KR100744126B1 - 메탈을 용융시켜서 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지 제조방법 - Google Patents

메탈을 용융시켜서 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지 제조방법 Download PDF

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photoresist film
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정현수
황성덕
유승관
이동호
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Abstract

본 발명은 메탈을 용융시켜서 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 반도체 기판 상에 본딩 패드와 보호막이 형성된 집적회로 장치를 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법에 있어서, (a) 상기 보호막 위에 제1 절연막을 형성하는 단계; (b) 상기 반도체 기판 위의 전면에 시드 메탈층을 형성하는 단계; (c) 메탈 라인이 형성될 부분이 노출된 포토레지스트막을 상기 반도체 기판 위에 형성하는 단계; (d) 상기 노출된 시드 메탈층 위의 일부에 메탈 볼을 형성하는 단계; (e) 상기 메탈 볼을 용융시켜서 상기 노출된 시드 메탈층 위에 노멀 메탈층을 형성하는 단계; (f) 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계; (g) 상기 반도체 기판 위에 메탈 패드 부분이 노출된 제2 절연막을 형성하는 단계; 및 (h) 상기 노출된 메탈 패드 위에 도전성 볼을 형성하는 단계를 포함함으로써, 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 시간이 단축된다.

Description

메탈을 용융시켜서 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지 제조 방법{Method for manufacturing wafer level package having metal line redistributed by melting metal}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 웨이퍼 레벨 패키지의 단면도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 레벨 패키지의 시드메탈층이 과도하게 식각된 상태를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 단면도이다.
도 4 내지 도 11은 도 3에 도시된 웨이퍼 레벨 패키지를 본 발명의 일 실시예에 따라 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 12 내지 도 16은 도 3에 도시된 웨이퍼 레벨 패키지를 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
301; 웨이퍼 레벨 패키지, 311; 반도체 기판
321; 본딩 패드, 325; 메탈 패드
331; 보호막, 341; 제1 절연막
342; 제2 절연막, 351; 시드 메탈층
361; 메탈 라인, 371; 도전성 볼
411; 집적회로 장치, 711; 포토레지스트막
363,811; 메탈 볼
본 발명은 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 집적회로 장치를 패키징(packaging)하기 위하여 메탈 라인을 재배선할 때 메탈을 용융시켜서 메탈 라인을 형성하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법에 관한 것이다.
사람들이 편리한 생활을 추구하기 시작하면서 다양한 종류의 전기 제품들이 개발되고 있다. 이러한 전기 제품들은 대부분 집적회로 칩이 내장된 반도체 패키지를 채용하고 있다. 최근 들어 전기 제품들은 점차 소형화 및 경량화되고 있으며, 이러한 요구에 부응하여 반도체 패키지도 소형화 및 경량화되는 추세이다. 소형화 및 경량화된 반도체 패키지의 일 예로, 와이어 본딩 방법을 적용하지 않는 플립칩(Flip Chip), 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package), BOC(Board On Chip) 등이 있다.
도 1은 종래의 웨이퍼 레벨 패키지의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 웨이퍼 레벨 패키지(101)는 반도체 기판(111), 본딩 패드(bonding pad)(121), 보호막(passivation)(131), 제1 층간 절연막(141), 제2 층간 절연막(142), 시드 메탈층 (seed metal layer)(151), 재배치된 메탈 라인(metal line)(161), 및 솔더 볼(solder ball)(171)을 구비한다.
