TW201932573A - 合成石英玻璃基板用之研磨劑及合成石英玻璃基板之研磨方法 - Google Patents

合成石英玻璃基板用之研磨劑及合成石英玻璃基板之研磨方法 Download PDF

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Abstract

本發明的課題為提供一種合成石英玻璃基板用之研磨劑，其係具有高研磨速度的同時，還可充分減少由研磨所引起之缺陷的產生。
本發明的解決手段為一種合成石英玻璃基板用之研磨劑，其係合成石英玻璃基板用之研磨劑，其特徵為：前述研磨劑含有濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子，且前述濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑為30nm至50nm，前述非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑為80nm至120nm。

Description

合成石英玻璃基板用之研磨劑及合成石英玻璃基板之研磨方法
本發明係關於一種合成石英玻璃基板用之研磨劑、及使用該研磨劑之合成石英玻璃基板之研磨方法。
近年來，隨著光微影法所導致圖案的微細化，對於合成石英玻璃基板的缺陷密度或者缺陷尺寸、表面粗度、平坦度等之品質，要求更加嚴格。其中特別是關於基板上的缺陷，伴隨著積體電路的高精細化、磁性介質的高容量化，更是要求高品質化。
由此種觀點來看，針對合成石英玻璃基板用研磨劑，為了提高研磨後之石英玻璃基板的品質，強烈要求研磨後之石英玻璃基板的表面粗度小或者研磨後之石英玻璃基板表面上的刮痕等之表面缺陷少。另外，由提高生產性的觀點來看，亦要求石英玻璃基板的研磨速度高。
過去，作為用於研磨合成石英玻璃之研磨劑，通常會探討二氧化矽系的研磨劑。二氧化矽系的漿料係藉由四氯化矽的熱分解來使二氧化矽粒子成長，於不包含鈉等之鹼金屬的鹼溶液進行pH調整來製造。例如，專利文獻1中記載於中性附近使用高純度的膠體二氧化矽可減少缺陷。惟，當考慮膠體二氧化矽的等電點時，擔心膠體二氧化矽於中性附近會不穩定，研磨中膠體二氧化矽研磨粒的粒度分布會波動而有無法穩定使用之問題，且難以將研磨劑進行循環及重複使用，因只使用一次就流掉亦有經濟上不符需求之問題。另外，專利文獻2中記載藉由使用含有平均一次粒徑為60nm以下之膠體二氧化矽與酸之研磨劑可減少缺陷。然而，此等研磨劑仍不足以滿足當前的要求並且需要改進。
另一方面，二氧化鈰(CeO2 )粒子已知為強氧化劑，且具有化學活性之性質。二氧化鈰之Ce(IV)與Ce(III)之間的氧化還原，被視為可有效提高玻璃等之無機絕緣體的研磨速度，藉由將一部分4價的二氧化鈰與3價的其他金屬元素進行取代來導入氧缺陷，可提高與玻璃等之無機絕緣體的反應性，相較於膠體二氧化矽，在提高玻璃等之無機絕緣體的研磨速度上更有效。
惟，常見的二氧化鈰系研磨劑係使用乾式二氧化鈰粒子，乾式二氧化鈰粒子具有不定形的結晶形狀，且當應用於研磨劑時，與球形的膠體二氧化矽相比，會有石英玻璃基板表面上容易產生刮痕等之缺陷之問題。另外，二氧化鈰系研磨劑相較於膠體二氧化矽亦會有分散穩定性較差，粒子容易沉降之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2004-98278號公報
[專利文獻2] 日本特開2007-213020號公報
[專利文獻3] 日本特開2006-167817號公報
[專利文獻4] 日本特公昭63-27389號公報
[發明欲解決之課題]
當使用濕式二氧化鈰粒子代替乾式二氧化鈰粒子作為合成石英玻璃基板的二氧化鈰系研磨劑時，與乾式二氧化鈰粒子相比，雖可減少刮痕等之缺陷，但仍未到達可滿足要求之減少程度。
藉由減小濕式二氧化鈰粒子的一次粒徑，雖可減少刮痕等之缺陷，但會有一次粒徑減小而使研磨速度變低之問題。
