研磨液和SiC基板的研磨方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及SiC基板的研磨所使用的研磨液以及使用該研磨液的SiC基板的研磨方法。
【背景技術】
[0002]在逆變器等功率電子設備中組裝有應用于電力控制的被稱作功率器件的半導體元件。迄今為止的功率器件主要使用單晶Si(硅)進行制造，通過改良器件構造而實現性會K白勺?是1? O
[0003]但是，近年來基于器件構造的改良的性能提高達到極限。因此，相比單晶Si，關注在功率器件的高耐壓化、低損失化方面有利的單晶SiC(碳化硅)。
[0004]在由單晶SiC構成的基板上制作功率器件之前，利用CMP (化學性機械研磨)將基板的表面平坦化。為了提高該CMP的研磨效率，開發出使用內含磨粒的研磨墊和具有氧化力的研磨液的研磨技術(例如，參照專利文獻I)。
[0005]專利文獻1:日本特開2008-68390號公報
[0006]然而，當如上所述使用具有氧化力的研磨液來研磨單晶SiC基板時，單晶SiC的晶格產生紊亂，功率器件的性能會大幅降低。
【發明內容】
[0007]本發明是鑒于該問題點而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制晶格的紊亂的研磨液以及使用該研磨液的SiC基板的研磨方法。
[0008]根據本發明，提供一種在SiC基板的研磨中使用的研磨液，該研磨液含有高錳酸鹽、pH調節劑以及水。
[0009]并且，根據本發明，提供一種SiC基板的研磨方法，對含有磨粒的研磨墊或者不含有磨粒的研磨墊供給研磨液并且使該研磨墊與SiC基板接觸來研磨SiC基板，其特征在于，該SiC基板的研磨方法包含如下的工序:第I研磨工序，使用含有高錳酸鹽、具有氧化力的無機鹽類以及水的第I研磨液來研磨SiC基板；以及第2研磨工序，在該第I研磨工序之后，使用含有高錳酸鹽、PH調節劑以及水的第2研磨液對SiC基板進行精研磨。
[0010]在所述SiC基板的研磨方法中，優選使用研磨裝置，該研磨裝置具有:卡盤工作臺，其保持SiC基板；所述研磨墊；容器，其分別蓄留所述第I研磨液和所述第2研磨液；以及供給單元，其選擇性地供給蓄留在該容器中的該第I研磨液和該第2研磨液中的一方，在該第I研磨工序中，供給該第I研磨液，在該第2研磨工序中，取代第I研磨液而供給第2研磨液。
[0011]本發明的研磨液由于含有高錳酸鹽、pH調節劑以及水，因此與含有高錳酸鹽、具有氧化力的無機鹽類以及水的研磨液相比，能夠抑制研磨SiC基板時的晶格的紊亂。
[0012]并且，在本發明的SiC基板的研磨方法中，由于在使用含有高錳酸鹽、具有氧化力的無機鹽類以及水的研磨液來研磨SiC基板后，使用含有高錳酸鹽、pH調節劑以及水的研磨液來對SiC基板進行精研磨，因此能夠較高地維持研磨的效率，同時抑制晶格的紊亂。
【附圖說明】
[0013]圖1是示意性示出本實施方式的SiC基板的研磨方法中使用的研磨裝置的結構例的圖。
[0014]圖2是示出具有氧化力的無機鹽類與研磨速率的關系的圖表。
[0015]標號說明
[0016]2:研磨裝置；4:卡盤工作臺；4a:流路；6:保持板；6a:保持面；8:研磨單元；10:主軸；10a:縱孔；12:輪座；12a:縱孔；14:研磨輪；16:輪基臺；16a:縱孔；18:研磨墊；18a:縱孔；20:供給控制裝置(供給單元);22:第I容器；24:第2容器；11:SiC基板；13:膜；15:研磨液。
【具體實施方式】
[0017]當使用具有氧化力的研磨液來研磨SiC基板時，能夠提高研磨效率，但因晶格中產生紊亂而導致功率器件的性能會大幅降低。本發明者對該現象進行了精心研究的結果，詳細分析了晶格的紊亂的原因在于為了賦予氧化力而在研磨液中含有的無機鹽類。并且，根據該見解完成了本發明。以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0018]迄今為止的研磨液例如含有高錳酸鹽、具有氧化力的無機鹽類(氧化性無機鹽類)以及水。這里，高錳酸鹽是指由高錳酸鉀、高錳酸鈉代表的錳的含氧酸鹽，具有氧化力的無機鹽類是指氯酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽，鉻酸鹽等氧化性固體(相當于第I類危險物)。
[0019]與此相對，在本實施方式的研磨液中，取代以往使用的具有氧化力的無機鹽類而含有PH調節劑。即，本實施方式的研磨液含有高錳酸鹽、pH調節劑以及水。這里，pH調節劑是指將鹽酸(氯化氫)、硫酸、硝酸、磷酸等的PH值調節到酸性側的試劑。通過使用這種研磨液，能夠適當地抑制伴隨著SiC基板的研磨的晶格的紊亂。
[0020]接著，對使用本實施方式的研磨液的SiC基板的研磨方法進行說明。本實施方式的SiC基板的研磨方法至少包含第I研磨工序和第2研磨工序。
[0021]在第I研磨工序中，使用含有高錳酸鹽、具有氧化力的無機鹽類以及水的研磨液(第I研磨液)來研磨SiC基板。在第2研磨工序中，使用含有高錳酸鹽、pH調節劑以及水的研磨液(第2研磨液)對SiC基板進行精研磨。
[0022]首先，對在本實施方式的SiC基板的研磨方法中使用的研磨裝置進行說明。圖1是示意性示出本實施方式的SiC基板的研磨方法中使用的研磨裝置的結構例的圖。
[0023]如圖1所示，本實施方式的研磨裝置2具有吸引保持SiC基板11的卡盤工作臺4。該卡盤工作臺4與電動機等旋轉驅動源(未圖示)連結，繞與鉛垂方向平行的旋轉軸旋轉。
[0024]在卡盤工作臺4的上表面形成有凹部，在該凹部中嵌合由多孔質材料構成的保持板6。保持板6的上表面成為對由單晶SiC構成的圓盤狀的SiC基板11進行吸引保持的保持面6a。通過形成在卡盤工作臺4的內部的流路4a對該保持面6a作用吸引源(未圖示)的負壓。
[0025]如圖1所示，SiC基板11的下表面粘貼有直徑比保持面6a大的膜13。如果在使該膜13與保持面6a接觸的狀態下作用吸引源的負壓，則SiC基板11隔著膜13被吸引保持在卡盤工作臺4上。
[0026]在卡盤工作臺4的上方配置有對SiC基板11進行研磨的研磨單元8。研磨單元8具有構成旋轉軸的主軸10。在主軸10的下端部(末端部)設置有圓盤狀的輪座12。
[0027]在輪座12的下表面安裝有與輪座12大致相同直徑的研磨輪14。研磨輪14具有由不銹鋼、招等金屬材料形成的輪基臺16。
[0028]在輪基臺16的下表面固定有圓盤狀的研磨墊18。該研磨墊18例如是在聚氨酯等材料中混合磨粒而形成的。但是，研磨墊18也可以不含有磨粒。
[0029]在主軸10的上端側(基端側)連結有電動機等旋轉驅動源(未圖示)。研磨輪14借助從該旋轉驅動源傳遞的旋轉力而繞與鉛垂方向平行的旋轉軸旋轉。
[0030]在主軸10、輪座12、輪基臺16以及研磨墊18的內部分別形成有沿鉛垂方向貫通的縱孔10a、