[发明专利]合成石英玻璃基板用的抛光剂及合成石英玻璃基板的抛光方法

说明书

本发明为一种合成石英玻璃基板用的抛光剂，其为用于合成石英玻璃基板的抛光剂，其特征在于，所述抛光剂包含湿式二氧化铈颗粒与非球形二氧化硅颗粒，所述湿式二氧化铈颗粒的平均一次粒径为30nm～50nm，所述非球形二氧化硅颗粒的平均一次粒径为80nm～120nm。由此，提供一种具有高抛光速度、同时能够充分减少因抛光导致的缺陷的产生的合成石英玻璃基板用的抛光剂。

技术领域

本发明涉及一种合成石英玻璃基板用的抛光剂、及使用了该抛光剂的合成石英玻璃基板的抛光方法。

背景技术

近年来，出于利用光刻的图案的微细化，更加严格地要求合成石英玻璃基板的缺陷密度及缺陷尺寸、面粗糙度、平坦度等品质。其中，随着集成电路的高精细化、磁介质的高容量化，要求进一步提升基板上的缺陷的品质。

从上述角度出发，对于合成石英玻璃基板用抛光剂，为了提高抛光后的石英玻璃基板的品质，强烈要求抛光后的石英玻璃基板的表面粗糙度小且抛光后的石英玻璃基板表面上的划痕等表面缺陷少。此外，从提高生产率的角度出发，还要求石英玻璃基板的抛光速度快。

以往，作为用于抛光合成石英玻璃的抛光剂，普遍研究了二氧化硅类的抛光剂。二氧化硅类的浆料通过以下方式进行制备：利用四氯化硅的热分解使二氧化硅颗粒进行颗粒生长、并利用不包含钠等碱金属的碱溶液进行pH调节。例如，专利文献1中记载了在中性附近使用高纯度的胶态二氧化硅能够减少缺陷。然而，若考虑到胶态二氧化硅的等电点，则胶态二氧化硅在中性附近并不稳定，抛光中胶态二氧化硅磨粒的粒度分布发生变动，存在可能无法稳定使用的技术问题，难以循环及重复使用抛光剂，且由于以恒定流方式进行使用，因此存在经济方面不优选的技术问题。此外，专利文献2中记载了通过使用含有平均一次粒径为60nm以下的胶态二氧化硅与酸的抛光剂，能够减少缺陷。然而，这些抛光剂并不足以满足现存的要求，需进行改良。

另一方面，二氧化铈(CeO₂)颗粒作为强氧化剂已为人所知，其具有化学上的活泼性。二氧化铈的Ce(IV)与Ce(III)之间的氧化还原被认为对提高玻璃等无机绝缘体的抛光速度是有效的，通过将四价的二氧化铈的一部分替换为三价的其他金属元素从而导入氧缺陷，能够提高与玻璃等无机绝缘体的反应性，与胶态二氧化硅相比，对提高玻璃等无机绝缘体的抛光速度是有效的。

然而，通常的二氧化铈类抛光剂使用干式二氧化铈颗粒，干式二氧化铈颗粒具有无定形的晶形，将其应用于抛光剂时，与球形的胶态二氧化硅相比，存在容易在石英玻璃基板表面产生划痕等缺陷的技术问题。此外，与胶态二氧化硅相比，二氧化铈类抛光剂还存在分散稳定性差，颗粒容易沉降的技术问题。

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号公报

专利文献4：日本特公昭63-27389号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

将湿式二氧化铈颗粒用作合成石英玻璃基板的二氧化铈类抛光剂以代替干式二氧化铈颗粒时，虽然划痕等缺陷与干式二氧化铈颗粒相比有所降低，但是尚未减少到满足要求。

通过减小湿式二氧化铈颗粒的一次粒径，可减少划痕等缺陷，但存在抛光速度因减小一次粒径而降低的技术问题。

此外，专利文献3中记载了通过使用在使用了胶态二氧化硅的抛光剂中含有如丙烯酸/磺酸共聚物那样的具有磺酸基的聚合物的抛光剂，能够提高抛光速度。然而，即使将这样的聚合物添加至二氧化铈类的抛光剂中，也无法满足目前要求的抛光速度，需进一步提高抛光速度。