[go: up one dir, main page]

KR20250028906A - Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof - Google Patents

Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20250028906A
KR20250028906A KR1020230110140A KR20230110140A KR20250028906A KR 20250028906 A KR20250028906 A KR 20250028906A KR 1020230110140 A KR1020230110140 A KR 1020230110140A KR 20230110140 A KR20230110140 A KR 20230110140A KR 20250028906 A KR20250028906 A KR 20250028906A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor
package
package substrate
chip
stack structure
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
KR1020230110140A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상진
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020230110140A priority Critical patent/KR20250028906A/en
Publication of KR20250028906A publication Critical patent/KR20250028906A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/50Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, the devices being individual devices of subclass H10D or integrated devices of class H10
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3142Sealing arrangements between parts, e.g. adhesion promotors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10D89/00
    • H01L25/0657Stacked arrangements of devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices the devices being of types provided for in two or more different subclasses of H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/18Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices the devices being of the types provided for in two or more different main groups of the same subclass of H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06506Wire or wire-like electrical connections between devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/0651Wire or wire-like electrical connections from device to substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L2225/04All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L2225/065All the devices being of a type provided for in the same main group of the same subclass of class H10
    • H01L2225/06503Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06555Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking
    • H01L2225/06562Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking at least one device in the stack being rotated or offset

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 기술적 사상은 패키지 기판 상에 물을 도팅하는 단계; 상기 패키지 기판 상에 하나 이상의 반도체 칩을 부착하여 칩 적층 구조체를 형성하는 단계; 상기 칩 적층 구조체 및 상기 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 형성하는 단계; 베이크 공정을 수행하는 단계; 상기 패키지 기판의 상면, 상기 칩 적층 구조체 및 상기 본딩 와이어를 덮는 몰딩층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법을 제공한다.The technical idea of the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor package, comprising: a step of dotting water on a package substrate; a step of attaching one or more semiconductor chips on the package substrate to form a chip stack structure; a step of forming a bonding wire electrically connecting the chip stack structure and the package substrate; a step of performing a baking process; and a step of forming a molding layer covering an upper surface of the package substrate, the chip stack structure, and the bonding wire.

Description

반도체 패키지 및 이의 제조방법{Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof}Semiconductor package and manufacturing method thereof {Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof}

본 발명의 기술분야는 반도체 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to a semiconductor package and a method for manufacturing the same.

최근 전자 제품 시장은 휴대용 장치의 수요가 급격하게 증가하고 있으며, 이로 인하여 이들 전자 제품에 실장되는 전자 부품들의 소형화 및 경량화가 지속적으로 요구되고 있다. 전자 부품들의 소형화 및 경량화를 위하여 이에 탑재되는 반도체 패키지는 그 부피가 점점 작아지면서도 고용량의 데이터를 처리할 것이 요구되고 있다.Recently, the demand for portable devices has been rapidly increasing in the electronic product market, and as a result, the electronic components mounted on these electronic products are continuously required to be miniaturized and lightweight. In order to miniaturize and lightweight the electronic components, the semiconductor packages mounted on them are required to be smaller in size while processing a large amount of data.

본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 물을 이용하여 반도체 칩 및 패키지 기판을 접합하는 반도체 패키지를 제공하는 데 있다.The problem that the technical idea of the present invention seeks to solve is to provide a semiconductor package that bonds a semiconductor chip and a package substrate using water.

본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 물을 이용하여 반도체 칩 및 패키지 기판을 접합하는 반도체 패키지의 제조방법을 제공하는 데 있다.The problem that the technical idea of the present invention seeks to solve is to provide a method for manufacturing a semiconductor package by bonding a semiconductor chip and a package substrate using water.

본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the technical idea of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상은 패키지 기판 상에 물을 도팅하는 단계; 상기 패키지 기판 상에 하나 이상의 반도체 칩을 부착하여 칩 적층 구조체를 형성하는 단계; 상기 칩 적층 구조체 및 상기 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 형성하는 단계; 베이크 공정을 수행하는 단계; 상기 패키지 기판의 상면, 상기 칩 적층 구조체 및 상기 본딩 와이어를 덮는 몰딩층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above-described problem, the technical idea of the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor package, characterized by including the steps of: dotting water on a package substrate; attaching one or more semiconductor chips on the package substrate to form a chip stack structure; forming bonding wires electrically connecting the chip stack structure and the package substrate; performing a baking process; and forming a molding layer covering the upper surface of the package substrate, the chip stack structure, and the bonding wires.

또한, 본 발명의 기술적 사상은 패키지 기판; 상기 패키지 기판의 상면에 순차적으로 적층된 복수의 반도체 칩을 포함하는 칩 적층 구조체; 상기 칩 적층 구조체 및 상기 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어; 및 상기 패키지 기판의 상면, 상기 칩 적층 구조체 및 상기 본딩 와이어를 덮는 몰딩층을 포함하되, 상기 몰딩층은 상기 패키지 기판과 상기 반도체 칩 사이의 제1 갭 및 상기 복수의 반도체 칩 중에서 인접한 두 개의 반도체 칩 사이의 제2 갭을 채우는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.In addition, the technical idea of the present invention provides a semiconductor package including a package substrate; a chip stack structure including a plurality of semiconductor chips sequentially stacked on an upper surface of the package substrate; bonding wires electrically connecting the chip stack structure and the package substrate; and a molding layer covering the upper surface of the package substrate, the chip stack structure, and the bonding wires, wherein the molding layer fills a first gap between the package substrate and the semiconductor chips and a second gap between two adjacent semiconductor chips among the plurality of semiconductor chips.

본 개시의 예시적인 실시예들에 따르면, 물을 이용하여 반도체 칩 및 패키지 기판을 접합함으로써, 다이 어태치 필름을 사용하지 않으므로 반도체 패키지의 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to exemplary embodiments of the present disclosure, by bonding a semiconductor chip and a package substrate using water, a die attach film is not used, thereby reducing the production cost of a semiconductor package.

본 개시의 예시적인 실시예들에 따르면, 물을 이용하여 반도체 칩 및 패키지 기판을 접합함으로써, 다이 어태치 필름을 사용하지 않으므로 반도체 패키지의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to exemplary embodiments of the present disclosure, by bonding a semiconductor chip and a package substrate using water, there is an effect of improving the productivity of a semiconductor package without using a die attach film.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 EX1 부분을 확대한 도면이다.
도 4 내지 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면들이다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a semiconductor package according to one embodiment of the present disclosure.
FIG. 2 is a schematic drawing of a semiconductor package according to one embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is an enlarged drawing of the EX1 portion of Figure 2.
FIGS. 4 to 10 are drawings schematically illustrating a method for manufacturing a semiconductor package according to one embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions thereof are omitted.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 간략하게 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic drawing of a semiconductor package according to one embodiment of the present disclosure.

도 2는 도 1의 EX1 부분을 확대한 도면이다.Figure 2 is an enlarged drawing of the EX1 portion of Figure 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)는 칩 적층 구조체(110), 본딩 와이어(121), 패키지 기판(130), 몰딩층(140) 및 연결 범프(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a semiconductor package (100) according to one embodiment of the present disclosure may include a chip stack structure (110), a bonding wire (121), a package substrate (130), a molding layer (140), and a connecting bump (150).

예시적인 실시예들에서, 패키지 기판(130)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다. 예를 들어, 패키지 기판(130)은 앙면 인쇄회로기판(double-sided Printed circuit Board)일 수 있다. 예를 들어, 패키지 기판(130)은 멀티 레이어 인쇄회로기판(multi-layer Printed circuit Board)일 수 있다. 패키지 기판(130)이 멀티 레이어 인쇄회로기판인 경우, 패키지 기판(130)의 하면, 상면, 및 내부에는 각각 배선 레이어가 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 예를 들어, 패키지 기판(130)은 플렉서블 기판, 테이프 기판일 수도 있다.In exemplary embodiments, the package substrate (130) may be a Printed Circuit Board (PCB). For example, the package substrate (130) may be a double-sided Printed circuit Board. For example, the package substrate (130) may be a multi-layer Printed circuit Board. When the package substrate (130) is a multi-layer Printed circuit Board, wiring layers may be arranged on the lower surface, upper surface, and interior of the package substrate (130), respectively. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the package substrate (130) may be a flexible substrate or a tape substrate.

패키지 기판(130)은 패키지 기판(130)의 상면 상에 배치된 상부 기판 패드(131)를 포함할 수 있다. 상부 기판 패드(131)는 패키지 기판(130) 내에 매립될 수 있다. 상부 기판 패드(131)의 상면은 패키지 기판(130)의 상면과 동일 평면(co-planar)을 이룰 수 있다. 패키지 기판(130)은 패키지 기판(130)의 하면 상에 배치된 하부 기판 패드(132)를 포함할 수 있다. 하부 기판 패드(132)는 패키지 기판(130) 내에 매립될 수 있다. 하부 기판 패드(132)의 하면은 패키지 기판(130)의 하면과 동일 평면(co-planar)을 이룰 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 상부 기판 패드(131) 및 하부 기판 패드(132)는 각각 패키지 기판(130)의 상면 및 하면에서 돌출되도록 배치될 수도 있다.The package substrate (130) may include an upper substrate pad (131) disposed on an upper surface of the package substrate (130). The upper substrate pad (131) may be embedded in the package substrate (130). An upper surface of the upper substrate pad (131) may be coplanar with an upper surface of the package substrate (130). The package substrate (130) may include a lower substrate pad (132) disposed on a lower surface of the package substrate (130). The lower substrate pad (132) may be embedded in the package substrate (130). An lower surface of the lower substrate pad (132) may be coplanar with an upper surface of the package substrate (130). However, the present invention is not limited thereto, and the upper substrate pad (131) and the lower substrate pad (132) may be disposed to protrude from an upper surface and a lower surface of the package substrate (130), respectively.

하부 기판 패드(132) 상에는 외부 장치와 반도체 패키지(100)를 전기적으로 연결하도록 구성된 연결 범프(150)가 배치될 수 있다. 이때, 연결 범프(150)는 솔더 볼일 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 연결 범프(150)는 필라와 솔더를 포함하는 구조를 가질 수도 있다. 이때, 연결 범프(150)는 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 및 주석(Sb) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. A connection bump (150) configured to electrically connect an external device and a semiconductor package (100) may be arranged on the lower substrate pad (132). At this time, the connection bump (150) may be a solder ball. However, the present invention is not limited thereto, and the connection bump (150) may have a structure including a pillar and solder. At this time, the connection bump (150) may include at least one of copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), and tin (Sb).

예시적인 실시예들에서, 패키지 기판(130)은 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 패키지 기판(130)은 FR4(Flame Retardant 4), 사관능성 에폭시(Tetrafunctional epoxy), 폴리페닐렌 에테르(Polyphenylene ether), 에폭시/폴리페닐렌 옥사이드(Epoxy/polyphenylene oxide), BT(Bismaleimide triazine), 써마운트(Thermount), 시아네이트 에스터(Cyanate ester), 폴리이미드(Polyimide) 및 액정 고분자(Liquid crystal polymer) 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. In exemplary embodiments, the package substrate (130) may be formed of at least one material selected from a phenol resin, an epoxy resin, and a polyimide. For example, the package substrate (130) may include at least one material selected from a flame retardant 4 (FR4), a tetrafunctional epoxy, a polyphenylene ether, an epoxy/polyphenylene oxide, a bismaleimide triazine (BT), a thermount, a cyanate ester, a polyimide, and a liquid crystal polymer.

패키지 기판(130) 내에는 도전층(미도시)이 배치될 수 있다. 도전층은 상부 기판 패드(131) 및 하부 기판 패드(132)를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한 도전층, 하부 기판 패드(132) 및 연결 범프(150)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 상부 기판 패드(131) 및 하부 기판 패드(132) 및 도전층은 구리, 니켈 등의 금속을 포함할 수 있다. A conductive layer (not shown) may be placed within the package substrate (130). The conductive layer may electrically connect the upper substrate pad (131) and the lower substrate pad (132). In addition, the conductive layer, the lower substrate pad (132), and the connection bump (150) may be electrically connected. At this time, the upper substrate pad (131), the lower substrate pad (132), and the conductive layer may include a metal such as copper or nickel.

칩 적층 구조체(110)는 패키지 기판(130) 상에 수직 방향으로 적층된 하나 이상의 반도체 칩(111)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 칩 적층 구조체(110)가 수직 방향으로 적층된 4 개의 반도체 칩(111)을 포함하는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 칩 적층 구조체(110)는 1 개 내지 3 개의 반도체 칩을 포함할 수 있고, 또는 5개 이상의 반도체 칩을 포함할 수도 있다.The chip stack structure (110) may include one or more semiconductor chips (111) that are vertically stacked on a package substrate (130). Although the chip stack structure (110) is illustrated in this specification as including four semiconductor chips (111) that are vertically stacked, it is not limited thereto. For example, the chip stack structure (110) may include one to three semiconductor chips, or may include five or more semiconductor chips.

칩 적층 구조체(110)는 제1 반도체 칩(111a), 제2 반도체 칩(111b), 제3 반도체 칩(111c) 및 제4 반도체 칩(111d)을 포함할 수 있다. 칩 적층 구조체(110)에 포함된 복수의 반도체 칩(111)은 수평 방향으로 순차적으로 오프셋(offset)되어 적층될 수 있다. 즉, 복수의 반도체 칩(111)은 계단식으로 적층될 수 있다. The chip stack structure (110) may include a first semiconductor chip (111a), a second semiconductor chip (111b), a third semiconductor chip (111c), and a fourth semiconductor chip (111d). The plurality of semiconductor chips (111) included in the chip stack structure (110) may be sequentially offset and stacked in a horizontal direction. That is, the plurality of semiconductor chips (111) may be stacked in a stepwise manner.

예를 들어, 패키지 기판(130) 상에 제1 반도체 칩(111a)이 적층되고, 제2 반도체 칩(111b)은 일부분이 제1 반도체 칩(111a)으로부터 수평 방향으로 돌출되도록 제1 반도체 칩(111a) 상에 적층될 수 있다. 또한, 제3 반도체 칩(111c)은 일부분이 제2 반도체 칩(111b)으로부터 수평 방향으로 돌출되도록 제2 반도체 칩(111b) 상에 적층될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 복수의 반도체 칩(111)은 수직 방향으로 오버랩되도록 적층될 수도 있다. 또한 복수의 반도체 칩(111)은 지그재그 형태로 배치될 수도 있다.For example, a first semiconductor chip (111a) may be stacked on a package substrate (130), and a second semiconductor chip (111b) may be stacked on the first semiconductor chip (111a) such that a portion thereof protrudes horizontally from the first semiconductor chip (111a). In addition, a third semiconductor chip (111c) may be stacked on the second semiconductor chip (111b) such that a portion thereof protrudes horizontally from the second semiconductor chip (111b). However, the present invention is not limited thereto, and a plurality of semiconductor chips (111) may be stacked such that they overlap in a vertical direction. In addition, a plurality of semiconductor chips (111) may be arranged in a zigzag shape.

반도체 칩(111)은 반도체 기판을 포함할 수 있다. 반도체 기판은 예를 들면, 실리콘(Si, silicon)을 포함할 수 있다. 또는 반도체 기판은 저머늄(Ge, germanium)과 같은 반도체 원소, 또는 SiC (silicon carbide), GaAs(gallium arsenide), InAs (indium arsenide), 및 InP (indium phosphide)와 같은 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 또는 반도체 기판은 SOI (silicon on insulator) 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 반도체 기판은 BOX 층(buried oxide layer)을 포함할 수 있다. 반도체 기판은 도전 영역, 예를 들면 불순물이 도핑된 웰 (well)을 포함할 수 있다. 반도체 기판은 STI (shallow trench isolation) 구조와 같은 다양한 소자분리 구조를 가질 수 있다. 반도체 기판은 활성면과 상기 활성면에 반대되는 비활성면을 가질 수 있다. The semiconductor chip (111) may include a semiconductor substrate. The semiconductor substrate may include, for example, silicon (Si). Alternatively, the semiconductor substrate may include a semiconductor element such as germanium (Ge), or a compound semiconductor such as silicon carbide (SiC), gallium arsenide (GaAs), indium arsenide (InAs), and indium phosphide (InP). Alternatively, the semiconductor substrate may have a silicon on insulator (SOI) structure. For example, the semiconductor substrate may include a buried oxide layer (BOX layer). The semiconductor substrate may include a conductive region, for example, a well doped with impurities. The semiconductor substrate may have various device isolation structures such as a shallow trench isolation (STI) structure. The semiconductor substrate may have an active surface and an inactive surface opposite to the active surface.

복수의 반도체 칩(111)은 상기 활성면에 다양한 종류의 복수의 개별 소자 (individual devices)를 포함하는 반도체 소자가 형성될 수 있다. 상기 복수의 개별 소자는 다양한 미세 전자 소자 (microelectronic devices), 예를 들면 CMOS 트랜지스터 (complementary metal-insulator-semiconductor transistor) 등과 같은 MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor), 시스템 LSI (large scale integration), CIS (CMOS imaging sensor) 등과 같은 이미지 센서, MEMS (micro-electro-mechanical system), 능동 소자, 수동 소자 등을 포함할 수 있다. 상기 복수의 개별 소자는 반도체 기판의 상기 도전 영역에 전기적으로 연결될 수 있다. 반도체 소자는 상기 복수의 개별 소자 중 적어도 2개, 또는 상기 복수의 개별 소자와 반도체 기판의 상기 도전 영역을 전기적으로 연결하는 도전성 배선 또는 도전성 플러그를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 개별 소자는 각각 절연막에 의하여 이웃하는 다른 개별 소자들과 전기적으로 분리될 수 있다.A plurality of semiconductor chips (111) may be formed with semiconductor devices including various types of a plurality of individual devices on the active surface. The plurality of individual devices may include various microelectronic devices, for example, a MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) such as a CMOS transistor (complementary metal-insulator-semiconductor transistor), a system LSI (large scale integration), an image sensor such as a CIS (CMOS imaging sensor), a MEMS (micro-electro-mechanical system), an active device, a passive device, etc. The plurality of individual devices may be electrically connected to the conductive region of the semiconductor substrate. The semiconductor device may further include a conductive wire or a conductive plug electrically connecting at least two of the plurality of individual devices, or the plurality of individual devices and the conductive region of the semiconductor substrate. In addition, the plurality of individual devices may be electrically separated from other neighboring individual devices by an insulating film, respectively.

예시적인 실시예들에서, 칩 적층 구조체(110)에 포함된 복수의 반도체 칩(111)은 동종의 반도체 칩일 수 있다. 예를 들면, 복수의 반도체 칩(111)은 메모리 반도체 칩일 수 있다. 상기 메모리 칩은, 예를 들면 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 반도체 칩이거나, PRAM(Phase-change Random Access Memory), MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory), FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 또는 RRAM(Resistive Random Access Memory)과 같은 비휘발성 메모리 반도체 칩일 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 복수의 반도체 칩(111)은 플래시 메모리(flash memory), 예를 들어 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory)일 수 있다. In exemplary embodiments, the plurality of semiconductor chips (111) included in the chip stack structure (110) may be semiconductor chips of the same type. For example, the plurality of semiconductor chips (111) may be memory semiconductor chips. The memory chip may be a volatile memory semiconductor chip, such as, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or an SRAM (Static Random Access Memory), or a nonvolatile memory semiconductor chip, such as a PRAM (Phase-change Random Access Memory), an MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory), a FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory), or an RRAM (Resistive Random Access Memory). In some exemplary embodiments, the plurality of semiconductor chips (111) may be a flash memory, for example, a NAND flash memory.

다른 예시적인 실시예들에서, 칩 적층 구조체(110)에 포함된 복수의 반도체 칩(111)은 서로 다른 종류의 반도체 칩들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 반도체 칩(111) 중 일부의 반도체 칩은 로직 칩이고, 복수의 반도체 칩(111) 중 다른 일부의 반도체 칩은 메모리 칩일 수 있다. 예를 들면, 상기 로직 칩은 중앙 처리 장치(CPU) 칩, 그래픽 처리 장치(GPU) 칩, 또는 어플리케이션 프로세서(AP) 칩일 수 있다.In other exemplary embodiments, the plurality of semiconductor chips (111) included in the chip stack structure (110) may include different types of semiconductor chips. For example, some of the semiconductor chips among the plurality of semiconductor chips (111) may be logic chips, and other some of the semiconductor chips among the plurality of semiconductor chips (111) may be memory chips. For example, the logic chip may be a central processing unit (CPU) chip, a graphics processing unit (GPU) chip, or an application processor (AP) chip.

예시적인 실시예들에서, 복수의 반도체 칩(111)은 상호 동일한 치수(dimension)를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 반도체 칩(111)의 가로 폭, 세로 폭, 및 두께는 서로 동일할 수 있다.In exemplary embodiments, the plurality of semiconductor chips (111) may have the same dimensions. For example, the horizontal width, vertical width, and thickness of the plurality of semiconductor chips (111) may be the same.

예시적인 실시예들에서, 본 개시의 반도체 패키지(100)는 본딩 패드(123)를 포함할 수 있다. 본딩 패드(123)는 복수의 반도체 칩(111)의 노출 영역 상에 각각 배치될 수 있다. 이때, 복수의 반도체 칩(111)의 노출 영역이란, 반도체 칩(111)의 상면 중에서 다른 반도체 칩(111)에 의해 덮이지 않는 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체 칩(111a)의 상면 중에서 제2 반도체 칩(111b)에 덮이지 않는 노출 영역에 본딩 패드(123)가 배치될 수 있다. In exemplary embodiments, the semiconductor package (100) of the present disclosure may include a bonding pad (123). The bonding pad (123) may be respectively arranged on an exposed area of a plurality of semiconductor chips (111). At this time, the exposed area of the plurality of semiconductor chips (111) may be defined as an area of the upper surface of the semiconductor chip (111) that is not covered by another semiconductor chip (111). For example, the bonding pad (123) may be arranged on an exposed area of the upper surface of a first semiconductor chip (111a) that is not covered by a second semiconductor chip (111b).

예시적인 실시예들에서, 본딩 와이어(121)는 칩 적층 구조체(110)의 일측에 형성될 수 있다. 본딩 와이어(121)는 복수의 본딩 패드(123)를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 본딩 와이어(121)는, 패키지 기판(130) 및 본딩 패드(123)를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 본딩 와이어(121)는 상부 기판 패드(131) 및 복수의 본딩 패드(123) 중 어느 하나를 전기적으로 연결할 수 있다.In exemplary embodiments, a bonding wire (121) may be formed on one side of the chip stack structure (110). The bonding wire (121) may electrically connect a plurality of bonding pads (123). In addition, the bonding wire (121) may electrically connect a package substrate (130) and the bonding pads (123). For example, the bonding wire (121) may electrically connect an upper substrate pad (131) and one of the plurality of bonding pads (123).

예시적인 실시예들에서, 본 개시의 반도체 패키지(100)는 패키지 기판(130) 상에 마련된 칩 적층 구조체(110)를 덮는 몰딩층(140)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몰딩층(140)은 패키지 기판(130)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 몰딩층(140)은 칩 적층 구조체(110)에 포함된 복수의 반도체 칩(111)의 측면 및 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 몰딩층(140)은 복수의 본딩 패드(123) 및 본딩 와이어(121)를 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 몰딩층(140)은 절연성 수지 또는 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound, EMC)를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the semiconductor package (100) of the present disclosure may include a molding layer (140) covering a chip stack structure (110) provided on a package substrate (130). For example, the molding layer (140) may be formed to cover an upper surface of the package substrate (130). In addition, the molding layer (140) may be formed to cover side surfaces and upper surfaces of a plurality of semiconductor chips (111) included in the chip stack structure (110). In addition, the molding layer (140) may be formed to cover a plurality of bonding pads (123) and bonding wires (121). In this case, the molding layer (140) may include an insulating resin or an epoxy molding compound (EMC).

예시적인 실시예들에서, 몰딩층(140)은 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)을 채우도록 형성될 수 있다. 제1 갭(G1)은 패키지 기판(130) 및 제1 반도체 칩(111a) 사이의 공간일 수 있다. 이때, 제1 반도체 칩(111a)은 복수의 반도체 칩(111) 중에서 최하단에 배치된 반도체 칩을 의미할 수 있다. 제2 갭(G2)은 서로 인접한 두 개의 반도체 칩 사이의 공간일 수 있다. 예를 들어, 제2 갭(G2)은 제1 반도체 칩(111a)과 제1 반도체 칩(111a) 상에 배치된 제2 반도체 칩(111b) 사이의 공간일 수 있다. 이때, 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)의 크기는 동일할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In exemplary embodiments, the molding layer (140) may be formed to fill a first gap (G 1 ) and a second gap (G 2 ). The first gap (G 1 ) may be a space between the package substrate (130) and the first semiconductor chip (111a). At this time, the first semiconductor chip (111a) may mean a semiconductor chip positioned at the bottom among a plurality of semiconductor chips (111). The second gap (G 2 ) may be a space between two adjacent semiconductor chips. For example, the second gap (G 2 ) may be a space between the first semiconductor chip (111a) and a second semiconductor chip (111b) positioned on the first semiconductor chip (111a). At this time, the sizes of the first gap (G 1 ) and the second gap (G 2 ) may be the same, but are not limited thereto.

제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)은 본 개시의 반도체 패키지(100)의 제조방법에 따라 형성되는 공간일 수 있다. 본 개시의 반도체 패키지(100)의 제조방법은 물을 이용하여 패키지 기판(130) 상에 반도체 칩(111)을 부착할 수 있다. 또한, 반도체 패키지(100)의 제조방법은 물을 이용하여 복수의 반도체 칩(111)을 서로 부착하여 칩 적층 구조체(110)를 형성할 수 있다.The first gap (G 1 ) and the second gap (G 2 ) may be spaces formed according to a method for manufacturing a semiconductor package (100) of the present disclosure. The method for manufacturing a semiconductor package (100) of the present disclosure may attach a semiconductor chip (111) onto a package substrate (130) using water. In addition, the method for manufacturing a semiconductor package (100) may attach a plurality of semiconductor chips (111) to each other using water to form a chip stack structure (110).

종래에는 다이 어태치 필름(die attach film)과 같은 접착 부재를 이용하여 패키지 기판과 복수의 반도체 칩을 접착하였다. 본 개시의 반도체 패키지(100)는 다이 어태치 필름을 이용하지 않고, 물을 이용하여 패키지 기판(130) 및 복수의 반도체 칩(111)을 접착함으로써, 반도체 패키지(100)의 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 반도체 패키지의 재료비 중 상당 부분(예를 들어, 약 44 %)을 차지하는 다이 어태치 필름을 이용하지 않으므로 재료비를 절약할 수 있는 효과가 있다. 또한, 다이 어태치 필름을 이용하지 않으므로 큐어(cure) 공정이 생략되어, 반도체 패키지(100)의 생산성이 향상되는 효과가 있다. 본 개시의 반도체 패키지(100)의 제조방법은 이하 자세히 설명한다.In the past, a package substrate and a plurality of semiconductor chips were bonded using an adhesive material such as a die attach film. The semiconductor package (100) of the present disclosure bonds the package substrate (130) and the plurality of semiconductor chips (111) using water without using a die attach film, thereby reducing the production cost of the semiconductor package (100). Since the die attach film, which accounts for a significant portion (for example, about 44%) of the material cost of the semiconductor package, is not used, the material cost can be saved. In addition, since the die attach film is not used, the cure process is omitted, thereby improving the productivity of the semiconductor package (100). A method for manufacturing the semiconductor package (100) of the present disclosure will be described in detail below.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a semiconductor package according to one embodiment of the present disclosure.

도 4 내지 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면들이다.FIGS. 4 to 10 are drawings schematically illustrating a method for manufacturing a semiconductor package according to one embodiment of the present disclosure.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)의 제조방법은 패키지 기판(130) 상에 물(W)을 도팅하는 단계를 포함할 수 있다(S301). 도팅 장치(200)를 이용하여 패키지 기판(130) 상에 칩 적층 구조체(110, 도 1 참조)가 형성될 위치에 물(W)을 공급할 수 있다. 예를 들어, 도팅 장치(200)를 이용하여 패키지 기판(130) 상에 제1 반도체 칩(111a, 도 5 참조)이 부착될 위치에 물(W)을 공급할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, a method for manufacturing a semiconductor package (100) according to an embodiment of the present disclosure may include a step of dotting water (W) on a package substrate (130) (S301). The water (W) may be supplied to a position where a chip stack structure (110, see FIG. 1) is to be formed on the package substrate (130) using a dotting device (200). For example, the water (W) may be supplied to a position where a first semiconductor chip (111a, see FIG. 5) is to be attached on the package substrate (130) using the dotting device (200).

도 3 및 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)의 제조방법은 패키지 기판(130) 상에 칩 적층 구조체(110)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다(S302).Referring to FIGS. 3 and 5 to 7, a method for manufacturing a semiconductor package (100) according to one embodiment of the present disclosure may include a step of forming a chip stack structure (110) on a package substrate (130) (S302).

구체적으로 도 5를 참조하면, 패키지 기판(130) 상에 제1 반도체 칩(111a)을 부착할 수 있다. 제1 반도체 칩(111a)은 패키지 기판(130) 상에 물(W)이 도팅된 위치에 부착될 수 있다. 이때, 제1 반도체 칩(111a)을 패키지 기판(130)에 부착시키는 공정은 상온에서 이루어질 수 있다.Specifically, referring to FIG. 5, a first semiconductor chip (111a) can be attached on a package substrate (130). The first semiconductor chip (111a) can be attached to a location where water (W) is dotted on the package substrate (130). At this time, the process of attaching the first semiconductor chip (111a) to the package substrate (130) can be performed at room temperature.

도 6을 참조하면, 패키지 기판(130) 상에 도팅된 물(W)이 접착층(112)을 형성할 수 있다. 접착층(112)은 제1 반도체 칩(111a)을 패키지 기판(130) 상에 고정시킬 수 있다. 접착층(112)은 물의 부착력을 이용하여 제1 반도체 칩(111a)을 패키지 기판(130) 상에 고정시킬 수 있다. 구체적으로 접착층(112)은 물과 다른 분자가 서로 잡아당기는 힘을 이용하여 제1 반도체 칩(111a)을 패키지 기판(130) 상에 고정시킬 수 있다. Referring to FIG. 6, water (W) dotted on a package substrate (130) can form an adhesive layer (112). The adhesive layer (112) can fix the first semiconductor chip (111a) on the package substrate (130). The adhesive layer (112) can fix the first semiconductor chip (111a) on the package substrate (130) by utilizing the adhesive force of water. Specifically, the adhesive layer (112) can fix the first semiconductor chip (111a) on the package substrate (130) by utilizing the force of water and other molecules attracting each other.

예시적인 실시예들에서, 본 개시의 반도체 패키지(100)의 제조방법은 물을 접착층(112)으로 이용하여 패키지 기판(130) 상에 제1 반도체 칩(111a)을 고정시키므로, 다이 어태치 필름의 큐어(cure) 공정이 생략될 수 있다. 따라서 반도체 패키지(100)의 생산성이 향상되는 효과가 있다.In exemplary embodiments, the method for manufacturing a semiconductor package (100) of the present disclosure uses water as an adhesive layer (112) to fix a first semiconductor chip (111a) on a package substrate (130), so that a cure process of a die attach film can be omitted. Accordingly, there is an effect of improving the productivity of the semiconductor package (100).

도 7을 참조하면, 패키지 기판(130) 상에 칩 적층 구조체(110)를 형성할 수 있다. 물을 도팅하는 단계 및 반도체 칩(111)을 부착하는 단계를 반복 수행하여 패키지 기판(130) 상에 칩 적층 구조체(110)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, a chip stack structure (110) can be formed on a package substrate (130). The step of dotting water and the step of attaching a semiconductor chip (111) can be repeatedly performed to form a chip stack structure (110) on the package substrate (130).

예를 들어, 제1 반도체 칩(111a) 상에 물을 도팅하고, 제2 반도체 칩(111b)을 제1 반도체 칩(111a) 상에 부착할 수 있다. 상기 물을 접착층(112)으로 하여 제2 반도체 칩(111b)은 제1 반도체 칩(111a) 상에 고정될 수 있다. 또한, 제2 반도체 칩(111b) 상에 물을 도팅하고, 제3 반도체 칩(111c)을 제2 반도체 칩(111b) 상에 부착할 수 있다. 상기 물을 접착층(112)으로 하여 제3 반도체 칩(111c)은 제2 반도체 칩(111b) 상에 고정될 수 있다. 또한, 제3 반도체 칩(111c) 상에 물을 도팅하고, 제4 반도체 칩(111d)을 제3 반도체 칩(111c) 상에 부착할 수 있다. 상기 물을 접착층(112)으로 하여 제4 반도체 칩(111d)은 제3 반도체 칩(111c) 상에 고정될 수 있다. 접착층(112)은 물의 부착력을 이용하여 복수의 반도체 칩(111)을 각각 고정할 수 있다.For example, water may be dotted onto a first semiconductor chip (111a), and a second semiconductor chip (111b) may be attached onto the first semiconductor chip (111a). The second semiconductor chip (111b) may be fixed onto the first semiconductor chip (111a) using the water as an adhesive layer (112). In addition, water may be dotted onto the second semiconductor chip (111b), and a third semiconductor chip (111c) may be attached onto the second semiconductor chip (111b). The third semiconductor chip (111c) may be fixed onto the second semiconductor chip (111b) using the water as an adhesive layer (112). In addition, water may be dotted onto the third semiconductor chip (111c), and a fourth semiconductor chip (111d) may be attached onto the third semiconductor chip (111c). The fourth semiconductor chip (111d) can be fixed on the third semiconductor chip (111c) using the water as an adhesive layer (112). The adhesive layer (112) can fix a plurality of semiconductor chips (111) by utilizing the adhesive force of water.

이때, 복수의 반도체 칩(111)은 서로 수평 방향으로 오프셋되어 적층될 수도 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 복수의 반도체 칩(111)은 수직 방향으로 오버랩되도록 적층될 수도 있다. 또한 복수의 반도체 칩(111)은 지그재그 형태로 배치될 수도 있다.At this time, the plurality of semiconductor chips (111) may be stacked so as to be offset from each other in the horizontal direction. However, the present invention is not limited thereto, and the plurality of semiconductor chips (111) may be stacked so as to overlap in the vertical direction. In addition, the plurality of semiconductor chips (111) may be arranged in a zigzag shape.

도 3 및 도 8을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)의 제조방법은 본딩 와이어(121)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본딩 와이어(121)는 칩 적층 구조체(110) 및 패키지 기판(130)을 전기적으로 연결할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 8, a method for manufacturing a semiconductor package (100) according to one embodiment of the present disclosure may include a step of forming a bonding wire (121). The bonding wire (121) may electrically connect a chip stack structure (110) and a package substrate (130).

예시적인 실시예들에서, 복수의 반도체 칩(111)의 노출 영역에 복수의 본딩 패드(123)를 각각 배치하고, 본딩 와이어(121)는 복수의 본딩 패드(123)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 복수의 반도체 칩(111)의 노출 영역이란, 반도체 칩(111)의 상면 중에서 다른 반도체 칩(111)에 의해 덮이지 않는 영역으로 정의될 수 있다.In exemplary embodiments, a plurality of bonding pads (123) are respectively arranged on the exposed areas of a plurality of semiconductor chips (111), and the bonding wires (121) can electrically connect the plurality of bonding pads (123). At this time, the exposed areas of the plurality of semiconductor chips (111) can be defined as areas of the upper surfaces of the semiconductor chips (111) that are not covered by other semiconductor chips (111).

본딩 와이어(121)는 칩 적층 구조체(110)의 일측에 형성될 수 있다. 또한, 본딩 와이어(121)는, 패키지 기판(130) 및 본딩 패드(123)를 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 본딩 와이어(121)는 상부 기판 패드(131) 및 복수의 본딩 패드(123) 중 어느 하나를 전기적으로 연결할 수 있다.The bonding wire (121) may be formed on one side of the chip stack structure (110). In addition, the bonding wire (121) may electrically connect the package substrate (130) and the bonding pad (123). For example, the bonding wire (121) may electrically connect the upper substrate pad (131) and one of the plurality of bonding pads (123).

예시적인 실시예들에서, 본딩 와이어(121)를 형성하는 단계는, 칩 적층 구조체(110)를 형성하는 단계와 인라인(inline)으로 진행될 수 있다. 물을 이용하여 접착층(112)을 형성하므로, 공정 불량을 막기 위해서 본딩 와이어(121)를 형성하는 단계 및 칩 적층 구조체(110)를 형성하는 단계가 하나의 라인으로 연결될 수 있다.In exemplary embodiments, the step of forming the bonding wire (121) may be performed inline with the step of forming the chip stack structure (110). Since the adhesive layer (112) is formed using water, the step of forming the bonding wire (121) and the step of forming the chip stack structure (110) may be connected in one line to prevent process defects.

도 3 및 도 9를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)의 제조방법은 베이크(bake) 공정 단계를 포함할 수 있다(S304). 베이크 공정에 의하여 접착층(112)이 제거될 수 있다. 베이크 공정에 의하여 접착층(112)은 모두 증발될 수 있다. 이때, 베이크 공정은 약 125 ℃에서 수행될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. Referring to FIG. 3 and FIG. 9, a method for manufacturing a semiconductor package (100) according to an embodiment of the present disclosure may include a bake process step (S304). The adhesive layer (112) may be removed by the bake process. The adhesive layer (112) may be completely evaporated by the bake process. At this time, the bake process may be performed at about 125° C., but is not limited thereto.

예시적인 실시예들에서, 접착층(112)이 제거됨에 따라 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)이 형성될 수 있다. 제1 갭(G1)은 패키지 기판(130) 및 제1 반도체 칩(111a) 사이의 공간일 수 있다. 이때, 제1 반도체 칩(111a)은 복수의 반도체 칩(111) 중에서 최하단에 배치된 반도체 칩을 의미할 수 있다. 제2 갭(G2)은 서로 인접한 두 개의 반도체 칩 사이의 공간일 수 있다. 예를 들어, 제2 갭(G2)은 제1 반도체 칩(111a)과 제1 반도체 칩(111a) 상에 배치된 제2 반도체 칩(111b) 사이의 공간일 수 있다.In exemplary embodiments, a first gap (G 1 ) and a second gap (G 2 ) may be formed as the adhesive layer (112) is removed. The first gap (G 1 ) may be a space between the package substrate (130) and the first semiconductor chip (111a). In this case, the first semiconductor chip (111a) may mean a semiconductor chip positioned at the bottom among a plurality of semiconductor chips (111). The second gap (G 2 ) may be a space between two adjacent semiconductor chips. For example, the second gap (G 2 ) may be a space between the first semiconductor chip (111a) and a second semiconductor chip (111b) positioned on the first semiconductor chip (111a).

본딩 와이어(121)가 복수의 반도체 칩(111) 및 패키지 기판(130)을 연결하고, 직후 몰딩층을 형성하는 단계에서 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)을 채우므로 칩 적층 구조체(110)는 안정적으로 유지될 수 있다.Since the bonding wire (121) connects a plurality of semiconductor chips (111) and a package substrate (130), and fills the first gap (G 1 ) and the second gap (G 2 ) in the step of forming a molding layer immediately thereafter, the chip stack structure (110) can be stably maintained.

도 3 및 도 10을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)의 제조방법은 몰딩층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다(S305).Referring to FIG. 3 and FIG. 10, a method for manufacturing a semiconductor package (100) according to one embodiment of the present disclosure may include a step of forming a molding layer (S305).

몰딩층(140)은 패키지 기판(130) 및 칩 적층 구조체(110)를 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰딩층(140)은 패키지 기판(130)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 몰딩층(140)은 칩 적층 구조체(110)에 포함된 복수의 반도체 칩(111)의 측면 및 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 몰딩층(140)은 복수의 본딩 패드(123) 및 본딩 와이어(121)를 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 몰딩층(140)은 절연성 수지 또는 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound, EMC)를 포함할 수 있다.The molding layer (140) may be formed to cover the package substrate (130) and the chip stack structure (110). For example, the molding layer (140) may be formed to cover the upper surface of the package substrate (130). The molding layer (140) may be formed to cover the side surfaces and upper surfaces of a plurality of semiconductor chips (111) included in the chip stack structure (110). In addition, the molding layer (140) may be formed to cover a plurality of bonding pads (123) and bonding wires (121). At this time, the molding layer (140) may include an insulating resin or an epoxy molding compound (EMC).

예시적인 실시예들에서, 몰딩층(140)은 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)을 채우도록 형성될 수 있다. 몰딩층(140)이 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)을 채움으로써, 본 개시의 반도체 패키지(100)의 구조적 안정성이 증가할 수 있다. 예를 들어, 몰딩층(140)은 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)에 보이드가 발생하지 않도록 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2) 완전히 채울 수 있다.In exemplary embodiments, the molding layer (140) may be formed to fill the first gap (G 1 ) and the second gap (G 2 ). By filling the first gap (G 1 ) and the second gap (G 2 ), the structural stability of the semiconductor package (100) of the present disclosure may be increased. For example, the molding layer (140) may completely fill the first gap (G 1 ) and the second gap (G 2 ) so that no voids are generated in the first gap (G 1 ) and the second gap (G 2 ).

몰딩층(140)을 형성하는 방법은 칩 적층 구조체(110)의 형태를 유지시키면서 진행할 수 있다. 이때, 몰딩층(140)을 형성하는 방법은 압축형 몰딩(compress molding)을 이용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 이동형 몰딩(transfer molding)을 이용하여 몰딩층(140)을 형성할 수도 있다.The method of forming the molding layer (140) can be performed while maintaining the shape of the chip stack structure (110). At this time, the method of forming the molding layer (140) can utilize compression molding, but is not limited thereto. For example, the molding layer (140) can be formed using transfer molding.

본 개시의 반도체 패키지(100)의 제조방법은 다이 어태치 필름을 이용하지 않고, 물을 이용하여 패키지 기판(130) 및 복수의 반도체 칩(111)을 접착함으로써, 반도체 패키지(100)의 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 반도체 패키지의 재료비 중 상당 부분(예를 들어, 약 44 %)을 차지하는 다이 어태치 필름을 이용하지 않으므로 재료비를 절약할 수 있는 효과가 있다. 또한, 베이크 공정 과정에서 증발된 접착층(112) 자리를 몰딩층(140)이 채움으로써, 반도체 패키지(100)의 구조적 안정성을 유지할 수 있다.The method for manufacturing a semiconductor package (100) of the present disclosure can reduce the production cost of the semiconductor package (100) by bonding a package substrate (130) and a plurality of semiconductor chips (111) using water without using a die attach film. Since the die attach film, which accounts for a significant portion (for example, about 44%) of the material cost of the semiconductor package, is not used, the material cost can be saved. In addition, since the molding layer (140) fills the space of the adhesive layer (112) evaporated during the baking process, the structural stability of the semiconductor package (100) can be maintained.

다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)의 제조방법은 연결 범프(150)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다(S306).Referring again to FIGS. 1 and 3, a method for manufacturing a semiconductor package (100) according to one embodiment of the present disclosure may include a step of forming a connecting bump (150) (S306).

패키지 기판(130)의 하면 상에 복수의 연결 범프(150)가 배치될 수 있다. 연결 범프(150)는 하부 기판 패드(132) 상에 배치되어 외부 장치와 반도체 패키지(100)를 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 이때, 연결 범프(150)는 솔더 볼일 수 있다.A plurality of connection bumps (150) may be arranged on the lower surface of the package substrate (130). The connection bumps (150) may be arranged on the lower substrate pad (132) and configured to electrically connect an external device and the semiconductor package (100). At this time, the connection bumps (150) may be solder balls.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형상으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, the technical idea of the present invention has 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 the technical idea or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are exemplary in all respects and not restrictive.

100: 반도체 패키지
110: 칩 적층 구조체
111: 반도체 칩
121: 본딩 와이어
130: 패키지 기판
140: 몰딩층
100: Semiconductor Package
110: Chip stack structure
111: Semiconductor Chip
121: Bonding wire
130: Package substrate
140: Molding layer

Claims (10)

패키지 기판 상에 물을 도팅하는 단계;
상기 패키지 기판 상에 하나 이상의 반도체 칩을 부착하여 칩 적층 구조체를 형성하는 단계;
상기 칩 적층 구조체 및 상기 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 형성하는 단계;
베이크 공정을 수행하는 단계;
상기 패키지 기판의 상면, 상기 칩 적층 구조체 및 상기 본딩 와이어를 덮는 몰딩층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
A step of dotting water onto a package substrate;
A step of forming a chip stack structure by attaching one or more semiconductor chips on the package substrate;
A step of forming a bonding wire electrically connecting the chip stack structure and the package substrate;
Step of performing the baking process;
A method for manufacturing a semiconductor package, comprising the step of forming a molding layer covering the upper surface of the package substrate, the chip stack structure, and the bonding wire.
제1항에 있어서,
상기 칩 적층 구조체를 형성하는 단계는,
상기 패키지 기판 상에 도팅된 상기 물이 접착층을 형성하고,
상기 접착층은 상기 패키지 기판에 제1 반도체 칩을 고정하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
In the first paragraph,
The step of forming the above chip stack structure is:
The water dotted on the above package substrate forms an adhesive layer,
A method for manufacturing a semiconductor package, characterized in that the adhesive layer fixes a first semiconductor chip to the package substrate.
제2항에 있어서,
상기 칩 적층 구조체를 형성하는 단계는,
상기 제1 반도체 칩 상에 물을 도팅하는 단계; 및
상기 제1 반도체 칩 상에 도팅된 물을 접착층으로 상기 제1 반도체 칩 상에 제2 반도체 칩을 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
In the second paragraph,
The step of forming the above chip stack structure is:
a step of dotting water onto the first semiconductor chip; and
A method for manufacturing a semiconductor package, characterized by comprising the step of fixing a second semiconductor chip on the first semiconductor chip using water dotted on the first semiconductor chip as an adhesive layer.
제3항에 있어서,
상기 칩 적층 구조체를 형성하는 단계는,
상기 물을 도팅하는 단계 및 상기 반도체 칩을 고정하는 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
In the third paragraph,
The step of forming the above chip stack structure is:
A method for manufacturing a semiconductor package, characterized by repeating the steps of dotting the water and fixing the semiconductor chip.
제1항에 있어서,
상기 칩 적층 구조체를 형성하는 단계는,
상온에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
In the first paragraph,
The step of forming the above chip stack structure is:
A method for manufacturing a semiconductor package, characterized in that the manufacturing process is performed at room temperature.
제1항에 있어서,
상기 칩 적층 구조체를 형성하는 단계 및 상기 본딩 와이어를 형성하는 단계는,
인라인(inline)으로 연결하여 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
In the first paragraph,
The step of forming the chip stack structure and the step of forming the bonding wire are,
A method for manufacturing a semiconductor package, characterized in that it is performed by connecting inline.
제1항에 있어서,
상기 베이크 공정을 수행하는 단계는,
상기 패키지 기판 및 상기 반도체 칩 사이의 제1 갭; 및
상기 반도체 칩 사이의 제2 갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
In the first paragraph,
The step of performing the above baking process is:
a first gap between the package substrate and the semiconductor chip; and
A method for manufacturing a semiconductor package, characterized by forming a second gap between the semiconductor chips.
제7항에 있어서,
상기 몰딩층을 형성하는 단계는,
상기 제1 갭 및 상기 제2 갭을 채우는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
In Article 7,
The step of forming the above molding layer is:
A method for manufacturing a semiconductor package, characterized by filling the first gap and the second gap.
패키지 기판;
상기 패키지 기판의 상면에 순차적으로 적층된 복수의 반도체 칩을 포함하는 칩 적층 구조체;
상기 칩 적층 구조체 및 상기 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어; 및
상기 패키지 기판의 상면, 상기 칩 적층 구조체 및 상기 본딩 와이어를 덮는 몰딩층을 포함하되,
상기 몰딩층은 상기 패키지 기판과 상기 반도체 칩 사이의 제1 갭 및 상기 복수의 반도체 칩 중에서 인접한 두 개의 반도체 칩 사이의 제2 갭을 채우는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
package substrate;
A chip stack structure including a plurality of semiconductor chips sequentially stacked on the upper surface of the package substrate;
Bonding wires electrically connecting the chip stack structure and the package substrate; and
Including a molding layer covering the upper surface of the package substrate, the chip stack structure, and the bonding wire,
A semiconductor package, characterized in that the molding layer fills a first gap between the package substrate and the semiconductor chip and a second gap between two adjacent semiconductor chips among the plurality of semiconductor chips.
제9항에 있어서,
상기 칩 적층 구조체는,
수평 방향으로 오프셋되어 적층된 복수의 반도체 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
In Article 9,
The above chip stack structure is,
A semiconductor package comprising a plurality of semiconductor chips stacked in a horizontally offset manner.
KR1020230110140A 2023-08-22 2023-08-22 Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof Pending KR20250028906A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230110140A KR20250028906A (en) 2023-08-22 2023-08-22 Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230110140A KR20250028906A (en) 2023-08-22 2023-08-22 Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20250028906A true KR20250028906A (en) 2025-03-04

Family

ID=94980421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230110140A Pending KR20250028906A (en) 2023-08-22 2023-08-22 Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20250028906A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9502335B2 (en) Package structure and method for fabricating the same
US8338929B2 (en) Stacked-type chip package structure and fabrication method thereof
TWI524440B (en) Integrated circuit package system with through semiconductor vias and method of manufacture thereof
TWI496270B (en) Semiconductor package and method of manufacture
US20120205800A1 (en) Packaging structure
US11837581B2 (en) Semiconductor package
US20090085225A1 (en) Semiconductor packages having interposers, electronic products employing the same, and methods of manufacturing the same
KR102644598B1 (en) Semiconductor package
US11587859B2 (en) Wiring protection layer on an interposer with a through electrode
US12237309B2 (en) Semiconductor package having pads with stepped structure
US12114427B2 (en) Method for fabricating assemble substrate
US20170294407A1 (en) Passive element package and semiconductor module comprising the same
US20200118972A1 (en) Semiconductor package
US20230029098A1 (en) Semiconductor package
KR20250028906A (en) Semiconductor Package And Manufacturing Methods Thereof
US20230139141A1 (en) Semiconductor package
US20240194642A1 (en) Semiconductor package
US20220278010A1 (en) Semiconductor package including a dummy chip
US20240014164A1 (en) Semiconductor package including an adhesive structure
US20250323196A1 (en) Semiconductor package and method of manufacturing the same
US20250105216A1 (en) Semiconductor package and method of manufacturing the same
TWI447869B (en) Chip stacked package structure and applications thereof
KR20220167977A (en) Semiconductor package
KR20250111802A (en) Semiconductor package and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20230822

PG1501 Laying open of application