TW202402982A - 研磨用組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠對研磨對象物實現優異之研磨去除速度之研磨用組合物。由本發明提供之研磨用組合物用於對研磨對象物進行研磨。上述研磨用組合物包含水、作為氧化劑之過錳酸鈉、及與氧化劑不同之過渡金屬鹽，且包含多於10重量%之氧化劑。於若干較佳態樣中，上述過渡金屬鹽為氧化過渡金屬鹽、或者包含過渡金屬與氧及/或氫之多核過渡金屬錯合物。上述研磨用組合物即便對由具有1500 Hv以上之維氏硬度之高硬度材料所構成之研磨對象物之研磨亦可令人滿意地應用。

Description

研磨用組合物
本發明係關於一種研磨用組合物。本申請案主張基於2022年3月30日提出申請之日本專利申請案2022-056781號之優先權，並將該申請案之全部內容作為參照組入至本說明書中。
對於金屬或半金屬、非金屬、其氧化物等材料之表面，一直使用研磨用組合物進行研磨。例如，由碳化矽、碳化硼、碳化鎢、氮化矽、氮化鈦、氮化鎵等化合物半導體材料所構成之表面係藉由如下所述之研磨(磨削(lapping))進行加工，該研磨係向該表面與研磨壓盤之間供給金剛石研磨粒而進行。然而，於使用金剛石研磨粒之磨削中，容易因刮痕或凹痕之產生、殘存等而產生缺陷或變形。因此，業界正在研究於使用金剛石研磨粒之磨削後進行使用研磨墊及研磨用組合物之研磨(拋光(polishing))，或者進行使用研磨墊及研磨用組合物之研磨(拋光)來代替該磨削。關於揭示此種先前技術之文獻，可例舉專利文獻1。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：國際公開第2016/072370號
一般而言，就製造效率或成本效益之觀點而言，希望研磨去除速度於實用方面足夠大。例如，於由碳化矽等高硬度材料所構成之面之研磨中，強烈希望提高研磨去除速度。於由此種高硬度材料所構成之基板等之研磨中，為了提高研磨去除速度，除了使用起到物理性研磨作用之研磨粒以外，使研磨對象面發生化學性變質而使其變得脆弱之方式亦有效。有時會期待該效果而於研磨用組合物中含有氧化劑。例如專利文獻1中提出了一種研磨用組合物，其包含研磨粒、水及過錳酸鉀等氧化劑，用於對由高硬度材料所構成之基板進行研磨。
於包含由如上所述之高硬度材料所構成之基板的各種研磨對象物之研磨中，若可進而獲得進一步高等級之研磨去除速度，則具有實用性意義。為了進一步提高研磨去除速度，認為例如提高研磨用組合物中所包含之氧化劑之濃度較為有效。然而，先前於該領域中所使用之過錳酸鉀等氧化劑存在對水之溶解度不太高之傾向，而難以獲得以高濃度包含氧化劑之研磨用組合物。
本發明係鑒於上述情況而成者，其目的在於提供一種能夠對研磨對象物實現優異之研磨去除速度之研磨用組合物。
本發明人等著眼於過錳酸鈉與先前該領域中所使用之其他過錳酸鹽相比，對水表現出較高之溶解度，發現了藉由使用過錳酸鈉作為氧化劑，可適當地提高研磨用組合物中之氧化劑之含量。
由本說明書提供之研磨用組合物包含水、作為氧化劑之過錳酸鈉、及與氧化劑不同之過渡金屬鹽，且包含多於10重量%之氧化劑。根據該研磨用組合物，可抑制研磨中之研磨用組合物之性能變動(例如，研磨去除速度之降低等)，並且穩定地提高研磨去除速度。
於若干態樣中，過渡金屬鹽為氧化過渡金屬鹽、或者包含過渡金屬與氧及/或氫之多核過渡金屬錯合物。藉由使用上述金屬鹽，於研磨對象物之研磨中，容易抑制研磨用組合物之pH變動。
於若干態樣中，上述研磨用組合物進而包含研磨粒。藉由使用研磨粒，可提高研磨去除速度。
於若干態樣中，上述研磨用組合物之pH為1.0以上且未達6.0。於該pH範圍中，此處所揭示之研磨用組合物容易表現出較高之研磨去除速度。
此處所揭示之研磨用組合物例如用於對維氏硬度1500 Hv以上之材料進行研磨。於此種高硬度材料之研磨中，可較佳地發揮出此處所揭示之技術所帶來之效果。可更適當地發揮本發明之應用效果。於若干態樣中，上述維氏硬度1500 Hv以上之材料為非氧化物(即，不為氧化物之化合物)。於非氧化物之研磨對象材料之研磨中，容易適當地發揮出此處所揭示之研磨用組合物所帶來之研磨去除速度提高效果。
此處所揭示之研磨用組合物例如用於對碳化矽進行研磨。於碳化矽之研磨中，可較佳地發揮出此處所揭示之技術所帶來之效果。
根據該說明書，進而提供一種研磨對象物之研磨方法。該研磨方法包括使用此處所揭示之任一研磨用組合物對研磨對象物進行研磨之步驟。根據該研磨方法，即便於對由高硬度材料所構成之研磨對象物進行研磨之情形，亦可提高研磨去除速度。藉此，可提高藉由上述研磨方法進行研磨而獲得之目標物(研磨物，例如碳化矽基板等化合物半導體基板)之生產性。
又，由本說明書提供之研磨用組合物係一種多劑型研磨用組合物，其包含：部分A，其包含作為氧化劑之過錳酸鈉、及水；以及部分B，其包含與氧化劑不同之過渡金屬鹽、及水；且上述多劑型研磨用組合物包含多於10重量%之氧化劑。根據該多劑型研磨用組合物，可提高研磨用組合物之儲藏穩定性。
於若干態樣中，過渡金屬鹽為氧化過渡金屬鹽、或者包含過渡金屬、氧及氫之多核過渡金屬錯合物。藉由使用上述金屬鹽，於研磨對象物之研磨中，容易抑制研磨用組合物之pH變動。
於若干態樣中，部分A或部分B中包含研磨粒。
於若干態樣中，進而包含與部分A及部分B不同之部分C，且部分C中包含研磨粒。
此處所揭示之多劑型研磨用組合物例如用於對維氏硬度1500 Hv以上之材料進行研磨。於此種高硬度材料之研磨中，可較佳地發揮出此處所揭示之技術所帶來之效果。可更適當地發揮本發明之應用效果。於若干態樣中，上述維氏硬度1500 Hv以上之材料為非氧化物(即，不為氧化物之化合物)。於非氧化物之研磨對象材料之研磨中，容易適當地發揮出此處所揭示之研磨用組合物所帶來之研磨去除速度提高效果。
此處所揭示之多劑型研磨用組合物例如用於對碳化矽進行研磨。於碳化矽之研磨中，可較佳地發揮出此處所揭示之技術所帶來之效果。
根據該說明書，進而提供一種研磨對象物之研磨方法。該研磨方法包括使用此處所揭示之任一種多劑型研磨用組合物對研磨對象物進行研磨之步驟。上述多劑型研磨用組合物例如可藉由將部分A及部分B加以混合，於進而包含部分C之情形時亦混合該部分C而獲得。使用如此混合之研磨用組合物進行上述研磨。根據該研磨方法，即便於對由高硬度材料所構成之研磨對象物進行研磨之情形，亦可提高研磨去除速度。藉此，可提高藉由上述研磨方法進行研磨而獲得之目標物(研磨物，例如碳化矽基板等化合物半導體基板)之生產性。
以下，對本發明之適宜之實施方式進行說明。再者，關於除本說明書中特別提及之事項以外之為實施本發明所需之事情，可理解為業者基於該領域中之先前技術所得出之設計事項。本發明可基於本說明書所揭示之內容及該領域中之技術常識而實施。
＜研磨用組合物＞ (氧化劑) 此處所揭示之研磨用組合物包含氧化劑。氧化劑對降低研磨對象材料(例如，如碳化矽等之高硬度非氧化物材料)之硬度，使該材料變得脆弱較為有效。因此，氧化劑於研磨對象材料之拋光中，可發揮提高研磨去除速度之效果。於本說明書中，氧化劑中不包含下述過渡金屬鹽C、金屬鹽A及金屬鹽B。
此處所揭示之研磨用組合物之特徵在於含有過錳酸鈉作為氧化劑。過錳酸鈉與過錳酸鉀等其他過錳酸鹽相比，存在對水表現出較高之溶解度之傾向。因此，根據含有過錳酸鈉作為氧化劑之構成，容易適當地提高研磨用組合物中之氧化劑之含量。若使用此種過錳酸鈉，則容易提高研磨去除速度。
關於研磨用組合物中之過錳酸鈉之含量，就提高研磨去除速度之觀點而言，該含量多於10重量%。就活用過錳酸鈉對水表現出較高之溶解度之特徵，容易實現更高之研磨去除速度之觀點而言，於若干態樣中，過錳酸鈉之含量可為15重量%以上，亦可為20重量%以上，亦可為22重量%以上。又，於若干態樣中，研磨用組合物中之過錳酸鈉之含量設為大致45重量%以下較為適當，較佳為設為40重量%以下，更佳為35重量%以下，進而較佳為30重量%以下，亦可為25重量%以下，亦可為20重量%以下，亦可為15重量%以下。減少過錳酸鈉之含量可有利於減少由研磨後可能殘留之鈉所引起之缺陷之產生。
此處所揭示之研磨用組合物可進而包含除過錳酸鈉以外之氧化劑(以下，亦稱為「其他氧化劑」)，亦可不包含。作為可成為其他氧化劑之選項之化合物之具體例，可例舉：過氧化氫等過氧化物；過錳酸、其鹽且為除過錳酸鈉以外之過錳酸鹽(例如過錳酸鉀)等過錳酸類；過碘酸、作為其鹽之過碘酸鈉、過碘酸鉀等過碘酸類；碘酸、作為其鹽之碘酸銨等碘酸類；溴酸、作為其鹽之溴酸鉀等溴酸類；鐵酸、作為其鹽之鐵酸鉀等鐵酸類；過鉻酸、鉻酸、作為其鹽之鉻酸鉀、重鉻酸、作為其鹽之重鉻酸鉀等鉻酸類或重鉻酸類；釩酸、作為其鹽之釩酸銨、釩酸鈉、釩酸鉀等釩酸類；過釕酸或其鹽等釕酸類；過鉬酸、鉬酸、作為其鹽之鉬酸銨、鉬酸二鈉等鉬酸類；過錸酸或其鹽等錸酸類；過鎢酸、鎢酸、作為其鹽之鎢酸二鈉等鎢酸類；過氧單硫酸、過氧二硫酸等過硫酸、作為其鹽之過硫酸銨、過硫酸鉀等過硫酸類；氯酸或其鹽、過氯酸、作為其鹽之過氯酸鉀等氯酸類或過氯酸類；過鋨酸、鋨酸等鋨酸類；過硒酸、硒酸等硒酸類；硝酸鈰銨。作為其他氧化劑，可使用此種化合物之一種或組合使用兩種以上。於若干態樣中，就研磨用組合物之性能穩定性(例如，防止長期保存所致之劣化)等觀點而言，其他氧化劑較佳為無機化合物。
此處所揭示之研磨用組合物亦可包含複合金屬氧化物作為其他氧化劑，該複合金屬氧化物係選自鹼金屬離子中之陽離子、與選自過渡金屬含氧酸根離子中之陰離子之鹽。上述複合金屬氧化物例如對降低碳化矽等高硬度材料之硬度，使該材料變得脆弱較為有效。上述複合金屬氧化物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。作為上述複合過渡金屬氧化物中之過渡金屬含氧酸根離子之具體例，可例舉：過錳酸根離子、鐵酸根離子、鉻酸根離子、重鉻酸根離子、釩酸根離子、釕酸根離子、鉬酸根離子、錸酸根離子、鎢酸根離子等。其等中，更佳為週期表之第4週期過渡金屬元素之含氧酸。作為週期表之第4週期過渡金屬元素之較佳例，可例舉：Fe、Mn、Cr、V、Ti。其中，更佳為Fe、Mn、Cr，進而較佳為Mn。上述複合過渡金屬氧化物中之鹼金屬離子較佳為K +。於若干態樣中，可較佳地採用過錳酸鉀作為其他氧化劑。
再者，於用作氧化劑之化合物為鹽(例如過錳酸鹽)之情形時，該化合物亦可於研磨用組合物中以離子之狀態存在。
(過渡金屬鹽C) 此處所揭示之研磨用組合物包含選自下述陽離子與陰離子之鹽中之過渡金屬鹽C，上述陽離子包含過渡金屬、即屬於週期表之第3～12族之金屬。過渡金屬鹽C可單獨使用一種或組合使用兩種以上。於包含作為氧化劑之過錳酸鈉之研磨用組合物中，藉由使用過渡金屬鹽C，可抑制研磨對象物之研磨中之研磨用組合物之pH變動所導致之研磨用組合物之性能劣化(例如，研磨去除速度之降低等)。
作為上述過渡金屬，較佳為屬於週期表之第4～11族者，又，適宜的是屬於週期表之第4～6週期者，較佳為屬於第4～5週期者，更佳為屬於第4週期者。
於若干態樣中，過渡金屬鹽C較佳為下述陽離子與陰離子之鹽，上述陽離子包含水合金屬離子之pKa大致小於7之金屬。作為此種陽離子與陰離子之鹽之過渡金屬鹽C於水中形成水合金屬陽離子，該水合金屬陽離子因配位水上之質子處於吸附脫離平衡狀態而作為pH緩衝劑發揮作用，容易抑制經時所導致之研磨用組合物之性能劣化。就該觀點而言，作為過渡金屬鹽C，可較佳地採用下述陽離子與陰離子之鹽，上述陽離子包含水合金屬離子之pKa例如小於7或為6以下之金屬。作為水合金屬離子之pKa為6以下之金屬之陽離子，例如可例舉Cr 3+(水合金屬離子之pKa為4.2)、Fe 3+(水合金屬離子之pKa為2.2)、Hf 4+(水合金屬離子之pKa為0.2)、Zr 4+(水合金屬離子之pKa為-0.3)、Ti 4+(水合金屬離子之pKa為-4.0)等，但並不限定於其等。
作為構成過渡金屬鹽C之陽離子，可例舉：Cr 3+、Fe 3+、Hf 4+、Zr 4+、Ti 4+等單一原子過渡金屬陽離子；ZrO 2+、ZrO +、HfO +、TiO +、TiO 2+等氧化過渡金屬陽離子；ZrOH +、HfOH +等過渡金屬氫氧化物陽離子；等陽離子；但並不限定於其等。
過渡金屬鹽C中之鹽之種類並無特別限定，可為無機鹽，亦可為有機鹽。作為無機鹽之例，可例舉：鹽酸、氫溴酸、氫氟酸等氫鹵酸、或硝酸、硫酸、碳酸、矽酸、硼酸、磷酸等無機酸鹽；硫化物；氧化物；氯氧化物、溴氧化物、氟氧化物等鹵氧化物；硝酸氧鹽、硫酸氧鹽、碳酸氧鹽、矽酸氧鹽、硼酸氧鹽、磷酸氧鹽等無機酸氧鹽；硫氧化物；等化合物。作為有機鹽之例，可例舉：甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、甘胺酸、丁酸、檸檬酸、酒石酸、三氟乙酸等羧酸；甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸等有機磺酸；甲基膦酸、苯膦酸、甲苯膦酸等有機膦酸；乙基磷酸等有機磷酸；乙酸氧鹽等有機酸氧鹽；等有機酸鹽。其中，較佳為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸之鹽，更佳為鹽酸、硝酸之鹽。此處所揭示之技術例如可以如下態樣較佳地實施，即，將作為氧化過渡金屬陽離子與陰離子之鹽之氧化過渡金屬鹽作為過渡金屬鹽C。作為若干較佳之態樣，可以如下態樣較佳地實施，即，使用ZrO 2+、ZrO +、HfO +、TiO +、TiO 2+之任一種氧化過渡金屬陽離子、與硝酸根離子(NO 3 -)、硫酸根離子(SO 4 2-)或氯化物離子(Cl -)之鹽。
過渡金屬鹽C藉由溶解於溶劑中而生成包含過渡金屬與氧原子及/或氫之多核過渡金屬錯合物。例如，當將硝酸氧鋯、硫酸鋯、氯化鋯等過渡金屬鹽C溶解於水中時，生成包含鋯與氧原子及/或氫之多核過渡金屬錯合物。於此處所揭示之技術中，過渡金屬鹽C亦可以如下態樣較佳地實施，即，溶解於溶劑中而生成之包含過渡金屬與氧原子及/或氫之多核過渡金屬錯合物。作為較佳之多核過渡金屬錯合物，可例示包含鋯與氧原子及/或氫之多核過渡金屬錯合物。
過渡金屬鹽C較佳為不被氧化劑氧化之化合物。藉由基於該觀點而恰當地選擇氧化劑及過渡金屬鹽C，可防止過渡金屬鹽C被氧化劑氧化所導致之該氧化劑之失活，可抑制經時所導致之研磨用組合物之性能劣化(例如，研磨去除速度之降低等)。就該觀點而言，作為較佳之過渡金屬鹽C，例示有硝酸氧鋯等。
於研磨用組合物包含過渡金屬鹽C之情形時，研磨用組合物中之過渡金屬鹽C之濃度(含量)並無特別限定，可根據該研磨用組合物之使用目的或使用態樣，以達成所需效果之方式進行適當設定。過渡金屬鹽C之濃度例如可為大致1000 mM以下(即，1莫耳/L以下)，亦可為500 mM以下，亦可為300 mM以下。於若干態樣中，過渡金屬鹽C之濃度設為200 mM以下較為適當，較佳為設為100 mM以下，更佳為設為50 mM以下，亦可為30 mM以下，亦可為20 mM以下，亦可為10 mM以下。於研磨用組合物包含過渡金屬鹽C之情形時，過渡金屬鹽C之濃度之下限例如可為0.1 mM以上，就恰當地發揮過渡金屬鹽C之使用效果之觀點而言，設為1 mM以上較為有利，較佳為設為5 mM以上，更佳為設為10 mM以上(例如15 mM以上)，亦可為18 mM以上，亦可為20 mM以上，亦可為30 mM以上。
於研磨用組合物包含過渡金屬鹽C之情形時，雖無特別限定，但就進一步良好地發揮使包含氧化劑之研磨用組合物含有過渡金屬鹽C所帶來之效果之觀點而言，研磨用組合物中之過渡金屬鹽C之濃度(於包含複數種過渡金屬鹽C之情形時，為其等之合計濃度)CC[mM]與氧化劑之含量(於包含複數種氧化劑之情形時，為其等之合計含量)Wx[重量%]之比(CC/Wx)通常超過0，較佳為0.01以上，更佳為0.025以上，亦可為0.05以上，亦可為0.1以上，亦可為0.5以上。於若干態樣中，CC/Wx例如可為0.8以上，亦可為1.0以上，亦可為2.0以上，亦可為2.5以上，亦可為3.0以上。CC/Wx之上限並無特別限定，適宜為大約500以下，亦可為300以下，較佳可為200以下，更佳為100以下，進而較佳為50以下。於若干較佳態樣中，CC/Wx亦可為25以下，亦可為20以下，亦可為10以下，亦可為5以下，亦可為4以下，亦可為3以下，亦可為2以下，亦可為1以下。 再者，於上述「CC/Wx」中，「CC」表示以「mM」之單位來表示研磨用組合物中之過渡金屬鹽C之濃度(含量)時之數值部分，「Wx」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之氧化劑之含量時之數值部分，CC及Wx均為無因次數。
(金屬鹽A) 於若干較佳態樣中，研磨用組合物可包含選自下述陽離子與陰離子之鹽中之金屬鹽A，上述陽離子包含貧金屬(poor metal)、即屬於週期表之第13～16族之金屬。金屬鹽A可單獨使用一種或組合使用兩種以上。於包含作為氧化劑之過錳酸鈉之研磨用組合物中，藉由進而使用金屬鹽A，可抑制研磨對象物之研磨中之研磨用組合物之pH變動所導致之研磨用組合物之性能劣化(例如，研磨去除速度之降低等)。
作為上述貧金屬，較佳為屬於週期表之第13～15族者，更佳為屬於第13～14族者，又，較佳為屬於週期表之第3～5週期者，更佳為屬於第3～4週期者，特佳為屬於第3週期之貧金屬、即鋁。
於若干態樣中，金屬鹽A較佳為下述陽離子與陰離子之鹽，上述陽離子包含水合金屬離子之pKa大致小於7之金屬。作為此種陽離子與陰離子之鹽之金屬鹽A於水中形成水合金屬陽離子，該水合金屬陽離子因配位水上之質子處於吸附脫離平衡狀態而作為pH緩衝劑發揮作用，容易抑制經時所導致之研磨用組合物之性能劣化。就該觀點而言，作為金屬鹽A，可較佳地採用下述陽離子與陰離子之鹽，上述陽離子包含水合金屬離子之pKa例如小於7或為6以下之金屬。作為包含水合金屬離子之pKa為6以下之金屬之陽離子，例如可例舉Al 3+(水合金屬離子之pKa為5.0)、Ga 3+(水合金屬離子之pKa為2.6)、In 3+(水合金屬離子之pKa為4.0)，但並不限定於其等。
金屬鹽A中之鹽之種類並無特別限定，可為無機酸鹽，亦可為有機酸鹽。作為無機酸鹽之例，可例舉：鹽酸、氫溴酸、氫氟酸等氫鹵酸、或硝酸、硫酸、碳酸、矽酸、硼酸、磷酸等之鹽。作為有機酸鹽之例，可例舉：甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、甘胺酸、丁酸、檸檬酸、酒石酸、三氟乙酸等羧酸；甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸等有機磺酸；甲基膦酸、苯膦酸、甲苯膦酸等有機膦酸；乙基磷酸等有機磷酸；等之鹽。其中，較佳為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸之鹽，更佳為鹽酸、硝酸之鹽。此處所揭示之技術例如可以如下態樣較佳地實施，即，使用Al 3+、Ga 3+、In 3+中之任一陽離子、與硝酸根離子(NO 3 -)或氯化物離子(Cl -)之鹽作為金屬鹽A。
金屬鹽A較佳為不被氧化劑氧化之化合物。藉由基於該觀點而恰當地選擇氧化劑及金屬鹽A，可防止金屬鹽A被氧化劑氧化所導致之該氧化劑之失活，抑制經時所導致之研磨用組合物之性能劣化(例如，研磨去除速度之降低等)。就該觀點而言，作為較佳之金屬鹽A，例示有硝酸鋁、氯化鋁等。金屬鹽A藉由與上述過渡金屬鹽C或下述金屬鹽B併用，可提高研磨去除速度。作為若干較佳之態樣，可以如下態樣較佳地實施，即，使用硝酸氧鋯作為過渡金屬鹽C且使用硝酸鋁作為金屬鹽A。
於研磨用組合物包含金屬鹽A之情形時，研磨用組合物中之金屬鹽A之濃度(含量)並無特別限定，可根據該研磨用組合物之使用目的或使用態樣以達成所需效果之方式進行適當設定。金屬鹽A之濃度例如可為大致1000 mM以下(即，1莫耳/L以下)，亦可為500 mM以下，亦可為300 mM以下。於若干態樣中，金屬鹽A之濃度設為200 mM以下較為適當，較佳為設為100 mM以下，更佳為設為50 mM以下，亦可為30 mM以下，亦可為20 mM以下，亦可為10 mM以下。於研磨用組合物包含金屬鹽A之情形時，金屬鹽A之濃度之下限例如可為0.1 mM以上，就恰當地發揮金屬鹽A之使用效果之觀點而言，設為1 mM以上較為有利，較佳為設為5 mM以上，更佳為設為10 mM以上(例如15 mM以上)，亦可為18 mM以上，亦可為20 mM以上，亦可為30 mM以上。
於研磨用組合物包含金屬鹽A之情形時，雖無特別限定，但就進一步良好地發揮使包含氧化劑之研磨用組合物含有金屬鹽A所帶來之效果之觀點而言，研磨用組合物中之金屬鹽A之濃度(於包含複數種金屬鹽A之情形時，為其等之合計濃度)CA[mM]與氧化劑之含量(於包含複數種氧化劑之情形時，為其等之合計含量)Wx[重量%]之比(CA/Wx)通常超過0，較佳為0.01以上，更佳為0.025以上，亦可為0.05以上，亦可為0.1以上，亦可為0.5以上。於若干態樣中，CA/Wx例如可為0.8以上，亦可為1.0以上，亦可為2.0以上，亦可為2.5以上，亦可為3.0以上。CA/Wx之上限並無特別限定，適宜為大約500以下，亦可為300以下，較佳為200以下，更佳為100以下，進而較佳為50以下。於若干較佳態樣中，CA/Wx亦可為25以下，亦可為20以下，亦可為10以下，亦可為5以下，亦可為4以下，亦可為3以下，亦可為2以下，亦可為1以下。 再者，於上述「CA/Wx」中，「CA」表示以「mM」之單位來表示研磨用組合物中之金屬鹽A之濃度(含量)時之數值部分，「Wx」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之氧化劑之含量時之數值部分，CA及Wx均為無因次數。
(金屬鹽B) 於若干較佳態樣中，研磨用組合物可包含選自鹼土類金屬鹽中之金屬鹽B。作為金屬鹽B，可單獨使用一種鹼土類金屬鹽，亦可組合使用兩種以上鹼土類金屬鹽。若使用金屬鹽B，則研磨去除速度容易提高。金屬鹽B較佳為包含Mg、Ca、Sr、Ba中之任意一種或兩種以上作為屬於鹼土類金屬之元素。其中較佳為Ca、Sr中之任一者，更佳為Ca。
金屬鹽B中之鹽之種類並無特別限定，可為無機酸鹽，亦可為有機酸鹽。作為無機酸鹽之例，可例舉：鹽酸、氫溴酸、氫氟酸等氫鹵酸、或硝酸、硫酸、碳酸、矽酸、硼酸、磷酸等之鹽。作為有機酸鹽之例，可例舉：甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、甘胺酸、丁酸、檸檬酸、酒石酸、三氟乙酸等羧酸；甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸等有機磺酸；甲基膦酸、苯膦酸、甲苯膦酸等有機膦酸；乙基磷酸等有機磷酸；等之鹽。其中，較佳為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸之鹽，更佳為鹽酸、硝酸之鹽。此處所揭示之技術例如可以如下態樣較佳地實施，即，使用鹼土類金屬之硝酸鹽或氯化物作為金屬鹽B。
作為可成為金屬鹽B之選項之鹼土類金屬鹽之具體例，可例舉：氯化鎂、氯化鈣、氯化鍶、氯化鋇等氯化物；溴化鎂等溴化物；氟化鎂、氟化鈣、氟化鍶、氟化鋇等氟化物；硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋇等硝酸鹽；硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鍶、硫酸鋇等硫酸鹽；碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇等碳酸鹽；乙酸鈣、乙酸鍶、苯甲酸鈣、檸檬酸鈣等羧酸鹽；等。
金屬鹽B較佳為水溶性鹽。藉由使用水溶性金屬鹽B，可效率良好地形成刮痕等缺陷較少之良好之表面。 又，金屬鹽B較佳為不被氧化劑氧化之化合物。藉由基於該觀點而恰當地選擇氧化劑及金屬鹽B，可防止金屬鹽B被氧化劑氧化所導致之該氧化劑之失活，抑制經時所導致之研磨用組合物之性能劣化(例如，研磨去除速度之降低等)。就該觀點而言，可例舉硝酸鈣作為較佳之金屬鹽B。
於研磨用組合物包含金屬鹽B之情形時，研磨用組合物中之金屬鹽B之濃度(含量)並無特別限定，可根據該研磨用組合物之使用目的或使用態樣以達成所需效果之方式進行適當設定。金屬鹽B之濃度例如可為大致1000 mM以下(即，1莫耳/L以下)，亦可為500 mM以下，亦可為300 mM以下。於若干態樣中，金屬鹽B之濃度設為200 mM以下可稱適當，較佳為設為100 mM以下，更佳為設為50 mM以下，亦可為30 mM以下，亦可為20 mM以下，亦可為10 mM以下。金屬鹽B之濃度之下限例如可為0.1 mM以上，就適當地發揮金屬鹽B之使用效果之觀點而言，較佳為設為0.5 mM以上，更佳為設為1 mM以上，亦可為2.5 mM以上，亦可為5 mM以上，亦可為10 mM以上，亦可為20 mM以上，亦可為30 mM以上。
於研磨用組合物包含金屬鹽B之情形時，雖無特別限定，但就進一步良好地發揮使包含氧化劑之研磨用組合物含有金屬鹽B所帶來之效果之觀點而言，研磨用組合物中之金屬鹽B之濃度(於包含複數種金屬鹽B之情形時，為其等之合計濃度)CB[mM]與氧化劑之含量(於包含複數種氧化劑之情形時，為其等之合計含量)Wx[重量%]之比(CB/Wx)通常超過0，較佳為0.01以上，更佳為0.025以上，亦可為0.05以上，亦可為0.1以上，亦可為0.5以上。於若干態樣中，CB/Wx例如可為0.8以上，亦可為1.0以上，亦可為2.0以上，亦可為2.5以上，亦可為3.0以上。CB/Wx之上限並無特別限定，例如可設為300以下，適宜為大約100以下，較佳為75以下，更佳為50以下，進而較佳為25以下。於若干較佳態樣中，CB/Wx亦可為20以下，亦可為10以下，亦可為5以下，亦可為4以下，亦可為3以下，亦可為2以下，亦可為1以下。 再者，於上述「CB/Wx」中，「CB」表示以「mM」之單位來表示研磨用組合物中之金屬鹽B之濃度(含量)時之數值部分，「Wx」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之氧化劑之含量時之數值部分，CB及Wx均為無因次數。
於若干較佳態樣中，研磨用組合物亦可組合而包含金屬鹽A及金屬鹽B。於組合包含金屬鹽A及金屬鹽B之情形時之若干較佳態樣中，金屬鹽A及金屬鹽B之陰離子種類相同。關於金屬鹽A及金屬鹽B中共通之陰離子種類，例如可為硝酸、鹽酸、磷酸等。就獲得更高之效果之觀點而言，特佳為金屬鹽A及金屬鹽B均為硝酸鹽之研磨用組合物。
於研磨用組合物組合包含金屬鹽A及金屬鹽B之情形時，研磨用組合物中之金屬鹽A之濃度CA[mM]與金屬鹽B之濃度CB[mM]之關係並無特別限定，可設定成能夠適當地發揮併用其等所帶來之效果。例如，CA/CB可處於0.001～1000之範圍內。就提高研磨去除速度之觀點而言，於若干態樣中，CA/CB適宜為大致0.01以上，較佳為0.05以上(例如0.1以上)。又，CA/CB適宜為大致100以下，較佳為50以下，亦可為30以下，更佳為25以下(例如10以下)。
(研磨粒) 於此處所揭示之技術之若干態樣中，上述研磨用組合物包含研磨粒。根據包含研磨粒之研磨用組合物，除了發揮氧化劑等所帶來之主要之化學研磨作用以外，還發揮研磨粒所帶來之主要之機械研磨作用，藉此可實現更高之研磨去除速度。
研磨粒之材質或性狀並無特別限制。例如，研磨粒可為無機粒子、有機粒子及有機無機複合粒子中之任一者。例如，可例舉由下述中之任一者實質性地構成之研磨粒：二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鎂粒子、二氧化錳粒子、氧化鋅粒子、氧化鐵粒子等氧化物粒子；氮化矽粒子、氮化硼粒子等氮化物粒子；碳化矽粒子、碳化硼粒子等碳化物粒子；金剛石粒子；碳酸鈣或碳酸鋇等碳酸鹽；等。研磨粒可單獨使用一種，亦可組合使用兩種以上。其中，二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、氧化鋯粒子、二氧化錳粒子、氧化鐵粒子等氧化物粒子可形成良好之表面，故較佳。其中，更佳為二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鋯粒子、氧化鉻粒子、氧化鐵粒子，進而較佳為二氧化矽粒子、氧化鋁粒子，特佳為氧化鋁粒子。於使用氧化鋁粒子作為研磨粒之態樣中，可應用此處所揭示之技術而較佳地發揮研磨去除速度之提高效果。
再者，於本說明書中，關於研磨粒之組成，「實質性地包含X」或「由X實質性地構成」係指該研磨粒中X所占之比率(X之純度)以重量基準計為90%以上。又，上述研磨粒中X所占之比率較佳為95%以上，更佳為97%以上，進而較佳為98%以上，例如為99%以上。
研磨粒之平均一次粒徑並無特別限定。就提高研磨去除速度之觀點而言，研磨粒之平均一次粒徑例如可設為5 nm以上，適宜為10 nm以上，較佳為20 nm以上，亦可為30 nm以上。就進一步提高研磨去除速度之觀點而言，於若干態樣中，研磨粒之平均一次粒徑亦可為50 nm以上，亦可為80 nm以上，亦可為150 nm以上，亦可為250 nm以上，亦可為350 nm以上。又，就研磨後之面品質等觀點而言，研磨粒之平均一次粒徑例如可設為5 μm以下，較佳為3 μm以下，更佳為1 μm以下，亦可為750 nm以下，亦可為500 nm以下。就研磨後之面品質之進一步提高等觀點而言，於若干態樣中，研磨粒之平均一次粒徑亦可為350 nm以下，亦可為180 nm以下，亦可為85 nm以下，亦可為50 nm以下。
再者，於本說明書中，平均一次粒徑係指根據藉由BET(Brunauer-Emmett-Teller，布厄特)法所測定之比表面積(BET值)，利用平均一次粒徑(nm)＝6000/(真密度(g/cm 3)×BET值(m 2/g))之式而算出之粒徑(BET粒徑)。上述比表面積例如可使用Micromeritics公司製造之商品名為「Flow Sorb II 2300」之表面積測定裝置進行測定。
研磨粒之平均二次粒徑例如可為10 nm以上，就容易提高研磨去除速度之觀點而言，較佳為50 nm以上，更佳為100 nm以上，亦可為250 nm以上，亦可為400 nm以上。就充分確保每單位重量之個數之觀點而言，研磨粒之平均二次粒徑之上限適宜設為大致10 μm以下。又，就研磨後之面品質等觀點而言，上述平均二次粒徑較佳為5 μm以下，更佳為3 μm以下，例如為1 μm以下。就研磨後之面品質之進一步提高之觀點而言，於若干態樣中，研磨粒之平均二次粒徑亦可為600 nm以下，亦可為300 nm以下，亦可為170 nm以下，亦可為100 nm以下。
關於研磨粒之平均二次粒徑，對於未達500 nm之粒子，例如可藉由使用日機裝公司製造之型號「UPA-UT151」之動態光散射法，以體積平均粒徑(體積基準之算術平均直徑；Mv)之形式測定上述研磨粒之平均二次粒徑。又，對於500 nm以上之粒子，可藉由使用BECKMAN COULTER公司製造之型號「Multisizer 3」之細孔電阻法等，以體積平均粒徑之形式測定上述研磨粒之平均二次粒徑。
於使用氧化鋁粒子(氧化鋁研磨粒)作為研磨粒之情形時，可從公知之各種氧化鋁粒子中進行適當選擇而使用。此種公知之氧化鋁粒子之例中包括α-氧化鋁及中間氧化鋁。此處，中間氧化鋁係除α-氧化鋁以外之氧化鋁粒子之總稱，具體而言，可例示γ-氧化鋁、δ-氧化鋁、θ-氧化鋁、η-氧化鋁、κ-氧化鋁、χ-氧化鋁等。又，亦可使用基於製法分類而被稱為氣相氧化鋁之氧化鋁(典型而言為對氧化鋁鹽進行高溫焙燒時所生產之氧化鋁微粒子)。進而，被稱為膠體氧化鋁或氧化鋁溶膠之氧化鋁(例如軟水鋁石等氧化鋁水合物)亦包含於上述公知之氧化鋁粒子之例中。就加工性之觀點而言，較佳為包含α-氧化鋁。此處所揭示之技術中之氧化鋁研磨粒可為單獨包含此種氧化鋁粒子之一種者或組合包含此種氧化鋁粒子之兩種以上者。
於使用氧化鋁粒子作為研磨粒之情形時，所使用之研磨粒整體中氧化鋁粒子所占之比率一般而言越高越有利。例如，研磨粒整體中氧化鋁粒子所占之比率較佳為70重量%以上，更佳為90重量%以上，進而較佳為95重量%以上，亦可實質上為100重量%。
氧化鋁研磨粒之粒子尺寸並無特別限定，可以發揮所需研磨效果之方式進行選擇。就研磨去除速度提高等觀點而言，氧化鋁研磨粒之平均一次粒徑較佳為50 nm以上，更佳為80 nm以上，亦可為150 nm以上，亦可為250 nm以上，亦可為300 nm以上。氧化鋁研磨粒之平均一次粒徑之上限並無特別限定，就研磨後之面品質等觀點而言，適宜設為大約5 μm以下，就研磨後之面品質之進一步提高等觀點而言，較佳為3 μm以下，更佳為1 μm以下，亦可為750 nm以下，亦可為500 nm以下，亦可為400 nm以下，亦可為350 nm以下。
於使用氧化鋁粒子作為研磨粒之情形時，此處所揭示之研磨用組合物可於不損害本發明之效果之範圍內進而含有由除上述氧化鋁以外之材質所構成之研磨粒(以下，亦稱為非氧化鋁研磨粒)。作為此種非氧化鋁研磨粒之例，可例舉由下述中之任一者實質性地構成之研磨粒：二氧化矽粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鎂粒子、氧化錳粒子、氧化鋅粒子、氧化鐵粒子等氧化物粒子；氮化矽粒子、氮化硼粒子等氮化物粒子；碳化矽粒子、碳化硼粒子等碳化物粒子；金剛石粒子；碳酸鈣或碳酸鋇等碳酸鹽等。
研磨用組合物中所含之研磨粒之總重量中，上述非氧化鋁研磨粒之含量例如適宜設為30重量%以下，較佳為20重量%以下，更佳為10重量%以下。
於此處所揭示之技術之較佳之另一態樣中，研磨用組合物包含二氧化矽粒子(二氧化矽研磨粒)作為研磨粒。二氧化矽研磨粒可從公知之各種二氧化矽粒子中進行適當選擇而使用。作為此種公知之二氧化矽粒子，可例舉膠體二氧化矽、乾式法二氧化矽等。其中，較佳為使用膠體二氧化矽。根據包含膠體二氧化矽之二氧化矽研磨粒，可適當地達成良好之面精度。
二氧化矽研磨粒之形狀(外形)可為球形，亦可為非球形。例如，作為呈非球形之二氧化矽研磨粒之具體例，可例舉：花生形狀(即花生殼之形狀)、繭型形狀、金平糖形狀、橄欖球形狀等。於此處所揭示之技術中，二氧化矽研磨粒可為一次粒子之形態，亦可為複數個一次粒子締合而成之二次粒子之形態。又，亦可一次粒子形態之二氧化矽研磨粒與二次粒子形態之二氧化矽研磨粒混合存在。於較佳之一態樣中，至少一部分二氧化矽研磨粒以二次粒子之形態包含於研磨用組合物中。
作為二氧化矽研磨粒，可較佳地採用其平均一次粒徑大於5 nm者。就研磨效率等觀點而言，二氧化矽研磨粒之平均一次粒徑較佳為15 nm以上，更佳為20 nm以上，進而較佳為25 nm以上，特佳為30 nm以上。二氧化矽研磨粒之平均一次粒徑之上限並無特別限定，適宜設為大約120 nm以下，較佳為100 nm以下，更佳為85 nm以下。例如，就以更高之水準兼顧研磨效率及面品質之觀點而言，較佳為BET直徑為12 nm以上80 nm以下之二氧化矽研磨粒，較佳為15 nm以上75 nm以下之二氧化矽研磨粒。
二氧化矽研磨粒之平均二次粒徑並無特別限定，就研磨效率等觀點而言，較佳為20 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為70 nm以上。又，就獲得更高品質之表面之觀點而言，二氧化矽研磨粒之平均二次粒徑適宜為500 nm以下，較佳為300 nm以下，更佳為200 nm以下，進而較佳為130 nm以下，特佳為110 nm以下(例如100 nm以下)。
二氧化矽粒子之真比重(真密度)較佳為1.5以上，更佳為1.6以上，進而較佳為1.7以上。藉由二氧化矽粒子之真比重之增大，而使得物理研磨能力有變高之傾向。二氧化矽粒子之真比重之上限並無特別限定，典型而言為2.3以下，例如為2.2以下、2.0以下、1.9以下。作為二氧化矽粒子之真比重，可採用藉由使用乙醇作為置換液之液體置換法所獲得之測定值。
二氧化矽粒子之形狀(外形)較佳為球狀。粒子之長徑/短徑比之平均值(平均長徑比)並無特別限定，原理上為1.00以上，就提高研磨去除速度之觀點而言，例如亦可為1.05以上，亦可為1.10以上。又，粒子之平均長徑比適宜為3.0以下，亦可為2.0以下。就提高研磨面之平滑性或減少刮痕之觀點而言，粒子之平均長徑比較佳為1.50以下，亦可為1.30以下，亦可為1.20以下。
粒子之形狀(外形)或平均長徑比例如可藉由電子顯微鏡觀察而掌握。作為掌握平均長徑比之具體步序，例如，使用掃描式電子顯微鏡(SEM)，抽選規定個數(例如200個)之粒子之形狀。繪出與所抽選之各個粒子之形狀外接之最小之長方形。繼而，對於針對各粒子之形狀所繪出之長方形，算出其長邊之長度(長徑之值)除以短邊之長度(短徑之值)所得之值作為長徑/短徑比(長徑比)。藉由對上述規定個數之粒子之長徑比進行算術平均，可求出平均長徑比。
於研磨用組合物包含二氧化矽研磨粒之態樣中，該研磨用組合物亦可進而含有由除二氧化矽以外之材質所構成之研磨粒(以下，亦稱為非二氧化矽研磨粒)。作為構成彼種非二氧化矽研磨粒之粒子之例，可例舉由下述中之任一者實質性地構成之粒子：氧化鋁粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鎂粒子、氧化錳粒子、氧化鋅粒子、氧化鐵粒子等氧化物粒子；氮化矽粒子、氮化硼粒子等氮化物粒子；碳化矽粒子、碳化硼粒子等碳化物粒子；金剛石粒子；碳酸鈣或碳酸鋇等碳酸鹽；等。
研磨用組合物中所含之研磨粒之總重量中，上述非二氧化矽研磨粒之含量例如適宜設為30重量%以下，較佳為20重量%以下，更佳為10重量%以下。
關於此處所揭示之研磨用組合物中之研磨粒(例如氧化鋁研磨粒等)之含量，就研磨後之面品質等觀點而言，未達10重量%較為適宜，未達6重量%較為有利，較佳為未達3重量%，更佳為未達2重量%，亦可未達1.5重量%，亦可為1.3重量%以下，亦可為1.2重量%以下，亦可為1.1重量%以下，亦可為1.0重量%以下。於若干態樣中，研磨用組合物中之研磨粒之含量亦可為0.5重量%以下或未達0.5重量%，亦可為0.1重量%以下或未達0.1重量%，亦可為0.05重量%以下或未達0.05重量%，亦可為0.04重量%以下或未達0.04重量%。研磨粒之含量之下限並無特別限制，例如可為0.000001重量%以上(即，0.01 ppm以上)。就提高研磨粒之使用效果之觀點而言，於若干態樣中，研磨用組合物中之研磨粒之含量亦可為0.00001重量%以上，亦可為0.0001重量%以上，亦可為0.001重量%以上，亦可為0.002重量%以上，亦可為0.005重量%以上。於若干態樣中，研磨用組合物中之研磨粒之含量亦可為0.01重量%以上，亦可為0.02重量%以上，亦可為0.03重量%以上，亦可為超過0.1重量%，亦可為超過0.3重量%，亦可為0.5重量%以上，亦可為0.8重量%以上。於此處所揭示之研磨用組合物包含複數種研磨粒之情形時，該研磨用組合物中之研磨粒之含量係指上述複數種研磨粒之合計含量。
此處所揭示之研磨用組合物較佳為實質上不含金剛石粒子作為粒子。由於金剛石粒子之硬度較高，故而可能成為平滑性提高之限制因素。又，金剛石粒子一般而言價格高昂，因此於成本效益方面而言不可稱之為有利之材料，就實用方面而言，對金剛石粒子等價格高昂材料之依存度可較低。此處，粒子實質上不含金剛石粒子係指粒子整體中金剛石粒子之比率為1重量%以下、更佳為0.5重量%以下、典型而言為0.1重量%以下，包含金剛石粒子之比率為0重量%之情形。於此種態樣中，可適當地發揮本發明之應用效果。
於包含研磨粒之研磨用組合物中，氧化劑之含量與研磨粒之含量之關係並無特別限定，可根據使用目的或使用態樣以達成所需效果之方式進行適當設定。氧化劑之含量Wx[重量%]相對於研磨粒之含量Wp[重量%]之比、即Wx/Wp例如可設為大致0.01以上，適宜設為0.025以上，亦可為0.05以上，亦可為0.1以上，亦可為0.2以上，亦可為1以上，為1.4以上較為有利，較佳為2.5以上，更佳為3.5以上。若Wx/Wp變得更大，則存在化學研磨之貢獻較機械研磨之貢獻變得更大之傾向。於若干態樣中，Wx/Wp亦可為5以上，亦可為6以上，進而亦可為6.5以上，亦可為7以上，亦可為8以上，亦可為9以上。於若干較佳態樣中，Wx/Wp例如可為大致10以上，亦可為30以上，亦可為50以上，亦可為70以上，亦可為90以上，亦可為120以上，亦可為150以上，亦可為180以上。Wx/Wp之上限並無特別限制，但就研磨用組合物之保存穩定性等觀點而言，例如可設為大致5000以下，亦可為1500以下，亦可為1000以下，亦可為800以下，亦可為400以下，亦可為250以下，亦可為100以下，亦可為80以下，亦可為40以下。於若干態樣中，Wx/Wp亦可為30以下，亦可為20以下，亦可為10以下。 再者，於上述「Wx/Wp」中，「Wx」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之氧化劑之含量時之數值部分，「Wp」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之研磨粒之含量時之數值部分，Wx及Wp均為無因次數。
於包含研磨粒及上述過渡金屬鹽C之研磨用組合物中，過渡金屬鹽C之濃度與研磨粒之含量之關係並無特別限定，可根據使用目的或使用態樣，以達成所需效果之方式進行適當設定。過渡金屬鹽C之濃度CC(於包含複數種過渡金屬鹽C之情形時，為其等之合計濃度)[mM]相對於研磨粒之含量Wp(於包含複數種研磨粒之情形時，為其等之合計含量)[重量%]之比、即CC/Wp例如可設為0.05以上，適宜設為0.1以上，亦可為0.2以上，較佳為1以上，更佳為3以上，亦可為5以上，亦可為10以上。若CC/Wp變得更大，則存在化學研磨之貢獻較機械研磨之貢獻變得更大之傾向。於若干態樣中，CC/Wp亦可為12以上，亦可為15以上，亦可為18以上。於其他若干態樣中，CC/Wp亦可為50以上，亦可為100以上，亦可為150以上，亦可為200以上，亦可為250以上。CC/Wp之上限並無特別限制，就研磨用組合物之保存穩定性等觀點而言，例如可設為大致20000以下，亦可為10000以下，亦可為5000以下，亦可為2500以下，亦可為1000以下。於若干態樣中，CC/Wp亦可為100以下，亦可為50以下，亦可為40以下，亦可為30以下。 再者，於上述「CC/Wp」中，「CC」表示以「mM」之單位來表示研磨用組合物中之過渡金屬鹽C之濃度時之數值部分，「Wp」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之研磨粒之含量時之數值部分，Wp及CC均為無因次數。
於包含研磨粒及金屬鹽A之研磨用組合物中，金屬鹽A之濃度與研磨粒之含量之關係並無特別限定，可根據使用目的或使用態樣以達成所需效果之方式進行適當設定。金屬鹽A之濃度CA(於包含複數種金屬鹽A之情形時，為其等之合計濃度)[mM]相對於研磨粒之含量Wp(於包含複數種研磨粒之情形時，為其等之合計含量)[重量%]之比、即CA/Wp例如可設為0.05以上，適宜設為0.1以上，亦可為0.2以上，較佳為1以上，更佳為3以上，亦可為5以上，亦可為10以上。若CA/Wp變得更大，則存在化學研磨之貢獻較機械研磨之貢獻變得更大之傾向。於若干態樣中，CA/Wp亦可為12以上，亦可為15以上，亦可為18以上。CA/Wp之上限並無特別限制，就研磨用組合物之保存穩定性等觀點而言，例如可設為大致20000以下，亦可為10000以下，亦可為5000以下，亦可為2500以下，亦可為1000以下。於若干態樣中，CA/Wp亦可為100以下，亦可為50以下，亦可為40以下，亦可為30以下。 再者，於上述「CA/Wp」中，「CA」表示以「mM」之單位來表示研磨用組合物中之金屬鹽A之濃度時之數值部分，「Wp」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之研磨粒之含量時之數值部分，Wp及CA均為無因次數。
於包含研磨粒及金屬鹽B之研磨用組合物中，金屬鹽B之濃度與研磨粒之含量之關係並無特別限定，可根據使用目的或使用態樣以達成所需效果之方式進行適當設定。金屬鹽B之濃度CB(於包含複數種金屬鹽B之情形時，為其等之合計濃度)[mM]相對於研磨粒之含量Wp(於包含複數種研磨粒之情形時，為其等之合計含量)[重量%]之比、即CB/Wp例如可設為0.05以上，適宜設為0.1以上，亦可為0.2以上，較佳為1以上，更佳為3以上，亦可為5以上，亦可為10以上。若CB/Wp變得更大，則存在化學研磨之貢獻較機械研磨之貢獻變得更大之傾向。於若干態樣中，CB/Wp亦可為20以上，亦可為50以上，亦可為100以上，亦可為300以上。CB/Wp之上限並無特別限制，就研磨用組合物之保存穩定性等觀點而言，例如可設為大致10000以下，亦可為5000以下，亦可為2500以下。於若干態樣中，CB/Wp亦可為1000以下，亦可為800以下，亦可為600以下。 再者，於上述「CB/Wp」中，「CB」表示以「mM」之單位來表示研磨用組合物中之金屬鹽B之濃度時之數值部分，「Wp」表示以「重量%」之單位來表示研磨用組合物中之研磨粒之含量時之數值部分，CB及Wp均為無因次數。
此處所揭示之研磨用組合物即便為不包含研磨粒之態樣，亦可適切地實施。於該態樣中，亦可良好地發揮藉由使用過錳酸鈉作為氧化劑所帶來之研磨去除速度提高效果。
(水) 此處所揭示之研磨用組合物包含水。作為水，較佳可使用離子交換水(去離子水)、純水、超純水、蒸餾水等。此處所揭示之研磨用組合物亦可視需要進而包含能夠與水均勻地混合之有機溶劑(低級醇、低級酮等)。通常，研磨用組合物中所包含之溶劑之90體積%以上為水可稱適當，較佳為95體積%以上為水，更佳為99～100體積%為水。
(酸) 研磨用組合物可基於pH調整或提高研磨去除速度等目的而視需要含有酸。作為酸，可使用無機酸及有機酸之任一者。作為無機酸之例，可例舉：硫酸、硝酸、鹽酸、碳酸等。作為有機酸之例，可例舉：甲酸、乙酸、丙酸等脂肪族羧酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸等芳香族羧酸、檸檬酸、草酸、酒石酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸、有機磺酸、有機膦酸等。其等可單獨使用一種或組合使用兩種以上。於使用酸之情形時，其使用量並無特別限定，可設為與使用目的(例如pH調整)相符之使用量。或者，此處所揭示之研磨用組合物之若干態樣亦可為實質上不含酸之組成。
(鹼性化合物) 研磨用組合物可基於pH調整或提高研磨去除速度等目的而視需要含有鹼性化合物。此處，鹼性化合物係指具有藉由添加至研磨用組合物中而使該組合物之pH上升之功能之化合物。作為鹼性化合物之例，可例舉：氫氧化鉀、氫氧化鈉等鹼金屬氫氧化物；碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉等碳酸鹽或碳酸氫鹽；氨；四級銨化合物，例如氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丁基銨等氫氧化四級銨；以及胺類、磷酸鹽或磷酸氫鹽、有機酸鹽等。鹼性化合物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。於使用鹼性化合物之情形時，其使用量並無特別限定，可設為與使用目的(例如pH調整)相符之使用量。或者，此處所揭示之研磨用組合物之若干態樣亦可為實質上不含鹼性化合物之組成。
(其他成分) 此處所揭示之研磨用組合物亦可於不損害本發明之效果之範圍內，視需要進而含有螯合劑、增黏劑、分散劑、表面保護劑、潤濕劑、界面活性劑、防銹劑、防腐劑、防黴劑等可用於研磨用組合物(例如，用於對碳化矽等高硬度材料進行研磨之研磨用組合物)中之公知之添加劑。上述添加劑之含量只要根據其添加目的進行適當設定即可，由於其並非本發明之特徵所在，故省略詳細說明。
(pH) 研磨用組合物之pH適宜設為1～12左右。若pH處於上述範圍內，則容易達成實用上之研磨去除速度。於若干態樣中，上述pH可為12.0以下，亦可為11.0以下，亦可為10.0以下，亦可為9.0以下，亦可未達9.0，亦可為8.0以下，亦可未達8.0，亦可為7.0以下，亦可未達7.0，亦可為6.0以下。就容易進一步發揮使用金屬鹽A所帶來之研磨去除速度提高效果之觀點而言，於若干態樣中，研磨用組合物之pH較佳為未達6.0，亦可為5.0以下，亦可未達5.0，亦可為4.0以下，亦可未達4.0。上述pH例如可為1.0以上，亦可為1.5以上，亦可為2.0以上，亦可為2.5以上。
此處所揭示之研磨用組合物之製備方法並無特別限定。例如可使用葉式攪拌機、超音波分散機、均質攪拌機等周知之混合裝置，將研磨用組合物中所包含之各成分加以混合。混合該等成分之態樣並無特別限定，例如可一次性混合所有成分，亦可按適當設定之順序進行混合。
此處所揭示之研磨用組合物可為一劑型，亦可為以二劑型為代表之多劑型。例如，亦可構成為將部分A與部分B加以混合而用於研磨對象物之研磨，上述部分A包含該研磨用組合物之構成成分(例如除水以外之成分)中之一部分成分，上述部分B包含剩餘成分。上述多劑型研磨用組合物亦可除了包含上述部分A及部分B以外還進而包含部分C。其等例如可於使用前分開保管，於使用時進行混合而製備一液之研磨用組合物。於混合時，可進而混合用於稀釋之水等。於較佳之一態樣中，此處所揭示之多劑型研磨用組合物於部分A中包含氧化劑及水，於部分B中包含過渡金屬鹽C及水。藉由該態樣，可提高研磨用組合物之儲藏穩定性。任意使用之部分C可包含研磨粒，亦可不包含。
＜研磨對象物＞ 此處所揭示之研磨用組合物之研磨對象物並無特別限定。例如，此處所揭示之研磨用組合物可應用於對具有由化合物半導體材料所構成之表面之基板、即化合物半導體基板進行研磨。化合物半導體基板之構成材料並無特別限定，例如可為：碲化鎘、硒化鋅、硫化鎘、碲化鎘汞、碲化鋅鎘等II-VI族化合物半導體；氮化鎵、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化鋁鎵、砷化鎵銦、砷化氮銦鎵、磷化鋁鎵銦等III-V族化合物半導體；碳化矽、矽化鍺等IV-IV族化合物半導體；等。亦可為由其等中之複數種材料所構成之研磨對象物。於較佳之一態樣中，此處所揭示之研磨用組合物可應用於對具有由不為氧化物之(即，非氧化物之)化學物半導體材料所構成之表面之基板進行研磨。於對具有由非氧化物之化學物半導體材料所構成之表面之基板進行研磨時，容易適當地發揮此處所揭示之研磨用組合物中所含之氧化劑所帶來之研磨促進效果。
此處所揭示之研磨用組合物例如可較佳地用於對具有500 Hv以上之維氏硬度之研磨對象物表面進行研磨。上述維氏硬度較佳為700 Hv以上，例如為1000 Hv以上，或者為1500 Hv以上。研磨對象材料之維氏硬度亦可為1800 Hv以上，亦可為2000 Hv以上，亦可為2200 Hv以上。研磨對象物表面之維氏硬度之上限並無特別限定，例如可為大致7000 Hv以下，亦可為5000 Hv以下，亦可為3000 Hv以下。再者，於本說明書中，維氏硬度可基於JIS R 1610：2003進行測定。與上述JIS標準對應之國際標準為ISO 14705：2000。
作為具有1500 Hv以上之維氏硬度之材料，可例舉：碳化矽、氮化矽、氮化鈦、氮化鎵等。此處所揭示之技術中之研磨對象物可為具有機械性且化學性穩定之上述材料之單晶表面者。其中，研磨對象物表面較佳為由碳化矽及氮化鎵中之任一者所構成，更佳為由碳化矽所構成。碳化矽作為電力損耗較少且耐熱性等優異之化合物半導體基板材料而備受期待，藉由提高研磨去除速度來改善生產性在實用上具有特別大的優點。此處所揭示之技術可特佳地應用於碳化矽之單晶表面之研磨。
＜研磨方法＞ 此處所揭示之研磨用組合物例如能夠以包括以下操作之態樣用於研磨對象物之研磨。 即，準備包含此處所揭示之任一研磨用組合物之研磨液(漿料)。準備上述研磨液可包括對研磨用組合物實施濃度調整(例如稀釋)、pH調整等操作而製備研磨液。或者，亦可直接使用上述研磨用組合物作為研磨液。又，於多劑型研磨用組合物之情形時，準備上述研磨液可包括：混合該等劑；於該混合之前稀釋一種或複數種劑；於該混合之後稀釋該混合物等。 繼而，將該研磨液供給至研磨對象物，以業者所進行之通常方法進行研磨。例如為以下方法：將研磨對象物設置於一般之研磨裝置，通過該研磨裝置之研磨墊向該研磨對象物之研磨對象面供給上述研磨液。典型而言為一面連續地供給上述研磨液，一面將研磨墊壓抵於研磨對象物之研磨對象面而使兩者相對移動(例如旋轉移動)。經過該拋光步驟，研磨對象物之研磨結束。
再者，關於上文中針對此處所揭示之技術中之研磨用組合物中可包含之各成分所述之含量(濃度)及含量(濃度)之比，典型而言意指實際供給至研磨對象物時之(即，使用點(point of use)之)研磨用組合物中之含量及含量之比，因此，可改稱為研磨液之含量及含量之比。
根據該說明書，提供一種對研磨對象物(典型而言為研磨對象材料)進行研磨之研磨方法及使用該研磨方法之研磨物之製造方法。上述研磨方法之特徵在於，包括使用此處所揭示之研磨用組合物對研磨對象物進行研磨之步驟。較佳之一態樣之研磨方法包括進行預備拋光之步驟(預備拋光步驟)、及進行精拋光之步驟(精拋光步驟)。於典型之一態樣中，預備拋光步驟係配置於即將進行精拋光步驟之前之拋光步驟。預備拋光步驟可為1段拋光步驟，亦可為2段以上之複數段拋光步驟。又，此處所述之精拋光步驟係指對進行過預備拋光之研磨對象物進行精拋光之步驟，且為使用包含研磨粒之拋光用漿料進行之拋光步驟中配置於最後(即最下游側)之研磨步驟。於如此包括預備拋光步驟及精拋光步驟之研磨方法中，此處所揭示之研磨用組合物可於預備拋光步驟中使用，亦可於精拋光步驟中使用，亦可於預備拋光步驟及精拋光步驟兩者中使用。
預備拋光及精拋光可應用於利用單面研磨裝置進行之研磨、利用兩面研磨裝置進行之研磨之任一者。於單面研磨裝置中，用蠟將研磨對象物貼附於陶瓷板，或使用被稱為載具(carrier)之保持器來保持研磨對象物，一面供給拋光用組合物一面將研磨墊壓抵於研磨對象物之單面，使兩者相對移動，藉此對研磨對象物之單面進行研磨。上述移動例如為旋轉移動。於兩面研磨裝置中，使用被稱為載具之保持器來保持研磨對象物，一面從上方供給拋光用組合物，一面將研磨墊壓抵於研磨對象物之對向面，使其等沿相對方向旋轉，藉此同時對研磨對象物之兩面進行研磨。
上述拋光之條件係基於所研磨之材料之種類、或目標表面性狀(具體而言為平滑性)、研磨去除速度等而進行適當設定，因此並不限定於特定之條件。例如，關於加工壓力，此處所揭示之研磨用組合物可於例如10 kPa以上150 kPa以下之較廣之壓力範圍內使用。就提高研磨去除速度之觀點而言，於若干態樣中，上述加工壓力例如可為5 kPa以上、10 kPa以上、20 kPa以上、30 kPa以上或40 kPa以上，又，可設為100 kPa以下、80 kPa以下或60 kPa以下。此處所揭示之研磨用組合物亦可較佳地用於例如30 kPa以上或更高之加工條件下之研磨，可提高經過該研磨而獲得之目標物(研磨物)之生產性。再者，此處所述之加工壓力與研磨壓力同義。
此處所揭示之各拋光步驟中所使用之研磨墊並無特別限定。例如，可使用不織布型、絨面革型、硬質發泡聚胺基甲酸酯型中之任一種。於若干態樣中，可較佳地採用硬質發泡聚胺基甲酸酯型研磨墊。再者，此處所揭示之技術中所使用之研磨墊係不包含研磨粒之研磨墊。
藉由此處所揭示之方法研磨過之研磨對象物典型而言於拋光後進行洗淨。該洗淨可使用適當之洗淨液而進行。所使用之洗淨液並無特別限定，可適當地選擇公知、慣用者而使用。
再者，此處所揭示之研磨方法可除上述預備拋光步驟及精拋光步驟以外還包括任意其他步驟。作為此種步驟，可例舉於預備拋光步驟之前進行之機械研磨步驟或磨削步驟。上述機械研磨步驟使用使金剛石研磨粒分散於溶劑中所得之液體對研磨對象物進行研磨。於若干較佳態樣中，上述分散液不包含氧化劑。上述磨削步驟係將研磨壓盤、例如鑄鐵壓盤之表面壓抵於研磨對象物而進行研磨之步驟。因此，於磨削步驟中不使用研磨墊。磨削步驟典型而言係向研磨壓盤與研磨對象物之間供給研磨粒而進行。上述研磨粒典型而言為金剛石研磨粒。又，此處所揭示之研磨方法亦可於預備拋光步驟之前、或預備拋光步驟與精拋光步驟之間包括追加步驟。追加步驟例如為洗淨步驟或拋光步驟。
＜研磨物之製造方法＞ 此處所揭示之技術可包含提供一種研磨物之製造方法、及藉由該方法所製造之研磨物，上述研磨物之製造方法包括藉由上述任一研磨方法進行拋光之步驟。上述研磨物之製造方法例如為碳化矽基板之製造方法。即，根據此處所揭示之技術，提供一種研磨物之製造方法、及藉由該方法所製造之研磨物，上述研磨物之製造方法包括應用此處所揭示之任一研磨方法對具有由高硬度材料所構成之表面之研磨對象物進行研磨。根據上述製造方法，可有效率地提供一種經過研磨而製造之基板、例如碳化矽基板。 實施例
以下，對關於本發明之若干實施例進行說明，但並不意圖將本發明限定於該實施例所示者。再者，於以下說明中，「%」只要無特別說明便為重量基準。
≪實驗1≫ ＜研磨用組合物之製備＞ (例S1) 將二氧化矽研磨粒、作為氧化劑之過錳酸鈉、作為過渡金屬鹽C之硝酸氧鋯、及去離子水加以混合，製備以0.1%之濃度包含二氧化矽研磨粒、以12.0%之濃度包含過錳酸鈉、以30 mM之濃度包含硝酸氧鋯(Zr換算)之研磨用組合物。再者，於本例之研磨用組合物之製備中，不使用pH調整劑。本例之研磨用組合物之pH如表1所示。
(例S2～例S4) 除了將過錳酸鈉之濃度設為如表1所示以外，以與例S1相同之方法製備各例之研磨用組合物。各例之研磨用組合物之pH如表1所示。
(例S5) 將二氧化矽研磨粒、作為氧化劑之過錳酸鉀、作為金屬鹽A之硝酸鋁、及去離子水加以混合，製備以0.1%之濃度包含二氧化矽研磨粒、以4.0%之濃度包含過錳酸鉀、以30 mM之濃度包含硝酸鋁(Al換算)之研磨用組合物。
(例S6) 除了將各金屬鹽之種類設為如表1所示以外，以與例S5相同之方法製備本例之研磨用組合物。本例之研磨用組合物之pH如表1所示。
(例S7) 嘗試了將二氧化矽研磨粒、作為氧化劑之過錳酸鉀、及去離子水加以混合，製備以0.1%之濃度包含二氧化矽研磨粒且以12.0%之濃度包含過錳酸鉀之研磨用組合物。然而，未使所混合之過錳酸鉀之全量溶解，因此未能製備出上述組成之研磨用組合物。關於例S7，於表1之「組成化」之欄中示為「不能」。
(例S8) 除了將各金屬鹽之種類設為如表1所示以外，以與例S1相同之方法製備本例之研磨用組合物。本例之研磨用組合物之pH如表1所示。
於例S1～例S8之研磨用組合物中，作為二氧化矽研磨粒，使用平均一次粒徑為35 nm之膠體二氧化矽。
＜研磨對象物之研磨＞ 使用包含氧化鋁研磨粒之預備研磨用組合物，對SiC晶圓進行預備研磨。將該經預備研磨之SiC晶圓作為研磨對象物，將各例之研磨用組合物直接用作研磨液，於下述拋光條件下對上述研磨對象物進行研磨。 [拋光條件] 研磨裝置：不二越機械工業公司，型號「RDP-500」 研磨墊：Nitta Dupont公司製造「IC-1000」(硬質聚胺基甲酸酯製) 加工壓力：490 gf/cm 2壓盤轉速：130轉/分鐘 頭部轉速：130轉/分鐘 研磨液之供給速率：20 mL/分鐘 研磨液之使用方法：一次性使用 研磨時間：5分鐘 研磨對象物：4英吋SiC晶圓(傳導型：n型，結晶型4H-SiC，主面(0001)相對於C軸之偏離角：4°)，1片/批次 研磨液之溫度：23℃
作為研磨墊，使用對墊之研磨面進行5分鐘毛刷修整處理，繼而進行3分鐘金剛石修整處理，進而實施5分鐘毛刷修整處理所得者。毛刷修整處理及金剛石修整處理係於上述拋光之前進行。
＜測定及評估＞ (研磨去除速度) 於上述拋光條件下，使用各例之研磨用組合物對SiC晶圓進行研磨後，依據以下之計算式(1)、(2)算出研磨去除速度。 (1)研磨加工裕度[cm]＝研磨前後之SiC晶圓之重量之差[g]/SiC之密度[g/cm 3](＝3.21 g/cm 3)/研磨對象面積[cm 2](＝78.54 cm 2) (2)研磨去除速度[nm/h]＝研磨加工裕度[cm]×10 7/研磨時間(＝5/60小時) 將所獲得之結果換算成將關於例S5之研磨去除速度設為100%時之相對值。值越大，表示研磨去除速度越優異。
將所得之各例之研磨去除速度示於表1之對應欄中。
[表1]
表1
   二氧化矽研磨粒含量 [wt%] 氧化劑 過渡金屬鹽C 金屬鹽A 組成化 pH 研磨去除速度(比)
種類 含量 [wt%] 種類 含量 [mM] 種類 含量 [mM]
例S1 0.1 NaMnO 4 12.0 ZrO(NO 3) 2 30 - - 能 2.5 146.3
例S2 0.1 NaMnO 4 15.0 ZrO(NO 3) 2 30 - - 能 2.5 148.6
例S3 0.1 NaMnO 4 17.5 ZrO(NO 3) 2 30 - - 能 2.5 154.4
例S4 0.1 NaMnO 4 20.0 ZrO(NO 3) 2 30 - - 能 2.5 161.2
例S5 0.1 KMnO 4 4.0 - - Al(NO 3) 3 30 能 3.8 100.0
例S6 0.1 KMnO 4 4.0 ZrO(NO 3) 2 30 - - 能 2.5 115.4
例S7 0.1 KMnO 4 12.0 - - Al(NO 3) 3 30 不能 - -
例S8 0.1 NaMnO 4 12.0 - - Al(NO 3) 3 30 能 3.8 125.9
自表1所示之結果可明顯確認到，若增加作為氧化劑之過錳酸鈉之含量，則存在研磨去除速度提高之傾向。又確認到，藉由向包含過錳酸鈉作為氧化劑之研磨用組合物中進而添加過渡金屬鹽C，而存在研磨去除速度較添加除過渡金屬鹽C以外之金屬鹽A時提高之傾向。於使用12%之過錳酸鉀作為氧化劑之例S7中，未能獲得研磨用組合物。
≪實驗2≫ ＜研磨用組合物之製備＞ (例A1) 將氧化鋁研磨粒、作為氧化劑之過錳酸鈉、作為過渡金屬鹽C之硝酸氧鋯、及去離子水加以混合，製備以0.1%之濃度包含氧化鋁研磨粒、以12.0%之濃度包含過錳酸鈉、以40 mM之濃度包含硝酸氧鋯(Zr換算)之研磨用組合物。再者，於本例之研磨用組合物之製備中，不使用pH調整劑。本例之研磨用組合物之pH如表2所示。
(例A2～例A6) 除了將過錳酸鈉之濃度及硝酸氧鋯之濃度設為如表2所示以外，以與例A1相同之方法製備各例之研磨用組合物。
(例A7) 將氧化鋁研磨粒、作為氧化劑之過錳酸鉀、作為金屬鹽A之硝酸鋁、及去離子水加以混合，製備以0.1%之濃度包含氧化鋁研磨粒、以4.0%之濃度包含過錳酸鉀、以30 mM之濃度包含硝酸鋁(Al換算)之研磨用組合物。再者，於本例之研磨用組合物之製備中，不使用pH調整劑。本例之研磨用組合物之pH如表2所示。
(例A8) 除了將各金屬鹽之種類及量設為如表2所示以外，以與例A7相同之方法製備本例之研磨用組合物。本例之研磨用組合物之pH如表2所示。
(例A9) 嘗試了將氧化鋁研磨粒、作為氧化劑之過錳酸鉀、及去離子水加以混合，製備以0.1%之濃度包含氧化鋁研磨粒、以12.0%之濃度包含過錳酸鉀之研磨用組合物。然而，未使所混合之過錳酸鉀之全量溶解，因此未能製備出上述組成之研磨用組合物。關於例A9，於表2之「組成化」之欄中示為「不能」。
(例A10) 除了將各金屬鹽之種類設為如表2所示以外，以與例A1相同之方法製備本例之研磨用組合物。本例之研磨用組合物之pH如表2所示。
於例A1～例A10之研磨用組合物中，作為氧化鋁研磨粒，使用平均一次粒徑為310 nm之α-氧化鋁研磨粒。
＜研磨對象物之研磨＞ 使用包含氧化鋁研磨粒之預備研磨用組合物，對SiC晶圓進行預備研磨。將該經預備研磨之SiC晶圓作為研磨對象物，將各例之研磨用組合物直接用作研磨液，於下述拋光條件下對上述研磨對象物進行研磨。 [拋光條件] 研磨裝置：不二越機械工業公司，型號「RDP-500」 研磨墊：Nitta Dupont公司製造「IC-1000」(硬質聚胺基甲酸酯製) 加工壓力：490 gf/cm 2壓盤轉速：130轉/分鐘 頭部轉速：130轉/分鐘 研磨液之供給速率：20 mL/分鐘 研磨液之使用方法：一次性使用 研磨時間：5分鐘 研磨對象物：4英吋SiC晶圓(傳導型：n型，結晶型4H-SiC，主面(0001)相對於C軸之偏離角：4°)，1片/批次 研磨液之溫度：23℃
作為研磨墊，使用對墊之研磨面進行5分鐘毛刷修整處理，繼而進行3分鐘金剛石修整處理，進而實施5分鐘毛刷修整處理所得者。毛刷修整處理及金剛石修整處理係於上述拋光之前進行。
＜測定及評估＞ (研磨去除速度) 於上述拋光條件下，使用各例之研磨用組合物對SiC晶圓進行研磨後，依據以下之計算式(1)、(2)算出研磨去除速度。 (1)研磨加工裕度[cm]＝研磨前後之SiC晶圓之重量之差[g]/SiC之密度[g/cm 3](＝3.21 g/cm 3)/研磨對象面積[cm 2](＝78.54 cm 2) (2)研磨去除速度[nm/h]＝研磨加工裕度[cm]×10 7/研磨時間(＝5/60小時) 將所獲得之結果換算成將關於例A7之研磨去除速度設為100%時之相對值。值越大，表示研磨去除速度越優異。
將所得之各例之研磨去除速度示於表2之對應欄中。
[表2]
表2
   氧化鋁研磨粒含量 [wt%] 氧化劑 過渡金屬鹽C 金屬鹽A 組成化 pH 研磨去除速度(比)
種類 含量 [wt%] 種類 含量 [mM] 種類 含量 [mM]
例A1 0.1 NaMnO 4 12.0 ZrO(NO 3) 2 40 - - 能 2.5 153.2
例A2 0.1 NaMnO 4 15.0 ZrO(NO 3) 2 30 - - 能 2.5 149.8
例A3 0.1 NaMnO 4 15.0 ZrO(NO 3) 2 40 - - 能 2.5 158.1
例A4 0.1 NaMnO 4 15.0 ZrO(NO 3) 2 60 - - 能 2.5 146.1
例A5 0.1 NaMnO 4 17.5 ZrO(NO 3) 2 40 - - 能 2.5 160.2
例A6 0.1 NaMnO 4 20.0 ZrO(NO 3) 2 40 - - 能 2.5 174.3
例A7 0.1 KMnO 4 4.0 - - Al(NO 3) 3 30 能 3.8 100.0
例A8 0.1 KMnO 4 4.0 ZrO(NO 3) 2 40 - - 能 2.5 121.4
例A9 0.1 KMnO 4 12.0 - - Al(NO 3) 3 30 不能 - -
例A10 0.1 NaMnO 4 12.0 - - Al(NO 3) 3 30 能 3.8 130.2
自表2所示之結果可明顯確認到，若增加作為氧化劑之過錳酸鈉之含量，則存在研磨去除速度提高之傾向。又確認到，藉由向包含過錳酸鈉作為氧化劑之研磨用組合物中進而添加過渡金屬鹽C，而存在研磨去除速度較添加除過渡金屬鹽C以外之金屬鹽A時提高之傾向。於使用12%之過錳酸鉀作為氧化劑之例A9中，未能獲得研磨用組合物。
以上，對本發明之具體例進行了詳細說明，但其等僅為示例，並不限定發明申請專利範圍。發明申請專利範圍中所記載之技術包含對以上所例示之具體例進行各種變化、變更而成者。

Claims (15)

  1. 一種研磨用組合物，其包含作為氧化劑之過錳酸鈉、與上述氧化劑不同之過渡金屬鹽、及水，且 包含多於10重量%之上述氧化劑。
  2. 如請求項1之研磨用組合物，其中上述過渡金屬鹽為氧化過渡金屬鹽、或者包含過渡金屬與氧及/或氫之多核過渡金屬錯合物。
  3. 如請求項1或2之研磨用組合物，其進而包含研磨粒。
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨用組合物，其pH為1.0以上且未達6.0。
  5. 如請求項1至4中任一項之研磨用組合物，其用於對維氏硬度1500 Hv以上之材料進行研磨。
  6. 如請求項1至5中任一項之研磨用組合物，其用於對碳化矽進行研磨。
  7. 一種研磨方法，其包括使用如請求項1至6中任一項之研磨用組合物對研磨對象物進行研磨之步驟。
  8. 一種多劑型研磨用組合物，其包含：部分A，其包含作為氧化劑之過錳酸鈉、及水；以及 部分B，其包含與上述氧化劑不同之過渡金屬鹽、及水；且 上述多劑型研磨用組合物包含多於10重量%之上述氧化劑。
  9. 如請求項8之多劑型研磨用組合物，其中上述過渡金屬鹽為氧化過渡金屬鹽、或者包含過渡金屬、氧及氫之多核過渡金屬錯合物。
  10. 如請求項8或9之多劑型研磨用組合物，其於上述部分A或上述部分B中包含研磨粒。
  11. 如請求項8或9之多劑型研磨用組合物，其進而包含與上述部分A及上述部分B不同之部分C，且於上述部分C中包含研磨粒。
  12. 如請求項8至11中任一項之多劑型研磨用組合物，其用於對維氏硬度1500 Hv以上之材料進行研磨。
  13. 如請求項8至12中任一項之多劑型研磨用組合物，其用於對碳化矽進行研磨。
  14. 一種研磨方法，其包括使用如請求項8至13中任一項之多劑型研磨用組合物對研磨對象物進行研磨之步驟。
  15. 如請求項14之研磨方法，其將上述部分A及上述部分B加以混合，於上述多劑型研磨用組合物進而包含部分C之情形時亦混合該部分C，將所混合之研磨用組合物供給至研磨對象物進行研磨。
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