CN104974714A - 研磨组合物和使用该研磨组合物的基板的研磨方法 - Google Patents

Abstract

提供针对蓝宝石基板之类的高硬度和高脆性材料能够提高研磨速率的研磨组合物、和使用该研磨组合物的基板研磨方法。本发明涉及的研磨组合物，配合有包含金刚石的磨粒、选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质的碱金属盐、和分散介质，以研磨组合物总量为基准，该碱金属盐(B成分)为0.05质量％以上10质量％以下，以研磨组合物总量为基准，该分散介质中的水为2.0质量％以上40质量％以下。

Description

研磨组合物和使用该研磨组合物的基板的研磨方法

技术领域

本发明涉及用于研磨高硬度且高脆性的基板材料的研磨组合物、和使用该研磨组合物的基板的研磨方法。

背景技术

蓝宝石基板近年来较多地作为LED用的GaN外延层生长用基板。蓝宝石基板的用途范围不断扩大，也被用于智能手机、平板电脑终端等的盖玻璃(cover glass)等。

另外，碳化硅基板由于耐热性、耐电压性优异，因此作为电动车、混合动力车、太阳能发电、信息设备、家电等中所使用的高效率的功率半导体器件用的基板材料，其实用化不断被推进。

例如，蓝宝石基板是由采用CZ法等制造的单晶锭，以能够得到所希望的晶面的方式较薄地切片而得到的。进行切片而得到的蓝宝石基板，使用两面研磨机，利用例如包含碳化硅质磨粒(称为GC磨粒)的浆液来研磨两面，从而被平坦化。由于在利用GC磨粒研磨后的蓝宝石基板上残留有研磨痕、加工改性层等，因此通常为了除去它们而实施进一步的研磨处理。

在该研磨处理中有研磨(lapping)工序和/或抛光(polishing)工序。在研磨工序中，将混有磨粒的浆液滴加到平台上，一边使蓝宝石基板和平台旋转一边施加载荷，由此将蓝宝石基板的表面进行镜面研磨。

抛光工序是在使用蓝宝石基板作为LED用的使GeN外延层生长的基板的情况下为了进一步提高表面品质而进行的。在抛光工序中，利用包含胶体二氧化硅等磨粒的浆液进一步研磨。由此能够进一步减小表面粗糙度。

作为这样的研磨处理的一例，曾提出了利用在作为水性介质的多元醇中混合了作为自由磨粒的金刚石的浆液研磨蓝宝石基板的方法(参照专利文献1)。另外，曾提出了通过在使用胶体二氧化硅作为研磨剂的浆液中添加盐化合物，来提高研磨剂的分散性，使蓝宝石基板的研磨速率提高的技术(参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-531319号公报

专利文献2：日本特开2011-40427公报

发明内容

如上所述，制造如蓝宝石那样的高硬度和高脆性材料的单晶较困难，而且即使在对基板进行加工的技术和研磨蓝宝石基板的技术中也有许多困难。作为蓝宝石基板的研磨处理，曾提出了如引用文献1、2那样的技术，但即使使用这些技术，在加工成本的降低上依然有限。特别是在提高研磨速率方面，期望进一步的改良。

因此，本发明的课题是提供针对如蓝宝石基板那样的高硬度和高脆性材料能够提高研磨速率的研磨组合物、和使用该研磨组合物的基板研磨方法。

本发明人为解决上述课题而专心研究的结果，发现通过一种研磨组合物可解决上述的课题，所述研磨组合物具有：包含金刚石的磨粒；以研磨组合物总量为基准的特定量的、选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质与碱金属的盐；和分散介质。

即，本发明提供以下技术方案。

[1]一种研磨组合物，配合有：包含金刚石的磨粒；选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质的碱金属盐；和分散介质，以研磨组合物总量为基准，该碱金属盐为0.05质量％以上10质量％以下，以研磨组合物总量为基准，该分散介质中的水为2.0质量％以上40质量％以下，

[2]根据上述[1]所述的研磨组合物，其还配合有高分子化合物，所述高分子化合物相对于研磨组合物总量为0.05质量％以上5质量％以下，

[3]根据[2]所述的研磨组合物，所述高分子化合物是选自聚羧酸、聚羧酸的盐、聚磺酸和聚磺酸的盐中的至少1种，

[4]根据上述[1]～[3]的任一项所述的研磨组合物，所述分散介质为混合物，所述混合物包含选自乙二醇、二甘醇和丙二醇中的单独1种或2种以上、和水，

[5]根据[1]～[4]的任一项所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为0.5μm以上10μm以下，

[6]根据[5]所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为1μm以上8μm以下，

[7]根据[6]所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为2μm以上6μm以下，

[8]根据[1]～[7]的任一项所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合物总量为0.03质量％以上3质量％以下，

[9]根据[8]所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合物总量为0.06质量％以上1.5质量％以下，

[10]根据[9]所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合物总量为0.09质量％以上1.0质量％以下，

[11]根据[1]～[10]的任一项所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述碱金属盐为0.1质量％以上10质量％以下，

[12]根据[11]所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述碱金属盐为0.5质量％以上5质量％以下，

[13]根据[1]～[12]的任一项所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述分散介质中的水为2.0质量％以上30质量％以下，

[14]根据[13]所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述分散介质中的水为2.0质量％以上20质量％以下，

[15]根据[1]～[14]的任一项所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量为60质量％以上且低于99.95质量％，

[16]根据[15]所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量为70质量％以上且低于99.95质量％，

[17]根据[16]所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量为80质量％以上且低于99.95质量％，

[18]根据[2]～[17]的任一项所述的研磨组合物，相对于研磨组合物总量，配合有0.1质量％以上1质量％以下的所述高分子化合物，

[19]根据[18]所述的研磨组合物，相对于研磨组合物总量，配合有0.2质量％以上0.7质量％以下的所述高分子化合物，

[20]根据[1]～[19]的任一项所述的研磨组合物，所述碱金属盐为溴化钾，

[21]一种基板的研磨方法，使用[1]～[20]的任一项所述的研磨组合物对基板进行研磨，所述基板包含选自蓝宝石、碳化硅、氮化镓和氮化铝中的至少1种材料，

[22]根据上述[21]所述的基板的研磨方法，所述基板为蓝宝石基板，为发光二极管用基板。

根据本发明，能够提供针对如蓝宝石基板那样的高硬度和高脆性材料能够提高研磨速率的研磨组合物、和使用该研磨组合物的基板的研磨方法。

具体实施方式

[研磨组合物]

本发明的实施方式涉及的研磨组合物，配合有：包含金刚石的磨粒；选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质的碱金属盐；和分散介质，以研磨组合物总量为基准，该碱金属盐为0.05质量％以上10质量％以下，以研磨组合物总量为基准，该分散介质中的水为2.0质量％以上40质量％以下。

本实施方式涉及的研磨组合物用于由高硬度和高脆性材料形成的基板的研磨。作为高硬度和高脆性材料，可举出选自蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氮化铝中的至少1种。

在本实施方式中，有时将包含金刚石的磨粒表示为A成分，将选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质的碱金属盐表示为B成分，将分散介质表示为D成分。

＜包含金刚石的磨粒＞

能够作为磨粒使用的金刚石并不特别限定。能够很好地使用例如天然金刚石和人造金刚石。人造金刚石的制造方法不特别限定。人造金刚石可以是单晶金刚石，也可以是多晶金刚石。另外，也能够将单晶金刚石和多晶金刚石混合来使用。

能够用于本实施方式涉及的研磨组合物中的金刚石的平均粒径(中径，质量基准，D50)优选为0.5μm以上10μm以下，更优选为1μm以上8μm以下，进一步优选为2μm以上6μm以下。

如果金刚石的平均粒径为0.5μm以上，则能够得到充分的研磨速率，如果为10μm以下，则在被研磨基板的表面不会发生擦痕(刮痕：scratch)。

再者，在本实施方式中规定的金刚石的平均粒径，是采用激光衍射散射法测定的。

包含金刚石的磨粒的含量，相对于研磨组合物总量优选为0.03质量％以上3质量％以下，更优选为0.06质量％以上1.5质量％以下，进一步优选为0.09质量％以上1.0质量％以下。

如果包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合物总量为0.03质量％以上，则能得到充分的研磨速率。另外，如果包含金刚石的磨粒的含量为3质量％以下，则成本效益良好，并且能抑制由磨粒粒子的凝聚所致的擦痕。

再者，在A成分中，除了上述金刚石以外，还可举出GC磨粒、氧化铝、立方晶氮化硼(CBN)等。A成分可以包含能够用于研磨用途的物质。从使研磨速率良好的观点出发，这些其它的磨粒的合计优选为A成分中的30质量％以下。

＜选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质与碱金属的盐＞

B成分是选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质与碱金属的盐。即，以研磨组合物总量为基准，包含0.05质量％以上10质量％以下的、选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质与碱金属的盐。这些成分作为用于使研磨速率提高的添加剂发挥作用。在碱金属之中优选钠或钾。更优选为钾。即，作为B成分而优选的盐，优选溴化钾、氯化钾、氯化钠，最优选溴化钾。

B成分的含量相对于研磨组合物总量更优选为0.1质量％以上10质量％以下，进一步优选为0.5质量％以上5质量％以下。

如果B成分的含量相对于研磨组合物总量低于0.05质量％，则难以得到充分的研磨速率加速的效果。即使超过10质量％地添加，也难以得到研磨速率加速的效果，并且从溶解度方面出发，盐容易析出，研磨组合物的稳定性降低。

＜分散介质＞

作为分散介质，优选水溶性有机溶剂。分散介质包含水，以研磨组合物总量为基准，该水的含量为2.0质量％以上40质量％以下，更优选为30质量％以下，最优选为20质量％以下。如果以研磨组合物总量为基准，分散介质中所含的水的含量超过40质量％，则研磨速率降低。如果低于2.0质量％，则后述的高分子化合物在分散介质中的溶解性降低。能够在分散介质中含有的水，为了避免异物混入研磨组合物，优选为由过滤器过滤了的水。更优选为纯水。

在用于分散介质的水溶性有机溶剂之中，从易燃性、环境负担的观点出发，优选二醇类。作为能够用于本实施方式涉及的研磨组合物中的二醇类的具体例，可举出乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇等。这些溶剂可以单独使用或以任意比例混合2种以上来使用。

这些溶剂之中，二醇类优选为选自乙二醇、二甘醇和丙二醇中的单独1种或包含其中的2种以上的混合物，作为二醇类最优选为乙二醇。

即，分散介质优选为包含选自乙二醇、二甘醇、和丙二醇中的单独1种或2种以上、和水的混合物。

分散介质的含量，相对于研磨组合物总量优选为60质量％以上。更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，优选为低于99.95质量％。

如果研磨组合物的粘度降低，则被研磨基板与平台的摩擦力降低，研磨速率降低。与此相对，如果分散介质的含量为60质量％以上，则能够得到研磨剂不在平台上滞留而能维持稳定的分散状态的充分的粘度，能够提高研磨速率。

在制作研磨组合物时，可以将在水中分散有包含金刚石的磨粒的混合物与水溶性有机溶剂混合，进行调制使得成为规定的磨粒浓度。

＜高分子化合物＞

本实施方式涉及的研磨组合物，除了A成分和B成分以外，也可以配合有高分子化合物。在本实施方式中，有时将高分子化合物表示为C成分。高分子化合物通过与B成分并用，能够作为用于使研磨速率提高的添加剂发挥作用。

高分子化合物优选为选自聚羧酸、聚羧酸的盐、聚磺酸和聚磺酸的盐中的至少1种。另外，作为聚羧酸，可举出聚马来酸和聚丙烯酸。

作为高分子化合物，更优选为聚丙烯酸和聚马来酸、或包含它们的共聚物。对聚羧酸的重均分子量不特别限定，可以将不同的分子量分布的聚羧酸彼此混合来使用。

C成分的含量，相对于研磨组合物总量优选为0.05质量％以上5质量％以下，更优选为0.1质量％以上1质量％以下，进一步优选为0.2质量％以上0.7质量％以下。如果C成分的含量相对于研磨组合物总量为0.05质量％以上，则能够得到研磨速率的提高效果。另外，即使增加C成分的含量，研磨速率的提高效果也会达到顶点。因此，考虑到成本效益，优选为5质量％以下。

＜其它添加剂＞

在本实施方式涉及的研磨组合物中，可以含有上述以外的添加剂。可以含有例如用于调整pH值的pH调整剂。从运输上的安全性和管制的方面出发，，pH值的设定优选为低于pH12，以避免成为腐蚀性物质。

作为pH调整剂，能够使用公知的酸性物质以及碱性物质。作为酸性物质，能够使用例如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸。其中，优选盐酸、硫酸。作为碱性物质，能够使用氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵(Tetramethylammonium hydroxide)等。其中，优选氢氧化钠、氢氧化钾。

在使用酸性水溶液或碱性水溶液作为pH调整剂的情况下，只要进行调整使得以研磨组合物总量为基准，分散介质中的水为2.0质量％以上40质量％以下，就没有问题。

作为其它的添加剂，用于抑制在研磨组合物中的微生物的繁殖的杀菌剂、用于使润滑性良好的润滑剂、用于提高粘度的增粘剂等也可以在不损害本发明的效果的范围内添加。

[研磨组合物的制造方法]

本发明的实施方式涉及的研磨组合物，可以采用例如下述的方法制造。即，向分散介质中添加B成分，进行搅拌直到B成分在分散介质中完全溶解。接着，向B成分被完全溶解了的分散介质中添加A成分，使A成分均匀地分散。分散处理能够使用磁力搅拌器、Three-one motor搅拌机、超声波均化器等。

在研磨组合物中配合有C成分的情况下，一边将分散介质装入烧杯或罐中搅拌，一边添加C成分。在直到C成分均匀混合为止需要时间的情况下，也可以将C成分、与分散介质的一部分均匀混合后，混合到剩余部分的分散介质中。或者，为了帮助C成分向分散介质中的分散，也可以使用磁力搅拌器、Three-one motor搅拌机等进行搅拌。在分散介质与C成分均匀混合后，添加B成分，进行搅拌直到B成分在分散介质中完全溶解。在分散介质和C成分均匀混合、而且B成分被完全溶解了的分散介质中，最后添加A成分，使A成分在分散介质中均匀地分散。

再者，在制造研磨组合物时，为使研磨组合物中不混入杂质，优选在所谓的洁净室(clean room)和/或采用由过滤器除去了空气中的悬浮物的空气形成为正压力的环境下进行。

再者，本发明的实施方式涉及的研磨组合物，只要在研磨被研磨基板时混合A成分、B成分、和分散介质即可，在运输和保管的阶段，A成分、B成分、和分散介质可以独立。即使是包含C成分的情况也同样地，只要在研磨被研磨基板时混合所有成分和分散介质即可，在运输和保管的阶段，各成分和分散介质可以独立。

在包含C成分的情况下，在运输和保管的阶段，例如也可以分为混合有B成分、C成分、和分散介质的混合液、和A成分(粉体)这2个组分包(kit)。在该情况下，在即将研磨处理前，将2个组分包混合，向研磨机供给来使用。再者，A成分可以形成为在一定量的水或分散介质的一部分中分散而成的磨粒分散液。

在A成分以磨粒分散液的形式准备的情况下，在研磨处理时，能够将磨粒分散液、与混合有B成分和C成分的混合液混合，并向研磨机供给。另外，也可以分别地向研磨平台上供给磨粒分散液和混合液。该情况下，作为用于与另行供给磨粒分散液和混合液的情况对应的构成，希望具备修正环。

[基板的研磨方法]

本发明的实施方式涉及的研磨组合物，能够在单面或两面研磨机中用于由高硬度和高脆性材料形成的基板的研磨。

作为应用于使用该研磨组合物的基板的研磨方法的研磨装置的一例，能够使用具备旋转工作台、基板保持部(例如陶瓷制板)、和加压部的研磨装置，所述旋转工作台将金属或包含金属的树脂平台固定，所述基板保持部保持基板，所述加压部具有将保持在基板保持部的基板以规定的研磨载荷按压在平台的研磨面并且将所保持的基板旋转的机构。

在该研磨装置中，一边向所述树脂平台供给研磨组合物，一边将保持在基板保持部的基板以规定的研磨载荷按压在平台上进行研磨。

作为研磨条件，将研磨载荷设定为100～500g/cm²，将树脂平台以及基板保持部的转速设定为30～120rpm，将研磨组合物的供给量设定为0.1～5ml/min。由此，能够得到高的研磨速率。

作为构成树脂平台的金属，可举出铁、锡、铜等。另外，作为构成树脂平台的树脂，可举出环氧树脂、三聚氰胺树脂等。

[被研磨材料]

本发明的实施方式涉及的研磨组合物可很好地用于由高硬度和高脆性材料形成的基板的研磨。作为高硬度和高脆性材料，可举出选自蓝宝石、碳化硅、氮化镓、和氮化铝中的至少1种材料。

本发明的实施方式涉及的研磨组合物适合于发光二极管用的蓝宝石基板、功率半导体器件用的SiC基板、AlN基板等的镜面研磨工序的研磨剂，其中，优选用于发光二极管用的蓝宝石基板的研磨。

实施例

以下，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明并不被这些实施例限定。在不超过本发明的主旨的范围内变更实施方式的情形也包括在本发明的技术范围中。

[研磨试验]

使用研磨组合物进行了蓝宝石基板的研磨试验。研磨试验的条件在下述中表示。

＜研磨条件＞

研磨机：SLM-140(不二越机械工业株式会社制)

研磨载荷：450g/cm²

平台转速：121rpm

加压部转速：81rpm

修正环转速：121rpm

浆液供给量：1ml/min

平台：直径400mm，环氧树脂铜制平台

加工时间：20min

＜基板＞

4英寸蓝宝石基板，厚度约为700μm(GC两面研磨精加工)

[评价方法]

＜研磨速率＞

使用度盘式指示器(dial gauge)测定用于研磨试验的供试基板的厚度，通过下述的计算式算出研磨速率。

研磨速率(μm/min)＝{(研磨前的蓝宝石基板厚度(μm))-(研磨后的蓝宝石基板厚度(μm))}/(研磨时间(min))

＜pH＞

使用pH计(D-13，堀场制作所制)，在22℃的测定温度下测定除了包含金刚石的磨粒以外的成分全部添加了的浆液的pH值。

＜粘度＞

使用粘度计(ビスコメイトVM-100A-L，山一电机株式会社制)，在22℃的测定温度下测定除了包含金刚石的磨粒以外的成分全部添加了的浆液的粘度。

＜表面粗糙度＞

使用触针式的表面高差计(P-12，KLA-TENCOR公司制)，测定了研磨后的蓝宝石基板的粗糙度Ra。测定的范围为500μm，进行面内9个点的测定，示出了平均值。

[实施例和比较例]

根据第1表～第6表所示的配方调制了研磨组合物。

单晶金刚石，使用平均粒径(中径，重量基准)D50＝3.61μm的郑州磨料公司制的品级QPD2(2-5)。

多晶金刚石，使用平均粒径(中径，重量基准)D50＝3.65μm的BeijinGrish公司制的品级PCD G3.5。

作为水溶性有机溶剂，使用了乙二醇(山一化学株式会社制)、工业用丙二醇(株式会社ADEKA制)、二甘醇(和光纯药株式会社制)。水溶性有机溶剂，以填补剩余量的方式配合，使得研磨组合物整体成为100质量％。作为C成分，使用了第1表～第6表中记载的高分子化合物A～F。第1表

第2表

第3表

第4表

第5表

第6表

第1表～第6表中的注释如下所述。

1)高分子化合物A：羧酸型表面活性剂(花王株式会社制，ポイズ530)

2)水溶性有机溶剂A：乙二醇

3)高分子化合物B：聚丙烯酸(和光纯药株式会社制，Mw＝25000)

4)高分子化合物C：聚丙烯酸(和光纯药株式会社制，Mw＝5000)

5)高分子化合物D：聚丙烯酸(和光纯药株式会社制，Mw＝250000)

6)pH调整剂A：KOH

7)高分子化合物E：聚磺酸(东亚合成株式会社制，A6012)

8)高分子化合物F：聚马来酸(日油株式会社制，ノンポールPMA-50W)

9)水溶性有机溶剂B：丙二醇

10)水溶性有机溶剂C：二甘醇

11)水溶性有机溶剂D：甘油

12)pH调整剂B：NaOH

由实施例1和比较例1判明，如果研磨组合物中包含溴化钾，则研磨速率显著地提高。比较例2是专利文献1中所示的在多元醇中分散有金刚石的研磨组合物。与实施例1相比，研磨速率低，判明当仅是在多元醇中分散了金刚石时得不到充分的研磨速率。比较例3是专利文献2中所示的以胶体二氧化硅为磨粒的包含盐化合物的研磨组合物。判明即使在研磨组合物中包含盐化合物，在磨粒为胶体二氧化硅的情况下，在实用上也得不到充分的研磨速率。由实施例4判明如果添加ポイズ530，则研磨速率进一步提高。

由实施例2～8判明，为使研磨速率进一步提高，溴化钾的添加量优选为0.1质量％以上，如果超过10质量％，则其效果的程度变低。

在实施例9中，使用了多晶金刚石来代替单晶金刚石。由此判明，如果使用多晶金刚石，则能够实现更进一步高的研磨速率。

根据实施例10～14判明，包含溴化钾和聚丙烯酸的浆液，能够遍及pH6.5～pH10.4的弱酸性～碱性的大的范围地得到高的研磨速率。

根据实施例15、16判明，在聚丙烯酸的重均分子量为5000～250000的范围时能够得到高的研磨速率。

根据实施例17、18能够确认到，即使使用氯化钾、氯化钠来代替溴化钾，也能够使研磨速率显著提高。与此相对，根据比较例4，即使作为无机酸使用硝酸，也得不到使用溴化钾那样的添加情况下的研磨速率的提高效果。由此判明，相比于硝酸，与盐酸、氢溴酸形成的盐带来提高研磨速率的效果。

在比较例5、6中，使用了有机酸与钾的盐来代替无机酸。当采用作为一元羧酸的乙酸的盐和作为二元羧酸的草酸的盐时，不能确认到提高研磨速率的效果。

在实施例19中，作为高分子化合物使用了作为聚磺酸的Na盐的A6012。判明在添加了聚磺酸的情况下也能够得到高的研磨速率。在实施例20和21中，作为高分子化合物添加了作为聚马来酸的ノンポールPMA-50W。判明：在添加了ノンポールPMA-50W的情况下，在pH1.2和pH9.0的强酸性～碱性的大范围中能够得到高的研磨速率。

在实施例22中将主溶剂变更为丙二醇，在实施例23中将主溶剂变更为二甘醇。由它们的结果判明，在将主溶剂从乙二醇变更为丙二醇、二甘醇的情况下也能够得到高的研磨速率。

在实施例24～27中，以研磨组合物总量为基准，将分散介质中的水从10质量％增量至40质量％。在比较例7中，以研磨组合物总量为基准，将分散介质中的水增量至50质量％。由它们的结果判明，如果以研磨组合物总量为基准，分散介质中的水为40质量％以下，则能够维持高的研磨速率，但如果其超过40质量％，则研磨速率降低。

评价了在实施例28中利用添加了溴化钾的研磨组合物研磨后的蓝宝石基板的表面粗糙度Ra，并且评价了在比较例8中利用以胶体二氧化硅为磨粒、且添加了氯化钠来作为盐化合物的研磨组合物研磨后的蓝宝石基板的表面粗糙度Ra。由它们的结果判明，以金刚石为磨粒且添加了溴化钾的研磨组合物兼具高的研磨速率和良好的表面粗糙度。比较例8的研磨组合物，研磨速率极低，因此在GC两面研磨精加工的阶段并没有削去残留的表面粗糙，研磨后的表面粗糙度Ra变差。

由以上的结果判明，通过并用碱金属与无机酸的盐、以及高分子化合物和/或其盐，与不包含它们或只包含碱金属与无机酸的盐的研磨组合物相比，能够得到能实现高的研磨速率的研磨组合物。

Claims (22)

1.一种研磨组合物，配合有：

包含金刚石的磨粒；

选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质的碱金属盐；和

分散介质，

以研磨组合物总量为基准，该碱金属盐为0.05质量％以上10质量％以下，

以研磨组合物总量为基准，该分散介质中的水为2.0质量％以上40质量％以下。

2.根据权利要求1所述的研磨组合物，其还配合有高分子化合物，所述高分子化合物相对于研磨组合物总量为0.05质量％以上5质量％以下。

3.根据权利要求2所述的研磨组合物，所述高分子化合物是选自聚羧酸、聚羧酸的盐、聚磺酸和聚磺酸的盐中的至少1种。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的研磨组合物，所述分散介质为混合物，所述混合物包含选自乙二醇、二甘醇和丙二醇中的单独1种或2种以上、和水。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为0.5μm以上10μm以下。

6.根据权利要求5所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为1μm以上8μm以下。

7.根据权利要求6所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为2μm以上6μm以下。

8.根据权利要求1～7的任一项所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合物总量为0.03质量％以上3质量％以下。

9.根据权利要求8所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合物总量为0.06质量％以上1.5质量％以下。

10.根据权利要求9所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合物总量为0.09质量％以上1.0质量％以下。

11.根据权利要求1～10的任一项所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述碱金属盐为0.1质量％以上10质量％以下。

12.根据权利要求11所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述碱金属盐为0.5质量％以上5质量％以下。

13.根据权利要求1～12的任一项所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述分散介质中的水为2.0质量％以上30质量％以下。

14.根据权利要求13所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述分散介质中的水为2.0质量％以上20质量％以下。

15.根据权利要求1～14的任一项所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量为60质量％以上且低于99.95质量％。

16.根据权利要求15所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量为70质量％以上且低于99.95质量％。

17.根据权利要求16所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量为80质量％以上且低于99.95质量％。

18.根据权利要求2～17的任一项所述的研磨组合物，相对于研磨组合物总量，配合有0.1质量％以上1质量％以下的所述高分子化合物。

19.根据权利要求18所述的研磨组合物，相对于研磨组合物总量，配合有0.2质量％以上0.7质量％以下的所述高分子化合物。

20.根据权利要求1～19的任一项所述的研磨组合物，所述碱金属盐为溴化钾。

21.一种基板的研磨方法，使用权利要求1～20的任一项所述的研磨组合物对基板进行研磨，所述基板包含选自蓝宝石、碳化硅、氮化镓和氮化铝中的至少1种材料。

22.根据权利要求21所述的基板的研磨方法，所述基板为蓝宝石基板，为发光二极管用基板。