研磨用組合物以及使用其的基板的制造方法技術

本發明專利技術的研磨用組合物含有磨粒、表面吸附劑和水，在研磨由結晶性的金屬化合物形成的研磨對象物的用途中使用。研磨用組合物與在研磨用組合物中不包含表面吸附劑的情況相比，研磨后的研磨對象物的表面缺陷減少。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在研磨由結晶性的金屬化合物形成的研磨對象物的用途中使用的研磨用組合物以及使用其的基板的制造方法。
技術介紹
作為光學器件用基板材料和功率器件用基板材料，例如已知有：氧化鋁(例如藍寶石)、氧化硅、氧化鎵和氧化鋯等氧化物，氮化鋁、氮化硅和氮化鎵等氮化物，以及碳化硅等碳化物。由這些材料形成的基板或膜通常對氧化、絡合、蝕刻之類的化學作用是穩定的，因此基于研磨的加工并不容易。因此，通常為基于使用了硬質材料的磨削、切削的加工。然而，基于磨削、切削的加工中無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，已知使用包含較高濃度的膠態二氧化硅的研磨用組合物來研磨藍寶石基板(例如參見專利文獻1)。然而，使用高濃度的膠態二氧化硅存在會導致研磨成本上升這樣的問題。另外，為了謀求成本降低而減少膠態二氧化硅的用量時，存在導致表面缺陷、例如橘皮的產生這樣的問題。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2008-44078號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題本專利技術著眼于表面吸附劑在磨粒上的吸附量，發現了能夠抑制研磨對象物的表面缺陷的研磨用組合物，從而完成了本專利技術。本專利技術的目的在于：提供研磨用組合物以及使用其的基板的制造方法，所述研磨用組合物在研磨由結晶性的金屬化合物形成的研磨對象物的用途中使用，能夠抑制研磨對象物的表面缺陷。用于解決問題的方案為了達成上述目的，本專利技術的一個實施方式提供含有磨粒和水的、在研磨由結晶性的金屬化合物形成的研磨對象物的用途中使用的研磨用組合物。前述研磨用組合物還含有表面吸附劑。前述研磨用組合物與在前述研磨用組合物中不包含表面吸附劑的情況相比，研磨對象物的表面缺陷減少。前述表面吸附劑優選為選自乙烯基系聚合物、聚環氧烷、以及聚環氧烷與烷基或亞烷基的共聚物中的至少一種。前述磨粒和前述表面吸附劑優選以滿足以下條件的方式來選擇：在制備以與前述研磨用組合物中的磨粒和表面吸附劑的各含量相同的量含有前述磨粒和前述表面吸附劑的第一懸浮液時，前述懸浮液中的表面吸附劑的15質量％以上吸附于前述懸浮液中的磨粒。前述表面吸附劑優選以滿足以下條件的方式來選擇：在制備以與前述研磨用組合物中的磨粒和表面吸附劑的各含量相同的量含有由與構成前述研磨對象物相同的金屬化合物形成的顆粒和前述表面吸附劑的第二懸浮液時，在前述第二懸浮液中吸附于金屬化合物顆粒的表面吸附劑的量比在前述第一懸浮液中吸附于磨粒的表面吸附劑的量少。前述磨粒優選為選自氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、以及氧化鈦中的至少一種。前述研磨對象物優選為由金屬氧化物、金屬氮化物或金屬碳化物形成的單晶基板。前述研磨對象物優選為選自氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化鎵、氮化鎵、以及氧化鋯的至少一種。本專利技術的另一實施方式提供一種研磨基板的制造方法，其包含使用上述實施方式的研磨用組合物來研磨由結晶性的金屬化合物形成的基板的工序。專利技術的效果根據本專利技術，能夠抑制由結晶性的金屬化合物形成的研磨對象物的表面缺陷。附圖說明圖1示出本專利技術的實施例和比較例的研磨用組合物中所含的表面吸附劑在二氧化硅和氧化鋁上的吸附量的圖表。圖2示出利用實施例和比較例的研磨用組合物的研磨速率和產生橘皮的個數的圖表。具體實施方式以下說明本專利技術的一個實施方式。本實施方式的研磨用組合物至少含有表面吸附劑、磨粒以及水。該研磨用組合物的研磨對象物為結晶性的金屬化合物。從顆粒附著的困難程度來看，優選研磨對象物的表面具有親水性，從雜質少的觀點來看，更優選研磨對象物由單晶材料形成。作為研磨對象物的具體例，可列舉出氧化鋁、氧化硅、氧化鎵和氧化鋯等氧化物、氮化鋁、氮化硅和氮化鎵等氮化物、以及碳化硅等碳化物等的陶瓷。其中，優選在研磨由對氧化、絡合、蝕刻之類的化學作用穩定的材料形成的研磨對象物的用途、即研磨氧化鋁、尤其是藍寶石的用途中使用研磨用組合物。需要說明的是，對氧化硅的形態沒有特別限定，可以為石英、玻璃等。研磨用組合物所適用的研磨對象物可以是用于任意的用途的研磨對象物，例如可以是光學器件用材料、功率器件用材料或化合物半導體。對研磨對象物的形態沒有特別限定，可以為基板、膜或其他的成型構件。作為研磨用組合物中所含的磨粒的具體例，例如可列舉出由氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、以及氧化鈦形成的磨粒。這些當中，氧化鋁和氧化硅不僅較容易獲取，還在容易通過利用研磨用組合物的研磨而得到高平滑且低缺陷的表面方面有利。需要說明的是，如后所述，表面吸附劑在研磨對象物上的吸附性優選比表面吸附劑在磨粒上的吸附性低，因此磨粒優選由與研磨對象物不同的材料形成。研磨用組合物中的磨粒的含量優選為0.01質量％以上、更優選為0.1質量％以上。隨著磨粒的含量增多，利用研磨用組合物的研磨對象物的研磨速度提高。研磨用組合物中的磨粒的含量還優選為50質量％以下、更優選為40質量％以下。隨著磨粒的含量減少，除了研磨用組合物的制造成本會減少以外，還容易通過使用研磨用組合物的研磨得到劃痕少的表面。研磨用組合物中所含的磨粒的平均一次粒徑優選為5nm以上、更優選為10nm以上、進一步優選為20nm以上。隨著磨粒的平均一次粒徑增大，利用研磨用組合物的研磨對象物的研磨速度提高。研磨用組合物中所含的磨粒的平均一次粒徑優選為2μm以下、更優選為500nm以下、進一步優選為200nm以下。隨著磨粒的平均一次粒徑減小，容易通過使用研磨用組合物的研磨得到低缺陷且粗糙度小的表面。需要說明的是，磨粒的平均一次粒徑的值例如由通過BET法測定的比表面積來算出。磨粒的比表面積的測定例如可以使用Micromeritics?Japan制造的“Flow?SorbII2300”來進行。表面吸附劑吸附于磨粒的表面或研磨對象物的表面，起到抑制研磨對象物的表面缺陷的作用。對于表面吸附劑而言，只要是顯示對磨粒的表面或研磨對象物的表面的吸附性的化合物、且含有該化合物的研磨用組合物與在該研磨用組合物中不包含同樣的化合物的情況相比研磨對象物的表面缺陷減少就沒有特別限定。例如，優選使用抑制表面缺陷的作用強的水溶性高分子。作為研磨用組合物中所含的表面吸附劑的具體例，例如可列舉出乙烯基系聚合物、聚環氧烷、以及聚環氧烷與烷基或亞烷基的共聚物。作為乙烯基系聚合物的例子，例如可列舉出聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、以及N-聚乙烯基...

【技術保護點】
一種研磨用組合物，其特征在于，其在研磨由結晶性的金屬化合物形成的研磨對象物的用途中使用，所述研磨用組合物含有磨粒和水，所述研磨用組合物還含有表面吸附劑，所述研磨用組合物與在所述研磨用組合物中不包含表面吸附劑的情況相比，研磨對象物的表面缺陷減少。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.06.19 JP 2012-1379791.一種研磨用組合物，其特征在于，其在研磨由結晶性的金屬化合物形
成的研磨對象物的用途中使用，所述研磨用組合物含有磨粒和水，
所述研磨用組合物還含有表面吸附劑，所述研磨用組合物與在所述研磨
用組合物中不包含表面吸附劑的情況相比，研磨對象物的表面缺陷減少。
2.根據權利要求1所述的研磨用組合物，其特征在于，所述表面吸附劑
為選自乙烯基系聚合物、聚環氧烷、以及聚環氧烷與烷基或亞烷基的共聚物
中的至少一種。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的研磨用組合物，其特征在于，所述
磨粒和所述表面吸附劑是以滿足以下條件的方式選擇的：
制備以與所述研磨用組合物中的磨粒和表面吸附劑的各含量相同的量
含有所述磨粒和所述表面吸附劑的第一懸浮液時，所述懸浮液中的表面吸附
劑的15質量％以上吸附于所述懸浮液中的磨粒。
4.根據權利要求1～3中任一項所述的研磨用組合物，其特征在于，所述
表面吸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：谷口惠，森永均，芹川雅之，
申請(專利權)人：福吉米株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP