研磨用组合物制造技术

本发明专利技术提供至少含有水和二氧化硅、且满足以下a)～d)的所有条件的研磨用组合物。a)研磨用组合物中所含的二氧化硅的比表面积为30m2/g以上。b)含有2质量％以上具有10nm以上且50nm以下的粒径的二氧化硅。c)含有2质量％以上具有60nm以上且300nm以下的粒径的二氧化硅。d)前述c)中所述的二氧化硅的平均粒径除以前述b)中所述的二氧化硅的平均粒径而得到的值为2以上。若使用该研磨用组合物，则能够在高速下研磨硬脆材料基板。进而，即使反复使用该研磨用组合物，也能长时间维持其研磨速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】研磨用组合物
[0001 ] 本专利技术涉及主要在由硬脆材料形成的研磨对象物的研磨中使用的研磨用组合物。
技术介绍
近年，使用蓝宝石基板作为LED用的基板，或使用碳化硅基板、氮化硅基板作为功率器件用的基板。这些基板被称作硬脆材料基板。需要对硬脆材料基板进行研磨而使其表面为超平滑面。研磨在以下状态下实施:在研磨机的平板上粘贴研磨用垫后，一边向研磨垫上供给研磨用组合物，一边以规定的压力将研磨对象物按压在研磨用垫上。此时，有时将曾经在研磨中使用过的研磨用组合物回收并再次使用。这样循环使用研磨用组合物在能够减少作为废液排出的研磨用组合物的量从而减轻环境负荷的方面、以及能够减少使用的研磨用组合物的量从而抑制基板的研磨所需的成本的方面是有用的。另一方面，循环使用存在研磨用组合物的研磨性能渐渐降低，最终无法使用这样的问题。另外，现有的研磨用组合物还存在无法达到充分的研磨速度这样的课题。例如，专利文献I公开了使用包含较高浓度的胶体氧化硅的研磨用组合物来研磨蓝宝石基板。另外，专利文献2公开了使用如下的研磨剂研磨集成电路(IC)等，所述研磨剂包含未通过成键来互相连接的、球形且分离的二氧化硅颗粒，颗粒整体具有双峰值的粒径分布。然而此时难以达到充分的研磨速度。另外，由于循环使用这样的研磨用组合物而研磨速度渐渐降低，因此难以固定地控制研磨工序的能力、硬脆材料基板的生产率降低。此夕卜，必须频繁地交换研磨用组合物，研磨用组合物的用量增加，因此硬脆材料基板的生产成本增高。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-44078号公报专利文献2:日本特表2003-529662号公报
技术实现思路
_9] 专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于廉价地提供能够实现高研磨速度、且循环使用时能够长时间维持高研磨速度的研磨用组合物。用于解决问题的方案为了达成上述目的，本专利技术的一个方式提供至少含有水和二氧化硅、且满足以下的a)?d)的所有条件的研磨用组合物。a)前述研磨用组合物中所含的二氧化硅的比表面积为30m2/g以上。b)前述研磨用组合物含有2质量％以上具有IOnm以上且50nm以下的粒径的二氧化硅。c)前述研磨用组合物含有2质量％以上具有60nm以上且300nm以下的粒径的二氧化硅。d)前述c)所述的二氧化硅的平均粒径除以前述b)所述的二氧化硅的平均粒径而得的值为2以上。专利技术的效果根据本专利技术的研磨用组合物，研磨硬脆材料时能够实现高研磨速度、且循环使用时能够长时间维持高研磨速度。【具体实施方式】以下对本专利技术的一个实施方式进行说明。本实施方式的研磨用组合物为至少含有水和二氧化硅、且满足以下的a)?d)的所有条件的研磨用组合物。a)前述研磨用组合物中所含的二氧化硅的比表面积为30m2/g以上。b)前述研磨用组合物含有2质量％以上具有IOnm以上且50nm以下的粒径的二氧化硅。c)前述研磨用组合物含有2质量％以上具有60nm以上且300nm以下的粒径的二氧化硅。d)前述c)所述的二氧化硅的平均粒径除以前述b)所述的二氧化硅的平均粒径而得的值为2以上。研磨用组合物中所含的二氧化硅的粒径、长径和短径是由二氧化硅的扫描电子显微镜图像，使用图像解析软件等测定的。对于二氧化硅的粒径，可以测量扫描电子显微镜图像中的该颗粒的面积，作为与其相同面积的圆的直径而求出。二氧化硅的平均粒径是扫描电子显微镜的视野范围内存在的多个颗粒的粒径的平均值。对于各颗粒的长径和短径的值，分别可以作为该颗粒的扫描电子显微镜图像中的最小外接矩形的长边和短边的长度而求出。研磨用组合物中所含的二氧化硅之中，具有IOnm以上且50nm以下的粒径的二氧化硅(以下称为“二氧化硅(b) ”)以及具有60nm以上且300nm以下的粒径的二氧化硅(以下称为“二氧化硅(c) ”)的含量分别为研磨用组合物的2质量％以上。它们的含量可以通过如下方法而得到:分别算出研磨用组合物中所含的二氧化硅中的二氧化硅(b)的比率和二氧化硅(c)的比率，将它们的值乘以研磨用组合物中的二氧化硅总体的含量。优选的是，研磨用组合物中二氧化硅(b)和二氧化硅(c)均含有4质量％以上，进一步优选含有7质量％以上。研磨用组合物中含有的二氧化硅之中，以二氧化硅(b)的平均粒径为B、以二氧化硅(c)的平均粒径为C时，C除以B而得的值优选为2以上，更优选为2.5以上，进一步优选为3以上。C除以B而得的值越大，达到的研磨速度越高。二氧化硅(C)在研磨用组合物中所含的二氧化硅总体中占据的比率优选为50质量％以上，进一步优选为60质量％以上。二氧化硅(c)的比率处于上述的范围内时，能够得到更高的研磨速度而不增加研磨用组合物中所含的二氧化硅的总量。因此，能够降低研磨用组合物的制造成本，另外，也能减少研磨后的基板表面的二氧化硅残渣。对研磨用组合物中的二氧化硅的含量的上限没有特别的限定，优选为50质量％以下，进一步优选为40质量％以下。二氧化硅的含量越少则研磨用组合物的分散安定性越提高，因此研磨用组合物的处理变得容易。需要说明的是，根据本专利技术，对于较少的二氧化硅而言，能够实现高研磨速度，且在循环使用时能够长时间维持高研磨速度。因此，能够廉价地实施研磨工序。研磨用组合物中所含的二氧化硅的比表面积优选为30m2/g以上，更优选为40m2/g以上。研磨用组合物中所含的二氧化硅的表面积越大，循环使用中越能长时间维持研磨速度。此处所说的二氧化硅的表面积是指二氧化硅实际上能够与硬脆材料基板的表面接触的部分的面积。二氧化硅的比表面积通过由二氧化硅的粒径算出的表面积和Ig 二氧化硅中的个数来算出。具体而言，使用扫描电子显微镜求出各二氧化硅颗粒的粒径，算出假定这些颗粒均为球时的表面积。由算出的表面积的和以及Ig 二氧化硅中的个数算出比表面积。对研磨用组合物中所含的二氧化硅的比表面积的上限没有特别的限定，优选为2000m2/g以下、进一步优选为IOOOmVg以下。二氧化硅的表面积越小则研磨用组合物的分散安定性越提高，从而研磨用组合物的处理变得容易。研磨用组合物中所含的二氧化硅的长径优选为短径的1.5倍以下，更优选为1.3倍以下。长径与短径之差越小，则二氧化硅越接近球状，研磨速度越高。研磨用组合物的pH优选为7.5以上，更优选为7.8以上。另外，研磨用组合物的PH优选为9.5以下，更优选为9.2以下。pH处于上述的范围内时，研磨速度和磨粒的分散安定性提高。而且能够安全地处理研磨用组合物。研磨用组合物的pH可以通过公知的酸、碱、或它们的盐来调节。具体而言，优选使用羧酸、有机膦酸、有机磺酸等有机酸；磷酸、亚磷酸、硫酸、硝酸、盐酸、硼酸、碳酸等无机酸；胺、氢氧化季铵等有机碱；碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、氨等无机碱；或它们的盐。本专利技术的其它方式提供使用了前述研磨用组合物的硬脆材料基板的研磨方法。本专利技术的另一个方式提供包含使用前述研磨方法来研磨硬脆材料基板的工序的硬脆材料基板的制造方法。本实施方式的研磨用组合物具有以下的优点。能够在高研磨速度下研磨由硬脆材料形成的研磨对象物，且在循环使用研磨用组合物的情况下也能长时间维持高研磨速度。该效果的详细的机理虽不明确，但可如下考虑。即，可认为:具有60nm以上且300nm以下的粒径的二氧化硅和具有IOnm以上且50nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨用组合物，其为至少含有水和二氧化硅的研磨用组合物，其满足以下的所有条件：a)所述研磨用组合物中所含的二氧化硅的比表面积为30m2/g以上、b)所述研磨用组合物含有2质量％以上具有10nm以上且50nm以下的粒径的二氧化硅、c)所述研磨用组合物含有2质量％以上具有60nm以上且300nm以下的粒径的二氧化硅、以及d)所述c)中所述的二氧化硅的平均粒径除以所述b)中所述的二氧化硅的平均粒径而得的值为2以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.08 JP 2011-2449121.一种研磨用组合物，其为至少含有水和二氧化硅的研磨用组合物，其满足以下的所有条件: a)所述研磨用组合物中所含的二氧化硅的比表面积为30m2/g以上、 b)所述研磨用组合物含有2质量％以上具有IOnm以上且50nm以下的粒径的二氧化硅、 c)所述研磨用组合物含有2质量％以上具有60nm以上且300nm以下的粒径的二氧化硅、以及 d)所述c)中所述的二氧化硅的平均粒径除以所述b)中所述的二氧化硅的平均粒径而得的值为2以上。2.根据权利要求1中所述的研磨用组合物，其特征在于，所述b)中所述的二氧化硅和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：森永均，浅野宏，芹川雅之，
申请(专利权)人：福吉米株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP