JP2017190398A

JP2017190398A - 切削水用添加剤、切削水及び切削加工方法

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Publication number: JP2017190398A
Application number: JP2016080547A
Authority: JP
Inventors: 正喜内田; Masaki Uchida
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2017-10-19

Abstract

【課題】被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できる切削水用添加剤、切削水及び切削加工方法を提供すること。【解決手段】本発明の切削水用添加剤は、下記一般式（１）で表される構成単位を５０質量％以上含有する０．００１質量％以上５０質量％以下の高分子化合物と、高分子化合物１０質量部に対して、１質量部以上１００質量部以下の発泡剤と、を含有する水溶液である。【化１】（式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素原子が１以上８以下の炭化水素基を表す。Ｒ１〜Ｒ４は、同一であってもよく、相互に異なっていてもよい。）【選択図】なし

Description

本発明は、切削水用添加剤、切削水及び切削加工方法に関し、例えば、高分子化合物及び発泡剤を含有する切削水用添加剤、切削水及び切削加工方法に関する。

半導体ウェーハ及び発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）基板などの光デバイスウェーハ、並びに、ガラス基板及びセラミックス基板などは、切削ブレードを用いた切削加工により個々のデバイスチップに分割されている。この切削加工では、切削加工に伴って発生する切削屑が被加工物に付着して被加工物である半導体デバイスに付着する場合がある。特に、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Complementary Metal Oxide Semiconductor）及び電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device)などの半導体デバイスなどの被加工物を切削する際には、切削加工に伴って発生する切削屑が被加工物に付着して素子の機能を抑制して半導体デバイスの性質が低下する場合があり、切削屑への対処が特に重要となる。

従来、被加工物への切削屑の付着を抑制する切り屑付着抑制剤が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の切り屑付着抑制剤は、切削加工に用いる切削水に所定量の高分子量水溶性カチオンポリマーを添加することにより、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止している。

特開２００７−１５２８５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の切り屑付着抑制を用いた場合であっても、必ずしも十分に除去できない場合があり、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できる更なる技術が望まれている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できる切削水用添加剤、切削水及び切削加工方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上述した課題を解決するべく、鋭意検討を行った結果、特定構造を有する高分子化合物と発泡剤とを含有する水溶液の切削水用添加剤を用いることにより、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を十分に防止可能な切削水を従来と比較してより安価に実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の切削水用添加剤は、下記一般式（１）で表される構成単位を５０質量％以上含有する０．００１質量％以上５０質量％以下の高分子化合物と、前記高分子化合物１０質量部に対して、１質量部以上１００質量部以下の発泡剤と、を含有する水溶液であることを特徴とする。

（式（１）中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ水素原子又は炭素原子が１以上８以下の炭化水素基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^４は、同一であってもよく、相互に異なっていてもよい。）

本発明の切削水用添加剤においては、前記高分子化合物の重量平均分子量が、５０，０００以上８０，０００以下であることが好ましい。

本発明の切削水用添加剤においては、水不溶分の含有量が０．１質量％未満であることが好ましい。

本発明の切削水用添加剤においては、前記高分子化合物が、前記一般式（１）で表される構成単位からなることが好ましい。

本発明の切削水用添加剤においては、前記一般式（１）で表される構成単位のＲ^１〜Ｒ^４が全て水素原子であることが好ましい。

本発明の切削水用添加剤においては、前記発泡剤が、アルキル硫酸塩を含有することが好ましい。

本発明の切削水用添加剤においては、前記アルキル硫酸塩が、硫酸アンモニウム塩を含有することが好ましい。

本発明の切削水用添加剤においては、前記高分子化合物が、下記一般式（２）で表される化合物を含む単量体を重合させて得られることが好ましい。

（式（２）中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ水素原子又は炭素原子が１以上８以下の炭化水素基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^４は、同一であってもよく、相互に異なっていてもよい。）

本発明の切削水用添加剤においては、金属分の含有量が０.１質量％未満であることが好ましい。

本発明の切削水は、上記切削水用添加剤を含むことを特徴とする。

本発明の切削水においては、固形分の含有量が、０.００１質量％以上１質量％以下であることが好ましい。

本発明の切削加工方法は、上記切削水を用いて被加工物の切削加工を行う工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できる切削水用添加剤、切削水及び切削加工方法を実現できる。

以下、本発明の一実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。

＜切削水用添加剤＞
本発明に係る切削水用添加剤は、下記一般式（１）で表される構成単位を５０質量％以上含有する０．００１質量％以上５０質量％以下の高分子化合物と、高分子化合物１０質量部に対して、１質量部以上１００質量部以下の発泡剤と、を含有する水溶液である。

上記切削水用添加剤によれば、上記一般式（１）の構成単位を含む高分子化合物が直鎖状の分子構造を有するので、この直鎖状の分子構造と発泡剤との相乗効果により切削水用添加剤を添加した切削水の親水性が、従来の切削水用添加剤と比較してより一層向上する。これにより、切削加工中の半導体ウェハーなどの被加工物の表面が高い親水性を有する切削水用添加剤を含有する切削水によって被覆されるので、被加工物表面が切削屑の付着しにくい状態となり、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できる。また、上記一般式（１）の構成単位を含む高分子化合物は、安価に入手できるので、被加工物への切削屑の付着を十分に防止可能な切削水のコストを従来と比較して削減することができる。

上記切削水用添加剤においては、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止する観点から、水不溶分の含有量が０．１質量％未満であることが好ましく、０．０５質量％未満であることがより好ましく、０．０１質量％未満であることが更に好ましい。ここで、水不溶分とは、一般的な非水溶性の物質であり、例えば、水に対する溶解度が０．１質量％以下のもののことである。水不溶分としては、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエチレン、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂及びこれらの混合樹脂などの合成樹脂、ポリ-α-オレフィン、エチレン-α-オレフィン共重合体、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル、アルキル置換ジフェニルエーテル、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、炭酸エステル、シリコーン油及びフッ素化油などの合成油、パラフィン系鉱油及びナフテン系鉱油などの鉱油、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン及びペンタンなどの炭化水素系溶剤、トリクロロエタン及びジクロロメタンなどのハロゲン系溶剤、酸化カルシウム、酸化鉄及びシリカなどが挙げられる。なお、切削水用添加剤が含有する水としては、被加工物の切削屑を除去できるものであれば、特に制限はない。水としては、例えば、水道水、イオン交換水、蒸留水及び純水などが用いられる。

上記切削水用添加剤においては、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止する観点から、金属分の含有量が０.１質量％未満であることが好ましい。金属分の含有量が０．１質量％未満であれば、水に不溶な金属分による硬質板状物などの被加工物の表面への損傷及び金属の被加工物上への残存による半導体チップの不具合を防ぐことができる。また、金属分は、水に可溶なものであっても、被加工物上に残存すると不具が生じる場合がある。水不溶分の含有量としては、上述した作用効果がより一層向上する観点から、０．０５質量％以下が好ましく、０．０１質量％以下がより好ましく、０．００５質量％以下が更に好ましく、実質含有していないことがより更に好ましい。金属分とは、単体の金属、金属酸化物及び金属塩化物などである。金属分としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛などの遷移金属元素、アルミニウム、ガリウム及び鉛などの典型金属元素、珪素及びリンなどのその他の元素、並びに、これらの酸化物、塩化物、炭化物、窒化物、炭窒化物、オキシ窒化物及びホウ化物などが挙げられる。

上記切削水用添加剤は、高分子化合物などの固形分の濃度が、０．００１質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。固形分の濃度が０．００１質量％以上であれば、輸送時のコストを削減することができ、５０質量％以下であれば、安定性が向上してゲル化及び分離などを防ぐことができる。固形分の濃度は、３質量％以上４５質量％以下が好ましく、５質量％以上４０質量％以下が更に好ましい。以下、本発明に係る切削水用添加剤の各種構成要素について詳細に説明する。

（高分子化合物）
高分子化合物としては、下記一般式（１）で表される構成単位を５０質量％以上含有するものを用いる。

上記一般式（１）におけるＲ^１〜Ｒ^４としては、水素原子又は炭素原子が１以上８以下の炭化水素基であり、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ターシャリブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基などの炭素数１以上８以下のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ペンテニル基、イソペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基及びオクテニル基などの炭素数２以上８以下のアルケニル基、フェニル基、トルイル基及びキシリル基などのアリール基などが挙げられる。

これらの中でも、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を効率良く防止できる観点から、上記一般式（１）におけるＲ^１〜Ｒ^４としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ターシャリブチル基及びペンチル基などのアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ペンテニル基、イソペンテニル基などのアルケニル基などの炭素数１以上５以下の炭化水素基が好ましく、水素原子、メチル基、エチル基及びなどのアルキル基、ビニル基、アリル基及びプロペニル基などのアルケニル基などの炭素数１以上３以下の炭化水素基がより好ましく、更に入手容易性及び経済性にも優れる観点から、全て水素原子であることがより更に好ましい。

上記一般式（１）で表される構成単位を含有する高分子化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドとの共重合体などのポリアルキレングルコールなどが挙げられる。これらの中でも、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を効率良く防止できる観点から、高分子化合物としては、ポリエチレンオキサイド及びポリプロピレンオキサイドが好ましく、更に入手容易性及び経済性の観点から、上記一般式（１）で表される構成単位からなるポリエチレンオキサイドがより好ましい。このポリエチレンオキサイドは、下記一般式（２）で表される化合物を含む単量体を重合させて得ることができる。

また、高分子化合物は、上記一般式（１）で表される構成単位からなる単量体の単独高分子化合物を用いてもよく、上記一般式（１）で表される構成単位からなる第１単量体と、第１単量体以外の構成単位からなる第２単量体とを共重合して得られる共重合体を用いてもよい。第２単量体としては、例えば、上記一般式（１）で表される単量体と共重合するものであれば特に制限はなく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、ビニルカルバゾール、塩化ビニリデン、ブタジエン、ビニルアセテート、ビニルイミダゾール、ビニルカプトラクタムなどの単量体が挙げられる。これらの単独重合体及び共重合体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

高分子化合物としては、上記一般式（１）で表される構成単位の含有量が５０質量％以上含有するものを用いる。上記一般式（１）で表される構成単位の含有量が５０質量％以上であれば、高分子化合物の分子構造が十分に直鎖状となるので、切削水の親水性が向上して、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できる。上記一般式（１）で表される構成単位の含有量は、上述した作用効果がより一層向上する観点から、６０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上が更に好ましく、更に入手容易性及び経済性の観点から、含有量が１００質量％となる上記一般式（１）で表される構成単位からなるポリオキシエチレンが特に好ましい。

また、高分子化合物としては、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止する観点から、重量平均分子量が５０，０００以上８０，０００以下のものが好ましい。上述した作用効果をより一層向上する観点から、重量平均分子量は、５０，２５０以上７０，０００以下がより好ましく、５０，５００以上６０，５００以下が更に好ましい。

（発泡剤）
発泡剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及び両性界面活性剤などの界面活性剤などを用いることができる。アニオン界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、硫化オレフィン塩、高級アルキル硫酸塩などのアルキル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、硫酸化脂肪酸塩、スルホン化脂肪酸塩、リン酸エステル塩、脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、グリセライド硫酸エステル塩、脂肪酸エステルのスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸メチルエステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、脂肪酸アルカノールアミド又はそのアルキレンオキサイド付加物の硫酸エステル塩、スルホコハク酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゾイミダゾールスルホン酸塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリンの塩、Ｎ−アシルグルタミン酸又はその塩、アシルオキシエタンスルホン酸塩、アルコキシエタンスルホン酸塩、Ｎ−アシル−β−アラニン又はその塩、Ｎ−アシル−Ｎ−カルボキシエチルタウリン又はその塩、Ｎ−アシル−Ｎ−カルボキシメチルグリシン又はその塩、アシル乳酸塩、Ｎ−アシルサルコシン塩、及びアルキル又はアルケニルアミノカルボキシメチル硫酸塩等が挙げられる。なお、上記のアニオン界面活性剤の塩としては、アンモニウム塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩が挙げられる。

これらのアニオン界面活性剤の中でも、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止する観点から、アルキル硫酸塩が好ましく、高級アルキル硫酸塩がより好ましい。高級アルキル硫酸塩としては、例えば、例えば、オクチル硫酸塩、ノニル硫酸塩、デシル硫酸塩、ドデシル硫酸塩、トリデシル硫酸塩、テトラデシル硫酸塩、ペンタデシル硫酸塩、ヘキサデシル硫酸塩、ヘプタデシル硫酸塩、オクタデシル硫酸塩、ノナデシル硫酸塩、エイコシル硫酸塩、ヘンイコシル硫酸塩、ドコシル硫酸塩、トリコシル硫酸塩、テトラコシル硫酸塩、オレイル硫酸塩などが挙げられる。これらの中でも、アルキル硫酸塩としては、オクチル硫酸塩、ノニル硫酸塩、デシル硫酸塩、ドデシル硫酸塩、トリデシル硫酸塩、テトラデシル硫酸塩、ペンタデシル硫酸塩、ヘキサデシル硫酸塩、ヘプタデシル硫酸塩、オクタデシル硫酸塩などの炭素数８以上１８以下のアルキル硫酸塩が好ましく、オクチル硫酸塩、ノニル硫酸塩、デシル硫酸塩、ドデシル硫酸塩、トリデシル硫酸塩、テトラデシル硫酸塩及びペンタデシル硫酸塩などの炭素数８以上１５以下のアルキル硫酸塩がより好ましく、デシル硫酸塩、ドデシル硫酸塩、トリデシル硫酸塩及びテトラデシル硫酸塩などの炭素数１０以上１４以下のアルキル硫酸塩が更に好ましく、デシル硫酸塩及びドデシル硫酸塩がより更に好ましく、ドデシル硫酸塩が特に好ましい。

また、アルキル硫酸塩としては、アルキル硫酸ナトリウム、アルキル硫酸カリウムなどの各種アルキル硫酸金属塩及びアルキル硫酸アンモニウムが好ましく、被加工物の表面への金属の付着を防ぐ観点から、アルキル硫酸アンモニウムがより好ましい。

ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの付加形態は、ランダム状、ブロック状の何れでもよい。）、ポリエチレングリコールプロピレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、グリセリン脂肪酸エステル又はそのエチレンオキサイド付加物、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸モノエタノールアミド又はそのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸−Ｎ−メチルモノエタノールアミド又はそのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸ジエタノールアミド又はそのエチレンオキサイド付加物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリセリンエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、Ｎ−長鎖アルキルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。

カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキル（アルケニル）トリメチルアンモニウム塩、ジアルキル（アルケニル）ジメチルアンモニウム塩、アルキル（アルケニル）四級アンモニウム塩、エーテル基或いはエステル基或いはアミド基を含有するモノ或いはジアルキル（アルケニル）四級アンモニウム塩、アルキル（アルケニル）ピリジニウム塩、アルキル（アルケニル）ジメチルベンジルアンモニウム塩、アルキル（アルケニル）イソキノリニウム塩、ジアルキル（アルケニル）モルホニウム塩、ポリオキシエチレンアルキル（アルケニル）アミン、アルキル（アルケニル）アミン塩、ポリアミン脂肪酸誘導体、アミルアルコール脂肪酸誘導体、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム等が挙げられる。

両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン、スルホベタイン、ホスホベタイン、アミドアミノ酸、イミダゾリニウムベタイン系界面活性剤等が挙げられる。

以上を考慮すると、発泡剤としては、アルキル硫酸塩が好ましく、炭素数８以上１８以下のアルキル硫酸塩がより好ましく、炭素数８以上１８以下のアルキル硫酸アンモニウムが更に好ましく、ドデシル硫酸アンモニウムが特に好ましい。

発泡剤の配合量は、高分子化合物１０質量部に対して、１質量部以上１００質量部以下である。これにより、切削加工中のウェハー表面が高い親水性を有する切削水用添加剤を含有する切削水で被覆されるので、被加工物表面が切削屑の付着しにくい状態となり、被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できる。発泡剤の配合量は、高分子化合物１０質量部に対して、２質量部以上５０質量部以下が好ましく、３以上２０質量部以下がより好ましく、５以上１５質量部以下が更に好ましい。

（その他の成分）
本発明に係る切削水用添加剤は、加工性及び泡立ちの度合いを著しく低下させず、水に０．１質量％以上溶解するものであれば、一般的な加工油剤に添加できる種々のその他の成分を必要に応じて加えて用いてもよい。このようなその他の成分としては、例えば、一般的な加工油に添加されている公知の防錆剤、消泡剤、防腐剤、防食剤及び着色剤などが挙げられる。これらのその他の成分は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、これらのその他の成分としては、金属を含有しないもの及び水に対して易溶などものが好ましい。

＜切削水＞
本発明に係る切削水は、上記切削水用添加剤を含有するものである。本発明に係る切削水は、例えば、上記切削水用添加剤を水道水、イオン交換水、蒸留水及び純水などの各種水で希釈したものである。切削水中の切削水用添加剤の濃度としては、例えば、０．００１質量％以上１．０質量％以下が好ましい。なお、上記切削水用添加剤の濃度が低く、本発明に係る切削水として使用できる上記濃度の範囲内である場合には、上記切削水用添加剤を上記切削水として用いてもよい。

切削水においては、固形分が０．０００１質量％以上１質量％以下であることが好ましい。これにより、切削水は、固形分の含有量が１質量％以下であれば、経済的に優れ、硬質板状物などの被加工物上に微量の固形分が残存することによる悪影響を防ぐことができ、また０．０００１質量％以上であれば、切削水用添加剤による効果を十分に得ることができる。切削水における固形分の含有量としては、０．００１質量％以上０．５質量％以下がより好ましく、０．００１質量％以上０．１質量％以下が更に好ましい。固形分とは、例えば、高分子化合物、上述した水不溶分及び金属分などである。

＜切削加工方法＞
本実施の形態に係る切削加工方法は、上記切削水を用いて被加工物の切削加工を行う工程を含む。被加工物としては、例えば、金属、ガラス及びセラミックスなどの硬質材料からなる硬質板状物などが挙げられ、切削屑による阻害を特に受けやすい半導体ウェハー及び電子部品材料が好ましい。半導体ウェハー及び電子部品材料としては、例えば、シリコンウェハー、ガラス製基板、セラミックス製基板、サファイア基板、リチウムタンタレート（ＬＴ）基板、リチウムナイオベート（ＬＮ）基板、ＱＦＮ（Quad Flat No-Lead）パッケージを含む樹脂基板、化合物半導体などの板状の形成材料が挙げられる。半導体ウェハー及び電子部品材料料から形成される製品としては、例えば、ＣＣＤ／ＣＭＯＳイメージセンサ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、表面弾性波（ＳＡＷ：surface acoustic wave filter）フィルター、コンデンサ及びＣＳＰ（Chip Size Package）などが挙げられる。

切削加工方法は、切削水を使用する公知のダイシング方法などを適用可能である。切削加工方法では、例えば、純水を切削水として使用する各種のダイシング装置において、純水を上記切削水に置き換えて被加工物を切削することができる。また、上記切削水の供給量、液温及び切削の加工速度などの条件は、一般的なダイシング装置の条件に合わせて適宜調整可能である。

以上説明したように、上記実施の形態によれば、上記一般式（１）の構成単位を含む高分子化合物が直鎖状の分子構造を有するので、この直鎖状の分子構造と発泡剤との相乗効果により切削水用添加剤を添加した切削水の親水性が向上する。これにより、切削加工中のウェハー表面が高い親水性を有する切削水で被覆されるので、ダイヤモンドソーなどによりシリコンウェハーなどの被加工物を切削して切断する場合においても、被加工物表面が切削屑の付着しにくい状態となる。この結果、比重の高い物質である切削屑を被加工物上から効率良く除去して被加工物の切削時における被加工物への切削屑の付着を防止できるので、切削屑の残存に基づく被加工物を用いた製品の電極配線の接合不良及びチップなどへの損傷及び半導体チップの歩留まりの悪化を防ぐことができる。さらに、また、上記一般式（１）の構成単位を含む高分子化合物は、安価に入手できるので、被加工物への切削屑の付着を十分に防止可能な切削水のコストを従来と比較して削減することができる。

以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例及び比較例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
ポリエチレンオキサイド（重量平均分子量：６０，０００）４質量部と、ドデシル硫酸アンモニウム４質量部と、純水９２質量部とを混合して切削水用添加剤を製造した。製造した切削水用添加剤は、インジェクタによってダイシング装置（商品名：「ＤＦＤ６３４６２」、ディスコ社製）の切削水供給ラインに接続された純水配管を流れる純水に所定量供給し、固形分濃度が１０ｐｐｍとなるように希釈した切削水として使用した。なお、切削水添加剤は、別途設けられた切削水供給装置の切削水タンク中に供給して切削水を調製してもよい。

ダイシング加工の加工点に各種ノズルの合計として毎分４リットルとなるように、加工中及び加工前後に切削水を供給した。直径２００ｍｍ、表面にポリイミドの薄膜を塗布された厚さ０．７ｍｍのシリコンウェハーをダイシングテープに貼着し、毎分３０，０００回転で回転する＃３０００メッシュの刃厚４０μｍ以上５０ｕｍ以下の切削ブレードにて１０ｍｍ角サイズに切断した。切断したウェハーは自動搬送にて洗浄ステージに搬送し、洗浄ステージで純水と圧縮気体との混合水で３０秒ほどスピン洗浄した後、毎分３０，０００回転で３０秒ほどスピン乾燥した。

乾燥後に得られたシリコンウェハーの表面をパーティクルカウンタ（商品名：「ＮＳＸ３２０」、ルドルフ社）により、所定面積のシリコンウェハー表面に付着した異物の数を自動でカウントした。純水のみで洗浄した際の異物の数を基準（指標値＝１００：比較例２参照）とし、下記式（Ａ）を用いて指標化して下記の基準に基づいて評価した。結果を下記表１に示す。指標値は、数値が小さいほど異物の数が少なく、良好な切削水用添加剤であることを示している。
・式（Ａ）
指標値＝試験切削水用添加剤での洗浄の異物の数／純水での洗浄での異物の数
○：指標値が３０以下
△：指標値が３０超え５０以下
×：指標値が５０超え

（実施例２）
ドデシル硫酸アンモニウムを１質量部とし、純水９５質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして異物の数を評価した。結果を下記表１に示す。

（比較例１）
ポリエチレンオキサイド及びドデシル硫酸アンモニウムを用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして異物の数を評価した。結果を下記表１に示す。

（比較例２）
ドデシル硫酸アンモニウムを用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして異物の数を評価した。結果を下記表１に示す。

（比較例３）
ポリエチレンオキサイドに代えて、アリルグリシジルエーテルとエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドとのランダム共重合体（重量平均分子量：８０，０００）を用いたこと以外は、比較例１と同様にして異物の数を評価した。結果を下記表１に示す。

上記表１における各成分を以下に示す。
高分子化合物１：ポリエチレンオキサイド（重量平均分子量：６０，０００）
高分子化合物２：アリルグリシジルエーテルとエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドとのランダム共重合体（重量平均分子量：８０，０００）
発泡剤１：ドデシル硫酸アンモニウム

表１から分かるように、上記一般式（１）の構成単位を含む高分子化合物と、発泡剤とを含有する切削水用添加剤によれば、ウェハーの洗浄後の指標値が極めて小さくなり、基準となる純水のみで洗浄した場合と比較して、優れた切削屑の付着防止効果が得られることが分かる（実施例１及び比較例１参照）。この結果は、直鎖状の上記一般式（１）の構成単位を含む高分子化合物と発泡剤との相乗効果により切削水の親水性が向上するので、切削加工中のウェハー表面が、切削水用添加剤を含んだ親水性液にて被覆され、ウェハー表面が切削屑の付着しにくい状態となったためと考えられる。これに対して、上記一般式（１）の構成単位を含む高分子化合物を含有する場合であっても、発泡剤を含まない場合には、洗浄効果が著しく悪化することが分かる（比較例２、３参照）。

Claims

下記一般式（１）で表される構成単位を５０質量％以上含有する０．００１質量％以上５０質量％以下の高分子化合物と、
前記高分子化合物１０質量部に対して、１質量部以上１００質量部以下の発泡剤と、
を含有する水溶液であることを特徴とする、切削水用添加剤。

（式（１）中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ水素原子又は炭素原子が１以上８以下の炭化水素基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^４は、同一であってもよく、相互に異なっていてもよい。）
前記高分子化合物の重量平均分子量が、５０，０００以上８０，０００以下である、請求項１に記載の切削水用添加剤。
水不溶分の含有量が、０．１質量％未満である、請求項１又は請求項２に記載の切削水用添加剤。
前記高分子化合物が、前記一般式（１）で表される構成単位からなる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切削水用添加剤。
前記一般式（１）で表される構成単位のＲ^１〜Ｒ^４が全て水素原子である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切削水用添加剤。
前記発泡剤が、アルキル硫酸塩を含有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切削水用添加剤。
前記アルキル硫酸塩が、硫酸アンモニウム塩を含有する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の切削水用添加剤。
前記高分子化合物が、下記一般式（４）で表される化合物を含む単量体を重合させて得られる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の切削水用添加剤。

（式（２）中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ水素原子又は炭素原子が１以上８以下の炭化水素基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^４は、同一であってもよく、相互に異なっていてもよい。）
金属分の含有量が０.１質量％未満である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の切削水用添加剤。
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の切削水用添加剤を含むことを特徴とする、切削水。
固形分の含有量が、０.００１質量％以上１質量％以下である、請求項１０に記載の切削水。
請求項１０又は請求項１１に記載の切削水を用いて被加工物の切削加工を行う工程を含むことを特徴とする、切削加工方法。