CN118043427A - 研磨用组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够对研磨对象物实现优异的研磨去除速度，并且提高研磨后的研磨对象表面的表面品质的研磨用组合物。所提供的研磨用组合物包含高锰酸钠作为氧化剂。上述研磨用组合物包含莫氏硬度小于8的磨粒A作为磨粒，或者不包含磨粒。上述研磨用组合物也可以优选地应用于由具有1500Hv以上的维氏硬度的高硬度材料所构成的研磨对象物的研磨。

Description

研磨用组合物
技术领域
本发明涉及一种研磨用组合物。本申请主张基于2021年9月30日提出申请的日本专利申请2021-162177的优先权，并将该申请的全部内容作为参考加入至本说明书中。
背景技术
对于金属、半金属、非金属、其氧化物等材料的表面，使用研磨用组合物进行研磨。例如，由碳化硅、碳化硼、碳化钨、氮化硅、氮化钛、氮化镓等化合物半导体材料所构成的表面通过向该表面与研磨平板之间供给金刚石磨粒而进行的研磨(磨削(lapping))来加工。然而，在使用金刚石磨粒的磨削中，容易因刮痕、凹痕的产生、残留等而产生缺陷、变形。因此，正在研究在使用金刚石磨粒的磨削后进行使用研磨垫和研磨用组合物的研磨(抛光(polishing))、或者进行使用研磨垫和研磨用组合物的研磨(抛光)来代替该磨削。关于公开这样的现有技术的文献，可列举出专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016-072370号
发明内容
发明要解决的问题
通常，从制造效率、成本效益的观点出发，希望研磨去除速度在实用方面足够快。例如，在由碳化硅等这样的高硬度材料所构成的面的研磨中，强烈希望研磨去除速度的提高。在包含由这样的高硬度材料所形成的基板的各种研磨对象物的研磨中，作为为了提高研磨去除速度的一个策略，考虑将氧化铝等的硬度高的磨粒包含于研磨用组合物中而使用。然而，硬度高的磨粒在另一方面容易成为在研磨对象表面上产生刮痕、凹痕的因素，因此难以通过使用这样的磨粒的研磨用组合物来提高研磨对象表面的面品质。
此外，作为为了提高研磨去除速度的另一方法，考虑将发挥使研磨对象面发生化学性变质而使其脆弱的效果的成分作为研磨促进剂而包含于研磨用组合物中使用。例如，专利文献1中提出了一种研磨用组合物，其包含磨粒、水和高锰酸钾等氧化剂，用于由高硬度材料所形成的基板的研磨。然而，以往在该领域中所使用的高锰酸钾等氧化剂存在对水的溶解度不太高的倾向，从而使研磨用组合物中的氧化剂的含量增大存在极限。因此，通过以往的氧化剂使用而提高研磨去除速度存在一定的限度。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够对研磨对象物实现优异的研磨去除速度，并且提高研磨后的研磨对象表面的表面品质的研磨用组合物。
用于解决问题的方案
由本说明书提供的研磨用组合物包含高锰酸钠作为氧化剂。高锰酸钠与以往该领域中所使用的其它氧化剂相比，存在溶解度高的倾向。因此，根据包含高锰酸钠作为氧化剂的研磨用组合物，容易适当地增加氧化剂的含量，因此研磨去除速度容易提高。此外，此处所公开的研磨用组合物的特征在于，包含莫氏硬度小于8的磨粒A作为磨粒，或者不包含磨粒。根据包含莫氏硬度小于8的相对软的磨粒A的研磨用组合物、或者不包含磨粒的研磨用组合物，容易抑制研磨对象表面的刮痕、凹痕的产生。因此，根据包含高锰酸钠作为氧化剂，且包含莫氏硬度小于8的磨粒A作为磨粒、或者不包含磨粒的构成，能够兼顾地提高研磨去除速度与研磨对象表面的表面品质。
在研磨用组合物包含磨粒A的情况的一些方式中，研磨用组合物中的磨粒A的含量小于10重量％。根据此处所公开的技术，即使为包含相对少量的磨粒A的研磨用组合物，也能够实现优异的研磨去除速度，因此若为包含该含量的磨粒A的研磨用组合物，则能够兼顾地提高研磨去除速度与研磨对象表面的表面品质。
在研磨用组合物包含磨粒A的情况的一些方式中，研磨用组合物包含二氧化硅磨粒作为该磨粒A。通过使用二氧化硅磨粒作为磨粒A，能够兼顾地进一步提高研磨去除速度与研磨对象表面的表面品质。
在一些方式中，上述研磨用组合物包含选自碱土金属盐中的第1金属盐。通过使用这样的第1金属盐，使得研磨去除速度有提高的倾向。在一些优选方式中，上述第1金属盐为硝酸盐。
在一些方式中，上述研磨用组合物包含选自阳离子与阴离子的盐中的第2金属盐，所述阳离子包含属于周期表的第3～16族的金属。通过使用这样的第2金属盐，使得研磨去除速度有提高的倾向。在一些优选方式中，上述第2金属盐为铝盐。在一些优选方式中，上述第1金属盐与上述第2金属盐可以组合使用。
在一些方式中，上述研磨用组合物的pH为1.0以上且小于6.0。在该pH范围内，此处所公开的研磨用组合物容易表现出高的研磨去除速度。
此处所公开的研磨用组合物例如用于维氏硬度1500Hv以上的材料的研磨。在这样的高硬度材料的研磨中，能够优选地发挥出此处所公开的技术所带来的效果。可以更适当地发挥本发明的应用效果。在一些方式中，上述维氏硬度1500Hv以上的材料为非氧化物(即，不是氧化物的化合物)。在作为非氧化物的研磨对象材料的研磨中，容易适当地发挥出此处所公开的研磨用组合物所带来的研磨去除速度提高效果。
此处所公开的研磨用组合物例如用于碳化硅的研磨。在碳化硅的研磨中，可优选地发挥出此处所公开的技术所带来的效果。
根据该说明书，还提供一种研磨对象物的研磨方法。该研磨方法包括使用此处所公开的任意研磨用组合物对研磨对象物进行研磨的工序。根据该研磨方法，即使在对由高硬度材料所构成的研磨对象物进行研磨的情况下，也能够提高研磨去除速度，能够进一步提高研磨对象表面的品质。由此，能够提高通过上述研磨方法进行研磨而获得的目标物(研磨物，例如碳化硅基板等化合物半导体基板)的生产性。
附图说明
图1为针对一些实施方式的研磨用组合物示出氧化剂的含量[重量％]与研磨去除速度[nm/h]的关系的图。
图2为针对其它一些实施方式的研磨用组合物示出氧化剂的含量[重量％]与研磨去除速度[nm/h]的关系的图。
具体实施方式
以下，对本发明的适宜的实施方式进行说明。需要说明的是，关于除本说明书中特别提及的事项以外的本发明实施所需的事情，可理解为本领域技术人员基于该领域中的现有技术所得出的设计事项。本发明可基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识而实施。
＜研磨用组合物＞
(氧化剂)
此处所公开的研磨用组合物包含氧化剂。氧化剂对降低研磨对象材料(例如，碳化硅等这样的高硬度非氧化物材料)的硬度、使该材料脆弱是有效的。因此，氧化剂在研磨对象材料的抛光中能够发挥提高研磨去除速度的效果。在本说明书中，将氧化剂设为不包含后述金属盐(第1金属盐和第2金属盐)的氧化剂。
此处所公开的研磨用组合物的特征在于含有高锰酸钠作为氧化剂。高锰酸钠与高锰酸钾等其它高锰酸盐相比，存在对水表现出高溶解度的倾向。因此，根据含有高锰酸钠作为氧化剂的构成，容易适当地增加研磨用组合物中的氧化剂的含量。因此，若使用高锰酸钠，则容易提高研磨去除速度。
