专利名称：碳化硅基板研磨用组合物和碳化硅基板的研磨方法
技术领域：
本发明涉及碳化硅基板研磨用组合物和碳化硅基板的研磨方法。
背景技术：
作为电子器件的基板，除了一般的硅基板以外，还已知4H_SiC单晶基板和6H_SiC单晶基板等的碳化娃基板。该碳化娃基板由于具有机械强度等的优点而受到关注。这样的碳化硅基板是通过使碳化硅结晶生长，并将得到的单晶锭切成所希望的形状来制造的，希望其表面是平坦的，因此通常利用金刚石对表面进行研磨。并且由于通过金刚石研磨会产生微细的凹凸，所以作为精加工研磨使用金刚石以外的研磨剂对表面进行研磨。有作为这样的研磨剂，使用例如具有水、规定粒径的二氧化硅和氧化剂的研磨组合物对碳化硅基板表面实施化学机械研磨(CMP)的技术(参照专利文献I等)。现有技术文献专利文献I :日本特开2010-503232号公报
发明内容
但是，采用上述技术的表面平坦化并不充分，伴随电子器件的微细化而要求表面更加平坦的碳化硅基板。本发明的课题在于解决上述现有技术的问题，提供能够获得表面平坦的碳化硅基板的碳化硅基板研磨用组合物和碳化硅基板的研磨方法。解决上述课题的本发明的碳化硅基板研磨用组合物，是用于研磨碳化硅基板表面的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，含有真比重为2. 1(Γ2. 30的胶态二氧化硅粒子和水，游离的碱金属离子的浓度为IppnT150ppm。另外，作为上述胶态二氧化硅粒子，优选含有平均一次粒径为20nnT500nm的胶态
二氧化硅粒子。此外，作为上述胶态二氧化硅粒子，优选还含有平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的胶态二氧化硅粒子，且平均一次粒径为20nnT500nm的胶态二氧化硅粒子相对于平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的胶态二氧化硅粒子的比例，优选以质量比计为50/50 90/10。另外，优选pH值低于4。并且，优选含有氧化剂。另外，可以是与氧化剂一起使用来对碳化硅基板进行研磨的碳化硅基板研磨用组合物。上述氧化剂，优选为选自过氧化氢、氯酸、高氯酸、高溴酸、碘酸、高碘酸、过硫酸、过硼酸、高猛酸、铬酸、重铬酸、钥;酸、氯化氰尿酸(chlorinated cyanuric acid)和它们的铵盐中的至少一种。·
本发明的另一方式是一种碳化硅基板的研磨方法，其特征在于，通过上述碳化硅基板研磨用组合物，对碳化硅基板表面进行研磨。根据本发明，可以提供能够获得表面平坦的碳化硅基板的碳化硅基板研磨用组合物。并且，通过利用该碳化硅基板研磨用组合物对碳化硅基板表面进行研磨，可以制造表面平坦的碳化硅基板。
图I是碳化硅基板的截面图。
具体实施例方式用于对碳化硅基板表面进行研磨的本发明的碳化硅基板研磨用组合物，含有真比重为2. 1(Γ2. 30的胶态二氧化硅粒子和水，游离的碱金属离子为lppnTl50ppm。作为本发明的碳化硅基板研磨用组合物研磨的对象的碳化硅基板的种类不特别限定，可列举例如六方晶型4H-SiC单晶基板和6H-SiC单晶基板。再者，碳化硅基板是采用通常的制造方法、例如改进Lely法(Modified LelyMethod)等使结晶生长,并将得到的单晶锭切断来制造的。胶态二氧化硅粒子使用真比重为2. 1(Γ2. 30的胶态二氧化硅粒子。所谓真比重为
2.1(Γ2. 30的胶态二氧化硅粒子，是采用所谓的水玻璃法得到的胶状的二氧化硅粒子，不同于采用被称为正硅酸甲酯法的溶胶凝胶法得到的真比重小的二氧化硅粒子(例如，真比重为I. 7(T2. 00左右)，是较硬的粒子。通过使用这样真比重为2. 1(Γ2. 30的硬的胶态二氧化硅粒子，即使是硬度为9以上的碳化硅基板，也能够通过与氧化剂一起使用，良好地研磨由于金刚石等而形成有凹凸的碳化硅基板表面。再者，所谓水玻璃法，是将硅酸钠等的碱金属硅酸盐的水溶液稀释为所希望的浓度后进行去阳离子处理，并将得到的活性硅酸在碱性溶液中加热使其晶粒生长，从而得到胶态二氧化硅的方法，以及利用无机酸中和碱金属硅酸盐的水溶液并利用碱将得到的二氧化硅凝胶解胶，从而得到胶态二氧化硅的方法。所谓溶胶凝胶法是在碱性催化剂的存在下使烷氧基硅烷和水在醇溶液中反应从而得到二氧化硅粒子的方法。另外，胶态二氧化硅粒子的粒径不特别限定，但优选以平均一次粒径为20nm 500nm的胶态二氧化硅粒子为主成分，例如相对于胶态二氧化硅粒子整体为50质量％以上。再者，平均一次粒径可以采用氮气吸附法求得。如果仅使用平均一次粒径低于20nm的胶态二氧化娃粒子，贝1J磨削微管(micropipes)和位错(dislocations)这样的形成于碳化娃基板表面的孔的边角，由此有孔扩大、在深度方向变深的倾向，利用原子力显微镜观察孔时探针就会进入到孔内部。另外，平均一次粒径大于500nm的胶态二氧化硅粒子，在静置时伴随时间的推移胶态二氧化硅粒子自然沉淀容易分层，因此难以处理。再者，作为胶态二氧化硅粒子，可以使用平均一次粒径不同的两种以上的胶态二氧化硅粒子群的混合物。并且，作为胶态二氧化硅粒子，优选除了平均一次粒径为20nnT500nm的粒子以夕卜，还含有平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的胶态二氧化硅粒子。这样，通过作为胶态二氧化硅粒子，除了使用平均一次粒径为20nnT500nm的粒子以外，还使用平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的粒子来形成碳化硅基板研磨用组合物，可以制造表面平坦的碳化硅基板，并且，由于研磨速度变快而可以使研磨时间变为短时间。胶态二氧化硅粒子群的混合比例不特别限定，但优选平均一次粒径为2(T500nm的胶态二氧化硅粒子相对于平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的胶态二氧化娃粒子的比例、即平均一次粒径为20nm 500nm的胶态二氧化硅粒子/平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的胶态二氧化硅粒子，以质量比计为50/50 90/10。
另外，本发明的碳化硅基板研磨用组合物，游离的碱金属离子的浓度为lppnTl50ppm,优选为IOOppm以下。如果游离的碱金属离子的浓度高于150ppm,则不能够如本发明那样获得表面平坦的碳化硅基板。在此，碳化硅基板，在其制造中伴随结晶生长机制产生的例如俯视的直径为f 10 μ m左右的大小的管状空隙的微管、和由于晶体结构的差异而产生的直径为
O.5 10 μ m左右的位错(晶体缺陷)等的孔形成于表面。并且，对于形成有该微管和位错等的孔的碳化硅基板，为了除去由于利用金刚石等的研磨等而产生的凹凸，使用含有二氧化娃粒子等的研磨剂组合物。但是，在本发明中发现了 在利用以往的研磨剂组合物进行的研磨中，碳化硅基板表面的微管和位错等的孔进一步扩大，在深度方向变深，利用原子力显微镜观察孔时探针就会进到孔内部，以及通过这样利用研磨剂组合物进行研磨而孔扩大的原因是，研磨剂组合物含有的游离的碱金属离子的浓度高。具体地讲，使用作为具有微管的碳化硅基板的截面图的图I进行说明，即使使用游离的碱金属离子浓度为150ppm以下的本发明的碳化硅基板研磨用组合物对具有微管2的碳化硅基板I (图I (a))进行研磨，微管2也不扩大(图I (b))。另一方面，如果使用游离的碱金属离子浓度高的以往的研磨剂组合物，则微管2的表面侧由于研磨而扩大(图1(c))，与使用本发明的碳化硅基板研磨用组合物的情况相比成为表面粗糙的碳化硅基板。例如，在使用专利文献I的实施例中记载的磨削剂Nalco 1034 (Nalco公司制)等的采用水玻璃法制作出的胶态二氧化硅粒子的研磨剂组合物中，由于胶态二氧化硅粒子在制造阶段混合碱金属，因此只要不进行使游离的碱金属离子浓度为150ppm以下的操作，研磨剂组合物的游离的碱金属离子浓度就超过150ppm。这样使用游离的碱金属离子浓度超过150ppm的以往的研磨剂组合物研磨碳化硅基板表面时，不能够得到表面平坦的碳化硅基板，倒不如说孔进一步增大了。另一方面，在使用专利文献I中记载的Fuso PL-I (扶桑化学工业(株)公司制)等的采用凝胶溶胶法形成的二氧化硅粒子的研磨剂组合物中，如上述那样，二氧化硅粒子的硬度低，难以研磨硬度高的碳化硅基板表面，因此不能够除去由于金刚石的研磨等而形成的凹凸，不能够作为碳化硅基板研磨用组合物使用。另外，本发明的碳化硅基板研磨用组合物的pH值不特别限定，但优选pH值低于4，更优选超过2且低于4。如果pH值成为2以下则有研磨机的腐蚀变大的倾向。另一方面，如果PH值成为4以上则有胶态二氧化硅粒子的分散稳定性降低的倾向。并且，本发明的碳化硅基板研磨用组合物，可以是含有氧化剂的组合物，另外也可以是不含有氧化剂而与氧化剂一起使用对碳化硅基板进行研磨的组合物。当然，本发明的碳化硅基板研磨用组合物，还可以是含有氧化剂并且与氧化剂一起使用对碳化硅基板进行研磨的组合物。推定利用这样的氧化剂，将碳化硅基板表面氧化从而将碳化硅基板表面形成为氧化硅，通过胶态二氧化硅粒子对该氧化硅进行研磨，由此碳化硅基板表面变得更加平坦。氧化剂不特别限定，可列举例如过氧化氢、氯酸、高氯酸、高溴酸、碘酸、高碘酸、过硫酸、过硼酸、高锰酸、铬酸、重铬酸、钒酸、氯化氰尿酸和它们的铵盐。当然，也可以并用两种以上的氧化剂。另外，本发明的碳化硅基板研磨用组合物，还可以含有公知的pH值调整剂、pH值缓冲剂、表面活性剂、分散稳定剂、凝胶阻化剂、消泡剂、螯合剂、杀生物剂(b i ο c i da Iagent)等的添加剂。再者，本发明的碳化硅基板用研磨剂组合物，碱金属离子浓度为150ppm以下，因此氧化剂和添加剂需要使用游离的碱金属离子浓度低的产品。 本发明的碳化硅基板研磨用组合物含有的各成分的含有率不特别限定，但优选例如，胶态二氧化硅粒子在碳化硅基板研磨用组合物中设为广50质量％左右。另外，氧化剂的含量优选在碳化娃基板研磨用组合物中设为O. I 5质量％。这样的碳化硅基板研磨用组合物的制造方法不特别限定，可以通过例如，进行将真比重为2. 1(Γ2. 30的胶态二氧化硅粒子、即采用水玻璃法得到的胶态二氧化硅粒子与强酸性氢型阳离子交换树脂接触等的处理，来降低游离的碱金属离子量，其后将该游离的碱金属离子量降低了的胶态二氧化硅粒子和水混合即可。另外，在形成为含有氧化剂的碳化硅基板研磨用组合物的情况下，可以进一步混合氧化剂。再者，以上在与水等混合前进行降低胶态二氧化硅粒子的游离的碱金属离子浓度的操作，但也可以在将采用水玻璃法得到的胶态二氧化硅粒子与水等混合后，进行降低游离的碱金属离子量的处理。这样，本发明的碳化硅基板研磨用组合物含有的胶态二氧化硅粒子，如上述那样是真比重为2. 1(Γ2. 30的粒子、即采用水玻璃法得到的粒子，因此在制造工序中混合进碱金属，所以在混合胶态二氧化硅粒子之前也可、之后也可，需要除去游离的碱金属离子的操作。通过使用这样的本发明的碳化硅基板研磨用组合物，对碳化硅基板表面进行研磨，不产生在以往的研磨剂组合物中内在的微管和位错等的孔扩大的问题，因此能够得到具有非常平坦的表面的碳化硅基板。并且，本发明的碳化硅基板研磨用组合物，使用了采用水玻璃法得到的胶态二氧化硅粒子，因此能够充分地除去由于金刚石等而形成的凹凸。使用本发明的碳化硅基板研磨用组合物的研磨方法不特别限定，可以采用与以往的研磨剂组合物同样的操作，对碳化硅基板表面进行研磨。例如，可以通过在研磨对象的碳化硅基板上涂布碳化硅基板研磨用组合物，并利用研磨垫等擦拭来进行研磨。实施例以下，基于实施例进一步详述，但本发明丝毫不被该实施例限定。(实施例I)将分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径22nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶，用强酸性氢型阳离子交换树脂7 >八一 9 4卜(注册商标)IR-120B(才 > 力](株)公司制)处理，除去了碱金属离子。在进行除去该碱金属离子的操作而得到的酸性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为40质量％) 9000g中混合纯水2660g和35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。再者，得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为30质量％4^1值为2. 4、游离碱金属离子浓度为lOOppm。以下表示胶态二氧化硅粒子的真比重的测定方法、胶态二氧化硅粒子的平均一次粒径的测定方法和游离碱金属离子浓度的测定方法。<胶态二氧化硅粒子的真比重的测定>将碳化硅基板研磨用组合物在100°C下干燥12小时，再在150°C下干燥I小时后称量lg，利用干式自动密度计P w” 1330(株)岛津制作所制)测定。<胶态二氧化硅粒子的平均一次粒径的测定>对于使胶态二氧化硅粒子的水分散液干燥得到的粒子，使用M0N0S0RB( ”夂7 (株)公司制)以BET法测定比表面积，由该比表面积值计算出等价球换算粒径。<游离碱金属离子浓度的测定>将碳化硅基板研磨用组合物用纯水稀释使得胶态二氧化硅粒子浓度成为3质 量％，其后，用截留分子量I万的离心分离超滤器(★ >卜U力卜U-IO倉敷紡績(株)制)称量9g，利用离心分离机(SRX-201 (株)卜s —精工制)以440G处理30分钟并将回收了的滤液根据需要适当稀释，使用ICP发射光谱分析装置(SPS-78004 7 f7 f夕7 口夕一(株)制)测定。(实施例2)替代分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径22nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶,而使用分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径35nm、真比重2. 19)的碱性二氧化硅溶胶9000g，除此以外进行与实施例I同样的操作。再者，得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为30质量％、pH值为2. O、游离碱金属离子浓度为53ppm。(实施例3)替代分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径22nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶,而使用分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径45nm、真比重2. 21)的碱性二氧化硅溶胶9000g，除此以外进行与实施例I同样的操作。再者，得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为30质量％、pH值为2. 4、游离碱金属离子浓度为17ppm0(实施例4)将分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径85nm、真比重2. 19)的碱性二氧化硅溶胶，用强酸性氢型阳离子交换树脂7 >八一 9 4卜IR-120B(才 > 力](株)公司制)处理，除去了碱金属离子。在进行除去该碱金属离子的操作而得到的酸性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为35质量％)6857g中，混合纯水4802g和35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为20质量％、pH值为I. 9、游离碱金属离子浓度为81ppm。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(实施例5)将分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径16011111、真比重2.20)的碱性二氧化硅溶胶，用强酸性氢型阳离子交换树脂7 >八一卜IR-120B(才 > 力](株)公司制)处理，除去了碱金属离子。在进行除去该碱金属离子的操作而得到的酸性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为40质量％) 11660g中，混合35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为39质量％、pH值为I. 9、游离碱金属离子浓度为lOOppm。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(实施例6)替代分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径160nm、真比重2. 20)的碱性二氧化硅溶胶,而使用分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径310nm、真比重2. 21)的碱性二氧化硅溶胶，除此以外进行与实施例5同样的操作。再者，得到的碳化硅基板研磨用组合 物，胶态二氧化硅粒子的浓度为39质量％、pH值为3. 2、游离碱金属离子浓度为14ppm。(实施例7)将分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径85nm、真比重2. 20)的碱性二氧化硅溶胶5485g、和分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径22nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶1200g混合而成的碱性二氧化硅溶胶，用强酸性氢型阳离子交换树脂7 >〃一7 卜IR-120B(才 > 力](株)公司制)处理，除去了碱金属离子。在进行除去该碱金属离子的操作而得到的酸性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为36质量％)中，混合纯水4975g和35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为20质量％、pH值为2. I、游离碱金属离子浓度为78ppm、真比重为2. 19，平均一次粒径为85nm的胶态二氧化硅粒子相对于平均一次粒径为22nm的胶态二氧化硅粒子的比例，以质量比计为80/20。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(实施例8)将分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径35nm、真比重2. 19)的碱性二氧化硅溶胶5400g、和分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径12nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶960g混合而成的碱性二氧化硅溶胶，用强酸性氢型阳离子交换树脂7 > 〃一
7卜IR-120B(才 > 力](株)公司制)处理，除去了碱金属离子。在进行除去该碱金属离子的操作而得到的酸性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为38质量％)中，混合纯水5300g和35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为20质量％、pH值为2. 2、游离碱金属离子浓度为37ppm、真比重为2. 19，平均一次粒径为35nm的胶态二氧化硅粒子相对于平均一次粒径为12nm的胶态二氧化硅粒子的比例，以质量比计为90/10。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(比较例I)在分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径12nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为40质量％) 6000g中，混合纯水5660g和35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为20质量％、pH值为10. 3、游离碱金属离子浓度为1700ppm。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(比较例2)替代分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径12nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶,而使用分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径35nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶6000g，除此以外进行与比较例I同样的操作。得到的碳化硅基板研磨用组 再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(比较例3)替代分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径12nm、真比重2. 18)的碱性二氧化硅溶胶,而使用分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径85nm、真比重2. 19)的碱性二氧化硅溶胶6000g，除此以外进行与比较例I同样的操作。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为20质量％、pH值为9. 5、游离碱金属离子浓度为320ppm。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(比较例4)在分散有由水玻璃法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径40nm、真比重2. 16)的碱性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为40质量％) 9000g中，混合纯水2660g和35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为30质量％、pH值为10. O、游离碱金属离子浓度为lOOOppm。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(比较例5)在分散有采用正硅酸甲酯法制造出的胶态二氧化硅粒子(采用氮气吸附法求出的平均一次粒径35nm、真比重2. 00)的中性二氧化硅溶胶(胶态二氧化硅粒子浓度为35质量％) 10286g中，混合纯水1250g、10质量％的硫酸124g和35质量％的过氧化氢水340g，调制出碳化硅基板研磨用组合物12000g。得到的碳化硅基板研磨用组合物，胶态二氧化硅粒子的浓度为30质量％、pH值为2. I、游离碱金属离子浓度低于lppm。再者，胶态二氧化硅粒子的真比重和平均一次粒径、游离碱金属离子浓度的测定方法与实施例I同样。(试验例)分别使用实施例广8和比较例I 5中得到的碳化硅基板研磨用组合物，利用以下的研磨条件来研磨碳化娃基板。用原子力显微镜(AFM :Dimension 3100 VeecoInstruments制)观察研磨前和研磨后的碳化娃基板表面,测定3个部位的形成于碳化娃基板表面的微管部分的深度，求出其平均值作为Rmax。将结果示于表I。另外，研磨后，用纯水洗涤碳化硅基板后进行干燥，由重量减少量求得研磨速度。将结果示于表I。〈研磨条件〉研磨对象物直径2英寸、偏移角4°的η型4H_SiC单晶基板(0001) Si面研磨试验机m LM18S研磨机(97° 7 7夕一 SFT (株)制)研磨垫18英寸 Φ Suba 600 ( 二'> 夕· /、一 7 (株)制)碳化硅基板研磨用组合物的供给速度20毫升/分钟(I道次)平台转速60rpm
研磨头转速60rpm加工压力300g/cm2研磨时间8小时其结果，在游离碱金属离子浓度为150ppm以下的实施例f 8中，微管部分的Rniax值在研磨前后不变化，微管的孔没有扩大。另一方面，在游离碱金属离子浓度高的比较例广4中，在研磨后微管部分的Rmax值变大，微管的孔扩大了。即在微管附近，与研磨前相比碳化硅基板表面变粗糙。另外，本发明的碳化硅基板研磨用组合物，能够除去由于金刚石的研磨等而形成的凹凸。在比较例5中，虽然微管部分的Rmax值在研磨前后不变化，微管的孔没扩大，但研磨速度低，不能够除去由于金刚石的研磨等而形成的凹凸。表I
权利要求
1.一种碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，是用于研磨碳化硅基板表面的碳化硅基板研磨用组合物，含有真比重为2. 1(Γ2. 30的胶态二氧化硅粒子和水， 游离的碱金属离子的浓度为lppnTl50ppm。
2.根据权利要求I所述的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，作为所述胶态二氧化娃粒子,含有平均一次粒径为20nm 500nm的胶态二氧化娃粒子。
3.根据权利要求2所述的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，作为所述胶态二氧化硅粒子，还含有平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的胶态二氧化硅粒子。
4.根据权利要求3所述的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，平均一次粒径为20nnT500nm的胶态二氧化娃粒子相对于平均一次粒径为5nm以上且低于20nm的胶态二氧化硅粒子的比例，以质量比计为50/5(Γ90/10。
5.根据权利要求广4的任一项所述的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，pH值低于4。
6.根据权利要求1飞的任一项所述的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，含有氧化剂。
7.根据权利要求1飞的任一项所述的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，是与氧化剂一起使用，来对碳化硅基板进行研磨的碳化硅基板研磨用组合物。
8.根据权利要求6或7所述的碳化硅基板研磨用组合物，其特征在于，所述氧化剂是选自过氧化氢、氯酸、高氯酸、高溴酸、碘酸、高碘酸、过硫酸、过硼酸、高锰酸、铬酸、重铬酸、钒酸、氯化氰尿酸和它们的铵盐中的至少一种。
9.一种碳化硅基板的研磨方法，其特征在于，通过权利要求广8的任一项所述的碳化硅基板研磨用组合物来对碳化硅基板表面进行研磨。
全文摘要
一种碳化硅基板研磨用组合物，是用于研磨碳化硅基板表面的碳化硅基板研磨用组合物，含有真比重为2.10~2.30的胶态二氧化硅粒子和水，游离的碱金属离子的浓度为1ppm~150ppm。
文档编号H01L21/304GK102947919SQ20118002912
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月21日 优先权日2010年6月23日
发明者关口和敏, 西村透 申请人:日产化学工业株式会社