水性加工液制造技术

本发明专利技术的水性加工液是利用钢丝锯切断脆性材料时使用的水性加工液，其特征在于，其在水中配合有炔二醇的环氧烷加成物和二醇类。根据本发明专利技术的水性加工液，使用钢丝切断脆性材料时能够获得良好的切断精度，在切出口径大的晶片时是适合的。本发明专利技术的水性加工液可特别适合地用于固结磨粒方式的钢丝锯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水性加工液，详细而言，涉及利用钢丝锯切断脆性材料时使用的水性加工液。
技术介绍
在半导体制品的制造中，需要切断作为脆性材料的硅铸锭，从切断精度和生产率的观点出发，通常利用钢丝锯加工。此处，对于硅铸锭的切断而言，存在如下方式：在使磨料分散于加工液（切削液）的状态下切断硅铸锭的游离磨料方式和在预先将磨料固定于钢丝的表面的状态下切断硅铸锭的固结磨粒方式。作为游离磨料方式中使用的加工液，例如有包含摩擦系数降低剂和防锈能力辅助剂等的水溶性加工液。作为该加工液中包含的摩擦系数降低剂，可以使用不饱和脂肪酸，作为防锈能力辅助剂，可以使用苯并三唑（参照专利文献1）。这种游离磨料方式中，钢丝粗时，切割损耗变大，因此大量产生切割粉末、切断硅铸锭时的成品率恶化。另外，钢丝随着使用而逐渐削减，因此使钢丝自身变细存在极限。因此，在期望今后大幅增产的太阳能电池用途等硅晶片的制造中，游离磨料方式的生产率存在问题。另一方面，作为固结磨粒方式中使用的加工液，例如已知有含有二醇类的水溶性加工液（参照专利文献2、3）。根据这样的固结磨粒方式，首先向钢丝上固定磨料，因此能够使钢丝变细、能够减少切割粉末，因此生产率优异。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-57848号公报专利文献2：日本特开2003-82334号公报专利文献3：日本特开2011-21096号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，晶片（Si、SiC）的口径逐渐变大。然而，即使想要使用上述加工液利用钢丝锯切断铸锭来获得大口径的晶片，也不一定能够获得充分的切断精度。即，所得晶片的平坦性降低或者晶片的翘曲大。本专利技术的目的在于，提供使用钢丝锯切断脆性材料时能够获得良好的切断精度的水性加工液。用于解决问题的手段本专利技术人发现了：使用钢丝锯来切断脆性材料时，若加工液向加工间隙浸透的浸透性差，则切断精度降低。另外还获知：仅单纯提高加工液的浸透性时，液体显著发泡、对切断作业带来障碍（难以控制从罐中满溢、装置的流量等）。并且发现：通过使用特定的添加剂，能够抑制液体的发泡并确保向加工间隙浸透的充分浸透性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供以下那样的水性加工液。（1）水性加工液，其是利用钢丝锯切断脆性材料时使用的水性加工液，其特征在于，其在水中配合有炔二醇的环氧烷加成物和二醇类。（2）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，前述炔二醇的环氧烷加成物的HLB为2以上且18以下。（3）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，前述炔二醇的环氧烷加成物包含HLB之差为1以上的2种前述加成物。（4）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，前述二醇类的数均分子量为60以上且10万以下。（5）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，前述炔二醇的环氧烷加成物的配合量以该加工液总量为基准计为0.005质量%以上且10质量%以下。（6）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，前述二醇类的配合量以该加工液总量为基准计为0.5质量%以上且30质量%以下。（7）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，该加工液的pH为4以上且8以下。（8）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，该加工液的粘度为0.8mPa·s以上且15mPa·s以下。（9）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，前述钢丝锯为固结磨粒钢丝锯。（10）水性加工液，其特征在于，在上述水性加工液中，前述脆性材料为硅、碳化硅、氮化镓、以及蓝宝石的铸锭。根据本专利技术的水性加工液，在使用钢丝切断脆性材料时，发泡也少、能够获得良好的切断精度，因此在切出口径大的晶片时是适合的。本专利技术的水性加工液可特别适合地用于固结磨粒方式的钢丝锯。具体实施方式本专利技术的水性加工液（以下，也简称为“本加工液”。）是利用钢丝锯切断脆性材料时使用的水性加工液，其特征在于，其在水中配合有炔二醇的环氧烷加成物和二醇类。因此，本加工液的主成分为水。作为水，可无特别限定地使用，优选使用纯化水，特别优选为脱离子水。水的配合量以本加工液总量作为基准优选为50质量%以上且99质量%以下、更优选为60质量%以上且95质量%以下。通过为50质量%以上，起火性下降，因此从安全性提高且省资源化和环境方面出发也是优选的。关于上限，从与其它成分的配合量的关系来看，优选设为99质量%以下。需要说明的是，本加工液可以从最初开始就以必要的浓度配合要添加的成分来制备，也可以暂时制备成浓缩液（原液），并在使用时稀释使用。作为这样的浓缩液，从操作性的观点出发，优选为以体积倍率计稀释至2倍以上且160倍以下左右来使用的浓度。本加工液中配合的炔二醇的环氧烷加成物作为所谓的非离子系表面活性剂起作用，通过配合这种特定的表面活性剂，本加工液的润湿性提高、本加工液变得容易在钢丝与被加工物（脆性材料）之间浸透。作为这种炔二醇的环氧烷加成物，例如可适合地使用日本特开2011-12249号公报、日本特开2012-12504号公报中记载的炔二醇的环氧烷加成物。具体而言，为2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇、5,8-二甲基-6-十二炔-5,8-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-十二炔-4,7-二醇、8-十六炔-7、10-二醇、7-十四炔-6,9-二醇、2,3,6,7-四甲基-4-辛炔-3,6-二醇、3,6-二乙基-4-辛炔-3,6-二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、以及3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇等炔二醇的环氧烷加成物。作为环氧烷，可列举出环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）等。从提高润湿性的观点出发，前述炔二醇的环氧烷加成物的HLB（Hydrophile-Lipophile Balance，亲水亲油平衡值）优选为2以上且8以下、更优选为3以上且6以下。HLB为2以上时，在本加工液中的溶解性进一步提高。另外，HLB为18以下时，在钢丝中的润湿性进一步提高且难以发泡。另外，该炔二醇的环氧烷加成物优选包含HLB之差为1以上的2种前述加成物。本加工液中包含HLB之差为1以上的前述加成物时，对水与钢丝这两者的亲和性提高，因此在钢丝中的润湿性进一步提高。因此，HLB之差更优选为2以上、进一步优选为3以上。该炔二醇的环氧烷加成物的配合量以该加工液总量基准计优选为0.005质量%以上且10质量%以下、更优选为0.01质量%以上且5质量%以下、进一步优选为0.03质量%以上且3质量%以下。该配合量为0.005质量%以上时，能够充分地发挥润湿性提高效果。另外，该配合量为10质量%以下时，难以产生不溶解物、消泡性也提高。本加工液中还配合有二醇类。通过配合二醇类，前述炔二醇的环氧烷加成物的溶解性提高。前述二醇类的数均分子量优选为60以上且10万以下、更优选为70以上且8万以下、进一步优选为80以上且5万以下。数均本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性加工液，其是在利用钢丝锯切断脆性材料时使用的水性加工液，其特征在于，其在水中配合有炔二醇的环氧烷加成物和二醇类。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.06 JP 2013-0447761.水性加工液，其是在利用钢丝锯切断脆性材料时使用的水性加工液，其特征在于，其在水中配合有炔二醇的环氧烷加成物和二醇类。
2.根据权利要求1所述的水性加工液，其特征在于，所述炔二醇的环氧烷加成物的HLB为2以上且18以下。
3.根据权利要求2所述的水性加工液，其特征在于，所述炔二醇的环氧烷加成物包含HLB之差为1以上的2种所述加成物。
4.根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的水性加工液，其特征在于，所述二醇类的数均分子量为60以上且10万以下。
5.根据权利要求1~权利要求4中任一项所述的水性加工液，其特征在于，所述炔二醇的环氧烷加成物的配合量以该加...

【专利技术属性】
技术研发人员：北村友彦，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP