KR102362040B1 - 차폐 필름과 반도체 디바이스 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

차폐 필름과 반도체 디바이스 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 일 실시예에 따른 차폐 필름은 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층과, 자성층과 계면을 형성하도록 적층된 폴리머층을 포함하고, 자성층은 폴리머층과의 계면이나 계면의 반대쪽 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 갖는다.

Description

차폐 필름과 반도체 디바이스 및 그 제조 방법{SHIELD FILM AND SEMI-CONDUCTOR DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 차폐 필름과 이러한 차폐 필름을 포함하는 반도체 디바이스 및 이들을 제조하는 방법에 관한 것이다.

전자 제품에서는 일반적으로 전자기파가 발생한다. 전자기파란 전기장과 자기장이 합성된 파동이 공간으로 퍼져 나가는 것을 지칭한다.

전자기파를 구성하는 전기장은 도체를 이용하면 쉽게 차폐될 수 있다. 예컨대 전기장은, 건물의 지붕이나, 벽면, 바닥 등을 땅에 접지시키거나 접지된 알루미늄 같은 차폐 물질을 이용하면 차폐될 수 있다.

전기장과 함께 전자기파를 구성하는 자기장의 경우는 투자율이 높은 특수 소재를 사용하여야만이 차폐가 가능하다. 이러한 자기장은 인체에 특히 유해하며, 산업 및 가정용 기기에 노이즈 또는 오동작을 유발할 수 있다.

한편, 이러한 자기장을 차폐하기 위하여 자성을 갖는 차폐 필름이 이용되고 있고, 이처럼 자기장 차폐 기능을 갖는 차폐 필름은 반도체 디바이스를 제조하는 공정을 포함하여 많은 산업 현장에서 이용되고 있다.

그런데, 차폐 필름이 이용되는 반도체 디바이스 등은 제조 공정 중에 다양한 스트레스(stress)를 받는 환경에 있으며, 이러한 스트레스 환경은 반도체 디바이스의 휨 등과 같은 변형을 유발하기도 한다.

한국특허등록공보, 제10-1939653호 (2019.01.11. 공개)

실시예에 따르면, 부착 대상물에 가해지는 스트레스를 억제할 수 있는 차폐 필름 및 그 제조 방법을 제공한다.

또한, 부착 대상물에 가해지는 스트레스를 억제할 수 있는 차폐 필름이 이용되는 반도체 디바이스 및 그 제조 방법을 제공한다.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

제 1 관점에 따른 차폐 필름은, 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층과, 상기 자성층과 계면을 형성하도록 적층된 폴리머층을 포함하고, 상기 자성층은 상기 계면이나 상기 계면의 반대쪽 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 갖는다.

제 2 관점에 따른 반도체 디바이스는, 기판과, 상기 기판 상에 배치된 반도체 소자와, 상기 기판 및 상기 반도체 소자 상에 형성된 보호층과, 상기 보호층 상에 배치되어 자기장을 차폐하는 차폐 필름을 포함하고, 상기 차폐 필름은, 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층과, 상기 자성층과 계면을 형성하도록 적층된 폴리머층을 포함하며, 상기 자성층은 상기 계면이나 상기 계면의 반대쪽 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 갖는다.

제 3 관점에 따른 차폐 필름 제조 방법은, 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층을 준비하는 단계와, 상기 자성층의 일면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 요철 영역을 형성하는 단계와, 상기 자성층의 일면이나 다른 면과 계면을 형성하도록 폴리머층을 적층하는 단계를 포함한다.

제 4 관점에 따른 반도체 디바이스 제조 방법은, 기판 상에 반도체 소자를 배치하는 단계와, 상기 기판 및 상기 반도체 소자 상에 보호층을 형성하는 단계와, 상기 보호층 상에 자기장을 차폐하는 차폐 필름을 적층하는 단계를 포함하고, 상기 차폐 필름을 적층하는 단계는, 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층을 준비하는 단계와, 상기 자성층의 일면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 요철 영역을 형성하는 단계와, 상기 자성층의 일면이나 다른 면과 계면을 형성하도록 폴리머층을 적층하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 차폐 필름을 구성하는 자성층의 일면에 요철 영역을 형성함으로써, 차폐 필름이 부착될 부착 대상물에 가해지는 스트레스를 억제할 수 있다. 예를 들어, 차폐 필름이 반도체 디바이스 내의 반도체 소자에 대하여 자기장 차폐 기능을 제공하기 위하여 이용될 경우에, 차폐 필름이 부착되는 반도체 어셈블리가 온도 변화에 의해 휘어지는 것을 차폐 필름이 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차폐 필름의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 3은 차폐 필름의 정상 상태와 변형 상태를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 식각 마스크를 이용하여 차폐 필름을 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8 내지 도 16은 자성층을 패터닝하기 위하여 이용할 수 있는 식각 마스크의 다양한 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 여러 실시예에 따른 차폐 필름을 포함하는 반도체 디바이스의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라 반도체 디바이스를 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차폐 필름의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 차폐 필름(110)은 자성층(111) 및 폴리머층(112)을 포함한다.

자성층(111)은 자기장 차폐 기능을 갖는다. 이러한 자성층(111)은 폴리머층(112)과의 계면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 갖는다. 예를 들어, 요철 영역은 폴리머층(112)과의 계면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 예컨대, 요철 영역에는 복수의 요홈이 형성되고, 요홈은 단면형상이 반구형일 수 있다. 이러한 요홈은 일 방향을 따라 소정의 길이로 형성될 있고, 요홈이 형성되는 일 방향은 차폐 필름(110)의 부착 대상물이 온도 변화에 의해 휘어지는 방향이 고려되어서 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 예시와 같이 차폐 필름(110)의 부착 대상물이 정상상태(201)에서 온도 변화에 의해 크라잉(crying) 상태(202)로 변형될 우려가 있는 경우에 차폐 필름(110)에 화살표(203) 방향으로 요홈을 형성함으로써 변형 우려를 사전에 대비할 수 있다. 이러한 요홈의 방향에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

이러한 자성층(111)은 magnetic foil로도 지칭될 수 있으며, 철(Fe)-니켈(Ni) 합금, 스틸(steel), 철-실리콘계 합금, 코발트(Co), 산화철(Fe₂O₃, Fe₃O₄), 산화크롬, 센더스트(sendust), 페라이트(ferrite), 퍼멀로이(permally), 나노결정립, 나노 입자상 자성체 및 아몰퍼스 입자상 자성체 중 적어도 하나 또는 그 혼합 입자를 포함할 수 있다. 여기서, 철-니켈 합금은 철, 니켈 및 퍼멀로이를 포함할 수 있고, 스틸은 스테인리스 스틸을 포함할 수 있으며, 페라이트는 FeMn계 페라이트 또는 FeZn계 페라이트를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때 센더스트의 경우, 철에 알루미늄, 규소 등이 첨가된 합금의 파우더 형태의 자성입자를 가질 수 있는데, 이러한 자성입자들은 비정질 자성분말이나 나노결정립 자성분말을 포함하는 연자성 분말 등의 형태로 제공될 수 있다.

폴리머층(112)은 자성층(111)과 계면을 형성하도록 적층된다. 이러한 폴리머층(112)은 자성층(111)과 폴리머층(112)으로 구성된 차폐 필름(110)을 반도체 어셈블리 등과 같은 부착 대상물에 부착할 때의 결합력을 제공하는 접착층일 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.

도 4를 참조하면, 차폐 필름(120)은 상호간의 계면을 형성하도록 적층된 자성층(121) 및 폴리머층(122)을 포함하고, 자성층(121)은 폴리머층(122)과의 계면의 반대쪽 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 갖는다. 예를 들어, 요철 영역은 폴리머층(112)과의 계면의 반대쪽 면의 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 예컨대, 요철 영역에는 복수의 요홈이 형성되고, 요홈은 단면형상이 반구형일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.

도 5를 참조하면, 차폐 필름(130)은 자성층(131)을 사이에 두고 적층된 제 1 폴리머층(132) 및 제 2 폴리머층(133)을 포함한다. 여기서, 자성층(131)은 제 2 폴리머층(132)과의 계면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 갖는다. 예를 들어, 요철 영역은 폴리머층(112)과의 계면의 반대쪽 면의 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 예컨대, 요철 영역에는 복수의 요홈이 형성되고, 요홈은 단면형상이 사각형일 수 있다.

제 1 폴리머층(132)은 차폐 필름(130)이 반도체 어셈블리 등과 같은 부착 대상물에 부착되어 반도체 디바이스를 구성할 때에 차폐 필름(130)의 상부에 적층될 수 있는 다른 층(예컨대, 도전층 등)과의 접착력을 제공할 수 있다. 즉, 제 1 폴리머층(132)은 상부에 적층될 다른 층과 자성층(131) 간의 결합력을 제공하는 접착층일 수 있다. 또한, 제 1 폴리머층(132)은 문자나 숫자를 이용하여 각종 정보를 표시하여 두기 위한 레이저 마킹 영역으로 이용될 수도 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바 있는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차폐 필름(110)과 차폐 필름(130)을 비교하여 보면, 도 1의 자성층(111)과 도 4의 자성층(131)이 대응한다고 볼 수 있고, 도 1의 폴리머층(112)과 도 4의 제 2 폴리머층(133)이 대응한다고 볼 수 있다. 도 1 및 도 2의 폴리머층(112)과 도 4의 제 2 폴리머층(133)을 비교하면, 제 2 폴리머층(133)은 하부 면에 요철 영역을 갖는 것을 알 수 있다. 이처럼 제 2 폴리머층(133)의 하부 면에 요철 영역이 생기는 것은 자성층(111)이 갖는 요철 영역의 형상에 의한 것이며, 자성층(131)과 제 2 폴리머층(133)이 적층을 통하여 합지되는 과정 중에 자성층(131)과의 계면에 형성된 요철 영역에 대응하여 제 2 폴리머층(133)의 하부 면에 자연스럽게 생성되는 것이다.

도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 차폐 필름을 정면에서 바라본 단면도이다.

도 6을 참조하면, 차폐 필름(140)은 자성층(141)을 사이에 두고 적층된 제 1 폴리머층(142) 및 제 2 폴리머층(143)을 포함한다. 여기서, 자성층(141)은 제 2 폴리머층(142)과의 계면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 갖는다. 예를 들어, 요철 영역은 제 2 폴리머층(143)과의 계면의 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 예컨대, 요철 영역에는 복수의 요홈이 형성되고, 요홈은 단면형상이 반구형일 수 있다.

도 5를 참조하여 설명한 바 있는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차폐 필름(110)과 차폐 필름(130)을 비교하여 보면, 도 5의 자성층(131)과 도 6의 자성층(141)이 대응한다고 볼 수 있고, 도 5의 제 1 폴리머층(132)과 도 6의 제 1 폴리머층(142)이 대응한다고 볼 수 있으며, 도 5의 제 2 폴리머층(133)과 도 6의 제 2 폴리머층(143)이 대응한다고 볼 수 있다.

도 1 내지 도 6를 참조하여 설명한 실시예들에서는 요철 영역에 형성된 요홈의 단면형상이 사각형 또는 반구형인 경우를 예시하였으나 삼각형이나 다각형 등으로 변형될 수 있고, 요홈의 형태로서 어느 하나의 형태만 포함할 수도 있지만, 복수의 형태가 혼재할 수도 있다.

도 1 내지 도 6에는 도시하지 않았지만, 폴리머층(112, 122) 또는 제 2 폴리머층(133, 143)의 하부에는 베이스 필름(도시 생략됨)이 배치될 수 있다. 이러한 베이스 필름은 차폐 필름(110, 120, 130, 140)이 소정의 제품에 적용되는 과정, 예컨대 차폐 필름(110, 120, 130, 140)이 반도체 어셈블리 등의 부착 대상물에 부착되는 과정에서 탈거될 수 있으며, 이렇게 베이스 필름(도시 생략됨)이 탈거될 경우 자성층(111, 121, 131, 141)과 반도체 어셈블리 등의 부착 대상물은 폴리머층(112, 122)이나 제 2 폴리머층(133, 134)에 의해 서로 접착될 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 여러 가지의 실시예에 의한 차폐 필름(110, 120, 130, 140)은 다양한 형태로 구성될 수 있다. 이러한 차폐 필름(110, 120, 130, 140)은 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층(111, 121, 131, 141)을 포함한다. 그리고, 자성층(111, 121, 131, 141)과 계면을 형성하도록 적층된 폴리머층(112, 122) 또는 제 2 폴리머층(133, 143)을 더 포함한다. 그리고, 자성층(111, 121, 131, 141)은 폴리머층(112, 122) 또는 제 2 폴리머층(133, 143)과의 계면이나 그 계면의 반대쪽 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의한 차폐 필름(110, 120, 130, 140)을 제조하는 방법에 대해서 살펴봄에 있어서, 도 6에 나타낸 본 발명의 제 4 실시예에 따른 차폐 필름(140)의 제조 과정을 대표적으로 살펴보기로 한다. 아래에서 설명될 제조 방법은 이하에서 설명될 단계들을 수행하도록 고안된 차폐 필름 제조 장치 내지 시스템에 의해 수행 가능하다.

