TWI692023B

TWI692023B - 用於移除材料的半導體元件製程方法

Info

Publication number: TWI692023B
Application number: TW105121795A
Authority: TW
Inventors: 奧爾森提摩西Ｌ; 羅傑斯威廉波伊德; 艾達斯費爾戴南
Original assignee: 美商戴卡科技有限公司
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2020-04-21
Also published as: TW201709314A

Abstract

一種自一半導體基材上方移除一材料層之至少一部分之方法，其可包括將一蝕刻溶液施配在該半導體基材上方以在該材料層上形成一蝕刻溶液池，其中該蝕刻溶液池之一覆蓋區(footprint)小於該半導體基材之一覆蓋區。該蝕刻溶液池及該半導體基材可相對於彼此移動。可用至少一空氣刀在該半導體基材上界定該蝕刻溶液池的一池邊界，使得該蝕刻溶液池在該蝕刻溶液池之該覆蓋區內蝕刻在該半導體基材上方之該材料層。該蝕刻溶液及經該蝕刻溶液池蝕刻的該材料層之至少一部分可用該至少一空氣刀移除。

Description

用於移除材料的半導體元件製程方法

相關申請案

本申請案主張於2016年7月8日申請之美國專利臨時申請案第62/189,952號的權利，該案之全部揭露內容以引用方式併入本文中。

本揭露大體上關於一半導體裝置及用於自一基材移除材料之方法，諸如自一基材或半導體基材移除一導電晶種層或光阻材料之非所欲部分，該基材或半導體基材係諸如一原生半導體晶圓、一重構半導體晶圓、一板材、一扇出晶圓或板材、一嵌入式晶粒板、一晶片載體基材、一印刷電路板(PCB)、一印刷佈線板、或彼等之衍生物。該用於自一基材移除材料之方法亦可適用於其他程序，諸如用於TV面板之液晶顯示器(LCDs)的製造、或其他類似應用，並且不限於晶圓級處理。

半導體裝置常見於現代電子產品中。半導體裝置具有不同之電組件數量及電組件密度。離散半導體裝置一般含有一種類型電組件，例如，發光二極體(LED)、小信號電晶體、電阻器、電容器、電感器、及功率金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)。整合式半導體裝置一般而言含有數百至數百萬個電組件。整合式半導體裝置之實例包括微控制器、微處理器、電荷耦合裝置(CCD)、太陽能電池、及數位微鏡裝置(DMD)。

半導體裝置執行各式各樣功能，諸如信號處理、高速計算、傳輸及接收電磁信號、控制電子裝置、將日光轉變成電力、及建立用於電視顯示器之視覺投影。在娛樂、通訊、功率轉換、網路、電腦、及消費性產品領域中可見到半導體裝置。軍事應用、航空、汽車、工業控制器、及辦公室設備中亦可見到半導體裝置。

半導體裝置利用半導體材料之電性質。半導體材料之原子結構允許藉由施加一電場或基極電流或透過摻雜程序來操縱其導電性。摻雜引入雜質至半導體材料中以操縱及控制半導體裝置之導電性。

一半導體裝置含有主動及被動電結構。主動結構(包括雙極性及場效電晶體)控制電流之流動。藉由改變摻雜的位準及一電場或基極電流施加的位準，電晶體促進或限制電流之流動。被動結構(包括電阻器、電容器、及電感器)建立執行各式各樣電功能所必須的電壓與電流之間之關係。被動結構及主動結構經電連接以形成電路，其致能半導體裝置執行高速計算及其他實用的功能。

一般使用兩個複雜的製造程序來製造半導體裝置，即，前段製造及後段製造，各者可能涉及數百個步驟。前段製造涉及形成複數個半導體晶粒於一半導體晶圓之表面上。各半導體晶粒一般係相同且含有藉由電連接主動及被動組件而形成之電路。後段製造涉及自晶圓成品(finished wafer)單切個別半導體晶粒及封裝該晶粒以提供結構支撐及環境隔離。如本文中所使用，用語「半導體晶粒(semiconductor die)」係指彼字詞之單數形及複數形兩者，並且據此可係指一單一半導體裝置及多個半導體裝置兩者。

半導體製造的一個目的是生產較小型之半導體裝置。較小型裝置一般消耗較少電力、具有較高性能、且可更有效率生產。此外，較小型半導體裝置具有較小之覆蓋區(footprint)，此對於較小型終端產品而言係所欲者。較小的半導體晶粒尺寸可藉由改善前段製程來達成，從而生成具有較小、較高密度之主動及被動組件的半導體晶粒。後段製程可藉由改善電互連及封裝材料而生成具有較小覆蓋區之半導體裝置封裝。

半導體晶粒之後段處理包括多種表面安裝技術(SMT)，其用來將半導體晶粒或積體電路連接至基材及PCB表面而無需使用PCB中之通孔。四面扁平封裝(QFP)使用包括自封裝四個側邊之各者延伸出去的引線之SMT，該等引線有時稱為「鷗翼引線(gull wing leads)」。QFP引線提供了該封裝內之半導體晶粒與該QFP所安裝之PCB或基材之間之電輸入/輸出(I/O)互連。其他SMT封裝係以無引線方式製作，並且常稱為扁平無引線封裝。扁平無引線封裝之實例係四面扁平無引線(QFNs)封裝及雙面扁平無引線(DFN)封裝。QFN封裝傳統包括一以線接合連接至一引線架之半導體晶粒，該引線架係用於封裝之I/O互連。

前段製造及後段製造皆可包括將材料自一半導體裝置或半導體基材移除之程序或步驟，諸如一導電層如一晶種層的非所欲部分之移除，或另一非所欲材料諸如一光敏或光阻材料之全部或部分之移除。傳統上，非所欲材料之移除係已利用雷射剝蝕或蝕刻而達成。非所欲材料之蝕刻傳統上係已在一浴中執行或藉由在一盆中旋轉來執行。

將蝕刻溶液施用至待移除之材料傳統上係藉由將待移除之材料(連同該材料已形成於上之晶圓或板材)浸入該蝕刻溶液之一浴中來達成，而該浴係容納在一大盆或大槽中。該浴中之該蝕刻溶液傳統上係容納在於該浴內，以避免該蝕刻溶液之洩漏及浪費，並且在一些浸沒系統的情況下，亦可包括在該晶圓或板材進入及離開該浴之處納入滾動密封。該等滾動密封會對放入該浴中之板材、晶圓、或其他物體施加壓力。傳統上會將結構支撐件(諸如虛設金屬特徵)加在或包括在晶圓或板材上，以在晶圓及晶圓結構通過每一個滾動密封時，防止來自該等滾動密封之壓力使晶圓或晶圓結構斷裂或損壞。

在一些情況下，使用盆並旋轉晶圓之蝕刻程序亦已用於處理半導體晶圓。考慮到程序時間可能超過10分鐘，而且可能需要對於多個盆及相關自動化進行可觀的資本設備投資，因而用於蝕刻半導體晶圓之盆式方法明顯更加昂貴。在一些情況下盆式方法的確具有單次使用化學溶液之製程控制及維護好處，從而免於與浸沒方法相關聯之再循環浴維護。

半導體製造存在一個改良之機會。因此，在一個態樣中，一種自一半導體裝置移除材料之方法可包括提供一半導體基材，該半導體基材包含一長度L、一第一表面、及一相對於該第一表面之第二表面。一材料層可經形成於該半導體基材之該第一表面上方。一輸送器可具有一設置在該輸送器上方之第一空氣刀及一設置在該輸送器上方且自該第一空氣刀偏移一距離D之第二空氣刀，該距離D小於該半導體基材之長度L。該半導體基材可放置在該輸送器上且該材料層定向面向遠離該輸送器之方向，該半導體基材係放置在該輸送器上並位在該第一空氣刀前且位在該第二空氣刀前。該半導體基材可沿該輸送器且在該第一空氣刀下方前進，以使得該半導體基材之一部分係設置在該第一空氣刀與該第二空氣刀之間。一蝕刻溶液池可藉由將一蝕刻溶液施配至該半導體基材設置在該第一空氣刀與該第二空氣刀之間的該部分上方的該材料層上而形成。設置在該第一空氣刀與該第二空氣刀之間的該材料層之一部分可用該蝕刻溶液池來蝕刻。該蝕刻溶液池及經該蝕刻溶液池蝕刻的該材料層之至少一部分可藉由使該半導體基材沿該輸送器移動並經過該第二空氣刀而自該半導體基材之該表面移除。

該自一半導體裝置移除材料之方法可進一步包含含有以下者之半導體基材：一原生半導體晶圓、一重構半導體晶圓、一板材、一扇出晶圓或板材、一嵌入式晶粒板、一晶片載體基材、一印刷電路板(PCB)、或一印刷佈線板。該等第一及第二空氣刀可由包含1至20mm之寬度及大於200mm之長度的空氣流所形成，其中該空氣流以大於或等於每秒0.1公尺之速度移動。該蝕刻溶液池可以在每分鐘50至100毫米之範圍內的速率移動經過該半導體基材，以提供該材料層適當時間及對該蝕刻溶液池之曝露以在15至300秒內完全移除。該第一空氣刀及該第二空氣刀可攪動在待移除之該材料層上的該蝕刻溶液池以改善蝕刻。

在另一個態樣中，一種自一半導體基材上方移除一材料層之至少一部分之方法可包含將一蝕刻溶液施配在該半導體基材上方以在該半導體基材上方之該材料層上形成一蝕刻溶液池，其中該蝕刻溶液池之一覆蓋區小於該半導體基材之一覆蓋區，以及進行使該蝕刻溶液池相對於該半導體基材移動或使該半導體基材相對於該蝕刻溶液池移動之至少一者。可用至少一空氣刀在該半導體基材上界定該蝕刻溶液池的一池邊界，使得該蝕刻溶液池在該蝕刻溶液池之該覆蓋區內蝕刻在該半導體基材上方之該材料層。該蝕刻溶液及經該蝕刻溶液池蝕刻的該材料層之至少一部分可用該至少一空氣刀移除。

該自一半導體基材上方移除一材料層之至少一部分之方法可進一步包含含有以下者之半導體基材：一原生半導體晶圓、一重構半導體晶圓、一板材、一扇出晶圓或板材、一嵌入式晶粒板、一晶片載體基材、一印刷電路板(PCB)、或一印刷佈線板。進行使該蝕刻溶液池相對於該半導體基材移動或使該半導體基材相對於該蝕刻溶液池移動之至少一者可進一步包含：將該半導體基材放置在一會使該半導體基材相對於該至少一空氣刀之一固定位置移動之輸送器上。進行使該蝕刻溶液池相對於該半導體基材移動或使該半導體基材相對於該蝕刻溶液池移動之至少一者可進一步包含使該至少一空氣刀相對於該半導體基材之一固定位置移動。進行使該蝕刻溶液池相對於該半導體基材移動或使該半導體基材相對於該蝕刻溶液池移動之至少一者可進一步包含使該至少一空氣刀在一第一方向上移動並使該半導體基材在一實質相對於該第一方向之第二方向上移動。圍限該半導體基材上之該蝕刻溶液可藉由一第一空氣刀及一自該第一空氣刀偏移之第二空氣刀來進行。該等第一及第二空氣刀可由包含1至20mm之寬度及大於200mm之長度的空氣流所形成，其中該空氣流以大於或等於每秒0.1公尺之速度移動。該蝕刻溶液及經該蝕刻溶液池蝕刻的該材料層之至少一部分可由該第二空氣刀移除。

在另一個態樣中，一種自一半導體基材上方移除一材料層之至少一部分之方法可包含提供一第一空氣刀、提供一自該第一空氣刀偏移之第二空氣刀，該偏移界定一在該第一空氣刀與該第二空氣刀之間的蝕刻區域，以及使該半導體基材、該第一空氣刀、或該第二空氣刀之至少一者移動以使得該半導體基材通過該蝕刻區域。一蝕刻溶液可施配至在該蝕刻區域中之該半導體基材上方的該材料層上以形成一蝕刻溶液池。在該蝕刻區域內的該材料層之一部分可用該蝕刻溶液池蝕刻，並且該蝕刻溶液池及經該蝕刻溶液池蝕刻的該材料層之至少一部分可自該半導體基材移除。

該自一半導體基材上方移除一材料層之至少一部分之方法可進一步包含含有以下者之半導體基材：一原生半導體晶圓、一重構半導體晶圓、一板材、一扇出晶圓或板材、一嵌入式晶粒板、一晶片載體基材、一印刷電路板(PCB)、或一印刷佈線板。進行使該蝕刻溶液池相對於該半導體基材移動或使該半導體基材相對於該蝕刻溶液池移動之至少一者可進一步包含：將該半導體基材放置在一會使該半導體基材相對於該至少一空氣刀之一固定位置移動之輸送器上。進行使該蝕刻溶液池相對於該半導體基材移動或使該半導體基材相對於該蝕刻溶液池移動之至少一者可進一步包含使該至少一空氣刀相對於該半導體基材之一固定位置移動。進行使該蝕刻溶液池相對於該半導體基材移動或使該半導體基材相對於該蝕刻溶液池移動之至少一者可進一步包含使該至少一空氣刀在一第一方向上移動並使該半導體基材在一實質相對於該第一方向之第二方向上移動。該等第一及第二空氣刀可由包含1至20mm之寬度及大於200mm之長度的空氣流所形成，其中該空氣流以大於或等於每秒0.1公尺之速度移動。該方法可進一步包含用該第一空氣刀及該第二空氣刀圍限該半導體基材上之該蝕刻溶液池，並且以該第二空氣刀移除該蝕刻溶液池及該材料層經蝕刻之至少一部分。

所屬技術領域中具有通常知識者將可自【實施方式】與附圖及申請專利範圍清楚瞭解前述及其他態樣、特徵及優點。

10‧‧‧晶圓、基材

12‧‧‧基底基材材料

14‧‧‧半導體晶粒/組件

16‧‧‧鋸道

18‧‧‧背側/背表面

20‧‧‧作用表面

22‧‧‧導電層/接觸墊

26‧‧‧絕緣層/鈍化層

28‧‧‧晶種層/導電層

30‧‧‧導電層

34‧‧‧研磨機

38‧‧‧電互連結構/互連結構

39‧‧‧側壁

40‧‧‧空間/間隙

41‧‧‧黏著劑

42‧‧‧包封材料

50‧‧‧板材

62‧‧‧晶種層/導電層

64‧‧‧絕緣層/鈍化層

66‧‧‧開口

68‧‧‧RDL/導電層

70‧‧‧基材

72‧‧‧材料/第一表面/頂部表面

74‧‧‧第二表面/底部表面/第一表面

75‧‧‧結構/材料

76‧‧‧材料/材料層

77‧‧‧後緣/左側

78‧‧‧前緣

79‧‧‧邊緣/弧線

80‧‧‧輸送器

82‧‧‧滾筒/滾輪

84‧‧‧方向

90‧‧‧蝕刻溶液池/剝除溶液池/池

92‧‧‧分配器

94‧‧‧化學品/蝕刻溶液

96‧‧‧第一池邊界/第一池界線

98‧‧‧第二池邊界/第二池界線

100‧‧‧第一空氣刀產生器

102‧‧‧第二空氣刀產生器

104‧‧‧第一空氣刀

106‧‧‧第二空氣刀

A‧‧‧蝕刻區域

D‧‧‧距離

La‧‧‧長度

Lc‧‧‧長度

Ls‧‧‧長度

Wa‧‧‧寬度

Wc‧‧‧寬度

Ws‧‧‧寬度

圖1A至1C繪示一原生晶圓或基材，其包含複數個半導體晶粒及一設置在該複數個半導體晶粒上方之導電層。

圖2A至2E繪示一嵌入式晶粒板或基材，其包含複數個耦接至導電互連之半導體晶粒及一設置在該複數個半導體晶粒上方之導電層。

圖3A至3E繪示將一蝕刻溶液池用來自一基材之一表面移除一材料的各個階段。

圖4A至4F繪示將一蝕刻溶液池用來自一基材之一表面移除一材料的各個階段相片。

在下列說明中參照圖式，本揭露包括了一或多個態樣或實施例，其中類似之標號代表相同或相似之元件。所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，本說明意欲涵蓋如在本揭露之精神及範疇內所可能包括之替代方案、修改、及等效者，而本揭露係由受到下列揭露及圖示所支持之隨附請求項及其等效者所界定。在本說明中，為了提供本揭露之充份理解而提出許多具體細節，諸如具體組態、組成、及程序等。在其他情況中，為了不混淆本揭露，未描述熟知之程序及製造技術的具體細節。再者，圖中所示之各式實施例係說明性代表並且不必然依比例繪示。

