CN103459089A - 研磨剂及研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种研磨剂，用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨，其中，含有平均一次粒径为5～30nm的第一氧化硅微粒、平均一次粒径为40～125nm的第二氧化硅微粒以及水，且所述第一氧化硅微粒在所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为0.7质量%以上且低于60质量%。

Description

研磨剂及研磨方法
技术领域
本发明涉及用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨的研磨剂及研磨方法。
背景技术
作为期待今后有很大发展的LED、功率器件用的基材，蓝宝石(α-Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等化合物单晶晶片的制造/加工技术备受瞩目。为了在这些基板上形成GaN等结晶薄膜并器件化，重要的是在结晶学上缺陷少且品质高的表面，为了得到这些缺陷少且平滑性高的表面，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing：以下也称为CMP)技术备受瞩目。然而，蓝宝石、SiC、GaN的硬度均非常高，且化学稳定性也高，因此，特别是对于决定品质的最后阶段的研磨而言，难以在确保品质的同时以高效率进行研磨，存在研磨工序非常长的问题。
对于决定这些单晶基板的品质的最后研磨，到目前为止大多使用氧化硅微粒。到目前为止，进行了一些使用氧化硅微粒来提高研磨效率(研磨速度)的尝试，并提出了提高磨粒浓度的方案、以特定比例混合2种以上不同粒径的磨粒的方案(参照专利文献1)、提高研磨压力/旋转速度的方案等。
通过使用这些方法，对于上述单晶基板的化学机械研磨、特别是最后阶段的研磨而言，可以在将被研磨面的品质维持在高品质的同时将研磨效率提高到某一水准，但是，仍希望进一步开发用于在维持高品质的同时以更高效率进行单晶基板的化学机械研磨的研磨剂、研磨方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4253141号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供能够在将研磨对象物的被研磨面维持在高品质的同时以更高的效率进行研磨的研磨剂以及研磨方法。
用于解决问题的手段
本发明提供具有以下构成的用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨的研磨剂。
[1]一种研磨剂，用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨，其中，含有平均一次粒径为5～30nm的第一氧化硅微粒、平均一次粒径为40～125nm的第二氧化硅微粒以及水，且所述第一氧化硅微粒在所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为0.7质量%以上且低于60质量%。
[2]根据上述[1]所述的研磨剂，其中，所述第二氧化硅微粒的平均一次粒径为45～110nm。
[3]根据上述[1]或[2]所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒的平均一次粒径为5～15nm。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒在所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为1～55质量%。
[5]根据上述[1]～[3]中任一项所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒在所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为3～50质量%。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量相对于研磨剂总质量的比例为0.01～50质量%。
本发明还提供具有以下构成的用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨的研磨方法。
[7]一种研磨方法，其为将研磨剂供给到研磨垫、使研磨对象物的被研磨面与所述研磨垫接触并通过两者之间的相对运动进行研磨的方法，其中，作为所述研磨剂，使用上述[1]～[6]中任一项所述的研磨剂。
[8]根据上述[7]所述的研磨方法，其中，
所述研磨垫为具有基材层和表面层的研磨垫，
所述表面层设置在所述基材层的主面上，具备与所述研磨对象物的被研磨面接触的表面，具有在该表面开孔且在厚度方向上延伸的多个微孔。
[9]根据上述[8]所述的研磨方法，其中，所述研磨垫的表面层的根据JIS K6253测得的肖氏A硬度为1～65。
[10]根据上述[8]或[9]所述的研磨方法，其中，所述表面层所具有的微孔的平均开孔直径为1～65μm。
发明效果
根据本发明的研磨剂以及使用该研磨剂的研磨方法，能够在将研磨对象物的被研磨面维持在高品质的同时以高效率进行研磨。
附图说明
图1是表示可用于本发明的研磨方法的研磨装置的一例的图。
图2(a)和(b)是表示在实施例中对利用本发明的研磨剂研磨后的被研磨物的基板边缘部的塌边(roll-off)(面下垂)进行评价时的测定点的图。
图3是表示使用实施例中得到的研磨剂进行被研磨面的研磨时研磨压力与研磨速度的关系的图表。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
[研磨剂]
本发明的研磨剂为用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨的研磨剂，其中，含有平均一次粒径为5～30nm的第一氧化硅微粒、平均一次粒径为40～125nm的第二氧化硅微粒以及水，且上述第一氧化硅微粒在上述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为0.7质量%以上且低于60质量%。
在本发明的研磨剂中，第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒作为研磨磨粒使用。在本发明的研磨剂中，通过使第一氧化硅微粒的平均一次粒径以及第二氧化硅微粒的平均一次粒径分别为上述范围并以上述比例配合成研磨剂，在对研磨对象物的被研磨面进行研磨时，这两种粒径的研磨磨粒在使研磨性提高的方向上相互作用，从而得到高的研磨速度。
在本发明的研磨剂中，作为第一氧化硅微粒的磨粒除了表现出作为磨粒的效果以外，还通过与第二氧化硅微粒相互作用或者单独作用而表现出其他效果。具体而言，可以列举：抑制循环使用时磨粒的凝集、抑制循环使用时研磨剂的pH变化、提高被研磨物的平滑性、抑制被研磨物的基板边缘部的塌边(面下垂)、提高使研磨压力上升时研磨速度的上升幅度、提高加热时研磨速度的上升幅度。以下，对这些效果进行具体说明。
对本发明的研磨剂的抑制循环使用时磨粒的凝集的效果进行说明。一般公知的是，如果使只含有第二氧化硅微粒的研磨剂进行循环，则被研磨物起到糊这样的作用，由此使第二氧化硅微粒之间凝集。对于使第一氧化硅微粒的平均一次粒径以及第二氧化硅微粒的平均一次粒径分别为上述范围并以上述配合比例配合而得到的本发明的研磨剂而言，在循环使用时，第一氧化硅微粒附着于第二氧化硅微粒，由此能够抑制第二氧化硅微粒之间凝集，第一氧化硅微粒作为凝集抑制剂发挥作用。
对本发明的研磨剂的抑制循环使用时研磨剂的pH变化的效果进行说明。一般公知的是，对于仅含有第二氧化硅微粒的研磨剂而言，在循环使用时，被研磨物混入到研磨剂中，由此使研磨剂的pH发生变动。对于使第一氧化硅微粒的平均一次粒径以及第二氧化硅微粒的平均一次粒径分别为上述范围且以上述配合比例配合而得到的本发明的研磨剂而言，在循环使用时，第一氧化硅微粒的大比表面积产生的缓冲作用的效果能够抑制pH的变动，第一氧化硅微粒作为pH变动抑制剂发挥作用。
对本发明的研磨剂的提高被研磨物的平滑性的效果进行说明。一般公知的是，作为磨粒而包含在研磨剂中的粒子的粒径对被研磨物的平滑性的影响大。粒径大时，容易发生划伤等损坏，存在平滑性变差的倾向。粒径小时，存在平滑性提高的倾向。因此，对于仅含有第二氧化硅微粒的研磨剂而言，基于上述理由，平滑性变差，与此相对，对于使第一氧化硅微粒的平均一次粒径以及第二氧化硅微粒的平均一次粒径分别为上述范围且以上述配合比例配合而得到的本发明的研磨剂而言，第一氧化硅微粒的比表面积大并且粒子数多，因此，与被研磨面的接触概率提高，通过被研磨面均匀接触的机会增加，因此，能够提高平滑性，第一氧化硅微粒作为平滑性提高剂发挥作用。
对本发明的研磨剂的抑制被研磨物的基板边缘部的塌边的效果进行说明(以下，有时将塌边也记作面下垂)。一般公知的是，研磨剂中作为磨粒而含有的粒子的粒径对被研磨物的基板边缘部的面下垂有很大影响。存在粒径越大越加剧的倾向，并存在通过减小粒径而得到改善的倾向。因此，对于仅含有第二氧化硅微粒的研磨剂而言，基于上述理由，面下垂加剧，与此相对，对于使第一氧化硅微粒的平均一次粒径以及第二氧化硅微粒的平均一次粒径分别为上述范围且以上述配合比例配合而得到的本发明的研磨剂而言，第一氧化硅微粒的比表面积大，且粒子数多，因此，与被研磨面的接触概率提高，通过被研磨面均匀接触，由此能够将施加到基板边缘部的压力分散从而抑制面下垂，第一氧化硅微粒作为面下垂抑制剂发挥作用。
对本发明的研磨剂的使研磨压力上升时的研磨速度的上升幅度维持效果进行说明。一般公知的是，研磨速度以下述普雷斯顿(Preston)公式所表示的方式与加工压力、加工时的转数(相对速度)成比例。普雷斯顿系数受研磨垫和研磨剂的材质、组成、被研磨物的磨损特性等影响。
M/t=ηpv(M：研磨量、t：研磨时间、η：普雷斯顿系数、p：加工压力、v：相对速度)
已知在研磨垫、研磨剂的材质、被研磨物通用的情况下，普雷斯顿系数受研磨剂组成的影响，而且在使由加工时的转数算出的相对速度固定的状态下，根据研磨速度相对于研磨压力的变化，也能够估算出研磨剂组成固有的普雷斯顿系数。另外，同样地，在使加工压力固定的状态下，由研磨速度相对于相对速度的变化，也能够估算出研磨剂组成固有的普雷斯顿系数。对于仅含有第二氧化硅微粒的研磨剂而言，在使相对速度固定的状态下提高研磨压力而对被研磨物进行研磨的情况下，在低压区域研磨速度成比例地上升，但在进一步提高研磨压力后的高压区域进行研磨的情况下，研磨速度的上升幅度显著降低。
也就是意味着，研磨剂组成固有的普雷斯顿系数在高压区域显著变小，意味着从低压到高压不能维持普雷斯顿系数。与此相对，对于使第一氧化硅微粒的平均一次粒径以及第二氧化硅微粒的平均一次粒径为上述范围并以上述配合比例配合而得到的本发明的研磨剂而言，在提高研磨压力而对被研磨物进行研磨的情况下时，研磨速度的上升幅度从低压到高压区域得到维持。也就是意味着，普雷斯顿系数从低压到高压得到维持。其原因尚不明确，但只是第二氧化硅微粒时，在高压区域施加的负荷的能量由于粒子自身的旋转所产生的屏障效果而难以经由粒子传递到基板，妨碍研磨速度的上升。与此相对，在含有第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒时，第一氧化硅微粒抑制第二氧化硅微粒的屏障效果，由此能够将在高压区域施加的负荷的能量高效地传递到基板。也就是说，第一氧化硅微粒具有从低压直到高压维持研磨剂组成固有的普雷斯顿系数的效果，作为研磨速度的普雷斯顿系数维持剂发挥作用。
对本发明的研磨剂的提高加热时的研磨速度的上升幅度的效果进行说明。一般公知的是，循环使用时，由于研磨时产生的热，研磨剂、研磨平台、研磨垫的温度上升。另外已知，如果对微粒加热，则微粒的运动能力提高，粒子尺寸越小，该能力越大。另外已知，粒子表面与基板表面间的化学反应受到研磨气氛的强烈影响，特别强烈地受温度的影响，研磨时的温度越上升，化学反应越活化。因此，在使第一氧化硅微粒的平均一次粒径以及第二氧化硅微粒的平均一次粒径分别为上述范围且以上述配合比例配合而得到的本发明的研磨剂的情况下，在加热时，粒子运动活跃，因此，通过与被研磨面接触的粒子数增加的效果以及使粒子表面与基板表面间的化学反应活化的效果，能够提高研磨速度的上升幅度，第一氧化硅微粒作为热响应性提高剂发挥作用。
以下，对构成本发明的研磨剂的各要素进行说明。
(1)第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒
在本发明的研磨剂中，第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒可以使用平均一次粒径不同、其他相同的氧化硅微粒，均可以使用通过各种公知的方法制造的氧化硅微粒。例如可以列举：将四氯化硅在氧气和氢气的火焰中进行气相合成而得到的气相二氧化硅、对硅酸钠进行离子交换或进行中和后脱盐而得到的胶态二氧化硅或者将硅醇盐在液相中进行水解而得到的胶态二氧化硅等氧化硅微粒。其中，对于本发明的研磨剂，从品种多样性的观点考虑，更优选以硅酸钠为起始原料的胶态二氧化硅。
本发明的研磨剂所含有的第一氧化硅微粒的平均一次粒径如上所述为5～30nm，优选5～15nm，更优选7～13nm。如果第一氧化硅微粒的平均一次粒径小于5nm，则难以获得，另外，如果超过30nm，则不能得到期待的研磨速度。
另外，本发明的研磨剂所含有的第二氧化硅微粒的平均一次粒径如上所述为40～125nm，优选45～110nm。如果第二氧化硅微粒的平均一次粒径小于40nm，则不能得到期待的研磨速度，另外，如果超过125nm，则虽然能得到研磨速度，但蓝宝石表面的粗糙度变粗，作为产品可能成为问题。
需要说明的是，在本说明书中，氧化硅微粒的平均一次粒径是将通过氮气吸附BET法测得的比表面积换算成球状粒子的直径而得到。
此外，本发明的研磨剂中的上述第一氧化硅微粒与第二氧化硅微粒的配合比例如上所述为第一氧化硅微粒在第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为0.7质量%以上且低于60质量%的配合比例，该配合比例优选1～55质量%，更优选3～50质量%。如果该比例低于0.7质量%，则不能得到期待的研磨速度，如果为60质量%以上，则会促进凝胶化，寿命变短。
关于本发明的研磨剂中的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的含量，优选以第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量计在相对于研磨剂总质量为50质量%以下的含量范围内考虑研磨速度、均匀性、材料选择性、分散稳定性等而适当设定。本发明的研磨剂中第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的合计含量更优选为20质量%以下，进一步优选15质量%以下。如果第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的合计含量相对于研磨剂总质量超过50质量%，则观察不到与磨粒浓度增加相符的研磨速度的提高，另外，有时会使研磨剂的粘度过高或者会促进研磨剂的凝胶化。
另外，关于研磨剂中的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的合计含量的下限，考虑到研磨速度、均匀性、材料选择性、分散稳定性等，优选相对于研磨剂总质量为0.01质量%。如果第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的合计含量相对于研磨剂总质量低于0.01质量%，则有时不能得到充分的研磨速度。
此外，从研磨速度和经济性的观点考虑，特别优选本发明的研磨剂中第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的合计含量相对于研磨剂总质量为1～10质量%的范围。
(2)水
本发明的研磨剂含有水作为用于使作为研磨磨粒的上述第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒分散并且用于分散/溶解其他根据需要添加的任意成分的介质。本发明的研磨剂中的上述介质优选仅由水构成，也可以根据需要含有水和与水有相溶性的有机溶剂。作为这样的有机溶剂，具体可以列举：乙醇等醇类、丙酮等酮类以及醚类。对于水没有特别限制，但从对其他配合成分的影响、杂质的混入、对pH等的影响考虑，优选纯水或去离子水。
本发明的研磨剂中作为介质的水具有控制研磨剂的流动性的功能，因此，其含量可以根据研磨速度、平坦化特性等作为目标的研磨特性适当设定。在本发明的研磨剂中，水优选以相对于研磨剂总质量为50～99.99质量%的范围含有。如果水的含量相对于研磨剂总质量低于50质量%，则有时研磨剂的粘度变高，损害流动性，如果超过99.99质量%，则作为研磨磨粒的上述第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的浓度有时变低，无法得到充分的研磨速度。
另外，在本发明的研磨剂中，当介质在含有水之外还含有有机溶剂等的情况下，上述水的含量作为介质整体的含量处理。
(3)研磨剂的制备以及任意成分
本发明的研磨剂可以通过例如以上述配合量称量作为必要成分含有的上述(1)的第一氧化硅微粒及第二氧化硅微粒以及(2)水并进行混合来制备。
此处，作为上述第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒，在均使用胶态二氧化硅的情况下，以预先将氧化硅微粒分散在水中的状态供给胶态二氧化硅。因此，只要将含有上述第一氧化硅微粒的胶态二氧化硅和含有上述第二氧化硅微粒的胶态二氧化硅以期望的比例混合并用水适当稀释就能够制备成本发明的研磨剂。
另外，关于本发明的研磨剂，也可以将含有上述第一氧化硅微粒的胶态二氧化硅和含有上述第二氧化硅微粒的胶态二氧化硅用水稀释并将稀释后的含有第一氧化硅微粒的胶态二氧化硅和稀释后的含有第二氧化硅微粒的胶态二氧化硅以成为上述配合量的方式在研磨装置的研磨剂罐内进行混合。或者，将稀释后的含有第一氧化硅微粒的胶态二氧化硅和稀释后的含有第二氧化硅微粒的胶态二氧化硅分别准备到各自的罐中并在从各罐向研磨装置供给研磨剂的配管内成为以上述配合量的方式进行混合，或者也可以将它们使用各自的配管从各罐供给到研磨垫上并在研磨垫上进行混合。
另外，在不损害上述本发明的效果的范围内，在本发明的研磨剂中，除上述(1)、(2)的必要成分以外，也可以含有一种或多种通常的化学机械研磨用的研磨剂所含有的任意成分。作为任意成分，例如可以列举：研磨剂的pH调节剂、缓冲剂、螯合剂、润滑剂、研磨粒子的分散剂、生物杀灭剂等。
在作为pH调节剂、缓冲剂而配合的任意成分中，作为酸，可以使用硝酸、硫酸、磷酸、盐酸这样的无机酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等饱和羧酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸等羟基酸、邻苯二甲酸、水杨酸等芳香族羧酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸等二羧酸、甘氨酸、丙氨酸等氨基酸、杂环系羧酸这样的有机酸。作为碱性化合物，可以使用氨、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基铵等季铵化合物、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、二正丙胺、三正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、戊胺(バレリルアミン)、异戊胺(イソバレリルアミン)、环己胺、苯甲胺、α-苯基乙胺、β-苯基乙胺、乙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、氢氧化四亚甲基二胺、苯胺、甲基苯胺、二甲基苯胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、邻甲氧基苯胺、间甲氧基苯胺、对甲氧基苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、对硝基苯胺、2,4-二硝基苯胺、苦酰胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、联苯胺、磺胺酸、乙脒、2-苯胺基乙醇、苯胺基苯酚、氨基乙酰苯胺、氨基苯乙酮、2-氨基乙醇、2-氨基乙硫醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、氨基胍、5-氨基邻甲酚、6-氨基间甲酚、3-氨基巴豆酸乙酯、对氨基苯乙烯、4-氨基-1,2,4-三唑、4-氨基-1-萘酚、5-氨基-2-萘酚、8-氨基-2-萘酚、8-氨基-1-萘酚、氨基苯酚、2-氨基-1-丁醇、2-氨基-1-丙醇、α-氨基丙腈、对氨基苯甲醇、对氨基苯甲醛、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、4-氨基-4-甲基-2-戊酮、尿囊素、烯丙胺、槟榔次碱、槟榔碱、对异丙基苯胺、2-(乙基氨基)乙醇、N-乙基-1-萘胺、N-乙基-2-萘胺、O-乙基羟胺、N-乙基苯甲酰胺、麻黄碱、草氨酸、二甲基苯胺、对二甲苯-α、α’-二胺、奎宁环、激动素、喹喔啉、2-喹啉基胺、4-喹啉基胺、胍基乙酸内酰胺、3,6-二氮杂辛烷-1,8-二胺、4,4’-二苯基胺、2,4-二氨基苯酚、3,4-二氨基苯酚、二异丙胺、二乙醇胺、2-(二乙基氨基)乙醇、二乙基氰胺、二亚乙基三胺、环丙胺、环己烷二胺、N,N’-二苯基亚乙基二胺、N,N’-二苯基胍、4,4’-二苯基甲烷二胺、2-二甲氨基乙醇、N,N-二甲基-2-萘胺、3,5-二甲基吡唑、二甲基吡啶、N,N-二甲基对苯二胺、2-噻唑胺、百里基胺、胸腺嘧啶、十氢喹啉、四乙基铵、1,2,3,4-四氢-1-萘胺、1,2,3,4-四氢萘胺、N,N,N’,N’-四甲基亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基对苯二胺、1,4-丁二胺、2,4,6-三氨基苯酚、三乙醇胺、三甲基胺氧化物、2,3-甲苯二胺、2,4-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、3,5-甲苯二胺、1,2-萘二胺、1,4-萘二胺、1,8-萘二胺、2,6-萘二胺、2,7-萘二胺、4,4’-双(二甲氨基)二苯基胺、双(二甲氨基)甲烷、组胺、N,N-双(2-羟乙基)丁胺、乙烯基胺、4-联苯基胺、哌嗪、2,5-哌嗪二酮、2-哌啶酮、哌啶、2-吡啶胺、3-吡啶胺、4-吡啶胺、吡啶、嘧啶、吡咯烷、吡咯啉、苯甲酰甲胺、N-苯基羟胺、1-苯基-2-丙胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、苯乙胺、1,4-丁二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、六亚甲基四胺、1,6-六亚甲基二胺、N-苯甲基羟胺、O-苯甲基羟胺、二苯甲基胺、1,2,3-苯三胺、1,2,4-苯三胺、1,5-戊二胺、叔戊胺、甲基胍、N-甲基羟胺、O-甲基羟胺、2-甲基哌啶、3-甲基哌啶、4-甲基哌啶、N-甲基哌啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、N-甲基对苯二胺、4-甲氧基吡啶、卡那霉素水解物、半乳糖胺、葡糖胺、果糖胺(フサコサミン)、甘露糖胺、N-甲基葡糖胺、胞壁酸等有机胺。另外，也可以是将上述化合物的质子用1个或2个以上的F、Cl、Br、I、OH、CN、NO2等原子或原子团取代而得到的衍生物。
作为螯合剂，可以列举：甘氨酸、丙氨酸等氨基酸、聚氨基羧酸类螯合化合物、有机膦酸类螯合化合物。具体而言，可以列举：乙二胺四乙酸、氨三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、1,3-丙二胺四乙酸、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、次氮基三(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、膦酸丁烷三羧酸、膦酰基羟基乙酸、羟基乙基二亚甲基膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、六亚甲基二胺四亚甲基膦酸、植酸等。
作为上述润滑剂以及研磨粒子的分散剂，可以使用阴离子性、阳离子性、非离子性或两性的表面活性剂、多糖类、水溶性高分子等。
作为表面活性剂，可以使用具有脂肪族烃基、芳香族烃基作为疏水基、并且在这些疏水基内具有引入有1个以上的酯、醚、酰胺等键、酰基、烷氧基等连接基的基团并且具有由羧酸、磺酸、硫酸酯、磷酸、磷酸酯、氨基酸衍生的基团作为亲水基的化合物。
作为多糖类，可以使用：海藻酸、果胶、羧甲基纤维素、凝胶多糖、普鲁兰多糖、黄原胶、卡拉胶、结冷胶、刺槐豆胶、阿拉伯胶、罗望子胶、车前子胶等。
作为水溶性高分子，可以使用：聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚乙烯亚胺、聚烯丙胺、聚苯乙烯磺酸等。
此外，本发明的研磨剂中，可以在不损害上述本发明的效果的范围内，以维持第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒在研磨剂中的配合比例的上述本发明的关系并且在以上说明的研磨剂中的全部氧化硅微粒的合计含量落入第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的合计含量的范围内为条件，含有上述第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒以外的平均一次粒径任意的氧化硅微粒。
(4)研磨对象物
本发明的研磨剂是用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨的研磨剂，作为研磨对象物没有特别限制。具体而言，可以列举：玻璃基板、硅晶片、半导体器件布线基板、化合物单晶基板等。其中，本发明的研磨剂可以在对化合物单晶基板进行研磨时提升更大的效果，特别是，通过使用于基于修正莫氏硬度的硬度为10以上的单晶基板，能够期待能在维持高品质的同时以更高水准进行高速研磨的效果更大。
作为上述修正莫氏硬度为10以上的单晶基板，具体可以列举：蓝宝石(α-Al2O3)基板(硬度：12)、碳化硅(SiC)基板(硬度：13)、氮化镓(GaN)基板(硬度：13)等。其中，本发明的研磨剂特别优选用于研磨蓝宝石基板。
[研磨方法]
作为使用本发明的研磨剂对研磨对象物的被研磨面进行研磨的方法，优选在将研磨剂供给到研磨垫的同时使研磨对象物的被研磨面与研磨垫接触并通过两者之间的相对运动进行研磨的研磨方法。
在上述研磨方法中，作为研磨装置，可以使用现有公知的研磨装置。图1中示出可用于本发明的实施方式的研磨装置的一例，并在以下进行说明，但本发明的实施方式中使用的研磨装置不限于这样的结构。
该研磨装置10具备保持研磨对象物1的研磨头2、研磨平台3、粘贴在研磨平台3的表面的研磨垫4以及向研磨垫4供给研磨剂5的研磨剂供给配管6。研磨装置10以如下方式构成：在从研磨剂供给配管6供给研磨剂5的同时使由研磨头2保持的研磨对象物1的被研磨面与研磨垫4接触，并使研磨头2与研磨平台3相对地进行旋转运动来进行研磨。
在本发明中，例如可以使用这样的研磨装置10进行研磨对象物1的被研磨面的研磨。此处，研磨装置10是将研磨对象物的单面作为被研磨面进行研磨的研磨装置，但也可以使用例如在研磨对象物的上下面配置有与研磨装置10同样的研磨垫的双面同时研磨装置来对研磨对象物的被研磨面(双面)进行研磨。
另外，也可以将从研磨平台3和粘贴在研磨平台3的表面的研磨垫4经由旋转运动向外排出的研磨剂回收，并将其从研磨剂供给配管6再次供给到研磨垫4来使用。
研磨头2不仅进行旋转运动，也可以进行直线运动。另外，研磨平台3以及研磨垫4可以是与研磨对象物1同等程度的尺寸或为研磨对象物1以下的尺寸。此时，优选通过使研磨头2与研磨平台3相对移动而能够对研磨对象物1的被研磨面的整个面进行研磨。此外，研磨平台3以及研磨垫4也可以不进行旋转运动，例如也可以以传送带方式向一个方向移动。
另外，根据需要，也可以使垫调节器与研磨垫4的表面接触，在进行研磨垫4的表面的调节的同时进行研磨。
作为研磨垫4，可以使用包含普通的无纺布、聚氨酯泡沫、多孔树脂、非多孔树脂等的研磨垫。另外，为了促进向研磨垫4供给研磨剂5或者在研磨垫4上留一定量研磨剂5，可以对研磨垫4的表面实施格子状、同心圆状、螺旋状等的槽加工。
此处，在本发明的研磨方法中，作为上述研磨垫4，优选使用具有层叠结构的研磨垫，该层叠结构具有基材层以及设置在该基材层的主面上、具备与研磨对象物的被研磨面接触的表面并具有在该表面开孔且在厚度方向上延伸的多个微孔的表面层(以下称为“多孔表面层”)。具有这样的多孔表面层的层叠结构的研磨垫一般被称为仿麂皮型研磨垫，是已知用于半导体的特别是精加工研磨的研磨垫。
此外，在本发明中，作为上述具有多孔表面层的层叠结构的研磨垫，优选使用多孔表面层的根据JIS K6253-1997测得的肖氏A硬度(以下，简称为“肖氏A硬度”)为65以下的研磨垫，更优选多孔表面层的肖氏A硬度为60以下，进一步优选50以下。如果上述研磨垫的多孔表面层的肖氏A硬度超过65，则可能无法得到期待的研磨速度。另外，作为研磨垫的多孔表面层的肖氏A硬度的下限值，可以列举1作为优选的值。当前技术难以制造肖氏A硬度低于1的研磨垫。
另外，在本发明中，作为上述具有多孔表面层的层叠结构的研磨垫，优选使用多孔表面层所具有的微孔的平均开孔直径为65μm以下的研磨垫，更优选多孔表面层所具有的微孔的平均开孔直径为55μm以下，进一步优选45μm以下，特别优选40μm以下。如果上述研磨垫的多孔表面层所具有的微孔的平均开孔直径超过65μm，则可能无法得到期待的研磨速度。另外，作为研磨垫的多孔表面层所具有的微孔的平均开孔直径的下限值，可以列举1μm作为优选的值。当前技术难以制造平均开孔直径低于1μm的研磨垫。需要说明的是，在本说明书中，平均开孔直径是指，通过图像分析从对与多孔表面层的研磨对象物的被研磨面接触的表面进行拍摄而得到的显微镜照片得到的、在一定测定面积内存在的开孔的直径的平均值。
另外，上述具有多孔表面层的层叠结构的研磨垫中的多孔表面层只要具有上述特性，则其厚度没有特别限制，可以根据使用的研磨剂的种类、研磨条件等适当调节。另外，多孔表面层所具有的微孔优选以在多孔表面层的厚度方向上延伸的其长度与多孔表面层的厚度相等即贯通于多孔表面层的厚度的微孔为主。
作为上述本发明中优选使用的具有多孔表面层的层叠结构的研磨垫的基材层，可以没有特别限制地使用普通的仿麂皮型研磨垫通常所具有的基材层。具体而言，可以列举：填充有聚氨酯树脂的聚酯等的无纺布、聚氨酯泡沫片、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片等。另外，多孔表面层典型地可以由聚氨酯树脂构成，但不限于此。
