KR20070012209A - Polishing composition and polishing method - Google Patents
Polishing composition and polishing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070012209A KR20070012209A KR1020060066901A KR20060066901A KR20070012209A KR 20070012209 A KR20070012209 A KR 20070012209A KR 1020060066901 A KR1020060066901 A KR 1020060066901A KR 20060066901 A KR20060066901 A KR 20060066901A KR 20070012209 A KR20070012209 A KR 20070012209A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polishing
- polishing composition
- single crystal
- colloidal silica
- less
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
- C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도, 특히 육방 결정 탄화규소 단결정 기판과 같은 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용되는 연마용 조성물, 및 그러한 연마용 조성물을 이용한 연마 방법에 관한 것이다.The present invention provides a polishing composition used for polishing a polishing object made of a semiconductor single crystal, in particular for polishing a polishing object made of a silicon carbide single crystal such as a hexagonal silicon carbide single crystal substrate, and a polishing method using the polishing composition. It is about.
4H-SiC 단결정 기판이나 6H-SiC 단결정 기판 등의 탄화규소 단결정 기판은 통상 다이아몬드 연마용 입자를 포함한 슬러리를 이용하여 기판의 표면을 예비 연마하는 공정과 예비 연마한 기판의 표면을 마무리 연마하는 공정으로 제조된다. 마무리 연마에 대해서는 예비 연마에 의해 기판의 표면에 생기는 비정질의 가공 변질층이 제거되는 것과 동시에, 가공 변질층의 제거의 뒤에 노출하는 기판의 결정면이 평탄화된다. 이 마무리 연마 시에 사용되는 연마용 조성물로서는 특개 2004-299018호 공보에 개시되고 있듯이, 콜로이드 실리카를 함유한 pH7~10의 연마용 조성물이 알려져 있다. 그렇지만, 상기 공보의 연마용 조성물은 결정면을 연마하는 능력이 낮기 때문에, 상기 공보의 연마용 조성물을 이용했을 경우에는, 마무리 연마에 필요로하는 시간이 지극히 길어진다고 하는 문제가 있었다.Silicon carbide single crystal substrates, such as 4H-SiC single crystal substrates and 6H-SiC single crystal substrates, are usually a step of pre-polishing the surface of the substrate using a slurry containing diamond abrasive grains and a process of finishing polishing the surface of the pre-polished substrate. Are manufactured. In the final polishing, preliminary polishing removes the amorphous working altered layer formed on the surface of the substrate, and at the same time, the crystal surface of the substrate exposed after the removal of the processed altered layer is planarized. As a polishing composition used at the time of finishing polishing, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-290018, a polishing composition having a pH of 7 to 10 containing colloidal silica is known. However, since the polishing composition of this publication has a low ability to polish a crystal surface, when the polishing composition of this publication is used, there is a problem that the time required for finish polishing becomes extremely long.
육방 결정 탄화규소 단결정 기판인 4H-SiC 단결정 기판 및 6H-SiC 단결정 기판은 (0001)Si면과 (000-1)C면이라고 하는 다른 면방위의 결정면에 의해 각각 구성된 양면을 가진다. 4H-SiC 단결정 기판 및 6H-SiC 단결정 기판의 (0001)Si면은 (0001)Si면 이외의 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 면 (예를 들면, (000-1)C면)에 비해 산화 속도 및 에칭 속도가 낮다. 그 때문에, (0001)Si면을 높은 연마 속도(removal rate)로 연마하는 것은 종래에는 곤란했다. 또, 상기 공보의 연마용 조성물을 이용하여 4H-SiC 단결정 기판 및 6H-SiC 단결정 기판의 (000-1)C면을 연마하면, 구멍 등의 표면 결함이 발생하기 쉽다고 하는 문제도 있었다.The 4H-SiC single crystal substrate and the 6H-SiC single crystal substrate which are hexagonal silicon carbide single crystal substrates have both surfaces comprised by the crystal surface of another surface orientation called (0001) Si surface and (000-1) C surface, respectively. The (0001) Si surface of the 4H-SiC single crystal substrate and the 6H-SiC single crystal substrate is the surface of the 4H-SiC single crystal substrate or the 6H-SiC single crystal substrate other than the (0001) Si surface (for example, the (000-1) C surface Oxidation rate and etching rate are lower than Therefore, it has conventionally been difficult to polish a (0001) Si surface at a high polishing rate. Moreover, when the (000-1) C surface of the 4H-SiC single crystal substrate and the 6H-SiC single crystal substrate was polished using the polishing composition of the above publication, there was also a problem that surface defects such as holes were likely to occur.
또, 육방 결정 탄화규소 단결정 기판의 (0001)Si면과 (000-1)C면에서는 화학적 성질 및 기계적 성질이 크게 다르기 때문에, 종래, 육방 결정 탄화규소 단결정 기판의 양면을 연마하는 경우에는, (0001)Si면과 (000-1)C면의 각각의 연마에 적절한 다른 조성을 가지는 2종류의 연마용 조성물을 사용하여 한 면씩 연마하는 것이 행해지고 있다. 그렇지만, 작업 효율의 향상을 위해서는 1종류의 연마용 조성물로 (0001)Si면과 (000-1)C면의 양쪽 모두를 매우 적합하게 연마할 수 있는 것이 바람직하다. In addition, since the chemical and mechanical properties of the (0001) Si plane and the (000-1) C plane of the hexagonal silicon carbide single crystal substrate are significantly different, conventionally, when polishing both sides of the hexagonal silicon carbide single crystal substrate, Polishing is performed one by one using two kinds of polishing compositions having different compositions suitable for polishing each of the 0001) Si and (000-1) C surfaces. However, in order to improve the work efficiency, it is preferable that both the (0001) Si surface and the (000-1) C surface can be polished suitably with one kind of polishing composition.
본 발명의 제1의 목적은 (0001)Si면을 매우 적합하게 연마할 수 있는 연마용 조성물 및 그러한 연마용 조성물을 이용한 연마 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 제2의 목적은 (000-1)C면을 매우 적합하게 연마할 수 있는 연마용 조성물 및 그러한 연마용 조성물을 이용한 연마 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 제3의 목적은 (0001)Si면과 (000-1)C면의 양쪽 모두를 매우 적합하게 연마할 수 있는 연마용 조성물 및 그러한 연마용 조성물을 이용한 연마 방법을 제공하는 것이다.It is a first object of the present invention to provide a polishing composition capable of polishing a (0001) Si surface very suitably and a polishing method using such a polishing composition. A second object of the present invention is to provide a polishing composition capable of polishing the (000-1) C surface very suitably and a polishing method using such a polishing composition. A third object of the present invention is to provide a polishing composition capable of polishing both the (0001) Si surface and the (000-1) C surface very suitably and a polishing method using such a polishing composition.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 연마용 입자와 옥소 화합물을 함유하고, 또한 6 이상의 pH를 가지는 연마용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a polishing composition containing polishing particles and an oxo compound, and also having a pH of 6 or more.
또한 본 발명은 반도체 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용되는 연마용 조성물에 있어서, 옥소 화합물을 함유하고, 또한 8 이하의 pH를 가지는 연마용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a polishing composition containing an oxo compound and having a pH of 8 or less in a polishing composition used for polishing a polishing object made of a semiconductor single crystal.
게다가, 본 발명은 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용되는 연마용 조성물에 있어서, 연마용 입자와 옥소 화합물을 함유하고, 또한 6~8의 pH를 가지는 연마용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a polishing composition containing polishing particles and an oxo compound, and having a pH of 6 to 8 in the polishing composition used for polishing a polishing object made of silicon carbide single crystal.
또, 본 발명은 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 방법을 제공한다. 그 방법은 상기 연마용 조성물의 어느 것인가를 조정하는 공정과 그 조정한 연마용 조성물을 이용하여 연마 대상물을 연마하는 연마 공정을 갖춘다.Moreover, this invention provides the method of grinding | polishing the grinding | polishing object which consists of a silicon carbide single crystal. The method includes a step of adjusting any of the polishing compositions and a polishing step of polishing a polishing object using the adjusted polishing composition.
이하, 본 발명의 제1 및 제2 실시 형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the 1st and 2nd embodiment of this invention is described.
제1 실시 형태의 연마용 조성물은 소정량의 옥소산염 또는 과옥소산염과 콜로이드 실리카 콜로이드 용액을 혼합하고, 필요에 따라 물로 희석함으로써 제조된다. 따라서, 제1 실시 형태의 연마용 조성물은 실질적으로 연마용 입자로서의 콜로이드 실리카, 옥소 화합물로서의 옥소산염 또는 과옥소산염, 및 물로 이루어진 다.The polishing composition of the first embodiment is prepared by mixing a predetermined amount of oxo acid salt or peroxo acid salt with a colloidal silica colloidal solution and diluting with water as necessary. Thus, the polishing composition of the first embodiment consists substantially of colloidal silica as polishing particles, oxo- or peroxate as oxo compounds, and water.
