JP2018154762A

JP2018154762A - 脆性材料加工液

Info

Publication number: JP2018154762A
Application number: JP2017053529A
Authority: JP
Inventors: 友彦北村; Tomohiko Kitamura
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2037-03-17
Also published as: CN110382673A; TW201842175A; WO2018169008A1; CN110382673B; JP6860266B2; TWI780130B

Abstract

【課題】消泡性及び汚染抑制効果に優れる脆性材料加工液を提供する。【解決手段】水と、（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤とを含み、成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下である、脆性材料加工液。【選択図】なし

Description

本発明は、脆性材料加工液に関する。

半導体製品の製造では脆性材料であるシリコンインゴットを精度よく切削加工することが重要であり、シリコンインゴットの切削加工では、加工精度及び生産性の観点から、一般にワイヤソー加工が利用されている。
また、ワイヤソー加工は、セラミックス、石英、サファイア、ガラス等の材料の加工でも利用されている。
一般に、ワイヤソーを用いた加工方法としては、ワイヤと被加工物との摺動部に遊離砥粒を供給しながら加工を行う遊離砥粒方式と、ワイヤの表面に予め砥粒が固定されたワイヤを用いて加工を行う固定砥粒方式とが挙げられる。
例えば、近年、前述のシリコンインゴットからシリコンウェハを生産する分野では、更なる生産性の向上が要求されており、遊離砥粒方式より短時間での切断が可能であり、また、より細いワイヤ工具を使用して歩留まりを向上できる等の理由から、固定砥粒方式がよく用いられるようになってきている。

また、両方式のワイヤソー加工では、切削加工時の加工効率の向上、被加工材と被加工材を加工する工具との摩擦抑制、加工により発生する熱の除去（冷却）、工具の寿命延長効果、切り屑の除去等を目的として加工液（クーラント）が使用されている。
前述の用途等で用いられる加工液としては、鉱物油、動植物油、合成油などを主成分した油系の加工液と、界面活性能を持つ化合物を配合して水溶性を付与した水系の加工液とが含まれる。
近年、作業時の安全性や環境問題の観点から水溶性を付与したものが用いられるようになってきている。

例えば、特許文献１には、希土類磁石以外の加工材料の切断に用いられる固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液組成物であって、グリコール類を含有することを特徴とする固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液組成物が開示されている。
また、特許文献２には、希土類磁石の切断に用いられる固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液組成物であって、グリコール類と、カルボン酸と、水に溶解して塩基性を示す化合物と、水とを、それぞれ特定の含有量で含有してなる（但し、これらの成分の合計は１００重量部である）ことを特徴とする固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液組成物が開示されている。
また、特許文献３には、アセチレングリコール及び／又はそのアルキレンオキサイド付加物０．０１〜２０質量％含むことを特徴とする水性切削液が開示されている。

特開２００３−８２３３４号公報特開２００３−８２３３５号公報特開２０１１−１２２４９号公報

一般に、前述した両方式のワイヤソー加工方法は、前述のシリコンインゴットから、複数のシリコンウェハを一度に切り出すため、マルチワイヤソー装置が用いられている。マルチワイヤソー装置では、一定間隔で複数の溝が彫られた２以上のガイドローラー上の各溝に１本ずつワイヤを巻きつけ、各ワイヤが一定の張力で平行に保持されている。そして、切断加工時には、各ガイドローラーを回転させ、ノズル等から吐出した加工液をワイヤに付着させながら、該ワイヤを一方向又は双方向に走行させ、加工液が付着したワイヤにシリコンインゴットを押し当てて切断を行っている。
当該ワイヤソー加工に使用される加工液は、ワイヤソー装置が備えるタンクに投入され、当該タンクからワイヤソー装置が備えるポンプによって加工室ノズルに供給され、当該ノズルから吐出される。ノズルから吐出された加工液は、加工間隙（ワイヤとシリコンインゴットとの間隙）を狙って供給されて、加工間隙の潤滑等に使用された後、再び前記タンクに戻る。このようにシリコンインゴットの切断中、加工液はワイヤソー装置内を循環している。
当該切断加工時、ワイヤ高線速化に伴うガイドローラーの高速回転などにより加工液が激しく飛散する場合があり、加工液の泡立ちに繋がる。また、当該切断加工時、加工液がワイヤソー装置下部にあるタンクに流れ落ちることによって、タンク内の加工液が激しく泡立ち、タンクからオーバーフローする場合がある。更に、当該切断加工中に発生する微細な切粉が加工液の泡立ちを助長してしまう問題、並びにワイヤソー及び切断したウェハ等が当該切粉により著しく汚染され、それらを洗浄するための負荷が大きくなるといった問題があった。

このように、加工液を用いた際の泡立ちを抑制し、切粉の清浄性を向上することができれば、より安定した生産や加工精度の向上にも繋がる。また、加工装置及び加工物（ウェハ）の汚れを抑制することができれば、これらの洗浄負荷が低減できて作業効率も向上するため、生産性の向上に繋がる。
そのため、加工時の泡立ちを抑制する効果（以下、単に「消泡性」ともいう。）並びに加工物及び加工装置等の切粉による汚染を抑制する効果（以下、単に「汚染抑制効果」ともいう。）に優れる加工液が求められている。

本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、消泡性及び汚染抑制効果に優れる脆性材料加工液を提供することである。

本発明者らは、鋭意検討の結果、水と、特定の条件を満たすアセチレングリコール及びアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、特定の条件を満たすアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤とを含有し、これら各成分の含有量比が特定の範囲を満たす脆性材料加工液が、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明の各実施形態はかかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明の各実施形態によれば、以下の［１］又は［２］が提供される。
［１］水と、
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、
とを含み、
成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下である、脆性材料加工液。
［２］少なくとも水と、
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、
とを配合する、脆性材料加工液の製造方法であって、
成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下となるように配合して脆性材料加工液を得る、上記［１］に記載の脆性材料加工液の製造方法。

本発明によれば、消泡性及び汚染抑制効果に優れる脆性材料加工液を提供することができる。

［脆性材料加工液］
本発明の一実施形態に係る脆性材料加工液（以下、単に「加工液」ともいう。）は、水と、下記成分（Ａ）及び成分（Ｂ）とを含有し、成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下である。
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤
これらの要件を満たさない脆性材料加工液は、消泡性及び汚染抑制効果に劣る。
また、本明細書中、当該「ＨＬＢ値」は、グリフィン法により算出されるＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ−ＬｉｐｏｐｈｉｌｉｃＢａｌａｎｃｅ）の値を意味する。
以下、当該加工液に含有される各成分について説明する。

＜成分（Ａ）＞
成分（Ａ）は、ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上である。
当該成分（Ａ）のＨＬＢ値が４未満であると、成分（Ａ）の水への溶解性が劣る。
また、当該成分（Ａ）のＨＬＢ値が１２超えであると、前記加工液の消泡性及び汚染抑制効果が悪化する。
このような観点から、当該ＨＬＢ値は、好ましくは４以上１０以下、より好ましくは４以上９以下、更に好ましくは４以上８以下である。
なお、本明細書中、特に言及しない限り、「アルキレンオキサイド（以下、単に「ＡＯ」ともいう。）付加物」とは、単体のアルキレンオキサイドが付加した化合物だけでなく、複数のアルキレンオキサイド、すなわち、ポリアルキレンオキサイドが付加した化合物も含む。以下、「エチレンオキサイド（以下、単に「ＥＯ」ともいう。）付加物」、「プロピレンオキサイド（以下、単に「ＰＯ」ともいう。）付加物」も同様である。

前記アセチレングリコールとしては、例えば、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。

一般式（１）中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ独立に、炭素数１以上５以下のアルキル基を示す。
Ｒ^１〜Ｒ^４が取り得る炭素数１以上５以下のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、１，１−ジメチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ^１及びＲ^３としては、好ましくはイソブチル基又は３−メチルブチル基である。また、Ｒ^２及びＲ^４としては、好ましくはメチル基である。
また、一般式（１）で表される化合物としては、好ましくはＲ^１及びＲ^３とが互いに同一である構造又はＲ^２及びＲ^４とが互いに同一である構造を有する化合物であり、より好ましくはＲ^１及びＲ^３とが互いに同一であり、かつ、Ｒ^２及びＲ^４とが互いに同一である構造を有する化合物である。

また、前記アセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物としては、好ましくは、一般式（１）で表される化合物の各水酸基に、ＡＯが付加した一般式（１）で表される化合物のアルキレンオキサイド付加物が挙げられ、より好ましくはＥＯ及び／又はＰＯが付加した一般式（１）で表される化合物のアルキレンオキサイド付加物、更に好ましくはＥＯが付加した一般式（１）で表される化合物のアルキレンオキサイド付加物である。なお、当該アセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物を形成するアセチレングリコールの好適な態様は、前述の一般式（１）で表される化合物の好適な態様と同様である。
なお、ＥＯに由来する構造（例えば、エチレンオキシ基又はポリ（オキシエチレン）構造）及びＰＯに由来する構造（例えば、プロピレンオキシ基又はポリ（オキシプロピレン）構造）が結合した構造を含む場合、各構造は互いにランダム型で結合していてもよく、ブロック型で結合していてもよく、好ましくはブロック型である。

成分（Ａ）としては、２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、５，８−ジメチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−ドデシン−４，７−ジオール、８−ヘキサデシン−７，１０−ジオール、７−テトラデシン−６，９−ジオール、２，３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，６−ジエチル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、及び３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール等の一般式（１）で表されるアセチレングリコール；並びに一般式（１）で表されるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物；等が挙げられる。当該アルキレンオキサイドとしては、ＥＯ及び／又はＰＯ等が挙げられる。
これらの中では、好ましくは２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、５，８−ジメチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−ドデシン−４，７−ジオール、８−ヘキサデシン−７，１０−ジオール、７−テトラデシン−６，９−ジオール、２，３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，６−ジエチル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール及び３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオールからなる群より選ばれる１種以上のアルキレンオキサイド付加物、より好ましくは２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、５，８−ジメチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−ドデシン−４，７−ジオール、８−ヘキサデシン−７，１０−ジオール、７−テトラデシン−６，９−ジオール、２，３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，６−ジエチル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール及び３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオールからなる群より選ばれる１種以上のエチレンオキサイド付加物、更に好ましくは２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのエチレンオキサイド付加物及び２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのエチレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上である。
なお、成分（Ａ）は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

成分（Ａ）の含有量は、前記加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下である。当該含有量が０．０１０質量％未満であると加工液の消泡性及び汚染抑制効果が悪化する。また、当該含有量が０．２００質量％を超えると、成分（Ａ）の水への溶解性が低下する。
このような観点から、成分（Ａ）の含有量は、前記加工液の全量１００質量％基準で、好ましくは０．０１５質量％以上、より好ましくは０．０２０質量％以上、更に好ましくは０．０４０質量％以上であり、そして、好ましくは０．１５０質量％以下、より好ましくは０．１００質量％以下、更に好ましくは０．０７０質量％以下である。

＜成分（Ｂ）＞
成分（Ｂ）は、ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤である。
前記加工液は、成分（Ｂ）を、含有量比〔Ａ／Ｂ〕を満たすように含むことで、加工液の消泡性及び汚染抑制効果に優れる。
当該成分（Ｂ）のＥＯ付加モル数が５未満であると、加工液の汚染抑制効果が悪化する。このような観点から、当該ＥＯ付加モル数は、好ましくは６以上、より好ましくは７以上、更に好ましくは１０以上、より更に好ましくは２０以上である。また、当該ＥＯ付加モル数の上限は特に制限はないが、加工液のより良好な消泡性及び汚染抑制効果を得る観点から、好ましくは４０以下、より好ましくは３５以下、より好ましくは３０以下である。
また、当該成分（Ｂ）のＨＬＢ値が６未満であると、成分（Ｂ）の水への溶解性が劣る。このような観点から、当該ＨＬＢ値は、好ましくは７以上、より好ましくは８以上である。
また、当該成分（Ｂ）のＨＬＢ値の上限は特に制限はないが、加工液の消泡性及び汚染抑制効果をより向上させる観点から、好ましくは２０以下、より好ましくは１５以下、更に好ましくは１０以下である。

成分（Ｂ）としては、例えば、エチレンオキサイドとアルキレンオキサイドとの共重合体、ポリエチレングリコールのエステル誘導体、ポリエチレングリコールのエーテル誘導体が挙げられる。
成分（Ｂ）としては、好ましくはＥＯとＡＯとのブロック共重合体（すなわち、ポリオキシエチレンポリオキシアルキレンブロック共重合体）、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルからなる群より選ばれる１種以上、より好ましくはＥＯとＡＯとのブロック共重合体が挙げられる。

前記ＥＯとＡＯとの共重合体としては、ＥＯと後述するＡＯとの共重合体であり、当該ＥＯとＡＯとの付加の態様は、ランダム付加又はブロック付加のいずれでもよく、ランダム付加とブロック付加とが混在していてもよいが、好ましくはブロック付加した共重合体であり、より好ましくはプルロニック型の共重合体である。
当該ＡＯとしては、例えば、炭素数３又は４のアルキレンオキサイドが挙げられ、プロピレンオキサイド（ＰＯ）、オキセタン、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、１，３−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランが挙げられる。
ＥＯとＡＯとの共重合体としては、より好ましくはＥＯとＰＯとの共重合体であり、更に好ましくはＥＯとＰＯとのブロック共重合体であり、より更に好ましくはＥＯとＰＯとのトリブロック共重合体であり、より更に好ましくはポリプロピレングリコールにエチレンオキシドを付加したプルロニック型共重合体である。
また、当該ＥＯとＡＯとの共重合体中、ＡＯに由来する構造部分の数平均分子量（Ｍｎ）は、好ましくは５００以上、より好ましくは１，０００以上、更に好ましくは１，５００以上であり、そして、好ましくは５，０００以下、より好ましくは３，０００以下、更に好ましくは２，０００以下である。

前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、高級アルコールのＥＯ付加物であることが好ましい。当該高級アルコールとしては、例えば、炭素数６以上２４以下の脂肪族アルコールが挙げられる。当該高級アルコールの炭素数としては、好ましくは８以上、より好ましくは１０以上、更に好ましくは１２以上であり、そして、好ましくは２０以下、より好ましくは１８以下、更に好ましくは１６以下である。
当該脂肪族アルコールとしては、好ましくは１級アルコール又は２級アルコール、より好ましくは１級アルコールである。また、直鎖状でもよく、分岐状でもよく、環状であってもよい。
当該脂肪族アルコールとしては、例えば、オクタノール、２−エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、イソトリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、パルミチルアルコール、ヘプタデカノール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコサノール等の飽和脂肪族アルコール；オクテニルアルコール、デセニルアルコール、ドデセニルアルコール、トリデセニルアルコール、テトラデセニルアルコール、パルミトレイルアルコール、オレイルアルコール、ガドレイルアルコール、リノレイルアルコール等の不飽和脂肪族アルコール；エチルシクロヘキシルアルコール、プロピルシクロヘキシルアルコール、オクチルシクロヘキシルアルコール、ノニルシクロヘキシルアルコール、アダマンチルアルコール等の環状脂肪族アルコールが挙げられる。

前記ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルとしては、高級アルコールのＥＯ及びＡＯ付加物であることが好ましい。当該高級アルコールとしては、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルで説明したものと同様である。
また、ＥＯ以外のＡＯとしては、例えば、炭素数３又は４のアルキレンオキサイドが挙げられ、１，２−プロピレンオキサイド、１，３−プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、１，３−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランが挙げられる。
なお、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルは、前記高級アルコールにＥＯ及び／又はＡＯを付加して合成することができるが、高級アルコールへのＥＯ及びＡＯの付加は、公知の方法で行うことができ、無触媒又は触媒の存在下、常圧又は加圧下、１段階又は多段階で行ってもよい。
なお、成分（Ｂ）は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

成分（Ｂ）の含有量は、前記加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下である。当該含有量が０．０２０質量％未満であると、加工液の消泡性及び汚染抑制効果が悪化する。また、当該含有量が０．５００質量％超えであると、微粉混入前の加工液の消泡性が悪化する。
このような観点から、成分（Ｂ）の含有量は、前記加工液の全量１００質量％基準で、好ましくは０．０３０質量％以上、より好ましくは０．０３５質量％以上、更に好ましくは０．０６０質量％以上であり、そして、好ましくは０．２００質量％以下、より好ましくは０．１７５質量％以下、更に好ましくは０．１２０質量％以下である。

また、前述のとおり、前記加工液中、成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕は、質量比で０．０５以上２．００以下である。
当該含有量比が０．０５未満であると、加工液の消泡性及び汚染抑制効果が悪化する。同様に、当該含有量比が２．００を超える場合にも、加工液の消泡性及び汚染抑制効果が悪化する。
このような観点から、当該含有量比〔Ａ／Ｂ〕は、質量比で、好ましくは０．１０以上、より好ましくは０．１５以上、更に好ましくは０．２０以上であり、そして、好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．８０以下、更に好ましくは０．７５以下である。

＜水＞
前記水は、特に限定されず、蒸留水、イオン交換水（脱イオン水）等の精製水；水道水；工業用水；等を用いることができ、好ましくは精製水、より好ましくはイオン交換水（脱イオン水）である。
前記加工液の難燃性を向上させ安全性を高める観点、及び加工液を低粘度化してハンドリング性を向上させる観点から、当該水の含有量は、前記加工液の全量１００質量％基準で、好ましくは５０．０００質量％以上、より好ましくは７５．０００質量％以上、更に好ましくは９５．０００質量％以上、より更に好ましくは９６．０００質量％以上、より更に好ましくは９６．５００質量％以上である。そして、前記加工液中の有効成分量を確保する観点から、好ましくは９９．９７０質量％以下、より好ましくは９９．９３０質量％以下、更に好ましくは９９．９００質量％以下である。
ここで、本明細書中、「有効成分」とは、前記加工液から水を除いた全成分を指す。

＜成分（Ｃ）＞
前記加工液は、加工液の保水性が向上する観点から、前述の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び水に加えて、更に、成分（Ｃ）として多価アルコール及び多価アルコール誘導体からなる群より選ばれる１種以上であるアルコール成分を含有することが好ましい。

成分（Ｃ）としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン、これらのエステル誘導体、これらのエーテル誘導体；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。
成分（Ｃ）としては、好ましくはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、これらのエステル誘導体及びこれらのエーテル誘導体からなる群より選ばれる１種以上、より好ましくはエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、これらのエステル誘導体及びこれらのエーテル誘導体からなる群より選ばれる１種以上、更に好ましくはジエチレングリコール、グリセリン、これらのエステル誘導体、及びこれらのエーテル誘導体からなる群より選ばれる１種以上である。
なお、成分（Ｃ）は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

前記加工液が成分（Ｃ）を含有する場合、成分（Ｃ）の含有量は、加工液中の保水性を向上させる観点から、前記加工液の全量１００質量％基準で、好ましくは０．０１０質量％以上、より好ましくは０．０３０質量％以上、更に好ましくは０．０６０質量％以上、より更に好ましくは１．０００質量％以上であり、また、含有量に見合った効果を得る観点から、好ましくは５．０００質量％以下、より好ましくは４．０００質量％以下、更に好ましくは３．５００質量％以下、より更に好ましくは１．５００質量％以下である。

前記加工液が成分（Ｃ）を含有する場合、前記加工液中、成分（Ａ）と成分（Ｃ）との含有量比〔Ｃ／Ａ〕は、質量比で好ましくは１．００以上、より好ましくは１．２０以上、更に好ましくは１．４０以上、より更に好ましくは５．００以上であり、そして、好ましくは３００以下、より好ましくは２５０以下、更に好ましくは２３０以下、より更に好ましくは１０．０以下である。

前記加工液が成分（Ｃ）を含有する場合、前記加工液中、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）との含有量比〔Ｃ／Ｂ〕は、質量比で好ましくは０．２０以上、より好ましくは０．３０以上、更に好ましくは０．５０以上、より更に好ましくは５．００以上であり、そして、好ましくは１００以下、より好ましくは９０．０以下、更に好ましくは８７．０以下、より更に好ましくは１０．０以下である。

＜その他添加剤＞
前記加工液は、本発明の目的を阻害しない範囲で、前述の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び水、並びに必要に応じて含有する成分（Ｃ）に加えて、更に、その他添加剤を含有していてもよい。
その他添加剤としては、成分（Ａ）及び（Ｂ）以外の界面活性剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、金属不活性化剤、殺菌剤・防腐剤、防錆剤、酸化防止剤等が挙げられる。これらの添加剤は、単独で用いてもよく、又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらの添加剤の中では、成分（Ａ）及び（Ｂ）以外の界面活性剤並びにｐＨ調整剤からなる群より選ばれる１種以上が好ましい。

成分（Ａ）及び（Ｂ）以外の界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、成分（Ａ）及び（Ｂ）以外の非イオン界面活性剤、及び両性界面活性剤等が挙げられる。
アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩等が挙げられる。カチオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩などの四級アンモニウム塩等が挙げられる。
成分（Ａ）及び（Ｂ）以外の非イオン界面活性剤としては、例えば、ＨＬＢ値が４未満１２超えであるアセチレングリコール、ＨＬＢ値が４未満１２超えであるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５未満であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、及びＨＬＢが６未満であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤等（例えば、成分（Ａ）及び（Ｂ）以外のポリオキシエチレンアルキルエーテル、成分（Ａ）及び（Ｂ）以外のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のエーテル、脂肪酸アルカノールアミドのようなアミド等）が挙げられる。
両性界面活性剤としては、ベタイン系としてアルキルベタインなどが挙げられる。
界面活性剤の中では、好ましくは成分（Ａ）及び（Ｂ）以外のエーテル等の非イオン界面活性剤、より好ましくはＨＬＢ値が４未満１２超えであるアセチレングリコール、ＨＬＢ値が４未満１２超えであるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５未満であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、及びＨＬＢが６未満であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤からなる群より選ばれる１種以上、更に好ましくはＨＬＢ値が４未満１２超えであるアセチレングリコール及びＨＬＢ値が４未満１２超えであるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。

