WO2011070898A1 - 炭化珪素の研磨液及びその研磨方法 - Google Patents
炭化珪素の研磨液及びその研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011070898A1 WO2011070898A1 PCT/JP2010/070549 JP2010070549W WO2011070898A1 WO 2011070898 A1 WO2011070898 A1 WO 2011070898A1 JP 2010070549 W JP2010070549 W JP 2010070549W WO 2011070898 A1 WO2011070898 A1 WO 2011070898A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- polishing
- manganese dioxide
- silicon carbide
- slurry
- manganese
- Prior art date
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 67
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title abstract description 27
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 108
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- GEYXPJBPASPPLI-UHFFFAOYSA-N manganese(iii) oxide Chemical compound O=[Mn]O[Mn]=O GEYXPJBPASPPLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 4
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
- C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
- B24B37/044—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor characterised by the composition of the lapping agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02024—Mirror polishing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
- H01L29/1608—Silicon carbide
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本発明は、熱的、化学的に極めて安定で、効率的な研磨処理が極めて困難な炭化珪素を、非常に高速に平坦化できる研磨処理技術を提供する。本発明は、ｐＨ６．５以上で、二酸化マンガンの粒子が懸濁された懸濁液からなる炭化珪素の研磨液である。また、その炭化珪素の研磨液は、二酸化マンガンとして存在できる範囲の酸化還元電位とした水溶液中に二酸化マンガンの粒子が懸濁された物が好ましい。そして、その酸化還元電位Ｖは、ｐＨを変数としたＶ、ｐＨの関係式；１．０１４－０．０５９１ｐＨ≦Ｖ≦１．６２０－０．０７４３ｐＨの範囲であることが好ましい。
Description
本発明は、炭化珪素の研磨技術に関し、特に二酸化マンガンの粒子を研磨材として用いる炭化珪素の研磨液及び研磨方法に関する。
近年、パワーエレクトロニクス半導体や白色ＬＥＤの基板材料として、炭化珪素（ＳｉＣ）や窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）が注目されている。これらの基板材料は、硬度が非常に高く、難削材料として知られている。そのため、エピタキシャル成長をさせるための基板を作製する場合、高い面精度を実現するため、長時間の研磨処理を行って、基板表面の平坦化を行うことが一般的である。
このような研磨処理においては、シリコン半導体基板の研磨に使用されるシリカ（例えば、特許文献１参照）や、炭化珪素や窒化珪素よりも硬度が高いダイヤモンド微粒子などが研磨材として用いられている（例えば、特許文献２参照）。また、酸化チタンや酸化セリウムに光照射して化学的反応を利用した研磨方法などが提案されている。しかしながら、このような従来の研磨処理では、被研磨物である炭化珪素や窒化珪素の材料硬度が高すぎるため、研磨処理に数十時間を要しているのが現状である。
また、炭化珪素の基板を研磨する技術として、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）を研磨材として使用することが知られている（例えば、特許文献３、４参照）。これらの先行技術では、二酸化マンガンよりも研磨能力が高いとされている三酸化二マンガンを利用するため、二酸化マンガンを焼成等して三酸化二マンガンを二酸化マンガンの粒子表面に形成し、炭化珪素を研磨するようにしている。この先行技術のような三酸化二マンガンを利用する研磨処理によれば、炭化珪素を比較的高速に研磨することができるが、さらなる高速の研磨処理が可能となる研磨技術を強く要望されている。
本発明は、以上のような事情を背景になされたもので、ダイヤモンドに次ぐ硬度を有し、熱的、化学的に極めて安定で、効率的な研磨処理が極めて困難な炭化珪素を、非常に高速に平坦化できる研磨処理技術を提供することを目的とする。
本発明者らは、炭化珪素の研磨処理に用いる酸化マンガンの利用技術について鋭意検討したところ、酸化マンガンの中の二酸化マンガンの粒子により炭化珪素を研磨すると、飛躍的に研磨効率が向上することを見出し、本発明を想到するに至った。
本発明は、ｐＨ６．５以上で、二酸化マンガンの粒子が懸濁された懸濁液からなることを特徴とする炭化珪素の研磨液に関する。
