CN111378416A - 悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法以及基体 - Google Patents

悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法以及基体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种研磨液，所述研磨液含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物、添加剂(其中，不包括上述具有芳香族杂环的化合物)和水，所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，所述芳香族杂环具有未与氢原子键合的环内氮原子，使用Merz‑Kollman法得到的所述环内氮原子的电荷在‑0.45以下。

Description

悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法以及基体
本申请是基于以下中国专利申请的分案申请：
原案申请日：2014年07月01日
原案申请号：201480049482.8(PCT/JP2014/067570)
原案申请名称：悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法以及基体
技术领域
本发明涉及悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法以及基体。本发明特别涉及半导体元件的制造工序中使用的悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法以及基体。
背景技术
作为ULSI半导体元件的制造技术，现在正在研究开发用于半导体元件的高密度化及微细化的加工技术。CMP(chemical mechanical polishing，化学机械研磨)技术是这样的加工技术之一。在半导体元件的制造工序中，使用CMP的平坦化技术正成为进行层间绝缘材料的平坦化、形成STI(浅沟槽隔离)、形成栓塞以及形成嵌入式金属配线(镶嵌工序)等时的必要技术。通常，CMP工序(使用CMP技术的平坦化工序)通过在研磨垫(研磨布)和基体的被研磨材料之间供给CMP用研磨液，通过研磨垫研磨被研磨材料来进行。
作为CMP中使用的CMP用研磨液，已知有各种研磨液。根据磨粒(研磨粒子)的种类将CMP用研磨液分类的话，有含有二氧化铈(氧化铈)粒子的氧化铈系研磨液、含有二氧化硅(氧化硅)粒子的氧化硅系研磨液、含有三氧化二铝(氧化铝)粒子的氧化铝系研磨液、含有有机树脂粒子的树脂粒子系研磨液等。
但是，近年来在半导体元件的制造工序中需要达到配线的进一步微细化，研磨时产生的研磨缺陷成为问题。即，使用以往的研磨液进行研磨时，即使发生微小的研磨损伤，如果该研磨损伤的尺寸小于以往的配线宽度则没有问题，但是想进一步达到配线的微细化的情况下，就会存在问题。
针对该问题，进行了降低研磨液中含有的磨粒的平均粒径的尝试。但是，降低平均粒径的话，存在由于机械作用降低而研磨速度下降的问题。这样极其难以兼顾研磨速度和研磨损伤。针对此问题，探讨了使用含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒的研磨液(例如，参考以下专利文献1～4)。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】国际公开第02/067309号
【专利文献2】国际公开第2012/070541号
【专利文献3】国际公开第2012/070542号
【专利文献4】国际公开第2012/070544号
发明内容
发明要解决的课题
本发明人发现，使用含有4价金属元素氢氧化物的磨粒的悬浮液，以及使用该悬浮液而获得的研磨液中，存在随着时间经过而从磨粒中放出离子的情况。像这样从磨粒中放出离子的话，可能导致悬浮液或研磨液中混入对于研磨来说不必要的离子，或者磨粒自身发生变化，研磨特性改变。
此外，存在将含有磨粒的悬浮液与含有添加剂的添加液恰在研磨之前进行混合获得研磨液，然后使用该研磨进行研磨的情况。此时，作为简便并且准确连续地按照事前确定的混合比来混合悬浮液和添加液的方法，可以测定混合后的研磨液的电导率。此方法的前提是悬浮液和添加液的电导率固定，或者几乎不发生变化。然而，如果由于上述的从磨粒中放出离子导致悬浮液本身的电导率发生改变的话，则不能使用这样的方法，因而导致工序管理上的困难。
本发明可解决上述课题，以提供具有优异磨粒稳定性(例如电导率随时间改变的量减少)的悬浮液和研磨液为目的。此外，本发明的目的还包括提供使用上述悬浮液、上述研磨液套剂或者上述研磨液的基体研磨方法，以及通过使用该研磨方法获得的基体。
解决课题的手段
发明人认真研究了使用含有4价金属元素氢氧化物的磨粒的悬浮液后想到，可通过使用具有芳香族杂环的特定化合物，提高含有4价金属元素氢氧化物的磨粒的稳定性。
即，本发明的悬浮液含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物和水，上述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，上述芳香族杂环具有未与氢原子键合的环内氮原子，使用Merz-Kollman法(MK法)得到的上述环内氮原子的电荷(MK电荷)为-0.45以下。
通过本发明的悬浮液可以得到优异的磨粒稳定性。例如，通过本发明的悬浮液，随时间经过从磨粒中释放出的离子比过去少，可以抑制悬浮液的电导率的经时变化(即，悬浮液中离子的含量变化)。
此外，通过本发明的悬浮液，使用在该悬浮液中加入添加剂而得到的研磨液时，可以维持添加剂的添加效果并以优异的研磨速度研磨被研磨材料。进而，不加入添加剂地将本发明的悬浮液用于研磨时，也能够以优异的研磨速度研磨被研磨材料。此外，本发明的悬浮液，通过磨粒中含有4价金属元素的氢氧化物，还可以抑制研磨损伤的发生。
此外，发明人发现，将含有特定量磨粒的水分散液以特定的离心加速度离心分离时得到的液相的非挥发性成分含量高时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。即，本发明的悬浮液中，优选磨粒满足以下条件：将该磨粒的含量调整到1.0质量％而获得的水分散液以离心加速度1.59×105G离心分离50分钟时，能够获得非挥发性成分含量500ppm以上的液相。"ppm"表示质量ppm、即“每百万质量份”。
此外，发明人发现，含有特定量磨粒的水分散液中，对特定波长的光的透光率高时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。即，本发明的悬浮液中，优选磨粒满足以下条件：将磨粒的含量调整到1.0质量％而获得的水分散液对波长500nm的光的透光率在50％/cm以上。
本发明的悬浮液中，磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整到1.0质量％而获得的水分散液对波长400nm的光的吸光度1.00以上。此时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
本发明的悬浮液中，磨粒优选满足以下条件：该磨粒的含量调整到0.0065质量％(65ppm)而获得的水分散液对波长290nm的光的吸光度在1.000以上。此时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
本发明的悬浮液中，磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整到0.0065质量％而获得的水分散液对波长450～600nm的光的吸光度在0.010以下。此时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
本发明的悬浮液中，4价金属元素的氢氧化物优选由4价金属元素的盐与碱源反应而得。这样的情况下，由于可以获得粒径非常细的粒子，可以进一步提高降低研磨损伤的效果。
本发明的悬浮液中，4价金属元素优选4价铈。这样的情况下，由于可以获得高化学活性，因此可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
此外，发明人发现，除了上述悬浮液的组成成分之外还含有添加剂的研磨液中，通过并用含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒和具有芳香族杂环的特定化合物，可以得到优异的磨粒稳定性，同时，可以抑制随着添加剂的添加，被研磨材料的研磨速度降低。
即，本发明的研磨液套剂中，该研磨液的组成成分分成第一液体和第二液体进行保存，第一液体和第二液体混合后将形成所述研磨液，第一液体为上述悬浮液，第二液体含有添加剂(其中，不包括含有上述芳香族杂环的化合物)和水。
本发明的研磨液套剂可以获得优异的磨粒稳定性。例如，本发明的研磨液套剂随时间经过从磨粒释放的离子比以往少，因此，可以抑制电导率的经时变化(即，离子的含量变化)。
