[发明专利]研磨液和研磨物的制造方法

说明书

本发明的研磨液含有高锰酸离子、弱酸及其可溶性盐。研磨开始前的pH在25℃下优选为0.5～6.0。在25℃下向将pH调整为3.0～4.0的上述研磨液100mL中添加浓度为0.1mol/L的氢氧化钠的水溶液时使pH上升0.5所需要的氢氧化钠的水溶液的添加量优选为0.1mL～100mL。弱酸优选为醋酸。

技术领域

本发明涉及含有高锰酸离子的研磨液和使用了该研磨液的研磨物的制造 方法。

背景技术

对于半导体元件之中的被称之为所谓功率器件的电力用半导体元件，以 高耐压化和大电流化为目的，提出了使用碳化硅、氮化镓、金刚石等来代替 以往一直使用的硅来作为基板。这些由碳化硅等制成的基板与硅基板相比， 具有较大的禁带宽度，因而能够耐受更高的电压。据认为由碳化硅或氮化镓 等制成的基板具有高耐压的特性是因为构成碳化硅等的原子的原子排列比硅 紧密的缘故。

另一方面，由碳化硅或氮化镓等构成的基板特别是由于硬度高，所以存 在用以往一直使用的研磨材几乎无法研磨的问题。碳化硅等由于如上所述那 样原子排列紧密，所以成为了特别是硬度高的物质，其硬度以莫氏硬度计， 碳化硅和氮化镓为约9、金刚石为10的高硬度材料。可是，如果使用金刚石 等来研磨，则只会进行机械的研磨，由此容易使基板中产生缺陷和应变，有 可能使元件缺乏可靠性。这样的倾向在基板的硬度越高时，变得更强烈。

为了应对上述问题，从提高高硬度材料的研磨效率的观点出发提出了各 种技术。

例如在专利文献1中记载了含有以约0.1～5重量％的范围的浓度存在的 粒子状二氧化硅研磨剂和提供约2～7的范围的pH的酸性缓冲剂的水性CMP 组合物。专利文献1中认为：由磨粒和酸性缓冲液制成的水性CMP组合物 能够提高碳化硅相对于二氧化硅的研磨速度之比(选择比)。

另外，在专利文献2中记载了下述的非氧化物单晶基板的研磨方法：该 方法是向研磨垫供给含有高锰酸离子和水的研磨液，使非氧化物单晶基板的 被研磨面与上述研磨垫接触，通过两者间的相对运动来进行研磨；在该方法 中，回收被供给到上述研磨垫而用于研磨的研磨液，然后将上述回收的研磨 液再次供给到研磨垫，通过将这一操作反复进行从而使上述研磨液循环，并 且将研磨上述被研磨面的时刻的上述研磨液的pH调整为5以下。在该文献 中记载了：根据该方法，即使长时间研磨也能够维持高的研磨速度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2010/114149号说明书

专利文献2：日本特开2014-168067号公报

发明内容

但是，正如专利文献1中记载的那样，对于不使用高锰酸离子、而且也 不使用弱酸盐的方法来说，水性CMP组合物的研磨速度并不充分。另外， 在专利文献1中，对于对反复使用研磨液来长时间研磨时的研磨速度的下降 加以抑制的课题，也根本没有记载和启示。

另外，专利文献2的方法存在下述课题：设备和研磨液的管理功夫和成 本较大。

本发明的课题是提供能够解决上述的以往技术所具有的各种缺点的研磨 液和使用了该研磨液的研磨物的制造方法。

本发明提供含有高锰酸离子、弱酸及其可溶性盐的研磨液。

另外，本发明提供通过使用上述研磨液来进行研磨而制造研磨物的方法。

附图说明

图1是表示比较例1、比较例2、实施例1的研磨液的pH的经时变化的 曲线图。

图2是表示比较例3、实施例2的研磨液的pH的经时变化的曲线图。

图3是表示比较例4、实施例3的研磨液的pH的经时变化的曲线图。

具体实施方式