水性加工液的制作方法
【專利摘要】一種在通過(guò)線鋸切割脆性材料時(shí)使用的水性加工液，其特征在于配合有水溶性高分子，所述水溶性高分子的質(zhì)均分子量為3×103以上且6×105以下，并且該水性加工液在25℃下的粘度為1.5mPa·s以上且15Pa·s以下。
【專利說(shuō)明】水性加工液

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水性加工液，詳細(xì)而言，涉及在通過(guò)固定磨粒線銀切割脆性材料時(shí)使 用的水性加工液。

【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體制品的制造中，需要切割作為脆性材料的娃錠，并且從切割精度和生產(chǎn) 率的觀點(diǎn)考慮，一般采用線銀加工。該里，在娃錠的切割中，有在將磨粒分散在加工液中的 狀態(tài)下切割娃錠的游離磨粒方式、和在預(yù)先將磨粒固定于線表面上的狀態(tài)下切割娃錠的固 定磨粒方式。
[0003] 作為游離磨粒方式中使用的加工液，例如有包含摩擦系數(shù)降低劑和防鎊助劑等的 水溶性加工液。作為該加工液中包含的摩擦系數(shù)降低劑，可W使用不飽和脂肪酸，作為防鎊 助劑，可W使用苯并H哇(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。在該種游離磨粒方式中，當(dāng)線較粗時(shí)，由于切料 變大，因此生成較多的切粉，娃錠切割的收率變差。另外，由于線隨著使用而磨損，因此在使 線本身變細(xì)方面有限。因此，在今后期待大幅增產(chǎn)的太陽(yáng)能電池用等的娃晶片的制造中，游 離磨粒方式在生產(chǎn)率方面存在問(wèn)題。
[0004] 另一方面，作為固定磨粒方式中使用的加工液，例如，已知有含有二醇類的水溶性 加工液(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2、3)。根據(jù)該種固定磨粒方式，由于預(yù)先將磨粒固定在線上，因此可 W使線變細(xì)，可W減少切粉，因此生產(chǎn)率優(yōu)良。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開(kāi)平8 - 57848號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 ;日本特開(kāi)2003 - 82334號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3 ;日本特開(kāi)2011 - 21096號(hào)公報(bào)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問(wèn)題 在通過(guò)線銀切割娃錠而得到晶片的加工中，嚴(yán)格要求低成本化，為了提高晶片的收率， 希望銀線的直徑極細(xì)。然而，如果銀線的直徑變細(xì)，則必須W低張力切割娃錠，因此線容易 彎曲，并且切割精度也可能會(huì)降低。在使用專利文獻(xiàn)2、3記載的水溶性加工液的固定磨粒 方式中，未充分應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明目的在于提供一種在使用細(xì)線直徑的銀線切割脆性材料時(shí)，也可W抑制線 的彎曲，得到良好的切割精度的水性加工液。
[0008] 用于解決問(wèn)題的方法 為了解決前述問(wèn)題，本發(fā)明提供W下的水性加工液。
[0009] (1) -種在通過(guò)線銀切割脆性材料時(shí)使用的水性加工液，其特征在于配合有水溶 性高分子，所述水溶性高分子的質(zhì)均分子量為3X103W上且6X105W下，并且該水性加工 液在25°C下的粘度為1. 5mPa?sW上且15化?sW下。
[0010] (2)如上述（1)所述的水性加工液，其特征在于，所述線銀是固定磨粒線銀。
[0011] (3)如上述（2)所述的水性加工液，其特征在于，所述固定磨粒線銀中的銀線的直 徑為￠0. 2mmW下。
[0012] (4)如上述（1)?（3)中任一項(xiàng)所述的水性加工液，其特征在于，W該加工液總量 為基準(zhǔn)計(jì)，所述水溶性高分子的配合量為0. 5質(zhì)量％W上且40質(zhì)量％W下。
[0013] (5)如上述（1)?（4)中任一項(xiàng)所述的水性加工液，其特征在于，進(jìn)一步配合有防 鎊劑、摩擦調(diào)節(jié)劑、消泡劑、金屬純化劑、殺菌劑(防腐劑）和pH調(diào)節(jié)劑中的至少任一種。
[0014] (6)如上述（1)?（5)中任一項(xiàng)所述的水性加工液，其特征在于，所述脆性材料為 娃錠。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的水性加工液，即使在使用細(xì)線直徑的銀線切割脆性材料時(shí)，也可W 抑制線的彎曲，得到高切割精度。本發(fā)明的水性加工液，可W特別優(yōu)選地用于固定磨粒方式 的線銀。
[0016] 發(fā)明實(shí)施方式 本發(fā)明的水性加工液下，也僅稱為"本加工液"）是通過(guò)線銀加工脆性材料時(shí)使用的 水性加工液，其配合有特定的水溶性高分子。
[0017] 因此，本加工液的主成分為水。作為水，可W沒(méi)有特別限制地使用，但優(yōu)選使用純 化水，特別優(yōu)選去離子水。W本加工液總量為基準(zhǔn)計(jì)，水的配合量?jī)?yōu)選為50質(zhì)量％W上且 99質(zhì)量％ ^下，更優(yōu)選為60質(zhì)量％W上且95質(zhì)量％ ^下。通過(guò)為50質(zhì)量％ ^上，降低了 可燃性，因此安全性提高，同時(shí)從節(jié)省資源和環(huán)境方面考慮也是優(yōu)選的。對(duì)于其上限，在與 其他成分的配合量的關(guān)系方面，優(yōu)選為99質(zhì)量％W下。
[0018] 需要說(shuō)明的是，本加工液可最初所需的濃度配合水溶性高分子等成分而調(diào) 巧IJ，但也可W暫時(shí)調(diào)制濃縮液(原液)，并在使用時(shí)稀釋使用。作為該種濃縮液，從操作性的 觀點(diǎn)考慮，W體積倍率計(jì)優(yōu)選為2倍W上且160倍W下左右。
[0019] 本加工液在25°C下的粘度為1. 5mPa?SW上且15化?SW下，優(yōu)選為2mPa?SW 上且lOmPa?SW下，更優(yōu)選為3mPa?SW上且8mPa?SW下。如果該粘度小于1. 5mPa?S， 則線附著力下降，潤(rùn)滑不良，切割精度降低。另一方面，如果該粘度過(guò)高，則切割中線表面的 油膜變厚，磨粒對(duì)被加工件的咬合變差。結(jié)果線彎曲增大，切割精度降低。
[0020] 作為本加工液中使用的水溶性高分子，其質(zhì)均分子量?jī)?yōu)選為3X103W上且6Xl〇5 W下，更優(yōu)選為5Xl〇3W上且5X105W下，進(jìn)一步優(yōu)選為7X103W上且3X105W下，最優(yōu) 選為7X103W上且lXl〇5W下。
[0021] 如果該質(zhì)均分子量為3Xl〇3W上，則增粘效果提高，因此本加工液容易附著在線 上而浸透至加工間隙中，并且可W有效地抑制磨粒的剝離，因此可W進(jìn)一步加快切割速度。 但是，如果該質(zhì)均分子量超過(guò)6X105,則分子鏈容易因剪切而斷裂，粘度的下降可能會(huì)增 大。因此，在配合有該種高分子量的水溶性高分子時(shí)，與配合有適度分子量的水溶性高分子 時(shí)相比，即使是相同粘度的加工液，線的切割精度也會(huì)變差。
[0022] 作為前述的水溶性高分子，從加工性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選具有含氧基團(tuán)。作為該種含 氧基團(tuán)，例如，可W列舉駿基、輕基和氧化己帰基，W及氧化丙帰基。此處，該駿基、輕基也包 括通過(guò)脫質(zhì)子化、中和而成為陰離子的基團(tuán)。
[0023] 作為該種水溶性高分子，例如，可W列舉聚（甲基）丙帰酸、聚（甲基）丙帰酸的金屬 鹽（化、K等)、（甲基）丙帰酸/馬來(lái)酸共聚物或其金屬鹽（化、K等)、（甲基）丙帰酸/賴酸共 聚物或其金屬鹽（化、K等)、聚氧己二醇、聚氧丙二醇等聚氧亞焼基二醇、聚己帰醇、己帰性 不飽和單體與己酸己帰醋的共聚物進(jìn)行皂化的產(chǎn)物W及改性淀粉等。
[0024] 本加工液中所述水溶性高分子的配合量，優(yōu)選為0. 5質(zhì)量％W上且40質(zhì)量％W下， 更優(yōu)選為1質(zhì)量％W上且20質(zhì)量％ ^下，進(jìn)一步優(yōu)選為2質(zhì)量％W上且12質(zhì)量％W下。 如果所述水溶性高分子的配合量為該范圍，則本加工液的粘度范圍也可W控制在優(yōu)選的范 圍，更容易發(fā)揮本發(fā)明的效果。
[00巧]該樣的本加工液可W-邊防止磨粒的脫落，一邊高速切割娃錠等脆性材料，因此 通過(guò)固定磨粒線銀也能夠W高精度進(jìn)行切割。因此，在使用需要W低張力進(jìn)行切割的細(xì)線 的固定磨粒線時(shí)極其有效。
[0026] 固定磨粒線銀的線直徑優(yōu)選為￠0. 2mmW下，更優(yōu)選為￠0. 12mmW下，進(jìn)一步優(yōu) 選為40.1mmW下，特別優(yōu)選為40.08mmW下。如果減小該線銀的線直徑，則可W提高由 作為加工對(duì)象的脆性材料得到制品時(shí)的收率。如果使用本加工液，則提高了磨粒的咬合，可 W提高切割效率，因此在使用線直徑小的線銀時(shí)，也可W抑制彎曲。但是，該線銀的線直徑， 從強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為￠0. 06mmW上。
[0027] 在本加工液中，還可W在不損害發(fā)明效果的范圍內(nèi)含有防鎊劑、摩擦調(diào)節(jié)劑、消泡 齊U、金屬純化劑、殺菌劑(防腐劑）和pH調(diào)節(jié)劑等公知的添加劑。
[0028] 作為防鎊劑，可W列舉焼基苯賴酸鹽、二壬基蔡賴酸鹽、帰基下二酸醋、多元醇醋 等。作為配合量，W加工液總量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選為0. 01質(zhì)量％W上且5質(zhì)量％ ^下左右。
[0029] 摩擦調(diào)節(jié)劑可W用于抑制磨粒的磨耗。作為摩擦調(diào)節(jié)劑，可W使用各種表面活性 齊U。作為表面活性劑，可W優(yōu)選列舉二醇類等非離子表面活性劑。作為配合量，W加工液總 量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選為0. 01質(zhì)量％W上且5質(zhì)量％W下左右。
[0030] 消泡劑可W用于防止加工液從設(shè)置在加工室內(nèi)的加工液槽中溢出。作為消泡劑， 例如，可W列舉娃油、氣化娃油、氣化焼基離等。作為配合量，W加工液總量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選 為0. 001質(zhì)量％W上且1質(zhì)量％ ^下左右。
[0031] 作為金屬純化劑，可W列舉咪哇晰、嚼巧衍生物、喔二哇、苯并H哇等。作為配合 量，W加工液總量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選為0. 01質(zhì)量％W上且5質(zhì)量％ ^下左右。
[0032] 殺菌劑（防腐劑）可W用于防止加工液腐化。作為殺菌劑（防腐劑)，可W列舉對(duì)輕 基苯甲酸醋類（par油en類)、苯甲酸、水楊酸、山梨酸、脫氨己酸、對(duì)甲苯賴酸W及它們的鹽 類、苯氧基己醇等。作為配合量，W加工液總量為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選為0. 01質(zhì)量％W上且1質(zhì) 量％W下左右。
[003引抑調(diào)節(jié)劑可W用于將加工液的pH調(diào)節(jié)至3 W上且9 W下的范圍。如果抑小于 3,則防鎊性可能會(huì)變差，如果抑高于9,則娃可能會(huì)腐蝕。作為該種抑調(diào)節(jié)劑，可W列舉己 酸、蘋果酸、巧樣酸等有機(jī)酸或其鹽、磯酸等及其鹽。 實(shí)施例
[0034]接著，通過(guò)實(shí)施例和比較例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受該些例子的任 何限定。
[0035] [實(shí)施例1?6、比較例1?3] 調(diào)制表1所示配合組成的水性加工液(供試液)，進(jìn)行W下所示的切割加工和評(píng)價(jià)。評(píng) 價(jià)結(jié)果也一并示于表1。
[0036][表1]

【權(quán)利要求】
1. 一種在通過(guò)線鋸切割脆性材料時(shí)使用的水性加工液，其特征在于配合有水溶性高 分子，所述水溶性高分子的質(zhì)均分子量為3 X 103以上且6 X 105以下，并且該水性加工液在 25°C下的粘度為1. 5mPa ? s以上且15Pa ? s以下。
2. 如權(quán)利要求1所述的水性加工液，其特征在于，所述線鋸是固定磨粒線鋸。
3. 如權(quán)利要求2所述的水性加工液，其特征在于，所述固定磨粒線鋸中的鋸線的直徑 為0? 2謹(jǐn)以下。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的水性加工液，其特征在于，以該加工液總量為基準(zhǔn) 計(jì)，所述水溶性高分子的配合量為〇. 5質(zhì)量％以上且40質(zhì)量％以下。
5. 如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的水性加工液，其特征在于，進(jìn)一步配合有防銹劑、 摩擦調(diào)節(jié)劑、消泡劑、金屬鈍化劑、殺菌劑即防腐劑、和pH調(diào)節(jié)劑中的至少任一種。
6. 如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的水性加工液，其特征在于，所述脆性材料為娃錠。
【文檔編號(hào)】C10M173/02GK104395448SQ201380033371
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】北村友彥 申請(qǐng)人:出光興產(chǎn)株式會(huì)社