JP2022045161A - Polishing composition, wetting agent for semiconductor, water-soluble polymer, and manufacturing method of them - Google Patents

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Hisanori Tansho
洋輝 山口
Hiroki Yamaguchi
麗子 秋月
Reiko AKIZUKI
直也 三輪
Naoya Miwa
公亮 土屋
Kosuke Tsuchiya
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Abstract

To provide a polishing composition containing a water-soluble polymer, capable of achieving an excellent surface state on a substrate.SOLUTION: There is provided a polishing composition containing a water-soluble polymer. In the polishing composition, the water-soluble polymer is a water-soluble polymer processed by a method including steps of: preparing a solution by dissolving a raw-material water-soluble polymer into a solvent; and applying a pressure onto the solution by allowing collision in the solution.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、研磨用組成物、半導体用濡れ剤、水溶性高分子、およびこれらの製造方法に関する。 The present invention relates to a polishing composition, a wetting agent for semiconductors, a water-soluble polymer, and a method for producing these.

水溶性高分子は、分散剤、増粘剤、乳化重合安定剤、保護コロイド、塗料、化粧品、保水剤、医薬製剤、研磨助剤などの種々の用途に利用されている。これらの中でも、半合成高分子化合物であるヒドロキシエチルセルロースは、特に、分散性、増粘性などの特性に優れる。ヒドロキシエチルセルロースは、特に、シリコンウェーハなどに代表される半導体基板など種々の基板のリンス工程や研磨工程において、基板表面の保護や濡れ性を向上させる研磨助剤として、砥粒および水に加えて利用されている。 Water-soluble polymers are used in various applications such as dispersants, thickeners, emulsion polymerization stabilizers, protective colloids, paints, cosmetics, water retention agents, pharmaceutical preparations, and polishing aids. Among these, hydroxyethyl cellulose, which is a semi-synthetic polymer compound, is particularly excellent in properties such as dispersibility and viscosity increase. Hydroxyethyl cellulose is used in addition to abrasive grains and water as a polishing aid to improve the protection and wettability of the substrate surface, especially in the rinsing process and polishing process of various substrates such as semiconductor substrates represented by silicon wafers. Has been done.

特許文献1には、砥粒と組み合わせて研磨速度を向上できる研磨助剤として有用な、乾燥疎水化ヒドロキシエチルセルロースの製造方法が開示されている。具体的には、特許文献1は、合成された未乾燥疎水化ヒドロキシエチルセルロースを乾燥させた後に粉砕して、乾燥疎水化ヒドロキシエチルセルロースを得ることを開示している。 Patent Document 1 discloses a method for producing dry hydrophobic hydroxyethyl cellulose, which is useful as a polishing aid that can improve the polishing rate in combination with abrasive grains. Specifically, Patent Document 1 discloses that the synthesized undried hydrophobic hydroxyethyl cellulose is dried and then pulverized to obtain dry hydrophobic hydroxyethyl cellulose.

特開2019-104781号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-104781

しかしながら、技術の発展とともに、半導体基板、半導体素子またはシリコンウェーハ等の研磨対象物に求められる表面状態は、より高い品質が望まれるようになってきている。 However, with the development of technology, higher quality is desired for the surface condition required for a polishing object such as a semiconductor substrate, a semiconductor element or a silicon wafer.

そこで本発明は、基板の良好な表面状態を達成できる研磨用組成物、半導体用濡れ剤、水溶性高分子、およびこれらの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a polishing composition, a wetting agent for semiconductors, a water-soluble polymer, and a method for producing these, which can achieve a good surface condition of a substrate.

本発明の上記課題は、以下の手段によって解決されうる:
砥粒と、水溶性高分子とを含む研磨用組成物であって、
前記水溶性高分子は、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、を含む方法によって処理された水溶性高分子である、研磨用組成物。
The above problems of the present invention can be solved by the following means:
A polishing composition containing abrasive grains and a water-soluble polymer.
The water-soluble polymer is
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
A polishing composition which is a water-soluble polymer treated by a method comprising a step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions.

砥粒と、水溶性高分子とを含む研磨用組成物の製造方法であって、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
圧力を加えた前記溶液に砥粒を混合する工程と、
を含む、研磨用組成物の製造方法。
A method for producing a polishing composition containing abrasive grains and a water-soluble polymer.
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
The process of mixing the abrasive grains with the pressured solution, and
A method for producing a composition for polishing, including.

また、本発明の上記課題は、以下の手段によっても解決されうる:
水溶性高分子を含む半導体用濡れ剤であって、
前記水溶性高分子は、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む方法によって処理された水溶性高分子である、半導体用濡れ剤。
The above-mentioned problems of the present invention can also be solved by the following means:
A wetting agent for semiconductors containing a water-soluble polymer,
The water-soluble polymer is
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A wetting agent for semiconductors, which is a water-soluble polymer treated by a method comprising.

水溶性高分子を含む半導体用濡れ剤の製造方法であって、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む、半導体用濡れ剤の製造方法。
A method for manufacturing a wetting agent for semiconductors containing a water-soluble polymer.
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A method for manufacturing a wetting agent for semiconductors, including.

さらに、本発明の上記課題は、以下の手段によっても解決されうる:
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む方法によって処理された、研磨用組成物用途および/または半導体濡れ剤用途の水溶性高分子。
Furthermore, the above problems of the present invention can also be solved by the following means:
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A water-soluble polymer for polishing compositions and / or semiconductor wetting agents, treated by a method comprising:

原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む、研磨用組成物用途および/または半導体濡れ剤用途の水溶性高分子の製造方法。
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A method for producing a water-soluble polymer for polishing compositions and / or semiconductor wetting agents.

本発明によれば、基板の良好な表面状態を達成できる研磨用組成物、半導体用濡れ剤、水溶性高分子が提供される。より詳細には、本発明に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤によって研磨および/またはリンスすることで、基板上で観察される欠陥の個数をより減少させることができる。特に、LPD-N(Light Point Defect Non-cleanable)やLPD(Light Point Defect)といった欠陥の減少に効果的である。 According to the present invention, there are provided a polishing composition, a wetting agent for semiconductors, and a water-soluble polymer capable of achieving a good surface condition of a substrate. More specifically, polishing and / or rinsing with the polishing composition and / or semiconductor wetting agent according to the present invention can further reduce the number of defects observed on the substrate. In particular, it is effective in reducing defects such as LPD-N (Light Point Defect Non-cleable) and LPD (Light Point Defect).

また、本発明によれば、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤の製造に用いられる水溶性高分子の高分子量体を選択的に除去することができる。そして、この高分子量体の選択的除去によって、水溶性高分子を含む溶液、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤のろ過性を向上させることができる。さらに、水溶性高分子およびこれを含む溶液中に含まれる不純物量を増加させず、高分子量体を選択的に除去することが可能となる。 Further, according to the present invention, it is possible to selectively remove the high molecular weight body of the water-soluble polymer used in the production of the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors. Then, by selectively removing the high molecular weight molecule, the filterability of the solution containing the water-soluble polymer, the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors can be improved. Further, it is possible to selectively remove the high molecular weight molecule without increasing the amount of impurities contained in the water-soluble polymer and the solution containing the water-soluble polymer.

図1は、実施例における、原料水溶性高分子としてHEC1を用いた場合の、原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子のGPC溶出曲線である。FIG. 1 is a GPC elution curve of the raw material water-soluble polymer and the water-soluble polymer to be treated when HEC1 is used as the raw material water-soluble polymer in the examples. 図2は、実施例における、原料水溶性高分子としてHEC2を用いた場合の、原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子のGPC溶出曲線である。FIG. 2 is a GPC elution curve of the raw material water-soluble polymer and the water-soluble polymer to be treated when HEC2 is used as the raw material water-soluble polymer in the examples. 図3は、実施例における、原料水溶性高分子としてHEC1を用いた場合の、原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子の微分分子量分布曲線である。FIG. 3 is a differential molecular weight distribution curve of the raw material water-soluble polymer and the treated water-soluble polymer when HEC1 is used as the raw material water-soluble polymer in the examples. 図4は、実施例における、原料水溶性高分子としてHEC2を用いた場合の、原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子の微分分子量分布曲線である。FIG. 4 is a differential molecular weight distribution curve of the raw material water-soluble polymer and the treated water-soluble polymer when HEC2 is used as the raw material water-soluble polymer in the examples.

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、特記しない限り、操作及び物性等の測定は室温(20℃以上25℃以下の範囲)/相対湿度40%RH以上50%RH以下の条件で測定する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The present invention is not limited to the following embodiments. Further, in the present specification, "XY" indicating a range means "X or more and Y or less". Unless otherwise specified, the operation and physical properties are measured under the conditions of room temperature (range of 20 ° C. or higher and 25 ° C. or lower) / relative humidity of 40% RH or higher and 50% RH or lower.

本発明によって上記課題が解決されうるメカニズムは、完全には明らかになっていないが、本発明者らはその一部について以下のように推測している。 The mechanism by which the above problems can be solved by the present invention has not been completely clarified, but the present inventors speculate about some of them as follows.

本発明では、原料水溶性高分子を含む溶液に圧力を加えることによって、原料水溶性高分子の高分子量体の絡み合いが解消され、原料水溶性高分子の高分子量体の分子鎖が断裂する。その結果、原料水溶性高分子の高分子量体が除去され、処理前の原料水溶性高分子よりも粘度が低下し、得られる水溶性高分子(本明細書では、単に「被処理水溶性高分子」とも称する)を含む溶液、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤のろ過性が向上する。 In the present invention, by applying pressure to the solution containing the raw material water-soluble polymer, the entanglement of the high molecular weight body of the raw material water-soluble polymer is eliminated, and the molecular chain of the high molecular weight body of the raw material water-soluble polymer is broken. As a result, the high molecular weight molecule of the raw material water-soluble polymer is removed, the viscosity is lower than that of the raw material water-soluble polymer before the treatment, and the obtained water-soluble polymer (in the present specification, simply "highly water-soluble to be treated". Improves the filterability of solutions containing (also referred to as "molecules"), polishing compositions and / or wetting agents for semiconductors.

また、原料水溶性高分子を含む溶液に圧力を加える方法として、原料水溶性高分子を含む溶液同士を衝突させ、溶液に圧力を加えており、他の部材との衝突を採用していないことから、不純物の混入が生じ難い。 In addition, as a method of applying pressure to the solution containing the raw material water-soluble polymer, the solutions containing the raw material water-soluble polymer are made to collide with each other and the pressure is applied to the solution, and the collision with other members is not adopted. Therefore, it is difficult for impurities to be mixed.

これらの結果、原料水溶性高分子から、表面欠陥の原因となる高分子量体を除去することができ、また、原料水溶性高分子の処理による不純物の増加も防ぐことができる。これより、本発明に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を用いて研磨および/またはリンスした際に、基板の表面欠陥(例えば、LPD-NやLPD)の個数をより低減させることができるものと考えられる。 As a result, high molecular weight molecules that cause surface defects can be removed from the raw material water-soluble polymer, and the increase in impurities due to the treatment of the raw material water-soluble polymer can be prevented. Thereby, when polishing and / or rinsing with the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent according to the present invention, the number of surface defects (for example, LPD-N or LPD) of the substrate is further reduced. It is thought that it can be done.

ここで、高分子量体が選択的に除去されるという点のメカニズムも、完全には明らかにはなっていないが本発明者らはその一部について以下のように推察している。 Here, the mechanism in which the high molecular weight substance is selectively removed has not been completely clarified, but the present inventors speculate about a part thereof as follows.

すなわち、衝突工程において、原料水溶性高分子内の高分子量体の方が、低分子量体に比べて衝突頻度が高く、また、高分子量体の方が、低分子量体よりも分子鎖の断裂する点が割合として多く含まれているため、高分子量体が選択的に除去されるものと考えられる。 That is, in the collision step, the high molecular weight body in the raw material water-soluble polymer has a higher collision frequency than the low molecular weight body, and the high molecular weight body breaks the molecular chain more than the low molecular weight body. Since a large number of points are contained as a ratio, it is considered that the high molecular weight molecule is selectively removed.

なお、上記メカニズムは推測に基づくものであり、その正誤が本発明の技術的範囲に影響を及ぼすものではない。 The above mechanism is based on speculation, and its correctness does not affect the technical scope of the present invention.

以下、本発明の詳細について説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではない。 Hereinafter, the details of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following description.

<研磨用組成物および半導体用濡れ剤ならびにこれらの製造方法>
本発明の一形態は、砥粒と、水溶性高分子とを含む研磨用組成物であって、前記水溶性高分子は、原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程(本明細書では、単に「溶解工程」とも称する)と、前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程(本明細書では、単に「衝突工程」とも称する)と、を含む方法によって処理された水溶性高分子である、研磨用組成物に関する。
<Polishing composition, wetting agent for semiconductors, and manufacturing method thereof>
One embodiment of the present invention is a composition for polishing containing abrasive grains and a water-soluble polymer, wherein the water-soluble polymer is a step of dissolving a raw material water-soluble polymer in a solvent to prepare a solution (the present invention). Processing by a method comprising a step (also simply referred to as a "dissolution step" in the specification) and a step of colliding the solutions with each other to apply pressure to the solution (also simply referred to as a "collision step" in the present specification). The present invention relates to a composition for polishing, which is a water-soluble polymer obtained.

本発明の他の一形態は、水溶性高分子を含む半導体用濡れ剤であって、前記水溶性高分子は、溶解工程と、衝突工程と、を含む方法によって処理された水溶性高分子である、半導体用濡れ剤に関する。 Another embodiment of the present invention is a wetting agent for a semiconductor containing a water-soluble polymer, wherein the water-soluble polymer is a water-soluble polymer treated by a method including a dissolution step and a collision step. There is a wetting agent for semiconductors.

以下、本願の研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤に用いられる水溶性高分子になされる処理について説明する。 Hereinafter, the treatment applied to the water-soluble polymer used in the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors of the present application will be described.

≪水溶性高分子の処理および処理された水溶性高分子≫
本発明の一形態は、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤に用いられる水溶性高分子の処理方法であって、原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程(溶解工程)と、前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程(衝突工程)と、を含む、水溶性高分子(すなわち、被処理水溶性高分子)の処理方法に関する。また、本発明の他の一形態は、溶解工程と、衝突工程と、を含む方法によって処理された、研磨用組成物用途および/または半導体用濡れ剤用途の水溶性高分子に関する。
<< Treatment of water-soluble polymers and treated water-soluble polymers >>
One embodiment of the present invention is a method for treating a water-soluble polymer used in a polishing composition and / or a wetting agent for semiconductors, in which a raw material water-soluble polymer is dissolved in a solvent to prepare a solution (dissolution step). ), And a step of colliding the solutions with each other to apply pressure to the solution (collision step), and the present invention relates to a method for treating a water-soluble polymer (that is, a water-soluble polymer to be treated). Another aspect of the present invention relates to a water-soluble polymer for polishing compositions and / or semiconductor wetting agents, which has been treated by a method comprising a melting step and a collision step.

[溶解工程]
本発明の水溶性高分子は、原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を調製する工程(溶解工程)を含む方法によって処理された水溶性高分子である。
[Dissolution step]
The water-soluble polymer of the present invention is a water-soluble polymer treated by a method including a step of dissolving a raw material water-soluble polymer in a solvent to prepare a solution (dissolution step).

本明細書において、「溶解する」とは、溶解することまたは分散することを表す。そして、「溶解する」ことは、少なくとも一部が溶解した状態とすることが好ましく、この際、他の残りの一部は溶媒に分散した状態であってもよいが、完全に溶解した状態とすることが特に好ましい。 As used herein, "dissolving" means dissolving or dispersing. And, "dissolving" is preferably in a state where at least a part is dissolved, and at this time, the other remaining part may be in a state of being dispersed in a solvent, but in a state of being completely dissolved. Is particularly preferred.

(原料水溶性高分子)
本発明の原料水溶性高分子の種類は、水溶性を有する高分子化合物であれば特に制限されない。例えば高分子化合物として、分子中に、水酸基、カルボキシル基、アシルオキシ基、スルホ基、アミド構造、イミド構造、第四級アンモニウム構造、複素環構造、ビニル構造、エーテル結合などを含むものが挙げられる。
(Raw material water-soluble polymer)
The type of the raw material water-soluble polymer of the present invention is not particularly limited as long as it is a water-soluble polymer compound. For example, examples of the polymer compound include those containing a hydroxyl group, a carboxyl group, an acyloxy group, a sulfo group, an amide structure, an imide structure, a quaternary ammonium structure, a heterocyclic structure, a vinyl structure, an ether bond and the like in the molecule.

なお、本明細書中、「水溶性」とは、水(25℃)に対する溶解度が1g/100mL以上であることを意味し、「高分子化合物」とは、重量平均分子量(Mw)が2,000以上である化合物をいう。重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミーエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができ、測定方法の詳細は実施例に記載する。 In the present specification, "water-soluble" means that the solubility in water (25 ° C.) is 1 g / 100 mL or more, and "polymer compound" has a weight average molecular weight (Mw) of 2,. A compound that is 000 or more. The weight average molecular weight (Mw) can be measured by gel permeation chromatography (GPC), and the details of the measuring method are described in Examples.

原料水溶性高分子としては、天然高分子化合物、半合成高分子化合物、合成高分子化合物のいずれを用いてもよい。天然高分子化合物としては、特に制限されないが、好ましくは、多糖類等が挙げられる。また、半合成高分子化合物としては、特に制限されないが、好ましくは、セルロース誘導体、でんぷん誘導体等が挙げられる。そして、合成高分子化合物としては、特に制限されないが、好ましくは、オキシアルキレン単位を有する高分子、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子、窒素原子を有する高分子等が挙げられる。本発明の一実施形態において、原料水溶性高分子は、表面品位を改善するという観点から、水酸基またはエーテル基を含む。なかでも、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子およびセルロース誘導体の少なくとも一方を含むと好ましい。これらの高分子を含む研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、研磨および/またはリンス工程後の表面品位を向上させやすい。以下に、これらの化合物の具体例を挙げる。 As the raw material water-soluble polymer, any of a natural polymer compound, a semi-synthetic polymer compound, and a synthetic polymer compound may be used. The natural polymer compound is not particularly limited, but preferred examples thereof include polysaccharides and the like. The semi-synthetic polymer compound is not particularly limited, but preferably includes a cellulose derivative, a starch derivative and the like. The synthetic polymer compound is not particularly limited, but preferably includes a polymer having an oxyalkylene unit, a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol, a polymer having a nitrogen atom, and the like. In one embodiment of the present invention, the raw material water-soluble polymer contains a hydroxyl group or an ether group from the viewpoint of improving the surface quality. Among them, it is preferable to contain at least one of a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol and a cellulose derivative. Polishing compositions and / or semiconductor wetting agents containing these polymers tend to improve surface quality after polishing and / or rinsing steps. Specific examples of these compounds are given below.

多糖類としては、特に制限されないが、例えば、カラギーナン、キサンタンガムなどが挙げられる。 The polysaccharide is not particularly limited, and examples thereof include carrageenan and xanthan gum.

セルロース誘導体としては、特に制限されないが、例えば、ヒドロキシエチルセルロース(以下、単に「HEC」とも称する。)、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体およびプルラン等が挙げられる。セルロース誘導体の種類は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。ここで、セルロース誘導体とは、セルロースの持つ水酸基の一部が他の置換基に置換されたものをいう。 The cellulose derivative is not particularly limited, and for example, hydroxyethyl cellulose (hereinafter, also simply referred to as “HEC”), hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. Examples include cellulose derivatives and purulans. As the type of the cellulose derivative, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. Here, the cellulose derivative means a derivative in which a part of the hydroxyl group of cellulose is substituted with another substituent.

でんぷん誘導体としては、特に制限されないが、例えば、カチオンでんぷん、リン酸でんぷん、カルボキシメチルでんぷん塩などが挙げられる。 The starch derivative is not particularly limited, and examples thereof include cationic starch, phosphate starch, and carboxymethyl starch salt.

オキシアルキレン単位を有する高分子としては、特に制限されないが、ポリエチレンオキサイド(PEO)や、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)またはブチレンオキサイド(BO)とのブロック共重合体、EOとPOまたはBOとのランダム共重合体等が例示される。そのなかでも、EOとPOのブロック共重合体またはEOとPOのランダム共重合体が好ましい。EOとPOとのブロック共重合体は、PEOブロックとポリプロピレンオキサイド(PPO)ブロックとを含むジブロック体、トリブロック体等であり得る。上記トリブロック体の例には、PEO-PPO-PEO型トリブロック体およびPPO-PEO-PPO型トリブロック体が含まれる。なかでも、PEO-PPO-PEO型トリブロック体がより好ましい。 The polymer having an oxyalkylene unit is not particularly limited, but is a block copolymer of polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) or butylene oxide (BO). Examples thereof include coalescence, random copolymers of EO and PO or BO, and the like. Among them, a block copolymer of EO and PO or a random copolymer of EO and PO is preferable. The block copolymer of EO and PO can be a diblock body containing a PEO block and a polypropylene oxide (PPO) block, a triblock body, or the like. Examples of the above-mentioned triblock body include PEO-PPO-PEO type triblock body and PPO-PEO-PPO type triblock body. Of these, the PEO-PPO-PEO type triblock body is more preferable.

EOとPOとのブロック共重合体またはランダム共重合体において、該共重合体を構成するEOとPOとのモル比[EO/PO]は、水への溶解性や洗浄性等の観点から、1より大きいことが好ましく、2以上であることがより好ましく、3以上であることがさらに好ましい。さらに好ましい一態様において、上記モル比[EO/PO]は、例えば5以上である。 In a block copolymer or random copolymer of EO and PO, the molar ratio [EO / PO] of EO and PO constituting the copolymer is determined from the viewpoint of solubility in water, cleanability, and the like. It is preferably larger than 1, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more. In a more preferred embodiment, the molar ratio [EO / PO] is, for example, 5 or more.

ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子としては、繰返し単位としてビニルアルコール単位(以下「VA単位」ともいう。)のみを含んでいてもよく、VA単位に加えてVA単位以外の繰返し単位(以下「非VA単位」ともいう。)を含んでいてもよい。ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子の種類は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。ビニルアルコール単位とは、次の化学式:-CH-CH(OH)-;により表される構造部分である。ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子は、VA単位と非VA単位とを含むランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体やグラフト共重合体であってもよい。ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子は、一種類の非VA単位のみを含んでもよく、二種類以上の非VA単位を含んでもよい。 The polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may contain only a vinyl alcohol unit (hereinafter, also referred to as “VA unit”) as a repeating unit, and may contain only a repeating unit other than the VA unit in addition to the VA unit (hereinafter, also referred to as “VA unit”). Hereinafter, it may also include "non-VA unit"). As the type of polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. The vinyl alcohol unit is a structural portion represented by the following chemical formula: -CH 2 -CH (OH)-;. The polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may be a random copolymer containing VA units and non-VA units, or may be a block copolymer or a graft copolymer. The polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may contain only one kind of non-VA unit, or may contain two or more kinds of non-VA units.

ここに開示される原料水溶性高分子に使用されるビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子は、変性されていないポリビニルアルコール(非変性PVA)であってもよく、変性ポリビニルアルコール(変性PVA)であってもよい。ここで非変性PVAとは、ポリ酢酸ビニルを加水分解(けん化)することにより生成し、酢酸ビニルがビニル重合した構造の繰返し単位(-CH-CH(OCOCH)-)およびVA単位以外の繰返し単位を実質的に含まないビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子をいう。上記非変性PVAのけん化度は、例えば60%以上であってよく、水溶性の観点から70%以上でもよく、80%以上でもよく、90%以上でもよい。いくつかの態様において、けん化度が95%以上である非変性PVA、または98%以上である非変性PVAを、原料水溶性高分子として好ましく採用し得る。 The polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol used in the raw material water-soluble polymer disclosed herein may be unmodified polyvinyl alcohol (non-modified PVA) or modified polyvinyl alcohol (modified PVA). ) May be. Here, the non-modified PVA is produced by hydrolyzing (saponifying) polyvinyl acetate, and is other than the repeating unit (-CH 2 -CH (OCOCH 3 )-) and the VA unit having a vinyl acetate-polymerized structure. A polymer having structural units derived from vinyl alcohol that does not substantially contain repeating units. The saponification degree of the non-modified PVA may be, for example, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or 90% or more from the viewpoint of water solubility. In some embodiments, non-modified PVA having a saponification degree of 95% or more, or non-modified PVA having a saponification degree of 98% or more can be preferably adopted as the raw material water-soluble polymer.

変性PVAに含まれ得る非VA単位としては、例えば後述するN-ビニル型のモノマーやN-(メタ)アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位、エチレンに由来する繰返し単位、アルキルビニルエーテルに由来する繰返し単位、炭素原子数3以上のモノカルボン酸のビニルエステルに由来する繰返し単位、等が挙げられるが、これらに限定されない。上記N-ビニル型のモノマーの一好適例として、N-ビニルピロリドンが挙げられる。上記N-(メタ)アクリロイル型のモノマーの一好適例として、N-(メタ)アクリロイルモルホリンが挙げられる。上記アルキルビニルエーテルは、例えばプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル等の、炭素原子数1以上10以下のアルキル基を有するビニルエーテルであり得る。上記炭素原子数3以上のモノカルボン酸のビニルエステルは、例えばプロパン酸ビニル、ブタン酸ビニル、ペンタン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル等の、炭素原子数3以上7以下のモノカルボン酸のビニルエステルであり得る。 Examples of the non-VA unit that can be contained in the modified PVA include a repeating unit derived from an N-vinyl type monomer and an N- (meth) acryloyl type monomer described later, a repeating unit derived from ethylene, and a repeating unit derived from an alkyl vinyl ether. Examples thereof include, but are not limited to, a repeating unit derived from a vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms. A preferable example of the above-mentioned N-vinyl type monomer is N-vinylpyrrolidone. A preferable example of the N- (meth) acryloyl type monomer is N- (meth) acryloyl morpholine. The alkyl vinyl ether may be a vinyl ether having an alkyl group having 1 or more and 10 or less carbon atoms, such as propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, and 2-ethylhexyl vinyl ether. The vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms is a vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms and 7 or less carbon atoms, for example, vinyl propanoate, vinyl butanoate, vinyl pentanate, vinyl hexanoate and the like. obtain.

ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子は、VA単位と、オキシアルキレン基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩から選ばれる少なくとも1つの構造を有する非VA単位とを含む変性PVAであってもよい。 Polymers with structural units derived from vinyl alcohol include VA units, oxyalkylene groups, carboxy groups, sulfo groups, amino groups, hydroxyl groups, amide groups, imide groups, nitrile groups, ether groups, ester groups, and these. It may be a modified PVA containing a non-VA unit having at least one structure selected from the salt.

ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子は、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子に含まれるVA単位の一部がアルデヒド化合物またはケトン化合物でアセタール化された変性PVAであってもよい。ここに開示される技術における好ましい一態様において、アセタール化された変性PVAは、上述の非変性PVAとアルデヒド化合物とのアセタール化反応により得られる高分子である。 The polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may be a modified PVA in which a part of the VA unit contained in the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol is acetalized with an aldehyde compound or a ketone compound. .. In a preferred embodiment of the technique disclosed herein, the acetalized modified PVA is a polymer obtained by the acetalization reaction of the above-mentioned non-modified PVA with an aldehyde compound.

本発明の一実施形態において、アセタール化された変性PVAを生成するのに用いられるアルデヒド化合物は特に限定されない。好ましい一態様において、上記アルデヒド化合物の炭素数は1~7であり、より好ましくは2~7である。 In one embodiment of the invention, the aldehyde compound used to produce acetalized modified PVA is not particularly limited. In a preferred embodiment, the aldehyde compound has 1 to 7 carbon atoms, more preferably 2 to 7 carbon atoms.

上記アルデヒド化合物としては、例えば、ホルムアルデヒド;アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n-ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、t-ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド等の直鎖または分岐アルキルアルデヒド類;シクロヘキサンカルバルデヒド、ベンズアルデヒド等の脂環式または芳香族アルデヒド類;が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。また、ホルムアルデヒドを除き、1以上の水素原子がハロゲン等により置換されたものであってもよい。なかでも、水に対する溶解性が高くアセタール化反応が容易である点から、直鎖または分岐アルキルアルデヒド類であることが好ましく、その中でもアセトアルデヒド、n-プロピルアルデヒド、n-ブチルアルデヒド、n-ペンチルアルデヒドであることがより好ましい。 Examples of the aldehyde compound include formaldehyde; linear or branched alkyl aldehydes such as acetaldehyde, propion aldehyde, n-butyl aldehyde, iso butyl aldehyde, t-butyl aldehyde and hexyl aldehyde; and alicyclic type such as cyclohexane carvaldehide and benzaldehyde. Or aromatic aldehydes; These may be used alone or in combination of two or more. Further, except for formaldehyde, one or more hydrogen atoms may be substituted with halogen or the like. Of these, straight-chain or branched alkylaldehydes are preferable because they are highly soluble in water and easy to acetalize, and among them, acetaldehyde, n-propylaldehyde, n-butyraldehyde, and n-pentylaldehyde are preferable. Is more preferable.

アルデヒド化合物としては、上記の他にも、2-エチルヘキシルアルデヒド、ノニルアルデヒド、デシルアルデヒド等の炭素数8以上のアルデヒド化合物を用いてもよい。 As the aldehyde compound, in addition to the above, an aldehyde compound having 8 or more carbon atoms such as 2-ethylhexyl aldehyde, nonanal aldehyde, and decyl aldehyde may be used.

また、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子として、第四級アンモニウム構造等のカチオン性基が導入されたカチオン変性ポリビニルアルコールを使用してもよい。上記カチオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、ジアリルジアルキルアンモニウム塩、N-(メタ)アクリロイルアミノアルキル-N,N,N-トリアルキルアンモニウム塩等のカチオン性基を有するモノマーに由来するカチオン性基が導入されたものが挙げられる。 Further, as the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol, a cationically modified polyvinyl alcohol having a cationic group such as a quaternary ammonium structure introduced may be used. As the cationically modified polyvinyl alcohol, for example, a cationic group derived from a monomer having a cationic group such as a diallyldialkylammonium salt or an N- (meth) acryloylaminoalkyl-N, N, N-trialkylammonium salt is introduced. The ones that have been done are listed.

ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子を構成する全繰返し単位のモル数に占めるVA単位のモル数の割合は、例えば、5%以上であってよく、10%以上でもよく、20%以上でもよく、30%以上でもよい。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、上記VA単位のモル数の割合は、50%以上であってよく、65%以上でもよく、75%以上でもよく、80%以上でもよく、90%以上(例えば95%以上、または98%以上)でもよい。ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子を構成する繰返し単位の実質的に100%がVA単位であってもよい。ここで「実質的に100%」とは、少なくとも意図的にはビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子に非VA単位を含有させないことをいい、典型的には全繰返し単位のモル数に占める非VA単位のモル数の割合が2%未満(例えば1%未満)であり、0%である場合を包含する。他のいくつかの態様において、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子を構成する全繰返し単位のモル数に占めるVA単位のモル数の割合は、例えば95%以下であってよく、90%以下でもよく、80%以下でもよく、70%以下でもよい。 The ratio of the number of moles of VA units to the number of moles of all repeating units constituting the polymer having structural units derived from vinyl alcohol may be, for example, 5% or more, 10% or more, or 20% or more. However, it may be 30% or more. Although not particularly limited, in some embodiments, the proportion of the number of moles of the VA unit may be 50% or more, 65% or more, 75% or more, or 80% or more. It may be 90% or more (for example, 95% or more, or 98% or more). Substantially 100% of the repeating units constituting the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may be VA units. Here, "substantially 100%" means that a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol does not contain non-VA units at least intentionally, and is typically the number of moles of all repeating units. This includes cases where the proportion of the number of moles of non-VA units occupying is less than 2% (for example, less than 1%) and is 0%. In some other embodiments, the ratio of the number of moles of VA units to the number of moles of all repeating units constituting the polymer having structural units derived from vinyl alcohol may be, for example, 95% or less, 90%. It may be less than or equal to, 80% or less, and 70% or less.

ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子におけるVA単位の含有量(質量基準の含有量)は、例えば5質量%以上であってよく、10質量%以上でもよく、20質量%以上でもよく、30質量%以上でもよい。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、上記VA単位の含有量は、50質量%以上(例えば50質量%超)であってよく、70質量%以上でもよく、80質量%以上(例えば90質量%以上、または95質量%以上、または98質量%以上)でもよい。ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子を構成する繰返し単位の実質的に100質量%がVA単位であってもよい。ここで「実質的に100質量%」とは、少なくとも意図的にはビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子を構成する繰返し単位として非VA単位を含有させないことをいい、典型的にはビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子における非VA単位の含有量が2質量%未満(例えば、1質量%未満)であることをいう。他のいくつかの態様において、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子におけるVA単位の含有量は、例えば95質量%以下であってよく、90質量%以下でもよく、80質量%以下でもよく、70質量%以下でもよい。 The content of VA units (content on a mass basis) in a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may be, for example, 5% by mass or more, 10% by mass or more, or 20% by mass or more. It may be 30% by mass or more. Although not particularly limited, in some embodiments, the content of the VA unit may be 50% by mass or more (for example, more than 50% by mass), 70% by mass or more, or 80% by mass or more (for example, more than 50% by mass). For example, 90% by mass or more, 95% by mass or more, or 98% by mass or more) may be used. Substantially 100% by mass of the repeating units constituting the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may be VA units. Here, "substantially 100% by mass" means that a non-VA unit is not contained as a repeating unit constituting a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol, at least intentionally, and typically vinyl. It means that the content of non-VA units in a polymer having a structural unit derived from alcohol is less than 2% by mass (for example, less than 1% by mass). In some other embodiments, the content of VA units in the polymer having structural units derived from vinyl alcohol may be, for example, 95% by mass or less, 90% by mass or less, or 80% by mass or less. , 70% by mass or less may be used.

ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子は、VA単位の含有量の異なる複数のポリマー鎖を同一分子内に含んでいてもよい。ここでポリマー鎖とは、一分子のポリマーの一部を構成する部分(セグメント)を指す。例えば、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子は、VA単位の含有量が50質量%より高いポリマー鎖Aと、VA単位の含有量が50質量%より低い(すなわち、非VA単位の含有量が50質量%より多い)ポリマー鎖Bとを、同一分子内に含んでいてもよい。 The polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol may contain a plurality of polymer chains having different contents of VA units in the same molecule. Here, the polymer chain refers to a portion (segment) constituting a part of a single molecule polymer. For example, a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol has a polymer chain A having a VA unit content of more than 50% by mass and a VA unit content of less than 50% by mass (that is, a non-VA unit content). The polymer chain B (which has an amount of more than 50% by mass) may be contained in the same molecule.

ポリマー鎖Aは、繰返し単位としてVA単位のみを含んでいてもよく、VA単位に加えて非VA単位を含んでいてもよい。ポリマー鎖AにおけるVA単位の含有量は、60質量%以上でもよく、70質量%以上でもよく、80質量%以上でもよく、90質量%以上でもよい。いくつかの態様において、ポリマー鎖AにおけるVA単位の含有量は、95質量%以上でもよく、98質量%以上でもよい。ポリマー鎖Aを構成する繰返し単位の実質的に100質量%がVA単位であってもよい。 The polymer chain A may contain only VA units as repeating units, or may contain non-VA units in addition to VA units. The content of VA units in the polymer chain A may be 60% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more. In some embodiments, the content of VA units in the polymer chain A may be 95% by weight or more, or 98% by weight or more. Substantially 100% by mass of the repeating units constituting the polymer chain A may be VA units.

ポリマー鎖Bは、繰返し単位として非VA単位のみを含んでいてもよく、非VA単位に加えてVA単位を含んでいてもよい。ポリマー鎖Bにおける非VA単位の含有量は、60質量%以上でもよく、70質量%以上でもよく、80質量%以上でもよく、90質量%以上でもよい。いくつかの態様において、ポリマー鎖Bにおける非VA単位の含有量は、95質量%以上でもよく、98質量%以上でもよい。ポリマー鎖Bを構成する繰返し単位の実質的に100質量%が非VA単位であってもよい。 The polymer chain B may contain only non-VA units as repeating units, and may contain VA units in addition to non-VA units. The content of the non-VA unit in the polymer chain B may be 60% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more. In some embodiments, the content of non-VA units in the polymer chain B may be 95% by weight or more, or 98% by weight or more. Substantially 100% by weight of the repeating units constituting the polymer chain B may be non-VA units.

ポリマー鎖Aとポリマー鎖Bとを同一分子中に含むビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子の例として、これらのポリマー鎖を含むブロック共重合体やグラフト共重合体が挙げられる。上記グラフト共重合体は、ポリマー鎖A(主鎖)にポリマー鎖B(側鎖)がグラフトした構造のグラフト共重合体であってもよく、ポリマー鎖B(主鎖)にポリマー鎖A(側鎖)がグラフトした構造のグラフト共重合体であってもよい。一態様において、ポリマー鎖Aにポリマー鎖Bがグラフトした構造のビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子を用いることができる。 Examples of polymers having a structural unit derived from vinyl alcohol containing the polymer chain A and the polymer chain B in the same molecule include block copolymers and graft copolymers containing these polymer chains. The graft copolymer may be a graft copolymer having a structure in which the polymer chain B (side chain) is grafted to the polymer chain A (main chain), or the polymer chain A (side chain) may be attached to the polymer chain B (main chain). It may be a graft copolymer having a structure in which the chain) is grafted. In one embodiment, a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol having a structure in which the polymer chain B is grafted to the polymer chain A can be used.

ポリマー鎖Bの例としては、N-ビニル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖、N-(メタ)アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖、オキシアルキレン単位を主繰返し単位とするポリマー鎖等が挙げられる。なお、本明細書において主繰返し単位とは、特記しない場合、50質量%を超えて含まれる繰返し単位をいう。 Examples of the polymer chain B include a polymer chain having a repeating unit derived from an N-vinyl type monomer as a main repeating unit, and a polymer chain having a repeating unit derived from an N- (meth) acryloyl type monomer as a main repeating unit. , Polymer chains and the like having an oxyalkylene unit as a main repeating unit. In the present specification, the main repeating unit means a repeating unit contained in excess of 50% by mass, unless otherwise specified.

ポリマー鎖Bの一好適例として、N-ビニル型のモノマーを主繰返し単位とするポリマー鎖、すなわちN-ビニル系ポリマー鎖が挙げられる。N-ビニル系ポリマー鎖におけるN-ビニル型モノマーに由来する繰返し単位の含有量は、典型的には50質量%超であり、70質量%以上であってもよく、85質量%以上であってもよく、95質量%以上であってもよい。ポリマー鎖Bの実質的に全部がN-ビニル型モノマーに由来する繰返し単位であってもよい。 As a preferred example of the polymer chain B, a polymer chain having an N-vinyl type monomer as a main repeating unit, that is, an N-vinyl-based polymer chain can be mentioned. The content of the repeating unit derived from the N-vinyl type monomer in the N-vinyl polymer chain is typically more than 50% by mass, may be 70% by mass or more, and may be 85% by mass or more. It may be 95% by mass or more. Substantially all of the polymer chain B may be a repeating unit derived from an N-vinyl type monomer.

この明細書において、N-ビニル型のモノマーの例には、窒素を含有する複素環(例えばラクタム環)を有するモノマーおよびN-ビニル鎖状アミドが含まれる。N-ビニルラクタム型モノマーの具体例としては、N-ビニルピロリドン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルモルホリノン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、N-ビニル-3,5-モルホリンジオン等が挙げられる。N-ビニル鎖状アミドの具体例としては、N-ビニルアセトアミド、N-ビニルプロピオン酸アミド、N-ビニル酪酸アミド等が挙げられる。ポリマー鎖Bは、例えば、その繰返し単位の50質量%超(例えば、70質量%以上、または85質量%以上、または95質量%以上)がN-ビニルピロリドン単位であるN-ビニル系ポリマー鎖であり得る。ポリマー鎖Bを構成する繰返し単位の実質的に全部がN-ビニルピロリドン単位であってもよい。 In this specification, examples of N-vinyl type monomers include monomers having a nitrogen-containing heterocycle (for example, a lactam ring) and N-vinyl chain amides. Specific examples of the N-vinyllactam type monomer include N-vinylpyrrolidone, N-vinylpiperidone, N-vinylmorpholinone, N-vinylcaprolactam, N-vinyl-1,3-oxadin-2-one, and N-vinyl-. Examples thereof include 3,5-morpholindione. Specific examples of the N-vinyl chain amide include N-vinylacetamide, N-vinylpropionic acid amide, N-vinylbutyric acid amide and the like. The polymer chain B is, for example, an N-vinyl-based polymer chain in which more than 50% by mass (for example, 70% by mass or more, 85% by mass or more, or 95% by mass or more) of the repeating unit is an N-vinylpyrrolidone unit. possible. Substantially all of the repeating units constituting the polymer chain B may be N-vinylpyrrolidone units.

ポリマー鎖Bの他の例として、N-(メタ)アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖、すなわち、N-(メタ)アクリロイル系ポリマー鎖が挙げられる。N-(メタ)アクリロイル系ポリマー鎖におけるN-(メタ)アクリロイル型モノマーに由来する繰返し単位の含有量は、典型的には50質量%超であり、70質量%以上であってもよく、85質量%以上であってもよく、95質量%以上であってもよい。ポリマー鎖Bの実質的に全部がN-(メタ)アクリロイル型モノマーに由来する繰返し単位であってもよい。 As another example of the polymer chain B, a polymer chain having a repeating unit derived from an N- (meth) acryloyl type monomer as a main repeating unit, that is, an N- (meth) acryloyl-based polymer chain can be mentioned. The content of the repeating unit derived from the N- (meth) acryloyl type monomer in the N- (meth) acryloyl polymer chain is typically more than 50% by mass, may be 70% by mass or more, and may be 85% by mass. It may be 5% by mass or more, or 95% by mass or more. Substantially all of the polymer chain B may be a repeating unit derived from an N- (meth) acryloyl type monomer.

この明細書において、N-(メタ)アクリロイル型モノマーの例には、N-(メタ)アクリロイル基を有する鎖状アミドおよびN-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミドが含まれる。N-(メタ)アクリロイル基を有する鎖状アミドの例としては、(メタ)アクリルアミド;N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド等のN-アルキル(メタ)アクリルアミド;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(n-ブチル)(メタ)アクリルアミド等のN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド;等が挙げられる。N-(メタ)アクリロイル基を有する環状アミドの例としては、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン等が挙げられる。 As used herein, examples of N- (meth) acryloyl-type monomers include chain amides having an N- (meth) acryloyl group and cyclic amides having an N- (meth) acryloyl group. Examples of chain amides having an N- (meth) acryloyl group are (meth) acrylamide; N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl ( N-alkyl (meth) acrylamide such as meta) acrylamide, Nn-butyl (meth) acrylamide; N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N-dipropyl (meth) ) N, N-dialkyl (meth) acrylamide such as acrylamide, N, N-diisopropyl (meth) acrylamide, N, N-di (n-butyl) (meth) acrylamide; and the like. Examples of cyclic amides having an N- (meth) acryloyl group include N- (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloylpyrrolidine and the like.

ポリマー鎖Bの他の例として、オキシアルキレン単位を主繰返し単位として含むポリマー鎖、すなわちオキシアルキレン系ポリマー鎖が挙げられる。オキシアルキレン系ポリマー鎖におけるオキシアルキレン単位の含有量は、典型的には50質量%超であり、70質量%以上であってもよく、85質量%以上であってもよく、95質量%以上であってもよい。ポリマー鎖Bに含まれる繰返し単位の実質的に全部がオキシアルキレン単位であってもよい。 Another example of the polymer chain B is a polymer chain containing an oxyalkylene unit as a main repeating unit, that is, an oxyalkylene-based polymer chain. The content of the oxyalkylene unit in the oxyalkylene polymer chain is typically more than 50% by mass, may be 70% by mass or more, may be 85% by mass or more, and may be 95% by mass or more. There may be. Substantially all of the repeating units contained in the polymer chain B may be oxyalkylene units.

オキシアルキレン単位の例としては、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシブチレン単位等が挙げられる。このようなオキシアルキレン単位は、それぞれ、対応するアルキレンオキサイドに由来する繰返し単位であり得る。オキシアルキレン系ポリマー鎖に含まれるオキシアルキレン単位は、一種類であってもよく、二種類以上であってもよい。例えば、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位またはブチレンオキサイド単位とを組合せで含むオキシアルキレン系ポリマー鎖であってもよい。二種類以上のオキシアルキレン単位を含むオキシアルキレン系ポリマー鎖において、それらのオキシアルキレン単位は、対応するアルキレンオキシドのランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体やグラフト共重合体であってもよい。そのなかでも、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位のブロック共重合体またはオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位のランダム共重合体が好ましい。オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とのブロック共重合体は、ポリエチレンオキサイド(PEO)ブロックとポリプロピレンオキサイド(PPO)ブロックとを含むジブロック共重合体、トリブロック共重合体等であり得る。上記トリブロック共重合体の例には、PEO-PPO-PEO型トリブロック共重合体およびPPO-PEO-PPO型トリブロック共重合体が含まれる。通常は、PEO-PPO-PEO型トリブロック共重合体がより好ましい。 Examples of the oxyalkylene unit include an oxyethylene unit, an oxypropylene unit, an oxybutylene unit and the like. Each such oxyalkylene unit can be a repeating unit derived from the corresponding alkylene oxide. The oxyalkylene unit contained in the oxyalkylene polymer chain may be one kind or two or more kinds. For example, it may be an oxyalkylene polymer chain containing an oxyethylene unit and an oxypropylene unit or a butylene oxide unit in combination. In an oxyalkylene polymer chain containing two or more types of oxyalkylene units, the oxyalkylene units may be random copolymers of the corresponding alkylene oxides, block copolymers or graft copolymers. May be good. Among them, a block copolymer of oxyethylene unit and oxypropylene unit or a random copolymer of oxyethylene unit and oxypropylene unit is preferable. The block copolymer of an oxyethylene unit and an oxypropylene unit may be a diblock copolymer containing a polyethylene oxide (PEO) block and a polypropylene oxide (PPO) block, a triblock copolymer or the like. Examples of the above-mentioned triblock copolymers include PEO-PPO-PEO type triblock copolymers and PPO-PEO-PPO type triblock copolymers. Usually, PEO-PPO-PEO type triblock copolymer is more preferable.

ポリマー鎖Bのさらに他の例として、アルキルビニルエーテル(例えば、炭素原子数1以上10以下のアルキル基を有するビニルエーテル)に由来する繰返し単位を含むポリマー鎖、モノカルボン酸ビニルエステル(例えば、炭素原子数3以上のモノカルボン酸のビニルエステル)に由来する繰返し単位を含むポリマー鎖、VA単位の一部がアルデヒド(例えば、炭素原子数1以上7以下のアルキル基を有するアルキルアルデヒド)でアセタール化されたポリマー鎖、カチオン性基(例えば、第四級アンモニウム構造を有するカチオン性基)が導入されたポリマー鎖、等が挙げられる。 As yet another example of the polymer chain B, a polymer chain containing a repeating unit derived from an alkyl vinyl ether (for example, a vinyl ether having an alkyl group having 1 or more and 10 or less carbon atoms), a monocarboxylic acid vinyl ester (for example, the number of carbon atoms). A polymer chain containing a repeating unit derived from (vinyl ester of 3 or more monocarboxylic acids), a part of VA units was acetalized with an aldehyde (for example, an alkyl aldehyde having an alkyl group having 1 or more and 7 or less carbon atoms). Examples thereof include a polymer chain, a polymer chain into which a cationic group (for example, a cationic group having a quaternary ammonium structure) has been introduced, and the like.

ここに開示される原料水溶性高分子におけるビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子としては、非変性PVAを用いてもよく、変性PVAを用いてもよく、非変性PVAと変性PVAとを組み合わせて用いてもよい。非変性PVAと変性PVAとを組み合わせて用いる態様において、原料水溶性高分子に含まれるビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子全量に対する変性PVAの使用量は、例えば95質量%未満であってよく、90質量%以下でもよく、75質量%以下でもよく、50質量%以下でもよく、30質量%以下でもよく、10質量%以下でもよく、5質量%以下でもよく、1質量%以下でもよい。ここに開示される原料水溶性高分子は、例えば、ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子として一種または二種以上の非変性PVAのみを用いる態様で好ましく実施され得る。 As the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol in the raw material water-soluble polymer disclosed herein, non-modified PVA may be used, modified PVA may be used, and the non-modified PVA and the modified PVA may be used. It may be used in combination. In the embodiment in which the non-modified PVA and the modified PVA are used in combination, the amount of the modified PVA used is, for example, less than 95% by mass with respect to the total amount of the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol contained in the raw material water-soluble polymer. It may be 90% by mass or less, 75% by mass or less, 50% by mass or less, 30% by mass or less, 10% by mass or less, 5% by mass or less, or 1% by mass or less. .. The raw material water-soluble polymer disclosed herein can be preferably carried out, for example, in an embodiment in which only one or more types of non-modified PVA are used as the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol.

窒素原子を有する高分子としては、特に制限されないが、N-ビニル型のモノマー単位を含むポリマー、イミン誘導体、N-(メタ)アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマー;等が含まれる。例えば、ポリN-アクリロイルモルホリン(PACMO)、ポリN-ビニルピロリドン(PVP)、ポリヒドロキシルエチルアクリルアミド(PHEAA)、ポリN-ビニルイミダゾール(PVI)、ポリN-ビニルカルバゾール、ポリN-ビニルカプロラクタム、ポリN-ビニルピペリジン等が挙げられる。なかでも、基板のヘイズを低減させるという観点から、ポリN-アクリロイルモルホリン(PACMO)を含むことが好ましい。窒素原子を有する高分子の種類は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polymer having a nitrogen atom is not particularly limited, and includes a polymer containing an N-vinyl type monomer unit, an imine derivative, a polymer containing an N- (meth) acryloyl type monomer unit; and the like. For example, poly N-acryloyl morpholine (PACMO), poly N-vinylpyrrolidone (PVP), polyhydroxylethylacrylamide (PHEAA), poly N-vinylimidazole (PVI), poly N-vinylcarbazole, poly N-vinylcaprolactam, poly. Examples thereof include N-vinylpiperidin. Among them, it is preferable to contain poly N-acryloyl morpholine (PACMO) from the viewpoint of reducing the haze of the substrate. As the type of polymer having a nitrogen atom, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

これらの中でも、本発明のろ過性の向上効果がより顕著となる観点から、半合成高分子化合物または合成高分子化合物が好ましく、半合成高分子化合物がより好ましい。本発明の一実施形態において、原料水溶性高分子は、表面品位を改善するという観点から、水酸基またはエーテル基を含むことが好ましく、例えばセルロース誘導体であることがより好ましく、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)であることがさらに好ましい。 Among these, a semi-synthetic polymer compound or a synthetic polymer compound is preferable, and a semi-synthetic polymer compound is more preferable, from the viewpoint that the effect of improving the filterability of the present invention becomes more remarkable. In one embodiment of the present invention, the raw material water-soluble polymer preferably contains a hydroxyl group or an ether group from the viewpoint of improving surface quality, more preferably a cellulose derivative, for example, and hydroxyethyl cellulose (HEC). It is more preferable to have.

原料水溶性高分子の重量平均分子量(Mw)は、前述のように2,000以上であれば特に制限されない。本発明のろ過性の向上効果がより顕著となるとの観点から、10,000以上であることが好ましく、100,000以上であることがより好ましい。また、原料水溶性高分子の重量平均分子量(Mw)は、ろ過性の観点から、4,000,000以下であることが好ましく、3,000,000以下であることがより好ましく、2,800,000以下であることがさらに好ましく、1,500,000以下であることが特に好ましい。また、原料水溶性高分子の分散度(本明細書では、「Mw/Mn」とも表す:ここで、Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量を表す)は、特に制限されないが、その値が大きいほど本発明の効果が大きくなる傾向がある。この観点から、原料水溶性高分子のMw/Mnの下限は、例えば、5超であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、15以上であることがさらに好ましく、20以上であることがさらにより好ましい。原料水溶性高分子のMw/Mnの上限は、95以下であることが好ましく、90以上であることがより好ましく、85以上であることがさらに好ましく、80以上であることがさらにより好ましい。原料水溶性高分子のMw/Mnの上限は、例えば75以下、40以下とすることができる。なお、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミーエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができ、測定方法の詳細は実施例に記載する。 The weight average molecular weight (Mw) of the raw material water-soluble polymer is not particularly limited as long as it is 2,000 or more as described above. From the viewpoint that the effect of improving the filterability of the present invention becomes more remarkable, it is preferably 10,000 or more, and more preferably 100,000 or more. Further, the weight average molecular weight (Mw) of the raw material water-soluble polymer is preferably 4,000,000 or less, more preferably 3,000,000 or less, and 2,800 from the viewpoint of filterability. It is more preferably 000 or less, and particularly preferably 1,500,000 or less. Further, the dispersity of the raw material water-soluble polymer (also referred to as “Mw / Mn” in the present specification: where Mw represents a weight average molecular weight and Mn represents a number average molecular weight) is not particularly limited, but its value. The greater the value, the greater the effect of the present invention tends to be. From this viewpoint, the lower limit of Mw / Mn of the raw material water-soluble polymer is, for example, preferably 5 or more, more preferably 10 or more, further preferably 15 or more, and 20 or more. Is even more preferable. The upper limit of Mw / Mn of the raw material water-soluble polymer is preferably 95 or less, more preferably 90 or more, further preferably 85 or more, and even more preferably 80 or more. The upper limit of Mw / Mn of the raw material water-soluble polymer can be, for example, 75 or less and 40 or less. The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) can be measured by gel permeation chromatography (GPC), and the details of the measuring method will be described in Examples.

本発明の一実施形態によれば、前記原料水溶性高分子はビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子である。ビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子の重量平均分子量(Mw)は、2,000以上であることが好ましく、2,500以上であることがより好ましく、5,000以上であることがさらに好ましく、10,000以上であることがさらにより好ましい。かかる実施形態によれば、研磨および/またはリンス工程後の表面品位が向上するという技術的効果がある。本発明の一実施形態によれば、前記ポリビニルアルコールに由来する構造単位を有する高分子の重量平均分子量(Mw)は、500,000以下であることが好ましく、300,000以下であることがより好ましく、200,000以下であることがさらに好ましく、150,000以下であることがさらにより好ましい。かかる実施形態によれば、ろ過性が向上する。 According to one embodiment of the present invention, the raw material water-soluble polymer is a polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer having a structural unit derived from vinyl alcohol is preferably 2,000 or more, more preferably 2,500 or more, and further preferably 5,000 or more. It is preferable, and even more preferably 10,000 or more. According to such an embodiment, there is a technical effect that the surface quality after the polishing and / or rinsing process is improved. According to one embodiment of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the polymer having a structural unit derived from polyvinyl alcohol is preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less. It is more preferably 200,000 or less, and even more preferably 150,000 or less. According to such an embodiment, the filterability is improved.

本発明の一実施形態によれば、前記原料水溶性高分子はセルロース誘導体である。セルロース誘導体の重量平均分子量(Mw)は、2,000以上であることが好ましく、10,000以上であることがより好ましく、100,000以上であることがさらに好ましく、例えば、150,000以上であってもよく、200,000以上であってもよい。また、幾つかの態様においては、350,000以上であることが好ましく、500,000以上であることがさらに好ましく、700,000以上であることがよりさらに好ましく、900,000以上であることが特に好ましく、例えば、1,250,000以上であってもよい。かかる実施形態によれば、研磨および/またはリンス工程後の表面品位が向上するという技術的効果がある。本発明の一実施形態によれば、前記セルロース誘導体の重量平均分子量(Mw)は、4,000,000以下であることが好ましく、3,000,000以下であることがより好ましく、2,800,000以下であることがさらに好ましく、1,500,000以下であることがよりさらに好ましく、1,000,000以下であることが特に好ましく、例えば、750,000以下であってもよく、450,000以下であってもよい。かかる実施形態によれば、ろ過性が向上する。 According to one embodiment of the present invention, the raw material water-soluble polymer is a cellulose derivative. The weight average molecular weight (Mw) of the cellulose derivative is preferably 2,000 or more, more preferably 10,000 or more, further preferably 100,000 or more, for example, 150,000 or more. It may be present, and may be 200,000 or more. Further, in some embodiments, it is preferably 350,000 or more, more preferably 500,000 or more, even more preferably 700,000 or more, and preferably 900,000 or more. It is particularly preferable, for example, it may be 1,250,000 or more. According to such an embodiment, there is a technical effect that the surface quality after the polishing and / or rinsing process is improved. According to one embodiment of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the cellulose derivative is preferably 4,000,000 or less, more preferably 3,000,000 or less, and 2,800. It is more preferably 000 or less, further preferably 1,500,000 or less, particularly preferably 1,000,000 or less, and may be, for example, 750,000 or less, 450. It may be 000 or less. According to such an embodiment, the filterability is improved.

本発明の一実施形態によれば、前記原料水溶性高分子は窒素原子を有する高分子である。窒素原子を有する高分子の重量平均分子量(Mw)は、2,000以上であることが好ましく、4,000以上であることがより好ましく、10,000以上であることがさらに好ましく、20,000以上であることがさらにより好ましい。かかる実施形態によれば、研磨および/またはリンス工程後の表面品位が向上するという技術的効果がある。本発明の一実施形態によれば、前記窒素原子を有する原料水溶性高分子の重量平均分子量(Mw)は、1,600,000以下であることが好ましく、1,250,000以下であることがより好ましく、750,000以下であることがさらに好ましく、400,000以下であることがさらにより好ましい。かかる実施形態によれば、ろ過性が向上する。 According to one embodiment of the present invention, the raw material water-soluble polymer is a polymer having a nitrogen atom. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer having a nitrogen atom is preferably 2,000 or more, more preferably 4,000 or more, still more preferably 10,000 or more, and 20,000. The above is even more preferable. According to such an embodiment, there is a technical effect that the surface quality after the polishing and / or rinsing process is improved. According to one embodiment of the present invention, the weight average molecular weight (Mw) of the raw material water-soluble polymer having a nitrogen atom is preferably 1,600,000 or less, preferably 1,250,000 or less. Is more preferable, 750,000 or less is further preferable, and 400,000 or less is even more preferable. According to such an embodiment, the filterability is improved.

水溶性高分子の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)および分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができ、具体的には、実施例に記載の方法を採用する。 The weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution of the water-soluble polymer can be measured by gel permeation chromatography (GPC). adopt.

本発明の一実施形態によれば、溶解工程における原料水溶性高分子の含有量は、粉砕工程での粉砕効率の観点から、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であるとより好ましく、1.5質量%以上であるとさらに好ましい。本発明の一実施形態において、溶解工程における原料水溶性高分子の含有量は、溶解性の観点から、5質量%以下であると好ましく、4質量%以下であるとより好ましく、3質量%以下であるとさらに好ましい。 According to one embodiment of the present invention, the content of the raw material water-soluble polymer in the dissolution step is preferably 0.5% by mass or more, preferably 1% by mass or more, from the viewpoint of crushing efficiency in the crushing step. It is more preferable to have it, and it is further preferable to have it in an amount of 1.5% by mass or more. In one embodiment of the present invention, the content of the raw material water-soluble polymer in the dissolution step is preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and 3% by mass or less from the viewpoint of solubility. Is more preferable.

本発明の一実施形態に係る原料水溶性高分子としては、粉体を用いることが好ましい。 As the raw material water-soluble polymer according to one embodiment of the present invention, it is preferable to use powder.

原料水溶性高分子は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよいが、一種を単独で用いることが好ましい。 As the raw material water-soluble polymer, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination, but it is preferable to use one type alone.

(溶媒)
本明細書において、「溶媒」とは、溶媒または分散媒を表す。溶媒としては、原料水溶性高分子を溶解させることができるものであれば特に制限されないが、水を含むことが好ましい。溶媒中の水の含有量は、特に制限されないが、溶媒の総質量に対して50質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%(水のみ)であることがさらに好ましい。水としては、基板の汚染や他の成分の作用を阻害することを防止するという観点から、不純物をできる限り含有しない水が好ましい。例えば、遷移金属イオンの合計含有量が100ppb以下である水が好ましい。ここで、水の純度は、例えば、イオン交換樹脂を用いる不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって高めることができる。具体的には、水としては、例えば、脱イオン水(イオン交換水)、純水、超純水、蒸留水などを用いることが好ましい。
(solvent)
As used herein, the term "solvent" refers to a solvent or a dispersion medium. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the raw material water-soluble polymer, but it preferably contains water. The content of water in the solvent is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass (water only) with respect to the total mass of the solvent. It is more preferable to have. As the water, water containing as little impurities as possible is preferable from the viewpoint of preventing contamination of the substrate and inhibition of the action of other components. For example, water having a total content of transition metal ions of 100 ppb or less is preferable. Here, the purity of water can be increased by, for example, operations such as removal of impurity ions using an ion exchange resin, removal of foreign substances by a filter, distillation and the like. Specifically, as the water, for example, deionized water (ion-exchanged water), pure water, ultrapure water, distilled water and the like are preferably used.

また、溶媒は、原料水溶性高分子の溶解性を向上させることができる場合、有機溶媒であってもよく、水と有機溶媒との混合溶媒であってもよい。有機溶媒としては、特に制限されず公知の有機溶媒を用いることができる。水と有機溶媒との混合溶媒とする場合は、水と混和する有機溶媒であるアセトン、アセトニトリル、エタノール、メタノール、イソプロパノール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール等が好ましく用いられる。有機溶媒を用いる場合、水と有機溶媒とを混合し、得られた混合溶媒中に各成分を添加して溶解させてもよいし、これらの有機溶媒を水と混合せずに用いて、原料水溶性高分子を溶解させた後に、水と混合してもよい。これら有機溶媒は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。 Further, the solvent may be an organic solvent or a mixed solvent of water and an organic solvent as long as the solubility of the raw material water-soluble polymer can be improved. The organic solvent is not particularly limited, and a known organic solvent can be used. When the mixed solvent of water and an organic solvent is used, acetone, acetonitrile, ethanol, methanol, isopropanol, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol and the like, which are organic solvents to be mixed with water, are preferably used. When an organic solvent is used, water and an organic solvent may be mixed, and each component may be added and dissolved in the obtained mixed solvent, or these organic solvents may be used without being mixed with water as a raw material. After dissolving the water-soluble polymer, it may be mixed with water. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

溶解工程における溶解方法は、原料水溶性高分子を溶媒に溶解させることができるものであれば、特に制限されないが、原料水溶性高分子を溶媒に添加し、攪拌する方法が好ましい。攪拌方法は特に制限されず、公知の方法を適宜用いることができる。また攪拌温度は特に制限されないが、一般的には10~40℃が好ましい。また、攪拌時間も特に制限されない。 The dissolution method in the dissolution step is not particularly limited as long as it can dissolve the raw material water-soluble polymer in the solvent, but a method of adding the raw material water-soluble polymer to the solvent and stirring is preferable. The stirring method is not particularly limited, and a known method can be appropriately used. The stirring temperature is not particularly limited, but is generally preferably 10 to 40 ° C. Further, the stirring time is not particularly limited.

[衝突工程]
本発明の水溶性高分子は、上記の溶解工程を経て得られた溶液同士を衝突させて、当該溶液に圧力を加える工程(衝突工程)を含む方法によって処理された水溶性高分子である。衝突工程では、2以上の溶液同士が衝突する結果、これらの溶液に圧力が加えられることとなる。当該溶液に圧力を加えるための装置としては、特に制限されず、公知の装置を用いることができる。好ましい例としては、ジェットミルが挙げられる。
[Collision process]
The water-soluble polymer of the present invention is a water-soluble polymer treated by a method including a step (collision step) of colliding the solutions obtained through the above dissolution step with each other and applying pressure to the solution. In the collision step, as a result of two or more solutions colliding with each other, pressure is applied to these solutions. The device for applying pressure to the solution is not particularly limited, and a known device can be used. A preferred example is a jet mill.

ジェットミルとは、液相流内で被処理物質の粒子同士または粒子と流路壁との衝突によって粒子を微粒化するものである。より詳細には、任意の方法で高速流を発生させ、被処理液体同士または被処理液体と流路壁との衝突を起こさせると共に、高速流によって生じる乱流・剪断およびキャビテーション効果などを有効に活用し、被処理液体中の原料を微粒化して分散を促進する機能を備えた装置の総称である。代表的なものとしては、プランジャーポンプやロータリーポンプ等によって被処理液体をノズルから噴射させ、固定板に高速で衝突させる方式と、噴射される被処理液体同士を正面から衝突させる方式とがある。そして被処理液体が流路内のノズルを高速で通過し、または衝突しながら通過する際に、乱流・剪断を受けると共に、衝突直後に減圧解放されるときにキャビテーション効果が生じ、急激な放圧による衝撃を受けて、被処理液中の原料は著しく微粒化される。なお、本発明においては、噴射される被処理液体同士を正面から衝突させる方式が用いられる。これにより、不純物の混入を防ぐことができる。 A jet mill is a device that atomizes particles of a substance to be treated by collision with each other or between particles and a flow path wall in a liquid phase flow. More specifically, a high-speed flow is generated by an arbitrary method to cause a collision between the liquids to be treated or the liquid to be treated and the flow path wall, and the turbulence / shearing and cavitation effects caused by the high-speed flow are effectively effective. It is a general term for devices that have the function of atomizing raw materials in the liquid to be treated and promoting dispersion. Typical methods include a method in which the liquid to be treated is ejected from a nozzle by a plunger pump, a rotary pump, etc. and collides with a fixed plate at high speed, and a method in which the injected liquids collide with each other from the front. .. When the liquid to be treated passes through the nozzle in the flow path at high speed or passes while colliding, it receives turbulence and shearing, and when it is released under reduced pressure immediately after the collision, a cavitation effect occurs and it is released rapidly. Due to the impact of pressure, the raw material in the liquid to be treated is significantly atomized. In the present invention, a method is used in which the jetted liquids to be treated collide with each other from the front. This makes it possible to prevent impurities from being mixed.

ジェットミルは、原料水溶性高分子の高分子量体の選択的除去効果に特に優れる。ここで、高分子量体の選択的除去効果とは、(1)高分子量体の量が減少すること、(2)低分子量体の量が維持されていること、および(3)後述する微分分子量分布曲線におけるピークトップの分子量(ピークトップ分子量:Mp)が維持されていることのすべてを満たしていることを意味する。これにより、被処理水溶性高分子を含む溶液や研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤のろ過性がより高まり、当該研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤によって研磨および/またはリンスされた基板における欠陥(LPD-NやLPD等)の個数をより減少させることができる。 Jet mills are particularly excellent in the selective removal effect of high molecular weight molecules of raw material water-soluble polymers. Here, the selective removal effect of the high molecular weight substance is (1) that the amount of the high molecular weight substance is reduced, (2) the amount of the low molecular weight substance is maintained, and (3) the differential molecular weight that will be described later. It means that the peak top molecular weight (peak top molecular weight: Mp) in the distribution curve is maintained. As a result, the filterability of the solution containing the water-soluble polymer to be treated, the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is further enhanced, and the polishing and / or the wetting agent for semiconductors is used for polishing and / or rinsing. The number of defects (LPD-N, LPD, etc.) on the substrate can be further reduced.

ジェットミルとしては、特に制限されず、例えば特開2015-188853号公報等に記載の公知の技術を用いることができる。また、例えば、スターバーストラボ(スギノマシン社製)などの市販の装置を用いることができる。 The jet mill is not particularly limited, and for example, a known technique described in JP-A-2015-18853 can be used. Further, for example, a commercially available device such as Starburst Lab (manufactured by Sugino Machine Limited) can be used.

ジェットミルの処理条件は、使用する装置によっても変化することから、特に制限されず、衝突工程の対象物や目的とする衝突工程後の高分子量体の選択的除去効果等に応じて、適宜調整することができる。 The processing conditions of the jet mill are not particularly limited because they change depending on the equipment used, and are appropriately adjusted according to the object of the collision process and the effect of selectively removing the high molecular weight substance after the target collision process. can do.

例えば、処理圧力としては、特に制限されないが、5MPa以上が好ましく、10MPa以上がより好ましく、15MPa以上がさらに好ましく、20MPa以上がさらにより好ましく、例えば、30MPa以上、40MPa以上、50MPa以上、100MPa以上、200MPa以上であってもよい。この範囲であると、高分子量体の選択的除去効果がより高い。また、被処理水溶性高分子を含む溶液や研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤のろ過性がより高まる。また、処理圧力としては、特に限定されないが、900MPa以下であることが好ましく、500MPa以下であることがより好ましく、250MPa以下であることがさらに好ましい。この範囲であると、低分子量体の量が維持され、ピークトップ分子量(Mp)の変化がより小さい。 For example, the processing pressure is not particularly limited, but is preferably 5 MPa or more, more preferably 10 MPa or more, further preferably 15 MPa or more, still more preferably 20 MPa or more, for example, 30 MPa or more, 40 MPa or more, 50 MPa or more, 100 MPa or more. It may be 200 MPa or more. Within this range, the effect of selectively removing high molecular weight substances is higher. In addition, the filterability of the solution containing the water-soluble polymer to be treated, the polishing composition, and / or the wetting agent for semiconductors is further enhanced. The processing pressure is not particularly limited, but is preferably 900 MPa or less, more preferably 500 MPa or less, and even more preferably 250 MPa or less. Within this range, the amount of low molecular weight is maintained and the change in peak top molecular weight (Mp) is small.

また、処理時間としては、特に制限されないが、1分以上が好ましく、10分以上がより好ましく、20分以上がさらに好ましく、30分以上がさらにより好ましく、例えば、40分以上、80分以上、100分以上であってもよい。この範囲であると、高分子量体の選択的除去効果がより高い。また、被処理水溶性高分子を含む溶液や研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤のろ過性がより高まる。また、処理時間としては、特に限定されないが、600分以下であることが好ましく、500分以下であることがより好ましく、400分以下であることがさらに好ましく、例えば、300分以下、200分以下、150分以下であってもよい。この範囲であると、低分子量体の量が維持され、ピークトップ分子量(Mp)の変化がより小さい。 The treatment time is not particularly limited, but is preferably 1 minute or longer, more preferably 10 minutes or longer, even more preferably 20 minutes or longer, still more preferably 30 minutes or longer, for example, 40 minutes or longer, 80 minutes or longer. It may be 100 minutes or more. Within this range, the effect of selectively removing high molecular weight substances is higher. In addition, the filterability of the solution containing the water-soluble polymer to be treated, the polishing composition, and / or the wetting agent for semiconductors is further enhanced. The processing time is not particularly limited, but is preferably 600 minutes or less, more preferably 500 minutes or less, further preferably 400 minutes or less, for example, 300 minutes or less, 200 minutes or less. , 150 minutes or less. Within this range, the amount of low molecular weight is maintained and the change in peak top molecular weight (Mp) is small.

さらに、処理液流量としては、特に制限されないが、10mL/min以上であることが好ましく、50mL/min以上であることがより好ましく、80mL/min以上であることがさらに好ましい。この範囲であると、高分子量体の選択的除去効果がより高い。また、被処理水溶性高分子を含む溶液や研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤のろ過性がより高まる。また、処理液流量としては、100000mL/min以下であることが好ましく、10000mL/min以下であることがより好ましく、1000mL/min以下であることがさらに好ましく、800mL/min以下であることがよりさらに好ましく、600mL/min以下であることが特に好ましい。この範囲であると、低分子量体の量が維持され、ピークトップ分子量(Mp)の変化がより小さい。 Further, the flow rate of the treatment liquid is not particularly limited, but is preferably 10 mL / min or more, more preferably 50 mL / min or more, and further preferably 80 mL / min or more. Within this range, the effect of selectively removing high molecular weight substances is higher. In addition, the filterability of the solution containing the water-soluble polymer to be treated, the polishing composition, and / or the wetting agent for semiconductors is further enhanced. The flow rate of the treatment liquid is preferably 100,000 mL / min or less, more preferably 10,000 mL / min or less, further preferably 1000 mL / min or less, and further preferably 800 mL / min or less. It is preferably 600 mL / min or less, and particularly preferably 600 mL / min or less. Within this range, the amount of low molecular weight is maintained and the change in peak top molecular weight (Mp) is small.

そして、処理回数としては、特に制限されないが、例えば、1回以上であってもよく、3回以上であることが好ましく、5回以上であることがより好ましい。この範囲であると、高分子量体の選択的除去効果がより高い。また、被処理水溶性高分子を含む溶液や研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤のろ過性がより高まる。また、処理回数としては、20回以下であることが好ましく、10回以下であることがより好ましく、8回以下であることがさらに好ましい。この範囲であると、低分子量体の量が維持され、ピークトップ分子量(Mp)の変化がより小さい。 The number of treatments is not particularly limited, but may be, for example, once or more, preferably three or more, and more preferably five or more. Within this range, the effect of selectively removing high molecular weight substances is higher. In addition, the filterability of the solution containing the water-soluble polymer to be treated, the polishing composition, and / or the wetting agent for semiconductors is further enhanced. The number of treatments is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 8 or less. Within this range, the amount of low molecular weight is maintained and the change in peak top molecular weight (Mp) is small.

(被処理水溶性高分子)
被処理水溶性高分子は、前述のように、上記衝突工程により原料水溶性高分子の高分子量体が選択的に除去されたものであることが好ましい。また、低分子量体の量が維持され、ピークトップ分子量(Mp)の変化がより小さいものであることが好ましい。
(Water-soluble polymer to be treated)
As described above, the water-soluble polymer to be treated is preferably one in which the high molecular weight molecule of the raw material water-soluble polymer is selectively removed by the collision step. Further, it is preferable that the amount of the low molecular weight body is maintained and the change in the peak top molecular weight (Mp) is small.

なお、本明細書において、高分子量体とは、ピークトップ分子量(Mp)よりも高分子量の成分を表す。より具体的には、水溶性高分子の微分分子量分布曲線において、dw/d(LogM)がピークとなるLogMよりも高分子量側のLogMに対応する成分を表す。 In the present specification, the high molecular weight body represents a component having a higher molecular weight than the peak top molecular weight (Mp). More specifically, in the differential molecular weight distribution curve of the water-soluble polymer, it represents a component corresponding to LogM on the higher molecular weight side than LogM at which dw / d (LogM) peaks.

また、本明細書において、低分子量体とは、ピークトップ分子量(Mp)よりも低分子量の成分を表す。より具体的には、水溶性高分子の微分分子量分布曲線において、dw/d(LogM)がピークとなるLogMよりも低分子量側のLogMに対応する成分を表す。 Further, in the present specification, the low molecular weight body represents a component having a lower molecular weight than the peak top molecular weight (Mp). More specifically, it represents a component corresponding to LogM on the lower molecular weight side than LogM at which dw / d (LogM) peaks in the differential molecular weight distribution curve of the water-soluble polymer.

本発明における被処理水溶性高分子は、特に限定されるものではないが、原料水溶性高分子の高分子量体が選択的に除去されているという観点で、少なくとも下記の〔1〕~〔3〕のいずれかの特性を有するものであることが好ましい。また、当該水溶性高分子は、下記の〔1〕~〔3〕のうちの2つ以上の特性を有するものであることが好ましく、全ての特性を有するものであることがより好ましい。 The water-soluble polymer to be treated in the present invention is not particularly limited, but at least the following [1] to [3] from the viewpoint that the high molecular weight molecule of the raw water-soluble polymer is selectively removed. ] It is preferable that it has any of the characteristics. Further, the water-soluble polymer preferably has two or more of the following properties [1] to [3], and more preferably all of the properties.

〔1〕高分子量体の量の減少
被処理水溶性高分子の高分子量体の量の変化は以下のように確認することができる。すなわち、(1)原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子の微分分子量分布曲線をそれぞれ描く。(2)縦軸dw/d(LogM)の値が20であるときの、横軸LogMの2つの値のうち大きい方の値である、LogM(R)およびLogM(P)をそれぞれ抽出する。(3)被処理水溶性高分子のLogM(P)と原料水溶高分子のLogM(R)を比較する。ここで、LogM(P)がLogM(R)よりも小さい場合、高分子量体が減少したと言える。
[1] Decrease in the amount of high molecular weight molecule The change in the amount of high molecular weight molecule of the water-soluble polymer to be treated can be confirmed as follows. That is, (1) draw the differential molecular weight distribution curves of the raw material water-soluble polymer and the treated water-soluble polymer, respectively. (2) When the value of the vertical axis dw / d (LogM) is 20, the larger of the two values of the horizontal axis LogM, LogM (R) and LogM (P), are extracted, respectively. (3) LogM (P) of the water-soluble polymer to be treated is compared with LogM (R) of the raw water-soluble polymer. Here, when LogM (P) is smaller than LogM (R), it can be said that the high molecular weight substance has decreased.

高分子量体の減少量は大きい程好ましいため、LogM(P)/LogM(R)の割合(LogM(R)に対するLogM(P)の割合)(%)は、小さいほど好ましい。当該割合は、例えば、98%以下であることが好ましく、85%以下であることがより好ましく、80%以下であることがさらに好ましく、65%以下であることがよりさらに好ましく、60%以下であることが特に好ましく、45%以下であることがさらに特に好ましい。当該割合が上記範囲内であると、本発明に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤がウェーハへ密に吸着するため、表面欠陥をより低減させることができる。当該割合は、衝突工程において溶液に加える圧力を高くすることで、低くすることが可能である。ジェットミル処理においては、例えば、処理圧力を高くすることで、当該割合を低くすることができる。 Since the larger the reduction amount of the high molecular weight substance is, the more preferable it is. Therefore, the smaller the ratio of LogM (P) / LogM (R) (ratio of LogM (P) to LogM (R)) (%) is preferable. The ratio is, for example, preferably 98% or less, more preferably 85% or less, further preferably 80% or less, further preferably 65% or less, and even more preferably 60% or less. It is particularly preferable that it is present, and it is even more preferable that it is 45% or less. When the ratio is within the above range, the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors according to the present invention are densely adsorbed on the wafer, so that surface defects can be further reduced. The ratio can be lowered by increasing the pressure applied to the solution in the collision step. In jet mill processing, for example, by increasing the processing pressure, the ratio can be reduced.

〔2〕低分子量体の量の維持
被処理水溶性高分子の低分子量体の量の変化は、以下のように確認することができる。すなわち、(1)原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子の微分分子量分布曲線をそれぞれ描く。(2)横軸LogMの値が4.5であるときの、原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子の縦軸dw/d(LogM)をそれぞれ抽出する。(3)被処理水溶性高分子のdw/d(LogM(p))と原料水溶性高分子のdw/d(LogM(r))を比較する。ここで、dw/d(LogM(p))とdw/d(LogM(r))との差異が小さい場合、低分子量体の量が維持されていると言える。
[2] Maintaining the amount of low molecular weight substance The change in the amount of low molecular weight substance of the water-soluble polymer to be treated can be confirmed as follows. That is, (1) draw the differential molecular weight distribution curves of the raw material water-soluble polymer and the treated water-soluble polymer, respectively. (2) The vertical axis dw / d (LogM) of the raw material water-soluble polymer and the water-soluble polymer to be treated when the value of the horizontal axis LogM is 4.5 is extracted, respectively. (3) The dw / d (LogM (p)) of the water-soluble polymer to be treated is compared with the dw / d (LogM (r)) of the raw water-soluble polymer. Here, when the difference between dw / d (LogM (p)) and dw / d (LogM (r)) is small, it can be said that the amount of the low molecular weight substance is maintained.

低分子量体の量の変化は小さい程好ましいため、[dw/d(LogM(p))]/[dw/d(LogM(r))]の割合(dw/d(LogM(r))に対するdw/d(LogM(p))の割合)(%)は、100%に近いほど好ましい。その範囲は、例えば、100±5%であってもよく、100±3%であることが好ましく、100±2%であることがより好ましく、100±1%であることがさらに好ましく、100±0.8%がよりさらに好ましく、100±0.5%が特に好ましく、100±0.3%であることがさらに特に好ましく、100±0.1%であることが極めて好ましい。当該割合が上記範囲内であると、原料水溶性高分子の低分子量体により発揮される、ウェーハを密に保護する機能を維持することができると考えられる。そのため、本発明に係る上記被処理水溶性高分子を含む研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を用いて研磨した際の表面欠陥をより低減することができる。 Since the change in the amount of the low molecular weight substance is preferable as it is smaller, dw with respect to the ratio of [dw / d (LogM (p))] / [dw / d (LogM (r))] (dw / d (LogM (r))). / D (ratio of LogM (p))) (%) is preferably closer to 100%. The range may be, for example, 100 ± 5%, preferably 100 ± 3%, more preferably 100 ± 2%, still more preferably 100 ± 1%, and 100 ±. 0.8% is even more preferable, 100 ± 0.5% is particularly preferable, 100 ± 0.3% is even more preferable, and 100 ± 0.1% is extremely preferable. When the ratio is within the above range, it is considered that the function of densely protecting the wafer, which is exhibited by the low molecular weight body of the raw material water-soluble polymer, can be maintained. Therefore, it is possible to further reduce surface defects when polishing with the polishing composition containing the water-soluble polymer to be treated and / or the wetting agent for semiconductors according to the present invention.

〔3〕ピークトップ分子量(Mp)の維持
被処理水溶性高分子のピークトップ分子量(Mp)の変化は以下のように確認することができる。すなわち、(1)原料水溶性高分子および被処理水溶性高分子の微分分子量分布曲線をそれぞれ描く。(2)dw/d(LogM)がピークを持つLogMをそれぞれ抽出する。(3)被処理水溶性高分子のLogM(p_peak)と原料水溶性高分子のLogM(r_peak)を比較する。ここで、LogM(p_peak)とLogM(r_peak)との差異が小さい場合、ピークトップ分子量(Mp)の変化が小さいと言える。
[3] Maintenance of peak top molecular weight (Mp) Changes in the peak top molecular weight (Mp) of the water-soluble polymer to be treated can be confirmed as follows. That is, (1) draw the differential molecular weight distribution curves of the raw material water-soluble polymer and the treated water-soluble polymer, respectively. (2) LogM having a peak in dw / d (LogM) is extracted. (3) LogM (p_peak) of the water-soluble polymer to be treated is compared with LogM (r_peak) of the raw water-soluble polymer. Here, when the difference between LogM (p_peak) and LogM (r_peak) is small, it can be said that the change in peak top molecular weight (Mp) is small.

ピークトップ分子量(Mp)の変化が小さい程好ましいため、LogM(p_peak)/LogM(r_peak)の割合(LogM(r_peak)に対するLogM(p_peak)の割合)(%)は、100%に近いほど好ましい。その範囲は、例えば、100±5%であることが好ましく、100±4%であることがより好ましく、100±3%であることがさらに好ましく、100±2%がさらにより好ましく、100±1.5%が特に好ましく、100±1%であることがさらに特に好ましく、100±0.5%であることが極めて好ましく、100±0.1であることがさらに極めて好ましい。当該割合が上記範囲内であると、ウェーハをより均一に保護する機能を保持できると考えられる。そのため、本発明に係る上記被処理水溶性高分子を含む研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を用いて研磨した際の表面欠陥をより低減することができる。 Since it is preferable that the change in the peak top molecular weight (Mp) is small, the ratio of LogM (p_peak) / LogM (r_peak) (ratio of LogM (p_peak) to LogM (r_peak)) (%) is preferably close to 100%. The range is, for example, preferably 100 ± 5%, more preferably 100 ± 4%, further preferably 100 ± 3%, even more preferably 100 ± 2%, 100 ± 1 5.5% is particularly preferable, 100 ± 1% is even more preferable, 100 ± 0.5% is extremely preferable, and 100 ± 0.1 is even more preferable. When the ratio is within the above range, it is considered that the function of more uniformly protecting the wafer can be maintained. Therefore, it is possible to further reduce surface defects when polishing with the polishing composition containing the water-soluble polymer to be treated and / or the wetting agent for semiconductors according to the present invention.

なお、高分子の微分分子量分布曲線の作成は、一般的な方法を用いて行うことができ、作成方法の詳細は実施例に記載する。また、GPC法による測定で得られたGPC溶解曲線や、微分分子量分布曲線における面積の算出は、GPC装置(東ソー株式会社製、商品名『HLC-8420 GPC』)に搭載されている解析ソフトを用いて行うことができる。 The differential molecular weight distribution curve of the polymer can be created by using a general method, and the details of the creating method will be described in Examples. For the calculation of the area in the GPC dissolution curve and the differential molecular weight distribution curve obtained by the measurement by the GPC method, use the analysis software installed in the GPC device (manufactured by Tosoh Corporation, trade name "HLC-8420 GPC"). Can be done using.

被処理水溶性高分子は、上記〔1〕~〔3〕の特定に加えて、下記の特性を有する。 The water-soluble polymer to be treated has the following characteristics in addition to the above-mentioned specifications [1] to [3].

被処理水溶性高分子のMw/Mnは、特に制限されないが、30以下であることが好ましく、25以下であることがより好ましく、20以下であることがさらに好ましく、15以下であることがさらにより好ましく、10以下であることが特に好ましく、8以下であることがさらに特に好ましく、例えば、7.5以下(典型的には、7以下)であってもよい。この範囲であると、当該被処理水溶性高分子を含む研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤によって研磨された基板における欠陥(例えば、LPD-NやLPD)の個数をより減少させることができる。また、当該被処理水溶性高分子を含む溶液や研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、より優れたろ過性を有する。また、被処理水溶性高分子のMw/Mnは、1以上であることが好ましい。 The Mw / Mn of the water-soluble polymer to be treated is not particularly limited, but is preferably 30 or less, more preferably 25 or less, further preferably 20 or less, and further preferably 15 or less. It is more preferably 10 or less, still more preferably 8 or less, and may be, for example, 7.5 or less (typically 7 or less). Within this range, the number of defects (for example, LPD-N and LPD) in the polishing composition containing the water-soluble polymer to be treated and / or the substrate polished by the semiconductor wetting agent can be further reduced. can. Further, the solution containing the water-soluble polymer to be treated, the composition for polishing and / or the wetting agent for semiconductors have more excellent filterability. Further, the Mw / Mn of the water-soluble polymer to be treated is preferably 1 or more.

原料水溶性高分子の分散度(Mw/Mn)に対する、被処理水溶性高分子の分散度(Mw/Mn)の割合(%)は低いことが好ましい。上記割合は、特に限定されないが、90%以下であることが好ましく、80%以下であることがより好ましく、75%以下であることがさらに好ましく、70%以下であることがよりさらに好ましく、30%以下であることが特に好ましく、25%以下であることがさらに特に好ましく、20%以下であることが極めて好ましい。当該割合が小さいほど、分子量分布がより狭まり、より均一な重量分子量をもつ被処理水溶性高分子が得られていることを表す。また、当該割合は、1%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましく、10%以上であることがさらに好ましく、15%以上であることが特に好ましい。当該割合が上記範囲であると、低分子量体の量が維持される傾向がある。また、当該割合が上記範囲内であると、原料水溶性高分子の粒子径がより均一な状態となり、ウェーハをより密に保護することができる。そのため、上記被処理水溶性高分子を含む研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を用いて研磨および/またはリンスした際の表面欠陥をより低減することができる。当該割合は、衝突工程において溶液に加える圧力を高くすることで、低くすることが可能である。ジェットミル処理においては、例えば処理圧力を高くすることで、当該割合を低くすることができる。 It is preferable that the ratio (%) of the dispersity (Mw / Mn) of the water-soluble polymer to be treated to the dispersity (Mw / Mn) of the raw material water-soluble polymer is low. The above ratio is not particularly limited, but is preferably 90% or less, more preferably 80% or less, further preferably 75% or less, still more preferably 70% or less, and 30%. % Or less is particularly preferable, 25% or less is particularly preferable, and 20% or less is extremely preferable. The smaller the ratio, the narrower the molecular weight distribution, and it means that the water-soluble polymer to be treated having a more uniform weight molecular weight is obtained. Further, the ratio is preferably 1% or more, more preferably 5% or more, further preferably 10% or more, and particularly preferably 15% or more. When the ratio is in the above range, the amount of the low molecular weight substance tends to be maintained. Further, when the ratio is within the above range, the particle size of the raw material water-soluble polymer becomes more uniform, and the wafer can be protected more closely. Therefore, it is possible to further reduce surface defects when polishing and / or rinsing with the polishing composition containing the water-soluble polymer to be treated and / or the wetting agent for semiconductors. The ratio can be lowered by increasing the pressure applied to the solution in the collision step. In jet mill processing, for example, by increasing the processing pressure, the ratio can be reduced.

衝突工程を経て得られた被処理水溶性高分子は、被処理水溶性高分子の不純物量と、原料水溶性高分子の不純物量との差異が小さいとの利点がある。特に、金属不純物量の差異が小さくなる。衝突工程では、溶液同士を衝突させて、溶液に圧力を加えており、他の部材との衝突を採用していないことから、不純物の混入が生じ難いからであると考えられる。なお、金属不純物量は、誘導結合プラズマ(ICP)発光分析法により金属不純物濃度測定することで評価することができ、測定装置としては、例えば、株式会社島津製作所製の誘導結合高周波プラズマ分光分析装置『ICP-AES』を用いることができる。なお、金属不純物の種類によっては、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)又は原子吸光分析装置を用いて行われてもよい。 The water-soluble polymer to be treated obtained through the collision step has an advantage that the difference between the amount of impurities in the water-soluble polymer to be treated and the amount of impurities in the raw material water-soluble polymer is small. In particular, the difference in the amount of metal impurities becomes small. It is considered that this is because in the collision step, the solutions collide with each other and pressure is applied to the solutions, and collision with other members is not adopted, so that impurities are unlikely to be mixed. The amount of metal impurities can be evaluated by measuring the concentration of metal impurities by inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometry. As a measuring device, for example, an inductively coupled high frequency plasma spectroscopic analyzer manufactured by Shimadzu Corporation. "ICP-AES" can be used. Depending on the type of metal impurity, it may be carried out using an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS) or an atomic absorption spectrometer.

≪研磨用組成物および半導体用濡れ剤の製造方法≫
本発明の一形態は、砥粒と、水溶性高分子(被処理水溶性高分子)を含む研磨用組成物の製造方法であって、原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程(溶解工程)と、前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程(衝突工程)と、圧力を加えた前記溶液に砥粒を混合する工程と、を含む、研磨用組成物の製造方法に関する。
<< Manufacturing method of polishing composition and wetting agent for semiconductors >>
One embodiment of the present invention is a method for producing a polishing composition containing abrasive grains and a water-soluble polymer (water-soluble polymer to be treated), in which a raw material water-soluble polymer is dissolved in a solvent to prepare a solution. A polishing composition comprising a step (dissolution step), a step of colliding the solutions with each other to apply pressure to the solution (collision step), and a step of mixing abrasive grains with the pressured solution. Regarding the manufacturing method of.

本発明の他の一形態は、水溶性高分子(被処理水溶性高分子)を含む半導体用濡れ剤の製造方法であって、溶解工程と、衝突工程と、圧力を加えた前記溶液に他の成分を混合する工程と、を含む、半導体用濡れ剤の製造方法に関する。 Another embodiment of the present invention is a method for producing a wetting agent for semiconductors containing a water-soluble polymer (water-soluble polymer to be treated), which comprises a dissolution step, a collision step, and the above-mentioned solution to which pressure is applied. The present invention relates to a method for producing a wetting agent for semiconductors, which comprises a step of mixing the components of the above.

これらの形態において、被処理水溶性高分子は、上記の水溶性高分子の処理および被処理水溶性高分子の説明で述べたものである。また、溶解工程および衝突工程は、上記の水溶性高分子の処理および被処理水溶性高分子で述べたものである。 In these forms, the water-soluble polymer to be treated is described in the above-mentioned treatment of the water-soluble polymer and the description of the water-soluble polymer to be treated. Further, the dissolution step and the collision step are described in the above-mentioned treatment of the water-soluble polymer and the water-soluble polymer to be treated.

また、本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤の製造方法は、複数の混合工程を含んでいてもよく、この際、各混合工程の間に他の工程を含んでいてもよい。例えば、ある成分についての混合工程の後に、後述するろ過工程を設け、その後、さらに後述する他の成分についての混合工程を設けてもよい。 Further, the method for producing a polishing composition and / or a wetting agent for a semiconductor according to an embodiment of the present invention may include a plurality of mixing steps, in which case another step is added between the mixing steps. It may be included. For example, a filtration step described later may be provided after the mixing step for a certain component, and then a mixing step for other components described later may be provided.

[混合工程]
本発明の研磨用組成物は、上記衝突工程を経て得られた溶液に、少なくとも砥粒を含む他の成分を混合する工程(混合工程)を含む方法によって製造される。ここで、他の成分とは、上記溶解工程および衝突工程を経て、原料水溶性高分子より得られた被処理水溶性高分子、ならびに上記の溶解工程および衝突工程で使用される溶媒以外の成分である。他の成分としては、例えば、塩基性化合物、有機酸またはその塩、無機酸またはその塩、界面活性剤、キレート剤、防腐剤、防カビ剤、被処理水溶性高分子以外の水溶性高分子、分散剤等の、公知の研磨用組成物に用いられる各種成分が挙げられる。これらの他の成分を、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で混合することができる。少なくとも砥粒を含む他の成分の一例としては、例えば、砥粒のみであることが挙げられる。
[Mixing process]
The polishing composition of the present invention is produced by a method including a step (mixing step) of mixing at least other components including abrasive grains with the solution obtained through the above collision step. Here, the other components are components other than the water-soluble polymer to be treated obtained from the raw material water-soluble polymer through the above-mentioned dissolution step and the collision step, and the solvent used in the above-mentioned dissolution step and the collision step. Is. Other components include, for example, basic compounds, organic acids or salts thereof, inorganic acids or salts thereof, surfactants, chelating agents, preservatives, antifungal agents, and water-soluble polymers other than water-soluble polymers to be treated. , Dispersants and the like, and examples thereof include various components used in known polishing compositions. These other components can be mixed to the extent that the effects of the present invention are not significantly impaired. As an example of at least other components containing abrasive grains, for example, only abrasive grains can be mentioned.

また、本発明の半導体用濡れ剤は、上記衝突工程を経て得られた溶液に、砥粒を混合せず、上記他の成分を混合する工程(混合工程)を含む方法によって製造される。 Further, the wetting agent for semiconductors of the present invention is produced by a method including a step (mixing step) of mixing the other components without mixing the abrasive grains with the solution obtained through the collision step.

混合工程における各種成分の混合方法、混合条件等は、特に制限されない。例えば、上記衝突工程を経て得られた溶液に対して各種成分を添加してもよいし、各種成分に対して上記衝突工程を経て得られた溶液を添加してもよい。また、各種成分の添加の順序も特に制限されず、これらを同時に添加しても、順次添加しても、いくつかの成分のみ同時に添加してもよい。また、混合温度は特に制限されないが、一般的には10~40℃が好ましく、溶解速度を上げるために加熱してもよい。また、混合時間も特に制限されない。混合装置についても、特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いることができる。 The mixing method, mixing conditions, etc. of various components in the mixing step are not particularly limited. For example, various components may be added to the solution obtained through the collision step, or the solution obtained through the collision step may be added to various components. Further, the order of addition of various components is not particularly limited, and these may be added simultaneously, sequentially, or only some components may be added at the same time. The mixing temperature is not particularly limited, but is generally preferably 10 to 40 ° C., and may be heated in order to increase the dissolution rate. Further, the mixing time is not particularly limited. The mixing device is also not particularly limited. For example, a well-known mixing device such as a blade type stirrer, an ultrasonic disperser, or a homomixer can be used.

以下、混合工程において添加される各種成分について説明する。 Hereinafter, various components added in the mixing step will be described.

(砥粒)
砥粒の材質や性状は特に制限されず、研磨用組成物の使用目的や使用態様等に応じて適宜選択することができる。砥粒の例としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子;窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子;炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子;ダイヤモンド粒子;炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子やポリ(メタ)アクリル酸粒子、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。ここで(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。このような砥粒は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、半導体用濡れ剤には、砥粒が含まれない。
(Abrasion grain)
The material and properties of the abrasive grains are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose and mode of use of the polishing composition. Examples of abrasive grains include inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles. Specific examples of the inorganic particles include silica particles, alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, and oxide particles such as red iron oxide particles; Nitride particles such as silicon nitride particles and boron nitride particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate can be mentioned. Specific examples of the organic particles include polymethylmethacrylate (PMMA) particles, poly (meth) acrylic acid particles, polyacrylonitrile particles and the like. Here, (meth) acrylic acid has the meaning of comprehensively referring to acrylic acid and methacrylic acid. Such abrasive grains may be used alone or in combination of two or more. The semiconductor wetting agent does not contain abrasive grains.

上記砥粒としては、無機粒子が好ましく、なかでも金属または半金属の酸化物からなる粒子が好ましく、シリカ粒子が特に好ましい。後述するシリコンウェーハ等のようにシリコンからなる表面を有する基板の研磨、例えば仕上げ研磨に用いられ得る研磨用組成物では、砥粒としてシリカ粒子を採用することが特に有意義である。ここに開示される技術は、例えば、上記砥粒が実質的にシリカ粒子からなる態様で好ましく実施されうる。ここで「実質的に」とは、砥粒を構成する粒子の95質量%以上がシリカ粒子であることをいう。砥粒を構成する粒子の98質量%以上、好ましくは99質量%以上、例えば、100質量%がシリカ粒子であってもよい。 As the abrasive grains, inorganic particles are preferable, particles made of a metal or metalloid oxide are preferable, and silica particles are particularly preferable. In a polishing composition that can be used for polishing a substrate having a surface made of silicon, for example, finish polishing, such as a silicon wafer described later, it is particularly meaningful to use silica particles as abrasive grains. The technique disclosed herein can be preferably carried out, for example, in an embodiment in which the abrasive grains are substantially composed of silica particles. Here, "substantially" means that 95% by mass or more of the particles constituting the abrasive grains are silica particles. 98% by mass or more, preferably 99% by mass or more, for example, 100% by mass of the particles constituting the abrasive grains may be silica particles.

シリカ粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ等が挙げられる。シリカ粒子は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。研磨後において表面品位に優れた研磨面が得られやすいことから、コロイダルシリカの使用が特に好ましい。コロイダルシリカとしては、例えば、イオン交換法により水ガラス(珪酸Na)を原料として作製されたコロイダルシリカや、アルコキシド法コロイダルシリカを好ましく採用することができる。ここでアルコキシド法コロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解縮合反応により製造されたコロイダルシリカをいう。コロイダルシリカは、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。 Specific examples of the silica particles include colloidal silica, fumed silica, and precipitated silica. The silica particles may be used alone or in combination of two or more. The use of colloidal silica is particularly preferable because it is easy to obtain a polished surface having excellent surface quality after polishing. As the colloidal silica, for example, colloidal silica produced from water glass (Na silicate) by an ion exchange method or alkoxide method colloidal silica can be preferably adopted. Here, the alkoxide method colloidal silica refers to colloidal silica produced by a hydrolysis condensation reaction of alkoxysilane. Colloidal silica can be used alone or in combination of two or more.

砥粒構成材料の真比重は、1.5以上であることが好ましく、より好ましくは1.6以上である。砥粒構成材料は、例えば、シリカ粒子を構成するシリカである。砥粒構成材料の真比重の増大により、物理的な研磨能力は高くなる傾向にある。砥粒の物理的な研磨能力が高くなると、一般に、該砥粒が基板表面に与える局所的なストレスは大きくなる傾向にある。かかる観点から、真比重が1.7以上の砥粒が特に好ましい。砥粒の真比重の上限は特に限定されないが、典型的には2.3以下、例えば2.2以下である。砥粒(例えばシリカ粒子)の真比重としては、置換液としてエタノールを用いた液体置換法による測定値を採用しうる。 The true specific gravity of the abrasive grain constituent material is preferably 1.5 or more, more preferably 1.6 or more. The abrasive grain constituent material is, for example, silica constituting silica particles. As the true specific gravity of the abrasive grain constituent material increases, the physical polishing ability tends to increase. As the physical polishing ability of the abrasive grains increases, the local stress exerted by the abrasive grains on the surface of the substrate generally tends to increase. From this point of view, abrasive grains having a true specific density of 1.7 or more are particularly preferable. The upper limit of the true specific gravity of the abrasive grains is not particularly limited, but is typically 2.3 or less, for example, 2.2 or less. As the true specific gravity of the abrasive grains (for example, silica particles), a measured value by a liquid replacement method using ethanol as a replacement liquid can be adopted.

砥粒の平均一次粒子径(BET径)は、特に限定されないが、研磨効率等の観点から、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましく、15nm以上であることがさらに好ましい。より高い研磨効果、例えば、ヘイズの低減、欠陥の除去等の効果を得る観点から、上記BET径は、15nm以上であることが好ましく、20nm以上、例えば、20nm超であることがより好ましい。砥粒の平均一次粒子径は、砥粒が基板表面に与える局所的なストレスを抑制する観点から、100nm以下であることが好ましく、80nm以下であることがより好ましく、60nm以下であることがさらに好ましい。ここに開示される技術は、より高品位の表面が得られやすいこと等から、平均一次粒子径が50nm以下、典型的には40nm未満、より好ましくは35nm以下、さらに好ましくは32nm以下の砥粒を用いる態様でも好ましく実施されうる。 The average primary particle diameter (BET diameter) of the abrasive grains is not particularly limited, but is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and further preferably 15 nm or more from the viewpoint of polishing efficiency and the like. .. From the viewpoint of obtaining a higher polishing effect, for example, haze reduction, defect removal, and the like, the BET diameter is preferably 15 nm or more, and more preferably 20 nm or more, for example, more than 20 nm. The average primary particle diameter of the abrasive grains is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, and further preferably 60 nm or less, from the viewpoint of suppressing the local stress applied to the substrate surface by the abrasive grains. preferable. The technique disclosed herein has an average primary particle diameter of 50 nm or less, typically less than 40 nm, more preferably 35 nm or less, still more preferably 32 nm or less, because it is easy to obtain a higher quality surface. Can also be preferably carried out in the embodiment of.

砥粒の平均一次粒子径の値は、例えば、BET法により測定される比表面積から算出される。砥粒の比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の「Flow SorbII 2300」を用いて行うことができる。本明細書においてBET径とは、BET法により測定される比表面積(BET値)から、BET径(nm)=6000/(真密度(g/cm)×BET値(m/g))の式により算出される粒子径をいう。 The value of the average primary particle diameter of the abrasive grains is calculated from, for example, the specific surface area measured by the BET method. The specific surface area of the abrasive grains can be measured, for example, by using "Flow SorbII 2300" manufactured by Micromeritex. In the present specification, the BET diameter means the BET diameter (nm) = 6000 / (true density (g / cm 3 ) × BET value (m 2 / g)) from the specific surface area (BET value) measured by the BET method. The particle size calculated by the formula of.

砥粒の平均二次粒子径は、特に限定されないが、研磨効率等の観点から、10nm以上であることが好ましく、15nm以上であることがより好ましく、20nm以上であることがさらにより好ましく、25nm以上であることが特に好ましい。より高い研磨効果、例えば、ヘイズの低減、欠陥の除去等の効果を得る観点から、上記平均二次粒子径は、30nm以上が好ましく、40nm以上がより好ましい。また、砥粒の平均二次粒子径は、砥粒が基板表面に与える局所的なストレスを抑制する観点から、300nm以下であることが好ましく、200nm以下であることがより好ましく、150nm以下であることがさらに好ましく、125nm以下であることがさらにより好ましい。ここに開示される技術は、より高品位の表面が得られやすいこと等から、平均二次粒子径が100nm以下、例えば、80nm未満(典型的には、45nm以下)の砥粒を用いる態様でも好ましく、実施されうる砥粒の平均二次粒子径の減少によって、研磨用組成物の安定性が向上する。なお、砥粒の平均二次粒子径は、例えば、日機装株式会社製の型式「UPA-UT151」を用いた動的光散乱法により測定することができる。 The average secondary particle diameter of the abrasive grains is not particularly limited, but is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, further preferably 20 nm or more, still more preferably 25 nm, from the viewpoint of polishing efficiency and the like. The above is particularly preferable. The average secondary particle diameter is preferably 30 nm or more, and more preferably 40 nm or more, from the viewpoint of obtaining a higher polishing effect, for example, an effect of reducing haze, removing defects, and the like. The average secondary particle diameter of the abrasive grains is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, and more preferably 150 nm or less, from the viewpoint of suppressing local stress applied to the surface of the substrate by the abrasive grains. It is even more preferably 125 nm or less, and even more preferably 125 nm or less. The technique disclosed herein also uses an abrasive grain having an average secondary particle diameter of 100 nm or less, for example, less than 80 nm (typically 45 nm or less), because a higher quality surface can be easily obtained. Preferably, the reduction in the average secondary particle size of the abrasive grains that can be performed improves the stability of the polishing composition. The average secondary particle diameter of the abrasive grains can be measured, for example, by a dynamic light scattering method using the model "UPA-UT151" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

砥粒の形状(外形)は、球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形をなす粒子の具体例としては、ピーナッツ形状すなわち落花生の殻の形状、繭型形状、金平糖形状、ラグビーボール形状等が挙げられる。例えば、粒子の多くがピーナッツ形状をした砥粒を好ましく採用しうる。 The shape (outer shape) of the abrasive grains may be spherical or non-spherical. Specific examples of the non-spherical particles include a peanut shape, that is, a peanut shell shape, a cocoon shape, a konpeito shape, a rugby ball shape, and the like. For example, peanut-shaped abrasive grains, many of which are peanut-shaped, can be preferably adopted.

特に限定するものではないが、砥粒の長径/短径比の平均値、すなわち平均アスペクト比は、原理的に1.0以上であり、好ましくは1.05以上、さらに好ましくは1.1以上である。平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨能率が実現されうる。また、砥粒の平均アスペクト比は、スクラッチ低減等の観点から、好ましくは3.0以下であり、より好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.5以下である。 Although not particularly limited, the average value of the major axis / minor axis ratio of the abrasive grains, that is, the average aspect ratio is, in principle, 1.0 or more, preferably 1.05 or more, and more preferably 1.1 or more. Is. Higher polishing efficiency can be achieved by increasing the average aspect ratio. The average aspect ratio of the abrasive grains is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less, still more preferably 1.5 or less, from the viewpoint of scratch reduction and the like.

砥粒の形状(外形)や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数のシリカ粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。所定個数は、例えば200個である。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さ(長径の値)を短辺の長さ(短径の値)で除した値を長径/短径比(アスペクト比)として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。 The shape (outer shape) and average aspect ratio of the abrasive grains can be grasped by, for example, observation with an electron microscope. As a specific procedure for grasping the average aspect ratio, for example, using a scanning electron microscope (SEM), for a predetermined number of silica particles capable of recognizing the shape of independent particles, the minimum circumscribing to each particle image. Draw a rectangle. The predetermined number is, for example, 200. Then, for the rectangle drawn for each particle image, the value obtained by dividing the length of the long side (value of the major axis) by the length of the short side (value of the minor axis) is the major axis / minor axis ratio (aspect ratio). ). The average aspect ratio can be obtained by arithmetically averaging the aspect ratios of the predetermined number of particles.

(水溶性高分子)
本発明の研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、上記の被処理水溶性高分子を含む。被処理水溶性高分子の原料水溶性高分子は2種以上の水溶性高分子を含んでいてもよい。好ましくは、被処理水溶性高分子の原料水溶性高分子は1種の水溶性高分子である。
(Water-soluble polymer)
The polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors of the present invention contains the above-mentioned water-soluble polymer to be treated. Raw Material of Water-Soluble Polymer to Be Treated The water-soluble polymer may contain two or more kinds of water-soluble polymers. Preferably, the raw material water-soluble polymer of the water-soluble polymer to be treated is one kind of water-soluble polymer.

研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤における、被処理水溶性高分子の含有量は特に制限されないが、研磨および/またはリンス工程後の表面品位という観点から、溶媒100質量部に対して、0.0001質量部以上であることが好ましく、0.0005質量部以上であることがより好ましく、0.001質量部以上であることがさらに好ましく、0.0015質量部以上であることがよりさらに好ましく、0.002質量部以上であることが特に好ましく、例えば、0.05質量部以上(典型的には、0.1質量部以上)であってもよい。また、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤における、被処理水溶性高分子の含有量としては、ろ過性の観点から、溶媒100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましく、3質量部以下であることがより好ましく、2質量部以下であることがさらに好ましく、1質量部以下であることがよりさらに好ましく、0.5質量部以下であることが特に好ましく、例えば、0.3質量部以下(典型的には、0.2質量部以下)であってもよい。 The content of the water-soluble polymer to be treated in the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is not particularly limited, but from the viewpoint of surface quality after the polishing and / or rinsing process, the content is based on 100 parts by mass of the solvent. It is preferably 0.0001 parts by mass or more, more preferably 0.0005 parts by mass or more, further preferably 0.001 parts by mass or more, and further preferably 0.0015 parts by mass or more. It is particularly preferably 0.002 parts by mass or more, and may be, for example, 0.05 parts by mass or more (typically 0.1 parts by mass or more). Further, the content of the water-soluble polymer to be treated in the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solvent from the viewpoint of filterability. It is more preferably 3 parts by mass or less, further preferably 2 parts by mass or less, further preferably 1 part by mass or less, and particularly preferably 0.5 part by mass or less, for example. It may be 0.3 parts by mass or less (typically 0.2 parts by mass or less).

本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、上記被処理水溶性高分子以外の水溶性高分子(以下、「任意ポリマー」とも称する)を含んでもよい。任意ポリマーとしては、例えば、上記溶解工程において例示した種類の水溶性高分子が挙げられる。また、例示された種類以外の水溶性高分子としては、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリイソアミレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。任意ポリマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 The polishing composition and / or the wetting agent for a semiconductor according to one embodiment of the present invention is a water-soluble polymer other than the above-mentioned water-soluble polymer to be treated (hereinafter, "" Also referred to as "arbitrary polymer"). Examples of the optional polymer include water-soluble polymers of the type exemplified in the above dissolution step. Examples of water-soluble polymers other than those exemplified include polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyisoamylene sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid salt, polyacrylic acid salt, polyvinyl acetate and the like. Can be mentioned. Any polymer may be used alone or in combination of two or more.

研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤における、任意ポリマーの含有量は特に制限されないが、上記混合工程において記載した被処理水溶性高分子の含有量であってもよい。被処理水溶性高分子の含有量と任意ポリマーの含有量との割合は特に限定されないが、研磨工程後の表面品位という観点から、含有する水溶性高分子全体に対する任意ポリマーの割合は、70%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、50%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましく、30%以下であることがよりさらに好ましく、20%以下であることが特に好ましく、例えば、10%以下であってもよく、5%以下であってもよい。 The content of the arbitrary polymer in the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is not particularly limited, but may be the content of the water-soluble polymer to be treated described in the above mixing step. The ratio of the content of the water-soluble polymer to be treated and the content of the optional polymer is not particularly limited, but from the viewpoint of surface quality after the polishing step, the ratio of the optional polymer to the total content of the water-soluble polymer is 70%. It is preferably less than or equal to, more preferably 60% or less, further preferably 50% or less, further preferably 40% or less, further preferably 30% or less, and even more preferably 20%. The following is particularly preferable, and for example, it may be 10% or less, or 5% or less.

本発明の一実施形態において、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が濃縮液の状態である場合、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤中の水溶性高分子の含有量は、安定性を向上させるという観点から、0.0001質量%以上であることが好ましく、0.0005質量%以上であるとより好ましく、0.001質量%以上であるとさらに好ましく、0.01質量%以上であると特に好ましい。本発明の一実施形態において、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が濃縮液の状態である場合、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤中の水溶性高分子の含有量は、保管安定性や濾過性等の観点から、5質量%以下であると好ましく、3質量%以下であるとより好ましく、1質量%以下であるとさらに好ましい。 In one embodiment of the present invention, when the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent is in the state of a concentrated liquid, the content of the water-soluble polymer in the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent is determined. From the viewpoint of improving stability, it is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.0005% by mass or more, further preferably 0.001% by mass or more, and 0.01% by mass. The above is particularly preferable. In one embodiment of the present invention, when the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent is in the state of a concentrated liquid, the content of the water-soluble polymer in the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent is determined. From the viewpoint of storage stability, filterability and the like, it is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less.

本発明の一実施形態において、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が希釈液の状態である場合、水溶性高分子の含有量は、研磨および/またはリンス工程後の表面品位が向上するという観点から、0.00005質量%以上であることが好ましく、0.0001質量%以上であるとより好ましく、0.0005質量%以上であるとさらに好ましく、0.001質量%以上であると特に好ましい。また、本発明の一実施形態において、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が希釈液の状態である場合、水溶性高分子の含有量は、研磨レート維持の観点から、0.1質量%以下であると好ましく、0.05質量%以下であるとより好ましく、0.01質量%以下であるとさらに好ましい。なお、上記において、水溶性高分子の含有量は、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が水溶性高分子を2種以上含む場合には、その合計量を指す。 In one embodiment of the invention, when the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is in a diluted state, the content of the water-soluble polymer improves the surface quality after the polishing and / or rinsing process. From this viewpoint, it is preferably 0.00005% by mass or more, more preferably 0.0001% by mass or more, further preferably 0.0005% by mass or more, and particularly preferably 0.001% by mass or more. preferable. Further, in one embodiment of the present invention, when the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is in a diluted state, the content of the water-soluble polymer is 0.1 mass by mass from the viewpoint of maintaining the polishing rate. % Or less is preferable, 0.05% by mass or less is more preferable, and 0.01% by mass or less is further preferable. In the above, the content of the water-soluble polymer refers to the total amount of the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent when the water-soluble polymer is contained in two or more kinds.

(分散剤)
研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤に含まれる分散媒としては、特に制限されないが、例えば、上記溶解工程において例示した種類のものであることが好ましい。特に、上記溶解工程および/または上記衝突工程にて用いた溶媒をそのまま用いることが好ましい。なお、上記溶解工程および/または上記衝突工程にて用いた溶媒は、通常、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤において、特に砥粒に対して、分散媒として機能する。
(Dispersant)
The dispersion medium contained in the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is not particularly limited, but is preferably of the type exemplified in the above-mentioned dissolution step, for example. In particular, it is preferable to use the solvent used in the dissolution step and / or the collision step as it is. The solvent used in the dissolution step and / or the collision step usually functions as a dispersion medium in the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors, especially with respect to the abrasive grains.

(塩基性化合物)
本明細書において、塩基性化合物とは、水に溶解して水溶液のpHを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物としては、窒素を含む有機または無機の塩基性化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、各種の炭酸塩や炭酸水素塩等を用いることができる。窒素を含む塩基性化合物の例としては、第四級アンモニウム化合物、第四級ホスホニウム化合物、アンモニア、アミン等が挙げられる。アミンは、好ましくは水溶性アミンである。このような塩基性化合物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
(Basic compound)
As used herein, the basic compound refers to a compound having a function of dissolving in water and raising the pH of an aqueous solution. As the basic compound, an organic or inorganic basic compound containing nitrogen, an alkali metal hydroxide, an alkaline earth metal hydroxide, various carbonates, hydrogen carbonate and the like can be used. Examples of the basic compound containing nitrogen include a quaternary ammonium compound, a quaternary phosphonium compound, ammonia, an amine and the like. The amine is preferably a water-soluble amine. Such basic compounds may be used alone or in combination of two or more.

アルカリ金属の水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。炭酸塩または炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。アミンの具体例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、N-(β-アミノエチル)エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、1-(2-アミノエチル)ピペラジン、N-メチルピペラジン、グアニジン、イミダゾールやトリアゾール等のアゾール類等が挙げられる。第四級ホスホニウム化合物の具体例としては、水酸化テトラメチルホスホニウム、水酸化テトラエチルホスホニウム等の水酸化第四級ホスホニウムが挙げられる。 Specific examples of alkali metal hydroxides include potassium hydroxide and sodium hydroxide. Specific examples of the carbonate or hydrogen carbonate include ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate and the like. Specific examples of amines include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and anhydrous piperazine. , Piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, N-methylpiperazine, guanidine, azoles such as imidazole and triazole, and the like. Specific examples of the quaternary phosphonium compound include quaternary phosphonium hydroxides such as tetramethylphosphonium hydroxide and tetraethylphosphonium hydroxide.

第四級アンモニウム化合物としては、テトラアルキルアンモニウム塩、ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩を好ましく用いることができる。第四級アンモニウム塩は、典型的には強塩基である。かかる第四級アンモニウム塩におけるアニオン成分は、例えば、OH、F、Cl、Br、I、ClO 、BH 等であり得る。なかでも好ましい例として、アニオンがOHである第四級アンモニウム塩、すなわち水酸化第四級アンモニウムが挙げられる。水酸化第四級アンモニウムの具体例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラペンチルアンモニウムおよび水酸化テトラヘキシルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウム;水酸化2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム(コリンともいう。)等の水酸化ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム;等が挙げられる。 As the quaternary ammonium compound, a quaternary ammonium salt such as a tetraalkylammonium salt or a hydroxyalkyltrialkylammonium salt can be preferably used. Quaternary ammonium salts are typically strong bases. The anionic component in such a quaternary ammonium salt can be, for example, OH , F , Cl , Br , I , ClO 4- , BH 4- and the like. Among them, a preferable example is a quaternary ammonium salt having an anion of OH , that is, a quaternary ammonium hydroxide. Specific examples of the quaternary ammonium hydroxide include hydroxylation of tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide and tetrahexylammonium hydroxide. Tetraalkylammonium; hydroxyalkyltrialkylammonium hydroxide such as 2-hydroxyethyltrimethylammonium (also referred to as choline); and the like.

これらの塩基性化合物のうち、例えば、アルカリ金属水酸化物、水酸化第四級アンモニウムおよびアンモニアから選択される少なくとも一種の塩基性化合物を好ましく使用しうる。なかでも水酸化テトラアルキルアンモニウムおよびアンモニアがより好ましく、アンモニアが特に好ましい。水酸化テトラアルキルアンモニウムとしては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウムが挙げられる。 Among these basic compounds, for example, at least one basic compound selected from alkali metal hydroxides, quaternary ammonium hydroxide and ammonia can be preferably used. Of these, tetraalkylammonium hydroxide and ammonia are more preferable, and ammonia is particularly preferable. Examples of the tetraalkylammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide.

ここに開示される研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が塩基性化合物を含む場合、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤における塩基性化合物の含有量は特に制限されない。基板表面を好適に処理する観点から、通常は、濃縮液または希釈液において、上記含有量を研磨液の0.0001質量%以上とすることが好ましく、0.0005質量%以上、例えば、0.001質量%以上、典型的には、0.002質量%以上とすることがより好ましい。また、表面品位向上等の観点から、上記含有量は、15質量%未満とすることが適当であり、10質量%未満とすることが好ましく、5質量%未満とすることがより好ましく、1.0質量%未満とすることがさらに好ましく、0.5質量%未満とすることがさらにより好ましい。 When the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent disclosed herein contains a basic compound, the content of the basic compound in the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent is not particularly limited. From the viewpoint of suitably treating the surface of the substrate, the content of the concentrated solution or the diluted solution is usually preferably 0.0001% by mass or more, and 0.0005% by mass or more, for example, 0. It is more preferably 001% by mass or more, typically 0.002% by mass or more. Further, from the viewpoint of improving the surface quality and the like, the content is preferably less than 15% by mass, preferably less than 10% by mass, more preferably less than 5% by mass, and 1. It is more preferably less than 0% by mass, and even more preferably less than 0.5% by mass.

(有機酸またはその塩、無機酸またはその塩)
有機酸の例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、有機スルホン酸、有機ホスホン酸等が挙げられる。有機酸塩の例としては、有機酸のアルカリ金属塩、例えばナトリウム塩、カリウム塩等やアンモニウム塩等が挙げられる。無機酸の例としては、硫酸、硝酸、塩酸、炭酸等が挙げられる。無機酸塩の例としては、無機酸のアルカリ金属塩、例えばナトリウム塩、カリウム塩等やアンモニウム塩が挙げられる。有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
(Organic acid or its salt, inorganic acid or its salt)
Examples of organic acids include fatty acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid, aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and phthalic acid, citric acid, oxalic acid, tartrate acid, malic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid and organic. Examples thereof include sulfonic acid and organic phosphonic acid. Examples of the organic acid salt include alkali metal salts of organic acids such as sodium salt, potassium salt and the like, ammonium salt and the like. Examples of inorganic acids include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, carbonic acid and the like. Examples of the inorganic acid salt include alkali metal salts of inorganic acids such as sodium salt, potassium salt and the like, and ammonium salts. The organic acid and its salt, and the inorganic acid and its salt may be used alone or in combination of two or more.

(酸化剤)
酸化剤の例としては、過酸化水素(H)、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等が挙げられる。ここに開示される研磨用組成物および半導体用濡れ剤は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤に酸化剤が含まれていると、当該研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が研磨対象物に供給されることで、該研磨対象物の表面が酸化されて酸化膜が生じる。これにより基板の表面品位が低下したり、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤の基板表面への作用性が低下してしまうことがあり得るためである。上記基板は、例えばシリコンウェーハである。なお、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤が酸化剤を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことをいう。
(Oxidant)
Examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium persulfate, ammonium persulfate, sodium dichloroisocyanurate and the like. The polishing composition and the wetting agent for semiconductors disclosed herein preferably contain substantially no oxidizing agent. When the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent contains an oxidizing agent, the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent is supplied to the polishing object, so that the surface of the polishing object is surfaced. Is oxidized to form an oxide film. This is because the surface quality of the substrate may be deteriorated, and the action of the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors on the substrate surface may be deteriorated. The substrate is, for example, a silicon wafer. In addition, the fact that the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors do not substantially contain an oxidizing agent means that the oxidizing agent is not contained at least intentionally.

(界面活性剤)
界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性のいずれのものも使用可能である。通常は、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤を好ましく採用しうる。低起泡性やpH調整の容易性の観点から、ノニオン性の界面活性剤がより好ましい。ノニオン性界面活性剤の例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン重合体;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のポリオキシアルキレン誘導体(例えば、ポリオキシアルキレン付加物);複数種のオキシアルキレンの共重合体(例えば、ジブロック型共重合体、トリブロック型共重合体、ランダム型共重合体、交互共重合体);等が挙げられる。一態様において、一分子内にポリオキシアルキレン構造(例えば、ポリオキシエチレン構造、ポリオキシプロピレン構造等)を含む界面活性剤を好ましく採用し得る。界面活性剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
(Surfactant)
As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic and amphoteric ones can be used. Generally, anionic or nonionic surfactants may be preferably employed. Nonionic surfactants are more preferable from the viewpoint of low foaming property and ease of pH adjustment. Examples of nonionic surfactants are oxyalkylene polymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol; polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl amines and polyoxyethylene fatty acids. Polyoxyalkylene derivatives such as esters, polyoxyethylene glyceryl ether fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (eg, polyoxyalkylene adducts); copolymers of multiple oxyalkylenes (eg, diblock type copolymers). , Triblock type copolymer, random type copolymer, alternate copolymer); and the like. In one embodiment, a surfactant containing a polyoxyalkylene structure (for example, polyoxyethylene structure, polyoxypropylene structure, etc.) in one molecule can be preferably adopted. The surfactant may be used alone or in combination of two or more.

(キレート剤)
キレート剤の例としては、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤の例には、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸およびトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤の例には、2-アミノエチルホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン-1,1-ジホスホン酸、エタン-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1-ヒドロキシ-1,1-ジホスホン酸、エタン-1-ヒドロキシ-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1,2-ジカルボキシ-1,2-ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2-ホスホノブタン-1,2-ジカルボン酸、1-ホスホノブタン-2,3,4-トリカルボン酸およびα-メチルホスホノコハク酸が含まれる。これらのうち有機ホスホン酸系キレート剤がより好ましい。なかでも好ましいものとして、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)およびジエチレントリアミン五酢酸が挙げられる。特に好ましいキレート剤として、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)およびジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)が挙げられる。キレート剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
(Chelating agent)
Examples of chelating agents include aminocarboxylic acid-based chelating agents and organic phosphonic acid-based chelating agents. Examples of aminocarboxylic acid-based chelating agents include ethylenediamine tetraacetic acid, sodium ethylenediamine tetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetic acid, hydroxyethylethylenediamine triacetic acid, sodium hydroxyethylethylenediamine triacetate, and diethylenetriaminepentaacetic acid. , Diethylenetriamine pentaacetate sodium, triethylenetetramine hexaacetic acid and triethylenetetramine hexaacetate sodium. Examples of organic phosphonic acid-based chelating agents include 2-aminoethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid), and diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid). Acid), Etan-1,1-diphosphonic acid, Etan-1,1,2-triphosphonic acid, Etan-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, Etan-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid , Etan-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid and α-methylphospho Contains nosuccinic acid. Of these, organic phosphonic acid-based chelating agents are more preferable. Of these, ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) and diethylenetriaminepentaacetic acid are preferable. Particularly preferred chelating agents include ethylenediamine tetrakis (methylenephosphonic acid) and diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid). The chelating agent may be used alone or in combination of two or more.

[ろ過工程]
本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、当該研磨用組成物および/または当該半導体用濡れ剤を製造するのに用いられる溶液をろ過する工程(本明細書では、単に「ろ過工程」とも称する)を含む方法によって製造されても良い。
[Filtration process]
The polishing composition and / or semiconductor wetting agent according to one embodiment of the present invention is a step of filtering a solution used for producing the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent (the present specification). Then, it may be manufactured by a method including simply (also referred to as “filtration step”).

本発明の好ましい一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤の製造方法は、上記衝突工程の後、上記混合工程の前に、当該衝突工程を経て得られた溶液をろ過する工程をさらに含む方法である。また、本発明の好ましい一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤の製造方法は、上記混合工程の後に、当該混合工程を経て得られた溶液をろ過する工程をさらに含む方法である。なお、本発明の一実施形態に係る製造方法では、上記の両方のタイミングにおいて、溶液をろ過する工程をさらに含む方法であってもよい。 In the method for producing a polishing composition and / or a semiconductor wetting agent according to a preferred embodiment of the present invention, the solution obtained through the collision step is filtered after the collision step and before the mixing step. It is a method that further includes a step. Further, the method for producing a polishing composition and / or a semiconductor wetting agent according to a preferred embodiment of the present invention further includes a step of filtering the solution obtained through the mixing step after the above mixing step. Is. The production method according to the embodiment of the present invention may further include a step of filtering the solution at both of the above timings.

ろ過工程で使用されるフィルターの材質としては、特に制限されず、例えば、セルロース混合エステル、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、セルロースアセテート、ニトロセルロース、再生セルロース、ポリアミド、トリアセチルセルロース、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル(PVC)、ナイロン、ナイロン66、ポリスルホン、ポリエステル、ポリプロピレン/ポリエチレン、アクリル共重合体、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリヒドロキシブチレート、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリスチレン(PS)、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等の樹脂、ガラス、金属等が挙げられる。 The material of the filter used in the filtration step is not particularly limited, and is, for example, cellulose mixed ester, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polycarbonate, poly. Ethersulfone, cellulose acetate, nitrocellulose, regenerated cellulose, polyamide, triacetyl cellulose, polypropylene, polyvinylidene chloride (PVC), nylon, nylon 66, polysulfone, polyester, polypropylene / polyethylene, acrylic copolymer, polycarbonate, polylactic acid, Examples thereof include resins such as polycaprolactone, polyglycolic acid, polydioxanone, polyhydroxybutyrate, polybutadiene, polyurethane, polystyrene (PS), polymethyl methacrylate, and polycarbonate, glass, and metals.

フィルターの構造も、特に制限されず、デプス構造、プリーツ構造、メンブレン構造等が挙げられる。 The structure of the filter is also not particularly limited, and examples thereof include a depth structure, a pleated structure, and a membrane structure.

フィルターの孔径は、特に制限されないが、0.03μm以上であることが好ましく、0.04μm以上であることがより好ましく、0.05μm以上であることがさらに好ましく、0.1μm以上であることがよりさらに好ましく、0.2μm以上であることが特に好ましい。フィルターの孔径が、0.03μm以上、例えば、0.04μm以上であると、高いろ過速度が得られることから好ましい。また、フィルターの孔径は、100μm以下であることが好ましく、70μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることがさらに好ましく、15μm以下であることがよりさらに好ましく、1μm以下であることが特に好ましい(具体的には、例えば、0.5μm以下であることが好ましい)。フィルターの孔径が100μm以下であると、ろ過の精度がより向上する。 The pore size of the filter is not particularly limited, but is preferably 0.03 μm or more, more preferably 0.04 μm or more, further preferably 0.05 μm or more, and further preferably 0.1 μm or more. Even more preferably, it is particularly preferably 0.2 μm or more. When the pore diameter of the filter is 0.03 μm or more, for example, 0.04 μm or more, a high filtration rate can be obtained, which is preferable. The pore size of the filter is preferably 100 μm or less, more preferably 70 μm or less, further preferably 50 μm or less, further preferably 15 μm or less, and particularly preferably 1 μm or less. It is preferable (specifically, it is preferably 0.5 μm or less). When the pore diameter of the filter is 100 μm or less, the accuracy of filtration is further improved.

ろ過方法としては、常圧で行う自然ろ過、吸引ろ過、加圧ろ過、遠心ろ過のいずれであってもよい。 The filtration method may be any of natural filtration, suction filtration, pressure filtration and centrifugal filtration performed at normal pressure.

[その他の工程]
本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、上記溶解工程、上記衝突工程、上記混合工程、および上記ろ過工程以外の他の工程をさらに経て製造されていてもよい。
[Other processes]
Even if the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent according to the embodiment of the present invention is further produced through steps other than the dissolution step, the collision step, the mixing step, and the filtration step. good.

≪研磨用組成物、半導体用濡れ剤≫
本発明の研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、以下に記載の特性を有する。
≪Polishing composition, wetting agent for semiconductors≫
The polishing composition and / or semiconductor wetting agent of the present invention has the following properties.

(D90)
本発明の研磨用組成物中の粒子のD90(P)は、本発明の処理がなされていない原料水溶性高分子を含む研磨用組成物中の粒子のD90(R)よりも小さい。ここで、D90とは、体積基準における積算粒子径分布の小粒子径側からの積算質量が90%となる粒子径のことである。D90(R)に対するD90(P)の割合(%)は、特に制限されないが、好ましくは99.5%以下であり、より好ましくは95%以下であり、さらに好ましくは90%以下である。当該割合がこの範囲であると、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤によって研磨および/またはリンスされた基板における欠陥(例えば、LPD-NやLPD)の個数をより減少させることができる。また、研磨用組成物中の砥粒の分散性が向上し、より優れたろ過性を有する。当該割合は、50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。当該割合がこの範囲であると、粒子径が小さくなりすぎ物理的な加工力(例えば研磨レート)が低下することを抑制させることができる。なお、研磨用組成物のD90は、日機装株式会社製のUPA-UT151を用いた動的光散乱法にて求めることができ、測定方法の詳細は実施例に記載する。
(D90)
The D90 (P) of the particles in the polishing composition of the present invention is smaller than the D90 (R) of the particles in the polishing composition containing the raw material water-soluble polymer which has not been treated with the present invention. Here, D90 is a particle diameter in which the integrated mass from the small particle diameter side of the integrated particle diameter distribution on a volume basis is 90%. The ratio (%) of D90 (P) to D90 (R) is not particularly limited, but is preferably 99.5% or less, more preferably 95% or less, and further preferably 90% or less. When the ratio is in this range, the number of defects (for example, LPD-N or LPD) in the substrate polished and / or rinsed by the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent can be further reduced. In addition, the dispersibility of the abrasive grains in the polishing composition is improved, and the polishing property has better filterability. The ratio is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 70% or more. When the ratio is in this range, it is possible to prevent the particle size from becoming too small and the physical processing force (for example, polishing rate) from decreasing. The polishing composition D90 can be obtained by a dynamic light scattering method using UPA-UT151 manufactured by Nikkiso Co., Ltd., and the details of the measurement method will be described in Examples.

(pH)
本発明の一実施形態に係る研磨用組成物のpHは、8.0以上であることが好ましく、8.5以上であることがより好ましく、9.0以上であることがさらに好ましく、9.5以上であることがさらにより好ましく、10.0以上であることが特に好ましい。研磨用組成物のpHが高くなると、研磨能率が向上する傾向にある。一方、砥粒の溶解を防いで機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、研磨用組成物のpHは、13.0以下であることが好ましく、12.5以下であることがより好ましく、12.0以下であることがさらに好ましく、11.5以下であることがさらにより好ましく、11.0以下であることが特に好ましく、10.8以下であることがさらに特に好ましく、例えば、10.5以下としてもよく、10.0以下としてもよい。
(PH)
The pH of the polishing composition according to one embodiment of the present invention is preferably 8.0 or higher, more preferably 8.5 or higher, further preferably 9.0 or higher, and 9. It is even more preferably 5 or more, and particularly preferably 10.0 or more. As the pH of the polishing composition increases, the polishing efficiency tends to improve. On the other hand, from the viewpoint of preventing the dissolution of the abrasive grains and suppressing the deterioration of the mechanical polishing action, the pH of the polishing composition is preferably 13.0 or less, more preferably 12.5 or less. It is more preferably 12.0 or less, further preferably 11.5 or less, particularly preferably 11.0 or less, further particularly preferably 10.8 or less, for example, 10 It may be 5.5 or less, or 10.0 or less.

本発明の一実施形態に係る半導体用濡れ剤のpHは、8.0以上であることが好ましく、8.5以上であることがより好ましく、9.0以上であることがさらに好ましく、9.5以上であることがさらにより好ましく、10.0以上であることが特に好ましい。また、半導体用濡れ剤のpHは、13.0以下であることが好ましく、12.5以下であることがより好ましく、12.0以下であることがさらに好ましく、11.5以下であることがさらにより好ましく、11.0以下であることが特に好ましく、10.8以下であることがさらに特に好ましく、例えば、10.5以下としてもよく、10.0以下としてもよい。半導体用濡れ剤のpHが上記範囲内であると、基板の表面を好適に処理することができる。 The pH of the wetting agent for semiconductors according to one embodiment of the present invention is preferably 8.0 or higher, more preferably 8.5 or higher, further preferably 9.0 or higher, and 9. It is even more preferably 5 or more, and particularly preferably 10.0 or more. The pH of the wetting agent for semiconductors is preferably 13.0 or less, more preferably 12.5 or less, further preferably 12.0 or less, and preferably 11.5 or less. Even more preferably, it is particularly preferably 11.0 or less, further particularly preferably 10.8 or less, and for example, it may be 10.5 or less, or 10.0 or less. When the pH of the semiconductor wetting agent is within the above range, the surface of the substrate can be suitably treated.

pHは、pHメーターを使用し、標準緩衝液を用いて3点校正した後で、ガラス電極を測定対象の組成物に入れて、2分以上経過して安定した後の値を測定することにより把握することができる。pHメーターとしては、例えば、堀場製作所製のLAQUA(登録商標)またはその相当品を用いることができる。標準緩衝液としては、フタル酸塩pH緩衝液 pH:4.01(25℃)、中性リン酸塩pH緩衝液 pH:6.86(25℃)、炭酸塩pH緩衝液 pH:10.01(25℃)を用いることができる。 The pH is measured by using a pH meter, calibrating at three points using a standard buffer solution, placing the glass electrode in the composition to be measured, and measuring the value after stabilizing after 2 minutes or more. Can be grasped. As the pH meter, for example, LAQUA (registered trademark) manufactured by HORIBA, Ltd. or an equivalent product thereof can be used. The standard buffers are phthalate pH buffer pH: 4.01 (25 ° C), neutral phosphate pH buffer pH: 6.86 (25 ° C), carbonate pH buffer pH: 10.01. (25 ° C.) can be used.

<研磨およびリンスの方法>
本発明の一形態は、砥粒と、被処理水溶性高分子を含む研磨用組成物を用いて、基板を研磨する方法である。また、本発明の他の一形態は、被処理水溶性高分子を含む半導体用濡れ剤を用いて、基板をリンスする方法である。
<Polishing and rinsing method>
One embodiment of the present invention is a method of polishing a substrate using a polishing composition containing abrasive grains and a water-soluble polymer to be treated. Another aspect of the present invention is a method of rinsing a substrate using a wetting agent for semiconductors containing a water-soluble polymer to be treated.

これらの形態において、砥粒は、上記の研磨用組成物および半導体用濡れ剤の製造方法の説明で述べたものと同様である。また、被処理水溶性高分子は、上記の水溶性高分子の処理および被処理水溶性高分子の説明で述べたものと同様である。 In these forms, the abrasive grains are the same as those described in the above description of the method for producing the polishing composition and the wetting agent for semiconductors. Further, the water-soluble polymer to be treated is the same as that described in the above-mentioned treatment of the water-soluble polymer and the description of the water-soluble polymer to be treated.

以下、本発明に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を用いて基板を研磨および/またはリンスする方法の好適な一態様につき説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a method of polishing and / or rinsing a substrate using the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent according to the present invention will be described.

まず、本発明に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を含む研磨液および/またはリンス液を用意する。上記研磨液および/またはリンス液を用意することには、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤に濃度調整、pH調整等の操作を加えて研磨液およびリンス液を調製することが含まれる。濃度調整としては、例えば希釈が挙げられる。あるいは、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤をそのまま研磨液および/またはリンス液として使用してもよい。 First, a polishing liquid and / or a rinsing liquid containing the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent according to the present invention is prepared. Preparing the polishing liquid and / or the rinsing liquid includes preparing the polishing liquid and the rinsing liquid by subjecting the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors to operations such as concentration adjustment and pH adjustment. .. Examples of the concentration adjustment include dilution. Alternatively, the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent may be used as it is as the polishing liquid and / or the rinsing liquid.

次いで、その研磨液および/またはリンス液を基板に供給し、常法により研磨および/またはリンスする。例えば、シリコンウェーハの仕上げ研磨および/またはリンスを行う場合、典型的には、ラッピング工程を経たシリコンウェーハを一般的な研磨装置にセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて上記シリコンウェーハの研磨対象面に研磨液および/またはリンス液を供給する。典型的には、上記研磨液および/またはリンス液を連続的に供給しつつ、シリコンウェーハの研磨対象面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動、例えば回転移動させる。かかる研磨工程を経て基板の研磨および/またはリンスが完了する。 Then, the polishing liquid and / or the rinsing liquid is supplied to the substrate, and polishing and / or rinsing is performed by a conventional method. For example, when performing finish polishing and / or rinsing of a silicon wafer, typically, the silicon wafer that has undergone the wrapping process is set in a general polishing device, and the surface to be polished of the silicon wafer is passed through the polishing pad of the polishing device. Is supplied with a polishing solution and / or a rinsing solution. Typically, while continuously supplying the polishing liquid and / or the rinsing liquid, the polishing pad is pressed against the surface to be polished of the silicon wafer to relatively move them, for example, rotate them. The polishing and / or rinsing of the substrate is completed through such a polishing step.

本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、例えばシリコンウェーハ等の基板のポリシング工程やリンス工程に好ましく適用することができる。基板には、本発明に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤によるポリシング工程および/またはリンス工程の前に、ラッピングやエッチング等の、ポリシング工程やリンス工程より上流の工程において基板に適用されうる一般的な処理が施されていてもよい。 The polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors according to one embodiment of the present invention can be preferably applied to a polishing step or a rinsing step of a substrate such as a silicon wafer. The substrate is applied to the substrate in a process upstream of the polishing step and the rinsing step, such as wrapping and etching, before the polishing step and / or the rinsing step with the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent according to the present invention. It may be subjected to general processing that can be performed.

ここに開示される研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、例えば、上流の工程によって表面粗さ0.01nm~100nmの表面状態に調製された基板(例えばシリコンウェーハ)のポリシングやリンスにおいて好ましく用いられ得る。上記基板の表面粗さRaは、例えば、SchmittMeasurement System Inc.社製のレーザースキャン式表面粗さ計「TMS-3000WRC」を用いて測定することができる。ここに開示される研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、ファイナルポリシング(仕上げ研磨)やその直前のポリシング、またはリンスでの使用が効果的であり、ファイナルポリシングにおける使用が特に好ましい。ここで、ファイナルポリシングとは、目的物の製造プロセスにおける最後のポリシング工程、すなわちその工程の後にはさらなるポリシングを行わない工程を指す。ここに開示される研磨用組成物は、ファイナルポリシングよりも上流のポリシング工程に用いられてもよい。ここで、ファイナルポリシングよりも上流のポリシング工程とは、粗研磨工程と最終研磨工程との間の予備研磨工程を指す。典型的には少なくとも1次ポリシング工程を含み、さらに2次、3次・・・等のポリシング工程を含み得る。ここに開示される半導体用濡れ剤は、ファイナルポリシングよりも上流のポリシング工程の後に行われるリンス工程に用いられてもよい。 The polishing compositions and / or semiconductor wetting agents disclosed herein are used, for example, in policing and rinsing substrates (eg, silicon wafers) prepared to a surface condition with a surface roughness of 0.01 nm to 100 nm by an upstream process. It can be preferably used. The surface roughness Ra of the substrate is, for example, SchmittMeasurementSystem Inc. It can be measured using a laser scan type surface roughness meter "TMS-3000WRC" manufactured by the same company. The polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors disclosed herein are effective for use in final polishing (finish polishing), polishing immediately before the final polishing (finish polishing), or rinsing, and are particularly preferable for use in final polishing. Here, the final policing refers to the final policing step in the manufacturing process of the target product, that is, a step in which no further policing is performed after the step. The polishing composition disclosed herein may be used in a polishing step upstream of final polishing. Here, the polishing step upstream of the final polishing refers to the pre-polishing step between the rough polishing step and the final polishing step. Typically, it includes at least a primary policing step, and may further include a policing step such as a secondary, tertiary ... The semiconductor wetting agent disclosed herein may be used in a rinsing step performed after a polishing step upstream of final policing.

(濃縮液)
ここに開示される研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、基板に供給される前には濃縮された形態であってもよい。すなわち、研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、研磨液および/またはリンス液の濃縮液の形態であり、研磨液および/またはリンス液の原液としても把握され得る。このように濃縮された形態の研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は特に限定されず、例えば、体積換算で2倍~100倍程度とすることができ、通常は5倍~50倍程度(例えば、10倍~40倍程度)が適当である。
(Concentrate)
The polishing composition and / or semiconductor wetting agent disclosed herein may be in concentrated form prior to being fed to the substrate. That is, the polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors is in the form of a concentrated solution of the polishing solution and / or the rinsing solution, and can also be grasped as a stock solution of the polishing solution and / or the rinsing solution. The polishing composition and / or the wetting agent for semiconductors in such a concentrated form are advantageous from the viewpoints of convenience and cost reduction in manufacturing, distribution, storage and the like. The concentration ratio is not particularly limited, and can be, for example, about 2 to 100 times in terms of volume, and usually about 5 to 50 times (for example, about 10 to 40 times) is appropriate.

(希釈液)
ここに開示される研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、典型的には該研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を含む研磨液およびリンス液の形態で基板に供給されて、その基板の研磨および/またはリンスに用いられる。上記研磨液および/またはリンス液は、例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を希釈して調製されたものであり得る。上記希釈は、典型的には、水による希釈である。あるいは、該研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤をそのまま研磨液および/またはリンス液として使用してもよい。すなわち、ここに開示される技術における研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤の概念には、基板に供給されて該基板の研磨および/またはリンスに用いられる研磨液(ワーキングスラリー)および/またはリンス液と、希釈して研磨液および/またはリンス液として用いられる濃縮液、すなわち研磨液および/またはリンス液の原液との双方が包含される。ここに開示される研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を含む研磨液および/またはリンス液の他の例として、該組成物のpHを調整してなる研磨液および/またはリンス液が挙げられる。
(Diluted solution)
The polishing composition and / or semiconductor wetting agent disclosed herein is typically supplied to the substrate in the form of a polishing and rinsing solution containing the polishing composition and / or semiconductor wetting agent. Used for polishing and / or rinsing the substrate. The polishing solution and / or rinsing solution may be prepared by diluting any of the polishing compositions and / or semiconductor wetting agents disclosed herein, for example. The above dilution is typically a dilution with water. Alternatively, the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent may be used as it is as a polishing liquid and / or a rinsing liquid. That is, the concept of a polishing composition and / or a wetting agent for semiconductors in the techniques disclosed herein includes a polishing liquid (working slurry) and / or a working slurry supplied to a substrate and used for polishing and / or rinsing the substrate. Both the rinsing solution and the concentrated solution diluted and used as the polishing solution and / or the rinsing solution, that is, the undiluted solution of the polishing solution and / or the rinsing solution are included. Other examples of the polishing solution and / or the rinsing solution containing the polishing composition and / or the semiconductor wetting agent disclosed herein include a polishing solution and / or a rinsing solution obtained by adjusting the pH of the composition. Be done.

上記濃縮液における砥粒の含有量は、特に制限されないが、例えば、50質量%以下とすることができる。上記濃縮液の取扱い性、例えば砥粒の分散安定性や濾過性等の観点から、通常、上記濃縮液における砥粒の含有量は、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以下である。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、砥粒の含有量は、例えば、0.5質量%以上とすることができ、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、例えば、3質量%以上である。好ましい一態様において、砥粒の含有量は、4質量%以上としてもよく、5質量%以上としてもよい。 The content of the abrasive grains in the concentrate is not particularly limited, but can be, for example, 50% by mass or less. From the viewpoint of handleability of the concentrate, for example, dispersion stability of the abrasive grains, filterability, etc., the content of the abrasive grains in the concentrate is usually preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less. Yes, more preferably 10% by mass or less. Further, from the viewpoint of convenience and cost reduction in manufacturing, distribution, storage, etc., the content of the abrasive grains can be, for example, 0.5% by mass or more, preferably 1% by mass or more. It is preferably 2% by mass or more, for example, 3% by mass or more. In a preferred embodiment, the content of the abrasive grains may be 4% by mass or more, or 5% by mass or more.

上記希釈液における砥粒の含有量は、特に制限されないが、例えば、25質量%以下とすることができる。上記希釈液の取扱い性(例えば砥粒の分散安定性)や研磨後の表面品位等の観点から、通常、上記希釈液における砥粒の含有量は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下であり、さらに好ましくは1質量%以下であり、0.5質量%以下が特に好ましい。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、砥粒の含有量は、例えば、0.01質量%以上とすることができ、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、例えば、0.5質量%以上である。好ましい一態様において、砥粒の含有量は、1質量%以上としてもよく、3質量%以上としてもよい。 The content of the abrasive grains in the diluted solution is not particularly limited, but can be, for example, 25% by mass or less. From the viewpoint of handleability of the diluted solution (for example, dispersion stability of the abrasive grains), surface quality after polishing, and the like, the content of the abrasive grains in the diluted solution is usually preferably 10% by mass or less, more preferably 5. It is 0% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably 0.5% by mass or less. Further, from the viewpoint of convenience and cost reduction in manufacturing, distribution, storage, etc., the content of the abrasive grains can be, for example, 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more. , More preferably 0.2% by mass or more, for example, 0.5% by mass or more. In a preferred embodiment, the content of the abrasive grains may be 1% by mass or more, or 3% by mass or more.

このような濃縮液は、所望のタイミングで希釈して研磨液(ワーキングスラリー)および/またはリンス液を調製し、該研磨液および/またはリンス液を基板に供給する態様で使用することができる。上記希釈は、例えば、上記濃縮液に水を加えて混合することにより行うことができる。 Such a concentrate can be diluted at a desired timing to prepare a polishing liquid (working slurry) and / or a rinsing liquid, and used in an embodiment in which the polishing liquid and / or the rinsing liquid is supplied to the substrate. The dilution can be performed, for example, by adding water to the concentrate and mixing.

ここに開示される技術において使用される研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、一剤型であってもよく、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、研磨用組成物の構成成分のうち少なくとも砥粒を含むパートAと、残りの成分の少なくとも一部を含むパートBとを混合し、これらを必要に応じて適切なタイミングで混合および希釈することにより研磨液が調製されるように構成されていてもよい。また、半導体用濡れ剤の構成成分の一部を含むパートAと、残りの成分の少なくとも一部を含むパートBとを混合し、これらを必要に応じて適切なタイミングで混合および希釈することによりリンス液が調製されるように構成されていてもよい。 The polishing composition and / or the wetting agent for a semiconductor used in the technique disclosed herein may be a one-drug type or a multi-dose type including a two-dose type. For example, part A containing at least abrasive grains among the constituents of the polishing composition and part B containing at least a part of the remaining components are mixed, and these are mixed and diluted at appropriate timings as necessary. This may be configured to prepare the polishing liquid. Further, by mixing Part A containing a part of the constituent components of the semiconductor wetting agent and Part B containing at least a part of the remaining components, and mixing and diluting these at appropriate timings as necessary. The rinse solution may be configured to be prepared.

(研磨パッド)
上記研磨および/またはリンス工程に使用される研磨パッドは、特に限定されない。例えば、発泡ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ等の研磨パッドを用いることができる。各研磨パッドは、砥粒を含んでもよく、砥粒を含まなくてもよい。通常は、砥粒を含まない研磨パッドが好ましく用いられる。
(Scouring pad)
The polishing pad used in the polishing and / or rinsing process is not particularly limited. For example, a polishing pad such as a polyurethane foam type, a non-woven fabric type, or a suede type can be used. Each polishing pad may or may not contain abrasive grains. Usually, a polishing pad containing no abrasive grains is preferably used.

(洗浄)
本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤を用いて研磨および/またはリンスされた基板は、典型的には洗浄される。洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、例えば、半導体等の分野において一般的なSC-1洗浄液、SC-2洗浄液等を用いることができる。SC-1洗浄液としては、水酸化アンモニウム(NHOH)と過酸化水素(H)と水(HO)との混合液が挙げられる。SC-2洗浄液としては、HClとHとHOとの混合液が挙げられる。洗浄液の温度は、例えば室温以上、約90℃程度までの範囲とすることができる。室温は、典型的には約15℃~25℃である。洗浄効果を向上させる観点から、40℃~85℃程度の洗浄液を好ましく使用しうる。
(Washing)
Substrates polished and / or rinsed with the polishing composition and / or semiconductor wetting agent according to one embodiment of the invention are typically washed. Cleaning can be performed using a suitable cleaning solution. The cleaning liquid to be used is not particularly limited, and for example, SC-1 cleaning liquid, SC-2 cleaning liquid, etc., which are general in the field of semiconductors and the like, can be used. Examples of the SC-1 cleaning solution include a mixed solution of ammonium hydroxide (NH 4 OH), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water (H 2 O). Examples of the SC-2 cleaning solution include a mixed solution of HCl, H 2 O 2 and H 2 O. The temperature of the cleaning liquid can be, for example, above room temperature and in the range of about 90 ° C. Room temperature is typically about 15 ° C to 25 ° C. From the viewpoint of improving the cleaning effect, a cleaning liquid having a temperature of about 40 ° C. to 85 ° C. can be preferably used.

(用途)
本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、シリコンからなる表面の研磨および/またはリンス、典型的にはシリコンウェーハの研磨および/またはリンスに特に好ましく使用されうる。ここでいうシリコンウェーハの典型例はシリコン単結晶ウェーハ(単結晶シリコンウェーハ)であり、例えば、シリコン単結晶インゴットをスライスして得られたシリコン単結晶ウェーハである。本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、シリコンからなる表面を有する基板の研磨および/またはリンスに好適に使用されうる。
(Use)
The polishing composition and / or semiconductor wetting agent according to one embodiment of the present invention may be particularly preferably used for polishing and / or rinsing a surface made of silicon, typically for polishing and / or rinsing a silicon wafer. .. A typical example of the silicon wafer referred to here is a silicon single crystal wafer (single crystal silicon wafer), for example, a silicon single crystal wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot. The polishing composition and / or semiconductor wetting agent according to one embodiment of the present invention can be suitably used for polishing and / or rinsing a substrate having a surface made of silicon.

(基板)
本発明の一実施形態に係る研磨用組成物および/または半導体用濡れ剤は、種々の材質および形状を有する基板の研磨および/またはリンスに適用されうる。基板の材質は、例えば、シリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン、ステンレス鋼等の金属もしくは半金属、またはこれらの合金;石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質;アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料;炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料;ポリイミド樹脂等の樹脂材料;等であり得る。これらのうち複数の材質により構成された基板であってもよい。
(substrate)
The polishing composition and / or semiconductor wetting agent according to one embodiment of the present invention can be applied to polishing and / or rinsing substrates having various materials and shapes. The material of the substrate is, for example, a metal or semi-metal such as silicon, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, titanium, stainless steel, or an alloy thereof; a glassy substance such as quartz glass, aluminosilicate glass, and glassy carbon. It can be a ceramic material such as alumina, silica, sapphire, silicon nitride, tantalum nitride, titanium carbide; a compound semiconductor substrate material such as silicon carbide, gallium nitride, gallium arsenide; a resin material such as a polyimide resin; and the like. Of these, a substrate made of a plurality of materials may be used.

本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。なお、特記しない限り、「%」および「部」は、それぞれ、「質量%」および「質量部」を意味する。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following examples. Unless otherwise specified, "%" and "part" mean "% by mass" and "part by mass", respectively.

<ヒドロキシエチルセルロースの製造>
[溶解工程]
下記表1に示される組成となるように、以下の各原料ヒドロキシエチルセルロース(原料HEC)2質量部を溶媒である脱イオン水(DIW)98質量部中に添加し、混合して溶解させることにより、各原料ヒドロキシエチルセルロース水溶液(原料HEC水溶液)を調製した。
<Manufacturing of hydroxyethyl cellulose>
[Dissolution step]
By adding 2 parts by mass of each of the following raw material hydroxyethyl cellulose (raw material HEC) to 98 parts by mass of deionized water (DIW) as a solvent so as to have the composition shown in Table 1 below, and mixing and dissolving the mixture. , Each raw material hydroxyethyl cellulose aqueous solution (raw material HEC aqueous solution) was prepared.

(原料ヒドロキシエチルセルロース)
HEC1:重量平均分子量(Mw):3.65×10^5、粉体、
HEC2:重量平均分子量(Mw):1.18×10^6、粉体、
ここで、「10^X」(Xは任意の整数)は、10を表す。以下、同様である。
(Raw material hydroxyethyl cellulose)
HEC1: Weight average molecular weight (Mw): 3.65 × 10 ^ 5, powder,
HEC2: Weight average molecular weight (Mw): 1.18 × 10 ^ 6, powder,
Here, "10 ^ X" (X is an arbitrary integer) represents 10 X. The same applies hereinafter.

なお、HEC1およびHEC2の重量平均分子量(Mw)は、後述するヒドロキシエチルセルロースの重量平均分子量(Mw)の評価方法に従って得られた値を示す。 The weight average molecular weight (Mw) of HEC1 and HEC2 shows the values obtained according to the method for evaluating the weight average molecular weight (Mw) of hydroxyethyl cellulose described later.

[衝突工程]
溶解工程にて得られた原料HEC水溶液を、ジェットミル(株式会社スギノマシン製、商品名:スターバーストラボ)に設置した。続いて、当該ジェットミルを、下記表1に示す出力(圧力)で稼働し、当該原料HEC水溶液同士を衝突させて、当該原料HEC水溶液に圧力を加えた。なお、処理回数は1回とした。処理した原料HEC水溶液の量は、約5000mLであり、処理液流量、処理時間は、下記表1の通りである。処理時間は、処理した原料HEC水溶液量を処理液流量で除することで求めた。
[Collision process]
The raw material HEC aqueous solution obtained in the dissolution step was installed in a jet mill (manufactured by Sugino Machine Limited, trade name: Starburst Lab). Subsequently, the jet mill was operated at the output (pressure) shown in Table 1 below, and the raw material HEC aqueous solutions were made to collide with each other to apply pressure to the raw material HEC aqueous solution. The number of processes was one. The amount of the treated raw material HEC aqueous solution is about 5000 mL, and the treatment liquid flow rate and treatment time are as shown in Table 1 below. The treatment time was determined by dividing the amount of the treated raw material HEC aqueous solution by the treatment liquid flow rate.

Figure 2022045161000001
Figure 2022045161000001

衝突工程を経た原料HEC水溶液(被処理HEC水溶液)を回収し、続いて以下の評価を行った。 The raw material HEC aqueous solution (treated HEC aqueous solution) that had undergone the collision step was recovered, and subsequently, the following evaluation was performed.

<ヒドロキシエチルセルロースの評価>
≪重量平均分子量、数平均分子量および分子量分布≫
上記の各原料HEC水溶液および各被処理HEC水溶液中のヒドロキシエチルセルロースについて、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、および分子量分布を、下記装置および条件にて、GPC法により測定した。原料水溶性高分子としてHEC1を用いた結果を下記表2に、原料水溶性高分子としてHEC2を用いた結果を下記表3にそれぞれ示す。
<Evaluation of hydroxyethyl cellulose>
≪Weight average molecular weight, number average molecular weight and molecular weight distribution≫
The weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution of hydroxyethyl cellulose in each of the above raw material HEC aqueous solutions and each treated HEC aqueous solution were measured by the GPC method under the following equipment and conditions. The results of using HEC1 as the raw material water-soluble polymer are shown in Table 2 below, and the results of using HEC2 as the raw material water-soluble polymer are shown in Table 3 below.

〔GPC測定条件〕
測定装置:東ソー株式会社製 HLC-8420 GPC
カラム:東ソー株式会社製 TSKgel GMPWXL
分子量マーカー:アジレント・テクノロジー社製 ポリエチレンオキシド-ポリエチレングリコール
溶離液:0.1M NaNO
流速:1.0ml/min。
[GPC measurement conditions]
Measuring device: HLC-8420 GPC manufactured by Tosoh Corporation
Column: TSKgel GMPWXL manufactured by Tosoh Corporation
Molecular Weight Marker: Agilent Technologies Polyethylene Oxide-Polyethylene Glycol Eluent: 0.1M NaNO 3
Flow velocity: 1.0 ml / min.

上記の各原料HEC水溶液および各被処理HEC水溶液中のヒドロキシエチルセルロースについて、それぞれ、上記GPC法による測定で得られたGPC溶出曲線(RI(mV)-溶出時間(min)曲線)を確認した。原料水溶性高分子としてHEC1を用いた場合のGPC溶出曲線を図1に示し、原料水溶性高分子としてHEC2を用いた場合のGPC溶出曲線を図2に示す。 For each of the above-mentioned raw material HEC aqueous solution and each hydroxyethyl cellulose in each treated HEC aqueous solution, the GPC elution curve (RI (mV) -elution time (min) curve) obtained by the measurement by the above GPC method was confirmed. The GPC elution curve when HEC1 is used as the raw material water-soluble polymer is shown in FIG. 1, and the GPC elution curve when HEC2 is used as the raw material water-soluble polymer is shown in FIG.

これらの各GPC溶出曲線から、微分分子量分布曲線を確認した。原料水溶性高分子としてHEC1を用いた場合の微分分子量分布曲線を図3に示し、原料水溶性高分子としてHEC2を用いた場合の微分分子量分布曲線を図4に示す。なお、微分分子量分布曲線は、上記GPC測定装置で使用されている制御・分析ソフト『Eco SEC-WS』を用いた一般的な方法により作成した。 From each of these GPC elution curves, the differential molecular weight distribution curve was confirmed. FIG. 3 shows a differential molecular weight distribution curve when HEC1 is used as the raw material water-soluble polymer, and FIG. 4 shows a differential molecular weight distribution curve when HEC2 is used as the raw material water-soluble polymer. The differential molecular weight distribution curve was created by a general method using the control / analysis software "Eco SEC-WS" used in the GPC measuring device.

≪被処理HECにおける高分子量体の選択的除去≫
上記各被処理HECを含む水溶液において、高分子量体が選択的に除去されていることを、〔1〕衝突工程前後の高分子量体の量、〔2〕衝突工程前後の低分子量体の量、〔3〕ピークトップ分子量(Mp)の変化を測定することで確認した。その結果を下記表2および下記表3に示す。
<< Selective removal of high molecular weight substances in HEC to be treated >>
The fact that the high molecular weight substance is selectively removed in the aqueous solution containing each of the above-mentioned HECs to be treated is determined by [1] the amount of the high molecular weight substance before and after the collision step, and [2] the amount of the low molecular weight substance before and after the collision step. [3] It was confirmed by measuring the change in the peak top molecular weight (Mp). The results are shown in Table 2 below and Table 3 below.

≪衝突工程前後の分子量分布の変化≫
上記の各原料HEC水溶液および各被処理HEC水溶液中のヒドロキシエチルセルロースについて、上記GPC法による測定で得られた分子量分布(Mw/Mn)の値を下記表2および下記表3に示す。また、各原料HEC水溶液中のヒドロキシエチルセルロースのMw/Mnに対する、各被処理HEC水溶液中のヒドロキシエチルセルロースのMw/Mnの割合(%)も下記表2および下記表3に示す。
≪Changes in molecular weight distribution before and after the collision process≫
The values of the molecular weight distribution (Mw / Mn) obtained by the measurement by the GPC method for the hydroxyethyl cellulose in each of the above raw material HEC aqueous solutions and each treated HEC aqueous solution are shown in Table 2 below and Table 3 below. The ratio (%) of Mw / Mn of hydroxyethyl cellulose in each HEC aqueous solution to be treated is also shown in Table 2 and Table 3 below with respect to Mw / Mn of hydroxyethyl cellulose in each raw material HEC aqueous solution.

≪金属不純物量≫
原料水溶性高分子としてHEC1を用いた原料HEC水溶液およびその被処理HEC水溶液について、誘導結合プラズマ(ICP)発光分析法により金属不純物濃度測定をすることで、金属元素不純物量を確認した。なお、使用した装置は株式会社島津製作所製の『ICP-AES(型番:ICPS-8100)』である。
≪Amount of metal impurities≫
The amount of metal element impurities was confirmed by measuring the metal impurity concentration by inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometry for the raw material HEC aqueous solution using HEC1 as the raw material water-soluble polymer and the HEC aqueous solution to be treated. The device used is "ICP-AES (model number: ICPS-8100)" manufactured by Shimadzu Corporation.

≪ろ過性≫
各原料HEC水溶液および各被処理HEC水溶液をそれぞれ100g測りとり、脱イオン水(DIW)により希釈し1質量%の水溶液に調製した。調製した水溶液を、ろ過フィルター(濾材の材質:ポリエーテルスルフォン膜、孔径:0.2μm)を用いて吸引ろ過した。この際の通液時間(min)を測定した。また、脱イオン水(DIW)100gについても同様に吸引ろ過を行い、通液時間(sec)を測定した。ここで通液時間とは、ろ過開始から、全ての液がろ過フィルターを通り抜けるまでの時間としている。なお、吸引ろ過は、ろ過装置は株式会社アルバック製、アスピレーター(製品名)、MDA-015(型式)を用い、ろ過試験時の最大真空圧力を0.5kPa程度で行った。そして、DIWの通液時間に対する、原料HEC水溶液または被処理HEC水溶液の通液時間の比(原料HEC水溶液または被処理HEC水溶液の通液時間(min)/DIWの通液時間(sec))をろ過指数として評価した。なお、ろ過指数は、値が小さいほど、ろ過性が良好であることを示す。原料としてHEC1を用いた結果を下記表2に、原料としてHEC2を用いた結果を下記表3にそれぞれ示す。
≪Filtability≫
100 g of each raw material HEC aqueous solution and each treated HEC aqueous solution were weighed and diluted with deionized water (DIW) to prepare a 1% by mass aqueous solution. The prepared aqueous solution was suction-filtered using a filtration filter (material of filter medium: polyether sulfone membrane, pore size: 0.2 μm). The liquid passing time (min) at this time was measured. Further, 100 g of deionized water (DIW) was also suction-filtered in the same manner, and the liquid passing time (sec) was measured. Here, the liquid passing time is the time from the start of filtration until all the liquid passes through the filtration filter. For suction filtration, the filtration device was manufactured by ULVAC Co., Ltd., an ejector (product name), and MDA-015 (model) were used, and the maximum vacuum pressure at the time of the filtration test was about 0.5 kPa. Then, the ratio of the liquid passing time of the raw material HEC aqueous solution or the treated HEC aqueous solution to the DIW liquid passing time (the liquid passing time of the raw material HEC aqueous solution or the treated HEC aqueous solution (min) / the liquid passing time of DIW (sec)) is set. It was evaluated as a filtration index. The smaller the value of the filtration index, the better the filterability. The results of using HEC1 as a raw material are shown in Table 2 below, and the results of using HEC2 as a raw material are shown in Table 3 below.

Figure 2022045161000002
Figure 2022045161000002

Figure 2022045161000003
Figure 2022045161000003

上記表2の結果から、前述の溶解工程と衝突工程とを経て得られた実施例1~3に係るヒドロキシエチルセルロースは、前述の衝突工程を経ていない比較例1に係るヒドロキシエチルセルロースと比較すると、低分子量体の量は良好に維持されつつ、高分子量体が選択的に除去され、溶液のろ過性も顕著に優れることが確認された。 From the results in Table 2 above, the hydroxyethyl cellulose according to Examples 1 to 3 obtained through the above-mentioned dissolution step and the collision step is lower than the hydroxyethyl cellulose according to Comparative Example 1 not undergoing the above-mentioned collision step. It was confirmed that the amount of the molecular weight substance was maintained well, the high molecular weight substance was selectively removed, and the filterability of the solution was remarkably excellent.

上記表3の結果から、前述の溶解工程と衝突工程とを経て得られた実施例4~6に係るヒドロキシエチルセルロースは、前述の衝突工程を経ていない比較例2に係るヒドロキシエチルセルロースと比較すると、低分子量体の量は良好に維持されつつ、高分子量体が選択的に除去され、溶液のろ過性も顕著に優れることが確認された。 From the results in Table 3 above, the hydroxyethyl cellulose according to Examples 4 to 6 obtained through the above-mentioned dissolution step and the collision step is lower than the hydroxyethyl cellulose according to Comparative Example 2 not undergoing the above-mentioned collision step. It was confirmed that the amount of the molecular weight substance was maintained well, the high molecular weight substance was selectively removed, and the filterability of the solution was remarkably excellent.

より詳細には、これら実施例に係るヒドロキシエチルセルロースでは、Mw/Mnが、17%~87%に減少したことが確認された。ヒドロキシエチルセルロースの分子量分布が狭まり、均一な重量分子量をもつヒドロキシエチルセルロースが得られたことがわかる。また、高分子量体の量が、36%~93%に減少したことが確認された。そして、低分子量体の量の変化は、±1%の範囲内であることが確認された。さらに、ピークトップ分子量(Mp)の変化は、±5%の範囲内であることが確認された。 More specifically, it was confirmed that in the hydroxyethyl cellulose according to these examples, Mw / Mn was reduced to 17% to 87%. It can be seen that the molecular weight distribution of hydroxyethyl cellulose was narrowed and hydroxyethyl cellulose having a uniform weight molecular weight was obtained. It was also confirmed that the amount of high molecular weight body was reduced to 36% to 93%. Then, it was confirmed that the change in the amount of the low molecular weight substance was within the range of ± 1%. Furthermore, it was confirmed that the change in peak top molecular weight (Mp) was within the range of ± 5%.

また、金属不純物量の測定結果から、被処理水溶性高分子中の金属不純物量は増加していないことが確認された。この結果は、実施例で行ったような、溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程によっては、金属不純物の混入を避けることができたためと考えられる。 In addition, from the measurement results of the amount of metal impurities, it was confirmed that the amount of metal impurities in the water-soluble polymer to be treated did not increase. It is considered that this result is because the mixing of metal impurities could be avoided by the step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solution as in the example.

<研磨用組成物の調製>
(実施例1~4、比較例1、2)
上記の被処理HEC水溶液、砥粒、塩基性化合物、任意ポリマー、界面活性剤、脱イオン水(DIW)を混合して研磨用組成物の濃縮液を調製した。砥粒としては平均一次粒子径27nmのコロイダルシリカを使用し、塩基性化合物としては29%アンモニア水を使用し、任意ポリマーとしては重量平均分子量が70,000の本発明に係る処理をしていないポリビニルアルコールを使用し、界面活性剤としてはEOとPOとのブロック共重合体(PEO-PPO-PEO型のトリブロック共重合体)を使用した。得られた研磨用組成物の濃縮液を脱イオン水(DIW)で体積比20倍に希釈することにより、各研磨用組成物を得た。研磨用組成物の濃縮液中の各成分の濃度は、HEC0.17質量部、砥粒3.5質量部、塩基性化合物0.1質量部、任意ポリマー0.001質量部、界面活性剤0.025質量部、である。なお、研磨用組成物の希釈液中の砥粒の濃度は、0.175質量%であり、HECの濃度は、0.0085質量%である。
<Preparation of polishing composition>
(Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2)
The above-mentioned HEC aqueous solution to be treated, abrasive grains, basic compound, arbitrary polymer, surfactant, and deionized water (DIW) were mixed to prepare a concentrated solution of the polishing composition. Colloidal silica having an average primary particle diameter of 27 nm is used as the abrasive grains, 29% aqueous ammonia is used as the basic compound, and the optional polymer has a weight average molecular weight of 70,000 and has not been treated according to the present invention. Polyvinyl alcohol was used, and a block copolymer of EO and PO (PEO-PPO-PEO type triblock copolymer) was used as a surfactant. Each polishing composition was obtained by diluting the obtained concentrated solution of the polishing composition with deionized water (DIW) at a volume ratio of 20 times. The concentration of each component in the concentrate of the polishing composition is 0.17 parts by mass of HEC, 3.5 parts by mass of abrasive grains, 0.1 part by mass of basic compound, 0.001 part by mass of arbitrary polymer, and 0 part of surfactant. .025 parts by mass. The concentration of the abrasive grains in the diluted solution of the polishing composition is 0.175% by mass, and the concentration of HEC is 0.0085% by mass.

<研磨用組成物の評価>
≪D90の測定≫
本例に係る研磨用組成物中に存在する粒子について、D90を測定した。測定には日機装株式会社製のUPA-UT151を用いた。原料水溶性高分子としてHEC1を用いた結果を下記表4に、原料水溶性高分子としてHEC2を用いた結果を下記表5にそれぞれ示す。
<Evaluation of polishing composition>
≪Measurement of D90≫
D90 was measured for the particles present in the polishing composition according to this example. UPA-UT151 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. was used for the measurement. The results of using HEC1 as the raw material water-soluble polymer are shown in Table 4 below, and the results of using HEC2 as the raw material water-soluble polymer are shown in Table 5 below.

≪研磨試験≫
直径12インチの単結晶シリコンウェーハ(伝導型:P型、結晶方位:<100>、抵抗率:0.1Ω・cm以上100Ω・cm未満)を用意し、下記予備研磨条件により予備研磨を行ったのちに、本研磨を行った。
≪polishing test≫
A single crystal silicon wafer with a diameter of 12 inches (conduction type: P type, crystal orientation: <100>, resistivity: 0.1 Ω · cm or more and less than 100 Ω · cm) was prepared and pre-polished under the following pre-polishing conditions. Later, the main polishing was performed.

[予備研磨]
予備研磨に使用した研磨液は、砥粒、塩基性化合物および脱イオン水(DIW)を混合して調製した組成物の濃縮液を、脱イオン水(DIW)で体積比20倍に希釈することにより得た。砥粒としては平均一次粒子径42nmのコロイダルシリカを使用し、塩基性化合物としては水酸化カリウムを使用した。希釈した研磨液の砥粒の濃度は1.0質量%、塩基性化合物の濃度は0.068質量%とした。
[Preliminary polishing]
For the polishing liquid used for pre-polishing, the concentrated liquid of the composition prepared by mixing the abrasive grains, the basic compound and the deionized water (DIW) is diluted 20 times by volume with the deionized water (DIW). Obtained by. Colloidal silica having an average primary particle diameter of 42 nm was used as the abrasive grains, and potassium hydroxide was used as the basic compound. The concentration of the abrasive grains in the diluted polishing liquid was 1.0% by mass, and the concentration of the basic compound was 0.068% by mass.

〔予備研磨条件〕
研磨装置:岡本工作機械製作所社製の枚葉研磨機、型式「PNX-332B」
研磨荷重:20kPa
定盤回転数:20rpm
ヘッド回転数:20rpm
研磨パッド:フジボウ愛媛社製、製品名「FP55」
研磨時間:100秒
研磨液の温度:20℃
研磨液の供給速度:2.0リットル/分(掛け流し使用)。
[Preliminary polishing conditions]
Polishing equipment: Single-wafer polishing machine manufactured by Okamoto Machine Tool Mfg. Co., Ltd., model "PNX-332B"
Polishing load: 20 kPa
Surface plate rotation speed: 20 rpm
Head rotation speed: 20 rpm
Polishing pad: Made by Fujibo Ehime, product name "FP55"
Polishing time: 100 seconds Polishing liquid temperature: 20 ° C
Abrasive liquid supply speed: 2.0 liters / minute (using flowing water).

[本研磨]
上記で調製した各例に係る研磨用組成物を研磨液として使用し、上記予備研磨を経て得られたシリコンウェーハを下記研磨条件で研磨した。
[Main polishing]
The polishing composition according to each example prepared above was used as a polishing liquid, and the silicon wafer obtained through the above pre-polishing was polished under the following polishing conditions.

〔本研磨条件〕
研磨装置:岡本工作機械製作所社製の枚葉研磨機、型式「PNX-332B」
研磨荷重:15kPa
定盤回転数:30rpm
ヘッド回転数:30rpm
研磨パッド:フジボウ愛媛社製、製品名「POLYPAS27NX」
研磨時間:4分
研磨液の温度:20℃
研磨液の供給速度:2.0リットル/分(掛け流し使用)。
[Main polishing conditions]
Polishing equipment: Single-wafer polishing machine manufactured by Okamoto Machine Tool Mfg. Co., Ltd., model "PNX-332B"
Polishing load: 15kPa
Surface plate rotation speed: 30 rpm
Head rotation speed: 30 rpm
Polishing pad: Made by Fujibo Ehime, product name "POLYPAS27NX"
Polishing time: 4 minutes Polishing liquid temperature: 20 ° C
Abrasive liquid supply speed: 2.0 liters / minute (using flowing water).

≪LPD-N数測定≫
上記の研磨で得られたシリコンウェーハの表面(研磨面)に存在するLPD-Nの個数を、ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置、商品名「SURFSCAN SP2」を使用して、同装置のDCOモードで計測した。
≪LPD-N number measurement≫
The number of LPD-Ns present on the surface (polished surface) of the silicon wafer obtained by the above polishing is measured by using a wafer inspection device manufactured by KLA Tencor Co., Ltd., trade name "SURFSCAN SP2", and the DCO of the device. Measured in mode.

≪LPD数測定≫
上記の研磨で得られたシリコンウェーハの表面(研磨面)に存在するLPDの個数を、ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置、商品名「SURFSCAN SP2」を使用して、同装置のDCOモードで計測した。
≪Measurement of LPD number≫
The number of LPDs existing on the surface (polished surface) of the silicon wafer obtained by the above polishing can be measured in the DCO mode of the wafer inspection device manufactured by KLA Tencor, trade name "SURFSCAN SP2". Measured.

LPD-NおよびLPDの評価結果を下記表4および下記表5にそれぞれに示す。なお、下記表4および表5中のLPD-NおよびLPDの数値は、それぞれ比較例1、2のLPD-NおよびLPDの数値を100%とした場合の相対値である。 The evaluation results of LPD-N and LPD are shown in Table 4 below and Table 5 below, respectively. The values of LPD-N and LPD in Tables 4 and 5 below are relative values when the values of LPD-N and LPD of Comparative Examples 1 and 2, respectively are set to 100%.

Figure 2022045161000004
Figure 2022045161000004

Figure 2022045161000005
Figure 2022045161000005

上記表4および上記表5の結果から、実施例に係る研磨用組成物は、D90の値が減少することが確認された。これは、研磨用組成物に含まれる原料水溶性高分子の高分子量体の量が減少したこと、および/または高分子量体の分子鎖の径が小さくなったためと考えられる。一般に、ポリマーは重量分子量が大きい程、砥粒に吸着し易く、その吸着した水溶性高分子に更に砥粒が吸着し、粗大粒子となる。実施例に係る研磨用組成物では、上記のような粗大粒子を生む原因でありえる原料水溶性高分子の高分子量体が除去されていたため、水溶性高分子を含む研磨用組成物のD90が減少したものと考えられる。 From the results of Table 4 and Table 5, it was confirmed that the value of D90 of the polishing composition according to the example was reduced. It is considered that this is because the amount of the high molecular weight body of the raw material water-soluble polymer contained in the polishing composition was reduced and / or the diameter of the molecular chain of the high molecular weight body was reduced. In general, the larger the weight molecular weight of a polymer, the easier it is to be adsorbed on the abrasive grains, and the abrasive grains are further adsorbed on the adsorbed water-soluble polymer to form coarse particles. In the polishing composition according to the example, the high molecular weight body of the raw material water-soluble polymer, which may be the cause of producing coarse particles as described above, was removed, so that the D90 of the polishing composition containing the water-soluble polymer was reduced. It is probable that it was done.

また、上記表4および上記表5の結果から、衝突工程を経て得られた水溶性高分子を含む研磨用組成物を用いた場合は、衝突工程を経ていない水溶性高分子を含む研磨用組成物と比較して、LPD-NおよびLPDの量が顕著に少ないことが確認された。 Further, from the results of Table 4 and Table 5, when the polishing composition containing the water-soluble polymer obtained through the collision step is used, the polishing composition containing the water-soluble polymer not undergoing the collision step is used. It was confirmed that the amount of LPD-N and LPD was significantly smaller than that of the product.

また、前述のように、実施例に係るヒドロキシエチルセルロースは、金属不純物の増加が抑制されることが確認されている。したがって、かような実施例に係るヒドロキシエチルセルロースやこれを含む水溶液を用いて調製した研磨用組成物においても、粗大粒子の数や大きさ、金属不純物の量の増加を防ぐことができ、これに起因して生じる表面欠陥の量も減少したと考えられる。 Further, as described above, it has been confirmed that the hydroxyethyl cellulose according to the examples suppresses the increase of metal impurities. Therefore, even in the polishing composition prepared by using hydroxyethyl cellulose according to such an example or an aqueous solution containing the same, it is possible to prevent an increase in the number and size of coarse particles and the amount of metal impurities. It is also considered that the amount of surface defects caused by this was reduced.

Claims (17)

砥粒と、水溶性高分子とを含む研磨用組成物であって、
前記水溶性高分子は、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む方法によって処理された水溶性高分子である、研磨用組成物。
A polishing composition containing abrasive grains and a water-soluble polymer.
The water-soluble polymer is
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A polishing composition, which is a water-soluble polymer treated by a method comprising.
前記溶液に圧力を加える工程は、ジェットミル処理を行う工程である、請求項1に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1, wherein the step of applying pressure to the solution is a step of performing a jet mill treatment. 砥粒と、水溶性高分子とを含む研磨用組成物の製造方法であって、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
圧力を加えた前記溶液に砥粒を混合する工程と、
を含む、研磨用組成物の製造方法。
A method for producing a polishing composition containing abrasive grains and a water-soluble polymer.
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
The process of mixing the abrasive grains with the pressured solution, and
A method for producing a composition for polishing, including.
前記溶液に圧力を加える工程は、ジェットミル処理を行う工程である、請求項3に記載の研磨用組成物の製造方法。 The method for producing a polishing composition according to claim 3, wherein the step of applying pressure to the solution is a step of performing a jet mill treatment. 前記溶液に圧力を加える工程の後、前記溶液に砥粒を混合する工程の前に、前記溶液をろ過する工程をさらに含む、請求項3または4に記載の研磨用組成物の製造方法。 The method for producing a polishing composition according to claim 3 or 4, further comprising a step of filtering the solution after the step of applying pressure to the solution and before the step of mixing the abrasive grains with the solution. 前記溶液に砥粒を混合する工程の後に、前記溶液をろ過する工程をさらに含む、請求項3~5のいずれか1項に記載の研磨用組成物の製造方法。 The method for producing a polishing composition according to any one of claims 3 to 5, further comprising a step of filtering the solution after the step of mixing the abrasive grains with the solution. 水溶性高分子を含む半導体用濡れ剤であって、
前記水溶性高分子は、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む方法によって処理された水溶性高分子である、半導体用濡れ剤。
A wetting agent for semiconductors containing a water-soluble polymer,
The water-soluble polymer is
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A wetting agent for semiconductors, which is a water-soluble polymer treated by a method comprising.
前記溶液に圧力を加える工程は、ジェットミル処理を行う工程である、請求項7に記載の半導体用濡れ剤。 The semiconductor wetting agent according to claim 7, wherein the step of applying pressure to the solution is a step of performing a jet mill treatment. 水溶性高分子を含む半導体用濡れ剤の製造方法であって、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
圧力を加えた前記溶液に他の成分を混合する工程と、
を含む、半導体用濡れ剤の製造方法。
A method for manufacturing a wetting agent for semiconductors containing a water-soluble polymer.
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
The step of mixing other components with the pressured solution, and
A method for manufacturing a wetting agent for semiconductors, including.
前記溶液に圧力を加える工程は、ジェットミル処理を行う工程である、請求項9に記載の半導体用濡れ剤の製造方法。 The method for producing a wetting agent for a semiconductor according to claim 9, wherein the step of applying pressure to the solution is a step of performing a jet mill treatment. 請求項3~6、9、または10のいずれか1項に記載の製造方法に用いられる水溶性高分子の処理方法であって、
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む、水溶性高分子の処理方法。
A method for treating a water-soluble polymer used in the production method according to any one of claims 3 to 6, 9, or 10.
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A method for treating a water-soluble polymer, including.
原料水溶性高分子を溶媒に溶解して溶液を作る工程と、
前記溶液同士を衝突させて、前記溶液に圧力を加える工程と、
を含む方法によって処理された、研磨用組成物用途および/または半導体用濡れ剤用途の水溶性高分子。
The process of dissolving a water-soluble polymer as a raw material in a solvent to make a solution,
The step of colliding the solutions with each other and applying pressure to the solutions,
A water-soluble polymer for polishing compositions and / or semiconductor wetting agents, treated by a method comprising:
前記溶液に圧力を加える工程は、ジェットミル処理を行う工程である、請求項12に記載の水溶性高分子。 The water-soluble polymer according to claim 12, wherein the step of applying pressure to the solution is a step of performing a jet mill treatment. 請求項1または2に記載の研磨用組成物を用いて、基板を研磨する方法。 A method for polishing a substrate using the polishing composition according to claim 1 or 2. 請求項7または8に記載の半導体用濡れ剤を用いて、基板をリンスする方法。 A method for rinsing a substrate using the semiconductor wetting agent according to claim 7. 前記基板が単結晶シリコンウェーハである、請求項14に記載の方法。 The method according to claim 14, wherein the substrate is a single crystal silicon wafer. 前記基板が単結晶シリコンウェーハである、請求項15に記載の方法。
15. The method of claim 15, wherein the substrate is a single crystal silicon wafer.
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