CN115141550A - 研磨用组合物 - Google Patents
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
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- H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
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Abstract
本发明涉及一种研磨用组合物。[课题]本发明的课题在于，提供一种新型的研磨用组合物，其能以相同的速度且以高速研磨2种以上的研磨对象物。[解决方案]一种研磨用组合物，其用于对研磨对象物进行研磨，其包含磨粒、有机化合物和液体载体，前述磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm2且为2.5个/nm2以下。前述有机化合物具有膦酸基团或其盐的基团。
Description
本申请是申请日为2020年3月23日、申请号为202010205869.5、发明名称为“研磨用组合物”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及研磨用组合物。
背景技术
近年来，随着半导体基板表面上的多层布线，在制造器件时已利用了物理研磨半导体基板而平坦化的所谓化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)技术。CMP是使用包含二氧化硅、氧化铝、氧化铈等磨粒、防腐蚀剂、表面活性剂等的研磨用组合物(浆料)将半导体基板等研磨对象物(被研磨物)的表面平坦化的方法，具体而言，在浅沟槽隔离(STI)、层间绝缘膜(ILD膜)的平坦化、钨插塞形成、由铜和低介电常数膜形成的多层布线的形成等工序中使用CMP。
近年来，要求想控制所谓研磨选择比，其中，对于2种以上的研磨对象物，改善某种研磨对象物的研磨速度，并且抑制某种研磨对象物的研磨速度。
例如，专利文献1中，已知有在具有氮化硅和氧化硅的研磨对象物中，相对于氮化硅选择性地研磨氧化硅的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2016-524004号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明人等发现了课题，即在深入研究研磨选择比的控制的过程中，想要以相同的速度且以高速研磨2种以上的研磨对象物。因此，本发明要解决的课题在于，提供一种新型的研磨用组合物，其能以相同的速度且以高速研磨2种以上的研磨对象物。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明人反复进行了深入研究。其结果发现：通过一种研磨用组合物可以解决上述课题，所述研磨用组合物用于对研磨对象物进行研磨，其包含磨粒、有机化合物和液体载体，前述磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm2且为2.5个/nm2以下，前述有机化合物具有膦酸基团或其盐的基团。
发明的效果
本发明可以提供一种新型的研磨用组合物，其能以相同的速度且以高速研磨2种以上的研磨对象物。
具体实施方式
以下，对本发明进行说明。需要说明的是，本发明不仅限定于以下的实施方式。另外，只要没有特别记载，操作和物性等的测定就在室温(20～25℃)/相对湿度40～50％RH的条件下测定。
本发明为一种研磨用组合物，其用于对研磨对象物进行研磨，其包含磨粒、有机化合物和液体载体，前述磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm2且为2.5个/nm2以下，前述有机化合物具有膦酸基团或其盐的基团。通过上述构成，能以相同的速度且以高速研磨2种以上的研磨对象物。需要说明的是，2种以上的研磨对象物可以为2种，也可以为3种，还可以为其以上。作为2种以上的研磨对象物，如下述，可以为选自由氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)和多晶硅组成的组中的至少2种以上，作为3种以上的研磨对象物，可以包含氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)和多晶硅。
[研磨对象物]
根据本发明的一实施方式，研磨对象物包含氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiN)中的至少一者。根据本发明的一实施方式，研磨对象物包含氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiN)。对于这样的研磨对象物，通过应用本发明的实施方式的研磨用组合物，能以相同的速度且以高速进行研磨。本发明的一实施方式中，作为氧化硅(SiO2)，源自原硅酸四乙酯(TEOS)的氧化硅(SiO2)是适合的。根据本发明的一实施方式，前述研磨对象物还包含多晶硅。根据本发明的实施方式的研磨用组合物，对还包含多晶硅的研磨对象物能以相同的速度且以高速进行研磨。需要说明的是，根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的用途没有限制，优选用于半导体基板。
[磨粒]
本发明的一实施方式中，研磨用组合物包含磨粒，前述磨粒的表面经阳离子修饰。通过上述实施方式，能以相同的速度且以高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，该修饰基于化学键合。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，作为磨粒的具体例，例如可以举出由二氧化硅等金属氧化物形成的颗粒。该磨粒可以单独使用或混合2种以上而使用。另外，该磨粒可以使用市售品也可以使用合成品。这些磨粒中，优选二氧化硅，更优选热解法二氧化硅、胶体二氧化硅，特别优选的是胶体二氧化硅。作为胶体二氧化硅的制造方法，可以举出硅酸钠法、溶胶凝胶法，即使为以任意制造方法制造的胶体二氧化硅，也可以适合作为本发明的磨粒使用。然而，优选通过能以高纯度制造的溶胶凝胶法而制造的胶体二氧化硅。
本发明的一实施方式中，前述磨粒的表面经阳离子修饰。本发明的一实施方式中，作为表面经阳离子修饰的胶体二氧化硅，优选可以举出在表面固定化有氨基或季铵基的胶体二氧化硅。作为这样的具有阳离子性基团的胶体二氧化硅的制造方法，可以举出如下方法：使日本特开2005-162533号公报中记载的、氨基乙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基乙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、氨基丁基三乙氧基硅烷等具有氨基的硅烷偶联剂或N-三甲氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基铵等具有季铵基的硅烷偶联剂固定化在磨粒的表面。由此，可以得到在表面固定化有氨基或季铵基的胶体二氧化硅。本发明的一实施方式中，前述磨粒是使具有氨基的硅烷偶联剂或具有季铵基的硅烷偶联剂固定化在磨粒的表面而成的。
本发明的一实施方式中，前述磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数(硅烷醇基数)超过0个/nm2且为2.5个/nm2以下。硅烷醇基数如果超过2.5个/nm2，则无法发挥本发明的期望的效果。本发明的一实施方式中，硅烷醇基数为2.4个/nm2以下、低于2.4个/nm2、2.3个/nm2以下、2.2个/nm2以下、2.1个/nm2以下、2.0个/nm2以下、1.9个/nm2以下、或者1.8个/nm2以下。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，硅烷醇基数为0.2个/nm2以上、0.4个/nm2以上、0.6个/nm2以上、0.8个/nm2以上、1.0个/nm2以上、1.2个/nm2以上、1.4个/nm2以上、1.5个/nm2以上、1.6个/nm2以上、或者1.7个/nm2以上。如果硅烷醇基不存在，则无法发挥本发明的期望的效果。另外，通过硅烷醇基数以这样的下限存在，从而改善磨粒的分散性，对2种以上的研磨对象物能以相同的速度、且更高速进行研磨。
本发明的一实施方式中，为了使前述磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数为2.5个/nm2以下，可以通过磨粒的制造方法的选择等而控制，例如，适合的是，进行焙烧等热处理。本发明的一实施方式中，焙烧处理例如是指，将磨粒(例如二氧化硅)在120～200℃的环境下保持30分钟以上。通过实施这样的热处理，从而可以使磨粒表面的硅烷醇基数为2.5个/nm2以下等期望的数值。只要不实施这样的特殊的处理，磨粒表面的硅烷醇基数就不会成为2.5个/nm2以下。
本发明的一实施方式中，前述磨粒的平均一次粒径优选10nm以上、更优选15nm以上、进一步优选20nm以上、更进一步优选25nm以上、更进一步优选30nm以上、更进一步优选35nm以上，可以为40nm以上，可以为45nm以上，可以为50nm以上。本发明的一实施方式的研磨用组合物中，前述磨粒的平均一次粒径优选60nm以下、更优选55nm以下、进一步优选53nm以下，可以为50nm以下，可以为40nm以下。通过较大地调整前述磨粒的平均一次粒径，从而有可以改善包含氧化硅的研磨对象物的研磨速度的倾向，通过较小地调整前述磨粒的平均一次粒径，从而有可以改善包含氮化硅的研磨对象物的研磨速度的倾向。由此，从以相同的速度研磨2种以上的研磨对象物的观点出发，前述磨粒的平均一次粒径优选25～53nm。本发明中的平均一次粒径可以采用通过实施例中记载的方法而测定的值。
前述磨粒的平均二次粒径优选40nm以上、更优选45nm以上、进一步优选50nm以上、更进一步优选55nm以上、更进一步优选60nm以上、更进一步优选65nm以上、更进一步优选70nm以上，可以为75nm以上，可以为80nm以上，可以为90nm以上，可以为95nm以上，可以为100nm以上。本发明的一实施方式中，前述磨粒的平均二次粒径优选140nm以下、更优选120nm以下，可以为115nm以下，可以为110nm以下，可以为105nm以下，可以为100nm以下，可以为90nm以下，可以为80nm以下，可以为75nm以下。通过较大地调整前述磨粒的平均二次粒径，从而有可以改善包含氧化硅的研磨对象物的研磨速度的倾向，通过较小地调整前述磨粒的平均二次粒径，从而有可以改善包含氮化硅的研磨对象物的研磨速度的倾向。由此，从以相同的速度且以高速研磨2种以上的研磨对象物的观点出发，前述磨粒的平均二次粒径优选55～120nm。本发明中的平均二次粒径可以采用通过实施例中记载的方法而测定的值。
本发明的一实施方式中，研磨用组合物中的磨粒的平均缔合度(平均二次粒径/平均一次粒径)的下限优选1.3以上、更优选1.4以上、进一步优选1.5以上、更进一步优选1.6以上、更进一步优选1.7以上、更进一步优选1.8以上、更进一步优选1.9以上、更进一步优选2.0以上，可以超过2.0，可以为2.1以上，可以为2.2以上。能以相同的速度且更高速研磨2种以上的研磨对象物。本发明的一实施方式中，研磨用组合物中的磨粒的平均缔合度的上限优选4.0以下、更优选3.5以下、进一步优选3.0以下、更进一步优选2.5以下、更进一步优选2.4以下，可以低于2.3，可以为2.2以下，可以为2.1以下。能以相同的速度且更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，在前述研磨用组合物中，前述磨粒的含量优选0.01质量％以上、更优选0.05质量％以上、进一步优选0.1质量％以上、更进一步优选0.2质量％以上、更进一步优选0.3质量％以上、更进一步优选0.4质量％以上、更进一步优选0.5质量％以上，可以超过0.5质量％，可以为0.6质量％以上，可以为0.7质量％以上，可以为0.9质量％以上，可以为1.1质量％以上，可以为1.3质量％以上。通过为上述下限，从而有可以改善研磨速度的效果。本发明的一实施方式中，在前述研磨用组合物中，前述磨粒的含量优选10质量％以下、更优选8质量％以下、进一步优选6质量％以下、更进一步优选4质量％以下、更进一步优选2质量％以下、更进一步优选1.5质量％以下，可以为低于1.5质量％，可以为低于1.2质量％，可以为1.0质量％以下，可以为0.8质量％以下，可以为0.6质量％以下。通过为上述上限，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
特别是对包含氧化硅和氮化硅的研磨对象物进行研磨的情况下，有氧化硅的研磨速度比氮化硅的研磨速度还依赖于研磨组合物中的磨粒的含量(磨粒浓度)的倾向。因此，本发明的一实施方式中，在前述研磨用组合物中，将前述磨粒的含量优选调整为0.1～2质量％，更优选调整为0.2～1.9质量％，更优选调整为0.3～1.8质量％，进一步优选调整为0.4～1.7质量％。通过事先调整为这样的范围，从而任意研磨对象物的研磨速度不会极端过度升高，或任意研磨对象物的研磨速度不会极端过度下降，可以同样地改善这些研磨对象物的研磨速度。需要说明的是，本说明书中公开的全部下限值上限值的值公开了全部组合。
[有机化合物]
本发明的一实施方式中，研磨用组合物包含有机化合物，该有机化合物具有膦酸基团或其盐的基团。在研磨用组合物中如果不存在具有膦酸基团或其盐的基团的有机化合物，则无法发挥本发明的期望的效果。需要说明的是，本说明书中，具有膦酸基团或其盐的基团的有机化合物是指，具有1个以上的膦酸基团或其盐的基团的有机化合物。前述有机化合物具有被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基的情况下，由于在该有机化合物中包含膦酸基团或其盐的基团，因此，为本发明的有机化合物的范畴。
本发明的一实施方式中，该有机化合物在1分子中例如具有1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上或者8以上的碳原子。本发明的一实施方式中，该有机化合物在1分子中具有30以下、20以下、15以下、13以下、12以下或者11以下的碳原子。
本发明的一实施方式中，有机化合物具有氮原子。有机化合物除膦酸基团或其盐的基团之外还具有氮原子，从而可以有效地发挥本发明的期望的效果。本发明的一实施方式中，有机化合物具有未取代的碳数1～5的烷基(优选未取代的碳数1～4的烷基、更优选未取代的碳数1～3的烷基)。有机化合物除膦酸基团或其盐的基团之外还具有未取代的碳数1～5的烷基，从而可以有效地发挥本发明的期望的效果。本发明的一实施方式中，有机化合物具有羟基。有机化合物除膦酸基团或其盐的基团之外还具有羟基，从而可以有效地发挥本发明的期望的效果。本发明的一实施方式中，有机化合物在1分子中具有1～5个氮原子。本发明的一实施方式中，有机化合物在1分子中具有1～4个氮原子。本发明的一实施方式中，有机化合物在1分子中具有1～3个氮原子。本发明的一实施方式中，有机化合物在1分子中具有1～7个、2～6个、或者2～5个膦酸基团或其盐的基团(被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基)。本发明的一实施方式中，有机化合物在1分子中具有未取代的碳数1～5的烷基和(膦酸基团或其盐的基团以外的)羟基中的至少一者。
本发明的一实施方式中，前述有机化合物为N(R1)(R2)(R3)所示的化合物或其盐、C(R1)(R2)(R3)(R4)所示的化合物或其盐、或者、下述式(1)所示的化合物或其盐。
Y1和Y2各自独立地表示碳数1以上且5以下的直链或支链的亚烷基，n为0以上且4以下的整数，R1～R5各自独立地表示氢原子、羟基、膦酸基团或其盐的基团、或者取代或未取代的碳数1以上且5以下的直链或支链的烷基，此时，R1～R5中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。此处，N(R1)(R2)(R3)中不存在R4和R5，因此，“R1～R5中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基”当然可以代替解读为“R1～R3中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基”。同样地，C(R1)(R2)(R3)(R4)中不存在R5，因此，“R1～R5中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基”当然可以代替解读为“R1～R4中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基”。
本发明的一实施方式中，作为用作Y1和Y2的、碳数1以上且5以下的直链或支链的亚烷基，没有特别限制，有：亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、亚丙基等的直链或支链的亚烷基。它们之中，优选碳数1以上且4以下的直链或支链的亚烷基、更优选碳数1以上且3以下的直链或支链的亚烷基。进一步更优选碳数1或2的亚烷基、即、亚甲基、亚乙基，特别优选亚乙基。根据这样的实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
上述式(1)中的n表示(-Y1-N(R5)-)的数，为0以上且4以下的整数。n优选0以上且2以下的整数、特别优选0或1。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。需要说明的是，n为2以上的情况下，n个(-Y1-N(R5)-)可以相同也可以不同。
作为用作上述的R1～R5的、任选取代或未取代的碳数1以上且5以下的直链或支链的烷基，没有特别限制，有：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等烷基。它们之中，优选任选取代或未取代的碳数1以上且4以下的直链或支链的烷基，更优选任选取代或未取代的碳数1以上且3以下的直链或支链的烷基。进一步更优选甲基、乙基，特别优选甲基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
此处，对于烷基，“任选取代或未取代的”是指，烷基的一个以上的氢原子可以被其他取代基所取代、也可以不被其他取代基所取代。此处，作为能取代的取代基，没有特别限定。例如可以举出：氟原子(F)；氯原子(Cl)；溴原子(Br)；碘原子(I)；膦酸基(-PO3H2)；磷酸基(-OPO3H2)；巯基(-SH)；氰基(-CN)；硝基(-NO2)；羟基(-OH)；碳数1以上且10以下的直链或支链的烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、2-乙基己氧基、辛氧基、十二烷氧基等)；碳数6以上且30以下的芳基(例如苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基)；碳数3以上且20以下的环烷基(例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基)等取代基。
本发明的一实施方式中，上述的N(R1)(R2)(R3)中，R1～R3中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。上述说明当然能同样地用于R1～R3的说明。
本发明的一实施方式中，上述的C(R1)(R2)(R3)(R4)中，R1～R4中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。上述说明当然能同样地用于R1～R4的说明。
本发明的一实施方式中，上述式(1)中，R1～R5中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
此处，“被膦酸基取代的烷基”是指，由一个以上的膦酸基所取代的碳数1以上且5以下的直链或支链的烷基，例如可以举出：(单)膦酰基甲基、(单)膦酰基乙基、(单)膦酰基正丙基、(单)膦酰基异丙基、(单)膦酰基正丁基、(单)膦酰基异丁基、(单)膦酰基仲丁基、(单)膦酰基叔丁基、二膦酰基甲基、二膦酰基乙基、二膦酰基正丙基、二膦酰基异丙基、二膦酰基正丁基、二膦酰基异丁基、二膦酰基仲丁基、二膦酰基-叔丁基等。它们之中，优选由1个膦酸基所取代的碳数1以上且4以下的直链或支链的烷基，更优选由1个膦酸基所取代的碳数1以上且3以下的直链或支链的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。进一步更优选(单)膦酰基甲基、(单)膦酰基乙基，特别优选(单)膦酰基甲基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，前述有机化合物具有2个以上的膦酸基团或其盐的基团、或者具有2个以上的被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。如此，前述有机化合物具有源自2个以上的膦酸基团的结构，从而有效地发挥本发明的期望的效果。
本发明的一实施方式中，上述的N(R1)(R2)(R3)中、2个以上优选为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基，更优选3个全部为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，上述的C(R1)(R2)(R3)(R4)中、2个以上优选为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。本发明的一实施方式中，上述的C(R1)(R2)(R3)(R4)中、3个以下优选为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，上述的C(R1)(R2)(R3)(R4)中、1个以上优选具有羟基。本发明的一实施方式中，上述的C(R1)(R2)(R3)(R4)中、2个以下优选具有羟基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。本发明的一实施方式中，上述的C(R1)(R2)(R3)(R4)中、1个以上优选为任选取代或未取代的碳数1以上且5以下的直链或支链的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。本发明的一实施方式中，上述的C(R1)(R2)(R3)(R4)中、2个以下优选为任选取代或未取代的碳数1以上且5以下的直链或支链的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，更优选上述式(1)中、R1～R5中的4个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。本发明的一实施方式中，优选R1～R4全部为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基，特别优选R1～R4和n个R5全部为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，作为盐，例如可以举出钠盐、钾盐等碱金属盐、钙盐、镁盐等第2族元素的盐、胺盐、铵盐等。
本发明的一实施方式中，在前述研磨用组合物中，前述有机化合物的含量优选0.001质量％以上、更优选0.01质量％以上、进一步优选0.1质量％以上。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，在前述研磨用组合物中，前述有机化合物的含量优选5质量％以下、更优选2质量％以下、进一步优选1质量％以下。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
需要说明的是，研磨用组合物中的有机化合物的含量可以适宜调整研磨用组合物使其成为后述的期望的pH的下限、上限或范围来设定。
[水溶性高分子]
本发明的一实施方式中，研磨用组合物还包含水溶性高分子。通过上述实施方式，能以同等程度的速度且高速地研磨3种以上的研磨对象物(例如氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)和多晶硅)。
本发明的一实施方式中，水溶性高分子具有多个羟基。作为这样的水溶性高分子，可以举出具有源自乙烯醇的结构单元的高分子、纤维素衍生物、淀粉衍生物等。其中，优选包含具有源自乙烯醇的结构单元的高分子。通过上述实施方式，能以同等程度的速度且高速地研磨3种以上的研磨对象物(例如氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)和多晶硅)。
本发明的一实施方式中，“具有源自乙烯醇的结构单元的高分子”是指，在一分子中具有乙烯醇单元(-CH2-CH(OH)-所示的结构部分；以下也称“VA单元”)的高分子。本发明的一实施方式中，具有源自乙烯醇的结构单元的高分子可以为在VA单元的基础上还包含非乙烯醇单元(源自乙烯醇以外的单体的结构单元、以下也称为“非VA单元”)的共聚物。作为非VA单元的例子，没有特别限制，可以举出源自乙烯的结构单元等。包含源自乙烯醇的结构单元的聚合物包含非VA单元的情况下，可以仅包含一种非VA单元，也可以包含二种以上的非VA单元。
本发明的一实施方式中，VA单元与非VA单元的含有比率(摩尔比)没有特别限制，例如VA单元：非VA单元(摩尔比)优选1：99～99：1、更优选95：5～60：40、进一步优选97：3～80：30、更进一步优选98：2～85：15。
本发明的一实施方式中，作为包含源自乙烯醇的结构单元的聚合物，例如可以举出聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇·乙烯共聚物等。
本发明的一实施方式中，聚乙烯醇的皂化度优选60％以上、更优选70％、进一步优选80％以上、更进一步优选90％以上。通过上述实施方式，能以相同的速度且更高速研磨3种以上的研磨对象物。本发明的一实施方式中，聚乙烯醇的皂化度优选99％以下。通过上述实施方式，能以相同的速度且更高速研磨3种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，前述水溶性高分子为磺酸与羧酸的共聚物(也称为“磺酸/羧酸共聚物”)。磺酸与羧酸的共聚物含有：源自具有磺酸基的单体的结构单元、和源自具有羧酸基的单体的结构单元。
本发明的一实施方式中，作为具有磺酸基的单体的例子，例如可以举出日本特开2015-168770号公报的段落“0019”～“0036”中记载的聚亚烷基二醇系单体(A)、同一公报的段落“0041”～“0054”中记载的含磺酸基的单体(C)等。
本发明的一实施方式中，作为具有羧酸基的单体的例子，例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-羟基丙烯酸、α-羟基甲基丙烯酸、和它们的金属盐、铵盐、有机胺盐等盐。
本发明的一实施方式中，磺酸/羧酸共聚物中的源自具有磺酸基的单体的结构单元与源自具有羧酸基的单体的结构单元的摩尔比如下：优选源自具有磺酸基的单体的结构单元：源自具有羧酸基的单体的结构单元＝10：90～90：10、更优选30：70～90：10、进一步优选50：50～90：10。
本发明的一实施方式中，从研磨对象物为疏水性膜的情况下其亲水化的观点出发，水溶性高分子的重均分子量优选的顺序依次为1000以上、3000以上、6000以上、8000以上。本发明的一实施方式中，从浆料分散性的观点出发，水溶性高分子的重均分子量优选的顺序依次为150000以下、100000以下、80000以下、40000以下、20000以下、15000以下。通过上述实施方式，能以相同的速度且更高速研磨3种以上的研磨对象物。本发明的一实施方式中，前述水溶性高分子的重均分子量为3000～80000。通过上述实施方式，能以相同的速度且更高速研磨3种以上的研磨对象物。需要说明的是，本说明书中重均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC)将分子量已知的聚苯乙烯作为基准物质而测定的。
本发明的一实施方式中，相对于研磨用组合物的总质量，水溶性高分子的含量优选的顺序依次为0.001质量％以上、0.01质量％以上、0.05质量％以上、0.1质量％以上、0.2质量％以上、0.3质量％以上、0.4质量％以上。通过上述实施方式，从而有研磨对象物为疏水性膜的情况下基于其亲水化的研磨速度改善的技术效果。本发明的一实施方式中，从浆料分散性和研磨速度改善的观点出发，相对于研磨用组合物的总质量，水溶性高分子的含量优选的顺序依次为10质量％以下、5质量％以下、3质量％以下、1质量％以下、0.9质量％以下、0.8质量％以下、0.7质量％以下、0.6质量％以下。通过上述实施方式，能以相同的速度且更高速研磨3种以上的研磨对象物。
本发明的一实施方式中，水溶性高分子可以为均聚物也可以为共聚物。为共聚物的情况下，其形态可以为嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物、交替共聚物中的任意者。
本发明的一实施方式中，前述水溶性高分子为聚乙烯醇和丙烯酸与磺酸的共聚物中的至少一者。通过上述实施方式，能以相同的速度且更高速研磨3种以上的研磨对象物。
[液体载体]
根据本发明的一实施方式，作为液体载体，考虑了有机溶剂、水(特别是纯水)，但从妨碍研磨对象物的污染、其他成分的作用的观点出发，优选尽量不含杂质的水。具体而言，优选用离子交换树脂去除杂质离子后、通过过滤器去除异物的纯水、超纯水、或蒸馏水。
[研磨用组合物的pH]
根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH可以为低于7.0的酸性，可以为7.0的中性，可以为超过7.0的碱性，优选低于7.0。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH低于6.0。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH低于5.0。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH低于4.0。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.9以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.8以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.7以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.6以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.5以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.4以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.3以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.2以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.1以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为3.0以下。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH低于3.0。通过这样的实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为1.0以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为1.2以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH超过1.3。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为1.4以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为1.6以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为1.8以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.0以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH超过2.0。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.1以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.2以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH超过2.2。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.3以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.4以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.5以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.6以上。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2.8以上。通过这样的实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH为2～6。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH超过2.0且低于4.0。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。另外，研磨用组合物的pH如果低于2.0，则有时无法有效地发挥本发明的期望的效果。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的pH超过2.0且为3.9以下、2.1～3.7、2.2～3.5、2.3～3.3、或者2.4～3.1。通过上述实施方式，能以相同的速度且以更高速研磨2种以上的研磨对象物。
根据本发明的一实施方式，研磨用组合物包含pH调节剂。根据本发明的一实施方式，pH调节剂可以为酸和碱中的任意者，另外，也可以为无机化合物和有机化合物中的任意者。作为酸的具体例，例如可以举出硝酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亚磷酸和磷酸等无机酸；甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水杨酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、邻苯二甲酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸和乳酸等羧酸等有机酸、肌醇六磷酸、羟基乙叉基二膦酸等有机磷系的酸等有机酸等。其中，本发明的特征之一在于，研磨用组合物中含有具有膦酸基团或其盐的基团的有机化合物。由此，根据本发明的一实施方式，作为pH调节剂的酸仅为具有膦酸基团或其盐的基团的有机化合物。作为碱的具体例，可以举出氢氧化钾等碱金属的氢氧化物、氨、乙二胺和哌嗪等胺、以及四甲基铵和四乙基铵等季铵盐。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物实质上不含具有膦酸基团或其盐的基团的有机化合物以外的其他pH调节剂。
[其他成分]
根据本发明的一实施方式，研磨用组合物可以还包含氧化剂、金属防腐蚀剂、防腐剂、防霉剂、用于溶解难溶性的有机物的有机溶剂等其他成分。
根据本发明的一实施方式，氧化剂可以举出过氧化氢、过氧化钠、过氧化钡、臭氧水、银(II)盐、铁(III)盐、高锰酸、铬酸、重铬酸、过二硫酸、过磷酸、过硫酸、过硼酸、过甲酸、过乙酸、过苯甲酸、过邻苯二甲酸、次氯酸、次溴酸、次碘酸、氯酸、亚氯酸、过氯酸、溴酸、碘酸、过碘酸、过硫酸、二氯异氰脲酸等。
根据本发明的一实施方式，研磨用组合物实质上不含氧化剂。根据本发明的一实施方式，研磨用组合物实质上不含过氧化氢、过氧化钠、过氧化钡、臭氧水、银(II)盐、铁(III)盐、高锰酸、铬酸、重铬酸、过二硫酸、过磷酸、过硫酸、过硼酸、过甲酸、过乙酸、过苯甲酸、过邻苯二甲酸、次氯酸、次溴酸、次碘酸、氯酸、亚氯酸、过氯酸、溴酸、碘酸、过碘酸、过硫酸或二氯异氰脲酸、即氧化剂。另外，根据本发明的一实施方式，研磨用组合物实质上不含双[(1-苯并三唑基)甲基]膦酸。
需要说明的是，本说明书中，“实质上不含”除研磨用组合物中完全不包含的概念之外，还包括在研磨用组合物中包含0.0001g/L以下。
根据本发明的一实施方式，设计成氧化硅的研磨速度/氮化硅的研磨速度为0.6以上且低于2.0、0.7以上且低于2.0、0.8～1.5、0.82～1.3、0.90～1.2、或者0.92～1.1。通过应用本发明的实施方式的研磨用组合物，从而能形成这样的研磨速度比。另外，本发明的实施方式中，可以进一步调整研磨用组合物的组成使其能形成这样的研磨速度比。
根据本发明的一实施方式，设计成多晶硅的研磨速度/(氮化硅的研磨速度或氧化硅的研磨速度)为0.6以上且低于2.0、0.8～1.5、或0.82～1.3、0.90～1.2、或者0.92～1.1。通过应用本发明的实施方式的研磨用组合物，从而能形成这样的研磨速度比。另外，本发明的实施方式中，可以进一步调整研磨用组合物的组成使其能形成这样的研磨速度比。
根据本发明的一实施方式，设计成氮化硅的研磨速度、氧化硅的研磨速度和多晶硅的研磨速度中的最大值除以最小值而得到的值为1以上且低于2.0、1～1.5、1～1.3、1～1.2、或者1～1.15。通过应用本发明的实施方式的研磨用组合物，从而能形成这样的研磨速度比。另外，本发明的实施方式中，可以进一步调整研磨用组合物的组成使其能形成这样的研磨速度比。
根据本发明的一实施方式，设计成氮化硅的研磨速度、氧化硅的研磨速度和多晶硅的研磨速度中的最大值除以中间值而得到的值为1以上且低于2.0、1～1.3、1～1.2、或者1～1.1。通过应用本发明的实施方式的研磨用组合物，从而能形成这样的研磨速度比。另外，本发明的实施方式中，可以进一步调整研磨用组合物的组成使其能形成这样的研磨速度比。
根据本发明的一实施方式，设计成氮化硅的研磨速度、氧化硅的研磨速度和多晶硅的研磨速度中的中间值除以最小值而得到的值为1以上且低于2.0、1～1.3、1～1.2、或者1～1.1。通过应用本发明的实施方式的研磨用组合物，从而能形成这样的研磨速度比。另外，本发明的实施方式中，可以进一步调整研磨用组合物的组成使其能形成这样的研磨速度比。
[研磨用组合物的制造方法]
根据本发明的一实施方式，研磨用组合物的制造方法没有特别限制，例如可以将上述特定的磨粒与具有膦酸基团或其盐的基团的有机化合物在液体载体中进行搅拌混合，从而可以得到。混合各成分时的温度没有特别限制，优选10～40℃，为了提高溶解速度而可以进行加热。另外，混合时间也没有特别限制。
[研磨方法]
根据本发明的一实施方式，研磨用组合物适合用于氮化硅和氧化硅、或者氮化硅、氧化硅和多晶硅的研磨。由此，根据本发明的一实施方式，研磨方法为一种研磨方法，其具备如下步骤：用上述研磨用组合物，或通过上述制造方法而得到研磨用组合物，用该研磨用组合物，对包含氮化硅和氧化硅的研磨对象物、或者包含氮化硅、氧化硅和多晶硅的研磨对象物进行研磨。
作为研磨装置，可以采用一般的研磨装置，所述研磨装置安装有：用于保持具有研磨对象物的基板等的支架；和，能变更转速的马达等，具有能粘附研磨垫(研磨布)的研磨平板。
作为前述研磨垫，可以没有特别限制地使用一般的无纺布、聚氨酯、和多孔氟树脂等。优选研磨垫实施槽加工以便留下研磨用组合物。
对研磨条件也没有特别限制，例如研磨平板的转速优选10～500rpm，载体转速优选10～500rpm，对具有研磨对象物的基板施加的压力(研磨压力)优选0.1～10psi。对研磨垫供给研磨用组合物的方法也没有特别限制，例如可以采用使用泵等进行连续供给的方法。对其供给量没有限制，优选研磨垫的表面始终由本发明的研磨用组合物所覆盖。
[半导体基板的制造方法]
根据本发明的一实施方式，还提供一种半导体基板的制造方法，其具有上述研磨方法。通过上述实施方式，半导体基板的生产效率改善。
对本发明的实施方式详细地进行说明，但其为说明且示例性的，不作为限定，显而易见的是，本发明的范围应由所附的权利要求书解释。
1.一种研磨用组合物，其用于对研磨对象物进行研磨，
其包含磨粒、有机化合物和液体载体，
前述磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm2且为2.5个/nm2以下，
前述有机化合物具有膦酸基团或其盐的基团。
2.根据1.所述的研磨用组合物，其中，前述磨粒的表面经阳离子修饰。
3.根据1.或2.所述的研磨用组合物，其中，前述有机化合物具有未取代的碳数1～5的烷基。
4.根据1.～3.中任一项所述的研磨用组合物，其中，前述有机化合物为N(R1)(R2)(R3)所示的化合物或其盐、C(R1)(R2)(R3)(R4)所示的化合物或其盐、或者下述式(1)所示的化合物或其盐：
Y1和Y2各自独立地表示碳数1以上且5以下的直链或支链的亚烷基，
n为0以上且4以下的整数，
R1～R5各自独立地表示氢原子、膦酸基团或其盐的基团、羟基、或者取代或未取代的碳数1以上且5以下的直链或支链的烷基，
此时，R1～R5中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
5.根据1.～4.中任一项所述的研磨用组合物，其中，前述有机化合物具有2个以上的膦酸基团或其盐的基团、或者具有2个以上的被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
6.根据1.～5.中任一项所述的研磨用组合物，其中，前述磨粒为二氧化硅。
7.根据1.～6.中任一项所述的研磨用组合物，其还包含水溶性高分子。
8.根据7.所述的研磨用组合物，其中，前述水溶性高分子的重均分子量为3000～80000。
9.根据7.或8.所述的研磨用组合物，其中，前述水溶性高分子为聚乙烯醇和丙烯酸与磺酸的共聚物中的至少一者。
10.根据1.～9.中任一项所述的研磨用组合物，其pH低于7.0。
11.根据1.～10.中任一项所述的研磨用组合物，其中，前述研磨对象物包含氮化硅和氧化硅。
12.根据11.所述的研磨用组合物，其被设计成氧化硅的研磨速度/氮化硅的研磨速度为0.7以上且低于2.0。
13.根据11.或12.所述的研磨用组合物，其中，前述研磨对象物还包含多晶硅。
14.根据13.所述的研磨用组合物，其被设计成多晶硅的研磨速度/(氮化硅的研磨速度或氧化硅的研磨速度)为0.6以上且低于2.0。
15.根据13.或14.所述的研磨用组合物，其被设计成氮化硅的研磨速度、氧化硅的研磨速度和多晶硅的研磨速度中的最大值除以最小值而得到的值为1以上且低于2.0。
16.根据13.～15.中任一项所述的研磨用组合物，其被设计成氮化硅的研磨速度、氧化硅的研磨速度和多晶硅的研磨速度中的最大值除以中间值而得到的值为1以上且低于2.0、且被设计成中间值除以最小值而得到的值为1以上且低于2.0。
实施例
利用以下的实施例和比较例，对本发明进一步详细地进行说明。其中，本发明的保护范围不应仅限定于以下的实施例。需要说明的是，只要没有特别记载，“％”和“份”就分别是指“质量％”和“质量份”。另外，下述实施例中，只要没有特别记载，操作就在室温(25℃)/相对湿度40～50％RH的条件下进行。
[实施例1]
(研磨用组合物的制备)
在作为液体载体的纯水中，以相对于最终的研磨用组合物100质量％成为0.5质量％的量加入磨粒A，以最终的研磨用组合物的pH成为2.5的量加入1-羟基乙烷-1,1-二膦酸，以相对于最终的研磨用组合物成为0.50质量％的量加入作为水溶性高分子的聚乙烯醇(分子量约1万：聚合度220、皂化度99％以上)，从而制备实施例1的研磨用组合物。
＜硅烷醇基数的算出方法＞
磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数(单位：个/nm2)通过以下的测定方法或计算方法测定或算出各参数后，根据下述方法而算出。
更具体而言，下述式中的C使用磨粒的总计质量，下述式中的S为磨粒的BET比表面积。进一步具体而言，首先，在200ml烧杯中采集以固体成分计为1.50g的磨粒，加入100ml的纯水形成浆料后，添加30g的氯化钠并溶解。接着，添加1N盐酸，调整浆料的pH为约3.0～3.5后，加入纯水直至浆料成为150ml。对于该浆料，使用自动滴定装置(平沼产业株式会社制、COM-1700)，以25℃，使用0.1N氢氧化钠调整pH成为4.0，进一步通过pH滴定，测定将pH从4.0提高至9.0所需的0.1N氢氧化钠溶液的体积V[L]。平均硅烷醇基密度(硅烷醇基数)可以根据下述式而算出。
ρ＝(c×V×NA×10-21)/(C×S)
上述式中，
ρ表示平均硅烷醇基密度(硅烷醇基数)(个/nm2)；
c表示滴定中使用的氢氧化钠溶液的浓度(mol/L)；
V表示将pH从4.0提高至9.0所需的氢氧化钠溶液的体积(L)；
NA表示阿伏加德罗常数(个/mol)；
C表示磨粒的总计质量(固体成分)(g)；
S表示磨粒的BET比表面积的加权平均值(nm2/g)。
＜粒径的算出方法＞
另外，磨粒的平均一次粒径由用Micromeritics公司制的“Flow Sorb II2300”测定的基于BET法的磨粒的比表面积和磨粒的密度而算出。另外，磨粒的平均二次粒径通过日机装株式会社制的动态光散射式粒径·粒度分布装置UPA-UTI151而测定。
＜pH的测定方法＞
研磨用组合物(液温：25℃)的pH通过pH计(株式会社堀场制作所制型号：LAQUA)而确认。
[实施例2～8和比较例1～3]
(研磨用组合物的制备)
如下述表1所示那样变更各成分的种类和含量、以及研磨用组合物的pH，除此之外，与实施例1同样地操作，制备各研磨用组合物。
对于上述制备好的各研磨用组合物，依据下述方法，对研磨速度(Removal Rate)(
/分钟)进行评价。将结果一并示于下述表1。
＜研磨试验＞
使用各研磨用组合物，在下述的条件下对研磨对象物的表面进行研磨。作为研磨对象物，分别使用形成于硅基板表面的、膜厚
的氮化硅、膜厚
的TEOS(氧化硅)、和膜厚
的多晶硅。
[研磨装置和研磨条件]
研磨装置：台式研磨机(Engis Japan Corporation制EJ-380IN)
研磨垫：IC1000(Dow Chemical Company制)
研磨压力：3psi
研磨平板的转速：60rpm
载体的转速：60rpm
研磨用组合物的供给量：50mL/分钟
研磨时间：60秒
In-situ dressing(原位敷料)
工件尺寸：30mm四方。
[评价]
对于各研磨用组合物，针对下述项目进行测定并评价。
[研磨速度(研磨速率：Removal Rate)的测定]
研磨速度(
/分钟)根据下述式(1)而计算。
式(1)
需要说明的是，通过光干涉式膜厚测定装置求出各膜厚，研磨前后的膜厚之差除以研磨时间，从而进行评价。将结果一并示于表1。
[表1]
磨粒A:未改性的胶体二氧化硅(平均一次粒径:35nm、平均二次粒径:70nm、平均缔合度:2.0)
磨粒B:使氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)反应而在表面固定化有氨基的阳离子改性胶体二氧化硅(平均一次粒径:35nm、平均二次粒径:70nm、平均缔合度:2.0)
磨粒C:未改性的胶体二氧化硅(平均一次粒径:52nm、平均二次粒径:118nm、平均缔合度:2.3)
磨粒D:未改性的胶体二氧化硅(平均一次粒径:35nm、平均二次粒径:70nm、平均缔合度:2.0)
磨粒E:使氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)与胶体二氧化硅反应而在表面固定化有氨基的阳离子改性胶体二氧化硅(平均一次粒径:35nm、平均二次粒径:70nm、平均缔合度:2.0)
HEDP:1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(依替膦酸)
NTMP:次氮基三(亚甲基膦酸)
EDTMP:乙二胺四(亚甲基膦酸)4Na
DTPMP:二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)
＜考察＞
根据实施例的研磨用组合物，2种或3种的研磨速度均为
/分钟以上，氧化硅的研磨速度/氮化硅的研磨速度成为0.7以上且低于2.0，达成了本发明的期望的效果。与此相对，比较例的研磨用组合物中，2种或3种的研磨速度中的1种以上低于
/分钟，而且氧化硅的研磨速度/氮化硅的研磨速度低于0.7、或者为2.0以上，未达成本发明的期望的效果。
本申请基于2019年3月29日申请的日本专利申请号第2019-066859号，将其公开内容的整体通过参照引入至本说明书中。
Claims (23)
1.一种研磨用组合物，其用于对研磨对象物进行研磨，
其包含磨粒、有机化合物、液体载体和水溶性高分子，
所述磨粒的每单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm2且为2.5个/nm2以下，
所述有机化合物具有膦酸基团或其盐的基团，
所述水溶性高分子的重均分子量为20000以下。
2.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述磨粒的表面经阳离子修饰。
3.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述有机化合物具有未取代的碳数1～5的烷基。
4.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述有机化合物为N(R1)(R2)(R3)所示的化合物或其盐、C(R1)(R2)(R3)(R4)所示的化合物或其盐、或者下述式(1)所示的化合物或其盐：
Y1和Y2各自独立地表示碳数1以上且5以下的直链或支链的亚烷基，
n为0以上且4以下的整数，
R1～R5各自独立地表示氢原子、膦酸基团或其盐的基团、羟基、或者取代或未取代的碳数1以上且5以下的直链或支链的烷基，
此时，R1～R5中的1个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
5.根据权利要求4所述的研磨用组合物，其中，所述N(R1)(R2)(R3)中，R1～R3中的3个全部为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
6.根据权利要求4所述的研磨用组合物，其中，所述C(R1)(R2)(R3)(R4)中，R1～R4中的2个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
7.根据权利要求4所述的研磨用组合物，其中，所述C(R1)(R2)(R3)(R4)中、R1～R4中的2个以下具有羟基。
8.根据权利要求4所述的研磨用组合物，其中，所述式(1)中，R1～R5中的4个以上为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
9.根据权利要求4所述的研磨用组合物，其中，所述式(1)中，R1～R4和n个R5全部为膦酸基团或其盐的基团、或者为被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
10.根据权利要求4所述的研磨用组合物，其中，所述有机化合物选自由1-羟基乙烷-1,1-二膦酸或其盐、次氮基三(亚甲基膦酸)或其盐、乙二胺四(亚甲基膦酸)或其盐、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)或其盐组成的组中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述有机化合物具有2个以上的膦酸基团或其盐的基团、或者具有2个以上的被膦酸基团或其盐的基团取代的烷基。
12.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述磨粒为二氧化硅。
13.根据权利要求1所述的研磨用组合物，所述水溶性高分子包含聚乙烯醇。
14.根据权利要求1所述的研磨用组合物，所述水溶性高分子的重均分子量为15000以下。
15.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述水溶性高分子的重均分子量为3000以上。
16.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述水溶性高分子为聚乙烯醇和丙烯酸与磺酸的共聚物中的至少一者。
17.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其pH低于7.0。
18.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其中，所述研磨对象物包含氮化硅和氧化硅。
19.根据权利要求18所述的研磨用组合物，其被设计成氧化硅的研磨速度/氮化硅的研磨速度为0.7以上且低于2.0。
20.根据权利要求18所述的研磨用组合物，其中，所述研磨对象物还包含多晶硅。
21.根据权利要求20所述的研磨用组合物，其被设计成多晶硅的研磨速度/(氮化硅的研磨速度或氧化硅的研磨速度)为0.6以上且低于2.0。
22.根据权利要求20所述的研磨用组合物，其被设计成氮化硅的研磨速度、氧化硅的研磨速度和多晶硅的研磨速度中的最大值除以最小值而得到的值为1以上且低于2.0。
23.根据权利要求20所述的研磨用组合物，其被设计成氮化硅的研磨速度、氧化硅的研磨速度和多晶硅的研磨速度中的最大值除以中间值而得到的值为1以上且低于2.0，且被设计成中间值除以最小值而得到的值为1以上且低于2.0。
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