먼저, 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층(141)을 준비한다. 예를 들어, 자성층(141)은 철-니켈 합금, 스틸, 철-실리콘계 합금, 코발트, 산화철, 산화크롬, 센더스트, 페라이트, 퍼멀로이, 나노결정립, 나노 입자상 자성체 및 아몰퍼스 입자상 자성체 중 적어도 하나 또는 그 혼합 입자를 포함할 수 있다. 여기서, 철-니켈 합금은 철, 니켈 및 퍼멀로이를 포함할 수 있고, 스틸은 스테인리스 스틸을 포함할 수 있으며, 페라이트는 FeMn계 페라이트 또는 FeZn계 페라이트를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이 때 센더스트의 경우, 철에 알루미늄, 규소 등이 첨가된 합금의 파우더 형태의 자성입자를 가질 수 있는데, 이러한 자성입자들은 비정질 자성분말이나 나노결정립 자성분말을 포함하는 연자성 분말 등의 형태로 제공될 수 있다.

그리고, 준비된 자성층(141)의 일면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 요철 영역을 형성한다.

여기서, 자성층(141)에 요철 영역을 형성하기 위하여 요철 영역의 형상에 대응하는 성형틀을 이용하여 자성층(141)의 일면을 가압함으로써 자성층(141)에 요철 영역을 형성할 수 있다.

또는, 자성층(141)에 요철 영역을 형성하기 위하여 식각 마스크를 이용할 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 식각 마스크를 이용하여 차폐 필름을 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 자성층(141)을 준비한 후(S310), 자성층(141)의 일면 상에 희생막(예컨대, 포토레지스트)을 적층하고, 적층된 희생막을 줄무늬 또는 격자무늬를 갖도록 패터닝하며, 패터닝된 희생막을 식각 마스크로 이용하여 자성층(141)의 일면을 습식 또는 건식 식각함으로써, 자성층(141)에 요철 영역을 형성할 수 있다(S320). 도 8 내지 도 16은 자성층(141)을 패터닝하기 위하여 이용할 수 있는 식각 마스크의 다양한 예를 나타낸 것이다. 이러한 다양한 형상의 식각 마스크를 이용하면 자성층(141)에 다양한 형태를 가지는 요홈을 포함하는 요철 영역을 생성할 수 있다. 도 8의 식각 마스크를 이용하면 일 방향을 따라 소정의 길이로 요홈(401)을 자성층(141)에 형성할 수 있다. 도 9 또는 도 10의 식각 마스크를 이용하면 복수의 요철 영역이 비요철 영역(402)에 의하여 분리되게 할 수 있다. 도 11 및 도 12의 식각 마스크를 이용하면 다양한 크기의 복수의 요홈(403, 404)이 그룹을 이루고 이러한 요홈 그룹이 소정 간격으로 배치되게 할 수 있다. 도 13 및 도 14의 식각 마스크를 이용하면 요홈을 사선 형태로 형성할 수 있다. 도 15 및 도 16의 식각 마스크를 이용하면 요홈을 다양한 크기 및 간격의 격자 형태로 형성할 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 패터닝된 자성층(141)의 상부에 제 1 폴리머층(142)을 적층한다. 예를 들어, 자성층(141)의 상부에 제 1 폴리머층(142)을 적층할 때에, 차폐 필름(140)의 상부에 적층될 수 있는 다른 층(예컨대, 도전층 등)과의 접착력을 제공할 수 있도록 할 수 있다. 예컨대, 이렇게 적층된 제 1 폴리머층(142)은 문자나 숫자를 이용하여 각종 정보를 표시하여 두기 위한 레이저 마킹 영역으로 이용될 수도 있다.

다음으로, 제 1 폴리머층(142)과 합지된 자성층(141)의 하부에 제 2 폴리머층(143)을 적층한다. 이렇게 적층된 제 2 폴리머층(143)은 차폐 필름(140)을 반도체 어셈블리 등과 같은 부착 대상물에 부착할 때의 결합력을 제공하는 접착층으로서 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 제 2 폴리머층(143)의 하부 면에 요철 영역이 형성될 수 있다. 이처럼 제 2 폴리머층(133)의 하부 면에 요철 영역이 생기는 것은 자성층(141)이 갖는 요철 영역의 형상에 의한 것이며, 자성층(141)과 제 2 폴리머층(143)이 적층을 통하여 합지되는 과정 중에 자성층(141)과의 계면에 형성된 요철 영역에 대응하여 제 2 폴리머층(143)의 하부 면에 자연스럽게 생성되는 것이다.

도 17은 본 발명의 여러 실시예에 따른 차폐 필름을 포함하는 반도체 디바이스의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 17을 참조하면, 실시예에 따른 반도체 디바이스(400)는 반도체 어셈블리(410), 차폐 필름(420) 및 도전층(430)을 포함할 수 있고, 반도체 어셈블리(410)는 기판(411), 반도체 소자(412) 및 보호층(413)을 포함할 수 있다.

기판(411)은 다양한 종류의 구성들이 실장될 수 있도록 마련된 구성이다. 예를 들어, 기판(411)은 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 등을 포함할 수 있다.

반도체 소자(412)는 다양한 기능을 수행하도록 고안된 구성이다. 예를 들어, 반도체 소자(412)는 트랜지스터나 다이오드 등과 같은 능동 소자뿐만 아니라 커패시터, 인덕터 또는 저항과 같은 수동 소자를 포함할 수 있다. 이러한 반도체 소자(412)는 기판(411)의 일면에 적어도 한 개가 배치(실장)된다. 아울러, 이렇게 기판(411) 상에 배치된 반도체 소자(412)들은 도면에는 도시되지 않았지만 트레이스(trace)들과 연결되어서 서로 간에 또는 외부의 구성과 전기적 신호 등을 주고받을 수 있다.

보호층(413)은 반도체 소자(412)를 둘러싸도록 기판(411)의 상부에 배치된다. 이러한 보호층(413)은 절연성을 갖는다. 또한, 보호층(413)은 기판(411)의 일면에 배치된 반도체 소자(412)를 구조적으로 지지하거나 또는 외부의 오염으로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 보호층(413)은 에폭시 수지 등을 이용한 몰딩 처리를 통하여 EMC(Epoxy Molding Compound)층으로 형성할 수 있다.

차폐 필름(420)은 자기장 차폐 기능을 갖는다 이러한 차폐 필름(420)은 도 1 내지 도 6를 참조하여 이미 설명하였다. 보호층(413)의 상면에 차폐 필름(420)을 형성할 때에 폴리머층(112, 122) 또는 제 2 폴리머층(133, 143)은 자성층(111, 121, 131, 141)과 보호층(413) 간의 결합력을 제공하는 접착층이 될 수 있다. 이러한 차폐 필름(420)에 의하여 자기장이 차폐된다는 것은 자기장이 차폐 필름(420)의 자성층(111, 121, 131, 141)을 따라 흐름으로써 반도체 소자(412)를 통과 내지 투과하지 않는다는 의미이다.

도전층(430)은 차폐 필름(420)의 상부에 배치된다. 또한 도전층(430)은 도 17에 도시된 단면 상에서 보았을 때 반도체 어셈블리(410), 차폐 필름(420) 각각의 측 표면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이러한 도전층(430)에는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 주석(Sn), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag) 및 기타 도전 물질 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 이러한 도전층(430)은 전기장 차폐(Faraday Shielding) 기능을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 디바이스(400)의 구조는 도 17에 나타낸 단면도를 갖는 것으로 한정 해석되는 것은 아니다. 즉, 실시예에 따라 반도체 디바이스(400)는 도 17 등에 도시되지 않은 다양한 구성들, 예컨대 접지층, 반도체 소자(412)에 전기적 신호 등을 전달하기 위한 트레이스들 또는 전술한 구성들 간에 접착력을 제공하는 접착층 등을 추가적으로 포함할 수 있다. 또한 반도체 디바이스(400)는 실시예에 따라 도면에 도시된 구성 중 적어도 일부, 예컨대 보호층(413)이나 도전층(430) 등을 포함하지 않을 수도 있다.

도 18은 본 발명의 실시예에 따라 반도체 디바이스를 제조하는 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 17 및 도 18을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 반도체 디바이스를 제조하는 공정에 대하여 살펴보기로 한다. 아래에서 설명될 제조 방법은 이하에서 설명될 단계들을 수행하도록 고안된 반도체 디바이스 제조 장치 내지 시스템에 의해 수행 가능하다.

먼저, 기판(411)을 준비한다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판을 준비할 수 있다(S510).

그리고, 기판(411) 상에 반도체 소자(412)를 배치한다. 예를 들어, 솔더볼(solder ball)을 이용하여 기판(411)과 반도체 소자(412)를 전기적으로 연결할 수 있다(S520).

이후, 반도체 소자(412)가 배치된 기판(411) 상에 보호층(413)을 형성한다. 예를 들어, 보호층(413)은 반도체 소자(412)를 둘러싸도록 기판(411)의 상부에 형성할 수 있다. 예컨대, 에폭시 수지 등을 이용한 몰딩 처리를 통하여 EMC(Epoxy Molding Compound)층을 보호층(413)으로서 형성할 수 있다(S530).

다음으로, 보호층(413) 상에 차폐 필름(420)을 적층한다. 이러한 차폐 필름(420)의 제조 방법은 앞서 도 7를 참조하여 설명한바 있다. 보호층(413)의 상면에 차폐 필름(420)을 형성할 때에 폴리머층(112, 122) 또는 제 2 폴리머층(133, 143)은 자성층(111, 121, 131, 141)과 보호층(413) 간의 결합력을 제공할 수 있다(S540).

이후, 차폐 필름(420)의 상부에 도전층(430)을 배치한다. 예를 들어, 도전층(430)을 도 17에 도시된 단면 상에서 보았을 때 반도체 어셈블리(410), 차폐 필름(420) 각각의 측 표면을 둘러싸도록 배치할 수 있다. 예컨대, Al, Cu, Sn, Ni, Au, Ag 및 기타 도전 물질 중 적어도 하나를 이용하는 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition) 방식을 통하여 도전층(430)을 배치할 수 있다(S550).

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 차폐 필름을 구성하는 자성층의 일면에 요철 영역을 형성함으로써, 차폐 필름이 부착될 부착 대상물에 가해지는 스트레스를 억제할 수 있다. 예를 들어, 차폐 필름이 반도체 디바이스 내의 반도체 소자에 대하여 자기장 차폐 기능을 제공하기 위하여 이용될 경우에, 차폐 필름이 부착되는 반도체 어셈블리가 온도 변화에 의해 휘어지는 것을 차폐 필름이 방지한다.

본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110, 120, 130, 140, 420: 차폐 필름
111, 121, 131, 141: 자성층
112, 122: 폴리머층
132, 142: 제 1 폴리머층
133, 143: 제 2 폴리머층
400: 반도체 디바이스
412: 반도체 소자
413: 보호층

Claims (16)

1. 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층;
   상기 자성층과 계면을 형성하도록 상기 자성층의 일면에 배치되는 제1 폴리머층; 및
   상기 자성층의 일면의 반대면인 타면에 배치되는 제2 폴리머층을 포함하고,
   상기 자성층은 상기 계면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 가지며,
   상기 제1 폴리머층은,
   상기 계면의 적어도 일부에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 맞물리는 돌기를 가지며, 상기 계면의 반대측 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 대응되는 형상을 가지는 요철 영역을 가지는,
   차폐 필름.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 요철 영역에는 복수의 요홈이 형성되고, 상기 요홈은 단면형상이 삼각형, 사각형, 다각형 또는 반구형 중 어느 하나의 형태이거나 복수의 형태가 혼재하는
   차폐 필름.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 요철 영역에는 일 방향을 따라 소정의 길이로 요홈이 형성되고,
   상기 일 방향은,
   상기 차폐 필름의 부착 대상물이 온도 변화에 의해 크라잉 상태로 변형될 경우 평면상에서 굴곡 방향과 수직한 방향인,
   차폐 필름.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 요철 영역은 복수이고,
   상기 복수의 요철 영역은 비요철 영역에 의하여 분리된
   차폐 필름.
5. 기판과,
   상기 기판 상에 배치된 반도체 소자와,
   상기 기판 및 상기 반도체 소자 상에 형성된 보호층과,
   상기 보호층 상에 배치되어 자기장을 차폐하는 차폐 필름을 포함하고,
   상기 차폐 필름은,
   자기장 차폐 기능을 갖는 자성층;
   상기 자성층과 계면을 형성하도록 상기 자성층의 일면에 배치되는 제1 폴리머층; 및
   상기 자성층의 일면의 반대면인 타면에 배치되는 제2 폴리머층을 포함하고,
   상기 자성층은 상기 계면이나 상기 계면의 반대쪽 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 형성된 요철 영역을 가지며,
   상기 제1 폴리머층은,
   상기 계면의 적어도 일부에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 맞물리는 돌기를 가지며, 상기 계면의 반대측 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 대응되는 형상을 가지는 요철 영역을 가지는,
   반도체 디바이스.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 요철 영역에는 복수의 요홈이 형성되고, 상기 요홈은 단면형상이 삼각형, 사각형, 다각형 또는 반구형 중 어느 하나의 형태이거나 복수의 형태가 혼재하는
   반도체 디바이스.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 요철 영역에는 일 방향을 따라 소정의 길이로 요홈이 형성되고,
   상기 일 방향은,
   상기 차폐 필름의 부착 대상물이 온도 변화에 의해 크라잉 상태로 변형될 경우 평면상에서 굴곡 방향과 수직한 방향인,
   반도체 디바이스.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 요철 영역은 복수이고,
   상기 복수의 요철 영역은 비요철 영역에 의하여 분리된
   반도체 디바이스.
9. 자기장 차폐 기능을 갖는 자성층을 준비하는 단계와,
   상기 자성층의 일면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 요철 영역을 형성하는 단계와,
   상기 자성층과 계면을 형성하도록 상기 자성층의 일면에 제1 폴리머층을 적층하는 단계; 및
   상기 자성층의 일면의 반대면인 타면에 제2 폴리머층을 적층하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 폴리머층은,
   상기 계면의 적어도 일부에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 맞물리는 돌기를 가지며, 상기 계면의 반대측 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 대응되는 형상을 가지는 요철 영역을 가지는,
   차폐 필름 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 요철 영역을 형성하는 단계는, 성형틀을 이용하여 상기 자성층의 일면을 가압하는
    차폐 필름 제조 방법.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 요철 영역을 형성하는 단계는, 패터닝된 식각 마스크를 이용하여 상기 자성층의 일면을 식각하는
    차폐 필름 제조 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 요철 영역을 형성하는 단계는,
    상기 자성층의 일면 상에 희생막을 적층하는 단계와,
    상기 희생막을 줄무늬 또는 격자무늬를 갖도록 패터닝하는 단계와,
    상기 패터닝된 희생막을 상기 식각 마스크로 이용하여 상기 자성층의 일면을 식각하는 단계를 포함하는
    차폐 필름 제조 방법.
13. 기판 상에 반도체 소자를 배치하는 단계와,
    상기 기판 및 상기 반도체 소자 상에 보호층을 형성하는 단계와,
    상기 보호층 상에 자기장을 차폐하는 차폐 필름을 적층하는 단계를 포함하고,
    상기 차폐 필름을 적층하는 단계는,
    자기장 차폐 기능을 갖는 자성층을 준비하는 단계와,
    상기 자성층의 일면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 요철 영역을 형성하는 단계와,
    상기 자성층과 계면을 형성하도록 상기 자성층의 일면에 제1 폴리머층을 적층하는 단계; 및
    상기 자성층의 일면의 반대면인 타면에 제2 폴리머층을 적층하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 폴리머층은,
    상기 계면의 적어도 일부에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 맞물리는 돌기를 가지며, 상기 계면의 반대측 면의 적어도 일부 면적에 걸쳐서 상기 자성층의 요철 영역에 대응되는 형상을 가지는 요철 영역을 가지는,
    반도체 디바이스 제조 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 요철 영역을 형성하는 단계는, 성형틀을 이용하여 상기 자성층의 일면을 가압하는
    반도체 디바이스 제조 방법.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 요철 영역을 형성하는 단계는 패터닝된 식각 마스크를 이용하여 상기 자성층의 일면을 식각하는
    반도체 디바이스 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 요철 영역을 형성하는 단계는,
    상기 자성층의 일면 상에 희생막을 적층하는 단계와,
    상기 희생막을 줄무늬 또는 격자무늬를 갖도록 패터닝하는 단계와,
    상기 패터닝된 희생막을 상기 식각 마스크로 이용하여 상기 자성층의 일면을 식각하는 단계를 포함하는
    반도체 디바이스 제조 방법.

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