ｐＨ調整剤は、主に加工液のｐＨを調整するために用いられる。当該ｐＨ調整剤としては、各種酸成分や塩基成分が挙げられ、これら成分の含有量比を調整することで、適宜、加工液のｐＨを調整することができる。
なお、当該酸成分と塩基成分は互いに反応して塩を形成し得る。
そのため、ｐＨ調整剤として酸成分及び塩基成分を用いる場合、前記加工液中に当該酸成分と塩基成分との反応物が存在する場合、前述のとおり、当該酸成分及び塩基成分の反応物の含有量から算出される当該反応に寄与した当該酸成分及び塩基成分の各含有量を算出することもできる。また、その場合、当該反応物に代えて、反応前の当該酸成分及び塩基成分を含有しているものとみなすことができる。

ｐＨ調整剤として用いられる酸成分としては、例えば、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ネオデカン酸、イソノナン酸、カプリン酸、イソステアリン酸等の各種脂肪酸；酢酸、リンゴ酸、クエン酸等のカルボン酸；ポリアクリル酸等の高分子酸及びその塩；リン酸等の無機酸；が挙げられる。これらの中では、脂肪酸が好ましく、ネオデカン酸、イソノナン酸、カプリン酸、ドデカン二酸等の炭素数１２以下の脂肪酸がより好ましく、ネオデカン酸、イソノナン酸、カプリン酸、及びドデカン二酸からなる群より選ばれる１種以上が更に好ましい。

ｐＨ調整剤として用いられる塩基成分としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリ−ｎ−プロパノールアミン、トリ−ｎ−ブタノールアミン、トリイソブタノールアミン、トリ−ｔｅｒｔ−ブタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン；メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン等のアルキルアミン；アンモニアが挙げられる。これらの中では、３級アミンが好ましく、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、及びＮ−シクロヘキシルジエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種がより好ましい。

消泡剤としては、例えば、シリコーン油、フルオロシリコーン油及びフルオロアルキルエーテルが挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、チアジアゾール及びベンゾトリアゾールが挙げられる。
殺菌剤・防腐剤としては、例えば、パラオキシ安息香酸エステル類（パラベン類）の他、安息香酸、サリチル酸、ソルビン酸、デヒドロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸及びそれらの塩類、並びにフェノキシエタノールが挙げられる。
防錆剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、アルケニルコハク酸エステル、及び成分（Ｃ）以外の多価アルコールエステルが挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤及びアミン系酸化防止剤が挙げられる。

前記加工液がその他添加材を含有する場合、前記加工液中、その他添加剤の合計含有量は、前記加工液の全量１００質量％基準で、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．００２質量％以上、更に好ましくは０．０１０質量％以上であり、そして、好ましくは０．２００質量％以下、より好ましくは０．１５０質量％以下、更に好ましくは０．１３０質量％以下、より更に好ましくは０．１００質量％以下、より更に好ましくは０．０５０質量％以下である。

前記加工液がその他添加材を含有する場合、前記加工液中、その他添加剤の配合量と成分（Ａ）の含有量との比〔（その他添加剤）／Ａ〕は、質量比で好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上、更に好ましくは０．１０以上、より更に好ましくは０．２０以上であり、そして、好ましくは１０．０以下、より好ましくは９．００以下、更に好ましくは５．００以下、より更に好ましくは１．００以下、より更に好ましくは０．５０以下である。

また、消泡性及び汚染抑制効果を向上させる観点から、前記加工液がその他添加材を含有する場合、前記加工液中、水、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）、並びに必要に応じて含有する成分（Ｃ）の合計含有量は、前記加工液の全量１００質量％基準で、好ましくは９８．０００質量％以上、より好ましくは９９．０００質量％以上、更に好ましくは９９．８００質量％以上、より更に好ましくは９９．９００質量％以上であり、そして、好ましくは１００質量％以下、より好ましくは９９．９９９量％以下、更に好ましくは９９．９９８質量％以下、より更に好ましくは９９．９５０質量％以下である。

また、消泡性及び汚染抑制効果を向上させる観点から、前記加工液がその他添加材を含有する場合、前記加工液中、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）、並びに必要に応じて含有する成分（Ｃ）及びその他添加剤の合計含有量（有効成分量）は、前記加工液の全量１００質量％基準で、好ましくは０．０３０質量％以上、より好ましくは０．０８０質量％以上、更に好ましくは０．１００質量％以上であり、そして、好ましくは５．５００質量％以下、より好ましくは３．５００量％以下、更に好ましくは２．０００質量％以下、より更に好ましくは１．０００質量％以下、より更に好ましくは０．５００質量％以下である。

また、前記加工液のｐＨは、好ましくは４以上９以下である。
前記加工液のｐＨが４以上であると、前記ワイヤや加工装置等の腐食を抑制できるため好ましい。また、前記加工液のｐＨが９以下であると、例えば、シリコン等を加工する際に切粉から水素が大量に発生することを抑制できるため好ましい。
このような観点から、前記加工液のｐＨは、より好ましくは４以上８以下、更に好ましくは５以上８以下である。

［脆性材料加工液の製造方法］
前記脆性材料加工液の製造方法は、
少なくとも水と、
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、
とを配合する、脆性材料加工液の製造方法であって、
成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下となるように配合して脆性材料加工液を得る、脆性材料加工液の製造方法である。

水、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を配合する順序は特に制限はなく、水に対して、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を逐次又は同時に配合してもよく、予め成分（Ａ）に対し成分（Ｂ）を配合して、その混合物を水に配合してもよい。
また、当該製造方法では、水、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を配合し、更に必要に応じて成分（Ｃ）及びその他添加剤からなる群より選ばれる１種以上を配合してもよく、その場合、配合する各成分の配合順、配合方法等は特に限定されない。
なお、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤は、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤の好適な配合量及び各成分間の好適な配合量比についても、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述した前記加工液中の各含有量及び各含有量比と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

［脆性材料加工液の用途］
前記脆性材料加工液は、前述したワイヤソー、好ましくは固定砥粒ワイヤソーを用いてシリコンインゴット等の脆性材料からなる被加工材をワイヤソー加工する際に好適に用いることができる。すなわち、前記加工液は、ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時に好適に用いることができる。
当該脆性材料としては、例えば、結晶シリコン、サファイア、窒化ガリウム、炭化ケイ素、ネオジム磁石、ジルコニア、グラファイト、ニオブ酸、タンタル酸、水晶及びガラスが挙げられる。前記加工液は、汚染抑制効果の観点から、結晶シリコン、サファイア、炭化ケイ素、ネオジム磁石、水晶、又はガラスを加工する際により好適に用いることができ、結晶シリコン、サファイア、又は炭化ケイ素を加工する際に更に好適に用いることができる。

［脆性材料加工液の濃縮液］
前記脆性材料加工液は、例えば、加工液中の水を減量して２倍以上７００倍以下に濃縮した濃縮液を、水で希釈することによって得られるものであってもよい。
すなわち、前述の加工を行う際、前記加工液の濃縮液又は当該濃縮液と同一の組成である加工液用の組成物若しくは原液（以下、単に「濃縮液」ともいう。）を水で２倍以上７００倍以下に希釈して、前記脆性材料加工液として使用することができる。
また、前記加工液を下記に示す濃縮液となるように濃縮して、保管・輸送等に適した態様として用いることもできる。
ここで、本明細書中、当該「濃縮液」とは、前述のとおり、加工液から水を減量して濃縮したものに限らず、水で希釈して加工液とされることを前提として調製された組成物若しくは原液も含む。

当該濃縮液としては、例えば、
水と、
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、
とを含み、
成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の濃縮液全量１００質量％基準で、好ましくは０．２００質量％以上、そして、好ましくは３０．０００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の濃縮液全量１００質量％基準で、好ましくは０．３００質量％以上、そして、好ましくは９０．０００質量％以下、より好ましくは７５．０００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下である、脆性材料加工液の濃縮液が挙げられる。

前記濃縮液は、更に、成分（Ｃ）を、前記濃縮液全量１００質量％基準で、好ましくは５．０００質量％以上、より好ましくは１０．０００質量％以上、そして、好ましくは９５．０００質量％以下で含有してもよい。
また、前記濃縮液は、本発明の目的を阻害しない範囲で、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び必要に応じて含有する成分（Ｃ）以外に、更に、その他添加剤を含有していてもよい。
前記濃縮液中の水の含有量は、濃縮液全量１００質量％基準で、好ましくは０．１００質量％以上５０．０００質量％未満である。

なお、当該濃縮液中、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤は、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。
また、当該濃縮液中の水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤の好適な含有量の範囲は、特に制限はないが、当該濃縮液を水で２倍以上７００倍に濃縮して用いる際、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述した各成分の好適な含有量の範囲を満たすように含有していることが好ましい。
したがって、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤の各成分間の好適な含有量比についても、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述した前記加工液中の各成分間の含有量比と同様であり、その詳細な説明は省略する。

［脆性材料加工液の濃縮液の使用方法］
前記濃縮液は、前述のとおり、主に水で希釈して前記加工液を調製するための組成物若しくは原液として用いることができる。
すなわち、本発明の一実施形態に係る脆性材料加工液の濃縮液の使用方法としては、例えば、
水と、
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、
とを含み、
成分（Ａ）の含有量が、濃縮液全量１００質量％基準で、好ましくは０．２００質量％以上、そして、好ましくは３０．０００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、濃縮液全量１００質量％基準で、好ましくは０．３００質量％以上、そして、好ましくは９０．０００質量％以下、より好ましくは７５．０００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下である、脆性材料加工液の濃縮液を、
成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下となるように水で希釈して、脆性材料加工液を調製し、
当該脆性加工液を脆性材料の加工に使用する、脆性材料加工液の濃縮液の使用方法である。

また、当該使用方法で用いる濃縮液及び加工液は、それぞれ独立に、更に必要に応じて成分（Ｃ）及びその他添加剤からなる群より選ばれる１種以上を含有してもよい。
なお、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤は、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。
また、当該使用方法で用いる濃縮液中、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤の含有量及び各成分間の含有量比、並びにそれらの好適範囲についても、それぞれ、前述した前記濃縮液中の各含有量及び各含有量比と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
同様に、当該使用方法で用いる加工液中、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤の含有量及び各成分間の含有量比、並びにそれらの好適範囲についても、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述した各含有量及び各含有量比と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

ここで、当該濃縮液及び加工液は、それぞれ、前述の濃縮液及び加工液と同様であり、それらが含有する各成分も含めて、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。
同様に、当該濃縮液及び加工液が含有する、水、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、及びその他添加剤も、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述したものと同様であり、その好適な態様も同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、水、成分（Ａ）〜成分（Ｃ）、及びその他添加剤の各成分の好適な含有量及び各成分間の含有量比も、それぞれ、脆性材料加工液の欄で前述した前記加工液中の各成分間の含有量比と同様であり、その詳細な説明は省略する。

［脆性材料の加工方法］
本発明の一実施形態に係る脆性材料の加工方法は、前記加工液を用いてシリコンインゴット等の前記脆性材料からなる被加工材を加工する方法である。
ここで、前記加工液は、当該加工液を被加工材に供給して、被加工材に接触させて使用するものである。加工液は、前記被加工材と前記ワイヤソー等の加工具との間を潤滑する。更には、切り屑（切粉）の除去、被加工材の錆止め、工具及び被加工材の冷却等のためにも使用される。
前記加工液を使用して行う脆性材料の加工は、具体的には、切削加工、研削加工、打抜き加工、研摩、絞り加工、抽伸加工、圧延加工などの各種の加工が挙げられるが、これらの中では、切削加工、研削加工が好ましく、切削加工がより好ましい。
被加工材としての脆性材料は、前述した材料が挙げられる。
なお、前述のとおり、前記加工液は、シリコンインゴットの切断加工に用いるものとして好適に使用されるものである。

ここで、より具体的には、前述したように遊離砥粒方式と固定砥粒方式という両方式のワイヤソー加工方法は、前述のシリコンインゴットから、複数のシリコンウェハを一度に切り出すため、マルチワイヤソー装置が用いられている。マルチワイヤソー装置では、一定間隔で複数の溝が彫られた２以上のガイドローラー上の各溝に１本ずつワイヤを巻きつけ、各ワイヤが一定の張力で平行に保持されている。そして、切断加工時には、各ガイドローラーを回転させ、ノズル等から吐出した加工液をワイヤに付着させながら、該ワイヤを一方向又は双方向に走行させ、加工液が付着したワイヤにシリコンインゴットを押し当てて切断を行っている。また、必要に応じてシリコンインゴット等の被加工物自体に加工液をかけながら加工を行うこともある。
加工に使用される加工液は、タンク等に貯蔵され、そこから配管等で前述の加工室ノズルまで運ばれる。また、切断時に使用された加工液は、切断装置下部の使用済み加工液受けタンク等で回収される。また、場合によっては、装置内を循環させて再利用されることもある。
したがって、前記加工液は、このような脆性材料の加工方法で用いる加工液としてより好適に使用され、このうち、固定砥粒ワイヤにより、シリコンインゴットからシリコンウェハを切り出す加工方法に用いる加工液として更に好適に使用され、固定砥粒ワイヤソーを用いたマルチワイヤー装置を用いて、シリコンインゴットからシリコンウェハを切り出す加工方法により更に好適に使用される。

［加工装置］
本発明の一実施形態に係る脆性材料の加工装置は、前記本発明の一実施形態である脆性材料加工液を用いる加工装置であり、好ましくはマルチワイヤー切断加工装置であり、より好ましくは固定砥粒ワイヤソーを備えたマルチワイヤー切断加工装置であり、更に好ましくはシリコンインゴット切断用の固定砥粒ワイヤソーを備えたマルチワイヤー切断加工装置である。

以下に、本発明を、実施例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各成分及び脆性材料加工液に関する各物性は、以下に示す要領に従って評価した。

［ＨＬＢ値］
グリフィン法により算出される値を用いた。

［ｐＨ値］
実施例及び比較例で得られた各脆性材料加工液のｐＨを、東亜ディーケーケー株式会社製のガラス電極式水素イオン濃度示指計、型式：ＨＭ−２５Ｒを用いて評価した。
得られた結果を下記表１及び２に示す。

［消泡性評価］
実施例及び比較例で得られた各脆性材料加工液を用いて、次の手順に従って評価した。
（液面高さ：微粉なし）
液循環装置を備えた容量２Ｌのメスシリンダー（全高：４６０ｍｍ、内径φ８５ｍｍ）中に、加工液２００ｍＬを注入し、メスシリンダー底部から循環装置で加工液を抜き出して循環させ、該２Ｌメスシリンダーの底面からの高さが４００ｍｍとなる位置から、抜き出した加工液を内径φ５ｍｍのノズルを用いて該２Ｌメスシリンダー内に吐出させた。この時の加工液の流量が１．３Ｌ／分となるように循環量を調整した。
循環開始から５分経過後の液面高さを計測した。
なお、液面高さは、メスシリンダーの目盛りを利用して、単位「ｍＬ」で対比している。
この時、泡立ちが発生すると当該液面高さが高くなる、すなわち、「ｍＬ」の値が大きくなることから、当該液面高さの値「ｍＬ」が小さいほど、消泡性に優れる。
得られた結果を下記表１及び２に示す。
（液面高さ：微粉あり）
前記加工液に対して、微粉（「グラファイト粉末」、和光純薬工業株式会社製、特級）を評価液中の濃度１３質量％となるように配合したものを評価液として準備した。
当該評価液を用いること以外は、「微粉なし」での液面高さの計測方法と同様の方法で液面高さを計測し、微粉混入時の加工液の消泡性を評価した。
得られた結果を下記表１及び２に示す。

［汚染抑制効果の評価］
（シリンダー壁面の汚れ評価）
前記消泡性評価の「液面高さ：微粉あり」評価を行った後の、２Ｌメスシリンダーの内壁面の汚れを目視にて観察し、以下の基準により評価した。
・Ａ：微粉によるシリンダー壁面の汚れが軽度であり、液面付近の背景が透けて見える。
・Ｂ：微粉によるシリンダー壁面の汚れが重度であり、液面付近の背景が透けて見えない。
得られた結果を下記表１及び２に示す。

［実施例１〜９、比較例１〜９］
下記の表１及び２に示す組成となるように各成分を配合し、脆性材料加工液を調製した。前記評価方法に従って、各実施例及び比較例の脆性材料加工液を評価した。得られた結果を下記表１及び２に示す。

なお、下記表１及び２に示す各成分は、それぞれ以下の化合物を表す。
・界面活性剤１：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのＥＯ付加物（アセチレングリコールのＥＯ付加物）、ＨＬＢ＝４
・界面活性剤２：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのＥＯ付加物（アセチレングリコールのＥＯ付加物）、ＨＬＢ＝８
・界面活性剤３：２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのＥＯ付加物（アセチレングリコールのＥＯ付加物）、ＨＬＢ＝８
・界面活性剤４：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのＥＯ付加物（アセチレングリコールのＥＯ付加物）、ＨＬＢ＝１３
・界面活性剤５：エチレンオキサイド（ＥＯ）とプロピレンオキサイド（ＰＯ）とのブロック共重合体（プルロニック型界面活性剤）、ポリオキシプロピレン鎖部分の数平均分子量＝１，７５０、ＥＯ付加モル数＝２７、ＨＬＢ＝８
・界面活性剤６：炭素数１２以上１４以下である高級アルコールのＥＯ付加物（主成分：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）、ＥＯ付加モル数＝１４、ＨＬＢ＝１５
・界面活性剤７：炭素数１２以上１４以下である高級アルコールのＥＯ付加物（主成分：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）、ＥＯ付加モル数＝７、ＨＬＢ＝１２
・界面活性剤８：炭素数１２以上１４以下である高級アルコールのＥＯ付加物（主成分：ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、ＥＯ付加モル数＝４、ＨＬＢ＝９
・ジエチレングリコール
・イソノナン酸
・トリイソプロパノールアミン
・イオン交換水

表１に示すとおり、実施例１〜９の脆性材料加工液は、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、かつ、所定の含有量比〔Ａ／Ｂ〕を満たしているため、いずれも消泡性に優れ、また、微粉の付着による汚れが少なく汚染抑制効果に優れることが確認された。
一方で、表２に示すとおり、比較例１、４、８及び９の脆性材料加工液は、所定の含有量比〔Ａ／Ｂ〕を満たしていないため、いずれも消泡性に劣り、また、微粉の付着による汚れが多いことが確認された。
また、比較例２、３及び５の脆性材料加工液は、成分（Ｂ）を含有しておらず、そして、比較例６及び７の脆性材料加工液は、成分（Ａ）を含有していないため、いずれも消泡性に劣り、また、微粉の付着による汚れが多いことが確認された。
なお、比較例５の脆性材料加工液は、ＥＯ付加モル数６未満である高級アルコールのＥＯ付加物を用いている。また、比較例６の脆性材料加工液は、ＨＬＢ値が１２を超えるアセチレングリコールのＥＯ付加物を用いている。
なお、実施例１に記載の加工液を用い、固定砥粒方式のマルチワイヤソー装置を用いて、シリコンインゴットを切断加工した結果、加工時に加工液の泡立ちが少なく、消泡性に優れていることが確認された。また、当該装置及び切断されたシリコンウェハ上の汚れも経度であり、洗浄が容易であることも確認された。

前記本発明の一実施形態である脆性材料加工液は消泡性に優れる。そのため、例えば、シリコンインゴット等の脆性材料からなる被加工材を切断加工する際に、当該加工液の泡立ちを抑制することができ、泡立ちが原因で当該加工液を受けるタンクから当該加工液が溢れだす（オーバーフローの発生）不具合、又は泡立ちが原因で発生する加工精度の低下等の悪影響を防止することができる。
また、前記本発明の一実施形態である脆性材料加工液は汚染抑制効果に優れる。そのため、例えば、シリコンインゴット等の脆性材料の加工時に、当該加工に用いる切断機等の加工機や被切削材等の被加工材の切粉等の微粉による汚染を抑制できる。結果、加工機や加工物の洗浄が容易となる。
したがって、前記本発明の一実施形態である脆性材料加工液を用いることで、作業性の効率化及び生産性の向上を図ることができる。
そして、前述のとおり、前記本発明の一実施形態である脆性材料加工液は、シリコンインゴット等の脆性材料の切断加工に用いるものとして好適に使用されるものであり、より好適には、固定砥粒ワイヤを用いて、シリコンインゴットからシリコンウェハを切り出す加工のクーラントとして使用されるものである。

Claims

水と、
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、
とを含み、
成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下である、脆性材料加工液。
更に、下記成分（Ｃ）を含む、請求項１に記載の脆性材料加工液。
（Ｃ）：多価アルコール及び多価アルコール誘導体からなる群より選ばれる１種以上であるアルコール成分
成分（Ｃ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上５．０００質量％以下である、請求項２に記載の脆性材料加工液。
前記水の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、５０．０００質量％以上９９．９７０質量％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の脆性材料加工液。
ワイヤを用いて脆性材料からなる被加工材を加工する時に用いる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の脆性材料加工液。
前記ワイヤが、固定砥粒ワイヤである、請求項５に記載の脆性材料加工液。
前記脆性材料が、結晶シリコン、サファイア、炭化ケイ素、ネオジム磁石、水晶、又はガラスである、請求項５又は６に記載の脆性材料加工液。
ｐＨが４以上９以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の脆性材料加工液。
少なくとも水と、
（Ａ）：ＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコール、及びＨＬＢ値が４以上１２以下であるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選ばれる１種以上と、
（Ｂ）：ＨＬＢ値が６以上であり、分子構造中のエチレンオキサイドの付加モル数が５以上であるエチレンオキサイド付加物であって、かつアセチレン基を有しない非イオン界面活性剤、
とを配合する、脆性材料加工液の製造方法であって、
成分（Ａ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０１０質量％以上０．２００質量％以下であり、
成分（Ｂ）の含有量が、脆性材料加工液の全量１００質量％基準で、０．０２０質量％以上０．５００質量％以下であり、かつ
成分（Ａ）と成分（Ｂ）との含有量比〔Ａ／Ｂ〕が、質量比で０．０５以上２．００以下となるように配合して脆性材料加工液を得る、請求項１〜８のいずれか１項に記載の脆性材料加工液の製造方法。