KR20230051867A - a method of manufacturing semiconductor package - Google Patents

a method of manufacturing semiconductor package Download PDF

Info

Publication number
KR20230051867A
KR20230051867A KR1020210134767A KR20210134767A KR20230051867A KR 20230051867 A KR20230051867 A KR 20230051867A KR 1020210134767 A KR1020210134767 A KR 1020210134767A KR 20210134767 A KR20210134767 A KR 20210134767A KR 20230051867 A KR20230051867 A KR 20230051867A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thickness
semiconductor chip
semiconductor
substrate
carrier substrate
Prior art date
Application number
KR1020210134767A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최광성
주지호
김동영
이상흥
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020210134767A priority Critical patent/KR20230051867A/en
Publication of KR20230051867A publication Critical patent/KR20230051867A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/75981Apparatus chuck
    • H01L2224/75982Shape
    • H01L2224/75983Shape of the mounting surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods 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
    • H01L2224/812Applying energy for connecting
    • H01L2224/8122Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation
    • H01L2224/81224Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation using a laser

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

A method for manufacturing a semiconductor package, according to the present invention, comprises: placing a semiconductor chip having a first thickness on a target substrate; placing a second semiconductor chip having a second thickness and a thickness compensation structure having a third thickness on a first surface of a carrier substrate with the first surface and a second surface facing each other; placing the carrier substrate on the target substrate to make the thickness compensation structure and the first semiconductor chip vertically overlapped to be in contact with each other; irradiating laser from the second surface of the carrier substrate to the first surface on the carrier substrate, wherein a height from the target substrate to a top surface of the second semiconductor chip is identical to a sum of a height, from the target substrate to a top surface of the first semiconductor chip, and a third thickness; and removing the carrier substrate and the thickness compensation structure. The second thickness is thicker than the first thickness. According to the present invention, the method can bond semiconductor chips or semiconductor packages with different thicknesses by a wafer or a panel level.

Description

반도체 패키지의 제조 방법{a method of manufacturing semiconductor package}Manufacturing method of semiconductor package {a method of manufacturing semiconductor package}

본 발명은 반도체 패키지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor package.

반도체 칩, 패키지, 센서 또는 수동 소자 등을(이하 칩 또는 패키지) 웨이퍼 또는 패널 기판에 접합하는 기술이 지속적으로 개발되고 있다.BACKGROUND A technology for bonding a semiconductor chip, package, sensor, or passive element (hereinafter referred to as a chip or package) to a wafer or panel substrate is continuously being developed.

웨이퍼 혹은 패널 기판에 접합하는 일반적인 방법은 세라믹 히터를 이용하여 열과 압력으로 접합하는 것인데, 이 방법은 개별 칩 혹은 패키지 수준에서 접합이 이루어지므로 웨이퍼 혹은 패널 기판에서 접합공정이 수행될 경우 웨이퍼 혹은 패널 기판 전체에서 접합 공정에 요구되는 공정 시간이 길어져 생산성이 떨어진다는 점, 공정시간이 떨어짐에 따라 웨이퍼 혹은 패널 기판 상에 접합 공정을 위해 도포된 플럭스나 NCP(Non-Conductive Paste), NCF(Non-Condutive Film)의 물성이 변화하여 공정이 불가하거나 접합 공정 불량률이 급증하는 문제가 발생한다.A common method of bonding to a wafer or panel substrate is to bond with heat and pressure using a ceramic heater. This method is bonded at the individual chip or package level, so when the bonding process is performed on the wafer or panel substrate, the wafer or panel substrate is bonded. Overall, the process time required for the bonding process is long, resulting in a drop in productivity. As the process time drops, the flux applied for the bonding process on the wafer or panel substrate, NCP (Non-Conductive Paste), NCF (Non-Conductive Paste) The physical properties of the film) change, resulting in a problem that the process is impossible or the defect rate in the bonding process increases rapidly.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 두께가 서로 다른 칩들 또는 패키지들을 웨이퍼나 패널 기판에 전기적, 및 기계적으로 동시에 접합하는 반도체 패키지의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. An object to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor package that electrically and mechanically simultaneously bonds chips or packages having different thicknesses to a wafer or panel substrate.

본 발명의 일 측면에 따른 두께가 다른 칩 또는 패키지를 웨이퍼 혹은 패널 기판에 동시에 접합하는 방법에 있어서, 제1 두께를 가지는 반도체 칩을 타겟 기판 상에 배치시키는 것, 서로 마주하는 제1 면 및 제2 면을 가지는 캐리어 기판의 상기 제1 면 상에 제2 두께를 가지는 제2 반도체 칩 및 제3 두께를 가지는 두께 보상 구조체를 배치시키는 것, 상기 두께 보상 구조체 및 상기 제1 반도체 칩이 수직으로 중첩되어 접촉되도록 상기 타겟 기판 상에 상기 캐리어 기판을 배치시키는 것, 상기 타겟 기판으로부터 상기 제2 반도체 칩의 상면까지의 높이는 상기 타겟 기판으로부터 상기 제1 반도체 칩의 상면까지의 높이와 제3 두께의 합과 동일하고, 상기 캐리어 기판 상에서 상기 캐리어 기판의 상기 제2 면으로부터 상기 제1 면을 향하여 레이저를 조사하는 것 및 상기 캐리어 기판 및 상기 두께 보상 구조체를 제거하는 것을 포함하고, 상기 제2 두께는 상기 제1 두께보다 큰 반도체 패키지의 제조 방법을 포함한다.In the method of simultaneously bonding chips or packages having different thicknesses to a wafer or panel substrate according to one aspect of the present invention, semiconductor chips having a first thickness are disposed on a target substrate, first surfaces and second surfaces facing each other are disposed. Disposing a second semiconductor chip having a second thickness and a thickness compensation structure having a third thickness on the first surface of a carrier substrate having two surfaces, wherein the thickness compensation structure and the first semiconductor chip are vertically overlapped. Disposing the carrier substrate on the target substrate so that it is in contact with the target substrate, and the height from the target substrate to the upper surface of the second semiconductor chip is the sum of the height from the target substrate to the upper surface of the first semiconductor chip and the third thickness. Same as, radiating a laser from the second surface of the carrier substrate toward the first surface on the carrier substrate and removing the carrier substrate and the thickness compensation structure, wherein the second thickness is A method of manufacturing a semiconductor package having a thickness larger than the first thickness.

본 발명의 구성에 따르면 두께가 서로 다른 반도체 칩들 또는 반도체 패키지들을 동시에 웨이퍼 혹은 패널 레벨로 접합할 수 있다.According to the configuration of the present invention, semiconductor chips or semiconductor packages having different thicknesses can be simultaneously bonded at the wafer or panel level.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 도면들이다.
도 7 및 도 8은 일부 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
1 to 6 are diagrams illustrating a method of manufacturing a semiconductor package according to example embodiments.
7 and 8 are diagrams illustrating a method of manufacturing a semiconductor package according to some embodiments.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.In order to fully understand the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms and various modifications and changes may be applied. However, it is provided to complete the disclosure of the present invention through the description of the present embodiment, and to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs. In the accompanying drawings, for convenience of explanation, the size of the components is shown larger than the actual size, and the ratio of each component may be exaggerated or reduced.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 명세서에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, terms used in this specification may be interpreted as meanings commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 혹은 패널 레벨 동시 접합 공정에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a wafer or panel level simultaneous bonding process according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 도면들이다.1 to 6 are diagrams illustrating a method of manufacturing a semiconductor package according to example embodiments.

도 1을 참조하면, 타겟 기판(10)이 제공될 수 있다. 타켓 기판(10)은 웨이퍼 또는 인쇄 회로 기판(PCB) 일 수 있다. 타겟 기판(10)의 상에는 제1 패드들(12a), 및 제2 패드들(12b)이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a target substrate 10 may be provided. The target substrate 10 may be a wafer or a printed circuit board (PCB). First pads 12a and second pads 12b may be provided on the target substrate 10 .

접착층(11)이 타겟 기판(10) 상에 제공되어, 제1 패드들(12a) 및 제2 패드들(12b)을 덮을 수 있다. 접착층(11)은 플럭스(flux), 비전도성 필름(NCF: Non-conductive film), 비전도성 페이스트(NCP: Non-conductive paste) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.An adhesive layer 11 may be provided on the target substrate 10 to cover the first pads 12a and the second pads 12b. The adhesive layer 11 may include at least one of flux, non-conductive film (NCF), and non-conductive paste (NCP).

접착층(11) 상에 적어도 하나의 제1 반도체 칩(20)을 배치시킬 수 있다. 제1 반도체 칩(20)은 제1 반도체 기판(21), 제1 금속 포스트들(metal post)(22) 및 제1 연결단자들(23)을 포함할 수 있다. 제1 금속 포스트들(22)의 각각은 일 예로 구리를 포함할 수 있다. 제1 금속 포스트들(22)은 제1 반도체 칩(20)의 액티브 면 상에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 금속 포스트들(22) 및 제1 반도체 기판(21) 사이에 제1 금속 패드들이 제공될 수 있다.(도면 미도시) At least one first semiconductor chip 20 may be disposed on the adhesive layer 11 . The first semiconductor chip 20 may include a first semiconductor substrate 21 , first metal posts 22 , and first connection terminals 23 . Each of the first metal posts 22 may include, for example, copper. The first metal posts 22 may be provided on the active surface of the first semiconductor chip 20 . According to some embodiments, first metal pads may be provided between the first metal posts 22 and the first semiconductor substrate 21 (not shown).

제1 금속 포스트들(22)의 각각의 상에는 제1 연결단자들(23)이 제공될 수 있다. 제1 연결단자들(23)은 일 예로 솔더 범프들(Solder bumps)일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 제1 금속 포스트들(22)이 생략되고, 제1 연결단자들(23)의 각각은 제1 금속 패드들에 각각 접촉할 수 있다.(도면 미도시)First connection terminals 23 may be provided on each of the first metal posts 22 . The first connection terminals 23 may be, for example, solder bumps. According to some embodiments, the first metal posts 22 may be omitted, and each of the first connection terminals 23 may contact the first metal pads respectively (not shown).

제1 금속 포스트들(22)이 제1 패드들(12a)과 수직으로 중첩하도록 제1 반도체 칩(20)이 배치될 수 있다. 접착층(11) 및 제1 반도체 칩(20)의 배치 과정에서 접착층(11) 및 제1 연결단자(23)가 용융되는 등의 고온의 열처리 공정은 포함되지 않을 수 있다.The first semiconductor chip 20 may be disposed such that the first metal posts 22 vertically overlap the first pads 12a. A high-temperature heat treatment process such as melting the adhesive layer 11 and the first connection terminal 23 may not be included in the process of disposing the adhesive layer 11 and the first semiconductor chip 20 .

제1 반도체 칩(20)은 제1 두께(T1)을 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 제1 연결단자(23)의 최하부로부터 제1 반도체 기판(21)의 상면까지의 수직 거리를 의미한다. 제1 반도체 칩(20)이 복수개로 제공되는 경우에, 제1 반도체 칩들(20)의 각각의 두께(T1)는 서로 실질적으로 동일할 수 있다.The first semiconductor chip 20 may have a first thickness T1. The first thickness T1 means a vertical distance from the lowermost portion of the first connection terminal 23 to the upper surface of the first semiconductor substrate 21 . When a plurality of first semiconductor chips 20 are provided, the thicknesses T1 of each of the first semiconductor chips 20 may be substantially the same as each other.

도 2를 참조하면, 마주하는 제1 면(30a) 및 제2 면(30b)을 포함하는 캐리어 기판(30)이 제공될 수 있다. 캐리어 기판(30)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 캐리어 기판(30)은 일 예로, 유리, 투명 폴리이미드, 투명 PET, 유리, 석영, 사파이어 등을 포함할 수 있다. 캐리어 기판(30)의 제1 면(30a) 상에 투명 접착층(31)이 제공될 수 있다. 투명 접착층(31)은 일 예로 폴리디메틸실록산(PDMS)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a carrier substrate 30 including facing first and second surfaces 30a and 30b may be provided. The carrier substrate 30 may include a transparent material. The carrier substrate 30 may include, for example, glass, transparent polyimide, transparent PET, glass, quartz, sapphire, or the like. A transparent adhesive layer 31 may be provided on the first surface 30a of the carrier substrate 30 . The transparent adhesive layer 31 may include, for example, polydimethylsiloxane (PDMS).

캐리어(30)와 투명 접착층(31)은 모두 200 nm 내지 2 um 파장의 빛에서 투명도(transparency)가 80% 이상일 수 있다.Both the carrier 30 and the transparent adhesive layer 31 may have transparency of 80% or more in light of a wavelength of 200 nm to 2 um.

투명 접착층(31) 상에 제2 반도체 칩(24) 및 적어도 하나의 두께 보상 구조체(32)가 부착될 수 있다.The second semiconductor chip 24 and at least one thickness compensation structure 32 may be attached to the transparent adhesive layer 31 .

제2 반도체 칩(24)은 제2 반도체 기판(25), 제2 금속 포스트들(26) 및 제2 연결단자들(27)을 포함할 수 있다. 제2 금속 포스트들(26)의 각각은 일 예로 구리를 포함할 수 있다. 제2 금속 포스트들(26)은 제2 반도체 칩(24)의 액티브 면 상에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 제2 금속 포스트들(26) 및 제2 반도체 기판 (25) 사이에 제2 금속 패드들이 제공될 수 있다.(도면 미도시)The second semiconductor chip 24 may include a second semiconductor substrate 25 , second metal posts 26 , and second connection terminals 27 . Each of the second metal posts 26 may include, for example, copper. The second metal posts 26 may be provided on the active surface of the second semiconductor chip 24 . According to some embodiments, second metal pads may be provided between the second metal posts 26 and the second semiconductor substrate 25 (not shown).

제2 금속 포스트들(26)의 각각의 상에는 제2 연결단자들(27)이 제공될 수 있다. 제2 연결단자들(27)은 일 예로 솔더 범프들(Solder bumps)일 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 제2 금속 포스트들(26)이 생략되고, 제2 연결단자들(27)의 각각은 제2 금속 패드들에 각각 접촉할 수 있다.(도면 미도시)Second connection terminals 27 may be provided on each of the second metal posts 26 . The second connection terminals 27 may be, for example, solder bumps. According to some embodiments, the second metal posts 26 are omitted, and each of the second connection terminals 27 may contact the second metal pads respectively (not shown).

제2 반도체 칩(24)은 제2 두께(T2)를 가질 수 있고, 두께 보상 구조체(32)는 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 제2 두께(T2)는 제2 연결단자(27)의 최하부로부터 제2 반도체 기판(25)의 상면까지의 수직거리일 수 있다. 제3 두께(T3)는 두께 보상 구조체(32)의 하면으로부터 상면까지의 수직거리일 수 있다.The second semiconductor chip 24 may have a second thickness T2 , and the thickness compensation structure 32 may have a third thickness T3 . The second thickness T2 may be a vertical distance from the lowermost portion of the second connection terminal 27 to the upper surface of the second semiconductor substrate 25 . The third thickness T3 may be a vertical distance from the lower surface of the thickness compensation structure 32 to the upper surface.

제2 반도체 칩(24)의 제2 두께(T2)는 제1 반도체 칩(21)의 제1 두께(T1) 및 두께 보상 구조체(32)의 제3 두께(T3)보다 클 수 있다.The second thickness T2 of the second semiconductor chip 24 may be greater than the first thickness T1 of the first semiconductor chip 21 and the third thickness T3 of the thickness compensation structure 32 .

두께 보상 구조체(32)는 제1 반도체 칩(20)과 동일한 레이저 흡수율을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 레이저 흡수율은 조사되는 소재에 흡수되는 정도를 말한다. 일 예로 두께 보상 구조체(32)와 제1 반도체 칩(20)은 실질적으로 동일한 레이저 흡수 계수(laser absorption coefficient)를 가질 수 있다.The thickness compensation structure 32 may include a material having the same laser absorption rate as that of the first semiconductor chip 20 . Laser absorption rate refers to the degree of absorption by the irradiated material. For example, the thickness compensation structure 32 and the first semiconductor chip 20 may have substantially the same laser absorption coefficient.

도 3을 참조하면, 캐리어 기판(30)의 제2 면(30b) 상에 투명 가압판(40)이 부착될 수 있다. 투명 가압판(40)을 통해 캐리어 기판(30)이 타겟 기판(10)과 가까워지도록 압력을 가해줄 수 있다. 그 결과 연결단자들(23, 27)이 패드들(12)에 접촉하고, 두께 보상 구조체(32)가 제1 반도체 기판(21)의 상면과 접촉할 수 있다. 두께 보상 구조체(32)를 통하여, 제1 반도체 칩(20)에도 압력이 가해질 수 있다. 제2 반도체 기판(25)의 상면의 제1 높이(H1)는 제1 반도체 기판(21)의 상면의 제2 높이(H2)와 두께 보상 구조체(32)의 제3 두께(T3)의 합과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 높이(H1)는 타겟 기판(10) 상면(10a)으로부터 제2 반도체 기판(25)의 상면까지의 수직 거리를 의미한다. 제2 높이(H2)는 타겟 기판(10) 상면(10a)으로부터 제1 반도체 기판(21)의 상면까지의 수직 거리를 의미한다. Referring to FIG. 3 , a transparent pressure plate 40 may be attached to the second surface 30b of the carrier substrate 30 . Pressure may be applied to bring the carrier substrate 30 closer to the target substrate 10 through the transparent pressure plate 40 . As a result, the connection terminals 23 and 27 may contact the pads 12 and the thickness compensation structure 32 may contact the upper surface of the first semiconductor substrate 21 . Pressure may also be applied to the first semiconductor chip 20 through the thickness compensation structure 32 . The first height H1 of the upper surface of the second semiconductor substrate 25 is the sum of the second height H2 of the upper surface of the first semiconductor substrate 21 and the third thickness T3 of the thickness compensation structure 32 and may be substantially the same. The first height H1 means a vertical distance from the top surface 10a of the target substrate 10 to the top surface of the second semiconductor substrate 25 . The second height H2 means a vertical distance from the top surface 10a of the target substrate 10 to the top surface of the first semiconductor substrate 21 .

도 4를 참조하면, 투명 가압판(40) 상(over)에서 면 발광 레이저 소자(Surface Emitting Laser device)(50)가 제공될 수 있다. 면 발광 레이저 소자(50)을 이용하여 캐리어 기판(30)의 제2 면(30b)을 향하여 레이저(L1)를 조사할 수 있다. Referring to FIG. 4 , a surface emitting laser device 50 may be provided over the transparent platen 40 . The laser L1 may be radiated toward the second surface 30b of the carrier substrate 30 using the surface-emitting laser device 50 .

레이저(L1)는 투명 가압판(40), 캐리어 기판(30), 투명 접착층(31)을 통과할 수 있다. 레이저(L1)는 제1 반도체 칩(20), 제2 반도체 칩(24), 및 두께 보상 구조체(32)에 흡수되고, 제1 반도체 칩(20), 제2 반도체 칩(24)의 온도가 상승할 수 있다. 즉, 제2 반도체 칩(24)의 온도가 상승할 때, 두께 보상 구조체(32)를 통하여 제1 반도체 칩(20)의 온도가 동시에 상승할 수 있다.The laser L1 may pass through the transparent pressure plate 40 , the carrier substrate 30 , and the transparent adhesive layer 31 . The laser L1 is absorbed by the first semiconductor chip 20, the second semiconductor chip 24, and the thickness compensation structure 32, and the temperatures of the first semiconductor chip 20 and the second semiconductor chip 24 increase. can rise That is, when the temperature of the second semiconductor chip 24 increases, the temperature of the first semiconductor chip 20 may simultaneously increase through the thickness compensation structure 32 .

그 결과, 제1 금속 포스트들(22), 및 제2 금속 포스트들(26)의 온도가 상승하고, 동시에 제1 연결단자들(23), 제2 연결단자들(27)이 용융될 수 있다. 용융과정에서 제1 연결단자들(23), 제2 연결단자들(27)의 각각에 표면에 있는 산화막이 접착층(11)에 의해서 제거될 수 있다. 제1 연결단자들(23)은 제1 패드들(12a)과 전기적, 기계적으로 결합할 수 있다. 동시에 제2 연결단자들(27)은 제2 패드들(12b)과 전기적, 기계적으로 결합할 수 있다.As a result, the temperatures of the first metal posts 22 and the second metal posts 26 increase, and at the same time, the first connection terminals 23 and the second connection terminals 27 are melted. . During the melting process, the oxide film on the surface of each of the first connection terminals 23 and the second connection terminals 27 may be removed by the adhesive layer 11 . The first connection terminals 23 may be electrically and mechanically coupled to the first pads 12a. At the same time, the second connection terminals 27 may be electrically and mechanically coupled to the second pads 12b.

도 5를 참조하면, 캐리어 기판(30), 투명 접착층(31) 및 두께 보상 구조체(32)를 분리할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the carrier substrate 30 , the transparent adhesive layer 31 and the thickness compensation structure 32 may be separated.

쏘잉 라인(SL)을 따라 타겟 기판(10)의 쏘잉(sawing) 공정이 이루어질 수 있고, 도 6과 같은 반도체 패키지(1)가 형성될 수 있다.A sawing process of the target substrate 10 may be performed along the sawing line SL, and a semiconductor package 1 as shown in FIG. 6 may be formed.

일부 실시예들에 따르면, 쏘잉 공정 전에 몰딩 부재가 타겟 기판(10)의 상면(10a), 제1 반도체 칩(10)의 상면 및 측면, 제2 반도체 칩(10)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 몰딩 부재는 에폭시 몰딩 콤파운드(EMC:Epoxy Molding Compound)를 포함할 수 있다.According to some embodiments, the molding member may cover the top surface 10a of the target substrate 10, the top surface and side surface of the first semiconductor chip 10, and the top surface and side surface of the second semiconductor chip 10 before the sawing process. there is. The molding member may include an epoxy molding compound (EMC).

기존 기술의 경우, 두께가 서로 다른 반도체 칩들을 타겟 기판에 부착시킬 때, 각각의 반도체 칩들을 순차적으로 열 및 압력을 사용해서 타겟 기판에 접합하였다. 이 경우, 공정 시간이 길어 생산성이 떨어지고, 공정시간이 길어짐에 따라 접합층의 물성이 변화하거나 접합 공정 불량률이 급증하는 문제가 있었다. 본 발명의 개념에 따르면, 두께 보상 구조체를 이용하여, 한번의 열처리 공정(ex: 면 발광 레이저 공정)으로 두께가 서로 다른 반도체 칩들을 동시에 넓은 면적에 짧은 시간 동안 접합할 수 있다. In the case of the existing technology, when attaching semiconductor chips having different thicknesses to a target substrate, each semiconductor chip was sequentially bonded to the target substrate using heat and pressure. In this case, there is a problem in that productivity decreases due to the long process time, and as the process time increases, the physical properties of the bonding layer change or the defective rate of the bonding process increases rapidly. According to the concept of the present invention, by using the thickness compensation structure, semiconductor chips having different thicknesses can be simultaneously bonded to a large area in a short time through a single heat treatment process (eg, surface-emitting laser process).

일부 실시예들에 따르면, 도 1의 제1 반도체 칩(20)을 대신하여 제1 서브 반도체 패키지가 제공될 수 있다. 도 2의 제2 반도체 칩(24)을 대신하여 제2 반도체 패키지가 제공될 수 있다. 이어서 도 3 내지 도 5의 공정이 실질적으로 동일하게 이루어질 수 있다. 제2 서브 반도체 패키지의 두께는 제1 서브 반도체 패키지의 두께보다 클 수 있고, 두께 보상 구조체(32)의 두께는 제1 서브 반도체 패키지 및 제2 서브 반도체 패키지의 두께 차이를 보정할 수 있다. 두께 보상 구조체(32)의 레이저 흡수율은 제1 서브 반도체 패키지의 레이저 흡수율과 실질적으로 동일할 수 있다.According to some embodiments, a first sub-semiconductor package may be provided instead of the first semiconductor chip 20 of FIG. 1 . A second semiconductor package may be provided instead of the second semiconductor chip 24 of FIG. 2 . Subsequently, the processes of FIGS. 3 to 5 may be performed in substantially the same way. The thickness of the second sub-semiconductor package may be greater than that of the first sub-semiconductor package, and the thickness of the thickness compensating structure 32 may compensate for a thickness difference between the first sub-semiconductor package and the second sub-semiconductor package. The laser absorption rate of the thickness compensation structure 32 may be substantially the same as that of the first sub-semiconductor package.

도 7은 일부 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor package according to some embodiments.

도 7을 참조하면, 타겟 기판(10) 상에 제3 패드들(12c)이 제공될 수 있다. 접착층(11)이 타겟 기판(10) 상에 제공되어 제3 패드들(12c)을 덮을 수 있다.Referring to FIG. 7 , third pads 12c may be provided on the target substrate 10 . An adhesive layer 11 may be provided on the target substrate 10 to cover the third pads 12c.

캐리어 기판(30) 및 투명 접착층(31)이 제공될 수 있다. 투명 접착층(31)에 제3 반도체 칩들(60)이 부착될 수 있다. 제3 반도체 칩(60)들은 각각 제3 반도체 기판(61), 제3 금속 포스트들(62) 및 제3 연결단자들(63)을 포함할 수 있다. A carrier substrate 30 and a transparent adhesive layer 31 may be provided. Third semiconductor chips 60 may be attached to the transparent adhesive layer 31 . Each of the third semiconductor chips 60 may include a third semiconductor substrate 61 , third metal posts 62 , and third connection terminals 63 .

제3 반도체 칩(60)들은 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제3 반도체 기판(61)들의 각각의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 이어서 도 3 내지 도 6의 공정을 거쳐서 도 8의 반도체 패키지가 형성될 수 있다.The third semiconductor chips 60 may be substantially identical to each other. That is, the thickness of each of the third semiconductor substrates 61 may be substantially the same. Subsequently, the semiconductor package of FIG. 8 may be formed through the processes of FIGS. 3 to 6 .

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수도 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention may be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10 : 타겟 기판
11 : 접착층
12 : 패드
20 : 제1 반도체 칩
21 : 제1 반도체 기판
22 : 제1 금속 포스트(post)
23 : 제1 연결단자
24 : 제2 반도체 칩
25 : 제2 반도체 기판
26 : 제2 금속 포스트
27 : 제2 연결단자
30 : 캐리어
31 : 투명 접착층
32 : 두께 보상 구조체
40 : 투명 가압판
50 : 면 발광 레이저 소자(Surface Emitting Laser device)
60 : 제3 반도체 칩
61 : 제3 반도체 기판
62 : 제3 금속 포스트
63 : 제3 연결단자
10: target substrate
11: adhesive layer
12: Pad
20: first semiconductor chip
21: first semiconductor substrate
22: first metal post
23: first connection terminal
24: second semiconductor chip
25: second semiconductor substrate
26: second metal post
27: second connection terminal
30: carrier
31: transparent adhesive layer
32: thickness compensation structure
40: transparent pressure plate
50: Surface Emitting Laser device
60: third semiconductor chip
61: third semiconductor substrate
62: third metal post
63: third connection terminal

Claims (1)

제1 두께를 가지는 반도체 칩을 타겟 기판 상에 배치시키는 것;
서로 마주하는 제1 면 및 제2 면을 가지는 캐리어 기판의 상기 제1 면 상에 제2 두께를 가지는 제2 반도체 칩 및 제3 두께를 가지는 두께 보상 구조체를 배치시키는 것;
상기 두께 보상 구조체 및 상기 제1 반도체 칩이 수직으로 중첩되어 접촉되도록 상기 타겟 기판 상에 상기 캐리어 기판을 배치시키는 것, 상기 타겟 기판으로부터 상기 제2 반도체 칩의 상면까지의 높이는 상기 타겟 기판으로부터 상기 제1 반도체 칩의 상면까지의 높이와 제3 두께의 합과 동일하고;
상기 캐리어 기판 상에서 상기 캐리어 기판의 상기 제2 면으로부터 상기 제1 면을 향하여 레이저를 조사하는 것; 및
상기 캐리어 기판 및 상기 두께 보상 구조체를 제거하는 것을 포함하고,
상기 제2 두께는 상기 제1 두께보다 큰 반도체 패키지의 제조 방법.
disposing a semiconductor chip having a first thickness on a target substrate;
disposing a second semiconductor chip having a second thickness and a thickness compensation structure having a third thickness on the first surface of a carrier substrate having first and second surfaces facing each other;
Disposing the carrier substrate on the target substrate so that the thickness compensation structure and the first semiconductor chip are vertically overlapped and contacted, and a height from the target substrate to an upper surface of the second semiconductor chip is from the target substrate to the first semiconductor chip. 1 equal to the sum of the height to the upper surface of the semiconductor chip and the third thickness;
irradiating a laser from the second surface of the carrier substrate toward the first surface on the carrier substrate; and
And removing the carrier substrate and the thickness compensation structure,
The second thickness is a method of manufacturing a semiconductor package greater than the first thickness.
KR1020210134767A 2021-10-12 2021-10-12 a method of manufacturing semiconductor package KR20230051867A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210134767A KR20230051867A (en) 2021-10-12 2021-10-12 a method of manufacturing semiconductor package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210134767A KR20230051867A (en) 2021-10-12 2021-10-12 a method of manufacturing semiconductor package

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230051867A true KR20230051867A (en) 2023-04-19

Family

ID=86142100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210134767A KR20230051867A (en) 2021-10-12 2021-10-12 a method of manufacturing semiconductor package

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230051867A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109103117B (en) Apparatus for bonding semiconductor chips and method of bonding semiconductor chips
US6201266B1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US7820487B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
TWI395316B (en) Multi-chip module package
US7528054B2 (en) Semiconductor component with a thin semiconductor chip and a stiff wiring substrate, and methods for producing and further processing of thin semiconductor chips
JP2008544554A (en) Flip chip die assembly using thin flexible substrate
KR102066015B1 (en) Semiconductor package and method of manufacturing the same
US20240164021A1 (en) Embedded component package structure and manufacturing method thereof
JP3303832B2 (en) Flip chip bonder
US10998303B2 (en) Method of manufacturing package-on-package device and bonding apparatus used therein
KR20190116235A (en) Apparatus for Bonding Semiconductor Chip and Method for Bonding Semiconductor Chip
KR20230051867A (en) a method of manufacturing semiconductor package
JP5163358B2 (en) Semiconductor wafer dicing method
WO2000021135A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
KR102652106B1 (en) Method for joining using laser
KR20030046788A (en) Semiconductor Package and Manufacture Method The Same
JPH07115227A (en) Light emitting device and light emitting unit using the same
US20210313194A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device and manufacturing apparatus
JP2800806B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR20240033314A (en) Device for semiconductor package reflow and method for semiconductor package reflow
JPH0391990A (en) Bonding device for semiconductor device
JP2011187700A (en) Manufacturing device for semiconductor device
JPH06244241A (en) Manufacturing method of multichip module
JP2013045987A (en) Manufacturing method of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination