研磨用组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨用组合物。
【背景技术】
[0002] 作为维氏硬度超过1500HV的所谓硬脆材料的氧化铝、碳化硅的单晶用于LED、功 率半导体的支承基板，此外，氧化铝的单晶基板由于具有难以产生划痕的性质，因此还用于 钟表护罩玻璃等。
[0003] 以往，为了将上述硬脆材料的晶体表面制成高度平坦化、高品质的面状态，通过包 含高浓度的胶体二氧化硅的研磨用组合物研磨来完成（参照专利文献1)。
[0004] 然而，上述硬脆材料晶体表面由于难以被划伤的特性而存在研磨速度非常低、需 要长的加工时间，因此生产率差、制造成本上升的问题。
[0005] 为了改善研磨速度，有提高研磨载荷（研磨压力）的方法。在高研磨载荷下，接触 研磨对象物的被研磨表面的磨粒的个数增加，因此磨粒与被研磨表面的摩擦力增大，研磨 效率提尚。
[0006] 对于内存硬盘使用的玻璃基板等，由于在高研磨载荷下进行研磨而产生的摩擦， 从而容易产生基板表面的损伤、难以提高研磨载荷。但是，由硬脆材料氧化铝、碳化硅形成 的单晶基板由于难以被划伤、硬的性质而在高研磨载荷下提高研磨效率进行研磨（参照专 利文献2)。
[0007] 现有专利文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2008-44078号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开2009-297818号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 然而，专利文献2记载的在高研磨载荷下研磨硬脆材料时，研磨速度增高，但存在 基板表面产生损伤等缺陷，制品的成品率降低这样的问题。另外，还存在研磨垫或保持夹具 等产生损伤这样的问题。
[0013] 因此，本发明的目的在于提供一种研磨用组合物，在使用具有研磨垫的研磨装置 研磨由硬脆材料形成的研磨对象物时，可以在150g/cm2以上的高研磨载荷（研磨压力）条 件下以高研磨速度研磨由维氏硬度超过1500HV的硬脆材料形成的研磨对象物、且可以抑 制该研磨对象物表面的损伤等缺陷的产生、研磨垫或保持夹具等的损伤的产生。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 为了解决上述课题，本发明人等反复进行了深入研究。其结果发现，在使用具有研 磨垫的研磨装置研磨硬脆材料时，通过使用一种研磨用组合物可以解决上述课题，所述研 磨用组合物包含磨粒，和水，和吸附于前述研磨垫表面、降低前述研磨垫与前述研磨对象物 之间不必要的摩擦阻力的添加剂。于是，基于上述见解完成本发明。
[0016] S卩，本发明的上述课题通过以下手段的至少一种达成。
[0017] 1. -种研磨用组合物，其用于使用具有研磨垫的研磨装置以150g/cm2以上的研磨 载荷研磨由维氏硬度超过1500HV的硬脆材料形成的研磨对象物的用途，所述研磨用组合 物包含磨粒，和水，和吸附于前述研磨垫表面、降低前述研磨垫与前述研磨对象物之间不必 要的摩擦阻力的添加剂。
[0018] 2.根据上述1.所述的研磨用组合物，其中，前述添加剂为选自由阴离子性表面活 性剂和阴离子性水溶性高分子组成的组中的至少1种。
[0019] 3.根据上述1.或2.所述的研磨用组合物，其中，前述添加剂具有选自由磷酸基、 膦酸基、硫酸基、磺酸基、羧基、羟基、和它们的盐组成的组中的至少1种官能团。
[0020] 4.根据上述1.~3.中任1项所述的研磨用组合物，其中，前述添加剂包含选自由 烷基苯磺酸、萘磺酸、聚磺酸（polysulfonicacid)、聚乙稀醇、和它们的盐或缩合物组成的 组中的至少1种。
[0021] 5. -种完成了研磨的研磨对象物的制造方法，其包括使用上述1.~4.中任1项 所述的研磨用组合物，使用具有研磨垫的研磨装置以150g/cm2以上的研磨载荷研磨由维氏 硬度超过1500Hv的硬脆材料形成的研磨对象物的工序。
[0022] 6.根据上述5.所述的制造方法，其中，前述研磨对象物为由蓝宝石形成的单晶基 板或成形体。
[0023] 发明的效果
[0024] 根据本发明，提供一种研磨用组合物，在使用具有研磨垫的研磨装置研磨由硬脆 材料形成的研磨对象物时，可以在150g/cm2以上的高研磨载荷条件下以高研磨速度研磨由 维氏硬度超过1500HV的硬脆材料形成的研磨对象物、且可以抑制该研磨对象物表面的损 伤等缺陷的产生、研磨垫或保持夹具等损伤的产生。
【具体实施方式】
[0025] 本发明为一种研磨用组合物，其用于使用具有研磨垫的研磨装置以150g/cm2以上 的研磨载荷研磨由维氏硬度超过1500HV的硬脆材料形成的研磨对象物的用途，所述研磨 用组合物包含磨粒，和水，和吸附于前述研磨垫表面、降低前述研磨垫与前述研磨对象物之 间不必要的摩擦阻力的添加剂。
[0026] -般，研磨由硬脆材料形成的研磨对象物时的磨粒浓度高，因此磨粒赋予润滑作 用。但是，认为在高研磨载荷（研磨压力）条件下，磨粒变得难以进入研磨对象物的被研磨 面与研磨垫之间而失去润滑作用，研磨对象物与研磨垫接触的面积也增大，两面研磨时变 得容易产生所谓的承载器噪音。在产生承载器噪音的研磨条件下，研磨对象物与研磨垫之 间产生强的摩擦，因此存在研磨对象物表面产生损伤等缺陷、或研磨垫、保持夹具等产生损 伤这样的问题。
[0027] 对此，本发明的研磨用组合物包含的吸附于研磨垫表面、降低研磨垫与研磨对象 物之间不必要的摩擦阻力的添加剂具有至少吸附在研磨垫表面的作用，进一步具有吸附于 研磨对象物表面的作用。认为通过该添加剂，在研磨对象物的被研磨面与研磨垫之间可以 形成空间。认为通过形成这样的空间，研磨用组合物包含的磨粒变得容易进入，磨粒通过发 挥润滑效果从而降低研磨对象物与研磨垫之间不必要的摩擦阻力（研磨阻力），在使用具 有研磨垫的研磨装置在150g/cm2以上研磨载荷的条件下研磨由维氏硬度超过1500HV的硬 脆材料形成的研磨对象物时，可以体现高研磨速度。进一步认为可以抑制研磨对象物表面 的损伤等缺陷、研磨垫或保持夹具等损伤的产生。研磨载荷越高越能显著发挥本发明的该 效果。
[0028] 需要说明的是，上述机理为推测，本发明不受上述机理的任何限制。
[0029] [研磨对象物]
[0030] 本发明的研磨用组合物用于使用具有研磨垫的研磨装置以150g/cm2以上的研磨 载荷研磨由维氏硬度超过1500HV的硬脆材料、优选维氏硬度为2000HV以上的硬脆材料形 成的研磨对象物。维氏硬度表示对按压压力的坚牢度，具体而言是指通过JISZ2244:2009 记载的方法测定的硬度。
[0031] 作为这样的硬脆材料的例子，例如可优选列举出：氧化硅、氧化铝、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陶瓷。
[0032] 其中，本发明的研磨用组合物用于研磨作为对氧化、络合、蚀刻这样的化学作用稳 定的材料的氧化铝、尤其是蓝宝石的用途是优选的。进一步，本发明的研磨用组合物适用的 研磨对象物可以用于任意用途，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的限定，可以是基板、膜或其它成形体，优选为成形体。 另外，从杂质少的观点来看，研磨对象物更优选为由硬脆材料形成的单晶基板。
[0033] -般，研磨载荷越高，磨粒的摩擦力越高，机械加工力提高，从而研磨速度增高。本 发明的研磨用组合物可使用的研磨载荷（研磨压力）为