光致抗蚀剂去除组合物、制造半导体装置和封装件的方法与流程

光致抗蚀剂去除组合物、制造半导体装置和封装件的方法
1.本技术要求于2021年5月3日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0057482号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
2.发明构思涉及一种用于去除光致抗蚀剂的组合物(在下文中，包括性地称为“光致抗蚀剂去除组合物”)和使用该光致抗蚀剂去除组合物制造半导体装置和半导体封装件的方法，更具体地，涉及一种用于去除在制造单元元件的工艺中使用的光致抗蚀剂图案的光致抗蚀剂去除组合物以及使用该光致抗蚀剂去除组合物制造半导体装置和半导体封装件的方法。


背景技术：

3.在半导体封装件制造工艺中出于各种目的使用光致抗蚀剂图案之后，可以去除光致抗蚀剂图案。当去除光致抗蚀剂图案时，会期望去除光致抗蚀剂图案，同时在不会不利地影响(例如，腐蚀)光致抗蚀剂图案周围的含金属结构的情况下不留下光致抗蚀剂图案的残留物。


技术实现要素：

4.发明构思提供了一种光致抗蚀剂去除组合物，该光致抗蚀剂去除组合物可以干净地去除在制造单元元件的工艺中使用的光致抗蚀剂图案，而不会不利地影响(例如，腐蚀)光致抗蚀剂图案周围的含金属组件。
5.发明构思还提供了一种制造半导体装置的方法和一种制造半导体封装件的方法，所述方法可以通过干净地去除在制造单元元件的工艺中使用的光致抗蚀剂图案来提高产率，而不会不利地影响(例如，腐蚀)光致抗蚀剂图案周围的含金属结构。
6.根据发明构思的一个方面，提供了一种光致抗蚀剂去除组合物，所述光致抗蚀剂去除组合物包括极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺和一元醇。
7.根据发明构思的另一方面，提供了一种制造半导体装置的方法。所述方法包括在基底上形成光致抗蚀剂图案。然后，可以将光致抗蚀剂去除组合物施加到光致抗蚀剂图案以去除光致抗蚀剂图案。光致抗蚀剂去除组合物可以包括极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺和一元醇。
8.根据发明构思的另一方面，提供了一种制造半导体封装件的方法。所述方法包括在基底上形成包括多个通孔的光致抗蚀剂图案。可以在所述多个通孔内部形成包括金属的多个导电柱。然后，可以将光致抗蚀剂去除组合物施加到光致抗蚀剂图案以去除光致抗蚀剂图案。光致抗蚀剂去除组合物可以包括极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺和一元醇。然后，可以将半导体芯片粘附到相应的导电柱之间的基底。接着，可以在半导体芯片与所述多个导电柱中的每个之间形成构造为模制半导体芯片的模制层。
附图说明
9.根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解发明构思的一些实施例，在附图中：
10.图1是根据发明构思的一些实施例的制造半导体装置的方法的流程图；以及
11.图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、图2g、图2h、图2i、图2j、图2k、图2l和图2m是示出根据发明构思的一些实施例的制造半导体装置的方法的剖视图。
具体实施方式
12.在下文中，将参照附图详细描述发明构思的一些实施例。在附图中，相同的附图标记用于表示相同元件，并且可以省略其重复描述。
13.根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物可以包括极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺和一元醇。
14.在根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物中，当极性有机溶剂与将被去除的光致抗蚀剂图案的表面接触时，极性有机溶剂可以改善将被去除的光致抗蚀剂图案的表面的润湿性。此外，极性有机溶剂可以通过渗透到光致抗蚀剂图案中而使光致抗蚀剂图案溶胀，并且可以溶解由于与光致抗蚀剂去除组合物接触而已经分解的光致抗蚀剂图案的分解产物。
15.在示例实施例中，极性有机溶剂可以包括：亚砜溶剂，诸如二甲基亚砜(dmso)；二醇醚溶剂，诸如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚(egee)和乙二醇单丁醚；砜溶剂，诸如二甲基砜、二乙基砜和四氢噻吩砜；内酰胺溶剂，诸如n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)和n-乙基-2-吡咯烷酮；内酯溶剂，诸如γ-丁内酯；咪唑烷酮溶剂，诸如1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(dmi)；酰胺溶剂，诸如乙酰胺、n-甲基甲酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基丙酰胺和n,n-双(2-羟乙基)甲酰胺；或它们的组合。
16.在示例实施例中，极性有机溶剂可以包括二甲亚砜、egee、nmp、dmi或它们的组合。例如，极性有机溶剂可以包括二甲亚砜和nmp的组合。在这种情况下，极性有机溶剂中的二甲基亚砜与nmp的体积比可以例如在约7:3至约9:1的范围内，但不限于此。
17.基于光致抗蚀剂去除组合物的总重量，可以包括约65重量％至约90重量％的量的极性有机溶剂。当极性有机溶剂的量小于约65重量％时，光致抗蚀剂去除组合物对光致抗蚀剂图案的溶解度会降低，因此，光致抗蚀剂图案不会被干净地去除或者会包括大量残留物。当极性有机溶剂的量超过约90重量％时，光致抗蚀剂去除组合物中的其它组分的浓度会相对降低，因此，光致抗蚀剂图案的剥离性能会降低并且/或者会发生将被去除的光致抗蚀剂图案周围的含金属结构的腐蚀。
18.在根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物中，烷基氢氧化铵可以渗透到将被去除的光致抗蚀剂图案中并破坏和/或分解光致抗蚀剂图案中的分子之间的键。
19.在一些实施例中，烷基氢氧化铵可以包括包含c1至c4烷基的四烷基氢氧化铵。例如，烷基氢氧化铵可以包括四甲基氢氧化铵(tmah)、四乙基氢氧化铵(teah)或四丁基氢氧化铵(tbah)，但不限于此。
20.基于光致抗蚀剂去除组合物的总重量，可以包括约1重量％至约10重量％的量的烷基氢氧化铵。当烷基氢氧化铵的量小于约1重量％时，光致抗蚀剂去除组合物对光致抗蚀
剂图案的剥离性能会降低。当烷基氢氧化铵的量超过约10重量％时，会发生将被去除的光致抗蚀剂图案周围的含金属结构的腐蚀。
21.在根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物中，与烷基氢氧化铵的作用类似，不包括羟基的脂肪胺可以渗透到将被去除的光致抗蚀剂图案中并且破坏和/或分解光致抗蚀剂中的分子之间的键。另外，不包括羟基的脂肪胺可以促进光致抗蚀剂图案的剥离。
22.不包括羟基的脂肪胺指在化合物中不包括羟基官能团的任何脂肪胺。在一些实施例中，不包括羟基的脂肪胺可以包括乙胺、异丙胺、二甲基丁胺(dmba)、二异丙基乙胺和/或脂肪族多胺，但不限于此。如这里使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。
23.在一些实施例中，脂肪族多胺可以包括具有至少两个氨基(诸如，以两个至十个氨基为例)的胺化合物。例如，脂肪族多胺可以包括具有三个至五个氨基的胺化合物。
24.脂肪族多胺可以包括具有直链和/或支链烃基的多胺。例如，在一些实施例中，脂肪族多胺可以包括乙二胺(eda)、二甲基氨基乙基甲胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,3-二氨基戊烷、六亚甲基二胺、2-甲基-戊二胺、新戊二胺、(2,2,4)-三甲基六亚甲基二胺(tmd)、(2,4,4)-三甲基六亚甲基二胺(tmd)、1,6-六亚甲基二胺、二亚乙基三胺(deta)、三亚乙基四胺(teta)、四亚乙基五胺(tepa)、五亚乙基六胺或它们的组合，但不限于此。
25.在一些实施例中，基于光致抗蚀剂去除组合物的总重量，可以包括约1重量％至约10重量％的量的不包括羟基的脂肪胺。当不包括羟基的脂肪胺的量小于约1重量％时，光致抗蚀剂去除组合物对光致抗蚀剂图案的剥离性能会降低。当不包括羟基的脂肪胺的量超过约10重量％时，会发生将被去除的光致抗蚀剂图案周围的含金属结构的腐蚀。
26.在根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物中，当一元醇与将被去除的光致抗蚀剂图案的表面接触时，一元醇可以通过降低光致抗蚀剂图案的表面的表面张力和改善润湿性来增加光致抗蚀剂图案的分解速率。此外，一元醇可以通过渗透到光致抗蚀剂图案中而使光致抗蚀剂图案溶胀。另外，一元醇可以增加由于根据发明构思的实施例的光致抗蚀剂去除组合物而已经分解的光致抗蚀剂图案的分解速率。
27.在示例实施例中，一元醇可以包括甲醇(meoh)、乙醇(etoh)、丙醇、丁醇、异丙醇(ipa)、异丁醇或它们的组合，但不限于此。
28.在一些实施例中，基于光致抗蚀剂去除组合物的总重量，可以包括约1重量％至约15重量％的量的一元醇。当一元醇的量小于约1重量％时，由于光致抗蚀剂去除组合物，光致抗蚀剂图案的溶解速率可能不足，因此会剥离相对厚的光致抗蚀剂图案(例如，具有约50μm至约400μm的厚度的光致抗蚀剂图案)。光致抗蚀剂图案的剥离片可以在支撑将被去除的光致抗蚀剂图案的基底上保持浮动或分离状态，从而对基底上的单元元件造成物理损坏。当一元醇的量超过约15重量％时，光致抗蚀剂去除组合物中的其它组分的浓度会相对降低，因此，光致抗蚀剂图案的剥离性能会降低并且/或者会发生将被去除的光致抗蚀剂图案周围的含金属结构的腐蚀。
29.作为对比示例，当光致抗蚀剂去除组合物包括二元醇(例如，乙二醇(eg)或丙二醇(pg))和/或三元醇(例如，甘油)时，光致抗蚀剂图案的润湿性会因为增加将被去除的光致
抗蚀剂图案的表面张力而降低。结果，与一元醇不同，二元醇和/或三元醇会降低将被去除的光致抗蚀剂图案的表面溶解速率。
30.根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物还可以包括缓蚀剂。
31.缓蚀剂可以减少或防止将被去除的光致抗蚀剂图案周围的含金属结构的腐蚀。
32.在示例实施例中，缓蚀剂可以包括从吡咯类化合物和羟基胺中选择的至少一种。吡咯类化合物是包括吡咯环的化合物。例如，在一些实施例中，吡咯类缓蚀剂可以选自于苯并三唑、甲苯基三唑、羧基苯并三唑、1,2,3,4-四唑、5-氨基四唑、咪唑、苯并咪唑、6-氨基嘌呤、腺嘌呤以及它们的任何组合。
33.在一些实施例中，缓蚀剂可以以光致抗蚀剂去除组合物的约0.001重量％至约1重量％的量包括在光致抗蚀剂去除组合物中。
34.根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物还可以包括水。在一些实施例中，水可以是去离子水。
35.当光致抗蚀剂去除组合物包括极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺、一元醇和水时，光致抗蚀剂去除组合物中水的量可以是除极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺和一元醇中的每种的量之外的剩余量。
36.当光致抗蚀剂去除组合物包括极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺、一元醇、缓蚀剂和水时，光致抗蚀剂去除组合物中水的量可以是除极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺、一元醇和缓蚀剂中的每种的量之外的剩余量。
37.图1是根据发明构思的一些实施例的制造半导体装置的方法的流程图。
38.在图1的工艺p110中，可以在基底上形成光致抗蚀剂图案。
39.基底可以包括载体基底或半导体基底。在示例实施例中，载体基底可以包括例如玻璃、聚酰亚胺、聚(醚醚酮)(peek)、聚(醚砜)(pes)和/或聚(苯硫醚)(pps)。半导体基底可以包括半导体元素(诸如硅(si)和锗(ge))或者化合物半导体(诸如碳化硅(sic)、砷化镓(gaas)、砷化铟(inas)和磷化铟(inp))，但不限于此。
40.在示例实施例中，光致抗蚀剂图案可以包括由于交联反应而固化的负型光致抗蚀剂图案。例如，光致抗蚀剂图案可以是通过使使用负型光致抗蚀剂组合物形成的光致抗蚀剂膜的至少一部分由于暴露于光而引起交联反应而获得的固化的光致抗蚀剂图案，该负型光致抗蚀剂组合物包括例如(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯共聚物、使用酚醛清漆树脂作为碱的碱溶性树脂(粘合剂树脂)、交联剂和光自由基产生剂。
41.在示例实施例中，光致抗蚀剂图案可以具有约50μm至约400μm的厚度。例如，光致抗蚀剂图案可以具有约100μm至约300μm的厚度。
42.可以在基底上形成与光致抗蚀剂图案相邻的至少一个含金属结构。在一些实施例中，所述至少一个含金属结构可以包括铜(cu)。
43.在图1的工艺p120中，可以将根据发明构思的一些实施例的光致抗蚀剂去除组合物(即，包括极性有机溶剂、烷基氢氧化铵、不包括羟基的脂肪胺和一元醇的光致抗蚀剂去除组合物)施加到在工艺p110中形成的光致抗蚀剂图案的表面。