제2 실시 형태의 연마용 조성물은 소정량의 옥소산 또는 과옥소와 알칼리와 콜로이드 실리카 콜로이드 용액을 혼합하고, 필요에 따라 물로 희석함으로써 제조된다. 따라서, 제2 실시 형태의 연마용 조성물은 실질적으로 연마용 입자로서의 콜로이드 실리카, 옥소 화합물로서의 옥소산 또는 과옥소산, pH 조정제로서의 알칼리, 및 물로 이루어진다. 즉, 제2 실시 형태의 연마용 조성물은 옥소산염 또는 과옥소산염 대신에 옥소 화합물로서 옥소산 또는 과옥소산을 함유하는 점 및 알칼리를 함유하는 점에 있어서 제1 실시 형태의 연마용 조성물과 다르다.The polishing composition of the second embodiment is prepared by mixing a predetermined amount of oxo acid or peroxo with an alkali and a colloidal silica colloidal solution and diluting with water as necessary. Therefore, the polishing composition of the second embodiment substantially consists of colloidal silica as polishing particles, oxo acid or peroxo acid as oxo compound, alkali as pH adjuster, and water. That is, the polishing composition of the second embodiment differs from the polishing composition of the first embodiment in that it contains an oxo acid or a peroxo acid as an oxo compound instead of an oxo acid salt or a peroxate and an alkali. .
제1 및 제2 실시 형태의 연마용 조성물은 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판을 연마하는 용도, 보다 구체적으로는 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (0001)Si면을 연마하는 용도로 사용된다.The polishing compositions of the first and second embodiments are for polishing 4H-SiC single crystal substrates or 6H-SiC single crystal substrates, and more specifically, (0001) Si faces of 4H-SiC single crystal substrates or 6H-SiC single crystal substrates. Used for polishing.
제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 0.05 질량% 보다 적은 경우, 한층 더 말하면 0.1 질량% 보다 적은 경우, 좀 더 말하면 1 질량% 보다 적은 경우에는, 연마용 조성물이 충분한 연마 능력을 갖지 없을 우려가 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 0.05 질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 가장 바람직하게는 1 질량% 이상이다. 한편, 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 50 질량% 보다 많은 경우, 한층 더 말하면 48 질량% 보다 많은 경우, 좀 더 말하면 45 질량% 보다 많은 경우에는, 시판의 콜로이드 실리카 콜로이드 용액보 다 고농도의 콜로이드 실리카 콜로이드 용액이 연마용 조성물의 제조에 필요하기 때문에 무익하다. 따라서, 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 50 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 48 질량% 이하, 가장 바람직하게는 45 질량% 이하이다.When the content of the colloidal silica in each polishing composition of the first and second embodiments is less than 0.05% by mass, more specifically, less than 0.1% by mass, more specifically, less than 1% by mass, the polishing composition is There is a fear that they do not have sufficient polishing ability. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the content of the colloidal silica in each polishing composition of the first and second embodiments is preferably 0.05 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more, most preferably 1 mass. More than% On the other hand, when the content of the colloidal silica in each polishing composition of the first and second embodiments is more than 50% by mass, more specifically, more than 48% by mass, more specifically, more than 45% by mass, commercially available Colloidal silica colloidal solutions of higher concentration than colloidal silica colloidal solutions are of no benefit because they are necessary for the preparation of polishing compositions. Therefore, it is preferable that content of the colloidal silica in each polishing composition of 1st and 2nd embodiment is 50 mass% or less, More preferably, it is 48 mass% or less, Most preferably, it is 45 mass% or less.
평균 일차 입자 지름이 5 nm보다 작은 콜로이드 실리카, 한층 더 말하면 평균 일차 입자 지름이 15 nm보다 작은 콜로이드 실리카, 좀 더 말하면 평균 일차 입자 지름이 25 nm보다 작은 콜로이드 실리카는 (0001)Si면을 연마하는 능력이 그다지 높지 않다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 5 nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 nm 이상, 가장 바람직하게는 25 nm 이상이다. 한편, 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름이 120 nm보다 큰 경우, 한층 더 말하면 100 nm보다 큰 경우, 좀 더 말하면 85 nm보다 큰 경우에는, 연마용 조성물이 충분한 연마 능력을 발휘하기 위해서 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량을 꽤 높게 할 필요가 생긴다. 따라서, 연마용 조성물의 비용 저감을 위해서는 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 120 nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 nm 이하, 가장 바람직하게는 85 nm 이하이다. 덧붙여, 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 예를 들면 BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출된다.Colloidal silica with an average primary particle diameter of less than 5 nm, moreover colloidal silica with an average primary particle diameter of less than 15 nm, more specifically colloidal silica with an average primary particle diameter of less than 25 nm are used to polish (0001) Si faces. The ability is not very high. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the average primary particle diameter of the colloidal silica included in each polishing composition of the first and second embodiments is preferably 5 nm or more, more preferably 15 nm or more, most preferably Is 25 nm or more. On the other hand, when the average primary particle diameter of the colloidal silica is larger than 120 nm, more specifically, larger than 100 nm, more specifically, larger than 85 nm, the first and second agents may be used for the polishing composition to exhibit sufficient polishing ability. It is necessary to make content of colloidal silica in each polishing composition of 2nd embodiment considerably high. Therefore, in order to reduce the cost of the polishing composition, the average primary particle diameter of the colloidal silica included in each polishing composition of the first and second embodiments is preferably 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, most preferably. Preferably 85 nm or less. In addition, the average primary particle diameter of colloidal silica is computed from the specific surface area measured by the BET method, for example.
연마 속도의 향상을 위해서, 제1 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 옥 소 화합물은 옥소산염 및 과옥소산염의 어느 것도 괜찮지만, 그 중에서 과옥소산염인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 메타과옥소산나트륨(NaIO4)이다. 과옥소산염은 옥소산염에 비해 산화 환원 전위가 높고 산화력이 강한 점 때문에 바람직하고, 메타과옥소산나트륨은 다른 과옥소산염에 비해 입수가 용이한 점 때문에 바람직하다.In order to improve the polishing rate, the oxo compound contained in the polishing composition of the first embodiment may be any of oxo acid salts and peroxate salts, but is preferably a peroxo acid salt, and more preferably metaperioxo. Sodium acid (NaIO 4 ). Peroxates are preferred because of their higher redox potential and stronger oxidative power than oxoates, and sodium metaperoxate is available compared to other peroxates. It is preferable because of its ease.
연마 속도의 향상을 위해서 제2 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 옥소 화합물은 옥소산 및 과옥소산의 어느 것도 괜찮지만, 그 중에서 과옥소산인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 오르토과옥소산(H5IO6)이다. 과옥소산은 옥소산에 비해 산화 환원 전위가 높고 산화력이 강한 점 때문에 바람직하고, 오르토과옥소산은 다른 과옥소산에 비해 입수가 용이한 점 때문에 바람직하다.The oxo compound included in the polishing composition of the second embodiment may be any of oxo acid and peroxo acid for the purpose of improving the polishing rate. Among them, peroxo acid is preferable, and ortho peroxo acid (H) is more preferable. 5 IO 6 ). Peroxo acids are preferred because of their higher redox potential and stronger oxidizing power than oxo acids, and orthoperoxo acids are preferred because they are more readily available than other peroxo acids.
제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량이 0.1 g/ℓ보다 적은 경우, 한층 더 말하면 0.5 g/ℓ보다 적은 경우, 좀 더 말하면 1 g/ℓ보다 적은 경우에는, 너무 높은 연마 속도로 (0001)Si면을 연마할 수 없을 우려가 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량은 0.1 g/ℓ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 g/ℓ 이상, 가장 바람직하게는 1 g/ℓ 이상이다. 한편, 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량이 500 g/ℓ보다 많은 경우, 한층 더 말하면 250 g/ℓ보다 많은 경우, 좀 더 말하면 100 g/ℓ보다 많은 경우에는, 연마 패드의 열화가 앞당겨질 우려가 있다. 그것에 더해 연 마용 조성물에 포함되는 옥소 화합물이 옥소산염 또는 과옥소산염인 경우에는, 연마용 조성물 중에 침전이 생길 우려도 있다. 따라서, 이러한 불편을 피하기 위해서는 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량은 500 g/ℓ이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 250 g/ℓ이하, 가장 바람직하게는 100 g/ℓ이하이다.When the content of the oxo compound in each polishing composition of the first and second embodiments is less than 0.1 g / l, more specifically, less than 0.5 g / l, more specifically, less than 1 g / l, too There is a fear that the (0001) Si surface cannot be polished at a high polishing rate. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the content of the oxo compound in each polishing composition of the first and second embodiments is preferably 0.1 g / l or more, more preferably 0.5 g / l or more, most preferably 1 g / l or more. On the other hand, when the content of the oxo compound in each polishing composition of the first and second embodiments is more than 500 g / l, more specifically, more than 250 g / l, more specifically, more than 100 g / l There is a risk of deterioration of the polishing pad. In addition, when the oxo compound contained in a polishing composition is an oxo acid salt or a peroxo acid salt, there exists a possibility that precipitation may arise in a polishing composition. Therefore, in order to avoid such inconvenience, it is preferable that content of the oxo compound in each polishing composition of 1st and 2nd embodiment is 500 g / L or less, More preferably, it is 250 g / L or less, Most preferably, 100 g / l or less
제2 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 알칼리는 양호한 보존 안정성을 가진 연마용 조성물을 얻기 위해서는 수산화 리튬(LiOH)이나 무기 리튬염 등의 리튬 화합물 또는 암모니아(NH3)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 수산화 리튬 또는 암모니아이다. 무기 리튬염으로서는 구체적으로는 리튬 염화물, 리튬 탄산염, 리튬 질산염, 리튬 유산염, 리튬 인산염 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 입수가 용이한 것은 리튬 염화물 및 리튬 탄산염이다.The alkali contained in the polishing composition of the second embodiment is preferably a lithium compound such as lithium hydroxide (LiOH) or an inorganic lithium salt or ammonia (NH 3 ) in order to obtain a polishing composition having good storage stability. Preferably lithium hydroxide or ammonia. Specific examples of the inorganic lithium salts include lithium chloride, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium lactate, lithium phosphate, and the like. Among them, lithium chloride and lithium carbonate are easily available.
제2 실시 형태의 연마용 조성물 중의 알칼리의 함유량이 0.1 g/ℓ보다 적은 경우, 한층 더 말하면 0.5 g/ℓ보다 적은 경우, 좀 더 말하면 1 g/ℓ보다 적은 경우에는, 연마용 조성물의 pH가 그다지 높지 않기 때문에(0001)Si면을 연마하는 연마용 조성물의 능력이 저하하는 우려가 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제2 실시 형태의 연마용 조성물 중의 알칼리의 함유량은 0.1 g/ℓ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 g/ℓ 이상, 가장 바람직하게는 1 g/ℓ 이상이다. 한편, 제2 실시 형태의 연마용 조성물 중의 알칼리의 함유량이 20 g/ℓ보다 많은 경우, 한층 더 말하면 15 g/ℓ보다 많은 경우, 좀 더 말하면 10 g/ ℓ보다 많은 경우에는, 연마용 조성물의 보존 안정성이 저하하는 우려가 있다. 따라서, 양호한 보존 안정성을 얻기 위해서는 제2 실시 형태의 연마용 조성물 중의 알칼리의 함유량은 20 g/ℓ이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 g/ℓ이하, 가장 바람직하게는 10 g/ℓ이하이다.When the content of alkali in the polishing composition of the second embodiment is less than 0.1 g / l, more specifically, less than 0.5 g / l, more specifically, less than 1 g / l, the pH of the polishing composition is Since it is not so high (0001), there exists a possibility that the ability of the polishing composition to polish a Si surface may fall. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the content of alkali in the polishing composition of the second embodiment is preferably 0.1 g / l or more, more preferably 0.5 g / l or more, most preferably 1 g / l or more to be. On the other hand, when the content of alkali in the polishing composition of the second embodiment is more than 20 g / l, more specifically, more than 15 g / l, more specifically, more than 10 g / l, There exists a possibility that storage stability may fall. Therefore, in order to obtain good storage stability, the content of alkali in the polishing composition of the second embodiment is preferably 20 g / l or less, more preferably 15 g / l or less, most preferably 10 g / l or less. .
제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물의 pH는 (0001)Si면의 매우 적합한 연마를 실현하기 위해서는 6 이상인 것이 필수이다. 다만, 비록 pH가 6 이상이어도 pH가 낮아지는 것에 따라(0001)Si면을 연마하는 각 연마용 조성물의 능력은 저하하는 경향이 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물의 pH는 7 이상인 것이 바람직하다. 한편, 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물의 pH가 너무 높으면, 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카가 용해를 일으키는 우려가 있다. 따라서, 콜로이드 실리카의 용해를 막는다고 하는 관점에서는, 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물의 pH는 14 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 13 이하, 가장 바람직하게는 12 이하이다.It is essential that the pH of each polishing composition of the first and second embodiments is 6 or more in order to realize highly suitable polishing of the (0001) Si surface. However, even if the pH is 6 or more, as the pH is lowered, the ability of each polishing composition to polish the (Si) surface tends to decrease. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the pH of each polishing composition of the first and second embodiments is preferably 7 or more. On the other hand, when the pH of each polishing composition of the first and second embodiments is too high, there is a fear that the colloidal silica in the polishing composition causes dissolution. Therefore, from the viewpoint of preventing the dissolution of colloidal silica, the pH of each polishing composition of the first and second embodiments is preferably 14 or less, more preferably 13 or less, and most preferably 12 or less.
제1 및 제2 실시 형태에 의하면 이하의 이점을 얻을 수 있다.According to 1st and 2nd embodiment, the following advantages can be acquired.
제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물은 종래의 연마용 조성물에 비해, 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (0001)Si면을 높은 연마 속도로 연마하는 능력을 가진다. 이것은 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물에 포함되어 있는 옥소산, 과옥소산 또는 그러한 염으로부터 이루어진 옥소 화합물이 pH6 이상의 영역에 있어 (0001)Si면을 산화하는데 충분한 산화력을 발휘하기 때문 이라고 생각된다.Each polishing composition of the first and second embodiments has the ability to polish the (0001) Si surface of the 4H-SiC single crystal substrate or the 6H-SiC single crystal substrate at a high polishing rate, as compared with the conventional polishing composition. This is because the oxo compound, oxo acid, or oxo compound composed of such salts contained in each polishing composition of the first and second embodiments exhibits sufficient oxidizing power to oxidize the (0001) Si surface in a pH 6 or higher region. I think.
제2 실시 형태의 연마용 조성물에는 알칼리가 배합되고 있다. 그 때문에, 옥소 화합물로서 옥소산 또는 과옥소산이라고 하는 산을 함유하고 있어도, pH가 6 이상이 되도록 제2 실시 형태의 연마용 조성물을 조제하는 것에 곤란은 없다.Alkali is mix | blended with the polishing composition of 2nd Embodiment. Therefore, even if it contains the acid called oxo acid or peroxo acid as an oxo compound, there is no difficulty in preparing the polishing composition of 2nd Embodiment so that pH may be 6 or more.
제1 및 제2 실시 형태는 다음과 같이 변경될 수 있다.The first and second embodiments can be modified as follows.
제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물에 포함되는 연마용 입자는 퓸드(fumed) 실리카와 같은 콜로이드 실리카 이외의 실리카일 수 있고, 또는 알루미나 또는 산화 크로늄일 수 있다. 다만, 실리카(특히 콜로이드 실리카)를 이용했을 경우에는, 알루미나나 산화 크로늄을 이용했을 경우에 비해, 연마 후의 연마 대상물의 표면에 상처가 생기기 어렵기 때문에, 바람직하게는 실리카(특히 콜로이드 실리카)이다.The abrasive grains included in each polishing composition of the first and second embodiments may be silica other than colloidal silica such as fumed silica, or may be alumina or chromium oxide. However, when silica (especially colloidal silica) is used, since it is less likely to be damaged on the surface of the polishing object after polishing, compared to when alumina or chromium oxide is used, silica (especially colloidal silica) is preferable. .
제1 실시 형태의 연마용 조성물에는 필요에 따라서 pH 조정제로서의 알칼리를 첨가할 수 있다. 제1 실시 형태의 연마용 조성물에 첨가되는 알칼리의 바람직한 종류 및 제1 실시 형태의 연마용 조성물 중의 알칼리의 바람직한 함유량은 제2 실시 형태의 경우와 같다.The alkali as a pH adjuster can be added to the polishing composition of 1st Embodiment as needed. Preferable types of alkali added to the polishing composition of the first embodiment and preferred contents of the alkali in the polishing composition of the first embodiment are the same as those of the second embodiment.
제2 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 알칼리를 생략할 수 있다. 즉, 제2 실시 형태의 연마용 조성물은 콜로이드 실리카, 옥소산 또는 과옥소산, 및 물로부터 실질적으로 이루어진 것일 수 있다. 다만, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 알칼리를 함유하는 것이 바람직하다. 덧붙여 알칼리를 생략하는 경우여도 연마용 조성물의 pH가 6 이상인 것은 필수이다.The alkali contained in the polishing composition of the second embodiment can be omitted. That is, the polishing composition of the second embodiment may be substantially made of colloidal silica, oxo acid or peroxo acid, and water. However, in order to obtain a higher polishing rate, it is preferable to contain an alkali. In addition, even when alkali is omitted, it is essential that pH of a polishing composition is 6 or more.
제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물에는 필요에 따라서 방부제나 소포제와 같은 공지의 첨가제를 첨가할 수 있다.Well-known additives, such as a preservative and an antifoamer, can be added to each polishing composition of 1st and 2nd embodiment as needed.
제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물은 (0001)Si면 이외의 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 면을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 또는 3C-SiC 단결정 기판과 같은 입방 결정 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 또, 탄화규소 단결정 기판 이외의 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있고, 또는 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물 이외의 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 다만, 제1 및 제2 실시 형태의 각 연마용 조성물은 종래의 연마용 조성물에 비해, 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물, 특히 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (0001)Si면을 연마하는 능력이 특히 높다. 따라서, 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용되는 것이 바람직하고, 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (0001)Si면을 연마하는 용도로 사용되는 것이 보다 바람직하다.Each polishing composition of the first and second embodiments can be used for polishing a surface of a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate other than the (0001) Si surface. Or a polishing object composed of a cubic crystal silicon carbide single crystal such as a 3C-SiC single crystal substrate. It can also be used for polishing a polishing object made of a silicon carbide single crystal other than a silicon carbide single crystal substrate, or it can be used for polishing a polishing object other than a polishing object made of a silicon carbide single crystal. However, each polishing composition of the first and second embodiments has a (0001) Si surface of a polishing object, in particular, a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate, compared with a conventional polishing composition. The ability to polish is particularly high. Therefore, it is preferable to be used for the grinding | polishing object which consists of a silicon carbide single crystal, and it is more preferable to use for the grinding | polishing (0001) Si surface of a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate.
이하, 본 발명의 제1 및 제2 실시 형태에 관한 실시예 및 비교예를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example and comparative example concerning 1st and 2nd embodiment of this invention are demonstrated.
콜로이드 실리카 콜로이드 용액, 옥소 화합물 또는 그것에 대신하는 화합물, 및 pH 조정제를 적당하게 혼합하고, 필요에 따라 물로 희석함으로써 실시예 1~11 및 비교예 1~13의 연마용 조성물을 조제했다. 각 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카, 옥소 화합물 또는 그것에 대신하는 화합물 및 pH 조정제의 상세 및 각 연 마용 조성물의 pH는 표 1에 나타나 있다. 덧붙여 각 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 35 nm 이다.The polishing composition of Examples 1-11 and Comparative Examples 1-13 was prepared by mixing colloidal silica colloid solution, an oxo compound, or a compound which replaces it, and a pH adjuster suitably, and diluting with water as needed. The details of the colloidal silica, oxo compound or the compound and pH adjuster in each polishing composition and the pH of each polishing composition are shown in Table 1. In addition, the average primary particle diameter of the colloidal silica contained in each polishing composition is 35 nm.
실시예 1~11 및 비교예 1~13의 각 연마용 조성물을 이용하여 표 2에 나타내는 연마 조건으로 탄화규소 단결정 기판의 (0001)Si면을 연마했다. 연마 전후의 기판의 중량을 측정하고, 그 측정치로부터 산출한 연마 속도를 표 1의 "연마 속도" 란에 나타낸다.Using the polishing compositions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 13, the (0001) Si surface of the silicon carbide single crystal substrate was polished under the polishing conditions shown in Table 2. The weight of the substrate before and after polishing is measured, and the polishing rate calculated from the measured value is shown in the "polishing rate" column of Table 1.
실시예 1~11 및 비교예 1~13의 각 연마용 조성물 100 ㎖를 용량 250 ㎖의 폴리 용기에 넣어 실온으로 3개월간 정치하고, 연마용 조성물의 외관적인 변화를 정기적으로 관찰했다. 그 관찰 결과에 근거해 각 연마용 조성물의 보존 안정성에 대해 평가한 결과를 표 1의 "안정성" 란에 나타낸다. 같은 란 중, ◎(우수)는 3개월 경과 후에 겔화나 침전의 발생, 점도 상승 등의 변화가 연마용 조성물에 인정되지 않았던 것을 나타내고, ○(양호)은 1개월 경과 후에는 변화가 인정되지 않았지만 3개월 경과 후에는 변화가 인정된 것을 나타낸다.100 ml of each polishing composition of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 13 were placed in a polycontainer having a capacity of 250 ml, and allowed to stand at room temperature for 3 months, and the appearance change of the polishing composition was regularly observed. Based on the observation result, the result of evaluation about the storage stability of each polishing composition is shown in the "stability" column of Table 1. In the same column, ◎ (excellent) indicates that changes in gelation, precipitation, viscosity increase, etc. were not recognized in the polishing composition after 3 months, and ○ (good) was not recognized after 1 month. After 3 months, the change was recognized.
표1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~11의 연마용 조성물에 의하면, 특개 2004-299018호 공보의 연마용 조성물에 상당하는 비교예 1을 시작으로 해 비교예 2~13의 연마용 조성물에 비해, 높은 연마 속도를 얻을 수 있었다. 또 실시예 1~11의 연마용 조성물은 보존 안정성에 관해서도 만족할 수 있는 것이었다. 비교예 10~13의 연마용 조성물에 대해서는 옥소 화합물 대신에 아염소산 나트륨, 염소산 나트륨, 과염소산 나트륨, 불소산나트륨이 각각 사용되고 있지만, 이러한 연마용 조성물로 얻을 수 있는 연마 속도는 모두 실시예 1~11의 연마용 조성물로 얻을 수 있는 연마 속도에 비해 낮았다. 이 결과로부터, 옥소 화합물과 같은 할로겐 화합물이어도 염소 화합물이나 불소 화합물에는(0001)Si면을 연마하는 연마용 조성물의 능력을 높이는 효과가 없는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, according to the polishing composition of Examples 1-11, starting with the comparative example 1 corresponded to the polishing composition of Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-299018, compared with the polishing composition of Comparative Examples 2-13, , A high polishing rate could be obtained. Moreover, the polishing compositions of Examples 1 to 11 were also capable of satisfying the storage stability. As for the polishing compositions of Comparative Examples 10 to 13, sodium chlorite, sodium chlorate, sodium perchlorate and sodium fluorate were used in place of the oxo compound, but the polishing rates that can be obtained with these polishing compositions were all Examples 1 to 11. It was low compared with the polishing rate which can be obtained with the polishing composition of. These results show that even a halogen compound such as an oxo compound has no effect of increasing the ability of the polishing composition to polish the (0001) Si surface to the chlorine compound and the fluorine compound.
이하, 본 발명의 제3 실시 형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the 3rd Embodiment of this invention is described.
제3 실시 형태의 연마용 조성물은 소정량의 옥소 화합물과 콜로이드 실리카 콜로이드 용액을 혼합하고, 필요에 따라 물로 희석함으로써 제조된다. 따라서, 제3 실시 형태의 연마용 조성물은 연마용 입자로서의 콜로이드 실리카, 옥소 화합물 및 물로부터 실질적으로 이루어진다. 제3 실시 형태의 연마용 조성물은 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판을 연마하는 용도, 보다 구체적으로는 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (000-1)C면을 연마하는 용도로 사용된다.The polishing composition of the third embodiment is prepared by mixing a predetermined amount of an oxo compound and a colloidal silica colloidal solution and diluting with water as necessary. Therefore, the polishing composition of the third embodiment consists essentially of colloidal silica, oxo compound, and water as polishing particles. The polishing composition of the third embodiment is for polishing a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate, more specifically, a (000-1) C surface of a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate. It is used for the purpose.
제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 0.05 질량% 보다 적은 경우, 한층 더 말하면 0.1 질량% 보다 적은 경우, 좀 더 말하면 1 질량% 보다 적은 경우에는, 연마용 조성물이 충분한 연마 능력이 갖지 없을 우려가 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 0.05 질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 가장 바람직하게는 1 질량% 이상이다. 한편, 제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 40 질량% 보다 많은 경우, 한층 더 말하면 35 질량% 보다 많은 경우, 좀 더 말하면 30 질량% 보다 많은 경우에는, 연마 속도가 포화에 가까워져서 그다지 상승하지 않게 되므로 경제적이 아니다. 따라서, 제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 40 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 질량% 이하, 가장 바람직하게는 30 질량% 이하이다.When the content of the colloidal silica in the polishing composition of the third embodiment is less than 0.05% by mass, more specifically, less than 0.1% by mass, more specifically, less than 1% by mass, the polishing composition has sufficient polishing ability. There is a fear that you do not have. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the content of the colloidal silica in the polishing composition of the third embodiment is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and most preferably 1% by mass or more. On the other hand, when the content of the colloidal silica in the polishing composition of the third embodiment is more than 40 mass%, more specifically, more than 35 mass%, more specifically, more than 30 mass%, the polishing rate is close to saturation. It is not economical because it does not rise so much. Therefore, it is preferable that content of the colloidal silica in the polishing composition of 3rd Embodiment is 40 mass% or less, More preferably, it is 35 mass% or less, Most preferably, it is 30 mass% or less.
평균 일차 입자 지름이 5 nm보다 작은 콜로이드 실리카, 한층 더 말하면 평균 일차 입자 지름이 15 nm보다 작은 콜로이드 실리카, 좀 더 말하면 평균 일차 입자 지름이 25 nm보다 작은 콜로이드 실리카는 (000-1)C면을 연마하는 능력이 그다지 높지 않다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제3 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 5 nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 nm 이상, 가장 바람직하게는 25 nm 이상이다. 한편, 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름이 120 nm보다 큰 경우, 한층 더 말하면 100 nm보다 큰 경우, 좀 더 말하면 85 nm보다 큰 경우에는, 연마용 조성물이 충분한 연마 능력을 발휘하기 위해서는 제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량을 꽤 높게 할 필요가 생긴다. 따라서, 연마용 조성물의 비용 저감을 위해서는 제3 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 120 nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 nm 이하, 가장 바람직하게는 85 nm 이하이다. 덧붙여 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 예를 들면 BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출된다.Colloidal silicas with an average primary particle diameter of less than 5 nm, more specifically colloidal silicas with an average primary particle diameter of less than 15 nm, more specifically colloidal silicas with an average primary particle diameter of less than 25 nm have a (000-1) C plane. The ability to polish is not very high. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the average primary particle diameter of the colloidal silica included in the polishing composition of the third embodiment is preferably 5 nm or more, more preferably 15 nm or more, most preferably 25 nm or more. to be. On the other hand, in the case where the average primary particle diameter of the colloidal silica is larger than 120 nm, more specifically, larger than 100 nm, more specifically, larger than 85 nm, the polishing composition exhibits sufficient polishing ability in the third embodiment. It is necessary to make the content of colloidal silica in the polishing composition extremely high. Therefore, in order to reduce the cost of the polishing composition, the average primary particle diameter of the colloidal silica included in the polishing composition of the third embodiment is preferably 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, most preferably 85 nm. It is as follows. In addition, the average primary particle diameter of colloidal silica is computed from the specific surface area measured by the BET method, for example.
연마 속도의 향상을 위해서 제3 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 옥소 화합물은 옥소산, 과옥소산 및 그러한 염의 어느 것도 괜찮지만, 그 중에서 과옥소산 또는 과옥소산염인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 오르토과옥소산(H5IO6) 또는 메타과옥소산나트륨(NaIO4)이다. 과옥소산 및 과옥소산염은 옥소산 및 옥소산염에 비해 산화 환원 전위가 높고 산화력이 강한 점 때문에 바람직하고, 오르토과옥소산 및 메타과옥소산나트륨은 다른 과옥소산 및 과옥소산염에 비해 입수가 용이한 점 때문에 바람직하다.The oxo compound contained in the polishing composition of the third embodiment for the purpose of improving the polishing rate may be any of oxo acid, peroxo acid and such salts, but it is preferable that the oxo compound or the peroxoate is more preferable. Preferably, orthoperoxoic acid (H 5 IO 6 ) or sodium metaperoxonate (NaIO 4 ). Peroxo acids and peroxoates are preferred because of their high redox potential and strong oxidizing power over oxo acids and oxoacid salts, and ortho and oxo acid and sodium metaperoxate are easier to obtain than other peroxo acids and peroxoates It is preferable because of one point.
제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량이 0.1 g/ℓ보다 적은 경우, 한층 더 말하면 1 g/ℓ보다 적은 경우, 좀 더 말하면 5 g/ℓ보다 적은 경우에는, 너무 높은 연마 속도로 (000-1)C면을 연마할 수 없을 우려가 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량은 0.1 g/ℓ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 g/ℓ 이상, 가장 바람직하게는 5 g/ℓ 이상이다. 한편, 제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량이 500 g/ℓ보다 많은 경우, 한층 더 말하면 250 g/ℓ보다 많은 경우, 좀 더 말하면 100 g/ℓ보다 많은 경우에는, 연마 패드의 열화가 앞당겨질 우려가 있어, 그것에 더해 연마용 조성물에 포함되는 옥소 화합물이 옥소산염 또는 과옥소산염인 경우에는, 연마용 조성물 중에 침전이 생길 우려도 있다. 따라서, 이러한 불편을 피하기 위해서는 제3 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량은 500 g/ℓ이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 250 g/ℓ이하, 가장 바람직하게는 100 g/ℓ이하이다.When the content of the oxo compound in the polishing composition of the third embodiment is less than 0.1 g / l, more specifically, less than 1 g / l, more specifically, less than 5 g / l, the polishing rate is too high. (000-1) C surface may not be polished. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the content of the oxo compound in the polishing composition of the third embodiment is preferably 0.1 g / L or more, more preferably 1 g / L or more, most preferably 5 g / L That's it. On the other hand, when the content of the oxo compound in the polishing composition of the third embodiment is more than 500 g / l, more specifically, more than 250 g / l, more specifically, more than 100 g / l, There is a possibility that the deterioration may be accelerated, and in addition, when the oxo compound contained in the polishing composition is an oxo acid salt or a peroxate salt, precipitation may occur in the polishing composition. Therefore, in order to avoid such inconvenience, the content of the oxo compound in the polishing composition of the third embodiment is preferably 500 g / l or less, more preferably 250 g / l or less, and most preferably 100 g / l or less. .
제3 실시 형태의 연마용 조성물의 pH는 (000-1)C면의 매우 적합한 연마를 실현하기 위해서(때문에)는 8 이하인 것이 필수이다. 다만, 비록 pH가 8 이하여도 pH가 높아지는 것에 따라(000-1)C면을 연마하는 연마용 조성물의 능력은 저하하는 경향이 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제3 실시 형태의 연마용 조성물의 pH는 7.5 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7 이하이다. 한편, 제3 실시 형태의 연마용 조성물의 pH가 너무 낮으면, 연마기가 부식되기 쉬워진다. 따라서, 연마기의 부식을 막는다고 하는 관점에서는, 제3 실시 형태의 연마용 조성물의 pH는 0.5 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 이상, 가장 바람직하게는 1 이상이다.It is essential that pH of the polishing composition of 3rd Embodiment is 8 or less in order to implement | achieve highly suitable grinding | polishing of (000-1) C surface. However, even if pH is 8 or less, as the pH increases, the ability of the polishing composition to polish the (000-1) C surface tends to decrease. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the pH of the polishing composition of the third embodiment is preferably 7.5 or less, and more preferably 7 or less. On the other hand, when the pH of the polishing composition of the third embodiment is too low, the polishing machine tends to corrode. Therefore, from the viewpoint of preventing corrosion of the polishing machine, the pH of the polishing composition of the third embodiment is preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, most preferably 1 or more.
제3 실시 형태에 의하면 이하의 이점을 얻을 수 있다.According to the third embodiment, the following advantages can be obtained.
제3 실시 형태의 연마용 조성물은 종래의 연마용 조성물에 비해, 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (000-1)C면을 높은 연마 속도로 연마하는 능력을 가진다. 이것은 제3 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되어 있는 옥소산, 과옥소산 또는 그러한 염으로부터 이루어진 옥소 화합물이 pH8 이하의 영역에 있어 (000-1)C면을 산화하는데 충분한 산화력을 발휘하기 때문이라고 생각된다.The polishing composition of the third embodiment has the ability to polish the (000-1) C surface of the 4H-SiC single crystal substrate or the 6H-SiC single crystal substrate at a high polishing rate, as compared with the conventional polishing composition. This is because the oxo acid, peroxo acid or the oxo compound composed of such salts contained in the polishing composition of the third embodiment exhibits sufficient oxidizing power to oxidize the (000-1) C plane in the pH 8 or lower region. I think.
표면 결함의 일종인 피트는 연마 대상물의 연마되기 쉬운 부분의 연마가 연마 되기 어려운 부분의 연마에 비해 신속하게 진행하는 결과로 생기는 것이어서, 연마 속도가 높을 수록 발생하기 어렵다. 따라서, 종래의 연마용 조성물에 비해(000-1)C면을 높은 연마 속도로 연마하는 능력을 가지는 제3 실시 형태의 연마용 조성물을 이용하여 연마한 후의 (000-1)C면에는 종래의 연마용 조성물을 이용하여 연마한 후의 (000-1)C면에 비해, 피트가 적다.The pit, which is a kind of surface defect, is a result of the rapid progress of the polishing of the part which is easy to be polished, compared to the polishing of the part that is hard to be polished. Therefore, compared with the conventional polishing composition, the (000-1) C surface after polishing using the polishing composition of the third embodiment having the ability to polish the (000-1) C surface at a high polishing rate is conventional. There are few pits compared with the (000-1) C surface after grinding | polishing using a polishing composition.
제3 실시 형태는 다음과 같이 변경될 수 있다.The third embodiment can be changed as follows.
제3 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 연마용 입자는 퓸드실리카와 같은 콜로이드 실리카 이외의 실리카일 수 있고, 또는 알루미나 또는 산화 크로늄일 수 있다. 다만, 실리카(특히 콜로이드 실리카)를 이용했을 경우에는, 알루미나나 산화 크로늄을 이용했을 경우에 비해, 연마 후의 연마 대상물의 표면에 상처가 생기기 어렵기 때문에, 바람직하게는 실리카(특히 콜로이드 실리카)이다.The polishing particles included in the polishing composition of the third embodiment may be silica other than colloidal silica such as fumed silica, or may be alumina or chromium oxide. However, when silica (especially colloidal silica) is used, since it is less likely to be damaged on the surface of the polishing object after polishing, compared to when alumina or chromium oxide is used, silica (especially colloidal silica) is preferable. .
제3 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카를 생략할 수 있다. 즉, 제3 실시 형태의 연마용 조성물은 옥소 화합물 및 물로부터 실질적으로 이루어진 것일 수 있다. 다만, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 콜로이드 실리카등의 연마용 입자를 함유하는 것이 바람직하다.Colloidal silica contained in the polishing composition of the third embodiment can be omitted. That is, the polishing composition of the third embodiment may be substantially made of an oxo compound and water. However, in order to obtain a higher polishing rate, it is preferable to contain polishing particles such as colloidal silica.
제3 실시 형태의 연마용 조성물에는 필요에 따라서 pH 조정제나 방부제, 소포제와 같은 공지의 첨가제를 첨가할 수 있다.Well-known additives, such as a pH adjuster, an antiseptic | preservative, and an antifoamer, can be added to the polishing composition of 3rd Embodiment as needed.
제3 실시 형태의 연마용 조성물은 (0001)Si면을 제외한(000-1)C면 이외의 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 면을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 또는 3C-SiC 단결정 기판과 같은 입방 결정 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 또, 탄화규소 단결정 기판 이외의 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있고, 또는 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물 이외의 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 다만, 제3 실시 형태의 연마용 조성물은 종래의 연마용 조성물에 비해, 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물, 특히 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (000-1)C면을 연마하는 능력이 특히 높다. 따라서, 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용되는 것이 바람직하고, 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (000-1)C면을 연마하는 용도로 사용되는 것이 보다 바람직하다.The polishing composition of the third embodiment can be used for polishing a surface of a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate other than the (000-1) C surface except for the (0001) Si surface. Or a polishing object composed of a cubic crystal silicon carbide single crystal such as a 3C-SiC single crystal substrate. It can also be used for polishing a polishing object made of a silicon carbide single crystal other than a silicon carbide single crystal substrate, or it can be used for polishing a polishing object other than a polishing object made of a silicon carbide single crystal. However, compared with the conventional polishing composition, the polishing composition of the third embodiment is for polishing a (000-1) C surface of a polishing object made of silicon carbide single crystal, in particular, a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate. The ability is particularly high. Therefore, it is preferable to be used for the grinding | polishing object which consists of a silicon carbide single crystal, and it is more preferable to be used for the grinding | polishing (000-1) C surface of a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate. .
이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 실시예 및 비교예를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example and comparative example which concern on 3rd Embodiment of this invention are demonstrated.