此外，本发明的研磨液套剂可以在维持添加剂的添加效果的同时以优异的研磨速度研磨被研磨材料。此外，本发明的研磨液套剂，通过磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，可以抑制研磨损伤的发生。
本发明的研磨液含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物、添加剂(其中，不包括上述具有芳香族杂环的化合物)以及水，上述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，上述芳香族杂环具有未与氢原子键合的环内氮原子，使用Merz-Kollman法得到的上述环内氮原子的电荷在-0.45以下。
本发明的研磨液可以获得优异的磨粒稳定性。例如，通过本发明的研磨液，随时间经过从磨粒释放的离子比以往少，因此，可以抑制电导率的经时变化(即，研磨液中离子的含量变化)。
此外，本发明的研磨液可以在维持添加剂的添加效果的同时以优异的研磨速度研磨被研磨材料。此外，本发明的研磨液，通过磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，可以抑制研磨损伤的发生。
此外，发明人发现，将含有特定量磨粒的水分散液以特定的离心加速度离心分离后得到的液相的非挥发性成分含量高时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。即，本发明的研磨液中，磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整为1.0质量％而得的水分散液以离心加速度1.59×105G离心分离50分钟时，能够获得非挥发性成分含量在500ppm以上的液相。
此外，发明人发现，含有特定量磨粒的水分散液对特定波长的光的透光率高时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。即，本发明的研磨液中，优选磨粒满足以下条件：将该磨粒的含量调整到1.0质量％而获得的水分散液对波长500nm的光的透光率在50％/cm以上。
本发明的研磨液中，磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整到1.0质量％而获得的水分散液对波长400nm的光的吸光度1.00以上。此时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
本发明的研磨液中，磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整到0.0065质量％(65ppm)而获得的水分散液对波长290nm的光的吸光度在1.000以上。此时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
本发明的研磨液中，磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整到0.0065质量％而获得的水分散液对波长450～600nm的光的吸光度在0.010以下。此时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
本发明的研磨液中，4价金属元素的氢氧化物优选由4价金属元素的盐与碱源反应而得。这样的情况下，由于可以获得粒径非常细的粒子，可以进一步提高降低研磨损伤的效果。
本发明的研磨液中，4价金属元素优选4价铈。这样的情况下，由于可以获得高化学活性，因此可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
此外，本发明提供使用了上述悬浮液、上述研磨液套剂或上述研磨液的基体的研磨方法。通过这些研磨方法，可以获得优异的磨粒稳定性，同时可以以优异的研磨速度研磨被研磨材料。此外，通过这些研磨方法，可以抑制研磨损伤的发生，同时可以获得平坦性优异的基体。
本发明的研磨方法的第一实施方式涉及使用上述悬浮液的研磨方法。即，第一实施方式的研磨方法具备：将表面具有被研磨材料的基体的该被研磨材料设置为与研磨垫相向的工序；以及将上述悬浮液供给研磨垫与被研磨材料之间，同时研磨被研磨材料的至少一部分的工序。
本发明的研磨方法的第二和第三实施方式涉及使用上述研磨液套剂的研磨方法。通过该研磨方法，可以规避混合添加剂后长时间保存时所担心的磨粒凝集、研磨特性的变化等问题。
即，第二实施方式涉及的研磨方法具有：将表面具有被研磨材料的基体的该被研磨材料设置为与研磨垫相向的工序、将上述研磨液套剂的第一液和第二液混合获得研磨液的工序、以及将上述悬浮液供给研磨垫与被研磨材料之间，同时研磨被研磨材料的至少一部分的工序。第三实施方式涉及的研磨方法具有：将表面具有被研磨材料的基体的该被研磨材料设置为与研磨垫相向的工序、和将上述研磨液套剂的第一液和第二液分别供给于研磨垫与被研磨材料之间，同时研磨被研磨材料的至少一部分的工序。
本发明涉及的研磨方法的第四实施方式涉及使用上述研磨液的研磨方法。即，第四实施方式的研磨方法具有：将表面具有被研磨材料的基体的该被研磨材料设置为与研磨垫相向的工序、将上述研磨液供给研磨垫与被研磨材料之间，同时研磨被研磨材料的至少一部分的工序。
被研磨材料优选含有氧化硅。此外，优选被研磨材料的表面具有凹凸。通过这些研磨方法，可以充分利用上述悬浮液、研磨液套剂和研磨液的特长。
本发明涉及的基体是通过上述研磨方法研磨后的基体。
发明效果
通过本发明的悬浮液，可以获得优异的磨粒稳定性，同时可以以优异的研磨速度研磨被研磨材料。通过本发明的研磨液套剂和研磨液，可以获得优异的磨粒稳定性，而且能够在维持添加剂的添加效果的同时以优异的研磨速度研磨被研磨材料。通过本发明的研磨方法，可以以优异的研磨速度研磨被研磨材料，因此生产能力优异，而且在使用添加剂时能够满足希望的特性(例如平坦性、选择性)。本发明对绝缘材料(例如含有氧化硅的绝缘材料)可以获得特别优异的研磨速度，因此特别适用于研磨具有绝缘材料的基体的用途。
此外，本发明提供上述悬浮液、研磨液套剂和研磨液在研磨绝缘材料(例如含有氧化硅的绝缘材料)中的应用。此外，本发明提供上述悬浮液、研磨液套剂和研磨液在半导体元件制造工序中基体表面的平坦化工序中的应用。特别地，本发明提供上述悬浮液、研磨液套剂和研磨液在浅沟槽隔离绝缘材料、前金属(pre-metal)绝缘材料、层间绝缘材料等的平坦化工序中的应用。
附图说明
图1是表示角转子(アングルロータ)的一例的概略剖视图。
图2是表示形成有绝缘材料的半导体基板的研磨方法的概略剖视图。
图3是表示MK电荷和电导率变化量之间关系的图。
[符号说明]
1…晶片、2…阻止层、3…绝缘材料、AR…角转子、A1…旋转轴、A2…试管角、Rmin…最小半径、Rmax…最大半径、Rav…平均半径。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式详细说明。本发明并不局限于以下实施方式，可以在发明主旨的范围内各种变形而实施。本说明书中，“悬浮液”和“研磨液”是指研磨时与被研磨材料接触的组合物。此外，将磨粒的含量调整到特定量的“水分散液”表示含有特定量的磨粒和水的液体。
本实施方式中，并用含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒和具有芳香族杂环的化合物，芳香族杂环具有未与氢原子键合的环内氮原子、使用Merz-Kollman法(MK法)得到的上述环内氮原子的电荷(MK电荷)在-0.45以下，因此，可以获得优异的磨粒稳定性，同时可以以优异的研磨速度研磨被研磨材料。
获得上述效果的理由虽然还不清楚，发明人推测如下。可以认为在芳香族杂环具有未与氢原子键合的环内氮原子，环内氮原子的MK电荷在-0.45以下的情况下，具有芳香族杂环的化合物中，环内氮原子的孤对电子对和π电子对的电子密度高。因此，环内氮原子与4价金属元素(例如铈)之间容易形成配位键而形成络合物。结果，具有芳香族杂环的化合物与磨粒中的4价金属元素键合，预先使容易随时间经过被释放出来的离子脱离，从而提高了磨粒的稳定性以及研磨速度等研磨特性的稳定性。
＜研磨液＞
本实施方式的研磨液含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物、添加剂(其中，不包括上述具有芳香族杂环的化合物)和水。以下，对研磨液的各组成成分进行说明。
(磨粒)
本实施方式的研磨液含有含4价金属元素的氢氧化物的磨粒。“4价金属元素的氢氧化物”是含有4价金属离子(M4+)和至少一个氢氧化物离子(OH-)的化合物。4价金属元素的氢氧化物也可以含有氢氧化物离子以外的阴离子(例如，硝酸根NO3 -、硫酸根SO4 2-)。例如，4价金属元素的氢氧化物也可以含有与4价金属元素键合的阴离子(例如硝酸根、硫酸根)。
4价金属元素优选稀土类元素。可用的4价稀土类元素可以例举铈、镨、铽等镧系元素等，从容易获得且研磨速度更优异的方面考虑，更优选铈。可以从稀土类元素中选择两种以上使用。
本实施方式的研磨液可以在不损害含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒的特性范围内还含有其他种类的磨粒。具体而言，可以使用含有例如氧化硅、氧化铝、氧化锆、树脂等磨粒。
磨粒中4价金属元素的氢氧化物的含量下限，以磨粒总质量为基准，优选50质量％以上、更优选60质量％以上、进一步优选70质量％以上、特别优选80质量％以上、最优选90质量％以上。从容易配制研磨液同时研磨特性更优异的观点，磨粒优选由上述4价金属元素的氢氧化物构成(基本上磨粒的100质量％为上述4价金属元素的氢氧化物粒子)，从化学活性高且研磨速度更优异的观点考虑，更优选由4价铈的氢氧化物构成(基本上磨粒的100质量％为4价铈的氢氧化物粒子)。
本实施方式的研磨液的组成成分中，4价金属元素的氢氧化物对研磨特性的影响较大。因此，通过调整4价金属元素的氢氧化物的含量，可以提高磨粒与被研磨面的化学相互作用，进一步提高研磨速度。即，4价金属元素的氢氧化物的含量下限，从充分体现4价金属元素的氢氧化物的机能的观点考虑，以研磨液总质量为基准，优选0.01质量％以上、更优选0.03质量％以上、进一步优选0.05质量％以上。4价金属元素的氢氧化物的含量上限，从容易规避磨粒的凝集、同时与被研磨面的化学相互作用良好、能够有效利用磨粒特性的观点考虑，以研磨液总质量为基准，优选8质量％以下、更优选5质量％以下、进一步优选3质量％以下、特别优选1质量％以下、极其优选0.5质量％以下、非常优选0.3质量％以下。
本实施方式的研磨液中，磨粒的含量下限，从容易获得希望的研磨速度的观点，以研磨液总质量为基准，优选0.01质量％以上、更优选0.03质量％以上、进一步优选0.05质量％以上。磨粒的含量上限没有特别限制，从容易规避磨粒的凝集，同时磨粒能够有效作用于被研磨面、研磨能顺利进行的观点，以研磨液总质量为基准，优选10质量％以下、更优选5质量％以下、进一步优选3质量％以下、特别优选1质量％以下、极其优选0.5质量％以下、非常优选0.3质量％以下。
磨粒的平均二次粒径(以下，只要没有特别说明，称为“平均粒径”)在一定程度上较小时，通过增大与被研磨面接触的磨粒的比表面积，可以更进一步提高研磨速度，同时机械作用被抑制、可以进一步降低研磨损伤。因此，平均粒径的上限，从能够获得更优异的研磨速度，同时进一步降低研磨损伤的观点，优选200nm以下、更优选150nm以下、进一步优选100nm以下、特别优选80nm以下、极其优选60nm以下、非常优选40nm以下。平均粒径的下限，从获得更优异的研磨速度且进一步降低研磨损伤的观点，优选1nm以上、更优选2nm以上、进一步优选3nm以上。
磨粒的平均粒径可以通过光子相关法测定。具体而言，例如，可以通过马尔文仪器公司制造的装置名：Zetasizer 3000HS、贝克曼考尔特(Beckman Coulter)公司制造的装置名：N5等测定平均粒径。使用N5的测定方法，具体地，例如，配制将磨粒的含量调整到0.2质量％的水分散液，将大约4mL(L表示“升”，下同)该水分散液装入边长1cm的样品池中，将样品池放置于装置内。将分散介质的折射率设定为1.33、粘度设定为0.887mPa·s，25℃下进行测定，将获得的值作为磨粒的平均粒径使用。
[非挥发性成分含量]
可认为上述磨粒含有具有能够通过粒度分布计测定的粒径的大粒子和具有不能通过粒度分布计测定的粒径的微细粒子。将这样的磨粒分散于水中而得的水分散液以充分的离心力作用进行离心分离时，水分散液固液分离，主要分离为沉降物(固相)和上清液(液相)，大粒子作为沉降物沉降，微细粒子浮游于上清液中。
发明人发现，将含有充分量的磨粒的水分散液在特定条件(能够施加将大粒子和微细粒子很好地分离的离心力的条件)下离心分离时，通过使用提供非挥发性成分含量高的上清液的磨粒，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。即，本实施方式中，优选将磨粒的含量调整到1.0质量％而得的水分散液以离心加速度1.59×105G离心分离50分钟时，获得非挥发性成分含量500ppm以上的上清液。
关于离心分离后的上清液中含有的非挥发性成分含量高时，能够获得提高研磨速度的效果的理由，发明人认为是这样的：通常含有磨粒的悬浮液和研磨液在以离心加速度1.59×105G离心分离50分钟时，几乎所有的磨粒沉降。但是，本实施方式中，由于粒径足够小，即使在上述条件下进行离心分离，也含有较多没有沉降的微细粒子。即，可认为随着非挥发性成分含量的增加，磨粒中微细粒子的比例增加，与被研磨面接触的磨粒的表面积增大。由此，促进了因化学作用引起的研磨的进行、研磨速度提高。
上清液的非挥发性成分含量的下限，从获得更优异的研磨速度的观点，优选500ppm以上、更优选700ppm以上、进一步优选800ppm以上。上清液的非挥发性成分含量上限例如为10000ppm。
作为进行上述离心分离的装置，可以使用以特定角度配置试管而成的角转子以及试管的角度可变、离心分离中试管水平或基本水平的摆动转子中的任意一种。
图1是表示角转子的一例的概略剖视图。角转子AR以旋转轴A1为中心左右对称,图1仅仅图示了一侧(图中左侧)，省略了另一侧(图中右侧)。图1中，A2是试管角、Rmin是从旋转轴A1到试管的最小半径、Rmax是从旋转轴A1到试管的最大半径。Rav是从旋转轴A1到试管的平均半径，以“(Rmin+Rmax)/2”求得。
这样的离心分离装置中，离心加速度[单位：G]可以从下式(1)求出。
离心加速度[G]＝1118×R×N2×10-8···(1)
[式中，R表示旋转半径(cm)，N表示每1分钟的转数(rpm＝min-1)。]
本实施方式中，式(1)中的旋转半径R使用图1中的平均半径Rav之值、设定转数N以使离心加速度为1.59×105G，进行离心分离。使用摆动转子以代替如图1的角转子时，从离心分离中的试管的状态分别求出最小半径Rmin、最大半径Rmax、平均半径Rav并设定条件。
上述磨粒，例如，可以使用日立工机株式会社制造的超离心分离机70P－72作为角转子，分离大粒子和微细粒子。使用70P－72的水分散液的离心分离，具体而言，例如，可以如下所述进行。首先，配制将磨粒的含量调整为1.0质量％的水分散液，将其填充到离心管(tube)后将离心管放置在转子上。然后，以50000min－1的转数旋转50分钟后，从转子中取出离心管，收集离心管内的上清液。上清液的非挥发性成分含量可以通过测量收集的上清液的质量和干燥上清液后残留成分的质量算出。
[透光率]
本实施方式的研磨液优选对可见光的透明度高(目测透明或接近透明)。具体而言，本实施方式的研磨液中含有的磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整为1.0质量％而得的水分散液对波长500nm的光的透光率在50％/cm以上。由此，可以进一步抑制由添加剂的添加引起的研磨速度的降低，故而可维持研磨速度的同时容易获得其它特性。从同样的观点考虑，上述透光率的下限更优选60％/cm以上、进一步优选70％/cm以上、特别优选80％/cm以上、极其优选90％/cm以上、非常优选95％/cm以上、更进一步优选98％/cm以上、最优选99％/cm以上。透光率的上限为100％/cm。
这样，通过调整磨粒的透光率可以抑制研磨速度下降的理由尚不清楚，发明人认为理由如下：含有4价金属元素(铈等)的氢氧化物的磨粒所具有的作为磨粒的作用中，化学作用比机械作用更有优势。因此，磨粒的数量比磨粒的大小对研磨速度更有帮助。
将磨粒的含量调整为1.0质量％的水分散液的透光率低的情况下，该水分散液中存在的磨粒中，粒径大的粒子(以下称为“粗大粒子”)相对较多地存在。可认为在含有这样的磨粒的研磨液中添加添加剂(例如聚乙烯醇(PVA))的话，其它粒子以粗大粒子为核凝集。结果，作用于每单位面积的被研磨面的磨粒数(有效磨粒数)减少，与被研磨面接触的磨粒的比表面积减少，因此研磨速度下降。
另一方面，可认为将磨粒含量调整为1.0质量％而得的水分散液的透光率高时，该水分散液中存在的磨粒是上述“粗大粒子”较少的状态。像这样粗大粒子的存在量较少的情况下，即使在研磨液中添加添加剂(例如聚乙烯醇)，由于成为凝集核的粗大粒子较少，磨粒之间的凝集被抑制或凝集粒子的大小相对较小。可认为结果为，作用于每单位面积被研磨面的磨粒数(有效磨粒数)得以维持，与被研磨面接触的磨粒的比表面积得以维持，因此研磨速度不容易降低。
根据发明人的研究，即使是用通常的粒径测定装置测定的磨粒的粒径相同的研磨液，也可能有目测透明者(透光率高)和目测浑浊者(透光率低)。由此，能够发挥上述作用的粗大粒子，即使是通常的粒径测定装置检测不出来程度的微量，也能对研磨速度降低产生影响。
上述透光率是对波长500nm的光的透过率。上述透光率是由分光光度计测定的透光率，具体而言，例如，由株式会社日立制作所制造的分光光度计U3310(装置名)测定。
更具体的测定方法是，配制将磨粒含量调整为1.0质量％的水分散液作为测定试样。将该测定试样约4mL装入边长1cm的样品池中，将样品池放置在装置内进行测定。磨粒含量大于1.0质量％的水分散液中具有50％/cm以上透光率时，即使将其稀释为1.0质量％，显然透光率还是在50％/cm以上。因此，通过使用磨粒含量大于1.0质量％的水分散液，可以以简便的方法筛选透光率。
[吸光度]
含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒，由于其可使将该磨粒的含量调整为1.0质量％而得的水分散液对波长400nm的光的吸光度在1.00以上，因此可以进一步提高研磨速度。虽然理由尚不清楚，发明人认为是如下理由：即，与4价金属元素的氢氧化物的制造条件等相应，例如，作为磨粒的一部分，生成含有由4价的金属离子(M4+)、1～3个氢氧化物离子(OH-)和1～3个阴离子(Xc-)构成的M(OH)aXb(式中、a+b×c＝4)的粒子(这样的粒子也称为“含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒”)。M(OH)aXb中，吸电性的阴离子(Xc-)作用，氢氧化物离子的反应性提高，随着M(OH)aXb的存在量增加，研磨速度提高。而且，由于含有M(OH)aXb的粒子吸收波长400nm的光，随着M(OH)aXb的存在量增加而对波长400nm的光的吸光度增高，研磨速度提高。此外，含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒可以是例如，Md(OH)aXb(式中，a+b×c＝4d)这样的多核。
含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒不仅是M(OH)aXb，也包括M(OH)4、MO2等。阴离子(Xc-)可以列举NO3 -、SO4 2-等。
磨粒含有M(OH)aXb的事实可以通过将磨粒用纯水充分清洗后使用FT-IR ATR法(傅立叶变换红外光谱仪衰减全反射法；Fourier transform Infra-Red SpectrometerAttenuated Total Reflection法)检测与阴离子(Xc-)对应的峰的方法确认。也可以通过XPS法(X-ray Photoelectron Spectroscopy、X射线光电子分光法)确认阴离子(Xc-)的存在。
这里，可以确认M(OH)aXb(例如M(OH)3X)在波长400nm处的吸收峰远小于后述的波长290nm的吸收峰。针对此，发明人使用磨粒含量较多、吸光度大且易被检出的磨粒含量1.0质量％的水分散液，研究其吸光度的大小，结果发现，使用在该水分散液中对波长400nm的光的吸光度在1.00以上的磨粒时，研磨速度的提高效果优异。如上所述，由于对波长400nm的光的吸光度来自于磨粒，因此，用含有对波长400nm的光的吸光度在1.00以上的物质(例如呈现黄色的色素成分)来替代对波长400nm的光的吸光度1.00以上的磨粒的研磨液，无法以优异的研磨速度研磨被研磨材料。
对波长400nm的光的吸光度的下限，从获得更优异的研磨速度的观点，优选1.00以上、更优选1.20以上、进一步优选1.40以上、特别优选1.45以上。对波长400nm的光的吸光度的上限没有特别限制，优选例如10.0以下。
含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒，通过使将该磨粒的含量调整到0.0065质量％的水分散液对波长290nm的光具有1.000以上的吸光度，可以进一步提高研磨速度。理由虽然尚不清楚，但发明人认为理由如下：即，与4价金属元素的氢氧化物的制造条件等相应地生成的含有M(OH)aXb(例如M(OH)3X)的粒子，计算上，在波长290nm附近具有吸收峰，例如由Ce4+(OH-)3NO3 -构成的粒子在波长290nm处具有吸收峰。因此，随着M(OH)aXb的存在量增加，对波长290nm的光的吸光度增高，研磨速度提高。
这里，对波长290nm附近的光的吸光度越超出检测限越能够被检出。针对此，发明人使用磨粒含量较少、吸光度小、容易被检出的磨粒含量0.0065质量％的水分散液研究吸光度的大小，结果发现，该水分散液中使用对波长290nm的光具有1.000以上的吸光度的磨粒时，研磨速度的提高效果优异。此外，发明人发现，与被吸光物质吸收则该吸光物质有呈现黄色倾向的波长400nm附近的光不同，磨粒对波长290nm附近的光的吸光度越高则使用这样的磨粒的研磨液和悬浮液的黄色越浓，而研磨液和悬浮液的黄色越浓则研磨速度越高。此外，发明人发现，磨粒含量0.0065质量％的水分散液对波长290nm的光的吸光度与磨粒含量1.0质量％的水分散液对波长400nm的光的吸光度相关。
对波长290nm的光的吸光度的下限，从以更优异的研磨速度研磨被研磨材料的观点考虑，优选1.000以上、更优选1.050以上、进一步优选1.100以上、特别优选1.150以上、极其优选1.200以上。对波长290nm的光的吸光度的上限没有特别限定，优选例如10.000以下。
赋予对波长400nm的光以1.00以上的吸光度的上述磨粒，在使将磨粒的含量调整为0.0065质量％的水分散液对波长290nm的光具有1.000以上吸光度时，可以以更优异的研磨速度研磨被研磨材料。
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，从抑制由含有杂质对研磨产生的不良影响且能以更优异的研磨速度研磨被研磨材料的观点考虑，磨粒优选满足以下条件:将该磨粒的含量调整到0.0065质量％(65ppm)而获得的水分散液对波长450～600nm的光的吸光度在0.010以下。即，优选将磨粒含量调整到0.0065质量％的水分散液对波长450～600nm范围内所有的光的吸光度不超过0.010。对波长450～600nm的光的吸光度的下限优选为0。
水分散液的吸光度可以使用例如，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，配制将磨粒含量调整为1.0质量％或0.0065质量％的水分散液作为测定试样。将该测定试样约4mL装入边长1cm的样品池中，将样品池放置在装置内。接着，在波长200～600nm的范围内进行吸光度测定，从得到的图谱判断吸光度。
过度稀释以使磨粒的含量少于1.0质量％而测定对波长400nm的光的吸光度时，如果吸光度显示为1.00以上，则视为即使磨粒的含量为1.0质量％时也可以将吸光度鉴别为1.00以上。过度稀释以使磨粒含量少于0.0065质量％而测定对波长290nm的光的吸光度时，如果吸光度显示为1.000以上，则视为即使磨粒含量在0.0065质量％时也可以将吸光度鉴定为1.000以上。稀释以使磨粒含量大于0.0065质量％而对波长450～600nm的光测定吸光度时，如果吸光度显示为0.010以下，则视为即使磨粒含量在0.0065质量％时也可以将吸光度鉴别为0.010以下。
磨粒赋予水分散液的吸光度和透光率可以在除去磨粒以外的固体成分和水以外的液体成分后，配制规定的磨粒含量的水分散液，使用该水分散液进行测定。固体成分或液体成分的除去根据研磨液中含有的成分有所不同，可以是使用加载数千G以下重力加速度的离心机的离心分离、使用加载数万G以上重力加速度的超离心机的超离心分离等的离心分离法；分配色谱法、吸附色谱法、凝胶渗透色谱法、离子交换色谱法等的色谱法；自然过滤、减压过滤、加压过滤、超滤等的过滤法；减压蒸馏、常压蒸馏等的蒸馏法等，也可以将这些方法适宜组合。
例如，含有重均分子量在数万以上(例如5万以上)的化合物的研磨液的情况下，其方法可以例举色谱法、过滤法等，优选凝胶浸透色谱法、超滤。使用过滤法时，通过设定合适的条件，研磨液中含有的磨粒可以通过过滤器。含有重均分子量在数万以下(例如不足5万)的化合物的研磨液的情况下，其方法可以例举色谱法、过滤法、蒸馏法等，优选凝胶浸透色谱法、超滤、减压蒸馏。研磨液中含有含4价金属元素的氢氧化物的磨粒以外的磨粒的情况下，其方法可以例举过滤法、离心分离法等，过滤的情况下是在滤液中，离心分离的情况下是在液相中，较多地含有含4价金属元素的氢氧化物的磨粒。
作为用色谱法分离磨粒的方法，例如，通过下述条件分取磨粒和/或分取其它成分。
试样溶液：研磨液100μL
检测器：株式会社日立制作所制、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、GPC积分仪、商品名“D-2500”
泵：株式会社日立制作所制、商品名“L-7100”
柱：日立化成株式会社制、水系HPLC用充填柱、商品名“GL-W550S”
洗脱液：去离子水
测定温度：23℃
流速：1mL/分钟(压力：40～50kg/cm2左右)
测定时间：60分钟
进行色谱法之前，优选使用脱气装置进行洗脱液的脱气处理。不能使用脱气装置的情况下，优选事先用超声波等对洗脱液进行脱气处理。
根据研磨液中含有的成分，有可能在上述条件下也无法分取磨粒，这样的情况下，可以通过优化试样溶液量、柱种类、洗脱液种类、测定温度、流速等分离磨粒。此外，通过调整研磨液的pH，调整研磨液中含有的成分的洗脱时间，从而有可能与磨粒分离。研磨液中含有不溶成分时，根据需要，优选通过过滤、离心分离等除去不溶成分。
[磨粒的制造方法]
4价金属元素的氢氧化物优选将4价金属元素的盐(金属盐)和碱源(碱)反应得到的氢氧化物。由此，由于可以获得粒径极细的粒子，可以进一步提高研磨损伤的降低效果。4价金属元素的氢氧化物可以通过将4价金属元素的盐与碱性液(例如碱性水溶液)混合而得到。此外，4价金属元素的氢氧化物可以通过将含有4价金属元素的盐的金属盐溶液(例如金属盐的水溶液)与碱性液混合而得。4价金属元素的盐，若以M表示金属，可以例举M(NO3)4、M(SO4)2、M(NH4)2(NO3)6、M(NH4)4(SO4)4等。
将4价金属元素的盐和碱源的至少其一以液态供给至反应体系时，搅拌混合液的方法没有限定，可以例举使用旋转轴绕圈旋转的棒状、板状或螺旋桨状的搅拌子或搅拌叶片搅拌混合液的方法；使用从容器的外部传递动力的磁搅拌器，通过旋转的磁场使搅拌子旋转来搅拌混合液的方法；通过设置在槽外的泵搅拌混合液的方法；通过将外部空气加压快速吹入槽内来搅拌混合液的方法等。
