CN108713242A - 硅基板的研磨方法及研磨用组合物套组 - Google Patents

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Abstract

提供：可共通地应用于电阻率互不相同的多种硅基板的研磨方法及该研磨方法中使用的研磨用组合物套组。由本发明提供的硅基板研磨方法包括：对研磨对象的硅基板在上述硅基板的研磨途中依次交替供给第1研磨浆料S1及第2研磨浆料S2。上述第1研磨浆料S1含有磨粒A1及水溶性高分子P1。上述第1研磨浆料S1的研磨效率高于上述第2研磨浆料S2的研磨效率。

Description

硅基板的研磨方法及研磨用组合物套组
技术领域
本发明涉及用于研磨电阻率互不相同的多种硅基板的研磨方法及该研磨方法中使用的研磨用组合物套组。本申请基于2016年3月1日申请的日本专利申请2016-39066号主张优先权，将该申请的全部内容作为参考引入本说明书中。
背景技术
用于半导体制品的制造等的硅基板的表面通常经过打磨工序(粗研磨工序)和抛光工序(精密研磨工序)而精加工为高品质的镜面。上述抛光工序典型的是包含预抛光工序(预研磨工序)和精加工抛光工序(精加工研磨工序)。作为涉及硅晶圆的研磨的技术文献，可以举出专利文献1～3。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/013390号
专利文献2：日本专利申请公开第2014-103398号公报
专利文献3：日本专利申请公开第2006-324417号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，低电阻率的硅晶圆的需求增加。对于低电阻率的硅晶圆，例如经过上述那样的打磨、抛光而精加工为镜面后，在其表面使硅外延层生长，作为功率半导体器件制造用的基板等使用。上述低电阻率硅晶圆中通常以高浓度掺杂有掺杂物。作为掺杂物，p型的硅晶圆中使用硼，n型的硅晶圆中使用磷、砷等。
已知这样的低电阻率硅晶圆与通常的硅晶圆相比，具有更难以被研磨的性质。此处，通常的硅晶圆一般是指电阻率为1Ω·cm以上且小于100Ω左右、典型为电阻率10Ω·cm左右的硅晶圆。另外，低电阻率硅晶圆中研磨容易性的程度不同，有电阻率更低(掺杂物浓度高)的硅晶圆更难以被研磨的倾向。
对于如此具有不同电阻率的多种硅晶圆的抛光，现状是为了将各种硅晶圆效率良好地精加工为期望的表面品质，应用互不相同的研磨工艺。例如，使使用的研磨浆料、研磨装置、研磨条件(例如研磨时间)等的至少一部分不同来进行。
因此，本发明的目的在于，提供可以共通地应用于电阻率互不相同的多种硅基板的研磨方法。相关的又一目的在于提供该研磨方法中可以优选使用的研磨用组合物套组。
用于解决问题的方式
由本说明书提供的研磨方法包括：对于研磨对象的硅基板，在上述硅基板的研磨途中依次交替供给第1研磨浆料S1及第2研磨浆料S2。此处，上述第1研磨浆料S1含有磨粒A1及水溶性高分子P1。作为上述第1研磨浆料S1，使用其研磨效率高于上述第2研磨浆料S2的研磨效率的研磨浆料。
根据所述研磨方法，可以分别恰当地减少电阻率互不相同的多种硅基板的表面粗糙度。因此，通过应用上述研磨方法，能够效率良好地制造电阻率互不相同的多种硅基板。上述研磨方法也有助于上述多种硅基板的制造中的研磨设备的简化、研磨装置的高运转率化。
此处公开的研磨方法的优选的一个方式中，上述第1研磨浆料S1以0.001重量％以上的浓度包含上述水溶性高分子P1。根据该方式，即使以与低电阻率(例如电阻率小于0.005Ω·cm)的硅基板相同的研磨工艺对高电阻率(例如电阻率1Ω·cm以上)的硅基板进行研磨，也可以适宜地减少上述高电阻率的硅基板的表面粗糙度。
此处公开的技术的一个方式中，上述水溶性高分子P1优选包含乙烯醇系聚合物链。这种方式中，可以适宜地发挥本发明的应用效果。
此处公开的技术的另一方式中，上述水溶性高分子P1优选包含N-乙烯基系聚合物链。利用包含这种水溶性高分子P1的第1研磨浆料S1，即使以与低电阻率的硅基板相同的研磨工艺研磨高电阻率的硅基板，也能够适宜减少上述高电阻率的硅基板的表面粗糙度。另外，即使将能够适宜地减少上述高电阻率的硅基板的表面粗糙度的研磨工艺应用于低电阻率的硅基板，也能效率良好地研磨该低电阻率的硅基板。
此处公开的研磨方法的优选的一个方式中，上述第1研磨浆料S1包含碱金属氢氧化物作为碱性化合物B1。根据所述方式，即使以与低电阻率的硅基板相同的研磨工艺研磨高电阻率的硅基板，也能适宜地减少上述高电阻率的硅基板的表面粗糙度。另外，即使将能适宜地减少上述高电阻率的硅基板的表面粗糙度的研磨工艺应用于低电阻率的硅基板，也能效率良好地研磨该低电阻率的硅基板。
作为此处公开的研磨方法中的上述第2研磨浆料S2，优选使用含有磨粒A2及水溶性高分子P2的研磨浆料。上述第2研磨浆料S2中的上述水溶性高分子P2的浓度优选高于上述第1研磨浆料S1中的上述水溶性高分子P1的浓度。通过使用这样的第2浆料S2，对于电阻率互不相同的多种硅基板能够效率良好地实现高品质的表面。
上述第2研磨浆料S2含有磨粒A2的方式中，该磨粒A2的含量优选设为0.5重量％以下。利用这样的第2浆料S2，对于电阻率互不相同的多种硅基板，能够效率良好地实现更高品质的表面。
此处公开的研磨方法的优选的一个方式中，上述第1研磨浆料S1中包含的上述磨粒A1的BET直径小于60nm。根据该方式，对于电阻率互不相同的多种硅基板，能够效率良好地实现更高品质的表面。上述第2研磨浆料S2中包含的上述磨粒A2的BET直径也优选小于60nm。
此处公开的研磨方法由于可以分别恰当地减少电阻率互不相同的多种硅基板的表面粗糙度，因此能够共通地应用于例如电阻率相差100倍以上的多种硅基板的研磨。优选的一个方式中，上述多种硅基板中可以包含电阻率为1Ω·cm以上的硅基板和电阻率小于0.005Ω·cm的硅基板。此处公开的研磨方法可以优选应用于这些硅基板的研磨(例如精加工研磨)。
根据本说明书，还可以提供此处公开的任意研磨方法中可以使用的研磨用组合物套组。该研磨用组合物套组包含：为上述第1研磨浆料S1或其浓缩液的第1组合物Q1、和为上述第2研磨浆料S2或其浓缩液的第2组合物Q2。此处，上述第1组合物Q1与上述第2组合物Q2彼此分开保管。此处公开的研磨方法可以使用这种构成的研磨用组合物套组来适宜地实施。
由本说明书公开的事项包含此处公开的任意研磨方法中可以使用的、为上述第1研磨浆料S1或其浓缩液的研磨用组合物。上述研磨用组合物例如可以优选用作构成此处公开的研磨用组合物套组的上述第1组合物Q1。
由本说明书公开的事项中包含此处公开的任意研磨方法中可以使用的、且为上述第2研磨浆料S2或其浓缩液的研磨用组合物。上述研磨用组合物例如可以优选用作构成此处公开的研磨用组合物套组的上述第2组合物Q2。
具体实施方式
以下，说明本发明的适宜实施方式。需要说明的是，本说明书中特别提及的事项以外的且为实施本发明所必需的情况可以作为基于该领域的现有技术的本领域技术人员的常规选择来把握。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。
此处公开的技术适用于将硅基板作为研磨对象物的研磨。特别适合于将硅晶圆作为研磨对象物的研磨。此处所述的硅晶圆的典型例为硅单晶晶圆，例如为将硅单晶铸锭切片而得到的硅单晶晶圆。此处公开的技术中的研磨对象面典型地为由硅形成的表面。
此处公开的研磨方法可以优选应用于硅基板的抛光工序。在此处公开的研磨工序(抛光工序)之前可以对上述硅基板实施打磨、蚀刻等可以在与抛光工序相比处于上游的工序中应用于硅基板的一般处理。
需要说明的是，以下的说明中，无论任意研磨阶段中使用的研磨浆料，例如无论是第1研磨浆料S1还是第2研磨浆料S2，作为表示此处公开的研磨方法中使用的研磨浆料通常的术语，有时使用术语“研磨浆料”。
此处公开的研磨方法包括：对于研磨对象的硅基板，在上述硅基板的研磨途中依次交替供给第1研磨浆料S1及第2研磨浆料S2的研磨工序。该研磨工序典型地以依次实施如下阶段的方式进行：在同一平板上对研磨对象物用第1研磨浆料S1进行研磨的第1阶段(第1研磨阶段)、和对该研磨对象物用第2研磨浆料S2进行研磨的第2阶段(第2研磨阶段)。即，第1阶段和第2阶段是在途中不使研磨对象物移动到别的研磨装置或别的平板而进行的。第1阶段及第2阶段是对同一研磨对象物追加阶段而(即逐次地)进行的。但是，不妨碍各研磨阶段中同时或并行地对多个研磨对象物进行研磨、即进行分批式的研磨。
<第1研磨浆料S1>
第1研磨浆料S1包含磨粒A1及水溶性高分子P1，典型而言还包含水。
(磨粒A1)
磨粒具有对硅基板的表面进行物理研磨的作用。此处公开的技术中的第1研磨浆料S1含有磨粒A1。磨粒A1的材质、性状没有特别限制，可以根据使用目的、使用方式等适当选择。作为磨粒A1的例子，可以举出无机颗粒、有机颗粒、及有机无机复合颗粒。作为无机颗粒的具体例，可以举出：二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒、氧化铈颗粒、氧化铬颗粒、二氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、氧化镁颗粒、二氧化锰颗粒、氧化锌颗粒、三氧化二铁(bengala)颗粒等氧化物颗粒；氮化硅颗粒、氮化硼颗粒等氮化物颗粒；碳化硅颗粒、碳化硼颗粒等碳化物颗粒；金刚石颗粒；碳酸钙、碳酸钡等碳酸盐。作为有机颗粒的具体例，可以举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒、聚丙烯腈颗粒等。其中，优选无机颗粒。磨粒A1可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为上述磨粒A1，优选无机颗粒，其中优选由金属或半金属的氧化物形成的颗粒，特别优选二氧化硅颗粒。此处公开的技术可以优选以第1研磨浆料S1中包含的磨粒A1实质上由二氧化硅颗粒形成的方式实施。此处，“实质上”是指，构成磨粒A1的颗粒的95重量％以上(优选98重量％以上、更优选99重量％以上、可以为100重量％。)为二氧化硅颗粒。
作为二氧化硅颗粒的具体例，可以举出胶体二氧化硅、气相二氧化硅、沉降二氧化硅等。二氧化硅颗粒可以单独使用1种或组合使用2种以上。从不易使研磨对象物表面产生划痕、且能发挥良好的研磨性能的方面出发，特别优选胶体二氧化硅。作为胶体二氧化硅，例如可以优选采用：利用离子交换法且以水玻璃(硅酸Na)作为原料制作的胶体二氧化硅、醇盐法胶体二氧化硅。此处，醇盐法胶体二氧化硅是指通过烷氧基硅烷的水解缩合反应制造的胶体二氧化硅。胶体二氧化硅可以单独使用1种或组合使用2种以上。
构成二氧化硅颗粒的二氧化硅的真比重优选为1.5以上、更优选为1.6以上、进一步优选为1.7以上。由于二氧化硅的真比重的增大，有研磨效率变高的倾向。从该观点出发，特别优选真比重为2.0以上、例如2.1以上的二氧化硅颗粒。二氧化硅的真比重的上限没有特别限定，典型地为2.3以下、例如2.2以下。作为二氧化硅的真比重，可以采用基于使用乙醇作为置换液的液体置换法的测定值。
第1研磨浆料S1中包含的磨粒(典型的是二氧化硅颗粒)A1的BET直径没有特别限定。从研磨效率等的观点出发，上述BET直径优选5nm以上、更优选10nm以上、特别优选20nm以上，例如为25nm以上。从得到更高研磨效果的观点出发，可以优选使用BET直径超过30nm的磨粒A1。例如，可以优选使用BET直径为32nm以上的磨粒A1。另外，从防止划痕等的观点出发，磨粒A1的BET直径优选100nm以下、更优选80nm以下、进一步优选70nm以下，例如为60nm以下。此处公开的技术可以以如下方式实施：磨粒A1的BET直径优选小于60nm、更优选55nm以下、进一步优选45nm以下、例如为40nm以下。通过使用包含这样的磨粒A1的第1研磨浆料S1进行研磨(典型的是精加工研磨)，对于电阻率不同的多种硅基板，能够效率良好地得到高品质的表面。
需要说明的是，本说明书中，BET直径是指，由利用BET法测定的比表面积(BET值)根据BET直径(nm)＝6000/(真密度(g/cm3)×BET值(m2/g))的式子算出的粒径。例如二氧化硅颗粒的情况下，可以通过BET直径(nm)＝2727/BET值(m2/g)算出BET直径。比表面积的测定例如可以使用Micromeritics公司制的表面积测定装置、商品名“Flow Sorb II 2300”进行。
磨粒A1的形状(外形)可以为球形，也可以为非球形。作为呈非球形的颗粒的具体例，可以举出花生形状(即，花生壳的形状)、茧型形状、金米糖形状、橄榄球形状等。例如，可以优选采用颗粒大多呈花生形状的磨粒A1。
虽然没有特别限定，但磨粒A1的长径/短径比的平均值(平均长径比)原理上为1.0以上、优选为1.05以上、进一步优选为1.1以上。通过平均长径比的增大，可以实现更高的研磨效率。另外，从减少划痕等的观点出发，磨粒A1的平均长径比优选为3.0以下、更优选为2.0以下、进一步优选为1.5以下。
磨粒A1的形状(外形)、平均长径比例如可以通过电子显微镜观察来把握。作为把握平均长径比的具体的步骤，例如，使用扫描型电子显微镜(SEM)，对于能识别独立颗粒的形状的规定个数(例如200个)的二氧化硅颗粒，绘制与各颗粒图像外切的最小的长方形。然后，对于针对各颗粒图像绘制的长方形，算出其长边的长度(长径的值)除以短边的长度(短径的值)而得到的值作为长径/短径比(长径比)。将上述规定个数的颗粒的长径比进行算术平均，从而可以求出平均长径比。
第1研磨浆料S1中的磨粒A1的含量没有特别限制。一个方式中，上述含量优选0.05重量％以上、更优选0.1重量％以上，例如为0.2重量％以上。通过磨粒A1的含量的增大，可以实现更高的研磨效率。另外，从自研磨对象物的去除性等的观点出发，上述含量通常为10重量％以下是适当的，优选7重量％以下、更优选5重量％以下、进一步优选3重量％以下，例如为2重量％以下。
(水)
第1研磨浆料S1典型地包含水。作为水，可以优选使用离子交换水(去离子水)、纯水、超纯水、蒸馏水等。对于使用的水，为了尽量避免妨碍第1研磨浆料S1中含有的其他成分的作用，例如优选过渡金属离子的总计含量为100ppb以下。例如，通过利用离子交换树脂去除杂质离子、利用过滤器去除异物、蒸馏等操作从而可以提高水的纯度。
(水溶性高分子P1)
第1研磨浆料S1含有水溶性高分子P1。作为上述水溶性高分子P1，可以单独使用1种或组合使用2种以上分子中具有选自阳离子性基团、阴离子性基团及非离子性基团中的至少1种官能团的聚合物。更具体而言，例如可以使用选自分子中具有羟基、羧基、酰氧基、磺基、伯酰胺结构、杂环结构、乙烯基结构、聚氧化烯结构等的聚合物中的1种或2种以上的聚合物作为水溶性高分子P1。从减少聚集物、提高清洗性等的观点出发，作为水溶性高分子P1，可以优选采用非离子性的聚合物。
可以用作水溶性高分子P1的聚合物的非限定性例子包括：乙烯醇系聚合物(例如聚乙烯醇)、纤维素衍生物(例如羟乙基纤维素)、淀粉衍生物、包含氧化烯单元的聚合物、含有氮原子的聚合物等。含有氮原子的聚合物的非限定性例子包括：包含N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基链状酰胺等之类的N-乙烯基型的单体单元的聚合物；亚胺衍生物；包含N-(甲基)丙烯酰基型的单体单元的聚合物；等。
此处公开的技术的优选一个方式中，水溶性高分子P1至少包含乙烯醇系聚合物链。通过使用这样的第1研磨浆料S1进行第1阶段的研磨，能够效率良好地降低电阻率不同的多种硅基板的表面粗糙度。
此处，本说明书中，“乙烯醇系聚合物链”是指以乙烯醇单元(以下也称为“VA单元”)作为主要重复单元的聚合物链。另外，本说明书中，主要重复单元在没有特别说明的情况下，是指超过50重量％以上而包含的重复单元。上述VA单元是指，相当于乙烯醇(CH2＝CH-OH)的乙烯基聚合而生成的结构的结构部分。上述VA单元具体而言是指由化学式“-CH2-CH(OH)-”表示的结构部分。VA单元例如可以通过将乙酸乙烯酯经乙烯基聚合的结构的重复单元(-CH2-CH(OCOCH3)-)水解(也称为皂化)而生成。以下，将乙烯醇系聚合物链也称为“聚合物链A”。
需要说明的是，本说明书中，“聚合物链”的概念包含：构成一分子聚合物整体的聚合物链、和构成一分子聚合物的一部分的聚合物链。
聚合物链A可以仅包含VA单元作为重复单元，也可以在VA单元的基础上还包含VA单元以外的重复单元(以下也称为“非VA单元”)。聚合物链A包含非VA单元的方式中，该非VA单元例如可以为具有选自环氧乙烷基、羧基、磺基、氨基、羟基、酰胺基、酰亚胺基、腈基、醚基、酯基、及它们的盐中的至少1种结构的重复单元。聚合物链A可以仅包含1种非VA单元，也可以包含2种以上的非VA单元。
作为聚合物链A中可以包含的非VA单元的适宜的例子，可以举出单羧酸乙烯酯单元、即源自单羧酸乙烯酯的重复单元。作为上述单羧酸乙烯酯单元的优选具体例，可以举出乙酸乙烯酯单元、丙酸乙烯酯单元、己酸乙烯酯单元等。
VA单元的摩尔数在构成聚合物链A的全部重复单元的摩尔数中所占的比例典型地为50％以上，通常为65％以上是适当的，优选为75％以上、例如为80％以上。优选的一个方式中，VA单元的摩尔数在构成聚合物链A的全部重复单元的摩尔数中所占的比例可以为90％以上(更优选95％以上、例如98％以上)。构成聚合物链A的重复单元的实质上100％可以为VA单元。此处，“实质上100％”是指，至少不特意地使聚合物链A中含有非VA单元。
聚合物链A中的VA单元的含量(重量基准的含量)典型地超过50重量％，优选为70重量％以上。以下，有时将VA单元的含量为70重量％以上的聚合物链A称为“PVA链”。优选的一个方式中，聚合物链A中的VA单元的含量优选80重量％以上、更优选90重量％以上、进一步优选95重量％以上、例如可以为98重量％以上。构成聚合物链A的重复单元的实质上100重量％可以为VA单元。此处，“实质上100重量％”是指，至少不特意地含有非VA单元作为聚合物链A的重复单元。
水溶性高分子P1可以代替聚合物链A包含、或者除了聚合物链A之外还包含不属于聚合物链A的聚合物链。此处，不属于聚合物链A的聚合物链是指，以非VA单元作为主要重复单元的聚合物链。以下，也将以非VA单元作为主要重复单元的聚合物链称为“聚合物链B”。
构成聚合物链B的非VA单元例如可以为具有选自环氧乙烷基、羧基、磺基、氨基、羟基、酰胺基、酰亚胺基、腈基、醚基、酯基、及它们的盐中的至少1种结构的重复单元。作为聚合物链B的一个适宜的例子，可以举出后述的包含N-乙烯基型的单体单元的聚合物链。其中，优选以N-乙烯基型的单体单元作为主要重复单元的聚合物链。以下，也将N-乙烯基型的单体单元作为主要重复单元的聚合物链称为“N-乙烯基系聚合物链”。
此处公开的技术的优选一个方式中，水溶性高分子P1可以组合包含具有聚合物链A的水溶性高分子PA、和具有聚合物链B的水溶性高分子PB。即，第1研磨浆料S1中包含的水溶性高分子P1可以为水溶性高分子PA与水溶性高分子PB的混合物。
上述水溶性高分子PB的非限定性的例子包括：纤维素衍生物、淀粉衍生物、包含氧化烯单元的聚合物、含有氮原子的聚合物等。含有氮原子的聚合物的非限定性的例子包括：包含N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基链状酰胺等之类的N-乙烯基型单体单元的聚合物；亚胺衍生物；包含N-(甲基)丙烯酰基型的单体单元的聚合物；等。
纤维素衍生物(以下也称为“聚合物PBA”)为包含β-葡萄糖单元作为主要重复单元的聚合物。作为纤维素衍生物的具体例，可以举出羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等。其中，优选羟乙基纤维素(HEC)。
淀粉衍生物(以下也称为“聚合物PBB”)为包含α-葡萄糖单元作为主要重复单元的聚合物。作为淀粉衍生物的具体例，可以举出α化淀粉、普鲁兰多糖(pullulan)、羧甲基淀粉、环糊精等。其中，优选普鲁兰多糖。
作为包含氧化烯单元的聚合物(以下也称为“聚合物PBC”)，可以举出聚环氧乙烷(PEO)、环氧乙烷(EO)与环氧丙烷(PO)或环氧丁烷(BO)的嵌段共聚物、EO与PO或BO的无规共聚物等。其中，优选EO与PO的嵌段共聚物或EO与PO的无规共聚物。EO与PO的嵌段共聚物可以为包含PEO嵌段和聚环氧丙烷(PPO)嵌段的二嵌段共聚物、三嵌段共聚物等。上述三嵌段共聚物的例子中包括PEO-PPO-PEO型三嵌段共聚物及PPO-PEO-PPO型三嵌段共聚物。通常更优选PEO-PPO-PEO型三嵌段共聚物。
需要说明的是，本说明书中，在没有特别说明的情况下，共聚物的含义是指包括无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等各种共聚物。
包含N-乙烯基型的单体单元的聚合物(以下也称为“聚合物PBD”)的例子包括：包含源自具有含氮杂环(例如内酰胺环)的单体的重复单元的聚合物。这种聚合物PBD的例子包括：N-乙烯基内酰胺型单体的均聚物及共聚物(例如，N-乙烯基内酰胺型单体的共聚比例超过50重量％的共聚物)、N-乙烯基链状酰胺的均聚物及共聚物(例如，N-乙烯基链状酰胺的共聚比例超过50重量％的共聚物)等。
作为N-乙烯基内酰胺型单体的具体例，可以举出N-乙烯基吡咯烷酮(VP)、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基吗啉酮、N-乙烯基己内酰胺(VC)、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮等。作为包含N-乙烯基内酰胺型的单体单元的聚合物的具体例，可以举出聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基己内酰胺、VP与VC的嵌段共聚物、VP及VC的一者或两者与其他乙烯基单体(例如丙烯酸类单体、乙烯基酯系单体等)的嵌段共聚物、具有包含VP及VC的一者或两者的聚合物链的嵌段共聚物、接枝共聚物(例如对聚乙烯醇接枝聚乙烯基吡咯烷酮而得到的接枝共聚物)等。
作为N-乙烯基链状酰胺的具体例，可以举出N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基丙酰胺、N-乙烯基丁酰胺等。
作为亚胺衍生物(以下也称为“聚合物PBE”)，可以举出N-酰基亚烷基亚胺型单体的均聚物及共聚物。作为N-酰基亚烷基亚胺型单体的具体例，可以举出：N-乙酰基吖丙啶、N-丙酰基吖丙啶、N-己酰基吖丙啶、N-苯甲酰基吖丙啶、N-乙酰基丙烯亚胺、N-丁酰基吖丙啶等。作为N-酰基亚烷基亚胺型单体的均聚物，可以使用聚(N-酰基亚烷基亚胺)等。作为具体例，可以举出聚(N-乙酰基吖丙啶)、聚(N-丙酰基吖丙啶)、聚(N-己酰基吖丙啶)、聚(N-苯甲酰基吖丙啶)、聚(N-乙酰基丙烯亚胺)、聚(N-丁酰基吖丙啶)等。N-酰基亚烷基亚胺型单体的共聚物的例子包括：2种以上的N-酰基亚烷基亚胺型单体的共聚物、1种或2种以上的N-酰基亚烷基亚胺型单体与其他单体的共聚物。
包含N-(甲基)丙烯酰基型的单体单元的聚合物(以下也称为“聚合物PBF”)的例子包括：N-(甲基)丙烯酰基型单体的均聚物及共聚物(典型的地为N-(甲基)丙烯酰基型单体的共聚比例超过50重量％的共聚物)。N-(甲基)丙烯酰基型单体的例子包括：具有N-(甲基)丙烯酰基的链状酰胺及具有N-(甲基)丙烯酰基的环状酰胺。
作为具有N-(甲基)丙烯酰基的链状酰胺的例子，可以举出：丙烯酰胺；N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-丁基丙烯酰胺、N-异丁基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-庚基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-叔辛基丙烯酰胺、N-十二烷基丙烯酰胺、N-十八烷基丙烯酰胺等N-单烷基丙烯酰胺；N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(1-乙基-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-氯乙基)丙烯酰胺、N-(2,2,2-三氯-1-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-二甲基氨基乙基)丙烯酰胺、N-(3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺、N-[3-双(2-羟乙基)氨基丙基]丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-2-二甲基氨基乙基)丙烯酰胺、N-(2-甲基-2-苯基-3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(2,2-二甲基-3-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(2-吗啉基乙基)丙烯酰胺、N-(2-氨基-1,2-二氰基乙基)丙烯酰胺等取代N-单烷基丙烯酰胺；N-烯丙基丙烯酰胺等N-单烯基丙烯酰胺；N-(1,1-二甲基丙炔基)丙烯酰胺等N-单炔基丙烯酰胺；N-苯基丙烯酰胺、N-苄基丙烯酰胺、N-[4-(苯基氨基)苯基]丙烯酰胺等含芳香族基团的丙烯酰胺；N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟丙基丙烯酰胺等N-单烷基醇丙烯酰胺；N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯酰胺等N-烷氧基烷基丙烯酰胺；N-甲氧基丙烯酰胺、N-乙氧基丙烯酰胺、N-丙氧基丙烯酰胺、N-丁氧基丙烯酰胺等N-烷氧基丙烯酰胺；N-乙酰基丙烯酰胺；N-二丙酮丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、N-丙基甲基丙烯酰胺、N-异丙基甲基丙烯酰胺、N-丁基甲基丙烯酰胺、N-异丁基甲基丙烯酰胺、N-叔丁基甲基丙烯酰胺、N-庚基甲基丙烯酰胺、N-辛基甲基丙烯酰胺、N-叔辛基甲基丙烯酰胺、N-十二烷基甲基丙烯酰胺、N-十八烷基甲基丙烯酰胺等N-单烷基甲基丙烯酰胺；N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N-(1-乙基-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N-(2-氯乙基)甲基丙烯酰胺、N-(2,2,2-三氯-1-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N-(2-二甲基氨基乙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-[3-双(2-羟乙基)氨基丙基]甲基丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-2-二甲基氨基乙基)甲基丙烯酰胺、N-(2-甲基-2-苯基-3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(2,2-二甲基-3-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(2-吗啉基乙基)甲基丙烯酰胺、N-(2-氨基-1,2-二氰基乙基)甲基丙烯酰胺等取代N-单烷基甲基丙烯酰胺；N-烯丙基甲基丙烯酰胺等N-单烯基甲基丙烯酰胺；N-(1,1-二甲基丙炔基)甲基丙烯酰胺等N-单炔基甲基丙烯酰胺；N-苯基甲基丙烯酰胺、N-苄基甲基丙烯酰胺、N-[4-(苯基氨基)苯基]甲基丙烯酰胺等含芳香族基团的甲基丙烯酰胺；N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-羟丙基甲基丙烯酰胺等N-单烷基醇甲基丙烯酰胺；N-甲氧基甲基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基甲基丙烯酰胺等N-烷氧基烷基甲基丙烯酰胺；N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺等N-烷氧基甲基丙烯酰胺；N-乙酰基甲基丙烯酰胺；N-二丙酮甲基丙烯酰胺；N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二丙基丙烯酰胺、N,N-二异丙基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N,N-二异丁基丙烯酰胺、N,N-二叔丁基丙烯酰胺、N,N-二庚基丙烯酰胺、N,N-二辛基丙烯酰胺、N,N-二叔辛基丙烯酰胺、N,N-二(十二烷基)丙烯酰胺、N,N-二(十八烷基)丙烯酰胺等N,N-二烷基丙烯酰胺；N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基丙基丙烯酰胺等N,N-二烷基氨基烷基丙烯酰胺；N,N-双(2-羟乙基)丙烯酰胺、N,N-双(2-氰基乙基)丙烯酰胺等取代N,N-二烷基丙烯酰胺；N,N-二烯丙基丙烯酰胺等N,N-二烯基丙烯酰胺；N,N-二苯基丙烯酰胺、N,N-二苄基丙烯酰胺等含芳香族基团的丙烯酰胺；N,N-二羟甲基丙烯酰胺、N,N-二羟乙基丙烯酰胺、N,N-二羟丙基丙烯酰胺等N,N-二烷基醇丙烯酰胺；N-甲基-N-甲氧基丙烯酰胺、N-甲基-N-乙氧基丙烯酰胺、N-甲基-N-丙氧基丙烯酰胺、N-甲基-N-丁氧基丙烯酰胺、N-乙基-N-甲氧基丙烯酰胺、N-乙基-N-乙氧基丙烯酰胺、N-乙基-N-丁氧基丙烯酰胺、N-丙基-N-甲氧基丙烯酰胺、N-丙基-N-乙氧基丙烯酰胺、N-丁基-N-甲氧基丙烯酰胺、N-丁基-N-乙氧基丙烯酰胺等N-烷氧基-N-烷基丙烯酰胺；N,N-二乙酰基丙烯酰胺；N,N-二丙酮丙烯酰胺；N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二异丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基甲基丙烯酰胺、N,N-二异丁基甲基丙烯酰胺、N,N-二叔丁基甲基丙烯酰胺、N,N-二庚基甲基丙烯酰胺、N,N-二辛基甲基丙烯酰胺、N,N-二叔辛基甲基丙烯酰胺、N,N-二(十二烷基)甲基丙烯酰胺、N,N-二(十八烷基)甲基丙烯酰胺等N,N-二烷基甲基丙烯酰胺；N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基丙基甲基丙烯酰胺等N,N-二烷基氨基烷基甲基丙烯酰胺；N,N-双(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、N,N-双(2-氰基乙基)甲基丙烯酰胺等取代N,N-二烷基甲基丙烯酰胺；N,N-二烯丙基甲基丙烯酰胺等N-二烯基甲基丙烯酰胺；N,N-二苯基甲基丙烯酰胺、N,N-二苄基甲基丙烯酰胺等含芳香族基团的甲基丙烯酰胺；N,N-二羟甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二羟乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二羟丙基甲基丙烯酰胺等N,N-二烷基醇甲基丙烯酰胺；N-甲基-N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-丙氧基甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-丁氧基甲基丙烯酰胺、N-乙基-N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙基-N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-乙基-N-丁氧基甲基丙烯酰胺、N-丙基-N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-丙基-N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁基-N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-丁基-N-乙氧基甲基丙烯酰胺等N-烷氧基-N-烷基甲基丙烯酰胺；N,N-二乙酰基甲基丙烯酰胺；N,N-二丙酮甲基丙烯酰胺；等。
对于包含具有N-(甲基)丙烯酰基的链状酰胺作为单体单元的聚合物的例子，可以举出N-异丙基丙烯酰胺的均聚物及N-异丙基丙烯酰胺的共聚物(例如N-异丙基丙烯酰胺的共聚比例超过50重量％的共聚物)。
作为具有N-(甲基)丙烯酰基的环状酰胺的例子，可以举出N-丙烯酰基吗啉、N-丙烯酰基硫代吗啉、N-丙烯酰基哌啶、N-丙烯酰基吡咯烷、N-甲基丙烯酰基吗啉、N-甲基丙烯酰基哌啶、N-甲基丙烯酰基吡咯烷等。对于包含具有N-(甲基)丙烯酰基的环状酰胺作为单体单元的聚合物的例子，可以举出丙烯酰基吗啉系聚合物(PACMO)。作为丙烯酰基吗啉系聚合物的典型例子，可以举出N-丙烯酰基吗啉(ACMO)的均聚物及ACMO的共聚物(例如ACMO的共聚比例超过50重量％的共聚物)。丙烯酰基吗啉系聚合物中，ACMO单元的摩尔数在全部重复单元的摩尔数中所占的比例通常为50％以上，为80％以上(例如90％以上、典型为95％以上)是适当的。水溶性高分子的全部重复单元可以实质上由ACMO单元构成。
一个方式中，作为水溶性高分子PB，可以优选采用聚合物PBD(即，包含N-乙烯基型的单体单元的聚合物)。例如，可以优选使用以VP、VC等源自N-乙烯基内酰胺型单体的重复单元作为主要重复单元的聚合物PBD。其中，作为优选的聚合物PBD，可以举出乙烯基吡咯烷酮系聚合物(PVP)。此处，乙烯基吡咯烷酮系聚合物是指VP的均聚物及VP的共聚物。乙烯基吡咯烷酮系聚合物中的VP单元(即，源自乙烯基吡咯烷酮的重复单元)的含量典型地超过50重量％、优选70重量％以上、更优选90重量％以上、例如为95重量％以上。构成乙烯基吡咯烷酮系聚合物的重复单元的实质上100重量％可以为VP单元。
水溶性高分子P1组合包含水溶性高分子PA和水溶性高分子PB的方式中，水溶性高分子PA在水溶性高分子P1整体中所占的比例例如可以设为5重量％以上，通常设为10重量％以上是适当的，优选20重量％以上、更优选30重量％以上、例如为40重量％以上。上述水溶性高分子PA的比例通常设为95重量％以下是适当的，优选80重量％以下、更优选70重量％以下、例如为60重量％以下。此处公开的技术可以优选以如下方式实施：水溶性高分子PA在水溶性高分子P1整体中所占的比例为10重量％以上且90重量％以下(更优选20重量％以上且80重量％以下、例如30重量％以上且70重量％以下)。所述方式中，能够适宜地发挥恰当降低电阻率互不相同的多种硅基板的表面粗糙度的效果。
此处公开的技术的优选一个方式中，水溶性高分子P1可以包含在同一分子内具有聚合物链A及聚合物链B的共聚物作为水溶性高分子PA。以下，将这样的水溶性高分子PA也称为“聚合物PA-PB”。
作为聚合物PA-PB的一个适宜的例子，可以举出由聚合物链A和聚合物链B形成的嵌段共聚物。
作为聚合物PA-PB的另一适宜的例子，可以举出具有聚合物链A和聚合物链B的接枝共聚物。上述接枝共聚物可以是在聚合物链A(主链)上接枝有聚合物链B(侧链)的结构的接枝共聚物，也可以是在聚合物链B(主链)上接枝有聚合物链A(侧链)的结构的接枝共聚物。利用在聚合物链A(主链)上接枝有聚合物链B(侧链)的结构的接枝共聚物时，有发挥更高效果的倾向。
作为构成聚合物PA-PB的聚合物链B的适宜的例子，可以举出上述以源自N-乙烯基型的单体单元的重复单元作为主要重复单元的聚合物链、以源自N-(甲基)丙烯酰基型的单体单元的重复单元作为主要重复单元的聚合物链。其中，优选以N-乙烯基型的单体单元作为主要重复单元的聚合物链、即N-乙烯基系聚合物链。上述N-乙烯基系聚合物链可以是具有含有氮的杂环的单体(典型地为N-乙烯基内酰胺型单体)的共聚比例超过50重量％的聚合物链。例如，优选源自选自N-乙烯基吡咯烷酮(VP)、N-乙烯基哌啶酮及N-乙烯基己内酰胺(VC)中的N-乙烯基内酰胺型单体的重复单元的含量超过50重量％的聚合物链B。例如，优选VP单元的含量超过50重量％、优选为70重量％以上的聚合物链B。以下，有时将VP单元的含量为70重量％以上的聚合物链B称为“PVP链”。
此处公开的技术的一个方式中，作为水溶性高分子P1，可以优选使用具有PVP链的聚合物PA-PB、即PA-PVP作为聚合物链B。构成PA-PVP的PVP链中的VP单元的含量优选90重量％以上、例如为95重量％以上，实质上可以为100重量％。
作为上述PA-PVP的一个适宜的例子，可以举出聚合物链A为PVA链的PA-PVP、即PVA-PVP。构成PVA-PVP的PVA链中的VA单元的含量优选为90重量％以上、例如为95重量％以上，实质上可以为100重量％。
作为PVA-PVP，特别优选以PVA为主链、作为侧链接枝了PVP的结构的接枝共聚物、即PVA主链-PVP接枝共聚物。
水溶性高分子PA的重均分子量(Mw)没有特别限定。水溶性高分子PA的Mw通常为0.2×104以上是适当的，优选为0.4×104以上、更优选为1×104以上、进一步优选为1.5×104以上。随着水溶性高分子PA的Mw的增大，有研磨后的表面的平滑性提高的倾向。水溶性高分子PA的Mw通常为200×104以下是适当的，优选为150×104以下、更优选为100×104以下、进一步优选为50×104以下。随着水溶性高分子PA的Mw的减少，有从第1研磨浆料S1向第2研磨浆料S2的切换容易更顺利地进行的倾向。水溶性高分子PA的Mw可以为30×104以下、可以为20×104以下、例如可以为10×104以下。
水溶性高分子PA为包含聚合物链A和聚合物链B的嵌段共聚物的情况下，构成该嵌段共聚物的各聚合物链的Mw(即，聚合物链A及聚合物链B的各Mw)没有特别限定。一个方式中，上述各聚合物链的Mw优选为0.1×104以上、更优选为1×104以上、进一步优选为1.5×104以上、例如为2×104以上。另外，上述各聚合物链的Mw优选为100×104以下、更优选为50×104以下、进一步优选为30×104以下。
水溶性高分子PA为包含聚合物链A和聚合物链B的接枝共聚物的情况下，构成该接枝共聚物的各聚合物链的Mw没有特别限定。
一个方式中，构成上述接枝共聚物的主链的聚合物链的Mw为0.1×104以上(例如0.2×104以上)是适当的，优选为0.4×104以上、更优选为1×104以上、进一步优选为1.5×104以上。另外，构成上述主链的聚合物链的Mw通常为100×104以下是适当的，优选为50×104以下、更优选为30×104以下、进一步优选为20×104以下、例如为10×104以下。
构成上述接枝共聚物的侧链的聚合物链的Mw为0.1×104以上(例如0.2×104以上)是适当的，优选为1×104以上、更优选为1.5×104以上。另外，构成上述侧链的聚合物链的Mw通常为100×104以下是适当的，优选50×104以下、更优选30×104以下、进一步优选20×104以下、例如为10×104以下。
水溶性高分子P1包含水溶性高分子PB的方式中，水溶性高分子PB的Mw没有特别限定。从过滤性、清洗性等观点出发，例如可以使用Mw为200×104以下、优选170×104以下、更优选150×104以下的水溶性高分子PB。水溶性高分子PB的Mw变大时，有由于平均每同样添加量的摩尔数变少而研磨速度变高的倾向。从该观点出发，通常使用Mw为0.1×104以上的水溶性高分子PB是适当的，例如可以优选采用Mw为1×104以上的水溶性高分子PB。
更优选的Mw的范围也根据水溶性高分子PB的种类而不同。例如，水溶性高分子PBA及水溶性高分子PBB的Mw分别典型地小于200×104、优选为170×104以下、更优选为150×104以下。一个方式中，水溶性高分子PBA及水溶性高分子PBB的Mw可以为100×104以下，例如可以为50×104以下。另外，水溶性高分子PBA及水溶性高分子PBB的Mw分别典型地为1×104以上、优选为2×104以上、更优选3×104以上、进一步优选5×104以上、例如为7×104以上。一个方式中，水溶性高分子PBA及水溶性高分子PBB的Mw例如可以为15×104以上，可以为30×104以上。
另外，例如水溶性高分子PBC、水溶性高分子PBD及水溶性高分子PBE的Mw分别优选为50×104以下、更优选为30×104以下。一个方式中，这些水溶性高分子的Mw分别可以为20×104以下，进而可以为10×104以下，例如可以为5×104以下。另外，水溶性高分子PBC、水溶性高分子PBD及水溶性高分子PBE的Mw分别典型地为0.2×104以上、优选为0.4×104以上、更优选为1×104以上、例如为3×104以上。
对于作为水溶性高分子P1使用的各水溶性高分子、构成它们的聚合物链，重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的关系没有特别限定。从防止聚集物的产生等观点出发，优选例如分子量分布(Mw/Mn)为10.0以下，进一步优选为7.0以下。
需要说明的是，作为水溶性高分子的Mw及Mn，可以采用基于水系的凝胶渗透色谱法(GPC)的值(水系、换算为聚环氧乙烷)。
在同一分子中或不同分子中包含聚合物链A(例如PVA链)和聚合物链B(例如N-乙烯基系聚合物链)的水溶性高分子P1中，该水溶性高分子P1中的聚合物链A的含量(聚合物链A在水溶性高分子P1整体中所占的比例)例如可以设为5重量％以上，通常设为10重量％以上是适当的，优选20重量％以上、更优选30重量％以上、例如为35重量％以上。水溶性高分子P1中的聚合物链A的含量通常设为95重量％以下是适当的，优选80重量％以下、更优选70重量％以下、例如为60重量％以下。此处公开的技术可以优选以如下方式实施：水溶性高分子P1中的聚合物链A的含量为5重量％以上且90重量％以下(更优选10重量％以上且80重量％以下、例如20重量％以上且70重量％以下)。通过使用包含这样的水溶性高分子P1的第1研磨浆料S1，可以适宜地发挥分别恰当降低电阻率互不相同的多种硅基板的表面粗糙度的效果。
第1研磨浆料S1中的水溶性高分子P1的浓度没有特别限制。水溶性高分子P1的浓度例如可以设为第1研磨浆料S1的0.0001重量％以上，优选为0.0005重量％以上、更优选为0.001重量％以上、进一步优选为0.0015重量％以上。通过水溶性高分子P1的浓度的增大，有能够得到更高品质的表面的倾向。另一方面，从研磨效率的观点出发，水溶性高分子P1的浓度优选设为第1研磨浆料S1的0.1重量％以下、更优选设为0.05重量％以下(例如0.01重量％以下)。特别是从效率良好地对电阻率不同的多种硅基板进行研磨的观点出发，水溶性高分子P1的浓度优选设为小于0.01重量％、更优选设为0.008重量％以下、进一步优选设为0.005重量％以下。
另外，水溶性高分子P1的含量相对于第1研磨浆料S1中包含的每1g磨粒A1设为0.0002g以上是适当的，优选0.001g以上、更优选0.002g以上、进一步优选0.003g以上、例如为0.005g以上。另外，水溶性高分子P1的含量相对于第1研磨浆料S1中包含的每1g磨粒A1优选设为0.05g以下，更优选设为0.03g以下(例如0.02g以下)。
水溶性高分子P1包含水溶性高分子PA及水溶性高分子PB的方式中，第1研磨浆料S1中的水溶性高分子PB的浓度例如可以设为0.00001重量％以上、优选为0.0001重量％以上、更优选为0.0005重量％以上、进一步优选为0.001重量％以上。通过水溶性高分子PB的浓度增大，有能够得到更高品质的表面的倾向。另一方面，从研磨效率的观点出发，水溶性高分子PB的浓度优选设为低于第1研磨浆料S1的0.1重量％，更优选设为低于0.05重量％(例如低于0.01重量％)。特别是从效率良好地研磨电阻率不同的多种硅基板的观点出发，水溶性高分子PB的浓度优选设为低于第1研磨浆料S1的0.008重量％、更优选设为低于0.005重量％、可以低于0.003重量％。
另外，水溶性高分子P1包含水溶性高分子PA及水溶性高分子PB的方式中，水溶性高分子PB的含量相对于第1研磨浆料S1中的每1g磨粒A1设为0.0001g以上是适当的，优选0.0005g以上、更优选0.001g以上、进一步优选0.002g以上、例如为0.003g以上。另外，水溶性高分子PB的含量相对于第1研磨浆料S1中包含的每1g磨粒A1优选设为小于0.05g、更优选设为小于0.03g(例如小于0.02g)、可以小于0.015g。
(碱性化合物B1)
第1研磨浆料S1优选含有碱性化合物B1。本说明书中碱性化合物是指，具有溶解于水并使水溶液的pH上升的功能的化合物。作为碱性化合物B1，可以使用：包含氮的有机或无机的碱性化合物、碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、各种碳酸盐、碳酸氢盐等。作为包含氮的碱性化合物的例子，可以举出季铵化合物、季鏻化合物、氨、胺(优选水溶性胺)等。这样的碱性化合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为碱金属的氢氧化物的具体例，可以举出氢氧化钾、氢氧化钠等。作为碳酸盐或碳酸氢盐的具体例，可以举出碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠等。作为胺的具体例，可以举出甲胺、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、六亚甲基二胺、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、N-甲基哌嗪、胍、咪唑、三唑等唑类等。作为季鏻化合物的具体例，可以举出四甲基氢氧化鏻、四乙基氢氧化鏻等氢氧化季鏻。
作为季铵化合物，可以优选使用四烷基铵盐、羟基烷基三烷基铵盐等季铵盐(典型地为强碱)。上述季铵盐中的阴离子成分例如可以为OH-、F-、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、BH4 -等。其中，作为优选例，可以举出阴离子为OH-的季铵盐、即氢氧化季铵。作为氢氧化季铵的具体例，可以举出：四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四戊基氢氧化铵及四己基氢氧化铵等四烷基氢氧化铵；2-羟乙基三甲基氢氧化铵(也称为胆碱)等羟基烷基三烷基氢氧化铵；等。它们之中，优选四烷基氢氧化铵，其中，优选四甲基氢氧化铵(TMAH)。
作为第1研磨浆料S1中包含的碱性化合物B1，优选选自碱金属氢氧化物、氢氧化季铵及氨中的至少1种碱性化合物。它们之中，更优选碱金属氢氧化物及氢氧化季铵，特别优选碱金属氢氧化物。此处公开的技术可以优选以如下方式实施：第1研磨浆料S1包含在同一或不同分子中具有PVA链和N-乙烯基系聚合物链(例如PVP链)的水溶性高分子P1、和选自碱金属氢氧化物及氢氧化季铵中的至少1种(更优选碱金属氢氧化物、例如氢氧化钾)的碱性化合物B1。
(表面活性剂)
第1研磨浆料S1可以包含表面活性剂(典型地，Mw小于1×104的水溶性有机化合物)。表面活性剂可以有助于提高第1研磨浆料S1或其浓缩液的分散稳定性。作为表面活性剂，可以优选采用阴离子性或非离子性的表面活性剂。从低起泡性、pH调节的容易性的观点出发，更优选非离子性的表面活性剂。例如可以举出：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等氧化烯聚合物；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、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等聚氧化烯加成物；多种氧化烯的共聚物(例如二嵌段型共聚物、三嵌段型共聚物、无规型共聚物、交替共聚物)；等非离子性表面活性剂。表面活性剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
表面活性剂的Mw典型地为低于1×104，从研磨浆料的过滤性、研磨对象物的清洗性等观点出发，优选9500以下(例如低于1000)。另外，表面活性剂的Mw典型地为200以上，从降低雾度水平的效果等观点出发，优选250以上、更优选300以上(例如500以上)。需要说明的是，作为表面活性剂的Mw，可以采用通过GPC求出的值(水系、聚乙二醇换算)或由化学式算出的值。需要说明的是，此处公开的技术可以以第1研磨浆料S1实质上不含上述那样的表面活性剂的方式来实施。
(螯合剂)
第1研磨浆料S1可以包含螯合剂。螯合剂通过与研磨浆料中可以包含的金属杂质形成配位离子并对其进行捕捉从而发挥抑制由金属杂质导致的研磨对象物的污染的作用。作为螯合剂的例子，可以举出氨基羧酸系螯合剂及有机膦酸系螯合剂。氨基羧酸系螯合剂的例子包括：乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠、次氮基三乙酸、次氮基三乙酸钠、次氮基三乙酸铵、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及三亚乙基四胺六乙酸钠。有机膦酸系螯合剂的例子包括：2-氨基乙基膦酸、1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸、氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、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-膦酰基丁烷-1,2-二羧酸、1-膦酰基丁烷-2,3,4-三羧酸及α-甲基膦酰基琥珀酸。其中，更优选有机膦酸系螯合剂。作为其中优选的例子，可以举出乙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)及二亚乙基三胺五乙酸。作为特别优选的螯合剂，可以举出乙二胺四(亚甲基膦酸)及二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)。螯合剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
此处公开的技术可以以使用实质上不含螯合剂的第1研磨浆料S1的方式实施。
(其他成分)
此外，对于第1研磨浆料S1，在不明显妨碍本发明的效果的范围内，可以根据需要进一步含有有机酸、有机酸盐、无机酸、无机酸盐、防腐剂、防霉剂等能用于研磨浆料(典型地为硅基板的抛光工序中使用的研磨浆料)的公知的添加剂。
第1研磨浆料S1优选实质上不含氧化剂。这是由于，第1研磨浆料S1中包含氧化剂时，该第1研磨浆料S1供给至研磨对象物(此处为硅基板)从而该研磨对象物的表面被氧化而产生氧化膜，由此研磨效率有时可能会降低。作为此处所述的氧化剂的具体例，可以举出过氧化氢(H2O2)、过硫酸钠、过硫酸铵、二氯异氰脲酸钠等。需要说明的是，第1研磨浆料S1实质上不含氧化剂是指，至少不特意含有氧化剂。
(pH)
第1研磨浆料S1的pH典型地为8.0以上、优选8.5以上、更优选9.0以上、进一步优选9.5以上、例如为10.0以上。第1研磨浆料S1的pH变高时，有研磨效率提高的倾向。另一方面，从防止磨粒(例如二氧化硅颗粒)的溶解、抑制基于该磨粒的机械研磨作用的降低的观点出发，第1研磨浆料S1的pH为12.0以下是适当的，优选为11.8以下、更优选为11.5以下、进一步优选为11.0以下。后述的第2研磨浆料S2中，也可以优选采用同样的pH。
需要说明的是，此处公开的技术中，液态的组合物(可以为研磨浆料、其浓缩液、后述的冲洗液等)的pH可以如下把握：使用pH计，利用标准缓冲液(邻苯二甲酸盐pH缓冲液pH：4.01(25℃)、中性磷酸盐pH缓冲液pH：6.86(25℃)、碳酸盐pH缓冲液pH：10.01(25℃))进行3点校正后，将玻璃电极放入测定对象的组合物，经过2分钟以上，测定稳定后的值，从而可以把握。作为pH计，例如使用株式会社堀场制作所制的玻璃电极式氢离子浓度指示计(型号F-23)或其相当品。
<第2研磨浆料S2>
第2研磨浆料S2包含磨粒A2，典型地还包含水，优选还包含水溶性高分子P2。作为水，可以优选使用与第1研磨浆料S1同样的水。
(磨粒A2)
第2研磨浆料S2用的磨粒A2可以选自作为第1研磨浆料S1中可以使用的磨粒在上述中例示的磨粒。磨粒A2可以单独使用1种或组合使用2种以上。磨粒A1与磨粒A2可以为相同磨粒，也可以为材质、尺寸(例如BET直径)、形状等至少任一者互不相同的磨粒。
作为上述磨粒A2，优选无机颗粒，其中优选由金属或半金属的氧化物形成的颗粒，特别优选二氧化硅颗粒。此处公开的技术可以优选以第2研磨浆料S2中包含的磨粒A2实质上由二氧化硅颗粒形成的方式实施。此处，“实质上”是指，构成磨粒A2的颗粒的95重量％以上(优选98重量％以上、更优选99重量％以上、可以为100重量％。)为二氧化硅颗粒。此处公开的技术可以优选以磨粒A1及磨粒A2均为二氧化硅颗粒的方式实施。例如，可以使用相同的二氧化硅颗粒作为磨粒A1及磨粒A2。
优选的一个方式中，磨粒A2的BET直径优选为磨粒A1的BET直径的-10nm以上且+10nm以下、更优选为磨粒A1的BET直径的-10nm以上且+5nm以下、进一步优选为磨粒A1的BET直径的-5nm以上且+5nm以下。通过使磨粒A1的BET直径和磨粒A2的BET直径满足上述关系，有从第1研磨浆料S1向第2研磨浆料S2的切换容易更顺利地进行的倾向。此处公开的技术可以优选以磨粒A1的BET直径为磨粒A2的BET直径的-2nm以上且+2nm以下的方式实施。例如，磨粒A1及磨粒A2可以使用相同的磨粒。
此处公开的技术可以以如下方式实施：磨粒A1及磨粒A2的BET直径均优选20nm以上且小于60nm、更优选25nm以上且55nm以下、进一步优选30nm以上且45nm以下、例如超过30nm且为40nm以下。由此，对于电阻率不同的多种硅基板，可以效率良好地得到高品质的表面。将此处公开的研磨方法用于硅基板的精加工研磨时，使用具有上述BET直径的磨粒A1及磨粒A2特别有效。
第2研磨浆料S2中的磨粒A2的含量没有特别限制。一个方式中，上述含量优选0.01重量％以上、更优选0.5重量％以上、进一步优选0.1重量％以上、例如为0.2重量％以上。通过磨粒A2的含量增大，能够实现更高的研磨效率。另外，从自研磨对象物的去除性等观点出发，上述含量通常为5重量％以下是适当的，优选3重量％以下、更优选2重量％以下、进一步优选1重量％以下、例如为0.5重量％以下。
优选的一个方式中，第2研磨浆料S2中的磨粒A2的含量相对于第1研磨浆料S1中的磨粒A1的含量(重量基准的含有率)可以设为其75％以上且125％以下的含量、优选设为80％以上且110％以下、更优选设为90％以上且105％以下。由此，有从第1研磨浆料S1向第2研磨浆料S2的切换变得容易更顺利地进行的倾向。此处公开的研磨方法可以优选以如下方式实施：第1研磨浆料S1中的磨粒A1的含量与第2研磨浆料S2中的磨粒A2的含量大致相同，例如第2研磨浆料S2中的磨粒A2的含量为第1研磨浆料S1中的磨粒A1的含量的-3％以上且+3％以下。
(水溶性高分子P2)
第2研磨浆料S2优选含有水溶性高分子P2。使用的水溶性高分子P2没有特别限定，例如可以从作为第1研磨浆料S1的水溶性高分子P1中可以利用的物质而例示的水溶性高分子PA、水溶性高分子PB中单独使用1种、或组合使用2种以上。一个方式中，水溶性高分子P2可以是与水溶性高分子P1中包含的聚合物同种的聚合物、与水溶性高分子P1中包含的聚合物同种且Mw不同的聚合物(例如，具有更高的Mw的聚合物)。
作为水溶性高分子P2的一个适宜的例子，可以举出纤维素衍生物(聚合物PBA)，例如可以优选使用HEC。此处公开的技术可以优选以单独使用HEC作为水溶性高分子P2的方式实施。此处公开的技术还可以以水溶性高分子P2组合包含HEC和其他水溶性高分子的方式实施。所述方式中，HEC在水溶性高分子P2整体中所占的比例例如可以为30重量％以上、更优选50重量％以上、进一步优选80重量％以上。
一个方式中，水溶性高分子P2的Mw优选高于水溶性高分子P1的Mw。水溶性高分子P2的Mw例如可以为水溶性高分子P1的Mw的1.5倍以上、优选2倍以上、例如3倍以上。由此，对于电阻率不同的多种硅基板，能够效率良好地实现更高品质的表面。此处，水溶性高分子P1及水溶性高分子P2的一者或两者包含Mw不同的多种水溶性高分子的情况下，上述Mw的对比通过水溶性高分子P1、P2各自所含的水溶性高分子中Mw最高的种类的水溶性高分子之间来进行。
第2研磨浆料S2中的水溶性高分子P2的浓度没有特别限制。水溶性高分子P2的浓度例如可以设为第2研磨浆料S2的0.0005重量％以上、优选0.001重量％以上、更优选0.002重量％以上、例如为0.005重量％以上。通过水溶性高分子P2的浓度的增大，有能够得到更高品质的表面的倾向。另一方面，从研磨效率的观点出发，水溶性高分子P2的浓度优选设为第2研磨浆料S2的0.5重量％以下、更优选设为0.2重量％以下、更优选设为0.1重量％以下(例如0.05重量％以下)。从效率良好地研磨电阻率不同的多种硅基板的观点出发，水溶性高分子P2的浓度可以设为低于0.05重量％、优选设为0.02重量％以下、更优选设为0.015重量％以下。
另外，水溶性高分子P2的含量相对于第2研磨浆料S2中包含的每1g磨粒A2设为0.0005g以上是适当的，优选为0.002g以上、更优选为0.005g以上。另外，水溶性高分子P2的含量相对于第2研磨浆料S2中包含的每1g磨粒A2优选设为0.5g以下、更优选设为0.3g以下、更优选设为0.1g以下。
一个方式中，第2研磨浆料S2中的水溶性高分子P2的浓度优选高于第1研磨浆料S1中的水溶性高分子P1的浓度C1，优选高例如1.2倍以上(优选高1.5倍以上、更优选高2倍以上)。另外，第2研磨浆料S2中包含的每1g磨粒A2的水溶性高分子P2的含量优选多于第1研磨浆料S1中包含的每1g磨粒A1的水溶性高分子P1的含量，优选多例如1.2倍以上(优选多1.5倍以上、更优选多2倍以上)。通过满足上述浓度及含量的一者或两者，对于电阻率不同的多种硅基板，有效率良好地实现更高品质的表面的倾向。
(碱性化合物B2)
第2研磨浆料S2优选含有碱性化合物B2。使用的碱性化合物B2没有特别限定，例如可以从作为第1研磨浆料S1中可以使用的碱性化合物B1而例示的物质中单独使用1种、或适宜组合使用2种以上。碱性化合物B2可以为与碱性化合物B1相同的化合物，也可以为不同的化合物。
作为碱性化合物B2，优选选自碱金属氢氧化物、氢氧化季铵及氨中的至少一种碱性化合物。其中，更优选氢氧化季铵及氨，特别优选氨。此处公开的技术可以优选以如下方式实施：第2研磨浆料S2包含含有纤维素衍生物(例如HEC)的水溶性高分子P2和含有氨的碱性化合物B2。
第2研磨浆料S2可以包含表面活性剂。作为表面活性剂，可以使用与第1研磨浆料S1同样的表面活性剂。此处公开的技术可以以第2研磨浆料S2实质上不含表面活性剂的方式实施。
第2研磨浆料S2可以包含螯合剂。作为螯合剂，可以使用与第1研磨浆料S1同样的螯合剂。此处公开的技术可以以第2研磨浆料S2实质上不含螯合剂的方式实施。
(其他成分)
此外，对于第2研磨浆料S2，在不明显妨碍本发明的效果的范围内，可以根据需要进一步含有有机酸、有机酸盐、无机酸、无机酸盐、防腐剂、防霉剂等能用于研磨浆料(典型地为硅基板的抛光工序中使用的研磨浆料)的公知的添加剂。第2研磨浆料S2优选与第1研磨浆料S1同样，实质上不含氧化剂。
<研磨效率>
上述第1研磨浆料S1优选显示出上述第2研磨浆料S2同等以上的研磨效率，更优选显示出高于上述第2研磨浆料S2的研磨效率。由此，对于电阻率不同的多种硅基板，能够效率更好地实现高品质的表面。此处，第1研磨浆料S1显示出高于第2研磨浆料S2的研磨效率是指，在同一研磨条件下对同一研磨对象物进行研磨的情况下，使用第1研磨浆料S1作为研磨浆料时的研磨去除量多于使用第2研磨浆料S2作为研磨浆料时的研磨去除量。第1研磨浆料S1显示出高于第2研磨浆料S2的研磨效率例如可以通过用后述的实施例中记载的方法求出各研磨浆料的研磨效率、将它们进行对比来确认。研磨效率的对比中使用的硅基板没有特别限定，例如可以为后述的实施例中的P-、P++、P+++中的任意硅基板。从研磨效率的差容易变大、容易把握研磨效率的相对关系的方面出发，可以优选使用P-基板。
各研磨浆料的研磨效率例如可以通过磨粒的材质、磨粒的BET直径、磨粒的浓度、水溶性高分子的种类、水溶性高分子的浓度、碱性化合物的种类、研磨浆料的pH等来控制。本领域技术人员基于包括后述具体的实施例的本申请说明书的记载及技术常识，可以适当调节第1研磨浆料S1及第2研磨浆料S2的研磨效率、它们的相对关系。
<研磨>
此处公开的研磨方法中，对于研磨对象的硅基板，在上述硅基板的研磨途中依次交替供给第1研磨浆料S1及第2研磨浆料S2。上述研磨方法例如可以以包含以下操作的方式进行。
即，进行第1阶段：将作为研磨对象物的硅基板设置在研磨装置上，通过固定于该研磨装置的平板(也称为研磨平板)的研磨垫向上述研磨对象物的表面(研磨对象面)供给第1研磨浆料S1进行研磨。典型地，一边连续地供给上述研磨浆料，一边将研磨垫按压于研磨对象物的表面使两者相对移动(例如旋转移动)。自基于第1研磨浆料S1的研磨开始经过时间T1后，将向上述研磨对象物供给的研磨浆料切换为第2研磨浆料S2，持续时间T2进行用第2研磨浆料S2研磨该研磨对象物的第2阶段。
第1阶段的研磨时间T1与第2阶段的研磨时间T2的关系没有特别限定。一个方式中，可以使第1阶段的研磨时间T1比第2阶段的研磨时间T2长。即，此处公开的研磨方法可以以如下方式实施：向研磨对象的硅基板供给第2研磨浆料S2进行研磨的时间T2短于向该硅基板供给第1研磨浆料S1进行研磨的时间T1。如此，通过相对延长用研磨效率更高的第1研磨浆料S1进行研磨的时间，从而对于电阻率互不相同的多种硅基板，能够效率良好地实现高品质的表面。此处公开的研磨方法例如可以优选以第1阶段的研磨时间T1为第2阶段的研磨时间T2的1.2倍以上(更优选1.5倍以上、例如2倍以上)的方式实施。
虽然没有特别限定，但第1阶段和第2阶段的合计研磨时间(T1+T2)例如可以设为60分钟以下，从生产率的观点出发，优选设为40分钟以下、更优选设为20分钟以下。另一方面，从得到高品质的表面的观点出发，上述合计研磨时间通常设为3分钟以上是适当的，优选设为5分钟以上，例如可以设为7分钟以上。
各研磨浆料在向研磨对象物供给前，可以为经浓缩的形态、即研磨浆料的浓缩液的形态。上述浓缩液也可以作为研磨浆料的原液而把握。从制造、流通、保存等时的便利性、降低成本等观点出发，如此经浓缩的形态的研磨浆料是有利的。浓缩倍率没有特别限定，例如以体积换算计，可以设为2倍～100倍左右，通常5倍～50倍左右(例如10倍～40倍左右)是适当的。
这样的浓缩液可以以在期望的时刻进行稀释而制备研磨浆料(工作浆料)、并将该研磨浆料供给至研磨对象物的方式使用。上述稀释例如可以通过在上述浓缩液中加入水并混合来进行。
上述浓缩液中的磨粒的含量例如可以设为50重量％以下。从上述浓缩液的处理性(例如磨粒的分散稳定性、过滤性)等观点出发，通常，上述浓缩液中的磨粒的含量优选为45重量％以下、更优选为40重量％以下。另外，从制造、流通、保存等时的便利性、降低成本等观点出发，磨粒的含量例如可以设为0.5重量％以上、优选1重量％以上、更优选3重量％以上、例如为4重量％以上。优选的一个方式中，磨粒的含量可以设为5重量％以上，可以设为10重量％以上，可以设为15重量％以上，可以设为20重量％以上，也可以设为30重量％以上。
此处公开的技术中使用的研磨浆料或其浓缩液可以为单组分型，也可以为以双组分型为代表的多组分型。例如可以如下构成：将研磨浆料的构成成分中至少包含磨粒的部分A与包含剩余成分的部分B混合，根据需要在适当的时刻进行稀释，从而制备研磨浆料。
研磨浆料或其浓缩液的制备方法没有特别限定。例如，可以使用叶片式搅拌机、超声波分散机、均质混合器等公知的混合装置，将研磨浆料或其浓缩液中所含的各成分混合。将这些成分混合的方式没有特别限定，例如可以将全部成分一次性混合，也可以以适当设定的顺序混合。
各研磨阶段中，研磨浆料可以以一旦用于研磨就丢弃的方式(所谓的“流挂(かけ流し)”)使用，也可以循环重复使用。作为循环使用研磨浆料的方法的一例，可以举出如下方法：将从研磨装置排出的使用过的研磨浆料回收在罐内，将回收的研磨浆料再次供给至研磨装置。此处公开的研磨方法可以优选以如下方式实施：将第1阶段中使用的第1研磨浆料S1及第2阶段中使用的第2研磨浆料S2均流挂使用。
此处公开的研磨方法中使用的研磨垫没有特别限定。例如可以使用发泡聚氨酯型、无纺布型、绒面革型等的研磨垫。各研磨垫可以包含磨粒，也可以不含磨粒。通常优选使用不含磨粒的研磨垫。
此处公开的研磨方法可以应用于硅基板(例如硅单晶晶圆)的预研磨工序及精加工研磨工序中的任意者。其中，可以优选应用于经过打磨及预抛光的硅基板的精加工抛光。第1阶段的开始时的硅基板的表面粗糙度(算术平均粗糙度(Ra))例如可以为0.01nm～100nm左右。此处公开的研磨方法可以优选应用于通过上游的工序制备成表面粗糙度Ra为0.01nm～100nm左右的表面状态的硅基板的抛光(典型地为精加工抛光)。硅基板的表面粗糙度Ra例如使用Schmitt Measurement System Inc.公司制的激光扫描式表面粗糙度计“TMS-3000WRC”来测定。
此处公开的研磨方法中使用的研磨装置如下构成：通过在途中切换向同一平板供给的研磨浆料，从而能够在同一平板上进行上述第1阶段及上述第2阶段。上述研磨装置可以为对研磨对象物的两面同时进行研磨的两面研磨装置，也可以为仅对研磨对象物的单面进行研磨的单面研磨装置。没有特别限定，将此处公开的研磨方法应用于精加工研磨时，作为进行第1阶段及第2阶段的研磨装置，可以优选采用单面研磨装置。在第1阶段之前进行预研磨的情况下，该预研磨可以使用两面研磨装置或单面研磨装置进行，例如可以优选使用两面研磨装置进行。各研磨装置所具备的平板的数量可以为1个，也可以为2个以上。各研磨装置可以为以一次研磨一片研磨对象物的方式构成的单片式的研磨装置，也可以为能在同一平板上同时研磨多个研磨对象物的分批式的研磨装置。
此处公开的研磨方法可以包括如下阶段：在对研磨对象物进行第2阶段的研磨后，在与该第2阶段的研磨为同一平板上向上述研磨对象物供给冲洗液冲洗该研磨对象物的阶段。作为上述冲洗液，可以使用水性介质(例如水)。另外，可以使用在水性介质中包含第2研磨浆料S2可以使用的成分中除磨粒以外的任意成分的冲洗液。
结束第2阶段的研磨的研磨对象物典型地被清洗。该清洗可以使用适当的清洗液进行。使用的清洗液没有特别限定，例如可以使用半导体等领域中一般的SC-1清洗液(氢氧化铵(NH4OH)与过氧化氢(H2O2)与水(H2O)的混合液)、SC-2清洗液(HCl与H2O2与H2O的混合液)等。清洗液的温度例如可以设为室温(典型地约15℃～25℃)以上、约90℃左右的范围。从提高清洗效果的观点出发，可以优选使用50℃～85℃左右的清洗液。典型地在第1阶段及第2阶段的研磨中使用的研磨装置的外部、即从上述研磨装置取下研磨对象物后进行上述清洗。
<研磨对象物>
此处公开的研磨方法可以共通地应用于电阻率互不相同的多种硅基板(典型地为硅单晶晶圆)的研磨。此处，“共通地应用”是指，对于上述多种硅基板，依次进行用同一组成的第1研磨浆料S1进行研磨的第1阶段、和用同一组成的第2研磨浆料S2进行研磨的第2阶段。由此，例如可以使用以能够切换供给第1研磨浆料S1和第2研磨浆料S2的方式构成的一台研磨装置，将电阻率互不相同的多种硅基板以任意的顺序、时刻设置在该研磨装置上进行研磨。
此处公开的研磨方法的一个方式中，第1阶段的研磨时间T1及第2阶段的研磨时间T2可以对于电阻率互不相同的多种硅基板共通地应用同一T1及同一T2。根据所述方式，例如使用分批式的研磨装置时，可以在同一平板上同时研磨电阻率互不相同的硅基板。另外，可以不论研磨对象的硅基板的种类(例如不论该硅基板的电阻率)而应用相同的合计研磨时间，因此可以效率良好地利用研磨装置。
此处公开的研磨方法例如可以共通地应用于电阻率相差10倍以上的多种硅基板的研磨。应用于电阻率相差20倍以上(优选100倍以上、更优选150倍以上、例如200倍以上)的上述多种硅基板的研磨特别有效。
优选的一个方式中，上述多种硅基板中可以包含电阻率为1Ω·cm以上的硅基板和电阻率小于0.005Ω·cm的硅基板。此处公开的研磨方法可以优选应用于这些硅基板的研磨(例如精加工研磨)。例如，可以共通地应用于电阻率为0.1Ω·cm以上、例如1Ω·cm以上的硅基板和电阻率小于0.05Ω·cm、例如小于0.005Ω·cm的硅基板。特别优选应用于这些硅基板的精加工研磨。此处公开的研磨方法如此共通地应用于电阻率不同的硅基板，能够将这些硅基板效率良好地精加工成高品质的表面。
<研磨用组合物套组>
根据该说明书，提供一种可以优选用于此处公开的研磨方法的研磨用组合物套组。该研磨用组合物套组至少包含：彼此分开保管的第1组合物Q1和第2组合物Q2。第1组合物Q1可以为上述第1阶段中使用的第1研磨浆料S1或其浓缩液。第2组合物Q2可以为上述第2阶段中使用的第2研磨浆料S2或其浓缩液。此处公开的研磨方法可以使用上述研磨用组合物套组适宜地实施。因此，上述研磨用组合物套组可以优选用于此处公开的研磨方法、包括实施该研磨方法的研磨物制造方法等。构成研磨用组合物套组的各研磨用组合物分别可以为单组分型，也可以为以双组分型为代表的多组分型。多组分型的研磨用组合物例如可以如下构成：分成各研磨用组合物的构成成分中至少包含磨粒的部分A和包含剩余的成分的部分B而保管，将上述部分A与上述部分B混合，根据需要在适当的时刻进行稀释，从而制备研磨用组合物或研磨浆料。
需要说明的是，由以上说明及以下所示的实施例可以理解，该说明书中公开的事项包括如下方案。
(1)一种硅晶圆的研磨方法，其包括：使用此处公开的任意第1研磨浆料S1研磨(优选精加工研磨)电阻率小于0.005Ω·cm的硅晶圆。
(2)一种硅晶圆的研磨方法，其包括：将此处公开的任意第1研磨浆料S1共通地用于电阻率小于0.005Ω·cm的硅晶圆的研磨(优选精加工研磨)及电阻率1Ω·cm以上的硅晶圆的研磨(优选精加工研磨)。
(3)根据上述(1)或(2)所述的硅晶圆的研磨方法，其中，包括：继基于上述第1研磨浆料S1的研磨之后，在同一平板上使用此处公开的任意第2研磨浆料S2研磨(优选精加工研磨)上述硅晶圆。
(4)一种经研磨的硅晶圆(抛光晶圆)的制造方法，其包括上述(1)～(3)中任一项所述的研磨方法。
(5)一种研磨用组合物，其是此处公开的任意第1研磨浆料S1或其浓缩液，用于电阻率小于0.005Ω·cm的硅晶圆的研磨(优选精加工研磨)。
(6)一种研磨用组合物，其是此处公开的任意第1研磨浆料S1或其浓缩液，共通地用于电阻率小于0.005Ω·cm的硅晶圆的研磨(优选精加工研磨)及电阻率1Ω·cm以上的硅晶圆的研磨(优选精加工研磨)。
(7)一种研磨用组合物，其是此处公开的任意第2研磨浆料S2或其浓缩液，用于继基于上述(5)或(6)所述的研磨用组合物或使用该研磨用组合物制备的第1研磨浆料S1的硅晶圆的研磨之后在同一平板上研磨上述硅晶圆。
实施例
以下，对本发明相关的几个实施例进行说明，但并不意图将本发明限定于这些实施例所示的范围。
1.研磨液的制备
(浆料A)
制备在离子交换水中包含作为磨粒的胶体二氧化硅(BET直径35nm)、作为水溶性高分子的羟乙基纤维素(HEC；Mw140×104)和作为碱性化合物的氨的、表1所示组成的浆料A。
(浆料B)
制备在离子交换水中包含胶体二氧化硅(BET直径35nm)、HEC(Mw120×104)及四甲基氢氧化铵(TMAH)的、表1所示组成的浆料B。
(浆料C～E、J、K)
分别制备在离子交换水中包含胶体二氧化硅(BET直径35nm)、PVA、PVP及KOH的、表1所示组成的浆料C～E、J、K。用于各浆料的制备的PVA及PVP的Mw如表1所示。这些浆料的制备中使用的PVA的皂化度均为98摩尔％以上。另外，这些浆料的制备中使用的PVP均为乙烯基吡咯烷酮的均聚物。表1中的C10PEO5表示环氧乙烷的平均加成摩尔数为5的聚氧乙烯癸基醚。
(浆料F～H)
制备在离子交换水中包含胶体二氧化硅(BET直径35nm)、PVA主链-PVP接枝共聚物及KOH的、表1所示组成的浆料F～H。各浆料的制备所使用的PVA主链-PVP接枝共聚物的主链及侧链的Mw如表1所示。对于这些接枝共聚物，构成主链的PVA的皂化度均为98摩尔％以上，构成侧链的PVP均为乙烯基吡咯烷酮的均聚物。
(浆料I)
制备在离子交换水中包含胶体二氧化硅(BET直径35nm)、HEC(Mw140×104)及KOH的、表1所示组成的浆料I。
需要说明的是，胶体二氧化硅的BET直径使用Micromeritics公司制的表面积测定装置、商品名“Flow Sorb II 2300”测定。另外，浆料A～I均以pH成为10以上且11以下的范围内的方式进行制备。
[表1]
2.硅晶圆的研磨
使用以下3种硅基板(直径300mm的硅单晶晶圆)进行研磨试验。
P-：电阻率1Ω·cm以上且小于100Ω·cm
P++：电阻率0.006Ω·cm以上且小于0.010Ω·cm
P+++：电阻率小于0.002Ω·cm
<预研磨工序>
制备在离子交换水中包含胶体二氧化硅(BET直径35nm)0.7重量％、TMAH 0.04重量％及哌嗪0.25重量％的预研磨用浆料(工作浆料)。使用该预研磨用浆料，在下述条件下对研磨对象的硅基板进行预研磨，由此将各硅基板(P-、P++、P+++)的表面调整为约0.4nm的表面粗糙度Ra。
[预研磨条件]
研磨装置：不二越机械工业株式会社制的单面研磨机、型号“SPM-15”
研磨载荷：320g/cm2
平板转速：30rpm
研磨头转速：30rpm
研磨垫：Nitta Haas公司制、无纺布型、制品名“SUBA600”
供给速率：6升/分钟(循环使用)
研磨环境的保持温度：23℃
(清洗)
将预研磨后的硅基板从研磨装置卸下，使用NH4OH(29％)：H2O2(31％)：去离子水(DIW)＝1：1：15(体积比)的清洗液进行清洗(SC-1清洗)。更具体而言，准备2个安装有频率950kHz的超声波振荡器的清洗槽，在这些第1及第2清洗槽各自中收纳上述清洗液，保持为80℃，将预研磨后的硅基板浸渍于第1清洗槽5分钟，之后经过利用超纯水和超声波的冲洗槽，浸渍于第2清洗槽5分钟，分别在使上述超声波振荡器工作的状态下浸渍。
<精加工研磨工序>
将上述浆料A～K直接用作研磨液(工作浆料)，对于上述清洗后的硅基板在以下的条件下进行精加工研磨。
[精加工研磨条件]
研磨对象物：如表2所示。
研磨装置：不二越机械工业株式会社制的单面研磨机、型号“SPM-15”
研磨载荷：150g/cm2
平板转速：40rpm
研磨头转速：40rpm
研磨垫：Nitta Haas公司制、绒面革型、制品名“Supreme RN-H”
供给速率：0.5升/分钟(流挂使用)
研磨环境的保持温度：20℃
研磨时间：第1阶段7分钟、接着第2阶段3分钟
(其中，例8～11中第1阶段持续10分钟，不进行第2阶段。)
具体而言，如下实施精加工研磨工序。
(例1)
将硅基板设置在上述研磨装置上，供给浆料C开始第1阶段的研磨。自第1阶段的开始经过7分钟后，将供给的浆料从浆料C切换为浆料A，接着进行第2阶段的研磨。自第2阶段的开始经过3分钟后，停止浆料A的供给及研磨装置的工作。
(例2～7、12、13)
将第1阶段中供给的浆料按照表2所示进行变更，除此之外，与例1同样地操作，进行硅基板的精加工研磨。
(例8～11)
将硅基板设置在上述研磨装置上，供给表2所示的浆料开始研磨。自研磨开始经过10分钟后，停止浆料的供给及研磨装置的工作。
将精加工研磨后的硅基板从研磨装置卸下，与上述预研磨后的清洗同样地进行清洗。如此，得到基于例1～13的精加工研磨后硅晶圆。
3.评价
(雾度水平测定)
使用ADE公司制的晶圆研磨系统、商品名“AWIS 3110”测定例1～11的精加工研磨后硅晶圆的雾度水平[ppm]。将结果示于表2的“雾度”的栏。
(研磨效率测定)
由精加工研磨前后的硅基板的重量差及研磨对象面积求出精加工研磨工序中被去除的厚度(研磨去除量)，将其除以研磨时间(此处10分钟)，由此算出每单位时间的平均研磨去除量(研磨效率)。将所得值按照硅基板的种类分别换算为将例1的研磨效率设为1.00的相对值。将结果示于表2的“研磨效率”的栏。
另外，针对例1～例10、12、13，分别将对于P-基板的研磨效率[nm/分钟]除以对于P+++基板的研磨效率[nm/分钟]，由此算出P-基板/P+++基板的研磨效率比(即，P-基板的研磨效率相对于P+++基板的研磨效率的倍率)。将结果示于表2的“研磨效率比”的栏。
需要说明的是，对于表2所示的各例，雾度及研磨效率的栏中的“-”表示对于该种类的硅基板未实施研磨试验。
另外，例8中，代替浆料A，分别使用浆料D、E、G～K进行硅基板的研磨，与上述同样地操作，求出研磨效率，结果如表3所示，确认了均显示出高于浆料A的研磨效率。
[表2]
[表3]
表3
如表2所示，将包含水溶性高分子P1的第1阶段用浆料C～K切换为研磨效率更低的第2阶段用浆料进行第1阶段及第2阶段的研磨的例1～7、12、13中，通过相同的研磨工艺，在具有任意电阻率的硅晶圆的研磨中均得到了与例8大致相当的低雾度水平的表面。与使用浆料C～E、I的例1～3、7相比，使用浆料F～H的例4～6中，观察到能够得到雾度水平更低的表面的倾向。另外，与仅进行利用浆料A的研磨的例8相比，例1～7、12、13中，P+++基板的研磨获得了约2倍这样的高研磨效率。另外，由例1～7、12、13与例8的研磨效率比的对比可知，与例8相比，例1～7、12、13中，由硅晶圆的电阻率导致的研磨效率的差异得以缓和。
另一方面，对于仅进行利用浆料B的研磨的例11，虽然研磨效率高，但P-基板及P++基板的任意研磨中降低雾度水平的效果均不充分。对于仅进行利用浆料C或浆料F的研磨的例9、10，P-基板的研磨中均无法充分降低雾度水平。
以上，详细说明了本发明的具体例，但这些仅是例示，并不限定权利要求的范围。权利要求中记载的技术中包括对以上例示的具体例进行各种变形、变更而得到的方案。

Claims (12)

1.一种研磨方法，其为对硅基板进行研磨的方法，
所述方法包括：对于研磨对象的硅基板，在所述硅基板的研磨途中依次交替供给第1研磨浆料S1及第2研磨浆料S2，
所述第1研磨浆料S1含有磨粒A1及水溶性高分子P1，
所述第1研磨浆料S1的研磨效率高于所述第2研磨浆料S2的研磨效率。
2.根据权利要求1所述的研磨方法，其中，所述第1研磨浆料S1以0.001重量％以上的浓度包含所述水溶性高分子P1。
3.根据权利要求1或2所述的研磨方法，其中，所述水溶性高分子P1包含乙烯醇系聚合物链。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的研磨方法，其中，所述水溶性高分子P1包含N-乙烯基系聚合物链。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的研磨方法，其中，所述第1研磨浆料S1包含碱金属氢氧化物作为碱性化合物B1。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的研磨方法，其中，所述磨粒A1的BET直径小于60nm。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的研磨方法，其中，所述第2研磨浆料S2含有磨粒A2及水溶性高分子P2，
所述第2研磨浆料S2中的所述水溶性高分子P2的浓度高于所述第1研磨浆料S1中的所述水溶性高分子P1的浓度。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的研磨方法，其中，所述第2研磨浆料S2含有磨粒A2，
所述第2研磨浆料S2中的所述磨粒A2的含量为0.5重量％以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的研磨方法，其共通地应用于电阻率为1Ω·cm以上的硅基板和电阻率小于0.005Ω·cm的硅基板。
10.一种研磨用组合物，其是权利要求1～9中任一项所述的研磨方法中使用的研磨用组合物，
且为所述第1研磨浆料S1或其浓缩液。
11.一种研磨用组合物，其是权利要求1～9中任一项所述的研磨方法中使用的研磨用组合物，
且为所述第2研磨浆料S2或其浓缩液。
12.一种研磨用组合物套组，其是权利要求1～9中任一项所述的研磨方法中使用的研磨用组合物套组，且包含：
为所述第1研磨浆料S1或其浓缩液的第1组合物Q1、和
为所述第2研磨浆料S2或其浓缩液的第2组合物Q2，
所述第1组合物Q1与所述第2组合物Q2彼此分开保管。
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