(57)【要約】【課題】加工傷、欠けが存在せず、高精度かつ、安定した表面をもつ炭化シリコン基板を研磨加工することのできる方法を提供する。【解決手段】本発明の炭化シリコン結晶基板研磨方法は、炭化シリコン結晶基板を研磨する方法であって、炭化ボロンからなる研磨砥粒を含む研磨液(7)を用いて、表面粗さＲｚが５０μｍ以下の炭化シリコン結晶基板(2)を研磨する研磨工程を含む。これにより、研磨砥粒を従来から使用されているダイヤモンドから炭化ボロンにすることで、被研磨材である炭化シリコン結晶と研磨定盤表面へのダメージを軽減出来、且つ表面の研磨加工を精密に行うことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化シリコン結晶基板を研磨する方法であって、
炭化ボロンからなる研磨砥粒を含む研磨液を用いて、表面粗さＲｚが５０μｍ以下の炭化シリコン結晶基板を研磨する研磨工程を含むことを特徴とする炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項２】
前記研磨工程は、前記研磨砥粒の平均粒径が異なる複数の研磨工程を含む請求項１に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項３】
前記研磨工程において、最初の研磨工程で用いられる前記研磨砥粒の平均粒径は、最後の研磨工程で用いられる前記研磨砥粒の平均粒径より大きく、且つ研磨工程が進むに連れ、順次平均粒径を小さくしていく請求項２に記載の炭化シリコン結晶基板方法。
【請求項４】
前記最初の研磨工程で用いる研磨砥粒の平均粒径は６０μｍ以上１００μｍ以下であり、前記最後の研磨工程で用いる研磨砥粒の平均粒径は１０μｍ以下である請求項３に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項５】
前記研磨工程において、前記炭化シリコン結晶基板を研磨する研磨定盤上に前記研磨液を入れた研磨容器を配置し、前記研磨容器内部の研磨液の研磨砥粒が沈殿しないように前記研磨容器内で攪拌しながら前記研磨定盤へ研磨液を滴下する請求項３に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項６】
前記研磨定盤の回転数は４０ｒｐｍ以下である請求項５に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項７】
前記研磨液の前記研磨定盤への滴下速度は５ｃｃ／ｍｉｎ以上である請求項５に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項８】
前記研磨液は、溶媒に純水を用い、前記研磨砥粒を前記溶媒に分散させるための分散剤が無い場合は、前記研磨砥粒の前記研磨溶液に対する比率は５重量％以下である請求項１に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項９】
前記研磨工程における前記研磨定盤の上全面が前記研磨液によって常時覆われている請求項１に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【請求項１０】
前記研磨工程において、前記炭化シリコン結晶基板に１００ｇｆ／ｃｍ２以上２００ｇｆ／ｃｍ２以下の面圧を与えて研磨加工を行なう請求項１に記載の炭化シリコン結晶基板研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化シリコン結晶の研磨に関する技術で、特に粗研磨に係わる結晶研磨技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
低損失で電気エネルギーを扱うパワーデバイスは、大幅な消費電力の節減ができるため、広く利用されている。現在のパワーデバイスは、シリコン基板から作製されているが、シリコン固有の特性により、さらなる高性能化には限界がある。特に、シリコンは高温になると使用できないため、シリコンに代わる材料が必要となってきた。
【０００３】
このため、近年、炭化シリコン（ＳｉＣ）が注目を集めている。炭化シリコンの禁制帯幅はシリコンの禁制帯幅の３倍であるので、シリコンよりも高温条件下で使用できる。また、絶縁破壊電界についてはシリコンの約１０倍であるため、小型化も可能である。さらに熱伝導度についてはシリコンの約３倍であり、放熱性に優れ、冷却されやすいという利点もある。このように炭化シリコンは優れた特性を有することから、炭化シリコン基板はシリコン基板に変わるパワーデバイス用基板として大変有望である。
【０００４】
ところで、炭化シリコン基板からパワーデバイスを作製するためには、その表面を最終的に出来る限り滑らかに研磨する必要がある。現行では、まず結晶成長により精製した炭化シリコンインゴットをワイヤーソー、ブレードソーなどによりスライスし、その後、研削を行い基板に存在する凹凸を除き、硬質の研磨定盤を用いる粗研磨、軟質の研磨パッドを用いる精密（鏡面）研磨の過程を経て加工が行なわれている。このうち精密研磨は最も重要な工程で、すでに既知の工法として特許文献１のようにダイヤモンド砥粒やＳｉＯ２（コロイダルシリカ）を含む懸濁液を用いた研磨工法が現在一般的に使用されている。また最終加工面の前処理工程である粗研磨も精密研磨同様に重要な工程であり、粗研磨後の状態がよければ最終工程の加工時間短縮が期待できる。
【特許文献１】特表２００１−５０８５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の技術は、ダイヤモンドを研磨砥粒として使用しているため、研磨に要する時間（加工レート）が短いが、被加工物へのダメージが大きい。すなわち、研磨の際に、炭化シリコン結晶へのダメージが大きく、且つ、ダイヤモンド砥粒から生成される凝集物で炭化シリコン結晶の破損が生じやすい。さらに、粗研磨の工程では、硬質研磨定盤を用いるため、この研磨定盤へのダメージも大きく、次の研磨の際には研磨定盤の面修正が必要である。硬質の研磨定盤を用いる粗研磨では、研磨定盤の形状が、被研磨材である炭化シリコン基板に転写されるので、面修正を行っていない研磨定盤で粗研磨を行った場合、炭化シリコン基板の加工表面状態が悪化する原因となる。従って、炭化シリコン結晶の研磨を行う際には、研磨定盤のダメージを軽減する必要がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、炭化シリコン基板の最終加工前処理面を得る際に、炭化シリコン結晶と硬質研磨定盤へのダメージを抑え、且つ表面の研磨加工を精密に行うことができる炭化シリコン結晶基板研磨方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の炭化シリコン結晶基板研磨方法は、炭化シリコン結晶基板を研磨する方法であって、炭化ボロンからなる研磨砥粒を含む研磨液を用いて、表面粗さＲｚが５０μｍ以下の炭化シリコン結晶基板を研磨する研磨工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、研磨砥粒を従来から使用されているダイヤモンドから炭化ボロンにすることで、被研磨材である炭化シリコン結晶と研磨定盤表面へのダメージを軽減出来、且つ表面の研磨加工を精密に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、炭化シリコン結晶基板を粗研磨する際に使用される。ここで粗研磨とは、炭化シリコン結晶基板表面粗さＲｚが１μｍを越え５０μｍ以下のものを研磨後は１μｍ以下にすることをいう。
【００１０】
ここで「表面粗さＲｚ」とは、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１で規定される値であり、基準長さにおける輪郭曲線の山高さの最大値と谷深さの最大値の和として定義されている。本発明では光干渉式の表面粗さ測定器Zygo Corporation社製商品名”Newview5032”により測定を行っている。
【００１１】
研磨液は、炭化ボロンからなる研磨砥粒を含む研磨液を用いる。炭化ボロンの平均粒子径は１００μｍ以下の範囲が好ましい。さらに具体的には、本発明では粗研磨の中でも数段階の加工工程を想定しているため、例えばＲｚ＝５０μｍのＳｉＣ基板に対しては平均粒子径６０〜１００μｍの炭化ボロンが好適であり、Ｒｚ＝１μｍ付近のＳｉＣ基板に対しては１０μｍ以下の炭化ボロンが好適である。なお、炭化ボロン粒子は無定形である。
【００１２】
ここで、平均粒子径は、自然遠心沈降式方法により測定したものであり、測定装置は株式会社堀場製作所製の商品名”CAPA-300”により測定を行っている。測定装置内で砥粒成分１重量％程度を含むサンプル液を遠心分離し、沈殿する砥粒成分の速度により平均粒子径を測定する。
【００１３】
この研磨液は、例えば純水に研磨砥粒として炭化ボロンを０．１重量％以上５重量％以下の割合で分散したものを好ましく使用できる。ここで純水とはイオン交換水のことである。
【００１４】
本発明の研磨方法は、粗研磨から仕上げ研磨まで使用することができる。
【００１５】
本発明方法において、炭化シリコン結晶基板を研磨する研磨定盤上に研磨液を入れた研磨容器を配置し、研磨容器内部の研磨液の研磨砥粒が沈殿しないように研磨容器内で攪拌しながら研磨定盤へ研磨液を滴下しながら研磨するのが好ましい。このようにすると、均一な組成の研磨液を炭化シリコン結晶基板表面に供給できるため、研磨面も均一にできる。
【００１６】
本発明の研磨工程においては、研磨砥粒の平均粒径が異なる複数の研磨工程を含むことが好ましい。このようにすると、段階的に研磨を進めることができる。
【００１７】
前記の研磨工程において、最初の研磨工程で用いられる研磨砥粒の平均粒径は、最後の研磨工程で用いられる研磨砥粒の平均粒径より大きく、且つ研磨工程が進むに連れ、順次平均粒径を小さくしていくことが好ましい。このようにすると、粗研磨から段階的に精密研磨に進めることができる。
【００１８】
さらに本発明の炭化シリコン結晶基板研磨方法は、最初の研磨工程で用いる研磨砥粒の平均粒径は６０μｍ以上１００μｍ以下であり、最後の研磨工程で用いる研磨砥粒の平均粒径は１０μｍ以下であることが好ましい。これは最初の研磨工程では加工レートを高くして研磨することが目的であり、反対に最後の研磨工程では面粗さをよくすることが目的であるため、最初の研磨工程では大きい研磨砥粒を用い、最後の研磨工程ではさらに小さい研磨砥粒を用いる。最後の工程で用いる研磨砥粒の平均粒径は、一般に市販されている炭化ボロンの最小の平均粒径は１μｍであるが、例えば分級等を行い平均粒径０．８μｍとか、平均粒径０．６μｍのもので研磨を行ってもよい。
【００１９】
さらに本発明方法で使用する研磨定盤の回転数は、５ｒｐｍ以上４０ｒｐｍ以下であり、研磨液の前記研磨定盤への滴下速度は５ｃｃ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。このようにすると効率のよい研磨ができる。ここでいう条件は研磨定盤が乾かないための条件であり、回転数下限、滴下速度上限はない。実用的には回転数は５ｒｐｍ以上が好適であり、滴下速度についていえば極端にいえば研磨定盤が研磨液に浸かっていてもいいので実用上でも上限はない。
【００２０】
さらに本発明方法で使用する研磨液は、溶媒に純水を用い、研磨砥粒を前記溶媒に分散させるための分散剤が無い場合は、研磨砥粒の研磨溶液に対する比率は０．１重量％以上５重量％以下であることが好ましい。これは研磨砥粒の重量比が大きい場合は研磨液中で研磨砥粒の沈殿が生じてしまうためであり、反対に研磨砥粒の重量比が小さい場合には加工効率が悪化するためである。
【００２１】
さらに本発明の研磨工程における研磨定盤の上全面が研磨液によって常時覆われていることが好ましい。これは乾燥した研磨定盤と湿った研磨定盤とでは研磨砥粒と研磨定盤と炭化シリコン基板の接触部の摩擦抵抗が異なるためであり、乾燥した状態では摩擦抵抗が増大し、炭化シリコン基板の表面に大きな加工傷を生じさせる原因となるためである。
【００２２】
さらに本発明の研磨工程において、炭化シリコン結晶基板に１００ｇｆ／ｃｍ２以上２００ｇｆ／ｃｍ２以下の面圧を与えて研磨加工をすることが好ましい。これは１００ｇｆ／ｃｍ２未満の面圧では実用的な加工レートを得られないためであり、反対に２００ｇｆ／ｃｍ２を越える面圧では炭化シリコン基板が破損する恐れがあるためである。
【００２３】
本発明によれば、研磨砥粒を従来から使用されているダイヤモンドから炭化ボロンにすることで、被研磨材である炭化シリコン結晶と研磨定盤表面へのダメージを軽減出来、且つ表面の研磨加工を精密に行うことができる。
【実施例】
【００２４】
本発明の炭化シリコン基板の研磨方法の一例について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されない。
【００２５】
図１Ａは本発明の一実施例における研磨装置の平面図、図１Ｂは同側面図、図１Ｃは図１Ｂ中のおもりとワークガイドの組み立て体１２の部分の拡大図、図１Ｄは図１Ｃの組み立て図である。図１Ａ〜図１Ｄに示すように、研磨定盤１上に炭化シリコン基板２を貼り付けた貼り付けジグ３と、加圧を行なうための適量のおもり４を載せる。そしてワークガイド５を炭化シリコン基板２、貼り付けジグ３、おもり４の外側に取り付け、研磨定盤１を矢印Ｐ方向に回転させることで、アーム６に支えられる形で炭化シリコン基板２、貼り付けジグ３、おもり４、ワークガイド５が研磨定盤１上を矢印Ｑ方向に回転する。そして炭化ボロンからなる研磨砥粒を含む研磨液７をチュービングポンプ８（例えば東京理科器械株式会社製のカセットチュービングポンプＳＭＰ−２１など）を用い、シリコンチューブ９を介して定期的に研磨定盤１上に滴下することで研磨加工が進行する。ここで研磨液７は例えば一般に市販されている磁石を内蔵した攪拌子１０を研磨液７の容器に入れ、容器下部から一般に市販されているスターラー１１により攪拌を行い、研磨液７中の炭化ボロンからなる研磨砥粒が沈殿しないようにする。ここで攪拌子１０、スターラー１１は例えば東京理科器械株式会社製のマグネチックスターラー、攪拌子を使用してもよい。
【００２６】
このとき炭化シリコン基板２、貼り付けジグ３、おもり４、ワークガイド５はアーム６にモーターを取り付けなくても回転はされるが、アーム６にモーターを取り付け、独自に回転運動をさせた方がより安定した回転数で炭化シリコン基板２、貼り付けジグ３、おもり４、ワークガイド５が回転するので好ましい。またこのときの研磨定盤１、アーム６の回転方向は同方向でも逆方向でも良い。またアーム６に揺動機構を取り付けても良い。
【００２７】
研磨液７の組成は、純水と炭化ボロンからなる砥粒成分とから構成され、炭化ボロンからなる研磨砥粒と純水との重量比は、０．１％以上５％以下の割合が好ましい。研磨液７において炭化ボロンからなる研磨砥粒の重量比が５％を越える場合は、研磨加工中、研磨液７中に炭化ボロンの砥粒成分が沈殿し、研磨加工に適さない研磨砥粒が生じるため加工効率が悪くなる。また、沈殿した炭化ボロンからなる研磨砥粒が凝集して砥粒形状が歪むため、研磨加工の際に、研磨定盤１や炭化シリコン基板２に加工傷を与える。さらに、研磨液７中に濃度分布が生じてしまうので、加工品質にむらが生じる。研磨液７中の炭化ボロンの重量比が少ないと（０％で無ければ）加工効率は低下するが、研磨加工後の炭化シリコン基板２の面粗さは良化する。
【００２８】
研磨加工中は、常に研磨液７を攪拌しながら、研磨液７を研磨定盤１上に供給を行なうのが好ましい。これは、炭化ボロンの重量比が２〜３％である研磨液７でも、長時間の研磨加工中に多少の沈殿が生じるからである。さらに研磨液７中に例えば、アミン系材料であるエチレンジアミン四酢酸のような分散剤を添加し分散性を高めて使用してもよい。
【００２９】
また研磨工程は、研磨砥粒を変えて複数回行うのが効果的である。すなわち、研磨前の炭化シリコン基板２は、その面粗さが粗いので、最初に研磨する場合の研磨液７に含まれる炭化ボロンの平均粒径は大きいものを用い、研磨加工が進むに連れ、順次、研磨砥粒の平均粒径を小さくしていくのが良い。一般に、被研磨基板へ与える面圧が同一で有れば、研磨砥粒の平均粒径は大きいほど加工レートは大きくなり（研磨時間が短くなる）、研磨後の面粗さは大きくなる。反対に、研磨砥粒の平均粒径が小さくなるほど加工レートは小さくなり、研磨後の面粗さも少なくなる。
【００３０】
表１に、本発明の実施の一例として、面粗さが、５０μｍ（Ｒｚ：最大高さ）の炭化シリコン基板２を研磨する際の、研磨液７に含まれる炭化ボロンの平均粒径と炭化シリコン結晶基板２へ与える面圧と加工レートの関係を示す。表１において研磨液７に含まれる炭化ボロンの平均粒径は２０μm、４０μm、６０μｍ、８０μm、１００μm、１２０μmとし、炭化シリコン基板２へ与えられる面圧は０ｇｆ／ｃｍ２（自重のみ）、５０ｇｆ／ｃｍ２、１００ｇｆ／ｃｍ２、１５０ｇｆ／ｃｍ２、２００ｇｆ／ｃｍ２、２５０ｇｆ／ｃｍ２とした。また加工レートは前記の炭化ボロンの平均粒径と炭化シリコン基板２へ与えられる面圧の各組み合わせにおいて、電子天秤により測定した加工前後の炭化シリコン基板２の重量差から算出した値同士を比較したものであり、加工レートが十分に速い３０μm／ｈ以上の場合はＡ、若干加工できている程度の１０μm／ｈ程度の場合はＢ、０μm／ｈではないがほとんど加工されていない場合はＣ、炭化シリコン基板２に破損が生じた場合はＤとした。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１に示すように、面圧が２５０ｇｆ／ｃｍ２以上の場合、すべての条件で基板の破損が生じたが、２００ｇｆ／ｃｍ２以下の面圧条件では基板の破損は生じていない。従って、研磨砥粒の平均粒径によらず、面圧は、２００ｇｆ／ｃｍ２以下が好ましい。また平均粒径１２０μｍの炭化ボロンは研磨液７中での攪拌が十分に行えないため、研磨砥粒の沈殿や凝集が生じ、有効な研磨が行えなかった。従って、炭化ボロンを用いた研磨砥粒の平均粒径は、１００μｍ以下が好ましい。
【００３３】
また、研磨砥粒である炭化ボロンの平均粒径が大きい時は、加工レートと面圧の関係は顕著である。すなわち、炭化ボロンの平均粒径が６０〜１００μｍの時は、最適の加工レートになる面圧は、１００〜２００ｇｆ／ｃｍ２である。
【００３４】
そのため本発明は、初期研磨では６０μｍ〜１００μｍ程度の大きな平均粒径を有する炭化ボロンからなる研磨砥粒を使用し、炭化シリコン基板２へ与える面圧が１００〜２００ｇｆ／ｃｍ２の条件で研磨を行い、炭化シリコン基板２の面の粗修正を施した後、小さい平均粒径の炭化ボロンからなる研磨砥粒を使用して所望の研磨表面を得る仕上げ研磨を行うのが好ましい。
【００３５】
仕上げ研磨では、初期研磨に比べると加工レートよりも研磨後の面粗さ、表面状態が重要になる。表２は研磨液７に含まれる炭化ボロン砥粒の平均粒径が１μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、４０μｍ、６０μｍ、８０μｍ、１００μｍの条件で研磨加工を行った際の炭化シリコン基板２の面粗さについてまとめたものである。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
面粗さはZygo Corporation社製商品名”Newview5032”装置により研磨加工終了後の面粗さをＲｚ値により測定し、Ｒｚ値が１．０μｍ以下ならＡ、Ｒｚ値が１．０μｍを若干超える程度ならＢ、Ｒｚ値が明らかに１μｍ以上ならＣとした。ここで、炭化ボロンを用いて研磨を行う仕上げ研磨後の炭化シリコン基板２の面粗さはＲｚ＝１μｍ以下であることが好ましいので、仕上げ研磨における研磨液７に含まれる炭化ボロンの平均粒径は、１０μm以下が好ましい。
【００３８】
研磨定盤１の材料は、特殊なもので無く、例えば鋳鉄など通常のダイヤモンドによる粗研磨などで使用されているものでよい。炭化シリコン基板２を研磨定盤１に押し付ける面圧は、表１に示したように、１００ｇｆ／ｃｍ２〜２００ｇｆ／ｃｍ２が望ましい。面圧が２００ｇｆ／ｃｍ２より高い場合は、表１にあるように炭化シリコン基板２の割れが発生しやすくなる。
【００３９】
また研磨定盤１とアーム６により与えられる炭化シリコン基板２の回転数は研磨定盤１、炭化シリコン基板２のサイズ、研磨定盤１の材質、溝形状と炭化シリコン基板２との組み合わせ、研磨液７の濃度、加工時の温度、湿度、研磨装置の形状にもよるが、鋳鉄からなる研磨定盤１が直径２００ｍｍ、炭化シリコン基板２が５．０８ｃｍ（２インチ）、炭化ボロンからなる研磨砥粒が濃度５ｗｔ％である研磨液７を１分あたり５ｃｃ滴下した場合は最大でも４０ｒｐｍである。他の研磨加工条件が同一の場合、回転数が小さい場合は加工効率が悪化するが、炭化シリコン基板２表面へのダメージは小さくなるため、本実施の形態の最終段階などでは特に有効である。逆に回転数が大きい場合は、研磨定盤１上の研磨液７が飛散しやすくなり、研磨定盤１がより乾きやすくなる。研磨定盤１が乾くことは研磨定盤１上の研磨砥粒の凝集の発生につながり、傷の発生の原因ともなるので避けねばならない。この研磨定盤１と炭化シリコン基板２の回転数は通常、研磨定盤１と本実施形態でいう炭化シリコン基板２に相当する被研磨材の大きさが大きくなればなるほど小さくするのが好ましい。研磨定盤１、被研磨材のサイズが大きい場合は研磨定盤１、被研磨材が小さい場合と比較して、研磨定盤１上を乾かさないために必要な研磨液７の量が多くなるため、より低速度で加工しなければ効率が悪くなる。また研磨定盤１のサイズが大きい場合は実際に加工される部分の周速度自体が速くなるため、研磨定盤１のサイズが小さい場合と比較して回転数を小さくしても加工効率は落ちにくい。これは炭化シリコン基板２のサイズについても同様である。これら実際の加工具合は前述のとおり、研磨定盤１、炭化シリコン基板２のサイズ、研磨定盤１の材質、溝形状と炭化シリコン基板２との組み合わせ、研磨液７の濃度、加工時の温度、湿度、研磨装置の形状にもよる影響が大きい。また研磨定盤１は円形である必要はなく、また回転運動をしながら研磨を行なう必要もなく線運動、非定常運動であってもよい。
【００４０】
以下に、本発明の研磨方法の効果を、例をあげてさらに詳細に説明する。
【００４１】
（実施例１）
２種類の平均粒径（６０μｍと１μｍ）の電気化学工業株式会社製の炭化ボロンからなる研磨砥粒と純水とからなる研磨液７を使用した。研磨砥粒の研磨溶液に対する比率は、５重量％とした。研磨砥粒の平均粒径が６０μｍのものを第１工程（初期研磨工程）、研磨砥粒の平均粒径が１μｍのものを第２工程（仕上げ研磨工程）として使用した。それぞれ研磨加工中には研磨砥粒の沈殿が生じないように研磨液７中を攪拌子により攪拌を行った。また研磨定盤１には鋳鉄を使用した。炭化シリコン基板２にはＣＲＥＥ、ＩＮＣ社製のＳｉＣ単結晶基板を使用した。貼り付けジグ３への炭化シリコン基板２の貼り付けには日化精工株式会社製のエレクトロンワックスを使用した。
【００４２】
研磨液７を研磨定盤１上に１分当たりに５ｃｃ滴下し、研磨定盤１およびアーム６の回転数を同方向に４０ｒｐｍとして、おもり４により炭化シリコン基板２へ面圧で２００ｇｆ／ｃｍ２の加圧力を与えた。また炭化シリコン基板２の研磨を行なう面の初期状態はＲｚ=５０μｍとして加工時間は第１工程を１５分、第２工程を６０分とした。
【００４３】
（比較例１）
研磨液７に有限会社エフアールティージャパン製のダイヤモンドスラリーを使用した。ダイヤモンドスラリー内のダイヤモンドからなる研磨砥粒は平均粒径で１μｍとした。おもり４により炭化シリコン基板２へは面圧で１５０ｇｆ／ｃｍ２を付与した。使用した研磨液７がダイヤモンドスラリーであり、おもり４による炭化シリコン基板２への面圧が１５０ｇｆ／ｃｍ２である以外は実施例１と同様として、１加工工程のみで加工を行った。また加工時間は４５分とした。
【００４４】
表３には、実施例１の第１工程、第２工程、比較例１の研磨加工結果のうち、それぞれの加工条件での加工レートおよび実施例１と比較例１での炭化シリコン基板２の最終加工面の状態、および研磨定盤１の状態を示す。加工レートは実施例１の第１工程、第２工程、比較例１での研磨加工前後の炭化シリコン基板２の重量を電子天秤により測定し、炭化シリコン基板２の比重を３．２として計算した加工除去量を１時間あたりの量で示したものである。また炭化シリコン基板２の最終加工面状態はZygo Corporation社製商品名”New view5032”装置により面粗さ（Ｒｚ値）を測定した。さらに炭化シリコン基板表面の加工傷の深さを株式会社キーエンス製のレーザー顕微鏡ＶＫ８５００により測定した。研磨定盤１の表面状態は目視により確認して、加工前とほぼ同じであればＡ、加工傷などが確認されればＢとした。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
表３に示すように、炭化ボロンの平均粒径が１μｍの場合（第２工程）とダイヤモンド（比較例１）とを比較すると、加工レートは比較例１のダイヤモンドの方が良い。すなわち、第２工程のみで、比較例１と同等の加工する場合は、加工レートの結果より研磨加工時間で７．２倍必要である。しかし研磨工程を２回に分け、第1工程に平均粒径６０μmの炭化ボロンを使用することで、研磨加工時間を約１．７倍にまで短縮出来、且つ研磨後の面粗さを同一にすることが出来る。また、第２工程と比較例１の加工研磨後の加工傷深さを比べると第２工程で研磨加工を行った方が、加工傷を２．５倍も浅くすることができる。粗研磨後の炭化シリコン基板２表面の加工傷が浅い場合は後工程である精密研磨での加工時間を大幅に短縮できる効果がある。ここで精密研磨工程は数時間から数十時間の加工時間を要するので実施例１の研磨加工を行った場合、総合的な加工時間は大幅に短縮されるものと考えられる。また比較例１では、加工後の研磨定盤１の加工傷が顕著であるが、実施例の第１工程および第２工程では、加工傷は見られない。従って、研磨砥粒に炭化ボロンを用いれば、従来のダイヤモンド砥粒に比べて、研磨工程を複数回設けても、研磨定盤を補正加工する必要がなく、かつ品質の良い結晶表面をもつ炭化シリコン基板を得ることが出来る。
【００４７】
この他、実施例1で示したように第１工程として研磨砥粒の平均粒径が６０μｍのもの、第２工程として研磨砥粒の平均粒径が１μｍのものを使用する工法以外にも、第１工程として研磨砥粒の平均粒径が６０μｍのもの、第２工程として研磨砥粒の平均粒径が１０μｍのもの、第３工程として研磨砥粒の平均粒径が１μｍのものを使用する工法や、第１工程として研磨砥粒の平均粒径が８０μｍのもの、第２工程として研磨砥粒の平均粒径が１０μｍのもの、第３工程として研磨砥粒の平均粒径が１μｍのものを使用する工法を使用しても問題ない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、研磨砥粒に炭化ボロンを使用することで、通常のダイヤモンド砥粒での粗研磨加工と比較して、炭化シリコン基板、研磨定盤へのダメージを抑制した炭化シリコン基板を提供でき、炭化シリコン基板の研磨方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１Ａは本発明の一実施例における研磨装置の平面図、図１Ｂは同側面図を示す。また図１Ｃは図１Ｂ中の１２の部分の拡大図、図１Ｄは図１Ｃの組み立て図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  研磨定盤
２  炭化シリコン基板
３  貼り付けジグ
４  おもり
５  ワークガイド
６  アーム
７  研磨液
８  チュービングポンプ
９  シリコンチューブ
１０  攪拌子
１１  スターラー
１２  おもりとワークガイドの組み立て体
【図１】
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