(57)【要約】【課題】バンプ構造体を提供する。【解決手段】基板上のパッドと離隔されたボディ部と、前記ボディ部の一側から前記パッド上へ延びる少なくとも一つの第１延長部が提供される。前記ボディ部の他側から延長される少なくとも一つの第２延長部が提供される。前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅より小さい。【選択図】図１Ｂ
2014068015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に提供され、前記基板上のパッドと離隔されたボディ部と、
前記ボディ部の一側から前記パッド上へ延びる少なくとも一つの第１延長部と、
前記ボディ部の他側から延長される少なくとも一つの第２延長部とを含み、
前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅より小さいことを特徴とするバンプ構造体。
【請求項２】
前記バンプ構造体は、前記パッド上に順に積層されたバリア層、金属層、及びソルダ層を含み、
前記ボディ部内の前記ソルダ層は、前記第１延長部内のソルダ層より厚いことを特徴とする請求項１に記載のバンプ構造体。
【請求項３】
前記ソルダ層の厚さは、前記パッド上に提供される前記第１延長部の端部から前記ボディ部まで連続して増加することを特徴とする請求項２に記載のバンプ構造体。
【請求項４】
前記ソルダ層の厚さは、前記ボディ部から前記第２延長部の端部まで連続して減少することを特徴とする請求項２に記載のバンプ構造体。
【請求項５】
前記ソルダ層は、厚さが最も厚い地点が前記ボディ部内にあることを特徴とする請求項２に記載のバンプ構造体。
【請求項６】
前記第２延長部の長さは、前記第１延長部の長さより短いことを特徴とする請求項１に記載のバンプ構造体。
【請求項７】
前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅の約３０％〜約９０％であることを特徴とする請求項１に記載のバンプ構造体。
【請求項８】
前記第１延長部の長さは、前記ボディ部の長さより長いことを特徴とする請求項１に記載のバンプ構造体。
【請求項９】
前記第２延長部は複数個が提供され、前記複数の第２延長部のうちの少なくとも一つは、他の第２延長部と長さが異なることを特徴とする請求項１に記載のバンプ構造体。
【請求項１０】
前記第１延長部は、第１方向に延長され、
前記第１延長部から前記第１方向と交差する方向に突出した第３延長部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバンプ構造体。
【請求項１１】
前記第３延長部は前記第１延長部の両側に提供されることを特徴とする請求項１０に記載のバンプ構造体。
【請求項１２】
基板上に提供され、前記基板上のパッドと離隔されたボディ部と、
前記ボディ部の一側から前記パッド上へ延長される少なくとも一つの第１延長部とを含み、
前記ボディ部及び前記第１延長部は、前記基板上に順に積層されたバリア層、金属層、ソルダ層を含み、前記金属層の厚さは、前記バリア層の厚さの３倍以上であり、前記ボディ部の上面は、前記第１延長部の上面より高いことを特徴とするバンプ構造体。
【請求項１３】
前記第１延長部は、第１方向に延長され、
前記第１方向と垂直な第２方向に、前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅より小さいことを特徴とする請求項１２に記載のバンプ構造体。
【請求項１４】
前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅の約３０％〜約９０％であることを特徴とする請求項１３に記載のバンプ構造体。
【請求項１５】
前記第１延長部の長さは、前記ボディ部の長さより長いことを特徴とする請求項１３に記載のバンプ構造体。
【請求項１６】
前記ボディ部内の前記ソルダ層の厚さは、前記第１延長部内の前記ソルダ層の厚さより厚いことを特徴とする請求項１２に記載のバンプ構造体。
【請求項１７】
前記ボディ部内のソルダ層の厚さは、前記第１延長部内のソルダ層の厚さより約１．１倍〜約２倍であることを特徴とする請求項１６に記載のバンプ構造体。
【請求項１８】
前記ソルダ層の厚さは、前記第１延長部から前記ボディ部まで連続して増加することを特徴とする請求項１６に記載のバンプ構造体。
【請求項１９】
前記金属層と前記ソルダ層との間に金属−ソルダ化合物層をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のバンプ構造体。
【請求項２０】
前記パッドと前記バリア層との間に前記パッド層の上面を露出する保護絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のバンプ構造体。
【請求項２１】
前記金属層の側壁及び前記バリア層の側壁は、前記ソルダ層の外郭境界からリセスされたアンダーカット領域を含むことを特徴とする請求項１２に記載のバンプ構造体。
【請求項２２】
前記ボディ部の他側から延長される少なくとも一つの第２延長部をさらに含み、
前記ボディ部の上面は、前記第２延長部の上面より高いことを特徴とする請求項１２に記載のバンプ構造体。
【請求項２３】
前記第２延長部は、前記第１延長部より長さが短いことを特徴とする請求項２２に記載のバンプ構造体。
【請求項２４】
第１基板上の第１パッドと、
前記第１パッドと接続するバンプ構造体と、
前記バンプ構造体を通じて前記第１パッドと電気的に接続された第２基板上の第２パッドとを含み、
前記バンプ構造体の各々は、
前記第１パッドから水平的に離隔された、前記第２パッドと接続するボディ部と、
前記ボディ部の一側から前記第１パッド上へ延長される少なくとも一つの第１延長部と、
前記ボディ部の他側から延長される少なくとも一つの第２延長部とを含み、
前記ボディ部は、前記第１延長部より厚いことを特徴とする電気的接続構造体。
【請求項２５】
前記バンプ構造体は、各々、
前記第１基板上に順に積層されたバリア層、金属層、及びソルダ層を含み、
前記ソルダ層は、厚さが最も厚い地点が前記ボディ部内にあることを特徴とする請求項２４に記載の電気的接続構造体。
【請求項２６】
前記第１延長部内の前記ソルダ層は、前記ボディ部に隣接するほど厚くなることを特徴とする請求項２５に記載の電気的接続構造体。
【請求項２７】
前記第１延長部は、第１方向に延長され、
前記第１方向と垂直な第２方向に、前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅より小さいことを特徴とする請求項２４に記載の電気的接続構造体。
【請求項２８】
前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅の約３０％〜約９０％であることを特徴とする請求項２７に記載の電気的接続構造体。
【請求項２９】
前記第１パッドは、第３方向に沿って配列され、
前記第３方向に沿って配列された前記第１パッドのうち、奇数番目のパッドと接続する前記バンプ構造体は、前記第１パッドの一側に配置され、偶数番目のパッドと接続する前記バンプ構造体は、前記第１パッドの他側に配置されることを特徴とする請求項２４に記載の電気的接続構造体。
【請求項３０】
前記第２基板上に前記第１延長部と垂直にオーバーラップされる絶縁パターンをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の電気的接続構造体。
【請求項３１】
前記絶縁パターンは、前記第３方向に沿って延長されることを特徴とする請求項３０に記載の電気的接続構造体。
【請求項３２】
前記バンプ構造体の各々の前記のボディ部は、前記第２パッドの各々とアラインされていることを特徴とする請求項３０に記載の電気的接続構造体。
【請求項３３】
基板上にパッドを形成し、
前記パッド上にバリア層を形成し、
前記バリア層上に開口部を含むモールドパターンを形成し、