作为调整上清液中非挥发性成分含量、透光率和吸光度的方法，可以例举4价金属元素的氢氧化物的制造方法的优化等。上清液中非挥发性成分含量的调整方法可以例举调整金属盐溶液和碱液中的原料浓度、调整金属盐溶液和碱液的混合速度、调整混合时的搅拌速度、调整混合液的液温等。对波长500nm的光的透光率的调整方法可以例举调整金属盐溶液和碱液中的原料浓度、调整金属盐溶液和碱液的混合速度、调整混合时的搅拌速度、调整混合液的液温等。对波长400nm的光的吸光度和波长290nm的光的吸光度的调整方法可以例举调整金属盐溶液和碱液中的原料浓度、调整金属盐溶液和碱液的混合速度、调整混合液的液温等。
通过加大金属盐溶液中的金属盐浓度，上清液中非挥发性成分含量有增高的倾向，通过降低碱性液的碱浓度，上清液中非挥发性成分含量有增高的倾向。通过增大金属盐浓度，透光率有增高的倾向，通过降低碱浓度，透光率有增高的倾向。通过增大金属盐溶液的金属盐浓度，吸光度有增高的倾向，通过降低碱性液的碱浓度，吸光度有增高的倾向。
通过延缓混合速度，上清液的非挥发性成分含量有增高的倾向，通过加快混合速度，上清液的非挥发性成分含量有降低的倾向。通过延缓混合速度，透光率有增高的倾向，通过加快混合速度，透光率有降低的倾向。通过延缓混合速度，吸光度有增高的倾向，通过加快混合速度，吸光度有降低的倾向。
通过加快搅拌速度，上清液的非挥发性成分含量有增高的倾向，通过减缓搅拌速度，上清液的非挥发性成分含量有降低的倾向。通过加快搅拌速度，透光率有增高的倾向，通过延缓搅拌速度，透光率有降低的倾向。
通过降低液温，上清液中的非挥发性成分含量有增高的倾向，通过升高液温，上清液中的非挥发性成分含量有降低的倾向。通过降低液温，透光率有增高的倾向，通过升高液温，透光率有降低的倾向。通过降低液温，吸光度有增高的倾向，通过升高液温，吸光度有降低的倾向。
这样制得的4价金属元素的氢氧化物，虽然含有杂质，但可以除去该杂质。除去杂质的方法没有特别限制，可以例举离心分离、加压过滤、超滤等。由此，可以调整对波长450～600nm的光的吸光度。
含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒的制造方法在专利文献2～4中有详细记载，本说明书引用所述记载。
(具有芳香族杂环的化合物)
本实施方式的研磨液含有具有芳香族杂环的化合物(以下，称为“芳香族杂环化合物”)。芳香族杂环化合物的芳香族杂环是至少具有一个未与氢原子键和的环内氮原子(构成芳香族杂环的氮原子)的含氮芳香族杂环化合物。未与氢原子键和的环内氮原子具有使用MK法获得的规定的MK电荷，上述环内氮原子的MK电荷，从获得优异的磨粒稳定性的观点考虑，在-0.45以下。
MK电荷是指表示分子中各原子的电荷偏移的指标。MK电荷可以通过例如，Gaussian09(Gaussian公司制、注册商标)和基函数B3LYP/6-31G(d)进行结构优化的Merz-Kollman法(MK法)计算。
从获得更优异的磨粒稳定性的观点考虑，上述环内氮原子的MK电荷的上限优选-0.50以下、更优选-0.52以下、进一步优选-0.55以下。上述环内氮原子的MK电荷的下限没有特别限制，例如-1.00。化合物的化合价为0时，MK电荷的下限不太可能低于-1.00。
具有MK电荷在-0.45以下的环内氮原子的芳香族杂环化合物可以例举唑类、吡啶类、吡嗪类、三嗪类等。所述唑类可以例举咪唑、2-氨基咪唑、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、咪唑-4，5-二羧酸、苯并咪唑、2-氨基苯并咪唑、2-羟基苯并咪唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、3，5-二氨基-1，2，4-三唑、3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑、3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑-5-羧酸、3-氨基吡唑-4-羧酸乙酯、3-甲基吡唑、3，5-二甲基吡唑、2-羟基苯并咪唑、4，5-二甲基噻唑等。吡啶类可以例举吡啶、2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、4-氨基吡啶、2-甲基吡啶、2-氰基吡啶、2-乙酰基吡啶、2-乙酰胺基吡啶、6-氨基-2-甲基吡啶、吡啶甲酸、6-羟基-2-吡啶甲酸、吡啶-2，6-二羧酸(别名：2，6-二吡啶甲酸)、烟酰胺等。吡嗪类可以例举2-氨基吡嗪、吡嗪羧酸、3-氨基吡嗪-2-羧酸、2-甲基吡嗪、2，3-二甲基吡嗪、2，5-二甲基吡嗪、2，6-二甲基吡嗪、2-乙基吡嗪等。三嗪类可以例举2，4，6-三氨基-1，3，5-三嗪等。它们可以单独使用一种或组合两种类以上使用。
其中，优选唑类、吡啶类、吡嗪类，更优选咪唑、2-甲基咪唑、1，2-二甲基咪唑、咪唑-4，5-二羧酸、苯并咪唑、2-氨基苯并咪唑、2-羟基苯并咪唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑-5-羧酸、3，5-二甲基吡唑、2-羟基苯并咪唑、4，5-二甲基噻唑、吡啶、2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、4-氨基吡啶、2-甲基吡啶、2-氰基吡啶、6-氨基-2-甲基吡啶、吡啶甲酸、6-羟基-2-吡啶甲酸、吡啶-2，6-二羧酸、2-氨基吡嗪、吡嗪羧酸、3-氨基吡嗪-2-羧酸，进一步优选咪唑、1，2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑、苯并咪唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、咪唑-4，5-二羧酸、3-氨基-1，2，4-三唑-5-羧酸、3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑、3，5-二甲基吡唑、吡啶、2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、2-甲基吡啶、吡啶-2，6-二羧酸、2-氨基吡嗪、3-氨基吡嗪-2-羧酸、吡嗪羧酸。
具有MK电荷为-0.45以下的环内氮原子的芳香族杂环化合物的含量下限，从可以获得更优异的磨粒稳定性的观点考虑，以研磨液总质量为基准，优选0.01mmol/L以上、更优选0.03mmol/L以上、进一步优选0.05mmol/L以上、特别优选0.1mmol/L以上、极其优选0.2mmol/L以上。上述芳香族杂环化合物的含量上限，从提高磨粒的分散性的观点考虑，以研磨液总质量为基准，优选100mmol/L以下、更优选50mmol/L以下、进一步优选20mmol/L以下、特别优选10mmol/L以下、极其优选5mmol/L以下、非常优选2mmol/L以下。
本实施方式的研磨液通过含有具有MK电荷为-0.45以下的环内氮原子的芳香族杂环化合物，可以减小电导率的经时变化量，由此，工序管理变得容易。从这个观点考虑，电导率的经时变化量的上限优选25mS/m以下、更优选20mS/m以下、进一步优选18mS/m以下、特别优选15mS/m以下。电导率的经时变化量的下限优选0mS/m以上，从实用水平也可以是-10mS/m以上。上述经时变化量表示将研磨液调整到25℃测定的电导率A与将该研磨液在60℃加热72小时后测定的电导率B之间的差值的测定值(B-A)。
(添加剂)
本实施方式的研磨液含有添加剂。这里，“添加剂”是指除水等液状介质以及磨粒和芳香族杂环化合物以外，研磨液所含有的物质。本实施方式涉及的研磨液中，通过适当选择添加剂，可以很好地兼顾研磨速度和研磨速度以外的研磨特性。
添加剂没有特别限制，可以使用例如，提高磨粒分散性的分散剂、提高研磨速度的研磨速度提高剂、平坦化剂(降低研磨后被研磨面的凹凸的平坦化剂、提高研磨后基体的整体平坦性的整体平坦化剂)、提高氮化硅或多晶硅等阻止(stopper)材料的绝缘材料研磨选择比的选择比提高剂等公知的添加剂。
分散剂可以例举乙烯醇聚合物极其衍生物、甜菜碱、月桂基甜菜碱、月桂基二甲基氧化胺等。研磨速度提高剂可以例举β-丙氨酸甜菜碱、硬脂酰甜菜碱等。降低被研磨面的凹凸的平坦化剂可以例举月桂基硫酸铵、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺等。整体平坦化剂可以例举聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醛等。选择比提高剂可以例举聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺、壳聚糖等。它们可以单独使用一种或组合两种类以上使用。
添加剂的含量下限，从更好地获得添加剂效果的观点考虑，以研磨液总质量为基准，优选0.01质量％以上、更优选0.1质量％以上、进一步优选1.0质量％以上。添加剂的含量上限，从进一步抑制被研磨材料的研磨速度降低的观点考虑，以研磨液总质量为基准，优选10质量％以下、更优选5.0质量％以下、进一步优选3.0质量％以下。
(水)
本实施方式的研磨液中的水没有特别限制，优选去离子水、超纯水等。水的含量可以是除去其它组成成分的含量的研磨液的余量，没有特别限制。
(研磨液的pH)
研磨液的pH，从获得更优异的研磨速度的观点考虑，优选2.0～9.0。这是因为，磨粒的表面电位相对于被研磨面的表面电位良好、磨粒容易作用于被研磨面。从研磨液的pH稳定、不易产生磨粒的凝集等问题的观点考虑，pH的下限优选2.0以上、更优选3.5以上、进一步优选4.0以上、特别优选4.5以上、极其优选5.0以上。pH的上限，从磨粒的分散性优异、能够获得更优异的研磨速度的观点考虑，优选9.0以下、更优选8.0以下、进一步优选7.5以下。pH定义为液温25℃的pH。
研磨液的pH可以用pH计(例如，横河电机株式会社制的型号PH81)测定。pH可以使用例如，标准缓冲液(邻苯二甲酸盐pH缓冲液：pH4.01(25℃)、中性磷酸盐pH缓冲液：pH6.86(25℃))2点校正后，将电极插入研磨液中，采用经过两分钟以上稳定后的值。
研磨液的pH的调整没有特别限制，可以使用以往公知的pH调整剂。pH调整剂具体可以例举磷酸、硫酸、硝酸等无机酸；甲酸、乙酸、丙酸、马来酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、富马酸、乳酸、苯甲酸等的羧酸等有机酸；乙二胺、甲苯胺、哌嗪、组氨酸、苯胺、吡啶甲酸、吗啉、哌啶、羟基胺等的胺类；1H-四氮唑、5-甲基-1H-四氮唑、1H-1,2,3-三唑、吡嗪、苯并三唑、吲唑-3-羧酸等含氮杂环化合物。pH调整剂可以含在后述的悬浮液(包括悬浮液前体、悬浮液用储藏液等)、添加液等中。
pH稳定化剂是指用于调整为规定的pH的添加剂，优选缓冲成分。缓冲成分优选相对于规定的pH，pKa在±1.5以内的化合物，更优选pKa在±1.0以内的化合物。这样的化合物可以例举甘氨酸、精氨酸、赖氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸等的氨基酸；上述羧酸和碱基的混合物；上述羧酸的盐等。
＜悬浮液＞
本实施方式的悬浮液，可以直接将该悬浮液用于研磨，也可以作为将研磨液的组成成分分为悬浮液和添加液的所谓二液型研磨液中的悬浮液。本实施方式中，研磨液和悬浮液在有无添加剂这一点上不同，通过在悬浮液中添加添加剂可以获得研磨液。
本实施方式的悬浮液至少含有与本实施方式的研磨液同样的磨粒和芳香族杂环化合物、以及水。例如，磨粒的特征是含有4价金属元素的氢氧化物，磨粒的平均二次粒径的优选范围和测定方法与本实施方式的研磨液中使用的磨粒相同。
本实施方式的悬浮液中，磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整为1.0质量％而得的水分散液以离心加速度1.59×105G离心分离50分钟时，能够获得非挥发性成分含量500ppm以上的液相。磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整为1.0质量％而得的水分散液对波长500nm的光的透光率在50％/cm以上。磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整为1.0质量％而得的水分散液对波长400nm的光的吸光度为1.00以上。磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整为0.0065质量％而得的水分散液对波长290nm的光的吸光度为1.000以上。磨粒优选满足以下条件：将该磨粒的含量调整为0.0065质量％而得的水分散液对波长450～600nm的光的吸光度在0.010以下。这些非挥发性成分含量、透光率和吸光度的优选范围和测定方法与本实施方式的研磨液相同。
可认为本实施方式的悬浮液的组成成分中，4价金属元素的氢氧化物对研磨特性的影响大。因此，通过调整4价金属元素的氢氧化物的含量，磨粒与被研磨面的化学相互作用提高，可以进一步提高研磨速度。即，4价金属元素的氢氧化物的含量下限，从易于充分体现4价金属元素的氢氧化物的功能的观点考虑，以悬浮液总质量为基准，优选0.01质量％以上、更优选0.03质量％以上、进一步优选0.05质量％以上。4价金属元素的氢氧化物的含量上限，从容易避免磨粒凝集同时与被研磨面的化学相互作用良好、进一步提高研磨速度的观点考虑，以悬浮液总质量为基准，优选8质量％以下、更优选5质量％以下、进一步优选3质量％以下、特别优选1质量％以下、极其优选0.5质量％以下、非常优选0.3质量％以下。
本实施方式的悬浮液中，磨粒的含量下限，从容易获得希望的研磨速度的观点考虑，以悬浮液总质量为基准，优选0.01质量％以上、更优选0.03质量％以上、进一步优选0.05质量％以上。磨粒的含量上限没有特别限制，从容易避免磨粒的凝集、同时磨粒有效作用于被研磨面、顺利进行研磨的观点考虑，以悬浮液总质量为基准，优选10质量％以下、更优选5质量％以下、进一步优选3质量％以下、特别优选1质量％以下、极其优选0.5质量％以下、非常优选0.3质量％以下。
具有MK电荷在-0.45以下的环内氮原子的芳香族杂环化合物的含量下限，从可以获得更优异的磨粒稳定性的观点考虑，以悬浮液总质量为基准，优选0.01mmol/L以上、更优选0.03mmol/L以上、进一步优选0.05mmol/L以上、特别优选0.1mmol/L以上、极其优选0.2mmol/L以上。上述芳香族杂环化合物的含量上限，从提高磨粒的分散性的观点考虑，以悬浮液总质量为基准，优选100mmol/L以下、更优选50mmol/L以下、进一步优选20mmol/L以下、特别优选10mmol/L以下、极其优选5mmol/L以下、非常优选2mmol/L以下。
本实施方式的悬浮液通过含有具有MK电荷在-0.45以下的环内氮原子的芳香族杂环化合物，可以减小电导率的经时变化量，由此，工序管理变得容易。从这样的观点考虑，电导率的经时变化量的上限优选25mS/m以下、更优选20mS/m以下、进一步优选18mS/m以下、特别优选15mS/m以下。电导率的经时变化量的下限优选0mS/m以上，从实用水平考虑也可以是-10mS/m以上。上述经时变化量表示将悬浮液调整到25℃测定的电导率A与将该悬浮液在60℃下加热72小时后测定的电导率B之差的测定值(B-A)。
本实施方式的悬浮液的pH从获得更优异的研磨速度的观点考虑，优选2.0～9.0。这是因为，磨粒的表面电位相对于被研磨面的表面电位良好，磨粒容易作用于被研磨面。从悬浮液的pH稳定、不易产生磨粒的凝集等问题的观点考虑，pH的下限优选2.0以上、更优选2.2以上、进一步优选2.5以上。pH的上限，从磨粒的分散性优异、能够获得更优异的研磨速度的观点考虑，优选9.0以下、更优选8.0以下、进一步优选7.0以下、特别优选6.5以下、极其优选6.0以下。pH定义为液温25℃的pH。悬浮液的pH用与本实施方式的研磨液的pH同样的方法测定。
＜研磨液套剂＞
本实施方式的研磨液套剂，将研磨液的组成成分分为悬浮液和添加液保存，悬浮液(第一液体)和添加液(第二液体)混合将形成该研磨液。悬浮液可以使用本实施方式的悬浮液。添加液可以使用将添加剂溶解于水中而得的液体(含有添加剂和水的液体)。研磨液套剂可以在研磨时将悬浮液和添加液混合作为研磨液。这样，通过将研磨液的组成成分至少分成两种液体保存，可以制成保存稳定性优异的研磨液。本实施方式的研磨液套剂也可以分成3种液体以上的组成成分。
添加液中含有的添加剂可以使用与在上述研磨液中说明的添加剂同样的添加剂。添加剂的含量下限，从在添加液和悬浮液混合配制研磨液时充分抑制研磨速度过度下降的观点考虑，以添加液总质量为基准，优选0.01质量％以上、更优选0.02质量％以上。添加液中添加剂的含量上限，从在添加液和悬浮液混合配制研磨液时充分抑制研磨速度过度下降的观点考虑，以添加液总质量为基准，优选20质量％以下。
添加液中的水没有特别限制，优选去离子水、超纯水等。水的含量可以是除其它组成成分的含量外的余量，没有特别限制
＜基体的研磨方法和基体＞
对使用上述研磨液、悬浮液或研磨液套剂的基体的研磨方法以及由此得到的基体进行说明。本实施方式的研磨方法，在使用上述研磨液或悬浮液时，是使用一液型研磨液的研磨方法，在使用上述研磨液套剂时，是使用二液型研磨液或三液以上型研磨液的研磨方法。
本实施方式的基体的研磨方法，研磨表面具有被研磨材料的基体(例如半导体基板等的基板)。本实施方式的基体的研磨方法，也可以使用在被研磨材料下面形成的阻止层(含有阻止材料的研磨阻止层)研磨被研磨材料。本实施方式的基体的研磨方法至少具有基体配置工序和研磨工序。基体配置工序中，将表面具有被研磨材料的基体的该被研磨材料配置成与研磨垫相向。研磨工序中，使用研磨液、悬浮液或研磨液套剂，研磨除去被研磨材料的至少一部分。作为研磨对象的被研磨材料的形状没有特别限制，例如膜状(被研磨材料膜)。
被研磨材料可以例举氧化硅等的无机绝缘材料；有机硅酸盐玻璃、全芳香环系低介电常数(Low-k)材料等有机绝缘材料；氮化硅、多晶硅等阻止材料等，其中，优选无机绝缘材料和有机绝缘材料等绝缘材料，更优选无机绝缘材料。氧化硅的膜可以通过低压CVD法、等离子体CVD法等获得。氧化硅的膜中可以渗杂磷、硼等元素。优选被研磨材料的表面(被研磨面)具有凹凸。本实施方式的基体的研磨方法中，优选研磨被研磨材料的凹凸的凸部，可以获得表面平坦化的基体。
以使用形成绝缘材料的半导体基板的情况为例对研磨方法进行更详细的说明。首先，准备具有晶片1、阻止层2和绝缘材料3的基板(图2(a))，所述晶片1的表面形成有具有凹部和凸部的凹凸，阻止层2配置在晶片1的凸部上，绝缘材料3设置成掩埋晶片1的表面的凹凸。绝缘材料3通过等离子体TEOS法等形成在晶片1上。接着，使用上述研磨液等研磨基板，除去绝缘材料3直至晶片1的凸部上的阻止层2露出(图2(b))。
使用一液型研磨液或悬浮液的情况下，研磨工序中，将研磨液或悬浮液供给基体的被研磨材料和研磨平台的研磨垫之间的同时，研磨被研磨材料的至少一部分。例如，将被研磨材料按压在研磨垫的状态下，在研磨垫和被研磨材料之间提供研磨液或悬浮液的同时，使基体和研磨平台相对移动，研磨被研磨材料的至少一部分。此时，研磨液和悬浮液可以以具有希望的水分量的组合物直接供给至研磨垫上。
本实施方式的研磨液和悬浮液，从降低储藏、运输、保管等成本的观点考虑，可以以用水等液态介质将液体成分稀释例如2倍以上(质量基准)使用的研磨液用储藏液或悬浮液用储藏液的方式保管。上述各储藏液可以在即将研磨前用液态介质稀释，也可以将储藏液和液态介质提供至研磨垫上稀释。
因为稀释倍率越高则储藏、运输、保管等成本的降低效果越高，因此，储藏液的稀释倍率(质量基准)的下限优选2倍以上、更优选3倍以上、进一步优选5倍以上、特别优选10倍以上。稀释倍率的上限没有特别限制，倍率越高则储藏液中含有的成分的量变多(浓度高)，有保管中的稳定性容易下降的倾向，因此优选500倍以下、更优选200倍以下、进一步优选100倍以下、特别优选50倍以下。将组成成分分成三液以上的研磨液也同样。
上述储藏液中，磨粒的含量上限没有特别限制，从容易避免磨粒的凝集的观点考虑，以储藏液总质量为基准，优选20质量％以下、更优选15质量％以下、进一步优选10质量％以下、特别优选5质量％以下。磨粒的含量下限，从降低储藏、运输、保管等成本的观点考虑，以储藏液总质量为基准，优选0.02质量％以上、更优选0.1质量％以上、进一步优选0.5质量％以上、特别优选1质量％以上。
使用二液型研磨液的情况下，本实施方式的基体的研磨方法，在研磨工序前，可以具有混合悬浮液和添加液获得研磨液的研磨液配制工序。这样的情况下，研磨工序中，使用研磨液配制工序中获得的研磨液研磨被研磨材料，例如，将研磨液供给至基体的被研磨材料和研磨平台的研磨垫之间，同时研磨被研磨材料的至少一部分。这样的研磨方法，可以在研磨液配制工序中分别用不同的配管输送悬浮液和添加液，将这些配管在供给配管出口的正前方合流获得研磨液。研磨液可以作为具有希望的水分量的研磨液直接供给研磨垫上，也可以作为水分量少的储藏液被供给至研磨垫上后在研磨垫上被稀释。将组成成分分成三液以上的研磨液也同样。
使用二液型研磨液的情况下，研磨工序中，也可以分别将悬浮液和添加液供给至研磨垫和被研磨材料之间，同时通过将悬浮液和添加液混合得到的研磨液研磨被研磨材料的至少一部分。这样的研磨方法中，将悬浮液和添加液通过分别的送液系统供给至研磨垫上。悬浮液和/或添加液可以作为具有希望的水分量的液体直接供给至研磨垫上，也可以作为水分量少的储藏液供给至研磨垫上后在研磨垫上被稀释。将组成成分分成三液以上的研磨液也同样。
本实施方式的研磨方法中使用的研磨装置可以使用例如，具备用于支撑具有被研磨材料的基体的支架；和可安装有转数可变的马达等且能够贴合研磨垫的研磨平台的一般的研磨装置。研磨装置可以例举株式会社荏原制作所制造的研磨装置(型号：EPO-111)、应用材料公司(Applied Materials)制造的研磨装置(商品名：Mirra 3400、Reflexion研磨机)等。
研磨垫没有特别限制，可以使用一般的无纺布、发泡聚氨酯、多孔质氟树脂等。研磨垫优选实施用于使研磨液等积存的槽加工。
研磨条件没有特别限制，从抑制基体飞出的观点考虑，研磨平台的旋转速度优选200min-1(rpm)以下的低旋转。从进一步抑制发生研磨损伤的观点考虑，施加在基体上的压力(加工荷重)，优选100kPa以下。研磨期间优选在研磨垫的表面通过泵等连续供给研磨液或悬浮液等。所述供给量没有限制，优选研磨垫的表面总是被研磨液或悬浮液等覆盖。研磨结束后的基体优选在流水中充分清洗后，使用甩干机等将附着于基体上的水滴甩落使其干燥。
[实施例]
以下，例举实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不局限于这些实施例。
(含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒的制作)
按照下列顺序，制作含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒。下述说明中A～G所示的值分别为表1中表示的值。
(磨粒1～2的制作)
将A[L]水装入容器中后，加入B[L]浓度50质量％的硝酸铈铵水溶液(通式Ce(NH4)2(NO3)6、化学式量548.2g/mol、日本化学产业株式会社制、产品名50％CAN液)混合。然后，将液温调整到C[℃]获得金属盐水溶液。金属盐水溶液的金属盐浓度如表1所示。
接着，将表1所示的碱性物质溶解于水中准备浓度D[mol/L]的水溶液E[L]。然后，将液温调整到温度C[℃]得到碱液。
将装有上述金属盐水溶液的容器放入装有水的水槽中。使用外部循环装置尼克斯冷循环器(クールニクスサーキュレータ)(东京理化器械株式会社(EYELA)制、产品名Cooling Thermo pump CTP101)，水槽的水温调整为C[℃]。将水温保持在C[℃]，同时以搅拌速度F[min-1]搅拌金属盐水溶液，并以混合速度G[m3/min]将上述碱液加入容器内，得到含有含4价铈氢氧化物的磨粒的悬浮液前体1。用叶片全长5cm的3片叶片桨片(Pitchpaddle)搅拌金属盐水溶液。
用截留分子量50000的中空纤维过滤膜将得到的悬浮液前体1边循环边超滤，除去离子直至电导率变为50mS/m以下，得到悬浮液前体2。上述超滤使用液面传感器一边添加水一边进行，添加水的位置为直至装有悬浮液前体1的罐的水位达到特定位置。取适量得到的悬浮液前体2，通过量取干燥前后的质量，算出悬浮液前体2中非挥发性成分含量(含有4价铈的氢氧化物的磨粒含量)。在这个阶段非挥发性成分含量不足1.0质量％的情况下，通过进一步进行超滤，浓缩至超过1.1质量％的程度。
[表1]
Figure BDA0002471518540000231
(磨粒的结构分析)
取适量悬浮液前体2，真空干燥，分离磨粒。通过FT-IR ATR法对用纯水充分清洗后得到的试样进行测定，结果显示，除了基于氢氧化物离子的峰之外，还观测到基于硝酸根(NO3 -)的峰。此外，对相同试样进行针对氮的XPS(N-XPS)测定，结果未观测到NH4 +的峰，观测到硝酸根的峰。由这些结果可以确认，悬浮液前体2中含有的磨粒中至少含有一部分具有键和了铈元素的硝酸根的粒子。
(吸光度和透光率的测定)
取适量悬浮液前体2，用水稀释至磨粒的含量为0.0065质量％(65ppm)，得到测定试样A(水分散液)。将测定试样A约4mL放入边长1cm的样品池中，并将样品池放置于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范围内测定吸光度，测定对波长290nm的光的吸光度与对波长450～600nm的光的吸光度。结果示于表2。
取适量悬浮液前体2，用水稀释至磨粒的含量为1.0质量％，得到测定试样B(水分散液)。将测定试样B约4mL装入边长1cm的样品池中，并将样品池放置于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范围内测定吸光度，测定对波长400nm的吸光度和对波长500nm的光的透光率。结果示于表2。
(上清液中非挥发性成分含量的测定)
取适量悬浮液前体2，用水稀释至磨粒的含量为1.0质量％，得到测定试样C(水分散液)。将该测定试样C填充于日立工机株式会社制造的超离心分离机(装置名：70P-72)附属的离心管(tube)中，用上述超离心分离机以转数50000min-1离心分离50分钟。上述超离心分离机中，离心管的角度为26°、最小半径Rmin为3.53cm、最大半径Rmax为7.83cm、平均半径Rav为5.68cm。由平均半径Rav计算得到的离心加速度为158756G＝1.59×105G。
从离心分离后的离心管取上清液(液相)5.0g，装入铝盘，在150℃干燥1小时。通过称量干燥前后的质量，算出上清液中非挥发性成分含量(含有4价铈氢氧化物的磨粒的含量)。结果示于表2。
(平均二次粒径的测定)
取适量悬浮液前体2，用水稀释至磨粒的含量为0.2质量％，得到测定试样D(水分散液)。将测定试样D约4mL放入边长1cm的样品池中，并将样品池放置于贝克曼考尔特公司制造的装置名N5内。将分散介质的折射率设定为1.33、将粘度设定为0.887mPa·s，在25℃进行测定，将显示的平均粒径值作为平均二次粒径。结果示于表2。
[表2]
Figure BDA0002471518540000251
(悬浮液用储藏液的制作)
[比较例1]
向含有上述磨粒1的悬浮液前体2中添加水将总质量调整为1000g，得到比较例1的悬浮液用储藏液1。悬浮液用储藏液1中，磨粒的含量为1.0质量％。
[实施例1～18、比较例2～10]
在含有上述磨粒1的悬浮液前体2中添加表3或表4所示的化合物0.23g。继续添加水将总质量调整为1000g，由此得到实施例1～18和比较例2～10的悬浮液用储藏液1。悬浮液用储藏液1中，磨粒的含量为1.0质量％、表3或表4所示的化合物的含量为0.023质量％(230ppm)。
(MK电荷的计算)
使用Merz-Kollman法(MK法)如下所示计算各化合物的环内氮原子的MK电荷。在ChemDraw 7.0中输入各化合物的结构后，将该结构粘贴在Chem3D 7.0中，通过分子力学法(MM2)进行结构优化。接着，将得到的数据输入Gaussian 09(Gaussian公司制、注册商标)后，使用基函数B3LYP/6-31G(d)进行结构优化，计算各化合物的环内全氮原子的MK电荷。分子中环内氮原子为多个的情况下，采用数值最小的MK电荷。
(电导率变化量的测定)
取适量上述悬浮液用储藏液1，调整到25℃后，使用株式会社堀场制作所制造的电子电导率计(装置名：ES-51)测定电导率(初始电导率)。此外，将上述悬浮液用储藏液1在60℃下加热72小时后，同样地测定电导率(加热后电导率)。计算它们的电导率之差(加热后电导率-初始电导率)作为电导率变化量。比较例1(没有添加含氮芳香族杂环化合物的例)的悬浮液用储藏液1的电导率变化量设定为1.00时电导率变化量的相对值示于表3和4。
[表3]
化合物 MK电荷 电导率变化量(相对值)
实施例1 咪唑 -0.48 0.27
实施例2 1,2-二甲基咪唑 -0.58 0.29
实施例3 2-甲基咪唑 -0.56 0.44
实施例4 苯并咪唑 -0.63 0.63
实施例5 1,2,4-三唑 -0.56 0.72
实施例6 3-氨基-1,2,4-三唑 -0.64 0.52
实施例7 3-氨基-1,2,4-三唑-5-羧酸 -0.62 0.13
实施例8 3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑 -0.64 0.58
实施例9 3,5-二甲基吡唑 -0.52 0.54
实施例10 吡啶 -0.58 0.61
实施例11 2-氨基吡啶 -0.67 0.24
实施例12 3-氨基吡啶 -0.57 0.47
实施例13 2-甲基吡啶 -0.66 0.28
实施例14 2-氨基吡啶 -0.51 0.79
实施例15 3-氨基吡嗪-2-羧酸 -0.60 0.68
实施例16 吡嗪羧酸 -0.48 0.60
实施例17 吡啶-2,6-二羧酸 -0.57 0.62
实施例18 咪唑-4,5-二羧酸 -0.50 0.75
[表4]
Figure BDA0002471518540000271
由表3和表4的结果可知，使用非芳香族杂环化合物的化合物的比较例8和9，电导率变化量几乎没有变化。此外，使用虽然是含氮杂环化合物却不是芳香族杂环化合物的肌酐的比较例10，电导率变化量为大幅增加。
实施例1～18和比较例2～7中使用的化合物为含氮芳香族杂环化合物且具有未与氢原子键和的环内氮原子。图3表示实施例1～18和比较例2～7的MK电荷与电导率变化量之间的关系。从图3所示的结果可知，MK电荷在-0.45以下的情况下，电导率变化量明显要小。
(研磨液的制作)
在含有表5所示磨粒的悬浮液前体2中加入纯水和表5所示的化合物，将磨粒的含量调整为1.0质量％、将化合物的含量调整为表5所示的含量，得到悬浮液用储藏液2。在60g的悬浮液用储藏液2中添加纯水180g，得到悬浮液240g。
此外，准备5质量％的聚乙烯醇水溶液作为添加液。在上述悬浮液240g中添加60g上述添加液后混合搅拌。最后，使用氨水溶液调整pH，得到实施例19～22和比较例11～12的研磨液。研磨液中，磨粒的含量为0.2质量％、聚乙烯醇含量为1.0质量％、氨的含量为X质量％、化合物的含量为表5所示的含量。这里，上述X质量％定为将研磨液的pH调整为6.0的量。聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的皂化度为80mol％、平均聚合度为300。
(绝缘膜的研磨)
研磨装置(应用材料公司制、200mm晶片研磨机Mirra)中贴合安装基板用吸附垫的支架上设置形成有绝缘膜(氧化硅膜)的
Figure BDA0002471518540000282
硅晶片。在贴合有多孔质聚氨酯树脂制的垫的平台上以绝缘膜与垫相向的方式放置支架。将上述得到的研磨液以供给量200mL/min供至垫上，同时以研磨荷重20kPa将晶片贴在垫上。此时，使平台以78min-1、支架以98min-1的速度旋转1分钟进行研磨。
(研磨速度的评价)
用纯水充分清洗研磨后的晶片后使其干燥。使用光学干渉式膜厚测定装置测定研磨前后绝缘膜的膜厚变化，求出研磨速度(SiO2研磨速度)。结果示于表5。
(研磨损伤的评价)
将上述条件下研磨和清洗的硅晶片于0.5质量％的氟化氢水溶液中浸渍15秒后水洗60秒。接着，用聚乙烯醇刷子一边向绝缘膜表面提供水一边清洗1分钟，然后干燥。使用应用材料公司制Complus，检测绝缘膜表面0.2μm以上的缺陷。然后，使用Complus获得的缺陷检测坐标和应用材料公司制SEM Vision观测绝缘膜的表面，计算绝缘膜表面0.2μm以上的研磨损伤的个数。结果，实施例19～22和比较例11均为0～1个/晶片，研磨损伤的发生被充分抑制。另一方面，比较例12中产生5个/晶片以上的研磨损伤。
【表5】
Figure BDA0002471518540000281
由这些结果可知，实施例19～22可以获得与比较例11同等的研磨速度，同时可以抑制研磨损伤。此外，从比较例11和12的对比可知，通过磨粒在特定条件下离心分离时给予规定的非挥发性成分含量的液相、对规定波长的光给予规定的透光率、或对规定的波长的光给予规定的吸光度，可以兼具研磨速度高和研磨损伤少。
分别含有实施例1～6、8～14和16中使用的化合物(表3)以代替表5所示化合物，除此之外，与实施例19～22同样制作14种研磨液，使用该研磨液，研磨与上述同样地形成绝缘膜(氧化硅膜)的硅晶片，结果，获得与实施例19～22同程度的研磨速度，研磨损伤的发生被充分抑制。
以上，通过使用具有不与氢原子键和且MK电荷在-0.45以下的环内氮原子的含氮芳香族杂环化合物，可以在不给研磨特性带来大的影响的前提下减小电导率的变化量。

Claims (6)

1.一种悬浮液，其特征在于，含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物以及水，
所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，
所述具有芳香族杂环的化合物包含选自咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑和咪唑-4,5-二羧酸中的至少一种。
2.一种悬浮液，其特征在于，含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物以及水，
所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，
所述具有芳香族杂环的化合物包含选自3-氨基-1,2,4-三唑和3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑中的至少一种。
3.一种悬浮液，其特征在于，含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物以及水，
所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，
所述具有芳香族杂环的化合物包含3,5-二甲基吡唑。
4.一种研磨液，含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物、添加剂和水，其中，所述添加剂不包括所述具有芳香族杂环的化合物，
所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，
所述具有芳香族杂环的化合物包含选自咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑和咪唑-4,5-二羧酸中的至少一种。
5.一种研磨液，含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物、添加剂和水，其中，所述添加剂不包括所述具有芳香族杂环的化合物，
所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，
所述具有芳香族杂环的化合物包含选自3-氨基-1,2,4-三唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑中的至少一种。
6.一种研磨液，含有：磨粒、具有芳香族杂环的化合物、添加剂和水，其中，所述添加剂不包括所述具有芳香族杂环的化合物，
所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，
所述具有芳香族杂环的化合物包含3,5-二甲基吡唑。
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