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公開番号2025138597
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2025035954
出願日2025-03-07
発明の名称半導体パッケージ装置及びこの製造方法
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人ITOH
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250917BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】向上した接合品質を有する半導体パッケージ装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体パッケージ装置200は、互いに対向する第1の面12と、第2の面14とを備え、第1の面から第2の面まで延在するキャビティ16を有する支持基板10と、キャビティ内に配置される第1の半導体チップ20と、キャビティの内壁と第1の半導体チップの間のギャップを充填する第1のギャップフィル充填膜30を備える第1のダイ構造物CD1及び第1のダイ構造物上に積層され、第1の半導体チップと電気的に接続される第2の半導体チップ40を備える第2のダイ構造物CD2を含む。支持基板の外側面と第2の半導体チップの外側面は、同一の平面上に位置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
キャビティを有する支持基板と、前記キャビティ内に配置される第１の半導体チップと、前記キャビティの内壁と前記第１の半導体チップの間のギャップを充填する第１のギャップフィル充填膜とを備える第１のダイ構造物と、
前記第１のダイ構造物上に積層され、前記第１の半導体チップと電気的に接続される第２の半導体チップを備える第２のダイ構造物とを含み、
前記第１の半導体チップは、第１の基板と、前記第１の基板の第１の面上に形成され、第１のボンディングパッドが設けられた第１の前面絶縁膜と、前記第１の基板の前記第１の面と反対の第２の面上に形成され、第２のボンディングパッドが設けられた第１の後面絶縁膜とを含み、
前記第２の半導体チップは、第２の基板と、前記第２の基板の第１の面上に形成され、第３のボンディングパッドが設けられた第２の前面絶縁膜とを含み、
前記第２のボンディングパッドと前記第３のボンディングパッドは、互いに直接接合されることを特徴とする、半導体パッケージ装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記第１の後面絶縁膜と前記第２の前面絶縁膜は、互いに直接接合されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項３】
前記支持基板は、シリコン基板を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項４】
前記第１のギャップフィル充填膜は、シリコン酸化物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項５】
前記第１の後面絶縁膜は、前記第１の基板の前記第２の面から側方に延在して、前記第１のギャップフィル充填膜を覆うことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項６】
前記第２の半導体チップの外側面は、前記支持基板の外側面と同一の平面上に位置することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項７】
前記第１の半導体チップの前記第１の基板の前記第２の面は、前記第１のギャップフィル充填膜の上面と同一の平面上に位置することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項８】
前記第１の半導体チップの前記第１の基板の前記第２の面は、前記支持基板の上面と同一の平面上に位置することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項９】
前記支持基板は、第１の熱膨脹係数を有し、前記第１のギャップフィル充填膜は、前記第１の熱膨脹係数よりも大きい第２の熱膨脹係数を有することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
【請求項１０】
前記第１のボンディングパッド上にそれぞれ設けられる導電性バンプを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージ装置及びこの製造方法に関し、より詳しくは、積層された半導体チップを含む半導体パッケージ装置、及び該当半導体パッケージ装置を製造する方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
積層された半導体チップを含む半導体パッケージを製造するために、キャリア基板上に複数の第１の半導体チップを配置し、前記複数のダイの間をギャップフィル充填膜で充填して、再構成ウエハを形成した後、前記再構成ウエハを、第２の半導体チップが設けられたターゲットウエハ上に、ウエハ対ウエハボンディング方式で付着する。しかし、前記再構成ウエハにおいて、前記第１の半導体チップの上面と前記ギャップフィル充填膜の上面との間に段差が発生して、ウエハ対ウエハボンディング工程時に、ボイドが発生することがある。また、前記再構成ウエハのエッジ領域では、ベベル段差が発生して、前記ウエハ対ウエハボンディング工程時に、前記ベベル領域でボイドが発生することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、向上した接合品質を有する半導体パッケージ装置を提供することである。
【０００４】
本発明の他の目的は、前記半導体パッケージ装置を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記本発明の目的を達成するための本発明の一様態に係る半導体パッケージ装置は、第１のダイ構造物と、前記第１のダイ構造物上に積層された第２のダイ構造物とを含む。前記第１のダイ構造物は、キャビティを有する支持基板と、前記キャビティ内に配置される第１の半導体チップと、前記キャビティの内壁と前記第１の半導体チップの間のギャップを充填する第１のギャップフィル充填膜とを備える。前記第２のダイ構造物は、前記第１のダイ構造物上に積層され、前記第１の半導体チップと電気的に接続される第２の半導体チップを備える、前記第１の半導体チップは、第１の基板と、前記第１の基板の第１の面上に形成され、第１のボンディングパッドが設けられた第１の前面絶縁膜と、前記第１の基板の前記第１の面と反対の第２の面上に形成され、第２のボンディングパッドが設けられた第１の後面絶縁膜とを含む。前記第２の半導体チップは、第２の基板と、前記第２の基板の第１の面上に形成され、第３のボンディングパッドが設けられた第２の前面絶縁膜とを含む。前記第２のボンディングパッドと前記第３のボンディングパッドは、互いに直接接合されることを特徴とする。
【０００６】
前記本発明の目的を達成するための本発明の一様態による半導体パッケージ装置は、第１の面と、前記第１の面と反対の第２の面とを備え、前記第１の面から前記第２の面まで延在するキャビティを有する支持基板と、前記キャビティ内に配置される第１の半導体チップと、前記キャビティの内壁と前記第１の半導体チップの間のギャップを充填する第１のギャップフィル充填膜とを備える第１のダイ構造物と、前記第１のダイ構造物上に積層され、前記第１の半導体チップと電気的に接続される第２の半導体チップを備える第２のダイ構造物とを含む。前記支持基板の外側面と前記第２の半導体チップの外側面は、同一の平面上に位置することを特徴とする。
【０００７】
前記本発明の目的を達成するための本発明の一様態による半導体パッケージ装置は、バッファダイと、前記バッファダイ上に順次積層される複数のダイ構造物と、前記複数のダイ構造物のうち、最上部ダイ構造物上に積層された最上部コアダイとを含む。前記複数のダイ構造物のそれぞれは、キャビティを有する支持基板と、前記キャビティ内に配置されるコアダイと、前記キャビティの内壁と前記コアダイの間のギャップを充填する第１のギャップフィル充填膜とを含む。前記最上部ダイ構造物の前記支持基板の外側面と前記最上部コアダイの外側面は、同一の平面上に位置することを特徴とする。
【０００８】
前記本発明の他の目的を達成するための本発明の一様態による半導体パッケージ装置の製造方法において、第１の面と、前記第１の面と反対の第２の面とを有する支持基板を提供する。前記支持基板に、前記第１の面から所定の深さを有するキャビティを形成する。前記キャビティ内に、第１の半導体チップを配置する。前記第１の半導体チップの外側面と前記リセスの内側面の間のギャップを充填するように、第１のギャップフィル充填膜を形成する。前記支持基板の前記第２の面を部分的に除去して、前記第１の半導体チップを露出させる。前記支持基板上の第１の半導体チップに電気的に接続されるように、第２の半導体チップを接合させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、半導体パッケージ装置は、第１のダイ構造物と、前記第１のダイ構造物上に積層された第２のダイ構造物とを含む。前記第１のダイ構造物は、キャビティを有する支持基板と、前記キャビティ内に配置される第１の半導体チップと、前記キャビティの内壁と前記第１の半導体チップの間のギャップを充填する第１のギャップフィル充填膜とを備える。前記第２のダイ構造物は、前記第１の半導体チップと電気的に接続される第２の半導体チップを備える。前記第１の半導体チップは、第１の基板と、前記第１の基板の第１の面上に形成され、第１のボンディングパッドが設けられた第１の前面絶縁膜と、前記第１の基板の前記第１の面と反対の第２の面上に形成され、第２のボンディングパッドが設けられた第１の後面絶縁膜とを含む。
【００１０】
前記第２の半導体チップの外側面は、前記支持基板の外側面と同一の平面上に位置する。前記第１の半導体チップの第１の後面絶縁膜は、前記第１の基板の第２の面から側方に延在して、前記第１のギャップフィル充填膜及び前記支持基板の上面を覆う。前記第１の半導体チップの前記第１の後面絶縁膜と前記第２の半導体チップの第２の前面絶縁膜は、互いに直接接合される。
（【００１１】以降は省略されています）

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