TWI546418B - 晶圓切片方法及其使用的組合物 - Google Patents

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高坦 邦納吉
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Description

晶圓切片方法及其使用的組合物 相關申請案之相互參照
本案請求早期在2010年7月9日申請的美國臨時專利申請案序號第61/362,896號在35 U.S.C.§119保護之下的優先權，在此以引用的方式將其揭示內容全文併入本文以供參考。
本發明關於一種用於半導體晶圓切片的溶液。該溶液能在藉由鋸切進行晶圓切片的製程期間抑制污染殘餘物或粒子的黏附，並且減少或排除曝露的金屬化區域的腐蝕。
積體電路通常被形成於晶圓上。單一晶圓含有多數積體電路晶片或晶粒。體電路晶片或晶粒係透過鋸切該晶圓的切片製程獲得。
在該切片製程的期間，由鋸切該晶圓所產生的小污染殘餘物/粒子，通常為矽殘餘物，黏附於晶圓表面，累積於焊墊和挖溝槽的位置。其一旦與晶圓接觸就難以在其後的清潔製程中移除而且一旦包在深溝槽中幾乎不可能移除。此外，在該切片製程中，該等焊墊曝露出來造成腐蝕發生。腐蝕會損及該等焊墊，導致差的接合效能、差的可靠度或甚至裝置失常。該等污染粒子和腐蝕會於後續組裝作業例如引線接合時造成問題。
有一降低切片期間的腐蝕的方法涉及使用高純度去離子水(DIW)作為該切片刀片的冷卻劑。切割區和旋轉刀片通常於相當大量的去離子水流中泡洗。人們也可能想說該矽殘餘物能被淹沒該切割區的水冷卻劑洗掉。不幸的是，即使在明顯的淹沒之下，小的矽粒子也沒完全被洗掉。更糟的是，該水冷卻劑會導致靜電累積，造成矽殘餘物/粒子累積於該等焊墊上，也會造成腐蝕。
由於半導體技術迅速前進，所以晶圓尺寸得增大，同時晶粒尺寸得縮減。這延長切片耗費的時間，導致更多的挑戰。
因此本發明的目的在於提供切片溶液或用於半導體晶圓切片的溶液，及該溶液的使用方法，該溶液能有效抑制該等污染殘餘物/粒子黏附於所有曝露的表面積及所有曝露的表面積的腐蝕。
本發明之一具體實施例提供一種用於半導體晶圓切片的溶液，其抑制污染殘餘物的黏附及曝露的金屬化區域的腐蝕，該溶液包含：至少一選自由有機酸及其鹽所組成的群組之第一化合物；至少一選自由表面活性劑及鹼所組成的群組之第二化合物；剩餘部分實質上為去離子水；及該溶液具有高於4的pH。
本發明之另一具體實施例提供一種晶圓切片的方法，該晶圓和焊墊係藉由鋸片來切片，鋸切該晶圓會產生污染殘餘物，所有曝露的金屬化區域上均可能形成腐蝕；該方法包含下列步驟：在該切片期間使該晶圓與一溶液接觸，該溶液包含至少一選自由有機酸及其鹽所組成的群組之第一化合物；至少一選自由表面活性劑及鹼所組成的群組之第二化合物；剩餘部分實質上為去離子水；及該溶液具有高於4的pH。
更明確地說，該至少一第一化合物佔0.001重量%至30重量%；該表面活性劑佔0.001重量%至10重量%；及該鹼佔0.001重量%至20重量%；該pH係高於4而且低於13；其中該溶液以去離子水以1：0至1：10000的重量比進行稀釋。
該溶液可另外包含螯合劑、消泡劑或分散劑。
本發明之又另一具體實施例提供一種用於半導體晶圓切片的溶液，其抑制污染殘餘物的黏附及曝露的金屬化區域的腐蝕，該溶液包含：0.001重量%至30重量%的至少一選自由檸檬酸和草酸所組成的群組之酸；至少一選自由0.001重量%至20重量%的鹼及0.001重量%至10重量%的表面活性劑所組成的群組之化合物；剩餘部分實質上為去離子水；該溶液具有高於4而且低於13的pH；及該溶液以去離子水以1：0至1：10000的重量比進行稀釋；其中該鹼係選自由過氧化鉀(KOH)、氫氧化四甲基銨(TMAH)及其混合物所組成的群組；及該表面活性劑係選自由二級醇乙氧基化物及二級烷磺酸鹽所組成的群組。
導電度和電阻率
在該切片製程的期間靜電電荷會累積於該晶圓上。此電荷累積及/或其後的靜電放電(ESD)會損及該等晶圓上的靈敏元件。靜電荷也會使粒子吸引於該晶圓表面。因此重要的是驅散在該切片製程期間累積的任何靜電電荷。有一種用於驅散該靜電電荷的方法為使用具有低電阻率(高導電度)的切片流體。該導電流體提供在切片的期間驅散該電荷的途徑。為了提供該鋸片與該晶圓之間的潤滑作用通常使用去離子水作為切片流體。去離子水也扮作冷卻劑以防止該鋸片由於該鋸片與該晶圓之間的摩擦力造成的過熱。然而，去離子水具有高電阻率(典型約18百萬歐姆)所以其並非用於電荷驅散的良好導電流體。降低去離子水的電阻率之一常用方法為將CO2注入該去離子水。這個將降低該去離子水的電阻率所以該流體在驅散電荷時效果更好。本發明所揭示的切片溶液具有比甚至引入CO2的去離子水更低的電阻率。因此此切片溶液在驅散切片期間累積於該晶圓上的電荷時效果更好。
表面張力及低泡沫
在該切片製程的期間小污染殘餘物，通常為矽殘餘物，黏附於該晶圓表面並且累積於Al焊墊及溝槽區域。當該等Al焊墊被探測/測試功能性時這些矽粒子會造成多重問題。當另一金屬接合於該等Al焊墊時該等矽粒子也會造成引線接合期間的不良黏附。因此必須從該晶圓表面移除這些Si殘餘物。通常在該切片製程的期間使用切片溶液。該切片溶液係噴灑於該鋸片及該晶圓上的流體。該切片溶液之一功能在於從該晶圓表面移除該等Si殘餘物。為了改善該粒子移除，該切片溶液經常含有表面活性劑。這將降低該切片溶液的表面張力以致於使該晶圓的表面潤溼的較好。該表面較好的潤溼將會改善粒子移除。即使於高稀釋度下，本發明揭示的切片溶液具有比去離子水更低許多的表面張力。這意指該切片溶液將會有比去離子水更好的粒子移除能力。本發明揭示的切片溶液也具有比工業用切片溶液常用的幾種更低的表面張力。
儘管該切片溶液中的表面活性劑能降低該表面張力以提供較好的粒子移除，但是表面活性劑仍有一潛在問 題：發泡。許多表面活性劑會該切片溶液中產生泡沫。該泡沫會干擾該切片溶液移除粒子的能力。該泡沫本身會於該晶圓上乾燥並且留下其擁有的粒子。因此重要的是使該切片溶液中產生儘可能少的泡沫。在實際切片機械的試驗中，與競爭產物相比本發明揭示的切片溶液在使用該鋸片之時及晶圓表面產生少許泡沫。本發明揭示的切片溶液也產生比再循環槽中常用的工業用切片溶液更少的泡沫。
pH
