本發(fā)明涉及一種切割硅片中使用的切割液，尤其是一種減少金剛線切割斷線的切割液。

背景技術(shù)：

金剛線切割技術(shù)作為未來(lái)的主流硅片切割技術(shù)，正處于蓬勃發(fā)展。然而，切割過(guò)程因各種因素會(huì)引起金剛線斷線。與之區(qū)別的砂漿切割模式斷線，有更加成熟的斷線異常處理流程方法和機(jī)械化點(diǎn)焊機(jī)。由于金剛線制作工藝復(fù)雜，表面有金剛石顆粒和樹(shù)脂粉或電鍍完成，故點(diǎn)焊機(jī)焊接困難，而且鋼線表面無(wú)法還原金剛石顆粒和樹(shù)脂粉或電鍍。金剛線斷線后，因?yàn)閰⑴c切割硅塊的金剛線顆粒磨損程度不一，會(huì)造成切割能力有差異性，如按照砂漿切割斷線處理，會(huì)導(dǎo)致色差（色差：一張硅片顏色差異性較大，形成過(guò)度帶）或斷線后報(bào)廢硅棒損失很大。同時(shí)，由于金剛線焊線后鋼線表面無(wú)法還原金剛石顆粒和樹(shù)脂粉或電鍍，只能靠鋼線在已切割的硅片中穿梭走線，這樣就會(huì)引起金剛線表面金剛石棱角摩擦硅片，形成色差或者點(diǎn)焊機(jī)焊線的點(diǎn)斷線。

斷線通常發(fā)生在放線輪斷線、收線輪斷線、線網(wǎng)斷線三個(gè)關(guān)鍵部位。這三個(gè)部位中線網(wǎng)斷線的斷線率占金剛線切割操作過(guò)程總斷線數(shù)的90%以上。解決了線網(wǎng)斷線位點(diǎn)的金剛線斷線問(wèn)題，對(duì)于降低硅片成本有著非常重要的意義。在這個(gè)位點(diǎn)，金剛線除了于硅片接觸之外，還有切割液，切割液的潤(rùn)滑性能，以及是否能夠?qū)⑶懈钸^(guò)程中的切屑及時(shí)分散到切割液中，對(duì)于維護(hù)金剛線的正常工作起著非常重要的作用。因此，亟需一種減少或避免金剛線切割短線的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種減少金剛線切割斷線的切割液，使用該切割液切割硅片不僅金剛線在切割中斷線的幾率得到大大降低，而且該方法切割硅片磨料損耗僅為10微米，刀縫損失與未處理的金剛線相當(dāng)，都為90微米。

為實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種減少金剛線切割斷線的切割液。具體包含以下成分：（a）全氟聚醚：30-60份；（b）全氟溶劑：40-70份；（c）含氟表面活性劑2-8份；（d）有機(jī)堿：1-1.5份。

本發(fā)明中的全氟聚醚，是一種全氟類的醚類化合物，可以是以六氟環(huán)氧丙烷陰離子聚合制備的，以杜邦的krytox為代表的全氟聚醚基礎(chǔ)油，也可以是以四氟乙烯和六氟丙烯為原料光氧化法制備的，以索爾維為代表生產(chǎn)的全氟聚醚基礎(chǔ)油，其分子量為1500-6000。金剛線分為電鍍法金剛線、樹(shù)脂法金剛線、鑲嵌法金剛線和釬焊法金剛線，但是全氟聚醚對(duì)這幾種金剛線都沒(méi)有任何溶脹作用，適宜配合金剛線進(jìn)行硅片切割操作，且磨料損耗僅為10微米，刀縫損失與未處理的金剛線相當(dāng)，都為90微米。且全氟聚醚的潤(rùn)滑性能極佳，是潤(rùn)滑油界中的“皇冠”。全氟聚醚能夠充分浸潤(rùn)到金剛線與硅片之間進(jìn)行充分良好的潤(rùn)滑。

本發(fā)明中的全氟溶劑，是指不含有氫原子的有機(jī)溶劑，更具體包含fc-75，fc-77，六氟苯，全氟甲基苯中的一種或一種以上的混合物。全氟溶劑的作用是調(diào)節(jié)切割液的粘度，從而在切割過(guò)程中更容易流動(dòng)，并且較低的粘度也更有利于切割過(guò)程中掉落的切屑盡快的分散到切割液中，而不會(huì)使得切屑對(duì)金剛線造成硬對(duì)硬的接觸，從而降低切割硅片過(guò)程中金剛線切割斷線的幾率。

本發(fā)明中的含氟表面活性劑，是指全氟辛酸，全氟聚醚類端基為羧基、胺基、磺酸基的全氟類表面活性劑中的一種或一種以上的混合物。含氟表面活性劑能夠是切割硅片掉落的細(xì)小切屑快速沉降在切割液中，使得切屑盡快的脫離硅片及金剛線，避免了切屑與金剛線的接觸，降低切割硅片過(guò)程中金剛線切割斷線情況的發(fā)生。

本發(fā)明中的有機(jī)堿，是三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺中的一種或幾種的混合物。該有機(jī)堿的碳原子數(shù)不超過(guò)6個(gè)，以便于其跟全氟聚醚和全氟溶劑具有良好的相容性。

本發(fā)明的一種金剛線切割液，具有優(yōu)良的冷卻性能和導(dǎo)熱性能，且切割液的密度比較大，在1.6g/cm3以上，硅片切割掉落的切屑在切割液中具有良好的懸浮和分散性能，或許是切屑在切割液中的良好分散性，使得金剛線清潔干凈，在切割硅片的時(shí)候不易斷線，并且該切割線長(zhǎng)期使用也不會(huì)造成噴嘴的堵塞。本發(fā)明的一種金剛線切割液，用于金剛石線切割的硅晶片厚度、ttv、warp均滿足要求，該方法切割硅片磨料損耗僅為10微米，刀縫損失與其他類型切割液使用的金剛線相當(dāng)，都為90微米，硅片切割的總成品率＞99％。而且，該切割液與切屑能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的離心處理得到恢復(fù)，因此該切割液具有良好的重復(fù)使用性能好，且切割液的回收處理簡(jiǎn)單，非常適用于工業(yè)放大使用。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：按以下重量稱取各個(gè)原料得到切割液：

全氟聚醚（krytoxgpl101dupont公司）60份；

全氟溶劑（fc-753m公司）40份；

含氟表面活性劑（全氟辛酸三愛(ài)富公司）2份；

有機(jī)堿（三乙醇胺天津試劑一廠）：1.5份。

將上述組分充分?jǐn)嚢杈鶆?，成為金剛線切割液。將其用于金剛線硅片切割，發(fā)現(xiàn)金剛線連續(xù)使用1000小時(shí)，沒(méi)有在線網(wǎng)斷線情況的發(fā)生。金剛線的線徑為90微米時(shí)，磨料損耗為9微米，刀縫損失為95微米。這表明，同樣采用該含全氟聚醚的切割液，金剛線的切割斷線情況幾乎沒(méi)有發(fā)生，并且因切割硅片造成的損失也非常小。

實(shí)施例2：按以下重量稱取各個(gè)原料得到切割液：

全氟聚醚（krytoxgpl107dupont公司）30份；

全氟溶劑（fc-753m公司）70份；

含氟表面活性劑（全氟辛酸三愛(ài)富公司）4份；

有機(jī)堿（三乙醇胺天津試劑一廠）：1份。

將上述組分充分?jǐn)嚢杈鶆?，成為金剛線切割液。將其用于金剛線硅片切割，發(fā)現(xiàn)金剛線連續(xù)使用800小時(shí)，沒(méi)有在線網(wǎng)斷線情況的發(fā)生。金剛線的線徑為60微米時(shí)，磨料損耗為8微米，刀縫損失為65微米。這表明，采用該切割液，金剛線的切割斷線情況幾乎沒(méi)有發(fā)生，并且因切割硅片造成的損失也非常小。實(shí)施例3：按以下重量稱取各個(gè)原料得到切割液：

全氟聚醚（fomblin系列基礎(chǔ)油分子量6000索爾維公司）50份；

全氟溶劑（fc-753m公司）60份；

含氟表面活性劑（全氟辛酸三愛(ài)富公司）8份；

有機(jī)堿（三乙醇胺天津試劑一廠）1份。

將上述組分充分?jǐn)嚢杈鶆?，成為金剛線切割液。將其用于金剛線硅片切割，發(fā)現(xiàn)金剛線連續(xù)使用850小時(shí)，沒(méi)有在線網(wǎng)斷線情況的發(fā)生。金剛線的線徑為80微米時(shí)，磨料損耗為8微米，刀縫損失為90微米。這表明，采用該切割液，金剛線的切割斷線情況幾乎沒(méi)有發(fā)生，并且因切割硅片造成的損失也非常小。

而常規(guī)我們使用碳?xì)漕惥勖眩╬eg類）或者其他水相聚合物制備的切割液，在相同條件下使用金剛線切割硅片時(shí)，使用不超過(guò)200小時(shí)，在線網(wǎng)處就會(huì)發(fā)生金剛線切割斷線的情況。相對(duì)于傳統(tǒng)碳?xì)漕惽懈钜?，這種含有全氟聚醚的切割液能夠大大延長(zhǎng)金剛線的使用壽命。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定等效物界定。