WO2022070970A1 - ポリシングおよび洗浄方法、洗浄剤ならびに研磨洗浄用セット - Google Patents

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cleaning
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cleaning agent
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佐知子 平子
直人 野口
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株式会社フジミインコーポレーテッド
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Definitions

  • the present invention relates to policing and cleaning methods, cleaning agents and polishing cleaning sets. More specifically, the present invention relates to a method for polishing and cleaning a high-hardness material having a Vickers hardness of 1500 Hv or more, a cleaning agent used for the cleaning, a polishing cleaning set, and a cleaning method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-164596 filed on September 30, 2020, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
  • the surface of a substrate made of a high-hardness material such as diamond, sapphire (aluminum oxide), silicon carbide, boron carbide, tungsten carbide, silicon nitride, titanium nitride, etc. is usually polished by supplying diamond abrasive grains to a polishing platen. Smoothed by wrapping).
  • polishing polishing
  • polishing performed by supplying a polishing slurry between the polishing pad and the substrate by using a polishing pad after wrapping with diamond abrasive grains or instead of the wrapping is being studied.
  • the surface of the substrate subjected to such polishing is cleaned for the purpose of removing deposits such as polishing debris and polishing components. Examples of the technical documents disclosing the cleaning of the substrate after polishing include Patent Documents 1 to 4.
  • Patent Document 1 describes a silicon carbide substrate mixed with deionized water in an ultrasonic cleaning tank for the purpose of removing particles after diamond polishing, and has a low concentration of causality. It is described that washing is performed using a surfactant (9 ⁇ pH ⁇ 12). However, Patent Document 1 does not disclose polishing using a polishing aid.
  • polishing using diamond abrasive grains has a limit in improving the surface quality, and even if cleaning is performed, it is difficult to obtain a satisfactory surface quality.
  • a cleaning agent is used for the purpose of removing the wax used for fixing the substrate.
  • evaluation using the polished substrate has not been performed, and the removability of deposits such as polishing debris and polishing components has not been examined.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method capable of satisfactorily cleaning a substrate made of a high hardness material after polishing. Another related object is to provide a cleaning agent and a polishing cleaning set used in the above method. Yet another related object is to provide a method of cleaning the substrate.
  • a method for polishing and cleaning a substrate made of a material having a Vickers hardness of 1500 Hv or more includes a step of polishing the substrate to be polished with the composition for polishing; and a step of cleaning the polished substrate with a detergent.
  • the policing composition contains non-diamond abrasive grains and / or a polishing aid.
  • the cleaning agent contains a surfactant.
  • a substrate made of a high hardness material is good by carrying out a cleaning step using a cleaning agent containing a surfactant after a polishing step using a composition for polishing containing non-diamond abrasive grains. To be washed.
  • the above-mentioned cleaning agent it is possible to realize a substrate having a small amount of deposits and high surface quality.
  • the cleaning agent comprises an anionic surfactant as the surfactant.
  • a surfactant that exhibits good detergency on a substrate made of a high hardness material after polishing can be preferably selected from among anionic surfactants.
  • Examples of the surfactant preferably used in the technique disclosed herein include compounds having an oxyalkylene unit.
  • the concentration of the surfactant in the above-mentioned cleaning agent is preferably 1% by weight or more.
  • concentration of the surfactant By increasing the concentration of the surfactant, the effect of adding the surfactant can be better exerted, and a better cleaning effect can be preferably exerted.
  • the cleaning agent may contain water in addition to the surfactant. According to a cleaning agent containing water (which may be a cleaning liquid), the effect of the surfactant can be more exerted.
  • the substrate made of the material having a Vickers hardness of 1500 Hv or higher is a silicon carbide substrate.
  • the effects of the techniques disclosed herein are preferably exhibited in a substrate made of silicon carbide.
  • a cleaning agent used in any of the methods disclosed herein contains a surfactant.
  • the cleaning agent having the above structure can exert a good cleaning effect on a substrate made of a high hardness material after polishing.
  • a polishing cleaning set containing a polishing composition and a cleaning agent is provided.
  • This polishing and cleaning set is used in any of the methods disclosed herein.
  • the polishing composition comprises non-diamond abrasive grains and / or a polishing aid.
  • the cleaning agent contains a surfactant.
  • a method for cleaning a silicon carbide substrate after polishing with non-diamond abrasive grains includes a step of cleaning the silicon carbide substrate with a cleaning agent. And the cleaning agent contains a surfactant. According to such a cleaning method, a substrate made of a high hardness material having a well-cleaned surface can be obtained.
  • the policing using non-diamond abrasive grains is preferably policing using a composition for policing containing non-diamond abrasive grains.
  • a method for cleaning a silicon carbide substrate after polishing with a polishing aid includes a step of cleaning the silicon carbide substrate with a cleaning agent. And the cleaning agent contains a surfactant. According to such a cleaning method, a substrate made of a high hardness material having a well-cleaned surface can be obtained.
  • the policing using the polishing aid is preferably a policing using a composition for polishing containing the polishing aid.
  • a cleaning agent used for cleaning a silicon carbide substrate after polishing with non-diamond abrasive grains contains a surfactant.
  • the cleaning agent having the above structure can exert a good cleaning effect on a substrate made of a high hardness material after the polishing.
  • the policing using non-diamond abrasive grains is preferably policing using a composition for policing containing non-diamond abrasive grains.
  • a cleaning agent used for cleaning a silicon carbide substrate after polishing with a polishing aid contains a surfactant.
  • the cleaning agent having the above structure can exert a good cleaning effect on a substrate made of a high hardness material after the polishing.
  • the policing using the polishing aid is preferably a policing using a composition for polishing containing the polishing aid.
  • FIG. 6 is an AFM image of the surface of the SiC wafer after cleaning according to Comparative Example 1. It is an AFM image of the SiC wafer surface after cleaning which concerns on Example 1.
  • FIG. It is an AFM image of the SiC wafer surface after cleaning which concerns on Example 2.
  • FIG. It is an AFM image of the SiC wafer surface after cleaning which concerns on Example 3.
  • FIG. It is an AFM image of the SiC wafer surface after cleaning which concerns on Example 4.
  • the technique disclosed herein includes a method of cleaning a substrate made of a material having a Vickers hardness of 1500 Hv or more (also referred to as a high hardness material), and more specifically, policing the substrate made of the high hardness material. After that, it includes a method of cleaning. Therefore, the substrate made of the high hardness material is not only a substrate to be cleaned but also a substrate to be polished. According to the method disclosed herein, the surface of a substrate made of a high hardness material as described above is well cleaned.
  • the Vickers hardness of the high hardness material is preferably 1800 Hv or more (for example, 2000 Hv or more, typically 2200 Hv or more).
  • the upper limit of the Vickers hardness is not particularly limited, but may be approximately 7,000 Hv or less (for example, 5000 Hv or less, typically 3000 Hv or less).
  • Vickers hardness can be measured based on JIS R 1610: 2003.
  • the international standard corresponding to the above JIS standard is ISO 14705: 2000.
  • Examples of the material having a Vickers hardness of 1500 Hv or more include diamond, sapphire (aluminum oxide), silicon carbide, boron carbide, tungsten carbide, silicon nitride, titanium nitride and the like.
  • the methods disclosed herein can be applied for cleaning after polishing the single crystal surface of the above material, which is mechanically and chemically stable. Above all, it is preferable that the surface of the substrate to be polished is composed of silicon carbide.
  • the C (carbon) surface of a silicon carbide substrate tends to be more difficult to remove polishing debris and polishing components after polishing than the Si (silicon) surface, and is disclosed herein for cleaning such C surface.
  • the cleaning method is particularly suitable.
  • Silicon carbide is also expected as a semiconductor substrate material with low power loss and excellent heat resistance.
  • the practical advantage of improving the surface texture is great, and the advantage of performing a cleaning treatment on the surface whose surface quality has been improved by policing to finish it as a clean surface is also great.
  • the methods disclosed herein are particularly preferably applied to the single crystal surface of silicon carbide.
  • the cleaning agent disclosed herein is a cleaning agent used for cleaning a substrate made of a high hardness material after polishing, and is characterized by containing a surfactant. According to the cleaning using a cleaning agent containing a surfactant, a good cleaning effect can be realized for a substrate made of a high hardness material after polishing. Specifically, it is possible to remove deposits such as particles adhering to the surface of the substrate made of a high hardness material after polishing from the surface of the substrate.
  • the surfactant used for the cleaning agent is not particularly limited, and any of anionic, cationic, nonionic, and amphoteric ones can be used.
  • a surfactant that exhibits good detergency on the surface of a substrate made of a high hardness material after polishing can be preferably selected from among anionic surfactants.
  • a nonionic surfactant is preferably used from the viewpoint of low foaming property and ease of pH adjustment.
  • the surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • anionic surfactants include alkane sulfonates, alkylbenzene sulfonates (eg nonylbenzene sulfonates, decylbenzene sulfonates, dodecylbenzene sulfonates, etc.), naphthalene sulfonates, alkyl sulphates, etc.
  • lauryl sulfate, octadecyl sulfate, etc. polyoxyalkylene sulfate, ⁇ -olefin sulfonate, ⁇ -sulfo fatty acid salt, ⁇ -sulfo fatty acid alkyl ester salt, alkyl sulfosuccinate, dialkyl sulfosuccinate, etc.
  • Sulfonic acid compounds alkyl sulfates, alkenyl sulfates, polyoxyalkylene alkyl ether sulfates (eg polyoxyethylene octadecyl ether sulfates, polyoxyethylene lauryl ether sulfates), polyoxyalkylene alkenyl ether sulfates
  • Sulfonic acid ester compounds such as: alkyl ether carboxylates, amide ether carboxylates, sulfosuccinates, carboxylic acid compounds such as amino acid surfactants; phosphoric acids such as alkyl phosphate ester salts and alkyl ether phosphate ester salts. Ester compounds; and the like.
  • the salt may be, for example, a metal salt such as a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt or a magnesium salt (preferably a monovalent metal salt), an ammonium salt or an amine salt. And so on.
  • the anionic surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • nonionic surfactants are oxyalkylene polymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol; polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl amines and polyoxyethylene fatty acids.
  • Polyoxyalkylene derivatives such as esters, polyoxyethylene glyceryl ether fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (eg, polyoxyalkylene adducts); copolymers of multiple oxyalkylenes (eg, diblock type copolymers). , Triblock type copolymer, random type copolymer, alternate copolymer); and the like.
  • the nonionic surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • cationic surfactants are amine-type cationic surfactants such as alkylamidoamine and alkylamine; tetraalkyl (1 to 4 carbon atoms) ammonium salt (for example, tetramethylammonium salt), monolong-chain alkyl (carbon). Number 8-18) Tri-short chain alkyl (1 to 2 carbon atoms) ammonium salt (eg, lauryltrimethylammonium salt, palmityltrimethylammonium salt, stearyltrimethylammonium salt), dilong chain alkyl (8-18 carbon atoms) dishort Quaternary ammonium salt-type cationic surfactants such as chain alkyl (1 to 2 carbon atoms) ammonium salts; and the like.
  • amine-type cationic surfactants such as alkylamidoamine and alkylamine; tetraalkyl (1 to 4 carbon atoms) ammonium salt (for example, tetramethylammonium salt), monolong-chain alkyl
  • the salt may be, for example, a halide such as chlorine, bromine or iodine; a hydroxide; a sulfonic acid ester having 1 to 5 carbon atoms, a sulfate ester, a nitrate ester or the like.
  • a quaternary ammonium salt-type cationic surfactant preferably a mono-long-chain alkyltri short-chain alkylammonium salt, a di-long-chain alkyldi-short-chain alkylammonium salt, etc.
  • the cationic surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • amphoteric surfactant is not particularly limited, and examples thereof include an amine alkylene oxide type surfactant and an amine oxide type surfactant. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the surfactant used in some preferred embodiments can be a compound having an oxyalkylene unit. Typically, it can be a compound having a polyoxyalkylene structure.
  • the oxyalkylene unit may be composed of one oxyalkylene group or may have a repeating structure of two or more oxyalkylene units. Examples of the oxyalkylene unit include an oxyethylene unit (EO) and an oxypropylene unit (PO). Of these, the oxyethylene unit (EO) is preferable.
  • the oxyalkylene units may be of the same type (that is, one type) or may be composed of two or more types of oxyalkylene units.
  • the total number of moles of alkylene oxide contained in the surfactant may be 1 or more, 3 or more, 5 or more, 10 or more, 15 or more, 20 or more, and also. It may be 50 or less, 30 or less, 22 or less, 16 or less, 12 or less, 8 or less, or 4 or less (for example, 3 or less).
  • the surfactant used in some embodiments has a hydrocarbon group.
  • the hydrocarbon group may be composed of a saturated hydrocarbon such as an alkyl group, or may contain an unsaturated bond such as a carbon-carbon double bond. Further, the hydrocarbon group (typically an alkyl group) may be linear or branched.
  • the hydrocarbon group (for example, an alkyl group) has 8 or more carbon atoms, 10 or more, 12 or more, 24 or less, 20 or less, and 18 or less. However, it may be 16 or less, or 12 or less.
  • hydrocarbon group typically, an alkyl group
  • hydrocarbon group typically, an alkyl group
  • examples of the hydrocarbon group include an octyl group, a decyl group, a lauryl group, a myristyl group, a palmityl group, a stearyl group and the like.
  • the pH of the surfactant (pH of 100% by weight of the surfactant or pH of the surfactant (which may contain an appropriate amount of water or the like) available as a product) is not particularly limited, and is not particularly limited, for example, 5. .0 or more is suitable, preferably 6.0 or more (for example, more than 6.0), more preferably 6.5 or more, still more preferably 7.0 or more, and particularly preferably 7.5 or more (for example, 8). More than 0.0, and even more than 8.2).
  • the pH of the surfactant is preferably, for example, less than 11.0, preferably less than 9.5, more preferably less than 9.0 (eg, less than 9.0), and even less than 8.0. It may be less than 7.0, less than 6.0, or less than 5.0. High surface quality can be easily achieved by cleaning with a surfactant in a region close to neutral.
  • the pH of a liquid surfactant or cleaning agent is a pH meter (for example, a glass electrode type hydrogen ion concentration indicator (model number F-23) manufactured by Horiba Seisakusho).
  • Standard buffer phthalate pH buffer pH: 4.01 (25 ° C), neutral phosphate pH buffer pH: 6.86 (25 ° C), carbonate pH buffer pH: 10. It can be grasped by calibrating at three points using 0.01 (25 ° C.)), putting the glass electrode in the cleaning agent to be measured, and measuring the value after it has stabilized after 2 minutes or more. ..
  • the concentration of the surfactant in the cleaning agent is appropriately set within the range in which the effect of containing the surfactant is exhibited, and is not limited to a specific range.
  • the concentration of the surfactant in the cleaning agent can be 0.01% by weight or more, and 0.1% by weight or more is suitable.
  • the surfactant concentration in the cleaning agent is 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, still more preferably 20% by weight or more, and 30% by weight. % Or more, and 40% by weight or more (for example, 50% by weight or more) may be used.
  • the upper limit of the surfactant concentration in the cleaning agent can be less than 90% by weight, may be less than 70% by weight, may be less than 50% by weight, or may be less than 35% by weight.
  • a cleaning agent may be in the form of a cleaning liquid containing a surfactant and water.
  • the concentration of the surfactant in the cleaning agent can be approximately 90% by weight or more (eg 90-100% by weight), 95% by weight or more is appropriate, 99% by weight or more. May be.
  • Such cleaning agents may be substantially composed of a surfactant.
  • the cleaning agent comprises water in addition to the surfactant.
  • a cleaning agent can be a cleaning liquid that is liquid at room temperature. In this specification, room temperature means 23 ° C.
  • water used as the cleaning agent ion-exchanged water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water and the like are suitable.
  • the cleaning agent disclosed herein may further contain an organic solvent (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water, if necessary. It is preferable that 90% by volume or more of the solvent contained in the cleaning agent is water, and more preferably 95% by volume or more (for example, 99 to 100% by volume) is water.
  • the detergents disclosed herein are known and can be used as detergents such as chelating agents, pH regulators (acids, basic compounds, etc.), antioxidants, antifoaming agents, preservatives, antifungal agents, and the like. If necessary, one or more of the additives of the above may be further contained.
  • Examples of chelating agents include aminocarboxylic acid-based chelating agents and organic phosphonic acid-based chelating agents.
  • Examples of aminocarboxylic acid-based chelating agents include ethylenediamine tetraacetic acid, sodium ethylenediamine tetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetic acid, hydroxyethylethylenediamine triacetic acid, sodium hydroxyethylethylenediamine triacetate, and diethylenetriaminepentaacetic acid. , Diethylenetriamine pentaacetate sodium, triethylenetetramine hexaacetic acid and triethylenetetramine hexaacetate sodium.
  • organic phosphonic acid-based chelating agents examples include 2-aminoethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid), and diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid).
  • Etan-1,1-diphosphonic acid Etan-1,1,2-triphosphonic acid, Etan-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, Etan-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid , Etan-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid and ⁇ -methylphospho Contains nosuccinic acid.
  • the chelating agent may be used alone or in combination of two or more.
  • the cleaning agent disclosed here may be substantially free of a chelating agent.
  • the fact that the cleaning agent does not substantially contain the chelating agent means that the concentration of the chelating agent in the cleaning agent is less than 1% by weight.
  • the concentration of the chelating agent in the cleaning agent may be less than 0.3% by weight, less than 0.1% by weight, less than 0.01% by weight, or less than 0.005% by weight.
  • the technique disclosed herein can also be preferably carried out in an embodiment in which the cleaning agent does not contain a chelating agent.
  • the content of the above-mentioned optional additive can be set to an appropriate range in which the effect of the present invention is not significantly impaired.
  • the content of the optional additive in the cleaning agent is preferably less than 30% by weight, may be less than 10% by weight, may be less than 1% by weight, or may be less than 0.1% by weight. It may be less than 0.01% by weight.
  • the techniques disclosed herein are preferably carried out in a manner in which the cleaning agent does not contain any additives.
  • the optional additive is defined as a component different from a solvent such as water.
  • the amount of the optional additive used can also be specified by the relative relationship with the surfactant.
  • the content of the optional additive with respect to 1 part by weight of the surfactant can be less than 3 parts by weight, and it is appropriate that it is less than 1 part by weight.
  • the content of the optional additive with respect to 1 part by weight of the surfactant may be, for example, less than 0.3 parts by weight or less than 0.1 parts by weight. , Less than 0.03 parts by weight, or less than 0.01 parts by weight.
  • the content of the optional additive with respect to 1 part by weight of the surfactant can be 0.00001 parts by weight or more, 0.001 part by weight or more is appropriate, and 0. .1 part by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or 1 part by weight or more.
  • the cleaning agent (which may be a cleaning liquid) is substantially composed of a surfactant and water.
  • cleaning agents may be in the form of an aqueous surfactant solution.
  • the total ratio of the surfactant and water in the cleaning agent is, for example, 90% by weight or more (for example, 90 to 100% by weight), preferably 95% by weight or more, and more preferably 99% by weight or more. be.
  • the effect of the surfactant tends to be more exerted.
  • the pH of the cleaning agents disclosed herein is not particularly limited.
  • the pH of the cleaning agent may be 0.5 or more, 1.0 or more, 2.0 or more, or 3.0 or more. It may be 0 or more.
  • the pH of the cleaning agent is preferably 5.0 or higher, preferably 6.0 or higher (eg, greater than 6.0), and may be 6.5 or higher, 7.0 or higher. However, it may be 7.5 or more, or 8.0 or more.
  • the pH of the cleaning agent may be, for example, 13.0 or less, 12.5 or less, 12.0 or less, or less than 12.0.
  • the pH of the cleaning agent is, for example, less than 11.0, preferably less than 9.5, more preferably less than 9.0 (eg, less than 9.0), and may be less than 8.0. , Less than 7.0, less than 6.0, less than 5.0. It is easy to achieve high surface quality by performing cleaning using a cleaning agent in a region close to neutral.
  • the cleaning method disclosed herein includes a step (cleaning step) of cleaning a substrate made of a high-hardness material after polishing with a cleaning agent.
  • a cleaning agent the above-mentioned cleaning agent is used.
  • the cleaning method is not particularly limited, and can be carried out by an appropriate means according to the purpose. For example, one or more cleaning processes selected from immersion cleaning, spray cleaning, scrub cleaning, ultrasonic cleaning and the like may be employed. Scrub cleaning is preferable from the viewpoint of detergency.
  • scrub cleaning refers to cleaning in which the surface of the substrate is wiped or rubbed with a cleaning tool such as a sponge, a brush, or a non-woven fabric.
  • particles and the like attached to the surface of a substrate by applying a cleaning agent to the surface of a cleaning tool such as a sponge, a brush, or a non-woven fabric, and moving the cleaning tool to which the cleaning agent is applied in contact with the surface of the substrate.
  • a cleaning agent such as a sponge, a brush, or a non-woven fabric
  • the cleaning step is performed before the surface of the substrate after polishing is dried from the viewpoint of removing the adhered particles.
  • the cleaning step disclosed herein can be preferably performed in a manner that does not include ultrasonic cleaning or microwave cleaning.
  • a sponge for example, polyvinyl alcohol (PVA) sponge
  • PVA polyvinyl alcohol
  • Such cleaning is also referred to as sponge cleaning.
  • water deionized water, pure water, ultrapure water, distilled water, etc.
  • organic solvent lower alcohol, lower ketone, etc.
  • the time of the cleaning step using the cleaning agent is not particularly limited, and is preferably 10 seconds or longer, preferably 30 seconds or longer, more preferably 1 minute or longer, from the viewpoint of particle removal property of the substrate surface. be. Further, from the viewpoint of cleaning efficiency, it is appropriate to set it to about 30 minutes or less, preferably 10 minutes or less, and more preferably 3 minutes or less (for example, 1 to 2 minutes).
  • the temperature of the cleaning agent in the cleaning step can usually be normal temperature (typically 10 ° C. or higher and lower than 40 ° C., for example, about 20 to 30 ° C.).
  • the cleaning agent may be heated (for example, heated to 40 ° C. or higher or 50 ° C. to 80 ° C.) for cleaning.
  • pre-cleaning is performed prior to the cleaning step using the cleaning agent.
  • the pre-cleaning is a cleaning that does not use the above-mentioned detergent, and for example, one or two or more selected from cleaning by immersion, cleaning by running water, cleaning by spray spraying, scrub cleaning, ultrasonic cleaning, and the like can be adopted.
  • immersion in water deionized water, pure water, ultrapure water, distilled water, etc.
  • running water cleaning water spray spray cleaning
  • water were used. It may be scrub cleaning, ultrasonic cleaning in a water tank containing water, or the like.
  • the immersion in water may be a batch immersion in which the substrate is immersed in a water tank in which water is stored, an overflow immersion performed while overflowing the water in the water tank, or a quick dump immersion.
  • Scrub cleaning is preferable from the viewpoint of detergency. Scrub cleaning with water is preferably carried out while supplying (running water) water to the substrate surface. As the scrub cleaning in the pre-cleaning, scrub cleaning using a sponge (for example, PVA sponge) is preferable. From the viewpoint of removing adhered particles, the pre-cleaning step is preferably carried out before the surface of the substrate after polishing is dried, and the above-mentioned cleaning step is carried out after the pre-cleaning step is completed and before the surface of the substrate is dried. Is preferable.
  • the above-mentioned water may contain an appropriate amount of an organic solvent (lower alcohol, lower ketone, etc.).
  • the time of the pre-cleaning step is not particularly limited, and from the viewpoint of detergency, it is appropriate to be 10 seconds or more, preferably 30 seconds or more. Further, from the viewpoint of cleaning efficiency, it is appropriate to set it to about 10 minutes or less, preferably 3 minutes or less (for example, 1 to 2 minutes).
  • post-cleaning is performed after the cleaning step using the cleaning agent. Since the post-cleaning can be performed by the same method as the pre-cleaning described above except that the post-cleaning is performed after the cleaning step, duplicate description will be omitted.
  • a method of combining running water cleaning and immersion cleaning for example, overflow immersion
  • the time of the post-cleaning step is preferably 1 minute or more, preferably 10 minutes or more (for example, about 10 to 30 minutes).
  • the cleaning method disclosed herein can achieve a good cleaning effect on a substrate made of a high hardness material by scrubbing with a surfactant and, in a preferred embodiment, with a sponge. It can be preferably carried out in an embodiment that does not include ultrasonic cleaning or microwave cleaning, which are often used in conventional cleaning methods.
  • the surface roughness Ra of the substrate washed as described above is not particularly limited, but may be, for example, about 3 nm or less.
  • the surface roughness Ra is preferably about 1 nm or less, more preferably about 0.3 nm or less, and further preferably less than 0.10 nm (for example, about 0.01 to 0.07 nm).
  • the Rmax of the substrate after cleaning is not particularly limited, but is preferably less than 30 nm, more preferably less than 20 nm, and even more preferably less than 10 nm.
  • a substrate made of a washed high-hardness material is preferably used as a semiconductor substrate material for various device applications such as optical devices and power devices after being naturally dried or forcibly dried using a dryer or the like.
  • a method for manufacturing a substrate made of a high hardness material including the above-mentioned cleaning method.
  • the method for manufacturing the substrate is, for example, a method for manufacturing a silicon carbide substrate.
  • the techniques disclosed herein may include a method of making a substrate made of a high hardness material and the provision of a substrate made of a high hardness material made by that method. That is, according to the technique disclosed herein, the manufacture of a substrate made of a high hardness material comprises a cleaning step of supplying any of the cleaning agents disclosed herein to a substrate made of the high hardness material to clean the substrate.
  • a substrate made of a method and a high hardness material produced by the method is provided.
  • the manufacturing method can be carried out by preferably applying the contents of any of the cleaning methods disclosed herein. According to the above manufacturing method, a clean substrate with improved surface quality, for example, a silicon carbide substrate can be efficiently provided.
  • the method for manufacturing a substrate made of a high hardness material may include a step (polishing step) of polishing a substrate made of a high hardness material to be polished before the cleaning step.
  • the polishing step is a step of polishing the surface of a substrate made of a high-hardness material using a polishing composition described later.
  • the cleaning agent and cleaning method disclosed herein can be suitably used to achieve a desired effect by being applied to a substrate made of a high-hardness material after polishing through a polishing step described later.
  • the cleaning agents and cleaning methods disclosed herein are preferably carried out in combination with the policing described below. Therefore, according to the present specification, there is provided a method of policing and cleaning a substrate made of a high hardness material.
  • the composition for policing and the policing method will be described.
  • the policing composition disclosed herein typically comprises abrasive grains. It is preferable that the composition for polishing contains abrasive grains from the viewpoint of efficiently realizing excellent smoothness.
  • the type of abrasive grains that can be contained in the polishing composition is not particularly limited.
  • the abrasive grains can be any of inorganic particles, organic particles and organic-inorganic composite particles.
  • oxide particles such as silica particles, alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, iron oxide particles; silicon nitride particles, nitrided particles.
  • Abrasive particles substantially composed of any of nitride particles such as boron particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; and carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate; can be mentioned.
  • the abrasive grains may be used alone or in combination of two or more.
  • oxide particles such as silica particles, alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, zirconium oxide particles, manganese dioxide particles, and iron oxide particles are preferable because they can form a good surface.
  • alumina particles, zirconium oxide particles, chromium oxide particles, iron oxide particles are more preferred, and alumina particles are particularly preferred.
  • silica particles, cerium oxide particles, manganese dioxide particles are more preferred, and silica particles are particularly preferred.
  • alumina particles are used as the abrasive grains.
  • Alumina particles can be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of the alumina particles in the entire abrasive grains contained in the polishing composition is high.
  • the proportion of alumina particles in the total abrasive grains contained in the composition for polishing is preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, still more preferably 95% by weight or more (for example, 95 to 100% by weight). Is.
  • silica particles are used as the abrasive grains.
  • the silica particles include colloidal silica, fumed silica, and precipitated silica.
  • preferred silica particles include colloidal silica and fumed silica. Of these, colloidal silica is particularly preferable.
  • the techniques disclosed herein are suitable for methods comprising policing using a composition for policing comprising silica particles. In polishing a substrate using silica particles, when the silica particles adhere to the surface of the substrate, the removal thereof is often not easy as compared with other particles. According to the technique disclosed herein, silica particles adhering to the surface of such a substrate can be preferably removed by using the above-mentioned cleaning agent. Silica particles can be used alone or in combination of two or more.
  • the ratio of the silica particles to the entire abrasive grains contained in the polishing composition is high.
  • the ratio of silica particles to the total abrasive grains contained in the composition for polishing is preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, still more preferably 95% by weight or more (for example, 95 to 100% by weight).
  • non-diamond abrasive grains which do not substantially contain diamond particles as the abrasive grains. Since diamond particles have high hardness, they can be a limiting factor for improving smoothness. Further, since diamond particles are generally expensive, they cannot be said to be advantageous materials in terms of cost effectiveness, and from a practical point of view, it is desirable that the dependence on high-priced materials such as diamond particles is low.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains is not particularly limited, and from the viewpoint of improving the polishing removal speed, it is 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, further preferably 20 nm or more, and even 50 nm or more. It may be 60 nm or more. Higher polishing removal rates can be achieved by increasing the average primary particle size. From the viewpoint of surface quality after polishing, the average primary particle size is usually 500 nm or less, preferably 300 nm or less, preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less, still more preferably 80 nm or less. For example, it may be 60 nm or less.
  • the specific surface area can be measured, for example, by using a surface area measuring device manufactured by Micromeritex, trade name "Flow Sorb II 2300".
  • the abrasive grain concentration in the polishing composition is usually preferably 0.01% by weight or more from the viewpoint of polishing removal speed, and is 0.1% by weight. % Or more, 1% by weight or more, or 3% by weight or more. From the viewpoint of efficiently improving smoothness, the abrasive grain concentration is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more. Further, from the viewpoint of obtaining good dispersibility, the abrasive grain concentration in the finish polishing composition is usually preferably 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less, and 20% by weight or less. It may be 10% by weight or less, or 8% by weight or less. In some other embodiments, the policing composition may be abrasive-free from the viewpoint of obtaining the desired surface quality.
  • the polishing composition disclosed herein preferably contains a polishing aid.
  • the polishing aid is a component that enhances the effect of polishing, and a water-soluble one is typically used.
  • the polishing aid is not particularly limited, it exhibits an action of altering the surface of the substrate (typically, oxidative alteration) in policing, and causes the surface of the substrate to become fragile, thereby polishing with abrasive grains. It is thought that it contributes to.
  • SiC silicon carbide
  • SiC silicon carbide
  • the SiO x Cy has a hardness lower than that of a SiC single crystal. Further, in a high hardness material having a Vickers hardness of 1500 Hv or more, the oxidation reaction can generally bring about lower hardness and weakness. From these facts, it is considered that the polishing removal speed and the surface quality of the substrate are improved by adding the polishing aid.
  • peroxides such as hydrogen peroxide; nitrates thereof, iron nitrates such as iron nitrate, silver nitrate, aluminum nitrate, and nitrate compounds such as cerium ammonium nitrate which is a complex thereof; potassium peroxomonosulfate, peroxodisulfate and the like.
  • Persulfate compounds such as persulfate, its salts ammonium persulfate, potassium persulfate; chloric acid and its salts, perchloric acid, its salts such as potassium perchlorate and other chlorine compounds; bromic acid, its salts.
  • Bromine compounds such as potassium bromine; iodine compounds such as iodic acid, its salts ammonium iodate, periodic acid, its salts sodium perioitate, potassium perioitate, etc .; iron acid, its salts iron acid Iron acids such as potassium; permanganic acid, its salt sodium permanganate, permanganic acid such as potassium permanganate; chromium acid, its salt potassium chromate, potassium dichromate and the like; vanadic acid , Vanadic acids such as ammonium vanadate, sodium vanadate, potassium vanadate; ruthenic acids such as perlutenic acid or salts thereof; molybdenum acid, molybdenum such as ammonium molybdate and disodium molybdate which are salts thereof.
  • Acids Renium acids such as perrenium or salts thereof; Tungsic acids such as disodium tungstate which is a salt thereof; These may be used alone or in combination of two or more.
  • permanganate or a salt thereof, chromic acid or a salt thereof, iron acid or a salt thereof are preferred, and sodium permanganate, potassium permanganate is particularly preferred.
  • vanadate or a salt thereof, iodine compounds, molybdate or a salt thereof, tungstate or a salt thereof are preferred, and sodium metavanadate, sodium vanadate, potassium vanadate are particularly preferred.
  • the policing composition comprises a composite metal oxide as a polishing aid.
  • the composite metal oxide include metal nitrates, iron acids, permanganic acids, chromium acids, vanadic acids, ruthenium acids, molybdenum acids, renium acids and tungsten acids.
  • iron acids, permanganic acids, chromium acids, vanadic acids, molybdic acids, and tungsten acids are more preferable, and permanganic acids and vanadic acids are even more preferable.
  • the composition for polishing disclosed here may or may not further contain an oxidizing agent other than the above-mentioned composite metal oxide.
  • the technique disclosed herein can be preferably carried out in an embodiment including the composite metal oxide and an oxidizing agent other than the composite metal oxide (for example, hydrogen peroxide) as the oxidizing agent. Further, the technique disclosed herein can also be carried out in an embodiment in which the polishing aid other than the composite metal oxide (for example, hydrogen peroxide) is substantially not contained as the polishing aid.
  • the content of the polishing aid in the polishing composition is 0.005 mol / L or more.
  • the content of the polishing aid in the polishing composition is preferably 0.008 mol / L or more, more preferably 0.01 mol / L or more, and even 0.03 mol / L or more. It may be 0.05 mol / L or more, 0.06 mol / L or more, or 0.07 mol / L or more.
  • the content of the polishing aid in the polishing composition is usually preferably 0.5 mol / L or less, preferably 0.3 mol / L or less. It is more preferably 0.2 mol / L or less, and may be 0.1 mol / L or less, or 0.09 mol / L or less.
  • composition for polishing is a metal salt, an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, a chelating agent, a thickener, a dispersant, a pH adjuster, and a surface activity as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Compositions for polishing typically high hardness material polishing
  • agents, inorganic polymers, organic polymers, organic acids, organic acid salts, inorganic acids, inorganic acid salts, rust preventives, preservatives, and antifungal agents may be further contained, if necessary.
  • the content of the additive may be appropriately set according to the purpose of the addition and does not characterize the present invention, and therefore detailed description thereof will be omitted.
  • the dispersion medium used in the composition for polishing is not particularly limited as long as it can disperse the abrasive grains.
  • As the dispersion medium ion-exchanged water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water and the like can be preferably used.
  • the composition for polishing disclosed herein may further contain an organic solvent (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water, if necessary.
  • 90% by volume or more of the dispersion medium contained in the composition for polishing is preferably water, and 95% by volume or more (typically 99 to 100% by volume) is more preferably water.
  • the pH of the composition for polishing is not particularly limited. Usually, it is appropriate to set the pH of the composition for polishing to about 2 to 12. When the pH of the polishing composition is within the above range, a practical polishing removal rate is likely to be achieved.
  • the pH of the policing composition is preferably 2 to 10, more preferably 3 to 9.5, and may be 4 to 8. In some embodiments, the pH of the policing composition may be, for example, 6-10 or 8.5-9.5.
  • the method for preparing the composition for polishing disclosed here is not particularly limited.
  • the mode in which these components are mixed is not particularly limited, and for example, all the components may be mixed at once, or may be mixed in an appropriately set order.
  • the composition for polishing disclosed here may be a one-dose form or a multi-drug form including a two-dose form.
  • the liquid A containing a part of the constituents of the polishing composition and the liquid B containing the remaining components are stored separately, and the liquid A and the liquid B are mixed when polishing the substrate. It may be configured to be used.
  • composition for polishing disclosed herein may be in a concentrated form (that is, in the form of a concentrated solution of an abrasive solution) before being used for polishing.
  • the composition for polishing in such a concentrated form is advantageous from the viewpoint of convenience and cost reduction in production, distribution, storage and the like.
  • a polishing and cleaning set used for polishing and cleaning a substrate made of a high hardness material.
  • This polishing and cleaning set includes a polishing composition and a cleaning agent.
  • the polishing composition is used for polishing a substrate made of a high-hardness material
  • the cleaning agent is used for cleaning a substrate made of a high-hardness material after polishing using the polishing composition.
  • the polishing and cleaning set is used in a method for manufacturing a substrate made of a high-hardness material.
  • the composition for policing the above-mentioned composition for policing disclosed herein is used.
  • the above-mentioned cleaning agent disclosed herein is used.
  • the composition for polishing may contain, for example, a polishing aid. Further, for example, it may contain abrasive grains (preferably non-diamond abrasive grains).
  • the above-mentioned cleaning agent contains a surfactant.
  • the polishing composition and the cleaning agent are typically stored separately from each other.
  • the substrate manufactured by using the above-mentioned polishing and cleaning set can have high surface quality after polishing and have a clean surface after being cleaned.
  • the details of the composition for polishing and the cleaning agent are as described above, and thus the description thereof will be omitted.
  • the composition for policing disclosed herein can be used for polishing a substrate, for example, in an embodiment including the following operations. That is, a polishing liquid (slurry) containing any of the policing compositions disclosed herein is prepared. To prepare the polishing liquid, the polishing liquid is prepared by adjusting the concentration of the polishing composition (for example, diluting the polishing composition), adjusting the pH of the polishing composition, or the like. Can be included. Alternatively, the above-mentioned polishing composition may be used as it is as a polishing liquid.
  • the above-mentioned polishing liquid is prepared by mixing those agents, diluting one or more agents before the mixing, and after the mixing. Diluting the mixture, etc. may be included.
  • the polishing liquid is then supplied to the polishing surface and polished by the usual method done by those skilled in the art. For example, it is a method of setting a substrate on a general polishing device and supplying the polishing liquid to the polishing surface of the substrate through the polishing pad of the polishing device. Typically, while continuously supplying the polishing liquid, the polishing pad is pressed against the polishing surface of the substrate to relatively move (for example, rotationally move) the two. Polishing of the substrate is completed through such a polishing step.
  • a policing method for policing a substrate and a method for manufacturing a substrate using the policing method are provided.
  • the policing method is characterized by including the step of policing the substrate with the policing composition disclosed herein.
  • the policing method includes a step of performing preliminary policing (preliminary policing step) and a step of performing finish policing (finish policing step).
  • the pre-polishing step is a polishing step that is placed immediately prior to the finishing polishing step.
  • the preliminary polishing step may be a one-step polishing step or a plurality of two or more steps of polishing steps.
  • the finish polishing step referred to here is a step of performing finish polishing on a substrate on which preliminary polishing has been performed, and is the last of the polishing steps performed using a polishing slurry containing abrasive grains (that is, that is). It refers to the policing process that is located (on the most downstream side).
  • the polishing composition disclosed herein may be used in one step of the preliminary polishing step or may be used in the finishing polishing step. , May be used in both pre-polishing and finishing polishing steps.
  • Preliminary polishing and finish polishing can be performed by either a single-sided polishing device or a double-sided polishing device.
  • a single-sided polishing device the substrate is attached to a ceramic plate with wax, the substrate is held by a holder called a carrier, and the polishing pad is pressed against one side of the substrate while supplying the composition for polishing, so that the two are relative to each other.
  • the movement is, for example, a rotational movement.
  • the substrate is held by a holder called a carrier, and while the polishing composition is supplied from above, the polishing pads are pressed against the facing surfaces of the substrate and the polishing pads are rotated in the relative direction of the substrate. Polish both sides at the same time.
  • the polishing pad used in each polishing process disclosed here is not particularly limited.
  • any of non-woven fabric type, suede type, rigid polyurethane foam type, those containing abrasive grains, those containing no abrasive grains and the like may be used.
  • a non-woven fabric type or a rigid foamed polyurethane type polishing pad containing no abrasive grains may be preferably adopted.
  • the cleaning step is a cleaning method disclosed herein (a cleaning method using a cleaning agent containing a surfactant).
  • the polishing method disclosed herein may include any other steps in addition to the preliminary polishing step and the finishing polishing step. Examples of such a step include a mechanical polishing step and a wrapping step performed before the preliminary polishing step.
  • the mechanical polishing step the substrate is polished using a liquid in which diamond abrasive grains are dispersed in a solvent.
  • the dispersion is oxidant-free.
  • the wrapping step is a step of pressing the surface of a polishing surface plate, for example, a cast iron surface plate, against a substrate to polish it. Therefore, the polishing pad is not used in the wrapping process.
  • the wrapping step is typically performed by supplying abrasive grains between the polishing surface plate and the substrate.
  • the abrasive grains are typically diamond abrasive grains.
  • the polishing method disclosed herein may include an additional step before the preliminary polishing step or between the preliminary polishing step and the finishing polishing step.
  • composition for policing Colloidal silica as abrasive grains, hydrogen peroxide and vanadate acids as polishing aids, and deionized water were mixed to prepare a slurry for polishing.
  • the average primary particle size of the colloidal silica used was about 80 nm.
  • the concentration of abrasive grains in the polishing slurry was set to 23%.
  • a SiC wafer was prepared in which wrapping was performed in advance using diamond abrasive grains having an average particle diameter of 5 ⁇ m, and further pre-polishing was performed using a polishing liquid containing alumina abrasive grains. Using the prepared slurry for polishing, the surface of the SiC wafer subjected to pre-polishing was polished under the following polishing conditions.
  • Polishing equipment Single-sided polishing equipment manufactured by Fujikoshi Kikai Kogyo Co., Ltd., model "RDP-500” Polishing pad: "SUBA800” manufactured by Nitta Haas Polishing pressure: 300 g / cm 2 Surface plate rotation speed: 80 rotations / minute Head rotation speed: 40 rotations / minute Slurry supply rate: 20 mL / minute (flowing) Slurry temperature: 25 ° C Substrate: SiC wafer (conduction type: n type, crystal type 4H-SiC, off angle of main surface (0001) with respect to C axis: 4 °) 2 inches Polishing time: 1 minute
  • FIG. 1 shows an AFM image of the surface of the SiC wafer after cleaning according to Comparative Example 1.
  • the polished SiC wafer was removed from the polishing apparatus, transferred to a clean room, and scrubbed with running water (pure water) using a commercially available PVA sponge in a room temperature environment for 1 minute. Then, it was immersed in the cleaning liquid prepared above and ultrasonically cleaned for 1 minute. Then, it was washed with running water (pure water) for 1 minute. Further, washing with running water (pure water) for 15 minutes or more (overflow immersion) was performed.
  • FIG. 2 shows an AFM image of the surface of the SiC wafer after cleaning according to the first embodiment.
  • the polished SiC wafer was removed from the polishing apparatus, transferred to a clean room, and scrubbed with running water (pure water) using a commercially available PVA sponge in a room temperature environment for 1 minute.
  • the wafer was scrubbed for 1 minute using a PVA sponge to which the prepared cleaning agent was applied. Then, after washing with running water (pure water) for 1 minute, further washing with running water (pure water) for 15 minutes or more (overflow immersion) was performed.
  • FIG. 3 shows an AFM image of the surface of the SiC wafer after cleaning according to the second embodiment. Further, Ra of the surface (C surface) of the SiC wafer after cleaning measured using the above AFM was 0.0497 nm, and Rmax was 8.54 nm.
  • FIG. 4 shows an AFM image of the surface of the SiC wafer after cleaning according to the third embodiment.
  • Alkyltrimethylammonium chloride (alkyl group: hexadecyl group, stearyl group (16 to 18 carbon atoms)) was used as the surfactant C to obtain an aqueous solution containing the above surfactant at a concentration of 28%. This was used as a cleaning agent. The pH of this cleaning agent was 7.1. Cleaning was performed in the same manner as in Example 2 except that this detergent was used.
  • FIG. 5 shows an AFM image of the surface of the SiC wafer after cleaning according to Example 4.
  • Example 1 The results of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 are summarized in Table 1.
  • Table 1 the one with the best detergency is " ⁇ "
  • the one with good detergency is " ⁇ ”
  • the one with a certain detergency is " ⁇ ”
  • the one without detergency. was set to "x”.
  • the cleaning agent containing the surfactant has a cleaning effect on the SiC wafer after polishing.

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Abstract

ポリシング後の高硬度材料からなる基板を良好に洗浄することができる方法を提供すること。１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料からなる基板をポリシングし、かつ洗浄する方法が提供される。この方法は、ポリシング用組成物を用いてポリシング対象基板をポリシングする工程と；前記ポリシングした基板を、洗浄剤を用いて洗浄する工程と；を含む。ここで、前記ポリシング用組成物は研磨助剤を含む。また、前記洗浄剤は界面活性剤を含む。　

Description

ポリシングおよび洗浄方法、洗浄剤ならびに研磨洗浄用セット
　本発明は、ポリシングおよび洗浄方法、洗浄剤ならびに研磨洗浄用セットに関する。詳しくは、ビッカース硬度が１５００Ｈｖ以上である高硬度材料をポリシングし、かつ洗浄する方法、該洗浄に用いられる洗浄剤、研磨洗浄用セット、および洗浄方法に関する。
　本出願は、２０２０年９月３０日に出願された日本国特許出願２０２０－１６４５９６に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
　ダイヤモンド、サファイア（酸化アルミニウム）、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、窒化ケイ素、窒化チタン等の高硬度材料からなる基板の表面は、通常、研磨定盤にダイヤモンド砥粒を供給して行う研磨（ラッピング）によって平滑にされる。しかし、ダイヤモンド砥粒を用いるラッピングでは、スクラッチが発生し、そのスクラッチが残存するため、表面平滑性の向上には限度がある。そこで、ダイヤモンド砥粒を用いたラッピングの後に、あるいは当該ラッピングに代えて、研磨パッドを用いて該研磨パッドと基板との間に研磨スラリーを供給して行う研磨（ポリシング）が検討されている。そのようなポリシングが行われた基板表面には、研磨屑や研磨成分等の付着物の除去を目的として洗浄が実施される。研磨後の基板の洗浄を開示する技術文献としては、例えば特許文献１～４が挙げられる。
日本国特許出願公表２０１７－５２３９５０号公報 日本国特許出願公開２０１３－１０８８８号公報 国際公開第２０１３／０８８９２８号 日本国特許第５６５９１５２号公報
　上記高硬度材料からなる基板は、ポリシングによって高品位の表面に仕上げられる。ポリシング後に実施される洗浄処理についても、基板表面の付着物を除去し、高品質かつクリーンな表面を実現するものであることが望ましい。高硬度材料からなる基板の洗浄に関して、例えば特許文献１には、ダイヤモンド研磨後の粒子の除去を目的として、炭化ケイ素基板を、超音波洗浄タンクにより、脱イオン水で混合された低濃度の苛性界面活性剤（９＜ｐＨ＜１２）を使用して洗浄することが記載されている。しかし、特許文献１では、研磨助剤を用いた研磨に関する開示はない。また、上述のとおり、ダイヤモンド砥粒を使用する研磨は、面品質の改善に限度があり、洗浄を実施しても満足のいく面品質とはなりにくい。また、特許文献２では、基板の固定に用いられるワックスの除去を目的として洗浄剤が使用されている。しかし、特許文献２では、研磨後の基板を用いた評価は行われておらず、研磨屑や研磨成分等の付着物の除去性は検討されていない。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ポリシング後の高硬度材料からなる基板を良好に洗浄することができる方法を提供することを目的とする。関連する他の目的は、上記方法に用いられる洗浄剤および研磨洗浄用セットを提供することである。関連するさらに他の目的は、上記基板を洗浄する方法を提供することである。
　本明細書によると、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料からなる基板をポリシングし、かつ洗浄する方法が提供される。この方法は、ポリシング用組成物を用いてポリシング対象基板をポリシングする工程と；前記ポリシングした基板を、洗浄剤を用いて洗浄する工程と；を含む。ここで、前記ポリシング用組成物は、非ダイヤモンド砥粒および／または研磨助剤を含む。また、前記洗浄剤は界面活性剤を含む。上記の方法によると、非ダイヤモンド砥粒を含むポリシング用組成物を用いたポリシング工程の後、界面活性剤を含む洗浄剤を用いた洗浄工程を実施することで、高硬度材料からなる基板は良好に洗浄される。上記洗浄剤を用いることで、付着物が少なく、面品質の高い基板を実現することができる。
　いくつかの好ましい態様では、前記洗浄剤は、前記界面活性剤としてアニオン性界面活性剤を含む。ポリシング後の高硬度材料からなる基板に対して良好な洗浄性を発揮する界面活性剤は、アニオン性界面活性剤のなかから好ましく選択され得る。
　ここに開示される技術において好ましく使用される界面活性剤として、オキシアルキレン単位を有する化合物が挙げられる。
　上記洗浄剤における界面活性剤の濃度は１重量％以上であることが好ましい。界面活性剤の濃度を増大することで、界面活性剤の添加効果がよりよく発揮されて、よりよい洗浄効果が好適に発揮され得る。
　いくつかの態様において、洗浄剤は、界面活性剤に加えて水を含み得る。水を含有する洗浄剤（洗浄液であり得る。）によると、界面活性剤の効果がよりよく発揮され得る。
　いくつかの好ましい態様において、前記１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料からなる基板は炭化ケイ素基板である。ここに開示される技術による効果は、炭化ケイ素から構成された基板において好ましく発揮される。
　また、本明細書によると、ここに開示されるいずれかの方法に用いられる洗浄剤が提供される。この洗浄剤は界面活性剤を含む。上記構成の洗浄剤は、ポリシング後の高硬度材料からなる基板に対して良好な洗浄効果を発揮することができる。
　また、本明細書によると、ポリシング用組成物と、洗浄剤と、を含む研磨洗浄用セットが提供される。この研磨洗浄用セットは、ここに開示されるいずれかの方法に用いられる。上記研磨洗浄用セットにおいて、前記ポリシング用組成物は、非ダイヤモンド砥粒および／または研磨助剤を含む。また、前記洗浄剤は界面活性剤を含む。このような構成の研磨洗浄用セットを用いて、高硬度材料からなる基板に対してポリシングおよび洗浄を実施することで、高い面品質を有し、かつ洗浄されてクリーンな表面を有する基板を得ることができる。
　また、本明細書によると、非ダイヤモンド砥粒を用いたポリシング後に炭化ケイ素基板を洗浄する方法が提供される。この洗浄方法は、洗浄剤を用いて炭化ケイ素基板を洗浄する工程を含む。そして、前記洗浄剤は界面活性剤を含む。このような洗浄方法によると、良好に洗浄された表面を有する高硬度材料からなる基板が得られる。非ダイヤモンド砥粒を用いたポリシングは、好ましくは、非ダイヤモンド砥粒を含むポリシング用組成物を用いたポリシングである。
　また、本明細書によると、研磨助剤を用いたポリシング後に炭化ケイ素基板を洗浄する方法が提供される。この洗浄方法は、洗浄剤を用いて炭化ケイ素基板を洗浄する工程を含む。そして、前記洗浄剤は界面活性剤を含む。このような洗浄方法によると、良好に洗浄された表面を有する高硬度材料からなる基板が得られる。研磨助剤を用いたポリシングは、好ましくは、研磨助剤を含むポリシング用組成物を用いたポリシングである。
　また、本明細書によると、非ダイヤモンド砥粒を用いたポリシング後に炭化ケイ素基板の洗浄に用いられる洗浄剤が提供される。この洗浄剤は界面活性剤を含む。上記構成の洗浄剤は、上記ポリシング後の高硬度材料からなる基板に対して良好な洗浄効果を発揮することができる。非ダイヤモンド砥粒を用いたポリシングは、好ましくは、非ダイヤモンド砥粒を含むポリシング用組成物を用いたポリシングである。
　また、本明細書によると、研磨助剤を用いたポリシング後に炭化ケイ素基板の洗浄に用いられる洗浄剤が提供される。この洗浄剤は界面活性剤を含む。上記構成の洗浄剤は、上記ポリシング後の高硬度材料からなる基板に対して良好な洗浄効果を発揮することができる。研磨助剤を用いたポリシングは、好ましくは、研磨助剤を含むポリシング用組成物を用いたポリシングである。
比較例１に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像である。 実施例１に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像である。 実施例２に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像である。 実施例３に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像である。 実施例４に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像である。
　以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
　＜基板＞
　ここに開示される技術は、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料（高硬度材料ともいう。）からなる基板を洗浄する方法を包含し、より具体的には、上記高硬度材料からなる基板をポリシングした後、洗浄する方法を包含する。したがって、上記高硬度材料からなる基板は、洗浄対象基板であるとともに、ポリシング対象基板でもある。ここに開示される方法によると、上記のような高硬度材料からなる基板の表面は良好に洗浄される。高硬度材料のビッカース硬度は、好ましくは１８００Ｈｖ以上（例えば２０００Ｈｖ以上、典型的には２２００Ｈｖ以上）である。ビッカース硬度の上限は特に限定されないが、凡そ７０００Ｈｖ以下（例えば５０００Ｈｖ以下、典型的には３０００Ｈｖ以下）であってもよい。なお、本明細書において、ビッカース硬度は、ＪＩＳ　Ｒ　１６１０：２００３に基づいて測定することができる。上記ＪＩＳ規格に対応する国際規格はＩＳＯ　１４７０５：２０００である。
　１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料としては、ダイヤモンド、サファイア（酸化アルミニウム）、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、窒化ケイ素、窒化チタン等が挙げられる。ここに開示される方法は、機械的かつ化学的に安定な上記材料の単結晶表面をポリシングした後の洗浄に適用することができる。なかでも、ポリシング対象基板表面は、炭化ケイ素から構成されていることが好ましい。炭化ケイ素基板のＣ（炭素）面は、Ｓｉ（ケイ素）面と比べて、ポリシング後の研磨屑や研磨成分が除去し難い傾向があり、そのようなＣ面の洗浄に、ここに開示される洗浄方法は特に好適である。また、炭化ケイ素は、電力損失が少なく耐熱性等に優れる半導体基板材料として期待されており。その表面性状を改善することの実用上の利点は大きく、ポリシングによって高い面品質となった表面に対して洗浄処理を実施し、クリーンな表面に仕上げることの利点も大きい。ここに開示される方法は、炭化ケイ素の単結晶表面に対して特に好ましく適用される。
　＜洗浄剤＞
　（界面活性剤）
　ここに開示される洗浄剤は、ポリシング後の高硬度材料からなる基板の洗浄に用いられる洗浄剤であり、界面活性剤を含むことによって特徴づけられる。界面活性剤を含む洗浄剤を用いた洗浄によると、ポリシング後の高硬度材料からなる基板に対して良好な洗浄効果を実現することができる。具体的には、ポリシング後の高硬度材料からなる基板表面に付着した粒子等の付着物を基板表面から除去することができる。
　洗浄剤に用いられる界面活性剤としては、特に限定されず、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性のいずれのものも使用可能である。ポリシング後の高硬度材料からなる基板表面に対して良好な洗浄性を発揮する界面活性剤は、アニオン性界面活性剤のなかから好ましく選択され得る。あるいは、低起泡性やｐＨ調整の容易性の観点から、ノニオン性の界面活性剤が好ましく用いられる。界面活性剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　アニオン性界面活性剤の例としては、例えばアルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩（例えばノニルベンゼンスルホン酸塩、デシルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩等）、ナフタレンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩（例えばラウリル硫酸塩、オクタデシル硫酸塩等）、ポリオキシアルキレン硫酸塩、α－オレフィンスルホン酸塩、α－スルホ脂肪酸塩、α－スルホ脂肪酸アルキルエステル塩、アルキルスルホコハク酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等のスルホン酸系化合物；アルキル硫酸エステル塩、アルケニル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩（例えばポリオキシエチレンオクタデシルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩）、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸エステル塩等の硫酸エステル化合物；アルキルエーテルカルボン酸塩、アミドエーテルカルボン酸塩、スルホコハク酸塩、アミノ酸系界面活性剤等のカルボン酸系化合物；アルキルリン酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩等のリン酸エステル化合物；等が挙げられる。なかでも、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩が好ましい。アニオン性界面活性剤が塩を形成している場合、該塩は、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等の金属塩（好ましくは一価金属の塩）、アンモニウム塩、アミン塩等であり得る。アニオン性界面活性剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　ノニオン性界面活性剤の例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン重合体；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のポリオキシアルキレン誘導体（例えば、ポリオキシアルキレン付加物）；複数種のオキシアルキレンの共重合体（例えば、ジブロック型共重合体、トリブロック型共重合体、ランダム型共重合体、交互共重合体）；等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　カチオン性界面活性剤の例としては、アルキルアミドアミン、アルキルアミン等のアミン型カチオン性界面活性剤；テトラアルキル（炭素数１～４）アンモニウム塩（例えばテトラメチルアンモニウム塩）、モノ長鎖アルキル（炭素数８～１８）トリ短鎖アルキル（炭素数１～２）アンモニウム塩（例えばラウリルトリメチルアンモニウム塩、パルミチルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩）、ジ長鎖アルキル（炭素数８～１８）ジ短鎖アルキル（炭素数１～２）アンモニウム塩等の四級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤；等が挙げられる。カチオン性界面活性剤が塩を形成している場合、該塩は、例えば、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン化物；水酸化物；炭素数１～５のスルホン酸エステル、硫酸エステル、硝酸エステル等であり得る。なかでも、四級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤（好適にはモノ長鎖アルキルトリ短鎖アルキルアンモニウム塩、ジ長鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩等）から好ましく選択される。カチオン性界面活性剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　両性界面活性剤としては、特に限定されず、例えばアミンアルキレンオキサイド型界面活性剤、アミンオキシド型界面活性剤等が挙げられる。これらは、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　いくつかの好ましい態様において用いられる界面活性剤（好適にはアニオン性界面活性剤）は、オキシアルキレン単位を有する化合物であり得る。典型的には、ポリオキシアルキレン構造を有する化合物であり得る。上記オキシアルキレン単位は、１つのオキシアルキレン基で構成されてもよく、２以上のオキシアルキレン単位の繰り返し構造であってもよい。オキシアルキレン単位の例としては、オキシエチレン単位（ＥＯ）やオキシプロピレン単位（ＰＯ）が挙げられる。なかでも、オキシエチレン単位（ＥＯ）が好ましい。界面活性剤が、複数のオキシアルキレン単位を有する場合、当該オキシアルキレン単位は、同種（すなわち一種類）であってもよく、二種以上のオキシアルキレン単位を含んで構成されていてもよい。界面活性剤中に含まれるアルキレンオキシドの合計付加モル数は、１以上であってもよく、３以上でもよく、５以上でもよく、１０以上でもよく、１５以上でもよく、２０以上でもよく、また５０以下であってもよく、３０以下でもよく、２２以下でもよく、１６以下でもよく、１２以下でもよく、８以下でもよく、４以下（例えば３以下）でもよい。
　いくつかの態様において用いられる界面活性剤（例えばアニオン性界面活性剤）は、炭化水素基を有する。炭化水素基は、アルキル基等の飽和炭化水素から構成されていてもよく、炭素－炭素二重結合等の不飽和結合を含むものであってもよい。また、炭化水素基（典型的にはアルキル基）は、直鎖状および分岐状のいずれであってもよい。上記炭化水素基（例えばアルキル基）が有する炭素原子数は、８以上であってもよく、１０以上でもよく、１２以上でもよく、また２４以下であってもよく、２０以下でもよく、１８以下でもよく、１６以下でもよく、１２以下でもよい。炭化水素基（典型的にはアルキル基）の具体例としては、オクチル基、デシル基、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基等が挙げられる。
　界面活性剤のｐＨ（界面活性剤１００重量％濃度のｐＨ、または、製品として入手可能な界面活性剤（適当量の水等を含み得る。）のｐＨ）は、特に制限されず、例えば、５．０以上が適当であり、好ましくは６．０以上（例えば６．０超）であり、より好ましくは６．５以上、さらに好ましくは７．０以上、特に好ましくは７．５以上（例えば８．０超、さらには８．２以上）である。上記界面活性剤のｐＨは、例えば１１．０未満であることが適当であり、好ましくは９．５未満、より好ましくは９．０以下（例えば９．０未満）であり、８．０未満でもよく、７．０未満でもよく、６．０未満でもよく、５．０未満でもよい。中性に近い領域の界面活性剤を用いた洗浄を実施することにより、高い面品質を実現しやすい。
　なお、本明細書において、液状の界面活性剤や洗浄剤（典型的には洗浄液）のｐＨは、ｐＨメーター（例えば、堀場製作所製のガラス電極式水素イオン濃度指示計（型番Ｆ－２３））を使用し、標準緩衝液（フタル酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：４．０１（２５℃）、中性リン酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：６．８６（２５℃）、炭酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：１０．０１（２５℃））を用いて３点校正した後で、ガラス電極を測定対象の洗浄剤に入れて、２分以上経過して安定した後の値を測定することにより把握することができる。
　洗浄剤における界面活性剤の濃度は、界面活性剤含有の効果が発揮される範囲で適切に設定され、特定の範囲に限定されない。洗浄剤における界面活性剤の濃度は、０．０１重量％以上とすることができ、０．１重量％以上が適当である。いくつかの態様において、洗浄剤中の界面活性剤濃度は、１重量％以上であり、好ましくは３重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、さらに好ましくは２０重量％以上であり、３０重量％以上であってもよく、４０重量％以上（例えば５０重量％以上）でもよい。かかる態様において、洗浄剤中の界面活性剤濃度の上限は、９０重量％未満とすることができ、７０重量％未満であってもよく、５０重量％未満でもよく、３５重量％未満でもよい。このような洗浄剤は、界面活性剤と水とを含む洗浄液の形態であり得る。他のいくつかの態様では、洗浄剤における界面活性剤の濃度は、凡そ９０重量％以上（例えば９０～１００重量％）とすることができ、９５重量％以上が適当であり、９９重量％以上であってもよい。このような洗浄剤は、界面活性剤から実質的に構成されたものであり得る、
　（水）
　いくつかの態様において、洗浄剤は、界面活性剤に加えて水を含む。水を含有する洗浄剤によると、界面活性剤の効果がよりよく発揮され得る。そのような洗浄剤は、室温で液状である洗浄液であり得る。なお、本明細書において室温とは、２３℃をいうものとする。洗浄剤に用いられる水としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等が好適である。なお、ここに開示される洗浄剤は、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）をさらに含有してもよい。洗浄剤に含まれる溶媒の９０体積％以上が水であることが好ましく、９５体積％以上（例えば９９～１００体積％）が水であることがより好ましい。
　（任意添加剤）
　ここに開示される洗浄剤は、例えば、キレート剤、ｐＨ調整剤（酸や塩基性化合物等）、酸化防止剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤等の、洗浄剤に用いられ得る公知の添加剤の一種または二種以上を、必要に応じてさらに含有してもよい。
　キレート剤の例としては、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤の例には、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸およびトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤の例には、２－アミノエチルホスホン酸、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン－１，１－ジホスホン酸、エタン－１，１，２－トリホスホン酸、エタン－１－ヒドロキシ－１，１－ジホスホン酸、エタン－１－ヒドロキシ－１，１，２－トリホスホン酸、エタン－１，２－ジカルボキシ－１，２－ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２－ホスホノブタン－１，２－ジカルボン酸、１－ホスホノブタン－２，３，４－トリカルボン酸およびα－メチルホスホノコハク酸が含まれる。キレート剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　なお、ここに開示される洗浄剤は、キレート剤を実質的に含まないものであってもよい。ここで、洗浄剤がキレート剤を実質的に含まないとは、洗浄剤中のキレート剤の濃度が１重量％未満であることをいう。洗浄剤中のキレート剤の濃度は０．３重量％未満であってもよく、０．１重量％未満でもよく、０．０１重量％未満でもよく、０．００５重量％未満でもよい。ここに開示される技術は、洗浄剤がキレート剤を含有しない態様でも好ましく実施することができる。
　上記任意添加剤の含有量は、本発明の効果が著しく妨げられない適当な範囲とすることができる。例えば、洗浄剤中の任意添加剤の含有量は、３０重量％未満とすることが適当であり、１０重量％未満であってもよく、１重量％未満でもよく、０．１重量％未満でもよく、０．０１重量％未満でもよい。ここに開示される技術は、洗浄剤が任意添加剤を含有しない態様で好ましく実施される。なお、任意添加剤は、水等の溶媒とは異なる成分として定義される。
　上記任意添加剤の使用量は、界面活性剤との相対的関係によっても特定され得る。洗浄剤において、界面活性剤１重量部に対する任意添加剤の含有量は、３重量部未満とすることができ、１重量部未満とすることが適当である。界面活性剤含有の効果を好適に発揮する観点から、界面活性剤１重量部に対する任意添加剤の含有量は、例えば０．３重量部未満であってもよく、０．１重量部未満でもよく、０．０３重量部未満でもよく、０．０１重量部未満でもよい。添加剤の効果を好ましく発揮する観点から、界面活性剤１重量部に対する任意添加剤の含有量は、０．００００１重量部以上とすることができ、０．００１重量部以上が適当であり、０．１重量部以上であってもよく、０．５重量部以上でもよく、１重量部以上でもよい。
　いくつかの態様において、洗浄剤（洗浄液であり得る。）は、界面活性剤と水とから実質的に構成されている。このような洗浄剤は、界面活性剤水溶液の形態であり得る。この態様において、洗浄剤中の界面活性剤と水との合計割合は、例えば９０重量％以上（例えば９０～１００重量％）であり、好ましくは９５重量％以上、より好ましくは９９重量％以上である。このように、実質的に界面活性剤と水とから構成された洗浄剤を用いることで、界面活性剤の効果がよりよく発揮される傾向がある。
　（ｐＨ）
　ここに開示される洗浄剤のｐＨは特に制限されない。例えば、洗浄剤のｐＨは、０．５以上であってもよく、１．０以上であってもよく、２．０以上であってもよく、３．０以上であってもよく、４．０以上であってもよい。いくつかの好ましい態様において、洗浄剤のｐＨは５．０以上が適当であり、好ましくは６．０以上（例えば６．０超）であり、６．５以上であってもよく、７．０でもよく、７．５以上でもよく、８．０以上でもよい。また、洗浄剤のｐＨは、例えば１３．０以下であってよく、１２．５以下であってもよく、１２．０以下でもよく、１２．０未満でもよい。いくつかの態様において、洗浄剤のｐＨは、例えば１１．０未満であり、好ましくは９．５未満、より好ましくは９．０以下（例えば９．０未満）であり、８．０未満でもよく、７．０未満でもよく、６．０未満でもよく、５．０未満でもよい。中性に近い領域の洗浄剤を用いた洗浄を実施することにより、高い面品質を実現しやすい。
　＜洗浄方法＞
　ここに開示される洗浄方法は、洗浄剤を用いてポリシング後の高硬度材料からなる基板を洗浄する工程（洗浄工程）を含む。洗浄剤としては、上述の洗浄剤が用いられる。洗浄方法は、特に限定されず、目的に応じて適当な手段で実施することができる。例えば、浸漬による洗浄や、スプレー噴射による洗浄、スクラブ洗浄、超音波洗浄等から選択される１または２以上の洗浄プロセスが採用され得る。洗浄性の観点からスクラブ洗浄が好ましい。なお、スクラブ洗浄とは、スポンジやブラシ、不織布等の洗浄具を用いて、基板表面を拭く、あるいは擦る操作を行う洗浄のことをいう。例えば、スポンジやブラシ、不織布等の洗浄具の表面に洗浄剤を付与し、当該洗浄剤が付与された洗浄具を基板表面に当接させて相対移動させることにより、基板表面に付着した粒子等の付着物は除去され得る。また、洗浄工程は、付着した粒子の除去性の観点から、ポリシング後の基板表面が乾燥する前に実施することが好ましい。なお、ここに開示される洗浄工程は、超音波洗浄やマイクロ波洗浄を含まない態様で、好ましく実施され得る。
　付着粒子の除去性の観点から、洗浄手段として、スポンジ（例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）スポンジ）を用いたスクラブ洗浄が好ましい。このような洗浄をスポンジ洗浄ともいう。また、洗浄工程（典型的にはスクラブ洗浄）においては、必要に応じて基板表面に水（脱イオン水、純水、超純水、蒸留水等）や有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）を追加的に供給してもよく、あるいは供給しなくてもよい。
　洗浄剤を用いた洗浄工程の時間は、特に限定されず、基板表面の粒子除去性の観点から、１０秒以上とすることが適当であり、好ましくは３０秒以上、より好ましくは１分以上である。また、洗浄効率の観点から、３０分以下程度とすることが適当であり、好ましくは１０分以下、より好ましくは３分以下（例えば１～２分）である。
　洗浄工程における洗浄剤の温度は、通常、常温（典型的には１０℃以上４０℃未満、例えば２０～３０℃程度）とすることができる。洗浄剤を加温（例えば４０℃以上または５０℃～８０℃程度に加温）して洗浄を実施してもよい。
　いくつかの好ましい態様において、上記洗浄剤を用いた洗浄工程の前に予備洗浄（プレ洗浄ともいう。）を実施する。予備洗浄は、上記洗浄剤を用いない洗浄であり、例えば、浸漬による洗浄や、流水洗浄、スプレー噴射による洗浄、スクラブ洗浄、超音波洗浄等から選択される１または２以上が採用され得る。例えば、予備洗浄は、水（脱イオン水、純水、超純水、蒸留水等。特に断りがないかぎり以下同じ。）への浸漬、流水洗浄、水をスプレー噴射する洗浄、水を用いたスクラブ洗浄、水を含む水槽での超音波洗浄等であり得る。水への浸漬は、水を溜めた水槽内に基板を浸漬するバッチ浸漬であってもよく、水槽に水をオーバーフローさせながら行うオーバーフロー浸漬であってもよく、クイックダンプ浸漬であってもよい。洗浄性の観点からスクラブ洗浄が好ましい。水を用いたスクラブ洗浄は、基板表面に水を供給（流水）しながら実施することが好ましい。予備洗浄におけるスクラブ洗浄としては、スポンジ（例えばＰＶＡスポンジ）を用いたスクラブ洗浄が好ましい。予備洗浄工程は、付着した粒子の除去性の観点から、ポリシング後の基板表面が乾燥する前に実施することが好ましく、予備洗浄工程終了後、基板表面が乾燥する前に上記洗浄工程を実施することが好ましい。なお、上述の水には、適当量の有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）が含まれていてもよい。
　予備洗浄工程の時間は、特に限定されず、洗浄性の観点から、１０秒以上とすることが適当であり、好ましくは３０秒以上である。また、洗浄効率の観点から、１０分以下程度とすることが適当であり、好ましくは３分以下（例えば１～２分）である。
　いくつかの態様において、上記洗浄剤を用いた洗浄工程の後に後洗浄を実施する。後洗浄は、上記洗浄工程の後に実施する他は上述の予備洗浄と同様の方法で実施され得るので、重複する説明は省略する。後洗浄では、流水洗浄と浸漬洗浄（例えばオーバーフロー浸漬）とを組み合わせる方法が好ましく採用され得る。浸漬洗浄が採用される場合、後洗浄工程の時間は、１分以上とすることが適当であり、１０分以上（例えば１０～３０分程度）することが好ましい。
　ここに開示される洗浄方法は、界面活性剤を用いて、また好ましい態様においてスポンジを用いたスクラブ洗浄によって、高硬度材料からなる基板に対して良好な洗浄効果を実現できるので、その全体において、従来の洗浄方法においてよく利用されている超音波洗浄やマイクロ波洗浄を含まない態様で好ましく実施することができる。