在該切片製程的期間經常都曝露出Al焊墊。切片時經常使用切片溶液以供潤滑、冷卻、粒子移除，等等。去離子水非常常作為該切片溶液。使用去離子水的問題是其pH為約7而且於該pH時會發生Al腐蝕。把晶圓切片可能需要20至30分鐘的典型時間。在那個時間的期間該等Al焊墊將會被曝露於去離子水，那會造成Al腐蝕。用於防止Al在去離子水中腐蝕之一方法在於將CO2注入該去離子水。這會使該去離子水的pH降至約4至4.5。在此pH時Al腐蝕將會被降至最低。防止Al在切片期間腐蝕之另一方法在於使用降低該去離子水的pH的切片溶液。典型地以去離子水或蒸餾水以1：0至1：10000的重量比進行稀釋之用於切片的本發明揭示的切片溶液的pH為4至13。該稀釋比例是基於重量。去離子水和蒸餾水可相互交換使用。於此pH時該切片溶液將會使切片期間對於曝露的Al焊墊之Al腐蝕降至最低。在評估實際晶圓時就顯示出這樣 的結果。
氧化銅移除
當帶有曝露的銅表面(Cu焊墊或其他銅表面)的晶圓達達成該切片製程時，該銅表面的上面可能由於先前製程步驟而具有具有氧化和污染層。切片之後，該銅表面可能行經試驗/探測製程以檢查該零件的電氣功能性。在測試的期間探針頭向下觸及該銅表面。理想上該銅表面與該探針頭之間的接觸電阻應該儘可能低。然而，若該銅表面上面具有厚氧化層及/或污染層，該接觸電阻可能變高並且造成該探測試驗不合格，即使該零件可能是機能性零件亦同。為了防止這些“不合格”發生，可將該銅表面加以清潔以移除該氧化和污染層，所以當該探測頭觸及該銅表面時該銅表面已經儘可能為清潔。當金屬導線被接合於該銅表面時由於銅表面上的厚氧化及/或污染層所引起的問題也會發生於引線接合處。再者，若該銅表面具有厚氧化/污染層，該金屬導線可能無法確實黏附於該銅表面。因此清潔該銅表面的製程對於引線接合可能也有益處。本發明揭示的切片溶液能移除氧化銅並且使下方銅表面的蝕刻極少。因此若在切片的期間使用本發明揭示的切片溶液的話該銅表面可在該切片製程的期間清潔該銅表面本身。
因此，預期的切片溶液應該具有(a)較低的電阻率(高導電度)，其在切片的期間驅散該晶圓上累積的電荷時較好；(b)較低的表面張力，以獲得較好的粒子移除能力；(c)產生較少的泡沫；(d)在切片的期間能將曝露的Al焊墊上 之Al腐蝕降至最低的pH；及(e)移除氧化銅並且使下方銅表面的蝕刻極少的能力。該等調合物或切片溶液包含(a)有機酸或其鹽或混合物；及(b)表面活性劑或表面活性劑的混合物，其中該調合物的pH係等於或高於4。
有機酸能產生改善痕量金屬移除，移除有機殘餘物，pH調節或降低金屬腐蝕的功能。有機酸可選自廣大範圍的酸類，其包括但不限於：草酸、檸檬酸、順丁烯二酸、蘋果酸、丙二酸、葡萄糖醛酸、戊二酸、抗壞血酸、甲酸、醋酸、伸乙二胺四醋酸、二伸乙三胺五醋酸、胺基苯甲酸類例如鄰胺苯甲酸、反丁烯二酸、甘胺酸、胺基丙酸、胱胺酸等等。這些酸的鹽類也可使用。這酸酸類/鹽類的混合物也可使用。
該調合物或切片溶液可含有0.001至30重量%(以重量計)的有機酸類/鹽類。較佳的有機酸濃度介於0.01至5重量%。有機酸類和鹽類的組合也可用以將該溶液緩衝達於所欲的量。
此調合物中使用表面活性劑以改善切片期間的表面(刀片和該晶圓表面)潤溼。這將協助改善潤滑性質，協助延長刀片壽命及縮減切口損失。表面活性劑也能從該表面移除粒子及殘餘物，而不會再沉積於該等表面上。
該表面活性劑的選擇可取決於多個不同標準，其包括：潤溼性質、發泡性質、清潔力、可洗淨性，等等。本案非常想要有於低濃度時具有非常低表面張力而且具有低發泡性質的表面活性劑。表面活性劑的組合也可使用，其中使用一表面活性劑以使較不可溶的疏水性表面活性劑分子溶解。任意溶劑分解性表面活性劑(solvosurfactant)分子可用以提高難以溶解的表面活性劑，例如炔二醇表面活性劑，之溶解度。
多種不同類型的表面活性劑，例如陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性表面活性劑或其組合均可使用。
表面活性劑的實例包括但不限於：聚矽氧表面活性劑、聚(環氧烷)表面活性劑及氟化學表面活性劑。適用於此製程組合物的非離子型表面活性劑包括，但不限於：炔醇型表面活性劑，例如Surfynol S-61；乙氧基化辛基和壬基酚類，例如：TRITON X-114、X-102、X-100、X-45及X-15；及醇乙氧基化物，例如：BRIJ 56(C16H33(OCH2CH2)10OH)(ICI)、BRIJ 58(C16H33(OCH2CH2)20OH)(ICI)及二級醇乙氧基化物，例如Tergitol 15-S-7。陰離子型表面活性劑可包括線性烷基苯磺酸鹽類(LAS)、二級烷基苯磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽類(FAS)、二級烷磺酸鹽類(SAS)，例如Hostapur SAS；及在某些案例中也可為脂肪醇醚硫酸鹽類(FAES)。
還有其他示範性表面活性劑包括：炔二醇型表面活性劑(例如Dynol 604)、一級醇乙氧基化物、苯基乙氧基化物、胺乙氧基化物、葡萄糖苷類、葡萄糖醯胺類、聚乙二醇類、聚(乙二醇-共聚合-丙二醇)；或其他下列參考資料所提供的表面活性劑：McCutcheon’s Emulsifiers and Detergents，2000年北美版，由紐約州，洛克谷的Manufacturers Confectioners出版公司出版。
該調合物或切片溶液可含有具有介於0.001至10重量%或較佳0.01至5重量%的濃度之表面活性劑。關於本案的較佳表面活性劑為二級醇乙氧基化物，具體實例為Dow Chemicals的Tergitol 15-S-7；二級烷磺酸鹽類(SAS)，例如Hostapur SAS；炔醇，例如Surfynol S-61；及乙氧基化辛基和壬基酚類，例如TRITON X系列。
該調合物或切片溶液可另外包含鹼以將該調合物的pH進一步控制於想要的位準(等於或大於4)。該清潔溶液的pH可介於高於4而且低於13。
該鹼可選自廣大範圍的化學藥品，其包括但不限於：氫氧化鉀(KOH)、碳酸胍、氨水、氫氧化銨類及氫氧化季銨類。該等有機鹼類可單獨或相互合併使用。
季銨鹽類的具體實例包括：氫氧化四甲基銨(TMAH)、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化三甲基乙基銨、氫氧化(2-羥乙基)三甲基銨、氫氧化(2-羥乙基)三乙基銨、氫氧化(2-羥乙基)三丙基銨及氫氧化(1-羥丙基)三甲基銨。
該調合物或切片溶液可含有具有介於0.001至20重量%的濃度的鹼類。
