[发明专利]研磨用组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在研磨维氏硬度为1500Hv以上的硬脆材料制成的研磨对象物的用途中使用的研磨用组合物。本发明还涉及硬脆材料的研磨方法和硬脆材料基板的制造方法。

背景技术

硬脆材料是指在脆性材料中硬度也高的物质，通常包括玻璃、陶瓷、石材和半导体晶体材料等。其中，尤其是对于维氏硬度为1500Hv以上的材料，例如金刚石、氧化铝（蓝宝石）、碳化硅、碳化硼、碳化锆、碳化钨、氮化硅、氮化钛、氮化镓而言，通常在化学方面非常稳定、反应性低、硬度也非常高，因此不容易通过研磨进行加工。因此，通常这些材料用金刚石实施抛光，然后通过利用胶体二氧化硅进行研磨来除去抛光产生的划痕，从而进行加工。然而，此时需要长时间的研磨直到得到高平滑的表面。

另外，已知利用包含较高浓度的胶体二氧化硅的研磨用组合物来研磨蓝宝石基板的方案（例如参照专利文献1）、利用包含胶体二氧化硅的具有特定的pH的研磨用组合物来研磨碳化硅基板的方案（例如参照专利文献2）。然而，此时也存在不能得到充分的研磨速度（去除速度）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

专利文献2：日本特开2005-117027号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供一种研磨用组合物，其能够以高研磨速度来研磨由维氏硬度为1500Hv以上的硬脆材料制成的研磨对象物。另外，本发明的另一目的在于提供使用了该研磨用组合物的硬脆材料的研磨方法和硬脆材料基板的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过利用含有具有特定的比表面积的氧化铝磨粒的、具有特定的pH的研磨用组合物，可达成上述目的。为了达成上述的目的而从一定数量的磨粒的种类之中选定氧化铝磨粒，同时将氧化铝磨粒的比表面积和研磨用组合物的pH设定在各自规定的范围内，这是即使本领域技术人员也不容易想到的。

本发明的一个实施方式提供一种研磨用组合物，其在研磨维氏硬度为1500Hv以上的硬脆材料制成的研磨对象物的用途中使用，其至少含有氧化铝磨粒和水，且具有8.5以上的_pH。氧化铝磨粒的比表面积为20m²/g以下。

氧化铝磨粒的平均二次粒径优选为0.1μm以上且20μm以下。另外，研磨对象物优选为由蓝宝石、氮化镓或碳化硅制成的基板或膜。作为成为研磨对象物的基板的例子，可列举出用于制造各种半导体器件、磁记录器件、光学器件、功率器件等的单晶基板或多晶基板。成为研磨对象物的膜也可以是通过外延生长等公知的成膜方法设置在基板上的膜。

本发明另一方式提供利用上述研磨用组合物研磨硬脆材料的研磨方法；和包括使用了该研磨方法研磨基板的工序的硬脆材料的制造方法。

发明的效果

根据本发明，提供一种研磨用组合物，其能够以高研磨速度来研磨由维氏硬度为1500Hv以上的硬脆材料制成的研磨对象物。另外，还提供使用了该研磨用组合物的硬脆材料的研磨方法和硬脆材料基板的制造方法。

具体实施方式

以下对本发明的一个实施方式进行说明。

本实施方式的研磨用组合物至少含有氧化铝磨粒和水。该研磨用组合物在研磨由维氏硬度为1500Hv以上的硬脆材料制成的研磨对象物的用途中使用，更具体而言，在研磨由蓝宝石、碳化硅或氮化镓制成的研磨对象物的用途中使用。需要说明的是，维氏硬度可以通过与国际标准化组织确定的ISO 14705对应的日本工业规格JIS R1610中规定的方法进行测定，根据利用维氏压头对试验面压出凹陷时的试验力和由凹陷的对角线长度求得的凹陷的表面积算出。

研磨用组合物中包含的氧化铝磨粒也可以是例如由α-氧化铝、δ-氧化铝、θ-氧化铝或κ-氧化铝制成的物质，但并不限定于此。其中，为了以更高的速度研磨硬脆材料，优选氧化铝磨粒以α-氧化铝为主成分。具体而言，优选氧化铝磨粒中的氧化铝的α化率为20%以上，更优选为40%以上。氧化铝磨粒中的氧化铝的α化率由基于X射线衍射测定的（113）面衍射线的积分强度比求得。