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KR102624624B1 - 집적 회로 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR102624624B1
KR102624624B1 KR1020160074441A KR20160074441A KR102624624B1 KR 102624624 B1 KR102624624 B1 KR 102624624B1 KR 1020160074441 A KR1020160074441 A KR 1020160074441A KR 20160074441 A KR20160074441 A KR 20160074441A KR 102624624 B1 KR102624624 B1 KR 102624624B1
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pad electrode
protective film
bump
integrated circuit
electrode
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양정도
김병용
류승수
송상현
조정연
하승화
황정호
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삼성디스플레이 주식회사
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    • H01L2224/13617—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
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    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/1354—Coating
    • H01L2224/13599—Material
    • H01L2224/136—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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Abstract

본 개시는 집적 회로 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 패드 전극, 상기 패드 전극 위에 위치하고, 유기 절연 물질을 포함하는 보호막, 및 상기 보호막 위에 위치하고, 상기 패드 전극과 연결되어 있는 범프 전극을 포함하고, 상기 보호막은 제1 두께를 가지고 상기 패드 전극의 가장자리 및 상기 기판을 덮고 있는 절연부, 및 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지고 상기 패드 전극의 중심부를 덮고 있는 범프부를 포함한다.

Description

집적 회로 및 그 제조 방법{INTEGRATED CIRCUIT AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 개시는 집적 회로 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 안정적인 전기적 접속이 이루어질 수 있는 집적 회로 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 기판 및 기판 상에 형성되어 있는 복수의 신호선 및 박막 트랜지스터 등을 포함한다. 또한, 표시 장치를 구동하기 위한 여러 가지 신호를 생성하는 집적 회로가 기판의 소정 영역에 배치될 수 있다. 기판에는 신호선의 단부와 연결되어 있는 패드부가 위치한다. 이러한 패드부와 집적 회로의 출력 전극을 전기적으로 연결하기 위해 두께 방향으로만 전도성을 가지는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용할 수 있다. 이방성 도전 필름은 기판과 집적 회로 기판 사이에 위치하게 된다.
이방성 도전 필름은 복수의 도전성 입자를 포함하고 있으며, 표시 장치의 해상도가 높아짐에 따라 도전성 입자의 크기도 줄어들고 있다. 이때 전도성이 줄어드는 것을 방지하기 위해 도전성 입자의 개수를 늘릴 수 있다. 그러나, 도전성 입자의 개수 증가에 따라 도전성 입자들의 뭉침에 따른 쇼트 불량이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 도전성 입자들의 분포가 불규칙함에 따라 패드부들 간에 저항의 차이가 발생하게 되는 문제점이 있다.
실시예들은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 집적 회로의 전기적 접속이 안정적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로는 기판, 상기 기판 위에 위치하는 패드 전극, 상기 패드 전극 위에 위치하고, 유기 절연 물질을 포함하는 보호막, 및 상기 보호막 위에 위치하고, 상기 패드 전극과 연결되어 있는 범프 전극을 포함하고, 상기 보호막은 제1 두께를 가지고 상기 패드 전극의 가장자리 및 상기 기판을 덮고 있는 절연부, 및 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지고 상기 패드 전극의 중심부를 덮고 있는 범프부를 포함한다.
상기 보호막의 범프부는 상기 패드 전극 바로 위에 위치할 수 있다.
상기 보호막의 범프부의 단면 형상은 반원으로 이루어질 수 있다.
상기 보호막은 감광성 유기 물질을 포함할 수 있다.
상기 보호막은 폴리이미드계, 폴리벤즈옥사졸계, 아크릴계, 페놀계, 실리콘계, 실리콘 변성 폴리이미드계, 및 에폭시계 고분자 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로는 상기 보호막의 절연부에 형성되어 있는 접촉 구멍을 더 포함하고, 상기 범프 전극은 상기 접촉 구멍을 통해 상기 패드 전극과 연결될 수 있다.
상기 패드 전극은 다중층으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로는 상기 범프 전극의 상부 면에 형성되어 있는 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 보호막은 비도전성 입자를 더 포함할 수 있다.
