CN102311863A - 晶片切割方法及用于该方法的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶片切割方法及用于该方法的组合物。本发明公开了一种用于半导体晶片切割的溶液。该溶液在通过锯切切割晶片的中抑制污染残留物可微粒的粘附并减少或消除暴露的金属化区域的腐蚀。所述溶液包含至少一种有机酸和/或其盐；至少一种表面活性剂和/或至少一种碱；和去离子水，该组合物具有等于或大于4的pH。该溶液可进一步包含螯合剂、消泡剂或分散剂。

Description

晶片切割方法及用于该方法的组合物
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2010年7月9日提交的美国临时申请序列号61/362,896的优先权，其公开内容以引用方式整体引入本申请中。
背景技术
集成电路通常在晶片上形成。单晶片包含多个集成电路芯片或晶片块。通过锯切晶片的切割工艺获得集成电路芯片或晶片块(die)。
在切割工艺过程中，来自晶片切割的小的污染残留物/微粒(通常为硅残留物)粘附到晶片表面，积聚在焊盘(bonding pad)中和沟槽位置。它们一旦与晶片接触，则很难在随后的清洗工艺中去除，且一旦陷入深沟槽中，则实际上不可能除去。此外，在切割工艺过程中，焊盘暴露而发生腐蚀。腐蚀可以损坏焊盘而导致差的焊接性能、差的可靠性或甚至设备故障。污染物微粒和腐蚀可以在后期装配操作(如引线接合(wirebonding))中产生问题。
一种减少切割过程中的腐蚀的方法包括将高纯度的去离子水(DIW)作为切割刀片的冷却剂。切割区域和旋转刀片通常在大量流动的去离子水中浸洗。人们也会认为硅残留物会被溢流过切割区域的水冷却剂冲走。令人遗憾的是，即使在大量冲洗的情况下，小的硅微粒也不会被完全冲走。更不利的是，水冷却剂可导致静电荷的积聚，从而导致硅残留物/微粒积聚在焊盘上，以及造成腐蚀。
随着半导体技术迅速进步，晶片尺寸增大，而晶片块尺寸减小。这延长了切割花费的时间，从而导致更多的难题。
发明内容
因此，本发明的目标是提供切割溶液或用于半导体晶片切割的溶液和使用该溶液的方法，其有效抑制污染残留物/微粒对于所有暴露的表面区域的粘附和所有暴露的表面区域的腐蚀。
本发明的一种实施方式提供抑制污染残留物的粘附和暴露的金属化区域的腐蚀的用于半导体晶片切割的溶液，包含：
至少一种选自有机酸及其盐的第一化合物；
至少一种选自表面活性剂和碱的第二化合物；
其余基本上为去离子水；和
该溶液的pH大于4。
本发明的另一种实施方式提供晶片切割方法，具有焊盘的晶片由锯切割，污染残留物由切割晶片产生，腐蚀可能在所有暴露的金属化区域上形成；该方法包括以下步骤：
在切割过程中使晶片接触溶液，所述溶液包含：
至少一种选自有机酸及其盐的第一化合物；
至少一种选自表面活性剂和碱的第二化合物；
其余基本上为去离子水；和
该溶液的pH大于4。
更具体地，该至少一种第一化合物为0.001重量％至30重量％；表面活性剂为0.001重量％至10重量％；和碱为0.001重量％至20重量％；其中，所述溶液用去离子水以1∶0至1∶10000重量比进行稀释。
该溶液可以进一步包含螯合剂、消泡剂或分散剂。
本发明的再另一种实施方式提供抑制污染残留物的粘附和暴露的金属化区域的腐蚀的用于半导体晶片切割的溶液，包含：
0.001重量％至30重量％的至少一种选自柠檬酸和草酸的酸；
至少一种选自0.001重量％至20重量％的碱和0.001重量％至10重量％的表面活性剂的化合物；
其余基本上为去离子水；
该溶液的pH大于4且小于13；和
该溶液用去离子水以1∶0至1∶10000的重量比进行稀释；
其中，
碱选自氢氧化钾(KOH)和氢氧化四甲铵(TMAH)；和
表面活性剂选自仲醇乙氧基化物和仲烷磺酸盐。
附图说明
图1是通过锯切进行晶片切割的典型装置的示意图。
图2(a)和(b)显示对于切割溶液38A与自来水的动电电流密度。
图3(a)显示切割溶液38A和去离子水对于球栅阵列(BGA)的平均锯口尺寸(mm)。
图3(b)显示切割溶液38A和去离子水对于陶瓷的平均锯口尺寸(mm)。
图3(c)显示切割溶液38A和去离子水对于硅晶片的平均锯口尺寸(mm)。
图4(a)显示切割溶液38A和去离子水对于球栅阵列(BGA)的平均碎片和毛刺尺寸(burrs size)。
图4(b)显示切割溶液38A和去离子水对于陶瓷的平均碎片和毛刺尺寸。
图4(c)显示切割溶液38A和去离子水对于硅晶片的平均碎片和毛刺尺寸。
具体实施方式
电导率和电阻率
在切割工艺过程中，静电荷可以在晶片上积聚。这种电荷积聚和/或随后的静电放电(ESD)可以损坏晶片上的敏感器件。静电电荷也可以吸引微粒到晶片表面上。因此，在切割工艺过程中消散任何静电积聚是重要的。消散静电电荷的一种方法是使用低电阻率(高电导率)的切割流体。导电流体提供了在切割过程中使电荷消散的途径。去离子水常用作切割流体，以提供锯条和晶片之间的润滑。去离子水还可以作为冷却剂起作用，以防止因锯条和晶片之间的摩擦导致锯条过热。然而，去离子水具有高的电阻率(通常为大约18兆欧)，所以它不是用于电荷消散的良好的导电流体。降低去离子水的电阻率的常用的方法是将CO2注入去离子水。这降低了去离子水的电阻率，使流体更好地消散电荷。本发明公开的切割溶液的电阻率甚至比喷射CO2的去离子水的电阻率还低。因此，这种切割溶液更好地消散切割过程中在晶片上的电荷积聚。表面张力和低发泡
在切割工艺过程中，小的污染残留物(一般为硅残留物)粘附到晶片表面上，并积聚在铝焊盘和沟槽区域上。这些硅微粒会在探测/测试铝焊盘的功能时产生问题。硅微粒也会在当另一种金属结合到铝焊盘上的引线接合过程中导致差的粘合。因此，这些Si残留物需要从晶片表面除去。通常，切割溶液用于切割工艺过程中。切割溶液是被喷洒到锯条和晶片上的流体。切割溶液的一个功能是从晶片表面除去硅残留物。为了改善微粒除去，切割溶液通常含有表面活性剂。这降低了切割溶液的表面张力，使其更好地润湿晶片表面。更好的表面润湿改善微粒除去。即使在高度稀释下，本发明公开的切割溶液的表面张力比去离子水低得多。这意味着切割溶液的微粒去除能力比去离子水更好。本发明公开的切割溶液的表面张力也比常用的几种商业切割溶液低。
尽管切割溶液中的表面活性剂降低表面张力以提供更好的微粒除去，表面活性剂存在一个潜在的问题——起泡。许多表面活性剂会在切割溶液中引起起泡。泡沫会干扰切割溶液除去微粒的能力。泡沫本身可能在晶片上干燥并遗留下其自身的微粒。因此，重要的是在切割溶液中生成尽可能少的泡沫。在实际切割机上进行的测试中，相比于竞争产品，本发明公开的切割溶液在锯条的使用点和晶片表面几乎不产生泡沫。在循环水槽中，本发明公开的切割溶液也比常用的商业切割溶液产生较少的泡沫。
pH
铝焊盘经常在切割工艺过程中暴露。在切割过程中，切割溶液经常用于润滑、冷却、微粒去除等。很常见的是去离子水作为切割溶液。使用去离子水的问题是，它的pH值大约为7，而在该pH下会发生铝腐蚀。通常可能需要20-30分钟来切割晶片。在此期间，铝焊盘会暴露于去离子水，这可导致铝的腐蚀。用于防止去离子水中的铝腐蚀的一种方法是将CO2注入去离子水中。这降低去离子水的pH值至大约4-4.5。在此pH下，铝的腐蚀最小化。防止切割过程中铝腐蚀的另一种方法是使用降低去离子水的pH的切割溶液。本发明公开的使用去离子水或蒸馏水通常以1∶0至1∶10000的重量比稀释用于切割的切割溶液的pH为4至13。去离子水和蒸馏水可互换使用。在此pH下，切割溶液使得切割过程中对于暴露的铝焊盘上的铝腐蚀最小化。这已在在实际晶片的评价中得到证明。
氧化铜去除
当具有暴露的铜表面(铜焊盘或其他铜表面)的晶片进行到切割工艺时，由于以前的处理步骤，铜表面上可能具有氧化和污染层。经过切割后，铜表面可以经过测试/探测过程来检验部件的电功能性。在测试过程中，探针尖向下接触铜表面。理想情况下，铜表面和探针尖之间的接触电阻应尽可能低。但是，如果铜表面具有厚的氧化层和/或污染层，即使该部件可能是具有功能的部件，接触电阻可能会高并导致探针测试失败。为了防止这些“假故障”的发生，可以清洁铜表面以去除氧化和污染层，使得铜表面在探针尖接触它时尽可能清洁。由铜表面上的厚的氧化和/或污染层导致的问题也可以发生在金属线被结合到铜表面上的引线接合处。再次，如果铜表面有厚的氧化/污染层，金属线可能不会良好地结合到铜表面上。因此，清洁铜表面的过程对于引线接合也是有利的。本发明公开的切割溶液能够以对于底层铜表面的最小蚀刻除去氧化铜。因此，如果本发明公开的切割溶液用于切割过程中，铜表面可以在切割工艺本身中进行清洁。
因此，预期的切割溶液应该具有：(a)较低的电阻率(高电导率)以更好地消散切割过程中晶片上的电荷积聚；(b)较低的表面张力以获得更好的微粒去除能力；(c)产生较少泡沫；(d)切割过程中最小化对暴露在铝焊盘上的铝腐蚀的pH；和(e)以对于底层铜表面具有最小蚀刻除去氧化铜的能力。该制剂或切割溶液包含：(a)有机酸或盐及其混合物；和(b)表面活性剂或表面活性剂的混合物，其中，该制剂的pH等于或大于4。
有机酸起到改善痕量金属的去除、去除有机残留物、pH值调节或减少金属腐蚀的作用。有机酸可以选自宽范围的酸，包括但不限于：草酸、柠檬酸、马来酸(maliec acid)、苹果酸、丙二酸、葡萄糖酸、戊二酸、抗坏血酸、甲酸、乙酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、氨基苯甲酸类如邻氨基苯甲酸、富马酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸等。也可使用这些酸的盐。同样也可使用这些酸/盐的混合物。
制剂或切割溶液可以包含0.001重量％至30重量％的有机酸/盐。优选的有机酸浓度范围为0.01重量％至5重量％。有机酸和盐的组合也可以用于以需要的水平缓冲该溶液。
表面活性剂用于这种制剂中以改善切割过程中表面(锯条和晶片表面)润湿。这有助于改善润滑性能，有助于延长锯条寿命和减少锯口损失。表面活性剂也从表面除去微粒和残留物，而不重新沉积在表面上。
表面活性剂的选择可以取决于各种不同的标准，包括：润湿性能、发泡性能、去污力、可漂洗性等。具有在低浓度下的非常低的表面张力和具有低发泡性能的表面活性剂对于这种应用是非常理想的。也可以使用表面活性剂的组合，其中一种表面活性剂用于溶解水溶性较低的疏水性表面活性剂分子。可以使用任选的溶剂表面活性剂(solvosurfactant)分子来增加难溶的表面活性剂的溶解度，如炔二醇表面活性剂。
可以使用各种类型的表面活性剂，如阴离子、阳离子、非离子、两性离子表面活性剂或其组合。
表面活性剂的例子包括但不限于：硅氧烷表面活性剂、聚(烯化氧)表面活性剂和含氟表面活性剂。用于该工艺组合物中的合适的非离子表面活性剂包括但不限于：炔醇型表面活性剂，如Surfynol S-61；辛基-和壬基酚乙氧基化物，如：TRITON
Figure BSA00000538528000061
X-114、X-102、X-100、X-45和X-15；和醇乙氧基化物，如：BRIJ
Figure BSA00000538528000071
56(C16H33(OCH2CH2)10OH)(ICI)、BRIJ
Figure BSA00000538528000072
58(C16H33(OCH2CH2)20OH)(ICI)和仲醇乙氧基化物，如Tergitol 15-S-7。阴离子表面活性剂可以包括直链烷基苯磺酸盐类(LAS)、仲烷基苯磺酸盐(alylbenzenesulfonate)、脂肪醇硫酸盐(FAS)、仲烷磺酸盐类(SAS)(如Hostapur SAS)，以及在某些情况下，也包括脂肪醇醚硫酸盐(FAES)。
再另外的示例性的表面活性剂包括：炔二醇型表面活性剂(如Dynol604)、伯醇乙氧基化物、苯基乙氧基化物、胺乙氧基化物、糖苷类、葡糖酰胺类(glucamides)、聚乙二醇类、聚(乙二醇-共-丙二醇)；或以下参考文献中提及的其他表面活性剂：McCutcheon’s Emulsifiersand Detergents，由Manufacturers Confectioners Publishing Co.of GlenRock，N.J出版的2000年的北美版。
制剂或切割溶液可以包含0.001重量％至10重量％或优选0.01重量％至5重量％的浓度的表面活性剂。对于此应用的优选的表面活性剂是仲醇乙氧基化物，具体的例子是Dow Chemicals的Tergitol 15-S-7；仲烷磺酸盐类(SAS)，如Hostapur SAS；炔醇，如Surfynol S-61；及辛基和壬基酚乙氧基化物，如TRITON
Figure BSA00000538528000074
X系列。
制剂或切割溶液可以进一步包含碱以进一步控制制剂的pH值至所需的水平(等于或＞4)。该清洗液的pH的范围可以为大于4和小于13。
该碱可以选自多种化学物质，包括但不限于：氢氧化钾(KOH)、碳酸胍(guanidiene carbonate)、氨水、铵氢氧化物和季铵氢氧化物。可以单独或相互组合使用这些有机碱。
季铵氢氧化物的具体例子包括：氢氧化四甲铵(TMAH)、氢氧化四乙铵、氢氧化四丙铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化(2-羟乙基)三甲基铵、氢氧化(2-羟乙基)三乙基铵、氢氧化(2-羟乙基)三丙基铵和氢氧化(1-羟丙基)三甲基铵。
制剂或切割溶液可以包含浓度为0.001重量％至20重量％的碱。
制剂或切割溶液可以包含螯合剂。螯合剂可以选自但不限于氨基苯甲酸类(如邻氨基苯甲酸)、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(NHEDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、二亚乙基三胺五乙酸(diethylklenetriaminepentaceticdiethylene triaminepentaaceticacid)(DTPA)、乙醇二甘氨酸酯(ethanoldiglycinate)、柠檬酸、葡萄糖酸、草酸、磷酸、酒石酸、甲基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、亚乙基二膦酸、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸、1-羟基亚丙基-1，1-二膦酸、乙基氨基二亚甲基膦酸、十二烷基氨基二亚甲基膦酸、次氮基三亚甲基膦酸、乙二胺二亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸(hexadiamintetrakismethylenephosphonic acid)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸和1，2-丙二胺四亚甲基膦酸(1，2-propanediaminetetetamethylenephosphonic acid)或铵盐、有机胺盐类、丙二酸(maronic acid)、丁二酸、二巯基丁二酸、戊二酸、马来酸、苯二甲酸(phthalic acid)、富马酸、多聚羧酸类如三羧酸、丙烷-1，1，2，3-四羧酸、丁烷-1，2，3，4-四羧酸、苯均四酸、羟基羧酸类(Oxycarboxylic acid)如甘醇酸(glycolic acid)、β-羟基丙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸(diglycol acid)、水杨酸、没食子酸、多酚类(如邻苯二酚、连苯三酚)、磷酸类(如焦磷酸、多磷酸)、杂环化合物类(如8-羟基喹啉)、乙二醇、甘油和二酮类(如α-联吡啶乙酰丙酮(α-dipyridylacetylacetone))。
制剂或切割溶液可以包含浓度为0.001重量％至10重量％的螯合剂。
制剂或切割溶液可以包含消泡剂。消泡剂可以选自但不限于硅氧烷类、有机磷酸盐类(organic phosphates)、含有聚乙二醇和聚丙二醇共聚物的EO/PO基的消泡剂、醇类、白油类或植物油类，且蜡为长链脂肪醇、脂肪酸皂类或酯类。
制剂可以含有浓度为0.001重量％至5重量％的消泡剂。
制剂或切割溶液可以含有分散剂。分散剂可以选自但不限于阴离子分散剂、非离子分散剂、阳离子分散剂和两性分散剂及含有丙烯酸盐作为共聚合组分的聚合分散剂。
水溶性阴离子分散剂的例子包括十二烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基硫酸铵、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺和特别地多聚羧酸型聚合分散剂。水溶性非离子分散剂的例子包括：聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯高级醇醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯衍生物、聚氧乙烯山梨聚糖单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单油酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇四油酸酯(polyoxyethylene sorbit tetraoleate)、聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油和烷基链烷醇酰胺(alkylalkanolamide)。水溶性阳离子分散剂的例子包括聚乙烯吡咯烷酮、醋酸椰油胺(coconutamineacetate)和醋酸硬脂胺(stearylamine acetate)。水溶性的两性分散剂的例子包括月桂基甜菜碱、硬脂基甜菜碱(stearyl betaine)、氧化月桂基二甲胺和2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑鎓甜菜碱(2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine)。
制剂可以含有浓度为0.001重量％至5重量％的分散剂。
在切割应用中，然后为了方便可以在处理工具处用去离子水或蒸馏水以1∶0至1∶10000重量比之间的任何稀释度稀释制剂，去离子水和蒸馏水可以互换。将混合物泵入切割晶片成为单个晶片块的切割机中。切割机具有将混合物喷洒到晶片表面上的喷嘴。在室温(通常大约25℃)下分配混合物。然后混合物排出晶片表面，或者沿排液管向下流动，或者通过过滤器再循环和再喷洒回到晶片表面上。该设置的简单示意图见图1。
图1显示本发明采用的通过锯切用于晶片切割的典型设备。使用具有60000RPM的钻石尖端轮的NANOACE锯工具和以大约30分钟/晶片切割的测试锯配方x/y，进料速率为大约5mm/s。以大约0.22升/分钟的流速从喷嘴注入稀释的切割溶液。晶片表面的去离子水和切割溶液的温度为室温(20℃至30℃)。在锯的过程中连续注入切割溶液。
锯开后，用海绵和去离子水擦洗晶片。然后用去离子水冲洗它们，并在旋转冲洗晶片块中用清洁干燥空气(CDA)旋转干燥。
在锯开前，可以用清洁液清洗(预处理)晶片。清洁液的一个例子包含N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、醋酸铵、醋酸(冰)、氟化氨(NH4F)，且其余基本上为去离子水。
工作实施例
组I
制备包含水(95.28重量％)、柠檬酸(2重量％)、氢氧化钾(KOH)(0.72重量％)和Tergitol 15-S-7(2重量％)的切割溶液38A。
类似于切割溶液38A，制备包含水(＞90重量％)、Hostapur SAS(1重量％)、Dynol 604(0.5重量％)、柠檬酸(2重量％)和氢氧化钾(KOH)(＜7.5重量％)以调整pH至6的切割溶液38B。
类似于切割溶液38A，制备包含水(＞90重量％)、Triton X-100(2重量％)、柠檬酸(2重量％)和氢氧化钾(KOH)(＜6重量％)以调整pH至6的切割溶液38C。
类似于切割溶液38A，制备包含水(＞90重量％)、乙二胺四乙酸(2重量％)、Tergitol 15-S-7(2重量％)和氢氧化四乙铵(＜6重量％)以调整pH至7的切割溶液38D。
类似于切割溶液38A，制备包含水(＞90重量％)、甘氨酸(2重量％)和Tergitol 15-S-7(2重量％)的切割溶液38E。
为了方便，上述制剂或切割溶液然后在处理工具处用去离子水或蒸馏水以1∶0至1∶10000重量比之间的任何稀释度稀释。
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的柠檬酸的切割溶液58A：向1升的HDPE poly瓶中添加69.0克的29重量％的柠檬酸溶液。向该瓶添加18.7克的10.04重量％的Hostapur SAS表面活性剂溶液。向该瓶添加总共908.9克的去离子水。为了pH的调节，添加3.4克的48重量％的KOH溶液以达到1000.0克最终重量。将瓶加盖并摇晃。切割溶液的pH测定为2.66。然后用去离子水以1∶1000稀释切割溶液。未稀释和稀释的切割溶液58A的pH、电导率、电阻率和表面张力见表I。
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的草酸和0.5重量％的柠檬酸的切割溶液58B：向1升的HDPE poly瓶中添加243.3克的于水中包含8.2重量％草酸的水溶液。向同一1升HDPE poly瓶中添加17.2克的29重量％的柠檬酸溶液。向该瓶添加18.7克的10.04重量％的Hostapur SAS溶液。向该瓶添加总共694.0克的去离子水。为了pH的调节，添加26.8克的48重量％的KOH溶液以达到1000.0克最终重量。将瓶加盖并摇晃。切割溶液的pH测定为2.54。然后用去离子水以1∶1000稀释切割溶液。未稀释和稀释的切割溶液58B的pH、电导率、电阻率和表面张力见表I。
