(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024032669
(43)【公開日】2024-03-12
(54)【発明の名称】半導体パッケージ
(51)【国際特許分類】
H01L 25/07 20060101AFI20240305BHJP
【FI】
H01L25/08 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023128342
(22)【出願日】2023-08-07
(31)【優先権主張番号】10-2022-0108654
(32)【優先日】2022-08-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】129,Samsung-ro,Yeongtong-gu,Suwon-si,Gyeonggi-do,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】李 仁
(72)【発明者】
【氏名】金 兌 泳
(57)【要約】 (修正有)
【課題】複数の半導体チップを含む半導体パッケージを提供する。
【解決手段】半導体パッケージ1000は、ベース基板210と、ベース基板上に実装された第1半導体チップ110と、第1半導体チップ上に実装された第2半導体チップ120と、を備え、第1半導体チップは、第1方向に第1ピッチ間隔を有して第2方向に第2ピッチ間隔を有するように配列された第1導電性連結構造体を含み、第2半導体チップは、第1方向に第1ピッチ間隔を有して第2方向に第2ピッチ間隔を有するように配列された第2導電性連結構造体を含み、第1導電性連結構造体は、第1電源連結構造体115P、第1接地連結構造体115G及び第1ダミー構造体115Dを含み、第1電源連結構造体のうち、第1方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間及び第2方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、第1接地連結構造体又は第1ダミー構造体が配置される。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース基板と、
前記ベース基板上に実装され、第1基板と、前記第1基板を貫通し、第1方向に第1ピッチ間隔を有して前記第1方向に直交する第2方向に第2ピッチ間隔を有するように配列された第1導電性連結構造体とを含む第1半導体チップと、
前記第1半導体チップ上に、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に実装され、第2基板と、前記第2基板を貫通し、前記第1方向に前記第1ピッチ間隔を有して前記第2方向に前記第2ピッチ間隔を有するように配列された第2導電性連結構造体とを含む第2半導体チップと、を備え、
前記第1導電性連結構造体は、第1電源連結構造体、第1接地連結構造体、及び第1ダミー構造体を含み、
前記第1電源連結構造体のうちの前記第1方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、
前記第1電源連結構造体のうちの前記第2方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置されることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項2】
前記第1電源連結構造体は、前記第1半導体チップの第1電源回路パターンに電気的に連結され、
前記第1接地連結構造体は、前記第1半導体チップの第1接地回路パターンに電気的に連結され、
前記第1ダミー構造体は、前記第1電源回路パターン及び前記第1接地回路パターンから電気的に絶縁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。
【請求項3】
前記第1電源連結構造体の各々は、前記第1基板を貫通する第1電源貫通電極、前記第1電源貫通電極の上部に連結された第1電源上部パッド、及び前記第1電源貫通電極の下部に連結された第1電源下部パッドを含み、
前記第1接地連結構造体の各々は、前記第1基板を貫通する第1接地貫通電極、前記第1接地貫通電極の上部に連結された第1接地上部パッド、及び前記第1接地貫通電極の下部に連結された第1接地下部パッドを含み、
前記第1ダミー連結構造体の各々は、前記第1基板を貫通する第1ダミー貫通電極、前記第1ダミー貫通電極の上部に連結された第1ダミー上部パッド、及び前記第1ダミー貫通電極の下部に連結された第1ダミー下部パッド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。
【請求項4】
前記第2導電性連結構造体は、第2電源連結構造体、第2接地連結構造体、及び第2ダミー構造体を含み、
前記第2電源連結構造体は、前記第1電源連結構造体又は前記第1ダミー構造体に前記第3方向に整列され、
前記第2接地連結構造体は、前記第1接地連結構造体又は前記第1ダミー構造体に前記第3方向に整列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。
【請求項5】
前記第2電源連結構造体のうちの前記第1方向に隣接する2つの第2電源連結構造体間には、前記第2接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第2ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、
前記第2電源連結構造体のうちの前記第2方向に隣接する2つの第2電源連結構造体間には、前記第2接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第2ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置されることを特徴とする請求項4に記載の半導体パッケージ。
【請求項6】
前記第2電源連結構造体の半分以上は、前記第1電源連結構造体又は前記第1ダミー構造体を通じて前記ベース基板に電気的に連結され、
前記第2接地連結構造体の半分以上は、前記第1接地連結構造体又は前記第1ダミー構造体を通じて前記ベース基板に電気的に連結されることを特徴とする請求項4に記載の半導体パッケージ。
【請求項7】
前記第2導電性連結構造体のレイアウトは、前記第1導電性連結構造体のレイアウトと同一であることを特徴とする請求項4に記載の半導体パッケージ。
【請求項8】
前記第1半導体チップの前記第1方向への長さは、前記第2半導体チップの前記第1方向への長さと同一であり、
前記第1半導体チップの前記第2方向への長さは、前記第2半導体チップの前記第2方向への長さと同一であり、
前記第2半導体チップは、前記第1半導体チップのエッジから前記第1方向に第1オフセット距離ほど突出し、
前記第1オフセット距離は、前記第1ピッチ間隔の2倍であることを特徴とする請求項7に記載の半導体パッケージ。
【請求項9】
前記第2導電性連結構造体のレイアウトは、前記第1導電性連結構造体のレイアウトと回転対称であることを特徴とする請求項4に記載の半導体パッケージ。
【請求項10】
前記第1半導体チップの前記第1方向への長さは、前記第2半導体チップの前記第1方向への長さと同一であり、
前記第1半導体チップの前記第2方向への長さは、前記第2半導体チップの前記第2方向への長さと同一であり、
前記第2半導体チップは、前記第1半導体チップのエッジから前記第1方向に第1オフセット距離ほど突出し、
前記第1オフセット距離は、前記第1ピッチ間隔と同一であることを特徴とする請求項9に記載の半導体パッケージ。
【請求項11】
前記第1導電性連結構造体のレイアウトにおいて、前記第1方向及び前記第2方向に交差する対角方向に配列された構造体は、同種の構造体であるか、前記第1電源連結構造体のうちの一部と前記第1ダミー構造体のうちの一部との組み合わせであるか、又は前記第1接地連結構造体のうちの一部と前記第1ダミー構造体のうちの他の一部との組み合わせであ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。
【請求項12】
前記第1導電性連結構造体と前記第2導電性連結構造体との間に配置された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。
【請求項13】
前記第1半導体チップは、
前記第1基板を貫通して前記第1半導体チップの第1入出力回路パターンに電気的に連結される第1入出力連結構造体と、
前記第1基板を貫通して前記第1入出力回路パターンから電気的に絶縁される第1入出力ダミー構造体と、を更に含み、
前記第2半導体チップは、
前記第2基板を貫通して前記第2半導体チップの第2入出力回路パターンに電気的に連結される第2入出力連結構造体と、
前記第2基板を貫通して前記第2入出力回路パターンから電気的に絶縁される第2入出力ダミー構造体と、を更に含み、
前記第1入出力連結構造体は、前記ベース基板の第1チャネルパッドに電気的に連結され、
前記第2入出力連結構造体は、前記第1入出力ダミー構造体を通じて前記ベース基板の第2チャネルパッドに電気的に連結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。
【請求項14】
前記第1入出力連結構造体、前記第1入出力ダミー構造体、前記第2入出力連結構造体、及び前記第2入出力ダミー構造体は、それぞれ前記第2方向に配列され、
前記第1入出力ダミー構造体は、前記第1入出力連結構造体から前記第1方向に離隔され、
前記第2入出力ダミー構造体は、前記第2入出力連結構造体から前記第1方向に離隔されることを特徴とする請求項13に記載の半導体パッケージ。
【請求項15】
前記第1入出力連結構造体及び前記第1入出力ダミー構造体は、前記第1半導体チップの中心部に配置され、
前記第1導電性連結構造体は、前記第1半導体チップの中心部を挟んで、前記第1方向に離隔される前記第1半導体チップの第1エッジ部及び第2エッジ部に配置されることを特徴とする請求項14に記載の半導体パッケージ。
【請求項16】
ベース基板と、
前記ベース基板上に実装され、第1基板と、前記第1基板を貫通して互いに直交する第1方向及び第2方向に配列された第1導電性連結構造体とを含む第1半導体チップと、
前記第1半導体チップ上に、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に実装され、第2基板と、前記第2基板を貫通して前記第1方向及び前記第2方向に配列された第2導電性連結構造体とを含む第2半導体チップと、を備え、
前記第1導電性連結構造体は、第1電源連結構造体、第1接地連結構造体、及び第1ダミー構造体を含み、
前記第1電源連結構造体の各々から前記第1方向に第1距離にある構造体は、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、
前記第1電源連結構造体の各々から前記第2方向に第2距離にある構造体は、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、
前記第1接地連結構造体の各々から前記第1方向に前記第1距離にある構造体は、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、
前記第1接地連結構造体の各々から前記第2方向に前記第2距離にある構造体は、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、
前記第2導電性連結構造体は、
前記第1電源連結構造体又は前記第1ダミー構造体を通じて前記ベース基板に電気的に連結される第2電源連結構造体と、
前記第1接地連結構造体又は前記第1ダミー構造体を通じて前記ベース基板に電気的に連結される第2接地連結構造体と、
第2ダミー構造体と、を含むことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項17】
前記第1半導体チップの前記第1方向への長さは、前記第2半導体チップの前記第1方向への長さと同一であり、
前記第1半導体チップの前記第2方向への長さは、前記第2半導体チップの前記第2方向への長さと同一であり、
前記第2半導体チップは、前記第1半導体チップのエッジから前記第1方向に第1オフセット距離ほど突出し、
前記第1導電性連結構造体は、前記第1方向に第1ピッチ間隔を有し、前記第2方向に第2ピッチ間隔を有するように配列され、
前記第2導電性連結構造体は、前記第1方向に前記第1ピッチ間隔を有し、前記第2方向に前記第2ピッチ間隔を有するように配列されることを特徴とする請求項16に記載の半導体パッケージ。
【請求項18】
前記第2導電性連結構造体のレイアウトは、前記第1導電性連結構造体のレイアウトと同一であり、
前記第1オフセット距離は、前記第1距離の偶数倍であることを特徴とする請求項17に記載の半導体パッケージ。
【請求項19】
前記第2導電性連結構造体のレイアウトは、前記第1導電性連結構造体のレイアウトと回転対称であり、
前記第1オフセット距離は、前記第1距離の奇数倍であることを特徴とする請求項17に記載の半導体パッケージ。
【請求項20】
第1基板と、前記第1基板を貫通する第1入出力チャネル構造体と、前記第1基板を貫通し、第1方向に第1ピッチ間隔を有して前記第1方向に直交する第2方向に第2ピッチ間隔を有するように配列された第1電源/接地連結構造体とを含む第1半導体チップと、
前記第1半導体チップ上に、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に実装され、第2基板と、前記第2基板を貫通する第2入出力チャネル構造体と、前記第2基板を貫通し、前記第1方向に前記第1ピッチ間隔を有して前記第2方向に前記第2ピッチ間隔を有するように配列された第2電源/接地連結構造体とを含む第2半導体チップと、を備え、
前記第1電源/接地連結構造体は、
前記第1半導体チップの第1電源回路パターンに電気的に連結される第1電源連結構造体と、
前記第1半導体チップの第1接地回路パターンに電気的に連結される第1接地連結構造体と、
前記第1電源回路パターン及び前記第1接地回路パターンから電気的に絶縁される第1ダミー構造体と、を含み、
前記第2電源/接地連結構造体は、
前記第2半導体チップの第2電源回路パターンに電気的に連結される第2電源連結構造体と、
前記第2半導体チップの第2接地回路パターンに電気的に連結される第2接地連結構造体と、
前記第2電源回路パターン及び前記第2接地回路パターンから電気的に絶縁される第2ダミー構造体と、を含み、
前記第1電源連結構造体のうちの前記第1方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、
前記第1電源連結構造体のうちの前記第2方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、
前記第1接地連結構造体のうちの前記第1方向に隣接する2つの第1接地連結構造体間には、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、
前記第1接地連結構造体のうちの前記第2方向に隣接する2つの第1接地連結構造体間には、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、
前記第2電源連結構造体は、前記第1電源連結構造体又は前記第1ダミー構造体に前記第3方向に整列され、
前記第2接地連結構造体は、前記第1接地連結構造体又は前記第1ダミー構造体に前記第3方向に整列され、
前記第1入出力チャネル構造体は、第1入出力回路パターンに電気的に連結される第1入出力連結構造体、及び前記第1入出力回路パターンから電気的に絶縁される第1入出力ダミー構造体を含み、
前記第2入出力チャネル構造体は、前記第1入出力ダミー構造体に前記第3方向に整列されることを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体パッケージに係り、より詳しくは、複数の半導体チップを含む半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
電子産業の飛躍的な発展及びユーザの要求によって、電子機器は、より一層小型化、多機能化、及び大容量化されている。これにより、複数の半導体チップを含む半導体パッケージが要求されている。例えば、1つのパッケージ基板上に複数の種類の半導体チップを並べて実装したり、1つのパッケージ基板上に半導体チップ及び/又はパッケージを積層したりする方法が利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、複数の半導体チップを含む半導体パッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による半導体パッケージは、ベース基板と、前記ベース基板上に実装され、第1基板と、前記第1基板を貫通し、第1方向に第1ピッチ間隔を有して前記第1方向に直交する第2方向に第2ピッチ間隔を有するように配列された第1導電性連結構造体とを含む第1半導体チップと、前記第1半導体チップ上に、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に実装され、第2基板と、前記第2基板を貫通し、前記第1方向に前記第1ピッチ間隔を有して前記第2方向に前記第2ピッチ間隔を有するように配列された第2導電性連結構造体とを含む第2半導体チップと、を備え、前記第1導電性連結構造体は、第1電源連結構造体、第1接地連結構造体、及び第1ダミー構造体を含み、前記第1電源連結構造体のうちの前記第1方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、前記第1電源連結構造体のうちの前記第2方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置される。
【0006】
上記目的を達成するためになされた本発明他の態様による半導体パッケージは、ベース基板と、前記ベース基板上に実装され、第1基板と、前記第1基板を貫通して互いに直交する第1方向及び第2方向に配列された第1導電性連結構造体とを含む第1半導体チップと、前記第1半導体チップ上に、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に実装され、第2基板と、前記第2基板を貫通して前記第1方向及び前記第2方向に配列された第2導電性連結構造体とを含む第2半導体チップと、を備え、前記第1導電性連結構造体は、第1電源連結構造体、第1接地連結構造体、及び第1ダミー構造体を含み、前記第1電源連結構造体の各々から前記第1方向に第1距離にある構造体は、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、前記第1電源連結構造体の各々から前記第2方向に第2距離にある構造体は、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、前記第1接地連結構造体の各々から前記第1方向に前記第1距離にある構造体は、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、前記第1接地連結構造体の各々から前記第2方向に前記第2距離にある構造体は、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つであり、前記第2導電性連結構造体は、前記第1電源連結構造体又は前記第1ダミー構造体を通じて前記ベース基板に電気的に連結される第2電源連結構造体と、前記第1接地連結構造体又は前記第1ダミー構造体を通じて前記ベース基板に電気的に連結される第2接地連結構造体と、第2ダミー構造体と、を含む。
【0007】
上記目的を達成するためになされた本発明の更に他の態様による半導体パッケージは、第1基板と、前記第1基板を貫通する第1入出力チャネル構造体と、前記第1基板を貫通し、第1方向に第1ピッチ間隔を有して前記第1方向に直交する第2方向に第2ピッチ間隔を有するように配列された第1電源/接地連結構造体とを含む第1半導体チップと、前記第1半導体チップ上に、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向に実装され、第2基板と、前記第2基板を貫通する第2入出力チャネル構造体と、前記第2基板を貫通し、前記第1方向に前記第1ピッチ間隔を有して前記第2方向に前記第2ピッチ間隔を有するように配列された第2電源/接地連結構造体とを含む第2半導体チップと、を備え、前記第1電源/接地連結構造体は、前記第1半導体チップの第1電源回路パターンに電気的に連結される第1電源連結構造体と、前記第1半導体チップの第1接地回路パターンに電気的に連結される第1接地連結構造体と、前記第1電源回路パターン及び前記第1接地回路パターンから電気的に絶縁される第1ダミー構造体と、を含み、前記第2電源/接地連結構造体は、前記第2半導体チップの第2電源回路パターンに電気的に連結される第2電源連結構造体と、前記第2半導体チップの第2接地回路パターンに電気的に連結される第2接地連結構造体と、前記第2電源回路パターン及び前記第2接地回路パターンから電気的に絶縁される第2ダミー構造体と、を含み、前記第1電源連結構造体のうちの前記第1方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、前記第1電源連結構造体のうちの前記第2方向に隣接する2つの第1電源連結構造体間には、前記第1接地連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、前記第1接地連結構造体のうちの前記第1方向に隣接する2つの第1接地連結構造体間には、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、前記第1接地連結構造体のうちの前記第2方向に隣接する2つの第1接地連結構造体間には、前記第1電源連結構造体のうちのいずれか1つ又は前記第1ダミー構造体のうちのいずれか1つが配置され、前記第2電源連結構造体は、前記第1電源連結構造体又は前記第1ダミー構造体に前記第3方向に整列され、前記第2接地連結構造体は、前記第1接地連結構造体又は前記第1ダミー構造体に前記第3方向に整列され、前記第1入出力チャネル構造体は、第1入出力回路パターンに電気的に連結される第1入出力連結構造体、及び前記第1入出力回路パターンから電気的に絶縁される第1入出力ダミー構造体を含み、前記第2入出力チャネル構造体は、前記第1入出力ダミー構造体に前記第3方向に整列される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、半導体パッケージは、オフセット積層方式によって積層され、及び/又は回転対称構造を有する第1半導体チップ及び第2半導体チップを含み、第1半導体チップ及び第2半導体チップは、互いに異なる入出力チャネルラインを通じてパッケージ基板に連結され、更に第1半導体チップ及び第2半導体チップを互いに異なる入出力チャネルラインに連結すると共に、第1半導体チップ及び第2半導体チップの電源/接地連結構造体のレイアウトを通じて第1半導体チップ及び第2半導体チップに対する電源信号供給ライン及び接地信号供給ラインを併合することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の一実施形態による半導体パッケージを示す平面図である。
【
図2】
図1に示した第1半導体チップを示す平面図である。
【
図3】
図1のIII-III’線に沿った断面図である。
【
図4A】
図3の「IVA」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【
図4B】
図3の「IVB」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【
図4C】
図3の「IVC」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【
図5A】
図3の「VA」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【
図5B】
図3の「VB」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【
図5C】
図3の「VC」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【
図6A】本発明の一実施形態による半導体パッケージの製造方法を示す図である。
【
図6B】本発明の一実施形態による半導体パッケージの製造方法を示す図である。
【
図6C】本発明の一実施形態による半導体パッケージの製造方法を示す図である。
【
図7】本発明の一実施形態による半導体パッケージの他の例を示す平面図である。
【
図8】
図7に示した第1半導体チップを示す平面図である。
【
図9】
図7のIX-IX’線に沿った断面図である。
【
図10】
図7に示した第1半導体チップの第1電源/接地連結構造体のレイアウト及び第2半導体チップの第2電源/接地連結構造体のレイアウトを概略的に示す斜視図である。
【
図11】本発明の一実施形態による半導体パッケージの更に他の例を示す平面図である。
【
図13】
図11に示した第1半導体チップの第1電源/接地連結構造体のレイアウト及び第2半導体チップの第2電源/接地連結構造体のレイアウトを概略的に示す斜視図である。
【
図14】本発明の一実施形態による半導体パッケージの一部を示す図であり、第1半導体チップの第1電源/接地連結構造体のレイアウト及び第2半導体チップの第2電源/接地連結構造体のレイアウトを概略的に示す斜視図である。
【
図15】本発明の一実施形態による半導体パッケージの一部を示す図であり、第1半導体チップの第1電源/接地連結構造体のレイアウト及び第2半導体チップの第2電源/接地連結構造体のレイアウトの他の例を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。図面上の同一構成要素に対しては同一参照符号を使用し、それらに関する重複説明は省略する。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態による半導体パッケージ1000を示す平面図である。
図2は、
図1に示した第1半導体チップ110を示す平面図である。
図3は、
図1のIII-III’線に沿った断面図である。
【0012】
図1~
図3を参照すると、半導体パッケージ1000は、ベース基板210と、ベース基板210上に垂直方向(例えば、Z方向)に互いに積層された複数の半導体チップ(例えば、少なくとも1つの第1半導体チップ110及び少なくとも1つの第2半導体チップ120)とを含む。
【0013】
ベース基板210は、概ね平板状又はパネル状を有する。ベース基板210は互いに反対になる上面及び下面を含み、上面及び下面はそれぞれ平面である。以下、水平方向(例えば、X方向及び/又はY方向)はベース基板210の上面に平行な方向として定義され、垂直方向(例えば、Z方向)はベース基板210の上面に垂直な方向として定義され、水平幅は水平方向(例えば、X方向及び/又はY方向)に沿う長さとして定義される。
【0014】
例えば、ベース基板210は、印刷回路基板(Printed Circuit Board:PCB)、インターポーザ、又は集積回路を含む半導体チップである。例えば、ベース基板210は、印刷回路基板であり、コア絶縁層211、上部基板パッド212、及び下部基板パッド213を含む。
【0015】
上部基板パッド212はコア絶縁層211の上面上に提供され、下部基板パッド213はコア絶縁層211の下面上に提供される。コア絶縁層211の内部には、上部基板パッド212と下部基板パッド213とを電気的に連結するように構成された内部配線が設けられる。例えば、上部基板パッド212及び下部基板パッド213は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、インジウム(In)、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、レニウム(Re)、ベリリウム(Be)、ガリウム(Ga)、ルテニウム(Ru)のような金属又はそれらの合金を含む。
【0016】
ベース基板210は、下部基板パッド213に付着された外部連結端子を含む。外部連結端子は、ベース基板210と外部機器とを電気的及び物理的に連結するように構成される。外部連結端子は、例えばソルダーボール又はソルダーバンプで形成される。外部連結端子は、電源信号(power signal)を伝送するように構成された電源外部連結端子220P、接地信号(ground signal)を伝送するように構成された接地外部連結端子220G、第1入出力チャネル信号を伝送するための第1チャネル外部連結端子220C1、及び第2入出力チャネル信号を伝送するための第2チャネル外部連結端子220C2を含む。ベース基板210の上部基板パッド212は、電源外部連結端子220Pに電気的に連結される電源基板パッド、接地外部連結端子220Gに電気的に連結される接地基板パッド、第1チャネル外部連結端子220C1に電気的に連結される第1チャネル基板パッド、及び第2チャネル外部連結端子220C2に電気的に連結される第2チャネル基板パッドを含む。
【0017】
一実施形態において、半導体パッケージ1000に含まれる複数の半導体チップは、同一機能を行うように構成された同種の半導体チップであり、同種の集積回路を含む。一実施形態において、半導体パッケージ1000に含まれる複数の半導体チップは、メモリチップである。メモリチップは、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)又はSRAM(Static Random Access Memory)のような揮発性メモリチップであるか、或いはPRAM(Phase-change Random Access Memory)、MRAM(Magneto resistive Random Access Memory)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、又はRRAM(Resistive Random Access Memory)のような不揮発性半導体チップである。一部の実施形態において、複数の半導体チップは、HBM(High Bandwidth Memory)DRAMチップである。一実施形態において、半導体パッケージ1000に含まれる複数の半導体チップは、ロジックチップである。ロジックチップは、例えば中央処理装置(central processing unit:CPU)チップ、グラフィック処理装置(graphic processing unit:GPU)チップ、又はアプリケーションプロセッサ(application processor:AP)チップである。
【0018】
一実施形態において、半導体パッケージ1000に含まれる複数の半導体チップはそれぞれ異なる機能を行うように構成された異種の半導体チップを含み、異種の半導体チップはそれぞれ異なる種類の集積回路を含む。例えば、複数の半導体チップのうちの少なくとも1つはメモリチップであり、少なくとも他の1つはロジックチップである。
【0019】
一実施形態において、半導体パッケージ1000は、ベース基板210上に実装された1以上の第1半導体チップ110と、第1半導体チップ110上に実装された1以上の第2半導体チップ120とを含む。第1半導体チップ110はベース基板210に対して第1入出力チャネル信号を送受信するように構成されたチップとして定義され、少なくとも1つの第2半導体チップ120はベース基板210に対して第1入出力チャネル信号から分離された第2入出力チャネル信号を送受信するように構成されたチップとして定義される。
図1では、半導体パッケージ1000が、垂直方向(例えば、Z方向)に積層及び整列された2つの第1半導体チップ110と、垂直方向(例えば、Z方向)に積層及び整列された2つの第2半導体チップ120とを含むものとして示している。しかし、第1半導体チップ110の個数及び第2半導体チップ120の個数は、例示的なものであり、第1半導体チップ110の個数は1又は3以上であり得、第2半導体チップ120の個数は1又は3以上であり得る。
【0020】
第1半導体チップ110は、フェイスダウン(face-down)方式によりベース基板210又は他の第1半導体チップ110上に実装される。第1半導体チップ110は、第1連結バンプ191を通じてベース基板210上に実装され、第2連結バンプ192を通じて他の第1半導体チップ110上に実装される。第2半導体チップ120は、フェイスダウン方式により第1半導体チップ110又は他の第2半導体チップ120上に実装される。第2半導体チップ120は、第3連結バンプ193を通じて第1半導体チップ110上に実装され、第4連結バンプ194を通じて他の第2半導体チップ120上に実装される。例えば、第1~第4連結バンプ(導電性バンプ)(191、192、193、194)は、導電性物質、例えばソルダーを含む。
【0021】
一部の実施形態において、2つの第1半導体チップ110は、直接ボンディング(direct bonding)方式、例えば銅・ツー・銅(Cu-to-Cu)直接ボンディング方式、又はハイブリッド直接ボンディング方式によって結合されることで、第2連結バンプ192は省略可能である。第1半導体チップ110と第2半導体チップ120とは、直接ボンディング方式によって結合されることで、第3連結バンプ193は省略可能である。2つの第2半導体チップ120は、直接ボンディング方式によって結合されることで、第4連結バンプ194は省略可能である。
【0022】
第1半導体チップ110及び第2半導体チップ120は、互いに同一の寸法(dimension)を有する。第1半導体チップ110及び第2半導体チップ120は、互いに同一の第1水平方向(例えば、X方向)に沿う水平幅、互いに同一の第2水平方向(例えば、Y方向)に沿う水平幅、及び互いに同一の垂直方向(例えば、Z方向)に沿う長さを有する。
【0023】
2つの第1半導体チップ110は、垂直方向(例えば、Z方向)に整列され、2つの第1半導体チップ110のフットプリントは互いに同一である。2つの第1半導体チップ110の側面は、垂直方向(例えば、Z方向)に整列される。2つの第2半導体チップ120は垂直方向(例えば、Z方向)に整列され、2つの第2半導体チップ120のフットプリントは互いに同一である。2つの第2半導体チップ120の側面は、垂直方向(例えば、Z方向)に整列される。
【0024】
一実施形態において、第2半導体チップ120は、第1半導体チップ110上にオフセット積層(offset stack)方式又はシフト積層(shift stack)方式によって積層される。即ち、第2半導体チップ120は第1半導体チップ110上に側方向にオフセットされて積層され、第2半導体チップ120の一部は第1半導体チップ110から側方向に突出する。一実施形態において、第2半導体チップ120は第1半導体チップ110上に第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされて積層され、第2半導体チップ120の一部は第1半導体チップ110から第1水平方向(例えば、X方向)に突出する。例えば、第2半導体チップ120のエッジと第1半導体チップ110のエッジとのオフセット距離ODは、100μm~400μmである。一実施形態において、第2半導体チップ120は、第1半導体チップ110上に第1水平方向(例えば、X方向)及び第2水平方向(例えば、Y方向)にオフセットされて積層される。
【0025】
第1半導体チップ110は、第1半導体基板(第1基板)111、第1半導体基板111を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する導電性の第1入出力チャネル構造体113、及び第1半導体基板111を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する導電性の第1電源/接地連結構造体(第1導電性連結構造体)115を含む。第1入出力チャネル構造体113は、第1半導体チップ110と外部機器との間で第1入出力チャネル信号(例えば、入出力データ信号、アドレス(address)信号、クロック(clock)信号)を伝送するように構成される。第1電源/接地連結構造体115は、外部機器から第1半導体チップ110に提供される電源信号及び接地信号を伝送するように構成される。
【0026】
一実施形態において、第1入出力チャネル構造体113は、第1半導体チップ110の中心部CR1に二次元アレイ形態に配置される。即ち、第1入出力チャネル構造体113のレイアウトは、2以上のロウ(row)及び2以上のカラム(column)を有する。以下、第1水平方向(例えば、X方向)に沿って配列された構造体は構造体のレイアウトの1つのロウを構成し、第2水平方向(例えば、Y方向)に沿って配列された構造体は構造体のレイアウトの1つのカラムを構成するものとして定義する。第1入出力チャネル構造体113は、第1入出力連結構造体113H及び第1入出力ダミー構造体113Dを含む。第1入出力連結構造体113Hは、第1半導体チップ110の入出力回路パターンに電気的に連結される。第1入出力ダミー構造体113Dは、第1半導体チップ110の入出力回路パターンから電気的に絶縁(isolation)される。一実施形態において、第1入出力連結構造体113Hは第2水平方向(例えば、Y方向)に沿って配列されて1つのカラムを構成し、第1入出力ダミー構造体113Dは第2水平方向(例えば、Y方向)に沿って配列されて1つのカラムを構成する。ここで、第1入出力連結構造体113Hのカラムと第1入出力ダミー構造体113Dのカラムとは、第1水平方向(例えば、X方向)に離隔される。第1入出力チャネル構造体113の1つのロウにおいて、1つの第1入出力連結構造体113H及び1つの第1入出力ダミー構造体113Dが交互に配置される。
【0027】
一実施形態において、第1電源/接地連結構造体115は、第1半導体チップ110の中心部CR1の一側(例えば、左側)にある第1エッジ部ER1_1、及び第1半導体チップ110の中心部CR1の他側(例えば、右側)にある第2エッジ部ER1_2にそれぞれ配置される。第1エッジ部ER1_1及び第2エッジ部ER1_2は、中心部CR1を挟んで第1水平方向(例えば、X方向)に離隔される。第1電源/接地連結構造体115は、第1半導体チップ110の電源回路パターンに電気的に連結される第1電源連結構造体115P、第1半導体チップ110の接地回路パターンに電気的に連結される第1接地連結構造体115G、並びに第1半導体チップ110の電源回路パターン及び接地回路パターンの両方から電気的に絶縁される第1ダミー構造体115Dを含む。
【0028】
例えば、第1電源/接地連結構造体115は第1半導体チップ110の第1エッジ部ER1_1で第1~第3グループ(M1_1、M1_2、M1_3)を構成し、第1半導体チップ110の第2エッジ部ER1_2で第4~第6グループ(M1_4、M1_5、M1_6)を構成する。第1電源/接地連結構造体115の第1~第6グループ(M1_1~M1_6)のそれぞれにおいて、第1電源/接地連結構造体115のレイアウトは、2以上のロウ及び2以上のカラムを有する。第1電源/接地連結構造体115の第1~第6グループ(M1_1~M1_6)のそれぞれにおいて、第1電源/接地連結構造体115は、第1水平方向(例えば、X方向)に第1ピッチ(pitch)間隔P1で離隔され、第2水平方向(例えば、Y方向)に第2ピッチ間隔P2で離隔される。第1ピッチ間隔P1と第2ピッチ間隔P2とは、互いに同一であるか又は互いに異なる。ここで、第1ピッチ間隔P1は第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの構造体の中心間の距離として定義され、第2ピッチ間隔P2は第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの構造体の中心間の距離として定義される。第1ピッチ間隔P1は、第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する第1入出力連結構造体113Hと第1入出力ダミー構造体113Dとのピッチ間隔、及び後述する第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する第2入出力連結構造体123Hと第2入出力ダミー構造体123Dとのピッチ間隔と同一である。
【0029】
第1電源/接地連結構造体115の第1~第6グループ(M1_1~M1_6)のそれぞれにおいて、第1電源/接地連結構造体115のレイアウトは、互いに同一である。ここで、同一レイアウトを有するということは、特定のロウ及びカラムを構成する構造体の種類及び順序が同一であることを意味する。第1電源/接地連結構造体115の第1~第6グループ(M1_1~M1_6)のそれぞれにおいて、第1電源連結構造体115Pの個数及び配置、第1接地連結構造体115Gの個数及び配置、並びに第1ダミー構造体115Dの個数及び配置は、互いに同一である。
【0030】
第2半導体チップ120は、第2半導体基板(第2基板)121、第2半導体基板121を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する導電性の第2入出力チャネル構造体123、及び第2半導体基板121を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する導電性の第2電源/接地連結構造体(第2導電性連結構造体)125を含む。第2入出力チャネル構造体123は第3連結バンプ193の一部を通じて第1入出力チャネル構造体113に電気的及び物理的に連結され、第2電源/接地連結構造体125は第3連結バンプ193の他の一部を通じて第1電源/接地連結構造体115に電気的及び物理的に連結される。第2入出力チャネル構造体123は、第2半導体チップ120と外部機器との間で第2入出力チャネル信号(例えば、入出力データ信号、アドレス信号、クロック信号)を伝送するように構成される。第2電源/接地連結構造体125は、外部機器から第2半導体チップ120に提供される電源信号及び接地信号を伝送するように構成される。
【0031】
一実施形態において、第2入出力チャネル構造体123は、第2半導体チップ120の中心部CR2に二次元アレイ形態に配置される。即ち、第2入出力チャネル構造体123のレイアウトは、2以上のロウ及び2以上のカラムを有する。第2入出力チャネル構造体123は、第2入出力連結構造体123H及び第2入出力ダミー構造体123Dを含む。第2入出力連結構造体123Hは、第2半導体チップ120の入出力回路パターンに電気的に連結される。第2入出力ダミー構造体123Dは、第2半導体チップ120の入出力回路パターンから電気的に絶縁される。一実施形態において、第2入出力連結構造体123Hは第2水平方向(例えば、Y方向)に沿って配列されて1つのカラムを構成し、第2入出力ダミー構造体123Dは第2水平方向(例えば、Y方向)に沿って配列されて1つのカラムを構成する。ここで、第2入出力連結構造体123Hのカラムと第2入出力ダミー構造体123Dのカラムとは、第2水平方向(例えば、Y方向)に離隔される。第2入出力チャネル構造体123の1つのロウにおいて、1つの第2入出力連結構造体123H及び1つの第2入出力ダミー構造体123Dが交互に配置される。
【0032】
一実施形態において、第2電源/接地連結構造体125は、第2半導体チップ120の中心部CR2の一側(例えば、左側)にある第1エッジ部ER2_1、及び第2半導体チップ120の中心部CR2の他側(例えば、右側)にある第2エッジ部ER2_2にそれぞれ配置される。第1エッジ部ER2_1及び第2エッジ部ER2_2は、中心部CR2を挟んで第1水平方向(例えば、X方向)に離隔される。第2電源/接地連結構造体125は、第2半導体チップ120の電源回路パターンに電気的に連結される第2電源連結構造体125P、第2半導体チップ120の接地回路パターンに電気的に連結される第2接地連結構造体125G、並びに第2半導体チップ120の電源回路パターン及び接地回路パターンの両方から電気的に絶縁される第2ダミー構造体125Dを含む。
【0033】
例えば、第2電源/接地連結構造体125は第2半導体チップ120の第1エッジ部ER2_1で第1~第3グループ(M2_1、M2_2、M2_3)を構成し、第2半導体チップ120の第2エッジ部ER2_2で第4~第6グループ(M2_4、M2_5、M2_6)を構成する。第2電源/接地連結構造体125の第1~第6グループ(M2_1~M2_6)のそれぞれにおいて、第2電源/接地連結構造体125のレイアウトは、2以上のロウ及び2以上のカラムを有する。第2電源/接地連結構造体125の第1~第6グループ(M2_1~M2_6)のそれぞれにおいて、第2電源/接地連結構造体125は、第1水平方向(例えば、X方向)に第1ピッチ間隔P1で離隔され、第2水平方向(例えば、Y方向)に第2ピッチ間隔P2で離隔される。
【0034】
第2電源/接地連結構造体125の第1~第6グループ(M2_1~M2_6)のそれぞれにおいて、第2電源/接地連結構造体125のレイアウトは、互いに同一である。第2電源/接地連結構造体125の第1~第6グループ(M2_1~M2_6)のそれぞれにおいて、第2電源連結構造体125Pの個数及び配置、第2接地連結構造体125Gの個数及び配置、並びに第2ダミー構造体125Dの個数及び配置は、互いに同一である。
【0035】
第2半導体チップ120の第2入出力連結構造体123Hは、第1半導体チップ110の第1入出力ダミー構造体113Dに垂直方向(例えば、Z方向)に整列され、第1半導体チップ110の第1入出力ダミー構造体113Dに電気的に連結される。第2半導体チップ120の第2入出力ダミー構造体123Dは、第1半導体チップ110の第1入出力連結構造体113Hに垂直方向(例えば、Z方向)に整列され、第1半導体チップ110の第1入出力連結構造体113Hに電気的に連結される。第2半導体チップ120の第2入出力連結構造体123Hは、第1半導体チップ110の第1入出力ダミー構造体113D及びベース基板210を通じて第2チャネル外部連結端子220C2に電気的に連結される。第2半導体チップ120と外部機器とは、第2半導体チップ120の第2入出力連結構造体123Hを通じて第2入出力チャネル信号を送受信するように構成される。第1入出力ダミー構造体113Dは第1半導体チップ110の入出力回路パターンから電気的に絶縁されるため、第2入出力チャネル信号は第1半導体チップ110の集積回路に対して送受信されない。第1半導体チップ110の第1入出力連結構造体113Hは、ベース基板210を通じて第1チャネル外部連結端子220C1に電気的に連結される。第1半導体チップ110と外部機器とは、第1半導体チップ110の第1入出力連結構造体113Hを通じて第1入出力チャネル信号を送受信するように構成される。第2入出力ダミー構造体123Dは第2半導体チップ120の入出力回路パターンから電気的に絶縁されるため、第1入出力チャネル信号は第2半導体チップ120の集積回路に対して送受信されない。
【0036】
第2半導体チップ120の第2電源連結構造体125Pは、第1半導体チップ110の第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dに垂直方向(例えば、Z方向)に整列され、第1半導体チップ110の第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dに電気的に連結される。例えば、第2半導体チップ120の第2電源連結構造体125Pの一部は第1半導体チップ110の第1電源連結構造体115Pに電気的に連結され、第2半導体チップ120の第2電源連結構造体125Pの他の一部は第1半導体チップ110の第1ダミー構造体115Dに電気的に連結される。第2半導体チップ120の第2電源連結構造体125Pの一部は第1半導体チップ110の第1電源連結構造体115P及びベース基板210を通じて電源外部連結端子220Pの一部に電気的に連結され、第2半導体チップ120の第2電源連結構造体125Pの他の一部は第1半導体チップ110の第1ダミー構造体115D及びベース基板210を通じて電源外部連結端子220Pの他の一部に電気的に連結される。外部機器から提供される電源信号は、第1電源連結構造体115P及び第2電源連結構造体125Pを通じて、又は第1ダミー構造体115D及び第2電源連結構造体125Pを通じて、第2半導体チップ120に提供される。第1半導体チップ110の第1電源連結構造体115Pは、ベース基板210を通じて電源外部連結端子220Pに電気的に連結される。外部機器から提供される電源信号は、第1電源連結構造体115Pを通じて第1半導体チップ110に提供される。
【0037】
第2半導体チップ120の第2接地連結構造体125Gは、第1半導体チップ110の第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dに垂直方向(例えば、Z方向)に整列され、第1半導体チップ110の第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dに電気的に連結される。例えば、第2半導体チップ120の第2接地連結構造体125Gの一部は第1半導体チップ110の第1接地連結構造体115Gに電気的に連結され、第2半導体チップ120の第2接地連結構造体125Gの他の一部は第1半導体チップ110の第1ダミー構造体115Dに電気的に連結される。第2半導体チップ120の第2接地連結構造体125Gの一部は第1半導体チップ110の第1接地連結構造体115G及びベース基板210を通じて接地外部連結端子220Gの一部に電気的に連結され、第2半導体チップ120の第2接地連結構造体125Gの他の一部は第1半導体チップ110の第1ダミー構造体115D及びベース基板210を通じて接地外部連結端子220Gの他の一部に電気的に連結される。外部機器から提供される接地信号は、第1接地連結構造体115G及び第2接地連結構造体125Gを通じて、又は第1ダミー構造体115D及び第2接地連結構造体125Gを通じて、第2半導体チップ120に提供される。第1半導体チップ110の第1接地連結構造体115Gは、ベース基板210を通じて接地外部連結端子220Gに電気的に連結される。外部機器から提供される接地信号は、第1接地連結構造体115Gを通じて第1半導体チップ110に提供される。
【0038】
一実施形態において、第2半導体チップ120は、第1半導体チップ110と回転対称(rotational symmetry)である。例えば、第2半導体チップ120を垂直方向(例えば、Z方向)に平行な方向を回転軸として180゜回転した場合、第1半導体チップ110と第2半導体チップ120とは、基準平面(例えば、XY平面)に対してミラー対称構造を有する。第2半導体チップ120の第2入出力チャネル構造体123のレイアウトは第1半導体チップ110の第1入出力チャネル構造体113のレイアウトと回転対称であり、第2半導体チップ120の第2電源/接地連結構造体125のレイアウトは第1半導体チップ110の第1電源/接地連結構造体115のレイアウトと回転対称である。例えば、第2半導体チップ120を垂直方向(例えば、Z方向)に平行な方向を回転軸として180゜回転した場合、第2半導体チップ120の第2入出力チャネル構造体123のレイアウトは第1半導体チップ110の第1入出力チャネル構造体113のレイアウトとミラー対称であり、第2半導体チップ120の第2電源/接地連結構造体125のレイアウトは第1半導体チップ110の第1電源/接地連結構造体115のレイアウトとミラー対称である。
【0039】
一実施形態として、第1電源/接地連結構造体115のレイアウトにおいて、第1電源連結構造体115Pのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第1電源連結構造体115P間、及び第1電源連結構造体115Pのうちの第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第1電源連結構造体115P間には、第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dが配置され、第1接地連結構造体115Gのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第1接地連結構造体115G間、及び第1接地連結構造体115Gのうちの第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第1接地連結構造体115G間には、第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dが配置される。この場合、第1電源/接地連結構造体115のレイアウトにおいて、第1水平方向(例えば、X方向)及び第2水平方向(例えば、Y方向)のそれぞれに垂直な対角方向に沿って配列された構造体は、いずれも第1電源連結構造体115Pであるか、いずれも第1接地連結構造体115Gであるか、第1電源連結構造体115Pと第1ダミー構造体115Dとの組み合わせであるか、又は第1接地連結構造体115Gと第1ダミー構造体115Dとの組み合わせである。
【0040】
第1電源/接地連結構造体115のレイアウトと回転対称である第2電源/接地連結構造体125のレイアウトにおいても、第2電源連結構造体125Pのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第2電源連結構造体125P間、及び第2電源連結構造体125Pのうちの第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第2電源連結構造体125P間には、第2接地連結構造体125G又は第2ダミー構造体125Dが配置され、第2接地連結構造体125Gのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第2接地連結構造体125G間、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第2接地連結構造体125G間には、第2電源連結構造体125P又は第2ダミー構造体125Dが配置される。この場合、第2電源/接地連結構造体125のレイアウトにおいて、第1水平方向(例えば、X方向)及び第2水平方向(例えば、Y方向)のそれぞれに垂直な対角方向に沿って配列された構造体は、いずれも第2電源連結構造体125Pであるか、いずれも第2接地連結構造体125Gであるか、第2電源連結構造体125Pと第2ダミー構造体125Dとの組み合わせであるか、又は第2接地連結構造体125Gと第2ダミー構造体125Dとの組み合わせである。
【0041】
半導体パッケージ1000は、ベース基板210上に配置されて、第1半導体チップ110及び第2半導体チップ120を覆うモールディング層を更に含む。モールディング層は、例えばエポキシモールディングコンパウンドによって形成される。
【0042】
図4Aは、
図3の「IVA」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
図4Bは、
図3の「IVB」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
図4Cは、
図3の「IVC」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【0043】
図4A~
図4Cを
図1~
図3と共に参照すると、第1半導体チップ110は、第1半導体基板111及び第1半導体素子層112を含む。第1半導体基板111は、互いに反対になる上面及び下面を含む。第1半導体基板111の下面は第1半導体基板111の活性面であり、第1半導体基板111の上面は第1半導体基板111の非活性面である。第1半導体基板111は、半導体ウェーハで形成される。第1半導体基板111は、例えばシリコン(Si)を含む。第1半導体素子層112は、第1半導体基板111の下面上に形成される。第1半導体素子層112は、第1集積回路116、配線及び第1絶縁層1121を含む。第1集積回路116は、例えばメモリ回路、ロジック回路、及び/又はそれらの組み合わせを含む。
【0044】
第1入出力連結構造体113Hは、第1半導体基板111を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第1入出力貫通電極311H、第1半導体基板111の上面上に提供されて第1入出力貫通電極311Hの上部に連結された第1入出力上部パッド312H、及び第1半導体基板111の下面下に配置されて第1入出力貫通電極311Hの下部に電気的に連結される第1入出力下部パッド313Hを含む。第1入出力連結構造体113Hは、第1半導体素子層112に提供された第1入出力回路パターン314Hを通じて第1集積回路116に電気的に連結される。
【0045】
第1入出力ダミー構造体113Dは、第1半導体基板111を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第1入出力ダミー貫通電極311D、第1半導体基板111の上面上に提供されて第1入出力ダミー貫通電極311Dの上部に連結された第1入出力ダミー上部パッド312D、及び第1半導体基板111の下面下に配置されて第1入出力ダミー貫通電極311Dの下部に電気的に連結される第1入出力ダミー下部パッド313Dを含む。第1入出力ダミー構造体113Dは、第1入出力回路パターン314H及び第1集積回路116から電気的に絶縁される。
【0046】
平面視において、第1入出力貫通電極311H、第1入出力上部パッド312H、第1入出力下部パッド313H、第1入出力ダミー貫通電極311D、第1入出力ダミー上部パッド312D、及び第1入出力ダミー下部パッド313Dは、それぞれ円状又は四角形のような多角形状を有する。
【0047】
第2半導体チップ120は、第2半導体基板121及び第2半導体素子層122を含む。第2半導体基板121は、互いに反対になる上面及び下面を含む。第2半導体基板121の下面は第2半導体基板121の活性面であり、第2半導体基板121の上面は第2半導体基板121の非活性面である。第2半導体基板121の物質は、第1半導体チップ110の物質と同一である。第2半導体素子層122は、第2半導体基板121の下面上に形成される。第2半導体素子層122は、第2集積回路216、配線及び第2絶縁層1221を含む。第2集積回路216は、第1集積回路116と同種の集積回路を含む。
【0048】
第2入出力連結構造体123Hは、第2半導体基板121を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第2入出力貫通電極321H、第2半導体基板121の上面上に提供されて第2入出力貫通電極321Hの上部に連結された第2入出力上部パッド322H、及び第2半導体基板121の下面下に配置されて第2入出力貫通電極321Hの下部に電気的に連結される第2入出力下部パッド323Hを含む。第2入出力連結構造体123Hは、第2半導体素子層122に提供された第2電源回路パターン344Pに電気的に連結される。第2入出力連結構造体123Hは、第2半導体素子層122に提供された第2入出力回路パターン324Hを通じて第2集積回路216に電気的に連結される。
【0049】
第2入出力ダミー構造体123Dは、第2半導体基板121を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第2入出力ダミー貫通電極321D、第2半導体基板121の上面上に提供されて第2入出力ダミー貫通電極321Dの上部に連結された第2入出力ダミー上部パッド322D、及び第2半導体基板121の下面下に配置されて第2入出力ダミー貫通電極321Dの下部に電気的に連結される第2入出力ダミー下部パッド323Dを含む。第2入出力ダミー構造体123Dは、第2入出力回路パターン324H及び第2集積回路216から電気的に絶縁される。
【0050】
平面視において、第2入出力貫通電極321H、第2入出力上部パッド322H、第2入出力下部パッド323H、第2入出力ダミー貫通電極321D、第2入出力ダミー上部パッド322D、及び第2入出力ダミー下部パッド323Dは、それぞれ円状又は四角形のような多角形状を有する。
【0051】
図5Aは、
図3の「VA」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
図5Bは、
図3の「VB」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
図5Cは、
図3の「VC」で表した部分を拡大して示す拡大図である。
【0052】
図5A~
図5Cを
図1~
図3と共に参照すると、第1電源連結構造体115Pは、第1半導体基板111を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第1電源貫通電極331P、第1半導体基板111の上面上に提供されて第1電源貫通電極331Pの上部に連結された第1電源上部パッド332P、及び第1半導体基板111の下面下に配置されて第1電源貫通電極331Pの下部に電気的に連結される第1電源下部パッド333Pを含む。第1電源連結構造体115Pは、第1半導体素子層112に提供された第1電源回路パターン334Pに電気的に連結される。外部から提供された電源信号は、第1電源連結構造体115P及び第1電源回路パターン334Pを通じて第1集積回路116のような第1半導体チップ110に提供された個々の素子に提供される。
【0053】
第1接地連結構造体115Gは、第1半導体基板111を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第1接地貫通電極331G、第1半導体基板111の上面上に提供されて第1接地貫通電極331Gの上部に連結された第1接地上部パッド332G、及び第1半導体基板111の下面下に配置されて第1接地貫通電極331Gの下部に電気的に連結される第1接地下部パッド333Gを含む。第1接地連結構造体115Gは、第1半導体素子層112に提供された第1接地回路パターン334Gに電気的に連結される。外部から提供された接地信号は、第1接地連結構造体115G及び第1接地回路パターン334Gを通じて第1集積回路116のような第1半導体チップ110に提供された個々の素子に提供される。
【0054】
第1ダミー構造体115Dは、第1半導体基板111を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第1ダミー貫通電極331D、第1半導体基板111の上面上に提供されて第1ダミー貫通電極331Dの上部に連結された第1ダミー上部パッド332D、及び第1半導体基板111の下面下に配置されて第1ダミー貫通電極331Dの下部に電気的に連結される第1ダミー下部パッド333Dを含む。第1ダミー構造体115Dは、第1電源回路パターン334P及び第1接地回路パターン334Gから電気的に絶縁される。
【0055】
平面視において、第1電源貫通電極331P、第1電源上部パッド332P、第1電源下部パッド333P、第1接地貫通電極331G、第1接地上部パッド332G、第1接地下部パッド333G、第1ダミー貫通電極331D、第1ダミー上部パッド332D、及び第1ダミー下部パッド333Dは、それぞれ円状又は四角形のような多角形状を有する。
【0056】
第2電源連結構造体125Pは、第2半導体基板121を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第2電源貫通電極341P、第2半導体基板121の上面上に提供されて第2電源貫通電極341Pの上部に連結された第2電源上部パッド342P、及び第2半導体基板121の下面下に配置されて第2電源貫通電極341Pの下部に電気的に連結される第2電源下部パッド343Pを含む。第2電源連結構造体125Pは、第2半導体素子層122に提供された第2電源回路パターン344Pに電気的に連結される。外部から提供された電源信号は、第2電源連結構造体125P及び第2電源回路パターン344Pを通じて第2集積回路216のような第2半導体チップ120に提供された個々の素子に提供される。
【0057】
第2接地連結構造体125Gは、第2半導体基板121を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第2接地貫通電極341G、第2半導体基板121の上面上に提供されて第2接地貫通電極341Gの上部に連結された第2接地上部パッド342G、及び第2半導体基板121の下面下に配置されて第2接地貫通電極341Gの下部に電気的に連結される第2接地下部パッド343Gを含む。第2接地連結構造体125Gは、第2半導体素子層122に提供された第2接地回路パターン344Gに電気的に連結される。外部から提供された接地信号は、第2接地連結構造体125G及び第2接地回路パターン344Gを通じて第2集積回路216のような第2半導体チップ120に提供された個々の素子に提供される。
【0058】
第2ダミー構造体125Dは、第2半導体基板121を垂直方向(例えば、Z方向)に貫通する第2ダミー貫通電極341D、第2半導体基板121の上面上に提供されて第2ダミー貫通電極341Dの上部に連結された第2ダミー上部パッド342D、及び第2半導体基板121の下面下に配置されて第2ダミー貫通電極341Dの下部に電気的に連結される第2ダミー下部パッド343Dを含む。第2ダミー構造体125Dは、第2電源回路パターン344P及び第2接地回路パターン344Gから電気的に絶縁される。
【0059】
平面視において、第2電源貫通電極341P、第2電源上部パッド342P、第2電源下部パッド343P、第2接地貫通電極341G、第2接地上部パッド342G、第2接地下部パッド343G、第2ダミー貫通電極341D、第2ダミー上部パッド342D、及び第2ダミー下部パッド343Dは、それぞれ円状又は四角形のような多角形状を有する。
【0060】
図6A~
図6Cは、本発明の一実施形態による半導体パッケージの製造方法を示す図である。以下、
図6A~
図6Cを参照して、
図1~
図3を参照して説明した半導体パッケージ1000の製造方法について説明する。
【0061】
図6Aを参照すると、半導体チップCHPが形成されている半導体ウェーハWFを準備する。半導体チップCHPは、同一構造を有し、同一機能を行うように構成される。半導体ウェーハWFのカッティングラインCLを切断して、半導体ウェーハWFを多数の半導体チップCHPに分離する。半導体チップCHPは、
図1~
図3に示した第1半導体チップ110及び第2半導体チップ120に該当する。
【0062】
図6Bを参照すると、同一方向に配向された2つの第1半導体チップ110をベース基板210上に順に実装する。2つの第1半導体チップ110のうちの下部の第1半導体チップ110は第1連結バンプ191を通じてベース基板210上に実装され、2つの第1半導体チップ110のうちの上部の第1半導体チップ110は第2連結バンプ192を通じて下部の第1半導体チップ110上に実装される。
【0063】
図6A及び
図6Cを参照すると、同一方向に配向された2つの第2半導体チップ120を上部の第1半導体チップ110上に順に実装する。第2半導体チップ120は、第1半導体チップ110と回転対称をなすように配向される。例えば、第1半導体チップ110が予め決定された基準方向に対して第1角度をなす場合、第2半導体チップ120は、基準方向に対して、第1角度と180゜との和である第2角度をなす。2つの第1半導体チップ110のうちの下部の第1半導体チップ110は第3連結バンプ193を通じて上部の第1半導体チップ110上に実装され、2つの第2半導体チップ120のうちの上部の第2半導体チップ120は第4連結バンプ194を通じて下部の第2半導体チップ120上に実装される。第2半導体チップ120は、第2入出力チャネル構造体123のそれぞれが対応する第1入出力チャネル構造体113のそれぞれに連結され、第2電源/接地連結構造体125のそれぞれが対応する第1電源/接地連結構造体115に連結されるように、第1半導体チップ110上に側方向にオフセットされて積層される。
【0064】
第2半導体チップ120を第1半導体チップ110上に実装した後、モールディング工程を遂行し、ベース基板210上に第1半導体チップ110及び第2半導体チップ120を覆うモールディング層を形成する。
【0065】
図7は、本発明の一実施形態による半導体パッケージ1001の他の例を示す平面図である。
図8は、
図7に示した第1半導体チップ110aを示す平面図である。
図9は、
図7のIX-IX’線に沿った断面図である。
図10は、
図7に示した第1半導体チップ110aの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト510及び第2半導体チップ120aの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト520を概略的に示す斜視図である。
【0066】
以下、
図1~
図3を参照して説明した半導体パッケージ1000との相違点を中心に、
図7~
図10に示した半導体パッケージ1001について説明する。
【0067】
図7~
図10を参照すると、第1電源/接地連結構造体115のレイアウト510において、第1電源連結構造体115Pのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第1電源連結構造体115P間、及び第1電源連結構造体115Pのうちの第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第1電源連結構造体115P間には、第1接地連結構造体115Gのうちのいずれか1つ、又は第1ダミー構造体115Dのうちのいずれか1つが配置され、第1接地連結構造体115Gのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第1接地連結構造体115G間、及び第1接地連結構造体115Gのうちの第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第1接地連結構造体115G間には、第1電源連結構造体115Pのうちのいずれか1つ、又は第1ダミー構造体115Dのうちのいずれか1つが配置される。
【0068】
一実施形態として、第1電源/接地連結構造体115のレイアウト510において、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体であり、第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体である。第1距離D1は第1ピッチ間隔P1のN倍(Nは、自然数)であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2のM倍(Mは、自然数)である。第1距離D1は該当する2つの構造体の中心間の第1水平方向(例えば、X方向)への距離を意味し、第2距離D2は該当する2つの構造体の中心間の第2水平方向(例えば、Y方向)への距離を意味する。
【0069】
図7~
図10において、第1距離D1は第1ピッチ間隔P1の奇数倍であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2の奇数倍である。例えば、第1電源連結構造体115Pから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1ピッチ間隔P1と同一の第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2ピッチ間隔P2と同一の第2距離D2にある構造体は、第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dである。例えば、第1接地連結構造体115Gから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1ピッチ間隔P1と同一の第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2ピッチ間隔P2と同一の第2距離D2にある構造体は、第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dである。
【0070】
第2半導体チップ120aの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト520は、第1半導体チップ110aの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト510と互いに同一である。
【0071】
第2電源/接地連結構造体125のレイアウト520において、第2電源連結構造体125Pのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第1電源連結構造体115P間、及び第2電源連結構造体125Pのうちの第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第2電源連結構造体125P間には、第2接地連結構造体125Gのうちのいずれか1つ、又は第2ダミー構造体125Dのうちのいずれか1つが配置され、第2接地連結構造体125Gのうちの第1水平方向(例えば、X方向)に隣接する2つの第2接地連結構造体125G間、及び第2接地連結構造体125Gのうちの第2水平方向(例えば、Y方向)に隣接する2つの第2接地連結構造体125G間には、第2電源連結構造体125Pのうちのいずれか1つ、又は第2ダミー構造体125Dのうちのいずれか1つが配置される。
【0072】
一実施形態において、第2電源/接地連結構造体125のレイアウト520において、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体であり、第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体である。例えば、第2電源連結構造体125Pから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2にある構造体は、第2接地連結構造体125G又は第2ダミー構造体125Dである。例えば、第2接地連結構造体125Gから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2にある構造体は、第2電源連結構造体125P又は第2ダミー構造体125Dである。
【0073】
第2半導体チップ120aは、第1半導体チップ110a上にオフセット積層方式によって積層される。例えば、第2半導体チップ120aが第1半導体チップ110a上に第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされて積層され、第2半導体チップ120aの一部分は、第1半導体チップ110aから第1水平方向(例えば、X方向)に突出する。
【0074】
一実施形態において、第2半導体チップ120aが第1半導体チップ110aのエッジから第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされた距離であるオフセット距離OD1は、第1ピッチ間隔P1の偶数倍である。例えば、オフセット距離OD1は、第1ピッチ間隔P1の2倍である。この場合、第2入出力連結構造体123Hは、第1入出力連結構造体113H又は第1入出力ダミー構造体113Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。また、第2電源連結構造体125Pは第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結され、第2接地連結構造体125Gは第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。
【0075】
第2半導体チップ120aが第1半導体チップ110aのエッジから第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされた場合、第2電源/接地連結構造体125のうちの一部は、第1電源/接地連結構造体115に連結されない。一実施形態において、第2半導体チップ120aに対する電源信号及び接地信号の十分な供給のために、第2電源連結構造体125Pのうちの半分以上は第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結され、第2接地連結構造体125Gのうちの半分以上は第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。
【0076】
図11は、本発明の一実施形態による半導体パッケージ1002の更に他の例を示す平面図である。
図12は、
図11のXII-XII’線に沿った断面図である。
図13は、
図11に示した第1半導体チップ110aの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト510及び第2半導体チップ120aの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト520aを概略的に示す斜視図である。
【0077】
以下、
図7~
図10を参照して説明した半導体パッケージ1001との相違点を中心に、
図11~
図13に示した半導体パッケージ1002について説明する。
【0078】
図11~
図13を参照すると、第2半導体チップ120aは、第1半導体チップ110aと回転対称である。例えば、第2半導体チップ120aを垂直方向(例えば、Z方向)に平行な方向を回転軸として180゜回転した場合、第1半導体チップ110aと第2半導体チップ120aとは、第1水平方向(例えば、X方向)及び第2水平方向(例えば、Y方向)に平行な基準平面(例えば、XY平面)に対してミラー対称構造を有する。第1半導体チップ110aの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト510は、
図7~
図10に示した第1半導体チップ110aの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト510と同一であり、第2半導体チップ120aの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト520aは、
図7~
図10に示した第2半導体チップ120aの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト520と回転対称である。
【0079】
一実施形態において、第2半導体チップ120aは、第1半導体チップ110a上にオフセット積層方式によって積層され、且つ第1半導体チップ110aと回転対称である。第2半導体チップ120aが第1半導体チップ110aのエッジから第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされた距離であるオフセット距離OD2は、第1ピッチ間隔P1の奇数倍である。例えば、オフセット距離OD2は、第1ピッチ間隔P1の1倍である。この場合、第2入出力連結構造体123Hは、第1入出力連結構造体113H又は第1入出力ダミー構造体113Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。また、第2電源連結構造体125Pは第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結され、第2接地連結構造体125Gは第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。
【0080】
第2半導体チップ120aが第1半導体チップ110aのエッジから第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされた場合、第2電源/接地連結構造体125のうちの一部は、第1電源/接地連結構造体115に連結されない。一実施形態において、第2半導体チップ120aに対する電源信号及び接地信号の十分な供給のために、第2電源連結構造体125Pのうちの半分以上は第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結され、第2接地連結構造体125Gのうちの半分以上は第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。
【0081】
図14は、本発明の一実施形態による半導体パッケージの一部を示す図であり、第1半導体チップ110bの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512及び第2半導体チップ120bの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト522を概略的に示す斜視図である。以下、
図7~
図10を参照して説明した半導体パッケージ1001との相違点を中心に、
図14に示した半導体パッケージについて説明する。
【0082】
図14を参照すると、第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512において、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体であり、第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体である。第1距離D1は第1ピッチ間隔P1のN倍(Nは、自然数)であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2のM倍(Mは、自然数)である。
