KR20120036796A - 수성 절삭액 및 수성 절삭제 - Google Patents

수성 절삭액 및 수성 절삭제 Download PDF

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토루 미즈사키
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닛신 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

(A) 변성 실리콘을 0.01~20질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 절삭액이며, 본 발명에 의하면, 변성 실리콘을 수성 절삭액중에 0.01~20질량% 포함함으로써, 지립의 분산 안정성 및 수성 절삭제의 점도 안정성이 우수하고, 게다가 종래보다 가공 정밀도가 높다는 효과를 가진다.

Description

수성 절삭액 및 수성 절삭제{AQUEOUS CUTTING FLUID AND AQUEOUS CUTTING AGENT}
본 발명은 반도체 및 태양 전지 등에 사용되는 실리콘, 석영, 수정, 화합물 반도체, 자석합금 등의 잉곳 등의 피가공재를 절단하기 위한 수성 절삭액 및 수성 절삭제에 관한 것으로, 특히 지립(砥粒)의 분산 안정성 및 수성 절삭제의 점도 안정성이 우수하고, 게다가 종래보다 가공 정밀도가 높은 수성 절삭액 및 수성 절삭제에 관한 것이다.
단단하고 취성인 재료의 잉곳을 절단하는 하나의 방법으로서, 와이어 소(saw)나 절단날에 의한 절단법이 알려져 있다. 이 와이어 소에 의한 절단법에서는, 절삭 공구와 피가공재 사이의 윤활, 마찰열의 제거, 절삭 찌꺼기의 세정을 목적으로 하여 절삭액이 널리 사용되고 있다.
이와 같은 절삭액으로서는, 광물유를 기유(基油)로 하여, 이것에 첨가제를 가한 오일계 절삭제, 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜을 주성분으로 하는 글리콜계 절삭제, 및 계면활성제의 수용액을 주성분으로 하는 수성 절삭액 등을 들 수 있다.
그러나, 오일계 절삭제는 절단부의 냉각성이 떨어지고, 또 피가공재나 설비가 오염된 경우, 유기용제계 세정액이 필요하여, 최근의 환경 문제로부터 적합하지 않다. 또, 글리콜계 절삭제나 계면활성제의 수용액을 주성분으로 하는 수성 절삭액은 절단시의 점도 안정성과 지립의 분산 안정성이 떨어진다는 결점이 있었다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 예를 들면 일본 특허 공개 2000-327838호 공보(특허문헌 1)에서는, 다가 알코올 또는 다가 알코올 유도체를 주성분으로 하여, 지립 분산성을 부여하기 위해서 벤조나이트, 셀룰로오스 및 운모를 복합 첨가하고 있다. 또, 일본 특허 공개 2006-278773호 공보(특허문헌 2)에서는, 글리콜류 및/또는 수용성 에테르와, 제타 전위가 0mV 이상의 입자, 특히 알루미나를 포함하는 수성 절삭액이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 2007-031502호 공보(특허문헌 3)에서는, 글리콜류와 글리콜에테르류와 물을 함유하는 수성 절삭액이 제안되어 있다.
그러나, 반도체 실리콘 웨이퍼의 실리콘 잉곳의 구경이 200mm로부터 300mm로, 또한 450mm로 확대되고 있다. 또, 태양전지 등에 사용되는 실리콘 웨이퍼의 두께는 해마다 얇아지고 있다. 이와 같은 구경 및 두께의 변화에 대응한 수성 절삭액은 제안되어 있지 않아, 종래보다 더욱 가공 정밀도가 높은 수성 절삭제가 요구되고 있었다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 지립의 분산 안정성 및 수성 절삭제의 점도 안정성이 우수하고, 게다가 종래보다 가공 정밀도가 높은 수성 절삭액 및 수성 절삭제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 행한 결과, (A) 변성 실리콘을 수성 절삭액중에 0.01~20질량% 포함함으로써 상기 문제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 이루기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 지립의 분산 안정성 및 수성 절삭제의 점도 안정성이 우수하고, 게다가 종래보다 가공 정밀도가 높은 수성 절삭액 및 수성 절삭제를 제공한다.
청구항 1 :
(A) 변성 실리콘을 0.01~20질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 절삭액.
청구항 2 :
변성 실리콘이 폴리에테르 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 카르복실 변성 실리콘 또는 에폭시 변성 실리콘인 청구항 1에 기재된 수성 절삭액.
청구항 3 :
변성 실리콘이 하기 평균 조성식 (1)으로 표시되는 청구항 2에 기재된 수성 절삭액.
R1 pR2 qR3 rSiO(4-p-q-r)/2 (1)
〔식 중, R1은 -(CR4 2)nX(R4는 수소 원자, 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~20의 1가 탄화수소기, 또는 수산기이며, n은 1~20의 정수, X는 아미노기, 카르복실기, 에폭시기로부터 선택되는 적어도 1개의 관능기이다.)로 표시되고, R2는 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~20의 1가 탄화수소기이며, R3는 일반식 -CfH2fO(CgH2gO)hR5(R5는 수소 원자, 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기, 또는 아세틸기이며, f는 2~12의 양수, g는 2~4의 양수, h는 1~200의 양수이다.)로 표시되는 유기기이다. p, q 및 r은 각각 0≤p<2.5, 0.01≤q<2.5, 0≤r<2.5이며, 0.05<p+q+r≤3.0을 만족시키는 수이다.〕
청구항 4 :
또한, (B) 물을 1~20질량%와, (C) 친수성 다가 알코올 및/또는 그 유도체를 60~98.99질량% 포함하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 수성 절삭액.
청구항 5 :
(C) 친수성 다가 알코올 및/또는 그 유도체의 물에 대한 용해도가 20℃에서 5질량% 이상, 증기압이 0.01mmHg 이하인 청구항 4에 기재된 수성 절삭액.
청구항 6 :
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 수성 절삭액 100질량부에 대하여, 지립 50~200질량부를 포함한 수성 절삭제.
본 발명에 의하면, 변성 실리콘을 수성 절삭액중에 0.01~20질량% 포함함으로써, 지립의 분산 안정성 및 수성 절삭제의 점도 안정성이 우수하고, 게다가 종래보다 가공 정밀도가 높은 수성 절삭액 및 수성 절삭제가 얻어진다는 효과를 가진다.
본 발명의 수성 절삭액은 (A) 변성 실리콘을 0.01~20질량% 포함하는 수성 절삭액이다. 변성 실리콘으로서는 폴리에테르 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 카르복실 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘 등을 들 수 있다. 특히, 폴리에테르 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘이 바람직하다. 변성 실리콘을 포함함으로써, 동적 접촉각을 크게 저하시키는 것이 가능해지고, 절삭 성능이 현격히 향상된다.
(A) 변성 실리콘은 하기 평균 조성식 (1)으로 표시되는 것이 바람직하다.
R1 pR2 qR3 rSiO(4-p-q-r)/2 (1)
〔식 중, R1은 -(CR4 2)nX(R4는 수소 원자, 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~20의 1가 탄화수소기, 또는 수산기이며, n은 1~20의 정수, X는 아미노기, 카르복실기, 에폭시기로부터 선택되는 적어도 1개의 관능기이다.)로 표시되고, R2는 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~20의 1가 탄화수소기이며, R3는 일반식 -CfH2fO(CgH2gO)hR5(R5는 수소 원자, 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기, 또는 아세틸기이며, f는 2~12의 양수, g는 2~4의 양수, h는 1~200의 양수이다.)로 표시되는 유기기이다. p, q 및 r은 각각 0≤p<2.5, 0.01≤q<2.5, 0≤r<2.5이며, 0.05<p+q+r≤3.0을 만족시키는 수이다.〕
상기 R2의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 알킬기; 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 트리플루오로프로필기, 헵타데카플루오로데실기 등의 불소 치환 알킬기 등을 들 수 있는데, 메틸기가 바람직하다.
R5는 수소 원자, 탄소수 1~4의 1가 탄화수소기, 또는 아세틸기이며, 구체적으로는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 아세틸기 등을 들 수 있다.
또, f는 2~12의 양수, 바람직하게는 2~6의 양수, 보다 바람직하게는 3이고, g는 2~4의 양수, 바람직하게는 2 또는 3, 보다 바람직하게는 2이며, 2와 3을 병용해도 된다. h는 1~200의 양수, 바람직하게는 1~100의 양수, 보다 바람직하게는 1~50의 양수이다.
또한, 상기 R4의 구체예로서는, 수소 원자, 메틸기, 수산기 등을 들 수 있고, 수소 원자가 바람직하다. n은 1~20의 정수이며, 바람직하게는 1~10, 보다 바람직하게는 1~5이다.
그 함유량은 수성 절삭액의 0.01~20질량%이며, 0.1~10질량%가 더욱 바람직하고, 0.1~5질량%가 가장 바람직하다. 0.01질량% 미만이면, 가공 정밀도의 저하가 발생하거나 하고, 20질량%를 넘으면 불용해물이 발생하거나 할 우려가 있다.
또한, 본 발명의 수성 절삭액은 (B) 물을 1~20질량%와, (C) 친수성 다가 알코올 및/또는 그 유도체를 60~98.99질량% 포함하는 것이 바람직하다. (B) 물을 10~20질량% 포함하는 것이 더욱 바람직하고, (C) 친수성 다가 알코올 및/또는 그 유도체를 80~95질량% 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 물은 1질량% 미만이면, 가공 정밀도의 저하와 같은 문제가 발생하는 경우가 있고, 20질량%를 넘으면, 수성 절삭액의 점도 안정성 저하와 같은 문제가 발생하는 경우가 있다. 친수성 다가 알코올 및/또는 그 유도체는 60질량% 미만이면, 지립 분산성의 저하가 발생하거나 하고, 98.99질량%를 넘으면 가공 정밀도의 저하가 발생하거나 할 우려가 있다.
(C) 친수성 다가 알코올 및 그 유도체로서는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 폴리에틸렌글리콜로서는 중량 평균 분자량 200~1,000인 것이 바람직하고, 구체적으로는 폴리에틸렌글리콜 200, 400 등이 사용된다. 물에 대한 용해도가 20℃에서 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 증기압이 0.01mmHg 이하가 바람직하다. 물에 대한 용해도가 20℃에서 5질량% 미만이면, 웨이퍼 세정에 유기용제의 사용이 필요하게 되는 등의 문제가 발생하는 경우가 있고, 증기압이 0.01mmHg를 넘으면, 절삭중에서의 인화의 우려와 같은 문제가 발생하는 경우가 있다.
또한, 본 발명의 수성 절삭제는 (A)~(C)를 포함하는 수성 절삭액 100질량부에 대하여, 지립을 50~200질량부 포함한 수성 절삭제이며, 지립으로서는 탄화규소, 알루미나, 다이아몬드 등을 들 수 있고, 탄화규소, 다이아몬드가 바람직하다. 지립이 50질량부 미만이면, 실리콘 잉곳의 절단에 시간이 많이 필요하다는 문제가 발생하는 경우가 있고, 200질량부를 넘으면, 지립 분산성의 저하와 같은 문제가 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 수성 절삭액 및 수성 절삭제의 성능을 해치지 않는 범위에서, 소포제, 수용성 고분자, 운모, 소수성 실리카, 카르복실산 등을 첨가해도 상관없다.
멀티 와이어 소에는 통상 2개의 가이드 롤러가 구비되어 있다. 그 가이드 롤러에는 일정한 간격으로 홈이 새겨져 있고, 와이어는 가이드 롤러의 홈에 하나 하나 감겨, 일정한 장력으로 평행하게 유지되어 있다.
절단중에는 와이어에 슬러리를 가하여, 와이어를 고속으로 쌍방향 혹은 일방향으로 주행시킨다. 와이어의 상방향으로부터는 가공 샘플을 실은 테이블이 강하하고, 대략 동일 형상으로 복수매 동시에 절단한다.
이 공작물이 강하하는 방식 이외에 테이블을 가공 샘플과 함께 상승시키는 공작물 상승 방식 등이 있으며, 다양하게 본 발명의 슬러리를 사용할 수 있다.
멀티 와이어 소 절단에서는 와이어에 지립을 포함한 슬러리를 부착시켜 가공 샘플 사이에 공급하여 절단한다는 일련의 공정이 중요한 작업이 된다.
(실시예)
이하, 실시예와 비교예를 나타내어, 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니다. 또한, 하기 예에 있어서, 부 및 %는 각각 질량부, 질량%를 나타낸다.
[실시예 1]
순수(純水)를 13%, PEG200을 18%, 디에틸렌글리콜을 68% 투입 혼합후, R2 2.21R3 0.27SiO0.76(R2는 메틸기, R3는 -C3H6O(C2H4O)7.6H)로 표시되는 폴리에테르 변성 실리콘 1%를 가한 혼합액을 제작했다(이하, 이것을 M-1으로 했다.). 또한, SiC 지립(시나노덴키세이렌사제, GP#1000, 평균 입자 직경 11μm)을 가하여 교반하고, 실리콘 잉곳 절단용 슬러리를 얻었다.
실리콘 잉곳 절단용 슬러리를 사용하여, 동적 접촉각, 지립의 분산 안정성을 슬러리 제작 직후와 24시간 정치후의 평균 입자 직경을 측정함으로써 평가했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 또, 이하의 조건에서 실리콘 잉곳을 절단하고, 수성 절삭제의 점도 안정성 및 가공 정밀도를 평가했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
<절삭 조건>
절단 장치 : 멀티 와이어 소
와이어 선 직경 : 0.14mm
지립 : 탄화규소
(시나노덴키세이렌사제, GP#1000, 평균 입자 직경 11μm)
실리콘 잉곳 : 구경 가로세로 125mm, 길이 90mm의 단결정 실리콘
절단 피치 : 0.40mm
절단 속도 : 0.3mm/분
와이어 주행 속도 : 600m/분
또한, 각 특성의 측정은 하기와 같이 행했다.
《평가 방법》
<동적 접촉각>
상기 수성 슬러리를 제작하고, 쿄와카이멘카가쿠사제, 접촉각계(형식 CA-D)를 사용하여, 유리판 적하 30초후의 접촉각을 측정했다.
<지립의 분산 안정성>
상기 슬러리를 제작하고, 시러스사제, 레이저 산란 회절 입도 분포 장치 시러스1064를 사용하여, 제작 직후 및 24시간후의 지립의 평균 입자 직경을 측정하고, 그 입자 직경 증대 비율을 계산했다.
입자 직경 증대 비율=(24시간후의 지립의 평균 입자 직경)/(제작 직후의 지립의 평균 입자 직경)
<수성 절삭제의 점도 안정성>
실리콘 잉곳 절단 개시전의 슬러리 점도 및 절단 완료후의 슬러리 점도를 B형 점도계로 측정하고, 그 점도 상승율을 계산했다.
<절단후의 가공 정밀도>
절단후, 웨이퍼 표면의 소 마크(연삭흔)의 유무의 확인을 했다.
○ : 소 마크가 보이지 않음
× : 소 마크가 보임
TTV(두께 불균일) 및 Warp(삼차원의 휨, 너울)은 실리콘 잉곳 절단시에 실리콘 잉곳의 양단부와 중앙부로부터 잘려나오는 웨이퍼를 각각 3장, 합계 9장 빼내고, 웨이퍼 1장당 4모서리와 그 사이의 합계 8점의 두께를 측정하여, 총계 72점의 데이터로부터 산출한 표준편차를 나타낸다.
[실시예 2]
변성 실리콘을 R1 0 .67R2 2SiO0 .67(R1은 -(CH2)2NH2, R2는 메틸기)로 표시되는 아미노 변성 실리콘으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수성 절삭액(M-2)을 얻어, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 평가했다.
[실시예 3]
변성 실리콘을 R1 0 .33R2 2 .33SiO0 .67(R1은 -(CH2)2COOH, R2는 메틸기)로 표시되는 카르복실 변성 실리콘으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수성 절삭액(M-3)을 얻어, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 평가했다.
[실시예 4]
변성 실리콘을 R1 0 .67R2 2SiO0 .67(R1
Figure pct00001
R2는 메틸기)로 표시되는 에폭시 변성 실리콘으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수성 절삭액(M-4)을 얻어, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 평가했다.
[실시예 5~11, 비교예 1~7]
실시예 1과 마찬가지로 하여 표 1, 2에 나타내는 배합물의 종류 및 배합량(%)으로 교반 혼합하고, 수성 절삭액(M-5~M-18)을 얻었다. 또한 실시예 1과 마찬가지로, SiC 지립(시나노덴키세이렌사제, GP#1000, 평균 입자 직경 11μm)을 가하여 교반하고, 실리콘 잉곳 절단용 슬러리를 얻었다. 실리콘 잉곳 절단용 슬러리를 사용하여, 지립의 분산 안정성을 슬러리 제작 직후와 24시간 정치후의 평균 입자 직경을 측정함으로써 평가했다. 그 결과를 표 3, 4에 나타낸다. 또, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서 실리콘 잉곳을 절단하고, 수성 절삭제의 점도 안정성 및 가공 정밀도를 평가했다. 그 결과를 표 3, 4에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00002
[표 2]
Figure pct00003
노이겐 TDS-30 : 다이이치코교세이야쿠사제 상품명, RO(CH2CH2)nOH, R : 탄소수 13, n=3
노이겐 TDS-80 : 다이이치코교세이야쿠사제 상품명, RO(CH2CH2)nOH, R : 탄소수 13, n=8
PEG200 : 산요카세이코교사제 상품명, 폴리에틸렌글리콜, 중량 평균 분자량 200
PEG400 : 산요카세이코교사제 상품명, 폴리에틸렌글리콜, 중량 평균 분자량 400
증기압의 수치(mmHg) 및 물에 대한 용해성(20℃)
?디에틸렌글리콜<0.01mmHg, 임의의 비율에서 가용(5% 이상)
?PEG200<0.001mmHg, 임의의 비율에서 가용(5% 이상)
?PEG400<0.001mmHg, 임의의 비율에서 가용(5% 이상)
[표 3]
Figure pct00004
[표 4]
Figure pct00005

Claims (6)

  1. (A) 변성 실리콘을 0.01~20질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 절삭액.
  2. 제 1 항에 있어서, 변성 실리콘이 폴리에테르 변성 실리콘, 아미노 변성 실리콘, 카르복실 변성 실리콘 또는 에폭시 변성 실리콘인 것을 특징으로 하는 수성 절삭액.
  3. 제 2 항에 있어서, 변성 실리콘이 하기 평균 조성식 (1)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 수성 절삭액.
    R1 pR2 qR3 rSiO(4-p-q-r)/2 (1)
    〔식 중, R1은 -(CR4 2)nX(R4는 수소 원자, 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~20의 1가 탄화수소기, 또는 수산기이며, n은 1~20의 정수, X는 아미노기, 카르복실기, 에폭시기로부터 선택되는 적어도 1개의 관능기이다.)로 표시되고, R2는 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~20의 1가 탄화수소기이며, R3는 일반식 -CfH2fO(CgH2gO)hR5(R5는 수소 원자, 지방족 불포화 결합을 가지지 않는 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기, 또는 아세틸기이며, f는 2~12의 양수, g는 2~4의 양수, h는 1~200의 양수이다.)로 표시되는 유기기이다. p, q 및 r은 각각 0≤p<2.5, 0.01≤q<2.5, 0≤r<2.5이며, 0.05<p+q+r≤3.0을 만족시키는 수이다.〕
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 또한, (B) 물을 1~20질량%와, (C) 친수성 다가 알코올 및/또는 그 유도체를 60~98.99질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 절삭액.
  5. 제 4 항에 있어서, (C) 친수성 다가 알코올 및/또는 그 유도체의 물에 대한 용해도가 20℃에서 5질량% 이상, 증기압이 0.01mmHg 이하인 것을 특징으로 하는 수성 절삭액.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 수성 절삭액 100질량부에 대하여, 지립 50~200질량부를 포함한 것을 특징으로 하는 수성 절삭제.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5538044B2 (ja) * 2010-04-16 2014-07-02 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 耐摩耗性に優れる潤滑油組成物
CN103525528A (zh) * 2013-02-14 2014-01-22 郑州新安华砂轮有限公司 一种切削液及其配制方法
JP6078397B2 (ja) 2013-03-29 2017-02-08 シーシーアイ株式会社 作動液
US20160242652A1 (en) * 2013-10-16 2016-08-25 Koninklijke Philips N.V. Device for dental plaque detection
KR102062341B1 (ko) 2017-06-01 2020-01-03 영창케미칼 주식회사 절삭유 조성물 및 그를 이용한 절삭방법
WO2018221972A2 (ko) * 2017-06-01 2018-12-06 영창케미칼 주식회사 절삭유 조성물
CN112877124B (zh) * 2020-09-09 2022-05-31 武汉宜田科技发展有限公司 一种金刚石线线切割用水性切割液及其制备和使用方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3009083B2 (ja) 1993-05-14 2000-02-14 信越化学工業株式会社 泡抑制剤組成物
JPH07157792A (ja) * 1993-11-01 1995-06-20 Xerox Corp 水性ベース切削油剤
JP3259516B2 (ja) * 1994-04-25 2002-02-25 信越化学工業株式会社 パルプ黒液用消泡剤
JP2000327838A (ja) * 1999-05-18 2000-11-28 Super Silicon Kenkyusho:Kk ワイヤソー又はバンドソー用水性研削液
EP1077233A3 (de) * 1999-08-19 2001-08-16 Wacker-Chemie GmbH Trennmittel gegen bituminöse Stoffe
JP2001164240A (ja) * 1999-12-06 2001-06-19 Ishii Hyoki Corp 水性切削液
JP2004247605A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Toshiba Corp Cmp用スラリーおよび半導体装置の製造方法
JP2004260123A (ja) * 2003-02-28 2004-09-16 Sanyo Chem Ind Ltd シリコンインゴットスライス用クーラント
US7387970B2 (en) * 2003-05-07 2008-06-17 Freescale Semiconductor, Inc. Method of using an aqueous solution and composition thereof
JP4564735B2 (ja) * 2003-10-22 2010-10-20 旭硝子株式会社 研磨スラリーおよび半導体集積回路の製造方法
JP4515071B2 (ja) * 2003-10-30 2010-07-28 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 毛髪化粧料組成物
KR100611064B1 (ko) * 2004-07-15 2006-08-10 삼성전자주식회사 화학 기계적 연마 공정용 슬러리 조성물, 상기 슬러리조성물을 이용한 화학 기계적 연마 방법 및 상기 방법을이용한 게이트 패턴의 형성 방법
JP4566045B2 (ja) 2005-03-29 2010-10-20 ユシロ化学工業株式会社 水性砥粒分散媒組成物
JP4481898B2 (ja) 2005-07-25 2010-06-16 ユシロ化学工業株式会社 水性砥粒分散媒組成物
US8216673B2 (en) * 2005-08-03 2012-07-10 Nissin Chemical Industry Co., Ltd. Glass fiber-treating agent and glass fiber-treating composition
JP4735844B2 (ja) * 2005-08-03 2011-07-27 日信化学工業株式会社 硝子繊維処理浸透剤及び硝子繊維処理剤組成物
JP2007231384A (ja) 2006-03-02 2007-09-13 Matsumura Sekiyu Kenkyusho:Kk 非鉄金属用防食剤および非鉄金属用水溶性切削・研削加工油剤組成物

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