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KR20110092867A - Wafer level package and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20110092867A
KR20110092867A KR1020100012536A KR20100012536A KR20110092867A KR 20110092867 A KR20110092867 A KR 20110092867A KR 1020100012536 A KR1020100012536 A KR 1020100012536A KR 20100012536 A KR20100012536 A KR 20100012536A KR 20110092867 A KR20110092867 A KR 20110092867A
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KR
South Korea
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layer
pattern
passivation
redistribution
forming
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Withdrawn
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KR1020100012536A
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Korean (ko)
Inventor
조재호
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
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Publication date
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Abstract

웨이퍼 상에 배치된 본딩 패드를 노출시키는 제1 패시베이션 패턴을 형성하는 단계; 제1 패시베이션 패턴, 본딩 패드 및 웨이퍼의 노출면을 따라 시드 금속층을 형성하는 단계; 시드 금속층 위에 본딩 패드와 접속하는 재배선 금속 패턴을 형성하는 단계; 재배선 금속 패턴이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분의 시드 금속층을 제거하는 단계; 재배선 금속 패턴의 전면부 및 측면부를 감싸는 접착층을 형성하는 단계; 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 선택적으로 노출시키는 단계; 및 노출된 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는 제2 패시베이션층 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.Forming a first passivation pattern exposing a bonding pad disposed on the wafer; Forming a seed metal layer along exposed surfaces of the first passivation pattern, the bonding pads and the wafer; Forming a redistribution metal pattern on the seed metal layer to contact the bonding pads; Removing the seed metal layer except for the portion where the redistribution metal pattern is formed; Forming an adhesive layer surrounding the front and side portions of the redistribution metal pattern; Selectively exposing an edge portion of the redistribution metal pattern; And forming a second passivation layer pattern covering the remaining portions except the edge portions of the exposed redistribution metal pattern.

Description

웨이퍼 레벨 패키지 및 그 제조방법{Wafer level package and the method for manufacturing of the same}Wafer level package and the method for manufacturing the same

본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 레벨 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a wafer level package and a method of manufacturing the same.

반도체 소자의 집적도가 증가하면서 고성능화가 요구됨에 따라 반도체 소자의 패키징(packaging)에 대한 중요성이 높아지고 있다. 패키징 기술은 집적회로가 들어있는 반도체 칩(chip)의 입출력 및 전원 단자들을 외부와 전기적으로 연결하고 외부의 결함 원인, 예를 들어 습기 또는 먼지로부터 보호할 뿐 아니라, 기계적인 충격에도 견딜 수 있게 내장시키는 기술이다. 패키징 기술은 완성된 반도체 칩을 기판에 장착시키는 조립 공정을 빠르고 정확하게 진행하고, 한정된 기판 상에 더 많은 수의 패키지를 장착할 수 있게 패키지의 전체 크기를 줄이는 방향으로 연구가 진행되고 있다. As the degree of integration of semiconductor devices increases, the need for high performance increases the importance of packaging of semiconductor devices. Packaging technology electrically connects the input / output and power terminals of semiconductor chips containing integrated circuits to the outside, protects them from sources of external defects such as moisture or dust, and is built to withstand mechanical shocks. It is a technique to let. Packaging technology is rapidly and accurately performing the assembly process of mounting the completed semiconductor chip on the substrate, and research is being conducted toward reducing the overall size of the package to mount a larger number of packages on a limited substrate.

이러한 패키징 기술 가운데 웨이퍼 상태에서 절단(sawing) 공정을 거치지 않고 바로 패키지 형태로 가공하는 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package)가 제안되어 적용되고 있다. 웨이퍼 레벨 패키지는 웨이퍼내의 수많은 반도체칩들을 동시에 패키지 가공할 수 있어 제조비용을 낮출 수 있고, 반도체칩의 면적이 곧 패키지의 면적이 되므로 패키지를 더욱 소형화할 수 있는 장점을 가진다. Among such packaging technologies, a wafer level package is proposed and applied, which is directly processed into a package without undergoing a sawing process in a wafer state. A wafer level package can package a number of semiconductor chips in a wafer at the same time, thereby lowering manufacturing costs, and the size of the semiconductor chip becomes the package area, thereby making the package smaller.

웨이퍼 레벨 패키지는 반도체 칩 및 재배선층(RDL; Re-distribution layer)을 구비한다. 반도체 칩의 전면 중앙부에 본딩 패드(bonding pad)들이 배치되어 있으며, 집적회로가 구비된 기판의 집적회로와 전기적으로 연결된다. 재배선층은 반도체 칩 중앙부에 배치된 본딩 패드와 기판의 가장자리 부분에 배치된 전극 패드를 연결시키는 역할을 한다. 재배선층은 절연층 및 절연층 상에 표면이 일부 노출된 금속 배선으로 이루어진다. The wafer level package includes a semiconductor chip and a redistribution layer (RDL). Bonding pads are disposed at the front center of the semiconductor chip, and are electrically connected to an integrated circuit of a substrate having an integrated circuit. The redistribution layer connects the bonding pads disposed in the center of the semiconductor chip with the electrode pads disposed in the edge portion of the substrate. The redistribution layer is composed of an insulating layer and a metal wiring with a portion of the surface exposed on the insulating layer.

한편, 웨이퍼 레벨 패키지를 제작할 때, 반도체 칩 상에 배치된 금속막과 패키지를 위한 새로운 금속 배선이 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위해 패시베이션층(passivation layer)이 도입되고 있다. 이 경우, 재배선층의 금속 배선은 패시베이션층과 직접 접촉하여 접합시키고 있다. 그러나 재배선층의 금속 배선과 패시베이션층을 직접 접촉하여 접합시키면 후속 패시베이션을 형성하는 과정에서 금속 배선의 난반사 특성으로 패시베이션층을 원하는 위치에 정확하게 형성하기 어려운 문제가 있다. 또한 후속 공정에서 패시베이션층이 재배선층으로부터 떨어져나가 결함으로 작용하는 것과 같이 신뢰성이 저하되는 문제가 발생하고 있다.
Meanwhile, when fabricating a wafer level package, a passivation layer is introduced to prevent the metal film disposed on the semiconductor chip from being electrically connected to the new metal wiring for the package. In this case, the metal wirings of the redistribution layer are joined in direct contact with the passivation layer. However, when the metal wiring and the passivation layer of the redistribution layer are directly contacted and bonded, there is a problem in that the passivation layer is not formed accurately at a desired position due to the diffuse reflection property of the metal wiring in the subsequent passivation process. In addition, there is a problem that the reliability is degraded, such as the passivation layer is separated from the redistribution layer in the subsequent process to act as a defect.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 웨이퍼 레벨 패키지 제조시 재배선층의 금속 배선과 패시베이션층의 접착 방식을 변경하여 금속 배선의 난반사 현상을 감소시켜 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법을 제공하는데 있다.
The technical problem to be achieved by the present invention is a method of manufacturing a wafer-level package that can improve the reliability of the process by reducing the diffuse reflection phenomenon of the metal wiring by changing the bonding method of the metal wiring and the passivation layer of the redistribution layer during wafer-level package manufacturing To provide.

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법은, 반도체 칩 상에 배치된 본딩 패드를 노출시키는 제1 패시베이션 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 패시베이션 패턴, 상기 본딩 패드 및 반도체 칩의 노출면을 따라 시드 금속층을 형성하는 단계; 상기 시드 금속층 위에 상기 본딩 패드와 접속하는 재배선 금속 패턴을 형성하는 단계; 상기 재배선 금속 패턴이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분의 시드 금속층을 제거하는 단계; 상기 재배선 금속 패턴의 전면부 및 측면부를 감싸는 접착층을 형성하는 단계; 상기 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 선택적으로 노출시키는 단계; 및 상기 노출된 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는 제2 패시베이션층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a wafer level package according to an embodiment of the present invention includes forming a first passivation pattern exposing a bonding pad disposed on a semiconductor chip; Forming a seed metal layer along an exposed surface of the first passivation pattern, the bonding pad, and the semiconductor chip; Forming a redistribution metal pattern connected to the bonding pad on the seed metal layer; Removing the seed metal layer except for the portion where the redistribution metal pattern is formed; Forming an adhesive layer surrounding front and side portions of the redistribution metal pattern; Selectively exposing an edge portion of the redistribution metal pattern; And forming a second passivation layer pattern covering the remaining portion except for the edge portion of the exposed redistribution metal pattern.

본 발명에 있어서, 상기 시드 금속층을 제거하는 단계 이후에, 상기 재배선 금속층을 감싸는 접속 전극막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, after removing the seed metal layer, it is preferable to further include forming a connection electrode film surrounding the redistribution metal layer.

상기 접속 전극막은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd) 또는 은(Au)을 포함하여 형성할 수 있다.The connection electrode film may include nickel (Ni), palladium (Pd), or silver (Au).

상기 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 노출시키는 단계는, 상기 접착층을 형성하는 단계 이후에, 상기 접착층의 표면 일부를 제거하여 노출시키는 것이 바람직하다.Exposing the edge portion of the redistribution metal pattern, after forming the adhesive layer, it is preferable to remove a portion of the surface of the adhesive layer to expose.

상기 시드 금속층은 티타늄(Ti)막 또는 구리(Cu)막을 각각의 단일막 또는 적층 구조로 스퍼터링(sputtering) 방식으로 형성하고, 상기 재배선 금속 패턴은 구리(Cu)를 포함하여 전기 도금법으로 형성하는 것이 바람직하다.The seed metal layer is formed by sputtering a titanium (Ti) film or a copper (Cu) film into each single film or a laminated structure, and the redistribution metal pattern is formed by electroplating including copper (Cu). It is preferable.

상기 접착층은 상기 제2 패시베이션층과 하부막의 접착 상태를 유지하고, 상기 하부막의 난반사를 방지하는 물질로 형성할 수 있다. The adhesive layer may be formed of a material that maintains the adhesion state between the second passivation layer and the lower layer and prevents diffuse reflection of the lower layer.

상기 접착층은 티타늄(Ti), 티타늄나이트라이드(TiN), 탄탈륨(Ta), 탄탈륨나이트라이드(TaN) 및 티타늄-텅스텐 합금(TiW)의 그룹에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성하는 것이 바람직하다.The adhesive layer is preferably formed by selecting one or more materials from the group of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), tantalum nitride (TaN) and titanium-tungsten alloy (TiW).

본 발명에 따른 웨이퍼 레벨 패키지는, 본딩 패드가 배치된 반도체 칩; 상기 반도체 칩 상에 배치된 본딩 패드를 노출시키는 제1 패시베이션 패턴; 상기 제1 패시베이션 패턴, 본딩 패드 및 반도체 칩의 노출면을 따라 형성된 시드 금속층; 상기 시드 금속층 위에 상기 본딩 패드와 접속하게 형성된 재배선 금속 패턴; 상기 재배선 금속 패턴의 전면부 및 측면부를 감싸면서 상기 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 선택적으로 노출시키는 접착층; 및 상기 재배선 금속 패턴의 노출된 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는 제2 패시베이션층 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
A wafer level package according to the present invention includes a semiconductor chip on which a bonding pad is disposed; A first passivation pattern exposing a bonding pad disposed on the semiconductor chip; A seed metal layer formed along an exposed surface of the first passivation pattern, the bonding pad, and the semiconductor chip; A redistribution metal pattern formed on the seed metal layer to be in contact with the bonding pad; An adhesive layer for selectively exposing an edge portion of the redistribution metal pattern while covering the front and side portions of the redistribution metal pattern; And a second passivation layer pattern covering the remaining portion except for the exposed portion of the redistribution metal pattern.

본 발명에 따르면, 접속 전극막 위에 패시베이션 패턴을 직접 형성하는 경우 발생하는 금속의 난반사 특성에 의해 패시베이션 패턴을 원하는 패턴 형상으로 정확하게 형성할 수 없는 문제를 개선할 수 있다. 또한 접속 전극막과 패시베이션 패턴 사이에 접착층을 배치하여 후속 공정에서 패시베이션 패턴이 떨어져 나가는 문제를 방지할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to improve the problem that the passivation pattern cannot be accurately formed in a desired pattern shape by the diffuse reflection characteristic of the metal generated when the passivation pattern is directly formed on the connection electrode film. In addition, the adhesive layer may be disposed between the connection electrode film and the passivation pattern to prevent the passivation pattern from falling off in a subsequent step.

도 1 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.1 to 12 are views illustrating a method of manufacturing a wafer level package according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지 및 그 제조방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.1 to 12 illustrate a wafer level package and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 반도체 칩(100)을 준비한다. 반도체 칩(100)은 반도체 소자의 제조 공정을 진행하여 형성된 데이터 저장부(미도시함), 데이터 처리부(미도시함)를 내재하여 이루어진다. 반도체 칩(100)의 전면 중앙부에 본딩 패드(105)가 배치되어 있다. 본딩 패드(105)는 반도체 칩(100) 내에 내재된 데이터 저장부 또는 데이터 처리부와 전기적으로 연결된다. 이와 함께 반도체 칩(100)은 데이터 저장부를 리페어 하기 위한 퓨즈를 포함하는 퓨즈 박스(110)를 더 포함하여 이루어진다. 그리고 본딩 패드(105)를 노출시키는 제1 개구부(117) 및 퓨즈 박스(110)를 노출시키는 제2 개구부(119)를 갖는 절연층 패턴(120)이 반도체 칩(100) 상에 배치되어 있다. 절연층 패턴(120)은 PIQ(Polyimid Isoindro Quindzoline)막을 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 1, a semiconductor chip 100 is prepared. The semiconductor chip 100 includes a data storage unit (not shown) and a data processing unit (not shown) formed by performing a semiconductor device manufacturing process. The bonding pads 105 are disposed in the front center portion of the semiconductor chip 100. The bonding pad 105 is electrically connected to a data storage unit or a data processor embedded in the semiconductor chip 100. In addition, the semiconductor chip 100 further includes a fuse box 110 including a fuse for repairing the data storage unit. An insulating layer pattern 120 having a first opening 117 exposing the bonding pad 105 and a second opening 119 exposing the fuse box 110 is disposed on the semiconductor chip 100. The insulating layer pattern 120 includes a polyimid isoindro quindzoline (PIQ) film.

도 2를 참조하면, 반도체 칩(100) 상에 제1 패시베이션 패턴(125)을 형성한다. 제1 패시베이션 패턴(125)은 반도체 칩(100) 상의 전면 중앙부에 배치된 본딩 패드(105)를 노출시키는 제1 개구부(117)를 가지면서 퓨즈 박스(110)는 차단한다. 제1 패시베이션 패턴(125)은 퓨즈 박스(110)를 차단하여 후속 형성될 재배선층의 금속막과 퓨즈 박스(110) 사이의 전기적 단락(short)을 방지하는 역할을 한다. Referring to FIG. 2, a first passivation pattern 125 is formed on the semiconductor chip 100. The first passivation pattern 125 has a first opening 117 that exposes the bonding pad 105 disposed on the front center portion of the semiconductor chip 100, and blocks the fuse box 110. The first passivation pattern 125 may block the fuse box 110 to prevent an electrical short between the metal film of the redistribution layer to be subsequently formed and the fuse box 110.

도 3을 참조하면, 반도체 칩(100) 상에 시드 금속층(seed metal layer, 130)을 형성한다. 시드 금속층(130)은 티타늄(Ti)막 또는 구리(Cu)막을 각각 또는 적층 구조로 형성하며, 스퍼터링(sputtering) 방식으로 형성할 수 있다. 시드 금속층(130)은 후속 형성될 재배선층의 금속층이 제1 패시베이션 패턴(125) 위에 접착이 용이하게 이루어지는 역할을 한다. 이러한 시드 금속층(130)은 제1 패시베이션 패턴(125) 및 본딩 패드(105)의 노출면을 따라 형성되며, 반도체 칩(100)의 가장자리부에 노출된 절연층 패턴(120) 위에도 형성된다. Referring to FIG. 3, a seed metal layer 130 is formed on the semiconductor chip 100. The seed metal layer 130 may form a titanium (Ti) film or a copper (Cu) film, respectively, or in a stacked structure, and may be formed by a sputtering method. The seed metal layer 130 serves to easily bond the metal layer of the redistribution layer to be subsequently formed on the first passivation pattern 125. The seed metal layer 130 is formed along the exposed surface of the first passivation pattern 125 and the bonding pad 105, and is also formed on the insulating layer pattern 120 exposed to the edge portion of the semiconductor chip 100.

도 4를 참조하면, 재배선 금속층이 형성될 영역을 정의하는 제3 개구부(137)를 갖는 레지스트막 패턴(135)을 형성한다. 이를 위해 반도체 칩(100) 상에 레지스트를 도포하고, 노광 및 현상 공정을 포함하는 리소그래피(lithography) 공정을 진행하여 재배선 금속층이 형성될 영역의 시드 금속층(130)을 선택적으로 노출시키는 제3 개구부(137)를 가지는 레지스트막 패턴(135)을 형성한다. 레지스트막 패턴(135)은 제3 개구부(137)를 제외한 나머지 영역은 차단한다.Referring to FIG. 4, a resist film pattern 135 having a third opening 137 defining a region where a redistribution metal layer is to be formed is formed. To this end, a resist is coated on the semiconductor chip 100 and a lithography process including an exposure and development process is performed to selectively expose the seed metal layer 130 in the region where the redistribution metal layer is to be formed. A resist film pattern 135 having 137 is formed. The resist layer pattern 135 blocks other regions except for the third openings 137.

도 5를 참조하면, 레지스트막 패턴(135)으로 노출된 부분의 시드 금속층(130) 위에 재배선 금속층(RDL, 140)을 형성한다. 재배선 금속층(140)은 전기 도금법(electroplating)으로 구리(Cu)를 포함하여 형성할 수 있다. 재배선 금속층(140)은 본딩 패드(105)와 연결되어 본딩 패드(105)를 재배선 금속층(140)을 따라 전기적으로 연장시키는 역할을 한다. 다음에 레지스트막 패턴(135)을 스트립(strip) 공정으로 제거한다. 그러면 도 6에 도시한 바와 같이, 레지스트막 패턴(135)으로 덮여 있던 하부의 시드 금속층(130)이 부분적으로 노출된다. Referring to FIG. 5, a redistribution metal layer (RDL) 140 is formed on the seed metal layer 130 exposed in the resist film pattern 135. The redistribution metal layer 140 may include copper (Cu) by electroplating. The redistribution metal layer 140 is connected to the bonding pad 105 to electrically extend the bonding pad 105 along the redistribution metal layer 140. Next, the resist film pattern 135 is removed by a strip process. Then, as shown in FIG. 6, the lower seed metal layer 130 covered with the resist film pattern 135 is partially exposed.

도 7을 참조하면, 노출된 부분의 시드 금속층(130, 도 6 참조)을 식각 공정을 제거한다. 재배선 금속층(140)은 전기 도금법으로 시드 금속층(130) 위에 부분적으로 형성되었지만 시드 금속층(130)은 재배선 금속층(140)을 벗어난 부분을 제거하지 않으면 전기적 단락이 발생한다. 이에 따라 재배선 금속층(130)과 제1 패시베이션 패턴(125) 바깥쪽에 노출된 시드 금속층(130)을 제거하는 식각 공정을 진행한다. Referring to FIG. 7, the seed metal layer 130 (see FIG. 6) of the exposed portion may be etched. The redistribution metal layer 140 is partially formed on the seed metal layer 130 by the electroplating method, but the seed metal layer 130 does not remove a portion outside the redistribution metal layer 140, thereby causing an electrical short circuit. Accordingly, an etching process of removing the seed metal layer 130 exposed outside the redistribution metal layer 130 and the first passivation pattern 125 is performed.

도 8을 참조하면, 재배선 금속층(130) 상에 접속 전극막(145)을 형성한다. 접속 전극막(145)은 무전해 금속 도금법(electroless plating)으로 형성하며, 니켈(Ni), 팔라듐(Pd) 또는 은(Au)을 포함하여 형성할 수 있다. 구리(Cu)를 포함하여 이루어진 재배선 금속층(130)은 이후 인쇄회로기판의 전극 패드와 연결하는 금속 와이어 본딩 공정(metal wiring bonding)에서 금속 와이어를 직접 연결하기 어렵다. 이에 따라 금속 와이어의 연결이 용이한 물질로 이루어진 접속 전극막(145)을 재배선 금속층(130) 위에 형성한다. 여기서 접속 전극막(145)은 재배선 금속층(130)을 둘러싸도록 형성되며, 이에 따라 제1 패시베이션 패턴(125)의 바깥쪽, 절연층 패턴(120)의 바깥쪽은 노출된다. Referring to FIG. 8, a connection electrode film 145 is formed on the redistribution metal layer 130. The connection electrode film 145 may be formed by electroless plating, and may include nickel (Ni), palladium (Pd), or silver (Au). The redistribution metal layer 130 including copper (Cu) is difficult to directly connect the metal wires in a metal wiring bonding process for connecting to the electrode pad of the printed circuit board. Accordingly, the connection electrode film 145 made of a material which is easily connected to the metal wire is formed on the redistribution metal layer 130. Here, the connection electrode film 145 is formed to surround the redistribution metal layer 130. Accordingly, the outside of the first passivation pattern 125 and the outside of the insulating layer pattern 120 are exposed.

도 9를 참조하면, 접속 전극막(145)의 노출면을 따라 연장하여 접착층(adhesion layer, 150)을 형성한다. 접착층(150)은 접착 특성이 우수하고 난반사율이 작은 물질로 이루어지며, 예를 들어 티타늄(Ti), 티타늄나이트라이드(TiN), 탄탈륨(Ta), 탄탈륨나이트라이드(TaN) 및 티타늄-텅스텐 합금(TiW)의 그룹에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성할 수 있다. 접착층(150)은 박막을 증착하는 방법, 예컨대 물리기상증착법(PVD; Physical vapor deposition), 화학기상증착법(CVD; Chemical vapor deposition) 또는 원자층증착법(ALD; Atomic layer deposition)으로 형성할 수 있다. 접착층(150)은 반도체 칩(100) 전면에 형성됨에 따라 노출된 제1 패시베이션 패턴(125)의 바깥쪽, 절연층 패턴(120)의 바깥쪽까지 접착층(150)으로 덮인다. Referring to FIG. 9, an adhesion layer 150 is formed by extending along the exposed surface of the connection electrode film 145. The adhesive layer 150 is formed of a material having excellent adhesive properties and low reflectance, for example, titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), tantalum nitride (TaN), and titanium-tungsten alloy. It can be formed by selecting one or more materials from the group of (TiW). The adhesive layer 150 may be formed by a method of depositing a thin film, for example, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), or atomic layer deposition (ALD). As the adhesive layer 150 is formed on the entire surface of the semiconductor chip 100, the adhesive layer 150 is covered with the adhesive layer 150 to the outside of the exposed first passivation pattern 125 and to the outside of the insulating layer pattern 120.

도 10을 참조하면, 반도체 칩(100)의 가장자리에 본딩 패드가 형성될 영역을 정의하는 제4 개구부(160)를 갖는 레지스트막 패턴(155)을 형성한다. 이를 위해 접착층(150) 상에 레지스트를 도포하고, 노광 및 현상 공정을 포함하는 리소그래피 공정을 진행하여 본딩 패드가 형성될 영역의 접착층(150)을 선택적으로 노출시키는 제4 개구부(160)를 가지는 레지스트막 패턴(155)을 형성한다. 레지스트막 패턴(155)은 제4 개구부(160)를 제외한 나머지 영역은 차단하면서 반도체 칩(100)의 외곽부분의 제1 패시베이션 패턴(125) 및 절연층 패턴(120)을 선택적으로 노출시킨다. Referring to FIG. 10, a resist film pattern 155 having a fourth opening 160 defining a region in which a bonding pad is to be formed is formed at an edge of the semiconductor chip 100. To this end, a resist is coated on the adhesive layer 150, and a resist having a fourth opening 160 for selectively exposing the adhesive layer 150 in a region where a bonding pad is to be formed by performing a lithography process including an exposure and development process. The film pattern 155 is formed. The resist layer pattern 155 selectively exposes the first passivation pattern 125 and the insulating layer pattern 120 of the outer portion of the semiconductor chip 100 while blocking the remaining regions except for the fourth opening 160.

도 11을 참조하면, 레지스트막 패턴(155)으로 노출된 부분의 접착층(150)을 제거하여 접속 전극막(145)의 표면 일부를 노출시킨다. 그리고 레지스트막 패턴(155)은 스트립 공정으로 제거한다. 여기서 반도체 칩(100)의 외곽부분도 접착층(150)이 제거되어 제1 패시베이션 패턴(125) 및 절연층 패턴(120)이 부분적으로 노출된다. Referring to FIG. 11, a portion of the surface of the connection electrode film 145 is exposed by removing the adhesive layer 150 of the portion exposed by the resist film pattern 155. The resist film pattern 155 is removed by a strip process. Here, the adhesive layer 150 is also removed from the outer portion of the semiconductor chip 100 to partially expose the first passivation pattern 125 and the insulating layer pattern 120.

도 12를 참조하면, 접속 전극막(145)의 표면을 노출시키는 제2 패시베이션 패턴(165)을 형성한다. 제2 패시베이션 패턴(165)은 접착층(150) 및 반도체 칩(100)의 외곽부분의 제1 패시베이션 패턴(125) 및 절연층 패턴(120)을 모두 차단하면서 제4 개구부(160, 도 10 참조)에 의해 노출된 접속 전극막(145)을 노출시킨다. 이를 위해 반도체 칩(100) 상에 제2 패시베이션막을 형성한다. 다음에, 제2 패시베이션막 상에 레지스트를 도포하고, 노광 및 현상 공정을 포함하는 리소그래피 공정으로 레지스트 패턴을 형성한 다음, 이 레지스트 패턴으로 제2 패시베이션막을 식각하여 제2 패시베이션 패턴(165)을 형성한다. 이 경우 접속 전극막(145) 위에 제2 패시베이션 패턴(165)을 직접 형성하는 경우 금속의 난반사 특성에 의해 제2 패시베이션 패턴(165)을 정확하게 형성할 수 없는 문제가 있다. Referring to FIG. 12, a second passivation pattern 165 exposing the surface of the connection electrode film 145 is formed. The second passivation pattern 165 blocks the first passivation pattern 125 and the insulating layer pattern 120 at the outer portion of the adhesive layer 150 and the semiconductor chip 100, and blocks the fourth openings 160 (see FIG. 10). Exposed connection electrode film 145 is exposed. To this end, a second passivation film is formed on the semiconductor chip 100. Next, a resist is applied on the second passivation film, a resist pattern is formed by a lithography process including an exposure and development process, and then the second passivation film is etched with the resist pattern to form a second passivation pattern 165. do. In this case, when the second passivation pattern 165 is directly formed on the connection electrode film 145, there is a problem in that the second passivation pattern 165 cannot be accurately formed due to the diffuse reflection property of the metal.

이에 대해 본 발명에서는 제2 패시베이션 패턴(165) 형성시 발생하는 빛의 난반사 현상은 하부의 접착층(150)에 의해 감소되어 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 접착층(150)은 재배선된 금속층인 접속 전극막(145)과 제2 패시베이션 패턴(165) 사이에 배치되어 후속 공정에서 제2 패시베이션 패턴(165)이 떨어져 나가는 문제를 방지할 수 있다. 이러한 방식은 패키지 타입이라면 어느 방식에라도 적용할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 실시예에서는 웨이퍼 레벨 패키지에서 적용하는 방법을 설명하였으나, RDL, TSV, Flip chip 또는 CSP 등 모든 패키지 타입에 적용할 수 있다.
In contrast, in the present invention, the diffuse reflection of light generated when the second passivation pattern 165 is formed may be reduced by the lower adhesive layer 150, thereby improving reliability. The adhesive layer 150 may be disposed between the connection electrode layer 145 and the second passivation pattern 165, which are redistributed metal layers, to prevent the second passivation pattern 165 from falling off in a subsequent process. This method can be applied to any type of package. For example, in the exemplary embodiment of the present invention, a method of applying in a wafer level package has been described, but it can be applied to all package types such as RDL, TSV, Flip chip, or CSP.

100: 반도체 칩 125: 제1 패시베이션 패턴
130: 시드 금속층 140: 재배선 금속층
145: 접속 전극막 150: 접착층
165: 제2 패시베이션 패턴
100: semiconductor chip 125: first passivation pattern
130: seed metal layer 140: redistribution metal layer
145: connection electrode film 150: adhesive layer
165: second passivation pattern

Claims (12)

반도체 칩 상에 배치된 본딩 패드를 노출시키는 제1 패시베이션 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 패시베이션 패턴, 상기 본딩 패드 및 반도체 칩의 노출면을 따라 시드 금속층을 형성하는 단계;
상기 시드 금속층 위에 상기 본딩 패드와 접속하는 재배선 금속 패턴을 형성하는 단계;
상기 재배선 금속 패턴이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분의 시드 금속층을 제거하는 단계;
상기 재배선 금속 패턴의 전면부 및 측면부를 감싸는 접착층을 형성하는 단계;
상기 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 선택적으로 노출시키는 단계; 및
상기 노출된 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는 제2 패시베이션층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
Forming a first passivation pattern exposing a bonding pad disposed on the semiconductor chip;
Forming a seed metal layer along an exposed surface of the first passivation pattern, the bonding pad, and the semiconductor chip;
Forming a redistribution metal pattern connected to the bonding pad on the seed metal layer;
Removing the seed metal layer except for the portion where the redistribution metal pattern is formed;
Forming an adhesive layer surrounding front and side portions of the redistribution metal pattern;
Selectively exposing an edge portion of the redistribution metal pattern; And
Forming a second passivation layer pattern covering a portion of the exposed redistribution metal pattern except for an edge portion thereof.
제1항에 있어서,
상기 시드 금속층을 제거하는 단계 이후에, 상기 재배선 금속층을 감싸는 접속 전극막을 형성하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
The method of claim 1,
After removing the seed metal layer, forming a connection electrode layer surrounding the redistribution metal layer.
제2항에 있어서,
상기 접속 전극막은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd) 또는 은(Au)을 포함하여 형성하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
The method of claim 2,
The connecting electrode film is nickel (Ni), palladium (Pd) or silver (Au) containing a manufacturing method of a wafer level package.
제1항에 있어서,
상기 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 노출시키는 단계는, 상기 접착층을 형성하는 단계 이후에, 상기 접착층의 표면 일부를 제거하여 노출시키는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
The method of claim 1,
Exposing the edge portion of the redistribution metal pattern, after the forming of the adhesive layer, a portion of the surface of the adhesive layer is removed to expose the wafer level package manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 시드 금속층은 티타늄(Ti)막 또는 구리(Cu)막을 각각의 단일막 또는 적층 구조로 스퍼터링(sputtering) 방식으로 형성하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
The method of claim 1,
The seed metal layer is a method of manufacturing a wafer level package to form a titanium (Ti) film or a copper (Cu) film by sputtering (sputtering) to each single film or laminated structure.
제1항에 있어서,
상기 재배선 금속 패턴은 구리(Cu)를 포함하여 전기 도금법으로 형성하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
The method of claim 1,
The redistribution metal pattern is a method of manufacturing a wafer level package including copper (Cu) is formed by the electroplating method.
제1항에 있어서,
상기 접착층은 상기 제2 패시베이션층과 하부막의 접착 상태를 유지하고, 상기 하부막의 난반사를 방지하는 물질로 이루어지는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
The method of claim 1,
The adhesive layer is a method of manufacturing a wafer level package made of a material to maintain the adhesion state of the second passivation layer and the lower layer, and to prevent diffuse reflection of the lower layer.
제7항에 있어서,
상기 접착층은 티타늄(Ti), 티타늄나이트라이드(TiN), 탄탈륨(Ta), 탄탈륨나이트라이드(TaN) 및 티타늄-텅스텐 합금(TiW)의 그룹에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The adhesive layer is a wafer-level package for forming at least one material selected from the group of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), tantalum nitride (TaN) and titanium-tungsten alloy (TiW) Way.
본딩 패드가 배치된 반도체 칩;
상기 반도체 칩 상에 배치된 본딩 패드를 노출시키는 제1 패시베이션 패턴;
상기 제1 패시베이션 패턴, 본딩 패드 및 반도체 칩의 노출면을 따라 형성된 시드 금속층;
상기 시드 금속층 위에 상기 본딩 패드와 접속하게 형성된 재배선 금속 패턴;
상기 재배선 금속 패턴의 전면부 및 측면부를 감싸면서 상기 재배선 금속 패턴의 가장자리 부분을 선택적으로 노출시키는 접착층; 및
상기 재배선 금속 패턴의 노출된 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는 제2 패시베이션층 패턴을 포함하는 웨이퍼 레벨 패키지.
A semiconductor chip on which bonding pads are disposed;
A first passivation pattern exposing a bonding pad disposed on the semiconductor chip;
A seed metal layer formed along an exposed surface of the first passivation pattern, the bonding pad, and the semiconductor chip;
A redistribution metal pattern formed on the seed metal layer to be in contact with the bonding pad;
An adhesive layer for selectively exposing an edge portion of the redistribution metal pattern while covering the front and side portions of the redistribution metal pattern; And
And a second passivation layer pattern covering the remaining portion of the redistribution metal pattern except for the exposed portion.
제9항에 있어서,
상기 접착 전극막은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd) 또는 은(Au)을 포함하여 형성된 웨이퍼 레벨 패키지.
10. The method of claim 9,
The adhesive electrode layer may include nickel (Ni), palladium (Pd), or silver (Au).
제9항에 있어서,
상기 시드 금속층은 티타늄(Ti)막 또는 구리(Cu)막을 각각의 단일막 또는 적층 구조로 형성된 웨이퍼 레벨 패키지.
10. The method of claim 9,
The seed metal layer may include a titanium (Ti) film or a copper (Cu) film, each having a single layer or a stacked structure.
제9항에 있어서,
상기 접착층은 티타늄(Ti), 티타늄나이트라이드(TiN), 탄탈륨(Ta), 탄탈륨나이트라이드(TaN) 및 티타늄-텅스텐 합금(TiW)의 그룹에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성된 웨이퍼 레벨 패키지.
10. The method of claim 9,
The adhesive layer is a wafer level package formed by selecting one or more materials from the group of titanium (Ti), titanium nitride (TiN), tantalum (Ta), tantalum nitride (TaN) and titanium-tungsten alloy (TiW).
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KR101332865B1 (en) * 2012-03-09 2013-11-22 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 Fan-in type semiconductor package
CN112201631A (en) * 2020-11-24 2021-01-08 江阴长电先进封装有限公司 Chip packaging structure and packaging method thereof
CN114171455A (en) * 2021-12-02 2022-03-11 北京北方华创微电子装备有限公司 Semiconductor packaging structure and processing method thereof

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