(57)【要約】【課題】研磨装置や環境への負荷を軽減しながら、加工傷やクラックの発生が抑制された、表面粗さが小さく、信頼性の高いＳｉＣ基板を提供する。【解決手段】ＳｉＣ基板の製造方法は、研磨剤６がパッド３ａ上に塗布された研磨パッド３と板状のＳｉＣ材１とが接した状態で、研磨パッドをＳｉＣ材１の表面に対して相対運動させることにより、ＳｉＣ材１の表面を研磨する工程を含み、研磨剤６が、コロイダルシリカ６ａとコロイダルシリカ６ａが分散された分散媒６ｂとを含み、研磨剤６のｐＨが４〜９である。【選択図】  図１
2005117027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＣ基板の製造方法であって、
研磨剤がパッドに塗布された研磨パッドと板状のＳｉＣ材とが接した状態で、前記研磨パッドを前記ＳｉＣ材に対して相対運動させることにより、前記ＳｉＣ材を研磨する研磨工程を含み、
前記研磨剤が、コロイダルシリカと、前記コロイダルシリカが分散された分散媒とを含み、前記研磨剤のｐＨが４〜９であることを特徴とするＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項２】
前記研磨剤が、前記コロイダルシリカを５０重量％以下の割合で含んでいる請求項１に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項３】
前記研磨剤のｐＨが６〜８である請求項1に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項４】
前記パッドが、合成繊維、ガラス繊維、天然繊維、および樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の材料を含む多孔体である請求項１に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項５】
前記研磨工程において、２９４ｋＰａ以下の圧力で、前記ＳｉＣ材を前記研磨パッドに押し付けながら、前記ＳｉＣ材を研磨する請求項１に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項６】
前記研磨工程において、前記ＳｉＣ材上に配置されたおもりの自重により、４４ｋＰａ以下の圧力で、前記ＳｉＣ材を前記研磨パッドに押し付けながら、前記ＳｉＣ材を研磨する請求項１に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項７】
前記研磨工程において、前記ＳｉＣ材の研磨を複数回に分けて行い、複数回のうちの最後の回において、前記ＳｉＣ材上に配置されたおもりの自重により、４４ｋＰａ以下の圧力で前記ＳｉＣ材を前記研磨パットに押し付けながら、前記ＳｉＣ材を研磨する請求項１に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項８】
前記研磨工程において、加圧装置により７０ｋＰａ以下の圧力で前記ＳｉＣ材を前記研磨パッドに押し付けながら、前記ＳｉＣ材を研磨する請求項１に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項９】
前記研磨工程において、前記ＳｉＣ材の研磨を複数回に分けて行い、複数回のうちの最後の回において、加圧装置により７０ｋＰａ以下の圧力で前記ＳｉＣ材を前記研磨パッドに押し付けながら、前記ＳｉＣ材を研磨する請求項１に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項１０】
前記加圧装置は、前記ＳｉＣ材の前記研磨パッド側の反対側に配置して使用される加圧ヘッドと、前記ＳｉＣ材を前記研磨パッドに押し付ける方向に前記加圧ヘッドを押す加圧機構とを含む請求項８または９に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記加圧機構は、バネ弾性圧、油圧および空気圧からなる群から選ばれる少なくとも１種の圧力によって、前記加圧ヘッドを押す請求項１０に記載のＳｉＣ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳｉＣ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギーの低損失化、および高性能化されたパワーデバイス（電子デバイス）は、消費電力の大幅節減に直接寄与するため、多くの分野で利用されている。現在、パワーデバイスとして、シリコン基板を採用したものが用いられている。しかし、シリコンの有する材料特性により、シリコンへ微細な加工を施すことによるパワーデバイスのさらなる高性能化には限界がある。特に、高温等の条件下では、シリコンは使用できないため、シリコンに代わる材料が必要となってきた。
【０００３】
シリコンに代わる材料として、例えばＳｉＣ（炭化珪素）がある。ＳｉＣの禁制帯幅は、シリコンの禁制帯幅の３倍であるので、ＳｉＣは、シリコンよりも高温条件下で使用できる。絶縁破壊電界については、ＳｉＣはシリコンの約１０倍である。そのため、ＳｉＣ基板を用いると、シリコン基板を用いた場合よりもパワーデバイスの小型化が可能である。さらに、熱伝導度については、ＳｉＣはシリコンの約３倍である。すなわち、ＳｉＣはシリコンよりも、放熱性に優れ、冷却されやすいという利点も有している。このように、ＳｉＣは、シリコンよりも優れた特性を有していることから、ＳｉＣ基板は、シリコン基板に変わるパワーデバイス用半導体基板として注目されている。
【０００４】
ところで、パワーデバイスに用いられるＳｉＣ基板は、その表面粗さが小さいことが要求される。板状のＳｉＣ材を研磨してＳｉＣ基板とする際に用いられる研磨剤としては、ダイヤモンド砥粒、またはＳｉＯ2（コロイダルシリカ）を含む懸濁液（ｐＨ１０〜１５）が用いられている（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平７−２８８２４３号公報（第２項  右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、研磨剤としてダイヤモンド砥粒を用いた場合、研磨速度は速いが加工傷やチッピングによるクラックが発生するという問題があった。ＳｉＯ2（コロイダルシリカ）を含む懸濁液（ｐＨ１０〜１５）を用いた場合、上記加工傷やクラックは生じないが、懸濁液が強アルカリであるため、懸濁液が研磨装置へ与えるダメージが大きく、環境への負荷も大きいという問題があった。また、得られたＳｉＣ基板の表面粗さは、満足できる程度に小さくなく、より表面粗さが小さい（例えば、０．５ｎｍ以下の）ＳｉＣ基板が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＳｉＣ基板の製造方法は、研磨剤がパッドに塗布された研磨パッドと板状のＳｉＣ材とが接した状態で、前記研磨パッドを前記ＳｉＣ材に対して相対運動させることにより、前記ＳｉＣ材を研磨する研磨工程を含み、前記研磨剤が、コロイダルシリカと、前記コロイダルシリカが分散された分散媒とを含み、前記研磨剤のｐＨが４〜９であることを特徴とする。
【０００７】
尚、本明細書において、ＳｉＣ材とは、研磨処理される前のＳｉＣ基板のことを意味している。
【０００８】
また、「研磨パッドをＳｉＣ材に対して相対運動させる」とは、研磨パッドおよびＳｉＣ材のうち少なくとも一方を他方に対して運動させることを意味しており、例えば、研磨パッドおよびＳｉＣ材のうちのいずれか一方のみを運動させる場合を含む。また、上記「相対運動」とは、空間的位置を変える運動のみならず、回転運動のように、空間的位置を変えない運動をも含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、コロイダルシリカと、コロイダルシリカが分散された分散媒とを含み、ｐＨが４〜９の研磨剤を、ＳｉＣ材の研磨に用いるので、研磨装置や環境への負荷を軽減しながら、加工傷やクラックの発生を抑制することができる。その結果、表面粗さが小さく、信頼性の高いＳｉＣ基板を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本明細書において、「表面粗さ」は、光干渉式表面粗さ測定器等の測定機器によって測定された複数箇所の値（算術平均粗さ）の平均値のことである。「表面粗さ」が小さいほど、ＳｉＣ材の被研磨面が均一性良くかつ滑らかに研磨されていることを意味する。
【００１１】