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的柠檬酸的切割溶液58C：向1升的HDPE poly瓶中添加69.0克的29重量％的柠檬酸溶液。向该瓶添加10.0克的纯Tergitol 15-S-7表面活性剂。向该瓶添加总共918.0克的去离子水。为了pH的调节，添加3.0克的48重量％的KOH溶液以达到1000.0克最终重量。将瓶加盖并摇晃。切割溶液的pH测定为2.52。然后用去离子水以1∶1000稀释切割溶液。未稀释和稀释的切割溶液58C的pH、电导率、电阻率和表面张力见表I。
如同对于58C，制备包含2重量％的柠檬酸、0.72重量％的KOH、1％重量的Tergitol 15-S-7和96.86重量％的水的切割溶液59C，但pH调整至3.96。用去离子水以1∶1000稀释该切割溶液。未稀释和稀释的切割溶液59C的pH、电导率、电阻率和表面张力见表I。
表I.切割溶液
Figure BSA00000538528000111
Figure BSA00000538528000121
如同对于58C，制备包含2重量％的柠檬酸、1.04重量％的KOH、1％重量的Tergitol 15-S-7和95.96重量％的水的切割溶液60C，但pH调整至4.65。然后用去离子水以1∶1000稀释该切割溶液。未稀释和稀释的切割溶液60C的pH、电导率、电阻率和表面张力见表I。
未稀释的和用去离子水以各种比率稀释的切割溶液的pH、电导率(μS/cm)、电阻率(MΩ-cm)、表面张力(达因/cm)分别见表I。表I中也显示去离子水作为参考。
表I表明用于切割的典型稀释的切割溶液的pH为4至6.5。处于此pH下，切割溶液在切割过程中可使暴露的铝焊盘的铝腐蚀最小化。
如上所述，本发明中用于消散静电荷的方法是使用具有低电阻率(高电导率)的切割溶液。导电切割溶液提供了在切割过程中使电荷消散的途径。由于切割溶液38A具有低电阻率和高电导率，因此它在消散切割过程中在晶片上聚集的电荷方面较好。
此外，在切割工艺过程中，具有较低的表面张力的切割溶液更好地润湿晶片表面。表面的更好润湿会改善微粒去除。
用去离子水以各种不同比率稀释的大多数切割溶液的表面张力如表I所示。与在20℃时为73达因/cm的去离子水比较，表I中的数据表明，大多数切割溶液具有比去离子水更好的微粒去除能力。
组II
使用具有搅拌棒的烧杯进行下面的实验以模拟切割工艺。
以1∶50至1∶1000稀释切割溶液38A、58A、58B、58C、59C和60C，并测试CuOx的去除。以两组进行实验。组一为切割溶液38A，组二为其余切割溶液。所有的测试数据见表II。
切割溶液38A
在本实验中测试的晶片为具有铜/热氧化物/硅的无图案晶片(blanket wafer)。晶片在烧杯中浸泡设定为持续20分钟。
如下进行铜氧化物去除测试。用磁力搅拌棒搅拌切割溶液38A的烧杯。用塑料镊子夹持一片铜晶片，并浸入切割溶液38A中。将切割溶液38A的温度保持在25℃。在切割溶液38A中浸泡20分钟后，从切割溶液38A移除铜晶片段，并用去离子水冲洗30秒。然后，通过用N2吹掉去离子水使铜晶片块干燥。
使用椭圆计上的模型进行椭圆光度测试(Ellipsometry test)以测量铜氧化物厚度。数据显示于表II中。铜氧化物的初始厚度为大约175
Figure BSA00000538528000131
在测试中，在切割溶液38A中浸泡之前和浸泡之后对每个晶片测量铜氧化物的厚度。
未稀释的切割溶液38A的蚀刻速率可能无法确定，因为铜氧化物被彻底清除。铜氧化物是在前5分钟内被除去或者是花费全部20分钟才除去是未知的。按其可能的最小值来说，浓缩的切割溶液38A的铜氧化物蚀刻速率至少为175
Figure BSA00000538528000132
/20分钟＝8.75/分钟，但非常可能蚀刻速率比该值更高。
用于预处理的去离子水单独或与清洁溶液一起不能有效地防止表面氧化和硅残留物/微粒对铜晶片表面的粘附。而如表II所示，在通过锯切进行的晶片切割过程中使用的切割溶液38A抑制氧化物层的形成，防止硅残留物/微粒对铜晶片表面的粘附，并能够以对于底层铜表面的最小蚀刻去除铜氧化物。因此，如果在切割过程中使用切割溶液38A，铜表面可以在切割工艺本身的过程中进行清洁。
通常需要20至30分钟的时间来切割晶片。在此期间，铝焊盘将暴露，这可导致铝腐蚀。
通过测量切割溶液的动电电流密度，可以确定切割溶液是否导致铝的腐蚀。如果动电电流密度接近于零，则预测没有电化腐蚀。
图2所示为切割溶液38A相对于自来水(类似于受来自切割工艺的微粒污染的去离子水)的动电电流密度。铝和铜薄膜偶联，并沉浸在各切割溶液中，测量其动电电流密度。铝和铜偶联在一起，因为铝焊盘由铝合金(0.5％的铜)组成。切割溶液38A的电流密度接近零，远低于自来水的电流密度。这表明，切割溶液38A不会在切割工艺过程中导致电化腐蚀。这是重要的，因为铝表面在切割后应该尽可能无腐蚀，以便能够实现更好的引线接合工艺。
当切割刀片切割通过晶片或其他衬底时，用于定义刀片通过的路径的词语称为锯口。从理论上讲，锯口应与刀片同宽。但是，如果刀片没有被适当地冷却和润滑且微粒没有被从刀片路径中除去，那么锯口可以变得比刀片宽度更宽。这是不可取的，因为晶片或衬底的不应该被切割的区域实际上被切除。因此，良好品质的切割工艺具有尽可能小的锯口宽度(尽可能接近刀片宽度)。
图3(a)至图3(c)中的数据表明，在测试的所有3种类型衬底——球栅阵列(BGA)、陶瓷和硅晶片上，切割溶液38A具有比去离子水常用的切割溶液更低的平均锯口宽度。在BGA和陶瓷衬底上，切割溶液38A具有比常用的商用切割溶液更小的平均锯口宽度。
当切割刀片切割通过晶片或其他衬底时，可以沿锯口存在碎片和毛刺。碎片是在切割工艺过程中碎裂的小块衬底。毛刺通常在切割通过金属时发生——毛刺是金属没有被干净地切除而是沿着锯口变得模糊的地方。这两种(碎片/毛刺)都是不合需要的。良好的切割工艺沿锯口具有很少的碎片和毛刺——锯口边缘应平滑。此外，碎片和毛刺的平均尺寸越小越好。
图4(a)至图4(c)的数据表明，在测试的所有3种类型衬底(BGA、陶瓷和硅晶片)上，切割溶液38A具有比去离子水常用的切割溶液更小的平均碎片/毛刺尺寸。在BGA和陶瓷衬底上，切割溶液38A具有比常用的商用切割溶液更小的平均碎片/毛刺尺寸。
切割溶液58A、58B、58C、59C和60C
对于切割溶液58A、58B、58C、59C和60C，铜氧化物的蚀刻速率高。铜氧化物的蚀刻速率在以适当的1、3、5、10和30分钟间隔测量的厚度的线性回归确定，这在表II中表示为“a”。
表II铜氧化物去除
Figure BSA00000538528000151
a.由以适当的1、3、5、10和30分钟的间隔测量的厚度的线性回归确定。
组III
A.未稀释的切割溶液
实施例3
从SVMI获得具有338.24欧姆-
Figure BSA00000538528000152
/Sq的电阻率的氮化钛(TiN)衬底上的铝(0.5％的铜)金属，并具有标称8000
