WO2013023945A1 - Schneidlösung zur kühlung und schmierung eines schneiddrahts mit fixiertem schneidmittel - Google Patents

Schneidlösung zur kühlung und schmierung eines schneiddrahts mit fixiertem schneidmittel Download PDF

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WO2013023945A1
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glycol
compound
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Arndt PUSCHMANN
Alireza AGHABOZORGTAR
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Borer Chemie Ag
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    • C10N2040/22—Metal working with essential removal of material, e.g. cutting, grinding or drilling

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous cutting solution with 80 to 99.5 wt .-% water and 0.1 to 20 wt .-% of at least one glycol compound, and optionally one or more compounds selected from the group consisting of pH-regulating compounds , Solubilizers, anticorrosion agents, foam reducing agents, surfactants, sequestering agents and preservatives, for cooling and lubricating a fixed wire cutting wire of a single wire or multiple wire saw. Furthermore, the invention is directed to cutting processes carried out therewith, in particular for cutting monocrystalline or multicrystalline silicon workpieces and corresponding uses.
  • the wirewound wire saw is the predominantly used apparatus for cutting wafers in the photovoltaic and microelectronics industry. This technique dominates over other technologies in the photovoltaic and microelectronics industries because of the high throughput, low loss of cutting chips, small size and ingot size limitations, and excellent wafer quality
  • the multicrystalline ingots or monocrystalline Czochralski crystals undergo pre-formatting, i. the trimming of the ends and the square cut of the sides.
  • a wire saw cuts the workpiece into wafers having a thickness in the range of usually about 70 to 200 ⁇ m.
  • a wire field is formed.
  • a take-up reel picks up the spent wire.
  • a cutting wire with a fixed cutting means such as a diamond wire
  • a slurry suspension which is applied with a nozzle system on the wire field and is carried along with the moving wire in the saw channel, there to a cutting-lapping process
  • the slurry consists of hard abrasive grains, generally silicon carbide, with a diameter in the range of 5 to 15 ⁇ m, usually suspended in glycol, oil, or mixtures of water with additives, by pressing the silicon workpiece against the wire field
  • HB Moeller Basic Mechanisms and Models of Multi-wire Sawing, Advanced Engineering Materials, 6, No. 7 (2004), and Funke et al ., Surface damage from multi wire sawing and silicon wafers, 2CV.5.7, 20th Photovolt aic Solar Energy Conference, Barcelona, Spain (2005).
  • a diamond wire with a fixed cutting agent usually uses aqueous cutting solutions with low viscosity, which are quite easy to wash off freshly cut wafers.
  • the cutting means is fixed on the wire, ie fixed, and so the reprocessing of the cutting solution is much easier, because all cutting chips can be easily removed by filtration or centrifugation. Because of the low level of organic contaminants in the highly diluted liquids makes disposal less problematic and more economical for slurries.
  • the cutting solution has a cooling and lubricating action and often contains a number of functional components such as pH-regulating compounds, corrosion inhibitors, antifoaming agents, surfactants, sequestering agents and preservatives.
  • Cutting device and the cut workpiece proven. They also disperse all heavy metals and some of them are bacteriocidal and act as a preservative during storage and use. Cationic and nonionic surfactants are particularly useful. In addition, because of the reduction in surface tension, they have a direct effect on the sticking together of the wires. Temporary adhesion of the wires will affect the surface of the cut workpiece and this has a direct impact on the quality and later usability of the wafer in silicon wafer technology.
  • Deconex MBC 100 (Borer Chemie AG, Zuchwil, Schweitz). This solution has a pH of 9.1, a density of about 1 g / ml, consists of about 80% by weight of deionized water, about 15% by weight of triethanolamine, and cationic and nonionic surfactants.
  • the concentrate is diluted with tap water to 3 to 5% depending on the cutting requirement and cutting device used.
  • wire adhesion still remains the major cause of surface irregularities in wafers cut with diamond wire using this product and similar products. That's why Deconex MBC 100 has been proven to cut sapphire, metals and specialty materials, but not silicon.
  • the post-cut cutting solutions for fixed-edge wire cutters are easier to remove from the cut materials and cutting device components than slurry because of the lower levels of ingredients and lower viscosity and associated low adhesion, one more is usually required in addition to rinsing mechanical action such as a sponge or high pressure to clean the dirty parts. It is therefore the object of the present invention to provide improved aqueous cutting agent compositions for cooling and / or lubricating a wire with fixed cutting means of a single wire or multiple wire saw, in particular a cutting agent composition which reduces the adherence of the wires, deposition of deposits on the wire tool that avoids the cutting device and the cut workpiece and results in a regular cut surface.
  • aqueous cutting solution comprising:
  • Anticorrosion agents foam reducing agents, surfactants,
  • glycol compounds when glycol compounds are added to aqueous cutting solutions for fixed-cutting-wire cutting wires, this has a positive effect on the adherence of the wires to each other and deposition of deposits. It is believed that this phenomenon explains the good results obtained regularly with slurry-based wire-cutting machines, but in which the glycols are added solely for the purpose of increasing the viscosity to transfer the directional energy of the wire to the lapping cutting means , It has therefore remained unrecognized that glycols can also have a significant impact on the results of wafers with wire saws with fixed cutting means, even if the concentration of the glycol compound (s) is much lower than in the usual
  • Slurry compositions is.
  • the weight fraction of water in the cutting solution is quite high, preferably 90 to 99 or 92 to 99, more preferably 94 to 99, most preferably 94 to 98% by weight.
  • the weight fraction of the at least one glycol compound in the cutting solution is from 1.3 to 10, preferably from 1.3 to 8, more preferably from 1.5 to 6, most preferably from 1.5 to 5 wt%.
  • the aqueous cutting solution for use in the present invention optionally contains one or more compounds selected from the group consisting of pH-regulating compounds, solubilizers, corrosion inhibitors, foam reducing agents, surfactants, sequestering agents, and preservatives, as well as other functional components as needed can.
  • Anti-corrosion agents protect the wire as well as the cutting devices. Because of the rapid movement of the wires in the cutting solution and the introduction of air into the cutting solution, there is a strong tendency for blistering and consequent foaming, a phenomenon that is undesirable for a number of reasons. For example, the foam dries relatively quickly and the solids contained therein can fall on the wire and the workpiece and lead to wire deflection and contamination. Also, the foam may cause the ingredients of the solid cutting means to components of the cutting device that are inaccessible to the liquid cutting solution.
  • the pH of the cutting solution is between 2 and 10, preferably 3 and 9, more preferably 4 and 8 or 4 and 7 and most preferably between 4 and 6.
  • the pH-regulating compound in the solution according to the invention is an alkaline compound, preferably selected from alkali / alkaline earth hydroxides and amines, more preferably from NaOH, KOH and alkanolamine, most preferably monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine. amine.
  • the pH-regulating compound in the solution according to the invention is an alkanolamine, preferably triethanolamine, and is preferably in a concentration of 0.01 to 0.5, preferably 0.01 to 0.2, more preferably 0.01 to 0 , 1, most preferably 0.02 to 0.06 before.
  • the surfactants for use in the cutting solution may be any surfactants that reduce surface tension, have a bacteriocidal effect, and / or reduce the build-up of chips deposits.
  • the surfactants are selected from cationic and nonionic surfactants, preferably nonionic surfactants, preferably from bacteriocidal and / or low foaming surfactants.
  • Non-limiting embodiments of preferred surfactants for use in the inventive cutting solution are fatty alcohol ethoxylates and propoxylates, alkylpolyglucosides, etc., especially lmbentin-SG / 43 / C and imbentin PPF (Kolb Distribution Ltd., Switzerland).
  • the at least one glycol compound is an alkyl glycol, preferably an alkyl diglycol, wherein the alkyl group preferably has 1 to 10, more preferably 1 to 6, most preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • Particularly preferred alkyl glycol compounds are diethyl glycol, butyl diglycol, n-hexyl glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, methoxypropanol, butoxypropanol, monobutyl ether and monobutylethyl acetates. Very particular preference is given to butyldiglycol and propylene glycol.
  • the cutting solution have more than one type of glycol compound, preferably a combination of butyl diglycol and propylene glycol.
  • the butyl diglycol to propylene glycol be present in a ratio of 1 to 4 to 4 to 1, preferably 1 to 3 to 3 to 1, more preferably 1 to 2 to 2 to 1, most preferably about 1 to 1.
  • the aqueous cutting solution according to the invention comprises:
  • pH-regulating compound preferably an alkaline compound, preferably selected from alkali / alkaline earth hydroxides and amines, more preferably from NaOH, KOH and alkanolamine, more preferably monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine, and most preferably triethanolamine
  • corrosion inhibitor preferably an alkyltriazole, more preferably tolyltriazole
  • At least one surfactant preferably a cationic or nonionic surfactant, more preferably a nonionic surfactant, preferably an EO / PO adduct, most preferably lmbentin-SG / 43 / C (Kolb Distribution Ltd, Switzerland),
  • sequestering agent preferably a phosphonic acid, more preferably a diphosphonic acid, most preferably an acetodiphosphonic acid, wherein the pH of the solution is preferably between 2 and 10, preferably 3 and 9, more preferably 4 and 8 or 4 and 7, most preferably 4 and 6.
  • the inventive cutting solution can be present as a concentrate. Therefore, the present invention also relates to a cutting solution concentrate for producing an aqueous cutting solution according to the invention, wherein the concentrate is 2 to 50 times, preferably 5 to 40 times, more preferably 5 to 30 times, most preferably 10 to 20 times more concentrated than the final aqueous cutting solution.
  • the aqueous cutting solution according to the invention is particularly suitable for cutting silicon workpieces with diamond wires, the invention is by no means limited to diamonds as cutting means fixed to the wire.
  • the cutting means is selected from the group consisting of diamond, silicon carbide, sapphire and boron nitride, preferably silicon carbide and diamond, more preferably diamond.
  • the cutting solution according to the invention can be used to improve wire cutting, in particular wire-cutting, with many types of solid workpieces.
  • the solid workpieces are selected from the group consisting of solid metals, semi-metals, metal alloys, crystals, gemstones, polymers and glass, preferably multicrystalline Silicon, monocrystalline silicon, ceramics, glass, sapphire, silicon carbide, silicon nitride and laser optical materials.
  • the present invention is directed to the use of the above-described cutting solution for cooling and lubricating a fixed wire cutting wire of a single wire or multiple wire saw
  • the cutting means preferably being selected from the group consisting of diamond, silicon carbide, sapphire, boron nitride, preferably silicon carbide and diamond, more preferably diamond
  • the solid workpiece to be cut is preferably selected from the group consisting of solid metals, semi-metals, metal alloys, crystals, gemstones, polymers and glass, preferably multicrystalline silicon, monocrystalline silicon, ceramics, glass, sapphire , Silicon carbide, silicon nitride and
  • the invention describes a method for cutting workpieces from solid materials, preferably solid materials, by means of a fixed-wire cutting wire of a single-wire or multi-wire saw, comprising the step of bringing the wire or wires into contact with an aqueous cutting solution according to the invention, wherein the cutting means is preferably selected from the group consisting of diamond, silicon carbide, sapphire, boron nitride, preferably silicon carbide and diamond, more preferably diamond, and wherein the solid workpiece to be cut is preferably selected from the group consisting of solid metals, semi-metals, metal alloys, crystals , Gemstones, polymers and glass, preferably multicrystalline silicon, monocrystalline silicon, ceramics, glass, sapphire, silicon carbide, silicon nitride, and laser optical full materials.
  • the cutting means is preferably selected from the group consisting of diamond, silicon carbide, sapphire, boron nitride, preferably silicon carbide and diamond, more preferably diamond
  • the solid workpiece to be cut is
  • the invention relates to a method of cutting workpieces of solid materials, preferably silicon, by means of a fixed wire cutting wire of a single wire or multiple wire saw, preferably a wire saw for cutting and wafering silicon.
  • Example 1 Cutting silicon wafers from polycrystalline Inqots with a
  • Polycrystalline ingots were cut to approximately the same size (156 x 156 mm format) by means of a band saw (e.g., BS806, Meyer-Burger AG, Switzerland) or by a diamond wire saw (DiamondWire Squier, Meyer-Burger AG, Switzerland).
  • the bricks were cranked at both ends (e.g., inner hole saw TS207, Meyer-Burger AG). Before further processing, the sides were polished.
  • Each of the bricks was by wire-saw (DS 265, MB Wafertec, Thun, Switzerland) with diamond wire from Diamond Wire Material Technologies, USA with a diameter of 145 ⁇ (diamond grain diameter of 20 to 25 ⁇ , wire diameter of about 120 ⁇ ) in wafer with a Thickness of about 200 ⁇ cut.
  • the concentrates listed in the table were diluted with tap water to 10%.
  • Deconex MBC100 is a cutting and cooling solution marketed by Borer AG, Solothurn, Switzerland for sapphire, metal and special material processing equipment.
  • the cut was done in shuttle mode, i. about 1000 m forward and 900 m back, so that at each change of direction always about 100 m of new wire were introduced.
  • the cutting speed at Brick was about 1 mm / min.
  • the cutting solution was continuously and repeatedly filtered to remove cut chips. One cut took about three to four hours.
  • the cut wafers were removed from the carrier arm, dipped in clean cutting solution of the same type and then brought to prepurification.
  • the wafers were separated from the carrier arm by treatment with acetic acid at 40 ° C and then transported to a conventional wafer-cleaning machine (Gebr. Schmid GmbH + Co., Freudenstadt, Germany). Thereafter, the clean and dry wafers were examined for quality and geometric properties by means of an inspection device (HE-WIS-04 Henneke Metrology Systems GmbH, Zülpich, Germany). In addition, the wire saws used were cleaned.
  • the cutting solutions prepared as concentrate solutions and diluted to 10% with standard tap water gave the following results.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Schneidlösung mit 80 bis 99,5 wt.-% Wasser und 0,1 bis 20 Gew.-% wenigstens einer Glykolverbindung, sowie optional eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pH-regulierenden Verbindungen, Lösevermittlern, Korrosionsschutzmitteln, schaumreduzierenden Mitteln, Tensiden, Sequestriermitteln und Konservierungsmitteln, zur Kühlung und Schmierung eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge. Des Weiteren ist die Erfindung auf damit durchgeführte Schneidverfahren, insbesondere zum Schneiden von mono- oder multikristallinen Siliziumwerkstücken und entsprechende Verwendungen gerichtet.

Description

Schneidlösung zur Kühlung und Schmierung eines
Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Schneidlösung mit 80 bis 99,5 wt.-% Wasser und 0,1 bis 20 Gew.-% wenigstens einer Glykolverbindung, sowie optional eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pH-regulieren- den Verbindungen, Lösevermittlern, Korrosionsschutzmitteln, schaumreduzierenden Mitteln, Tensiden, Sequestriermitteln und Konservierungsmitteln, zur Kühlung und Schmierung eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge. Des Weiteren ist die Erfindung auf damit durchgeführte Schneidverfahren, insbesondere zum Schneiden von mono- oder multikristallinen Siliziumwerkstücken und entsprechende Verwendungen gerichtet.
Hintergrund der Erfindung
Der Stand der Technik wird aus historischen Gründen unter Bezug auf das Drahtschneiden kristalliner Siliziumprodukte beschrieben und weil diese Anwendung die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Jedoch wird betont, dass die Erfindung keineswegs auf das Schneiden von Siliziumwafern beschränkt ist und dass sie auf andere Feststoffprodukte übertragen werden kann sowie vorzugsweise auf das Drahtschneiden gerichtet ist.
Über 80 % der weltweiten Solarzellenherstellung erfordert das Schneiden von multi- oder monokristallinen Siliziumblöcken in Wafer. Zu diesem Zweck ist die Drahtsäge mit Drahtfeld die überwiegend genutzte Vorrichtung zum Schneiden von Wafern in der Photovoltaik- und Mikroelektronikindustne. Diese Technik dominiert gegenüber anderen Techniken in der Photovoltaik- und Mikroelektronikindustne wegen des hohen Durchsatzes, des geringen Verlusts an Schneidspänen, geringer Beschränkungen in der Grösse der Ingots und Bricks sowie der exzellenten Waferqualität
Vor dem Wafer-Slicing, sprich Wafern durchlaufen die multikristallinen Ingots oder monokristallinen Czochralski-Kristalle (Ingots) eine Vorformatierung, d.h. das Abkröpfen der Enden und den quadratischen Zuschnitt der Seiten.
Nach der Formatierung schneidet eine Drahtfeldsäge das Werkstück in Wafer mit einer Dicke im Bereich von üblicherweise etwa 70 bis 200 μιη. Bei dieser Technik wird typischerweise ein Draht mit einem Durchmesser von etwa 80 bis 180 μιη und einer Rollenlänge etwa 100 bis 2500 km von einer Vorratsrolle durch ein Drahtspannsystem über Drahtführungsrollen mit einem konstanten oder kompensierten Rillenabstand geführt. Durch die Umwicklung dieser in Abstand parallel zueinander positionierten Drahtführungsrollen wird ein Drahtfeld gebildet. Am anderen Ende nimmt eine Aufnahmespule den verbrauchten Draht wieder auf. Es gibt zwei Schnitttechniken. Entweder wird ein Schneiddraht mit fixiertem Schneidmittel wie ein Diamantdraht eingesetzt oder alternativ dazu eine Zerspanungssuspension („Slurry"), die mit einem Düsensystem auf das Drahtfeld aufgetragen wird und mit dem bewegten Draht in den Sägekanal mitgeführt wird, um dort einen Schneid-Läpp-Vorgang auszuführen. Die Slurry besteht aus harten schleifenden Körnern, im Allgemeinen Siliziumcarbid, mit einem Durchmesser im Bereich von 5 bis 15 μιη, die üblicherweise in Glykol, Öl oder Gemischen von Wasser mit Additiven suspendiert sind. Dadurch, dass das Siliziumwerkstück gegen das Drahtfeld gepresst wird, wird dieses in einem einzigen Durchlauf in Tausende von Wafer geschnitten. Für eine Übersicht über die Drahtfeldtechnologie wird auf H.B. Möller, Basic mechanisms and models of multi-wire sawing, Advanced Engineering Materials, 6, Nr. 7 (2004) und Funke et al., Surface damage from multi wire sawing and mechanical properties of Silicon wafers, 2CV.5.7, 20th Photovoltaic Solar Energy Conference, Barcelona, Spain (2005) verwiesen.
Am Ende des Drahtfeldsägeverfahrens sind Tausende dünner Wafer üblicherweise immer noch auf einer teilweise eingeschnittenen Trägerplatte aus Glas befestigt (Opferträger, nun mit einer kammartigen Struktur), von der sie durch geeignete Massnahmen (Lösemittel, Heisswasserdampf, Hitze, Säure, etc.) gelöst werden. Wenn eine Slurry verwendet wurde, dann sind alle mit dem Draht in Kontakt gewesenen Wafer nun mit haftender Slurry verunreinigt, die vor der Weiterverarbeitung für Photovoltaik- und Mikro- elektronikzwecke vollständig entfernt werden muss. Für Slurry wird typisch erweise Glykol in Mengen hinzugegeben, die zur Erhöhung der Viskosität ausreichend sind, und dadurch die läppende (zerspanende) Wirkung unterstützen. Eine erhöhte Viskosität ist erforderlich, um die Richtungsbewegung vom Draht auf das Schneidmittel zu übertragen. Der Nachteil der Slurry ist, dass sie klebrig ist, dass die Wiederaufarbeitung von Slurry arbeitsintensiv ist und die Entsorgung wegen des hohen Anteils organischer Stoffe teuer ist.
Bei einem Diamantdraht mit fixiertem Schneidmittel werden üblicherweise wässrige Schneidlösungen mit geringer Viskosität eingesetzt, die von frisch geschnittenen Wafern recht einfach abzuwaschen sind. Zudem ist das Schneidmittel auf dem Draht fixiert, d.h. befestigt, und so ist die Wiederaufarbeitung der Schneidlösung viel einfacher, weil alle Schneidspäne durch Filtration oder Zentrifugieren leicht entfernt werden können. Wegen des geringen Anteils organischer Verunreinigungen in den hoch verdünnten Flüssigkeiten ist die Entsorgung weniger problematisch und ökonomischer bei Slurries.
Für das Schneiden mit Draht mit fixiertem Schneidmittel hat die Schneidlösung eine kühlende und schmierende Wirkung und enthält oft eine Anzahl funktioneller Komponenten wie pH-regulierende Verbindungen, Korrosionsschutzmittel, schaumreduzierende Mittel, Tenside, Sequestriermittel und Konservierungsmittel.
Tenside in Schneidlösungen haben sich als wirksam zur Verringerung der Oberflächenspannung und der Ablagerung von Abscheidungen auf dem Drahtwerkzeug, der
Schneidvorrichtung und dem geschnittenen Werkstück erwiesen. Sie dispergieren auch alle Schwermetalle und einige von ihnen sind bakteriozid und fungieren als Konservierungsmittel während der Lagerung und im Einsatz. Kationische und nicht-ionische Tenside sind besonders nützlich. Zudem haben sie wegen der Verringerung der Oberflächenspannung eine direkte Auswirkung auf das Aneinanderhaften der Drähte. Ein zeitweiliges Aneinanderhaften der Drähte wird die Oberfläche des geschnittenen Werkstücks beeinträchtigen und das hat in der Siliziumwafertechnologie einen direkten Einfluss auf die Qualität und spätere Nutzbarkeit des Wafers.
Ein Beispiel einer Schneidlösung zur Verwendung beim Schneiden mit einem Draht mit fixiertem Schneidmittel (Diamant) ist Deconex MBC 100 (Borer Chemie AG, Zuchwil, Schweitz). Diese Lösung hat einen pH-Wert von 9.1 , eine Dichte von etwa 1 g/ml, besteht aus etwa 80 Gew.-% deionisiertem Wasser, etwa 15 Gew.-% Triethanolamin und kationischen sowie nicht-ionischen Tensiden. Das Konzentrat wird je nach Schneidanforderung und verwendeter Schneidvorrichtung mit Leitungswasser auf 3 bis 5 % verdünnt. Jedoch bleibt die Drahtanhaftung immer noch der Hauptgrund für die Oberflächenun- regelmässigkeiten in Wafern, die mit Diamantdraht unter Verwendung dieses Produkts und ähnlicher Produkte geschnitten werden. Daher hat sich Deconex MBC 100 hauptsächlich für das Schneiden von Saphir, Metallen und Sondermaterialien, nicht aber Silizium bewährt.
Obwohl die nach der Nutzung mit Schneidspäne versetzten Schneidlösungen für Drähte mit fixierten Schneidmitteln wegen der geringen Konzentrationen an Inhaltsstoffen und der geringeren Viskosität und damit verbundenen geringen Haftung leichter von den geschnittenen Werkstoffen und Schneidvorrichtungskomponenten als Slurry zu entfernen sind, bedarf es dennoch zusätzlich zum Abspülen meist einer mechanischen Einwirkung wie einem Schwamm oder hohem Druck, um die verdreckten Teile zu reinigen. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte wässrige Schneidmittelzusammensetzungen zum Kühlen und/oder Schmieren eines Drahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge bereit zu stellen, insbesondere eine Schneidmittelzusammensetzung, die das Aneinanderhaften der Drähte verringert, die Ablagerung von Abscheidungen auf dem Drahtwerkzeug, der Schneidvorrichtung und dem geschnittenen Werkstück vermeidet und zu einer regelmässigen geschnittenen Oberfläche führt.
Diese Aufgabe wird mittels einer wässrigen Schneidlösung gelöst, die Folgendes umfasst:
(i) 80 bis 99,5 Gew.-% Wasser,
(ii) 0,1 bis 20 Gew.-% wenigstens einer Glykolverbindung, und
(iii) optional eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus pH-regulierenden Verbindungen, Lösevermittlern,
Korrosionsschutzmitteln, schaumreduzierenden Mitteln, Tensiden,
Sequestriermitteln und Konservierungsmitteln,
sowie deren Verwendung zur Kühlung und Schmierung eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge.
Es wurde überraschend festgestellt, dass wenn Glykolverbindungen zu wässrigen Schneidlösungen für Schneiddrähte mit fixiertem Schneidmittel hinzugegeben werden, dass dies eine positive Auswirkung auf die Aneinanderhaftung der Drähte untereinander und auf die Ablagerung von Abscheidungen hat. Es wird davon ausgegangen, dass dieses Phänomen die guten Ergebnisse erklärt, die regelmässig mit auf Slurry basierenden Drahtfeldsägen erhalten werden, bei denen die Glykole jedoch allein zum Zweck der Erhöhung der Viskosität hinzu gegeben werden, um die Richtungsenergie des Drahts auf die läppenden Schneidmittel zu übertragen. Es ist daher unerkannt geblieben, dass Glykole auch einen wesentlichen Einfluss auf die Ergebnisse des Wafern mit Drahtsägen mit fixierten Schneidmitteln haben können, und zwar sogar dann, wenn die Konzentration der Glykolverbindung(en) wesentlich geringer als in den üblichen
Slurryzusammensetzungen ist.
Vorzugsweise ist der Gewichtsanteil Wasser in der Schneidlösung recht hoch, vorzugsweise beträgt er 90 bis 99 oder 92 to 99, mehr bevorzugt 94 bis 99, am meisten bevorzugt 94 bis 98 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gewichtsanteil der wenigstens einen Glykolverbindung in der Schneidlösung 1 ,3 bis 10, vorzugsweise 1 ,3 bis 8, mehr bevorzugt 1 ,5 bis 6, am meisten bevorzugt 1 ,5 bis 5 Gew.-%.
Der Fachmann erkennt, dass die wässrige Schneidlösung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung optional eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pH-regulierenden Verbindungen, Lösevermittlern, Korrosionsschutzmitteln, schaumreduzierenden Mitteln, Tensiden, Sequestriermitteln und Konservierungsmitteln, sowie bei Bedarf weitere funktionelle Komponenten enthalten kann. Korrosionschutzmittel schützen den Draht sowie die Schneidvorrichtungen. Wegen der schnellen Bewegung der Drähte in der Schneidlösung und dem Eintrag von Luft in die Schneidlösung besteht dadurch eine starke Tendenz zur Blasenbildung und dementsprechend Schaumbildung, ein Phänomen, das aus einer Reihe von Gründen unerwünscht ist. Beispielsweise trocknet der Schaum relative schnell und die darin enthaltenen Feststoffe können auf den Draht und das Werkstück fallen und zur Drahtauslenkung sowie zu Verunreinigungen führen. Auch kann der Schaum die Inhaltstoffe des festen Schneidmittels zu Komponenten der Schneidvorrichtung führen, die der flüssigen Schneidlösung nicht zugänglich sind.
Es ist bevorzugt, dass der pH-Wert der Schneidlösung zwischen 2 und 10, vorzugsweise 3 und 9, mehr bevorzugt 4 und 8 oder 4 und 7 und am meisten bevorzugt zwischen 4 und 6 liegt.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass die pH-regulierende Verbindung in der erfindungsgemässen Lösung eine alkalische Verbindung ist, vorzugsweise ausgewählt aus Alkali-/Erdalkalihydroxiden und Aminen, mehr bevorzugt aus NaOH, KOH und Alkanolamin, am meisten bevorzugt Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanol- amin.
In einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform ist die pH-regulierende Verbindung in der erfindungsgemässen Lösung ein Alkanolamin, vorzugsweise Triethanolamin, und liegt vorzugsweise in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5, vorzugsweise 0.01 bis to 0,2, mehr bevorzugt 0.01 bis 0,1 , am meisten bevorzugt 0,02 bis 0,06 vor.
Die Tenside zur Verwendung in der Schneidlösung können jegliche Tenside sein, die die Oberflächenspannung verringern, eine bakteriozide Wirkung haben und/oder den Aufbau von Schneidspäneablagerungen reduzieren. Vorzugsweise sind die Tenside ausgewählt aus kationischen und nicht-ionischen Tensiden, vorzugsweise nicht-ionischen Tensiden, vorzugsweise aus bakterioziden und/oder gering schaumbildenden Tensiden. Nicht beschränkende Ausführungsformen bevorzugter Tenside zur Verwendung in der erfindungsgemässen Schneidlösung sind Fettalkoholethoxylate und -propoxylate, Alkylpolyglucoside, etc., insbesondere lmbentin-SG/43/C und Imbentin PPF (Kolb Distribution Ltd., Switzerland).
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schneidlösung ist die wenigstens eine Glykolverbindung ein Alkylglykol, vorzugsweise ein Alkyldiglykol, wobei die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 10, mehr bevorzugt 1 bis 6, am meisten bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist. Besonders bevorzugte Alkylglykolverbindungen sind Diethylglykol, Butyldiglykol, n-Hexylglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylen- glykol, Methoxypropanol, Butoxypropanol, Monobutylether und Monobutylethylacetate. Ganz besonders bevorzugt sind Butyldiglykol und Propylenglykol.
Es ist auch bevorzugt, dass die Schneidlösung mehr als eine Art von Glykolverbindung aufweist, vorzugsweise eine Kombination aus Butyldiglykol und Propylenglykol. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Butyldiglykol zum Propylenglykol in einem Verhältnis von 1 zu 4 bis 4 zu 1 , vorzugsweise 1 zu 3 bis 3 zu 1 , mehr bevorzugt 1 zu 2 bis 2 zu 1 , am meisten bevorzugt etwa 1 zu 1 vorliegt.
In einer ganz besonderen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemässe wässrige Schneidlösung:
(i) 90 bis 99, vorzugsweise 92 to 99, mehr bevorzugt 94 bis 99, am meisten bevorzugt 94 bis 98 Gew.-% Wasser, und
(ii) 1 ,3 bis 10, vorzugsweise 1 ,3 bis 8, mehr bevorzugt 1 ,5 bis 6, am meisten bevorzugt 1 ,5 bis 5 Gew.-% Glykolverbindung, vorzugsweise Butyldiglykol, mehr bevorzugt Butyldiglykol und Propylenglykol, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 zu 4 bis 4 zu 1 oder 1 zu 3 bis 3 zu 1 , mehr bevorzugt 1 zu 2 bis 2 zu 1 , am meisten bevorzugt etwa 1 zu 1 , sowie
(iii) optional wenigstens eine pH-regulierende Verbindung, vorzugsweise eine alkalische Verbindung, vorzugsweise ausgewählt aus Alkali-/Erdalkalihydroxiden und Aminen, mehr bevorzugt aus NaOH, KOH und Alkanolamin, insbesondere bevorzugt Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin, und am meisten bevorzugt Triethanolamin, (iv) optional wenigstens ein Korrosionsschutzmittel, vorzugsweise ein Alkyltriazol, mehr bevorzugt Tolyltriazol,
(v) optional wenigstens ein Konservierungsmittel, vorzugsweise ein Alkylalkohol- ammoniumsalz, mehr bevorzugt N,N-Dimethyl-2-hydroxypropylammoniumchlorid, vorzugsweise als Polymer,
(vi) optional wenigstens ein Tensid, vorzugsweise ein kationisches oder nichtionisches Tensid, mehr bevorzugt ein nicht-ionisches Tensid, vorzugsweise ein EO/PO-Addukt, am meisten bevorzugt lmbentin-SG/43/C (Kolb Distribution Ltd, Switzerland),
(vii) optional wenigstens ein Sequestriermittel, vorzugsweise eine Phosphonsäure, mehr bevorzugt eine Diphosphonsäure, am meisten bevorzugt eine Acetodiphos- phonsäure, wobei der pH-Wert der Lösung vorzugsweise zwischen 2 und 10, vorzugsweise 3 und 9, mehr bevorzugt 4 und 8 oder 4 und 7, am meisten bevorzugt 4 und 6 liegt.
Zur leichteren Handhabung, Lagerung und zu Transportzwecken kann die erfindungs- gemässe Schneidlösung als Konzentrat vorliegen. Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Schneidlösungskonzentrat zur Herstellung einer erfindungsgemässen wässrigen Schneidlösung, wobei das Konzentrat 2 bis 50fach, vorzugsweise 5 bis 40 fach, mehr bevorzugt 5 bis 30fach, am meisten bevorzugt 10 bis 20fach konzentrierter als die fertige wässrige Schneidlösung ist.
Auch wenn die erfindungsgemässe wässrige Schneidlösung besonders gut zum Schneiden von Siliziumwerkstücken mit Diamantdrähten ist, so ist die Erfindung keineswegs auf Diamanten als am Draht fixiertes Schneidmittel beschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schneidmittel aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Diamant, Siliziumcarbid, Saphir und Bornitrid, vorzugsweise Siliziumcarbid und Diamant, mehr bevorzugt Diamant.
Zudem kann die erfindungsgemässe Schneidlösung dazu verwendet werden, das Drahtschneiden, insbesondere das Drahtfeldschneiden mit vielen Arten von festen Werkstücken zu verbessern. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die festen Werkstücke ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen Metallen, Halbmetallen, Metalllegierungen, Kristallen, Edelsteinen, Polymeren und Glas, vorzugsweise multikristallines Silizium, monokristallines Silizium, Keramik, Glas, Saphir, Siliziumcarbid, Silizumnitrid und Laseroptikvollmaterialien.
In einem weiteren Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf die Verwendung der oben beschriebenen Schneidlösung zur Kühlung und Schmierung eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge gerichtet, wobei das Schneidmittel vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diamant, Siliziumcarbid, Saphir, Bornitrid, vorzugsweise Siliziumcarbid und Diamant, mehr bevorzugt Diamant, und wobei das zu schneidende feste Werkstück vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen Metallen, Halbmetallen, Metalllegierungen, Kristallen, Edelsteinen, Polymeren und Glas, vorzugsweise multikristallines Silizium, monokristallines Silizium, Keramik, Glas, Saphir, Siliziumcarbid, Silizumnitrid und
Laseroptikvollmaterialien.
In einem zusätzlichen Aspekt beschreibt die Erfindung ein Verfahren zum Schneiden von Werkstücken aus festen Materialien, vorzugsweise Vollmaterialien mittels eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge, umfassend den Schritt des Inkontaktbringens des Drahts bzw. der Drähte mit einer erfindungs- gemässen wässrigen Schneidlösung, wobei das Schneidmittel vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diamant, Siliziumcarbid, Saphir, Bornitrid, vorzugsweise Siliziumcarbid und Diamant, mehr bevorzugt Diamant, und wobei das zu schneidende feste Werkstück vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen Metallen, Halbmetallen, Metalllegierungen, Kristallen, Edelsteinen, Polymeren und Glas, vorzugsweise multikristallines Silizium, monokristallines Silizium, Keramik, Glas, Saphir, Siliziumcarbid, Silizumnitrid und Laseroptikvollmaterialien.
In der am meisten bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schneiden von Werkstücken aus festen Materialien, vorzugsweise Silizium, mittels eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge, vorzugsweise einer Drahtfeldsäge zum Zuschneiden und Wafern von Silizium.
Im Folgenden werden spezielle Ausführungsformen der wässrigen Schneidlösung zur Verwendung in dem erfindungsgemässen Verfahren ausschliesslich zu Illustrationszwecken erörtert und diese sind nicht dazu vorgesehen, den Umfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen wieder gegeben wird, in irgendeiner Weise zu beschränken. Beispiel 1 Schneiden von Siliziumwafern aus polykristallinen Inqots mit einer
Diamantdrahtsäqe
Polykristalline Ingots wurden mittels einer Bandsäge (z.B. BS806, Meyer-Burger AG, Schweiz) oder durch eine Diamantdrahtsäge (DiamondWireSquarer, Meyer-Burger AG, Schweiz) auf ungefähr die gleiche Grösse (Format 156 x 156 mm) zugeschnitten. Die Bricks wurden an beiden Enden gekröpft (z.B. Innenlochsäge TS207, Meyer-Burger AG). Vor der weiteren Verarbeitung wurden die Seiten poliert.
Jeder der Bricks wurde mittels Drahtfeldsäge (DS 265, MB Wafertec, Thun, Schweiz) mit Diamantdraht von Diamond Wire Material Technologies, USA mit einem Durchmesser von 145 μιη (Diamantkorndurchmesser von 20 bis 25 μιη, Drahtdurchmesser von ungefähr 120 μιη) in Wafer mit einer Dicke von ungefähr 200 μιη geschnitten.
Als Schneidlösung bzw. Kühl- und Schmiermittel wurden die in der Tabelle aufgelisteten Konzentrate mit Leitungswasser auf 10 % verdünnt eingesetzt.
Tabelle 1 *
Figure imgf000010_0001
Ethanolamin Base 3
Accusol 445 50 %n Komplexbildner 8
Kna- Emulgator, Löse8
Cumolsulfonat1 vermittler
Gesamt 100 100 100 100 pH-Wert 9 5 - 7 4 - 5 4 - 5 aW asser VE <0,1 με (10 Mohm); DTriethanolamin 99 %; cPreventol CI-7-100/20% in Propylenglycol (80 %) und Cobratec TT-100 C Granulat (20) (Cobratec Metal Protection, Deutschland); dBarquat PQ, 60 %, Lonza Inc.); elmbentin-SG/43/C (Kolb Distribution Ltd., Switzerland); flmbentin PPF (Kolb
Distribution Ltd., Switzerland); 9Briquest (Surfachem Group Ltd, England); h Accusol 445 50 % (Dow, Deutschland); 'Kna-Cumolsulfonat (Sasol, Deutschland); *Angaben in Gew.-%
Deconex MBC100 ist eine von der Borer AG, Solothurn, Schweiz vertriebene Schneid- und Kühllösung für Vorrichtungen zur Saphir-, Metall- und Sondermaterialverarbeitung. Als weitere Schneidlösung wurde DWS Fluid TP717, Diamond Wire Material Technologies von der Meyer-Burger AG, Steffisburg, Schweiz mit einem pH-Wert von 7.2 getestet.
Der Schnitt wurde im Pendelmodus ausgeführt, d.h. ungefähr 1000 m vorwärts und 900 m zurück, so dass bei jedem Richtungswechsel immer ungefähr 100 m neuer Draht eingeführt wurden. Alternativ dazu kann man auch kontinuierlich mit der gleichen Geschwindigkeit von 14 m/s schneiden. Die Schnittgeschwindigkeit am Brick betrug etwa 1 mm/- min. Die Schneidlösung wurde kontinuierlich sowie auch wiederholt filtriert, um Schnittspäne zu entfernen. Ein Schnitt dauerte etwa drei bis vier Stunden.
Die geschnittenen Wafer wurden vom Trägerarm genommen, in saubere Schneidlösung vom gleichen Typ getaucht und dann zur Vorreinigung gebracht. Hier wurden die Wafer vom Trägerarm durch Behandlung mit Essigsäure bei 40 °C getrennt und dann zu einer üblichen Waferreinigungmaschine transportiert (Gebr. Schmid GmbH + Co., Freudenstadt, Germany). Danach wurden die sauberen und trockenen Wafer mittels einer Inspektionsvorrichtung (HE-WIS-04 Henneke Metrology Systems GmbH, Zülpich, Deutschland) auf Qualität und geometrische Eigenschaften hin untersucht. Zusätzlich wurden die verwendeten Drahtsägen gereinigt. Die als Konzentratlösungen hergestellten und mit üblichem Leitungswasser auf 10 % entsprechend verdünnten Schneidlösungen führten zu den folgenden Ergebnissen. Ausser der Schneidlösung PV330 mit einem relativ hohen Glykolgehalt erwiesen sich alle Schneidlösungen als nicht optimal oder sogar nachteilig. Der Schnittverlauf war ungenügend, die Waferoberfläche entsprechend ungleichmässig. Beim der Schneidlösung PV330-v1 wurde der Schnitt sogar schon nach etwa 13 cm Schnitttiefe wegen erheblich ungleichmässiger Einschnitte abgebrochen. Lediglich die erfindungsgemasse Schneidlösung PV330 produzierte gleichmässige Schnitte ohne Schnittverlauf durch Drahtauslenkung. Zudem war diese Schneidlösung leicht durch Filtrieren zu reinigen. Auffallend für diese Schneidlösung war auch, dass die damit gekühlte Drahtsäge erheblich leichter zu reinigen war und sich die mit Schnittspäne versetzte Schneidlösung leicht mit Wasser ohne grosse mechanische Unterstützung von den verschmutzten Flächen abwaschen Hess.

Claims

Ansprüche
1. Verwendung einer wässrigen Schneidlösung umfassend:
(i) 80 bis 99,5 Gew.-% Wasser,
(ii) 0,1 bis 20 Gew.-% wenigstens einer Glykolverbindung,
(iii) optional eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pH-regulierenden Verbindungen, Lösevermittlern,
Korrosionsschutzmitteln, schaumreduzierenden Mitteln, Tensiden, Sequestriermitteln und Konservierungsmitteln, zur Kühlung und Schmierung eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei der Gewichtsanteil Wasser in der Schneidlösung 90 bis 99, vorzugsweise 92 to 99, mehr bevorzugt 94 bis 99, am meisten bevorzugt 94 bis 98 Gew.-% beträgt.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gewichtsanteil der wenigstens einen Glykolverbindung in der Schneidlösung 1 ,3 bis 10, vorzugsweise 1 ,3 bis 8, mehr bevorzugt 1 ,5 bis 6, am meisten bevorzugt 1 ,5 bis 5 Gew.-% beträgt.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die pH-regulierende Verbindung eine alkalische Verbindung ist, vorzugsweise ausgewählt aus Alkali-/Erd- alkalihydroxiden und Aminen, mehr bevorzugt aus NaOH, KOH und Alkanolamin, am meisten bevorzugt Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin.
5. Verwendung nach Anspruch 4, wobei die pH-regulierende Verbindung ein
Alkanolamin ist, vorzugsweise Triethanolamin, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5, vorzugsweise 0.01 bis to 0,2, mehr bevorzugt 0.01 bis 0,1 , am meisten bevorzugt 0,02 bis 0,06.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Tenside ausgewählt sind aus kationischen und nicht-ionischen Tensiden, vorzugsweise nicht-ionischen Tensiden, vorzugsweise aus bakterioziden und/oder gering schaumbildenden Tendisen.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die wenigstens eine
Glykolverbindung ein Alkylglykol, vorzugsweise ein Alkyldiglykol ist, wobei die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 10, mehr bevorzugt 1 bis 6, a meisten bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist.
8. Verwendung nach Anspruch 7, wobei die Glykolverbindung ein Butyldiglykol,
vorzugsweise ein Butyldiglykol in Kombination mit einem Propylenglykol ist.
9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei das Butyldiglykol zum Propylenglykol in
einem Verhältnis von 1 zu 4 bis 4 zu 1 , vorzugsweise 1 zu 3 bis 3 zu 1 , mehr bevorzugt 1 zu 2 bis 2 zu 1 , am meisten bevorzugt etwa 1 zu 1 vorliegt.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der pH-Wert der Lösung zwischen 2 und 10, vorzugsweise 3 und 9, mehr bevorzugt 4 und 8 oder 4 und 7, am meisten bevorzugt 4 und 6 liegt.
1 1. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Schneidmittel
ausgewählt ist aus de Gruppe bestehend aus Diamant, Siliziumcarbid, Saphir, Bornitrid, vorzugsweise Siliziumcarbid und Diamant, mehr bevorzugt Diamant.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Schneiden fester Werkstücke ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen Metallen, Halbmetallen, Metalllegierungen, Kristallen, Edelsteinen, Polymeren und Glas, vorzugsweise multikristallines Silizium, monokristallines Silizium, Keramik, Glas, Saphir, Siliziumcarbid, Silizumnitrid und Laseroptikvollmaterialien.
13. Verfahren zum Schneiden von Werkstücken aus festen Materialien mittels eines Schneiddrahts mit fixiertem Schneidmittel einer Einzeldraht- oder Mehrfachdrahtsäge umfassend den Schritt des Inkontaktbringens des Drahts bzw. der Drähte mit einer wässrigen Schneidlösung umfassend:
(i) 80 bis 99,5 Gew.-% Wasser,
(ii) 0,1 bis 20 Gew.-% wenigstens einer Glykolverbindung,
(iii) optional eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pH-regulierenden Verbindungen, Lösevermittlern,
Korrosionsschutzmitteln, schaumreduzierenden Mitteln, Tensiden, Sequestriermitteln und Konservierungsmitteln.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Gewichtsanteil Wasser in der Zusammensetzung 90 bis 99, vorzugsweise 92 to 99, mehr bevorzugt 94 bis 99, am meisten bevorzugt 94 bis 98 Gew.-% beträgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Gewichtsanteil der wenigstens einen Glykolverbindung in der Zusammensetzung 1 ,3 bis 10, vorzugsweise 1 ,3 bis 8, mehr bevorzugt 1 ,5 bis 6, am meisten bevorzugt 1 ,5 bis 5 Gew.-% beträgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die pH-regulierende
Verbindung eine alkalische Verbindung ist, vorzugsweise ausgewählt aus Alkali- /Erdalkalihydroxiden und Aminen, mehr bevorzugt aus NaOH, KOH und Alkanol- amin, am meisten bevorzugt Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die pH-regulierende Verbindung ein Alkanol- amin ist, vorzugsweise Triethanolamin, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5, vorzugsweise 0.01 bis to 0,2, mehr bevorzugt 0.01 bis 0,1 , am meisten bevorzugt 0,02 bis 0,06 Gew.-%.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die Tenside ausgewählt sind aus kationischen und nicht-ionischen Tensiden, vorzugsweise nicht-ionischen Tensiden, vorzugsweise aus bakterioziden und/oder gering schaumbildenden Tensiden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei das wenigstens eine Glykol ein Alkylglykol, vorzugsweise ein Alkyldiglykol ist, wobei die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 10, mehr bevorzugt 1 bis 6, a meisten bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Glykol ein Butyldiglykol, vorzugsweise ein Butyldiglykol, mehr bevorzugt in Kombination mit einem Propylenglykol ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei Butyldiglykol zum Propylenglykol in einem
Verhältnis von 1 zu 4 bis 4 zu 1 , vorzugsweise 1 zu 3 bis 3 zu 1 , mehr bevorzugt 1 zu 2 bis 2 zu 1 , am meisten bevorzugt etwa 1 zu 1 vorliegt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21 , wobei der pH-Wert der Lösung zwischen 2 und 10, vorzugsweise 3 und 9, mehr bevorzugt 4 und 8 oder 4 und 7, am meisten bevorzugt 4 und 6 liegt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, wobei das Schneidmittel
ausgewählt ist aus de Gruppe bestehend aus Diamant, Siliziumcarbid, Saphir, Bornitrid, vorzugsweise Siliziumcarbid und Diamant, mehr bevorzugt Diamant.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23 zum Schneiden fester Werkstücke ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen Metallen, Halbmetallen, Metalllegierungen, Kristallen, Edelsteinen, Polymeren und Glas, vorzugsweise multikristallines Silizium, monokristallines Silizium, Keramik, Glas, Saphir,
Siliziumcarbid, Silizumnitrid und Laseroptikvollmaterialien.
25. Wässrigen Schneidlösung umfassend:
(i) 80 bis 99,5 Gew.-% Wasser,
(ii) 0,1 bis 20 Gew.-% wenigstens einer Glykolverbindung,
(iii) optional eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pH-regulierenden Verbindungen, Lösevermittlern,
Korrosionsschutzmitteln, schaumreduzierenden Mitteln, Tensiden, Sequestriermitteln und Konservierungsmitteln.
26. Wässrige Schneidlösung nach Anspruch 25 umfassend
(i) 90 bis 99, vorzugsweise 92 to 99, mehr bevorzugt 94 bis 99, am meisten bevorzugt 94 bis 98 Gew.-% Wasser, und
(ii) 1 ,3 bis 10, vorzugsweise 1 ,3 bis 8, mehr bevorzugt 1 ,5 bis 6, am meisten bevorzugt 1 ,5 bis 5 Gew.-% Glykolverbindung, sowie
(iii) optional wenigstens eine pH-regulierende Verbindung, vorzugsweise eine alkalische Verbindung, vorzugsweise ausgewählt aus Alkali-/Erdalkalihydroxiden und Aminen, mehr bevorzugt aus NaOH, KOH und Alkanolamin, insbesondere bevorzugt Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin, und am meisten bevorzugt Triethanolamin,
(iv) optional wenigstens ein Korrosionsschutzmittel, vorzugsweise ein Alkyltriazol, mehr bevorzugt Tolyltriazol,
(v) optional wenigstens ein Konservierungsmittel, vorzugsweise ein Alkylalkohol- ammoniumsalz, mehr bevorzugt N,N-Dimethyl-2-hydroxypropylammoniumchlorid, vorzugsweise als Polymer,
(vi) optional wenigstens ein Tensid, vorzugsweise ein nicht-ionisches Tensid, mehr bevorzugt ein EO/PO-Addukt, am meisten bevorzugt lmbentin-SG/43/C, (vii) optional wenigstens ein Sequestriermittel, vorzugsweise ein Phosphonsaure, mehr bevorzugt eine Diphosphonsäure, am meisten bevorzugt eine Acetodiphos- phonsäure wobei der pH-Wert der Lösung vorzugsweise zwischen 2 und 10, vorzugsweise 3 und 9, mehr bevorzugt 4 und 8 oder 4 und 7, am meisten bevorzugt 4 und 6 liegt.
Schneidlösungskonzentrat zur Herstellung einer wässrigen Schneidlösung nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Konzentrat 2 bis 50fach, vorzugsweise 5 bis 40 fach, mehr bevorzugt 5 bis 30fach, am meisten 10 bis 20fach konzentrierter als die fertige wässrige Schneidlösung ist.
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