本揭露、其態樣、及實施方案不限於本文中揭示之特定設備、材料類型、或其他系統組件實例、或方法。針對與來自本揭露之具體實施方案搭配使用，已經設想到與製造及封裝一致的所屬技術領域中已熟知之許多額外組件、製造、及組裝程序。據此，例如，雖然揭示具體實施方案，但是此類實施方案及實施之組件可包含如所屬技術領域中已熟知之用於此類系統及實施之組件的任何組件、型號、類型、材料、版本、量、及/或類似者，該等系統及實施之組件與意圖的操作一致。

本文中所使用之字詞「例示性(exemplary)」、「實例(example)」、或其各種形式意指用作為實例、案例、或圖解闡釋。本文描述「例示性」或為「實例」之任何態樣或設計非必然視為較佳或優點優於其他態樣或設計。另外，實例僅為了清楚及理解之目的而提供並且非意欲以任何方式限制或限定所揭示之標的物或本揭露之相關部分。會瞭解到可以呈現具有不同範疇之無數額外或替代實例，但已為了簡潔之目的而加以省略。

大致上而言，使用兩個複雜的製造程序製造半導體裝置：前段製造及後段製造。前段製造涉及形成複數個晶粒於一半導體晶圓之表面上。該晶圓上之各晶粒含有經電連接以形成功能電路之主動電組件及被動電組件。主動電組件(諸如電晶體及二極體)具有控制電流之流動的能力。被動電組件(諸如電容器、電感器、電阻器及變壓器)建立執行電路功能所必須的電壓與電流之間之關係。

藉由一系列程序步驟形成被動組件及主動組件於半導體晶圓之表面上方，包括摻雜、沉積、光學微影、蝕刻、及平坦化。摻雜藉由諸如離子佈植(ion implantation)或熱擴散之技術而引入雜質至半導體材料中。摻雜程序修改主動裝置中的半導體材料之導電性，將半導體材料轉變成絕緣體、導體，或回應於一電場或基極電流而動態變更半導體材料導電性。電晶體含有經配置成所必要的不同類型及摻雜程度之區域，以在施加電場或基極電流時致能電晶體促進或限制電流之流動。

主動組件及被動組件係由具有不同電性質之材料之層所形成。可藉由各式各樣沉積技術來形成層，部分依沉積之材料之類型而決定沉積技術。例如，薄膜沉積可涉及化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、電解電鍍、及無電解電鍍程序。大致上而言，各層被圖案化以形成主動組件部分、被動組件部分、或介於組件之間之電連接部分。

可使用光學微影將層圖案化，微影涉及沉積光敏材料(例如，光阻)於待圖案化之層上方。使用光將一圖案自一光罩轉移至光阻。在一實施例中，使用溶劑移除光阻圖案之經受光之部分，而暴露待圖案化之下方層之部分。在另一實施例中，使用溶劑移除光阻圖案之未經受光之部分(負光阻)，而暴露待圖案化之下方層之部分。移除光阻之其餘部分，留下一經圖案化之層。替代地，一些類型材料係藉由使用諸如無電解及電解電鍍之技術直接沉積該材料於藉由一先前沉積/蝕刻程序所形成之區或空隙中而圖案化。

圖案化係移除半導體晶圓表面上之頂部層之部分的基本操作。可使用光學微影、光罩、遮罩、氧化物或金屬移除、攝影及模板印刷、以及顯微蝕刻(microlithography)來移除半導體晶圓之部分。光學微影包括：形成一圖案於比例光罩(reticle)或一光罩中；及轉移該圖案至半導體晶圓之表面層。光學微影以一兩步驟式程序形成主動及被動組件之水平尺寸於半導體晶圓之表面上。第一步驟係，將比例光罩或光罩之圖案轉移至光阻層上。光阻係在受曝光時經歷結構及性質變更之一光敏材料。變更光阻之結構及性質之程序作為負型作用光阻或正型作用光阻發生。第二步驟係，將光阻層轉移至晶圓表面中。轉移發生在蝕刻移除半導體晶圓之頂部層之未被光阻覆蓋的部分時。光阻之化學使得該光阻實質上維持完好，並且在移除半導體晶圓之頂部層之未被光阻覆蓋之部分的同時，抵抗被化學蝕刻溶液移除。可根據使用的特定光阻及所欲結果，修改形成、曝光及移除光阻之程序，以及修改移除半導體晶圓之一部分的程序。

在負型作用光阻中，光阻被曝光，並且在名為聚合之程序自可溶狀況變更至不可溶狀況。在聚合中，使未聚合材料曝光或暴露於能量源，且聚合物形成交聯材料，該交聯材料係抗蝕劑。在大多數負光阻中，聚合物係聚異戊二烯。用化學溶劑或顯影劑移除可溶部分(即，未被曝光之部分)，而在光阻層中留下對應於比例光罩上之不透明圖案的孔洞。圖案存在於不透明區域中的光罩稱為清場光罩(clear-field mask)。

在正型作用光阻中，光阻被曝光且在名為光溶解化(photosolubilization)之程序中自相對非可溶狀況變更至更可溶狀況。在光溶解化中，相對不可溶光阻被曝光於適當的光能量並且轉換成一較可溶狀態。在顯影程序中，可藉由溶劑移除光阻之經光溶解化部分。基本正光阻聚合物係酚-甲醛(phenol-formaldehyde)聚合物，亦稱為酚-甲醛酚醛樹脂。用化學溶劑或顯影劑移除可溶部分(即，被曝光之部分)，而在光阻層中留下對應於比例光罩上之透明圖案的孔洞。圖案存在於透明區域中的光罩稱為暗場光罩(dark-field mask)。

在移除半導體晶圓之未被光阻覆蓋之頂部部分之後，移除光阻之其餘部分，而留下一經圖案化之層。替代地，一些類型材料係藉由使用諸如無電解及電解電鍍之技術直接沉積該材料於藉由一先前沉積/蝕刻程序所形成之區或空隙中而圖案化。

沉積材料之一薄膜於一現有圖案上方會增大下方圖案且建立一非均勻平表面。均勻平坦之表面對於生產較小且更緻密堆疊之主動組件及被動組件而言可能係有利的或是必須的。可使用平坦化以自晶圓之表面移除材料且生產均勻平表面。平坦化涉及用拋光墊拋光晶圓之表面。在拋光期間將研磨材料及腐蝕性化學品添加至晶圓之表面。或者，將機械研磨使用於平坦化而不使用腐蝕性化學品。在一些實施例中，單純機械研磨係藉由使用帶式研磨機、標準晶圓背磨機(backgrinder)、或其他類似機器來達成。組合之研磨機械作用及化學腐蝕作用移除任何不規則形貌，導致均勻平表面。

後段製造係指將晶圓成品切割或單切成個別半導體晶粒，並接著封裝半導體晶粒以達到結構支撐及環境隔離。為了單切半導體晶粒，可沿稱為鋸道(saw streets)或劃線(scribes)的晶圓之非功能區域切割晶圓。使用雷射切割工具或鋸刃單切晶圓。在單切之後，將個別半導體晶粒安裝至封裝基材，該封裝基材包括用於與其他系統組件互連之接針或接觸墊。接著，形成於半導體晶粒上方的接觸墊連接至在封裝內之接觸墊。可用焊料凸塊、柱形凸塊、導電膏、重分布層、或線接合製作電連接。將包封材料或其他模製材料沉積於封裝上方以提供實體支撐及電隔離。接著，將封裝成品插入於電系統中，並且使半導體裝置之功能可供其他系統組件取用。

電系統可係一使用該半導體裝置來執行一或多種電功能之獨立式(stand-alone)系統。或者，電系統可係較大型系統之次組件。舉例而言，電系統可係行動電話、個人數位助理(PDA)、數位視訊攝影機(DVC)、或其他電子通訊裝置之一部分。或者，電系統可以係可插入電腦中之圖形卡、網路介面卡、或其他信號處理卡。半導體封裝可包括微處理器、記憶體、特殊應用積體電路(ASIC)、邏輯電路、類比電路、RF電路、離散裝置、或其他半導體晶粒或電組件。微型化及重量減輕對於產品之市場接受度而言可能係有利或必要的。半導體裝置之間的距離必須縮短以達到更高密度。

藉由將一或多個半導體封裝組合在單一基材上面，製造商可將預先製作的組件併入電子裝置及系統中。因為該等半導體封裝包括精密之功能性，電子裝置可使用較不昂貴之組件及流線型生產程序來製造。所得裝置比較不會故障而且製造較不昂貴，從而降低消費者之成本。

圖1A至1C顯示複數個半導體晶粒，其已根據以上所概述之前段製造方法及程序來形成。更具體而言，圖1A顯示一半導體晶圓或半導體基材10，其具有一用於結構支撐之基底基材材料12，諸如但不限於矽、鍺、砷化鎵、磷化銦、或碳化矽。藉由如上所述之一非作用晶粒間晶圓區或鋸道16分開的複數個半導體晶粒或組件14 係經形成在晶圓10上。鋸道16提供切割區以將半導體晶圓10單切成個別半導體晶粒14。

圖1B顯示半導體晶圓10之一部分的剖視圖。各半導體晶粒14具有一背側或背表面18及一與該背側相對之作用表面20。作用表面20含有類比電路或數位電路，該等類比電路或數位電路實施為形成在晶粒內之主動裝置、被動裝置、導電層、及介電層，並且根據晶粒之電設計及功能而電互連。例如，電路可包括形成在作用表面20內之一或多個電晶體、二極體、及其他電路元件，以實施類比電路或數位電路，諸如DSP、ASIC、記憶體、或其他信號處理電路。半導體晶粒14亦可含有用於RF信號處理之IPD，諸如電感器、電容器、及電阻器。

導電層或接觸墊22係使用PVD、CVD、電解電鍍、無電解電鍍程序、或其他適合的金屬沉積程序，而經形成在作用表面20上方。導電層22可係鋁(Al)、銅(Cu)、錫(Sn)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)、或其他適合的導電材料之一或多個層。導電層22作用為接觸墊或接合墊，其電耦接或連接至作用表面20上之電路。導電層22可經形成為排設置成距半導體晶粒14之邊緣一第一距離之接觸墊，如圖1B所示。或者，導電層22可經形成為偏移排列成多列之接觸墊，使得一第一列接觸墊係距晶粒之邊緣一第一距離設置，而與該第一列交替排列的一第二列接觸墊係距晶粒之邊緣一第二距離設置。

圖1C顯示一可選的絕緣層或鈍化層26，其適形地施加在作用表面20上方及在導電層22上方。絕緣層26可包括使用 PVD、CVD、網版印刷、旋轉塗佈、噴灑塗佈、燒結、熱氧化、或其他適合的程序施加之一或多個層。絕緣層26可含有但不限於下列之一或多個層：二氧化矽(SiO2)、氮化矽(Si3N4)、氮氧化矽(SiON)、五氧化二鉭(Ta2O5)、氧化鋁(Al2O3)、聚合物、聚醯亞胺、苯環丁烯(BCB)、聚苯并

唑(polybenzoxazoles,PBO)、或其他具有類似絕緣及結構性質之材料。或者，半導體晶粒14係不使用任何PBO層來進行封裝，並且絕緣層26可由一不同材料形成或完全省略。在另一個實施例中，絕緣層26包括一形成在作用表面20上方且未設置在導電層22上方之鈍化層。當絕緣層26存在且經形成在導電層22上方時，則形成完全穿過絕緣層26之開口，以露出導電層22之至少一部分供後續機械互連及電互連。或者當省略絕緣層26時，將導電層22露出以供後續電互連而無需形成開口。

圖1C亦顯示晶種層或導電層28係經形成在導電層22上方且耦接或連接至導電層22。可使用圖案化及金屬沉積程序(諸如印刷、PVD、CVD、濺鍍、電解電鍍、無電解電鍍、金屬蒸鍍、金屬濺鍍、或其他適合的金屬沉積程序)，將晶種層28直接形成在導電層22上。晶種層28可係Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag、Ti/Cu、TiW/Cu、或耦合劑/Cu之一或多個層。晶種層28可藉由濺鍍、藉由無電解電鍍、藉由沉積層壓Cu箔並結合無電解電鍍、或其他適合的程序來沉積。在一實施例中，晶種層28可係平坦或實質平坦，且覆蓋整個絕緣層26、絕緣層26中之開口、及接觸墊22。晶種層28亦可覆蓋半導體晶粒14及鋸道16。

圖1C進一步顯示出一導電層、導電圖案、或RDL 30係經形成或設置在晶種層28上方以形成一導電互連結構，諸如一RDL；跡線；接觸墊；或一扇入、扇出、或其他互連結構之其他部分。導電層30可係Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag、或其他適合的導電材料之一或多個層。導電層30之沉積可使用包括晶種層28作為添加程序之部分的類晶圓處理，諸如PVD、CVD、電解電鍍、無電解電鍍程序、或其他適合的程序。在一實施例中，導電層30係藉由使用導電層30作為電鍍表面之電鍍程序而經形成於晶種層28上方。導電層30可在接觸墊22及其他後續形成之封裝結構間提供機械及電互連，該機械及電互連包括提供用於在半導體晶粒14與外部於一最終半導封裝之點間的傳輸電信號的凸塊或封裝互連結構。

可將不在導電層30之一覆蓋區內的晶種層28之一部分移除以提供電絕緣，並避免一含有半導體晶粒14之最終封裝沿導電層30短路。在一些情況中，絕緣光敏材料、或阻抗層可經形成在晶種層28上方並界定導電層30所將形成於其內之區域或路徑。在將導電層30形成在晶種層28上之後，絕緣層可藉由一剝除程序來移除。同樣地，由於移除導電層30而露出的晶種層28之部分可藉由一蝕刻程序來移除。換言之，不在導電層30之一覆蓋區內或未經導電層30覆蓋的晶種層28之部分可藉由一蝕刻程序來移除。在移除晶種層28之部分後，晶種層28之覆蓋區及導電層30之覆蓋區可係彼此相同或實質上相同，如圖1C中所示。關於一用於移除一半導體基材上之層的程序之額外細節，諸如晶種層28之移除及絕緣層自晶種層28之表面上方之移除，諸如藉由剝除或蝕刻，係參照圖3A至3E而論述於後。

圖1C進一步顯示可利用研磨機34對晶圓10進行一可選的研磨操作以平坦化背表面18並減小晶圓10之厚度。亦可使用一化學蝕刻以移除及平坦化晶圓10之一部分。在對半導體晶粒10及對半導體晶粒14進行後續處理之前或之後，亦可使用一鋸片或雷射切割工具透過鋸道16將晶圓10單切成個別半導體晶粒14。

圖2A顯示半導體晶粒14，其類似於來自圖1A及1B之半導體晶粒14，其中電互連結構38可以可選地耦接到半導體晶粒14。電互連結構38可形成為銅圓柱(column)、銅柱、或銅桿，並設置在接觸墊22上方，而且耦接或連接至接觸墊22。可使用圖案化及金屬沉積程序(諸如印刷、PVD、CVD、濺鍍、電解電鍍、無電解電鍍、金屬蒸鍍、金屬濺鍍、或其他適合的金屬沉積程序)，將互連結構38直接形成於接觸墊22上。互連結構38可係Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag、鈀(Pd)或其他適合的導電材料之一或多個層且可包括一或多個UBM層。在一實施例中，一光阻層可沉積於半導體晶粒14及接觸墊22上方。可藉由一蝕刻顯影程序曝光及移除光阻層之一部分。之後電互連接構38可使用選擇性電鍍程序，在光阻之經移除部分中及接觸墊22上方形成為銅柱。可移除光阻層而留下互連結構38，其提供相對於作用表面20及絕緣層26(若存在)之後續機械及電互連並提供一間距(standoff)。較佳的是，互連結構包括在10至100微米(μm)、20至50μm之範圍內、或約35μm的高度。

具有可選電互連結構38之半導體晶粒14可設置在一板材或嵌入式晶粒板50內且形成該板材或嵌入式晶粒板50之部分。一黏著劑41可選地可設置在半導體晶粒14之一背側18上。黏著劑41可係熱環氧化物、環氧樹脂、B階段環氧膜、具有可選丙烯酸聚合物之紫外線(UV)B階段膜、或其他適合的材料。在一實施例中，在半導體晶粒14安裝在一臨時載體上方或安裝至該臨時載體之前，黏著劑41可設置在背側18上方，該臨時載體可用於嵌入式晶粒板50之形成。

半導體晶粒14可由板材50中之一空間或間隙40隔開，空間40提供一用於隨後形成之扇出互連結構的區域。間隙40之尺寸包括足夠空間以供可選地安裝半導體裝置或待包括於一最終半導體裝置或封裝(諸如FOWLP)中之組件。可用包封材料42維持並填充在半導體晶粒14之間的空間40，而包封材料42可使用膏印刷、壓縮模製、轉移模製、液體包封材料模製、層壓、真空層壓、旋轉塗佈、或其他適合的施用器來沉積。包封材料42可係一聚合物複合材料，諸如含填料之環氧樹脂、含填料之環氧丙烯酸酯、或含適當填料之聚合物。包封材料42可形成為單一材料，並將其設置在半導體晶粒14及電互連結構38上方及周圍。包封材料42可與電互連結構38之側壁39接觸，並且亦設置在互連結構38之間。

板材50可以可選地進行固化程序以固化包封材料42。板材50可包括具有任何形狀及尺寸之一覆蓋區或形狀因子。在一些情況中，板材50可包括類似於基材10之形狀因子的形狀因子(諸如 300毫米(mm)半導體晶圓)並包括具有300mm之直徑的圓形覆蓋區。板材50(就像基材10)可具有任何所欲之尺寸或形狀，諸如圓形、方形、或矩形，該等形狀可由任何所欲之尺寸所形成。

圖2A亦顯示板材50可利用研磨機34進行可選的研磨操作以平坦化表面並減小板材之厚度。亦可使用化學蝕刻以移除並平坦化板材50中包封材料42之一部分。因此，互連結構38之一表面可相對於包封材料42在板材50之一外表面或周緣露出，以在半導體晶粒14與隨後形成之互連結構之間提供電連接。

圖2B顯示一晶種層或導電層62係經形成在板材50上方。晶種層62可係Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag、Ti/Cu、TiW/Cu、或耦合劑/Cu之一或多層。晶種層62係藉由濺鍍、藉由無電解電鍍、藉由沉積層壓Cu箔並結合無電解電鍍、或其他適合的程序來沉積。在一實施例中，晶種層62可係平坦並且覆蓋板材50之整個覆蓋區。因此，導電層62可覆蓋以下兩者：半導體晶粒14上方之頂部表面或區域、及設置在半導體晶粒之一覆蓋區外的一周圍區，諸如間隙40。

圖2B進一步顯示絕緣或鈍化層64係適形地施加在板材50上方並接觸導電層62。絕緣層64可係使用PVD、CVD、網版印刷、旋轉塗佈、噴灑塗佈、燒結、或熱氧化所施加之一或多個層。絕緣層64含有SiO2、Si3N4、SiON、Ta2O5、Al2O3、聚醯亞胺、BCB、PBO、光敏層、或其他具有類似絕緣及結構性質之材料的一或多個層。在一實施例中，絕緣層64係一乾膜阻抗層。

圖2C顯示絕緣層64可經圖案化，並且絕緣層64之一部分可藉由蝕刻、雷射鑽孔、機械鑽孔、或其他適合的程序來移除，以形成完全穿過絕緣層64之開口66並且露出導電層62。絕緣層64可經圖案化以利於一導電層、導電圖案層、或RDL 68之後續形成。導電層68可包括可形成在絕緣層64中之開口66內的墊體及跡線，而作為一用於半導體晶粒14之扇出互連結構的部分。

圖2D(接續自圖2C)顯示出板材50之一部分的剖視圖，其中導電層68係經圖案化並設置在包封材料42、互連38、及晶種層62上方，以形成RDL而作為一互連結構之部分。導電層68可係Al、Cu、Sn、Ni、Au、Ag、或其他適合的導電材料之一或多個層。導電層68之沉積或形成可在模製板材上使用利用晶種層28作為添加程序之部分的類晶圓處理，諸如PVD、CVD、電解電鍍、無電解電鍍程序、或其他適合的程序。在一實施例中，導電層68係藉由使用導電層62作為電鍍表面之電鍍程序而經形成於晶種層62上方。導電層68可在電互連結構38及後續形成之凸塊或封裝互連結構間提供機械及電互連，該等凸塊或封裝互連結構提供用於在半導體晶粒14與外部於一最終半導封裝之點間的傳輸電信號。

圖2E顯示在移除絕緣層64及移除晶種層62由開口66所露出之部分或未在絕緣層64之覆蓋區內所含有之部分之後的板材50。未由導電層68所覆蓋的晶種層62之部分係經移除，以利於在不造成穿過晶種層62之封裝內之電短路的狀況下，後續藉由電鍍程序形成額外導電結構。在一實施例中，絕緣層64係一藉由剝除程序來移除之阻抗層，而導電層62係一藉由蝕刻程序來移除之晶種層。無論哪種情況，晶種層62及絕緣層64之一所欲部分的移除可透過使用一蝕刻溶液池或剝除溶液池來達成，如以下參照圖3A至3E及4A至4F所更詳細描述。

圖3A顯示一基板70可用作為一使用一蝕刻溶液池或剝除溶液池90之方法的部分，該方法係用於蝕刻或移除在半導體製造之情況中所使用的材料72。儘管不限於半導體製造或半導體封裝，但為了論述之方便簡單起見，蝕刻溶液池90之使用係關於半導體製造中之習用蝕刻程序及關於將蝕刻溶液池90使用於改良之半導體製造方法而描述於後。然而，用於蝕刻或剝離溶液池90之該等途徑及方法亦可適用於其他程序，諸如在用於TV面板之液晶顯示器(LCD)的製造、或其他類似應用中之程序，並且不限於晶圓級處理或半導體裝置。

圖3A(接續自圖1C或2E)顯示基材70，其包括一半導體基材、一原生半導體晶圓、一重構半導體晶圓、一板材、一扇出晶圓或板材、一嵌入式晶粒板、一晶片載體基材、一PCB、一印刷佈線板、或彼等之一衍生物，並且可相似或相同於晶圓10或板材50。基材70包含一第一或頂部表面72及一相對於該第一表面之第二或底部表面74。基材70包含一長度L，當形成包含一圓形覆蓋區之基材70時，長度L等於基材70之直徑。

一材料或材料層76可由設置在基材70上方及設置在第一表面72上方之一或多個層所形成。材料76亦可形成在第一表面74上方或直接接觸第一表面74。材料76可包含一導電層、一導電晶種層、一絕緣層、一光阻材料、或一光阻材料之一或多個層，並且可相似或相同於下列：晶種層28、形成在晶種層28上方之絕緣層、晶種層62、或絕緣層64之一或多者。因此雖然待移除之非所欲材料76在例如半導體製造或封裝之情況中，可包括一用於形成一電鍍重分佈層(RDL)之導電晶種層，材料76無需限於晶種層，或者限於用於半導體產品之製作或製造方法。

圖3A亦顯示一輸送器80，可將基材70放置至其上以用於輸送或移動基材70供後續處理。在一些情況中，輸送器80可包含多個滾筒或滾輪82，其會旋轉以使基材70沿輸送器80前進。滾筒82可耦接至讓輸送器80能夠輸送物體(諸如基材70)之一或多個移動驅動元件，諸如轉軸。基材70可僅安置在輸送器80上或放置在輸送器80上方而沒有額外機械附接，並且可透過因基材70之底部表面74與輸送器80之間的接觸而引起之摩擦力，使基材70沿輸送器80前進。或者，可使用額外機械附接(諸如夾具)，以及任何會使基材70沿所欲路徑及以所欲速度前進之所欲輸送器80配置。在一些情況中，超過基材70與輸送器之間的摩擦力之有限、最低、或無額外機械附接可用來限制處理時間，並消除或縮短將基材70耦接至輸送器80所需之時間。作為一非限定實例，圖3A至3E中所示之輸送器80會使物體從輸送器80左側移動至輸送器80右側，雖然仍可使用其他配置，諸如右至左、或其他配置。

