[发明专利]固结磨料线锯用水溶性加工液

说明书

技术领域

本发明涉及一种固结磨料线锯用水溶性加工液，具体而言，涉及通过固结磨料线锯对硅晶圆进行切割加工时使用的固结磨料线锯用水溶性加工液。

背景技术

为了降低硅晶圆的生产成本，提升硅晶圆的切割加工技术变得尤为重要。硅晶圆的加工中，基于游离磨料方式的线锯进行的切割成为主流，但是该游离磨料方式的加工中存在以下各种问题。

游离磨料方式被指出存在以下问题：(1)由于使用将磨料分散在油剂中得到的浆液作为加工液，故游离磨料与切割碎屑的分离困难。(2)锯丝运行速度有限，加工效率的提升有限。(3)为了减少切割损耗而将锯丝制成细丝的情况下，加工中产生断丝，成品率降低。(4)为了减少切割损耗而将磨料制成微粒的情况下，浆液粘度升高，切割损耗增多等相反效果。

针对诸如此类的问题，最近开发了通过电沉积、树脂结合剂等使金刚石磨料固定在钢琴丝等锯丝表面的固结磨料线锯(专利文献1)。使用固结磨料线锯对脆性材料进行加工时，基于润滑、冷却、分散所产生的切割碎屑的目的，使用加工液。考虑到起火性问题等，该加工液优选使用水溶性加工液。然而，被切割材料为硅时，与通常材料相比，切割碎屑与加工液的反应性更高，硅碎屑(切割碎屑)与加工液中的水分或碱发生反应生成氢气，存在起火的风险。因此，优选使用可抑制与硅的反应性的加工液。从该观点出发，提出了专利文献2所示的加工液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特愿2001-054850

专利文献2：日本特愿2003-082334

发明内容

发明要解决的问题

然而，近年来通过提高加工精度，切割碎屑变细，已知专利文献2所示的加工液得不到充分的稳定性。尤其是已知，混入有切割碎屑的加工液的粘度升高而产生了各种问题。另外，含有大量水分、pH为碱性的加工液的情况下，不仅存在产生氢气的问题，还存在产生增稠、凝胶化的问题。

加工液的增稠、凝胶化会引起下述问题。

(1)通过锯丝带入的导入油量变化，厚度偏差增大(产品质量劣化)。

(2)产生锯丝打滑，锯丝断丝(生产率降低)。

(3)接下来的工序中的洗涤变得困难(难以去除晶圆间的切割碎屑、油剂)。

(4)油剂的寿命短，更换液体量增加(成本增加)。

由此，本发明的课题在于，提供一种固结磨料线锯用水溶性加工液，其可以抑制混入有切割碎屑的加工液的增稠，可以抑制加工液与切割碎屑的反应从而抑制氢气的产生，还可以抑制加工液的增稠-凝胶化。

用于解决问题的方案

为了解决以上问题，本发明人等进行深入地研究，发现以下事项。

(1)因Si切割碎屑的混入导致的粘度升高是由于混入的Si切割碎屑为微粉、并且由于Si切割碎屑的分散性差而引起的。

(2)上述粘度的升高可以通过使加工液中含有规定的水溶性高分子而提高Si切割碎屑的分散性来解决。

(3)在加工液中含有Si切割碎屑的情况下，Si切割碎屑有可能与加工液反应而产生氢气。

(4)含有大量水分的加工液的情况下，由于含有Si切割碎屑，而有可能产生增稠、凝胶化。

(5)上述(3)和(4)的问题可以通过使加工液中含有规定的水溶性高分子来解决。

本发明人等对上述问题进行深入地研究，从而完成了以下的技术方案。

该第一技术方案为一种固结磨料线锯用水溶性加工液(以下有时称为“本发明的加工液”)，其含有(A)选自聚乙烯吡咯烷酮和含有乙烯基吡咯烷酮的共聚物中的至少一种以上水溶性高分子、以及(B)水。

本发明的加工液通过含有规定的水溶性高分子作为(A)成分，在加工液中含有硅粉的情况下，可以提高硅粉的分散性，可以抑制含有硅粉的加工液的粘度升高。另外，可以抑制加工液与硅粉反应产生氢气，同时可以抑制含有硅粉的加工液的增稠、凝胶化。

该第一技术方案中，前述(A)成分的重均分子量优选为2,000～1,000,000。

该第一技术方案中，以固结磨料线锯用水溶性加工液总体的质量为100质量%时，前述(A)成分的含量优选为0.02质量%以上且7质量%以下。