JP2000282077A - シリコンインゴット切断用水溶性加工油剤 - Google Patents
シリコンインゴット切断用水溶性加工油剤Info
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- JP2000282077A JP2000282077A JP9102899A JP9102899A JP2000282077A JP 2000282077 A JP2000282077 A JP 2000282077A JP 9102899 A JP9102899 A JP 9102899A JP 9102899 A JP9102899 A JP 9102899A JP 2000282077 A JP2000282077 A JP 2000282077A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、シミの発生しないかつ引火性の危
険の少ないシリコンインゴット切断用水溶性加工油剤を
提供することを目的とする。 【解決手段】 金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれ
た少なくとも一種の微粉末を含有するシリコンインゴッ
ト切断用水溶性加工油剤。
険の少ないシリコンインゴット切断用水溶性加工油剤を
提供することを目的とする。 【解決手段】 金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれ
た少なくとも一種の微粉末を含有するシリコンインゴッ
ト切断用水溶性加工油剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンインゴッ
トを炭化珪素およびダイヤモンドを砥粒とするワイヤソ
ーやバンドソーによって切断する際に使用する水溶性加
工油剤に関する。
トを炭化珪素およびダイヤモンドを砥粒とするワイヤソ
ーやバンドソーによって切断する際に使用する水溶性加
工油剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】の硬脆材料であるシリコンインゴットを
切断する方法として、外周刃、内周刃及びワイヤソーに
よる切断方法が用いられている。インゴットが８インチ
以上になると、外周刃や内周刃による切断では均一な加
工が困難となり、また刃の厚みが大きいため切り屑の発
生量が多く収率が悪くなる。このため均一厚さでインゴ
ットを切断することが出来、切り屑の発生量が少ないワ
イヤソーが多用されるようになった。
切断する方法として、外周刃、内周刃及びワイヤソーに
よる切断方法が用いられている。インゴットが８インチ
以上になると、外周刃や内周刃による切断では均一な加
工が困難となり、また刃の厚みが大きいため切り屑の発
生量が多く収率が悪くなる。このため均一厚さでインゴ
ットを切断することが出来、切り屑の発生量が少ないワ
イヤソーが多用されるようになった。
【０００３】ワイヤソーによる加工は、加工油剤に炭化
珪素あるいはダイヤモンドの砥粒を１：１〜１：１．５
（重量比）で混合分散させたスラリーを調製し、加工部
に供給する方法で行われている。従来、加工油剤として
は、鉱物油を主成分とする非水溶性の加工油剤が用いら
れてきた。しかし、この場合、加工後ウエハーに付着し
ている油剤を洗浄するためにハロゲン化溶剤（トリクロ
ロエタン、ジクロロメタン等）および炭化水素系溶剤
（軽油等）が使用された。しかしながら、ハロゲン化溶
剤は、環境、人体への影響が問題になり実質的には使用
禁止になっている。また、炭化水素系溶剤は引火性があ
り作業上問題があるため、水溶性の加工油剤の開発が行
われてきた。
珪素あるいはダイヤモンドの砥粒を１：１〜１：１．５
（重量比）で混合分散させたスラリーを調製し、加工部
に供給する方法で行われている。従来、加工油剤として
は、鉱物油を主成分とする非水溶性の加工油剤が用いら
れてきた。しかし、この場合、加工後ウエハーに付着し
ている油剤を洗浄するためにハロゲン化溶剤（トリクロ
ロエタン、ジクロロメタン等）および炭化水素系溶剤
（軽油等）が使用された。しかしながら、ハロゲン化溶
剤は、環境、人体への影響が問題になり実質的には使用
禁止になっている。また、炭化水素系溶剤は引火性があ
り作業上問題があるため、水溶性の加工油剤の開発が行
われてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水溶性
加工油剤でシリコンを切断した場合、ウエハー表面に除
去が困難なシミが発生するという問題点が生じた。この
シミの存在は、特に太陽電池などに使用する場合には厳
禁であり、完全に除去しなければならない。このシミ
は、微細な切り屑が付着したものであるが、シミの除去
は容易ではなく、酸やアルカリによるエッチングまたは
ラッピングなどの加工が行われている。このためシミの
発生しない水溶性の加工油剤の開発が望まれており、本
発明は、シミの発生しないかつ引火性の危険の少ないシ
リコンインゴット切断用水溶性加工油剤を提供すること
を目的とする。
加工油剤でシリコンを切断した場合、ウエハー表面に除
去が困難なシミが発生するという問題点が生じた。この
シミの存在は、特に太陽電池などに使用する場合には厳
禁であり、完全に除去しなければならない。このシミ
は、微細な切り屑が付着したものであるが、シミの除去
は容易ではなく、酸やアルカリによるエッチングまたは
ラッピングなどの加工が行われている。このためシミの
発生しない水溶性の加工油剤の開発が望まれており、本
発明は、シミの発生しないかつ引火性の危険の少ないシ
リコンインゴット切断用水溶性加工油剤を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、課題を解決す
るために金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれた少な
くとも一種の微粉末を含有するシリコンインゴット切断
用水溶性加工油剤を提供する。
るために金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれた少な
くとも一種の微粉末を含有するシリコンインゴット切断
用水溶性加工油剤を提供する。
【０００６】また、本発明による好ましい水溶性加工油
剤の組成の例を次に挙げる。 （ａ）金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれた少なく
とも一種の微粉末を０．０１〜１０．０重量％ （ｂ）層状粘度鉱物を０．５〜３．０重量％ （ｃ）水溶性溶剤を６３〜９０重量％、 （ｄ）水を９〜３０重量％
剤の組成の例を次に挙げる。 （ａ）金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれた少なく
とも一種の微粉末を０．０１〜１０．０重量％ （ｂ）層状粘度鉱物を０．５〜３．０重量％ （ｃ）水溶性溶剤を６３〜９０重量％、 （ｄ）水を９〜３０重量％
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明にいうシリコンインゴット
切断用水溶性加工油剤とは、シリコンインゴットをワイ
ヤソー等により切断する際、炭化珪素やダイヤモンドの
砥粒を水に安定に分散させ、且つ、加工効率を高める油
剤である。成分としては、一般に潤滑剤、増粘剤、界面
活性剤、等が用いられる。また、砥粒と加工油剤との比
率は、一般には１：１〜１：１．５（重量比）である。
切断用水溶性加工油剤とは、シリコンインゴットをワイ
ヤソー等により切断する際、炭化珪素やダイヤモンドの
砥粒を水に安定に分散させ、且つ、加工効率を高める油
剤である。成分としては、一般に潤滑剤、増粘剤、界面
活性剤、等が用いられる。また、砥粒と加工油剤との比
率は、一般には１：１〜１：１．５（重量比）である。
【０００８】本発明に使用する金属酸化物とは、例え
ば、アルミナ、酸化鉄、酸化カルシウム、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化銅等が挙げられる。好ましくは、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化亜鉛であり、特にγ-アルミナが
好ましい。
ば、アルミナ、酸化鉄、酸化カルシウム、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化銅等が挙げられる。好ましくは、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化亜鉛であり、特にγ-アルミナが
好ましい。
【０００９】本発明に使用する金属酸化物及び酸化珪素
の微粒子の平均粒径は、２００μｍ以下のものが使用さ
れる。好ましくは、０．００１〜１００μｍである。２
００μｍ以上では、分散安定性が悪くなり使用しづらく
なる。０．００１μｍ以下のものは製造が困難である。
の微粒子の平均粒径は、２００μｍ以下のものが使用さ
れる。好ましくは、０．００１〜１００μｍである。２
００μｍ以上では、分散安定性が悪くなり使用しづらく
なる。０．００１μｍ以下のものは製造が困難である。
【００１０】本発明が使用する金属酸化物及び酸化珪素
の微粉末は、従来のシリコンインゴット切断用水溶性加
工油剤に配合して使用されるが、その使用量は、一般に
は、加工油剤の０．０１〜１０．０重量％である。好ま
しくは、０．０５〜５．０重量％である。０．０５重量
％以下では、シミ防止の効果が少なく、１０．０重量％
以上では経済的ではない。
の微粉末は、従来のシリコンインゴット切断用水溶性加
工油剤に配合して使用されるが、その使用量は、一般に
は、加工油剤の０．０１〜１０．０重量％である。好ま
しくは、０．０５〜５．０重量％である。０．０５重量
％以下では、シミ防止の効果が少なく、１０．０重量％
以上では経済的ではない。
【００１１】好ましいシリコンインゴット切断用水溶性
加工油剤の配合例を次に示す。 （ａ）金属酸化物及び酸化珪素の微粉末０．０１〜１
０．０重量％ （ｂ）層状粘度鉱物を０．５〜３．０重量％ （ｃ）水溶性溶剤を６３〜９０重量％ （ｄ）水を９〜３０重量％
加工油剤の配合例を次に示す。 （ａ）金属酸化物及び酸化珪素の微粉末０．０１〜１
０．０重量％ （ｂ）層状粘度鉱物を０．５〜３．０重量％ （ｃ）水溶性溶剤を６３〜９０重量％ （ｄ）水を９〜３０重量％
【００１２】（ｂ）の成分である層状粘度鉱物とは、ベ
ントナイト、モンモリナイト、ヘクトライト等が挙げら
れる。また、これらを有機修飾されたものも使用するこ
とが出来る。これらは水中或いは水溶性溶剤中で膨潤し
ゲル状になり、砥粒の沈降を防止する作用を持つ。配合
量は、水溶性加工油剤全体に対して０．５〜３．０重量
％が好ましい。
ントナイト、モンモリナイト、ヘクトライト等が挙げら
れる。また、これらを有機修飾されたものも使用するこ
とが出来る。これらは水中或いは水溶性溶剤中で膨潤し
ゲル状になり、砥粒の沈降を防止する作用を持つ。配合
量は、水溶性加工油剤全体に対して０．５〜３．０重量
％が好ましい。
【００１３】（ｃ）の成分である水溶性溶剤とは、常温
域で液状であり、水に容易に溶解するものであれば特に
制限するものではない。人体への影響環境への影響安全
性経済性等の点を考慮すると、引火点が１００℃を超え
る多価アルコールとその誘導体が好ましい。例えば、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレ
ングリコールの共重合体及びグリセリン等が挙げられ
る。これらは、単独で或いは二種以上混合して使用して
もよい。添加量は、６３〜９０重量％が好ましい。
域で液状であり、水に容易に溶解するものであれば特に
制限するものではない。人体への影響環境への影響安全
性経済性等の点を考慮すると、引火点が１００℃を超え
る多価アルコールとその誘導体が好ましい。例えば、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレ
ングリコールの共重合体及びグリセリン等が挙げられ
る。これらは、単独で或いは二種以上混合して使用して
もよい。添加量は、６３〜９０重量％が好ましい。
【００１４】水は、イオン交換水が好ましい。添加量
は、９〜３０重量％が好ましい。水溶性溶剤の引火性を
押さえる効果があり、９重量％以下では引火点を押さえ
ることが難しく、３０重量％を越えると水分の蒸発した
ときの液の性状の変化が著しく好ましくない。
は、９〜３０重量％が好ましい。水溶性溶剤の引火性を
押さえる効果があり、９重量％以下では引火点を押さえ
ることが難しく、３０重量％を越えると水分の蒸発した
ときの液の性状の変化が著しく好ましくない。
【００１５】本発明の加工油剤には目的に応じて更に湿
潤剤、分散剤としての界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防
錆剤及び防食剤を添加してもよい。
潤剤、分散剤としての界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防
錆剤及び防食剤を添加してもよい。
【００１６】界面活性剤としては、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル等の非イオン界面活性剤やポリカルボ
ン酸金属塩等のアニオン界面活性剤が挙げられる。ただ
し、アニオン界面活性剤の場合は多量に添加すると系が
不安定になるので１．０重量％以下が好ましい。非イオ
ン界面活性剤の場合は５重量％以下が好ましい。
アルキルエーテル等の非イオン界面活性剤やポリカルボ
ン酸金属塩等のアニオン界面活性剤が挙げられる。ただ
し、アニオン界面活性剤の場合は多量に添加すると系が
不安定になるので１．０重量％以下が好ましい。非イオ
ン界面活性剤の場合は５重量％以下が好ましい。
【００１７】消泡剤としては、シリコーン系及び非シリ
コーン系消泡剤が挙げられる。添加量は、１．０重量％
程度が好ましい。
コーン系消泡剤が挙げられる。添加量は、１．０重量％
程度が好ましい。
【００１８】防腐剤としては、トリアジン系及びイソチ
アゾリン系が挙げられる。添加量は０．１重量％程度が
好ましい。
アゾリン系が挙げられる。添加量は０．１重量％程度が
好ましい。
【００１９】防錆剤としては、トリエタノールアミン等
のアミン類とセバシン酸等の二塩基酸が挙げられる。添
加量は、１．０重量％程度が好ましい。
のアミン類とセバシン酸等の二塩基酸が挙げられる。添
加量は、１．０重量％程度が好ましい。
【００２０】金属防食剤としては、ベンゾトリアゾール
等が挙げられる。添加量は、０．５重量％程度が好まし
い。
等が挙げられる。添加量は、０．５重量％程度が好まし
い。
【００２１】本発明のシリコンインゴット切断用水溶性
加工油剤の調製方法は特に問うものではないが、一般的
には次のように調製するのが好ましい。水に層状粘土鉱
物を添加し、ホモミキサー等の攪拌機を用いて高速攪拌
を行い攪拌混合する。これに水溶性溶剤と金属酸化物あ
るいは酸化珪素を添加攪拌し加工油剤を得る。この時、
界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防錆剤、防食剤を添加す
るとよい。
加工油剤の調製方法は特に問うものではないが、一般的
には次のように調製するのが好ましい。水に層状粘土鉱
物を添加し、ホモミキサー等の攪拌機を用いて高速攪拌
を行い攪拌混合する。これに水溶性溶剤と金属酸化物あ
るいは酸化珪素を添加攪拌し加工油剤を得る。この時、
界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防錆剤、防食剤を添加す
るとよい。
【００２２】
【実施例】以下本発明の実施例を示す。ただし、本発明
はこれに限定されるものではない。 ［実施例１〜６］表１に示した実施例組成物１〜６の水
溶性加工油剤を調製し、以下に記載するシミ確認試験方
法によりシミの発生状況を観察した。
はこれに限定されるものではない。 ［実施例１〜６］表１に示した実施例組成物１〜６の水
溶性加工油剤を調製し、以下に記載するシミ確認試験方
法によりシミの発生状況を観察した。
【００２３】シミ確認試験方法 ２枚のシリコンウエハ（２cm×５cm）表面に組成物１〜
６の５mlを付け、ＧＣ＃１０００ラッピングテープで磨
く。次いで、磨いた表面同士を重ね合わせて５０℃で８
時間放置した後、イオン交換水で洗浄する。ウエハをは
がし、磨いた表面のシミの発生状態を目視で観察した。
結果を表２に示した。
６の５mlを付け、ＧＣ＃１０００ラッピングテープで磨
く。次いで、磨いた表面同士を重ね合わせて５０℃で８
時間放置した後、イオン交換水で洗浄する。ウエハをは
がし、磨いた表面のシミの発生状態を目視で観察した。
結果を表２に示した。
【００２４】評価基準 ○：全くシミは見られない ×：黒くシミが見られる
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】比較例１′、２′ 表１に記載した比較例組成物１′および２′を調製し、
実施例と同様の試験を行った。結果を表２に示した。
実施例と同様の試験を行った。結果を表２に示した。
【００２８】
【発明の効果】本発明によるシリコンインゴット切断用
水溶性加工油剤は、加工後のウエハ表面にシミを生じる
ことが無く、引火等の危険性も少ない。このため加工後
の酸やアルカリによるエッチングまたはラッピングなど
の必要がなく、作業効率が良い。
水溶性加工油剤は、加工後のウエハ表面にシミを生じる
ことが無く、引火等の危険性も少ない。このため加工後
の酸やアルカリによるエッチングまたはラッピングなど
の必要がなく、作業効率が良い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｍ 125/14 Ｃ１０Ｍ 125/14 125/26 125/26 125/30 125/30 129/08 129/08 171/06 171/06 // Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:06 10:08 10:16 20:00 20:06 30:00 40:22
Claims (4)
- 【請求項１】 金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれ
た少なくとも一種の微粉末を含有するシリコンインゴッ
ト切断用水溶性加工油剤。 - 【請求項２】 金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれ
た少なくとも一種の微粉末を０．０１〜１０．０重量％
含有するシリコンインゴット切断用水溶性加工油剤。 - 【請求項３】 次の成分を含有するシリコンインゴット
切断用水溶性加工油剤。 （ａ）金属酸化物及び酸化珪素の内から選ばれた少なく
とも一種の微粉末を０．０１〜１０．０重量％、（ｂ）
層状粘度鉱物を０．５〜３．０重量％、（ｃ）水溶性溶
剤を６３〜９０重量％、（ｄ）水を９〜３０重量％。 - 【請求項４】 金属酸化物が、γ-アルミナである請求
項１、２及び３に記載のシリコンインゴット切断用水溶
性加工油剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9102899A JP2000282077A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | シリコンインゴット切断用水溶性加工油剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9102899A JP2000282077A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | シリコンインゴット切断用水溶性加工油剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282077A true JP2000282077A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14015080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9102899A Pending JP2000282077A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | シリコンインゴット切断用水溶性加工油剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000282077A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006241443A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-09-14 | Nissan Motor Co Ltd | ナノ粒子含有潤滑油組成物 |
| JP2012512954A (ja) * | 2008-12-20 | 2012-06-07 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | ワイヤーソー切断のための切断用流体組成物 |
| US9023771B2 (en) | 2006-01-31 | 2015-05-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Nanoparticle-containing lubricating oil compositions |
| JP2016040342A (ja) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 三和油化工業株式会社 | 金属加工用ＳｉＣ分散油 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP9102899A patent/JP2000282077A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006241443A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-09-14 | Nissan Motor Co Ltd | ナノ粒子含有潤滑油組成物 |
| US9023771B2 (en) | 2006-01-31 | 2015-05-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Nanoparticle-containing lubricating oil compositions |
| JP2012512954A (ja) * | 2008-12-20 | 2012-06-07 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | ワイヤーソー切断のための切断用流体組成物 |
| JP2016040342A (ja) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 三和油化工業株式会社 | 金属加工用ＳｉＣ分散油 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080902 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090113 |