JP2023008518A - シリコン基板の研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一態様において、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できるシリコン基板の研磨方法を提供する。【解決手段】本開示は、一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）、アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）及びノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）を含有し、ｐＨが８．５超１４以下である研磨液組成物を供給し、研磨パッド表面に被研磨シリコン基板を接触させて研磨する工程を含み、前記研磨液組成物に接触した研磨パッドの表面ゼータ電位が－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満である、シリコン基板の研磨方法に関する。【選択図】なし

Description

本開示は、シリコン基板の研磨方法及び半導体基板の製造方法に関する。

一般にシリコン基板等の研磨においては、粒子を含む研磨液組成物を供給しながら、研磨パッド表面に被研磨シリコン基板を接触させて研磨することが知られている。特に仕上げ研磨にはスエードパッドが使用されている。この種の研磨パッドにおいては、研磨パッドとシリコンウェーハとの過度な接触によるヘイズの発生が問題になっている（例えば、特許文献１参照）。さらに、この種の研磨液組成物においては、シリカ粒子の凝集に起因するシリコン基板の表面欠陥（ＬＰＤ：Ｌｉｇｈｔ ｐｏｉｎｔ ｄｅｆｅｃｔｓ）の発生や、凝集物を除去するために研磨液組成物をろ過する場合のフィルタ目詰まりが問題となっている（例えば、特許文献２参照）。また、研磨速度を向上させる目的で、水溶性高分子化合物を含む研磨液組成物が知られている（特許文献３参照）。

特許文献１では、エチレンオキサイド付加モル数６のポリオキシエチレンオクチルエーテルなどの界面活性剤を含む研磨液を研磨パッドとシリコン基板との間に供給してシリコン基板を研磨する方法が提案されている。
特許文献２では、シリカ粒子と、含窒素塩基性化合物と、水酸基由来の酸素原子数とポリオキシアルキレン由来の酸素原子数の比が０．８～１０の水溶性高分子と、を含有する研磨液組成物が提案されている。
特許文献３では、砥粒、塩基性化合物、及び２種以上の水溶性高分子を含み、前記水溶性高分子は、窒素含有基を含むカチオン性水溶性高分子を含む、半導体研磨用組成物が提案されている。同文献の実施例には、コロイダルシリカ、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、重量平均分子量８０万のヒドロキシエチルセルロース、及びポリエチレンイミンを含む半導体研磨用組成物が記載されている。

特開２０１９－１７９８９０号公報 特開２０１５－１０９４２３号公報 特開２００６－３５２０４２号公報

近年、半導体需要の高まりによるシリコンウェーハ等のシリコン基板の生産性向上と表面品質に対する要求はますます厳しくなっており、研磨速度の向上とともに、シリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）の低減が可能な研磨方法が求められている。しかし、特許文献１及び２では、研磨速度の向上効果が不十分であるという課題があった。特許文献３ではヘイズ低減効果が不十分であるという課題があった。

本開示は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できるシリコン基板の研磨方法及び半導体基板の製造方法を提供する。

本開示は、一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）、アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）及びノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）を含有し、ｐＨが８．５超１４以下である研磨液組成物を供給し、研磨パッド表面に被研磨シリコン基板を接触させて研磨する工程を含み、前記研磨液組成物に接触した研磨パッドの表面ゼータ電位が－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満である、シリコン基板の研磨方法に関する。

本開示は、一態様において、本開示の研磨方法を用いて被研磨シリコン基板を研磨する工程と、研磨されたシリコン基板を洗浄する工程と、を含む、半導体基板の製造方法に関する。

本開示によれば、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できるシリコン基板の研磨方法、並びに半導体基板の製造方法を提供できる。

本開示は、シリカ粒子、アミノ基含有水溶性高分子及びノニオン性水溶性高分子を含有し、ｐＨが８．５超１４以下の研磨液組成物を用いることにより、研磨パッドの表面ゼータ電位を所定の値とすることで、シリコン基板を高速研磨でき、シリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）を低減できるという知見に基づく。

すなわち、本開示は、一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）、アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）及びノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）を含有し、ｐＨが８．５超１４以下である研磨液組成物を供給し、研磨パッド表面に被研磨シリコン基板を接触させて研磨する工程を含み、前記研磨液組成物に接触した研磨パッドの表面ゼータ電位が－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満である、シリコン基板の研磨方法（以下、「本開示の研磨方法」ともいう）に関する。

本開示によれば、一又は複数の実施形態において、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる。

本開示の効果発現機構の詳細は明らかではないが、以下のように推察される。
研磨は、研磨パッドと被研磨基板が接触する界面に砥粒が濃縮されることで進行する。ｐＨが８．５超１４以下であるアルカリ性の研磨条件においては、研磨パッドは大きな負電荷を有しており、シリカ粒子等の砥粒との静電反発力によって研磨パッドへの砥粒の保持が十分ではないと考えられる。
本開示では、アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）及びノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）によって研磨パッドのゼータ電位を－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満にすることで、シリカ粒子（成分Ａ）と研磨パッドとの静電反発力が抑制され、研磨パッドへの砥粒の保持性が向上すると考えられる。その結果、シリカ粒子（成分Ａ）が研磨パッドと被研磨基板との界面にムラなく濃縮され、研磨パッドの被研磨基板への接触がほぼ均一に起こることで、ヘイズレベルを改善しながら研磨速度が向上することができると考えられる。また、研磨パッドの表面に砥粒が保持されることから、研磨パッドの表面粗さが低いほど、高研磨速度と低ヘイズレベルが期待できる。
ただし、本開示はこれらのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。

［研磨工程］
本開示の研磨方法は、シリカ粒子（成分Ａ）、アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）及びノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）を含有し、ｐＨが８．５超１４以下である研磨液組成物（以下、「本開示の研磨液組成物」ともいう）を供給し、研磨パッド表面に被研磨シリコン基板を接触させて研磨する工程（以下、「本開示の研磨工程」ともいう）を含む。

研磨工程が多段階で行われる場合は、本開示の研磨工程は２段階目以降に行われるのが好ましく、最終研磨工程又は仕上げ研磨工程で行われるのがより好ましい。その際、前工程の研磨材や研磨液組成物の混入を避けるために、それぞれ別の研磨機を使用してもよく、またそれぞれ別の研磨機を使用した場合では、研磨工程毎に被研磨シリコン基板を洗浄することが好ましい。さらに、使用した研磨液を再利用する循環研磨においても、本開示の研磨液組成物は使用できる。研磨機としては、特に限定されず、基板研磨用の公知の研磨機が使用できる。

本開示の研磨工程における研磨圧力は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、好ましくは２０ｇ／ｃｍ²以上、より好ましくは５０ｇ／ｃｍ²以上、更に好ましくは８０ｇ／ｃｍ²以上であり、そして、研磨速度と表面粗さ（ヘイズ）の観点から、好ましくは５００ｇ／ｃｍ²以下、より好ましくは３００ｇ／ｃｍ²以下、更に好ましくは２００ｇ／ｃｍ²以下である。本開示において研磨圧力とは、研磨時に被研磨シリコン基板の研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。また、研磨圧力の調整は、定盤及び被研磨基板のうち少なくとも一方に空気圧や重りを負荷することにより行うことができる。

本開示の研磨工程における本開示の研磨液組成物の供給速度は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、被研磨基板１ｃｍ²当たり、好ましくは０．０５～５ｍＬ／分、より好ましくは０．１～３ｍＬ／分、更に好ましくは０．２～２ｍＬ／分、更に好ましくは０．３～０．１ｍＬ／分である。

本開示の研磨工程における、研磨液組成物の温度及び研磨パッド表面温度は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、好ましくは１５℃以上であり、好ましくは６０℃以下である。

本開示の研磨液組成物を供給する方法としては、例えばポンプ等を用いて連続的に供給を行う方法が挙げられる。本開示において「供給」とは、研磨液組成物を研磨機へ供給すること、研磨パッドと被研磨基板との間に供給すること、研磨パッドの表面に供給すること、被研磨基板の表面に供給すること、を含む。研磨液組成物を供給する際は、全ての成分を含んだ１液で供給する方法の他、研磨液組成物の安定性等を考慮して、複数の配合用成分液に分け、２液以上で供給することもできる。後者の場合、例えば供給配管中又は被研磨基板上で、上記複数の配合用成分液が混合され、本開示の研磨液組成物となる。

［研磨パッド］
本開示の研磨方法で使用される研磨パッドとしては、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、ベース層と発泡したポリウレタンエラストマーからなる表面層（以下、「発泡層」ともいう）とを有するスエードタイプの研磨パッドであり、前記表面層の表面粗さＲａが１５μｍ以下であるものが好ましい。

前記研磨パッドの表面層である発泡層としては、一又は複数の実施形態において、独立発泡タイプと連続発泡タイプのものが使用できるが、研磨屑の排出性の観点から、連続発泡タイプのものが好ましく使用される。連続発泡タイプの研磨パッドとしては、例えば、「ＣＭＰ技術基礎実例講座シリーズ第２回メカノケミカルポリシング（ＣＭＰ）の基礎と実例（ポリシングパッド編）１９９８年５月２７日資料 グローバルネット株式会社編」、或いは「ＣＭＰのサイエンス 柏木正広編 株式会社サイエンスフォーラム 第４章」に記載されたような研磨パッドが使用できる。ここでスエードタイプとは、一又は複数の実施形態において、特開平１１－３３５９７９号公報に記載されているような、ベース層とベース層に対して垂直な紡錘状気孔を有する発泡層とを有する構造のことをいう。

前記スエードタイプの研磨パッドは、一又は複数の実施形態において、以下の方法により製造される。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるベース層上に、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の溶剤にポリウレタンエラストマーを溶解させた溶液を塗布し、これを水或いは水とポリウレタンエラストマー溶液の溶剤との混合溶液中に浸漬して湿式凝固を行い、脱溶剤のための水洗、乾燥を行なう。これにより、ベース層に対して垂直な紡錘状気孔を有する発泡層がベース層上に形成される。そして、得られた発泡層の表面をサンドペーパー等で研磨することによって、表面に気孔部を有し、かつ、ベース層に対して垂直な紡錘状気孔を有する発泡層を備えたスエードタイプ研磨パッドが得られる。

前記研磨パッドのベース層の材質としては、一又は複数の実施形態において、綿等の天然繊維や合成繊維からなる不織布、スチレンブタジエンゴム等のゴム状物質を充填して得られるベース層等が挙げられ、微小うねりの低減、及び高硬度な樹脂フィルムが得られる観点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやポリエステルフィルムが好ましく、ＰＥＴフィルムがより好ましい。研磨パッドの発泡層（表面層）の材質としては、一又は複数の実施形態において、ポリウレタンエラストマー、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられるが、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、ポリウレタンエラストマーが好ましい。

前記研磨パッドの発泡層（表面層）の圧縮率は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、好ましくは１％以上であり、より好ましくは３％以上であり、そして、好ましくは３０％以下、より好ましくは２５％以下、更に好ましくは２０％以下、より更に好ましくは１５％以下、より更に好ましくは１０％以下、より更に好ましくは５％以下である。
本開示において、研磨パッドの圧縮率は、日本工業規格（ＪＩＳ） Ｌ１０９６記載の圧縮率測定方法に基づき、圧縮試験機により測定することができる。研磨パッドの圧縮率は、例えば、発泡層の厚みや発泡層のベース層側の気孔径サイズ、あるいはベース層の材質等によって制御できる。

前記研磨パッドの発泡層（表面層）の表面粗さＲａは、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは７μｍ以下であり、そして、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは４μｍ以上である。
本開示において、研磨パッドの表面粗さＲａは、実施例に記載の方法により測定することができる。研磨パッドの表面粗さＲａは、例えば、発泡層の表層側の気孔径サイズや発泡層の表面を研磨するパッドドレッサーの粗さにより制御できる。

前記研磨パッドの表面の気孔部の平均気孔径は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以上８０μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以上６０μｍ以下、更に好ましくは２５μｍ以上５５μｍ以下である。

前記研磨パッドの表面の気孔部の平均気孔径は、ポリウレタンエラストマー原料に対し、カーボンブラック等の顔料や、発泡を促進させる親水性活性剤、あるいはポリウレタンエラストマーの湿式凝固を安定化させる疎水性活性剤等の添加剤を添加することにより制御できる。本開示において、平均気孔径は、以下の方法で求めることができる。
先ず、研磨パッド表面を走査型電子顕微鏡で観察（好適には１００～３００倍）して、画像をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に取り込む。そして、取り込んだ画像についてＰＣにて画像解析ソフトにより解析を行い、気孔部の円相当径の平均径として平均気孔径を求めることが出来る。上記画像解析ソフトとしては、例えばＷｉｎＲＯＯＦ（三谷商事）を用いることが出来る。

前記研磨パッドの厚みは、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、好ましくは０．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、更に好ましくは０．８ｍｍ以上１．７ｍｍ以下、更に好ましくは０．９ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

（研磨パッドの表面ゼータ電位）
本開示において、「研磨パッドの表面ゼータ電位」とは、特に言及しない場合、本開示の研磨液組成物に接触した研磨パッドの表面のゼータ電位をいう。本開示における研磨パッドの表面ゼータ電位は、一又は複数の実施形態において、研磨パッドのポリウレタンエラストマーからなる表面層をダイヤドレッサーで研磨することで得られる平均粒子径が０．３μｍ～１μｍのパッド微粉（以下、「研磨パッドモデル微粒子」ともいう）と成分Ａを除く研磨液組成物とを混合した研磨パッドモデル微粒子分散液の表面ゼータ電位である。
前記研磨パッドの表面ゼータ電位は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、－３０ｍＶ以上であって、好ましくは－２５ｍＶ以上、より好ましくは－２０ｍＶ以上、更に好ましくは－１５ｍＶ以上であり、そして、０ｍＶ未満であって、好ましくは－２ｍＶ以下、より好ましくは－５ｍＶ以下である。
前記研磨パッドモデル微粒子は、一又は複数の実施形態において、研磨パッドのポリウレタンエラストマーからなる表面層をダイヤドレッサー等を用いて研磨して得られるパッド微粉(微粒子)のことを示す。得られる微粒子は、ほぼ均一な粒度分布を有すると考えられ、微粒子の粒径はダイヤドレッサーの番手や研磨荷重によって調整できる。微粒子の粒径としては、例えば０．３μｍ～１μｍが挙げられる。ダイヤドレッサーとしては、例えば、ＣＭＰパッドコンディショナー等を用いることができる。前記研磨パッドモデル微粒子のゼータ電位は、一又は複数の実施形態において、研磨パッドの表面を測定したものではない。
本開示において、研磨パッドの表面ゼータ電位は、電気泳動光散乱法によるゼータ電位測定装置により測定できる。具体的には実施例に記載の方法を用いて測定できる。

［被研磨シリコン基板］
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、シリコン基板用研磨組成物であり、例えば、半導体基板の製造方法における被研磨シリコン基板を研磨する研磨工程や、シリコン基板の研磨方法における被研磨シリコン基板を研磨する研磨工程に用いられうる。本開示の研磨液組成物を用いて研磨される被研磨シリコン基板としては、一又は複数の実施形態において、シリコンウェーハ、シリコン基板等が挙げられ、一又は複数の実施形態において、単結晶シリコン基板、ポリシリコン基板、ポリシリコン膜を有する基板、ＳｉＮ基板等が挙げられる。本開示の研磨液組成物の効果が発揮される観点から、被研磨シリコン基板としては、単結晶シリコン基板又はポリシリコン基板が好ましく、単結晶シリコン基板がより好ましい。

［研磨液組成物］
＜シリカ粒子（成分Ａ）＞
本開示の研磨液組成物は、研磨材としてシリカ粒子（以下、「成分Ａ」ともいう）を含有する。成分Ａとしては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、粉砕シリカ、又はそれらを表面修飾したシリカ等が挙げられ、研磨速度の向上と保存安定性とを両立する観点、及び、表面粗さ（ヘイズ）、表面欠陥及びスクラッチの低減等の表面品質の向上する観点から、コロイダルシリカが好ましい。成分Ａは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。

成分Ａの使用形態としては、操作性の観点から、スラリー状が好ましい。本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ａがコロイダルシリカである場合、アルカリ金属やアルカリ土類金属等によるシリコン基板の汚染を防止する観点から、コロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解物から得たものであることが好ましい。アルコキシシランの加水分解物から得られるシリカ粒子は、従来から公知の方法によって作製できる。

成分Ａの平均一次粒子径は、研磨速度を維持する観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、１５ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、表面粗さ（ヘイズ）、表面欠陥及びスクラッチの低減等の表面品質を向上する観点から、５０ｎｍ以下が好ましく、４５ｎｍ以下がより好ましく、４０ｎｍ以下が更に好ましく、３０ｎｍ以下が更に好ましい。同様の観点から、成分Ａの平均一次粒子径は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、１５ｎｍ以上４５ｎｍ以下がより好ましく、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下が更に好ましく、２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下が好ましい。
本開示において、成分Ａの平均一次粒子径は、窒素吸着法（ＢＥＴ法）によって算出される比表面積Ｓ（ｍ²／ｇ）を用いて算出される。平均一次粒子径の値は、実施例に記載する方法で測定される値である。

成分Ａの平均二次粒子径は、研磨速度を維持する観点から、２０ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がより好ましく、４０ｎｍ以上が更に好ましく、表面粗さ（ヘイズ）、表面欠陥及びスクラッチの低減等の表面品質を向上する観点から、１００ｎｍ以下が好ましく、９０ｎｍ以下がより好ましく、８０ｎｍ以下が更に好ましく、７０ｎｍ以下が更に好ましく、６０ｎｍ以下が更に好ましい。同様の観点から、成分Ａの平均二次粒子径は、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以上９０ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下が更に好ましく、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下が更に好ましく、４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下が更に好ましい。
本開示において、平均二次粒子径は、動的光散乱（ＤＬＳ）法によって測定される値であり、実施例に記載する方法で測定される値である。

成分Ａの会合度は、表面粗さ（ヘイズ）、表面欠陥及びスクラッチの低減等の表面品質を向上する観点から、３以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．３以下が更に好ましく、そして、研磨速度向上の観点から、１．１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．８以上が更に好ましい。
本開示において、成分Ａの会合度とは、シリカ粒子の形状を表す係数であり、下記式により算出される。
会合度＝平均二次粒子径／平均一次粒子径

成分Ａの会合度の調整方法としては、例えば、特開平６－２５４３８３号公報、特開平１１－２１４３３８号公報、特開平１１－６０２３２号公報、特開２００５－０６０２１７号公報、特開２００５－０６０２１９号公報等に記載の方法を採用することができる。

成分Ａの形状は、研磨速度の向上と保存安定性とを両立する観点、及び表面品質を向上する観点から、いわゆる球型及び／又はいわゆるマユ型であることが好ましい。

本開示の研磨液組成物中の成分Ａの含有量は、研磨速度向上の観点から、ＳｉＯ₂換算で、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．０７質量％以上が更に好ましく、０．１質量％以上が更に好ましく、そして、保存安定性を向上する観点、及び表面品質を向上する観点から、２．５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましく、０．８質量％以下が更に好ましく、０．５質量％以下が更に好ましく、０．３質量％以下が更に好ましく、０．２質量％以下が更に好ましい。同様の観点から、本開示の研磨液組成物中の成分Ａの含有量は、０．０１質量％以上２．５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上１質量％以下がより好ましく、０．０７質量％以上０．８質量％以下が更に好ましく、０．０７質量％以上０．５質量％以下が更に好ましく、０．０７質量％以上０．３質量％以下が更に好ましく、０．０７質量％以上０．２質量％以下が更に好ましい。成分Ａが２種以上の組合せの場合、成分Ａの含有量はそれらの合計含有量をいう。

＜アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）＞
本開示の研磨液組成物は、アミノ基含有水溶性高分子（以下、「成分Ｂ」ともいう）を含有する。本開示において、「水溶性」とは、水（２０℃）に対して０．５ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度、好ましくは２ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度を有することをいう。

本開示において、成分Ｂは、一又は複数の実施形態において、研磨パッドの表面ゼータ電位を－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満にすることができる水溶性高分子である。
成分Ｂは、一又は複数の実施形態において、研磨パッドの表面ゼータ電位を正に帯電させるアミノ基含有水溶性高分子（例えば、ポリエチレンイミン）を含まない。

成分Ｂとしては、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、アリルアミン及びジアリルアミンから選ばれる１種以上のモノマー由来の構成単位を含むことが好ましい。成分Ｂは、入手性の観点から、一又は複数の実施形態において、アリルアミン由来の構成単位を含むアミノ基含有水溶性高分子（以下、「成分Ｂ１」ともいう）であることが好ましく、一又は複数の実施形態において、ジアリルアミン由来の構成単位を含むアミノ基が含有水溶性高分子（以下、「成分Ｂ２」ともいう）であることが好ましい。

（成分Ｂ１：アリルアミン由来の構成単位を含むアミノ基含有水溶性高分子）
アリルアミン由来の構成単位中のアミノ基の少なくとも一部は、一又は複数の実施形態において、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点、及び、入手性の観点から、立体遮蔽基を有することが好ましい。本開示において、立体遮蔽基とは、成分Ｂのアミノ基の窒素原子を遮蔽してカチオン化を抑制できる、すなわちｐＫａを低くする立体的な（嵩高い）置換基のことをいう。前記立体遮蔽基を有するアミノ基は、同様の観点から、水酸基を有する炭素数３以上１１以下の炭化水素基を含む第２級アミノ基又は第３級アミノ基であることが好ましい。前記炭化水素基の炭素数は、アミノ基の遮蔽性を向上する（アミノ基の窒素原子のカチオン化を抑制する）観点、及び、研研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、３以上が好ましく、そして、水溶性を向上する観点、及び入手性の観点から、１１以下が好ましく、７以下がより好ましく、５以下が更に好ましく、４以下が更に好ましい。

前記立体遮蔽基を有するアミノ基は、一又は複数の実施形態において、アミノ基に対するグリシドール誘導体による修飾基であり、一又は複数の実施形態において、アリルアミン由来の構成単位中のアミノ基とグリシドール誘導体とが反応して形成される基である。成分Ｂ１の全アミノ基のうちの少なくとも一部のアミノ基がグリシドール誘導体によって変性され、立体遮蔽基を有するアミノ基となる。アリルアミン由来の構成単位中のアミノ基数（１当量）に対するグリシドール誘導体の当量（以下、「グリシドール変性率」ともいう）は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、０．３以上が好ましく、０．５以上がより好ましく、０．８以上が更に好ましく、１以上が更に好ましく、１．１超が好ましく、１．２以上が更に好ましく、１．３以上が更に好ましく、１．４以上が更に好ましく、１．５以上が更に好ましく、そして、研磨速度を向上する観点から、４以下が好ましく、３以下がより好ましく、２．５以下が更に好ましく、２以下が更に好ましく、１．９以下が更に好ましく、１．６以下が更に好ましい。

本開示において、グリシドール変性率は、¹³Ｃ－ＮＭＲを用いて実施例に記載の方法により測定される値である。ただし、グリシドール変性率は、以下の方法（１）又は（２）によっても測定できる。
（１）反応原料に用いたアリルアミン重合体のアミノ基当量とグリシドール誘導体のモル数から求めることができる。
（２）グリシドール誘導体とアリルアミン重合体との反応物の窒素含有量Ｎ（質量％）を測定し、下記式から求めることができる。
グリシドール変性率＝Ａ／Ｂ
ここで、Ａ＝（１００－Ｎ×アリルアミン単量体の分子量／１４）／グリシドール誘導体分子量であり、Ｂ＝Ｎ／１４である。

前記グリシドール誘導体としては、例えば、グリシドール、アルキルグリシジルエーテル等が挙げられ、入手性の観点、及び、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、グリシドールが好ましい。前記アルキルグリシジルエーテルのアルキル基は、入手性の観点から、炭素数１～８のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、２－エチルヘキシル基等が挙げられる。前記アルキルグリシジルエーテルとしては、メチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル等が挙げられる。

成分Ｂ１としては、一又は複数の実施形態において、少なくとも一部のアミノ基が立体遮蔽基を有するポリアリルアミンが挙げられ、一又は複数の実施形態において、ポリアリルアミンとグリシドール誘導体との反応物が挙げられる。

成分Ｂ１としては、一又は複数の実施形態において、下記式（Ｉ）の構成単位を含む化合物（グリシドール変性ポリアリルアミン）が挙げられる。

式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ、水素原子又は立体遮蔽基である。立体遮蔽基としては、グリシドール誘導体由来の修飾基が挙げられ、一又は複数の実施形態において、グリシドールの１モル付加体又は２モル付加体が挙げられ、一又は複数の実施形態において、－ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂（ＯＨ）、－ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂Ｏ－ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂（ＯＨ）等が挙げられる。

（成分Ｂ２：ジアリルアミン由来の構成単位を含むアミノ基含有水溶性高分子）
ジアリルアミン由来の構成単位中のアミノ基の少なくとも一部は、一又は複数の実施形態において、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、アミノ基のβ位又はγ位に電子吸引基を有することが好ましい。電子吸引基としては、下記式（ＩＩ）で表される基等が挙げられる。

成分Ｂ２としては、一又は複数の実施形態において、ジアリルアミン由来の構成単位及び二酸化硫黄由来の構成単位を含む化合物が挙げられ、例えば、下記式（ＩＩＩ）で表される構成単位を含む化合物が挙げられる。

式（ＩＩＩ）中、Ｒ³は、水酸基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基である。入手性及び経済性の観点の観点から、Ｒ³はメチル基が好ましい。また、ｎ＋ｍ＝１であり、ｎ、ｍは０又は１である。同様の観点から、ｍ＝１且つｎ＝０の化合物が好ましい。なお、ｍ＝１且つｎ＝０の化合物とｍ＝０且つｎ＝１の化合物の混合物でも良い。

成分Ｂ２としては、一又は複数の実施形態において、下記式（ＩＶ）で表される構成単位を含む化合物が挙げられ、例えば、メチルジアリルアミン／二酸化硫黄共重合体が挙げられる。

成分Ｂの重量平均分子量は、研磨速度を向上する観点から、８００以上が好ましく、１，０００以上がより好ましく、１，５００以上が更に好ましく、２，０００以上が更に好ましく、そして、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、１００，０００以下が好ましく、５０，０００以下がより好ましく、３０，０００以下が更に好ましく、２０，０００以下が更に好ましく、１５，０００以下が更に好ましく、１２，０００以下が更に好ましい。本開示における成分Ｂの重量平均分子量は、例えば、実施例に記載する方法により測定できる。

成分Ｂが成分Ｂ１である場合、成分Ｂの重量平均分子量は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、８００以上が好ましく、１，０００以上がより好ましく、１，５００以上が更に好ましく、２，０００以上が更に好ましく、３，０００以上が更に好ましく、５，０００以上が更に好ましく、６，０００以上が更に好ましく、７，０００以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１００，０００以下が好ましく、５０，０００以下がより好ましく、３０，０００以下が更に好ましく、２０，０００以下が更に好ましく、１５，０００以下が更に好ましく、１２，０００以下が更に好ましい。

成分Ｂが成分Ｂ２である場合、成分Ｂの重量平均分子量は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、８００以上が好ましく、１，０００以上がより好ましく、１，５００以上が更に好ましく、２，０００以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１００，０００以下が好ましく、５０，０００以下がより好ましく、３０，０００以下が更に好ましく、２０，０００以下が更に好ましく、１５，０００以下が更に好ましく、１２，０００以下が更に好ましく、１０，０００以下が更に好ましく、７，０００以下が更に好ましく、５，０００以下が更に好ましく、４，０００以下が更に好ましい。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｂの含有量は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、０．００１質量％以上が好ましく、０．００２質量％以上がより好ましく、０．００４質量％以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、０．０５質量％以下が好ましく、０．０３質量％以下がより好ましく、０．０２質量％以下が更に好ましい。

本開示の研磨液組成物中における成分Ａの含有量に対する成分Ｂの含有量の比（質量比Ｂ／Ａ）は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、０．０１以上が好ましく、０．０２以上がより好ましく、０．０４以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、０．５以下が好ましく、０．３以下がより好ましく、０．２以下が更に好ましい。

＜ノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）＞
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、ノニオン性水溶性高分子（以下、「成分Ｃ」ともいう）を含有する。成分Ｃは、一又は複数の実施形態において、研磨パッドの表面ゼータ電位を－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満にすることができるノニオン性水溶性高分子である。成分Ｃは、同様の観点から、分子内にアルキレンオキサイド基、水酸基、又はアミド基を有するノニオン性水溶性高分子であることが好ましい。前記アルキレンオキサイド基としては、例えば、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基等が挙げられる。成分Ｃは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。

成分Ｃとしては、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、ポリグリセリン、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリンアルキルエステル、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びポリヒドロキシエチルアクリルアミド、重量平均分子量が３００以上１,０００以下のポリエチレングリコールから選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
前記ポリグリセリンアルキルエーテルのアルキル基は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点、及び、研磨液の泡立ち抑制の観点から、炭素数３以上２２以下のアルキル基が好ましく、炭素数５以上１６以下のアルキル基がより好ましく、炭素数７以上１２以下のアルキル基が更に好ましい。前記アルキル基は、直鎖アルキル基でもよいし、分岐鎖アルキル基でもよい。前記ポリグリセリンアルキルエーテルのグリセリン単位の平均重合度は、濡れ性向上の観点から、５以上であり、１０以上が好ましく、１５以上がより好ましく、１８以上が更に好ましく、そして、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、１００以下であり、６０以下が好ましく、４５以下がより好ましく、２５以下が更に好ましい。前記ポリグリセリンアルキルエーテルとしては、例えば、ポリグリセリンラウリルエーテル、ポリグリセリンデシルエーテル、ポリグリセリンミリスチルエーテル等が挙げられる。
前記ポリグリセリンアルキルエステルのアルキル基は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点、及び、研磨液の泡立ち抑制の観点から、炭素数３以上２２以下のアルキル基が好ましく、炭素数５以上１６以下のアルキル基がより好ましく、炭素数７以上１２以下のアルキル基が更に好ましい。前記アルキル基は、直鎖アルキル基でもよいし、分岐鎖アルキル基でもよい。前記ポリグリセリンアルキルエステルのグリセリン単位の平均重合度は、濡れ性向上の観点から、５以上であり、１０以上が好ましく、１５以上がより好ましく、１８以上が更に好ましく、そして、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、１００以下であり、６０以下が好ましく、４５以下がより好ましく、２５以下が更に好ましい。前記ポリグリセリンアルキルエステルとしては、例えば、ポリグリセリンラウリルエステル、ポリグリセリンデシルエステル、ポリグリセリンミリスチルエステル等が挙げられる。
前記ヒドロキシアルキルセルロースは、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシブチルセルロースから選ばれる少なくとも１種が好ましく、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）がより好ましい。
これらの中でも、成分Ｃは、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、ポリグリセリン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、重量平均分子量が３００以上１,０００以下のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ポリグリセリン又はヒドロキシエチルセルロースが好ましく、ポリグリセリンがより好ましい。

成分Ｃの重量平均分子量は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、３００以上が好ましく、５００以上が好ましく、１,０００以上が好ましく、１,５００以上がより好ましく、２,０００以上が更に好ましく、そして、同様の観点、及び研磨液の濾過性の観点から、５０万未満が好ましく、４０万以下がより好ましく、３０万以下が更に好ましい。
成分Ｃがポリグリセリンである場合、成分Ｃの重量平均分子量は、同様の観点から、１,０００以上が好ましく、１,５００以上がより好ましく、２,０００以上が更に好ましく、そして、１０,０００以下が好ましく、８,０００以下がより好ましく、６,０００以下が更に好ましい。
成分Ｃがポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である場合、成分Ｃの重量平均分子量は、同様の観点から、５,０００以上が好ましく、１０,０００以上がより好ましく、２０,０００以上が更に好ましく、そして、１５万以下が好ましく、１２万以下がより好ましく、１０万以下が更に好ましい。
成分Ｃがポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である場合、成分Ｃの重量平均分子量は、同様の観点から、５,０００以上が好ましく、１０,０００以上がより好ましく、２,００００以上が更に好ましく、そして、１５万以下が好ましく、１２万以下がより好ましく、１０万以下が更に好ましい。
成分Ｃがヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）である場合、成分Ｃの重量平均分子量は、同様の観点から、５万以上が好ましく、１０万以上がより好ましく、１５万以上が更に好ましく、そして、５０万以下が好ましく、４０万以下がより好ましく、３０万以下が更に好ましい。
成分Ｃが重量平均分子量３００以上１,０００以下のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である場合、成分Ｃの重量平均分子量は、同様の観点から、５００以上が好ましく、そして、９００以下が好ましく、８００以下がより好ましい。
成分Ｃの重量平均分子量は後の実施例に記載の方法により測定できる。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｃの含有量は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、０．０００５質量％以上が好ましく、０．００２０質量％以上がより好ましく、０．００５０質量％以上が更に好ましく、そして、０．０５質量％以下が好ましく、０．０２質量％以下がより好ましく、０．０１質量％以下が更に好ましい。同様の観点から、本開示の研磨液組成物中の成分Ｃの含有量は、０．０００５質量％以上０．０５質量％以下が好ましく、０．０００２０質量％以上０．０２質量％以下がより好ましく、０．００５０質量％以上０．０１質量％以下が更に好ましい。成分Ｃが２種以上の組合せの場合、成分Ｃの含有量はそれらの合計含有量をいう。

本開示の研磨液組成物中における、成分Ａの含有量に対する成分Ｃの含有量の比Ｃ／Ａ（質量比Ｃ／Ａ）は、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、０．００１以上が好ましく、０．００５以上がより好ましく、０．０１以上が更に好ましく、０．０１５以上が更に好ましく、０．０２以上が更に好ましく、そして、１以下が好ましく、０．７以下がより好ましく、０．４以下が更に好ましく、０．２以下が更に好ましく、０．１以下が更に好ましい。同様の観点から、本開示の研磨液組成物中における質量比Ｃ／Ａは、０．０１５以上０．２以下が好ましく、０．０２以上０．１以下がより好ましい。

＜水＞
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、水を含んでいてもよい。水としては、例えば、イオン交換水や超純水等の水が挙げられる。本開示の研磨液組成物中の水の含有量は、例えば、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び後述する任意成分の残余とすることができる。

＜含窒素塩基性化合物（成分Ｄ）＞
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、ｐＨを調整する観点から、含窒素塩基性化合物（以下、「成分Ｄ」ともいう）をさらに含有することが好ましい。成分Ｄは、一又は複数の実施形態において、研磨パッドの表面ゼータ電位を－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満にすることができる含窒素塩基性化合物である。成分Ｄとしては、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、水溶性の含窒素塩基性化合物であることが好ましい。本開示において、「水溶性」とは、水（２０℃）に対して０．５ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度、好ましくは２ｇ／１００ｍＬ以上の溶解度を有することをいう。本開示において、「水溶性の含窒素塩基性」とは、水に溶解したときに塩基性を示す含窒素化合物をいう。成分Ｄは、一又は複数の実施形態において、アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）を含まない。成分Ｄは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。

成分Ｄとしては、一又は複数の実施形態において、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。成分Ｄとしては、例えば、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ一メチルエタノールアミン、Ｎ－メチル－Ｎ，Ｎ一ジエタノ－ルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジブチルエタノールアミン、Ｎ－（β－アミノエチル）エタノ－ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン・六水和物、無水ピペラジン、１－（２－アミノエチル）ピペラジン、Ｎ－メチルピペラジン、ジエチレントリアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム、及びヒドロキシアミンから選ばれる１種又は２種以上の組合せが挙げられる。なかでも、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、成分Ｄとしては、アンモニア、又は、アンモニアとヒドロキシアミンの混合物が好ましく、アンモニアがより好ましい。

本開示の研磨液組成物が成分Ｄを含む場合、本開示の研磨液組成物中の成分Ｄの含有量は、研磨速度の向上と研磨液組成物の安定性とを両立する観点から、０．００１質量％以上が好ましく、０．００２質量％以上がより好ましく、０．００３質量％以上が更に好ましく、シリコン基板の腐食を抑制する観点から、０．０８質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましく、０．３質量％以下が更に好ましい。同様の観点から、成分Ｄの含有量は、０．００１質量％以上０．５質量％以下が好ましく、０．００２質量％以上０．３質量％以下がより好ましく、０．００３質量％以上０．３質量％以下が更に好ましい。成分Ｄが２種以上の組合せの場合、成分Ｄの含有量はそれらの合計含有量をいう。

本開示の研磨液組成物が成分Ｄを含む場合、本開示の研磨液組成物中における成分Ａの含有量に対する成分Ｄの含有量の比Ｄ／Ａ（質量比Ｄ／Ａ）は、研磨速度の向上と研磨液組成物の安定性とを両立する観点から、０．００２以上が好ましく、０．０１以上がより好ましく、０．０１５以上が更に好ましく、０．０２５以上が更に好ましく、そして、シリコン基板の腐食を抑制する観点から、１以下が好ましく、０．５以下がより好ましく、０．１以下が更に好ましく、０．０８以下が更に好ましい。同様の観点から、本開示の研磨液組成物中における質量比Ｄ／Ａは、０．００２以上１以下が好ましく、０．０１以上０．５以下がより好ましく、０．０１５以上０．１以下が更に好ましく、０．０２５以上０．０８以下が更に好ましい。

＜その他の成分＞
本開示の研磨液組成物は、本開示の効果が妨げられない範囲で、その他の成分をさらに含んでもよい。その他の成分としては、一又は複数の実施形態において、成分Ｂ及び成分Ｃ以外の水溶性高分子、成分Ｄ以外のｐＨ調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤、及び酸化剤等が挙げられる。

＜ｐＨ＞
本開示の研磨液組成物のｐＨは、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立する観点から、８．５超であり、９以上が好ましく、９．５以上がより好ましく、１０以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１４以下であり、１３以下が好ましく、１２．５以下がより好ましく、１２以下が更に好ましく、１１．５以下が更に好ましく、１１以下が更に好ましい。同様の観点から、本開示の研磨液組成物のｐＨは、８．５超以上１４以下であり、９以上１３以下が好ましく、９以上１２．５以下がより好ましく、９以上１２以下が更に好ましく、９．５以上１１．５以下が更に好ましく、１０以上１１．５以下が更に好ましく、１０以上１１以下が更に好ましい。本開示の研磨液組成物のｐＨは、成分Ｄや公知のｐＨ調整剤を用いて調整できる。本開示において、上記ｐＨは、実施例に記載する方法で測定した値である。

本開示の研磨液組成物は、例えば、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃと、さらに所望により、水、成分Ｄ及びその他の成分とを公知の方法で配合することにより製造できる。すなわち、本開示の研磨液組成物は、例えば、少なくとも成分Ａと成分Ｂと成分Ｃとを配合することにより製造できる。したがって、本開示は、その他の態様において、少なくとも成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを配合する工程を含む、研磨液組成物の製造方法に関する。本開示において「配合する」とは、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ、並びに、必要に応じて水、成分Ｄ及びその他の成分を同時に又は任意の順に混合することを含む。前記配合は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル、又はビーズミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。上記本開示の研磨液組成物の製造方法における各成分の好ましい配合量は、上述した本開示の研磨液組成物中の各成分の好ましい含有量と同じとすることができる。

本開示において、「研磨液組成物中の各成分の含有量」は、使用時、すなわち、研磨液組成物の研磨への使用を開始する時点における各成分の含有量をいう。

本開示の研磨液組成物は、貯蔵及び輸送の観点から、濃縮物として製造され、使用時に希釈されてもよい。希釈倍率としては、製造及び輸送コストの観点から、好ましくは２倍以上、より好ましくは１０倍以上、更に好ましくは３０倍以上、更に好ましくは５０倍以上であり、保存安定性の観点から、好ましくは１８０倍以下、より好ましくは１４０倍以下、更に好ましくは１００倍以下、更に好ましくは７０倍以下である。本開示の研磨液組成物の濃縮物は、使用時に各成分の含有量が、上述した含有量（すなわち、使用時の含有量）となるように水で希釈して使用することができる。本開示において研磨液組成物の濃縮物の「使用時」とは、研磨液組成物の濃縮物が希釈された状態をいう。

［半導体基板の製造方法］
本開示は、一態様において、本開示の研磨方法を用いて被研磨シリコン基板を研磨する工程（以下、「研磨工程」ともいう）と、研磨されたシリコン基板を洗浄する工程（以下、「洗浄工程」ともいう）と、を含む、半導体基板の製造方法（以下、「本開示の半導体基板製造方法」ともいう）に関する。本開示の半導体基板製造方法によれば、本開示の研磨方法を用いることで、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できるため、高品質の半導体基板を高収率で、生産性よく、安価に製造できる。

本開示の半導体基板製造方法における研磨工程は、例えば、単結晶シリコンインゴットを薄円板状にスライスすることにより得られた単結晶シリコン基板を平面化するラッピング（粗研磨）工程と、ラッピング単結晶されたシリコン基板をエッチングした後、単結晶シリコン基板表面を鏡面化する仕上げ研磨工程とを含むことができる。本開示の研磨液組成物は、研磨速度の向上と表面品質の向上とを両立する観点から、上記仕上げ研磨工程で用いられるとより好ましい。

本開示の半導体基板製造方法における研磨工程は、例えば、二酸化ケイ素膜及び窒化ケイ素膜を有するシリコン基板の上に化学蒸着（ＣＶＤ）法によりポリシリコン膜を製膜した基板をポリシリコン膜の凹凸を除去して平坦化する工程と、直下の二酸化ケイ素膜および窒化ケイ素膜とポリシリコン膜とを同時に研磨し平坦化する工程とを含むことができる。本開示の研磨液組成物は、研磨速度の向上と表面品質の向上とを両立する観点から、上記ポリシリコン膜の凹凸を除去して平坦化する工程で用いられるとより好ましい。

本開示の半導体基板製造方法における研磨工程は、上述した本開示の研磨方法における研磨工程と同様の条件で研磨を行うことができる。

本開示の半導体基板製造方法は、一又は複数の実施形態において、前記研磨工程の前に、本開示の研磨液組成物の濃縮物を希釈する希釈工程を含んでいてもよい。希釈媒には、例えば、水を用いることができる。

本開示の半導体基板製造方法における洗浄工程では、シリコン基板表面上の残留物低減の観点から、無機物洗浄を行うことが好ましい。無機物洗浄で用いる洗浄剤としては、例えば、過酸化水素、アンモニア、塩酸、硫酸、フッ酸及びオゾン水から選ばれる少なくとも１種を含む無機物洗浄剤が挙げられる。

本開示の半導体基板製造方法は、一又は複数の実施形態において、前記洗浄工程の後に、洗浄後のシリコン基板を水でリンスし、乾燥する工程を更に含むことができる。

以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本開示はこれら実施例に制限されるものではない。

１．研磨液組成物の調製
表１に示すシリカ粒子（成分Ａ）、表１に示すアミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）、表１に示すノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）、アンモニア（成分Ｄ）、及び超純水を撹拌混合して、実施例１～４及び比較例１の研磨液組成物を得た。表１中の各成分の含有量は、研磨液組成物の使用時における各成分の含有量（質量％、有効分）である。超純水の含有量は、成分Ａと成分Ｂと成分Ｃと成分Ｄとを除いた残余である。各研磨液組成物の２５℃におけるｐＨを表１に示した。

各研磨液組成物の調製に用いた成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ、及び成分Ｄには下記のものを用いた。
（成分Ａ）
コロイダルシリカ［平均一次粒子径２５ｎｍ、平均二次粒子径４９ｎｍ、会合度２．０］（成分Ｂ）
メチルジアリルアミン・二酸化硫黄共重合体［ニットーボーメディカル社製、重量平均分子量３，０００］
グリシドール変性ポリアリルアミン（変性率２．０）［ニットーボーメディカル社製、重量平均分子量１１，０００］
（成分Ｃ）
ポリグリセリン［ダイセル社製の「ＸＰＷ」、重合度４０、重量平均分子量２，９８０］
（成分Ｄ）
アンモニア［２８質量％アンモニア水、キシダ化学社製、試薬特級］

２．各種パラメータの測定方法
（１）シリカ粒子（成分Ａ）の平均一次粒子径の測定
成分Ａの平均一次粒子径（ｎｍ）は、ＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ²／ｇ）を用いて下記式で算出した。
平均一次粒子径（ｎｍ）＝２７２７／Ｓ

成分Ａの比表面積Ｓは、下記の［前処理］をした後、測定サンプル約０．１ｇを測定セルに小数点以下４桁まで精量し、比表面積の測定直前に１１０℃の雰囲気下で３０分間乾燥した後、比表面積測定装置（マイクロメリティック自動比表面積測定装置「フローソーブＩＩＩ２３０５」、島津製作所製）を用いて窒素吸着法（ＢＥＴ法）により測定した。
［前処理］
（ａ）スラリー状の成分Ａを硝酸水溶液でｐＨ２．５±０．１に調整する。
（ｂ）ｐＨ２．５±０．１に調整されたスラリー状の成分Ａをシャーレにとり１５０℃の熱風乾燥機内で１時間乾燥させる。
（ｃ）乾燥後、得られた試料をメノウ乳鉢で細かく粉砕する。
（ｄ）粉砕された試料を４０℃のイオン交換水に懸濁させ、孔径１μｍのメンブランフィルタで濾過する。
（ｅ）フィルタ上の濾過物を２０ｇのイオン交換水（４０℃）で５回洗浄する。
（ｆ）濾過物が付着したフィルタをシャーレにとり、１１０℃の雰囲気下で４時間乾燥させる。
（ｇ）乾燥した濾過物（成分Ａ）をフィルタ屑が混入しないようにとり、乳鉢で細かく粉砕して測定サンプルを得た。

（２）シリカ粒子（成分Ａ）の平均二次粒子径
成分Ａの平均二次粒子径（ｎｍ）は、成分Ａの濃度が０．２５質量％となるように研磨材をイオン交換水に添加した後、得られた水分散液をＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｃｕｖｅｔｔｅ（ポリスチレン製 １０ｍｍセル）に下底からの高さ１０ｍｍまで入れ、動的光散乱法（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、シスメックス社製）を用いて測定した。

（３）水溶性高分子（成分Ｂ、成分Ｃ）の重量平均分子量の測定
水溶性高分子（成分Ｂ、成分Ｃ）の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づき算出した。
＜アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）＞
装置：ＨＬＣ－８３２０ ＧＰＣ（東ソー社製、検出器一体型）
カラム：α－Ｍ＋α－Ｍ
溶離液：０．１５ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ₂ＳＯ₄，１％ＣＨ₃ＣＯＯＨ／水
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ショーデックスＲＩ ＳＥ－６１示差屈折率検出器
標準物質：分子量が既知の単分散ポリエチレングリコール
＜ノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）＞
装置：ＨＬＣ－８３２０ ＧＰＣ（東ソー社製、検出器一体型）
カラム：ＧＭＰＷＸＬ＋ＧＭＰＷＸＬ（アニオン）
溶離液：０．２Ｍリン酸バッファー／ＣＨ₃ＣＮ＝９／１
流量：０．５ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ショーデックスＲＩ ＳＥ－６１示差屈折率検出器
標準物質：分子量が既知の単分散ポリエチレングリコール

（４）グリシドール変性率
グリシドール変性率は、¹³Ｃ－ＮＭＲを用いて求めた。
＜測定条件＞
試料：グリシドール変性ポリアリルアミン ２００ｍｇを重水０．６ｍＬに溶解
使用装置： ４００ＭＨｚ ¹³Ｃ－ＮＭＲ（アジレント・テクノロジー株式会社製「Ａｇｉｌｅｎｔ ４００－ＭＲ ＤＤ２」）
測定条件：¹³Ｃ－ＮＭＲ測定、パルス間隔時間５秒、テトラメチルシランを標準ピーク（σ：０．０ｐｐｍ）として測定
積算回数：５０００回
積分に用いる各ピーク範囲：
Ａ：７１．０～７２．３ｐｐｍ（アミノ基と反応したグリシドールの２級水酸基が結合したCのピークの積分値）
Ｂ：３２．０～４１．０ｐｐｍ（アリルアミンの主鎖Cのピークの積分値）
＜グリシドール変性率＞
グリシドール変性率（アミノ基の当量に対するグリシドールの当量比）は以下の式で求める。
グリシドール変性率（当量比）＝ ２Ａ／Ｂ

（５）研磨パッドの表面ゼータ電位
＜研磨パッドモデル微粒子の作製方法＞
下記条件で研磨パッドをダイヤモンドドレッサーでコンディショニングする要領で、純水をかけ流し供給しながら、排出口から研磨パッドモデル微粒子水分散液として得た。
<作製条件>
研磨機：両面研磨機（９Ｂ型両面研磨機、スピードファム社製）、下記研磨評価試験で使用した研磨機とは別の研磨機
研磨パッド：スエードタイプ（発泡層：ポリウレタンエラストマー）、厚み１．４５ｍｍ、平均気孔径５０μｍ（Filwel社製）
ダイヤモンドドレッサー：直径９５ｍｍ、厚み２ｍｍの円盤状の基板の両面にダイアモンド砥粒(粒度＃６００)を接着したもの (アライドマテリアル社製)
枚数：キャリアに各２枚ずつ計６枚
定盤回転数：４０ｒｐｍ
研磨荷重：３０ｇ／ｃｍ²
純水供給量：１Ｌ／分
粒度分布・ゼータ電位測定装置（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、マルバーン社製）により粒径を測定したところ、研磨パッド微粒子の個数平均粒径が５５５ｍｍであった。
＜研磨パッドの表面ゼータ電位の測定方法＞
研磨パッドモデル微粒子水分散液に表１に示すアミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）、表１に示すノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）、アンモニア（成分Ｄ）及び超純水を撹拌混合して、成分Ｂ，Ｃ，Ｄが表１に示す各実施例及び比較例の含有量となり、研磨パッドモデル微粒子の含有量（固形分）が０．０５質量％となるゼータ電位測定用の分散液を調製した。そして、２５℃で各分散液のゼータ電位を粒度分布・ゼータ電位測定装置（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、マルバーン社製）を用いて測定し、測定結果を研磨パッドの表面ゼータ電位として得た。

（６）研磨パッドの表面粗さ
［研磨パットの表面粗さの評価方法］
使用前研磨パッドの表面粗さ（Ｒａ）を触診式の表面粗さ計（商品名：ＳＵＲＦＴＥＳＴ ＳＪ－２１０、ミツトヨ社製）を用いて測定した。
＜測定条件＞
粗さ規格：ＩＳＯ１９９７
測定速度：０．５ｍｍ／ｓ
カットオフ値：０．８ｍｍ

（７）研磨液組成物のｐＨ
研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社、ＨＭ－３０Ｇ）を用いて測定した値であり、ｐＨメータの電極を研磨液組成物へ浸漬して１分後の数値である。

３．実施例１～４及び比較例１の研磨液組成物の評価
（１）研磨方法等
各研磨液組成物について、それぞれ研磨直前にフィルタ（コンパクトカートリッジフィルタ「ＭＣＰ－ＬＸ－Ｃ１０Ｓ」、アドバンテック社製）にてろ過を行い、下記の研磨条件で下記の被研磨シリコン基板に対して仕上げ研磨及び洗浄を行った。
＜被研磨シリコン基板＞
単結晶シリコン基板［直径２００ｍｍのシリコン片面鏡面基板、伝導型：Ｐ、結晶方位：１００、抵抗率：０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満］
上記単結晶シリコン基板を市販の研磨液組成物(フジミインコーポレーテッド製、ＧＬＡＮＺＯＸ 1302)を用いて予め粗研磨を実施した。粗研磨を終了し仕上げ研磨に供した単結晶シリコン基板のヘイズ（ＤＮＮ）は、２～３ｐｐｍであった。

＜仕上げ研磨条件＞
研磨機：片面８インチ研磨機「ＧＲＩＮＤ－Ｘ ＳＰＰ６００ｓ」（岡本工作製）
研磨パッド：スエードパッド（ＦＩＬＷＥＬ社製、アスカー硬度：６６、厚さ：１．４５ｍｍ、ナップ長：５００μｍ、平均気孔径：５０μｍ、表面層の材質：ポリウレタンエラストマー、表面層の圧縮率：４％）
研磨圧力：１００ｇ／ｃｍ²
定盤回転速度６０ｒｐｍ
研磨時間５分
研磨液組成物の供給速度：１００ｍＬ／ｍｉｎ（被研磨基板１ｃｍ²当たり０．３２ｍＬ／分）
研磨液組成物の温度：２３℃
キャリア回転速度：６２ｒｐｍ

＜洗浄方法＞
仕上げ研磨後、シリコン基板に対して、オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を下記のとおり行った。オゾン洗浄では、２０ｐｐｍのオゾンを含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコン基板の中央に向かって３分間噴射した。このときオゾン水の温度は常温とした。次に希フッ酸洗浄を行った。希フッ酸洗浄では、０．５質量％のフッ化水素アンモニウム（特級、ナカライテクス株式会社）を含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコン基板の中央に向かって６秒間噴射した。上記オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を１セットとして計２セット行い、最後にスピン乾燥を行った。スピン乾燥では１，５００ｒｐｍでシリコン基板を回転させた。

（２）研磨速度の評価
研磨前後の各シリコン基板の重さを精密天秤（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製「ＢＰ－２１０Ｓ」）を用いて測定し、得られた重量差をシリコン基板の密度、面積および研磨時間で除して、単位時間当たりの片面研磨速度を求めた。実施例１の研磨液組成物を用いた場合の研磨速度を１００とした相対値を表１に示す。なお、研磨後のシリコン基板の重さとは、上記仕上げ研磨及び洗浄を行った後のシリコン基板の重さである。

（３）表面粗さ（ヘイズ）の評価
シリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）は、ＤＷＯヘイズよりも高感度のＤＮＮヘイズを測定し、表面粗さ（ヘイズ）を評価した。ＤＮＮヘイズは、表面粗さ測定装置「Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１－ＤＬＳ」（ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定モード［暗視野垂直入射、垂直検出チャンネル（ＤＮＮ）での値］により測定される値である。結果を表１に示す。ＤＮＮヘイズの数値は小さいほど、表面の平滑性が高いことを示す。

表１に示されるように、実施例１～４の研磨液組成物は、比較例１の研磨液組成物に比べて、研磨速度の向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できていることが分かった。

本開示の研磨方法を用いれば、研磨速度向上とシリコン基板の表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる。よって、本開示の研磨方法は、様々な半導体基板の製造過程で用いられる研磨方法として有用であり、なかでも、シリコン基板の仕上げ研磨方法として有用である。

Claims (11)

1. シリカ粒子（成分Ａ）、アミノ基含有水溶性高分子（成分Ｂ）及びノニオン性水溶性高分子（成分Ｃ）を含有し、ｐＨが８．５超１４以下である研磨液組成物を供給し、研磨パッド表面に被研磨シリコン基板を接触させて研磨する工程を含み、
   前記研磨液組成物に接触した研磨パッドの表面ゼータ電位が－３０ｍＶ以上０ｍＶ未満である、シリコン基板の研磨方法。
2. 前記研磨パッドは、ベース層と発泡したポリウレタンエラストマーからなる表面層とを有するスエードタイプの研磨パッドであり、前記表面層の表面粗さＲａが１５μｍ以下である、請求項１に記載の研磨方法。
3. 成分Ｂは、アリルアミン及びジアリルアミンから選ばれる１種以上のモノマー由来の構成単位を含む、請求項１又は２に記載の研磨方法。
4. 前記アリルアミン由来の構成単位中のアミノ基の少なくとも一部は、立体遮蔽基を有する、請求項３に記載の研磨方法。
5. 前記アリルアミン由来の構成単位中のアミノ基の少なくとも一部は、水酸基を有する炭素数３以上１１以下の炭化水素基を含む第２級アミノ基又は第３級アミノ基である、請求項３又は４に記載の研磨方法。
6. 成分Ｂは、ポリアリルアミンとグリシドール誘導体との反応物である、請求項１から５のいずれかに記載の研磨方法。
7. 前記ジアリルアミン由来の構成単位中のアミノ基の少なくとも一部は、β位又はγ位に電子吸引基を有する、請求項３に記載の研磨方法。
8. 成分Ｂは、下記式（ＩＩＩ）で表される構成単位を含む化合物である、請求項１，３及び７のいずれかに記載の研磨方法。
   

   

   式（ＩＩＩ）中、Ｒ³は、水酸基を有してもよい炭素数１～３のアルキル基であり、ｎ＋ｍ＝１である。
9. 成分Ｃは、分子内にアルキレンオキサイド基、水酸基、又はアミド基を有する水溶性高分子である、請求項１から８のいずれかに記載の研磨方法。
10. 成分Ｃは、ポリグリセリン、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリンアルキルエステル、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリヒドロキシエチルアクリルアミド、重量平均分子量が３００以上１,０００以下のポリエチレングリコールから選ばれる少なくとも１種である、請求項１から９のいずれかに記載の研磨方法。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の研磨方法を用いて被研磨シリコン基板を研磨する工程と、
    研磨されたシリコン基板を洗浄する工程と、を含む、半導体基板の製造方法。