预定的比例含有上述各成分，并制备成均匀溶 解后的混合状态来使用。在混合中，可以采用在研磨液的制造中通常使用的利用搅拌翼的 搅拌混合方法。研磨液不一定需要以预先将构成的研磨成分全部混合而得到的混合物的形 式供给到研磨的部位。可以在供给到研磨的部位时将研磨成分混合而成为研磨液的组成。[0074]在本发明的实施方式的研磨液中，只要不违反本发明的主旨，则可以根据需要适 当含有润滑剂、螯合剂、还原剂、增稠剂、粘度调节剂、防锈剂等。其中，在这些添加剂具有氧 化剂、酸或碱性化合物的功能时，作为氧化剂、酸或碱性化合物对待。
[0075]作为润滑剂，可以使用：阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、非离子性表 面活性剂、两性表面活性剂、多糖类、水溶性高分子等。作为表面活性剂，可以使用：具有脂 肪族烃基、芳香族烃基作为疏水基且在这些疏水基内导入有1个以上酯、醚、酰胺等结合基 团、酰基、烷氧基等连结基团的表面活性剂，包含羧酸、磺酸、硫酸酯、磷酸、磷酸酯、氨基酸 作为亲水基的表面活性剂。作为多糖类，可以使用：海藻酸、果胶、羧甲基纤维素、凝胶多糖、 普鲁兰多糖、黄原胶、角叉菜胶、结冷胶、刺槐豆胶、阿拉伯胶、罗望子胶、车前子胶等。作为 水溶性高分子，可以使用：聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰 胺、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚乙烯亚胺、聚烯丙胺、聚苯乙烯磺酸等。
[0076] <研磨方法>
[0077] 在使用本发明的实施方式的研磨液进行研磨时，使用不内包磨粒的公知的研磨 垫，在向该研磨垫供给上述研磨液的同时使作为研磨对象物的碳化娃单晶基板的被研磨面 与研磨垫接触，并通过两者间的相对运动进行研磨。研磨对象物如后所述。
[0078] 该研磨方法中，可以使用现有公知的研磨装置作为研磨装置。图3中示出可使用 的研磨装置的一例。
[0079] 在图3所示的研磨装置10中，以可在其垂直的轴心C1周围旋转地被支撑的状态 设置有研磨平台11，该研磨平台11利用平台驱动电动机12沿图中箭头所示的方向旋转驱 动。在该研磨平台11的上表面粘贴有不内包磨粒的公知的研磨垫13。
[0080] 另一方面，在从研磨平台11上的轴心C1偏离的位置，在下表面利用吸附或保持框 等保持研磨对象物14的基板保持构件（载体）15以可在其轴心C2的周围旋转且可沿轴心 C2方向移动的方式支撑。该基板保持构件15以利用未图示的载体驱动电动机或利用来自 上述研磨平台11的旋转力矩而沿箭头所示的方向旋转的方式构成。在基板保持构件15的 下表面即与上述研磨垫13相对的面上保持有作为研磨对象物14的碳化硅单晶基板。研磨 对象物14以预定的负荷按压在研磨垫13上。
[0081] 另外，在基板保持构件15的附近设置有滴流喷嘴16或喷雾喷嘴（省略图示），从 未图示的罐送出的前述研磨液17供给到研磨平台11上。
[0082] 在用这样的研磨装置10进行研磨时，在利用平台驱动电动机12及载体驱动电动 机使研磨平台11及粘贴在其上的研磨垫13以及基板保持构件15及保持在其下表面的研 磨对象物14在各自的轴心周围旋转的状态下，将研磨液17从滴流喷嘴16等供给到研磨垫 13的表面上，同时将保持于基板保持构件15的研磨对象物14按压到该研磨垫13上。由 此，将研磨对象物14的被研磨面、即与研磨垫13相对的面进行化学机械研磨。
[0083] 基板保持构件15不仅可以进行旋转运动，也可以进行直线运动。另外，研磨平台 11及研磨垫13也可以不进行旋转运动，例如可以以带式在一个方向上移动。
[0084] 作为研磨垫13,可以使用包含无纺布、发泡聚氨酯等多孔树脂等、不含有磨粒的公 知的研磨垫。另外，为了促进向研磨垫13供给研磨液17或者在研磨垫13积存一定量的研 磨液17,可以对研磨垫13的表面实施格子状、同心圆状、螺旋状等槽加工。此外，根据需要， 也可以使垫调节器接触研磨垫13的表面，在进行研磨垫13表面的调节的同时进行研磨。
[0085] 对于利用这样的研磨装置10的研磨条件，没有特别限定，通过对基板保持构件15 施加负荷而按压到研磨垫13上，能够进一步提高研磨压力，能够提高研磨速度。研磨压力 优选为约5kPa~约80kPa，从被研磨面内的研磨速度的均匀性、平坦性、防止划痕等研磨缺 陷的观点考虑，更优选为约10kPa~约50kPa。研磨平台11及基板保持构件15的转数优选 为约50rpm~约500rpm，但不限于此。另外，关于研磨液17的供给量，根据研磨液的组成、 上述研磨条件等适当调节来选择。
[0086] <研磨对象物>
[0087] 使用本发明的实施方式的研磨液进行研磨的研磨对象物是作为非氧化物单晶的 碳化硅单晶基板、氮化镓单晶基板，更优选为碳化硅单晶基板。更具体而言，可以列举具有 3C-SiC、4H-SiC或6H-SiC的结晶结构的碳化硅单晶基板。需要说明的是，上述3C-、4H-及 6H-表示由Si-C对的层叠顺序决定的碳化硅的结晶多形。通过使用实施方式的研磨液，能 够得到高研磨速度。另外，能够得到以下所示的表面性状的主面（研磨过的主面）。
[0088] 接下来，参照附图，对于使用本发明的实施方式的研磨液的情况和使用含有作为 氧化剂的过氧化氢及胶态二氧化硅磨粒的现有研磨浆料的情况各情况下利用CMP得到的 碳化硅单晶基板的主面的表面性状以及利用向研磨过的主面的外延生长的半导体层的形 成进行说明。
[0089] <研磨过的主面的表面性状>
[0090] 在作为CMP工序的前一工序的金刚石研磨后的碳化硅单晶基板的主面上，产生由 金刚石研磨而导致的机械损伤，不仅在表面形成有划痕，而且在内部生成产生了结晶变形 等缺陷的加工变质层。在利用上述现有的研磨浆料的CMP中，通过进行相当长时间的研磨， 也能够除去因金刚石研磨而产生的加工变质层，如图4(a)及图4(b)示意性地所示，能够得 到具有来源于结晶结构的、平坦的平台1区域与作为高差区域的原子台阶2交替连接的原 子台阶_平台结构的研磨过的主面。需要说明的是，图4(b)所示的C轴在图4(a)中是与 纸面垂直的方向。
[0091] 但是，利用上述现有的研磨浆料的CMP中，原子台阶2的前端线部2a因研磨时的 机械损伤而成为有缺口、凹陷的性状，产生结晶缺陷。作为其原因，认为是由于机械作用强 的磨粒而导致前端线部2a的过量研磨。
[0092] 另一方面，本发明的实施方式的研磨液实质上不含有磨粒，因此，对于在研磨过的 主面生成的原子台阶_平台结构而言，可显著降低对原子台阶的前端线部2a的机械损伤。 因此，如图1(a)及图1(b)所示，能够形成无缺口、凹陷、结晶缺陷的前端线部2a，能够实现 光滑性高且前端线部2a维持了优良形状的原子水平的加工精度。此外，在使用实施方式的 研磨液时，通过所含有的氧化能力强的氧化剂的作用，尽管没有由磨粒产生的机械作用，仅 通过由硬度比磨粒低的研磨垫产生的机械作用，也能够以高研磨速度迅速地除去因金刚石 研磨而产生的加工变质层。因此，能够实现抑制了对碳化硅单晶基板的被研磨面的损伤的、 原子水平的高加工精度。
[0093] <外延生长>
[0094] 基于图5对通过台阶流动方式使半导体层在碳化硅单晶基板上外延生长的机制 和原子台阶的前端线部的作用进行说明。
[0095]为了使例如使碳化硅半导体层在碳化硅单晶基板上外延生长，在上述碳化硅单晶 基板的形成有原子台阶-平台结构的研磨过的主面上，通过热CVD法堆积硅原子和碳原子， 并使其结晶生长。附着到原子台阶-平台结构的平台1的各原子到达前端线部2a，与前端 线部2a的具有悬空键的原子键合，对平台1的表面在横向（与前端线部2a正交的方向，图 5中用箭头表示）进行结晶生长，由此进行成膜。即，原子台阶2的前端线部2a在外延生长 中作为结晶生长的起点发挥作用。
[0096]而且，已知成膜在碳化硅单晶基板上的半导体层的结晶品质受基板的结晶缺陷、 表面状态的强烈影响。作为碳化硅单晶基板的结晶缺陷，可以列举：微管缺陷、螺旋位错缺 陷、刃型位错缺陷等。关于表面状态，可以列举：因研磨产生的划痕、来源于研磨剂的磨粒等 异物在平台1表面上的附着、平台1的表面氧化物等。关于作为外延生长的起点的原子台 阶2的前端线部2a，考虑到该部分中存在的缺陷的传播，因此，为了形成品质更高的半导体 层，需要考虑原子台阶2的前端线部2a的形状、结晶缺陷的原子水平的加工精度而不是仅 考虑原子台阶-平台结构的生成的研磨加工。
[0097]从上述观点考察时，使用上述现有的研磨浆料得到的碳化硅单晶基板的研磨过的 主面生成原子台阶-平台结构而光滑化，因此，能够抑制由平台1表面的划痕等引起的半导 体层的结晶缺陷，但作为结晶生长的起点的前端线部2a成为有缺口、凹陷等而无法避免结 晶缺陷的形状，因此，不能通过外延生长在其上形成高品质的碳化硅半导体层、氮化镓半导 体层。
[0098] 与此相对，使用本发明的实施方式的研磨液的CMP加工中，能够得到具有原子台 阶-平台结构且该原子台阶-平台结构中对原子台阶2的前端线部2a的机械损伤得到抑 制的高光滑的主面，因此能够进行品质更高的半导体层的结晶生长。另外，本发明的实施方 式的研磨液不含磨粒，因此，在清洗后不会在碳化硅单晶基板的表面残留磨粒，能够防止由 来源于研磨剂的磨粒残渣而导致的半导体层的结晶缺陷。
[0099] 实施例
[0100] 以下，利用实施例及比较例对本发明更详细地进行说明，但本发明不限于这些实 施例。例1~4是本发明的实施例，例5、6是比较例。
[0101] (1)研磨液及研磨剂液的制备
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