本发明专利技术以高研磨速度对碳化硅单晶基板等非氧化物单晶基板进行研磨，得到平滑的表面。本发明专利技术提供一种研磨剂，其中含有氧化还原电位为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂、平均二次粒径为0.2μm以下的二氧化硅粒子、分散介质；所述氧化剂的含有比例为0.25质量％以上5质量％以下，且所述二氧化硅粒子的含有比例为0.01质量％以上且小于20质量％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术以高研磨速度对碳化硅单晶基板等非氧化物单晶基板进行研磨，得到平滑的表面。本专利技术提供一种研磨剂，其中含有氧化还原电位为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂、平均二次粒径为0.2μm以下的二氧化硅粒子、分散介质；所述氧化剂的含有比例为0.25质量％以上5质量％以下，且所述二氧化硅粒子的含有比例为0.01质量％以上且小于20质量％。【专利说明】
本专利技术涉及用于对非氧化物单晶基板进行化学机械研磨的。更详细地说，涉及适合于碳化硅单晶基板等的研磨的研磨剂及使用该研磨剂的研磨方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)半导体与硅半导体相比，击穿电场、电子的饱和漂移速度和导热系数更大，因此，人们使用碳化硅半导体来研究、开发与现有的硅器件相比能在更高的温度下以更高的速度工作的功率器件。其中，用于驱动电动二轮车、电动汽车和混合动力汽车等的发动机的电源中使用的高效率的开关元件的开发正受到关注。为了实现这样的功率器件，需要用于使高品质的碳化硅半导体层外延生长的表面平滑的碳化硅单晶基板。此外，作为用于以高密度记录信息的光源，蓝色激光二极管正受到关注，而且对于作为荧光灯和电灯泡的替代光源的白色二极管的需求提高。这样的发光元件用氮化镓(GaN)半导体制成，作为用于形成高品质的氮化镓半导体层的基板，使用碳化硅单晶基板。对于用于这种用途的碳化硅单晶基板，在基板的平坦度、基板表面的平滑性等方面要求高加工精度。但是，碳化硅单晶的硬度极高，且耐腐蚀性优异，因此制造基板时的加工性差，难以得到平滑性高的碳化硅单晶基板。一般来说，半导体单晶基板的平滑的面通过研磨来形成。研磨碳化硅单晶时，以比碳化硅更硬的金刚石等磨粒作为研磨材料以机械方式对表面进行研磨，形成平坦的面，但会在用金刚石磨粒研磨过的碳化硅单晶基板的表面上引入与金刚石磨粒的粒径相对应的微小的刮痕。此外，在表面上产生具有机械应变的加工变质层，置之不理的话，碳化硅单晶基板的表面的平滑性不足。半导体单晶基板的制造中，作为使机械研磨后的半导体基板的表面平滑的方法，米用化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing:下面有时称为CMP)技术。CMP是利用氧化等化学反应使被加工物变成氧化物等、用比被加工物的硬度更低的磨粒除去生成的氧化物、从而对表面进行研磨的方法。该方法具有不会使被加工物的表面产生应变、能形成极为平滑的面的优点。一直以来，作为用于通过CMP对碳化硅单晶基板的表面平滑地进行研磨的研磨齐U，已知含有胶态二氧化硅的PH4?9的研磨用组合物(例如参照专利文献I)。此外，也提出了包含二氧化硅磨粒、过氧化氢之类的氧化剂(氧供给剂)和钒酸盐的研磨用组合物(例如参照专利文献2)。然而，专利文献I的研磨用组合物对碳化硅单晶基板的研磨速度慢，存在研磨所需的时间非常长的问题。此外，使用专利文献2的研磨用组合物时，也存在研磨速度不足、研磨花费时间的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2005-117027号公报专利文献2:日本专利特开2008-179655号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术是为了解决上述问题而完成的专利技术，其目的是提供一种用于以高研磨速度对碳化硅单晶基板等硬度高、化学稳定性高的非氧化物单晶基板进行研磨、得到平滑的表面的。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的研磨剂用于以化学机械方式对非氧化物单晶基板进行研磨，其特征在于，含有含过渡金属的氧化还原电位为0.5V以上的氧化剂、平均二次粒径为0.2 μ m以下的二氧化硅粒子、分散介质；所述氧化剂的含有比例为0.25质量％以上5质量％以下，且所述二氧化硅粒子的含有比例为0.01质量％以上且小于20质量％。本专利技术的研磨剂中，所述氧化剂较好是高锰酸根离子。本专利技术的研磨剂的pH较好为11以下，更好为5以下。所述非氧化物单晶基板较好是碳化硅(SiC)单晶基板或氮化镓(GaN)单晶基板。本专利技术的研磨方法是向研磨垫供给研磨剂、使作为研磨对象物的非氧化物单晶基板的被研磨面与所述研磨垫接触、通过两者间的相对运动进行研磨的方法，其特征在于，使用上述本专利技术的研磨剂作为所述研磨剂。专利技术的效果藉由本专利技术的研磨剂和使用该研磨剂的研磨方法，能以高研磨速度对碳化硅单晶基板和氮化镓单晶基板之类的硬度高、化学稳定性高的非氧化物单晶基板的被研磨面进行研磨，能得到平坦且平滑的被研磨面。另外，本专利技术中，“被研磨面”是研磨对象物的被研磨的面，例如是指表面。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的研磨方法的实施方式中可以使用的研磨装置的一例的图。【具体实施方式】下面，对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术的研磨剂是用于以化学机械方式对非氧化物单晶基板进行研磨的研磨齐U，含有含过渡金属的氧化还原电位为0.5V以上的氧化剂、作为磨粒的平均二次粒径为0.2μπι以下的二氧化硅粒子、分散介质，具有浆料的形状。而且，二氧化硅粒子的含量的比例相对于研磨剂整体为0.01质量％以上且小于20质量％。此外，氧化剂的含有比例相对于研磨剂整体为0.25质量％以上5质量％以下。另外，以下记载中，有时将研磨剂记载为研磨液。本专利技术的研磨剂以0.25质量％以上5质量％以下的比例含有氧化还原电位为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂，并且以0.01质量％以上且小于20质量％的较低的比例(浓度)含有平均二次粒径为0.2 μ m以下的二氧化硅粒子，因此能以高研磨速度对SiC单晶基板之类的硬度高、化学稳定性高的研磨对象物的被研磨面进行研磨，能得到平坦且平滑的表面。另外，本专利技术的研磨剂的pH较好为11以下。为了将pH调整至11以下，可以添加pH调整剂。研磨剂的pH为11以下时，氧化剂有效地发挥作用，因此研磨特性良好，且作为磨粒的二氧化硅粒子的分散稳定性也优异。下面对本专利技术的研磨剂的各成分和pH进行详述。(氧化剂)本专利技术的研磨剂中所含有的氧化剂在下述的研磨对象物(例如SiC单晶基板和GaN单晶基板)的被研磨面上形成氧化层。通过将该氧化层用机械力从被研磨面除去，研磨对象物的研磨得到促进。即，虽然SiC和GaN等化合物半导体是非氧化物，是难研磨材料，但可以由研磨剂中的氧化剂在表面形成氧化层。形成的氧化层与研磨对象物相比硬度更低，更容易研磨，因此能用作为磨粒的二氧化硅粒子有效地除去。其结果是，能得到高研磨速度。本专利技术的研磨剂中所含有的氧化剂是氧化还原电位为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂。作为含过渡金属的氧化还原电位为0.5V以上的氧化剂，可例举例如高锰酸根离子、钒酸根离子、重铬酸根离子、硝酸铈铵、硝酸铁(III)九水合物、硝酸银、磷钨酸、硅钨酸、磷钥酸、磷钨钥酸、磷钒钥酸等，特别好是高锰酸根离子。作为高锰酸根离子的供给源，较好是闻猛酸钟和闻猛酸纳等闻猛酸盐。作为SiC单晶基板的研磨中的氧化剂特别优选高锰酸根离子的原因如下所示。(I)高锰酸根离子的氧化SiC单晶的氧化力强。氧化剂的氧化力如果过弱，则与SiC单晶基板的被研磨面的反应不充分，其结果是，无法得到足够平滑的表面。作为氧化剂将物质氧化的氧化力的指标，采用氧化还原电位。高锰酸根离子的氧化还原电位为1.70V，与常用作氧化剂的高氯酸钾(KC104)(氧化还原电位1.20V)和次氯酸钠(NaClO)(氧化还原电位1.63本文档来自技高网...
【技术保护点】
研磨剂，其用于以化学机械方式对非氧化物单晶基板进行研磨，其特征在于，含有含过渡金属的氧化还原电位为0.5V以上的氧化剂、平均二次粒径为0.2μm以下的二氧化硅粒子、分散介质；所述氧化剂的含有比例为0.25质量％以上5质量％以下，且所述二氧化硅粒子的含有比例为0.01质量％以上且小于20质量％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉田伊织，竹宫聪，朝长浩之，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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