44.在示例实施例中，可以使用诸如浸渍工艺、旋涂工艺、浸涂工艺和/或喷涂工艺的工艺将光致抗蚀剂去除组合物施加到光致抗蚀剂图案的表面，但是施加光致抗蚀剂去除组合物的方法不限于此。
45.在将光致抗蚀剂去除组合物施加到光致抗蚀剂图案的表面期间，还可以将至少一种含金属结构施加到(例如，接触)光致抗蚀剂去除组合物。
46.在图1的工艺p130中，在光致抗蚀剂去除组合物与光致抗蚀剂图案接触时，可以通过使用光致抗蚀剂去除组合物增加光致抗蚀剂图案的润湿性。
47.在光致抗蚀剂去除组合物中包括的组分之中，具体地，极性有机溶剂和一元醇可以有助于增加光致抗蚀剂图案的润湿性。
48.在图1的工艺p140中，在光致抗蚀剂去除组合物与光致抗蚀剂图案接触时，可以使光致抗蚀剂去除组合物渗透到光致抗蚀剂图案中。
49.在光致抗蚀剂去除组合物中包括的组分之中，具体地，极性有机溶剂可以通过渗透到光致抗蚀剂图案中而使光致抗蚀剂图案溶胀，一元醇可以由于极性有机溶剂而增加溶胀速率，烷基氢氧化铵可以破坏和分解光致抗蚀剂图案的组分之间的键，并且不包括羟基的脂肪胺可以有助于烷基氢氧化铵分解光致抗蚀剂图案。因为光致抗蚀剂去除组合物渗透到光致抗蚀剂图案中，所以可以在光致抗蚀剂图案中发生光致抗蚀剂去除组合物的组分与光致抗蚀剂图案的组分之间的化学反应。结果，可以促进光致抗蚀剂图案的分解。
50.在图1的工艺p150中，可以使用光致抗蚀剂去除组合物溶解光致抗蚀剂图案。
51.在光致抗蚀剂去除组合物中包括的组分之中，具体地，极性有机溶剂和一元醇可以有助于溶解光致抗蚀剂去除组合物。溶解光致抗蚀剂图案指至少部分光致抗蚀剂图案可以溶解在光致抗蚀剂去除组合物中。光致抗蚀剂图案的未被光致抗蚀剂去除组合物完全溶解的片可以作为细颗粒分散在光致抗蚀剂去除组合物中，因此，基底上的其它单元元件不会受到不利影响。
52.当含金属的结构(例如，含铜结构)在基底上时，还包括缓蚀剂的组合物可以包括在光致抗蚀剂去除组合物中。在这种情况下，在图1的工艺p120至p150期间，缓蚀剂可以减少或防止含金属结构的腐蚀。
53.在图1的工艺p160中，可以通过清洗基底从基底去除溶解的光致抗蚀剂组合物。
54.光致抗蚀剂去除组合物可以是水溶性的，并且容易被去离子水(diw)洗掉。因此，在一些实施例中，可以根据工艺p160通过使用diw的清洗工艺来从基底干净地去除已经过图1的工艺p120至p150的光致抗蚀剂图案的分解产物。在使用diw从基底去除光致抗蚀剂图案的分解产物之后，在一些实施例中，光致抗蚀剂图案的残留物可以不残留在基底上。
55.图2a至图2m是示出根据发明构思的一些实施例的制造半导体封装件的方法的剖视图。
56.参照图2a，可以形成载体基底210、剥离膜212和覆盖层214的堆叠结构。
57.载体基底210可以包括例如玻璃、聚酰亚胺、peek、pes和/或pps。
58.剥离膜212可以是激光反应层，该激光反应层可以在后续工艺中响应于激光照射而蒸发以分离载体基底210。剥离膜212可以包括含碳膜。例如，剥离膜212可以包括非晶碳层(acl)膜或旋涂硬掩模(soh)膜。在一些实施例中，soh膜可以包括具有约85重量％至约99重量％的相对高碳含量的烃化合物或其衍生物。
59.覆盖层214可以包括例如光敏聚酰亚胺、氧化物、氮化物或它们的组合。
60.参照图2b，可以在覆盖层214上形成多个外部电极垫(pad，或称为“焊盘)220。
61.外部电极垫220可以充当连接到外部连接端子(例如，图2m中所示的外部连接端子
290)的凸块下金属(ubm)。外部电极垫220可以包括例如金属，诸如铜(cu)、铝(al)、钨(w)、钛(ti)、钽(ta)、铟(in)、钼(mo)、锰(mn)、钴(co)、锡(sn)、镍(ni)、镁(mg)、铼(re)、铍(be)、镓(ga)和钌(ru)或它们的合金，但不限于此。
62.在示例实施例中，多个外部电极垫220可以包括单一金属材料。在其它示例实施例中，外部电极垫220可以具有其中各个层包括不同金属材料的多层结构。为了形成多个外部电极垫220，可以在覆盖层214上形成导电材料膜并将其图案化。
63.参照图2c，可以在图2b的所得结构上形成下再分布结构230。
64.下再分布结构230可以包括在竖直方向(z方向)上堆叠的多个绝缘膜232以及被构造为穿过多个绝缘膜232中的一个绝缘膜的多个下再分布图案234。多个下再分布图案234中的每个可以包括导电过孔图案234a和多个导电线图案234b。多个导电过孔图案234a中的一些导电过孔图案可以在竖直方向上连接到多个导电线图案234b中的一些导电线图案。多个导电过孔图案234a中的一些导电过孔图案可以通过多个绝缘膜232与多个导电线图案234b中的一些导电线图案绝缘。
65.在示例实施例中，多个绝缘膜232中的每个可以包括例如光敏聚酰亚胺(pspi)、氧化硅或氮化硅。
66.在示例实施例中，多个下再分布图案234可以包括例如铜(cu)、钛(ti)、钛钨(tiw)、氮化钛(tin)、钽(ta)、氮化钽(tan)、铬(cr)、铝(al)、铟(in)、钼(mo)、锰(mn)、钴(co)、锡(sn)、镍(ni)、镁(mg)、铼(re)、铍(be)、镓(ga)、钌(ru)或它们的组合。在示例实施例中，可以使用例如化学镀工艺形成多个下再分布图案234，但不限于此。
67.图2c示出了下再分布结构230包括在竖直方向(z方向)上堆叠的三个绝缘膜232以及具有三层结构的多个下再分布图案234的情况，但是发明构思不限于此。绝缘膜232的堆叠数量和下再分布图案234的堆叠数量可以根据包括在下再分布结构230中的电路布线的设计而不同地修改。
68.参照图2d，可以在图2c的所得结构上形成光致抗蚀剂膜240，并通过将光248照射到光致抗蚀剂膜240的部分区域而将光致抗蚀剂膜240划分为暴露区域242和非暴露区域244。
69.在示例实施例中，光致抗蚀剂膜240可以具有几十μm至几百μm的相对大的厚度。在一些实施例中，光致抗蚀剂膜240可以具有约50μm至约400μm的厚度。在一些实施例中，光致抗蚀剂膜240可以具有约100μm至约300μm的厚度。
70.光致抗蚀剂膜240可以包括正型光致抗蚀剂或负型光致抗蚀剂。在示例实施例中，光致抗蚀剂膜240可以包括负型光致抗蚀剂。
71.在示例实施例中，光致抗蚀剂膜240可以包括(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯共聚物、使用酚醛清漆作为碱的碱溶性树脂(粘合剂树脂)、交联剂和光自由基产生剂。当光致抗蚀剂膜240暴露于光时，暴露区域242中的光自由基产生剂可以产生反应性自由基，从而在暴露区域242中引起交联反应。因此，可以使暴露区域242不溶于显影剂。
72.光248可以包括例如i线(365nm)、248nm照射、193nm照射、极紫外(euv)光或电子束，但不限于此。
73.参照图2e，可以通过对图2d的所得结构中的光致抗蚀剂膜240显影来去除未曝光区域244。
74.在示例实施例中，可以使用包括例如碱性水溶液的显影剂来对光致抗蚀剂膜240显影。例如，显影剂可以包括四甲基氢氧化铵(tmah)水溶液(例如，约2.38重量％的tmah)，但不限于此。
75.在从图2d的所得结构去除光致抗蚀剂膜240的未暴露区域244之后，光致抗蚀剂膜240的暴露区域242可以保留为光致抗蚀剂图案240p。光致抗蚀剂图案240p可以包括使下再分布图案234的顶表面暴露的多个通孔240h。
76.包括在光致抗蚀剂图案240p中的多个通孔240h中的每个的长径比可以大于1。在示例实施例中，多个通孔240h中的每个的长径比可以例如在约3至约20的范围内，但不限于此。
77.参照图2f，可以在图2e的所得结构中的光致抗蚀剂图案240p中包括的多个通孔240h内部形成多个导电柱250。此后，可以使光致抗蚀剂图案240p和多个导电柱250中的每个的顶表面平坦化。
78.导电柱250可以包括金属，例如铜(cu)，但不限于此。平坦化工艺可以包括例如回蚀刻工艺或化学机械抛光(cmp)工艺，但不限于此。在执行平坦化工艺之后，可以减小光致抗蚀剂图案240p的高度。在示例实施例中，可以省略平坦化工艺。
79.参照图2g，为了从图2f的所得结构去除光致抗蚀剂图案240p，可以将光致抗蚀剂去除组合物252施加到光致抗蚀剂图案240p。
80.光致抗蚀剂去除组合物252可以与上述光致抗蚀剂去除组合物相同。可以使用诸如浸渍工艺、旋涂工艺、浸涂工艺和喷涂工艺的工艺将光致抗蚀剂去除组合物252施加到光致抗蚀剂图案240p，但不限于此。
81.通过如以上参照图2g描述的将光致抗蚀剂去除组合物252施加到光致抗蚀剂图案240p，可以根据类似于参照图1的工艺p120至p150描述的工艺去除光致抗蚀剂图案240p。可以使用与参照图1的工艺p160描述的方法相同的方法来清洗从其去除光致抗蚀剂图案240p的所得结构。
82.在通过使用光致抗蚀剂去除组合物252去除光致抗蚀剂图案240p期间，可以减少或抑制暴露于光致抗蚀剂去除组合物252的含金属结构(例如，多个导电柱250和多个下再分布图案234)的腐蚀。
83.图2h是以与参照图2g描述的方式相同的方式使用光致抗蚀剂去除组合物252从其去除光致抗蚀剂图案240p的所得结构的示例的剖视图。
84.如图2h中所示，光致抗蚀剂图案240p的残留物不会残留在使用光致抗蚀剂去除组合物252从其去除光致抗蚀剂图案240p的所得结构上，并且可以不发生多个导电柱250和多个下再分布图案234中的每个的暴露表面的腐蚀，或者可以使多个导电柱250和多个下再分布图案234中的每个的暴露表面的腐蚀降低或最小化为多个导电柱250和多个下再分布图案234中的每个的功能不会受到不利影响的程度。
85.参照图2i，可以将第一半导体芯片260粘附到下再分布结构230。
86.第一半导体芯片260可以包括第一半导体器件262和在第一半导体器件262的一个表面上的多个芯片垫264。第一半导体芯片260可以粘附到下再分布结构230，使得多个芯片垫264面对下再分布结构230。包括在第一半导体芯片260中的多个芯片垫264可以通过多个芯片连接端子266连接到多个下再分布图案234。
87.在第一半导体芯片260粘附到下再分布结构230时，可以形成填充第一半导体芯片260与下再分布结构230之间的空间的底部填充材料层268。底部填充材料层268可以围绕多个芯片连接端子266。
88.第一半导体芯片260可以包括半导体基底。半导体基底可以包括例如半导体元素(诸如si和ge)或者化合物半导体(诸如sic、gaas、inas和inp)。第一半导体芯片260可以具有有源表面和与有源表面相对的无源表面。在示例实施例中，第一半导体芯片260的有源表面可以面对下再分布结构230。第一半导体芯片260可以包括各种类型的多个单独的器件。
89.芯片连接端子266可以包括例如柱结构、焊料凸块、焊球、焊料层或它们的组合。
90.第一半导体芯片260可以从外部接收用于第一半导体芯片260的操作的控制信号、电力信号和接地信号中的至少一者，从外部接收待存储于第一半导体芯片260中的数据信号，或者通过芯片连接端子266、下再分布结构230和外部电极垫220将存储于第一半导体芯片260中的数据提供到外部。
91.在一些实施例中，底部填充材料层268可以包括环氧树脂。在示例实施例中，底部填充材料层268可以包括非导电膜(ncf)。
92.参照图2j，可以在图2i的所得结构中形成模制第一半导体芯片260的下模制层269。
93.可以形成下模制层269以填充第一半导体芯片260与多个导电柱250之间的相应空间。下模制层269可以包括例如环氧类材料、热固性材料和/或热塑性材料。例如，下模制层269可以包括环氧模塑料(emc)。在形成下模塑层269之后，可以使多个导电柱250中的每个的顶表面暴露。
94.参照图2k，可以形成上再分布结构270以覆盖图2j的所得结构中的多个导电柱250和下模制层269。
95.上再分布结构270可以包括堆叠在竖直方向(z方向)上的多个绝缘膜272以及形成为穿过多个绝缘膜272中的一个的多个上再分布图案274。多个上再分布图案274中的每个可以包括导电过孔图案274a和多个导电线图案274b。多个导电过孔图案274a中的一些导电过孔图案可以在竖直方向上连接到多个导电线图案274b中的一些导电线图案。多个导电过孔图案274a中的一些导电过孔图案可以通过多个绝缘膜272与多个导电线图案274b中的一些导电线图案绝缘。
96.在示例实施例中，多个绝缘膜272可以包括例如光敏聚酰亚胺(pspi)、氧化硅和/或氮化硅。
97.在示例实施例中，多个上再分布图案274可以包括例如铜(cu)、钛(ti)、钛钨(tiw)、氮化钛(tin)、钽(ta)、氮化钽(tan)、铬(cr)、铝(al)、铟(in)、钼(mo)、锰(mn)、钴(co)、锡(sn)、镍(ni)、镁(mg)、铼(re)、铍(be)、镓(ga)、钌(ru)或它们的组合。在示例实施例中，可以使用例如化学镀工艺来形成多个上再分布图案274，但不限于此。
98.参照图2l，可以将第二半导体芯片280粘附到上再分布结构270。第二半导体芯片280可以包括第二半导体器件282和在第二半导体器件282的一个表面上的多个芯片垫284。可以将第二半导体芯片280粘附到上再分布结构270，使得多个芯片垫284面对上再分布结构270。包括在第二半导体芯片280中的多个芯片垫284可以通过多个芯片连接端子286连接到多个上再分布图案274。
99.当将第二半导体芯片280粘附到上再分布结构270时，可以形成底部填充材料层288以填充第二半导体芯片280与上再分布结构270之间的空间。底部填充材料层288可以围绕多个芯片连接端子286。然后，可以形成上模制层289以模制第二半导体芯片280。
100.第二半导体芯片280、第二半导体器件282、多个芯片垫284、多个芯片连接端子286和底部填充材料层288的详细描述可以与参照图2i提供的第一半导体芯片260、第一半导体器件262、多个芯片垫264、多个芯片连接端子266和底部填充材料层268的详细描述基本相同。
101.在示例实施例中，第一半导体芯片260和第二半导体芯片280可以是能够执行不同功能的元件。例如，第一半导体芯片260可以包括逻辑芯片，并且第二半导体芯片280可以包括存储器芯片。逻辑芯片可以包括微处理器。例如，逻辑芯片可以是中央处理单元(cpu)、控制器和/或专用集成电路(asic)。存储器芯片可以是例如易失性存储器芯片(诸如动态随机存取存储器(dram)或静态ram(sram)芯片)或非易失性存储器芯片(诸如相变ram(pram)芯片、磁阻ram(mram)芯片、铁电ram(feram)芯片和电阻ram(rram))。在示例实施例中，存储器芯片可以是高带宽存储器(hbm)dram半导体芯片。
102.在其它示例实施例中，第一半导体芯片260和第二半导体芯片280可以是能够执行相同功能或类似功能的元件。例如，第一半导体芯片260和第二半导体芯片280中的至少一个可以是在移动系统(例如，移动电话、mpeg-1音频层3(mp3)播放器、导航和便携式媒体播放器(pmp))中使用的芯片上系统(soc)型应用处理器(ap)芯片或者在移动系统中使用的双倍数据速率(ddr)同步dram(sdram)芯片(在下文中，“ddr芯片”)。
103.参照图2m，可以将粘附有剥离膜212的载体基底210与图2l的所得结构分离，并且可以去除覆盖层214以使多个外部电极垫220和绝缘膜232部分地暴露。然后，可以将多个外部连接端子290粘附到多个外部电极垫220。多个外部连接端子290可以是焊球或凸块。
104.此后，可以对图2m的所得结构执行切割工艺(singulation process)，并因此可以完成个体化的半导体封装件200。
105.接下来，将描述根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物的具体制备示例。
106.已经制备了具有各种组分的组合物作为根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物，并且其具体制备示例作为示例1至示例15示出在表1中。对比示例1至对比示例6的组合物也示出在表1中用于对比评价。
107.[表1]
[0108][0109][0110]
由表1中的缩写表示的化合物如下。
[0111]
dmso：二甲基亚砜
[0112]
egee：乙二醇单乙醚
[0113]
nmp：n-甲基-2-吡咯烷酮
[0114]
dmi：1,3-二甲基-2-咪唑烷酮
[0115]
tmah：四甲基氢氧化铵
[0116]
teah：四乙基氢氧化铵
[0117]
tbah：四丁基氢氧化铵
[0118]
deta：二亚乙基三胺
[0119]
teta：三亚乙基四胺
[0120]
tepa：四亚乙基五胺
[0121]
eda：乙二胺
[0122]
dmba：二甲基丁胺
[0123]
meoh：甲醇
[0124]
etoh：乙醇
[0125]
ipa：异丙醇
[0126]
eg：乙二醇
[0127]
pg：丙二醇
[0128]
bta：苯并三唑(benzotriazole)
[0129]
(评价示例1)
[0130]
(负型光致抗蚀剂的剥离的评价)
[0131]
为了评价根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物的剥离能力，将负型光致抗蚀剂(jsr thb-170n)涂覆在包括使用溅射工艺形成的cu膜的晶圆上至约200μm的厚度，并且将光致抗蚀剂膜暴露于光并固化。通过将其上涂覆有固化的光致抗蚀剂膜的晶圆切割为2cm
×
2cm的尺寸来制备用于评价的样品。
[0132]
将用于评价的样品在约70℃的温度下浸入表1中所示的根据示例1至示例15和对比示例1至对比示例6的相应组合物中约10分钟，用diw清洗约1分钟，并用氮干燥。通过扫描电子显微镜(sem)确认固化的光致抗蚀剂膜是否从获得的所得结构剥离，并且确认结果示出在表2中。
[0133]
(评价示例2)
[0134]
(cu膜的腐蚀的评价)
[0135]
为了评价由于根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物引起的cu膜的腐蚀，使用溅射工艺在晶圆上形成cu膜至约的厚度。通过将其上形成有固化的光致抗蚀剂膜的晶圆切割为2cm
×
2cm的尺寸来制备用于评价的样品。
[0136]
将用于评价的样品在约70℃的温度下浸入表1中所示的根据示例1至示例15和对比示例1至对比示例6的相应组合物中约30分钟，用diw清洗约1分钟，并用氮干燥。为了从所获得的所得结构评价cu膜的腐蚀，使用原子力显微镜(afm)测量cu膜的表面的平均粗糙度ra，并且测量结果示出在表2中。
[0137]
(评价示例3)
[0138]
(snag膜的腐蚀的评价)
[0139]
为了评价由于根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物引起的锡-银(snag)膜的腐蚀，使用镀覆工艺在晶圆上形成snag膜至约220μm的厚度。通过将其上形成有snag膜的晶圆切割为2cm
×
2cm尺寸来制备用于评价的样品。
[0140]
将用于评价的样品在约70℃的温度下浸入表1中所示的根据示例1至示例15和对比示例1至对比示例6的相应组合物中约30分钟，用diw清洗约1分钟，并用氮干燥。通过sem确认snag膜是否从所获得的所得结构腐蚀，并且确认结果示出在表2中。
[0141]
[表2]
[0142] 光致抗蚀剂的剥离cu膜的腐蚀snag膜的腐蚀示例1
◎◎◎
示例2
◎○◎
示例3
○○◎
示例4
○○◎
示例5
◎◎◎
示例6
◎◎◎
示例7
◎◎◎
示例8
◎○◎
示例9
◎○◎
示例10
○○◎
示例11
◎◎◎
示例12
○◎◎
示例13
○◎◎
示例14
◎○◎
示例15
○◎◎
对比示例1
△△◎
对比示例2x
○◎
对比示例3x
○◎
对比示例4x
○◎
对比示例5x
○◎
对比示例6x
○◎
[0143]
在表2中，表示为光致抗蚀剂的剥离评价结果的每个符号的含义如下。
[0144]
◎
：100％去除。
[0145]
○
：90％或更多且小于100％去除。
[0146]
△
：发生剥离。
[0147]
x：小于70％去除。
[0148]
在表2中，表示为cu膜的腐蚀评价结果的每个符号的含义如下。
[0149]
◎
：未观察到(ra＝1.40)。
[0150]
○
：轻微观察到(ra＝1.50)。
[0151]
△
：部分观察到(ra＝1.69)。
[0152]
x：完全观察到(ra＝3.2)。
[0153]
在表2中，表示为snag膜的腐蚀评价结果的每个符号的含义如下。
[0154]
◎
：未观察到。
[0155]
○
：轻微观察到。
[0156]
△
：部分观察到。
[0157]
x：完全观察到。
[0158]
从表2的评价结果可以看出，根据发明构思的示例实施例的光致抗蚀剂去除组合物可以不引起将被去除的光致抗蚀剂膜的剥离，但是有效地去除负型光致抗蚀剂膜而不腐蚀cu膜和snag膜。相比之下，根据对比示例1的组合物不包括一元醇。当使用根据对比示例1的组合物剥离光致抗蚀剂膜时，光致抗蚀剂膜被剥离。根据对比示例2至对比示例6的组合
物中的每种包括二元醇或三元醇而不是一元醇。当通过使用根据对比示例2至对比示例6的组合物剥离光致抗蚀剂膜时，光致抗蚀剂膜的剥离性能降低。
[0159]
根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物，可以干净地去除或可以基本去除形成为几十μm至几百μm的相对大厚度的光致抗蚀剂膜(去除大于90％的光致抗蚀剂，但去除小于100％的光致抗蚀剂)。即使当由于交联反应而固化的负型光致抗蚀剂膜具有几百μm的相对大的厚度时，负型光致抗蚀剂图案也可以通过溶解而被干净地去除或基本被去除，而不引起剥离现象。另外，当根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物用于半导体封装件制造工艺时，暴露于光致抗蚀剂去除组合物的含金属结构和光致抗蚀剂图案不会被腐蚀。因此，即使是通过典型方法难以去除的交联状态的负型光致抗蚀剂图案也可以干净地被去除而不留下残留物，或者具有最少量的残留物，并且不损坏暴露于光致抗蚀剂去除组合物的含金属结构。因此，可以改善使用根据实施例的光致抗蚀剂去除组合物的半导体封装件制造工艺中的产率。
[0160]
根据发明构思的示例实施例的方法，可以通过根据发明构思的示例实施例的光致抗蚀剂去除组合物去除90％或更多但小于100％的光致抗蚀剂。
[0161]
尽管已经参照发明构思的实施例具体示出并描述了发明构思，但将理解的是，在不脱离发明构思的范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。