(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象材料の研磨に用いられる研磨用組成物であって、ここで前記研磨対象材料は炭化ケイ素であり、
アルミナ砥粒と、研磨助剤としての過マンガン酸類と、水とを含み、
前記アルミナ砥粒の等電点が５．０〜７．０であり、かつ、前記アルミナ砥粒の等電点が前記研磨用組成物のｐＨよりも低い、研磨用組成物。
【請求項２】
前記アルミナ砥粒の等電点は、前記研磨対象材料の等電点よりも高い、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記ｐＨが８．０以上である、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象物に請求項１〜３のいずれか一項に記載された研磨用組成物を供給して該研磨対象物を研磨することを含む、研磨物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨用組成物に関する。詳しくは、研磨対象材料の研磨に用いられる研磨用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンド、サファイア（酸化アルミニウム）、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、窒化ケイ素、窒化チタン等の研磨対象材料の表面は、通常、研磨定盤にダイヤモンド砥粒を供給して行う研磨（ラッピング）によって加工される。しかし、ダイヤモンド砥粒を用いるラッピングでは、スクラッチの発生、残存等のため、欠陥や歪みが生じやすい。そこで、ダイヤモンド砥粒を用いたラッピングの後に、あるいは当該ラッピングに代えて、研磨パッドを用いて当該研磨パッドと研磨対象物との間に研磨スラリーを供給して行う研磨（ポリシング）が検討されている。この種の従来技術を開示する文献として、特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、炭化ケイ素等の研磨物（例えば半導体基板その他の基板）について、より高品質の表面が要求されるようになってきている。このため、研磨レート（単位時間当たりに研磨対象物の表面を除去する量）に関する実用的な要求レベルを満足しつつ、よりスクラッチ（研磨傷）数の少ない研磨後の表面を実現可能な研磨用組成物が求められている。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、高い研磨レートを保ちつつ、研磨後の表面に存在するスクラッチの数を効果的に低減し得る研磨用組成物を提供することである。関連する他の目的は、上記研磨用組成物を用いて研磨物を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象材料を研磨するための研磨用組成物が提供される。この研磨用組成物は、アルミナ砥粒と水とを含む。そして、前記アルミナ砥粒の等電点が８．０未満であり、かつ、前記研磨用組成物のｐＨよりも低い。
研磨用組成物のｐＨよりも低い８．０未満の等電点を有するアルミナ砥粒を用いることにより、高い研磨レートを保ちつつ、研磨後の表面に存在するスクラッチの数を効果的に低減することができる。
【０００７】
ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様では、前記アルミナ砥粒の等電点は、前記研磨対象材料の等電点よりも高い。研磨対象材料よりも高い等電点を有するアルミナ砥粒を用いることにより、研磨レートと表面品質（スクラッチ数低減効果）との両立がより好適に実現され得る。
【０００８】
ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様では、前記アルミナ砥粒の等電点が５．０〜７．０である。このようなアルミナ砥粒の等電点の範囲内であると、研磨レートと表面品質との両立がより高いレベルで実現され得る。
【０００９】
ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様では、ｐＨが８．０以上である。上記等電点を有するアルミナ砥粒を、このようなｐＨを有する研磨用組成物において用いると、本発明の効果がより好適に発揮され得る。
【００１０】
ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様では、さらに研磨助剤を含む。研磨用組成物に研磨助剤を含有させることにより、研磨レートと表面品質との両立がより高いレベルで実現され得る。
【００１１】
ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様では、前記研磨対象材料が炭化ケイ素である。研磨対象材料が炭化ケイ素である研磨用組成物において、本発明の適用効果がより好適に発揮され得る。
【００１２】
また、本発明によると、研磨物の製造方法が提供される。その製造方法は、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象物に、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を供給して、該研磨対象物を研磨することを含む。かかる製造方法によると、スクラッチが高度に抑制された高品質の表面を有する研磨物を効率的に提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１４】
＜研磨対象物＞
ここに開示される研磨用組成物は、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する高硬度材料の研磨に用いられる。研磨対象材料のビッカース硬度は、好ましくは１８００Ｈｖ以上（例えば２０００Ｈｖ以上、典型的には２２００Ｈｖ以上）である。ビッカース硬度の上限は特に限定されないが、凡そ７０００Ｈｖ以下（例えば５０００Ｈｖ以下、典型的には３０００Ｈｖ以下）であってもよい。なお、本明細書において、ビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６１０：２００３に基づいて測定することができる。上記ＪＩＳ規格に対応する国際規格はＩＳＯ  １４７０５：２０００である。
【００１５】
１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料としては、ダイヤモンド、サファイア（酸化アルミニウム）、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化ジルコニウム、炭化タングステン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム、ヒ化インジウム、リン化インジウム等が挙げられる。ここに開示される研磨用組成物は、機械的かつ化学的に安定な上記材料の単結晶表面に対して好ましく適用することができる。なかでも、研磨対象物表面は、炭化ケイ素から構成されていることが好ましい。炭化ケイ素は、電力損失が少なく耐熱性等に優れる半導体基板材料として期待されており。その表面性状を改善することの実用上の利点は特に大きい。ここに開示される研磨用組成物は、炭化ケイ素の単結晶表面に対して特に好ましく適用される。
【００１６】
＜研磨用組成物＞
（砥粒）
ここに開示される研磨用組成物は、上記研磨対象材料の研磨に用いられる研磨用組成物であって、アルミナ砥粒と水とを含有する。このアルミナ砥粒は、等電点（Isoelectric point、以下、単に「ＩＥＰＡｌ」と表記することがある。）が８．０未満であり、かつ、研磨用組成物のｐＨよりも低い。このことによって、高硬度材料表面に対して、高い研磨レートを保ちつつ、研磨後の表面においてスクラッチの数を効果的に低減することができる。このような効果が得られる理由としては、特に限定的に解釈されるものではないが、例えば以下のように考えられる。すなわち、一般にＳｉＣ等の高硬度材料表面は研磨用組成物中においてマイナスに帯電する傾向があるところ、研磨用組成物のｐＨよりも低い８．０未満の等電点を有するアルミナ砥粒を用いた研磨では、研磨用組成物中においてアルミナ粒子もマイナスに帯電する。そのため、マイナス同士の適度な静電的反発力によってアルミナ粒子が研磨対象材料表面を大きく削りすぎることなく（ひいてはスクラッチ等の研磨傷の発生を抑えつつ）該表面が効率的に削られる。このことが研磨レートおよび表面品質の向上に寄与するものと考えられる。
【００１７】
スクラッチをより良く低減する等の観点から、アルミナ砥粒のＩＥＰＡｌは研磨用組成物のｐＨ（以下、単に「ｐＨｃｏｍ」と表記することがある。）よりも０．５以上低いことが好ましく、１．０以上低いことがより好ましく、１．５以上低いことがさらに好ましく、２．０以上低いことが特に好ましい。また、ｐＨｃｏｍからＩＥＰＡｌを減じた値（すなわち、ｐＨｃｏｍ−ＩＥＰＡｌ）は、研磨効率等の観点から、例えば５．０以下とすることができ、好ましくは４．５以下、より好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．５以下、特に好ましくは３．０以下である。例えば、ｐＨｃｏｍ−ＩＥＰＡｌが２．８以下であってもよい。
【００１８】
研磨レートと表面品質とを両立する観点から、ＩＥＰＡｌとｐＨｃｏｍとの関係が、０．４＜ＩＥＰＡｌ／ｐＨｃｏｍ＜１を満たすことが好ましく、０．５≦ＩＥＰＡｌ／ｐＨｃｏｍ≦０．９を満たすことがより好ましく、０．６≦ＩＥＰＡｌ／ｐＨｃｏｍ≦０．８を満たすことがさらに好ましい。このようなＩＥＰＡｌ／ｐＨｃｏｍの比を満たすアルミナ砥粒を用いることにより、高い研磨レートを保ちつつ、研磨後の表面においてスクラッチの数をより良く低減することができる。ここに開示される技術は、例えば、ＩＥＰＡｌとｐＨｃｏｍとの関係が、０．６５≦ＩＥＰＡｌ／ｐＨｃｏｍ≦０．７８（典型的には０．７≦ＩＥＰＡｌ／ｐＨｃｏｍ≦０．７５）である態様で好ましく実施され得る。