本発明に係る炭化珪素の研磨液は、二酸化マンガンとして存在できる範囲の酸化還元電位とした水溶液中に二酸化マンガンの粒子を懸濁させることが好ましい。
マンガン（Ｍｎ）は、その酸化還元反応を示す相平衡図（電位－ｐＨ図：図１参照）＜Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions, Marcel Pourbaix, Pergamon Press Cebelcor(1996)＞から知られているように、ｐＨとその酸化還元電位値により、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、三酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）や、四酸化三マンガン（Ｍｎ３Ｏ４）、過マンガン酸イオン（ＭｎＯ４
－）となる。従来の二酸化マンガンを使用した研磨方法においては、二酸化マンガン単独の状態ではなく、焼成や化学反応などにより、三酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）や過マンガン酸イオン（ＭｎＯ４
－）と二酸化マンガンとが混合した状態で、研磨処理が行われていた。特に、特許文献３では、積極的に三酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）を形成しうる酸化還元電位やｐＨに調整することにより、炭化珪素を研磨するものである。これに対して、本発明者らの研究によると、意図的に二酸化マンガンが存在する状態に維持した研磨液により炭化珪素を研磨すると、その研磨能率が飛躍的に向上することが判明したのである。
この二酸化マンガンが安定して存在できる範囲としては、マンガン（Ｍｎ）の酸化還元反応を示す相平衡図（電位－ｐＨ図）より特定できる。本発明では、ｐＨ６．５以上において二酸化マンガンを安定的に存在させる酸化還元電位値Ｖとしては、酸化還元電位値Ｖ、ｐＨの関係式による１．０１４－０．０５９１ｐＨ≦Ｖ≦１．６２０－０．０７４３ｐＨの式を満足することが好ましい。
そして、本発明では、二酸化マンガンが安定して存在できる範囲におけるｐＨは、ｐＨ６．５以上としている。本発明者らの研究によると、二酸化マンガンの粒子により炭化珪素を研磨する場合、その研磨液のｐＨが大きいほどその研磨能力が向上することを突き止めている。本発明におけるｐＨは、ｐＨ６．５以上であることが好ましく、より好ましくはｐＨ８以上、さらに望ましくはｐＨ１０以上である。
本発明における二酸化マンガンは、その製造方法に特に制限はない。いわゆる電解法と呼ばれる、マンガン（Ｍｎ）イオンを含む電解質溶液を電気分解して陽極に酸化物を形成して製造する方法や、水溶性マンガン（Ｍｎ）塩を中和して炭酸塩などで沈殿させて、この沈殿物を酸化するという化学的方法などの製法により得られた二酸化マンガンを用いることができる。好ましくは、電解法の陽極析出法により製造した二酸化マンガンは、その析出粒子が強固であるため、好ましい製造方法といえる。本発明における二酸化マンガンは、その平均粒径が０．１～１μｍであることが好ましい。平均粒径が１μｍを超えると、研磨材が沈降しやすく研磨材スラリーの濃度ムラを生じたり、研磨不良を発生させる傾向となるからである。尚、この平均粒径は、レーザ回折・散乱法粒子径分布測定法により特定するもので、平均粒径は、レーザ回折・散乱法粒子径分布測定の体積基準の積算分率における５０％径Ｄ５０である。
本発明に係る炭化珪素の研磨液は、所定の平均粒径の二酸化マンガンを水に懸濁させることで実現できる。水に二酸化マンガンを懸濁した懸濁液（いわゆる研磨材スラリー或いは研磨液）は、必要に応じて、湿式粉砕処理を行うことができる。この懸濁液の二酸化マンガン濃度は、１ｗｔ％～２０ｗｔ％にすることが好ましい。また、懸濁液には、水酸化カリウム、アンモニア、塩酸等を添加してｐＨ調整を行うことができる。そして、酸化還元電位は、過酸化水素水等で調整することができる。
以上説明したように、本発明によれば、研磨処理が極めて困難とされていた炭化珪素を、非常に高速に平坦化する研磨処理が可能となる。
本発明の最良の実施形態について、実施例及び比較例を参照して説明する。
実施例１：この実施例１では、硫酸マンガン水溶液の電気分解により、陽極上に二酸化マンガンを析出させ、この析出物を採取して、ピンミル（パウレック社製アトマイザー）にて解砕した後、ジェットミル（日本ニューマチック社製、ＰＪＭ－２００ＳＰ）にて乾式粉砕処理をして、平均粒径０．５μｍの二酸化マンガン粉を得た。この平均粒径は、レーザ回折散乱式粒度分布計（堀場製作所社製、ＬＡ－９２０）により測定した。そして、スラリー濃度１０ｗｔ％となるように、純水に二酸化マンガン粉を分散させて、二酸化マンガンスラリーを準備した。この実施例１の二酸化マンガンスラリーは、ｐＨ６．７で、酸化還元電位値が０．８３２Ｖであった。
この実施例１の二酸化マンガンスラリーを用いて、次のような研磨試験を行った。研磨対象としては、直径２インチのＳｉＣ（炭化珪素）の単結晶基板を用いた。研磨方法は、ＣＭＰ用片面研磨機（定盤直径２５ｃｍ、回転数９０ｒｐｍ）に、不織布パッド（ニッタ・ハース（株）製、ＳＵＢＡ－４００）を貼り、１８．３ｋＰａ（１８７ｇｆ／ｃｍ２）の荷重を付加し、１２時間の研磨を行った。この１２時間の研磨中は、研磨材スラリーを循環しながら行った。そして、その研磨前の基板重量と研磨後の基板重量とを測定し、研磨量を算出した。下記に示す比較例１の研磨量を１０として基準とした場合、この実施例１の研磨量は、その五倍の５０という値となった。（表１参照）。
実施例２：実施例１と同じ二酸化マンガン粉を用いて、スラリー濃度１０ｗｔ％となるように、純水に二酸化マンガン粉を分散させて、水酸化カリウムを添加してｐＨ９．０で、酸化還元電位値が０．７３３Ｖの二酸化マンガンスラリーを作製した。そして、実施例１と同条件で研磨試験を行い、研磨量を調査した。その結果を表１に示す。
実施例３：実施例１と同じ二酸化マンガン粉を用いて、スラリー濃度１０ｗｔ％となるように、純水に二酸化マンガン粉を分散させて、水酸化カリウムを添加してｐＨ１０．１で、酸化還元電位値が０．６８８Ｖの二酸化マンガンスラリーを作製した。そして、実施例１と同条件で研磨試験を行い、研磨量を調査した。その結果を表１に示す。
実施例４：実施例１と同じ二酸化マンガン粉を用いて、スラリー濃度１０ｗｔ％となるように、純水に二酸化マンガン粉を分散させて、水酸化カリウムを添加してｐＨ１１．９で、酸化還元電位値が０．５６１Ｖの二酸化マンガンスラリーを作製した。そして、実施例１と同条件で研磨試験を行い、研磨量を調査した。その結果を表１に示す。
比較例１：比較のために、市販のコロイダルシリカ（株式会社フジミインコーポレーテッド社製、Ｃｏｍｐｏｌ８０、平均粒径７０ｎｍ～８０ｎｍ）を用いて、実施例１と同様の研磨試験を行った。このコロイダルシリカを、スラリー濃度１０ｗｔ％となるように、純水に分散させてコロイダルシリカスラリーを作製した。そして、実施例１と同条件で研磨試験を行い、研磨量を調査した。この比較例１の研磨量を１０（無単位）とし、各実施例、各比較例の研磨量を数値化した。その結果を表１に示す。
比較例２：この比較例２では、実施例１の二酸化マンガン粉（平均粒径０．５μｍ）を８５０℃で焼成（１時間）したもので研磨試験を行った。焼成後の二酸化マンガン粉の結晶構造をＸ線回折により同定したところ、三酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）であることが確認された。また、焼成後にビーズミルにより、平均粒径０．４μｍになるまで粉砕処理を行った。そして、この粉砕処理後の三酸化二マンガン粉をスラリー濃度１０ｗｔ％となるように、純水に分散させて、三酸化二マンガンスラリーを作製した。この比較例２の三酸化二マンガンスラリーは、ｐＨ５．９で、酸化還元電位値が０．６０４Ｖであった。このスラリーを用いて、実施例１と同条件で研磨試験を行い、研磨速度を調査した。その結果を表１に示す。
比較例３：比較例３では、実施例１と同様にして得られた二酸化マンガン粉（平均粒径０．５μｍ）を水に分散させてスラリーとし、このスラリーに塩酸を添加してｐＨ４．５とした。この比較例３の二酸化マンガンスラリーの酸化還元電位値０．９００Ｖであった。この酸化還元電位値ＶとｐＨは、図１に示すマンガン（Ｍｎ）の酸化還元反応を示す相平衡図（電位－ｐＨ図）によれば、スラリー中の粒子は、二酸化マンガンである。尚、この比較例３の酸化還元電位値とｐＨは、Ｖ、ｐＨの関係式よる１．０１４－０．０５９１ｐＨ≦Ｖ≦１．６２０－０．０７４３ｐＨの式を満足するが、ｐＨはｐＨ６．５よりも低い値である。比較例３の研磨試験結果を表１に示す。
表１で示すように、実施例の場合、従来のコロイダルシリカなどに比べ、同じ時間当たりの研磨量が非常に大きいことが判明し、研磨速度が非常に速いことが分かった。また、スラリーｐＨ値が大きくなるほど、研磨量（研磨速度）が向上することも判明した。また、比較例３に示すように、ｐＨ値が本発明の範囲外になると、その研磨能率が低下する傾向が確認された。
図２には、実施例１における研磨試験後の基板の被研磨面を、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡：Ｖｅｅｃｏ社製 ＮａｎｏｓｃｏｐｅIIIａ）により表面粗さを測定した結果を示す。実施例１では被研磨面が非常に平滑に仕上げられており、その表面粗さはＲａ０．２８１ｎｍであった。これに対して図３に示す比較例３の被研磨面では、実施例１に比較してその表面がかなり粗い状態であることが確認された。
本発明は、パワーエレクトロニクス半導体や白色ＬＥＤの基板材料として用いられている炭化珪素（ＳｉＣ）を極めて効率的に研磨加工することができる。
Claims (4)
- ｐＨ６．５以上で、二酸化マンガンの粒子が懸濁された懸濁液からなることを特徴とする炭化珪素の研磨液。
- 二酸化マンガンとして存在できる範囲の酸化還元電位とした水溶液中に二酸化マンガンの粒子が懸濁された請求項１に記載の炭化珪素の研磨液。
- 酸化還元電位Ｖは、ｐＨを変数としたＶ、ｐＨの関係式；
１．０１４－０．０５９１ｐＨ≦Ｖ≦１．６２０－０．０７４３ｐＨの範囲である請求項１または２記載の炭化珪素の研磨液。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の炭化珪素の研磨液を用いた炭化珪素の研磨方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP10835820.1A EP2511358B1 (en) | 2009-12-11 | 2010-11-18 | Polishing slurry for silicon carbide and polishing method therefor |
| US13/514,683 US20120240479A1 (en) | 2009-12-11 | 2010-11-18 | Polishing slurry for silicon carbide and polishing method therefor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009-282083 | 2009-12-11 | ||
| JP2009282083A JP4827963B2 (ja) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | 炭化珪素の研磨液及びその研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011070898A1 true WO2011070898A1 (ja) | 2011-06-16 |
Family
ID=44145448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2010/070549 WO2011070898A1 (ja) | 2009-12-11 | 2010-11-18 | 炭化珪素の研磨液及びその研磨方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120240479A1 (ja) |
| EP (1) | EP2511358B1 (ja) |
| JP (1) | JP4827963B2 (ja) |
| TW (1) | TWI424051B (ja) |
| WO (1) | WO2011070898A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015146363A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物、その使用方法、及び基板の製造方法 |
| WO2016072371A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| JP2016094588A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-26 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10323162B2 (en) * | 2009-12-11 | 2019-06-18 | Mitsui Minig & Smelting Co., Ltd. | Abrasive material |
| WO2013054883A1 (ja) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | 三井金属鉱業株式会社 | 研摩材スラリー及び研摩方法 |
| WO2013161049A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 三井金属鉱業株式会社 | ＳｉＣ単結晶基板 |
| US8860040B2 (en) | 2012-09-11 | 2014-10-14 | Dow Corning Corporation | High voltage power semiconductor devices on SiC |
| US9018639B2 (en) | 2012-10-26 | 2015-04-28 | Dow Corning Corporation | Flat SiC semiconductor substrate |
| US9738991B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-08-22 | Dow Corning Corporation | Method for growing a SiC crystal by vapor deposition onto a seed crystal provided on a supporting shelf which permits thermal expansion |
| US9797064B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-10-24 | Dow Corning Corporation | Method for growing a SiC crystal by vapor deposition onto a seed crystal provided on a support shelf which permits thermal expansion |
| US10272537B2 (en) * | 2014-03-31 | 2019-04-30 | Noritake Co., Limited | Method for polishing GaN single crystal material |
| US9279192B2 (en) | 2014-07-29 | 2016-03-08 | Dow Corning Corporation | Method for manufacturing SiC wafer fit for integration with power device manufacturing technology |
| JP6280678B1 (ja) * | 2016-12-22 | 2018-02-14 | 三井金属鉱業株式会社 | 研摩液及び研摩方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6460415A (en) | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Toyota Motor Corp | Stabilizer control device |
| JPS6472578A (en) | 1987-09-11 | 1989-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | Stabilization of laser wavelength and wavelength stabilized laser |
| JP2001205555A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-07-31 | Denso Corp | メカノケミカル研磨方法及びメカノケミカル研磨装置 |
| JP2006041252A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Hitachi Chem Co Ltd | Ｃｍｐ研磨剤、その製造方法及び基板の研磨方法 |
| WO2007029465A1 (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Asahi Glass Company, Limited | 研磨剤、被研磨面の研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2008166329A (ja) | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶基板の研磨用水系研磨スラリー及び研磨法。 |
| JP2009179726A (ja) | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Tkx:Kk | 研削・研磨用炭化珪素粉末の製造方法及び研削・研磨用炭化珪素粉末並びに研削・研磨用スラリー |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6159858A (en) * | 1995-07-04 | 2000-12-12 | Fujitsu Limited | Slurry containing manganese oxide and a fabrication process of a semiconductor device using such a slurry |
| CN1087765C (zh) * | 1996-06-27 | 2002-07-17 | 富士通株式会社 | 氧化锰研磨膏和利用该研磨膏制造半导体器件的方法 |
| US6022400A (en) * | 1997-05-22 | 2000-02-08 | Nippon Steel Corporation | Polishing abrasive grains, polishing agent and polishing method |
| JP4090589B2 (ja) * | 1998-09-01 | 2008-05-28 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| JP4792802B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2011-10-12 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物結晶の表面処理方法 |
-
2009
- 2009-12-11 JP JP2009282083A patent/JP4827963B2/ja active Active
-
2010
- 2010-11-18 US US13/514,683 patent/US20120240479A1/en not_active Abandoned
- 2010-11-18 EP EP10835820.1A patent/EP2511358B1/en active Active
- 2010-11-18 WO PCT/JP2010/070549 patent/WO2011070898A1/ja active Application Filing
- 2010-12-09 TW TW099142954A patent/TWI424051B/zh active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6460415A (en) | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Toyota Motor Corp | Stabilizer control device |
| JPS6472578A (en) | 1987-09-11 | 1989-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | Stabilization of laser wavelength and wavelength stabilized laser |
| JP2001205555A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-07-31 | Denso Corp | メカノケミカル研磨方法及びメカノケミカル研磨装置 |
| JP2006041252A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Hitachi Chem Co Ltd | Ｃｍｐ研磨剤、その製造方法及び基板の研磨方法 |
| WO2007029465A1 (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Asahi Glass Company, Limited | 研磨剤、被研磨面の研磨方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2008166329A (ja) | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Showa Denko Kk | 炭化珪素単結晶基板の研磨用水系研磨スラリー及び研磨法。 |
| JP2009179726A (ja) | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Tkx:Kk | 研削・研磨用炭化珪素粉末の製造方法及び研削・研磨用炭化珪素粉末並びに研削・研磨用スラリー |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JUN'ICHI NISHIZAWA ET AL.: "Cho LSI Gijutsu 22 - Device to Process sono 12", HANDOTAI KENKYU, vol. 44, 1998, pages 245 - 276, XP008155796 * |
| MAKOTO SATO ET AL.: "The trial of polishing of the single-crystal silicon carbide (SiC) by an abrasive grain intension polishing pad", ANNUAL REPORT OF THE CERAMICS RESEARCH LABORATORY NAGOYA INSTITUTE OF TECHNOLOGY, vol. 7, 2008, pages 49 - 53, XP008155262 * |
| MARCEL POURBAIX: "Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions", 1996, PERGAMON PRESS CEBELCOR |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015146363A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物、その使用方法、及び基板の製造方法 |
| JP2015189806A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物、その使用方法、及び基板の製造方法 |
| WO2016072371A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| JP2016094588A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-26 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| EP3216839A4 (en) * | 2014-11-07 | 2018-08-29 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
| US10759981B2 (en) | 2014-11-07 | 2020-09-01 | Fujimi Incorporated | Polishing method and polishing composition |
| EP3800229A1 (en) * | 2014-11-07 | 2021-04-07 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
| US11015098B2 (en) | 2014-11-07 | 2021-05-25 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4827963B2 (ja) | 2011-11-30 |
| EP2511358A4 (en) | 2014-07-02 |
| TWI424051B (zh) | 2014-01-21 |
| JP2011122102A (ja) | 2011-06-23 |
| US20120240479A1 (en) | 2012-09-27 |
| EP2511358B1 (en) | 2018-01-03 |
| EP2511358A1 (en) | 2012-10-17 |
| TW201125962A (en) | 2011-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4827963B2 (ja) | 炭化珪素の研磨液及びその研磨方法 | |
| EP3800229B1 (en) | Polishing composition | |
| TWI554601B (zh) | 研磨材料及研磨用組成物 | |
| US6645265B1 (en) | Polishing formulations for SiO2-based substrates | |
| JP7071495B2 (ja) | 材料除去操作を行うための組成物及びその形成方法 | |
| JP5495508B2 (ja) | 研磨用粒子分散液およびその製造方法 | |
| TW201237155A (en) | Polishing composition | |
| WO2016158328A1 (ja) | 研摩材および研摩スラリー | |
| JPWO2013042596A1 (ja) | ガラス研磨用複合粒子 | |
| JP2015229750A (ja) | Ｃｍｐ用研磨液 | |
| JPWO2012169515A1 (ja) | 研磨材及び研磨用組成物 | |
| JP2010023199A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
| EP2511046B1 (en) | Abrasive material | |
| TW201942320A (zh) | 研磨用組合物 | |
| Sivanandini et al. | Chemical mechanical polishing by colloidal silica slurry | |
| TW201037064A (en) | Composition for polishing sapphire and method of polishing sapphire using the same | |
| JP2014024156A (ja) | 研磨材、研磨用組成物、硬脆材料の研磨方法及び硬脆材料基板の製造方法 | |
| JP2018070719A (ja) | サファイア基板用研磨剤組成物 | |
| JP6792554B2 (ja) | 研磨砥粒、研磨スラリーおよび硬脆材の研磨方法、ならびに硬脆材の製造方法 | |
| JP6694745B2 (ja) | 研磨用組成物 | |
| US10323162B2 (en) | Abrasive material | |
| CN115746713A (zh) | 高稳定悬浮性Al2O3抛光液及其制备方法 | |
| JP2014084420A (ja) | 遊離砥粒研磨用酸化マンガン研磨剤及びその製造方法 | |
| JP2013082048A (ja) | 研摩材 | |
| JP2005288645A (ja) | 固定砥粒研削研磨用工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10835820 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10835820 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2010835820 Country of ref document: EP |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 13514683 Country of ref document: US |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |