KR20180113901A - Semiconductor structures and methods - Google Patents
Semiconductor structures and methods Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180113901A KR20180113901A KR1020170164999A KR20170164999A KR20180113901A KR 20180113901 A KR20180113901 A KR 20180113901A KR 1020170164999 A KR1020170164999 A KR 1020170164999A KR 20170164999 A KR20170164999 A KR 20170164999A KR 20180113901 A KR20180113901 A KR 20180113901A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- carrier
- semiconductor package
- cte
- reflow process
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
- H01L25/073—Apertured devices mounted on one or more rods passed through the apertures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/81—Methods 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 bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0271—Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/50—Assembly 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
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing 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
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing 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
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
- H01L23/3114—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed the device being a chip scale package, e.g. CSP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements 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
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49822—Multilayer substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements 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
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49827—Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/19—Manufacturing methods of high density interconnect preforms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods 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
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
- H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/50—Assembly 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
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
- H01L21/568—Temporary substrate used as encapsulation process aid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68359—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used as a support during manufacture of interconnect decals or build up layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68372—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to support a device or wafer when forming electrical connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1131—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in liquid form
- H01L2224/1132—Screen printing, i.e. using a stencil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
- H01L2224/11334—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form using preformed bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/114—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/11444—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector in gaseous form
- H01L2224/1145—Physical vapour deposition [PVD], e.g. evaporation, or sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/114—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1146—Plating
- H01L2224/11462—Electroplating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/118—Post-treatment of the bump connector
- H01L2224/11848—Thermal treatments, e.g. annealing, controlled cooling
- H01L2224/11849—Reflowing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material 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
- H01L2224/13101—Material 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
- H01L2224/13111—Tin [Sn] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material 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
- H01L2224/13138—Material 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
- H01L2224/13147—Copper [Cu] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
- H01L2224/16146—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked the bump connector connecting to a via connection in the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16235—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a via metallisation of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/20—Structure, shape, material or disposition of high density interconnect preforms
- H01L2224/21—Structure, shape, material or disposition of high density interconnect preforms of an individual HDI interconnect
- H01L2224/211—Disposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means 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
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73267—Layer and HDI connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods 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 bump connector
- H01L2224/81001—Methods 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 bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
- H01L2224/81005—Methods 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 bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods 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 bump connector
- H01L2224/812—Applying energy for connecting
- H01L2224/8121—Applying energy for connecting using a reflow oven
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods 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 bump connector
- H01L2224/818—Bonding techniques
- H01L2224/81801—Soldering or alloying
- H01L2224/81815—Reflow soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods 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
- H01L2224/83001—Methods 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 involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
- H01L2224/83005—Methods 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 involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods 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
- H01L2224/832—Applying energy for connecting
- H01L2224/8321—Applying energy for connecting using a reflow oven
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods 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
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/83801—Soldering or alloying
- H01L2224/83815—Reflow soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
- H01L23/3121—Encapsulations, 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
- H01L23/3128—Encapsulations, 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements 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
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
- H01L23/49816—Spherical bumps on the substrate for external connection, e.g. ball grid arrays [BGA]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements 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
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49833—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers the chip support structure consisting of a plurality of insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
- H01L23/5384—Conductive vias through the substrate with or without pins, e.g. buried coaxial conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
- H01L23/5389—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates the chips being integrally enclosed by the interconnect and support structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/20—Structure, shape, material or disposition of high density interconnect preforms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1203—Rectifying Diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
- H01L2924/1815—Shape
- H01L2924/1816—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body
- H01L2924/18161—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body of a flip chip
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1901—Structure
- H01L2924/19011—Structure including integrated passive components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
- H01L2924/3511—Warping
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K1/111—Pads for surface mounting, e.g. lay-out
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/06—Thermal details
- H05K2201/068—Thermal details wherein the coefficient of thermal expansion is important
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09136—Means for correcting warpage
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/16—Inspection; Monitoring; Aligning
- H05K2203/163—Monitoring a manufacturing process
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/16—Inspection; Monitoring; Aligning
- H05K2203/166—Alignment or registration; Control of registration
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0067—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto an inorganic, non-metallic substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/007—Manufacture or processing of a substrate for a printed circuit board supported by a temporary or sacrificial carrier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
Description
<우선권 주장 및 교차 참조> <Priority claim and cross reference>
본 출원은 2017년 4월 7일에 출원한 발명의 명칭이 "Semiconductor Structures and Methods"인 미국 가특허출원 번호 제62/483,198호에 대해 우선권을 주장하며, 이 우선권 출원은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 483,198, entitled " Semiconductor Structures and Methods, " filed April 7, 2017, which is incorporated herein by reference in its entirety. .
<배경><Background>
반도체 산업은 다양한 전자 부품(예컨대, 트랜지스터, 다이오드, 레지스터, 커패시터 등)의 집적 밀도의 지속적인 개선으로 인해 급속도로 성장하고 있다. 대부분 이러한 집적 밀도의 개선은 최소 피처 사이즈의 되풀이된 축소로부터 유래되어, 더 많은 부품들이 주어진 면적 내에 집적될 수 있다. 전자 디바이스를 축소시키려고 하는 요구가 증가함에 따라, 반도체 다이의 더 작고 더 독창적인 패키징 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이러한 패키징 시스템의 일례가 PoP(Package-on-Package) 기술이다. PoP 디바이스의 경우, 상부 반도체 패키지가 하부 반도체 패키지의 상측에 적층되어 높은 수준의 집적도와 부품 밀도를 제공한다. PoP 기술은 일반적으로 향상된 기능성 및 소(小) 풋프린트를 가진 반도체 디바이스의 생산을 가능하게 한다. 또 다른 예는 반도체 칩이 웨이퍼(예컨대, 인터포저)에 부착되어 CoW(Chip-On-Wafer) 구조를 형성하는 CoWoS(Chip-On-Wafer-On-Substrate)이다. CoW 구조가 기판(예컨대, 인쇄 회로 기판)에 부착됨으로써 CoWoS 구조를 형성한다. BACKGROUND OF THE INVENTION The semiconductor industry is rapidly growing due to the continuous improvement in the integration density of various electronic components (e.g., transistors, diodes, resistors, capacitors, etc.). Most of these improvements in integration density result from repeated shrinking of the minimum feature size, so that more parts can be integrated in a given area. As the demand to shrink electronic devices grows, there is a need for smaller and more original packaging techniques for semiconductor die. One example of such a packaging system is a package-on-package (PoP) technology. In the case of PoP devices, the upper semiconductor package is stacked on top of the lower semiconductor package to provide a high degree of integration and component density. PoP technology generally enables the production of semiconductor devices with enhanced functionality and small footprint. Another example is a chip-on-wafer-on-substrate (CoWoS) in which a semiconductor chip is attached to a wafer (e.g., an interposer) to form a chip-on-wafer structure. A CoW structure is attached to a substrate (e.g., a printed circuit board) to form a CoWoS structure.
본 개시내용의 양태들은 첨부 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 해당 산업계의 표준 관행에 따라, 다양한 피처를 비율에 따라 도시하지는 않는다. 사실상, 다양한 피처의 치수는 설명의 편의상 임의대로 확대 또는 축소될 수 있다.
도 1 내지 도 4는 일 실시형태에 따른 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 5 내지 도 8은 일 실시형태에 따른 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 9 내지 도 13은 일 실시형태에 따른 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 14 내지 도 17은 일 실시형태에 따른 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 18 내지 도 21은 다양한 실시형태에 따른 캐리어의 단면도를 도시한다.
도 22는 일부 실시형태에 따른 반도체 디바이스 제조 방법의 흐름도를 도시한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The aspects of the present disclosure are best understood from the following detailed description with reference to the accompanying drawings. Depending on the industry standard practice, the various features are not shown in scale. In practice, the dimensions of the various features may be scaled up or down arbitrarily for convenience of explanation.
Figures 1-4 illustrate cross-sectional views of semiconductor devices at various fabrication steps in accordance with one embodiment.
Figures 5-8 illustrate cross-sectional views of semiconductor devices at various fabrication steps in accordance with one embodiment.
Figures 9-13 illustrate cross-sectional views of semiconductor devices at various fabrication steps in accordance with one embodiment.
14-17 illustrate cross-sectional views of semiconductor devices at various fabrication steps in accordance with one embodiment.
Figures 18-21 illustrate cross-sectional views of a carrier according to various embodiments.
22 shows a flow chart of a method of manufacturing a semiconductor device according to some embodiments.
이하의 개시내용은 본 발명의 상이한 특징을 구현하기 위해 다수의 상이한 실시형태 또는 실시예를 제공한다. 본 개시내용을 단순화하기 위해 구성요소 및 구성의 특정 실시예에 대해 후술한다. 물론 이들은 예시일 뿐이며, 한정되는 것을 목적으로 하지 않는다. 예를 들어, 이어지는 설명에 있어서 제2 피처 위(over) 또는 상(on)의 제1 피처의 형성은 제1 및 제2 피처가 직접 접촉으로 형성되는 실시형태를 포함할 수도 있고, 제1 및 제2 피처가 직접 접촉하지 않도록 제1 및 제2 피처 사이에 추가 피처가 형성될 수 있는 실시형태도 또한 포함할 수 있다. The following disclosure provides a number of different embodiments or embodiments for implementing the different features of the present invention. Specific embodiments of components and configurations are described below to simplify the present disclosure. Of course, these are merely examples, and are not intended to be limiting. For example, in the following description, formation of a first feature of a second feature over or on may include embodiments wherein the first and second features are formed in direct contact, Embodiments may also include that additional features may be formed between the first and second features such that the second features are not in direct contact.
또한, "아래(beneath)", "밑(below)", "하위(lower)", "위(above)", "상위(upper)" 등의 공간 관련 용어는 도면에 나타내는 바와 같이 한 요소 또는 피처와 다른 요소(들) 또는 피처(들)와의 관계를 설명함에 있어서 설명의 용이성을 위해 본 명세서에 이용될 수 있다. 공간 관련 용어는 도면에 나타내는 방향 외에, 사용 또는 동작 시의 디바이스의 상이한 방향도 포함하는 것을 의도한다. 장치는 다른 식으로 지향(90도 또는 다른 방향으로 회전)될 수 있으며 본 명세서에 사용한 공간 관련 기술자(descriptor)는 그에 따라 마찬가지로 해석될 수 있다.Also, terms related to space such as "beneath", "below", "lower", "above", "upper" May be used herein for ease of description in describing the relationship of the feature to the other element (s) or feature (s). The term space-related is intended to encompass different orientations of the device during use or operation, as well as the directions shown in the figures. The device may be oriented differently (rotated 90 degrees or in other directions) and the spatial related descriptor used herein may be similarly interpreted accordingly.
본 개시내용의 실시형태들을 반도체 제조의 상황에서, 더 구체적으로 3차원(3D) 반도체 구조를 형성하는 상황에서 설명한다. 일부 실시형태에 있어서, 3D 반도체 구조는 기판의 제1 면 상의 전도성 패드에 부착된 반도체 패키지를 포함한다. 제1 면과 반대측의 기판의 제2 면이 캐리어에 부착된다. 일부 실시형태에서는, 열팽창계수의 불일치로, 리플로우 공정 동안에 반도체 패키지와 기판에 휨(warpage)이 발생한다. 일부 실시형태에 따르면, 캐리어는 기판의 제1 면의 제1 휨을 반도체 패키지의 하부 표면의 제2 휨과 실질적으로 일치시키기 위하여 기판 내에 미리 결정된 수준의 휨을 유도하도록 설계된다. 본 개시내용에 의해 골드 조인트(cold joint)가 감소하거나 방지되며 공정 수율이 개선된다.Embodiments of the present disclosure will be described in the context of semiconductor manufacturing, and more particularly in the context of forming a three-dimensional (3D) semiconductor structure. In some embodiments, the 3D semiconductor structure includes a semiconductor package attached to a conductive pad on a first side of the substrate. A second side of the substrate opposite the first side is attached to the carrier. In some embodiments, mismatch in the thermal expansion coefficient causes warpage in the semiconductor package and the substrate during the reflow process. According to some embodiments, the carrier is designed to induce a predetermined level of deflection within the substrate to substantially match the first deflection of the first surface of the substrate with the second deflection of the bottom surface of the semiconductor package. This disclosure reduces or prevents cold joints and improves process yield.