Figure BSA00000538528000161
的铝厚度。在储存过程中，铝衬底可生长最多150的氧化物层。因此在蚀刻速率测定之前，通过将2”x2”的铝片在25℃下浸入去离子水中的42.5重量％的H3PO4水溶液中2分钟来预处理铝衬底。浸渍2分钟后，用去离子水冲洗铝片3分钟，用N2枪干燥30秒，然后测量铝薄膜厚度。以这种方式预处理的铝片立即用于进行的蚀刻速率测量。
实施例4
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的草酸的切割溶液：向1升的HDPE poly瓶中添加224.2克的包含8.92重量％草酸的水溶液。然后向该瓶添加另外的775.8克的去离子水以达到总重量1000.0克。将瓶加盖并摇晃。该切割溶液命名为48A，且溶液的pH测定为1.04。
使用预处理的铝片以及使用热氧化物(TOx)衬底上的1000镍，在25℃下对切割溶液48A进行蚀刻速率测量。镍衬底的电阻率为2035.64欧姆-
Figure BSA00000538528000164
/Sq。各2“X2”的铝片或镍衬底浸入500毫升玻璃烧杯中的330毫升的切割溶液48A中，并以300rpm在搅拌板上搅拌溶液。记录温度。使用ResMap Four Point探针，在0、20、40、60和90分钟的时间一式三份地进行的厚度测量(以
Figure BSA00000538528000165
计)。然后薄膜的厚度相对于时间数据进行回归。铝和镍的蚀刻速率独立地测定分别为0.6
Figure BSA00000538528000166
/分钟和3.3
Figure BSA00000538528000167
/分钟。
表III未稀释的草酸溶液在25℃下的蚀刻速率
Figure BSA00000538528000171
b.作为25重量％的水溶液。
实施例5-9
如同对于48A，制备其他切割溶液50B、50E、49A、55A和55B，但在实施例5-9中分别具有不同的草酸浓度和/或最终的pH。蚀刻速率结果总结于表III。铝和镍金属的蚀刻速率相对于pH都经历最大值。
实施例10
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的柠檬酸的切割溶液：向1升的HDPE poly瓶中添加6.9克的包含29重量％的柠檬酸的水溶液。然后向该瓶添加另外的993.1克的去离子水以达到总重量1000.0克。将瓶加盖并摇晃。该切割溶液命名为48B，且溶液的pH测定为1.93。
如实施例4，使用预处理的铝片和TOx衬底上的1000
Figure BSA00000538528000172
镍，对切割溶液48B进行蚀刻速率测量。薄膜的厚度相对于时间数据进行回归。独立地对于铝和镍测定蚀刻速率，两种衬底的蚀刻速率都为＜1
Figure BSA00000538528000173
/分钟。ResMap Four Point探针能够测量＞20
Figure BSA00000538528000174
的薄膜厚度的变化，因此＜1
Figure BSA00000538528000175
/分钟的蚀刻速率表明在30-90分钟的测试中没有足够的薄膜蚀刻。
表IV.未稀释的柠檬酸溶液在25℃下的蚀刻速率
Figure BSA00000538528000176
c.作为25重量％的水溶液。
实施例11-13
如同对于48B，制备其他切割溶液49B、55E和55F，但在实施例11-13中分别具有不同的柠檬酸浓度和/或最终的pH。TMAH的量和最终蚀刻速率结果总结于表IV中。对于最高达5.3的所有pH，铝和镍金属的蚀刻速率为＜1
Figure BSA00000538528000181
/分钟。
实施例14
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的富马酸的切割溶液：向1升的HDPE poly瓶中添加2.0克的固体富马酸。然后向该瓶添加另外的998.0克的去离子水以达到总重量1000.0克。将瓶加盖并摇晃。未测定量的富马酸晶体保持未溶解。收集上清溶液，该切割溶液命名为48C，溶液的pH测定为2.13。
如实施例4，使用预处理的铝片和TOx衬底上的1000
Figure BSA00000538528000182
镍对切割溶液48C进行蚀刻速率测量。薄膜的厚度相对于时间数据进行回归。独立地测定铝和镍的蚀刻速率，两种衬底的蚀刻速率都为＜1/分钟。
表V未稀释的富马酸溶液在25℃下的蚀刻速率。
Figure BSA00000538528000184
d.作为25重量％的水溶液
实施例15-17
如同对于48C，制备其他切割溶液49C、55G和55H，但在实施例15-17中分别具有不同的富马酸浓度和/或最终的pH。TMAH的量和最终蚀刻速率结果总结于表V中。对于最高达5.1的所有pH，铝和镍金属的蚀刻速率为＜1
Figure BSA00000538528000185
/分钟。
实施例18
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的草酸和2.0重量％的富马酸的切割溶液：向1升的HDPE poly瓶中添加224.4克的包含8.92重量％的草酸的水溶液。向同一1升HDPE poly瓶添加2.0克的固体富马酸。向该瓶添加总共679.4克的去离子水。为了pH的调节，向添加94.2克的25重量％的TMAH溶液以达到1000.0克最终重量。将瓶加盖并摇晃。该切割溶液命名为53B，且溶液的pH测定为3.44。独立地对铝和镍测定蚀刻速率，其分别为0.6
Figure BSA00000538528000191
/分钟和1.4
Figure BSA00000538528000192
/分钟。表VI也显示比较实施例7的结果，并且表明向pH＝3.3-3.5的2.0重量％的草酸溶液添加0.2重量％的富马酸降低了镍金属蚀刻速率一个数量级以上。
实施例19-20
如同对于53B，制备另外的切割溶液53E和53F，但具有不同的富马酸浓度和/或最终的pH。为了pH的调节，使用25重量％的TMAH混合物。富马酸和TMAH的量、以及最终的蚀刻速率结果总结于表VI中。铝的蚀刻速率基本不变。如实施例20和21可观察到的，镍金属蚀刻速率也显著降低，然而，镍蚀刻速率随着富马酸的增加而升高。
实施例21
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的草酸和0.5重量％的柠檬酸的切割溶液：向1升的HDPE poly瓶中添加243.92克的包含8.2重量％的草酸的水溶液。向同一1升的HDPE poly瓶添加17.24克的29重量％的柠檬酸溶液。向该瓶添加总共625.92克的去离子水。为了pH的调节，添加112.92克的25重量％的TMAH溶液以达到1000.0克最终重量。将瓶加盖并摇晃。该切割溶液命名为56H，溶液的pH测定为3.48。独立地对铝和镍测定蚀刻速率，其分别为0.6
Figure BSA00000538528000193
/分钟和0.5
Figure BSA00000538528000194
/分钟。该结果总结于表VI中，并且表明向pH＝3.3-3.5的2.0重量％的草酸溶液添加0.5重量％的柠檬酸降低了镍金属蚀刻速率一个数量级以上。
表VI来稀释的草酸、富马酸和柠檬酸酸溶液在25℃下的蚀刻速率
Figure BSA00000538528000201
e.作为25重量％的水溶液
实施例22
分别测定切割溶液58A对于铝和镍的蚀刻速率，两种金属的蚀刻速率都＜1
Figure BSA00000538528000202
/分钟。这一结果表明，KOH可以用来代替TMAH，并与实施例10至13中获得的结果一致。
实施例23
分别测定切割溶液58B对于铝和镍的蚀刻速率，两种金属的蚀刻速率都＜1
Figure BSA00000538528000203
/分钟。当对于pH调节的草酸溶液与表III中的数据比较时，结果再次表明镍蚀刻速率显著降低。这一结果进一步说明，KOH可以用来在混合的草酸和柠檬酸切割溶液中代替TMAH，并与pH 3.48下实施例22获得的结果一致。
实施例24
分别测定切割溶液58C对于铝和镍的蚀刻速率，两种金属的蚀刻速率都＜1
Figure BSA00000538528000204
/分钟。这一结果表明，Tergitol表面活性剂可以用来代替实施例22中的Hostapur SAS表面活性剂而不显著改变蚀刻速率。
实施例25
如下制备包含去离子水中的2.0重量％的草酸和0.5重量％的柠檬酸的切割溶液：向1升的HDPE poly瓶中添加243.3克的包含8.2重量％的草酸的水溶液。向同一1升HDPE poly瓶中添加17.2克的29重量％的柠檬酸溶液。向该瓶添加10.0克的纯Tergitol 15-S-7表面活性剂。向该瓶添加总共703.6克的去离子水。为了pH的调节，添加25.9克的48重量％的KOH溶液以达到1000.0克最终重量。将瓶加盖并摇晃。该切割溶液命名为58E，溶液的pH测定为2.42。分别测定铝和镍的蚀刻速率，两种金属的蚀刻速率都＜1
Figure BSA00000538528000211
/分钟。这一结果表明，Tergitol表面活性剂可以用来代替实施例23中的HOSTAPUR SAS表面活性剂而不显著改变蚀刻速率。
实施例26-31
制备一系列具有不同组成和pH的另外的切割溶液。如同对于组I中的58A，切割溶液59A和60A包含柠檬酸和HOSTAPUR SAS；如同对于组I中的58B，切割溶液59B和60B包含草酸加柠檬酸和HOSTAPUR SAS；和切割溶液59D和60D包含草酸加柠檬酸酸和实施例25中的Tergitol 15-S-7。
命名为59A、59B和59D的该系列切割溶液用KOH调节pH至pH＝3.9-4.2的范围。当用去离子水以1∶1000稀释时，这些59-系列的切割溶液如同组I中的59C给出大约4.5的使用点(point-of-use)pH。类似地，命名为60A、60B和60D的该系列切割溶液用KOH调节所有pH至pH＝4.5-4.7的范围。当用去离子水以1∶1000稀释时，这些60-系列的切割溶液如同组I的60C给出大约5.0的使用点pH。未稀释的纯草酸和柠檬酸切割溶液的切割溶液酸成分、表面活性剂组成和pH对于实施例26-31总结于表VII中。
表VII.纯草酸和柠檬酸切割溶液在25℃下的蚀刻速率
Figure BSA00000538528000212
Figure BSA00000538528000221
f.作为48重量％的水溶液
B.稀释的切割溶液
实施例32
将1.0克的切割溶液58A加入1升的HDPE poly瓶中。向该瓶加入另外1000克的去离子水。将瓶加盖并摇晃。产生的1∶1000稀释液的pH测定为4.09。对样品进行对于铝、镍和铜金属衬底和铜衬底上的CuOx的蚀刻速率测定。蚀刻速率结果显示于表VIII中。
实施例33-43
使用类似的1∶1000稀释度稀释其他切割溶液。这些稀释液示于表VIII的实施例33-43中。测定各稀释的溶液的pH值，并对每个样品在25℃下测定对于铝、镍和铜金属以及铜氧化物衬底上铜氧化物(CuOx)的蚀刻速率。结果列于表VIII中。
表VIII.在25℃下的pH和蚀刻速率
Figure BSA00000538528000231
比较实施例44
此外，测试58E、59D和60D的1∶1000稀释液样品在45℃和65℃下的铝和镍蚀刻速率。蚀刻速率结果见下表IX，并对于相应的切割溶液与上面表6列出的蚀刻速率进行比较。由于这3种切割溶液都包含草酸和柠檬酸以及Tergitol表面活性剂，蚀刻速率的差异基本上是由于pH和温度的差异引起的。结果表明，～5.0的较高pH对于在较高的温度下维持低的镍蚀刻速率是关键的。
表IX.1∶1000稀释的切割溶液在25℃、45℃和65℃下的pH和蚀刻速率
Figure BSA00000538528000232
比较实施例45
制备1加仑量的切割溶液60B、60C和60DH的样品。60DH样品含有二分之一浓度的60D切割溶液。因此，它以1∶500稀释以获得与以1∶1000稀释的其他切割溶液的平行比较的结果。在使用DNS晶片切割锯操作的在线测试中，以1∶1000等效稀释测试切割溶液。切割试验旨在确定：在刀片尖出现任何破损之前切割刀片可以使用的寿命或时间长度。切割刀片来自DISCO且标有“disco*NBC-ZH 2050*27HEDF”。它们包含具有镍尖端的铝金属毂。镍尖端包含嵌入的钻石。在以下相同切割条件下测试所有切割溶液：刀片RPM：30000；刀片进给速度：5mm/sec；进入硅晶片的切割深度：50％。此外，每种切割溶液的一小部分被用于对于镍和铜金属以及铜衬底上的CuOx的蚀刻速率测试。
刀片寿命的结果显示于下面表X中。结果表明，3种切割溶液在～5.0的pH下给出大约相同的刀片寿命。60C切割溶液另外有利地具有较高的CuOx蚀刻速率。具有高CuOx蚀刻速率和低铜金属蚀刻速率的切割溶液确保良好的清洁而不损伤铜焊盘。
表X.对于稀释的切割溶液的刀片寿命和蚀刻速率
Figure BSA00000538528000241
g.对于60B和60C，切割溶液1∶1000稀释。对于60DH，切割溶液1∶500稀释。
比较实施例46
对于1∶1000稀释后具有大约4、4.5和5的pH值的切割溶液58B、59C和60C，结果列于表XI中。数据显示，刀片寿命随pH的增加而显著延长。基于这些刀片寿命的效果，预计表IV和V中的切割溶液48A和48B的刀片寿命短。然而，前面列于表VIII中的结果还表明，CuOx蚀刻速率也随pH升高而降低。大约5.0的pH似乎是最佳地提供导致长的刀片寿命的低镍蚀刻速率和用于清洁铜焊盘的中等CuOx蚀刻速率的pH值。
表XI.1∶1000稀释时切割溶液pH对于刀片寿命的影响
Figure BSA00000538528000251
比较实施例47
切割溶液包含更多的成分。在大约4.0的pH下，配制表XII中的组合物。62A包含2重量％的草酸，而62B包含2.0重量％的草酸和0.5重量％的柠檬酸。对照切割溶液62A和62B没有包含额外的成分(添加剂)，并使用KOH调节pH至大约4.0。添加剂通常以0.5重量％的浓度存在，但是，戊二酸和丁二酸以0.34重量％和0.31重量％存在，这与0.5重量％的柠檬酸大约是等摩尔的。切割溶液都没有包含HOSTAPURSAS或Tergitol表面活性剂。结果表明，这些含有添加剂的未稀释切割溶液可以导致在25℃下镍金属蚀刻速率降低。在这些添加剂中，邻氨基苯甲酸似乎是降低镍蚀刻速率最有效的。
表XII.草酸-柠檬酸-添加剂切割溶液在25℃下的镍蚀刻速率