【００１９】
アルミナ砥粒のＩＥＰＡｌは、８．０未満であり、かつ、ｐＨｃｏｍよりも低い値である限りにおいて特に制限はない。例えば、スクラッチをより良く低減する等の観点から、ＩＥＰＡｌが７．８以下のアルミナ砥粒を好ましく採用することができる。アルミナ砥粒のＩＥＰＡｌは、好ましくは７．６以下、より好ましくは７．５以下、さらに好ましくは７．４以下、特に好ましくは７．０以下である。アルミナ砥粒のＩＥＰＡｌの下限は特に限定されないが、研磨効率等の観点から、ＩＥＰＡｌは、概ね４．０以上にすることが適当であり、好ましくは４．５以上、より好ましくは５．０以上、さらに好ましくは５．５以上、特に好ましくは５．８以上（例えば６．０以上）である。研磨レートと表面品質とを両立する観点から、ＩＥＰＡｌが４．０以上８．０未満のアルミナ粒子が好ましく、５．０以上７．０以下のものが特に好ましい。例えば、ＩＥＰＡｌが６．０以上７．０以下のアルミナ砥粒であってもよい。なお、アルミナ砥粒の等電点は、例えばアルミナ粒子の表面を改質（例えば化学修飾（例えばアルコキシアルミネート、アルコキシシラン、アルコキシチタネート等のカップリング剤による修飾；ポリアクリル酸エステル、ポリエチレングリコールエステル、ポリエチレングリコールエーテル、アクリル酸、メタクリル酸等の表面改質剤の吸着による改質；スルホン酸、カルボン酸等の固定化による官能基修飾）やドープ）することによって調整することができる。すなわち、アルミナ粒子表面の少なくとも一部に官能基を導入したり添加元素をドープしたりして表面改質することにより、アルミナ砥粒の等電点をここに開示される適切な相対的関係および範囲に調整することができる。
【００２０】
好ましい一態様では、アルミナ砥粒のＩＥＰＡｌは、研磨対象材料の等電点（以下、単に「ＩＥＰＢ」と表記することがある。）よりも高い。すなわちＩＥＰＢ＜ＩＥＰＡｌであり得る。ＩＥＰＢよりも高いＩＥＰＡｌを有するアルミナ粒子を用いることにより、研磨レートと表面品質との両立がより好適に実現され得る。例えば、ＩＥＰＡｌとＩＥＰＢとの関係が１＜ＩＥＰＡｌ／ＩＥＰＢ＜４を満たすことが好ましく、１．２≦ＩＥＰＡｌ／ＩＥＰＢ≦３を満たすことがより好ましく、１．５≦ＩＥＰＡｌ／ＩＥＰＢ≦２．５を満たすことがさらに好ましい。また、ＩＥＰＡｌからＩＥＰＢを減じた値（すなわち、ＩＥＰＡｌ−ＩＥＰＢ）は、好ましくは１．０以上５．０以下であり、より好ましくは１．５以上４．５以下であり、さらに好ましくは２．０以上４．０以下である。例えば、ＩＥＰＡｌ−ＩＥＰＢが２．５以上３．５以下であってもよい。研磨対象材料のＩＥＰＢとしては、例えば２．０〜５．０、典型的には３．０〜４．０であり得る。
【００２１】
なお、本明細書中において、アルミナ砥粒および研磨対象材料の等電点は、例えば電気音響分光法に基づくゼータ電位測定を行うことによって把握することができる。具体的な手順としては、測定対象がアルミナ砥粒の場合、アルミナ砥粒を純水に分散させ、砥粒濃度が１〜３０重量％となる測定用水溶液を調製し、ｐＨを適宜変更しつつ液温２５℃として超音波方式ゼータ電位測定装置を用いて水溶液中の粒子を振動させ、発生した電場を検出することで、アルミナ砥粒のゼータ電位を求める。そして、横軸をｐＨ、縦軸をゼータ電位としたグラフをプロットし、ゼータ電位がゼロ（０）となるｐＨの値をアルミナ砥粒の等電点（ＩＥＰＡｌ）とすることができる。また、測定対象が研磨対象材料の場合、該研磨対象材料からなる粒子（粉末材料）を純水に分散させ、砥粒濃度が１〜３０重量％となる測定用水溶液を調製し、ｐＨを適宜変更しつつ液温２５℃として超音波方式ゼータ電位測定装置を用いて水溶液中の粒子を振動させ、発生した電場を検出することで、研磨対象材料のゼータ電位を求める。そして、横軸をｐＨ、縦軸をゼータ電位としたグラフをプロットし、ゼータ電位がゼロ（０）となるｐＨの値を研磨対象材料の等電点（ＩＥＰＢ）とすることができる。このゼータ電位測定は、例えば、ディスパージョンテクノロジー社（Dispersion Technology Inc.）製の“ＤＴ−１２００”を用いて行うことができる。
【００２２】
上記アルミナ砥粒は、公知の各種アルミナ粒子のなかから適宜選択して使用することができる。そのような公知のアルミナ粒子の例には、α−アルミナおよび中間アルミナが含まれる。ここで中間アルミナとは、α−アルミナ以外のアルミナ粒子の総称であり、具体的には、γ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、η−アルミナ、κ−アルミナ、χ−アルミナ等が例示される。また、製法による分類に基づきヒュームドアルミナと称されるアルミナ（典型的にはアルミナ塩を高温焼成する際に生産されるアルミナ微粒子）を使用してもよい。さらに、コロイダルアルミナまたはアルミナゾルと称されるアルミナ（例えばベーマイト等のアルミナ水和物）も、上記公知のアルミナ粒子の例に含まれる。ここに開示される技術におけるアルミナ砥粒は、このようなアルミナ粒子の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて含むものであり得る。