研磨用组合物中的高锰酸钠的含量并无特别限定，可以根据该研磨用组合物的使用目的、使用方式进行适当地设定。在一些方式中，从提高研磨去除速度的观点出发，高锰酸钠的含量设为约0.5重量％以上是适当的。从提高研磨去除速度的观点出发，高锰酸钠的含量优选为1重量％以上、更优选为1.4重量％以上、进一步优选为2.7重量％以上，也可以为4重量％以上，也可以为6重量％以上。从活用高锰酸钠对水表现出较高的溶解度的特征，容易实现更高的研磨去除速度的观点出发，在一些方式中，高锰酸钠的含量优选为6.5重量％以上、更优选为8重量％以上、进一步优选为9重量％以上，也可以为10重量％以上，也可以为15重量％以上，也可以为20重量％以上，也可以为22重量％以上。此外，在一些方式中，研磨用组合物中的高锰酸钠的含量设为约45重量％以下是适当的，优选设为40重量％以下、更优选为35重量％以下、进一步优选为30重量％以下，也可以为25重量％以下、也可以为20重量％以下、也可以为15重量％以下、也可以为10重量％以下。减少高锰酸钠的含量从减少由研磨后残留的钠所引起的缺陷的产生的观点出发是有利的。
此处所公开的研磨用组合物还任选地包含或不包含除高锰酸钠以外的氧化剂(以下，也称为“其它氧化剂”)。作为可以成为其它氧化剂的选项的化合物的具体例，可列举出过氧化氢等过氧化物；高锰酸、为其盐的除高锰酸钠以外的高锰酸盐(例如高锰酸钾)等高锰酸类；高碘酸、为其盐的高碘酸钠、高碘酸钾等高碘酸类；碘酸、为其盐的碘酸铵等碘酸类；溴酸、为其盐的溴酸钾等溴酸类；铁酸、为其盐的铁酸钾等铁酸类；过铬酸、铬酸、为其盐的铬酸钾、重铬酸、为其盐的重铬酸钾等铬酸类、重铬酸类；钒酸、为其盐的钒酸铵、钒酸钠、钒酸钾等钒酸类；过钌酸或其盐等钌酸类；过钼酸、钼酸、为其盐的钼酸铵、钼酸二钠等钼酸类；过铼酸或其盐等铼酸类；过钨酸、钨酸、为其盐的钨酸二钠等钨酸类；过氧单硫酸、过氧二硫酸等过硫酸、为其盐的过硫酸铵、过硫酸钾等过硫酸类；氯酸或其盐、高氯酸、为其盐的高氯酸钾等氯酸类或高氯酸类；高锇酸、锇酸等锇酸类；过硒酸、硒酸等硒酸类；硝酸铈铵。作为其它氧化剂，可使用这样的化合物的一种或组合使用两种以上。在一些方式中，从研磨用组合物的性能稳定性(例如，长期保存所致的劣化防止)等观点出发，其它氧化剂优选为无机化合物。
此处所公开的研磨用组合物也可以包含复合金属氧化物作为其它氧化剂，所述复合金属氧化物为选自碱金属离子中的阳离子与选自过渡金属含氧酸根离子中的阴离子的盐。上述复合金属氧化物例如对降低碳化硅等高硬度材料的硬度、使该材料脆弱是有效的。上述复合金属氧化物可以单独使用一种或组合使用两种以上。作为上述复合过渡金属氧化物中的过渡金属含氧酸根离子的具体例，可列举出高锰酸根离子、铁酸根离子、铬酸根离子、重铬酸根离子、钒酸根离子、钌酸根离子、钼酸根离子、铼酸根离子、钨酸根离子等。其中，更优选为周期表的第4周期过渡金属元素的含氧酸。作为周期表的第4周期过渡金属元素的适宜例，可列举出Fe、Mn、Cr、V、Ti。其中，更优选为Fe、Mn、Cr，进一步优选为Mn。上述复合过渡金属氧化物中的碱金属离子优选为K+。在一些方式中，可优选地采用高锰酸钾作为其它氧化剂。
需要说明的是，在用作氧化剂的化合物为盐(例如高锰酸盐)的情况下，该化合物任选地在研磨用组合物中以离子的状态存在。
(磨粒)
此处所公开的技术的特征在于，满足关于磨粒的以下(a)和(b)中的任意者。
(a)研磨用组合物包含莫氏硬度小于8的磨粒A。
(b)研磨用组合物不包含磨粒。
根据满足关于磨粒的上述(a)和(b)中的任意者的研磨用组合物，容易抑制研磨表面上的刮痕、凹痕的产生。根据包含高锰酸钠作为氧化剂，且满足上述关于磨粒的上述(a)和(b)中的任意者的研磨用组合物，容易兼顾地实现研磨去除速度的提高与研磨表面上刮痕、凹痕产生的抑制。需要说明的是，在磨粒由两种以上材料构成的情况下，磨粒的莫氏硬度可以通过针对各材料求出莫氏硬度与质量比的积并将它们进行总计而求出。
作为构成磨粒A的材料，只要磨粒A的莫氏硬度小于8，就没有特别限定。例如，磨粒A可以为无机颗粒、有机颗粒和有机无机复合颗粒中的任意者。例如，作为磨粒A，可列举出由二氧化硅颗粒、氧化铈颗粒、二氧化钛颗粒、氧化镁颗粒、二氧化锰颗粒、氧化锌颗粒、氧化铁颗粒等氧化物颗粒；碳酸钙、碳酸钡等碳酸盐；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒、聚甲基丙烯酸颗粒、聚丙烯酸颗粒等中的任意者实质性地构成的磨粒。磨粒A可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。其中，二氧化硅颗粒、氧化铈颗粒、二氧化锰颗粒、氧化铁颗粒等氧化物颗粒可以形成良好的表面，因而优选。其中，特别优选二氧化硅颗粒。在使用二氧化硅颗粒作为磨粒A的方式中，可适宜地发挥应用此处所公开的技术而抑制研磨表面的刮痕、凹痕的产生的效果。
需要说明的是，在本说明书中，关于磨粒的组成的“由X实质性地形成”或“由X实质性地构成”是指该磨粒中X所占的比率(X的纯度)以重量基准计为90％以上。此外，上述磨粒中X所占的比率优选为95％以上、更优选为97％以上、进一步优选为98％以上、例如为99％以上。
磨粒A的莫氏硬度的下限并无特别限定。从用于高硬度材料的研磨、提高研磨去除速度的观点出发，磨粒A的莫氏硬度优选为5以上、更优选为5.5以上、进一步优选为6以上、特别优选为6.5以上。
磨粒A也可以由莫氏硬度小于8(优选小于7.5)的颗粒中的任意者实质性地构成。或者，也可以组合莫氏硬度小于8(优选小于7.5)的颗粒的两种以上作为磨粒A而使用。根据这样的磨粒A，能够抑制研磨表面上的刮痕、凹痕的产生。只要磨粒A的莫氏硬度小于8，则也可以将莫氏硬度小于8(优选小于7.5)的颗粒作为主成分(例如将磨粒A整体设为100重量％时的含量为75重量％以上，优选为80重量％以上、进一步优选为85重量％以上)，将莫氏硬度为8以上的颗粒作为副成分(例如将磨粒A整体设为100重量％时的含量小于25重量％，优选小于20重量％、进一步优选小于15重量％)而组合用作磨粒A。
磨粒A的平均一次粒径并无特别限定。从研磨去除速度提高的观点出发，磨粒A的平均一次粒径例如可以设为5nm以上，10nm以上是适当的，优选为20nm以上，也可以为30nm以上。从研磨去除速度进一步提高的观点出发，在一些方式中，磨粒A的平均一次粒径也可以为50nm以上、也可以为80nm以上、也可以为150nm以上、也可以为250nm以上、也可以为350nm以上。此外，从研磨后的面品质等的观点出发，磨粒A的平均一次粒径例如可以设为5μm以下，优选为3μm以下、更优选为1μm以下，也可以为750nm以下，也可以为500nm以下。从研磨后的面品质的进一步提高等的观点出发，在一些方式中，磨粒A的平均一次粒径也可以为350nm以下、也可以为180nm以下、也可以为85nm以下、也可以为50nm以下。
需要说明的是，在本说明书中，平均一次粒径是指根据通过BET法所测定的比表面积(BET值)，利用平均一次粒径(nm)＝6000/(真密度(g/cm3)×BET值(m2/g))的公式而算出的粒径(BET粒径)。上述比表面积例如可使用Micromeritics公司制造的商品名为“FlowSorb II 2300”的表面积测定装置进行测定。
磨粒A的平均二次粒径例如可以为10nm以上，从容易提高研磨去除速度的观点出发，优选为50nm以上、更优选为100nm以上，也可以为250nm以上、也可以为400nm以上。从充分地确保每单位重量的个数的观点出发，磨粒A的平均二次粒径的上限设为约10μm以下是适当的。此外，从研磨后的面品质等观点出发，上述平均二次粒径优选为5μm以下、更优选为3μm以下，例如为1μm以下。从研磨后的面品质进一步提高的观点出发，在一些方式中，磨粒A的平均二次粒径也可以为600nm以下、也可以为300nm以下、也可以为170nm以下、也可以为100nm以下。
关于磨粒A的平均二次粒径，对于小于500nm的颗粒，例如可以通过使用日机装公司制造的型号“UPA-UT151”的动态光散射法，以体积平均粒径(体积基准的算术平均直径；Mv)的形式测定。此外，对于500nm以上的颗粒，可以通过使用BECKMAN COULTER公司制造的型号“Multisizer 3”的细孔电阻法等以体积平均粒径的形式测定。
在此处所公开的技术的优选的一方式中，研磨用组合物包含二氧化硅颗粒(二氧化硅磨粒)作为磨粒A。二氧化硅磨粒可以从公知的各种二氧化硅颗粒中进行适当选择而使用。作为这样的公知的二氧化硅颗粒，可列举出胶体二氧化硅、干式法二氧化硅等。其中，胶体二氧化硅的使用是优选的。根据包含胶体二氧化硅的二氧化硅磨粒，能够适当地达成良好的面精度。
二氧化硅磨粒的形状(外形)可以为球形，也可以为非球形。例如，作为呈非球形的二氧化硅磨粒的具体例，可列举出花生形状(即花生壳的形状)、茧型形状、金平糖形状、橄榄球形状等。在此处所公开的技术中，二氧化硅磨粒可以为一次颗粒的形态，也可以为多个一次颗粒缔合而成的二次颗粒的形态。此外，也可以混合存在一次颗粒形态的二氧化硅磨粒与二次颗粒形态的二氧化硅磨粒。在优选的一方式中，至少一部分二氧化硅磨粒以二次颗粒的形态包含于研磨用组合物中。
作为二氧化硅磨粒，可优选地采用其平均一次粒径大于5nm的二氧化硅磨粒。从研磨效率等观点出发，二氧化硅磨粒的平均一次粒径优选为15nm以上、更优选为20nm以上、进一步优选为25nm以上、特别优选为30nm以上。二氧化硅磨粒的平均一次粒径的上限并无特别限定，设为大约120nm以下是适当的，优选为100nm以下、更优选为85nm以下。例如，从以高水平兼顾研磨效率和面品质的观点出发，优选平均一次粒径为12nm以上且80nm以下的二氧化硅磨粒、优选15nm以上且75nm以下的二氧化硅磨粒。
二氧化硅磨粒的平均二次粒径并无特别限定，从研磨效率等观点出发，优选为20nm以上、更优选为50nm以上、进一步优选为70nm以上。此外，从获得更高质量的表面的观点出发，二氧化硅磨粒的平均二次粒径为500nm以下是适当的，优选为300nm以下、更优选为200nm以下、进一步优选为130nm以下、特别优选为110nm以下(例如100nm以下)。
二氧化硅颗粒的真比重(真密度)优选为1.5以上、更优选为1.6以上、进一步优选为1.7以上。通过二氧化硅颗粒的真比重的增大，使得物理研磨能力有变高的倾向。二氧化硅颗粒的真比重的上限并无特别限定，典型的是2.3以下，例如为2.2以下、2.0以下、1.9以下。作为二氧化硅颗粒的真比重，可以采用通过使用乙醇作为置换液的液体置换法所获得的测定值。
二氧化硅颗粒的形状(外形)优选为球状。虽并无特别限定，但颗粒的长径/短径比的平均值(平均长径比)原理上为1.00以上，从提高研磨去除速度的观点出发，例如也可以为1.05以上、也可以为1.10以上。此外，颗粒的平均长径比为3.0以下是适当的，也可以为2.0以下。从提高研磨面的平滑性、减少刮痕的观点出发，颗粒的平均长径比优选为1.50以下，也可以为1.30以下、也可以为1.20以下。
颗粒的形状(外形)、平均长径比例如可以通过电子显微镜观察而掌握。作为掌握平均长径比的具体顺序，例如，使用扫描型电子显微镜(SEM)，抽出规定个数(例如200个)的颗粒的形状。绘出与所抽出的各个颗粒的形状外接的最小的长方形。接着，对于针对各颗粒的形状所绘出的长方形，算出其长边的长度(长径的值)除以短边的长度(短径的值)所得的值作为长径/短径比(长径比)。通过对上述规定个数的颗粒的长径比进行算术平均，可以求出平均长径比。
从抑制研磨表面的刮痕、凹痕的产生的观点出发，此处所公开的研磨用组合物中的磨粒A(例如二氧化硅磨粒等)的含量小于10重量％是合适的，小于5重量％是有利的，优选小于3重量％(例如小于1重量％)、更优选小于0.5重量％、进一步优选为0.3重量％以下(例如为0.15重量％以下)。在一些优选的方式中，磨粒A的含量也可以为0.1重量％以下，也可以为0.05重量％以下。磨粒A的含量的下限并无特别限制，例如可以为0.000001重量％以上(即，0.01ppm以上)。从提高磨粒A的使用效果的观点出发，在一些方式中，研磨用组合物中的磨粒的含量也可以为0.00001重量％以上、也可以为0.0001重量％以上、也可以为0.001重量％以上、也可以为0.002重量％以上、也可以为0.005重量％以上。在一些方式中，研磨用组合物中的磨粒A的含量也可以为0.01重量％以上、也可以为0.02重量％以上、也可以为0.03重量％以上、也可以超过0.1重量％、也可以超过0.3重量％、也可以为0.5重量％以上、也可以为0.8重量％以上。在此处所公开的研磨用组合物包含多种磨粒的情况下，该研磨用组合物中的磨粒的含量是指上述多种磨粒的总计含量。
此处所公开的研磨用组合物优选为实质上不含金刚石颗粒作为颗粒。由于金刚石颗粒的硬度较高，因此可能成为平滑性提高的限制因素。此外，金刚石颗粒一般而言价格高昂，因此从成本效益方面出发不能说是有利的材料，从实用的方面出发，对金刚石颗粒等价格高昂材料的依赖度可以较低。此处，颗粒实质上不含金刚石颗粒是指颗粒整体中金刚石颗粒的比率为1重量％以下、更优选为0.5重量％以下、典型的是0.1重量％以下，包含金刚石颗粒的比率为0重量％的情况。在这样的方式中，能够适当地发挥本发明的应用效果。
在包含磨粒A作为磨粒的情况下，此处所公开的研磨用组合物也可以在不损害本发明的效果的范围内还含有莫氏硬度为8以上的磨粒B。作为磨粒B，可列举出由氧化铝颗粒、氧化锆颗粒、氧化铬颗粒中的任一者实质性地构成的磨粒。研磨用组合物中所包含的磨粒的总重量中，磨粒B的含量例如适宜设为30重量％以下，优选为20重量％以下，更优选为10重量％以下。
在一些优选的方式中，上述研磨用组合物实质上不包含磨粒B。由于磨粒B的硬度相对较高，因此可能成为研磨表面刮痕、凹痕产生的因素。此处，实质上不包含磨粒B是指研磨用组合物中所包含的磨粒的总重量中磨粒B的比例为1重量％以下、更优选为0.5重量％以下、典型而言为0.1重量％以下，包含磨粒B的比例为0重量％的情况。在这样的方式中，能够适当地发挥本发明的应用效果。
在一些优选的方式中，此处所公开的研磨用组合物不包含磨粒。根据该方式，可以更良好地发挥抑制研磨表面刮痕、凹痕的产生的效果。根据在使用高锰酸钠作为氧化剂的研磨用组合物中不包含磨粒的方式，容易适当地实现研磨去除速度的提高和研磨后的表面品质的提高。
在包含磨粒的研磨用组合物中，氧化剂的含量与磨粒的含量的关系并无特别限定，可以根据使用目的、使用方式以达成所需效果的方式进行适当地设定。氧化剂的含量Wx[重量％]相对于磨粒的含量Wp[重量％]的比、即Wx/Wp例如可设为约0.01以上，设为0.025以上是适当的，也可以为0.03以上，也可以为0.05以上、也可以为0.1以上、也可以为0.2以上、也可以为1以上、为5以上是有利的，优选为8以上、更优选为10以上。若Wx/Wp变大，则存在化学研磨的贡献与机械研磨的贡献相比变大的倾向。在一些方式中，Wx/Wp也可以为20以上、也可以为60以上、进而也可以为80以上、也可以为90以上、也可以为150以上、也可以为200以上。Wx/Wp的上限并无特别限制，但从研磨用组合物的保存稳定性等观点出发，例如可设为约5000以下，也可以为1500以下、也可以为1000以下、也可以为800以下、也可以为400以下。
需要说明的是，在上述“Wx/Wp”中，“Wx”是指以“重量％”的单位来表示研磨用组合物中的氧化剂的含量时的数值部分，“Wp”表示以“重量％”的单位来表示研磨用组合物中的磨粒的含量时的数值部分，Wx和Wp均为无量纲数。
(金属盐)
此处所公开的研磨用组合物在一些方式中还包含与氧化剂不同的金属盐作为研磨促进剂。在包含氧化剂的方式中，若使用上述金属盐，则研磨去除速度容易进一步提高。此外，若使用上述金属盐，则容易抑制研磨用组合物的性能劣化(例如，研磨去除速度的降低等)。
(第1金属盐)
在一些优选的方式中，研磨用组合物包含选自碱土金属盐中的第1金属盐。作为第1金属盐，可以单独使用一种碱土金属盐，也可以组合使用两种以上的碱土金属盐。通过使用第1金属盐，能够提高研磨去除速度。第1金属盐优选为包含Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一种或两种以上作为属于碱土金属的元素。其中优选Ca、Sr中的任一者，更优选Ca。
第1金属盐中的盐的种类没有特别限定，可以为无机酸盐，也可以为有机酸盐。作为无机酸盐的例子，可列举出盐酸、氢溴酸、氢氟酸等氢卤酸、硝酸、硫酸、碳酸、硅酸、硼酸、磷酸等的盐。作为有机酸盐的例子，可列举出甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、甘氨酸、丁酸、柠檬酸、酒石酸、三氟乙酸等羧酸；甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸等有机磺酸；甲基膦酸、苯膦酸、甲苯膦酸等有机膦酸；乙基磷酸等有机磷酸等的盐。其中，优选盐酸、硝酸、硫酸、磷酸的盐，更优选盐酸、硝酸的盐。此处所公开的技术例如能够以使用碱土金属的硝酸盐或氯化物作为第1金属盐的方式优选地实施。
作为可以成为第1金属盐的选择项的碱土金属盐的具体例，可列举出氯化镁、氯化钙、氯化锶、氯化钡等氯化物；溴化镁、溴化钙、溴化锶、溴化钡等溴化物；氟化镁、氟化钙、氟化锶、氟化钡等氟化物；硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钡等硝酸盐；硫酸镁、硫酸钙、硫酸锶、硫酸钡等硫酸盐；碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡等碳酸盐；乙酸镁、乙酸钙、乙酸锶、乙酸钡、苯甲酸镁、苯甲酸钙、苯甲酸钡、柠檬酸镁、柠檬酸钙、柠檬酸锶、柠檬酸钡等羧酸盐等。
第1金属盐优选为水溶性的盐。通过使用水溶性的第1金属盐，能够高效地形成刮痕等缺陷少的良好的表面。
另外，第1金属盐优选为不被氧化剂氧化的化合物。通过基于该观点而适当地选择氧化剂和第1金属盐，能够防止第1金属盐被氧化剂氧化所导致的该氧化剂的失活，抑制经时所导致的研磨用组合物的性能劣化(例如，研磨去除速度的降低等)。从该观点出发，作为优选的第1金属盐可列举出硝酸钙。
在研磨用组合物包含第1金属盐的情况下，研磨用组合物中的第1金属盐的浓度(含量)没有特别限定，可以根据该研磨用组合物的使用目的、使用方式适当设定以达到期望的效果。第1金属盐的浓度例如可以为约1000mM以下(即，1摩尔/L以下)，可以为500mM以下，也可以为300mM以下。在一些方式中，第1金属盐的浓度设为200mM以下是适当的，优选设为100mM以下、更优选设为50mM以下，可以为30mM以下、可以为20mM以下、也可以为10mM以下。第1金属盐的浓度的下限例如可以为0.1mM以上，从适当地发挥第1金属盐的使用效果的观点出发，优选设为0.5mM以上，更优选设为1mM以上，可以为2.5mM以上、可以为5mM以上、可以为10mM以上、可以为20mM以上、也可以为30mM以上。
在研磨用组合物包含第1金属盐的情况下，虽没有特别限定，但从更好地发挥使包含氧化剂的研磨用组合物含有第1金属盐所带来的效果的观点出发，研磨用组合物中的第1金属盐的浓度(包含多种第1金属盐时为它们的总计浓度)CS1[mM]与氧化剂的含量(包含多种氧化剂时为它们的总计含量)Wx[重量％]的比(CS1/Wx)通常为0以上，优选为0.01以上、更优选为0.025以上，可以为0.05以上、可以为0.1以上、可以为0.5以上。在一些方式中，CS1/Wx例如可以为0.8以上、可以为1.0以上、可以为2.0以上、可以为2.5以上、也可以为3.0以上。CS1/Wx的上限没有特别限定，例如可以设为300以下，大致为100以下是适当的，可以优选为75以下、更优选为50以下、进一步优选为25以下。在一些优选的方式中，CS1/Wx可以为20以下、可以为10以下、可以为5以下、可以为4以下、可以为3以下、可以为2以下、也可以为1以下。
需要说明的是，在上述“CS1/Wx”中，“CS1”是指以“mM”的单位来表示研磨用组合物中的第1金属盐的浓度(含量)时的数值部分，“Wx”是指以“重量％”的单位来表示研磨用组合物中的氧化剂的含量时的数值部分，CS1和Wx均为无量纲数。
(第2金属盐)
在一些优选方式中，研磨用组合物包含选自阳离子与阴离子的盐中的第2金属盐，所述阳离子包含属于周期表的第3～16族的金属。作为第2金属盐，可以单独使用选自阳离子与阴离子的盐中的金属盐的1种或组合使用2种以上，所述阳离子包含属于周期表的第3～16族的金属。通过使用第2金属盐，可以提高研磨去除速度。
第2金属盐的阳离子可以为包含过渡金属、即属于周期表的第3～12族的金属的阳离子，也可以为包含贫金属(poormetal)、即属于第13～16族的金属的阳离子。作为上述过渡金属，优选属于周期表的第4～11族的金属，此外，适宜的是属于周期表的第4～6周期的金属，优选属于第4～5周期的金属，更优选属于第4周期的金属。作为上述贫金属，优选属于周期表的第13～15族的金属，更优选属于第13～14族的金属，此外，优选属于周期表的第3～5周期的金属，更优选属于第3～4周期的金属，特别优选属于第3周期的贫金属、即铝。
在一些方式中，第2金属盐优选为包含水合金属离子的pKa约小于7的金属的阳离子与阴离子的盐。作为这样的阳离子与阴离子的盐的第2金属盐在水中生成水合金属阳离子，该水合金属阳离子因配位水上的质子处于吸附脱离平衡状态而作为pH缓冲剂发挥作用，由此容易抑制经时所导致的研磨用组合物的性能劣化。从该观点出发，作为第2金属盐，可以优选地采用水合金属离子的pKa例如或小于7.0、或为6.0以下的金属阳离子与阴离子的盐。作为水合金属离子的pKa为6.0以下的金属阳离子，例如可列举出Al3+(水合金属离子的pKa为5.0)、Cr3+(水合金属离子的pKa为4.0)、Fe3+(水合金属离子的pKa为2.2)、ZrO2+(水合金属离子的pKa为-0.3)、Ga3+(水合金属离子的pKa为2.6)、In3+(水合金属离子的pKa为4.0)，但并不限定于这些。
第2金属盐中的盐的种类并没有特别限定，可以为无机酸盐，也可以为有机酸盐。作为无机酸盐的例子，可列举出盐酸、氢溴酸、氢氟酸等氢卤酸、硝酸、硫酸、碳酸、硅酸、硼酸、磷酸等的盐。作为有机酸盐的例子，可列举出甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、甘氨酸、丁酸、柠檬酸、酒石酸、三氟乙酸等羧酸；甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸等有机磺酸；甲基膦酸、苯膦酸、甲苯膦酸等有机膦酸；乙基磷酸等有机磷酸等的盐。其中，优选盐酸、硝酸、硫酸、磷酸的盐，更优选盐酸、硝酸、硫酸的盐。此处所公开的技术例如能够以使用Al3+、Cr3+、Fe3+、ZrO2+、Ga3+、In3+中的任意阳离子与硝酸根离子(NO3-)或氯化物离子(Cl-)的盐作为第2金属盐的方式优选地实施。
第2金属盐优选为水溶性的盐。通过使用水溶性的第2金属盐，能够高效地形成刮痕等缺陷少的良好的表面。
另外，第2金属盐优选为不被氧化剂氧化的化合物。通过基于该观点而适当地选择氧化剂和第2金属盐，能够防止第2金属盐被氧化剂氧化所导致的该氧化剂的失活，抑制经时所导致的研磨用组合物的性能劣化(例如，研磨去除速度的降低等)。从该观点出发，作为优选的第2金属盐，可列举出硝酸铝、氯化铝等。
在研磨用组合物包含第2金属盐的情况下，研磨用组合物中的第2金属盐的浓度(含量)没有特别限定，可以根据该研磨用组合物的使用目的、使用方式适当设定以达到期望的效果。第2金属盐的浓度例如可以为约1000mM以下(即，1摩尔/L以下)，可以为500mM以下，也可以为300mM以下。在一些方式中，第2金属盐的浓度设为200mM以下是适当的，优选设为100mM以下、更优选为设为50mM以下，也可以为40mM以下、也可以为35mM以下、也可为32mM以下。第2金属盐的浓度的下限例如可以为0.1mM以上，从适当地发挥第2金属盐的使用效果的观点出发，设为1mM以上是有利地，优选设为5mM以上，更优选设为10mM以上(例如15mM以上)，也可以为20mM以上，也可以为25mM以上。
在研磨用组合物包含第2金属盐的情况下，虽没有特别限定，但从更好地发挥使包含氧化剂的研磨用组合物含有第2金属盐所带来的效果的观点出发，研磨用组合物中的第2金属盐的浓度(包含多种第2金属盐时为它们的总计浓度)CS2[mM]与氧化剂的含量(包含多种氧化剂时为它们的总计含量)Wx[重量％]的比(CS2/Wx)通常为0以上，优选为0.01以上、更优选为0.025以上，可以为0.05以上、可以为0.1以上、也可以为0.5以上。在一些方式中，CS2/Wx例如可以为0.8以上、可以为1.0以上、可以为2.0以上、可以为2.5以上、也可以为3.0以上。CS2/Wx的上限没有特别限定，大致为500以下是适当的，也可以为300以下，也可以优选为200以下，更优选为100以下，进一步优选为50以下。在一些优选方式中，CS2/Wx可以为25以下、可以为20以下、可以为12以下、可以为9以下、可以为7以下、可以为4以下、可以为3以下、也可以为2以下。
需要说明的是，在上述“CS2/Wx”中，“CS2”是指以“mM”的单位来表示研磨用组合物中的第2金属盐的浓度(含量)时的数值部分，“Wx”是指以“重量％”的单位来表示研磨用组合物中的氧化剂的含量时的数值部分，CS2和Wx均为无量纲数。
在一些优选方式中，研磨用组合物也可以组合包含第1金属盐和第2金属盐。在组合包含第1金属盐和第2金属盐时的一些优选方式中，第1金属盐和第2金属盐的阴离子种类相同。第1金属盐和第2金属盐中共通的阴离子种类例如可以为硝酸、盐酸、磷酸等。从获得更高的效果的观点出发，特别优选为第1金属盐和第2金属盐均为硝酸盐的研磨用组合物。
在研磨用组合物组合包含第1金属盐和第2金属盐的情况下，研磨用组合物中的第1金属盐的浓度CS1[mM]与第2金属盐的浓度CS2[mM]的关系没有特别限定，可以以能够适当地发挥组合使用它们所带来的效果的方式进行设定。例如，CS1/CS2可以为0.001～1000的范围。从提高研磨去除速度的观点出发，在一些方式中，CS1/CS2为约0.01以上是适当的，优选为0.05以上(例如0.1以上)。此外，CS1/CS2为约100以下是适当的，优选为50以下，也可以为30以下，更优选为25以下(例如10以下)。
在包含磨粒和第1金属盐的研磨用组合物中，第1金属盐的浓度与磨粒的含量的关系没有特别限定，可以根据使用目的、使用方式以达成所需效果的方式进行适当设定。第1金属盐的浓度CS1(在包含多种第1金属盐的情况下，为它们的总计浓度)[mM]相对于磨粒的含量Wp(在包含多种磨粒的情况下，为它们的总计含量)[重量％]的比、即CS1/Wp例如可以设为0.05以上，设为0.1以上是适当的，也可以为0.2以上、也可以为1以上、也可以为3以上，也可以为5以上，优选为10以上、更优选为30以上，也可以为50以上、也可以为90以上。若CS1/Wp变得更大，则存在化学研磨的贡献与机械研磨的贡献相比变得更大的倾向。在一些方式中，CS1/Wp也可以为100以上、也可以为200以上、也可以为500以上。CS1/Wp的上限并无特别限制，从研磨用组合物的保存稳定性等观点出发，例如可以设置为约10000以下，也可以为5000以下、也可以为2500以下、也可以为1000以下、也可以为500以下、也可以为300以下。在一些方式中，CS1/Wp也可以为200以下、也可以为150以下、也可以为120以下。
需要说明的是，在上述“CS1/Wp”中，“CS1”是指以“mM”的单位来表示研磨用组合物中的第1金属盐的浓度时的数值部分，“Wp”是指以“重量％”的单位来表示研磨用组合物中的磨粒的含量时的数值部分，Wp和CS1均为无量纲数。
在包含磨粒和第2金属盐的研磨用组合物中，第2金属盐的浓度与磨粒的含量的关系并无特别限定，可以根据使用目的、使用方式以达成所需效果的方式进行适当设定。金属盐B的浓度CS2(在包含多种第2金属盐的情况下，为它们的总计含量)[mM]相对于磨粒的含量Wp(在包含多种磨粒的情况下，为它们的总计含量)[重量％]的比、即CS2/Wp例如可以设为0.05以上，设为0.1以上是适当的，也可以为0.2以上，可以为1以上、可以为3以上，也可以为5以上，优选为10以上、更优选为30以上，可以为50以上、也可以为90以上。若CS2/Wp变得更大，则存在化学研磨的贡献与机械研磨的贡献相比变得更大的倾向。在一些方式中，CS2/Wp也可以为100以上、也可以为200以上、也可以为300以上、也可以为500以上。CS2/Wp的上限并无特别限制，从研磨用组合物的保存稳定性等观点出发，例如可以为约20000以下，也可以为10000以下、也可以为5000以下、也可以为2500以下、也可以为1000以下。在一些方式中，CS2/Wp也可以为800以下、也可以为500以下、也可以为350以下。
需要说明的是，在上述“CS2/Wp”中，“CS2”是指以“mM”的单位来表示研磨用组合物中的第2金属盐的浓度时的数值部分，“Wp”是指以“重量％”的单位来表示研磨用组合物中的磨粒的含量时的数值部分，CS2和Wp均为无量纲数。
(水)
此处所公开的研磨用组合物包含水。作为水，可优选地使用离子交换水(去离子水)、纯水、超纯水、蒸馏水等。此处所公开的研磨用组合物也可根据需要还包含能够与水均匀地混合的有机溶剂(低级醇、低级酮等)。通常，研磨用组合物中所包含的溶剂的90体积％以上为水是适当的，优选95体积％以上为水，更优选99～100体积％为水。
(酸)
出于pH调节、提高研磨去除速度等目的，研磨用组合物可以根据需要含有酸。作为酸，可以使用无机酸和有机酸中的任意者。作为无机酸的例子，可列举出硫酸、硝酸、盐酸、碳酸等。作为有机酸的例子，可列举出甲酸、乙酸、丙酸等脂肪族羧酸、苯甲酸、邻苯二甲酸等芳香族羧酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、有机磺酸、有机膦酸等。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。在使用酸的情况下，其使用量并无特别限定，可设为与使用目的(例如pH调节)相符的使用量。或者，此处所公开的研磨用组合物的一些方式也可以为实质上不含酸的组成。
(碱性化合物)
出于pH调节、提高研磨去除速度等目的，研磨用组合物可以根据需要含有碱性化合物。此处碱性化合物是指具有通过添加至研磨用组合物中而使该组合物的pH上升的功能的化合物。作为碱性化合物的例子，可列举出氢氧化钾、氢氧化钠等碱金属氢氧化物；碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠等碳酸盐、碳酸氢盐；氨；季铵化合物，例如四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵等氢氧化季铵；以及胺类、磷酸盐、磷酸氢盐、有机酸盐等。碱性化合物可以单独使用一种或组合使用两种以上。在使用碱性化合物的情况下，其使用量并无特别限定，可设为与使用目的(例如pH调节)相符的使用量。或者，此处所公开的研磨用组合物的一些方式也可以为实质上不含碱性化合物的组成。
(其它成分)
此处所公开的研磨用组合物也可以在不损害本发明的效果的范围内，根据需要进一步含有螯合剂、增稠剂、分散剂、表面保护剂、润湿剂、表面活性剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂等可用于研磨用组合物(例如，用于对碳化硅等高硬度材料进行研磨的研磨用组合物)中的公知的添加剂。上述添加剂的含量只要根据其添加目的进行适当设定即可，由于其并非本发明的特征所在，因此省略详细说明。
(pH)
研磨用组合物的pH设为1～12左右是适当的。若pH处于上述范围内，则容易达成实用上的研磨去除速度。在一些方式中，上述pH可以为12.0以下、也可以为11.0以下、也可以为10.0以下、也可以为9.0以下、也可小于9.0、也可以为8.0以下、也可小于8.0、也可以为7.0以下、也可小于7.0、也可以为6.0以下。从容易进一步发挥使用金属盐所带来的研磨去除速度提高效果的观点出发，在一些方式中，研磨用组合物的pH优选小于6.0，也可以为5.0以下、也可以小于5.0、也可以为4.0以下、也可以小于4.0。上述pH例如可以为1.0以上、也可以为1.5以上、也可以为2.0以上、也可以为2.5以上。
此处所公开的研磨用组合物的制备方法并无特别限定。例如可以使用叶片式搅拌机、超声波分散机、均质混合器等公知的混合装置，将研磨用组合物中所含的各成分混合。混合这些成分的方式并无特别限定，例如可以一次性混合所有成分，也可以适当地设定的顺序进行混合。
此处所公开的研磨用组合物可以为单组分型，也可以为以双组分型为代表的多组分型。例如，也可以以将部分A与部分B混合而用于研磨对象物的研磨的方式构成，所述部分A包含该研磨用组合物的构成成分(例如除水以外的成分)中的一部分成分，所述部分B包含剩余成分。它们例如可以在使用前分开保管，在使用时进行混合而制备一液的研磨用组合物。混合时，可进一步混合稀释用的水等。
＜研磨对象物＞
此处所公开的研磨用组合物的研磨对象物并无特别限定。例如，此处所公开的研磨用组合物可以应用于具有由化合物半导体材料所构成的表面的基板、即化合物半导体基板的研磨。化合物半导体基板的构成材料并无特别限定，例如可以为碲化镉、硒化锌、硫化镉、碲化镉汞、碲化锌镉等II-VI族化合物半导体；氮化镓、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铝镓、砷化镓铟、砷化氮铟镓、磷化铝镓铟等III-V族化合物半导体；碳化硅、硅化锗等IV-IV族化合物半导体等。也可以是由它们中的多种材料所构成的研磨对象物。在优选的一方式中，此处所公开的研磨用组合物可应用于具有由不是氧化物的(即，非氧化物的)化学物半导体材料所构成的表面的基板的研磨。在具有由非氧化物的化学物半导体材料所构成的表面的基板的研磨中，容易适当地发挥由此处所公开的研磨用组合物中所含的氧化剂带来的研磨促进效果。
此处所公开的研磨用组合物例如可优选地用于具有500Hv以上的维氏硬度的研磨对象物表面的研磨。上述维氏硬度优选为700Hv以上，例如为1000Hv以上，或者为1500Hv以上。研磨对象材料的维氏硬度也可以为1800Hv以上、也可以为2000Hv以上、也可以为2200Hv以上。研磨对象物表面的维氏硬度的上限并无特别限定，例如可以为约7000Hv以下、也可以为5000Hv以下、也可以为3000Hv以下。需要说明的是，在本说明书中，维氏硬度可以基于JISR 1610：2003进行测定。与上述JIS标准对应的国际标准为ISO 14705：2000。
作为具有1500Hv以上的维氏硬度的材料，可列举出碳化硅、氮化硅、氮化钛、氮化镓等。此处所公开的技术中的研磨对象物可以为具有机械性稳定且化学性稳定的上述材料的单晶表面的研磨对象物。其中，研磨对象物表面优选由碳化硅及氮化镓中的任意者构成，更优选由碳化硅所构成。碳化硅作为电力损耗少且耐热性等优异的化合物半导体基板材料而备受期待，通过提高研磨去除速度来改善生产性在实用上具有特别大的优点。此处所公开的技术可以特别优选地应用于碳化硅的单晶表面的研磨。
＜研磨方法＞
此处所公开的研磨用组合物例如能够以包括以下操作的方式用于研磨对象物的研磨。
即，准备包含此处所公开的任意研磨用组合物的研磨液(浆料)。准备上述研磨液可以包括对研磨用组合物实施浓度调节(例如稀释)、pH调节等操作而制备研磨液。或者，也可直接使用上述研磨用组合物作为研磨液。此外，在多组分型研磨用组合物的情况下，准备上述研磨液可以包括：将这些组分混合；在该混合前将一种或多种组分稀释；在该混合后稀释该混合物等。
接着，将该研磨液供给至研磨对象物，以本领域技术人员所进行的通常方法进行研磨。例如为将研磨对象物设置于一般的研磨装置，通过该研磨装置的研磨垫向该研磨对象物的研磨对象面供给上述研磨液的方法。典型的是一边连续地供给上述研磨液，一边将研磨垫按压于研磨对象物的研磨对象面并使两者相对移动(例如旋转移动)。经过该抛光工序，研磨对象物的研磨结束。
需要说明的是，关于针对此处所公开的技术中的研磨用组合物中可包含的各成分而在上面叙述的含量(浓度)和含量(浓度)的比典型而言是指实际供给至研磨对象物时的(即，使用点(point of use)的)研磨用组合物中的含量和含量的比，因此，可改称为研磨液中的含量和含量的比。
根据该说明书，提供一种对研磨对象物(典型的是研磨对象材料)进行研磨的研磨方法以及使用该研磨方法的研磨物的制造方法。上述研磨方法的特征在于，包括使用此处所公开的研磨用组合物对研磨对象物进行研磨的工序。优选的一方式的研磨方法包括进行预备抛光的工序(预备抛光工序)和进行精抛光的工序(精抛光工序)。在典型的一方式中，预备抛光工序是配置于即将进行精抛光工序之前的抛光工序。预备抛光工序可以为1段抛光工序，也可以为2段以上的多段抛光工序。此外，此处所述的精抛光工序是指对进行过预备抛光的研磨对象物进行精抛光的工序，且为使用包含磨粒的抛光用浆料进行的抛光工序中配置在最后(即最下游侧)的研磨工序。在这样的包括预备抛光工序和精抛光工序的研磨方法中，此处所公开的研磨用组合物可以在预备抛光工序中使用，也可以在精抛光工序中使用，也可以在预备抛光工序和精抛光工序两者中使用。
预备抛光和精抛光可以应用于利用单面研磨装置进行的研磨、利用双面研磨装置进行的研磨中的任意者。在单面研磨装置中，用蜡将研磨对象物贴附于陶瓷板，或使用被称为载具(carrier)的保持器来保持研磨对象物，一边供给抛光用组合物一边将研磨垫按压于研磨对象物的单面，使两者相对移动，由此对研磨对象物的单面进行研磨。上述移动例如为旋转移动。在双面研磨装置中，使用被称为载具的保持器来保持研磨对象物，一边从上方供给抛光用组合物，一边将研磨垫按压于研磨对象物的相对面，使它们沿相对方向旋转，由此同时对研磨对象物的双面进行研磨。
上述抛光的条件基于所研磨的材料的种类、作为目标的表面性状(具体而言为平滑性)、研磨去除速度等而进行适当设定，因此并不限定于特定的条件。例如，关于加工压力，此处所公开的研磨用组合物可在例如10kPa以上且150kPa以下的广的压力范围内使用。从提高研磨去除速度的观点出发，在一些方式中，上述加工压力例如可以为20kPa以上、30kPa以上或40kPa以上，此外，可以设为100kPa以下、80kPa以下或60kPa以下。此处所公开的研磨用组合物也可优选地用于例如30kPa以上或更高的加工条件下的研磨，可以提高经过该研磨而获得的目标物(研磨物)的生产性。需要说明的是，此处所述的加工压力与研磨压力同义。
此处所公开的各抛光工序中所使用的研磨垫并无特别限定。例如，可以使用无纺布型、绒面革型、硬质发泡聚氨酯型中的任意种。在一些方式中，可以优选地采用硬质发泡聚氨酯型的研磨垫。需要说明的是，此处所公开的技术中所使用的研磨垫是不包含磨粒的研磨垫。
通过此处所公开的方法研磨过的研磨对象物典型的是在抛光后进行清洗。该清洗可以使用适当的清洗液而进行。所使用的清洗液并无特别限定，可适当地选择使用公知、惯用的清洗液。
需要说明的是，此处所公开的研磨方法除了上述预备抛光工序和精抛光工序以外还可以包括任意其它工序。作为这样的工序，可列举出在预备抛光工序之前进行的机械研磨工序、磨削工序。上述机械研磨工序使用使金刚石磨粒分散于溶剂中所得的液体对研磨对象物进行研磨。在一些优选方式中，上述分散液不包含氧化剂。上述磨削工序是将研磨平板、例如铸铁平板的表面按压于研磨对象物而进行研磨的工序。因此，在磨削工序中不使用研磨垫。磨削工序典型的是向研磨平板与研磨对象物之间供给磨粒而进行。上述磨粒典型的是金刚石磨粒。此外，此处所公开的研磨方法也可以在预备抛光工序之前、预备抛光工序与精抛光工序之间包括追加的工序。追加的工序例如为清洗工序、抛光工序。
＜研磨物的制造方法＞
此处所公开的技术可以包含包括通过上述任意研磨方法进行的抛光工序的研磨物的制造方法、以及通过该方法所制造的研磨物的提供。上述研磨物的制造方法例如为碳化硅基板的制造方法。即，根据此处所公开的技术，提供一种研磨物的制造方法及通过该方法所制造的研磨物，所述研磨物的制造方法包括应用此处所公开的任意研磨方法对具有由高硬度材料所构成的表面的研磨对象物进行研磨。根据上述制造方法，能够有效率地提供一种经过研磨而制造的基板、例如碳化硅基板。
[实施例]
以下，对本发明涉及的一些实施例进行说明，但并不意图将本发明限定于该实施例所示的内容。需要说明的是，在以下说明中，“％”只要无特别说明则为重量基准。
<<实验例1>>
＜研磨用组合物的制备＞
(例1)
将二氧化硅磨粒、作为氧化剂的高锰酸钠和去离子水混合，制备以0.1％的浓度包含二氧化硅磨粒、以1.4％的浓度包含高锰酸钠的研磨用组合物。本例的研磨用组合物的pH使用硝酸来设为3.0。作为二氧化硅磨粒，使用平均一次粒径为35nm的胶体二氧化硅。
(例2～例7)
除了将高锰酸钠的浓度设为如表1所示以外，以与例1相同的方法制备本例的研磨用组合物。
(例8)
将氧化铝磨粒、作为氧化剂的高锰酸钠和去离子水混合，制备以1.0％的浓度包含氧化铝磨粒、以1.4％的浓度包含高锰酸钠的研磨用组合物。本例的研磨用组合物的pH使用硝酸来设为3.0。作为氧化铝磨粒，使用平均一次粒径为310nm的α-氧化铝磨粒。
(例9～例16)
除了将高锰酸钠的浓度设为如表1所示以外，以与例8相同的方法制备本例的研磨用组合物。
＜研磨对象物的研磨＞
使用包含氧化铝磨粒的预备研磨用组合物，对SiC晶圆进行预备研磨。将该经预备研磨的SiC晶圆作为研磨对象物，将各例的研磨用组合物直接用作研磨液，在下述抛光条件下对上述研磨对象物进行研磨。
[抛光条件]
研磨装置：不二越机械工业公司，型号“RDP-500”
研磨垫：Nitta Dupont公司制“IC-1000”(硬质聚氨酯制)
加工压力：490gf/cm2
平板转速：130转/分钟
研磨头(head)转速：130转/分钟
研磨液的供给速率：20mL/分钟
研磨液的使用方法：一次性使用
研磨时间：5分钟
研磨对象物：4英寸SiC晶圆(传导型：n型，晶型4H-SiC，主面(0001)相对于C轴的偏离角：4°)，1片/批次、
研磨液的温度：23℃
作为研磨垫，使用对垫的研磨面进行5分钟毛刷修整处理，接着进行了3分钟金刚石修整处理，进而实施了5分钟毛刷修整处理的研磨垫。毛刷修整处理和金刚石修整处理在上述抛光之前进行。
＜测定及评估＞
(研磨去除速度)
基于上述抛光条件，使用各例的研磨用组合物对SiC晶圆进行研磨后，依据以下的计算式(1)、(2)算出研磨去除速度。
(1)研磨加工余量[cm]＝研磨前后的SiC晶圆的重量之差[g]/SiC的密度[g/cm3](＝3.21g/cm3)/研磨对象面积[cm2](＝78.54cm2)
(2)研磨去除速度[nm/h]＝研磨加工余量[cm]×107/研磨时间(＝5/60小时)
将所得的研磨去除速度示于表1的对应栏中。此外，将各例的研磨去除速度与研磨用组合物中的氧化剂含量的关系示于图1。图1的横轴表示氧化剂含量(单位：重量％)，纵轴表示研磨去除速度(单位：nm/h)。
(AFM刮痕评价)
在上述抛光条件下，使用各例的研磨用组合物对SiC晶圆进行研磨后，使用原子力显微镜(AFM)在以下条件下观察研磨后的SiC晶圆表面，确认有无凹痕。此处，凹痕是指1nm以上且100nm以下的深度的凹陷缺陷，且为可在10μm见方的视野内确认到整个缺陷(即，长度几μm左右的)的缺陷。将完全观察不到凹痕的情况评价为良：○，将观察到凹痕的情况评价为不良：△，将结果示于表1的对应栏中。
评价装置：bruker公司制造的原子力显微镜，型号nanoscope V
视角：10μm×10μm
扫描速度：1Hz(20μm/sec)
扫描密度：256×256
测定部位：晶圆中心部的1处
[表1]
由表1所示的结果可以明显确认到，与包含氧化铝磨粒的例8～例16的研磨用组合物相比，以0.1重量％的含量包含二氧化硅磨粒的例1～例7的研磨用组合物抑制了刮痕的产生。此外，由表1和图1所示的结果可以明显确认到，通过使用作为氧化剂的高锰酸钠，使得研磨去除速度有提高的倾向。
<<实验例2>>
＜研磨用组合物的制备＞
(例17)
将二氧化硅磨粒、作为氧化剂的高锰酸钠、硝酸钙、硝酸铝和去离子水混合，制备以0.1％的浓度包含二氧化硅磨粒、以1.4％的浓度包含高锰酸钠、以10mM(即10mmol/L)的浓度包含硝酸钙(Ca换算)、以30mM(即30mmol/L)的浓度包含硝酸铝(Al换算)的研磨用组合物。本例的研磨用组合物的pH为3.3。作为二氧化硅磨粒，使用平均一次粒径为35nm的胶体二氧化硅。
(例18～例23)
除了将高锰酸钠的浓度设为如表2所示以外，以与例17相同的方法制备本例的研磨用组合物。各例的研磨用组合物的pH如表2所示。
(例24)
将氧化铝磨粒、作为氧化剂的高锰酸钠、硝酸铝和去离子水混合，制备以1.0％的浓度包含氧化铝磨粒、以4.0％的浓度包含高锰酸钠、以20mM的浓度包含硝酸铝(Al换算)的研磨用组合物。本例的研磨用组合物的pH为3.5。作为氧化铝磨粒，使用平均一次粒径为310nm的α-氧化铝磨粒。
(例25～例29)
除了将高锰酸钠的浓度设为如表2所示以外，以与例24相同的方法制备本例的研磨用组合物。各例的研磨用组合物的pH如表2所示。
<研磨对象物的研磨>
使用包含氧化铝磨粒的预备研磨用组合物对SiC晶圆进行预备研磨。将该经预备研磨的SiC晶圆作为研磨对象物，将各例的研磨用组合物直接用作研磨液，在与实验例1相同的抛光条件下对上述研磨对象物进行研磨。
<测定和评价>
(研磨去除速度)
以与实验例1相同的方法计算出研磨去除速度。将得到的研磨去除速度示于表2的对应栏中。此外，将各例的研磨去除速度与研磨用组合物中的氧化剂含量的关系示于图2。图2的横轴表示氧化剂含量(单位：重量％)，纵轴表示研磨去除速度(单位：nm/h)。
(AFM刮痕评价)
以与实验例1相同的方法确认有无凹痕。将评价结果示于表2的对应栏中。
[表2]
由表2所示的结果可明显确认到，与包含氧化铝磨粒的例子24～例29的研磨用组合物相比，以0.1重量％的含量包含二氧化硅磨粒的例子17～例23的研磨用组合物抑制了刮痕的产生。此外，由表2和图2所示的结果可明显确认到，通过使用作为氧化剂的高锰酸钠，使得研磨去除速度有提高的倾向。又确认到，通过除了使用高锰酸钠以外，还使用硝酸钙作为第1金属盐，且使用硝酸铝作为第2金属盐，使得研磨去除速度有进一步提高的倾向。
以上，对本发明的具体例进行了详细说明，但它们仅为示例，并不限定权利要求书。权利要求书中所记载的技术包含对以上所例示的具体例进行各种变形、变更的技术。

Claims (11)

1.一种研磨用组合物，其包含高锰酸钠作为氧化剂，
该研磨用组合物包含莫氏硬度小于8的磨粒A作为磨粒、或者不包含磨粒。
2.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，在所述研磨用组合物包含所述磨粒A的情况下，该磨粒A的含量小于10重量％。
3.根据权利要求1或2所述的研磨用组合物，其中，在所述研磨用组合物包含所述磨粒A的情况下，包含二氧化硅磨粒作为该磨粒A。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的研磨用组合物，其还包含选自碱土类金属盐中的第1金属盐。
5.根据权利要求4所述的研磨用组合物，其中，所述第1金属盐为硝酸盐。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的研磨用组合物，其还包含选自阳离子与阴离子的盐中的第2金属盐，所述阳离子包含属于周期表的第3～16族的金属。
7.根据权利要求6所述的研磨用组合物，其中，所述第2金属盐为铝盐。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的研磨用组合物，其pH为1.0以上且小于6.0。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的研磨用组合物，其用于维氏硬度1500Hv以上的材料的研磨。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的研磨用组合物，其用于碳化硅的研磨。
11.一种研磨方法，其包括使用权利要求1～10中任一项所述的研磨用组合物对研磨对象物进行研磨的工序。
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