研磨用组合物及研磨方法技术

本发明专利技术涉及研磨用组合物以及使用该研磨用组合物的研磨方法，该研磨用组合物含有水和二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为30m2/g以上、且NMR比表面积10m2/g以上。本发明专利技术的研磨用组合物通过采用二氧化硅的BET比表面积为上述范围且NMR比表面积为特定范围的组合物，能够得到较高的研磨速度，且即使长时间使用也能够维持研磨速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的相互参照本申请主张日本国专利申请2014－73790号的优先权，并通过引用纳入本申请说明书的记载中。
本专利技术涉及研磨用组合物及使用该研磨用组合物的研磨方法。
技术介绍
近年来，LED用衬底、功率元件(power device)用衬底会使用蓝宝石、碳化硅、氮化硅等所谓硬脆材料。在对使用该硬脆材料的衬底(以下，还称为“硬脆材料衬底”)进行研磨的情况下，由于硬度比较高，为了提高研磨速度，会使用利用粒径较大的磨粒而增强了机械研磨力的研磨用组合物。但是，由于与粒径小的磨粒相比，粒径大的磨粒相对于磨粒质量的表面积(比表面积)会变小，因此，因研磨而劣化的磨粒表面的比例有容易变大的倾向，例如，若较长时期反复使用研磨用组合物，则存在研磨速度降低的问题。因此，对提高相对于硬脆材料衬底的研磨速度、同时长期维持研磨速度进行了各种研究。例如，专利文献1中记载了一种含有粒径不同的二氧化硅的研磨用组合物。该研磨用组合物相对于硬脆材料的研磨速度较高，且由于含有粒径较小的二氧化硅，因此，能够得到增大磨粒的比表面积、抑制磨粒整体因研磨导致劣化的磨粒表面的比例増加的效果，因此，即使在反复使用研磨用组合物的情况下，也能够在某种程度上维持研磨速度。但是，该专利文献1记载的研磨用组合物也存在无法长期充分维持较高的研磨速度的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO2013/069623号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题因此，本专利技术鉴于上述以往的问题，其课题在于提供一种研磨用组合物，该研磨用组合物能够使研磨速度比较高、且能够长期维持较高的研磨速度。另外，本专利技术的课题在于提供一种研磨方法，能够以比较高的研磨速度进行研磨、且能够长期维持研磨速度。解决技术问题的手段本专利技术的研磨用组合物，含有水和二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为30m2/g以上、且NMR比表面积为10m2/g以上。本专利技术的研磨用组合物，pH值可以为8.0以上且11.5以下。本专利技术的研磨方法，使用所述研磨用组合物对研磨对象物进行研磨。本专利技术的研磨方法，可以在使用所述研磨用组合物一次以上后对其进行回收，并再次使用所述研磨用组合物而对研磨对象物进行研磨。本专利技术的研磨方法，对含有硬脆材料的衬底进行研磨。附图说明图1是表示BET比表面积和研磨速度(rate)的关系的图表。具体实施方式以下，对本专利技术的研磨用组合物及研磨方法进行说明。本实施方式的研磨用组合物含有水和二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为30m2/g以上、且NMR比表面积为10m2/g以上。(A)二氧化硅本实施方式的研磨用组合物作为磨粒而含有二氧化硅。在研磨用组合物中，若作为磨粒使用二氧化硅，则无特殊限定，例如，能够列举胶体二氧化硅、锻制二氧化硅等，能够单独或混合两种以上进行使用。其中优选胶体二氧化硅。在使用胶体二氧化硅作为磨粒的情况下，由于能够抑制在研磨对象物上产生刮痕等缺陷而优选。所述二氧化硅为如下二氧化硅，BET比表面积为30m2/g以上，优选为35m2/g以上且150m2/g以下，更优选为35m2/g以上且140m2/g以下，并且，NMR比表面积为10m2/g以上，优选为13m2/g以上且150m2/g以下。在本实施方式的研磨用组合物中，能够适当选择并采用具有所述范围比表面积的二氧化硅。BET比表面积是基于氮气的吸附量求出的、通过BET法测定的比表面积，具体地能够通过后述的实施例所记载的方法测定。BET比表面积是对干燥状态的二氧化硅进行测定的值。NMR比表面积是对颗粒因脉冲NMR而分散的液体的缓和时间进行测定并由此得到的比表面积，具体来说能够通过后述实施例所记载的方法来测定。