KR20170123238A - 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법 - Google Patents

반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170123238A
KR20170123238A KR1020170047733A KR20170047733A KR20170123238A KR 20170123238 A KR20170123238 A KR 20170123238A KR 1020170047733 A KR1020170047733 A KR 1020170047733A KR 20170047733 A KR20170047733 A KR 20170047733A KR 20170123238 A KR20170123238 A KR 20170123238A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor device
concave portion
insulating layer
resin insulating
substrate
Prior art date
Application number
KR1020170047733A
Other languages
English (en)
Inventor
야스유키 타케하라
카즈히코 키타노
Original Assignee
가부시키가이샤 제이디바이스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 제이디바이스 filed Critical 가부시키가이샤 제이디바이스
Publication of KR20170123238A publication Critical patent/KR20170123238A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/561Batch processing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814Conductive parts
    • H01L21/4871Bases, plates or heatsinks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76841Barrier, adhesion or liner layers
    • H01L21/76871Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers
    • H01L21/76873Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers for electroplating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76841Barrier, adhesion or liner layers
    • H01L21/76871Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers
    • H01L21/76874Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers for electroless plating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/142Metallic substrates having insulating layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H01L23/3128Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation the substrate having spherical bumps for external connection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3142Sealing arrangements between parts, e.g. adhesion promotors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • H01L23/3178Coating or filling in grooves made in the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/18High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/19Manufacturing methods of high density interconnect preforms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/18High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/20Structure, shape, material or disposition of high density interconnect preforms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/27Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L24/80 - H01L24/90
    • H01L24/92Specific sequence of method steps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/5442Marks applied to semiconductor devices or parts comprising non digital, non alphanumeric information, e.g. symbols
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54473Marks applied to semiconductor devices or parts for use after dicing
    • H01L2223/54486Located on package parts, e.g. encapsulation, leads, package substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04105Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/12105Bump connectors formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bumps on chip-scale packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13101Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13113Bismuth [Bi] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13117Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/13118Zinc [Zn] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13139Silver [Ag] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13155Nickel [Ni] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/18High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/19Manufacturing methods of high density interconnect preforms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/2901Shape
    • H01L2224/29011Shape comprising apertures or cavities
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/2919Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73267Layer and HDI connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8312Aligning
    • H01L2224/83121Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/83132Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed outside the semiconductor or solid-state body, i.e. "off-chip"
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92244Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a build-up interconnect
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/492Bases or plates or solder therefor
    • H01L23/4924Bases or plates or solder therefor characterised by the materials
    • H01L23/4926Bases or plates or solder therefor characterised by the materials the materials containing semiconductor material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • H01L2924/143Digital devices
    • H01L2924/1431Logic devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • H01L2924/143Digital devices
    • H01L2924/1434Memory
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/146Mixed devices
    • H01L2924/1461MEMS

Abstract

기재에 반도체 장치를 배치할 때의 높은 얼라이먼트 정도를 얻기 위한 반도체 패키지의 제조 방법을 제공하는 것이다. 반도체 패키지는, 오목부가 마련된 기재와, 기재의 오목부가 마련된 면측에 배치된 반도체 장치와, 반도체 장치를 덮는 수지 절연층을 가진다. 반도체 패키지는, 기재와 반도체 장치의 사이의 접착층을 더 가지고 있을 수 있다. 접착층은, 오목부를 노출하는 개구부를 가지고, 수지 절연층은, 개구부의 측벽에 접하고 있을 수 있다.

Description

반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법{SEMICONDUCTOR PACKAGE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 기재상에 있어서의 반도체 장치의 실장 기술에 관한 것이다.
종래, 휴대 전화나 스마트 폰 등의 전자기기에 있어서, 지지 기판상에 IC 칩 등의 반도체 장치가 탑재된 반도체 패키지 구조가 이용되고 있다(예를 들면, 특개 2010-278334호 공보). 이러한 반도체 패키지로는, 일반적으로는, 지지기재상에 접착층을 개입시켜 IC 칩이나 메모리 등의 반도체 장치가 접착되고 그 반도체 장치를 봉지체(봉지용 수지 재료)로 덮는 것으로 반도체 디바이스를 보호하는 구조가 채용되고 있다.
반도체 장치에 이용하는 지지기재로서 프린트기재, 세라믹기재 등의 여러가지 기재가 이용된다. 특히, 근래에는, 금속기재를 이용한 반도체 패키지의 개발이 진행되고 있다. 금속기재상에 반도체 장치가 탑재되어 재배선에 의해 팬 아웃되는 반도체 패키지는, 전자 쉴드성이나 열특성이 뛰어나다고 하는 이점을 가지고, 신뢰성의 높은 반도체 패키지로서 주목받고 있다. 이러한 반도체 패키지는, 패키지 디자인의 자유도가 높다고 하는 이점도 가진다.
지지기재상에 반도체 장치가 탑재된 구조의 경우, 대형의 지지기재상에 복수의 반도체 장치가 탑재되는 것에 의해, 동일 프로세스로 복수의 반도체 패키지를 제조하는 것이 가능하다. 이 경우, 지지기재상에 형성된 복수의 반도체 패키지는, 제조 프로세스의 종료후에 개편화 되어 개개의 반도체 패키지가 완성된다. 이와 같이 지지기재상에 반도체 장치가 탑재되는 반도체 패키지 구조는, 양산성이 높다고 하는 이점도 가지고 있다.
상기와 같이, 지지기재로서 대형의 금속기재를 이용한 양산 방법을 고려했을 경우, 해당 금속기재에 반도체 장치를 배치할 때의 높은 얼라이먼트 정도, 반도체 장치와 배선과의 양호한 컨택트, 또는 수율이 높은 반도체 패키지의 개편화 등이 요구된다.
본 발명은, 그러한 과제를 고려한 것이며, 기재에 반도체 장치를 배치할 때의 높은 얼라이먼트 정도를 얻기 위한 반도체 패키지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지는, 적어도 1개의 오목부가 마련된 기재와, 상기 기재의 상기 오목부가 마련된 면측에 배치된 반도체 장치와, 상기 반도체 장치를 덮는 수지 절연층을 가진다.
상기 기재와 상기 반도체 장치의 사이의 접착층을 더 가지고 있을 수 있다.
상기 접착층은, 상기 오목부를 노출하는 개구부를 가지고, 상기 수지 절연층은, 상기 개구부의 측벽에 접하고 있을 수 있다.
상기 오목부는 2개 이상 마련되고, 상기 반도체 장치의 각각 대각에 대응하는 위치에 마련되어 있을 수 있다.
상기 수지 절연층은, 상기 오목부의 측벽에 접하고 있을 수 있다.
상기 수지 절연층은, 상기 오목부의 내부를 채우고 있을 수 있다.
상기 오목부의 사이즈는 0.05 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다.
상기 오목부의 사이즈는 0.1 mm 이상 0.3 mm 이하일 수 있다.
상기 오목부와 상기 반도체 장치와의 거리는 0.05 mm 이상 0.5 mm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법은, 기재의 제1 면측에 적어도 1개의 오목부를 형성하고, 오목부에 기반하여 위치 맞춤을 하는 것으로, 반도체 장치를 기재의 제1 면측에 배치하고, 반도체 장치를 덮는 수지 절연층을 형성한다.
상기 제1 면상에 접착층을 더 형성하고, 반도체 장치는 접착층상에 배치될 수 있다.
접착층에 오목부를 노출하는 개구부를 더 형성하고, 수지 절연층은, 개구부의 측벽에 접하도록 형성될 수 있다.
오목부는, 2개 이상 형성되고, 위치 맞춤은, 2개 이상의 오목부에 기반하여 행해질 수 있다.
상기 접착층은 시트모양 접착층이며, 상기 시트모양 접착층은, 상기 오목부와 상기 시트모양 접착층의 사이에 공동이 형성되도록 상기 오목부를 덮어 상기 제1 면상에 형성될 수 있다.
게다가, Ÿ‡ 에칭에 의해서 상기 기재의 제1 면과는 반대측의 제2 면, 및 상기 제1 면과 상기 제2 면을 접속하는 제3 면을 조면화하고, 상기 제2 면 및 상기 제3 면을 조면화한 후에 상기 접착층에 상기 개구부를 형성할 수도 있다.
상기 기재는 스테인리스강이며, 상기 Ÿ‡ 에칭은 Cu를 포함한 약액을 이용해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법은, 기재에 제1 오목부, 제2 오목부, 및 제3 오목부를 형성하고, 제1 오목부 및 제2 오목부에 기반하여 위치 맞춤하여, 제1 반도체 장치를 기재의 제1 오목부 및 제2 오목부가 형성된 면측에 배치하고, 제2 오목부 및 제3 오목부에 기반하여 위치 맞춤하여, 제2 반도체 장치를 기재의 제2 오목부 및 제3 오목부가 형성된 면측에 배치하고, 제1 반도체 장치 및 제2 반도체 장치를 덮는 수지 절연층을 형성한다.
제1 오목부, 제2 오목부, 및 제3 오목부가 형성된 기재상에 접착층을 더 형성하고, 제1 반도체 장치 및 제2 반도체 장치는 접착층상에 배치될 수 있다.
접착층에, 제1 오목부를 노출하는 제1 개구부, 제2 오목부를 노출하는 제2 개구부, 및 제3 오목부를 노출하는 제3 개구부를 더 형성하고, 수지 절연층은, 제1 개구부의 측벽, 제2 개구부의 측벽, 및 제3 개구부의 측벽에 접하도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 의하면, 기재에 반도체 장치를 배치할 때의 높은 얼라이먼트 정도를 얻기 위한 반도체 패키지의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1a는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 단면 모식도이다;
도 1b는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 얼라이먼트 마커와 반도체 장치와의 위치 관계를 나타내는 평면 모식도이다;
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재에 얼라이먼트 마커를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재에 접착층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재의 이면 및 측면을 조화하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 접착층의 일부를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 6은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재상에 반도체 장치를 배치하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 7은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 8은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층상에 도전층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 9는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 도전층의 표면을 조화하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 10은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층에 개구부를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 11은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 도전층의 표면의 조화 된 영역을 제거하고, 개구 저부의 잔재를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 12는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 무전해 도금법에 따라 도전층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 13은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 감광성 포토레지스트를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 14는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 포토리소그래피에 의해서 감광성 포토레지스트의 일부를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 15는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 전해 도금법에 따라 도전층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 16은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 감광성 포토레지스트를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 17은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 도전층의 일부를 제거해 배선을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 18은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 배선을 덮는 수지 절연층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 19는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층에 배선을 노출하는 개구부를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 20은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 노출된 배선에 대응하는 위치에 솔더 볼을 배치하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 21은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 솔더 볼을 리플로우 하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 22는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층에 지지기재에 이르는 도랑을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 23은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재를 절단 해 반도체 패키지를 개편화하는 공정을 나타내는 도면이다;
도 24는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 얼라이먼트 마커와 반도체 장치와의 위치 관계를 나타내는 평면 모식도이다;
도 25는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 얼라이먼트 마커와 반도체 장치와의 위치 관계를 나타내는 평면 모식도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 구조 및 그 제조 방법으로 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하에서 나타내는 실시 형태는 본 발명의 실시 형태의 일례이며, 본 발명은 이러한 실시 형태로 한정해 해석되는 것은 아니다. 본 실시 형태로 참조하는 도면에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호 또는 유사한 부호를 교부해, 그 반복되는 설명은 생략하는 경우가 있다. 도면의 치수 비율은 설명의 형편상 실제의 비율과는 다른 경우나, 구성의 일부가 도면으로부터 생략되는 경우가 있다. 설명의 편의상, 상방 또는 하방이라고 하는 어구를 이용해 설명하지만, 예를 들면, 제1 부재와 제2 부재와의 상하 관계가 도시와는 거꾸로 되도록 배치될 수 있다. 이하의 설명에서 기판의 제1 면 및 제2 면은 기판의 특정의 면을 가리키는 것이 아니고, 기판의 표면 방향 또는 이면 방향을 특정하는 것으로, 즉, 기판에 대한 상하 방향을 특정하기 위한 명칭이다.
<실시 형태 1>
본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 반도체 패키지의 개요에 대해서, 도 1a 및 도 1b를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1a는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 단면 모식도이다. 도 1b는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 얼라이먼트 마커와 반도체 장치와의 위치 관계를 나타내는 평면 모식도이다. 도 1b에서는, 설명의 편의상 반도체 장치 120보다 상층의, 예를 들면 배선 140 및 솔더 볼 160은 생략되고 있다.
[반도체 패키지 10의 구조]
도 1a에서 나타낸 것처럼, 반도체 패키지 10은, 지지기재 100, 접착층 110, 반도체 장치 120, 제1 수지 절연층 130, 배선 140, 제2 수지 절연층 150, 및 솔더 볼 160을 가진다. 도 1b에서 나타낸 것처럼, 지지기재 100상에 있어서, 반도체 장치 120의 주위에 얼라이먼트 마커 102가 마련되어 있다. 도 1b에서는, 얼라이먼트 마커 102는 반도체 장치 120의 대각에 대응하는 위치에 2개 마련되어 있다.
지지기재 100에는, 지지기재 100의 일부가 패인 형상의 얼라이먼트 마커 102(오목부)가 마련되어 있다. 다시말해, 반도체 패키지 10에는 평탄하지 않은 지지기재 100이 이용된다. 접착층 110은 지지기재 100의 표면에 배치되어 있어 얼라이먼트 마커 102를 노출하도록 접착층 110의 일부가 개구되어 있다. 지지기재 100의 표면이란, 지지기재 100의 얼라이먼트 마커 102가 마련된 면측을 가리킨다. 접착층 110에는 얼라이먼트 마커 102보다 넓은 영역에서 개구된 개구부 112가 마련되어 있다. 개구부 112는 얼라이먼트 마커 102 및 그 주변의 지지기재 100의 표면을 노출하고 있다.
얼라이먼트 마커 102의 사이즈(가장 직경이 큰 개소에 있어서의 사이즈)는 0.05 mm 이상 1.0 mm 이하의 범위에서 선택할 수 있다. 바람직하게는, 얼라이먼트 마커 102의 사이즈는 0.1 mm 이상 0.3 mm 이하일 수 있다. 얼라이먼트 마커 102와 반도체 장치 120의 거리는 0.05 mm 이상 0.5 mm 이하의 범위에서 선택할 수 있다. 얼라이먼트 마커 102의 사이즈는, 얼라이먼트 마커의 판독 장치가 인식 가능한 사이즈일 수 있다. 도 1b에서는, 얼라이먼트 마커 102의 형상이 원형 모양인 예를 나타냈지만, 그 외의 형상일 수 있다. 얼라이먼트 마커 102는 숫자나 문자일 수 있다. 얼라이먼트 마커 102의 사이즈란, 1개의 얼라이먼트 마커 102에 대해 가장 직경이 큰 개소의 사이즈를 의미한다. 얼라이먼트 마커 102와 반도체 장치 120의 거리란, 양자의 간격 중 가장 짧은 개소의 거리를 의미한다.
반도체 장치 120은, 접착층 110 상에 배치되어 있다. 반도체 장치 120의 상부에는, 반도체 장치 120에 포함되는 전자 회로에 접속된 외부 단자 122가 마련되어 있다. 도 1a에서는 접착층 110이 단층인 구조를 예시했지만, 이 구조로 한정되지 않고, 접착층 110은 복수층이 있을 수 있다. 도 1b에서는 1개의 반도체 장치 120에 대해서 2개의 얼라이먼트 마커 102가 마련된 구성을 예시했지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 얼라이먼트 마커 102는 1개의 반도체 장치 120에 대해서 적어도 1개 이상 마련되어 있을 수 있다. 얼라이먼트 마커 102는 1개의 반도체 장치 120에 대해서 3개 이상 마련되어 있을 수 있다.
제1 수지 절연층 130은 반도체 장치 120을 가리도록 지지기재 100 상에 배치되어 있다. 제1 수지 절연층 130은 개구부 112 및 얼라이먼트 마커 102의 오목부를 메우도록 배치되어 있다. 다시말해, 제1 수지 절연층 130은 개구부 112의 측벽에 접하고 있다. 같이 제1 수지 절연층 130은 얼라이먼트 마커 102의 오목부의 측벽에 접하고 있다. 제1 수지 절연층 130에는 개구부 132가 마련되어 있다. 개구부 132는 외부 단자 122에 이르고 있다. 다시말해, 개구부 132는 외부 단자 122를 노출하도록 마련되어 있다.
도 1a에서는, 개구부 112의 측벽의 형상이 수직이며, 해당 측벽과 접착층 110의 표면이 직각을 이루고 있는 구조를 예시했지만, 이 구조로 한정되지 않는다. 예를 들면, 개구부 112의 측벽이 접착층 110의 표면에 대한 수선에 대해서 경사진 테이퍼 형상일 수 있다. 테이퍼 형상으로서는, 개구부 112의 하방에서 상방으로 향해 개구부 112의 개구경이 커지는 순서의 테이퍼 형상일 수도 있고, 반대로 개구부 112의 하방에서 상방을 향해 개구부 112의 개구경이 작아지는 역테이퍼 형상일 수도 있다. 개구부 112의 측벽과 접착층 110의 표면의 사이가 만곡하고 있을 수 있다. 즉, 개구부 112의 측벽과 접착층 110의 표면과의 각부(양자의 경계 부근)는 둥글게 된 형상일 수 있다.
배선 140은 제1 도전층 142 및 제2 도전층 144를 가진다. 제1 도전층 142는 제1 수지 절연층 130의 표면에 배치되어 있다. 제2 도전층 144는 제1 도전층 142 상 및 개구부 132 내부에 배치되어 있고, 외부 단자 122에 접속되고 있다. 도 1a에서는, 제1 도전층 142는 제1 수지 절연층 130의 표면에만 배치되어 있고 개구부 132의 내부에는 전혀 배치되지 않은 구조를 예시했지만, 이 구조로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 도전층 142의 일부가 개구부 132 내부에 배치되어 있을 수 있다. 제1 도전층 142및 제2 도전층 144의 각각은, 도 1a에서 나타낸 것처럼 단층일 수도 있고, 제1 도전층 142 및 제2 도전층의 한쪽 또는 양쪽 모두가 복수층으로 있을 수도 있다.
제2 수지 절연층 150은 배선 140을 덮도록 제1 수지 절연층 130 상에 배치되어 있다. 제2 수지 절연층 150에는 개구부 152가 마련되어 있다. 개구부 152는 배선 140에 이르고 있다. 다시말해, 개구부 152는 배선 140을 노출하도록 마련되어 있다.
솔더 볼 160은 개구부 152 내부 및 제2 수지 절연층 150의 표면에 배치되어 있고, 배선 140에 접속되어 있다. 솔더 볼 160의 표면은 제2 수지 절연층 150의 표면에서 상방으로 돌출하고 있다. 솔더 볼 160의 돌출부는 위에 볼록한 만곡 형상을 가지고 있다. 솔더 볼 160의 만곡 형상은 단면에서 볼 때 원호일 수도 있고, 포물선일 수도 있다.
이상과 같이, 실시 형태 1과 관련되는 반도체 패키지에 의하면, 제1 수지 절연층 130이 얼라이먼트 마커 102의 오목부의 측벽에 접하고 있는 것으로, 접착층 110으로 제1 수지 절연층 130과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 지지기재 100에 얼라이먼트 마커 102를 마련하면, 얼라이먼트 마커 102가 마련된 영역에 있어서, 접착층 110에 의한 접착 효과가 약하게 되어 버린다. 그것이 원인으로, 국소적으로 제1 수지 절연층 130이 지지기재 100으로부터 박리하고, 그 박리를 계기로서 제1 수지 절연층 130이 접착층 110으로부터 박리되어 버리는 일이 있다. 그러나, 상기와 같이, 제1 수지 절연층 130이 얼라이먼트 마커 102의 오목부의 측벽에 접하고 있는 것에 의해, 국소적인 제1 수지 절연층 130의 지지기재 100으로부터의 박리를 억제할 수 있다.
[반도체 패키지 10의 각부재의 재질]
도 1a 및 도 1b에서 나타내는 반도체 패키지 10에 포함되는 각 부재(각층)의 재료에 대해 상세하게 설명한다.
지지기재 100으로서는, 금속기재를 이용할 수 있다. 금속기재로서는, 스테인리스(SUS) 기재, 알루미늄(Al) 기재, 티탄(Ti) 기재, 구리(Cu) 등의 금속재료를 이용할 수 있다. 지지기재 100으로서 금속기재 외에 실리콘 기판, 탄화 실리콘 기판, 화합물 반도체 기판 등의 반도체기재를 이용할 수 있다. SUS 기재는 열팽창율이 낮고, 저가격이기 때문에, 지지기재 100으로서 SUS 기재를 이용하는 것이 바람직하다.
접착층 110으로서는, 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지를 포함한 접착제를 이용할 수 있다.
반도체 장치 120으로서는, 중앙연산 처리장치(Central Processing Unit; CPU), 메모리, 마이크로 전기 기계 시스템(Micro Electro Mechanical Systems; MEMS), 전력용 반도체소자(파워 디바이스) 등을 이용할 수 있다.
제1 수지 절연층 130 및 제2 수지 절연층 150으로서는, 폴리이미드, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 벤조시클로부텐 수지, 폴리아미드, 페놀 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 액정 폴리머, 폴리아미드이미드, 폴리벤조옥사졸, 시아네이트 수지, 아라미드, 폴리올레핀, 폴리에스테르, BT레진, FR-4, FR-5, 폴리아세탈, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 신디오택틱·폴리스티렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르니트릴, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌에테르폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드 등을 이용할 수 있다. 에폭시계 수지는 전기 특성 및 가공 특성이 뛰어나기 때문에, 제1 수지 절연층 130 및 제2 수지 절연층 150으로서 에폭시계 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태로 이용되는 제1 수지 절연층 130에는 필러가 포함되어 있다. 필러로서는, 유리, 탈크, 마이카, 실리카, 알루미나 등의 무기 필러가 이용될 수 있다. 필러로서 불소 수지 필러 등의 유기 필러가 이용될 수도 있다. 다만, 제1 수지 절연층 130이 반드시 필러를 포함한 수지인 것을 한정하는 것은 아니다. 본 실시 형태에서, 제2 수지 절연층 150은 필러를 포함하지 않을 수도 있지만, 제2 수지 절연층 150에는 필러가 포함되어 있을 수도 있다.
제1 도전층 142 및 제2 도전층 144로서는, 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 로듐(Rh), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 등의 금속 또는 이것들을 이용한 합금 등에서 선택할 수 있다. 제1 도전층 142과 제2 도전층 144은 같은 재료를 이용할 수도 있고, 다른 재료를 이용할 수도 있다.
솔더 볼 160으로서는, 예를 들면, Sn에 소량의 Ag, Cu, Ni, 비스머스(Bi), 또는 아연(Zn)을 첨가한 Sn합금으로 형성된 구 형상의 물체를 이용할 수 있다. 솔더 볼 이외에도 일반적인 도전성 입자를 사용할 수 있다. 예를 들면, 도전성 입자로서 입자 형상의 수지의 주위에 도전성의 막이 형성된 것을 사용할 수 있다. 솔더 볼 이외에, 땜납 페이스트를 이용할 수 있다. 땜납 페이스트로서는, Sn, Ag, Cu, Ni, Bi, 인(P), 게르마늄(Ge), 인듐(In), 안티몬(Sb), 코발트(Co), 납(Pb)을 이용할 수 있다.
[반도체 패키지 10의 제조 방법]
도 2 내지 도 23을 이용하여, 본 발명의 실시 형태 1과 관련되는 반도체 패키지 10의 제조 방법을 설명한다. 도 2 내지 도 23에 있어서, 도 1a 및 도 1b에서 나타내는 요소와 같은 요소에는 동일한 부호를 교부했다. 이하의 설명에서는, 지지기재 100으로서 SUS기재, 제1 수지 절연층 130으로서 에폭시계 수지, 제1 도전층 142 및, 제2 도전층 144로서 Cu, 솔더 볼 160으로서 상기 Sn합금을 사용하여 반도체 패키지를 제작하는 제조 방법에 대해 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재에 얼라이먼트 마커를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 얼라이먼트 마커 102(오목부)는, 포토리소그래피 및 에칭에 의해서 형성된다. 얼라이먼트 마커 102의 위치 및 평면 형상은 목적에 따라 적당히 결정될 수 있다. 얼라이먼트 마커 102는, 광학 현미경 등으로 지지기재 100을 표면측으로부터 관찰했을 때에, 시인할 수 있는 정도로 단차가 마련되어 있을 수 있다.
도 2에서는, 후의 공정으로 반도체 장치 120이 배치되는 영역에 대해서 2개의 얼라이먼트 마커 102를 형성하는 제조 방법을 예시했지만, 이 제조 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 얼라이먼트 마커 102는 1개의 반도체 장치 120이 배치되는 영역에 대해서 적어도 1개 이상 마련되어 있을 수 있다. 얼라이먼트 마커 102는 1개의 반도체 장치 120이 배치되는 영역에 대해서 3개 이상 마련되어 있을 수 있다.
얼라이먼트 마커 102의 형성 방법으로서 상기의 포토리소그래피 및 에칭에 의한 형성 이외의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 지지기재 100의 표면으로부터 레이저 조사를 실시하는 것으로 얼라이먼트 마커 102를 형성할 수 있다. 레이저 조사의 하나로서, 마스크를 사용하지 않고 레이저 광을 주사 하는 것에 의해서, 지지기재 100에 직접 묘화를 실시하는 레이저 직묘 장치를 이용할 수 있다. 얼라이먼트 마커 102에 대응하는 형상의 금형을 이용하여 지지기재 100을 형성할 수도 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재에 접착층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 얼라이먼트 마커 102가 형성된 지지기재 100의 표면에 접착층 110을 형성한다. 접착층 110으로서 시트 모양의 접착층을 붙인다. 접착층 110으로서 접착층 재료가 용해된 용매를 도포법에 따라 형성할 수도 있다. 도 3에서는, 얼라이먼트 마커 102의 오목부가 공동으로 되어 있으나, 얼라이먼트 마커 102가 형성된 영역의 접착층 110은 후의 공정으로 제거되므로, 이 공정에서 접착층 110이 얼라이먼트 마커 102의 오목부에 메워져 있을 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재의 이면 및 측면을 조화하는 공정을 나타내는 도면이다. 후의 공정에서 무전해 도금법에 따라 형성되는 도금층이 박리되는 것을 억제하는 목적으로, 지지기재 100의 이면 및 측면을 조화(또는 조면화) 한다. 지지기재 100의 조화는, Cu를 포함한 약액(에천트)을 이용하는 것으로 실시할 수 있다. 도 4에 있어서, 조화 영역 104를 점선으로 나타내었다.
지지기재 100의 조화에 대해서, 보다 상세하게 설명한다. 지지기재 100에 SUS기재를 이용하는 경우, SUS기재의 표면은 부도체화 되어 있다. 상기의 에천트에 포함되는 Cu이온은 SUS기재 중의 Fe, Cr, Ni의 적어도 1개로 치환된다. Cu이온과 Fe, Cr, Ni의 적어도 1개와의 치환에 의해서 SUS가 에칭된다. 그러나, SUS의 에칭은 국소적으로 진행하기 때문에, SUS는 불균일에 에칭된다. 따라서, 에칭 후의 SUS 표면의 요철이 커진다. 즉, 도 4에서 나타내는 상태로 에천트에 침지하는 것으로, SUS기재의 이면 및 측면을 동일 처리로 조화할 수 있다.
여기에서는, 접착층 110을 붙인 후에 SUS기재의 조화를 실시하는 제조 방법을 예시했지만, 이 제조 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 접착층 110을 붙이기 전, 또는 얼라이먼트 마커 102를 형성하기 전에 조화를 실시할 수도 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 접착층의 일부를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다. 얼라이먼트 마커 102를 보다 정밀도 높게 읽어내기 위해, 얼라이먼트 마커 102의 상방의 접착층 110을 제거하고 개구부 112를 형성한다. 접착층 110의 제거는, 예를 들면 CO2 레이저를 이용한 레이저 조사에 의한 승화 또는 절삭(ablation)에 의해서 실시할 수 있다. 개구부 112는, 포토리소그래피 및 에칭에 의해서 형성할 수도 있다. 개구부 112는 얼라이먼트 마커 102를 확실히 노출하기 위해서 얼라이먼트 마커 102보다 넓은 영역에 형성된다. 즉, 개구부 112는 지지기재 100의 표면(얼라이먼트 마커 102가 형성된 면측)을 노출한다. 다시말해, 평면에서 볼 때에, 개구부 112의 바깥 틀이 얼라이먼트 마커 102의 바깥 틀을 둘러싸도록 개구부 112가 형성된다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재상에 반도체 장치를 배치하는 공정을 나타내는 도면이다. 상기와 같이 하여 노출된 얼라이먼트 마커 102에 기반하여 위치 맞춤을 실시하고, 표면에 외부 단자 122를 가지는 반도체 장치 120을 접착층 110을 개입시켜 지지기재 100에 배치한다. 얼라이먼트 마커 102의 판독은, 예를 들면, 광학 현미경, CCD 카메라, 전자현미경 등의 방법을 실시할 수 있다. 이 방법에 의해서, 높은 얼라이먼트 정밀도로 반도체 장치 120의 실장을 실현할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 제1 수지 절연층 130은, 절연성의 시트모양 필름의 붙이기에 의해서 형성된다. 구체적으로는, 해당 시트모양 필름을 반도체 장치 120이 실장된 지지기재 100에 붙인 후에, 가열 처리에 의해서 시트모양 필름을 용융시킨다. 가압 처리에 의해서 용융한 시트모양 필름을 얼라이먼트 마커 102의 오목부에 매립한다. 이 가열 처리 및 가압 처리에 의한 상기 시트모양 필름으로부터, 도 7에서 나타내는 제1 수지 절연층 130을 얻는다. 제1 수지 절연층 130은, 개구부 112 및 얼라이먼트 마커 102의 오목부를 메우도록 형성된다. 다시말해, 제1 수지 절연층 130은 개구부 112의 측벽에 접하도록 형성된다. 같이 제1 수지 절연층 130은 얼라이먼트 마커 102의 오목부의 측벽에 접하도록 형성된다. 제1 수지 절연층 130의 막두께는, 제1 수지 절연층 130이 반도체 장치 120을 덮도록 설정된다. 즉, 제1 수지 절연층 130의 막두께는 반도체 장치 120의 두께(높이)보다 두껍다. 제1 수지 절연층 130은, 반도체 장치 120, 접착층 110 등에 의해서 형성된 단차를 완화(평탄화)하기 때문에, 평탄화막으로 불리기도 한다.
제1 수지 절연층 130은, 반도체 장치 120 및 외부 단자 122로 배선 140이 도통하는 것을 막는다. 즉, 반도체 장치 120 및 외부 단자 122와 배선 140의 사이에는 갭이 마련되어 있다. 제1 수지 절연층 130이 반도체 장치 120 및 외부 단자 122의 적어도 표면 및 측면에서 배치되어 있으면, 제1 수지 절연층 130의 막두께는 반도체 장치 120의 두께보다 얇을 수 있다. 도 7의 설명에서는, 제1 수지 절연층 130을 시트모양 필름의 붙이기에 의해서 형성하는 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 스핀 코트법, 딥법, 잉크젯법, 증착법 등이 다양한 방법으로 제1 수지 절연층 130을 형성할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층상에 도전층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 제1 수지 절연층 130의 표면에 도전성을 가지는 시트모양의 필름을 붙인다. 이 도전성 필름은 제1 도전층 142의 일부이다. 여기에서는, 제1 도전층 142를 필름의 붙이기에 의해서 형성하는 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 도전층 142는 도금법 또는 물리 증착법(Physical Vapor Deposition; PVD법)에 따라 형성될 수 있다. PVD법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 전자빔 증착법, 및 분자선 에피택시법 등을 이용할 수 있다. 도전성을 가지는 수지 재료가 용해된 용매를 도포하는 것으로 제1 도전층 142를 형성할 수도 있다.
도 9는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 도전층의 표면을 조화하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 9에서 나타낸 것처럼, 제1 수지 절연층 130 상에 형성된 제1 도전층 142의 표면을 조화한다. 제1 도전층 142 표면의 조화는, 염화 제2철 약액을 이용한 에칭에 의해서 실시할 수 있다. 도 9에 있어서, 조화 영역 146을 점선으로 나타내었다.
도 10은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층에 개구부를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 10에서 나타낸 것처럼, 외부 단자 122에 대응하는 위치에 있어서, 제1 도전층 142 표면의 조화 영역 146에 대해서 레이저를 조사하는 것에 의해서 외부 단자 122를 노출하는 개구부 132를 형성한다. 개구부 132의 형성은, 제1 도전층 142 및 제1 수지 절연층 130에 대해서 일괄로 실시할 수 있다. 개구부 132를 형성하기 위한 레이저로서 CO2 레이저를 이용할 수 있다. CO2 레이저는, 개구부 132의 사이즈에 맞추어 스폿 직경 및 에너지량이 조정되어 여러 차례 펄스 조사된다. 제1 도전층 142의 표면에 조화 영역 146이 형성되고 있는 것으로, 조사된 레이저 광의 에너지를 효율적으로 제1 도전층 142에 흡수시킬 수 있다. 레이저 광은 외부 단자 122의 안쪽에 조사된다. 즉, 레이저 광은 외부 단자 122의 패턴을 빗나가지 않게 조사된다. 반도체 장치 120의 일부를 가공하고 싶은 경우에는, 의도적으로 레이저 광의 일부가 외부 단자 122의 외측으로 넘어가도록 조사할 수도 있다.
도 10에서는, 개구된 제1 도전층 142의 측벽과 제1 수지 절연층 130의 측벽이 연속하고 있는 구조를 예시했지만, 이 구조로 한정되지 않는다. 예를 들면, 레이저 조사에 의해서 개구하는 경우, 제1 도전층 142에 비해 제1 수지 절연층 130이 지지기재 100의 평면 방향(개구경이 퍼지는 방향)으로 크게 후퇴하는 경우가 있다. 즉, 제1 도전층 142의 단부가 제1 수지 절연층 130의 단부보다 개구부 132의 안쪽 방향으로 돌출한 구조가 될 수 있다. 다시말해, 제1 도전층 142가 돌출한 히사시 형상이 될 수 있다. 또한 다시말해, 개구부 132가 형성된 시점에 있어서, 제1 도전층 142의 일부의 아래쪽 면이 개구부 132의 내부에 노출될 수 있다. 그 때에, 돌출한 제1 도전층 142가 개구부 132의 내부에 있어서 외부 단자 122의 방향으로 굴곡한 형상이 될 수도 있다.
도 11은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 도전층의 표면의 조화된 영역을 제거하고, 개구 저부의 잔재를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다. 우선, 개구부 132를 형성한 후에 제1 도전층 142 표면의 조화 영역 146을 제거한다. 조화 영역 146의 제거는, 산처리에 의해서 실시할 수 있다. 조화 영역 146의 제거에 이어서, 개구부 132의 저부의 잔재(스미어)를 제거한다. 잔재의 제거(디스미어)는 2 단계의 공정으로 수행된다.
개구부 132의 밑부분의 잔재를 제거하는 방법에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 개구부 132의 밑부분에 대해서 플라스마 처리를 실시한다. 플라스마 처리로서는, 불소(CF4) 가스 및 산소(O2) 가스를 포함한 플라스마 처리를 이용할 수 있다. 플라스마 처리에 의해서, 주로 개구부 132의 형성시에 모두 제거할 수 없었던 제1 수지 절연층 130이 제거된다. 이 때, 개구부 132의 형성시에 발생한 제1 수지 절연층 130의 변질층을 제거할 수도 있다. 예를 들면, 개구부 132를 레이저 조사로 형성했을 경우, 레이저의 에너지에 의해서 변질한 제1 수지 절연층 130이 개구부 132의 밑부분에 남는 일이 있다. 상기와 같이 플라스마 처리를 실시하는 것으로, 상기의 변질층을 효율 좋게 제거할 수 있다.
상기의 플라스마 처리에 이어서, 약액 처리를 실시한다. 약액 처리로서는, 과망간산나트륨 또는 과망간산칼륨을 이용할 수 있다. 약액 처리에 의해서, 상기의 플라스마 처리에 의해서 모두 제거할 수 없었던 잔재를 제거할 수 있다. 예를 들면, 제1 수지 절연층 130에 포함되어 상기의 플라스마 처리로는 제거할 수 없었던 필러를 제거할 수 있다. 과망간산나트륨 또는 과망간산칼륨은, 잔재를 에칭하기 위한 역할을 가지는 에칭액이다. 상기의 에칭액에 의한 처리 전에 제1 수지 절연층 130을 팽윤 시키는 팽윤액을 이용할 수도 있다. 상기의 에칭액에 의한 처리의 뒤에 에칭액을 중화하는 중화액을 이용할 수도 있다.
팽윤액을 이용하는 것으로, 수지환이 넓어지기 때문에 액의 젖는 성질이 높아진다. 이것에 의해서, 에칭 되지 않는 영역이 생기게 되는 것을 억제할 수 있다. 중화액을 이용하는 것으로, 에칭액을 효율적으로 제거할 수 있기 때문에, 의도하지 않는 에칭의 진행을 억제할 수 있다. 예를 들면, 에칭액에 알칼리성의 약액을 이용했을 경우, 알칼리성의 약액은 수세로는 제거하기 어렵기 때문에, 의도하지 않는 에칭이 진행되어 버리는 일이 있다. 이러한 경우여도, 에칭 후에 중화액을 이용하면, 의도하지 않는 에칭의 진행을 억제할 수 있다.
팽윤액으로서는, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜 등의 유기용제를 이용할 수 있다. 중화액으로서는, 황산히드록실아민 등의 황산계의 약액을 이용할 수 있다.
예를 들면 제1 수지 절연층 130에 무기 재료의 필러를 이용했을 경우, 필러는 플라스마 처리로 제거되지 못하고, 잔재가 되는 경우가 있다. 이러한 경우여도, 플라스마 처리의 뒤에 약액 처리를 실시하는 것으로, 필러에 기인하는 잔재를 제거할 수 있다.
도 12는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 무전해 도금법에 따라 도전층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 무전해 도금법에 의해서, 상기의 디스미어 공정 후에 노출된 외부 단자 122에 접속되는 도금층 200(도전체)을 형성한다. 무전해 도금법은, 팔라듐(Pd) 콜로이드를 수지상에 흡착시키고 Cu를 포함한 약액 내에 침지시켜, Pd와 Cu를 치환하는 것으로 Cu를 석출시키는 방법이다. 조화 영역 146을 제거하고 나서 무전해 도금법에 따라 도금층 200을 형성하는 것으로, 제1 도전층 142에 대한 도금층 200의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
도 13은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 감광성 포토레지스트를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 13에서 나타낸 것처럼, 도금층 200 상에 감광성의 포토레지스트 210을 형성한다. 포토레지스트는 스핀 코트법 등의 도포법에 따라 형성된다. 포토레지스트 형성전에, 도금층 200으로 포토레지스트 210과의 밀착성을 향상시키는 처리(HMDS 처리 등의 소수화 표면 처리)를 수행할 수 있다. 포토레지스트 210은, 감광된 영역이 현상액에 대해서 에칭되기 어렵게 되는 네거티브형을 이용할 수도 있고, 반대로 감광된 영역이 현상액에 의해서 에칭되는 포지티브형을 이용할 수도 있다.
도 14는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 포토리소그래피에 의해서 감광성 포토레지스트의 일부를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다. 도포된 포토레지스트 210에 대해서 노광 및 현상을 실시하는 것으로, 도 1에서 나타내는 배선 140을 형성하는 영역의 포토레지스트 210을 제거하고, 도 14에서 나타내는 레지스터 패턴 220을 형성한다. 덧붙여 레지스터 패턴 220을 형성하는 노광을 실시할 때에, 지지기재 100에 형성된 얼라이먼트 마커 102를 이용하여 위치 맞춤을 실시한다.
도 15는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 전해 도금법에 따라 도전층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 레지스터 패턴 220을 형성한 후, 무전해 도금법에 따라 형성된 도금층 200에 흐르게 하여 전해 도금법을 실시하고, 레지스터 패턴 220으로부터 노출하고 있는 도금층 200을 더 성장시켜 후막화한 제2 도전층 144를 형성한다. 레지스터 패턴 220 하의 제1 도전층 142 및 도금층 200은, 전면을 에칭하는 것으로 제거되기 때문에, 후막화 된 제2 도전층 144도 막이 감소된다. 따라서, 상기의 막 감소의 양을 고려하여 후막화하는 제2 도전층 144의 양을 조정한다.
도 16은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 감광성 포토레지스트를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 16에서 나타낸 것처럼, 도금층 200을 후막화하여 제2 도전층 144를 형성한 후에, 레지스터 패턴 220을 구성하는 포토레지스트를 유기용매에 의해 제거한다. 포토레지스트의 제거에는, 유기용매를 이용하는 대신에, 산소 플라스마에 의한 애싱(Ashing)을 이용할 수도 있다. 포토레지스트를 제거하는 것으로, 제2 도전층 144가 형성된 후막영역 230및 도금층 200만이 형성된 박막 영역 240을 얻을 수 있다. 덧붙여 후막영역 230에서, 도금층 200 상에 전해 도금법에 따라 후막화된 도금층이 형성되어 있기 때문에, 엄밀하게는 제2 도전층 144는 2층에서 형성되고 있지만, 여기에서는 그 2층을 구별하지 않고 도시했다.
도 17은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 도전층의 일부를 제거하여 배선을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 17에서 나타낸 것처럼, 레지스터 패턴 220에 의해 덮여 후막화되지 않았던 영역의 도금층 200 및 제1 도전층 142를 제거하는 것으로, 각각의 배선 140을 전기적으로 분리한다. 도금층 200 및 제1 도전층 142의 에칭에 의해서, 후막영역 230의 제2 도전층 144의 표면도 에칭되어 박막화되기 때문에, 이러한 박막화의 영향을 고려하여 제2 도전층 144의 막두께를 설정하는 것이 바람직하다. 이 공정에 있어서의 에칭으로서는, Ÿ‡ 에칭이나 드라이 에칭을 사용할 수 있다. 도 17에서는, 1층의 배선 140을 형성하는 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않고, 배선 140의 상방에 절연층 및 도전층을 적층시켜, 복수의 배선층이 적층된 다층 배선을 형성할 수도 있다. 그 때에, 배선층을 형성할 때마다 새롭게 얼라이먼트 마커를 형성하고, 상층의 배선층 형성 시의 위치 맞춤에 이용할 수 있다.
도 18은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 배선을 덮는 수지 절연층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 제2 수지 절연층 150은 제1 수지 절연층 130과 같게, 절연성의 시트모양 필름을 붙여 가열·가압 처리를 실시하는 것으로 형성된다. 제2 수지 절연층 150의 막두께는, 제2 수지 절연층 150이 배선 140을 덮도록 설정된다. 즉, 제2 수지 절연층 150의 막두께는 배선 140의 두께보다 두껍다. 제2 수지 절연층 150은, 배선 140 등에 의해서 형성된 단차를 완화(평탄화)하기 때문에, 평탄화막으로 불리기도 한다.
제2 수지 절연층 150은, 배선 140과 솔더 볼 160이 도통하는 것을 막는다. 즉, 배선 140과 솔더 볼 160과의 사이에는 갭이 마련되어 있다. 제2 수지 절연층 150이 배선 140의 적어도 표면 및 측면에서 배치되어 있으면, 제2 수지 절연층 150의 막두께는 배선 140의 두께보다 얇을 수 있다. 도 18의 설명에서는, 제2 수지 절연층 150을 시트모양 필름의 붙이기에 의해서 형성하는 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 스핀 코트법, 딥법, 잉크젯법, 증착법 등이 다양한 방법으로 제2 수지 절연층 150을 형성할 수 있다.
도 19는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층에 배선을 노출하는 개구부를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 19에서 나타낸 것처럼, 제2 수지 절연층 150에 배선 140을 노출하는 개구부 152를 형성한다. 개구부 152는 포토리소그래피 및 에칭에 의해서 형성될 수 있다. 제2 수지 절연층 150으로서 감광성 수지가 이용되었을 경우는, 개구부 152는 노광 및 현상에 의해서 형성할 수 있다. 제1 수지 절연층 130의 개구부 132에 대해서 수행된 디스미어 처리가 개구부 152에 대해서도 수행될 수 있다. 배선 140과 같은 공정으로 형성한 얼라이먼트 마커에 기반하여 위치 맞춤하는 것으로, 개구부 152를 형성할 수 있다.
도 20은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 노출된 배선에 대응하는 위치에 솔더 볼을 배치하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 20에서 나타낸 것처럼, 개구부 152에 대해서 솔더 볼 160을 배치한다. 도 20에서는, 1개의 개구부 152에 대해서 1개의 솔더 볼 160이 배치된 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 1개의 개구부 152에 복수의 솔더 볼 160이 배치될 수 있다. 도 20에서는, 솔더 볼 160을 개구부 152에 배치한 단계에서, 솔더 볼 160이 배선 140에 접촉하고 있는 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 20에 나타내는 단계에 있어서, 솔더 볼 160이 배선 140에 접촉하고 있지 않을 수도 있다. 배선 140과 같은 공정으로 형성한 얼라이먼트 마커에 기반하여 위치 맞춤하는 것으로, 솔더 볼 160을 배치할 수 있다.
도 21은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 솔더 볼을 리플로우하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 20에서 나타내는 상태로 열처리를 실시하는 것으로, 솔더 볼 160을 리플로우 시킨다. 리플로우는 고체의 대상물의 적어도 일부를 액상화 시키고 유동성을 갖게 하는 것으로, 대상물을 오목부의 내부에 흘려 넣는 것이다. 솔더 볼 160을 리플로우 하는 것으로, 개구부 152의 내부에서 노출된 배선 140의 표면의 전역에 있어서 솔더 볼 160과 배선 140을 접촉시킬 수 있다.
도 22는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 수지 절연층에 지지기재에 이르는 도랑을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 여기에서는, 다이싱 블레이드(예를 들면, 다이아몬드제의 원형 회전칼날)를 이용하여 접착층 110, 제1 수지 절연층 130, 및 제2 수지 절연층 150에 칼집 250을 넣는다. 칼집 250은, 다이싱 블레이드를 고속 회전시켜, 순수한 물로 냉각·절삭 조각의 세척 흘려 보내기를 수행하면서 절단하는 것으로 형성된다. 도 22에서는, 절삭 깊이 250은 접착층 110, 제1 수지 절연층 130, 및 제2 수지 절연층 150에 형성된다. 다만, 지지기재 100에 이르도록 다이싱하여 칼집 250을 형성할 수도 있다. 즉, 다이싱에 의해서 지지기재 100의 표면 부근에 오목부가 형성될 수 있다. 반대로, 접착층 110의 일부, 또는 접착층 110 및 제1 수지 절연층 130의 일부를 남기도록 다이싱할 수도 있다.
도 23은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 지지기재를 절단 하여 반도체 패키지를 개편화하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 23에서 나타낸 것처럼, 지지기재 100의 이면측(반도체 장치 120이 배치된 측과는 역측)으로부터 레이저 조사하는 것으로 반도체 패키지를 개편화한다. 지지기재 100에 조사하는 레이저로서는, CO2 레이저를 이용할 수 있다. 지지기재 100의 얼라이먼트 마커 102에 기반하여 위치 맞춤하는 것으로, 레이저 조사를 실시할 수 있다. 레이저는 평면에서 볼 때에 대해 절삭 깊이 250보다 좁은 영역에 대해서 조사된다.
여기에서는 지지기재 100의 이면측으로부터 레이저 조사를 수행하는 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 지지기재 100의 표면측에서 칼집 250을 통과시켜, 지지기재 100의 표면측으로부터 레이저 조사를 수행할 수도 있다. 상기에서는, 평면에서 볼 때에 절삭 깊이 250이 형성된 영역보다 좁은 영역에 레이저를 조사하는 제조 방법을 예시했지만, 이 방법으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 평면에서 볼 때에 절삭 깊이 250이 형성된 영역과 같은 영역에 레이저를 조사할 수도 있고, 그것보다 넓은 영역에 레이저를 조사할 수도 있다.
여기서, 지지기재 100에 금속기재를 이용했을 경우, 접착층 110, 제1 수지 절연층 130, 제2 수지 절연층 150, 및 지지기재 100을 일괄로 가공하면, 다이싱 블레이드의 소모가 커져, 다이싱 블레이드의 사용 수명이 짧아져 버린다. 또, 금속기재를 다이싱 블레이드로 기계적으로 가공하면, 가공단에 대해 모퉁이의 형상이 예리한 "버(burr)"가 발생해 버려, 핸들링 시에 작업자가 상처를 입을 위험성이 있다. 그러나, 지지기재 100을 레이저 가공하는 것으로, 다이싱 블레이드의 소모를 억제할 수 있고 지지기재 100의 가공단의 형상을 매끄럽게 할 수 있다. 따라서, 특히 지지기재 100으로서 금속기재를 이용했을 경우, 상기와 같이 지지기재 100 상의 구조물을 다이싱 블레이드로 가공하고, 지지기재 100을 레이저로 가공하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 실시 형태 1과 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 의하면, 반도체 장치 120을 지지기재 100에 배치하기 전에, 지지기재 100에 얼라이먼트 마커를 형성하는 것으로, 반도체 장치 120의 배치에 있어서의 얼라이먼트 정도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 실시 형태 1과 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 의하면, 기재에 반도체 장치를 배치할 때에 높은 얼라이먼트 정도를 얻기 위한 반도체 패키지의 제조 방법을 제공할 수 있다.
<실시 형태 2>
본 발명의 실시 형태 2와 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 반도체 장치를 배치할 때의 얼라이먼트 방법에 대해, 도 24를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 24는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 얼라이먼트 마커와 반도체 장치와의 위치 관계를 나타내는 평면 모식도이다. 도 24에서는, 설명의 편의상, 지지기재(300), 반도체 장치(320, 322), 및 얼라이먼트 마커(302, 304, 306) 만을 표시했지만, 도 1a와 같은 구조로 할 수 있다.
[반도체 패키지 20의 구조]
도 24에서 나타낸 것처럼, 반도체 패키지 20은, 지지기재 300 상에 있어서, 제1 반도체 장치 320 및 제2 반도체 장치 322의 주위에 제1 얼라이먼트 마커 302(제1 오목부), 제2 얼라이먼트 마커 304(제2 오목부), 및 제3 얼라이먼트 마커 306(제3 오목부)이 마련되어 있다. 제1 얼라이먼트 마커 302 및 제2 얼라이먼트 마커 304는 제1 반도체 장치 320의 대각에 대응하는 위치에 마련되어 있고, 제2 얼라이먼트 마커 304 및 제3 얼라이먼트 마커 306은 제2 반도체 장치 322의 대각에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 다시말해, 제1 반도체 장치 320과 제2 반도체 장치 322의 사이에 제2 얼라이먼트 마커 304가 마련되어 있다.
[반도체 패키지 20의 제조 공정에 있어서의 얼라이먼트 방법]
도 24를 이용하여, 제1 반도체 장치 320 및 제2 반도체 장치 322의 얼라이먼트 방법에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 도 2에서 나타낸 방법과 같은 방법으로 지지기재 300에 제1 얼라이먼트 마커 302, 제2 얼라이먼트 마커 304, 및 제3 얼라이먼트 마커 306을 형성한다. 다음으로, 도 6에서 나타낸 방법과 같은 방법으로 제1 얼라이먼트 마커 302 및 제2 얼라이먼트 마커 304에 기반하여 위치 맞춤을 실시하여 제1 반도체 장치 320을 배치하고, 제2 얼라이먼트 마커 304 및 제3 얼라이먼트 마커 306에 기반하여 위치 맞춤을 실시하여 제2 반도체 장치 322를 배치한다. 그리고, 제1 반도체 장치 320 및 제2 반도체 장치 322를 덮는 제1 수지 절연층 130을 형성한다. 상기 이외의 제조 공정은, 도 2~도 23과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
상기와 같이, 반도체 패키지 20의 제조 공정에서는, 제1 반도체 장치 320와 제2 반도체 장치 322는 같은 얼라이먼트 마커를 공유한다. 다시말해, 반도체 패키지 20의 제조 공정에 있어서의 반도체 장치(320, 322)를 배치할 때에 이용되는 얼라이먼트 마커의 수는, 실시 형태 1의 반도체 패키지 10의 제조 공정에 있어서 반도체 장치 120을 배치할 때에 이용되는 얼라이먼트 마커의 수보다 적다. 또한 다시말해, 실시 형태 1의 반도체 패키지 10의 제조 방법에서는, 1개의 반도체 장치 120을 배치할 때에 2개의 얼라이먼트 마커 102를 이용하고 있었지만, 반도체 패키지 20의 제조 방법에서는, 2개의 반도체 장치(320, 322)를 배치할 때에 3개의 얼라이먼트 마커(302, 304, 306)를 이용한다. 즉, 반도체 패키지 20의 제조 방법에서는, 1개의 반도체 장치를 배치할 때에 1.5개의 얼라이먼트 마커를 이용하여 위치 맞춤을 할 수 있다. 다시말해, 반도체 패키지 20의 제조 방법에서는, 1개의 반도체 장치를 배치할 때에 2개 미만의 얼라이먼트 마커를 이용하여 위치 맞춤을 할 수 있다.
반도체 패키지 20의 제조 공정에 있어서, 각각의 반도체 패키지 20을 개편화할 때에, 제2 얼라이먼트 마커 304가 제1 반도체 장치 320 측 또는 제2 반도체 장치 322 측의 어느 쪽인가에 포함되도록 지지기재 300이 분단될 수 있다. 각각의 반도체 패키지 20을 개편화할 때에, 제2 얼라이먼트 마커 304가 2개로 분단되어 제1 반도체 장치 320 측에 제2 얼라이먼트 마커 304의 일부가 포함되고, 제2 반도체 장치 322 측에 제2 얼라이먼트 마커 304의 나머지의 부분이 포함되도록 지지기재 300이 분단될 수 있다. 각각의 반도체 패키지 20의 개편화 시에, 제2 얼라이먼트 마커 304는 제1 반도체 장치 320 및 제2 반도체 장치 322의 어느 것에도 포함되지 않을 수도 있다. 즉, 개편화 된 반도체 패키지 20에 포함되는 얼라이먼트 마커의 수가 2개 미만일 수 있다.
이상과 같이, 실시 형태 2와 관련되는 반도체 패키지 20에 의하면, 반도체 장치를 배치하기 위한 얼라이먼트 마커의 수를 저감시킬 수 있다. 따라서, 얼라이먼트 마커를 개별적으로 형성하는 제조 방법의 경우에, 얼라이먼트를 형성하는 공정을 단축할 수 있다. 상기의 구성은, 얼라이먼트 마커를 배치하는 영역이 충분히 확보하는 것이 어려운 경우에도 유효하다.
<실시 형태 3>
본 발명의 실시 형태 3과 관련되는 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 반도체 장치를 배치할 때의 얼라이먼트 방법에 대해, 도 25를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 25는, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 얼라이먼트 마커와 반도체 장치와의 위치 관계를 나타내는 평면 모식도이다. 도 25에서는, 설명의 편의상, 지지기재(400), 반도체 장치(420, 422, 424, 426), 및 얼라이먼트 마커(401, 403, 405, 407, 409) 만을 표시했지만, 도 1a와 같은 구조로 할 수 있다.
[반도체 패키지 30의 구조]
도 25에서 나타낸 것처럼, 반도체 패키지 30은, 지지기재 400 상에 있어서, 제1 반도체 장치 420, 제2 반도체 장치 422, 제3 반도체 장치 424, 및 제4 반도체 장치 426의 주위에 제1 얼라이먼트 마커 401, 제2 얼라이먼트 마커 403, 제3 얼라이먼트 마커 405, 제4 얼라이먼트 마커 407, 및 제5 얼라이먼트 마커 409가 마련되어 있다.
제1 얼라이먼트 마커 401 및 제3 얼라이먼트 마커 405는 제1 반도체 장치 420의 대각에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 제2 얼라이먼트 마커 403 및 제3 얼라이먼트 마커 405는 제2 반도체 장치 422의 대각에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 제3 얼라이먼트 마커 405 및 제4 얼라이먼트 마커 407은 제3 반도체 장치 424의 대각에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 제3 얼라이먼트 마커 405 및 제5 얼라이먼트 마커 409는 제4 반도체 장치 426의 대각에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 다시말해, 제1 반도체 장치 420과 제2 반도체 장치 422와 제3 반도체 장치 424와 제4 반도체 장치 426과의 사이에 제3 얼라이먼트 마커 405가 마련되어 있다.
[반도체 패키지 30의 제조 공정에 있어서의 얼라이먼트 방법]
도 25를 이용하여, 제1 반도체 장치 420, 제2 반도체 장치 422, 제3 반도체 장치 424, 및 제4 반도체 장치 426의 얼라이먼트 방법에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 도 2에서 나타낸 방법과 같은 방법으로 지지기재 400에 제1 얼라이먼트 마커 401, 제2 얼라이먼트 마커 403, 제3 얼라이먼트 마커 405, 제4 얼라이먼트 마커 407, 및 제5 얼라이먼트 마커 409를 형성한다. 다음으로, 도 6에서 나타낸 방법과 같은 방법으로 제1 얼라이먼트 마커 401 및 제3 얼라이먼트 마커 405에 기반하여 위치 맞춤을 실시하여 제1 반도체 장치 420을 배치하고, 제2 얼라이먼트 마커 403 및 제3 얼라이먼트 마커 405에 기반하여 위치 맞춤을 실시하여 제2 반도체 장치 422를 배치하고, 제3 얼라이먼트 마커 405 및 제4 얼라이먼트 마커 407에 기반하여 위치 맞춤을 실시하여 제3 반도체 장치 424를 배치하고, 제3 얼라이먼트 마커 405 및 제5 얼라이먼트 마커 409에 기반하여 위치 맞춤을 실시하여 제4 반도체 장치 426을 배치한다. 그리고, 제1 반도체 장치 420, 제2 반도체 장치 422, 제3 반도체 장치 424, 및 제4 반도체 장치 426을 덮는 제1 수지 절연층 130을 형성한다. 상기 이외의 제조 공정은, 도 2~도 23과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
상기와 같이, 반도체 패키지 30의 제조 공정에서는, 제1 반도체 장치 420, 제2 반도체 장치 422, 제3 반도체 장치 424, 및 제4 반도체 장치 426은, 각각 같은 얼라이먼트 마커를 공유한다. 다시말해, 반도체 패키지 30의 제조 공정에 있어서의 반도체 장치(420, 422, 424, 426)를 배치할 때에 이용되는 얼라이먼트 마커의 수는, 실시 형태 1의 반도체 패키지 10의 제조 공정에 대해 반도체 장치 120을 배치할 때에 이용되는 얼라이먼트 마커의 수보다 적다. 또한 다시말해, 실시 형태 1의 반도체 패키지 10의 제조 방법에서는, 1개의 반도체 장치 120을 배치할 때에 2개의 얼라이먼트 마커 102를 이용하고 있었지만, 반도체 패키지 30의 제조 방법에서는, 4개의 반도체 장치(420, 422, 424, 426)를 배치할 때에 5개의 얼라이먼트 마커(401, 403, 405, 407, 409)를 이용한다. 즉, 반도체 패키지 30의 제조 방법에서는, 1개의 반도체 장치를 배치할 때에 1.25개의 얼라이먼트 마커를 이용하야 위치 맞춤을 할 수 있다. 다시말해, 반도체 패키지 30의 제조 방법에서는, 1개의 반도체 장치를 배치할 때에 2 미만의 얼라이먼트 마커를 이용하여 위치 맞춤을 할 수 있다.
반도체 패키지 30의 제조 공정에 있어서, 각각의 반도체 패키지 30을 개편화할 때에, 제3 얼라이먼트 마커 405가 제1 반도체 장치 420 측, 제2 반도체 장치 422 측, 제3 반도체 장치 424 측, 또는 제4 반도체 장치 426 측의 어느 쪽인가에 포함되도록 지지기재 400이 분단될 수 있다. 각각의 반도체 패키지 30을 개편화할 때에, 제3 얼라이먼트 마커 405를 2~4개로 분단할 수도 있다. 각각의 반도체 패키지 30의 개편화 시에, 제3 얼라이먼트 마커 405가 제1 반도체 장치 420, 제2 반도체 장치 422, 제3 반도체 장치 424, 및 제4 반도체 장치 426 측의 어느 것에도 포함되지 않을 수도 있다. 즉, 개편화 된 반도체 패키지 30에 포함되는 얼라이먼트 마커의 수가 2개 미만일 수 있다.
이상과 같이, 실시 형태 3과 관련되는 반도체 패키지 30에 의하면, 반도체 장치를 배치하기 위한 얼라이먼트 마커의 수를 저감시킬 수 있다. 따라서, 얼라이먼트 마커를 개별적으로 형성하는 제조 방법의 경우에, 얼라이먼트를 형성하는 공정을 단축할 수 있다.
덧붙여 본 발명은 상기 실시의 형태에 한정된 것이 아니고, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경하는 것이 가능하다.
10, 20, 30: 반도체 패키지
100, 300, 400: 지지기재
102, 302, 304, 306, 401, 403, 405, 407, 409: 얼라이먼트 마커
104: 조화 영역
110: 접착층
112: 개구부
120, 320, 322, 420, 422, 424, 426: 반도체 장치
122: 외부 단자
130: 제1 수지 절연층
132, 152: 개구부
140: 배선
142: 제1 도전층
144: 제2 도전층
146: 조화 영역
150: 제2 수지 절연층
160: 솔더 볼
200: 도금층
210: 포토레지스트
220: 레지스터 패턴
230: 후막영역
240: 박막 영역
250: 칼집

Claims (20)

  1. 오목부가 마련된 기재와,
    상기 기재의 상기 오목부가 마련된 면측에 배치된 반도체 장치와,
    상기 반도체 장치를 덮는 수지 절연층
    을 가지는 반도체 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기재와 상기 반도체 장치의 사이의 접착층을 더 가지는, 반도체 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접착층은, 상기 오목부를 노출하는 개구부를 가지고,
    상기 수지 절연층은, 상기 개구부의 측벽에 접하고 있는, 반도체 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 오목부는 2개 이상 마련되고, 상기 반도체 장치의 각각 대각에 대응하는 위치에 있는, 반도체 패키지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 수지 절연층은, 상기 오목부의 측벽에 접하고 있는, 반도체 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수지 절연층은, 상기 오목부의 내부를 채우고 있는, 반도체 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 오목부는 2개 이상 마련되고, 상기 반도체 장치의 각각 대각에 대응하는 위치에 있는, 반도체 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오목부의 사이즈는 0.05 mm 이상 1.0 mm 이하인, 반도체 패키지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 오목부의 사이즈는 0.1 mm 이상 0.3 mm 이하인, 반도체 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 오목부와 상기 반도체 장치와의 거리는 0.05 mm 이상 0.5 mm 이하인, 반도체 패키지.
  11. 기재의 제1 면측에 적어도 1개의 오목부를 형성하고,
    상기 오목부에 기반하여 위치 맞춤을 하는 것으로, 반도체 장치를 상기 기재의 상기 제1 면측에 배치하고,
    상기 반도체 장치를 덮는 수지 절연층을 형성하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 면상에 접착층을 형성하고,
    상기 반도체 장치는 상기 접착층상에 배치되는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 접착층에 상기 오목부를 노출하는 개구부를 형성하고,
    상기 수지 절연층은, 상기 개구부의 측벽에 접하도록 형성되는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 오목부는, 2개 이상 형성되고,
    상기 위치 맞춤은, 상기 2개 이상의 상기 오목부에 기반하여 수행되는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 접착층은 시트모양 접착층이며,
    상기 시트모양 접착층은, 상기 오목부와 상기 시트모양 접착층의 사이에 공동이 형성되도록 상기 오목부를 덮어 상기 제1 면상에 형성되는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    Ÿ‡ 에칭에 의해서 상기 기재의 제1 면과는 반대측의 제2 면, 및 상기 제1 면과 상기 제2 면을 접속하는 제3 면을 조면화하고,
    상기 제2 면 및 상기 제3 면을 조면화한 후에 상기 접착층에 상기 개구부를 형성하는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기재는 스테인리스강이며,
    상기 Ÿ‡ 에칭은 Cu를 포함한 약액을 이용하여 수행되는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  18. 기재에 제1 오목부, 제2 오목부, 및 제3 오목부를 형성하고,
    상기 제1 오목부 및 상기 제2 오목부에 기반하여 위치 맞춤하여, 제1 반도체 장치를 상기 기재의 상기 제1 오목부 및 상기 제2 오목부가 형성된 면측에 배치하고,
    상기 제2 오목부 및 상기 제3 오목부에 기반하여 위치 맞춤하여, 제2 반도체 장치를 상기 기재의 상기 제2 오목부 및 상기 제3 오목부가 형성된 면측에 배치하고,
    상기 제1 반도체 장치 및 상기 제2 반도체 장치를 덮는 수지 절연층을 형성하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 오목부, 상기 제2 오목부, 및 상기 제3 오목부가 형성된 상기 기재상에 접착층을 형성하고,
    상기 제1 반도체 장치 및 상기 제2 반도체 장치는 상기 접착층상에 배치되는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 접착층에, 상기 제1 오목부를 노출하는 제1 개구부, 상기 제2 오목부를 노출하는 제2 개구부, 및 상기 제3 오목부를 노출하는 제3 개구부를 형성하고,
    상기 수지 절연층은, 상기 제1 개구부의 측벽, 상기 제2 개구부의 측벽, 및 상기 제3 개구부의 측벽에 접하도록 형성되는, 반도체 패키지의 제조 방법.
KR1020170047733A 2016-04-28 2017-04-13 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법 KR20170123238A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-090189 2016-04-28
JP2016090189A JP6678506B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170123238A true KR20170123238A (ko) 2017-11-07

Family

ID=60159087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170047733A KR20170123238A (ko) 2016-04-28 2017-04-13 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10553456B2 (ko)
JP (1) JP6678506B2 (ko)
KR (1) KR20170123238A (ko)
CN (2) CN107424980B (ko)
TW (2) TWI784738B (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6691835B2 (ja) * 2016-06-17 2020-05-13 株式会社アムコー・テクノロジー・ジャパン 半導体パッケージの製造方法
KR102138012B1 (ko) * 2018-08-28 2020-07-27 삼성전자주식회사 팬-아웃 반도체 패키지
CN111415908B (zh) 2019-01-07 2022-02-22 台达电子企业管理(上海)有限公司 电源模块、芯片嵌入式封装模块及制备方法
WO2021111517A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 太陽誘電株式会社 部品モジュールおよびその製造方法
US20220238473A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Stmicroelectronics S.R.L. Method of manufacturing semiconductor devices and corresponding semiconductor device

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62163962A (ja) 1986-01-14 1987-07-20 Nec Corp 超音波顕微鏡
JPS62163962U (ko) * 1986-04-08 1987-10-17
JP3516592B2 (ja) * 1998-08-18 2004-04-05 沖電気工業株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6426565B1 (en) * 2000-03-22 2002-07-30 International Business Machines Corporation Electronic package and method of making same
JP5183583B2 (ja) * 2000-12-28 2013-04-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP3895570B2 (ja) * 2000-12-28 2007-03-22 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
JP2003179193A (ja) * 2001-12-12 2003-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd リードフレームおよびその製造方法ならびに樹脂封止型半導体装置およびその製造方法ならびに樹脂封止型半導体装置の検査方法
US8148803B2 (en) * 2002-02-15 2012-04-03 Micron Technology, Inc. Molded stiffener for thin substrates
JP4093818B2 (ja) * 2002-08-07 2008-06-04 三洋電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP3988679B2 (ja) * 2003-05-26 2007-10-10 カシオ計算機株式会社 半導体基板
TWI249209B (en) * 2004-12-22 2006-02-11 Siliconware Precision Industries Co Ltd Semiconductor package with support structure and fabrication method thereof
JP5017977B2 (ja) * 2006-09-14 2012-09-05 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置およびその製造方法
US20080083994A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 Choon Hiang Lim Method for producing a semiconductor component and substrate for carrying out the method
CN101578695B (zh) * 2006-12-26 2012-06-13 松下电器产业株式会社 半导体元件的安装结构体及半导体元件的安装方法
US8084299B2 (en) * 2008-02-01 2011-12-27 Infineon Technologies Ag Semiconductor device package and method of making a semiconductor device package
US8481368B2 (en) * 2008-03-31 2013-07-09 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Semiconductor package of a flipped MOSFET and its manufacturing method
JP5458517B2 (ja) * 2008-07-02 2014-04-02 オムロン株式会社 電子部品
JP2010278334A (ja) 2009-05-29 2010-12-09 Elpida Memory Inc 半導体装置
JP2011171644A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 On Semiconductor Trading Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2013069741A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Renesas Electronics Corp リードフレーム、半導体装置、リードフレームの製造方法及び半導体装置の製造方法
JP2013211407A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 J Devices:Kk 半導体モジュール
US9452924B2 (en) * 2012-06-15 2016-09-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MEMS devices and fabrication methods thereof
JP5566433B2 (ja) * 2012-09-24 2014-08-06 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
CN105280567B (zh) * 2014-06-19 2018-12-28 株式会社吉帝伟士 半导体封装件及其制造方法
US9315378B2 (en) * 2014-08-12 2016-04-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Methods for packaging a microelectromechanical system (MEMS) wafer and application-specific integrated circuit (ASIC) dies using wire bonding

Also Published As

Publication number Publication date
CN107424980A (zh) 2017-12-01
TWI745359B (zh) 2021-11-11
US20170316996A1 (en) 2017-11-02
TW202207380A (zh) 2022-02-16
CN107424980B (zh) 2022-04-15
US10553456B2 (en) 2020-02-04
TW201803036A (zh) 2018-01-16
CN114823629A (zh) 2022-07-29
JP6678506B2 (ja) 2020-04-08
TWI784738B (zh) 2022-11-21
JP2017199823A (ja) 2017-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170123238A (ko) 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법
KR20170123242A (ko) 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법
TWI721286B (zh) 半導體裝置及其製造方法
KR20170142913A (ko) 반도체 패키지의 제조 방법
KR20170141136A (ko) 반도체 패키지의 제조 방법
KR20170123241A (ko) 반도체 패키지의 제조 방법
CN101330065B (zh) 凸点制作方法
JP5247998B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US9497865B2 (en) Printed circuit board and fabrication method thereof
JP7405183B2 (ja) 配線基板及び配線基板を備える実装基板並びに配線基板の製造方法
KR101558579B1 (ko) 인쇄회로기판 및 그 제조방법
TWI542268B (zh) 印刷電路板的製造方法
JP2024003147A (ja) 半導体装置用基板およびその製造方法、半導体装置
KR20210099860A (ko) 반도체 패키지 및 패키지-온-패키지의 제조 방법