　上記のようにして洗浄された基板の表面粗さＲａは、特に限定するものではないが、例えば凡そ３ｎｍ以下であり得る。上記表面粗さＲａは、好ましくは凡そ１ｎｍ以下、より好ましくは凡そ０．３ｎｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｎｍ未満（例えば０．０１～０．０７ｎｍ程度）である。また、洗浄後の基板のＲｍａｘは、特に限定するものではないが、好ましくは３０ｎｍ未満、より好ましくは２０ｎｍ未満、さらに好ましくは１０ｎｍ未満である。ここに開示される洗浄剤を用いた洗浄を実施することにより、上記のように高品質かつクリーンな表面が実現される。上記ＲａおよびＲｍａｘは、後述の実施例に記載されるように、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定される。
　洗浄された高硬度材料からなる基板は、自然乾燥や、乾燥機等を用いて強制乾燥させた後、例えば半導体基板材料として、光学デバイスやパワーデバイス等の各種デバイス用途に好ましく用いられる。
　＜基板の製造方法＞
　また、本明細書によると、上記洗浄方法を含む高硬度材料からなる基板の製造方法が提供される。上記基板の製造方法は、例えば炭化ケイ素基板の製造方法である。ここに開示される技術には、高硬度材料からなる基板の製造方法および該方法により製造された高硬度材料からなる基板の提供が含まれ得る。すなわち、ここに開示される技術によると、ここに開示されるいずれかの洗浄剤を高硬度材料からなる基板に供給して該基板を洗浄する洗浄工程を含む、高硬度材料からなる基板の製造方法および該方法により製造された高硬度材料からなる基板が提供される。上記製造方法は、ここに開示されるいずれかの洗浄方法の内容を好ましく適用することにより実施され得る。上記製造方法によると、面質が改善されたクリーンな基板、例えば炭化ケイ素基板が効率的に提供され得る。
　また、高硬度材料からなる基板の製造方法は、上記洗浄工程の前に、ポリシング対象である高硬度材料からなる基板をポリシングする工程（ポリシング工程）を含み得る。上記ポリシング工程は、具体的には、後述するポリシング用組成物を用いて高硬度材料からなる基板の表面を研磨する工程である。ここに開示される洗浄剤および洗浄方法は、後述するポリシング工程を経たポリシング後の高硬度材料からなる基板に対して適用されることで、所望の効果を好適に実現することができる。ここに開示される洗浄剤および洗浄方法は、後述のポリシングと組み合わせる態様で好ましく実施される。したがって、本明細書によると、高硬度材料からなる基板をポリシングし、かつ洗浄する方法が提供される。以下、ポリシング用組成物およびポリシング方法について説明する。
　＜ポリシング用組成物＞
　（砥粒）
　ここに開示されるポリシング用組成物は、典型的には砥粒を含む。ポリシング用組成物が砥粒を含むことは、優れた平滑性を効率的に実現する観点から好ましい。ポリシング用組成物に含まれ得る砥粒の種類としては、特に限定はない。例えば、砥粒は無機粒子、有機粒子および有機無機複合粒子のいずれかであり得る。例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化鉄粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩；等のいずれかから実質的に構成される砥粒が挙げられる。砥粒は一種を単独で用いてもよく二種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、酸化ジルコニウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化鉄粒子等の酸化物粒子は、良好な表面を形成し得るので好ましい。いくつかの態様では、アルミナ粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化クロム粒子、酸化鉄粒子がより好ましく、アルミナ粒子が特に好ましい。他のいくつかの態様では、シリカ粒子、酸化セリウム粒子、二酸化マンガン粒子がさらに好ましく、シリカ粒子が特に好ましい。
　なお、本明細書において、砥粒の組成について「実質的にＸからなる」または「実質的にＸから構成される」とは、当該砥粒に占めるＸの割合（Ｘの純度）が、重量基準で９０％以上（好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上、さらに好ましくは９８％以上、例えば９９％以上）であることをいう。
　いくつかの態様では、砥粒としてアルミナ粒子が用いられる。アルミナ粒子は一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。砥粒としてアルミナ粒子を用いる場合、ポリシング用組成物に含まれる砥粒全体に占めるアルミナ粒子の割合は、概して高い方が有利である。例えば、ポリシング用組成物に含まれる砥粒全体に占めるアルミナ粒子の割合は、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上（例えば９５～１００重量％）である。
　いくつかの好ましい態様では、砥粒としてシリカ粒子が用いられる。シリカ粒子としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ等が挙げられる。平滑性向上の観点から、好ましいシリカ粒子としてコロイダルシリカおよびフュームドシリカが挙げられる。なかでもコロイダルシリカが特に好ましい。ここに開示される技術は、シリカ粒子を含むポリシング用組成物を使用するポリシングを含む方法に好適である。シリカ粒子を用いた基板の研磨において、シリカ粒子が基板表面に付着した場合、その除去は、他の粒子と比べて容易でないことが多い。ここに開示される技術によると、そのような基板表面に付着したシリカ粒子を、上述の洗浄剤を用いて好ましく除去することができる。シリカ粒子は一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　砥粒ＡＦＩＮとしてシリカ粒子を用いる場合、ポリシング用組成物に含まれる砥粒全体に占めるシリカ粒子の割合は、概して高い方が有利である。例えば、ポリシング用組成物に含まれる砥粒全体に占めるシリカ粒子の割合は、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上（例えば９５～１００重量％）である。
　また、ここに開示されるポリシング用組成物は、砥粒としてダイヤモンド粒子を実質的に含まない非ダイヤモンド砥粒を用いることが好ましい。ダイヤモンド粒子は硬度が高いため、平滑性向上の制限要因となり得る。また、ダイヤモンド粒子は概して高価であることから、費用対効果の点で有利な材料とはいえず、実用面からは、ダイヤモンド粒子等の高価格材料への依存度は低いことが望ましい。
　砥粒（例えばシリカ粒子）の平均一次粒子径は、特に制限されず、研磨除去速度向上の観点から、１０ｎｍ以上、より好ましくは１５ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上であり、５０ｎｍ以上であってもよく、６０ｎｍ以上でもよい。平均一次粒子径の増大によって、より高い研磨除去速度が実現され得る。また、研磨後の面品質の観点から、上記平均一次粒子径は、通常は５００ｎｍ以下であり、３００ｎｍ以下することが適当であり、好ましくは１５０ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは８０ｎｍ以下であり、例えば６０ｎｍ以下であってもよい。
　なお、ここに開示される技術において砥粒の平均一次粒子径とは、ＢＥＴ法により測定される比表面積（ＢＥＴ値）から、平均一次粒子径（ｎｍ）＝６０００／（真密度（ｇ／ｃｍ３）×ＢＥＴ値（ｍ２／ｇ））の式により算出される粒子径（ＢＥＴ粒子径）をいう。比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Ｆｌｏｗ　Ｓｏｒｂ　ＩＩ　２３００」を用いて行うことができる。
　ポリシング用組成物が砥粒を含む場合において、該ポリシング用組成物における砥粒濃度は、研磨除去速度の観点から、通常は０．０１重量％以上とすることが適当であり、０．１重量％以上としてもよく、１重量％以上としてもよく、３重量％以上としてもよい。効率よく平滑性を向上する観点から、上記砥粒濃度は１０重量％以上が好ましく、２０重量％以上がより好ましい。また、良好な分散性を得る観点から、仕上げポリシング用組成物における砥粒濃度は、通常は５０重量％以下とすることが適当であり、４０重量％以下とすることが好ましく、２０重量％以下であってもよく、１０重量％以下でもよく、８重量％以下でもよい。他のいくつかの態様において、所望の面質を得る観点から、ポリシング用組成物は砥粒を含まないものであってもよい。
　（研磨助剤）
　ここに開示されるポリシング用組成物は研磨助剤を含むことが好ましい。研磨助剤は、ポリシングによる効果を増進する成分であり、典型的には水溶性のものが用いられる。研磨助剤は、特に限定的に解釈されるものではないが、ポリシングにおいて基板表面を変質（典型的には酸化変質）する作用を示し、基板表面の脆弱化をもたらすことで、砥粒による研磨に寄与していると考えられる。例えば、高硬度材料の代表例の一つである炭化ケイ素（ＳｉＣ）を例に説明すると、ポリシングにおいて研磨助剤は、ＳｉＣの酸化、すなわちＳｉＯｘＣｙ化に貢献していると考えられる。当該ＳｉＯｘＣｙはＳｉＣ単結晶よりも低い硬度である。また、１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する高硬度材料において、酸化反応は概して低硬度化、脆弱化をもたらし得る。これらのことから、研磨助剤の添加により研磨除去速度、基板の表面品質は向上すると考えられる。
　研磨助剤としては、過酸化水素等の過酸化物；硝酸、その塩である硝酸鉄、硝酸銀、硝酸アルミニウム、その錯体である硝酸セリウムアンモニウム等の硝酸化合物；ペルオキソ一硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸等の過硫酸、その塩である過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸化合物；塩素酸やその塩、過塩素酸、その塩である過塩素酸カリウム等の塩素化合物；臭素酸、その塩である臭素酸カリウム等の臭素化合物；ヨウ素酸、その塩であるヨウ素酸アンモニウム、過ヨウ素酸、その塩である過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム等のヨウ素化合物；鉄酸、その塩である鉄酸カリウム等の鉄酸類；過マンガン酸、その塩である過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸類；クロム酸、その塩であるクロム酸カリウム、ニクロム酸カリウム等のクロム酸類；バナジン酸、その塩であるバナジン酸アンモニウム、バナジン酸ナトリウム、バナジン酸カリウム等のバナジン酸類；過ルテニウム酸またはその塩等のルテニウム酸類；モリブデン酸、その塩であるモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸二ナトリウム等のモリブデン酸類；過レニウムまたはその塩等のレニウム酸類；タングステン酸、その塩であるタングステン酸二ナトリウム等のタングステン酸類；が挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく二種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。いくつかの態様において、過マンガン酸またはその塩、クロム酸またはその塩、鉄酸またはその塩が好ましく、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウムが特に好ましい。他のいくつかの態様において、バナジン酸またはその塩、ヨウ素化合物、モリブデン酸またはその塩、タングステン酸またはその塩が好ましく、メタバナジン酸ナトリウム、バナジン酸ナトリウム、バナジン酸カリウムが特に好ましい。
　いくつかの好ましい態様では、ポリシング用組成物は、研磨助剤として複合金属酸化物を含む。上記複合金属酸化物としては、硝酸金属塩、鉄酸類、過マンガン酸類、クロム酸類、バナジン酸類、ルテニウム酸類、モリブデン酸類、レニウム酸類、タングステン酸類が挙げられる。なかでも、鉄酸類、過マンガン酸類、クロム酸類、バナジン酸類、モリブデン酸類、タングステン酸類がより好ましく、過マンガン酸類、バナジン酸類がさらに好ましい。
　ここに開示されるポリシング用組成物は、上記複合金属酸化物以外の酸化剤をさらに含んでもよく、含まなくてもよい。ここに開示される技術は、酸化剤として上記複合金属酸化物および上記複合金属酸化物以外の酸化剤（例えば過酸化水素）を含む態様で好ましく実施され得る。また、ここに開示される技術は、研磨助剤として上記複合金属酸化物以外の研磨助剤（例えば過酸化水素）を実質的に含まない態様でも実施され得る。
　ポリシング用組成物における研磨助剤の含有量は、通常は０．００５モル／Ｌ以上とすることが適当である。研磨除去速度向上の観点から、ポリシング用組成物における研磨助剤の含有量は、０．００８モル／Ｌ以上が好ましく、０．０１モル／Ｌ以上がより好ましく、０．０３モル／Ｌ以上でもよく、０．０５モル／Ｌ以上でもよく、０．０６モル／Ｌ以上でもよく、０．０７モル／Ｌ以上でもよい。平滑性向上の観点から、ポリシング用組成物における研磨助剤の含有量は、通常は０．５モル／Ｌ以下とすることが適当であり、０．３モル／Ｌ以下とすることが好ましく、０．２モル／Ｌ以下とすることがより好ましく、０．１モル／Ｌ以下でもよく、０．０９モル／Ｌ以下でもよい。
　（その他の成分）
　ここに開示されるポリシング用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、金属塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、キレート剤、増粘剤、分散剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、無機高分子、有機高分子、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防錆剤、防腐剤、防カビ剤等の、ポリシング用組成物（典型的には高硬度材料ポリシング用組成物、例えば炭化ケイ素基板ポリシング用組成物）に用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤の含有量は、その添加目的に応じて適宜設定すればよく、本発明を特徴づけるものではないため、詳しい説明は省略する。
　（分散媒）
　ポリシング用組成物に用いられる分散媒は、砥粒を分散させることができるものであればよく、特に制限されない。分散媒としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。ここに開示されるポリシング用組成物は、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）をさらに含有してもよい。通常は、ポリシング用組成物に含まれる分散媒の９０体積％以上が水であることが好ましく、９５体積％以上（典型的には９９～１００体積％）が水であることがより好ましい。
　ポリシング用組成物のｐＨは特に限定されない。通常は、ポリシング用組成物のｐＨを２～１２程度とすることが適当である。ポリシング用組成物のｐＨが上記範囲内であると、実用的な研磨除去速度が達成されやすい。ポリシング用組成物のｐＨは、好ましくは２～１０であり、より好ましくは３～９．５であり、４～８でもよい。いくつかの態様において、ポリシング用組成物のｐＨは、例えば６～１０であってもよく、８．５～９．５であってもよい。
　ここに開示されるポリシング用組成物の調製方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、ポリシング用組成物に含まれる各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。
　ここに開示されるポリシング用組成物は、一剤型であってもよいし、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、該ポリシング用組成物の構成成分のうち一部の成分を含むＡ液と、残りの成分を含むＢ液とが分けて保管され、基板を研磨する際にＡ液とＢ液が混合されて用いられるように構成されていてもよい。
　ここに開示されるポリシング用組成物は、ポリシングに用いられる前には濃縮された形態（すなわち、研磨液の濃縮液の形態）であってもよい。このように濃縮された形態のポリシング用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。
　＜研磨洗浄用セット＞
　上記より、本明細書によると、高硬度材料からなる基板の研磨および洗浄に用いられる研磨洗浄用セットが提供される。この研磨洗浄用セットは、ポリシング用組成物と洗浄剤とを含む。上記ポリシング用組成物は高硬度材料からなる基板のポリシングに用いられ、上記洗浄剤は上記ポリシング用組成物を用いたポリシング後の高硬度材料からなる基板の洗浄に用いられる。上記研磨洗浄用セットは、より具体的には、高硬度材料からなる基板の製造方法に用いられる。ポリシング用組成物としては、ここに開示される上述のポリシング用組成物が用いられる。洗浄剤としては、ここに開示される上述の洗浄剤が用いられる。具体的には、上記ポリシング用組成物は、例えば、研磨助剤を含むものであり得る。また例えば砥粒（好適には非ダイヤモンド砥粒）を含むものであり得る。また、上記洗浄剤は界面活性剤を含む。上記ポリシング用組成物と上記洗浄剤とは、典型的には互いに分けて保管されている。上記研磨洗浄用セットを用いて製造される基板は、研磨後、高い面品質を有し、かつ洗浄されてクリーンな表面を有するものとなり得る。ポリシング用組成物および洗浄剤の詳細については、上述のとおりであるので、説明は省略する。
　＜研磨方法＞
　ここに開示されるポリシング用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、基板を研磨する際に使用することができる。すなわち、ここに開示されるいずれかのポリシング用組成物を含む研磨液（スラリー）を用意する。上記研磨液を用意することには、ポリシング用組成物の濃度を調整すること（例えばポリシング用組成物を希釈すること）や、ポリシング用組成物のｐＨを調整すること等により研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、上記ポリシング用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。また、多剤型のポリシング用組成物の場合、上記研磨液を用意することには、それらの剤を混合すること、該混合の前に１または複数の剤を希釈すること、該混合の後にその混合物を希釈すること、等が含まれ得る。次いで、その研磨液を研磨面に供給し、当業者によってなされる通常の方法で研磨する。例えば、一般的な研磨装置に基板をセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて該基板の研磨面に上記研磨液を供給する方法である。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、基板の研磨面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動（例えば回転移動）させる。かかるポリシング工程を経て基板の研磨が完了する。
　この明細書によると、基板をポリシングするポリシング方法および該ポリシング方法を用いた基板の製造方法が提供される。上記ポリシング方法は、ここに開示されるポリシング用組成物を用いて基板をポリシングする工程を含むことによって特徴づけられる。いくつかの好ましい態様に係るポリシング方法は、予備ポリシングを行う工程（予備ポリシング工程）と、仕上げポリシングを行う工程（仕上げポリシング工程）と、を含んでいる。いくつかの好ましい態様では、予備ポリシング工程は、仕上げポリシング工程の直前に配置されるポリシング工程である。予備ポリシング工程は、１段のポリシング工程であってもよく、２段以上の複数段のポリシング工程であってもよい。また、ここでいう仕上げポリシング工程は、予備ポリシングが行われた基板に対して仕上げポリシングを行う工程であって、砥粒を含むポリシング用スラリーを用いて行われるポリシング工程のうち最後に（すなわち、最も下流側に）配置されるポリシング工程のことをいう。このように予備ポリシング工程と仕上げポリシング工程とを含む研磨方法において、ここに開示されるポリシング用組成物は、予備ポリシング工程の一工程で用いられてもよく、仕上げポリシング工程で用いられてもよく、予備ポリシング工程および仕上げポリシング工程の両方で用いられてもよい。
　予備ポリシングおよび仕上げポリシングは、片面研磨装置、両面研磨装置のいずれによっても実施できる。片面研磨装置では、セラミックプレートにワックスで基板を貼りつけ、キャリアと呼ばれる保持具を用いて基板を保持し、ポリシング用組成物を供給しながら基板の片面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動させることによりポリシング対象物の片面を研磨する。上記移動は、例えば回転移動である。両面研磨装置では、キャリアと呼ばれる保持具を用いて基板を保持し、上方よりポリシング用組成物を供給しながら、基板の対向面に研磨パッドを押しつけ、それらを相対方向に回転させることにより基板の両面を同時に研磨する。
　ここに開示される各ポリシング工程で使用される研磨パッドは、特に限定されない。例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、硬質発泡ポリウレタンタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもの等のいずれを用いてもよい。いくつかの態様において、不織布タイプや砥粒を含まない硬質発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドを好ましく採用し得る。
　ここに開示される方法によりポリシングされた基板は、典型的にはポリシング後に洗浄される。上記洗浄工程は、ここに開示される洗浄方法（界面活性剤を含む洗浄剤を用いた洗浄方法）である。
　なお、ここに開示される研磨方法は、上記予備ポリシング工程および仕上げポリシング工程に加えて任意の他の工程を含み得る。そのような工程としては、予備ポリシング工程の前に行われる機械研磨工程やラッピング工程が挙げられる。上記機械研磨工程は、ダイヤモンド砥粒を溶媒に分散させた液を用いて基板を研磨する。いくつかの好ましい態様において、上記分散液は酸化剤を含まない。上記ラッピング工程は、研磨定盤、例えば鋳鉄定盤の表面を基板に押し当てて研磨する工程である。したがって、ラッピング工程では研磨パッドは使用しない。ラッピング工程は、典型的には、研磨定盤と基板との間に砥粒を供給して行われる。上記砥粒は、典型的にはダイヤモンド砥粒である。また、ここに開示される研磨方法は、予備ポリシング工程の前や、予備ポリシング工程と仕上げポリシング工程との間に追加の工程を含んでもよい。
　以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明を実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「％」は、特に断りがない限り重量基準である。
　＜比較例１＞
　［ポリシング試験］
　（ポリシング用組成物の調製）
　砥粒としてコロイダルシリカと、研磨助剤として過酸化水素およびバナジン酸類と、脱イオン水とを混合し、ポリシング用スラリーを調製した。使用したコロイダルシリカの平均一次粒子径は約８０ｎｍであった。ポリシング用スラリーにおける砥粒の濃度は２３％とした。
　（ポリシング条件）
　平均粒子径５μｍのダイヤモンド砥粒を用いて予めラッピングを実施し、さらにアルミナ砥粒を含む研磨液を用いて予備ポリシングを予め実施したＳｉＣウェーハを用意した。
　調製したポリシング用スラリーを使用して、予備ポリシングを実施したＳｉＣウェーハの表面を下記のポリシング条件で研磨した。
　研磨装置：不二越機械工業社製の片面研磨装置、型式「ＲＤＰ－５００」
　研磨パッド：ニッタ・ハース社製「ＳＵＢＡ８００」
　研磨圧力：３００ｇ／ｃｍ２
　定盤回転数：８０回転／分
　ヘッド回転数：４０回転／分
　スラリー供給レート：２０ｍＬ／分（掛け流し）
　スラリー温度：２５℃
　基板：ＳｉＣウェーハ（伝導型：ｎ型、結晶型４Ｈ－ＳｉＣ、主面（０００１）のＣ軸に対するオフ角：４°）２インチ
　研磨時間：１分
　［洗浄試験］
　ポリシング後のＳｉＣウェーハを研磨装置から取り外し、クリーンルームに移し、室温環境下において、市販のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジを用いて流水（純水）によるスクラブ洗浄を１分間実施した後、流水（純水）で１分間の洗浄を行った。さらに流水（純水）で１５分以上の洗浄（オーバーフロー浸漬）を行った。
　［ＡＦＭ観察］
　クリーンルーム内で一晩自然乾燥したＳｉＣウェーハの表面（Ｃ面）を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ；Ｂｒｕｋｅｒ社製、装置型式：Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ　Ｖ）を用いて、１０μｍ×１０μｍの領域を３か所観察したところ、全面に粒子の付着が確認された。比較例１に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像を図１に示す。
　＜実施例１＞
　［ポリシング試験］
　比較例１と同様の方法および条件でポリシング試験を行った。
　［洗浄試験］
　（洗浄液の調製）
　界面活性剤Ａとして、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（エチレンオキサイド付加モル数：平均３、アルキル基の炭素数：１２～１４、濃度２７％の水溶液。原液ｐＨ：８．６）を水（純水）で５倍希釈し、洗浄液を得た。
　（洗浄）
　ポリシング後のＳｉＣウェーハを研磨装置から取り外し、クリーンルームに移し、室温環境下において、市販のＰＶＡスポンジを用いて流水（純水）によるスクラブ洗浄を１分間実施した。次いで、上記で用意した洗浄液中に浸漬して超音波洗浄を１分間行った。その後、流水（純水）で１分間の洗浄を行った。さらに流水（純水）で１５分以上の洗浄（オーバーフロー浸漬）を行った。
　［ＡＦＭ観察］
　比較例１と同様の方法で、洗浄後のＳｉＣウェーハの表面（Ｃ面）に対してＡＦＭ観察を行ったところ、表面に少量の粒子の付着が確認されたが、粒子の付着は比較例１と比べて明らかに少なかった。なお、Ｓｉ面も同様であった。実施例１に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像を図２に示す。
　＜実施例２＞
　［ポリシング試験］
　比較例１と同様の方法および条件でポリシング試験を行った。
　［洗浄試験］
　（洗浄液の調製）
　界面活性剤Ａとして、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（エチレンオキサイド付加モル数：平均３、アルキル基の炭素数：１２～１４、濃度２７％の水溶液。原液ｐＨ：８．６）を用意し、これを洗浄剤として用いた。
　（洗浄）
　ポリシング後のＳｉＣウェーハを研磨装置から取り外し、クリーンルームに移し、室温環境下において、市販のＰＶＡスポンジを用いて流水（純水）によるスクラブ洗浄を１分間実施した。上記ウェーハを、用意した洗浄剤を付与したＰＶＡスポンジを用いて１分間のスクラブ洗浄を実施した。次いで、流水（純水）で１分間の洗浄を行った後、さらに流水（純水）で１５分以上の洗浄（オーバーフロー浸漬）を行った。
　［ＡＦＭ観察］
　比較例１と同様の方法で、洗浄後のＳｉＣウェーハの表面（Ｃ面）に対してＡＦＭ観察を行ったところ、表面に粒子の付着は確認されず、他の付着物も認められなかった。なお、Ｓｉ面も同様であった。実施例２に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像を図３に示す。また、上記ＡＦＭを用いて測定した洗浄後ＳｉＣウェーハの表面（Ｃ面）のＲａは０．０４９７ｎｍであり、Ｒｍａｘは８．５４ｎｍであった。
　＜実施例３＞
　［ポリシング試験］
　比較例１と同様の方法および条件でポリシング試験を行った。
　［洗浄試験］
　界面活性剤Ｂとして、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（エチレンオキサイド付加モル数：９、アルキル基：イソトリデシル基（炭素数１３））を用意し、洗浄剤として用いた。この洗浄剤のｐＨは６．６であった。この洗浄剤を用いた他は実施例２と同様の方法で洗浄を行った。
　［ＡＦＭ観察］
　比較例１と同様の方法で、洗浄後のＳｉＣウェーハの表面（Ｃ面）に対してＡＦＭ観察を行ったところ、表面に粒子の付着が確認されたが、比較例１よりも粒子の付着は少なかった。また、粒子以外の付着物も認められた。なお、Ｓｉ面にも少量の粒子の付着が認められ、粒子以外の付着物も認められた。実施例３に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像を図４に示す。
　＜実施例４＞
　［ポリシング試験］
　比較例１と同様の方法および条件でポリシング試験を行った。
　［洗浄試験］
　界面活性剤Ｃとして、塩化アルキルトリメチルアンモニウム（アルキル基：ヘキサデシル基、ステアリル基（炭素数１６～１８））を用いて、上記界面活性剤を２８％の濃度で含む水溶液を得た。これを洗浄剤として用いた。この洗浄剤のｐＨは７．１であった。この洗浄剤を用いた他は実施例２と同様の方法で洗浄を行った。
　［ＡＦＭ観察］
　比較例１と同様の方法で、洗浄後のＳｉＣウェーハの表面（Ｃ面）に対してＡＦＭ観察を行ったところ、表面に粒子の少量の付着が確認されたが、粒子の付着は比較例１と比べて明らかに少なかった。なお、Ｓｉ面には、粒子の付着はなかった。実施例４に係る洗浄後のＳｉＣウェーハ表面のＡＦＭ画像を図５に示す。
　実施例１～４および比較例１の結果を表１にまとめた。表１中、最も洗浄性に優れていたものを「◎」、良好な洗浄性を示したものを「〇」、一定の洗浄効果が認められたものを「△」、洗浄効果がなかったものを「×」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記実験結果から、界面活性剤を含む洗浄剤は、ポリシング後のＳｉＣウェーハに対して洗浄効果を有することが確認された。
　以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
 

Claims (11)

  1. 　１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料からなる基板をポリシングし、かつ洗浄する方法であって、
    　ポリシング用組成物を用いてポリシング対象基板をポリシングする工程と；
    　前記ポリシングした基板を、洗浄剤を用いて洗浄する工程と；
    　を含み、
    　ここで、
    　前記ポリシング用組成物は研磨助剤を含み、
    　前記洗浄剤は界面活性剤を含む、方法。
  2. 　前記洗浄剤は、前記界面活性剤としてアニオン性界面活性剤を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 　前記界面活性剤は、オキシアルキレン単位を有する化合物である、請求項１または２に記載の方法。
  4. 　前記洗浄剤における前記界面活性剤の濃度は１重量％以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 　前記洗浄剤は、さらに水を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 　前記ポリシング用組成物は非ダイヤモンド砥粒を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 　前記１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料からなる基板は炭化ケイ素基板である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の方法に用いられる洗浄剤であって、
    　界面活性剤を含む、洗浄剤。
  9. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の方法に用いられる研磨洗浄用セットであって、
    　ポリシング用組成物と、洗浄剤と、を含み、
    　前記ポリシング用組成物は、非ダイヤモンド砥粒および／または研磨助剤を含み、
    　前記洗浄剤は界面活性剤を含む、研磨洗浄用セット。
  10. 　非ダイヤモンド砥粒および／または研磨助剤を用いたポリシング後に炭化ケイ素基板を洗浄する方法であって、
    　洗浄剤を用いて前記炭化ケイ素基板を洗浄する工程を含み、
    　前記洗浄剤は界面活性剤を含む、洗浄方法。
  11. 　非ダイヤモンド砥粒および／または研磨助剤を用いたポリシング後に炭化ケイ素基板の洗浄に用いられる洗浄剤であって、界面活性剤を含む洗浄剤。
     
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