JP2959384B2 - High strength stainless steel sheet for ID blade and method of manufacturing the same - Google Patents

High strength stainless steel sheet for ID blade and method of manufacturing the same

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JP2959384B2
JP2959384B2 JP5176594A JP5176594A JP2959384B2 JP 2959384 B2 JP2959384 B2 JP 2959384B2 JP 5176594 A JP5176594 A JP 5176594A JP 5176594 A JP5176594 A JP 5176594A JP 2959384 B2 JP2959384 B2 JP 2959384B2
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均 三佐尾
正 井上
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、主としてSi、Ga
Asなどの半導体単結晶のインゴットをウェハ状に切断
する極薄内周刃カッター(Inner diamete
r sawblade:以下、IDブレードと呼ぶ)基
板用に使用される高強度ステンレス鋼薄板およびその製
造方法に関するものである。
The present invention mainly relates to Si, Ga
Ultra-thin inner peripheral blade cutter (Inner diameter) for cutting a semiconductor single crystal ingot such as As into a wafer shape
The present invention relates to a high-strength stainless steel sheet used for a substrate and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】Si、GaAsなど半導体材料のウェハ
加工においては、切断するインゴットの切削損失を極力
最小限に止めると同時に、切断して得られるウェハが平
坦かつ平滑で歪みがないことが要求される。
2. Description of the Related Art In wafer processing of semiconductor materials such as Si and GaAs, it is required that the cutting loss of an ingot to be cut be minimized as much as possible, and that the wafer obtained by cutting be flat, smooth and free from distortion. You.

【0003】特に、近年のICの超高集積化に伴って平
坦性への要求は厳しいものとなっている。例えば4Mデ
バイスではウェハの加工線幅が0.7〜0.8μm であ
るので平坦度は0.8μm /15×15mm2 、16Mデ
バイスでは加工線幅が0.5μm であるので平坦度は
0.5μm /20×20mm2 が必要とされる。
In particular, the demand for flatness has become strict with the recent ultra-high integration of ICs. For example, in a 4M device, the flatness is 0.8 μm / 15 × 15 mm 2 because the processing line width of the wafer is 0.7 to 0.8 μm, and in a 16M device, the flatness is 0.5 μm because the processing line width is 0.5 μm. 5 μm / 20 × 20 mm 2 is required.

【0004】従って、IDブレードに使用される素材に
も、高い板厚精度や平坦性、繰返される高速回転による
切断に耐えるための高い強度、切断中に生じる振動幅を
低減するための高い剛性などが求められている。これら
の要求を充たすために、IDブレード基板用素材の製造
においては、高精度の多段式レバースミルによる圧延が
行えわれ、更にはテンションアニーリングを施すことに
よって面内での平坦性、板厚精度の向上が図られてい
る。
[0004] Accordingly, the material used for the ID blade also has high plate thickness accuracy and flatness, high strength for withstanding cutting by repeated high-speed rotation, and high rigidity for reducing the vibration width generated during cutting. Is required. In order to satisfy these demands, in the production of the material for the ID blade substrate, high-precision multi-stage reversing mill rolling can be performed, and furthermore, the flatness and thickness accuracy in the plane can be improved by applying tension annealing. Is planned.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェハ
の板厚精度やマクロ的な形状(反り、中伸びなど)に関
しては前述のような製造方法により改善が図られつつあ
るが、高集積化が進むIC用のウェハの切断においては
現状でも十分な面精度は得られているとは言い難いとい
う問題があり、切断後の鏡面仕上げ工程後のウェハの面
精度(反り、疵など)が悪いために不良となるケースが
多々報告されている。
However, the accuracy of the thickness of the wafer and the macroscopic shape (warp, middle elongation, etc.) are being improved by the above-described manufacturing method, but the integration is increasing. In the cutting of IC wafers, there is a problem that it is difficult to say that sufficient surface accuracy is obtained even at present, and the surface accuracy (warp, flaw, etc.) of the wafer after the mirror finishing process after cutting is poor. Many cases of failure have been reported.

【0006】これは切断中に、切削屑がIDブレード面
上に残留して被切削面を傷つけたり、ウェハに与える歪
みが大きいために充分な平滑性や平坦度が得られないこ
とによるものである。特に集積度が4Mビット以上であ
る場合、不良となる率が極めて高くなることは避けられ
ないという問題点がある。
This is because, during cutting, cutting chips remain on the ID blade surface and damage the surface to be cut, or the distortion applied to the wafer is large, so that sufficient smoothness and flatness cannot be obtained. is there. In particular, when the degree of integration is 4 Mbits or more, there is a problem that it is unavoidable that the failure rate is extremely high.

【0007】この発明は、従来技術の上述にような問題
点を解消するためになされたものであり、被切削材の切
削不良による損失が少なく、かつ被切削面に優れた面精
度を与えることのできる高強度ステンレス鋼薄板および
その製造方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to reduce the loss due to poor cutting of a material to be cut and to provide excellent surface accuracy to a surface to be cut. It is an object of the present invention to provide a high-strength stainless steel sheet and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解消するためになされたものであり、被切削面の切削
不良による損失を少なく、かつ被切削面に優れた面精度
を与えることのできる高強度ステンレス鋼薄板およびそ
の製造方法を提供することを目的とし、その要旨とする
ところは、 (1)表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.02〜0.
20μm 、最大粗さ(Rmax)が2.0μm 以下、凹
凸間の平均距離(RSm)が50μm 以上、粗さ曲線の
高さ方向の偏りの指標(Rsk)が+1.5以下である
ことを特徴とするIDブレード用高強度ステンレス鋼薄
板。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a small loss due to defective cutting of a surface to be cut and provides excellent surface accuracy to the surface to be cut. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-strength stainless steel sheet and a method for producing the same, which are summarized as follows: (1) The center line average roughness (Ra) of the surface is 0.02 to 0.
20 μm, the maximum roughness (Rmax) is 2.0 μm or less, the average distance between irregularities (RSm) is 50 μm or more, and the index (Rsk) of deviation in the height direction of the roughness curve is +1.5 or less. High strength stainless steel sheet for ID blade.

【0009】(2)上記IDブレード用材料中のマルテ
ンサイト相が40〜95vol.%であり残部が実質的
にオーステナイト相からなる高強度ステンレス鋼薄板。 (3)上記高強度ステンレス鋼薄板を製造する方法であ
って、鋼帯を製造する工程、焼鈍および冷間圧延をする
工程、低温熱処理をする工程を含み、冷間圧延するに際
して仕上げ圧延前の焼鈍および仕上げ圧延後の低温熱処
理をH2 ガス70vol.%以上の非酸化性雰囲気中で
行い、仕上げ圧延はブライトロールを用いて合計圧延率
を50〜76%とすることを特徴とする高強度ステンレ
ス鋼薄板の製造方法。
(2) The martensite phase in the ID blade material is 40 to 95 vol. %, With the balance being substantially austenitic. (3) A method for producing the high-strength stainless steel sheet, comprising a step of producing a steel strip, a step of annealing and cold rolling, and a step of low-temperature heat treatment. The low-temperature heat treatment after annealing and finish rolling was performed at 70 vol. %, Wherein the finish rolling is performed using a bright roll to a total rolling reduction of 50 to 76%.

【0010】[0010]

【作用】上述のような問題点を解決する手法として、I
Dブレード基板用素材の形状や板厚精度に加えて表面性
状を制御することが有効である。即ち、素材の表面の粗
さを適正化することによって、切断中のブレード面上へ
切削屑の残留を抑制し、また切断の潤滑性を良くするこ
とにより、ウェハ面へ与える疵や歪みをほぼ抑制するこ
とが可能となり、その結果極めて面精度に優れたウェハ
を得ることができる。
As a method for solving the above problems, I
It is effective to control the surface properties in addition to the shape and thickness accuracy of the D blade substrate material. That is, by optimizing the roughness of the surface of the material, it is possible to suppress cutting chips from remaining on the blade surface during cutting, and to improve the lubricity of cutting, thereby substantially reducing scratches and distortion given to the wafer surface. As a result, a wafer with extremely excellent surface accuracy can be obtained.

【0011】以下に本発明に係わるステンレス鋼薄板に
おいて、構成要件を限定した理由を説明する。本発明で
意図する面精度の優れた被切削面を得るためには表面性
状の制御が最も重要になる。表面性状に関して本発明者
らが特に注目したのは、中心線平均粗さ(Ra)、最大
粗さ(Rmax)、凹凸間の平均距離(RSm)、粗さ
曲線の偏りの指数(Rsk)の4つのパラメータであ
る。これらの数値を種々変化させ、それらとウェハ不良
率の関係を調査したところ。上記のパラメータを特定の
範囲内に制御すれば面精度に優れたウェハを作ること可
能であることが判明した。
The reason why the constituent elements of the stainless steel sheet according to the present invention are limited will be described below. In order to obtain a surface to be cut having excellent surface accuracy as intended in the present invention, control of the surface texture is most important. With respect to the surface properties, the present inventors paid particular attention to center line average roughness (Ra), maximum roughness (Rmax), average distance between irregularities (RSm), and index of deviation of roughness curve (Rsk). There are four parameters. When these values were changed in various ways, the relationship between them and the wafer failure rate was investigated. It has been found that a wafer having excellent surface accuracy can be produced by controlling the above parameters within a specific range.

【0012】以下にその限定理由を述べる。 (1)中心線平均粗さ(Ra) Raは、中心線平均粗さであり、次の数1で表される。The reasons for the limitation will be described below. (1) Center Line Average Roughness (Ra) Ra is the center line average roughness and is represented by the following equation (1).

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】ただし、L:測定長さ、f(x):粗さ曲
線 Raが0.02μm未満であると切削中に被切削材との
間で強い摩擦を生じ被切削面に過度の歪みを与え面精度
を劣化させる。また、0.20μm を超えると切断中に
切削屑がIDブレード表面の凹凸の間に溜り面外へ排出
し難くなるため、被切削面の面精度を劣化させる。従っ
て、Raは0.02〜0.20μm とした。
However, L: measured length, f (x): roughness curve If Ra is less than 0.02 μm, strong friction occurs between the workpiece and the workpiece during cutting, causing excessive distortion on the workpiece surface. Deterioration of the given surface accuracy. On the other hand, if it exceeds 0.20 μm, it becomes difficult for the cutting chips to be collected and removed from the surface of the ID blade during the cutting, and the surface accuracy of the surface to be cut is deteriorated. Therefore, Ra was set to 0.02 to 0.20 μm.

【0015】(2)最大粗さ(Rmax) 最大粗さ(Rmax)は、粗さ曲線において中心線と平
行な線に対して最大の山と最大の谷の垂直距離である。
Rmaxが2.0μm を超えると切断中に切削屑がID
ブレード表面の凹凸の間に溜り面外へ排出し難くなるた
め、被切削面の面精度を劣化させる。従って、Rmax
は2.0μm 以下とした。
(2) Maximum roughness (Rmax) The maximum roughness (Rmax) is a vertical distance between a maximum peak and a maximum valley with respect to a line parallel to the center line in the roughness curve.
If Rmax exceeds 2.0 μm, cutting chips will be generated during cutting.
Since it is difficult to discharge the pool between the unevenness of the blade surface and the outside of the pool, the surface accuracy of the cut surface is deteriorated. Therefore, Rmax
Was 2.0 μm or less.

【0016】(3)凹凸間の平均距離(RSm) 凹凸間の平均距離(RSm)は、次の数2で表される。(3) Average distance between irregularities (RSm) The average distance between irregularities (RSm) is expressed by the following equation (2).

【0017】[0017]

【数2】 (Equation 2)

【0018】ただし、RSmn:n個目の山(凸部)か
ら谷(凹部)へ向かう曲線が中心線を横切る点から(n
−1)個目の点の距離、 RSmは、50μm 未満であると切断中に切削屑がID
ブレード表面の凹凸の間に溜り面外へ排出し難くなるた
め、被切削面の面精度を劣化させる。従って、RSmは
50μm 以上とした。
However, RSmn: from the point where the curve from the n-th peak (convex portion) to the valley (concave portion) crosses the center line, (n
-1) If the distance of the first point, RSm, is less than 50 μm, the cutting chips will be ID during cutting.
Since it is difficult to discharge the pool between the unevenness of the blade surface and the outside of the pool, the surface accuracy of the cut surface is deteriorated. Therefore, RSm is set to 50 μm or more.

【0019】(4)粗さ曲線の高さ方向の偏りの指数
(Rsk) 中心線に対する粗さ曲線の高さ方向の偏りの指数(Rs
k)は、次の数3で表される。
(4) Index of deviation of roughness curve in height direction (Rsk) Index of deviation of roughness curve in height direction with respect to center line (Rs)
k) is expressed by the following equation (3).

【0020】[0020]

【数3】 (Equation 3)

【0021】Rskは、+1.5を超えると切断中に切
削屑がIDブレード表面の凹凸の間に溜り面外へ排出し
難くなるため、被切削面の面精度を劣化させる。そのた
めRskは+1.5以下とした。より好ましくは負の値
にする必要がある。
If Rsk exceeds +1.5, it becomes difficult for cutting chips to be discharged out of the pool between the irregularities on the surface of the ID blade during cutting, thereby deteriorating the surface accuracy of the surface to be cut. Therefore, Rsk is set to +1.5 or less. More preferably, it should be a negative value.

【0022】以上の4パラメータを上記の範囲に制御し
たときに初めて被切削面の切削不良による損失が少な
く、かつ被切削面に優れた面精度を付与することができ
る。これらの表面性状は、公知の手段によって形成可能
である。例えば冷間圧延の仕上げ圧延時に表面粗度を適
正化したワークロールを用い、ロール転写によって表面
性状を制御することができる。
Only when the above four parameters are controlled within the above ranges, loss due to poor cutting of the surface to be cut is small and excellent surface accuracy can be imparted to the surface to be cut. These surface properties can be formed by known means. For example, surface properties can be controlled by roll transfer using a work roll having an appropriate surface roughness at the time of finish rolling in cold rolling.

【0023】IDブレード基板用素材としては、単結晶
切断時の耐破断性および耐食性を確保するために高強度
ステンレス鋼であることが必要である。ここで本発明に
おける高強度とは、耐破断性を確保するため1.0%オ
ンセット応力(1.0%の引張歪みを負荷した時の変形
応力)が1500N /mm2 以上であることを意図する。図1
に1.0%オンセット応力の求め方を示す。
The material for the ID blade substrate is required to be high-strength stainless steel in order to secure breakage resistance and corrosion resistance when cutting a single crystal. Here, the high strength in the present invention means that a 1.0% onset stress (deformation stress when a 1.0% tensile strain is applied) is 1500 N / mm 2 or more in order to secure rupture resistance. Intend. FIG.
Shows how to determine the 1.0% onset stress.

【0024】本発明のIDブレード基板用ステンレス鋼
薄板は、上記強度を満たせば鋼種を限定する必要はな
い。準安定オーステナイト系ステンレス鋼、準安定オー
ステナイト系PHステンレス鋼、またはマルテンサイト
系PH(析出硬化型)ステンレス鋼、オーステナイト系
PHステンレス鋼、いずれを素材として用いても良い。
[0024] The stainless steel sheet for an ID blade substrate of the present invention does not have to limit the type of steel as long as the above strength is satisfied. Any of metastable austenitic stainless steel, metastable austenitic PH stainless steel, martensitic PH (precipitation hardening) stainless steel, and austenitic PH stainless steel may be used as the material.

【0025】ただし、準安定オーステナイト系のステン
レス鋼でこの強度を得るためにはステンレス鋼における
マルテンサイト量が40vol.%以上とすることが望
ましい。すなわち、マルテンサイト量が40%未満では
前記の強度が得られない。一方、マルテンサイト量が9
5vol.%を超えると必要な強度は得られるものの延
性が低くなり過ぎて耐破断性が確保できない。このた
め、IDブレードとして使用する板厚におけるマルテン
サイト量は40〜95vol.%とすることが望まし
い。なお、本発明で対象とするステンレス鋼は、マルテ
ンサイト以外の相としては実質的にオーステナイト相を
含み、さらに金属間化合物を含んでも良い。
However, in order to obtain this strength with a metastable austenitic stainless steel, the amount of martensite in the stainless steel must be 40 vol. % Is desirable. That is, if the amount of martensite is less than 40%, the above strength cannot be obtained. On the other hand, the amount of martensite is 9
5 vol. %, The required strength is obtained, but the ductility is too low to ensure the rupture resistance. For this reason, the amount of martensite in the plate thickness used as an ID blade is 40 to 95 vol. % Is desirable. The stainless steel targeted in the present invention substantially contains an austenite phase as a phase other than martensite, and may further contain an intermetallic compound.

【0026】上記した準安定オーステナイト系のステン
レス鋼で高強度を得るために成分組成は、C:0.01
〜0.20wt.%、Si:3wt.%以下、Mn:3
wt.%以下、Ni:4〜11wt.%、Cr:12〜
20wt.%、Cu:4.5wt.%以下、N:0.0
5〜0.20wt.%、Al:2.0wt.%以下、
O:0.020wt.%以下、を含有し、不純物として
のSは0.020wt.%以下であることが望ましい。
In order to obtain high strength from the above metastable austenitic stainless steel, the component composition is as follows: C: 0.01
~ 0.20 wt. %, Si: 3 wt. % Or less, Mn: 3
wt. % Or less, Ni: 4 to 11 wt. %, Cr: 12-
20 wt. %, Cu: 4.5 wt. % Or less, N: 0.0
5 to 0.20 wt. %, Al: 2.0 wt. %Less than,
O: 0.020 wt. % Or less, and S as an impurity is 0.020 wt. % Is desirable.

【0027】(1)Cは、オーステナイト生成元素であ
り、δ−フェライト相生成の抑制およびマルテンサイト
相の固溶強化に寄与するが、0.01wt.%未満では
その効果が十分に得られず、一方、0.20wt.%を
超えるとCr炭化物を析出して耐食性、延性を劣化させ
る。このためCは0.01〜0.20wt.%が望まし
い。
(1) C is an austenite-forming element and contributes to suppressing the formation of the δ-ferrite phase and strengthening the solid solution of the martensite phase. %, The effect is not sufficiently obtained, while 0.20 wt. %, Cr carbide precipitates to deteriorate corrosion resistance and ductility. For this reason, C is 0.01 to 0.20 wt. % Is desirable.

【0028】(2)Siはオーステナイト相およびマル
テンサイト相の固溶強化に寄与する元素であるが、3w
t.%を超えるとδ−フェライト相を生成して熱間加工
性を劣化する。このため、Siは3wt.%以下が望ま
しい。 (3)Mnはオーステナイト相生成元素であり、溶体化
処理によるオーステナイト単相化、または脱酸のために
必要であるが、3wt.%を超えるとオーステナイト相
が安定化し過ぎるため、マルテンサイト相の生成が極端
に抑制される。このため、Mnは3wt.%以下が望ま
しい。
(2) Si is an element that contributes to solid solution strengthening of the austenite phase and the martensite phase.
t. %, A δ-ferrite phase is formed to degrade hot workability. For this reason, 3 wt. % Is desirable. (3) Mn is an austenite phase forming element and is required for austenite single phase formation by solution treatment or deoxidation. %, The austenite phase is excessively stabilized, so that the formation of a martensite phase is extremely suppressed. Therefore, Mn is 3 wt. % Is desirable.

【0029】(4)Niは強力なオーステナイト相生成
元素であり、4wt.%未満では焼鈍後のオーステナイ
ト単相化ができず、一方、11wt.%を超えるとオー
ステナイト相が安定化しすぎるため、マルテンサイト相
の生成が極端に抑制される。このため、Niは4〜11
wt.%が望ましい。 (5)Crはステンレス鋼の必須元素であり、十分な耐
食性を得るためには12wt.%以上の含有が必要であ
るが、20wt.%を超えると高温で多量のδ−フェラ
イト相が生成し、熱間加工性が劣化する。このため、C
rは12〜20wt.%が望ましい。
(4) Ni is a strong austenite phase forming element, and 4 wt. %, An austenite single phase after annealing cannot be obtained. %, The austenite phase is excessively stabilized, so that the formation of a martensite phase is extremely suppressed. Therefore, Ni is 4 to 11
wt. % Is desirable. (5) Cr is an essential element of stainless steel, and in order to obtain sufficient corrosion resistance, 12 wt. % Or more is required, but 20 wt. %, A large amount of δ-ferrite phase is formed at a high temperature, and the hot workability deteriorates. Therefore, C
r is 12 to 20 wt. % Is desirable.

【0030】(6)Cuは不動態皮膜の構造を強化し、
IDブレードとして使用される際に必要な耐食性を付与
する元素であるが、4.5wt.%を超えて添加しても
その効果が飽和し、逆にオーステナイト相に未固溶なC
uが多くなり熱間加工性が劣化する。このため、Cuは
4.5wt.%以下が望ましい。 (7)Nは、オーステナイト生成元素であり、また、マ
ルテンサイト相の固溶強化に寄与する元素であるが、
0.05wt.%未満ではこの効果が充分に得られず、
一方、0.20wt.%を超えると鋳造時にブローホー
ルを生じさせる原因となる。このため、Nは0.05〜
0.20wt.%が望ましい。
(6) Cu strengthens the structure of the passive film,
It is an element that imparts the necessary corrosion resistance when used as an ID blade. %, The effect is saturated, and conversely, C which is not dissolved in the austenite phase
u increases and hot workability deteriorates. For this reason, 4.5 wt. % Is desirable. (7) N is an austenite-forming element and an element that contributes to solid solution strengthening of the martensite phase.
0.05 wt. %, This effect cannot be obtained sufficiently.
On the other hand, 0.20 wt. % Causes blowholes during casting. Therefore, N is 0.05 to
0.20 wt. % Is desirable.

【0031】(8)Al(sol.Al)は、脱酸に必要な
元素であるが、0.020wt.%を超えるとAl2 O
3 を多く含有し展伸性が低い非金属介在物が生成し、表
面欠陥の発生やブレードの破断確率を高める原因にな
る。このため、Alは0.020wt.%以下が望まし
い。 (9)Oは、0.020wt.%を超えるとAl2 O3
、MnO、SiO2 、Cr2 O3 など非金属介在物が
多数生成し、熱間加工性を劣化させるとともに、ブレー
ドの破断確率を高める原因になる。このため、Oは0.
020wt.%以下が望ましい。 (10)Sは、MnSなどの非金属介在物を形成し、こ
の介在物はブレード破断の起点となりやすい。特に、
0.020wt.%を超えると延性が低下して破断確率
が高くなる。このため、Sは0.020wt.%以下が
望ましい。
(8) Al (sol. Al) is an element necessary for deoxidation. %, Al2 O
Non-metallic inclusions containing a large amount of 3 and having low extensibility are generated, which causes surface defects and increases the probability of blade breakage. Therefore, 0.020 wt. % Is desirable. (9) O is 0.020 wt. %, Al2 O3
, MnO, SiO2, Cr2 O3, and many other non-metallic inclusions are generated, deteriorating hot workability and increasing the probability of blade breakage. Therefore, O is 0.
020 wt. % Is desirable. (10) S forms nonmetallic inclusions such as MnS, and these inclusions tend to be the starting point of blade breakage. Especially,
0.020 wt. %, The ductility decreases and the fracture probability increases. For this reason, S is 0.020 wt. % Is desirable.

【0032】上記の高強度ステンレス鋼薄板は、公知の
プロセスによって製造可能である。所定の成分組成を有
するステンレス鋼帯を焼鈍・酸洗した後に、冷間圧延お
よび焼鈍、低温熱処理の各工程を実施すれば良い。ま
た、素材として鋳造した薄鋳板やこれを熱延加工した鋼
板を用いても良い。ただし、より好ましくは、以下に述
べる点を制御する必要がある。
The high-strength stainless steel sheet described above can be manufactured by a known process. After annealing and pickling a stainless steel strip having a predetermined composition, each step of cold rolling, annealing, and low-temperature heat treatment may be performed. Further, a thin cast plate cast or a steel plate obtained by hot rolling the cast thin plate may be used. However, more preferably, it is necessary to control the following points.

【0033】(1)仕上げ圧延前の焼鈍および仕上げ圧
延後の低温熱処理における雰囲気 酸化性雰囲気中で行った場合は酸洗処理が必要になり、
この酸洗処理により薄板の表面に形成される粒界腐食の
ために必要な表面性状が得られない。また、上記の処理
をH2 ガス70vol.%未満の非酸化性雰囲気中で行
った場合、薄板の表面における析出物の生成のために必
要な表面性状が得られず、またIDブレードとして使用
する環境下における必要な耐食性が得られないために、
繰返し使用中に必要な表面性状を維持できない。このた
め仕上げ圧延前焼鈍および仕上げ圧延後の低温熱処理は
H2 ガス70vol.%以上の非酸化性雰囲気中で行う
ことが望まれる。
(1) Atmosphere in annealing before finish rolling and in low-temperature heat treatment after finish rolling When performed in an oxidizing atmosphere, pickling treatment is required.
This pickling treatment does not provide the required surface properties due to intergranular corrosion formed on the surface of the thin plate. In addition, the above treatment was carried out at 70 vol. % In a non-oxidizing atmosphere, the surface properties required for the formation of precipitates on the surface of the thin plate cannot be obtained, and the corrosion resistance required in an environment used as an ID blade cannot be obtained. To
The required surface properties cannot be maintained during repeated use. For this reason, the annealing before the finish rolling and the low-temperature heat treatment after the finish rolling are performed at 70 vol. % Or more in a non-oxidizing atmosphere.

【0034】(2)仕上げ圧延における合計圧延率 仕上げ圧延における合計圧延率が50%未満では圧延ロ
ール目が充分に転写されないため薄板の表面の粗さを所
定の範囲に制御できず、一方76%を超えてもロール目
の転写の作用は飽和しかつミル負荷の点より圧延が困難
になる。このため、仕上げ圧延における合計圧延率は、
50〜76%で行うことが好ましい。
(2) Total Rolling Rate in Finish Rolling If the total rolling rate in finish rolling is less than 50%, the roll rolls are not sufficiently transferred, so that the surface roughness of the thin plate cannot be controlled within a predetermined range, while 76% Even if it exceeds, the transfer effect of the roll is saturated and rolling becomes difficult from the viewpoint of mill load. For this reason, the total rolling reduction in finish rolling is
It is preferable to carry out at 50 to 76%.

【0035】以上に説明した諸条件を満足する素材を使
用することにより、極めて切削性および切削面精度に優
れたIDブレード基板用ステンレス鋼薄板を得ることが
できる。
By using a material that satisfies the above-described conditions, a stainless steel sheet for an ID blade substrate having extremely excellent cutting properties and cutting surface precision can be obtained.

【0036】[0036]

【実施例】本発明の実施例を以下に示す。この実施例で
は、準安定オーステナイト系ステンレス鋼を素材として
IDブレード基板用ステンレス鋼薄板を製造した。まず
本発明者らは表1に示すような化学成分を有する鋼No.
1およびNo. 2を溶製し、造塊および分塊圧延後、熱延
鋼帯とした。
Embodiments of the present invention will be described below. In this example, a stainless steel thin plate for an ID blade substrate was manufactured from a metastable austenitic stainless steel. First, the inventors of the present invention made steel No. 1 having a chemical composition as shown in Table 1.
No. 1 and No. 2 were melted, and after ingot casting and slab rolling, they were used as hot-rolled steel strips.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】そして、この熱延鋼帯を焼鈍・酸洗し、中
間焼鈍、中間冷間圧延を経た後に、最終焼鈍、最終冷間
圧延(仕上げ圧延)および低温熱処理の各工程を順次実
施して、IDブレード基板用ステンレス鋼薄板を製造し
た。なお、仕上げ圧延率における合計圧延率を50〜7
6%、1パス当りの圧延率(合計圧延率をパス回数で割
ったもの)を3〜15%、最終焼鈍における焼鈍温度を
950〜1150℃、低温熱処理の温度を300〜60
0℃、その処理時間を1〜300秒とすることによって
IDブレード基板用素材として必要とされる高強度、延
性、板厚精度、マクロ的な形状(反り、中伸びなど)を
満足する素材を得ることができた。
Then, the hot-rolled steel strip is annealed, pickled, subjected to intermediate annealing and intermediate cold rolling, and then sequentially subjected to final annealing, final cold rolling (finish rolling) and low-temperature heat treatment. A thin stainless steel plate for an ID blade substrate was manufactured. In addition, the total rolling reduction in the finish rolling reduction is 50-7.
6%, rolling rate per pass (total rolling rate divided by the number of passes) is 3 to 15%, annealing temperature in final annealing is 950 to 1150 ° C, and low temperature heat treatment temperature is 300 to 60.
By setting the processing time to 0 ° C. and the processing time to 1 to 300 seconds, a material that satisfies the high strength, ductility, plate thickness accuracy, and macroscopic shape (warpage, middle elongation, etc.) required for the material for the ID blade substrate is obtained. I got it.

【0039】上記の製造方法において、表2に示すよう
に仕上げ圧延前の焼鈍(最終焼鈍)および低温熱処理を
種々の雰囲気中で行うとともに、仕上げ圧延においては
種々の表面粗さを有するワークロールを使用して圧延
し、表3に示すような表面粗さおよびマルテンサイト量
を有する試験材No. 1〜9を得た。試験材No. 1〜4が
本発明例、No. 5〜9が比較例である。
In the above manufacturing method, as shown in Table 2, annealing (final annealing) and low-temperature heat treatment before finish rolling are performed in various atmospheres, and work rolls having various surface roughnesses are used in finish rolling. And rolled to obtain test materials Nos. 1 to 9 having surface roughness and martensite amount as shown in Table 3. Test materials Nos. 1-4 are examples of the present invention, and Nos. 5-9 are comparative examples.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】試験材No. 1〜9を基板として使用したI
Dブレードのうち、張り上げ試験の結果が良好であった
ものについてSiインゴットのウェハ切断試験を実施
し、製造したウェハの品質を不良品率の大小で評価し
た。不良品率は前記表3に示した。本発明例の試験材N
o. 1〜4の素材を使用したIDブレードで切断したウ
ェハでは何れも不良品率が5%未満であった。特に試験
材No. 2およびNo. 3のように、Ra、Rmax、RS
mが規定内かつRskが負である場合にはブレード面外
への切削屑の排出性がより良好となるため好ましく、ウ
ェハ不良品率も1%未満と低くなった。
Test materials Nos. 1 to 9 were used as substrates
Among the D blades, those having a good result of the pull-up test were subjected to a wafer cutting test of a Si ingot, and the quality of the manufactured wafer was evaluated based on the percentage of defective products. The reject rate is shown in Table 3 above. Test material N of the present invention example
o. All of the wafers cut with ID blades using the materials Nos. 1 to 4 had a reject rate of less than 5%. In particular, as shown in test materials No. 2 and No. 3, Ra, Rmax, RS
When m is within the specified range and Rsk is negative, the dischargeability of cutting chips to the outside of the blade surface is further improved, which is preferable, and the defective wafer rate is also low, less than 1%.

【0043】これに対して比較例の試験材No. 5の素材
を使用したIDブレードは、Raが小さくIDブレード
面とウェハ面に強い摩擦が生じてウェハに与えた面内歪
みが大きかったために充分な面精度が得られず、不良品
率が15%に達した。
On the other hand, the ID blade using the material of the test material No. 5 of the comparative example had a small Ra and caused strong friction between the ID blade surface and the wafer surface, resulting in a large in-plane distortion applied to the wafer. Sufficient surface accuracy was not obtained, and the reject rate reached 15%.

【0044】比較例の試験材No. 6の素材を使用したI
Dブレードは、RSmが小さく切断中の切削屑のIDブ
レード面外への排出が充分でなかったためにウェハの平
滑性や平坦度が悪く、不良品率が25%に達した。
I using the material of the test material No. 6 of the comparative example
The D-blade had a small RSm, so that the cutting chips being cut were not sufficiently discharged to the outside of the ID blade surface, so that the smoothness and flatness of the wafer were poor, and the reject rate reached 25%.

【0045】比較例の試験材No.7の素材を使用したI
Dブレードは、Raが大きく切断中の切削屑のIDブレ
ード面外への排出が充分でなかったためにウェハの平滑
性や平坦度が悪く、不良品率が30%に達した。
I using the material of the test material No. 7 of the comparative example
The D-blade had a large Ra and was not sufficiently discharged to the outside of the ID blade surface for cutting chips during cutting, so that the smoothness and flatness of the wafer were poor, and the reject rate reached 30%.

【0046】比較例の試験材No. 8の素材を使用したI
Dブレードは、Rmaxが大きく切断中の切削屑のID
ブレード面外への排出が充分でなかったためにウェハの
平滑性や平坦度が悪く、不良品率が35%に達した。
I using the material of the test material No. 8 of the comparative example
The D blade has a large Rmax and the ID of the cutting chips being cut.
Since the discharge to the outside of the blade surface was not sufficient, the smoothness and flatness of the wafer were poor, and the defective product ratio reached 35%.

【0047】比較例の試験材No. 9の素材を使用したI
Dブレードは、Rskが大きく切断中の切削屑のIDブ
レード面外への排出が充分でなかったためにウェハの平
滑性や平坦度が悪く、不良品率が25%に達した。
I using the material of the test material No. 9 of the comparative example
The D-blade had a large Rsk and was not sufficiently discharged to the outside of the ID blade surface for cutting chips during cutting, so that the smoothness and flatness of the wafer were poor, and the reject rate reached 25%.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上に述べたように本発明のIDブレー
ド基板用ステンレス鋼薄板を使用したIDブレードは極
めて優れた切削性を示し、被切削面の面精度が非常に優
れている。そのため、現状のIC用ウェハの切断はもち
ろん、今後のICの高集積化にも充分に対応可能であ
り、ウェハの歩留りの向上およびコストの低減に寄与す
る点で工業的な効果が極めて高い。
As described above, the ID blade using the stainless steel thin plate for the ID blade substrate of the present invention exhibits extremely excellent machinability and extremely excellent surface accuracy of the surface to be cut. Therefore, it is possible to sufficiently cope with future high integration of ICs as well as cutting of current IC wafers, and the industrial effect is extremely high in that it contributes to improvement in wafer yield and cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】1.0%オンセット応力の求め方を示した説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing how to determine a 1.0% onset stress.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 正 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 橘 浩史 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−233448(JP,A) 特開 平6−41686(JP,A) 特開 昭62−238333(JP,A) 特開 昭60−243225(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21D 8/02,8/04 C21D 9/46,9/48 B21B 1/00 - 3/02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Tadashi Inoue, 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Hiroshi Tachibana 1-1-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan (56) References JP-A-7-233448 (JP, A) JP-A-6-41686 (JP, A) JP-A-62-238333 (JP, A) JP-A-60-243225 (JP, A) A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C21D 8 / 02,8 / 04 C21D 9 / 46,9 / 48 B21B 1/00-3/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.0
2〜0.20μm 、最大粗さ(Rmax)が2.0μm
以下、凹凸間の平均距離(RSm)が50μm以上、粗
さ曲線の高さ方向の偏りの指標(Rsk)が+1.5以
下であることを特徴とするIDブレード用高強度ステン
レス鋼薄板。
1. A center line average roughness (Ra) of a surface is 0.0
2 to 0.20 μm, maximum roughness (Rmax) 2.0 μm
A high-strength stainless steel sheet for an ID blade, wherein an average distance between irregularities (RSm) is 50 μm or more and an index (Rsk) of deviation in a height direction of a roughness curve is +1.5 or less.
【請求項2】 材料中のマルテンサイト相が40〜95
vol.%であり残部が実質的にオーステナイト相から
なる請求項1記載の高強度ステンレス鋼薄板。
2. The martensitic phase in the material is 40 to 95.
vol. The high-strength stainless steel sheet according to claim 1, wherein the balance is substantially an austenite phase.
【請求項3】 請求項1および2に記載の高強度ステン
レス鋼薄板を製造する方法であって、鋼帯を製造する工
程、焼鈍および冷間圧延をする工程、低温熱処理をする
工程を含み、冷間圧延するに際して仕上げ圧延前の焼鈍
および仕上げ圧延後の低温熱処理をH2 ガス70vo
l.%以上の非酸化性雰囲気中で行い、仕上げ圧延はブ
ライトロールを用いて合計圧延率を50〜76%とする
ことを特徴とするIDブレード用高強度ステンレス鋼薄
板の製造方法。
3. A method for producing a high-strength stainless steel sheet according to claim 1, comprising a step of producing a steel strip, a step of performing annealing and cold rolling, and a step of performing low-temperature heat treatment. In cold rolling, annealing before finish rolling and low-temperature heat treatment after finish rolling are performed using H 2 gas 70 vol.
l. %, Wherein the finish rolling is performed using a bright roll with a total rolling reduction of 50 to 76%.
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