JPH11140430A - スライシング用研磨液組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライシング加工を円滑に行うことができ、
加工性能のバラツキを少なくし、１バッチ当たりのスラ
イシング加工能力を高め、かつ装置の汚染を防止するこ
とができる工業的に有用なスライシング用研磨液組成物
を提供することを課題とする。 【解決手段】 （Ａ）常温で液体のポリエチレングリコ
ールに、下記一般式（１）で示されるポリオキシアルキ
レン鎖を有するビニルモノマーと酸無水物とスチレンと
の共重合体からなるポリエチレングリコール及び水に可
溶な高分子分散剤を添加したクーラント１００容量部に
対し、（Ｂ）研磨微粉２０〜１５０重量部を混合してな
ることを特徴とするスライシング用研磨液組成物。 【化１】 （式中、ＡＯはオキシアルキレン基、Ｒはアルキル基、
ｎは３以上の整数を示す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性材料、半導
体、結晶材料、硬質材料等をマルチブレードソー、ワイ
ヤーソーなどでスライシングする際に用いられるスライ
シング用研磨液組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、フェライト、センダスト、サマリウムコバルト、ネ
オジウム等の磁性材料、シリコン単結晶及び多結晶、Ｇ
ａＡｓ，ＧａＰ，ＩｎＳｂ，ＬＴ， ＧＧＧ等の半導
体、水晶、結晶化ガラス、セラミックス、石英等の硬質
材料をスライシングする場合には、マルチブレードソー
又はワイヤーソーを用い、これらにスライシング用研磨
液組成物をブレード又はワイヤーに付着させ、その研磨
力によりスライシングする方式が採用されている。

【０００３】この研磨液に用いられるクーラントとして
は、従来よりポリエチレングリコールが公知であり、特
に水に可溶性であることがスライシング後のワークの洗
浄が簡単になることから、広く利用されていた。

【０００４】しかしながら、ポリエチレングリコールを
クーラントとして用いた研磨液組成物は、研磨微粉の分
散が十分でなく、経時的な研磨微粉砥粒の沈降、分離の
現象が起こる。かかる現象を防ぐために、マルチブレー
ドソー及びワイヤーソー装置に撹拌機を取り付ける方式
が採用されているが、それでもなお、装置中の液循環回
路での停滞部分では、研磨微粉砥粒の堆積が起こり易
く、研磨液組成の濃度の不均一性を招くと共に、堆積物
が硬く装置に付着してしまい、清掃も容易ではない。

【０００５】また、上記の方式では、スライシングの進
行に伴ってワークの切断屑、ブレード又はワイヤーの鉄
粉及び研磨微粉の破細片の微細粒子が増加する。この場
合、研磨液組成物が被加工材料のスライシング加工のた
めにまだ有効に使用することができる寿命については、
これらの微細粒子が研磨液組成物中にどの程度混入して
いるかに依存している。即ち、使用時間の経過に伴い、
これらの微細粒子が有効な研磨微粉粒子に堆積し、かつ
該粒子と共に凝集塊を形成する。この凝集塊はもはや研
磨剤としての機能を有さないために依然として有効な研
磨剤が存在するにも拘らず、一部又は全部を交換せざる
を得ないという不都合が生じる。

【０００６】このため、ポリエチレングリコールを用い
たクーラントの欠点を解消するため研磨液組成物の研磨
微粉の沈降を可及的に防止すると共に、スライシング加
工の進行に伴う凝集塊の生成を防止してできるだけ加工
時間を延長するスライシング用研磨液組成物を開発する
ことが望まれる。

【０００７】本発明は、上記要望に応えたものであり、
スライシング加工を円滑に行うことができ、加工性能の
バラツキを少なくし、１バッチ当たりのスライシング加
工能力を高め、かつ装置の汚染を防止することができる
工業的に有用なスライシング用研磨液組成物を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記課題を解決するために、スライシング
する際の研磨液として、常温で液体のポリエチレングリ
コールに、下記一般式（１）で示されるポリオキシアル
キレン鎖を有するビニルモノマーと酸無水物とスチレン
との共重合体からなり、かつポリエチレングリコール及
び水に可溶な高分子分散剤を添加することにより、ポリ
エチレングリコール中に存在する研磨微粉粒子の沈降を
防ぐと共に、生成する微細粒子による凝集をも抑制する
ため、ブレード又はワイヤーに均一に付着し、スライシ
ング加工を安定化させ、また研磨微粉粒子の沈降分離が
可及的に抑制されるため、装置中に研磨微粉が堆積する
ことが防止され、更にはスライシング液組成物の寿命を
延ばすことができることを見出し、本発明をなすに至っ
た。

【０００９】即ち、本発明は、（Ａ）常温で液体のポリ
エチレングリコールに、下記一般式（１）で示されるポ
リオキシアルキレン鎖を有するビニルモノマーと酸無水
物とスチレンとの共重合体からなるポリエチレングリコ
ール及び水に可溶な高分子分散剤を添加したクーラント
１００容量部に対し、（Ｂ）研磨微粉２０〜１５０重量
部を混合してなることを特徴とするスライシング用研磨
液組成物を提供する。

【００１０】

【化２】 （式中、ＡＯはオキシアルキレン基、Ｒはアルキル基、
ｎは３以上の整数を示す。）

【００１１】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明は、種々の磁性材料、半導体、結晶材料、硬質材料等
の材料をスライシングする際に用いられるスライシング
用研磨液組成物であり、ポリエチレングリコール及び高
分子分散剤からなるクーラントに、研磨微粉を混合した
組成物である。

【００１２】ここで、本発明に用いるポリエチレングリ
コールは、常温で液体であることが必要であり、この場
合平均分子量約２００〜１，０００のポリエチレングリ
コールの１種又は２種以上を好適なものとして用いるこ
とができる。

【００１３】上記高分子分散剤は、下記一般式（１）で
示されるポリオキシアルキレン鎖を有するビニルモノマ
ーと酸無水物とスチレンとの共重合体であり、ポリエチ
レングリコール及び水に可溶なものである。

【００１４】

【化３】

【００１５】ここで、ＡＯはオキシアルキレン基であ
り、オキシエチレン基及びオキシプロピレン基であるこ
とが好ましい。この場合、オキシエチレン基、オキシプ
ロピレン基はそれぞれ単独であってもよく、また混在し
ていてもよい。Ｒはアルキル基、特に炭素数１〜４のも
のであり、メチル基、ブチル基などを例示することがで
きる。ｎは３以上の整数であり、好ましくは５〜３５、
更に好ましくは６〜１５であり、これは高分子分散剤が
ポリエチレングリコール及び水に溶解するように選ばれ
る。

【００１６】上記酸無水物としてはマレイン酸無水物が
好ましく、従って、高分子分散剤となる共重合体として
は、下記繰り返し単位（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）を
有するものが好ましい。

【００１７】

【化４】

【００１８】この場合、（ｉｉｉ）のスチレン単位は、
１重量％以下、好ましくは０．１〜０．３重量％である
ことが好適である。

【００１９】上記共重合体の重量平均分子量は１０，０
００〜３０，０００、特には１２，０００〜１８，００
０であることが好ましく、この重量平均分子量、更には
上記（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）の単位の含有量、上
記ｎの値は、共重合体がポリエチレングリコール及び水
に可溶になるように適宜選択される。

【００２０】上記共重合体からなる高分子分散剤の配合
量は、上記ポリエチレングリコール中０．５〜７重量
％、特に１．５〜５重量％であることが好ましい。０．
５重量％より少ないと、その効果を十分に発揮し得ない
場合があり、また７重量％より多くてもその効果は向上
しない。

【００２１】上記高分子分散剤をポリエチレングリコー
ルに添加、溶解してなるクーラント（分散媒）に分散、
混合される研磨微粉としては、従来から使用されている
いずれのものでも用いることができるが、特には炭化け
い素、アルミナ、炭化ほう素が好ましく、これらを単独
で又は２種以上の混合物として使用することができる。
これら研磨微粉の平均粒子径は適宜選定されるが、ＪＩ
Ｓ Ｒ−６００１に基づく平均粒子径として３〜４０μ
ｍ、特に５〜２５μｍであることが好ましい。

【００２２】上記研磨微粉の配合量は、上記クーラント
１００容量部に対し、２０〜１５０重量部、好ましくは
３０〜１２０重量部である。

【００２３】研磨微粉量が少なすぎるとスライシング効
果がなく、多すぎると研磨液組成物の粘度が増加して作
業性を著しく低下させる。

【００２４】なお、本発明のスライシング用研磨液組成
物には、必要に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で
水、増粘剤、防錆剤、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、ｐ
Ｈ調整剤等を添加することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のスライシング用研磨液組成物
は、スライシング加工が安定であり、かつ該組成物の１
バッチ当たりの寿命が長く、しかも装置内に研磨微粉の
堆積、固化がなく清掃作業を簡単に行うことができる工
業的に有利なものである。

【００２６】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。

【００２７】［実施例１〜５、比較例］ポリエチレング
リコール＃２００、＃３００及び＃４００をベースと
し、高分子分散剤（日本油脂社製マリアリム０５３１；
式（１）においてＡＯがエチレンオキサイド、Ｒがメチ
ル、ｎ＝５００のビニルモノマーと、マレイン酸無水物
と、スチレンとの共重合体、重量平均分子量１５，００
０）を１〜７重量％加え、表１に示すクーラントを調製
した。

【００２８】この各クーラント１００容量部に、平均粒
子径（ＪＩＳ Ｒ−６００１）が２０μｍの緑色の炭化
ケイ素研磨微粉（信濃電気製ＧＰ−６００）１００重量
部を混合したスライシング用研磨液組成物を調製した。
この研磨液組成物を１００ｍｌ比色管（１ｍｌ刻み目盛
り付き）に入れ、２時間後の沈降容積を測定した。ま
た、４８時間後の最小の沈降容積を測定した。その結果
を表１に示す。

【００２９】

【表１】 ＊１ ＰＥＧの数字は重量比であり、０５３１はＰＥＧ
全量に対する重量％である。 ＊２ Ｂ型粘度計による２５℃の粘度である。 ＊３ ４８時間後の平衡沈降容積を示す。

【００３０】表１の結果より、実施例１〜５のスライシ
ング用研磨液組成物を用いた場合の沈降容積は、比較例
のスライシング用研磨液組成物を用いた場合の沈降容積
よりも多く、また、４８時間静置後の最終沈降容積は実
施例１〜５は比較例よりも小さく、分散性が高いことを
示している。

【００３１】次に、表１に示したと同様の配合の研磨液
組成物を用いてワイヤーソー（日平トヤマ製ＭＷＭ−３
４３型）にて２００ｍｍφ×１５０ｍｍＬのシリコン単
結晶のスライシング加工を行った。結果を表２に示す。

【００３２】

【表２】 ＊４ アズカットウエハーにつきＡＤＥ製ウルトラゲー
ジで測定。 ＊５ ケミカルエッチングウエハーにつきＡＤＥ製ウル
トラゲージで測定。

【００３３】表２の結果より、実施例１〜５のウエハー
の物性は比較例のウエハーよりもバラツキが小さく安定
していることがわかった。

【００３４】［実施例６］実施例３のスライシング用研
磨液組成物において、高分子分散剤（日本油脂社製０３
５１；式（１）においてＡＯがエチレンオキサイド、Ｒ
がメチル、ｎ＝３００のビニルモノマーと、マレイン酸
無水物と、スチレンとの共重合体、重量平均分子量１
５，０００）を用いた以外は同様の研磨液組成物を用
い、上記と同様のワイヤーソーにて２００ｍｍφ×２０
０ｍｍＬの硬質ガラスを研磨液を交換せずにそれぞれ３
本切断した。このスライシング後のワークの物性とスラ
リー粘度の変化をそれぞれ測定した。結果を表３に示
す。

【００３５】

【表３】 ＊６ センター厚みの変化を測定、他の物性は上記実施
例（表２）と同様の測定を行った。

【００３６】表３の結果より、スライシング加工したウ
エハーの物性については、本実施例では切断する本数に
拘らず変化が小さく、安定した物性が得られるのに対し
て、比較例では、本数を増すごとに物性の変化が大きく
なり不安定なものであることがわかる。また、スラリー
粘度については、本実施例では変化が小さく、比較例で
は大きな増粘を示すことが確認された。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）常温で液体のポリエチレングリコ
   ールに、下記一般式（１） 【化１】 （式中、ＡＯはオキシアルキレン基、Ｒはアルキル基、
   ｎは３以上の整数を示す。）で示されるポリオキシアル
   キレン鎖を有するビニルモノマーと酸無水物とスチレン
   との共重合体からなるポリエチレングリコール及び水に
   可溶な高分子分散剤を添加したクーラント１００容量部
   に対し、（Ｂ）研磨微粉２０〜１５０重量部を混合して
   なることを特徴とするスライシング用研磨液組成物。
2. 【請求項２】 常温で液体のポリエチレングリコール
   が、平均分子量約２００〜１，０００のものである請求
   項１記載の組成物。
3. 【請求項３】 高分子分散剤が、上記式（１）において
   ＡＯがエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサ
   イドであり、Ｒがメチル基又はブチル基であり、ｎが３
   〜７０であるポリオキシアルキレン鎖を有するビニルモ
   ノマーとマレイン酸無水物とスチレンとの共重合体であ
   って、スチレン含量が１重量％以下のものである請求項
   １又は２記載の組成物。
4. 【請求項４】 研磨微粉が、ＪＩＳ Ｒ−６００１に基
   づく平均粒子径３〜４０μｍの炭化けい素、アルミナ及
   び炭化ほう素から選ばれる１種又は２種以上である請求
   項１、２又は３記載の組成物。