[发明专利]用于晶片生产的冷却和/或润滑流体

说明书

发明描述

本发明涉及改性的聚二醇在冷却和/或润滑流体的生产中的用途、新的冷却和/或润滑流体、冷却和/或润滑流体在物质移除，尤其是在晶片的切割中的用途，以及借助切割流体生产的晶片。

晶片是半导体的薄片，其例如用于光伏器件中。晶片可用于生产电子组件，尤其是集成电路。晶片通常由脆性物质，例如硅构成，但是也可以由砷化镓或碲化镉等构成。晶片生产通常基于圆柱形或立方形的单晶或多晶，其被锯成单独的薄片，即晶片。锯切(也称为切割或切片)在实践中是通过线锯(wire sawing)使用基本两种工艺进行。

所谓的松散磨料晶片切割是一种分离方法，使用细线作为切割器并使用在载液中的未结合的切割颗粒。线通常具有80-180μm的直径。将其浸入包含载液和切割颗粒的淤浆中，并将粘附在线表面上的切割颗粒送入锯狭缝中。切割颗粒将要锯切/切片的制品/硅块(称为锭料)切成晶片，从要切割的固体除去颗粒。用于切割颗粒的载液与切割颗粒一起作为淤浆借助线通过其的浸渍浴施用且一般借助喷嘴施用。载液的一个任务为确保将切割颗粒粘附到线上并移动从要分隔的固体移除的颗粒。此外，载液具有确保冷却并使碎屑(attritus)输送通过锯切口的任务。

在第二种方法，即所谓的固定磨料晶片切割中，线装有金刚石且使用冷却流体。现有技术描述了相应的冷却流体，其出于成本和更好的除热的原因包含水。水的存在本身在技术上是不利的，这是因为所得硅碎屑与水反应而得到硅酸盐、分离并形成团块。为了避免这些缺点，相应的水性冷却剂必须包含高比例的二醇和添加剂，例如分散剂、硅酸盐抑制剂和润湿剂。相应的含水冷却剂和合适的添加剂例如描述于文献JP 2006111728 A、JP 2004107620 A和JP 2007031502 A。

松散磨料晶片切割的现有技术如下：EP 1 757 419 A1公开了一种移除工件如晶片的方法，借助线锯使用施用到线上的淤浆，并且对围绕淤浆的至少部分气态介质的水含量进行调节或控制。EP 1 757 419 A1还公开使用二醇作为载体物质。

DE 199 83 092 B4和US 6,383,991 B1公开了一种切割油，其包含a)聚醚化合物和b)二氧化硅颗粒，以及该切割油组合物在使用线锯切割锭料，尤其是切割硅锭中的用途。

EP 0 131 657 A1和US-A-4,828,735公开了基于聚醚的水基润滑剂。中国专利申请CN 101205498 A同样公开了水性切割流体，但是没有报道吸水率的降低。详述的具体化合物是被具有1-4个碳原子的醇醚化的聚氧化烯化合物。所述文献没有公开相应配制剂具有特别有利的冷却或润滑作用。

EP 686 684 A1公开了一种由在水相中的磨料构成的切割悬浮液，其包含一种或多种水溶性聚合物作为增稠剂。US 2007/0010406 A1公开了羟基聚醚作为用于水性切割流体的添加剂，它的一种可能用途为用于生产硅晶片。

已知用于松散和固定磨料晶片切割的切割流体通常是基于水的。但是，水的存在是不利的，这是因为这可引起腐蚀，并且例如在切割硅晶片的情况下，可导致由于水与硅反应而释放出氢气。在这里存在的另外一个问题是在晶片、线和机器上形成硅酸盐和/或聚硅酸盐。

已知水溶性体系也可以包含水，并且由于它们的吸湿性能而吸水，使得可能存在与水性体系相同的缺点。

本发明的一个目的是提供改进的冷却和/或润滑流体，其尤其导致吸水率降低和锯切所需的能量降低。此外，相应冷却和/或润滑流体应确保特别高的除热和特别好的润滑线锯，尤其是金刚石线锯。

这些目的根据本发明通过式I化合物在生产用于移除物质，尤其是使用线锯锯切晶片且具有降低的吸水率的冷却和/或润滑流体中的用途而实现：

R¹[O(EO)_x(AO)_yR²]_z (I)

其具有如下定义：

R¹为具有1-10个碳原子的z-价烷基，

R²为氢和/或具有1-10个碳原子的一价烷基，

EO为亚乙基氧基，

AO为具有3-10个碳原子的亚烷基氧基，

x为1-8，尤其是2-8的数，

y为0.5-6，尤其是1-4的数，

z为1-6，尤其是1-3的数。

本发明还涉及包含至少一种通式I的化合物的冷却和/或润滑流体：