晶片清洗液及应用其的晶片加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种清洗液，且特别是涉及一种晶片清洗液及应用其的晶片加工方 法。
【背景技术】
[0002] 晶片切割和晶片研磨是晶片制作工艺中重要的步骤。在晶片进行切割或研磨制作 工艺后，往往会在其表面上残留切割或研磨产生的碎片以及使用的试剂，这些在晶片表面 上残留的杂质会影响后续的制作工艺。因此，需要一种能有效清除这些杂质的清洗液来清 洁晶片表面。
[0003] 这种应用于晶片清洗的清洗液，其需具有良好的粒子包覆效果，能包覆切割产生 的碎片，避免其聚集成团，以及具有较低的表面张力，使其能轻易进入孔道和孔隙内，清除 其中残留的杂质，而不伤及衬底。一般使用时需搭配含二氧化碳的去离子水进行清洗，由于 清洗液组成会因与含二氧化碳的去离子水混合产生稀释作用，因此提供稳定的表面张力即 相当重要，可使清洗液渗透至切割的位置，将切割所产生的热与静电移除，以避免产生的热 与静电造成晶片线路短路。
[0004] 另，切割所产生的颗粒若无适当的包覆，此颗粒会沉积在晶片表面，若沉积在凸块 (bump)上，会影响后续打线（bumping)的效率，与接着力。
[0005] 目前市面上的清洗液，其主成分大多为长碳链界面活性剂。这些清洗液对粒子的 包覆能力尚不够理想，而且稀释后表面张力增加幅度很大，使其在使用上会降低清洗液的 渗透能力。因此，有必要开发出一种新的清洗液，其包覆粒子的能力能比长碳链界面活性剂 更好，同时在稀释后，表面张力增加不大，以在使用上更加方便。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种晶片清洗液，其具有更好的小粒子包覆能力，以及稀 释后表面张力增加不大的特性。
[0007] 本发明的再一目的在于还提供一种晶片加工方法，可在切割制作工艺或研磨制作 工艺后，利用晶片清洗液在清除晶片表面杂质上，具有更好的清洁能力，同时在使用上，也 更加的便利。
[0008] 为达上述目的，本发明提供一种晶片清洗液，其利用切割产生的热使水溶性高分 子聚集在切割面上，产生更佳的包覆效果与润滑效果，以降低切割出的粒子颗粒大小，使颗 粒更容易悬浮在溶液，不沉降至晶片表面，以避免晶片的污染。
[0009] 本发明提供一种晶片清洗液，其组成包括水溶性高分子、界面活性剂和溶剂。水溶 性高分子在整体晶片清洗液中的重量百分浓度为〇. Olwt %至30wt %，界面活性剂在整体 晶片清洗液中的重量百分浓度为〇. oiwt%至10wt% ;其余为水。
[0010] 本发明提供一种晶片清洗液，其包括的水溶性高分子具有雾点（clouding point) 为摄氏30-80度间的特征。雾点低于摄氏25度，在存储时，常会因为存储温度高于雾点造 成存储安定性不佳，产生分层的现象；在实务研磨上温度并不会高于摄氏80度，若温度高 于摄氏80度，会对于操作人员产生烫伤危险，因此，若水溶性高分子雾点摄氏高于80度，则 无法达到润滑效果。
[0011] 依照本发明的一实施例所述，上述水溶性高分子选自由聚乙烯醇类聚合物及其共 聚合物所组成的族群。
[0012] 依照本发明的一实施例所述，上述聚乙烯醇类聚合物的该聚乙烯醇的聚合度为 300 至 3000。
[0013] 依照本发明的一实施例所述，上述聚乙烯醇类聚合物的该聚乙烯醇的碱化度为65 至99。
[0014] 依照本发明的一实施例所述，上述水溶性高分子的分子量为13, 200至176, 000。
[0015] 依照本发明的一实施例所述，上述晶片清洗液的表面张力稀释比例在5000倍以 下，其表面张力为45. 0达因/厘米以下。
[0016] 依照本发明的一实施例所述，上述界面活性剂包括阳离子界面活性剂、阴离子界 面活性剂或两性离子界面活性剂。
[0017] 依照本发明的一实施例所述，上述界面活性剂包括辛醇、癸醇、十二烷醇、十三烷 醇、十八烷醇、硬脂醇、油醇、辛基酚、壬基酚、十二烷基酚等化合物的乙氧基及/或丙氧基 加成的化合物，或以上的混合物。
[0018] 本发明还提出一种使用此晶片清洗液的晶片加工方法，其包括，对晶片进行切割 制作工艺或研磨制作工艺，然后，以上述晶片清洗液进行清洗制作工艺。
[0019] 依照本发明的一实施例所述，上述晶片研磨制作工艺包括化学机械研磨法（CMP) 或机械式研磨法。
[0020] 基于上述，本发明的晶片清洗液，使用雾点为30至80度之间的水溶性高分子做为 主成分，其可以提升清洗液包覆粒子杂质的能力，并减少稀释后表面张力的增加幅度。另 外，本发明还提出一种晶片加工方法，其使用此晶片清洗液可去除切割或是研磨制作工艺 所产生的杂质。
[0021] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附 图和表格作详细说明如下。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例的晶片清洗液以进行晶片加工方法的半导体晶片示意图；
[0023] 图2A至图2C为本发明实施例的晶片清洗液以进行晶片加工方法的流程的剖面示 意图；
[0024] 图3为本发明的实验例和比较例，在稀释后的表面张力的变化曲线；
[0025] 图4为以实验例的清洗液进行清洗后残留在晶片上的颗粒的粒径分布图；
[0026] 图5为以比较例的清洗液进行清洗后残留在晶片上的颗粒的粒径分布图。
[0027] 符号说明
[0028] 10 :衬底
[0029] 12 :材料层
[0030] 14 :切割道
[0031] 14a:水平切割道
[0032] 14b :垂直切割道
[0033] 16、16a:芯片
[0034] 20 :沟槽
[0035] 100:晶片
[0036] 200 :切割刀具
【具体实施方式】
[0037] 本发明提供一种晶片清洗液，其包括：水溶性高分子、界面活性剂和水。本发明实 施的晶片清洗液具有良好的小粒子包覆能力，以及稀释后表面张力不会大幅增加的特性， 使其在清除晶片表面杂质上，具有更好的清洁能力，同时在使用上，也更加的便利。以下将 详细说明此晶片清洗液的各成分。
[0038] 水溶性高分子
[0039] 水溶性高分子包括雾点（clouding point)为摄氏30至80度之间的聚乙烯醇类 聚合物。聚乙烯醇类聚合物可为聚乙烯醇与聚乙烯醇共聚合物。在一实施例中，此聚乙烯 醇类聚合物的聚乙烯醇的聚合度为300以上。在另一实施例中，此聚乙烯醇类聚合物的聚 乙烯醇的聚合度为300至3000。在又一实施例中，此聚乙烯醇类聚合物的聚乙烯醇的聚合 度为2000到2200。在一实施例中，水溶性高分子的分子量为13200至176, 000。再者，聚 乙烯醇类聚合物的聚乙烯醇的碱化度为65至99。此外，此水溶性高分子在整体晶片清洗液 中的重量百分浓度为〇. Olwt%至30wt%。本发明实施例的水溶性高分子包括聚乙烯醇类 聚合物，因此，所形成的晶片清洗液的粒子包覆能力较佳。如此，在进行晶片清洗时，能更有 效的去除晶片表面上残留的杂质和溶剂。
[0040] 本发明实施例的聚乙烯醇及其共聚合物可以是以各种方法来形成。在一实施例 中，聚乙烯醇及其共聚合物利用聚乙烯酯与碱化触媒进行反应而获得。其中聚乙烯酯可由 乙烯酯类化合物在自由基起始剂作用下，在醇类溶剂中进行聚合反应形成。在一实施例中， 乙烯酯类化合物包括：醋酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、月 桂酸乙烯酯、硬酯酸乙烯酯、以及苯甲酸乙烯酯等。其共聚合物单体选自于乙烯、丙烯、丙 烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯酰胺的衍生物、丙烯醇、丙烯醇 的有机酸酯类、马来酸、马来酸的酯类、衣糠酸以及衣糠酸的酯类等所组成的族群。上述醇 类溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、或其组合、或其衍生物。上述自由基起始剂包括偶氮二异丁腈 (AIBN)、过氧化苯甲酰（ΒΡ0)等。上述聚合反应并无特别限制，一般用以制造聚乙烯酯类化 合物的反应条件均可使用。通过调整反应物添加量与聚合反应的时间，以控制最终聚乙烯 酯类化合物的聚合度。上述碱化触媒可包括碱金属或碱土金属的氢氧化物或碳酸化合物， 例如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、或碳酸钙等。碱化 触媒的种类并无特殊限制，一般用于与聚乙烯酯进行碱化反应，以制造聚乙烯醇的无机碱 化合物均可使用。另外，碱化触媒也可包括有机胺碱性化合物，例如氨水、氢氧化四甲基铵、 氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、或其衍生物。
[0041] 界面活性剂
[0042] 界面活性剂包括阳离子界面活性剂、阴离子界面活性剂或两性离子界面活性剂。 界面活性剂可为直链型界面活性剂或是支链型界面活性剂。在一实施例中，界面活性剂包 括辛醇、癸醇、十二烷醇、十三烷醇、十八烷醇、硬脂醇、油醇、辛基酚、壬基酚、十二烷基酚等 化合物的乙氧基及/或丙氧基加成的化合物，或以上的混合物。此界面活性剂在整体晶片 清洗液中的重量百分浓度为5wt%至10wt%。本发明实施例的界面活性剂浓度在上述范围 中时，此晶片清洗液表面张力稀释程度为：稀释1500倍，表面张力增加比例=31. 25达因/ 厘米；稀释倍数3000倍，表面张力增加比例S 40. 63达因/厘米。由于本发明实施例的晶 片清洗液