另外，專利文獻3記載於使用膠體二氧化矽之研磨劑中，藉由使用含有具有如丙烯酸/磺酸共聚物之磺酸基的聚合物的研磨劑，可以提高研磨速度。然而，即便添加此種聚合物於二氧化鈰系之研磨劑，亦未到達可滿足現在所要求之研磨速度，需要更加提高研磨速度。
另外，專利文獻4記載藉由使用含有0.5至60質量％之由鈰、鑭及釔所構成群組所選出之1種以上稀土類元素的研磨劑，可以提高研磨速度。惟，專利文獻4得到之氧化物粒子的平均粒徑為0.5至1.7μm，粒子尺寸大，研磨後之合成石英玻璃基板的表面精度存在問題。
本發明係鑑於前述問題而完成的，其目的為提供一種合成石英玻璃基板用之研磨劑，其係具有高研磨速度的同時，還可充分減少由研磨所引起之缺陷的產生。

[用以解決課題之手段]
為了達成上述課題，於本發明中，提供一種合成石英玻璃基板用之研磨劑，其係合成石英玻璃基板用之研磨劑，其特徵為：前述研磨劑含有濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子，且前述濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑為30nm至50nm，前述非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑為80nm至120nm。
若為含有此種粒子之研磨劑，則會成為具有高研磨速度的同時，還可充分減少由研磨所引起之缺陷的產生之合成石英玻璃基板用之研磨劑。
此時，較佳為前述濕式二氧化鈰粒子的結合度為1.0至3.0，前述非球狀二氧化矽粒子為結合型之二氧化矽粒子，結合度為2.0至3.5。
若為含有此種粒子之研磨劑，則會成為由研磨所引起之刮痕等之缺陷數更少，研磨速度更良好之合成石英玻璃基板用之研磨劑。
另外，較佳為前述研磨劑中之前述濕式二氧化鈰粒子的含量，相對於前述非球狀二氧化矽粒子的含量，以質量比為1.5倍至3.0倍的含量。
若以此種質量比含有濕式二氧化鈰粒子及非球狀二氧化矽粒子，則會成為具有充分研磨能力之合成石英玻璃基板用之研磨劑。
另外，較佳為前述研磨劑中之前述濕式二氧化鈰粒子與前述非球狀二氧化矽粒子之總含量，相對於研磨劑100質量份，為20質量份至50質量份。
若為以此種含量含有濕式二氧化鈰粒子及非球狀二氧化矽粒子之研磨劑，則可更適合使用作為合成石英玻璃基板用之研磨劑。
另外，本發明提供一種合成石英玻璃基板之研磨方法，其係具有粗研磨步驟與該粗研磨步驟後之最終研磨步驟之合成石英玻璃基板之研磨方法，其特徵為：前述最終研磨步驟中，使用上述本發明之合成石英玻璃基板用之研磨劑來進行最終研磨。
若為使用此種本發明之合成石英玻璃基板用之研磨劑之研磨方法，則可提高研磨速度，並且可抑制由研磨所引起之缺陷的產生。

[發明效果]
藉由將對玻璃之研磨速度高之二氧化鈰粒子與表面為光滑且可達成低缺陷、高平滑之研磨之二氧化矽粒子進行混合，則可完成高研磨速度且低缺陷，藉由將濕式二氧化鈰粒徑減小，可抑制由研磨所引起之缺陷產生，並藉由與即使粒徑大亦可達成低缺陷之二氧化矽粒子進行混合，可抑制由於二氧化鈰粒徑減小所造成對玻璃的反應性降低所引起的研磨速度降低，藉此可得到更高之研磨速度。另外，藉由使用所混合之二氧化矽粒子的形狀為非球狀之二氧化矽粒子，因與球狀之二氧化矽粒子相比形狀呈變形，故粒子之對基板的接觸面積會變小，成為接近點接觸的形式，可增大研磨時傳遞到基板的力，研磨能力會提高。
如同上述，若為本發明之合成石英玻璃基板用之研磨劑及使用其之研磨方法，可得到充分之研磨速度，並且可充分抑制合成石英玻璃基板表面之缺陷產生。該結果可提高合成石英玻璃基板製造時之生產性及良率。另外，藉由使用本發明之合成石英玻璃基板用之研磨劑，可實現半導體裝置的高精細化。
[實施發明之形態]
如同上述，需要開發具有高研磨速度的同時，還可充分減少由研磨所引起之缺陷的產生之合成石英玻璃基板用之研磨劑。
本發明人等針對上述課題深入探討的結果，發現若為含有具有規定之平均一次粒徑之濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子之研磨劑，可得到對合成石英玻璃基板為高研磨速度，並且可以以低缺陷研磨合成石英玻璃基板，因而完成本發明。
