(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】2023-09-21
(45)【発行日】2023-09-29
(54)【発明の名称】シリコンウェーハ研磨用組成物
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20230922BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20230922BHJP
C09K 3/14 20060101ALI20230922BHJP
C09G 1/02 20060101ALI20230922BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 622D
B24B37/00 H
C09K3/14 550D
C09K3/14 550Z
C09G1/02
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019058622
(22)【出願日】2019-03-26
(65)【公開番号】P2020161603
(43)【公開日】2020-10-01
【審査請求日】2021-12-10
(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
(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】後藤 修
(72)【発明者】
【氏名】土屋 公亮
【審査官】中田 剛史
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／１９６２９９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１２９２１５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｂ２４Ｂ ３７／００
Ｃ０９Ｋ ３／１４
Ｃ０９Ｇ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
砥粒と、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、を含み、前記水溶性高分子として、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を有する水溶性高分子およびビニルアルコール系ポリマーを含み、
前記Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を有する水溶性高分子の含有量ＷＡ（重量基準の含有量）と前記ビニルアルコール系ポリマーの含有量ＷＢ（重量基準の含有量）との関係が次式：
０．９８０≧ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）≧０．９１０；
を満たす、シリコンウェーハ研磨用組成物。
【請求項2】
前記Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を有する水溶性高分子の含有量ＷＡは、２．０×１０－３重量％以上である、請求項１に記載のシリコンウェーハ研磨用組成物。
【請求項3】
前記ビニルアルコール系ポリマーの含有量ＷＢは、１５．０×１０－４重量％以下である、請求項１または２に記載のシリコンウェーハ研磨用組成物。
【請求項4】
前記ビニルアルコール系ポリマーの重量平均分子量は１×１０４超である、請求項１から３のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ研磨用組成物。
【請求項5】
さらに界面活性剤を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ研磨用組成物。
【請求項6】
前記界面活性剤として、ポリオキシアルキレン構造を含有する界面活性剤を含む、請求項５に記載のシリコンウェーハ研磨用組成物。
【請求項7】
前記砥粒はシリカ粒子である、請求項１から６のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ研磨用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨用組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製品の構成要素等として用いられるシリコンウェーハの表面は、一般に、ラッピング工程（粗研磨工程）とポリシング工程（精密研磨工程）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、予備ポリシング工程（予備研磨工程）と仕上げポリシング工程（最終研磨工程）とを含む。シリコンウェーハの研磨用組成物に関する技術文献として、例えば特許文献１～６が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－００９７５９号公報
【文献】特許第５８９０５８３号公報
【文献】国際公開第２０１４／０３４４２５号
【文献】特許第５８９２６３８号公報
【文献】国際公開第２０１６／１２９２１５号
【文献】国際公開第２０１６／１３２６７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
仕上げポリシング工程（特に、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ポリシング工程）に用いられる研磨用組成物には、研磨後において高品質の表面を実現する性能が求められる。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。上記水溶性高分子は、砥粒やシリコンウェーハに吸着したり脱離したりすることによって、研磨表面の欠陥やヘイズの低減に寄与する。
【0005】
一方、近年では、シリコンウェーハ等の半導体基板その他の基板について、より高品位の表面が要求されるようになってきている。このため、よりヘイズの低い基板表面を実現可能な研磨用組成物が求められている。そこで本発明は、水溶性高分子を含み、研磨後の研磨対象物の表面品質を向上させることのできるシリコンウェーハ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】
【0006】
この明細書により提供されるシリコンウェーハ研磨用組成物は、砥粒と、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、を含み、前記水溶性高分子として、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を有する水溶性高分子（以下、「モルホリン系ポリマー」ともいう。）およびビニルアルコール系ポリマーを含む。そして、前記モルホリン系ポリマーの含有量ＷＡ（重量基準の含有量）と前記ビニルアルコール系ポリマーの含有量ＷＢ（重量基準の含有量）との関係が次式：ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）＞０．９００；を満たす。かかる研磨用組成物によると、研磨後のシリコンウェーハの表面品質を向上させることができる。例えばヘイズを改善することができる。
【0007】
ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様において、上記モルホリン系ポリマーの含有量ＷＡは、２．０×１０－３重量％以上であることが好ましい。かかる態様において上記ビニルアルコール系ポリマーとの併用でヘイズの改善効果が好適に発揮され得る。
【0008】
ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様において、上記ビニルアルコール系ポリマーの含有量ＷＢは、１５．０×１０－４重量％以下であることが好ましい。かかる態様においてヘイズの改善効果が好適に発揮され得る。
【0009】
上記ビニルアルコール系ポリマーとしては、重量平均分子量が１×１０４超のものを好ましく採用し得る。かかる重量平均分子量を有する少量のビニルアルコール系ポリマーと上記モルホリン系ポリマーとを組み合わせて含む研磨用組成物において、ヘイズの改善効果がより好適に発揮される。
【0010】
ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様において、該研磨用組成物は、界面活性剤をさらに含む。かかる研磨用組成物の構成において、研磨後の研磨対象物表面のヘイズをさらに効果的に改善することができる。
【0011】
好ましい一態様に係る研磨用組成物は、上記界面活性剤として、ポリオキシアルキレン構造を含有する界面活性剤を含む。かかる態様においてヘイズをより好適に改善することができる。
【0012】
上記砥粒としては、シリカ粒子が好ましく用いられる。モルホリン系ポリマーとビニルアルコール系ポリマーとの組合せ使用によるヘイズの改善効果は、砥粒としてシリカ粒子を用いる研磨において好適に発揮される。
【0013】
ここに開示される研磨用組成物は、シリコンウェーハの仕上げポリシング工程に好ましく用いられ得る。上記研磨用組成物を用いて仕上げポリシングを行うことにより、ヘイズを改善し、高品質のシリコンウェーハ表面を好適に実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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。
【0015】
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒と、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、を含む。上記研磨用組成物は、前記水溶性高分子として、モルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマーを含む。以下、ここに開示される研磨用組成物の含有物を説明する。
【0016】
＜砥粒＞
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒を含む。砥粒は、研磨対象物の表面を機械的に研磨する働きをする。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（ここで（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。）、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。
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒を含む。砥粒は、研磨対象物の表面を機械的に研磨する働きをする。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（ここで（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。）、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。
【0017】
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（例えば仕上げポリシング）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％以上であり、１００重量％であってもよい。）がシリカ粒子であることをいう。
【0018】
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（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）を好ましく採用することができる。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。
【0019】
砥粒構成材料（例えば、シリカ粒子を構成するシリカ）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、さらに好ましくは１．７以上である。シリカ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（例えばシリカ粒子）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。
【0020】
砥粒（典型的にはシリカ粒子）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（例えば、ヘイズの低減、欠陥の除去等の効果）を得る観点から、上記ＢＥＴ径は、１５ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上（例えば２０ｎｍ超）がより好ましい。また、スクラッチ防止等の観点から、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。より低ヘイズの表面を得やすくする観点から、いくつかの態様において、砥粒のＢＥＴ径は、３５ｎｍ以下でもよく、３２ｎｍ未満でもよく、３０ｎｍ未満でもよい。
【0021】
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。
【0022】
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（すなわち、落花生の殻の形状）、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。例えば、粒子の多くがピーナッツ形状または繭型形状をした砥粒を好ましく採用し得る。
【0023】
特に限定するものではないが、砥粒の長径／短径比の平均値（平均アスペクト比）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。
【0024】
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（例えば２００個）の砥粒粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。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（長径の値）を短辺の長さ（短径の値）で除した値を長径／短径比（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。
【0025】
＜水溶性高分子＞
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を含む。水溶性高分子は、研磨対象物表面の保護や、研磨後の研磨対象物表面の濡れ性向上等に役立ち得る。
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を含む。水溶性高分子は、研磨対象物表面の保護や、研磨後の研磨対象物表面の濡れ性向上等に役立ち得る。
【0026】
（Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を有する水溶性高分子）
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子として、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を有する水溶性高分子（モルホリン系ポリマー）を含む。かかる構造単位は、アルカリ条件下での加水分解性が十分に抑制されており使用性に優れる。例えば、ｐＨ１０．０、２５℃で、少なくとも２ヶ月間加水分解がほぼ１００％抑制されうる。また、かかる構造単位は、砥粒やウェーハに対して適度な吸着性を発揮する。したがって、前記構造単位を主体とする水溶性高分子化合物は、塩基性化合物等とともに研磨用組成物を形成した場合にも優れた耐アルカリ性を示し、また、良好な耐エッチング性を発揮する。さらに、かかる構造単位を有するポリマーは、高分子量（例えば、重量平均分子量が３０万程度以上、さらには６０万程度以上）であっても砥粒を良好に分散できる。
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子として、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を有する水溶性高分子（モルホリン系ポリマー）を含む。かかる構造単位は、アルカリ条件下での加水分解性が十分に抑制されており使用性に優れる。例えば、ｐＨ１０．０、２５℃で、少なくとも２ヶ月間加水分解がほぼ１００％抑制されうる。また、かかる構造単位は、砥粒やウェーハに対して適度な吸着性を発揮する。したがって、前記構造単位を主体とする水溶性高分子化合物は、塩基性化合物等とともに研磨用組成物を形成した場合にも優れた耐アルカリ性を示し、また、良好な耐エッチング性を発揮する。さらに、かかる構造単位を有するポリマーは、高分子量（例えば、重量平均分子量が３０万程度以上、さらには６０万程度以上）であっても砥粒を良好に分散できる。
【0027】
モルホリン系ポリマーは、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位は、１０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下有することが好ましく、より好ましくは、例えば、２０ｍｏｌ％以上であり、３０ｍｏｌ％以上であり、４０ｍｏｌ％以上であり、５０ｍｏｌ％以上である。さらに好ましくは６０ｍｏｌ％以上であり、７０ｍｏｌ％以上であり、８０ｍｏｌ％以上であり、９０ｍｏｌ％以上であり、９５ｍｏｌ％以上であり、９８ｍｏｌ％以上であり、９９ｍｏｌ％以上であり、１００ｍｏｌ％である。いくつかの態様において、モルホリン系ポリマーとしては、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンに由来する構造単位を、例えば５０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下、好ましくは７０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％、より好ましくは９０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％の範囲で有するものを用いることができる。
【0028】
モルホリン系ポリマーは、当該構造単位以外に、これと共重合可能なその他の単量体由来構造単位を有することができる。その他の単量体は特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチルおよび（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸およびフマル酸等の不飽和酸並びにこれらのアルキルエステル類；無水マレイン酸等の不飽和酸無水物；２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸およびその塩類等のスルホン酸基含有単量体；メチル（メタ）アクリルアミド、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、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミドおよび２－エチルヘキシル（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；メチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、エチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドおよびジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等の（ジ）アルキルアミノアルキルアミド類；メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、エチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の（ジ）アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類；スチレン、ビニルトルエンおよびビニルキシレン等の芳香族ビニル化合物；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ－プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ－ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔ－ブチルビニルエーテル、ｎ－ヘキシルビニルエーテル、２－エチルヘキシルビニルエーテル、ｎ－オクチルビニルエーテル、ｎ－ノニルビニルエーテルおよびｎ－デシルビニルエーテル等の炭素数１～１０のアルキル基を有するアルキルビニルエーテル類；ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピパリン酸ビニルおよびバーサチック酸ビニル等のビニルエステル化合物；エチレン、プロピレン、ブチレン等のα―オレフィン類等が挙げられ、これらのうちの一種または二種以上を用いることができる。
【0029】
モルホリン系ポリマーにおけるその他の単量体の使用量は、０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下の範囲とすることができるが、例えば、０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下、０ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％以下、０ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下、０ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下の範囲がより好ましい。その他の単量体の使用量が５０ｍｏｌ％以下のとき、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンの使用量が５０ｍｏｌ％以上となり、ここに開示される研磨用組成物においてモルホリン系ポリマーを用いることによる効果がより好適に発揮される傾向にある。例えば、ヘイズを改善する効果がよりよく発揮され得る。
【0030】
モルホリン系ポリマーの重量平均分子量ＭｗＡは、特に限定するものではないが、例えば、１０，０００以上とすることができ、好ましくは５０，０００以上であり、より好ましくは１００，０００以上である。ＭｗＡが１０，０００以上であることは、ウェーハの表面を十分に保護する観点から好ましい。モルホリン系ポリマーの重量平均分子量ＭｗＡは、特に限定するものではないが、例えば、１，０００，０００以下とすることができ、好ましくは８００，０００以下であり、より好ましくは７００，０００以下である。ＭｗＡが１，０００，０００以下であることは、砥粒の分散性の観点から好ましい。また、モルホリン系ポリマーの数平均分子量ＭｎＡは、１，０００以上であることが好ましく、より好ましくは１，５００以上であり、さらに好ましくは２，０００以上である。モルホリン系ポリマーの数平均分子量ＭｎＡは、例えば、３００，０００以下であることが好ましく、より好ましくは２００，０００以下であり、さらに好ましくは１５０，０００以下である。なお、本明細書において、水溶性高分子および後述する界面活性剤の重量平均分子量および数平均分子量としては、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）または化学式から算出される分子量を採用することができる。ＧＰＣ測定装置としては、東ソー株式会社製の機種名「ＨＬＣ－８３２０ＧＰＣ」を用いるとよい。測定は、例えば下記の条件で行うことができる。後述の実施例についても同様の方法が採用される。
［ＧＰＣ測定条件］
サンプル濃度：０．１重量％
カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＰＷＸＬ
検出器：示差屈折計
溶離液：１００ｍＭ 硝酸ナトリウム水溶液／アセトニトリル＝１０～８／０～２
流速：１ｍＬ／分
測定温度：４０℃
サンプル注入量：２００μＬ
［ＧＰＣ測定条件］
サンプル濃度：０．１重量％
カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＰＷＸＬ
検出器：示差屈折計
溶離液：１００ｍＭ 硝酸ナトリウム水溶液／アセトニトリル＝１０～８／０～２
流速：１ｍＬ／分
測定温度：４０℃
サンプル注入量：２００μＬ
【0031】
また、モルホリン系ポリマーの分子量分布（ＰＤＩ）は狭い方が好ましい。具体的には、重量平均分子量ＭｗＡを数平均分子量ＭｎＡで除した値が４．０以下であることが好ましく、３．５以下であることがより好ましく、３．０以下であることがさらに好ましい。分子量分布（ＰＤＩ）が４．０以下であることは、十分な表面保護性を示し、かつ、高分子量体に起因する砥粒の分散性悪化を回避する観点から有利である。
【0032】
モルホリン系ポリマーは、公知の方法で取得するかあるいは商業的に入手することができる。
【0033】
研磨用組成物におけるモルホリン系ポリマーの含有量ＷＡ（重量基準の含有量）は、特に限定されない。例えば１．０×１０－４重量％以上とすることができる。ヘイズ低減等の観点から、好ましい含有量は５．０×１０－４重量％以上であり、より好ましくは１.０×１０－３重量％以上、さらに好ましくは２．０×１０－３重量％以上である。例えば５．０×１０－３重量％以上であってよく、８．０×１０－３重量％以上でもよく、９．０×１０－３重量％以上でもよく、１．０×１０－２重量％以上であってもよい。また、研磨速度等の観点から、上記含有量ＷＡを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（例えば０．０２重量％以下）とすることがさらに好ましい。なお、上記研磨用組成物が二種以上のモルホリン系ポリマーを含む場合、上記含有量ＷＡとは該研磨用組成物に含まれる全てのモルホリン系ポリマーの合計含有量（重量基準の含有量）のことをいう。
【0034】
モルホリン系ポリマーの含有量（二種以上のモルホリン系ポリマーを含む場合にはそれらの合計量）は、砥粒との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対するモルホリン系ポリマーの含有量は、例えば０．０１重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から０．１重量部以上とすることが適当であり、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上、さらに好ましくは３重量部以上である。例えば４重量部以上であってよく、５重量部以上でもよく、６重量部以上であってもよい。また、砥粒１００重量部に対するモルホリン系ポリマーの含有量は、例えば５０重量部以下であってもよく、３０重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対するモルホリン系ポリマーの含有量は、１５重量部以下とすることが適当であり、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは８重量部以下であり、７重量部以下でもよい。
【0035】
（ビニルアルコール系ポリマー）
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子としてビニルアルコール系ポリマーを含む。ビニルアルコール系ポリマーとしては、その繰返し単位としてビニルアルコール単位を含む水溶性有機物（典型的には水溶性高分子）が用いられる。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。ビニルアルコール系ポリマーは、繰返し単位としてＶＡ単位のみを含んでいてもよく、ＶＡ単位に加えてＶＡ単位以外の繰返し単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう。）を含んでいてもよい。ビニルアルコール系ポリマーは、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体やグラフト共重合体であってもよい。ビニルアルコール系ポリマーは、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。
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子としてビニルアルコール系ポリマーを含む。ビニルアルコール系ポリマーとしては、その繰返し単位としてビニルアルコール単位を含む水溶性有機物（典型的には水溶性高分子）が用いられる。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。ビニルアルコール系ポリマーは、繰返し単位としてＶＡ単位のみを含んでいてもよく、ＶＡ単位に加えてＶＡ単位以外の繰返し単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう。）を含んでいてもよい。ビニルアルコール系ポリマーは、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体やグラフト共重合体であってもよい。ビニルアルコール系ポリマーは、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。
【0036】
ここに開示される研磨用組成物に使用されるビニルアルコール系ポリマーは、変性されていないポリビニルアルコール（非変性ＰＶＡ）であってもよく、変性ポリビニルアルコール（変性ＰＶＡ）であってもよい。ここで非変性ＰＶＡとは、ポリ酢酸ビニルを加水分解（けん化）することにより生成し、酢酸ビニルがビニル重合した構造の繰返し単位（－ＣＨ２－ＣＨ（ＯＣＯＣＨ３）－）およびＶＡ単位以外の繰返し単位を実質的に含まないビニルアルコール系ポリマーをいう。上記非変性ＰＶＡのけん化度は、例えば６０％以上であってよく、水溶性の観点から７０％以上でもよく、８０％以上でもよく、９０％以上でもよい。いくつかの態様において、けん化度が９５％以上または９８％以上である非変性ＰＶＡを水溶性高分子化合物として好ましく採用し得る。
【0037】
変性ＰＶＡに含まれ得る非ＶＡ単位としては、例えば後述するＮ－ビニル型のモノマーやＮ－（メタ）アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位、エチレンに由来する繰返し単位、アルキルビニルエーテルに由来する繰返し単位、炭素原子数３以上のモノカルボン酸のビニルエステルに由来する繰返し単位、等が挙げられるが、これらに限定されない。上記Ｎ－ビニル型のモノマーの一好適例として、Ｎ－ビニルピロリドンが挙げられる。上記Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマーの一好適例として、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンが挙げられる。上記アルキルビニルエーテルは、例えば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の、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基を有するビニルエーテルであり得る。上記炭素原子数３以上のモノカルボン酸のビニルエステルは、例えばプロパン酸ビニル、ブタン酸ビニル、ペンタン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル等の、炭素原子数３以上７以下のモノカルボン酸のビニルエステルであり得る。
【0038】
ビニルアルコール系ポリマーは、ＶＡ単位と、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つの構造を有する非ＶＡ単位とを含む変性ＰＶＡであってもよい。また、ビニルアルコール系ポリマーは、ビニルアルコール系ポリマーに含まれるＶＡ単位の一部がアルデヒドでアセタール化された変性ＰＶＡであってもよい。上記アルデヒドとしては、例えばアルキルアルデヒドを好ましく用いることができ、炭素原子数１以上７以下のアルキル基を有するアルキルアルデヒドが好ましく、なかでもｎ－ブチルアルデヒドが好ましい。ビニルアルコール系ポリマーとして、第四級アンモニウム構造等のカチオン性基が導入されたカチオン変性ポリビニルアルコールを使用してもよい。上記カチオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、ジアリルジアルキルアンモニウム塩、Ｎ－（メタ）アクリロイルアミノアルキル－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリアルキルアンモニウム塩等のカチオン性基を有するモノマーに由来するカチオン性基が導入されたものが挙げられる。
【0039】
ビニルアルコール系ポリマー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５％以上であってよく、１０％以上でもよく、２０％以上でもよく、３０％以上でもよい。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、上記ＶＡ単位のモル数の割合は、５０％以上であってよく、６５％以上でもよく、７５％以上でもよく、８０％以上でもよく、９０％以上（例えば９５％以上、または９８％以上）でもよい。ビニルアルコール系ポリマー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ビニルアルコール系ポリマーに非ＶＡ単位を含有させないことをいい、典型的には全繰返し単位のモル数に占める非ＶＡ単位のモル数の割合が２％未満（例えば１％未満）であり、０％である場合を包含する。他のいくつかの態様において、ビニルアルコール系ポリマー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９５％以下であってよく、９０％以下でもよく、８０％以下でもよく、７０％以下でもよい。
【0040】
ビニルアルコール系ポリマーにおけるＶＡ単位の含有量（重量基準の含有量）は、例えば５重量％以上であってよく、１０重量％以上でもよく、２０重量％以上でもよく、３０重量％以上でもよい。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、上記ＶＡ単位の含有量は、５０重量％以上（例えば５０重量％超）であってよく、７０重量％以上でもよく、８０重量％以上（例えば９０重量％以上、または９５重量％以上、または９８重量％以上）でもよい。ビニルアルコール系ポリマーを構成する繰返し単位の実質的に１００重量％がＶＡ単位であってもよい。ここで「実質的に１００重量％」とは、少なくとも意図的にはビニルアルコール系ポリマーを構成する繰返し単位として非ＶＡ単位を含有させないことをいい、典型的にはビニルアルコール系ポリマーにおける非ＶＡ単位の含有量が２重量％未満（例えば１重量％未満）であることをいう。他のいくつかの態様において、ビニルアルコール系ポリマーにおけるＶＡ単位の含有量は、例えば９５重量％以下であってよく、９０重量％以下でもよく、８０重量％以下でもよく、７０重量％以下でもよい。
【0041】
ビニルアルコール系ポリマーは、ＶＡ単位の含有量の異なる複数のポリマー鎖を同一分子内に含んでいてもよい。ここでポリマー鎖とは、一分子のポリマーの一部を構成する部分（セグメント）を指す。例えば、ビニルアルコール系ポリマーは、ＶＡ単位の含有量が５０重量％より高いポリマー鎖Ａと、ＶＡ単位の含有量が５０重量％より低い（すなわち、非ＶＡ単位の含有量が５０重量％より多い）ポリマー鎖Ｂとを、同一分子内に含んでいてもよい。
【0042】
ポリマー鎖Ａは、繰返し単位としてＶＡ単位のみを含んでいてもよく、ＶＡ単位に加えて非ＶＡ単位を含んでいてもよい。ポリマー鎖ＡにおけるＶＡ単位の含有量は、６０重量％以上でもよく、７０重量％以上でもよく、８０重量％以上でもよく、９０重量％以上でもよい。いくつかの態様において、ポリマー鎖ＡにおけるＶＡ単位の含有量は、９５重量％以上でもよく、９８重量％以上でもよい。ポリマー鎖Ａを構成する繰返し単位の実質的に１００重量％がＶＡ単位であってもよい。
【0043】
ポリマー鎖Ｂは、繰返し単位として非ＶＡ単位のみを含んでいてもよく、非ＶＡ単位に加えてＶＡ単位を含んでいてもよい。ポリマー鎖Ｂにおける非ＶＡ単位の含有量は、６０重量％以上でもよく、７０重量％以上でもよく、８０重量％以上でもよく、９０重量％以上でもよい。いくつかの態様において、ポリマー鎖Ｂにおける非ＶＡ単位の含有量は、９５重量％以上でもよく、９８重量％以上でもよい。ポリマー鎖Ｂを構成する繰返し単位の実質的に１００重量％が非ＶＡ単位であってもよい。
【0044】
ポリマー鎖Ａとポリマー鎖Ｂとを同一分子中に含むビニルアルコール系ポリマーの例として、これらの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が挙げられる。上記グラフト共重合体は、ポリマー鎖Ａ（主鎖）にポリマー鎖Ｂ（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、ポリマー鎖Ｂ（主鎖）にポリマー鎖Ａ（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。一態様において、ポリマー鎖Ａにポリマー鎖Ｂがグラフトした構造のビニルアルコール系ポリマーを用いることができる。
【0045】
ポリマー鎖Ｂの例としては、Ｎ－ビニル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖、Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖、オキシアルキレン単位を主繰返し単位とするポリマー鎖等が挙げられる。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％を超えて含まれる繰返し単位をいう。
【0046】
ポリマー鎖Ｂの一好適例として、Ｎ－ビニル型のモノマーを主繰返し単位とするポリマー鎖、すなわちＮ－ビニル系ポリマー鎖が挙げられる。Ｎ－ビニル系ポリマー鎖におけるＮ－ビニル型モノマーに由来する繰返し単位の含有量は、典型的には５０重量％超であり、７０重量％以上であってもよく、８５重量％以上であってもよく、９５重量％以上であってもよい。ポリマー鎖Ｂの実質的に全部がＮ－ビニル型モノマーに由来する繰返し単位であってもよい。
【0047】
この明細書において、Ｎ－ビニル型のモノマーの例には、窒素を含有する複素環（例えばラクタム環）を有するモノマーおよびＮ－ビニル鎖状アミドが含まれる。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、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、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。ポリマー鎖Ｂは、例えば、その繰返し単位の５０重量％超（例えば７０重量％以上、または８５重量％以上、または９５重量％以上）がＮ－ビニルピロリドン単位であるＮ－ビニル系ポリマー鎖であり得る。ポリマー鎖Ｂを構成する繰返し単位の実質的に全部がＮ－ビニルピロリドン単位であってもよい。
【0048】
ポリマー鎖Ｂの他の例として、Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖、すなわち、Ｎ－（メタ）アクリロイル系ポリマー鎖が挙げられる。Ｎ－（メタ）アクリロイル系ポリマー鎖におけるＮ－（メタ）アクリロイル型モノマーに由来する繰返し単位の含有量は、典型的には５０重量％超であり、７０重量％以上であってもよく、８５重量％以上であってもよく、９５重量％以上であってもよい。ポリマー鎖Ｂの実質的に全部がＮ－（メタ）アクリロイル型モノマーに由来する繰返し単位であってもよい。
【0049】
この明細書において、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。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。
【0050】
ポリマー鎖Ｂの他の例として、オキシアルキレン単位を主繰返し単位として含むポリマー鎖、すなわちオキシアルキレン系ポリマー鎖が挙げられる。オキシアルキレン系ポリマー鎖におけるオキシアルキレン単位の含有量は、典型的には５０重量％超であり、７０重量％以上であってもよく、８５重量％以上であってもよく、９５重量％以上であってもよい。ポリマー鎖Ｂ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。
【0051】
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ポリマー鎖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み合わせて含むオキシアルキレン系ポリマー鎖であってもよい。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ポリマー鎖において、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、ブロック共重合体やグラフト共重合体であってもよい。
【0052】
ポリマー鎖Ｂのさらに他の例として、アルキルビニルエーテル（例えば、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基を有するビニルエーテル）に由来する繰返し単位を含むポリマー鎖、モノカルボン酸ビニルエステル（例えば、炭素原子数３以上のモノカルボン酸のビニルエステル）に由来する繰返し単位を含むポリマー鎖、ＶＡ単位の一部がアルデヒド（例えば、炭素原子数１以上７以下のアルキル基を有するアルキルアルデヒド）でアセタール化されたポリマー鎖、カチオン性基（例えば、第四級アンモニウム構造を有するカチオン性基）が導入されたポリマー鎖、等が挙げられる。
【0053】
ここに開示される研磨用組成物におけるビニルアルコール系ポリマーとしては、非変性ＰＶＡを用いてもよく、変性ＰＶＡを用いてもよく、非変性ＰＶＡと変性ＰＶＡとを組み合わせて用いてもよい。非変性ＰＶＡと変性ＰＶＡとを組み合わせて用いる態様において、研磨用組成物に含まれるビニルアルコール系ポリマー全量に対する変性ＰＶＡの使用量は、例えば５０重量％未満であってよく、３０重量％以下でもよく、１０重量％以下でもよく、５重量％以下でもよく、１重量％以下でもよい。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、ビニルアルコール系ポリマーとして一種または二種以上の非変性ＰＶＡのみを用いる態様で好ましく実施され得る。
【0054】
ここに開示される研磨用組成物は、モルホリン系ポリマーの含有量ＷＡ（重量基準の含有量）とビニルアルコール系ポリマーの含有量ＷＢ（重量基準の含有量）との関係が次式：ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）＞０．９００；を満たす。モルホリン系ポリマーの含有量に対するビニルアルコール系ポリマーの含有量の比率を下げることによって、ヘイズを改善する性能がより好適に発揮され得る。ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）は、例えば０．９１０以上であってよく、０．９２０以上でもよく、０．９３０以上でもよい。また、式：ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）の値は、原理上、１．０００未満である。いくつかの態様において、ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）の値は、例えば０．９９９以下であってよく、０．９８０以下でもよく、０．９６５以下でもよい。
【0055】
上記ヘイズの改善性能が得られる理由は、特に限定的に解釈されるものではないが、砥粒や研磨対象物（ここではシリコンウェーハ）に対する吸着性の異なるモルホリン系ポリマーとビニルアルコール系ポリマーとの含有量比を特定の領域とすることで、研磨中において研磨対象物を適度に保護しつつ研磨を進行させることができ、さらに研磨後の研磨対象物表面の濡れ性が向上することにより、ヘイズが効果的に改善されると考えられる。
【0056】
ここに開示される研磨用組成物に使用されるビニルアルコール系ポリマーの含有量ＷＢ（重量基準の含有量）は特に制限されない。研磨性能や表面品質向上等の観点から、いくつかの態様において、上記含有量ＷＢは、例えば０．１×１０－４重量％以上であってよく、通常は０．３×１０－４重量％以上とすることが適当であり、好ましくは０．５×１０－４重量％以上、より好ましくは０．８×１０－４重量％以上、例えば１×１０－４重量％以上、また例えば２×１０－４重量％以上である。また、研磨性能や表面品質向上、洗浄性等の観点から、上記含有量ＷＢを５０×１０－４重量％以下とすることが好ましく、３０×１０－４重量％以下とすることがより好ましく、１５×１０－４重量％以下（例えば１０×１０－４重量％以下、また例えば８×１０－４重量％以下、さらに例えば６×１０－４重量％以下）とすることがさらに好ましい。なお、上記研磨用組成物が二種以上のビニルアルコール系ポリマーを含む場合、上記含有量ＷＢはとは該研磨用組成物に含まれる全てのビニルアルコール系ポリマーの合計含有量のことをいう。
【0057】
ビニルアルコール系ポリマーの含有量は、砥粒との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対するビニルアルコール系ポリマーの含有量は、例えば０．００１重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から０．００５重量部以上とすることが適当であり、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．０５重量部以上、さらに好ましくは０．１重量部以上、例えば０．２重量部以上である。また、砥粒１００重量部に対するビニルアルコール系ポリマーの含有量は、例えば３０重量部以下であってもよく、１０重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対するビニルアルコール系ポリマーの含有量は、５重量部以下とすることが適当であり、好ましくは３重量部以下であり、１重量部以下でもよく、０．５重量部以下でもよく、０．４重量部以下でもよい。
【0058】
ここに開示される研磨用組成物に使用されるビニルアルコール系ポリマーの重量平均分子量（ＭｗＢ）は、特に限定されない。ビニルアルコール系ポリマーのＭｗＢは、通常、１００×１０４以下が適当であり、３０×１０４以下が好ましく、２０×１０４以下でもよい。洗浄性の観点から、いくつかの態様において、ビニルアルコール系ポリマーのＭｗＢは、１５×１０４以下でもよく、１０×１０４以下でもよい。また、ビニルアルコール系ポリマーのＭｗＢは、通常は２×１０３以上であることが適当であり、５×１０３以上であってもよく、１×１０４以上であってもよい。ビニルアルコール系ポリマーのＭｗＢの増大につれて、研磨対象物の保護や濡れ性向上の効果は高まる傾向にある。かかる観点から、ここに開示される研磨用組成物に使用されるビニルアルコール系ポリマーのＭｗＢは、１×１０４超であることが好ましく、２×１０４以上であることがより好ましく、４×１０４以上でもよく、５×１０４以上でもよく、６×１０４以上でもよく、６．５×１０４以上でもよい。
【0059】
（その他の水溶性高分子）
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、その他の水溶性高分子、すなわちモルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマー以外の水溶性高分子を、必要に応じてさらに含有していてもよい。その他の水溶性高分子は、研磨用組成物の分野において公知の水溶性高分子から適宜選択することができる。その他の水溶性高分子の例としては、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等の合成ポリマー；セルロース誘導体やデンプン誘導体等の天然物由来のポリマー；等が挙げられる。
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、その他の水溶性高分子、すなわちモルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマー以外の水溶性高分子を、必要に応じてさらに含有していてもよい。その他の水溶性高分子は、研磨用組成物の分野において公知の水溶性高分子から適宜選択することができる。その他の水溶性高分子の例としては、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等の合成ポリマー；セルロース誘導体やデンプン誘導体等の天然物由来のポリマー；等が挙げられる。
【0060】
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体、トリブロック体等であり得る。上記トリブロック体の例には、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック体およびＰＰＯ－ＰＥＯ－ＰＰＯ型トリブロック体が含まれる。なかでも、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック体がより好ましい。
ＥＯとＰＯとのブロック共重合体またはランダム共重合体において、該共重合体を構成するＥＯとＰＯとのモル比（ＥＯ／ＰＯ）は、水への溶解性や洗浄性等の観点から、１より大きいことが好ましく、２以上であることがより好ましく、３以上（例えば５以上）であることがさらに好ましい。
ＥＯとＰＯとのブロック共重合体またはランダム共重合体において、該共重合体を構成するＥＯとＰＯとのモル比（ＥＯ／ＰＯ）は、水への溶解性や洗浄性等の観点から、１より大きいことが好ましく、２以上であることがより好ましく、３以上（例えば５以上）であることがさらに好ましい。
【0061】
窒素原子を含有するポリマーとしては、主鎖に窒素原子を含有するポリマーおよび側鎖官能基（ペンダント基）に窒素原子を有するポリマーのいずれも使用可能である。主鎖に窒素原子を含有するポリマーの例としては、Ｎ－アシルアルキレンイミン型モノマーの単独重合体および共重合体が挙げられる。Ｎ－アシルアルキレンイミン型モノマーの具体例としては、Ｎ－アセチルエチレンイミン、Ｎ－プロピオニルエチレンイミン等が挙げられる。ペンダント基に窒素原子を有するポリマーとしては、例えばＮ－ビニル型のモノマー単位を含むポリマー等が挙げられる。例えば、Ｎ－ビニルピロリドンの単独重合体および共重合体等を採用し得る。
【0062】
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り、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース、等が挙げられる。また、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り、例えば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。
【0063】
ここに開示される技術において、その他の水溶性高分子の分子量は特に限定されない。その他の水溶性高分子の重量平均分子量（ＭｗＣ）は、例えば１００×１０４以下であってよく、洗浄性等の観点から通常は６０×１０４以下が適当であり、３０×１０４以下であってもよく、好ましくは２０×１０４以下、例えば１０×１０４以下、典型的には８×１０４以下であってもよい。また、研磨対象物の保護性の観点から、その他の水溶性高分子のＭｗＣは、例えば２０００以上であってもよく、通常は５０００以上であることが好ましい。いくつかの態様において、ＭｗＣは１．０×１０４以上が適当であり、好ましくは１．５×１０４以上、より好ましくは２×１０４以上、さらに好ましくは３×１０４以上、例えば４×１０４以上、典型的には５×１０４以上である。
【0064】
その他の水溶性高分子は、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。特に限定するものではないが、研磨用組成物中のモルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマーの合計量と、その他の水溶性高分子との使用量の関係は、重量比で、例えば５：９５～９５：５であってよく、１０：９０～９０：１０でもよく、２５：７５～７５：２５でもよい。いくつかの態様において、上記重量比（モルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマーの合計含有量：その他の水溶性高分子の含有量）は、例えば５０：５０～１００：０：２０であってよく、８０：２０～１００：０でもよく、９０：１０～１００：０でもよい。
【0065】
凝集物の低減や洗浄性向上等の観点から、その他の水溶性高分子としてはノニオン性のポリマーを好ましく採用し得る。また、化学構造や純度の制御容易性の観点から、その他の水溶性高分子として合成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、その他の水溶性高分子として天然物由来のポリマーを実質的に使用しない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、モルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマー以外の水溶性高分子を実質的に使用しない態様で好ましく実施され得る。ここで、実質的に使用しないとは、モルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマーの合計含有量１００重量部に対する使用量が、典型的には３重量部以下、好ましくは１重量部以下であることをいい、０重量部または検出限界以下であることを包含する。
【0066】
（水溶性高分子の含有量）
研磨用組成物における水溶性高分子の含有量（重量基準の含有量）は、特に限定されない。例えば１．０×１０－４重量％以上とすることができる。ヘイズ低減等の観点から、好ましい含有量は５．０×１０－４重量％以上であり、より好ましくは１.０×１０－３重量％以上、さらに好ましくは２．０×１０－３重量％以上、例えば５．０×１０－３重量％以上である。また、研磨速度等の観点から、上記含有量を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（例えば０．０２重量％以下）とすることがさらに好ましい。なお、上記研磨用組成物が二種以上の水溶性高分子を含む場合、上記含有量とは該研磨用組成物に含まれる全ての水溶性高分子の合計含有量（重量基準の含有量）のことをいう。
研磨用組成物における水溶性高分子の含有量（重量基準の含有量）は、特に限定されない。例えば１．０×１０－４重量％以上とすることができる。ヘイズ低減等の観点から、好ましい含有量は５．０×１０－４重量％以上であり、より好ましくは１.０×１０－３重量％以上、さらに好ましくは２．０×１０－３重量％以上、例えば５．０×１０－３重量％以上である。また、研磨速度等の観点から、上記含有量を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（例えば０．０２重量％以下）とすることがさらに好ましい。なお、上記研磨用組成物が二種以上の水溶性高分子を含む場合、上記含有量とは該研磨用組成物に含まれる全ての水溶性高分子の合計含有量（重量基準の含有量）のことをいう。
【0067】
水溶性高分子の含有量（二種以上の水溶性高分子を含む場合にはそれらの合計量）は、砥粒との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば０．０１重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から０．１重量部以上とすることが適当であり、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上、さらに好ましくは３重量部以上である。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もよく、３０重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、１５重量部以下とすることが適当であり、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは８重量部以下であり、７重量部以下でもよい。
【0068】
＜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（好ましくは水溶性アミン）等が挙げられる。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（好ましくは水溶性アミン）等が挙げられる。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。
【0069】
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。
【0070】
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（典型的には強塩基）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。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。
【0071】
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アルキルアンモニウム（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム）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。
【0072】
＜界面活性剤＞
ここに開示される研磨用組成物には、必要に応じて、界面活性剤を含有させることができる。研磨用組成物に界面活性剤を含有させることにより、研磨後の研磨対象物表面のヘイズをよりよく低減し得る。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。上記界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン構造を含有する界面活性剤を含むことが好ましい。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。
ここに開示される研磨用組成物には、必要に応じて、界面活性剤を含有させることができる。研磨用組成物に界面活性剤を含有させることにより、研磨後の研磨対象物表面のヘイズをよりよく低減し得る。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。上記界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン構造を含有する界面活性剤を含むことが好ましい。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。
【0073】
ポリオキシアルキレン構造を含有する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（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型トリブロック体、ＰＰＯ－ＰＥＯ－ＰＰＯ型のトリブロック共重合体等）、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。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（特に、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型のトリブロック共重合体）、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（例えばポリオキシエチレンデシルエーテル）が挙げられる。
【0074】
界面活性剤の重量平均分子量（Ｍｗｓ）は、典型的には２０００未満であり、濾過性や洗浄性等の観点から１９００以下（例えば１８００未満）であることが好ましい。また、界面活性剤のＭｗｓは、界面活性能等の観点から、通常、２００以上であることが適当であり、ヘイズ低減効果等の観点から２５０以上（例えば３００以上）であることが好ましい。界面活性剤のＭｗｓ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Ｍｗｓは、１５００以下であることが好ましく、１０００以下（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Ｍｗｓは、例えば５００以上であってよく、１０００以上であってもよく、さらには１２００以上であってもよい。
【0075】
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を２０重量部以下とすることが適当であり、１５重量部以下が好ましく、１０重量部以下（例えば６重量部以下）がより好ましい。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重量部以上でもよく０．０５重量部以上でもよい。
【0076】
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、モルホリン系ポリマーの含有量ＷＡと界面活性剤の含有量ＷＳとの重量比（ＷＡ／ＷＳ）は特に制限されず、例えば０．０１～２００の範囲とすることができ、通常は０．０５～１００の範囲が好ましく、０．１～８０の範囲がより好ましい。また、ビニルアルコール系ポリマーの含有量ＷＢと界面活性剤の含有量ＷＳとの重量比（ＷＢ／ＷＳ）は特に制限されず、例えば０．０１～１００の範囲とすることができ、通常は０．０５～５０の範囲が好ましく、０．１～１０の範囲（例えば、０．１～６の範囲）がより好ましい。さらに、モルホリン系ポリマーおよびビニルアルコール系ポリマーの合計含有量ＷＴと界面活性剤の含有量ＷＳとの重量比（ＷＴ／ＷＳ）は特に制限されず、例えば１～２００の範囲とすることができ、通常は１０～１００の範囲が好ましく、２０～８０の範囲がより好ましい。
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。
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。
【0077】
＜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。
【0078】
＜その他の成分＞
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、例えば有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物（典型的には、シリコンウェーハの仕上げポリシング工程に用いられる研磨用組成物）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。有機酸の例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、有機スルホン酸、有機ホスホン酸等が挙げられる。有機酸塩の例としては、有機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩等が挙げられる。無機酸の例としては、硫酸、硝酸、塩酸、炭酸等が挙げられる。無機酸塩の例としては、無機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩が挙げられる。有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩は、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。防腐剤および防カビ剤の例としては、イソチアゾリン系化合物、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。
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、例えば有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物（典型的には、シリコンウェーハの仕上げポリシング工程に用いられる研磨用組成物）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。有機酸の例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、有機スルホン酸、有機ホスホン酸等が挙げられる。有機酸塩の例としては、有機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩等が挙げられる。無機酸の例としては、硫酸、硝酸、塩酸、炭酸等が挙げられる。無機酸塩の例としては、無機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩が挙げられる。有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩は、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。防腐剤および防カビ剤の例としては、イソチアゾリン系化合物、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。
【0079】
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。研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、研磨対象物であるシリコンウェーハの表面が酸化されて酸化膜が生じ、これにより所要研磨時間が長くなってしまうためである。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。したがって、原料や製法等に由来して微量（例えば、研磨用組成物中における酸化剤のモル濃度が０．０００５モル／Ｌ以下、好ましくは０．０００１モル／Ｌ以下、より好ましくは０．００００１モル／Ｌ以下、特に好ましくは０．０００００１モル／Ｌ以下）の酸化剤が不可避的に含まれている研磨用組成物は、ここでいう酸化剤を実質的に含有しない研磨用組成物の概念に包含され得る。
【0080】
＜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、通常、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、通常、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。
【0081】
ｐＨは、ｐＨメーター（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））を使用し、標準緩衝液（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℃））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。
【0082】
＜研磨液＞
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の表面上に供給され、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（典型的には、水により希釈）して調製されたものであり得る。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、希釈して研磨液として用いられる濃縮液（研磨液の原液）との双方が包含される。
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の表面上に供給され、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（典型的には、水により希釈）して調製されたものであり得る。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、希釈して研磨液として用いられる濃縮液（研磨液の原液）との双方が包含される。
【0083】
＜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（すなわち、研磨液の濃縮液の形態）であってもよい。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（例えば１０倍～４０倍程度）が適当である。
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。
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（すなわち、研磨液の濃縮液の形態）であってもよい。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（例えば１０倍～４０倍程度）が適当である。
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。
【0084】
上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば２５重量％以下とすることができる。研磨用組成物の分散安定性や濾過性等の観点から、通常、上記含有量は、好ましくは２０重量％以下であり、より好ましくは１５重量％以下である。好ましい一態様において、砥粒の含有量を１０重量％以下としてもよく、５重量％以下としてもよい。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、濃縮液における砥粒の含有量は、例えば０．１重量％以上とすることができ、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは０．７重量％以上、さらに好ましくは１重量％以上である。
【0085】
＜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。
【0086】
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。
【0087】
＜用途＞
ここに開示される研磨用組成物は、単結晶シリコンからなる研磨対象物（シリコンウェーハ）の研磨に用いられ得る。研磨対象物の形状は特に制限されない。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、板状や多面体状等の、平面を有する研磨対象物の研磨、もしくは研磨対象物の端部の研磨（例えばウェーハエッジの研磨）に好ましく適用され得る。
ここに開示される研磨用組成物は、単結晶シリコンからなる研磨対象物（シリコンウェーハ）の研磨に用いられ得る。研磨対象物の形状は特に制限されない。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、板状や多面体状等の、平面を有する研磨対象物の研磨、もしくは研磨対象物の端部の研磨（例えばウェーハエッジの研磨）に好ましく適用され得る。
【0088】
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物の仕上げポリシングに好ましく使用され得る。したがって、この明細書によると、上記研磨用組成物を用いた仕上げポリシング工程を含む研磨物の製造方法（例えば、シリコンウェーハの製造方法）が提供される。なお、仕上げポリシングとは、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。ここに開示される研磨用組成物は、また、仕上げポリシングよりも上流のポリシング工程（粗研磨工程と最終研磨工程との間の予備研磨工程を指す。典型的には少なくとも１次ポリシング工程を含み、さらに２次、３次・・・等のポリシング工程を含み得る。）、例えば仕上げポリシングの直前に行われるポリシング工程に用いられてもよい。
【0089】
ここに開示される研磨用組成物は、シリコンウェーハの研磨に特に好ましく使用され得る。例えば、シリコンウェーハの仕上げポリシングまたはそれよりも上流のポリシング工程に用いられる研磨用組成物として好適である。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シリコンウェーハのポリシング（典型的には仕上げポリシングまたはその直前のポリシング）への適用が効果的である。仕上げポリシングへの適用が特に好ましい。
【0090】
＜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としての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、研磨用組成物に濃度調整（例えば希釈）、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としての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、研磨用組成物に濃度調整（例えば希釈）、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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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（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）、ＳＣ－２洗浄液（ＨＣｌとＨ２Ｏ２とＨ２Ｏとの混合液）等を用いることができる。洗浄液の温度は、例えば室温（典型的には約１５℃～２５℃）以上、約９０℃程度までの範囲とすることができる。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。
【実施例】
【0094】
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。
【0095】
＜研磨用組成物の調製＞
（実施例１～９および比較例１～３）
砥粒、水溶性高分子、塩基性化合物、界面活性剤および脱イオン水を混合して、各例に係る研磨用組成物を調製した。砥粒としてはコロイダルシリカ（平均一次粒径：２５ｎｍ）を使用し、その含有量を０．１７５％とした。水溶性高分子としては、重量平均分子量が約３５０，０００の、表１に示す量のポリアクリロイルモルホリン（以下「ＰＡＣＭＯ」と表記）を使用した。さらに水溶性高分子としては、重量平均分子量が約７０，０００、けん化度が９８％以上の、表１に示す量のポリビニルアルコール（非変性ＰＶＡ）を使用した。塩基性化合物としてはアンモニアを使用し、その含有量を０．００５%とした。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（Ｃ１０ＥＯ５）を使用し、その含有量を０．０００１５%とした。
（実施例１～９および比較例１～３）
砥粒、水溶性高分子、塩基性化合物、界面活性剤および脱イオン水を混合して、各例に係る研磨用組成物を調製した。砥粒としてはコロイダルシリカ（平均一次粒径：２５ｎｍ）を使用し、その含有量を０．１７５％とした。水溶性高分子としては、重量平均分子量が約３５０，０００の、表１に示す量のポリアクリロイルモルホリン（以下「ＰＡＣＭＯ」と表記）を使用した。さらに水溶性高分子としては、重量平均分子量が約７０，０００、けん化度が９８％以上の、表１に示す量のポリビニルアルコール（非変性ＰＶＡ）を使用した。塩基性化合物としてはアンモニアを使用し、その含有量を０．００５%とした。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（Ｃ１０ＥＯ５）を使用し、その含有量を０．０００１５%とした。
【0096】
（比較例４～５）
水溶性高分子として、ＰＡＣＭＯを使用しなかったことと、表１に示す量のポリビニルアルコールを使用したこと以外は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
水溶性高分子として、ＰＡＣＭＯを使用しなかったことと、表１に示す量のポリビニルアルコールを使用したこと以外は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
【0097】
（比較例６～７）
水溶性高分子として、表１に示す量のＰＡＣＭＯを使用したことと、ポリビニルアルコールを使用しなかったこと以外は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
水溶性高分子として、表１に示す量のＰＡＣＭＯを使用したことと、ポリビニルアルコールを使用しなかったこと以外は実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
【0098】
＜シリコンウェーハの研磨＞
研磨対象物として、ラッピングおよびエッチングを終えた直径２００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ：結晶欠陥）フリー）を下記の研磨条件１により予備ポリシングしたシリコンウェーハを用意した。予備ポリシングは、脱イオン水中に砥粒（平均一次粒子径が３５ｎｍのコロイダルシリカ）１．０％および水酸化カリウム０．０６８％を含む研磨液を使用して行った。
研磨対象物として、ラッピングおよびエッチングを終えた直径２００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ：結晶欠陥）フリー）を下記の研磨条件１により予備ポリシングしたシリコンウェーハを用意した。予備ポリシングは、脱イオン水中に砥粒（平均一次粒子径が３５ｎｍのコロイダルシリカ）１．０％および水酸化カリウム０．０６８％を含む研磨液を使用して行った。
【0099】
［研磨条件１］
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置 型式「ＰＮＸ－３２２」
研磨荷重：１５ｋＰａ
定盤の回転速度：３０ｒｐｍ
ヘッド（キャリア）の回転速度：３０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛株式会社製 製品名「ＦＰ５５」
予備研磨液の供給レート：５５０ｍＬ／ｍｉｎ
予備研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：３ｍｉｎ
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置 型式「ＰＮＸ－３２２」
研磨荷重：１５ｋＰａ
定盤の回転速度：３０ｒｐｍ
ヘッド（キャリア）の回転速度：３０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛株式会社製 製品名「ＦＰ５５」
予備研磨液の供給レート：５５０ｍＬ／ｍｉｎ
予備研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：３ｍｉｎ
【0100】
上記で調製した各例に係る研磨用組成物を研磨液として使用し、上記予備ポリシング後のシリコンウェーハを下記の研磨条件２により研磨した。
【0101】
［研磨条件２］
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置 型式「ＰＮＸ－３２２」
研磨荷重：１５ｋＰａ
定盤の回転速度：３０ｒｐｍ
ヘッド（キャリア）の回転速度：３０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛株式会社製 製品名「ＰＯＬＹＰＡＳ２７ＮＸ」
研磨液の供給レート：４００ｍＬ／ｍｉｎ
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：４ｍｉｎ
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置 型式「ＰＮＸ－３２２」
研磨荷重：１５ｋＰａ
定盤の回転速度：３０ｒｐｍ
ヘッド（キャリア）の回転速度：３０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛株式会社製 製品名「ＰＯＬＹＰＡＳ２７ＮＸ」
研磨液の供給レート：４００ｍＬ／ｍｉｎ
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：４ｍｉｎ
【0102】
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）＝１：１：１２（体積比）の洗浄液を用いて洗浄した（ＳＣ－１洗浄）。具体的には、第１および第２の２つの洗浄槽を用意し、それらの洗浄槽の各々に上記洗浄液を収容して６０℃に保持した。研磨後のシリコンウェーハを第１の洗浄槽に５分浸漬し、その後超純水に浸漬して超音波を付与するリンス槽を経て、第２の洗浄槽に５分浸漬した後、超純水に浸漬して超音波を付与するリンス槽を経て、スピンドライヤーを用いて乾燥させた。
【0103】
＜ヘイズ測定＞
洗浄後のシリコンウェーハ表面につき、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 ＳＰ２ＸＰ」を用いて、ＤＷＯモードでヘイズ（ｐｐｍ）を測定した。得られた結果を、比較例４についてのヘイズ値を１００％とする相対値（ヘイズ比）に換算して表１に示した。ヘイズ比が１００％未満であれば、へイズ改善効果が有意に確認できるといえ、ヘイズ比の値が小さいほど、ヘイズ改善効果が高いことを示している。
洗浄後のシリコンウェーハ表面につき、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 ＳＰ２ＸＰ」を用いて、ＤＷＯモードでヘイズ（ｐｐｍ）を測定した。得られた結果を、比較例４についてのヘイズ値を１００％とする相対値（ヘイズ比）に換算して表１に示した。ヘイズ比が１００％未満であれば、へイズ改善効果が有意に確認できるといえ、ヘイズ比の値が小さいほど、ヘイズ改善効果が高いことを示している。
【0104】
【表1】
【0105】
表１に示すように、ＰＡＣＭＯの含有量ＷＡとポリビニルアルコールの含有量ＷＢとの関係が式：ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）＞０．９００；を満たすようにＰＡＣＭＯとポリビニルアルコールを組み合わせて使用した実施例１～９の研磨用組成物は、式：ＷＡ／（ＷＡ＋ＷＢ）≦０．９００；を満たす比較例１～３の研磨用組成物に比べて、高いヘイズの改善効果を示した。また、実施例１～９の研磨用組成物は、水溶性高分子としてポリビニルアルコールのみを使用した比較例４及び５の研磨用組成物や、ＰＡＣＭＯのみを使用した比較例６および７の研磨用組成物と比較して、高いヘイズの改善効果を示した。
【0106】
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。