研磨用组合物以及使用其的基板的制造方法技术

本发明专利技术的研磨用组合物含有磨粒、表面吸附剂和水，在研磨由结晶性的金属化合物形成的研磨对象物的用途中使用。研磨用组合物与在研磨用组合物中不包含表面吸附剂的情况相比，研磨后的研磨对象物的表面缺陷减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在研磨由结晶性的金属化合物形成的研磨对象物的用途中使用的研磨用组合物以及使用其的基板的制造方法。
技术介绍
作为光学器件用基板材料和功率器件用基板材料，例如已知有：氧化铝(例如蓝宝石)、氧化硅、氧化镓和氧化锆等氧化物，氮化铝、氮化硅和氮化镓等氮化物，以及碳化硅等碳化物。由这些材料形成的基板或膜通常对氧化、络合、蚀刻之类的化学作用是稳定的，因此基于研磨的加工并不容易。因此，通常为基于使用了硬质材料的磨削、切削的加工。然而，基于磨削、切削的加工中无法得到具有高平滑性的表面。迄今，出于得到更高平滑的表面的目的，已知使用包含较高浓度的胶态二氧化硅的研磨用组合物来研磨蓝宝石基板(例如参见专利文献1)。然而，使用高浓度的胶态二氧化硅存在会导致研磨成本上升这样的问题。另外，为了谋求成本降低而减少胶态二氧化硅的用量时，存在导致表面缺陷、例如橘皮的产生这样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-44078号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术着眼于表面吸附剂在磨粒上的吸附量，发现了能够抑制研磨对象物的表面缺陷的研磨用组合物，从而完成了本专利技术。本专利技术的目的在于：提供研磨用组合物以及使用其的基板的制造方法，所述研磨用组合物在研磨由结晶性的金属化合物形成的研磨对象物的用途中使用，能够抑制研磨对象物的表面缺陷。用于解决问题的方案为了达成上述目的，本专利技术的一个实施方式提供含有磨粒和水的、在研磨由结晶性的金属化合物形成的研磨对象物的用途中使用的研磨用组合物。前述研磨用组合物还含有表面吸附剂。前述研磨用组合物与在前述研磨用组合物中不包含表面吸附剂的情况相比，研磨对象物的表面缺陷减少。前述表面吸附剂优选为选自乙烯基系聚合物、聚环氧烷、以及聚环氧烷与烷基或亚烷基的共聚物中的至少一种。前述磨粒和前述表面吸附剂优选以满足以下条件的方式来选择：在制备以与前述研磨用组合物中的磨粒和表面吸附剂的各含量相同的量含有前述磨粒和前述表面吸附剂的第一悬浮液时，前述悬浮液中的表面吸附剂的15质量％以上吸附于前述悬浮液中的磨粒。前述表面吸附剂优选以满足以下条件的方式来选择：在制备以与前述研磨用组合物中的磨粒和表面吸附剂的各含量相同的量含有由与构成前述研磨对象物相同的金属化合物形成的颗粒和前述表面吸附剂的第二悬浮液时，在前述第二悬浮液中吸附于金属化合物颗粒的表面吸附剂的量比在前述第一悬浮液中吸附于磨粒的表面吸附剂的量少。前述磨粒优选为选自氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铈、以及氧化钛中的至少一种。前述研磨对象物优选为由金属氧化物、金属氮化物或金属碳化物形成的单晶基板。前述研磨对象物优选为选自氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化镓、氮化镓、以及氧化锆的至少一种。本专利技术的另一实施方式提供一种研磨基板的制造方法，其包含使用上述实施方式的研磨用组合物来研磨由结晶性的金属化合物形成的基板的工序。专利技术的效果根据本专利技术，能够抑制由结晶性的金属化合物形成的研磨对象物的表面缺陷。附图说明图1示出本专利技术的实施例和比较例的研磨用组合物中所含的表面吸附剂在二氧化硅和氧化铝上的吸附量的图表。图2示出利用实施例和比较例的研磨用组合物的研磨速率和产生橘皮的个数的图表。具体实施方式以下说明本专利技术的一个实施方式。本实施方式的研磨用组合物至少含有表面吸附剂、磨粒以及水。该研磨用组合物的研磨对象物为结晶性的金属化合物。从颗粒附着的困难程度来看，优选研磨对象物的表面具有亲水性，从杂质少的观点来看，更优选研磨对象物由单晶材料形成。作为研磨对象物的具体例，可列举出氧化铝、氧化硅、氧化镓和氧化锆等氧化物、氮化铝、氮化硅和氮化镓等氮化物、以及碳化硅等碳化物等的陶瓷。其中，优选在研磨由对氧化、络合、蚀刻之类的化学作用稳定的材料形成的研磨对象物的用途、即研磨氧化铝、尤其是蓝宝石的用途中使用研磨用组合物。需要说明的是，对氧化硅的形态没有特别限定，可以为石英、玻璃等。研磨用组合物所适用的研磨对象物可以是用于任意的用途的研磨对象物，例如可以是光学器件用材料、功率器件用材料或化合物半导体。对研磨对象物的形态没有特别限定，可以为基板、膜或其他的成型构件。作为研磨用组合物中所含的磨粒的具体例，例如可列举出由氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铈、以及氧化钛形成的磨粒。这些当中，氧化铝和氧化硅不仅较容易获取，还在容易通过利用研磨用组合物的研磨而得到高平滑且低缺陷的表面方面有利。需要说明的是，如后所述，表面吸附剂在研磨对象物上的吸附性优选比表面吸附剂在磨粒上的吸附性低，因此磨粒优选由与研磨对象物不同的材料形成。研磨用组合物中的磨粒的含量优选为0.01质量％以上、更优选为0.1质量％以上。随着磨粒的含量增多，利用研磨用组合物的研磨对象物的研磨速度提高。研磨用组合物中的磨粒的含量还优选为50质量％以下、更优选为40质量％以下。随着磨粒的含量减少，除了研磨用组合物的制造成本会减少以外，还容易通过使用研磨用组合物的研磨得到划痕少的表面。研磨用组合物中所含的磨粒的平均一次粒径优选为5nm以上、更优选为10nm以上、进一步优选为20nm以上。随着磨粒的平均一次粒径增大，利用研磨用组合物的研磨对象物的研磨速度提高。研磨用组合物中所含的磨粒的平均一次粒径优选为2μm以下、更优选为500nm以下、进一步优选为200nm以下。随着磨粒的平均一次粒径减小，容易通过使用研磨用组合物的研磨得到低缺陷且粗糙度小的表面。需要说明的是，磨粒的平均一次粒径的值例如由通过BET法测定的比表面积来算出。磨粒的比表面积的测定例如可以使用Micromeritics Japan制造的“Flow SorbII2300”来进行。表面吸附剂吸附于磨粒的表面或研磨对象物的表面，起到抑制研磨对象物的表面缺陷的作用。对于表面吸附剂而言，只要是显示对磨粒的表面或研磨对象物的表面的吸附性的化合物、且含有该化合物的研磨用组合物与在该研磨用组合物中不包含同样的化合物的情况相比研磨对象物的表面缺陷减少就没有特别限定。例如，优选使用抑制表面缺陷的作用强的水溶性高分子。作为研磨用组合物中所含的表面吸附剂的具体例，例如可列举出乙烯基系聚合物、聚环氧烷、以及聚环氧烷与烷基或亚烷基的共聚物。作为乙烯基系聚合物的例子，例如可列举出聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、以及N-聚乙烯基...

【技术保护点】
一种研磨用组合物，其特征在于，其在研磨由结晶性的金属化合物形成的研磨对象物的用途中使用，所述研磨用组合物含有磨粒和水，所述研磨用组合物还含有表面吸附剂，所述研磨用组合物与在所述研磨用组合物中不包含表面吸附剂的情况相比，研磨对象物的表面缺陷减少。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.19 JP 2012-1379791.一种研磨用组合物，其特征在于，其在研磨由结晶性的金属化合物形
成的研磨对象物的用途中使用，所述研磨用组合物含有磨粒和水，
所述研磨用组合物还含有表面吸附剂，所述研磨用组合物与在所述研磨
用组合物中不包含表面吸附剂的情况相比，研磨对象物的表面缺陷减少。
2.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其特征在于，所述表面吸附剂
为选自乙烯基系聚合物、聚环氧烷、以及聚环氧烷与烷基或亚烷基的共聚物
中的至少一种。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的研磨用组合物，其特征在于，所述
磨粒和所述表面吸附剂是以满足以下条件的方式选择的：
制备以与所述研磨用组合物中的磨粒和表面吸附剂的各含量相同的量
含有所述磨粒和所述表面吸附剂的第一悬浮液时，所述悬浮液中的表面吸附
剂的15质量％以上吸附于所述悬浮液中的磨粒。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的研磨用组合物，其特征在于，所述
表面吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口惠，森永均，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