electrically connected to the device die 208, for example, do. In some embodiments, the external connector 217 is a ball grid array (BGA) ball, a controlled collapse chip connector (C4) bump, or the like. In some embodiments, connector 217 is used to electrically connect package 200 to other package components, including, for example, other device die, interposer, package substrate, printed circuit board, motherboard, .

도 3은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른, 도 2에 예시된 바와 같은 InFO 패키지(200)를 형성하는 방법(300)을 예시하는 흐름도이다. 본 개시의 더 나은 이해를 위하여, 방법(300)은 도 1 및 도 2에 도시된 반도체 구조체와 관련하여 논의되지만, 이것으로 제한되지는 않는다.FIG. 3 is a flow chart illustrating a method 300 of forming an InFO package 200 as illustrated in FIG. 2, in accordance with some embodiments of the present disclosure. For a better understanding of the present disclosure, the method 300 is discussed with respect to the semiconductor structure shown in Figures 1 and 2, but is not limited thereto.

예시를 위하여, 도 2에 예시된 InFO 패키지(200)의 제조 프로세스는 도 4 내지 도 19와 함께 방법(300)에 의해 설명된다. 도 4 내지 도 19는 본 개시의 일부 실시형태들에 따른, 제조 프로세스의 다른 스테이지들에서의 InFO 패키지(200)의 단면도이다. 도 4 내지 도 19에서의 다른 스테이지들 이후에, 패키지(200)는 도 2에서의 단면도를 가진다. 도 4 내지 도 19는 방법(300)과 함께 설명되지만, 도 4 내지 도 19에 개시된 구조체들은 방법(300)으로 제한되지 않음을 알 수 있게 된다. 도 4 내지 도 19에서의 유사한 엘리먼트들은 이해를 쉽게하기 위하여 동일한 참조 번호로 지정된다.For illustrative purposes, the fabrication process of the InFO package 200 illustrated in FIG. 2 is illustrated by method 300 in conjunction with FIGS. 4-19. 4 through 19 are cross-sectional views of an InFO package 200 at different stages of the manufacturing process, in accordance with some embodiments of the present disclosure. After the other stages in Figs. 4-19, the package 200 has a cross-sectional view in Fig. Although FIGS. 4 through 19 are described with method 300, it will be appreciated that the structures disclosed in FIGS. 4 through 19 are not limited to method 300. Similar elements in Figures 4 to 19 are designated with the same reference numerals for ease of understanding.

개시된 방법들은 일련의 동작 또는 이벤트로서 본원에 예시되고 설명되지만, 이러한 동작 또는 이벤트의 예시된 순서는 제한적인 의미로 해석되어서는 안된다는 것을 인식해야 한다. 예컨대, 일부 동작들은 여기서 예시되고 및/또는 설명된 동작 또는 이벤트를 제외하고 다른 동작 또는 이벤트와는 다른 순서 및/또는 동시에 발생할 수도 있다. 또한, 모든 예시된 동작은, 본원에서의 설명의 하나 이상의 양태 또는 실시형태들을 구현하는데 요구될 수도 있다. 또한, 여기서 묘사된 하나 이상의 동작들은 하나 이상의 별도의 동작 및/또는 위상으로 수행될 수도 있다.While the disclosed methods are illustrated and described herein as a series of acts or events, it should be appreciated that the illustrated sequence of events or events should not be construed in a limiting sense. For example, some operations may occur in a different order and / or concurrently with other operations or events, except for those illustrated and / or described herein. Furthermore, all illustrated acts may be required to implement one or more aspects or embodiments of the description herein. Also, one or more operations depicted herein may be performed in one or more separate operations and / or phases.

도 3의 방법(300)을 참조하면, 동작 S310에서, 도 4에 예시된 바와 같이, 캐리어(201), 접착층(202), 및 폴리머 베이스 층(203)이 제공된다.Referring to method 300 of FIG. 3, at operation S310, a carrier 201, an adhesive layer 202, and a polymer base layer 203 are provided, as illustrated in FIG.

일부 실시형태들에 있어서, 캐리어(201)는 디바이스 패키지에서의 여러 가지 특징부의 형성 동안에 구조적 지지를 제공하기 위하여 유리, 세라믹, 또는 다른 적절한 재료를 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 예컨대, 글루 층, 광/열 변환(light-to-heat conversion; LTHC) 코팅, 자외선(UV) 필름 등을 포함하는 접착층(202)이 캐리어(201) 위에 배치된다. 폴리머 베이스 층(203)은 접착층(202)을 통하여 캐리어(201) 상에 코팅된다. 일부 실시형태들에 있어서, 캐리어(201) 및 접착층(202)은 패키징 프로세스 이후에 InFO 패키지로부터 제거된다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 베이스 층(203)은, 폴리벤조옥사졸(PolyBenzOxazole; PBO), 아지노모토 빌드업 필름(Ajinomoto Buildup Film; ABF), 폴리이미드, 벤조사이클로부텐(BenzoCycloButene; BCB), 솔더 레지스트(Solder Resist; SR) 필름, 다이 부착 필름(Die-Attach Film; DAF) 등으로 형성되지만, 본 개시는 이것으로 제한되지는 않는다.In some embodiments, the carrier 201 comprises glass, ceramic, or other suitable material to provide structural support during formation of various features in the device package. In some embodiments, an adhesive layer 202 is disposed on the carrier 201, including, for example, a glue layer, a light-to-heat conversion (LTHC) coating, an ultraviolet (UV) The polymer base layer 203 is coated on the carrier 201 through the adhesive layer 202. In some embodiments, the carrier 201 and the adhesive layer 202 are removed from the InFO package after the packaging process. In some embodiments, the polymeric base layer 203 can be made of a material selected from the group consisting of PolyBenzOxazole (PBO), Ajinomoto Buildup Film (ABF), polyimide, BenzoCycloButene (BCB) A solder resist (SR) film, a die-attach film (DAF), or the like, but the disclosure is not limited thereto.

도 3의 방법(300)에 대하여, 동작 S320에서, 이후에, 도 5에 예시된 바와 같이 InFO 이면 재분포 층(backside redistribution layer; RDL)(204)이 형성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 이면 RDL(204)은, 예컨대 하나 이상의 폴리머 층에 형성된 도전성 라인 및/또는 비아를 포함하는 도전성 특징부를 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 층은, 예컨대, 스핀-온 코딩 기술, 스퍼터링 등을 포함한 임의의 적절한 방법을 이용하여 PO, PBO, BCB, 에폭시, 실리콘, 아크릴레이트, 나노-충전 페노 수지, 실록산, 플루오르화 폴리머, 폴리노보렌 등을 포함하는 임의의 적절한 재료로 형성된다. For the method 300 of FIG. 3, in operation S320, thereafter a Forward Redistribution Layer (RDL) 204 is formed, as illustrated in FIG. In some embodiments, the backside RDL 204 includes a conductive feature including, for example, conductive lines and / or vias formed in one or more polymer layers. In some embodiments, the polymer layer may be formed using any suitable method, including, for example, spin-on-coding techniques, sputtering, etc., to form PO, PBO, BCB, epoxy, silicone, acrylate, , Fluorinated polymers, polynorbornene, and the like.

일부 실시형태들에 있어서, 도전성 특징부들은 폴리머 층들에 형성된다. 이러한 도전성 특징부의 형성은, 예컨대, 포토리소그래피 및 에칭 프로세스의 조합을 이용하여, 폴리머 층을 패터닝하는 단계, 및 도전성 특징부의 형상을 정의하기 위하여 마스크 층을 이용하여 예컨대 시드 층(즉, TiCu)를 퇴적하고, 그 후에 도전성 금속층(즉, Cu)를 도금하여 패터닝된 폴리머 층에 도전성 특징부를 형성하는 단계를 포함한다. 예시를 위하여, 일부 도전성 특징부는 반도체 구조체(100)의 도전성 플레인(122)을 형성하도록 설계되고, 일부 다른 도전성 특징부는 후속적으로 부착된 다이에 대한 기능적 회로 및 입력/출력 특징부를 형성하도록 설계된다.In some embodiments, the conductive features are formed in the polymer layers. The formation of such a conductive feature can be accomplished, for example, by patterning the polymer layer using a combination of photolithography and etching processes, and using a mask layer to define the shape of the conductive feature, for example, a seed layer (i.e., TiCu) And then plating the conductive metal layer (i.e., Cu) to form the conductive features in the patterned polymer layer. For illustrative purposes, some of the conductive features are designed to form the conductive plane 122 of the semiconductor structure 100, and some other conductive features are designed to form functional circuitry and input / output features for the subsequently attached die .

다음으로, 동작 S330에서, 패터닝된 포토레지스트(601)는 도 6에 예시된 바와 같이, InFO 이면 RDL(204) 및 캐리어(201) 위에 형성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 예컨대, 포토레지스트(601)는 이면 RDL(204) 위에 블랭킷 층으로서 퇴적된다. 다음으로, 포토레지스트(601)의 일부가 포토 마스크(도시 되지 않음)를 이용하여 노출된다. 그 후에, 포토레지스트(601)의 노광된 또는 노광되지 않은 부분은, 네가티브 또는 포지티브 레지스트가 사용되는지 여부에 따라서 제거된다. 결과적인 패터닝된 포토레지스트(601)는 캐리어(201)의 주변 영역에 배치된 개구(602)를 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 개구(602)는 이면 RDL(204)에서의 도전성 특징부를 추가로 노출시킨다.Next, at operation S330, the patterned photoresist 601 is formed over the RDL 204 and the carrier 201 if InFO, as illustrated in FIG. In some embodiments, for example, photoresist 601 is deposited as a blanket layer over backside RDL 204. Next, a part of the photoresist 601 is exposed using a photomask (not shown). Thereafter, the exposed or unexposed portions of the photoresist 601 are removed, depending on whether a negative or positive resist is used. The resulting patterned photoresist 601 includes openings 602 disposed in the peripheral region of the carrier 201. [ In some embodiments, the opening 602 further exposes the conductive features in the backside RDL 204.

다음으로, 동작 S340에 있어서, 시드 층(205)은 도 7에 예시된 바와 같이, 패터닝된 포토 레지스트(601) 위에 퇴적된다.Next, in operation S340, the seed layer 205 is deposited on the patterned photoresist 601, as illustrated in FIG.

다음으로, 동작 S350에서, 개구(602)는, 도 8에 예시된 바와 같이, 도전성 비아를 형성하기 위하여 예컨대, 구리, 티타늄, 니켈, 탄탈륨, 팔라듐, 은 또는 금 등을 포함하는 도전성 재료(206)로 충전된다. 일부 실시형태들에 있어서, 개구(602)는 예컨대 전기-화학 도금, 무전해 도금 등을 포함하는 도금 프로세스 동안에 도전성 재료(206)로 도금된다. 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 재료(206)는 개구(602)를 과충전하고, 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 프로세스가, 도 9에 예시된 바와 같이 포토레지스트(601) 위의 도전성 재료(206)의 과도한 부분을 제거하기 위하여 수행된다. Next, at operation S350, the opening 602 is filled with a conductive material 206, such as copper, titanium, nickel, tantalum, palladium, silver or gold, etc., to form a conductive via ). In some embodiments, the openings 602 are plated with a conductive material 206 during a plating process including, for example, electro-chemical plating, electroless plating, and the like. In some embodiments, the conductive material 206 overcharges the openings 602 and a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed to remove the conductive material 602 over the photoresist 601, as illustrated in FIG. 9, 0.0 > 206 < / RTI >

다음으로, 동작 S360에 있어서, 도 10에 예시된 바와 같이, 포토레지스트(601)가 제거된다. 일부 실시형태들에 있어서, 습식 스트립 프로세스는 포토레지스트(601)를 제거하는데 이용된다. 일부 실시형태들에 있어서, 습식 스트립 용액은 포토레지스트 재료를 제거하기 위하여 디메틸술폭시드(Dimethylsufoxide; DMSO) 및 테트라메틸 암모늄 히드록시드(Tetramethyl ammonium hydroxide; TMAH)를 포함한다.Next, at operation S360, the photoresist 601 is removed, as illustrated in Fig. In some embodiments, a wet strip process is used to remove the photoresist 601. In some embodiments, the wet strip solution includes dimethylsufoxide (DMSO) and tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) to remove the photoresist material.

이에 따라, 수직 도전성 구조체(124), 및 수직 도전성 구조체(144)가 각각 InFO 이면 RDL(204) 및 폴리머 베이스 층(203) 위에 형성된다. 예시를 위하여, 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 스루 몰딩 비아(207)가 이면 RDL(204) 위에 형성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 스루 몰딩 비아(207)는, 정사각형 형상, 직사각형 형상, 원 형상, 타원 형상, 단면에 있어서의 임의의 다른 적절한 형상, 또는 이들의 임의의 조합을 가진다. 대안적으로, 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 스루 몰딩 비아(207)는 예컨대, 구리, 티타늄, 니켈, 탄탈륨, 팔라듐, 은 또는 금 와이어를 포함하는 도전성 스터드 또는 도전성 와이어로 대체된다. 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 스루 몰딩 비아(207)는 개구(1001)에 의해 서로로부터 그리고 수직 도전성 구조체(124) 및 수직 도전성 구조체(144)로부터 이격되어 있다. 예시를 위하여, 도전성 스루 몰딩 비아(207)와 반도체 구조체(100) 사이의 적어도 하나의 개구(1001)는 내부에 하나 이상의 반도체 다이를 배치하기에 충분히 크다. Thus, when the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 are InFO respectively, they are formed on the RDL 204 and the polymer base layer 203. For illustrative purposes, in some embodiments, a conductive through molding via 207 is formed on the backside RDL 204. In some embodiments, the conductive through molding via 207 has a square shape, a rectangular shape, a circular shape, an elliptical shape, any other suitable shape in cross section, or any combination thereof. Alternatively, in some embodiments, the conductive through molding via 207 is replaced with a conductive stud or conductive wire comprising, for example, copper, titanium, nickel, tantalum, palladium, silver or gold wire. In some embodiments, the conductive through molding vias 207 are spaced from each other and from the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 by an opening 1001. For illustrative purposes, at least one opening 1001 between the conductive through molding via 207 and the semiconductor structure 100 is large enough to place one or more semiconductor die therein.

다음으로, 동작 S370에 있어서, 하나 이상의 디바이스 다이(208)는 도 11에 예시된 바와 같이, 패키지(200)에 탑재 및 부착된다. 예시를 위하여, 디바이스 패키지(200)는 캐리어(201), 및 도시된 바와 같은 도전성 특징부를 가진 이면 RDL(204)을 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 예컨대 이면 RDL(204) 내의 도전성 특징부에 전기적으로 연결된 도전성 스루 몰딩 비아(207)를 포함하는 다른 상호접속 구조체가 또한 포함된다. 일부 실시형태들에 있어서, 부착층은 이면 RDL(204)에 디바이스 다이(208)를 부착하는데 사용된다.Next, at operation S370, one or more device dies 208 are mounted and attached to the package 200, as illustrated in Fig. For purposes of illustration, the device package 200 includes a carrier 201 and a back side RDL 204 having conductive features as shown. In some embodiments, other interconnect structures are also included, including conductive through molding vias 207 that are electrically connected to the conductive features in, for example, the backside RDL 204. In some embodiments, an adhesive layer is used to attach the device die 208 to the backside RDL 204.

다음으로, 동작 S380에서, 몰딩 화합물(MC)은, 디바이스 다이(208)가 도 12에 예시된 바와 같이, 개구(1001) 내의 이면 RDL(204)에 탑재된 이후에, 패키지(200)의 몰딩 층(209) 내에 형성된다. 몰딩 화합물(MC)은 디바이스 다이(208)와 도전성 스루 몰딩 비아(207) 사이의 갭 그리고, 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이의 갭을 충전하도록 배치된다. 일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 절연 구조체를 형성하기 위하여 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이의 갭에 충전된다.Next, at operation S380, the molding compound MC is applied to the mold 200 of the package 200 after the device die 208 is mounted on the back side RDL 204 in the opening 1001, Layer 209 as shown in FIG. The molding compound MC is arranged to fill the gap between the device die 208 and the conductive through molding via 207 and the gap between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144. In some embodiments, the molding compound MC is filled in a gap between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 to form an insulating structure.

일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 예컨대, 하이-K 폴리머 또는 실리카를 포함하는 비교적 높은 유전 상수를 가진 재료를 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 압축 몰딩, 전사 몰딩, 및 액체 밀봉 몰딩은, 몰딩 화합물(MC)를 형성하는 적절한 방법이지만, 본 개시는 이것으로 제한되지 않는다. 예컨대, 몰딩 화합물(MC)은 액체 형태로 배치된다. 이후에, 몰딩 화합물(MC)을 고화시키기 위하여 경화 프로세스를 수행한다. 일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)의 충전에 의해, 도전성 스루 몰딩 비아(207), 디바이스 다이(208), 및 수직 도전성 구조체(124 및 144)에 몰딩 화합물이 넘치므로, 몰딩 화합물(MC)은 디바이스 다이(208)와 도전성 스루 몰딩 비아(207)의 최상부 표면을 덮는다. In some embodiments, the molding compound (MC) comprises, for example, a material having a relatively high dielectric constant, including a high-K polymer or silica. In some embodiments, compression molding, transfer molding, and liquid seal molding are suitable methods of forming a molding compound (MC), but the disclosure is not limited thereto. For example, the molding compound (MC) is disposed in a liquid form. Thereafter, a curing process is performed to solidify the molding compound (MC). In some embodiments, the filling of the molding compound MC causes the molding compound to overflow the conductive through molding vias 207, the device die 208, and the vertical conductive structures 124 and 144, MC covers the top surface of device die 208 and conductive through molding via 207.

다음으로, 동작 S390에서, 연마 프로세스를 수행한다. 다음으로, 동작 S399에서, 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 프로세스를 수행한다. 도 13에 예시된 바와 같이, 동작 S390 및 S399에서, 몰딩 화합물(MC)의 과도한 부분이 제거되고, 몰딩 화합물(MC)은, 그 전체 두께를 감소시키기 위하여 뒤쪽이 연마되고, 이에 따라서 도전성 스루 몰딩 비아(207) 및 수직 도전성 구조체(124 및 144)를 노출시킨다.Next, in operation S390, the polishing process is performed. Next, in operation S399, a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed. As illustrated in Figure 13, at the operations S390 and S399, an excessive portion of the molding compound (MC) is removed, and the molding compound (MC) is back polished to reduce its overall thickness, Vias 207 and vertical conductive structures 124 and 144 are exposed.

결과적으로 생성된 구조체는 몰딩 화합물(MC)을 통하여 연장되는 도전성 스루 몰딩 비아(207)를 포함하기 때문에, 상기 도전성 스루 몰딩 비아(207)와 수직 도전성 구조체(124 및 144)는 또한 스루 몰딩 비아(through molding via; TMV), 스루 인터 비아(through inter via; TIV) 등으로 지칭된다. 예시를 위하여, 도전성 스루 몰딩 비아(207)는 패키지(200)의 이면 RDL(204)에 전기적 접속을 제공한다. 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 스루 몰딩 비아(207)를 노광하는데 사용되는 박형화(thinning) 프로세스는, 디바이스 다이(208)의 도전성 필러(2081)를 노광시키는데 또한 사용된다. The resulting conductive structure includes conductive through molding vias 207 extending through the molding compound MC so that the conductive through molding vias 207 and the vertical conductive structures 124 and 144 also have through molding vias 207, through molding via (TMV), through inter via (TIV), and the like. For example, conductive through molding via 207 provides electrical connection to backside RDL 204 of package 200. In some embodiments, a thinning process used to expose the conductive through molding via 207 is also used to expose the conductive filler 2081 of the device die 208.

다음으로, 동작 S400에서, 도 14에 예시된 바와 같이, 도전성 층(210)은 몰딩 층 및 몰딩 화합물(MC) 위에 형성된다. 예컨대, 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 층(210)을 형성하는 도전성 재료는 구리, 은, 금 등을 포함한다. Next, in operation S400, as illustrated in Fig. 14, a conductive layer 210 is formed on the molding layer and the molding compound MC. For example, in some embodiments, the conductive material forming the conductive layer 210 includes copper, silver, gold, and the like.

다음으로, 동작 S410에 있어서, 도 15에 예시된 바와 같이, 패터닝된 포토레지스트(1501)는 도전성 층(210) 위에 형성된다. 포토레지스트(1501)의 부분은 포토 마스트(도시되지 않음)를 이용하여 노광된다. 그 후에, 포토레지스트(1501)의 노광되거나 또는 노광되지 않은 부분은, 네가티브 또는 포지티브 레지스트가 사용되는지 여부에 따라서 제거된다. 포토레지스트(1501)의 일부는, 수직 도전성 구조체(124) 위에 놓이는 도전성 층(210)의 영역에서 노광된 개구를 형성하도록 제거되며, 결과적으로 생성된 패터닝된 포토레지스트(1501)는 수직 도전성 구조체(144) 위에 놓이는 도전성 층(210)의 영역에 배치된다.Next, in operation S410, a patterned photoresist 1501 is formed on the conductive layer 210, as illustrated in Fig. Portions of the photoresist 1501 are exposed using a photomast (not shown). Thereafter, the exposed or unexposed portions of the photoresist 1501 are removed, depending on whether a negative or positive resist is used. A portion of the photoresist 1501 is removed to form an exposed opening in the region of the conductive layer 210 overlying the vertical conductive structure 124 and the resulting patterned photoresist 1501 is removed from the vertical conductive structure 144). ≪ / RTI >

다음으로, 동작 S420에 있어서, 도 16에 예시된 바와 같이, 에칭 프로세스는 도전성 층(210)의 노광된 부분을 제거하도록 수행된다. 일부 실시형태들에 있어서, 에칭 프로세스는 플라즈마 에칭을 포함하지만, 본 개시는 이것으로 제한되지 않는다. Next, in operation S420, as illustrated in Fig. 16, an etching process is performed to remove the exposed portion of the conductive layer 210. [ In some embodiments, the etching process includes plasma etching, but the disclosure is not limited thereto.

다음으로, 동작 S430에 있어서, 도 16에 예시된 바와 같이, 포토레지스트(1501)가 제거된다. 일부 실시형태들에 있어서, 플라즈마 애싱 또는 습식 스트립 프로세스가 포토레지스트(1501)를 제거하는데 사용된다. 일부 실시형태들에 있어서, 플라즈마 애싱 프로세스에 이어서 패키지(200)를 세척하고, 잔여 포토레지스트 재료를 제거하기 위하여 황산(H2SO4) 용액에 습식 침지시킨다.Next, in operation S430, the photoresist 1501 is removed, as illustrated in Fig. In some embodiments, a plasma ashing or wet strip process is used to remove the photoresist 1501. In some embodiments, the plasma ashing process is followed by washing the package 200 and wet dipping into a sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution to remove residual photoresist material.

이에 따라서, 도전성 플레인(142)은 도전성 층(210) 내에 형성되고, 수직 도전성 구조체(114)에 전기적으로 연결된다. 동작 S430이 완료될 때, 전극(120) 및 전극(140)을 포함하는 반도체 구조체(100)가 패키지(200) 내에 형성된다. 도 16에 예시적으로 도시된 바와 같이, 전극(120)은 도전성 플레인(122) 및 수직 도전성 구조체(124)를 포함하며, 전극(140)은 도전성 플레인(142) 및 수직 도전성 구조체(144)를 포함한다. 수직 도전성 구조체(124) 및 수직 도전성 구조체(144)는 서로 얽혀 있고, 몰딩 화합물(MC)은, 전극(120)과 전극(140) 사이에, 유전체 재료(160)로서, 충전된다.Accordingly, the conductive plane 142 is formed in the conductive layer 210 and electrically connected to the vertical conductive structure 114. The semiconductor structure 100 including the electrode 120 and the electrode 140 is formed in the package 200. [ The electrode 120 includes a conductive plane 122 and a vertical conductive structure 124 and the electrode 140 includes a conductive plane 142 and a vertical conductive structure 144, . The vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 are entangled with each other and the molding compound MC is filled as the dielectric material 160 between the electrode 120 and the electrode 140.

다음으로, 동작 S440에 있어서, 도 17에 예시된 바와 같이, 개구를 가진 패터닝된 폴리머 층(211)은 몰딩 화합물(MC)과 도전성 층(210) 위에 형성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 층(211)은, PI, PBO, BCB, 에폭시, 실리콘, 아크릴레이트, 나노-충전된 페노 수지(nano-filled pheno resin), 실록산, 플루오르화 폴리머, 폴리노보렌 등을 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 층(211)은, 폴리머 층(211)을 에칭하여 개구를 형성하도록 구성된 예컨대 CF4, CHF3, C4F8, HF 등을 포함하는 플라즈마 에천트에 선택적으로 노출된다.Next, in operation S440, a patterned polymer layer 211 having an opening is formed on the molding compound MC and the conductive layer 210, as illustrated in Fig. In some embodiments, the polymer layer 211 may be made of a material selected from the group consisting of PI, PBO, BCB, epoxy, silicone, acrylate, nano-filled pheno resin, siloxane, fluorinated polymer, And the like. In some embodiments, the polymer layer 211 may be selectively etched into a plasma etch comprising, for example, CF 4 , CHF 3 , C 4 F 8 , HF, and the like configured to etch the polymer layer 211 to form an opening Exposed.

일부 실시형태들에 있어서, 개구는 도전성 재료로 충전된다. 예시를 위하여, 시드 층(도시되 않음)은 개구 내에 형성되고, 도전성 재료는, 예컨대 전기화학 도금 프로세스, 무전해 도금 프로세스 등을 이용하여 개구 내에서 도금된다. 예시적으로 도시된 바와 같이, 결과적으로 생성된 폴리머 층(211) 내의 비아 홀은, 도전성 필러(2081), 도전성 층(210), 또는 도전성 스루 몰딩 비아(207)에 전기적으로 연결된다.In some embodiments, the opening is filled with a conductive material. For illustrative purposes, a seed layer (not shown) is formed in the opening, and the conductive material is plated in the opening using, for example, an electrochemical plating process, an electroless plating process, or the like. The via hole in the resulting polymer layer 211 is electrically connected to the conductive filler 2081, the conductive layer 210, or the conductive through molding via 207, as illustrated by way of example.

일부 실시형태들에 있어서, 도전성 특징부를 가진 하나 이상의 부가적인 폴리머 층은 폴리머 층(211) 위에 형성된다. 도 17에 예시된 바와 같이, 동작 S450에 있어서, 도전성 특징부를 가진 RDL(212)이 형성된다. 예시적으로 도시된 바와 같이, 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 특징부는 폴리머 층(211) 내의 비아 홀을 통하여 도전성 층(210)에 전기적으로 연결된다.In some embodiments, one or more additional polymeric layers having conductive features are formed over the polymeric layer (211). As illustrated in FIG. 17, in operation S450, an RDL 212 having a conductive feature is formed. As illustrated illustratively, in some embodiments, the conductive features are electrically connected to the conductive layer 210 via via-holes in the polymer layer 211.

다음으로, 도 18에 예시된 바와 같이, 동작 S460에 있어서, 개구를 가진 패터닝된 폴리머 층(213)은 패터닝된 폴리머 층(211)과 RDL(212) 위에 형성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 층(213)은 PI, PBO, BCB, 에폭시, 실리콘, 아크릴레이트, 나노-충전된 페노 수지, 실록산, 플루오르화 폴리머, 폴리노보렌 등을 포함한다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 층(213)은, 폴리머 층(211)을 에칭하여 개구를 형성하도록 구성된 예컨대 CF4, CHF3, C4F8, HF 등을 포함하는 플라즈마 에천트에 선택적으로 노출된다. 18, in operation S460, a patterned polymer layer 213 having openings is formed over the patterned polymer layer 211 and the RDL 212. As shown in FIG. In some embodiments, the polymer layer 213 includes PI, PBO, BCB, epoxy, silicone, acrylate, nano-filled phenolic resin, siloxane, fluorinated polymer, polynorbornene and the like. In some embodiments, the polymer layer 213 may be selectively etched into a plasma etchant comprising, for example, CF 4 , CHF 3 , C 4 F 8 , HF, etc. configured to etch the polymer layer 211 to form an opening Exposed.

다음으로, 도 18에 예시된 바와 같이, 동작 S470에서, 적어도 하나의 도전성 특징부를 가진 RDL(214)이 형성된다. 예시적으로 도시된 바와 같이, 일부 실시형태들에 있어서, 도전성 특징부는 폴리머 층(213) 내의 비아 홀을 통하여 RDL(212) 내의 도전성 특징부에 전기적으로 연결된다. 도전성 특징부는 도전성 비아 및 도전성 필러(2081)를 통하여 디바이스 다이(208)에 전기적으로 연결되며, 도전성 비아 및 도전성 층(210)을 통하여 전극(140)에 전기적으로 연결된다. 일부 실시형태들에 있어서, RDL(212 및 214)은 조성 및 형성 프로세스 양자에 있어서 이면(backside) RDL(204)과 실질적으로 유사하므로, 이것의 상세한 설명은 간략화를 위하여 생략된다. 일부 실시형태들에 있어서, 도 18에 예시된 바와 같이, 패터닝된 폴리머 층(215)은 패터닝된 폴리머 층(213) 및 RDL(214) 위에 형성된다. Next, as illustrated in FIG. 18, in operation S470, an RDL 214 having at least one conductive feature is formed. As illustrated illustratively, in some embodiments, the conductive features are electrically connected to the conductive features in the RDL 212 through via holes in the polymer layer 213. The conductive features are electrically connected to the device die 208 through conductive vias and conductive fillers 2081 and electrically coupled to the electrodes 140 through the conductive vias and conductive layer 210. In some embodiments, the RDLs 212 and 214 are substantially similar to the backside RDL 204 in both the composition and formation processes, so that detailed description thereof is omitted for simplicity. In some embodiments, as illustrated in FIG. 18, a patterned polymer layer 215 is formed over the patterned polymer layer 213 and the RDL 214.

다음으로, 도 19에 예시된 바와 같이, 동작 S480에서, 예컨대 UBM(Under Bump Metallurgy)(216) 상의 솔더 볼을 포함하는 입/출력(I/O) 패드가 되도록 구성되는 외부 커넥터(217)가, 그 후에 RDL(214)를 통하여 디바이스 다이(208)에 전기적으로 연결되도록 형성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 커넥터(217)는, RDL(214) 위에 형성되는 UBM(216) 상에 배치되는, 볼 격자 어레이(ball grid array; BGA) 볼, 제어된 콜랩스 칩 커넥터(controlled collapse chip connector; C4) 범프 등이다. 일부 실시형태들에 있어서, 커넥터(217)는, 예컨대, 다른 디바이스 다이, 인터포저, 패키지 기판, 인쇄 회로 기판, 마더보드 등을 포함하는 다른 패키지 구성요소에 InFO 패키지(200)를 전기적으로 접속하는데 사용된다.19, an external connector 217 configured to be an input / output (I / O) pad including solder balls on an Under Bump Metallurgy (UBM) 216, for example, , And then electrically connected to the device die 208 via the RDL 214. In some embodiments, the connector 217 includes a ball grid array (BGA) ball, a controlled collapse chip connector (not shown) disposed on the UBM 216 formed on the RDL 214, chip connector (C4) bump. In some embodiments, connector 217 may be used to electrically connect InFO package 200 to other package components, including, for example, other device die, interposer, package substrate, printed circuit board, motherboard, Is used.

다음으로, 캐리어(201) 및 접착층(202)이 InF0 패키지로부터 제거된다. 결과적으로 생성된 구조체가 도 2에 도시된다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 베이스 층(203)은 또한 InFO 패키지로부터 제거된다. 일부 대안적인 실시형태들에 있어서, 폴리머 베이스 층(203)이 제거되지 않고, 하부 보호층으로서 결과적으로 생성된 패키지 내에 남겨진다. 다음으로, 캐리어(201) 및 접착층(202)은 InFO 패키지로부터 제거된다. 결과적으로 생성된 구조체가 도 2에 도시된다. 일부 실시형태들에 있어서, 폴리머 베이스 층(203)은 제거되지 않고, 결과적으로 생성된 패키지에 있어서 하부 보호층으로서 남겨진다.Next, the carrier 201 and the adhesive layer 202 are removed from the InF0 package. The resulting structure is shown in Fig. In some embodiments, the polymer base layer 203 is also removed from the InFO package. In some alternative embodiments, the polymer base layer 203 is not removed and is left in the resulting package as a bottom protective layer. Next, the carrier 201 and the adhesive layer 202 are removed from the InFO package. The resulting structure is shown in Fig. In some embodiments, the polymer base layer 203 is not removed and is left as a bottom protective layer in the resulting package.

상기 예시는 예시적인 동작을 포함하지만, 동작들은 반드시 도시된 순서로 수행되지는 않는다. 동작들이 본 개시의 여러 가지 실시형태들의 사상 및 범위에 따라서, 적절하게 부가, 대체, 순서 변경 및/또는 삭제될 수도 있다. The above example includes exemplary operations, but the operations are not necessarily performed in the order shown. Operations may be appropriately added, substituted, reordered, and / or deleted depending on the spirit and scope of various embodiments of the present disclosure.

도 20을 참조한다. 도 20은 본 개시의 일부 다른 실시형태들에 따른 도 1의 반도체 구조체(100)를 포함하는 다른 InFO 패키지(200)를 예시하는 개략도이다. 도 2의 실시형태들에 대하여, 도 20에서의 유사한 엘리먼트들은 이해를 쉽게 하기 위하여 동일한 참조 번호로 지정된다. See FIG. 20 is a schematic diagram illustrating another InFO package 200 including the semiconductor structure 100 of FIG. 1 in accordance with some other embodiments of the present disclosure. For the embodiments of FIG. 2, similar elements in FIG. 20 are designated with the same reference numerals for ease of understanding.

도 2에 도시된 실시형태들과 비교하여, 도 20에 예시적으로 도시된 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(160) 및 몰딩 화합물(MC)은 상이한 재료를 포함한다. 유전체 재료(160)는 절연 구조체를 형성하기 위하여 반도체 구조체(100)의 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이에 충전된다. 예컨대, 일부 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(160)의 유전 상수(또는 유전율)는 몰딩 화합물(MC)의 유전 상수(또는 유전율)보다 더 크다. 일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 디바이스 다이(208)를 둘러싸도록 반도체 구조체(100) 외부의 몰딩 층에 인가되며, 몰딩 화합물(MC)은, 다른 실시형태들에 있어서, 예컨대 약 3.9 보다 작고, 그리고 심지어 약 2.5보다 작은 로우-k 값을 가진다. 일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 예컨대, 에폭시 수지, 몰딩 언더필 등을 포함하는 임의의 적절한 재료를 포함한다. In contrast to the embodiments shown in FIG. 2, in the embodiments illustrated in FIG. 20, the dielectric material 160 and the molding compound MC comprise different materials. The dielectric material 160 is filled between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 of the semiconductor structure 100 to form an insulating structure. For example, in some embodiments, the dielectric constant (or permittivity) of the dielectric material 160 is greater than the dielectric constant (or permittivity) of the molding compound MC. In some embodiments, the molding compound MC is applied to a molding layer outside the semiconductor structure 100 to surround the device die 208 and the molding compound MC is, in other embodiments, Less than 3.9, and even less than about 2.5. In some embodiments, the molding compound (MC) comprises any suitable material including, for example, epoxy resin, molding underfill, and the like.

일부 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(160)는, 예컨대 폴리이미드(PI), 폴리벤조옥사졸(PBO) 등을 포함한 실온(예컨대, 25℃) 액상 하이-K 폴리머를 포함한다. 일부 다른 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(118)는 실온 또는 저온(예컨대, 250% 미만) 액상 SiO2 또는 스핀 온 글래스(Spin on Glass; SOG)를 포함하며, 이들은 유전 상수가 대략 4이상이다. 일부 다른 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(118)는, 예컨대, 대기압 CVD(atmospheric pressure CVD; APCVD), 부기압 CVD(sub-atmospheric CVD; SACVD), 플라즈마 인핸스드 CVD(plasma enhanced CVD; PECVD), 금속 유기 CVD(metal organic CVD; MOCVD) 등을 포함하는, 저온(예컨대, 180℃) 화학적 기상 증착된 SiO2(chemical vapor deposited SiO2; CVD-SiO2), SiNx 또는 SiOxNy 증착을 포함한다. 일부 다른 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(118)는, 예컨대, ZrO2-Al2O3-ZrO2(ZAZ)를 포함하는 저온(예컨대, 210℃) 하이-K 유전체 증착 또는 예컨대 ZrO2, Al2O3, HfOx, HfSiOx, ZrTiOx, TiO2, TaOx 등을 포함하는 다른 하이-K 유전체 증착을 포함한다. 일부 다른 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(118)은 하이브리드 원자층 증착된 SrO(atomic layer deposited SrO; ALD-SrO) 전극 및 화학적 기상 증착된 RuO2(chemical vapor deposited RuO2; CVD-RuO2) 유전체 층을 포함한다. 예컨대, 일부 다른 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(118)는 SrRuO3-SrTiO3-SrRuO3(SRO-STO-SRO) 구조체를 포함한다. In some embodiments, the dielectric material 160 comprises a room temperature (e.g., 25 占 폚) liquid high-K polymer that includes polyimide (PI), polybenzoxazole (PBO) In some other embodiments, the dielectric material 118 comprises a liquid phase SiO 2 or a Spin on Glass (SOG) at room or low temperature (e.g., less than 250%), . In some other embodiments, dielectric material 118 may be deposited using any suitable process, such as, for example, atmospheric pressure CVD (APCVD), sub-atmospheric CVD (SACVD), plasma enhanced CVD (PECVD) , metal organic CVD include;; (CVD-SiO 2 chemical vapor deposited SiO 2), SiNx, or SiOxNy deposition (metal organic CVD MOCVD) or the like, a low temperature of (e.g., 180 ℃) chemical vapor deposited SiO 2 comprising a. In some other embodiments, dielectric material 118 is, for example, ZrO 2 -Al 2 O 3 -ZrO low temperature containing 2 (ZAZ) (e.g., 210 ℃) high -K dielectric deposition, or for example, ZrO 2, K 2 O 3 , H 2 O 3 , HfO x, HfSiO x, ZrTiO x, TiO 2 , TaO x, and the like. Part according to other embodiments, dielectric material 118 is a hybrid atomic layer deposition of SrO (atomic layer deposited SrO; ALD-SrO) electrode and a chemical vapor deposited RuO 2 (chemical vapor deposited RuO 2 ; CVD-RuO 2) And a dielectric layer. For example, the part according to other embodiments, the dielectric material 118 comprises a SrRuO 3 -SrTiO 3 -SrRuO 3 (SRO -STO-SRO) structure.

도 21은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른, 도 20에 예시된 바와 같은 InFO 패키지(200)를 형성하는 방법(2100)을 예시하는 흐름도이다. 본 개시의 더 나은 이해를 위하여, 방법(2100)은 도 1 및 도 20에 도시된 반도체 구조체(100)에 관하여 논의되지만, 이것으로 제한되지는 않는다. FIG. 21 is a flow chart illustrating a method 2100 of forming an InFO package 200 as illustrated in FIG. 20, in accordance with some embodiments of the present disclosure. For a better understanding of the present disclosure, the method 2100 is discussed with respect to the semiconductor structure 100 shown in Figures 1 and 20, but is not limited thereto.

예시를 위하여, 도 20에 예시된 InFO 패키지(200)의 제조 프로세스는 도 22 내지 도 26에 대하여 방법(2100)에 의해 설명된다. 도 22 내지 도 26은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른, 제조 프로세스의 상이한 스테이지들에서의 InFO 패키지(200)의 단면도이다. 도 4 내지 도 19 및 도 22 내지 도 26에서의 상이한 스테이지들 이후에, 패키지(200)는 도 20의 단면도를 가진다. 도 22 내지 도 26을 방법(2100)을 이용하여 함께 설명하지만, 도 22 내지 도 26에 개시된 구조체들은 방법(2100)로 제한되지 않는다는 것을 인식해야 한다. 도 4 내지 도 19의 실시형태들에 대하여, 도 22 내지 도 26의 유사한 엘리먼트는 이해를 쉽게 하기 위하여 동일한 참조 번호로 지정된다.For illustrative purposes, the manufacturing process of the InFO package 200 illustrated in FIG. 20 is illustrated by method 2100 for FIGS. 22-26. 22-26 are cross-sectional views of an InFO package 200 at different stages of the manufacturing process, in accordance with some embodiments of the present disclosure. After the different stages in Figs. 4-19 and 22-26, the package 200 has the cross-section of Fig. Although FIGS. 22-26 are described together using method 2100, it should be appreciated that the structures disclosed in FIGS. 22-26 are not limited to method 2100. For the embodiments of Figs. 4-19, similar elements of Figs. 22-26 are designated with the same reference numerals for ease of understanding.

도 3에 예시된 방법(300)과 비교하여, 도 21에 예시된 방법(2100)에서, 몰딩 화합물(MC)은 예컨대, 에폭시 수지, 몰딩 언더필 등을 포함하는 비교적 낮은 유전 상수를 가진 재료를 포함한다.In contrast to the method 300 illustrated in FIG. 3, in the method 2100 illustrated in FIG. 21, the molding compound MC includes a material having a relatively low dielectric constant, including, for example, epoxy resin, molding underfill, do.

도 13에 예시된 바와 같이, 동작 S390에서의 연마 프로세스가 수행된 이후에, 동작 S391이 수행된다. 동작 S391에서, 도 22에 예시된 바와 같이, 패터닝된 포토레지스트(2201)는 몰딩 화합물(MC) 위에 형성된다. 포토레지스트(2201)의 일부는 포토 마스크(도시되지 않음)를 이용하여 노광된다. 그 후에, 포토레지스트(2201)의 노광되거나 노광되지 않은 부분은, 네가티브 또는 포지티브 레지스트가 사용되는지 여부에 따라서 제거된다. 포토레지스트(2201)의 부분은, 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이의 몰딩 화합물(MC)의 영역에서 노출된 개구를 형성하도록 제거되며, 몰딩 화합물(MC)의 영역에 배치된 결과적으로 패터닝된 포토레지스트(2201)는 디바이스 다이(208)를 둘러싼다.As illustrated in FIG. 13, after the polishing process at operation S390 is performed, operation S391 is performed. In operation S391, as illustrated in Fig. 22, a patterned photoresist 2201 is formed on the molding compound MC. A part of the photoresist 2201 is exposed using a photomask (not shown). Thereafter, the exposed or unexposed portions of the photoresist 2201 are removed depending on whether a negative or positive resist is used. The portion of the photoresist 2201 is removed to form an exposed opening in the region of the molding compound MC between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 and placed in the region of the molding compound MC As a result, the patterned photoresist 2201 encapsulates the device die 208.

다음으로, 도 23에 예시된 바와 같이, 동작 S393에 있어서, 에칭 프로세스는, 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이에 몰딩 화합물(MC)의 노출된 부분을 제거하도록 수행된다. 일부 실시형태들에 있어서, HF 및 AMAR(Cu + NH3 화합물)을 이용한 습식 에칭이 적용된다. 일부 다른 실시형태들에 있어서, TMAH를 함유하는 LDPP 및 HF를 이용한 습식 에칭이 적용된다.23, an etching process is performed to remove the exposed portion of the molding compound MC between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144, at operation S393. In some embodiments, wet etching with HF and AMAR (Cu + NH 3 compound) is applied. In some other embodiments, wet etching with LDPP and HF containing TMAH is applied.

다음으로, 도 24에 예시된 바와 같이, 동작 S395에 있어서, 포토레지스트(2201)가 제거된다. 일부 실시형태들에 있어서, 습식 스트립 프로세스는 포토레지스트(2201)를 제거하는데 사용된다. 일부 실시형태들에 있어서, 습식 스트립 프로세스 동안에, 디메틸술폭시드(Dimethylsulfoxide; DMSO) 및 테트라메틸 암모늄 히드록시드(Tetramethyl ammonium hydroxide; TMAH)는 포토레지스트 재료를 제거하는데 사용된다. 예컨대, 포토레지스트(2201)는 포토레지스트(2201)를 분해하고, 포토레지스트(2201)을 부풀어 오르게 하기 위하여 디메틸술폭시드(DMSO)를 이용하여 제거되고, 테트라메틸 암모늄 히드록시드(TMAH)는 폴리머 가교(cross-linkage)를 절단하는데 사용된다. Next, as illustrated in Fig. 24, in operation S395, the photoresist 2201 is removed. In some embodiments, a wet strip process is used to remove the photoresist 2201. In some embodiments, during the wet strip process, dimethylsulfoxide (DMSO) and tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) are used to remove the photoresist material. For example, the photoresist 2201 is removed using dimethylsulfoxide (DMSO) to dissolve the photoresist 2201 and swell the photoresist 2201, and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) It is used to cut cross-linkage.

다음으로, 도 25에 예시된 바와 같이, 동작 S397에 있어서, 몰딩 층(209) 위에 그리고 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이에 유전체 재료(160)가 형성된다. 일부 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(160)의 유전 상수는 몰딩 화합물(MC)의 유전 상수보다 더 크다. Next, dielectric material 160 is formed over molding layer 209 and between vertical conductive structure 124 and vertical conductive structure 144 in operation S397, as illustrated in Fig. In some embodiments, the dielectric constant of the dielectric material 160 is greater than the dielectric constant of the molding compound MC.

다음으로, 도 26에 예시된 바와 같이, 동작 S399에서의 화학적 기계적 연마(CMP) 프로세스가, 유전체 재료(160)의 과도한 부분을 제거하고, 도전성 재료(206), 도전성 비아(207), 및 도전성 필러(2081)와 같은 도전성 특징부를 노출시키기 위하여 수행된다. 이에 따라서, 몰딩 화합물(MC)과는 상이한 유전체 재료(160)가, 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이에 충전된다.26, the chemical mechanical polishing (CMP) process at operation S399 removes the excess portion of the dielectric material 160 and exposes the conductive material 206, the conductive vias 207, and the conductive Is performed to expose the conductive features, such as the filler 2081. Accordingly, a dielectric material 160 different from the molding compound MC is filled between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144.

일부 실시형태들에 있어서, 방법(2100)은 동작 S391 이전에 동작 S310 내지 S390, 그리고 동작 S399 이후에 수행된 동작 S400 내지 S480을 포함한다. 방법(2100)에서의 동작들(S310-S390 및 S400-S480)은 방법(300)에서의 동작과 유사하므로, 전술한 단락 및 도 4 내지 도 20에 충분히 설명되어 있다. 따라서, 이것의 상세한 설명은 간략화를 위하여 생략된다.In some embodiments, the method 2100 includes operations S310 through S390 prior to operation S391 and operations S400 through S480 performed after operation S399. Operations (S310-S390 and S400-S480) in method 2100 are similar to operations in method 300 and therefore are fully described in the paragraphs above and Figures 4-20. Therefore, a detailed description thereof is omitted for the sake of simplicity.

상기 예시는 예시적인 동작들을 포함하지만, 이 동작들은 반드시 도시된 순서로 수행되지는 않는다. 동작들은, 본 개시의 여러 가지 실시형태들의 사상 및 범위에 따라서, 부가, 대체, 순서 변경, 및/또는 적절히 삭제될 수도 있다.The above example includes exemplary operations, but these operations are not necessarily performed in the order shown. Operations may be added, substituted, reordered, and / or properly deleted depending on the spirit and scope of various embodiments of the present disclosure.

도 27을 참조한다. 도 27은 본 개시의 여러 가지 실시형태들에 따른 도 1의 반도체 구조체(100)를 포함하는 다른 InFO 패키지(200)를 예시하는 개략도이다. 도 2의 실시형태들에 대하여, 도 27의 유사한 엘리먼트는 이해를 쉽게 하기 위하여 동일한 참조 번호로 지정된다. See FIG. Figure 27 is a schematic diagram illustrating another InFO package 200 including the semiconductor structure 100 of Figure 1 in accordance with various embodiments of the present disclosure. For the embodiments of FIG. 2, similar elements in FIG. 27 are designated with the same reference numerals for ease of understanding.

도 2에 도시된 실시형태들과 비교하여, 도 20에 예시적으로 도시된 실시형태들에 있어서, 디바이스 다이(208)는, 2개의 도전성 필러(2081 및 2082)를 포함하며, 도전성 스루 몰딩 비아(207)는 디바이스 다이(208)의 다른 측에 배치된다. 예시를 위하여, 실시형태들에 있어서, 도전성 스루 몰딩 비아(207)는, 접지에 접속되도록, RDL(212 및 214)을 통하여, 외부 커넥터(217a)에 전기적으로 연결되며, 이면 재분포 층(204)를 통하여 수직 도전성 구조체(124)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라서, MIM 구조체의 하부 전극이 접지에 연결된다. 도전성 필러(2081)는 RDL(212 및 214)를 통하여 핑거 MIM의 포지티브 전압측에 전기적으로 연결된다. 또한, 수직 도전성 구조체(144)는 RDL(212)을 통하여 서로 전기적으로 연결된다. 이에 따라서, MIM 구조체의 상부 전극은 RDL(214) 및 도전성 필러(2081)를 통하여 디바이스 다이(208)에 연결된다. 도전성 필러(2082)는, 외부 커넥터(217b)를 통하여 디바이스 다이(208)에 대한 입력 신호를 수신하기 위하여, RDL(212 및 214)를 통하여 외부 커넥터(217b)에 전기적으로 연결된다. 도 2에 도시된 실시형태와 유사하게, 하이-k 몰딩 화합물(MC)은, 도전성 필러(2081)와 RDL(214, 212, 및 210)을 통하여 다이(208)로부터 보내진 신호 노이즈를 억제하기 위한 핑거형 MIM 커패시터 구조체를 형성하기 위하여, 몰딩 층(209) 내에 충전되고, 반도체 구조체(100)의 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이에 충전된다. 일부 실시형태들에 있어서, 수직 도전성 구조체(124 및 144)는 정사각형 형상, 직사각형 형상, 단면에 있어서 임의의 다른 적절한 형상, 또는 이들의 임의의 조합을 가진다. In contrast to the embodiments shown in FIG. 2, in the embodiments illustrated in FIG. 20, the device die 208 includes two conductive fillers 2081 and 2082, and the conductive through- (207) is disposed on the other side of the device die (208). For illustrative purposes, in embodiments, conductive through molding via 207 is electrically connected to external connector 217a through RDLs 212 and 214 to be connected to ground, and a backside redistribution layer 204 (Not shown). Accordingly, the lower electrode of the MIM structure is connected to the ground. The conductive filler 2081 is electrically connected to the positive voltage side of the finger MIM through the RDLs 212 and 214. [ In addition, the vertical conductive structures 144 are electrically connected to each other via the RDL 212. Accordingly, the top electrode of the MIM structure is connected to the device die 208 via the RDL 214 and the conductive filler 2081. The conductive filler 2082 is electrically connected to the external connector 217b through the RDLs 212 and 214 to receive an input signal to the device die 208 through the external connector 217b. Similar to the embodiment shown in Figure 2, the high-k molding compound MC is used to suppress signal noise sent from the die 208 via the conductive filler 2081 and the RDLs 214, 212, Is filled into the molding layer 209 and filled between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 of the semiconductor structure 100 to form a finger type MIM capacitor structure. In some embodiments, the vertical conductive structures 124 and 144 have a square shape, a rectangular shape, any other suitable shape in cross section, or any combination thereof.

도 27에 예시된 InFO 패키지(200)의 제조 프로세스는, 도 2에 예시된 InFO 패키지(200)의 제조 프로세스와 유사하고, 이는 전술한 단락들에서 충분히 설명되어 있으므로, 간략화를 위하여 생략된다. The manufacturing process of the InFO package 200 illustrated in FIG. 27 is similar to the manufacturing process of the InFO package 200 illustrated in FIG. 2, which is fully described in the above-mentioned paragraphs, and thus is omitted for the sake of simplicity.

도 28을 참조한다. 도 28은 본 개시의 대안적인 실시형태들에 따른 도 1의 반도체 구조체(100)를 포함하는 다른 InFO 패키지(200)를 예시하는 개략도이다. 도 20의 실시형태들에 대하여, 도 28에서의 유사한 엘리먼트들은 이해를 쉽게 하기 위하여 동일한 참조 번호로 지정된다.See FIG. 28 is a schematic diagram illustrating another InFO package 200 including the semiconductor structure 100 of FIG. 1 in accordance with alternative embodiments of the present disclosure. For the embodiments of FIG. 20, similar elements in FIG. 28 are designated with the same reference numerals for ease of understanding.

도 27에 도시된 실시형태들와 비교하여, 도 28에 예시적으로 도시된 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(160) 및 몰딩 화합물(MC)은 상이한 재료를 가진다. 유전체 재료(160)는 절연 구조체를 형성하기 위하여 반도체 구조체(100) 내의 수직 도전성 구조체(124)와 수직 도전성 구조체(144) 사이에 충전된다. 예컨대, 일부 실시형태들에 있어서, 유전체 재료(160)의 유전 상수(또는 유전율) 값은 몰딩 화합물(MC)의 유전 상수(또는 유전율)보다 더 크다. 일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 디바이스 다이(208)를 둘러싸도록 반도체 구조체(100) 외부의 몰딩 층에 인가되며, 몰딩 화합물(MC)은 다른 실시형태들에서 예컨대, 약 3.9 미만 그리고 심지어 약 2.5 미만의 로우-k 값을 가진다. 일부 실시형태들에 있어서, 몰딩 화합물(MC)은 예컨대, 에폭시 수지, 몰딩 언더필 등을 포함하는 임의의 적절한 재료를 포함한다. 이와 유사하게, 도 28에 예시된 InFO 패키지(200)의 제조 프로세스는 도 20에 예시된 InFO 패키지(200)의 제조 프로세스와 유사하며, 이는 전술한 단락들에서 충분히 설명되어 있으므로, 간략화를 위하여 생략된다.In contrast to the embodiments shown in FIG. 27, in the embodiments illustrated in FIG. 28, the dielectric material 160 and the molding compound MC have different materials. The dielectric material 160 is filled between the vertical conductive structure 124 and the vertical conductive structure 144 in the semiconductor structure 100 to form an insulating structure. For example, in some embodiments, the dielectric constant (or permittivity) value of the dielectric material 160 is greater than the dielectric constant (or permittivity) of the molding compound MC. In some embodiments, the molding compound MC is applied to a molding layer outside the semiconductor structure 100 to surround the device die 208 and the molding compound MC is used in other embodiments, for example, less than about 3.9 And even a low-k value of less than about 2.5. In some embodiments, the molding compound (MC) comprises any suitable material including, for example, epoxy resin, molding underfill, and the like. Similarly, the manufacturing process of the InFO package 200 illustrated in FIG. 28 is similar to the manufacturing process of the InFO package 200 illustrated in FIG. 20, which is fully described in the above paragraphs, do.

상기의 설명은, 당업자가 본 개시의 양태들을 더 잘 이해할 수 있도록 수 개의 실시형태들의 특징들을 약술한다. 당업자라면, 여기서 소개된 실시형태들과 동일한 목적을 달성하고 및/또는 동일한 이점을 달성하기 위하여 기타의 프로세스들 및 구조체들을 설계 또는 변경하기 위한 기초로서 본 개시를 용이하게 이용할 수 있다는 것을 인식하여야 한다. 당업자라면, 이러한 등가의 구성들이 본 개시의 사상과 범위로부터 벗어나지 않으며, 당업자가 본 개시의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 본원에서 다양한 변경, 대체, 및 변형을 행할 수 있다는 것을 또한 인식해야 한다.The foregoing description outlines features of several embodiments in order to enable those skilled in the art to better understand aspects of the disclosure. Those skilled in the art will recognize that the present disclosure can readily be used as a basis for designing or modifying other processes and structures to achieve the same purpose and / or to achieve the same advantages as the embodiments disclosed herein . Those skilled in the art will further appreciate that such equivalent constructions do not depart from the spirit and scope of this disclosure and that various changes, substitutions, and alterations can be made herein by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the disclosure.

Claims (20)

반도체 디바이스에 있어서,
디바이스 다이,
상기 디바이스 다이를 둘러싸는 몰딩 층과,
상기 몰딩 층 내에 형성된 복수의 제1 수직 도전성 구조체와,
상기 몰딩 층 내에 형성된 복수의 제2 수직 도전성 구조체를 포함하며,
상기 제1 수직 도전성 구조체 및 상기 제2 수직 도전성 구조체는, 서로 얽혀 있고, 상기 제1 수직 도전성 구조체와 상기 제2 수직 도전성 구조체 사이에 절연 구조체가 형성되는 것인 반도체 디바이스.
A semiconductor device comprising:
Device die,
A molding layer surrounding the device die,
A plurality of first vertical conductive structures formed in the molding layer,
And a plurality of second vertical electrically conductive structures formed in the molding layer,
Wherein the first vertical conductive structure and the second vertical conductive structure are entangled with each other and an insulating structure is formed between the first vertical conductive structure and the second vertical conductive structure.
제1항에 있어서, 상기 디바이스 다이를 둘러싸고, 상기 절연 구조체를 형성하도록 상기 몰딩 층에 몰딩 화합물이 인가되는 것인 반도체 디바이스.2. The semiconductor device of claim 1, wherein a molding compound is applied to the molding layer to surround the device die and to form the insulation structure. 제2항에 있어서, 상기 몰딩 화합물은 폴리머 또는 실리카를 포함하는 것인 반도체 디바이스.3. The semiconductor device of claim 2, wherein the molding compound comprises a polymer or silica. 제1항에 있어서, 상기 디바이스 다이를 둘러싸도록 상기 몰딩 층에 몰딩 화합물이 인가되고, 상기 절연 구조체를 형성하기 위하여 상기 몰딩 층에 유전체 재료가 인가되는 것인 반도체 디바이스.2. The semiconductor device of claim 1, wherein a molding compound is applied to the molding layer to surround the device die, and a dielectric material is applied to the molding layer to form the insulation structure. 제4항에 있어서, 상기 유전체 재료는 상기 몰딩 화합물의 유전 상수보다 더 높은 유전 상수를 가지는 것인 반도체 디바이스.5. The semiconductor device of claim 4, wherein the dielectric material has a dielectric constant that is higher than a dielectric constant of the molding compound. 제4항에 있어서, 상기 유전체 재료는 폴리이미드 또는 폴리벤조올사졸을 포함하는 것인 반도체 디바이스.5. The semiconductor device of claim 4, wherein the dielectric material comprises polyimide or polybenzooxazole. 제4항에 있어서, 상기 유전체 재료는 실리콘 질화물 또는 실리콘 이산화물을 포함하는 것인 반도체 디바이스.5. The semiconductor device of claim 4, wherein the dielectric material comprises silicon nitride or silicon dioxide. 제4항에 있어서, 상기 유전체 재료는 ZrO2, Al2O3, HfOx, HfSiOx, ZrTiOx, TiO2, 및 TaOx 중 적어도 하나를 포함하는 것인 반도체 디바이스.The method of claim 4, wherein the semiconductor device to the dielectric material comprises at least one of ZrO 2, Al 2 O 3, HfOx, HfSiOx, ZrTiOx, TiO 2, and TaOx. 제4항에 있어서, 상기 유전체 재료는, SrRuO3-SrTiO3-SrRuO3 구조체 또는 ZrO2-Al2O3-ZrO2 구조체를 포함하는 것인 반도체 디바이스. The method of claim 4, wherein the dielectric material is, SrRuO 3 -SrTiO 3 -SrRuO 3 structure or a semiconductor device comprises a ZrO 2 -Al 2 O 3 -ZrO 2 structure. 제1항에 있어서, 상기 제1 수직 도전성 구조체는 격자 패턴으로 분포되고, 상기 제2 수직 도전성 구조체는 격자 패턴으로 분포되는 것인 반도체 디바이스.The semiconductor device of claim 1, wherein the first vertical conductive structures are distributed in a lattice pattern, and the second vertical conductive structures are distributed in a lattice pattern. 제1항에 있어서,
상기 몰딩 층 위에 놓이는 제1 폴리머 층과,
상기 제1 폴리머 층 위에 놓이는 제1 재분포 층과,
상기 제1 재분포 층 위에 놓이는 제2 폴리머 층과,
상기 제2 폴리머 층 위에 놓이는 제2 재분포 층을 더 포함하며,
제2 도전성 플레인은 상기 제1 재분포 층 내에 형성되며, 상기 디바이스 다이 및 상기 제2 도전성 플레인은 상기 제2 재분포 층을 통하여 전기적으로 연결되는 것인 반도체 디바이스.
The method according to claim 1,
A first polymer layer overlying the molding layer,
A first redistribution layer overlying the first polymer layer,
A second polymer layer overlying the first redistribution layer,
Further comprising a second redistribution layer overlying the second polymer layer,
Wherein a second conductive plane is formed in the first redistribution layer and the device die and the second conductive plane are electrically connected through the second redistribution layer.
방법에 있어서,
기판 상에 제1 도전성 플레인을 형성하는 단계와,
상기 제1 도전성 플레인 상에 그리고 상기 제1 도전성 플레인에 전기적으로 연결된 복수의 제1 수직 도전성 구조체를 형성하는 단계와,
상기 기판 상에 복수의 제2 수직 도전성 구조체를 형성하는 단계로서, 상기 제1 수직 도전성 구조체 및 상기 제2 수직 도전성 구조체는 서로 얽혀 있고, 상기 제1 수직 도전성 구조체와 상기 제2 수직 도전성 구조체 사이에 절연 구조체가 형성되는 것인, 상기 복수의 제2 수직 도전성 구조체를 형성하는 단계와,
기판 상에 디바이스 다이를 부착하는 단계와,
상기 디바이스 다이를 둘러싸도록 상기 기판 위에 놓이는 몰딩 층 내에 몰딩 화합물을 인가하는 단계와,
상기 몰딩 층 상에 제2 도전성 플레인을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제2 도전성 플레인은 상기 제2 수직 도전성 구조체에 전기적으로 연결되는 것인 방법.
In the method,
Forming a first conductive plane on the substrate;
Forming a plurality of first vertical electrically conductive structures electrically connected to the first conductive plane and to the first conductive plane;
Forming a plurality of second vertical electrically conductive structures on the substrate, wherein the first vertical electrically conductive structure and the second vertical electrically conductive structure are entangled with each other, and between the first vertical electrically conductive structure and the second vertical electrically conductive structure Forming a plurality of second vertical conductive structures, wherein an insulating structure is formed;
Attaching a device die on a substrate;
Applying a molding compound into the molding layer overlying the substrate to surround the device die,
And forming a second conductive plane on the molding layer,
Wherein the second conductive plane is electrically connected to the second vertical conductive structure.
제12항에 있어서,
상기 디바이스 다이, 상기 제1 수직 도전성 구조체 및 상기 제2 수직 도전성 구조체를 둘러싸도록 상기 기판 위에 놓이는 상기 몰딩 층 내에 상기 몰딩 화합물을 인가하는 단계를 더 포함하는 방법.
13. The method of claim 12,
Further comprising applying the molding compound in the molding layer overlying the substrate to surround the device die, the first vertical conductive structure, and the second vertical conductive structure.
제12항에 있어서,
상기 제1 수직 도전성 구조체와 상기 제2 수직 도전성 구조체 사이에 유전체 재료를 인가하는 단계를 더 포함하며,
상기 유전체 재료는 상기 몰딩 화합물의 유전 상수보다 더 높은 유전 상수를 가지는 것인 방법.
13. The method of claim 12,
Further comprising the step of applying a dielectric material between the first vertical conductive structure and the second vertical conductive structure,
Wherein the dielectric material has a higher dielectric constant than the dielectric constant of the molding compound.
제12항에 있어서,
상기 몰딩 층 위에 놓이며, 복수의 개구를 가진 제1 폴리머 층을 형성하는 단계와,
상기 제2 도전성 플레인을 형성하기 위하여 상기 제1 폴리머 층 위에 놓이는 제1 재분포 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
13. The method of claim 12,
Forming a first polymer layer overlying the molding layer, the first polymer layer having a plurality of openings,
Further comprising forming a first redistribution layer overlying the first polymer layer to form the second conductive plane.
제15항에 있어서,
상기 제1 재분포 층 위에 놓이며, 복수의 개구를 가진 제2 폴리머 층을 형성하는 단계와,
상기 제2 폴리머 층 위에 놓이며 제2 재분포 층을 형성하는 단계와,
상기 제2 재분포 층 위에 놓이며 제3 폴리머 층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 디바이스 다이 및 상기 제2 도전성 플레인은 상기 제2 재분포 층을 통하여 전기적으로 연결되는 것인 방법.
16. The method of claim 15,
Forming a second polymer layer overlying the first redistribution layer and having a plurality of openings,
Forming a second redistribution layer overlying the second polymer layer;
Further comprising forming a third polymer layer overlying the second redistribution layer,
Wherein the device die and the second conductive plane are electrically connected through the second redistribution layer.
방법에 있어서,
패키지 구조체 상에 커패시터 구조체를 형성하는 단계로서, 상기 커패시터 구조체는, 복수의 제1 수직 도전성 구조체, 복수의 제2 수직 도전성 구조체 및 상기 제1 수직 도전성 구조체와 상기 제2 수직 도전성 구조체 사이의 절연 구조체를 포함하는 것인, 상기 커패시터 구조체를 형성하는 단계와,
상기 기판 상에 디바이스 다이를 부착하는 단계와,
상기 디바이스 다이와 상기 커패시터 구조체를 둘러싸도록 상기 기판 위에 놓이는 몰딩 층 내에 몰딩 화합물을 인가하는 단계를 포함하는 방법.
In the method,
Forming a capacitor structure on a package structure, the capacitor structure comprising a plurality of first vertical conductive structures, a plurality of second vertical conductive structures, and an insulating structure between the first vertical conductive structures and the second vertical conductive structures, Forming the capacitor structure, wherein the capacitor structure comprises:
Attaching a device die on the substrate;
And applying a molding compound into the molding layer lying over the substrate to surround the device die and the capacitor structure.
제17항에 있어서, 상기 절연 구조체는 상기 몰딩 화합물의 유전 상수보다 더 높은 유전 상수를 가진 유전체 재료를 포함하는 것인 방법.18. The method of claim 17, wherein the dielectric structure comprises a dielectric material having a dielectric constant that is higher than a dielectric constant of the molding compound. 제17항에 있어서, 상기 커패시터 구조체는, 상기 제1 수직 도전성 구조체에 전기적으로 연결된 제1 도전성 플레인 및 상기 제2 수직 도전성 구조체에 전기적으로 연결된 제2 도전성 플레인을 더 포함하며,
상기 방법은,
상기 제1 도전성 플레인을 형성하기 위하여 상기 기판 위에 놓이는 이면 재분포 층을 형성하는 단계와,
상기 몰딩 층 위에 놓이며, 복수의 개구를 가진 제1 폴리머 층을 형성하는 단계와,
제2 도전성 플레인을 형성하기 위하여 상기 제1 폴리머 층 위에 놓이는 제1 재분포 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
18. The device of claim 17, wherein the capacitor structure further comprises: a first conductive plane electrically coupled to the first vertical conductive structure and a second conductive plane electrically coupled to the second vertical conductive structure,
The method comprises:
Forming a backside redistribution layer overlying the substrate to form the first conductive plane;
Forming a first polymer layer overlying the molding layer, the first polymer layer having a plurality of openings,
Further comprising forming a first redistribution layer overlying the first polymer layer to form a second conductive plane.
제19항에 있어서,
상기 제1 재분포 위에 놓이며, 복수의 개구를 가진 제2 폴리머 층을 형성하는 단계와,
상기 제2 폴리머 층 위에 제2 재분포 층을 형성하는 단계와,
상기 제2 재분포 층 위에 제3 폴리머 층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 디바이스 다이와 제2 도전성 플레인은 상기 제2 재분포 층을 통하여 전기적으로 접속되는 것인 방법.
20. The method of claim 19,
Forming a second polymer layer overlying the first redistribution and having a plurality of openings,
Forming a second redistribution layer over the second polymer layer;
Further comprising forming a third polymer layer over the second redistribution layer,
Wherein the device die and the second conductive plane are electrically connected through the second redistribution layer.
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