상기 보호막은 복수의 범프부를 포함하고, 상기 패드 전극은 적어도 두 개의 범프부와 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로의 제조 방법은 기판 위에 패드 전극을 형성하는 단계, 상기 패드 전극 위에 유기 절연 물질층을 형성하는 단계, 상기 유기 절연 물질층을 패터닝하여, 제1 두께를 가지고 상기 패드 전극의 가장자리 및 상기 기판을 덮고 있는 절연부, 및 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지고 상기 패드 전극의 중심부를 덮고 있는 범프부를 포함하는 보호막을 형성하는 단계, 및 상기 보호막 위에 상기 패드 전극과 연결되는 범프 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 유기 절연 물질층을 패터닝하는 단계에서 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로의 제조 방법은 상기 보호막을 형성한 후 상기 보호막을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로의 제조 방법은 상기 보호막 위에 금속 씨드층을 형성하는 단계, 상기 금속 씨드층 위에 개구 영역을 포함하는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 전해 도금 방식을 이용하여 상기 개구 영역 내에 위치하는 상기 금속 씨드층을 성장시키는 단계, 상기 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계, 및 상기 금속 씨드층을 전면 식각하여, 상기 금속 씨드층이 성장한 부분을 제외한 나머지 부분을 제거하여 범프 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집적 회로의 제조 방법은 상기 패드 전극의 적어도 일부가 드러나도록 상기 보호막의 절연부에 접촉 구멍을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 범프 전극은 상기 접촉 구멍을 통해 상기 패드 전극과 연결될 수 있다.
상기 보호막의 범프부는 상기 패드 전극 바로 위에 위치할 수 있다.
상기 보호막의 범프부의 단면 형상은 반원으로 이루어질 수 있다.
상기 유기 절연 물질층은 폴리이미드계, 폴리벤즈옥사졸계, 아크릴계, 페놀계, 실리콘계, 실리콘 변성 폴리이미드계, 및 에폭시계 고분자 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유기 절연 물질층은 비도전성 입자를 포함하고, 상기 범프 전극의 상부면에는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 보호막은 복수의 범프부를 포함하고, 상기 패드 전극은 적어도 두 개의 범프부와 중첩할 수 있다.
실시예들에 따르면, 패드 전극 위에 범프부를 포함하는 보호막이 위치하고, 범프부 위에 범프 전극이 형성됨으로써, 집적 회로의 전기적 접속이 안정적으로 이루어질 수 있다.
또한, 보호막의 절연부와 범프부가 동시에 형성됨으로써, 공정을 단순화할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 의한 표시 장치의 집적 회로를 나타낸 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 의한 집적 회로의 하나의 패드부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV' 및 IV'-IV''선을 따라 나타낸 일 실시예에 의한 집적 회로의 단면도이다.
도 5 내지 도 11은 일 실시예에 의한 집적 회로의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 12는 일 실시예에 의한 집적 회로의 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 의한 집적 회로의 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 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 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
먼저, 도 1을 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치는 배선 기판(100), 배선 기판(100)과 마주보는 봉지 기판(200) 및 집적 회로(400)를 포함한다.
봉지 기판(200)은 배선 기판(100)의 일부 영역을 덮고 있고, 집적 회로(400)가 배선 기판(100)의 다른 일부 영역을 덮고 있다. 배선 기판(100)은 화면을 표시하는 표시 영역과 표시 영역에 소정의 신호를 전달하는 주변 영역을 포함할 수 있다. 표시 영역이 배선 기판(100)의 대부분의 영역을 차지하고, 주변 영역은 표시 영역의 일측 가장자리에 위치한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 표시 영역과 주변 영역의 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 도 1에서 주변 영역은 표시 영역의 하측 가장자리에 위치하고 있으나, 이와 달리 주변 영역이 표시 영역의 하측 가장자리 및 좌측 가장자리에 위치할 수도 있다. 이때, 주변 영역은 'L'자 형상으로 이루어질 수 있다.
봉지 기판(200)은 배선 기판(100)의 표시 영역을 덮고, 집적 회로(400)는 배선 기판(100)의 주변 영역을 덮고 있다. 봉지 기판(200)과 집적 회로(400)는 배선 기판(100)의 서로 다른 부분을 덮고 있으므로, 중첩하지 않는다. 봉지 기판(200)은 배선 기판(100)보다 작은 크기로 이루어지고, 집적 회로(400)도 배선 기판(100)보다 작은 크기로 이루어진다.
도시는 생략하였으나, 집적 회로(400)와 배선 기판(100) 사이에는 비전도성 필름(NCF, Non Conductive Film)이 위치한다. 비전도성 필름은 집적 회로(400)와 배선 기판(100) 사이를 접착시키는 역할을 하며, 비전도성 물질로 이루어져 있다.
일 실시예에 의한 표시 장치는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등으로 이루어질 수 있다.
이어, 도 2를 참조하여 일 실시예에 의한 표시 장치의 집적 회로에 대해 설명한다.
도 2는 일 실시예에 의한 표시 장치의 집적 회로를 나타낸 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 표시 장치의 집적 회로(400)는 기판(410) 및 기판(410) 위에 위치하는 복수의 패드부(405)를 포함한다.
복수의 패드부(405)는 각각 배선 기판(100) 위에 형성되어 있는 게이트 패드부(도시하지 않음), 데이터 패드부(도시하지 않음) 등과 연결되어 게이트 신호, 데이터 신호 등을 전달한다. 복수의 패드부는 사각형으로 이루어질 수 있다. 기판(410)의 중심에 위치하는 패드부(405)는 수직한 방향으로 길게 연장되어 있고, 중심에 위치하는 패드부(405)의 좌측 및 우측에 위치하는 패드부(405)는 수직한 방향에 대해 기울어질 수 있다. 이때, 양측에 위치하는 패드부(405)의 기울기는 일정한 것으로 도시되어 있으나, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다. 양측에 위치하는 패드부(405)가 중심에 위치하는 패드부(405)로부터 멀어질수록 그 기울기가 점점 커지도록 설계할 수 있다.
이어, 도 3 및 도 4를 참조하여 일 실시예에 의한 집적 회로에 대해 더욱 설명한다.
도 3은 일 실시예에 의한 집적 회로의 하나의 패드부를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV' 및 IV'-IV''선을 따라 나타낸 일 실시예에 의한 집적 회로의 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 집적 회로는 기판(410), 기판(410) 위에 위치하는 패드 전극(420), 패드 전극(420) 위에 위치하는 보호막(430), 및 보호막(430) 위에 위치하는 범프 전극(440)을 포함한다.
패드 전극(420)은 금속 물질로 이루어진다. 패드 전극(420)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 패드 전극(420)은 기판(410) 위에 위치하는 제1 패드 전극층(422), 및 제1 패드 전극층(422) 위에 위치하는 제2 패드 전극층(424)을 포함할 수 있다. 제1 패드 전극층(422)과 제2 패드 전극층(424)은 서로 다른 물질로 이루어진다. 예를 들면, 제1 패드 전극층(422)은 티타늄(Ti)으로 이루어지고, 제2 패드 전극층(424)은 금(Au)으로 이루어질 수 있다.
패드 전극(420)의 평면 형상은 사각형으로 이루어질 수 있으며, 대략 평행사변형으로 이루어질 수 있다. 패드 전극(420)은 일 방향을 따라 길게 연장될 수 있다.
보호막(430)은 감광성을 가지는 고분자 물질로 이루어진다. 즉, 보호막(430)은 폴리이미드계, 폴리벤즈옥사졸계, 아크릴계, 페놀계, 실리콘계, 실리콘 변성 폴리이미드계, 에폭시계 등의 고분자 물질을 포함하고, 감광성 유기 물질을 포함한다.
보호막(430)은 기판(410) 및 패드 전극(420)을 덮고 있다. 보호막(430)은 두께가 서로 다른 절연부(432) 및 범프부(434)를 포함한다. 절연부(432) 및 범프부(434)는 일체형으로 이루어져 있다.
절연부(432)는 패드 전극(420)의 가장자리 및 기판(410)을 덮고 있다. 절연부(432)는 패드 전극(420)의 가장자리 및 기판(410)의 바로 위에 위치할 수 있다. 절연부(432)는 제1 두께(t1)를 가진다. 절연부(432)는 실질적으로 일정한 두께를 가질 수 있다.
범프부(434)는 패드 전극(420)의 중심부를 덮고 있다. 범프부(434)는 패드 전극(420) 바로 위에 위치할 수 있다. 범프부(434)는 제2 두께(t2)를 가지고, 제2 두께(t2)는 제1 두께(t1)보다 두껍다. 범프부(434)는 일정한 두께로 이루어져 있지 않다. 범프부(434)의 중심부는 가장 두꺼운 제2 두께(t2)를 가지고, 범프부(434)의 중심부로부터 가장자리부로 갈수록 점차적으로 두께가 얇아질 수 있다. 범프부(434)의 단면 형상은 반원으로 이루어질 수 있다.
보호막(430)의 절연부(432)에는 패드 전극(420)의 적어도 일부와 중첩하는 접촉 구멍(435)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(435)은 평면 상에서 범프부(434)의 상측에 하나 형성되어 있고, 범프부(434)의 하측에 하나 형성되어 있다. 다만, 접촉 구멍(435)의 형성 개수 및 형성 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
범프 전극(440)은 접촉 구멍(435)을 통해 패드 전극(420)과 연결되어 있다. 범프 전극(440)은 보호막(430) 및 패드 전극(420) 위에 위치한다.
범프 전극(440)의 평면 형상은 패드 전극(420)과 유사하다. 범프 전극(440)의 평면 형상은 사각형으로 이루어질 수 있으며, 대략 평행사변형으로 이루어질 수 있다. 범프 전극(440)은 일 방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 범프 전극(440)의 크기는 패드 전극(420)보다 작을 수 있다.
범프 전극(440)은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등으로 이루어질 수 있다. 범프 전극(440)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 범프 전극(440)이 다중층으로 이루어질 경우 티타늄(Ti), 티타늄-텅스템(TiW), 크롬(Cr) 등으로 이루어진 하부층과 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등으로 이루어진 상부층이 적층되어 있는 형태로 이루어질 수 있다.
범프 전극(440)은 패드 전극(420)과 전기적으로 연결되어 있으므로, 패드 전극(420)으로부터 소정의 신호를 인가 받는다. 집적 회로(도 1의 400)가 배선 기판(도 1의 100)에 접속된 상태에서, 범프 전극(440)은 패드 전극(420)으로부터 전달 받은 소정의 신호를 배선 기판(도 1의 100)에 전달하게 된다. 집적 회로(도 1의 400)와 배선 기판(도 1의 100)의 압착시 범프 전극(440) 아래에 위치하는 보호막(430)의 범프부(434)가 눌렸다 복원하여 집적 회로(도 1의 400)와 배선 기판(도 1의 100) 사이에 위치하는 비전도성 필름의 들뜸 현상을 방지하여 일정한 갭을 유지할 수 있다. 보호막(430)의 범프부(434)는 평면 상에서 일정한 거리를 가지도록 배치될 수 있으므로, 인접한 패드부 간의 쇼트 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 범프부(434) 위에 위치하는 범프 전극(440)은 배선 기판(도 1의 100)과 면접촉을 하게 되므로 복수의 패드부 간의 저항 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 5 내지 도 11을 참조하여 일 실시예에 의한 집적 회로의 제조 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 5 내지 도 11은 일 실시예에 의한 집적 회로의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기판(410) 위에 금속 물질을 증착하고, 이를 패터닝하여 패드 전극(420)을 형성한다. 패드 전극(420)은 다중층으로 이루어질 수도 있고, 단일층으로 이루어질 수 있다. 기판(410) 위에 복수의 금속 물질을 순차적으로 증착하고, 이를 동시에 패터닝하여 패드 전극(420)을 형성할 경우, 패드 전극(420)은 다중층으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 기판(410) 위에 티타늄(Ti) 및 금(Au)을 순차적으로 증착하고, 이를 패터닝하여 패드 전극(420)을 형성할 수 있다. 패드 전극(420)은 기판(410) 위에 위치하는 제1 패드 전극층(422), 및 제1 패드 전극층(422) 위에 위치하는 제2 패드 전극층(424)을 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기판(410) 및 패드 전극(420) 위에 감광성 고분자 물질을 도포하여 유기 절연 물질층(500)을 형성한다. 유기 절연 물질층(500)은 폴리이미드계, 폴리벤즈옥사졸계, 아크릴계, 페놀계, 실리콘계, 실리콘 변성 폴리이미드계, 에폭시계 등의 고분자 물질을 포함할 수 있다.
이어, 유기 절연 물질층(500) 위에 마스크(600)를 대응시키고, 노광 공정을 진행한다.
마스크(600)는 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크로 이루어질 수 있다. 마스크(600)는 불투과부(NR), 반투과부(HR), 및 투과부(TR)를 포함한다. 마스크(600)가 슬릿 마스크인 경우 반투과부(HR)는 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.
마스크(600)의 불투과부(NR)에 대응하는 유기 절연 물질층(500)의 부분에는 광이 노출되지 않는다. 마스크(600)의 반투과부(HR)에 대응하는 유기 절연 물질층(500)의 부분에는 광의 일부가 노출된다. 마스크(600)의 투과부(TR)에 대응하는 유기 절연 물질층(500)의 부분에는 광이 완전히 노출된다.
노광 공정이 진행된 유기 절연 물질층(500)을 현상하여 패터닝하면, 도 7에 도시된 바와 같이 보호막(430)이 형성된다. 유기 절연 물질층(500)이 네거티브 감광 물질로 이루어진 경우, 광에 노출되지 않은 부분은 제거되고, 광의 일부에 노출된 부분은 두께가 얇아지며, 광에 완전 노출된 부분은 그대로 남게 된다. 상기에서 유기 절연 물질층(500)이 네거티브 감광 물질로 이루어진 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 유기 절연 물질층(500)은 포지티브 감광 물질로 이루어질 수 있으며, 포지티브 감광 물질은 광에 완전 노출된 부분은 제거되고, 광의 일부에 노출된 부분은 두께가 얇아지며, 광에 노출되지 않은 부분은 그대로 남게 된다. 이에 따라 마스크(600)의 설계도 달라지게 된다.
유기 절연 물질층(500)의 두께가 얇아진 부분은 보호막(430)의 절연부(432)가 된다. 유기 절연 물질층(500)이 그대로 남는 부분은 보호막(430)의 범프부(434)가 된다. 보호막(430)의 절연부(432)와 범프부(434)는 동일한 공정에서 동시에 형성되며, 일체형으로 이루어져 있다. 유기 절연 물질층(500)이 제거된 부분은 접촉 구멍(435)이 된다.
절연부(432)는 패드 전극(420)의 가장자리 및 기판(410)을 덮고 있다. 절연부(432)는 패드 전극(420)의 가장자리 및 기판(410)의 바로 위에 위치할 수 있다. 절연부(432)는 제1 두께(t1)를 가진다. 절연부(432)는 실질적으로 일정한 두께를 가질 수 있다.
범프부(434)는 패드 전극(420)의 중심부를 덮고 있다. 범프부(434)는 패드 전극(420) 바로 위에 위치할 수 있다. 범프부(434)는 제2 두께(t2)를 가지고, 제2 두께(t2)는 제1 두께(t1)보다 두껍다.
접촉 구멍(435)은 패드 전극(420)의 적어도 일부를 외부로 노출시킨다.
도 8에 도시된 바와 같이, 보호막(430)을 경화하는 공정을 진행한다. 보호막(430)을 형성한 후 UV 또는 열을 가하여 보호막(430)을 경화할 수 있다. 이때 보호막(430)의 범프부(434)는 형태의 변화가 발생할 수 있으며, 대략 범프부(434)의 단면 형상이 반원이 될 수 있다. 따라서, 범프부(434)는 일정한 두께를 가지지 않는다. 범프부(434)의 중심부는 가장 두꺼운 제2 두께(t2)를 가지고, 범프부(434)의 중심부로부터 가장자리부로 갈수록 점차적으로 두께가 얇아질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 보호막(430) 위에 금속 씨드층(700)을 형성한다.
이어, 금속 씨드층(700) 위에 감광성 유기 물질을 도포하고, 이를 패터닝하여 포토 레지스트 패턴(800)을 형성한다. 포토 레지스트 패턴(800)은 개구 영역(810)을 포함한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 전해 도금 방식을 이용하여 포토 레지스트 패턴(800)의 개구 영역(810) 내에 위치하는 금속 씨드층(700)을 성장시킨다. 포토 레지스트 패턴(800)의 아래에 위치하는 금속 씨드층(700)의 두께는 변하지 않는다. 포토 레지스트 패턴(800)의 개구 영역(810) 내에 위치하는 금속 씨드층(700)의 두께가 두꺼워진다.
도 11에 도시된 바와 같이, 포토 레지스트 패턴(800)을 제거한다.
이어, 금속 씨드층(700)을 전면 식각하여, 금속 씨드층(700)이 성장한 부분을 제외한 나머지 부분을 제거하여 범프 전극(440)을 형성한다. 포토 레지스트 패턴(800)의 아래에 위치하였던 금속 씨드층(700)은 모두 제거된다. 포토 레지스트 패턴(800)의 개구 영역(810) 내에 위치하였던 금속 씨드층(700)은 성장하여 두께가 두꺼워졌으므로, 일부 두께만큼 식각되고, 나머지 부분은 남아 범프 전극(440)이 된다.
