KR20200037079A - Bump layout for coplanarity improvement - Google Patents
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- H01L2224/05155—Nickel [Ni] as principal constituent
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- H01L2224/05166—Titanium [Ti] as principal constituent
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- H01L2224/05171—Chromium [Cr] as principal constituent
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- H01L2224/05184—Tungsten [W] as principal constituent
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- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0556—Disposition
- H01L2224/05571—Disposition the external layer being disposed in a recess of the surface
- H01L2224/05572—Disposition the external layer being disposed in a recess of the surface the external layer extending out of an opening
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- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
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- H01L2224/05617—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 400°C and less than 950°C
- H01L2224/05624—Aluminium [Al] as principal constituent
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- H01L2224/05638—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
- H01L2224/05644—Gold [Au] as principal constituent
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- H01L2224/05638—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
- H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
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- H01L2224/05638—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
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
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- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/114—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1146—Plating
- H01L2224/11464—Electroless plating
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- 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
- H01L2224/13075—Plural core members
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- 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
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- 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
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- 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
- H01L2224/13116—Lead [Pb] as principal constituent
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- H01L2224/13144—Gold [Au] as principal constituent
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- H01L2224/13147—Copper [Cu] as principal constituent
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- H01L2224/13155—Nickel [Ni] as principal constituent
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- H01L2224/13163—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 1550°C
- H01L2224/13164—Palladium [Pd] as principal constituent
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- 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
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- 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
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- 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
- H01L2224/16227—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 bond pad of the item
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- H01L2224/171—Disposition
- H01L2224/1712—Layout
- H01L2224/1713—Square or rectangular array
- H01L2224/17132—Square or rectangular array being non uniform, i.e. having a non uniform pitch across the array
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- H01L2224/1718—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/17181—On opposite sides of the body
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- H01L2224/1751—Function
- H01L2224/17515—Bump connectors having different functions
- H01L2224/17517—Bump connectors having different functions including bump connectors providing primarily mechanical support
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- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
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- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
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- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- 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
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
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- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06513—Bump or bump-like direct electrical connections between devices, e.g. flip-chip connection, solder bumps
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Abstract
Description
우선권 주장 및 교차 참조Priority claims and cross-references
본 출원은 “공면성 향상을 위한 범프 레이아웃(Bump Layout for Coplanarity Improvement)”이라는 발명의 명칭으로 2018년 9월 28일자로 출원된 미국 가특허출원 제62/738,929호에 대한 우선권을 주장한다.This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 738,929 filed on September 28, 2018 in the name of the invention entitled "Bump Layout for Coplanarity Improvement".
반도체 산업은 다양한 전자부품(예컨대, 트랜지스터, 다이오드, 레지스터, 커패시터 등)의 집적 밀도의 지속적인 향상으로 인해 급격한 성장을 경험했다. 대부분의 경우, 집적 밀도의 이러한 향상은 최소 피쳐(feature) 크기의 반복적인 감소에 기인하는 것이며, 이는 더 많은 구성요소가 주어진 영역에 집적되도록 한다. The semiconductor industry has experienced rapid growth due to the continuous improvement of the integration density of various electronic components (eg transistors, diodes, resistors, capacitors, etc.). In most cases, this improvement in integration density is due to iterative reduction in minimum feature size, which allows more components to be integrated in a given area.
전자 디바이스의 소형화에 대한 요구가 증가하고 있기 때문에, 보다 작고 보다 창의적인 반도체 다이의 패키징 기술에 대한 필요성이 대두되었다. 상기한 패키징 시스템의 일례는 패키지 온 패키지(Package-on-Package; PoP) 기술이다. PoP 디바이스에서, 상부 반도체 패키지는 저부 반도체 패키지의 상부에 적층되어, 높은 수준의 집적도 및 구성요소 밀도를 제공한다. 다른 예는 칩 온 웨이퍼 온 기판(Chip-On-Wafer-On-Substrate; CoWoS) 구조이다. 몇몇 실시예에서는, CoWoS 구조를 형성하기 위해 복수 개의 반도체 칩이 웨이퍼에 부착되고, 다음에 웨이퍼를 복수 개의 인터포저(interposer)로 분리하기 위해 다이싱 프로세스가 수행되며, 각각의 인터포저에는 하나 이상의 반도체 칩이 부착된다. 반도체 칩(들)이 부착된 인터포저는 몇몇 실시예에서 칩 온 웨이퍼(Chip-On-Wafer; CoW) 구조라고 칭한다. CoW 구조는 그 후에 기판(예컨대, 인쇄 회로 기판)에 부착되어, CoWoS 구조를 형성한다. 이들 및 다른 진보된 패키징 기술은 향상된 기능 및 소형 풋프린트를 갖는 반도체 디바이스의 생산을 가능하게 한다.As the demand for miniaturization of electronic devices has increased, the need for packaging technology for smaller and more creative semiconductor dies has emerged. An example of the packaging system described above is a package-on-package (PoP) technology. In PoP devices, the top semiconductor package is stacked on top of the bottom semiconductor package, providing a high level of integration and component density. Another example is a chip-on-wafer-on-substrate (CoWoS) structure. In some embodiments, a plurality of semiconductor chips are attached to the wafer to form a CoWoS structure, followed by a dicing process to separate the wafer into a plurality of interposers, each interposer having one or more A semiconductor chip is attached. The interposer to which the semiconductor chip (s) is attached is referred to as a chip-on-wafer (CoW) structure in some embodiments. The CoW structure is then attached to a substrate (eg, printed circuit board) to form a CoWoS structure. These and other advanced packaging technologies enable the production of semiconductor devices with improved functionality and small footprint.
실시예에서, 방법은 인터포저의 제1 표면 상에 있는 도전성 범프를 위한 제1 디자인 - 제1 디자인 내의 도전성 범프들은 동일한 단면적을 가짐 - 을 수용하는 단계; 제1 디자인의 도전성 범프들을 제1 표면의 제1 영역에 있는 제1 그룹의 도전성 범프와, 제1 표면의 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프로 그룹화하는 단계로서, 제2 영역의 범프 패턴 밀도는 제1 영역의 범프 패턴 밀도보다 낮은 것인 도전성 범프를 그룹화하는 단계; 제1 디자인을 수정하는 것 - 제1 디자인을 수정하는 것은 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프의 단면적을 수정하는 것을 포함함 - 에 의해 제2 디자인을 형성하는 단계; 및 제2 디자인에 따라 인터포저의 제1 표면 상에 도전성 범프를 형성하는 단계를 포함하고, 제2 디자인에 따라 인터포저의 제1 표면 상에 도전성 범프를 형성하는 단계 후, 제1 그룹의 도전성 범프와 제2 그룹의 도전성 범프는 상이한 단면적을 갖는다. 실시예에서, 제1 그룹의 도전성 범프의 크기는 제1 디자인과 제2 디자인에서 변경되지 않은 채 유지된다. 실시예에서, 도전성 범프를 형성하는 단계는, 인터포저의 제1 표면 위에, 범프 개구를 갖는 패턴화 마스크층을 형성하는 단계; 및 패턴화 마스크층의 범프 개구 내에 도전성 재료를 형성하도록 도금 프로세스를 수행하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 제1 영역에 있는 범프 개구의 크기는 제2 영역에 있는 범프 개구의 크기보다 작다. 실시예에서, 제1 영역의 범프 패턴 밀도는 약 25 %를 초과한다. 실시예에서, 제2 디자인에서는 제1 그룹의 도전성 범프가 제1 치수를 갖는 제1 단면을 갖고, 제2 그룹의 도전성 범프가 별개의 제2 치수를 갖는 제2 단면을 가지며, 제2 영역의 범프 패턴 밀도가 약 15 % 내지 약 25 %인 경우, 제2 치수는 제1 치수의 약 1.1배 내지 약 1.25배이고, 제2 영역의 범프 패턴 밀도가 약 15 % 미만인 경우, 제2 치수는 제1 치수의 약 1.35배 내지 약 1.55배이다. 실시예에서, 제1 디자인의 도전성 범프들을 그룹화하는 단계는, 제1 표면의 제3 영역에 있는 제3 그룹의 도전성 범프를 그룹화하는 것을 더 포함하고, 제3 영역의 범프 패턴 밀도는 제2 영역의 범프 패턴 밀도보다 낮다. 실시예에서, 제2 디자인을 형성하는 단계는, 제3 영역에 있는 제3 그룹의 도전성 범프의 단면적을 수정하는 것을 더 포함한다. 실시예에서, 제1 영역의 범프 패턴 밀도는 약 25 %보다 크고, 제2 영역의 범프 패턴 밀도는 약 15 % 내지 약 25 %이며, 제3 영역의 범프 패턴 밀도는 약 15 % 미만이다. 실시예에서, 제2 디자인에서는 제1 그룹의 도전성 범프는 제1 치수를 지닌 제1 단면을 갖고, 제2 그룹의 도전성 범프는 별개의 제2 치수를 갖는 제2 단면을 가지며, 제3 그룹의 도전성 범프는 별개의 제3 치수를 갖는 제3 단면을 갖고, 제2 치수는 제1 치수의 약 1.1배 내지 약 1.25배이고, 제3 치수는 제1 치수의 약 1.35배 내지 약 1.55배이다. 실시예에서, 제1 단면, 제2 단면 및 제3 단면은 기하학적으로 유사한 형상을 갖는다. 실시예에서, 상기 방법은 인터포저의 도전성 범프에 기판을 부착하는 것을 더 포함한다.In an embodiment, the method comprises receiving a first design for a conductive bump on the first surface of the interposer, wherein the conductive bumps in the first design have the same cross-sectional area; Grouping the conductive bumps of the first design into a first group of conductive bumps in the first area of the first surface and a second group of conductive bumps in the second area of the first surface, the bumps of the second area Grouping the conductive bumps, wherein the pattern density is lower than the bump pattern density of the first region; Modifying the first design, wherein modifying the first design includes modifying the cross-sectional area of the second group of conductive bumps in the second area; forming a second design; And forming a conductive bump on the first surface of the interposer according to the second design, and after forming the conductive bump on the first surface of the interposer according to the second design, the first group of conductivity The bump and the second group of conductive bumps have different cross-sectional areas. In an embodiment, the size of the first group of conductive bumps remains unchanged in the first and second designs. In an embodiment, forming a conductive bump comprises: forming a patterned mask layer having bump openings on a first surface of the interposer; And performing a plating process to form a conductive material in the bump openings of the patterned mask layer. In an embodiment, the size of the bump opening in the first area is smaller than the size of the bump opening in the second area. In an embodiment, the bump pattern density of the first region is greater than about 25%. In an embodiment, in the second design, the first group of conductive bumps has a first cross-section with a first dimension, the second group of conductive bumps has a second cross-section with a separate second dimension, and When the bump pattern density is from about 15% to about 25%, the second dimension is from about 1.1 to about 1.25 times the first dimension, and when the bump pattern density in the second region is less than about 15%, the second dimension is from the first dimension About 1.35 times to about 1.55 times the dimension. In an embodiment, the step of grouping the conductive bumps of the first design further comprises grouping the third group of conductive bumps in the third region of the first surface, the bump pattern density of the third region being the second region Is lower than the bump pattern density. In an embodiment, forming the second design further comprises modifying the cross-sectional area of the third group of conductive bumps in the third area. In an embodiment, the bump pattern density of the first region is greater than about 25%, the bump pattern density of the second region is about 15% to about 25%, and the bump pattern density of the third region is less than about 15%. In an embodiment, in the second design, the first group of conductive bumps has a first cross-section with a first dimension, the second group of conductive bumps has a second cross-section with a separate second dimension, and the third group of The conductive bump has a third cross section with distinct third dimensions, the second dimension is from about 1.1 times to about 1.25 times the first dimension, and the third dimension is from about 1.35 times to about 1.55 times the first dimension. In an embodiment, the first cross section, the second cross section and the third cross section have geometrically similar shapes. In an embodiment, the method further comprises attaching the substrate to the conductive bump of the interposer.
실시예에서, 방법은 워크피스의 제1 표면 상의 도전성 범프를 위한 제1 디자인을 분석하는 단계로서, 상기 분석은 워크피스의 제1 표면을 제1 도전성 범프를 갖는 제1 영역과, 제2 도전성 범프를 갖는 제2 영역으로 나누는 것을 포함하고, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 패턴 밀도는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 패턴 밀도보다 크고, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 피치는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 피치보다 작은 것인 제1 디자인을 분석하는 단계; 제2 디자인을 형성하도록 제1 디자인을 수정하는 단계 - 제1 디자인을 수정하는 단계는 제2 범프 피치를 줄이기 위해 제2 영역에 더미 범프를 추가하는 단계를 포함함 - ; 제2 디자인에 따라 워크피스의 제1 표면 상에 도전성 범프와 더미 범프를 형성하는 단계; 및 도전성 범프를 통해 워크피스를 기판에 접합하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 제1 범프 패턴 밀도는 약 25 %를 초과한다. 실시예에서, 더미 범프는 도전성 범프와 동일한 재료로 형성되고, 더미 범프는 전기적으로 격리된다.In an embodiment, the method is a step of analyzing a first design for a conductive bump on a first surface of the workpiece, the analysis comprising: a first area having a first conductive bump and a second conductive surface of the first surface of the workpiece Dividing into a second region having bumps, the first bump pattern density of the first conductive bumps in the first region is greater than the second bump pattern density of the second conductive bumps in the second region, and the first region Analyzing a first design wherein the first bump pitch of the first conductive bump is less than the second bump pitch of the second conductive bump in the second region; Modifying the first design to form a second design, wherein modifying the first design includes adding dummy bumps to the second area to reduce the second bump pitch; Forming a conductive bump and a dummy bump on the first surface of the workpiece according to the second design; And bonding the workpiece to the substrate through a conductive bump. In an embodiment, the first bump pattern density is greater than about 25%. In an embodiment, the dummy bump is formed of the same material as the conductive bump, and the dummy bump is electrically isolated.
실시예에서, 반도체 디바이스는 인터포저의 상부면에 부착되는 다이; 인터포저의 하부면의 제1 영역 - 제1 영역은 제1 범프 패턴 밀도를 가짐 - 에 있는 제1 도전성 범프; 인터포저의 하부면의 제2 영역 - 제2 영역은 제1 범프 패턴 밀도보다 작은 제2 범프 패턴 밀도를 가짐 - 에 있는 제2 도전성 범프; 및 인터포저의 하부면의 둘레 영역 - 둘레 영역은 제1 영역과 제2 영역을 둘러쌈 - 에 있는 더미 범프를 포함한다. 실시예에서, 제1 영역의 제1 도전성 범프는 제1 범프 피치를 갖고, 제2 영역의 제2 도전성 범프는 제1 범프 피치보다 큰 제2 범프 피치를 가지며, 둘레 영역의 더미 범프는 제1 범프 피치에 매칭되는 제3 범프 피치를 갖는다. 실시예에서, 반도체 디바이스는 인터포저의 하부면의 제3 영역 - 제3 영역은 제2 범프 패턴 밀도보다 작은 제3 범프 패턴 밀도와 제2 범프 피치보다 큰 제4 범프 피치를 가짐 - 에 있는 제3 도전성 범프를 더 포함하고, 이때 둘레 영역은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 둘러싼다. 실시예에서, 제1 범프 패턴 밀도는 약 25 %를 초과한다. 실시예에서, 제1 도전성 범프와 제2 도전성 범프는 동일한 단면적을 갖는다.In an embodiment, a semiconductor device includes a die attached to the top surface of the interposer; A first conductive bump in the first region of the lower surface of the interposer, the first region having a first bump pattern density; A second conductive bump in the second region of the lower surface of the interposer, the second region having a second bump pattern density less than the first bump pattern density; And a dummy bump in the circumferential region of the lower surface of the interposer, the circumferential region surrounding the first and second regions. In an embodiment, the first conductive bump in the first region has a first bump pitch, the second conductive bump in the second region has a second bump pitch greater than the first bump pitch, and the dummy bump in the peripheral region is the first. It has a third bump pitch that matches the bump pitch. In an embodiment, the semiconductor device is in a third region of the lower surface of the interposer, the third region has a third bump pattern density less than the second bump pattern density and a fourth bump pitch greater than the second bump pitch. 3 further comprising a conductive bump, wherein the circumferential region surrounds the first region, the second region and the third region. In an embodiment, the first bump pattern density is greater than about 25%. In an embodiment, the first conductive bump and the second conductive bump have the same cross-sectional area.
본 개시의 양태는 첨부도면과 함께 읽어볼 때에 아래의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 업계에서의 기준 실무에 따르면, 다양한 피쳐들이 실척으로 도시되지 않는다는 점에 주목하라. 사실상, 다양한 피쳐들의 치수는 설명의 명확성을 위해 임의로 증가 또는 감소될 수 있다.
도 1은 몇몇 실시예에 따른, 반도체 디바이스의 단면도를 예시한다.
도 2는 몇몇 실시예에서의, 인터포저의 표면 상의 도전성 범프의 레이아웃을 예시한다.
도 3은 몇몇 실시예에서의, 인터포저의 표면적 내의 도전성 범프를 예시한다.
도 4a 및 도 4b는 몇몇 실시예에서의 상이한 형상을 지닌 도전성 범프의 평면도를 예시한다.
도 5는 도전성 범프의 공면성을 향상시키는 방법의 실시예를 예시한다.
도 6은 도전성 범프의 공면성을 향상시키는 방법의 실시예를 예시한다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 예시된 방법을 적용하기 전후의 인터포저의 표면적 내의 도전성 범프의 실시예를 예시한다.
도 8a는 몇몇 실시예에서의 인터포저의 표면 상의 도전성 범프의 레이아웃을 예시한다.
도 8b는 도 8a에 예시한 레이아웃의 일부의 확대도를 예시한다.
도 9는 몇몇 실시예에서의 반도체 디바이스의 형성 방법을 위한 흐름도를 예시한다.
도 10은 몇몇 실시예에서의 반도체 디바이스의 형성 방법을 위한 흐름도를 예시한다.
도 11은 몇몇 실시예에서의 반도체 디바이스의 형성 방법을 위한 흐름도를 예시한다. Aspects of the present disclosure are best understood from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings. Note that, according to industry standard practice, various features are not drawn to scale. In fact, the dimensions of the various features can be arbitrarily increased or decreased for clarity of explanation.
1 illustrates a cross-sectional view of a semiconductor device, in accordance with some embodiments.
2 illustrates the layout of a conductive bump on the surface of an interposer, in some embodiments.
3 illustrates a conductive bump in the surface area of an interposer, in some embodiments.
4A and 4B illustrate top views of conductive bumps with different shapes in some embodiments.
5 illustrates an embodiment of a method of improving the coplanarity of a conductive bump.
6 illustrates an embodiment of a method of improving the coplanarity of a conductive bump.
7A and 7B illustrate embodiments of conductive bumps in the surface area of the interposer before and after applying the method illustrated in FIG. 6.
8A illustrates the layout of a conductive bump on the surface of an interposer in some embodiments.
8B illustrates an enlarged view of a portion of the layout illustrated in FIG. 8A.
9 illustrates a flow chart for a method of forming a semiconductor device in some embodiments.
10 illustrates a flow chart for a method of forming a semiconductor device in some embodiments.
11 illustrates a flow chart for a method of forming a semiconductor device in some embodiments.
아래의 개시는 본 발명의 상이한 피쳐들을 구현하기 위한 여러 상이한 실시예들 또는 예들을 제시한다. 본 개시를 간략하게 하기 위해, 구성요소 및 배치의 특정예들이 아래에서 설명된다. 이들은 단순히 예일 뿐임은 물론이며, 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 예컨대, 후속하는 설명에 있어서 제2 피쳐 위에 또는 제2 피쳐 상에 제1 피쳐의 형성은, 제1 및 제2 피쳐가 직접 접촉한 상태로 형성되는 실시예를 포함할 수 있고, 제1 피쳐와 제2 피쳐가 직접 접촉할 수 없도록 제1 피쳐와 제2 피쳐 사이에 다른 피쳐가 형성될 수 있는 실시예도 또한 포함할 수 있다. 또한, 본 개시는 다양한 예에 있어서 참조부호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 설명 전반에 걸쳐, 달리 상술하지 않는 한, 유사한 참조부호는 동일하거나 유사한 재료(들)를 사용하여 동일하거나 유사한 방법에 의해 형성된 동일하거나 유사한 구성요소를 일컫는다.The disclosure below presents several different embodiments or examples for implementing different features of the invention. To simplify the present disclosure, specific examples of components and arrangements are described below. These are, of course, merely examples, and are not intended to be limiting. For example, in the following description, the formation of the first feature on the second feature or on the second feature may include embodiments in which the first and second features are formed in direct contact with the first feature. It may also include embodiments in which other features can be formed between the first feature and the second feature such that the second feature cannot be in direct contact. In addition, the present disclosure may repeat reference signs and / or characters in various examples. Throughout the description, unless indicated otherwise, similar reference numerals refer to the same or similar components formed by the same or similar methods using the same or similar material (s).
더욱이, “아래(beneath)”, “밑(below)”, “하부(lower)”, “위(above)”, “상부(upper)” 등과 같은 공간적 상대 용어는 여기에서는 도면에 예시된 바와 같은 하나의 요소 또는 피쳐의 다른 요소(들) 또는 피쳐(들)에 대한 관계를 기술하는 설명의 편의성을 위해 사용될 수 있다. 공간적인 상대 용어는 도면에 도시한 방위뿐만 아니라 사용 시 또는 공정 시에 디바이스의 상이한 방위를 포괄하는 것으로 의도된다. 장치는 달리 배향될 수 있고(90도 회전되거나 다른 방위로 배향됨), 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석될 수 있다.Moreover, spatial relative terms such as “beneath”, “below”, “lower”, “above”, “upper”, etc., are as illustrated herein in the drawings. It can be used for convenience of description describing the relationship of one element or feature to another element (s) or feature (s). Spatial relative terms are intended to encompass different orientations of the device in use or in process as well as orientation shown in the figures. The device can be oriented differently (rotated 90 degrees or oriented in a different orientation), and the spatially relative descriptors used herein can be interpreted accordingly.
본 개시의 실시예는 도전성 범프를 형성하는 것과 관련해서, 특히 인터포저의 표면(예컨대, 하부면)에서의 평탄도가 향상된 도전성 범프를 형성하는 것과 관련해서 설명된다. 몇몇 실시예에서, 범프 패턴 밀도가 낮은 영역에서의 도전성 범프의 크기(예컨대, 단면적)가 범프 패턴 밀도가 높은 영역에서의 도전성 범프의 크기에 비해 증가된다. 몇몇 실시예에서, 범프 패턴 밀도가 낮은 영역에서의 도전성 범프들 사이에 더미 범프가 형성되어, 범프 패턴 밀도가 낮은 영역에서의 범프 피치를 감소시키고, 범프 패턴 밀도가 높은 영역에서는 더미 범프가 형성되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 더미 범프는 둘레 영역에서의 범프 피치를 감소시키기 위해 인터포저의 표면의 둘레 영역에 형성되고, 둘레 영역으로 둘러싸이는 표면의 다른 영역에서의 범프 피치는 변하지 않은 상태로 유지된다(예컨대, 다른 영역에는 더미 범프가 형성되지 않는다). Embodiments of the present disclosure are described with respect to forming conductive bumps, particularly with respect to forming conductive bumps with improved flatness at the surface (eg, bottom surface) of the interposer. In some embodiments, the size of the conductive bumps in areas with low bump pattern density (eg, cross-sectional area) is increased compared to the size of the conductive bumps in the area with high bump pattern density. In some embodiments, dummy bumps are formed between the conductive bumps in the region where the bump pattern density is low, reducing the bump pitch in the region where the bump pattern density is low, and dummy bumps are not formed in the region where the bump pattern density is high. Does not. In some embodiments, dummy bumps are formed in the circumferential region of the surface of the interposer to reduce the bump pitch in the circumferential region, and the bump pitch in other regions of the surface enclosed by the circumferential region remains unchanged ( For example, dummy bumps are not formed in other areas).
도 1은 몇몇 실시예에 따른, 반도체 디바이스(100)의 일부의 단면도를 예시한다. 반도체 디바이스(100)는 칩 온 웨이퍼 온 기판(CoWoS) 구조를 갖는다. 간결성을 위해, 도 1은 단지 반도체 디바이스(100)의 좌측 부분만을 보여주고, 반도체 디바이스(100)의 우측 부분은 당업자가 쉽게 이해하는 바와 같이 도 1에 도시한 좌측 부분과 동일(예컨대, 대칭)하거나 유사할 수 있다. 1 illustrates a cross-sectional view of a portion of a
반도체 디바이스(100)를 형성하기 위해, 하나 이상의 다이(101)(반도체 다이, 칩 또는 집적 회로(IC) 다이라고도 할 수 있음)가 인터포저(200)에 부착되어 칩 온 웨이퍼(CoW) 구조를 형성하고, 그 다음에 CoW 구조가 기판(300)(예컨대, 인쇄 회로 기판)에 부착되어 칩 온 웨이퍼 온 기판(CoWoS) 구조를 형성한다. 다이(101)는 몇몇 실시예에서 동일한 타입의 다이(예컨대, 메모리 다이 또는 로직 다이)이다. 다른 실시예에서, 다이(101)는 상이한 타입의 것이며, 예컨대 몇몇 다이(101)는 로직 다이이고, 다른 다이(101)는 메모리 다이이다. To form the
각각의 다이(101)는 기판, 기판 내에/상에 형성된 전기 소자(예컨대, 트랜지스터, 레지스터, 커패시터, 다이오드 등) 및 전기 소자들을 연결하여 다이(101)의 기능성 회로를 형성하는 기판 위의 상호 접속 구조를 포함한다. 다이(101)는 다이(101)의 회로에 대한 전기 접속을 제공하는 도전성 필러(pillar)(103)(다이 커넥터라고도 함)도 또한 포함한다. 간결성을 위해, 다이(101)의 모든 피쳐가 예시되지는 않는다.Each die 101 is interconnected over a substrate, an electrical element formed in / on the substrate (eg, transistors, resistors, capacitors, diodes, etc.) and electrical elements connecting the electrical elements to form a functional circuit of the die 101 Includes structure.
다이(101)의 기판은 반도체 기판, 도핑형 또는 언도핑형, 또는 실리콘 온 인슐레이터(Silicon-On-Insulator; SOI) 기판의 활성층일 수 있다. 일반적으로, SOI 기판은 실리콘, 게르마늄, 실리콘 게르마늄, SOI, 실리콘 게르마늄 온 인슐레이터(Silicon Germanium On Insulator; SGOI) 또는 이들의 조합과 같은 반도체 재료층을 포함한다. 사용 가능한 다른 기판으로는 다층 기판, 그래디언트 기판(gradient substrate) 또는 하이브리드 배향 기판(hybrid orientation substrate)이 있다.The substrate of the
다이(101)의 전기 소자는 광범위한 능동 디바이스(예컨대, 트랜지스터) 및 수동 디바이스(예컨대, 커패시터, 레지스터, 인덕터) 등을 포함한다. 다이(101)의 전기 소자는 임의의 적절한 방법을 이용하여 다이(101)의 기판 내에 또는 기판 상에 형성될 수 있다. 다이(101)의 상호 접속 구조는 하나 이상의 유전층에 형성된 하나 이상의 금속화층(예컨대, 구리층)을 포함하고, 기능 회로를 형성하기 위해 다양한 전기 소자들을 접속시키는 데 사용된다. 실시예에서, 상호 접속 구조는 교호하는 유전층과 도전재(예컨대, 구리)층으로 형성되고, 임의의 적절한 프로세스(증착, 다마신, 이중 다마신 등)를 통해 형성될 수 있다. The electrical components of
다이(101)의 하부 구조를 위한 일정 보호도를 제공하기 위해, 하나 이상의 패시베이션층이 다이(101)의 상호 접속 구조 위에 형성될 수 있다. 패시베이션층은 산화규소, 질화규소, 탄소 도핑 산화물과 같은 저유전상수 유전체(low-k dielectrics), 다공성 탄소 도핑 이산화규소와 같은 극저유전상수 유전체, 이들의 조합 등으로 이루어질 수 있다. 패시베이션층은 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD)과 같은 프로세스를 통해 형성될 수 있지만, 임의의 적절한 프로세스가 활용될 수 있다. In order to provide a certain degree of protection for the underlying structure of the
도전성 패드는 패시베이션층 위에 형성될 수 있고, 패시베이션층을 통과하여 다이(101)의 상호 접속 구조와 전기 접촉하도록 연장될 수 있다. 도전성 패드는 알루미늄을 포함할 수 있지만, 구리와 같은 다른 재료도 대안으로서 사용될 수 있다. The conductive pad can be formed over the passivation layer and can extend through the passivation layer to make electrical contact with the interconnect structure of the
다이(101)의 도전성 필러(103)는 도전성 패드 상에 형성되어, 다이(101)의 회로에 전기 접속되는 도전성 영역을 마련한다. 도전성 필러(103)는 구리 필러, 마이크로 범프와 같은 접촉 범프 등일 수 있고, 구리, 주석, 은과 같은 재료 또는 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다.The
인터포저(200)를 보면(워크피스라고도 할 수 있음) 기판(211), 관통 비아(215)[기판 관통 비아(TSV)라고도 함], 기판(211)의 상부면 상의 도전성 패드(213), 기판(211)의 하부면 상의 UBM(Under-Bump-Metallurgy) 구조(230), 및 UBM 구조(230) 상의 도전성 범프(231)(범프, 커넥터 또는 도전성 필러라고도 할 수 있음)를 포함한다. 도 1은 또한 기판(211)의 표면 유전층(219)(예컨대, 최하위 유전층)도 또한 예시한다. UBM 구조(230)는 표면 유전층(219)을 관통하여 연장되어 인터포저(200)의 도전성 피쳐[예컨대, 관통 비아(215)]와 전기적으로 커플링된다.Looking at the interposer 200 (also referred to as a workpiece)
기판(211)은, 예컨대 실리콘 기판, 도핑형 또는 언도핑형, 또는 실리콘 온 인슐레이터(SOI) 기판의 활성층일 수 있다. 그러나, 기판(211)은 대안으로서 유리 기판, 세라믹 기판, 폴리머 기판 또는 적절한 보호 및/또는 상호 접속 기능을 제공할 수 있는 임의의 다른 기판일 수 있다. The
몇몇 실시예에서, 기판(211)은 레지스터, 커패시터, 신호 분배 회로, 이들의 조합 등과 같은 전기 소자를 포함할 수 있다. 이들 전기 소자는 능동형, 수동형 또는 그 조합형일 수 있다. 다른 실시예에서, 기판(211)은 내부에 능동 전기 소자 및 수동 전기 소자 모두가 없다. 그러한 조합 모두는 전적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.In some embodiments,
관통 비아(215)는 기판(211)의 상부면에서부터 기판(211)의 하부면까지 연장되고, 도전성 패드(213)와 도전성 펌프(231) 사이의 전기 접속을 제공한다. 관통 비아(215)는 구리, 텅스텐, 알루미늄, 합금, 도핑된 폴리실리콘, 이들의 조합 등과 같은 적절한 도전성 재료로 형성될 수 있다. 배리어층이 관통 비아(215)와 기판(211) 사이에 형성될 수 있다. 배리어층은 티탄 질화물과 같은 적절한 재료를 포함할 수 있지만, 대안으로서 탄탈 질화물, 티타늄 등과 같은 다른 재료가 활용될 수도 있다.The through via 215 extends from the upper surface of the
실시예에서, UBM 구조(230)는 티탄층, 구리층 및 니켈층과 같은 3개의 도전성 재료층을 포함한다. 그러나, 크롬/크롬-구리 합금/구리/금의 배치, 티탄/티탄 텅스텐/구리의 배치 또는 구리/니켈/금의 배치와 같은, UBM 구조(230)의 형성에 적절한 여러 적절한 재료 및 층의 배치가 있다. UBM 구조(230)를 위해 사용 가능한 임의의 적절한 재료 또는 재료층이 전적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.In an embodiment,
UBM 구조(230)는 기판(211) 내의 도전성 피쳐[예컨대, 관통 비아(215)에 전기적으로 커플링되는 도전성 패드]를 노출시키도록 표면 유전층(219)에 개구를 형성하는 것; 표면 유전층(219) 위에 그리고 표면 유전층(219)에 있는 개구의 내부를 따라 시드층을 형성하는 것; 시드층 위에 패턴화 마스크층(예컨대, 포토레지스트)를 형성하는 것; 패턴화 마스크층의 개구 내에 그리고 시드층 위에 (예컨대, 도금에 의해) 도전성 재료(들)를 형성하는 것; 마스크층을 제거하는 것; 및 도전성 재료(들)가 형성되지 않은 시드층의 부분을 제거하는 것에 의해 형성될 수 있다. UBM 구조(230)를 형성하기 위한 다른 방법도 가능하고, 전적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.The
도전성 범프(231)는 마이크로범프, 구리 필러, C4(controlled collapse chip connection) 범프, 구리층, 니켈층, 무연(Lead Free; LF)층, ENEPIG(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold)층, Cu/LF층, Sn/Ag층, Sn/Pb층, 이들의 조합 등과 같은 임의의 적절한 타입의 외부 컨택트일 수 있다. The
몇몇 실시예에서, 도전성 범프(231)는, 예컨대 전해도금 또는 무전해도금과 같은 도금 프로세스에 의해 형성되는 구리 필러와 같은 금속 필러일 수도 있고, 이 금속 필러를 포함할 수도 있다. 도전성 범프(231)는 UBM 구조(230)를 노출시키는 개구를 지닌 패턴화 마스크층(예컨대, 포토레지스트)를 형성하는 것; (예컨대, 도금에 의해) 패턴화 마스크층의 개구 내에 그리고 UBM 구조(230) 위에 도전성 재료(들)를 형성하는 것; 및 마스크층을 제거하는 것에 의해 형성될 수 있다. 도전성 범프(231)를 형성하기 위한 다른 방법도 가능하고, 전적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 도 1의 예에서, UBM 구조(230)와 각각의 도전성 범프(231)는 동일한 폭을 갖는다.In some embodiments, the
몇몇 실시예에서, (예컨대, 도금 프로세스를 통해) 도전성 범프(231)를 형성하는 데 사용되는 마스크층(예컨대, 포토레지스트)에 있는 개구의 크기는 도전성 범프(231)의 단면적에 대응하고(예컨대, 동일하고), 이에 따라 이 도전성 범프의 단면적을 결정한다. 도전성 범프(231)의 단면적은 몇몇 실시예에서는 도 1의 단면 A-A를 따른 도전성 범프(231)의 단면적을 일컫는다. 도전성 범프(231)의 단면은, 예컨대 원형 형상이나 타원 형상을 가질 수 있다. 설명을 용이하게 하기 위해, (예컨대, 도금 프로세스를 통해) 도전성 범프(231)를 형성하는 데 사용되는 패턴화 마스크층(예컨대, 포토레지스트)에 있는 개구는 이후에서는 범프 개구라고 할 수 있다. In some embodiments, the size of the opening in the mask layer (eg, photoresist) used to form the conductive bump 231 (eg, through a plating process) corresponds to the cross-sectional area of the conductive bump 231 (eg , The same), thereby determining the cross-sectional area of this conductive bump. The cross-sectional area of the
도 1에 예시된 바와 같이, 다이(101)의 도전성 필러(103)는, 예컨대 땜납 영역(105)에 의해 인터포저(200)의 도전성 패드(213)에 접합된다. 다이(101)를 인터포저(200)에 접합하기 위해 리플로우 프로세스(reflow process)가 수행될 수 있다.As illustrated in FIG. 1, the
다이(101)가 인터포저(200)에 접합된 후, 언더필 재료(107)가 다이(101)와 인터포저(200) 사이에 형성된다. 언더필 재료(107)는, 예컨대 분배 니들이나 다른 적절한 분배 툴을 사용하여 다이(101)와 인터포저(200) 사이의 갭에 분배된 다음 경화되는 액체 에폭시를 포함할 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 언더필 재료(107)는 다이(101)와 인터포저(200) 사이의 갭을 충전하고, 또한 다이(101)들의 측벽 사이의 갭을 충전할 수도 있다. After
다음에, 몰딩 재료(109)가 인터포저(200) 위에 그리고 다이(101) 주변에 형성된다. 몰딩 재료(109)는 언더필 재료(107)도 또한 둘러싼다. 몰딩 재료(109)는, 예컨대 에폭시, 유기 폴리머, 실리카계 필러 또는 유리 필러가 첨가되거나 첨가되지 않은 폴리머, 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 몰딩 재료(109)는 도포될 때에 젤 타입 액체인 LMC(Liquid Molding Compound)를 포함한다. 몰딩 재료(109)는 도포될 때에 액체 또는 고체도 또한 포함할 수 있다. 대안으로서, 몰딩 재료(109)는 다른 격리 및/또는 캡슐화 재료를 포함할 수 있다. 몰딩 재료(109)는 몇몇 실시예에서 웨이퍼 레벨 몰딩 프로세스(wafer level molding process)를 이용하여 도포된다. 몰딩 재료(109)는, 예컨대 압축 성형, 이송 성형, MUF(Molded UnderFill) 또는 다른 방법을 이용하여 몰딩될 수 있다. Next, a
다음에, 몰딩 재료(109)는 몇몇 실시예에서 경화 프로세스를 이용하여 경화된다. 경화 프로세스는 어닐링 프로세스 또는 다른 가열 프로세스를 이용하여 몰딩 재료(109)를 정해진 기간 동안 정해진 온도로 가열하는 것을 포함할 수 있다. 경화 프로세스는 또한 자외(UV)광 노출 프로세스, 적외선(IR) 에너지 노출 프로세스, 이들의 조합이나, 이들과 가열 프로세스의 조합을 포함할 수 있다. 대안으로서, 몰딩 재료(109)는 다른 방법을 이용하여 경화될 수 있다. 몇몇 실시예에서는, 경화 프로세스가 포함되지 않는다. Next, the
몰딩 재료(109)가 형성된 후, 화학적 및 기계적 평탄화(CMP)와 같은 평탄화 프로세스가 수행되어, 다이(101) 위에서 몰딩 재료(109)의 과량의 부분을 제거할 수 있고, 이에 따라 몰딩 재료(109)와 다이(101)가 동일 높이의 상부면을 갖는다. 도 1에 예시된 바와 같이, 몰딩 재료(109)는 기판(211)에 인접한다. After the
도 1의 예에서, CoW 구조는 인터포저(200), 다이(101), 언더필 재료(107) 및 몰딩 재료(109)를 포함한다. 다음으로, CoW 구조는 기판(300) - 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있음 - 에 접합되어, CoWoS 구조를 형성할 수 있다. In the example of FIG. 1, the CoW structure includes
기판(300)을 보면, 몇몇 실시예에서 기판(300)은 다층 회로 기판이다. 예컨대, 기판(300)은 BT(Bismaleimide Triazine) 수지, FR-4(방염성의 에폭시 수지 바인더를 지닌 유리섬유 직물로 이루어진 복합재), 세라믹, 유리, 플라스틱, 테이프, 필름 또는 다른 지지 재료로 형성되는 하나 이상의 유전층(321/323/325)을 포함할 수 있다. 기판(300)은 기판(300) 내/상에 형성된 전기 도전성 피쳐[예컨대, 도전성 라인(327) 및 비아(329)]를 포함할 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 기판(300)은 기판(300)의 상부면 상에 형성된 도전성 패드(326)와, 기판(300)의 하부면 상에 형성된 도전성 패드(328)를 가지며, 도전성 패드(326/238)는 기판(300)의 도전성 피쳐와 전기적으로 커플링된다. 땜납 볼, 구리 필러 또는 상부에 땜납을 지닌 구리 필러와 같은 외부 커넥터(331)가 도 1에 예시된 바와 같이 도전성 패드(328) 상에 형성된다.Looking at the
인터포저(200)는 기판(300)에 접합된다. 인터포저(200)를, 예컨대 땜납 영역(217)을 통해 기판(300)에 전기적 그리고 기계적으로 커플링하기 위해 리플로우 프로세스가 수행될 수 있다. 다음에, 언더필 재료(112)가 인터포저(200)와 기판(300) 사이에 형성된다. 언더필 재료(112)는 언더필 재료(107)와 동일하거나 유사할 수 있고, 언더필 재료(107)와 동일하거나 유사한 형성 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 상세는 반복하지 않는다. 인터포저(200)가 기판(300)에 접합된 후, 도 1의 CoWoS 구조가 형성된다.The
반도체 디바이스(100)의 집적 밀도가 증가하기 때문에, 더 많은 다이(101)가 인터포저(200)에 부착되어, 반도체 패키지 내에서 보다 많은 기능을 달성할 수 있다, 그 결과, 인터포저(200)의 크기가 증가할 수 있다. 인터포저(200)의 크기가 증가하기 때문에, 인터포저(200)의 하부면에 있는 도전성 범프(231)과 같은, 인터포저(200)의 도전성 범프들의 공면성(예컨대, 평탄도 및 레벨)을 유지하기가 점점 어려워진다. 도전성 범프(231)들의 공면성은 기판(211)에 대해 원위에 있는 도전성 범프들의 단부면 사이의 최대 오프셋에 의해 측정될 수 있다. 예컨대, 도전성 범프(231)들의 공면성은 인터포저(200)의 중심 영역 및 둘레 영역에 위치하는 도전성 범프(231)들의 최하위 표면 사이의 최대차(예컨대, 최대 오프셋)을 산출하는 것에 의해 측정될 수 있다. 다른 예로서, 도전성 범프(231)들의 공면성은 피크 대 최소 제곱 평균(Least Mean Square; LMS) 방법과 같은 적절한 측정 방법을 이용하는 상용 장비를 사용하여 측정될 수 있다. 따라서, 도전성 범프들의 최하위 표면 사이의 차이가 크다는 것은 공면성이 불량하다는 것을 나타내고, 이는 콜드 조인트(cold-joint) 또는 브리징(bridging)(예컨대, 도전성 범프들 사이의 누전)과 같은 문제를 일으킬 수 있고, 이에 따라 제조 프로세스의 수율을 떨어뜨릴 수 있다. 본 개시에서의 다양한 실시예 방법과 구조는 도전성 범프(231)의 공면성을 향상시키고, 이에 따라 형성되는 반도체 디바이스(100)의 신뢰성을 향상시키고 생산 수율을 향상시킨다.As the integration density of the
도 2는 몇몇 실시예에서의 도 1의 인터포저(200)의 하부면 상에 있는 도전성 펌프(231)를 위한 레이아웃(레이아웃 디자인 또는 디자인이라고도 할 수 있음)을 예시한다. 따라서, 도 2는 인터포저(200)의 하부면의 평면도이다. 특히, 도 2는 도전성 범프(231)가 형성된, 인터포저(200)의 하부면의 영역[예컨대, 401, 402, 403]을 예시하고, 각각의 영역은 상이한 범프 패턴 밀도를 가질 수 있고, 도 2의 레이아웃에 관한 상세(예컨대, 상이한 영역들의 경계를 결정하는 방법)는 이후에 설명된다. 간결성을 위해, 영역[예컨대, 401, 402, 403]에 있는 도전성 범프(231)는 도 2에는 예시되어 있지 않고, 도 3에 예시되어 있다. FIG. 2 illustrates a layout (also referred to as a layout design or design) for the
도 3은 도전성 범프(231)가 형성되는 인터포저(200)의 하부면의 영역을 도시한다. 도 3에 예시된 영역은 도 2에 예시된 영역들 중 임의의 영역 또는 도 2에 예시된 영역(예컨대, 401, 402, 403)들의 부분일 수 있다. 도 3의 범프(231)의 형상의 예가 도 4a 및 도 4b에 예시되어 있다. 특히, 도 4a는 직경(R)을 지닌 원형 단면을 갖는 범프(231)를 예시하고, 도 4b는 제1 치수(R1) 및 제2 치수(R2)를 지닌 타원형 단면을 갖는 범프(231)를 예시하며, 제2 치수(R2)는 타원 형상의 길이방향(예컨대, 타원 형상의 장축을 따르는 방향)을 따라 측정되고, 제1 치수(R1)는 길이방향에 수직한 방향을 따라 측정된다. 예시된 실시예에서, 도 3의 평면도에서의 범프(231)의 형상 및 크기는 (도 1의 단면 A-A를 따른) 범프(231)의 단면의 형상 및 크기와 동일하다. 따라서, 범프(231)의 형상 및 크기는 몇몇 실시예에서는 전술한 바와 같이 범프(231)를 형성하는 데 사용되는 마스크층에 있는 범프 개구의 형상 및 크기에 대응한다(예컨대, 동일하다).3 shows an area of the lower surface of the
다시, 도 2를 참고하면, 영역(401)은 범프(231)를 위한 제1 패턴 밀도를 갖는 영역을 나타내고, 영역(402)은 범프(231)를 위한 제2 패턴 밀도를 갖는 영역을 나타내며, 영역(403)은 범프(231)를 위한 제3 패턴 밀도를 갖는 영역을 나타내고, “패턴 밀도”라는 용어는 소정 영역[예컨대 인터포저(200)의 하부면의 영역] 내에서의 범프(231)의 밀도를 일컫는다. Referring again to FIG. 2,
소정 영역에서의 범프(231)의 패턴 밀도는 해당 영역에서의 범프(231)들의 총 면적을 해당 영역의 면적으로 나누는 것에 의해 산출될 수 있다. 도 3의 예에서, 예시된 영역은 폭 b 및 길이 a를 갖는 직사각형 영역이고, 이에 따라 a×b의 면적을 갖는다. 상기 영역에서의 범프(231)의 총 면적은 이 영역 내부의 범프(231)들의 면적(예컨대, 도 3의 평면도에서 범프(231)의 원형 형상 또는 타원 형상의 면적)의 합계이다. 아래의 설명에서, 소정 영역에서의 범프(231)의 패턴 밀도는 해당 영역의 패턴 밀도 또는 해당 영역의 범프 패턴 밀도라고 칭할 수 있다. 예시된 실시예에서, 영역(401)은 약 25 %를 초과하는 패턴 밀도를 갖고, 영역(402)은 약 15 % 내지 약 25 %의 패턴 밀도를 가지며, 영역(403)은 약 15 % 미만의 패턴 밀도를 갖는다. 아래의 설명에서, 영역(401)은 높은 패턴 밀도 영역이라고 칭할 수 있고, 영역(402)은 중간 패턴 밀도 영역이라고 칭할 수 있으며, 영역(403)은 낮은 패턴 밀도 영역이라고 칭할 수 있다.The pattern density of the
도 2의 예에서, 영역(401)은 연속적인 영역(예컨대, 직사각형 형상 영역)을 포함하고, 영역(402)은 4개의 별개의 영역(예컨대, 4개의 직사각형 형상 영역)을 포함하며, 영역(403)은 영역(401, 402) 이외의, 인터포저(200)의 하부면의 영역을 포함한다. 도 2에서의 영역(예컨대, 401, 402, 403)의 개수, 영역의 위치 및 영역의 형상은 단지 예시적인 것이지, 제한하는 것은 아니며, 영역의 다른 개수, 영역의 다른 위치 및 영역의 다른 형상도 또한 가능하며, 전적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.In the example of FIG. 2,
본 개시를 사용하지 않는 이전 프로세싱에서는, 상이한 영역[예컨대, 401, 402, 403]에 범프(231)를 형성하기 위한 범프 개구들의 크기가 동일하고, 이에 따라 상이한 영역에 형성되는 도전성 범프(231)가 동일한 단면적을 갖는다. 그러나, 동일한 범프 개구 크기를 사용하는 것에 의해, 높은 패턴 밀도로 영역에 형성되는 범프(231)는, 낮은 패턴 밀도로 영역에 형성되는 범프(231)보다 낮은 높이를 가질 수 있다는 것이 관찰된다. 상이한 패턴 밀도를 지닌 영역에 있는 도전성 범프(231)의 높이차는 패턴 밀도 변화로 인한 도전성 범프(231)(의 높이)의 로딩 이펙트(loading effect)라고 칭할 수 있다. 로딩 이펙트는 도전성 범프(231)의 공면성 악화에 기여한다. 특별한 이론으로 제한되는 일 없이, 범프(231)를 형성하기 위한 도금 프로세스 동안, 화학 유체가 실질적으로 균일한 금속 이온 농도를 갖고, 이에 따라 높은 패턴 밀도를 지닌 영역은 범프(231)마다 보다 적은 금속 이온을 가질 수 있으며, 이에 따라 높은 패턴 밀도 영역에 형성된 범프(231)는 낮은 패턴 밀도 영역에 형성된 범프(231)보다 낮은 높이를 가질 수 있다.In previous processing not using the present disclosure, the bump openings for forming
본 개시의 다양한 방법은 상이한 패턴 밀도를 지닌 영역에 있는 범프(231)들의 높이차를 줄이고, 이에 따라 범프(231)들의 공면성을 향상시킨다. 도 5는 상이한 영역(예컨대, 401, 402, 403)에 있는 범프(231)들의 크기가 달라지도록 범프(231)들의 크기(예컨대, 단면)을 조정하는 것에 의해 범프(231)들이 높이차를 줄이는 방법을 예시한다. 특히, 낮은 패턴 밀도 영역(403)에 있는 범프(231)의 크기와 중간 밀도 영역(402)에 있는 범프(231)의 크기는 높은 패턴 밀도 영역에 있는 범프(231)의 크기에 비해 증가된다(상세는 아래를 참조하라). 범프(231)의 크기를 조정하는 것은 전술한 바와 같이 범프(231)를 형성하는 데 사용되는 마스크층에 있는 범프 개구의 크기를 조정하는 것에 의해 달성될 수 있다.Various methods of the present disclosure reduce the height difference of the
몇몇 실시예에서, 도 5에 예시된 방법은 도전성 범프(231)를 위한 제1 레이아웃 디자인(예컨대, 여기에 개시된 방법을 이용하여 공면성을 향상시키기 위해 시작점으로서 이용되는 기존 디자인)을 수용하는 것에 의해 시작된다. 제1 레이아웃 디자인(제1 디자인이라고 칭할 수도 있음)은 범프(231)의 크기(예컨대, 단면적)와 범프(231)의 위치를 포함할 수 있다. 아래의 설명에서, 도 2의 레이아웃 디자인은, 모든 영역(예컨대, 401, 402, 403)에 있는 범프(231)들이 동일한 크기(예컨대, 단면적)를 갖는다고 가정할 때에 제1 디자인의 예로서 이용될 수 있다. 도 2의 디자인은 결국 범프(231)를 위한 향상된 공면성을 달성하는 제2 디자인을 형성하도록 수정되고, 그 상세는 아래에서 설명된다. In some embodiments, the method illustrated in FIG. 5 consists in accommodating a first layout design for conductive bumps 231 (eg, an existing design used as a starting point to improve coplanarity using the methods disclosed herein). Is started by. The first layout design (also referred to as the first design) may include the size (eg, cross-sectional area) of the
다음에, 도 5의 방법은 인터포저(200)의 하부면에 있는 상이한 영역에서의 범프 패턴 밀도를 평가(예컨대, 산출)한다. 상이한 영역들에 있어서의 범프(231)들의 패턴 밀도에 기초하여, 도 5의 방법은 범프(231)들을 높은 패턴 밀도 영역(401)(예컨대, 패턴 밀도가 25 % 이상), 중간 패턴 밀도 영역(402)(예컨대, 패턴 밀도가 약 15 % 내지 약 25 %) 또는 낮은 패턴 밀도 영역(403)(예컨대, 패턴 밀도가 15 % 이하)으로 그룹화한다. 즉, 상기 방법은 인터포저(200)의 하부면을 높은 패턴 밀도 영역(401), 중간 패턴 밀도 영역(402) 및 낮은 패턴 밀도 영역(403)과 같은 3개의 영역(도 2의 401, 402, 403 참고)으로 나눈다. Next, the method of FIG. 5 evaluates (e.g., computes) bump pattern density in different areas on the bottom surface of the
몇몇 실시예에서, 상이한 영역(예컨대, 401, 402, 403)들의 경계를 결정하는 것은, 인터포저(200)의 하부면을 복수 개의 비중첩 그리드형 소형 영역(예컨대, 크기가 약 1 mm × 약 0.5 mm인 직사각형 영역)으로 나누는 것, 각각의 소형 영역에서 범프 패턴 밀도를 산출하는 것, 및 각각의 소형 영역을 산출된 패턴 밀도에 기초하여 영역(예컨대, 401, 402, 403) 중 하나로 할당하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 디자인은 클러스터로 형성된 범프(231)를 가질 수 있고, 각각의 범프 클러스터는 상이한 범프 패턴 밀도를 가지며, 이 경우에 각각의 범프(231) 클러스터의 경계는 범프 클러스터가 할당되는 영역을 위한 경계로서 사용될 수 있다. 상이한 영역들의 경계를 결정하는 이들 방식 및 다른 방식은 전적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. In some embodiments, determining the boundaries of the different areas (eg, 401, 402, 403) may include the lower surface of the
다음에, 도 5의 방법은 제2 레이아웃 디자인(제2 디자인이라고 칭할 수도 있음)을 형성하도록 제1 레이아웃 디자인을 수정한다. 특히, 제2 레이아웃 디자인에서는, 낮은 패턴 밀도 영역(403)에 있는 범프(231)의 크기(예컨대, 단면적)와, 중간 패턴 밀도 영역(402)에 있는 범프(231)의 크기(예컨대, 단면적)가, 높은 밀도 영역(401)에 있는 범프(231)의 크기(예컨대, 단면적)보다 크도록 조정된다(예컨대, 증가된다). 높은 패턴 밀도 영역(401)에 있는 범프(231)의 크기는 예시된 실시예에서는 제1 레이아웃 디자인과 제2 레이아웃 디자인 간에 변하지 않고 유지된다. Next, the method of FIG. 5 modifies the first layout design to form a second layout design (also referred to as a second design). In particular, in the second layout design, the size (eg, cross-sectional area) of the
몇몇 실시예에서, 낮은 패턴 밀도 영역과 중간 패턴 밀도 영역에 있는 범프(231)의 크기(예컨대, 단면적)를 증가시키는 것은, 범프(231)를 형성하기 위해, 예컨대 도금 프로세스에서 사용되는 마스크층의 범프 개구의 크기를 증가시키는 것에 의해 달성된다. 특히, 제1 레이아웃 디자인에 있는 범프(231)가 모든 영역(예컨대, 401, 402, 403)에서 직경(R)을 갖는 원형 형상을 갖는다고 가정하여 도 5의 방법을 적용하면, 중간 패턴 밀도 영역(402)에 있는 범프 개구(예컨대, 원형 형상)의 직경(R')은 약 1.1R 내지 약 1.25R이 되도록 조정되고, 낮은 패턴 밀도 영역(403)에 있는 범프 개구의 직경(R")은 약 1.35R 내지 약 1.55R이 되도록 조정된다. 높은 패턴 밀도 영역(401)에 있는 범프 개구의 직경은 R로 유지된다.In some embodiments, increasing the size (e.g., cross-sectional area) of the
제1 레이아웃 디자인에 있는 개구가 모든 영역(예컨대, 401, 402, 403)에서 제1 치수(R1) 및 제2 치수(R2)를 갖는 타원 형상을 가지면, 제2 디자인에서 중간 패턴 밀도 영역(402)에 있는 범프 개구(예컨대, 타원 형상)는 제1 치수(R1') 및 제2 치수(R2')를 갖도록 조정되고, 이때 R1'은 약 1.1R1 내지 1.25R1이고, 제2 치수(R2')는 약 1.1R2 내지 약 1.25R2이다. 추가로, 낮은 밀도 영역(403)에 있는 범프 개구(예컨대, 타원 형상)는 제1 치수(R1") 및 제2 치수(R2")를 갖도록 조정되고, 이때 R1"은 약 1.35R1 내지 약 1.55R1이고, 제2 치수(R2")는 약 1.35R2 내지 약 1.55R2이다. 높은 패턴 밀도 영역(401)에 있는 개구는 여전히 제1 치수(R1) 및 제2 치수(R2)를 갖는다.If the opening in the first layout design has an elliptical shape with the first dimension R1 and the second dimension R2 in all regions (eg, 401, 402, 403), the intermediate
전술한 바와 같이, 중간 패턴 밀도 영역(402) 및 낮은 패턴 밀도 영역(403)에 있는 범프 개구의 크기는 높은 패턴 밀도 영역(401)에 있는 범프 개구의 크기보다 예정된 퍼센티지만큼 커지도록 조정된다. 범프 개구의 크기는 후속 형성되는 범프(231)의 단면적에 대응하기 때문에(예컨대, 동일하기 때문에), 제2 레이아웃 디자인을 이용하여 상이한 패턴 밀도를 지닌 영역에 형성되는 도전성 범프(231)는 상이한 단면적을 갖는다. 추가로, 전술한 상이한 영역에 있는 범프 개구들의 치수 간의 관계는 또한 제2 레이아웃 디자인을 이용하여 상이한 영역에 형성되는 도전성 범프(231)의 치수(예컨대, 도 4a에서의 원형 형상의 직경이나 도 4b에서의 타원 형상의 제1 치수 및 제2 치수)에도 또한 적용된다.As described above, the size of the bump openings in the middle
도 5의 방법은 제2 레이아웃 디자인에 따라 도전성 범프(231)를 형성하는 것과 같은 추가의 프로세싱 단계를 포함할 수 있다. 도 2의 예에서, 영역(401)은 높은 패턴 밀도 영역이고, 영역(402)은 중간 패턴 밀도 영역이며, 영역(403)은 낮은 패턴 밀도 영역이다. 따라서, 제2 레이아웃 디자인에 따라 도전성 범프(231)를 형성한 후, 영역(403)에 있는 도전성 범프(231)는 영역(402)에 있는 도전성 범프(231)보다 큰 단면적을 갖고, 영역(402)에 있는 도전성 범프(231)는 영역(401)에 있는 도전성 범프(231)보다 큰 단면적을 갖는다. The method of FIG. 5 may include additional processing steps, such as forming a
예로서, 높은 패턴 밀도 영역(401)에 있는 범프(231)가 70 μm의 제1 치수(R1)와 90 μm의 제2 치수(R2)를 갖는 제1 디자인을 고려하라. 낮은 패턴 밀도 영역(403)과 중간 패턴 밀도 영역(402)에서의 범프 크기가 조정된 후, 제2 디자인에서는 중간 패턴 밀도 영역(402)에 있는 범프(231)가 82 μm의 제1 치수와 105 μm의 제2 치수를 갖고, 낮은 패턴 밀도 영역(403)에 있는 범프(231)는 98 μm의 제1 치수와 125 μm의 제2 치수를 갖는다.As an example, consider a first design in which the
도 6은 다른 실시예에서 도전성 범프(231)의 공면성을 향상시키는 방법을 예시한다. 도 6의 실시예에서, 프로세싱은 도전성 범프(231)를 위한 제1 디자인을 수용하고, 인터포저(200)의 하부면 상에 있는 상이한 영역들을 위한 범프 패턴 밀도를 평가하는 것에 의해 시작된다. 상이한 영역들에 있어서의 범프 패턴 밀도에 기초하여, 도전성 범프(231)들은 높은 패턴 밀도 영역(401)(예컨대, 패턴 밀도가 약 25 % 이상), 중간 패턴 밀도 영역(402)(예컨대, 패턴 밀도가 약 15 % 내지 약 25 %) 또는 낮은 패턴 밀도 영역(403)(예컨대, 패턴 밀도가 15 % 이하)과 같은 상이한 영역들로 그룹화된다. 프로세싱은 도 5를 참고하여 전술한 것과 유사하므로, 상세는 반복하지 않는다. 예시된 실시예에서, 제1 디자인에서는 높은 패턴 밀도 영역(401)에서의 범프 피치(P1)가 중간 패턴 밀도 영역(402)에서의 범프 피치(P2)보다 작고, 중간 패턴 밀도 영역(402)에서의 범프 피치(P2)가 낮은 패턴 밀도 영역(403)에서의 범프 피치(P3)보다 작다.6 illustrates a method of improving the coplanarity of the
다음에, 제1 디자인은 제2 디자인을 형성하도록 수정된다. 특히, 낮은 패턴 밀도 영역(403)에 있는 범프(231)의 피치와 중간 밀도 영역(402)에 있는 범프(231)의 피치는 높은 패턴 밀도 영역(401)에 있는 범프(231)의 피치와 매칭되도록 조정된다. 몇몇 실시예에서는, 인접한 범프(231/231D)들 사이의 범프 피치를 조정하기 위해(예컨대, 감소시키기 위해), 예컨대 낮은 패턴 밀도 영역(403)과 중간 패턴 밀도 영역(402)에서 기존의 범프(231)들 사이에 더미 범프(231D)(도 7b 참고)가 추가되어, 낮은 패턴 밀도 영역(403)과 중간 패턴 밀도 영역(402)에서의 조정된 범프 피치가 높은 패턴 밀도 영역(401)에서의 범프 피치와 매칭되며, 이때 더미 범프(231D)는 전기적으로 격리되는(예컨대, 다른 전기 도전성 피쳐와 전기적으로 커플링되지 않는) 도전성 범프이다. 이와 대조적으로, 각각의 도전성 범프(231)는 인터포저(200)의 적어도 하나의 전기 도전성 피쳐[예컨대, 접촉 패드, 관통 비아(215) 등]에 전기적으로 커플링된다. 더미 범프(231D)는 범프(231)와 동일한 재료(들)를 사용하여 그리고 범프(231)와 동일한 프로세싱 단계로 형성될 수 있다. 여기에서 “매칭”이라는 용어는 제조 한계 내에서의 피치들 간의 매칭 또는 소정 퍼센티지 내에서의 피치들 간의 매칭일 수 있다. 예컨대, 낮은 패턴 밀도 영역(403) 및 중간 패턴 밀도 영역(402)에서의 범프 피치는 높은 패턴 밀도 영역(401)에서의 범프 피치의 예정된 퍼센티지 이내(예컨대, ±15%, ±10% 또는 ±5% 이내)이다. Next, the first design is modified to form a second design. Specifically, the pitch of the
예로서, 높은 패턴 밀도 영역(401)에서의 범프 피치(P1)가 150 μm이고, 중간 패턴 밀도 영역(402)에서의 범프 피치(P2)가 180 μm이며, 낮은 패턴 밀도 영역(403)에서의 범프 피치(P3)가 250 μm인 제1 디자인을 고려하라. 범프 피치를 수정한 후, 모든 영역(예컨대, 401, 402, 403)에서의 범프(231)를 위한 범프 피치는 150 μm의 동일한 범프 피치를 갖는다.As an example, the bump pitch P1 in the high
예시된 실시예에서, 상이한 영역(예컨대, 401, 402, 403)에 있는 범프(231)들의 단면적은 제1 디자인과 제2 디자인 간에 변경되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 상이한 영역(예컨대, 401, 402, 403)에 있는 범프(231)들의 단면적은 동일하다. 도 6의 방법은 제2 디자인에 따라 범프(231)와 더미 범프(231D)를 형성하는 것과 같은 추가의 프로세싱 단계를 포함할 수 있다.In the illustrated embodiment, the cross-sectional areas of the
도 7a 및 도 7b는 도 6에 예시된 방법을 적용하기 전후의 인터포저(200)의 하부면의 영역 내의 도전성 범프(231)를 위한 디자인의 실시예를 각각 예시한다. 도 7a 및 도 7b에 예시된 영역은, 예컨대 낮은 패턴 밀도 영역(403)의 부위 및 중간 패턴 밀도 영역(402)의 부위일 수 있다. 도 7a에 예시된 바와 같이, 제1 디자인의 범프(231)들 사이의 피치는, 예컨대 250 μm이다. 도 7b는 범프(231)들 사이에 형성된 더미 범프(231D)를 보여준다. 예컨대, 더미 범프(231D)는 동일한 열에 있는 인접한 범프(231)들 사이에 형성될 수 있다. 추가로, 도 7b는 또한 2개의 인접한 범프(231) 열 사이에 형성된 더미 범프(231D) 열을 예시한다. 형성된 더미 범프(231D)에 있어서, 범프(예컨대, 231, 231D)들의 피치는 높은 패턴 밀도 영역(401)의 피치 밀도에 매칭되도록, 예컨대 125 μm로 감소된다.7A and 7B respectively illustrate an embodiment of the design for the
도 8a는 실시예 방법을 이용하는 인터포저(200)의 하부면 상의 도전성 범프(231)를 위한 레이아웃 디자인을 예시한다. 도 8a의 예에서, 제1 디자인(예컨대, 도 2 참고)이 수용되고 평가된다. 제1 디자인의 상이한 영역을 위한 패턴 밀도가 산출된다. 산출된 패턴 밀도에 기초하여, 범프(231)들은 높은 패턴 밀도 영역(401)(예컨대, 패턴 밀도가 25 % 이상), 중간 패턴 밀도 영역(402)(예컨대, 패턴 밀도가 약 15 % 내지 약 25 %) 및 낮은 패턴 밀도 영역(403)(예컨대, 패턴 밀도가 15 % 이하)과 같은 상이한 영역들로 그룹화된다. 도 8a의 실시예에서, 상이한 영역(예컨대, 401, 402, 403)에 있는 범프(231)들의 단면적은 동일하다. 도 8a에서, 높은 패턴 밀도 영역(401)은 범프 피치(P1)를 갖고, 중간 패턴 밀도 영역은 범프 피치(P2)를 가지며, 낮은 패턴 밀도 영역은 범프 피치(P3)를 갖는다. 예시된 실시예에서, 범프 피치(P1)는 범프 피치(P2)보다 작고, 범프 피치(P2)는 범프 피치(P3)보다 작다.8A illustrates the layout design for the
상이한 패턴 밀도를 지닌 영역에 있는 도전성 범프(231)들의 높이차를 줄이기 위해, 도 8a의 실시예 방법은 제2 디자인을 형성하기 위해 인터포저(200)의 둘레(200P)(예컨대, 측벽)을 따라 배치된 영역(404)(도 8a에서 음영 패턴으로 예시됨)에 더미 범프(231D)(도 8b 참고)를 추가하는 것에 의해 제1 디자인을 수정한다. 여기에서, “매칭”이라는 용어는 제조 한계 내에서의 피치들 간의 매칭 또는 높은 패턴 밀도 영역(401)에서의 범프 피치의 소정 퍼센티지 이내(예컨대, ±15%, ±10% 또는 ±5% 이내)에서의 피치들 간의 매칭일 수 있다. In order to reduce the height difference of the
도 8a에 예시된 바와 같이, 영역(404)은 중공 직사각형 형상을 갖지만, 다른 적절한 형상도 또한 본 개시의 범위 내에서 고려된다. 영역(404)은 제1 디자인에서 인터포저(200)의 하부면 상에 N개의 최외측 범프 열 및/또는 N개의 최외측 범프 행(231)을 포함하도록 선택될 수 있으며, 이때 N은 5개, 10개 또는 15개와 같이 5개 내지 15개일 수 있다, 즉, 인터포저(200)의 영역(404)과 둘레(200P) 사이에는 범프(231 또는 231D)가 존재하지 않는다. 따라서, 제2 디자인에서 영역(404)은 내부에 더미 범프(231D)와 도전성 범프(231) 모두가 형성되고, 도 8a의 다른 영역(예컨대, 401, 402, 403)은 내부에 [예컨대 더미 범프(231D)가 아닌] 단지 도전성 범프(231)만이 형성된다.As illustrated in FIG. 8A,
도 8a에 예시된 실시예에서, 영역(404)은 높은 패턴 밀도 영역(401), 중간 패턴 밀도 영역(402) 및 낮은 패턴 밀도 영역(403)을 둘러싼다. 도 8a에서, 영역(404)은 이전에 낮은 패턴 밀도 영역(403)에 속했던 부위를 포함함에 주목하라. 따라서, 도 8a에 예시된 제2 디자인에서는 영역(403)이 영역(401/402) 이외에, 영역(404) 내부에 위치하는 인터포저(200)의 하부면의 부위를 포함한다.In the embodiment illustrated in FIG. 8A,
예로서, 높은 패턴 밀도 영역(401)에서의 범프 피치(P1)가 150 μm이고, 중간 패턴 밀도 영역(402)에서의 범프 피치(P2)가 180 μm이며, 낮은 패턴 밀도 영역(403)에서의 범프 피치(P3)가 250 μm인 제1 디자인을 고려하라. 제2 디자인에서, 영역(404)에는 더미 범프(231D)가 형성되어, 범프들 사이(예컨대, 231과 231D 사이)의 범프 피치(P4)는 150 μm이다. 도 8a의 방법은 제2 디자인에 따라 범프(231)와 더미 범프(231D)를 형성하는 것과 같은 추가의 프로세싱 단계를 포함할 수 있다.As an example, the bump pitch P1 in the high
도 8a의 실시예에서, 모든 영역(401, 402, 403)에 있는 범프(231)들의 단면적은 동일하고, 제1 디자인과 제2 디자인 간에 변경되지 않는다. 더욱이, 예시된 실시예에서 영역(404)에 있는 더미 범프(231D)의 단면적은 도전성 범프(231)의 단면적과 동일하다. In the embodiment of FIG. 8A, the cross-sectional areas of
도 8b는 도 8a에 예시된 영역(404)의 일부(210)의 확대도를 예시한다. 도 8b에 예시된 바와 같이, 더미 범프(231D)는 범프(231)들 사이에 형성된다. 도 8b는 또한 2개의 도전성 범프(231) 열 사이에 형성된 더미 범프(231D) 열을 예시한다. 영역(404)의 (예컨대 231과 231D 사이의) 범프 피치는 P4이며, P4는 높은 패턴 밀도 영역(401)의 범프 피치(P1)와 매칭된다.8B illustrates an enlarged view of a portion 210 of the
개시된 실시예에 대한 변형이 가능하며, 이는 전적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 예컨대, 다양한 실시예 방법이 범프 크기(예컨대, 단면적) 또는 범프 피치를 조정하지만, 범프 크기와 범프 피치 모두를 조정하는 것에 의해 범프(231)의 공면성을 향상시키는 것도 가능하다. 예컨대, 다양한 영역(예컨대, 401, 402, 403)에서의 범프 개구 크기는, 다양한 영역에서의 범프 피치가 조정되는 동안 조정될 수 있다. 추가로, 본 개시는 인터포저(200)의 하부면 상에 도전성 범프(231)를 형성하는 것과 관련하여 설명되지만, 개시된 방법은 다른 구성요소 및/또는 다른 표면(예컨대, 하부면 대신 상부면) 상에 형성되는 도전성 범프의 공면성을 향상시키기 위해 이용될 수 있다.Modifications to the disclosed embodiments are possible, and are intended to be included entirely within the scope of this disclosure. For example, although various embodiment methods adjust the bump size (eg, cross-sectional area) or bump pitch, it is also possible to improve the coplanarity of the
실시예들은 여러 장점을 달성할 수 있다. 도전성 범프(231)의 디자인에서 범프 크기(예컨대, 단면적) 또는 범프 피치를 조정하는 것에 의해, 상이한 패턴 밀도를 지닌 영역에서의 범프들의 높이차가 감소되고, 도전성 범프의 공면성이 향상된다. 향상된 공면성은 범프의 콜드 조인트(예컨대, 2개 디바이스의 도전성 범프들을 적절히 접합하는 데 실패하게 되는 불량하게 형성된 땜납 영역) 및 브리징과 같은 문제를 방지하거나 줄이고, 이에 따라 형성된 디바이스의 신뢰성을 향상시키고, 생산 수율을 향상시킨다. 현재 개시된 방법을 사용하지 않고 도전성 범프의 공면성을 위한 요건을 충족하기 위해서, 참조 방법(reference method)은 전해도금 속도를 줄여야만 할 수도 있고/있거나, 전해도금을 위해 사용되는 화학 유체에서 금속 이온 농도(예컨대, Ag의 농도)를 증가시켜야만 할 수도 있으며, 이는 생산 처리량을 감소시키고 제조비를 증가시킨다. 본 개시는 이들 문제를 피하고, 이에 따라 증가된 처리량(예컨대, 보다 높은 전해도금 속도)과 감소된 제조비를 달성한다.Embodiments can achieve several advantages. By adjusting the bump size (eg, cross-sectional area) or bump pitch in the design of the
도 9, 도 10 및 도 11은 몇몇 실시예에 따른, 반도체 디바이스의 제조 방법(1000, 2000, 300)에 관한 흐름도를 각각 예시한다. 도 9, 도 10 및 도 11에 도시한 실시예 방법은 단순히 여러 가능한 실시예 방법들의 일례임을 이해해야만 한다. 당업자라면, 여러가지 변형, 대안 및 수정을 이해할 것이다. 예컨대, 도 9, 도 10 및 도 11에 예시된 다양한 단계는 추가, 제거, 교체, 재구성 및 반복될 수 있다.9, 10, and 11 illustrate flow charts respectively for a method of manufacturing a semiconductor device (1000, 2000, 300), according to some embodiments. It should be understood that the embodiment method illustrated in FIGS. 9, 10 and 11 is merely an example of several possible embodiment methods. Those skilled in the art will understand various variations, alternatives and modifications. For example, the various steps illustrated in FIGS. 9, 10 and 11 can be added, removed, replaced, reconfigured and repeated.
도 9를 참고하면, 방법(1000)의 블럭(1010)에서는 인터포저의 제1 표면 상에 있는 도전성 범프를 위한 제1 디자인을 수용하며, 제1 디자인의 도전성 범프는 동일한 단면적을 갖는다. 블럭 1020에서, 제1 디자인의 도전성 범프를 제1 표면의 제1 영역에 있는 제1 그룹의 도전성 범프와, 제1 표면의 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프로 그룹화되고, 이때 제2 영역의 범프 패턴 밀도는 제1 영역의 범프 패턴 밀도보다 낮다. 블럭 1030에서, 제1 디자인을 수정하는 것에 의해 제2 디자인이 형성되고, 제1 디자인을 수정하는 것은 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프의 단면적을 수정하는 것을 포함한다. 블럭 1040에서, 인터포저의 제1 표면 상에 제2 디자인에 따라 도전성 범프가 형성되고, 이때 제1 그룹의 도전성 범프와 제2 그룹의 도전성 범프는 형성된 후에 상이한 단면적을 갖는다.Referring to FIG. 9, at
도 10을 참고하면, 방법(2000)의 블럭 2010에서, 워크피스의 제1 표면 상에 있는 도전성 범프를 위한 제1 디자인이 분석되고, 상기 분석은 워크피스의 제1 표면을 제1 도전성 범프를 갖는 제1 영역과 제2 도전성 범프를 갖는 제2 영역으로 나누는 것을 포함하고, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 패턴 밀도는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 패턴 밀도보다 크며, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 피치는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 피치보다 작다. 블럭 2020에서, 제1 디자인은 제2 디자인을 형성하도록 수정되고, 제1 디자인을 수정하는 것은 제2 범프 피치를 줄이기 위해 제2 영역에 더미 범프를 추가하는 것을 포함한다. 블럭 2030에서, 제2 디자인에 따라 워크피스의 제1 표면 상에 도전성 범프와 더미 범프가 형성된다. 블럭 2040에서, 워크피스는 도전성 범프를 통해 기판에 접합된다.Referring to FIG. 10, at
도 11을 참고하면, 방법(3000)의 블럭 3010에서는 워크피스의 제1 표면 상에 있는 도전성 범프를 위한 제1 디자인 - 도전성 범프들이 동일한 단면적을 가짐 - 이 수용되고, 이때 도전성 범프는 제1 표면의 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프와, 제1 표면의 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프를 포함하며, 제2 영역은 제1 영역을 둘러싸고, 제2 범프는 제1 범프의 제1 범프 피치보다 큰 제2 범프 피치를 갖는다. 블럭 3020에서, 제1 디자인은, 제2 범프 피치가 실질적으로 제1 범프 피치에 매칭되도록 제2 범프 피치를 줄이기 위해 제2 영역에 더미 범프를 추가하는 것에 의해 제2 디자인으로 변경된다. 블럭 3030에서, 워크피스의 제1 표면 상에 제2 디자인에 따라 도전성 범프가 형성된다.Referring to FIG. 11, at
실시예에서, 방법은 인터포저의 제1 표면 상에 있는 도전성 범프를 위한 제1 디자인 - 제1 디자인 내의 도전성 범프들은 동일한 단면적을 가짐 - 을 수용하는 단계; 제1 디자인의 도전성 범프들을 제1 표면의 제1 영역에 있는 제1 그룹의 도전성 범프와, 제1 표면의 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프로 그룹화하는 단계로서, 제2 영역의 범프 패턴 밀도는 제1 영역의 범프 패턴 밀도보다 낮은 것인 도전성 범프를 그룹화하는 단계; 제1 디자인을 수정하는 것 - 제1 디자인을 수정하는 것은 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프의 단면적을 수정하는 것을 포함함 - 에 의해 제2 디자인을 형성하는 단계; 및 제2 디자인에 따라 인터포저의 제1 표면 상에 도전성 범프를 형성하는 단계를 포함하고, 제2 디자인에 따라 인터포저의 제1 표면 상에 도전성 범프를 형성하는 단계 후, 제1 그룹의 도전성 범프와 제2 그룹의 도전성 범프는 상이한 단면적을 갖는다. 실시예에서, 제1 그룹의 도전성 범프의 크기는 제1 디자인과 제2 디자인에서 변경되지 않은 채 유지된다. 실시예에서, 도전성 범프를 형성하는 단계는, 인터포저의 제1 표면 위에, 범프 개구를 갖는 패턴화 마스크층을 형성하는 단계; 및 패턴화 마스크층의 범프 개구 내에 도전성 재료를 형성하도록 도금 프로세스를 수행하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 제1 영역에 있는 범프 개구의 크기는 제2 영역에 있는 범프 개구의 크기보다 작다. 실시예에서, 제1 영역의 범프 패턴 밀도는 약 25 %를 초과한다. 실시예에서, 제2 디자인에서는 제1 그룹의 도전성 범프가 제1 치수를 갖는 제1 단면을 갖고, 제2 그룹의 도전성 범프가 별개의 제2 치수를 갖는 제2 단면을 가지며, 제2 영역의 범프 패턴 밀도가 약 15 % 내지 약 25 %인 경우, 제2 치수는 제1 치수의 약 1.1배 내지 약 1.25배이고, 제2 영역의 범프 패턴 밀도가 약 15 % 미만인 경우, 제2 치수는 제1 치수의 약 1.35배 내지 약 1.55배이다. 실시예에서, 제1 디자인의 도전성 범프들을 그룹화하는 단계는, 제1 표면의 제3 영역에 있는 제3 그룹의 도전성 범프를 그룹화하는 것을 더 포함하고, 제3 영역의 범프 패턴 밀도는 제2 영역의 범프 패턴 밀도보다 낮다. 실시예에서, 제2 디자인을 형성하는 단계는, 제3 영역에 있는 제3 그룹의 도전성 범프의 단면적을 수정하는 것을 더 포함한다. 실시예에서, 제1 영역의 범프 패턴 밀도는 약 25 %보다 크고, 제2 영역의 범프 패턴 밀도는 약 15 % 내지 약 25 %이며, 제3 영역의 범프 패턴 밀도는 약 15 % 미만이다. 실시예에서, 제2 디자인에서는 제1 그룹의 도전성 범프는 제1 치수를 지닌 제1 단면을 갖고, 제2 그룹의 도전성 범프는 별개의 제2 치수를 갖는 제2 단면을 가지며, 제3 그룹의 도전성 범프는 별개의 제3 치수를 갖는 제3 단면을 갖고, 제2 치수는 제1 치수의 약 1.1배 내지 약 1.25배이고, 제3 치수는 제1 치수의 약 1.35배 내지 약 1.55배이다. 실시예에서, 제1 단면, 제2 단면 및 제3 단면은 기하학적으로 유사한 형상을 갖는다. 실시예에서, 상기 방법은 인터포저의 도전성 범프에 기판을 부착하는 것을 더 포함한다.In an embodiment, the method comprises receiving a first design for a conductive bump on the first surface of the interposer, wherein the conductive bumps in the first design have the same cross-sectional area; Grouping the conductive bumps of the first design into a first group of conductive bumps in the first area of the first surface and a second group of conductive bumps in the second area of the first surface, the bumps of the second area Grouping the conductive bumps, wherein the pattern density is lower than the bump pattern density of the first region; Modifying the first design, wherein modifying the first design includes modifying the cross-sectional area of the second group of conductive bumps in the second area; forming a second design; And forming a conductive bump on the first surface of the interposer according to the second design, and after forming the conductive bump on the first surface of the interposer according to the second design, the first group of conductivity The bump and the second group of conductive bumps have different cross-sectional areas. In an embodiment, the size of the first group of conductive bumps remains unchanged in the first and second designs. In an embodiment, forming a conductive bump comprises: forming a patterned mask layer having bump openings on a first surface of the interposer; And performing a plating process to form a conductive material in the bump openings of the patterned mask layer. In an embodiment, the size of the bump opening in the first area is smaller than the size of the bump opening in the second area. In an embodiment, the bump pattern density of the first region is greater than about 25%. In an embodiment, in the second design, the first group of conductive bumps has a first cross-section with a first dimension, the second group of conductive bumps has a second cross-section with a separate second dimension, and When the bump pattern density is from about 15% to about 25%, the second dimension is from about 1.1 to about 1.25 times the first dimension, and when the bump pattern density in the second region is less than about 15%, the second dimension is from the first dimension About 1.35 times to about 1.55 times the dimension. In an embodiment, the step of grouping the conductive bumps of the first design further comprises grouping the third group of conductive bumps in the third region of the first surface, the bump pattern density of the third region being the second region Is lower than the bump pattern density. In an embodiment, forming the second design further comprises modifying the cross-sectional area of the third group of conductive bumps in the third area. In an embodiment, the bump pattern density of the first region is greater than about 25%, the bump pattern density of the second region is about 15% to about 25%, and the bump pattern density of the third region is less than about 15%. In an embodiment, in the second design, the first group of conductive bumps has a first cross-section with a first dimension, the second group of conductive bumps has a second cross-section with a separate second dimension, and the third group of The conductive bump has a third cross section with distinct third dimensions, the second dimension is from about 1.1 times to about 1.25 times the first dimension, and the third dimension is from about 1.35 times to about 1.55 times the first dimension. In an embodiment, the first cross section, the second cross section and the third cross section have geometrically similar shapes. In an embodiment, the method further comprises attaching the substrate to the conductive bump of the interposer.
실시예에서, 방법은 워크피스의 제1 표면 상의 도전성 범프를 위한 제1 디자인을 분석하는 단계로서, 상기 분석은 워크피스의 제1 표면을 제1 도전성 범프를 갖는 제1 영역과, 제2 도전성 범프를 갖는 제2 영역으로 나누는 것을 포함하고, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 패턴 밀도는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 패턴 밀도보다 크고, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 피치는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 피치보다 작은 것인 제1 디자인을 분석하는 단계; 제2 디자인을 형성하도록 제1 디자인을 수정하는 단계 - 제1 디자인을 수정하는 단계는 제2 범프 피치를 줄이기 위해 제2 영역에 더미 범프를 추가하는 단계를 포함함 - ; 제2 디자인에 따라 워크피스의 제1 표면 상에 도전성 범프와 더미 범프를 형성하는 단계; 및 도전성 범프를 통해 워크피스를 기판에 접합하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 제1 범프 패턴 밀도는 약 25 %를 초과한다. 실시예에서, 더미 범프는 도전성 범프와 동일한 재료로 형성되고, 더미 범프는 전기적으로 격리된다.In an embodiment, the method is a step of analyzing a first design for a conductive bump on a first surface of the workpiece, the analysis comprising: a first area having a first conductive bump and a second conductive surface of the first surface of the workpiece Dividing into a second region having bumps, the first bump pattern density of the first conductive bumps in the first region is greater than the second bump pattern density of the second conductive bumps in the second region, and the first region Analyzing a first design wherein the first bump pitch of the first conductive bump is less than the second bump pitch of the second conductive bump in the second region; Modifying the first design to form a second design, wherein modifying the first design includes adding dummy bumps to the second area to reduce the second bump pitch; Forming a conductive bump and a dummy bump on the first surface of the workpiece according to the second design; And bonding the workpiece to the substrate through a conductive bump. In an embodiment, the first bump pattern density is greater than about 25%. In an embodiment, the dummy bump is formed of the same material as the conductive bump, and the dummy bump is electrically isolated.
실시예에서, 반도체 디바이스는 인터포저의 상부면에 부착되는 다이; 인터포저의 하부면의 제1 영역 - 제1 영역은 제1 범프 패턴 밀도를 가짐 - 에 있는 제1 도전성 범프; 인터포저의 하부면의 제2 영역 - 제2 영역은 제1 범프 패턴 밀도보다 작은 제2 범프 패턴 밀도를 가짐 - 에 있는 제2 도전성 범프; 및 인터포저의 하부면의 둘레 영역 - 둘레 영역은 제1 영역과 제2 영역을 둘러쌈 - 에 있는 더미 범프를 포함한다. 실시예에서, 제1 영역의 제1 도전성 범프는 제1 범프 피치를 갖고, 제2 영역의 제2 도전성 범프는 제1 범프 피치보다 큰 제2 범프 피치를 가지며, 둘레 영역의 더미 범프는 제1 범프 피치에 매칭되는 제3 범프 피치를 갖는다. 실시예에서, 반도체 디바이스는 인터포저의 하부면의 제3 영역 - 제3 영역은 제2 범프 패턴 밀도보다 작은 제3 범프 패턴 밀도와 제2 범프 피치보다 큰 제4 범프 피치를 가짐 - 에 있는 제3 도전성 범프를 더 포함하고, 이때 둘레 영역은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 둘러싼다. 실시예에서, 제1 범프 패턴 밀도는 약 25 %를 초과한다. 실시예에서, 제1 도전성 범프와 제2 도전성 범프는 동일한 단면적을 갖는다.In an embodiment, a semiconductor device includes a die attached to the top surface of the interposer; A first conductive bump in the first region of the lower surface of the interposer, the first region having a first bump pattern density; A second conductive bump in the second region of the lower surface of the interposer, the second region having a second bump pattern density less than the first bump pattern density; And a dummy bump in the circumferential region of the lower surface of the interposer, the circumferential region surrounding the first and second regions. In an embodiment, the first conductive bump in the first region has a first bump pitch, the second conductive bump in the second region has a second bump pitch greater than the first bump pitch, and the dummy bump in the peripheral region is the first. It has a third bump pitch that matches the bump pitch. In an embodiment, the semiconductor device is in a third region of the lower surface of the interposer, the third region has a third bump pattern density less than the second bump pattern density and a fourth bump pitch greater than the second bump pitch. 3 further comprising a conductive bump, wherein the circumferential region surrounds the first region, the second region and the third region. In an embodiment, the first bump pattern density is greater than about 25%. In an embodiment, the first conductive bump and the second conductive bump have the same cross-sectional area.
앞의 설명은, 당업자가 본 개시의 양태를 보다 잘 이해할 수 있도록 다수의 실시예의 피쳐들을 약술한다. 당업자는, 여기에서 소개되는 실시예들의 동일한 목적을 이행하고/이행하거나 상기 실시예들의 동일한 이점을 달성하는 다른 프로세스 및 구조체를 구성 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 용이하게 사용할 수 있다는 점을 이해해야만 한다. 당업자는 또한, 그러한 등가의 구성은 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으며, 당업자가 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나는 일 없이 다양한 변화, 교체 및 변경을 실시할 수 있다는 점을 이해해야만 한다. The preceding description outlines features of multiple embodiments so that those skilled in the art may better understand the aspects of the present disclosure. Those skilled in the art should understand that the present disclosure can be readily used as a basis for constructing or modifying other processes and structures that fulfill the same objectives of the embodiments introduced herein and / or achieve the same advantages of the above embodiments. Only. Those skilled in the art should also understand that such equivalent configurations are not departed from the spirit and scope of the present disclosure, and various changes, replacements, and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present disclosure.
Claims (10)
인터포저의 제1 표면 상의 도전성 범프를 위한 제1 디자인 - 제1 디자인 내의 도전성 범프들은 동일한 단면적을 가짐 - 을 수용하는 단계;
제1 디자인의 도전성 범프들을 제1 표면의 제1 영역에 있는 제1 그룹의 도전성 범프와, 제1 표면의 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프로 그룹화하는 단계로서, 제2 영역의 범프 패턴 밀도는 제1 영역의 범프 패턴 밀도보다 낮은 것인 도전성 범프들을 그룹화하는 단계;
제1 디자인을 수정하는 것 - 제1 디자인을 수정하는 것은 제2 영역에 있는 제2 그룹의 도전성 범프의 단면적을 수정하는 것을 포함함 - 에 의해 제2 디자인을 형성하는 단계; 및
제2 디자인에 따라 인터포저의 제1 표면 상에 도전성 범프를 형성하는 단계
를 포함하고, 제2 디자인에 따라 인터포저의 제1 표면 상에 도전성 범프를 형성하는 단계 후, 제1 그룹의 도전성 범프와 제2 그룹의 도전성 범프는 상이한 단면적을 갖는 것인 방법.As a method,
Receiving a first design for a conductive bump on the first surface of the interposer, wherein the conductive bumps in the first design have the same cross-sectional area;
Grouping the conductive bumps of the first design into a first group of conductive bumps in the first area of the first surface and a second group of conductive bumps in the second area of the first surface, the bumps of the second area Grouping the conductive bumps, wherein the pattern density is lower than the bump pattern density of the first region;
Modifying the first design, wherein modifying the first design includes modifying the cross-sectional area of the second group of conductive bumps in the second area; forming a second design; And
Forming a conductive bump on the first surface of the interposer according to the second design
And after forming a conductive bump on the first surface of the interposer according to the second design, the first group of conductive bumps and the second group of conductive bumps have different cross-sectional areas.
인터포저의 제1 표면 위에, 범프 개구를 갖는 패턴화 마스크층을 형성하는 단계; 및
패턴화 마스크층의 범프 개구 내에 도전성 재료를 형성하도록 도금 프로세스를 수행하는 단계
를 포함하는 것인 방법. The method of claim 1, wherein forming the conductive bump
Forming a patterned mask layer having bump openings on the first surface of the interposer; And
Performing a plating process to form a conductive material in the bump openings of the patterned mask layer
How to include.
워크피스(workpiece)의 제1 표면 상의 도전성 범프를 위한 제1 디자인을 분석하는 단계로서, 상기 분석은 워크피스의 제1 표면을 제1 도전성 범프를 갖는 제1 영역과, 제2 도전성 범프를 갖는 제2 영역으로 나누는 것을 포함하고, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 패턴 밀도는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 패턴 밀도보다 크고, 제1 영역에 있는 제1 도전성 범프의 제1 범프 피치는 제2 영역에 있는 제2 도전성 범프의 제2 범프 피치보다 작은 것인 제1 디자인을 분석하는 단계;
제2 디자인을 형성하도록 제1 디자인을 수정하는 단계 - 제1 디자인을 수정하는 단계는 제2 범프 피치를 줄이기 위해 제2 영역에 더미 범프를 추가하는 단게를 포함함 - ;
제2 디자인에 따라 워크피스의 제1 표면 상에 도전성 범프와 더미 범프를 형성하는 단계; 및
도전성 범프를 통해 워크피스를 기판에 접합하는 단계
를 포함하는 방법.As a method,
Analyzing a first design for a conductive bump on a first surface of a workpiece, the analysis comprising: a first area of the workpiece having a first region having a first conductive bump and a second conductive bump Dividing into a second region, the first bump pattern density of the first conductive bump in the first region is greater than the second bump pattern density of the second conductive bump in the second region, and the first in the first region Analyzing a first design wherein the first bump pitch of the conductive bump is less than the second bump pitch of the second conductive bump in the second region;
Modifying the first design to form a second design-modifying the first design includes steps to add dummy bumps to the second area to reduce the second bump pitch;
Forming a conductive bump and a dummy bump on the first surface of the workpiece according to the second design; And
Bonding the workpiece to the substrate via conductive bumps
How to include.
인터포저의 상부면에 부착되는 다이;
인터포저의 하부면의 제1 영역 - 제1 영역은 제1 범프 패턴 밀도를 가짐 - 에 있는 제1 도전성 범프;
인터포저의 하부면의 제2 영역 - 제2 영역은 제1 범프 패턴 밀도보다 작은 제2 범프 패턴 밀도를 가짐 - 에 있는 제2 도전성 범프; 및
인터포저의 하부면의 둘레 영역 - 둘레 영역은 제1 영역과 제2 영역을 둘러쌈 - 에 있는 더미 범프
를 포함하는 반도체 디바이스.As a semiconductor device,
A die attached to the top surface of the interposer;
A first conductive bump in the first region of the lower surface of the interposer, the first region having a first bump pattern density;
A second conductive bump in the second region of the lower surface of the interposer, the second region having a second bump pattern density less than the first bump pattern density; And
Dummy bumps in the circumferential area of the lower surface of the interposer-the circumferential area surrounds the first and second areas
A semiconductor device comprising a.
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