KR20240049104A - Semiconductor package and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 반도체 패키지는 베이스 반도체 칩, 상기 베이스 반도체 칩 상에 실장되는 칩 구조체, 상기 베이스 반도체 칩과 상기 칩 구조체 사이의 연결 단자 및 상기 베이스 반도체 칩 상에서 상기 칩 구조체 및 상기 연결 단자를 둘러싸는 몰딩막을 포함하되, 상기 칩 구조체는 제1 전면 패드 및 제1 후면 패드를 포함하는 제1 반도체 칩 및 상기 제1 반도체 칩 상에 위치하며, 제2 전면 패드 및 제2 후면 패드를 포함하는 제2 반도체 칩을 포함하며, 상기 제1 반도체 칩의 측면과 상기 제2 반도체 칩의 측면은 정렬되고, 상기 제1 반도체 칩 및 상기 제2 반도체 칩은 서로 동일한 집적 회로를 가지고, 상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드는 직접 접하면서, 평면적 관점에서 상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드의 일부분이 중첩되며, 상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드는 동일한 금속을 포함하고, 일체로 형성될 수 있다.A semiconductor package according to the present invention includes a base semiconductor chip, a chip structure mounted on the base semiconductor chip, a connection terminal between the base semiconductor chip and the chip structure, and a base semiconductor chip surrounding the chip structure and the connection terminal. A molding film, wherein the chip structure includes a first semiconductor chip including a first front pad and a first back pad, and a second semiconductor chip located on the first semiconductor chip and including a second front pad and a second back pad. It includes a semiconductor chip, wherein a side surface of the first semiconductor chip and a side surface of the second semiconductor chip are aligned, the first semiconductor chip and the second semiconductor chip have the same integrated circuit, and the first back pad and The second front pad is in direct contact with the first back pad and a portion of the second front pad overlaps in plan view, and the first back pad and the second front pad include the same metal, and are integrated. can be formed.

Description

반도체 패키지 및 이의 제조 방법 {Semiconductor package and manufacturing method thereof}Semiconductor package and manufacturing method thereof}

본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칩 구조체를 포함하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a semiconductor package including a chip structure and a method of manufacturing the same.

반도체 패키지는 집적회로 칩을 전자제품에 사용하기 적합한 형태로 구현한 것이다. 통상적으로 반도체 패키지는 인쇄 회로 기판 상에 반도체 칩을 실장하고 본딩 와이어 내지 범프를 이용하여 이들을 전기적으로 연결하는 것이 일반적이다. 전자 산업의 발달로 반도체 패키지의 신뢰성 향상, 고집적화, 및 소형화를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.A semiconductor package is an integrated circuit chip implemented in a form suitable for use in electronic products. Typically, a semiconductor package mounts a semiconductor chip on a printed circuit board and electrically connects them using bonding wires or bumps. With the development of the electronics industry, various researches are being conducted to improve the reliability, high integration, and miniaturization of semiconductor packages.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구조적 안정성이 향상된 반도체 패키지를 제공하는 것에 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor package with improved structural stability.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 생산성이 향상된 반도체 패키지를 제공하는 것에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor package with improved productivity.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지는 베이스 반도체 칩, 상기 베이스 반도체 칩 상에 실장되는 칩 구조체, 상기 베이스 반도체 칩과 상기 칩 구조체 사이의 연결 단자 및 상기 베이스 반도체 칩 상에서 상기 칩 구조체 및 상기 연결 단자를 둘러싸는 몰딩막을 포함하되, 상기 칩 구조체는 제1 전면 패드 및 제1 후면 패드를 포함하는 제1 반도체 칩 및 상기 제1 반도체 칩 상에 위치하며, 제2 전면 패드 및 제2 후면 패드를 포함하는 제2 반도체 칩을 포함하며, 상기 제1 반도체 칩의 측면과 상기 제2 반도체 칩의 측면은 정렬되고, 상기 제1 반도체 칩 및 상기 제2 반도체 칩은 서로 동일한 집적 회로를 가지고, 상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드는 직접 접하면서, 평면적 관점에서 상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드의 일부분이 중첩되며, 상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드는 동일한 금속을 포함하고, 일체로 형성된다.A semiconductor package according to an embodiment of the present invention for solving the above problem includes a base semiconductor chip, a chip structure mounted on the base semiconductor chip, a connection terminal between the base semiconductor chip and the chip structure, and the base semiconductor chip on the base semiconductor chip. It includes a chip structure and a molding film surrounding the connection terminal, wherein the chip structure is located on the first semiconductor chip and a first semiconductor chip including a first front pad and a first back pad, and a second front pad and An integrated circuit comprising a second semiconductor chip including a second back pad, wherein side surfaces of the first semiconductor chip and side surfaces of the second semiconductor chip are aligned, and the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are identical to each other. wherein the first back pad and the second front pad are in direct contact with each other, and a portion of the first back pad and the second front pad overlap in a plan view, and the first back pad and the second front pad are overlapped. contains the same metal and is formed as a single piece.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지는 베이스 반도체 칩, 상기 베이스 반도체 칩 상에 실장되고, 칩 구조체들을 포함하는 칩 스택, 상기 칩 구조체들 각각의 하면 상에 위치하는 연결 단자들 및 상기 베이스 반도체 칩 상에 위치하며, 상기 칩 스택 및 상기 연결 단자들을 둘러싸는 몰딩막을 포함하되, 상기 칩 구조체들 각각은 짝수 개의 반도체 칩들을 포함하되, 상기 반도체 칩들 각각은 회로층, 보호막, 관통 전극 및 반도체 기판을 포함하고, 상기 반도체 기판은 활성면 및 상기 활성면에 대향하는 비활성면을 포함하고, 상기 회로층은 상기 활성면 상에 위치하고, 상기 보호막은 상기 비활성면 상에 위치하며, 상기 칩 구조체들 각각에서, 상기 반도체 칩들은 서로 상기 활성면과 상기 비활성면이 마주보면서, 적층된다.A semiconductor package according to an embodiment of the present invention for solving the above problem includes a base semiconductor chip, a chip stack mounted on the base semiconductor chip and including chip structures, and a connection terminal located on the lower surface of each of the chip structures. and a molding film located on the base semiconductor chip and surrounding the chip stack and the connection terminals, wherein each of the chip structures includes an even number of semiconductor chips, wherein each of the semiconductor chips includes a circuit layer, a protective film, Comprising a through electrode and a semiconductor substrate, wherein the semiconductor substrate includes an active surface and an inactive surface opposite to the active surface, the circuit layer is located on the active surface, and the protective film is located on the inactive surface, In each of the chip structures, the semiconductor chips are stacked with the active surface and the inactive surface facing each other.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법은 제1 반도체 칩 및 제2 반도체 칩을 포함하는 칩 구조체를 형성하는 것, 베이스 반도체 칩 상에 상기 칩 구조체를 제공하는 것, 상기 베이스 반도체 칩과 상기 칩 구조체 상에 열처리 공정을 수행하여 서로 접합하는 것 및 상기 베이스 반도체 칩 상에 상기 칩 구조체를 둘러싸는 몰딩막을 형성하는 것을 포함하되, 상기 칩 구조체를 형성하는 것은 상기 제1 반도체 칩을 복수로 포함하는 제1 기판을 형성하되, 상기 제1 기판은 서로 대향하는 제1 활성면 및 제1 비활성면을 갖는 것, 상기 제2 반도체 칩을 복수로 포함하는 제2 기판을 형성하되, 상기 제2 기판은 서로 대향하는 제2 활성면 및 제2 비활성면을 갖는 것, 상기 제1 기판의 상기 제1 비활성면과 상기 제2 기판의 상기 제2 활성면을 마주보도록 접합하는 것 및 쏘잉 공정을 수행하여 상기 제1 및 제2 기판들을 절단하는 것을 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention to solve the above problem includes forming a chip structure including a first semiconductor chip and a second semiconductor chip, and providing the chip structure on a base semiconductor chip. , bonding the base semiconductor chip and the chip structure to each other by performing a heat treatment process, and forming a molding film surrounding the chip structure on the base semiconductor chip, wherein forming the chip structure is performed using the first 1 Forming a first substrate including a plurality of semiconductor chips, wherein the first substrate has a first active surface and a first inactive surface facing each other, and a second substrate including a plurality of second semiconductor chips. wherein the second substrate has a second active surface and a second inactive surface facing each other, and the first inactive surface of the first substrate is bonded to the second active surface of the second substrate to face each other. and cutting the first and second substrates by performing a sawing process.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지는 칩 구조체를 구성하는 반도체 칩들이 직접 접합되므로, 반도체 패키지에서 비전도성층의 부피가 줄어들 수 있다. 이로 인해, 열 팽창율이 큰 비전도성층에 의해 야기되는 불량을 방지할 수 있으며, 구조적 안정성이 향상된 반도체 패키지가 제공될 수 있다. 즉, 칩 구조체 내에서 휘어짐의 발생이 적음에 따라 하이브리드 본딩으로 결합된 반도체 칩들 간의 박리가 발생하지 않을 수 있다.In the semiconductor package according to an embodiment of the present invention, the semiconductor chips constituting the chip structure are directly bonded, so the volume of the non-conductive layer in the semiconductor package can be reduced. As a result, defects caused by a non-conductive layer with a high thermal expansion rate can be prevented, and a semiconductor package with improved structural stability can be provided. That is, as there is little bending within the chip structure, delamination between semiconductor chips bonded through hybrid bonding may not occur.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법은 기판들이 페이스 투 백(face to back) 방식으로 접합된 후, 쏘잉 공정을 통해 복수의 칩 구조체들이 동시에 형성될 수 있다. 반도체 패키지는 동종의 반도체 칩들로 구성되므로, 반도체 패키지의 제조 방법이 간소해질 수 있다.In the method of manufacturing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention, substrates are bonded together in a face-to-back manner, and then a plurality of chip structures can be formed simultaneously through a sawing process. Since the semiconductor package is composed of semiconductor chips of the same type, the manufacturing method of the semiconductor package can be simplified.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 도면들로써, 도 5는 도 4의 B 부분을 확대한 확대도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 모듈 또는 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들로써, 도 9는 도 8의 B 부분을 확대한 확대도이다.
1 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of portion A of Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.
Figures 4 and 5 are diagrams showing a semiconductor package according to another embodiment of the present invention, and Figure 5 is an enlarged view of portion B of Figure 4.
Figure 6 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a semiconductor module or semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 8 to 11 are drawings for explaining a method of manufacturing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged view of portion B of FIG. 8.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The same reference signs may refer to the same elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 반도체 패키지가 제공될 수 있다. 반도체 패키지는 베이스 반도체 칩(100), 칩 구조체(UCS), 비전도성층(400) 및 몰딩막(500)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 패키지는 관통 비아를 이용한 적층형 패키지일 수 있다. 즉, 베이스 반도체 칩(100) 상에 반도체 칩들이 적층된 칩 구조체(UCS)가 위치할 수 있다.Referring to FIG. 1, a semiconductor package may be provided. The semiconductor package may include a base semiconductor chip 100, a chip structure (UCS), a non-conductive layer 400, and a molding film 500. For example, the semiconductor package may be a stacked package using through vias. That is, a chip structure (UCS) in which semiconductor chips are stacked may be located on the base semiconductor chip 100.

베이스 반도체 칩(100)이 제공될 수 있다. 베이스 반도체 칩(100)은 그의 내부에 직접 회로를 포함할 수 있다. 구체적으로, 베이스 반도체 칩(100)은 트랜지스터와 같은 전자 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 반도체 칩(100)은 실리콘(Si)과 같은 반도체로 만들어진 웨이퍼 레벨(wafer level)의 다이(die)일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 베이스 반도체 칩(100)은 트랜지스터(transistor)와 같은 전자 소자를 포함하지 않는 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있다. A base semiconductor chip 100 may be provided. The base semiconductor chip 100 may include a circuit directly therein. Specifically, the base semiconductor chip 100 may include an electronic device such as a transistor. For example, the base semiconductor chip 100 may be a wafer level die made of a semiconductor such as silicon (Si). However, the present invention is not limited thereto. The base semiconductor chip 100 may be a printed circuit board (PCB) that does not include electronic devices such as transistors.

베이스 반도체 칩(100)은 회로층(110), 관통 비아(120), 후면 패드(130), 보호막(140) 및 전면 패드(150)를 포함할 수 있다.The base semiconductor chip 100 may include a circuit layer 110, a through via 120, a rear pad 130, a protective film 140, and a front pad 150.

회로층(110)은 베이스 반도체 칩(100)의 하면 상에 제공될 수 있다. 회로층(110)은 위에서 서술한 집적 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로층(110)은 메모리 회로(memory circuit), 로직 회로(logic circuit) 또는 이들의 조합일 수 있다. 회로층(110)은 트랜지스터 등의 전자 소자, 절연 패턴 및 배선 패턴을 포함할 수 있다.The circuit layer 110 may be provided on the lower surface of the base semiconductor chip 100. Circuit layer 110 may include the integrated circuit described above. For example, the circuit layer 110 may be a memory circuit, a logic circuit, or a combination thereof. The circuit layer 110 may include electronic devices such as transistors, insulating patterns, and wiring patterns.

관통 비아(120)는 베이스 반도체 칩(100)을 수직으로 관통할 수 있다. 예를 들어, 관통 비아(120)는 베이스 반도체 칩(100)의 상면과 회로층(110)을 연결할 수 있다. 관통 비아(120)와 회로층(110)은 전기적으로 연결될 수 있다. 관통 비아(120)는 복수로 제공될 수 있다. 도면에 도시하지 않았지만, 관통 비아(120)를 둘러싸는 절연막이 제공될 수 있다. 예를 들어, 절연막은 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산화질화물(SiON), 또는 저유전막(low-k) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The through via 120 may vertically penetrate the base semiconductor chip 100. For example, the through via 120 may connect the top surface of the base semiconductor chip 100 and the circuit layer 110. The through via 120 and the circuit layer 110 may be electrically connected. A plurality of through vias 120 may be provided. Although not shown in the drawing, an insulating film surrounding the through via 120 may be provided. For example, the insulating film may include at least one of silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or a low-k film.

후면 패드(130)는 베이스 반도체 칩(100)의 상면 상에 배치될 수 있다. 후면 패드(130)는 관통 비아(120)에 연결될 수 있다. 후면 패드(130)는 복수로 제공될 수 있다. 이 경우, 후면 패드들(130) 각각은 대응되는 관통 비아들(120)에 연결될 수 있으므로, 후면 패드들(130)의 배열은 관통 비아들(120)의 배열을 따를 수 있다. 후면 패드(130)는 관통 비아(120)를 통해 회로층(110)에 연결될 수 있다. 후면 패드(130)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및/또는 니켈(Ni) 등과 같은 다양한 금속 물질을 포함할 수 있다.The rear pad 130 may be disposed on the top surface of the base semiconductor chip 100. The rear pad 130 may be connected to the through via 120. A plurality of rear pads 130 may be provided. In this case, each of the rear pads 130 may be connected to the corresponding through vias 120, so the arrangement of the rear pads 130 may follow the arrangement of the through vias 120. The rear pad 130 may be connected to the circuit layer 110 through a through via 120. The back pad 130 may include various metal materials such as copper (Cu), aluminum (Al), and/or nickel (Ni).

보호막(140)은 베이스 반도체 칩(100)의 상면 상에 배치되어, 후면 패드(130)를 둘러쌀 수 있다. 보호막(140)은 후면 패드(130)를 노출시킬 수 있다. 즉, 보호막(140)의 상면은 후면 패드(130)의 상면과 공면(coplanar)을 이룰 수 있다. 베이스 반도체 칩(100)은 보호막(140)에 의해 보호될 수 있다. 예를 들어, 보호막(140)은 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON) 또는 실리콘 탄질화물(SiCN)을 포함할 수 있다.The protective film 140 may be disposed on the upper surface of the base semiconductor chip 100 and surround the rear pad 130. The protective film 140 may expose the rear pad 130. That is, the top surface of the protective film 140 may be coplanar with the top surface of the rear pad 130. The base semiconductor chip 100 may be protected by a protective film 140 . For example, the protective film 140 may include silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or silicon carbonitride (SiCN).

전면 패드(150)는 베이스 반도체 칩(100)의 하면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 전면 패드(150)는 회로층(110)의 하면 상으로 노출될 수 있다. 즉, 전면 패드(150)의 하면은 회로층(110)의 하면과 공면(coplanar)을 이룰 수 있다. 전면 패드(150)는 회로층(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전면 패드(150)는 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 전면 패드(150)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및/또는 니켈(Ni) 등과 같은 다양한 금속 물질을 포함할 수 있다.The front pad 150 may be disposed on the lower surface of the base semiconductor chip 100. Specifically, the front pad 150 may be exposed on the lower surface of the circuit layer 110. That is, the lower surface of the front pad 150 may be coplanar with the lower surface of the circuit layer 110. The front pad 150 may be electrically connected to the circuit layer 110. A plurality of front pads 150 may be provided. For example, the front pad 150 may include various metal materials such as copper (Cu), aluminum (Al), and/or nickel (Ni).

도면에 도시하지는 않았으나, 베이스 반도체 칩(100)은 하부 보호막을 더 포함할 수 있다. 하부 보호막은 베이스 반도체 칩(100)의 하면 상에 배치되어, 회로층(110)을 덮을 수 있다. 회로층(110)은 하부 보호막에 의해 보호될 수 있다. 하부 보호막은 전면 패드(150)를 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 하부 보호막은 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON) 또는 실리콘 탄질화물(SiCN)을 포함할 수 있다.Although not shown in the drawing, the base semiconductor chip 100 may further include a lower protective layer. The lower protective film may be disposed on the lower surface of the base semiconductor chip 100 to cover the circuit layer 110. The circuit layer 110 may be protected by a lower protective film. The lower protective film may expose the front pad 150. For example, the lower protective layer may include silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or silicon carbonitride (SiCN).

베이스 반도체 칩(100)의 하면 상에 외부 단자(160)가 제공될 수 있다. 외부 단자(160)는 전면 패드(150) 상에 배치될 수 있다. 외부 단자(160)는 회로층(110) 및 비아(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 외부 단자(160)는 복수로 제공될 수 있다. 외부 단자들(160) 각각은 복수로 제공되는 전면 패드들(150)에 연결될 수 있다. 반도체 패키지는 외부 단자(160)를 통해 다른 반도체 패키지 또는 외부 전자 기기와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 단자(160)는 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 비스무트(Bi), 인듐(In), 안티모니(Sb) 또는 세륨(Ce) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 합금일 수 있다.An external terminal 160 may be provided on the lower surface of the base semiconductor chip 100. The external terminal 160 may be disposed on the front pad 150. The external terminal 160 may be electrically connected to the circuit layer 110 and the via 120. A plurality of external terminals 160 may be provided. Each of the external terminals 160 may be connected to a plurality of front pads 150 provided. The semiconductor package may be electrically connected to another semiconductor package or external electronic device through the external terminal 160. For example, the external terminal 160 is tin (Sn), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), bismuth (Bi), indium (In), antimony (Sb), or cerium (Ce). It may be an alloy containing at least one or more of the following.

이와 달리, 외부 단자(160)는 관통 비아(120) 아래에 배치될 수 있다. 이 경우, 관통 비아(120)는 회로층(110)을 관통하여 회로층(110)의 하면 상으로 노출될 수 있다. 외부 단자(160)는 관통 비아(120)에 직접 연결될 수 있다.Alternatively, the external terminal 160 may be disposed below the through via 120. In this case, the through via 120 may penetrate the circuit layer 110 and be exposed on the lower surface of the circuit layer 110. The external terminal 160 may be directly connected to the through via 120.

베이스 반도체 칩(100) 상에 칩 구조체(UCS)가 위치할 수 있다. 칩 구조체(UCS)는 제1 반도체 칩(210) 및 제2 반도체 칩(220)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 반도체 칩들(210, 220)은 동종의 반도체 칩들일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 반도체 칩들(210, 220)은 메모리 칩(memory chip)일 수 있다. 제1 및 제2 반도체 칩들(210, 220)은 베이스 반도체 칩(100) 상에 순차적으로 적층될 수 있다.A chip structure (UCS) may be located on the base semiconductor chip 100. The chip structure (UCS) may include a first semiconductor chip 210 and a second semiconductor chip 220. The first and second semiconductor chips 210 and 220 may be of the same type. For example, the first and second semiconductor chips 210 and 220 may be memory chips. The first and second semiconductor chips 210 and 220 may be sequentially stacked on the base semiconductor chip 100.

제1 반도체 칩(210)은 베이스 반도체 칩(100) 상에 위치하며, 제1 반도체 기판(210a), 제1 회로층(211), 제1 관통 비아(212), 제1 후면 패드(213), 제1 보호막(214), 제1 전면 패드(215), 및 연결 단자(219)를 포함할 수 있다.The first semiconductor chip 210 is located on the base semiconductor chip 100 and includes a first semiconductor substrate 210a, a first circuit layer 211, a first through via 212, and a first backside pad 213. , may include a first protective film 214, a first front pad 215, and a connection terminal 219.

제1 회로층(211)은 제1 반도체 기판(210a)의 하면 상에 제공될 수 있다. 제1 회로층(211)은 집적 회로를 포함할 수 있다. 제1 회로층(211)은 트랜지스터 등의 전자 소자, 절연 패턴 및 배선 패턴을 포함할 수 있다.The first circuit layer 211 may be provided on the lower surface of the first semiconductor substrate 210a. The first circuit layer 211 may include an integrated circuit. The first circuit layer 211 may include electronic devices such as transistors, insulating patterns, and wiring patterns.

제1 관통 비아(212)는 수직 방향으로 제1 반도체 기판(210a)을 관통할 수 있다. 제1 관통 비아(212)는 제1 전면 패드(215)와 제1 후면 패드(213)를 연결시킬 수 있다. 즉, 제1 관통 비아(212)는 제1 회로층(211)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 관통 비아(212)는 복수로 제공될 수 있다. 절연막(미도시)은 제1 관통 비아(212)를 둘러싸도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 절연막(미도시)은 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산화질화물(SiON), 또는 저유전막(low-k) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The first through via 212 may penetrate the first semiconductor substrate 210a in a vertical direction. The first through via 212 may connect the first front pad 215 and the first rear pad 213. That is, the first through via 212 may be electrically connected to the first circuit layer 211. A plurality of first through vias 212 may be provided. An insulating film (not shown) may be provided to surround the first through via 212. For example, the insulating film (not shown) may include at least one of silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or a low-k film.

제1 보호막(214)은 제1 반도체 기판(210a)의 상면 상에 제공될 수 있다. 제1 보호막(214)은 제1 반도체 칩(210)을 보호할 수 있다. 예를 들어, 제1 보호막(214)은 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON) 또는 실리콘 탄질화물(SiCN)을 포함할 수 있다.The first protective film 214 may be provided on the top surface of the first semiconductor substrate 210a. The first protective film 214 may protect the first semiconductor chip 210. For example, the first protective layer 214 may include silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or silicon carbonitride (SiCN).

제1 보호막(214) 내에 제1 후면 패드(213)가 배치될 수 있다. 제1 후면 패드(213)는 제1 보호막(214)에 의해 그 상면이 노출될 수 있다. 제1 보호막(214)의 상면은 제1 후면 패드(213)의 상면과 공면(coplanar)을 이룰 수 있다. 제1 후면 패드(213)는 제1 관통 비아(212)와 연결될 수 있다. A first rear pad 213 may be disposed within the first protective film 214. The top surface of the first rear pad 213 may be exposed by the first protective film 214. The top surface of the first protective film 214 may be coplanar with the top surface of the first rear pad 213. The first rear pad 213 may be connected to the first through via 212.

제1 회로층(211) 내에 제1 전면 패드(215)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 전면 패드(215)는 제1 회로층(211)에 의해 그 하면이 노출될 수 있다. 제1 전면 패드(215)의 하면은 제1 회로층(211)의 하면과 공면(coplanar)을 이룰 수 있다. 제1 전면 패드(215)는 제1 회로층(211)에 연결될 수 있다. 제1 후면 패드(213)와 제1 전면 패드(215)는 제1 회로층(211) 및 제1 관통 비아(212)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 후면 패드(213)와 제1 전면 패드(215) 각각은 복수로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 후면 패드들(213)과 제1 전면 패드들(215) 각각은 대응하는 제1 관통 비아(212)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 패드(213)와 제1 전면 패드(215)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및/또는 니켈(Ni) 등과 같은 다양한 금속 물질을 포함할 수 있다.A first front pad 215 may be disposed within the first circuit layer 211. Specifically, the lower surface of the first front pad 215 may be exposed by the first circuit layer 211. The lower surface of the first front pad 215 may be coplanar with the lower surface of the first circuit layer 211. The first front pad 215 may be connected to the first circuit layer 211. The first rear pad 213 and the first front pad 215 may be electrically connected by the first circuit layer 211 and the first through via 212. Each of the first rear pad 213 and the first front pad 215 may be provided in plural numbers. In this case, each of the first rear pads 213 and the first front pads 215 may be connected to the corresponding first through via 212. For example, the first rear pad 213 and the first front pad 215 may include various metal materials such as copper (Cu), aluminum (Al), and/or nickel (Ni).

연결 단자(219)는 제1 반도체 칩(210)의 제1 전면 패드(215) 아래에 위치할 수 있다. 즉, 연결 단자(219)는 제1 반도체 칩(210)의 제1 전면 패드(215)와 베이스 반도체 칩(100)의 후면 패드(130) 사이에 배치될 수 있다. 연결 단자(219)는 복수로 제공되며, 칩 구조체(UCS)와 베이스 반도체 칩(100)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 연결 단자(219)는 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 비스무트(Bi), 인듐(In), 안티모니(Sb) 또는 세륨(Ce) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 합금으로 구성된 솔더 볼(solder ball) 또는 솔더 범프(solder bump)일 수 있다.The connection terminal 219 may be located below the first front pad 215 of the first semiconductor chip 210. That is, the connection terminal 219 may be disposed between the first front pad 215 of the first semiconductor chip 210 and the rear pad 130 of the base semiconductor chip 100. A plurality of connection terminals 219 are provided and can electrically connect the chip structure (UCS) and the base semiconductor chip 100. For example, the connection terminal 219 is tin (Sn), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), bismuth (Bi), indium (In), antimony (Sb), or cerium (Ce). It may be a solder ball or a solder bump made of an alloy containing at least one of the following.

연결 단자(219)로 인해, 칩 구조체(UCS)와 베이스 반도체 칩(100)은 서로 수직 방향으로 이격될 수 있다. 즉, 칩 구조체(UCS)는 베이스 반도체 칩(100)과 수직 방향으로 제1 거리(H1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 거리(H1)는 약 10μm 내지 15μm 일 수 있다. 따라서, 칩 구조체(UCS)와 베이스 반도체 칩(100) 사이에 약 10μm 정도의 크기를 가진 큰 외부 입자(particle)가 위치하더라도 연결 단자(219)로 인해 칩 구조체(UCS)와 베이스 반도체 칩(100) 사이에 전기적 단락을 방지할 수 있다. 즉, 외부 입자로 인한 반도체 패키지의 불량을 방지할 수 있다. Due to the connection terminal 219, the chip structure UCS and the base semiconductor chip 100 may be spaced apart from each other in the vertical direction. That is, the chip structure UCS may have a first distance H1 in a direction perpendicular to the base semiconductor chip 100. For example, the first distance H1 may be about 10 μm to 15 μm. Therefore, even if a large external particle with a size of about 10 μm is located between the chip structure (UCS) and the base semiconductor chip 100, the connection terminal 219 prevents the chip structure (UCS) from being connected to the base semiconductor chip 100. ) can prevent electrical short circuits. In other words, defects in the semiconductor package caused by external particles can be prevented.

제2 반도체 칩(220)은 제1 반도체 칩(210) 상에 위치하며 제2 반도체 기판(220a), 제2 회로층(221), 제2 보호막(224), 제2 관통 비아(222), 제2 전면 패드(225) 및 제2 후면 패드(223)를 포함할 수 있다.The second semiconductor chip 220 is located on the first semiconductor chip 210 and includes a second semiconductor substrate 220a, a second circuit layer 221, a second protective film 224, a second through via 222, It may include a second front pad 225 and a second rear pad 223.

제2 회로층(221)은 제2 반도체 기판(220a)의 하면 상에 제공될 수 있다. 제2 보호막(224)은 제2 반도체 기판(220a)의 상면 상에 제공될 수 있다. 제2 관통 비아(222)는 수직 방향으로 제2 반도체 기판(220a)을 관통하여, 제2 전면 패드(225)와 제2 후면 패드(223)를 연결시킬 수 있다. 제2 후면 패드(223)는 제2 보호막(224) 내에 배치될 수 있다. 제2 전면 패드(225)는 제2 회로층(221) 내에 배치될 수 있다.The second circuit layer 221 may be provided on the lower surface of the second semiconductor substrate 220a. The second protective film 224 may be provided on the top surface of the second semiconductor substrate 220a. The second through via 222 may penetrate the second semiconductor substrate 220a in a vertical direction and connect the second front pad 225 and the second back pad 223. The second rear pad 223 may be disposed within the second protective film 224 . The second front pad 225 may be disposed within the second circuit layer 221.

다시 말하면, 제2 반도체 칩(220)의 구성들 각각은 대응하는 제1 반도체 칩(210)의 구성과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제2 반도체 칩(220)은 제1 반도체 칩(210)과 동일한 반도체 칩일 수 있다.In other words, each of the configurations of the second semiconductor chip 220 may be substantially the same as the configuration of the corresponding first semiconductor chip 210. That is, the second semiconductor chip 220 may be the same semiconductor chip as the first semiconductor chip 210.

칩 구조체(UCS)와 베이스 반도체 칩(100) 사이에 비전도성층(400)이 제공될 수 있다. 즉, 비전도성층(400)은 제1 반도체 칩(210)과 베이스 반도체 칩(100) 사이 공간을 채우고, 연결 단자(219)를 감쌀 수 있다. 비전도성층(400)은 제1 반도체 칩(210)의 하면 및 베이스 반도체 칩(100)의 상면과 접할 수 있다. 또한, 비전도성층(400)은 제1 반도체 칩(210)의 측면 바깥으로 돌출될 수 있다. 즉, 비전도성층(400)의 수평 방향으로 길이는 제1 반도체 칩(210)의 수평 방향으로 길이보다 클 수 있다. 이로 인해, 비전도성층(400)은 제1 반도체 칩(210)의 측면의 일부를 덮을 수 있다. A non-conductive layer 400 may be provided between the chip structure (UCS) and the base semiconductor chip 100. That is, the non-conductive layer 400 may fill the space between the first semiconductor chip 210 and the base semiconductor chip 100 and surround the connection terminal 219. The non-conductive layer 400 may contact the lower surface of the first semiconductor chip 210 and the upper surface of the base semiconductor chip 100. Additionally, the non-conductive layer 400 may protrude outside the side of the first semiconductor chip 210. That is, the horizontal length of the non-conductive layer 400 may be greater than the horizontal length of the first semiconductor chip 210. Because of this, the non-conductive layer 400 may cover a portion of the side surface of the first semiconductor chip 210.

예를 들어, 비전도성층(400)은 비전도성 필름(non-conductive film: NCF), 비전도성 접착제(non-conductive paste: NCP), 및/또는 절연성 폴리머 등과 같이 도전 입자를 함유하지 않은 에폭시계 물질을 포함할 수 있다. 즉, 도전 입자가 없는 비전도성층(400)을 사용함에 따라 인접한 연결 단자들(219) 간의 전기적 단락 없이 연결 단자들(219)의 미세화가 가능할 수 있다. 또한, 비전도성층(400)은 칩 구조체(UCS)와 베이스 반도체 칩(100) 사이의 공간을 채우는 언더필(under fill) 역할을 하므로, 연결 단자들(219)의 기계적 내구성을 높일 수 있다.For example, the non-conductive layer 400 is an epoxy-based material that does not contain conductive particles, such as a non-conductive film (NCF), a non-conductive paste (NCP), and/or an insulating polymer. May contain substances. That is, by using the non-conductive layer 400 without conductive particles, it may be possible to miniaturize the connection terminals 219 without electrical shorting between adjacent connection terminals 219. Additionally, the non-conductive layer 400 serves as an underfill to fill the space between the chip structure (UCS) and the base semiconductor chip 100, thereby improving the mechanical durability of the connection terminals 219.

베이스 반도체 칩(100) 상에 몰딩막(500)이 제공될 수 있다. 몰딩막(500)은 베이스 반도체 칩(100)의 상면을 덮을 수 있다. 몰딩막(500)의 측면은 베이스 반도체 칩(100)의 측면과 정렬될 수 있다. 몰딩막(500)은 칩 구조체(UCS)를 둘러쌀 수 있다. 즉, 몰딩막(500)은 제1 및 제2 반도체 칩들(210, 220)의 측면들 및 제2 반도체 칩(220)의 상면을 덮을 수 있다. 이와 달리, 몰딩막(500)은 제2 반도체 칩(220)의 상면을 노출시킬 수도 있다. 몰딩막(500)의 외측면은 비전도성층(400)과 이격될 수 있다. 몰딩막(500)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몰딩막(500)은 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)를 포함할 수 있다.A molding film 500 may be provided on the base semiconductor chip 100. The molding film 500 may cover the top surface of the base semiconductor chip 100. The side of the molding film 500 may be aligned with the side of the base semiconductor chip 100. The molding film 500 may surround the chip structure (UCS). That is, the molding film 500 may cover the side surfaces of the first and second semiconductor chips 210 and 220 and the top surface of the second semiconductor chip 220. Alternatively, the molding film 500 may expose the top surface of the second semiconductor chip 220. The outer surface of the molding film 500 may be spaced apart from the non-conductive layer 400. The molding film 500 may include an insulating material. For example, the molding film 500 may include epoxy molding compound (EMC).

칩 구조체(UCS)를 구성하는 제1 반도체 칩(210) 및 제2 반도체 칩(220)은 별도의 연결 단자 없이 서로 직접 접촉할 수 있다. 즉, 제1 반도체 칩(210)과 제2 반도체 칩(220) 사이에는 비전도성층(400)이 제공되지 않을 수 있다. 즉, 반도체 패키지에서 비전도성층(400)의 부피가 줄어들 수 있다. 이로 인해, 열팽창률이 큰 비전도성층(400)에 의해 발생되는 휘어짐(warpage)을 방지할 수 있으며, 제1 및 제2 반도체 칩들(210, 220) 사이에 박리가 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 구조적 안정성이 향상된 반도체 패키지가 제공될 수 있다. The first semiconductor chip 210 and the second semiconductor chip 220 constituting the chip structure (UCS) may be in direct contact with each other without a separate connection terminal. That is, the non-conductive layer 400 may not be provided between the first semiconductor chip 210 and the second semiconductor chip 220. That is, the volume of the non-conductive layer 400 in the semiconductor package may be reduced. As a result, warpage caused by the non-conductive layer 400 with a high coefficient of thermal expansion can be prevented, and separation between the first and second semiconductor chips 210 and 220 may not occur. Accordingly, a semiconductor package with improved structural stability can be provided.

도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 확대도이다.Figure 2 is an enlarged view of portion A of Figure 1.

이하에서, 설명의 편의를 위하여 도 1을 참조하여 설명한 것과 동일한 사항에 대한 설명을 생략하고 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, description of the same items as those described with reference to FIG. 1 will be omitted and differences will be described in detail.

도 2를 참조하면, 제1 반도체 칩(210)의 제1 반도체 기판(210a)은 제1 상면(210t) 및 제1 하면(210b)을 포함할 수 있다. 제1 반도체 기판(210a)의 제1 상면(210t)과 제1 반도체 기판(210a)의 제1 하면(210b)은 서로 대향할 수 있다. 제1 반도체 기판(210a)의 제1 하면(210b) 상에 제1 회로층(211)이 위치할 수 있다. 제1 반도체 기판(210a)의 제1 상면(210t) 상에 제1 보호막(214)이 위치할 수 있다. 즉, 제1 반도체 기판(210a)의 제1 하면(210b)은 제1 반도체 칩(210)의 활성면(active surface)일 수 있다. 제1 반도체 기판(210a)의 제1 상면(210t)은 제1 반도체 칩(210)의 비활성면(inactive surface)일 수 있다. 제1 반도체 칩(210)의 활성면과 비활성면은 서로 대향할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the first semiconductor substrate 210a of the first semiconductor chip 210 may include a first upper surface 210t and a first lower surface 210b. The first upper surface 210t of the first semiconductor substrate 210a and the first lower surface 210b of the first semiconductor substrate 210a may face each other. The first circuit layer 211 may be located on the first lower surface 210b of the first semiconductor substrate 210a. The first protective film 214 may be positioned on the first upper surface 210t of the first semiconductor substrate 210a. That is, the first lower surface 210b of the first semiconductor substrate 210a may be an active surface of the first semiconductor chip 210. The first upper surface 210t of the first semiconductor substrate 210a may be an inactive surface of the first semiconductor chip 210. The active surface and the inactive surface of the first semiconductor chip 210 may face each other.

제2 반도체 칩(220)의 제2 반도체 기판(220a)은 제1 반도체 기판(210a)과 마찬가지로 서로 대향하는 제2 상면(220t) 및 제2 하면(220b)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 반도체 기판(220a)의 제2 하면(220b)은 제2 반도체 칩(210)의 활성면일 수 있다. 제2 반도체 기판(220a)의 제2 상면(220t)은 제2 반도체 칩(210)의 비활성면일 수 있다. 제2 반도체 칩(210)의 활성면과 비활성면은 서로 대향할 수 있다.Like the first semiconductor substrate 210a, the second semiconductor substrate 220a of the second semiconductor chip 220 may include a second upper surface 220t and a second lower surface 220b facing each other. That is, the second lower surface 220b of the second semiconductor substrate 220a may be the active surface of the second semiconductor chip 210. The second upper surface 220t of the second semiconductor substrate 220a may be an inactive surface of the second semiconductor chip 210. The active surface and the inactive surface of the second semiconductor chip 210 may face each other.

이하 본 명세서에서, 반도체 칩들 각각의 반도체 기판과 회로층 사이의 계면은 해당 반도체 칩의 활성면에 해당할 수 있다. 또한, 반도체 칩들 각각의 반도체 기판과 보호막 사이의 계면은 해당 반도체 칩의 비활성면에 해당할 수 있다.Hereinafter, in this specification, the interface between the semiconductor substrate and the circuit layer of each semiconductor chip may correspond to the active surface of the corresponding semiconductor chip. Additionally, the interface between the semiconductor substrate and the protective film of each semiconductor chip may correspond to an inactive surface of the semiconductor chip.

제1 반도체 칩(210)의 제1 회로층(211)은 제1 집적 회로(211a), 제1 배선 패턴(211b) 및 제1 절연 패턴(211c)을 포함할 수 있다. 제1 집적 회로(211a)는 제1 반도체 칩(210)의 활성면 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 집적 회로(211a)는 메모리 회로(memory circuit)를 포함할 수 있다. 제1 집적 회로(211a)는 제1 배선 패턴(211b)을 통해 제1 관통 비아(212) 및 제1 전면 패드(215)와 연결될 수 있다. 제1 절연 패턴(211c)은 제1 반도체 칩(210)의 활성면 상에서 제1 집적 회로(211a)와 제1 배선 패턴(211b)을 덮을 수 있다.The first circuit layer 211 of the first semiconductor chip 210 may include a first integrated circuit 211a, a first wiring pattern 211b, and a first insulating pattern 211c. The first integrated circuit 211a may be located on the active surface of the first semiconductor chip 210. For example, the first integrated circuit 211a may include a memory circuit. The first integrated circuit 211a may be connected to the first through via 212 and the first front pad 215 through the first wiring pattern 211b. The first insulating pattern 211c may cover the first integrated circuit 211a and the first wiring pattern 211b on the active surface of the first semiconductor chip 210.

제2 반도체 칩(220)의 제2 회로층(221)은 제2 집적 회로(221a), 제2 배선 패턴(221b) 및 제2 절연 패턴(221c)을 포함할 수 있다. 제2 집적 회로(221a)는 제2 반도체 칩(210)의 활성면 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제2 집적 회로(221a)는 메모리 회로를 포함할 수 있다. 제2 집적 회로(221a)는 제2 배선 패턴(221b)을 통해 제2 관통 비아(222) 및 제2 전면 패드(225)와 연결될 수 있다. 제2 절연 패턴(221c)은 제2 반도체 칩(210)의 활성면 상에서 제2 집적 회로(211a)와 제2 배선 패턴(211b)을 덮을 수 있다.The second circuit layer 221 of the second semiconductor chip 220 may include a second integrated circuit 221a, a second wiring pattern 221b, and a second insulating pattern 221c. The second integrated circuit 221a may be located on the active surface of the second semiconductor chip 210. For example, the second integrated circuit 221a may include a memory circuit. The second integrated circuit 221a may be connected to the second through via 222 and the second front pad 225 through the second wiring pattern 221b. The second insulating pattern 221c may cover the second integrated circuit 211a and the second wiring pattern 211b on the active surface of the second semiconductor chip 210.

제2 반도체 칩(220)은 제1 반도체 칩(210)과 동일한 반도체 칩이므로, 제2 집적 회로(221a)와 제1 집적 회로(211a)는 동일한 메모리 회로를 포함할 수 있다. 또한, 제2 배선 패턴(221b)은 제1 배선 패턴(211b)과 동일한 형태일 수 있다.Since the second semiconductor chip 220 is the same semiconductor chip as the first semiconductor chip 210, the second integrated circuit 221a and the first integrated circuit 211a may include the same memory circuit. Additionally, the second wiring pattern 221b may have the same shape as the first wiring pattern 211b.

제2 반도체 칩(220)이 제1 반도체 칩(210) 상에 위치하며, 제2 반도체 칩(220) 및 제1 반도체 칩(210)은 서로 접할 수 있다. 제1 반도체 칩(210)의 제1 보호막(214)과 제2 반도체 칩(220)의 제2 회로층(221)이 직접 접할 수 있다. 다시 말하면, 제1 반도체 칩(210)의 비활성면과 제2 반도체 칩(220)의 활성면이 서로 마주볼 수 있다. 즉, 제1 및 제2 반도체 칩들(210, 220)은 페이스 투 백(face to back) 방식으로 접합될 수 있다.The second semiconductor chip 220 is located on the first semiconductor chip 210, and the second semiconductor chip 220 and the first semiconductor chip 210 may be in contact with each other. The first protective film 214 of the first semiconductor chip 210 and the second circuit layer 221 of the second semiconductor chip 220 may be in direct contact. In other words, the inactive side of the first semiconductor chip 210 and the active side of the second semiconductor chip 220 may face each other. That is, the first and second semiconductor chips 210 and 220 may be bonded in a face-to-back manner.

제1 반도체 칩(210)의 제1 후면 패드(213)와 제2 반도체 칩(220)의 제2 전면 패드(225)가 직접 접할 수 있다. 이때, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 금속간 하이브리드 본딩(hybrid bonding)을 이룰 수 있다. 본 명세서에서, 하이브리드 본딩이란 동종 물질을 포함하는 두 구성물이 그들의 계면에서 융합하는 본딩을 의미한다. 예를 들어, 서로 접합된 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 연속적인 구성을 가질 수 있고, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225) 사이의 경계면은 시각적으로 보이지 않을 수 있다. 다시 말하면, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 동일한 물질로 구성되어, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225) 사이에 계면이 없을 수 있다. 즉, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 하나의 구성 요소로 제공될 수 있다. 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 서로 결합하여 일체를 형성할 수 있다.The first rear pad 213 of the first semiconductor chip 210 and the second front pad 225 of the second semiconductor chip 220 may be in direct contact. At this time, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may form inter-metal hybrid bonding. In this specification, hybrid bonding refers to bonding in which two components containing the same type of material fuse at their interface. For example, the first rear pad 213 and the second front pad 225 bonded to each other may have a continuous configuration, and the boundary between the first rear pad 213 and the second front pad 225 is It may not be visible visually. In other words, the first back pad 213 and the second front pad 225 may be made of the same material, so there may be no interface between the first back pad 213 and the second front pad 225. That is, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may be provided as one component. The first rear pad 213 and the second front pad 225 may be combined with each other to form an integrated unit.

다만, 제1 후면 패드(213)의 측면과 제2 전면 패드(225)의 측면은 정렬되지 않을 수 있다. 즉, 제1 후면 패드(213)는 제2 전면 패드(225)와 직접 접하되, 제1 후면 패드(213)는 제2 전면 패드(225)와 수직적으로 정렬되지 않을 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 후면 패드(213)는 제2 전면 패드(225)와 일부분만 중첩될 수 있다. 다시 말하면, 제1 후면 패드(213)의 일부는 제2 회로층(221)의 제2 절연 패턴(221c)과 접할 수 있고, 제2 전면 패드(225)는 제1 보호막(214)의 일부와 접할 수 있다.However, the side surface of the first rear pad 213 and the side surface of the second front pad 225 may not be aligned. That is, the first rear pad 213 is in direct contact with the second front pad 225, but the first rear pad 213 may not be vertically aligned with the second front pad 225. From a plan view, the first rear pad 213 may only partially overlap the second front pad 225 . In other words, a portion of the first back pad 213 may be in contact with the second insulating pattern 221c of the second circuit layer 221, and the second front pad 225 may be in contact with a portion of the first protective film 214. You can access it.

이와 달리, 제1 후면 패드(213)의 측면과 제2 전면 패드(225)의 측면이 정렬될 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 후면 패드(213) 및 제2 전면 패드(225)는 완전히 중첩될 수 있다.Alternatively, the side surface of the first rear pad 213 and the side surface of the second front pad 225 may be aligned. From a plan view, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may completely overlap.

제1 반도체 칩(210)의 제1 보호막(214)과 제2 반도체 칩(220)의 제2 회로층(221)의 제2 절연 패턴(221c)이 서로 접할 수 있다. 이때, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c)은 산화물, 질화물 또는 산질화물 하이브리드 본딩(hybrid bonding)을 이룰 수 있다. 즉, 서로 접합된 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c)은 연속적인 구성을 가질 수 있고, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c) 사이의 경계면은 시각적으로 보이지 않을 수 있다. 다시 말하면, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c)은 동일한 물질(일 예로, 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON) 또는 실리콘 탄질화물(SiCN) 등)로 구성되어, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c) 사이에 계면이 없을 수 있다. 즉, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c)은 서로 결합하여 일체를 형성할 수 있다. The first protective layer 214 of the first semiconductor chip 210 and the second insulating pattern 221c of the second circuit layer 221 of the second semiconductor chip 220 may contact each other. At this time, the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c may form oxide, nitride, or oxynitride hybrid bonding. That is, the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c bonded to each other may have a continuous configuration, and the boundary between the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c is not visually visible. You can. In other words, the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c are made of the same material (for example, silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or silicon carbonitride (SiCN), etc. ), and there may be no interface between the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c. That is, the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c can be combined with each other to form an integrated body.

다른 실시 예에서, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c)은 서로 다른 물질로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c)은 연속적인 구성을 갖지 않을 수 있으며, 제1 보호막(214)과 제2 절연 패턴(221c) 사이의 경계면이 시각적으로 보일 수 있다.In another embodiment, the first protective layer 214 and the second insulating pattern 221c may be made of different materials. In this case, the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c may not have a continuous configuration, and the boundary between the first protective film 214 and the second insulating pattern 221c may be visually visible. .

제1 반도체 칩(210)의 측면(210s)은 제2 반도체 칩(220)의 측면(220s)과 정렬될 수 있다. 다시 말하면, 제1 및 제2 반도체 기판들(210a, 220a)의 측면들, 제1 및 제2 회로층들(211, 221)의 측면들 및 제1 및 제2 보호막들(214, 224)의 측면들은 모두 정렬될 수 있다.The side surface 210s of the first semiconductor chip 210 may be aligned with the side surface 220s of the second semiconductor chip 220. In other words, the side surfaces of the first and second semiconductor substrates 210a and 220a, the side surfaces of the first and second circuit layers 211 and 221, and the first and second protective films 214 and 224. The sides can all be aligned.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.

이하에서, 설명의 편의를 위하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 것과 동일한 사항에 대한 설명을 생략하고 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, description of the same items as those described with reference to FIGS. 1 and 2 will be omitted and differences will be described in detail.

도 3을 참조하면, 베이스 반도체 칩(100) 상에 칩 스택(CS)이 제공될 수 있다. 칩 스택(CS)은 복수의 칩 구조체들(UCS)을 포함할 수 있다. 복수의 칩 구조체들(UCS) 각각은 도 1 및 도 2에서 설명한 칩 구조체(UCS)와 실질적으로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 3, a chip stack CS may be provided on the base semiconductor chip 100. The chip stack (CS) may include a plurality of chip structures (UCS). Each of the plurality of chip structures (UCS) may be substantially the same as the chip structure (UCS) described in FIGS. 1 and 2 .

칩 구조체(UCS)는 제1 반도체 칩(210) 및 제2 반도체 칩(220)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 반도체 칩들(210, 220)은 서로 직접 접할 수 있다. 제1 반도체 칩(210)의 비활성면은 제2 반도체 칩(220)의 활성면과 마주볼 수 있다. 즉, 제1 반도체 칩(210) 및 제2 반도체 칩(220)은 페이스 투 백(face to back) 방식으로 접합될 수 있다. The chip structure UCS may include a first semiconductor chip 210 and a second semiconductor chip 220 . The first and second semiconductor chips 210 and 220 may be in direct contact with each other. The inactive side of the first semiconductor chip 210 may face the active side of the second semiconductor chip 220. That is, the first semiconductor chip 210 and the second semiconductor chip 220 may be bonded in a face-to-back manner.

또한, 제1 반도체 칩(210)의 제1 후면 패드(213)와 제2 반도체 칩(220)의 제2 전면 패드(225)는 동일한 금속 물질을 포함하고, 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 하이브리드 본딩(hybrid bonding)을 이룰 수 있다.Additionally, the first back pad 213 of the first semiconductor chip 210 and the second front pad 225 of the second semiconductor chip 220 may include the same metal material and be formed as one piece. That is, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may form hybrid bonding.

복수의 칩 구조체들(UCS) 사이에 연결 단자(219)가 제공될 수 있다. 구체적으로, 연결 단자(219)는 제1 반도체 칩(210)의 제1 전면 패드(215) 및 제2 반도체 칩(220)의 제2 후면 패드(223) 사이에 위치할 수 있다.A connection terminal 219 may be provided between the plurality of chip structures (UCS). Specifically, the connection terminal 219 may be located between the first front pad 215 of the first semiconductor chip 210 and the second rear pad 223 of the second semiconductor chip 220.

이로 인해, 복수의 칩 구조체들(UCS)은 서로 수직 방향으로 이격될 수 있다. 복수의 칩 구조체들(UCS) 간의 수직 방향으로 거리는 제2 거리(H2)일 수 있다. 예를 들어, 제2 거리(H2)는 약 10μm 내지 약 15μm일 수 있다. 즉, 제2 거리(H2)는 도 1의 제1 거리(H1)와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 칩 구조체들(UCS) 사이에 약 10μm 정도의 크기를 가진 큰 외부 입자(particle)가 위치하더라도 연결 단자(219)로 인해 칩 구조체들(UCS) 사이에 전기적 단락이 발생하지 않을 수 있다. 즉, 외부 입자로 인한 반도체 패키지의 불량을 방지할 수 있다.Because of this, the plurality of chip structures UCS may be spaced apart from each other in the vertical direction. The vertical distance between the plurality of chip structures UCS may be the second distance H2. For example, the second distance H2 may be about 10 μm to about 15 μm. That is, the second distance H2 may be substantially the same as the first distance H1 in FIG. 1 . Therefore, even if a large external particle with a size of about 10 μm is located between the chip structures UCS, an electrical short circuit may not occur between the chip structures UCS due to the connection terminal 219. In other words, defects in the semiconductor package caused by external particles can be prevented.

비전도성층들(400) 각각은 복수의 칩 구조체들(UCS) 사이에 제공되며, 연결 단자(219)를 둘러쌀 수 있다. 즉, 비전도성층들(400)은 제1 반도체 칩(210)의 하면과 제2 반도체 칩(220)의 상면을 덮을 수 있다. 비전도성층들(400)은 제1 반도체 칩(210)의 측면의 일부와 제2 반도체 칩(220)의 측면의 일부를 덮을 수 있다. 비전도성층들(400)은 아래에 위치할수록 위에서 받는 하중에 커지므로, 수평 방향으로 길이가 길어질 수 있다. 즉, 최상단에 위치한 비전도성층(400)의 수평 길이보다 최하단에 위치한 비전도성층(400)의 수평 길이가 클 수 있다.Each of the non-conductive layers 400 is provided between a plurality of chip structures (UCS) and may surround the connection terminal 219. That is, the non-conductive layers 400 may cover the lower surface of the first semiconductor chip 210 and the upper surface of the second semiconductor chip 220. The non-conductive layers 400 may cover a portion of the side surface of the first semiconductor chip 210 and a portion of the side surface of the second semiconductor chip 220 . The lower the non-conductive layers 400 are, the greater the load they receive from above, so their length in the horizontal direction can be increased. That is, the horizontal length of the non-conductive layer 400 located at the bottom may be greater than the horizontal length of the non-conductive layer 400 located at the top.

몰딩막(500)은 베이스 반도체 칩(100) 상에서 칩 스택(CS)을 둘러쌀 수 있다. 다시 말하면, 몰딩막(500)은 베이스 반도체 칩(100) 상에서 복수의 칩 구조체들(UCS) 및 비전도성층들(400)을 둘러쌀 수 있다. 몰딩막(500)의 측면은 베이스 반도체 칩(100)의 측면과 정렬될 수 있다.The molding film 500 may surround the chip stack CS on the base semiconductor chip 100. In other words, the molding film 500 may surround a plurality of chip structures (UCS) and non-conductive layers 400 on the base semiconductor chip 100. The side of the molding film 500 may be aligned with the side of the base semiconductor chip 100.

도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 도면들로써, 도 5는 도 4의 B 부분을 확대한 확대도이다.Figures 4 and 5 are diagrams showing a semiconductor package according to another embodiment of the present invention, and Figure 5 is an enlarged view of portion B of Figure 4.

이하에서, 설명의 편의를 위하여 도 1을 참조하여 설명한 것과 동일한 사항에 대한 설명을 생략하고 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, description of the same items as those described with reference to FIG. 1 will be omitted and differences will be described in detail.

도 4 및 도 5를 참조하면, 베이스 반도체 칩(100) 상에 칩 스택(CS)이 제공될 수 있다. 칩 스택(CS)은 복수의 칩 구조체들(UCS)을 포함할 수 있다. 칩 구조체들(UCS) 각각은 제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240) 각각은 제1 내지 제4 반도체 기판들(210a, 220a, 230a, 240a), 제1 내지 제4 회로층들(211, 221, 231, 241), 및 제1 내지 제4 보호막들(214, 224, 234, 244)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5 , a chip stack CS may be provided on the base semiconductor chip 100 . The chip stack (CS) may include a plurality of chip structures (UCS). Each of the chip structures UCS may include first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240. The first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240 each include first to fourth semiconductor substrates 210a, 220a, 230a, and 240a, and first to fourth circuit layers 211, 221, and 231. , 241), and first to fourth protective films 214, 224, 234, and 244.

하나의 칩 구조체(UCS)에서 제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240)은 서로 직접 접하면서, 순서대로 적층될 수 있다. 제1 반도체 칩(210)의 제1 보호막(214)과 제2 반도체 칩(220)의 제2 회로층(221)이 접할 수 있다. 제2 반도체 칩(220)의 제2 보호막(224)과 제3 반도체 칩(230)의 제3 회로층(231)이 접할 수 있다. 제3 반도체 칩(230)의 제3 보호막(234)과 제4 반도체 칩(240)의 제4 회로층(244)이 접할 수 있다. 다시 말하면, 제1 반도체 칩(210)의 비활성면과 제2 반도체 칩(220)의 활성면이 마주볼 수 있다. 제2 반도체 칩(220)의 비활성면과 제3 반도체 칩(230)의 활성면이 마주볼 수 있다. 제3 반도체 칩(230)의 비활성면과 제4 반도체 칩(240)의 활성면이 마주볼 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240)은 서로 페이스 투 백(face to back) 방식으로 접합될 수 있다.In one chip structure (UCS), the first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240 may be stacked in order while directly contacting each other. The first protective film 214 of the first semiconductor chip 210 and the second circuit layer 221 of the second semiconductor chip 220 may be in contact with each other. The second protective film 224 of the second semiconductor chip 220 and the third circuit layer 231 of the third semiconductor chip 230 may be in contact with each other. The third protective film 234 of the third semiconductor chip 230 and the fourth circuit layer 244 of the fourth semiconductor chip 240 may be in contact with each other. In other words, the inactive side of the first semiconductor chip 210 and the active side of the second semiconductor chip 220 may face each other. The inactive side of the second semiconductor chip 220 and the active side of the third semiconductor chip 230 may face each other. The inactive side of the third semiconductor chip 230 and the active side of the fourth semiconductor chip 240 may face each other. That is, the first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240 may be bonded to each other in a face-to-back manner.

구체적으로, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)가 직접 접할 수 있다. 제1 후면 패드(213) 및 제2 전면 패드(225)는 동일한 금속 물질을 포함하고, 일체로 형성될 수 있다. 즉, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 하이브리드 본딩을 이룰 수 있다. 제2 후면 패드(223)와 제3 전면 패드(235) 및 제3 후면 패드(233)와 제4 전면 패드(245)는 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)와 실질적으로 동일할 수 있다. 다시 말하면, 제2 후면 패드(223)와 제3 전면 패드(235)는 서로 하이브리드 본딩을 이룰 수 있다. 제3 후면 패드(233)와 제4 전면 패드(245)는 서로 하이브리드 본딩을 이룰 수 있다.Specifically, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may be in direct contact. The first rear pad 213 and the second front pad 225 may include the same metal material and be formed as one piece. That is, the first rear pad 213 and the second front pad 225 can form hybrid bonding. The second rear pad 223 and the third front pad 235 and the third rear pad 233 and the fourth front pad 245 are substantially similar to the first rear pad 213 and the second front pad 225. may be the same. In other words, the second rear pad 223 and the third front pad 235 may form hybrid bonding with each other. The third rear pad 233 and the fourth front pad 245 may form hybrid bonding with each other.

평면적 관점에서, 서로 접하는 후면 패드와 전면 패드는 일부부만 중첩될 수 있다. 다시 말하면, 서로 접하는 후면 패드의 측면과 전면 패드의 측면은 정렬되지 않을 수 있다. 즉, 제1 후면 패드(213)의 측면과 제2 전면 패드(225)의 측면, 제2 후면 패드(223)의 측면과 제3 전면 패드(235)의 측면 및 제3 후면 패드(233)의 측면과 제4 전면 패드(245)의 측면은 정렬되지 않을 수 있다.From a plan view, the back pad and front pad that are in contact with each other may only partially overlap. In other words, the sides of the rear pad and the sides of the front pad that are in contact with each other may not be aligned. That is, the side of the first rear pad 213, the side of the second front pad 225, the side of the second rear pad 223, the side of the third front pad 235, and the third rear pad 233. The side surface and the side surface of the fourth front pad 245 may not be aligned.

서로 접하는 후면 패드 및 전면 패드와 달리, 제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240)의 측면들은 정렬될 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 회로층들(211, 221, 231, 241)의 측면들, 제1 내지 제4 반도체 기판들(210a, 220a, 230a, 240a)의 측면들, 제1 내지 제4 보호막들(214, 224, 234, 244)의 측면들은 정렬될 수 있다. Unlike the back pad and front pad that contact each other, side surfaces of the first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240 may be aligned. That is, the side surfaces of the first to fourth circuit layers 211, 221, 231, and 241, the side surfaces of the first to fourth semiconductor substrates 210a, 220a, 230a, and 240a, and the first to fourth protective films. The sides of fields 214, 224, 234, and 244 may be aligned.

제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240)은 동종의 반도체 칩일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240)은 메모리 반도체 칩일 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 회로층들(211, 221, 231, 241) 각각의 제1 내지 제4 집적 회로들(211a, 221a, 231a, 241a)은 서로 동일한 메모리 회로일 수 있다.The first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240 may be of the same type. More specifically, the first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240 may be memory semiconductor chips. That is, the first to fourth integrated circuits 211a, 221a, 231a, and 241a of the first to fourth circuit layers 211, 221, 231, and 241 may be the same memory circuit.

칩 구조체들(UCS) 사이에 도 3의 비전도성층(400)이 제공되지 않을 수 있다. 즉, 몰딩막(500)은 칩 구조체(UCS)의 하면 및 상면과 접하면서 연결 단자들(219)을 둘러쌀 수 있다. 이로 인해, 열팽창률이 큰 비전도성층(400)에 의해 발생되는 휘어짐(warpage)을 방지할 수 있다. 칩 구조체(UCS)의 제1 내지 제4 반도체 칩들(210, 220, 230, 240) 사이에 박리가 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 구조적 안정성이 향상된 반도체 패키지가 제공될 수 있다.The non-conductive layer 400 of FIG. 3 may not be provided between the chip structures (UCS). That is, the molding film 500 may surround the connection terminals 219 while contacting the lower and upper surfaces of the chip structure UCS. Because of this, warpage caused by the non-conductive layer 400 with a high coefficient of thermal expansion can be prevented. Separation may not occur between the first to fourth semiconductor chips 210, 220, 230, and 240 of the chip structure UCS. Accordingly, a semiconductor package with improved structural stability can be provided.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.

이하에서, 설명의 편의를 위하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 동일한 사항에 대한 설명을 생략하고 차이점에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, description of the same items as those described with reference to FIGS. 1 to 5 will be omitted and differences will be described in detail.

도 6을 참조하면, 베이스 반도체 칩(100) 상에 칩 스택(CS)이 제공될 수 있다. 칩 스택(CS)은 하나의 칩 구조체(UCS)를 포함할 수 있다. 즉, 칩 스택(CS)은 칩 구조체(UCS)와 실질적으로 동일할 수 있다. 칩 구조체(UCS)는 제1 내지 제8 반도체 칩들(210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제8 반도체 칩들(210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280)은 동일한 메모리 반도체 칩일 수 있다.Referring to FIG. 6, a chip stack CS may be provided on the base semiconductor chip 100. The chip stack (CS) may include one chip structure (UCS). That is, the chip stack CS may be substantially the same as the chip structure UCS. The chip structure UCS may include first to eighth semiconductor chips 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, and 280. The first to eighth semiconductor chips 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, and 280 may be the same memory semiconductor chip.

제1 내지 제8 반도체 칩들(210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280)은 베이스 반도체 칩(100) 상에서 서로 직접 접하면서, 순서대로 적층될 수 있다. 제1 내지 제8 반도체 칩들(210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280)이 서로 접하는 것은 도 1 내지 도 5에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제1 내지 제8 반도체 칩들(210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280)은 페이스 투 백(face to back) 방식으로 접합될 수 있다. 인접하는 반도체 칩들 사이에서 하나의 반도체 칩의 활성면과 다른 반도체 칩의 비활성면이 마주볼 수 있다. The first to eighth semiconductor chips 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, and 280 may be stacked in order while directly contacting each other on the base semiconductor chip 100. The contact between the first to eighth semiconductor chips 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, and 280 may be substantially the same as that described in FIGS. 1 to 5. That is, the first to eighth semiconductor chips 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, and 280 may be bonded in a face-to-back manner. Between adjacent semiconductor chips, the active surface of one semiconductor chip may face the inactive surface of another semiconductor chip.

또한, 서로 접하는 전면 패드(215, 225, 235, 245, 255, 265, 275, 285)와 후면 패드(213, 223, 233, 243, 253, 263, 273, 283)는 하이브리드 본딩을 이룰 수 있다. 평면적 관점에서, 서로 접하는 전면 패드(215, 225, 235, 245, 255, 265, 275, 285)와 후면 패드(213, 223, 233, 243, 253, 263, 273, 283)는 일부분만 중첩될 수 있다. 제1 내지 제8 반도체 칩들(210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280)의 측면들은 정렬될 수 있다.In addition, the front pads (215, 225, 235, 245, 255, 265, 275, 285) and rear pads (213, 223, 233, 243, 253, 263, 273, 283) in contact with each other can form hybrid bonding. . From a plan view, the front pads (215, 225, 235, 245, 255, 265, 275, 285) and rear pads (213, 223, 233, 243, 253, 263, 273, 283) that are in contact with each other only partially overlap. You can. Side surfaces of the first to eighth semiconductor chips 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, and 280 may be aligned.

칩 구조체(UCS)는 복수의 반도체 칩들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 하나의 칩 구조체(UCS)에는 동일한 반도체 칩들이 짝수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나의 칩 구조체(UCS)에는 반도체 칩들이 2개, 4개, 6개, 또는 8개 등으로 제공될 수 있다. 본 발명의 반도체 패키지는 짝수의 반도체 칩들을 포함할 수 있다. 즉, 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 하나의 칩 구조체(UCS)를 구성하는 반도체 칩들이 짝수로 제공되는 것이 효율적으로 반도체 패키지를 제조할 수 있다.The chip structure (UCS) may include a plurality of semiconductor chips. Specifically, an even number of identical semiconductor chips may be provided in one chip structure (UCS). For example, one chip structure (UCS) may be provided with 2, 4, 6, or 8 semiconductor chips. The semiconductor package of the present invention may include an even number of semiconductor chips. That is, in the method of manufacturing a semiconductor package, a semiconductor package can be efficiently manufactured if an even number of semiconductor chips constituting one chip structure (UCS) are provided.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 모듈 또는 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a semiconductor module or semiconductor package according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 반도체 모듈 또는 반도체 패키지는 모듈 기판(910), 모듈 기판(910) 상에 실장된 칩 스택 패키지(930)와 그래픽 프로세싱 유닛(940: GPU), 및 칩 스택 패키지(930)와 그래픽 프로세싱 유닛(940)을 덮는 외부 몰딩막(950)을 포함하는 가령 메모리 모듈일 수 있다. 반도체 모듈은 모듈 기판(910) 상에 제공된 인터포저(920)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the semiconductor module or semiconductor package includes a module substrate 910, a chip stack package 930 and a graphics processing unit 940 (GPU) mounted on the module substrate 910, and a chip stack package 930. It may be, for example, a memory module including an external molding film 950 covering the graphics processing unit 940. The semiconductor module may further include an interposer 920 provided on the module substrate 910.

모듈 기판(910)이 제공될 수 있다. 모듈 기판(910)은 인쇄 회로 기판(print circuit board: PCB)를 포함할 수 있다.A module substrate 910 may be provided. The module board 910 may include a printed circuit board (PCB).

모듈 기판(910)의 아래에 모듈 단자들(912) 배치될 수 있다. 모듈 기판(910)은 솔더 볼(solder ball) 또는 솔더 범프(solder bump)를 포함할 수 있고, 모듈 기판(910)의 종류 및 배치에 따라 볼 그리드 어레이(ball grid array: BGA), 파인 볼 그리드 어레이(fine ball-grid array: FBGA) 또는 랜드 그리드 어레이(land grid array: LGA) 형태로 제공될 수 있다.Module terminals 912 may be disposed below the module substrate 910. The module substrate 910 may include solder balls or solder bumps, and may include a ball grid array (BGA) or a fine ball grid depending on the type and arrangement of the module substrate 910. It may be provided in the form of an array (fine ball-grid array: FBGA) or land grid array (LGA).

모듈 기판(910) 상에 인터포저(920)가 제공될 수 있다. 인터포저(920)는 인터포저(920)의 상면에 노출되는 제1 기판 패드들(922), 및 인터포저(920)의 하면에 노출되는 제2 기판 패드들(924)을 포함할 수 있다. 인터포저(920)는 칩 스택 패키지(930)와 그래픽 프로세싱 유닛(940)을 재배선할 수 있다. An interposer 920 may be provided on the module substrate 910. The interposer 920 may include first substrate pads 922 exposed on the top surface of the interposer 920, and second substrate pads 924 exposed on the bottom surface of the interposer 920. The interposer 920 can rewire the chip stack package 930 and the graphics processing unit 940.

인터포저(920)는 모듈 기판(910)에 플립 칩(flip chip) 방식으로 실장될 수 있다. 예를 들어, 인터포저(920)는 제2 기판 패드들(924) 상에 제공되는 기판 단자들(926)을 이용하여 모듈 기판(910) 상에 실장될 수 있다. 기판 단자들(926)은 솔더 볼 또는 솔더 범프 등을 포함할 수 있다. 모듈 기판(910)과 인터포저(920) 사이에 제1 언더필(under fill) 막(928)이 제공될 수 있다.The interposer 920 may be mounted on the module board 910 using a flip chip method. For example, the interposer 920 may be mounted on the module board 910 using board terminals 926 provided on the second board pads 924. The board terminals 926 may include solder balls or solder bumps. A first underfill film 928 may be provided between the module substrate 910 and the interposer 920.

인터포저(920) 상에 칩 스택 패키지(930)가 배치될 수 있다. 칩 스택 패키지(930)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 반도체 패키지와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다.A chip stack package 930 may be placed on the interposer 920. The chip stack package 930 may have a structure that is substantially the same as or similar to the semiconductor package described with reference to FIGS. 1 to 5 .

칩 스택 패키지(930)는 인터포저(920) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 칩 스택 패키지(930)는 베이스 반도체 칩(100)의 외부 단자들(160)을 통해 인터포저(920)의 제1 기판 패드들(922)에 연결될 수 있다. 칩 스택 패키지(930)와 인터포저(920) 사이에 제2 언더필(under fill) 막(932)이 제공될 수 있다. 제2 언더필 막(932)은 인터포저(920)와 베이스 반도체 칩(100) 사이의 공간을 채우고, 베이스 반도체 칩(100)의 외부 단자들(160)을 둘러쌀 수 있다.The chip stack package 930 may be mounted on the interposer 920. For example, the chip stack package 930 may be connected to the first substrate pads 922 of the interposer 920 through the external terminals 160 of the base semiconductor chip 100. A second underfill layer 932 may be provided between the chip stack package 930 and the interposer 920. The second underfill film 932 may fill the space between the interposer 920 and the base semiconductor chip 100 and surround the external terminals 160 of the base semiconductor chip 100.

인터포저(920) 상에 그래픽 프로세싱 유닛(940)이 배치될 수 있다. 그래픽 프로세싱 유닛(940)은 칩 스택 패키지(930)와 수평 방향으로 이격될 수 있다. 그래픽 프로세싱 유닛(940)은 로직 회로를 포함할 수 있다. 즉, 그래픽 프로세싱 유닛(940)은 로직 칩(logic chip)일 수 있다. 그래픽 프로세싱 유닛(940)의 하면 상에 범프들(942)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 그래픽 프로세싱 유닛(940)은 범프들(942)을 통해 인터포저(920)의 제1 기판 패드들(922)에 연결될 수 있다. 인터포저(920) 및 그래픽 프로세싱 유닛(940) 사이에 제3 언더필(under fill) 막(944)이 제공될 수 있다. 제3 언더필 막(944)은 인터포저(920)와 그래픽 프로세싱 유닛(940) 사이의 공간을 채우고, 범프들(942)을 둘러쌀 수 있다.A graphics processing unit 940 may be disposed on the interposer 920. The graphics processing unit 940 may be spaced apart from the chip stack package 930 in the horizontal direction. The graphics processing unit 940 may include logic circuitry. That is, the graphics processing unit 940 may be a logic chip. Bumps 942 may be provided on the lower surface of the graphics processing unit 940. For example, the graphics processing unit 940 may be connected to the first substrate pads 922 of the interposer 920 through bumps 942 . A third underfill film 944 may be provided between the interposer 920 and the graphics processing unit 940. The third underfill film 944 may fill the space between the interposer 920 and the graphics processing unit 940 and surround the bumps 942 .

인터포저(920) 상에 외부 몰딩막(950)이 제공될 수 있다. 외부 몰딩막(950)은 인터포저(920)의 상면을 덮을 수 있다. 외부 몰딩막(950)은 칩 스택 패키지(930) 및 그래픽 프로세싱 유닛(940)을 둘러쌀 수 있다. 외부 몰딩막(950)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 몰딩막(950)은 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)를 포함할 수 있다.An external molding film 950 may be provided on the interposer 920. The external molding film 950 may cover the top surface of the interposer 920. The external molding film 950 may surround the chip stack package 930 and the graphics processing unit 940. The external molding film 950 may include an insulating material. For example, the external molding film 950 may include epoxy molding compound (EMC).

도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들로서, 도 10는 도 9의 B 부분을 확대한 확대도이다.FIGS. 8 to 11 are diagrams for explaining a method of manufacturing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an enlarged view of portion B of FIG. 9.

도 8을 참조하면, 제1 기판(10)이 형성될 수 있다. 제1 기판(10)을 형성하는 것은 제1 기판(10)의 베이스 기판(217) 상에 도 1의 제1 반도체 칩(210)이 복수로 형성되는 것을 포함할 수 있다. 제1 기판(10)을 형성하는 것은 반도체 공정을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정은 노광 공정, 식각 공정, 증착 공정, 이온 주입 공정 및 세정 공정 등을 포함할 수 있다. 제1 기판(10)은 제1 회로층(211), 제1 반도체 기판(210a), 제1 관통 비아(212) 및 제1 보호막(214)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 기판(10)은 제1 활성면(10b) 및 제1 비활성면(10a)을 포함할 수 있다. 제1 활성면(10b) 및 제1 비활성면(10a)은 서로 대향할 수 있다. 제1 활성면(10b)은 제1 회로층(211)과 제1 반도체 기판(210a) 사이의 계면일 수 있으며, 제1 활성면(10b) 상에 제1 반도체 칩(210)의 집적 회로가 위치할 수 있다. 제1 비활성면(10a)은 제1 보호막(214)과 제1 반도체 기판(210a) 사이의 계면일 수 있다. 즉, 제1 기판(10)은 복수의 제1 반도체 칩들(210)이 분리되기 전의 상태일 수 있다.Referring to FIG. 8, the first substrate 10 may be formed. Forming the first substrate 10 may include forming a plurality of first semiconductor chips 210 of FIG. 1 on the base substrate 217 of the first substrate 10 . Forming the first substrate 10 may be performed through a semiconductor process. For example, a semiconductor process may include an exposure process, an etching process, a deposition process, an ion implantation process, and a cleaning process. The first substrate 10 may include a first circuit layer 211, a first semiconductor substrate 210a, a first through via 212, and a first protective film 214. Additionally, the first substrate 10 may include a first active surface 10b and a first inactive surface 10a. The first active surface 10b and the first inactive surface 10a may face each other. The first active surface 10b may be an interface between the first circuit layer 211 and the first semiconductor substrate 210a, and the integrated circuit of the first semiconductor chip 210 is on the first active surface 10b. can be located The first inactive surface 10a may be an interface between the first protective film 214 and the first semiconductor substrate 210a. That is, the first substrate 10 may be in a state before the plurality of first semiconductor chips 210 are separated.

제2 기판(20)이 형성될 수 있다. 제2 기판(20)을 형성하는 것은 제1 기판(10)을 형성하는 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제2 기판(20)의 베이스 기판(미도시) 상에 도 1의 제2 반도체 칩(220)이 복수로 형성될 수 있다. 제2 기판(20)은 제2 회로층(221), 제2 반도체 기판(220a), 제2 관통 비아(222) 및 제2 보호막(224)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 기판(20)도 서로 대향하는 제2 활성면(20b) 및 제2 비활성면(20a)을 포함할 수 있다. 제2 활성면(20b)은 제2 회로층(221)과 제2 반도체 기판(220a) 사이의 계면일 수 있으며, 제2 활성면(20b) 상에 제2 반도체 칩(220)의 집적 회로가 위치할 수 있다. 제1 비활성면(20a)은 제2 보호막(224)과 제2 반도체 기판(220a) 사이의 계면일 수 있다. 이후, 제2 기판(20)의 베이스 기판은 연마 공정을 통해 제거될 수 있다.A second substrate 20 may be formed. Forming the second substrate 20 may be substantially the same as forming the first substrate 10 . That is, a plurality of second semiconductor chips 220 of FIG. 1 may be formed on the base substrate (not shown) of the second substrate 20 . The second substrate 20 may include a second circuit layer 221, a second semiconductor substrate 220a, a second through via 222, and a second protective film 224. Additionally, the second substrate 20 may also include a second active surface 20b and a second inactive surface 20a facing each other. The second active surface 20b may be an interface between the second circuit layer 221 and the second semiconductor substrate 220a, and the integrated circuit of the second semiconductor chip 220 is on the second active surface 20b. can be located The first inactive surface 20a may be an interface between the second protective film 224 and the second semiconductor substrate 220a. Thereafter, the base substrate of the second substrate 20 may be removed through a polishing process.

이후, 제1 기판(10) 상에 제2 기판(20)이 배치되며, 서로 직접 접할 수 있다. 즉, 제1 기판(10)의 상면과 제2 기판(20)의 하면이 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 제1 기판(10)의 제1 보호막(214)과 제2 기판(20)의 제2 회로층(221)이 직접 접할 수 있다.Afterwards, the second substrate 20 is placed on the first substrate 10 and can be in direct contact with each other. That is, the upper surface of the first substrate 10 and the lower surface of the second substrate 20 may be located on the same plane. The first protective film 214 of the first substrate 10 and the second circuit layer 221 of the second substrate 20 may be in direct contact.

이후, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 상에 열처리 공정이 수행될 수 있다. 열처리 공정에 의해 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)가 접합될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 결합하여 일체를 형성할 수 있다. 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)의 결합은 자연적으로 진행될 수 있다. 구체적으로, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 동일한 금속 물질(일 예로, 구리(Cu) 등)로 구성될 수 있다. 서로 접촉된 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)의 경계면에서 표면 활성화(surface activation)에 의한 금속간 하이브리 본딩에 의해, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)가 결합될 수 있다. Afterwards, a heat treatment process may be performed on the first substrate 10 and the second substrate 20. The first rear pad 213 and the second front pad 225 may be bonded through a heat treatment process. For example, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may be combined to form an integrated body. The combination of the first rear pad 213 and the second front pad 225 may proceed naturally. Specifically, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may be made of the same metal material (eg, copper (Cu), etc.). By intermetallic hybrid bonding by surface activation at the interface of the first back pad 213 and the second front pad 225 that are in contact with each other, the first back pad 213 and the second front pad (225) 225) can be combined.

또한, 열처리 공정에 의해 제1 보호막(214)과 제2 회로층(221)이 접합될 수 있다. 예를 들어, 제1 보호막(214)과 제2 회로층(221)의 결합은 산화물, 질화물, 산질화물 또는 탄질화물의 하이브리드 본딩일 수 있다.Additionally, the first protective film 214 and the second circuit layer 221 may be bonded through a heat treatment process. For example, the bonding of the first protective film 214 and the second circuit layer 221 may be a hybrid bonding of oxide, nitride, oxynitride, or carbonitride.

결과적으로, 제1 기판(10) 상에 제2 기판(20)이 직접 접합될 수 있다. 제1 기판(10)의 제1 비활성면(10a)과 제2 기판(20)의 제2 활성면(20b)이 마주볼 수 있다. 즉, 제1 기판(10)과 제2 기판(20)은 웨이퍼 투 웨이퍼(wafer to wafer) 형태이면서, 페이스 투 백(face to back) 방식으로 접합될 수 있다. As a result, the second substrate 20 can be directly bonded to the first substrate 10. The first inactive surface 10a of the first substrate 10 and the second active surface 20b of the second substrate 20 may face each other. That is, the first substrate 10 and the second substrate 20 may be bonded in a wafer-to-wafer form and in a face-to-back manner.

도 9를 참조하면, 제1 기판(10)의 하면에 대하여 연마 공정이 수행될 수 있다. 제1 기판(10)의 하면을 연마하는 것은 제1 및 제2 기판들(10, 20)을 뒤집은 상태에서 진행될 수 있다. 즉, 제1 기판(10)의 하면이 가장 높게 위치할 수 있다. 연마 공정으로 인해 제1 기판(10)의 베이스 기판(217)이 제거될 수 있다. 이로 인해, 제1 기판(10)의 두께가 줄어들 수 있다. 제1 기판(10)의 두께는 제2 기판(20)의 두께와 동일할 수 있다. 제1 기판(10)의 제1 전면 패드(215)가 외부에 노출될 수 있다. Referring to FIG. 9, a polishing process may be performed on the lower surface of the first substrate 10. Polishing the lower surface of the first substrate 10 may be performed with the first and second substrates 10 and 20 turned over. That is, the lower surface of the first substrate 10 may be positioned highest. The base substrate 217 of the first substrate 10 may be removed due to the polishing process. Because of this, the thickness of the first substrate 10 may be reduced. The thickness of the first substrate 10 may be the same as the thickness of the second substrate 20. The first front pad 215 of the first substrate 10 may be exposed to the outside.

이후, 제1 기판(10)의 하면 상에 연결 단자들(219)이 부착될 수 있다. 구체적으로, 연결 단자들(219) 각각은 연마 공정에 의해 노출된 제1 전면 패드(215) 상에 형성될 수 있다. Thereafter, connection terminals 219 may be attached to the lower surface of the first substrate 10 . Specifically, each of the connection terminals 219 may be formed on the first front pad 215 exposed through a polishing process.

도 9 및 도 10을 참조하면, 연결 단자들(219)을 형성하는 것 이후에, 쏘잉 공정이 수행될 수 있다. 쏘잉 공정은 제1 및 제2 기판들(10, 20)의 쏘잉 라인(SL)을 따라 수행될 수 있다. 쏘잉 공정으로 인해 제1 및 제2 기판들(10, 20)이 절단될 수 있다. 즉, 쏘잉 공정으로 인해 도 1의 칩 구조체들(UCS)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 쏘잉 공정은 블레이드, 레이저 또는 플라즈마를 이용할 수 있다.9 and 10, after forming the connection terminals 219, a sawing process may be performed. The sawing process may be performed along the sawing line (SL) of the first and second substrates 10 and 20. The first and second substrates 10 and 20 may be cut due to the sawing process. That is, the chip structures (UCS) of FIG. 1 may be formed through the sawing process. For example, the sawing process may utilize blades, lasers, or plasma.

즉, 제1 및 제2 기판들(10, 20)이 웨이퍼 투 웨이퍼(wafer to wafer) 형태로 접합된 후 하나의 쏘잉 공정으로 절단될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 기판들(10, 20)은 동일한 절단면을 가질 수 있으나, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(215)는 정렬되지 않을 수 있다. 제1 및 제2 기판들(10, 20)의 절단면은 칩 구조체들(UCS)의 측면일 수 있다. 즉, 칩 구조체들(UCS) 각각의 측면은 정렬될 수 있지만, 제1 후면 패드(213)의 측면과 제2 전면 패드(225)의 측면은 정렬되지 않을 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 후면 패드(213)와 제2 전면 패드(225)는 일부분만 중첩될 수 있다.That is, the first and second substrates 10 and 20 can be bonded in a wafer-to-wafer form and then cut through a single sawing process. Accordingly, the first and second substrates 10 and 20 may have the same cut surface, but the first rear pad 213 and the second front pad 215 may not be aligned. Cut surfaces of the first and second substrates 10 and 20 may be side surfaces of the chip structures UCS. That is, the side surfaces of each of the chip structures UCS may be aligned, but the side surfaces of the first back pad 213 and the side surfaces of the second front pad 225 may not be aligned. From a plan view, the first rear pad 213 and the second front pad 225 may only partially overlap.

본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에 따르면, 제1 및 제2 기판들(10, 20)이 페이스 투 페이스(face to face) 방식 또는 백 투 백(back to back) 방식으로 접하지 않으므로, 제1 및 제2 기판들(10, 20)은 서로 거울 대칭인 구조를 가지지 않으며, 동일한 구조를 가질 수 있다. 다시 말하면, 제1 기판(10)의 제1 회로층(211), 제1 반도체 기판(210a), 제1 관통 비아(212) 및 제1 보호막(214) 각각은 제2 기판(20)의 제2 회로층(221), 제2 반도체 기판(220a), 제2 관통 비아(222) 및 제2 보호막(224)과 동일할 수 있다. 제1 및 제2 회로층들(211, 221) 각각을 구성하는 집적 회로, 배선 패턴, 및 절연 패턴 역시 서로 동일할 수 있다. 즉, 제1 기판(10)은 제2 기판(20)과 동일한 반도체 공정을 통해 형성된 기판들일 수 있다. 이로 인해, 제1 및 제2 기판들(10, 20)을 형성하는 제조 방법이 간소화될 수 있다.According to the method of manufacturing a semiconductor package of the present invention, since the first and second substrates 10 and 20 do not contact each other face to face or back to back, the first and the second substrates 10 and 20 do not have structures that are mirror symmetrical to each other and may have the same structure. In other words, each of the first circuit layer 211, the first semiconductor substrate 210a, the first through via 212, and the first protective film 214 of the first substrate 10 is the first circuit layer 211 of the first substrate 10. It may be the same as the second circuit layer 221, the second semiconductor substrate 220a, the second through via 222, and the second protective film 224. The integrated circuit, wiring pattern, and insulation pattern constituting each of the first and second circuit layers 211 and 221 may also be the same. That is, the first substrate 10 may be a substrate formed through the same semiconductor process as the second substrate 20. Because of this, the manufacturing method for forming the first and second substrates 10 and 20 can be simplified.

또한, 제1 및 제2 기판들(10, 20)이 웨이퍼 투 웨이퍼(wafer to wafer) 형태로 접합된 후 쏘잉 공정을 수행하므로, 동일한 칩 구조체들(UCS)이 동시에 형성될 수 있다. 본 발명의 반도체 패키지는 서로 동일한 칩 구조체들(UCS)을 포함하므로, 반도체 패키지의 제조 방법이 간소화될 수 있다.Additionally, since the first and second substrates 10 and 20 are bonded in a wafer-to-wafer form and then a sawing process is performed, identical chip structures UCS can be formed simultaneously. Since the semiconductor package of the present invention includes identical chip structures (UCS), the manufacturing method of the semiconductor package can be simplified.

도 11을 참조하면, 베이스 반도체 칩(100) 상에 칩 구조체들(UCS)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 4개의 칩 구조체들(UCS)이 베이스 반도체 칩(100) 상에 수직 방향으로 배치될 수 있다. 칩 구조체들(UCS)의 연결 단자(219)는 아래에 위치한 칩 구조체(UCS)의 상면과 접할 수 있다. 최하단의 칩 구조체(UCS)의 연결 단자(219)는 베이스 반도체 칩(100)의 상면과 접할 수 있다.Referring to FIG. 11 , chip structures UCS may be located on the base semiconductor chip 100. For example, four chip structures (UCS) may be arranged vertically on the base semiconductor chip 100. The connection terminals 219 of the chip structures UCS may contact the upper surface of the chip structure UCS located below. The connection terminal 219 of the lowermost chip structure (UCS) may be in contact with the upper surface of the base semiconductor chip 100.

이후, 베이스 반도체 칩(100) 및 칩 구조체들(UCS) 상에 본딩 툴(1000)을 이용하여 열압착 본딩 공정이 수행될 수 있다. 열압착 본딩 공정으로 인해, 연결 단자들(219)이 리플로우(reflow)될 수 있다. 칩 구조체들(UCS)이 서로 결합되어 칩 스택(CS)으로 형성될 수 있다. 칩 스택(CS)이 베이스 반도체 칩(100) 상에 실장될 수 있다. 즉, 칩 스택(CS)이 형성되는 것과 베이스 반도체 칩(100) 상에 칩 스택(CS)이 실장되는 것은 동시에 진행될 수 있다. Thereafter, a thermocompression bonding process may be performed on the base semiconductor chip 100 and the chip structures (UCS) using the bonding tool 1000. Due to the thermocompression bonding process, the connection terminals 219 may reflow. The chip structures UCS may be combined with each other to form a chip stack CS. The chip stack CS may be mounted on the base semiconductor chip 100. That is, forming the chip stack CS and mounting the chip stack CS on the base semiconductor chip 100 may be performed simultaneously.

다시 도 3을 참조하면, 베이스 반도체 칩(100) 상에 몰딩막(500)이 형성될 수 있다. 몰딩막(500)을 형성하는 것은 칩 스택(CS) 상에 절연 부재를 도포하는 것 및 절연 부재를 경화시키는 것을 포함할 수 있다. 몰딩막(500)은 칩 스택(CS)을 덮을 수 있다. 즉, 몰딩막(500)은 베이스 반도체 칩(100) 상에서 칩 구조체들(UCS)을 둘러쌀 수 있다. 몰딩막(500)이 형성된 후, 필요에 따라 칩 구조체(UCS)가 노출되도록 몰딩막(500)에 평탄화 공정이 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 3, a molding film 500 may be formed on the base semiconductor chip 100. Forming the molding film 500 may include applying an insulating member on the chip stack CS and curing the insulating member. The molding film 500 may cover the chip stack CS. That is, the molding film 500 may surround the chip structures UCS on the base semiconductor chip 100. After the molding film 500 is formed, a planarization process may be performed on the molding film 500 to expose the chip structure (UCS), if necessary.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

Claims (10)

베이스 반도체 칩;
상기 베이스 반도체 칩 상에 실장되는 칩 구조체;
상기 베이스 반도체 칩과 상기 칩 구조체 사이의 연결 단자; 및
상기 베이스 반도체 칩 상에서 상기 칩 구조체 및 상기 연결 단자를 둘러싸는 몰딩막을 포함하되,
상기 칩 구조체는:
제1 전면 패드 및 제1 후면 패드를 포함하는 제1 반도체 칩; 및
상기 제1 반도체 칩 상에 위치하며, 제2 전면 패드 및 제2 후면 패드를 포함하는 제2 반도체 칩을 포함하며,
상기 제1 반도체 칩의 측면과 상기 제2 반도체 칩의 측면은 정렬되고,
상기 제1 반도체 칩 및 상기 제2 반도체 칩은 서로 동일한 집적 회로를 가지고,
상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드는 직접 접하면서, 평면적 관점에서 상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드의 일부분이 중첩되며,
상기 제1 후면 패드와 상기 제2 전면 패드는 동일한 금속을 포함하고, 일체로 형성되는 반도체 패키지.
Base semiconductor chip;
a chip structure mounted on the base semiconductor chip;
a connection terminal between the base semiconductor chip and the chip structure; and
A molding film surrounding the chip structure and the connection terminal on the base semiconductor chip,
The chip structure is:
A first semiconductor chip including a first front pad and a first back pad; and
A second semiconductor chip located on the first semiconductor chip and including a second front pad and a second back pad,
The side surfaces of the first semiconductor chip and the side surfaces of the second semiconductor chip are aligned,
The first semiconductor chip and the second semiconductor chip have the same integrated circuit,
The first back pad and the second front pad are in direct contact, and a portion of the first back pad and the second front pad overlap from a plan view,
The first back pad and the second front pad include the same metal and are formed as one piece.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 반도체 칩들 각각은 활성면 및 상기 활성면에 대향하는 비활성면을 포함하고,
상기 제1 및 제2 반도체 칩들 각각의 상기 집적 회로는 상기 활성면 상에 위치하며,
상기 제1 반도체 칩의 상기 비활성면과 상기 제2 반도체 칩의 상기 활성면이 서로 마주보는 반도체 패키지.
According to claim 1,
Each of the first and second semiconductor chips includes an active surface and an inactive surface opposing the active surface,
The integrated circuit of each of the first and second semiconductor chips is located on the active surface,
A semiconductor package wherein the inactive surface of the first semiconductor chip and the active surface of the second semiconductor chip face each other.
제1 항에 있어서,
상기 베이스 반도체 칩의 집적 회로는 상기 제1 및 제2 반도체 칩들의 상기 집적 회로와 다른 종류인 반도체 패키지.
According to claim 1,
A semiconductor package wherein the integrated circuit of the base semiconductor chip is of a different type from the integrated circuits of the first and second semiconductor chips.
제1 항에 있어서,
상기 몰딩막의 측면은 상기 베이스 반도체 칩의 측면과 수직적으로 정렬되는 반도체 패키지.
According to claim 1,
A semiconductor package in which a side surface of the molding film is vertically aligned with a side surface of the base semiconductor chip.
제1 항에 있어서,
상기 칩 구조체와 상기 베이스 반도체 칩 사이에 위치하는 비전도성층을 더 포함하는 반도체 패키지.
According to claim 1,
A semiconductor package further comprising a non-conductive layer positioned between the chip structure and the base semiconductor chip.
제1 항에 있어서,
상기 칩 구조체와 상기 베이스 반도체 칩 사이의 거리는 10μm 내지 15μm 인 반도체 패키지.
According to claim 1,
A semiconductor package wherein the distance between the chip structure and the base semiconductor chip is 10μm to 15μm.
제1 항에 있어서,
상기 연결 단자는 상기 베이스 반도체 칩과 상기 제1 반도체 칩의 상기 제1 전면 패드의 하면 상에 제공되며, 솔더 볼 또는 솔더 범프를 포함하는 반도체 패키지.
According to claim 1,
The connection terminal is provided on a lower surface of the base semiconductor chip and the first front pad of the first semiconductor chip, and includes a solder ball or solder bump.
제1 항에 있어서,
상기 칩 구조체가 복수로 제공되며, 수직 방향으로 적층되는 반도체 패키지.
According to claim 1,
A semiconductor package in which a plurality of the chip structures are provided and stacked in a vertical direction.
베이스 반도체 칩;
상기 베이스 반도체 칩 상에 실장되고, 칩 구조체들을 포함하는 칩 스택;
상기 칩 구조체들 각각의 하면 상에 위치하는 연결 단자들; 및
상기 베이스 반도체 칩 상에 위치하며, 상기 칩 스택 및 상기 연결 단자들을 둘러싸는 몰딩막을 포함하되,
상기 칩 구조체들 각각은 짝수 개의 반도체 칩들을 포함하되, 상기 반도체 칩들 각각은 회로층, 보호막, 관통 전극 및 반도체 기판을 포함하고,
상기 반도체 기판은 활성면 및 상기 활성면에 대향하는 비활성면을 포함하고,
상기 회로층은 상기 활성면 상에 위치하고, 상기 보호막은 상기 비활성면 상에 위치하며,
상기 칩 구조체들 각각에서, 상기 반도체 칩들은 서로 상기 활성면과 상기 비활성면이 마주보면서, 적층되는 반도체 패키지.
Base semiconductor chip;
a chip stack mounted on the base semiconductor chip and including chip structures;
Connection terminals located on the lower surfaces of each of the chip structures; and
A molding film located on the base semiconductor chip and surrounding the chip stack and the connection terminals,
Each of the chip structures includes an even number of semiconductor chips, each of the semiconductor chips including a circuit layer, a protective film, a through electrode, and a semiconductor substrate,
The semiconductor substrate includes an active surface and an inactive surface opposing the active surface,
The circuit layer is located on the active side, and the protective film is located on the inactive side,
In each of the chip structures, the semiconductor chips are stacked with the active surface and the inactive surface facing each other.
제9 항에 있어서,
상기 반도체 칩들 각각은 상기 회로층 내에 위치하는 전면 패드 및 상기 보호막 내에 위치하는 후면 패드를 포함하되,
상기 칩 구조체들 각각에서, 상기 전면 패드는 상기 전면 패드와 직접 접하는 상기 후면 패드와 동일한 금속을 포함하고, 일체로 형성되는 반도체 패키지.
According to clause 9,
Each of the semiconductor chips includes a front pad located in the circuit layer and a rear pad located in the protective film,
In each of the chip structures, the front pad includes the same metal as the back pad directly contacting the front pad, and is integrally formed.
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