DE112012004193T5

DE112012004193T5 - Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat und Polierlösung

Info

Publication number: DE112012004193T5
Application number: DE112012004193.3T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Takemiya; Hiroyuki Tomonaga; Iori Yoshida
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2014-07-03
Also published as: TW201315849A; CN104979184B; US20140220299A1; CN104979184A; US20170283987A1; JP5935865B2; US10138397B2; US10040972B2; JPWO2013051555A1; JP5716838B2; JP2015057864A; WO2013051555A1; KR20140076566A; CN103857765A; CN103857765B; US20170342298A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat, das mit einer Hauptoberfläche versehen ist, die eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, die atomare Stufen und Terrassen umfasst, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, wobei die atomare Stufen- und Terrassenstruktur ein Verhältnis der mittleren Linienrauheit eines Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu der Höhe der atomaren Stufe von 20% oder weniger aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat und eine Polierlösung und insbesondere ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat, das zur Bildung einer hochqualitativen Halbleiterschicht durch epitaxiales Wachstum geeignet ist, und eine Polierlösung zum Erhalten des Substrats.
STAND DER TECHNIK
Da ein Siliziumcarbid(SiC)-Halbleiter ein höheres dielektrisches Durchschlagsfeld, eine höhere gesättigte Driftgeschwindigkeit von Elektronen und eine höhere Wärmeleitfähigkeit als ein Silizium-Halbleiter aufweist, wurde geforscht und entwickelt, um ein Leistungsbauteil zu realisieren, das mit einer höheren Geschwindigkeit bei einer höheren Temperatur betrieben werden kann als ein herkömmliches Siliziumbauteil. Insbesondere hat die Entwicklung eines hocheffizienten Schaltelements, das in einer Leistungsquelle zum Antreiben eines Motors eines elektrischen Fahrrads, eines elektrischen Fahrzeugs, eines Hybridfahrzeugs und dergleichen verwendet wird, Aufmerksamkeit erlangt. Um ein derartiges Leistungsbauteil zu realisieren, ist ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat mit einer glatten Oberfläche zum Bilden einer hochqualitativen Siliziumcarbid-Halbleiterschicht durch epitaxiales Wachstum erforderlich.
Ferner hat als eine Lichtquelle für eine Informationsaufzeichnung mit hoher Dichte eine blaue Laserdiode Aufmerksamkeit erlangt und ferner nimmt der Bedarf für eine weiße Diode als eine Lichtquelle anstelle einer Fluoreszenzlampe oder einer Glühbirne zu. Ein solches lichtemittierendes Element wird unter Verwendung eines Galliumnitrid(GaN)-Halbleiters hergestellt und ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat wird als Substrat einer hochqualitativen Galliumnitrid-Halbleiterschicht verwendet.
Bei einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat, das in solchen Anwendungen eingesetzt wird, ist bezüglich der Ebenheit eines Substrats, der Glätte einer Substratoberfläche und dergleichen eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich. Ferner ist hinsichtlich eines Rückstands, wie z. B. eines Schleifmittels bzw. abrasiven Mittels, das von einem Poliermittel stammt, ein sehr gutes Reinigungsvermögen erforderlich. Da jedoch ein Siliziumcarbid-Einkristall eine extrem große Härte und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist die Bearbeitbarkeit, wenn ein Substrat hergestellt wird, schlecht, und es ist schwierig, ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat mit einer hohen Glätte zu erhalten, während eine hohe Poliergeschwindigkeit aufrechterhalten wird. Ferner kann selbst bei der Entfernung des Schleifmittels bzw. des abrasiven Mittels ein Verfahren des Entfernens eines Schleifmittelrückstands durch Entfernen mittels einer Chemikalie, wie z. B. Fluorwasserstoffsäure, wie sie beim Reinigen eines Siliziumsubstrats verwendet wird, nur schwer angewandt werden, da der Siliziumcarbid-Einkristall eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweist. Daher ist es schwierig, eine Substratoberfläche zu erhalten, die sehr sauber ist.
Im Allgemeinen wird eine glatte Oberfläche eines Halbleiter-Einkristallsubstrats durch Polieren gebildet. Wenn ein Siliziumcarbid-Einkristall poliert wird, wird dessen Oberfläche mittels eines Schleifmittels, wie z. B. Diamant oder dergleichen, das härter ist als Siliziumcarbid, als Schleifmittelmaterial bzw. abrasives Material mechanisch poliert, so dass eine glatte Oberfläche ausgebildet wird. In einem solchen Fall werden feine Kratzer gemäß der Teilchengröße des Diamant-Schleifmittels in die Oberfläche des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats eingebracht, das mit dem Diamant-Schleifmittel poliert wird. Da ferner eine beeinträchtigte Schicht, die eine mechanische Spannung aufweist, auf der Oberfläche erzeugt wird, ist die Glätte der Oberfläche des Substrats, so, wie sie ist, nicht ausreichend.
Bei der Herstellung eines Halbleiter-Einkristallsubstrats wurde als ein Verfahren zum Glätten der Oberfläche eines Halbleitersubstrats nach dem mechanischen Polieren eine Technik des chemisch-mechanischen Polierens (nachstehend manchmal als „CMP” bezeichnet) verwendet. Das CMP ist ein Verfahren des Umwandelns der Oberfläche eines Materials, das verarbeitet werden soll, in ein Oxid oder dergleichen mittels einer chemischen Reaktion, wie z. B. einer Oxidation, und des Entfernens des gebildeten Oxids mittels eines Schleifmittels, das eine Härte aufweist, die geringer ist als diejenige des zu verarbeitenden Materials, wodurch die Oberfläche poliert wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur gebildet wird, die atomare Stufen und Terrassen umfasst, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, ohne dass eine Spannung auf der Oberfläche eines Materials, das verarbeitet werden soll, erzeugt wird, und es kann eine extrem glatte Oberfläche auf einem atomaren Niveau gebildet werden.
Die Bildung einer Siliziumcarbid-Halbleiterschicht auf einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat durch epitaxiales Wachstum wird durch Abscheiden von Siliziumatomen und Kohlenstoffatomen durch ein thermisches CVD-Verfahren auf einer auf atomarem Niveau extrem glatten Oberfläche durchgeführt, auf der durch das CMP eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur gebildet worden ist. In einem solchen Fall wird die Vorderkante der atomaren Stufe der Ursprung des epitaxialen Wachstums. Daher wird zum Erhalten einer hochqualitativen Siliziumcarbid-Halbleiterschicht, die keine Kristalldefekte aufweist, als Oberflächeneigenschaften, die für ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat erforderlich sind, nicht nur eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur gebildet, die von einer Kristallstruktur abgeleitet ist, sondern es ist auch bezüglich der Form der gebildeten atomaren Stufe eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit erforderlich. Insbesondere ist es in dem Vorderkantenabschnitt der atomaren Stufe erforderlich, dass ein Kristalldefekt, der von einer mechanischen Schädigung durch Polieren stammt, unterdrückt wird.
In der vorliegenden Beschreibung steht die „atomare Stufen- und Terrassenstruktur” für eine Mikrostufen-artige Struktur, die eine Mehrzahl von flachen „Terrassen”, die so bereitgestellt sind, dass sie durch eine Stufendifferenz entlang einer Hauptoberfläche eines Einkristallsubstrats parallel zueinander sind, und „atomaren Stufen” umfasst, die Stufendifferenzteile sind, welche die Terrassen verbinden. Eine lineare Stelle, an der die Oberkante der atomaren Stufe die Terrasse kontaktiert, ist als ein „Vorderkantenabschnitt einer atomaren Stufe” definiert. Die „Terrasse”, die „atomare Stufe” und der „Vorderkantenabschnitt einer atomaren Stufe” werden nachstehend weiter beschrieben.
Zur Bildung einer hochqualitativen Siliziumcarbid-Halbleiterschicht wird ein Verfahren des Durchführens eines CMP durch eine kolloidale Siliziumoxidaufschlämmung oder einer kolloidalen Siliziumoxidaufschlämmung, die ein Oxidationsmittel enthält, nach einem Diamantpolieren zum Bilden einer Oberfläche mit einer hohen Glätte mit einer atomaren Stufen- und Terrassenstruktur, die von der Kristallstruktur abgeleitet ist, und ferner des Durchführens eines Ätzens durch ein Gasphasenverfahren vorgeschlagen (vgl. z. B. das Patentdokument 1). In dem Patentdokument 1 findet in dem Fall, bei dem eine Siliziumcarbid-Halbleiterschicht als Film ohne Durchführen der Ätzbehandlung gebildet wird, ein Stufenbündeln durch ein Oxid statt, das extrem nahe an der Oberfläche eines Substrats nach dem CMP gebildet worden ist, wobei jedoch durch Durchführen der Ätzbehandlung nur eine durch das CMP gebildete Oberflächenoxidschicht entfernt werden kann, während eine sehr hohe Glätte der Oberfläche eines Substrats nach dem CMP aufrechterhalten wird und ein Kristalldefekt, wie z. B. ein Stufenbündeln, unterdrückt werden kann.
In dem Patentdokument 1 wird jedoch der Einfluss der Kantenform einer atomaren Stufe und eines Kristalldefekts auf das epitaxiale Wachstum eines Kristalls überhaupt nicht berücksichtigt, obwohl die Bildung einer atomaren Stufen- und Terrassenstruktur, die von der Kristallstruktur abgeleitet ist, berücksichtigt wird. Ferner ist lediglich das Unterdrücken eines Kristalldefekts einer Siliziumcarbid-Halbleiterschicht durch Ätzen nicht ausreichend, um eine hochqualitative Halbleiterschicht zu erhalten. Ferner muss im Hinblick auf die Kosten eine höhere Poliergeschwindigkeit realisiert werden.
Eine Polierzusammensetzung, die ein Siliziumoxidschleifmittel, ein Oxidationsmittel (Sauerstoffdonor), wie z. B. Wasserstoffperoxid, und Vanadat enthält, wird herkömmlich als Poliermittel zum glatten Polieren der Oberfläche eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats mit einer hohen Poliergeschwindigkeit vorgeschlagen (vgl. z. B. das Patentdokument 2).
Bei der Polierzusammensetzung des Patentdokuments 2 bestand jedoch das Problem, dass die Poliergeschwindigkeit bei einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat niedrig ist und die Zeit, die für das Polieren erforderlich ist, sehr lang ist. Es bestand das weitere Problem, dass der Vorderkantenabschnitt einer atomaren Stufe aufgrund einer mechanischen Schädigung beim Polieren eine Gestalt mit Rissen und Vertiefungen annimmt, und dass Kristalldefekte auftreten, obwohl nach dem Polieren auf der Oberfläche eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur gebildet wird. Ferner bestand das Problem, dass Siliziumoxidschleifmittel, die nicht durch Reinigen entfernt werden können, auf einem Substrat zurückbleiben und der Schleifmittelrückstand einen Kristalldefekt einer Halbleiterschicht verursacht, die nach dem Polieren auf der Oberfläche eines Substrats epitaxial gewachsen ist.
DOKUMENTENLISTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: WO 2010/090024
Patentdokument 2: JP 2008-179655 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend genannten Probleme zu lösen und die Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats für das epitaxiale Wachsen einer hochqualitativen Halbleiterschicht ohne Kristalldefekt, sowie einer Polierlösung zum Erhalten des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats mittels CMP.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Das Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Hauptoberfläche auf, die eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, welche atomare Stufen und Terrassen umfasst, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, wobei die atomare Stufen- und Terrassenstruktur ein Verhältnis der mittleren Linienrauheit eines Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu der Höhe der atomaren Stufe von 20% oder weniger aufweist.
In dem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Hauptoberfläche vorzugsweise eine Oberfläche, auf der ein Kristall zur Bildung einer Siliziumcarbid-Halbleiterschicht oder einer Galliumnitrid-Halbleiterschicht epitaxial wachsen soll.
Die Polierlösung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Polierlösung zum chemischen und mechanischen Polieren einer Hauptoberfläche mit einer vorgegebenen Oberflächenrichtung eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats, so dass die Hauptoberfläche eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, welche atomare Stufen und Terrassen umfasst, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, und dass die atomare Stufen- und Terrassenstruktur ein Verhältnis der mittleren Linienrauheit eines Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu der Höhe der atomaren Stufe von 20% oder weniger aufweist, wobei die Polierlösung ein Oxidationsmittel, das ein Übergangsmetall mit einem Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr enthält, und Wasser umfasst und kein Schleifmittel enthält.
In der Polierlösung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Oxidationsmittel vorzugsweise um Permanganationen. Die Permanganationen sind in einer Menge von 0,05 Massen-% oder mehr und 5 Massen-% oder weniger auf der Basis der Gesamtmenge eines Poliermittels enthalten. Ferner weist die Polierlösung vorzugsweise einen pH-Wert von 11 oder weniger und mehr bevorzugt von 5 oder weniger auf.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Das Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat der vorliegenden Erfindung weist eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur auf, die von der Kristallstruktur abgeleitet ist, wobei das Verhältnis der mittleren Linienrauheit (R) eines Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu der Höhe (h) der atomaren Stufe 20% oder weniger beträgt. Da Kristalldefekte oder dergleichen auf dem Vorderkantenabschnitt, bei dem es sich um den Ursprung eines epitaxialen Kristallwachstums in einem „Step-flow”-Verfahren handelt, durch epitaxiales Wachsen auf einer Hauptoberfläche des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats unterdrückt werden, kann eine hochqualitative Siliziumcarbid-Halbleiterschicht oder Galliumnitrid-Halbleiterschicht erhalten werden.
Die Polierlösung der vorliegenden Erfindung enthält ein Oxidationsmittel, das ein Übergangsmetall mit einem Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr enthält, und Wasser und enthält kein Schleifmittel. Daher kann dann, wenn eine Hauptoberfläche in einer vorgegebenen Oberflächenrichtung des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats unter Verwendung der Polierlösung chemisch und mechanisch poliert wird, eine sehr glatte Oberfläche erhalten werden, die eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, die von der Kristallstruktur abgeleitet ist und frei von Kristalldefekten in dem Vorderkantenabschnitt der atomaren Stufe aufgrund einer mechanischen Schädigung beim Polieren ist. Ferner erzeugt die Polierlösung nach dem Reinigen keinen Schleifmittelrückstand auf dem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) und (b) zeigen schematisch eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur, die auf einer Hauptoberfläche in dem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist; (a) ist eine Draufsicht und (b) ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht.
2 ist eine Ansicht, die eine Kristallstruktur eines 4H-SiC-Einkristalls zeigt.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Poliervorrichtung zeigt, die beim Polieren unter Verwendung der Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
4 zeigt schematisch eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur, die auf einer Hauptoberfläche in dem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat ausgebildet ist, das unter Verwendung einer herkömmlichen Poliermittellösung poliert worden ist; (a) ist eine Draufsicht und (b) ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht.
5 ist eine Ansicht, die schematisch das epitaxiale Wachstum durch ein „Step-flow”-Verfahren auf einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat zeigt.
6 ist eine Ansicht, welche die Position der Messung der Linienrauheit eines Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur zeigt, die nach dem CMP-Polieren in den Beispielen 1 bis 6 gebildet worden ist.
MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
<Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat>
Das Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Hauptoberfläche mit einer sehr hohen Glätte und einer atomaren Stufen- und Terrassenstruktur auf, bei der ein Bereich einer flachen Terrasse 1 und einer atomaren Stufe 2 eines Stufendifferenzbereichs, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, abwechselnd fortlaufend angeordnet sind, wie es in der 1(a) und der 1(b) gezeigt ist. In der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur weist ein Vorderkantenabschnitt 2a, bei dem die Oberkante der atomaren Stufe 2 die Terrasse 1 kontaktiert, den Zustand einer geraden Linie bzw. Geraden auf und ist frei von einer Krümmung, einem Riss und einer Vertiefung bzw. Einbuchtung. Die Breite der Terrasse 1 ist bei allen Terrassen nahezu gleich und ist in jeder Terrasse nahezu einheitlich. Die in der 1(b) gezeigte C-Achse ist die vertikale Richtung zur Papierfläche in der 1(a).
Bei der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur beträgt das Verhältnis der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts 2a der atomaren Stufe 2 zu der Höhe (h) der atomaren Stufe 2 20% oder weniger. D. h., (R/h) × 100 ≤ 20. R/h kann als Index angesehen werden, der den Grad der mechanischen Schädigung des Vorderkantenabschnitts 2a in der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur angibt.
Die Hauptoberfläche, welche die atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, ist eine Hauptoberfläche in einer vorgegebenen Oberflächenrichtung und ist eine Hauptoberfläche bei einem vorgegebenen Versetzungswinkel („off-angle”) zur C-Achse. Die mittlere Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts 2a ist der arithmetische Mittenrauwert (Ra) der Mittellinie einer Querschnittsrauheitskurve des Vorderkantenabschnitts 2a und kann z. B. mit dem folgenden Verfahren gemessen werden. D. h., ein vorgegebener Bereich (z. B. ein Bereich von 2 μm horizontal × 1 μm vertikal) auf einer Hauptoberfläche des Siliziumcarbid-Einkristalls wird mit einem AFM (Rasterkraftmikroskop) untersucht, die jeweiligen arithmetischen Mittenrauwerte (Ra) einer Mehrzahl der Vorderkantenabschnitte 2a, die in dem vorstehend genannten Bereich liegen, werden mittels des erhaltenen AFM-Bilds gemessen und R wird als deren Mittelwert erhalten.
Die Höhe (h) der atomaren Stufe beträgt in dem Siliziumnitrid-Einkristallsubstrat etwa 0,25 nm.
Beispielsweise weist ein 4H-SiC-Substrat die in der 2 gezeigte Kristallstruktur auf und 1/4 von C0 (1,008 nm), wobei es sich um ein Kristallgitterintervall (Gitterkonstante) in der C-Achsenrichtung handelt, ist die Höhe (h) der atomaren Stufe. D. h., in dem 4H-SiC-Substrat ist die Höhe (h) der atomaren Stufe ein Wert (etwa 0,25 nm), der aus 1,008 nm/4 berechnet wird.
Die Höhe (h) der atomaren Stufe in einem 6H-SiC-Substrat beträgt wie bei dem 4H-SiC-Substrat etwa 0,25 nm. D. h., in dem 6H-SiC-Substrat beträgt die Gitterkonstante C0 in der C-Achsenrichtung 1,542 nm und 1/6 dieses Werts ist die Höhe (h) der atomaren Stufe. Daher beträgt die Höhe (h) der atomaren Stufe etwa 0,25 nm.
Das 4H-SiC-Substrat und das 6H-SiC-Substrat sind in dem Abschnitt bezüglich des zu polierenden Gegenstands beschrieben.
In dem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat der Ausführungsform weist die Hauptoberfläche in einer vorgegebenen Oberflächenrichtung eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur auf, die von der Kristallstruktur abgeleitet ist, und sie weist eine sehr hohe Glätte auf, und darüber hinaus beträgt das Verhältnis der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts 2a zu der Höhe (h) der atomaren Stufe 2 20% oder weniger. Als Ergebnis wird ein Kristalldefekt oder dergleichen in dem Vorderkantenabschnitt 2a, bei dem es sich um den Ursprung eines epitaxialen Kristallwachstums in einem „Step-flow”-Verfahren handelt, unterdrückt. Daher kann durch epitaxiales Wachsen von Kristallen auf der Hauptoberfläche dieses Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats eine hochqualitative Siliziumcarbid-Halbleiterschicht oder Galliumnitrid-Halbleiterschicht erhalten werden. Das „Step-flow”-Verfahren wird in dem nachstehend beschriebenen Abschnitt bezüglich des epitaxialen Wachstums beschrieben.
Wenn das Verhältnis der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts 2a zu der Höhe (h) der atomaren Stufe 2 20% übersteigt, wird ein Kristalldefekt und dergleichen aufgrund einer mechanischen Schädigung des Vorderkantenabschnitts 1a in der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur groß und folglich kann durch das epitaxiale Wachstum eine hochqualitative Siliziumcarbid-Halbleiterschicht oder Galliumnitrid-Halbleiterschicht nicht gebildet werden.
Eine solche Hauptoberfläche des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats, die an dem Vorderkantenabschnitt 2a eine hervorragende Gestalt aufweist und bei der ein Kristalldefekt an dem Abschnitt unterdrückt ist, kann durch Durchführen eines CMP unter Verwendung der Polierlösung der vorliegenden Erfindung erhalten werden, die ein Oxidationsmittel mit einem starken Oxidationsvermögen enthält, das ein Übergangsmetall mit einem Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr enthält, und die im Wesentlichen kein Schleifmittel enthält.
<Polierlösung>
Die Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Polierlösung zum chemischen und mechanischen Polieren einer Hauptoberfläche in einer vorgegebenen Oberflächenrichtung eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats und die Polierlösung enthält ein Oxidationsmittel, das ein Übergangsmetall mit einem Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr enthält, und Wasser und enthält kein Schleifmittel.
Durch Durchführen eines CMP einer Hauptoberfläche eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats unter Verwendung dieser Polierlösung können Kratzer in der Oberfläche und ein Kristalldefekt des Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe aufgrund einer mechanischen Schädigung beim Polieren unterdrückt werden. Auf diese Weise kann, wie es vorstehend beschrieben worden ist, die polierte Hauptoberfläche, welche die atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, die von der Kristallstruktur abgeleitet ist und bei der das Verhältnis der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts zu der Höhe (h) der atomaren Stufe 20% oder weniger beträgt ((R/h) × 100 ≤ 20) (nachstehend als „polierte Hauptoberfläche” bezeichnet), erhalten werden.
Ferner kann ein Substrat, das eine große Härte und eine hohe chemische Stabilität aufweist, wie z. B. ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat, durch die Verwendung eines solchen Oxidationsmittels mit einem starken Oxidationsvermögen bei der Verarbeitung auf atomarem Niveau mit einer ausreichend hohen Poliergeschwindigkeit poliert werden. Wenn diese Polierlösung verwendet worden ist, verbleibt nach dem Reinigen kein Schleifmittel auf dem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat. Als Ergebnis kann das Auftreten eines Kristalldefekts aufgrund eines Schleifmittelrückstands verhindert werden.
Als Oxidationsmittel, das in der Polierlösung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist, sind Permanganationen bevorzugt und deren Gehalt beträgt vorzugsweise 0,05 Massen-% oder mehr und 5 Massen-% oder weniger. Der pH-Wert der Polierlösung beträgt vorzugsweise 11 oder weniger und mehr bevorzugt 5 oder weniger. Zur Einstellung des pH-Werts auf 11 oder weniger kann der Polierlösung ein pH-Einstellmittel zugesetzt werden. Wenn der pH-Wert der Polierlösung 11 oder weniger beträgt, wirkt das Oxidationsmittel effektiv und als Ergebnis ist die Poliergeschwindigkeit hoch und die Polierleistung ist gut.
Nachstehend werden jede Komponente und der pH-Wert der Polierlösung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(Oxidationsmittel)
Das Oxidationsmittel, das ein Übergangsmetall mit einem Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr enthält, das in der Polierlösung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist, bildet eine Oxidschicht auf einer zu polierenden Fläche des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats, das ein zu polierender Gegenstand ist. Das Polieren des zu polierenden Gegenstands wird durch Entfernen der Oxidschicht durch mechanische Energie von der zu polierenden Fläche beschleunigt. D. h., obwohl der Siliziumcarbid-Einkristall, bei dem es sich um ein nicht-Oxid handelt, ein schwer zu polierendes Material ist, kann durch ein Oxidationsmittel, das ein Übergangsmetall mit einem Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr enthält, in der Polierlösung eine Oxidschicht auf der Oberfläche gebildet werden. Die gebildete Oxidschicht weist eine geringe Härte auf und kann verglichen mit dem zu polierenden Gegenstand leicht poliert werden, und folglich kann die Oxidschicht durch den Kontakt mit einem Polierkissen, das kein Schleifmittel enthält, entfernt werden. Daher kann eine ausreichend hohe Poliergeschwindigkeit erreicht werden. Ein Oxidations-Reduktionspotentiometer, das allgemein handelsüblich ist, kann für ein Verfahren zur Messung des Oxidations-Reduktionspotentials verwendet werden. Eine Silber/Silberchlorid-Elektrode, in der eine gesättigte wässrige Kaliumchloridlösung als interne Flüssigkeit verwendet wird, kann als Bezugselektrode verwendet werden, und eine Metallelektrode, wie z. B. Platin, kann als Arbeitselektrode verwendet werden. Bezüglich der Temperatur und des pH-Werts der wässrigen Lösung beim Messen wird die Messung bei Raumtemperatur bei etwa 25°C durchgeführt und der pH-Wert kann durch Herstellen von geeignet eingestellten Proben gemessen werden.
In der vorliegenden Erfindung ist die „zu polierende Fläche” eine Fläche eines zu polierenden Gegenstands, der poliert wird, und steht z. B. für eine Oberfläche.
Beispiele für das Oxidationsmittel, das ein Übergangsmetall enthält, das ein Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr aufweist, und das in der Polierlösung enthalten ist, umfassen ein Permanganation, ein Vanadation, ein Dichromation, Cerammoniumnitrat, Eisen(III)-nitrat-nonahydrat, Silbernitrat, Phosphowolframsäure, Wolframkieselsäure, Phosphomolybdänsäure, Phosphowolframmolybdänsäure und Phosphovanadomolybdänsäure. Das Permanganation ist besonders bevorzugt. Als eine Quelle für das Permanganation ist ein Permanganat, wie z. B. Kaliumpermanganat oder Natriumpermanganat, bevorzugt.
Die Gründe dafür, dass das Permanganation als Oxidationsmittel beim Polieren des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats besonders bevorzugt ist, sind nachstehend beschrieben.

(1) Das Permanganation weist ein starkes Oxidationsvermögen zum Oxidieren eines Siliziumcarbid-Einkristalls auf.

Wenn das Oxidationsvermögen des Oxidationsmittels zu schwach ist, wird dessen Reaktion mit einer Fläche, die poliert werden soll, des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats unzureichend, und als Ergebnis kann eine ausreichend glatte Oberfläche nicht erhalten werden. Das Oxidations-Reduktionspotenzial wird als Index für das Oxidationsvermögen verwendet, mit dem ein Oxidationsmittel ein Material oxidiert. Das Oxidations-Reduktionspotenzial des Permanganations beträgt 1,70 V und das Oxidations-Reduktionspotenzial ist höher als dasjenige von Kaliumperchlorat (KClO₄) (Oxidations-Reduktionspotenzial: 1,20 V) und Natriumhypochlorit (NaClO) (Oxidations-Reduktionspotenzial: 1,63 V), die im Allgemeinen als Oxidationsmittel verwendet werden.

(2) Das Permanganation weist eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit auf.

Das Permanganation weist verglichen mit Wasserstoffperoxid (Oxidations-Reduktionspotenzial: 1,76 V), das als Oxidationsmittel mit einem starken Oxidationsvermögen bekannt ist, eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit einer Oxidationsreaktion auf und kann daher rasch ein starkes Oxidationsvermögen bereitstellen.

(3) Das Permanganation weist eine geringe Toxizität für den menschlichen Körper auf und ist sicher.

(4) Permanganat ist in Wasser, bei dem es sich um ein Dispersionsmedium handelt, das nachstehend beschrieben ist, bei der gelösten Konzentration oder einer niedrigeren Konzentration, die aus einer Löslichkeitskurve erhalten wird, vollständig löslich, und die Löslichkeit hängt von der Wassertemperatur ab. Daher wird die Glätte eines Substrats nicht negativ von einem Lösungsrückstand beeinflusst.

Zum Erhalten einer hohen Poliergeschwindigkeit beträgt der Gehalt (Konzentration) des Permanganations in der Polierlösung vorzugsweise von 0,05 Massen-% bis 5 Massen-%. Wenn weniger als 0,05 Massen-% vorliegen, kann ein Effekt als Oxidationsmittel nicht erwartet werden, und es besteht das Problem, dass eine sehr lange Zeit erforderlich ist, um durch ein Polieren eine glatte Oberfläche zu bilden, oder dass auf einer zu polierenden Fläche Kratzer gebildet werden. Wenn der Gehalt des Permanganations 5 Massen-% übersteigt, wird das Permanganat abhängig von der Temperatur nicht vollständig gelöst und fällt aus, und es besteht das Problem, dass durch einen Kontakt einer zu polierenden Fläche mit festem Permanganat Kratzer erzeugt werden. Der Gehalt des Permanganations, das in der Polierlösung enthalten ist, beträgt mehr bevorzugt 0,1 Massen-% oder mehr und 4 Massen-% oder weniger und besonders bevorzugt 0,2 Massen-% oder mehr und 3,5 Massen-% oder weniger.
(Schleifmittel)
Die Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen kein Polierschleifmittel, wie z. B. Siliziumoxid (Silica)-Teilchen, Ceroxidteilchen, Aluminiumoxidteilchen, Zirkoniumoxidteilchen und Titanoxidteilchen, enthält. Da die Polierlösung kein Schleifmittel enthält und ein Schleifmittelrückstand nach dem Reinigen nicht erzeugt wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann das Auftreten eines Kristalldefekts aufgrund eines Schleifmittelrückstands verhindert werden. Ferner liegen Vorteile dahingehend vor, dass die Polierlösung verwendet werden kann, ohne auf die Dispergierbarkeit eines Schleifmittels zu achten, und dass eine mechanische Schädigung einer zu polierenden Fläche unterdrückt wird, da eine Aggregation eines Schleifmittels im Wesentlichen nicht stattfindet.
(pH und pH-Einstellmittel)
Der pH-Wert der Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt im Hinblick auf das Polierleistungsvermögen vorzugsweise 11 oder weniger, mehr bevorzugt 5 oder weniger und besonders bevorzugt 3 oder weniger. Wenn der pH-Wert 11 übersteigt, besteht ein Problem dahingehend, dass nicht nur keine ausreichende Poliergeschwindigkeit erhalten wird, sondern dass auch die Glätte einer zu polierenden Fläche verschlechtert wird.
Der pH-Wert der Polierlösung kann durch Zusetzen/Zumischen einer sauren oder basischen Verbindung, bei der es sich um ein pH-Einstellmittel handelt, eingestellt werden. Beispiele für die Säure, die verwendet werden kann, umfassen anorganische Säuren, wie z. B. Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Chlorwasserstoffsäure, gesättigte Carbonsäuren, wie z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure, Hydroxysäuren, wie z. B. Milchsäure, Apfelsäure und Zitronensäure, aromatische Carbonsäuren, wie z. B. Phthalsäure und Salicylsäure, Dicarbonsäuren, wie z. B. Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Fumarsäure und Maleinsäure, sowie organische Säuren, wie z. B. eine Aminosäure und heterocyclische Carbonsäuren. Salpetersäure und Phosphorsäure werden bevorzugt verwendet und von diesen wird Salpetersäure besonders bevorzugt verwendet. Beispiele für die basische Verbindung, die verwendet werden kann, umfassen Ammoniak, Lithiumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, eine quaternäre Ammoniumverbindung, wie z. B. Tetramethylammonium, und organische Amine, wie z. B. Monoethanolamin, Ethylethanolamin, Diethanolamin und Propylendiamin. Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid werden bevorzugt verwendet und von diesen wird Kaliumhydroxid besonders bevorzugt verwendet.
Der Gehalt (Konzentration) der sauren oder basischen Verbindungen ist eine Menge, so dass der pH-Wert der Polierlösung auf einen vorgegebenen Bereich eingestellt wird (pH 11 oder weniger, mehr bevorzugt 5 oder weniger und noch mehr bevorzugt 3 oder weniger).
(Wasser)
In der Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist Wasser als ein Dispersionsmedium enthalten. Wasser ist ein Medium zum Dispergieren und Lösen des vorstehend beschriebenen Oxidationsmittels und der nachstehend beschriebenen optionalen Komponenten, die gegebenenfalls zugesetzt werden. Das Wasser ist nicht besonders beschränkt, jedoch sind reines Wasser, ultrareines Wasser und ionenausgetauschtes Wasser (entionisiertes Wasser) im Hinblick auf einen Einfluss auf die zugemischten Komponenten, eine Kontamination durch Verunreinigungen und einen Einfluss auf den pH-Wert bevorzugt.
(Herstellung einer Polierlösung und optionale Komponenten)
Die Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird so hergestellt, dass die jeweiligen Komponenten, die vorstehend beschrieben worden sind, in den vorgegebenen Anteilen enthalten sind und so gemischt werden, dass sie in einem einheitlich gelösten und gemischten Zustand vorliegen, worauf die Polierlösung verwendet wird. Zum Mischen kann ein Rühr-Misch-Verfahren mittels Rührblättern bzw. -flügeln verwendet werden, das allgemein bei der Herstellung einer Polierlösung verwendet wird. Es ist nicht erforderlich, die Polierlösung der Polierstelle als eine Polierlösung zuzuführen, bei der alle Polierkomponenten als Bestandteile im Vorhinein gemischt worden sind. Die Polierkomponenten können gemischt werden, wenn sie der Polierstelle zugeführt werden, wodurch eine Zusammensetzung einer Polierlösung gebildet wird.
Die Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls in geeigneter Weise Schmiermittel, Chelatisierungsmittel, Reduktionsmittel, Verdickungsmittel, Viskositätseinstellmittel, Korrosionsschutzmittel und dergleichen enthalten, solange es dem Wesen der vorliegenden Erfindung nicht entgegensteht. In dem Fall, bei dem diese Additive die Funktion eines Oxidationsmittels oder einer Säure oder basischen Verbindung aufweisen, werde diese Additive als ein Oxidationsmittel oder eine Säure oder basische Verbindung behandelt.
Als Schmiermittel können anionische, kationische, nicht-ionische und amphotere grenzflächenaktive Mittel, Polysaccharide, wasserlösliche Polymere und dergleichen verwendet werden. Als grenzflächenaktive Mittel können solche verwendet werden, die eine hydrophobe Gruppe aufweisen, wie z. B. eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, oder die mindestens eine von Bindungsgruppen, wie z. B. Ester, Ether und Amid, und Verknüpfungsgruppen, wie z. B. eine Acylgruppe und Alkoxylgruppe, die in diese hydrophobe Gruppe eingeführt sind, aufweisen, und solche, die eine hydrophile Gruppe mit einer Carbonsäure, einer Sulfonsäure, einem Schwefelsäureester, Phosphorsäure, einem Phosphorsäureester und einer Aminosäure aufweisen. Als Polysaccharid können Alginsäure, Pektin, Carboxymethylcellulose, Curdlan, Pullulan, Xanthangummi, Carragen, Gellangummi, Johannisbrotkernmehl, Gummiarabikum, Tamarinde und Psyllium verwendet werden. Als wasserlösliches Polymer können Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polymethacrylsäure, Polyacrylamid, Polyasparaginsäure, Polyglutaminsäure, Polyethylenimin, Polyacrylamin und Polystyrolsulfonat verwendet werden.
<Polierverfahren>
Zur Durchführung des Polierens unter Verwendung der Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein herkömmliches Polierkissen verwendet, das kein Schleifmittel enthält, das Polierkissen wird mit einer zu polierenden Fläche eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats, das ein zu polierender Gegenstand ist, in Kontakt gebracht, während die Polierlösung dem Polierkissen zugeführt wird, und das Polieren wird durch eine Relativbewegung derselben durchgeführt. Der zu polierende Gegenstand wird nachstehend beschrieben.
Bei diesem Polierverfahren kann eine herkömmliche Poliervorrichtung als Poliervorrichtung verwendet werden. Ein Beispiel einer verwendbaren Poliervorrichtung ist in der 3 gezeigt.
In der Poliervorrichtung 10, die in der 3 gezeigt ist, ist eine Platte mit einer Polieroberfläche 11 in einem Zustand bereitgestellt, bei dem sie um ihr vertikales Achszentrum C1 drehbar gelagert ist. Die Platte mit einer Polieroberfläche 11 wird durch einen Oberflächenplattenantriebsmotor 12 in der Richtung gedreht, die in der Figur durch den Pfeil angegeben ist. Auf einer oberen Fläche dieser Platte mit einer Polieroberfläche 11 ist ein herkömmliches Polierkissen 13 angebracht, das kein Schleifmittel enthält.
Andererseits ist an einer Position, die bezüglich des Achszentrums C1 der Platte mit einer Polieroberfläche 11 exzentrisch ist, ein Substrathalteelement (Träger) 15, das einen zu polierenden Gegenstand 14 auf dessen unterer Oberfläche durch Adsorption oder mittels eines Halterahmens hält, drehbar um dessen Achszentrum C2 und bewegbar in einer Richtung des Achszentrums C2 gelagert. Das Substrathalteelement 15 ist so ausgebildet, dass es sich mittels eines Trägerantriebsmotors, der nicht gezeigt ist, oder durch ein Rotationsmoment, das von der Platte mit einer Polieroberfläche 11 einwirkt, in einer Richtung dreht, die durch einen Pfeil gezeigt ist. Ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat, bei dem es sich um den zu polierenden Gegenstand 14 handelt, ist an der unteren Oberfläche des Substrathalteelements 15 gehalten, d. h. einer Oberfläche, die dem Polierkissen 13 zugewandt ist. Der zu polierende Gegenstand 14 wird mit einer vorgegebenen Belastung an das Polierkissen 13 gedrückt.
In der Nähe des Substrathalteelements 15 ist eine Tropfdüse 16 oder eine Sprühdüse (nicht gezeigt) bereitgestellt und die vorstehend beschriebene Polierlösung 17, die von einem nicht gezeigten Tank zugeführt wird, wird auf die Platte mit einer Polieroberfläche 11 zugeführt.
Beim Polieren mit der Poliervorrichtung 10 wird der zu polierende Gegenstand 14, der auf dem Substrathalteelement 15 gehalten ist, in dem Zustand gegen das Polierkissen 13 gedrückt, bei dem die Platte mit einer Polieroberfläche 11 und das Polierkissen 13, das daran anhaftet, und das Substrathaltelement 15 und der zu polierende Gegenstand 14, der auf dessen unterer Oberfläche gehalten ist, durch den Oberflächenplattenantriebsmotor 12 und den Trägerantriebsmotor um ihre jeweiligen Achszentren rotierend angetrieben werden, während die Polierlösung 17 der Oberfläche des Polierkissens 13 von der Tropfdüse 16 oder dergleichen zugeführt wird. Durch diesen Vorgang wird die zu polierende Fläche des zu polierenden Gegenstands 14, d. h., die Oberfläche, die dem Polierkissen 13 zugewandt ist, chemisch und mechanisch poliert.
Das Substrathalteelement 15 kann nicht nur eine Drehbewegung, sondern auch eine geradlinige Bewegung ausführen. Ferner müssen die Platte mit einer Polieroberfläche 11 und das Polierkissen 13 keine Drehbewegung ausführen und können sich z. B. durch ein Bandsystem in eine Richtung bewegen.
Als Polierkissen 13 kann ein herkömmliches Polierkissen, das ein Vlies oder ein poröses Harz, wie z. B. ein geschäumtes Polyurethan, umfasst, und das kein Schleifmittel enthält, verwendet werden. Zur Beschleunigung der Zuführung der Polierlösung 17 zu dem Polierkissen 13 oder zum Halten einer konstanten Menge der Polierlösung 17 in dem Polierkissen 13 kann auf die Oberfläche des Polierkissens 13 eine Rillenverarbeitung, wie z. B. eine Gitterstruktur, eine konzentrische Struktur oder eine helikale Struktur, angewandt werden. Ferner kann das Polieren gegebenenfalls durchgeführt werden, während ein Konditionieren der Oberfläche des Polierkissens 13 durch Inkontaktbringen eines Kissenkonditionierers mit der Oberfläche des Polierkissens 13 durchgeführt wird.
Die Bedingungen des Polierens durch die Poliervorrichtung 10 sind nicht speziell beschränkt. Der Polierdruck kann durch Drücken des Polierkissens 13 an das Substrathalteelement 15 durch Ausüben einer Belastung weiter erhöht werden, wodurch die Poliergeschwindigkeit verbessert wird. Der Polierdruck beträgt im Hinblick auf die Einheitlichkeit der Poliergeschwindigkeit, die Ebenheit und das Verhindern eines Polierdefekts, wie z. B. von Kratzern in einer zu polierenden Fläche, vorzugsweise von etwa 5 bis 80 kPa und beträgt mehr bevorzugt von etwa 10 bis 50 kPa. Die Drehzahl der Platte mit einer Polieroberfläche 11 und des Substrathalteelements 15 beträgt vorzugsweise von etwa 50 bis 500 U/min, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Menge der zugeführten Polierlösung 17 wird im Hinblick auf die Zusammensetzung der Polierlösung und die Polierbedingungen, die vorstehend beschrieben worden sind, in geeigneter Weise eingestellt und ausgewählt.
<Zu polierender Gegenstand>
Der zu polierende Gegenstand, der mit der Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung poliert wird, ist ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat oder ein Galliumnitrid-Einkristallsubstrat, bei dem es sich um einen nicht-Oxid-Einkristall handelt, und es ist mehr bevorzugt ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat. Insbesondere kann ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat mit einer 3C-SiC-, 4H-SiC- oder 6H-SiC-Kristallstruktur genannt werden. 3C, 4H und 6H zeigen die Kristallpolymorphie von Siliziumcarbid, die durch die Laminierungsreihenfolge von Si-C-Paaren bestimmt wird. Mit der Polierlösung der Ausführungsform kann eine hohe Poliergeschwindigkeit erreicht werden. Ferner kann eine Hauptoberfläche (polierte Hauptoberfläche) mit den folgenden Oberflächeneigenschaften erhalten werden.
In jedem Fall der Verwendung der Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dem Fall der Verwendung einer herkömmlichen Polieraufschlämmung, die Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel und ein kolloidales Siliziumoxidschleifmittel enthält, werden die jeweiligen Oberflächeneigenschaften der Hauptoberfläche des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats, die mittels CMP erhalten worden sind, und die Bildung einer Halbleiterschicht durch epitaxiales Wachstum auf der polierten Hauptoberfläche nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Oberflächeneigenschaften der polierten Hauptoberfläche>
Nach dem Diamantpolieren, das ein Schritt vor einem CMP-Schritt ist, wird eine mechanische Schädigung aufgrund des Diamantpolierens auf der Hauptoberfläche des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats erzeugt, und auf der Oberfläche werden nicht nur Kratzer erzeugt, sondern es wird eine beeinträchtigte Schicht gebildet, in der ein Defekt, wie z. B. eine Kristallspannung im Inneren erzeugt worden ist. Durch Durchführen des Polierens für einen recht langen Zeitraum kann selbst ein CMP mit einer herkömmlichen Polieraufschlämmung die beeinträchtigte Schicht entfernen, die aufgrund des Diamantpolierens erzeugt worden ist, und die polierte Hauptoberfläche, die eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, bei der ein flacher Terrassenbereich 1 und eine atomare Stufe 2 eines Stufendifferenzbereichs, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, sich abwechselnd fortsetzen, wie es schematisch in den 4(a) und 4(b) gezeigt ist, kann erhalten werden. Die in der 4(b) gezeigte C-Achse gibt eine Richtung vertikal zur Papierfläche in der 4(a) an.
Bei einem CMP mit der herkömmlichen Polieraufschlämmung, die vorstehend beschrieben worden ist, weist der Vorderkantenabschnitt 2a der atomaren Stufe 2 jedoch eine Gestalt auf, die aufgrund einer mechanischen Schädigung beim Polieren einen Riss oder eine Vertiefung oder Einbuchtung aufweist, und es tritt ein Kristalldefekt auf. Ein übermäßiges Polieren des Vorderkantenabschnitts 2a durch ein Schleifmittel mit einer starken mechanischen Wirkung wird als Ursache für den Kristalldefekt angesehen.
Andererseits enthält die Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen kein Schleifmittel. Daher wird bei der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur, die auf der polierten Hauptoberfläche gebildet wird, eine mechanische Schädigung des Vorderkantenabschnitts 2a der atomaren Stufe beträchtlich vermindert. Als Ergebnis kann ein Vorderkantenabschnitt 2a, der frei von Rissen, Vertiefungen oder Einbuchtungen ist und keinen Kristalldefekt aufweist, gebildet werden, wie es in der 1(a) und der 1(b) gezeigt ist, und eine Verarbeitungsgenauigkeit auf einem atomaren Niveau, bei der die Glätte hoch ist und der Vorkantenabschnitt 2a eine hervorragende Gestalt beibehält, kann erhalten werden. Ferner kann in dem Fall der Verwendung der Polierlösung der Ausführungsform durch die Wirkung des enthaltenen Oxidationsmittels, das ein starkes Oxidationsvermögen aufweist, eine aufgrund eines Diamantpolierens beeinträchtigte Schicht lediglich durch eine mechanische Einwirkung durch ein Polierkissen, das eine Härte aufweist, die geringer ist als die Härte eines Schleifmittels, schnell mit einer hohen Poliergeschwindigkeit entfernt werden, obwohl eine mechanische Einwirkung durch ein Schleifmittel nicht angewandt wird. Demgemäß ist eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit auf einem atomaren Niveau möglich, bei dem eine Schädigung der zu polierenden Fläche eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats unterdrückt wird.
<Epitaxiales Wachstum>
Der Mechanismus des epitaxialen Wachstums einer Halbleiterschicht auf einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat durch ein „Step-flow”-Verfahren und die Rolle eines Vorderkantenabschnitts einer atomaren Stufe werden auf der Basis der 5 beschrieben.
Um z. B. eine Siliziumcarbid-Halbleiterschicht auf einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat epitaxial wachsen zu lassen, werden Siliziumatome und Kohlenstoffatome durch ein thermisches CVD-Verfahren auf der polierten Hauptoberfläche, auf der eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats ausgebildet ist, abgeschieden, worauf ein Kristallwachstum erfolgt. Jedes Atom, das an der Terrasse 1 der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur anhaftet, erreicht den Vorderkantenabschnitt 2a und bindet an ein Atom, das eine nicht abgesättigte Bindungsstelle am Vorderkantenabschnitt 2a aufweist, und ein Kristall wächst in einer horizontalen Richtung (einer Richtung senkrecht zu dem Vorderkantenabschnitt 2a; in der 5 durch einen Pfeil gezeigt) auf der Oberfläche der Terrasse 1, wodurch ein Film gebildet wird. D. h., der Vorderkantenabschnitt 2a der atomaren Stufe 2 wirkt als Ursprung des Kristallwachstums beim epitaxialen Wachstum.