연마용 입자, 옥소 화합물 또는 그것에 대신하는 화합물, 및 pH 조정제를 적당하게 혼합하고, 필요에 따라 물로 희석함으로써 실시예 101~116 및 비교예 101~111의 연마용 조성물을 조제했다. 각 연마용 조성물 중의 연마용 입자, 옥소 화합물 또는 그것에 대신하는 화합물 및 pH 조정제의 상세 및 각 연마용 조성물의 pH는 표 3에 나타나 있다.The polishing compositions of Examples 101 to 116 and Comparative Examples 101 to 111 were prepared by appropriately mixing the polishing particles, the oxo compound or the compound substituted therewith, and the pH adjusting agent, and diluting with water as necessary. Table 3 shows the details of the abrasive particles, the oxo compound or the compound instead of the compound and the pH adjuster in each polishing composition, and the pH of each polishing composition.
우선, 평균 입자 지름 0.5 ㎛의 다결정 다이아몬드 연마용 입자를 포함한 슬러리를 이용하여 표 4에 나타내는 연마 조건으로 탄화규소 단결정 기판의 (000-1)C면을 예비 연마했다. 그 후, 예비 연마한 탄화규소 단결정 기판의 (000-1)C면을 실시예 101~116 및 비교예 101~111의 각 연마용 조성물을 이용하여 표 5에 나타내는 연마 조건으로 마무리 연마했다. 마무리 연마 전후의 기판의 중량을 측정해, 그 측정치로부터 산출한 연마 속도를 표 3의 "연마 속도" 란에 나타낸다.First, the (000-1) C plane of the silicon carbide single crystal substrate was preliminarily polished under the polishing conditions shown in Table 4 using a slurry containing polycrystalline diamond abrasive grains having an average particle diameter of 0.5 mu m. Thereafter, the (000-1) C plane of the preliminarily polished silicon carbide single crystal substrate was subjected to finish polishing under the polishing conditions shown in Table 5 using the polishing compositions of Examples 101 to 116 and Comparative Examples 101 to 111. The weight of the board | substrate before and after finish grinding | polishing is measured, and the polishing rate computed from the measured value is shown in the "polishing rate" column of Table 3.
또, 마무리 연마 후의 (000-1)C면을 광학식 현미경에 의해 배율 50배로 관찰했다. 그 관찰 결과에 근거해 각 연마용 조성물에 의한 표면 결함의 발생 상황에 대해 평가한 결과를 표 3의 "표면 상태" 란에 나타낸다. 같은 란 중, ○(양호)은 피트, 단차 및 면 중 어느 하나가 인정되지 않았던 것을 나타내고, ×(불량)는 피트, 단차 및 면 중 어느 하나가 인정된 것을 나타낸다. 덧붙여 마무리 연마에 앞서 예비 연마 후의 (000-1)C면을 광학식 현미경에 의해 배율 50배로 관찰했을 때에는 피트, 단차 및 면 중 어느 경우도 인정되지 않았다.Moreover, the (000-1) C surface after finish grinding | polishing was observed by 50 times the magnification with an optical microscope. Based on the observation result, the evaluation result about the generation | occurrence | production situation of the surface defect by each polishing composition is shown in the "surface state" column of Table 3. In the same column, ○ (good) indicates that any one of the pits, the step and the face was not recognized, and × (defect) indicates that any one of the pits, the step and the face was recognized. In addition, when the (000-1) C plane after prepolishing was observed at 50 times the magnification by an optical microscope prior to the finish polishing, none of pits, steps and faces were recognized.
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 101~116의 연마용 조성물에 의하면, 특개 2004-299018호 공보의 연마용 조성물에 상당하는 비교예 101을 시작으로 해 비교예 102~111의 연마용 조성물에 비해, 높은 연마 속도를 얻을 수 있었다. 또 실시예 101~116의 연마용 조성물은 연마 후의 표면 상태에 관해서도 만족할 수 있는 것이었다.As shown in Table 3, according to the polishing composition of Examples 101-116, starting with Comparative Example 101 which corresponds to the polishing composition of Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-290018, compared with the polishing composition of Comparative Examples 102-111, , A high polishing rate could be obtained. Moreover, the polishing compositions of Examples 101 to 116 were also able to satisfy the surface state after polishing.
이하, 본 발명의 제4 실시 형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 4th Embodiment of this invention is described.
제4 실시 형태의 연마용 조성물은 소정량의 옥소 화합물과 콜로이드 실리카 콜로이드 용액을 혼합하고, 필요에 따라 물로 희석함으로써 제조된다. 따라서, 제4 실시 형태의 연마용 조성물은 연마용 입자로서의 콜로이드 실리카, 옥소 화합물 및 물로부터 실질적으로 이루어진다. 제4 실시 형태의 연마용 조성물은 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판을 연마하는 용도, 보다 구체적으로는 (0001)Si면과 (000-1)C면의 각각 따라 구성되어 있는 탄화규소 단결정 기판의 표리 양면을 동시 또는 차례차례 연마하는 용도로 사용된다. 기판의 (0001)Si면과 (000-1)C면을 차례차례 연마하는 경우, (0001)Si면과 (000-1)C면을 연마하는 순서는 묻지 않는다.The polishing composition of the fourth embodiment is prepared by mixing a predetermined amount of an oxo compound and a colloidal silica colloidal solution and diluting with water as necessary. Therefore, the polishing composition of the fourth embodiment consists essentially of colloidal silica, oxo compound, and water as polishing particles. The polishing composition of the fourth embodiment is used for polishing a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate, more specifically, silicon carbide constituted along each of the (0001) Si plane and the (000-1) C plane. It is used to polish both front and back sides of a single crystal substrate simultaneously or sequentially. When the (0001) Si surface and the (000-1) C surface of the substrate are polished sequentially, the order of polishing the (0001) Si surface and the (000-1) C surface is not asked.
제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 0.05 질량% 보다 적은 경우, 한층 더 말하면 0.1 질량% 보다 적은 경우, 좀 더 말하면 1 질량% 보다 적은 경우에는, 연마용 조성물이 충분한 연마 능력이 갖지 없을 우려가 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 0.05 질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 가장 바람직하게는 1 질량% 이상이다. 한편, 제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 40 질량% 보다 많은 경우, 한층 더 말하면 35 질량% 보다 많은 경우, 좀 더 말하면 30 질량% 보다 많은 경우에는, 연마 속도가 포화에 가까워져 그다지 상승하지 않게 되므로 경제적이 아니다. 따라서, 제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 40 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 질량% 이하, 가장 바람직하게는 30 질량% 이하이다.When the content of the colloidal silica in the polishing composition of the fourth embodiment is less than 0.05% by mass, more specifically, less than 0.1% by mass, more specifically, less than 1% by mass, the polishing composition has sufficient polishing ability. There is a fear that you do not have. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the content of the colloidal silica in the polishing composition of the fourth embodiment is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and most preferably 1% by mass or more. On the other hand, when the content of the colloidal silica in the polishing composition of the fourth embodiment is more than 40% by mass, more specifically, more than 35% by mass, more specifically, more than 30% by mass, the polishing rate is close to saturation. It is not economical because it does not rise so much. Therefore, it is preferable that content of the colloidal silica in the polishing composition of 4th embodiment is 40 mass% or less, More preferably, it is 35 mass% or less, Most preferably, it is 30 mass% or less.
평균 일차 입자 지름이 5 nm보다 작은 콜로이드 실리카, 한층 더 말하면 평균 일차 입자 지름이 15 nm보다 작은 콜로이드 실리카, 좀 더 말하면 평균 일차 입자 지름이 25 nm보다 작은 콜로이드 실리카는 (0001)Si면 및(000-1)C면을 연마하는 능력이 그다지 높지 않다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제4 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 5 nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 nm 이상, 가장 바람직하게는 25 nm 이상이다. 한편, 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름이 120 nm보다 큰 경우, 한층 더 말하면 100 nm보다 큰 경우, 좀 더 말하면 85 nm보다 큰 경우에는, 연마용 조성물이 충분한 연마 능력을 발휘하기 위해서는 제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량을 꽤 높게 할 필요가 생긴다. 따라서, 연마용 조성물의 비용 저감을 위해서는 제4 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 120 nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 nm 이하, 가장 바람직하게는 85 nm 이하이다. 덧붙여 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 예를 들면 BET법에 의해 측정되는 비표면적으로부터 산출된다.Colloidal silicas with an average primary particle diameter of less than 5 nm, more specifically colloidal silicas with an average primary particle diameter of less than 15 nm, more specifically colloidal silicas with an average primary particle diameter of less than 25 nm are (0001) Si face and (000 -1) The ability to polish the C surface is not very high. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the average primary particle diameter of the colloidal silica included in the polishing composition of the fourth embodiment is preferably 5 nm or more, more preferably 15 nm or more, most preferably 25 nm or more. to be. On the other hand, in the case where the average primary particle diameter of the colloidal silica is larger than 120 nm, more specifically, larger than 100 nm, more specifically, larger than 85 nm, the polishing composition exhibits sufficient polishing capability in the fourth embodiment. It is necessary to make the content of colloidal silica in the polishing composition extremely high. Therefore, in order to reduce the cost of the polishing composition, the average primary particle diameter of the colloidal silica included in the polishing composition of the fourth embodiment is preferably 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, most preferably 85 nm. It is as follows. In addition, the average primary particle diameter of colloidal silica is computed from the specific surface area measured by the BET method, for example.
연마 속도의 향상을 위해서는 제4 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 옥소 화합물은 옥소산, 과옥소산 및 그러한 염의 어느 것도 괜찮지만, 그 중에서 과옥소산 또는 과옥소산염인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 오르토과옥소산(H5IO6) 또는 메타과옥소산나트륨(NaIO4)이다. 과옥소산 및 과옥소산염은 옥소산 및 옥소산염에 비해 산화 환원 전위가 높고 산화력이 강한 점 때문에 바람직하고, 오르토과옥소산 및 메타과옥소산나트륨은 다른 과옥소산 및 과옥소산염에 비해 입수가 용이한 점 때문에 바람직하다.The oxo compound contained in the polishing composition of the fourth embodiment may be any of oxo acid, peroxo acid and such salts for the purpose of improving the polishing rate, but it is preferable that the oxo compound or the peroxo acid salt is more preferable. Preferably, orthoperoxoic acid (H 5 IO 6 ) or sodium metaperoxonate (NaIO 4 ). Peroxo acids and peroxoates are preferred because of their high redox potential and strong oxidizing power over oxo acids and oxoacid salts, and ortho and oxo acid and sodium metaperoxate are easier to obtain than other peroxo acids and peroxoates It is preferable because of one point.
제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량이 0.1 g/ℓ보다 적은 경우, 한층 더 말하면 1 g/ℓ보다 적은 경우, 좀 더 말하면 5 g/ℓ보다 적은 경우에는, 너무 높은 연마 속도로 (0001)Si면 및(000-1)C면을 연마할 수 없을 우려가 있다. 따라서, 보다 높은 연마 속도를 얻기 위해서는 제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량은 0.1 g/ℓ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 g/ℓ 이상, 가장 바람직하게는 5 g/ℓ 이상이다. 한편, 제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량이 500 g/ℓ보다 많은 경우, 한층 더 말하면 250 g/ℓ보다 많은 경우, 좀 더 말하면 100 g/ℓ보다 많은 경우에는, 연마 패드의 열화가 앞당겨질 우려가 있어, 그것에 더해 제4 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 옥소 화합물이 옥소산염 또는 과옥소산염인 경우에는, 연마용 조성물 중에 침전이 생길 우려도 있다. 따라서, 이러한 불편을 피하기 위해서는 제4 실시 형태의 연마용 조성물 중의 옥소 화합물의 함유량은 500 g/ℓ이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 250 g/ℓ이하, 가장 바람직하게는 100 g/ℓ이하이다.When the content of the oxo compound in the polishing composition of the fourth embodiment is less than 0.1 g / l, more specifically, less than 1 g / l, more specifically, less than 5 g / l, the polishing rate is too high. There is a possibility that the (0001) Si surface and the (000-1) C surface cannot be polished. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate, the content of the oxo compound in the polishing composition of the fourth embodiment is preferably 0.1 g / L or more, more preferably 1 g / L or more, most preferably 5 g / L That's it. On the other hand, when the content of the oxo compound in the polishing composition of the fourth embodiment is more than 500 g / l, more specifically, more than 250 g / l, more specifically, more than 100 g / l, There is a possibility that deterioration will be accelerated, and in addition, if the oxo compound included in the polishing composition of the fourth embodiment is an oxo acid salt or a peroxate salt, precipitation may occur in the polishing composition. Therefore, in order to avoid such inconvenience, the content of the oxo compound in the polishing composition of the fourth embodiment is preferably 500 g / l or less, more preferably 250 g / l or less, and most preferably 100 g / l or less. .
제4 실시 형태의 연마용 조성물의 pH가 6을 밑돌면 (0001)Si면을 연마하는 연마용 조성물의 능력이 부족해, pH가 8을 넘으면 (000-1)C면을 연마하는 연마용 조성물의 능력이 부족한다. 따라서, 제4 실시 형태의 연마용 조성물의 pH는 (0001)Si면과 (000-1)C면의 양쪽 모두의 매우 적합한 연마를 실현하기 위해서(때문에)는 6~8인 것이 필수이다.When the pH of the polishing composition of the fourth embodiment is less than 6, the polishing composition lacks the ability to polish the (0001) Si surface, and when the pH exceeds 8, the ability of the polishing composition to polish the (000-1) C surface. Lacks this. Therefore, it is essential that pH of the polishing composition of 4th embodiment is 6-8 in order to implement | achieve highly suitable grinding | polishing of both (0001) Si surface and (000-1) C surface.
제4 실시 형태에 의하면 이하의 이점을 얻을 수 있다.According to the fourth embodiment, the following advantages can be obtained.
제4 실시 형태의 연마용 조성물은 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (0001)Si면과 (000-1)C면의 양쪽 모두를 높은 연마 속도로 연마하는 능력을 가진다. 이것은 본 실시 형태의 제4 연마용 조성물에 포함되어 있는 옥소산, 과옥소산 또는 그러한 염으로부터 이루어진 옥소 화합물이 pH6~8의 영역에 있어 (0001)Si면 및(000-1)C면을 산화하는데 충분한 산화력을 발휘하기 때문이라고 생각된다.The polishing composition of the fourth embodiment has the ability to polish both (0001) Si and (000-1) C surfaces of a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate at a high polishing rate. This is because the oxo compound made from oxo acid, peroxo acid or such salt contained in the fourth polishing composition of the present embodiment oxidizes (0001) Si and (000-1) C surfaces in the region of pH 6-8. It seems to be because it exhibits sufficient oxidizing power.
제4 실시 형태는 다음과 같이 변경될 수 있다.The fourth embodiment can be changed as follows.
제4 실시 형태의 연마용 조성물에 포함되는 연마용 입자는 퓸드실리카와 같은 콜로이드 실리카 이외의 실리카일 수 있고, 또는 알루미나 또는 산화 크로늄일 수 있다. 다만, 실리카(특히 콜로이드 실리카)를 이용했을 경우에는, 알루미나나 산화 크로늄을 이용했을 경우에 비해, 연마 후의 연마 대상물의 표면에 상처가 생기기 어렵기 때문에, 바람직하게는 실리카(특히 콜로이드 실리카)이다.The abrasive grains contained in the polishing composition of the fourth embodiment may be silica other than colloidal silica such as fumed silica, or may be alumina or chromium oxide. However, when silica (especially colloidal silica) is used, since it is less likely to be damaged on the surface of the polishing object after polishing, compared to when alumina or chromium oxide is used, silica (especially colloidal silica) is preferable. .
제4 실시 형태의 연마용 조성물에는 필요에 따라서 pH 조정제나 방부제, 소포제와 같은 공지의 첨가제를 첨가할 수 있다.Well-known additives, such as a pH adjuster, an antiseptic | preservative, and an antifoamer, can be added to the polishing composition of 4th Embodiment as needed.
제4 실시 형태의 연마용 조성물은 (0001)Si면과 (000-1)C면의 각각 따라 표리 각면이 구성되어 있는 기판을 연마하는 용도가 아니고, (0001)Si면과 (000-1)C면이 혼재하는 면을 가지는 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 또, (0001)Si면 및(000-1)C면 이외의 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 면을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 또는 3C-SiC 단결정 기판과 같은 입방 결정 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 또, 탄화규소 단결정 기판 이외의 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있고, 또는 탄화규소 단결정으로 이루어진 연마 대상물 이외의 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수 있다. 다만, 제4 실시 형태의 연마용 조성물은 4H-SiC 단결정 기판 또는 6H-SiC 단결정 기판의 (0001)Si면과 (000-1)C면의 양쪽 모두를 높은 연마 속도로 연마하는 능력을 가지는 것으로부터, (0001)Si면과 (000-1)C면의 양쪽 모두를 동시 또는 차례차례 연마하는 용도, 또는(0001)Si면과 (000-1)C면이 혼재하는 면을 연마하는 용도로 사용되는 것이 보다 바람직하다.The polishing composition of the fourth embodiment is not intended for polishing a substrate on which front and back surfaces are formed along each of the (0001) Si plane and the (000-1) C plane, but the (0001) Si plane and (000-1). It can be used for the purpose of grinding | polishing the grinding | polishing object which has the surface where C surface is mixed. It can also be used for polishing a surface of a 4H-SiC single crystal substrate or a 6H-SiC single crystal substrate other than the (0001) Si plane and (000-1) C plane. Or a polishing object composed of a cubic crystal silicon carbide single crystal such as a 3C-SiC single crystal substrate. It can also be used for polishing a polishing object made of a silicon carbide single crystal other than a silicon carbide single crystal substrate, or it can be used for polishing a polishing object other than a polishing object made of a silicon carbide single crystal. However, the polishing composition of the fourth embodiment has the ability to polish both the (0001) Si and (000-1) C surfaces of the 4H-SiC single crystal substrate or the 6H-SiC single crystal substrate at a high polishing rate. To grind both (0001) Si and (000-1) C surfaces simultaneously or sequentially, or to polish surfaces where (0001) Si and (000-1) C surfaces are mixed. More preferably used.
이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 실시예 및 비교예를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example and comparative example which concern on 4th Embodiment of this invention are demonstrated.
콜로이드 실리카 콜로이드 용액, 오르토과옥소산(옥소 화합물) 및 암모니아(pH 조정제)를 적당하게 혼합하고, 필요에 따라 물로 희석함으로써 실시예 201~205 및 비교예 201~205의 연마용 조성물을 조제했다. 각 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카, 오르토과옥소산 및 암모니아의 상세 및 각 연마용 조성물의 pH는 표 6에 나타나 있다. 덧붙여 각 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입자 지름은 38 nm 이다.The colloidal silica colloidal solution, orthoperoxoic acid (oxo compound), and ammonia (pH regulator) were mixed suitably, and diluted with water as needed, and the polishing compositions of Examples 201-205 and Comparative Examples 201-205 were prepared. The details of colloidal silica, orthoperoxo acid and ammonia in each polishing composition and the pH of each polishing composition are shown in Table 6. In addition, the average primary particle diameter of the colloidal silica contained in each polishing composition is 38 nm.
실시예 201~205 및 비교예 201~205의 각 연마용 조성물을 이용하여 표 7에 나타내는 연마 조건으로 탄화규소 단결정 기판의 (0001)Si면 및(000-1)C면을 각각 연마했다. (0001)Si면의 연마의 전후에 기판의 중량을 측정해 그 측정치로부터 산출한 연마 속도를 표 6의 "(0001)Si면의 연마 속도" 란에 나타내고, (000-1)C면의 연마의 전후에 기판의 중량을 측정해 그 측정치로부터 산출한 연마 속도를 표 6의 "(000-1)C면의 연마 속도" 란에 나타낸다.Using the polishing compositions of Examples 201 to 205 and Comparative Examples 201 to 205, the (0001) Si and (000-1) C surfaces of the silicon carbide single crystal substrate were polished under the polishing conditions shown in Table 7, respectively. The polishing rate calculated by measuring the weight of the substrate before and after polishing of the (0001) Si surface and calculated from the measured value is shown in the "Polishing rate of the (0001) Si surface" column of Table 6, and polishing the (000-1) C surface. The polishing rate which measured the weight of the board | substrate before and after and computed from the measured value is shown in the "polishing rate of (000-1) C surface" column of Table 6.
실시예 201~205 및 비교예 201~205의 각 연마용 조성물을 이용하여 표 7에 나타내는 연마 조건으로 연마한 후의 탄화규소 단결정 기판의 (0001)Si면 및(000-1)C면을 광학식 현미경에 의해 배율 50배로 관찰했다. 그 관찰 결과에 근거해 각 연마용 조성물에 의한 표면 결함의 발생 상황에 대해 평가한 결과를 표 6의 "(0001)Si면의 표면 상태" 란 및 "(000-1)C면의 표면 상태" 란에 나타낸다. 같은 란 중, ○(양호)은 피트, 단차 및 면이 인정되지 않았던 것을 나타내고 ×(불량)는 피트, 단차 및 면 중 한쪽이 인정된 것을 나타낸다.(0001) Si plane and (000-1) C plane of the silicon carbide single crystal substrate after polishing under the polishing conditions shown in Table 7 using the polishing compositions of Examples 201 to 205 and Comparative Examples 201 to 205, respectively. It observed by 50 times magnification by Based on the observation result, the evaluation result about the surface defect occurrence condition by each polishing composition was evaluated in the "surface state of (0001) Si surface" column, and "surface state of (000-1) C surface" of Table 6. Column is shown. In the same column, ○ (good) indicates that the pit, the step and the face were not recognized, and × (defect) indicates that one of the pit, the step and the face was recognized.
표 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 201~205에 대해서는 연마 후의 (0001)Si면 및(000-1)C면의 표면 상태가 어느 쪽이나 양호하고, 또한, (0001)Si면의 연마 속도 및(000-1)C면의 연마 속도가 어느쪽이나 높은 결과를 얻을 수 있었다.As shown in Table 6, for Examples 201 to 205, the surface states of the (0001) Si surface and the (000-1) C surface after polishing were both good, and the polishing rate of the (0001) Si surface and ( The polishing rate of the surface of 000-1) C was both high.
본 발명의 연마용 조성물로 의하면, 탄화규소 단결정 기판의 (0001)Si면, 탄화규소 단결정 기판의 (000-1)C면, 및 (0001)Si면과 (000-1)C면의 양쪽 모두를 매우 적합하게 연마할 수가 있다.According to the polishing composition of the present invention, both the (0001) Si plane of the silicon carbide single crystal substrate, the (000-1) C plane of the silicon carbide single crystal substrate, and both the (0001) Si plane and the (000-1) C plane Can be polished very suitably.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2005-00211815 | 2005-07-21 | ||
JPJP-P-2005-00211816 | 2005-07-21 | ||
JPJP-P-2005-00211817 | 2005-07-21 | ||
JP2005211817A JP2007021704A (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Polishing composition and polishing method |
JP2005211816A JP2007027663A (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Polishing composition |
JP2005211815A JP2007021703A (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Polishing composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070012209A true KR20070012209A (en) | 2007-01-25 |
Family
ID=37679685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060066901A KR20070012209A (en) | 2005-07-21 | 2006-07-18 | Polishing composition and polishing method |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20070021040A1 (en) |
KR (1) | KR20070012209A (en) |
DE (1) | DE102006033919A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101281879B1 (en) * | 2008-03-05 | 2013-07-03 | 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 | Silicon carbide polishing method utilizing water-soluble oxidizers |
US9129901B2 (en) | 2011-04-26 | 2015-09-08 | Asahi Glass Company, Limited | Polishing method of non-oxide single-crystal substrate |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7776230B2 (en) * | 2006-08-30 | 2010-08-17 | Cabot Microelectronics Corporation | CMP system utilizing halogen adduct |
JP5095228B2 (en) * | 2007-01-23 | 2012-12-12 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | Polishing composition |
CN101605728B (en) * | 2007-02-16 | 2013-07-24 | 3M创新有限公司 | System and process for the removal of fluorochemicals from water |
CN101302403B (en) * | 2008-07-03 | 2011-10-19 | 大连理工大学 | Polishing solution for ultra-precise low-damage polish of large size diamond wafer and preparation thereof |
JP5469840B2 (en) * | 2008-09-30 | 2014-04-16 | 昭和電工株式会社 | Method for manufacturing silicon carbide single crystal substrate |
EP2394787B1 (en) * | 2009-02-04 | 2019-05-29 | Hitachi Metals, Ltd. | Manufacturing method for a silicon carbide monocrystal substrate |
US8247328B2 (en) * | 2009-05-04 | 2012-08-21 | Cabot Microelectronics Corporation | Polishing silicon carbide |
TWI605112B (en) * | 2011-02-21 | 2017-11-11 | Fujimi Inc | Polishing composition |
JPWO2012165376A1 (en) * | 2011-06-03 | 2015-02-23 | 旭硝子株式会社 | Abrasive and polishing method |
US9388328B2 (en) * | 2013-08-23 | 2016-07-12 | Diamond Innovations, Inc. | Lapping slurry having a cationic surfactant |
JP6611485B2 (en) * | 2014-11-07 | 2019-11-27 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | Polishing method and polishing composition |
US9944829B2 (en) | 2015-12-03 | 2018-04-17 | Treliant Fang | Halite salts as silicon carbide etchants for enhancing CMP material removal rate for SiC wafer |
WO2019190738A1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. | Bulk ruthenium chemical mechanical polishing composition |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5300130A (en) * | 1993-07-26 | 1994-04-05 | Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. | Polishing material |
WO1998004646A1 (en) * | 1996-07-25 | 1998-02-05 | Ekc Technology, Inc. | Chemical mechanical polishing composition and process |
US20020197935A1 (en) * | 2000-02-14 | 2002-12-26 | Mueller Brian L. | Method of polishing a substrate |
US6641630B1 (en) * | 2002-06-06 | 2003-11-04 | Cabot Microelectronics Corp. | CMP compositions containing iodine and an iodine vapor-trapping agent |
JP4083528B2 (en) * | 2002-10-01 | 2008-04-30 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | Polishing composition |
-
2006
- 2006-07-18 KR KR1020060066901A patent/KR20070012209A/en not_active Application Discontinuation
- 2006-07-21 US US11/490,900 patent/US20070021040A1/en not_active Abandoned
- 2006-07-21 DE DE102006033919A patent/DE102006033919A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-08-08 US US12/188,660 patent/US20080305718A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101281879B1 (en) * | 2008-03-05 | 2013-07-03 | 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 | Silicon carbide polishing method utilizing water-soluble oxidizers |
US9129901B2 (en) | 2011-04-26 | 2015-09-08 | Asahi Glass Company, Limited | Polishing method of non-oxide single-crystal substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102006033919A1 (en) | 2007-03-08 |
US20070021040A1 (en) | 2007-01-25 |
US20080305718A1 (en) | 2008-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20070012209A (en) | Polishing composition and polishing method | |
EP2669046B1 (en) | Abrasive and polishing composition | |
KR101281879B1 (en) | Silicon carbide polishing method utilizing water-soluble oxidizers | |
EP3800229B1 (en) | Polishing composition | |
EP2297263B1 (en) | Stable, high rate silicon slurry | |
EP2587526A1 (en) | Composition for polishing silicon carbide substrate and method for polishing silicon carbide substrate | |
EP3210238B1 (en) | Cobalt polishing accelerators | |
EP1950263A2 (en) | Polishing composition and polishing method | |
JP2002294225A (en) | Polishing composition and manufacturing method of memory hard disk using the same | |
JPWO2015059987A1 (en) | Polishing composition and polishing method using the same | |
JP2007027663A (en) | Polishing composition | |
JP5819036B2 (en) | Cerium-based abrasive slurry | |
JP5536433B2 (en) | Polishing liquid composition for hard disk substrate | |
TW201942320A (en) | Polishing composition | |
JP2007021703A (en) | Polishing composition | |
JP2001093866A (en) | Oxide single-crystal wafer processing/polishing composition and method of polishing the oxide single- crystal wafer | |
WO2022168860A1 (en) | Polishing composition | |
WO2022168859A1 (en) | Polishing method and polishing composition | |
US20160060487A1 (en) | Composition and method for polishing a sapphire surface | |
WO2023054386A1 (en) | Polishing composition | |
WO2022168858A1 (en) | Polishing composition | |
TW202330821A (en) | Polishing composition | |
JP2019172904A (en) | Polishing composition, polishing method | |
WO2021200149A1 (en) | Polishing composition and polishing method | |
JP2007021704A (en) | Polishing composition and polishing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |