▶ 株式会社フジミインコーポレーテッドの特許一覧 ▶ 東亞合成株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-31
(45)【発行日】2022-04-08
(54)【発明の名称】研磨用組成物および研磨用組成物セット
(51)【国際特許分類】
C09K 3/14 20060101AFI20220401BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20220401BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20220401BHJP
【ＦＩ】
C09K3/14 550Z
C09K3/14 550D
B24B37/00 H
H01L21/304 622D
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2018537304
(86)(22)【出願日】2017-08-29
(86)【国際出願番号】 JP2017031008
(87)【国際公開番号】W WO2018043504
(87)【国際公開日】2018-03-08
【審査請求日】2020-06-15
(31)【優先権主張番号】P 2016170184
(32)【優先日】2016-08-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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
(73)【特許権者】
【識別番号】000003034
【氏名又は名称】東亞合成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100117606
【弁理士】
【氏名又は名称】安部 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100136423
【弁理士】
【氏名又は名称】大井 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100154449
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 征史
(72)【発明者】
【氏名】土屋 公亮
(72)【発明者】
【氏名】丹所 久典
(72)【発明者】
【氏名】市坪 大輝
(72)【発明者】
【氏名】浅田 真希
【審査官】上條 のぶよ
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／０３０５７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／１３７２１２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－０３８９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１１６５５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１４７２６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１０９４２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０５６２２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１８６３５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０９Ｋ ３／１４
Ｂ２４Ｂ ３７／００
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む研磨用組成物であって、前記砥粒はシリカ粒子を含み、
前記水溶性高分子はポリマーＡを含み、
前記ポリマーＡは、
一分子中にビニルアルコール単位とＮ－ビニル型のモノマー単位とを含むランダム共重合体であり、かつ、
以下の条件：
（１）一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む；および、
（２）次式：吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；により算出される吸着パラメータが５以上であり、
ここで、前記式中のＣ１は、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量であり、
前記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを０．４６重量％、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して前記砥粒を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である；
の両方を満たす、研磨用組成物。
【請求項2】
砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む研磨用組成物であって、
前記砥粒はシリカ粒子を含み、
前記水溶性高分子はポリマーＡを含み、
前記ポリマーＡは、
一分子中にビニルアルコール単位とオキシアルキレン単位とを含む共重合体であり、かつ、
以下の条件：
（１）一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む；および、
（２）次式：吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；により算出される吸着パラメータが５以上であり、
ここで、前記式中のＣ１は、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験 液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量であり、
前記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを０．４６重量％、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して前記砥粒を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である；
の両方を満たし、
重量平均分子量が１×１０ ４ 未満の水溶性有機化合物をさらに含む、研磨用組成物。
【請求項3】
前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントと非ビニルアルコール系セグメントとを有する共重合体である、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
【請求項4】
前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントとオキシアルキレン系セグメントとを含む共重合体である、請求項２に記載の研磨用組成物。
【請求項5】
前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントとＮ－ビニル系セグメントとを含む共重合体である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項6】
前記Ｎ－ビニル型のモノマー単位がＮ－ビニルピロリドンである、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項7】
前記Ｎ－ビニル系セグメントは、Ｎ－ビニルピロリドンに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするセグメントである、請求項５に記載の研磨用組成物。
【請求項8】
前記ポリマーＡの重量平均分子量が１５×１０４以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項9】
前記砥粒のＢＥＴ径が３０ｎｍ以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項10】
前記砥粒１０１７個当たりの前記ポリマーＡの含有量が１０ｍｇ～１０００ｍｇである、請求項１から９のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項11】
重量平均分子量が１×１０４未満の水溶性有機化合物をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項12】
前記砥粒はシリカ粒子である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項13】
シリコンウェーハの研磨に用いられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物と、砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含み、前記仕上げ研磨用組成物による研磨の前段階で行われる研磨に用いられる前段研磨用組成物と、
を含む研磨用組成物セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨用組成物および研磨用組成物セットに関する。本出願は、２０１６年８月３１日に出願された日本国特許出願２０１６－１７０１８４号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
【背景技術】
【0002】
金属や半金属、非金属、その酸化物等の材料表面に対して、砥粒を含有する研磨用組成物を用いた研磨が行われている。例えば、半導体製品の製造等に用いられるシリコン基板の表面は、一般に、ラッピング工程とポリシング工程とを経て高品位の鏡面に仕上げられる。上記ポリシング工程は、典型的には、予備研磨工程と仕上げ研磨工程とを含む。シリコンウェーハ等の半導体基板を研磨する目的で主に使用される研磨用組成物に関する技術文献として、特許文献１～３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１４／１４８３９９号
【文献】日本国特許出願公開２０１５－１０９４２３号公報
【文献】日本国特許出願公開２０１６－５６２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物には、研磨後においてヘイズが低くかつ表面欠陥の少ない表面を実現する性能が求められる。上記仕上げ研磨工程は、例えば、シリコンウェーハ等の半導体基板その他の基板の仕上げ研磨工程であり得る。かかる用途向けの研磨用組成物は、砥粒および水に加えて、研磨対象物表面の保護や濡れ性向上等の目的で水溶性高分子を含むものが多い。なかでも汎用の水溶性高分子としてヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）が挙げられる。
【0005】
しかし、ＨＥＣは天然物であるセルロースに由来するため、合成ポリマーに比べて化学構造や純度の制御性に限界がある。例えば、市場において容易に入手し得るＨＥＣの重量平均分子量（Ｍｗ）や分子量分布の範囲は限られている。ここで分子量分布とは、数平均分子量（Ｍｎ）に対するＭｗの比をいう。また、ＨＥＣは天然物を原料とするため、表面欠陥を生じる原因となり得る異物や、ポリマー構造の局所的な乱れによるミクロな凝集等を高度に低減することは困難であり、そのような異物等の量や程度もばらつきやすい。今後、研磨後の表面品位に対する要求がますます厳しくなると見込まれるなか、ＨＥＣを必須成分としない組成において表面欠陥を効果的に低減可能な研磨用組成物が提供されれば有益である。
【0006】
かかる事情に鑑みて、本発明は、表面欠陥の低減に有効な研磨用組成物を提供することを目的とする。関連する他の発明は、かかる研磨用組成物を含む研磨用組成物セットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨面で観察される欠陥の一種として、ＬＰＤ（Light Point Defects）およびＬＰＤ－Ｎ（Light Point Defect Non-cleanable）が知られている。ＬＰＤとは、一般にパーティクルと呼ばれる異物を意味する。一方、ＬＰＤ－Ｎとは、研磨、洗浄、乾燥等の処理によっては解消できない欠陥を意味し、主に研磨対象物自体の構造に基づく表面欠陥をいう。本発明者は、鋭意検討の結果、ＬＰＤ－Ｎ数の低減に有効な研磨用組成物を見出して、本発明を完成した。
【0008】
この明細書により提供される研磨用組成物は、砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む。上記水溶性高分子は、以下の条件（１）および（２）の両方を満たすポリマーＡを含有する。
（１）一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む。
（２）次式：
吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；
により算出される吸着パラメータが５以上である。ここで、上記式中のＣ１は、上記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量である。上記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを０．４６重量％、アンモニアを０．００９重量％、上記ポリマーＡを０．０１７重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して上記シリカ粒子を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である。
かかる研磨用組成物によると、研磨後の表面における表面欠陥を効果的に低減することができる。上記研磨用組成物は、例えば、研磨後の表面においてＬＰＤ－Ｎとして検出される欠陥数の低減に効果的である。
（１）一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む。
（２）次式：
吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；
により算出される吸着パラメータが５以上である。ここで、上記式中のＣ１は、上記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量である。上記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを０．４６重量％、アンモニアを０．００９重量％、上記ポリマーＡを０．０１７重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して上記シリカ粒子を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である。
かかる研磨用組成物によると、研磨後の表面における表面欠陥を効果的に低減することができる。上記研磨用組成物は、例えば、研磨後の表面においてＬＰＤ－Ｎとして検出される欠陥数の低減に効果的である。
【0009】
この明細書によると、また、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物と、上記仕上げ研磨用組成物による研磨の前段階で行われる研磨に用いられる前段研磨用組成物と、を含む研磨用組成物セットが提供される。上記前段研磨用組成物は、砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む。このような研磨用組成物セットを用いて前段研磨工程および仕上げ研磨工程をこの順に実施することにより、仕上げ研磨後における表面品位を効果的に向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【0011】
＜砥粒＞
ここに開示される研磨用組成物に含まれる砥粒の材質や性状は特に制限されず、研磨用組成物の使用目的や使用態様等に応じて適宜選択することができる。砥粒の例としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；ダイヤモンド粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）粒子やポリ（メタ）アクリル酸粒子、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。このような砥粒は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本明細書において（メタ）アクリルとは、アクリルおよびメタクリルを包括的に指す意味である。同様に、本明細書において（メタ）アクリロイルとは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。
ここに開示される研磨用組成物に含まれる砥粒の材質や性状は特に制限されず、研磨用組成物の使用目的や使用態様等に応じて適宜選択することができる。砥粒の例としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；ダイヤモンド粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）粒子やポリ（メタ）アクリル酸粒子、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。このような砥粒は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本明細書において（メタ）アクリルとは、アクリルおよびメタクリルを包括的に指す意味である。同様に、本明細書において（メタ）アクリロイルとは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。
【0012】
上記砥粒としては、無機粒子が好ましく、なかでも金属または半金属の酸化物からなる粒子が好ましく、シリカ粒子が特に好ましい。後述するシリコンウェーハ等のようにシリコンからなる表面を有する研磨対象物の研磨、例えば仕上げ研磨に用いられ得る研磨用組成物では、砥粒としてシリカ粒子を採用することが特に有意義である。ここに開示される技術は、例えば、上記砥粒が実質的にシリカ粒子からなる態様で好ましく実施され得る。ここで「実質的に」とは、砥粒を構成する粒子の９５重量％以上、好ましくは９８重量％以上、より好ましくは９９重量％以上がシリカ粒子であることをいい、１００重量％がシリカ粒子であることを包含する意味である。
【0013】
シリカ粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ等が挙げられる。シリカ粒子は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。研磨後において表面品位に優れた研磨面が得られやすいことから、コロイダルシリカの使用が特に好ましい。コロイダルシリカとしては、例えば、イオン交換法により水ガラス（珪酸Ｎａ）を原料として作製されたコロイダルシリカや、アルコキシド法コロイダルシリカを好ましく採用することができる。アルコキシド法コロイダルシリカとは、アルコキシシランの加水分解縮合反応により製造されたコロイダルシリカをいう。コロイダルシリカは、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【0014】
砥粒構成材料の真比重は、１．５以上であることが好ましく、より好ましくは１．６以上である。ここで、上記砥粒構成材料の真比重とは、例えばシリカ粒子からなる砥粒では該シリカ粒子を構成するシリカの真比重のことをいう。以下、砥粒の真比重ともいう。砥粒の真比重の増大により、砥粒の物理的な研磨能力は高くなる傾向にある。砥粒の物理的な研磨能力が高くなると、一般に、該砥粒が研磨対象物表面に与える局所的なストレスは大きくなる傾向にある。したがって、砥粒の真比重（真密度）の増大により、ここに開示されるポリマーＡを研磨用組成物に含有させることによる効果がよりよく発揮され得る。かかる観点から、真比重が１．７以上の砥粒が特に好ましい。砥粒の真比重の上限は特に限定されないが、典型的には２．３以下、例えば２．２以下である。砥粒の真比重としては、置換液としてエタノールを用いた液体置換法による測定値を採用し得る。上記砥粒は、例えば、シリカ粒子であり得る。
【0015】
砥粒のＢＥＴ径は特に限定されないが、研磨効率等の観点から、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上である。より高い研磨効果を得る観点、例えばヘイズの低減や欠陥の除去等の効果をよりよく発揮する観点から、上記ＢＥＴ径は、例えば、１５ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ超がより好ましい。また、砥粒が研磨対象物表面に与える局所的なストレスを抑制する観点から、砥粒のＢＥＴ径は、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４０ｎｍ以下である。ここに開示される技術は、より高品位の表面、例えばＬＰＤ－Ｎ数が少なくヘイズレベルの低い表面を得やすくする観点等から、ＢＥＴ径が３５ｎｍ以下、好ましくは３５ｎｍ未満、より好ましくは３２ｎｍ以下、例えば３０ｎｍ未満の砥粒を用いる態様で実施してもよい。上記砥粒は、例えば、シリカ粒子であり得る。
【0016】
なお、本明細書においてＢＥＴ径とは、ＢＥＴ法により測定される比表面積（ＢＥＴ値）から、ＢＥＴ径［ｎｍ］＝６０００／（真密度［ｇ／ｃｍ３］×ＢＥＴ値［ｍ２／ｇ］）の式により算出される粒子径をいう。例えばシリカ粒子の場合、ＢＥＴ径［ｎｍ］＝２７２７／ＢＥＴ値［ｍ２／ｇ］によりＢＥＴ径を算出することができる。比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Ｆｌｏｗ Ｓｏｒｂ ＩＩ ２３００」を用いて行うことができる。
【0017】
砥粒の形状（外形）は、球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形をなす粒子の具体例としては、ピーナッツ形状、繭型形状、金平糖形状、ラグビーボール形状等が挙げられる。上記ピーナッツ形状とは、すなわち、落花生の殻の形状である。例えば、粒子の多くがピーナッツ形状をした砥粒を好ましく採用し得る。
【0018】
特に限定するものではないが、砥粒の平均アスペクト比、すなわち砥粒の長径／短径比の平均値は、原理的に１．０以上であり、好ましくは１．０５以上、さらに好ましくは１．１以上である。平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨能率が実現され得る。また、砥粒の平均アスペクト比は、スクラッチ低減等の観点から、好ましくは３．０以下であり、より好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．５以下である。
【0019】
砥粒の形状（外形）や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数のシリカ粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。上記所定個数とは、例えば２００個である。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さを長径の値とし、短辺の長さを短径の値として、長径の値を短径の値で除した値を、各砥粒の長径／短径比、すなわちアスペクト比として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。
【0020】
＜水溶性高分子＞
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を含有する。水溶性高分子としては、分子中に、カチオン性基、アニオン性基およびノニオン性基から選ばれる少なくとも一種の官能基を有するポリマーを、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。より具体的には、例えば、分子中に水酸基、カルボキシ基、アシルオキシ基、スルホ基、第１級アミド構造、複素環構造、ビニル構造、ポリオキシアルキレン構造等を有するポリマーから選択される一種または二種以上のポリマーを水溶性高分子として使用し得る。凝集物の低減や洗浄性向上等の観点から、一態様において、水溶性高分子としてノニオン性のポリマーを好ましく採用し得る。
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を含有する。水溶性高分子としては、分子中に、カチオン性基、アニオン性基およびノニオン性基から選ばれる少なくとも一種の官能基を有するポリマーを、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。より具体的には、例えば、分子中に水酸基、カルボキシ基、アシルオキシ基、スルホ基、第１級アミド構造、複素環構造、ビニル構造、ポリオキシアルキレン構造等を有するポリマーから選択される一種または二種以上のポリマーを水溶性高分子として使用し得る。凝集物の低減や洗浄性向上等の観点から、一態様において、水溶性高分子としてノニオン性のポリマーを好ましく採用し得る。
【0021】
（ポリマーＡ）
ここに開示される技術における研磨用組成物は、水溶性高分子として、上述した条件（１）および（２）の両方を満たすポリマーＡを含有する。
ここに開示される技術における研磨用組成物は、水溶性高分子として、上述した条件（１）および（２）の両方を満たすポリマーＡを含有する。
【0022】
〔条件（１）〕
ポリマーＡが満たすべき条件（１）は、一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む、というものである。すなわち、一分子のポリマーＡのうち一部分はビニルアルコール単位により構成され、他の一部分は非ビニルアルコール単位により構成されている。ここで、ビニルアルコール単位（以下「ＶＡ単位」ともいう。）とは、次の化学式：－ＣＨ２－ＣＨ（ＯＨ）－；により表される構造部分である。ＶＡ単位は、例えば、酢酸ビニル等のようなビニルエステル系モノマーがビニル重合した構造の繰返し単位を加水分解（けん化ともいう。）することにより生成し得る。また、上記非ビニルアルコール単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう。）とは、ＶＡ単位とは異なる構造により構成された繰返し構造部分を指す。ポリマーＡは、一種類の非ＶＡ単位のみを含んでもよく、二種類以上の非ＶＡ単位を含んでもよい。
ポリマーＡが満たすべき条件（１）は、一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む、というものである。すなわち、一分子のポリマーＡのうち一部分はビニルアルコール単位により構成され、他の一部分は非ビニルアルコール単位により構成されている。ここで、ビニルアルコール単位（以下「ＶＡ単位」ともいう。）とは、次の化学式：－ＣＨ２－ＣＨ（ＯＨ）－；により表される構造部分である。ＶＡ単位は、例えば、酢酸ビニル等のようなビニルエステル系モノマーがビニル重合した構造の繰返し単位を加水分解（けん化ともいう。）することにより生成し得る。また、上記非ビニルアルコール単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう。）とは、ＶＡ単位とは異なる構造により構成された繰返し構造部分を指す。ポリマーＡは、一種類の非ＶＡ単位のみを含んでもよく、二種類以上の非ＶＡ単位を含んでもよい。
【0023】
ここに開示される技術の一態様において、非ＶＡ単位は、ポリマーＡを構成する繰返し単位の一部として該ポリマーＡに含まれ得る。このような構造を有するポリマーＡは、該ポリマーＡを構成する繰返し単位としてＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含む共重合体として把握され得る。かかる形態で非ＶＡ単位を含むことにより、ＶＡ単位を含むポリマーＡの吸着パラメータをここに開示される好ましい範囲に調節することができる。ポリマーＡを構成する繰返し単位として含まれる非ＶＡ単位は、例えば、オキシアルキレン基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩から選ばれる少なくとも１つの構造を有する繰返し単位であり得る。ポリマーＡを構成する全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、条件（２）を満たし得る割合であればよく、特に制限されない。上記割合は、例えば５％以上であってよく、１０％以上であってもよい。砥粒および研磨対象物、例えばシリコンウェーハに対する親和性の観点から、一態様において、上記割合が２０％以上、例えば３０％以上であるポリマーＡを好ましく採用し得る。いくつかの態様において、上記割合は、５０％以上でもよく、７５％以上でもよく、８５％以上でもよい。また、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを組み合わせて含むことの効果が好適に発揮されやすいという観点から、ポリマーＡを構成する全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、例えば９９％以下であってよく、９８％以下でもよく、９７％以下でもよい。いくつかの態様において、上記割合は、例えば９５％以下であってよく、９０％以下であってもよく、８０％以下、さらには７０％以下であってもよい。
【0024】
ここに開示される技術の他の一態様において、非ＶＡ単位は、ＶＡ単位を含むポリマーＡの少なくとも一の末端に位置する形態で該ポリマーＡに含まれ得る。ここでポリマーＡの末端とは、典型的にはポリマーＡの主鎖の末端であり、ポリマーＡが側鎖を有する場合は該側鎖の末端もポリマーＡの末端となり得る。また、非ＶＡ単位がポリマーＡの末端に位置するとは、該末端を含む所定範囲が非ＶＡ単位により構成されていることをいう。このような構造を有するポリマーＡは、ＶＡ単位を含むポリマー鎖の末端が非ＶＡ単位で変性または修飾された構造のポリマーとして把握され得る。上記ＶＡ単位を含むポリマー鎖は、実質的にＶＡ単位のみからなるポリマー鎖であってもよい。かかる形態で非ＶＡ単位を含むことにより、ＶＡ単位を含むポリマーＡの吸着パラメータをここに開示される好ましい範囲に調節することができる。非ＶＡ単位は、ポリマーＡの主鎖の両末端に位置していてもよく、一方の末端にのみ位置していてもよい。ポリマーＡが側鎖を有する場合、非ＶＡ単位は、主鎖の一方または両方の末端にのみ位置していてもよく、側鎖の全末端または一部末端にのみ位置していてもよい。例えば、主鎖の一方の末端にのみ非ＶＡ単位が位置する構造のポリマーＡを好ましく採用し得る。ポリマーＡの末端に位置する非ＶＡ単位は、例えば、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基等の炭化水素基；アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルキルオキシ基、オキシアルキレン基等のオキシ炭化水素基；カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミジノ基、イミダゾリノ基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩；からなる群から選択される少なくとも１つの構造を含み得る。ポリマーＡの重量に占める非ＶＡ単位の重量の割合は、条件（２）を満たし得る割合であればよく、特に制限されない。上記割合は、例えば２５％以下であってよく、１０％以下であってもよく、５％以下であってもよく、１％以下であってもよい。なお、ポリマーの末端に非ＶＡ単位を導入する方法としては、特に限定されず、公知の方法を適宜採用することができる。非ＶＡ単位を導入する方法の一例として、非ＶＡ単位を含む構造の重合開始剤を用いてラジカル重合を行う方法が挙げられる。例えば、２，２’－アゾビス（２－アミジノプロパン）を重合開始剤に用いてラジカル重合を行うことにより、ポリマーの末端にアミジノ基を導入することができる。非ＶＡ単位を導入する方法の他の一例として、非ＶＡ単位を含む構造の連鎖移動剤を用いる方法が挙げられる。例えば、ラウリルメルカプタン等のアルキル基を有するチオール類の存在下で重合を行うことにより、ポリマーの末端にアルキル基を導入することができる。非ＶＡ単位を導入する方法のさらに他の一例として、非ＶＡ単位を含む構造の重合停止剤を用いる方法が挙げられる。
【0025】
〔条件（２）〕
ポリマーＡが満たすべき条件（２）は、次式：吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；により算出される吸着パラメータが５以上である、というものである。ここで、上記式中のＣ１は、上記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量である。上記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカシリカを０．４６重量％、上記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して上記シリカ粒子を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である。
ポリマーＡが満たすべき条件（２）は、次式：吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；により算出される吸着パラメータが５以上である、というものである。ここで、上記式中のＣ１は、上記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量である。上記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカシリカを０．４６重量％、上記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して上記シリカ粒子を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である。
【0026】
上記試験液Ｌ２は、試験液Ｌ１に加えてシリカ粒子を含む。この試験液Ｌ２に遠心分離処理を施すと、シリカ粒子に吸着している水溶性高分子は該シリカ粒子とともに沈降し、上記上澄み液に含まれる有機炭素の総量からは除かれる。したがって、上記吸着パラメータの値がより大きいことは、試験液Ｌ２に含まれる水溶性高分子の総量のうちシリカ砥粒に吸着している水溶性高分子の割合がより多いことを意味するといえる。
【0027】
なお、上記試験液Ｌ２の遠心分離は、例えば、ベックマン・コールター社製の遠心分離器、型式「Ａｖａｎｔｉ ＨＰ－３０Ｉ」を用いて２００００ｒｐｍの回転数で３０分間の条件で行うことができる。また、上記試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量および上記試験液Ｌ２に上記遠心分離処理を施した後の上澄み液に含まれる有機炭素の総量は、上記試験液Ｌ１および上記上澄み液の全有機炭素量（ＴＯＣ）を測定することにより求めることができる。ＴＯＣの測定は、例えば島津製作所社製の全有機体炭素計（燃焼触媒酸化方式、型式「ＴＯＣ－５０００Ａ」）またはその相当品を用いて行うことができる。
【0028】
上記条件（１）および（２）を満たすポリマーＡを含む研磨用組成物によると、研磨後の表面における表面欠陥（例えばＬＰＤ－Ｎとして検出される欠陥の数）を効果的に低減することができる。理論により拘束されることを望むものではないが、かかる効果が得られる理由は、例えば以下のように考えられる。すなわち、上記条件（１）および条件（２）を満たすポリマーＡは、ＶＡ単位を含むことにより、研磨対象物、例えばシリコンウェーハに対して良好な親和性を示す。一方、一般にＶＡ単位はシリカ粒子等の砥粒に対する吸着性に難があるところ、上記ポリマーＡはシリカ粒子に対して所定の吸着パラメータを満たすレベルの吸着性を有する。このようにＶＡ単位を含みかつ吸着性が改善されたポリマーＡによると、該ポリマーＡを含む研磨用組成物を用いた研磨において、上記ポリマーＡが砥粒の周囲で緩衝材として機能することにより、該砥粒が研磨対象物の表面に与え得る局部的なストレスを軽減することができる。これにより上記ストレスに起因する表面欠陥の発生が抑制され、ＬＰＤ－Ｎ数が効果的に低減されるものと考えられる。
【0029】
ここに開示される技術の一態様において、ポリマーＡとしては、上記吸着パラメータが例えば１０以上のものを用いることができる。ポリマーＡの吸着パラメータは、１５以上でもよく、２５以上でもよく、４０以上でもよく、５０以上でもよく、６０以上でもよい。吸着パラメータの増大により、研磨用組成物に含まれるポリマーＡがより効率よく利用される傾向にある。また、一態様において、ポリマーＡの吸着パラメータは、該ポリマーＡの入手容易性や合成容易性の観点から、例えば９９以下であってよく、９５以下でもよく、８５以下でもよく、７５以下でもよく、７０以下でもよい。ここに開示される技術は、吸着パラメータが５０以下、３０以下、または２０以下のポリマーＡを用いる態様でも好適に実施され得る。吸着パラメータは、例えば、ポリマーＡを構成する繰返し単位に含まれる非ＶＡ単位の種類の選択、ポリマーＡの分子構造、ポリマーＡに含まれるＶＡ単位と非ＶＡ単位とのモル比、ポリマーＡにおける非ＶＡ単位の配置、等により調節することができる。
【0030】
ここに開示される技術の一態様において、上記条件（１）および（２）を満たすポリマーＡとしては、一分子中にビニルアルコール系セグメントと非ビニルアルコール系セグメントとを含む共重合体を好ましく使用し得る。ここで、本明細書においてビニルアルコール系セグメントとは、ＶＡ単位を主繰返し単位とするセグメントをいう。以下、「セグメントＳＡ」ともいう。また、本明細書において非ビニルアルコール系セグメントとは、非ＶＡ単位を主繰返し単位とするセグメントをいう。以下、「セグメントＳＢ」ともいう。なお、本明細書において主繰返し単位とは、特記しない場合、５０重量％以上を超えて含まれる繰返し単位をいう。
【0031】
セグメントＳＡとセグメントＳＢとを同一分子内に有するポリマーＡは、セグメントＳＡを有することにより研磨対象物表面に対して適度な親和性を示すので、ヘイズレベルの低減や濡れ性の向上に適している。また、セグメントＳＡと同一分子内に存在するセグメントＳＢ、すなわちセグメントＳＡと化学結合しているセグメントＳＢを利用して、ポリマーＡ全体としての砥粒に対する親和性を調節し、上記（２）を満たすポリマーＡを好適に実現することができる。以下、一分子中にセグメントＳＡとセグメントＳＢとを含むポリマーＡを「ポリマーＡＳＡＢ」と表記することがある。
【0032】
ポリマーＡＳＡＢの構造は、少なくとも一つのセグメントＳＡと少なくとも一つのセグメントＳＢとを同一分子内に含み、かつ条件（２）が満たされるように選択すればよく、特に限定されない。ポリマーＡＳＡＢは、例えば、セグメントＳＡとセグメントＳＢとを含むブロック共重合体、グラフト共重合体やランダム共重合体であり得る。上記グラフト共重合体の構造は特に限定されず、例えば、セグメントＳＡ（主鎖）にセグメントＳＢ（側鎖）がグラフトした構造のグラフト共重合体であってもよく、セグメントＳＢ（主鎖）にセグメントＳＡ（側鎖）がグラフトした構造のグラフト共重合体であってもよい。セグメントＳＢの選択によってポリマーＡの吸着性を調節しやすいという観点から、一態様において、ポリマーＡＳＡＢとしてグラフト共重合体を好ましく採用し得る。例えば、セグメントＳＡにセグメントＳＢがグラフトした構造のポリマーＡＳＡＢを用いることができる。
【0033】
〔セグメントＳＡ〕
セグメントＳＡは、繰返し単位としてＶＡ単位のみを含んでいてもよく、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含んでいてもよい。セグメントＳＡが非ＶＡ単位を含む態様において、該非ＶＡ単位は、例えば、オキシアルキレン基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩から選ばれる少なくとも１つの構造を有する繰返し単位であり得る。セグメントＳＡは、一種類の非ＶＡ単位のみを含んでもよく、二種類以上の非ＶＡ単位を含んでもよい。
セグメントＳＡは、繰返し単位としてＶＡ単位のみを含んでいてもよく、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含んでいてもよい。セグメントＳＡが非ＶＡ単位を含む態様において、該非ＶＡ単位は、例えば、オキシアルキレン基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩から選ばれる少なくとも１つの構造を有する繰返し単位であり得る。セグメントＳＡは、一種類の非ＶＡ単位のみを含んでもよく、二種類以上の非ＶＡ単位を含んでもよい。
【0034】
セグメントＳＡに含まれ得る非ＶＡ単位の好適例として、アルキルビニルエーテル単位（すなわち、アルキルビニルエーテルに由来する繰返し単位）や、モノカルボン酸ビニルエステル単位（すなわち、モノカルボン酸ビニルエステルに由来する繰返し単位）等が挙げられる。上記アルキルビニルエーテルの非限定的な例として、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、２－エチルヘキシルビニルエーテル等が挙げられる。上記アルキルビニルエーテル単位の好ましい具体例として、プロピルビニルエーテル単位、ブチルビニルエーテル単位、２－エチルヘキシルビニルエーテル単位等が挙げられる。また、上記モノカルボン酸ビニルエステルの非限定的な例として、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等が挙げられる。上記モノカルボン酸ビニルエステル単位の好ましい具体例として、酢酸ビニル単位、プロピオン酸ビニル単位、ヘキサン酸ビニル単位等が挙げられる。
【0035】
セグメントＳＡを構成する全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、典型的には５０％以上であり、通常は６５％以上が適当であり、好ましくは７５％以上、例えば８０％以上である。好ましい一態様において、セグメントＳＡを構成する全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、例えば９０％以上であってよく、９５％以上でもよく、９８％以上でもよい。セグメントＳＡを構成する繰返し単位の実質的に１００％がＶＡ単位であってもよい。ここで「実質的に１００％」とは、少なくとも意図的にはセグメントＳＡとして非ＶＡ単位を含有させないことをいう。
【0036】
〔セグメントＳＢ〕
セグメントＳＢを構成する非ＶＡ単位は、例えば、オキシアルキレン基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩から選ばれる少なくとも１つの構造を有する繰返し単位であり得る。セグメントＳＢを構成する非ＶＡ単位は、一種類であってもよく二種類以上であってもよい。
セグメントＳＢを構成する非ＶＡ単位は、例えば、オキシアルキレン基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩から選ばれる少なくとも１つの構造を有する繰返し単位であり得る。セグメントＳＢを構成する非ＶＡ単位は、一種類であってもよく二種類以上であってもよい。
【0037】
一態様において、セグメントＳＢは、オキシアルキレン単位を主繰返し単位として含むセグメント、すなわちオキシアルキレン系セグメントであり得る。オキシアルキレン系セグメントに含まれる全繰返し単位のモル数に占めるオキシアルキレン単位のモル数の割合は、特に限定されず、上記条件（２）を満たすポリマーＡが形成されるように設定することができる。上記割合は、例えば５０％超であってよく、７０％以上であってもよく、８５％以上であってもよく、９５％以上であってもよい。オキシアルキレン系セグメントに含まれる繰返し単位の実質的に全部がオキシアルキレン単位であってもよい。
【0038】
オキシアルキレン単位の例としては、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシブチレン単位等が挙げられる。このようなオキシアルキレン単位は、それぞれ、対応するアルキレンオキサイドに由来する繰返し単位であり得る。オキシアルキレン系セグメントに含まれるオキシアルキレン単位は、一種類であってもよく、二種類以上であってもよい。例えば、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とを組合せで含むオキシアルキレン系セグメントであってもよい。
【0039】
二種類以上のオキシアルキレン単位を含むオキシアルキレン系セグメントにおいて、それらのオキシアルキレン単位は、対応するアルキレンオキシドのランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。各オキシアルキレン単位のモル比は特に制限されず、上記条件（２）を満たすポリマーＡが形成されるように設定することができる。一態様において、オキシアルキレン系セグメントは、該セグメントに含まれる全繰返し単位のモル数に占めるオキシエチレン単位のモル数の割合が５０％超であってよく、７０％以上であってもよく、８５％以上であってもよく、９５％以上であってもよく、１００％であってもよい。
【0040】
他の一態様において、セグメントＳＢは、Ｎ－ビニル型のモノマー単位を主繰返し単位として含むセグメント、すなわちＮ－ビニル系セグメントであり得る。Ｎ－ビニル系セグメントに含まれる全繰返し単位のモル数に占めるＮ－ビニル型モノマー単位のモル数の割合は、特に限定されず、上記条件（２）を満たすポリマーＡが形成されるように設定することができる。上記割合は、例えば５０％超であってよく、７０％以上であってもよく、８５％以上であってもよく、９５％以上であってもよい。Ｎ－ビニル系セグメントに含まれる繰返し単位の実質的に全部がＮ－ビニル型モノマー単位であってもよい。
【0041】
Ｎ－ビニル系セグメントに含まれるＮ－ビニル型のモノマー単位は、後述するようなＮ－ビニルラクタム型モノマーやＮ－ビニル鎖状アミドに由来する繰返し単位であり得る。セグメントＳＢは、例えば、Ｎ－ビニルピロリドン（ＶＰ）やＮ－ビニルカプロラクタム（ＶＣ）等のＮ－ビニルラクタム型モノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするＮ－ビニル系セグメント、すなわちＮ－ビニルラクタム系セグメントであり得る。一態様において、Ｎ－ビニルラクタム系セグメントは、該セグメントに含まれる全繰返し単位のモル数に占めるＶＰ単位のモル数の割合が、例えば５０％超であってよく、７０％以上であってもよく、８５％以上であってもよく、９５％以上であってもよく、１００％であってもよい。ここでＶＰ単位とは、ＶＰに由来する繰返し単位のことをいう。
【0042】
〔ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むランダム共重合体〕
いくつかの態様において、上記条件（１）および（２）を満たすポリマーＡは、上記ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むランダム共重合体であり得る。かかるランダム共重合体は、ＶＡ単位に変換され得るモノマーとＮ－ビニルピロリドンとのランダム共重合体を変性することにより形成され得る。例えば、酢酸ビニルとＮ－ビニルピロリドンとのランダム共重合体を部分けん化または完全けん化することにより、ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むランダム共重合体を得ることができる。かかるランダム共重合体におけるＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、例えば５０：５０以上であってよく、６５：３５以上でもよく、７０：３０以上でもよく、７５：２５以上でもよく、８０：２０以上でもよい。いくつかの態様において、ＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、８５：１５以上でもよく、９０：１０以上または９０：１０超でもよい。また、ＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、例えば９９：１以下であってよく、９８：２以下でもよく、９７：３以下でもよい。いくつかの態様において、ＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、９５：５以下でもよく、９３：７以下でもよい。
いくつかの態様において、上記条件（１）および（２）を満たすポリマーＡは、上記ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むランダム共重合体であり得る。かかるランダム共重合体は、ＶＡ単位に変換され得るモノマーとＮ－ビニルピロリドンとのランダム共重合体を変性することにより形成され得る。例えば、酢酸ビニルとＮ－ビニルピロリドンとのランダム共重合体を部分けん化または完全けん化することにより、ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むランダム共重合体を得ることができる。かかるランダム共重合体におけるＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、例えば５０：５０以上であってよく、６５：３５以上でもよく、７０：３０以上でもよく、７５：２５以上でもよく、８０：２０以上でもよい。いくつかの態様において、ＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、８５：１５以上でもよく、９０：１０以上または９０：１０超でもよい。また、ＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、例えば９９：１以下であってよく、９８：２以下でもよく、９７：３以下でもよい。いくつかの態様において、ＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、９５：５以下でもよく、９３：７以下でもよい。
【0043】
〔ポリマーＡのＭｗおよびＭｎ〕
ポリマーＡの重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されない。ポリマーＡのＭｗは、通常、１．０×１０４以上であることが適当であり、１．２×１０４以上であってもよく、１．５×１０４以上であってもよい。ポリマーＡのＭｗの増大につれて、研磨後の表面の濡れ性が高まる傾向にある。ポリマーＡのＭｗは、通常、１００×１０４以下が適当であり、５０×１０４以下が好ましく、３０×１０４以下であってもよく、例えば２０×１０４以下であってもよい。ポリマーＡのＭｗの低下により、該ポリマーＡがより均一に砥粒に吸着し、研磨対象物表面に与える局所的なストレスを軽減する効果が安定して発揮される傾向にある。一態様において、ポリマーＡのＭｗは、１５×１０４以下であってよく、１０×１０４以下であってもよく、７×１０４以下でもよく、５×１０４以下でもよく、４×１０４以下でもよく、例えば３×１０４以下でもよい。
ポリマーＡの重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定されない。ポリマーＡのＭｗは、通常、１．０×１０４以上であることが適当であり、１．２×１０４以上であってもよく、１．５×１０４以上であってもよい。ポリマーＡのＭｗの増大につれて、研磨後の表面の濡れ性が高まる傾向にある。ポリマーＡのＭｗは、通常、１００×１０４以下が適当であり、５０×１０４以下が好ましく、３０×１０４以下であってもよく、例えば２０×１０４以下であってもよい。ポリマーＡのＭｗの低下により、該ポリマーＡがより均一に砥粒に吸着し、研磨対象物表面に与える局所的なストレスを軽減する効果が安定して発揮される傾向にある。一態様において、ポリマーＡのＭｗは、１５×１０４以下であってよく、１０×１０４以下であってもよく、７×１０４以下でもよく、５×１０４以下でもよく、４×１０４以下でもよく、例えば３×１０４以下でもよい。
【0044】
ポリマーＡが一分子内にセグメントＳＡとセグメントＳＢとを含むブロック共重合体である場合、該ブロック共重合体を構成する各セグメントのＭｗ、すなわちセグメントＳＡおよびセグメントＳＢの各々のＭｗは、特に限定されない。一態様において、上記各セグメントのＭｗは、例えば５００以上であり得、通常は１０００以上であることが適当であり、３０００以上、さらには５０００以上であってもよい。各セグメントのＭｗは、通常、ポリマーＡのＭｗ未満であって、かつ３０×１０４以下、または１０×１０４以下、または５×１０４以下、または２×１０４以下であり、１×１０４以下であってもよい。
【0045】
ここに開示される研磨用組成物に含まれるポリマーＡにおいて、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との関係は特に制限されない。凝集物の発生防止等の観点から、通常、ポリマーＡの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１０．０以下、より好ましくは７．０以下、例えば５．０以下であり得る。一態様において、ポリマーＡのＭｗ／Ｍｎは、３．０以下であってよく、２．０以下であってもよい。
【0046】
（ポリマーＢ）
ここに開示される研磨用組成物における水溶性高分子は、ポリマーＡに加えて、ポリマーＡに該当しないポリマー、すなわち上述した条件（１）および条件（２）の一方または両方を満たさないポリマーを含んでいてもよい。以下、ポリマーＡに該当しないポリマーを「ポリマーＢ」ともいう。ポリマーＢの使用により、ＬＰＤ－Ｎ数の低減、ヘイズレベルの低減、濡れ性の向上、砥粒の分散性向上、等のうち１または２以上の効果がもたらされ得る。ポリマーＢは、一種を単独でまたは二種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
ここに開示される研磨用組成物における水溶性高分子は、ポリマーＡに加えて、ポリマーＡに該当しないポリマー、すなわち上述した条件（１）および条件（２）の一方または両方を満たさないポリマーを含んでいてもよい。以下、ポリマーＡに該当しないポリマーを「ポリマーＢ」ともいう。ポリマーＢの使用により、ＬＰＤ－Ｎ数の低減、ヘイズレベルの低減、濡れ性の向上、砥粒の分散性向上、等のうち１または２以上の効果がもたらされ得る。ポリマーＢは、一種を単独でまたは二種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【0047】
ポリマーＢとしては、例えば、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、セルロース誘導体、デンプン誘導体、ビニルアルコール単位含有ポリマー、等であって、条件（１）および条件（２）の一方または両方を満たさないものを適宜選択して使用し得る。
【0048】
オキシアルキレン単位を含むポリマーとしては、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）や、エチレンオキサイド（ＥＯ）とプロピレンオキサイド（ＰＯ）またはブチレンオキサイド（ＢＯ）とのブロック共重合体、ＥＯとＰＯまたはＢＯとのランダム共重合体等が例示される。そのなかでも、ＥＯとＰＯのブロック共重合体またはＥＯとＰＯのランダム共重合体が好ましい。ＥＯとＰＯとのブロック共重合体は、ＰＥＯブロックとポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）ブロックとを含むジブロック共重合体、トリブロック共重合体等であり得る。上記トリブロック共重合体の例には、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック共重合体およびＰＰＯ－ＰＥＯ－ＰＰＯ型トリブロック共重合体が含まれる。通常は、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック共重合体がより好ましい。
【0049】
なお、本明細書中において共重合体とは、特記しない場合、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等の各種の共重合体を包括的に指す意味である。
【0050】
窒素原子を含有するポリマーの非限定的な例には、Ｎ－ビニルラクタムやＮ－ビニル鎖状アミド等のようなＮ－ビニル型のモノマー単位を含むポリマー；イミン誘導体；Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマー；等が含まれる。
【0051】
Ｎ－ビニル型のモノマー単位を含むポリマーの例には、窒素を含有する複素環を有するモノマーに由来する繰返し単位を含むポリマーが含まれる。窒素を含有する複素環の一例として、ラクタム環が挙げられる。かかる繰返し単位を含むポリマーの例には、Ｎ－ビニルラクタム型モノマーの単独重合体および共重合体や、Ｎ－ビニル鎖状アミドの単独重合体および共重合体等が含まれる。上記Ｎ－ビニルラクタム型モノマー共重合体は、例えば、Ｎ－ビニルラクタム型モノマーの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。上記Ｎ－ビニル鎖状アミドの共重合体は、例えば、Ｎ－ビニル鎖状アミドの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【0052】
Ｎ－ビニルラクタム型モノマーの具体例としては、Ｎ－ビニルピロリドン（ＶＰ）、Ｎ－ビニルピペリドン、Ｎ－ビニルモルホリノン、Ｎ－ビニルカプロラクタム（ＶＣ）、Ｎ－ビニル－１，３－オキサジン－２－オン、Ｎ－ビニル－３，５－モルホリンジオン等が挙げられる。Ｎ－ビニルラクタム型のモノマー単位を含むポリマーの具体例としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルカプロラクタム、ＶＰとＶＣとのランダム共重合体、ＶＰおよびＶＣの一方または両方と他のビニルモノマーとのランダム共重合体、ＶＰおよびＶＣの一方または両方を含むポリマー鎖を含むブロック共重合体やグラフト共重合体等が挙げられる。上記他のビニルモノマーは、例えば、アクリル系モノマー、ビニルエステル系モノマー等であり得る。ここでアクリル系モノマーとは、（メタ）アクリロイル基を有するモノマーをいう。
Ｎ－ビニル鎖状アミドの具体例としては、Ｎ－ビニルアセトアミド、Ｎ－ビニルプロピオン酸アミド、Ｎ－ビニル酪酸アミド等が挙げられる。
Ｎ－ビニル鎖状アミドの具体例としては、Ｎ－ビニルアセトアミド、Ｎ－ビニルプロピオン酸アミド、Ｎ－ビニル酪酸アミド等が挙げられる。
【0053】
Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマーの例には、Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの単独重合体および共重合体が含まれる。Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの例には、Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する鎖状アミドおよびＮ－（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドが含まれる。上記Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの共重合体は、例えば、Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【0054】
Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する鎖状アミドの例としては、（メタ）アクリルアミド；Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド等のＮ－アルキル（メタ）アクリルアミド；Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（ｎ－ブチル）（メタ）アクリルアミド等のＮ，Ｎ－ジアルキル（メタ）アクリルアミド；等が挙げられる。Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する鎖状アミドをモノマー単位として含むポリマーの例として、Ｎ－イソプロピルアクリルアミドの単独重合体およびＮ－イソプロピルアクリルアミドの共重合体が挙げられる。上記Ｎ－イソプロピルアクリルアミドの共重合体は、例えば、Ｎ－イソプロピルアクリルアミドの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【0055】
Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドの例としては、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ－（メタ）アクリロイルピロリジン等が挙げられる。Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドをモノマー単位として含むポリマーの例として、Ｎ－アクリロイルモルホリンの単独重合体およびＮ－アクリロイルモルホリンの共重合体（が挙げられる。上記Ｎ－アクリロイルモルホリンの共重合体は、例えば、Ｎ－アクリロイルモルホリンの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【0056】
セルロース誘導体は、主繰返し単位としてβ－グルコース単位を含むポリマーである。セルロース誘導体の具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。なかでもヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）が好ましい。
【0057】
デンプン誘導体は、主繰返し単位としてα－グルコース単位を含むポリマーである。デンプン誘導体の具体例としては、アルファ化デンプン、プルラン、カルボキシメチルデンプン、シクロデキストリン等が挙げられる。なかでもプルランが好ましい。
【0058】
ポリマーＢに該当するビニルアルコール単位含有ポリマーの例には、ＶＡ単位のみを含むものと、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むが条件（２）を満たさないものとが含まれる。ポリマーＢとして用いられるビニルアルコール単位含有ポリマーは、典型的には、主たる繰返し単位としてＶＡ単位を含み、かつ条件（２）を満たさないポリマーである。当該ポリマーにおいて、全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、例えば５０％超であり、６５％以上であってもよく、７０％以上であってもよく、７５％以上であってもよい。ポリマーＢとして用いられるビニルアルコール単位含有ポリマーにおいて、非ＶＡ単位の種類は特に限定されず、例えばプロピルビニルエーテル単位、ブチルビニルエーテル単位、２－エチルヘキシルビニルエーテル単位、酢酸ビニル単位、プロピオン酸ビニル単位、ヘキサン酸ビニル単位等から選択される一種または二種以上であり得る。
【0059】
ポリマーＢとして用いられるビニルアルコール単位含有ポリマーは、実質的にＶＡ単位のみを含むポリマーであってもよい。ここで「実質的に」とは、典型的には、全繰返し単位の９５％以上がビニルアルコール単位であることをいう。なお、実質的にＶＡ単位のみを含むビニルアルコール単位含有ポリマーは、通常、吸着パラメータが５未満、例えば３以下、典型的にはほぼゼロであり、したがって条件（２）を満たさない。
【0060】
〔ポリマーＢのＭｗおよびＭｎ〕
水溶性高分子がポリマーＢを含む態様において、ポリマーＢのＭｗは特に限定されない。濾過性や洗浄性等の観点から、例えば、Ｍｗが２００×１０４以下または１５０×１０４以下のものを用いることができる。また、ポリマーＢのＭｗは、典型的には１×１０４以上である。
水溶性高分子がポリマーＢを含む態様において、ポリマーＢのＭｗは特に限定されない。濾過性や洗浄性等の観点から、例えば、Ｍｗが２００×１０４以下または１５０×１０４以下のものを用いることができる。また、ポリマーＢのＭｗは、典型的には１×１０４以上である。
【0061】
より好ましいＭｗの範囲は、ポリマーＢの種類によっても異なり得る。
例えば、ポリマーＢとしてのセルロース誘導体およびデンプン誘導体のＭｗは、それぞれ、典型的には２００×１０４未満、好ましくは１７０×１０４以下、より好ましくは１５０×１０４以下であり、１００×１０４以下であってもよく、例えば５０×１０４以下であってもよい。この種のポリマーＢのＭｗは、典型的には１×１０４以上、好ましくは２×１０４以上であり、３×１０４以上でもよく、５×１０４以上でもよく、７×１０４以上でもよく、１５×１０４以上でもよく、３０×１０４以上ででもよい。
また、例えばオキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマーおよびビニルアルコール単位含有ポリマーのＭｗは、それぞれ、好ましくは１００×１０４以下、より好ましくは６０×１０４以下であり、３０×１０４以下であってもよく、２０×１０４以下であってもよく、例えば１０×１０４以下であってもよい。この種のポリマーＢのＭｗは、それぞれ、典型的には１×１０４以上であり、１．２×１０４以上であってもよく、１．５×１０４以上であってもよく、例えば３×１０４以上であってもよい。
例えば、ポリマーＢとしてのセルロース誘導体およびデンプン誘導体のＭｗは、それぞれ、典型的には２００×１０４未満、好ましくは１７０×１０４以下、より好ましくは１５０×１０４以下であり、１００×１０４以下であってもよく、例えば５０×１０４以下であってもよい。この種のポリマーＢのＭｗは、典型的には１×１０４以上、好ましくは２×１０４以上であり、３×１０４以上でもよく、５×１０４以上でもよく、７×１０４以上でもよく、１５×１０４以上でもよく、３０×１０４以上ででもよい。
また、例えばオキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマーおよびビニルアルコール単位含有ポリマーのＭｗは、それぞれ、好ましくは１００×１０４以下、より好ましくは６０×１０４以下であり、３０×１０４以下であってもよく、２０×１０４以下であってもよく、例えば１０×１０４以下であってもよい。この種のポリマーＢのＭｗは、それぞれ、典型的には１×１０４以上であり、１．２×１０４以上であってもよく、１．５×１０４以上であってもよく、例えば３×１０４以上であってもよい。
【0062】
ポリマーＢのＭｗ／Ｍｎは、特に制限されない。凝集物の発生防止等の観点から、通常、Ｍｗ／Ｍｎが１０．０以下であるものが好ましく、７．０以下であるものがより好ましく、５．０以下であるものがさらに好ましい。
【0063】
なお、本明細書において、水溶性高分子や界面活性剤のＭｗおよびＭｎとしては、水系のゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）に基づく値（水系、ポリエチレンオキサイド換算）を採用することができる。
【0064】
（水溶性高分子の含有量等）
特に限定するものではないが、研磨用組成物における水溶性高分子の含有量は、砥粒１００重量部に対して、例えば０．０１重量部以上とすることができる。砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、研磨後の表面平滑性向上の観点から、通常、０．１重量部以上が適当であり、０．５重量部以上でもよく、１重量部以上でもよく、例えば１．５重量部以上でもよい。また、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば５０重量部以下であってよく、３０重量部以下でもよく、２０重量部以下でもよい。研磨速度や洗浄性等の観点から、一態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば１０重量部以下であってよく、７重量部以下でもよく、５重量部以下でもよく、２．５重量部以下でもよく、２．０重量部以下でもよい。
特に限定するものではないが、研磨用組成物における水溶性高分子の含有量は、砥粒１００重量部に対して、例えば０．０１重量部以上とすることができる。砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、研磨後の表面平滑性向上の観点から、通常、０．１重量部以上が適当であり、０．５重量部以上でもよく、１重量部以上でもよく、例えば１．５重量部以上でもよい。また、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば５０重量部以下であってよく、３０重量部以下でもよく、２０重量部以下でもよい。研磨速度や洗浄性等の観点から、一態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば１０重量部以下であってよく、７重量部以下でもよく、５重量部以下でもよく、２．５重量部以下でもよく、２．０重量部以下でもよい。
【0065】
また、ポリマーＡの含有量は、研磨用組成物に含まれる砥粒１００重量部に対して、例えば０．０１重量部以上とすることができる。ポリマーＡの使用による効果、例えばＬＰＤ－Ｎ数の低減等の欠陥低減効果をよりよく発揮する観点から、砥粒１００重量部に対するポリマーＡの含有量は、通常、０．０５重量部以上が適当であり、０．１重量部以上でもよく、０．５重量部以上でもよく、１重量部以上でもよく、１．５重量部以上でもよい。また、砥粒１００重量部に対するポリマーＡの含有量は、例えば４０重量部以下とすることができ、２０重量部以下としてもよく、１５重量部以下としてもよい。研磨速度や洗浄性等の観点から、一態様において、砥粒１００重量部に対するポリマーＡの含有量は、１０重量部以下であってよく、７重量部以下でもよく、５重量部以下でもよい。ここに開示される研磨用組成物は、砥粒１００重量部に対するポリマーＡの含有量が２．５重量部以下、例えば２．０重量部以下である態様でも好ましく実施されて、表面欠陥を低減する効果を好適に発揮し得る。
【0066】
水溶性高分子としてポリマーＡおよびポリマーＢを含む研磨用組成物において、該水溶性高分子全体に占めるポリマーＡの割合、すなわちポリマーＡとポリマーＢとの合計重量に占めるポリマーＡの割合は、重量基準で、例えば５％以上とすることができ、１０％以上としてもよい。より高い効果を得る観点から、通常は、上記割合を３０％以上とすることが適当であり、５０％超とすることが好ましく、７０％以上としてもよく、８５％以上としてもよく、９５％以上としてもよく、例えば９９％以上としてもよい。
【0067】
ポリマーＢとしてＨＥＣ等のセルロース誘導体を用いる場合、その使用量は、水溶性高分子全体の４０重量％以下に抑えることが好ましく、２５重量％以下とすることがより好ましく、１０重量％以下とすることがより好ましく、５重量％以下とすることがさらに好ましい。セルロース誘導体の使用量を制限することにより、天然物に由来するセルロース誘導体に起因する異物の混入や凝集の発生を抑制することができる。ここに開示される研磨用組成物は、セルロース誘導体を実質的に含有しない態様で好ましく実施され得る。
【0068】
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒１０１７個当たりのポリマーＡの含有量が１０ｍｇ以上となる態様で好ましく実施され得る。また、ここに開示される研磨用組成物は、砥粒１０１７個当たりのポリマーＡの含有量が１０００ｍｇ以下となる態様で好ましく実施され得る。ここで、砥粒数の算出は、研磨用組成物中に含まれる砥粒の重量、砥粒のＢＥＴ径、および砥粒の比重に基づいて行うことができる。砥粒１０１７個当たりのポリマーＡの含有量は、上記砥粒数および研磨用組成物中に含まれるポリマーＡの重量から算出することができる。砥粒に対して所定の吸着パラメータを満たすレベルの吸着性を示すポリマーＡを、該砥粒の個数当たり所定重量以上となるように含むことにより、上記砥粒が研磨対象物の表面に与え得る局部的なストレスを効果的に軽減し、ポリマーＡによる欠陥低減効果を効率よく実現することができる。また、砥粒の個数当たりのポリマーＡの含有量が所定値以下となるように研磨用組成物の組成を選択することにより、砥粒のポリマーＡに対する過剰な吸着を抑制し、研磨対象物に対する研磨効果を効率よく発揮することができる。ここに開示される研磨用組成物の一態様において、砥粒１０１７個当たりのポリマーＡの含有量は、例えば６００ｍｇ以下であってよく、４００ｍｇ以下であってもよく、３００ｍｇ以下であってもよく、２００ｍｇ以下であってもよい。より高い研磨効果を得る観点から、一態様において、上記砥粒１０１７個当たりのポリマーＡの含有量は、１７５ｍｇ以下であってよく、例えば１５０ｍｇ以下であってもよく、１２５ｍｇ以下であってもよく、１００ｍｇ以下であってもよい。また、ポリマーＡによる欠陥低減効果を好適に発揮する観点から、一態様において、砥粒１０１７個当たりのポリマーＡの含有量は、１０ｍｇより多くすることができ、例えば１５ｍｇ以上であってよく、２０ｍｇ以上であってもよく、３０ｍｇ以上であってもよい。
【0069】
ここに開示される研磨用組成物は、次式：砥粒緩衝指数＝（ＷＡ×Ｑ）／Ｓ；により算出される砥粒緩衝指数が１ｍｇ／ｍ２～４０ｍｇ／ｍ２となる態様で好ましく実施され得る。ここで、上記式中のＳは、上記研磨用組成物に含まれる砥粒の総表面積［ｍ２］である。上記式中のＷＡは、上記研磨用組成物に含まれるポリマーＡの総量［ｍｇ］である。上記式中のＱは、上述した吸着パラメータである。より砥粒緩衝指数の高い研磨用組成物は、砥粒の表面積当たりのポリマーＡの吸着量がより多くなる傾向にある。したがって、上記砥粒緩衝指数が所定値以上となるように研磨用組成物の組成を選択することにより、ポリマーＡによる欠陥低減効果を効率よく実現することができる。また、上記砥粒緩衝指数が所定値以下となるように研磨用組成物の組成を選択することにより、研磨能率の過度の低下を抑えつつ欠陥の低減を図ることができる。特に限定するものではないが、一態様において、上記砥粒緩衝指数は、例えば３ｍｇ／ｍ２以上であってよく、５ｍｇ／ｍ２以上であってもよく、例えば１０ｍｇ／ｍ２以上であってもよい。また、一態様において、上記砥粒緩衝指数は、３０ｍｇ／ｍ２以下であってよく、例えば２５ｍｇ／ｍ２以下であってもよく、２０ｍｇ／ｍ２以下であってもよく、１５ｍｇ／ｍ２以下であってもよい。
【0070】
＜水＞
ここに開示される研磨用組成物に含まれる水としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。使用する水は、研磨用組成物に含有される他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が１００ｐｐｂ以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂による不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって水の純度を高めることができる。
ここに開示される研磨用組成物に含まれる水としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。使用する水は、研磨用組成物に含有される他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が１００ｐｐｂ以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂による不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって水の純度を高めることができる。
【0071】
＜塩基性化合物＞
ここに開示される研磨用組成物は、塩基性化合物を含有する。本明細書において塩基性化合物とは、水に溶解して水溶液のｐＨを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物としては、窒素を含む有機または無機の塩基性化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、各種の炭酸塩や炭酸水素塩等を用いることができる。窒素を含む塩基性化合物の例としては、第四級アンモニウム化合物、第四級ホスホニウム化合物、アンモニア、アミン等が挙げられる。上記アミンとしては、水溶性アミンが好ましい。このような塩基性化合物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
ここに開示される研磨用組成物は、塩基性化合物を含有する。本明細書において塩基性化合物とは、水に溶解して水溶液のｐＨを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物としては、窒素を含む有機または無機の塩基性化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、各種の炭酸塩や炭酸水素塩等を用いることができる。窒素を含む塩基性化合物の例としては、第四級アンモニウム化合物、第四級ホスホニウム化合物、アンモニア、アミン等が挙げられる。上記アミンとしては、水溶性アミンが好ましい。このような塩基性化合物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【0072】
アルカリ金属の水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。炭酸塩または炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。アミンの具体例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、Ｎ－（β－アミノエチル）エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、１－（２－アミノエチル）ピペラジン、Ｎ－メチルピペラジン、グアニジン、イミダゾールやトリアゾール等のアゾール類等が挙げられる。第四級ホスホニウム化合物の具体例としては、水酸化テトラメチルホスホニウム、水酸化テトラエチルホスホニウム等の水酸化第四級ホスホニウムが挙げられる。
【0073】
第四級アンモニウム化合物としては、テトラアルキルアンモニウム塩、ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩を好ましく用いることができる。かかる第四級アンモニウム塩におけるアニオン成分は、例えば、ＯＨ－、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＣｌＯ４
－、ＢＨ４
－等であり得る。第四級アンモニウム塩としては、強塩基のものが好ましい。なかでも好ましい例として、アニオンがＯＨ－である第四級アンモニウム塩、すなわち水酸化第四級アンモニウムが挙げられる。水酸化第四級アンモニウムの具体例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラペンチルアンモニウムおよび水酸化テトラヘキシルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウム；水酸化２－ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム（コリンともいう。）等の水酸化ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム；等が挙げられる。
【0074】
これらの塩基性化合物のうち、例えば、アルカリ金属水酸化物、水酸化第四級アンモニウムおよびアンモニアから選択される少なくとも一種の塩基性化合物を好ましく使用し得る。なかでも水酸化テトラメチルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウムおよびアンモニアがより好ましく、アンモニアが特に好ましい。
【0075】
＜水溶性有機化合物＞
ここに開示される研磨用組成物には、任意成分として、重量平均分子量（Ｍｗ）が１×１０４未満の水溶性有機化合物を含有させることができる。かかる水溶性有機化合物の使用により、ＬＰＤ－Ｎ数をさらに低減し得る。水溶性有機化合物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
ここに開示される研磨用組成物には、任意成分として、重量平均分子量（Ｍｗ）が１×１０４未満の水溶性有機化合物を含有させることができる。かかる水溶性有機化合物の使用により、ＬＰＤ－Ｎ数をさらに低減し得る。水溶性有機化合物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【0076】
（界面活性剤）
ここに開示される研磨用組成物の任意成分として用いられ得る水溶性有機化合物の例には、以下に説明する界面活性剤が含まれる。界面活性剤は、ＬＰＤ－Ｎ数に寄与し得るほか、ヘイズレベルの低減にも役立ち得る。
ここに開示される研磨用組成物の任意成分として用いられ得る水溶性有機化合物の例には、以下に説明する界面活性剤が含まれる。界面活性剤は、ＬＰＤ－Ｎ数に寄与し得るほか、ヘイズレベルの低減にも役立ち得る。
【0077】
界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性のいずれのものも使用可能である。通常は、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤を好ましく採用し得る。低起泡性やｐＨ調整の容易性の観点から、ノニオン性の界面活性剤がより好ましい。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン重合体；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のポリオキシアルキレン誘導体、例えば、ポリオキシアルキレン付加物；複数種のオキシアルキレンの共重合体、例えば、ジブロック型共重合体、トリブロック型共重合体、ランダム型共重合体、交互共重合体；等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【0078】
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、エチレンオキサイド（ＥＯ）とプロピレンオキサイド（ＰＯ）とのブロック共重合体、ＥＯとＰＯとのランダム共重合体、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンプロピルエーテル、ポリオキシエチレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンペンチルエーテル、ポリオキシエチレンヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレン－２－エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンモノステアリン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ポリオキシエチレンモノオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジオレイン酸エステル、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノパルチミン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、トリオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等が挙げられる。上記ＥＯとＰＯとのブロック共重合体の例には、ジブロック型共重合体、ＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）－ＰＰＯ（ポリプロピレンオキサイド）－ＰＥＯ型のトリブロック体、ＰＰＯ－ＰＥＯ－ＰＰＯ型のトリブロック共重合体等が含まれる。なかでも好ましい界面活性剤として、ＥＯとＰＯとのブロック共重合体、ＥＯとＰＯとのランダム共重合体およびポリオキシエチレンアルキルエーテルが挙げられる。ＥＯとＰＯとのブロック共重合体の一好適例として、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型のトリブロック共重合体が特に好ましい。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの一好適例として、ポリオキシエチレンデシルエーテルが挙げられる。
【0079】
アニオン性界面活性剤はとは、水中で解離して陰イオンとなる官能基および疎水性基を有し、界面活性作用を有する化合物をいう。アニオン性界面活性剤は、例えば、硫酸系、スルホン酸系、リン酸系、ホスホン酸系、カルボン酸系等に分類することができる。アニオン界面活性剤の具体例には、アルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキル硫酸、アルキル硫酸、アルキルエーテル硫酸エステル、高級アルコール硫酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸、α－オレフィンスルホン酸、アルキルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスルホコハク酸、アルキルスルホコハク酸、上述したいずれかの化合物の塩、等が含まれる。アルキルスルホン酸の一具体例としてドデシルスルホン酸が挙げられる。アニオン性界面活性剤の他の例として、タウリン系界面活性剤、ザルコシネート系界面活性剤、イセチオネート系界面活性剤、Ｎ－アシル酸性アミノ酸系界面活性剤、高級脂肪酸塩、アシル化ポリペプチド等が挙げられる。
【0080】
いくつかの態様において、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤を好ましく採用し得る。上記ポリオキシアルキレン構造とは、オキシアルキレン単位が２以上、好ましくは３以上連続する繰返し構造をいう。上記オキシアルキレン単位は、対応するアルキレンオキサイドに由来する繰返し単位であり得る。したがって、オキシアルキレン単位の繰返し数は、アルキレンオキサイドの付加モル数としても把握され得る。
【0081】
上記オキシアルキレン単位は、炭素原子数２以上１８以下のオキシアルキレン基であると好ましい。ここで、アルキレン基は、アリール基で置換されていてもよい。このようなオキシアルキレン基は、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２－ブチレンオキサイド、２，３－ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等から誘導され得る。入手の容易性や、研磨用組成物中において界面活性剤が分散しやすくなり、より研磨表面のヘイズを低減しやすいという観点から、オキシアルキレン単位は、炭素原子数２以上１０以下のオキシアルキレン基であるとより好ましく、炭素原子数２以上４以下のオキシアルキレン基であるとさらに好ましい。なかでも好ましいオキシアルキレン単位として、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基が挙げられる。オキシエチレン基が特に好ましい。
【0082】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤は、硫酸エステル（Ｒ－Ｏ－ＳＯ３
－Ｈ＋）およびその塩（Ｒ－Ｏ－ＳＯ３
－Ｍ＋）、スルホン酸（Ｒ－ＳＯ３
－Ｈ＋）およびその塩（Ｒ－ＳＯ３
－Ｍ＋）、カルボン酸（Ｒ－ＣＯＯ－Ｈ＋）およびその塩（Ｒ－ＣＯＯ－Ｍ＋）、ならびにリン酸エステル（Ｒ－Ｏ－ＰＯ（Ｏ－Ｈ＋）２）およびその塩（Ｒ－Ｏ－ＰＯ（Ｏ－Ｈ＋）（Ｏ－Ｍ＋）またはＲ－Ｏ－ＰＯ（Ｏ－Ｍ＋）２）からなる群から選択されると好ましいが、これらに限定されない。なお、上記において、「Ｒ」は、ポリオキシアルキレン構造を含む有機基を表す。また、上記において、「Ｍ＋」は、金属カチオンやアンモニウムカチオン等の種々のカチオンを表す。ヘイズを低減しやすいという観点から、アニオン性界面活性剤は、硫酸エステルおよびその塩、カルボン酸およびその塩、ならびにリン酸エステルおよびその塩からなる群から選択されると好ましく、硫酸エステルおよびその塩、ならびにカルボン酸およびその塩からなる群から選択されるとより好ましい。ここで、ヘイズをより効果的に低減できるという観点から、カルボン酸およびその塩は、ポリオキシアルキレン構造を含む有機基を有する酢酸（Ｒ’－ＣＨ２ＣＯＯ－Ｈ＋）およびその塩（Ｒ’－ＣＨ２ＣＯＯ－Ｍ＋）からなる群から選択されることが好ましい。ここで「Ｒ’」は、ポリオキシアルキレン構造を含む有機基を表す。よって、ヘイズ低減効果をより向上するという観点から、アニオン性界面活性剤は、硫酸エステルおよびその塩、ならびに上記酢酸およびその塩からなる群から選択されると特に好ましい。
【0083】
上記「Ｍ＋」によって分類した場合において、上記塩の種類としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム等の２族元素の塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン塩、等が挙げられる。
【0084】
また、アニオン性界面活性剤の一分子には、上記のアニオン部分（すなわち、「－Ｏ－ＳＯ３
－」部分、「ＳＯ３
－」部分、「ＣＯＯ－」部分、「－Ｏ－ＰＯ（ＯＨ）Ｏ－」部分および「－Ｏ－ＰＯ（Ｏ－）２」）から選択される二種以上が含まれていてもよい。
【0085】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤において、該ポリオキシアルキレン構造を構成するオキシアルキレン単位の平均付加モル数は、３を超えて２５以下であることが好ましい。オキシアルキレン単位の平均付加モル数が３を超えるアニオン性界面活性剤によると、該アニオン性界面活性剤がシリコン基板等の研磨対象物表面を保護することにより、高いヘイズ低減効果が発揮されやすくなる。また、アニオン性界面活性剤に含まれるオキシアルキレン単位の平均付加モル数が２５を超えると、該アニオン性界面活性剤によるシリコン基板等の研磨対象物の表面保護が過剰になり、研磨速度が低下しやすくなることがあり得る。研磨速度の低下を抑えつつヘイズを低減する観点から、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、４以上であると好ましく、４．５以上であるとより好ましい。また、同様の観点から、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、２０以下であると好ましく、１８以下であるとより好ましい。以上より、へイズの低減と研磨速度の向上とを両立させるという観点からは、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、４以上２０以下であると好ましく、４．５以上１８以下であるとより好ましい。いくつかの態様において、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、例えば６以上でもよく、１０以上でもよく、１４以上でもよい。
なお、上記「平均付加モル数」とは、界面活性剤１モル中において付加しているアルキレンオキサイドのモル数（すなわち、オキシアルキレン単位のモル数）の平均値を意味する。２以上の異なるオキシアルキレン単位が界面活性剤中に含まれる場合は、それらの平均値を採用するものとする。また、上記アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、１Ｈ－ＮＭＲ、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ＧＰＣ、ゲル漉過クロマトグラフィー（ＧＦＣ）、滴定法等により適宜測定することができる。
なお、上記「平均付加モル数」とは、界面活性剤１モル中において付加しているアルキレンオキサイドのモル数（すなわち、オキシアルキレン単位のモル数）の平均値を意味する。２以上の異なるオキシアルキレン単位が界面活性剤中に含まれる場合は、それらの平均値を採用するものとする。また、上記アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、１Ｈ－ＮＭＲ、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ＧＰＣ、ゲル漉過クロマトグラフィー（ＧＦＣ）、滴定法等により適宜測定することができる。
【0086】
場合によっては、アニオン性界面活性剤中において、２以上の異なるオキシアルキレン単位が存在していてもよい。ポリオキシアルキレン鎖の製造の容易性や構造の制御のしやすさの観点からは、オキシアルキレン単位は、同一の繰り返しであることが好ましい。
【0087】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられる硫酸エステルおよびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸アミン、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸トリエタノールアミン等が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムおよびポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウムが好ましい。
【0088】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられるスルホン酸およびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンオクチルスルホン酸、ポリオキシエチレンラウリルスルホン酸、ポリオキシエチレンパルミチルスルホン酸、ポリオキシエチレンオクチルベンゼンスルホン酸、ポリオキシエチレンラウリルベンゼンスルホン酸；ポリオキシエチレンオクチルスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンオクチルスルホン酸およびポリオキシエチレンオクチルスルホン酸ナトリウムが好ましい。
【0089】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられるカルボン酸およびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンオクチルエーテル酢酸；ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸アンモニウム、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸アンモニウム、ポリオキシエチレンオクチルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオクチルエーテル酢酸アンモニウム等の、ポリオキシアルキレン構造を含む酢酸およびその塩が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウムおよびポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸アンモニウムが好ましい。
【0090】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられるリン酸エステルおよびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキル（１２－１５）エーテルリン酸；ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル（１２－１５）エーテルリン酸カリウム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンアルキル（１２－１５）エーテルリン酸およびポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウムが好ましい。
【0091】
また、一分子中に上記のアニオン部分を二種以上含むアニオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸二ナトリウム塩、スルホコハク酸ポリオキシエチレンラウロイルエタノールアミド二ナトリウム塩等が挙げられる。
【0092】
このようなアニオン性界面活性剤において、ω位末端疎水性基の構造は特に制限されないが、例えば、置換または非置換のＣ２以上Ｃ３０以下のアルキル基、置換または非置換のＣ３以上Ｃ２０以下のシクロアルキル基、置換または非置換のＣ１以上Ｃ３０以下のアルキルエステル基、置換または非置換のＣ６以上Ｃ２０以下のアリール基、Ｃ１以上Ｃ３０以下のアルキル基を有するモノまたはジアルキルアミド基、Ｃ１以上Ｃ３０以下のアルキル基を有するモノまたはジアルキルアミノ基等で置換されていてもよく、またソルビタン構造を有していてもよい。ここで「ＣＸ以上ＣＹ以下」とは、炭素原子数がＸ以上Ｙ以下であることを表している。
【0093】
上記アルキル基としては、例えば、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，２－ジメチルプロピル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－へブチル基、ｎ－オクチル基、２－エチルヘキシル基、ｎ－デシル基、ｎ－ドデシル基などが挙げられる。
【0094】
上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
【0095】
上記アルキルエステル基としては、例えば、メチルエステル基、エチルエステル基、ｎ－プロピルエステル基、ｉ－プロピルエステル基、ｎ－ブチルエステル基、２－メチルプロピルエステル基などが挙げられる。
【0096】
上記アリール基としては、例えば、フェニル基、ｏ－，ｍ－もしくはｐ－トリル基などが挙げられる。
【0097】
本明細書において、「置換または非置換の」基とは、当該基のなかの水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；シアノ基；ニトロ基；ヒドロキシ基；Ｃ１以上Ｃ１０以下の直鎖状または分枝状のアルキル基；Ｃ１以上Ｃ１０以下の直鎖状または分岐状のアルコキシ基；Ｃ６以上Ｃ３０以下のアリール基；Ｃ２以上Ｃ３０以下のヘテロアリール基；Ｃ５以上Ｃ２０以下のシクロアルキル基；などの置換基で置換されているか、または非置換であることを意味する。
【0098】
このようなアニオン性界面活性剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0099】
いくつかの態様において、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤としては、上記ポリオキシアルキレン構造がポリオキシエチレン構造であって、該ポリオキシエチレン構造におけるエチレンオキサイドの平均付加モル数が３を超えて２５以下であるものを好ましく採用し得る。研磨速度の低下を抑えつつヘイズを低減する観点から、エチレンオキサイドの平均付加モル数は、４以上であると好ましく、４．５以上であるとより好ましい。また、同様の観点から、エチレンオキサイドの平均付加モル数は、２０以下であると好ましく、１８以下であるとより好ましい。以上より、アニオン性界面活性剤におけるエチレンオキサイドの平均付加モル数は、４以上２０以下であると好ましく、４．５以上１８以下であるとより好ましい。
【0100】
界面活性剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は、典型的には１×１０４未満であり、濾過性や洗浄性等の観点から９５００以下が好ましく、例えば９０００未満でもよい。また、界面活性剤のＭｗは、界面活性能等の観点から、通常、２００以上が適当であり、ヘイズレベルを低下させる効果等の観点から２５０以上が好ましく、例えば３００以上でもよい。界面活性剤のＭｗのより好ましい範囲は、該界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いる場合、そのＭｗは、２０００以下であることが好ましく、１０００以下であってもよく、例えば５００以下であってもよい。また、例えば界面活性剤としてＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型のトリブロック共重合体を用いる場合、そのＭｗは、例えば１０００以上であり、３０００以上、さらには５０００以上であってもよい。界面活性剤のＭｗとしては、ＧＰＣにより求められる値（水系、ポリエチレングリコール換算）を採用することができる。
【0101】
ここに開示される研磨用組成物が界面活性剤を含む場合、その含有量は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲であれば特に制限はない。通常は、洗浄性等の観点から、砥粒１００重量部に対する界面活性剤の含有量は、２０重量部以下が適当であり、１５重量部以下が好ましく、１０重量部以下がより好ましく、例えば６重量部以下でもよい。界面活性剤の使用効果をよりよく発揮させる観点から、砥粒１００重量部に対する界面活性剤含有量は、０．００１重量部以上が適当であり、０．００５重量部以上が好ましく、０．０１重量部以上がより好ましく、例えば０．０５重量部以上であり得る。いくつかの態様において、上記界面活性剤の含有量は、例えば０．１重量部以上であってもよい。
また、ここに開示される研磨用組成物が界面活性剤を含む場合、水溶性高分子の含有量ｗ１と界面活性剤の含有量ｗ２との重量比（ｗ１／ｗ２）は特に制限されないが、例えば０．０１～１００の範囲とすることができ、０．０５～５０の範囲が好ましく、０．１～３０の範囲であってもよい。
あるいは、組成の単純化等の観点から、ここに開示される研磨用組成物は、界面活性剤を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。
また、ここに開示される研磨用組成物が界面活性剤を含む場合、水溶性高分子の含有量ｗ１と界面活性剤の含有量ｗ２との重量比（ｗ１／ｗ２）は特に制限されないが、例えば０．０１～１００の範囲とすることができ、０．０５～５０の範囲が好ましく、０．１～３０の範囲であってもよい。
あるいは、組成の単純化等の観点から、ここに開示される研磨用組成物は、界面活性剤を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。
【0102】
＜その他の成分＞
その他、ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、キレート剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤は、例えば、シリコンウェーハのポリシング工程に用いられる研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤であり得る。
その他、ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、キレート剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤は、例えば、シリコンウェーハのポリシング工程に用いられる研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤であり得る。
【0103】
ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物に酸化剤が含まれていると、例えばシリコンウェーハ等の研磨対象物に上記研磨用組成物が供給されることで該研磨対象物の表面が酸化されて酸化膜が生じ、これにより研磨能率が低下してしまうことがあり得るためである。ここでいう酸化剤の具体例としては、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等が挙げられる。なお、研磨用組成物が酸化剤を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことをいう。
【0104】
＜ｐＨ＞
ここに開示される研磨用組成物のｐＨは、典型的には８．０以上であり、好ましくは８．５以上、より好ましくは９．０以上、さらに好ましくは９．３以上、例えば９．５以上である。研磨用組成物のｐＨが高くなると、研磨能率が向上する傾向にある。一方、砥粒、例えばシリカ粒子の溶解を防いで機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、研磨用組成物のｐＨは、１２．０以下であることが適当であり、１１．０以下であることが好ましく、１０．８以下であることがより好ましく、１０．５以下であることがさらに好ましい。
ここに開示される研磨用組成物のｐＨは、典型的には８．０以上であり、好ましくは８．５以上、より好ましくは９．０以上、さらに好ましくは９．３以上、例えば９．５以上である。研磨用組成物のｐＨが高くなると、研磨能率が向上する傾向にある。一方、砥粒、例えばシリカ粒子の溶解を防いで機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、研磨用組成物のｐＨは、１２．０以下であることが適当であり、１１．０以下であることが好ましく、１０．８以下であることがより好ましく、１０．５以下であることがさらに好ましい。
【0105】
ここに開示される技術において、液状の組成物のｐＨは、ｐＨメーターを使用して、標準緩衝液を用いて３点校正した後で、ガラス電極を測定対象の組成物に入れて、２分以上経過して安定した後の値を測定することにより把握することができる。上記標準緩衝液は、フタル酸塩ｐＨ緩衝液 ｐＨ：４．０１（２５℃）、中性リン酸塩ｐＨ緩衝液 ｐＨ：６．８６（２５℃）、炭酸塩ｐＨ緩衝液 ｐＨ：１０．０１（２５℃）である。ｐＨメーターとしては、例えば、堀場製作所製のガラス電極式水素イオン濃度指示計、型番Ｆ－２３またはその相当品を用いることができる。
【0106】
＜用途＞
ここに開示される技術における研磨用組成物は、種々の材質および形状を有する研磨対象物の研磨に適用され得る。研磨対象物の材質は、例えば、シリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン、ステンレス鋼等の金属もしくは半金属、またはこれらの合金；石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質；アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料；炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料；ポリイミド樹脂等の樹脂材料；等であり得る。これらのうち複数の材質により構成された研磨対象物であってもよい。
ここに開示される技術における研磨用組成物は、種々の材質および形状を有する研磨対象物の研磨に適用され得る。研磨対象物の材質は、例えば、シリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン、ステンレス鋼等の金属もしくは半金属、またはこれらの合金；石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質；アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料；炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料；ポリイミド樹脂等の樹脂材料；等であり得る。これらのうち複数の材質により構成された研磨対象物であってもよい。
【0107】
ここに開示される技術における研磨用組成物は、例えばシリコンウェーハ等の、シリコンからなる表面の研磨に特に好ましく使用され得る。ここでいうシリコンウェーハの典型例はシリコン単結晶ウェーハであり、例えば、シリコン単結晶インゴットをスライスして得られたシリコン単結晶ウェーハである。
【0108】
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物のポリシング工程、例えばシリコンウェーハのポリシング工程に好ましく適用することができる。研磨対象物には、ここに開示される研磨用組成物によるポリシング工程の前に、ラッピングやエッチング等の、ポリシング工程より上流の工程において研磨対象物に適用され得る一般的な処理が施されていてもよい。
【0109】
ここに開示される研磨用組成物は、例えば、上流の工程によって表面粗さ０．０１ｎｍ～１００ｎｍの表面状態に調製された研磨対象物、例えばシリコンウェーハのポリシングにおいて好ましく用いられ得る。研磨対象物の表面粗さＲａは、例えば、Schmitt Measurement System Inc.社製のレーザースキャン式表面粗さ計「ＴＭＳ－３０００ＷＲＣ」を用いて測定することができる。ファイナルポリシング（仕上げ研磨）またはその直前のポリシングでの使用が効果的であり、ファイナルポリシングにおける使用が特に好ましい。ここで、ファイナルポリシングとは、目的物の製造プロセスにおける最後のポリシング工程、すなわち、その工程の後にはさらなるポリシングを行わない工程を指す。
【0110】
＜研磨用組成物＞
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で研磨対象物に供給されて、その研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を希釈して調製されたものであり得る。研磨用組成物の希釈は、典型的には水により行うことができる。あるいは、該研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。すなわち、ここに開示される技術における研磨用組成物の概念には、研磨対象物に供給されて該研磨対象物の研磨に用いられる研磨液（ワーキングスラリーともいう。）と、希釈して研磨液として用いられる濃縮液との双方が包含される。上記濃縮液は、研磨液の原液としても把握され得る。ここに開示される研磨用組成物を含む研磨液の他の例として、該組成物のｐＨを調整してなる研磨液が挙げられる。
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で研磨対象物に供給されて、その研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を希釈して調製されたものであり得る。研磨用組成物の希釈は、典型的には水により行うことができる。あるいは、該研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。すなわち、ここに開示される技術における研磨用組成物の概念には、研磨対象物に供給されて該研磨対象物の研磨に用いられる研磨液（ワーキングスラリーともいう。）と、希釈して研磨液として用いられる濃縮液との双方が包含される。上記濃縮液は、研磨液の原液としても把握され得る。ここに開示される研磨用組成物を含む研磨液の他の例として、該組成物のｐＨを調整してなる研磨液が挙げられる。
【0111】
（研磨液）
研磨液における砥粒の含有量は特に制限されないが、典型的には０．０１重量％以上であり、０．０５重量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．１０重量％以上、例えば０．１５重量％以上である。砥粒の含有量の増大によって、より高い研磨速度が実現され得る。研磨用組成物中粒子の分散安定性の観点から、通常、上記含有量は、１０重量％以下が適当であり、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下、例えば１重量％以下であり、０．７重量％以下でもよい。
研磨液における砥粒の含有量は特に制限されないが、典型的には０．０１重量％以上であり、０．０５重量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．１０重量％以上、例えば０．１５重量％以上である。砥粒の含有量の増大によって、より高い研磨速度が実現され得る。研磨用組成物中粒子の分散安定性の観点から、通常、上記含有量は、１０重量％以下が適当であり、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下、例えば１重量％以下であり、０．７重量％以下でもよい。
【0112】
研磨液における水溶性高分子の濃度は特に制限されず、例えば０．０００１重量％以上とすることができる。ヘイズ低減等の観点から、好ましい濃度は０．０００５重量％以上であり、より好ましくは０．００１重量％以上、例えば０．００３重量％以上であり、０．００５重量％以上であってもよい。また、研磨速度等の観点から、水溶性高分子の濃度は、通常、０．２重量％以下とすることが好ましく、０．１重量％以下とすることがより好ましく、０．０５重量％以下としてもよく、例えば０．０１重量％以下としてもよい。
【0113】
ここに開示される研磨用組成物が塩基性化合物を含む場合、研磨液における塩基性化合物の濃度は特に制限されない。研磨速度向上等の観点から、通常は、上記濃度を研磨液の０．００１重量％以上とすることが好ましく、０．００３重量％以上とすることがより好ましく、例えば０．００５重量％以上としてもよい。また、ヘイズ低減等の観点から、上記濃度は、研磨液の０．３重量％未満とすることが適当であり、０．１重量％未満とすることが好ましく、０．０５重量％未満とすることがより好ましく、例えば０．０３重量％未満としてもよい。
【0114】
ここに開示される研磨用組成物が界面活性剤を含む場合、その含有量は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲であれば特に制限はない。通常は、洗浄性等の観点から、砥粒１００重量部に対する界面活性剤の含有量は、１０重量部以下とすることが適当であり、５重量部以下が好ましく、１重量部以下がより好ましく、０．５重量部以下としてもよく、例えば０．３重量部以下としてもよい。また、界面活性剤の使用効果をよりよく発揮させる観点から、砥粒１００重量部に対する界面活性剤の含有量は、０．００１重量部以上が適当であり、０．００５重量部以上が好ましく、０．０１重量部以上としてもよく、０．０３重量部以上としてもよく、例えば０．０５重量部以上としてもよい。研磨液における界面活性剤の濃度は、例えば０．０００００１重量％以上であってよく、０．０００００５重量％以上、０．００００１重量％以上、０．００００５重量％以上、０．０００１重量％以上、または０．０００２重量％以上でもよい。また、界面活性の濃度は、通常、０．２重量％以下が適当であり、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、０．００５重量％以下、または０．００１重量％以下でもよい。
【0115】
（濃縮液）
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物に供給される前には濃縮された形態であってもよい。上記濃縮された形態とは、研磨液の濃縮液の形態であり、研磨液の原液としても把握され得る。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は特に限定されず、例えば、体積換算で２倍～１００倍程度とすることができ、通常は５倍～５０倍程度が適当であり、例えば１０倍～４０倍程度であり得る。
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物に供給される前には濃縮された形態であってもよい。上記濃縮された形態とは、研磨液の濃縮液の形態であり、研磨液の原液としても把握され得る。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は特に限定されず、例えば、体積換算で２倍～１００倍程度とすることができ、通常は５倍～５０倍程度が適当であり、例えば１０倍～４０倍程度であり得る。
【0116】
このような濃縮液は、所望のタイミングで希釈して研磨液（ワーキングスラリー）を調製し、該研磨液を研磨対象物に供給する態様で使用することができる。上記希釈は、例えば、上記濃縮液に水を加えて混合することにより行うことができる。
【0117】
上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば５０重量％以下とすることができる。上記濃縮液の取扱い性、例えば砥粒の分散安定性や濾過性等の観点から、通常、上記濃縮液における砥粒の含有量は、好ましくは４５重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、砥粒の含有量は、例えば０．５重量％以上とすることができ、好ましくは１重量％以上、より好ましくは３重量％以上、例えば４重量％以上である。好ましい一態様において、砥粒の含有量は、５重量％以上としてもよく、１０重量％以上としてもよく、例えば１５重量％以上、または２０重量％以上、または３０重量％以上としてもよい。
【0118】
（研磨用組成物の調製）
ここに開示される技術において使用される研磨用組成物は、一剤型であってもよく、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、研磨用組成物の構成成分のうち少なくとも砥粒を含むパートＡと、残りの成分の少なくとも一部を含むパートＢとを混合し、これらを必要に応じて適切なタイミングで混合および希釈することにより研磨液が調製されるように構成されていてもよい。
ここに開示される技術において使用される研磨用組成物は、一剤型であってもよく、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、研磨用組成物の構成成分のうち少なくとも砥粒を含むパートＡと、残りの成分の少なくとも一部を含むパートＢとを混合し、これらを必要に応じて適切なタイミングで混合および希釈することにより研磨液が調製されるように構成されていてもよい。
【0119】
研磨用組成物の調製方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、研磨用組成物を構成する各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。
【0120】
＜研磨＞
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、研磨対象物の研磨に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物、例えばシリコンウェーハを研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に希釈等の濃度調整や、ｐＨ調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、研磨対象物の研磨に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物、例えばシリコンウェーハを研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に希釈等の濃度調整や、ｐＨ調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。
【0121】
次いで、その研磨液を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。例えば、シリコンウェーハの仕上げ研磨を行う場合、典型的には、ラッピング工程を経たシリコンウェーハを一般的な研磨装置にセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて上記シリコンウェーハの研磨対象面に研磨液を供給する。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、シリコンウェーハの研磨対象面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動、例えば回転移動させる。かかる研磨工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。
【0122】
上記研磨工程に使用される研磨パッドは、特に限定されない。例えば、発泡ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ等の研磨パッドを用いることができる。各研磨パッドは、砥粒を含んでもよく、砥粒を含まなくてもよい。通常は、砥粒を含まない研磨パッドが好ましく用いられる。
【0123】
ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨された研磨対象物は、典型的には洗浄される。洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、例えば、半導体等の分野において一般的なＳＣ－１洗浄液、ＳＣ－２洗浄液等を用いることができる。上記ＳＣ－１洗浄液は、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）と水（Ｈ２Ｏ）との混合液である。上記ＳＣ－２洗浄液は、ＨＣｌとＨ２Ｏ２とＨ２Ｏとの混合液である。洗浄液の温度は、例えば室温以上、約９０℃程度までの範囲とすることができる。上記室温は、典型的には約１５℃～２５℃である。洗浄効果を向上させる観点から、５０℃～８５℃程度の洗浄液を好ましく使用し得る。
【0124】
＜前段研磨用組成物＞
ここに開示される研磨用組成物は、例えば、該研磨用組成物を用いて行われる仕上げ研磨工程と、該仕上げ研磨工程に先立って行われる前段研磨工程と、を含む研磨プロセスにおいて好適に利用され得る。上記前段研磨工程は、典型的には、上記仕上げ研磨用組成物とは組成の異なる前段研磨用組成物を用い、該前段研磨用組成物を研磨対象物に供給して行われる。上記仕上げ研磨工程は、上記前段研磨用組成物による研磨後の研磨対象物に、上述した研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物を供給して行われる。上記前段研磨工程に使用する研磨用組成物としては、砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む前段研磨用組成物を好ましく採用することができる。
ここに開示される研磨用組成物は、例えば、該研磨用組成物を用いて行われる仕上げ研磨工程と、該仕上げ研磨工程に先立って行われる前段研磨工程と、を含む研磨プロセスにおいて好適に利用され得る。上記前段研磨工程は、典型的には、上記仕上げ研磨用組成物とは組成の異なる前段研磨用組成物を用い、該前段研磨用組成物を研磨対象物に供給して行われる。上記仕上げ研磨工程は、上記前段研磨用組成物による研磨後の研磨対象物に、上述した研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物を供給して行われる。上記前段研磨工程に使用する研磨用組成物としては、砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む前段研磨用組成物を好ましく採用することができる。
【0125】
従来、前段研磨工程と仕上げ研磨工程とを含む研磨プロセスにおいて、前段研磨工程は仕上げ研磨工程に先立って研磨対象物の形状や大まかな表面状態を整える工程として位置づけられている。そのため、一般的に、仕上げ研磨用組成物に比べて概して研磨力の強い前段研磨用組成物を用いて研磨対象物の表面を除去することにより、表面粗さの低減等を効率よく行っている。このように研磨力が重視される関係上、前段研磨用組成物の分野では、該組成物に水溶性高分子を意図的に配合することは一般的ではなかった。
【0126】
ここに開示される技術によると、前段研磨工程において水溶性高分子を含む前段研磨用組成物を用いることにより、仕上げ研磨の開始時点における研磨対象物表面の平滑性をより高くし得る。このことによって、仕上げ研磨工程において、より研磨力が弱くて研磨対象物表面に与える負荷の小さい仕上げ研磨用組成物を採用しても、仕上げ研磨の開始時点で存在する凹凸を所望のレベルまで解消し、かつ該仕上げ研磨工程において研磨対象物表面に新たな欠陥が生じることを抑制することが可能となる。
【0127】
一態様において、前段研磨用組成物は、該前段研磨用組成物の水溶性高分子／砥粒の重量比Ｒ１が、仕上げ研磨用組成物の水溶性高分子／砥粒の重量比Ｒ２よりも小さくなるように設定されていることが好ましい。これにより、前段研磨工程における研磨効率を過度に損なうことなく、仕上げ研磨後の表面品位を効果的に向上させることができる。
【0128】
（前段研磨用砥粒）
前段研磨用組成物に含まれる砥粒、すなわち前段研磨用砥粒は、例えば、上記で例示した砥粒のなかから適宜選択することができる。前段研磨用砥粒は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。前段研磨用砥粒と仕上げ研磨用砥粒、すなわち仕上げ研磨用組成物に含まれる砥粒とは、同一の砥粒であってもよく、材質、サイズ、形状等の少なくともいずれかが互いに異なる砥粒であってもよい。上記サイズの相違は、例えばＢＥＴ径における相違であり得る。
前段研磨用組成物に含まれる砥粒、すなわち前段研磨用砥粒は、例えば、上記で例示した砥粒のなかから適宜選択することができる。前段研磨用砥粒は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。前段研磨用砥粒と仕上げ研磨用砥粒、すなわち仕上げ研磨用組成物に含まれる砥粒とは、同一の砥粒であってもよく、材質、サイズ、形状等の少なくともいずれかが互いに異なる砥粒であってもよい。上記サイズの相違は、例えばＢＥＴ径における相違であり得る。
【0129】
前段研磨用砥粒としては、無機粒子が好ましく、なかでも金属または半金属の酸化物からなる粒子が好ましく、シリカ粒子が特に好ましい。ここに開示される技術は、前段研磨用砥粒が実質的にシリカ粒子からなる態様で好ましく実施され得る。
一態様において、前段研磨用砥粒としては、そのＢＥＴ径が仕上げ研磨用砥粒のＢＥＴ径と概ね同等またはより大きいものを好ましく使用し得る。例えば、前段研磨用砥粒のＢＥＴ径は、仕上げ研磨用砥粒のＢＥＴ径の０．９倍～２．０倍程度であってよく、１倍～１．５倍程度であってもよい。
一態様において、前段研磨用砥粒としては、そのＢＥＴ径が仕上げ研磨用砥粒のＢＥＴ径と概ね同等またはより大きいものを好ましく使用し得る。例えば、前段研磨用砥粒のＢＥＴ径は、仕上げ研磨用砥粒のＢＥＴ径の０．９倍～２．０倍程度であってよく、１倍～１．５倍程度であってもよい。
【0130】
前段研磨用組成物の砥粒濃度、すなわち研磨用スラリーの重量に占める砥粒の重量の割合は、特に制限されない。一態様において、前段研磨用組成物の砥粒濃度は、例えば、仕上げ研磨用組成物の砥粒濃度の０．５倍～２０倍とすることができ、０．５倍～１０倍としてもよく、０．５倍～８倍としてもよい。
【0131】
（前段研磨用水溶性高分子）
前段研磨用組成物の含有する水溶性高分子、すなわち前段研磨用水溶性高分子は、例えば、上述したポリマーＡおよびポリマーＢの例示のなかから適宜選択することができる。前段研磨用水溶性高分子は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。上述したオキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ビニルアルコール単位含有ポリマー、セルロース誘導体、デンプン誘導体等であって、上述した吸着パラメータが５以上のものおよび５未満のもののいずれも、ここに開示される技術における前段研磨用水溶性高分子の選択肢には含まれ得る。特に限定するものではないが、一態様において、例えばＨＥＣ等のセルロース誘導体を、前段研磨用水溶性高分子として好ましく採用し得る。
前段研磨用組成物の含有する水溶性高分子、すなわち前段研磨用水溶性高分子は、例えば、上述したポリマーＡおよびポリマーＢの例示のなかから適宜選択することができる。前段研磨用水溶性高分子は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。上述したオキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ビニルアルコール単位含有ポリマー、セルロース誘導体、デンプン誘導体等であって、上述した吸着パラメータが５以上のものおよび５未満のもののいずれも、ここに開示される技術における前段研磨用水溶性高分子の選択肢には含まれ得る。特に限定するものではないが、一態様において、例えばＨＥＣ等のセルロース誘導体を、前段研磨用水溶性高分子として好ましく採用し得る。
【0132】
前段研磨用水溶性高分子の濃度は、特に制限されない。一態様において、前段研磨用水溶性高分子の濃度は、例えば０．００００１重量％以上とすることができ、好ましくは０．０００１重量％以上であり、０．０００５重量％以上でもよく、例えば０．００１重量％以上でもよい。前段研磨用水溶性高分子の濃度の増大により、仕上げ研磨後においてさらに高品位の表面が得られる傾向にある。一方、研磨効率の観点から、前段研磨用水溶性高分子の濃度は、通常、０．１重量％以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０５重量％以下であり、０．０１重量％以下でもよく、例えば０．００５重量％以下でもよい。
【0133】
また、前段研磨用水溶性高分子の含有量は、前段研磨用組成物に含まれる砥粒１００重量部当たり、例えば０．０００１重量部以上とすることができ、通常は０．００５重量部とすることが適当であり、０．０１重量部以上としてもよく、０．０５重量部以上でもよく、例えば０．１重量部以上でもよい。また、研磨効率の観点から、前段研磨用水溶性高分子の含有量は、前段研磨用組成物に含まれる砥粒１００重量部当たり、通常、１０重量部以下とすることが適当であり、７重量部以下が好ましく、５重量部以下でもよく、例えば３重量部以下でもよい。
【0134】
一態様において、前段研磨用組成物における水溶性高分子／砥粒の重量比Ｒ１を、仕上げ研磨用組成物における水溶性高分子／砥粒の重量比Ｒ２より小さくすることができる。
この態様において、Ｒ１／Ｒ２の値は、１．０未満であればよく、例えば０．９５以下であってよく、０．９以下であってもよい。ここに開示される技術は、Ｒ１／Ｒ２が０．７以下である態様や、０．５以下である態様等でも好適に実施することができる。また、前段研磨用組成物に水溶性高分子を含有させることによる効果を有意に発揮しやすくする観点から、Ｒ１／Ｒ２は、通常、０．００１以上とすることが適当であり、例えば０．００５以上としてもよく、０．０１以上としてもよく、０．１以上としてもよい。
この態様において、Ｒ１／Ｒ２の値は、１．０未満であればよく、例えば０．９５以下であってよく、０．９以下であってもよい。ここに開示される技術は、Ｒ１／Ｒ２が０．７以下である態様や、０．５以下である態様等でも好適に実施することができる。また、前段研磨用組成物に水溶性高分子を含有させることによる効果を有意に発揮しやすくする観点から、Ｒ１／Ｒ２は、通常、０．００１以上とすることが適当であり、例えば０．００５以上としてもよく、０．０１以上としてもよく、０．１以上としてもよい。
【0135】
（前段用塩基性化合物）
前段研磨用組成物は、典型的には塩基性化合物を含有する。前段研磨用組成物の含有する塩基性化合物、すなわち前段研磨用塩基性化合物は、特に限定されず、例えば、上記で例示した塩基性化合物のなかから適宜選択することができる。前段研磨用塩基性化合物は、一種を単独でまたは二種以上を適宜組み合わせて用いることができる。前段研磨用組成物に含まれる塩基性化合物は、仕上げ研磨用組成物に含まれる塩基性化合物と同じ化合物であってもよく、異なる化合物であってもよい。
前段研磨用組成物は、典型的には塩基性化合物を含有する。前段研磨用組成物の含有する塩基性化合物、すなわち前段研磨用塩基性化合物は、特に限定されず、例えば、上記で例示した塩基性化合物のなかから適宜選択することができる。前段研磨用塩基性化合物は、一種を単独でまたは二種以上を適宜組み合わせて用いることができる。前段研磨用組成物に含まれる塩基性化合物は、仕上げ研磨用組成物に含まれる塩基性化合物と同じ化合物であってもよく、異なる化合物であってもよい。
【0136】
前段研磨工程における研磨能率をより重視する観点から、一態様において、前段用塩基性化合物としては、アルカリ金属水酸化物および水酸化第四級アンモニウムから選択される少なくとも一種の塩基性化合物を好ましく採用し得る。水酸化第四級アンモニウムの一好適例として、水酸化テトラアルキルアンモニウムが挙げられる。なかでもアルカリ金属水酸化物が好ましい。アルカリ金属水酸化物の一好適例として、水酸化カリウムが挙げられる。また、仕上げ研磨後における表面品位をより重視する観点から、一態様において、前段用塩基性化合物としてアンモニアを好ましく採用し得る。
【0137】
前段研磨用組成物のｐＨは、典型的には８．０以上であり、好ましくは８．５以上、より好ましくは９．０以上、さらに好ましくは９．５以上、例えば１０．０以上である。研磨用組成物のｐＨが高くなると、研磨能率が向上する傾向にある。一方、例えばシリカ粒子等の砥粒の溶解を防いで機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、研磨用組成物のｐＨは、１２．０以下であることが適当であり、１１．８以下であることが好ましく、１１．５以下であることがより好ましく、１１．０以下であることがさらに好ましい。一態様において、前段研磨用組成物のｐＨは、仕上げ研磨用組成物のｐＨと同等またはより高くなるように設定することができる。例えば、前段研磨用組成物のｐＨは、ｐＨ１２．０以下であってかつ仕上げ研磨用組成物のｐＨより高いｐＨとすることができる。このことによって、前段研磨工程における高い研磨能率と仕上げ研磨工程における高い表面品位とを好適に両立し得る。前段研磨用組成物のｐＨは、仕上げ研磨用組成物のｐＨに比べて、例えば０．１以上高いｐＨであってよく、０．２以上高くてもよい。
【0138】
（その他の成分）
前段研磨用組成物は、必要に応じて界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、上記で例示した界面活性剤から適宜選択することができる。一態様において、前段研磨用組成物は界面活性剤を実質的に含んでいなくてもよい。
その他、前段研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、キレート剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤は、例えば、シリコンウェーハのポリシング工程に用いられる研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤であり得る。前段研磨用組成物は、仕上げ研磨用組成物と同様、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。
前段研磨用組成物は、必要に応じて界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、上記で例示した界面活性剤から適宜選択することができる。一態様において、前段研磨用組成物は界面活性剤を実質的に含んでいなくてもよい。
その他、前段研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、キレート剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤は、例えば、シリコンウェーハのポリシング工程に用いられる研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤であり得る。前段研磨用組成物は、仕上げ研磨用組成物と同様、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。
【0139】
＜研磨用組成物セット＞
この明細書により提供される事項には、上述したいずれかの研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物と、上記仕上げ研磨用組成物による研磨の前段階で行われる研磨において使用される前段研磨用組成物と、を含む研磨用組成物セットの提供が含まれ得る。上記仕上げ研磨用組成物は、典型的には、水溶性高分子として少なくともポリマーＡを含む研磨用組成物である。かかる研磨用組成物セットを構成する前段研磨用組成物は、上述したいずれかの前段研磨用組成物であり得る。このような研磨用組成物セットを使用して、上記仕上げ研磨用組成物による研磨に先立って上記前段研磨用組成物による研磨を行うことにより、ポリマーＡを含む仕上げ研磨用組成物を用いることによる欠陥低減効果がより好適に発揮され得る。上記前段研磨用組成物における水溶性高分子／砥粒の重量比は、上記仕上げ研磨用組成物における水溶性高分子／砥粒の重量比より小さくなるように設定することができる。このことによって、前段研磨工程における研磨効率への影響を抑制しつつ、仕上げ研磨後における表面品位を効果的に向上させることができる。
この明細書により提供される事項には、上述したいずれかの研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物と、上記仕上げ研磨用組成物による研磨の前段階で行われる研磨において使用される前段研磨用組成物と、を含む研磨用組成物セットの提供が含まれ得る。上記仕上げ研磨用組成物は、典型的には、水溶性高分子として少なくともポリマーＡを含む研磨用組成物である。かかる研磨用組成物セットを構成する前段研磨用組成物は、上述したいずれかの前段研磨用組成物であり得る。このような研磨用組成物セットを使用して、上記仕上げ研磨用組成物による研磨に先立って上記前段研磨用組成物による研磨を行うことにより、ポリマーＡを含む仕上げ研磨用組成物を用いることによる欠陥低減効果がより好適に発揮され得る。上記前段研磨用組成物における水溶性高分子／砥粒の重量比は、上記仕上げ研磨用組成物における水溶性高分子／砥粒の重量比より小さくなるように設定することができる。このことによって、前段研磨工程における研磨効率への影響を抑制しつつ、仕上げ研磨後における表面品位を効果的に向上させることができる。
【0140】
この明細書により開示される事項には、以下のものが含まれる。
＜１＞ 砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む研磨用組成物であって、
前記水溶性高分子はポリマーＡを含み、
前記ポリマーＡは、以下の条件：
（１）一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む；および、
（２）次式：
吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；
により算出される吸着パラメータが５以上であり、
ここで、前記式中のＣ１は、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量であり、
前記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを０．４６重量％、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して前記砥粒を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である；
の両方を満たす、研磨用組成物。
＜２＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントと非ビニルアルコール系セグメントとを有する共重合体である、上記＜１＞に記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このような構造を有するポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜３＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール単位とオキシアルキレン単位とを含む共重合体である、上記＜１＞または＜２＞に記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、これらの単位を組み合わせて含むポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜４＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントとオキシアルキレン系セグメントとを含む共重合体である、上記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このような構造を有するポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜５＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール単位とＮ－ビニル型のモノマー単位とを含む共重合体である、上記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、これらの単位を組み合わせて含むポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜６＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントとＮ－ビニル系セグメントとを含む共重合体である、上記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このような構造を有するポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜７＞ 前記ポリマーＡの重量平均分子量が１５×１０４以下である、上記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このようなポリマーＡを用いて好適に実施され得る。
＜８＞ 前記砥粒のＢＥＴ径が３０ｎｍ以下である、上記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の研磨用組成物。このようなサイズの砥粒を用いることで、研磨後の表面品位が向上する傾向にある。
＜９＞ 前記砥粒１０１７個当たりの前記ポリマーＡの含有量が１０ｍｇ～１０００ｍｇである、上記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の研磨用組成物。このような研磨用組成物によると、ポリマーＡを用いることの意義がより効果的に発揮される傾向にある。
＜１０＞ 重量平均分子量が１×１０４未満の水溶性有機化合物をさらに含む、上記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の研磨用組成物。かかる水溶性有機化合物を含有させることにより、研磨後の表面品位をさらに向上させ得る。
＜１１＞ 前記砥粒はシリカ粒子である、上記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の研磨用組成物。砥粒としてシリカ粒子を含む研磨用組成物において、ポリマーＡを用いることの意義が特に効果的に発揮される傾向にある。
＜１２＞ シリコンウェーハの研磨に用いられる、上記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の研磨用組成物。上記研磨用組成物は、特に、シリコンウェーハの仕上げ研磨に用いられる研磨用組成物として好適である。
＜１３＞ 上記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物と、
砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含み、前記仕上げ研磨用組成物による研磨の前段階で行われる研磨に用いられる前段研磨用組成物と、
を含む研磨用組成物セット。
＜１＞ 砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含む研磨用組成物であって、
前記水溶性高分子はポリマーＡを含み、
前記ポリマーＡは、以下の条件：
（１）一分子中にビニルアルコール単位および非ビニルアルコール単位を含む；および、
（２）次式：
吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；
により算出される吸着パラメータが５以上であり、
ここで、前記式中のＣ１は、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量であり、
前記式中のＣ２は、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを０．４６重量％、前記ポリマーＡを０．０１７重量％、アンモニアを０．００９重量％含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を遠心分離して前記砥粒を沈降させた上澄み液に含まれる有機炭素の総量である；
の両方を満たす、研磨用組成物。
＜２＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントと非ビニルアルコール系セグメントとを有する共重合体である、上記＜１＞に記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このような構造を有するポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜３＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール単位とオキシアルキレン単位とを含む共重合体である、上記＜１＞または＜２＞に記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、これらの単位を組み合わせて含むポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜４＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントとオキシアルキレン系セグメントとを含む共重合体である、上記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このような構造を有するポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜５＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール単位とＮ－ビニル型のモノマー単位とを含む共重合体である、上記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、これらの単位を組み合わせて含むポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜６＞ 前記ポリマーＡは、一分子中にビニルアルコール系セグメントとＮ－ビニル系セグメントとを含む共重合体である、上記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このような構造を有するポリマーＡを用いて好適に実施することができる。
＜７＞ 前記ポリマーＡの重量平均分子量が１５×１０４以下である、上記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の研磨用組成物。ここに開示される技術は、このようなポリマーＡを用いて好適に実施され得る。
＜８＞ 前記砥粒のＢＥＴ径が３０ｎｍ以下である、上記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の研磨用組成物。このようなサイズの砥粒を用いることで、研磨後の表面品位が向上する傾向にある。
＜９＞ 前記砥粒１０１７個当たりの前記ポリマーＡの含有量が１０ｍｇ～１０００ｍｇである、上記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の研磨用組成物。このような研磨用組成物によると、ポリマーＡを用いることの意義がより効果的に発揮される傾向にある。
＜１０＞ 重量平均分子量が１×１０４未満の水溶性有機化合物をさらに含む、上記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の研磨用組成物。かかる水溶性有機化合物を含有させることにより、研磨後の表面品位をさらに向上させ得る。
＜１１＞ 前記砥粒はシリカ粒子である、上記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の研磨用組成物。砥粒としてシリカ粒子を含む研磨用組成物において、ポリマーＡを用いることの意義が特に効果的に発揮される傾向にある。
＜１２＞ シリコンウェーハの研磨に用いられる、上記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の研磨用組成物。上記研磨用組成物は、特に、シリコンウェーハの仕上げ研磨に用いられる研磨用組成物として好適である。
＜１３＞ 上記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の研磨用組成物を含む仕上げ研磨用組成物と、
砥粒、水溶性高分子および塩基性化合物を含み、前記仕上げ研磨用組成物による研磨の前段階で行われる研磨に用いられる前段研磨用組成物と、
を含む研磨用組成物セット。
【実施例】
【0141】
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「％」は、特に断りがない限り重量基準である。
【0142】
＜吸着パラメータの測定＞
以下の実施例および比較例に使用した各水溶性高分子の吸着パラメータは、次のようにして算出した。
水溶性高分子０．０１７％、アンモニア０．００９％を含み、残部が水からなる試験液Ｌ１を調製した。この試験液Ｌ１について、島津製作所社製の全有機体炭素計（燃焼触媒酸化方式、型式「ＴＯＣ－５０００Ａ」）を用いて全有機炭素量（ＴＯＣ）を測定し、体積換算して該試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量Ｃ１を求めた。
また、シリカ粒子０．４６％、水溶性高分子０．０１７％、アンモニア０．００９％を含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を調製した。シリカ粒子としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。上記試験Ｌ２に対し、ベックマン・コールター社製の遠心分離器、型式「Ａｖａｎｔｉ ＨＰ－３０Ｉ」を用いて２００００ｒｐｍの回転数で３０分間の遠心分離処理を行った。上記遠心分離処理後の上澄み液を回収し、その上澄み液のＴＯＣを上記全有機体炭素計で測定した。測定結果を上記上澄み液の体積で換算することにより、該上澄み液に含まれる有機炭素の総量Ｃ２を求めた。
上記Ｃ１および上記Ｃ２から、次式：
吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；
により吸着パラメータを算出した。
以下の実施例および比較例に使用した各水溶性高分子の吸着パラメータは、次のようにして算出した。
水溶性高分子０．０１７％、アンモニア０．００９％を含み、残部が水からなる試験液Ｌ１を調製した。この試験液Ｌ１について、島津製作所社製の全有機体炭素計（燃焼触媒酸化方式、型式「ＴＯＣ－５０００Ａ」）を用いて全有機炭素量（ＴＯＣ）を測定し、体積換算して該試験液Ｌ１に含まれる有機炭素の総量Ｃ１を求めた。
また、シリカ粒子０．４６％、水溶性高分子０．０１７％、アンモニア０．００９％を含み、残部が水からなる試験液Ｌ２を調製した。シリカ粒子としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。上記試験Ｌ２に対し、ベックマン・コールター社製の遠心分離器、型式「Ａｖａｎｔｉ ＨＰ－３０Ｉ」を用いて２００００ｒｐｍの回転数で３０分間の遠心分離処理を行った。上記遠心分離処理後の上澄み液を回収し、その上澄み液のＴＯＣを上記全有機体炭素計で測定した。測定結果を上記上澄み液の体積で換算することにより、該上澄み液に含まれる有機炭素の総量Ｃ２を求めた。
上記Ｃ１および上記Ｃ２から、次式：
吸着パラメータ＝［（Ｃ１－Ｃ２）／Ｃ１］×１００；
により吸着パラメータを算出した。
【0143】
＜前段研磨工程＞
以下の実施例および比較例に適用した前段研磨工程の内容は、次のとおりである。
（前段研磨工程Ｉ）
砥粒１．００％および塩基性化合物０．０６８％を含み、残部が水からなる前段研磨用組成物Ｉを調製した。砥粒としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。塩基性化合物としては水酸化カリウム（ＫＯＨ）を使用した。
この前段研磨用組成物をそのまま研磨液（ワーキングスラリー）として使用して、研磨対象物としてのシリコンウェーハを下記の前段研磨条件で研磨した。シリコンウェーハとしては、ラッピングおよびエッチングを終えた直径３００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、抵抗率：１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満、ＣＯＰフリー）を使用した。
以下の実施例および比較例に適用した前段研磨工程の内容は、次のとおりである。
（前段研磨工程Ｉ）
砥粒１．００％および塩基性化合物０．０６８％を含み、残部が水からなる前段研磨用組成物Ｉを調製した。砥粒としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。塩基性化合物としては水酸化カリウム（ＫＯＨ）を使用した。
この前段研磨用組成物をそのまま研磨液（ワーキングスラリー）として使用して、研磨対象物としてのシリコンウェーハを下記の前段研磨条件で研磨した。シリコンウェーハとしては、ラッピングおよびエッチングを終えた直径３００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、抵抗率：１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満、ＣＯＰフリー）を使用した。
【0144】
［前段研磨条件］
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「ＰＮＸ－３３２Ｂ」
研磨荷重：２０ｋＰａ
定盤回転数：２０ｒｐｍ
キャリア回転数：２０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛社製、製品名「ＦＰ５５」
研磨液供給レート：１リットル／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：２分
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「ＰＮＸ－３３２Ｂ」
研磨荷重：２０ｋＰａ
定盤回転数：２０ｒｐｍ
キャリア回転数：２０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛社製、製品名「ＦＰ５５」
研磨液供給レート：１リットル／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：２分
【0145】
（前段研磨工程ＩＩ）
砥粒０．２３％、水溶性高分子０．００３％および塩基性化合物０．０１４％を含み、残部が水からなる前段研磨用組成物ＩＩを調製した。水溶性高分子としては、Ｍｗが１２０×１０４のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）を使用した。砥粒としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。塩基性化合物としてはアンモニアを使用した。
この前段研磨用組成物ＩＩをそのまま研磨液として使用した点以外は前段研磨工程Ｉと同様にして、研磨対象物としてのシリコンウェーハを上記の前段研磨条件で研磨した。
砥粒０．２３％、水溶性高分子０．００３％および塩基性化合物０．０１４％を含み、残部が水からなる前段研磨用組成物ＩＩを調製した。水溶性高分子としては、Ｍｗが１２０×１０４のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）を使用した。砥粒としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。塩基性化合物としてはアンモニアを使用した。
この前段研磨用組成物ＩＩをそのまま研磨液として使用した点以外は前段研磨工程Ｉと同様にして、研磨対象物としてのシリコンウェーハを上記の前段研磨条件で研磨した。
【0146】
＜研磨用組成物の調製と仕上げ研磨＞
（実施例１）
砥粒と水溶性高分子と塩基性化合物とを表１に示す濃度で含み、残部が水からなる研磨用組成物を調製した。砥粒としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。水溶性高分子としては、けん化度９５％以上のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を主鎖とし、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）を側鎖とするグラフト共重合体（以下「ＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯ」と表記する。）を使用した。本例では、Ｍｗが２００００のＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯを使用した。
この研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハを、下記の仕上げ研磨条件で研磨した。
（実施例１）
砥粒と水溶性高分子と塩基性化合物とを表１に示す濃度で含み、残部が水からなる研磨用組成物を調製した。砥粒としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。水溶性高分子としては、けん化度９５％以上のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を主鎖とし、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）を側鎖とするグラフト共重合体（以下「ＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯ」と表記する。）を使用した。本例では、Ｍｗが２００００のＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯを使用した。
この研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハを、下記の仕上げ研磨条件で研磨した。
【0147】
［仕上げ研磨条件］
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「ＰＮＸ－３３２Ｂ」
研磨荷重：１５ｋＰａ
定盤回転数：３０ｒｐｍ
キャリア回転数：３０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛社製の研磨パッド、商品名「ＰＯＬＹＰＡＳ２７ＮＸ」
研磨液供給レート：２リットル／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：２分
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「ＰＮＸ－３３２Ｂ」
研磨荷重：１５ｋＰａ
定盤回転数：３０ｒｐｍ
キャリア回転数：３０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛社製の研磨パッド、商品名「ＰＯＬＹＰＡＳ２７ＮＸ」
研磨液供給レート：２リットル／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：２分
【0148】
研磨後のシリコンウェーハを研磨装置から取り外し、ＮＨ４ＯＨ（２９％）：Ｈ２Ｏ２（３１％）：脱イオン水（ＤＩＷ）＝１：３：３０（体積比）の洗浄液を用いて洗浄した（ＳＣ－１洗浄）。より具体的には、周波数９５０ｋＨｚの超音波発振器を取り付けた洗浄槽を２つ用意し、それら第１および第２の洗浄槽の各々に上記洗浄液を収容して６０℃に保持し、研磨後のシリコンウェーハを第１の洗浄槽に６分、その後超純水と超音波によるリンス槽を経て、第２の洗浄槽に６分、それぞれ上記超音波発振器を作動させた状態で浸漬し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）雰囲気中に引き上げて乾燥させた。
【0149】
（実施例２）
砥粒としてＢＥＴ径２５ｎｍのコロイダルシリカを用い、塩基性化合物の量を表１に示すように変更した他は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
砥粒としてＢＥＴ径２５ｎｍのコロイダルシリカを用い、塩基性化合物の量を表１に示すように変更した他は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
【0150】
（実施例３）
表１に示す濃度の界面活性剤をさらに含有させた他は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。界面活性剤としては、エチレンオキサイド付加モル数５のポリオキシエチレンデシルエーテル（以下「Ｃ１０ＰＥＯ５」と表記する。）を使用した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
表１に示す濃度の界面活性剤をさらに含有させた他は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。界面活性剤としては、エチレンオキサイド付加モル数５のポリオキシエチレンデシルエーテル（以下「Ｃ１０ＰＥＯ５」と表記する。）を使用した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
【0151】
（実施例４）
上記前段研磨工程ＩＩを終えたシリコンウェーハに対して、実施例１と同様の仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
上記前段研磨工程ＩＩを終えたシリコンウェーハに対して、実施例１と同様の仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
【0152】
（実施例５）
塩基性化合物の濃度を表１に示すように変更し、水溶性高分子としてＰＶＡ－ＰＶＰを表１に示す濃度で使用し、さらに表１に示す濃度の界面活性剤を含有させた他は、実施例２と同様にして本例に係る研磨用組成物を調製した。上記ＰＶＡ－ＰＶＰは、ビニルアルコールとＮ－ビニルピロリドンとのランダム共重合体である。上記ＰＶＡ－ＰＶＰに含まれるＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は９５：５である。上記界面活性剤としては、エチレンオキサイド付加モル数１８のポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム（以下「Ｃ１２ＥＯ１８ＳＯ３ＮＨ４」と表記する。）を使用した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
塩基性化合物の濃度を表１に示すように変更し、水溶性高分子としてＰＶＡ－ＰＶＰを表１に示す濃度で使用し、さらに表１に示す濃度の界面活性剤を含有させた他は、実施例２と同様にして本例に係る研磨用組成物を調製した。上記ＰＶＡ－ＰＶＰは、ビニルアルコールとＮ－ビニルピロリドンとのランダム共重合体である。上記ＰＶＡ－ＰＶＰに含まれるＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は９５：５である。上記界面活性剤としては、エチレンオキサイド付加モル数１８のポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム（以下「Ｃ１２ＥＯ１８ＳＯ３ＮＨ４」と表記する。）を使用した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
【0153】
（比較例１，２）
実施例１の研磨用組成物において水溶性高分子として用いたＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯを、表１に示すＭｗおよび濃度のポリビニルアルコール（けん化度９５％以上、以下「ＰＶＡ」と表記する。）またはポリエチレンオキサイド（以下「ＰＥＯ」と表記する）に変更した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
実施例１の研磨用組成物において水溶性高分子として用いたＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯを、表１に示すＭｗおよび濃度のポリビニルアルコール（けん化度９５％以上、以下「ＰＶＡ」と表記する。）またはポリエチレンオキサイド（以下「ＰＥＯ」と表記する）に変更した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
【0154】
（比較例３）
実施例１の研磨用組成物において水溶性高分子として用いたＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯに代えて、表１に示すＭｗおよび濃度のＰＶＡおよびＰＥＯを単に混合して使用した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
実施例１の研磨用組成物において水溶性高分子として用いたＰＶＡ－ｇ－ＰＥＯに代えて、表１に示すＭｗおよび濃度のＰＶＡおよびＰＥＯを単に混合して使用した。この研磨用組成物を用いた他は実施例１と同様にして、上記前段研磨工程Ｉを終えたシリコンウェーハの仕上げ研磨、洗浄および乾燥を行った。
【0155】
＜評価＞
上記の各例により得られたシリコンウェーハについて、以下の評価を行った。
上記の各例により得られたシリコンウェーハについて、以下の評価を行った。
【0156】
（ＬＰＤ－Ｎ数測定）
シリコンウェーハの表面（研磨面）に存在するＬＰＤ－Ｎの個数を、ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置、商品名「ＳＵＲＦＳＣＡＮ ＳＰ２」を使用して、同装置のＤＣＯモードで計測した。計測されたＬＰＤ－Ｎの個数（ＬＰＤ－Ｎ数）を以下の３段階で表１に示した。
Ａ：５０個未満
Ｂ：５０個以上、１００個以下
Ｃ：１００個より大
シリコンウェーハの表面（研磨面）に存在するＬＰＤ－Ｎの個数を、ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置、商品名「ＳＵＲＦＳＣＡＮ ＳＰ２」を使用して、同装置のＤＣＯモードで計測した。計測されたＬＰＤ－Ｎの個数（ＬＰＤ－Ｎ数）を以下の３段階で表１に示した。
Ａ：５０個未満
Ｂ：５０個以上、１００個以下
Ｃ：１００個より大
【0157】
（ヘイズ測定）
ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置、商品名「ＳＵＲＦＳＣＡＮ ＳＰ２」を使用して、ＤＷＯモードでヘイズ（ｐｐｍ）を測定し、結果を以下の３段階で表１に示した。
Ａ：０．１ｐｐｍ未満
Ｂ：０．１ｐｐｍ以上、０．１５ｐｐｍ以下
Ｃ：０．１５ｐｐｍより大
ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置、商品名「ＳＵＲＦＳＣＡＮ ＳＰ２」を使用して、ＤＷＯモードでヘイズ（ｐｐｍ）を測定し、結果を以下の３段階で表１に示した。
Ａ：０．１ｐｐｍ未満
Ｂ：０．１ｐｐｍ以上、０．１５ｐｐｍ以下
Ｃ：０．１５ｐｐｍより大
【0158】
【表1】
【0159】
表１に示されるように、条件（１），（２）の両方を満たす水溶性高分子を含む研磨用組成物を用いて仕上げ研磨を行った実施例１～４および実施例５によると、これらを満たす水溶性高分子を含まない研磨用組成物を用いて仕上げ研磨を行った比較例１～３に比べて、仕上げ研磨後の表面におけるＬＰＤ－Ｎ数およびヘイズが明らかに低減された。上記表に示す結果から、よりＢＥＴ径の小さい砥粒の使用や界面活性剤の配合によって、ＬＰＤ－Ｎ数およびヘイズをさらに改善し得ることがわかる（実施例２，３）。また、前段研磨工程において水溶性高分子を含む前段研磨用組成物を用いることにより、仕上げ研磨後のＬＰＤ－Ｎをさらに改善し得ることがわかる（実施例４）。
【0160】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。