亦即，本發明為一種合成石英玻璃基板用之研磨劑，其係合成石英玻璃基板用之研磨劑，其特徵為：前述研磨劑含有濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子，且前述濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑為30nm至50nm，前述非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑為80nm至120nm。
以下，將說明本發明之實施型態，惟本發明並不限定於此。
如同上述，本發明之石英玻璃基板用之研磨劑(以下，亦簡稱為「研磨劑」)中，研磨粒子為由濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子之混合粒子所構成。
本發明之合成石英玻璃基板用之研磨劑，藉由使用此種濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子所混合之粒子作為研磨粒子，可抑制由研磨所引起之刮傷等之缺陷的產生，並可以以高研磨速度進行研磨。
以下，針對各成分及任意可添加之成分，以及經由本發明之研磨劑所進行之合成石英玻璃基板的研磨，進行更詳細說明。
如同上述，本發明之石英玻璃基板用之研磨劑，包含濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子。
通常於合成石英玻璃基板之最終研磨中會使用二氧化矽粒子。這是因為與濕式二氧化鈰粒子相比表面較為光滑，而可得到低缺陷且高平滑之表面。惟，二氧化矽粒子係與濕式二氧化鈰粒子不同，對於玻璃的反應性低，因此研磨速度慢，難以稱為具有研磨能力之研磨粒。
另外，雖然藉由使用對於玻璃反應性高之濕式二氧化鈰粒子可提高研磨能力，但相較於二氧化矽粒子會容易產生由研磨所引起之刮痕等之缺陷。藉由將濕式二氧化鈰粒徑減小雖然可達成缺陷的減少，但因粒徑變小，故與玻璃之反應性亦降低，研磨速度亦降低。
此處，藉由使用混合有粒徑大之二氧化矽粒子之研磨劑，可減低缺陷的產生，並且可以以高於單獨使用濕式二氧化鈰粒子及二氧化矽粒子時之研磨速度進行研磨。
此外，作為二氧化矽粒子藉由使用結合型之非球狀之二氧化矽粒子，二氧化矽粒子之對玻璃基板之接觸面積變小而接近為點接觸，故傳遞於玻璃基板的力可變大而可更提高研磨能力。
本發明之研磨劑所包含之濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑為30nm至50nm，非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑為80nm至120nm，非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑大於濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑。
藉由使濕式二氧化鈰粒子粒徑小於非球狀二氧化矽粒子，經由濕式二氧化鈰粒子進入由非球狀之二氧化矽粒子所構成之單位體積中的填充結構中的空隙部，可增加每單位體積的填充率，可提高研磨能力。
如同上述，濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑為30nm至50nm。較佳為35nm至50nm，特佳為40nm至50nm。濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑小於30nm時，濕式二氧化鈰粒子之對於玻璃之反應性會顯著降低，石英玻璃的研磨能力會顯著降低。另外，平均一次粒徑大於50nm時，由研磨所引起之刮痕等之缺陷數會變多，進而因無法進入由二氧化矽粒子所形成之空隙部之故，會產生石英玻璃的研磨速度沒有提高之問題。
另外，如同上述，非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑為80nm至120nm。較佳為80nm至110nm，更佳為90nm至110nm。非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑小於80nm時，形狀會接近於球狀而二氧化矽粒子自身的研磨能力不會提高且研磨速度會降低。另外，平均一次粒徑大於120nm時，二氧化矽粒子的分散性會惡化而產生粒子沉降之問題。
此處，濕式二氧化鈰之結合度較佳為3.0以下，更佳為1.0至3.0。若濕式二氧化鈰粒子之結合度於上述範圍內，則由研磨所引起之刮痕等之缺陷數會變少。另外，因可進入由二氧化矽粒子所形成之空隙部，故石英玻璃的研磨速度會提高。
另外，二氧化矽粒子之結合度較佳為2.0以上，更佳為2.0至3.5。若二氧化矽粒子之結合度為2.0以上時，則無須擔心形狀不是球狀，或是二氧化矽粒子自身的研磨能力不會提高且研磨速度會降低等之狀況。
尚，此處所提到之結合度為，結合度=平均二次粒徑/平均一次粒徑之值，平均一次粒徑係經由穿透式電子顯微鏡所進行之測定所得到之影像來換算為圓等效直徑，平均二次粒徑係經由測量紅色雷射所產生之動態光散射之散射強度所求得。
本發明之研磨劑中之濕式二氧化鈰粒子的混合比率(含量) 較佳為以質量比為非球狀二氧化矽粒子之1.0倍至4.0倍，更佳為以1.5倍至3.0倍的比率進行混合。若濕式二氧化鈰粒子的混合比率為非球狀二氧化矽粒子之1.0倍以上時，則對石英玻璃之研磨能力不會降低，並且研磨速度不會降低。另外，若混合比率為4.0倍以下時，則因小粒子的濕式二氧化鈰粒子不會成為優勢，故可得到充分的研磨能力。
此外，濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子之總含量，較佳為相對於研磨劑中100質量份為20至50質量份。若於此範囲內，則無須擔心研磨速度會降低。
作為本發明之研磨劑所包含之濕式二氧化鈰粒子，雖然沒有特別限定，但較佳為經由將鈰鹽作為前驅體物質並與鹼性溶液進行混合、加熱處理之濕式沉澱法所製造者。
作為濕式二氧化鈰粒子之製造方法，首先，將作為前驅體之鈰鹽與超純水混合來製造鈰水溶液。鈰鹽和超純水例如可以2：1～4：1的比例進行混合。此處，作為鈰鹽，可以利用Ce(III)鹽及Ce(IV)鹽中之至少一種。亦即，可將至少一種Ce(III)鹽與超純水混合，或可將至少一種Ce(IV)鹽與超純水混合，或可將至少一種Ce(III)鹽及至少一種Ce(IV)鹽與超純水混合。作為Ce(III)鹽可混合氯化鈰、氟化鈰、硫酸鈰、硝酸鈰、碳酸鈰、過氯酸鈰、溴化鈰、硫化鈰、碘化鈰、草酸鈰、乙酸鈰等，作為Ce(IV)鹽可混合硫酸鈰、硝酸鈰銨、氫氧化鈰等。其中，從易於使用的觀點來看，作為Ce(III)鹽較佳為使用硝酸鈰，作為Ce(IV)鹽較佳為使用硝酸鈰銨。
此外，為了穩定與超純水混合所製造之鈰水溶液，可以混合酸性溶液。此處，酸性溶液與鈰溶液可以1：1~1：100的比例進行混合。作為此處可使用之酸溶液，可列舉過氧化氫、硝酸、乙酸、鹽酸、硫酸等。與酸溶液混合之鈰溶液係可將pH調整至例如0.01。
與鈰溶液分開來製造鹼性溶液。作為鹼性溶液，可使用氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀等，與超純水混合並稀釋至適當的濃度來使用。作為稀釋的比例，可將鹼性物質與超純水以1：1~1：100的比例進行稀釋。稀釋後之鹼性溶液可將pH調整至例如11~13。
其次，將稀釋後之鹼性溶液移至反應容器後，於氮、氬、氦等之惰性氣體環境下，進行例如5小時以下的攪拌。然後，於稀釋後之鹼性溶液中以例如每秒0.1L以上的速度混合鈰水溶液。接著，以規定的溫度進行熱處理。此時的熱處理溫度可以在100℃以下的溫度進行加熱處理，例如60℃以上100℃以下，熱處理時間可以為2小時以上，例如進行2小時~10小時。另外，由常溫至熱處理溫度的升溫速度係可以以每分0.2℃~1℃進行升溫，較佳為每分0.5℃的速度。
