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特開2023-27795研磨用パッド、導電性半導体基板の製造方法および研磨方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023027795
(43)【公開日】2023-03-03
(54)【発明の名称】研磨用パッド、導電性半導体基板の製造方法および研磨方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20230224BHJP
B24B 37/24 20120101ALI20230224BHJP
B24B 37/26 20120101ALI20230224BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20230224BHJP
B23H 3/04 20060101ALI20230224BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 622F
B24B37/24 B
B24B37/26
B24B37/00 Z
B23H3/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】28
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021133059
(22)【出願日】2021-08-18
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 発行日：令和３年６月３０日 刊行物：精密工学会２０２１年度関西地方定期学術講演会予稿集，ｐｐ．３８－３９，公益社団法人精密工学会関西支部
(71)【出願人】
【識別番号】000002093
【氏名又は名称】住友化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145872
【弁理士】
【氏名又は名称】福岡 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100187632
【弁理士】
【氏名又は名称】橘高 英郎
(72)【発明者】
【氏名】村田 順二
(72)【発明者】
【氏名】巴山 顕真
(72)【発明者】
【氏名】堀切 文正
【テーマコード（参考）】
3C059
3C158
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C059AA02
3C059CH10
3C158AA07
3C158AC02
3C158BA02
3C158BA04
3C158BA05
3C158BA09
3C158BB02
3C158BC01
3C158BC02
3C158BC03
3C158CA01
3C158CA04
3C158CB01
3C158CB10
3C158DA12
3C158DA17
3C158EA11
3C158EB01
3C158EB06
3C158EB28
3C158EB29
5F057AA06
5F057BA15
5F057BA21
5F057BB06
5F057BB09
5F057CA12
5F057DA03
5F057EA01
5F057EA29
5F057EB03
5F057EB05
5F057EB06
5F057EB08
5F057GA01
(57)【要約】
【課題】導電性半導体基板の表面へのダメージを抑制しつつ、研磨を行うことができる技術を提供する。
【解決手段】導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッド。
【選択図】図３
【解決手段】導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッド。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッド。
前記被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッド。
【請求項2】
前記研磨面が、直径５００ｍｍ以上の円形状である、請求項１に記載の研磨用パッド。
【請求項3】
前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面に、テクスチャ構造が設けられている、請求項１または請求項２に記載の研磨用パッド。
【請求項4】
前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面の算術平均粗さＲａは、５μｍ以上である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の研磨用パッド。
【請求項5】
前記固体高分子電解質を含む膜の厚さは、０．１ｍｍ以上である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の研磨用パッド。
【請求項6】
前記研磨面に、幅１ｍｍ以上、深さ０．１ｍｍ以上の溝が設けられている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の研磨用パッド。
【請求項7】
前記固体高分子電解質を含む膜は、導電性を有する基材上に設けられている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の研磨用パッド。
【請求項8】
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨面と、前記研磨面とは反対側の裏面と、の間が電気的に導通する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の研磨用パッド。
【請求項9】
前記固体高分子電解質は、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の研磨用パッド。
【請求項10】
前記研磨面に、砥粒と水とを含むスラリーが供給されることで研磨を行うように構成されている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の研磨用パッド。
【請求項11】
前記砥粒の分散媒である前記水によって、前記固体高分子電解質に水分子が供給されるように構成されている、請求項１０に記載の研磨用パッド。
【請求項12】
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法。
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法。
【請求項13】
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面が直径５００ｍｍ以上の円形状である研磨用パッドを準備する、請求項１２に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項14】
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面に、テクスチャ構造が設けられている研磨用パッドを準備する、請求項１２または請求項１３に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項15】
前記研磨する工程の開始時において、前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面の算術平均粗さＲａは、５μｍ以上である、請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項16】
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記固体高分子電解質を含む膜の厚さが、０．１ｍｍ以上である研磨用パッドを準備する、請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項17】
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面に、幅１ｍｍ以上、深さ０．１ｍｍ以上の溝が設けられている研磨用パッドを準備する、請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項18】
前記研磨用パッドを準備する工程では、導電性を有する基材上に、前記固体高分子電解質を含む膜が設けられている研磨用パッドを準備する、請求項１２から請求項１７のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項19】
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記固体高分子電解質として、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子を用いた研磨用パッドを準備する、請求項１２から請求項１８のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項20】
前記研磨する工程では、前記電圧を印加中に、前記被研磨面を酸化し、酸化物を生成する、請求項１２から請求項１９のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項21】
前記研磨する工程では、前記電圧を間欠的に印加する、請求項１２から請求項２０のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項22】
前記研磨する工程では、前記研磨面に、砥粒と水とを含むスラリーを供給する、請求項１２から請求項２１のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項23】
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に流れる電流が徐々に小さくなるように前記電圧を印加する、請求項１２から請求項２２のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項24】
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しない状態で、所定の時間、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させ、前記研磨する工程を終了する、請求項１２から請求項２３のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項25】
前記固体高分子電解質を含む膜の表面に対して、粗面化処理を行う工程をさらに有する、請求項１２から請求項２４のいずれか１項に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項26】
前記研磨する工程では、前記酸化物を生成する速度ｖ１を、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に流れる電流値で制御し、前記酸化物を除去する速度ｖ２を、前記研磨面に供給する砥粒の供給量、前記研磨面と前記被研磨面との間にかける圧力、または前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との相対速度の少なくともいずれかを変化させることで制御する、請求項２０に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項27】
前記研磨する工程では、前記速度ｖ１および前記速度ｖ２が、ｖ１≦ｖ２の関係を満たすように制御する、請求項２６に記載の導電性半導体基板の製造方法。
【請求項28】
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の研磨方法。
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨用パッド、導電性半導体基板の製造方法および研磨方法に関する。
【背景技術】
【0002】
窒化ガリウム（ＧａＮ）基板や炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板等の導電性半導体基板の表面を研磨する方法は各種開示されている。例えば、特許文献１には、白金等の触媒を用いてエッチング反応を促進させる触媒表面基準エッチング法（Ｃａｔａｌｙｓｔ－Ｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｅｔｃｈｉｎｇ、ＣＡＲＥ）が開示されている。また、特許文献２には、酸化性の研磨液を用いた化学機械研磨法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、ＣＭＰ）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－１１４６３２号公報
【特許文献2】国際公開２０１５／１５２０２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、導電性半導体基板の表面へのダメージを抑制しつつ、研磨を行うことができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドが提供される。
導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドが提供される。
【0006】
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
【0007】
本発明のさらに他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の研磨方法が提供される。
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の研磨方法が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、導電性半導体基板の表面へのダメージを抑制しつつ、研磨を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図5】図５（ａ）は、本発明の第１実施形態の準備工程Ｓ１００におけるＳｉＣ基板の被研磨面１４を模式的に示す断面図である。図５（ｂ）は、本発明の第１実施形態の酸化工程Ｓ１１１におけるＳｉＣ基板の被研磨面１４と、研磨用パッド１０の研磨面１３とを模式的に示す断面図である。図５（ｃ）は、本発明の第１実施形態の除去工程Ｓ１１２におけるＳｉＣ基板の被研磨面１４と、研磨用パッド１０の研磨面１３とを模式的に示す断面図である。
【図8】図８（ａ）は、本発明の第２実施形態の研磨用パッド１０Ａの基材として不織布を用いた場合の、研磨面１３の拡大模式図である。図８（ｂ）は、本発明の第２実施形態の研磨用パッド１０Ａに連続気泡構造を有する基材を用いた場合の、研磨面１３の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
＜発明者の得た知見＞
まず、発明者が得た知見について説明する。
まず、発明者が得た知見について説明する。
【0011】
ＧａＮ基板やＳｉＣ基板等の導電性半導体基板の表面を研磨する方法は各種開示されている。しかしながら、ＧａＮ等のＩＩＩ族窒化物は、半導体デバイスに広く用いられているシリコン（Ｓｉ）に比べて化学的にも機械的にも安定であるため、ＧａＮ基板等の表面を実用的な研磨レート（例えば、１００ｎｍ／ｈ以上）で研磨することは非常に困難である。
【0012】
ＧａＮおよびＳｉＣの修正モース硬度は１３であり、ＧａＮおよびＳｉＣはダイヤモンドに次ぐ硬さといえる。つまり、ＧａＮ基板等の表面に対して機械研磨を行う場合、ダイヤモンド砥粒等の硬い砥粒を使用する必要があるため、基板表面にダメージが導入されてしまう可能性がある。また、ダイヤモンド砥粒を使用する場合、研磨コストが高くなるという問題もある。
【0013】
また、ＧａＮ基板の表面、特に＋ｃ面は、化学的に非常に安定であるため、薬液を用いて化学的に変質させるには、過マンガン酸カリウム等の強い酸化剤を用いる必要がある。そのため、ＧａＮ基板の表面に対してＣＭＰで研磨を行う場合、研磨装置を構成する部材が酸化剤によって腐食してしまうという問題と、研磨コストが高くなる問題とがある。
【0014】
本願発明者は、上述のような事象に対して鋭意研究を行った。その結果、研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する研磨用パッドを用いることで、導電性半導体基板の表面へのダメージを抑制しつつ、研磨を行うことができることを見出した。本発明の以下に示す実施形態では、特殊な酸化剤等を用いる必要がないため、中性領域で研磨を行うことができ、廃液処理が容易であるというメリットもある。
【0015】
［本発明の実施形態の詳細］
次に、本発明の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
次に、本発明の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0016】
＜本発明の第１実施形態＞
（１）研磨用パッド１０の構成
まず、本実施形態の研磨用パッド１０の構成について説明する。本実施形態では、研磨用パッド１０を用いて、導電性半導体基板２０の表面（以下、被研磨面１４ともいう）を研磨する場合について説明する。
（１）研磨用パッド１０の構成
まず、本実施形態の研磨用パッド１０の構成について説明する。本実施形態では、研磨用パッド１０を用いて、導電性半導体基板２０の表面（以下、被研磨面１４ともいう）を研磨する場合について説明する。
【0017】
研磨用パッド１０は、導電性半導体基板２０の被研磨面１４の研磨に用いられる。本明細書において、研磨用パッド１０の主面のうち、導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触する面を「研磨面１３」とよび、研磨面１３と反対側の面を「裏面」とよぶものとする。つまり、研磨面１３とは、研磨用パッド１０を、被研磨面１４側から（被研磨面１４の法線方向と平行な方向から）見た上面であり、被研磨面１４と対向する側の主面である。裏面とは、後述する定盤２１の上面と対向する側の主面である。また、本明細書において、研磨用パッド１０とは、例えば、定盤２１の上面と、被研磨面１４との間に配置される構造を意味する。
【0018】
研磨用パッド１０の研磨面１３は、例えば、直径が５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の円形状であることが好ましい。これにより、大口径（例えば、４インチ以上）の導電性半導体基板２０の被研磨面１４を研磨することができる。また、研磨用パッド１０の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。研磨用パッド１０の厚さが、０．１ｍｍ未満では、研磨用パッド１０の耐久性が低下してしまう可能性がある。これに対し、研磨用パッド１０の厚さを０．１ｍｍ以上とすることで、研磨用パッド１０の耐久性を向上させることができる。一方、研磨用パッド１０の厚さが１０ｍｍを超えると、研磨用パッド１０の厚さ方向の抵抗が増大してしまう可能性がある。これに対し、研磨用パッド１０の厚さを１０ｍｍ以下とすることで、研磨用パッド１０の厚さ方向の抵抗を低減することができる。
【0019】
図１（ａ）は、本実施形態の研磨用パッド１０の研磨面１３の一例を模式的に示す平面図である。本実施形態の研磨用パッド１０は、研磨面１３の少なくとも一部に、固体高分子電解質（Ｓｏｌｉｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ、ＳＰＥ）を含む膜（以下、ＳＰＥ膜１５ともいう）を有している。ＳＰＥ膜１５は、固体高分子電解質からなる膜であってもよいし、研磨用パッド１０として機能するならば、固体高分子電解質以外の材料を含んでいてもよい。
【0020】
ＳＰＥ膜１５に含まれている固体高分子電解質としては、例えば、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子であるナフィオン（登録商標、化学式：Ｃ７ＨＦ１３Ｏ５Ｓ・Ｃ２Ｆ４）を用いることができる。なお、本実施形態では、ＳＰＥ膜１５は、ナフィオンからなる膜である場合について説明する。ナフィオンは、例えば、電圧を印加することで、水からＯＨラジカルを生成させることができる。ＯＨラジカルを生成させることで、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させることができる。被研磨面１４を構成する導電性半導体３０（例えば、ＧａＮやＳｉＣ）が酸化されることで生成される酸化物３１（例えば、Ｇａ２Ｏ３やＳｉＯ２）は、導電性半導体３０に比べて柔らかい。そのため、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させることで生成される酸化物３１は、導電性半導体３０に比べて容易に除去することができる。なお、本明細書において、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０を酸化させることを、煩雑性を避けるために、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させるともいう。
【0021】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａでの断面模式図である。図１（ｂ）に示すように、ＳＰＥ膜１５は、導電性を有する基材（以下、導電性基材１９ともいう）上に設けられていてもよい。この場合、ＳＰＥ膜１５は、例えば、導電性接着剤を用いて導電性基材１９上に貼り付けられていることが好ましい。導電性基材１９としては、例えば、ステンレス板を用いることができる。導電性基材１９上に、ＳＰＥ膜１５を設けることで、研磨用パッド１０の強度を向上させることができる。なお、ＳＰＥ膜１５が充分な厚みを有する場合には、導電性基材１９を省略してもよい。
【0022】
ＳＰＥ膜１５の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。ＳＰＥ膜１５の厚さが０．１ｍｍ未満では、研磨用パッド１０の寿命が短くなってしまう可能性がある。これに対し、ＳＰＥ膜１５の厚さを０．１ｍｍ以上とすることで、研磨用パッド１０の寿命を向上させることができる。一方、ＳＰＥ膜１５の厚さが１ｍｍを超えると、研磨用パッド１０の厚さ方向の抵抗が増大してしまう可能性がある。これに対し、ＳＰＥ膜１５の厚さを１ｍｍ以下とすることで、研磨用パッド１０の厚さ方向の抵抗を低減することができる。また、研磨用パッド１０のコストを低減することもできる。
【0023】
ナフィオンは水の存在下で導電性を示すため、少なくともナフィオンに水分子が接触する状態で、研磨面１３と裏面との間が電気的に導通することが好ましい。
【0024】
研磨面１３における、ＳＰＥ膜１５の表面の少なくとも一部は、研磨時に被研磨面１４と接触（摺動）する。しかしながら、上述のように、ＳＰＥ膜１５としてナフィオンからなる膜を用いた場合、導電性半導体基板２０に対する摺動性が悪いという問題がある。この問題は、特に、大口径（例えば、４インチ以上）の導電性半導体基板２０の被研磨面１４を研磨する場合において顕著である。導電性半導体基板２０に対する摺動性が悪いと、研磨時に、研磨用パッド１０と導電性半導体基板２０とを接触させながら相対移動させることが困難となってしまう。本実施形態では、研磨面１３における、ＳＰＥ膜１５の表面に、テクスチャ構造を設けることで、摺動性の問題を解決している。
【0025】
本実施形態のＳＰＥ膜１５の表面に設けられているテクスチャ構造とは、例えば、最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１－２００１参照）が２０μｍ以上２００μｍ以下のミクロな凹凸を有する構造を意味する。図２（ａ）および図２（ｂ）は、ＳＰＥ膜１５の表面の一例を示すＳＥＭ像である。テクスチャ構造は、図２（ａ）に示すような周期的なパターン（例えば、ハニカムパターン）を有する構造でもよいし、図２（ｂ）に示すようなランダムな凹凸を有する構造でもよい。被研磨面１４を均一に酸化し、研磨ムラを低減するという観点からは、テクスチャ構造は、図２（ｂ）に示すようなランダムな凹凸を有する構造であることが好ましい。この場合、テクスチャ構造の形成が容易であり、後述するドレッシング処理工程Ｓ１２０において、テクスチャ構造を再形成しやすいというメリットもある。また、後述する砥粒３２を保持しやすくする観点からは、テクスチャ構造の最大高さＲｚが、砥粒３２のレーザ回折・散乱法による平均粒径（Ｄ５０）より大きいことが好ましい。
【0026】
研磨面１３におけるＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１－２００１参照）は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａが５μｍ未満では、導電性半導体基板２０に対する摺動性が充分確保できない可能性がある。これに対し、ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａを５μｍ以上とすることで、導電性半導体基板２０に対する摺動性を充分確保することができる。一方、ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さが５０μｍを超えると、ＳＰＥ膜１５の表面の凹凸が、研磨時に導電性半導体基板２０に転写されてしまう可能性がある。これに対し、ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａを５０μｍ以下とすることで、ＳＰＥ膜１５の表面の凹凸が、研磨時に導電性半導体基板２０に転写されてしまうことを低減することができる。また、ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａは、１０μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、研磨時に、レーザ回折・散乱法による平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ程度（例えば、０．５μｍ以上２μｍ以下）の砥粒３２を用いる場合、ＳＰＥ膜１５の表面の凹凸に砥粒３２が埋もれてしまうことを防ぎつつ、砥粒３２を保持することができる。
【0027】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、研磨面１３には、溝３３が設けられていることが好ましい。上述のテクスチャ構造が、摺動性の問題を解決するためのミクロな凹凸であるのに対し、溝３３は、砥粒３２と水（純水）とを含むスラリーを、導電性半導体基板２０の被研磨面１４に供給しやすくするためのマクロな凹凸であるといえる。また、研磨面１３に溝３３が設けられていることで、導電性半導体基板２０が研磨用パッド１０に貼りつき難い、研磨用パッド１０から研磨屑を排出しやすい、という効果もある。溝３３の幅は、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、溝３３の深さは、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、溝３３のピッチは、例えば、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。このようなサイズの溝３３を設けることで、スラリーをより効率的に供給することができる。なお、溝３３は、図１（ａ）に示すような格子状の他、例えば、螺旋状としてもよい。また、図１（ｂ）においては、ＳＰＥ膜１５の厚さと同じ深さの溝３３が設けられている場合を示しているが、溝３３の深さは、ＳＰＥ膜１５の厚さ未満であってもよいし、ＳＰＥ膜１５の厚さを超えていてもよい。
【0028】
本実施形態の研磨用パッド１０は、研磨面１３に、砥粒３２と水とを含むスラリーが供給されることで研磨を行うように構成されていることが好ましい。この場合、砥粒３２は、研磨用パッド１０に予め固定（または分散）されておらず、遊離砥粒として機能する。これにより、砥粒３２を予め研磨面１３に分散させる場合よりも、多量の砥粒３２を研磨面１３に供給できるため、研磨レートを向上させることができる。また、研磨用パッド１０から砥粒３２が脱落することにより、研磨レートが低下するリスクを低減できる。
【0029】
また、本実施形態の研磨用パッド１０は、砥粒３２の分散媒である水によって、ナフィオンに水分子が供給されるように構成されていることが好ましい。この場合、水は、砥粒３２の分散媒としての役割と、ナフィオンに水分子を供給する役割とを有している。
【0030】
砥粒３２は、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０より硬度が低いことが好ましい。このような砥粒３２としては、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等が例示される。通常、機械研磨においては研磨対象物より硬い砥粒を用いるが、本実施形態では、酸化物３１のみを除去するため、導電性半導体３０より柔らかい砥粒３２を用いても導電性半導体基板２０の被研磨面１４を研磨することができる。その結果、導電性半導体基板２０の被研磨面１４へのダメージを抑制しつつ、研磨を行うことが可能となる。なお、硬度を表す尺度には、ビッカース硬度やヌープ硬度等があるが、ここで言う硬度の尺度としては傷のつき難さを簡便に表せることが重要である。したがって、硬度の尺度としてはモース硬度または修正モース硬度を用いることが好ましい。
【0031】
研磨用パッド１０は、裏面側に、導電性接着剤を有することが好ましい。また、導電性接着剤の代わりに、導電性アルミテープ等を用いてもよい。これにより、例えば、後述する定盤２１の上に研磨用パッド１０を貼り付けた際、定盤２１と研磨用パッド１０との間の導電性を確保することができる。
【0032】
（２）研磨用パッド１０の製造方法
次に、本実施形態の研磨用パッド１０の製造方法について説明する。本実施形態では、ＳＰＥ膜１５としてナフィオンからなる膜を用いる場合について説明する。
次に、本実施形態の研磨用パッド１０の製造方法について説明する。本実施形態では、ＳＰＥ膜１５としてナフィオンからなる膜を用いる場合について説明する。
【0033】
市販のナフィオン膜（例えば、シグマアルドリッチ社製、Ｎａｆｉｏｎ１１７）は、表面が平坦で、被研磨面１４との接触面積（真実接触面積）が大きくなるため、研磨時に、研磨用パッド１０と導電性半導体基板２０とを接触させながら相対移動させることが困難である。そこで、例えば、砥石やサンドペーパー等と、ＳＰＥ膜１５の表面とを擦り合わせることで、ＳＰＥ膜１５の表面に、図２（ｂ）に示すようなテクスチャ構造を形成する。テクスチャ構造を形成したＳＰＥ膜１５の表面を、研磨面１３として利用する。これにより、上述した摺動性の問題を解決することができる。
【0034】
また、ナフィオン分散液（例えば、シグマアルドリッチ社製、製品番号２７４７０４、５２７０８４、５１０２１１、５２７１０６、６６３４９２、および、５２７１２２のいずれかを用いることが好ましい）を用いても、テクスチャ構造が設けられたＳＰＥ膜１５を得ることができる。まず、例えば、ハニカムパターンを有する金型に、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）プレポリマーを注入し、熱硬化させる。次に、例えば、硬化させたＰＤＭＳに、ナフィオン分散液をキャストし、乾燥させることで、図２（ａ）に示すようなテクスチャ構造が設けられたＳＰＥ膜１５を得ることができる。
【0035】
なお、市販のナフィオン膜を複数枚重ねて熱圧着することで、ＳＰＥ膜１５の厚みを大きくしてもよい。これにより、研磨用パッド１０の寿命を向上させることができる。
【0036】
砥粒３２と水とを含むスラリーを供給しやすくするため、研磨面１３には溝３３を設けることが好ましい。まず、例えば、テクスチャ構造が設けられたＳＰＥ膜１５を、正方形状（例えば、１８ｍｍ×１８ｍｍ）にカットする。次に、例えば、導電性基材１９としてのステンレス板上に、カットしたＳＰＥ膜１５を、導電性接着剤を用いて格子状に接着することで、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すような、溝３３を研磨面１３に設けることができる。なお、導電性基材１９を用いない場合、後述する定盤２１上に、カットしたＳＰＥ膜１５を接着することで溝３３を設けてもよい。また、ＳＰＥ膜１５をカットせず、レーザ加工等により、ＳＰＥ膜１５自体に、溝３３を形成してもよい。
【0037】
以上により、研磨面１３に、テクスチャ構造が設けられたＳＰＥ膜１５を有し、溝３３が設けられている研磨用パッド１０を得ることができる。なお、本実施形態では、上述のようにＳＰＥ膜１５をカットした場合でも、導電性基材１９（定盤２１）上に接着したもの全体をまとめてＳＰＥ膜１５という。
【0038】
（３）研磨装置の構成
次に、本実施形態で用いる研磨装置の構成について説明する。図３は、本実施形態で用いる研磨装置の概略構成図である。図３に示すように、本実施形態の研磨装置は、例えば、定盤２１と、基板ホルダ２２と、電源２３と、スラリー供給部２４とを有している。なお、図３においては、研磨面１３に設けられている溝３３を省略している。
次に、本実施形態で用いる研磨装置の構成について説明する。図３は、本実施形態で用いる研磨装置の概略構成図である。図３に示すように、本実施形態の研磨装置は、例えば、定盤２１と、基板ホルダ２２と、電源２３と、スラリー供給部２４とを有している。なお、図３においては、研磨面１３に設けられている溝３３を省略している。
【0039】
定盤２１は、例えば、ステンレス製の円板であり、上面に研磨用パッド１０を貼り付けるように構成されている。定盤２１は、上面に研磨用パッド１０を貼り付けた状態で、水平方向に所定の回転速度で自転するように構成されている。なお、定盤２１は、ステンレス製に限らず、導電性と剛性とを有するものであればよい。
【0040】
基板ホルダ２２は、例えば、ステンレス製であり、底面に導電性半導体基板２０を貼り付けるように構成されている。導電性半導体基板２０は、被研磨面１４が露出した態様で、例えば、導電性接着剤を用いて基板ホルダ２２に貼り付けることが好ましい。つまり、導電性半導体基板２０の裏面（被研磨面１４と反対側の面）と、基板ホルダ２２とを電気的に接続することが好ましい。これにより、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を全面露出させることができ、被研磨面１４の全面を研磨することができる。なお、基板ホルダ２２が導電性を有さない場合、例えば、基板ホルダ２２を回転させるための導電性を有する回転軸を用いて、導電性半導体基板２０と、電源２３とを電気的に接続すればよい。
【0041】
基板ホルダ２２は、底面に導電性半導体基板２０を貼り付けた状態で、水平方向に所定の回転速度で自転するように構成されている。また、基板ホルダ２２は、研磨用パッド１０の研磨面１３に所定の圧力で導電性半導体基板２０の被研磨面１４を押し当てるように構成されている。なお、基板ホルダ２２は、ステンレス製に限らず、導電性半導体基板２０を保持できるだけの剛性を有するものであればよい。
【0042】
電源２３は、例えば、定盤２１および基板ホルダ２２と電気的に接続されており、研磨用パッド１０に所定の電圧を印加するように構成されている。電源２３は、基板ホルダ２２側（導電性半導体基板２０側）が陽極となるように構成されている。電源２３が研磨用パッド１０に電圧を印加することで、研磨面１３に存在するＳＰＥ膜１５の表面（つまり、ナフィオンの表面）で水からＯＨラジカルを生成させることができる。電源２３としては、例えば、市販のポテンショスタットおよびファンクションジェネレータを組み合わせたものを用いることができる。
【0043】
スラリー供給部２４は、研磨用パッド１０の研磨面１３に、例えば、砥粒３２と水（純水）とを含むスラリーを供給するように構成されている。スラリー供給部２４が研磨面１３に砥粒３２を供給することで、酸化物３１を除去することができる。また、スラリー供給部２４が研磨面１３に水を供給することで、研磨用パッド１０の導電性を向上させることができる。また、ナフィオンの表面で水からＯＨラジカルを生成させることができる。さらに、導電性半導体基板２０の被研磨面１４から除去された酸化物３１を、研磨面１３から排出することができる。なお、本明細書において、純水とは、例えば、比抵抗が０．１ＭΩ・ｃｍ以上１８ＭΩ・ｃｍ以下の水を意味する。
【0044】
（４）導電性半導体基板２０の製造方法
次に、本実施形態の研磨用パッド１０を用いた導電性半導体基板２０の製造方法について説明する。図４は、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法は、例えば、準備工程Ｓ１００と、酸化工程Ｓ１１１と、除去工程Ｓ１１２と、ドレッシング処理工程Ｓ１２０と、を有している。酸化工程Ｓ１１１と、除去工程Ｓ１１２とを合わせて研磨工程Ｓ１１０ともいう。本実施形態では、研磨用パッド１０を用いて導電性半導体基板２０としてのＳｉＣ基板の被研磨面１４を研磨し、研磨された表面を有する導電性半導体基板２０（ＳｉＣ基板）を製造する場合について説明する。
次に、本実施形態の研磨用パッド１０を用いた導電性半導体基板２０の製造方法について説明する。図４は、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法は、例えば、準備工程Ｓ１００と、酸化工程Ｓ１１１と、除去工程Ｓ１１２と、ドレッシング処理工程Ｓ１２０と、を有している。酸化工程Ｓ１１１と、除去工程Ｓ１１２とを合わせて研磨工程Ｓ１１０ともいう。本実施形態では、研磨用パッド１０を用いて導電性半導体基板２０としてのＳｉＣ基板の被研磨面１４を研磨し、研磨された表面を有する導電性半導体基板２０（ＳｉＣ基板）を製造する場合について説明する。
【0045】
（準備工程Ｓ１００）
準備工程Ｓ１００では、研磨用パッド１０と、導電性半導体基板２０としてのＳｉＣ基板を準備する。ＳｉＣ基板は、例えば、４Ｈ－ＳｉＣの単結晶からなる円板状の自立基板である。ＳｉＣ基板の直径は、例えば、２インチ以上６インチ以下である。ＳｉＣ基板の厚さは、例えば、０．２５ｍｍ以上である。このようなＳｉＣ基板は、例えば、昇華法（改良レーリー法）等によって種結晶を成長させ、得られた４Ｈ－ＳｉＣ単結晶（インゴット）をスライスすることで得られる。ＳｉＣ基板の被研磨面１４は、例えば、Ｓｉ面であり、アズスライス表面であるため、半導体デバイスの製造等に用いるためには被研磨面１４の研磨が必要である。なお、本明細書において、「Ｓｉ面」とは、ＳｉＣ結晶の（０００１）面から僅かに（例えば、５°以下のオフ角で）傾斜したものを含むものとする。
準備工程Ｓ１００では、研磨用パッド１０と、導電性半導体基板２０としてのＳｉＣ基板を準備する。ＳｉＣ基板は、例えば、４Ｈ－ＳｉＣの単結晶からなる円板状の自立基板である。ＳｉＣ基板の直径は、例えば、２インチ以上６インチ以下である。ＳｉＣ基板の厚さは、例えば、０．２５ｍｍ以上である。このようなＳｉＣ基板は、例えば、昇華法（改良レーリー法）等によって種結晶を成長させ、得られた４Ｈ－ＳｉＣ単結晶（インゴット）をスライスすることで得られる。ＳｉＣ基板の被研磨面１４は、例えば、Ｓｉ面であり、アズスライス表面であるため、半導体デバイスの製造等に用いるためには被研磨面１４の研磨が必要である。なお、本明細書において、「Ｓｉ面」とは、ＳｉＣ結晶の（０００１）面から僅かに（例えば、５°以下のオフ角で）傾斜したものを含むものとする。
【0046】
図５（ａ）は、本実施形態の準備工程Ｓ１００におけるＳｉＣ基板の被研磨面１４を模式的に示す断面図である。図５（ｂ）は、本実施形態の酸化工程Ｓ１１１におけるＳｉＣ基板の被研磨面１４と、研磨用パッド１０の研磨面１３とを模式的に示す断面図である。図５（ｃ）は、本実施形態の除去工程Ｓ１１２におけるＳｉＣ基板の被研磨面１４と、研磨用パッド１０の研磨面１３とを模式的に示す断面図である。図５（ａ）に示すように、準備工程Ｓ１００におけるＳｉＣ基板の被研磨面１４は導電性半導体３０（ＳｉＣ）で構成されており、アズスライス表面であるため凹凸が多数存在している。
【0047】
（研磨工程Ｓ１１０）
研磨工程Ｓ１１０では、例えば、研磨用パッド１０と上述の研磨装置とを用いて、ＳｉＣ基板の被研磨面１４の研磨を行う。まず、研磨用パッド１０を、研磨面１３が露出するように、定盤２１に貼り付け、ＳｉＣ基板を、被研磨面１４が露出するように、基板ホルダ２２に貼り付ける。
研磨工程Ｓ１１０では、例えば、研磨用パッド１０と上述の研磨装置とを用いて、ＳｉＣ基板の被研磨面１４の研磨を行う。まず、研磨用パッド１０を、研磨面１３が露出するように、定盤２１に貼り付け、ＳｉＣ基板を、被研磨面１４が露出するように、基板ホルダ２２に貼り付ける。
【0048】
研磨工程Ｓ１１０では、ナフィオンに水分子が接触する状態で、研磨用パッド１０の研磨面１３をＳｉＣ基板の被研磨面１４に圧力をかけて接触させ、研磨用パッド１０とＳｉＣ基板との間に電圧を印加しながら、研磨用パッド１０とＳｉＣ基板とを相対移動させることにより、被研磨面１４を研磨する。
【0049】
研磨工程Ｓ１１０では、研磨用パッド１０の研磨面１３に所定の圧力でＳｉＣ基板の被研磨面１４を押し当てる。研磨面１３と被研磨面１４との間にかける圧力（研磨圧力）は、例えば、１０ｋＰａ以上１００ｋＰａ以下とすることが好ましい。また、ＳｉＣ基板の被研磨面１４に均一に圧力が加わるように、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を押し当てることが好ましい。これらにより、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を面内均一に研磨することが可能となる。
【0050】
研磨工程Ｓ１１０では、研磨用パッド１０の研磨面１３に所定の圧力でＳｉＣ基板の被研磨面１４を押し当てた状態で、電源２３を用いて研磨用パッド１０に所定の電圧を印加し、被研磨面１４を酸化する。電源２３は、例えば、陽極側から順に、基板ホルダ２２と、ＳｉＣ基板と、研磨用パッド１０と、定盤２１と電気的に接続されている。
【0051】
電源２３が印加する電圧は、２０Ｖ以上３００Ｖ以下とすることが好ましい。電源２３が印加する電圧が２０Ｖ未満では、ナフィオンの表面で水からＯＨラジカルを生成させ難い。これに対し、電源２３が印加する電圧を２０Ｖ以上とすることで、ＯＨラジカルを生成させやすくなる。一方、電源２３が印加する電圧が３００Ｖを超えると、ＳｉＣ基板の被研磨面１４が荒れてしまう可能性がある。これに対し、電源２３が印加する電圧を３００Ｖ以下とすることで、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を平滑かつ適切な研磨レートで研磨することができる。
【0052】
研磨工程Ｓ１１０では、研磨用パッド１０に所定の電圧を印加した状態で、定盤２１と基板ホルダ２２とをそれぞれ水平方向に所定の回転速度で自転させる。定盤２１の自転の回転速度は、例えば、１０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下とすることが好ましい。また、基板ホルダ２２の自転の回転速度は、例えば、１０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下とすることが好ましい。なお、定盤２１および基板ホルダ２２の回転速度は、同じ速度でもよいし、異なる速度でもよい。また、定盤２１および基板ホルダ２２の回転方向は、同じ方向でもよいし、異なる方向でもよい。
【0053】
研磨工程Ｓ１１０では、例えば、スラリー供給部２４を用いて、研磨面１３に砥粒３２と水とを含むスラリーを供給することが好ましい。これにより、砥粒３２によって酸化物３１を除去することができる。また、研磨用パッド１０の導電性を向上させることができる。スラリー供給部２４による水分供給量は、例えば、１０ｍＬ／ｍｉｎ以上とすることが好ましい。水分供給量が１０ｍＬ／ｍｉｎ未満では、研磨用パッド１０の導電性が不充分となる可能性がある。これに対し、水分供給量を１０ｍＬ／ｍｉｎ以上とすることで、研磨用パッド１０の導電性を充分に向上させることができる。一方、水分供給量の上限は、特に限定されないが、コスト面からは５０ｍＬ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。本実施形態では、後述する第２実施形態等に比べて、ナフィオンや砥粒３２が、研磨用パッド１０から脱落する心配がないため、砥粒３２および水を多く供給することができる。これにより、研磨用パッド１０の導電性を充分に向上させることができる。また、研磨レートを向上させることができる。
【0054】
本実施形態では、過マンガン酸カリウム等の酸化剤を使用しないため、中性領域で研磨を行うことができる。なお、本明細書において、「中性領域で研磨を行う」とは、例えば、研磨用パッド１０の研磨面１３のｐＨが６．０以上８．０以下の状態を保ちながら研磨工程Ｓ１１０を行うことを意味する。研磨面１３のｐＨは、例えば、ｐＨメータを用いて測定することができる。なお、必要に応じて、研磨面１３のｐＨを上記範囲外に調整してもよい。
【0055】
図６は、本実施形態の研磨工程Ｓ１１０における、研磨用パッド１０に流れる電流を模式的に示すグラフである。本実施形態では、例えば、電源２３を用いて研磨用パッド１０にパルス電圧を印加する（つまり、間欠的に電圧を印加する）ことにより、研磨用パッド１０に間欠的に電流を流すことが好ましい。図６に示すように、酸化工程Ｓ１１１は、研磨用パッド１０に電流が流れている間に行う。一方、除去工程Ｓ１１２は、研磨用パッド１０に電流が流れているかどうかに関わらず、継続して行う。すなわち、本実施形態では、研磨用パッド１０に電流が流れている間、酸化工程Ｓ１１１と除去工程Ｓ１１２とを同時に行っている。
【0056】
本実施形態では、研磨用パッド１０に電流が流れている間、酸化工程Ｓ１１１と除去工程Ｓ１１２とを同時に行う。これにより、ＳｉＣ基板の被研磨面１４に生成した酸化物３１を速やかに砥粒３２によって除去することができるため、研磨レートの向上が可能となる。また、研磨用パッド１０に電流が流れていない間には、除去工程Ｓ１１２を行う。その際、例えば、スラリー供給部２４が研磨面１３に供給する水によって、除去した酸化物３１を研磨面１３から排出することができる。
【0057】
本実施形態では、研磨用パッド１０とＳｉＣ基板とを接触させながら相対移動させる間、常にＳｉＣ基板の被研磨面１４の全面が、研磨面１３に接触している。これにより、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を面内均一に酸化させることができる。その結果、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を面内均一に研磨することが可能となる。
【0058】
図６に示すように、パルスの周期をＴ、１周期における電流が流れている時間をｔとすると、デューティ比Ｄは、Ｄ＝ｔ／Ｔで定義される。デューティ比Ｄは、例えば、１％以上１００％以下とすることが好ましい。本実施形態では、デューティ比Ｄを制御することで、被研磨面１４を酸化させる速度を調整できるため、研磨レートを制御することが可能となる。
【0059】
研磨工程Ｓ１１０では、酸化工程Ｓ１１１を１サイクル行う際に生成される酸化物３１が、次回の酸化工程Ｓ１１１が行われる前までに、すべて除去されていることが好ましい。つまり、酸化工程Ｓ１１１を１サイクル行う際に生成される酸化物３１の量が、周期Ｔの間に除去できる酸化物３１の量を超えないように、研磨用パッド１０に流れる電流を制御することが好ましい。これにより、被研磨面１４を平滑かつ適切な研磨レートで研磨することができる。
【0060】
（酸化工程Ｓ１１１）
酸化工程Ｓ１１１では、ナフィオンの表面で水からＯＨラジカルを生成させ、ＯＨラジカルによってＳｉＣ基板の被研磨面１４を構成するＳｉＣを酸化し、酸化物３１を生成する。研磨用パッド１０に電流が流れると、ナフィオンの表面では以下の反応式（１）に示すような反応により、水からＯＨラジカルが生成される。
酸化工程Ｓ１１１では、ナフィオンの表面で水からＯＨラジカルを生成させ、ＯＨラジカルによってＳｉＣ基板の被研磨面１４を構成するＳｉＣを酸化し、酸化物３１を生成する。研磨用パッド１０に電流が流れると、ナフィオンの表面では以下の反応式（１）に示すような反応により、水からＯＨラジカルが生成される。
【0061】
Ｈ２Ｏ→ＯＨ・＋Ｈ＋＋ｅ－ ・・・（１）
【0062】
ＯＨラジカルが生成されると、ＳｉＣ基板の被研磨面１４では以下の反応式（２）に示すような反応により、ＳｉＣが酸化され、酸化物３１（ここでは酸化ケイ素）が生成される。
【0063】
ＳｉＣ＋８ＯＨ・→ＳｉＯ２＋ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ ・・・（２）
【0064】
図５（ｂ）に示すように、酸化工程Ｓ１１１では、導電性半導体３０のうち、凸部が優先的に酸化され、酸化物３１が生成される。つまり、ＳｉＣ基板の被研磨面１４のうち、研磨面１３と接触（または近接）している箇所が優先的に酸化される。これにより、後述する除去工程Ｓ１１２にて、凸部に生成された酸化物３１を除去することにより、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を効率的に平坦化することが可能となる。
【0065】
ＯＨラジカルは通常寿命が短く、長時間存在することはできない。しかしながら、本実施形態の研磨用パッド１０では、ＳｉＣ基板の被研磨面１４と接触している研磨面１３でＯＨラジカルが生成されるため、ＯＨラジカルの生成と、ＳｉＣ基板の被研磨面１４の酸化とを同時に行うことができる。したがって、ＯＨラジカルが消滅する前にＳｉＣ基板の被研磨面１４を酸化することができる。
【0066】
また、ＯＨラジカルはナフィオンの側鎖を分解し、ナフィオンを劣化させる可能性がある。しかしながら、本実施形態の研磨用パッド１０では、生成したＯＨラジカルがＳｉＣ基板の被研磨面１４を酸化するために使われるため、ＯＨラジカルによるナフィオンの劣化を抑制することができる。
【0067】
（除去工程Ｓ１１２）
除去工程Ｓ１１２では、導電性半導体３０がＯＨラジカルによって酸化されることにより生成された酸化物３１を除去する。具体的には、例えば、図５（ｃ）に示すように、研磨面１３に供給される砥粒３２によって、酸化物３１を機械的に除去する。砥粒３２は導電性半導体３０より硬度が低いため、導電性半導体３０に傷をつけることなく、酸化物３１のみを除去することができる。その結果、ＳｉＣ基板の被研磨面１４へのダメージを抑制しつつ、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を研磨することが可能となる。なお、本明細書において、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を研磨するとは、例えば、図５（ｃ）に示すように、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０の一部を削り取って、表面を平坦化することを意味する。
除去工程Ｓ１１２では、導電性半導体３０がＯＨラジカルによって酸化されることにより生成された酸化物３１を除去する。具体的には、例えば、図５（ｃ）に示すように、研磨面１３に供給される砥粒３２によって、酸化物３１を機械的に除去する。砥粒３２は導電性半導体３０より硬度が低いため、導電性半導体３０に傷をつけることなく、酸化物３１のみを除去することができる。その結果、ＳｉＣ基板の被研磨面１４へのダメージを抑制しつつ、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を研磨することが可能となる。なお、本明細書において、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を研磨するとは、例えば、図５（ｃ）に示すように、ＳｉＣ基板の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０の一部を削り取って、表面を平坦化することを意味する。
【0068】
なお、研磨工程Ｓ１１０を行う時間は、ＳｉＣ基板の用途等に応じて、任意に設定することができる。
【0069】
研磨工程Ｓ１１０では、上述の酸化工程Ｓ１１１と除去工程Ｓ１１２とを繰り返し行うことにより、ＳｉＣ基板の表面を平坦化することができる。研磨工程Ｓ１１０後のＳｉＣ基板の表面（研磨された面）の算術平均粗さＲａは、例えば、０．７ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、研磨工程Ｓ１１０後のＳｉＣ基板は、半導体デバイスの製造等に好適に用いることができる。なお、研磨工程Ｓ１１０後のＳｉＣ基板の表面の算術平均粗さＲａの下限は特に限定されないが、０．１ｎｍ以上であることが例示される。
【0070】
研磨工程Ｓ１１０では、反応性の高いＯＨラジカルによってＳｉＣ基板の被研磨面１４を効率的に酸化し、酸化物３１を除去することでＳｉＣ基板の被研磨面１４を研磨しているため、従来法に比べて研磨レートを向上させることができる。具体的には、研磨工程Ｓ１１０における研磨レートは、例えば、１００ｎｍ／ｈ以上１００００ｎｍ／ｈ以下とすることができる。なお、本明細書における研磨レートとは、研磨を行った単位時間あたりの、除去された厚さを意味する。
【0071】
研磨工程Ｓ１１０を終了する際（仕上げ研磨ともいう）には、研磨用パッド１０とＳｉＣ基板との間に流れる電流が徐々に小さくなるように電圧を印加することが好ましい。仕上げ研磨時に、電流を小さくし、生成される酸化物３１の厚さを薄くすることで、被研磨面１４をより平坦化することができる。なお、電流は、段階的減少させてもよいし、連続的に減少させてもよい。
【0072】
研磨工程Ｓ１１０を終了する際には、例えば、所定の時間、電源２３を停止し、研磨用パッド１０に電圧を印加しない状態で、研磨用パッド１０とＳｉＣ基板とを接触させながら相対移動させることが好ましい。これにより、導電性半導体基板２０の被研磨面１４に酸化物３１が残留していない状態で研磨工程Ｓ１１０を終了することができる。また、被研磨面１４の面内電気特性の分布に起因する研磨ムラを低減することができる。
【0073】
研磨工程Ｓ１１０では、酸化工程Ｓ１１１にて酸化物３１を生成する速度ｖ１を、例えば、研磨用パッド１０とＳｉＣ基板との間に流れる電流値で制御することができる。また、研磨工程Ｓ１１０では、除去工程Ｓ１１２にて酸化物３１を除去する速度ｖ２を、例えば、研磨面１３に供給する砥粒３２の供給量、研磨圧力、または研磨用パッド１０とＳｉＣ基板との相対速度の少なくともいずれかを変化させることで制御することができる。つまり、本実施形態では、酸化物３１を生成する速度ｖ１と、酸化物３１を除去する速度ｖ２とを、別々に制御することができる。これにより、研磨レートや被研磨面１４の算術平均粗さＲａ等を制御することが可能となる。
【0074】
研磨工程Ｓ１１０では、例えば、速度ｖ１および速度ｖ２が、ｖ１≦ｖ２の関係を満たすように制御することが好ましい。これにより、被研磨面１４に酸化物３１を残さないように研磨を行うことができるため、被研磨面１４をより平坦化することができる。また、電流効率を向上させ、エネルギーのロスを低減することができる。なお、例えば、研磨工程Ｓ１１０の初期段階において、研磨レートをより大きくしたい場合、速度ｖ１および速度ｖ２が、ｖ１＞ｖ２の関係を満たすように制御してもよい。この場合、仕上げ研磨時には、ｖ１≦ｖ２の関係を満たすように、研磨条件を変更することが好ましい。
【0075】
（ドレッシング処理工程Ｓ１２０）
導電性半導体基板２０の研磨を行っている間に、ＳＰＥ膜１５の表面が摩耗し、テクスチャ構造が失われてしまう可能性がある。テクスチャ構造が失われると、導電性半導体基板２０に対する摺動性が悪化する。したがって、研磨工程Ｓ１１０の後に、別の導電性半導体基板２０の研磨を行うような場合、必要に応じてドレッシング処理工程Ｓ１２０を行うことが好ましい。ドレッシング処理工程Ｓ１２０は、ＳＰＥ膜１５の表面に対して、粗面化処理（ドレッシング処理ともいう）を行い、ＳＰＥ膜１５の表面にテクスチャ構造を再び形成する工程である。ドレッシング処理は、例えば、砥石やサンドペーパー等と、ＳＰＥ膜１５の表面とを擦り合わせることで行うことができる。ドレッシング処理工程Ｓ１２０後に、再び研磨工程Ｓ１１０を行う場合、研磨工程Ｓ１１０の開始時において、ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａが、５μｍ以上５０μｍ以下となるように、ドレッシング処理を行うことが好ましい。これにより、ＳＰＥ膜１５の表面が摩耗したとしても、テクスチャ構造を再び形成することができるため、研磨用パッド１０の寿命を向上させることが可能である。なお、ドレッシング処理工程Ｓ１２０を行う必要があるかどうかを判断するには、例えば、定盤２１または基板ホルダ２２を回転させる際の負荷をモニタし、負荷が所定値を超えた場合には、ドレッシング処理工程Ｓ１２０を行う必要があると判断すればよい。
導電性半導体基板２０の研磨を行っている間に、ＳＰＥ膜１５の表面が摩耗し、テクスチャ構造が失われてしまう可能性がある。テクスチャ構造が失われると、導電性半導体基板２０に対する摺動性が悪化する。したがって、研磨工程Ｓ１１０の後に、別の導電性半導体基板２０の研磨を行うような場合、必要に応じてドレッシング処理工程Ｓ１２０を行うことが好ましい。ドレッシング処理工程Ｓ１２０は、ＳＰＥ膜１５の表面に対して、粗面化処理（ドレッシング処理ともいう）を行い、ＳＰＥ膜１５の表面にテクスチャ構造を再び形成する工程である。ドレッシング処理は、例えば、砥石やサンドペーパー等と、ＳＰＥ膜１５の表面とを擦り合わせることで行うことができる。ドレッシング処理工程Ｓ１２０後に、再び研磨工程Ｓ１１０を行う場合、研磨工程Ｓ１１０の開始時において、ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａが、５μｍ以上５０μｍ以下となるように、ドレッシング処理を行うことが好ましい。これにより、ＳＰＥ膜１５の表面が摩耗したとしても、テクスチャ構造を再び形成することができるため、研磨用パッド１０の寿命を向上させることが可能である。なお、ドレッシング処理工程Ｓ１２０を行う必要があるかどうかを判断するには、例えば、定盤２１または基板ホルダ２２を回転させる際の負荷をモニタし、負荷が所定値を超えた場合には、ドレッシング処理工程Ｓ１２０を行う必要があると判断すればよい。
【0076】
以上の工程により、研磨された表面を有する導電性半導体基板２０を製造することができる。なお、本実施形態で説明した以外の工程は、公知の工程を、必要に応じて行えばよい。また、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法は、導電性半導体基板２０の研磨方法として適用することもできる。
【0077】
（５）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【0078】
（ａ）本実施形態の研磨用パッド１０は、研磨面１３の少なくとも一部に、ＯＨラジカルを生成させ、ＯＨラジカルによって導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させるための固体高分子電解質を含む膜（ＳＰＥ膜１５）を有している。そのため、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させることができる。その結果、導電性半導体基板２０の被研磨面１４へのダメージを抑制しつつ、研磨を行うことが可能となる。また、本実施形態では、反応性の高いＯＨラジカルによって導電性半導体基板２０の被研磨面１４を効率的に酸化させるため、従来法に比べて研磨レートを向上させることができる。さらに、本実施形態では、過マンガン酸カリウム等の酸化剤を使用しないため、中性領域で研磨を行うことができる。
【0079】
（ｂ）本実施形態の研磨用パッド１０では、研磨面１３の少なくとも一部に、電圧を印加することで水からＯＨラジカルを生成させる固体高分子電解質としてのナフィオンからなる膜（ＳＰＥ膜１５）を有している。そのため、ＯＨラジカルの生成と、導電性半導体基板２０の被研磨面１４の酸化とを同時に行うことができる。したがって、ＯＨラジカルが消滅する前に導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させることができる。また、本実施形態の研磨用パッド１０では、生成したＯＨラジカルが導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させるために使われるため、ＯＨラジカルによるナフィオンの劣化を抑制することができる。
【0080】
（ｃ）本実施形態の研磨用パッド１０では、ＳＰＥ膜１５として、厚さが０．１ｍｍ以上のナフィオンからなる膜を用いている。これにより、後述する第２実施形態等に比べて、研磨面１３に存在するナフィオンが脱落するリスクが低いため、研磨用パッド１０の寿命を向上させることができる。
【0081】
（ｄ）本実施形態の研磨用パッド１０では、研磨面１３におけるＳＰＥ膜１５の表面に、テクスチャ構造が設けられている。これにより、ＳＰＥ膜１５としてナフィオンからなる膜を用いた場合の、導電性半導体基板２０に対する摺動性が悪いという問題を解決している。
【0082】
（ｅ）本実施形態の研磨用パッド１０では、研磨面１３に、溝３３が設けられている。これにより、砥粒３２と水とを含むスラリーを被研磨面１４に供給しやすくなる。また、導電性半導体基板２０が研磨用パッド１０に貼りつき難くなる、さらに、研磨用パッド１０から研磨屑を排出しやすくなる。
【0083】
（ｆ）本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法は、ＳＰＥ膜１５の表面に対して粗面化処理を行うドレッシング処理工程Ｓ１２０を有している。これにより、ＳＰＥ膜１５の表面が摩耗したとしても、テクスチャ構造を再び形成することができるため、研磨用パッド１０の寿命を向上させることが可能である。
【0084】
＜本発明の第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
続いて、本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。第１実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0085】
（１）研磨用パッド１０Ａの構成
図７は、本実施形態の研磨用パッド１０Ａの研磨面１３の一例を模式的に示す平面図である。本実施形態の研磨用パッド１０Ａも、研磨面１３の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜（ＳＰＥ膜１５）を有しているが、第１実施形態とは異なり、ＳＰＥ膜１５は、研磨用パッド１０Ａの基材表面に付着（または、基材表面の少なくとも一部を被覆）している。研磨用パッド１０Ａの基材としては、不織布、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スエード等を用いることができる。被研磨面１４に対する摺動性を確保する観点からは、研磨用パッド１０Ａの基材として、不織布を用いることが好ましい。また、研磨用パッド１０Ａの厚さ方向の導電性を確保する観点からは、研磨用パッド１０Ａの基材として、不織布、または、連続気泡構造を有する基材を用いることが好ましい。
図７は、本実施形態の研磨用パッド１０Ａの研磨面１３の一例を模式的に示す平面図である。本実施形態の研磨用パッド１０Ａも、研磨面１３の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜（ＳＰＥ膜１５）を有しているが、第１実施形態とは異なり、ＳＰＥ膜１５は、研磨用パッド１０Ａの基材表面に付着（または、基材表面の少なくとも一部を被覆）している。研磨用パッド１０Ａの基材としては、不織布、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スエード等を用いることができる。被研磨面１４に対する摺動性を確保する観点からは、研磨用パッド１０Ａの基材として、不織布を用いることが好ましい。また、研磨用パッド１０Ａの厚さ方向の導電性を確保する観点からは、研磨用パッド１０Ａの基材として、不織布、または、連続気泡構造を有する基材を用いることが好ましい。
【0086】
本実施形態の研磨用パッド１０Ａは、研磨面１３に、少なくとも固体高分子電解質（本実施形態ではナフィオン）が含浸されている。本実施形態において、固体高分子電解質は、含浸により、（つまり、固体高分子電解質を含む液状物質を研磨用パッド１０Ａの基材にしみ込ませ、液体を蒸発させて、固体高分子電解質を研磨用パッド１０Ａ中に残留させることにより、）研磨用パッド１０Ａの基材表面に付着（または、基材表面の少なくとも一部を被覆）している。なお、本明細書において、固体高分子電解質が研磨用パッド１０Ａの基材表面に付着（または、基材表面の少なくとも一部を被覆）していることを、研磨用パッド１０Ａに固体高分子電解質が含浸されている、というものとする。
【0087】
ナフィオンは、研磨用パッド１０Ａの厚さ方向にも含浸されていることが好ましい。ナフィオンはイオン伝導性を有するため、これにより、研磨用パッド１０Ａの厚さ方向のイオン伝導性を確保することができる。
【0088】
研磨用パッド１０Ａ中において、ナフィオンは、例えば、３ｍｇ／ｃｍ３以上２０ｍｇ／ｃｍ３以下の密度で含浸されていることが好ましい。ナフィオンの密度が３ｍｇ／ｃｍ３未満では、被研磨面１４を酸化させる効果が得られ難い。これに対し、ナフィオンの密度を３ｍｇ／ｃｍ３以上とすることで、被研磨面１４を酸化させやすくなる。一方、ナフィオンの密度が２０ｍｇ／ｃｍ３を超えると、研磨用パッド１０Ａの柔軟性が低下するため、研磨時に被研磨面１４に傷がつく可能性がある。これに対し、ナフィオンの密度を２０ｍｇ／ｃｍ３以下とすることで、研磨用パッド１０Ａの柔軟性が保たれるため、研磨時に被研磨面１４に傷がつく可能性を低減できる。なお、本明細書において、ナフィオンの密度とは、研磨用パッド１０Ａ中に含まれるナフィオンの質量を、研磨用パッド１０の見かけ体積（内部の空隙を含んだ体積）で除した値である。
【0089】
図８（ａ）は、研磨用パッド１０Ａの基材として不織布を用いた場合の、研磨面１３の拡大模式図である。図８（ａ）に示すように、ナフィオンは、不織布の繊維１６の表面に付着（または、表面の少なくとも一部を被覆）し、薄いＳＰＥ膜１５として存在していることが好ましい。本実施形態では、ナフィオンを不織布の繊維１６の表面に付着させているため、ＳＰＥ膜１５としてナフィオンからなる膜を用いる場合と比べて、導電性半導体基板２０に対する摺動性を向上させることができる。なお、繊維１６の表面に、ナフィオンが付着していることを確認するには、例えば、繊維１６を切断し、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）を用いて、繊維１６の断面付近を測定し、フッ素（Ｆ）が検出されるかどうかを調べればよい。
【0090】
ナフィオンは、複数の繊維１６を連結するように存在していることが好ましい。これにより、研磨用パッド１０Ａ中で、ナフィオンが連結している状態となるため、研磨用パッド１０Ａの導電性を向上させることができる。また、図８（ｂ）は、連続気泡構造を有する基材を用いた場合の、研磨面１３の拡大模式図である。この場合も、図８（ｂ）に示すように、気泡１７の内側を覆っているナフィオン（ＳＰＥ膜１５）が連結している状態となるため、研磨用パッド１０Ａの導電性を向上させることができる。
【0091】
図９は、本実施形態の研磨用パッド１０Ａの研磨面１３の他の例を模式的に示す平面図である。図９に示すように、研磨面１３に、砥粒３２が分散されていてもよい。これにより、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０がＯＨラジカルによって酸化されることにより生成される酸化物３１を除去することができる。また、この場合、砥粒３２は研磨用パッド１０Ａの厚さ方向にも含浸されていることが好ましい。これにより、研磨面１３が研磨中に摩耗した場合でも研磨レートを保つことができる。
【0092】
砥粒３２として、レーザ回折・散乱法による平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ程度（例えば、０．５μｍ以上２μｍ以下）の酸化セリウムを用いた場合、研磨用パッド１０Ａ中において、砥粒３２は、例えば、０．１ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下の密度で分散されていることが好ましい。砥粒３２の密度が０．１ｇ／ｃｍ３未満では、酸化物３１を除去する効果が得られ難い。これに対し、砥粒３２の密度を０．１ｍｇ／ｃｍ３以上とすることで、酸化物３１を除去しやすくなる。一方、砥粒３２の密度が０．５ｇ／ｃｍ３を超える研磨用パッド１０Ａを製造しようとした場合、研磨用パッド１０Ａに砥粒３２の分散液を含浸させる際に、分散液の粘性が大きくなり過ぎるため、研磨用パッド１０Ａに分散液を含浸できない可能性がある。これに対し、砥粒３２の密度を０．５ｇ／ｃｍ３以下とすることで、研磨用パッド１０Ａに砥粒３２の分散液を含浸させやすくなる。なお、本明細書において、砥粒３２の密度とは、研磨用パッド１０Ａ中に含まれる砥粒３２の質量を、研磨用パッド１０Ａの見かけ体積（内部の空隙を含んだ体積）で除した値である。
【0093】
図１０は、研磨面１３に、砥粒３２が分散されている場合の、研磨面１３の拡大模式図である。図１０に示すように、ナフィオン（ＳＰＥ膜１５）は、砥粒３２の表面にも付着していることが好ましい。これにより、研磨用パッド１０Ａの導電性を向上させることができる。
【0094】
なお、研磨面１３に、砥粒３２が分散されていない場合、第１実施形態のように、研磨面１３に、砥粒３２と水とを含むスラリーを供給しながら研磨を行えばよい。この場合、研磨用パッド１０Ａから砥粒３２が脱落することにより、研磨レートが低下するリスクを低減できる。なお、砥粒３２の消費量を低減するという観点からは、研磨面１３に、砥粒３２が予め分散されていることが好ましい。
【0095】
研磨用パッド１０Ａは、保水性を有することが好ましい。これにより、水からＯＨラジカルを効率的に生成させることができる。また、ナフィオンは水の存在下で導電性を示すため、研磨用パッド１０Ａの導電性を向上させることができる。具体的には、例えば、研磨用パッド１０Ａに吸水性ポリマーを少量分散させることで、研磨用パッド１０Ａの保水性を向上させることができる。
【0096】
（２）研磨用パッド１０Ａの製造方法
次に、本実施形態の研磨用パッド１０Ａの製造方法について説明する。本実施形態では、研磨用パッド１０Ａの基材として不織布を用い、研磨面１３に、固体高分子電解質としてのナフィオンを含浸させ、かつ、砥粒３２としての酸化セリウムを分散させる場合について説明する。なお、本実施形態では、研磨用パッド１０Ａの基材として不織布を用いているため、研磨用パッド１０Ａの厚さ方向にもナフィオンを含浸させやすく、砥粒３２を分散させやすい。
次に、本実施形態の研磨用パッド１０Ａの製造方法について説明する。本実施形態では、研磨用パッド１０Ａの基材として不織布を用い、研磨面１３に、固体高分子電解質としてのナフィオンを含浸させ、かつ、砥粒３２としての酸化セリウムを分散させる場合について説明する。なお、本実施形態では、研磨用パッド１０Ａの基材として不織布を用いているため、研磨用パッド１０Ａの厚さ方向にもナフィオンを含浸させやすく、砥粒３２を分散させやすい。
【0097】
まず、不織布に酸化セリウム分散液（例えば、６０重量％、平均粒径（Ｄ５０）１μｍ）を含浸させる。酸化セリウム分散液には、アルギン酸ナトリウムを少量（例えば、０．２５重量％）添加しておくことが好ましい。これにより、酸化セリウム分散液の粘性が大きくなるため、研磨用パッド１０Ａに（研磨面１３および研磨用パッド１０Ａの厚さ方向に）酸化セリウムを分散させやすくすることができる。
【0098】
不織布に酸化セリウム分散液を含浸させたら、不織布を塩化カルシウム水溶液（例えば、２０重量％）中に入れることが好ましい。これにより、アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウムとが反応してゲル化するため、研磨用パッド１０Ａに酸化セリウムを分散させやすくすることができる。
【0099】
また、酸化セリウム分散液には、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化ランタン等の希土類酸化物を添加してもよい。これにより、砥粒３２によって酸化物３１を除去しやすくなる。
【0100】
不織布に酸化セリウム分散液を含浸させたら、例えば、搾り機等を用いて余分な酸化セリウム分散液を取り除いた後、定温乾燥器等を用いて７０℃で３０分間乾燥させる。以上により、研磨面１３に砥粒３２としての酸化セリウムを分散させることができる。
【0101】
次に、不織布にナフィオン分散液（５～２０重量％、例えば、シグマアルドリッチ社製、製品番号２７４７０４、５２７０８４、５１０２１１、５２７１０６、６６３４９２、および、５２７１２２のいずれかを用いることが好ましい）を含浸させる。
【0102】
不織布にナフィオン分散液を含浸させたら、例えば、搾り機等を用いて余分なナフィオン分散液を取り除いた後、ナフィオン分散液を含浸させた不織布を、定温乾燥器等を用いて７０℃で３０分間乾燥させる。以上により、研磨面１３にナフィオンを含浸させることができる。なお、ナフィオン分散液の含浸と乾燥とを複数回繰り返し行ってもよい。
【0103】
不織布にナフィオンを含浸させる際に、ナフィオン分散液を用いることで、ナフィオンからなる膜を用いる場合と比べて、研磨用パッド１０Ａの摺動性を向上させることができる。その結果、研磨用パッド１０Ａと導電性半導体基板２０とを接触させながら相対移動させやすくなり、導電性半導体基板２０の被研磨面１４の研磨を効率的に行うことが可能となる。
【0104】
以上により、研磨面１３に、ナフィオンが含浸され、かつ、砥粒３２が分散されている、研磨用パッド１０Ａを得ることができる。なお、不織布には、先に砥粒３２を分散させてから、ナフィオンを含浸させることが好ましい。この場合、砥粒３２の表面に、ナフィオンが付着しやすくなるため、研磨用パッド１０Ａの導電性を向上させることができる。
【0105】
（３）研磨装置の構成
本実施形態では、第１実施形態と同様の研磨装置を用いることができる。なお、研磨面１３に、砥粒３２が予め分散されている研磨用パッド１０Ａを用いる場合には、スラリー供給部２４を、研磨面１３に純水を供給する純水供給部に置き換えてよい。
本実施形態では、第１実施形態と同様の研磨装置を用いることができる。なお、研磨面１３に、砥粒３２が予め分散されている研磨用パッド１０Ａを用いる場合には、スラリー供給部２４を、研磨面１３に純水を供給する純水供給部に置き換えてよい。
【0106】
（４）導電性半導体基板２０の製造方法
次に、本実施形態の研磨用パッド１０Ａを用いた導電性半導体基板２０の製造方法について、第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。図１１は、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法は、第１実施形態と比べて、ドレッシング処理工程Ｓ１２０を有さない点で異なる。本実施形態では、研磨用パッド１０Ａを用いて導電性半導体基板２０としてのＧａＮ基板の被研磨面１４を研磨し、研磨された表面を有する導電性半導体基板２０（ＧａＮ基板）を製造する場合について説明する。
次に、本実施形態の研磨用パッド１０Ａを用いた導電性半導体基板２０の製造方法について、第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。図１１は、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法は、第１実施形態と比べて、ドレッシング処理工程Ｓ１２０を有さない点で異なる。本実施形態では、研磨用パッド１０Ａを用いて導電性半導体基板２０としてのＧａＮ基板の被研磨面１４を研磨し、研磨された表面を有する導電性半導体基板２０（ＧａＮ基板）を製造する場合について説明する。
【0107】
本実施形態の準備工程Ｓ１００では、研磨用パッド１０Ａと、導電性半導体基板２０としてのＧａＮ基板とを準備する。ＧａＮ基板は、例えば、ＧａＮの単結晶からなる円板状の自立基板である。ＧａＮ基板の直径は、例えば、２インチ以上６インチ以下である。ＧａＮ基板の厚さは、例えば、０．２５ｍｍ以上である。このようなＧａＮ基板は、例えば、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法、Ｈｙｄｒｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）等によってエピタキシャル成長させたＧａＮ結晶をスライスすることで得られる。ＧａＮ基板の被研磨面１４は、例えば、＋ｃ面であり、アズスライス表面であるため、半導体デバイスの製造等に用いるためには被研磨面１４の研磨が必要である。なお、本明細書において、「＋ｃ面」とは、ＧａＮ結晶の（０００１）面から僅かに（例えば、５°以下のオフ角で）傾斜したものを含むものとする。
【0108】
ＧａＮ基板の被研磨面１４のキャリア濃度は、例えば、１．０×１０１６ｃｍ－３以上であることが好ましい。これにより、ＧａＮ基板の厚さ方向の導電性を確保することができる。なお、ＧａＮ基板の被研磨面１４のキャリア濃度の上限は、特に限定されないが、１．０×１０２０ｃｍ－３以下が例示される。
【0109】
本実施形態では、電源２３が印加する電圧Ｖによって、研磨レートは変化し、ある電圧Ｖｍで研磨レートが最大（極大）となる場合がある。この場合、電源２３が印加する電圧Ｖは、研磨レートが最大（極大）となる電圧Ｖｍを超えないように制御することが好ましい。電圧Ｖが電圧Ｖｍを超えると、酸化物３１の除去が律速し、被研磨面１４が荒れてしまう可能性がある。これに対し、電圧Ｖが電圧Ｖｍを超えないように制御することで、被研磨面１４を平滑かつ適切な研磨レートで研磨することができる。
【0110】
本実施形態の研磨工程Ｓ１１０では、例えば、純水供給部を用いて、研磨面１３にスプレー状に純水を供給することが好ましい。これにより、研磨用パッド１０Ａの導電性を向上させることができる。また、純水供給部による水分供給量は、例えば、０．１ｍＬ／ｍｉｎ以上５ｍＬ／ｍｉｎ以下とすることが好ましい。水分供給量が０．１ｍＬ／ｍｉｎ未満では、研磨用パッド１０Ａの導電性が不充分となる可能性がある。これに対し、水分供給量を０．１ｍＬ／ｍｉｎ以上とすることで、研磨用パッド１０Ａの導電性を充分に向上させることができる。一方、水分供給量が５ｍＬ／ｍｉｎ以下を超えると、純水によってナフィオンまたは砥粒３２が流されてしまう可能性がある。これに対し、水分供給量を５ｍＬ／ｍｉｎ以下とすることで、純水によってナフィオンまたは砥粒３２が流されてしまうリスクを低減することができる。
【0111】
本実施形態の研磨工程Ｓ１１０では、研磨面１３の湿度を一定の範囲（例えば、６０％以上１００％以下）に保つように、研磨面１３に水を供給することが好ましい。すなわち、研磨面１３の湿度によって、研磨用パッド１０Ａに流れる電流値が異なるため、例えば、デジタルマルチメータを用いて研磨用パッド１０Ａに流れる電流値をモニタリングし、電流値が一定になるように研磨面１３の湿度を制御することが好ましい。これにより、研磨レートを安定させることができる。
【0112】
なお、研磨面１３に、砥粒３２が分散されていない研磨用パッド１０Ａを用いる場合、研磨工程Ｓ１１０では、第１実施形態と同様に、研磨面１３に、砥粒３２と水とを含むスラリーを供給することが好ましい。これにより、砥粒３２が予め分散されている研磨用パッド１０Ａを用いる場合と同様に、被研磨面１４の研磨を行うことが可能となる。また、研磨用パッド１０Ａから砥粒３２が脱落することにより、研磨レートが低下するリスクを低減できる。
【0113】
本実施形態の酸化工程Ｓ１１１では、ＧａＮ基板の被研磨面１４において、以下の反応式（３）に示すような反応により、ＧａＮが酸化され、酸化物３１（ここでは酸化ガリウム）が生成される。
【0114】
２ＧａＮ＋６ＯＨ・→Ｇａ２Ｏ３＋Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ ・・・（３）
【0115】
図１２は、本実施形態の研磨工程Ｓ１１０における、ＧａＮ基板の被研磨面１４付近の断面写真である。研磨工程Ｓ１１０では、ＧａＮ基板の被研磨面１４に、ポーラス構造を形成した後、ポーラス構造を除去することが好ましい。本明細書において、ポーラス構造とは、結晶中に複数の空隙が形成されている構造を意味する。図１２では、被研磨面１４と平行に複数の空隙層（ポーラス層１８）が形成されている。ポーラス構造を形成することで、その上部の結晶が除去されやすくなるため、研磨レートを向上させることができる。また、上記ポーラス構造は、導電性半導体基板２０の中でも、特にＧａＮ基板を研磨する際に形成されやすい。
【0116】
以上、本実施形態においても、研磨された表面を有する導電性半導体基板２０を製造することができる。なお、本実施形態で説明した以外の工程は、第１実施形態と同様の工程、または公知の工程を、必要に応じて行えばよい。また、本実施形態の導電性半導体基板２０の製造方法は、導電性半導体基板２０の研磨方法として適用することもできる。
【0117】
（５）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【0118】
（ａ）本実施形態の研磨用パッド１０Ａでは、ナフィオンを不織布の繊維１６の表面に付着させているため、ＳＰＥ膜１５としてナフィオンからなる膜を用いる場合と比べて、導電性半導体基板２０に対する摺動性を向上させることができる。しかしながら、本実施形態のＳＰＥ膜１５は、第１実施形態に比べて薄い（例えば、１０μｍ以下）ため、パッドの寿命の観点からは、第１実施形態の研磨用パッド１０の方が有利である。
【0119】
（ｂ）本実施形態の研磨用パッド１０Ａでは、研磨面１３に、酸化物３１を除去する砥粒３２が分散されていてもよい。これにより、第１実施形態と比べて、砥粒３２の消費量を低減することができる。
【0120】
＜本発明の第３実施形態＞
続いて、本発明の第３実施形態について、第１実施形態および第２実施形態と異なる点を中心に説明する。第１実施形態および第２実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
続いて、本発明の第３実施形態について、第１実施形態および第２実施形態と異なる点を中心に説明する。第１実施形態および第２実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0121】
（１）研磨用パッド１０Ｂの構成
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本実施形態の研磨用パッド１０Ｂの研磨面１３を模式的に示す平面図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、本実施形態の研磨用パッド１０Ｂは、研磨面１３に、第１領域１１と、第２領域１２と、を有している。第１領域１１および第２領域１２は、例えば、扇形状であり、互いに隣接して配置されている。図１３（ａ）では、第１領域１１が中心角９０度の扇形状であり、第２領域１２が中心角２７０度の扇形状である場合を一例として示している。なお、第１領域１１および第２領域１２の配置態様は、上述の態様に限定されず、種々変更可能である。例えば、図１３（ｂ）に示すように、扇形状の第１領域１１および第２領域１２を、それぞれ複数交互に隣接するように配置してもよい。
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本実施形態の研磨用パッド１０Ｂの研磨面１３を模式的に示す平面図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、本実施形態の研磨用パッド１０Ｂは、研磨面１３に、第１領域１１と、第２領域１２と、を有している。第１領域１１および第２領域１２は、例えば、扇形状であり、互いに隣接して配置されている。図１３（ａ）では、第１領域１１が中心角９０度の扇形状であり、第２領域１２が中心角２７０度の扇形状である場合を一例として示している。なお、第１領域１１および第２領域１２の配置態様は、上述の態様に限定されず、種々変更可能である。例えば、図１３（ｂ）に示すように、扇形状の第１領域１１および第２領域１２を、それぞれ複数交互に隣接するように配置してもよい。
【0122】
本実施形態の研磨用パッド１０Ｂでは、第１領域１１および第２領域１２が、研磨用パッド１０Ｂと導電性半導体基板２０との相対移動により導電性半導体基板２０の被研磨面１４に交互に接触するように配置されている。これによる効果については後述する。
【0123】
第１領域１１は、ＯＨラジカルを生成させ、ＯＨラジカルによって導電性半導体基板２０の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０を酸化させるための領域である。
【0124】
第１領域１１には、例えば、固体高分子電解質としてのナフィオンが含浸されている。つまり、第１領域１１はＳＰＥ膜１５を有しており、本実施形態の研磨用パッド１０Ｂも、研磨面１３の少なくとも一部に、ＳＰＥ膜１５を有しているといえる。ナフィオンは、研磨用パッド１０Ｂの厚さ方向の全体にわたって含浸されていることが好ましい。ナフィオンはイオン伝導性を有するため、これにより、研磨用パッド１０Ｂの厚さ方向のイオン伝導性を確保することができる。
【0125】
第２領域１２は、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０がＯＨラジカルによって酸化されることにより生成される酸化物３１を除去するための領域である。本実施形態の研磨用パッド１０Ｂは、研磨面１３に、第１領域１１と第２領域１２とを有するため、１つの研磨用パッド１０Ｂを用いて、導電性半導体基板２０の被研磨面１４に対して、酸化と酸化物３１の除去とを行うことができる。
【0126】
第２領域１２には、例えば、酸化物３１を除去するための砥粒３２が分散されている。砥粒３２は、導電性半導体基板２０の被研磨面１４を構成する導電性半導体３０より硬度が低いことが好ましい。このような砥粒３２としては、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等が例示される。
【0127】
（２）研磨用パッド１０Ｂの製造方法
まず、不織布にナフィオン分散液を含浸させる。この際、第１領域１１のみにナフィオン分散液が含浸するように、例えば、第１領域１１のみをナフィオン分散液に浸してもよいし、第１領域１１以外の部分にろう等を塗布しておいてもよい。第１領域１１以外の部分にろう等を塗布することで、第１領域１１のみにナフィオン分散液を含浸することができる。なお、ナフィオン分散液は、第１実施形態および第２実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
まず、不織布にナフィオン分散液を含浸させる。この際、第１領域１１のみにナフィオン分散液が含浸するように、例えば、第１領域１１のみをナフィオン分散液に浸してもよいし、第１領域１１以外の部分にろう等を塗布しておいてもよい。第１領域１１以外の部分にろう等を塗布することで、第１領域１１のみにナフィオン分散液を含浸することができる。なお、ナフィオン分散液は、第１実施形態および第２実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
【0128】
第１領域１１にナフィオン分散液を含浸したら、例えば、搾り機等を用いて余分なナフィオン分散液を取り除いた後、ナフィオン分散液を含浸させた不織布を、定温乾燥器等を用いて７０℃で３０分間乾燥させる。以上により、第１領域１１にナフィオンを含浸させることができる。なお、ナフィオン分散液の含浸と乾燥とを複数回繰り返し行ってもよい。
【0129】
第１領域１１にナフィオンを含浸させたら、不織布に酸化セリウム分散液を含浸する。この際、第２領域１２のみに酸化セリウム分散液が含浸するように、例えば、第２領域１２のみを酸化セリウム分散液に浸してもよいし、第２領域１２以外の部分にろう等を塗布しておいてもよい。第２領域１２以外の部分にろう等を塗布することで、第２領域１２のみに酸化セリウム分散液を含浸することができる。また、酸化セリウム分散液には、アルギン酸ナトリウムを少量（例えば、０．２５重量％）添加しておくことが好ましい。これにより、酸化セリウム分散液の粘性が大きくなるため、第２領域１２に酸化セリウムを分散させやすくすることができる。なお、酸化セリウム分散液は、第２実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
【0130】
第２領域１２に酸化セリウム分散液を含浸したら、不織布を塩化カルシウム水溶液（例えば、２０重量％）中に入れることが好ましい。これにより、アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウムとが反応してゲル化するため、第２領域１２に酸化セリウムを分散させやすくすることができる。
【0131】
また、酸化セリウム分散液には、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化ランタン等の希土類酸化物を添加してもよい。これにより、砥粒３２によって酸化物３１を除去しやすくなる。
【0132】
第２領域１２に酸化セリウム分散液を含浸したら、例えば、搾り機等を用いて余分な酸化セリウム分散液を取り除いた後、定温乾燥器等を用いて７０℃で３０分間乾燥させる。以上により、研磨面１３に第１領域１１と第２領域１２とを有する研磨用パッド１０Ｂを得ることができる。
【0133】
（３）導電性半導体基板の製造方法
本実施形態の研磨工程Ｓ１１０では、研磨用パッド１０Ｂと導電性半導体基板２０とを相対移動させることで、第１領域１１および第２領域１２を導電性半導体基板２０の被研磨面１４に交互に接触させる。具体的には、例えば、研磨面１３の中心から径方向に所定距離離れた位置に、被研磨面１４の中心が位置するように導電性半導体基板２０を配置し、定盤２１を水平方向に所定の回転速度で自転させることで、第１領域１１および第２領域１２を導電性半導体基板２０の被研磨面１４に交互に接触させる。これにより、研磨工程Ｓ１１０では、酸化工程Ｓ１１１と、除去工程Ｓ１１２とを連続して交互に行うことができる。すなわち、第１領域１１が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触している際に酸化工程Ｓ１１１を行い、第２領域１２が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触している際に除去工程Ｓ１１２を行うことができる。なお、本明細書において、被研磨面１４の一部が第１領域１１に接触している場合（例えば、被研磨面１４が第１領域１１および第２領域１２の両方に接触している場合）、第１領域１１が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触していると判断する。
本実施形態の研磨工程Ｓ１１０では、研磨用パッド１０Ｂと導電性半導体基板２０とを相対移動させることで、第１領域１１および第２領域１２を導電性半導体基板２０の被研磨面１４に交互に接触させる。具体的には、例えば、研磨面１３の中心から径方向に所定距離離れた位置に、被研磨面１４の中心が位置するように導電性半導体基板２０を配置し、定盤２１を水平方向に所定の回転速度で自転させることで、第１領域１１および第２領域１２を導電性半導体基板２０の被研磨面１４に交互に接触させる。これにより、研磨工程Ｓ１１０では、酸化工程Ｓ１１１と、除去工程Ｓ１１２とを連続して交互に行うことができる。すなわち、第１領域１１が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触している際に酸化工程Ｓ１１１を行い、第２領域１２が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触している際に除去工程Ｓ１１２を行うことができる。なお、本明細書において、被研磨面１４の一部が第１領域１１に接触している場合（例えば、被研磨面１４が第１領域１１および第２領域１２の両方に接触している場合）、第１領域１１が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触していると判断する。
【0134】
図１４は、本実施形態の研磨工程Ｓ１１０における、研磨用パッド１０Ｂに流れる電流を模式的に示すグラフである。図１４に示すように、本実施形態の研磨工程Ｓ１１０では、連続的に電圧を印加した場合でも、第１実施形態および第２実施形態と同様に、研磨用パッド１０Ｂに間欠的に電流が流れる。第１領域１１には導電性を示すナフィオンが含浸されているため、第１領域１１が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触している際（酸化工程Ｓ１１１）は、研磨用パッド１０Ｂに所定の電流が流れる。一方、第２領域１２にはナフィオンのような導電性を示す物質が含浸されていないため、第２領域１２が導電性半導体基板２０の被研磨面１４と接触している際（除去工程Ｓ１１２）は、研磨用パッド１０Ｂに電流は流れない。
【0135】
図１４に示すように、本実施形態の酸化工程Ｓ１１１では、被研磨面１４が第１領域１１に接触している面積に応じて、研磨用パッド１０Ｂに流れる電流の値が変化する。電流の値を一定に制御し、被研磨面１４の酸化を均一に行うという観点からは、上述の第２実施形態のように、研磨面１３の全面にナフィオンが含浸されていることが好ましい。
【0136】
（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【0137】
（ａ）本実施形態の研磨用パッド１０Ｂは、研磨面１３に、ＯＨラジカルを生成させ、ＯＨラジカルによって導電性半導体基板２０の被研磨面１４を酸化させる第１領域１１と、酸化物３１を除去する第２領域１２とを有している。そのため、第１実施形態および第２実施形態と同様に、１つの研磨用パッド１０Ｂを用いて、導電性半導体基板２０の被研磨面１４に対して、酸化と酸化物３１の除去とを行うことができる。その結果、導電性半導体基板２０の被研磨面１４へのダメージを抑制しつつ、研磨を行うことが可能となる。
【0138】
（ｂ）本実施形態の研磨用パッド１０Ｂでは、第１領域１１および第２領域１２が、研磨用パッド１０Ｂと導電性半導体基板２０との相対移動により導電性半導体基板２０の被研磨面１４に交互に接触するように配置されている。これにより、酸化工程Ｓ１１１と、除去工程Ｓ１１２とを連続して交互に行うことができる。
【0139】
（ｃ）本実施形態の研磨工程Ｓ１１０では、酸化工程Ｓ１１１を行う領域（第１領域１１）と、除去工程Ｓ１１２を行う領域（第２領域１２）とを研磨用パッド１０Ｂの研磨面１３内で分けているため、例えば、酸化工程Ｓ１１１では、導電性半導体基板２０の被研磨面１４に砥粒３２が接触していない。これにより、酸化工程Ｓ１１１において、砥粒３２によって導電性半導体基板２０の被研磨面１４の酸化が妨げられることを抑制できる。
【0140】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【0141】
例えば、上述の第３実施形態では、研磨用パッド１０Ｂを製造する際に１枚の不織布を用いる場合について説明したが、研磨用パッド１０Ｂを製造する際に２枚以上の不織布を用いてもよい。例えば、一方の不織布にナフィオン、他方の不織布に酸化セリウムを固定し、それぞれの不織布を貼り合わせることにより、研磨面１３に第１領域１１と第２領域１２とを有する研磨用パッド１０Ｂを製造してもよい。
【0142】
また、例えば、上述の実施形態では、導電性半導体基板２０として、ＧａＮの単結晶からなるＧａＮ基板、またはＳｉＣの単結晶からなるＳｉＣ基板を研磨する場合について説明したが、導電性半導体基板２０は、ＩｎＡｌＧａＮ等、ＧａＮ以外のＩＩＩ族窒化物からなるＩＩＩ族窒化物基板であってもよいし、シリコンの単結晶からなるシリコン基板であってもよい。また、例えば、サファイア基板等の絶縁性基板の上にＩＩＩ族窒化物をヘテロエピタキシャル成長させたテンプレート基板であってもよい。この場合、例えば、該テンプレート基板の側面からコンタクトを取って電圧を印加することで、基板表面の全面を研磨することができる。なお、各種導電性半導体基板２０の中でも、ＧａＮ基板は、実用的な研磨レート（例えば、１００ｎｍ／ｈ以上）で研磨することが非常に困難であるため、本発明は、特にＧａＮ基板を研磨する際に有効である。
【0143】
また、例えば、上述の第１実施形態および第２実施形態では、ＳｉＣ基板のＳｉ面、またはＧａＮ基板の＋ｃ面を研磨する場合について説明したが、本発明は、導電性半導体基板２０のその他の面を研磨する際にも適用可能である。
【0144】
また、例えば、上述の第１実施形態では、研磨用パッド１０にパルス電圧を印加する場合について説明したが、研磨用パッド１０に、電圧を連続的に印加してもよい。
【0145】
また、例えば、上述の実施形態では、ＯＨラジカルを生成させ、被研磨面１４を酸化させる場合について説明したが、ＯＨラジカル以外のラジカルや、原子状酸素等を生成させ、被研磨面１４を酸化させてもよい。例えば、ペルオキソ二硫酸イオン（Ｓ２Ｏ８
２－）を含む水溶液（例えば、ペルオキソ二硫酸カリウム水溶液）を研磨面１３に供給し、ペルオキソ二硫酸イオンを加熱すること、および、ペルオキソ二硫酸イオンに光を照射すること、の少なくとも一方により、硫酸イオンラジカル（ＳＯ４
－・）を生成させることができる。硫酸イオンラジカルを生成させることで、上述の実施形態と同様に、被研磨面１４を酸化させることが可能となる。
【0146】
また、例えば、上述の第２実施形態では、純水供給部を用いて、スプレー状に純水を供給する場合について説明したが、研磨面１３への純水の供給態様は、上述の実施形態に限定されない。例えば、純水に浸したガーゼ等を研磨面１３に接触させ、毛細管現象により研磨面１３に純水を供給してもよい。この場合、研磨面１３の湿度を一定に保つことが容易である。
【実施例0147】
次に、本発明に係る実施例を説明する。これらの実施例は本発明の一例であって、本発明はこれらの実施例により限定されない。
【0148】
＜実施例１＞
（１）ＧａＮ基板の準備
まず、導電性半導体基板２０として、被研磨面１４（＋ｃ面）を研磨する前のＧａＮ基板（直径２インチ）を複数枚準備し、試料１～３とした。試料１のキャリア濃度は１．６×１０１７ｃｍ－３であった。試料２および試料３のキャリア濃度は２．５６×１０１８ｃｍ－３であった。
（１）ＧａＮ基板の準備
まず、導電性半導体基板２０として、被研磨面１４（＋ｃ面）を研磨する前のＧａＮ基板（直径２インチ）を複数枚準備し、試料１～３とした。試料１のキャリア濃度は１．６×１０１７ｃｍ－３であった。試料２および試料３のキャリア濃度は２．５６×１０１８ｃｍ－３であった。
【0149】
（２）ＧａＮ基板の研磨
本発明の第３実施形態にて説明した研磨用パッド１０Ｂを用いて、連続的に電圧を印加しながら、試料１の被研磨面１４の研磨を行った。研磨の条件は以下の通りとした。
電圧（電源２３が印加する電圧）：１００Ｖ
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１８．３ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：３０分（１０分×３回）
本発明の第３実施形態にて説明した研磨用パッド１０Ｂを用いて、連続的に電圧を印加しながら、試料１の被研磨面１４の研磨を行った。研磨の条件は以下の通りとした。
電圧（電源２３が印加する電圧）：１００Ｖ
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１８．３ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：３０分（１０分×３回）
【0150】
また、本発明の第２実施形態にて説明した研磨用パッド１０Ａを用いて、パルス電圧を印加しながら、試料２の被研磨面１４の研磨を行った。研磨の条件は以下の通りとした。
電圧（電源２３が印加する電圧）：１００Ｖ
デューティ比Ｄ：５％
パルスの周期Ｔ：４０秒
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１８．３ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：３０分（１０分×３回）
電圧（電源２３が印加する電圧）：１００Ｖ
デューティ比Ｄ：５％
パルスの周期Ｔ：４０秒
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１８．３ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：３０分（１０分×３回）
【0151】
また、比較のために、不織布に酸化セリウムのみを分散させた研磨用パッドを用いて、電圧を印加せずに、試料３の被研磨面１４の研磨を行った。研磨の条件は以下の通りとした。
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１８．３ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：３０分（１０分×３回）
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１８．３ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：１２０ｒｐｍ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：３０分（１０分×３回）
【0152】
（３）研磨レートの評価
研磨前後のＧａＮ基板の重量および厚さを測定することにより、研磨レートを算出した。研磨用パッド１０Ｂを用いて研磨した試料１の研磨レートは１３２ｎｍ／ｈであった。以上より、研磨用パッド１０Ｂを用いてＧａＮ基板の被研磨面１４に対して研磨を行うことで、研磨レートを１００ｎｍ／ｈ以上にできることを確認した。
研磨前後のＧａＮ基板の重量および厚さを測定することにより、研磨レートを算出した。研磨用パッド１０Ｂを用いて研磨した試料１の研磨レートは１３２ｎｍ／ｈであった。以上より、研磨用パッド１０Ｂを用いてＧａＮ基板の被研磨面１４に対して研磨を行うことで、研磨レートを１００ｎｍ／ｈ以上にできることを確認した。
【0153】
図１５に、試料２および試料３の研磨量（研磨によって除去された厚さ）を示す。研磨用パッド１０Ａを用いて研磨した試料２は、酸化セリウムのみを固定した研磨用パッドを用いて研磨した試料３よりも研磨量が大きかった。以上より、研磨用パッド１０Ａを用いてＧａＮ基板の被研磨面１４（＋ｃ面）に対して研磨を行うことで、研磨レートを向上できることを確認した。
【0154】
（４）表面粗さの評価
図１６に、試料１の研磨前後の算術平均粗さＲａを、光学式表面性状測定機（Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗ ７３００）を用いて測定した結果を示す。研磨前の算術平均粗さＲａは１．３９ｎｍであった。１０分の研磨後の算術平均粗さＲａは１．０６ｎｍであった。２０分の研磨後の算術平均粗さＲａは０．８４０ｎｍであった。３０分の研磨後の算術平均粗さＲａは０．６８７ｎｍであった。以上より、研磨用パッド１０Ｂを用いてＧａＮ基板の被研磨面１４に対して研磨を行うことで、表面の算術平均粗さＲａが０．７ｎｍ以下であるＧａＮ基板を製造できることを確認した。
図１６に、試料１の研磨前後の算術平均粗さＲａを、光学式表面性状測定機（Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗ ７３００）を用いて測定した結果を示す。研磨前の算術平均粗さＲａは１．３９ｎｍであった。１０分の研磨後の算術平均粗さＲａは１．０６ｎｍであった。２０分の研磨後の算術平均粗さＲａは０．８４０ｎｍであった。３０分の研磨後の算術平均粗さＲａは０．６８７ｎｍであった。以上より、研磨用パッド１０Ｂを用いてＧａＮ基板の被研磨面１４に対して研磨を行うことで、表面の算術平均粗さＲａが０．７ｎｍ以下であるＧａＮ基板を製造できることを確認した。
【0155】
＜実施例２＞
（１）研磨用パッド１０Ａの作製
まず、以下の手順により、本発明の第２実施形態で説明した研磨用パッド１０Ａを作製した。
（１）研磨用パッド１０Ａの作製
まず、以下の手順により、本発明の第２実施形態で説明した研磨用パッド１０Ａを作製した。
【0156】
直径２００ｍｍ、（見かけの）厚さ１ｍｍの不織布（見かけ体積：３１．４ｃｍ３）を準備した。不織布の質量は２．８０ｇであった。
【0157】
不織布に、アルギン酸ナトリウムを少量添加した、酸化セリウム分散液を含浸させた。その後、不織布を塩化カルシウム水溶液中に入れ、搾り機を用いて、不織布から余分な液を取り除いた後、定温乾燥器を用いて７０℃で３０分間乾燥させた。乾燥後の不織布の質量は、２３．８８ｇであった。質量の増加量は２０．５８ｇであり、増加量中の４０質量％が酸化セリウムであるため（残りの６０質量％はアルギン酸ナトリウム）、砥粒３２の密度は、０．２６ｇ／ｃｍ３であった。
【0158】
次に、不織布にナフィオン分散液を含浸させ、搾り機を用いて、不織布から余分な液を取り除いた後、定温乾燥器を用いて７０℃で３０分間乾燥させた。乾燥後の不織布の質量は、２３．５３ｇであった。質量の増加量は０．１５ｇであり、ナフィオンの密度は、４．８ｍｇ／ｃｍ３であった。
【0159】
（２）ＧａＮ基板およびＳｉＣ基板の研磨
（１）で作製した研磨用パッド１０Ａを用いて、ＧａＮ基板およびＳｉＣ基板の研磨を行った。ＧａＮ基板は、直径２インチ、ｎ型、被研磨面１４が＋ｃ面のものを準備した。ＳｉＣ基板は、４Ｈ－ＳｉＣ、直径２インチ、ｎ型、被研磨面１４がＳｉ面のものを準備した。
（１）で作製した研磨用パッド１０Ａを用いて、ＧａＮ基板およびＳｉＣ基板の研磨を行った。ＧａＮ基板は、直径２インチ、ｎ型、被研磨面１４が＋ｃ面のものを準備した。ＳｉＣ基板は、４Ｈ－ＳｉＣ、直径２インチ、ｎ型、被研磨面１４がＳｉ面のものを準備した。
【0160】
研磨条件は以下の通りとした。
電圧（電源２３が印加する電圧）：４０Ｖ
電流値：１００～１５０ｍＡ
デューティ比Ｄ：９０％
パルスの周期Ｔ：１２０秒
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１２ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
水分供給量：０．４ｍＬ／ｍｉｎ
温度：ＲＴ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：１０分
電圧（電源２３が印加する電圧）：４０Ｖ
電流値：１００～１５０ｍＡ
デューティ比Ｄ：９０％
パルスの周期Ｔ：１２０秒
研磨圧力（研磨面１３に被研磨面１４を押し当てる圧力）：１２ｋＰａ
定盤回転速度（定盤２１の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
基板回転速度（基板ホルダ２２の自転の回転速度）：６０ｒｐｍ
水分供給量：０．４ｍＬ／ｍｉｎ
温度：ＲＴ
研磨時間（研磨工程Ｓ１１０を行う時間）：１０分
【0161】
（３）研磨レートの評価
研磨前後のＧａＮ基板およびＳｉＣ基板の重量および厚さを測定することにより、研磨レートを算出した。ＧａＮ基板の研磨レートは、１μｍ／ｈであった。つまり、ＧａＮ基板に対して、研磨用パッド１０Ａを用いて、上記研磨条件で研磨を行った際の研磨レートが、１μｍ／ｈ以上であることを確認した。
研磨前後のＧａＮ基板およびＳｉＣ基板の重量および厚さを測定することにより、研磨レートを算出した。ＧａＮ基板の研磨レートは、１μｍ／ｈであった。つまり、ＧａＮ基板に対して、研磨用パッド１０Ａを用いて、上記研磨条件で研磨を行った際の研磨レートが、１μｍ／ｈ以上であることを確認した。
【0162】
また、ＳｉＣ基板の研磨レートは、４．５μｍ／ｈであった。つまり、ＳｉＣ基板に対して、研磨用パッド１０Ａを用いて、上記研磨条件で研磨を行った際の研磨レートが、４．５μｍ／ｈ以上であることを確認した。
【0163】
＜実施例３＞
（１）研磨用パッド１０の作製
以下の手順により、本発明の第１実施形態で説明した研磨用パッド１０を作製した。
（１）研磨用パッド１０の作製
以下の手順により、本発明の第１実施形態で説明した研磨用パッド１０を作製した。
【0164】
ハニカムパターンを有するアルミニウムの金型に、ＰＤＭＳを注入し、１００度で熱硬化させた。金型から硬化させたＰＤＭＳを剥離し、ハニカムパターンが転写された表面に、ナフィオン分散液（シグマアルドリッチ社製、製品番号５１０２１１）をキャストし、室温で乾燥させた。乾燥後、ＰＤＭＳからＳＰＥ膜１５を剥離し、ハニカムパターンが転写されたＳＰＥ膜１５を得た。ハニカムパターンが転写された（テクスチャ構造が形成された）ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａを、共焦点レーザ顕微鏡を用いて測定（１．８ｍｍ×１．８ｍｍの範囲を測定、以下同じ）したところ、１２．６μｍであった。
【0165】
市販のナフィオン膜（シグマアルドリッチ社製、Ｎａｆｉｏｎ１１７）について、表面の算術平均粗さＲａを、共焦点レーザ顕微鏡を用いて測定したところ、１．３μｍであった。次に、市販のナフィオン膜の表面に、サンドペーパーを擦り合わせ、テクスチャ構造が形成されたＳＰＥ膜１５を得た。テクスチャ構造が形成されたＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａを、共焦点レーザ顕微鏡を用いて測定したところ、１２．６μｍであった。
【0166】
以上より、上述の種々の方法で、ＳＰＥ膜１５の表面にテクスチャ構造を形成することで、ＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａを、市販のナフィオン膜より大きく（例えば、５μｍ以上）できることを確認した。
【0167】
サンドペーパーによって、テクスチャ構造が形成されたＳＰＥ膜１５を、１８ｍｍ×１８ｍｍにカットし、導電性両面テープを用いてステンレス板上にそれらを格子状に接着した。溝３３の幅は２ｍｍ、深さは１ｍｍ、ピッチは２０ｍｍとなるように、カットしたＳＰＥ膜１５を接着した。以上により、研磨用パッド１０を得た。
【0168】
（２）導電性半導体基板２０の研磨
（１）で作製した研磨用パッド１０を用いて、ＳｉＣ基板の研磨を行った。ＳｉＣ基板は、４Ｈ－ＳｉＣ、直径２インチ、ｎ型、被研磨面１４がＳｉ面（オフ角４度）のものを準備した。
（１）で作製した研磨用パッド１０を用いて、ＳｉＣ基板の研磨を行った。ＳｉＣ基板は、４Ｈ－ＳｉＣ、直径２インチ、ｎ型、被研磨面１４がＳｉ面（オフ角４度）のものを準備した。
【0169】
研磨の基本条件は以下の通りとした。
電流値：５０～４５０ｍＡ
デューティ比Ｄ：９０％
周期Ｔ：６０秒
研磨圧力：１２．２ｋＰａ
定盤回転速度、基板回転速度：６０ｒｐｍ
スラリー：酸化セリウム懸濁液（平均粒径（Ｄ５０）１．３μｍ、３ｗｔ％）
水分供給量：３０ｍＬ／ｍｉｎ
研磨時間：５分×３回
電流値：５０～４５０ｍＡ
デューティ比Ｄ：９０％
周期Ｔ：６０秒
研磨圧力：１２．２ｋＰａ
定盤回転速度、基板回転速度：６０ｒｐｍ
スラリー：酸化セリウム懸濁液（平均粒径（Ｄ５０）１．３μｍ、３ｗｔ％）
水分供給量：３０ｍＬ／ｍｉｎ
研磨時間：５分×３回
【0170】
図１７（ａ）に、電流値を変化させた場合の研磨レート（ＭＲＲ）と電流効率（ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を示す。なお、研磨レートは、研磨前後のＳｉＣ基板の重量および厚さを測定することにより算出した。図１７（ａ）に示すように、電流値が高いほど、研磨レートが向上することを確認した。また、電流値が１５０ｍＡ以下の領域Ｚ１と、電流値が２００ｍＡ以上の領域Ｚ２において、電流値に対する研磨レートの傾きが異なっていることを確認した。電流値が１５０ｍＡ以下の領域Ｚ１は、酸化物３１を生成する速度ｖ１より、酸化物３１を除去する速度ｖ２の方が大きくなる領域であり、電流効率も高いことを確認した。一方、電流値が２００ｍＡ以上の領域Ｚ２は、速度ｖ２より、速度ｖ１の方が大きくなる領域であり、領域Ｚ１よりも電流効率が低いことを確認した。したがって、領域Ｚ１の条件で研磨を行うことで、エネルギーのロスを低減できることを確認した。但し、研磨初期において、より高速に研磨を行いたい場合、領域Ｚ２の条件で研磨を行ってもよい。
【0171】
図１７（ｂ）に、電流値を２５０ｍＡ、デューティ比Ｄを５０％、周期Ｔを２０秒として研磨を行った際の、電圧の変化を示す。図１７（ｂ）に示すように、電圧を印加している際、時間とともにわずかに電圧が上昇することを確認した。これは、ＳｉＣ基板の表面に酸化物３１が生成された影響であると考えられる。また、それぞれのデューティサイクルにおいて、電圧印加開始時に約３０Ｖであったことから、酸化工程Ｓ１１１を１サイクル行う際に生成される酸化物３１が、電圧を印加しない区間において、すべて除去されていることを確認した。
【0172】
電流値を２５０ｍＡとして、研磨したＳｉＣ基板の表面を、位相シフト干渉顕微鏡（Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗ ７３００）を用いて測定した結果を、図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示す。図１８（ａ）および図１８（ｂ）では、電圧を印加して研磨した場合（ＥＣＭＰ）と、比較として電圧を印加しないで研磨した場合（ＣＭＰ）を示す。図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、電圧を印加しないで研磨した場合、表面形状がほとんど変化していないのに対し、電圧を印加して研磨した場合には、表面のスクラッチやクラックがほとんど除去されていることを確認した。また、１０分間の研磨によって、ＳｉＣ基板の表面の算術平均粗さＲａは、約５０μｍから約１ｎｍへと大幅に改善されたことを確認した。
【0173】
１５分間の研磨後のＳｉＣ基板の表面粗さ分布を、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示す。図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、すべての測定点において算術平均粗さＲａが１ｎｍ未満であることから、ＳｉＣ基板の表面全域を均一の研磨できたことを確認した。
【0174】
また、１５分間の研磨後のＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａを、共焦点レーザ顕微鏡を用いて測定したところ、７．４μｍであった。研磨後のＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａは、研磨前のＳＰＥ膜１５の表面の算術平均粗さＲａよりも小さくなっていることを確認した。したがって、必要に応じてドレッシング処理工程Ｓ１２０を行うことで、研磨用パッド１０の寿命を向上できることを確認した。
【0175】
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様を付記する。
以下、本発明の好ましい態様を付記する。
【0176】
（付記１）
本発明の一態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドが提供される。
本発明の一態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドが提供される。
【0177】
（付記２）
付記１に記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面が、直径５００ｍｍ以上の円形状である。
好ましくは、前記研磨面は、直径が５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の円形状である。
好ましくは、前記研磨用パッドの厚さは、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
付記１に記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面が、直径５００ｍｍ以上の円形状である。
好ましくは、前記研磨面は、直径が５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の円形状である。
好ましくは、前記研磨用パッドの厚さは、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【0178】
（付記３）
付記１または付記２に記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面に、テクスチャ構造が設けられている。
好ましくは、前記テクスチャ構造は、最大高さＲｚが２０μｍ以上２００μｍ以下の凹凸を有する。
好ましくは、前記テクスチャ構造は、ランダムな凹凸を有する。
好ましくは、前記テクスチャ構造の最大高さＲｚは、前記研磨面に供給される砥粒の平均粒径より大きい。
付記１または付記２に記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面に、テクスチャ構造が設けられている。
好ましくは、前記テクスチャ構造は、最大高さＲｚが２０μｍ以上２００μｍ以下の凹凸を有する。
好ましくは、前記テクスチャ構造は、ランダムな凹凸を有する。
好ましくは、前記テクスチャ構造の最大高さＲｚは、前記研磨面に供給される砥粒の平均粒径より大きい。
【0179】
（付記４）
付記１から付記３のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面の算術平均粗さＲａは、５μｍ以上５０μｍ以下である。
好ましくは、前記算術平均粗さＲａは、１０μｍ以上２０μｍ以下である。
付記１から付記３のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面の算術平均粗さＲａは、５μｍ以上５０μｍ以下である。
好ましくは、前記算術平均粗さＲａは、１０μｍ以上２０μｍ以下である。
【0180】
（付記５）
付記１から付記４のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質を含む膜の厚さは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
付記１から付記４のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質を含む膜の厚さは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【0181】
（付記６）
付記１から付記５のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面に、幅１ｍｍ以上、深さ０．１ｍｍ以上の溝が設けられている。
好ましくは、前記溝の幅は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、前記溝の深さは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、前記溝のピッチは、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
付記１から付記５のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面に、幅１ｍｍ以上、深さ０．１ｍｍ以上の溝が設けられている。
好ましくは、前記溝の幅は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、前記溝の深さは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、前記溝のピッチは、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
【0182】
（付記７）
付記１から付記６のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質を含む膜は、導電性を有する基材上に設けられている。
付記１から付記６のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質を含む膜は、導電性を有する基材上に設けられている。
【0183】
（付記８）
付記１から付記７のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨面と、前記研磨面とは反対側の裏面と、の間が電気的に導通する。
付記１から付記７のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨面と、前記研磨面とは反対側の裏面と、の間が電気的に導通する。
【0184】
（付記９）
付記１から付記８のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質は、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子である。
付記１から付記８のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質は、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子である。
【0185】
（付記１０）
付記１から付記９のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面に、砥粒と水とを含むスラリーが供給されることで研磨を行うように構成されている。
付記１から付記９のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面に、砥粒と水とを含むスラリーが供給されることで研磨を行うように構成されている。
【0186】
（付記１１）
付記１０に記載の研磨用パッドであって、
前記砥粒の分散媒である前記水によって、前記固体高分子電解質に水分子が供給されるように構成されている。
付記１０に記載の研磨用パッドであって、
前記砥粒の分散媒である前記水によって、前記固体高分子電解質に水分子が供給されるように構成されている。
【0187】
（付記１２）
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
【0188】
（付記１３）
付記１２に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面が直径５００ｍｍ以上の円形状である研磨用パッドを準備する。
付記１２に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面が直径５００ｍｍ以上の円形状である研磨用パッドを準備する。
【0189】
（付記１４）
付記１２または付記１３に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面に、テクスチャ構造が設けられている研磨用パッドを準備する。
付記１２または付記１３に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面に、テクスチャ構造が設けられている研磨用パッドを準備する。
【0190】
（付記１５）
付記１２から付記１４にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程の開始時において、前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面の算術平均粗さＲａは、５μｍ以上５０μｍ以下である。
付記１２から付記１４にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程の開始時において、前記研磨面における前記固体高分子電解質を含む膜の表面の算術平均粗さＲａは、５μｍ以上５０μｍ以下である。
【0191】
（付記１６）
付記１２から付記１５にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記固体高分子電解質を含む膜の厚さが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である研磨用パッドを準備する。
付記１２から付記１５にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記固体高分子電解質を含む膜の厚さが、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である研磨用パッドを準備する。
【0192】
（付記１７）
付記１２から付記１６にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面に、幅１ｍｍ以上、深さ０．１ｍｍ以上の溝が設けられている研磨用パッドを準備する。
付記１２から付記１６にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記研磨面に、幅１ｍｍ以上、深さ０．１ｍｍ以上の溝が設けられている研磨用パッドを準備する。
【0193】
（付記１８）
付記１２から付記１７にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、導電性を有する基材上に、前記固体高分子電解質を含む膜が設けられている研磨用パッドを準備する。
付記１２から付記１７にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、導電性を有する基材上に、前記固体高分子電解質を含む膜が設けられている研磨用パッドを準備する。
【0194】
（付記１９）
付記１２から付記１８にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記固体高分子電解質として、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子を用いた研磨用パッドを準備する。
付記１２から付記１８にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨用パッドを準備する工程では、前記固体高分子電解質として、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子を用いた研磨用パッドを準備する。
【0195】
（付記２０）
付記１２から付記１９にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を印加中に、前記被研磨面を酸化し、酸化物を生成する。
付記１２から付記１９にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を印加中に、前記被研磨面を酸化し、酸化物を生成する。
【0196】
（付記２１）
付記１２から付記２０にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を間欠的に印加する。
付記１２から付記２０にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を間欠的に印加する。
【0197】
（付記２２）
付記１２から付記２１にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨面に、砥粒と水とを含むスラリーを供給する。
好ましくは、前記水の供給量は、１０ｍＬ／ｍｉｎ以上５０ｍＬ／ｍｉｎ以下である。
付記１２から付記２１にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨面に、砥粒と水とを含むスラリーを供給する。
好ましくは、前記水の供給量は、１０ｍＬ／ｍｉｎ以上５０ｍＬ／ｍｉｎ以下である。
【0198】
（付記２３）
付記１２から付記２２にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に流れる電流が徐々に小さくなるように前記電圧を印加する。
付記１２から付記２２にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に流れる電流が徐々に小さくなるように前記電圧を印加する。
【0199】
（付記２４）
付記１２から付記２３にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しない状態で、所定の時間、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させ、前記研磨する工程を終了する。
付記１２から付記２３にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しない状態で、所定の時間、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させ、前記研磨する工程を終了する。
【0200】
（付記２５）
付記１２から付記２４にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記固体高分子電解質を含む膜の表面に対して、粗面化処理を行う工程をさらに有する。
付記１２から付記２４にいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記固体高分子電解質を含む膜の表面に対して、粗面化処理を行う工程をさらに有する。
【0201】
（付記２６）
付記２０に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記酸化物を生成する速度ｖ１を、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に流れる電流値で制御し、前記酸化物を除去する速度ｖ２を、前記研磨面に供給する砥粒の供給量、前記研磨面と前記被研磨面との間にかける圧力、または前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との相対速度の少なくともいずれかを変化させることで制御する。
付記２０に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記酸化物を生成する速度ｖ１を、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に流れる電流値で制御し、前記酸化物を除去する速度ｖ２を、前記研磨面に供給する砥粒の供給量、前記研磨面と前記被研磨面との間にかける圧力、または前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との相対速度の少なくともいずれかを変化させることで制御する。
【0202】
（付記２７）
付記２６に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記速度ｖ１および前記速度ｖ２が、ｖ１≦ｖ２の関係を満たすように制御する。
付記２６に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記速度ｖ１および前記速度ｖ２が、ｖ１≦ｖ２の関係を満たすように制御する。
【0203】
（付記２８）
付記２６に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程の初期段階では、ｖ１＞ｖ２の関係を満たすように制御し、前記研磨する工程の仕上げ研磨時では、ｖ１≦ｖ２の関係を満たすように制御する。
付記２６に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程の初期段階では、ｖ１＞ｖ２の関係を満たすように制御し、前記研磨する工程の仕上げ研磨時では、ｖ１≦ｖ２の関係を満たすように制御する。
【0204】
（付記２９）
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の研磨方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面の少なくとも一部に、固体高分子電解質を含む膜を有する、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の研磨方法が提供される。
【0205】
（付記３０）
本発明の一態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記被研磨面と接触する研磨面に、少なくとも固体高分子電解質が含浸されている、研磨用パッドが提供される。
本発明の一態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記被研磨面と接触する研磨面に、少なくとも固体高分子電解質が含浸されている、研磨用パッドが提供される。
【0206】
（付記３１）
付記３０に記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質は、前記研磨用パッドの厚さ方向にも含浸されている。
付記３０に記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質は、前記研磨用パッドの厚さ方向にも含浸されている。
【0207】
（付記３２）
付記３０または付記３１に記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質が、３ｍｇ／ｃｍ３以上２０ｍｇ／ｃｍ３以下の密度で含浸されている。
付記３０または付記３１に記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質が、３ｍｇ／ｃｍ３以上２０ｍｇ／ｃｍ３以下の密度で含浸されている。
【0208】
（付記３３）
付記３０から付記３２のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨面と、前記研磨面とは反対側の裏面と、の間が電気的に導通する。
付記３０から付記３２のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨面と、前記研磨面とは反対側の裏面と、の間が電気的に導通する。
【0209】
（付記３４）
付記３０から付記３３のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨用パッドは不織布を含み、
前記固体高分子電解質は、前記不織布の繊維の表面に付着している。
付記３０から付記３３のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨用パッドは不織布を含み、
前記固体高分子電解質は、前記不織布の繊維の表面に付着している。
【0210】
（付記３５）
付記３０から付記３４のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質は、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子（ナフィオン）である。
付記３０から付記３４のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記固体高分子電解質は、フッ化炭素骨格と、末端にスルホン酸基を有するフッ化炭素エーテルの側鎖と、を備える高分子（ナフィオン）である。
【0211】
（付記３６）
付記３０から付記３５のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面とは反対側の裏面側に、導電性接着剤を有する。
付記３０から付記３５のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面とは反対側の裏面側に、導電性接着剤を有する。
【0212】
（付記３７）
付記３０から付記３６のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面に、砥粒が分散されている。
好ましくは、前記砥粒は、前記被研磨面を構成する半導体結晶より硬度が低い。
付記３０から付記３６のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記研磨面に、砥粒が分散されている。
好ましくは、前記砥粒は、前記被研磨面を構成する半導体結晶より硬度が低い。
【0213】
（付記３８）
付記３７に記載の研磨用パッドであって、
前記砥粒は、酸化セリウムを含み、
前記砥粒が、０．１ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下の密度で分散されている。
付記３７に記載の研磨用パッドであって、
前記砥粒は、酸化セリウムを含み、
前記砥粒が、０．１ｇ／ｃｍ３以上０．５ｇ／ｃｍ３以下の密度で分散されている。
【0214】
（付記３９）
付記３７または付記３８に記載の研磨用パッドであって、
前記砥粒の表面に、前記固体高分子電解質が付着している。
付記３７または付記３８に記載の研磨用パッドであって、
前記砥粒の表面に、前記固体高分子電解質が付着している。
【0215】
（付記４０）
付記３７から付記３９のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
窒化ガリウムの単結晶からなる窒化ガリウム基板に対して、前記研磨用パッドと前記窒化ガリウム基板との間に４０Ｖの電圧を間欠的に印加しながら研磨を行った際の研磨レートが、１μｍ／ｈ以上である。
好ましくは、前記窒化ガリウム基板に流れる電流値は、１００ｍＡ以上１５０ｍＡ以下である。
好ましくは、デューティ比Ｄは、９０％である。
好ましくは、パルスの周期Ｔは、１２０秒である。
好ましくは、前記研磨面に前記被研磨面を押し当てる圧力は、１２ｋＰａである。
好ましくは、前記研磨用パッドおよび前記窒化ガリウム基板の回転速度は、６０ｒｐｍである。
好ましくは、前記研磨面に対する水分供給量は、０．４ｍＬ／ｍｉｎである。
付記３７から付記３９のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
窒化ガリウムの単結晶からなる窒化ガリウム基板に対して、前記研磨用パッドと前記窒化ガリウム基板との間に４０Ｖの電圧を間欠的に印加しながら研磨を行った際の研磨レートが、１μｍ／ｈ以上である。
好ましくは、前記窒化ガリウム基板に流れる電流値は、１００ｍＡ以上１５０ｍＡ以下である。
好ましくは、デューティ比Ｄは、９０％である。
好ましくは、パルスの周期Ｔは、１２０秒である。
好ましくは、前記研磨面に前記被研磨面を押し当てる圧力は、１２ｋＰａである。
好ましくは、前記研磨用パッドおよび前記窒化ガリウム基板の回転速度は、６０ｒｐｍである。
好ましくは、前記研磨面に対する水分供給量は、０．４ｍＬ／ｍｉｎである。
【0216】
（付記４１）
付記３７から付記４０のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
炭化ケイ素の単結晶からなる炭化ケイ素基板に対して、前記研磨用パッドと前記炭化ケイ素との間に４０Ｖの電圧を間欠的に印加しながら研磨を行った際の研磨レートが、４．５μｍ／ｈ以上である。
好ましくは、前記炭化ケイ素基板に流れる電流値は、１００ｍＡ以上１５０ｍＡ以下である。
好ましくは、デューティ比Ｄは、９０％である。
好ましくは、パルスの周期Ｔは、１２０秒である。
好ましくは、前記研磨面に前記被研磨面を押し当てる圧力は、１２ｋＰａである。
好ましくは、前記研磨用パッドおよび前記炭化ケイ素基板の回転速度は、６０ｒｐｍである。
好ましくは、前記研磨面に対する水分供給量は、０．４ｍＬ／ｍｉｎである。
付記３７から付記４０のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
炭化ケイ素の単結晶からなる炭化ケイ素基板に対して、前記研磨用パッドと前記炭化ケイ素との間に４０Ｖの電圧を間欠的に印加しながら研磨を行った際の研磨レートが、４．５μｍ／ｈ以上である。
好ましくは、前記炭化ケイ素基板に流れる電流値は、１００ｍＡ以上１５０ｍＡ以下である。
好ましくは、デューティ比Ｄは、９０％である。
好ましくは、パルスの周期Ｔは、１２０秒である。
好ましくは、前記研磨面に前記被研磨面を押し当てる圧力は、１２ｋＰａである。
好ましくは、前記研磨用パッドおよび前記炭化ケイ素基板の回転速度は、６０ｒｐｍである。
好ましくは、前記研磨面に対する水分供給量は、０．４ｍＬ／ｍｉｎである。
【0217】
（付記４２）
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面に、少なくとも固体高分子電解質が含浸されている、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の被研磨面と接触する研磨面に、少なくとも固体高分子電解質が含浸されている、研磨用パッドを準備する工程と、
前記固体高分子電解質に水分子が接触する状態で、前記研磨用パッドの前記研磨面を前記導電性半導体基板の前記被研磨面に圧力をかけて接触させ、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しながら、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記被研磨面を研磨する工程と、
を有する、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
【0218】
（付記４３）
付記４２に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を印加中に、前記被研磨面を酸化する。
付記４２に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を印加中に、前記被研磨面を酸化する。
【0219】
（付記４４）
付記４２または付記４３に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を間欠的に印加する。
付記４２または付記４３に記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記電圧を間欠的に印加する。
【0220】
（付記４５）
付記４２から付記４４のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨面に、砥粒を含むスラリーを供給する。
付記４２から付記４４のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨面に、砥粒を含むスラリーを供給する。
【0221】
（付記４６）
付記４２から付記４５のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記導電性半導体基板の前記被研磨面に、ポーラス構造を形成した後、前記ポーラス構造を除去する。
好ましくは、前記導電性半導体基板は、窒化ガリウムの単結晶からなる窒化ガリウム基板である。
付記４２から付記４５のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記導電性半導体基板の前記被研磨面に、ポーラス構造を形成した後、前記ポーラス構造を除去する。
好ましくは、前記導電性半導体基板は、窒化ガリウムの単結晶からなる窒化ガリウム基板である。
【0222】
（付記４７）
付記４２から付記４６のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に印加する電圧Ｖは、前記導電性半導体基板の研磨レートが最大となる電圧Ｖｍを超えないように制御する。
好ましくは、前記導電性半導体基板は、炭化ケイ素の単結晶からなる炭化ケイ素基板である。
付記４２から付記４６のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に印加する電圧Ｖは、前記導電性半導体基板の研磨レートが最大となる電圧Ｖｍを超えないように制御する。
好ましくは、前記導電性半導体基板は、炭化ケイ素の単結晶からなる炭化ケイ素基板である。
【0223】
（付記４８）
付記４２から付記４７のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しない状態で、所定の時間、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させ、前記研磨する工程を終了する。
付記４２から付記４７のいずれか１つに記載の導電性半導体基板の製造方法であって、
前記研磨する工程では、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との間に電圧を印加しない状態で、所定の時間、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板とを相対移動させ、前記研磨する工程を終了する。
【0224】
（付記４９）
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の表面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記導電性半導体基板の前記表面と接触する面に、
ラジカルを生成させ、前記ラジカルによって前記導電性半導体基板の前記表面を構成する半導体結晶を酸化させる第１領域と、
前記半導体結晶が前記ラジカルによって酸化されることにより生成される酸化物を除去する第２領域と、を有する研磨用パッドが提供される。
好ましくは、前記研磨用パッドは、保水性を有する。
好ましくは、前記研磨用パッドの前記導電性半導体基板の前記表面と接触する面は、前記導電性半導体基板の前記表面に対して摺動性を有する。
好ましくは、前記研磨用パッドは、裏面に導電性接着剤を有する。
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の表面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
前記導電性半導体基板の前記表面と接触する面に、
ラジカルを生成させ、前記ラジカルによって前記導電性半導体基板の前記表面を構成する半導体結晶を酸化させる第１領域と、
前記半導体結晶が前記ラジカルによって酸化されることにより生成される酸化物を除去する第２領域と、を有する研磨用パッドが提供される。
好ましくは、前記研磨用パッドは、保水性を有する。
好ましくは、前記研磨用パッドの前記導電性半導体基板の前記表面と接触する面は、前記導電性半導体基板の前記表面に対して摺動性を有する。
好ましくは、前記研磨用パッドは、裏面に導電性接着剤を有する。
【0225】
（付記５０）
付記４９に記載の研磨用パッドであって、
前記ラジカルは、ＯＨラジカルである。
付記４９に記載の研磨用パッドであって、
前記ラジカルは、ＯＨラジカルである。
【0226】
（付記５１）
付記４９または付記５０に記載の研磨用パッドであって、
前記第１領域に、（電圧を印加することで、水から）前記ラジカルを生成させる固体高分子電解質が含浸されている。
好ましくは、前記固体高分子電解質は、前記研磨用パッドの厚さ方向の全体にわたって含浸されている。
好ましくは、前記電圧は、２０Ｖ以上３００Ｖ以下である。
付記４９または付記５０に記載の研磨用パッドであって、
前記第１領域に、（電圧を印加することで、水から）前記ラジカルを生成させる固体高分子電解質が含浸されている。
好ましくは、前記固体高分子電解質は、前記研磨用パッドの厚さ方向の全体にわたって含浸されている。
好ましくは、前記電圧は、２０Ｖ以上３００Ｖ以下である。
【0227】
（付記５２）
付記４９から付記５１のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記第２領域に、前記酸化物を除去する砥粒が分散されている。
好ましくは、前記砥粒は、前記半導体結晶より硬度が低い。
付記４９から付記５１のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記第２領域に、前記酸化物を除去する砥粒が分散されている。
好ましくは、前記砥粒は、前記半導体結晶より硬度が低い。
【0228】
（付記５３）
付記４９から付記５２のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記第１領域および前記第２領域が、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との相対移動により前記導電性半導体基板に交互に接触するように配置されている。
付記４９から付記５２のいずれか１つに記載の研磨用パッドであって、
前記第１領域および前記第２領域が、前記研磨用パッドと前記導電性半導体基板との相対移動により前記導電性半導体基板に交互に接触するように配置されている。
【0229】
（付記５４）
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の表面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
窒化ガリウムより硬度が低い砥粒が分散されており、
前記窒化ガリウムの単結晶からなる窒化ガリウム基板（の＋ｃ面）に対して、中性領域で研磨を行った際の研磨レートが１００ｎｍ／ｈ以上１００００ｎｍ／ｈ以下である研磨用パッドが提供される。
好ましくは、電圧を印加することで、水からＯＨラジカルを生成させ、前記ＯＨラジカルによって、前記窒化ガリウムを酸化させる。
好ましくは、前記窒化ガリウムが酸化されることにより生成される酸化ガリウムを除去する。
好ましくは、前記電圧は、２０Ｖ以上３００Ｖ以下である。
好ましくは、前記窒化ガリウム基板の表面のキャリア濃度は、１．０×１０１６ｃｍ－３以上１．０×１０２０ｃｍ－３以下である。
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の表面の研磨に用いられる研磨用パッドであって、
窒化ガリウムより硬度が低い砥粒が分散されており、
前記窒化ガリウムの単結晶からなる窒化ガリウム基板（の＋ｃ面）に対して、中性領域で研磨を行った際の研磨レートが１００ｎｍ／ｈ以上１００００ｎｍ／ｈ以下である研磨用パッドが提供される。
好ましくは、電圧を印加することで、水からＯＨラジカルを生成させ、前記ＯＨラジカルによって、前記窒化ガリウムを酸化させる。
好ましくは、前記窒化ガリウムが酸化されることにより生成される酸化ガリウムを除去する。
好ましくは、前記電圧は、２０Ｖ以上３００Ｖ以下である。
好ましくは、前記窒化ガリウム基板の表面のキャリア濃度は、１．０×１０１６ｃｍ－３以上１．０×１０２０ｃｍ－３以下である。
【0230】
（付記５５）
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の製造方法であって、
ラジカルを生成させ、前記ラジカルによって前記導電性半導体基板の表面を構成する半導体結晶を酸化する工程と、
前記半導体結晶が前記ラジカルによって酸化されることにより生成された酸化物を除去する工程と、を有し、
前記導電性半導体基板の前記表面を研磨する研磨用パッドと、前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記酸化する工程と、前記除去する工程とを行う、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
好ましくは、前記酸化する工程と、前記除去する工程とを同時または交互に行う。
本発明の他の態様によれば、
導電性半導体基板の製造方法であって、
ラジカルを生成させ、前記ラジカルによって前記導電性半導体基板の表面を構成する半導体結晶を酸化する工程と、
前記半導体結晶が前記ラジカルによって酸化されることにより生成された酸化物を除去する工程と、を有し、
前記導電性半導体基板の前記表面を研磨する研磨用パッドと、前記導電性半導体基板とを相対移動させることにより、前記酸化する工程と、前記除去する工程とを行う、導電性半導体基板の製造方法が提供される。
好ましくは、前記酸化する工程と、前記除去する工程とを同時または交互に行う。
【符号の説明】
【0231】
１０、１０Ａ、１０Ｂ 研磨用パッド
１１ 第１領域
１２ 第２領域
１３ 研磨面
１４ 被研磨面
１５ ＳＰＥ膜
１６ 繊維
１７ 気泡
１８ ポーラス層
１９ 導電性基材
２０ 導電性半導体基板
２１ 定盤
２２ 基板ホルダ
２３ 電源
２４ スラリー供給部
３０ 導電性半導体
３１ 酸化物
３２ 砥粒
３３ 溝
Ｓ１００ 準備工程
Ｓ１１０ 研磨工程
Ｓ１１１ 酸化工程
Ｓ１１２ 除去工程
Ｓ１２０ ドレッシング処理工程
１１ 第１領域
１２ 第２領域
１３ 研磨面
１４ 被研磨面
１５ ＳＰＥ膜
１６ 繊維
１７ 気泡
１８ ポーラス層
１９ 導電性基材
２０ 導電性半導体基板
２１ 定盤
２２ 基板ホルダ
２３ 電源
２４ スラリー供給部
３０ 導電性半導体
３１ 酸化物
３２ 砥粒
３３ 溝
Ｓ１００ 準備工程
Ｓ１１０ 研磨工程
Ｓ１１１ 酸化工程
Ｓ１１２ 除去工程
Ｓ１２０ ドレッシング処理工程
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
