CN111065707A - 研磨用浆液及研磨方法 - Google Patents

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Abstract

一种研磨用浆液，其含有磨粒、液状介质和下述式(1)所示的化合物的盐，磨粒含有第1粒子和与该第1粒子接触的第2粒子，第1粒子含有铈氧化物，第2粒子含有4价金属元素的氢氧化物。

Description

研磨用浆液及研磨方法
技术领域
本发明涉及研磨用浆液(slurry)及研磨方法。
背景技术
在近年来的半导体元件的制造工序中，用于高密度化和微细化的加工技术的重要性日益提高。作为加工技术之一的CMP(chemical mechanical polishing：化学机械研磨)技术在半导体元件的制造工序中，对浅沟槽隔离(shallowtrench isolation。以下称为“STI”。)的形成、由前金属(pre-metal)绝缘材料或层间绝缘材料形成的绝缘部的平坦化、插塞或埋入金属布线的形成等而言成为必须的技术。
作为最多使用的研磨液，例如可以举出含有气相二氧化硅(fumed silica)、胶态二氧化硅等二氧化硅(氧化硅)粒子作为磨粒的二氧化硅系研磨液。二氧化硅系研磨液的特征在于通用性高，通过适当选择磨粒含量、pH、添加剂等，不论绝缘材料和导电材料，都可以研磨广泛种类的材料。
另一方面，作为主要以氧化硅等绝缘材料为对象的研磨液，含有铈化合物粒子作为磨粒的研磨液的需求也在扩大。例如，含有氧化铈(铈土)粒子作为磨粒的氧化铈系研磨液，即使磨粒含量比二氧化硅系研磨液低，也可以高速地研磨氧化硅(例如，参照下述专利文献1及2)。
但是，近年来，在半导体元件的制造工序中，要求实现进一步的布线的微细化，研磨时产生的研磨损伤成为问题。即，在使用以往的氧化铈系研磨液进行研磨时即使产生微小的研磨损伤，但只要该研磨损伤的大小比以往的布线宽度小的话就不会成为问题，但在想要实现进一步的布线的微细化的情况下，即使研磨损伤微小也会成为问题。
针对该问题，正在研究使用4价金属元素的氢氧化物的粒子的研磨液(例如，参照下述专利文献3～5)。另外，还对4价金属元素的氢氧化物的粒子的制造方法进行了研究(例如，参照下述专利文献6和7)。这些技术在发挥4价金属元素的氢氧化物的粒子所具有的化学作用的同时极力减小机械作用，从而降低由粒子引起的研磨损伤。
[现有技术文献]
[专利文献1]
[专利文献1]JP特开平10-106994号公报
[专利文献2]JP特开平08-022970号公报
[专利文献3]WO 2002/067309
[专利文献4]WO 2012/070541
[专利文献5]WO 2012/070542
[专利文献6]JP特开2006-249129号公报
[专利文献7]WO 2012/070544
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，近年来，使设备的单元部沿纵向层叠的3D-NAND设备正在兴起。在本技术中，单元形成时的绝缘部的级差比以往的平面型的级差高出数倍。伴随于此，为了维持设备制造的生产率，正在寻求在CMP工序等中迅速消除上述的高级差的技术。
本发明人发现，通过使用含有含有铈氧化物的第1粒子和含有4价金属元素的氢氧化物的第2粒子的研磨用浆液，可以提高构成绝缘部的绝缘材料的研磨速度，另一方面，在该研磨用浆液中，可能发生磨粒的凝聚，可能引起研磨特性的降低。
本发明致力于解决上述问题，其目的在于提供不易发生由凝聚引起的磨粒粒径的增大的研磨用浆液、以及使用该研磨用浆液的研磨方法。
解决技术问题的手段
本发明的一个方面涉及一种研磨用浆液(slurry)，所述研磨用浆液包含磨粒、液状介质和由下式(1)表示的化合物的盐，磨粒包含第1粒子和与该第1粒子接触的第2粒子，第1粒子包含铈氧化物，第2粒子包含4价金属元素的氢氧化物。
[化1]
Figure BDA0002392170230000031
[式(1)中，R表示羟基或1价的有机基团。]
在该研磨用浆液中，磨粒的凝集、以及伴随于此的磨粒的粒径的增大不易发生。即，该研磨用浆液的保管稳定性优异。该研磨用浆液即使在长期保管后研磨特性(例如，研磨速度)的变化也少，因此根据该研磨用浆液，能够稳定地进行研磨。另外，根据该研磨用浆液，具有下述倾向：能够提高绝缘材料的研磨速度，能够以高研磨速度研磨绝缘材料。另外，根据该研磨用浆液，在使由STI绝缘材料、前金属绝缘材料、层间绝缘材料等形成的绝缘部平坦化的CMP技术中，存在能够使这些绝缘部高度平坦化的倾向。
但是，一般，随着磨粒含量增加，有容易产生研磨损伤的倾向。另一方面，根据本实施方式的研磨用浆液，即使磨粒为少量，也容易得到充分的研磨速度。因此，通过使用少量的磨粒，具有能够在实现充分的研磨速度的同时以低研磨损伤研磨绝缘材料的倾向。
4价金属元素的氢氧化物可含有选自稀土类金属元素的氢氧化物和锆的氢氧化物中的至少一种。
以研磨用浆液的总质量为基准计，磨粒的含量可为0.01～10质量％。
式(1)所示的化合物的盐可含有铵盐。式(1)所示的化合物的盐可含有上述R为羟基的化合物的盐。式(1)所示的化合物的盐可含有下述式(1a)所示的化合物的盐。
[化2]
Figure BDA0002392170230000041
[式(1a)中，R1表示2价的有机基团。]
以研磨用浆液的总质量为基准计，式(1)所示的化合物的盐的含量为可为0.001～0.1质量％。
本发明的另一个方面涉及上述研磨用浆液在含有氧化硅的被研磨体的研磨中的使用。上述研磨用浆液尤其能够提高氧化硅的研磨速度，因此适合用于研磨含有氧化硅的被研磨面。
本发明的另一个方面涉及一种研磨方法，其包括下述工序：使用上述研磨用浆液对被研磨体进行研磨的工序。根据该研磨方法，能够以高研磨速度研磨绝缘材料，并且即使研磨用浆液在长期保管后也能够得到高研磨速度。另外，根据该研磨方法，在使由STI绝缘材料、前金属绝缘材料、层间绝缘材料等形成的绝缘部平坦化的CMP技术中，能够使这些绝缘部高度平坦化。
发明的效果
根据本发明，能够提供不易发生由凝集引起的磨粒的粒径的增大的研磨用浆液、以及使用该研磨用浆液的研磨方法。根据本发明，能够提供研磨用浆液在作为半导体元件的制造技术的基体表面的平坦化工序中的使用。另外，根据本发明，能够提供研磨用浆液在由STI绝缘材料、前金属绝缘材料或层间绝缘材料形成的绝缘部的平坦化工序中的使用。
附图说明
[图1]图1是表示一实施方式的研磨方法中使用的基体的示意截面图。
[符号说明]
1…基体(被研磨体)；2…基板；3…绝缘部。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式的研磨用浆液及使用该研磨用浆液的研磨方法进行详细说明。
<定义>
本说明书中，使用“～”表示的数值范围表示，包括“～”前后所记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。本说明书中阶段性记载的数值范围中，某阶段的数值范围的上限值或下限值可置换为其它阶段的数值范围的上限值或下限值。另外，上限值和下限值可以任意组合。在本说明书中记载的数值范围中，该数值范围的上限值或下限值可置换为实施例所示的值。只要没有特别说明，本说明书中例示的材料可以单独使用一种，或者可以将两种以上组合使用。在本说明书中，组合物中的各成分的含量，在组合物中存在多种相当于各成分的物质时，只要没有特别说明，就是指组合物中存在的该多种物质的合计量。在本说明书中，“材料A的研磨速度”是指由材料A形成的物质通过研磨而被除去的速度。“工序”这样的用语，不仅是独立的工序，即使在不能与其他工序明确区别的情况下，只要能够实现该工序的预期的作用，也包含在本用语中。
<研磨用浆液>
本实施方式的研磨用浆液含有磨粒、液状介质和下述式(1)所示的化合物的盐。本实施方式的研磨用浆液可以用作研磨液(例如，CMP用的研磨液(以下，称为“CMP研磨液”。))。具体而言，本实施方式的研磨用浆液(研磨液)可以适合用于含有绝缘材料的被研磨体的研磨，特别是可以适合用于含有氧化硅(二氧化硅(SiO2)、含碳氧化硅(SiOC)等)的被研磨体的研磨。另外，在本说明书中，所谓“研磨液”(polishing liquid，abrasive)被定义为在研磨时与被研磨面接触的组合物。“研磨液”这样的语句本身对研磨液中含有的成分没有任何限定。以下，对必须成分和任意成分进行说明。
[化3]
Figure BDA0002392170230000061
[式(1)中，R表示羟基或1价的有机基团。]
(磨粒)
磨粒包含：含有铈氧化物的第1粒子，和含有4价金属元素的氢氧化物的第2粒子。在研磨用浆液中，第1粒子和第2粒子的至少一部分作为包含第1粒子和与该第1粒子接触的第2粒子的复合粒子(例如，由第1粒子和第2粒子形成的复合粒子)存在。另外，在本说明书中，“磨粒”(abrasive grain)是指研磨用浆液中所含的粒子或其集合，也称为“研磨粒子”(abrasive particle)。磨粒一般为固体粒子。认为在使用磨粒的研磨中，通过磨粒所具有的机械作用以及磨粒(主要是磨粒的表面)的化学作用，除去对象物被除去(remove)，但基于磨粒的研磨机构不限于此。
根据本实施方式的研磨用浆液，具有能够提高绝缘材料的研磨速度的倾向。推测这至少是由于使用上述磨粒所引起的。即，第1粒子(含有铈氧化物的粒子)对绝缘材料的物理作用(机械性、机械作用)强。另一方面，第2粒子(含有4价金属元素的氢氧化物的粒子)基于化学作用(化学性)的与绝缘材料的反应性高。例如，羟基发挥作用，得到第2粒子与绝缘材料的高反应性。另外，在与绝缘材料(例如氧化硅)静电吸引的力强的情况下，容易得到第2粒子与绝缘材料的高反应性。像这样地，推测通过并用物理作用强的第1粒子和化学作用强的第2粒子而得到的协同效果，绝缘材料的研磨速度提高。
作为铈氧化物，可以列举CeOx(x＝1.5～2.0)等，具体而言，可列举CeO2(铈土)、Ce2O3等。
4价金属元素的氢氧化物是指，含有4价的金属(M4+)和至少1个氢氧根离子(OH－)的化合物。4价金属元素的氢氧化物可含有氢氧根离子以外的阴离子(例如硝酸根离子NO3 －和硫酸根离子SO4 2－)。例如，4价金属元素的氢氧化物可含有与4价金属元素结合的阴离子(例如硝酸根离子NO3 －和硫酸根离子SO4 2－)。
与由二氧化硅、铈土等形成的磨粒相比，含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒，其与绝缘材料(例如氧化硅)的反应性高，有助于绝缘材料的研磨速度的提高。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，4价金属元素的氢氧化物优选包括选自稀土类金属元素的氢氧化物和锆的氢氧化物中的至少一种。从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，4价金属元素的氢氧化物更优选为稀土类金属元素的氢氧化物。作为能够获得4价的稀土类金属元素，可以举出铈、镨、铽等镧系元素等，其中，从绝缘材料的研磨速度更优异的角度考虑，优选镧系元素，更优选铈。可并用稀土类金属元素的氢氧化物和锆的氢氧化物，也可以从稀土类金属元素的氢氧化物中选择两种以上使用。
磨粒可以单独使用一种，或者可以将两种以上组合使用。本实施方式的研磨用浆液可含有除含有第1粒子和第2粒子的复合粒子以外的其他粒子。作为这样的其他粒子，可以举出例如不与第2粒子接触的第1粒子(不与第1粒子接触的第2粒子)、以及不含铈氧化物和4价金属元素的氢氧化物的粒子(例如，由二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钇等形成的粒子)。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，研磨用浆液中的第1粒子的粒径优选为15nm以上，更优选为25nm以上，进一步优选为35nm以上，特别优选为40nm以上。从提高磨粒的分散性的角度以及进一步抑制对被研磨面造成损伤的角度考虑，第1粒子的粒径优选为1000nm以下，更优选为800nm以下，进一步优选为600nm以下，特别优选为500nm以下。从这些角度考虑，第1粒子的粒径优选为15～1000nm，更优选为25～800nm，进一步优选为35～600nm，特别优选为40～500nm。第1粒子的平均粒径(平均二次粒径)优选为上述范围。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，研磨用浆液中的第2粒子的粒径优选为1nm以上，更优选为2nm以上，进一步优选为3nm以上。从提高磨粒的分散性的角度以及进一步抑制对被研磨面造成损伤的角度考虑，第2粒子的粒径优选为25nm以下，更优选为20nm以下，进一步优选为15nm以下。从这些角度考虑，第2粒子的粒径优选为1～25nm，更优选为2～20nm，进一步优选为3～15nm。第2粒子的平均粒径(平均二次粒径)优选为上述范围。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，优选第2粒子的粒径(例如平均粒径)小于第1粒子的粒径(例如平均粒径)。通常，与粒径大的粒子相比，粒径小的粒子，其每单位质量的表面积大，因此反应活性高。另一方面，与粒径大的粒子相比，粒径小的粒子，其机械作用(机械研磨力)小。因此，推测在第2粒子的粒径小于第1粒子的粒径的情况下，第2粒子对绝缘材料的反应活性进一步提高，化学作用进一步增强，另一方面，第1粒子的机械研磨作用进一步增强。结果，推测由于可以进一步提高由并用第1粒子和第2粒子所带来的协同效果，所以可以进一步提高绝缘材料的研磨速度。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，研磨用浆液中的磨粒(全部的包含复合粒子的磨粒)的平均粒径(平均二次粒径)优选为20nm以上，更优选为30nm以上，进一步优选为40nm以上，特别优选为50nm以上，极其优选为100nm以上，非常优选为120nm以上，更进一步优选为150nm以上，特别优选为200nm以上，最优选为300nm以上。从提高磨粒的分散性的角度以及进一步抑制对被研磨面造成损伤的角度考虑，磨粒的平均粒径优选为1000nm以下，更优选为800nm以下，进一步优选为600nm以下，特别优选为500nm以下，极其优选为400nm以下。从这些角度考虑，磨粒的平均粒径优选为20～1000nm，更优选为30～800nm，进一步优选为40～600nm，特别优选为50～500nm，极其优选为100～400nm，非常优选为120～400nm，更进一步优选为150～400nm，特别优选为200～400nm，最优选为300～400nm。
平均粒径(平均二次粒径)使用光衍射散射式粒度分布仪(例如，Beckman Coulter株式会社制造，商品名：N5，或MicrotracBEL株式会社制造，商品名：Microtrac MT3300EXII)测定。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，研磨用浆液中的磨粒的D99粒径优选为150nm以上，更优选为200nm以上，进一步优选为250nm以上。从提高磨粒的分散性的角度以及进一步抑制对被研磨面造成损伤的角度考虑，研磨用浆液中的磨粒的D99粒径优选为2000nm以下，更优选为1500nm以下，进一步优选为1200nm以下。从这些角度考虑，研磨用浆液中的磨粒的D99粒径优选为150～2000nm，更优选为200～1500nm，进一步优选为250～1200nm。D99粒径使用光衍射散射式粒度分布仪(MicrotracBEL株式会社制造，商品名：Microtrac MT 3300EXII)测定。
从使第1粒子和第2粒子适当地作用，使绝缘材料的研磨速度进一步提高的角度考虑，研磨用浆液中的第1粒子优选具有负的ζ(zeta)电位。从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，研磨用浆液中的第1粒子的ζ电位优选为-20mV以下，更优选为-25mV以下，进一步优选为-30mV以下，特别优选为-35mV以下。第1粒子的ζ电位的下限没有特别限定。第1粒子的ζ电位可为例如-200mV以上。即，第1粒子的ζ电位可为-200～-20mV、-200～-25mV、-200～-30mV或-200～-35mV。
从使第2粒子和第1粒子适当地作用，使绝缘材料的研磨速度进一步提高的角度考虑，研磨用浆液中的第2粒子优选具有正的ζ电位。从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，研磨用浆液中的第2粒子的ζ电位优选为+10mV以上，更优选为+15mV以上，进一步优选为+20mV以上，特别优选为+25mV以上。第2粒子的ζ电位的上限没有特别限定。第2粒子的ζ电位可为例如+200mV以下。即，第2粒子的ζ电位可为+10～+200mV、+15～+200mV、+20～+200mV或+25～+200mV。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，研磨用浆液中的磨粒(含有复合粒子的磨粒)的ζ电位(全部磨粒的ζ电位)优选为+10mV以上，更优选为+20mV以上，进一步优选为+25mV以上，特别优选为+30mV以上，极其优选为+40mV以上，非常优选为+50mV以上。磨粒的ζ电位的上限没有特别限定。磨粒的ζ电位可为例如+200mV以下。即，磨粒的ζ电位可为+10～+200mV、+20～+200mV、+25～+200mV、+30～+200mV、+40～+200mV或+50～+200mV。
ζ电位是指粒子的表面电位。ζ电位例如可以使用动态光散射式Zeta电位测定装置(例如，Beckman Coulter株式会社制造，商品名：DelsaNano C)测定。粒子的ζ电位可以使用添加剂进行调整。例如，通过使一元羧酸(例如醋酸)与含有铈氧化物的粒子接触，可以得到具有正的ζ电位的粒子。另外，通过使具有羧基的材料(聚丙烯酸等)与含有铈氧化物的粒子接触，可以得到具有负的ζ电位的粒子。
含有第1粒子和第2粒子的复合粒子可以通过下述方法获得：使用均化器、高压均质机(nanomizer)、球磨机、珠磨机、超声波处理机等，使第1粒子和第2粒子接触、使具有彼此相反的电荷的第1粒子和第2粒子接触、在粒子的含量少的状态下使第1粒子和第2粒子接触等。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以全部磨粒(研磨用浆液中所含的全部磨粒。以下相同)为基准计，磨粒中的铈氧化物(例如铈土)的含量优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上，特别优选为80质量％以上。从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以全部磨粒为基准计，磨粒中的铈氧化物(例如铈土)的含量优选为95质量％以下，更优选为92质量％以下，进一步优选为90质量％以下，特别优选为88质量％以下，极其优选为85质量％以下。从这些角度考虑，以全部磨粒为基准计，磨粒中的铈氧化物的含量优选为50～95质量％，更优选为60～92质量％，进一步优选为70～90质量％，特别优选为80～88质量％，极其优选为80～85质量％。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以全部第1粒子(研磨用浆液中所含的全部第1粒子。以下同样)为基准计，第1粒子中的铈氧化物(例如铈土)的含量优选为50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为90质量％以上，特别优选为95质量％以上。第1粒子可为实质上由铈氧化物(例如铈土)构成的方式(实质上第1粒子的100质量％为铈氧化物的方式)。即，以全部第1粒子为基准计，第1粒子中的铈氧化物的含量可为100质量％以下。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，第1粒子的含量优选为0.01质量％以上，更优选为0.05质量％以上，进一步优选为0.1质量％以上，特别优选为0.3质量％以上，极其优选为0.4质量％以上，非常优选为0.5质量％以上。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，第1粒子的含量优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为1质量％以下。从这些角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，第1粒子的含量优选为0.01～10质量％，更优选为0.05～5质量％，进一步优选为0.1～1质量％，特别优选为0.3～1质量％，极其优选为0.4～1质量％，非常优选为0.5～1质量％。。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以全部磨粒(研磨用浆液中所含的全部磨粒)为基准计，磨粒中的4价金属元素的氢氧化物的含量优选为5质量％以上，更优选为8质量％以上，进一步优选为10质量％以上，特别优选为12质量％以上，极其优选为15质量％以上。从研磨用浆液的配制容易的同时进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以全部磨粒为基准计，磨粒中的4价金属元素的氢氧化物的含量优选为50质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为30质量％以下，特别优选为20质量％以下。从这些角度考虑，以全部磨粒为基准计，磨粒中的4价金属元素的氢氧化物的含量优选为5～50质量％，更优选为8～40质量％，进一步优选为10～30质量％，特别优选为12～20质量％，极其优选为15～20质量％。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以全部第2粒子(研磨用浆液中所含的全部第2粒子。以下同样)为基准计，第2粒子中的4价金属元素的氢氧化物的含量优选为50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为90质量％以上，特别优选为95质量％以上。第2粒子可为实质上由4价金属元素的氢氧化物构成的方式(实质上第2粒子的100质量％为4价金属元素的氢氧化物的方式)。即，以全部第2粒子为基准计，第2粒子中的4价金属元素的氢氧化物的含量可为100质量％以下。
从提高磨粒和被研磨面之间的化学相互作用、进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，研磨用浆液中的4价金属元素的氢氧化物的含量优选为0.005质量％以上，更优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.03质量％以上，特别优选为0.05质量％以上，极其优选为0.1质量％以上。从容易避免磨粒的凝集，并且磨粒与被研磨面之间的化学相互作用良好，能够有效地活用磨粒的特性的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，研磨用浆液中的4价金属元素的氢氧化物的含量优选为5质量％以下，更优选为4质量％以下，进一步优选为3质量％以下，特别优选为2质量％以下，极其优选为1质量％以下，非常优选为0.5质量％以下。从这些角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，4价金属元素的氢氧化物的含量优选为0.005～5质量％，更优选为0.01～4质量％，进一步优选为0.03～3质量％，特别优选为0.05～2质量％，极其优选为0.1～1质量％，非常优选为0.1～0.5质量％。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以第1粒子和第2粒子的合计量为基准计，第2粒子的含量优选为5质量％以上，更优选为8质量％以上，进一步优选为10质量％以上，特别优选为12质量％以上，极其优选为15质量％以上。从研磨用浆液的配制容易并且进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以第1粒子和第2粒子的合计量为基准计，第2粒子的含量优选为50质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为30质量％以下，特别优选为20质量％以下。从这些角度考虑，以第1粒子和第2粒子的合计量为基准计，第2粒子的含量优选为5～50质量％，更优选为8～40质量％，进一步优选为10～30质量％，特别优选为12～20质量％，极其优选为15～20质量％。
从提高磨粒与被研磨面之间的化学相互作用、进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，第2粒子的含量优选为0.005质量％以上，更优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.03质量％以上，特别优选为0.05质量％以上，极其优选为0.1质量％以上。从容易避免磨粒的凝集，并且磨粒与被研磨面之间的化学相互作用良好，能够有效地活用磨粒的特性的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，第2粒子的含量优选为5质量％以下，更优选为4质量％以下，进一步优选为3质量％以下，特别优选为2质量％以下，极其优选为1质量％以下，非常优选为0.5质量％以下。从这些角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，第2粒子的含量优选为0.005～5质量％，更优选为0.01～4质量％，进一步优选为0.03～3质量％，特别优选为0.05～2质量％，极其优选为0.1～1质量％，非常优选为0.1～0.5质量％。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，磨粒的含量优选为0.01质量％以上，更优选为0.03质量％以上，进一步优选为0.05质量％以上，特别优选为0.07质量％以上，极其优选为0.1质量％以上，非常优选为0.15质量％以上，更进一步优选为0.3质量％以上，特别优选为0.5质量％以上。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，磨粒的含量优选为10质量％以下，更优选为8质量％以下，进一步优选为6质量％以下。从这些角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，磨粒的含量优选为0.01质量％～10质量％，更优选为0.03～8质量％，进一步优选为0.05～6质量％，特别优选为0.07～6质量％，极其优选为0.1～6质量％，非常优选为0.15～6质量％，更进一步优选为0.3～6质量％，特别优选为0.5～6质量％。
另外，通过进一步减少磨粒的含量，可以进一步降低成本和研磨损伤，就这一方面而言是优选的。通常，磨粒的含量减少时，存在绝缘材料等的研磨速度也会降低的倾向。另一方面，包含含有4价金属元素的氢氧化物的粒子的磨粒，即使少量也可以得到规定的研磨速度，因此，可以取得研磨速度和由减少磨粒的含量所带来的优点的平衡，同时可以进一步降低磨粒的含量。从这样的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，磨粒的含量可为5质量％以下、4质量％以下、3质量％以下、2质量％以下或1质量％以下。即，以研磨用浆液的总质量为基准计，磨粒的含量可为例如0.01～5质量％、0.03～4质量％、0.05～3质量％、0.07～2质量％、0.1～1质量％、0.15～1质量％、0.3～1质量％或0.5～1质量％。
[吸光度]
优选地，第2粒子含有4价金属元素的氢氧化物，并且满足下述条件(a)和(b)中的至少一个条件。另外，将第2粒子的含量调整为规定量的“水分散液”是指含有规定量的第2粒子和水的液体。
(a)第2粒子在将该第2粒子的含量调整为1.0质量％的水分散液中，对波长400nm的光提供1.00以上的吸光度。
(b)第2粒子在将该第2粒子的含量调整为0.0065质量％的水分散液中，对波长290nm的光提供1.000以上的吸光度。
关于上述条件(a)，通过使用提供在将第2粒子的含量调整为1.0质量％的水分散液中对波长400nm的光的吸光度1.00以上的粒子，可以进一步提高研磨速度。该理由未必清楚，但本发明人认为如下。即，认为根据4价金属元素的氢氧化物的制造条件等，生成含有由4价金属(M4+)、1～3个氢氧根离子(OH－)以及1～3个阴离子(Xc－)构成的M(OH)aXb(式中，a+b×c＝4)的粒子(另外，这样的粒子也是“含有4价金属元素的氢氧化物的粒子”)。认为在M(OH)aXb中，吸电子性的阴离子(Xc－)发挥作用，氢氧根离子的反应性提高，随着M(OH)aXb的存在量增加，研磨速度提高。而且，认为由于含有M(OH)aXb的粒子吸收波长400nm的光，因此随着M(OH)aXb的存在量增加，对波长400nm的光的吸光度提高，研磨速度提高。
认为含有4价金属元素的氢氧化物的粒子不仅可含有M(OH)aXb，也可含有M(OH)4、MO2等。作为阴离子(Xc－)，可列举例如NO3 －和SO4 2－。
另外，含有4价金属元素的氢氧化物的粒子含有M(OH)aXb，其可以通过下述方法确认：用纯水充分洗涤粒子后，用FT-IR ATR法(傅里叶变换红外光谱仪衰减全反射(Fouriertransform Infra Red Spectrometer Attenuated Total Reflection)法，傅里叶变换红外分光光度计全反射测定法)，检测出与阴离子(Xc－)相应的峰。也可以通过XPS法(X-rayPhotoelectron Spectroscopy，X射线光电子能谱法)来确认阴离子(Xc－)的存在。
本文中，确认到：M(OH)aXb(例如M(OH)3X)在波长400nm的吸收峰远远小于后述的波长290nm的吸收峰。对此，本发明人使用粒子的含量比较多、容易检测出大吸光度的含量1.0质量％的水分散液，对吸光度的大小进行研究，结果发现，在使用提供在该水分散液中对波长400nm的光的吸光度为1.00以上的粒子时，研磨速度的提高效果优异。
从容易以更优异的研磨速度研磨绝缘材料的角度考虑，对波长400nm的光的吸光度优选为1.50以上，更优选1.55以上，更优选1.60以上。
关于上述条件(b)，通过使用提供在将第2粒子的含量调整为0.0065质量％的水分散液中对波长290nm的光的吸光度1.000以上的第2粒子，可以进一步提高研磨速度。该理由未必清楚，但本发明人认为如下。即，根据4价金属元素的氢氧化物的制造条件等而生成的含有M(OH)aXb(例如M(OH)3X)的粒子，在计算上在波长290nm附近具有吸收峰，例如由Ce4+(OH－)3NO3 －形成的粒子在波长290nm处具有吸收峰。因此，认为随着M(OH)aXb的存在量增加，对波长290nm的光的吸光度提高，研磨速度提高。
本文中，对波长290nm附近的光的吸光度，具有越超过测定界限越被检测得大的倾向。对此，本发明人使用粒子的含量比较少、容易检测出小吸光度的含量0.0065质量％的水分散液，对吸光度的大小进行研究，结果发现，在使用提供在该水分散液中对波长290nm的光的吸光度1.000以上的粒子时，研磨速度的提高效果优异。
从以更优异的研磨速度研磨绝缘材料的角度考虑，对波长290nm的光的吸光度优选为1.050以上，更优选为1.100以上，特别优选为1.130以上，极其优选为1.150以上。对波长290nm的光的吸光度的上限没有特别限制，但优选为10.00以下。即，对波长290nm的光的吸光度优选为1.000～10.00，更优选为1.050～10.00，更优选为1.100～10.00，特别优选为1.130～10.00，极其优选为1.150～10.00。
当提供对波长400nm的光的吸光度1.00以上的第2粒子在将第2粒子的含量调整为0.0065质量％的水分散液中对波长290nm的光提供1.000以上的吸光度的情况时，能够以更优异的研磨速度研磨绝缘材料。
另外，4价金属元素的氢氧化物(例如M(OH)aXb)具有不吸收波长450nm以上(特别是波长450～600nm)的光的倾向。因此，从抑制因含有杂质而对研磨产生不良影响，以更优异的研磨速度研磨绝缘材料的角度考虑，优选的第2粒子是：在将该第2粒子的含量调整为0.0065质量％(65ppm)的水分散液中，对波长450～600nm的光提供0.010以下的吸光度的粒子。即，在将第2粒子的含量调整为0.0065质量％的水分散液中对波长450～600nm范围内的所有光的吸光度，优选不超过0.010。对波长450～600nm的光的吸光度更优选小于0.010。对波长450～600nm的光的吸光度的下限优选为0。
水分散液中的吸光度例如可以使用株式会社日立制作所制造的分光光度计(装置名：U3310)测定。具体而言，例如，将将第2粒子的含量调整为1.0质量％或0.0065质量％的水分散液配制为测定样品。将约4mL的该测定样品放入1cm见方的比色皿(cell)中，将比色皿设置在装置内。接着，在波长200～600nm的范围内进行吸光度测定，由得到的图表判断吸光度。
[透光率]
本实施方式的研磨用浆液中所含的第2粒子优选是：在将该第2粒子的含量调整为1.0质量％的水分散液中，对波长500nm的光提供50％/cm以上的透光率的粒子。由此，能够进一步抑制由添加剂的添加引起的研磨速度的降低，因此容易在维持研磨速度的同时得到其他特性。从该角度考虑，上述透光率更优选为60％/cm以上，进一步优选为70％/cm以上，特别优选为80％/cm以上，极其优选为90％/cm以上，非常优选为92％/cm以上。透光率的上限为100％/cm。
通过这样地调整粒子的透光率能够抑制研磨速度的降低的理由尚不详知，但本发明人认为如下。认为在含有4价金属元素(铈等)的氢氧化物的粒子中，化学作用比机械作用更占支配地位。因此，认为与粒子的大小相比，粒子的数量更有助于研磨速度。
认为，在粒子的含量为1.0质量％的水分散液中透光率低的情况下，存在于该水分散液中的粒子中，相对较多地存在粒径大的粒子(以下称为“粗大粒子”。)。在向含有这样的粒子的研磨用浆液中添加添加剂(例如聚乙烯醇(PVA))时，以粗大粒子为核，其他粒子凝集。其结果是，认为每单位面积的作用于被研磨面的粒子数(有效粒子数)减少，与被研磨面接触的粒子的比表面积减少，因此引起研磨速度的降低。
另一方面，认为：在粒子的含量为1.0质量％的水分散液中透光率高的情况下，存在于该水分散液中的粒子为“粗大粒子”少的状态。在这样地粗大粒子的存在量少的情况下，即使向研磨用浆液中添加添加剂(例如聚乙烯醇)，由于成为凝集的核的粗大粒子少，因此粒子之间的凝集受到抑制，或者使凝集粒子的大小与以往的研磨用浆液中产生的凝集粒子相比变小。其结果，认为：每单位面积的作用于被研磨面的粒子数(有效粒子数)得以维持，与被研磨面接触的粒子的比表面积得以维持，因此难以产生研磨速度的降低。
根据本发明人的研究可知，即使是在一般的粒径测定装置中测定的粒径相同的研磨用浆液，也可存在目视下为透明(透光率高)的研磨用浆液和目视下为混浊(透光率低)的研磨用浆液。由此认为，能够起到上述作用的粗大粒子，即使是无法用一般的粒径测定装置检测出的程度的极少量，也有助于研磨速度的降低。
另外，可知存在下述情况：即使为了减少粗大粒子而反复进行多次过滤，因添加剂而导致研磨速度降低的现象也基本未改善，无法充分发挥出由吸光度引起的研磨速度的上述提高效果。因此，本发明人对粒子的制造方法下功夫研究等，发现通过使用在水分散液中透光率高的粒子，可以解决上述问题。
上述透光率是对波长500nm的光的透过率。上述透光率可以用分光光度计测定。具体而言，例如可以用株式会社日立制作所制造的分光光度计U3310(装置名)进行测定。
作为更具体的测定方法，将将第2粒子的含量调整为1.0质量％的水分散液配制为测定样品。将约4mL的该测定样品放入1cm见方的比色皿中，将比色皿设置在装置内后，进行测定。
研磨用浆液中所含的第2粒子在水分散液中提供的吸光度和透光率，可以按照下述方法进行测定：在除去第2粒子以外的固体成分和水以外的液体成分后，配制规定含量的水分散液，使用该水分散液进行测定。虽然根据研磨用浆液中所含的成分而不同，但是固体成分和液体成分的除去例如可以使用施加数千G以下的重力加速度的离心(分离)机的离心分离、使用施加数万G以上的重力加速度的超离心(分离)机的超离心分离等离心分离法；分配色谱法、吸附色谱法、凝胶渗透色谱法、离子交换色谱法等色谱法；自然过滤、减压过滤、加压过滤、超滤等过滤法；减压蒸馏、常压蒸馏等蒸馏法，也可以将它们适当组合。
例如，在含有重均分子量为数万以上(例如5万以上)的化合物时，作为第2粒子的分离方法，可以举出色谱法、过滤法等，其中，优选选自凝胶渗透色谱法和超滤中的至少一种。在使用过滤法时，研磨用浆液中所含的粒子可以通过适当的条件的设定而使其通过过滤器。在含有重均分子量为数万以下(例如小于5万)的化合物时，作为第2粒子的分离方法，可以举出色谱法、过滤法、蒸馏法等，优选选自凝胶渗透色谱法、超滤及减压蒸馏中的至少一种。在含有多种粒子时，作为第2粒子的分离方法，可以举出过滤法、离心分离法等，在过滤时，在滤液中更多地含有含有4价金属元素的氢氧化物的粒子，在离心分离时在液相中更多地含有含有4价金属元素的氢氧化物的粒子。另外，通过使用标准聚苯乙烯的校准曲线的凝胶渗透色谱法(GPC)，在下述条件下测定本说明书中的重均分子量。
使用机器：日立L-6000型[株式会社日立制作所制造]
柱：Gel pack GL-R420+Gel pack GL-R430+Gel pack GL-R440[日立化成株式会社制造，商品名，共计3根]
洗脱液：四氢呋喃
测定温度：40℃
流量：1.75mL/分钟
检测器：L-3300RI[株式会社日立制作所制造]
作为分离第2粒子以外的固体成分的方法，例如可以根据下述离心分离条件进行分离。
离心分离机：OptimaMAX-TL(Beckman Coulter株式会社制造)
离心加速度：40000G
处理时间：5分钟
处理温度：25℃
作为用色谱法分离第2粒子的方法，例如可以举出根据下述条件分取第2粒子的方法、分取其他成分的方法、或这些方法的组合等。
试样溶液：研磨用浆液100μL
检测器：株式会社日立制作所制造，UV-VIS检测器，商品名“L-4200”
波长：400nm
积分仪：株式会社日立制作所制造，GPC积分仪，商品名“D-2500”
泵：株式会社日立制作所制造，商品名“L-7100”
柱：日立化成株式会社制造，水系HPLC用填充柱，商品名“GL-W550S”
洗脱液：去离子水
测定温度：23℃
流速：1mL/分钟(压力为40～50kg/cm2左右)
测定时间：60分钟
根据研磨用浆液中所含的成分，即使在上述条件下也有无法分取第2粒子的可能性，但此时，可以通过使试样溶液量、柱种类、洗脱液种类、测定温度、流速等最优化来进行分离。另外，通过调整研磨用浆液的pH，存在可以调整研磨用浆液中所含的成分的馏出时间、与第2粒子分离的可能性。在研磨用浆液中有不溶成分时，优选根据需要通过过滤、离心分离等除去不溶成分。
[第2粒子的制作方法]
4价金属元素的氢氧化物可以通过使4价金属元素的盐(金属盐)与碱源(碱)反应来制作。4价金属元素的氢氧化物优选通过混合4价金属元素的盐和碱液(例如碱性水溶液)来制作。由此，可以得到粒径极细的粒子，可以得到研磨损伤的降低效果更优异的研磨用浆液。这种手段例如在专利文献6和7中公开。4价金属元素的氢氧化物可以通过混合4价金属元素的盐的金属盐溶液(例如金属盐水溶液)和碱液而得到。作为4价金属元素的盐，可以没有特别限制地使用以往公知的盐，可以举出M(NO3)4、M(SO4)2、M(NH4)2(NO3)6、M(NH4)4(SO4)4(M表示稀土类金属元素。)、Zr(SO4)2·4H2O等。作为M，优选化学活性的铈(Ce)。
(式(1)所示的化合物的盐)
本实施方式的研磨用浆液含有上述式(1)所示的化合物的盐。在本实施方式中，含有第1粒子和第2粒子作为磨粒的研磨用浆液还含有式(1)所示的化合物的盐，因此，不易引起因磨粒的凝集而引起的粒径的增大，能够抑制研磨特性的降低。即，通过使研磨用浆液含有式(1)所示的化合物的盐，研磨用浆液的保管稳定性提高，长期保管后的研磨特性(例如绝缘材料的研磨速度)提高。因此，根据本实施方式的研磨用浆液，能够稳定地进行研磨。该效果在第1粒子的ζ电位为负、第2粒子的ζ电位为正时是显著的。另外，以往，为了抑制磨粒的凝集，有时使用具有羧基的材料，但这样的以往的研磨液中存在不能得到充分的绝缘材料的研磨速度的倾向。另一方面，在本实施方式中，由于使用式(1)所示的化合物的盐，因此与以往的研磨液相比，容易得到充分的研磨速度。
在不使用式(1)所示的化合物的盐而使用式(1)所示的化合物(例如磷酸)时，无法获得研磨用浆液的保管稳定性提高的效果。推测其理由的一例如下所述。在使用式(1)所示的化合物的盐时，在式(1)所示的化合物的盐中的羟基解离的状态下，该盐吸附于磨粒，由此，由于解离的羟基，磨粒的表面带电(带负电)，因此，通过磨粒彼此之间的电排斥，磨粒的凝集得到抑制。另一方面，在使用式(1)所示的化合物(例如磷酸)时，在式(1)所示的化合物中的羟基离解的状态下，该化合物难以吸附于磨粒，因此磨粒的表面难以带电，无法抑制磨粒的凝集。
作为式(1)所示的化合物的盐所具有的1价有机基团，可以举出烷基、芳基、乙烯基等。这些有机基团所具有的氢原子中的至少一个可被其他官能团(取代基)取代。作为官能团(取代基)，可以列举羟基、磷酸基、磷酸盐基、亚磷酸基、亚磷酸盐基等。作为磷酸盐基或亚磷酸盐基的盐，可以列举碱金属盐、碱土类金属盐、铵盐(羟基的氢原子被碱金属、碱土类金属、铵离子等取代的基团)等。例如，1价的有机基团可为氢原子中的至少一个被磷酸盐基或亚磷酸盐基取代的烷基。1价的有机基团中，从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，优选烷基。烷基可为饱和或不饱和的任意一种，可为直链状、支链状或环状的任意一种。烷基的碳原子数例如可为1～4。
式(1)所示的化合物的盐例如由下式(2)或下式(3)表示。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，式(1)所示的化合物的盐可以含有选自下述式(2)所示的化合物(盐)和下述式(3)所示的化合物(盐)中的至少一种。
[化4]
Figure BDA0002392170230000191
[式(2)中，R表示羟基或1价的有机基团，X+表示反荷离子。]
[化5]
Figure BDA0002392170230000201
[式(3)中，R表示羟基或1价的有机基团，X+表示反荷离子。]
作为反荷离子，可以举出碱金属阳离子、碱土类金属阳离子、铵离子等。其中，从进一步提高研磨用浆液的稳定性的角度以及防止被研磨面的金属污染的角度出发，优选铵离子。即，式(1)所示的化合物的盐优选含有铵盐。铵离子的氢原子可被烷基等取代。
从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，式(1)所示的化合物的盐优选含有上述R为羟基或烷基的化合物的盐，更优选含有上述R为羟基的化合物的盐。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，选自式(2)所示的化合物的盐和式(3)所示的化合物的盐中的至少一种优选含有上述R为羟基或烷基的化合物的盐，更优选含有上述R为羟基的化合物的盐。
式(1)所示的化合物的盐可以含有选自单膦酸的盐和多膦酸的盐中的至少一种。作为式(1)所示的化合物的盐，可以单独使用一种，也可以组合使用多种。
作为单膦酸的具体例子，可以列举磷酸、乙烯基膦酸、乙基膦酸、甲基膦酸等。作为磷酸的盐，可以举出磷酸氢二铵、磷酸二氢铵等。
从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，多膦酸的盐优选含有二膦酸的盐。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，式(1)所示的化合物的盐优选含有下述式(1a)所示的化合物的盐。
[化6]
Figure BDA0002392170230000211
[式(1a)中，R1表示2价的有机基团。]
作为式(1a)所示的化合物的盐所具有的2价的有机基团，可以举出亚烷基等。有机基团所具有的氢原子的至少一个可被其他官能团(取代基)取代。作为官能团(取代基)，可以列举羟基、磷酸基、磷酸盐基、亚磷酸基、亚磷酸盐基等。作为磷酸盐基或亚磷酸盐基的盐，可以列举碱金属盐、碱土类金属盐、铵盐(羟基的氢原子被碱金属、碱土类金属、铵离子等取代的基团)等。例如，2价的有机基团可为氢原子的至少一个被羟基取代的亚烷基。
式(1a)表示的化合物的盐中的羟基的至少一个氢原子可被反荷离子取代。作为反荷离子，例如可以使用作为X+例示的上述反荷离子，从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，优选铵离子。
从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，式(1a)所示的化合物的盐优选含有羟基烷烃二膦酸盐。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，羟基烷烃二膦酸盐优选包括铵盐。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，羟基烷烃二膦酸盐优选包括羟基乙烷二膦酸盐。从这些角度考虑，羟基烷烃二膦酸盐优选包括1-羟基乙烷-1,1-双(膦酸)铵。
作为式(1)所示的化合物的盐，从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性和研磨速度的角度考虑，优选使用选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和羟基烷烃二膦酸盐中的至少一种，更优选使用选自磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的至少一种。
从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.001质量％以上，更优选为0.003质量％以上，进一步优选为0.005质量％以上。。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度以及进一步抑制研磨速度(例如绝缘材料的研磨速度)的降低的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.1质量％以下，更优选为0.05质量％以下，进一步优选为0.03质量％以下。从这些角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.001～0.1质量％，更优选为0.003～0.05质量％，进一步优选为0.005～0.03质量％。
从进一步抑制研磨速度(例如绝缘材料的研磨速度)的降低的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.007质量％以上，更优选为0.01质量％以上。从进一步抑制研磨速度(例如绝缘材料的研磨速度)的降低的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.025质量％以下，更优选为0.02质量％以下，进一步优选为0.015质量％以下。
从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，相对于研磨用浆液中的磨粒100质量份，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.05质量份以上，更优选为0.25质量份以上，进一步优选为0.5质量份以上，特别优选为0.7质量份以上。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度以及进一步抑制研磨速度(例如绝缘材料的研磨速度)的降低的角度考虑，相对于研磨用浆液中的磨粒100质量份，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为5.0质量份以下，更优选为3.5质量份以下，进一步优选为3.0质量份以下，特别优选为2.0质量份以下。从这些角度考虑，相对于研磨用浆液中的磨粒100质量份，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.05～5.0质量份，更优选为0.25～3.0质量份，更优选为0.5～2.0质量份。从进一步抑制研磨速度(例如绝缘材料的研磨速度)的降低的角度考虑，相对于研磨用浆液中的磨粒100质量份，以研磨用浆液的总质量为基准计，式(1)所示的化合物的盐的含量优选为0.8质量份，更优选为1.0质量份以上，进一步优选为1.5质量份，特别优选为1.6质量份。
(任选成分)
本实施方式的研磨用浆液，出于调整研磨特性等的目的，可进一步含有任意的添加剂(不包括式(1)所示的化合物的盐)。作为任意的添加剂，可以举出具有羧基的材料(不包括与聚氧化烯化合物或水溶性高分子相当的化合物)、聚氧化烯化合物、水溶性高分子、氧化剂(例如过氧化氢)等。各添加剂可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
任意的添加剂(水溶性高分子等)具有可以提高研磨用浆液中的磨粒的分散稳定性、可以更加高速地研磨绝缘材料(例如氧化硅)的效果。另外，通过能够高速研磨绝缘材料(例如氧化硅)，级差消除性提高，也能够得到高的平坦性。认为这是因为与凹部相比，凸部的研磨速度大幅提高。
作为具有羧基的材料，可以举出乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等一元羧酸；乳酸、苹果酸、柠檬酸等羟基酸；丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸等二元羧酸；聚丙烯酸、聚马来酸等多元羧酸；精氨酸、组氨酸、赖氨酸等氨基酸等。
从容易表现出绝缘材料的高研磨速度的角度考虑，具有羧基的材料的重均分子量优选为100000以下，更优选为80000以下，进一步优选为60000以下，特别优选为50000以下，极其优选为10000以下。从能够维持适当的分散性的角度考虑，具有羧基的材料的重均分子量优选为1000以上，更优选为1500以上，进一步优选为2000以上，特别优选为5000以上。
以研磨用浆液的总质量为基准计，具有羧基的材料的含量优选为0.01～10质量％。由此，在抑制磨粒彼此的凝聚的同时，容易以高研磨速度研磨绝缘材料。
作为聚氧化烯化合物，可以举出聚亚烷基二醇、聚氧化烯衍生物等。
作为聚亚烷基二醇，可以举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等。作为聚亚烷基二醇，优选选自聚乙二醇和聚丙二醇中的至少一种，更优选聚乙二醇。
聚氧化烯衍生物例如是在聚亚烷基二醇中导入了官能团或取代基的化合物、或者在有机化合物上加成了聚环氧烷(polyalkylene oxide)的化合物。作为上述官能团或取代基，可举出例如烷基醚基、烷基苯基醚基、苯基醚基、苯乙烯化苯基醚基、甘油基醚基、烷基胺基、脂肪酸酯基和二醇酯基。作为聚氧化烯衍生物，例如可以举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯双酚醚(例如，日本乳化剂株式会社制造、BA二醇系列)、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚(例如，花王株式会社制造、EMULGEN系列)、聚氧乙烯烷基苯基醚(例如，第一工业制药株式会社制造、NOIGEN EA系列)、聚氧化烯聚甘油醚(例如，阪本药品工业株式会社制造、SC-E系列及SC-P系列)、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(例如，第一工业制药株式会社制、SORGEN TW系列)、聚氧乙烯脂肪酸酯(例如，花王株式会社制造、EMANON系列)、聚氧乙烯烷基胺(例如，第一工业制药株式会社制造、AMIRADINE D)、以及加成了聚环氧烷的其他化合物(例如，日信化学工业株式会社制造、Surfynol 465、以及日本乳化剂株式会社制造，TMP系列)。
聚氧化烯化合物的重均分子量没有特别限制，从容易得到适当的操作性和起泡性的角度考虑，优选为100000以下，更优选为50000以下，进一步优选为20000以下，特别优选为10000以下，极其优选为5000以下。从进一步提高平坦性的角度考虑，聚氧化烯化合物的重均分子量优选为200以上，更优选为400以上，进一步优选为500以上。
从进一步提高平坦性的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，聚氧化烯化合物的含量优选为0.01质量％以上。更优选为0.02质量％以上，进一步优选为0.1质量％以上，特别优选为0.2质量％以上。从容易得到适度的研磨速度的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，聚氧化烯化合物的含量优选为5质量％以下，更优选为2质量％以下，进一步优选为1质量％以下。
水溶性高分子具有调整磨粒的分散稳定性、平坦性、面内均匀性、氧化硅相对于氮化硅的研磨选择性(氧化硅的研磨速度/氮化硅的研磨速度)、氧化硅相对于多晶硅的研磨选择性(氧化硅的研磨速度/多晶硅的研磨速度)等研磨特性的效果。这里，所谓“水溶性高分子”定义为在100g水中溶解0.1g以上的高分子。另外，相当于上述聚氧化烯化合物的高分子不包括在“水溶性高分子”中。
作为水溶性高分子，没有特别限制，可以举出聚丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺等丙烯酸系聚合物；羧甲基纤维素、琼脂、可德兰多糖(curdlan)、糊精、环糊精、短梗霉聚糖(pullulan)等多糖类；聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醛(polyacrolein)等乙烯基系聚合物；聚甘油、聚甘油衍生物等甘油系聚合物；聚乙二醇等。水溶性高分子可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在使用水溶性高分子时，从在抑制磨粒的沉降的同时得到水溶性高分子的添加效果的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，水溶性高分子的含量优选为0.001质量％以上，更优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.1质量％以上，特别优选为0.3质量％以上，极其优选为0.5质量％以上。从抑制磨粒的沉降并获得水溶性高分子的添加效果的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，水溶性高分子的含量优选为10质量％以下，更优选为8质量％以下，进一步优选为6质量％以下，特别优选为5质量％以下，极其优选为3质量％以下，非常优选为1质量％以下。在使用多种化合物作为水溶性高分子时，优选各化合物的总含量满足上述范围。
在使用氧化剂时，从在抑制磨粒的沉降的同时得到添加剂的添加效果的角度考虑，以研磨用浆液的总质量为基准计，氧化剂的含量优选为0.0001～10质量％。
(液状介质)
作为本实施方式的研磨用浆液中的液状介质，没有特别限制，优选去离子水、超纯水等水。液状介质的含量可为除去了其他构成成分的含量的研磨用浆液的剩余部分，没有特别限定。
(研磨用浆液的特性)
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的角度考虑，本实施方式的研磨用浆液的pH优选为2.0以上，更优选为2.5以上，更优选为2.8以上，特别优选为3.0以上，极为优选为3.2以上，非常优选为3.5以上。从进一步提高研磨用浆液的保管稳定性的角度考虑，研磨用浆液的pH优选为7.0以下，更优选为6.5以下，更优选为6.0以下，特别优选为5.0以下，极其优选为4.0以下。从这些角度考虑，pH优选为2.0～7.0，更优选为2.5～6.5，更优选为2.8～6.0，特别优选为3.0～5.0，极其优选为3.2～4.0，非常优选为3.5～4.0。研磨用浆液的pH定义为液温25℃下的pH。
研磨用浆液的pH可以通过无机酸、有机酸等酸成分；氨、氢氧化钠、氢氧化四甲铵(TMAH)、咪唑、烷醇胺等碱成分等来调整。另外，为了使pH稳定化，可添加缓冲剂。另外，也可制成缓冲液(含有缓冲剂的液体)而添加缓冲剂。作为这样的缓冲液，可以举出乙酸盐缓冲液、邻苯二甲酸盐缓冲液等。
本实施方式的研磨用浆液的pH可以用pH计(例如，东亚DKK株式会社制造的型号PHL-40)进行测定。具体而言，例如，使用邻苯二甲酸盐pH缓冲液(pH：4.01)和中性磷酸盐pH缓冲液(pH：6.86)作为标准缓冲液，对pH计进行2点校正后，将pH计的电极放入研磨用浆液中，测定经过2分钟以上稳定后的值。标准缓冲液及研磨用浆液的液温均设为25℃。
本实施方式的研磨用浆液即使在长期保管的情况下也难以引起粒子的凝聚。例如，将本实施方式的研磨用浆液在60℃下保管5天时的D99粒径的增加率({[保管后的D99粒径/保管前的D99粒径]-1}×100)例如为10％以下、5％以下或3％以下。D99粒径是更显著地表现出保管稳定性的好坏的指标，若D99粒径超过10％而增加时，则存在因粗大粒子的增大而导致的研磨损伤的产生以及研磨速度的降低之担忧。D99粒径的增加率例如可以通过将研磨用浆液在60℃的恒温槽中静置5天，测定放置研磨用浆液前后的研磨用浆液中的D99粒径来求出。
本实施方式的研磨用浆液例如可通过将含有第1粒子的研磨用浆液(例如水分散液)和含有第2粒子的研磨用浆液(例如水分散液)混合来配制。此时，含有第1粒子的研磨用浆液和含有第2粒子的研磨用浆液中的至少一方含有式(1)所示的化合物的盐。
在将本实施方式的研磨用浆液作为研磨液(例如CMP研磨液)使用时，可将研磨液的构成成分制成一液式研磨液进行保存，也可制成以将包含磨粒、液状介质及式(1)所示的化合物的盐的研磨用浆液(第1液)和包含添加剂及液状介质的添加液(第2液)混合而成为目标研磨液的方式将研磨液的构成成分分为研磨用浆液和添加液的多液式(例如二液式)的研磨液套剂进行保存。添加液例如可含有氧化剂。研磨液的构成成分可制成分为三液以上的研磨液套剂进行保存。
在研磨液套剂中，在即将研磨之前或研磨时，混合研磨用浆液(第1液)和添加液(第2液)而制作研磨液。另外，一液式研磨液也可制成减少了液状介质的含量的研磨液用贮藏液进行保存，并且在研磨时可用液状介质稀释后使用。多液式的研磨液套剂可制成减少了液状介质的含量的研磨用浆液用贮藏液和添加液用贮藏液进行保存，并且在研磨时可用液状介质稀释后使用。
在一液式研磨液的情况下，作为将研磨液向研磨平台供给的供给方法，可以使用直接输送研磨液而供给的方法；用各自的配管输送研磨液用贮藏液和液状介质，使它们合流和混合而供给的方法；预先混合研磨液用贮藏液和液状介质而供给的方法等。
在作为分成研磨用浆液和添加液的多液式研磨液套剂保存时，可以通过任意改变这些液体的配合来调整研磨速度。在使用研磨液套剂时，作为向研磨平台上供给研磨液的方法，有下述所示的方法。例如，可以采用以下方法：用各自的配管输送研磨用浆液和添加液，使这些配管合流和混合而供给的方法；用各自的配管输送研磨用浆液用贮藏液、添加液用贮藏液和液状介质，使它们合流和混合而供给的方法；预先混合研磨用浆液和添加液而供给的方法；预先混合研磨用浆液用贮藏液、添加液用贮藏液和液状介质而供给的方法等。另外，也可以使用将上述研磨液套剂中的研磨用浆液和添加液分别供给到研磨平台上的方法。在这种情况下，使用在研磨平台上混合研磨用浆液和添加液而得到的研磨液，研磨被研磨面。
<研磨方法>
本实施方式的研磨方法(基体的研磨方法等)具备使用上述研磨用浆液对被研磨体(例如基体)进行研磨的研磨工序。研磨工序中的研磨用浆液可为将上述研磨液套剂中的研磨用浆液和添加液混合而得到的研磨液。在研磨工序中，能够研磨被研磨体的被研磨面。被研磨面可含有绝缘材料，也可含有氧化硅。
图1是表示一实施方式的研磨方法中使用的基体的示意截面图。基体1具备基板2和绝缘部3。在基板2的一个面上形成有凹部，绝缘部3以填埋凹部的方式设置在基板2的一个面上。在基体1中，绝缘部3的与基板2相反一侧的面露出，该露出面成为被研磨面。
作为基板2，例如可以举出半导体元件制造中使用的基板(例如，形成有STI图案、栅极图案、布线图案等的半导体基板)。绝缘部3例如由STI绝缘材料、前金属绝缘材料、层间绝缘材料等绝缘材料形成。作为绝缘材料，可以列举氧化硅、磷-硅酸盐玻璃、硼-磷-硅酸盐玻璃、氟氧化硅、氟化无定形碳等。绝缘部3可由单一的材料构成，也可由多种材料构成。绝缘部3可为膜状，例如可为氧化硅膜。
通过用上述研磨用浆液研磨形成在这样的基板2上的绝缘部3，除去多余的部分，可以消除绝缘部3的表面的凹凸，在绝缘部3的整个表面上得到平滑的面。本实施方式的研磨用浆液优选用于研磨含有氧化硅的绝缘部的表面(例如，在至少一部分具有由氧化硅形成的区域的面)。
作为被本实施方式的研磨用浆液研磨的绝缘部的制作方法，可以举出低压CVD法、准常压CVD法、等离子体CVD法等CVD法；在旋转的基板上涂布液体原料的旋转涂布法等。
在研磨工序中，作为研磨装置，可以使用具有能够保持具有被研磨面的基体的固定器和能够贴附研磨垫的研磨平台的一般的研磨装置。具体地说，例如，在将基体1的表面(绝缘部3的露出面)按压在研磨平台的研磨垫(研磨布)上的状态下，将上述研磨用浆液供给到绝缘部3和研磨垫之间，使基体1和研磨平台相对地移动，对绝缘部3的被研磨面进行研磨。在研磨工序中，例如通过研磨除去绝缘部3的一部分。
在研磨装置的固定器和研磨平台上分别安装有转速可变更的电动机等。作为研磨装置，例如可以使用株式会社荏原制作所制造的研磨装置：F-REX300、或者APPLIEDMATERIALS公司制造的研磨装置：Reflexion。
作为研磨垫，可以使用一般的无纺布、发泡体、非发泡体等。作为研磨垫的材质，可以使用聚氨酯、丙烯酸(酯)系树脂、聚酯、丙烯酸-酯共聚物、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚4-甲基戊烯、纤维素、纤维素酯、聚酰胺(例如尼龙(商标名)和聚芳酰胺)、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚硅氧烷共聚物、环氧乙烷化合物、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环氧树脂等树脂。作为研磨垫的材质，特别是从研磨速度和平坦性更优异的角度考虑，优选选自发泡聚氨酯和非发泡聚氨酯中的至少一种。优选对研磨垫实施研磨用浆液积存这类的槽加工。
研磨条件没有限制，为了不使基体飞出，研磨平台的旋转速度优选为200min-1(min-1＝rpm)以下，从充分抑制研磨损伤发生的角度考虑，施加于基体的研磨压力(加工负荷)优选为100kPa以下。另外，在研磨工序中，优选在研磨期间，用泵等连续地将研磨用浆液供给到研磨垫。该供给量没有限制，但优选研磨垫的表面始终被研磨用浆液覆盖。
研磨结束后的基体优选在流水中充分清洗，除去附着在基体上的粒子。在清洗中，除了纯水以外，也可以并用稀氢氟酸或氨水，为了提高清洗效率，可并用刷子。另外，清洗后，优选使用旋转干燥器等将附着在基体上的水滴抖落后使基体干燥。
如以上说明的那样，本实施方式的研磨用浆液和研磨方法可以用于作为半导体元件的制造技术的基体表面的平坦化工序，特别是可以适当用于由STI绝缘材料、前金属绝缘材料或层间绝缘材料形成的绝缘部的平坦化工序。换言之，根据本实施方式的研磨用浆液，能够进行STI的形成、以及前金属绝缘膜和层间绝缘膜的高速研磨。
另外，本实施方式的研磨用浆液及研磨方法也可以适用于Hf系、Ti系、Ta系氧化物等高介电常数材料；硅、非晶硅、SiC、SiGe、Ge、GaN、GaP、GaAs、有机半导体等半导体材料；GeSbTe等相变化材料；ITO(氧化铟锡)等无机导电材料；聚酰亚胺系、聚苯并噁唑系、丙烯酸系、环氧系、酚系等聚合物树脂材料等。
另外，本实施方式的研磨用浆液及研磨方法不仅适用于膜状的研磨对象，也可适用于由玻璃、硅、SiC、SiGe、Ge、GaN、GaP、GaAs、蓝宝石、塑料等构成的各种基板。
另外，本实施方式的研磨用浆液和研磨方法不仅可以用于半导体元件的制造，还可以用于TFT(薄膜晶体管)、有机EL(电致发光)等图像显示装置；光掩模、透镜、棱镜、光纤、单晶闪烁器等光学部件；光开关元件、光波导等光学元件；固体激光器、蓝色激光器LED(发光二极管)等发光元件；磁盘、磁头等磁存储装置等的制造。
实施例
以下，基于实施例具体说明本发明，但本发明不限于这些实施例。
<实施例1>
(铈氧化物研磨用浆液的准备)
[铈氧化物研磨用浆液的配制]
将含有铈氧化物的粒子(第1粒子。以下，称为“铈氧化物粒子”)和和光纯药工业株式会社制造的磷酸二氢铵的水溶液混合，配制含有5.0质量％(固体成分含量)的铈氧化物粒子的铈氧化物研磨用浆液(pH：5.0)。调整磷酸二氢铵的混合量，使后述的CMP研磨液中的磷酸二氢铵的含量成为表1的含量。
[平均粒径的测定]
在Microtrac BEL株式会社制造的商品名：Microtrac MT3300EXII内适量投入铈氧化物研磨用浆液，进行铈氧化物粒子的平均粒径(平均二次粒径)的测定。获得所显示的平均粒径值作为平均粒径(平均二次粒径)。铈氧化物研磨用浆液的平均粒径为350nm。
[ζ电位的测定]
在Beckman Coulter株式会社制造的商品名：DelsaNano C内投入适量的铈氧化物研磨用浆液，在25℃下进行2次测定。得到所显示的ζ电位的平均值作为ζ电位。铈氧化物研磨用浆液中的铈氧化物粒子的ζ电位为-55mV。
(铈氢氧化物研磨用浆液的准备)
[铈氢氧化物的合成]
将350g的Ce(NH4)2(NO3)650质量％水溶液(日本化学产业株式会社制造，商品名：CAN50液)与7825g的纯水混合，得到溶液。接着，边搅拌该溶液，边以5mL/分钟的混合速度滴加750g的咪唑水溶液(10质量％水溶液、1.47mol/L)，得到含有铈氢氧化物的沉淀物。铈氢氧化物的合成在温度25℃、搅拌速度400min-1下进行。搅拌使用叶片部全长5cm的3片叶片节距桨叶(three vane pitch paddle)进行。
[铈氧化物研磨用浆液的制备]
将得到的沉淀物(含有铈氢氧化物的沉淀物)进行离心分离(4000min-1、5分钟)后，通过倾析除去液相，由此实施固液分离。将通过固液分离得到的粒子10g和水990g混合后，使用超声波清洗机使粒子分散于水中，配制含有铈氢氧化物的粒子(第2粒子。以下称为“铈氢氧化物粒子”)的铈氢氧化物研磨用浆液(粒子的含量：1.0质量％)。
[平均粒径的测定]
使用Beckman Coulter株式会社制造的商品名：N5，测定铈氢氧化物研磨用浆液中的铈氢氧化物粒子的平均粒径(平均二次粒径)，结果为25nm。测定法如下所述。首先，将约1mL的含有1.0质量％的铈氢氧化物粒子的测定样品(铈氢氧化物研磨用浆液、水分散液)放入1cm见方的比色皿中，将比色皿设置在N5内。将N5软件的测定样品信息的折射率设定为1.333、将粘度设定为0.887mPa·s，在25℃下进行测定，读取显示的值作为单峰大小均值(Unimodal Size Mean)。
[ζ电位的测定]
在Beckman Coulter株式会社制造的商品名：DelsaNano C内投入适量的铈氢氧化物研磨用浆液，在25℃下进行2次测定。得到所显示的ζ电位的平均值作为ζ电位。铈氢氧化物研磨用浆液中的铈氢氧化物粒子的ζ电位为+50mV。
[铈氢氧化物粒子的结构分析]
适量取铈氢氧化物研磨用浆液，进行真空干燥，分离铈氢氧化物粒子后，用纯水充分洗涤，得到试样。对于得到的试样，进行藉由FT-IR ATR法的测定，结果除了基于氢氧根离子(OH－)的峰之外，还观测到基于硝酸根离子(NO3 －)的峰。另外，对于同样的试样，进行对氮的XPS(N-XPS)测定，结果未观测到基于NH4 +的峰，观测到基于硝酸根离子的峰。由这些结果可以确认，铈氢氧化物粒子至少含有一部分的具有与铈元素结合的硝酸根离子的粒子。另外，由于在铈氢氧化物粒子的至少一部分中含有具有与铈元素结合的氢氧根离子的粒子，因此可以确认铈氢氧化物粒子含有铈氢氧化物。由这些结果可以确认，铈的氢氧化物含有与铈元素结合的氢氧根离子。
[吸光度和透光率的测定]
适量采集铈氢氧化物研磨用浆液，用水稀释以使粒子的含量成为0.0065质量％(65ppm)，得到测定样品(水分散液)。将约4mL该测定样品放入1cm见方的比色皿中，将比色皿设置在株式会社日立制作所制造的分光光度计(装置名：U3310)内。在波长200～600nm的范围内进行吸光度测定，测定对于波长290nm的光的吸光度和对于波长450～600nm的光的吸光度。对于波长为290nm的光的吸光度为1.192，对于波长450～600nm的光的吸光度小于0.010。
将约4mL铈氢氧化物研磨用浆液(粒子的含量：1.0质量％)放入1cm见方的比色皿中，将比色皿设置在株式会社日立制作所制造的分光光度计(装置名：U3310)内。在波长200～600nm的范围内进行吸光度测定，测定对于波长400nm的光的吸光度和对于波长500nm的光的透光率。对于波长400nm的光的吸光度为2.25，对于波长500nm的光的透光率为92％/cm。
(CMP研磨液的配制)
一边使用2片叶片的搅拌叶片以300rpm的转速进行搅拌，一边将100g上述铈氧化物研磨用浆液、100g上述铈氢氧化物研磨用浆液、5.5g阪本药品工业株式会社制造的PGL#750(商品名，聚甘油(水溶性高分子)，重均分子量：750)和794.5g离子交换水混合30分钟，配制CMP研磨液(铈氧化物粒子的含量：0.5质量％，铈氢氧化物粒子的含量：0.1质量％，PGL#750的含量：0.5质量％，磷酸二氢铵：0.005质量％，均以研磨液的总质量为基准计)。使用株式会社SND制造的超声波清洗机(装置名：US-105)，一边照射超声波一边搅拌，同时混合各成分，由此配制CMP研磨液。研磨液的pH为4.0。另外，pH使用东亚DKK株式会社制造的型号PHL-40进行测定。通过由株式会社日立高新技术制造的扫描电子显微镜S-4800，确认铈氧化物粒子(第1粒子)和铈氢氧化物粒子(第2粒子)彼此接触，形成复合粒子。
<实施例2和3>
除了改变各成分的混合量使得磷酸二氢铵的含量为表1所示的值以外，其余与实施例1同样地进行，配制CMP研磨液。
<实施例4和5以及比较例1～5>
代替磷酸二氢铵，使用磷酸氢二铵(和光纯药工业株式会社制造)、1-羟基乙烷-1，1-双(膦酸)铵(在和光纯药工业株式会社制造的1-羟基乙烷-1，1-双(膦酸)中加入和光纯药工业株式会社制造的25％氨水进行配制)、磷酸(和光纯药工业株式会社制造)、1-羟基乙烷-1，1-双(膦酸)(和光纯药工业株式会社制造，商品名：60％1-羟基乙烷-1，1-双(膦酸)溶液)、聚丙烯酸(和光纯药工业株式会社制造，商品名：聚丙烯酸5000(重均分子量：5000))、醋酸(和光纯药工业株式会社制造)或硝酸(和光纯药工业株式会社制造)(参照表1或表2)、以及调整各成分的混合量以使研磨液中的各成分的含量成为表1或表2所示的值，除此以外，其余与实施例1同样地进行，配制CMP研磨液。
<磨粒的平均粒径>
将适量的CMP研磨液投入到MICROTRAC BEL株式会社制造的商品名MICROTRACMT3300EXII内，进行磨粒的平均粒径的测定。将所显示的平均粒径值作为平均粒径(平均二次粒径)得到。实施例1～5和比较例1～5的平均粒径为350nm。
<CMP评价>
使用上述CMP研磨液，在下述研磨条件下研磨被研磨基板。各CMP研磨液为以研磨液的总质量为基准计含有0.5质量％的铈氧化物粒子(第1粒子)、0.1质量％的铈氢氧化物粒子(第2粒子)、0.5质量％的PGL#750和表1或表2所示的添加剂的研磨液(剩余部分为离子交换水)。各CMP研磨液的pH为4.0。
[CMP研磨条件]
研磨装置：Reflexion LK(APPLIED MATERIALS公司制造)
CMP研磨液的流量：250mL/分钟
被研磨基板：作为未形成有图案的毯覆式晶圆(blanket wafer)，使用在硅基板上具有由等离子体CVD法形成的厚度2μm的氧化硅(SiO2、p-TEOS)膜的被研磨基板。
研磨垫：具有独立气泡的发泡聚氨酯树脂(Rohm and Haas Japan株式会社制造，型号IC1010)
研磨压力：21kPa(3.0psi)
被研磨基板和研磨平台的转速：被研磨基板/研磨平台＝93/87rpm
研磨时间：0.5分钟(30秒)
晶圆的清洗：CMP处理后，一边施加超声波一边用水清洗，再用旋转干燥器干燥。
通过下式求出在上述条件下研磨和清洗后的氧化硅膜的研磨速度(RR：RemovalRate)。另外，研磨前后的氧化硅膜的膜厚差使用光干涉式膜厚测定装置(Filmetrics公司制造，商品名：F80)求出。测定结果如表1和表2所示。
研磨速度(RR)＝(研磨前后的氧化硅膜的膜厚差[nm])/(研磨时间：0.5[分钟])
<保管稳定性评价>
算出D99粒径的增加率，评价保管稳定性。具体而言，使用Microtrac BEL株式会社制造的商品名：Microtrac MT3300EXII，测定刚配制后的研磨液及制备后在60℃的恒温槽中静置5天的研磨液的D99粒径，按照下式求出D99粒径增加率。测定结果如表1和表2所示。
D99粒径增加率(％)＝[(在60℃的恒温槽中保管5天的研磨液的D99粒径)/(刚配制后的研磨液的D99粒径)－1]×100
[表1]
Figure BDA0002392170230000341
[表2]
Figure BDA0002392170230000342

Claims (9)

1.一种研磨用浆液，其含有磨粒、液状介质和下述式(1)所示的化合物的盐，
所述磨粒包含第1粒子和与所述第1粒子接触的第2粒子，
所述第1粒子含有铈氧化物，
所述第2粒子含有4价金属元素的氢氧化物，
Figure FDA0002392170220000011
式(1)中，R表示羟基或1价的有机基团。
2.根据权利要求1所述的研磨用浆液，其中，所述4价金属元素的氢氧化物包含选自稀土类金属元素的氢氧化物和锆的氢氧化物中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的研磨用浆液，其中，以研磨用浆液的总质量为基准计，所述磨粒的含量为0.01～10质量％。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的研磨用浆液，其中，所述式(1)所示的化合物的盐包括铵盐。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的研磨用浆液，其中，所述式(1)所示的化合物的盐包括所述R为羟基的化合物的盐。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的研磨用浆液，其中，所述式(1)所示的化合物的盐包括下述式(1a)所示的化合物的盐，
Figure FDA0002392170220000012
式(1a)中，R1表示2价的有机基团。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的研磨用浆液，其中，以研磨用浆液的总质量为基准计，所述式(1)所示的化合物的盐的含量为0.001～0.1质量％。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的研磨用浆液，其中，所述研磨用浆液用于研磨含有氧化硅的被研磨体。
9.一种研磨方法，其具备下述工序：使用权利要求1～8中任一项所述的研磨用浆液，对被研磨体进行研磨的工序。
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