研磨组合物和使用该研磨组合物的基板的研磨方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于研磨高硬度且高脆性的基板材料的研磨组合物、和使用该研磨组 合物的基板的研磨方法。
【背景技术】
[0002] 蓝宝石基板近年来较多地作为LED用的GaN外延层生长用基板。蓝宝石基板的用 途范围不断扩大，也被用于智能手机、平板电脑终端等的盖玻璃（cover glass)等。
[0003] 另外，碳化硅基板由于耐热性、耐电压性优异，因此作为电动车、混合动力车、太阳 能发电、信息设备、家电等中所使用的高效率的功率半导体器件用的基板材料，其实用化不 断被推进。
[0004] 例如，蓝宝石基板是由采用CZ法等制造的单晶锭，以能够得到所希望的晶面的方 式较薄地切片而得到的。进行切片而得到的蓝宝石基板，使用两面研磨机，利用例如包含碳 化硅质磨粒（称为GC磨粒）的浆液来研磨两面，从而被平坦化。由于在利用GC磨粒研磨 后的蓝宝石基板上残留有研磨痕、加工改性层等，因此通常为了除去它们而实施进一步的 研磨处理。
[0005] 在该研磨处理中有研磨（lapping)工序和/或抛光（polishing)工序。在研磨工 序中，将混有磨粒的浆液滴加到平台上，一边使蓝宝石基板和平台旋转一边施加载荷，由此 将蓝宝石基板的表面进行镜面研磨。
[0006] 抛光工序是在使用蓝宝石基板作为LED用的使GeN外延层生长的基板的情况下为 了进一步提高表面品质而进行的。在抛光工序中，利用包含胶体二氧化硅等磨粒的浆液进 一步研磨。由此能够进一步减小表面粗糙度。
[0007] 作为这样的研磨处理的一例，曾提出了利用在作为水性介质的多元醇中混合了作 为自由磨粒的金刚石的浆液研磨蓝宝石基板的方法（参照专利文献1)。另外，曾提出了通 过在使用胶体二氧化硅作为研磨剂的浆液中添加盐化合物，来提高研磨剂的分散性，使蓝 宝石基板的研磨速率提高的技术（参照专利文献2)。
[0008] 在先技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特表2008-531319号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2011-40427公报
【发明内容】
[0012] 如上所述，制造如蓝宝石那样的高硬度和高脆性材料的单晶较困难，而且即使在 对基板进行加工的技术和研磨蓝宝石基板的技术中也有许多困难。作为蓝宝石基板的研磨 处理，曾提出了如引用文献1、2那样的技术，但即使使用这些技术，在加工成本的降低上依 然有限。特别是在提高研磨速率方面，期望进一步的改良。
[0013] 因此，本发明的课题是提供针对如蓝宝石基板那样的高硬度和高脆性材料能够提 高研磨速率的研磨组合物、和使用该研磨组合物的基板研磨方法。
[0014] 本发明人为解决上述课题而专心研宄的结果，发现通过一种研磨组合物可解决上 述的课题，所述研磨组合物具有：包含金刚石的磨粒；以研磨组合物总量为基准的特定量 的、选自氯化氢和溴化氢中的至少1种物质与碱金属的盐；和分散介质。
[0015] 即，本发明提供以下技术方案。
[0016] [1] -种研磨组合物，配合有：包含金刚石的磨粒；选自氯化氢和溴化氢中的至少 1种物质的碱金属盐；和分散介质，以研磨组合物总量为基准，该碱金属盐为〇. 05质量％以 上10质量％以下，以研磨组合物总量为基准，该分散介质中的水为2. 0质量％以上40质 量％以下，
[0017] [2]根据上述[1]所述的研磨组合物，其还配合有高分子化合物，所述高分子化合 物相对于研磨组合物总量为0. 05质量％以上5质量％以下，
[0018] [3]根据[2]所述的研磨组合物，所述高分子化合物是选自聚羧酸、聚羧酸的盐、 聚磺酸和聚磺酸的盐中的至少1种，
[0019] [4]根据上述[1]~[3]的任一项所述的研磨组合物，所述分散介质为混合物，所 述混合物包含选自乙二醇、二甘醇和丙二醇中的单独1种或2种以上、和水，
[0020] [5]根据[1]~[4]的任一项所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为 0· 5μηι以上IOym以下，
[0021] [6]根据[5]所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为1 μπι以上8 μπι以下，
[0022] [7]根据[6]所述的研磨组合物，所述金刚石的平均粒径为2 μπι以上6 μπι以下，
[0023] [8]根据[1]~[7]的任一项所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相 对于研磨组合物总量为〇. 03质量％以上3质量％以下，
[0024] [9]根据[8]所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合 物总量为〇. 06质量％以上1. 5质量％以下，
[0025] [10]根据[9]所述的研磨组合物，所述包含金刚石的磨粒的含量相对于研磨组合 物总量为〇. 09质量％以上I. 0质量％以下，
[0026] [11]根据[1]~[10]的任一项所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所 述碱金属盐为〇. 1质量％以上10质量％以下，
[0027] [12]根据[11]所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述碱金属盐为 0. 5质量％以上5质量％以下，
[0028] [13]根据[1]~[12]的任一项所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所 述分散介质中的水为2. 0质量％以上30质量％以下，
[0029] [14]根据[13]所述的研磨组合物，以研磨组合物总量为基准，所述分散介质中的 水为2. 0质量％以上20质量％以下，
[0030] [15]根据[1]~[14]的任一项所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研 磨组合物总量为60质量％以上且低于99. 95质量％，
[0031] [16]根据[15]所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量 为70质量％以上且低于99. 95质量％，
[0032] [17]根据[16]所述的研磨组合物，所述分散介质的含量相对于研磨组合物总量 为80质量％以上且低于99. 95质量％，
[0033] [18]根据[2]~[17]的任一项所述的研磨组合物，相对于研磨组合物总量，配合 有0. 1质量％以上1质量％以下的所述高分子化合物，
[0034] [19]根据[18]所述的研磨组合物，相对于研磨组合物总量，配合有0. 2质量％以 上0. 7质量％以下的所述高分子化合物，
[0035] [20]根据[1]~[19]的任一项所述的研磨组合物，所述碱金属盐为溴化钾，
[0036] [21] -种基板的研磨方法，使用[1]~[20]的任一项所述的研磨组合物对基板进 行研磨，所述基板包含选自蓝宝石、碳化硅、氮化镓和氮化铝中的至少1种材料，
[0037] [22]根据上述[21]所述的基板的研磨方法，所述基板为蓝宝石基板，为发光二极 管用基板。
[0038] 根据本发明，能够提供针对如蓝宝石基板那样的尚硬度和尚脆性材料能够提尚研 磨速率的研磨组合物、和使用该研磨组合物的基板的研磨方法。
【具体实施方式】
[0039] [研磨组合物]
[0040] 本发明的实施方式涉及的研磨组合物，配合有：包含金刚石的磨粒；选自氯化氢 和溴化氢中的至少1种物质的碱金属盐；和分散介质，以研磨组合物总量为基准，该碱金属 盐为0. 05质量％以上10质量％以下，以研磨组合物总量为基准，该分散介质中的水为2. 0 质量％以上40质量％以下。
[0041] 本实施方式涉及的研磨组合物用于由高硬度和高脆性材料形成的基板的研磨。作 为高硬度和高脆性材料，可举出选自蓝宝