該調合物或切片溶液可含有螯合劑。該等螯合劑可選自，但不限於胺基苯甲酸類例如鄰胺苯甲酸；伸乙二胺四醋酸(EDTA)、N-羥乙基伸乙二胺三醋酸(NHEDTA)、氮基三醋酸(NTA)、二伸乙三胺五醋酸(DPTA)、乙醇二甘胺酸、檸檬酸、葡萄糖醛酸、草酸、磷酸、酒石酸、甲基二膦酸、胺基叁亞甲基膦酸、亞乙基-二膦酸、1-羥亞乙基-1,1-二膦酸、1-羥丙基亞丙基-1,1-二膦酸、乙基胺基雙亞甲基膦酸、十二基胺基雙亞甲基膦酸、氮基叁亞甲基膦酸、伸乙二胺雙亞甲基膦酸、伸乙二胺肆亞甲基膦酸、己二胺肆亞甲基膦酸、二伸乙三胺五亞甲基膦酸和1,2-丙二胺四亞甲基膦酸或銨鹽類、有機胺鹽類、丙二酸、丁二酸、二巰基丁二酸、戊二酸、順丁烯二酸、苯二甲酸、反丁烯二酸、聚羧酸類例如三胺甲萘酸(tricarbaryl acid)、丙烷-1,1,2,3-四羧酸、丁烷-1,2,3,4-四羧酸、苯均四酸、羥基羧酸類例如甘醇酸、β-羥基丙酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水楊酸、沒食子酸、多酚類例如兒茶酚、焦性沒食子酸、磷酸類例如焦磷酸、多磷酸、雜環族化合物例如8-羥基喹啉、乙二醇、丙三醇及二酮類例如a-二吡啶基乙醯基丙酮。
該調合物或切片溶液可含有具有介於0.001重量%至10重量%的濃度之螯合劑。
該調合物或切片溶液可含有消泡劑。該等消泡劑可選自，但不限於聚矽氧烷類、有機磷酸酯類、含聚乙二醇和聚丙二醇共聚物之以EO/PO為底的消泡劑、醇類、白油類或蔬菜油類，而且該石蠟類為長鏈脂肪醇、脂肪酸皂類或酯類。
該等調合物可含有具有介於0.001重量%至5重量%的濃度之消泡劑。
該調合物或切片溶液可含有分散劑。該等分散劑可選自，但不限於陰離子型分散劑、非離子型分散劑、水溶性陽離子型分散劑及兩性分散劑；及含丙烯酸鹽作為共聚合組分的聚合性分散劑。
該水溶性陰離子型分散劑的實例包括三乙醇胺月桂基硫酸鹽、月桂基硫酸銨、聚氧乙烯烷基醚三乙醇胺硫酸鹽，而且尤其是聚羧酸型聚合性分散劑。該水溶性非離子型分散劑的實例包括聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油烯醚、聚氧乙烯高級醇醚、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、聚氧乙烯去水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單油酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇四油酸酯、聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇單油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油及烷基烷醇醯胺。該等水溶性陽離子型分散劑的實例包括聚乙烯基吡咯烷酮、椰油胺醋酸鹽及硬脂胺醋酸鹽。該等水溶性兩性分散劑的實例包括月桂基甜菜鹼、硬脂基甜菜鹼、氧化月桂基二甲基胺及2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑鎓甜菜鹼。
該等調合物可含有具有介於0.001重量%至5重量%的濃度之分散劑。
在切片應用中，為求便利該調合物可接著於製程機具處以去離子水或蒸餾水以1：0至1：10000的重量比稀釋至任何稀釋度。去離子水和蒸餾水可相互交換使用。將該混合物泵抽至切片機械中，該切片機械將晶圓切成個別晶粒。該切片機械具有將該混合物噴灑於該晶圓表面上的噴灑噴嘴。於室溫(典型為約25℃)下計量分配該混合物。該混合物接著排出該晶圓表面並且流下排水管或經過過濾器再循環並且再噴灑回該晶圓表面上。圖1中顯示該組合的簡單示意圖。
圖1藉由本發明運用的鋸切顯示典型用於晶圓切片的設備。使用帶有於60000 RPM下的鑽石頭，及於約30分鐘/晶圓下切片的試驗鋸片工序x/y之NANOACE Saw機具，該饋料速率為約5mm/s。於約0.22公升/分鐘的流速下從噴嘴注入稀釋的切片溶液。於晶圓表面上的去離子水和切片溶液的溫度為室溫(20℃至30℃)。在鋸切的期間連續注入切片溶液。
在鋸切之後以海綿及去離子水洗滌晶圓。該等晶圓接著利用去離子水沖洗並且利用自轉沖洗模組的乾淨乾燥空氣(CDA)旋乾。
該晶圓可在切割之前以清潔溶液加以清潔(預處理)。該清潔溶液之一實例包含N,N-二甲基乙醯胺(DMAC)、醋酸銨、醋酸(冰)、氟化氨(NH4F)而且剩餘部分實質上為去離子水。
工作實施例
第I組
製作一切片溶液38A，其包含水(95.28重量%)、檸檬酸(2重量%)、氫氧化鉀(KOH)(0.72重量%)及Tergitol 15-S-7(2重量%)。
依類似於該切片溶液38A的方式製作一切片溶液38B，其包含水(>90重量%)、Hostapur SAS(1重量%)、Dynol 604(0.5重量%)、檸檬酸類(2重量%)及氫氧化鉀(KOH)(<7.5重量%)以將pH調節至6。
依類似於該切片溶液38A的方式製作一切片溶液38C，其包含水(>90重量%)、Triton X-100(2重量%)、檸檬酸(2重量%)及氫氧化鉀(KOH)(<6重量%)以將pH調節至6。
依類似於該切片溶液38A的方式製作一切片溶液38D，其包含水(>90重量%)、伸乙二胺四醋酸(2重量%)、Tergitol 15-S-7(2重量%)及氫氧化四乙基銨(<6重量%)以將pH調節至6。
依類似於該切片溶液38A的方式製作一切片溶液38E，其包含水(>90重量%)、甘胺酸(2重量%)及Tergitol 15-S-7(2重量%)。
為求便利上述調合物或該等切片溶液可接著於製程機具處以去離子水或蒸餾水稀釋成以重量計1：0至1：10000的任何稀釋度。
依下列方式製備一切片溶液58A，其包含於去離子水中的2.0重量%檸檬酸：對1公升HDPE聚合物瓶子添加69.0 gm的29重量%檸檬酸溶液。將18.7 gm的10.04重量% Hostapur SAS表面活性劑溶液加至該瓶子。將總共908.9 gm的去離子水加至該瓶子。為了pH調節添加3.4 gm的48重量% KOH溶液而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。測量該切片溶液的pH為2.66。該切片溶液接著以去離子水稀釋成1：1000。表I中顯示該切片溶液58A未被稀釋及稀釋後的pH、導電度、電阻率及表面張力。
依下列方式製備一切片溶液58B，其包含於去離子水中的2.0重量%草酸及0.5重量%檸檬酸：對1公升HDPE聚合物瓶子添加243.3 gm之水中含有8.2重量%草酸的水溶液。對該1公升HDPE聚合物瓶子添加17.2 gm的29重量%檸檬酸溶液。將18.7 gm的10.04重量% Hostapur SAS溶液加至該瓶子。將總共694.0 gm的去離子水加至該瓶子。為了pH調節添加26.8 gm的48重量% KOH溶液而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。測量該切片溶液的pH為2.54。該切片溶液接著以去離子水稀釋成1：1000。表I中顯示該切片溶液58B未被稀釋及稀釋後的pH、導電度、電阻率及表面張力。
依下列方式製備一切片溶液58C，其包含於去離子水中的2.0重量%檸檬酸：對1公升HDPE聚合物瓶子添加69.0 gm的29重量%檸檬酸溶液。將10.0 gm的純Tergitol 15-S-7表面活性劑加至該瓶子。將總共918.0 gm的去離子水加至該瓶子。為了pH調節添加3.0 gm的48重量% KOH溶液而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。測量該切片溶液的pH為2.52。該切片溶液接著以去離子水稀釋成1：1000。表I中顯示該切片溶液58C未被稀釋及稀釋後的pH、導電度、電阻率及表面張力。
依58C的方式製作一切片溶液59C，其包含2重量%檸檬酸、0.72重量% KOH、1重量% Tergitol 15-S-7及96.86重量%水。該切片溶液接著以去離子水稀釋成1：1000。表I中顯示該切片溶液59C未被稀釋及稀釋後的pH、導電度、電阻率及表面張力。
依58C的方式製作一切片溶液60C，其包含2重量%檸檬酸、1.04重量% KOH、1重量% Tergitol 15-S-7及95.96重量%水，但是將pH調節至4.65。該切片溶液接著以去離子水稀釋成1：1000。表I中顯示該切片溶液60C未被稀釋及稀釋後的pH、導電度、電阻率及表面張力。
表I中顯示該等切片溶液未被稀釋及以去離子水稀釋成多種不同比例後的pH、導電度(μS/cm)、電阻率(MO-cm)及表面張力(dynes/cm)。表I中也顯示該去離子水作為參考資料。
表I顯示用於切片之典型稀釋度下的切片溶液的pH為4至6.5。於此pH下時該等切片溶液將會將切片期間對於曝露的Al焊墊的Al腐蝕降至最低。
如前所述，在本發明中用於驅散該靜電電荷的方法使用具有低電阻率(高導電度)的切片溶液。該導電性切片溶液提供在切片期間該電荷驅散的途徑。因為切片溶液38A具有低電阻率及高導電度，因此其在切片的期間驅散累積於該晶圓上的電荷時表現的比較好。
再者，在該切片製程的期間，帶有較低表面張力的切片溶液能將該晶圓的表面潤溼的比較好。該表面的較佳潤溼將會改善粒子移除。
表I中顯示大部分切片溶液以去離子水稀釋成多種不同比例後的表面張力。與於20℃下為73 dynes/cm的去離子水做比較，表I中的數據指示大部分切片溶液具有比去離子水更好的粒子移除能力。
第II組
下列實驗使用帶有攪拌棒的燒杯進行以模擬該切片製程。
將切片溶液38A、58A、58B、58C、59C及60C從1：50稀釋成1：1000並且測試CuOx移除。將該等實驗分兩組進行。第一組為切片溶液38A，第二組為剩餘的切片溶液。表II中顯示所有試驗數據。
切片溶液38A
此實驗中測試的晶圓為帶Cu/熱氧化物/Si的空白晶圓。將該晶圓沉浸於該燒杯設定為持續20分鐘。
依下列方式進行該等氧化銅移除試驗。利用磁攪拌棒攪拌切片溶液38A的燒杯。用塑膠鑷子夾住一塊銅晶圓並且沉浸於該切片溶液38A中。使該切片溶液38A的溫度保持於25℃。浸在切片溶液38A中20分鐘之後，從切片溶液38A移除該銅晶圓片段並且以去離子水沖洗30秒。接著藉著以N2吹掉該去離子水使該銅晶圓片乾燥。
進行橢圓儀試驗以利用橢圓儀上的模型測量氧化銅厚度。表II中顯示著數據。氧化銅的初始厚度為約175。
在該等試驗中，在沉浸於切片溶液38A中前後測量各自晶圓的氧化銅厚度。
未被稀釋的切片溶液38A的蝕刻速率可能無法測到，因為該氧化銅已經完全被移除。不知道該氧化銅是在前5分鐘內被移除掉或是總共花了20分鐘才將其移除掉。該濃切片溶液38A最起碼的氧化銅蝕刻速率為至少175/20 min=8.75 /min，但是該該蝕刻速率比這個還高非常有可能。
該去離子水單獨或與該清潔溶液一起用於預處理並無法有效防止該表面氧化及該等矽殘餘物/粒子黏附於該銅晶圓表面。但是在藉由鋸切進行晶圓切片的期間使用該切片溶液38A，能抑制氧化物層形成，防止該等矽殘餘物/粒子黏附於該銅晶圓表面，並且能移除氧化銅同時帶給下方的銅表面最少的蝕刻，如表II所示。因此若是在切片期間使用切片溶液38A的話該銅表面本身可在在該切片製程的期間獲得清潔。
將晶圓切片可能需要20至30分鐘的典型時間。在那段時間的期間該等Al焊墊將會曝露出來，那會造成Al腐蝕。
藉由測量該切片溶液的電流密度，可判定切片溶液是否造成Al腐蝕。若該電流密度接近0，則預期沒有電流腐蝕。
圖2中顯示切片溶液38A相對於自來水(類似於被來自該切片製程的粒子污染的去離子水)的電流密度。使Al和Cu膜結合並且沉浸於各自切片溶液並且測量其電流密度。使Al和Cu結合在一起，因為該等Al焊墊係由Al(0.5%Cu)的合金組成。該切片溶液38A的電流密度接近0並且比自來水的電流密度小許多。這指示切片溶液38A將不會造成該切片製程期間的電流腐蝕。這個很重要因為該Al表面應該在切片之後儘可能不腐蝕以便能達到更好的引線接合製程。
當切片刀片切過晶圓或其他基材時用以界定該刀片經過的途徑的單字就叫做切口。理論上，該切口應該與該刀片的寬度相同。但是若該刀片沒有適度冷卻及潤滑，並且沒有從該刀片途徑移除粒子，則該切口會變得比該刀片寬度更寬。這並非吾人所欲因為會實際切到不得切到的晶圓或基材區域。因此，良好品質的切片製程將具有儘可能小的切口寬度(儘可能接近該刀片寬度)。
圖3(a)至圖3(c)中的數據顯示在所有3類型的測試基材，球格陣列(BGA)、陶瓷及矽晶圓，上該切片溶液38A均具有比切片溶液常用的去離子水更小的平均切口寬度。於BGA和陶瓷基材上該切片溶液38A具有比常用的工業用切片溶液更小的平均切口寬度。
當切片刀片切過晶圓或其他基材時沿著該切口會有碎屑和毛邊。碎屑是在該切片製程期間折斷的基材小碎片。毛邊典型在切過金屬時發生---毛邊是該金屬沒利落切割而且沿著該切口弄得模糊不清之處。此二者(碎屑/毛邊)均非吾人所欲。良好的切片製程沿著該切口有非常少的碎屑和毛邊---該切口的邊緣應該要平滑。另外，該等碎屑和毛邊的平均尺寸越小越好。
圖4(a)至圖4(c)中的數據指示於所有3類型的測試基材(BGA、陶瓷及矽晶圓)上該切片溶液38A具有比切片溶液常用的去離子水更小的平均碎屑/毛邊尺寸。於BGA和陶瓷基材上該切片溶液38A具有比常用的工業用切片溶液更小的平均碎屑/毛邊尺寸。
切片溶液58A、58B、58C、59C及60C
關於切片溶液58A、58B、58C、59C及60C，該等氧化銅蝕刻速率係高的。從可應用的1、3、5、10及30分鐘間隔測到的厚度之線性回歸決定氧化銅蝕刻速率，表II中將此表示為“a”。
第III組
A.未被稀釋的切片溶液
實施例3
帶有338.24 ohms-/Sq的電阻率之氮化鈦(TiN)基材上Al(0.5% Cu)金屬係SVMI獲得並且名義上具有8000厚度的Al。在儲存的期間該Al基材會長出150的氧化物層。在蝕刻速率測定之前該Al基材因此藉由將2”x2”的Al塊浸於25℃下之42.5重量% H3PO4在去離子水中的水溶液中2分鐘進行預處理。等沉澱2分鐘之後，以去離子水水洗該Al塊3分鐘，以N2槍乾燥30秒，然後測量該Al膜厚度。依此方式處理過的Al塊立即用於蝕刻速率測量。
實施例4
依下列方式製備去離子水中含2.0重量%草酸的切片溶液：對1公升HDPE聚合物瓶子添加224.2 gm的含8.92重量%草酸的水溶液。接著將另外775.8 gm的去離子水加至該瓶子而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。將該切片溶液命名為48A並且測得該溶液pH為1.04。
提供切片溶液48A以供使用預處理過的Al塊及使用熱氧化物(TOx)基材上1000 Ni於25℃下進行蝕刻速率測量。該Ni基材具有2035.64 ohm-/Sq的電阻率。將各自2”x2”的Al塊或Ni基材浸於500 ml燒杯中的330 ml 48A切片溶液中並且於300 rpm的攪拌板上攪拌該溶液。記錄溫度。利用ResMap四點探針在時間0、20、40、60及90分鐘之後做三次厚度測量，以為單位。然後將該膜厚度對比於時間數據回歸。分開測定Al和Ni的蝕刻速率分別為0.6 /min和3.3 /min。
實施例5至9
其他切片溶液50B、50E、49A、55A及55B係如同48A的方式製備，但是分別變化實施例5至9中的草酸濃度及/或最終pH。將蝕刻速率結果彙總於表III中。與pH對比Al及Ni金屬二者的蝕刻速率經歷最大值。
實施例10
依下列方式製備去離子水中含2.0重量%檸檬酸的切片溶液：對1公升HDPE聚合物瓶子添加6.9 gm的含29重量%檸檬酸的水溶液。接著將另外993.1 gm的去離子水加至該瓶子而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。將該切片溶液命名為48B並且測得該溶液pH為1.93。
提供切片溶液48B以供如實施例4中使用預處理過的Al塊及TOx基材上1000 Ni進行蝕刻速率測量。然後將該膜厚度對比於時間數據回歸。分開測定Al和Ni的蝕刻速率對於二基材而言均為<1 /min。ResMap四點探針能測量>20 的膜厚度的變化，所以<1 /min的蝕刻速率表示歷經30至90分鐘試驗具有不足的蝕刻。
實施例11至13
其他切片溶液49B、55E及55F係如同48B的方式製備，但是分別變化實施例11至13中的檸檬酸濃度及/或最終pH。將TMAH的量和最終蝕刻速率結果彙總於表IV中。關於所有達於5.3的pH，Al及Ni金屬的蝕刻速率均為<1 /min。
實施例14
依下列方式製備去離子水中含2.0重量%反丁烯二酸的切片溶液：對1公升HDPE聚合物瓶子添加2.0 gm的反丁烯二酸固體。接著將另外998.0 gm的去離子水加至該瓶子而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。有未定量的反丁烯二酸晶體沒有被溶解。收集上澄液並且將該切片溶液命名為48C。測得該溶液pH為2.13。
提供切片溶液48C以供如實施例4中使用預處理過的Al塊及TOx基材上1000 Ni進行蝕刻速率測量。然後將該膜厚度對比於時間數據回歸。分開測定Al和Ni的蝕刻速率對於二基材而言均為<1 /min。
實施例15至17
其他切片溶液49C、55G及55H係如同48C的方式製備，但是分別變化實施例15至17中的反丁烯二酸濃度及/或最終pH。將TMAH的量和最終蝕刻速率結果彙總於表V中。關於所有達於5.1的pH，Al及Ni金屬的蝕刻速率均為<1 /min。
實施例14
依下列方式製備去離子水中含2.0重量%草酸及2.0重量%反丁烯二酸的切片溶液：對1公升HDPE聚合物瓶子添加224.4 gm之含8.92重量%草酸的水溶液。對該1公升HDPE聚合物瓶子添加2.0 gm的反丁烯二酸固體。將總量679.4 gm的去離子水加至該瓶子。為了pH調節，添加94.2 gm的25重量% TMAH溶液而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。將該切片溶液命名為53B並且測得該溶液pH為3.44。分開測定Al和Ni的蝕刻速率分別為0.6 /min及1.4 /min。表VI也顯示比較例7的結果並且將0.2重量%反丁烯二酸加至於pH=3.3至3.5的2.0重量%草酸溶液將使該Ni金屬蝕刻速率降低多於1個數量級。
實施例19至20
其他切片溶液53E及53F係如同53B的方式製備，但是變化反丁烯二酸濃度及/或最終pH。為了pH調節，使用25重量% TMAH混合物。將反丁烯二酸和TMAH的量以及最終蝕刻速率結果彙總於表VI中。Al的蝕刻速率基本上沒有變化。如實施例20和21所見到的Ni金屬蝕刻速率也被降低了許多，然而，該Ni蝕刻速率卻隨著反丁烯二酸增加而提高。
實施例21
依下列方式製備去離子水中含2.0重量%草酸及0.5重量%檸檬酸的切片溶液：對1公升HDPE聚合物瓶子添加243.92 gm之含8.92重量%草酸的水溶液。對該1公升HDPE聚合物瓶子添加17.24 gm的29重量%檸檬酸溶液。將總量625.92 gm的去離子水加至該瓶子。為了pH調節，添加112.92 gm的25重量% TMAH溶液而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。將該切片溶液命名為56H並且測得該溶液pH為3.48。分開測定Al和Ni的蝕刻速率分別為0.6 /min及0.5 /min。此結果係彙總於表VI中並且舉例說明將0.5重量%檸檬酸加至於pH=3.3至3.5的2.0重量%草酸溶液使該Ni金屬蝕刻速率降低多於1個數量級。
實施例22
對於二金屬分開測定切片溶液58A對Al和Ni的蝕刻速率為<1 /min。此結果舉例說明KOH可用以取代TMAH而且與實施例10至13發現到的結果一致。
實施例23
對於二金屬分開測定切片溶液58B對Al和Ni的蝕刻速率為<1 /min。關於pH調節過的草酸溶液，當與表III的數據比較時，結果再度顯示Ni蝕刻速率降低非常多。此結果另外舉例說明KOH可用以取代混合的草酸和檸檬酸切片溶液中的TMAH，而且與實施例22於3.48的pH下發現到的結果一致。