將經熱處理後之混合溶液冷卻至室溫。經過此種過程來製造生成有1次粒徑為例如100nm以下之濕式二氧化鈰粒子之混合液。
如同上述，濕式二氧化鈰粒子係由以下方式製造：將鈰鹽之前驅體水溶液與稀釋後之鹼性溶液的混合液以適當的昇溫速度進行昇溫，並以適當範圍的熱處理溫度進行加熱，此時於昇溫過程中混合液內的鈰鹽會反應而生成二氧化鈰(CeO2)的細核，以此等細核為中心結晶會成長為5nm~100nm的結晶粒子。經由過濾等將此結晶粒子進行分級，可得到本發明中使用之平均一次粒徑為30nm~ 50nm之濕式二氧化鈰粒子。
作為本發明之研磨劑所包含之非球狀二氧化矽粒子，可使用市售之分散有非球狀二氧化矽粒子之膠體溶液，較佳為使用例如，扶桑化學工業(股份有限公司)製PL系列等。
本發明之研磨劑中，為了調整研磨特性，可含有添加劑。作為此種添加劑，可含有：可將研磨粒子的表面電位轉換為負值之陰離子性界面活性劑或胺基酸。若將二氧化鈰粒子的表面電位變為負值，則因容易於研磨劑中進行分散，故難以生成粒徑大的二次粒子，可更進一步抑制研磨刮傷的產生。
作為此種添加劑，於陰離子性界面活性劑中，可列舉單烷基硫酸鹽、烷基聚氧乙烯硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、單烷基磷酸鹽、月桂基硫酸鹽、多元羧酸、聚丙烯酸鹽、聚甲基丙烯酸鹽等。於胺基酸中，可列舉例如精胺酸、離胺酸、天冬胺酸、穀胺酸、天冬醯胺、麩醯胺、組胺酸、脯胺酸、酪胺酸、絲胺酸、色胺酸、蘇胺酸、甘胺酸、丙胺酸、甲硫胺酸、半胱胺酸、苯丙胺酸、白胺酸、纈胺酸、異白胺酸等。
使用此等添加劑時的濃度，將研磨粒子1質量份設為基準，較佳為包含0.001質量份至0.05質量份的範圍。更佳為包含0.005質量份至0.02質量份的範圍。若含量相對於研磨粒子1質量份為0.001質量份以上時，則研磨劑中混合粒子會更穩定的分散，難以形成粒徑大的凝集粒子。另外，若含量相對於研磨粒子1質量份為0.05質量份以下時，則添加劑不會妨礙研磨，且可防止研磨速度的降低。因此，若添加劑包含在上述範圍內，則除了更提高研磨劑的分散穩定性，還可防止研磨速度的降低。
本發明之研磨劑的pH，由研磨劑的保存穩定性和優異的研磨速度的觀點來看，較佳為3.0以上8.0以下的範圍。若pH為3.0以上時，則研磨劑中的濕式二氧化鈰會穩定的分散。若pH為8.0以下時，則可更提高研磨速度。另外，pH之較佳範圍的下限係更佳為4.0以上，特佳為6.0以上。另外，pH之較佳範圍的上限係較佳為8.0以下，更佳為7.0以下。另外，研磨劑的pH可藉由添加鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸等之無機酸，甲酸、乙酸、檸檬酸、草酸等之有機酸、氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨(TMAH)等來進行調整。
其次，針對使用本發明之研磨劑之合成石英玻璃基板的研磨方法進行說明。本發明之研磨劑尤其是使用於粗研磨步驟後之最終研磨步驟中為較佳，因此以最終研磨步驟中進行單面研磨為例來進行說明。然而，當然並不限定於此，本發明之研磨劑亦可使用於粗研磨。另外，本發明之研磨劑不僅可使用於單面研磨，亦可使用於雙面研磨等。
可使用於本發明之研磨方法之單面研磨裝置，例如，如圖1所示，可設計為由貼附有研磨墊4之定盤3、研磨劑供給機構5、研磨頭2等所構成之單面研磨裝置10。另外，如圖1所示，研磨頭2可保持研磨對象之合成石英玻璃基板W，或者可自轉。另外，定盤3亦可自轉。作為研磨墊4，可使用不織布、發泡聚氨酯、多孔質樹脂等。另外，於實施研磨之間，因較佳為研磨墊4的表面經常被研磨劑1覆蓋，故較佳為藉由於研磨劑供給機構5配置幫浦等來連續供給研磨劑1。此種單面研磨裝置10中，以研磨頭2來保持合成石英玻璃基板W，且由研磨劑供給機構5供給本發明之研磨劑1於研磨墊4上。然後，藉由使定盤3與研磨頭2各自旋轉而使合成石英玻璃基板W的表面與研磨墊4滑動接觸來進行研磨。若為使用此種本發明之研磨劑之研磨方法，則可提高研磨速度，並且可抑制由研磨所引起之缺陷的產生。然後，本發明之研磨方法因可得到缺陷大幅減少之合成石英玻璃基板，故較佳為使用於最終研磨。
特別是藉由本發明之研磨方法進行最終研磨之合成石英玻璃基板，可用於半導體相關之電子材料(特別是最先端用途之半導體相關電子材料)，較佳為使用於光罩用、奈米轉印用、磁性裝置用。尚，完成研磨前之合成石英玻璃基板，例如，可經由如以下步驟進行準備。首先，形成合成石英玻璃錠，之後，將合成石英玻璃錠退火，接著，將合成石英玻璃錠切成晶圓狀。接著，將切片後之晶圓進行去角，之後，進行拋光，接著，進行將晶圓的表面鏡面化之研磨。然後，對於如此準備之合成石英玻璃基板，可藉由本發明之研磨方法進行最終研磨。

[實施例]
以下，使用實施例及比較例具體說明本發明，惟本發明並不限定於此等。
[實施例1]
以濕式二氧化鈰粒子之混合比率成為非球狀二氧化矽粒子的2倍之方式，將藉由穿透式電子顯微鏡換算之平均一次粒徑為40nm，藉由動態光散射之散射強度測量求得之平均二次粒徑為90nm(結合度：2.3)之濕式二氧化鈰粒子的水分散液，與平均一次粒徑為90nm、平均二次粒徑為220nm(結合度：2.4)之非球狀二氧化矽粒子的水分散液(扶桑化學工業(股份有限公司)製PL-10H)進行混合，並調製研磨劑中之粒子濃度為40質量份的研磨劑。
將進行粗研磨後之合成石英玻璃基板(4吋：100mm)設置在貼附有研磨墊(軟質絨面製/FILWEL製)之定盤與可裝置基板之研磨頭，設定研磨荷重100 gf/cm2 ，定盤及研磨頭的旋轉速度50rpm，以每分100ml一邊供給上述合成石英玻璃基板研磨用之研磨劑，以足以去除粗研磨步驟中所產生之缺陷的量一邊進行研磨2μm以上。將研磨後合成石英玻璃基板由研磨頭取下，以純水洗浄後再進行超音波清洗後，於80℃乾燥器進行乾燥。藉由反射光譜膜厚計(SF-3大塚電子(股份有限公司)製)測定研磨前後之合成石英玻璃基板的厚度變化，藉此來計算研磨速度。另外，藉由雷射顯微鏡求得研磨100nm以上後之合成玻璃基板表面上產生之缺陷數。
[實施例2]
以濕式二氧化鈰粒子之混合比率成為非球狀二氧化矽粒子的1.5倍之方式，將藉由穿透式電子顯微鏡換算之平均一次粒徑為30nm，藉由動態光散射之散射強度測量求得之平均二次粒徑為55nm(結合度：1.8)之濕式二氧化鈰粒子的水分散液，與平均一次粒徑為90nm、平均二次粒徑為220nm(結合度：2.4)之非球狀二氧化矽粒子的水分散液(扶桑化學工業(股份有限公司)製PL-10H)進行混合，並調製研磨劑中之粒子濃度為40質量份之研磨劑。以與實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。
[實施例3]
除了使用平均一次粒徑為50nm、平均二次粒徑為110nm(結合度：2.2)之濕式二氧化鈰粒子以外，以於實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。
[實施例4~6]
除了使用平均一次粒徑分別為80nm、100nm、120nm之非球狀二氧化矽粒子以外，以與實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。尚，非球狀二氧化矽粒子之平均二次粒徑及結合度分別為180nm(結合度：2.2)、260nm(結合度：2.6)、340nm(結合度：2.8)。
[比較例1~2]
除了使用平均一次粒徑分別為20nm、60nm之濕式二氧化鈰粒子以外，以與實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。尚，濕式二氧化鈰粒子之平均二次粒徑及結合度分別為70nm(結合度：3.5)、190nm(結合度：3.2)。
[比較例3~4]
除了使用平均一次粒徑分別為70nm、130nm之非球狀二氧化矽粒子以外，以與實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。尚，非球狀二氧化矽粒子之平均二次粒徑及結合度分別為140nm(結合度：2.0)、390nm(結合度：3.0)。
[比較例5]
除了使用替代非球狀二氧化矽粒子之球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑為80nm、平均二次粒徑為130nm之二氧化矽粒子(結合度：1.6)(福吉米股份有限公司製 COMPOL120)以外，以與實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。
[比較例6]
除了使用分散有40質量份之平均一次粒徑為50nm、平均二次粒徑為110nm(結合度：2.2)之濕式二氧化鈰粒子之水分散液作為研磨劑以外，以與實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。
[比較例7]
除了使用分散有20質量份之平均一次粒徑為90nm、結合度為2.4之非球狀二氧化矽粒子之水分散液作為研磨劑以外，以與實施例1相同的程序進行合成石英玻璃基板的研磨。
將上述實施例及比較例的結果顯示於表1。尚，表中的數字係在實施例及比較例中研磨5個合成石英玻璃基板的平均值。
藉由使用實施例1~6中所得到之研磨劑，亦即含有具有規定之平均一次粒徑之濕式二氧化鈰粒子及非球狀二氧化矽粒子之研磨劑，來研磨合成石英玻璃基板，可減少由研磨所引起之缺陷的產生。進而，對於合成石英玻璃基板，可得到高研磨速度。另一方面，比較例1~4中使用含有未具有本發明所規定之平均一次粒徑之濕式二氧化鈰粒子或非球狀二氧化矽粒子之研磨劑，其缺陷多且研磨速度慢，與實施例相較結果不佳。另外，使用球狀二氧化矽粒子而不是非球狀二氧化矽粒子之比較例5中，雖可抑制缺陷的產生，但研磨速度降低。此外，不含有非球狀二氧化矽粒子之比較例6中缺陷數多，不含有濕式二氧化鈰粒子之比較例7中研磨速度會降低。
如同上述，得知藉由以本發明之合成石英玻璃基板用之研磨劑來進行合成石英玻璃基板研磨，可得到對合成石英玻璃基板高研磨速度，可減少研磨後之合成石英玻璃基板表面的缺陷發生。
尚，本發明不限定於上述實施形態。上述實施形態為示例，具有與本發明之專利申請範圍所載之技術思想實質上相同構成，且達成相同作用效果者，其任何內容都包含在本發明之技術範圍內。
1‧‧‧研磨劑
2‧‧‧研磨頭
3‧‧‧定盤
4‧‧‧研磨墊
5‧‧‧研磨劑供給機構
10‧‧‧單面研磨裝置
W‧‧‧合成石英玻璃基板
[圖1] 表示於本發明之合成石英玻璃基板之研磨方法中可使用之研磨裝置之一例的示意圖。

Claims (5)

  1. 一種合成石英玻璃基板用之研磨劑，其係合成石英玻璃基板用之研磨劑，其特徵為：前述研磨劑含有濕式二氧化鈰粒子與非球狀二氧化矽粒子，且前述濕式二氧化鈰粒子之平均一次粒徑為30nm至50nm，前述非球狀二氧化矽粒子之平均一次粒徑為80nm至120nm。
  2. 如請求項1之合成石英玻璃基板用之研磨劑，其中，前述濕式二氧化鈰粒子的結合度為1.0至3.0，前述非球狀二氧化矽粒子為結合型之二氧化矽粒子，結合度為2.0至3.5。
  3. 如請求項1或請求項2之合成石英玻璃基板用之研磨劑，其中，前述研磨劑中之前述濕式二氧化鈰粒子的含量，相對於前述非球狀二氧化矽粒子的含量，以質量比為1.5倍至3.0倍的含量。
  4. 如請求項1或請求項2之合成石英玻璃基板用之研磨劑，其中，前述研磨劑中之前述濕式二氧化鈰粒子與前述非球狀二氧化矽粒子之總含量，相對於研磨劑100質量份，為20質量份至50質量份。
  5. 一種合成石英玻璃基板之研磨方法，其係具有粗研磨步驟與該粗研磨步驟後之最終研磨步驟之合成石英玻璃基板之研磨方法，其特徵為：前述最終研磨步驟中，使用如請求項1～請求項4中任一項之合成石英玻璃基板用之研磨劑來進行最終研磨。
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