[发明专利]薄刃刀片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及例如半导体装置的切割或切片等精密切断等领域所使用的薄刃刀片及其制造方法。

本申请要求2008年2月5日申请的日本专利申请第2008-025441号的优先权，在此引用其内容。

背景技术

这种精密切断用的薄刃刀片大致分为其整体含有磨料且结合剂相也一体的全刀片(オ—ルブレ—ド)结构的刀片、和内周侧不含磨料层的带基体件结构的刀片、和整体含有磨料但内周侧与外周侧硬度或强度不同的2层结构的全刀片。作为它们的用途，已知用于分割硅片的带轮毂(ハブ)的切割用刀片，或电子部件的长方形切片用刀片等。

作为这种薄刃刀片，例如在专利文献1中提出了下述电铸薄刃刀片，该电铸薄刃刀片具有金属结合相中分散配置磨料而成的圆环平板形的磨具主体，在该磨具主体的至少切削作用区域，面向厚度方向的侧面中的金属结合相表面的磨料的突出量为磨料的平均粒径的1/4以下。另外，在该特开2004-136431号公报中，还记载了在至少上述切削作用区域中，在厚度方向的两端部设有磨料的集中度高于中间部的高集中度层。

发明内容

最近，被切断的工件的完工尺寸精度越来越严格，切后的尺寸公差或切断面的直角等变得要求为数微米以内等的高精度。为此，越来越忌讳工件切幅变化的刀片刃尖的侧面磨耗，即必须防止刀片的侧面部分的磨料的脱落引起的刀片宽度变窄。

另外，对于刀片的工具寿命也有严格的要求，期待刀片磨耗少的产品。也就是说，要求刀片的尖端部分的磨耗少、径向难以磨耗的刀片，在尖端的磨料磨尽以前不脱落的刀片。

另一方面，切割加工Si晶片等半导体晶片时，供给冷却液进行切粉的除去或刀片的冷却，但为了防止静电引起的晶片电路图的破损，此时使用的冷却液使用混入二氧化碳气体而降低比电阻值的水。但是，这样在冷却液中混入的二氧化碳气体，例如特开2004-136431号公报所记载的，如果结合剂相是Ni等金属结合相，则会产生对其侵蚀的作用，因此也会导致上述刀片的工具寿命的恶化。

本发明，是在这种背景下而完成的，目的在于提供一种薄刃刀片及其制造方法，所述薄刃刀片即便对切断工件中的刀片中的磨料施加负荷，也可以防止磨料易于脱落，同时在混入二氧化碳气体等的冷却液之类的腐蚀性环境中，也可以抑制结合剂相被侵蚀。

为了解决上述技术问题，达到这种目的，本发明的薄刃刀片的特征在于，具备磨料保持于结合剂相的圆形薄板状的磨料层，该磨料层的至少上述结合剂相的表面形成有用溶胶凝胶法制成的氧化物膜作为第一保护层，在该第一保护层表面形成有结构为多晶、且在其晶体之间的界面基本不存在包含玻璃层的晶界层的氧化物厚膜作为第二保护层。

此处，厚膜是指具有1μm以上的厚度的膜。

另外，希望上述第一保护层形成于至少上述磨料与结合剂相的接合部附近，以包覆该结合剂相。

这种结构可通过溶胶凝胶法形成作为第一保护层的氧化物膜。溶胶凝胶法为利用溶液的氧化物膜的形成方法，因此可认为溶液由于表面张力被拉到磨料周围，结果，磨料周边部与其他部分相比膜厚变厚。形成的氧化物膜包覆上述结合剂相，特别是在磨料周边部，具有优异的磨料保持力和耐腐蚀性。

但是，第一保护层除了磨料周边部，在其他的部分膜厚变薄，无法获得稳定的耐腐蚀性或耐磨耗性。于是，在第一保护层的表面形成作为第二保护层的、多晶且在上述晶体之间的界面基本不存在包含玻璃层的晶界层的氧化物厚膜，由此提高结合剂相的耐腐蚀性或耐磨耗性，控制结合剂的磨耗。

应说明的是，希望该第二保护层不形成于磨料的表面，仅形成于第一保护层的表面。通过第二保护层不形成于磨料的表面，不会引起刀片的磨削性能变化等缺陷。

另外，希望第二保护层为耐腐蚀性优异的氧化物，例如氧化铝。

为了形成这种第二保护层，可考虑在第一保护层上喷射气体中分散有脆性材料的微粒的气溶胶使其碰撞而形成氧化物厚膜的方法。

于是，本发明的薄刃刀片的制造方法的特征在于，形成在结合剂相分散磨料而成的圆形薄板状的磨料层，在该磨料层的至少上述结合剂相的表面通过溶胶凝胶法形成包含氧化物的第一保护层，接着在该第一保护层的表面，喷射气体中分散有脆性材料的微粒的气溶胶使其碰撞而形成含有氧化物厚膜的第二保护层。

例如，正如特许第3348154号公报或特开2002-309383号公报、特开2003-034003号公报、特开2004-091614号公报等中所记载的，上述方法作为气溶胶沉积法为人所知。