實施例24
對於二金屬分開測定切片溶液58C對Al和Ni的蝕刻速率為<1 /min。此結果舉例說明Tergitol表面活性劑可用於取代實施例22中的Hostapur SAS表面活性劑而不會明顯改變蝕刻速率。
實施例25
依下列方式製備去離子水中含2.0重量%草酸及0.5重量%檸檬酸的切片溶液：對1公升HDPE聚合物瓶子添加243.3 gm之含8.2重量%草酸的水溶液。對該1公升HDPE聚合物瓶子添加17.2 gm的29重量%檸檬酸溶液。將10.0 gm的純Tergitol 15-S-7表面活性劑加於該瓶子。將總量703.6 gm的去離子水加於該瓶子。為了pH調節，添加25.9 gm的48重量% KOH溶液而得到1000.0 gm的最終重量。將該瓶子加蓋並且搖晃。將該切片溶液命名為58E並且測得該溶液pH為2.42。對於二金屬分開測定Al和Ni的蝕刻速率分別為0.6 min及0.5 /min。此結果舉例說明可用於取代實施例23中的HOSTAPUR SAS表面活性劑而不會明顯改變蝕刻速率。
實施例26至31
製作一系統其他切片溶液而且變化組成及pH。切片溶液59A及60A如同第I組中的58A包含檸檬酸及HOSTAPUR SAS；切片溶液59B及60B如同第I組中的58B包含草酸加檸檬酸及HOSTAPUR SAS；而且切片溶液59D及60D包含草酸加檸檬酸及實施例25中的Tergitol 15-S-7。
名為59A、59B及59D的切片溶液系列均以KOH將pH調節至pH=3.9至4.2的範圍。當以去離子水稀釋為1：1000時這些59-系列切片溶液如同第I組中的59C得到大約4.5的使用點pH。類似地，名為60A、60B及60D的切片溶液系列均以KOH將pH調節至pH=4.5至4.7的範圍。當以去離子水稀釋為1：1000時這些60-系列切片溶液如同第I組中的60C得到大約5.0的使用點pH。將實施例26至31的切片溶液酸性組分、表面活性劑組成及未被稀釋的純草酸和檸檬酸切片溶液的pH彙總於表VII中。
f.為48重量%水溶液。
稀釋過的切片溶液
實施例32
將1.0 gm的切片溶液58A加於1公升HDPE聚合物瓶子。將另外1000 gm的去離子水加於該瓶子。將該瓶子加蓋並且搖晃。測量所得到的1：1000稀釋度的pH為4.09。將該試樣提供用於Al、Ni及Cu金屬基材及Cu基材上CuOx的蝕刻速率測定。將該等蝕刻速率結果顯示於表VIII中。
實施例33至43
利用類似的1：1000稀釋度稀釋其他切片溶液。表VIII的實施例33至43中顯示這些稀釋物。測量該等稀釋溶液各自的pH值，並且完成該等試樣各自於25℃下對於Al、Ni及Cu金屬以及氧化銅基材上氧化銅(CuOx)的蝕刻速率測定。將結果呈現於表VIII中。
比較例44
此於，測試58E、59D及60D的1：1000稀釋度試樣於45℃及65℃下的Al及Ni蝕刻速率。將蝕刻速率結果顯示於底下表IX中並且以分別的切片溶液與已經呈現於以上表6中者作比較。因為這3切片溶液均含有草酸及檸檬酸，以及Tergitol表面活性劑，所以蝕刻速率的差異基本上係起因於pH及溫差。該等結果顯示約5.0的較高pH為於提高溫度下保持低Ni蝕刻速率的關鍵。
比較例45
將切片溶液60B、60C及60DH的試樣製備成1加侖的量。該60DH試樣含有一半濃度的60D切片溶液。因此將其稀釋成1：500以達成與其他稀釋成1：1000的切片溶液的並列比較。在線上試驗中利用DNS晶圓切片鋸作業於1：1000的等效稀釋度下測試該等切片溶液。該等切片試驗預定測定切片刀片在刀片尖端有任何破損之前可使用的壽命或時間長度。切片刀片係來自於DISCO並且標記為“disco *NBC-ZH 2050 * 27HEDF”。其包含帶有Ni尖端的鋁金屬轂。該Ni尖端含有嵌入的鑽石。依下列相同的切片條件測試所有切片溶液：刀片RPM：30000；刀片進刀速率：5mm/sec；切入該矽晶圓的深度：50%。此外，在蝕刻速率試驗中使用各自切片溶液的一小部分供Ni和Cu金屬及銅基材上CuOx用。
將刀片壽命的結果顯示於底下表X中。該等結果指示該3切片溶液於約5.0的pH下得到大約相同的刀片壽命。該60C切片溶液另外具有受益的較高CuOx蝕刻速率。帶有高CuOx蝕刻速率及低Cu金屬蝕刻速率的切片溶液能確保良好的清潔度而不會損傷Cu焊墊。
比較例46
關於切片溶液58B、59C及60C將結果呈現於表XI中，而且經過1：1000稀釋之後的pH值為約4、4.5及5。數據顯示刀片壽命隨著pH提高增長相當多。根據這些刀片壽命結果，預期表IV及V中的切片溶液48A及48B具有短的刀片壽命。然而，先前表VIII中呈現的結果也顯示，該CuOx蝕刻速率也隨pH提高而降低。約5.0的pH似乎是最佳提供低Ni蝕刻速率的值，有關Cu焊墊的清潔其導致長刀片壽命及中等CuOx蝕刻速率。
比較例47
切片溶液含有更多組分。將表XII中的組合物調配成約4.0的pH。62A含有2重量%草酸，而62B含有2.0重量%草酸和0.5重量%檸檬酸。對照組切片溶液62A和62B不含其他組分(添加物)而且使用KOH將pH調節至約4.0。添加物以典型0.5重量%濃度存在，然而，戊二酸及丁二酸佔0.34重量%及0.31重量%，約與0.5重量%檸檬酸等莫耳。該等切片溶液無一含有HOSTAPUR SAS或Tergitol表面活性劑。結果顯示在這些含添加物之未被稀釋的切片溶液可能造成於25℃下的Ni金屬蝕刻速率降低。在這些添加物當中，鄰胺苯甲酸似乎能最有效降低Ni蝕刻速率。
上面列舉本發明的具體實施例，其包括工作實施例，為許多可由本發明完成的具體實施例的示範。預期有許多其他此製程的組態均可利用，而且該製程中所用的材料可選自具體揭示者以外的許多材料。
圖1為藉由鋸切進行晶圓切片的典型設備的示意圖。
圖2(a)及(b)顯示切片溶液38A對比於自來水的電流 密度。
圖3(a)顯示切片溶液38A對比於蒸餾子水在球格陣列(BGA)上的平均切口尺寸(mm)。
圖3(b)顯示切片溶液38A對比於蒸餾水在陶瓷上的平均切口尺寸(mm)。
圖3(c)顯示切片溶液38A對比於蒸餾水在矽晶圓上的平均切口尺寸(mm)。
圖4(a)顯示切片溶液38A對比於蒸餾水在球格陣列(BGA)上的平均碎屑及毛邊尺寸。
圖4(b)顯示切片溶液38A對比於蒸餾水在陶瓷上的平均碎屑及毛邊尺寸。
圖4(c)顯示切片溶液38A對比於蒸餾水在矽晶圓上的平均碎屑及毛邊尺寸。

Claims (19)

