特開 2016-149402 研磨用組成物

(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】特開2016-149402(P2016-149402A)

(43)【公開日】2016年8月18日

(54)【発明の名称】研磨用組成物

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20160722BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20160722BHJP

   C09K 3/14 20060101ALI20160722BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 622D

   B24B37/00 H

   C09K3/14 550C

   C09K3/14 550Z

   C09K3/14 550D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-24377(P2015-24377)

(22)【出願日】2015年2月10日

(71)【出願人】

【識別番号】000236702

【氏名又は名称】株式会社フジミインコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】井澤 由裕

【テーマコード（参考）】

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158CA04

3C158CB03

3C158CB10

3C158DA02

3C158DA12

3C158DA17

3C158EA11

3C158EB01

3C158EB07

3C158ED01

3C158ED10

3C158ED22

3C158ED23

3C158ED24

3C158ED26

3C158ED28

5F057AA14

5F057BA11

5F057BB03

5F057BB09

5F057BB16

5F057BB19

5F057BB29

5F057CA12

5F057DA03

5F057EA01

5F057EA07

5F057EA28

5F057EA32

5F057EA33

5F057EB08

(57)【要約】

【課題】単体シリコンをより高い研磨速度で研磨することができる研磨用組成物を提供する。
【解決手段】単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を研磨する用途で使用される研磨用組成物であって、砥粒と、分散媒と、を含み、前記砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数が、０個／ｎｍ^２を超えて２．０個／ｎｍ^２以下である、研磨用組成物。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を研磨する用途で使用される研磨用組成物であって、
砥粒と、分散媒と、を含み、
前記砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数が、０個／ｎｍ^２を超えて２．０個／ｎｍ^２以下である、研磨用組成物。

【請求項2】

前記砥粒がコロイダルシリカである、請求項１に記載の研磨用組成物。

【請求項3】

前記コロイダルシリカはゾルゲル法により製造されたものである、請求項２に記載の研磨用組成物。

【請求項4】

単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨用組成物で研磨する、研磨方法。

【請求項5】

単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を請求項４に記載の研磨方法で研磨する工程を含む、基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨用組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）の高集積化、高性能化に伴って新たな微細加工技術が開発されている。化学機械研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；ＣＭＰ）法もその一つであり、ＬＳＩ製造工程、特に多層配線形成工程における層間絶縁膜の平坦化、金属プラグ形成、埋め込み配線（ダマシン配線）形成において頻繁に利用される技術である。

【0003】

当該ＣＭＰは、半導体製造における各工程に適用されてきており、その一態様として、例えばトランジスタ作製におけるゲート形成工程への適用が挙げられる。トランジスタ作製の際には、シリコン、多結晶シリコン（ポリシリコン）やシリコン窒化物（窒化ケイ素）といったＳｉ含有材料を研磨することがあり、トランジスタの構造によっては、各Ｓｉ含有材料の研磨レートを制御することが求められている。

【0004】

例えば、特許文献１〜３には、砥粒、界面活性剤等を含む研磨剤でポリシリコンを研磨する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−４１９９２号公報

【特許文献2】国際公開第２００８／１０５２２３号

【特許文献3】特開２００６−３４４７８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１〜３に記載の研磨用組成物は、ポリシリコン等の単体シリコンの研磨速度の向上が不十分であり、さらなる改良が求められていた。

【0007】

そこで本発明は、単体シリコンをより高い研磨速度で研磨することができる研磨用組成物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決すべく、本発明者は鋭意研究を積み重ねた。その結果、研磨用組成物に含まれる砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数が特定の範囲にある研磨用組成物により上記課題が解決されうることを見出した。そして、上記知見に基づいて、本発明を完成するに至った。

【0009】

すなわち、本発明は、単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を研磨する用途で使用される研磨用組成物であって、砥粒と、分散媒と、を含み、前記砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数が、０個／ｎｍ^２を超えて２．０個／ｎｍ^２以下である、研磨用組成物である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、単体シリコンをより高い研磨速度で研磨することができる研磨用組成物が提供されうる。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明は、単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を研磨する用途で使用される研磨用組成物であって、砥粒と、分散媒と、を含み、前記砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数が、０個／ｎｍ^２を超えて２．０個／ｎｍ^２以下である、研磨用組成物である。このような構成を有する本発明の研磨用組成物は、単体シリコンをより高い研磨速度で研磨することができる。

