[发明专利]剥离方法

说明书

本发明涉及一种用于剥离图案化半导体衬底上的有机膜的方法。所述方法包括在一个步骤中以水性剥离剂组合物处理所述有机膜以移除所述有机膜。所述有机膜包括至少第一层和第二层，所述第一层在25℃在显影剂中具有至多约0.01μm/分钟的溶解速率，且所述第二层在25℃在所述显影剂中具有大于约0.01μm/分钟的溶解速率。

本申请案主张于2016年11月17日提交的序号62/423,323的美国临时申请的优先权，其内容在此被完整并入以供参考。

背景技术

移动计算应用的持续扩展需要将不断增长的计算能力封装到更小的装置空间中。半导体装置设计者依赖于使用各种新芯片结构以满足新的装置要求。这些新结构包括使用铜柱的覆晶晶圆凸块以及使用通过硅过孔(TSV)的方法，诸如，三维集成电路(3D IC)，其中将晶圆变薄，将形成的模堆叠，然后通过TSV及2.5D中介层设计连接。这些方法不仅为新IC结构的设计者，而且为将用于这些装置的封装材料的设计者都带来了重大挑战。

时常地，当建构这些新IC结构时，变得需要同时移除两个或更多个聚合物光刻胶层。时常地，这些聚合物层由具有截然不同的可溶性特征的材料所组成。如果要在不损害下层衬底的完整性的情况下移除两个层，充分了解每一聚合物层的特征是必要的。用于半导体产业的许多传统化学剥离剂是极度严苛的，且通常不可能使用单一剥离剂移除所有层而不会伴随损害下层衬底。此事实阻碍传统化学剥离剂及其相伴随的方法用于制造新的复杂IC结构。用于半导体封装的新先进材料的设计者要求剥离剂的作用有效且具选择性。

不可预期地发现本发明的组合物可在一个步骤中移除图案化半导体衬底上的有机膜中的具有不同溶解性质或可溶性质的多个层，且不会损害该衬底或其结构。

发明内容

本发明的特征是一种用于剥离图案化半导体衬底(例如，含图案化金属的半导体衬底)上的有机膜的方法。所述方法包括在一个步骤中以水性剥离剂组合物处理所述有机膜以移除所述有机膜。所述有机膜包括至少第一层和第二层，所述第一层在25℃在显影剂中具有至多约0.01μm/分钟的溶解速率，且所述第二层在25℃在所述显影剂中具有大于约0.01μm/分钟的溶解速率。

在某些实施例中，本发明的特征是通过上述方法形成的三维物体。在某些实施例中，本发明的特征是含有所述三维物体的半导体装置。在某些实施例中，所述半导体装置是集成电路、发光二极管、太阳能电池或晶体管。

具体实施方式

本发明的某些实施例描述一种用于在一个步骤中通过使用水性剥离剂组合物剥离图案化半导体衬底(例如，含图案化金属的半导体衬底)上的具有不同溶解性质或可溶性质的有机膜(例如，多层或多堆叠式有机膜)的方法。所述有机膜可包括至少第一层和第二层。所述第一层(例如，经高度交联的层)在25℃在显影剂中可为不可溶的。所述第二层(例如，经轻度交联的层或未经交联的层)在25℃在显影剂中可以具有比第一层更高的可溶性。在某些实施例中，所述第二层在25℃可溶于显影剂中。在某些实施例中，有机膜可含有多于两(例如，三、四、五、六或七)个层，其中一些具有与第一层相似的溶解/可溶性质，且其中一些具有与第二层相似的溶解/可溶性质。