범프 전극(440)은 접촉 구멍(435)을 통해 패드 전극(420)과 연결되어 있다. 범프 전극(440)은 패드 전극(420)으로부터 소정의 신호를 인가 받아 배선 기판(도 1의 100)에 전달한다.
다음으로, 도 12를 참조하여 일 실시예에 의한 집적 회로에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 12에 도시된 실시예에 의한 집적 회로는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 의한 집적 회로와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 보호막에 비도전성 입자가 더 포함되어 있다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 상세히 설명한다.
도 12는 일 실시예에 의한 집적 회로의 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 집적 회로는 기판(410), 기판(410) 위에 위치하는 패드 전극(420), 패드 전극(420) 위에 위치하는 보호막(430), 및 보호막(430) 위에 위치하는 범프 전극(440)을 포함한다.
보호막(430)은 감광성을 가지는 고분자 물질로 이루어지고, 비도전성 입자(437)를 더 포함한다. 비도전성 입자(437)는 비즈 형태로 이루어질 수 있다.
보호막(430) 위에 위치하는 범프 전극(440)의 상부 면에는 돌출부(445)가 형성되어 있다.
기판(410) 및 패드 전극(420) 위에 비도전성 입자를 포함하는 유기 절연 물질층을 형성하고, 이를 패터닝하여 보호막(430)을 형성한 후 보호막(430) 위에 범프 전극(440)을 형성한다. 보호막(430) 내에 위치하는 비도전성 입자(437)에 의해 범프 전극(440)의 상부면에 돌출부(445)가 형성될 수 있다. 범프 전극(440)의 상부면에 돌출부(445)는 생략될 수 있다.
본 실시예에서는 집적 회로와 배선 기판을 압착할 때 비도전성 입자(437)에 의해 압흔이 나타나게 된다. 이러한 압흔의 발견 여부를 통해 집적 회로와 배선 기판이 제대로 압착되었는지 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
배선 기판의 패드부 상부면에는 자연 산화막이 생길 수 있다. 본 실시예에서는 집적 회로와 배선 기판의 압착시 범프 전극(440)의 돌출부(445)에 의해 이러한 자연 산화막을 뚫고 배선 기판의 패드부 전극과 안정적으로 접속할 수 있다.
다음으로, 도 13을 참조하여 일 실시예에 의한 집적 회로에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 13에 도시된 실시예에 의한 집적 회로는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 의한 집적 회로와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 하나의 패드부가 복수의 범프부와 중첩한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 상세히 설명한다.
도 13은 일 실시예에 의한 집적 회로의 평면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 의한 집적 회로는 기판(410), 기판(410) 위에 위치하는 패드 전극(420), 패드 전극(420) 위에 위치하는 보호막(430), 및 보호막(430) 위에 위치하는 범프 전극(440)을 포함한다.
보호막(430)은 절연부(432) 및 범프부(434)를 포함한다.
보호막(430)의 범프부(434)는 제1 범프부(434a) 및 제2 범프부(434b)를 포함할 수 있다. 제1 범프부(434a) 및 제2 범프부(434b)는 동일한 패드 전극(420)과 중첩한다. 즉, 하나의 패드 전극(420)이 두 개의 범프부(434a, 434b)와 중첩할 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하며, 하나의 패드 전극(420)이 세 개 이상의 범프부와 중첩할 수도 있다.
보호막(430)의 절연부(432)에는 접촉 구멍(435)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(435)은 평면 상에서 제1 범프부(434a)의 상측에 하나 형성되어 있고, 제2 범프부(434b)의 하측에 하나 형성되어 있으며, 제1 범프부(434a)와 제2 범프부(434b) 사이에 하나 형성되어 있다. 다만, 접촉 구멍(435)의 형성 개수 및 형성 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
범프 전극(440)은 제1 범프부(434a) 및 제2 범프부(434b) 모두를 덮고 있다. 제1 범프부(434a) 및 제2 범프부(434b)는 동일한 범프 전극(440)과 중첩한다. 즉, 하나의 범프 전극(440)이 두 개의 범프부(434a, 434b)와 중첩할 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하며, 하나의 범프 전극(440)이 세 개 이상의 범프부와 중첩할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
400: 집적 회로 410: 기판
420: 패드 전극 430: 보호막
432: 보호막의 절연부 434: 보호막의 범프부
434a: 제1 범프부 434b: 제2 범프부
435: 접촉 구멍 437: 비도전성 입자
440: 범프 전극 445: 돌출부

Claims (20)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하는 패드 전극,
    상기 패드 전극 위에 위치하고, 유기 절연 물질을 포함하는 보호막, 및
    상기 보호막 위에 위치하고, 상기 패드 전극과 연결되어 있는 범프 전극을 포함하고,
    상기 보호막은 제1 두께를 가지고 상기 패드 전극의 가장자리 및 상기 기판을 덮고 있는 절연부, 및 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지고 상기 패드 전극의 중심부를 덮고 있는 범프부를 포함하며,
    상기 범프 전극은 상기 패드 전극의 가장자리에서 상기 보호막의 상기 절연부에 위치하는 컨택홀을 통해 상기 패드 전극과 연결되는 집적 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 보호막의 범프부는 상기 패드 전극 바로 위에 위치하는 집적 회로.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보호막의 범프부의 단면 형상은 반원으로 이루어지는 집적 회로.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보호막은 감광성 유기 물질을 포함하는 집적 회로.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 보호막은 폴리이미드계, 폴리벤즈옥사졸계, 아크릴계, 페놀계, 실리콘계, 실리콘 변성 폴리이미드계, 및 에폭시계 고분자 물질 중 적어도 하나를 포함하는 집적 회로.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 보호막의 절연부에 형성되어 있는 접촉 구멍을 더 포함하고,
    상기 범프 전극은 상기 접촉 구멍을 통해 상기 패드 전극과 연결되어 있는 집적 회로.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 패드 전극은 다중층으로 이루어지는 집적 회로.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 범프 전극의 상부 면에 형성되어 있는 돌출부를 더 포함하는 집적 회로.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 보호막은 비도전성 입자를 더 포함하는 집적 회로.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 보호막은 복수의 범프부를 포함하고,
    상기 패드 전극은 적어도 두 개의 범프부와 중첩하는 집적 회로.
  11. 기판 위에 패드 전극을 형성하는 단계,
    상기 패드 전극 위에 유기 절연 물질층을 형성하는 단계,
    상기 유기 절연 물질층을 패터닝하여, 제1 두께를 가지고 상기 패드 전극의 가장자리 및 상기 기판을 덮고 있는 절연부, 및 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지고 상기 패드 전극의 중심부를 덮고 있는 범프부를 포함하는 보호막을 형성하는 단계, 및
    상기 보호막 위에 상기 패드 전극과 연결되는 범프 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 범프 전극은 상기 패드 전극의 가장자리에서 상기 보호막의 상기 절연부에 위치하는 컨택홀을 통해 상기 패드 전극과 연결되는 집적 회로의 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 유기 절연 물질층을 패터닝하는 단계에서 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하는 집적 회로의 제조 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 보호막을 형성한 후 상기 보호막을 경화하는 단계를 더 포함하는 집적 회로의 제조 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 보호막 위에 금속 씨드층을 형성하는 단계,
    상기 금속 씨드층 위에 개구 영역을 포함하는 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계,
    전해 도금 방식을 이용하여 상기 개구 영역 내에 위치하는 상기 금속 씨드층을 성장시키는 단계,
    상기 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계, 및
    상기 금속 씨드층을 전면 식각하여, 상기 금속 씨드층이 성장한 부분을 제외한 나머지 부분을 제거하여 범프 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 집적 회로의 제조 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 패드 전극의 적어도 일부가 드러나도록 상기 보호막의 절연부에 접촉 구멍을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 범프 전극은 상기 접촉 구멍을 통해 상기 패드 전극과 연결되어 있는 집적 회로의 제조 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 보호막의 범프부는 상기 패드 전극 바로 위에 위치하는 집적 회로의 제조 방법.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 보호막의 범프부의 단면 형상은 반원으로 이루어지는 집적 회로의 제조 방법.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 유기 절연 물질층은 폴리이미드계, 폴리벤즈옥사졸계, 아크릴계, 페놀계, 실리콘계, 실리콘 변성 폴리이미드계, 에폭시계 고분자 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 집적 회로의 제조 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 유기 절연 물질층은 비도전성 입자를 포함하고, 상기 범프 전극의 상부면에는 돌출부가 형성되어 있는 집적 회로의 제조 방법.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 보호막은 복수의 범프부를 포함하고,
    상기 패드 전극은 적어도 두 개의 범프부와 중첩하는 집적 회로의 제조 방법.
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