这样的研磨垫由于可以对材质、肖氏A硬度、平均开孔直径等进行各种变更并市售，因此可以适当选择这样的市售品用于本发明。
这样的研磨装置10的研磨条件没有特别限制，也可以对研磨头2施加负荷按压到研磨垫4上，由此进一步提高研磨压力，提高研磨速度。研磨压力取决于所使用的被研磨面构成材料、研磨剂的组成、研磨垫的种类，但优选约10kPa～约50kPa，从研磨速度的研磨对象物1的被研磨面内均匀性、平坦性、防止划伤等研磨缺陷的观点考虑，更优选约10kPa～约40kPa。研磨平台3以及研磨头2的转数优选约50rpm～约500rpm，但不限于此。另外，对于研磨剂5的供给量，可以根据被研磨面构成材料、研磨剂的组成、上述各研磨条件等适当调节、选择，例如在对直径50mm的晶片进行研磨的情况下，优选大致约5cm3/分钟～约300cm3/分钟的供给量。
实施例
以下使用实施例对本发明进行说明，但本发明不限于以下的记载。例1～14是实施例，例15～20是比较例。
[例1]
将作为第一氧化硅微粒的平均一次粒径为10nm的胶态二氧化硅(第一氧化硅微粒的固体成分浓度40质量%的水分散液)和作为第二氧化硅微粒的平均一次粒径为80nm的胶态二氧化硅(第二氧化硅微粒的固体成分浓度40质量%的水分散液)以第一氧化硅微粒在第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的配合比例为5质量%这样的比例进行混合，充分搅拌。平均一次粒径由使用BET法测得的比表面积换算出。
在得到的混合液中以第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量相对于最终得到的研磨剂的总质量即第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量与水的含量的合计质量为1质量%的方式添加离子交换水，从而制备研磨剂。在得到的研磨剂中，第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒为磨粒成分。
表1中示出了上述例1中得到的研磨剂中的由第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒构成的磨粒成分的各氧化硅微粒的平均一次粒径、配合比例。另外，一并示出了相对于研磨剂总质量的、磨粒成分(第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计)的含量(质量%)以及水的含量(质量%)。
需要说明的是，研磨剂中配合的氧化硅微粒的平均一次粒径是通过氮气吸附BET法测定比表面积而得到的值。以下，各例中使用的氧化硅微粒的平均一次粒径全部是通过同样的方法测定而得到的值。
[例2～20]
与例1同样地，将表1所示的平均一次粒径的第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒作为磨粒成分，并配合成表1所示的组成，并且以相对于研磨剂的总质量的、第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量即磨粒成分的配合量为表1所示的量(质量%)的方式添加水，制备例2～例20的研磨剂。另外，所使用的氧化硅微粒全部为胶态二氧化硅。
[评价1]
通过以下的方法对上述得到的例1～例20的研磨剂的研磨特性进行评价。作为研磨特性的评价，对使用各种研磨垫并以放流(掛け流し)方式使用研磨剂时的研磨速度进行评价。将结果一并示于表1中。
＜被研磨物＞
作为被研磨物，使用单晶蓝宝石基板的2英寸晶片(信光公司制造，(0001)面，基板的厚度420μm)。
＜研磨垫＞
作为研磨垫，以下分别使用肖氏A硬度和/或平均开孔直径不同的4种仿麂皮垫、即具有基材层以及设置在该基材层的主面上、具备与上述单晶蓝宝石基板的被研磨面接触的表面并具有在该表面开孔且在厚度方向上延伸的多个微孔的表面层的研磨垫中的任意一种。
垫A…肖氏A硬度：18、平均开孔直径：30μm
垫B…肖氏A硬度：18、平均开孔直径：38μm
垫C…肖氏A硬度：18、平均开孔直径：60μm
垫D…肖氏A硬度：60、平均开孔直径：12μm
＜研磨方法＞
作为研磨机，使用SPEEDFAM公司制造的桌上型研磨装置。研磨垫在试验前用刷子进行调节。
在使用仿麂皮垫的情况下，研磨在研磨剂的供给速度设定为10cm3/分钟、研磨平台的转数设定为60rpm、研磨压力设定为3psi即20.7kPa、研磨时间设定为15分钟的条件下进行。另外，研磨后，用刷子调节5分钟，然后进行新的研磨。
＜研磨速度＞
研磨速度以每单位时间的基板厚度的变化量(μm/小时)进行评价。具体而言，对上述评价中使用的单晶蓝宝石基板测定厚度已知的未研磨基板的质量和研磨各时间后的基板质量，由其差求出质量变化，进一步使用下式算出由质量变化求出的基板的厚度的每单位时间的变化。
(研磨速度(V)的计算式)
Δm=m0-m1
V=Δm/m0×T0×60/t
(式中，Δm(g)表示研磨前后的质量变化，m0(g)表示未研磨基板的初始质量，m1(g)表示研磨后基板的质量，V表示研磨速度(μm/小时)，T0表示未研磨基板的基板厚度(μm)，t表示研磨时间(分钟))
Figure BDA0000394044230000211
由表1可知，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂与比较例的研磨剂相比，研磨速度大。另外，在上述研磨试验中，任意一种单晶蓝宝石基板的被研磨面都被高品质地研磨。
[评价2]
对于上述得到的例5以及例18的研磨剂，通过以下方法对在因循环使用而使研磨剂含有被研磨物的研磨屑时对磨粒的凝集状态(D95)及pH的影响进行评价。将结果示于表2中。
＜被研磨物＞
作为被研磨物，使用单晶蓝宝石基板的2英寸晶片(信光公司制造，(0001)面，基板的厚度420μm)。
＜研磨垫＞
使用作为无纺布的Suba800XY-Groove(霓塔哈斯公司制造)。
＜研磨方法＞
作为研磨机，使用SPEEDFAM公司制造的桌上型研磨装置。研磨垫在试验前用刷子进行调节。在研磨剂的供给速度设定为200cm3/分钟、研磨平台的转数设定为90rpm、研磨压力设定为5psi即34.5kPa、研磨时间设定为60分钟、180分钟、240分钟的条件下进行。另外，研磨剂循环使用。
＜研磨屑含有浓度的计算＞
在将研磨剂循环使用规定时间(60分钟、180分钟、240分钟)循环使用后，通过质量法用下式算出研磨使用后的研磨剂所含有的被研磨物的研磨屑浓度。
研磨屑浓度[质量%]=(研磨后的基板质量[g]-研磨前的基板质量[g])/研磨剂(研磨使用后)的质量[g]×100
＜评价含有研磨屑的研磨剂的磨粒的凝集状态的方法＞
对于上述例5的研磨剂以及例18的研磨剂，分别在研磨使用前和研磨使用上述规定时间后含有被研磨物的研磨屑的状态下，使用利用动态光散射法的麦奇克公司制造的UPA150进行粒度分布的测定。关于D95(是指粒度分布中的累计值为95%时的粒径)，由得到的粒度分布通过下式算出研磨使用前后的D95的差、ΔD95。
ΔD95[nm]=含有被研磨物的研磨屑的研磨使用后的研磨剂的D95[nm]-研磨使用前的研磨剂的D95[nm]
＜评价含有研磨屑的研磨剂的pH变化的方法＞
另外，对于上述例5的研磨剂以及例18的研磨剂，分别在研磨使用前和研磨使用上述规定时间后含有被研磨物的研磨屑的状态下，使用YOKOGAWA Electric Corporation公司制造的Model pH81进行pH测定。由得到的pH测定值，通过下式算出研磨使用前后的pH的差、ΔpH。
ΔpH=研磨使用前的研磨剂的pH-含有被研磨物的研磨屑的研磨使用后的研磨剂的pH
表2
Figure BDA0000394044230000231
由表2可知，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂即例5的研磨剂与比较例即例18的研磨剂相比，即使在含有来自于被研磨物的研磨屑的情况下，ΔD95也小，良好地抑制了磨粒的凝集。
另外，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂即例5的研磨剂与作为比较例即例18的研磨剂相比，即使在含有来自于被研磨物的研磨屑的情况下，ΔpH的值也小。
也就是说，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂能够抑制因循环使用而导致的研磨剂的性能下降，可以说能够长时间保持良好的研磨性能。
[评价3]
对于上述得到的例5以及例18的研磨剂，通过以下方法对研磨精度进行评价。即，通过以下方法对在使用这些研磨剂进行以下研磨时得到的被研磨面的研磨状态、具体而言为表面粗糙度(Ra：算术平均粗糙度)以及基板边缘部的塌边(面下垂)的状态进行评价。将结果示于表3中。
＜被研磨物＞
作为被研磨物，使用单晶蓝宝石基板的2英寸晶片(信光公司制造，(0001)面，基板的厚度420μm)。
＜研磨垫＞
使用作为无纺布的Suba800XY-Groove(霓塔哈斯公司制造)。
＜研磨方法＞
作为研磨机，使用SPEEDFAM公司制造的桌上型研磨装置。研磨垫在试验前用刷子进行调节。研磨在研磨剂的供给速度设定为200cm3/分钟、研磨平台的转数设定为90rpm、研磨压力设定为5psi即34.5kPa、研磨时间设定为60分钟的条件下进行。另外，研磨剂循环使用。
＜被研磨面的Ra的测定方法＞
使用光学测量设备，测定上述研磨后的被研磨物的Ra。设备使用佳能公司制造的Zygo。
＜被研磨面的边缘部的塌边(面下垂)的状态的评价方法＞
为了评价上述研磨后的被研磨物(基板)的边缘部的塌边(面下垂)，使用光学测量设备(佳能公司制造的Zygo)，如图2所示，测定厚度方向上的下垂的量(h)以及宽度方向上的下垂的量(x)。图2(a)是表示研磨后的被研磨物(基板)1的整体的立体图，边缘部的面下垂状态的测定在被研磨面11侧的边缘部进行。图2(b)是将被研磨面11侧的边缘部放大后的图。图2(b)中的E表示在研磨前存在的被研磨物(基板)的边缘。将从由假想的边缘位置向内侧2mm的位置起到同样地向内侧4mm的位置之间的被研磨面11定义为平坦，求出边缘(E)的位置。以边缘(E)的位置为基准(0mm)，在厚度方向(h)以及宽度方向(x)上测定到实际存在基板端部的位置的长度，并分别作为下垂的值。
表3
Figure BDA0000394044230000251
由表3可知，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂即例5的研磨剂与比较例即例18的研磨剂相比，在对被研磨物进行研磨时得到的被研磨物的被研磨面的Ra值小。
另外，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂即例5的研磨剂与比较例即例18的研磨剂相比，在对被研磨物进行研磨时得到的被研磨物的边缘部在厚度方向以及宽度方向上的下垂小。
即，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂能够以良好的研磨精度且以高品质对研磨对象物的被研磨面进行精加工。
[评价4]
对于上述得到的例5以及例18的研磨剂，通过以下方法评价对被研磨物进行研磨时的压力依赖性。将结果示于表4中。
＜被研磨物＞
作为被研磨物，使用单晶蓝宝石基板的2英寸晶片(信光公司制造，(0001)面，基板的厚度420μm)。
＜研磨垫＞
使用作为无纺布的Suba800XY-Groove(霓塔哈斯公司制造)。
＜研磨方法＞
作为研磨机，使用SPEEDFAM公司制造的桌上型研磨装置。研磨垫在试验前用刷子进行调节。关于各研磨剂，进行研磨剂的供给速度设定为10cm3/分钟、研磨平台的转数设定为90rpm、研磨压力设定为5psi即34.5kPa时和研磨压力设定为10psi即69.0kpa时这两次研磨。研磨时间均为15分钟，研磨剂以放流方式使用。
＜研磨剂的压力依赖性评价方法＞
如后所述，研磨剂的压力依赖性通过用将研磨压力设定为0psi时与研磨压力设定为5psi时(低压区域时)以及研磨压力设定为5psi时与研磨压力设定为10psi时(高压区域时)的各压力区域时的研磨速度之差(Δ研磨速度)除以压力条件之差(Δ压力)来求出。可以说该值越大，压力依赖性越强。另外，研磨速度[μm/小时]与上述同样地由每单位时间的基板厚度的变化量求出。另外，研磨压力设定为0psi时的研磨速度为0。
进而，由这些结果和上式算出各压力区域时的普雷斯顿系数。
(低压区域时的压力依赖性)
低压区域时的Δ研磨速度[μm/小时]=以5psi研磨时的研磨速度[μm/小时]-以0psi研磨时的研磨速度[μm/小时]
低压区域时的Δ压力[psi]=5psi-0psi
低压区域时的研磨剂的压力依赖性=低压区域时的(Δ研磨速度/Δ压力)
(高压区域时的压力依赖性)
高压区域时的Δ研磨速度[μm/小时]=以10psi研磨时的研磨速度[μm/小时]-以5psi研磨时的研磨速度[μm/小时]
高压区域时的Δ压力[psi]=10psi-5psi
高压区域时的研磨剂的压力依赖性=高压区域时的(Δ研磨速度/Δ压力)
表4
Figure BDA0000394044230000271
另外，将使用例5以及例18的研磨剂进行上述研磨时的研磨压力[psi]与研磨速度[μm/小时]的关系以图表形式示于图3。
由表4以及图3可知，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂即例5的研磨剂与比较例即例18的研磨剂相比，压力依赖性高。另外可知，例5的研磨剂如表4所示且在图3所示的图表中从低压区域到高压区域的范围内，斜率大致恒定，普雷斯顿系数在从低压区域到高压区域的宽范围内也得到维持。另一方面可知，对于作为比较例的例18的研磨剂而言，如表4所示且在图3所示的图表中与低压区域相比，在高压区域斜率变得非常小，在高压区域不能维持普雷斯顿系数。
[评价5]
对于上述得到的例8以及例16的研磨剂，通过以下方法评价对被研磨物进行研磨时的温度依赖性。将结果示于表5中。
＜被研磨物＞
作为被研磨物，使用单晶蓝宝石基板的2英寸晶片(信光公司制造，(0001)面，基板的厚度420μm)。
＜研磨垫＞
作为研磨垫，使用与上述[评价1]中使用的研磨垫同样的垫A(肖氏A硬度：18、平均开孔直径：30μm、仿麂皮垫)。
＜研磨方法＞
作为研磨机，使用SPEEDFAM公司制造的桌上型研磨装置。研磨垫在试验前用刷子进行调节。研磨在研磨剂的供给速度设定为10cm3/分钟、研磨平台的转数设定为60rpm、研磨压力设定为3psi即20.7kPa、研磨时间设定为15分钟的条件下进行。另外，研磨剂以放流方式使用。需要说明的是，对于各研磨剂，进行将研磨垫的温度固定在22℃附近时和固定在27℃附近时的两次研磨。
＜研磨剂的温度依赖性评价方法＞
如后所述，研磨剂的温度依赖性通过用将研磨垫的温度固定在22℃附近时和固定在27℃附近时的研磨速度之差(Δ研磨速度)除以温度条件之差(Δ温度)而求出。可以说该值越大，温度依赖性越强。另外，研磨速度[μm/小时]与上述同样地由每单位时间的基板厚度的变化量求出。
Δ研磨速度[μm/小时]=将平台的温度保持在高温(27℃附近)并进行研磨时的研磨速度[μm/小时]-将平台的温度保持在低温(22℃附近)并进行研磨时的研磨速度[μm/小时]
Δ温度=高温(27℃附近的实测值)-低温(22℃附近的实测值)
研磨剂的温度依赖性=Δ研磨速度/Δ温度
表5
Figure BDA0000394044230000291
由表5可知，以本发明的配合比例含有本发明的粒径的第一氧化硅微粒以及第二氧化硅微粒的研磨剂即例8的研磨剂与比较例即例16的研磨剂相比，温度依赖性高。
参照特定的实施方式对本发明详细地进行了说明，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修正和变更。
本申请基于2011年4月11日提出的日本专利申请2011-087384以及2011年12月21日提出的日本专利申请2011-279183，将其内容以参考的形式并入本说明书中。
产业实用性
根据本发明，能够在将被研磨的研磨对象物、特别是蓝宝石(α-Al2O3)基板、碳化硅(SiC)基板、氮化镓(GaN)基板等硬度高的化合物单晶基板的被研磨面维持在高品质的同时进行高速研磨。由此，能够有助于提高这些基板的生产率。
标号说明
1…研磨对象物、
2…研磨头、
3…研磨平台、
4…研磨垫、
5…研磨剂、
6…研磨剂供给配管、
10…研磨装置、
11…被研磨面

Claims (10)

1.一种研磨剂，用于对研磨对象物的被研磨面进行研磨，其中，
含有平均一次粒径为5～30nm的第一氧化硅微粒、平均一次粒径为40～125nm的第二氧化硅微粒以及水，且所述第一氧化硅微粒在所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为0.7质量%以上且低于60质量%。
2.根据权利要求1所述的研磨剂，其中，所述第二氧化硅微粒的平均一次粒径为45～110nm。
3.根据权利要求1或2所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒的平均一次粒径为5～15nm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒在所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为1～55质量%。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒在所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量中所占的比例为3～50质量%。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的研磨剂，其中，所述第一氧化硅微粒和第二氧化硅微粒的合计量相对于研磨剂总质量的比例为0.01～50质量%。
7.一种研磨方法，其为将研磨剂供给到研磨垫、使研磨对象物的被研磨面与所述研磨垫接触并通过两者之间的相对运动进行研磨的方法，其中，
作为所述研磨剂，使用权利要求1～6中任一项所述的研磨剂。
8.根据权利要求7所述的研磨方法，其中，
所述研磨垫为具有基材层和表面层的研磨垫，
所述表面层设置在所述基材层的主面上，具备与所述研磨对象物的被研磨面接触的表面，具有在该表面开孔且在厚度方向上延伸的多个微孔。
9.根据权利要求8所述的研磨方法，其中，所述研磨垫的表面层的根据JIS K6253测得的肖氏A硬度为1～65。
10.根据权利要求8或9所述的研磨方法，其中，所述表面层所具有的微孔的平均开孔直径为1～65μm。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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