JP6373273B2 - 研磨剤組成物、シリコンウェハー用研磨剤組成物、およびシリコンウェハー製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、研磨剤組成物、シリコンウェハー用研磨剤組成物、およびシリコンウェハー製品の製造方法に関する。

シリコンウェハーなどの研磨に用いられる研磨剤組成物として、シリカ粒子、アルカリ性物質、水溶性高分子、水、および必要に応じて添加物を含むスラリーが用いられる。

上記の研磨剤組成物において研磨助剤として用いられる水溶性高分子として、セルロースを可溶化した物質、例えば、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等が報告されている（特許文献１、特許文献２）。

上記の物質以外の水溶性高分子の例として水溶性合成高分子が挙げられる。水溶性合成高分子としては、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸（特許文献２）；ポリビニルピロリドン、ポリＮ−ビニルホルムアミド（特許文献３）；エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体（特許文献４、５）；ポリ（Ｎ−アシルアルキレンイミン）（特許文献６）；またはポリビニルアルコールおよびその変性物（特許文献７）等が、単独でまたは他の物質と混合して、研磨助剤として使用可能であると報告されている。

米国特許３７１５８４２号明細書 特開平０２−１５８６８４号公報 特開２００８−５３４１５号公報 特開平１０−２４５５４５号公報 特開２００５−８５８５８号公報 特開２０１０−０９９７５７号公報 特開２０１２−０１５４６２号公報

しかしながら、セルロースを可溶化した水溶性高分子は、可溶化処理を行った際に一部反応がされない不溶成分（フリー・ファイバー）が不可避的に残存する。この残存した不溶成分が研磨剤組成物中に混在すると、研磨後のシリコンウェハー表面に表面欠陥が発生しやすくなるという問題がある。また、セルロースを可溶化した水溶性高分子は天然のパルプを原料として生産されるため、原料ロットの違いにより、その性能（可溶性等）に大きなばらつきが生じ、研磨後のシリコンウェハー製品の表面品質（表面欠陥）が安定しないという問題がある。

一方、従来使用されている水溶性合成高分子は高純度であり不溶成分に起因する問題は生じにくいものの、セルロースを可溶化した水溶性高分子に比べて、親水性が低いため、シリコンウェハーなどの研磨対象の表面への研磨液の保持が不十分となり、研磨後の洗浄を経たウェハー研磨面に付着物が残留しやすいなどの問題がある。したがって、より高品質の研磨後の製品（シリコンウェハー製品など）をより安定的に製造できるように、セルロースを可溶化した水溶性高分子と同等以上の性能を持つ水溶性合成高分子の開発が望まれていた。

本発明の目的は、水溶性合成高分子を用いることで、研磨後のシリコンウェハーなどの研磨対象の表面品質の安定化を図るとともに、研磨対象物の表面の濡れ性を高めて、研磨後の洗浄を経た研磨面に残存するパーティクル数およびＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔ）を低減させることが可能な研磨剤組成物、およびシリコンウェハー用研磨剤組成物、さらにこれらの研磨剤組成物を用いるシリコンウェハー製品の製造方法を提供することにある。ＬＰＤとは、光散乱式パーティクルカウンターのレーザー照射によりウェハー表面を走査した際に、輝点として観察される不良のことである。

すなわち本発明は、シリカ粒子、アルカリ性物質、水溶性合成高分子、および水を含む研磨用組成物であって、前記水溶性合成高分子は構成単位（１）を有し、前記構成単位（１）は、酸素含有基およびカルボニル基を有し、前記酸素含有基は、アルコール性水酸基または置換もしくは非置換のアルコキシ基であり、前記カルボニル基は、ケト基、エステル結合の一部をなすカルボニル基、またはアミド結合の一部をなすカルボニル基のいずれかであり、前記構成単位（１）は、一般式１Ａ〜１Ｆで表される単位（１Ａ）〜（１Ｆ）のうち少なくとも一種の単位を含むことを特徴とする研磨剤組成物である（態様１）。
（上記式１Ａ〜１Ｆ中、ＸはＣＨ _２ 、ＮＨ、または酸素原子である。Ｒ ^１ はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。Ｒ ^２ はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、または置換または非置換のアルコキシ基である。ｍ１〜ｍ１０はそれぞれ独立に１〜６の整数である。各単位中のＲ ^２ の少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。）

さらに本発明は、シリカ粒子、アルカリ性物質、水溶性合成高分子、および水を含む研磨剤組成物であって、前記水溶性合成高分子は、上記態様１の水溶性合成高分子に、エポキシ化合物を反応させて得られる反応物である、研磨剤組成物である（態様２）。

また本発明は、上記態様１または態様２の研磨剤組成物からなるシリコンウェハー用研磨剤組成物である（態様３）。

また本発明は、上記態様１から態様３のうちいずれかの研磨剤組成物を用いてシリコンウェハーを研磨する工程を含む、シリコンウェハー製品の製造方法である（態様４）。

本発明の水溶性合成高分子を研磨助剤として用いることにより、従来のセルロースを可溶化した水溶性高分子を用いたものと同等の親水性を有する研磨剤組成物を構成することができる。かかる水溶性合成高分子は、セルロースを可溶化した水溶性高分子よりも品質のばらつきが生じにくい。したがって、本発明の水溶性合成高分子を研磨助剤として用いることにより、研磨対象の表面への濡れ性が高められ、高品質の表面特性（低残存パーティクル・低ＬＰＤ）を有するシリコンウェハーを安定供給できるシリコンウェハー用研磨剤組成物、およびこれを用いたシリコンウェハー製品の製造方法を提供することが可能となる。

片面研磨装置を示す模式図である。

本発明の実施形態に係る研磨剤組成物について説明する。
本発明の実施形態に係る研磨剤組成物は、シリカ粒子（ｉ）、アルカリ性物質（ｉｉ）、水溶性合成高分子（ｉｉｉ）、および水（ｉｖ）を含む。本実施形態に係る研磨剤組成物は、さらに添加物（ｖ）を含んでもよい。

本明細書において、「シリカ粒子（ｉ）」とは、組成式ＳｉＯ_２で表される粒子および当該粒子を表面処理して得られる粒子の総称である。シリカ粒子（ｉ）としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、および沈澱法シリカ、ならびにこれらの表面にホウ酸処理、またはアルミン酸処理等の修飾を施した表面修飾シリカが挙げられる。これらの中でも、シリコンウェハーの表面特性を向上させる観点から、コロイダルシリカおよびその表面修飾シリカがより好ましい。シリカ粒子（ｉ）の平均粒径はＢＥＴ法および動的光散乱法等により測定することができる。

シリカ粒子（ｉ）の粒径は限定されない。シリカ粒子（ｉ）の粒径は、研磨後の製品に求められる性質により選択することができる。例えば、研磨後の表面特性向上が求められる場合には、一次粒子径（ＢＥＴ法で測定することができる。）は１０〜４０ｎｍ、または１０〜２０ｎｍとするとともに、二次粒子径（動的光散乱法で測定することができる。）は２０〜８０ｎｍ、または２０〜４０ｎｍとすることができる。

シリカ粒子（ｉ）の製造方法は限定されない。シリカ粒子（ｉ）の合成方法としては、水ガラスからの水熱合成法、アルコキシシランまたはその縮合体からのゾルゲル法、シリコン塩化物からの気相合成法等が知られている。研磨対象がシリコンウェハーである場合には、アルカリ金属やアルカリ土類金属等の不純物によりシリコンウェハーが汚染されるのを防ぐ観点より、アルコキシシランまたはその縮合体からのゾルゲル法により製造されたシリカ粒子（ｉ）が好ましい。

シリカ粒子（ｉ）の形状は特に限定されない。シリカ粒子（ｉ）の形状の具体例として、真球型、繭型・新繭型、または細かい突起のついた型を挙げることができる。繭型・新繭型シリカ粒子とは、二次粒子径／一次粒子径の比が１．５以上２．５以下となることを特徴とするシリカ粒子をいう。繭型シリカ粒子の中でも、アルコキシシランの縮合体を加水分解する工程を含む方法で調製されるシリカ粒子を、特に新繭型シリカ粒子と呼ぶこともある（特許第４７１２５５６号）。本明細書では「繭型（新繭型を含まない）」のように特に断らない限り、繭型とは新繭型も含むものとする。研磨速度と表面精度をいずれも向上させる観点より繭型・新繭型であることが好ましい。

シリカ粒子（ｉ）の含有量は限定されない。シリカ粒子（ｉ）の含有量は、研磨時に使用される研磨剤組成物（スラリー）において、０．０５ｗｔ％以上０．５ｗｔ％以下が好ましい。

アルカリ性物質（ｉｉ）は、シリコンウェハーなどの研磨対象を化学的に研磨することができる水酸化物イオンを水中で発生させることができる。さらに、シリカ粒子（ｉ）の分散を助ける作用も有する。こうした作用をより安定的に得る観点から、アルカリ性物質（ｉｉ）は、組成物中に溶存していることが好ましい。
アルカリ性物質（ｉｉ）の例としては、アンモニア、有機アミン化合物、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウムが挙げられる。有機アミン化合物の例としては、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、エタノールアミン、ジイソプロピルエチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、トリス（２−アミノエチル）アミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，４，７−トリアザシクロノナン、１，４，７−トリメチル−１，４，７−トリアザシクロノナン、１，４−ジアザビシクロオクタン、ピペラジン、およびピペリジンが挙げられる。アルカリ性物質（ｉｉ）は、上記の物質の１種から構成されていてもよいし、２種以上から構成されていてもよい。

アルカリ性物質（ｉｉ）のうち、アルカリ金属イオンを含まないという観点から、アンモニア、有機アミン化合物、および水酸化テトラメチルアンモニウムが好ましく、適度なｐＫａを持つという観点から、アンモニアが特に好ましい。

アルカリ性物質（ｉｉ）の濃度は、用いるアルカリ性物質（ｉｉ）のｐＫａおよびシリカ（ｉ）の含有量に依存する。アルカリ性物質（ｉｉ）の濃度は、研磨時に使用される研磨剤組成物（スラリー）の４０倍濃縮液において、ｐＨ＝９．０〜１１．５となる濃度が好ましく、ｐＨ＝１０．０〜１１．０となる濃度がさらに好ましい。

水溶性合成高分子（ｉｉｉ）は、シリコンウェハーなどの研磨対象の表面に吸着し親水性膜を作ることなどにより研磨に寄与している。

本明細書において、「水溶性合成高分子」とは、天然物（セルロース等）由来でない水溶性高分子をいう。ただし、本発明の効果を阻害しない範囲において、添加物（ｖ）としてヒドロキシエチルセルロースの様なセルロースを可溶化した天然物由来の水溶性高分子を含むことを否定するものではない。

本実施形態に係る研磨剤組成物は、その具体的な態様１において、水溶性合成高分子（ｉｉｉ）が、酸素含有基およびカルボニル基を有する構成単位（１）を有する。かかる酸素含有基は、アルコール性水酸基または置換もしくは非置換のアルコキシ基であり、カルボニル基は、ケト基、エステル結合の一部をなすカルボニル基、またはアミド結合の一部をなすカルボニル基のいずれかである。

非置換のアルコキシ（−ＯＡｋ）基としては、例えば、メトキシ基（−ＯＣＨ_３）、エトキシ基（−ＯＣＨ_２ＣＨ_３）の様なアルコキシ基を挙げることができる。ここで「Ａｋ」は、直鎖または分岐のアルキル基を示す。アルキル基の炭素数は限定されない。例えば、炭素数１〜２２、１〜１２、１〜６、または１〜４のアルキル基を挙げることができる。

置換アルコキシ基（−ＯＡｋ´）とは、アルコキシ基の炭素が一つ以上置換されている基である。置換基としては、例えば、水酸基、アルコキシ基（置換されていてもよいし非置換であってもよい。）、およびハロゲンを挙げることができる。ここで「Ａｋ´」は、直鎖または分岐、かつ置換されたアルキル基を示す。アルキル基の炭素数は限定されない。例えば、炭素数１〜２２、１〜１２、１〜６、または１〜４のアルキル基を挙げることができる。

置換アルコキシ基として、例えば、ヒドロキシメトキシ基（−ＯＣＨ_２ＯＨ）、ヒドロキシエトキシ基（−ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）等のヒドロキシアルコキシ基を挙げることができる。複数置換された置換アルコキシ基として、−ＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ（ＣＨ_２ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、−ＯＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＯＨ、および−ＯＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＯＨを挙げることができる。かかる置換アルコキシ基に含まれる水酸基の一つ以上が、さらに置換アルコキシ基（具体例として水酸基置換アルコキシ基が挙げられる。）で置換されていてもよい。

構成単位（１）を与える単量体は特に限定されない。かかる単量体の一例として、エチレン性不飽和結合を有する化合物からなる単量体（α）が挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニルエステル、ビニルアミド、アリルアルコール、アリルアミン、アリルエステル、アリルアミド、およびスチレンを挙げることができる。

単量体（α）は、酸素含有基およびカルボニル基の両方を有していてもよいし、酸素含有基を有しない、カルボニル基を有しない、またはこれらいずれの官能基も有しない化合物でもよい。酸素含有基を有しない、カルボニル基を有しない、またはこれらいずれの官能基も有しない単量体（α）については、重合を行った後で必要な官能基を導入することができる。

構成単位（１）は、一般式１Ａ〜１Ｆで表される単位（１Ａ）〜（１Ｆ）のうち少なくとも一種の単位を含むものであってもよい。

構成単位（１）は、一般式１Ａ〜１Ｆで表される単位（１Ａ）〜（１Ｆ）のうち少なくとも一種の単位を含むものであってもよい。

上記式１Ａ〜１Ｆ中、ＸはＣＨ_２、ＮＨ、または酸素原子であり、ＮＨまたは酸素原子であることが好ましく、ＮＨであることがより好ましい。Ｒ^１はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。Ｒ^２はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、または置換または非置換のアルコキシ基である。ｍ１〜ｍ１０はそれぞれ独立に１〜６の整数であり、好ましくは、１〜３の整数である。各単位中のＲ^２の少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。

一般式１Ａで表される単位（１Ａ）に存在するｍ１個のＲ^２は、各々異なる置換基であってもよい。ｍ１個のＲ^２のうち、少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。ｍ１個のＲ^２のうち、少なくとも一つが水酸基または置換アルコキシ基であることが好ましく、二つ以上の水酸基が存在することがより好ましい。
一般式１Ａで表される単位（１Ａ）は、ｍ１が３〜６の整数、Ｒ^１がメチル基、またはＸが酸素原子であってもよい。

一般式１Ｂで表される単位（１Ｂ）中に存在する（ｍ２＋ｍ３＋１）個のＲ^２は、各々異なる置換基であってもよい。（ｍ２＋ｍ３＋１）個のＲ^２のうち、少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。（ｍ２＋ｍ３＋１）個のＲ^２のうち、少なくとも一つが水酸基または置換アルコキシ基であることが好ましく、二つ以上の水酸基が存在することがより好ましい。

一般式１Ｃで表される単位（１Ｃ）中に存在する（ｍ４＋ｍ５＋ｍ６）個のＲ^２は、各々異なる置換基であってもよい。（ｍ４＋ｍ５＋ｍ６）個のＲ^２のうち、少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。（ｍ４＋ｍ５＋ｍ６）個のＲ^２のうち、少なくとも一つが水酸基または置換アルコキシ基であることが好ましく、二つ以上の水酸基が存在することがより好ましい。

一般式１Ｄで表される単位（１Ｄ）中に存在する（ｍ７＋ｍ８）個のＲ^２は、各々異なる置換基であってもよい。（ｍ７＋ｍ８）個のＲ^２のうち、少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。（ｍ７＋ｍ８）個のＲ^２のうち、少なくとも一つが水酸基または置換アルコキシ基であることが好ましく、二つ以上の水酸基が存在することがより好ましい。

一般式１Ｅで表される単位（１Ｅ）中に存在するｍ９個のＲ^２は各々異なる置換基であってもよい。ｍ９個のＲ^２のうち、少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。ｍ９個のＲ^２のうち、少なくとも一つが水酸基または置換アルコキシ基であることが好ましく、二つ以上の水酸基が存在することがより好ましい。

一般式１Ｆで表される単位（１Ｆ）中に存在するｍ１０個のＲ^２は、各々異なる置換基であってもよい。ｍ１０個のＲ^２のうち、少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。ｍ１０個のＲ^２のうち、少なくとも一つが水酸基または置換アルコキシ基であることが好ましく、二つ以上の水酸基が存在することがより好ましい。

水溶性高分子（ｉｉｉ）の親水性を高める観点から、一般式１Ａ〜１Ｆで表される単位（１Ａ）〜（１Ｆ）の各々が、一以上の水酸基を有することが好ましく、二つ以上の水酸基を有することがより好ましい。

単位（１Ａ）は、例えば単量体（α）を重合することにより得られる。ここで用いられる単量体（α）としては、例えば、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド、（２，３−ジヒドロキシプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（ヒドロキシメチル）メタクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、（２，３−ジヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリレート、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリレート、（２，３−ジヒドロキシプロピル）アクリレート、Ｎ−（ヒドロキシメチル）メタクリレート、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリレート、および（２，３−ジヒドロキシプロピル）メタクリレートを挙げることができる。

単位（１Ｂ）は、例えば単量体（α）を重合することにより得られる。ここで用いられる単量体（α）としては、例えば、Ｎ−［ビス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、および（２−ヒドロキシ−１−メチルエチル）アクリルアミドを挙げることができる。

単位（１Ｃ）は、例えば単量体（α）を重合することにより得られる。ここで用いられる単量体（α）としては、例えば、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミドを挙げることができる。

単位（１Ｄ）は、例えば単量体（α）を重合することにより得られる。ここで用いられる単量体（α）としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、およびＮ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アクリルアミドを挙げることができる。

単位（１Ｅ）は、例えば単量体（α）を重合することにより得られる。ここで用いられる単量体（α）としては、例えば、Ｎ−グリコリルビニルアミン、Ｎ−ラクチルビニルアミン、およびＮ−（３−ヒドロキシプロピオニル）ビニルアミン、ペンタヒドロキシヘキサノイルビニルアミンを挙げることができる。ここで、ペンタヒドロキシヘキサノイルビニルアミンは、例えばビニルアミンとグルコノラクトンを反応させることで得られる。

単位（１Ｆ）は、例えば単量体（α）を重合することにより得られる。ここで用いられる単量体（α）としては、例えば、Ｎ−グリコリルアリルアミン、Ｎ−ラクチルアリルアミン、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピオニル）アリルアミン、ペンタヒドロキシヘキサノイルアリルアミンを挙げることができる。ここで、ペンタヒドロキシヘキサノイルアリルアミンは、例えばアリルアミンとグルコノラクトンを反応させることで得られる。

上記の他、単位（１Ａ）〜（１Ｆ）は、適切な単量体を先に重合させ重合体とした後、この重合体と適切な化合物とを反応させることで合成することもできる。

単位（１Ａ）〜（１Ｃ）は、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸またはポリ（メタ）アクリル酸エステルを、適切な置換基を持つアルコールまたは一級アミンと反応させることで得ることもできる。

単位（１Ｄ）は、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸またはポリ（メタ）アクリル酸エステルを、適切な置換基を持つ二級アミンと反応させることで得ることもできる。

単位（１Ｅ）はポリビニルアルコールまたはポリビニルアミンと、適切な置換基を持つカルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸塩化物、またはラクトンとの反応で得ることもできる。

単位（１Ｆ）はポリアリルアルコールまたはポリアリルアミンと、適切な置換基を持つカルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸塩化物、またはラクトンとの反応で得ることもできる。

水溶性合成高分子（ｉｉｉ）は、ホモポリマーであってもよいし、コポリマーであってもよい。すなわち、構成単位（１）が単位（１Ａ）〜（１Ｆ）のいずれかの単位を含む場合、同一の単位のみから構成されるホモポリマーであっても、二種以上の異なる単位から構成されるコポリマーであってもよい。コポリマーの場合、二つ以上の異なる単位を任意の割合で含んでよい。さらに構成単位（１）以外の構成単位を含んでもよい。

水溶性合成高分子（ｉｉｉ）は、下記一般式２で表される構成単位（２）をさらに有していてもよい。

上記式２中、ｑは１〜６の整数であり、好ましくは１〜３の整数である。ＸはＣＨ_２、ＮＨまたは酸素原子である。Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。Ｙ⁻は陰イオンである。陰イオンとしては、例えば、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硝酸イオン、酢酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、および水酸化物イオンを挙げることができる。硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２−）のように、価数が１より大きい陰イオンについては、構成単位（２）に含まれるＹ⁻は、単価イオン換算の等量（硫酸イオンの場合は１／２）を示すものとする。

上記式２中のカチオン性基は、１級から４級のアミノ基（アンモニウム基）である。

構成単位（２）を得る方法は限定されない。例えば、以下の化合物を単量体として重合することにより構成単位（２）を得ることができる。Ｎ−置換アクリルアミドについてのみ例示すれば、Ｎ−（アミノメチル）アクリルアミド、Ｎ−（アミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（アミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（モノメチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（モノメチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（ジメチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（ジメチルアミノプロピル）アクリルアミド、（アクリルアミドエチル）トリメチルアンモニウム塩および（アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウム塩を挙げることができる。または、適切な化合物（アクリル酸、メタクリル酸、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、およびメタクリルアミド、ならびにこれらの誘導体が例示される。）を単量体として重合により高分子中に取り込んだ後、適切な化合物と反応させ、１級から４級アミノ基（アンモニウム基）を導入し、構成単位（２）を構築してもよい。

構成単位（２）は、カチオン性基を持つため、研磨対象がシリコンウェハーの場合には、研磨中にシリコンウェハーがマイナスに帯電するため、水溶性高分子（ｉｉｉ）のシリコンウェハーへの吸着が促進され、シリコンウェハー上に水溶性高分子（ｉｉｉ）に基づく保護膜が形成されやすくなると期待される。

本実施形態に係る研磨剤組成物は、その具体的な態様２において、水溶性合成高分子（ｉｉｉ）は、上記態様１のいずれかの水溶性合成高分子（ｉｉｉ）に、エポキシ化合物などの環状エーテル化合物を反応させて得られる反応物とすることができる。エポキシ化合物を具体例として説明すれば、エチレンオキシド、およびグリシドールは親水性を上げる効果が、プロピレンオキシドは疎水性を上げウェハーへの吸着性を上げる効果が期待される。態様２においては、グリシドールが特に好ましい。

本実施形態に係る水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の末端の構造には特に制限はない。分子量を制御する目的で、既知の連鎖移動剤を用い、それが末端の構造を構成してもよい。末端にも水酸基を導入するという観点から、好ましい連鎖移動剤の例としてイソプロピルアルコール、グリセリン、およびチオグリセリンを挙げることができる。

本実施形態に係る水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の構成単位として、さまざまな性質の付与、または親水性・疎水性の調整等の目的で上記以外にも既知の構成単位を含むことができる。例えば、以下の単量体の重合により得られる構造を持つ構成単位を挙げることができる（もちろん他の単量体を重合した後にさらに反応を行い、結果的に同様の構成単位を得てもよい。）：アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、Ｎ−（トリメトキシシリルアルキル）アクリルアミド、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、アルキルアクリレート、トリメトキシシリルアルキルアクリレート、ビニルエステル（ビニルアルコール）、ビニルアミド（ビニルアミン）、Ｎ−アルカノイルビニルアミン、Ｎ−モノアルキルビニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジアルキルビニルアミン、アリルアミン、Ｎ−アルカノイルアリルアミン、Ｎ−モノアルキルアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアリルアミン、ビニルピロリドン、オキサゾリン、アルキルオキサゾリン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン（ビニルピリジンＮ−オキシド）、スチレン、およびヒドロキシスチレン。

構成単位（１）、構成単位（２）など、水溶性高分子（ｉｉｉ）に含まれる構成単位を与える単量体の重合方法は限定されない。従来公知の方法により重合することができる。

本実施形態に係る水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の構成単位全体に対する、構成単位（１）のモル分率は特に制限されない。親水性の観点から、好ましくは５０モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上とすることができる。

態様２に係る水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の構成単位全体に対する、構成単位（２）のモル分率は特に制限されない。シリカの凝集を適度に抑えるという観点から、構成単位（２）のモル分率を好ましくは５０モル％未満、より好ましくは、０．０１モル％以上１０モル％以下とすることができる。シリカの凝集をより安定的に抑えたい場合には、構成単位（２）のモル分率を０．０１モル％以上５モル％以下とすることができる。研磨対象がシリコンウェハーである場合には、研磨後のウェハーのヘイズを低減させる観点からは、構成単位（２）のモル分率を０．０１モル％以上２モル％以下とすることができる。

本実施形態に係る水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の分子量は限定されない。シリコンウェハーなどの研磨対象の表面に吸着し適度な強度の保護膜を得るという観点から、重量平均分子量（Ｍｗ）で１，０００以上が好ましい。より強い保護膜を得るという観点からは重量平均分子量（Ｍｗ）は５，０００以上であることより好ましい。さらに強い保護膜を得るには、重量平均分子量（Ｍｗ）は１０，０００以上であること好ましい。一方、重量平均分子量（Ｍｗ）が大きすぎると、シリカの凝集が過度に促進されたり、研磨後の水洗において保護膜が除去されにくくなったりする可能性がある。それゆえ、本実施形態に係る水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の分子量は、重量平均分子量（Ｍｗ）で５，０００，０００以下が好ましい。さらに重量平均分子量（Ｍｗ）が大きい場合には、水溶性合成高分子（ｉｉｉ）から形成された保護膜が隙間を多く有する構造となる可能性がある。このような保護膜が形成される可能性をより安定的に低減させる観点からは、１，０００，０００以下が好ましい。

本実施形態に係る水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の濃度は、研磨時に使用される研磨剤組成物（スラリー）において１０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。この中ではさらに２０ｐｐｍ以上７５０ｐｐｍ以下が好ましい。

本実施形態に係る研磨剤組成物において、水（ｉｖ）は、他の含有成分を溶解、または分散させる機能を有する。他の含有成分の作用阻害を防ぐため、水（ｉｖ）に含有される不純物は少ないことが好ましい。具体的には蒸留水、イオン交換水、超純水等が好ましい。研磨剤組成物中の水（ｉｖ）の含有量は、研磨組成物中の他成分の濃度や含有量に対する残量である。

本実施形態に係る研磨剤組成物は、さらに添加（ｖ）物を含んでもよい。例えば、スラリーの各種性状の調整、金属イオン捕捉、水溶性合成高分子（ｉｉｉ）の研磨対象（具体例としてシリコンウェハーが例示される。）への吸着の補助、またはその他の目的のために、添加物を加えることができる。具体的には例えば、アルコール類、キレート類、および非イオン性界面活性剤から１種以上の添加剤を加えることができる。アルコール類の例としては、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、およびポリプロピレングリコールを挙げることができる。キレート類の例としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ヒドロキシエチレンジアミン四酢酸、プロパンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ならびにこれらのアンモニウム塩、ナトリウム塩、およびカリウム塩等の金属塩を挙げることができる。非イオン性界面活性剤の例としては、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ケニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、アルキルポリグリコシド、およびポリエーテル変性シリコーンを挙げることができる。

本実施形態に係る研磨剤組成物の製造方法は限定されない。従来公知の方法を用いることができる。例えば、本実施形態に係る研磨剤組成物は、シリカ粒子（ｉ）、アルカリ性物質（ｉｉ）、水溶性合成高分子（ｉｉｉ）、および水（ｉｖ）を混合することにより得られる。

本実施形態に係る研磨剤組成物の具体的な態様３は、上記態様１および態様２のいずれかに記載の研磨剤組成物からなる、シリコンウェハー用研磨剤組成物に関する。
シリコンウェハー用研磨剤組成物は、シリカ粒子（ｉ）、アルカリ性物質（ｉｉ）、水溶性合成高分子（ｉｉｉ）、および水（ｉｖ）を混合することにより得ることができる。得られたシリコンウェハー用研磨剤組成物は、例えば、半導体デバイス製造プロセスにおけるシリコンウェハーの最終研磨用途に用いることができる。

本実施形態に係る研磨剤組成物の具体的な態様４は、上記態様１および態様２のいずれかに記載の研磨剤組成物を用いてシリコンウェハーを研磨する工程を含む、シリコンウェハー製品の製造方法に関する。本明細書において、「シリコンウェハー製品」とは、上記態様１および態様２のいずれかに記載の研磨剤組成物を用いてシリコンウェハーを研磨する工程を経たものを意味する。シリコンウェハーの研磨工程として、かかる工程を導入することができ、特に、シリコンウェハーの最終研磨工程として、導入することが好ましい。

本明細書中において使用する略称は次の通りである。
ＨＥＡＡ：Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド
ＴＭＡＰＡＡ：（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウム・クロライド
ＤＨＰＭＡ：（２，３−ジヒドロキシプロピル）メタクリレートとビス（ヒドロキシメチル）メチルメタクリレート混合物（約７５ｍｏｌ％：約２５ｍｏｌ％）
ＴＨＭＭＡＡ：Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド
ＨＰＡＡ：Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）アクリルアミド
ＤＨＰＡＡ：Ｎ−（２，３−ジヒドロキシプロピル）アクリルアミド
ＨＥＭＡＡ：Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド
ＤＨＰＭＡＡ：Ｎ−（２，３−ジヒドロキシプロピル）メタクリルアミド
ＨＥＡＡ−ＧＯ_０．２５：Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド−グリシドール付加体
ＰＡＡ：ポリ（アクリルアミド）
ＰＨＥＯＶＥ：ポリ（ヒドロキシエチルオキシエチルビニルエーテル）
ＰＶＡ：ポリビニルアルコール
ＰＶＰ：ポリ（ビニルピロリドン）
ＰＰＥＩ：ポリ（Ｎ−プロピオニルエチレンイミン）

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１〜８、参考例１、及び比較例１〜５
＜単量体の準備＞
ＤＨＰＭＡは、アルドリッチ社製グリシジルメタクリレートから文献（Ｓｈａｗ ｅｔ ａｌ．，Ｐｏｌｙｍｅｒ ４７、８２４７−８２５２、２００６年）記載の方法で合成した。文献によると、生成物は（２，３−ジヒドロキシプロピル）メタクリレートとビス（ヒドロキシメチル）メチルメタクリレート混合物（約７５ｍｏｌ％：約２５ｍｏｌ％）である。生成物をＧＰＣ測定により確認したところ、二つのピークが７５：２５の面積比で観測された。

それ以外の単量体の入手先は次の通りである。
ＨＥＡＡ：東京化成社
ＴＭＡＰＡＡ：東京化成社
ＴＨＭＭＡＡ：アルドリッチ社
ＡＡ：東京化成社

＜水溶性合成高分子の合成＞
実施例１〜８および比較例１の水溶性合成高分子を以下の方法で合成した。
窒素気流下、７０℃に維持した過硫酸アンモニウム溶液（過硫酸アンモニウム１．６ｇ（７．０ｍｍｏｌ）、純水１０００ｇ）に、単量体１．０ｍｏｌ（共重合体の場合は全単量体物質量の和が１．０ｍｏｌ）と純水９６０ｇからなる溶液を約２時間かけて滴下した。滴下完了後、さらに７０℃で１時間攪拌した後、室温まで冷却した。つづいて、未反応単量体を除去するため、反応液を５倍容のアセトンに滴下した。生成した沈殿をデカンテーションにより取り出し、１倍容のアセトンで洗った後、真空乾燥した。
実施例２及び３はＨＥＡＡとＴＭＡＰＡＡとから構成されるコポリマー、実施例５及び６はＨＥＡＡとＤＨＰＭＡとから構成されるコポリマー、実施例８はＨＥＡＡとＴＨＭＡＡとから構成されるコポリマーである。各単量体の仕込み量比（モル比）を表１に示した。
参考例１のＨＥＣはダイセルファインケム社より、ＰＥＧは和光純薬工業社よりそれぞれ入手した。
比較例２のＰＶＡは和光純薬工業社から、比較例３のＰＨＥＯＥＶＥは丸善石油化学社からそれぞれ入手した。
比較例４のＰＶＰおよび比較例５のＰＰＥＩはアルドリッチ社より入手した。

実施例９
＜ｐｏｌｙＨＰＡＡの合成＞
アクリル酸メチル（ＭＡ）２．１５ｇとメタノール８．５８ｇの混合液にＡＰＳ ０．０２０ｇを添加した後、６５℃にて１０時間窒素条件下重合を行った。その後、反応液を室温に冷却し生成した沈澱をデカンテーションにより取り出し、ポリアクリル酸メチル固体を得た（転化率９７％）。得られたポリアクリル酸メチル固体に再びメタノール８．５８ｇを加え、６５℃にて１０分加熱した後、室温に冷却し、上澄みを除くことで、未反応モノマーの除去を行った。
得られたポリアクリル酸メチルに、３−アミノプロパノール５．６３ｇおよび２８％ＮａＯＭｅメタノール溶液０．０８２ｇを加え、１００℃にて２０時間アミド化反応を行った。反応終了後、反応液は、メタノール３．３ｇを加えた後、アセトン２５ｇ中に滴下した。生成した固体は、デカンテーションで上澄みから分離した後、さらにアセトン１５ｇでリンスし、４０℃にて１時間真空乾燥を行った。乾燥後、３０ｇの純水に溶解させ、次いで３μｍフィルター濾過を行った。濾液から数ｇ程度サンプリングし、乾燥法によりポリマー濃度を定量した後、純水を適量加え最終的にｐｏｌｙＨＰＡＡ５％水溶液とした（収率８０％）。

実施例１０
＜ｐｏｌｙＤＨＰＡＡの合成＞
ｐｏｌｙＨＰＡＡの合成から、３−アミノプロパノールを３−アミノ−１，２−プロパンジオール６．８３ｇに代えた以外は同じ方法でｐｏｌｙＤＨＰＡＡ５％水溶液を得た（収率７５％）。

実施例１１
＜単量体の準備＞
氷冷したメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）１０．０ｇに２８％ＮａＯＭｅメタノール溶液０．９８４ｇを滴下した。次いで、氷冷を外し２−アミノエタノール６．７２ｇを３０分かけ滴下した。この時、反応液の液温が３０℃を超えないよう注意した。さらに一晩室温で反応させた後、純水２５ｇおよび陽イオン交換樹脂（オルガノ株式会社 ２００ＣＴ Ｈ ＡＧ）８．８ｍＬを加え、反応液の中和を行った。１μｍフィルター濾過により陽イオン交換樹脂を除き、ＨＥＭＡＡモノマー水溶液を得た。溶液から数ｇ程度サンプリングし、乾燥法によりモノマー濃度を定量した後、純水を適量加え２０％ＨＥＭＡＡモノマー水溶液とした（収率６８％）。
＜ｐｏｌｙＨＥＭＡＡの合成＞
上で得たＨＥＭＡＡ水溶液８．４０ｇと純水８．３０ｇの混合液に１０％ＡＰＳ水溶液０．１０ｇを添加した後、６５℃にて１０時間窒素条件下重合を行った。重合終了後、室温に冷却した反応液をアセトン３０ｇ中に滴下し、ｐｏｌｙＨＥＭＡＡ固体を得た。得られた固体はさらにアセトン１５ｇでリンスした後、４０℃にて１時間真空乾燥を行った。真空乾燥させた固体は３０ｇの純水に溶解させた後、３μｍフィルター濾過を行った。溶液から数ｇ程度サンプリングし、乾燥法によりポリマー濃度を定量した後、純水を適量加え最終的に５％ｐｏｌｙＨＥＭＡＡ水溶液とした（収率７４％）。

実施例１２
＜単量体の準備＞
ｐｏｌｙＨＥＭＡＡのモノマー合成から、２−アミノエタノールを３−アミノ−１，２−プロパンジオール１０．００ｇに代えた以外は同じ方法で１０％ＤＨＰＭＡＡモノマー水溶液を得た（収率９０％）。
＜ｐｏｌｙＤＨＰＭＡＡの合成＞
ｐｏｌｙＨＥＭＡＡのポリマー合成から、ＨＥＭＡＡ水溶液をＤＨＰＭＡＡ水溶液８．４０ｇに代えた以外は同じ方法で５％ｐｏｌｙＤＨＰＭＡＡ水溶液を得た（収率７７％）。

実施例１３
＜単量体（ＨＥＡＡ：ＧＯ＝１：０．２５ ｍｏｌ／ｍｏｌ）の準備＞
７０℃に加熱したＨＥＡＡモノマー１．００ｇとＮ，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）０．００２５ｇの混合液に、グリシドール０．１６ｇを約１時間かけ滴下した。滴下終了後さらに１０分間７０℃を維持した後、室温に戻した。
＜ｐｏｌｙ（ＨＥＡＡ−ＧＯ_０．２５）の合成＞
上記反応液に、純水２１．９ｇおよび１０％ＡＰＳ水溶液０．１４ｇを加え、６５℃にて１０時間窒素条件下重合を行った。重合終了後、３μｍフィルター濾過を行った。得られた溶液は、ｐｏｌｙ（ＨＥＡＡ−ＧＯ_０．２５）の５．０％溶液とみなし各種実験溶液／スラリーの調製に用いた。

＜分子量および分子量分布＞
実施例１〜１３、参考例１および比較例１〜５の水溶性合成高分子の数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）をＧＰＣ測定により測定した。ＧＰＣ測定の条件は以下の通りであった。各分子量の値を表１に示す。
ＧＰＣ装置：島津製作所社製ＳＣＬ−１０Ａ
カラム ：東ソー社製ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＰＷ_ＸＬ（×１）＋ＴＳＫｇｅｌ Ｇ２５００ＰＷ_ＸＬ（×１）
溶離液 ：０．１ｍｏｌ／ｋｇ ＮａＣｌ、２０％メタノール、残り純水
流速 ：０．６ｍＬ／ｍｉｎ
検出方法 ：ＲＩ＋ＵＶ（２５４ｎｍ）
標準物質 ：ポリエチレンオキシド

＜濡れ性実験：水溶性合成高分子＞
１インチ・シリコンウェハーを１％フッ化水素酸に２分間浸漬させ表面の酸化膜を除去した。表面が水を十分はじくこと（濡れ性０％）を確認した後、ウェハーを実施例１〜１３、参考例１および比較例１〜５の各水溶性合成高分子４０００ｐｐｍ水溶液（参考例１はＨＥＣ３６００ｐｐｍ、ＰＥＧ４００ｐｐｍ）に１０分間漬けた。１０分後、ウェハーを取り出し軽く水をかけた後、表面の濡れ性を確認した。ここで濡れ性とは、ウェハー表面の中で濡れている面積の全体に対する割合をパーセント表示したものである。結果を表１に示す。

＜研磨剤組成物（スラリー）の調製＞
研磨剤組成物は、特許第４７１２５５６号に記載の方法で調製したシリカ粒子スラリー（ＢＥＴ法による粒径１７．８ｎｍ；動的光散乱法による粒径Ｄ５０＝３０．７ｎｍ、ＳＤ＝１０．０ｎｍ）、アンモニア水（関東化学社製）、水溶性高分子の水溶液、およびイオン交換水を混合し調製した。

＜研磨速度および研磨後の濡れ性：研磨剤組成物＞
以下の条件で研磨を行い、研磨前後のウェハーの重量変化から研磨速度を求めた。また、研磨直後のウェハーについて、表面に軽く純水をかけた後、表面の濡れ性を確認した。結果を表１に示す。
研磨剤組成物組成：シリカ１１２５ｐｐｍ、アンモニア１００ｐｐｍ、水溶性合成高分子１００ｐｐｍ（参考例１はＨＥＣ９０ｐｐｍ、ＰＥＧ１０ｐｐｍ）
研磨機 ：ミクロ技研社製ＬＧＰ−１５Ｓ−Ｉ
ウェハー ：４インチシリコンウェハー
（Ｐ型、抵抗率５〜１８ｍΩ・ｃｍ、結晶面方＜１１１＞）
面圧 ：０．２５ｋｇｆ／ｃｍ^２
ウェハー回転速度 ：１００ｒｐｍ
パッド ：フジミ社製ＳＵＲＦＩＮ ＳＳＷＩ
パッド回転速度 ：３０ｒｐｍ
研磨スラリー供給速度：１００ｍＬ／分
研磨時間 ：１０分

註：参考例１の水溶性高分子・分子量・ＭｎおよびＭｗのセルにおいて、上段の数字はＨＥＣの分子量および下段の数字はＰＥＧの分子量をそれぞれ示す。
表１から明らかなように、実施例１〜実施例１３の全ての結果において、研磨後のウェハー表面の濡れ性が高いことが確認された。

＜ＬＰＤ評価＞
次に、製品用シリコンウェハーの製造過程における、仕上げ研磨用研磨液として上記した各種水溶性高分子を含有させた研磨液を用い、研磨後のシリコンウェハー表面で観察されるＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔ）密度を評価した。
具体的には、以下の実験を行った。
仕上げ研磨試験用サンプルウェハーとして、直径３００ｍｍの両面研磨シリコンウェハーを複数枚準備した。図示しない片面鏡面研磨（ＣＭＰ）装置を用いて各サンプルウェハー表面を１μｍ除去する片面研磨処理を行い、各サンプルウェハー表面の加工ダメージを除去した。その後、最終の仕上げ片面研磨処理として、表２に示す５水準の研磨組成物の研磨液を用いて、各サンプルウェハー表面を仕上げ研磨処理した。仕上げ研磨の処理条件は何れも同じ条件であり、具体的には、図１に示す片面鏡面研磨を用い、研磨定盤２上に貼り付けたスエード製の研磨布３と研磨ヘッド４により保持したサンプルウェハー５を互いに回転させながら、研磨液供給ノズル１から研磨液を約５００ｍｌ／ｍｉｎで供給し、研磨圧力：１２５ｇ／ｃｍ^２、研磨時間：３００秒の条件で仕上げ片面研磨処理を行った。なお、研磨剤組成物（スラリー）の調合は、使用した水溶性高分子および各成分の濃度以外は、実施例１〜１３と同じである。
実施例１４の水溶性合成高分子は実施例１と同じｐｏｌｙＨＥＡＡ、
実施例１５の水溶性合成高分子は実施例１１と同じｐｏｌｙＨＥＭＡＡ、
実施例１６の水溶性合成高分子は実施例１３と同じｐｏｌｙ（ＨＥＡＡ−ＧＯ_０．２５）、比較例６の水溶性合成高分子は比較例１と同じＰＡＡ、参考例２の水溶性合成高分子は参考例１と同じＨＥＣ＋ＰＥＧを使用した。
仕上げ研磨された各サンプルウェハーをＲＣＡ洗浄した後、表面欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製：Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ−２）を用い、各サンプルウェハー表面で観察される３５ｎｍサイズ以上のＬＰＤ密度を測定した。表２に示すＬＰＤ結果は、各水準とも、仕上げ研磨を行った６枚のサンプルウェハーの測定結果の平均値であり、参考例１の平均値を１００としたときの相対値で示したものである。
表２から明らかなように、実施例１４〜１６ではＬＰＤ密度は低い欠陥であった。一方、比較例６はいずれのサンプルウェハーも検出点が多過ぎてデータがオーバーフローし、測定不能であった。

本発明の研磨剤組成物、シリコンウェハー用研磨剤組成物、およびシリコンウェハー製品の製造方法は、高品質の表面特性（低残存パーティクル・低ＬＰＤ）を有するシリコンウェハーを安定供給するために利用可能である。

１：研磨液供給ノズル、 ２：研磨定盤、 ３：研磨布、 ４：研磨ヘッド、５：サンプルウェハー

Claims (12)

1. シリカ粒子、アルカリ性物質、水溶性合成高分子、および水を含む研磨用組成物であって、
   前記水溶性合成高分子は構成単位（１）を有し、
   前記構成単位（１）は、酸素含有基およびカルボニル基を有し、
   前記酸素含有基は、アルコール性水酸基または置換もしくは非置換のアルコキシ基であり、
   前記カルボニル基は、ケト基、エステル結合の一部をなすカルボニル基、またはアミド結合の一部をなすカルボニル基であり、
   前記構成単位（１）は、一般式１Ａ〜１Ｆで表される単位（１Ａ）〜（１Ｆ）のうち少なくとも一種の単位を含むこと
   を特徴とする研磨剤組成物。
   （上記式１Ａ〜１Ｆ中、ＸはＣＨ _２ 、ＮＨ、または酸素原子である。Ｒ ^１ はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。Ｒ ^２ はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、または置換または非置換のアルコキシ基である。ｍ１〜ｍ１０はそれぞれ独立に１〜６の整数である。各単位中のＲ ^２ の少なくとも一つは水素原子以外の置換基である。）
2. 前記構成単位（１）は単量体（α）に由来し、
   当該単量体（α）は、エチレン性不飽和結合および水酸基を有する化合物に、エポキシ化合物を反応させて得られる反応物であって、置換アルコキシ基を有する、請求項１に記載の研磨剤組成物。
3. 前記一般式１Ａ〜１Ｆで表される単位（１Ａ）〜（１Ｆ）の各々が、一以上の水酸基を有する、請求項１に記載の研磨剤組成物。
4. 前記一般式１Ａ〜１Ｆで表される単位（１Ａ）〜（１Ｆ）の各々が、二つ以上の水酸基を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の研磨剤組成物。
5. 前記一般式１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｅ、および１Ｆにおいて、ＸがＮＨまたは酸素原子である請求項１から４のいずれか一項に記載の研磨剤組成物。
6. 前記水溶性合成高分子の構成単位全体に対する前記構成単位（１）のモル分率が５０モル％以上である、請求項１から５のいずれか一項に記載の研磨剤組成物。
7. 前記水溶性合成高分子は、下記一般式２で表される構成単位（２）をさらに有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の研磨剤組成物。
   （式２中、ｑは１〜６の整数である。ＸはＣＨ_２、ＮＨまたは酸素原子である。Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、およびＺ^４は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。Ｙ⁻は陰イオンである。）
8. 前記水溶性合成高分子の構成単位全体に対する前記構成単位（２）のモル分率が５０モル％未満である、請求項７に記載の研磨剤組成物。
9. シリカ粒子、アルカリ性物質、水溶性合成高分子、および水を含む研磨剤組成物であって、
   前記水溶性合成高分子は、請求項１から８のいずれか一項に記載の水溶性合成高分子に、エポキシ化合物を反応させて得られる反応物である、研磨剤組成物。
10. 前記シリカ粒子が、アルコキシシランまたはその縮合体を原料として調製され、一次粒子径が１０〜４０ｎｍ、かつ二次粒子径が２０〜８０ｎｍである、請求項１から９のいずれか一項に記載の研磨剤組成物。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の研磨剤組成物からなる、シリコンウェハー用研磨剤組成物。
12. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の研磨剤組成物を用いてシリコンウェハーを研磨する工程を含む、シリコンウェハー製品の製造方法。