  1. 一種使用一溶液於半導體晶圓切片的用途，該溶液抑制該切片時污染殘餘物的黏附及曝露的金屬化區域的腐蝕，該溶液包含：至少一選自由有機酸及其鹽所組成的群組之第一化合物；至少一選自由表面活性劑及鹼所組成的群組之第二化合物；剩餘部分為去離子水；及該溶液具有高於4的pH；其中該有機酸係選自由草酸、檸檬酸、順丁烯二酸、蘋果酸、丙二酸、葡萄糖醛酸、戊二酸、抗壞血酸、甲酸、醋酸、伸乙二胺四醋酸、二伸乙三胺五醋酸、胺基苯甲酸類、反丁烯二酸、甘胺酸、胺基丙酸、胱胺酸及其混合物所組成的群組；該表面活性劑係選自由聚矽氧表面活性劑、聚(環氧烷)表面活性劑、氟化學表面活性劑、炔二醇表面活性劑、一級醇乙氧基化物、二級醇乙氧基化物、胺乙氧基化物、葡萄糖苷類、葡萄糖醯胺類、線性烷基苯磺酸鹽類(LAS)、二級烷基苯磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽類(FAS)、二級烷磺酸鹽類(SAS)、脂肪醇醚硫酸鹽類(FAES)及其組合所組成的群組；及 該鹼係氫氧化鉀(KOH)。
  2. 如申請專利範圍第1項之用途，其中該至少一第一化合物佔0.001重量%至30重量%；該表面活性劑佔0.001重量%至10重量%；該鹼佔0.001重量%至20重量%；該pH係高於4而且低於13；及其中該溶液以去離子水以1：0至1：10000的重量比進行稀釋。
  3. 如申請專利範圍第1項之用途，其該聚(環氧烷)表面活性劑包含聚乙二醇或聚(乙二醇-共聚合-丙二醇)。
  4. 如申請專利範圍第1項之用途，其中該溶液包含至少一選自由檸檬酸、鄰胺苯甲酸、反丁烯二酸和草酸所組成的群組之該有機酸；至少一選自由二級醇乙氧基化物和二級烷磺酸鹽類所組成的群組之該表面活性劑；及剩餘部分實質上為去離子水。
  5. 如申請專利範圍第1項之用途，其中該溶液另外包含0.001重量%至10重量%的選自由下列各項所組成的群組之螯合劑：胺基苯甲酸類；伸乙二胺四醋酸(EDTA)、N-羥乙基伸乙二胺三醋酸(NHEDTA)、氮基三醋酸 (nitrilotriacetic acid)(NTA)、二伸乙三胺五醋酸(DPTA)、乙醇二甘胺酸、檸檬酸、葡萄糖醛酸、草酸、磷酸、酒石酸、甲基二膦酸、胺基叁亞甲基膦酸、亞乙基-二膦酸、1-羥亞乙基-1,1-二膦酸、1-羥丙基亞丙基-1,1-二膦酸、乙基胺基雙亞甲基膦酸、十二基胺基雙亞甲基膦酸、氮基叁亞甲基膦酸、伸乙二胺雙亞甲基膦酸、伸乙二胺肆亞甲基膦酸、己二胺肆亞甲基膦酸、二伸乙三胺五亞甲基膦酸、1,2-丙二胺四亞甲基膦酸、銨鹽類、有機胺鹽類、丙二酸、丁二酸、二巰基丁二酸、戊二酸、順丁烯二酸、苯二甲酸、反丁烯二酸、丙烷-1,1,2,3-四羧酸、丁烷-1,2,3,4-四羧酸、苯均四酸、羥基羧酸、多酚類、磷酸類、雜環族化合物、乙二醇、丙三醇及二酮類及其混合物。
  6. 如申請專利範圍第5項之用途，其中該羥基羧酸係選自由甘醇酸、ß-羥基丙酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水楊酸、沒食子酸及其混合物所組成的群組；該多酚類係選自由兒茶酚、及焦性沒食子酸所組成的群組；磷酸類係選自由焦磷酸、多磷酸及其混合物所組成的群組；該雜環族化合物係8-羥基喹啉；及該二酮類係α-二吡啶基乙醯基丙酮。
  7. 如申請專利範圍第1項之用途，其中該溶液另外包含0.001重量%至5重量%的消泡劑，其係選自由聚矽氧烷類、有機磷酸酯類、含聚乙二醇和聚丙二醇共聚物之以EO或PO為底的消泡劑、醇類、白油類、蔬菜油類、石蠟類、長鏈脂肪醇、脂肪酸皂類、酯類及其混合物所組成的群組；及0.001重量%至5重量%的分散劑，其係選自由下列各項所組成的群組：水溶性陰離子型分散劑、水溶性非離子型分散劑、水溶性陽離子型分散劑、水溶性兩性分散劑；含丙烯酸鹽作為共聚合組分的聚合性分散劑及其混合物。
  8. 如申請專利範圍第7項之用途，其中該水溶性陰離子型分散劑係選自由三乙醇胺月桂基硫酸鹽、月桂基硫酸銨、聚氧乙烯烷基醚三乙醇胺硫酸鹽、含聚羧酸的聚合性分散劑及其混合物所組成的群組；該水溶性非離子型分散劑係選自由聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油烯醚、聚氧乙烯高級醇醚、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、聚氧乙烯去水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單油酸酯、聚氧乙烯 去水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇四油酸酯、聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇單油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油、烷基烷醇醯胺及其混合物所組成的群組；該等水溶性陽離子型分散劑係選自由聚乙烯基吡咯烷酮、椰油胺醋酸鹽、硬脂胺醋酸鹽及其混合物所組成的群組；及該水溶性兩性分散劑係選自由月桂基甜菜鹼、硬脂基甜菜鹼、氧化月桂基二甲基胺、2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑鎓甜菜鹼及其混合物所組成的群組。
  9. 一種使用一溶液於半導體晶圓切片的用途，其中該溶液於切片時抑制污染殘餘物的黏附及曝露的金屬化區域的腐蝕，該溶液包含：0.001重量%至30重量%的至少一選自由檸檬酸、反丁烯二酸和草酸所組成的群組之酸；至少一選自由0.001重量%至20重量%的鹼及0.001重量%至10重量%的表面活性劑所組成的群組之化合物；剩餘部分為去離子水；該溶液具有高於4而且低於13的pH；及該溶液以去離子水以1：0至1：10000的重量比進行稀釋；其中 該鹼係氫氧化鉀(KOH)；及該表面活性劑係選自由二級醇乙氧基化物、二級烷磺酸鹽及其混合物所組成的群組。