Figure BSA00000538528000252
Figure BSA00000538528000261
以上所列的本发明的实施方式(包括工作实施例)是可以解释本发明的许多实施方式的示例。可以设想，可以使用该过程的许多其他配置，并在此过程中使用的材料可以选自除了具体公开的那些材料之外的许多材料。

Claims (14)

1.一种抑制污染残留物的粘附和暴露金属化区域的腐蚀的用于半导体晶片切割的溶液，包含：
至少一种选自有机酸及其盐的第一化合物；
至少一种选自表面活性剂和碱的第二化合物；
其余基本上为去离子水；且
所述溶液的pH大于4。
2.根据权利要求1的溶液，其中，
所述至少一种第一化合物为0.001重量％至30重量％；
所述表面活性剂为0.001重量％至10重量％；
所述碱为0.001重量％至20重量％；
pH大于4且小于13；和
其中，所述溶液用去离子水以1∶0至1∶10000重量比稀释。
3.根据权利要求1或2的溶液，其中，
所述有机酸选自草酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、葡萄糖酸、戊二酸、抗坏血酸、甲酸、乙酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、氨基苯甲酸类如邻氨基苯甲酸、富马酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸及其混合物；
所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、硅氧烷表面活性剂、聚(烯化氧)表面活性剂、含氟表面活性剂、炔二醇表面活性剂、伯醇乙氧基化物、仲醇乙氧基化物、胺乙氧基化物、糖苷类、葡糖酰胺类、聚乙二醇类、聚(乙二醇-共-丙二醇)及其组合；优选地所述非离子表面活性剂选自辛基-和壬基酚乙氧基化物、仲醇乙氧基化物、炔醇及其组合；和优选地所述阴离子表面活性剂选自直链烷基苯磺酸盐类(LAS)、仲烷基苯磺酸盐、脂肪醇硫酸盐(FAS)、仲烷磺酸盐类(SAS)、脂肪醇醚硫酸盐(FAES)及其组合；和
所述碱选自氢氧化钾(KOH)、碳酸胍、氨水、铵氢氧化物和季铵氢氧化物；优选地所述季铵氢氧化物选自氢氧化四甲铵(TMAH)、氢氧化四乙铵、氢氧化四丙铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化(2-羟乙基)三甲基铵、氢氧化(2-羟乙基)三乙基铵、氢氧化(2-羟乙基)三丙基铵和氢氧化(1-羟丙基)三甲基铵。
4.根据权利要求1-3中任一项的溶液，包含
至少一种选自柠檬酸和草酸的酸；
至少一种选自氢氧化钾(KOH)和氢氧化四甲铵(TMAH)的碱；
至少一种选自仲醇乙氧基化物和仲烷磺酸盐的表面活性剂；和
其余基本上为去离子水。
5.根据权利要求1-4中任一项的溶液，还包含0.001重量％至10重量％的选自以下的螯合剂：氨基苯甲酸类、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(NHEDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙醇二甘氨酸酯、柠檬酸、葡萄糖酸、草酸、磷酸、酒石酸、甲基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、亚乙基二膦酸、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸、1-羟基亚丙基-1，1-二膦酸、乙基氨基二亚甲基膦酸、十二烷基氨基二亚甲基膦酸、次氮基三亚甲基膦酸、乙二胺二亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、1，2-丙二胺四亚甲基膦酸、铵盐、有机胺盐、丙二酸、丁二酸、二巯基丁二酸、戊二酸、马来酸、苯二甲酸、富马酸、多聚羧酸类、丙烷-1，1，2，3-四羧酸、丁烷-1，2，3，4-四羧酸、苯均四酸、羟基羧酸、β-羟基丙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水杨酸、没食子酸、多酚类、连苯三酚、磷酸类、多磷酸、杂环化合物类、乙二醇、甘油和二酮类及其混合物，
优选地所述羟基羧酸类选自甘醇酸、β-羟基丙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水杨酸、没食子酸及其混合物；
优选地所述多酚选自邻苯二酚、连苯三酚，磷酸类如焦磷酸、多磷酸及其混合物；和
优选地所述杂环化合物选自8-羟基喹啉，二酮类如α-联吡啶乙酰丙酮及其混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项的溶液，还包括0.001重量％至5重量％的选自以下的消泡剂：硅氧烷类、有机磷酸盐类、含有聚乙二醇和聚丙二醇共聚物的EO或PO基的消泡剂、醇类、白油类、植物油类、蜡、长链脂肪醇、脂肪酸皂类、酯类及其混合物；和
0.001重量％至5重量％选自以下的分散剂：水溶性阴离子分散剂、水溶性非离子分散剂、水溶性阳离子分散剂和水溶性两性分散剂及含有丙烯酸盐作为共聚合组分的聚合分散剂及其混合物，
优选地所述水溶性阴离子分散剂选自十二烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基硫酸铵、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺和多聚羧酸型聚合分散剂及其混合物；
优选地所述水溶性非离子分散剂选自聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯高级醇醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯衍生物类、聚氧乙烯山梨聚糖单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单油酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇四油酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油和烷基链烷醇酰胺及其混合物；
优选地所述水溶性阳离子分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、醋酸椰油胺和醋酸硬脂胺及其混合物；和
优选地所述水溶性两性分散剂选自月桂基甜菜碱、硬脂基甜菜碱、氧化月桂基二甲胺和2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑鎓甜菜碱及其混合物。
7.一种抑制污染残留物的粘附和暴露金属化区域的腐蚀的用于半导体晶片切割的溶液，包含：
0.001重量％至30重量％的至少一种选自柠檬酸和草酸的酸；
至少一种选自0.001重量％至20重量％的碱和0.001重量％至10重量％的表面活性剂的化合物；
其余基本上为去离子水；
所述溶液的pH大于4且小于13；和
所述溶液用去离子水以1∶0至1∶10000重量比稀释；
其中，
所述碱选自氢氧化钾(KOH)和氢氧化四甲铵(TMAH)及其混合物；和
所述表面活性剂选自仲醇乙氧基化物和仲烷磺酸盐及其混合物。
8.一种晶片切割方法，具有焊盘的该晶片由锯切割，污染残留物由切割晶片产生，腐蚀可能在所有暴露的金属化区域上形成；该方法包括以下步骤：
在切割过程中使晶片接触溶液，所述溶液包含：
至少一种选自有机酸及其盐的第一化合物；
至少一种选自表面活性剂和碱的第二化合物；
其余基本上为去离子水；和
所述溶液的pH大于4。
9.根据权利要求8的方法，其中
所述至少一种第一化合物为0.001重量％至30重量％；
所述表面活性剂为0.001重量％至10重量％；
所述碱为0.001重量％至20重量％；
pH大于4且小于13；和
其中，所述溶液用去离子水以1∶0至1∶10000重量比稀释。
10.根据权利要求8或9的方法，其中
所述有机酸选自草酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、葡萄糖酸、戊二酸、抗坏血酸、甲酸、乙酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、氨基苯甲酸类如邻氨基苯甲酸、富马酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸及其混合物；
所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、硅氧烷表面活性剂、聚(烯化氧)表面活性剂、含氟表面活性剂、炔二醇表面活性剂、伯醇乙氧基化物、仲醇乙氧基化物、胺乙氧基化物、糖苷类、葡糖酰胺类、聚乙二醇类、聚(乙二醇-共-丙二醇)及其组合；优选地所述非离子表面活性剂选自辛基和壬基酚乙氧基化物、仲醇乙氧基化物、炔醇及其组合；和优选地所述阴离子表面活性剂选自直链烷基苯磺酸盐类(LAS)、仲烷基苯磺酸盐、脂肪醇硫酸盐(FAS)、仲烷磺酸盐类(SAS)、脂肪醇醚硫酸盐(FAES)及其组合；和
所述碱选自氢氧化钾(KOH)、碳酸胍、氨水、铵氢氧化物和季铵氢氧化物；优选地所述季铵氢氧化物选自氢氧化四甲铵(TMAH)、氢氧化四乙铵、氢氧化四丙铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化(2-羟乙基)三甲基铵、氢氧化(2-羟乙基)三乙基铵、氢氧化(2-羟乙基)三丙基铵和氢氧化(1-羟丙基)三甲基铵。
11.根据权利要求8-10中任一项的方法，其中，所述溶液包含
至少一种选自柠檬酸和草酸的酸；
至少一种选自氢氧化钾(KOH)和氢氧化四甲铵(TMAH)的碱；
至少一种选自仲醇乙氧基化物和仲烷磺酸盐的表面活性剂；
其余基本上为去离子水；和
所述溶液pH为大于4且小于13。
12.根据权利要求8-11中任一项的方法，其中，所述溶液还包含0.001重量％至10重量％选自以下的螯合剂：氨基苯甲酸类、乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(NHEDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙醇二甘氨酸酯、柠檬酸、葡萄糖酸、草酸、磷酸、酒石酸、甲基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、亚乙基二膦酸、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸、1-羟基亚丙基-1，1-二膦酸、乙基氨基二亚甲基膦酸、十二烷基氨基二亚甲基膦酸、次氮基三亚甲基膦酸、乙二胺二亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、1，2-丙二胺四亚甲基膦酸、铵盐、有机胺盐类、丙二酸、丁二酸、二巯基丁二酸、戊二酸、马来酸、苯二甲酸、富马酸、多聚羧酸类、丙烷-1，1，2，3-四羧酸、丁烷-1，2，3，4-四羧酸、苯均四酸、羟基羧酸、β-羟基丙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水杨酸、没食子酸、多酚类、连苯三酚、磷酸类、多磷酸、杂环化合物类、乙二醇、甘油和二酮类及其混合物，
优选地所述羟基羧酸类选自甘醇酸、β-羟基丙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水杨酸、没食子酸及其混合物；
优选地所述多酚选自邻苯二酚、连苯三酚，磷酸类如焦磷酸、多磷酸及其混合物；和
优选地所述杂环化合物选自8-羟基喹啉，二酮类如α-联吡啶乙酰丙酮及其混合物。
13.根据权利要求8-12中任一项的方法，其中所述溶液还包含0.001重量％至5重量％的选自以下的消泡剂：硅氧烷类、有机磷酸盐类、含有聚乙二醇和聚丙二醇共聚物的EO或PO基的消泡剂、醇类、白油类、植物油类、蜡、长链脂肪醇、脂肪酸皂类、酯类及其混合物；和
0.001重量％至5重量％选自以下的分散剂：水溶性阴离子分散剂、水溶性非离子分散剂、水溶性阳离子分散剂和水溶性两性分散剂及含有丙烯酸盐作为共聚合组分的聚合分散剂及其混合物，优选地所述水溶性阴离子分散剂选自十二烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基硫酸铵、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺和特别的多聚羧酸型聚合分散剂；优选地所述水溶性非离子分散剂选自聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯高级醇醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯衍生物类、聚氧乙烯山梨聚糖单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单油酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇四油酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油和烷基链烷醇酰胺及其混合物；
优选地所述水溶性阳离子分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、醋酸椰油胺和醋酸硬脂胺及其混合物；和优选地所述水溶性两性分散剂选自月桂基甜菜碱、硬脂基甜菜碱、氧化月桂基二甲胺和2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑鎓甜菜碱及其混合物。
14.根据权利要求8-13中任一项的方法，其中，所述溶液包含：
0.001重量％至30重量％的至少一种选自柠檬酸和草酸的酸；
至少一种选自0.001重量％至20重量％的碱和0.001重量％至10重量％的表面活性剂的化合物；
其余基本上为去离子水；
该溶液的pH大于4且小于13；和
该溶液用去离子水以1∶0至1∶10000重量比稀释；
其中，
所述碱选自氢氧化钾(KOH)和氢氧化四甲铵(TMAH)及其混合物；和
所述表面活性剂选自仲醇乙氧基化物和仲烷磺酸盐及其混合物。
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