NMR比表面积是对分散液体中的二氧化硅进行测定的值。通过使BET比表面积为所述范围，能够增大二氧化硅的颗粒能与研磨对象物接触的部分的面积，因此，一般来说，存在BET比表面积增大则能够使研磨速度提高的倾向。另一方面，由于BET比表面积是测定干燥状态下的二氧化硅的比表面积的值，因此，通过BET比表面积并不能显示因研磨用组合物中二氧化硅颗粒的表面的状态导致的研磨速度的变化。例如，在碱性的液体中，二氧化硅的表面的亲水性发生变化，但是，因该亲水性的变化，附着在二氧化硅表面的研磨用组合物中的液体成分的量发生变化，且研磨速度等的研磨性能发生变化。但是，因该二氧化硅表面的变化导致的研磨性能的变化与BET比表面积没有相关性。因此，仅通过二氧化硅的BET比表面积的值作为表示研磨速度的参数是不充分的。NMR比表面积是基于分散液体中的与颗粒接触或吸附的液体、和不与颗粒接触或吸附的液体的NMR缓和时间得到的比表面积，具体来说能够通过后述的实施例记载的方法来测定。通过NMR法测定的比表面积是对液体中的二氧化硅进行测定后的值，若二氧化硅的表面的亲水性增高则NMR比表面积的值也增高。二氧化硅表面的亲水性会使长期使用时研磨速度的维持发生变化。即，若二氧化硅表面的亲水性提高则二氧化硅表面被活性化从而对研磨对象物的反应性增大，能够抑制因研磨导致的颗粒表面的劣化。另一方面，关于BET比表面积不在所述范围内的二氧化硅，没有得出NMR比表面积的高度和长期使用时的研磨速度维持之间的相关关系。本实施方式的研磨用组合物中，作为二氧化硅，其BET比表面积在所述范围，除此以外，还采用NMR比表面积在特定的范围的二氧化硅，由此，能够得到高的研磨速度，且即使长期使用也能够维持研磨速度。本实施方式的研磨用组合物中的二氧化硅的浓度虽无特别限定，但例如为5.0质量％以上且50质量％以下，优选为10质量％以上且45质量％以下。当二氧化硅浓度在所述范围的情况下，能够进一步提高相对于研磨对象物的研磨速度。(B)pH值本实施方式的研磨用组合物，pH值为8.0以上且11.5以下，优选pH值为8.5以上且11.0以下。当研磨用组合物的pH值的范围在所述范围内的情况下，由于能够提高对研磨对象物的研磨速度，且还能够提高二氧化硅的分散性，因此而优选。另外，已知二氧化硅在碱性的液体中其表面的硅烷醇基数量会发生变化，二氧化硅表面的硅烷醇基数量会影响研磨速度。因此，当研磨用组合物的pH值的范围为所述范围的情况下，适量的硅烷醇易存在于二氧化硅表面，因此优选。作为将本实施方式的研磨用组合物的pH值调整到所述范围内的方法，没有特别限定，例如能够列举使用：盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、亚磷酸、硼酸、碳酸等无机酸；醋酸、草酸、酒石酸等羧酸类；有机膦酸、有机磺酸等有机酸；NaOH、KOH等碱金属氢氧化物、碱土类金属氢氧化物、氨等无机碱、胺、四甲基氢氧化铵(TMAH)等氢氧化季铵及其盐等有机碱性化合物等。本实施方式的研磨用组合物中还能够包含其他的成分。作为所述其他的成分，能够列举表面活性剂、螯合剂等。本实施方式的研磨用组合物还可以被调整成比使用时所希望的浓度高的高浓度液体，并在使用时进行稀释。被调整成高浓度液体的研磨用组合物便于贮藏、输送。此外，在被调整为高浓度液体的情况下，能够列举例如被调整为使用时以超过1倍(原液)～10倍进行稀释的浓度，优选调整为使用时能够以超过1倍～5倍进行稀释的浓度。(C)研磨对象物本实施方式的研磨用组合物的研磨对象物虽无特别限定，但能够列举含有蓝宝石、氮化硅、碳化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨用组合物，含有水和二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为30m2/g以上、且NMR比表面积为10m2/g以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-0737901.一种研磨用组合物，含有水和二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为30m2/g以上、且NMR比表面积为10m2/g以上。2.根据权利要求1所述的研磨用组合物，pH值为8.0以上且1...

【专利技术属性】
技术研发人员：松下隆幸，山崎智基，
申请(专利权)人：霓达哈斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP