(57)【要約】【課題】  被切削材の切削された表面の平滑性を向上し、チッピングを低減し、砥粒の回収が容易で、人体に対する安全性への懸念が無い切削液、切削方法および切削面の平滑性向上剤を提供する。【解決手段】  ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、粘度が９．７ミリパスカル秒以上である糖液からなる切削液。本発明によれば、切削面の平滑性を向上できることから、従来切削後に行われる研磨工程の短縮、簡略化あるいは省略につながり、作業効率の向上に大きく寄与することができる。また、チッピングを低減できることから、工作物の形状ないし寸法の精度向上や歩留まり向上に大きく寄与することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、粘度が９．７ミリパスカル秒以上である糖液からなる切削液。
【請求項２】
ワイヤソーを用いた固定砥粒加工に用いられる、請求項１に記載の切削液。
【請求項３】
ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、粘度が９．７ミリパスカル秒以上である糖液を切削液として用いて被切削材を切削する工程を有する切削方法。
【請求項４】
切削加工の工法がワイヤソーを用いた固定砥粒加工である、請求項３に記載の切削方法。
【請求項５】
ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを有効成分とする、切削面の平滑性向上剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削液、切削方法および切削面の平滑性向上剤に関する。詳細には、被切削材の切削された表面の平滑性を向上し、切削時に生じる被切削材の欠け（チッピング）を低減できる切削液および切削面の平滑性向上剤、ならびに当該切削液を用いた切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削液は、一般に、切削時の摩擦の低減、切削で発生する熱の冷却、切りくずの洗浄などの作用により、加工精度の向上、工作物の表面性状の向上、切削の効率化、工具寿命の延長などを図るために使用されている。切削液は、不水溶性のものと水溶性のものとに大別され、様々な種類が存在する。例えば、工業的需要の高い半導体用シリコンやセラミック、ガラスなどの難削硬脆のインゴットをワイヤソーにより切削する際には、従来、石油由来のエチレングリコールやプロピレングリコール、あるいはそれらのポリマーを基材とする水溶性の切削液が使用されている。【０００３】
しかしながら、エチレングリコールやプロピレングリコール系の物質を基材とする切削液については、次の（ｉ）〜（ｉｖ）のような問題が存在している；
（ｉ）砥粒を固定したワイヤソーを用いた切削工法（固定砥粒加工）において、被切削材の切削された表面の平滑性が乏しい、
（ｉｉ）チッピングが生じる、
（ｉｉｉ）砥粒を固定しないワイヤソーと、砥粒を分散させた切削液とを用いた切削工法（遊離砥粒加工）において、切削液における砥粒の沈降性が乏しく、使用後の切削液から砥粒を回収することが困難である、
（ｉｖ）切削液に含有される石油由来の成分について、人体に対する安全性への懸念がある。【０００４】
そこで、これらの問題点を解決すべく種々の切削液が研究開発されており、例えば、特許文献１には、食品添加剤を主とする補助剤と食品用乳化剤とを含有する水性液に砥粒を分散させた水性切削液が、特許文献２には、有機還元剤と水とを含有するｐＨ４．０〜８．０のシリコンインゴットスライス用切削液が、それぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６４２４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５３１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の水性切削液は（ｉｖ）の安全性の問題を、特許文献２に記載のシリコンインゴットスライス用切削液は（ｉ）の平滑性の問題を、それぞれ解決するものの、いずれも、（ｉｉ）のチッピングの問題や（ｉｉｉ）の砥粒の回収性の問題については検討されておらず、これらを解決するものとはいえない。したがって、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の問題の解決に寄与する切削液の開発が求められていた。【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、被切削材の切削された表面（以下、「切削面」という。）の平滑性を向上し、チッピングを低減し、砥粒の回収が容易で、人体に対する安全性への懸念を減少させる切削液および切削面の平滑性向上剤、ならびに当該切削液を用いた切削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意研究の結果、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、粘度が９．７ミリパスカル秒（ｍＰａ・Ｓ）以上である糖液を切削液として用いることにより、切削面の平滑性を向上し、チッピングを低減できることを見出した。そこで、これらの知見に基づいて、下記の各発明を完成した。【０００９】
（１）本発明に係る切削液は、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、粘度が９．７ミリパスカル秒以上である糖液からなる。【００１０】
（２）本発明に係る切削液は、ワイヤソーを用いた固定砥粒加工に用いることができる。【００１１】
（３）本発明に係る切削方法は、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、粘度が９．７ミリパスカル秒以上である糖液を切削液として用いて被切削材を切削する工程を有する。【００１２】
（４）本発明に係る切削方法において、切削加工の工法は、ワイヤソーを用いた固定砥粒加工であってよい。【００１３】
（５）本発明に係る切削面の平滑性向上剤は、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを有効成分とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、切削面の平滑性を向上できることから、従来切削後に行われる研磨工程の短縮、簡略化あるいは省略につながり、作業効率の向上に大きく寄与することができる。
また、本発明によれば、チッピングを低減できることから、工作物の形状ないし寸法の精度向上や歩留まり向上に大きく寄与することができる。
また、９．７ミリパスカル秒以上の粘度の糖液は適度な粘性を有していて砥粒が良好に分散する一方で、遠心分離に供することにより砥粒を迅速かつ簡便に沈降させることができる。従って、本発明によれば、使用後の切削液から容易に砥粒を回収することができる。
また、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴は、食品や食品添加物として用いられていることから明かなように、人体に対して安全な物質である。従って、本発明によれば、切削液の使用に伴う人体に対する安全性への懸念を顕著に減少させることができるとともに、切削時の作業環境の改善や、廃液処理時の環境負荷の低減に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例で用いた切削機械（搖動振動援用型ダイヤモンドワイヤソー）の構造を示す模式図である。
【図２】本実施例で作製したウエハの、脆性破壊の面積の測定範囲を示す模式図である。
【図３】本実施例で作製したウエハの、「チッピング深さ」および「チッピング幅」が指すところを示す模式図である。
【図４】本実施例で作製したウエハの、表面うねりの測定範囲を示す模式図である。
【図５】（Ｉ）は、市販の切削液およびソルビトールの糖液を用いて作製したウエハの切削面の写真と、平滑性に係る評点とを示す図である。（ＩＩ）は、その切削面の拡大写真である。
【図６】市販の切削液およびソルビトールの糖液を用いて作製したウエハの、切削面における脆性破壊の面積を示す図である。
【図７】市販の切削液およびソルビトールの糖液を用いて作製したウエハの、チッピング深さおよびチッピング幅の平均値とその評点とを示す図である。
【図８】市販の切削液および種々の糖アルコールの糖液を用いて作製したウエハの切削面を示す写真と、平滑性に係る評点とを示す図である。
【図９】市販の切削液および種々の糖アルコールの糖液を用いて作製したウエハの、チッピング深さおよびチッピング幅の平均値とその評点とを示す図である。
【図１０】市販の切削液および粘度の異なる種々の糖アルコールの糖液を用いて作製したウエハの切削面の写真と、平滑性に係る評点とを示す図である。
【図１１】市販の切削液および粘度の異なるソルビトールの糖液を用いて作製したウエハの、チッピング深さおよびチッピング幅の平均値とその評点とを示す図である。
【図１２】粘度の異なるソルビトールの糖液を用いて作製したウエハにおける、うねり曲線の最大断面高さ（Ｗｔ）を示す図である。
【図１３】ソルビトールの糖液を切削液として用いて作製したシリコンウエハの切削面を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る切削液、切削方法および切削面の平滑性向上剤について詳細に説明する。
本発明に係る切削液は、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、粘度が９．７ミリパスカル秒以上である糖液からなる。
また、本発明に係る切削方法は、上記本発明に係る切削液を用いて被切削材を切削する工程を有する。
また、本発明に係る切削面の平滑性向上剤は、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを有効成分とする。
【００１７】
本発明に係る切削液および切削面の平滑性向上剤は、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれか１種類の糖アルコールを含有するものでもよく、これらのうちから選択される２種類以上の糖アルコールを含有していてもよい。
【００１８】
ソルビトールはブドウ糖のアルデヒド基をヒドロキシ基に変換して得られる糖アルコールの一種である。
【００１９】
還元水飴は、水飴を還元して得られる糖アルコールの一種である。水飴はデンプンを酸や酵素などで糖化して得られるものであり、ブドウ糖のほか、麦芽糖などのオリゴ糖やデキストリンなどの多糖の混合物である。よって、還元水飴も、単糖アルコール（ソルビトール）、２糖アルコール（マルチトール）、３糖アルコールおよび４糖以上の多糖アルコールのうち２種以上の糖アルコールを含む混合物である。
【００２０】
還元水飴は、糖化の程度により高糖化還元水飴（糖の総重量を１００％とした場合において単糖アルコールが３０〜５０質量％、２糖アルコールが２０〜５０質量％、３糖以上の糖アルコールが２５質量％以下）、中糖化還元水飴（糖の総重量を１００％とした場合において単糖アルコールが３０質量％未満かつ５糖以上の糖アルコールが５０質量％未満）および低糖化還元水飴（糖の総重量を１００％とした場合において５糖以上の糖アルコールが５０質量％以上）に分けられる場合があるが、本発明においては、これらのいずれも用いることができる。また、単糖アルコール（ソルビトール）を５０質量％以上含む、いわゆる「ソルビトール製剤」と呼ばれる還元水飴も用いることができる。
【００２１】
還元麦芽糖水飴は、麦芽糖水飴を還元して得られる糖アルコールの一種である。麦芽糖水飴は麦芽糖（マルトース）を主成分とする水飴であり、麦芽糖のほか、ブドウ糖やデキストリンなども含む。よって、還元麦芽糖水飴も、還元麦芽糖（マルチトール）を主成分とするが、単糖アルコール（ソルビトール）、３糖アルコールおよび４糖以上の多糖アルコールのうち１種以上の糖アルコールをも含む混合物である。
【００２２】
以下、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを「本願糖アルコール」という。本発明において、本願糖アルコールは市販されているものをそのまま用いてもよく、当業者に公知の方法に従って製造して用いてもよい。本願糖アルコールの公知の製造方法としては、還元性の原料糖に水素を添加する還元反応を挙げることができる。すなわち、ブドウ糖を原料糖として還元反応を行えばソルビトールを、水飴を原料糖として還元反応を行えば還元水飴を、麦芽糖水飴を原料糖として還元を行えば還元麦芽糖水飴を、それぞれ製造することができる。
【００２３】
水素添加による還元反応は、例えば、４０〜７５質量％の原料糖水溶液を、還元触媒と併せて高圧反応器中に仕込み、反応器中の水素圧を４．９〜１９．６ＭＰａ、反応液温を７０〜１８０℃として、混合攪拌しながら、水素の吸収が認められなくなるまで反応を行なえばよい。その後、還元触媒を分離し、イオン交換樹脂処理、必要であれば活性炭処理等で脱色脱塩した後、所定の濃度まで濃縮すれば、高濃度の糖アルコール溶液を作ることができる。
【００２４】
より具体的には、ソルビトールであれば、例えば、特開平７−１４５０９０号公報に記載されているように、含水結晶ブドウ糖１５０ｇと水１２５ｇとラネーニッケル触媒５ｇとを内容積５５０ミリリットルの電磁攪拌式オートクレーブに仕込み、水素圧１２．７５ＭＰａを保ちながら１３０℃で２時間還元反応を行う。続いて、ラネーニッケル触媒を分離した後、活性炭処理およびイオン交換樹脂処理を行ない、５０質量％の濃度まで濃縮して、２５０ｇのソルビトールの糖液を作ることができる。
【００２５】
本発明の切削液および切削面の平滑性向上剤は、簡便には、本願糖アルコールを溶媒に溶解して糖液とすることにより作ることができる。溶媒は特に限定されず、例えば、超純水やイオン交換水、蒸留水、水道水などの水、有機溶媒、工業用油などのいずれも用いることができる。または、本願糖アルコールが液体の形態であれば、そのまま、本発明の切削液および切削面の平滑性向上剤として用いることもできる。
【００２６】
糖液における本願糖アルコールの濃度は、切削面の平滑性を向上する効果やチッピングを低減する効果の観点から所定の質量％以上が好ましく、例えば、３５質量％以上、好ましくは３６質量％以上、より好ましくは３７質量％以上、さらに好ましくは３８質量％以上、よりさらに好ましくは３９〜７０質量％とすることができる。
【００２７】
ここで、本発明において「糖液」とは、糖アルコールを溶質として含む溶液をいう。すなわち、糖液は、糖アルコールを溶質として含有する限りにおいて、他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、被切削材の種類や切削加工の工法に応じて一般的に切削液に添加される物質を挙げることができ、例えば、植物油、エステル油、ポリエーテルなどの油性剤、塩素化パラフィン、硫化油脂などの極圧添加剤、イオン系あるいは非イオン系の界面活性剤、カルボン酸塩や有機アミンなどの防錆剤、脂肪酸エステルなどの消泡剤、防腐剤、銅合金腐食防止剤などを挙げることができる。
【００２８】
糖液の粘度は、後述する実施例３に示すように、切削面の平滑性を向上する効果の観点から９．７ミリパスカル秒以上が好ましく、９．７ミリパスカル秒以上３７６ミリパスカル秒未満がより好ましく、９．７ミリパスカル秒超３７６ミリパスカル秒未満がさらに好ましく、２０ミリパスカル秒以上３７６ミリパスカル秒未満がよりさらに好ましい。また、切削時の摩擦低減、切りくずの洗浄等の切削液としての基本的性能および取扱いの容易さの観点からは、１９８ミリパスカル秒以下が好ましい。糖液の粘度は、単一円筒形回転粘度計（Ｂ型粘度計、ブルックフィールド型粘度計）を用いて、想定される粘度に応じた試料容器（アダプター）および円筒（スピンドル）を選択し、回転数２００ｒｐｍ、２５℃にて測定することができる。
【００２９】
次に、本発明の使用法について述べる。本発明は、従来の切削液が使用されている方法と同様の、当業者に公知の方法に従って使用することができる。すなわち、切削点近傍に本発明の切削液または切削面の平滑性向上剤を供給しながら切削を行えばよい。ここで、切削加工の工法は特に限定されず、例えば、旋盤加工（外丸削り、端面削り、テーパー削り、突切り、錐もみ、中ぐり、ねじ切りなど）、フライス加工（カム削り、正面削りなど）、ワイヤソー加工（固定砥粒加工、遊離砥粒加工）などに用いることができる。本発明は、これらのうち、ワイヤソーを用いた固定砥粒加工に好適に用いることができる。
【００３０】
本発明では、切削する対象物（被切削材）もまた特に限定されず、被切削材としては、例えば、鋼や鋳鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属、ガラスやケイ素（シリコン）、炭化ケイ素（シリコンカーバイド）、窒化ガリウム、サファイア等のセラミックスなどを挙げることができる。
【００３１】
以下、本発明に係る切削液、切削方法および切削面の平滑性向上剤について、各実施例に基づいて説明する。なお、本発明の技術的範囲は、これらの実施例によって示される特徴に限定されない。
【実施例】
【００３２】
＜試験方法＞
本実施例における切削液の調製、粘度の測定、ウエハの作製およびその評価は、別段の記載がない限り下記（１）〜（７）の方法により行った。
（１）切削液の調製
表１に示す市販の液体状の糖アルコールをそのまま（原液のまま）、あるいは所定の粘度となるよう水と混合して、切削液として用いた。市販の切削液は、グリコール系切削液を用いた。【００３３】
【表１】
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【００３４】
（２）粘度の測定
市販の切削液および糖液の粘度は、「ブルックフィールド回転粘度計ＤＶ２Ｔ  ＨＢ」の低粘度アダプターに試料２０ｍＬを入れ、スピンドルＵＬＡ（０）を取り付けて、回転数は２００ｒｐｍ、２５℃の循環恒温槽にて測定した。【００３５】
（３）ウエハの作製
ダイヤモンド砥粒を電着させたワイヤソーを用いて、固定砥粒加工により被切削材（ソーダ石灰ガラスまたはケイ素（シリコン））をスライスし、ウエハを作製した。加工条件を以下に示す。また、切削機械の模式図を図１に示す。
《加工条件》
切削機械：搖動振動援用型ダイヤモンドワイヤソー、被切削材：ソーダ石灰ガラス、被切削材のサイズ：１００×２５×１０ｍｍ、ワイヤ径：０．１４ｍｍ、砥粒粒度：１０〜２０μｍ、ワイヤ張力：２０Ｎ、ワイヤ走行速度：３００ｍ／分、ワイヤ長：２８ｍ、搖動角度：±１０度、搖動頻度：０．１４１Ｈｚ。【００３６】
（４）切削面の平滑性の評価
ソーダ石灰ガラスのウエハの平滑性は、ウエハの後方に「金沢工業大学」の文字板を置いて、切削面における透明な部分（以下、「透明部」という。）の多少を目視で観察し、写真撮影した。また、透明部の面積を計測し、切削面に占める透明部の割合を面積百分率で算出して、次の評価区分により評点した。また、必要に応じて顕微鏡を用いた拡大観察を行った。
《評価区分》＋＋＋：６０面積％以上、＋＋：６０〜３０面積％、＋：３０面積％未満、−：０面積％。【００３７】
（５）脆性破壊の面積の評価
一般に、切削時には下記２種類の破壊が起こることが知られている；
脆性破壊；切削面に傷を生じさせ、平滑性に乏しい仕上がりとなるが、加工時間が短い。
延性破壊；切削面に生じる傷が少なく、平滑性が高い仕上がりとなるが、カンナで削るように加工するため、加工時間が長い。
そして、本試験方法（３）に記載の加工条件では、従来、主として脆性破壊が起こっていた。そこで、本実施例で作製したウエハについて、下記の方法により脆性破壊の面積を測定した。【００３８】
図２に示すように、ウエハの切削面の中心から切断方向およびその逆方向に７．５ｍｍずつ、合計１５ｍｍの評価範囲を設定した。その評価範囲を５ｍｍ間隔で３分割し、切断方向に向かって第１区画、第２区画および第３区画とした。各区画において、ウエハの両端から１ｍｍの２箇所および中央（ウエハの端から５０ｍｍ）の１箇所の計３箇所に、０．８８ｍｍ×０．６６ｍｍの測定範囲を設定した。当該測定範囲を顕微鏡を用いて観察し、「表面がザラザラしている部分」を脆性破壊が起こった部分とみなして、その面積を測定し、平均値を算出した。【００３９】
（６）チッピングの評価
図３に示すように、ウエハの切断方向をチッピング幅、切断方向に対して垂直方向をチッピング深さと定義して、それぞれの長さを計測し、平均値および標準偏差を算出した。また、それらの平均値について次の評価区分により評点した。
《評価区分》
チッピング深さ；  ＋：最大値が２７μｍ未満、  −：最大値が２７μｍ以上、
チッピング幅  ；  ＋：最大値が１９０μｍ未満、−：最大値が１９０μｍ以上。【００４０】
（７）うねりの評価
図４に示すように、ウエハの切削面の中心から切断方向およびその逆方向に１０ｍｍずつ、合計２０ｍｍの測定範囲を、ウエハの両端から１ｍｍの２箇所および中央（ウエハの端から５０ｍｍ）の１箇所の計３箇所に設定した。当該測定範囲について、表面荒さ測定機ｓｕｒｆｃｏｍ１５００（東京精密社）を用いて表面うねりの計測を行い、うねり曲線の最大断面高さ（Ｗｔ）の平均値および標準偏差を算出した。【００４１】
＜実施例１＞市販の切削液との比較
ソーダ石灰ガラスを被切削材とし、市販の切削液および主成分がソルビトールの糖液（製品名「ウエトン」）を切削液として用いてウエハを作製した。ただし、ソルビトールの糖液はそのまま用いた。【００４２】
（１）切削面の平滑性
本実施例１で作製したウエハについて、切削面の平滑性を評価した結果を図５に示す。図５に示すように、市販の切削液を用いて作製したウエハの切削面は、ざらついていて透明部が存在せず、後方の「金沢工業大学」の文字がほとんど確認できなかった。また、その透明部の面積割合の評点は「−」であった。これに対して、ソルビトールの糖液を用いて作製したウエハの切削面は全体的に透明であり、後方の「金沢工業大学」の文字がはっきりと確認できた。また、その透明部の面積割合の評点は「＋＋＋」であった。
すなわち、ソルビトールの糖液を切削液として用いた場合は、市販の切削液を用いた場合と比較して、ウエハの切削面における透明部の面積が顕著に大きかった。この結果から、ソルビトールの糖液を切削液として用いることにより、切削面の平滑性を向上できることが明らかになった。【００４３】
（２）脆性破壊の面積
本実施例１で作製したウエハについて、脆性破壊の面積を評価した結果を図６に示す。図６に示すように、脆性破壊の面積は、市販の切削液を用いて作製したウエハでは、第１区画、第２区画および第３区画のいずれにおいても、０．５８ｍｍ２であった。これに対して、ソルビトールの糖液を用いて作製したウエハでは、第１区画で０．０１ｍｍ２、第２区画で０．０２ｍｍ２、第３区画で０．０７ｍｍ２であった。すなわち、ソルビトールの糖液を用いた場合は、市販の切削液を用いた場合と比較して、ウエハの脆性破壊の面積が顕著に小さかった。【００４４】
試験方法（５）で述べたとおり、脆性破壊の面積は、切削面の傷の多寡の指標であり、当該面積が小さいほど、延性破壊の面積が大きく、切削面の傷が少なくて平滑性が高いといえる。従って、この結果から、ソルビトールの糖液を切削液として用いることにより、短い加工時間（従来は主として脆性破壊が起きる加工時間）であるにもかかわらず、主として延性破壊を起こして切削時に切削面に生じる傷を減少させ、平滑性を向上できることが明らかになった。【００４５】
（３）チッピング
本実施例１で作製したウエハについて、チッピングを評価した結果を図７に示す。図７に示すように、チッピング深さは、市販の切削液を用いた場合は平均値が２８．２μｍで、その評点が「−」であったのに対して、ソルビトールの糖液を用いた場合は平均値が２５．１μｍで、その評点が「＋」であった。また、チッピング幅は、市販の切削液を用いた場合は平均値が１９４．３μｍで、その評点が「−」であったのに対して、ソルビトールの糖液を用いた場合は平均値が１６１．８μｍで、その評点が「＋」であった。
すなわち、ソルビトールの糖液を用いた場合の方が、市販の切削液を用いた場合と比較して、チッピングの深さおよび幅のいずれもが小さかった。この結果から、ソルビトールの糖液を切削液として用いることにより、チッピングを低減できることが明らかになった。【００４６】
＜実施例２＞糖アルコールの種類の検討
ソーダ石灰ガラスを被切削材とし、市販の切削液および各種の糖アルコールの糖液を切削液として用いてウエハを作製した。糖アルコールは、主成分がソルビトールの糖液（製品名「ソルビトールＣ」、「ソルビトールＦ」）、ならびに高糖化還元水飴（製品名「エスイー６００」）、中糖化還元水飴（製品名「エスイー５７」）および還元麦芽糖水飴（製品名「マルビット」）の糖液を用いた。これらのうち、ソルビトールの糖液はそのままで、高糖化還元水飴、中糖化還元水飴および還元麦芽糖水飴の糖液は水で希釈することにより粘度を１５５ミリパスカル秒（固形分濃度はそれぞれ６７質量％、６１質量％および６５質量％）に調製して、それぞれ用いた。【００４７】
（１）切削面の平滑性
本実施例２で作製したウエハについて、切削面の平滑性を評価した結果を図８に示す。図８に示すように、市販の切削液を用いて作製したウエハの切削面は、ざらついていて透明部が存在せず、後方の「金沢工業大学」の文字がほとんど確認できなかった。また、その透明部の面積割合の評点は「−」であった。これに対して、ソルビトール、高糖化還元水飴、中糖化還元水飴および還元麦芽糖水飴の糖液を用いて作製したウエハの切削面は、いずれも全体的に透明であり、後方の「金沢工業大学」の文字がはっきりと確認できた。また、その透明部の面積割合の評点は「＋＋」ないし「＋＋＋」であった。【００４８】
すなわち、ソルビトール、高糖化還元水飴、中糖化還元水飴および還元麦芽糖水飴の糖液を用いた場合は、市販の切削液を用いた場合と比較して、ウエハの切削面の透明部の面積が大きかった。この結果から、ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有する糖液を切削液として用いることにより、切削面の平滑性を向上できることが明らかになった。【００４９】
（２）チッピング
本実施例２で作製したウエハについて、チッピングを評価した結果を図９に示す。なお、チッピングは、市販の切削液ならびに高糖化還元水飴、中糖化還元水飴および還元麦芽糖水飴の糖液を用いた場合について評価した。
図９に示すように、チッピング深さは、市販の切削液を用いた場合は平均値が２８．２μｍで、その評点が「−」であったのに対して、高糖化還元水飴を用いた場合は平均値が２６．９μｍで、その評点が「＋」、中糖化還元水飴を用いた場合は平均値が２５．２μｍで、その評点が「＋」、還元麦芽糖水飴を用いた場合は平均値が３０．９μｍで、その評点が「−」であった。すなわち、チッピングの深さは、高糖化還元水飴および中糖化還元水飴を用いた場合の方が、市販の切削液を用いた場合と比較して小さかった。【００５０】
また、チッピング幅は、市販の切削液を用いた場合は平均値が１９４．３μｍで、その評点が「−」であったのに対して、高糖化還元水飴を用いた場合は平均値が１９４．６μｍで、その評点が「−」、中糖化還元水飴を用いた場合は平均値が１８６．４μｍで、その評点が「＋」、還元麦芽糖水飴を用いた場合は平均値が２１９．０μｍで、その評点が「−」であった。すなわち、チッピング幅は、中糖化還元水飴を用いた場合の方が、市販の切削液を用いた場合と比較して小さかった。【００５１】
この結果から、中糖化還元水飴の糖液を切削液として用いることにより、チッピングを顕著に低減できることが明らかになった。【００５２】
＜実施例３＞切削液の粘度の検討
ソーダ石灰ガラスを被切削材とし、市販の切削液および各種の糖アルコールの糖液を切削液として用いてウエハを作製した。各種の糖アルコールの糖液は、そのまま、あるいは水で希釈することにより、表２に示す粘度に調製して用いた。なお、市販の切削液の粘度を測定したところ、４．０１ミリパスカル秒（ｍＰａ・Ｓ）であった。【００５３】
【表２】
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【００５４】
（１）切削面の平滑性
本実施例３で作製したウエハについて、切削面の平滑性を評価した。粘度が１９８ミリパスカル秒以下の糖液および市販の切削液を用いた場合の結果を図１０に示す。【００５５】
まず、結果は図示しないが、粘度が３７６ミリパスカル秒の糖液を用いて作製したウエハの切削面は、ざらついていて透明部が存在せず、後方の「金沢工業大学」の文字がほとんど確認できなかった。
一方、図１０に示すように、粘度が１９８、１５５および１０７．７ミリパスカル秒の糖液を用いて作製したウエハの切削面は、全体的に透明であり、後方の「金沢工業大学」の文字がはっきりと確認できた。また、その透明部の面積割合の評点は「＋＋＋」であった。
また、粘度が３２．０ミリパスカル秒および２０．７ミリパスカル秒の糖液を用いて作製したウエハの切削面も、全体的に透明であり、後方の「金沢工業大学」の文字がはっきりと確認できた。また、その透明部の面積割合の評点は「＋＋」であった。
また、粘度が９．７ミリパスカル秒の糖液を用いて作製したウエハの切削面は、上方に透明部が存在したものの、中央から下方にかけては透明部が無く、透明部の面積割合の評点は「＋」であった。
これに対して、粘度が４．６７ミリパスカル秒および３．１ミリパスカル秒の糖液、ならびに４．０１ミリパスカル秒の市販の切削液を用いて作製したウエハの切削面は、ざらついていて透明部が存在せず、後方の「金沢工業大学」の文字がほとんど確認できなかった。また、その透明部の面積割合の評点は「−」であった。【００５６】
すなわち、粘度が９．７ミリパスカル秒以上の糖液を用いた場合は、粘度が９．７ミリパスカル秒未満の糖液および市販の切削液を用いた場合と比較して、ウエハの切削面の透明部の面積が顕著に大きかった。この結果から、粘度が９．７ミリパスカル秒以上である糖液を切削液として用いることにより、切削面の平滑性を向上できることが明らかになった。
また、粘度が９．７ミリパスカル秒以上３７６ミリパスカル秒未満の糖液を用いた場合は、粘度が３７６ミリパスカル秒の糖液、９．７ミリパスカル秒未満の糖液および市販の切削液を用いた場合と比較して、ウエハの切削面の透明部の面積が顕著に大きかった。この結果から、粘度が９．７ミリパスカル秒以上３７６ミリパスカル秒未満である糖液を切削液として用いることにより、切削面の平滑性をより向上できることが明らかになった。【００５７】
（２）チッピング
本実施例３で作製したウエハについて、チッピングを評価した結果を図１１に示す。なお、チッピングは、市販の切削液、ならびに粘度が１０７．７、３２．０および２０．７ミリパスカル秒のソルビトールの糖液（製品名「ソルビトールＣ」）を用いた場合について評価した。【００５８】
図１１に示すように、チッピング深さは、市販の切削液を用いた場合は平均値が２８．２μｍで、その評点が「−」であったのに対して、粘度が１０７．７ミリパスカル秒の糖液を用いた場合は平均値が２０．９μｍで、その評点が「＋」、粘度が３２．０ミリパスカル秒の糖液を用いた場合は平均値が２４．５μｍで、その評点が「＋」、粘度が２０．７ミリパスカル秒の糖液を用いた場合は平均値が２６．３μｍで、その評点が「＋」であった。また、チッピング幅は、市販の切削液を用いた場合は平均値が１９４．３μｍで、その評点が「−」であったのに対して、粘度が１０７．７ミリパスカル秒の糖液を用いた場合は平均値が１６６．６μｍで、その評点が「＋」、粘度が３２．０ミリパスカル秒の糖液を用いた場合は平均値が１７７．２μｍで、その評点が「＋」、粘度が２０．７ミリパスカル秒の糖液を用いた場合は平均値が１８７．６μｍで、その評点が「＋」であった。【００５９】
すなわち、チッピング深さおよびチッピング幅は、粘度が１０７．７ミリパスカル秒、３２．０ミリパスカル秒および２０．７ミリパスカル秒の糖液を用いた場合の方が、市販の切削液を用いた場合と比較して小さかったことから、粘度が２０．７ミリパスカル秒以上１０７．７ミリパスカル秒以下である糖液を切削液として用いることにより、チッピングを低減できることが明らかになった。この結果と本実施例３（１）の結果とを考え合わせると、粘度が９．７ミリパスカル秒以上３７６ミリパスカル秒未満である糖液を切削液として用いることにより、チッピングを低減できることが明らかになった。【００６０】
（３）うねり
本実施例３で作製したウエハについて、うねりを評価した結果を図１２に示す。なお、うねりは、粘度が１５５、５０．４および２３．３ミリパスカル秒のソルビトールの糖液（製品名「ウエトン」）を用いた場合について評価した。
図１２に示すように、うねり曲線の最大断面高さ（Ｗｔ）の平均値は、粘度が１５５ミリパスカル秒の糖液では３９．５μｍ、５０．４ミリパスカル秒の糖液では４３．７μｍ、２３．３ミリパスカル秒の糖液では２９．０μｍであった。すなわち、粘度が２３．３ミリパスカル秒以上１５５ミリパスカル秒以下である糖液を切削液として用いることにより、うねりを所定の範囲に抑えられることが明らかになった。この結果と本実施例３（１）の結果とを考え合わせると、粘度が９．７ミリパスカル秒以上３７６ミリパスカル秒未満である糖液を切削液として用いることにより、うねりを所定の範囲に抑えられることが明らかになった。【００６１】
＜実施例４＞ケイ素（シリコン）における切削液の評価
ケイ素（シリコン）を切削材とし、市販のソルビトールの糖液（製品名「ソルビトールＦ」）をそのまま切削液として用いてウエハを作製した。続いて、作製したシリコンウエハの切削面を目視で観察して写真撮影を行った。その結果を図１３に示す。【００６２】
図１３の円で囲った部分における矢印で示すように、シリコンウエハの切削面は、かざした指が映るほど顕著に滑らかであった。この結果から、ソルビトールの糖液を切削液として用いることにより、シリコンにおいては切削面を鏡面にするほど平滑性を向上できることが明らかになった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月6日(2018.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有する糖液からなる切削液であって、ワイヤソーを用いた固定砥流加工に用いられる、前記切削液。
【請求項２】
ソルビトール、還元水飴および還元麦芽糖水飴から選択されるいずれかの糖アルコールを含有し、かつ、前記糖アルコールの濃度が３５質量％以上である糖液からなる切削液。
【請求項３】
前記糖液における前記糖アルコールの濃度が５０質量％以上である、請求項２に記載の切削液。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の切削液を用いて被切削材を切削する工程を有する切削方法。
【国際調査報告】
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