本発明のＳｉＣ基板の製造方法の一例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１Ａに示すように、パッド３ａは、回転テーブル（下盤）２に固定されている。板状のＳｉＣ材１は、おもり５に固定され、ＳｉＣ材１はおもり５の荷重によってパッド３ａに押し付けられている。すなわち、図１Ａに示したＳｉＣ基板の製造方法では、おもりなどの荷重により研磨加工を行う方式を採用している。ＳｉＣ材１の形状は、例えば、円盤状である。おもり５にはＳｉＣ材１が所定の位置からずれないように、ＳｉＣ材1を所定の位置に保持するガイド４が設けられている。
【００１３】
パッド３ａ上に研磨剤６を間欠的に滴下しながら、回転軸７を中心に回転テーブル２を矢印の方向に回転させると、研磨剤６がパッド３ａに塗布された研磨パッド３とＳｉＣ材１とが接した状態となる。同時に、回転軸９を中心に矢印の方向におもり５を回転させると、研磨パッド３によるＳｉＣ材１の研磨が開始される。尚、図１Ａに示した例では、回転テーブル２とおもり５の回転方向は同じであるが、研磨パッド３がＳｉＣ材１に対して相対運動をしていれば、回転テーブル２とおもり５とを逆方向に回転させてもよいし、回転テーブル２およびおもり５のうちのいずれか一方のみを回転させてもよい。
【００１４】
図１Ｂに示すように、研磨剤６は、コロイダルシリカ６ａと、コロイダルシリカ６ａが分散された分散媒６ｂとを含んでいる。研磨剤６は、コロイダルシリカ６ａを５０重量％以下の割合で含んでいることが好ましい。研磨剤６におけるコロイダルシリカ６ａの含有量が多すぎると、ＳｉＣ材１の表面を研磨する最中に研磨剤６がゲル化する等、研磨剤６が不安定となるからである。
【００１５】
尚、コロイダルシリカ６ａの重量％の下限について特に制限はないが、コロイダルシリカ６ａが少なすぎると研磨効率が悪化するため、通常、０．１重量％以上であることが好ましい。
【００１６】
例えば、回転テーブル２を４０ｒｐｍの回転速度で回転させる場合であって、回転テーブル２の直径が２００ｍｍである場合は、常温（約２３℃）にて、１０秒間に０．００５ｍｌ以上の研磨剤６を、パッド３ａに滴下する。また、例えば、回転テーブル２を４０ｒｐｍの回転速度で回転させる場合であって、回転テーブル２の直径が３００ｍｍである場合は、常温（約２３℃）にて、５秒間に０．００５ｍｌ以上の研磨剤６を滴下する。このようにすれば、パッド３ａの表面を乾燥させることなく、パッド３ａの表面を、常に研磨剤６によって覆われた状態にすることができる。尚、回転テーブル２の直径が３００ｍｍ以下であれば、研磨速度、および研磨剤６の消費量を考慮すると、回転テーブル２の回転数は、１０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍが好ましい。
【００１７】
本実施の形態のＳｉＣ基板の製造方法において用いるパッド３ａは、多孔体を含んでいると好ましい。多孔体に研磨剤６が滴下され塗布されると、多孔体の孔内にコロイダルシリカ６ａが入り込む。孔内に入り込んだコロイダルシリカ６ａは、コロイダルシリカ６ａを囲う水和層によって多孔体に固定される。そのため、パッド３ａに滴下されたコロイダルシリカ６ａは、あたかも固定砥粒のようになる。したがって、研磨パッド３が多孔体を含んでいると、研磨速度を高めることができ、表面粗さの小さいＳｉＣ基板を得ることができる。
【００１８】
パッド３ａは、例えば、合成繊維、ガラス繊維、天然繊維、および樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の材料を含む多孔体を含んでいることが好ましい。特に、パッド３ａは、合成繊維、天然繊維および合成樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の材料を含む多孔体を含んでいると好ましい。このように軟らかい材料を含むパッド３ａを使用すれば、ＳｉＣ材１へ与えるダメージを抑制できるからである。
【００１９】
コロイダルシリカ６ａの平均粒径について特に制限はないが、２００ｎｍ以下であることが好ましい。平均粒径が大きすぎると、コロイダルシリカ６ａを安定な状態で分散媒６ｂに分散させることが困難となり、研磨の最中に平均粒径が変化する等の問題も生じるからである。また、平均粒径が大きすぎると、パッド３ａの孔内にコロイダルシリカ６ａが固定されづらくなるため、研磨の精度が低下してしまう（ＳｉＣ基板の表面粗さが大きくなってしまう）からである。したがって、平均粒径が２００ｎｍを越えるコロイダルシリカ６ａを含む研磨剤６は、特に、より表面粗さを小さくすることが要求される、研磨の最終工程には適さない。
