CN103493183A - 非氧化物单晶基板的研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于以高研磨速度对碳化硅单晶基板等非氧化物单晶基板进行研磨、得到平滑且表面性状优异的高品质的表面的研磨方法。该研磨方法是向不包含磨粒的研磨垫供给研磨液、使非氧化物单晶基板的被研磨面和所述研磨垫接触、通过两者间的相对运动进行研磨的方法，其特征在于，所述研磨液含有氧化还原电势为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂、和水，且不含磨粒。

Description

非氧化物单晶基板的研磨方法
技术领域
本发明涉及用于研磨非氧化物单晶基板的研磨方法。更详细而言，涉及适合于碳化硅单晶基板等的精研磨的研磨方法。
背景技术
碳化硅(SiC)半导体与硅半导体相比，击穿电场、电子的饱和漂移速度和导热系数更大，因此，人们使用碳化硅半导体来研究、开发与现有的硅器件相比能在更高的温度下以更高的速度工作的功率器件。其中，用于驱动电动二轮车、电动汽车和混合动力汽车等的发动机的电源中使用的高效率的开关元件的开发正受到关注。为了实现这样的功率器件，需要用于使高品质的碳化硅半导体层外延生长的表面平滑的碳化硅单晶基板。
此外，作为用于以高密度记录信息的光源，蓝色激光二极管正受到关注，而且对于作为荧光灯和电灯泡的替代光源的白色二极管的需求提高。这样的发光元件用氮化镓(GaN)半导体制成，作为用于形成高品质的氮化镓半导体层的基板，使用碳化硅单晶基板。
对于用于这种用途的碳化硅单晶基板，在基板的平坦度、基板表面的平滑性等方面要求高加工精度。但是，碳化硅单晶的硬度极高，且耐腐蚀性优异，因此制造基板时的加工性差，难以得到平滑性高的碳化硅单晶基板。
一般来说，半导体单晶基板的平滑的面通过研磨来形成。研磨碳化硅单晶时，以比碳化硅更硬的金刚石等磨粒作为研磨材料以机械方式对表面进行研磨，形成平坦的面，但会在用金刚石磨粒研磨过的碳化硅单晶基板的表面上引入与金刚石磨粒的粒径相对应的微小的刮痕。此外，在表面上产生具有机械应变的加工变质层，置之不理的话，碳化硅单晶基板的表面的平滑性不足。
半导体单晶基板的制造中，作为使机械研磨后的半导体基板的表面平滑的方法，采用化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing:下面有时称为CMP)技术。CMP是利用氧化等化学反应使被加工物变成氧化物等、用比被加工物的硬度更低的磨粒除去生成的氧化物、从而对表面进行研磨的方法。该方法具有不会使被加工物的表面产生应变、能形成极为平滑的面的优点。
一直以来，作为用于通过CMP对碳化硅单晶基板的表面平滑地进行研磨的研磨剂，已知含有胶态二氧化硅的pH4～9的研磨用组合物(例如参照专利文献1)。此外，提出了包含二氧化硅磨粒、过氧化氢之类的脱氧化剂(氧供给剂)和钒酸盐的研磨用组合物(例如参照专利文献2)。还提出了包含氧化铝、氧化钛、氧化铈、氧化锆等磨粒，过氧化氢、高锰酸盐、高碘酸盐之类的氧化剂，分散介质的研磨用组合物(例如参照专利文献3)。
但是，使用专利文献1的研磨用组合物的碳化硅单晶基板的研磨速度低，存在研磨所需的时间非常长的问题。此外，使用专利文献2的研磨用组合物时，也存在研磨速度不足、研磨花费时间的问题。还有，使用专利文献3的研磨用组合物时，也存在在短时间内发生磨粒的凝集、无法得到足够的研磨速度的问题。
此外，提出了在氧化性的研磨液的存在下、用内包有磨粒的研磨垫对碳化硅单晶基板等的表面平滑地进行研磨的方法(参照专利文献4)。然而，专利文献4中记载的方法存在研磨速度不足、并且由于固定的磨粒的强机械作用而给表面造成伤痕和扭曲等损伤的问题。此外，内包在研磨垫中的磨粒的粒径和含量、含有分布的调整困难，在研磨后难以得到平滑的表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005-117027号公报
专利文献2：日本专利特开2008-179655号公报
专利文献3：国际公开第2009/111001号文本
专利文献4：日本专利特开2008-68390号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明是为了解决上述问题而完成的发明，其目的是提供一种用于以高研磨速度对碳化硅单晶基板等硬度高、化学稳定性高的非氧化物单晶基板进行研磨、得到平滑的表面的研磨方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的非氧化物单晶基板的研磨方法是向不包含磨粒的研磨垫供给研磨液、使非氧化物单晶基板的被研磨面和所述研磨垫接触、通过两者间的相对运动进行研磨的方法，其特征在于，所述研磨液包含氧化还原电势为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂、和水，且不含磨粒。
本发明的非氧化物单晶基板的研磨方法中，所述氧化剂较好是高锰酸离子。所述研磨液中的所述高锰酸离子的含量较好为0.05质量％以上5质量％以下。所述研磨液的pH较好为11以下，更好为5以下。所述非氧化物单晶基板可以是碳化硅单晶基板或氮化镓单晶基板。
发明的效果
藉由本发明的研磨方法，能以高研磨速度对碳化硅单晶基板和氮化镓单晶基板之类的硬度高、化学稳定性高的非氧化物单晶基板的被研磨面进行研磨，能得到平坦且平滑的被研磨面。此外，因为用不含磨粒的研磨液进行研磨，所以不用担心因为磨粒的凝集而导致研磨液的供给不稳定或被研磨面产生伤痕等，能进行稳定的高速研磨。另外，本发明中，“被研磨面”是研磨对象物的被研磨的面，例如是指表面。
附图说明
图1是表示本发明的研磨方法的实施方式中可以使用的研磨装置的一例的图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。
[研磨方法]
本发明的非氧化物单晶基板的研磨方法是向不包含磨粒的研磨垫供给研磨液、使作为研磨对象物的非氧化物单晶基板的被研磨面与所述研磨垫接触、通过两者间的相对运动进行研磨的方法。其特征在于，作为研磨液，使用包含含过渡金属的氧化还原电势为0.5V以上的氧化剂和水、不含磨粒的研磨液。
本发明的研磨方法中使用的研磨液不含磨粒，而是含有氧化还原电势为0.5V以上的含过渡金属的氧化能力大的氧化剂。因此，通过向不包含磨粒的研磨垫供给研磨液来进行研磨的本发明的研磨方法，也能以足够高的研磨速度对SiC单晶基板之类的硬度高、化学稳定性高的非氧化物单晶基板的被研磨面进行研磨，能得到平坦且平滑的表面性状优异的表面。
另外，研磨液的pH较好为11以下。为了将pH调整至11以下，可以在研磨液中添加pH调整剂。研磨液的pH在11以下时，所述氧化剂有效地起作用，因此研磨速度高，研磨特性良好。下面对研磨液的各成分和pH进行详述。
[研磨液]
(氧化剂)
本发明中使用的研磨液中所含有的氧化还原电势为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂在下述的研磨对象物(例如SiC单晶基板和GaN单晶基板)的被研磨面上形成氧化层。通过将该氧化层用机械力从被研磨面除去，研磨对象物的研磨得到促进。即，虽然SiC和GaN等化合物半导体是非氧化物，是难研磨材料，但可以由研磨液中的氧化还原电势为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂在表面形成氧化层。形成的氧化层与研磨对象物相比硬度更低，更容易研磨，因此通过与不包含磨粒的研磨垫接触也能除去。因此，能得到足够高的研磨速度。
作为研磨液中所含有的氧化还原电势为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂，可例举例如高锰酸离子、钒酸离子、重铬酸离子、硝酸铈铵、硝酸铁(III)九水合物、硝酸银、磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、磷钒钼酸等，特别好是高锰酸离子。作为高锰酸离子的供给源，较好是高锰酸钾和高锰酸钠等高锰酸盐。
作为SiC单晶基板的研磨中的氧化剂特别优选高锰酸离子的原因如下所示。
(1)高锰酸离子的氧化SiC单晶的氧化能力强。
氧化剂的氧化能力如果过弱，则与SiC单晶基板的被研磨面的反应不充分，其结果是，无法得到足够平滑的表面。作为氧化剂将物质氧化的氧化能力的指标，采用氧化还原电势。高锰酸离子的氧化还原电势为1.70V，与常用作氧化剂的高氯酸钾(KClO4)(氧化还原电势1.20V)和次氯酸钠(NaClO)(氧化还原电势1.63V)相比，氧化还原电势更高。
(2)高锰酸离子的反应速度快。
高锰酸离子与已知是氧化能力强的氧化剂的过氧化氢(氧化还原电势1.76V)相比，氧化反应的反应速度更快，因此能迅速发挥出氧化能力的强度。
(3)高锰酸离子对人体的毒性低，安全。
(4)高锰酸盐完全溶解于下述的作为分散介质的水。因此，溶解残渣不会对基板的平滑性造成不良影响。
为了得到高研磨速度，研磨液中的高锰酸离子的含有比例(浓度)较好为0.05质量％以上5质量％以下。少于0.05质量％时，无法期待作为氧化剂的效果，通过研磨而形成平滑的面可能会需要非常长的时间。高锰酸离子的含有比例如果多于5质量％，则根据研磨液的温度的不同，高锰酸盐可能会无法完全溶解而析出，固体的高锰酸盐与被研磨面接触，从而产生刮痕。研磨液中所含的高锰酸离子的含有比例更好为0.1质量％以上4质量％以下，特别好为0.2质量％以上3.5质量％以下，极好为1.0质量％以上3.5质量％以下。
(磨粒)
本发明中使用的研磨液的特征在于，实质上不含作为研磨磨粒使用的氧化硅(二氧化硅)粒子、氧化铈(二氧化铈)粒子、氧化铝(三氧化二铝)粒子、氧化锆(二氧化锆)粒子、氧化钛(二氧化钛)粒子等。因为研磨液不含磨粒，所以可以在无需留意磨粒的分散性的情况下使用研磨液，实质上不会发生磨粒的凝集，因此具有对被研磨物表面的损伤得到抑制的优点。
(pH和pH调整剂)
从研磨特性的观点来看，本发明中使用的研磨液的pH较好为11以下，更好为5以下，特别好为3以下。pH高于11时，不仅无法得到足够的研磨速度，而且被研磨面的平滑性可能会变差。
研磨液的pH可通过作为pH调整剂的酸或碱性化合物的添加、掺入来调整。作为酸，可使用硝酸、硫酸、磷酸、盐酸之类的无机酸、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、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸等二羧酸、氨基酸、杂环系的羧酸之类的有机酸。优选使用硝酸或磷酸，其中特别优选使用硝酸。作为碱性化合物，可使用氨、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基铵等季铵化合物、一乙醇胺、乙基乙醇胺、二乙醇胺、丙二胺等有机胺。优选使用氢氧化钾、氢氧化钠，其中特别优选氢氧化钾。
这些酸或碱性化合物的含有比例(浓度)是将研磨液的pH调整至规定的范围(pH11以下、更好是5以下、进一步更好是3以下)的量。
(水)
本发明中使用的研磨液中含有水作为分散介质。水是用于将所述氧化剂和根据需要添加的下述的任意成分分散、溶解的介质。对于水无特别限制，从对掺入成分的影响、杂质的混入、对pH等的影响的观点来看，较好是纯水、超纯水、离子交换水(去离子水)。
(研磨液的制备和任意成分)
本发明中使用的研磨液以所述规定的比例含有所述成分，调制成均一地溶解的混合状态来使用。混合可以采用研磨液的制造中常用的使用搅拌叶片的搅拌混合方法。研磨液未必需要预先将构成的研磨成分全部混合好再供给至研磨场所。供给至研磨场所时，可以将研磨成分混合而达到研磨液的组成。
研磨液中，只要不违背本发明的技术思想，就可以根据需要适当含有润滑剂、螯合化剂、还原剂、粘性赋予剂或粘度调节剂、防锈剂等。这里，这些添加剂具有氧化剂、酸或碱性化合物的功能时，可以视作氧化剂、酸或碱性化合物。
作为润滑剂，可使用阴离子型、阳离子型、非离子型、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，可使用具有脂肪族烃基、芳香族烃基作为疏水基团、且在这些疏水基团内引入有1个以上的酯、醚、酰胺等键合基团、酰基、烷氧基等连接基团、作为亲水基团由羧酸、磺酸、硫酸酯、磷酸、磷酸酯、氨基酸构成的表面活性剂。
作为多糖类，可使用褐藻酸、果胶、羧甲基纤维素、凝胶多糖、普鲁兰多糖、黄原胶、角叉菜胶、结冷胶、刺槐豆胶、阿拉伯胶、罗望子、洋车前子等。
作为水溶性高分子，可使用聚丙烯酸、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。
[研磨对象物]
使用上述研磨液进行研磨的研磨对象物是非氧化物单晶基板。作为非氧化物单晶基板，可例举SiC单晶基板和GaN单晶基板之类的化合物半导体基板。特别是通过使用所述研磨液对所述SiC单晶基板和GaN单晶基板之类的修正莫氏硬度为10以上的单晶基板的被研磨面进行研磨，能更好地得到研磨速度提高的效果。
[研磨方法]
本发明的研磨方法是使用不包含磨粒的公知的研磨垫、一边向该研磨垫供给所述研磨液、一边使作为研磨对象物的非氧化物单晶基板的被研磨面与研磨垫接触、通过两者间的相对运动进行研磨的方法。
本发明的研磨方法中，作为研磨装置，可使用现有公知的研磨装置。图1所示为本发明的实施方式中可以使用的研磨装置的一例，但本发明中使用的研磨装置不限定于这样的结构。
图1所示的研磨装置10中，研磨平台1设置成以能绕着其垂直的轴心C1旋转的方式支承的状态，该研磨平台1在平台驱动电动机2的作用下，沿着图中以箭头表示的方向旋转驱动。该研磨平台1的上表面粘贴有不包含磨粒的公知的研磨垫3。
另一方面，在研磨平台1上的偏离轴心C1的位置上支承有基板保持构件(载体)5，使其能绕着其轴心C2旋转，并且能沿着轴心C2方向移动，在该基板保持构件5的下表面上用吸附或保持框等保持SiC单晶基板等研磨对象物4。该基板保持构件5构成为在未图示的载体驱动电动机的作用下、或者在从上述研磨平台1受到的旋转力矩的作用下、沿着以箭头表示的方向旋转。在基板保持构件5的下表面、即与上述研磨垫3相向的面上保持有作为研磨对象物4的非氧化物单晶基板。研磨对象物4以规定的荷重按压于研磨垫3。
此外，在基板保持构件5的附近设置有滴液喷嘴6或喷雾喷嘴(省略图示)，从未图示的罐送出的所述研磨液7供给至研磨平台1上。
用该研磨装置10进行研磨时，研磨平台1和粘贴于其上的研磨垫3以及基板保持构件5和保持于其下表面的研磨对象物4在平台驱动电动机2和载体驱动电动机的作用下绕着各自的轴心旋转驱动。接着，在该状态下从滴液喷嘴6等向研磨垫3的表面供给研磨液7，保持于基板保持构件5的研磨对象物4被按压于该研磨垫3。藉此，研磨对象物4的被研磨面、即与研磨垫3相向的面受到化学机械研磨。
基板保持构件5不仅可以旋转运动，也可以直线运动。此外，研磨平台1和研磨垫3也可以不进行旋转运动，例如可以以带式沿着一个方向移动。
作为研磨垫3，可使用由无纺布、发泡聚氨酯等多孔质树脂等构成的不含磨粒的公知的研磨垫。此外，为了促进研磨液7向研磨垫3的供给、或者为了使研磨垫3中贮留一定量的研磨液7，可以对研磨垫3的表面实施格子状、同心圆状、螺旋状等的槽加工。还可以根据需要一边使研磨垫整理器(pad conditioner)与研磨垫3的表面接触来进行研磨垫3表面的整理，一边进行研磨。
使用该研磨装置10的研磨条件无特别限制，可以通过对基板保持构件5施加荷重将其按压于研磨垫3，从而提高研磨压力，提高研磨速度。研磨压力较好为5～80kPa左右，从被研磨面内的研磨速度的均一性、平坦性、防止刮痕等研磨缺陷的观点来看，更好为10～50kPa左右。研磨平台1和基板保持构件5的转速较好为50～500rpm左右，但不限定于此。此外，对于研磨液7的供给量，根据研磨液的组成、上述研磨条件等来适当调整、选择。
实施例
下面通过实施例和比较例对本发明进行更具体的说明，但是本发明不被这些实施例所限定。例1～15、例20、例21、例23、例25、例28～29和例31是实施例，例16～19、例22、例24、例26～27、例30和例32是比较例。
[例1～32]
(1)研磨液和研磨剂液的制备
(1-1)
作为实施例的例1～15、例20、例21、例23、例25、例28～29和例31中，如下所示制备研磨液。首先，向表1和表2所示的作为氧化剂的高锰酸钾中加入纯水，用搅拌叶片搅拌10分钟。接着，向该液中一边搅拌一边缓慢添加表1和表2所示的pH调整剂(磷酸、硝酸、氢氧化钾或氢氧化钠)，调整至表1和表2所示的规定的pH，得到研磨液。各实施例中使用的各成分相对于研磨液整体的含有比例(浓度；质量％)示于表1和表2。另外，表1和表2中的氧化剂浓度不是作为离子的高锰酸离子的浓度，而是高锰酸钾的浓度。
(1-2)
作为比较例的例16～19、例22、例24、例26～27、例30和例32中，如下所示制备含有磨粒的研磨剂液。例16中，在平均一次粒径为40nm、平均二次粒径约为70nm的胶态二氧化硅分散液(二氧化硅固体成分约40质量％)中加入纯水，用搅拌叶片搅拌10分钟。接着，向该液中一边搅拌一边加入作为金属盐的钒酸铵，最后添加过氧化氢水溶液，搅拌30分钟，得到调整至表1所示的规定的各成分浓度的研磨剂液。
例17～19中，在平均一次粒径为80nm、平均二次粒径约为110nm的胶态二氧化硅分散液(二氧化硅固体成分约40质量％)中加入纯水，搅拌10分钟。接着，向该液中一边搅拌一边加入作为氧化剂的高锰酸钾，根据需要缓慢添加磷酸或硝酸，调整至表1所示的规定的pH，得到研磨剂液。
例22、例24、例26～27、例30和例32中，在平均二次粒径为30nm的氧化铈分散液(氧化铈固体成分约30质量％)中加入纯水，搅拌10分钟。接着，向该液中一边搅拌一边加入作为氧化剂的高锰酸钾，再缓慢添加硝酸，调整至表2所示的规定的pH，得到研磨剂液。各比较例中使用的各成分相对于研磨剂液整体的含有比例(浓度；质量％)示于表1和表2。另外，表1和表2中的氧化剂浓度不是作为离子的高锰酸离子的浓度，而是高锰酸钾的浓度。
例16～19中掺入的二氧化硅粒子的平均一次粒径根据通过BET法得到的比表面积换算而求得，平均二次粒径用マイクロトラックUPA(MicrotracUPA，日机装株式会社制)来测定。此外，例22、例24、例26～27、例30和例32中掺入的氧化铈粒子的平均二次粒径用マイクロトラックUPA(日机装株式会社制)来测定。
(2)pH的测定
例1～15、例20、例21、例23、例25、例28～29和例31中得到的各研磨液以及例16～19、例22、例24、例26～27、例30和例32中得到的各研磨剂液的pH用横河电机株式会社制的pH81-11在25℃下测定。测定结果示于表1及表2。
(3)各研磨液和各研磨剂液的研磨特性、磨粒沉降性的评价
对于例1～15、例20、例21、例23、例25、例28～29和例31中得到的各研磨液以及例16～19、例22、例24、例26～27、例30和例32中得到的各研磨剂液，通过以下方法进行研磨特性和磨粒沉降性的评价。
(3-1)研磨条件
作为研磨机，使用MAT公司制小型研磨装置。作为研磨垫，使用SUBA800-XY-groove(霓塔哈斯公司(ニッタハース社)制)，在研磨前用金刚石磨盘和刷子进行研磨垫的整理。
将研磨液或研磨剂液的供给速度设为25cm3/分钟，将研磨平台的转速设为68rpm，将基板保持构件的转速设为68rpm，将研磨压力设为5psi(34.5kPa)，进行30分钟的研磨。
(3-2)被研磨物
作为被研磨物，使用的是用金刚石磨粒进行了预研磨处理的直径3英寸的4H-SiC基板，分别使用主面(0001)相对于C轴在0°+0.25°以内的SiC单晶基板(下面记作On-axis基板)和主面相对于C轴的斜角(off-angle)在4°±0.5°以内的SiC单晶基板，对Si面侧进行研磨，进行评价。另外，对于例1～2、例8、例11、例17～33的研磨液或研磨剂液，仅评价对斜角在4°以内的SiC单晶基板(下面记作4度斜基板)的研磨特性(研磨速度)。此外，对于例4、例10、例15的研磨液，仅评价对On-axis基板的研磨特性(研磨速度)。
(3-3)研磨速度的测定
研磨速度用每单位时间的基板(晶片)的厚度的变化量(nm/hr)来评价。具体而言，厚度是测定已知的未研磨基板的质量和进行各时间的研磨后的基板质量，根据其差来求出质量变化。接着，用下式算出根据该质量变化求得基板的厚度的单位时间的变化。研磨速度的算出结果示于表1和表2。
(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(nm/hr)，T0表示未研磨基板的厚度(nm)，t表示研磨时间(min)。)
(3-4)磨粒沉降性评价
磨粒沉降性评价是将例16～19、例22、例24、例26～27、例30和例32中得到的各研磨剂液加入20ml的试管中静置，测定直到用肉眼在试管底部确认到磨粒的沉淀层为止的时间，进行评价。另外，经过5分钟后也未确认到沉淀层的评价为“不凝集”。
[表1]
Figure BDA0000401264530000121
[表2]
Figure BDA0000401264530000131
由表1和表2可知，使用作为实施例的例1～15、例20、例21、例23、例25、例28～29和例31的研磨液的情况下，对于On-axis基板和4度斜基板中的至少一方能得到高研磨速度，特别是使用例3、例5～7、例9和例12～14的研磨液的情况下，对于On-axis基板和4度斜基板这两者都能得到高研磨速度，能进行高速研磨。此外，使用例1～15、例20、例21、例23、例25、例28～29和例31中的任一种研磨液的情况下，在作为研磨对象物的SiC单晶基板的被研磨面上也不会产生由研磨引起的伤痕，能够得到平坦性和平滑性优异的研磨后的表面。
与之相对，使用含有胶态二氧化硅和过氧化氢及钒酸铵的例16的研磨剂液的情况下，与使用例1～15、例20、例21、例23、例25、例28～29和例31的研磨液的情况相比，研磨速度降低。
此外，使用含有高锰酸钾作为氧化剂、还含有胶态二氧化硅作为磨粒的例16～19的研磨剂液的情况下，虽然在磨粒沉降性评价中未确认到磨粒的凝集，但与使用不含作为磨粒的胶态二氧化硅的例1～15和例20、例21、例23、例25、例28～29和例31的研磨液的情况相比，研磨速度大幅降低。
还有，使用含有高锰酸钾作为氧化剂、含有氧化铈作为磨粒的例22、例24、例26～27、例30和例32的研磨剂液的情况下，与使用除了不含磨粒以外氧化剂浓度相同且具有相同的pH的例20、例21、例23、例25、例28～29和例31的研磨液的情况相比，研磨速度降低。
此外，根据磨粒沉降性评价，含有氧化铈作为磨粒的例22、例24、例26～27、例30和例32的研磨剂液在不到5分钟时就确认到磨粒的凝集。该研磨剂液难以向研磨装置稳定地供给，并且可能会产生由凝集的磨粒引起的伤痕。
产业上利用的可能性
藉由本发明，能以高研磨速度对非氧化物单晶基板、特别是SiC单晶基板和GaN单晶基板等硬度高、化学稳定性高的化合物半导体基板进行研磨，能得到没有伤痕、平坦性和平滑性优异的研磨后的表面。因此，能有助于这些基板的生产性的提高。
符号的说明
1…研磨平台、2…平台驱动电动机、3…研磨垫、4…研磨对象物、5…基板保持构件、6…滴液喷嘴、7…研磨液、10…研磨装置。

Claims (6)

1.非氧化物单晶基板的研磨方法，它是向不包含磨粒的研磨垫供给研磨液，使非氧化物单晶基板的被研磨面和所述研磨垫接触，通过两者间的相对运动进行研磨的方法，其特征在于，所述研磨液包含氧化还原电势为0.5V以上的含过渡金属的氧化剂、和水，且不含磨粒。
2.如权利要求1所述的非氧化物单晶基板的研磨方法，其特征在于，所述氧化剂为高锰酸离子。
3.如权利要求2所述的非氧化物单晶基板的研磨方法，其特征在于，所述研磨液中的所述高锰酸离子的含量为0.05质量％以上至5质量％。
4.如权利要求1～3中任一项所述的非氧化物单晶基板的研磨方法，其特征在于，所述研磨液的pH为11以下。
5.如权利要求4所述的非氧化物单晶基板的研磨方法，其特征在于，所述研磨液的pH为5以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的非氧化物单晶基板的研磨方法，其特征在于，所述非氧化物单晶基板是碳化硅(SiC)单晶基板或氮化镓(GaN)单晶基板。
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