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(a) 제1 웨이퍼 상에 솔더 범프(solder bump)를 형성하는 단계;
(b) 제2 웨이퍼 상에 상기 솔더 범프의 단면적의 크기보다 작은 크기를 갖는 중공이 형성되어 있는 스루-비아홀(through via hole) 전극을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 솔더 범프와 스루-비아홀 전극을 접합시키되, 상기 솔더 범프와 스루-비아홀 전극 사이에 금속간 화합물(intermetallic compound)이 형성되는 금속학적 접합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a-1) 상기 제1 웨이퍼에 금속 하부층을 증착하는 단계;
(a-2) 상기 금속 하부층의 금속 배선을 형성하는 단계;
(a-3) 범프 형성을 위한 비아홀(via hole)을 형성하는 단계;
(a-4) 상기 형성된 비아홀에 구리 범프를 형성하는 단계;
(a-5) 상기 구리 범프 상에 솔더 범프를 형성하는 단계; 및
(a-6) 상기 솔더 범프를 융점 이상으로 가열하여 리플로된(reflowed) 솔더 범프를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제2항에 있어서,
상기 솔더 범프는 주석 범프인 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 (a-1) 단계는,
박막 증착 장치를 사용하여 접착층, 솔더 젖음층, 산화 방지막층을 순차적으로 증착하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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5
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 (a-2) 단계는,
얇은(thin) PR을 이용한 사진 식각 공정 및 화학적 에칭을 이용하여 상기 금속 배선을 형성하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 (a-3) 단계는,
두꺼운(thick) PR을 이용한 사진 식각 공정 및 화학적 에칭을 이용하여 상기 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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7
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 구리 범프는 2㎛ 이상 80㎛ 이하, 상기 솔더 범프는 10㎛ 이상 500㎛ 이하의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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8
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b-1) 상기 제2 웨이퍼의 윗면(top side)에 금속 하부층을 증착하는 단계;
(b-2) 상기 금속 하부층의 금속 배선을 형성하는 단계;
(b-3) 상기 금속 배선에 도달할 때까지 상기 제2 웨이퍼의 아랫면(back side)를 식각하여 스루-비아홀(through via hole)을 형성하는 단계; 및
(b-4) 상기 형성된 스루-비아홀 내에 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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9
제8항에 있어서,
상기 (b-1) 단계는,
상기 제2 웨이퍼의 윗면에 접착층, 솔더 젖음층, 산화 방지막층을 순차적으로 증착하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제8항에 있어서,
상기 (b-2) 단계는,
사진 식각 공정과 화학적 에칭을 이용하여 상기 금속 하부층의 금속 배선을 형성하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제8항에 있어서,
상기 (b-3) 단계의 식각 방법은 반응성 이온 식각 방법인 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제8항에 있어서,
상기 (b-4) 단계는,
박막 증착 장치를 이용하여 상기 스루-비아홀의 안쪽 벽면(side wall)에 접착층, 젖음층, 산화 방지막층을 차례로 증착하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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13
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 제1 웨이퍼와 제2 웨이퍼에 물리적인 힘을 가하여 제2 웨이퍼 상의 스루-비아홀 전극에 제1 웨이퍼 상의 솔더 범프를 삽입하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제13항에 있어서,
상기 물리적인 힘은 0
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c-1) 상기 제1 웨이퍼 상의 솔더 범프와 상기 제2 웨이퍼 상의 스루-비아홀 전극을 접촉시키는 단계; 및
(c-2) 상기 솔더 범프와 스루-비아홀 전극의 접합 온도를 상온 이상 상기 솔더 범프의 융점 미만으로 상승시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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16
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c-1) 상기 제1 웨이퍼 상의 솔더 범프의 온도를 상온 이상 상기 솔더 범프의 융점 미만으로 상승시키는 단계; 및
(c-2) 상기 제1 웨이퍼 상의 솔더 범프와 상기 제2 웨이퍼 상의 스루-비아홀 전극을 접촉시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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제16항에 있어서,
상기 (c-2) 단계 이후에,
(c-3) 상기 제1 웨이퍼 상의 솔더 범프의 온도를 상기 솔더 범프의 융점 이상으로 상승시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 이용한 코킹 접합 방법
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솔더 범프(solder bump)를 구비하고 있는 제1 웨이퍼; 및
상기 솔더 범프와 금속화학적으로 접합되며, 상기 솔더 범프의 단면적의 크기보다 작은 크기를 갖는 중공이 형성되어 있는 스루-비아홀 전극을 구비하고 있는 제2 웨이퍼;를 포함하며,
상기 솔더 범프와 상기 스루-비아홀 전극 계면에 금속간 화합물(intermetallic compound)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칩
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