Es ist bekannt, dass die Kristallqualität einer Halbleiterschicht, die als Film auf einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat ausgebildet wird, stark durch einen Kristalldefekt und den Oberflächenzustand des Substrats beeinflusst wird. Beispiele für einen Kristalldefekt des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats umfassen einen Mikroröhrchendefekt, einen Schraubenversetzungsdefekt und einen Kantenversetzungsdefekt. Beispiele für den Oberflächenzustand umfassen Kratzer durch Polieren, ein Anhaften von Verunreinigungen, wie z. B. eines Schleifmittels, das von einem Poliermittel stammt, an der Oberfläche der Terrasse 1, und ein Oberflächenoxid der Terrasse 1. Hinsichtlich des Vorderkantenabschnitts 2a der atomaren Stufe 2, welche der Ursprung des epitaxialen Wachstums ist, wird die Ausbreitung eines Defekts, der auf diesem Abschnitt vorliegt, in Betracht gezogen. Daher ist zur Bildung einer Halbleiterschicht mit einer höheren Qualität durch Bilden eines Films nicht nur das Polieren erforderlich, bei dem nur die Bildung einer atomaren Stufen- und Terrassenstruktur berücksichtigt worden ist, sondern auch die Verarbeitungsgenauigkeit auf einem atomaren Niveau, bei der die Gestalt des Vorderkantenabschnitts 2a der atomaren Stufe 2 und der Kristalldefekt berücksichtigt worden sind.
Unter Berücksichtigung des vorstehenden Punkts kann bei der polierten Hauptoberfläche des Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats, die unter Verwendung der herkömmlichen Aufschlämmung erhalten worden ist, ein Kristalldefekt einer Halbleiterschicht aufgrund von Kratzern und dergleichen auf der Oberfläche der Terrasse 1 unterdrückt werden, da die atomare Stufen- und Terrassenstruktur gebildet und geglättet wird. Da jedoch der Vorderkantenabschnitt 2a, bei dem es sich um den Ursprung des Kristallwachstums handelt, Risse, Vertiefungen oder Einbuchtungen und dergleichen aufweist und eine Gestalt aufweist, bei der ein Kristalldefekt unvermeidbar ist, kann durch epitaxiales Wachstum keine hochqualitative Siliziumcarbid-Halbleiterschicht oder Galliumnitrid-Halbleiterschicht darauf gebildet werden.
Andererseits kann bei der CMP-Verarbeitung unter Verwendung der Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine sehr glatte Hauptoberfläche mit einer atomaren Stufen- und Terrassenstruktur erhalten werden, wobei eine mechanische Schädigung des Vorderkantenabschnitts 2a der atomaren Stufe 2 in der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur unterdrückt worden ist, und als Ergebnis wird ein Kristallwachstum einer Halbleiterschicht mit einer höheren Qualität möglich. Da ferner die Polierlösung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kein Schleifmittel enthält, verbleibt selbst nach einem Reinigen kein Schleifmittel auf der Oberfläche eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats und ein Kristalldefekt einer Halbleiterschicht aufgrund eines Schleifmittelrückstands, der von einem Poliermittel stammt, kann verhindert werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele spezifisch beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Die Beispiele 1 bis 4 sind Beispiele der vorliegenden Erfindung und die Beispiele 5 und 6 sind Vergleichsbeispiele.
(1) Herstellung einer Polierlösung und einer Poliermittellösung
(1-1)
Jede Polierlösung der Beispiele 1 bis 4 wurde wie folgt hergestellt. Reines Wasser wurde Kaliumpermanganat, bei dem es sich um ein Oxidationsmittel handelt, gemäß der Tabelle 1 zugesetzt, worauf mit Rührblättern 10 Minuten gerührt wurde. Als pH-Einstellmittel wurden Salpetersäure in den Beispielen 1 bis 3 und Kaliumhydroxid im Beispiel 4 der resultierenden Lösung nach und nach zugesetzt, während gerührt wurde, um eine Einstellung auf einen vorgegebenen pH-Wert vorzunehmen, wie er in der Tabelle 1 gezeigt ist. Auf diese Weise wurde jede Polierlösung erhalten. Der Gehalt (Konzentration: Massen-%) von Kaliumpermanganat, bei dem es sich um ein Oxidationsmittel handelt, das in jedem Beispiel verwendet worden ist, bezogen auf die gesamte Polierlösung ist in der Tabelle 1 gezeigt. Die Konzentration eines Oxidationsmittels in der Tabelle 1 ist nicht die Konzentration von Permanganationen, sondern die Konzentration von Kaliumpermanganat.
(1-2)
Poliermittellösungen der Beispiele 5 und 6 wurden wie folgt hergestellt. Im Beispiel 5 wurde reines Wasser einer kolloidalen Siliziumoxiddispersion mit einer Primärteilchengröße von 40 nm, einer Sekundärteilchengröße von etwa 70 nm und einem Siliziumoxid-Feststoffgehalt von etwa 40 Gew.-% zugesetzt, worauf 10 Minuten mit Rührblättern gerührt wurde. Ammoniumvanadat als Metallsalz wurde der resultierenden Lösung unter Rühren zugesetzt und schließlich wurde der Lösung Wasserstoffperoxid zugesetzt, worauf 30 Minuten gerührt wurde. Auf diese Weise wurde eine Poliermittellösung, die auf jede der in der Tabelle 1 gezeigten Komponentenkonzentration eingestellt war, erhalten.
Im Beispiel 6 wurde reines Wasser einer kolloidalen Siliziumoxiddispersion mit einer Primärteilchengröße von 80 nm, einer Sekundärteilchengröße von etwa 110 nm und einem Siliziumoxid-Feststoffgehalt von etwa 40 Gew.-% zugesetzt, worauf 10 Minuten gerührt wurde. Kaliumpermanganat als Oxidationsmittel wurde der resultierenden Lösung unter Rühren zugesetzt, und dann wurde der Lösung nach und nach Salpetersäure zugesetzt, um den pH-Wert so einzustellen, wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist. Auf diese Weise wurde eine Polierlösung erhalten. Der Gehalt (Konzentration: Massen-%) jeder Komponente, die in den Beispielen 5 und 6 verwendet wurde, bezogen auf das gesamte Poliermittel ist in der Tabelle 1 gezeigt.
Die Konzentration des Oxidationsmittels in der Tabelle 1 ist nicht die Konzentration von Permanganationen, sondern die Konzentration von Kaliumpermanganat. Die Primärteilchengröße von Siliziumoxidteilchen, die in den Beispielen 5 und 6 zugemischt worden sind, wurde durch Umrechnen der spezifischen Oberfläche, die mit einem BET-Verfahren erhalten worden ist, erhalten, und die Sekundärteilchengröße wurde mit einem Microtrack UPA (von Nikkiso Co., Ltd. hergestellt) gemessen, bei dem es sich um ein Teilchengrößenanalysegerät auf der Basis einer dynamischen Lichtstreuung handelt.
(2) Messung des pH-Werts
Der pH-Wert jeder der in den Beispielen 1 bis 4 erhaltenen Polierlösungen und jeder der in den Beispielen 5 und 6 erhaltenen Poliermittellösungen wurde mit einem pH81-11, das von Yokokawa Electric Corporation hergestellt worden ist, bei 25°C gemessen. Die Messergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
(3) Bewertung der Polierleistung
Bezüglich jeder der in den Beispielen 1 bis 4 erhaltenen Polierlösungen und jeder der in den Beispielen 5 und 6 erhaltenen Poliermittellösungen wurde die Polierleistung mit den folgenden Verfahren bewertet.
(3-1) Polierbedingungen
Als Poliergerät wurde ein kleines Einseitenpoliergerät verwendet, das von MAT Inc. hergestellt worden ist. Als Polierkissen wurde ein SUBA800-XY-groove (von Nitta-Haas Incorporated hergestellt) verwendet und die Konditionierung des Polierkissens wurde mit einer Diamantscheibe und einer Bürste vor dem Polieren durchgeführt.
Das Polieren wurde für 30 Minuten unter den Bedingungen einer Zuführungsgeschwindigkeit der Polierlösung oder der Poliermittellösung von 25 cm³/min, einer Drehzahl einer Platte mit einer Polieroberfläche von 68 U/min, einer Drehzahl eines Substrathalteteils von 68 U/min und eines Polierdrucks von 34,5 kPa (5 psi) durchgeführt.
(3-2) Zu polierendes Material
Als zu polierendes Material wurde ein 4H-SiC-Substrat mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 Zoll) hergestellt, das einer vorhergehenden Polierbehandlung mit einem Diamantschleifmittel unterzogen worden ist. Es wurde ein SiC-Einkristallsubstrat („auf Achse” („on axis”)-Substrat) verwendet, dessen Versetzungswinkel („off-angle”) zur C-Achse der Hauptoberfläche (0001) innerhalb von 0° ± 0,25° lag, und die Si-Oberflächenseite wurde poliert und bewertet.
(3-3) Messung der Poliergeschwindigkeit
Die Poliergeschwindigkeit wurde durch das Ausmaß der Dickenänderung pro Zeiteinheit (nm/Stunde) des SiC-Einkristallsubstrats bewertet. Insbesondere wurden die Masse eines unpolierten Substrats mit einer bekannten Dicke und die Masse des Substrats nach dem Polieren für jeden Zeitraum gemessen und die Massenänderung wurde aus der Differenz erhalten. Die Änderung der Dicke des Substrats pro Zeiteinheit, die aus der Massenänderung erhalten wurde, wurde mittels der folgenden Gleichung berechnet. Die Berechnungsergebnisse der Poliergeschwindigkeit sind in der Tabelle 1 gezeigt.
(Berechnungsformel für die Poliergeschwindigkeit (V))

Δm = m0 – m1
V = Δm/m0 × T0 × 60/t

(In der Formel ist Δm (g) die Massenänderung vor und nach dem Polieren, m0 (g) ist die ursprüngliche Masse eines unpolierten Substrats, m1 (g) ist die Masse des Substrats nach dem Polieren, V ist die Poliergeschwindigkeit (nm/Stunde), T0 ist die Dicke eines unpolierten Substrats (nm) und t ist die Polierzeit (Minuten)).
(3-4) Messung der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts einer atomaren Stufe
Die Hauptoberfläche eines „auf Achse”-Substrats nach dem Polieren, die mit den jeweiligen Polierlösungen der Beispiele 1 bis 4 und den jeweiligen Poliermittellösungen der Beispiele 5 und 6 poliert worden ist, wurde mit einem AFM in einem Bereich von 2 um horizontal × 1 μm vertikal untersucht. Als Ergebnis wurde die Bildung einer atomaren Stufen- und Terrassenstruktur in allen Fällen bestätigt. Die jeweilige mittlere Linienrauheit (Ra) einer Mehrzahl von Vorderkantenabschnitten in dem vorstehend genannten Bereich wurde mittels der erhaltenen AFM-Bilder gemessen und deren Durchschnittswert wurde als R definiert. Als AFM wurde ein D3100 (von Veeco hergestellt) verwendet.
Die Messposition der mittleren Linienrauheit (Ra) des Vorderkantenabschnitts 2a ist in der 6 durch eine gestrichelte Linie gezeigt. In dieser Figur gibt das Bezugszeichen 1 eine Terrasse in einer atomaren Stufen- und Terrassenstruktur an.
Das Verhältnis (A) der mittleren Linienrauheit (R) zur Höhe (h) der atomaren Stufe wurde aus der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts, die gemäß dem vorstehenden Punkt (3-4) erhalten worden ist, mittels der folgenden Formel berechnet. Das Ergebnis ist in der Tabelle 1 gezeigt. A(%) = (R (nm)/h (nm)) × 100
Die Höhe (h) einer atomaren Doppelschicht-Stufe, die ein Silizium- und Kohlenstoffpaar umfasst, wird aus 1,008 nm/4 berechnet, wie es vorstehend beschrieben worden ist, und beträgt etwa 0,25 nm.
Wie es aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, wird in dem Fall der Verwendung der Polierlösungen der Beispiele 1 bis 4 eine hohe Poliergeschwindigkeit für ein „auf Achse”-SiC-Einkristallsubstrat erhalten und ein Hochgeschwindigkeitspolieren war möglich. Ferner wird die Bildung der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur mittels eines AFM-Bilds der Hauptoberfläche nach dem Polieren bestätigt und es wurde eine sehr glatt polierte Hauptoberfläche erhalten. Ferner beträgt in der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur das Verhältnis (A) der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu dem theoretischen Wert der Höhe (h) der atomaren Stufe 20% oder weniger und es wurde eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit auf einem atomaren Niveau erhalten, bei dem eine mechanische Schädigung aufgrund des Polierens unterdrückt worden ist. Da die Polierlösung kein Schleifmittel enthielt, wurde darüber hinaus eine polierte Hauptoberfläche mit hoher Reinheit erhalten, die keinen Schleifmittelrückstand aufwies.
Andererseits wies in dem Fall der Verwendung der Poliermittellösung von Beispiel 5, die kolloidales Siliziumoxid als Schleifmittel, Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel und Ammoniumvanadat enthielt, die Poliergeschwindigkeit verglichen mit dem Fall der Verwendung der Polierlösungen der Beispiele 1 bis 4 einen sehr niedrigen Wert auf. Obwohl die Bildung der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur mittels des AFM-Bilds der Hauptoberfläche nach dem Polieren bestätigt worden ist, beträgt ferner das Verhältnis der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu dem theoretischen Wert der Höhe (h) der atomaren Stufe 24%, wobei es sich verglichen mit den Beispielen 1 bis 4 um einen größeren Wert handelt, und folglich wird die Oberflächenrauheit verschlechtert. Es war ersichtlich, dass in dem Vorderkantenabschnitt der atomaren Stufe durch eine mechanische Schädigung aufgrund des Polierens Risse und Vertiefungen bzw. Einbuchtungen erzeugt worden sind. Ferner wurde auf der polierten Hauptoberfläche ein Schleifmittelrückstand festgestellt, bei dem es sich um kolloidales Siliziumoxid zu handeln scheint.
Selbst in dem Fall der Verwendung der Poliermittellösung von Beispiel 6, die Kaliumpermanganat als Oxidationsmittel und ferner kolloidales Siliziumoxid als Schleifmittel enthält, wurde die Poliergeschwindigkeit verglichen mit dem Fall der Verwendung der Polierlösungen der Beispiele 1 bis 4 stark vermindert. Obwohl die Bildung der atomaren Stufen- und Terrassenstruktur mittels des AFM-Bilds der Hauptoberfläche nach dem Polieren bestätigt worden ist, beträgt ferner das Verhältnis der mittleren Linienrauheit (R) des Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu dem theoretischen Wert der Höhe (h) der atomaren Stufe 28%, wobei es sich verglichen mit den Beispielen 1 bis 4 um einen größeren Wert handelt, und folglich wird die Oberflächenrauheit verschlechtert. Es war ersichtlich, dass in dem Vorderkantenabschnitt der atomaren Stufe durch eine mechanische Schädigung aufgrund des Polierens Risse und Vertiefungen bzw. Einbuchtungen erzeugt worden sind. Ferner wurde auf der polierten Hauptoberfläche ein Schleifmittelrückstand festgestellt, bei dem es sich um kolloidales Siliziumoxid zu handeln scheint.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Gemäß der Polierlösung der vorliegenden Erfindung kann ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat, das eine große Härte und eine hohe chemische Stabilität aufweist, mit einer hohen Poliergeschwindigkeit poliert werden, und eine Hauptoberfläche, die eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit auf einem atomaren Niveau aufweist, bei der eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur gebildet wurde, die keine Kratzer und eine hervorragende Ebenheit und Glätte aufweist, und bei der eine mechanische Schädigung des Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe, der zum Ursprung des Kristallwachstums beim epitaxialen Wachstum in einem „Step-flow”-Verfahren wird, unterdrückt ist, kann erhalten werden. Daher wird eine Filmbildung einer hochqualitativen Halbleiterschicht auf einem Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat möglich und dies kann zu einer Verbesserung der Produktivität einer elektronischen Vorrichtung und dergleichen beitragen, bei der ein Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat verwendet wird, das die so durch eine Filmbildung darauf ausgebildete Halbleiterschicht aufweist.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann klar, dass verschiedene Modifizierungen oder Änderungen ausgeführt werden können, ohne vom Wesen und dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-222782 , die am 7. Oktober 2011 eingereicht worden ist und deren Inhalt hier unter Bezugnahme einbezogen ist.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN UND SYMBOLE

1 ... Terrasse, 2 ... atomare Stufe, 2a ... Vorderkantenabschnitt, 10 ... Poliergerät, 11 ... Platte mit einer Polieroberfläche, 12 ... Oberflächenplattenantriebsmotor, 13 ... Polierkissen, 14 ... Zu polierender Gegenstand, 15 ... Substrathalteelement, 16 ... Tropfdüse und 17 ... Polierlösung

Claims

Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat, das mit einer Hauptoberfläche versehen ist, die eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, die atomare Stufen und Terrassen umfasst, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, wobei die atomare Stufen- und Terrassenstruktur ein Verhältnis der mittleren Linienrauheit eines Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu der Höhe der atomaren Stufe von 20% oder weniger aufweist.
Siliziumcarbid-Einkristallsubstrat nach Anspruch 1, wobei die Hauptoberfläche eine Oberfläche ist, auf der ein Kristall zur Bildung einer Siliziumcarbid-Halbleiterschicht oder einer Galliumnitrid-Halbleiterschicht epitaxial wachsen soll.
Polierlösung zum chemischen und mechanischen Polieren einer Hauptoberfläche mit einer vorgegebenen Oberflächenrichtung eines Siliziumcarbid-Einkristallsubstrats, so dass die Hauptoberfläche eine atomare Stufen- und Terrassenstruktur aufweist, die atomare Stufen und Terrassen umfasst, die von einer Kristallstruktur abgeleitet sind, und wobei die atomare Stufen- und Terrassenstruktur ein Verhältnis der mittleren Linienrauheit eines Vorderkantenabschnitts der atomaren Stufe zu der Höhe der atomaren Stufe von 20% oder weniger aufweist, wobei die Polierlösung ein Oxidationsmittel, das ein Übergangsmetall mit einem Oxidations-Reduktionspotenzial von 0,5 V oder mehr enthält, und Wasser umfasst und kein Schleifmittel enthält.
Polierlösung nach Anspruch 3, bei der es sich bei dem Oxidationsmittel um Permanganationen handelt.
Polierlösung nach Anspruch 4, bei der die Permanganationen in einer Menge von 0,05 Massen-% oder mehr und 5 Massen-% oder weniger, auf der Basis der Gesamtmenge eines Poliermittels, enthalten sind.
Polierlösung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, die einen pH-Wert von 11 oder weniger aufweist.
Polierlösung nach Anspruch 6, die einen pH-Wert von 5 oder weniger aufweist.