종래의 웨이퍼 레벨 패키지(101)의 제조 방법에 따르면, 메탈 라인(161)을 형성하기 위하여, 시드 메탈층(151)을 도금 전극으로 이용하여 메탈 물질을 시드 메탈층(151) 위에 형성하는 도금 방법을 사용한다. 이와 같은 도금 방법을 사용할 경우, 메탈 라인(161)을 형성하는데 시간이 많이 걸린다. 메탈 라인(161)의 형성 시간이 길어지면 웨이퍼 레벨 패키지(101)의 제조 시간이 길어지고, 이로 인하여 웨이퍼 레벨 패키지(101)의 생산성이 저하된다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 레벨 패키지(101)의 시드 메탈층(151)이 과도하게 식각된 상태를 보여준다. 일반적으로, 시드 메탈층(151)과 메탈 라인(161)을 형성하는 메탈이 동일하게 구성되거나 또는 유사하게 구성된다. 따라서, 메탈 라인(161)의 불필요한 부분을 식각할 때, 등방 식각의 영향으로 메탈 라인(161)의 일부와 메탈 라인(161)의 하부에 형성된 시드 메탈층(151)이 도 2에 도시된 바와 같이 과도하게 식각되어(181) 메탈 라인(161)의 구조가 취약해지는 문제가 발생한다. 메탈 라인(161)의 구조가 취약해지면, 웨이퍼 레벨 패키지(101)의 신호 전달 특성이 나빠진다.
본 발명의 목적은 제조 시간이 단축되는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 메탈 라인의 하부에 형성되는 시드 메탈층의 과도한 식각을 방지하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
반도체 기판 상에 본딩 패드와 보호막이 형성된 집적회로 장치를 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법에 있어서, (a) 상기 보호막 위에 제1 절연막을 형성하는 단계; (b) 상기 반도체 기판 위의 전면에 시드 메탈층을 형성하는 단계; (c) 메탈 라인이 형성될 부분이 노출된 포토레지스트막을 상기 반도체 기판 위에 형성하는 단계; (d) 상기 노출된 시드 메탈층 위의 일부에 메탈 볼을 형성하는 단계; (e) 상기 메탈 볼을 용융시켜서 상기 노출된 시드 메탈층 위에 노멀 메탈층을 형성하는 단계; (f) 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계; (g) 상기 반도체 기판 위에 메탈 패드 부분이 노출된 제2 절연막을 형성하는 단계; 및 (h) 상기 노출된 메탈 패드 위에 도전성 볼을 형성하는 단계를 포함하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 또한,
반도체 기판 상에 본딩 패드와 보호막이 형성된 집적회로 장치를 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법에 있어서, (a) 상기 보호막 위에 제1 절연막을 형성하는 단계; (b) 상기 반도체 기판 위에서 메탈 라인이 형성될 부분에 시드 메탈층을 형성하는 단계; (c) 상기 시드 메탈층 위의 일부에 메탈 볼을 형성하는 단계; (d) 상기 메탈 볼을 용융시켜서 상기 시드 메탈층 위에 노멀 메탈층을 형성하는 단계; (e) 상기 노멀 메탈층 위에 제2 절연막을 형성하는 단계; (f) 상기 제2 절연막의 일부를 제거하여 메탈 패드를 형성하는 단계; 및 (g) 상기 메탈 패드 위에 도전성 볼을 형성하는 단계를 포함하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 웨이퍼 레벨 패키지(301)는 반도체 기판(311), 본딩 패드(321), 보호막(331), 제1 절연막(341), 제2 절연막(342), 시드 메탈층(351), 재배치된 메탈 라인(361), 메탈 패드(325) 및 도전성 볼(371)을 구비한다.
여기서, 메탈 라인(361)은 본딩 패드(321) 위에 형성된 메탈 볼(363)을 용융시켜서 형성되기 때문에, 메탈 라인(361)을 형성하는 시간이 단축된다. 또한, 메탈 라인(361)을 식각하지 않기 때문에 메탈 라인(361)의 하부에 형성된 시드 메탈층(351)이 과도하게 식각되지 않게 된다.
도 4 내지 도 11은 도 3에 도시된 웨이퍼 레벨 패키지(301)를 본 발명의 일 실시예에 따라 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 집적회로 장치(411)는 반도체 기판(311) 위에 형성된 본딩 패드(321)와 보호막(331)을 구비한다. 반도체 기판(311)에는 다수개의 반도체 소자들(미도시)이 형성되며, 본딩 패드(321)는 상기 다수개의 반도체 소자들 중 일부와 전기적으로 연결된다. 본딩 패드(321)는 전기 신호의 입출력 단자 역할을 하는 것으로서, 알루미늄과 같은 메탈로 형성된다. 보호막(331)은 실리콘산화막 또는 실리콘질화막과 같은 절연 물질로 구성되며, 상기 다수개의 반도체 소자들을 외부 환경으로부터 보호한다. 보호막(331)은 본딩 패드(321)의 가장자리 위에도 형성되어 본딩 패드(321)를 보호한다.
도 4의 집적회로 장치에는 본딩 패드(321)가 하나만 도시되어 있으나, 실제로는 다수개의 본딩 패드(321)들이 구비된다. 집적회로 장치(411)는 1차 제조가 완료된 상태를 나타내며, 이 상태로 패키징(packaging)되어 전기 제품에 사용되기도 한다. 집적회로 장치(411)는 하나의 웨이퍼에 다수개가 형성된다.
도 5를 참조하면, 보호막(331) 위에 제1 절연막(341)을 형성한다. 제1 절연막(341)은 열응력을 완충시키는 역할을 한다. 제1 절연막(341)은 폴리이미드(polyimide), 폴리벤조옥사졸(polybenzoxazole; PBO), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB), 에폭시(epoxy), 폴리머(polymer) 등으로 구성된다.
제1 절연막(341)은 다음과 같은 5단계를 거쳐서 형성한다.
첫 번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위의 전면에 절연막을 형성한다. 상기 절연막은 스핀 코팅 방법 또는 증착 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
두 번째 단계로써, 상기 절연막 위에 포토레지스트막(photoresist layer)을 형성한다.
세 번째 단계로써, 상기 포토레지스트막을 패터닝(patterning)하여 본딩 패드(321) 위에 형성된 포토레지스트막을 제거한다.
네 번째 단계로써, 식각 공정에서 본딩 패드(321) 위에 형성된 절연막을 식각하여 제거한다.
다섯 번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위에 남아있는 포토레지스트막을 모 두 제거한다.
도 6을 참조하면, 반도체 기판(311) 위의 전면에 시드 메탈층(351a)을 형성한다. 시드 메탈층(351a)은 메탈 라인(361)의 접착력을 향상시키기 위하여 형성한다. 시드 메탈층(351a)은 티타늄, 크롬, 구리, 니켈 또는 이들의 합금으로 구성되며, 스퍼터링(sputtering) 또는 증착(evaporation) 방식을 이용하여 반도체 기판(311) 위에 형성한다.
도 7을 참조하면, 메탈 라인(361)이 형성될 부분이 노출된 포토레지스트막(711)을 반도체 기판(311) 위에 형성한다. 구체적으로, 반도체 기판(311) 위의 전면에 포토레지스트막을 형성한 후, 상기 포토레지스트막을 패터닝하여 메탈 라인(361)이 형성될 부분의 포토레지스트막을 제거함으로써, 포토레지스트막(711)만 남는다.
도 8을 참조하면, 포토레지스트막이 형성되지 않은 시드 메탈층(351) 즉, 노출된 시드 메탈층(351) 위의 일부에 메탈 볼(811)을 형성한다. 이 때, 메탈 볼(811)은 상기 노출된 시드 메탈층(351) 중 본딩 패드(321) 위에 형성된 시드 메탈층(351) 위에 형성하는 것이 바람직하다. 메탈 볼(811)은 솔더, 주석-납(SnPb) 합금으로 구성되는 것이 바람직하며, 이 외에 전도성이 좋고 시드 메탈층(351)과 성분이 다른 물질로 구성될 수도 있다.
이와 같이, 메탈 볼(811)을 구성하는 물질이 시드 메탈층(351)을 구성하는 물질과 다르게 함으로써, 메탈 라인(361)의 하부가 아닌 다른 곳에 형성된 시드 메탈층(351)을 식각하는 과정에서 메탈 라인(361)의 하부에 형성된 시드 메탈층(351) 이 식각되는 것을 방지할 수 있다.
도 9를 참조하면, 메탈 볼(811)을 용융시켜서 노출된 시드 메탈층(351) 위에 메탈 라인(361)을 형성한다. 시드 메탈층(351) 위로 흘러 퍼진 메탈 물질이 냉각되어 메탈 라인(361)을 형성한다. 메탈 볼(811)을 용융시키기 위하여 메탈 볼(811)을 구성하는 물질이 녹아서 흐를 수 있는 온도까지 반도체 기판(311)의 온도를 높여주거나, 반도체 기판(311)의 주변 온도를 높여준다. 높은 온도에 의해 용융된 메탈은 포토레지스트막(711)이 형성되어 있지 않은 부분에는 모두 흐르게 되어 메탈 라인(361)을 형성한다.
이와 같이, 메탈 볼(811)을 용융시켜서 메탈 라인(361)을 형성함으로써, 메탈 라인(361)을 형성하는 시간이 대폭적으로 단축된다. 일반적으로, 도금 방법을 이용하여 메탈 라인(361)을 형성할 경우에는 개략적으로 40분 내지 1시간 정도 걸리지만, 메탈 볼(811)을 용융시켜서 메탈 라인(361)을 형성할 경우에는 10 정도 걸린다.
도 10을 참조하면, 포토레지스트막(도 7의 711)을 제거한 후, 식각 공정에서 포토레지스트막(도 7의 711)의 하부에 형성된 시드 메탈층을 식각하여 제거한다. 즉, 메탈 패드(도 11의 325)로부터 반도체 기판(311)의 가장자리까지 형성된 시드 메탈층 및 본딩 패드(321)로부터 반도체 기판(311)의 가장자리까지 형성된 시드 메탈층을 제거한다. 포토레지스트막(도 7의 711)의 하부에 형성된 시드 메탈층을 제거하기 위해서는 메탈 라인(361) 위에 포토레지스트막을 형성한 후 시드 메탈층(351)을 식각하고, 그 이후에 메탈 라인(361) 위의 포토레지스트막을 제거하면 된 다.
도 11을 참조하면, 반도체 기판(311) 위에 메탈 패드(325) 부분이 노출된 제2 절연막(342)을 형성한다. 제2 절연막(342)은 제1 절연막(341)과 같은 물질로 형성한다. 제2 절연막(342)을 형성하기 위해서는 다음과 같이 5단계의 공정을 거쳐야 한다.
첫 번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위의 전면에 절연막을 형성한다. 상기 절연막은 스핀 코팅 방법 또는 증착 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
두번째 단계로써, 제2 절연막(342) 위에 포토레지스트막을 형성한다.
세번째 단계로써, 메탈 패드(325) 위에 형성된 포토레지스트막을 제거한다.
네번째 단계로써, 식각 공정을 통하여 메탈 패드(325) 위에 형성된 절연막을 제거한다.
다섯번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위에 남아있는 포토레지스트막을 모두 제거한다.
여기서, 메탈 패드(325) 위에 도전성 볼(371)을 형성함으로써 웨이퍼 레벨 패키지(도 3의 301)가 완성된다. 도전성 볼(도 3의 371)은 솔더로 형성하는 것이 바람직하다. 도전성 볼(도 3의 371)은 도전성이 좋은 물질, 예컨대 납 또는 주석-납(Sn-Pb)의 합금으로 구성된다. 도전성 볼(도 3의 371)은 외부 장치(미도시)와 접합됨으로써 웨이퍼 레벨 패키지(도 3의 301)는 상기 외부 장치와 전기 신호를 주고받는다. 도 3에는 도전성 볼(371)이 하나만 도시되어 있으나, 실제적으로는 하나의 웨이퍼 레벨 패키지(도 3의 301)에는 다수개의 도전성 볼(371)들이 형성된다.
도 12 내지 도 16은 도 3에 도시된 웨이퍼 레벨 패키지(301)를 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 12를 참조하면, 본딩 패드(321)와 보호막(331)이 형성된 반도체 기판(311)에 있어서, 보호막(331) 위에 제1 절연막(341)을 형성한다. 본딩 패드(321)와 보호막(331)이 형성된 반도체 기판(311)의 구성은 도 4에 도시된 집적회로 장치(411)와 동일하다. 즉, 반도체 기판(311)에는 다수개의 반도체 소자들(미도시)이 형성되며, 본딩 패드(321)는 상기 다수개의 반도체 소자들 중 일부와 전기적으로 연결된다. 본딩 패드(321)는 전기 신호의 입출력 단자 역할을 하는 것으로서, 알루미늄과 같은 메탈로 형성된다. 보호막(331)은 실리콘산화막 또는 실리콘질화막과 같은 절연 물질로 구성되며, 상기 다수개의 반도체 소자들을 외부 환경으로부터 보호한다. 보호막(331)은 본딩 패드(321)의 가장자리 위에도 형성되어 본딩 패드(321)를 보호한다
제1 절연막(341)은 열응력을 완충시키며, 폴리이미드, 폴리벤조옥사졸, 벤조사이클로부텐, 에폭시, 폴리머 등으로 구성된다. 제1 절연막(341)을 형성하기 위해서는, 다음과 같이 5단계를 거쳐야 한다.
첫 번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위의 전면에 절연막을 형성한다. 상기 절연막은 스핀 코팅 방법 또는 증착 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
두번째 단계로써, 상기 절연막 위에 포토레지스트막을 형성한다.
세번째 단계로써, 상기 포토레지스트막을 패터닝하여 본딩 패드(321) 위의 포토레지스트막을 제거한다.
네번째 단계로써, 식각 공정에서 본딩 패드(321) 위의 절연막을 식각하여 제거한다.
다섯번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위에 남아있는 포토레지스트막을 모두 제거한다.
도 13을 참조하면, 반도체 기판(311) 위에서 메탈 라인(361)이 형성될 부분에 시드 메탈층(351)을 형성한다. 시드 메탈층(351)은 메탈 라인(361)의 접착력을 향상시키기 위하여 형성한다. 시드 메탈층(351)은 티타늄, 크롬, 구리, 니켈 또는 이들의 합금으로 구성되며, 스퍼터링 또는 증착 방식을 이용하여 반도체 기판(311) 위에 형성한다. 시드 메탈층(351)을 형성하기 위해서는 다음과 같이, 5단계를 거쳐야 한다.
첫 번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위의 전면에 시드 메탈층을 형성한다.
두번째 단계로써, 상기 시드 메탈층 위에 포토레지스트막을 형성한다.
세번째 단계로써, 상기 포토레지스트막을 패터닝하여 메탈 라인(361)이 형성될 부분의 포토레지스트막만 남기고 다른 부분의 포토레지스트막을 모두 제거한다.
네번째 단계로써, 식각 공정에서 상기 노출된 시드 메탈층을 식각한다.
다섯번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위에 남아있는 포토레지스트막을 모두 제거한다. 따라서, 시드 메탈층(351)이 구성된다.
도 14를 참조하면, 시드 메탈층(351) 위의 일부에 메탈 볼(811)을 형성한다. 메탈 볼(811)은 시드 메탈층(351) 중 본딩 패드(321) 위에 형성된 시드 메탈층(351) 위에 형성한다. 메탈 볼(811)은 솔더 또는 주석-납(SnPb) 합금으로 구성되 는 것이 바람직하며, 이 외에 전도성이 좋고 시드 메탈층(351)과 성분이 다른 물질로 구성할 수도 있다.
이와 같이, 메탈 볼(811)을 구성하는 물질이 시드 메탈층(351)을 구성하는 물질과 다르게 함으로써, 메탈 라인(361)의 하부가 아닌 다른 곳에 형성된 시드 메탈층(351)을 식각하는 과정에서 메탈 라인(361)의 하부에 형성된 시드 메탈층(351)이 식각되는 것을 방지할 수 있다.
도 15를 참조하면, 메탈 볼(811)을 용융시켜서 시드 메탈층(351) 위에 노멀 메탈층을 형성한다. 메탈 볼(811)을 구성하는 메탈 물질은 시드 메탈층(351)을 구성하는 메탈 물질과 결합력을 가지고 있어서 시드 메탈층(351) 위로만 흐르게 되며, 이들이 냉각되어 메탈 라인(361)을 형성한다. 따라서, 시드 메탈층(351) 위에만 메탈 라인(361)이 형성된다.
메탈 볼(811)을 용융시키기 위하여 메탈 볼(811)을 구성하는 물질이 녹아서 흐를 수 있는 온도까지 반도체 기판(311)의 온도를 높여주거나, 반도체 기판(311)의 주변 온도를 높여준다. 높은 온도에 의해 용융된 메탈은 포토레지스트가 형성되어 있지 않은 부분에는 모두 흐르게 되어 메탈 라인(361)을 형성한다.
이와 같이, 메탈 볼(811)을 용융시켜서 메탈 라인(361)을 형성함으로써, 메탈 라인(361)을 형성하는 시간이 대폭적으로 단축된다. 일반적으로, 도금 방법을 이용하여 메탈 라인(361)을 형성할 경우에는 개략적으로 40분 내지 1시간 정도 걸리지만, 메탈 볼(811)을 용융시켜서 메탈 라인(361)을 형성할 경우에는 10 정도 걸린다.
도 16을 참조하면, 노멀 메탈층 위에 제2 절연막(342)을 형성한다. 이 때, 메탈 패드(325)도 같이 형성한다. 메탈 패드(325)는 메탈 라인(361)의 일부를 노출시킴으로 구성된다. 제2 절연막(342)은 제1 절연막(341)과 동일하거나 유사한 물질로 구성한다. 제2 절연막(342)을 형성하기 위해서는 다음과 같이 3단계를 거쳐야 한다.
첫 번째 단계로써, 반도체 기판(311) 위의 전면에 절연막을 형성한다.
두 번째 단계로써, 상기 절연막 위에 포토레지스트막을 형성한다.
세번째 단계로써, 상기 포토레지스트막을 패터닝하여 메탈 라인(361) 중 메탈 패드(325)가 형성될 부분 위의 절연막을 제거한다.
여기서, 메탈 패드(325) 위에 도전성 볼(도 3의 371)을 형성함으로써 웨이퍼 레벨 패키지(도 3의 301)이 완성된다. 도전성 볼(도 3의 371)은 솔더로 형성하는 것이 바람직하다. 웨이퍼 레벨 패키지(도 3의 301)에는 다수개의 도전성 볼(도 3의 371)들이 형성된다.
도면과 명세서에 최적의 실시예(들)가 개시되었으며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 시드 메탈층(351) 위에 메탈 볼(811)을 형성하고, 메탈 볼(811)을 용융시켜서 메탈 라인(361)을 형성함으로써, 메탈 라인 (361)을 형성하는데 걸리는 시간이 대폭적으로 단축된다. 따라서, 웨이퍼 레벨 패키지(301)의 생산성이 향상된다.
또한, 웨이퍼 레벨 패키지(301)를 제조할 때, 메탈 라인(361)을 식각하지 않기 때문에 메탈 라인(361)의 시드 메탈층(351)이 과도하게 식각되는 것이 방지된다. 따라서, 메탈 라인(361)의 구조가 손상되지 않고 안정되게 유지되며, 결과적으로 웨이퍼 레벨 패키지(301)의 신호 전달 특성이 향상된다.

Claims (16)

  1. 반도체 기판 상에 본딩 패드와 보호막이 형성된 집적회로 장치를 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법에 있어서,
    (a) 상기 보호막 위에 제1 절연막을 형성하는 단계;
    (b) 상기 반도체 기판 위의 전면에 시드 메탈층을 형성하는 단계;
    (c) 메탈 라인이 형성될 부분이 노출된 포토레지스트막을 상기 반도체 기판 위에 형성하는 단계;
    (d) 상기 노출된 시드 메탈층 위의 일부에 메탈 볼을 형성하는 단계;
    (e) 상기 메탈 볼을 용융시켜서 상기 노출된 시드 메탈층 위에 노멀 메탈층을 형성하는 단계;
    (f) 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계;
    (g) 상기 반도체 기판 위에 메탈 패드 부분이 노출된 제2 절연막을 형성하는 단계; 및
    (h) 상기 노출된 메탈 패드 위에 도전성 볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    (a-1) 상기 반도체 기판 위의 전면에 제1 절연막을 형성하는 단계;
    (a-2) 상기 제1 절연막 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    (a-3) 상기 본딩 패드 위의 포토레지스트막을 제거하는 단계;
    (a-4) 상기 본딩 패드 위의 절연막을 제거하는 단계; 및
    (a-5) 상기 반도체 기판 위에 남아있는 포토레지스트막을 모두 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (c-1) 상기 반도체 기판 위의 전면에 포토레지스트막을 형성하는 단계; 및
    (c-2) 상기 메탈 라인이 형성될 부분의 포토레지스트막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (d) 단계의 메탈 볼은 상기 노출된 시드 메탈층 중 본딩 패드 위에 형성된 시드 메탈층 위에 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메탈 볼은 솔더로 구성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (g) 단계는
    (g-1) 상기 반도체 기판 위의 전면에 제2 절연막을 형성하는 단계; 및
    (g-2) 상기 제2 절연막 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    (g-3) 상기 메탈 패드 위의 포토레지스트막을 제거하는 단계;
    (g-4) 상기 메탈 패드 위의 절연막을 제거하는 단계; 및
    (g-5) 상기 반도체 기판 위에 남아있는 포토레지스트막을 모두 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도전성 볼은 솔더로 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 본딩 패드와 상기 도전성 볼을 각각 복수개로 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  9. 반도체 기판 상에 본딩 패드와 보호막이 형성된 집적회로 장치를 재배선하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법에 있어서,
    (a) 상기 보호막 위에 제1 절연막을 형성하는 단계;
    (b) 상기 반도체 기판 위에서 메탈 라인이 형성될 부분에 시드 메탈층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 시드 메탈층 위의 일부에 메탈 볼을 형성하는 단계;
    (d) 상기 메탈 볼을 용융시켜서 상기 시드 메탈층 위에 노멀 메탈층을 형성하는 단계;
    (e) 상기 노멀 메탈층 위에 제2 절연막을 형성하는 단계;
    (f) 상기 제2 절연막의 일부를 제거하여 메탈 패드를 형성하는 단계; 및
    (g) 상기 메탈 패드 위에 도전성 볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    (a-1) 상기 반도체 기판 위의 전면에 제1 절연막을 형성하는 단계;
    (a-2) 상기 제1 절연막 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    (a-3) 상기 본딩 패드 위의 포토레지스트막을 제거하는 단계;
    (a-4) 상기 본딩 패드 위의 절연막을 제거하는 단계; 및
    (a-5) 상기 반도체 기판 위에 남아있는 포토레지스트막을 모두 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    (b-1) 상기 반도체 기판 위의 전면에 시드 메탈층을 형성하는 단계;
    (b-2) 상기 시드 메탈층 위의 전면에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    (b-3) 상기 메탈 라인이 형성될 부분의 포토레지스트막만 남기고 다른 부분의 포토레지스트막을 제거하는 단계;
    (b-4) 상기 노출된 시드 메탈층을 식각하는 단계; 및
    (b-5) 상기 남아있는 포토레지스트막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 (c) 단계의 메탈 볼은 상기 시드 메탈층 중 본딩 패드 위에 형성된 시드 메탈층 위에 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 메탈 볼은 솔더로 구성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 (f) 단계는
    (f-1) 상기 제2 절연막 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    (f-2) 상기 포토레지스트막 중 상기 메탈 패드가 형성될 부분의 포토레지스트막을 제거하는 단계; 및
    (f-3) 상기 메탈 패드 위의 제2 절연막을 제거하여 상기 메탈 패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 도전성 볼은 솔더로 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 본딩 패드와 상기 도전성 볼을 각각 복수개로 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
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