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公開番号2025102250
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219580
出願日2023-12-26
発明の名称研磨材スラリー及びその研磨方法
出願人三井金属鉱業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250701BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】研磨処理時の摩擦抵抗を低減させることができる研磨材スラリーを提供する。
【解決手段】本発明の研磨材スラリーは、砥粒と、高分子フェノール化合物と、を有する。前記砥粒が、酸化マンガン粒子を含むと好ましい。前記高分子フェノール化合物が、リグニン、変性リグニン、リグニンの塩、変性リグニンの塩の1種以上を含むと好ましく、前記リグニンの塩、およびまたは、前記変性リグニンの塩が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、有機塩基化合物の1種以上を含むとより好ましく、前記変性リグニンの塩が、リグニンスルホン酸ナトリウム塩、およびまたは、リグニンスルホン酸マグネシウム塩を含むとさらに好ましい。本発明の研磨材スラリーの研磨方法は、本発明の研磨材スラリーを用いて研磨する。本発明のSiCウェハは、本発明の研磨材スラリーを用いて研磨されたものである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
砥粒と、
高分子フェノール化合物と、
を有することを特徴とする研磨材スラリー。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記高分子フェノール化合物が、リグニン、変性リグニン、リグニンの塩、変性リグニンの塩、多価フェノール化合物、及びフェノールノボラック型化合物からなる群より選択される何れか１種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の研磨材スラリー。
【請求項３】
前記変性リグニンが、酸変性リグニン、およびまたは、リグニンスルホン酸を含むことを特徴とする請求項２に記載の研磨材スラリー。
【請求項４】
前記リグニンの塩、およびまたは、前記変性リグニンの塩が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、有機塩基化合物からなる群より選択される何れか１種以上を含むことを特徴とする請求項２に記載の研磨材スラリー。
【請求項５】
前記変性リグニンの塩が、リグニンスルホン酸ナトリウム塩、およびまたは、リグニンスルホン酸マグネシウム塩を含むことを請求項２に記載の研磨材スラリー。
【請求項６】
前記砥粒が、酸化マンガン粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の研磨材スラリー。
【請求項７】
マンガン酸イオンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の研磨材スラリー。
【請求項８】
リン酸類をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の研磨材スラリー。
【請求項９】
溶媒が水であることを特徴とする請求項１に記載の研磨材スラリー。
【請求項１０】
請求項１～９の何れか１つに記載の研磨材スラリーを用いて研磨することを特徴とする研磨方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨材スラリー及びその研磨方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのうち、いわゆるパワーデバイスと呼ばれる電力用半導体素子においては、基板として従来用いられてきたシリコンに代えて、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム、ダイヤモンド等を用いることにより、高耐圧化や大電流化が求められている。これらの材料からなる基板は、従来のシリコン基板と比較して大きなバンドギャップを持つことから、より高い電圧に耐えることが可能となる。
【０００３】
その中でも、炭化ケイ素からなる基板（以下、ＳｉＣ基板という。）は、硬度、耐熱性、科学的安定性に優れるだけでなく、コストの面からも優れている。一方、ＳｉＣ基板は、従来のシリコン基板と比較して硬度が高いことから、ＳｉＣ基板の製造工程の内、ＳｉＣ基板の表面を鏡面に仕上げる工程、いわゆるＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学的機械研磨）法等による研磨工程で用いられる研磨材スラリーとして、例えば特許文献１に開示された砥粒として酸化マンガン粒子を含有する研磨材スラリーが開発されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６７４４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたような、砥粒として酸化マンガン粒子を含有する研磨材スラリーは、研磨処理時の被研磨物に対する摩擦抵抗が高く、研磨機から異音が発生したり、被研磨物であるウェハが外れてしまう不具合が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて、研磨処理時の摩擦抵抗を低減させることができる研磨材スラリー及び研磨方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の研磨材スラリーは、砥粒と、高分子フェノール化合物と、を有することを特徴とする。
本発明の研磨材スラリーは、砥粒と、高分子フェノール化合物と、を有することにより、研磨処理時の摩擦抵抗を低減させることができる。
【０００８】
本発明の研磨材スラリーに含まれる砥粒は、被研磨物である、例えばＳｉＣ基板に対する、トワイマン効果による反り及び割れを防止できるという効果を損ねない範囲において、酸化マンガン粒子、アルミナ粒子、シリカ粒子、酸化セリウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化チタン粒子、酸化クロム粒子、酸化鉄粒子、水酸化マグネシウム粒子、水酸化セリウム粒子、炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子、ダイヤモンド粒子が挙げられる。これら粒子は１種、又は２種以上を混合して用いることもでき、例えば酸化マンガン粒子と、シリカ粒子とを混合したものであってもよく、酸化マンガン粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子を混合したものであってもよい。
【０００９】
また、本発明の研磨材スラリーに含まれる砥粒は、酸化マンガン粒子を含むと好ましい。当該砥粒に含まれる酸化マンガン粒子は、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）、三酸化二マンガン（ＩＩＩ）（Ｍｎ
２
Ｏ
３
）、二酸化マンガン（ＩＶ）（ＭｎＯ
２
）、四酸化三マンガン（ＩＩ、ＩＩＩ）（Ｍｎ
３
Ｏ
４
）等が挙げられ、二酸化マンガン（ＩＶ）（ＭｎＯ
２
）であるとより好ましい。当該砥粒に含まれる酸化マンガン粒子が、酸化マンガン粒子以外の砥粒と複合化、例えば酸化マンガン粒子が酸化マンガン粒子以外の砥粒により表面被覆されたものや、酸化マンガン粒子が酸化マンガン粒子以外の砥粒の表面を被覆したものであってもよい。
【００１０】
さらに、本発明の研磨材スラリーに含まれる砥粒は、当該研磨材スラリーを濾過し、洗浄し、乾燥することにより、得られた砥粒の重量を測定することによって、砥粒の含有量を求めることができる。また、本発明の研磨材スラリーに含まれる砥粒の組成は、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）、オージェ電子分光装置（ＡＥＳ）等によって測定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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