輸送器80可包含一寬度Wc，其實質上等於或大於所會使用之一或多個基材70的一尺寸，諸如針對單一基材70，寬度Wc 係大於或等於200mm、300mm、或600mm、或更大，而針對要以並排配置進行處理之多個基材70，寬度Wc則係更寬。輸送器80可包含一寬度Wc，其實質上等於、小於、或大於第一空氣刀產生器100、第二空氣刀產生器102、第一空氣刀104、或第二空氣刀106之一或多者的長度。輸送器80之一長度Lc及輸送器80使基材70前進之一速度亦可經控制及修改，取決於用於材料76之特定蝕刻或移除程序所需的時間量而定。

一或多個空氣刀產生器、風扇、或鼓風機，以及一或多個空氣刀亦可設置在輸送器80上方，該等空氣刀會操縱或控制基材70上之一蝕刻溶液池90以進行材料76之移除。更具體而言，圖3A顯示提供一設置在輸送器80上方之第一空氣刀產生器100，並進一步提供一設置在輸送器80上方且自第一空氣刀100偏移一距離D之第二空氣刀產生器102，該距離D係小於基材70之長度Ls。為了方便說明起見，要經過基材70之第一空氣刀產生器(例如，顯示在圖式左側的空氣刀產生器)係稱為第一空氣刀產生器100。同樣地，第二空氣刀產生器102係要經過基材70之第二空氣刀產生器(例如，顯示在圖式右側的空氣刀產生器)。該等空氣刀產生器各可產生一或多個空氣刀，因此第一空氣刀產生器100可產生一設置在輸送器80上方之第一空氣刀104。同樣地，第二空氣刀產生器102可產生一設置在輸送器80上方且自第一空氣刀102偏移一距離D之第二空氣刀106，該距離D小於基材70之長度Ls。

第一空氣刀104及第二空氣刀106可係空氣之區域或區帶，諸如分別自第一及第二空氣刀產生器100及102離開、流出、或吹出之加壓或壓縮空氣，並且係圍限在特定界限內或在所欲區域內。圖3A之剖視圖顯示空氣刀104及106各可包含一空氣刀寬度Wa。空氣刀104及106可係細且長，形狀類似於刀片。在一些情況中，第一空氣刀104及第二空氣刀106之寬度Wa可彼此相等或實質上彼此相等，而在其他情況中，第一空氣刀104及第二空氣刀106之寬度Wa可彼此不同。第一空氣刀104及第二空氣刀106之寬度Wa亦可等於或實質上等於第一空氣刀產生器100及第二空氣刀產生器102之一寬度。無論哪種情況，寬度Wa可在1至20mm、或1至40mm之範圍內。在一些情況中，第一空氣刀104之寬度Wa可相同於或實質上相同於第一空氣刀產生器100之一寬度。第一空氣刀104及第二空氣刀106亦可包括一長度La，其垂直於或實質上垂直於寬度Wa，且在圖3A所示之視圖中會延伸進入頁面。長度La可大於200mm、大於300mm、大於600mm、或大於基材70之一寬度Ws、或者大於或等於輸送器80之寬度。因此，一蝕刻區域A可由長度等於或實質上等於距離D，且寬度等於或實質上等於長度La之一區域來界定。第一空氣刀104及第二空氣刀106中之一空氣流速度或空氣移動速度可係諸如在朝向基材70之一方向上，大於或等於每秒0.1公尺。在一些情況中，第一空氣刀104及第二空氣刀106中之空氣流或空氣移動可以可選地經加熱或冷卻。

圖3A亦顯示輸送器80上之基材70係以一材料層76定向或面向遠離輸送器80之方向的方式放置，基材70係放置在輸送器80上且位在距離D之一覆蓋區外、位在蝕刻區域A外、並位在第一空氣刀104前且位在第二空氣刀106前。基材70可在一方向84上沿輸送器80前進，以使基材70在第一空氣刀100下方移動，以使得基材70之一部分係設置在第一空氣刀104與第二空氣刀106之間。方向84可在輸送器80之長度的方向上、在輸送器80之移動方向上、或任何其他適用於基材70之處理的方向上。基材70可以每分鐘50至100mm(mm/min)之範圍內的速率移動經過輸送器80、或朝向第一空氣刀產生器100、第二空氣刀產生器102、第一空氣刀104、及第二空氣刀106之一或多者移動，以提供材料層76適當時間及對蝕刻溶液池90之曝露，以在15至300秒之範圍內的任何時間量內完全移除。雖然處理時間可有所變化並且可直接正比於輸送器80之長度，輸送器80之速度、材料76及池90之化學組成、溫度、或彼等之任何組合，但處理之期間一般係短於1分鐘之時間。調整參數亦可使欲執行之處理時間係在10分鐘、5分鐘、3分鐘、或兩分鐘內。

再者雖然該程序係關於使基材70相對於第一空氣刀產生器100、第二空氣刀產生器102、第一空氣刀104、及第二空氣刀106之一或多者移動而加以說明並且可關於此移動而加以思考，但亦可使用其他變化型。舉例而言，一靜止基材70可與移動之空氣刀相互配合以達到基材70；蝕刻或剝除溶液池90；及第一空氣刀產生器100、第二空氣刀產生器102、第一空氣刀104之一或多者的相對移動。此外，可使基材70；及第一空氣刀產生器100、第二空氣刀產生器102、第一空氣刀104、及第二空氣刀106之一或多者全都在諸如相對方向上移動。因此，圖3A亦顯示使基材70、第一空氣刀104、或第二空氣刀106之至少一者移動，使得基材70通過蝕刻區域A。

圖3B顯示一類似於圖3A中所示之剖視圖的剖視圖，但基材70之一前緣78沿圖3B左側處之輸送器前進，且通過第一空氣刀產生器100、第一空氣刀104下方，並進入蝕刻區域A。在基材70之前緣78在第一空氣刀104下方前進並進入蝕刻區域A後，使得基材70之至少一部分係位在施配器92下方或與施配器92排成一線之後，可將一份量之蝕刻溶液、剝除溶液、或化學品94施配在基材70上方或施配至基材70上並且接觸材料76。如圖3B中所示，蝕刻溶液94可在前緣78處或附近施配至基材70上。蝕刻溶液94可係一處理化學品、液體、溶液、或液體或溶液之組合(依序或同時散布)，以達成材料76之至少一部分的所欲蝕刻或移除。施配器93可作為一自動化程序之部分而進行施配，其中蝕刻溶液94係諸如透過一液流或噴灑噴嘴、供應線、或上述兩者來施配。藉由將蝕刻溶液94直接施配至基材70上以形成蝕刻溶液94之池90，而非將基材70浸入一蝕刻溶液浴中，則自基材70移除材料76只需要明顯較少之蝕刻溶液94。透過單次使用之池溶液亦免除了浴之再循環、過濾、及維護。蝕液溶液94之減少代表使用較少蝕刻溶液、較少蝕刻溶液在使用之後被拋棄或棄置，而此可顯著節省材料、維護、及操作成本。

空氣刀104、106提供蝕刻溶液94之圍限而在基材70上成為一池90。池90可藉由將蝕刻溶液94施配至設置在該第一空氣刀104與該第二空氣刀106之間的基材70之部分上方之材料層76上而形成。設置在該第一空氣刀104與該第二空氣刀之間的材料層76之一部分，或設置在蝕刻區域A中的材料層76之一部分，可由蝕刻溶液94之池90蝕刻。空氣刀亦可提供接觸基材70之足夠空氣流、或足夠力量，以攪動蝕刻溶液94之池90。池90之攪動可造成池90翻攪並且呈現翻湧狀態，此可藉由使池90攪動並移動經過材料層76或在材料層76周圍移動而有助於移除材料76。

蝕刻溶液94之池90的攪動提供多重效益。首先，攪動造成蝕刻溶液94之池90散開並均勻分佈在基材70各處。其次，攪動造成蝕刻溶液94之池90的循環或移動通過待移除或蝕刻之材料76，藉以提供與待移除材料76接觸之活性化學品的恆定局部補充。蝕刻溶液94之攪動、局部補充、或上述兩者可提高待自基材70移除之材料76的蝕刻率或移除率，並因此可縮短執行蝕刻所需之時間量，從而改善處理效率並降低成本。

自圖3B接續，圖3C顯示一類似於圖3C中所示之視圖的額外剖面圖，而圖3D顯示圖3C中所示之視圖的俯視圖或平面圖。圖3C及3D顯示第一空氣刀104建立或用來建立一在基材70左側之第一池邊界或界線96，當基材70沿輸送器80通過時，或當第一空氣刀104相對於基材70移動時，池90或蝕刻溶液94不會超過該第一池邊界或界線96。同樣地，第二空氣刀106可建立或用來建立一在基材 70右側之第二池邊界或邊線98，當基材70沿輸送器80通過時，或當第二空氣刀106相對於基材70移動時，池90或蝕刻溶液94不會超過該第二池邊界或界線98。因此，當基材70位在第一空氣刀104及第二空氣刀106兩者下方時，池90之尺寸或面積可由在左側的第一空氣刀104，在右側的第二空氣刀106，且在第一空氣刀104與第二空氣刀106之間的沿基材70邊緣或弧線79來界定。蝕刻溶液94之表面張力可防止蝕刻溶液94掉出或離開在其中池90未受由空氣刀所形成之邊界線所圍限之處的基材70或材料76，該等邊界線係諸如第一池邊界線96或第二池邊界線98。雖然以一非限定實例描述兩個邊界線96及98，但亦可使用額外界線或邊界，諸如一、三、四、或更多個界線或邊界。此外雖然邊界線96及98顯示為直線，但邊界或界線亦可為曲線形、波狀、或形成為任何所欲形狀。

蝕刻溶液94放置在基材70上之量或體積可取決於基材70之尺寸、第一空氣刀104與第二空氣刀106之間的距離D或間隔、以及蝕刻溶液94之表面張力。在一些情況中，全部或實質上全部蝕刻溶液94將留在基材70及材料76上方，並且蝕刻溶液94不會自池90灑出或自基材70灑落，直到被空氣刀之一或多者，像是第二空氣刀106，迫離基材70。

藉由使池90之距離D小於基材70之長度L，池90之尺寸或面積可小於基材70之尺寸或面積，使得池90小於基材70且圍限在基材70之一覆蓋區內。當蝕刻溶液94之池90移動通過基材70時，池90可以在50至100mm/min之範圍內的速率移動以提供材料 76適當時間及對蝕刻溶液94之池90之曝露，所以材料76會在15至300秒內完全移除或及時完全移除。池90可藉由進行使蝕刻溶液94之池90相對於基材70移動或使基材70相對於蝕刻溶液94之池90移動的至少一者來移動。在一些情況中，進行使蝕刻溶液94之池90相對於基材70移動或使基材70相對於蝕刻溶液94之池90移動的至少一者之移動可進一步包含：將基材70放置在會使基材70相對於該至少一空氣刀之一固定位置移動之輸送器80上。在其他情況中，進行使蝕刻溶液94之池90相對於基材70移動或使基材70相對於蝕刻溶液94之池90移動的至少一者之移動可進一步包含：使該至少一空氣刀相對於基材70之一固定位置移動。在又其他情況中，進行使蝕刻溶液94之池90相對於基材70移動或使基材70相對於蝕刻溶液94之池90移動的至少一者之移動可進一步包含：使該至少一空氣刀在一第一方向上移動並使基材70在一實質相對於該第一方向之第二方向上移動。

圖3E(接續自圖3C及3D)顯示一旦基材70不再位於第一空氣刀104下方，第二空氣刀106可作用為液體移除刀，以自基材70移除蝕刻溶液94之池90，包括自基材70之後緣或左側77移離，或者直到全部或實質上全部的池90或溶液94皆自基材70移除。池90及經蝕刻溶液94蝕刻的材料層76之至少一部分可由該第二空氣刀106移除，留下來自材料76或用材料76形成之剩餘或所欲結構75。材料75可包含一導電層、一導電晶種層、一絕緣層、一光阻材料、一光阻材料、或其他所欲材料或結構之一或多個層。

可調整蝕刻溶液或液體94設置在基材70上的位置或時間。同樣地，亦可調整蝕刻溶液94之攪動或圍限的位置或分量。在一些程序中，在施加或傳遞所欲攪動量之前，可容許蝕刻溶液94在無攪動狀態下靜置或保持與基材70接觸一段所欲時間。在一些情況中，可完全省略攪動及圍限以使得蝕刻溶液94係施配在基材70上，將蝕刻溶液94留下以處理基材70上之一或多個材料或特徵、材料76之一或多個材料或特徵、或上述兩者，之後可將蝕刻溶液94移除，諸如用空氣刀106，而無需將基材70浸於一浴中且無需在一盆中旋轉。在其他情況中，藉由包括一或多個空氣刀104、106以用於在基材70上圍限蝕刻溶液94及攪動蝕刻溶液94，蝕刻程序可更迅速發生、輸送器80所需之空間更少、且多個程序可同時發生，包括攪動程序。

圖3E亦顯示基材70之最後部分在第二空氣刀106下方移動或在移動通過第二空氣刀106，以使得蝕刻溶液或液體之最終部分係自基材70移除。可將自基材70移除之蝕刻溶液捕集在一位在輸送器80下方之槽、盆、收集器中，並且可將其重複使用或棄置。雖然圖3A至3E已顯示一個池90相對於基材70之表面移動，但在一些情況下，可在基材70上使用多於一個池90。多個池90可依序或同時發生，並且沿輸送器80之一長度Lc或沿基材70之一長度Ls間隔開來。

使用蝕刻溶液94之池90搭配空氣刀104、106可容許排成一線之自動化蝕刻程序，而無需將基材70完全浸入蝕刻溶液94之一浴中、或使基材70通過滾動密封。因此，可消除納入結構支撐 (諸如自基材70之一表面偏移或遠離延伸的虛設金屬特徵或結構)以避免基材70之一表面受到滾動密封而損傷的需求，亦可降低、大幅降低、或消除基材70受損的風險。相較於使用盆之蝕刻程序，使用蝕刻溶液94之池90搭配空氣刀104、106的目前方法亦容許更快速之處理時間，並且進一步具有維持程序控制之能力並具有單次使用化學溶液(當為所欲時)之維護優點，此可免於與浸沒蝕刻方法相關聯之再循環浴之維護。

使用蝕刻溶液94之池90搭配空氣刀104、106以用於一排成一線之自動化蝕刻程序在各式情況中可包括：1)將基材70放置在輸送器80上，2)當基材70位在輸送器80上時，將蝕刻溶液94沉積在基材70上，並且3)使用空氣刀104、106操縱基材70上之蝕刻溶液94，此容許明顯更快速之處理時間(一般可短於1分鐘)、帶來更低成本、且使用比利用習用蝕刻系統及方法所需者更少之化學溶液。

因此，可提高自動化以減少處理時間及人工，導致更快速、更低成本、且更有效率之材料蝕刻或移除。利用蝕刻溶液94之池90，可使用比習用浴蝕刻程序或方法更少之蝕刻溶液。此外，相較於習用蝕刻浴(其中大量蝕刻溶液存在於浴中並且在多個處理或蝕刻程序期間會由多個基材重複使用)，透過池90即不需要重複使用蝕刻溶液94，除非重複使用係所欲或有利者。在一浴中利用相同之蝕刻溶液所執行之多個蝕刻程序期間，浴中之蝕刻溶液的品質或效力可能會隨時間降低或衰退、變得比較無效、而且需要用新蝕刻溶液進流或更換。相反地，不需要將池90中之蝕刻溶液94重複使用於多次處理，因為每次處理新基板70時，蝕刻溶液94之新生池90皆可以是新的，並且因為每次使用僅需要極少蝕刻溶液94所以很少廢液。對每個基材70使用少量新進或新鮮蝕刻溶液94讓蝕刻溶液94得以更精確利用，並且每次執行該程序時皆獲得更可預期的結果。另一方面，在一些情況中，來自池90之蝕刻溶液94可再回收、再利用、再循環所欲次數，同時維持所欲之有效性及反應性水準。

雖然蝕刻溶液94之池90可用於蝕刻金屬，諸如蝕刻或移除電鍍導電層30、或68中所使用之一晶種層28、62，但亦已設想到其他應用，包括添加程序，諸如將有機表面保護劑施加至銅(Cu)或其他金屬表面以延緩後續使用或儲存期間之自然氧化。使用一蝕刻或剝除溶液池之方法亦適用於其他移除或處理程序，諸如光阻之剝除或移除。用於剝除或移除蝕刻溶液或液體之壓力量可相同或不同於用來移除蝕刻溶液所施加於底下之材料(諸如光阻材料)的壓力。作為一非限定實例，約每平方英吋350磅(psi)之一剝除壓力或在300至370psi之範圍內的一壓力可用於移除光阻或其他材料。視實驗設定(DOE)之具體細節或一移除程序之最佳條件而定，可使用不同之移除技術，包括仰賴化學及物理程序兩者以進行材料移除之技術。此外，亦可考慮並修改溶液溫度以最佳化所欲材料之移除。

圖4A至4F顯示一相似或相同於以上關於圖3A至3E所述之程序的程序，但其等係顯示一特定非限定實施例之一系列相片而非如圖3A至3E之示意線條圖。更具體而言，圖4A顯示一輸送器包含多個旋轉驅動軸，複數個黑色滾筒係耦接至該等旋轉驅動軸，該等滾筒會一起旋轉以將一物體自該輸送器之一側輸送至另一側，該物體係例如一基板、晶圓、扇出晶圓或板材、嵌入式晶粒板、或彼等之衍生物(本文中統稱為「基材」)。作為一非限定實例，圖4A至4F中所示之輸送器會使物體自輸送器左側移動至輸送器右側，雖然仍可使用其他配置，諸如右至左、或其他之配置。如以上所述，基材可相對於靜止空氣刀移動，或者移動中之空氣刀可相對於一靜止基材移動、或者空氣刀及基材兩者都可移動。

圖4B顯示一基材的一前緣在輸送器左側進入視野。該基材係顯示為該基材之一上表面包含來自一金屬層之一銅色，該金屬層(諸如一晶種層)係形成在該基材之頂部表面上方。該基材可具有任何適合的形狀，諸如圓形或矩形，並且可具有任何適合的尺寸，包括等於或實質上等於300mm、600mm、或更大之一直徑、寬度、或長度。同樣地，該輸送器可包含一寬度，其實質上等於或大於該輸送器上待處理之最大基材的一尺寸。該輸送器之一長度及該輸送器前進之一速度亦可經控制及修改，視一特定程序所需的時間量而定。舉例而言，處理時間可直接正比於輸送器長度、速度、化學組成、溫度、或彼等之任何組合。雖然初始程序之期間一般將在1分鐘內，但對於調整參數以使花上超過1小時執行之傳統浴蝕刻能夠在10分鐘內完成而言，並無限制。

圖4C顯示一蝕刻溶液、處理化學品、或液體(在本文中之後稱為蝕刻溶液)係在該基材之前緣處或附近施配至該基材上。施配在該基材上之蝕刻溶液可係任何合適液體、或溶液、或液體或溶液之組合(依序或同時分散)，以達成材料之所欲蝕刻、移除、或處理。雖然圖4C顯示手動施配、以手施配、或藉由自燒杯倒出來施配蝕刻溶液，在生產之情況中，該蝕刻溶液可自動施配或作為一自動化程序之部分而施配，諸如透過液流、噴灑、噴嘴、供應線之一或多者。藉由將該蝕刻溶液直接施配至該基材上，而非將該基材浸入一蝕刻溶液浴中，可以只需要明顯較少之蝕刻溶液。透過單次使用之池溶液亦可免除浴之再循環、過濾、及維護。蝕液溶液之減少代表使用較少化學品、較少化學品在使用之後被拋棄或棄置，而此可顯著節省材料、維護、及操作成本。

圖4D顯示兩個空氣刀產生器之一非限定實例，兩個空氣刀產生器係顯示為在圖4D左側及右側之長矩形方塊，並且設置在基材上方。該一或多個空氣刀可用於操縱或控制該基材之頂部表面上的蝕刻溶液。該等空氣刀產生器可係提供空氣刀或空氣帶之裝置，該等空氣刀或空氣帶諸如在特定界限內或在所欲區域內吹動或被圍限在特定界限內或在所欲區域內之加壓或壓縮空氣(其係可選地經加熱或冷卻)。

在一些情況中，諸如圖4D中所示，該等空氣刀可係薄且長，形狀類似於刀片。該等空氣刀能夠進行蝕刻溶液之圍限，諸如在基材之移動方向上。該等空氣刀亦可提供足夠之空氣流以攪動主要在垂直於移動方向之方向上透過蝕刻溶液之表面張力而大部分圍限在基材上之蝕刻溶液。為了方便說明，要經過該基材上方之第一空氣刀 (例如，顯示在圖4D左側的空氣刀)係稱為第一空氣刀。同樣地，第二空氣刀係要經過該基材上方之第二空氣刀(例如顯示在圖4D右側的空氣刀)。第一空氣刀會建立一在該基材左側之點或線，當該基材沿該輸送器通過時，蝕刻溶液不會超過該點或線。第二空氣刀亦會將蝕刻溶液圍限在該基材右側，諸如當該基材係位在第一及第二空氣刀兩者下方時。欲放置於該基材上之蝕刻溶液量或體積可取決於該基材之尺寸、空氣刀之間隔、及蝕刻溶液之表面張力。

圖4E顯示第一及第二空氣刀除了控制並移動該蝕刻材料經過該基材之表面外，尚提供攪動蝕刻溶液之額外效益，如該蝕刻溶液之起伏表面所示。蝕刻溶液之攪動提供多重效益。首先，攪動造成蝕刻溶液散開並均勻分佈在基材各處。其次，攪動可造成該蝕刻溶液在整個待蝕刻表面上循環或移動，從而提供與待蝕刻材料接觸之活性化學品的恆定局部補充，待蝕刻材料係諸如待移除之一導電晶種層。蝕刻溶液之攪動及局部補充可提高待移除材料之蝕刻率，並因此可縮短執行蝕刻所需之時間量，從而改善處理效率並降低成本。

圖4E及4F亦顯示一旦基材不再位於第一空氣刀下方，則第二空氣刀可作用為蝕刻劑移除刀或池移除刀，以自基材移除蝕刻溶液，包括自圖式左側所示之後緣移離，直到全部或實質上全部的蝕刻溶液皆自該基材移除。

圖4F亦顯示基材之最後部分在第二空氣刀下方移動或移動通過第二空氣刀，以使得蝕刻溶液或池之最終部分係自基材移除。可將自基材移除之蝕刻溶液捕集在一槽、盆、收集器(諸如位在輸送器下方)中，並且可將其重複使用或棄置。圖4E亦顯示基材之上表面的顏色可因為蝕刻程序而變化，諸如從銅色變成黑色。

雖然本揭露包括不同形式之數項實施例，但是在圖式及以下撰寫的說明書中呈現具體實施例之細節，且瞭解本揭露視為所揭示之方法及系統的範例及原理，並且非意圖使所揭示之概念之廣泛態樣限於所闡釋之實施例。此外，所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，其他結構、製造裝置、及實例可與所提供之結構、製造裝置、及實例互混或取代所提供之結構、製造裝置、及實例。在上文描述參考特定實施例之處，應顯而易見，可進行數個修改而不會脫離其精神，並且顯而易見，這些實施例及實施方案亦可應用於其他技術。據此，所揭示之標的物意圖含括所有此類變更、修改及變化，彼等皆落入本揭露之精神及範疇以及所屬技術領域中具有通常知識者之知識內。因此，顯然可在不偏離如在隨附請求項中所提出之該等發明之較廣泛精神及範疇的情況下據以作出各式修改及變化。因此，需以說明性意義而非限制性意義來考量本說明書及該等圖式。