[发明专利]合成石英玻璃基板用研磨剂以及合成石英玻璃基板的研磨方法

说明书

本发明是一种合成石英玻璃基板用研磨剂，其包含研磨磨料、研磨促进剂及水，所述合成石英玻璃基板用研磨剂的特征在于，前述研磨磨料是湿式氧化铈粒子，前述研磨促进剂是聚磷酸或其盐、偏磷酸或其盐、以及钨酸或其盐中的任一种。据此，提供一种合成石英玻璃基板用研磨剂，其具有高研磨速度，并且能够充分减少由于研磨而产生缺陷的情况。

技术领域

本发明涉及一种用于研磨剂合成石英玻璃基板的研磨的研磨剂。此外，本发明也涉及使用了此研磨剂来实行的合成石英玻璃基板的研磨方法。

背景技术

近年来，随着根据光刻来进行的图案的微细化，关于缺陷密度、缺陷尺寸、面粗糙度、以及平坦度等品质，要求用于最先进用途的半导体相关电子材料的合成石英玻璃基板，满足进一步严格的基准。其中关于合成石英玻璃基板上的缺陷，伴随集成电路的高精细化、磁性介质的高容量化，要求进一步高品质化。

从这样的观点来看，对用于研磨合成石英玻璃基板的研磨剂，要求研磨后的合成石英玻璃基板的品质提高。具体来说，强烈要求研磨后的合成石英玻璃基板的表面粗糙度小和研磨后的合成石英玻璃基板的表面上很少刮伤等表面缺陷。进一步地，从生产性提高的观点来看，也要求合成石英玻璃基板的研磨速度提高。

在过去，作为合成石英玻璃基板用研磨剂，一般来说是研究包含氧化硅(SiO₂)类的磨料的研磨剂。氧化硅类的浆料是通过下述方式制造：利用四氯化硅的热分解来使氧化硅粒子进行粒子成长，并以氨等不含碱金属的碱性溶液进行pH值调整。

例如，专利文献1中记载了在中性附近使用高纯度的胶质氧化硅(colloidalsilica)能够减少缺陷。然而，若考虑胶质氧化硅的等电点(isoelectric point)，则有以下担忧：胶质氧化硅在中性附近会不稳定，在研磨中胶质氧化硅磨料的粒度分布会变动而变得无法稳定地使用。因此，在研磨时难以循环和重复使用氧化硅类的研磨剂，而需要一次性地使用，因此有在经济上不优选的问题。

此外，专利文献2中记载了通过使用一种研磨剂能够减少缺陷，所述研磨剂含有平均粒径为60nm以下的胶质氧化硅与酸。然而，这些研磨剂并不足以满足减少目前缺陷的要求，而需要改良以更减少缺陷。

另一方面，由于氧化铈粒子(CeO₂)的硬度比氧化硅粒子和氧化铝粒子低，因此研磨后的合成石英玻璃基板的表面不易产生刮伤等缺陷。因此将氧化铈粒子作为研磨磨料来使用的研磨剂，对于减少缺欠是有效的。此外，已知氧化铈粒子作为强氧化剂，具有化学活性的性质，因此氧化铈类的研磨剂对应用于玻璃等无机绝缘膜的研磨是有效的。

然而，氧化铈类的研磨剂一般是使用干式氧化铈粒子，干式氧化铈粒子具有非晶质的结晶形状，因此若将干式氧化铈应用于研磨剂，则有容易在石英玻璃基板表面产生刮伤等缺陷的问题。另一方面，湿式氧化铈粒子具有比干式氧化铈粒子稳定的多面体结构。据此，能够比过去的干式氧化铈粒子大幅改善刮伤等缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-98278号公报；

专利文献2：日本特开2007-213020号公报；

专利文献3：日本特开2006-167817号报。

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在使用了湿式氧化铈粒子的情况下，虽然刮伤等缺陷充分减少，但研磨速度未到达满足目前所要求的研磨速度。专利文献3中记载了通过将一种研磨剂用于使用了胶质氧化硅的研磨剂，能够提高研磨速度，所述研磨剂含有丙烯酸/磺酸共聚物这样的具有磺酸基的聚合物。然而，即便将这种聚合物添加于氧化铈类的研磨剂中，也未到达满足目前所要求的研磨速度，而需要更提高研磨速度。如上所述，过去的技术有以下问题：难以兼顾减少产生研磨缺陷的情况与充分提高研磨速度。