【００２３】
アルミナ砥粒としては、その平均二次粒子径が０．０１μｍよりも大きいものを好ましく採用することができる。研磨効率等の観点から、アルミナ砥粒の平均二次粒子径は、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．１μｍ以上、さらに好ましくは０．２μｍ以上、特に好ましくは０．３μｍ以上である。アルミナ砥粒の平均二次粒子径の上限は特に限定されないが、概ね５μｍ以下にすることが適当である。例えば、研磨効率および表面品質をより高いレベルで両立させる観点から、アルミナ砥粒の平均二次粒子径が０．０５μｍ以上５μｍ以下のアルミナ砥粒が好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下のアルミナ砥粒が好ましく、０．３μｍ以上１μｍ以下のものが特に好ましい。例えば、平均二次粒子径が０．５μｍ以上０．８μｍ以下のアルミナ砥粒であってもよい。なお、ここに開示される技術において、砥粒の平均二次粒子径は、特記しない限り、レーザー回析散乱法に基づき測定される。測定は、堀場製作所製のレーザー回析／散乱式粒度分布測定装置（商品名「ＬＡ‐９５０」）を用いて行うことができる。
【００２４】
研磨用組成物におけるアルミナ砥粒の含有量（複数種類のアルミナ粒子を含む場合には、それらの合計含有量）は、特に制限はないが、典型的には０．１重量％以上であり、加工時間短縮の観点から、０．５重量％以上であることが好ましく、１重量％以上であることがより好ましく、３重量％以上であることがさらに好ましい。研磨の安定性およびコスト低減等の観点から、通常、上記アルミナ砥粒の含有量は、２０重量％以下が適当であり、好ましくは１５重量％以下、より好ましくは１２重量％以下、さらに好ましくは１０重量％以下である。ここに開示される技術は、例えば研磨用組成物におけるアルミナ砥粒の含有量が０．１重量％以上２０重量％以下（好ましくは３重量％以上８重量％以下）である態様で好ましく実施され得る。
【００２５】
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記アルミナ以外の材質からなる砥粒（以下、非アルミナ砥粒ともいう。）を含有してもよい。そのような非アルミナ砥粒の例として、シリカ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化鉄粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；ダイヤモンド粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等のいずれかから実質的に構成される砥粒が挙げられる。
【００２６】
上記非アルミナ砥粒の含有量は、研磨用組成物に含まれる砥粒の全重量のうち、例えば３０重量％以下とすることが適当であり、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下である。
ここに開示される技術は、研磨用組成物に含まれる砥粒の全重量のうちアルミナ砥粒の合計割合が９０重量％よりも大きい態様で好ましく実施され得る。上記アルミナ砥粒の割合は、より好ましくは９５重量％以上、さらに好ましくは９８重量％以上、特に好ましくは９９重量％以上である。なかでも、研磨用組成物に含まれる砥粒の１００重量％がアルミナ砥粒である研磨用組成物が好ましい。
【００２７】
また、ここに開示される研磨用組成物は、砥粒としてダイヤモンド粒子を実質的に含まないものであってもよい。ダイヤモンド粒子はその高硬度ゆえ、平滑性向上の制限要因となり得る。また、ダイヤモンド粒子は概して高価であることから、コストパフォーマンスの点で有利な材料とはいえず、実用面からは、ダイヤモンド粒子等の高価格材料への依存度は低くてもよい。
【００２８】
（研磨助剤）
ここに開示される研磨用組成物は研磨助剤（典型的には酸化剤）を含むことが好ましい。研磨助剤は、ポリシングによる効果を増進する成分であり、典型的には水溶性のものが用いられる。研磨助剤は、特に限定的に解釈されるものではないが、ポリシングにおいて研磨対象物表面を変質（典型的には酸化変質）する作用を示し、研磨対象物表面の脆弱化をもたらすことで、砥粒による研磨に寄与していると考えられる。
【００２９】
研磨助剤としては、過酸化水素等の過酸化物；硝酸、その塩である硝酸鉄、硝酸銀、硝酸アルミニウム、その錯体である硝酸セリウムアンモニウム等の硝酸化合物；ペルオキソ一硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸等の過硫酸、その塩である過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸化合物；塩素酸やその塩、過塩素酸、その塩である過塩素酸カリウム等の塩素化合物；臭素酸、その塩である臭素酸カリウム等の臭素化合物；ヨウ素酸、その塩であるヨウ素酸アンモニウム、過ヨウ素酸、その塩である過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム等のヨウ素化合物；鉄酸、その塩である鉄酸カリウム等の鉄酸類；過マンガン酸、その塩である過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸類；クロム酸、その塩であるクロム酸カリウム、ニクロム酸カリウム等のクロム酸類；バナジン酸、その塩であるバナジン酸アンモニウム、バナジン酸ナトリウム、バナジン酸カリウム等のバナジン酸類；過ルテニウム酸またはその塩等のルテニウム酸類；モリブデン酸、その塩であるモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸二ナトリウム等のモリブデン酸類；過レニウムまたはその塩等のレニウム酸類；タングステン酸、その塩であるタングステン酸二ナトリウム等のタングステン酸類；が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。なかでも、研磨効率等の観点から、過マンガン酸またはその塩、過酸化物、バナジン酸またはその塩、過ヨウ素酸またはその塩が好ましく、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウムが特に好ましい。
【００３０】
好ましい一態様では、研磨用組成物は、研磨助剤として複合金属酸化物を含む。上記複合金属酸化物としては、硝酸金属塩、鉄酸類、過マンガン酸類、クロム酸類、バナジン酸類、ルテニウム酸類、モリブデン酸類、レニウム酸類、タングステン酸類が挙げられる。なかでも、鉄酸類、過マンガン酸類、クロム酸類がより好ましく、過マンガン酸類がさらに好ましい。
【００３１】
さらに好ましい一態様では、上記複合金属酸化物として、１価または２価の金属元素（ただし、遷移金属元素を除く。）と、周期表の第４周期遷移金属元素と、を有する複合金属酸化物ＣＭＯが用いられる。上記１価または２価の金属元素（ただし、遷移金属元素を除く。）の好適例としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａが挙げられる。なかでも、Ｎａ、Ｋがより好ましい。周期表の第４周期遷移金属元素の好適例としては、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉが挙げられる。なかでも、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒがより好ましく、Ｍｎがさらに好ましい。
【００３２】
ここに開示される研磨用組成物が、研磨助剤として複合金属酸化物（好ましくは複合金属酸化物ＣＭＯ）を含む場合、複合金属酸化物以外の研磨助剤をさらに含んでもよく、含まなくてもよい。ここに開示される技術は、研磨助剤として複合金属酸化物（好ましくは複合金属酸化物ＣＭＯ）以外の研磨助剤（例えば過酸化水素）を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。
【００３３】
研磨用組成物における研磨助剤の濃度（含有量）は、通常は０．１重量％以上とすることが適当である。研磨レートと平坦性とを高度にかつ効率的に両立する観点から、上記濃度は０．３重量％以上が好ましく、０．５重量％以上（例えば０．８重量％以上）がより好ましい。また、平滑性向上の観点から、上記研磨助剤の濃度は、通常は１０重量％以下とすることが適当であり、８重量％以下とすることが好ましく、６重量％以下（例えば５重量％以下、あるいは３重量％以下）とすることがより好ましい。
【００３４】
（その他の成分）
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、キレート剤、増粘剤、分散剤、表面保護剤、濡れ剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防錆剤、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物（典型的には高硬度材料研磨用組成物、例えば炭化ケイ素基板ポリシング用組成物）に用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤の含有量は、その添加目的に応じて適宜設定すればよく、本発明を特徴づけるものではないため、詳しい説明は省略する。
【００３５】
（溶媒）
研磨用組成物に用いられる溶媒は、砥粒を分散させることができるものであればよく、特に制限されない。溶媒としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。ここに開示される研磨用組成物は、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）をさらに含有してもよい。通常は、研磨用組成物に含まれる溶媒の９０体積％以上が水であることが好ましく、９５体積％以上（典型的には９９〜１００体積％）が水であることがより好ましい。
【００３６】
研磨用組成物のｐＨは、通常は８．０〜１２程度とすることが適当である。研磨用組成物のｐＨが上記範囲内であると、実用的な研磨レートが達成されやすく、取扱いも容易である。ここに開示される技術の適用効果をよりよく発揮する観点から、研磨用組成物のｐＨは、好ましくは８．０〜１１、より好ましくは８．０〜１０、特に好ましくは８．５〜９．５（例えば９．０程度）である。
【００３７】
＜研磨用組成物の調製＞
ここに開示される研磨用組成物の製造方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、研磨用組成物に含まれる各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。
【００３８】
ここに開示される研磨用組成物は、一剤型であってもよいし、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、該研磨用組成物の構成成分（典型的には、溶媒以外の成分）のうち一部の成分を含むＡ液と、残りの成分を含むＢ液とが混合されて研磨対象物の研磨に用いられるように構成されていてもよい。
【００３９】
＜濃縮液＞
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物に供給される前には濃縮された形態（すなわち、研磨液の濃縮液の形態）であってもよい。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は、例えば、体積換算で２倍〜５倍程度とすることができる。
【００４０】
このように濃縮液の形態にある研磨用組成物は、所望のタイミングで希釈して研磨液を調製し、その研磨液を研磨対象物に供給する態様で使用することができる。上記希釈は、典型的には、上記濃縮液に前述の溶媒を加えて混合することにより行うことができる。また、上記溶媒が混合溶媒である場合、該溶媒の構成成分のうち一部の成分のみを加えて希釈してもよく、それらの構成成分を上記溶媒とは異なる量比で含む混合溶媒を加えて希釈してもよい。また、後述するように多剤型の研磨用組成物においては、それらのうち一部の剤を希釈した後に他の剤と混合して研磨液を調製してもよく、複数の剤を混合した後にその混合物を希釈して研磨液を調製してもよい。
【００４１】
上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば４０重量％以下とすることができる。研磨用組成物の安定性（例えば、砥粒の分散安定性）や濾過性等の観点から、通常、上記含有量は、３０重量％以下としてもよく、２０重量％以下（例えば１５重量％以下）としてもよい。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、砥粒の含有量は、例えば０．２重量％以上とすることができ、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上（例えば１０重量％以上）である。
【００４２】
＜研磨方法＞
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、研磨対象物の研磨に使用することができる。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液（スラリー）を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に、濃度調整（例えば希釈）、ｐＨ調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、上記研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。また、多剤型の研磨用組成物の場合、上記研磨液を用意することには、それらの剤を混合すること、該混合の前に１または複数の剤を希釈すること、該混合の後にその混合物を希釈すること、等が含まれ得る。
次いで、その研磨液を研磨対象物表面に供給し、常法により研磨する。例えば、一般的な研磨装置に研磨対象物をセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて該研磨対象物の表面（研磨対象面）に上記研磨液を供給する。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、研磨対象物表面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動（例えば回転移動）させる。かかるポリシング工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。
【００４３】
この明細書によると、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象材料を研磨する研磨方法および該研磨方法を用いた研磨物の製造方法が提供される。上記研磨方法は、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する工程を含むことによって特徴づけられる。好ましい一態様に係る研磨方法は、予備ポリシングを行う工程（予備ポリシング工程）と、仕上げポリシングを行う工程（仕上げポリシング工程）と、を含んでいる。ここでいう予備ポリシング工程とは、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象物に対して、予備ポリシングを行う工程である。典型的な一態様では、予備ポリシング工程は、仕上げポリシング工程の直前に配置されるポリシング工程である。予備ポリシング工程は、１段のポリシング工程であってもよく、２段以上の複数段のポリシング工程であってもよい。また、ここでいう仕上げポリシング工程は、予備ポリシングが行われた研磨対象物に対して仕上げポリシングを行う工程であって、砥粒を含むポリシング用スラリーを用いて行われるポリシング工程のうち最後に（すなわち、最も下流側に）配置される研磨工程のことをいう。このように予備ポリシング工程と仕上げポリシング工程とを含む研磨方法において、ここに開示される研磨用組成物は、予備ポリシング工程で用いられてもよく、仕上げポリシング工程で用いられてもよく、予備ポリシング工程および仕上げポリシング工程の両方で用いられてもよい。
【００４４】
好ましい一態様において、上記研磨用組成物を用いるポリシング工程は、予備ポリシング工程であり得る。ここに開示される研磨用組成物は、高い研磨レートを実現し得ることから、研磨対象材料表面の予備ポリシング工程に用いられる研磨用組成物（予備ポリシング用組成物）として好適である。予備ポリシング工程が２段以上の複数段のポリシング工程を含む場合、それらのうち２段以上のポリシング工程を、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を用いて実施することも可能である。ここに開示される研磨用組成物は、前段（上流側）の予備ポリシングに好ましく適用することができる。例えば、後述するラッピング工程を経た最初の予備ポリシング工程（典型的には１次研磨工程）においても好ましく使用され得る。
【００４５】
他の好ましい一態様において、上記研磨用組成物を用いるポリシング工程は、仕上げポリシング工程である。ここに開示される研磨用組成物は、研磨後の表面においてスクラッチ数を効果的に低減し得ることから、研磨対象材料表面の仕上げポリシング工程に用いられる研磨用組成物（仕上げポリシング用組成物）として特に好ましく使用され得る。
【００４６】
予備ポリシングおよび仕上げポリシングは、片面研磨装置による研磨、両面研磨装置による研磨のいずれにも適用可能である。片面研磨装置では、セラミックプレートにワックスで研磨対象物を貼りつけたり、キャリアと呼ばれる保持具を用いて研磨対象物を保持し、ポリシング用組成物を供給しながら研磨対象物の片面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動（例えば回転移動）させることにより研磨対象物の片面を研磨する。両面研磨装置では、キャリアと呼ばれる保持具を用いて研磨対象物を保持し、上方よりポリシング用組成物を供給しながら、研磨対象物の対向面に研磨パッドを押しつけ、それらを相対方向に回転させることにより研磨対象物の両面を同時に研磨する。
【００４７】
ここに開示される各ポリシング工程で使用される研磨パッドは、特に限定されない。例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、硬質発泡ポリウレタンタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもの等のいずれを用いてもよい。
【００４８】
ここに開示される方法により研磨された研磨物は、典型的にはポリシング後に洗浄される。この洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、公知、慣用のものを適宜選択して用いることができる。
【００４９】
なお、ここに開示される研磨方法は、上記予備ポリシング工程および仕上げポリシング工程に加えて任意の他の工程を含み得る。そのような工程としては、予備ポリシング工程の前に行われるラッピング工程が挙げられる。上記ラッピング工程は、研磨定盤（例えば鋳鉄定盤）の表面を研磨対象物に押し当てることにより研磨対象物の研磨を行う工程である。したがって、ラッピング工程では研磨パッドは使用しない。ラッピング工程は、典型的には、研磨定盤と研磨対象物との間に砥粒（典型的にはダイヤモンド砥粒）を供給して行われる。また、ここに開示される研磨方法は、予備ポリシング工程の前や、予備ポリシング工程と仕上げポリシング工程との間に追加の工程（洗浄工程やポリシング工程）を含んでもよい。
【００５０】
＜研磨物の製造方法＞
ここに開示される技術には、上記研磨用組成物を用いたポリシング工程を含む研磨物の製造方法（例えば炭化ケイ素基板の製造方法）および該方法により製造された研磨物の提供が含まれ得る。すなわち、ここに開示される技術によると、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象材料から構成された研磨対象物に、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を供給して該研磨対象物を研磨することを含む、研磨物の製造方法および該方法により製造された研磨物が提供される。上記製造方法は、ここに開示されるいずれかの研磨方法の内容を好ましく適用することにより実施され得る。上記製造方法によると、スクラッチ数が高度に低減された研磨後表面を有する研磨物（例えば炭化ケイ素基板）が効率的に提供され得る。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明を実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「％」は、特に断りがない限り重量基準である。
【００５２】
＜研磨用組成物の調製＞
（実施例）
アルミナ砥粒（平均二次粒子径：０．４μｍ、等電点６．５）と研磨助剤としての過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）と脱イオン水とを混合して研磨用組成物を調製した。アルミナ砥粒の含有量は６％、ＫＭｎＯ４の含有量は１％とした。研磨用組成物のｐＨは、ＫＯＨを用いて９．０に調整した。アルミナ砥粒としては、市販のアルミナ粒子を表面改質したものを用いた。なお、アルミナ砥粒の等電点は、ゼータ電位測定に基づく前述の方法に準じて求めたものである。
【００５３】
（比較例）
市販のアルミナ粒子（平均二次粒子径：０．４μｍ、等電点９．０）をそのまま使用したこと以外は実施例と同様にして研磨用組成物を調製した。
【００５４】
＜研磨レートの評価＞
用意した研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、平均粒子径５μｍのダイヤモンド砥粒を用いてラッピングを予め実施したＳｉＣウェーハの表面に対し、下記の条件でポリシングを実施した。そして、以下の計算式（１）、（２）に従って研磨レートを算出した。結果を表１の該当欄に示す。なお、ゼータ電位測定に基づく前述の方法に準じて求められるＳｉＣの等電点は、概ね３〜４である、
（１）研磨取り代［ｃｍ］＝研磨前後のＳｉＣウェーハの重量の差［ｇ］／ＳｉＣの密度［ｇ／ｃｍ３］（＝３.２１ｇ／ｃｍ３）／研磨対象面積［ｃｍ２］（＝１９．６２ｃｍ２）
（２）研磨レート［ｎｍ／ｈ］＝研磨取り代［ｃｍ］×１０７／研磨時間（＝１時間）
［ポリシング条件］
研磨装置：日本エンギス社製の片面研磨装置、型式「ＥＪ−３８０ＩＮ」
研磨パッド：ニッタ・ハース社製「ＳＵＢＡ８００」
研磨圧力：３００ｇ／ｃｍ２
定盤回転数：８０回転／分
研磨時間：１時間
ヘッド回転数：４０回転／分
研磨液の供給レート：２０ｍＬ／分（掛け流し）
研磨液の温度：２５℃
研磨対象物：ＳｉＣウェーハ（伝導型：ｎ型、結晶型４Ｈ  ４°ｏｆｆ）２インチ
【００５５】
＜スクラッチ＞
各例に係るポリシング後の研磨物表面につき、化合物ウエハー複合検査装置（ソフトワークス株式会社製）を用いて、ＳｉＣウェーハの表面全体を観察し、（シュリーレン画像）５５ｍｍ×４０ｍｍの条件で、長さ１０ｍｍ以上のスクラッチの数（本／面）を算出した。結果を表１の「スクラッチ」の欄に示す。
【００５６】
【表１】
0006788988.tif 000002
【００５７】
表１に示されるように、研磨用組成物のｐＨよりも低い等電点を有するアルミナ砥粒を用いた実施例では、比較例に比べて、研磨レートが同程度であり、なおかつ、スクラッチ数でより良好な結果が得られた。この結果から、研磨用組成物のｐＨよりも低い等電点を有するアルミナ砥粒を用いた研磨用組成物によると、高い研磨レートを保ちつつ、スクラッチ数が少ない高品質な研磨後の表面を実現し得ることが確かめられた。
【００５８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。