  10. 一種晶圓切片的方法，該晶圓和焊墊係藉由鋸片來切片，鋸切該晶圓會產生污染殘餘物，所有曝露的金屬化區域上均可能形成腐蝕；該方法包含下列步驟：在該切片期間使該晶圓與一溶液接觸，該溶液包含至少一選自由有機酸及其鹽所組成的群組之第一化合物；至少一選自由表面活性劑及鹼所組成的群組之第二化合物；剩餘部分實質上為去離子水；及該溶液具有高於4的pH，其中該有機酸係選自由草酸、檸檬酸、順丁烯二酸、蘋果酸、丙二酸、葡萄糖醛酸、戊二酸、抗壞血酸、甲酸、醋酸、伸乙二胺四醋酸、二伸乙三胺五醋酸、胺基苯甲酸類、反丁烯二酸、甘胺酸、胺基丙酸、胱胺酸及其混合物所組成的群組；該表面活性劑係選自由聚矽氧表面活性劑、聚(環氧烷)表面活性劑、氟化學表面活性劑、炔二醇表面活性劑、一級醇乙氧基化物、二級醇乙氧基化物、胺乙氧基化物、葡萄糖苷類、葡萄糖醯胺類、線性烷基苯磺酸鹽類(LAS)、二級烷基苯磺酸鹽、脂肪醇硫酸鹽類(FAS)、二 級烷磺酸鹽類(SAS)、脂肪醇醚硫酸鹽類(FAES)及其組合所組成的群組；及該鹼係選自由氫氧化鉀(KOH)、碳酸胍、氨水、氫氧化銨類及氫氧化季銨類所組成的群組。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該至少一第一化合物佔0.001重量%至30重量%；該表面活性劑佔0.001重量%至10重量%；該鹼佔0.001重量%至20重量%；該pH係高於4而且低於13；及其中該溶液以去離子水以1：0至1：10000的重量比進行稀釋。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該氫氧化季銨類係選自由下列各項所組成的群組：氫氧化四甲基銨(TMAH)、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化三甲基乙基銨、氫氧化(2-羥乙基)三甲基銨、氫氧化(2-羥乙基)三乙基銨、氫氧化(2-羥乙基)三丙基銨及氫氧化(1-羥丙基)三甲基銨。
  13. 如申請專利範圍第10項之方法，其該聚(環氧烷)表面活性劑包含聚乙二醇或聚(乙二醇-共聚合-丙二醇)。
  14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該溶液包含 至少一選自由檸檬酸、鄰胺苯甲酸、反丁烯二酸和草酸所組成的群組之該有機酸；至少一選自由氫氧化鉀(KOH)和氫氧化四甲基銨(TMAH)所組成的群組之該鹼；至少一選自由二級醇乙氧基化物和二級烷磺酸鹽類所組成的群組之該表面活性劑；及剩餘部分實質上為去離子水；及該溶液具有高於4而且低於13的pH。
  15. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該溶液另外包含0.001重量%至10重量%的選自由下列各項所組成的群組之螯合劑：胺基苯甲酸類；伸乙二胺四醋酸(EDTA)、N-羥乙基伸乙二胺三醋酸(NHEDTA)、氮基三醋酸(NTA)、二伸乙三胺五醋酸(DPTA)、乙醇二甘胺酸、檸檬酸、葡萄糖醛酸、草酸、磷酸、酒石酸、甲基二膦酸、胺基叁亞甲基膦酸、亞乙基-二膦酸、1-羥亞乙基-1,1-二膦酸、1-羥丙基亞丙基-1,1-二膦酸、乙基胺基雙亞甲基膦酸、十二基胺基雙亞甲基膦酸、氮基叁亞甲基膦酸、伸乙二胺雙亞甲基膦酸、伸乙二胺肆亞甲基膦酸、己二胺肆亞甲基膦酸、二伸乙三胺五亞甲基膦酸、1,2-丙二胺四亞甲基膦酸、銨鹽類、有機胺鹽類、丙二酸、丁二酸、二巰基丁二酸、戊二酸、順丁烯二酸、苯二甲酸、反丁烯二酸、丙烷-1,1,2,3-四羧酸、丁烷-1.2,3,4-四羧酸、苯均四酸、羥基羧酸、多酚類、磷酸類、雜環族化合物、乙二 醇、丙三醇及二酮類及其混合物。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該羥基羧酸係選自由甘醇酸、ß-羥基丙酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水楊酸、沒食子酸及其混合物所組成的群組；該多酚類係選自由兒茶酚、及焦性沒食子酸所組成的群組；該磷酸類係選自由焦磷酸、多磷酸及其混合物所組成的群組；該雜環族化合物係8-羥基喹啉；及該二酮類係α-二吡啶基乙醯基丙酮。
  17. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該溶液另外包含0.001重量%至5重量%的消泡劑，其係選自由下列各項所組成的群組：聚矽氧烷類、有機磷酸酯類、含聚乙二醇和聚丙二醇共聚物之以EO或PO為底的消泡劑、醇類、白油類、蔬菜油類、石蠟類、長鏈脂肪醇、脂肪酸皂類、酯類及其混合物；及0.001重量%至5重量%的分散劑，其係選自由下列各項所組成的群組：水溶性陰離子型分散劑、水溶性非離子型分散劑、水溶性陽離子型分散劑、水溶性兩性分散劑；含丙烯酸鹽作為共聚合組分的聚合性分散劑及其混合物。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該水溶性陰離子型分散劑係選自由三乙醇胺月桂基硫酸鹽、月桂基硫酸銨、聚氧乙烯烷基醚三乙醇胺硫酸鹽及聚羧酸型聚合性分散劑所組成的群組；該水溶性非離子型分散劑係選自由聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油烯醚、聚氧乙烯高級醇醚、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、聚氧乙烯去水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇單油酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯去水山梨糖醇四油酸酯、聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇單油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油、烷基烷醇醯胺及其混合物所組成的群組；該等水溶性陽離子型分散劑係選自由聚乙烯基吡咯烷酮、椰油胺醋酸鹽、硬脂胺醋酸鹽及其混合物所組成的群組；該水溶性兩性分散劑係選自由月桂基甜菜鹼、硬脂基甜菜鹼、氧化月桂基二甲基胺、2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑鎓甜菜鹼及其混合物所組成的群組。
  19. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該溶液包含：0.001重量%至30重量%的至少一選自由檸檬酸、反丁烯 二酸和草酸所組成的群組之該有機酸；0.001重量%至20重量%的該鹼及0.001重量%至10重量%的該表面活性劑；剩餘部分實質上為去離子水；該溶液具有高於4而且低於13的pH；該溶液係以去離子水以1：0至1：10000的重量比進行稀釋；其中該鹼係選自由氫氧化鉀(KOH)、氫氧化四甲基銨(TMAH)及其混合物所組成的群組；及該表面活性劑係選自由二級醇乙氧基化物、二級烷磺酸鹽類及其混合物所組成的群組。
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