도 1 내지 도 4는 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스(100)의 단면도를 도시한다. 도 1을 참조하면, 기판(105)이 접착층(103)을 통해 캐리어(101)에 부착된다. 기판(105)은 BT(bismaleimide triazine) 수지, FR-4(난연성 에폭시 수지 바인더와 함께 직조된 섬유 유리 직물로 구성된 복합 재료), 세라믹, 유리, 플라스틱, 테이프, 필름, 또는 기타 지지재로 제조될 수 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 알루미늄 패드 또는 구리 패드 등의 전도성 패드(107)가 기판(105)의 상부 표면 상에 형성된다. 전도성 패드(107)는 기판(105)에 형성된 전도성 피처(예컨대, 도시하지 않는 전도성 라인 또는 비아)에 전기적으로 접속될 수 있다. 전도성 패드(107)는 기판(105)에 본딩된 다른 전기 디바이스 또는 부품(예컨대, 반도체 다이, 반도체 패키지, 커패시터, 인덕터, 레지스터, 다이오드 등)에 기판(105)을 전기적으로 (예컨대, 솔더링을 통해) 결합하는데 사용될 수 있다. 일부 실시형태의 경우, 기판(105)은 레지스터, 커패시터, 신호 분배 회로, 이들의 조합 등의 전기 부품을 포함할 수도 있다. 이들 전기 부품은 능동형, 수동형, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 실시형태에서는, 기판(105) 내부에 능동 및 수동의 양 전기 부품이 없다. 이러한 모든 조합이 본 실시형태의 범위 내에 포함되는 것이 전적으로 의도된다.1-4 illustrate cross-sectional views of
일부 실시형태에서는, 기판(105)이 단층 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 다층 PCB 등의 PCB이다. 금속 라인 및 비아를 포함하는 금속 상호접속부(도시 생략)가 PCB 내에/상에 형성되어 전도성 패드(107)에 전기적으로 결합된다. 예를 들어, 단층 PCB의 경우, 금속 라인은 PCB의 한면 또는 양면 상에 형성될 수 있고, 비아는 PCB를 통과해 연장되어 PCB의 양면 상의 금속 라인을 연결하도록 형성될 수 있다. 도 1에는 도시하지 않지만, 전도성 패드(107)는 캐리어(101)와 대면하는 기판(105)의 하부면 상에도 형성될 수 있다. 기판(105)이 다층 PCB인 실시형태에서는, 금속 라인과 비아가 기판(105)의 양쪽 면 사이에 있는 기판(105)의 하나 이상의 층에도 형성된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 솔더 레지스트와 같은 패시베이션층(109)이 기판(105) 위에 그리고 전도성 패드(107) 위에 형성된다. 개구부가 패시베이션층(109)에 형성되어 전도성 패드(107)를 노출한다. 예시적인 실시형태에서는, 기판(105)이 약 30 mm x 약 30 mm 또는 그보다 큰 치수를 가진 PCB인데, 다른 치수도 가능하다.In some embodiments, the
캐리어(101)는 강성재(rigid material)를 포함하고, 상부 표면(101U)을 갖는다. 상부 표면(101U)은 예컨대 실온에서 편평할 수 있다. 기판(105)의 하부 표면은 캐리어(101)의 상부 표면(101U)에 부착된다. 캐리어(101)는 후속 처리, 예컨대 본딩 공정에서 기판(105)을 지지하는데 사용되는 임시 캐리어이다. 그 후에, 일부 실시형태에서는 본딩 공정이 종료되면 캐리어(101)가 기판(105)으로부터 분리된다. The
캐리어(101)는 기판(105)에 구조적 지지를 제공할 수 있는 임의의 적절한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐리어(101)는 금속(예컨대, 스틸), 유리, 세라믹, 실리콘(예컨대, 벌크 실리콘), 이들의 조합, 이들의 다층 등을 포함할 수 있다. 일부 실시형태의 경우, 캐리어(101)의 열팽창계수(CTE)는 기판(105)이 캐리어(101)에 부착된 후에 그리고 리플로우 공정 동안에 캐리어(101)의 열팽창계수(CTE)와 기판(105)의 CTE 간의 불일치(예컨대, 차이)가 기판(105)의 미리 결정된 (예컨대, 설계된) 수준의 휨을 유도하도록 조정된다. 그 상세 내용은 이하에서 논의될 것이다.The
일부 실시형태에서는, 하나의 기판(105)만이 캐리어(101)에 부착되고, 다른 기판은 캐리어(101)에 부착되지 않는다. 다시 말해, 하나의 캐리어(101)가 하나의 기판(105)만을 지지한다. 다른 실시형태에서는, 복수의 기판(105)이 캐리어 (101)에 부착되고, 따라서 하나의 캐리어(101)는 다수의 기판(105)을 지지한다. 평면도(도시 생략)에서의 캐리어(101)의 형상은 하나 이상의 기판(105)을 수용하기에 적합한 임의의 형상일 수 있다. 예를 들어, 캐리어(101)는 직사각형, 정사각형, 다각형, 또는 원형의 형상을 가질 수 있다. 캐리어(101)의 크기(예컨대, 표면적)는 일부 실시형태의 경우, 캐리어에 부착되는 하나 이상의 기판(105)의 크기(예컨대, 표면적)와 동일하거나 더 크다. 하나의 캐리어(101)가 하나의 기판(105)을 지지하는 실시형태의 경우, 캐리어(101)의 형상은 기판(105)의 형상과 동일하거나 유사하다. 예를 들어, 캐리어(101)와 기판(105) 둘 다는 평면도에서 볼 때에 동일한 직사각형 또는 유사한 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 캐리어(101)의 표면적이 기판(105)의 표면적과 동일하거나 더 크기 때문에, 기판(105)은 캐리어(101)에 의해 아래쪽이 완전히 지지되는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 평면도에서, 기판(105)은 캐리어(101)의 외부 둘레 안에 배치된다.In some embodiments, only one
도 1의 예에서는, 기판(105)이 접착층(103)에 의해 캐리어(101)에 부착된다. 일부 실시형태에서는, 접착층(103)이 중합체 접착층이다. 예를 들면, 접착층(103)은 방사선 소스(예컨대, 자외선 또는 레이저)에 노출될 때에 접착성이 저감되거나 손실되는 광-열 변환(light-to-heat conversion, LTHC) 필름일 수도 있다. 따라서, 후속 공정에서 기판(105)으로부터 캐리어(101)를 분리하기 위해, 접착층(103)(예컨대, LTHC 필름) 상에 자외선(UV) 또는 레이저를 조사하면 캐리어(101) 및 접착층(103)을 기판(105)으로부터 쉽게 분리할 수 있다. 다이 부착 필름(die attaching film, DAF) 등의 기타 적절한 접착층도 사용될 수 있으며, 캐리어(101)의 분리 공정은 기계적 박리(peel-off) 공정, 연삭 공정, 또는 에칭 공정을 포함할 수 있으며, 추가의 세정 공정을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서는 물을 접착층(103)에 도포함으로써 접착층(103)을 제거한다.In the example of Fig. 1, the
다음으로, 도 2에 도시하는 바와 같이, 반도체 패키지(250)가 기판(105) 위에 배치된다. 후속 본딩 공정(예컨대, 리플로우 공정)을 준비하기 위해 반도체 패키지(250)의 외부 커넥터(217)가 기판(105)의 각각의 전도성 패드(107)와 정렬된다. 반도체 패키지(250)를 기판(105)에 임시로 부착하기 위해 솔더 페이스트(도시되지 않음)가 전도성 패드(107) 위에 분배될 수 있다.Next, as shown in Fig. 2, a
반도체 패키지(250)는 예컨대 SoC(System-On-Chip) 패키지, InFO(Integrated-Fan-Out) 패키지, CoWoS(Chip-On-Wafer-On-Substrate) 패키지일 수 있다. 도 2의 예에서, 반도체 패키지(250)는 CoWoS 패키지를 형성하기 위해 후속 처리에서 기판(105)과 본딩되는 CoW(Chip-On-Wafer) 패키지이다. The
도 2에 도시하는 바와 같이, 반도체 패키지(250)는 다이 커넥터(205)를 통해 인터포저(211)의 상부면에 부착되는 반도체 다이(다이라고도 함)(201)를 포함한다. 반도체 패키지(250)는 인터포저(211)의 상부면 위 그리고 다이(201) 주위의 몰딩 재료(203)와, 인터포저(211)의 하부면에 전기적으로 결합되는 외부 커넥터(217)를 더 포함한다.As shown in FIG. 2, the
이하, 반도체 패키지(250)에 대해 상세하게 설명한다. 반도체 다이(201)는 기판(개별적으로 도시하지 않음), 기판 상의 전기 부품(개별적으로 도시되지 않음), 기판 위의 금속화층(개별적으로 도시하지 않음), 금속화층 위의 패시베이션층(개별적으로 도시하지 않음), 패시베이션층 위의 전도성 패드(개별적으로 도시되지 않음), 및 다이 커넥터(205)를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 기판은 도핑되거나 도핑되지 않는 벌크 실리콘, 또는 SOI(silicon-on-insulator) 기판의 활성층을 포함할 수 있다. 일반적으로, SOI 기판은, 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, SOI, SGOI(silicon germanium on insulator), 또는 이들의 조합과 같은 반도체 재료로 된 층을 포함한다. 사용할 수 있는 다른 기판은 다층 기판, 경사 기판, 또는 하이브리드 오리엔테이션 기판을 포함한다. Hereinafter, the
전기 부품은 반도체 다이(201)에 대한 설계의 바람직한 구조적 및 기능적 요건을 생성하는데 사용될 수 있는 다양한 능동 디바이스(예컨대, 트랜지스터) 및 수동 디바이스(예컨대, 커패시터, 레지스터, 인덕터) 등을 포함한다. 전기 부품은 임의의 적절한 방법을 사용하여 다이(201)의 기판 내부에 아니면 기판 상에 형성될 수 있다.Electrical components include a variety of active devices (e.g., transistors) and passive devices (e.g., capacitors, resistors, inductors) that can be used to create desirable structural and functional requirements of the design for semiconductor die 201. The electrical component may be formed on or within the substrate of the
금속화층은 기판 및 전기 부품 위에 형성되고 다양한 전기 부품을 연결하여 기능 회로를 형성하도록 설계된다. 일 실시형태에서는, 금속화층이 유전체 및 전도성 재료의 교번 층으로 형성되고, 임의의 적절한 공정(예컨대, 퇴적, 다마신, 이중 다마신 등)를 통해 형성될 수 있다. 일 실시형태에서는, 적어도 하나의 층간 유전체층(ILD)에 의해 기판으로부터 분리되는 4개의 금속화층이 있을 수 있지만, 금속화층의 엄밀한 수는 반도체 다이(201)의 설계에 의존한다.The metallization layer is formed over the substrate and the electrical component and is designed to connect the various electrical components to form a functional circuit. In one embodiment, the metallization layer is formed of alternating layers of dielectric and conductive material and may be formed through any suitable process (e.g., deposition, damascene, dual damascene, etc.). In one embodiment, there may be four metallization layers separated from the substrate by at least one interlevel dielectric layer (ILD), but the exact number of metallization layers depends on the design of the semiconductor die 201.
패시베이션층은 하부 구조를 어느 정도 보호하기 위해 금속화층 위에 형성될 수 있다. 패시베이션층은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 탄소 도핑된 산화물 등의 로우k(low-k) 유전체, 다공성 탄소 도핑된 실리콘 이산화물 등의 초 로우k(extremely low-k) 유전체, 이들의 조합 등의 하나 이상의 적절한 유전체 재료로 제조될 수 있다. 패시베이션층은 화학적 기상 증착(CVD) 등의 공정을 통해 형성될 수 있지만, 임의의 적절한 공정이 사용될 수도 있다.The passivation layer may be formed over the metallization layer to some extent protect the underlying structure. The passivation layer may comprise one or more of a low k dielectric such as silicon oxide, silicon nitride, carbon doped oxide, ultra low k dielectric such as porous carbon doped silicon dioxide, combinations thereof, and the like. May be made of a suitable dielectric material. The passivation layer may be formed through a process such as chemical vapor deposition (CVD), but any suitable process may be used.
전도성 패드가 금속화층 위에 형성되어 금속화층과 전기적으로 접촉할 수 있다. 전도성 패드는 알루미늄을 포함할 수 있지만, 구리 등의 기타 재료가 대안으로 사용될 수도 있다. 전도성 패드는 재료층(도시 생략)을 형성하기 위한, 스퍼터링 또는 도금 등의 퇴적 공정을 사용하여 형성될 수 있는데, 재료층의 부분이 적절한 공정(예컨대, 포토리소그래피 마스킹 및 에칭)을 통해 제거되어 전도성 패드를 형성할 수 있다. 그런데, 다른 임의의 적절한 공정도 전도성 패드를 형성하기 위해 사용될 수 있다.A conductive pad may be formed over the metallization layer to make electrical contact with the metallization layer. The conductive pad may comprise aluminum, but other materials, such as copper, may alternatively be used. The conductive pad may be formed using a deposition process such as sputtering or plating to form a material layer (not shown), wherein a portion of the material layer is removed through an appropriate process (e.g., photolithographic masking and etching) A pad can be formed. However, any other suitable process may be used to form the conductive pad.
다이 커넥터(205)는 다이(201)의 금속화층과, 예컨대 인터포저(211)의 전도성 패드(215) 사이의 컨택에 전도성 영역을 제공하기 위하여 전도성 패드 상에 형성될 수 있다. 일 실시형태에서는, 다이 커넥터(205)가 마이크로범프 등의 컨택 범프일 수도 있고, 주석 등의 재료 또는 은이나 구리 등의 기타 적절한 재료를 포함할 수도 있다. 다이 커넥터(205)가 주석 솔더 범프인 실시형태에서는, 다이 커넥터(205)가 증착(evaporation), 전기도금, 인쇄, 솔더 전사, 볼 배치 등의 임의의 적절한 방법을 통해 처음에 주석층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 구조 상에 주석층이 형성되면, 그 재료를 예컨대 약 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 직경을 가진 원하는 범프 형상으로 성형하기 위하여 리플로우가 행해지는데, 대안으로 임의의 적절한 사이즈가 사용될 수도 있다.The
그러나, 당업자라면, 다이 커넥터(205)가 마이크로범프로서 설명되었더라도, 이들은 예시일 뿐이며 실시형태를 한정하려는 의도가 없음을 알 것이다. 그보다는, C4(controlled collapse chip connection) 범프, 구리 필러(copper pillar), 구리층, 니켈층, 무납(lead free, LF)층, 무전해 니켈 무전해 팔라듐 침지 금(ENEPIG)층, Cu/LF층, Sn/Ag층, Sn/Pb, 이들의 조합 등의 임의의 적절한 유형의 외부 컨택이 대안으로 사용될 수도 있다. 임의의 적절한 외부 커넥터, 및 외부 커넥터를 형성하기 위한 임의의 적절한 공정이 다이 커넥터(205)에 사용될 수 있으며, 이러한 외부 커넥터들은 모두 실시형태의 범위 내에 포함되는 것이 전적으로 의도된다.However, those skilled in the art will appreciate that although the
인터포저(211)를 보면, 이것은 기판(213)과 전도성 경로(215)를 포함한다(예컨대, TSV(through substrate via)를 통해). 기판(213)은 도핑되거나 도핑되지 않는 실리콘 기판, 또는 SOI(silicon-on-insulator) 기판의 활성층일 수도 있다. 그러나, 기판(213)은 대안으로 유리 기판, 세라믹 기판, 중합체 기판, 또는 적절한 보호 및/또는 상호접속 기능을 제공할 수 있는 기타 기판일 수도 있다. 이들 및 기타 적절한 재료가 대안으로 기판(213)에 사용될 수도 있다.Looking at the
일부 실시형태의 경우, 기판(213)은 레지스터, 커패시터, 신호 분배 회로, 이들의 조합 등의 전기 부품을 포함할 수도 있다. 이들 전기 부품은 능동형, 수동형, 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 실시형태에서는, 기판(213) 내부에 능동 및 수동의 양 전기 부품이 없다. 이러한 모든 조합이 본 실시형태의 범위 내에 포함되는 것이 전적으로 의도된다.In some embodiments, the
추가로, 일부 실시형태에서는 기판(213)이 반도체 웨이퍼이다. 이와 같이, 하나 이상의 반도체 다이, 예컨대 다이(201)가 기판(213)에 본딩될 경우, 조합된 구조가 CoW(Chip-On-Wafer) 구성을 형성할 수 있다.In addition, in some embodiments, the
전도성 경로(215)는 TSV 또는 기타 적절한 전도성 경로일 수 있다. 전도성 경로(215)가 TSV인 실시형태에서는, 처음에 기판(213)을 부분적으로 통과하는 전기 전도성 경로를 형성한 다음에, 나중에 기판(213)을 박막화하여 전기 전도성 경로를 노출시킴으로써 TSV가 형성될 수 있다. 다른 실시형태에서는, 처음에 형성될 때에 전도성 경로(215)가 기판(213)을 통과해 연장되며, 기판(213)의 박막화는 필요하지 않다. 전도성 경로(215)는, 기판(213) 상에 적절한 포토레지스트 또는 하드 마스크를 형성하고, 포토레지스트 또는 하드 마스크를 패터닝한 다음에 기판(213)을 에칭하여 개구부(예컨대, TSV 개구부)를 생성함으로써, 형성될 수 있다.
전도성 경로(215)를 위한 개구부가 형성되면, 그 개구부는 예컨대 라이너(도 2에 별도로 도시하지 않음), 배리어층(역시 도 2에 별도로 도시하지 않음), 및 전도성 재료로 충전될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 라이너는 화학적 기상 증착, 산화, 물리적 기상 증착, 원자층 퇴적 등의 공정에 의해 형성된, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 유전체 중합체, 이들의 조합 등일 수 있다. If an opening for the
배리어층은 티탄 질화물 등의 전도성 재료를 포함할 수도 있지만, 탄탄 질화물, 티탄, 또 다른 유전체 등의 기타 재료도 대안으로 사용될 수 있다. 배리어층은 플라즈마 강화 CVD(PECVD) 등의 CVD 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 그러나, 스퍼터링 또는 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD, metal organic chemical vapor deposition), 원자층 퇴적(ALD) 등의 다른 대안의 공정도 사용될 수 있다. 배리어층은 전도성 경로(215)를 위한 개구부의 하부 형상에 윤곽을 맞추도록 형성될 수 있다.The barrier layer may comprise a conductive material such as titanium nitride, but other materials such as, for example, carbonitride, titanium, another dielectric, etc., may alternatively be used. The barrier layer may be formed using a CVD process such as plasma enhanced CVD (PECVD). However, other alternative processes such as sputtering or metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), atomic layer deposition (ALD), etc. may also be used. The barrier layer may be formed to outline the bottom shape of the opening for the
전도성 재료는 구리를 포함할 수도 있지만, 알루미늄, 텅스텐, 합금, 도핑된 폴리실리콘, 이들의 조합 등의 기타 적절한 재료도 대안으로 사용될 수 있다. 전도성 재료는 시드층을 퇴적한 다음, 시드층에 구리를 전기도금하고 전도성 경로(215)를 위한 개구부를 과잉충전함으로써 형성될 수 있다. 전도성 경로(215)를 위한 개구부가 충전되면, 개구부 외부의 과량 배리어층과 과량 전도성 재료는 화학적 기계 연마(CMP) 등의 연삭 공정을 통해 제거될 수 있는데, 임의의 적절한 제거 공정이 사용될 수도 있다.The conductive material may comprise copper, but other suitable materials such as aluminum, tungsten, alloys, doped polysilicon, combinations thereof, and the like may also be used as an alternative. The conductive material may be formed by depositing a seed layer, then electroplating copper on the seed layer and overfilling the openings for the
도 2에는 도시하지 않지만, 전도성 경로(215), 다이 커넥터(205), 및 반도체 다이(201) 사이에 전기적 상호접속성을 제공하기 위하여, 다이(201)와 대면하는 기판(213)의 상부면 상에 재배선 구조가 형성될 수도 있다. 재배선 구조는 그 재배선 구조의 하나 이상의 유전체층에 배치된 재배선층(redistribution layer, RDL)(예컨대, 전도성 라인 및/또는 비아)를 포함한다. 재배선 구조는 집적 회로에 상호접속 구조를 형성하기 위한 일반적인 방법을 사용하여 형성될 수 있으며, 그에 대한 상세한 설명은 여기에서 반복하지 않는다.Although not shown in FIG. 2, the top surface of the
재배선 구조가 형성되면, 전도성 패드(도시 생략)가 기판(213)의 상부면 상의 RDL 위에 형성되어 이 RDL과 전기적으로 접속할 수 있다. 전도성 패드는 알루미늄을 포함할 수 있지만, 구리 등의 기타 재료가 대안으로 사용될 수도 있다. 전도성 패드는 재료층(도시 생략)을 형성하기 위한, 스퍼터링 등의 퇴적 공정을 사용하여 형성될 수 있는데, 재료층의 부분이 적절한 공정(예컨대, 포토리소그래피 마스킹 및 에칭)을 통해 제거되어 전도성 패드를 형성할 수 있다. 그러나, 다른 임의의 적절한 공정도 전도성 패드를 형성하기 위해 사용될 수 있다. When a rewiring structure is formed, a conductive pad (not shown) may be formed on the RDL on the upper surface of the
다음으로, 외부 커넥터(217)가 기판(213)의 하부면 상에 형성될 수 있고, 예컨대 전도성 경로(215)를 통해 RDL에 전기적으로 결합될 수 있다. 외부 커넥터(217)는 후속 처리(도 3a와 도 3b 참조)에서 예컨대 리플로우 공정에 의해 기판(105)에 물리적으로 또 전기적으로 결합되어 CoWoS 구조를 형성한다. 외부 커넥터(217)는 구리 필러(copper pillar), C4(controlled collapse chip connection) 범프, 마이크로범프, 구리층, 니켈층, 무납(LF)층, 무전해 니켈 무전해 팔라듐 침지 금(ENEPIG), Cu/LF층, Sn/Ag층, Sn/Pb, 이들의 조합 등일 수 있다. 임의의 적절한 외부 커넥터, 및 외부 커넥터를 형성하기 위한 임의의 적절한 공정이 외부 커넥터(217)에 사용될 수 있으며, 이러한 외부 커넥터들은 모두 실시형태의 범위 내에 포함되는 것이 전적으로 의도된다.Next, an
준비가 되면, 반도체 다이(201)는 예컨대 본딩 공정을 사용하여 인터포저(211)에 본딩될 수 있다. 예를 들어, 기판(213)의 상부면 상에서 다이 커넥터(205)를 각각의 컨택 패드(도시 생략)와 본딩하기 위해 리플로우 공정이 행해질 수 있다.When ready, the semiconductor die 201 may be bonded to the
본딩되면, 인터포저(211)와 반도체 다이(201) 사이의 공간에 언더필 재료(underfill material)(도시 생략)가 삽입되거나 다른 식으로 형성될 수 있다. 언더필 재료는 예컨대 반도체 다이(201)와 기판(213) 사이에 분배된 다음, 경화되어 굳어지는 액상 에폭시를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서는, 언더필이 사용되지 않는다. 대신에, 다이(201)와 기판(213) 사이의 갭이 후술하는 몰딩 재료(203)에 의해 충전된다. Once bonded, an underfill material (not shown) may be inserted or otherwise formed in the space between the
다음으로, 몰딩 재료(203)가 기판(213)의 상부면 상에 형성된다. 몰딩 재료(203)는 일부 실시형태에서는 반도체 다이(201)를 둘러싼다. 몰딩 재료(203)는 예컨대 에폭시, 유기 중합체, 첨가되는 실리카계 또는 유리 충전재가 있거나 없는 중합체, 또는 기타 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시형태의 경우, 몰딩 재료(203)는 도포 시에 겔 타입의 액상인 액상 몰딩 화합물(liquid molding compound, LMC)을 포함한다. 몰딩 재료(203)는 도포 시에 액상(liquid) 재료 또는 고상(solid) 재료를 포함할 수도 있다. 대안으로, 몰딩 재료(203)는 다른 절연 재료 및/또는 밀봉재(encapsulating material)를 포함할 수도 있다. 몰딩 재료(203)는 일부 실시형태의 경우 웨이퍼 레벨 몰딩 공정을 사용하여 도포된다. 몰딩 재료(203)는 예컨대 압축 몰딩, 전사 몰딩, 몰딩된 언더필(molded underfill, MUF), 또는 기타 방법을 사용하여 몰딩될 수 있다. Next, a
다음으로, 몰딩 재료(203)는 일부 실시형태의 경우 경화 공정을 사용하여 경화된다. 경화 공정은 예컨대 어닐링 공정 또는 기타 가열 공정을 사용하여, 미리 결정된 시간 동안 미리 결정된 온도로 몰딩 재료(203)를 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 경화 공정은 자외선(UV) 노출 공정, 적외선(IR) 에너지 노출 공정, 이들의 조합, 또는 가열 공정을 수반한 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 대안으로, 몰딩 재료(203)는 기타 방법을 사용하여 경화될 수도 있다. 일부 실시형태의 경우, 경화 공정을 포함하지 않는다. 다음으로, 경화된 몰딩 재료(203)의 상부 표면을 평탄화하기 위해 CMP 등의 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 이에, 반도체 패키지(250)가 형성된다.Next, the
다음으로, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 반도체 패키지(250)가 본딩 공정(예컨대, 리플로우 공정)을 통해 기판(105)에 물리적으로 또 전기적으로 결합된다. 본딩 공정에서는, 반도체 패키지(250)의 외부 커넥터(217)가 기판(105)의 각각의 전도성 패드(107)와 정렬된다. 일부 실시형태에서는, 예컨대 솔더 제트 인쇄 공정을 사용하여 전도성 패드(107) 상에 솔더 페이스트가 분배된다. 다음으로, 반도체 패키지(250)의 외부 커넥터(217)가 기판(105)의 각각의 전도성 패드(107)와 접촉하게 된다. 그런 다음, 반도체 패키지(250)의 외부 커넥터(217)를 기판(105)의 각각의 전도성 패드(107)와 본딩하기 위해 리플로우 공정이 수행될 수 있다. 리플로우 공정은 약 220 ℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있다. Next, as shown in FIG. 3A, the
리플로우 공정 후에, 솔더 영역(개별적으로 도시하지 않음)이 전도성 패드(107)와 전도성 경로(215) 사이에 형성될 수 있다. 외부 커넥터(217)가 구리 필러를 포함하는 실시형태에서는, 솔더 영역이 구리 필러와 전도성 패드(107) 사이에 형성될 수도 있다. 외부 커넥터(217)가 솔더 범프(예컨대, C4 범프)인 실시형태에서는, 외부 커넥터(217)의 솔더가 리플로우 공정 시에 용융하여, 전도성 패드(107)와 전도성 경로(215) 사이에 솔더 영역의 적어도 부분을 형성한다.After the reflow process, a solder region (not individually shown) may be formed between the
이제 참조하는 도 3b는 도 3a의 영역(280)을 줌인하여 도시한 도면을 보여준다. 기판(105)과 반도체 패키지(250)는 도 3b에 도시하여 후술하는 바와 같이, 리플로우 온도에서 휘어질 수 있다. 예시를 위해 도 3b에는 휨 수준이 과장되어 있다. 반도체 패키지(250)의 상이한 재료들 간의 CTE의 불일치로, 리플로우 온도(예컨대, 220 ℃ 이상)에서 반도체 패키지(250)의 휨이 발생할 수 있다. 예를 들어, 몰딩 재료(203)는 기판(213)보다 CTE가 더 높을 수 있다. 그 결과, 반도체 패키지(250)의 하부 표면(213L)은 편평하지 않고 휘어진다(예컨대, 만곡된다). 구체적으로, 기판(213)의 하부 표면(213L)의 중심부는 하부 표면(213L)의 양단부보다 더 높다(예컨대, 캐리어(101)로부터 더 떨어져서 연장된다). 도 3b에서의 기판(213)의 만곡된 하부 표면(213L)은 또한 위쪽으로 휘어지는 것으로 기술된다. 도 3b의 예는 예일 뿐이다. 다른 실시형태에서는, 반도체 패키지(250)의 재료들 간의 CTE 불일치로 기판(213)의 하부 표면(213L)이 아래쪽으로 휘어질 수도 있는데, 기판(213)의 하부 표면(213L)의 중심부가 그 하부 표면(213L)의 단부보다 더 낮다(예컨대, 캐리어(101)에 더 가깝게 연장된다). Referring now to FIG. 3B, there is shown a view of zooming in on
마찬가지로, 기판(105)의 CTE와 캐리어(101)의 CTE 간의 불일치로 리플로우 공정 시에 기판(105)이 휘어질 수도 있다. 따라서, 기판(105)의 상부 표면(105U)은 기판(105)의 CTE와 캐리어(101)의 CTE에 따라, 위쪽으로 휘어지거나 아래쪽으로 휘어질 수 있다. 외부 커넥터(217)가 기판(213)의 하부 표면(213L)에 부착되기 때문에, 기판(213)의 휘어짐은 외부 커넥터(217)의 바닥면(예컨대, 도 3b의 외부 커넥터(217)의 최하부)이 만곡면 상에 있게 한다. 전도성 패드(107)가 형성된 기판(105)의 상부 표면(105U)이 편평하거나 또는 외부 커넥터(217)의 만곡면과는 상이한 형상 및/또는 상이한 곡률을 갖는다면, 단순하게는 리플로우 공정 시에 일부 외부 커넥터(217)가 각각의 전도성 패드(107)와 접촉하지 않기 때문에, 외부 커넥터(217) 전체를 각각의 전도성 패드(107)에 본딩하는 것은 매우 어려울 것이다. 이것은 외부 커넥터(217)와 전도성 패드(107) 사이에 콜드 조인트를 초래할 수도 있다. 콜드 조인트는 결함성 반도체 디바이스를 초래하고 반도체 제조의 수율을 감소시킨다.Similarly, mismatch between the CTE of the
도 3b에 도시하는 바와 같이, 본 개시내용은, 일부 실시형태에 있어서, 기판(105)의 상부 표면(105U)의 형상(예컨대, 위쪽을 휘어지거나 아래쪽으로 휘어지는 것) 및/또는 곡률(예컨대, 휘어짐의 수준)이 반도체 패키지(250)의 하부 표면(213L)의 형상 및/또는 곡률과 실질적으로 일치하도록, 리플로우 공정 시에 미리 결정된 수준의 휨을 기판(105)에 유도함으로써 콜드 조인트를 줄이거나 방지한다. 패시베이션층(109)이 실질적으로 균일한 두께를 갖기 때문에, 패시베이션층(109)의 상부 표면(109U)은 기판(105)의 상부 표면(105U)과 동일한 형상 및/또는 동일한 곡률을 가질 수 있다. 마찬가지로, 전도성 패드(107)의 상부 표면도 상부 표면(105U)과 동일한 형상 및/또는 동일한 곡률을 가질 수 있는 곡면 내에 있다.3B, the present disclosure provides, in some embodiments, a
계속 도 3b를 참조하면, 기판(105)의 휨을 반도체 패키지(250)의 휨과 일치시킴으로써, 반도체 패키지(250)의 외부 커넥터(217) 전체가 리플로우 공정 시에(예컨대, 반도체 패키지(250)와 기판(105) 둘 다가 휘어질 때), 각각의 전도성 패드(107)와 접촉하고, 그래서 반도체 패키지(250)와 기판(105) 사이에 믿을 수 있는 본딩(예컨대, 전기 접속)을 형성한다. 3B, the entire
일부 실시형태에 있어서, 기판(105)에 미리 결정된 수준의 휨을 유도하는 단계는, 리플로우 온도에서 반도체 패키지(250)의 휨을 분석하는 단계와, 리플로우 온도에서 반도체 패키지(250)의 휘어진 하부 표면(213L)의 제1 형상을 결정하는 단계와, 리플로우 공정 동안에 캐리어(101)의 CTE와 기판(105)의 CTE 간의 불일치가 기판(105)의 휨을 초래하도록 캐리어(101)의 CTE를 조정하는 단계를 포함하고, 이 리플로우 공정 동안에 기판(105)의 휘어진 상부 표면(105U)의 제2 형상이 반도체 패키지(250)의 휘어진 하부 표면(213L)의 제1 형상과 실질적으로 일치하게 된다.In some embodiments, the step of inducing a predetermined level of warpage in the
일부 실시형태에 있어서, 반도체 패키지(250)의 휨을 분석하는 단계는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 반도체 패키지(250)의 휨을 추정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 반도체 패키지(250)의 치수, 구조 및 재료, 및 리플로우 온도가 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램에 입력 파라미터로서 입력될 수 있고, 그런 다음 반도체 패키지(250)의 휨에 관한 세부사항(specifics)(예컨대, 형상, 곡률)이 컴퓨터 프로그램에 의해 생성된다. In some embodiments, analyzing the warpage of the
일부 실시형태에 있어서, 반도체 패키지(250)의 휨은 결함 검사기(defect inspector)를 사용하여 무아레 패턴을 측정 및 분석함으로써 얻어진다. 무아레 패턴은 당업계의 공지된 방법을 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 저 팽창 석영 유리 상에 에칭된 기준 패턴이 반도체 패키지(250)의 휘어진 표면 상에 투영될 수 있다. 석영 유리 위에서 볼 때에, 반도체 패키지(250)의 휘어진 표면 상에서 기준 패턴과 투영된 패턴 사이의 기하학적 추론이 무아레 패턴을 생성한다. KLA-Tencor사의 ICOS 광학 결함 검사기 등의 결함 검사기를 사용하여 휨 수준을 측정할 수 있다.In some embodiments, warpage of the
반도체 패키지(250)의 휨을 분석한 결과로서, 반도체 패키지(250)의 하부 표면(213L)의 형상 및/또는 곡률과 같은 세부사항이 얻어진다. 이들 세부사항은 후술하는 바와 같이 기판(105)의 유도된 휨의 타겟으로서 사용될 수 있다.As a result of the analysis of the warping of the
일부 실시형태에 있어서, 기판(105)의 미리 결정된 수준의 휨을 유도하는 단계는 리플로우 온도에서, 기판(105)과 캐리어(101) 간의 CTE의 불일치가 반도체 패키지(250)의 만곡된 하부 표면(213L)과 실질적으로 일치하는 만곡된 상부 표면(105U)을 초래하도록, 기판(105)의 CTE에 대해 캐리어(101)의 CTE를 조정하는 단계를 포함한다. 예로서, 하부 표면(213L)이 도 3b에 도시하는 바와 같이 (예컨대, 몰딩 재료(203)의 CTE가 기판(213)의 CTE보다 크기 때문에) 위쪽으로 휘어지는 경우를 생각하면, 기판(105)과 캐리어(101) 간의 CTE의 불일치가 기판(105)의 상부 표면(105U)을 위쪽으로 휘어지게 하여, 만곡된 하부 표면(213L)과 일치할 수 있도록, 캐리어(101)의 CTE는 기판(105)의 CTE보다 더 작게 조정된다. 또 다른 예로서, 하부 표면(213L)이 아래쪽으로 휘어지는 경우를 생각할 수도 있다. 이 경우에, 기판(105)과 캐리어(101) 간의 CTE의 불일치가 기판(105)의 상부 표면(105U)을 역시 아래쪽으로 휘어지게 하여, 만곡된 하부 표면(213L)과 일치할 수 있도록, 캐리어(101)의 CTE는 기판(105)의 CTE보다 더 크게 조정된다. In some embodiments, the step of inducing a predetermined level of warpage of the
당업자라면 여기에서의 "실질적으로 일치"가 에러 마진 내에서의 일치를 의미한다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 만곡된 하부 표면(213L)과 만곡된 상부 표면 (105U) 사이의 거리는 기대값(예컨대, 외부 커넥터(217)의 높이 및 패시베이션층(109)의 두께의 합과 같은 값)으로부터 약 20% 미만으로 벗어나는 값(예컨대, 더 크거나 더 작은 값)을 가질 수 있다. 예를 들어, 패시베이션층(109)의 두께는 20 ㎛일 수 있고, 외부 커넥터(217)의 높이는 80 ㎛일 수 있으며, 만곡된 하부 표면(213L)과 만곡된 상부 표면(105U) 사이의 거리는 기대값인 100 ㎛로부터, 예컨대 약 10 퍼센트 내지 약 20 퍼센트만큼 벗어난 값을 가질 수 있다. 리플로우 공정 시에 만곡된 상부 표면(105U)과 만곡된 하부 표면(213L)이 일치하는 결과로서, 반도체 패키지(250)의 모든 외부 커넥터(217)는 기판(105)의 각각의 전도성 패드(107)와 접촉하고, 그렇기 때문에 각각의 전도성 패드(107)와 물리적으로 또 전자적으로 결합된다. It will be appreciated by those skilled in the art that "substantial agreement" herein means agreement within the error margin. For example, the distance between the curved
리플로우 공정 동안에 반도체 패키지(250)가 편평한 하부 표면(213L)을 갖는 경우에, 캐리어(101)의 CTE 및 구조는 기판(105)의 편평한 상부 표면(105U)이 편평한 하부 표면(213L)과 일치하도록 설계되는 것을 알아야 하며, 이 경우에 캐리어(101)는 기판(105)에 대해 휨이 적거나 없는 것을 보장하고, 또는 적어도 기판(105)의 상부 표면(105U)에 대해 휨이 적거나 없는 것을 보장한다. 따라서, 본 명세서에서, 기판(105)의 휨이 기판(213)의 휨과 실질적으로 일치하도록 기판(105)에 미리 정해진 수준의 휨을 유도하는 단계는, 기판(105)과 기판(213)이 편평한 특별한 경우(예컨대, 휨이 제로)를 포함하며, 이 경우에, 캐리어(101)의 CTE는 기판(105)의 편평한 표면(105U)이 편평한 하부 표면(213L)과 일치하는 것을 유지하도록(예컨대, 기판(105)의 CTE와 동일하도록) 조정된다. 또한, 캐리어(101) 및 기판(105)이 각각 복수의 재료(예컨대 복수의 CTE)를 포함할 수 있기 때문에, 캐리어(101)의 CTE 및 기판(105)의 CTE는 캐리어(101)의 전체(예컨대, 평균) CTE 및 기판(105)의 전체 CTE를 각각 의미할 수 있다.The CTE and structure of the
일부 실시형태에 있어서, 캐리어(101)의 CTE를 조정하는 것은, 리플로우 공정 동안에 기판(105)의 상부 표면(105U)이 반도체 패키지(250)의 하부 표면(213L)과 실질적으로 일치하도록 캐리어(101)의 CTE를 변화시키는 것을 포함한다. 캐리어(101)의 치수, 기판(105)의 치수, 기판(105)의 CTE와 구조 등의 인자가 캐리어(101)의 CTE를 결정하는데 사용될 수 있다. 컴퓨터 몰딩 및 시뮬레이션이 캐리어(101)의 주어진 CTE에 대해 기판(105)의 휨에 관한 세부사항을 추정하는데 사용될 수 있다. 또한, 캐리어(101)에 대해 상이한 재료(및 상이한 CTE)를 사용하는 실험이 수행될 수 있고, 무아레 패턴이 결함 검사기에 의해 측정 및 분석될 수 있다. 일부 실시형태에서는, 컴퓨터 몰딩 및 시뮬레이션이 캐리어(101)에 대한 잠재적인 CTE값 또는 캐리어(101)에 대한 CTE값의 범위를 결정하는데 사용된다. 그런 다음, 상이한 CTE값을 갖는 상이한 재료를 사용하는 실험이 수행되고, 기판(105)의 휨에 대한 타겟 세부사항이 달성될 때까지 캐리어(101)의 CTE값을 확인 및/또는 미세 조정하기 위해 무아레 패턴 측정 및 분석이 수행된다.In some embodiments, adjusting the CTE of the
도 3a 및 도 3b는 단일층 구조를 갖는 캐리어(101)를 보여준다. 캐리어(101)는 도 18 내지 도 21에 도시하는 바와 같이, 다중 세그먼트 구조 및/또는 다층 구조를 가질 수도 있다. 단일 벌크 재료로 제조된 캐리어와 비교할 때, 다중 세그먼트 구조 및 다층 구조(도 18 내지 도 21 참조)는 캐리어(101)를 구성하는데 사용되는 구조 및 재료를 선택함에 있어서 유연성이 증가할 수 있다. 캐리어(101) 설계를 조정하는데 더 많은 파라미터가 있기 때문에, 설계 유연성이 증가하여, 리플로우 온도에서 기판(105)의 유도된 휨의 타겟 세부사항을 충족시키도록 캐리어(101)를 설계함에 있어서 자유도가 더 많아질 수 있다. 예를 들어, 복잡한 형상(예컨대, 비대칭의 만곡된 상부 표면(105U))을 갖는 기판(105)에 유도된 휨은, 이전에는 복잡한 형상을 달성할 수 없었지만, 다중 세그먼트 및/또는 다층 구조를 사용함으로써 달성될 수 있다.3A and 3B show a
참조하는 도 18은 캐리어(101)의 단면도를 도시한다. 캐리어(101)는 제1 세그먼트(101A), 제2 세그먼트(101B), 및 제3 세그먼트(101C)를 포함하는 다중 세그먼트 구조를 갖는다. 제1 세그먼트(101A)는 제1 폭(W1)과 제1 CTE값을 갖고, 제2 세그먼트(101B)는 제2 폭(W2)과 제2 CTE값을 가지며, 제3 세그먼트(101C)는 제3 폭(W3)과 제3 CTE값을 갖는다. 도시하는 실시형태에서는, 제1 세그먼트(101A), 제2 세그먼트(101B), 및 제3 세그먼트(101C)가 동일한 높이(H)를 갖는다. Referring to Fig. 18, there is shown a sectional view of the
캐리어(101)의 상이한 세그먼트(예컨대, 101A, 101B 및 101C)의 폭(예컨대, W1, W2 및 W3)과 CTE값(예컨대, 제1 CTE값, 제2 CTE값 및 제3 CTE값)은 서로 독립적으로 선택될 수 있기 때문에, 캐리어(101)의 설계에 큰 유연성을 허용한다. 일부 실시형태에서는, 폭(W1, W2, 및 W3)이 상이한 값을 갖는다. 일부 실시형태에서는, 제1 CTE값, 제2 CTE값 및 제3 CTE값이 상이한 값을 갖는다. 다른 실시형태에서는, 제1 세그먼트(101A)와 제3 세그먼트(101C)는 동일한 폭과 동일한 CTE값을 가지며, 제2 세그먼트(101B)는 제1 세그먼트(101A)(및 제3 세그먼트(101C))와는 상이한 폭과 상이한 CTE값을 갖는다.The widths (e.g., W1, W2, and W3) and the CTE values (e.g., the first CTE value, the second CTE value, and the third CTE value) of different segments (e.g., 101A, 101B, and 101C) Allowing greater flexibility in the design of the
도 19는 일부 실시형태에 따른 캐리어(101)의 단면도를 도시한다. 캐리어(101)는 제1층(101A), 제2층(101B), 및 제3층(101C)을 포함하는 다층 구조를 갖는다. 제1층(101A)은 제1 높이(H1)와 제1 CTE값을 갖고, 제2층(101B)은 제2 높이(H2)와 제2 CTE값을 가지며, 제3층(101C)은 제3 높이(H3)와 제3 CTE값을 갖는다. 도시하는 실시형태에서는, 제1층(101A), 제2층(101B), 및 제3층(101C)이 동일한 폭(W)을 갖는다. 19 shows a cross-sectional view of a
계속 도 19를 참조하면, 캐리어(101)의 상이한 층(예컨대, 101A, 101B 및 101C)의 높이(예컨대, H1, H2 및 H3)와 CTE값(예컨대, 제1 CTE값, 제2 CTE값 및 제3 CTE값)은 서로 독립적으로 선택될 수 있기 때문에, 캐리어(101)의 설계에 큰 유연성을 허용한다. 일부 실시형태에서는, 높이(H1, H2, 및 H3)가 상이한 값을 갖는다. 일부 실시형태에서는, 제1 CTE값, 제2 CTE값 및 제3 CTE값이 상이한 값을 갖는다. 다른 실시형태에서는, 제1층(101A)의 제1 CTE값은 제2층(101B)의 제2 CTE값보다 크고, 제2층(101B)의 제2 CTE값은 제3층(101C)의 제3 CTE값보다 크다.Continuing with Figure 19, the heights (e.g., H1, H2, and H3) and CTE values (e.g., the first CTE value, the second CTE value, and the second CTE value) of different layers (e.g., 101A, 101B, and 101C) Third CTE value) can be selected independently of each other, allowing greater flexibility in the design of the
도 18의 다중 세그먼트 구조와 도 19의 다층 구조는 도 20과 도 21에 도시하는 바와 같이, 캐리어(101)를 구성하도록 조합될 수도 있다. 도 20을 참조하면, 중간 세그먼트(101B)가 도 19에 도시하는 것과 유사한 다층 구조를 갖는다는 점을 제외하면, 캐리어(101)는 도 18의 캐리어(101)와 유사하다. 도 20의 도시하는 예에서는, 층(101B1, 101B2 및 101B3)이 각각의 높이(H1, H2, 및 H3)와, 공통 폭(W2)을 갖는다. 높이(H1, H2, 및 H3)의 합은 일부 실시형태의 경우 다른 세그먼트(101A 및 101C)의 높이(H)와 같다. 캐리어(101)의 상이한 세그먼트/층의 치수(예컨대, 높이, 폭)와 CTE값은 리플로우 온도에서 기판(105)의 휨에 대한 타깃 세부사항을 달성하도록 서로 독립적으로 조정될 수도 있다. The multi-segment structure of Fig. 18 and the multilayer structure of Fig. 19 may be combined to form the
도 21은 캐리어(101)에 대한 또 다른 실시형태를 도시하고 있다. 도 21의 캐리어(101)는 도 20의 캐리어(101)와 유사하지만, 다층 세그먼트의 위치(도면부호 101C로 표시)가 캐리어(101)의 우측에 있다. 다른 상세 내용은 도 20과 유사하기 때문에 반복 설명하지 않는다.Fig. 21 shows another embodiment of the
도 18 내지 도 21은 비제한적인 예일 뿐이다. 다른 변형 및 수정도 가능하며, 본 개시내용의 범위에 포함되는 것이 전적으로 의도된다. 예를 들어, 다중 세그먼트 구조에서의 세그먼트 수는 3개보다 많거나 적을 수도 있다. 마찬가지로, 다층 구조에서의 층도 3개보다 많거나 적을 수 있다. 또한, 다중 세그먼트 구조와 다층 구조를 조합한 실시형태에 있어서, 캐리어(101)의 복수의 세그먼트는 다층 구조를 가질 수도 있고, 다층 구조를 갖는 세그먼트의 위치는 캐리어(101)의 임의의 적절한 세그먼트일 수도 있다.18 to 21 are only non-limiting examples. Other variations and modifications are possible, and are entirely intended to be within the scope of this disclosure. For example, the number of segments in a multi-segment structure may be more or less than three. Likewise, the number of layers in the multilayer structure may be more or less than three. Further, in the embodiment where the multi-segment structure and the multi-layer structure are combined, the plurality of segments of the
본 개시내용의 장점은 디바이스 고장율 저감 및 제조 수율의 개선을 포함한다. 리플로우 온도에서 기판(105)의 상부 표면(105U)의 휨을 반도체 패키지(250)의 하부 표면(213L)의 휨과 일치시키면, 반도체 패키지(250)의 외부 커넥터(217)가 기판(105)의 상부 표면(105U) 상의 각각의 전도성 패드(107)와 접촉하여, 콜드 조인트를 방지하거나 줄인다. 리플로우 공정 동안에 반도체 패키지(250)의 휨을 줄이기 위해 반도체 패키지(250)의 좌측 및 우측을 클램핑하는 클램프를 사용하는 종래의 방법에서는, 반도체 패키지(250)의 클램핑된 부분이 높은 응력을 받아서 리플로우 공정 중에 파손될 수 있으며, 클램핑되지 않은 반도체 패키지(250)의 중간 부분은 계속 휘어진 상태를 나타내 콜드 조인트 문제가 있을 수 있다. 반면 본 개시내용은 반도체 패키지(250)를 클램핑하지 않으며, 그렇기 때문에 클램핑과 연관된 문제를 피한다. 또한, 캐리어(101)는 기판(105)의 하부 표면을 완전히 지지하므로, 대면적(예컨대, 기판(105)의 하부 표면)에 걸쳐 기판(105)의 응력을 분산시킬 수 있고, 기판(105)에 대한 손상을 방지하거나 줄인다. 캐리어(101)의 다층 구조 및 다중 세그먼트 구조는 캐리어(101)에 대한 구조 및 재료를 선택함에 있어서 많은 유연성을 허용한다. 기판(105)의 휨에 대한 복잡한 형상이 달성될 수 있는데, 이것은 기존의 캐리어 설계를 사용해서는 가능할 수 없었다.Advantages of the present disclosure include reduced device failure rates and improved manufacturing yields. The
이제 도 4를 참조하면, 캐리어(101)는 본딩 공정 후에, 예컨대 반도체 디바이스(100)가 실온으로 냉각된 후에 분리된다. 캐리어(101)는 예컨대 자외선(UV) 또는 레이저에 대해 투명할 수 있는 캐리어(101)를 통해, 자외선(UV) 또는 레이저를 접착층(103)(도 3a 참조)에 인가함으로써 제거될 수 있다. 일부 실시형태의 경우, 접착층(103)은 물을 접착층에 도포함으로써 분리된다. 기계적 박리, 에칭, 연삭 등의 다른 적절한 방법도 사용될 수 있다. 캐리어(101)가 분리된 후에, 접착층(103)의 잔류물은 있다면, 추가 세정 공정에 의해 분리될 수 있다. 이에, 도 4에 도시하는 반도체 디바이스(100)가 일부 실시형태에서 CoWoS 패키지를 형성한다.Referring now to FIG. 4, the
도 5 내지 도 8은 또 다른 실시형태에 따른 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스(100)의 단면도를 도시한다. 도 5 내지 도 8에 사용된 유사한 도면부호는 도 1 내지 도 4에서의 유사한 컴포넌트를 표시한다. 도 5 내지 도 8의 실시형태는, 접착층(103)의 사용 없이 기판(105)이 캐리어(101)에 부착되는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 4의 실시형태와 유사하다. 예시적인 실시형태에 있어서, 도 5 내지 도 8의 캐리어(101)는 정전 척(electro-static chuck)이다. 정전 척에 전압을 공급함으로써, 기판(105)은 반대 전하의 인력에 의해 정전 척에 부착된다. 전기장을 막으면(예컨대, 정전 척에 전압의 공급을 정지함으로써), 기판(105)은 캐리어(101)로부터 쉽게 분리될 수 있다. 제거해야 할 접착층이 없기 때문에, 공정 단계의 수와 처리 시간이 감소한다. 5-8 illustrate cross-sectional views of
도 5에서는, 전압을 캐리어(101)에 공급함으로써, 기판(105)이 캐리어(101)(정전 척)에 부착된다. 도 6에는, 외부 커넥터(217)가 기판(105)의 상부 표면 상의 각각의 전도성 패드(107)와 정렬된 상태로 반도체 패키지(250)가 기판(105) 위에 배치되어 있다. 솔더 페이스트(도시 생략)가 전도성 패드(107) 상에 형성될 수 있다. 도 7에는, 반도체 패키지(250)의 외부 커넥터(217)가 본딩 공정(예컨대, 리플로우 공정) 시에 각각의 전도성 패드(107)에 물리적으로 또 전기적으로 본딩된다. 일부 실시형태에 있어서, 리플로우 공정 동안에 외부 커넥터(217)를 각각의 전도성 패드(107)와 접촉시킴으로써 콜드 조인트를 회피하거나 줄이기 위하여, 캐리어(101)는 리플로우 온도에서 기판(105)에 미리 결정된 수준의 휨을 유도하도록 설계된다. 캐리어(101)의 상세 내용은 도 1 내지 도 4 그리고 도 18 내지 도 21을 참조하여 전술한 바와 유사하므로 반복 설명하지 않는다. 도 8에서는, 본딩 공정 후에 캐리어(101)에 전압 공급을 정지함으로써 캐리어(101)가 기판(105)으로부터 분리된다.In Fig. 5, by supplying a voltage to the
도 9 내지 도 13은 또 다른 실시형태에 따른 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스(100)의 단면도를 도시한다. 도 9 내지 도 13의 실시형태는, CoW 패키지(250) 대신에, InFO 패키지(350)가 기판(105)의 전도성 패드(107)에 부착되는 것을 제외하고, 도 1 내지 도 4의 실시형태와 유사하다. 도 9 내지 도 13에 사용된 유사한 도면부호는 도 1 내지 도 4에서의 유사한 컴포넌트를 표시한다.9-13 illustrate cross-sectional views of a
도 9에서는, 기판(105)이 캐리어(101)에 부착된다. 기판(105)과 캐리어(101)의 상세 내용은 도 1을 참조하여 전술한 바와 유사하므로 반복 설명하지 않는다.In Fig. 9, the
도 10은 InFO 패키지(350)의 단면도를 도시하고 있다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 배면 유전체층(305)이 캐리어(301) 위에 형성된다. 배면 유전체층(305)은 배면 패시베이션층일 수 있으며, 중합체, 폴리이미드, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 또는 PVC, CVD, 기타 적절한 퇴적 방법으로 형성되는 기타 적절한 재료를 포함할 수 있다. 캐리어(301)는 실리콘, 중합체, 중합체 복합체, 금속박, 세라믹, 유리, 유리 에폭시, 베릴륨 산화물, 테이프, 또는 구조적 지지를 위한 기타 적절한 재료 등의 기본 재료를 포함할 수 있다. 배면 유전체층(305)과 캐리어(301) 사이에는 광-열 변환(LTHC)막 등의 접착층이 형성될 수 있다. 10 shows a cross-sectional view of the
다이(309)는 예컨대 DAF(307)를 통해 배면 유전체층(305)에 부착된다. 다이(309)를 보게 되면, 다이(309)의 상부 표면 상에 컨택 패드(311)가 형성되고, 컨택 패드(311) 위에는 패시베이션층(315)이 형성된다. 비아(316)는 패시베이션층(315)을 통과해 연장되고 컨택 패드(311)에 전기적으로 접속된다. 전도성 패드(318)가 패시베이션층(315) 위에 형성되어 비아(316)에 전기적으로 접속된다. 다이(309)의 형성에 관한 상세 내용은 도 2의 다이(201)에 대한 것과 유사할 수 있으므로 반복 설명하지 않는다.The
비아(317)는 배면 유전체층(305) 위에 형성되고 다이(309)로부터 측방향으로 이격된다. 비아(317)는 구리, 텅스텐 등의 전도성 재료를 포함할 수 있고, 배면 유전체층(305) 위에 시드층을 형성하고, 시드층 위에 패터닝된 포토레지스트를 형성하며, 패터닝된 포토레지스트층의 개구부를 충전하기 위해 도금하고, 비아(317)의 경계 외부의 시드층과 포토레지스트를 제거함으로써 형성될 수 있다. 비아(317)는 다이(309)가 유전체층(305)에 부착되기 전에 또는 부착된 후에 형성될 수 있다.
다음으로, 몰딩 재료(313)가 배면 유전체층(305) 위에 형성된다. 몰딩 재료(313)는 다이(309)와 비아(317)를 둘러싼다. 몰딩 재료(313)는 몰딩 화합물, 에폭시 등일 수 있고, 압축 몰딩, 전사 몰딩 등에 의해 도포될 수 있다. 경화 후에, 몰딩 재료(313)는 다이(309)의 전도성 패드(318)와 비아(317)의 상부 표면을 노출하도록 화학적 기계 평탄화(CMP) 공정 등의 연삭 공정을 받을 수 있다.Next, a
다음으로, 몰딩 재료(313)와 다이(309) 위에 재배선 구조(320)가 형성된다. 재배선 구조(320)는 하나 이상의 유전체층(325)에 형성된 하나 이상의 RDL(예컨대, 전도성 라인(321), 비아(323))를 포함할 수 있다. 관통 비아(317)가 재배선 구조(320)의 RDL에 전기적으로 결합된다. 재배선 구조(320)의 RDL은 다이(309)에도 전기적으로 결합된다. 재배선 구조(320)의 RDL은 알루미늄, 구리, 텅스텐, 티탄, 이들의 조합 등의 금속으로 형성될 수 있고, 물리적 기상 증착(PVD), 화학적 기상 증착(CVD), 도금, 또는 기타 적절한 퇴적 방법에 의해 형성될 수 있다. 재배선 구조(320)의 하나 이상의 유전체층(325)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 탄소 도핑된 산화물과 같은 로우k 유전체, 다공성 탄소 도핑된 실리콘 이산화물과 같은 초 로우k 유전체, 이들의 조합 등을 포함할 수 있으며, CVD, PVD 또는 기타 적절한 퇴적 방법 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. Next, a
다음으로, 도 10에 도시하는 바와 같이, UBM(under-bump metallurgy) 구조(331)가 재배선 구조(320)의 상부 표면 위에 형성된다. UBM 구조(331)는 재배선 구조(320) 위에 구리, 금 또는 알루미늄 등의 전도성 재료를 퇴적하고 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 집적된 수동 디바이스(integrated-passive device, IPD)와 같은 전기 부품(333)이 UBM 구조(331)에 결합될 수 있다. UBM 구조(331) 상에는 볼 그리드 어레이(BGA), 전도성 필러(예컨대, 구리 필러), 또는 상부에 솔더 영역을 갖는 전도성 필러 등의 외부 커넥터(335)가 형성될 수 있다. 다음으로, 도시하지는 않지만, 도 10의 InFO 패키지(350)가 뒤집혀진 상태로 외부 커넥터(335)가 다이싱 테이프 등의 테이프에 부착된다. 그 다음, 캐리어(301)는 분리 공정(de-bonding process)에 의해 IFO 패키지(350)로부터 분리된다. 일부 실시형태의 경우, 캐리어(101)가 분리되기 전에 복수의 InFO 패키지(도시 생략)가 캐리어(101) 상에 함께 형성되므로, 캐리어(101)가 제거된 후에 다이싱이 수행되어 복수의 개별 InFO 패키지(350)를 생성할 수도 있다.Next, an under-bump metallurgy (UBM) structure 331 is formed on the upper surface of the
도 11에서는, InFO 패키지(350)가 기판(105) 위에 배치된다. InFO 패키지(350)의 외부 커넥터(335)는 기판(105)의 각각의 전도성 패드(107)와 정렬된다. 예컨대, 솔더 제트 인쇄 공정을 이용하여 기판(105)의 전도성 패드(107) 위에 솔더 페이스트(도시 생략)가 형성될 수 있다. In Fig. 11, an
도 12에서는, InFO 패키지(350)의 외부 커넥터(335)를 기판(105)의 전도성 패드(107)에 물리적으로 또 전기적으로 결합하기 위해 리플로우 공정 등의 본딩 공정이 행해진다. 일부 실시형태에 있어서, 리플로우 공정 동안에 외부 커넥터(335)를 각각의 전도성 패드(107)와 접촉시킴으로써 콜드 조인트를 회피하거나 줄이기 위하여, 캐리어(101)는 리플로우 온도에서 기판(105)에 미리 결정된 수준의 휨을 유도하도록 설계된다. 일부 실시형태의 경우, 캐리어(101)와 기판(105) 간의 CTE 불일치로 인한, 기판(105)의 제1 휨(예컨대, 만곡된 상부 표면)이 InFO 패키지(350)의 제2 휨(예컨대, 만곡된 하부 표면)과 실질적으로 일치하도록, 캐리어(101)의 CTE가 조정된다. 캐리어(101)의 상세 내용은 도 1 내지 도 4 그리고 도 18 내지 도 21을 참조하여 전술한 바와 유사하므로 반복 설명하지 않는다.12, a bonding process such as a reflow process is performed to physically and electrically connect the
도 13에서는, 도 4를 참조하여 전술한 바와 유사한 처리 단계를 사용하여 캐리어(101)가 분리된다. 상세 설명은 반복하지 않는다.In Fig. 13, the
도 14 내지 도 17은 또 다른 실시형태에 따른 다양한 제조 단계에서의 반도체 디바이스(100)의 단면도를 도시한다. 도 14 내지 도 17에 사용된 유사한 도면부호는 도 9 내지 도 13에서의 유사한 컴포넌트를 표시한다. 도 14 내지 도 17의 실시형태는, 접착층(103)의 사용 없이 기판(105)이 캐리어(101)에 부착되는 것을 제외하면, 도 9 내지 도 13의 실시형태와 유사하다. 예시적인 실시형태에서는, 캐리어(101)가 정전 척이다. 정전 척에 전압을 공급함으로써, 기판(105)이 정전 척에 부착된다. 전기장을 막으면, 기판(105)이 캐리어(101)로부터 쉽게 분리될 수 있다. 제거해야 할 접착층이 없기 때문에, 처리 단계의 수와 처리 시간이 감소한다.14-17 illustrate cross-sectional views of
도 14에서는, 전압을 캐리어(101)에 공급함으로써, 기판(105)이 캐리어(101)(전기 척)에 부착된다. 도 15에는, 외부 커넥터(335)가 기판(105)의 상부 표면 상의 각각의 전도성 패드(107)와 정렬된 상태로 반도체 패키지(350)(예컨대, InFO 패키지)가 기판(105) 위에 배치되어 있다. 솔더 페이스트(도시 생략)가 전도성 패드(107) 상에 형성될 수 있다. 도 16에는, 반도체 패키지(350)의 외부 커넥터(335)가 본딩 공정(예컨대, 리플로우 공정) 동안에 각각의 전도성 패드(107)에 물리적으로 또 전기적으로 본딩된다. 일부 실시형태에 있어서, 리플로우 공정 동안에 외부 커넥터(335)를 각각의 전도성 패드(107)와 접촉시킴으로써 콜드 조인트를 회피하거나 줄이기 위하여, 캐리어(101)는 리플로우 온도에서 기판(105)에 미리 결정된 수준의 휨을 유도하도록 설계된다. 캐리어(101)의 상세 내용은 도 1 내지 도 4 그리고 도 18 내지 도 21을 참조하여 전술한 바와 유사하므로 반복 설명하지 않는다. 도 17에서는, 리플로우 공정 후에 캐리어(101)에 전압 공급을 정지함으로써 캐리어(101)가 기판(105)으로부터 분리된다.In Fig. 14, by supplying a voltage to the
본 개시내용의 실시형태는 다수의 효과를 달성할 수 있다. 예를 들어, 캐리어(101)의 적절한 설계로, 리플로우 공정 동안에 반도체 디바이스(예컨대, 도 3a의 도면부호 250과 도 12의 도면부호 350)의 휨과 일치하도록 미리 결정된 휨이 기판(105)에 유도될 수 있다. 콜드 조인트가 회피되며, 생산 효율이 상승한다. 본 개시내용은 반도체 디바이스를 클램핑하기 위한 클램프를 필요로 하지 않기 때문에, 불균일하게 분산된 응력으로 인한 반도체 패키지의 손상을 피할 수 있다. 또한, 캐리어(101)의 다층 구조 및 다중 세그먼트 구조로 캐리어(101)의 설계에 유연성이 많아진다. 이전에는 가능하지 않았던, 기판(105)의 휨에 대한 복잡한 형상이 달성될 수 있다. The embodiments of the present disclosure can achieve a number of effects. For example, with a suitable design of the
도 22는 일부 실시형태에 따른 반도체 디바이스의 제조 방법의 흐름도를 도시한다. 도 22에 나타내는 방법 실시형태는 다수의 가능한 방법 실시형태 중 일례일 뿐임을 이해해야 한다. 당업자라면 다수의 변형, 대안, 및 변경이 있을 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 도 22에 나타내는 다양한 단계들은 추가, 제거, 대체, 재배열 및 반복될 수 있다.22 shows a flowchart of a method of manufacturing a semiconductor device according to some embodiments. It should be understood that the method embodiment shown in FIG. 22 is only one of many possible method embodiments. Numerous variations, alternatives, and modifications will occur to those skilled in the art. For example, the various steps shown in FIG. 22 may be added, removed, replaced, rearranged, and repeated.
도 22를 참조하면, 단계 1010에서, 기판이 캐리어에 부착된다. 단계 1020에서, 제1 반도체 패키지의 외부 커넥터는, 캐리어와 떨어져서 대면하는 기판의 제1 표면 상의 제1 전도성 패드에 정렬된다. 단계 1030에서는 리플로우 공정이 수행되며, 기판과 캐리어 간의 열팽창계수(CTE)의 제1 불일치가 리플로우 공정 동안에 기판의 제1 휨을 야기하고, 제1 반도체 패키지의 재료들 간의 CTE의 제2 불일치가 리플로우 공정 동안에 제1 반도체 패키지의 제2 휨을 야기하며, 제1 휨은 제2 휨과 실질적으로 일치한다. 단계 1040에서, 캐리어가 리플로우 공정 후에 기판으로부터 분리된다.Referring to Fig. 22, in
일 실시형태에 있어서, 방법은 기판을 캐리어에 부착하는 단계와, 제1 반도체 패키지의 제1 표면 상의 외부 커넥터를, 상기 캐리어와 떨어져서 대면하는 상기 기판의 제1 표면 상의 제1 전도성 패드에 정렬시키는 단계와, 리플로우 공정을 수행하는 단계로서, 기판과 캐리어 간의 열팽창계수(CTE)의 차이가 상기 리플로우 공정 동안에 기판의 제1 표면에 대한 제1 형상을 야기하고, 상기 제1 반도체 패키지의 재료들 간의 열팽창계수의 차이가 상기 리플로우 공정 동안에 상기 제1 반도체 패키지의 제1 표면에 대한 제2 형상을 야기하며, 상기 제1 형상은 상기 제2 형상과 실질적으로 일치하는 것인 상기 리플로우 공정 수행 단계와, 상기 리플로우 공정 후에 상기 기판으로부터 상기 캐리어를 분리하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 상기 리플로우 공정 후에 상기 기판으로부터 상기 캐리어를 분리하는 단계를 더 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 기판을 캐리어에 부착하는 단계는 접착층을 사용하여 상기 기판을 상기 캐리어에 부착하는 단계를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 캐리어는 정전 척이고, 상기 기판을 캐리어에 부착하는 단계는 상기 정전 척에 전압을 공급하는 단계를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 기판은 인쇄 회로 기판(PCB)이다. 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 형상과 상기 제2 형상은 만곡된 형상이다. 일 실시형태에 있어서, 상기 리플로우 공정은 상기 제1 반도체 패키지를 상기 기판에 물리적으로 또 전기적으로 결합한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 방법은, 상기 리플로우 공정을 수행하는 단계 전에, 제2 반도체 패키지의 외부 커넥터를 상기 기판의 제1 표면 상의 제2 전도성 패드에 정렬시키는 단계를 더 포함하고, 상기 리플로우 공정은 상기 제1 반도체 패키지와 상기 제2 반도체 패키지를 상기 기판에 물리적으로 또 전기적으로 결합한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 기판은 직사각형, 정사각형, 다각형 또는 원형의 형상을 갖는다.In one embodiment, a method includes attaching a substrate to a carrier, aligning an external connector on a first surface of the first semiconductor package with a first conductive pad on a first surface of the substrate facing away from the carrier And performing a reflow process, wherein a difference in the coefficient of thermal expansion (CTE) between the substrate and the carrier causes a first shape for the first surface of the substrate during the reflow process, Wherein the first shape is substantially coincident with the second shape, wherein a difference in thermal expansion coefficient between the first semiconductor package and the second semiconductor package causes a second shape for the first surface of the first semiconductor package during the reflow process, And separating the carrier from the substrate after the reflow process. The method further includes separating the carrier from the substrate after the reflow process. In one embodiment, attaching the substrate to the carrier includes attaching the substrate to the carrier using an adhesive layer. In one embodiment, the carrier is an electrostatic chuck, and the step of attaching the substrate to the carrier comprises applying a voltage to the electrostatic chuck. In one embodiment, the substrate is a printed circuit board (PCB). In one embodiment, the first shape and the second shape are curved shapes. In one embodiment, the reflow process physically and electrically couples the first semiconductor package to the substrate. In one embodiment, the method further comprises aligning an external connector of a second semiconductor package to a second conductive pad on a first surface of the substrate prior to performing the reflow process, The row process physically and electrically couples the first semiconductor package and the second semiconductor package to the substrate. In one embodiment, the substrate has a rectangular, square, polygonal or circular shape.
일 실시형태에 있어서, 방법은 캐리어의 열팽창계수(CTE)를 조정하는 단계와, 기판의 제1 면을 상기 캐리어에 부착하는 단계로서, 상기 기판은 상기 제1 면과 반대측의 상기 기판의 제2 면 상에 전도성 패드를 갖는 것인, 상기 기판 부착 단계와, 상기 기판의 제2 면 위에 반도체 패키지를 배치하는 단계로서, 상기 기판과 대면하는 상기 반도체 패키지의 제1 면 상의 외부 커넥터가 상기 기판의 각각의 전도성 패드와 정렬되는 것인, 상기 반도체 패키지 배치 단계와, 상기 기판, 상기 캐리어, 및 상기 반도체 패키지를 가열하는 단계를 포함하고, 상기 반도체 패키지의 제1 면은 상기 가열 단계 동안에 제1 만곡 형상을 가지며, 상기 캐리어의 CTE는 상기 기판의 제2 면이 상기 가열 단계 동안에 제2 만곡 형상을 갖도록 상기 기판의 CTE에 대해 조정되고, 상기 제1 만곡 형상은 상기 제2 만곡 형상과 실질적으로 일치한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 방법은 상기 기판, 캐리어, 및 반도체 패키지를 가열하는 단계 후에 상기 기판으로부터 상기 캐리어를 분리하는 단계를 더 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 반도체 패키지의 외부 커넥터는 상기 가열하는 단계 동안에 상기 기판의 각각의 전도성 패드와 접촉한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 방법은 가열 온도에서 상기 반도체 패키지의 휨(warpage)을 분석하는 단계와, 상기 가열 온도에서 상기 반도체 패키지의 제1 면의 제1 만곡 형상을 결정하는 단계를 더 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 기판은 인쇄 회로 기판이다. 일 실시형태에 있어서, 상기 반도체 패키지는, 반도체 다이와, 상기 반도체 다이 주위의 몰딩 재료와, 상기 반도체 다이에 전기적으로 결합되며, 상기 반도체 다이의 경계를 넘어 연장되는 전도성 피처와, 상기 전도성 피처에 전기적으로 결합되는 외부 커넥터를 포함하고, 상기 전도성 피처는 상기 반도체 다이와 상기 외부 커넥터 사이에 있다. 일 실시형태에 있어서, 상기 전도성 피처는 상기 반도체 다이와 상기 외부 커넥터 사이의 재배선 구조의 재배선층(RDL)이다. 일 실시형태에 있어서, 상기 전도성 피처는 상기 반도체 다이와 상기 외부 커넥터 사이의 인터포저의 비아이다.In one embodiment, a method includes adjusting a coefficient of thermal expansion (CTE) of a carrier, attaching a first side of the substrate to the carrier, the substrate having a second side of the substrate opposite the first side The method comprising the steps of: attaching a semiconductor package on a second side of the substrate, wherein the external connector on the first side of the semiconductor package, facing the substrate, Wherein each of the conductive pads is aligned with a respective conductive pad; and heating the substrate, the carrier, and the semiconductor package, wherein the first surface of the semiconductor package is in contact with a first curve Wherein the CTE of the carrier is adjusted relative to the CTE of the substrate such that the second side of the substrate has a second curved shape during the heating step, Song shape corresponds substantially to the second curved shape. In an embodiment, the method further comprises separating the carrier from the substrate after heating the substrate, the carrier, and the semiconductor package. In one embodiment, the external connector of the semiconductor package contacts each conductive pad of the substrate during the heating step. In one embodiment, the method further comprises analyzing the warpage of the semiconductor package at a heating temperature and determining a first curvature shape of the first surface of the semiconductor package at the heating temperature . In one embodiment, the substrate is a printed circuit board. In one embodiment, the semiconductor package includes a semiconductor die, a molding material around the semiconductor die, a conductive feature electrically coupled to the semiconductor die, the conductive feature extending beyond a boundary of the semiconductor die, Wherein the conductive feature is between the semiconductor die and the external connector. In one embodiment, the conductive feature is a redistribution layer (RDL) of a rewiring structure between the semiconductor die and the external connector. In one embodiment, the conductive feature is a via of the interposer between the semiconductor die and the external connector.
일 실시형태에 있어서, 방법은 기판의 제1 면을 캐리어에 부착하는 단계와, 상기 제1 면과 반대측의 상기 기판의 제2 면에 반도체 패키지를 본딩하는 단계로서, 상기 기판과 대면하는 상기 반도체 패키지의 제1 면은 본딩 온도에서 제1 만곡 형상을 갖고, 상기 캐리어와 상기 기판 간의 열팽창계수(CTE)의 차이가 상기 본딩 온도에서 상기 기판의 제2 면에 대한 제2 만곡 형상을 야기하며, 상기 제1 만곡 형상은 상기 제2 만곡 형상과 일치한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 반도체 패키지를 본딩하는 단계는 상기 반도체 패키지의 외부 커넥터를 상기 기판의 제2 면 상에 배치된 컨택 패드에 본딩하는 단계를 포함하고, 상기 반도체 패키지의 외부 커넥터는 상기 본딩 단계 동안에 상기 기판의 각각의 전도성 패드와 접촉한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 방법은 상기 본딩 온도에서 상기 반도체 패키지의 휨을 분석하는 단계를 더 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 상기 분석하는 단계는 상기 반도체 패키지의 무아레 패턴을 측정하여 분석하는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method includes attaching a first side of a substrate to a carrier, bonding a semiconductor package to a second side of the substrate opposite the first side, Wherein a first side of the package has a first curved shape at a bonding temperature and a difference in thermal expansion coefficient (CTE) between the carrier and the substrate causes a second curved shape for the second side of the substrate at the bonding temperature, The first curved shape coincides with the second curved shape. In one embodiment, bonding the semiconductor package comprises bonding an external connector of the semiconductor package to a contact pad disposed on a second side of the substrate, Contacting each conductive pad of the substrate during the step. In an embodiment, the method further comprises analyzing the warping of the semiconductor package at the bonding temperature. In one embodiment, the analyzing step comprises measuring and analyzing a moiré pattern of the semiconductor package.
이상은 당업자가 본 개시내용의 양태를 더 잘 이해할 수 있도록 여러 실시형태의 특징을 개관한 것이다. 당업자라면 동일한 목적을 달성하기 위한 다른 공정 및 구조를 설계 또는 변형하고/하거나 본 명세서에 소개하는 실시형태들의 동일한 효과를 달성하기 위한 기본으로서 본 개시내용을 용이하게 이용할 수 있다고 생각할 것이다. 또한 당업자라면 그러한 등가의 구조가 본 개시내용의 사상 및 범주에서 벗어나지 않는다는 것과, 본 개시내용의 사상 및 범주에서 일탈하는 일없이 다양한 변화, 대체 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다.The foregoing is a summary of features of the various embodiments to enable those skilled in the art to more fully understand aspects of the disclosure. Those skilled in the art will readily appreciate that the present disclosure can readily be used as a basis for designing or modifying other processes and structures for achieving the same purpose and / or achieving the same effects of the embodiments presented herein. It will also be appreciated by those skilled in the art 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 therein without departing from the spirit and scope of the disclosure.
<부기><Bookkeeping>
1. 방법에 있어서,One. In the method,
기판을 캐리어에 부착하는 단계와, Attaching the substrate to a carrier,
제1 반도체 패키지의 제1 표면 상의 외부 커넥터를, 상기 캐리어와 떨어져서 대면하는 상기 기판의 제1 표면 상의 제1 전도성 패드에 정렬시키는 단계와, Aligning an external connector on a first surface of a first semiconductor package with a first conductive pad on a first surface of the substrate facing away from the carrier;
리플로우 공정을 수행하는 단계로서, 상기 기판과 상기 캐리어 간의 열팽창계수(CTE)의 차이가 상기 리플로우 공정 동안에 상기 기판의 제1 표면에 대한 제1 형상을 야기하고, 상기 제1 반도체 패키지의 재료들 간의 CTE의 차이가 상기 리플로우 공정 동안에 상기 제1 반도체 패키지의 제1 표면에 대한 제2 형상을 야기하며, 상기 제1 형상은 상기 제2 형상과 실질적으로 일치하는 것인, 상기 리플로우 공정 수행 단계와, Performing a reflow process, wherein a difference in the coefficient of thermal expansion (CTE) between the substrate and the carrier causes a first shape for the first surface of the substrate during the reflow process, Wherein a difference in CTE between the first surface and the second surface causes a second shape for the first surface of the first semiconductor package during the reflow process and wherein the first shape substantially coincides with the second shape, Performing,
상기 리플로우 공정 후에 상기 기판으로부터 상기 캐리어를 분리하는 단계를 포함하는 방법. And separating the carrier from the substrate after the reflow process.
2. 제1항에 있어서, 상기 기판을 캐리어에 부착하는 단계는 접착층을 사용하여 상기 기판을 상기 캐리어에 부착하는 단계를 포함하는 것인 방법.2. 2. The method of claim 1, wherein attaching the substrate to the carrier comprises attaching the substrate to the carrier using an adhesive layer.
3. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는 정전 척(electro-static chuck)이고, 상기 기판을 캐리어에 부착하는 단계는 상기 정전 척에 전압을 공급하는 단계를 포함하는 것인 방법.3. 2. The method of claim 1, wherein the carrier is an electro-static chuck, and wherein attaching the substrate to a carrier comprises applying a voltage to the electrostatic chuck.
4. 제1항에 있어서, 상기 기판은 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)인 것인 방법.4. The method of claim 1, wherein the substrate is a printed circuit board (PCB).
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 형상과 상기 제2 형상은 만곡 형상인 것인 방법.5. 5. The method of claim 4, wherein the first shape and the second shape are curved.
6. 제1항에 있어서, 상기 리플로우 공정을 수행하는 단계는 상기 제1 반도체 패키지를 상기 기판에 물리적으로 또 전기적으로 결합하는 것인 방법.6. 2. The method of claim 1, wherein performing the reflow process comprises physically and electrically coupling the first semiconductor package to the substrate.
7. 제1항에 있어서, 상기 리플로우 공정을 수행하는 단계 전에, 제2 반도체 패키지의 외부 커넥터를 상기 기판의 제1 표면 상의 제2 전도성 패드에 정렬시키는 단계를 더 포함하고, 상기 리플로우 공정은 상기 제1 반도체 패키지와 상기 제2 반도체 패키지를 상기 기판에 물리적으로 또 전기적으로 결합하는 것인 방법.7. 2. The method of claim 1, further comprising aligning an external connector of a second semiconductor package to a second conductive pad on a first surface of the substrate prior to performing the reflow process, And physically and electrically coupling the first semiconductor package and the second semiconductor package to the substrate.
8. 제1항에 있어서, 상기 기판은 직사각형, 정사각형, 다각형 또는 원형의 형상을 갖는 것인 방법.8. The method of claim 1, wherein the substrate has a rectangular, square, polygonal, or circular shape.
9. 방법에 있어서,9. In the method,
캐리어의 열팽창계수(CTE)를 조정하는 단계와, Adjusting a coefficient of thermal expansion (CTE) of the carrier,
기판의 제1 면을 상기 캐리어에 부착하는 단계로서, 상기 기판은 상기 제1 면과 반대측의 상기 기판의 제2 면 상에 전도성 패드를 갖는 것인, 상기 기판 부착 단계와, Attaching a first side of a substrate to the carrier, wherein the substrate has a conductive pad on a second side of the substrate opposite the first side;
상기 기판의 제2 면 위에 반도체 패키지를 배치하는 단계로서, 상기 기판과 대면하는 상기 반도체 패키지의 제1 면 상의 외부 커넥터가 상기 기판의 각각의 전도성 패드와 정렬되는 것인, 상기 반도체 패키지 배치 단계와, Placing a semiconductor package on a second side of the substrate such that an external connector on a first side of the semiconductor package facing the substrate is aligned with a respective conductive pad of the substrate; ,
상기 기판, 상기 캐리어, 및 상기 반도체 패키지를 가열하는 단계를 포함하고, 상기 반도체 패키지의 제1 면은 상기 가열 단계 동안에 제1 만곡 형상을 가지며, 상기 캐리어의 CTE는 상기 기판의 제2 면이 상기 가열 단계 동안에 제2 만곡 형상을 갖도록 상기 기판의 CTE에 대해 조정되고, 상기 제1 만곡 형상은 상기 제2 만곡 형상과 실질적으로 일치하는 것인 방법. Wherein the first surface of the semiconductor package has a first curved shape during the heating step and the CTE of the carrier is greater than the second surface of the substrate Wherein the first curved shape is adjusted to the CTE of the substrate to have a second curved shape during the heating step, the first curved shape being substantially coincident with the second curved shape.
10. 제9항에 있어서, 상기 기판, 캐리어, 및 반도체 패키지를 가열하는 단계 후에 상기 기판으로부터 상기 캐리어를 분리하는 단계를 더 포함하는 방법.10. 10. The method of claim 9, further comprising separating the carrier from the substrate after heating the substrate, the carrier, and the semiconductor package.
11. 제9항에 있어서, 상기 반도체 패키지의 외부 커넥터는 상기 가열 단계 동안에 상기 기판의 각각의 전도성 패드와 접촉하는 것인 방법.11. 10. The method of claim 9, wherein the external connector of the semiconductor package contacts each conductive pad of the substrate during the heating step.
12. 제9항에 있어서,12. 10. The method of claim 9,
가열 온도에서 상기 반도체 패키지의 휨(warpage)을 분석하는 단계와, Analyzing the warpage of the semiconductor package at a heating temperature,
상기 가열 온도에서 상기 반도체 패키지의 제1 면의 제1 만곡 형상을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법. Further comprising determining a first curvature shape of the first surface of the semiconductor package at the heating temperature.
13. 제9항에 있어서, 상기 기판은 인쇄 회로 기판인 것인 방법.13. 10. The method of claim 9, wherein the substrate is a printed circuit board.
14. 제9항에 있어서, 상기 반도체 패키지는,14. 10. The semiconductor package according to claim 9,
반도체 다이와, A semiconductor die,
상기 반도체 다이 주위의 몰딩 재료와, A molding material around the semiconductor die,
상기 반도체 다이에 전기적으로 결합되며, 상기 반도체 다이의 경계를 넘어 연장되는 전도성 피처와, A conductive feature that is electrically coupled to the semiconductor die and extends beyond a boundary of the semiconductor die,
상기 전도성 피처에 전기적으로 결합되는 외부 커넥터를 포함하고, 상기 전도성 피처는 상기 반도체 다이와 상기 외부 커넥터 사이에 있는 것인 방법. And an external connector electrically coupled to the conductive feature, wherein the conductive feature is between the semiconductor die and the external connector.
15. 제14항에 있어서, 상기 전도성 피처는 상기 반도체 다이와 상기 외부 커넥터 사이의 재배선 구조의 재배선층(RDL)인 것인 방법.15. 15. The method of claim 14, wherein the conductive feature is a redistribution layer (RDL) of a rewiring structure between the semiconductor die and the external connector.
16. 제14항에 있어서, 상기 전도성 피처는 상기 반도체 다이와 상기 외부 커넥터 사이의 인터포저의 비아인 것인 방법.16. 15. The method of claim 14, wherein the conductive feature is a via of an interposer between the semiconductor die and the external connector.
17. 방법에 있어서,17. In the method,
기판의 제1 면을 캐리어에 부착하는 단계와, Attaching a first side of the substrate to the carrier,
본딩 온도에서 상기 제1 면과 반대측의 상기 기판의 제2 면에 반도체 패키지를 본딩하는 단계를 포함하고, 상기 기판과 대면하는 상기 반도체 패키지의 제1 면은 상기 본딩 온도에서 제1 만곡 형상을 갖고, 상기 캐리어와 상기 기판 간의 열팽창계수(CTE)의 차이가 상기 본딩 온도에서 상기 기판의 제2 면에 대한 제2 만곡 형상을 야기하며, 상기 제1 만곡 형상은 상기 제2 만곡 형상과 일치하는 것인 방법. Bonding a semiconductor package to a second side of the substrate opposite the first side at a bonding temperature, the first side of the semiconductor package facing the substrate having a first curved shape at the bonding temperature Wherein a difference in the coefficient of thermal expansion (CTE) between the carrier and the substrate causes a second curved shape with respect to the second surface of the substrate at the bonding temperature, the first curved shape conforming to the second curved shape / RTI >
18. 제17항에 있어서, 상기 반도체 패키지를 본딩하는 단계는 상기 반도체 패키지의 외부 커넥터를 상기 기판의 제2 면 상에 배치된 컨택 패드에 본딩하는 단계를 포함하고, 상기 반도체 패키지의 외부 커넥터는 상기 본딩 단계 동안에 상기 기판의 각각의 전도성 패드와 접촉하는 것인 방법.18. 18. The method of claim 17, wherein bonding the semiconductor package comprises bonding an external connector of the semiconductor package to a contact pad disposed on a second side of the substrate, And contacting each conductive pad of the substrate during the step.
19. 제17항에 있어서, 상기 본딩 온도에서 상기 반도체 패키지의 휨을 분석하는 단계를 더 포함하는 방법.19. 18. The method of claim 17, further comprising analyzing warpage of the semiconductor package at the bonding temperature.
20. 제19항에 있어서, 상기 분석하는 단계는 상기 반도체 패키지의 무아레 패턴을 측정하여 분석하는 단계를 포함하는 것인 방법.20. 20. The method of claim 19, wherein analyzing comprises measuring and analyzing a moiré pattern of the semiconductor package.
Claims (10)
기판을 캐리어에 부착하는 단계와,
제1 반도체 패키지의 제1 표면 상의 외부 커넥터를, 상기 캐리어와 떨어져서 대면하는 상기 기판의 제1 표면 상의 제1 전도성 패드에 정렬시키는 단계와,
리플로우 공정을 수행하는 단계로서, 상기 기판과 상기 캐리어 간의 열팽창계수(CTE)의 차이가 상기 리플로우 공정 동안에 상기 기판의 제1 표면에 대한 제1 형상을 야기하고, 상기 제1 반도체 패키지의 재료들 간의 CTE의 차이가 상기 리플로우 공정 동안에 상기 제1 반도체 패키지의 제1 표면에 대한 제2 형상을 야기하며, 상기 제1 형상은 상기 제2 형상과 일치하는 것인, 상기 리플로우 공정 수행 단계와,
상기 리플로우 공정 후에 상기 기판으로부터 상기 캐리어를 분리하는 단계
를 포함하는 방법.In the method,
Attaching the substrate to a carrier,
Aligning an external connector on a first surface of a first semiconductor package with a first conductive pad on a first surface of the substrate facing away from the carrier;
Performing a reflow process, wherein a difference in the coefficient of thermal expansion (CTE) between the substrate and the carrier causes a first shape for the first surface of the substrate during the reflow process, Wherein a difference in CTE between the first surface and the second surface of the first semiconductor package causes a second shape for the first surface of the first semiconductor package during the reflow process, Wow,
Separating the carrier from the substrate after the reflow process
≪ / RTI >
캐리어의 열팽창계수(CTE)를 조정하는 단계와,
기판의 제1 면을 상기 캐리어에 부착하는 단계로서, 상기 기판은 상기 제1 면과 반대측의 상기 기판의 제2 면 상에 전도성 패드를 갖는 것인, 상기 기판 부착 단계와,
상기 기판의 제2 면 위에 반도체 패키지를 배치하는 단계로서, 상기 기판과 대면하는 상기 반도체 패키지의 제1 면 상의 외부 커넥터가 상기 기판의 각각의 전도성 패드와 정렬되는 것인, 상기 반도체 패키지 배치 단계와,
상기 기판, 상기 캐리어, 및 상기 반도체 패키지를 가열하는 단계
를 포함하고, 상기 반도체 패키지의 제1 면은 상기 가열 단계 동안에 제1 만곡 형상을 가지며, 상기 캐리어의 CTE는 상기 기판의 제2 면이 상기 가열 단계 동안에 제2 만곡 형상을 갖도록 상기 기판의 CTE에 대해 조정되고, 상기 제1 만곡 형상은 상기 제2 만곡 형상과 일치하는 것인 방법.In the method,
Adjusting a coefficient of thermal expansion (CTE) of the carrier,
Attaching a first side of a substrate to the carrier, wherein the substrate has a conductive pad on a second side of the substrate opposite the first side;
Placing a semiconductor package on a second side of the substrate such that an external connector on a first side of the semiconductor package facing the substrate is aligned with a respective conductive pad of the substrate; ,
Heating the substrate, the carrier, and the semiconductor package
Wherein the first side of the semiconductor package has a first curved shape during the heating step and the CTE of the carrier is less than the CTE of the substrate so that the second side of the substrate has a second curved shape during the heating step And the first curved shape coincides with the second curved shape.
가열 온도에서 상기 반도체 패키지의 휨(warpage)을 분석하는 단계와,
상기 가열 온도에서 상기 반도체 패키지의 제1 면의 제1 만곡 형상을 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.The method according to claim 6,
Analyzing the warpage of the semiconductor package at a heating temperature,
Determining a first curved shape of the first surface of the semiconductor package at the heating temperature
≪ / RTI >
기판의 제1 면을 캐리어에 부착하는 단계와,
본딩 온도에서 상기 제1 면과 반대측의 상기 기판의 제2 면에 반도체 패키지를 본딩하는 단계
를 포함하고, 상기 기판과 대면하는 상기 반도체 패키지의 제1 면은 상기 본딩 온도에서 제1 만곡 형상을 갖고, 상기 캐리어와 상기 기판 간의 열팽창계수(CTE)의 차이가 상기 본딩 온도에서 상기 기판의 제2 면에 대한 제2 만곡 형상을 야기하며, 상기 제1 만곡 형상은 상기 제2 만곡 형상과 일치하는 것인 방법.In the method,
Attaching a first side of the substrate to the carrier,
Bonding the semiconductor package to a second side of the substrate opposite the first side at a bonding temperature
Wherein a first surface of the semiconductor package facing the substrate has a first curved shape at the bonding temperature and a difference in thermal expansion coefficient (CTE) between the carrier and the substrate is greater than a difference Wherein the first curved shape coincides with the second curved shape.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762483198P | 2017-04-07 | 2017-04-07 | |
US62/483,198 | 2017-04-07 | ||
US15/674,388 | 2017-08-10 | ||
US15/674,388 US11304290B2 (en) | 2017-04-07 | 2017-08-10 | Semiconductor structures and methods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180113901A true KR20180113901A (en) | 2018-10-17 |
KR102051055B1 KR102051055B1 (en) | 2019-12-02 |
Family
ID=63711435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170164999A KR102051055B1 (en) | 2017-04-07 | 2017-12-04 | Semiconductor structures and methods |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102051055B1 (en) |
CN (1) | CN108695175B (en) |
TW (1) | TWI651824B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200088779A (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 취안저우 산안 세미컨덕터 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | Led device and light emitting apparatus including the same |
KR20210050427A (en) * | 2019-10-27 | 2021-05-07 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | Semiconductor device, electronic device including the same, and manufacturing method thereof |
US11848304B2 (en) | 2019-10-18 | 2023-12-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device and method of forming the same |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11195823B2 (en) * | 2019-02-01 | 2021-12-07 | Nanya Technology Corporation | Semiconductor package and manufacturing method thereof |
US11031353B2 (en) * | 2019-08-23 | 2021-06-08 | Micron Technology, Inc. | Warpage control in microelectronic packages, and related assemblies and methods |
JP2022046249A (en) * | 2020-09-10 | 2022-03-23 | キオクシア株式会社 | Semiconductor storage device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990082780A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-25 | 포만 제프리 엘 | Methods and apparatus for balancing differences in thermal expansion in electronic packaging |
JP2010103270A (en) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Nec Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1753160A (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-29 | 中华映管股份有限公司 | Joining technology of chip-glass, hot press technology and its device |
CN101278393A (en) * | 2005-09-29 | 2008-10-01 | 日本电气株式会社 | Semiconductor package, substrate, electronic device using such semiconductor package or substrate, and method for correcting warping of semiconductor package |
US9393633B2 (en) * | 2009-09-01 | 2016-07-19 | Globalfoundries Inc. | Method of joining a chip on a substrate |
US8381966B2 (en) * | 2011-02-28 | 2013-02-26 | International Business Machines Corporation | Flip chip assembly method employing post-contact differential heating |
US9030022B2 (en) * | 2011-10-24 | 2015-05-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Packages and methods for forming the same |
US9570421B2 (en) * | 2013-11-14 | 2017-02-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Stacking of multiple dies for forming three dimensional integrated circuit (3DIC) structure |
US9379032B2 (en) * | 2014-09-15 | 2016-06-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor packaging having warpage control and methods of forming same |
-
2017
- 2017-10-20 TW TW106136027A patent/TWI651824B/en active
- 2017-11-20 CN CN201711157377.8A patent/CN108695175B/en active Active
- 2017-12-04 KR KR1020170164999A patent/KR102051055B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990082780A (en) * | 1998-04-28 | 1999-11-25 | 포만 제프리 엘 | Methods and apparatus for balancing differences in thermal expansion in electronic packaging |
JP2010103270A (en) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Nec Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200088779A (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 취안저우 산안 세미컨덕터 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | Led device and light emitting apparatus including the same |
US11848304B2 (en) | 2019-10-18 | 2023-12-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device and method of forming the same |
KR20210050427A (en) * | 2019-10-27 | 2021-05-07 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | Semiconductor device, electronic device including the same, and manufacturing method thereof |
US11569156B2 (en) | 2019-10-27 | 2023-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device, electronic device including the same, and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102051055B1 (en) | 2019-12-02 |
CN108695175A (en) | 2018-10-23 |
TW201838118A (en) | 2018-10-16 |
TWI651824B (en) | 2019-02-21 |
CN108695175B (en) | 2020-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11652063B2 (en) | Semiconductor package and method of forming the same | |
US11508695B2 (en) | Redistribution layers in semiconductor packages and methods of forming same | |
KR102051055B1 (en) | Semiconductor structures and methods | |
US10304801B2 (en) | Redistribution layers in semiconductor packages and methods of forming same | |
CN109216219B (en) | Semiconductor package with double-sided metal wiring | |
US10515922B2 (en) | Multi-chip integrated fan-out package | |
US20220246590A1 (en) | Integrated Fan-Out Packages and Methods of Forming the Same | |
US11304290B2 (en) | Semiconductor structures and methods | |
KR102453507B1 (en) | Semiconductor die package and method of manufacture | |
KR20150145165A (en) | Semiconductor device and method | |
WO2015143023A1 (en) | Stacked die integrated circuit | |
US11158619B2 (en) | Redistribution layers in semiconductor packages and methods of forming same | |
US10008469B2 (en) | Wafer-level packaging using wire bond wires in place of a redistribution layer | |
US11217552B2 (en) | Multi-chip integrated fan-out package | |
TWI770609B (en) | Semiconductor structure and mthhod of forming the same | |
TW202201583A (en) | Method of fabricating package structure | |
KR102611254B1 (en) | Semiconductor die package and method of manufacture | |
US20220384304A1 (en) | High Efficiency Heat Dissipation Using Discrete Thermal Interface Material Films | |
CN115497913A (en) | Semiconductor package and method of manufacturing the same | |
US20240063083A1 (en) | Redistribution Structure with Warpage Tuning Layer | |
US20230395431A1 (en) | Semiconductor Packages and Methods of Forming | |
CN115440679A (en) | Method for forming semiconductor structure and semiconductor structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |