【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化ケイ素部材を研磨するために用いられる研磨用組成物に関するものである。より詳しくは、炭化ケイ素部材に対する研磨速度を向上させることができる研磨用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、炭化ケイ素部材としての炭化ケイ素からなる半導体ウエハはシリコンウエハに比べて絶縁破壊耐性や放熱性等が高く、高い耐電圧性及び耐熱性等が要求される電子デバイスの分野等で用いられている。一方、光デバイスの分野では、青色より短い短波長の発光が可能な材料として窒化ガリウムが研究されているが、炭化ケイ素はサファイアに比べて窒化ガリウムとの格子不整合が小さいために、炭化ケイ素からなる半導体ウエハは窒化ガリウム薄膜を形成する下地基板としても注目されている。この半導体ウエハは、研磨用組成物を用いた化学的機械研磨（メカノケミカル加工）によって表面に研磨が施されている。従来の研磨用組成物は、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）からなる砥粒及び過酸化水素等の酸化剤を含有している（例えば特許文献１参照。）。そして、半導体ウエハ等の炭化ケイ素部材を研磨するときには、酸化剤及び空気中の酸素が炭化ケイ素を酸化させた後、砥粒が酸化された炭化ケイ素を機械的に研磨する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０５５５５号公報（第２〜６頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の研磨用組成物は、酸化剤等による炭化ケイ素の酸化反応の進行が遅いために、炭化ケイ素部材に対する研磨速度が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、炭化ケイ素部材に対する研磨速度を向上させることができる研磨用組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の研磨用組成物は、炭化ケイ素部材の研磨に用いられ、酸化クロムからなる研磨材と、酸化剤と、硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅、硝酸クロム及び塩化クロムからなる群から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、水とを含有するものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の研磨用組成物は、請求項１に記載の発明において、前記酸化剤が過酸化水素である。
請求項３に記載の発明の研磨用組成物は、炭化ケイ素部材の研磨に用いられ、酸化クロムからなる研磨材と、硝酸クロムと、水とを含有することを特徴とする研磨用組成物。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
炭化ケイ素部材は炭化ケイ素（ＳｉＣ）により形成され、又は炭化ケイ素を主成分、即ち５０重量％以上含有する材料により形成されている。炭化ケイ素により形成されている炭化ケイ素部材としては、ファインセラミック、ディーゼルエンジンの微粉末除去フィルタ、セラミックフィルタ、高効率発電プラント等に用いられる焼結部品、炭化ケイ素からなる半導体ウエハ等が挙げられる。一方、炭化ケイ素を主成分とする材料により形成されている炭化ケイ素部材としては、炭化ケイ素とアルミニウムとの複合材料により形成され車両のブレーキに用いられるディスクロータ等が挙げられる。第１の実施形態では、炭化ケイ素からなる半導体ウエハについて説明する。炭化ケイ素からなる半導体ウエハは、炭化ケイ素の単結晶インゴットを切断して形成される。又は、シリコンウエハ表面に炭化ケイ素を成膜して形成される。ここで、シリコンウエハとは単結晶シリコンにより形成されている半導体ウエハのことである。そして、半導体ウエハ表面を鏡面状態にするために研磨が施された後、半導体ウエハ表面に各種デバイスを形成するため、窒化ガリウム（ＧａＮ）等他種の薄膜をエピタキシャル成長により成膜させる。
【００１０】
半導体ウエハ表面の研磨は、研磨用組成物を用いた化学的機械研磨（以下、ＣＭＰという。）により行なわれる。ＣＭＰによる半導体ウエハ表面の研磨は、例えば半導体ウエハを研磨ヘッドに取付けてターンテーブル上に配設されている研磨パッドに一定の圧力で押し付けた後、それぞれを回転させながら研磨パッド上に研磨用組成物を供給して行なわれるのが一般的である。第１の実施形態は、前記研磨工程に用いられる研磨用組成物を示すものである。即ち、第１の実施形態の研磨用組成物には、酸化クロムからなる研磨材と、酸化剤と、硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅、硝酸クロム及び塩化クロムからなる群から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、水とが含有されている。
【００１１】
酸化クロムからなる研磨材は、そのＣＭＰ作用によって半導体ウエハ表面を研磨すると考えられている。さらに、炭化ケイ素は酸化剤や空気中の酸素により下記反応式（１）に従って酸化され、研磨材を形成する酸化クロムは前記酸化反応の触媒として作用することにより炭化ケイ素の酸化を促進すると推察される。
【００１２】
ＳｉＣ＋Ｏ２→ＳｉＯ２＋Ｃ …（１）
酸化クロムは硬度が炭化ケイ素に比べて低いが、炭化ケイ素表面が酸化されて生じたもの、即ち酸化ケイ素に比べて高い。また、二酸化ケイ素及び炭素の膜は非常に脆く、酸化クロムによりこれらの膜を十分剥がすことができる。このため、ここで述べる研磨材は、半導体ウエハ表面を研磨するときには酸化された炭化ケイ素を研磨除去することができる。酸化クロムは、酸化クロム（ＩＩ）（ＣｒＯ）、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化クロム（ＩＶ）（ＣｒＯ２）、酸化クロム（Ｖ）（Ｃｒ２Ｏ５）や酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）で示される。これらのいずれを用いることも可能であり、また２種以上を併用することも可能であるが、これらの中でも、酸化クロム（ＩＩＩ）が、炭化ケイ素の酸化を促進する効果が高いとともに入手が容易で安価であるために好ましい。
【００１３】
ここで、酸化クロム以外、例えば酸化ケイ素からなる研磨材は前記酸化反応の触媒として作用することができないと推察され、酸化反応の進行は遅い。また、例えば酸化鉄（ＩＩＩ）からなる研磨材は、前記酸化反応の触媒としての作用は有するがその作用は酸化クロムほど高くない。このため、酸化ケイ素や酸化鉄（ＩＩＩ）からなる研磨材を含有する研磨用組成物の半導体ウエハに対する研磨速度は低い。
【００１４】
一方、ダイヤモンドや酸化アルミニウム等の炭化ケイ素に比べて硬度が高い材質からなる研磨材は、その機械的研磨作用によって半導体ウエハ表面を研磨するときに、研磨材が半導体ウエハ表面を強く削ることにより研磨後の半導体ウエハ表面にスクラッチ等の欠陥が発生しやすい。このため、研磨材は酸化クロムである必要がある。ここで、スクラッチとは、一定の幅及び深さを超える引掻き傷のことである。
【００１５】
研磨材の平均粒子径は、電気抵抗法（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｃｏｕｎｔｅｒ法）により測定された平均粒子径で、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは０．１〜２．０μｍ、最も好ましくは０．３〜１．０μｍである。研磨材の平均粒子径が１０μｍを超えると、研磨材の粒子当たりの重量が大きくなり研磨用組成物を保管するとき等に沈殿するおそれがある。さらに、半導体ウエハ表面を研磨するときには、半導体ウエハ表面を深く削ることによって研磨後の半導体ウエハ表面にスクラッチ等の欠陥が発生するおそれがある。一方、０．１μｍ未満では十分な研磨速度が得られない。
【００１６】
研磨用組成物中の研磨材の含有量は、好ましくは０．１〜１５０ｇ／リットル、より好ましくは１．０〜１００ｇ／リットル、最も好ましくは１０〜１００ｇ／リットルである。研磨材の含有量が０．１ｇ／リットル未満では、研磨材の含有量が低いために十分な研磨速度が得られない。一方、１５０ｇ／リットルを超えると、研磨用組成物を保管するとき等に研磨材同士が凝集して沈殿するおそれがある。さらに、研磨速度のさらなる向上が期待できず、不経済となりやすい。
【００１７】
酸化剤は、炭化ケイ素を酸化させることによりその酸化膜等の剥ぎ取られやすい反応表面を半導体ウエハ表面上に生成させ、研磨材による機械的研磨を促進する。酸化剤としては、一般的に炭化ケイ素を酸化するのに十分な酸化力を持つものが用いられるが、これらの中でも、過酸化水素が比較的安価で、炭化ケイ素に対し十分な酸化力を有しており、さらに金属不純物の含有量が少ないために好ましい。酸化剤は、研磨用組成物を調製するときには一般に水溶液として混合される。
【００１８】
研磨用組成物中の酸化剤の含有量は、好ましくは０．１〜５０ｇ／リットル、より好ましくは１．０〜３０ｇ／リットル、最も好ましくは３．０〜１０ｇ／リットルである。酸化剤の含有量が前記範囲未満では、炭化ケイ素を酸化させる作用が不十分となり前記酸化反応の進行が遅くなるおそれがある。一方、前記範囲を超えると、多量の酸化剤に起因して酸素の気泡が発生し、研磨用組成物中における研磨材の分散状態を維持するのが困難になるとともに、酸化剤の含有量の変化により研磨速度が変化するために研磨速度の安定性を保持するのが困難になる。
【００１９】
硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅、硝酸クロム及び塩化クロムからなる群から選ばれる少なくとも一種の添加剤は、研磨材と同様に前記酸化反応の触媒として作用することにより炭化ケイ素の酸化を促進すると推察される。添加剤の中でも、硝酸アルミニウムが、酸化剤の存在下における酸化促進効果が高く炭化ケイ素の酸化をより促進することができるために好ましい。
【００２０】
ここで、酢酸アルミニウムや硫酸アルミニウム等硝酸以外の酸のアルミニウム塩や、硝酸鉄等上記硝酸塩以外の硝酸塩、塩化マンガン等上記塩化物以外の塩化物は、前記酸化反応の触媒として作用することができないと推察され前記酸化反応の進行は遅い。このため、例えば酢酸アルミニウムを含有する研磨用組成物の半導体ウエハに対する研磨速度は低い。従って、研磨用組成物は、炭化ケイ素の酸化を促進するために、研磨材とともに硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅、硝酸クロム及び塩化クロムからなる群から選ばれる少なくとも一種の添加剤を含有する必要がある。
【００２１】
研磨用組成物中の添加剤の含有量は、好ましくは０．１〜１００ｇ／リットル、より好ましくは１．０〜１０ｇ／リットルである。添加剤の含有量が０．１ｇ／リットル未満では、炭化ケイ素の酸化を促進する作用が不十分となり、前記酸化反応の進行が遅くなるおそれがある。一方、１００ｇ／リットルを超えても炭化ケイ素の酸化をそれ以上促進することができず、不経済となりやすい。
【００２２】
水は、他の成分を溶解又は分散させる。水は他の成分の作用を阻害するのを防止するために不純物をできるだけ含有しないものが好ましい。具体的には、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後にフィルターを通して異物を除去した純水や超純水、又は蒸留水等が好ましい。研磨用組成物中の水の含有量は、研磨用組成物中の他の成分の含有量に対する残量である。
【００２３】
研磨用組成物には、その他の添加成分として酸化物微粒子ゾルや酸等を含有させてもよい。酸化物微粒子ゾルは、研磨用組成物中における研磨材の再分散性を向上させる。酸化物微粒子ゾルの具体例としてはアルミナゾル、シリカゾル等が挙げられ、これらは単独で含有されてもよいし二種以上を組み合わせて含有されてもよい。
【００２４】
酸化物微粒子ゾルの平均粒子径は、気体吸着による粉体の比表面積測定法（ＢＥＴ法）により測定した比表面積から求められる平均粒子径で、好ましくは０．００５〜１．０μｍ、より好ましくは０．０１５〜０．５μｍ、より好ましくは０．０２〜０．２μｍである。平均粒子径が０．００５μｍ未満では、酸化物微粒子ゾルの製造が困難になる。一方、１．０μｍを超えると、酸化物微粒子ゾルの粒子当たりの重量が大きくなって沈殿するために、研磨材の再分散性を十分に向上させることができない。さらに、半導体ウエハ表面を研磨するときには、半導体ウエハ表面を深く削ることにより研磨後の半導体ウエハ表面にスクラッチ等の欠陥が発生するおそれがある。
【００２５】
研磨用組成物中の酸化物微粒子ゾルの含有量は、好ましくは０．１〜５０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％である。酸化物微粒子ゾルの含有量が０．１重量％未満では、酸化物微粒子ゾルの含有量が低いために研磨材の再分散性を十分に向上させることができない。一方、５０重量％を超えると、酸化物微粒子ゾルの含有量が高いために研磨用組成物の粘性が高くなるおそれがある。さらに、酸化物微粒子ゾル同士が凝集して沈殿するおそれがある。
【００２６】
ここで、前記酸化反応の進行には研磨用組成物のｐＨが要因となっている。このため酸をさらに含有させてもよい。酸は、研磨用組成物のｐＨを酸性側に調整することにより炭化ケイ素の酸化を促進する。酸の具体例としては硝酸、硫酸、塩酸、酢酸、乳酸、シュウ酸等が挙げられ、これらは単独で含有されてもよいし二種以上を組み合わせて含有されてもよい。
【００２７】
研磨用組成物のｐＨは、好ましくは２．０〜７．０であり、より好ましくは３．０〜６．０である。このため、研磨用組成物中の酸の含有量は、研磨用組成物のｐＨが２．０〜７．０となる量である。研磨用組成物のｐＨが２．０未満となる量では研磨用組成物の酸性度が高く、研磨設備等への影響が大きくて使用が困難である。一方、研磨用組成物のｐＨが７．０を超える量では、炭化ケイ素の酸化の進行が遅くなり、研磨用組成物の半導体ウエハに対する研磨速度が低下するおそれがある。研磨用組成物は、水に他の成分を混合し、各成分を分散又は溶解させることにより調製される。ここで、水に対する他の成分の混合順序は限定されない。
【００２８】
さて、第１の実施形態の研磨用組成物を用いて半導体ウエハ表面を研磨するときには、半導体ウエハ表面の炭化ケイ素は研磨用組成物中の酸化剤及び空気中の酸素によって酸化される。ここで、研磨用組成物中に分散している研磨材及び溶解している添加剤は前記酸化反応の触媒として作用し、炭化ケイ素の酸化を促進すると推察される。
【００２９】
続いて、酸化された炭化ケイ素を研磨材が研磨除去することにより、半導体ウエハ表面を研磨する。このとき、研磨材及び添加剤によって炭化ケイ素の酸化が促進されているために、研磨用組成物は半導体ウエハに対する研磨速度を向上させることができる。
【００３０】
以上詳述した第１の実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
・ 第１の実施形態の研磨用組成物は酸化クロムからなる研磨材と、酸化剤と、硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅、硝酸クロム及び塩化クロムからなる群から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、水とを含有している。そして、炭化ケイ素からなる半導体ウエハ表面の研磨に用いられる。研磨材及び添加剤は炭化ケイ素の酸化を促進すると推察され、研磨用組成物は従来の研磨用組成物に比べて炭化ケイ素の酸化を促進することができ、半導体ウエハ、即ち炭化ケイ素部材に対する研磨速度を向上させることができる。さらに、炭化ケイ素の結晶面の種類には表１に示すもの等が挙げられる。第１の実施形態の研磨用組成物は、これら結晶面の中でも研磨加工が困難な（０００１）面に対しても（０００１）面以外の結晶面と同様に研磨速度を向上させることができる。
【００３１】
【表１】
・ 酸化剤は過酸化水素が好ましい。この場合は、炭化ケイ素の酸化をより促進することにより、研磨用組成物の炭化ケイ素部材に対する研磨速度をより向上させることができる。
【００３２】
・ 添加剤は硝酸アルミニウムが好ましい。この場合は、炭化ケイ素の酸化をより促進することにより、研磨用組成物の炭化ケイ素部材に対する研磨速度をさらに向上させることができる。
【００３３】
・ 酸化クロムは酸化クロム（ＩＩＩ）で示されるものが好ましい。この場合は、炭化ケイ素の酸化を促進する効果が高く研磨用組成物の炭化ケイ素部材に対する研磨速度をより効果的に向上させることができ、入手が容易で安価である。
【００３４】
・ 研磨用組成物は酸化物微粒子ゾルを含有するのが好ましい。この場合は、研磨用組成物中における研磨材の再分散性を向上させることにより、研磨用組成物の炭化ケイ素部材に対する研磨速度を維持することができる。
【００３５】
・ 研磨用組成物のｐＨは２．０〜７．０が好ましい。この場合は、炭化ケイ素の酸化をさらに促進することにより、研磨用組成物の炭化ケイ素部材に対する研磨速度をさらに効果的に向上させることができる。
【００３６】
・ 炭化ケイ素部材は炭化ケイ素からなる半導体ウエハが好ましい。この場合は、半導体ウエハに対する研磨速度を向上させることができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。尚、第２の実施形態については、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３７】
第２の実施形態の研磨用組成物には、酸化クロムからなる研磨材と、硝酸クロムと、水とが含有されている。硝酸クロムは、研磨材と同様に前記酸化反応の触媒として作用することにより炭化ケイ素の酸化を十分に促進すると推察される。これは、硝酸クロムが研磨用組成物中でＮＯ３ −イオンとＣｒ３＋イオンとに解離する。そして、炭化ケイ素からなる半導体ウエハの研磨加工中に半導体ウエハ及び研磨パッドの摩擦により局所的に発生する熱とＮＯ３ −イオンとが作用し、Ｃｒ３＋イオンがＣｒ６＋イオンに変化する。このＣｒ６＋イオンが研磨材と同様に前記酸化反応の触媒として強く作用するためと推察される。
【００３８】
研磨用組成物中の硝酸クロムの含有量は、好ましくは１．０〜５０ｇ／リットル、より好ましくは５．０〜４０ｇ／リットルである。硝酸クロムの含有量が１．０ｇ／リットル未満では、炭化ケイ素の酸化を促進する作用が不十分となり、前記酸化反応の進行が遅くなるおそれがある。一方、５０ｇ／リットルを超えても炭化ケイ素の酸化をそれ以上促進することができず、不経済となりやすい。
【００３９】
従って、第２の実施形態の研磨用組成物を用いて半導体ウエハ表面を研磨するときには、半導体ウエハ表面の炭化ケイ素は空気中の酸素によって酸化される。ここで、研磨材及び硝酸クロム由来のＣｒ６＋イオンが前記酸化反応の触媒として作用し炭化ケイ素の酸化を促進するとともに、Ｃｒ６＋イオンは触媒作用が硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅及び塩化クロムに比べて強いと推察される。このため、第２の実施形態の研磨用組成物は酸化剤がなくとも炭化ケイ素を十分に酸化させることができ、炭化ケイ素部材に対する研磨速度を向上させることができる。
【００４０】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 前記第２の実施形態において、研磨用組成物にその他の添加成分として硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅及び塩化クロムからなる群から選ばれる少なくとも一種を含有させてもよい。即ち、硝酸クロム及び第１の実施形態の硝酸クロム以外の添加剤を併用してもよい。
【００４１】
・ 前記各実施形態において、研磨用組成物を、調製されるときには水の含有量が研磨工程に用いられるときに比べて少なく設定されることにより水以外の成分が濃縮され、研磨工程に用いられるときには水が加えられて希釈されるように構成してもよい。このように構成した場合は、研磨用組成物の管理を容易に行なうとともに輸送効率を向上させることができる。
【００４２】
・ 前記各実施形態において、酸化剤として過酸化水素が含有されるときには、過酸化水素と他の成分とを別々に分けた状態で調製及び保管し、使用する直前に過酸化水素を他の成分に加えてもよい。このように構成した場合には、研磨用組成物を長期間保管するときに、過酸化水素の研磨用組成物中での分解を抑制することができる。
【００４３】
・ 前記各実施形態において、研磨工程を２段階に分けて行ってもよい。この場合は、研磨工程の前半は炭化ケイ素に比べて硬度が高い研磨材を含有する研磨用組成物を用いて半導体ウエハ表面を研磨し、研磨工程の後半は各実施形態の研磨用組成物を用いて半導体ウエハ表面を研磨する。このように構成した場合は、半導体ウエハ表面の研磨効率を向上させることができるとともに、研磨後の半導体ウエハ表面にスクラッチ等の欠陥が発生するのを抑制することができる。
【００４４】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜９及び比較例１〜４３）
表２及び表３に示す各成分を水に混合し、実施例１〜９及び比較例１〜４３の各研磨用組成物を調製した。ここで、実施例１〜９、比較例１〜４０及び比較例４３における研磨材の平均粒子径は、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ＩＩ（ＣＯＵＬＴＥＲ社製の製品名）により測定した。比較例４１においては、研磨材としてアナターゼ型のＴｉＯ２を混合し、その平均粒子径はＢＥＴ法により測定された比表面積と粒子密度とから求めた。比較例４２における研磨材の平均粒子径は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＦＲＡ（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ Ｉｎｃ．製の製品名）を用いたレーザー回析システムを用いて測定した。表２及び表３において、研磨材の平均粒子径はμｍで示し、各成分の含有量はｇ／リットルで示す。さらに、酸化剤の含有量は３１重量％水溶液での含有量を示し、乳酸アルミニウムを乳酸アルミで示す。
【００４５】
次いで、各例の研磨用組成物を用いて、炭化ケイ素からなる半導体ウエハを下記の研磨条件で研磨した。そして、半導体ウエハの研磨前と研磨後の厚みを、マイクロメータを用いて測定し、厚み減を算出してその値から半導体ウエハに対する研磨速度を求めた。ここで、厚み減の算出は１枚の半導体ウエハに対して６点行い、３枚の半導体ウエハの厚み減の平均値を半導体ウエハの厚み減とした。続いて、研磨後の半導体ウエハの表面状態を目視にて観察し、表面状態について、スクラッチが発生しておらず良好な面状態（○）、スクラッチは発生していないものの面荒れが生じ良好とは言えない面状態（△）、スクラッチが発生している（×）の２段階で評価した。それらの結果を表４及び表５に示す。
＜研磨条件＞
研磨装置：オスカー式レンズ研磨機（宇田川鐵工株式会社製、定盤径Φ３５０ｍｍ）、被研磨物：４Ｈ−ＳｉＣウエハ３枚／プレート１枚（Φ２”（＝約５０ｍｍ）、結晶方位＜０００１＞）、研磨パッド：硬質ポリウレタン製研磨パッド（ＩＣ−１０００；ロデール社製）、荷重：３００ｇ／ｃｍ２（＝約２９．４ｋＰａ）、定盤回転数：１３０ｒｐｍ、研磨用組成物の供給速度：４〜５ｍｌ／ｍｉｎ
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
【表５】
表４に示すように、実施例１〜９においては研磨速度が高い結果となり、研磨後の半導体ウエハ表面にはスクラッチが見られなかった。このため、実施例１〜９の研磨用組成物を用いると、研磨速度を向上させることができるとともに、研磨後の半導体ウエハ表面にスクラッチ等の欠陥が発生するのを抑制することができた。
【００５０】
一方、表４及び表５に示すように、比較例１、比較例８〜１３、比較例２０〜２５、比較例３３〜３７においては、酸化剤及び添加剤を含有しないために研磨速度が低い結果となった。比較例５〜７においては酸化剤を含有しないために研磨速度が低い結果となり、比較例２〜４、比較例１４〜１９及び比較例２６〜３２においては添加剤を含有しないために研磨速度が低い結果となった。比較例３８、比較例４０、比較例４１及び比較例４３においては、研磨材が酸化クロム以外の材質からなるために研磨速度が低い結果となった。比較例３９においては研磨材がα−Ａｌ２Ｏ３からなるために、研磨後の半導体ウエハ表面には多数のスクラッチが発生して実用に耐えなかった。比較例４２においては、研磨材が酸化セリウムからなるために、半導体ウエハ表面を研磨することができなかった。
【００５１】
さらに、比較例７、比較例１４及び比較例２０においては、研磨材がすぐに沈降してしまい研磨用組成物の使用が困難であった。比較例１５〜１８及び比較例２１〜２４においては研磨材が沈降する傾向にあり、比較例４３においては研磨用組成物中に酸素が発生して研磨材の分散状態を維持することができず、研磨後の半導体ウエハ表面にはスクラッチが発生していた。
【００５２】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（１）前記酸化クロムは酸化クロム（ＩＩＩ）である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の研磨用組成物。この構成によれば、炭化ケイ素部材に対する研磨速度をより向上させることができる。
【００５３】
（２）さらに酸化物微粒子ゾルを含有する請求項１から請求項３及び上記（１）のいずれか一項に記載の研磨用組成物。この構成によれば、炭化ケイ素部材に対する研磨速度を維持することができる。
【００５４】
（３）前記炭化ケイ素部材は炭化ケイ素からなる半導体ウエハである請求項１から請求項３、上記（１）及び上記（２）のいずれか一項に記載の研磨用組成物。この構成によれば、炭化ケイ素からなる半導体ウエハに対する研磨速度を向上させることができる。
【００５５】
（４）請求項１、請求項２及び上記（１）から上記（３）のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて炭化ケイ素部材を研磨する工程を備えることを特徴とする研磨方法。この構成によれば、酸化クロムからなる研磨材と、酸化剤と、硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸銅、硝酸クロム及び塩化クロムからなる群から選ばれる少なくとも一種の添加剤と、水とを含有する研磨用組成物を用いて炭化ケイ素部材を研磨するという簡単な操作で、炭化ケイ素部材に対する研磨速度を向上させることにより研磨効率を容易に向上させることができる。
【００５６】
（５）請求項３及び上記（１）から上記（３）のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて炭化ケイ素部材を研磨する工程を備えることを特徴とする研磨方法。この構成によれば、酸化クロムからなる研磨材と、硝酸クロムと、水とを含有する研磨用組成物を用いて炭化ケイ素部材を研磨するという簡単な操作で、炭化ケイ素部材に対する研磨速度を向上させることにより研磨効率を容易に向上させることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１から請求項３に記載の発明の研磨用組成物によれば、炭化ケイ素部材に対する研磨速度を向上させることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing composition used for polishing a silicon carbide member. More specifically, the present invention relates to a polishing composition capable of improving a polishing rate for a silicon carbide member.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a semiconductor wafer made of silicon carbide as a silicon carbide member has higher dielectric breakdown resistance and heat dissipation properties than a silicon wafer, and is used in the field of electronic devices that require high withstand voltage and heat resistance. I have. On the other hand, in the field of optical devices, gallium nitride has been studied as a material capable of emitting light of a shorter wavelength than blue, but silicon carbide has a smaller lattice mismatch with gallium nitride than sapphire. Is attracting attention as a base substrate for forming a gallium nitride thin film. The surface of the semiconductor wafer is polished by chemical mechanical polishing (mechanochemical processing) using a polishing composition. A conventional polishing composition contains abrasives composed of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and an oxidizing agent such as hydrogen peroxide (for example, see Patent Document 1). When polishing a silicon carbide member such as a semiconductor wafer, the oxidizing agent and oxygen in the air oxidize the silicon carbide, and then mechanically polish the silicon carbide in which the abrasive grains have been oxidized.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-205555 A (pages 2 to 6)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, this conventional polishing composition has a problem that the polishing rate for silicon carbide members is low because the progress of oxidation reaction of silicon carbide by an oxidizing agent or the like is slow.
[0005]
The present invention has been made by focusing on the problems existing in the prior art as described above. An object of the present invention is to provide a polishing composition capable of improving a polishing rate for a silicon carbide member.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the polishing composition according to the first aspect of the present invention is used for polishing a silicon carbide member, and includes an abrasive made of chromium oxide, an oxidizing agent, aluminum nitrate, nickel nitrate, It contains at least one additive selected from the group consisting of copper nitrate, chromium nitrate and chromium chloride, and water.
[0007]
A polishing composition according to a second aspect of the present invention is the polishing composition according to the first aspect, wherein the oxidizing agent is hydrogen peroxide.
4. The polishing composition according to claim 3, wherein the polishing composition is used for polishing a silicon carbide member, and comprises an abrasive made of chromium oxide, chromium nitrate, and water.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail.
[0009]
The silicon carbide member is formed of silicon carbide (SiC) or a material containing silicon carbide as a main component, that is, 50% by weight or more. Examples of the silicon carbide member formed of silicon carbide include fine ceramics, a filter for removing fine powder of a diesel engine, a ceramic filter, a sintered component used in a high-efficiency power plant, a semiconductor wafer made of silicon carbide, and the like. On the other hand, examples of the silicon carbide member formed of a material containing silicon carbide as a main component include a disk rotor formed of a composite material of silicon carbide and aluminum and used for a vehicle brake. In the first embodiment, a semiconductor wafer made of silicon carbide will be described. A semiconductor wafer made of silicon carbide is formed by cutting a single crystal ingot of silicon carbide. Alternatively, it is formed by depositing silicon carbide on the surface of a silicon wafer. Here, the silicon wafer is a semiconductor wafer formed of single crystal silicon. Then, after the surface of the semiconductor wafer is polished to a mirror state, other types of thin films such as gallium nitride (GaN) are formed by epitaxial growth to form various devices on the surface of the semiconductor wafer.
[0010]
Polishing of the semiconductor wafer surface is performed by chemical mechanical polishing (hereinafter, referred to as CMP) using a polishing composition. For polishing the surface of a semiconductor wafer by CMP, for example, a semiconductor wafer is mounted on a polishing head, pressed against a polishing pad provided on a turntable at a constant pressure, and then, while rotating each, a polishing composition is placed on the polishing pad. It is generally performed by supplying a material. The first embodiment shows a polishing composition used in the polishing step. That is, the polishing composition of the first embodiment includes a polishing material made of chromium oxide, an oxidizing agent, and at least one kind selected from the group consisting of aluminum nitrate, nickel nitrate, copper nitrate, chromium nitrate, and chromium chloride. Contains additives and water.
[0011]
It is considered that the abrasive made of chromium oxide polishes the surface of a semiconductor wafer by its CMP action. Furthermore, it is presumed that silicon carbide is oxidized by an oxidizing agent or oxygen in the air according to the following reaction formula (1), and chromium oxide forming an abrasive promotes oxidation of silicon carbide by acting as a catalyst for the oxidation reaction. You.
[0012]
SiC + O 2 → SiO 2 + C (1)
Chromium oxide has a lower hardness than silicon carbide, but has a higher hardness than that generated by oxidizing the surface of silicon carbide, that is, silicon oxide. The films of silicon dioxide and carbon are very brittle, and these films can be sufficiently peeled off by chromium oxide. For this reason, the polishing material described here can polish and remove oxidized silicon carbide when polishing the surface of the semiconductor wafer. Chromium oxide, chromium oxide (II) (CrO), chromium oxide (III) (Cr 2 O 3 ), chromium oxide (IV) (CrO 2), chromium oxide (V) (Cr 2 O 5 ) or chromium oxide ( VI) (CrO 3 ). Any of these can be used, and two or more of them can be used in combination. Among them, chromium (III) oxide has a high effect of promoting the oxidation of silicon carbide and is easily available. It is preferable because it is inexpensive.
[0013]
Here, it is presumed that an abrasive made of, for example, silicon oxide other than chromium oxide cannot act as a catalyst for the oxidation reaction, and the progress of the oxidation reaction is slow. Further, for example, an abrasive made of iron (III) oxide has a function as a catalyst for the oxidation reaction, but its function is not as high as chromium oxide. For this reason, the polishing rate for the semiconductor wafer of the polishing composition containing the polishing agent composed of silicon oxide or iron (III) oxide is low.
[0014]
On the other hand, an abrasive made of a material having a higher hardness than silicon carbide, such as diamond or aluminum oxide, is polished by strongly polishing the semiconductor wafer surface when the semiconductor wafer surface is polished by its mechanical polishing action. Defects such as scratches are likely to occur on the surface of the semiconductor wafer later. For this reason, the abrasive needs to be chromium oxide. Here, the scratch is a scratch exceeding a certain width and depth.
[0015]
The average particle diameter of the abrasive is an average particle diameter measured by an electric resistance method (Coulter Counter method), preferably 10 μm or less, more preferably 0.1 to 2.0 μm, most preferably 0.3 to 1. 0 μm. If the average particle diameter of the abrasive exceeds 10 μm, the weight per particle of the abrasive increases, and there is a possibility that the abrasive may precipitate when the polishing composition is stored. Further, when polishing the surface of the semiconductor wafer, a defect such as a scratch may be generated on the surface of the polished semiconductor wafer by deeply shaving the surface of the semiconductor wafer. On the other hand, if it is less than 0.1 μm, a sufficient polishing rate cannot be obtained.
[0016]
The content of the abrasive in the polishing composition is preferably 0.1 to 150 g / liter, more preferably 1.0 to 100 g / liter, and most preferably 10 to 100 g / liter. When the content of the abrasive is less than 0.1 g / liter, a sufficient polishing rate cannot be obtained because the content of the abrasive is low. On the other hand, if it exceeds 150 g / liter, the abrasives may aggregate and precipitate when the polishing composition is stored. Further, a further improvement in the polishing rate cannot be expected, which tends to be uneconomical.
[0017]
The oxidizing agent oxidizes the silicon carbide to form a reactive surface, such as an oxide film, on the surface of the semiconductor wafer, which facilitates mechanical polishing by the abrasive. As the oxidizing agent, one having an oxidizing power sufficient to oxidize silicon carbide is generally used. Among them, hydrogen peroxide is relatively inexpensive and has sufficient oxidizing power to silicon carbide. This is preferable because the content of metal impurities is small. The oxidizing agent is generally mixed as an aqueous solution when preparing the polishing composition.
[0018]
The content of the oxidizing agent in the polishing composition is preferably 0.1 to 50 g / liter, more preferably 1.0 to 30 g / liter, and most preferably 3.0 to 10 g / liter. When the content of the oxidizing agent is less than the above range, the action of oxidizing silicon carbide becomes insufficient, and the progress of the oxidation reaction may be slow. On the other hand, if it exceeds the above range, bubbles of oxygen are generated due to a large amount of the oxidizing agent, and it becomes difficult to maintain the dispersed state of the abrasive in the polishing composition, and the content of the oxidizing agent is reduced. Since the polishing rate is changed by the change, it becomes difficult to maintain the stability of the polishing rate.
[0019]
It is speculated that at least one additive selected from the group consisting of aluminum nitrate, nickel nitrate, copper nitrate, chromium nitrate, and chromium chloride promotes the oxidation of silicon carbide by acting as a catalyst for the oxidation reaction in the same manner as abrasives. Is done. Among the additives, aluminum nitrate is preferred because it has a high oxidation promoting effect in the presence of an oxidizing agent and can further promote the oxidation of silicon carbide.
[0020]
Here, aluminum salts of acids other than nitric acid such as aluminum acetate and aluminum sulfate, nitrates other than the above nitrates such as iron nitrate, and chlorides other than the above chlorides such as manganese chloride cannot act as a catalyst for the oxidation reaction. It is assumed that the progress of the oxidation reaction is slow. Therefore, for example, the polishing rate of a polishing composition containing aluminum acetate on a semiconductor wafer is low. Therefore, the polishing composition needs to contain at least one additive selected from the group consisting of aluminum nitrate, nickel nitrate, copper nitrate, chromium nitrate, and chromium chloride together with the abrasive in order to promote oxidation of silicon carbide. There is.
[0021]
The content of the additive in the polishing composition is preferably 0.1 to 100 g / liter, more preferably 1.0 to 10 g / liter. When the content of the additive is less than 0.1 g / liter, the action of accelerating the oxidation of silicon carbide becomes insufficient, and the progress of the oxidation reaction may be slow. On the other hand, if it exceeds 100 g / liter, the oxidation of silicon carbide cannot be further promoted, which tends to be uneconomical.
[0022]
Water dissolves or disperses other components. Preferably, the water contains as little impurities as possible to prevent the action of other components from being hindered. Specifically, pure water, ultrapure water, distilled water, or the like, in which foreign matter is removed through a filter after removing impurity ions with an ion exchange resin, is preferable. The content of water in the polishing composition is the remaining amount relative to the content of other components in the polishing composition.
[0023]
The polishing composition may contain an oxide fine particle sol, an acid or the like as other additional components. The oxide fine particle sol improves the redispersibility of the abrasive in the polishing composition. Specific examples of the oxide fine particle sol include an alumina sol and a silica sol, and these may be contained alone or in combination of two or more.
[0024]
The average particle diameter of the oxide fine particle sol is an average particle diameter obtained from a specific surface area measured by a specific surface area measurement method (BET method) of a powder by gas adsorption, preferably 0.005 to 1.0 μm, more preferably It is 0.015-0.5 μm, more preferably 0.02-0.2 μm. When the average particle diameter is less than 0.005 μm, it becomes difficult to produce an oxide fine particle sol. On the other hand, if it exceeds 1.0 μm, the weight per particle of the oxide fine particle sol increases and precipitates, so that the redispersibility of the abrasive cannot be sufficiently improved. Further, when polishing the surface of the semiconductor wafer, a defect such as a scratch may be generated on the surface of the polished semiconductor wafer by deeply shaving the surface of the semiconductor wafer.
[0025]
The content of the oxide fine particle sol in the polishing composition is preferably 0.1 to 50% by weight, and more preferably 0.1 to 10% by weight. If the content of the oxide fine particle sol is less than 0.1% by weight, the redispersibility of the abrasive cannot be sufficiently improved because the content of the oxide fine particle sol is low. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the viscosity of the polishing composition may be increased due to the high content of the oxide fine particle sol. Further, the oxide fine particle sols may aggregate and precipitate.
[0026]
Here, the progress of the oxidation reaction depends on the pH of the polishing composition. Therefore, an acid may be further contained. The acid promotes oxidation of silicon carbide by adjusting the pH of the polishing composition to an acidic side. Specific examples of the acid include nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, lactic acid, and oxalic acid. These may be contained alone or in combination of two or more.
[0027]
The pH of the polishing composition is preferably from 2.0 to 7.0, and more preferably from 3.0 to 6.0. Therefore, the content of the acid in the polishing composition is such that the pH of the polishing composition becomes 2.0 to 7.0. When the pH of the polishing composition is less than 2.0, the acidity of the polishing composition is high, and the polishing composition has a large influence on the polishing equipment and is difficult to use. On the other hand, if the pH of the polishing composition exceeds 7.0, the progress of oxidation of silicon carbide is slowed, and the polishing rate of the polishing composition on the semiconductor wafer may be reduced. The polishing composition is prepared by mixing other components in water and dispersing or dissolving each component. Here, the order of mixing other components with water is not limited.
[0028]
Now, when polishing the semiconductor wafer surface using the polishing composition of the first embodiment, silicon carbide on the semiconductor wafer surface is oxidized by the oxidizing agent in the polishing composition and oxygen in the air. Here, it is presumed that the abrasive and the additive dissolved in the polishing composition act as a catalyst for the oxidation reaction and promote the oxidation of silicon carbide.
[0029]
Subsequently, the surface of the semiconductor wafer is polished by polishing and removing the oxidized silicon carbide by the abrasive. At this time, since the oxidation of silicon carbide is promoted by the abrasive and the additive, the polishing composition can improve the polishing rate for the semiconductor wafer.
[0030]
According to the first embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
The polishing composition according to the first embodiment includes an abrasive made of chromium oxide, an oxidizing agent, and at least one additive selected from the group consisting of aluminum nitrate, nickel nitrate, copper nitrate, chromium nitrate, and chromium chloride. , Containing water. Then, it is used for polishing the surface of a semiconductor wafer made of silicon carbide. It is presumed that the abrasives and additives promote the oxidation of silicon carbide, and the polishing composition can promote the oxidation of silicon carbide as compared with the conventional polishing composition. Speed can be improved. Further, the types of crystal planes of silicon carbide include those shown in Table 1. The polishing composition of the first embodiment can improve the polishing rate for the (0001) plane, which is difficult to polish, among the crystal planes, similarly to the crystal planes other than the (0001) plane.
[0031]
[Table 1]
-The oxidizing agent is preferably hydrogen peroxide. In this case, by further promoting the oxidation of silicon carbide, the polishing rate of the polishing composition on the silicon carbide member can be further improved.
[0032]
-The additive is preferably aluminum nitrate. In this case, by further promoting the oxidation of silicon carbide, the polishing rate of the polishing composition on the silicon carbide member can be further improved.
[0033]
The chromium oxide is preferably one represented by chromium (III) oxide. In this case, the effect of accelerating the oxidation of silicon carbide is high, and the polishing rate of the polishing composition on the silicon carbide member can be more effectively improved.
[0034]
-The polishing composition preferably contains an oxide fine particle sol. In this case, the polishing rate of the polishing composition on the silicon carbide member can be maintained by improving the redispersibility of the abrasive in the polishing composition.
[0035]
-The polishing composition preferably has a pH of 2.0 to 7.0. In this case, by further promoting the oxidation of silicon carbide, the polishing rate of the polishing composition on the silicon carbide member can be more effectively improved.
[0036]
-The silicon carbide member is preferably a semiconductor wafer made of silicon carbide. In this case, the polishing rate for the semiconductor wafer can be improved.
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Note that the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
[0037]
The polishing composition of the second embodiment contains an abrasive made of chromium oxide, chromium nitrate, and water. It is presumed that chromium nitrate sufficiently promotes oxidation of silicon carbide by acting as a catalyst for the above-mentioned oxidation reaction similarly to the abrasive. This means that chromium nitrate dissociates into NO 3 − ions and Cr 3+ ions in the polishing composition. Then, during polishing of the semiconductor wafer made of silicon carbide, heat locally generated by friction between the semiconductor wafer and the polishing pad and NO 3 − ions act, and Cr 3+ ions are changed to Cr 6+ ions. It is presumed that this Cr 6+ ion strongly acts as a catalyst for the oxidation reaction like the abrasive.
[0038]
The content of chromium nitrate in the polishing composition is preferably from 1.0 to 50 g / liter, more preferably from 5.0 to 40 g / liter. If the content of chromium nitrate is less than 1.0 g / liter, the action of accelerating the oxidation of silicon carbide becomes insufficient, and the progress of the oxidation reaction may be slowed. On the other hand, even if it exceeds 50 g / liter, the oxidation of silicon carbide cannot be promoted any more, which tends to be uneconomical.
[0039]
Therefore, when polishing the semiconductor wafer surface using the polishing composition of the second embodiment, silicon carbide on the semiconductor wafer surface is oxidized by oxygen in the air. Here, the abrasive and Cr 6+ ions derived from chromium nitrate act as a catalyst for the oxidation reaction to promote oxidation of silicon carbide, and the Cr 6+ ions have a catalytic action of aluminum nitrate, nickel nitrate, copper nitrate and chromium chloride. It is presumed that it is stronger than that. For this reason, the polishing composition of the second embodiment can sufficiently oxidize silicon carbide even without an oxidizing agent, and can improve the polishing rate for the silicon carbide member.
[0040]
The above-described embodiment can be modified as follows.
In the second embodiment, the polishing composition may contain at least one selected from the group consisting of aluminum nitrate, nickel nitrate, copper nitrate and chromium chloride as other additional components. That is, additives other than chromium nitrate and the chromium nitrate of the first embodiment may be used in combination.
[0041]
In each of the above embodiments, when the polishing composition is prepared, the content of water is set to be smaller than when used in the polishing step, whereby components other than water are concentrated and used in the polishing step. At times, it may be configured so that water is added and diluted. With such a configuration, the polishing composition can be easily managed and the transport efficiency can be improved.
[0042]
In each of the above embodiments, when hydrogen peroxide is contained as an oxidizing agent, hydrogen peroxide and other components are separately prepared and stored in a separately separated state. May be added. With this configuration, when the polishing composition is stored for a long period of time, decomposition of hydrogen peroxide in the polishing composition can be suppressed.
[0043]
In the above embodiments, the polishing step may be performed in two stages. In this case, the first half of the polishing step polishes the semiconductor wafer surface using a polishing composition containing an abrasive having a higher hardness than silicon carbide, and the second half of the polishing step uses the polishing composition of each embodiment. To polish the surface of the semiconductor wafer. With such a configuration, the polishing efficiency of the semiconductor wafer surface can be improved, and the occurrence of defects such as scratches on the polished semiconductor wafer surface can be suppressed.
[0044]
【Example】
Next, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
(Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 43)
Each component shown in Tables 2 and 3 was mixed with water to prepare polishing compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 43. Here, the average particle size of the abrasives in Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 40, and Comparative Example 43 was measured with a Coulter Counter Multisizer II (product name manufactured by COULTER). In Comparative Example 41, TiO 2 of anatase type was mixed as an abrasive, and the average particle size was determined from the specific surface area and the particle density measured by the BET method. The average particle size of the abrasive in Comparative Example 42 was measured using a laser diffraction system using Microtrac FRA (product name manufactured by Microtrac Inc.). In Tables 2 and 3, the average particle size of the abrasive is shown in μm, and the content of each component is shown in g / liter. Furthermore, the content of the oxidizing agent indicates the content in a 31% by weight aqueous solution, and aluminum lactate is represented by aluminum lactate.
[0045]
Next, using the polishing composition of each example, a semiconductor wafer made of silicon carbide was polished under the following polishing conditions. The thickness of the semiconductor wafer before and after polishing was measured using a micrometer, the thickness reduction was calculated, and the polishing rate for the semiconductor wafer was determined from the value. Here, the thickness reduction was calculated at six points for one semiconductor wafer, and the average value of the thickness reductions of the three semiconductor wafers was defined as the semiconductor wafer thickness reduction. Subsequently, the surface state of the polished semiconductor wafer was visually observed, and the surface state was determined to be good, with no scratches occurring (、). The evaluation was made in two stages, that is, a surface state (は) that cannot be said and a scratch (x) where a scratch occurred. Tables 4 and 5 show the results.
<Polishing conditions>
Polishing device: Oscar-type lens polishing machine (made by Udagawa Iron & Steel Co., Ltd., platen diameter Φ350 mm), polished object: 3 4H-SiC wafers / one plate (Φ2 ″ (= about 50 mm), crystal orientation <0001> ), Polishing pad: hard polyurethane polishing pad (IC-1000; manufactured by Rodale), load: 300 g / cm 2 (= approximately 29.4 kPa), platen rotation speed: 130 rpm, supply rate of polishing composition: 4 ~ 5ml / min
[0046]
[Table 2]
[0047]
[Table 3]
[0048]
[Table 4]
[0049]
[Table 5]
As shown in Table 4, in Examples 1 to 9, the polishing rate was high, and no scratch was observed on the polished semiconductor wafer surface. Therefore, when the polishing compositions of Examples 1 to 9 were used, the polishing rate could be improved, and the occurrence of defects such as scratches on the polished semiconductor wafer surface could be suppressed.
[0050]
On the other hand, as shown in Tables 4 and 5, in Comparative Examples 1, Comparative Examples 8 to 13, Comparative Examples 20 to 25, and Comparative Examples 33 to 37, the polishing rate was low because they did not contain an oxidizing agent and additives. The result was. In Comparative Examples 5 to 7, the polishing rate was low because no oxidizing agent was contained. In Comparative Examples 2 to 4, Comparative Examples 14 to 19, and Comparative Examples 26 to 32, the polishing rate was low because no additive was contained. The result was low. In Comparative Example 38, Comparative Example 40, Comparative Example 41, and Comparative Example 43, the polishing rate was low because the abrasive was made of a material other than chromium oxide. In Comparative Example 39, since the abrasive was composed of α-Al 2 O 3 , a large number of scratches were generated on the surface of the polished semiconductor wafer, which was not practical. In Comparative Example 42, the surface of the semiconductor wafer could not be polished because the abrasive was made of cerium oxide.
[0051]
Further, in Comparative Examples 7, 14 and 20, the abrasive material immediately settled out, making it difficult to use the polishing composition. In Comparative Examples 15 to 18 and Comparative Examples 21 to 24, the abrasive tends to settle, and in Comparative Example 43, oxygen is generated in the polishing composition and the dispersed state of the abrasive cannot be maintained. In addition, scratches occurred on the surface of the polished semiconductor wafer.
[0052]
Next, technical ideas that can be grasped from the embodiment will be described below.
(1) The polishing composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the chromium oxide is chromium (III) oxide. According to this configuration, the polishing rate for the silicon carbide member can be further improved.
[0053]
(2) The polishing composition according to any one of (1) to (3) and (1), further comprising an oxide fine particle sol. According to this configuration, the polishing rate for the silicon carbide member can be maintained.
[0054]
(3) The polishing composition according to any one of (1) to (3), (1) and (2), wherein the silicon carbide member is a semiconductor wafer made of silicon carbide. According to this configuration, the polishing rate for a semiconductor wafer made of silicon carbide can be improved.
[0055]
(4) Polishing comprising a step of polishing a silicon carbide member using the polishing composition according to any one of (1) to (2) and (1) to (3). Method. According to this configuration, the abrasive contains chromium oxide, an oxidizing agent, at least one additive selected from the group consisting of aluminum nitrate, nickel nitrate, copper nitrate, chromium nitrate, and chromium chloride, and water. By a simple operation of polishing a silicon carbide member using the polishing composition, the polishing efficiency can be easily improved by increasing the polishing rate for the silicon carbide member.
[0056]
(5) A polishing method comprising a step of polishing a silicon carbide member using the polishing composition according to any one of (3) and (1) to (3). According to this configuration, the polishing rate on the silicon carbide member is improved by a simple operation of polishing the silicon carbide member using the polishing composition containing the chromium oxide abrasive, chromium nitrate, and water. By doing so, the polishing efficiency can be easily improved.
[0057]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and has the following effects.
According to the polishing composition of the invention described in any one of the first to third aspects, the polishing rate for the silicon carbide member can be improved.