前記モールドパターン内に順に金属層及びソルダめっき層を形成し、
前記ソルダめっき層をリフローすることを含み、
前記開口部は、
前記パッドから第１方向へ延びる第１部分と、
前記第１部分より広い幅を有する第２部分を含むことを特徴とする電気的接続構造体の形成方法。
【請求項３４】
前記開口部は、前記第２部分から延長された第３部分をさらに含み、
前記第３部分は、前記第１部分より長さが短いことを特徴とする請求項３３に記載の電気的接続構造体の形成方法。
【請求項３５】
前記リフローの際に、前記第１部分内の前記ソルダめっき層は、表面張力によって前記第２部分に移動されることを特徴とする請求項３３に記載の電気的接続構造体の形成方法。
【請求項３６】
前記リフロー工程後、前記リフローによって形成されたソルダ層をエッチングマスクとして、前記バリア層をエッチングすることをさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の電気的接続構造体の形成方法。
【請求項３７】
前記バリア層と前記金属層との間にシード層を形成することをさらに含み、
前記シード層は、前記金属層と同じ物質を含むことを特徴とする請求項３６に記載の電気的接続構造体の形成方法。
【請求項３８】
前記シード層は、前記バリア層をエッチングする時にエッチングされることを特徴とする請求項３７に記載の電気的接続構造体の形成方法。
【請求項３９】
前記リフロー工程前に、前記シード層上に形成された自然酸化膜を除去する工程をさらに含み、
前記自然酸化膜の除去工程は、ギ酸（ＨＣＯ２Ｈ）の熱処理を利用して実行されることを特徴とする請求項３６に記載の電気的接続構造体の形成方法。
【請求項４０】
前記バリア層をエッチングすることは、湿式エッチング工程を含み、
前記湿式エッチング工程の時に、前記金属層の側壁及び／又は前記バリア層の側壁上にアンダーカット領域が形成されることを特徴とする請求項３６に記載の電気的接続構造体の形成方法。
【請求項４１】
チップパッドを有する半導体チップと、
バンプ構造とを含み、
前記バンプ構造は、
チップパッド上の金属パターンと、
前記金属パターン上のソルダ層とを含み、
前記ソルダ層は、そこから突出して基板に接続されるボンディング部分とを含み、
前記チップパターンの中心は、前記ソルダ層の前記ボンディング部の中心から離隔されていることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項４２】
前記バンプ構造は非対称的な形態を有することを特徴とする請求項４１に記載の半導体パッケージ
【請求項４３】
チップパッドを含む半導体チップと、
前記チップパッド上のバンプ構造とを含み、
前記バンプ構造は、
前記チップパッドに接続され、前記チップパッドの一端部を経て延長された再配線層と、
前記再配線層上に配置されたソルダ層とを含み、
前記ソルダ層は、前記チップパッドから離隔された領域に位置する突出部を含むことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項４４】
前記半導体チップは、前記チップパッドを露出させる開口部を有した保護層を含み、
前記バンプ構造の前記再配線層は、前記保護層の最上面上に配置されていることを特徴とする請求項４３に記載の半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンプ構造体を含む半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業において、半導体素子及びこれを用いた電子機器の高容量化、薄型化、小型化の需要が多くなって、これに関連する様々なパッケージ技術が続々と登場している。そのうちの一つは、複数の半導体チップを垂直積層させ、高密度チップ積層を実現するパッケージ技術である。この技術は、一つの半導体チップで構成された一般的なパッケージより少ない面積で多くの機能を持つ半導体チップを集積させることができるという利点を持つことができる。
【０００３】
半導体素子の高速化、高集積化、多機能化の傾向に応じて、より多くの入出力（Ｉ／Ｏ）数及び優れた電気的特性、製造コストの減少などのニーズが増加している。これらの要求を満たすためのパッケージング技術の一つが、フリップチップパッケージである。フリップチップパッケージは、チップパッドにバンプを接続してプリント回路基板に半導体チップをフェースダウンで実装する構造を持つのが一般的である。しかし、チップパッドの形成位置に応じて、パッケージの機械的耐久性や電気的特性などが脆弱になって信頼性の問題が浮上するようになる。これらの問題は、フリップチップパッケージだけでなく、チップスタッキングやパッケージスタッキング構造を有する様々な半導体パッケージで発生することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開第２０１２／０２９５４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする第１の課題は、容易に基板を電気的に接続できる構造体を提供することにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする第２の課題は、半導体装置の信頼性を向上することにある。
【０００７】
本発明が解決しようとする第３の課題は、パッド間の距離を減らすことができる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を達成するための本発明に係るバンプ構造体は、基板上に提供され、前記基板上のパッドと離隔されたボディ部と、前記ボディ部の一側面から前記パッド上へ延びる少なくとも一つの第１延長部と、前記ボディ部の他側から延長される少なくとも一つの第２延長部とを含み、前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅より小さい幅を有することができる。
【０００９】
前記バンプ構造体は、前記パッド上に順に積層されたバリア層、金属層、ソルダ層を含み、前記ボディ部内の前記ソルダ層は、前記第１延長部内のソルダ層より厚い厚さを有することができる。
【００１０】
前記ソルダ層の厚さは、前記パッド上に提供される前記第１延長部の端部から前記ボディ部まで連続して増加することができる。
【００１１】
前記ソルダ層の厚さは、前記ボディ部から前記第２延長部の端部まで連続して減少することができる。
【００１２】
前記ソルダ層は、厚さが最も厚い地点が前記ボディ部内にあり得る。
【００１３】
前記第２延長部は、前記第１延長部より短い長さを有することができる。
【００１４】
前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅の約３０％〜約９０％になることができる。
【００１５】
前記第１延長部は、前記ボディ部より長い長さを有することができる。
【００１６】
前記第２延長部は複数個が提供され、前記複数の第２延長部のうちの少なくとも一つは、他の第２延長部とは異なる長さを有することができる。
【００１７】
前記第１延長部は、第１方向に延長され、前記第１延長部から前記第１方向と交差する方向に突出した第３延長部をさらに含むことができる。
【００１８】
前記第３延長部は前記第１延長部の両側に提供することができる。
【００１９】
基板上に提供され、前記基板上のパッドと離隔されたボディ部と、前記ボディ部の一側から前記パッド上へ延びる少なくとも一つの第１延長部を含み、前記ボディ部と前記第１延長部は、前記基板上に順に積層されたバリア層、金属層、ソルダ層を含み、前記金属層の厚さは、前記バリア層の厚さの３倍以上であり、前記ボディ部の上面は、前記第１延長部の上面より高い高さを有することができる。
【００２０】
前記第１延長部は、第１方向に延長され、前記第１方向と垂直な第２方向に、前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅より小さい幅を有することができる。
【００２１】
前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅の約３０％〜約９０％とすることができる。
【００２２】
前記第１延長部は、前記ボディ部より長い長さを有することができる。
【００２３】
前記ボディ部内の前記ソルダ層の厚さは、前記第１延長部内の前記ソルダ層の厚さより厚い厚さを有することができる。
【００２４】
前記ボディ部内のソルダ層の厚さは、前記第１延長部内のソルダ層の厚さより約１．１倍〜約２倍になることができる。
【００２５】
前記ソルダ層の厚さは、前記第１延長部から前記ボディ部まで連続して増加することができる。
【００２６】
前記金属層と前記ソルダ層との間に金属−ソルダ化合物層をさらに含むことができる。
【００２７】
前記金属−ソルダ化合物層は、前記金属層の厚さの５０％未満になることができる。
【００２８】
前記パッドと前記バリア層との間に前記パッド層の上面を露出する保護絶縁層をさらに含むことができる。
【００２９】
前記金属層の側壁と前記バリア層の側壁は、前記ソルダ層の外郭境界からリセスされたアンダーカット領域を含むことができる。
【００３０】
前記ボディ部の他側から延長される少なくとも一つの第２延長部をさらに含み、前記ボディ部の上面は、前記第２延長部の上面より高い高さを有することができる。
【００３１】
前記第２延長部は、前記第１延長部より短い長さを有することができる。
【００３２】
第１基板上の第１パッドと、前記第１パッドと接続するバンプ構造体と、前記バンプ構造体を通じて前記第１パッドと電気的に接続された第２基板上の第２パッドとを含み、前記バンプ構造体の各々は、前記第１パッドから水平方向に離隔された、前記第２パッドと接続するボディ部と、前記ボディ部の一側から前記第１パッド上へ延びる少なくとも一つの第１延長部と、前記ボディ部の他側から延長される少なくとも一つの第２延長部とを含み、前記ボディ部は、前記第１延長部より厚い厚さを有することができる。
【００３３】
前記バンプ構造体の各々は、第１基板上に順に積層されたバリア層、金属層、ソルダ層を含み、前記ソルダ層は、厚さが最も厚い地点が前記ボディ部内にあり得る。
【００３４】
前記第１延長部内の前記ソルダ層は、前記ボディ部に隣接するほど厚くなることができる。
【００３５】
前記第１延長部は、第１方向に延長され、前記第１方向と垂直な第２方向に、前記第１延長部は、前記ボディ部より小さい幅を有することができる。
【００３６】
前記第１延長部の幅は、前記ボディ部の幅の約３０％〜約９０％になることができる。
【００３７】
前記第１パッドは、前記第１基板上に第３方向に沿って配列され、前記第３方向に沿って配列された前記第１パッドのうち、奇数番目のパッドと接続する前記バンプ構造体は、前記第１パッドの一側面に配置され、偶数番目のパッドと接続する前記バンプ構造体は、前記第１パッドの他側に配置することができる。
【００３８】
前記第２基板上に前記第１延長部と垂直にオーバーラップされる絶縁パターンをさらに含むことができる。
【００３９】
前記絶縁パターンは、前記第３方向に沿って延長することができる。
【００４０】
前記バンプ構造体の各々の前記ボディ部は、前記第２パッドの各々とアラインされる。
【００４１】
基板上にパッドを形成し、前記パッド上にバリア層を形成し、前記バリア層上に開口部を含むモールドパターンを形成し、前記モールドパターン内に順に金属層とソルダめっき層を形成し、前記ソルダめっき層をリフローすることを含み、前記開口部は、前記パッドから第１方向へ延びる第１部分と、前記第１部分より広い幅を有する第２部分を含むことができる。
【００４２】
前記開口部は、前記第２部分から延長された第３部分をさらに含み、前記第３部分は、前記第１部分より短い長さを有することができる。
【００４３】
前記リフローの際に、前記第１部分内の前記ソルダめっき層は、表面張力によって前記第２部分に移動することができる。
【００４４】
前記リフロー工程の後、前記リフローによって形成されたソルダ層をエッチングマスクとして前記バリア層をエッチングすることをさらに含むことができる。
【００４５】
前記バリア層と前記金属層との間にシード層を形成することをさらに含み、前記シード層は、前記金属層と同じ物質を含むことができる。
【００４６】
前記シード層は、前記バリア層をエッチングする時に共にエッチングすることができる。
【００４７】
前記リフロー工程の前に、前記シード層上に形成された自然酸化膜を除去する工程をさらに含み、前記自然酸化膜の除去工程は、蟻酸（ＨＣＯ２Ｈ）の熱処理を利用して行うことができる。
【００４８】
前記バリア層をエッチングすることは、湿式エッチング工程を含み、前記湿式エッチング工程の時に、前記金属層の側壁及び／又は前記バリア層の側壁上にアンダーカット領域を形成することができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の実施形態によれば、容易に基板を電気的に接続できる構造体を形成することができる。また、半導体装置の信頼性を向上させることができる。本発明の実施形態によれば、パッド間の距離を減らすことができる半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の平面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の断面図である。
【図１Ｃ】図１ＢのＱ領域の拡大図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体を形成するための工程フローチャートである。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための平面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための平面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための断面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための平面図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための断面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための平面図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための断面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための平面図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための断面図である。
【図８Ａ】本発明の他の実施形態に係るバンプ構造体の第２延長部の形態を説明するための平面図である。
【図８Ｂ】本発明の他の実施形態に係るバンプ構造体の第２延長部の形態を説明するための平面図である。
【図８Ｃ】本発明の他の実施形態に係るバンプ構造体の第２延長部の形態を説明するための平面図である。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態に係るバンプ構造体の第１延長部の形態を説明するための平面図である。
【図９Ｂ】本発明の他の実施形態に係るバンプ構造体の第１延長部の形態を説明するための平面図である。
【図９Ｃ】本発明の他の実施形態に係るバンプ構造体の第１延長部の形態を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るバンプ構造体を含む半導体パッケージを説明するための断面図である。
【図１１Ａ】第１基板の上面の平面図である。
【図１１Ｂ】第２基板の上面の平面図である。
【図１１Ｃ】図１０のＲ領域の拡大図である。
【図１２Ａ】本発明の他の実施形態に係る半導体パッケージを説明するための断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の他の実施形態に係る半導体パッケージを説明するための断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るパッケージモジュールを示す平面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るメモリカードを示す概略図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る電子システムを示すブロック図である。
【図１６】電子システムが携帯電話に適用される例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、添付の図を参照して本発明の望ましい実施形態をさらに詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明する実施形態に限定されず、他の形態への具体化も可能である。さらにここで紹介する実施形態は開示された内容が徹底且つ完全になれるように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供される。
【００５２】
本明細書において、ある膜（または層）が他の膜（又は層）または基板上にあると言及される場合に、それは他の膜（または層）または基板上に直接形成されるか、またはそれらの間に第３の膜（または層）が介在され得ることを意味する。またゲート電極がチャンネル領域上にあると言及される場合に、そのゲート電極がチャンネル領域の上または傍に配置され得ることを意味する。また、図面において、膜及び領域の厚さは技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。また、本明細書の多様な実施形態において、第１、第２、第３などの用語が多様な領域、膜などを記述するために使われたが、これら領域、膜がこのような用語によって限定されてはいけない。これら用語はただある所定領域または膜を他の領域または膜と区別させるために使われただけである。したがって、一実施形態での第１膜に言及された膜が他の実施形態では第２膜に言及されることもある。ここに説明して例示する各実施形態はそれらの相補的な実施形態も含む。本明細書において、‘及び／または’という表現は前後に羅列された構成要素のうちの少なくとも１つを含む意味として用いられる。
【００５３】
＜バンプ構造体＞
図１Ａは、本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の平面図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の断面図である。図１Ｃは、図１ＢのＱ領域の拡大図である。
【００５４】
図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃを参照すると、第１基板１００上に第１パッド（又はチップパッド）１０５を提供する。前記第１基板１００は、半導体に基づいた構造（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｂａｓｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含むことができる。一例として、前記第１基板１００は、シリコン基板又はＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板になることができる。前記第１基板１００は少なくとも１つの集積回路（図示せず）を含むことができる。一例として、前記第１基板１００は、メモリ素子、マイクロコントローラのようなシステムＬＳＩ素子、ロジック素子、アナログ素子、デジタルシグナルプロセッサ素子、又はシステムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）素子のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００５５】
一例として、前記第１パッド１０５は、前記第１基板１００内に形成された集積回路（図示せず）と電気的に接続することができる。前記第１パッド１０５は、一例として、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、又は金（Ａｕ）のような金属物質を含むことができる。前記第１パッド１０５の形状は、図示された四角形に限定されず、様々な変形が可能である。一例として、前記第１パッド１０５は、５角形、６角形、８角形のように４つ以上の側面を有することができる。
【００５６】
図１Ｂに示すように、前記第１パッド１０５の上面は、前記第１基板１００上に提供される保護絶縁層によって少なくとも一部を露出することができる。前記保護絶縁層は、前記第１基板１００上に順に積層された下部絶縁層１０１と上部絶縁層１１１とを含むことができる。前記下部絶縁層１０１は、前記第１基板１００のパッシベーションのための絶縁膜になることができる。一例として、前記下部絶縁層１０１は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、又はシリコン酸化窒化物のうちの少なくとも一つを含むことができる。一例として、前記上部絶縁層１１１は、ポリイミドやエポキシ樹脂などの有機物質を含むことができる。
【００５７】
前記上部絶縁層１１１上にバンプ構造体ＢＳ１を提供することができる。前記バンプ構造体ＢＳ１は、前記上部絶縁層１１１上に順に積層されたバリアパターン１２１、シードパターン１２６、金属層１３１、ソルダ層１４１を含むことができる。一例として、前記バリアパターン１２１は、チタン（Ｔｉ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）のような金属物質を含むことができる。前記バリアパターン１２１は、前記第１パッド１０５の酸化を防止し、以下説明する金属層と前記第１パッド１０５の接着性を向上させることができる。一例として、前記バリアパターン１２１の厚さは約５００Å〜約４０００Åとすることができる。
【００５８】
前記バリアパターン１２１上に金属層１３１を提供することができる。前記金属層１３１は、前記バリアパターン１２１の３倍以上の厚さを有することができる。一例として、前記金属層１３１は、前記バリアパターン１２１とは異なる金属物質、一例として、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。
【００５９】
前記バリアパターン１２１と前記金属層１３１との間にシードパターン１２６を提供することができる。前記シードパターン１２６は、前記金属層１３１と同じ物質を含むことができる。一例として、前記シードパターン１２６は、銅（Ｃｕ）を含むことができる。前記シードパターン１２６の厚さは、前記金属層１３１の厚さの１／３以下とすることができる。
【００６０】
図１Ｃに示すように、前記金属層１３１上にソルダ層１４１を提供することができる。前記ソルダ層１４１の厚さは一定ではなく、一例として、前記金属層１３１上の位置によって異なる厚さを有することができる。前記ソルダ層１４１の厚さについては、以下より詳細に説明する。
【００６１】
前記金属層１３１と前記ソルダ層１４１との間に金属−ソルダ化合物層１４６を提供することができる。前記金属−ソルダ化合物層１４６は、前記金属層１３１と前記ソルダ層１４１が反応して形成された層であり得る。一例として、前記金属−ソルダ化合物層１４６は、銅（Ｃｕ）−錫（Ｓｎ）−銀（Ａｇ）の合金を含むことができる。前記金属−ソルダ化合物層１４６の厚さは、前記金属層１３１の厚さの約５０％未満とすることができる。
【００６２】
前記ソルダ層１４１より下の層１２１、１２６、１３１、１４６の側壁は、前記ソルダ層１４１の側壁から水平にリセスされたアンダーカット領域ＵＲを含むことができる。前記アンダーカット領域ＵＲは、後述の製造方法で、前記バリアパターン１２１と前記シードパターン１２６とを形成するためのエッチング工程の結果であり得る。
【００６３】
前記バンプ構造体ＢＳ１は、前記第１パッド１０５と離隔されたボディ部（又はボンディング部分）ＢＰと、前記ボディ部ＢＰの一側から前記第１パッド１０５上に延長される第１延長部ＴＰとを含むことができる。前記第１延長部ＴＰの一端部は、前記第１パッド１０５と接続し、他端部は、前記ボディ部ＢＰと接続している。前記第１延長部ＴＰは、前記ボディ部ＢＰより小さい幅を有することができる。一例として、前記第１延長部ＴＰが第１方向（以下、Ｘ方向）に延長された形状の場合には、前記Ｘ方向と垂直な第２方向（以下、Ｙ方向）に、前記第１延長部ＴＰの幅Ｗ１は、前記ボディ部ＢＰの幅Ｗ２より小さい幅を有することができる。以下、本明細書では、前記ボディ部ＢＰの幅又は長さ、前記第１延長部ＴＰの幅又は長さ、及び前記第２延長部ＳＰの幅又は長さは、前記ソルダ層１４１の外郭境界及び／又は前記ソルダ層１４１の下の前記金属層１３１の外殻境界に基づいて説明する。前記第１延長部ＴＰ、前記ボディ部ＢＰ、及び前記第２延長部ＳＰの各々は、前記ソルダ層１４１、金属層１３１、シードパターン１２６、バリアパターン１２１の各部分を含むことができる。
【００６４】
前記バンプ構造体ＢＳ１は、前記ボディ部ＢＰの他側から延びる少なくとも一つの第２延長部ＳＰを含むことができる。一例として、前記第２延長部ＳＰは、図１Ａに示すように、３つが提供できるが、これに限定されない。前記第２延長部ＳＰの幅Ｗ３は、前記ボディ部ＢＰの幅Ｗ２より小さい幅を有することができる。
【００６５】
Ｘ方向に、前記第１延長部ＴＰの長さＥ１は、前記ボディ部ＢＰの長さＥ２より長い長さを有することができる。前記第２延長部ＳＰの長さＥ３は、前記第１延長部ＴＰの長さＥ１及び／又は前記ボディ部ＢＰの長さＥ２より短い長さを有することができる。本発明の一実施形態において、相対的に長さが長い第１延長部ＴＰは、再配線構造の役割を果たすことができる。したがって、多数の工程を必要とする再配線構造の形成なしに、前記バンプ構造ＢＳの一部が再配線構造と同じ役割を果たすことができる。
【００６６】
前記ソルダ層１４１は、厚さが最も厚い地点が前記ボディ部ＢＰ内にあり得る。すなわち、前記ボディ部ＢＰの上面は、前記第１延長部ＴＰの上面と前記第２延長部ＳＰの上面より高い上面を有することができる。前記ボディ部ＢＰ内の前記ソルダ層１４１の厚さＴ２は、前記第１延長部ＴＰ内の前記ソルダ層１４１の厚さＴ１より厚い厚さを有することができる。一例として、前記ボディ部ＢＰ内の前記ソルダ層１４１の厚さは、前記第１延長部ＴＰ内の前記ソルダ層１４１の厚さの約１．１倍〜約２．０倍厚い。前記ボディ部ＢＰ内の前記ソルダ層１４１の厚さＴ２は、前記第２延長部ＳＰ内の前記ソルダ層１４１の厚さＴ３より厚い厚さを有することができる。
【００６７】
前記ソルダ層１４１の厚さは、前記第１パッド１０５上に提供される前記第１延長部ＴＰの端部から前記ボディ部ＢＰまで連続して増加することができる。前記ソルダ層１４１の厚さは、前記ボディ部ＢＰから前記第２延長部ＳＰの端部まで連続して減少することができる。
【００６８】
本発明の一実施形態によれば、相対的に厚い厚さを有する前記ボディ部ＢＰは、前記第１基板１００と異なる装置又は異なる基板を電気的に接続するための部分になることができる。前記ボディ部ＢＰは、前記第１延長部ＴＰを挟んで前記第１パッド１０５と離隔することができる。したがって、前記第１基板１００の再配線なしに、前記第１パッド１０５を他の基板のパッドと電気的に接続することができる。また、前記ボディ部ＢＰが、他の基板のパッドと接続することによって発生する熱的及び／又は物理的応力は、前記第１延長部ＴＰを通じて前記第１パッド１０５に伝達されるので、前記第１延長部ＴＰなしに、前記第１パッド１０５上に直接前記ボディ部ＢＰを提供する場合の、前記応力によって発生する前記第１パッド１０５の損傷を防止することができる。
【００６９】
＜バンプ構造体の形成方法＞
図２は、本発明の一実施形態に係るバンプ構造体を形成するための工程フローチャートである。図３Ａ〜図７Ａは、本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための平面図である。図３Ｂ〜図７Ｂは、本発明の一実施形態に係るバンプ構造体の製造方法を説明するための断面図である。
【００７０】
図２、図３Ａ、及び図３Ｂを参照すると、第１基板１００上に第１パッド１０５を形成することができる。前記第１基板１００は、半導体に基づいた構造（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｂａｓｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含むことができる。一例として、前記第１基板１００は、シリコン基板又はＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板とすることができる。前記第１基板１００は少なくとも１つの集積回路（図示せず）を含むことができる。一例として、前記第１基板１００は、メモリ素子、マイクロコントローラのようなＬＳＩ素子、ロジック素子、アナログ素子、デジタルシグナルプロセッサ素子、又はシステムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）素子のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００７１】
一例として、前記第１パッド１０５は、前記第１基板１００内に形成された集積回路（図示せず）と電気的に接続するように形成することができる。前記第１パッド１０５は、一例として、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、又は金（Ａｕ）のような金属物質で形成することができる。一例として、前記第１パッド１０５は、スパッタリング又は化学気相蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：以下ＣＶＤ）で金属層を形成した後、パターニング工程を行って形成することができる。
【００７２】
前記第１基板１００上に前記第１パッド１０５の上面を露出する保護絶縁層を形成することができる（Ｓ１）。前記保護絶縁層を形成することは、前記第１基板１００上に順に下部絶縁層１０１と上部絶縁層１１１とを形成することを含むことができる。前記下部絶縁層１０１は、前記第１基板１００のパッシベーションのための絶縁層になることができる。一例として、前記下部絶縁層１０１は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、又はシリコン酸化窒化物のうちの少なくとも一つを含む物質で形成することができる。一例として、前記上部絶縁層１１１は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）又はエポキシ（ｅｐｏｘｙ）樹脂のような有機物質を含む物質で形成することができる。前記下部絶縁層１０１と前記上部絶縁層１１１は、前記第１基板１００上に複数の絶縁層を形成した後、前記第１パッド１０５を露出するようにエッチングして形成するか、または前記第１基板１００上に絶縁膜を形成した後、前記第１パッド１０５を露出するようにエッチングする工程を繰り返して形成することができる。
【００７３】
図２、図４Ａ、及び図４Ｂを参照すると、前記上部絶縁層１１１上にバリア層１２０とシード層（ｓｅｅｄ  ｌａｙｅｒ）１２５とを順に形成することができる（Ｓ２）。前記バリア層１２０は、前記上部絶縁層１１１によって露出された前記第１パッド１０５と接するように形成することができる。前記バリア層１２０は、チタン（Ｔｉ）及び／又はチタンタングステン（ＴｉＷ）のような金属物質で形成することができる。一例として、前記バリア層１２０は、約５００Å〜約４０００Åの厚さで形成することができる。前記バリア層１２０はスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）又は物理的気相蒸着（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：以下、ＰＶＤ）によって形成することができる。
【００７４】
前記バリア層１２０の形成の前に、前記第１パッド１０５の表面に形成された自然酸化膜の除去工程を追加することができる。一例として、前記自然酸化膜は、スパッタエッチング、プラズマエッチング等の乾式エッチング、又は湿式エッチング方法により除去可能である。
【００７５】
前記バリア層１２０上に前記シード層１２５を形成することができる。前記シード層１２５は、以下説明する金属層と同じ物質で形成することができる。一例として、前記シード層１２５は、銅（Ｃｕ）を含むことができる。前記シード層１２５は、約１０００Å〜約４０００Åの厚さで形成することができる。前記シード層１２５は、スパッタリング又はＰＶＤによって形成することができる。
【００７６】
図２、図５Ａ、及び図５Ｂを参照すると、前記シード層１２５上に開口部１９２を含むモールドパターン（ｍｏｌｄ  ｐａｔｔｅｒｎ）１９１を形成する（Ｓ３）。前記モールドパターン１９１は、フォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）パターンであり得る。一例として、前記モールドパターン１９１の高さは約３０μｍ〜約１２０μｍになることができる。
【００７７】
前記開口部１９２は、前記第１パッド１０５の少なくとも一部と垂直にオーバーラップされるように形成することができる。前記開口部１９２は、前記第１パッド１０５上からＸ方向に延長する第１部分ＯＰ１と、前記第１部分ＯＰ１と接続され、前記第１部分ＯＰ１より広い幅を有する第２部分ＯＰ２と、前記第２部分ＯＰ２に接続される少なくとも一つの第３部分ＯＰ３とを含むことができる。
【００７８】
図２、図６Ａ、及び図６Ｂを参照すると、前記開口部１９２内に金属層１３１を形成することができる（Ｓ４）。前記金属層１３１は、電気めっきで形成することができる。一例として、前記金属層１３１は、前記モールドパターン１９１が形成された前記第１基板１００を浴槽（ｂａｔｈ）に入れて、前記開口部１９２によって露出された前記シード層１２５を成長させて形成することができる。前記金属層１３１は、前記開口部１９２を完全に満たないように形成することができる。一例として、前記金属層１３１は、銅（Ｃｕ）を含むことができるが、これらに限定されない。前記金属層１３１は、前記モールドパターン１９１を用いて形成されるため、狭い幅で形成することができる。このように、ソルダ層だけを利用する場合に比較してバンプ間の間隔をさらに狭く形成することができ、半導体装置の集積度を向上させることができる。前記金属層１３１の厚さは、前記バリア層１２０の厚さの約３倍以上とすることができる。
【００７９】
前記金属層１３１上に前記開口部１９２を満たすソルダめっき層１４０を形成することができる（Ｓ５）。前記ソルダめっき層１４０は、電気めっきで形成することができる。一例として、前記金属層１３１が形成された前記第１基板１００を別の浴槽に入れて電気めっきを行うことができる。図面に示したように、前記ソルダめっき層１４０は、前記モールドパターン１９１の上面と同じ高さを有することができるが、これに限定されず、必要に応じて前記モールドパターン１９１の上面より高く、又は低く形成することも可能である。一例として、前記ソルダめっき層１４０は、錫と銀の合金（Ｓｎ−Ａｇ  Ａｌｌｏｙ）又は鉛と銀の合金（Ｐｂ−Ｓｎ  Ａｌｌｏｙ）であり得る。必要に応じて銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などの添加剤をさらに含むことができる。
【００８０】
図２、図７Ａ、及び図７Ｂを参照すると、前記モールドパターン１９１を除去することができる。一例として、前記モールドパターン１９１の除去は、アッシング（ａｓｈｉｎｇ）工程によって行うことができる。前記モールドパターン１９１の除去後、前記シード層１２５上に形成された自然酸化膜（図示せず）を除去するための工程を実行することができる（Ｓ６）。前記自然酸化膜は、カルボン酸の一種であるギ酸（ＨＣＯ２Ｈ）の熱処理を利用して除去することができる。一例として、前記第１基板１００が実装された工程チャンバ内にエアロゾル（ａｅｒｏｓｏｌ）状態のギ酸粒子を細かく均一に分布した後、約２００℃〜約２５０℃で熱処理を行い、前記自然酸化膜を除去することができる。
【００８１】
通常のバンプの形成工程において、自然酸化膜の除去は、液状のフラックス（Ｆｌｕｘ）を使用して実行することができる。前記フラックスは、前記金属層１３１表面の自然酸化膜を除去して、前記金属層１３１の表面を前記ソルダ層１４１がよく覆うようにぬれ性（ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ）を向上することができる。しかし、フラックスを使用する場合、前記シード層１２５上にフラックス残留物が残る可能性がある。これにより、以下説明するように、前記ソルダめっき層１４０のリフロー工程を先に進行し、後続工程で、前記シード層１２５を削除する場合、フラックス残留物によって覆われた部分の前記シード層１２５は、湿式エッチングで除去されない可能性がある。本発明の一実施形態において、自然酸化膜の除去は、ギ酸を用いた熱処理工程で行うことができる。したがって、上述のフラックス残留物の除去のために別途の洗浄工程なしに実行することができる。
【００８２】
前記ソルダめっき層１４０のリフロー工程を実行してリフローされたソルダ層（以下、ソルダ層）１４１を形成することができる（Ｓ７）。その結果、前記第１パッド１０５から延長される第１延長部ＴＰと、前記第１延長部ＴＰの端部に提供されるボディ部ＢＰと、前記ボディ部ＢＰから延長される第２延長部ＳＰを含むバンプ構造体ＢＳ１とを形成することができる。一例として、前記リフロー工程は、約２００℃〜約３００℃で行うことができる。前記リフロー工程は、前記ソルダ層１４１と前記金属層１３１との間に図１Ｃを参照して説明したように、金属−ソルダ化合物層１４６を形成することができる。
【００８３】
前記リフロー工程の前に、前記開口部の第１部分ＯＰ１内に存在していた前記ソルダめっき層１４０の一部Ａ１と前記開口部の第３部分ＯＰ３内に存在していた前記ソルダめっき層１４０の一部Ａ２は、前記リフロー工程時に前記ボディ部ＢＰ側（図７Ｂの矢印の方向）に移動することができる。すなわち、前記第１延長部ＴＰ及び前記第２延長部ＳＰの幅は、前記ボディ部ＢＰに比較して相対的に小さく、リフローされたソルダ物質は表面張力（ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｅｎｓｉｏｎ）によって、前記ボディ部ＢＰへ移動することができる。その結果、前記第１延長部ＴＰ及び前記第２延長部ＳＰの高さはリフロー前より減少し、前記ボディ部ＢＰの高さはリフロー前より増加するようになる。前記第２延長部ＳＰは、高さが増加された前記ボディ部ＢＰ内のソルダ層１４１が前記金属層１３１の側壁を通じて前記シード層１２５上に流れることを防止することができ、前記ボディ部ＢＰのソルダ層は十分な厚さを確保するようになる。
【００８４】
前記リフロー工程の後、脱イオン水（ＤＩ  Ｗａｔｅｒ）を使用する洗浄工程を行うことができる。
【００８５】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、及び図２を再び参照すると、前記バリア層１２０と前記シード層１２５がパターニングされてバリアパターン１２１とシードパターン１２６とを形成することができる（Ｓ８）。前記バリア層１２０と前記シード層１２５のパターニング工程は、前記ソルダ層１４１をエッチングマスクして実行することができる。一例として、前記バリア層１２０と前記シード層１２５のパターニング工程は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含むエッチング液を利用した湿式エッチングで行うことができる。前記湿式エッチング工程時に前記ソルダ層１４１の下の層の側壁の一部がエッチングされてアンダーカット領域（ＵＲ）を形成することができる。本発明の一実施形態によれば、前記バリア層１２０と前記シード層１２５のパターニング工程は、リフロー工程の後に行われる。したがって、前記ソルダ層１４１は、リフローが完了した状態であるので、前記アンダーカット領域（ＵＲ）にもかかわらず、前記ソルダ層１４１の濡れ角（ｗｅｔｔｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）は減らない。したがって、リフローを前記パターニング工程の後に実行する場合に発生可能な濡れ角の減少と、それに伴う前記ソルダ層１４１が前記金属層１３１の側壁に流れる現象を防止することができる。
【００８６】
本発明の実施形態によれば、モールドパターン１９１を形成するためのフォトリソグラフィ工程以外に、追加のフォトリソグラフィ工程なしにバンプ構造体を形成することができる。
【００８７】
＜バンプ構造体の変形例＞
図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の他の実施形態に係るバンプ構造体の第２延長部を説明するための平面図である。説明の簡略化のために同じ構成の説明は省略可能である。
【００８８】
図８Ａを参照すると、バンプ構造体ＢＳ２は、第１延長部ＴＰと、ボディ部ＢＰとを含み、第２延長部は含まなくても良い。
【００８９】
図８Ｂを参照すると、バンプ構造体ＢＳ３は、第１延長部ＴＰと、ボディ部ＢＰと、第２延長部ＳＰとを含むことができる。前記第２延長部ＳＰは、図１Ａの実施形態とは異なり、前記ボディ部ＢＰからＹ方向に突出した２つの延長部を含み、前記ボディ部ＢＰからＸ方向には形成しなくてもよい。
【００９０】
図８Ｃを参照すると、バンプ構造体ＢＳ４は、第１延長部ＴＰと、ボディ部ＢＰと、第２延長部ＳＰ１、ＳＰ２とを含むことができる。前記第２延長部は前記ボディ部ＢＰからＹ方向に突出した延長部ＳＰ１と、Ｘ方向に突出した延長部ＳＰ２とを含み、前記Ｘ方向に突出した延長部ＳＰ２は、前記Ｙ方向に突出した延長部ＳＰ１より長い長さを有することができる。別の実施形態において、前記Ｙ方向に突出した延長部ＳＰ１は、前記Ｘ方向に突出した延長部ＳＰ２より長い長さを有することができる。
【００９１】
図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の別の実施形態に係るバンプ構造体の第１延長部を説明するための平面図である。説明の簡略化のために同じ構成の説明は省略可能である。
【００９２】
図９Ａを参照すると、バンプ構造体ＢＳ５は、第１延長部ＴＰと、ボディ部ＢＰと、第２延長部ＳＰとを含むことができる。前記バンプ構造体ＢＳ５は、前記第１延長部ＴＰの側壁から突出した第３延長部ＷＰをさらに含むことができる。前記第３延長部ＷＰは、前記第１延長部ＴＰの両側面に沿って複数個配置できる。前記第３延長部ＷＰは、リフローによるソルダ層が前記第１パッド１０５から前記ボディ部ＢＰ方向へ移動する時、金属層の側壁に流れることを追加的に防止することができる。
【００９３】
図９Ｂを参照すると、バンプ構造体ＢＳ６は、第１延長部ＴＰと、ボディ部ＢＰと、第２延長部ＳＰとを含むことができる。前記第１延長部ＴＰ１は、直線ではない形状になることができる。一例として、前記第１延長部ＴＰ１は、Ｘ方向に延びる部分とＹ方向に延びる部分を含むことができる。前記延長部ＴＰ１の形状は、図示された形態に限定されず、前記第１パッド１０５の配置及び／又は第１基板に実装される第２基板上のパッドの配置に応じて変形可能である。
【００９４】
図９Ｃを参照すると、バンプ構造体ＢＳ７は、複数の第１延長部、例えば、第１延長部ＴＰ１、ＴＰ２と、ボディ部ＢＰと、第２延長部ＳＰとを含むことができる。前記第１延長部ＴＰ１、ＴＰ２は、一つの第１パッド１０５上に延長することができ、一つのボディ部ＢＰに接続することができる。別の実施形態では、前記第１延長部ＴＰ１、ＴＰ２の各々は、別途のパッド上に延長することができる。
【００９５】
＜バンプ構造体を含む半導体パッケージ＞
図１０は、本発明の一実施形態に係るバンプ構造体ＢＳを含む半導体パッケージを説明するための断面図である。図１１Ａは、前記第１基板１００の上面１２の平面図であり、図１１Ｂは、前記第２基板２００の上面２１の平面図である。図１１Ｃは、図１０のＲ領域の拡大図である。
【００９６】
図１０、図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃを参照すると、半導体パッケージ４０１は、第２基板２００と、一例として、パッケージ基板と前記第２基板２００上に実装された第１半導体装置１０とを含むことができる。前記第２基板２００は、プリント回路基板とすることができる。前記第２基板２００は、絶縁基板２０１と、前記絶縁基板２０１を貫通する貫通ビア２０７と、前記絶縁基板２０１の下面に配置される第３パッド２１１と、前記絶縁基板２０１の上面に配置される第２パッド２０５とを含むことができる。絶縁層２０６は、前記第３パッド２１１の一部を覆い、前記絶縁膜２０６によって露出された前記第３パッド２１１の下には、パッケージバンプ７３を提供することができる。前記パッケージバンプ７３は、ソルダボール、導電性バンプ、導電性スペーサ、ピングリッドアレイ、又はこれらの組み合わせになることができる。これと異なり、前記パッケージバンプ７３は、本発明の一実施形態に係るバンプ構造体になることができる。
【００９７】
前記第１半導体装置１０の上面１２上に複数の第１パッド１０５と複数のバンプ構造体ＢＳとを提供することができる。前記バンプ構造体ＢＳは、前記第１パッド１０５を挟んで交互に又はジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）に配置することができる。一例として、前記第１パッド１０５は、Ｙ方向に沿って配列することができ、Ｙ方向に沿って配列された前記第１パッド１０５は、奇数番目のパッド１０５＿１と偶数番目のパッド１０５＿２とを含むことができる。前記奇数番目のパッド１０５＿１に接続するバンプ構造体ＢＳ＿１は、前記第１パッド１０５の一側に配置され、前記偶数番目のパッド１０５＿２に接続するバンプ構造体ＢＳ＿２は、前記第１パッド１０５の他側に配置することができる。前記一側と前記他側は、前記第１パッド１０５を挟んで離隔された領域になることができる。一例として、前記奇数番目のパッド１０５＿１に接続するバンプ構造体ＢＳ＿１と、前記偶数番目のパッド１０５＿２に接続するバンプ構造体ＢＳ＿２は、互いに反対方向に延長することができるが、これらに限定されない。
【００９８】
本発明の一実施形態によれば、前記バンプ構造体ＢＳはジグザグ状に配置が可能であるので、前記第１パッド１０５間の距離を小さくした場合でも、隣接するバンプ構造体ＢＳ間の短絡を防止することができる。したがって、前記第１パッド１０５間の距離をより狭く形成することができ、半導体装置の集積化が可能になる。また、前記第２パッド２０５の配置を考慮して、前記バンプ構造体ＢＳの形状を変形することができるので、より容易に前記第１半導体装置１０の実装が可能になる。
【００９９】
前記第１半導体装置１０は、前記第１基板１００の上面１２が、前記第２基板２００の上面と対向するように前記第２基板２００上に実装することができる。前記第１半導体装置１０に形成された前記バンプ構造体ＢＳは、前記ボディ部ＢＰが前記第２パッド２０５上にアラインすることができる。前記第１半導体装置１０が前記第２基板２００上に実装された後、前記第１半導体装置１０を覆うモールド層３１０が形成できる。前記モールド層３１０は、前記第１半導体装置１０と前記第２基板２００との間を埋めることができる。前記モールド層３１０は、エポキシモールディングコンパウンド（ｅｐｏｘｙ  ｍｏｌｄｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含むことができる。
【０１００】
前記第２基板２００上に前記第２パッド２０５の間に延長される絶縁パターン２１５を提供することができる。前記第１半導体装置１０が前記第２基板２００上に実装された状態で、前記絶縁パターン２１５は、前記第１延長部ＴＰの少なくとも一部と垂直にオーバーラップされる。前記絶縁パターン２１５は、前記延長部ＴＰが、前記第２パッド２０５以外の前記第２基板２００上の構造物と短絡されることを防止することができる。前記絶縁パターン２１５は、前記第１パッド１０５が配置された方向（一例として、Ｙ方向）に沿って延長され、前記第１パッド１０５と垂直にオーバーラップされる。一例として、前記絶縁パターン２１５は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又はシリコン酸化窒化膜を含むことができる。
【０１０１】
＜半導体パッケージの変形例＞
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の他の実施形態に係る半導体パッケージを説明するための断面図である。説明の簡略化のために重複構成の説明は省略可能である。
【０１０２】
図１２Ａを参照すると、半導体パッケージ４０２は、第２基板２００と、前記第２基板２００上に実装された第１半導体装置１０と、前記第１半導体装置１０上の第２半導体装置３００とを含むことができる。前記第１半導体装置１０は、貫通電極ＴＳを含み、前記バンプ構造ＢＳは、前記貫通電極ＴＳと電気的に接続することができる。前記第２半導体装置３００は、前記第１半導体装置１０と異なる半導体装置として、メモリチップやロジックチップに対応することができる。前記第２半導体装置３００は、本発明の実施形態に係るバンプ構造ＢＳを含まなくてもよい。一例として、前記第２半導体装置３００は、通常のソルダバンプ７５によって、前記第１半導体装置１０上の第４パッド１０６と接続することができる。
【０１０３】
図１２Ｂを参照すると、半導体パッケージ４０３は、第２基板２００と、前記第２基板２００上に実装された第１半導体装置１０と、前記第１半導体装置１０上の第３半導体装置２０とを含むことができる。本実施形態に係る半導体パッケージ４０３は、マルチチップパッケージになることができる。前記第１半導体装置１０と前記第３半導体装置２０は、同じ種類及び／又は構造を持つことができる。
【０１０４】
図１３は、本発明の実施形態に係るパッケージモジュール５００を示す平面図である。図１３を参照すると、前記パッケージモジュール５００は、外部接続端子５０８が備えられたモジュール基板５０２と、前記モジュール基板５０２に実装された半導体チップ５０４と、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）された半導体パッケージ５０６とを含むことができる。前記半導体チップ５０４及び／又は前記半導体パッケージ５０６は、本発明の実施形態に係る半導体装置を含むことができる。前記パッケージモジュール５００は、前記外部接続端子５０８を通じて外部の電子機器と接続することができる。
【０１０５】
図１４は、本発明の実施形態に係るメモリカード６００を示す概略図である。図１４を参照すると、前記メモリカード６００は、ハウジング６１０内にコントローラ６２０と、メモリ６３０とを含むことができる。前記コントローラ６２０と前記メモリ６３０は、電気的な信号を交換することができる。例えば、前記コントローラ６２０の命令に応じて、前記メモリ６３０と前記コントローラ６２０は、データを送受信することができる。これにより、前記メモリカード６００は、前記メモリ６３０にデータを記憶するか、又は前記メモリ６３０からのデータを外部に出力することができる。
【０１０６】
前記コントローラ６２０及び／又は前記メモリ６３０は、本発明の実施形態に係る半導体装置や半導体パッケージのうちの少なくとも一つを含むことができる。このような前記メモリカード６００は、様々な携帯用機器のデータ記憶媒体として使用することができる。例えば、前記メモリーカード６００は、マルチメディアカード（ｍｕｌｔｉ  ｍｅｄｉａ  ｃａｒｄ；ＭＭＣ）又は保安デジタル（ｓｅｃｕｒｅ  ｄｉｇｉｔａｌ、ＳＤ）カードを含むことができる。
【０１０７】
図１５は、本発明の実施形態に係る電子システム７００を示すブロック図である。図１５を参照すると、前記電子システム７００は、本発明の実施形態に係る半導体装置又は半導体パッケージを少なくとも一つ含むことができる。前記電子システム７００は、モバイル機器やコンピュータなどを含むことができる。例えば、前記電子システム７００はメモリシステム７１２と、プロセッサ７１４と、ＲＡＭ７１６と、ユーザインターフェース７１８とを含むことができ、これらはバス（Ｂｕｓ）７２０を通じて相互データ通信を行うことができる。前記プロセッサ７１４は、プログラムを実行して、前記電子システム７００を制御する役割を果たすことができる。前記ＲＡＭ７１６は、前記プロセッサ７１４の動作メモリとして使用することができる。例えば、前記プロセッサ７１４と前記ラム７１６は、各々本発明の実施形態に係る半導体装置又は半導体パッケージを含むことができる。又は、前記プロセッサ７１４と前記ラム７１６を一つのパッケージに含むことができる。前記ユーザインターフェース７１８は、前記電子システム７００にデータを入力又は出力するために使用することができる。前記メモリシステム７１２は、前記プロセッサ７１４の動作のためのコード、前記プロセッサ７１４によって処理されたデータ又は外部から入力されたデータを格納することができる。前記メモリシステム７１２は、コントローラ及びメモリを含むことができ、図１４のメモリカード６００と実質的に同一に構成することができる。
【０１０８】
前記電子システム７００は、様々な電子機器の電子制御装置に適用することができる。図１６は、前記電子システム（図１５の７００）が携帯電話８００に適用される例を示す。その他、前記電子システム（図１５の７００）は、携帯用ノートブック、ＭＰ３プレーヤ、ナビゲーション（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｄｉｓｋ）、自動車、または家電製品（Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ  ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）に適用することができる。
【０１０９】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明が、その技術的思想や必須特徴を変更せずに他の具体的な形態に実施可能なことを理解できる。したがって、以上で説明した実施形態には、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。
【符号の説明】
【０１１０】
１００・・・基板
１０１・・・下部絶縁層
１０５・・・パッド
１１１・・・上部絶縁層
１２０・・・バリア層
１２１・・・バリアパターン
１２５・・・シード層
１２６・・・シードパターン
１３１・・・金属層
１４０・・・ソルダめっき層
１４１・・・ソルダ層
１４６・・・金属−ソルダ化合物層
１９１・・・モールドパターン
１９２・・・開口部
ＢＰ・・・ボディ部
ＢＳ１・・・バンプ構造体
ＴＰ・・・第１延長部
ＳＰ・・・第２延長部
ＵＲ・・・アンダーカット領域
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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