硅晶圓?

硅晶圓是指硅元素加以純化(99.999％)，接著是將這些純硅制成長硅晶棒，將多晶硅融解拉出的單晶硅晶棒切割成一片一片薄薄的晶圓，成為制造積體電路的石英半導體的材料，由于其形狀為圓形，故稱為硅晶圓。成為制造積體電路的石英半導體的材料，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓，硅晶圓是硅半導體集成電路制作所用的硅晶片，是制造IC的基本原料。

晶圓切割

在晶圓制造中屬后道工序，將做好芯片的整片晶圓按芯片大小分割成單一的芯片(晶粒)，稱之為晶圓劃片。

晶圓劃片的過程中，常常出現硅片脆裂、切割設備磨損、腐蝕等問題，切割液則可以緩解或解決這些問題，因此把用于晶圓劃片過程中切割液叫做晶圓切割液（也叫劃片液）。

晶圓制造

是先將晶圓適當清洗,再在其表面進行氧化及化學氣相沉積,然后進行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復步驟,最終在晶圓上完成數層電路及元件加工與制作。

晶圓切割液的酸堿性，不僅直接影響產品的最終清洗過程，還影響硅晶片的表面微觀加工質量，及影響設備的適用壽命，所以切割液的酸堿性不易過強。

不同體系的晶圓切割液中，均含有不同功能的表面活性劑、溶劑、以及各種助劑。一般需要用物理分離、化學分離、硅膠柱層析、色譜分離等方法，將對混合物進行分離、提純，再利用光譜、質譜、色譜、能譜、熱分析等儀器，對各個分離組分進行定性分析、結構確定、定量分析，并最終還原成切割液的基礎配方。

案例一

選國外進口的一款晶圓切割液，對所含組分逐一進行結構表征。

樣品高度濃縮后進行XRF測試：測試到少量的鉀元素、磷酸素，可能來自某種有機或無機磷酸的伽鹽，微量的硅可能來自含硅的助劑，微量的鈣離子可能是水中的雜質

從原樣在重水中的氫譜圖中可以看出，樣品還有烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇，少量聚醚等信息

從負離子模式看出，樣品中可能有少量聚氧乙烯醚磷酸酯類的陰離子表面活性劑

案例二

市面上買的某晶圓切割液 ，表面有殘留，方法：SEM-EDS、顯微紅外

1）經SEM測試，硅片的黑色那一面放大250~1000倍，有明顯的白色點（可能是殘留），配合測試EDS，發現白色點的主要成分是硅，可能來自與切割后的硅粉殘留；有少部分的硅、氧，也有少量的碳元素，可能是高溫下切割液中的物質殘留或者是殘炭。

2）放大1000倍以上，發現硅片表面全部是黑色的斑點，EDS測試黑點的成分，主要是硅，懷疑是切割后的硅片有分層現象，再顯微鏡下呈現出斑點狀的暗區。

對5顆晶圓表面有異常的部位，用顯微紅外測試，主要分成三種不同的異物組分：

1）在800cm-1處有明顯出峰，但是解析不出確定的物質，紅外數據庫也沒有類似的出峰，與正常的單晶硅的出峰不同；經顯微拉曼測試，也未檢測到確定的官能團

2）匹配焦磷酸鹽、磷酸鹽，可能是配方中添加的脂肪醇醚磷酸酯鹽的殘留

3）匹配為硅酸鹽、二氧化硅等，可能是硅粉在切割中，高溫氧化的產物