JP2000336344A

JP2000336344A - 研磨剤

Info

Publication number: JP2000336344A
Application number: JP2000051031A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sunahara; 一夫砂原; Arihisa Yamaguchi; 在久山口
Original assignee: Seimi Chemical Co Ltd
Current assignee: Seimi Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスの表面研磨および半導体基板の
平坦化において、スクラッチを発生させることのない、
高い研磨力をもつ研磨剤を提供する。【解決手段】（Ａ）及び（Ｂ）を含有する研磨剤
で、（Ａ）としては、平均粒径が０．５〜５．０μｍの
セリウム含有研磨砥粒、（Ｂ）としては、平均粒径が
０．０１〜０．３μｍの、酸化アルミニウム、二酸化ケ
イ素、酸化ジルコニウム等を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス板や半導体
基板の精密研磨に適するセリウム含有研磨剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、セリウム系研磨剤は、レンズ
用ガラス、光学ガラス、板ガラス、管球ガラス、磁気デ
ィスク用ガラス基板、フォトマスク用ガラス、ＴＦＴ用
ガラス基板等のガラスの表面研磨に広く使用されてお
り、非常に高い加工レートを示すことが知られている。

【０００３】また、セリウム系研磨剤は、ガラス用ばか
りでなく最近では、多層配線構造のＬＳＩデバイスの製
造工程において、その半導体基板上に形成された絶縁膜
及び／又は金属膜を超精密に平坦化するポリシング技術
である化学的機械研磨( Chemical Mechanical Polishin
g ; 以下、ＣＭＰと称することがある。）法における研
磨剤( 研磨スラリー )にも使用され始めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
の表面を鏡面研磨する精密研磨や半導体基板のＣＭＰの
ように、きわめて高度の平坦性を要求される用途では、
従来のセリウム系研磨剤だけでは十分な研磨速度と高度
の平坦性を実現することは困難である。このため、コロ
イダルシリカ研磨剤による研磨工程と組み合わせて数段
階の研磨工程を行う等の提案がなされているが、余分に
研磨加工設備が必要になり、その切替え時の段取り時間
が無駄になる等、工程や設備が複雑になる等の問題があ
る。

【０００５】また、ガラス板によっては、溶融金属浴面
上に溶融ガラスを連続的に流して浮かせながら前進させ
て形板する、所謂フロート法により製造されているガラ
スがあるが、我々の検討によれば、かかるガラス表面に
は、当該金属浴の金属、例えば錫又は錫化合物層が形成
されているため、この金属層を従来のセリウム系研磨剤
だけで十分に除去することは、容易ではないことを見出
した。

【０００６】以上のように、より高いガラスの表面研磨
力を有するとともに、また半導体基板の平坦化にも適し
た研磨剤の開発が望まれている。

【０００７】本発明の目的は、このように、ガラスの表
面研磨及び半導体基板の平坦化において速い研磨速度と
優れた平坦化能力を併せ有する研磨剤を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】(１) 本発明に従えば、
少なくとも下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を含有する研磨剤
が提供される。（Ａ）平均粒径０．５〜５．０μｍのセリウム含有研磨
砥粒（Ｂ）平均粒径０．０１〜０．３μｍの、酸化アルミニ
ウム、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、
窒化ケイ素および酸化マンガンからなる群より選ばれる
少なくとも１種類の粒子

【０００９】(２) また本発明に従えば、上記の研磨剤
を水に懸濁させた研磨剤スラリーが提供される。

【００１０】(３) また本発明に従えば、上記の研磨剤
を用いて研磨することを特徴とするガラス表面の研磨方
法が提供される。

【００１１】(４) また本発明に従えば、半導体基板上
に形成された絶縁膜及び／又は金属膜を上記の研磨剤を
用いて研磨することを特徴とする半導体基板の平坦化方
法が提供される。本発明のさらに他の実施の形態は、以
下の説明から明らかになるであろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の研磨剤は、少なくとも下
記成分（Ａ）および（Ｂ）を含有する。（Ａ）平均粒径が０．５〜５．０μｍのセリウム含有研
磨砥粒（以下、（Ａ）成分ともいう。）（Ｂ）平均粒径が０．０１〜０．３μｍの、酸化アルミ
ニウム、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタ
ン、窒化ケイ素および酸化マンガンからなる群より選ば
れる少なくとも１種類の粒子（以下、（Ｂ）成分ともい
う。）

【００１３】本発明におけるセリウム含有研磨砥粒
(（Ａ）成分 )の平均粒径は、高い研削力とスクラッチ
の低減を両立させるために０．５〜５．０μｍである。
これより粒径があまり大であるとスクラッチが増加し、
あまり小であると研削力が低下する。ここでセリウム含
有研磨砥粒とは、一般にガラス等の研磨に使用される、
いわゆるセリウム系研磨剤と呼ばれるものであり、酸化
セリウム及び他の希土類酸化物を主成分とする砥粒であ
る。この砥粒は、主に炭酸希土等の希土類鉱石から焼成
の工程を経て得られる。セリウム含有研磨砥粒は、製造
の容易さ、研削力の点で、酸化セリウム（セリア，Ｃｅ
Ｏ₂ ）を５０質量％以上、好ましくは６０質量％以上、
さらに好ましくは８０質量％以上含有するものが望まし
い。特に半導体基板の平坦化用に使用する場合は、研磨
後の残存不純物の洗浄が困難なことから酸化セリウム
は、９８質量％以上が好ましく、９９．８質量％以上が
特に好ましい。なお、セリウム含有研磨砥粒は、粉末状
又はゾル等の形態を取り得るが、扱いの容易さから粉末
状が好ましい。

【００１４】本発明において平均粒径は、質量基準で粒
度分布を求め、全質量を１００％とした累積カーブにお
いて、その累積カーブが５０％となる点の粒径である。
これを質量基準累積５０％径ともいう（例えば、化学工
学便覧「改定５版」（化学工学会編）ｐ２２０〜２２１
の記載参照）。

【００１５】これらの平均粒径の測定は、例えば、日機
装株式会社製マイクロトラックＨＲＡＸ−１００等の機
器を使用し、砥粒を水等の媒体に超音波処理して砥粒の
分散状態が安定化した時点で粒度分布測定することによ
り行われる。

【００１６】なお、酸化セリウムの粒径は、炭酸希土等
の原料を電気炉中で焼成する場合の焼成温度によっても
調節することが可能である。一般的には、焼成温度が高
い程粒径は大きくなるので、適当な焼成温度を選択す
る。また、焼成後、分級等により一定の粒径を有する粒
子のみを選択的に得ることも可能である。

【００１７】本発明の研磨剤における（Ｂ）成分の粒子
は、基本的に（Ａ）成分より硬度の大きいより硬い粒子
であり、かつ、これよりずっと小なる粒径のものである
ことを特徴とする。具体的にその平均粒径は、スクラッ
チの低減のために０．０１〜０．３μｍのものである。
特に、ガラスの表面研磨用としては、０．１〜０．３μ
ｍが好ましい。あまり粒径が小さいと（Ｂ）成分添加の
効果が少なく、あまり粒径が大きくなると、硬度が高く
なりスクラッチが無視できなくなる。

【００１８】（Ｂ）成分を構成する粒子の種類は、研磨
対象により適宜選択されるが、コスト及び研削力の点か
ら、酸化アルミニウム（アルミナ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ) 、二酸
化ケイ素( シリカ，ＳｉＯ₂ ) 、酸化ジルコニウム( ジ
ルコニア_,ＺｒＯ₂ ) 、酸化チタン( チタニア_,ＴｉＯ
₂ ) 、窒化ケイ素( Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）、酸化マンガン( Ｍｎ
Ｏ₂ ，Ｍｎ₂ Ｏ₃ ，Ｍｎ₃ Ｏ₄ 等）から選択されること
が好ましく、なかでもアルミナ、ジルコニア、シリカが
特に好ましい。

【００１９】なお、ガラスの表面研磨用としては、研削
力の点から、Ａｌ₂ Ｏ₃ が好ましく、スクラッチを発生
させないためには、より硬度の大なるα−アルミナ、又
は、微細粒径のγ−アルミナ等を適宜選択使用すること
が特に好ましい。アルミナ粒子としては、製造の容易
さ、または入手の容易さの点から、例えば、下記の
（１）及び（２）で表される性質を有するもの、及びそ
の混合物がさらに好ましい。

