CN103890114A - 研磨用组合物、使用了其的研磨方法和基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种研磨用组合物，其特征在于，其为含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制剂和水的研磨用组合物，在将前述研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径设为R1、将使前述磨粒分散在水中而使得与前述研磨用组合物中的磨粒的浓度相同时的磨粒的平均粒径设为R2的情况下，R1/R2为1.3以下。该研磨用组合物主要在研磨硅基板的表面的用途中使用。

Description

研磨用组合物、使用了其的研磨方法和基板的制造方法

技术领域

本发明涉及在基板的研磨中使用的研磨用组合物、使用了该研磨用组合物的基板的研磨方法和基板的制造方法。

背景技术

在用于计算机的半导体器件中，为了进一步实现高度集成化和高速化，年年都在进行被称作设计规范（design rules）的布线宽度的微细化。因此，以往并未成为问题的、纳米级的基板表面缺陷对半导体器件的性能产生不良影响的事例在增多。因此，应对纳米级的基板表面缺陷的重要性正在增高。

半导体基板之中，对于硅基板的研磨，适宜地使用含有二氧化硅颗粒和水溶性高分子的研磨用组合物（例如参照专利文献1）。专利文献1中公开的研磨用组合物在研磨后的硅基板表面形成来自水溶性高分子的保护膜。由于该保护膜会对研磨后的基板表面赋予亲水性，因此研磨后的基板的处理性变得容易。但是，用于该研磨用组合物的水溶性高分子具有数十万以上的分子量，因此会与二氧化硅颗粒形成聚集体。由该二氧化硅颗粒和水溶性高分子形成的聚集体有时会成为被称作Light Point Defect（LPD）的基板表面缺陷的原因。

为了降低起因于由二氧化硅颗粒和水溶性高分子形成的聚集体的LPD，从研磨用组合物中排除聚集体是重要的。作为其一个例子，在制造和使用由二氧化硅颗粒和水溶性高分子形成的研磨用组合物时，将研磨用组合物用过滤器进行过滤并去除聚集体是有效的。但是，由于如上所述的研磨用组合物容易引起过滤器的堵塞，因此存在必须频繁更换过滤器的问题。

另外，为了使研磨用组合物中的磨粒的分散性提高，提出了在研磨用组合物中混配分散剂等的方案。专利文献2中公开了在研磨用组合物中添加表面活性剂来提高磨粒的分散性的方案。但是，专利文献2中公开的研磨用组合物中不包含可预测会与磨粒形成聚集体的、分子量数十万以上的水溶性高分子。专利文献2中仅公开了使用添加了表面活性剂的研磨用组合物时，晶圆研磨速度提高。

专利文献3中公开了含有水溶性聚合物、表面活性剂等作为分散剂的研磨用水系分散体。但是，该研磨用水系分散体中不包含可预测会与磨粒形成聚集体的、分子量数十万以上的水溶性高分子。专利文献3仅公开了使用添加了分散剂的研磨用水系分散体时，对铜膜的划痕减少。

进而，专利文献4中公开了含有选自聚乙烯基吡咯烷酮和聚N-乙烯基甲酰胺的至少一种水溶性高分子和碱的研磨用组合物。公开了上述研磨用组合物对LPD的降低有效。但是，专利文献4中未公开关于包含可预测会与磨粒形成聚集体的、分子量数十万以上的水溶性高分子的研磨用组合物以及磨粒的分散性。

因此，正谋求可对研磨后的基板表面赋予高亲水性且降低LPD的、磨粒的分散性高的研磨用组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005-518668号公报

专利文献2：日本特开2001-15461号公报

专利文献3：日本特开2005-158867号公报

专利文献4：日本特开2008-53415号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种研磨用组合物，其为可对研磨后的基板表面赋予高亲水性且降低研磨后的基板表面的LPD的研磨用组合物，其含有水溶性高分子和高度分散的磨粒。本发明的另一目的在于提供使用了该研磨用组合物的基板的研磨方法和基板的制造方法。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明的一个实施方式是提供一种研磨用组合物，其特征在于，其为含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制剂和水的研磨用组合物，在将前述研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径设为R1、将使前述磨粒分散在水中而使得与前述研磨用组合物中的磨粒的浓度相同时的磨粒的平均粒径设为R2的情况下，R1/R2为1.3以下。

本发明的另一实施方式提供使用上述方案中所述的研磨用组合物研磨硅基板的方法。本发明的又一实施方式提供一种硅基板的制造方法，其包括使用上述实施方式中所述的研磨用组合物研磨硅基板的工序。

发明的效果

根据本发明，提供对硅基板赋予研磨后基板表面以高亲水性且磨粒的分散性高的研磨用组合物、使用了其的基板的研磨方法和基板的制造方法。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行说明。

本实施方式的研磨用组合物通过将磨粒、水溶性高分子、聚集抑制剂和水混合并根据需要添加碱性化合物来制备。

磨粒起到对基板表面进行物理研磨的作用。作为磨粒的具体例子，可列举出碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、碳酸钙、金刚石等。在将研磨用组合物用于半导体基板、尤其是硅基板的研磨时，磨粒优选为二氧化硅，更优选为胶体二氧化硅或气相二氧化硅，进一步优选为胶体二氧化硅。在使用胶体二氧化硅或气相二氧化硅、尤其是胶体二氧化硅时，能够使研磨工序中基板的表面产生的划痕减少。磨粒可以单独使用1种，也可以组合2种以上使用。

通常，在含有水溶性高分子和磨粒的研磨用组合物中，容易形成以水溶性高分子为介质的磨粒的聚集体。因此，对于含有水溶性高分子和磨粒的研磨用组合物而言，与不含有水溶性高分子的研磨用组合物相比，研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径有增大的倾向。然而，本说明书中“研磨用组合物中存在的颗粒”作为不仅指以水溶性高分子作为介质的磨粒的聚集体，也包括未形成聚集体的磨粒的用语使用。

本实施方式的研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径优选为10nm以上，更优选为20nm以上。需要说明的是，平均粒径的值是利用基于动态光散射法的粒度分布测定装置测定的体积平均粒径。

磨粒的平均一次粒径优选为5nm以上，更优选为10nm以上。需要说明的是，磨粒的平均一次粒径的值可以根据例如用BET法测定的磨粒的比表面积来计算。

研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径和磨粒的平均一次粒径处于上述的范围内时，硅基板的研磨速度等表面加工性能提高。

研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径优选为200nm以下，更优选为100nm以下。

磨粒的平均一次粒径优选为100nm以下，更优选为50nm以下。

研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径和磨粒的平均一次粒径处于上述的范围内时，研磨用组合物中的磨粒的分散稳定性提高。其结果，使用网眼尺寸小的过滤器过滤研磨用组合物时也可得到良好的过滤性。

另外，利用基于动态光散射法的粒度分布测定装置测定的磨粒的体积基准粒度分布中，自小粒径侧起的累积粒径分布为90%时的粒径（D90）除以同累积粒径分布为10%时的粒径（D10）的值（D90/D10）优选为1以上且4以下。若D90/D10处于该范围，则研磨速度变高，可得到平滑性优异的研磨表面。

磨粒优选为非球形的形状。作为非球形的形状的例子，例如可列举出中央部具有收缩的椭圆体形状即所谓茧型形状、表面具有多个突起的球形的形状、橄榄球形状等。另外，磨粒也可以具有2个以上的初级颗粒缔合而得到的结构。本说明书中，非球状的指标用长径比来表示。长径比如下算出。在磨粒的扫描型电子显微镜照片中，对各磨粒划定最小外接矩形。接着，得到各最小外接矩形的用长边的长度除以短边的长度的值。接着，求出所得的值的平均值。

磨粒的长径比优选大于1，更优选为1.1以上，进一步优选为1.2以上。磨粒的长径比处于上述的范围内时，基于研磨用组合物的硅基板的研磨速度提高。

磨粒的长径比还优选为4.0以下，更优选为3.0以下，进一步优选为2.5以下。磨粒的长径比处于上述的范围内时，能够抑制使用研磨用组合物研磨对象物后的表面缺陷的产生、表面粗糙度的增大。

研磨用组合物中的磨粒的含量优选为0.01重量%以上。磨粒的含量处于上述的范围内时，硅基板的研磨速度等表面加工性能提高。

研磨用组合物中的磨粒的含量优选为5重量%以下，更优选为1重量%以下，进一步优选为0.5重量%以下。磨粒的含量处于上述的范围内时，研磨用组合物的分散稳定性提高，另外，由于研磨后的磨粒残渣减少，因而LPD降低。

研磨用组合物中的水溶性高分子起到对研磨后的基板表面赋予亲水性的作用。若基板表面的亲水性降低，则因研磨用组合物中的成分、由基板产生的异物残留在基板上而使清洗后的基板表面的洁净性变差。因此，有时基板的表面精度恶化。进而，水溶性高分子具有将磨粒彼此交联形成聚集体的性质。作为水溶性高分子的例子，例如可列举出纤维素类、多糖类等。作为纤维素类的具体例子，例如可列举出羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素。作为多糖类的具体例子。例如可列举出淀粉、环糊精、海藻糖、支链淀粉（pullulan）。从赋予基板的表面高润湿性和清洗后的良好的洁净性的观点来看，水溶性高分子优选为纤维素类，更优选为羟乙基纤维素。

研磨用组合物中的水溶性高分子的重均分子量优选为10,000以上。水溶性高分子的重均分子量处于上述的范围内时，对硅基板表面所赋予的亲水性提高。

研磨用组合物中的水溶性高分子的重均分子量优选为2,000,000以下，更优选为1,000,000以下，进一步优选为500,000以下，最优选为300,000以下。水溶性高分子的重均分子量处于上述的范围内时，研磨用组合物的分散稳定性提高，且清洗后的硅基板的洁净性提高。

研磨用组合物中的水溶性高分子的含量优选为0.0001重量%以上，更优选为0.001重量%以上，进一步优选为0.005重量%以上。水溶性高分子的含量处于上述的范围内时，对硅基板表面所赋予的亲水性提高。

研磨用组合物中的水溶性高分子的含量优选为0.5重量%以下，更优选为0.1重量%以下，进一步优选为0.05重量%以下。水溶性高分子的含量处于上述的范围内时，研磨用组合物的分散稳定性提高。

在磨粒与水溶性高分子存在于同一溶剂内时，研磨用组合物中的聚集抑制剂通常会显示抑制由水溶性高分子造成的磨粒的聚集的作用。可认为在磨粒与水溶性高分子共存时，水溶性高分子吸附在磨粒中，磨粒彼此借助水溶性高分子而聚集。另一方面，在聚集抑制剂的存在下，水溶性高分子与聚集抑制剂对磨粒进行竞争吸附。由此，可认为与仅有水溶性高分子的情况相比较，磨粒彼此的聚集力减弱，其结果，分散性提高。该磨粒的分散性的提高具体而言作为研磨用组合物的过滤性提高这样的效果而显现。

作为聚集抑制剂，只要具有上述作用效果的物质，就可以使用通常的化合物。作为聚集抑制剂的例子，例如可列举出乙烯基系水溶性高分子、氧化烯聚合物、氧化烯共聚物、聚硅氧烷聚合物。作为乙烯基系水溶性高分子的具体例子，例如可列举出聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基己内酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸。作为氧化烯共聚物的例子，例如可列举出聚乙二醇、聚丙二醇。作为氧化烯共聚物的进一步的例子，例如可列举出聚氧乙烯和聚氧丙烯的二嵌段型、三嵌段型、无规型、交替型之类的共聚物。作为氧化烯共聚物的具体例子，例如可列举出聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯的三嵌段共聚物。作为聚硅氧烷聚合物的具体例子，可列举出聚醚改性聚硅氧烷。从对研磨用组合物赋予高分散性的观点来看，聚集抑制剂优选为选自乙烯基系水溶性高分子、氧化烯共聚物以及聚硅氧烷聚合物的1种以上，进一步优选为选自乙烯基系水溶性高分子和氧化烯共聚物的1种以上。从亲水性提高的观点来看，聚集抑制剂更优选为选自聚乙烯基吡咯烷酮或聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯的三嵌段共聚物的1种以上。

研磨用组合物中的聚集抑制剂的重均分子量优选为300以上，更优选为1,000以上，进一步优选为3,000以上。另外，优选为2,000,000以下，更优选为1,000,000以下，进一步优选为500,000以下，最优选为100,000以下。聚集抑制剂的重均分子量处于上述的范围内时，研磨用组合物的分散稳定性提高。

研磨用组合物中的聚集抑制剂的含量优选为0.00001重量%以上，更优选为0.0001重量%以上，进一步优选为0.001重量%以上，进一步更优选为0.002重量%以上，最优选为0.005重量%以上。聚集抑制剂的含量处于上述的范围内时，研磨用组合物的分散稳定性提高。

研磨用组合物中的聚集抑制剂的含量优选为0.1重量%以下，更优选为0.05重量%以下，进一步优选为0.01重量%以下。聚集抑制剂的含量处于上述的范围内时，基板表面的亲水性提高。

本说明书中将“磨粒聚集度”定义为R1/R2。此处，R1为含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制剂和水的研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径，R2为在使前述磨粒分散在水中而使得与前述研磨用组合物中的磨粒的浓度相同时的磨粒的平均粒径。磨粒聚集度需要为1.3倍以下，优选为1.2倍以下。可推测磨粒聚集度小则意味着研磨用组合物中的磨粒的聚集体小。这样的研磨用组合物在使用网眼尺寸小的过滤器时，具有良好的过滤性。

研磨用组合物还可以含有碱性化合物。研磨用组合物中包含的碱性化合物具有对基板表面的化学蚀刻作用，起到对基板表面进行化学研磨的作用。并且还起到提高研磨用组合物的分散稳定性的作用。作为碱性化合物的例子，例如可列举出氨、碱金属氢氧化物、季铵氢氧化物、胺。作为碱性化合物的具体例子，例如可列举出氨、氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、单乙醇胺、N-（β-氨基乙基）乙醇胺、己二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、无水哌嗪、哌嗪六水合物、1-（2-氨基乙基）哌嗪或N-甲基哌嗪。其中优选的是氨、氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵，进一步优选的是氨、氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵，最优选的是氨。上述例示的碱性化合物可以单独使用也可以组合2种以上使用。

研磨用组合物中的碱性化合物的含量优选为0.0001重量%以上，更优选为0.001重量%以上，进一步优选为0.005重量%以上。碱性化合物的含量处于上述的范围内时，基板表面的化学蚀刻得到促进，硅基板的研磨速度提高。另外，研磨用组合物的分散稳定性也提高。

研磨用组合物中的碱性化合物的含量优选为0.5重量%以下，更优选为0.1重量%以下，进一步优选为0.05重量%以下，最优选为0.01重量%以下。碱性化合物的含量处于上述的范围内时，研磨后的基板表面的平滑性提高。

研磨用组合物中包含的水起到使研磨用组合物中的其它成分溶解或分散的作用。为了不阻碍其它成分的作用，优选使用例如过渡金属离子的总含量为100ppb以下的水。具体而言，优选使用离子交换树脂去除杂质离子后通过过滤器去除了异物的离子交换水，或者纯水、超纯水或蒸馏水。

研磨用组合物的pH优选为8以上，更优选为9以上。另外，研磨用组合物的pH优选为12以下，更优选为11以下。研磨用组合物的pH处于上述的范围内时，能够得到在实用上优选的研磨速度。

研磨用组合物还可以含有表面活性剂。通过添加表面活性剂，能够抑制起因于碱性化合物的化学蚀刻作用的基板表面的粗糙，提高表面的平滑性。

表面活性剂可以是离子性也可以是非离子性，优选非离子性表面活性剂。与使用阳离子性表面活性剂或阴离子性表面活性剂时相比，使用非离子性表面活性剂时更能抑制研磨用组合物的起泡，因而研磨用组合物的制造或使用变得容易。另外，非离子性表面活性剂不会使研磨用组合物的pH改变，因此研磨用组合物的制造时或使用时的pH的控制变得容易。进而，非离子性表面活性剂的生物降解性优异、对生物体的毒性弱，因此能够减轻对环境的影响和处理时的危险性。

非离子表面活性剂并不受限于其结构。作为非离子表面活性剂的例子，例如可列举出：聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油醚脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯等聚氧化烯加成物。作为非离子表面活性剂的具体例子，例如可列举出：聚氧乙烯二醇、聚氧乙烯丙基醚、聚氧乙烯丁基醚、聚氧乙烯戊基醚、聚氧乙烯己基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯-2-乙基己基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯癸基醚、聚氧乙烯异癸基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯异硬脂基醚、聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚、聚氧乙烯月桂基胺、聚氧乙烯硬脂基胺、聚氧乙烯油烯基胺、聚氧乙烯硬脂酰胺、聚氧乙烯油烯酰胺、聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯而硬脂酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、单月桂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、单棕榈酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、单硬脂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、单油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、三油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、四油酸聚氧乙烯山梨糖醇、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油。表面活性剂可以单独使用、也可以组合2种以上使用。

研磨用组合物中的表面活性剂的重均分子量优选为200以上，更优选为300以上。另外，研磨用组合物中的表面活性剂的重均分子量优选为15,000以下，更优选为10,000以下。研磨用组合物中的表面活性剂的重均分子量处于上述范围内时，抑制基板表面的粗糙的效果增高。

研磨用组合物中的表面活性剂的含量优选为0.00001重量%以上，更优选为0.00005重量%以上。另外，研磨用组合物中的表面活性剂的含量优选为0.1重量%以下，更优选为0.05重量%以下。研磨用组合物中的表面活性剂的含量处于上述范围内时，抑制基板表面的粗糙的效果增高。

研磨用组合物还可以含有选自有机酸、无机酸和它们的盐的成分。这些成分具有在硅基板的研磨后提高基板表面的亲水性的效果。

作为有机酸的例子，例如可列举出羧酸、芳香族羧酸、有机磺酸、有机膦酸。作为羧酸的具体例子，例如可列举出甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、马来酸、富马酸、琥珀酸。作为芳香族羧酸的具体例子，例如可列举出苯甲酸、邻苯二甲酸。作为无机酸的具体例子，例如可列举出碳酸、盐酸、硫酸、硝酸。另外，作为与有机酸或无机酸反应形成有机酸盐或无机酸盐的碱性离子的例子，例如可列举出铵离子、碱金属离子。其中，从降低对基板的金属污染的观点来看，优选铵离子。有机酸、无机酸、有机酸盐或无机酸盐可以单独使用也可以组合2种以上使用。

研磨用组合物还可以含有螯合剂。含有螯合剂时，能够抑制硅基板的金属污染。作为螯合剂的例子，例如可列举出氨基羧酸系螯合剂和有机膦酸系螯合剂。作为氨基羧酸系螯合剂的具体例子，例如可列举出乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠、氨三乙酸（nitrilotriacetic acid）、氨三乙酸钠、氨三乙酸铵、羟乙基乙二胺三乙酸、羟乙基乙二胺三乙酸钠、二亚乙基三胺五乙酸、二亚乙基三胺五乙酸钠、三亚乙基四胺六乙酸和三亚乙基四胺六乙酸钠。作为有机膦酸系螯合剂的具体例子，例如可列举出2-氨基乙基膦酸、1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸、氨基三（亚乙基膦酸）、乙二胺四（亚乙基膦酸）、二乙烯三胺五（亚乙基膦酸）、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、乙烷-1-羟基-1,1-二膦酸、乙烷-1-羟基-1,1,2-三膦酸、乙烷-1,2-二羧基-1,2-二膦酸、甲烷羟基膦酸、2-膦酸基丁烷-1,2-二羧酸、1-膦酸基丁烷-2,3,4-三羧酸和α-甲基膦酰琥珀酸。

本实施方式的研磨用组合物具有以下的优点。

研磨用组合物含有水溶性高分子、且具有1.3以下的磨粒聚集度。因此，该研磨用组合物具有良好的过滤性，且能够通过对研磨后的基板表面赋予适宜的亲水性来降低基板表面的LPD。因此，本实施方式的研磨用组合物能够适宜地用于研磨基板的表面的用途、尤其是对要求高的基板表面精度的硅基板的表面进行最终研磨的用途。

前述实施方式可如下进行变更。

·前述实施方式的研磨用组合物也可根据需要进一步含有防腐剂、防霉剂这样的公知的添加剂。作为防腐剂和防霉剂的具体例子，例如可列举出异噻唑啉系化合物、对羟基苯甲酸酯类和苯氧乙醇。

·前述实施方式的研磨用组合物可以为单组分型，也可以为双组分型以上的多组分型。

·前述实施方式的研磨用组合物可以通过常法使上述除了水以外的各成分溶解或分散在水中来制造。对使各成分溶解或分散在水中的顺序没有特别的限定。对溶解或分散的方法也没有特别的限定。例如可以使用利用螺旋桨式搅拌机的搅拌、或利用均化器的分散等通常的方法。

·前述实施方式的研磨用组合物在制造时和销售时也可以是浓缩原液的状态。若为浓缩原液的状态，则研磨用组合物的容积减小，因此能降低运输或储藏时的成本。研磨用组合物的原液的浓缩倍率优选为5倍以上，更优选为10倍以上，进一步优选为20倍以上，但对其没有限定。此处，浓缩倍率是指稀释后的研磨用组合物的容积相对于研磨用组合物的原液的容积的比例。

·前述实施方式的研磨用组合物和研磨用组合物的原液也可以在使用时稀释为5～60倍。此时，该研磨用组合物和研磨用组合物的原液会维持磨粒的良好的分散性，因此显示良好的过滤性。并且，通过将稀释液过滤然后用于研磨，可以进一步使研磨后的基板表面的LPD降低。

·前述实施方式的研磨用组合物也可以在研磨除了硅基板以外的基板的用途中使用。作为这样的基板的具体例子，例如可列举出氧化硅基板、塑料基板、玻璃基板、石英基板。

·前述实施方式的研磨用组合物也可以实施过滤处理然后用于研磨。从去除微小的异物的观点出发，用于过滤处理的过滤器的网眼尺寸优选为10μm以下，更优选为1μm以下，进一步优选为0.5μm以下。另外，对用于过滤工序的过滤器的材质和结构没有特别的限定。作为过滤器的材质，例如可列举出尼龙、聚砜、聚醚砜、聚丙烯、聚四氟乙烯（PTFE）、聚碳酸酯、纤维素酯、玻璃等。从过滤流速的观点出发，过滤器的材质优选为尼龙、聚醚砜、聚丙烯，更优选为尼龙。

接着，说明本发明的实施例和比较例。

将胶体二氧化硅、水溶性高分子、聚集抑制剂、碱性化合物以及盐的全部或一部分在离子交换水中混合，制备实施例1～19和比较例1～6的研磨用组合物。实施例1～19和比较例1～6的各研磨用组合物的组成示于表1。

胶体二氧化硅的平均粒径通过使用日机装株式会社制造的UPA-UT151的动态光散射法测定。实施例1～19和比较例1～6中使用的胶体二氧化硅磨粒的平均粒径示于表1的“胶体二氧化硅”栏内的“粒径”栏。这些相当于上述磨粒聚集度的定义中的R2。另外，对于实施例1～19和比较例1～6的各研磨用组合物，同样地求出研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径R1，示于表1的“研磨用组合物中的颗粒的平均粒径”栏。这些相当于上述磨粒聚集度的定义中的R1。将用R1除以R2求出的磨粒聚集度示于表1的“磨粒聚集度”栏。

表1的“水溶性高分子”栏中，HEC表示羟乙基纤维素、CMC表示羟甲基纤维素。另外，表1的“聚集抑制剂”栏中、PVP表示聚乙烯基吡咯烷酮、Si oil表示聚醚改性聚硅氧烷、A1表示聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯的三嵌段共聚物。进而，表1的“盐”栏中，B1表示柠檬酸三铵。

研磨用组合物的过滤性如下评价。对于实施例1～19和比较例1～6的研磨用组合物，在表2中记载的条件下进行5分钟吸滤，测定通过了过滤器的研磨用组合物的体积。表1的“过滤性”栏中，A表示通过了过滤器的研磨用组合物的体积为200ml以上，B表示为100ml以上且不足200ml，C表示不足100ml。

通过如下说明的方法对通过研磨用组合物赋予的基板表面的亲水性进行评价。首先，将直径为200mm、传导型为P型、晶体取向为＜100＞、电阻率为0.1Ω·cm以上且不足100Ω·cm的硅晶圆切割成60mm见方的芯片型来制作硅基板。使用Fujimi Incorporated.制造的研磨浆料（商品名GLANZOX2100）对这些硅基板进行预备研磨。其后，使用实施例1～19和比较例1～6的各研磨用组合物，在表3的条件下研磨硅基板。然后，用流量7L/分钟的流水冲洗硅基板的表面10秒钟，将该硅基板垂直立起静置30秒钟后，测定从硅基板的边缘部起到润湿的部分的最长距离，即最长防水距离。该最长防水距离越长则表示硅基板表面的亲水性越差。表1的“亲水性”栏中，A表示上述的最长防水距离为5mm以下，B表示比5mm长。

[表1]

[表2]

[表3]

如表1所示，可知实施例1～19的研磨用组合物与比较例1～6不同，显示了高过滤性，且对研磨后的硅基板表面赋予了亲水性。

Claims (4)

1.一种研磨用组合物，其特征在于，其为含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制剂和水的研磨用组合物，在将所述研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径设为R1、将使所述磨粒分散在水中而使得与所述研磨用组合物中的磨粒的浓度相同时的磨粒的平均粒径设为R2的情况下，R1/R2为1.3以下。

2.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其特征在于，水溶性高分子为纤维素类。

3.一种硅基板的研磨方法，其特征在于，其使用权利要求1或2所述的研磨用组合物研磨硅基板。

4.一种硅基板的制造方法，其特征在于，其包括使用权利要求3所述的研磨方法研磨基板的工序。