図14において、第1距離D1は第1ピッチ間隔P1の2倍であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2の2倍である。例えば、第1電源連結構造体115Pから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2にある構造体は、第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dである。例えば、第1接地連結構造体115Gから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2にある構造体は、第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dである。
【0083】
一実施形態において、第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512の1つのロウ及びカラムのそれぞれは、連続して配置されたP個(Pは、2以上の自然数)の第1電源連結構造体115P、連続して配置されたP個の第1接地連結構造体115G、及び/又は連続して配置されたP個の第1ダミー構造体115Dを含む。この場合、第1距離D1は第1ピッチ間隔P1のP倍であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2のP倍である。例えば、
図14では、第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512の1つのロウ及びカラムのそれぞれが、連続して配置された2つの第1電源連結構造体115P、連続して配置された2つの第1接地連結構造体115G、及び/又は連続して配置された2つの第1ダミー構造体115Dを含むことを示している。この場合、第1距離D1は第1ピッチ間隔P1の2倍であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2の2倍である。
【0084】
第2半導体チップ120bの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト522は、第1半導体チップ110bの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512と互いに同一である。
【0085】
一実施形態として、第2電源/接地連結構造体125のレイアウト522において、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体であり、第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2で離隔された2つの構造体は互いに異なる種類の構造体である。第1距離D1は第1ピッチ間隔P1のN倍(Nは、自然数)であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2のM倍(Mは、自然数)である。
図14において、第1距離D1は第1ピッチ間隔P1の2倍であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2の2倍である。例えば、第2電源連結構造体125Pから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2にある構造体は、第2接地連結構造体125G又は第2ダミー構造体125Dである。例えば、第2接地連結構造体125Gから、第1水平方向(例えば、X方向)に第1距離D1にある構造体、及び第2水平方向(例えば、Y方向)に第2距離D2にある構造体は、第2電源連結構造体125P又は第2ダミー構造体125Dである。
【0086】
一実施形態において、第2電源/接地連結構造体125のレイアウト522の1つのロウ及びカラムのそれぞれは、連続して配置されたP個(Pは、2以上の自然数)の第2電源連結構造体125P、連続して配置されたP個の第2接地連結構造体125G、及び/又は連続して配置されたP個の第2ダミー構造体125Dを含む。この場合、第1距離D1は第1ピッチ間隔P1のP倍であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2のP倍である。例えば、
図14では、第2電源/接地連結構造体125のレイアウト522の1つのロウ及びカラムのそれぞれが、連続して配置された2つの第2電源連結構造体125P、連続して配置された2つの第2接地連結構造体125G、及び/又は連続して配置された2つの第2ダミー構造体125Dを含むことを示している。この場合、第1距離D1は第1ピッチ間隔P1の2倍であり、第2距離D2は第2ピッチ間隔P2の2倍である。
【0087】
第2半導体チップ120bは、第1半導体チップ110b上にオフセット積層方式によって積層される。例えば、第2半導体チップ120bが第1半導体チップ110b上に第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされて積層され、第2半導体チップ120bの一部分は、第1半導体チップ110bから第1水平方向(例えば、X方向)に突出する。
【0088】
一実施形態において、第2半導体チップ120bが第1半導体チップ110bのエッジから第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされた距離であるオフセット距離OD3は、第1距離D1の偶数倍である。例えば、オフセット距離OD3は、第1距離D1の2倍である。この場合、第2入出力連結構造体123Hは、第1入出力連結構造体113H又は第1入出力ダミー構造体113Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。また、第2電源連結構造体125Pは第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結され、第2接地連結構造体125Gは第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。
【0089】
図15は、本発明の一実施形態による半導体パッケージの一部を示す図であり、第1半導体チップ110bの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512及び第2半導体チップ120bの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト522aの他の例を概略的に示す斜視図である。以下、
図14を参照して説明した半導体パッケージとの相違点を中心に、
図15に示した半導体パッケージについて説明する。
【0090】
図15を参照すると、第2半導体チップ120bは、第1半導体チップ110bと回転対称である。例えば、第2半導体チップ120bを垂直方向(例えば、Z方向)に平行な方向を回転軸として180゜回転した場合、第1半導体チップ110bと第2半導体チップ120bとは、第1水平方向(例えば、X方向)及び第2水平方向(例えば、Y方向)に平行な基準平面(例えば、XY平面)に対してミラー対称構造を有する。第1半導体チップ110bの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512は、
図14に示した第1半導体チップ110bの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト512と同一であり、第2半導体チップ120bの第1電源/接地連結構造体115のレイアウト522aは、
図14に示した第2半導体チップ120bの第2電源/接地連結構造体125のレイアウト522と回転対称である。
【0091】
一実施形態において、第2半導体チップ120bは、第1半導体チップ110b上にオフセット積層方式によって積層され、且つ第1半導体チップ110bと回転対称である。第2半導体チップ120bが第1半導体チップ110bのエッジから第1水平方向(例えば、X方向)にオフセットされた距離であるオフセット距離OD4は、第1距離D1の奇数倍である。例えば、オフセット距離OD4は、第1距離D1の1倍である。この場合、第2入出力連結構造体123Hは、第1入出力連結構造体113H又は第1入出力ダミー構造体113Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。また、第2電源連結構造体125Pは第1電源連結構造体115P又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結され、第2接地連結構造体125Gは第1接地連結構造体115G又は第1ダミー構造体115Dを通じてベース基板210に電気的に連結される。
【0092】
本発明の一実施形態によると、半導体パッケージは、オフセット積層方式によって積層され、及び/又は回転対称構造を有する第1半導体チップ及び第2半導体チップを含み、第1半導体チップ及び第2半導体チップは、互いに異なる入出力チャネルラインを通じてベース基板に連結される。更に、第1半導体チップ及び第2半導体チップを互いに異なる入出力チャネルラインに連結すると共に、第1半導体チップ及び第2半導体チップの電源/接地連結構造体のレイアウトを通じて第1半導体チップ及び第2半導体チップに対する電源信号供給ライン及び接地信号供給ラインを併合(merge)する。
【0093】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【0094】
110、110a、110b 第1半導体チップ
111、121 第1、第2(半導体)基板
112、122 第1、第2半導体素子層
113、123 第1、第2入出力チャネル構造体
113D、123D 第1、第2入出力ダミー構造体
113H、123H 第1、第2入出力連結構造体
115、125 第1、第2電源/接地連結構造体(導電性連結構造体)
115D、125D 第1、第2ダミー構造体
115G、125G 第1、第2接地連結構造体
115P、125P 第1、第2電源連結構造体
116、216 第1、第2集積回路
120、120a、120b 第2半導体チップ
191~194 第1~第4連結バンプ(導電性バンプ)
210 ベース基板
211 コア絶縁層
212、213 上部、下部基板パッド
220C1、220C2 第1、第2チャネル外部連結端子
220G 接地外部連結端子
220P 電源外部連結端子
311D、321D 第1、第2入出力ダミー貫通電極
311H、321H 第1、第2入出力貫通電極
312D、322D 第1、第2入出力ダミー上部パッド
312H、322H 第1、第2入出力上部パッド
313D、323D 第1、第2入出力ダミー下部パッド
313H、323H 第1、第2入出力回路パターン
314H、324H 第1、第2入出力回路パターン
331D、341D 第1、第2ダミー貫通電極
331G、341G 第1、第2接地貫通電極
331P、341P 第1、第2電源貫通電極
332D、342D 第1、第2ダミー上部パッド
332G、342G 第1、第2接地上部パッド
332P、342P 第1、第2電源上部パッド
333D、343D 第1、第2ダミー下部パッド
333G、343G 第1、第2接地下部パッド
333P、343P 第1、第2電源下部
334G、344G 第1、第2接地回路パターン
334P、344P 第1、第2電源回路パターン
510、512 第1電源/接地連結構造体のレイアウト
520、520a、522、522a 第2電源/接地連結構造体のレイアウト
1000、1001、1002 半導体パッケージ
1121 配線及び第1絶縁層
1221 配線及び第2絶縁層
CHP 半導体チップ
CL カッティングライン
CR1、CR2 第1、第2半導体チップの中心部
ER1_1、ER2_1 第1エッジ部
ER1_2、ER2_2 第2エッジ部
M1_1~M1_6 第1~第6グループ
M2_1~M2_6 第1~第6グループ
OD、OD1、OD2、OD3、OD4 オフセット距離
WF 半導体ウェーハ