【００２０】（１）平均粒径が０．１〜０．３μｍであ
り、結晶型がα−アルミナであるアルミナ粒子。（２）平均粒径が０．０１〜０．１５μｍであり、結晶
型がγ−アルミナであるアルミナ粒子。

【００２１】本発明の研磨剤における、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の質量比は、研削力の点から１：０．００１
〜1 ：０．３が好ましく、１：０．００５〜１：０．２
が特に好ましい。

【００２２】本発明の研磨剤の使用方法については、特
に限定されないが、水に撹拌混合機やホモジナイザーで
十分分散させ、固形分が０．１〜３０質量％、好ましく
は１〜１５質量％のスラリー( 以下、研磨剤スラリーと
も云う。 )として用いることが望ましい。また、このス
ラリー中には、用途に応じて、分散剤、増粘剤、酸化剤
またはｐＨ調節剤等を適宜添加して使用してもよい。

【００２３】なお、この場合（Ａ）成分であるＣｅＯ₂
の粉末と、アルミナ等の（Ｂ）成分を媒体に分散させた
分散液を混合して研磨剤スラリーを調製することも可能
である。

【００２４】この研磨剤スラリーを使用する研磨は、常
法に従って行うことができる。例えば上部にガラス板や
半導体基板等の被研磨材を保持しながら回転を与える駆
動装置を備えたポリシングヘッドと、これに対向する下
部のポリシングパッドが貼付される回動しうる定盤( プ
ラテン )からなる装置において、研磨剤スラリーを研磨
部に供給しながらガラス表面の研磨や半導体基板の平坦
化を行えばよい。

【００２５】本発明の研磨剤は、ガラスの表面研磨用と
して有用であり、レンズ用ガラス、光学ガラス、板ガラ
ス、管球ガラス、ガラス磁気ディスク、フォトマスクガ
ラス、ＴＦＴ用ガラス基板等の用途に用いられる。特
に、表面に酸化錫等が被膜や塊として付着しているフロ
ート法で製造されたガラスについても、本発明の研磨剤
は、充分な研磨力を有している。

【００２６】また、本発明の研磨剤は、半導体基板上に
形成された絶縁膜及び／又は金属膜を研磨する半導体基
板の平坦化方法( ＣＭＰ )にも有用である。なお、ＣＭ
Ｐに適用する場合、（Ｂ）成分の種類、粒子径、含量を
適宜選択することにより、絶縁膜と金属膜の、それぞれ
に対する研削力を最適に調整することが可能である。

【００２７】本発明の、少なくとも（Ａ）成分及び
（Ｂ）成分を含有する研磨剤は、後記実施例にも示すよ
うに、セリウム単独では得られない高い研削力を有し、
また、スクラッチの発生も認められず、酸化錫等が残存
するガラスの研磨にも好適に適用することが可能であ
る。

【００２８】現在のところ、本発明の研磨剤の詳しい研
磨機構については完全に明確ではないが、おそらく次の
ようであろうと推定される。すなわち、セリウム含有研
磨砥粒（（Ａ）成分 )のみでは研磨力が弱いか、平坦化
能力が小さいところ、このセリウム含有研磨砥粒に、当
該セリウム粒子より粒子径が小さくかつ硬度の大なる別
種の研磨作用を有する粒子((Ｂ）成分）を少量添加する
ことにより、両者がそれぞれ研磨工程時に研磨表面に互
いにその長所のみを発揮するように被研削面に作用す
る。このため、セリウム含有研磨砥粒（（Ａ）成分 )の
みでは得られない研磨力、平坦化能力を（Ｂ）成分が補
完することができ、一回（一段階）の研磨で、要求され
る性能を達成することができると考えられる。

【００２９】なお、（Ｂ）成分として、その種類、粒子
径、結晶型をより適切に選択し、これを（Ａ）成分に特
定量添加することにより、いかなる対象のガラスおよび
半導体基板に対してもスクラッチを発生させることな
く、高い研磨力の保持が可能となると考えられる。

【００３０】このことは、従来の技術では研磨力が不十
分なために必須であった、数段階の研磨工程を不要にす
るもので、コスト、作業性、設備の面できわめて大きな
メリットがある。

【００３１】なお、フロート法で製造されたガラスにつ
いては、表面に酸化錫等の、錫または錫化合物層が形成
しており、従来のセリウム系研磨剤だけでは十分に除去
することは困難であったが、上記したように、本発明の
研磨剤におけるアルミナ等の（Ｂ）成分は、それに対す
る適度な研磨力を持っているため、これを除去すること
が可能であり、フロート法で製造されたガラスの表面研
磨用として、特に有用である。

【００３２】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明するが、本発明
の技術的範囲がこれに限定されるものではない。例１〜
１０、例１２〜２４、例２６〜３５及び例３７〜４９
は、実施例、例１１、例２５、例３６及び例５０は、比
較例である。なお、以下％とあるのは質量％を示す。

【００３３】(Ｉ) 〔研磨剤スラリーの調製〕〔例１〕（ｉ）酸化物換算全希土（ＴＲＥＯ）の含量が４１％、
ＴＲＥＯ中の酸化セリウム含量が６０％である中国産炭
酸希土を水に懸濁させて湿式媒体用撹拌ミルにより粉砕
し、乾燥後、電気炉中９００℃で５時間焼成した。これ
を解砕後分級して、平均粒径１．６μｍの酸化セリウム
粉末（（Ａ）成分）を得た。得られた酸化セリウム粉末
に、平均粒径０．１２μｍのα−アルミナ粒子（（Ｂ）
成分）を、酸化セリウムに対して質量比で１％を混合
後、水を加えて１０％スラリーとした。

【００３４】〔例２〕（Ｂ）成分として、例１のα−ア
ルミナ粒子の平均粒径を０．１９μｍとした以外は同様
にしてスラリーとした。

【００３５】〔例３〕（Ｂ）成分として、例１のα−ア
ルミナ粒子の平均粒径を０．２８μｍとした以外は同様
にしてスラリーとした。

【００３６】〔例４〜６〕（Ｂ）成分として、例１〜３
のα−アルミナ粒子を、酸化セリウムに対して質量比で
１０％で混合した以外、同様にしてスラリーとした。そ
れぞれ、順に例４、５および６とした。

【００３７】〔例７〕（Ｂ）成分として、例１のα−ア
ルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を０．０
１２μｍとした以外は同様にしてスラリーとした。

【００３８】〔例８〕（Ｂ）成分として、例１のα−ア
ルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を０．０
１９μｍとした以外は同様にしてスラリーとした。

【００３９】〔例９および１０〕（Ｂ）成分として、例
７および８のγ−アルミナ粒子を、酸化セリウムに対し
て質量比で１０％で混合した以外、同様にしてスラリー
とした。それぞれ、順に例９および１０とした。

【００４０】〔例１１〕例１と同様にして酸化セリウム
粉末（（Ａ）成分）を得た。得られた酸化セリウム粉末
に、水を加えて１０％スラリーとした。すなわち、この
研磨剤スラリーは、（Ａ）成分のみからなり、（Ｂ）成
分は、存在しない。

【００４１】〔例１２〕例１の焼成条件を、電気炉中９
００℃( 通常の焼成温度 )で５時間焼成から、電気炉中
７００℃( 低温焼成 )で４時間焼成へと変更した以外、
同様にしてスラリーとした。なお、焼成で得られた酸化
セリウム粉末（（Ａ）成分）の平均粒径は、０．８μｍ
であった。

【００４２】〔例１３〕（Ｂ）成分として、例１２のα
−アルミナ粒子の平均粒径を０．１９μｍとした以外は
同様にしてスラリーとした。

【００４３】〔例１４〕（Ｂ）成分として、例１２のα
−アルミナ粒子の平均粒径を０．２８μｍとした以外は
同様にしてスラリーとした。

【００４４】〔例１５〜１７〕（Ｂ）成分として、例１
２〜１４のα−アルミナ粒子を、酸化セリウムに対して
質量比で１０％で混合した以外、同様にしてスラリーと
した。それぞれ、順に例１５、１６および１７とした。

【００４５】〔例１８〕（Ｂ）成分として、例１２のα
−アルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を
０．０１２μｍとした以外は同様にしてスラリーとし
た。

【００４６】〔例１９〕（Ｂ）成分として、例１２のα
−アルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を
０．０１９μｍとした以外は同様にしてスラリーとし
た。

【００４７】〔例２０および２１〕（Ｂ）成分として、
例１８および１９のγ−アルミナ粒子を、酸化セリウム
に対して質量比で１０％で混合した以外、同様にしてス
ラリーとした。それぞれ、順に例２０および２１とし
た。

【００４８】〔例２２〕（Ｂ）成分として、例１２のα
−アルミナ粒子をシリカ（ＳｉＯ₂ ）粒子に変え、その
平均粒径を０．１８μｍのものとした以外は同様にして
スラリーとした。

【００４９】〔例２３〕（Ｂ）成分として、例１２のα
−アルミナ粒子をジルコニア（ＺｒＯ₂ ）粒子に変え、
その平均粒径を０．２０μｍのものとした以外は同様に
してスラリーとした。

【００５０】〔例２４〕（Ｂ）成分として、例１２のα
−アルミナ粒子を二酸化マンガン（ＭｎＯ₂ ）粒子に変
え、その平均粒径を０．２０μｍとした以外は同様にし
てスラリーとした。

【００５１】〔例２５〕例１２と同様にして酸化セリウ
ム粉末（（Ａ）成分）を得た。得られた酸化セリウム粉
末に、水を加えて１０％スラリーとした。すなわち、こ
の研磨剤スラリーは、（Ａ）成分のみからなり、（Ｂ）
成分は、存在しない。

【００５２】（II) 〔板ガラスの研磨試験〕上記の、例１〜２２のそれぞれのスラリーについて、下
記の研磨方法で研削を行ない、研磨前後の質量減量を測
定した。研削力は、例１〜１０のスラリーについては、
（Ｂ）成分を加えていない例１１のスラリーにおける研
磨前後の質量減量を１００として計算した値を研削力と
し、結果を表１に示した。

【００５３】同様に、例１２〜２４のスラリーについて
は、（Ｂ）成分を加えていない例２５のスラリーにおけ
る研磨前後の質量減量を１００として計算した値を研削
力とし、結果を表２に示した。なお、例１〜例２５のい
ずれのものもスクラッチの発生は、認められなかった。

【００５４】（研磨方法）使用研磨機：６Ｂラッピングマシン硝材：直径５０ｍ
ｍの青板ガラス研磨圧：９．０ｋＰａ定盤回転数：
４０ｒｐｍ研磨時間：４５分間

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】〔III)〔表面に結晶性Ｓｎ含有層を有する
ガラス板の研磨試験〕上記の、例２（（Ａ）＋（Ｂ）成分）及び例１１
（（Ａ）成分のみ）のそれぞれのスラリーについて、下
記の研磨方法で研削を行ない、研磨前後に残存する結晶
性Ｓｎが研磨前後で除去されている枚数を測定した。結
果は、例２においては、１０枚中除去されている枚数が
９枚、対して例１１は１０枚中除去されている枚数が１
枚であった。

【００５８】（研磨方法）研磨機：６Ｂラッピングマシン硝材：直径５０ｍｍの
表面に結晶性Ｓｎ含有層を有するガラス板研磨圧：
９．０ｋＰａ定盤回転数：６０ｒｐｍ研磨時間：１
０分間

【００５９】（ＩＶ）〔研磨剤スラリーの調製〕〔例２６〕高純度炭酸希土（ＣｅＯ₂ 換算純度９９．９
％）を水に懸濁させて、湿式媒体用撹拌ミルにより粉砕
し、乾燥後、電気炉中９００℃で５時間焼成した。これ
を解砕後分級して、平均粒径０．６１μｍの酸化セリウ
ム粉末（（Ａ）成分）を得た。得られた酸化セリウム粉
末（ＣｅＯ₂ 換算純度９９．９％）に、平均粒径０．１
２μｍのα−アルミナ粒子（（Ｂ）成分）を酸化セリウ
ムに対して１％を混合後、水を加えて１０％スラリーと
した。

【００６０】〔例２７〕（Ｂ）成分として例２６のα−
アルミナ粒子の平均粒径を０．１９μｍとした以外は同
様にしてスラリーとした。

【００６１】〔例２８〕（Ｂ）成分として例２６のα−
アルミナ粒子の平均粒径を０．２８μｍとした以外は同
様にしてスラリーとした。

【００６２】〔例２９〜３１〕（Ｂ）成分として例２６
〜２８のα−アルミナ粒子を、酸化セリウムに対して１
０％で混合した以外、同様にしてスラリーとした。それ
ぞれ、順に例２９、３０および３１とした。

【００６３】〔例３２〕（Ｂ）成分として例２６のα−
アルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を０．
０１２μｍとした以外は同様にしてスラリーとした。

【００６４】〔例３３〕（Ｂ）成分として例２６のα−
アルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を０．
０１９μｍとした以外は同様にしてスラリーとした。

【００６５】〔例３４および３５〕（Ｂ）成分として例
３２および３３のγ−アルミナ粒子を、酸化セリウムに
対して１０％で混合した以外、同様にしてスラリーとし
た。それぞれ、順に例３４および３５とした。

【００６６】〔例３６〕例２６と同様にして酸化セリウ
ム粉末（（Ａ）成分）を得た。得られた酸化セリウム粉
末に、水を加えて１０％スラリーとした。すなわち、こ
の研磨剤スラリーは、（Ａ）成分のみからなり、（Ｂ）
成分は、存在しない。

【００６７】〔例３７〕例２６の焼成条件を、電気炉中
９００℃（通常の焼成温度）で５時間焼成から、電気炉
中７００℃（低温焼成）で４時間焼成へと変更した以外
は、同様に処理して研磨剤スラリーを得た。なお、焼成
で得られた酸化セリウム粉末（（Ａ）成分）の平均粒径
は０．５２μｍであった。

【００６８】〔例３８〕（Ｂ）成分として例３７のα−
アルミナ粒子の平均粒径を０．１９μｍとした以外は同
様にしてスラリーとした。

【００６９】〔例３９〕（Ｂ）成分として例３７のα−
アルミナ粒子の平均粒径を０．２８μｍとした以外は同
様にしてスラリーとした。

【００７０】〔例４０〜４２〕（Ｂ）成分として例３７
〜３９のα−アルミナ粒子を、酸化セリウムに対して１
０％で混合した以外、同様にしてスラリーとした。それ
ぞれ、順に例４０、４１および４２とした。

【００７１】〔例４３〕（Ｂ）成分として例３７のα−
アルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を０．
０１２μｍとした以外は同様にしてスラリーとした。

【００７２】〔例４４〕（Ｂ）成分として例３７のα−
アルミナ粒子をγ−アルミナ粒子とし、平均粒径を０．
０１９μｍとした以外は同様にしてスラリーとした。

【００７３】〔例４５および４６〕（Ｂ）成分として例
４３および４４のγ−アルミナ粒子を、酸化セリウムに
対して１０％で混合した以外、同様にしてスラリーとし
た。それぞれ、順に例４５および４６とした。

【００７４】〔例４７〕（Ｂ）成分として例３７のα−
アルミナ粒子をシリカ（ＳｉＯ₂ ）粒子とし、平均粒径
を０．１８μｍとした以外は同様にしてスラリーとし
た。

【００７５】〔例４８〕（Ｂ）成分として例３７のα−
アルミナ粒子をジルコニア（ＺｒＯ₂ ）粒子とし、平均
粒径を０．２０μｍとした以外は同様にしてスラリーと
した。

【００７６】〔例４９〕（Ｂ）成分として例３７のα−
アルミナ粒子を二酸化マンガン（ＭｎＯ₂ ）粒子とし、
平均粒径を０．２０μｍとした以外は同様にしてスラリ
ーとした。

【００７７】〔例５０〕例３７と同様にして酸化セリウ
ム粉末（（Ａ）成分）を得た。得られた酸化セリウム粉
末に、水を加えて１０％スラリーとした。すなわち、こ
の研磨剤スラリーは、（Ａ）成分のみからなり、（Ｂ）
成分は、存在しない。

【００７８】（Ｖ）〔ＳｉＯ₂ 付きＳｉウエハの研磨試
験〕上記の例２６〜５０のそれぞれのスラリーについて、下
記の研磨方法で研削を行ない、研磨前後の質量減量を測
定した。研削力は、例２６〜３５のスラリーについて
は、（Ｂ）成分を加えていない例３６のスラリーにおけ
る研磨前後の質量減量を１００として計算した値を研削
力とし、結果を表３に示した。

【００７９】同様に、例３７〜４９については、（Ｂ）
成分を加えていない例５０のスラリーにおける研磨前後
の質量減量を１００として計算した値を研削力とし、結
果を表４に示した。なお、例２６〜５０のいずれのもの
もスクラッチの発生は、認められなかった。

【００８０】（研磨方法）使用研磨機：ＣＭＰマシン（Ｍｏｄｅｌ：６ＥＣＳＴ
ＲＡＳＢＡＵＧＨ社製）ワーク：ＳｉＯ₂ 絶縁膜付き８インチＳｉウエハ研磨
圧：２９．４ｋＰａ定盤回転数６０ｒｐｍ研磨時
間：１分間

【００８１】

【表３】

【００８２】

【表４】

【００８３】以上の実施例の結果及び表１〜４を参照す
れば明らかなように、次の結論が示される。すなわち、セリウム含有研磨剤において、（Ａ）成分のみの場合
（研削力＝１００）に比較して、（Ｂ）成分を加えるこ
とにより、いずれも研削力が向上することが確認され
た。また、研削力が向上してもスクラッチの発生は、認
められなかった。

【００８４】また、酸化錫等が残存するガラスの研磨
については、（Ａ）成分である酸化セリウムによる研磨
では、従来この表面の錫金属層等は、ほとんど除去でき
なかったものが、（Ｂ）成分として特定の粒径のアルミ
ナ等を少量添加することにより、実質的に除去可能とな
った。このように本発明の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分か
らなる研磨剤は、この用途にも有用であることが確認さ
れた。

【００８５】さらにまた、ＳｉＯ₂ 等の絶縁膜が形成
された半導体基板の平坦化についても、（Ａ）成分であ
る酸化セリウムによる研磨では、従来研磨速度は、充分
大きくなかったものが、（Ｂ）成分として特定の粒径の
アルミナ等を少量添加することにより、スクラッチの発
生を伴うことなく研磨速度を顕著に大きくすることがで
きる。このように本発明の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分か
らなる研磨剤は、半導体基板の平坦化にも有用であるこ
とが確認された。

【００８６】なお、実施例に示すように、添加する粒
子の種類、粒子径、結晶型および添加量を調節すること
により、被研磨材料に対してスクラッチを発生させるこ
となく、最適の研磨力に調節することが可能である。

【００８７】

【発明の効果】本発明の研磨剤は、研磨時に、スクラッ
チを発生することのない、研磨力が非常に優れた研磨剤
であり、特にガラスの表面研磨用及び半導体基板の平坦
化（ＣＭＰ）用として有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも下記成分（Ａ）及び（Ｂ）を
含有する研磨剤。（Ａ）平均粒径０．５〜５．０μｍのセリウム含有研磨
砥粒（Ｂ）平均粒径０．０１〜０．３μｍの、酸化アルミニ
ウム、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、
窒化ケイ素および酸化マンガンからなる群より選ばれる
少なくとも１種類の粒子
【請求項２】（Ａ）は、ＣｅＯ₂ を５０質量％以上含
有する研磨砥粒である請求項１に記載の研磨剤。
【請求項３】（Ａ）と（Ｂ）の質量比が１：０．００
１〜１：０．３である請求項１又は２に記載の研磨剤。
【請求項４】（Ｂ）が酸化アルミニウムの粒子である
請求項１〜３の何れかに記載の研磨剤。
【請求項５】酸化アルミニウム粒子の結晶型がα−ア
ルミナまたはγ−アルミナである請求項４に記載の研磨
剤。
【請求項６】請求項１〜５の何れかに記載の研磨剤を
水に懸濁させた研磨剤スラリー。
【請求項７】粉末状の（Ａ）と、（Ｂ）を媒体に分散
した分散液とを混合してなる請求項６に記載の研磨剤ス
ラリー。
【請求項８】ガラスの表面を請求項１〜５の何れかに
記載の研磨剤を用いて研磨することを特徴とするガラス
表面の研磨方法。
【請求項９】ガラスがその表面に金属が付着している
板ガラスである請求項８に記載の研磨方法。
【請求項１０】半導体基板上に形成された絶縁膜及び
／又は金属膜を請求項１〜５の何れかに記載の研磨剤を
用いて研磨することを特徴とする半導体基板の平坦化方
法。