[发明专利]用于材料移除的半导体装置处理方法

说明书

本发明题为“用于材料移除的半导体装置处理方法”。本发明公开了一种从半导体基材上方移除材料层的至少一部分的方法，该方法可包括将蚀刻溶液分配在半导体基材上方以在材料层上形成蚀刻溶液池，其中蚀刻溶液池的覆盖区小于半导体基材的覆盖区。蚀刻溶液池以及半导体基材可相对于彼此移动。可用至少一个空气刀在半导体基材上限定蚀刻溶液池的池边界，使得蚀刻溶液池在蚀刻溶液池的覆盖区内蚀刻半导体基材上方的材料层。蚀刻溶液以及由蚀刻溶液池蚀刻的材料层的至少一部分可用至少一个空气刀移除。

相关申请

本专利申请要求2016年7月8日提交的美国临时专利申请62/189,952的权益，该临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及半导体装置以及用于从基材移除材料的方法，诸如从基材或半导体基材移除导电晶种层或光致抗蚀剂材料的非期望部分，该基材或半导体基材为诸如原生半导体晶圆、重构半导体晶圆、板材、扇出晶圆或板材、嵌入式晶粒板、芯片载体基材、印刷电路板(PCB)、印刷布线板、或它们的衍生物。用于从基材移除材料的方法也可适用于其他程序，诸如制造用于TV面板的液晶显示器(LCDs)、或其他类似应用，并且不限于晶圆级处理。

背景技术

半导体装置常见于现代电子产品中。半导体装置具有不同的电部件数量和密度。离散半导体装置通常含有一种类型的电部件，例如，发光二极管(LED)、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器、以及功率金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。集成半导体装置通常含有数百至数百万个电部件。集成半导体装置的示例包括微控制器、微处理器、电荷耦合装置(CCD)、太阳能电池、以及数字微镜装置(DMD)。

半导体装置执行多种多样的功能，诸如信号处理、高速计算、传输以及接收电磁信号、控制电子装置、将日光转变成电力、以及创建用于电视显示器的视觉投影。半导体装置见于娱乐、通信、功率转换、网络、计算机、以及消费性产品领域中。半导体装置也见于军事应用、航空、汽车、工业控制器、以及办公室设备中。

半导体装置利用半导体材料的电性质。半导体材料的原子结构允许通过施加电场或基极电流或通过掺杂程序来操纵其导电性。掺杂引入杂质至半导体材料中以操纵和控制半导体装置的导电性。

半导体装置含有有源和无源电结构。有源结构(包括双极性和场效晶体管)控制电流的流动。通过改变掺杂的电平以及电场或基极电流施加的电平，晶体管促进或限制电流的流动。无源结构(包括电阻器、电容器、以及电感器)创建执行各种电功能所需的电压与电流之间的关系。无源结构和有源结构电连接以形成电路，其使得半导体装置能够执行高速计算和其他有用的功能。

通常使用两个复杂的制造程序来制造半导体装置，即，前段制造和后段制造，各自可能涉及数百个步骤。前段制造涉及在半导体晶圆的表面上形成多个半导体晶粒。每个半导体晶粒通常是相同且含有通过电连接有源和无源部件而形成的电路。后段制造涉及从晶圆成品单切单个半导体晶粒以及封装该晶粒以提供结构支撑和环境隔离。如本文中所使用，术语“半导体晶粒”是指该词语的单数形式和复数形式两者，并且因此可指单个半导体装置和多个半导体装置两者。

半导体制造的一个目标是生产较小的半导体装置。较小装置通常消耗较少电力、具有较高性能，并且可更有效率地生产。此外，较小半导体装置具有较小的覆盖区，这对于较小终端产品而言是期望的。较小的半导体晶粒尺寸可通过改善前段程序来实现，从而产生具有较小、较高密度的有源和无源部件的半导体晶粒。后段程序可通过改善电互连和封装材料而产生具有较小覆盖区的半导体装置封装。