【0012】

本発明の研磨用組成物を用いた場合、単体シリコンの研磨速度が向上する詳細な理由は不明であるが、下記のような理由であると考えられる。なお、本発明は、下記に制限されるものではない。

【0013】

すなわち、砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数（以下、単にシラノール基数とも称する）を０個／ｎｍ^２を超えて２．０個／ｎｍ^２以下とすることにより、砥粒表面の疎水性が高くなり、同様に疎水性の表面を有する単体シリコンとの相互作用が強くなる。この結果、単体シリコンの研磨速度が向上するものと考えられる。

【0014】

従来、砥粒表面のシラノール基数を減少させた場合、砥粒同士および／または砥粒の表面の結合がより強固になり、その結果砥粒の硬度が高くなるため、研磨対象物の材料の種類の如何に関わらず、研磨速度の向上が見られていた。

【0015】

しかしながら、本発明では、砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数を特定の範囲とすることにより、砥粒表面の疎水性が高くなり、同様に疎水性の表面を有する単体シリコンとの相互作用が強くなり単体シリコンの研磨速度が向上するという、これまで知られていなかった作用機序を見出し、上記課題が解決することを見出したものである。加えて、本発明の研磨用組成物を用いることにより、単体シリコンの研磨速度を向上させつつ、単体シリコン以外のケイ素含有化合物の研磨速度を維持または抑制することができるという効果、すなわち単体シリコン以外のケイ素含有化合物の研磨速度に対する単体シリコンの研磨速度の比（選択比）を向上させるという効果も得られうる。

【0016】

以下、本発明を詳細に説明する。

【0017】

［研磨対象物］
本発明に係る研磨対象物は、単体シリコンと単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む。単体シリコンの例としては、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ、多結晶シリコン）、単結晶シリコン、アモルファスシリコン等が挙げられる。

【0018】

単体シリコン以外のケイ素含有化合物の例としては、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）等が挙げられる。これらケイ素含有化合物は、単独でもまたは２種以上組み合わせても用いることができる。

【0019】

次に、本発明の研磨用組成物の構成について、詳細に説明する。

【0020】

［砥粒］
研磨用組成物中に含まれる砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨する作用を有し、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度を向上させる。

【0021】

本発明で使用される砥粒は、シラノール基を有するものであれば特に制限されない。その具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物からなる粒子が挙げられる。該砥粒は、単独でもまたは２種以上混合して用いてもよい。また、該砥粒は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。

【0022】

これら砥粒の中でも、シリカが好ましく、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカがより好ましく、特に好ましいのはコロイダルシリカである。コロイダルシリカの製造方法としては、ケイ酸ソーダ法、ゾルゲル法が挙げられ、いずれの製造方法で製造されたコロイダルシリカであっても、本発明の砥粒として好適に用いられる。しかしながら、金属不純物低減の観点から、高純度で製造できるゾルゲル法により製造されたコロイダルシリカが好ましい。

【0023】

さらに、砥粒は、単位表面積あたりのシラノール基数が上記範囲を満たす限り、表面修飾されていてもよい。なかでも、特に好ましいのは、有機酸を固定化したコロイダルシリカである。研磨用組成物中に含まれるコロイダルシリカの表面への有機酸の固定化は、例えばコロイダルシリカの表面に有機酸の官能基が化学的に結合することにより行われている。コロイダルシリカと有機酸を単に共存させただけではコロイダルシリカへの有機酸の固定化は果たされない。有機酸の一種であるスルホン酸をコロイダルシリカに固定化するのであれば、例えば、“Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups”, Chem. Commun. 246-247 (2003)に記載の方法で行うことができる。具体的には、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のチオール基を有するシランカップリング剤をコロイダルシリカにカップリングさせた後に過酸化水素でチオール基を酸化することにより、スルホン酸が表面に固定化されたコロイダルシリカを得ることができる。あるいは、カルボン酸をコロイダルシリカに固定化するのであれば、例えば、“Novel Silane Coupling Agents Containing a Photolabile 2-Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel”, Chemistry Letters, 3, 228-229 (2000)に記載の方法で行うことができる。具体的には、光反応性２−ニトロベンジルエステルを含むシランカップリング剤をコロイダルシリカにカップリングさせた後に光照射することにより、カルボン酸が表面に固定化されたコロイダルシリカを得ることができる。

【0024】

本発明の研磨用組成物に含まれる砥粒において、砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数は、０個／ｎｍ^２を超えて２．０個／ｎｍ^２以下の範囲である。砥粒表面がシラノール基を有さない場合、すなわち上記シラノール基数が単位表面積あたり０個／ｎｍ^２の場合、砥粒同士が凝集し、単体シリコンの研磨速度が低下する。一方、２．０個／ｎｍ^２を超える場合、砥粒表面の親水基の数が多くなることで研磨対象物との疎水性相互作用が低下するため、単体シリコンの研磨速度が低下する。砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数は、０．５個／ｎｍ^２以上２．０個／ｎｍ^２以下が好ましい。

【0025】

砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数は、Ｇ．Ｗ．シアーズによるAnalytical Chemistry, vol.28, No.12, 1956, 1982〜1983に記載された中和滴定を用いたシアーズ法により算出することができる。シラノール基数の計算式は以下の式により計算する。

【0026】

【数1】

【0027】

砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数は、砥粒の製造方法の選択等により制御することができる。

【0028】

砥粒の平均二次粒子径の下限は、５ｎｍ以上であることが好ましく、７ｎｍ以上であることがより好ましく、１０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、砥粒の平均二次粒子径の上限は、５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。このような範囲であれば、研磨用組成物による単体シリコンの研磨速度が向上する。

【0029】

また、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面にディッシングが生じるのをより抑えることができる。なお、砥粒の平均二次粒子径は、例えば、動的光散乱法によって算出される。

【0030】

研磨用組成物中の砥粒の含有量（濃度）の下限は、０．００２質量％以上であることが好ましく、０．０２質量％以上であることがより好ましく、０．１質量％以上であることがさらに好ましい。また、研磨用組成物中の砥粒の含有量（濃度）の上限は、１０質量％以下であることが好ましく、８質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましい。このような範囲であれば、コストを抑えながら、高い研磨速度が得られ、効率的に加工することができる。

【0031】

［水］
本発明の研磨用組成物は、各成分を分散するための分散媒を含む。分散媒としては水が好ましい。他の成分の作用を阻害することを抑制するという観点から、不純物をできる限り含有しない水が好ましく、具体的には、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後、フィルタを通して異物を除去した純水や超純水、または蒸留水が好ましい。

【0032】

［研磨用組成物のｐＨ］
本発明の研磨用組成物のｐＨは、特に制限されず、幅広いｐＨ範囲で単体シリコンの研磨速度の向上という効果を発揮する。ただし、砥粒の分散安定性の観点から、ｐＨの下限は、ｐＨ１．０以上であることが好ましく、ｐＨ２．０以上であることがより好ましい。また、ｐＨの上限は、ｐＨ１２以下であることが好ましく、ｐＨ１０．５以下であることがより好ましい。

【0033】

該ｐＨは、ｐＨ調節剤を適量添加することにより、調整することができる。研磨用組成物のｐＨを所望の値に調整するために必要に応じて使用されるｐＨ調整剤は酸およびアルカリのいずれであってもよく、また、無機化合物および有機化合物のいずれであってもよい。酸の具体例としては、例えば、硫酸、硝酸、ホウ酸、炭酸、次亜リン酸、亜リン酸およびリン酸等の無機酸；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、ｎ−オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸および乳酸などのカルボン酸、ならびにメタンスルホン酸、エタンスルホン酸およびイセチオン酸等の有機硫酸、フィチン酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸等の有機リン系の酸等の有機酸等が挙げられる。アルカリの具体例としては、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、アンモニア、エチレンジアミンおよびピペラジンなどのアミン、ならびにテトラメチルアンモニウムおよびテトラエチルアンモニウムなどの第４級アンモニウム塩が挙げられる。これらｐＨ調節剤は、単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。

【0034】

［他の成分］
本発明の研磨用組成物は、必要に応じて、酸化剤、金属防食剤、防腐剤、防カビ剤、水溶性高分子、難溶性の有機物を溶解するための有機溶媒等の他の成分をさらに含んでもよい。以下、好ましい他の成分である、酸化剤、金属防食剤、防腐剤、および防カビ剤について説明する。

【0035】

〔酸化剤〕
研磨用組成物に添加し得る酸化剤は、研磨対象物の表面を酸化する作用を有し、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度を向上させる。

【0036】

使用可能な酸化剤は、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム、オゾン水、銀（ＩＩ）塩、鉄（ＩＩＩ）塩、過マンガン酸、クロム酸、重クロム酸、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、亜塩素酸、過塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、過ヨウ素酸、過硫酸、ジクロロイソシアヌル酸およびそれらの塩等が挙げられる。これら酸化剤は、単独でもまたは２種以上混合して用いてもよい。

【0037】

研磨用組成物中の酸化剤の含有量は０．１ｇ／Ｌ以上であることが好ましく、より好ましくは１ｇ／Ｌ以上であり、さらに好ましくは３ｇ／Ｌ以上である。酸化剤の含有量が多くになるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。

【0038】

研磨用組成物中の酸化剤の含有量はまた、２００ｇ／Ｌ以下であることが好ましく、より好ましくは１００ｇ／Ｌ以下であり、さらに好ましくは４０ｇ／Ｌ以下である。酸化剤の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物の材料コストを抑えることができるのに加え、研磨使用後の研磨用組成物の処理、すなわち廃液処理の負荷を軽減することができる。また、酸化剤による研磨対象物表面の過剰な酸化が起こる虞を少なくすることもできる。

【0039】

〔金属防食剤〕
研磨用組成物中に金属防食剤を加えることにより、研磨用組成物を用いた研磨で配線の脇に凹みが生じるのをより抑えることができる。また、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面にディッシングが生じるのをより抑えることができる。

【0040】

使用可能な金属防食剤は、特に制限されないが、好ましくは複素環式化合物または界面活性剤である。複素環式化合物中の複素環の員数は特に限定されない。また、複素環式化合物は、単環化合物であってもよいし、縮合環を有する多環化合物であってもよい。該金属防食剤は、単独でもまたは２種以上混合して用いてもよい。また、該金属防食剤は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。

【0041】

金属防食剤として使用可能な複素環化合物の具体例としては、例えば、ピロール化合物、ピラゾール化合物、イミダゾール化合物、トリアゾール化合物、テトラゾール化合物、ピリジン化合物、ピラジン化合物、ピリダジン化合物、ピリンジン化合物、インドリジン化合物、インドール化合物、イソインドール化合物、インダゾール化合物、プリン化合物、キノリジン化合物、キノリン化合物、イソキノリン化合物、ナフチリジン化合物、フタラジン化合物、キノキサリン化合物、キナゾリン化合物、シンノリン化合物、ブテリジン化合物、チアゾール化合物、イソチアゾール化合物、オキサゾール化合物、イソオキサゾール化合物、フラザン化合物等の含窒素複素環化合物が挙げられる。

【0042】

〔防腐剤および防カビ剤〕
本発明で用いられる防腐剤および防カビ剤としては、例えば、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンや５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン等のイソチアゾリン系防腐剤、パラオキシ安息香酸エステル類、およびフェノキシエタノール等が挙げられる。これら防腐剤および防カビ剤は、単独でもまたは２種以上混合して用いてもよい。

【0043】

［研磨用組成物の製造方法］
本発明の研磨用組成物の製造方法は、特に制限されず、例えば、砥粒、および必要に応じて他の成分を、水中で攪拌混合することにより得ることができる。

【0044】

各成分を混合する際の温度は特に制限されないが、１０〜４０℃が好ましく、溶解速度を上げるために加熱してもよい。また、混合時間も特に制限されない。

【0045】

［研磨方法および基板の製造方法］
上述のように、本発明の研磨用組成物は、特に、単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物の研磨に好適に用いられる。よって、本発明は、単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を本発明の研磨用組成物で研磨する研磨方法を提供する。また、本発明は、単体シリコンと、単体シリコン以外のケイ素含有化合物とを含む研磨対象物を前記研磨方法で研磨する工程を含む基板の製造方法を提供する。

【0046】

研磨装置としては、研磨対象物を有する基板等を保持するホルダーと回転数を変更可能なモータ等とが取り付けてあり、研磨パッド（研磨布）を貼り付け可能な研磨定盤を有する一般的な研磨装置を使用することができる。

【0047】

前記研磨パッドとしては、一般的な不織布、ポリウレタン、および多孔質フッ素樹脂等を特に制限なく使用することができる。研磨パッドには、研磨液が溜まるような溝加工が施されていることが好ましい。

【0048】

研磨条件にも特に制限はなく、例えば、研磨定盤の回転速度は、１０〜５００ｒｐｍが好ましく、研磨対象物を有する基板にかける圧力（研磨圧力）は、０．５〜１０ｐｓｉが好ましい。研磨パッドに研磨用組成物を供給する方法も特に制限されず、例えば、ポンプ等で連続的に供給する方法が採用される。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に本発明の研磨用組成物で覆われていることが好ましい。

【0049】

研磨終了後、基板を流水中で洗浄し、スピンドライヤ等により基板上に付着した水滴を払い落として乾燥させることにより、金属またはケイ素含有材料を有する層を有する基板が得られる。

【実施例】

【0050】

本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。

【0051】

なお、砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数（単位：個／ｎｍ^２）は、以下の測定方法または計算方法により、各パラメータを測定または算出した後、下記の方法により算出した。また、砥粒の平均二次粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置で測定した。

【0052】

＜シラノール基数の算出方法＞
砥粒の単位表面積あたりのシラノール基数は、Ｇ．Ｗ．シアーズによるAnalytical Chemistry, vol.28, No.12, 1956, 1982〜1983に記載された中和滴定を用いたシアーズ法により算出することができる。シラノール基数の計算式は以下の式により計算した。

【0053】

【数2】

【0054】

［ｐＨ４での研磨］
（実施例１−１）
砥粒として、シラノール基数が１．５個／ｎｍ^２であるコロイダルシリカ（平均２次粒子径：６７ｎｍ、ゾルゲル法で合成）を０．１質量％の濃度となるように水と混合し（混合温度：２５℃、混合時間：１０分）、さらにｐＨ調整剤として硝酸を加えｐＨを調整し、研磨用組成物を調製した。研磨用組成物のｐＨは、ｐＨメータにより４であることを確認した。

【0055】

（実施例１−２）
研磨用組成物中の砥粒の濃度を４質量％に変更したこと以外は、実施例１−１と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0056】

（実施例１−３）
砥粒として、シラノール基数が１．６個／ｎｍ^２であるコロイダルシリカ（ケイ酸ソーダ法で合成されたもの）を４質量％の濃度となるように水と混合し（混合温度：２５℃、混合時間：１０分）、さらにｐＨ調整剤として硝酸を加えｐＨを調整し、研磨用組成物を調製した。研磨用組成物のｐＨは、ｐＨメータにより４であることを確認した。

【0057】

（実施例１−４）
砥粒として、シラノール基数が１．９個／ｎｍ^２であるヒュームドシリカを１質量％の濃度となるように水と混合し（混合温度：２５℃、混合時間：１０分）、さらにｐＨ調整剤として硝酸を加えｐＨを調整し、研磨用組成物を調製した。研磨用組成物のｐＨは、ｐＨメータにより４であることを確認した。

【0058】

（比較例１−１）
砥粒として、シラノール基数が５．７個／ｎｍ^２であるコロイダルシリカ（商品名：ＳＳ−３Ｐ、扶桑化学工業株式会社製、平均２次粒子径：７０ｎｍ、ゾルゲル法で合成されたもの）を用いたこと以外は、実施例１−１と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0059】

（比較例１−２）
砥粒として、シラノール基数が５．７個／ｎｍ^２であるコロイダルシリカ（商品名：ＳＳ−３Ｐ、扶桑化学工業株式会社製、平均２次粒子径：７０ｎｍ、ゾルゲル法で合成されたもの）を用いたこと以外は、実施例１−２と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0060】

（比較例１−３）
砥粒として、シラノール基を有していないα−アルミナを用いたこと以外は、実施例１−１と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0061】

（比較例１−４）
砥粒として、シラノール基を有していないγ−アルミナを用いたこと以外は、実施例１−１と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0062】

（評価）
＜砥粒の真密度＞
砥粒の真密度は下記式に示すピクノメーター法により計算した。

【0063】

【数3】

【0064】

＜研磨速度＞
研磨速度は、以下の式により計算した。

【0065】

【数4】

【0066】

Ｐｏｌｙ Ｓｉ、ＳｉＮ、およびＴＥＯＳについては、膜厚を光干渉式膜厚測定装置によって求めて、その差を研磨時間で除することにより評価した。

【0067】

実施例１−１〜１−４および比較例１−１〜１−４の研磨用組成物の評価結果を下記表１に示す。なお、表１〜３中の選択比の欄において、「Ｐｏｌｙ Ｓｉ／ＴＥＯＳ」の欄には、Ｐｏｌｙ Ｓｉの研磨速度をＴＥＯＳの研磨速度で除した値を、「Ｐｏｌｙ Ｓｉ／ＳｉＮ」の欄には、Ｐｏｌｙ Ｓｉの研磨速度をＳｉＮの研磨速度で除した値を、それぞれ示す。

【0068】

【表1】

【0069】

上記表１に示すように、実施例１−１〜１−４の研磨用組成物は、比較例１−１〜１−４の研磨用組成物に比べて、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度をより向上させることが分かった。また、実施例１−１および実施例１−２においては、ＴＥＯＳの研磨速度に対するポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度の比（選択比）が、比較例１−１〜１−４に比べて向上した。

【0070】

［ｐＨ７での研磨］
（実施例２−１）
ｐＨ調整剤として硝酸および水酸化カリウムを用い、研磨用組成物のｐＨを７に調整したこと以外は、実施例１−２と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0071】

（比較例２−１）
ｐＨ調整剤として硝酸および水酸化カリウムを用い、研磨用組成物のｐＨを７に調整したこと以外は、比較例１−２と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0072】

実施例２−１および比較例２−１の研磨用組成物の評価結果を下記表２に示す。

【0073】

【表2】

【0074】

上記表２に示すように、実施例２−１の研磨用組成物は、比較例２−１の研磨用組成物に比べて、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度をより向上させることが分かった。また、実施例２−１においては、ＴＥＯＳの研磨速度に対するポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度の比（選択比）、およびＳｉＮの研磨速度に対するポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度の比（選択比）が、比較例２−１に比べて向上した。

【0075】

［ｐＨ１０での研磨］
（実施例３−１）
ｐＨ調整剤として水酸化カリウムを用い、研磨用組成物のｐＨを１０に調整したこと以外は、実施例１−２と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0076】

（比較例３−１）
ｐＨ調整剤として水酸化カリウムを用い、研磨用組成物のｐＨを１０に調整したこと以外は、比較例１−２と同様にして、研磨用組成物を調製した。

【0077】

実施例３−１および比較例３−１の研磨用組成物の評価結果を下記表３に示す。

【0078】

【表3】

【0079】

上記表３に示すように、実施例３−１の研磨用組成物は、比較例３−１の研磨用組成物に比べて、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度をより向上させることが分かった。また、実施例３−１の研磨用組成物を用いた場合、ＴＥＯＳの研磨速度に対するポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度の比（選択比）、およびＳｉＮの研磨速度に対するポリシリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉ）の研磨速度の比（選択比）が、比較例３−１の研磨用組成物に比べて向上した。