JP5600117B2 - ワイヤーソー切断の間の乾燥性を向上させるための組成物 - Google Patents

ワイヤーソー切断の間の乾燥性を向上させるための組成物 Download PDF

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Description

電子装置に用いられるウエハは、典型的にはインゴットから調製され、インゴットは最初に薄いウエハへとスライスされる。ワイヤーソー切断は、このようなウエハの製造のための最も一般的な方法である。
ワイヤーソーは、これらのワイヤが０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの間隔で互いに平行であるように、一連のスプールとプーリを用いて配置された細いワイヤーのウエブを含んでいる。基材がこのワイヤーのウエブに押し付けられているときに、組成物がその領域に連続的に供給される。この組成物は、通常は、液体担体中に懸濁された研磨材を含んでおり、これがワイヤーソーのワイヤーと基材との間の相互作用を促進し、基材が研削され、そしてウエハへとスライスされる。
基材をスライスしてウエハを生産する現在の方法は、しばしば研磨材を含む組成物中に非水性の液体担体の使用を採用する。典型的な担体としては、鉱油、灯油、ポリエチレングリコール、およびポリアルキレングリコールの使用が挙げられる。これらの担体の粘性の性質が、研磨材粒子が組成物中に懸濁されることを可能にし、そしてこの組成物が、ワイヤーソーのワイヤーおよび／または基材に付着することを可能にし、このことは基材のより効率的な機械的研削をもたらす。しかしながら、このような組成物は、通常は高濃度の研磨材を含んでおり、そしてそれらのコロイド性安定性の欠如のために、これらの研磨材粒子は溶液から沈降する。また、非水性組成物は、スライスプロセスの間に研磨された材料による汚染に比較的に敏感であり、そのことがこれらの研磨材粒子がスライスの効率を損ない、そして凝集する原因となる。更に、不十分な熱的性質のために、非水性組成物は、通常は、ワイヤーソー切断のプロセスで摩擦によって発生する熱量の増加を招き、このことが次にはワイヤーの磨耗の水準を増大させ、そしてスライス速度を低下させる。
ワイヤーの磨耗の水準を低下させることは、より小さな直径を有するワイヤーの使用を可能にし、このことは、それがスライスの間に失われる基材の量（すなわち、切り溝）を低減するために望ましい。より長い貯蔵寿命を有し、スライス性能を強めることができる組成物が望まれる。
ワイヤーソー切断操作の間に、ワイヤーは比較的に高速で動き、このことがスライスプロセスの間に組成物が蒸発もしくは乾燥することをもたらし、ワイヤー上への固い堆積物を形成させ、そしてワイヤーの磨耗の水準を増加させる結果となる。このことは、水性組成物に関して、特に問題である。更に、ワイヤーソー切断操作の間のこの組成物の蒸発または乾燥は、この組成物の種々の成分、例えば研磨材の回収および再循環効率を低下させる可能性がある。
＜発明の簡単な要約＞
本発明は、基材を、ワイヤーソーを用いてスライスするための組成物であって、（ｉ）液体担体の質量を基準として少なくとも５０質量％の水および液体担体の質量を基準として０．１質量％〜２０質量％のポリオールを含む液体担体、（ｉｉ）前記液体担体中に懸濁された３０質量％〜６０質量％の研磨材、および（ｉｉｉ）０．２質量％〜１０質量％の増粘剤、を含む組成物を提供する。
また、本発明は、基材を、ワイヤーソーを用いてスライスするための組成物であって、（ｉ）液体担体の質量を基準として少なくとも５０質量％の水および液体担体の質量を基準として０．１質量％〜２０質量％の一価のアルコールを含む液体担体、（ｉｉ）前記液体担体中に懸濁された３０質量％〜６０質量％の研磨材、および（ｉｉｉ）塩化カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、およびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる塩、を含む組成物を提供する。
本発明は、更に基材をスライスする方法を提供し、この方法は、（ｉ）基材を、上記のいずれかの組成物と接触させる工程、（ｉｉ）前記基材および前記組成物をワイヤーソーと接触させる工程、および（ｉｉｉ）前記ワイヤーソーを、これと前記組成物を接触させながら、前記基材に対して動かして、前記基材の少なくとも一部を研削して前記基材をスライスする工程、を含んでいる。
＜発明の詳細な説明＞
本発明は、ワイヤーソーを用いて基材をスライスするための組成物および、ワイヤーソーを用いて基材をスライスする方法を提供する。
このスライスされる基材は、いずれかの好適な基材であることができる。好適な基材としては、例えば、シリコン、サファイア、炭化ケイ素、ゲルマニウム、ガリウム、またはセラミックスを挙げることができる。好ましくは、この基材はシリコンである。
この組成物は、液体担体およびこの液体担体中に懸濁された研磨材を含んでいる。
液体担体は、研磨材およびいずれかの所望による添加剤の、スライスされる好適な基材の表面への適用を促進するために用いられる。この液体担体は、低級アルコール（例えばＣ１-Ｃ６アルコール、例えばメタノール、エタノールなど）、エーテル（例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど）、水、油（例えば、鉱油）、灯油、ポリグリコール、ポリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール（例えば、ポリプロピレングリコール）、およびそれらの混合物を含む、いずれかの好適な溶媒であることができる。好ましくは、この液体担体は、水およびアルコールの混合物、を含む、から本質的になる、またはからなっている。いずれかの特定の理論に束縛されたくはないが、非水性液体担体の使用は、この組成物の粘度を増大させ、このことがこの組成物のワイヤーソーおよび／または基材へと付着する能力を増大させ、この基材のより効率的な研削をもたらす。しかしながら、非水性担体のイオン特性がまた、この組成物のコロイド不安定性を増大させる。スライスプロセスの間に研削された材料は、この液体担体中に懸濁された研磨材粒子と凝集して、これが研磨材粒子がスライス効率を失い、そして沈降する原因となる。更に、十分でない熱的特性を有する非水性液体担体の使用は、基材のスライスの間に摩擦によって発生する熱の量を増加させる。この液体担体は、少なくとも５０質量％（この液体担体の質量を基準として）の水（例えば、少なくとも６０質量％、少なくとも７０質量％、少なくとも８０質量％、少なくとも８５質量％、または少なくとも９０質量％の水）を含むことができる。あるいは、または更に、この液体担体は、９８質量％以下の水（例えば、９５質量％以下、９０質量％以下、８０質量％以下、７０質量％以下、または６０質量％以下の水）を含むことができる。従って、この液体担体は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量の水を含むことができる。例えば、この液体担体は、５０質量％〜９８質量％の水（例えば、５０質量％〜９５質量％の水、６０質量％〜９５質量％の水、または７０質量％〜９５質量％の水）を含むことができる。
前記液体担体を構成する前記アルコールは、いずれかの好適なアルコールであることができる。好ましくは、このアルコールは、ポリオールまたは一価のアルコールである。このポリオールまたは一価のアルコールは、４個もしくは５個以上の炭素の炭素鎖および／または少なくとも２．５：１の炭素原子対酸素原子比を有することができる。例えば、このポリオールはグリコール（すなわち、ジオール）、グリセロール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、１，６−ヘキサンジオール、ペンタエリスライト、またはそれらの組み合わせであることができる。この一価のアルコールは、例えば、１−ヘキサノール（ヘキシルアルコール）、１−オクタノール、２−エチルヘキサノール、または２−ブチル−１−オクタノールであることができる。この液体担体は、少なくとも０．１質量％（この液体担体の質量を基準として）のアルコール（例えば、少なくとも０．２質量％、少なくとも０．５質量％、少なくとも１質量％、少なくとも３質量％、少なくとも５質量％、少なくとも７質量％、少なくとも１０質量％、少なくとも１５質量％、または少なくとも２０質量％のアルコール）を含むことができる。あるいは、または更に、この液体担体は、２５質量％以下のアルコール（例えば、２０質量％以下、１７質量％以下、１５質量％以下、１２質量％以下、１０質量％以下、８質量％以下、５質量％以下、３質量％以下、または１質量％以下のアルコール）を含むことができる。従って、この液体担体は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量のアルコールを含むことができる。例えば、この液体担体は、０．１質量％のアルコール〜２５質量％のアルコール（例えば、０．１質量％〜２０質量％のアルコール、０．１質量％〜１０質量％のアルコール、１質量％〜１５質量％のアルコール、または１質量％〜１０質量％のアルコール）を含むことができる。
この研磨材は、典型的には粒子状形態（例えば、研磨材粒子）であり、前記液体担体中に懸濁されている。この研磨材は、いずれかの好適な研磨材であることができる。例えば、この研磨材は、天然もしくは合成であることができ、そして酸化物、炭化物、窒化物、カーボランダムなど、を含む、から本質的になる、またはからなることができる。また、この研磨材は、ポリマー粒子またはコーティングされた粒子であることができる。好ましくは、この研磨材は、少なくとも７．５のモース硬度を有している。この研磨材は、典型的には金属酸化物粒子を含んでいる。好ましくは、この研磨材は、炭化ケイ素、ダイアモンド、炭化ホウ素、アルミナ、およびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる。好ましくは、この研磨材は、炭化ケイ素である。
この研磨材粒子は、典型的には０．５ミクロン〜１００ミクロンの平均粒子径（例えば、平均粒子直径）を有している。この研磨材粒子は、少なくとも０．１ミクロン（例えば、少なくとも０．５ミクロン、少なくとも１ミクロン、少なくとも５ミクロン、少なくとも１０ミクロン、少なくとも２０ミクロン、または少なくとも５０ミクロン）の平均粒子径を有していることができる。あるいは、または更に、この研磨材粒子は、５００ミクロン以下（例えば、３００ミクロン以下、１００ミクロン以下、５０ミクロン以下、３０ミクロン以下、２０ミクロン以下、１０ミクロン以下または８ミクロン以下）の平均粒子径を有していることができる。従って、この研磨材は、上記の端点のいずれかの２つで定められた粒子径を有することができる。例えば、この研磨材粒子は、１ミクロン〜１００ミクロン（例えば、３ミクロン〜５０ミクロン、６ミクロン〜２０ミクロン、８ミクロン〜２０ミクロン、または５ミクロン〜１５ミクロン）の平均粒子径を有している。いずれかの好適な量の研磨材が、この組成物中に存在することができる。
この組成物は、３０質量％以上（例えば、４０質量％以上、または５０質量％以上）の研磨材を含むことができる。あるいは、または更に、この組成物は、９０質量％以下の研磨材（例えば、７５質量％以下、６０質量％以下、５０質量％以下、または４０質量％以下の研磨材）を含むことができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量の研磨材を含むことができる。例えば、この組成物は、３０質量％〜９０質量％（例えば、３５質量％〜５０質量％、または３０質量％〜６０質量％）の研磨材を含むことができる。
この組成物は、更に塩を含むことができる。例えば、この塩は、塩化カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、またはそれらの組み合わせであることができる。この組成物は、１質量％以上（例えば、５質量％以上、または１０質量％以上）の塩を含むことができる。あるいは、または更に、この組成物は、２０質量％以下（例えば、１０質量％、または５質量％以下）の塩を含むことができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量の塩を含むことができる。例えば、この組成物は、１質量％〜２０質量％（例えば、１質量％〜１５質量％、または５質量％〜２０質量％）の塩を含むことができる。
また、この組成物は、酸化剤を含むことができ、この酸化剤は、ワイヤーソーと組成物でスライスされる基材の１種もしくは２種以上の材料のための、いずれかの好適な酸化剤であることができる。例えば、この酸化剤は、ペルオキシ化合物またはハロゲン含有酸化剤であることができる。典型的には、この酸化剤は、過酸化水素、過炭酸塩、漂白剤、塩素、過臭素酸塩、オゾン、およびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる。好ましくは、この酸化剤は過酸化水素である。この酸化剤は、組成物中に、いずれかの好適な量で存在することができる。この組成物は、０．００５質量％以上（例えば、０．０１質量％以上、０．０５質量％以上、０．１質量％以上、０．５質量％以上、１質量％以上、または５質量％以上）の酸化剤を含むことができる。あるいは、または更に、この組成物は、２０質量％以下（例えば、１０質量％以下、５質量％以下、３質量％以下、１質量％以下、または０．５質量％以下）の酸化剤を含むことができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量の酸化剤を含むことができる。例えば、この組成物は、０．００５質量％〜１０質量％（例えば、０．０１質量％〜１０質量％、０．０１質量％〜５質量％、０．１質量％〜３質量％、または１質量％〜５質量％）の酸化剤を含むことができる。
また、この組成物は、酸化促進剤を含むことができ、酸化促進剤は、前記酸化剤の有効性を向上させるいずれかの好適な化合物であることができる。例えば、この酸化促進剤は、ワイヤーソーと組成物でスライスされる基材の１種もしくは２種以上の材料の酸化剤による酸化の活性化エネルギーを低下させる触媒であることができる。例えば、この酸化促進剤は、金属、有機分子またはラジカルであることができる。典型的には、この酸化促進剤は、銅、白金、ルテニウム、ロジウム、キノン、２，２，６，６−テトラメチル−ピペリジン−１−オキシル、およびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる。この金属は、元素形態でもイオン形態であってもよい。この酸化促進剤は、この組成物中に、いずれかの好適な量で存在することができる。この組成物は、０．０１質量％以上（例えば、０．１質量％以上、０．５質量％以上、１質量％以上、３質量％以上、または５質量％以上）の酸化促進剤を含むことができる。あるいは、または更に、この組成物は、２０質量％以下（例えば、１０質量％以下、５質量％以下、３質量％以下、または１質量％以下）の酸化促進剤を含むことができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量の酸化促進剤を含むことができる。例えば、この組成物は、０．０５質量％〜２０質量％（例えば０．１質量％〜１０質量％、０．１質量％〜５質量％、０．１質量％〜３質量％、または０．１質量％〜１質量％）の酸化促進剤を含むことができる。
この組成物は、更に増粘剤を含むことができ、増粘剤は、いずれかの好適な増粘剤であることができる。好ましくは、この増粘剤としては、非イオン性ポリマー、例えばセルロース化合物（例えば、ヒドロキシエチルセルロース）、またはポリ（アルキレンオキシド）材料（例えば、ポリ（エチレングリコール）、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体など）がある。好ましくは、この増粘剤は、２００００ドルトン（Ｄａ）超、より好ましくは少なくとも５００００Ｄａ（例えば、５００００〜１５００００Ｄａ）の数平均分子量を有しており、何故ならば、より低い分子量の材料は増粘剤としてはより効率が低い傾向にあるからである。この増粘剤は、いずれかの好適な量でこの組成物中に存在することができる。この組成物は、０．０５質量％以上（例えば、０．１質量％以上、０．５質量％以上、１質量％以上、または５１質量％）の増粘剤を含むことができる。あるいは、または更に、この組成物は、３０質量％以下（例えば、２０質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、または１質量％以下）の増粘剤を含むことができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量の増粘剤を含むことができる。例えば、この組成物は、０．０５質量％〜２０質量％（例えば、０．５質量％〜２０質量％、０．２質量％〜１０質量％、０．５質量％〜５質量％、または１質量％〜５質量％）の増粘剤を含むことができる。
この組成物は、更に抗乾燥剤を含むことができ、抗乾燥剤はいずれかの好適な抗乾燥剤であることができる。限定はしないが、この抗乾燥剤は、アルキノールアミンまたはポリアクリレートであることができる。好ましい抗乾燥剤は、トリメタノールアミンおよびポリアクリル酸ナトリウムである。この抗乾燥剤は、いずれかの好適な量でこの組成物中に存在することができる。この組成物は、０．０５質量％以上（例えば、０．１質量％以上、０．５質量％以上、１質量％以上、または２０質量％以上）の抗乾燥剤を含むことができる。あるいは、または更に、この組成物は、３０質量％以下（例えば、２０質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、または１質量％以下）の抗乾燥剤を含むことができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められた量の抗乾燥剤を含むことができる。例えば、この組成物は、０．０５質量％〜２０質量％（例えば０．５質量％〜２０質量％、０．２質量％〜１０質量％、０．５質量％〜５質量％、または１質量％〜５質量％）の抗乾燥剤を含むことができる。好ましくは、この抗乾燥剤は、０．５質量％〜２０質量％の範囲でこの組成物中に存在している。
この組成物は、いずれかの好適な粘度を有することができる。この組成物の粘度は、少なくとも２０ｃＰ（例えば、少なくとも４０ｃＰ、少なくとも６０ｃＰ、少なくとも８０ｃＰ、少なくとも１００ｃＰ、少なくとも１３０ｃＰ、または少なくとも１５０ｃＰ）であることができる。あるいは、または更に、この組成物の粘度は、５００ｃＰ以下（例えば、４００ｃＰ以下、３５０ｃＰ以下、３００ｃＰ以下、２００ｃＰ以下、１７５ｃＰ以下、または１５０Ｐ以下）であることができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められた粘度を有することができる。例えば、この組成物の粘度は、２０ｃＰ〜５００ｃＰ（例えば、６０ｃＰ〜４００ｃＰ、１００ｃＰ〜４００ｃＰ、１５０ｃＰ〜４００ｃＰ、１５０ｃＰ〜３５０ｃＰ、１７０ｃＰ〜３２０ｃＰ、または２００ｃＰ〜３００ｃＰ）であることができる。
この組成物は、いずれかの好適なｐＨを有することができる。この組成物は、１０以下（例えば、８以下）のｐＨを有することができる。あるいは、または更に、この組成物は、３以上（例えば、５以上）のｐＨを有することができる。従って、この組成物は、上記の端点のいずれかの２つで定められたｐＨを有することができる。例えば、この組成物は、３〜１０（例えば、５〜８）のｐＨを有することができる。
この研磨材は、望ましくはこの組成物中に、より具体的にはこの組成物の液体担体中に懸濁されている。この研磨材がこの組成物中に懸濁されている場合には、この研磨材は、好ましくはコロイド状に安定である。このコロイドなる用語は、この液体担体中のこの研磨粒子の懸濁液を指している。コロイド状に安定とは、懸濁液が長時間に亘って維持されていることを表している。本発明との関連では、この研磨材の液体担体中の懸濁液が、１００ｍＬのメスシリンダー中に入れられ、そして無攪拌で２時間放置させて、この組成物中の初期の粒子濃度（ｇ／ｍＬでの［Ｃ］）で割り算した、このメスシリンダーの底部５０ｍＬ中の粒子濃度（ｇ／ｍＬでの［Ｂ］）とメスシリンダーの上部５０ｍＬ中の粒子濃度（ｇ／ｍＬでの［Ｔ］）の間の差が、０．５以下（すなわち、｛［Ｂ］−［Ｔ］｝／［Ｃ］≦０．５）である場合に、研磨材はコロイド状に安定であると考えられる。この値［Ｂ］−［Ｔ］／［Ｃ］は、望ましくは、０．３以下、そして好ましくは０．１以下である。
この組成物は、前述の成分を単独で、または１種もしくは２種以上の以下の所望による成分との組み合わせで、含む、本質的になる、またはなることができる。
この組成物は、所望により、更に、１種もしくは２種以上の界面活性剤および／またはレオロジー調節剤、例えば凝集剤（例えば、ポリマー状レオロジー調節剤、例えばウレタンポリマー）を含むことができる。好適な界面活性剤としては、例えば、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、それらの混合物などを挙げることができる。好ましくは、この組成物は、ノニオン性界面活性剤を含んでいる。好適なノニオン性界面活性剤の例としては、エチレンジアミンポリオキシエチレン界面活性剤がある。この組成物中の界面活性剤の量は、典型的には０．０００１質量％〜１質量％（好ましくは、０．００１質量％〜０．１質量％、そしてより好ましくは０．００５質量％〜０．０５質量％）である。
この組成物は、所望により、更に、１種もしくは２種以上の他の添加剤を含むことができる。このような添加剤としては、１種もしくは２種以上のアクリル系のサブユニット（例えば、ビニルアクリレートおよびスチレンアクリレート）を含むアクリレート、およびポリマー、共重合体、ならびにそれらのオリゴマー、ならびにそれらの塩が挙げられる。
この組成物は、１種もしくは２種以上の消泡剤を含むことができる。この消泡剤は、いずれかの好適な消泡剤であることができる。好適な消泡剤としては、ケイ素系およびアセチレンジオール系消泡剤が挙げられるが、それらには限定されない。この組成物中の消泡剤の量は、典型的には１０ｐｐｍ〜１４０ｐｐｍである。
この組成物は、１種もしくは２種以上の殺生物剤を含むことができる。この殺生物剤は、いずれかの好適な殺生物剤、例えばイソチアゾリノン殺生物剤であることができる。この組成物中の殺生物剤の量は、１〜５０ｐｐｍ、好ましくは１０〜２０ｐｐｍである。
この組成物は、いずれかの好適な技術によって調製することができ、その多くは当業者に知られている。この組成物は、バッチ式または連続式プロセスで調製することができる。通常は、この組成物は、その成分をいずれかの順番で組み合わせることによって調製することができる。ここで用いられる用語「成分」は、個々の成分（例えば、研磨材、酸化剤、増粘剤、殺生物剤など）ならびに成分（例えば、研磨材、酸化剤、増粘剤、殺生物剤など）のいずれかの組み合わせを含んでいる。
この組成物は、例えば研磨材、液体担体、および所望による酸化剤を含む、ワンパッケージ系として供給することができる。あるいは、例えば、酸化剤は、第１の容器中で、乾燥形態または液体担体中の溶液もしくは分散液のいずれかで供給することができ、そして研磨材、液体担体および他の添加剤は、第２の容器で供給することができる。酸化剤を、この組成物の他の成分とは別に供給することが好ましく、何故ならば、このことで、酸化剤を、スライスプロセスの間のいずれの時間にも、この組成物に加えることができるからである。例えば、この酸化剤は、この組成物に、スライスプロセスが始まる前に、スライスプロセスの間に、またはスライスプロセスが終了した後に、加えることができる。安定な酸化剤の使用は、それが他の成分と反応する可能性が高くないために、酸化剤を、この組成物の他の成分と１つの容器で供給することを可能にする。この取り組み方で、この組成物の調製と使用の費用を実質的に低減することができる。
所望による成分、例えば１種もしくは２種以上の殺生物剤は、第１および／または第２の容器、または第３の容器中に、乾燥形態で、もしくは液体担体中の溶液として、入れておくことができる。更には、第１および第２の容器中のこれらの成分は、異なるｐＨ値を有するか、または実質的に同じか、もしくは同じｐＨ値を有することが好ましい。所望による成分が固体である場合には、それは乾燥形態か、または液体担体中の混合物としてのいずれかで供給することができる。この所望による成分は、この組成物の他の成分と別個に供給することができ、そして、例えば最終使用者によって、この組成物の他の成分と、使用の直前に（例えば、使用前の１週間以内に、使用前の１日以内に、使用前の１時間以内に、使用前の１０分間以内に、または使用前の１分間以内に）混合されることができる。他の２つの容器、または３つ、もしくは４つ以上の容器、この組成物の成分の組み合わせは、当業者の知識の範囲である。
また、この組成物は、濃縮液としても提供することができ、濃縮液は、使用の前に、適切な量の液体担体で希釈することを意図されている。このような態様では、この組成物の濃縮液は、研磨材、液体担体、および所望による酸化剤おおよび／または増粘剤を、この濃縮液を適切な量の液体担体で希釈したときに、それぞれの成分が、この組成物中で、それぞれの成分について上記で説明した適切な範囲内の量で存在するような量で含むことができる。例えば、これらの成分は濃縮液中にそれぞれが、この組成物中のそれぞれの成分の上記の濃度よりも２倍（例えば３倍、４倍、または５倍）大きな量で存在することができ、そうしてこの濃縮液が液体担体の適切な体積（例えば、それぞれ、液体担体の２等体積、液体担体の３等体積、または液体担体の４等体積）で希釈された場合には、それぞれの成分は、この組成物中で、それぞれの成分について上記で説明した範囲内の量で存在する。更には、当業者には理解されるように、この濃縮液は、研磨材と他の好適な添加剤が、この濃縮液中に少なくとも部分的に、または完全に溶解もしく懸濁することを確実にするために、最終の組成物中に存在する液体担体の適当な一部を含むことができる。更に、酸化剤は、この濃縮液からは除外されて、液体担体と適切な量で後に加えられてこの組成物を形成し、それぞれの成分が、それぞれの成分について上記で説明した範囲内の量で存在するようにすることができる。
本発明は、更に基材をスライスする方法を提供する。この方法は、（ｉ）この基材をここで説明した組成物と接触させる工程、（ｉｉ）この基材とこの組成物をワイヤーソーと接触させる工程、および（ｉｉｉ）このワイヤーソーを、この組成物をワイヤーソーと接触させながらこの基材に対して動かして、この基材の少なくとも一部を研削してこの基材をスライスする工程、を含んでいる。
基材は、本発明の組成物と、いずれかの好適なワイヤーソーを用いた方法とを用いてスライスすることができる。このワイヤーソーは、一連のスプールとプーリを用いて、これらのワイヤーが平行であるように配置された細いワイヤーのウエブを含んでいる。これらのワイヤーの間の距離は、いずれかの好適な距離であることができるが、しかしながら典型的には０．１ｍｍ〜１．５ｍｍである。このワイヤーの直径は、いずれかの好適な直径であることができるが、しかしながらこのワイヤーは典型的には０．０８〜０．２ｍｍの直径を有している。このワイヤーソーのワイヤー部分は、いずれかの好適な材料であることができるが、しかしながら好ましくは、鉄および鉄合金、を含む、から本質的になる、またはからなっている。基材は、組成物を連続的にその領域に供給しながら、このワイヤーのウエブに対して押し付けられる。このワイヤーソーは、基材に対して動かされて、そしてこの組成物中に懸濁された研磨材がこのワイヤーソーに付着し、そしてワイヤーソーのワイヤーと基材間の相互作用を促進し、基材の少なくとも一部を研削して、それをウエハへとスライスする。
以下の例は、本発明を更に説明するが、しかしながら、勿論のこと、本発明の範囲を決して限定するように解釈されてはならない。
例
この例は、種々の成分の、組成物の水分保持、清浄性（cleanability）、および沈降性への影響を示している。
５０質量％の炭化ケイ素、４質量％のヒドロキシエチルセルロースおよび４６質量％の水を含む組成物を調製した。この組成物を、１８種の別々の組成物に分割（組成物Ａ〜Ｒ）して、それらに種々の種類および量のアルコールおよび／または塩を、表１に示したように加えた。
これらの組成物のそれぞれは、沈降試験（７日間）、落下スパチュラ試験（drop spatula test）（７日間）、引掻き試験および超音波（４０秒間）試験を用いて評価した。落下スパチュラ試験および沈降試験は、スラリーの懸濁性およびそれが沈降後に如何に容易に再分散するか試験するために行なった。引掻き試験および超音波試験は、スラリーの清浄性および乾燥性（drying-ability）を試験するために行なった。
落下スパチュラ試験は、スパチュラを、試験されるスラリーを容れたメスシリンダー中に落下させることによって行った。このスラリーは、試験の前に７日間に亘ってこのシリンダー中で沈降させた。この試験では、このスパチュラは、固い沈殿物がなければ、このシリンダーの底まで落下する。目視の分析を行なって、このスパチュラがこのシリンダーの底に接触したか否かを確認し、そしてこのスパチュラが、このシリンダーの何処で留まったかを評価した。固く沈降した研磨材の厚い層は、沈降の後の再分散における問題を示している。
沈降試験は、メスシリンダー中で７日間沈降させていたスラリー中の透明な液層を目視で観察することによって行なった。数字が大きいほど、スラリーがより沈降している。引掻き試験は、スラリーの一定量（aliquot）をスライドガラス上に置き、次いで乾燥させて行なった。２４時間後に、綿スワブを用いて、乾燥したスラリーを拭き取った。スラリーの乾燥性を、それが如何に容易に拭き取られるかで、定性的に測定した。超音波試験は、次いで、乾燥スラリー試験からの同じスライドガラス上で、測定した。４０秒間の超音波処理の後に、このスライドガラスを、いずれかの残っているスラリーがあるか調べた。容易に取り除かれるスラリーは、超音波処理の後にスライドガラスから取り除かれる。結果を、表１中にまとめた。
Figure 0005600117
表１中に示した結果から明らかなように、ポリオール、例えばグリセロール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、および一価のアルコール、例えば１−ヘキサノール（ヘキシルアルコール）ならびに塩、例えば塩化カルシウムおよび硫酸アンモニウムを含む組成物は、より良好な清浄性およびスラリーのより低い乾燥性を示している。

Claims (10)

  1. 基材を、ワイヤーソーを用いてスライスするための組成物であって、
    （ｉ）液体担体であって、該液体担体の質量を基準として、少なくとも５０質量％の水および０．１質量％〜２０質量％のポリオールを含む液体担体、
    （ｉｉ）該液体担体中に懸濁された３０質量％〜６０質量％の研磨材、該研磨材は、１μｍ〜１００μｍの平均粒径を有している、および
    （ｉｉｉ）０．２質量％〜１０質量％の増粘剤、
    を含んでなり、更に塩化カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、またはそれらの組み合わせを含む、組成物。
  2. 基材を、ワイヤーソーを用いてスライスするための組成物であって、
    （ｉ）液体担体の質量を基準として少なくとも５０質量％の水および、一価のアルコールまたは塩から選ばれる少なくとも１種の添加剤を含む液体担体であって、該一価のアルコールは該液体担体中に、該液体担体の質量を基準として０．１質量％〜２０質量％で存在し、該塩は、塩化カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウムおよびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる、液体担体、および
    （ｉｉ）該液体担体中に懸濁された３０質量％〜６０質量％の研磨材、該研磨材は、１μｍ〜１００μｍの平均粒径を有している、
    を含んでなる組成物。
  3. 前記一価のアルコールが、４個もしくは５個以上の炭素の炭素鎖を有している、請求項２記載の組成物。
  4. 前記４個もしくは５個以上の炭素の炭素鎖を有する一価のアルコールが、１−ヘキサノール、１−オクタノール、２−エチルヘキサノールまたは２−ブチル−１−オクタノールである、請求項３記載の組成物。
  5. 前記一価のアルコールが、少なくとも２．５：１の炭素原子と酸素原子の比を有している、請求項２記載の組成物。
  6. 前記組成物が、更に酸化剤を含んでいる、請求項２記載の組成物。
  7. 前記研磨材が、炭化ケイ素、シリカ、アルミナおよびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる、請求項２記載の組成物。
  8. 前記組成物が、更に増粘剤を含む、請求項２記載の組成物。
  9. 前記増粘剤が、非イオン性ポリマーである、請求項８記載の組成物。
  10. 基材をスライスする方法であって、
    （ｉ）該基材を、請求項１記載の組成物と接触させる工程、
    （ｉｉ）該基材と該組成物を、ワイヤーソーと接触させる工程、ならびに
    （ｉｉｉ）該ワイヤーソーを、これを該組成物と接触させて、該基材に対して動かして、該基材の少なくとも一部を研削して、該基材をスライスする工程、
    を含んでなる、方法。
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