【００２０】
研磨剤６に含まれる分散媒６ｂとしては、例えば、純水等、または純水等に、アンモニア、クエン酸、水酸化カリウム等のｐＨ調整剤が添加されたものを用いることができる。
【００２１】
研磨装置のパッド３ａ等や環境への負荷を軽減しながら、実用上十分な速度でＳｉＣ材１を研磨するためには、研磨剤６のｐＨは４〜９である必要があるが、研磨剤６のｐＨは、６〜８であることが好ましい。研磨装置のパッド３ａ等や環境への負荷を軽減しながら、より高速度で（高効率で）ＳｉＣ材１を研磨することができるからである。
【００２２】
ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力は、２９４ｋＰａ以下であることが好ましい。図１Ａに示した例では、おもり５の自重によりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付けているので、上記圧力は、おもり５によってＳｉＣ材１に加えられる圧力である。
【００２３】
ＳｉＣ材１上に配置されたおもり５の自重によりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける場合、研磨パッド３にＳｉＣ材１を押し付ける圧力は、特に、４４ｋＰａ以下であることが好ましい。上記圧力が大きいと、研磨速度は大きくなるが、ＳｉＣ基板の表面粗さが大きくなる。
【００２４】
下記に、おもり５の自重によりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける場合に、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力が大き過ぎると、表面粗さの小さいＳｉＣ基板を得ることができない理由について説明する。
【００２５】
ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力を大きくするためには、おもり５を大きくしなければならないが、おもり５が大きくなると、回転中におもり５のバランスが崩れ、おもり５によって、ＳｉＣ材１を均一性よくかつ滑らかに加工することができなくなる。例えば、直径２インチ（約５０ｍｍ）のＳｉＣ材１を円筒状のおもり５を用いて研磨パッド３に押し付ける場合、おもり５のＳｉＣ材１に接する面の直径を、例えば、２インチ（約５０ｍｍ）とする。おもり５の材質が例えば鉄である場合、ＳｉＣ材１に対して７．９ｋＰａの圧力を与えるためには、おもり５の高さは約１００ｍｍとなり、ＳｉＣ材１に対して５０ｋＰａの圧力を与えるためには、おもり５の高さは約６００ｍｍとなる。
【００２６】
このように、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力を大きくすればするほど、おもり５の高さが高くなる。おもり５の高さが高くなると、ＳｉＣ材１の研磨の最中に、おもり５が大きく揺れ、ＳｉＣ材１へ加わる圧力が不均一となる。その結果、研磨されたＳｉＣ材１（ＳｉＣ基板）の面において、表面粗さが大きくなる。しかし、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力が４４ｋＰａ以下であると、表面粗さが、例えば０．５ｎｍ以下と小さい、ＳｉＣ基板を得ることができる。
【００２７】
尚、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力を小さくすればするほど、研磨後のＳｉＣ材１（ＳｉＣ基板）の表面粗さを小さくすることができるが、研磨速度が遅くなるため（研磨効率が悪化するため）、実用上、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力は４．９ｋＰａ以上であることが好ましい。
【００２８】
上記圧力は、ＳｉＣ材１の被研磨面の状態に応じて変更してもよい。例えば、ＳｉＣ材１の表面を研磨する工程を複数回に分けて行い、複数回のうち、より表面粗さが小さくなるように研磨することが要求される最後の回においてのみ、４４ｋＰａ以下の圧力でＳｉＣ材１の表面を研磨パッド３に押し付けながら、ＳｉＣ材１を研磨してもよい。また、例えば、ＳｉＣ材１の表面を研磨する工程を複数回に分けて行い、複数回のうちの、初回において、ダイヤモンド砥粒を含むペーストを用いて、ＳｉＣ材１を研磨し、最後の回において、上記研磨剤６を用いて、ＳｉＣ材１を研磨してもよい。また、各回毎に、コロイダルシリカ６ａの平均粒径を変えてもよい。
【００２９】
尚、図１Ａに示した例では、おもり５の荷重によりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付けているが、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける方法はこれに制限されない。例えば、図２に示すような加圧装置を用いて、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付けてもよい。加圧装置は、例えば、加圧ヘッド１５と、加圧機構とを含んでいる。加圧ヘッド１５は、ＳｉＣ材１の研磨パッド３側の反対側に配置して使用され、加圧機構は、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける方向に加圧ヘッド１５を押すことができる。上記加圧機構は、例えば、バネ弾性圧、油圧、および空気圧からなる群から選ばれる少なくとも１種の圧力によって加圧ヘッド１５を押すことができる。
【００３０】
図２に示す加圧装置は、空気圧によりＳｉＣ材１の表面を研磨パッド３に押し付ける機構となっている。図２に示す加圧装置は、駆動モーター１１、空気供給路１２、回転軸１３、エアバック１４、加圧ヘッド１５、ヘッド保持スタンド１６等から構成されている。回転軸１３は、駆動モーター１１の回転に伴って軸１０を中心として回転する。図２に示す加圧装置の加圧機構は、空気供給路１２およびエアバック１４を含んでいる。エアバック１４は、その内側がゴムなどの軟質材料で覆われた構造をしている。エアバック１４の底面には加圧ヘッド１５が直接取り付けられている。したがって、エアバック１４内部に圧力が与えられると、エアバック１４底面に接した加圧ヘッド１５が下方向に押される。エアバック１４の内部は空気によって加圧されているので、エアバック１４の内面全体に対して同じ圧力がかかる。エアバック１４と加圧ヘッド１５との接触面積を、ＳｉＣ材１の加圧ヘッド１５側の面の面積と等しくするか、または、大きくすれば、ＳｉＣ材１へ加わる圧力を均一化することができる。また、加圧装置は、ヘッド保持スタンド１６を備えているので、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける際に、加圧装置全体が動くのを防ぎ、ＳｉＣ材１を均一性良くかつ滑らかに加工することができる。
【００３１】
尚、図２に示した加圧装置は、駆動モーター１１を備えているが、加圧ヘッド１５は必ずしも回転させる必要はないので、加圧装置は、駆動モーター１１を備えていなくてもよい。
【００３２】
図２に示した加圧装置を用いる場合のように、加圧ヘッド１５を空気圧等によってＳｉＣ材１に押し付けることによりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける場合は、図１Ａに示した例のように、おもり５の荷重によりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける場合よりも、より大きい圧力（例えば、７０ｋＰａ）で研磨を行っても、均一性よくＳｉＣ材１を加圧することができる。よって、より高速度で、表面粗さの小さいＳｉＣ基板を得ることができる。
【００３３】
図２に示したような加圧装置によりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける場合においても、実用上、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力は４．９ｋＰａ以上であることが好ましい。
【００３４】
加圧装置を用いてＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力は、ＳｉＣ材１の被研磨面の状態に応じて変更してもよい。例えば、ＳｉＣ材１の表面を研磨する工程を複数回に分けて行い、複数回のうち、より高精度に研磨することが要求される最後の回においてのみ、７０ｋＰａ以下の圧力でＳｉＣ材１の表面を研磨パッド３に押し付けながら、ＳｉＣ材１を研磨してもよい。また、例えば、ＳｉＣ材１の表面を研磨する工程を複数回に分けて行い、複数回のうちの、初回において、ダイヤモンド砥粒を含むペーストを用いて、ＳｉＣ材１を研磨し、最後の回において、上記研磨剤６を用いて、ＳｉＣ材１を研磨してもよい。また、各回毎に、コロイダルシリカ６ａの平均粒径を変えてもよい。
【００３５】
図１Ａおよび図２に示した例では、回転テーブル（下盤）２とＳｉＣ材１とをそれぞれ矢印の方向に回転運動させることにより、ＳｉＣ材１の研磨がなされているが、例えば、図３に示すように、下盤２を矢印の方向に往復運動させることにより、研磨パッド３をＳｉＣ材１に対して相対運動させてもよい。
【００３６】
得られたＳｉＣ基板の直径は、通常、５０ｍｍ〜７５ｍｍである。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明のＳｉＣ基板の製造方法の一例についてさらに詳細に説明する。尚、コロイダルシリカの平均粒径は、表面積測定器（ユアサアイオニクス社製、マルチソーブ）にて測定されたコロイダルシリカの表面積の値から換算して求めた。ＳｉＣ基板の表面形状は、光干渉式表面粗さ測定器（Ｚｙｇｏ社製、ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２）にて測定した。ＳｉＣ基板の表面粗さは、下記のようにして測定した。
【００３８】
[表面粗さ]
光干渉式表面粗さ測定器（Ｚｙｇｏ社製、ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２）を用いて、ＳｉＣ基板の中心と、ＳｉＣ基板の外周から５ｍｍ以内の領域における４点（９０度間隔）について、算術平均粗さを測定し、これら５点の平均値（表面粗さ）を求めた。尚、このようにして算出された表面粗さが小さいほど、ＳｉＣ材１の被研磨面が均一性よくかつ滑らかに研磨されていることを意味する。
【００３９】
（実施例１〜６）
コロイダルシリカ（平均粒径：１５ｎｍ）５．３重量％と、純水とｐＨ調整剤とを含む分散媒９４．７重量％とを混合して、ｐＨが４、５，６，７，８，９の研磨剤６を作製した。尚、ｐＨを酸性よりに調整する場合には、ｐＨ調整剤としてクエン酸を、ｐＨをアルカリよりに調整する場合には、ｐＨ調整剤として水酸化カリウムを用いた。ｐＨ調整剤の添加は、コロイダルシリカと純水とを混合した後に行った。
【００４０】
次に、常温（２３℃）にて、研磨剤６を間欠的にパッド３ａに滴下しながら、回転テーブル２（直径２００ｍｍ）とおもり５とを、それぞれ回転軸７、回転軸９を中心に矢印の方向に回転させて、表面粗さ１．０ｎｍのＳｉＣ材１（直径５０ｍｍ）を、表面粗さが０．７ｎｍとなるまで研磨した。研磨剤６は、１０秒間に０．０１ｍｌがパッド３ａに塗布されるように、パッド３ａに滴下した。
【００４１】
尚、パッド３ａには、市販のポリウレタン製の多孔体（ロデール・ニッタ(株)製、ＳＵＢＡ４００）を用いた。回転テーブル２の回転速度は４０ｒｐｍとした。ＳｉＣ材１の回転速度は４０ｒｐｍとした。おもり５によってＳｉＣ材１へ加えられる圧力は７．９ｋＰａとした（図１参照）。
【００４２】
（比較例１）
実施例１〜６において作製した研磨剤６に代えて、ダイヤモンド砥粒（平均粒径：１２５ｎｍ）０．２重量％と水９９．８重量％とを含むスラリーを用いたこと以外は実施例１〜６と同様にして、表面粗さ１．０ｎｍのＳｉＣ材（直径５０ｍｍ）を、表面粗さが０．７ｎｍとなるまで研磨した。尚、スラリーは１０秒間に０．０１ｍｌがパッド３ａに塗布されるように、パッド３ａに滴下した。
【００４３】
（比較例２〜４）
コロイダルシリカ（平均粒径：１５ｎｍ）５．３重量％と、純水とｐＨ調整剤とを含む分散媒９４．７重量％とを混合して、ｐＨが３、１０、１１の研磨剤を作製した。これらの研磨剤を用いたこと以外は実施例１〜６と同様にして、表面粗さ１．０ｎｍのＳｉＣ材（直径５０ｍｍ）を、表面粗さが０．７ｎｍとなるまで研磨した。尚、ｐＨを酸性よりに調整する場合には、ｐＨ調整剤としてクエン酸を、ｐＨをアルカリよりに調整する場合には、ｐＨ調整剤として水酸化カリウムを用いた。
【００４４】
表１には、研磨速度のｐＨ依存性を示している。尚、表１において、研磨速度が、ダイヤモンド砥粒を含むスラリーを用いて研磨した場合（比較例１）の研磨速度と同程度以上である場合は◎としている。また、上記スラリーを用いて研磨した場合（比較例１）の研磨速度よりも若干遅いが、実用上十分な速度である場合は○、上記スラリーを用いて研磨した場合の研磨速度と比較して一桁以上小さい場合は×としている。
【００４５】
また、研磨されたＳｉＣ材１（ＳｉＣ基板）のうちの１００μｍ×１００μｍの範囲に対して、光干渉式表面粗さ測定器を垂直に走査して、ＳｉＣ基板の表面形状に関するデータを得た。得られたデータから、直線または曲線の有無を調べた。直線または曲線がある場合は加工傷有りとし、無い場合は加工傷無しとした。これらの結果を表１に示した。
【００４６】
【表１】
2005117027.tif 000003
【００４７】
表１に示すとおり、ｐＨ４〜１０の研磨剤６では、研磨剤６が中性、弱酸性であっても、実用上十分な速度でＳｉＣ材１を研磨できることが確認された。特に、ｐＨが６〜８の研磨剤６、すなわち、ｐＨが中性付近に調整された研磨剤６を用いた場合の研磨速度は、ダイヤモンドを含むスラリーを用いて研磨した場合の研磨速度と同程度であるか、またはそれ以上であることが分かった。
【００４８】
また、使用後のパッド３ａについて、目視および顕微鏡にて形状を観察したところ、ｐＨ１０およびｐＨ１１の研磨剤を用いた場合は、パッド３ａはひどく損傷していた。また、ｐＨが中性付近に調整された研磨剤を用いた場合、パッド３ａについて変色は見られなかったが、ｐＨ１０およびｐＨ１１の研磨剤を用いた場合、パッド３ａは明らかに変色していた。
【００４９】
実施例１〜６のＳｉＣ基板、比較例２〜４のＳｉＣ基板については、いずれも加工傷は見受けられなかった。
【００５０】
このように、ｐＨ４〜９の研磨剤を用いれば、研磨装置のパッド３ａ等や環境への負荷を軽減しながら、実用上十分な速度で、信頼性の高いＳｉＣ基板を製造できることが確認できた。特に、ｐＨが６〜８の研磨剤を用いれば、研磨装置のパッド３ａ等や環境への負荷を軽減しながら、より高速度で、信頼性の高いＳｉＣ基板を製造できることが確認できた。
【００５１】
（実施例７〜１０）
コロイダルシリカ（平均粒径：１５ｎｍ）５．３重量％と、純水とｐＨ調整剤とを含む分散媒９４．７重量％とを混合して、研磨剤６（ｐＨ７）を作製した。尚、ｐＨ調整剤には、クエン酸を用いた。次に、常温（２３℃）にて、研磨剤６をパッド３ａに間欠的に滴下しながら、回転テーブル２（直径２００ｍｍ）とおもり５とを、それぞれ回転軸７、回転軸９を中心に矢印の方向に回転させて、表面粗さ０．７ｎｍのＳｉＣ材１（直径５０ｍｍ）を研磨した。研磨剤６は、１０秒間に０．０１ｍｌがパッド３ａに塗布されるように、パッド３ａに滴下した。
【００５２】
尚、パッド３ａには、市販のポリウレタン製の多孔体（ロデール・ニッタ(株)製、ＳＵＢＡ４００）を用いた。回転テーブル２の回転速度は４０ｒｐｍとした。ＳｉＣ材１の回転速度は４０ｒｐｍとした。おもり５によってＳｉＣ材１へ加えられる圧力は７．９ｋＰａ、２５ｋＰａ、４４ｋＰａ、４９ｋＰａとした。
【００５３】
【表２】
2005117027.tif 000004
【００５４】
表２に示すように、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力を４４ｋＰａ以下とした場合、表面粗さが０．５ｎｍ以下のＳｉＣ基板を得ることができた。一方、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力が４４ｋＰａを越えると、表面粗さが０．５ｎｍ以下のＳｉＣ基板１を得ることはできなかった。
【００５５】
（実施例１１〜１４）
実施例１１〜１４では、図２に示した加圧装置を用いた。まず、コロイダルシリカ（平均粒径：４０ｎｍ）４０重量％と、純水とｐＨ調整剤とを含む分散媒６０重量％とを混合して、研磨剤６（ｐＨ７）を作製した。尚、ｐＨ調整剤には、クエン酸を用いた。次に、研磨剤６をパッド３ａに間欠的に滴下しながら、回転テーブル２（直径６００ｍｍ）を回転軸７を中心に矢印の方向に回転させて、表面粗さ０．７ｎｍのＳｉＣ材１（直径５０ｍｍ）を研磨した。研磨剤６は、１０秒間に０．５ｍｌがパッド３ａに塗布されるように、パッド３ａに滴下した。
【００５６】
尚、パッド３ａには、市販のポリウレタン製の多孔体（ロデール・ニッタ(株)製、ＳＵＢＡ４００）を用いた。回転テーブル２の回転速度は４０ｒｐｍとした。ＳｉＣ材１の回転速度は４０ｒｐｍとした。空気圧に付勢された加圧ヘッド１５により、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力は、３４ｋＰａ、５４ｋＰａ、７０ｋＰａ、９８ｋＰａとした。
【００５７】
【表３】
2005117027.tif 000005
【００５８】
表３に示すように、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力を５４ｋＰａ以下とした場合、実施例７よりも、約１００倍速く、表面粗さが０．２ｎｍのＳｉＣ基板を得ることができた。また、ＳｉＣ材１を研磨パッドに押し付ける圧力が９８ｋＰａでも、表面粗さが０．４ｎｍのＳｉＣ基板を得ることはできた。しかし、実施例１３（７０ｋＰａ）と実施例１４（９８ｋＰａ）とを比較すると、研磨速度（研磨効率）については、差はなかった。ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力が大きくなると研磨中にＳｉＣ材１が破損する確立が高くなることを考慮すれば、ＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力は７０ｋＰａ以下が好ましいことが確認できた。
【００５９】
（実施例１５）
ダイヤモンド砥粒（平均粒径：１２５ｎｍ）０．２重量％と水９９．８重量％とを含むスラリーを用いて、表面粗さが１．０ｎｍのＳｉＣ材１（直径５０ｍｍ）を、表面粗さが０．６５ｎｍとなるまで研磨した。尚、パッド３ａには、市販のポリウレタン製の多孔体（ロデール・ニッタ(株)製、ＳＵＢＡ４００）を用いた。回転テーブル２（直径２００ｍｍ）の回転速度は４０ｒｐｍ、ＳｉＣ材１の回転速度は４０ｒｐｍとした。おもり５によりＳｉＣ材１を研磨パッド３に押し付ける圧力は７．９ｋＰａとした。スラリーは１０秒間に０．０１ｍｌがパッド３ａに塗布されるように、パッド３ａに滴下した。研磨時間を長くしても、表面粗さを０．６５ｎｍより小さくすることができなかった。
【００６０】
次に、コロイダルシリカ（平均粒径：４０ｎｍ）４０重量％と、純水とｐＨ調整剤とを含む分散媒６０重量％とを混合して、研磨剤６（ｐＨ＝７）を作製した。尚、ｐＨ調整剤には、クエン酸を用いた。次に、パッド３ａ上に、常温（２３℃）にて、研磨剤６をパッド３ａに間欠的に滴下しながら、回転テーブル２（直径６００ｍｍ）と、図２に示した加圧装置の加圧ヘッド１５とを、それぞれ回転軸７、回転軸１３を中心に矢印の方向に回転させて、予め、ダイヤモンド砥粒を含むスラリーにより表面粗さが０．６５ｎｍにまで加工されたＳｉＣ材１を研磨した。研磨剤６は、１０秒間に０．５ｍｌがパッド３ａに塗布されるように、パッド３ａに滴下した。
【００６１】
尚、パッド３ａには、市販のポリウレタン製の多孔体（ロデール・ニッタ(株)製、ＳＵＢＡ４００）を用いた。回転テーブル２の回転速度は４０ｒｐｍ、ＳｉＣ材１の回転速度は４０ｒｐｍとした。空気圧に付勢された加圧ヘッド１５により、ＳｉＣ材１を研磨パッド３へ押し付ける圧力は５４ｋＰａとした。以上のようにして、表面粗さが０．２ｎｍのＳｉＣ基板を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によれば、研磨装置や環境への負荷を軽減しながら、加工傷やクラックの発生を抑制でき、その結果、表面粗さが小さく、信頼性の高いＳｉＣ基板を製造できる。したがって、本発明のＳｉＣ基板の製造方法は、ＳｉＣ基板の製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】Ａは、本発明のＳｉＣ基板の製造方法の一例を示す工程概略図、Ｂは、研磨剤の概念図
【図２】本発明のＳｉＣ基板の製造方法の他の例を示す工程概略図
【図３】本発明のＳｉＣ基板の製造方法の他の例を示す工程概略図
【符号の説明】
【００６４】
１      ＳｉＣ材
２      回転テーブル（下盤）
３ａ    パッド
３      研磨パッド
４      ガイド
５      おもり
６      研磨剤
６ａ    コロイダルシリカ
６ｂ    分散媒
７      回転軸
９      回転軸
１５    加圧ヘッド
【図１】
2005117027.tif 000006
【図２】
2005117027.tif 000007
【図３】
2005117027.tif 000008