JP7534282B2 - Polishing composition - Google Patents

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Description

本発明は、研磨用組成物に関する。
本出願は、2019年3月26日に出願された日本国特許出願2019-058621に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
The present invention relates to a polishing composition.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-058621 filed on March 26, 2019, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

金属や半金属、非金属、その酸化物等の材料表面に対して、研磨用組成物を用いた精密研磨が行われている。例えば、半導体装置の構成要素等として用いられるシリコンウェーハの表面は、一般に、ラッピング工程(粗研磨工程)とポリシング工程(精密研磨工程)とを経て高品位の鏡面に仕上げられる。上記ポリシング工程は、典型的には、予備ポリシング工程(予備研磨工程)と仕上げポリシング工程(最終研磨工程)とを含む。シリコンウェーハ等の半導体基板を研磨する用途で主に使用される研磨用組成物に関する技術文献として、特許文献1および2が挙げられる。 Precision polishing using polishing compositions is performed on the surfaces of materials such as metals, semi-metals, non-metals, and their oxides. For example, the surface of a silicon wafer used as a component of a semiconductor device is generally finished to a high-quality mirror surface through a lapping process (rough polishing process) and a polishing process (precise polishing process). The polishing process typically includes a preliminary polishing process (preliminary polishing process) and a finish polishing process (final polishing process). Patent documents 1 and 2 are cited as technical documents related to polishing compositions that are primarily used for polishing semiconductor substrates such as silicon wafers.

日本国特許出願公開昭63-272459号公報Japanese Patent Application Publication No. 63-272459 日本国特許出願公開平2-158684号公報Japanese Patent Application Publication No. 2-158684

仕上げポリシング工程(特に、シリコンウェーハ等の半導体基板その他の基板の仕上げポリシング工程)に用いられる研磨用組成物には、研磨後において高品質の表面を実現する性能が求められる。かかる用途向けの研磨用組成物は、砥粒および水に加えて、研磨対象物表面の保護や濡れ性向上等の目的で水溶性高分子を含むものが多い。Polishing compositions used in finish polishing processes (particularly for finish polishing of semiconductor substrates such as silicon wafers and other substrates) are required to achieve high-quality surfaces after polishing. In addition to abrasive grains and water, polishing compositions for such applications often contain water-soluble polymers for the purposes of protecting the surface of the object to be polished and improving wettability.

水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーを用いることにより、研磨後の表面の濡れ性を好適に向上させ得る。一方、近年では、研磨後の表面品質に対する要求がさらに高くなってきている。そこで本発明は、水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーを含み、研磨後の研磨対象物の表面品質を向上させることのできる研磨用組成物を提供することを目的とする。By using a polyvinyl alcohol-based polymer as the water-soluble polymer, the wettability of the surface after polishing can be suitably improved. Meanwhile, in recent years, the demand for surface quality after polishing has become even higher. Therefore, the present invention aims to provide a polishing composition that contains a polyvinyl alcohol-based polymer as the water-soluble polymer and can improve the surface quality of the polished object after polishing.

この明細書により提供される研磨用組成物は、砥粒と、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、を含み、前記水溶性高分子として、ポリビニルアルコール系ポリマーおよびマレイン酸型構造単位含有ポリマーを含む。マレイン酸型構造単位含有ポリマーの使用により、ポリビニルアルコール系ポリマーおよびマレイン酸型構造単位含有ポリマーを含む研磨用組成物による研磨後の研磨対象物の表面品質を向上させることができる。例えばヘイズを改善することができる。The polishing composition provided by this specification contains abrasive grains, a water-soluble polymer, a basic compound, and water, and the water-soluble polymer contains a polyvinyl alcohol-based polymer and a polymer containing maleic acid-type structural units. By using the polymer containing maleic acid-type structural units, the surface quality of the object to be polished after polishing with the polishing composition containing the polyvinyl alcohol-based polymer and the polymer containing maleic acid-type structural units can be improved. For example, haze can be improved.

なお、本明細書において「マレイン酸型構造単位」(以下、「MA単位」ともいう。)とは、マレイン酸またはその誘導体由来の構造部分をいう。ここに開示される研磨用組成物における「マレイン酸型構造単位含有ポリマー」(以下、「MA単位含有ポリマー」ともいう。)としては、その繰返し単位としてMA単位を含む水溶性有機物(典型的には水溶性高分子)が用いられる。In this specification, "maleic acid type structural unit" (hereinafter also referred to as "MA unit") refers to a structural portion derived from maleic acid or its derivatives. As the "maleic acid type structural unit-containing polymer" (hereinafter also referred to as "MA unit-containing polymer") in the polishing composition disclosed herein, a water-soluble organic substance (typically a water-soluble polymer) containing MA units as its repeating unit is used.

ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様において、上記ポリビニルアルコール系ポリマーと上記MA単位含有ポリマーとの含有量の比は、重量基準で50:50~99:1であることが好ましい。かかる研磨用組成物によると、研磨後の研磨対象物表面のヘイズを効果的に改善することができる。In some embodiments of the polishing composition disclosed herein, the ratio of the content of the polyvinyl alcohol-based polymer to the content of the MA unit-containing polymer is preferably 50:50 to 99:1 by weight. Such a polishing composition can effectively improve the haze on the surface of the object to be polished after polishing.

上記ポリビニルアルコール系ポリマーとしては、重量平均分子量(Mw1)が10×10未満のものを好ましく採用し得る。かかるMw1を有するポリビニルアルコール系ポリマーを用いることは、洗浄性の観点から好ましい。 The polyvinyl alcohol-based polymer to be used preferably has a weight average molecular weight (Mw1) of less than 10 × 10 4. The use of a polyvinyl alcohol-based polymer having such an Mw1 is preferable from the viewpoint of cleaning properties.

上記MA単位含有ポリマーとしては、重量平均分子量(Mw2)が10×10未満のものを好ましく採用し得る。かかるMw2を有するMA単位含有ポリマーを用いることは、洗浄性の観点から好ましい。 The MA unit-containing polymer may preferably have a weight average molecular weight (Mw2) of less than 10 × 10 4. The use of an MA unit-containing polymer having such an Mw2 is preferred from the viewpoint of cleaning properties.

ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様において、上記MA単位含有ポリマーとして、一分子内にMA単位とポリオキシアルキレン構造とを含有するポリマーを含む。ポリビニルアルコール系ポリマーとMA単位含有ポリマーとの組合せ使用によるヘイズの改善効果は、かかる態様においてより好適に発揮され得る。In some embodiments of the polishing composition disclosed herein, the MA unit-containing polymer includes a polymer containing an MA unit and a polyoxyalkylene structure in one molecule. The haze-improving effect of using a polyvinyl alcohol-based polymer in combination with an MA unit-containing polymer can be more suitably exhibited in such embodiments.

ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様において、該研磨用組成物は、界面活性剤をさらに含む。かかる研磨用組成物の構成において、研磨後の研磨対象物表面のヘイズをさらに効果的に改善することができる。In some embodiments of the polishing composition disclosed herein, the polishing composition further contains a surfactant. In such a configuration of the polishing composition, the haze on the surface of the object to be polished after polishing can be more effectively improved.

好ましい一態様に係る研磨用組成物は、上記界面活性剤として、ポリオキシアルキレン構造を含有する界面活性剤を含む。かかる態様においてヘイズをより好適に改善することができる。In a preferred embodiment, the polishing composition contains a surfactant containing a polyoxyalkylene structure. In this embodiment, the haze can be more effectively improved.

上記砥粒としては、シリカ粒子が好ましく用いられる。ポリビニルアルコール系ポリマーとMA単位含有ポリマーとの組合せ使用によるヘイズの改善効果は、砥粒としてシリカ粒子を用いる研磨において好適に発揮される。Silica particles are preferably used as the abrasive grains. The haze improvement effect achieved by using a combination of a polyvinyl alcohol-based polymer and a polymer containing MA units is effectively achieved in polishing using silica particles as the abrasive grains.

ここに開示される研磨用組成物は、シリコンウェーハの仕上げポリシング工程に好ましく用いられ得る。上記研磨用組成物を用いて仕上げポリシングを行うことにより、ヘイズを改善し、高品質のシリコンウェーハ表面を好適に実現することができる。The polishing composition disclosed herein can be preferably used in the finish polishing process of silicon wafers. By performing finish polishing using the polishing composition, haze can be improved and a high-quality silicon wafer surface can be preferably achieved.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。 The following describes preferred embodiments of the present invention. Matters other than those specifically mentioned in this specification that are necessary for implementing the present invention can be understood as design matters of a person skilled in the art based on the prior art in the relevant field. The present invention can be implemented based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the relevant field.

ここに開示される研磨用組成物は、砥粒と、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、を含む。上記研磨用組成物は、前記水溶性高分子として、ポリビニルアルコール系ポリマーおよびマレイン酸型構造単位含有ポリマーを含む。以下、ここに開示される研磨用組成物の含有物を説明する。The polishing composition disclosed herein contains abrasive grains, a water-soluble polymer, a basic compound, and water. The polishing composition contains a polyvinyl alcohol-based polymer and a polymer containing maleic acid-type structural units as the water-soluble polymer. The contents of the polishing composition disclosed herein are described below.

<砥粒>
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒を含む。砥粒は、研磨対象物の表面を機械的に研磨する働きをする。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(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。)、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。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。
<Abrasive grain>
The polishing composition disclosed herein includes abrasive grains. The abrasive grains function to mechanically polish the surface of the object to be polished. The material and properties of the abrasive grains are not particularly limited, and can be appropriately selected according to 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 inorganic particles include oxide particles such as 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 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, and the like. Specific examples of organic particles include polymethyl methacrylate (PMMA) particles, poly(meth)acrylic acid particles (here, (meth)acrylic acid refers to acrylic acid and methacrylic acid in a comprehensive sense), polyacrylonitrile particles, and the like. Such abrasive grains may be used alone or in combination of two or more kinds.

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研磨対象物の研磨(例えば仕上げポリシング)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得る。ここで「実質的に」とは、砥粒を構成する粒子の95重量%以上(好ましくは98重量%以上、より好ましくは99重量%以上であり、100重量%であってもよい。)がシリカ粒子であることをいう。As the abrasive grains, inorganic particles are preferred, among which particles made of metal or semimetal oxides are preferred, and silica particles are particularly preferred. In polishing compositions that can be used for polishing objects having a surface made of silicon, such as silicon wafers described below (e.g., finish polishing), it is particularly meaningful to employ silica particles as the abrasive grains. The technology disclosed herein can be preferably implemented, for example, in an embodiment in which the abrasive grains are substantially made of silica particles. Here, "substantially" means that 95% by weight or more (preferably 98% by weight or more, more preferably 99% by weight or more, and may be 100% by weight) of the particles constituting the abrasive grains are 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(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)を好ましく採用することができる。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 silica particles include colloidal silica, fumed silica, precipitated silica, etc. Silica particles can be used alone or in combination of two or more types. The use of colloidal silica is particularly preferred because it is easy to obtain a polished surface with excellent surface quality after polishing. As colloidal silica, for example, colloidal silica produced by the ion exchange method using water glass (sodium silicate) as a raw material, or alkoxide method colloidal silica (colloidal silica produced by the hydrolysis and condensation reaction of alkoxysilane) can be preferably used. Colloidal silica can be used alone or in combination of two or more types.

砥粒構成材料(例えば、シリカ粒子を構成するシリカ)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、さらに好ましくは1.7以上である。シリカ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得る。The true specific gravity of the abrasive grain constituent material (e.g., silica constituting silica particles) is preferably 1.5 or more, more preferably 1.6 or more, and even more preferably 1.7 or more. The upper limit of the true specific gravity of silica is not particularly limited, but is typically 2.3 or less, for example 2.2 or less. The true specific gravity of the abrasive grain (e.g., silica particles) can be measured using a liquid displacement method using ethanol as the displacement liquid.

砥粒(典型的にはシリカ粒子)のBET径(平均一次粒子径)は特に限定されないが、研磨効率等の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上である。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以上が好ましく、20nm以上(例えば20nm超)がより好ましい。また、スクラッチ防止等の観点から、砥粒のBET径は、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、さらに好ましくは40nm以下である。より低ヘイズの表面を得やすくする観点から、いくつかの態様において、砥粒のBET径は、35nm以下でもよく、32nm未満でもよく、30nm未満でもよい。The BET diameter (average primary particle diameter) of the abrasive grains (typically silica particles) is not particularly limited, but from the viewpoint of polishing efficiency, etc., it is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more. From the viewpoint of obtaining a higher polishing effect (e.g., effects such as reducing haze and removing defects), the BET diameter is preferably 15 nm or more, and more preferably 20 nm or more (e.g., more than 20 nm). In addition, from the viewpoint of preventing scratches, etc., the BET diameter of the abrasive grains is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and even more preferably 40 nm or less. From the viewpoint of making it easier to obtain a surface with lower haze, in some embodiments, the BET diameter of the abrasive grains may be 35 nm or less, may be less than 32 nm, or may be less than 30 nm.

なお、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。例えばシリカ粒子の場合、BET径(nm)=2727/BET値(m/g)によりBET径を算出することができる。比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Flow Sorb II 2300」を用いて行うことができる。 In this specification, the BET diameter refers to the particle diameter calculated from the specific surface area (BET value) measured by the BET method using the formula BET diameter (nm) = 6000/(true density (g/ cm3 ) x BET value ( m2 /g)). For example, in the case of silica particles, the BET diameter can be calculated from BET diameter (nm) = 2727/BET value ( m2 /g). The specific surface area can be measured using, for example, a surface area measuring device manufactured by Micromeritics, product name "Flow Sorb II 2300".

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または繭型形状をした砥粒を好ましく採用し得る。The shape (outer shape) of the abrasive grains may be spherical or non-spherical. Specific examples of non-spherical particles include peanut-shaped (i.e., peanut shell-shaped), cocoon-shaped, confetti-shaped, and rugby ball-shaped. For example, abrasive grains in which most of the particles are peanut-shaped or cocoon-shaped may be preferably used.

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(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得る。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 long axis/short axis ratio of the abrasive grains (average aspect ratio) is, in principle, 1.0 or more, preferably 1.05 or more, and more preferably 1.1 or more. By increasing the average aspect ratio, higher polishing efficiency can be achieved. Furthermore, from the viewpoint of reducing scratches, etc., the average aspect ratio of the abrasive grains is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.5 or less.

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(例えば200個)の砥粒粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。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 determined, for example, by observation with an electron microscope. The specific procedure for determining the average aspect ratio is, for example, to use a scanning electron microscope (SEM) to draw the smallest rectangle circumscribing each particle image for a predetermined number (e.g., 200) of abrasive grains whose individual particle shapes can be recognized. Then, for the rectangle drawn for each particle image, the long side length (long axis value) is divided by the short side length (short axis value) to calculate the long axis/short axis ratio (aspect ratio). The average aspect ratio can be obtained by arithmetically averaging the aspect ratios of the above-mentioned predetermined number of particles.

<水溶性高分子>
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を含む。水溶性高分子は、研磨対象物表面の保護や、研磨後の研磨対象物表面の濡れ性向上等に役立ち得る。
<Water-soluble polymer>
The polishing composition disclosed herein contains a water-soluble polymer, which can be useful for protecting the surface of the object to be polished and for improving the wettability of the surface of the object to be polished after polishing.

(ポリビニルアルコール系ポリマー)
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーを含む。ポリビニルアルコール系ポリマーとしては、その繰返し単位としてビニルアルコール単位を含む水溶性有機物(典型的には水溶性高分子)が用いられる。ここで、ビニルアルコール単位(以下「VA単位」ともいう。)とは、次の化学式:-CH-CH(OH)-;により表される構造部分である。ポリビニルアルコール系ポリマーは、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。ポリビニルアルコール系ポリマーは、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。ポリビニルアルコール系ポリマーは、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。
(Polyvinyl alcohol polymer)
The polishing composition disclosed herein contains a polyvinyl alcohol-based polymer as a water-soluble polymer. As the polyvinyl alcohol-based polymer, a water-soluble organic material (typically a water-soluble polymer) containing a vinyl alcohol unit as its repeating unit is used. Here, the vinyl alcohol unit (hereinafter also referred to as "VA unit") is a structural portion represented by the following chemical formula: -CH 2 -CH(OH)-. The polyvinyl alcohol-based polymer may contain only VA units as repeating units, or may contain repeating units other than VA units (hereinafter also referred to as "non-VA units") in addition to the VA units. The polyvinyl alcohol-based polymer may be a random copolymer containing VA units and non-VA units, or may be a block copolymer or a graft copolymer. The polyvinyl alcohol-based polymer may contain only one type of non-VA unit, or may contain two or more types of non-VA units.

ここに開示される研磨用組成物に使用されるポリビニルアルコール系ポリマーは、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ポリビニルアルコール系ポリマーをいう。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%以上または98%以上である非変性PVAを水溶性高分子化合物として好ましく採用し得る。 The polyvinyl alcohol-based polymer used in the polishing composition disclosed herein may be unmodified polyvinyl alcohol (unmodified PVA) or modified polyvinyl alcohol (modified PVA). Here, the unmodified PVA refers to a polyvinyl alcohol-based polymer that is produced by hydrolysis (saponification) of polyvinyl acetate and does not substantially contain repeating units other than repeating units (-CH 2 -CH(OCOCH 3 )-) and VA units, which are vinyl polymerized structures of vinyl acetate. The degree of saponification of the unmodified PVA may be, for example, 60% or more, and from the viewpoint of water solubility, may be 70% or more, 80% or more, or 90% or more. In some embodiments, unmodified PVA having a degree of saponification of 95% or more or 98% or more may be preferably adopted as the water-soluble polymer compound.

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。Non-VA units that may be contained in the modified PVA include, but are not limited to, repeating units derived from N-vinyl monomers or N-(meth)acryloyl monomers described below, repeating units derived from ethylene, repeating units derived from alkyl vinyl ethers, and repeating units derived from vinyl esters of monocarboxylic acids having 3 or more carbon atoms. A suitable example of the N-vinyl monomer is N-vinylpyrrolidone. A suitable example of the N-(meth)acryloyl monomer is N-(meth)acryloylmorpholine. The alkyl vinyl ether may be, for example, a vinyl ether having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, or 2-ethylhexyl vinyl ether. The vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms may be, for example, a vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 to 7 carbon atoms, such as vinyl propanoate, vinyl butanoate, vinyl pentanoate, or vinyl hexanoate.

ポリビニルアルコール系ポリマーは、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。また、ポリビニルアルコール系ポリマーは、ポリビニルアルコール系ポリマーに含まれるVA単位の一部がアルデヒドでアセタール化された変性PVAであってもよい。上記アルデヒドとしては、例えばアルキルアルデヒドを好ましく用いることができ、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が好ましく、なかでもn-ブチルアルデヒドが好ましい。ポリビニルアルコール系ポリマーとして、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。The polyvinyl alcohol-based polymer may be a modified PVA containing VA units and non-VA units having at least one structure selected from oxyalkylene groups, carboxy groups, sulfo groups, amino groups, hydroxyl groups, amide groups, imide groups, nitrile groups, ether groups, ester groups, and salts thereof. The polyvinyl alcohol-based polymer may also be a modified PVA in which a portion of the VA units contained in the polyvinyl alcohol-based polymer is acetalized with an aldehyde. As the aldehyde, for example, an alkyl aldehyde can be preferably used, and an alkyl aldehyde having an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms is preferable, and n-butyl aldehyde is particularly preferable. As the polyvinyl alcohol-based polymer, a cation-modified polyvinyl alcohol in which a cationic group such as a quaternary ammonium structure has been introduced may be used. As the cation-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 may be introduced.

ポリビニルアルコール系ポリマー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。ポリビニルアルコール系ポリマー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ポリビニルアルコール系ポリマーに非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、ポリビニルアルコール系ポリマー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 polyvinyl alcohol-based polymer may be, for example, 5% or more, 10% or more, 20% or more, or 30% or more. Although not particularly limited, in some embodiments, the ratio of the number of moles of the VA units may be 50% or more, 65% or more, 75% or more, 80% or more, or 90% or more (e.g., 95% or more, or 98% or more). Substantially 100% of the repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer may be VA units. Here, "substantially 100%" means that the polyvinyl alcohol-based polymer does not contain non-VA units at least intentionally, and typically includes the case where the ratio of the number of moles of non-VA units to the number of moles of all repeating units is less than 2% (e.g., less than 1%), and 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 polyvinyl alcohol-based polymer may be, for example, 95% or less, 90% or less, 80% or less, or 70% or less.

ポリビニルアルコール系ポリマーにおけるVA単位の含有量(重量基準の含有量)は、例えば5重量%以上であってよく、10重量%以上でもよく、20重量%以上でもよく、30重量%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重量%以上(例えば50重量%超)であってよく、70重量%以上でもよく、80重量%以上(例えば90重量%以上、または95重量%以上、または98重量%以上)でもよい。ポリビニルアルコール系ポリマーを構成する繰返し単位の実質的に100重量%がVA単位であってもよい。ここで「実質的に100重量%」とは、少なくとも意図的にはポリビニルアルコール系ポリマー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、典型的にはポリビニルアルコール系ポリマーにおける非VA単位の含有量が2重量%未満(例えば1重量%未満)であることをいう。他のいくつかの態様において、ポリビニルアルコール系ポリマーにおけるVA単位の含有量は、例えば95重量%以下であってよく、90重量%以下でもよく、80重量%以下でもよく、70重量%以下でもよい。The content of VA units in the polyvinyl alcohol-based polymer (content by weight) may be, for example, 5% by weight or more, 10% by weight or more, 20% by weight or more, or 30% by weight or more. Although not particularly limited, in some embodiments, the content of the VA units may be 50% by weight or more (e.g., more than 50% by weight), 70% by weight or more, or 80% by weight or more (e.g., 90% by weight or more, 95% by weight or more, or 98% by weight or more). Substantially 100% by weight of the repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer may be VA units. Here, "substantially 100% by weight" means that at least intentionally, non-VA units are not contained as repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer, and typically the content of non-VA units in the polyvinyl alcohol-based polymer is less than 2% by weight (e.g., less than 1% by weight). In some other embodiments, the content of VA units in the polyvinyl alcohol-based polymer may be, for example, 95% by weight or less, 90% by weight or less, 80% by weight or less, or 70% by weight or less.

ポリビニルアルコール系ポリマーは、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、ポリビニルアルコール系ポリマーは、VA単位の含有量が50重量%より高いポリマー鎖Aと、VA単位の含有量が50重量%より低い(すなわち、非VA単位の含有量が50重量%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。A polyvinyl alcohol-based polymer may contain multiple polymer chains with different VA unit contents in the same molecule. Here, a polymer chain refers to a portion (segment) that constitutes a part of a single polymer molecule. For example, a polyvinyl alcohol-based polymer may contain, in the same molecule, a polymer chain A with a VA unit content of more than 50% by weight and a polymer chain B with a VA unit content of less than 50% by weight (i.e., a non-VA unit content of more than 50% by weight).

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重量%以上でもよく、70重量%以上でもよく、80重量%以上でもよく、90重量%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重量%以上でもよく、98重量%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重量%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 weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, or 90% by weight 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 weight 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重量%以上でもよく、70重量%以上でもよく、80重量%以上でもよく、90重量%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重量%以上でもよく、98重量%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重量%が非VA単位であってもよい。The polymer chain B may contain only non-VA units as repeat units, or may contain VA units in addition to non-VA units. The content of non-VA units in the polymer chain B may be 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, or 90% by weight 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 repeat 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ポリビニルアルコール系ポリマーの例として、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ポリビニルアルコール系ポリマーを用いることができる。Examples of polyvinyl alcohol-based polymers containing polymer chain A and 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 polymer chain B (side chain) is grafted to polymer chain A (main chain), or a graft copolymer having a structure in which polymer chain A (side chain) is grafted to polymer chain B (main chain). In one embodiment, a polyvinyl alcohol-based polymer having a structure in which polymer chain B is grafted to 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重量%を超えて含まれる繰返し単位をいう。Examples of polymer chain B include polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from N-vinyl type monomers, polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from N-(meth)acryloyl type monomers, and polymer chains whose main repeating units are oxyalkylene units. In this specification, the term "main repeating unit" refers to a repeating unit that is contained in an amount of more than 50% by weight, 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重量%超であり、70重量%以上であってもよく、85重量%以上であってもよく、95重量%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。A suitable example of polymer chain B is a polymer chain having an N-vinyl type monomer as the main repeating unit, i.e., an N-vinyl polymer chain. The content of repeating units derived from N-vinyl type monomers in the N-vinyl polymer chain is typically more than 50% by weight, and may be 70% by weight or more, 85% by weight or more, or 95% by weight or more. Substantially all of polymer chain B may be repeating units derived from N-vinyl type monomers.

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重量%超(例えば70重量%以上、または85重量%以上、または95重量%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 (e.g., lactam ring) and N-vinyl chain amides. Specific examples of N-vinyl lactam type monomers include N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl piperidone, N-vinyl morpholinone, N-vinyl caprolactam, N-vinyl-1,3-oxazin-2-one, N-vinyl-3,5-morpholinedione, and the like. Specific examples of N-vinyl chain amides include N-vinyl acetamide, N-vinyl propionic acid amide, N-vinyl butyric acid amide, and the like. The polymer chain B may be, for example, an N-vinyl polymer chain in which more than 50% by weight (e.g., 70% by weight or more, 85% by weight or more, or 95% by weight or more) of its repeating units are N-vinyl pyrrolidone units. Substantially all of the repeating units constituting the polymer chain B may be N-vinyl pyrrolidone 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重量%超であり、70重量%以上であってもよく、85重量%以上であってもよく、95重量%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。Other examples of polymer chain B include polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from N-(meth)acryloyl-type monomers, i.e., N-(meth)acryloyl-based polymer chains. The content of repeating units derived from N-(meth)acryloyl-type monomers in the N-(meth)acryloyl-based polymer chains is typically more than 50% by weight, and may be 70% by weight or more, 85% by weight or more, or 95% by weight or more. Substantially all of polymer chain B may be repeating units derived from N-(meth)acryloyl-type monomers.

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。In this specification, examples of N-(meth)acryloyl type monomers include linear amides having an N-(meth)acryloyl group and cyclic amides having an N-(meth)acryloyl group. Examples of linear amides having an N-(meth)acryloyl group include (meth)acrylamide; N-alkyl(meth)acrylamides such as N-methyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, N-propyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, and N-n-butyl(meth)acrylamide; and N,N-dialkyl(meth)acrylamides such as N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N,N-dipropyl(meth)acrylamide, N,N-diisopropyl(meth)acrylamide, and N,N-di(n-butyl)(meth)acrylamide. Examples of cyclic amides having an N-(meth)acryloyl group include N-(meth)acryloylmorpholine and N-(meth)acryloylpyrrolidine.

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重量%超であり、70重量%以上であってもよく、85重量%以上であってもよく、95重量%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。Other examples of polymer chain B include polymer chains containing oxyalkylene units as the main repeating units, i.e., oxyalkylene-based polymer chains. The content of oxyalkylene units in the oxyalkylene-based polymer chains is typically more than 50% by weight, and may be 70% by weight or more, 85% by weight or more, or 95% by weight or more. Substantially all of the repeating units contained in 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とを組み合わせて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。Examples of oxyalkylene units include oxyethylene units, oxypropylene units, oxybutylene units, etc. Each of these oxyalkylene units may be a repeating unit derived from the corresponding alkylene oxide. The oxyalkylene units contained in the oxyalkylene polymer chain may be one type, or two or more types. For example, the oxyalkylene polymer chain may contain a combination of oxyethylene units and oxypropylene units. In an oxyalkylene polymer chain containing two or more types of oxyalkylene units, the oxyalkylene units may be a random copolymer of the corresponding alkylene oxide, or may be a block copolymer or a graft copolymer.

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。Further examples of polymer chain B include polymer chains containing repeating units derived from alkyl vinyl ethers (e.g., vinyl ethers having an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms), polymer chains containing repeating units derived from monocarboxylic acid vinyl esters (e.g., vinyl esters of monocarboxylic acids with 3 or more carbon atoms), polymer chains in which some of the VA units have been acetalized with an aldehyde (e.g., an alkyl aldehyde having an alkyl group with 1 to 7 carbon atoms), and polymer chains into which a cationic group (e.g., a cationic group having a quaternary ammonium structure) has been introduced.

ここに開示される研磨用組成物におけるポリビニルアルコール系ポリマーとしては、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、研磨用組成物に含まれるポリビニルアルコール系ポリマー全量に対する変性PVAの使用量は、例えば95重量%未満であってよく、90重量%以下でもよく、75重量%以下でもよく、50重量%以下でもよく、30重量%以下でもよく、10重量%以下でもよく、5重量%以下でもよく、1重量%以下でもよい。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、ポリビニルアルコール系ポリマー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 polyvinyl alcohol-based polymer in the polishing composition disclosed herein, non-modified PVA may be used, modified PVA may be used, or non-modified PVA and modified PVA may be used in combination. In an embodiment in which non-modified PVA and modified PVA are used in combination, the amount of modified PVA used relative to the total amount of polyvinyl alcohol-based polymer contained in the polishing composition may be, for example, less than 95% by weight, 90% by weight or less, 75% by weight or less, 50% by weight or less, 30% by weight or less, 10% by weight or less, 5% by weight or less, or 1% by weight or less. The polishing composition disclosed herein may be preferably implemented, for example, in an embodiment in which only one or more types of non-modified PVA are used as the polyvinyl alcohol-based polymer.

ここに開示される研磨用組成物に使用されるポリビニルアルコール系ポリマーの重量平均分子量(Mw1)は、特に限定されない。ポリビニルアルコール系ポリマーのMw1は、通常、100×10以下が適当であり、30×10以下が好ましく、20×10以下でもよい。洗浄性の観点から、いくつかの態様において、ポリビニルアルコール系ポリマーのMw1は、15×10以下でもよく、10×10以下(例えば、10×10未満)でもよい。また、ポリビニルアルコール系ポリマーのMw1は、通常は2×10以上であることが適当であり、5×10以上であってもよく、1×10以上であってもよい。ポリビニルアルコール系ポリマーのMw1の増大につれて、研磨対象物の保護や濡れ性向上の効果は高まる傾向にある。かかる観点から、ここに開示される研磨用組成物に使用されるポリビニルアルコール系ポリマーのMw1は、5×10以上であることが好ましく、より好ましくは1×10以上であり、2×10以上でもよく、5×10以上でもよく、6×10以上でもよく、6.5×10以上でもよい。 The weight average molecular weight (Mw1) of the polyvinyl alcohol-based polymer used in the polishing composition disclosed herein is not particularly limited. The Mw1 of the polyvinyl alcohol-based polymer is usually 100×10 4 or less, preferably 30×10 4 or less, and may be 20×10 4 or less. From the viewpoint of cleaning properties, in some embodiments, the Mw1 of the polyvinyl alcohol-based polymer may be 15×10 4 or less, or 10×10 4 or less (for example, less than 10×10 4 ). In addition, the Mw1 of the polyvinyl alcohol-based polymer is usually 2×10 3 or more, may be 5×10 3 or more, or may be 1×10 4 or more. As the Mw1 of the polyvinyl alcohol-based polymer increases, the effect of protecting the polished object and improving wettability tends to increase. From such a viewpoint, Mw1 of the polyvinyl alcohol-based polymer used in the polishing composition disclosed herein is preferably 5 × 10 3 or more, more preferably 1 × 10 4 or more, may be 2 × 10 4 or more, may be 5 × 10 4 or more, may be 6 × 10 4 or more, or may be 6.5 × 10 4 or more.

なお、本明細書において、水溶性高分子および後述する界面活性剤の重量平均分子量(Mws)としては、水系のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)に基づく値(水系、ポリエチレンオキサイド換算)を採用することができる。GPC測定装置としては、東ソー株式会社製の機種名「HLC-8320GPC」を用いるとよい。測定は、例えば下記の条件で行うことができる。後述の実施例についても同様の方法が採用される。
[GPC測定条件]
サンプル濃度:0.1重量%
カラム:TSKgel GMPWXL
検出器:示差屈折計
溶離液:100mM 硝酸ナトリウム水溶液/アセトニトリル=10~8/0~2
流速:1mL/分
測定温度:40℃
サンプル注入量:200μL
In this specification, the weight average molecular weight (Mws) of the water-soluble polymer and the surfactant described later can be a value based on aqueous gel permeation chromatography (GPC) (aqueous, polyethylene oxide equivalent). As the GPC measuring device, it is preferable to use a model named "HLC-8320GPC" manufactured by Tosoh Corporation. The measurement can be performed, for example, under the following conditions. The same method is also used in the examples described later.
[GPC measurement conditions]
Sample concentration: 0.1% by weight
Column: TSKgel GMPWXL
Detector: differential refractometer Eluent: 100 mM sodium nitrate aqueous solution/acetonitrile = 10-8/0-2
Flow rate: 1mL/min Measurement temperature: 40℃
Sample injection volume: 200 μL

研磨用組成物におけるポリビニルアルコール系ポリマーの含有量(二種以上のポリビニルアルコール系ポリマーを含む場合にはそれらの合計量)は、特に限定されない。研磨性能や表面品質向上等の観点から、いくつかの態様において、上記含有量は、例えば0.0001重量%以上であってよく、通常は0.00025重量%以上とすることが適当であり、好ましくは0.0004重量%以上、例えば0.0005重量%以上である。ポリビニルアルコール系ポリマーの含有量の上限は特に限定されず、例えば0.05重量%以下とすることができる。濃縮液段階での安定性や研磨レート、洗浄性等の観点から、いくつかの態様において、ポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、好ましくは0.035重量%以下、より好ましくは0.025重量%以下、さらに好ましくは0.02重量%以下、特に好ましくは0.015重量%以下、例えば0.0125重量%以下、典型的には0.01重量%以下である。The content of the polyvinyl alcohol-based polymer in the polishing composition (the total amount of two or more polyvinyl alcohol-based polymers when two or more types of polyvinyl alcohol-based polymers are included) is not particularly limited. From the viewpoint of improving polishing performance and surface quality, in some embodiments, the content may be, for example, 0.0001% by weight or more, and is usually 0.00025% by weight or more, preferably 0.0004% by weight or more, for example 0.0005% by weight or more. The upper limit of the content of the polyvinyl alcohol-based polymer is not particularly limited, and can be, for example, 0.05% by weight or less. From the viewpoint of stability at the concentrated liquid stage, polishing rate, cleanability, etc., in some embodiments, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer is preferably 0.035% by weight or less, more preferably 0.025% by weight or less, even more preferably 0.02% by weight or less, particularly preferably 0.015% by weight or less, for example 0.0125% by weight or less, typically 0.01% by weight or less.

ポリビニルアルコール系ポリマーの含有量(二種以上のポリビニルアルコール系ポリマーを含む場合にはそれらの合計量)は、砥粒との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒100重量部に対するポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、例えば0.01重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から0.1重量部以上とすることが適当であり、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは1重量部以上、さらに好ましくは3重量部以上である。また、砥粒100重量部に対するポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、例えば50重量部以下であってもよく、30重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒100重量部に対するポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、15重量部以下とすることが適当であり、好ましくは10重量部以下、より好ましくは8重量部以下であり、7重量部以下でもよい。The content of the polyvinyl alcohol-based polymer (the total amount of two or more polyvinyl alcohol-based polymers when two or more types of polyvinyl alcohol-based polymers are included) can also be specified by the relative relationship with the abrasive grains. Although not particularly limited, in some embodiments, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains can be, for example, 0.01 parts by weight or more, and from the viewpoint of haze reduction, etc., it is appropriate to set it to 0.1 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, and even more preferably 3 parts by weight or more. In addition, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 50 parts by weight or less, or may be 30 parts by weight or less. From the viewpoint of dispersion stability of the polishing composition, etc., in some embodiments, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains is appropriate to be 15 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, more preferably 8 parts by weight or less, and may be 7 parts by weight or less.

(マレイン酸型構造単位含有ポリマー)
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子として、MA単位含有ポリマーを含む。MA単位含有ポリマーは、その繰返し単位として一種類のMA単位のみを含んでいてもよく、二種類以上のMA単位を含んでもよい。また、MA単位に加えて、その繰返し単位として非MA単位を含んでいてもよい。ここに開示される研磨用組成物におけるMA単位含有ポリマーとしては、典型的にはMA単位と非MA単位とを含む共重合体が用いられる。MA単位含有ポリマーは、MA単位と非MA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。このとき、一種類の非MA単位のみを含んでもよく、二種類以上の非MA単位を含んでもよい。
(Polymer containing maleic acid type structural unit)
The polishing composition disclosed herein contains a MA unit-containing polymer as a water-soluble polymer. The MA unit-containing polymer may contain only one type of MA unit as its repeating unit, or may contain two or more types of MA units. In addition to the MA unit, it may contain a non-MA unit as its repeating unit. As the MA unit-containing polymer in the polishing composition disclosed herein, a copolymer containing MA units and non-MA units is typically used. The MA unit-containing polymer may be a random copolymer containing MA units and non-MA units, or may be a block copolymer or a graft copolymer. In this case, it may contain only one type of non-MA unit, or may contain two or more types of non-MA units.

ここでいう非MA単位としては、例えばスチレン型構造単位、オレフィン型構造単位、アクリル酸型構造単位、メタクリル酸型構造単位、および酢酸ビニル型構造単位等からなる群より選択される。MA単位と非MA単位とを含む共重合体の水溶性高分子の具体的な例として、スチレン-マレイン酸共重合体またはその塩、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレンスルホン酸-マレイン酸共重合体またはその塩、スチレンスルホン酸塩とマレイン酸との共重合体、スチレン-N-フェニルマレイミド共重合体、マレイン酸-酢酸ビニル共重合体またはその塩、無水マレイン酸-酢酸ビニル共重合体、N-フェニルマレイミド-酢酸ビニル共重合体、マレイン酸-イソブチレン共重合体またはその塩、無水マレイン酸-イソブチレン共重合体、N-フェニルマレイミド-イソブチレン共重合体、アクリル酸-マレイン酸共重合体またはその塩、メチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。例えば、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-水マレイン酸共重合体のアンモニウム塩、マレイン酸-イソブチレン共重合体のナトリウム塩等を好ましく採用し得る。前記共重合体の水溶性高分子は、疎水基と親水基が独立しているため、研磨対象物に作用しやすく、研磨対象物の保護に好適である。前記共重合体の水溶性高分子は、例えば、マレイン酸またはその誘導体と、それ以外の単量体とをラジカル共重合させることにより製造できる。共重合体を使用する場合に、共重合体におけるMA単位と非MA単位との共重合比は、特に制限されないが、研磨対象物の保護や濡れ性向上の観点から、10:1以下であることが好ましく、5:1以下であることがさらに好ましく、1:1以下であることが特に好ましい。また、前記共重合比は、特に制限されないが、親水性の観点から、1:10以上であることが好ましく、1:5以上であることがさらに好ましく、1:3以上であることが特に好ましい。The non-MA units referred to here are selected from the group consisting of, for example, styrene-type structural units, olefin-type structural units, acrylic acid-type structural units, methacrylic acid-type structural units, and vinyl acetate-type structural units. Specific examples of water-soluble polymers of copolymers containing MA units and non-MA units include styrene-maleic acid copolymers or salts thereof, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene sulfonic acid-maleic acid copolymers or salts thereof, copolymers of styrene sulfonate and maleic acid, styrene-N-phenylmaleimide copolymers, maleic acid-vinyl acetate copolymers or salts thereof, maleic anhydride-vinyl acetate copolymers, N-phenylmaleimide-vinyl acetate copolymers, maleic acid-isobutylene copolymers or salts thereof, maleic anhydride-isobutylene copolymers, N-phenylmaleimide-isobutylene copolymers, acrylic acid-maleic acid copolymers or salts thereof, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers, etc. For example, styrene-maleic anhydride copolymers, ammonium salts of styrene-water maleic acid copolymers, sodium salts of maleic acid-isobutylene copolymers, etc. can be preferably used. The water-soluble polymer of the copolymer is easy to act on the object to be polished because the hydrophobic group and the hydrophilic group are independent, and is suitable for protecting the object to be polished. The water-soluble polymer of the copolymer can be produced, for example, by radical copolymerization of maleic acid or its derivative with other monomers. When using the copolymer, the copolymerization ratio of MA units and non-MA units in the copolymer is not particularly limited, but from the viewpoint of protecting the object to be polished and improving wettability, it is preferably 10:1 or less, more preferably 5:1 or less, and particularly preferably 1:1 or less. In addition, the copolymerization ratio is not particularly limited, but from the viewpoint of hydrophilicity, it is preferably 1:10 or more, more preferably 1:5 or more, and particularly preferably 1:3 or more.

ここに開示される研磨用組成物は、前記MA単位含有ポリマーとして、一分子内にMA単位とポリオキシアルキレン構造とを含有するポリマーを含んでいてもよい。ここでポリオキシアルキレン構造とは、次の式:(AO)(ここで、nは2以上の整数(典型的には2~100)であり、Aは炭素原子数2~4(好ましくは2~3)のアルキレン基であり、好ましくはエチレン基である。);により表される構造部分である。前記一分子内にマレイン酸型構造単位とポリオキシアルキレン構造とを含有するポリマー中における(AO)構造の位置は、特に限定されない。前記一分子内にマレイン酸型構造単位とポリオキシアルキレン構造とを含有するポリマーは、例えば、(AO)構造を含む側鎖を有していてもよく、あるいは主鎖または側鎖に(AO)鎖を有し、その末端が例えば水酸基あるいはアミノ基であってもよい。ポリビニルアルコール系ポリマーと組み合わせて用いるMA単位含有ポリマーにポリアルキレンオキシド構造が含まれていると、ヘイズの改善効果がより好適に発揮され得る。 The polishing composition disclosed herein may contain, as the MA unit-containing polymer, a polymer containing MA units and a polyoxyalkylene structure in one molecule. The polyoxyalkylene structure is a structural moiety represented by the following formula: (AO) n (wherein n is an integer of 2 or more (typically 2 to 100), and A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms (preferably 2 to 3), preferably an ethylene group). The position of the (AO) n structure in the polymer containing a maleic acid type structural unit and a polyoxyalkylene structure in one molecule is not particularly limited. The polymer containing a maleic acid type structural unit and a polyoxyalkylene structure in one molecule may have, for example, a side chain containing an (AO) n structure, or may have an (AO) n chain in the main chain or side chain, the end of which may be, for example, a hydroxyl group or an amino group. When the MA unit-containing polymer used in combination with a polyvinyl alcohol-based polymer contains a polyalkylene oxide structure, the haze improving effect can be more suitably exhibited.

また、前記MA単位含有ポリマーとしては、その無水マレイン酸の一部が例えば末端水酸基のポリアルキレングリコールまたは末端アミノ基のポリアルキレングリコール等で変性されたポリマーを含んでいてもよい。前記ポリアルキレングリコール等において、ポリエチレングリコール鎖とポリプロピレングリコール鎖のモル比率は特に限定されないが、例えば6/4~8/1であってもよい。前記ポリアルキレングリコールの重量平均分子量(Mwo)は特に限定されないが、例えば500~3000であってもよい。The MA unit-containing polymer may also include a polymer in which a portion of the maleic anhydride has been modified with, for example, a polyalkylene glycol having a terminal hydroxyl group or a polyalkylene glycol having a terminal amino group. In the polyalkylene glycol, the molar ratio of the polyethylene glycol chain to the polypropylene glycol chain is not particularly limited, but may be, for example, 6/4 to 8/1. The weight average molecular weight (Mwo) of the polyalkylene glycol is not particularly limited, but may be, for example, 500 to 3000.

ここに開示される研磨用組成物に使用されるMA単位含有ポリマーの重量平均分子量(Mw2)は、特に限定されない。MA単位含有ポリマーのMw2は、通常、100×10以下が適当であり、30×10以下が好ましく、20×10以下でもよい。洗浄性の観点から、いくつかの態様において、MA単位含有ポリマーのMw2は、10×10以下(例えば、10×10未満)でもよく、5×10以下でもよく、3×10以下でもよい。また、MA単位含有ポリマーのMw2は、通常は5×10以上であることが適当であり、1×10以上であってもよく、2×10以上であってもよい。 The weight average molecular weight (Mw2) of the MA unit-containing polymer used in the polishing composition disclosed herein is not particularly limited. The Mw2 of the MA unit-containing polymer is usually 100×10 4 or less, preferably 30×10 4 or less, and may be 20×10 4 or less. From the viewpoint of cleaning properties, in some embodiments, the Mw2 of the MA unit-containing polymer may be 10×10 4 or less (e.g., less than 10×10 4 ), 5×10 4 or less, or 3×10 4 or less. In addition, the Mw2 of the MA unit-containing polymer is usually 5×10 2 or more, may be 1×10 3 or more, or may be 2×10 3 or more.

MA単位含有ポリマーの重量平均分子量(Mw2)は、ポリビニルアルコール系ポリマーの(Mw1)との相対的関係によっても特定され得る。特に限定されるものではないが、Mw1は、通常、Mw2の100倍以下が適当であり、50倍以下でもよい。Mw1に対してMw2が小さくなると、研磨対象物の保護や濡れ性向上の効果は高まる傾向にある。かかる観点から、いくつかの態様において、Mw1は、Mw2の30倍以下が好ましく、さらに好ましくは25倍以下である。また、Mw1は、通常、Mw2の0.5倍以上であることが適当であり、1倍以上であってもよく、2倍以上であってもよい。The weight average molecular weight (Mw2) of the MA unit-containing polymer can also be specified by its relative relationship with (Mw1) of the polyvinyl alcohol-based polymer. Although not particularly limited, Mw1 is usually 100 times or less than Mw2, and may be 50 times or less. When Mw2 is smaller than Mw1, the effect of protecting the polished object and improving wettability tends to increase. From this viewpoint, in some embodiments, Mw1 is preferably 30 times or less than Mw2, and more preferably 25 times or less. Moreover, Mw1 is usually 0.5 times or more than Mw2, and may be 1 time or more, or may be 2 times or more.

研磨用組成物におけるMA単位含有ポリマーの含有量は、特に限定されない。ポリビニルアルコール系ポリマーとの共存下における研磨対象物の保護や濡れ性向上の観点等の観点から、いくつかの態様において、上記含有量は、例えば0.00005重量%以上であってよく、通常は0.00025重量%以上とすることが適当であり、好ましくは0.0005重量%以上、例えば0.0007重量%以上である。MA単位含有ポリマーの含有量の上限は特に限定されず、例えば0.005重量%以下とすることができる。濃縮液段階での安定性や研磨レート、洗浄性等の観点から、いくつかの態様において、MA単位含有ポリマーの含有量は、好ましくは0.0035重量%以下、より好ましくは0.0025重量%以下、さらに好ましくは0.002重量%以下、特に好ましくは0.0015重量%以下である。The content of the MA unit-containing polymer in the polishing composition is not particularly limited. From the viewpoint of protecting the polished object in the presence of the polyvinyl alcohol-based polymer and improving wettability, in some embodiments, the content may be, for example, 0.00005% by weight or more, and is usually 0.00025% by weight or more, preferably 0.0005% by weight or more, for example 0.0007% by weight or more. The upper limit of the content of the MA unit-containing polymer is not particularly limited, and can be, for example, 0.005% by weight or less. From the viewpoint of stability, polishing rate, cleanability, etc. at the concentrated liquid stage, in some embodiments, the content of the MA unit-containing polymer is preferably 0.0035% by weight or less, more preferably 0.0025% by weight or less, even more preferably 0.002% by weight or less, and particularly preferably 0.0015% by weight or less.

MA単位含有ポリマーの含有量は、砥粒との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒100重量部に対するMA単位含有ポリマーの含有量は、例えば0.01重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から0.1重量部以上とすることが適当であり、好ましくは0.2重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上である。また、砥粒100重量部に対するMA単位含有ポリマーの含有量は、例えば30重量部以下であってもよく、10重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒100重量部に対するMA単位含有ポリマーの含有量は、5重量部以下とすることが適当であり、好ましくは3重量部以下であり、1重量部以下でもよい。The content of the MA unit-containing polymer can also be specified by its relative relationship with the abrasive grains. Although not particularly limited, in some embodiments, the content of the MA unit-containing polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains can be, for example, 0.01 parts by weight or more, and from the viewpoint of haze reduction, etc., it is appropriate to set it to 0.1 parts by weight or more, preferably 0.2 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more. In addition, the content of the MA unit-containing polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 30 parts by weight or less, or may be 10 parts by weight or less. From the viewpoint of dispersion stability of the polishing composition, etc., in some embodiments, the content of the MA unit-containing polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains is appropriate to be 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less, and may be 1 part by weight or less.

MA単位含有ポリマーの含有量は、ポリビニルアルコール系ポリマーとの相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、研磨用組成物中の前記ポリビニルアルコール系ポリマーと前記MA単位含有ポリマーとの含有量の比は、親水性の観点から、重量基準で、10:90以上であることが好ましく、15:85以上であることがさらに好ましく、50:50以上であることが特に好ましい。また、前記ポリビニルアルコール系ポリマーと前記MA単位含有ポリマーの含有量の比は、特に限定するものではないが、ヘイズ改善効果の観点から、重量基準で、99:1以下であることが好ましく、95:5以下であることがさらに好ましく、90:10以下であることが特に好ましい。The content of the MA unit-containing polymer can also be specified by its relative relationship with the polyvinyl alcohol-based polymer. Although not particularly limited, in some embodiments, the ratio of the content of the polyvinyl alcohol-based polymer to the content of the MA unit-containing polymer in the polishing composition is preferably 10:90 or more by weight, more preferably 15:85 or more, and particularly preferably 50:50 or more, from the viewpoint of hydrophilicity. In addition, the ratio of the content of the polyvinyl alcohol-based polymer to the content of the MA unit-containing polymer is not particularly limited, but is preferably 99:1 or less by weight, more preferably 95:5 or less, and particularly preferably 90:10 or less, from the viewpoint of haze improvement effect.

(その他の水溶性高分子)
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、その他の水溶性高分子、すなわちポリビニルアルコール系ポリマーおよびMA単位含有ポリマー以外の水溶性高分子を、必要に応じてさらに含有していてもよい。その他の水溶性高分子は、研磨用組成物の分野において公知の水溶性高分子から適宜選択することができる。その他の水溶性高分子の例としては、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー等の合成ポリマー;セルロース誘導体やデンプン誘導体等の天然物由来のポリマー;等が挙げられる。
(Other water-soluble polymers)
The polishing composition disclosed herein may further contain other water-soluble polymers, i.e., water-soluble polymers other than polyvinyl alcohol-based polymers and MA unit-containing polymers, as necessary, within the scope that does not significantly impede the effect of the present invention.Other water-soluble polymers can be appropriately selected from water-soluble polymers known in the field of polishing compositions.Examples of other water-soluble polymers include synthetic polymers such as polymers containing oxyalkylene units and polymers containing nitrogen atoms; polymers derived from natural products such as cellulose derivatives and starch derivatives; etc.

オキシアルキレン単位を含むポリマーとしては、ポリエチレンオキサイド(PEO)や、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。
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(例えば5以上)であることがさらに好ましい。
Examples of the polymer containing an oxyalkylene unit include polyethylene oxide (PEO), block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) or butylene oxide (BO), and random copolymers of EO and PO or BO. Among these, block copolymers of EO and PO or random copolymers of EO and PO are preferred. The block copolymers of EO and PO may be diblock copolymers or triblock copolymers containing a PEO block and a polypropylene oxide (PPO) block. Examples of the triblock copolymers include PEO-PPO-PEO type triblock copolymers and PPO-PEO-PPO type triblock copolymers. Among these, PEO-PPO-PEO type triblock copolymers are more preferred.
In a block copolymer or random copolymer of EO and PO, the molar ratio of EO to PO (EO/PO) constituting the copolymer is preferably greater than 1, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more (e.g., 5 or more), from the viewpoints of solubility in water, washability, etc.

窒素原子を含有するポリマーとしては、主鎖に窒素原子を含有するポリマーおよび側鎖官能基(ペンダント基)に窒素原子を有するポリマーのいずれも使用可能である。主鎖に窒素原子を含有するポリマーの例としては、N-アシルアルキレンイミン型モノマーの単独重合体および共重合体が挙げられる。N-アシルアルキレンイミン型モノマーの具体例としては、N-アセチルエチレンイミン、N-プロピオニルエチレンイミン等が挙げられる。ペンダント基に窒素原子を有するポリマーとしては、例えばN-ビニル型のモノマー単位を含むポリマー等が挙げられる。例えば、N-ビニルピロリドンの単独重合体および共重合体等を採用し得る。As the nitrogen atom-containing polymer, both a polymer containing a nitrogen atom in the main chain and a polymer having a nitrogen atom in a side chain functional group (pendant group) can be used. Examples of the polymer containing a nitrogen atom in the main chain include homopolymers and copolymers of N-acyl alkylene imine type monomers. Specific examples of N-acyl alkylene imine type monomers include N-acetyl ethylene imine and N-propionyl ethylene imine. Examples of the polymer having a nitrogen atom in the pendant group include polymers containing N-vinyl type monomer units. For example, homopolymers and copolymers of N-vinyl pyrrolidone can be used.

セルロース誘導体は、主繰返し単位としてβ-グルコース単位を含むポリマーであり、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、メチルヒドロキシエチルセルロース、等が挙げられる。また、デンプン誘導体は、主繰返し単位としてα-グルコース単位を含むポリマーであり、例えばアルファ化デンプン、プルラン、カルボキシメチルデンプン、シクロデキストリン等が挙げられる。Cellulose derivatives are polymers that contain β-glucose units as the main repeating unit, such as methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose (HEC), methylhydroxyethyl cellulose, etc. Starch derivatives are polymers that contain α-glucose units as the main repeating unit, such as pregelatinized starch, pullulan, carboxymethyl starch, cyclodextrin, etc.

ここに開示される技術において、その他の水溶性高分子の分子量は特に限定されない。その他の水溶性高分子の重量平均分子量(Mw3)は、例えば100×10以下であってよく、洗浄性等の観点から通常は60×10以下が適当であり、40×10以下であってもよく、好ましくは20×10以下、例えば10×10以下、典型的には8×10以下であってもよい。また、研磨対象物の保護性の観点から、その他の水溶性高分子のMw3は、例えば2000以上であってもよく、通常は5000以上であることが好ましい。いくつかの態様において、Mw3は1.0×10以上が適当であり、好ましくは1.5×10以上、より好ましくは2×10以上、さらに好ましくは3×10以上、例えば4×10以上、典型的には5×10以上である。 In the technology disclosed herein, the molecular weight of the other water-soluble polymer is not particularly limited. The weight average molecular weight (Mw3) of the other water-soluble polymer may be, for example, 100×10 4 or less, and from the viewpoint of cleaning properties, etc., it is usually appropriate to be 60×10 4 or less, and may be 40×10 4 or less, preferably 20×10 4 or less, for example, 10×10 4 or less, typically 8×10 4 or less. In addition, from the viewpoint of protection of the polishing object, the Mw3 of the other water-soluble polymer may be, for example, 2000 or more, and usually preferably 5000 or more. In some embodiments, Mw3 is appropriately 1.0×10 4 or more, preferably 1.5×10 4 or more, more preferably 2×10 4 or more, even more preferably 3×10 4 or more, for example 4×10 4 or more, typically 5×10 4 or more.

その他の水溶性高分子は、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。特に限定するものではないが、研磨用組成物中のポリビニルアルコール系ポリマーおよびMA単位含有ポリマーの合計量と、その他の水溶性高分子との使用量の関係は、重量比で、例えば5:95~95:5であってよく、10:90~90:10でもよく、25:75~75:25でもよい。いくつかの態様において、上記重量比(ポリビニルアルコール系ポリマーおよびMA単位含有ポリマーの合計含有量:その他の水溶性高分子の含有量)は、例えば50:50~100:0であってよく、80:20~100:0でもよく、90:10~100:0でもよい。The other water-soluble polymers can be used alone or in combination of two or more. Although not particularly limited, the relationship between the total amount of the polyvinyl alcohol-based polymer and the MA unit-containing polymer in the polishing composition and the amount of the other water-soluble polymer used may be, for example, 5:95 to 95:5, 10:90 to 90:10, or 25:75 to 75:25 by weight. In some embodiments, the weight ratio (total content of the polyvinyl alcohol-based polymer and the MA unit-containing polymer: content of the other water-soluble polymer) may be, for example, 50:50 to 100:0, 80:20 to 100:0, or 90:10 to 100:0.

凝集物の低減や洗浄性向上等の観点から、その他の水溶性高分子としてはノニオン性のポリマーを好ましく採用し得る。また、化学構造や純度の制御容易性の観点から、その他の水溶性高分子として合成ポリマーを好ましく採用し得る。ここに開示される研磨用組成物は、その他の水溶性高分子として天然物由来のポリマーを実質的に使用しない態様で好ましく実施され得る。また、ここに開示される研磨用組成物は、ポリビニルアルコール系ポリマーおよびMA単位含有ポリマー以外の水溶性高分子を実質的に使用しない態様で好ましく実施され得る。ここで、実質的に使用しないとは、ポリビニルアルコール系ポリマー100重量部に対する使用量が、典型的には3重量部以下、好ましくは1重量部以下であることをいい、0重量部または検出限界以下であることを包含する。From the viewpoint of reducing aggregates and improving washability, etc., a nonionic polymer may be preferably used as the other water-soluble polymer. Also, from the viewpoint of ease of control of chemical structure and purity, a synthetic polymer may be preferably used as the other water-soluble polymer. The polishing composition disclosed herein may be preferably implemented in an embodiment in which a polymer derived from a natural product is not substantially used as the other water-soluble polymer. Also, the polishing composition disclosed herein may be preferably implemented in an embodiment in which a water-soluble polymer other than a polyvinyl alcohol-based polymer and an MA unit-containing polymer is not substantially used. Here, "substantially not used" means that the amount used per 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol-based polymer is typically 3 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, and includes 0 parts by weight or below the detection limit.

(水溶性高分子の含有量)
研磨用組成物における水溶性高分子の含有量(二種以上を含む場合にはそれらの合計量)は、特に限定されない。研磨性能や表面品質向上等の観点から、いくつかの態様において、上記含有量は、例えば0.0005重量%以上であってよく、通常は0.0025重量%以上とすることが適当であり、好ましくは0.005重量%以上、例えば0.0075重量%以上である。水溶性高分子の含有量の上限は特に限定されず、例えば0.05重量%以下とすることができる。濃縮液段階での安定性や研磨レート、洗浄性等の観点から、いくつかの態様において、水溶性高分子の含有量は、好ましくは0.035重量%以下、より好ましくは0.025重量%以下、さらに好ましくは0.02重量%以下、特に好ましくは0.015重量%以下、例えば0.0125重量%以下、典型的には0.01重量%以下である。
(Water-soluble polymer content)
The content of the water-soluble polymer in the polishing composition (the total amount when two or more kinds are included) is not particularly limited. From the viewpoint of polishing performance and surface quality improvement, in some embodiments, the content may be, for example, 0.0005 wt% or more, and is usually 0.0025 wt% or more, preferably 0.005 wt% or more, for example 0.0075 wt% or more. The upper limit of the content of the water-soluble polymer is not particularly limited, and can be, for example, 0.05 wt% or less. From the viewpoint of stability, polishing rate, cleanability, etc. at the concentrated liquid stage, in some embodiments, the content of the water-soluble polymer is preferably 0.035 wt% or less, more preferably 0.025 wt% or less, even more preferably 0.02 wt% or less, particularly preferably 0.015 wt% or less, for example 0.0125 wt% or less, typically 0.01 wt% or less.

水溶性高分子の含有量(二種以上を含む場合にはそれらの合計量)は、砥粒との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒100重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば0.01重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から0.1重量部以上とすることが適当であり、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは1重量部以上、さらに好ましくは3重量部以上である。また、砥粒100重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば50重量部以下であってもよく、30重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒100重量部に対する水溶性高分子の含有量は、20重量部以下とすることが適当であり、好ましくは15重量部以下、より好ましくは13重量部以下であり、12重量部以下でもよい。The content of the water-soluble polymer (the total amount when two or more kinds are included) can also be specified by the relative relationship with the abrasive grains. Although not particularly limited, in some embodiments, the content of the water-soluble polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains can be, for example, 0.01 parts by weight or more, and from the viewpoint of haze reduction, etc., it is appropriate to set it to 0.1 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, and even more preferably 3 parts by weight or more. In addition, the content of the water-soluble polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 50 parts by weight or less, or may be 30 parts by weight or less. From the viewpoint of dispersion stability of the polishing composition, etc., in some embodiments, the content of the water-soluble polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains is appropriate to be 20 parts by weight or less, preferably 15 parts by weight or less, more preferably 13 parts by weight or less, and may be 12 parts by weight or less.

<塩基性化合物>
ここに開示される研磨用組成物は、塩基性化合物を含有する。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、リンを含む塩基性化合物、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、アンモニア、アミン(好ましくは水溶性アミン)等が挙げられる。リンを含む塩基性化合物の例としては、第四級ホスホニウム化合物が挙げられる。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>
The polishing composition disclosed herein contains a basic compound. In this specification, the basic compound refers to a compound that dissolves in water and has the function of increasing the pH of the aqueous solution. As the basic compound, an organic or inorganic basic compound containing nitrogen, a basic compound containing phosphorus, an alkali metal hydroxide, an alkaline earth metal hydroxide, various carbonates and hydrogen carbonates, etc. can be used. Examples of the basic compound containing nitrogen include quaternary ammonium compounds, ammonia, amines (preferably water-soluble amines), etc. Examples of the basic compound containing phosphorus include quaternary phosphonium compounds. Such basic compounds can 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 carbonates or bicarbonates include ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, and sodium carbonate. Specific examples of amines include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N-(β-aminoethyl)ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, anhydrous piperazine, piperazine hexahydrate, 1-(2-aminoethyl)piperazine, N-methylpiperazine, guanidine, and azoles such as imidazole and triazole. Specific examples of quaternary phosphonium compounds 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(典型的には強塩基)を好ましく用いることができる。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, quaternary ammonium salts (typically strong bases) such as tetraalkylammonium salts and hydroxyalkyltrialkylammonium salts can be preferably used. The anion component in such quaternary ammonium salts can be, for example, OH - , F - , Cl - , Br - , I - , ClO 4 - , BH 4 - , etc. Among them, preferred examples include quaternary ammonium salts whose anion is OH -, that is, quaternary ammonium hydroxides. Specific examples of quaternary ammonium hydroxides include tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, and tetrahexylammonium hydroxide; hydroxyalkyltrialkylammonium hydroxides such as 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide (also called 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得る。なかでも水酸化テトラアルキルアンモニウム(例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム)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。Among these basic compounds, at least one basic compound selected from, for example, alkali metal hydroxides, quaternary ammonium hydroxides, and ammonia can be preferably used. Among these, tetraalkylammonium hydroxides (e.g., tetramethylammonium hydroxide) and ammonia are more preferred, and ammonia is particularly preferred.

<界面活性剤>
ここに開示される研磨用組成物には、必要に応じて、界面活性剤を含有させることができる。研磨用組成物に界面活性剤を含有させることにより、研磨後の研磨対象物表面のヘイズをよりよく低減し得る。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得る。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。例えば、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);等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。上記界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン構造を含有する界面活性剤を含むことが好ましい。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>
The polishing composition disclosed herein may contain a surfactant as necessary. By adding a surfactant to the polishing composition, the haze on the surface of the object to be polished after polishing can be better reduced. Any of anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants can be used as the surfactant. Usually, anionic or nonionic surfactants can be preferably used. From the viewpoint of low foaming and ease of pH adjustment, nonionic surfactants are more preferable. For example, nonionic surfactants include oxyalkylene polymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol; polyoxyalkylene derivatives such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene glyceryl ether fatty acid esters, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (e.g., polyoxyalkylene adducts); and copolymers of multiple types of oxyalkylenes (e.g., diblock copolymers, triblock copolymers, random copolymers, and alternating copolymers). The surfactant preferably contains a surfactant containing a polyoxyalkylene structure. The surfactants can be used alone or in combination of two or more.

ポリオキシアルキレン構造を含有するノニオン性界面活性剤の具体例としては、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)とのブロック共重合体(ジブロック型共重合体、PEO(ポリエチレンオキサイド)-PPO(ポリプロピレンオキサイド)-PEO型トリブロック体、PPO-PEO-PPO型のトリブロック共重合体等)、EOとPOとのランダム共重合体、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンプロピルエーテル、ポリオキシエチレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンペンチルエーテル、ポリオキシエチレンヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレン-2-エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンモノステアリン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ポリオキシエチレンモノオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジオレイン酸エステル、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノパルチミン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、トリオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等が挙げられる。なかでも好ましい界面活性剤として、EOとPOとのブロック共重合体(特に、PEO-PPO-PEO型のトリブロック共重合体)、EOとPOとのランダム共重合体およびポリオキシエチレンアルキルエーテル(例えばポリオキシエチレンデシルエーテル)が挙げられる。Specific examples of nonionic surfactants containing a polyoxyalkylene structure include block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) (diblock copolymers, PEO (polyethylene oxide)-PPO (polypropylene oxide)-PEO type triblock copolymers, PPO-PEO-PPO type triblock copolymers, etc.), random copolymers of EO and PO, polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene propyl ether, polyoxyethylene butyl ether, polyoxyethylene pentyl ether, polyoxyethylene hexyl ether, polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene-2-ethylhexyl ether, polyoxyethylene nonyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene isodecyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene isostearyl ether, polyoxyethylene tetra ... Examples of the polyoxyethylene oleyl ether include polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether, polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylene oleylamine, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene distearate, polyoxyethylene monooleate, polyoxyethylene dioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitoate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tetraoleate, polyoxyethylene castor oil, and polyoxyethylene hydrogenated castor oil. Among these, preferred surfactants include block copolymers of EO and PO (particularly, triblock copolymers of PEO-PPO-PEO type), random copolymers of EO and PO, and polyoxyethylene alkyl ethers (for example, polyoxyethylene decyl ether).

界面活性剤の重量平均分子量(Mws)は、典型的には2000未満であり、濾過性や洗浄性等の観点から1900以下(例えば1800未満)であることが好ましい。また、界面活性剤のMwsは、界面活性能等の観点から、通常、200以上であることが適当であり、ヘイズ低減効果等の観点から250以上(例えば300以上)であることが好ましい。界面活性剤のMwsのより好ましい範囲は、該界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いる場合、そのMwsは、1500以下であることが好ましく、1000以下(例えば500以下)であってもよい。また、例えば界面活性剤としてPEO-PPO-PEO型のトリブロック共重合体を用いる場合、そのMwsは、例えば500以上であってよく、1000以上であってもよく、さらには1200以上であってもよい。The weight average molecular weight (Mws) of the surfactant is typically less than 2000, and is preferably 1900 or less (e.g., less than 1800) from the viewpoint of filterability and washability. In addition, the Mws of the surfactant is usually appropriate to be 200 or more from the viewpoint of surface activity, and is preferably 250 or more (e.g., 300 or more) from the viewpoint of haze reduction effect. A more preferable range of the Mws of the surfactant may vary depending on the type of the surfactant. For example, when a polyoxyethylene alkyl ether is used as the surfactant, the Mws is preferably 1500 or less, and may be 1000 or less (e.g., 500 or less). In addition, when a PEO-PPO-PEO type triblock copolymer is used as the surfactant, the Mws may be, for example, 500 or more, 1000 or more, or even 1200 or more.

ここに開示される研磨用組成物が界面活性剤を含む場合、その含有量は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲であれば特に制限はない。通常は、洗浄性等の観点から、砥粒100重量部に対する界面活性剤の含有量を20重量部以下とすることが適当であり、15重量部以下が好ましく、10重量部以下(例えば6重量部以下)がより好ましい。界面活性剤の使用効果をよりよく発揮させる観点から、砥粒100重量部に対する界面活性剤含有量は、0.001重量部以上が適当であり、0.005重量部以上が好ましく、0.01重量部以上でもよく0.05重量部以上でもよい。When the polishing composition disclosed herein contains a surfactant, the content is not particularly limited as long as it is within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. Normally, from the viewpoint of cleaning properties, etc., it is appropriate to set the content of the surfactant to 20 parts by weight or less per 100 parts by weight of the abrasive grains, preferably 15 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less (for example, 6 parts by weight or less). From the viewpoint of better exerting the effect of using the surfactant, the content of the surfactant to 100 parts by weight of the abrasive grains is appropriate to be 0.001 parts by weight or more, preferably 0.005 parts by weight or more, and may be 0.01 parts by weight or more or 0.05 parts by weight or more.

ここに開示される研磨用組成物が界面活性剤を含む場合、ポリビニルアルコール系ポリマーの含有量w1と界面活性剤の含有量wsとの重量比(w1/ws)は特に制限されず、例えば0.01~200の範囲とすることができ、通常は0.05~100の範囲が好ましく、0.1~70の範囲がより好ましい。また、MA単位含有ポリマーの含有量w2と界面活性剤の含有量wsとの重量比(w2/ws)は特に制限されず、例えば0.01~100の範囲とすることができ、通常は0.05~50の範囲が好ましく、0.1~20の範囲がより好ましい。さらに、ポリビニルアルコール系ポリマーおよびMA単位含有ポリマーの合計含有量wtと界面活性剤の含有量wsとの重量比(wt/ws)は特に制限されず、例えば0.01~200の範囲とすることができ、通常は0.05~100の範囲が好ましく、0.1~70の範囲がより好ましい。
あるいは、組成の単純化等の観点から、ここに開示される研磨用組成物は、界面活性剤を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。
When the polishing composition disclosed herein contains a surfactant, the weight ratio (w1/ws) of the content w1 of the polyvinyl alcohol-based polymer to the content ws of the surfactant is not particularly limited, and can be, for example, in the range of 0.01 to 200, usually preferably in the range of 0.05 to 100, and more preferably in the range of 0.1 to 70. The weight ratio (w2/ws) of the content w2 of the MA unit-containing polymer to the content ws of the surfactant is not particularly limited, and can be, for example, in the range of 0.01 to 100, usually preferably in the range of 0.05 to 50, and more preferably in the range of 0.1 to 20. Furthermore, the weight ratio (wt/ws) of the total content wt of the polyvinyl alcohol-based polymer and the MA unit-containing polymer to the content ws of the surfactant is not particularly limited, and can be, for example, in the range of 0.01 to 200, usually preferably in the range of 0.05 to 100, and more preferably in the range of 0.1 to 70.
Alternatively, from the viewpoint of simplifying the composition, etc., the polishing composition disclosed herein can also be preferably implemented in an embodiment that is substantially free of a surfactant.

<水>
ここに開示される研磨用組成物に含まれる水としては、イオン交換水(脱イオン水)、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。使用する水は、研磨用組成物に含有される他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が100ppb以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂によ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水の純度を高めることができる。
<Water>
As the water contained in the polishing composition disclosed herein, ion-exchanged water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water, etc. can be preferably used. In order to prevent the action of other components contained in the polishing composition from being hindered as much as possible, the water used preferably has a total transition metal ion content of, for example, 100 ppb or less. For example, the purity of water can be increased by removing impurity ions with ion exchange resin, removing foreign matter with a filter, distillation, etc.

<その他の成分>
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、例えば有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物(典型的には、シリコンウェーハの仕上げポリシング工程に用いられる研磨用組成物)に用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。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(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(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。防腐剤および防カビ剤の例としては、イソチアゾリン系化合物、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。
<Other ingredients>
The polishing composition disclosed herein may further contain, as necessary, known additives that can be used in polishing compositions (typically polishing compositions used in the finish polishing process of silicon wafers), such as organic acids, organic acid salts, inorganic acids, inorganic acid salts, preservatives, and fungicides, as long as the effects of the present invention are not significantly hindered. 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, tartaric acid, malic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, organic sulfonic acids, and organic phosphonic acids. Examples of organic acid salts include alkali metal salts (sodium salts, potassium salts, etc.) and ammonium salts of organic acids. Examples of inorganic acids include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and carbonic acid. Examples of inorganic acid salts include alkali metal salts (sodium salts, potassium salts, etc.) and ammonium salts of inorganic acids. Organic acids and their salts, and inorganic acids and their salts can be used alone or in combination of two or more. Examples of the preservatives and antifungal agents include isothiazolinone compounds, paraoxybenzoic acid esters, phenoxyethanol, and the like.

ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、例えばシリコンウェーハの研磨において、該シリコンウェーハの表面が酸化されて酸化膜が生じ、これにより所要研磨時間が長くなってしまうためである。ここでいう酸化剤の具体例としては、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。なお、研磨用組成物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。したがって、原料や製法等に由来して微量(例えば、研磨用組成物中における酸化剤のモル濃度が0.0005モル/L以下、好ましくは0.0001モル/L以下、より好ましくは0.00001モル/L以下、特に好ましくは0.000001モル/L以下)の酸化剤が不可避的に含まれている研磨用組成物は、ここでいう酸化剤を実質的に含有しない研磨用組成物の概念に包含され得る。 The polishing composition disclosed herein is preferably substantially free of oxidizing agents. If an oxidizing agent is contained in the polishing composition, for example, in polishing a silicon wafer, the surface of the silicon wafer is oxidized to form an oxide film, which increases the required polishing time. Specific examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium persulfate, ammonium persulfate, and sodium dichloroisocyanurate. The polishing composition being substantially free of oxidizing agents means that the oxidizing agent is not intentionally contained at least. Therefore, a polishing composition that inevitably contains a small amount of oxidizing agent (for example, the molar concentration of the oxidizing agent in the polishing composition is 0.0005 mol/L or less, preferably 0.0001 mol/L or less, more preferably 0.00001 mol/L or less, particularly preferably 0.000001 mol/L or less) due to raw materials, manufacturing method, etc., can be included in the concept of a polishing composition that does not substantially contain an oxidizing agent.

<pH>
ここに開示される研磨用組成物のpHは、典型的には8.0以上であり、好ましくは8.5以上、より好ましくは9.0以上である。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(例えばシリカ粒子)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、通常、12.0以下であることが適当であり、11.0以下であることが好ましく、10.8以下であることがより好ましく、10.5以下であることがさらに好ましい。
<pH>
The pH of the polishing composition disclosed herein is typically 8.0 or more, preferably 8.5 or more, more preferably 9.0 or more.When the pH of the polishing composition is high, the polishing efficiency tends to improve.On the other hand, from the viewpoint of preventing dissolution of abrasive grains (e.g., silica particles) and suppressing the decrease in mechanical polishing action, the pH of the polishing composition is usually appropriate to be 12.0 or less, preferably 11.0 or less, more preferably 10.8 or less, and even more preferably 10.5 or less.

pHは、pHメーター(例えば、堀場製作所製のガラス電極式水素イオン濃度指示計(型番F-23))を使用し、標準緩衝液(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。The pH can be determined by using a pH meter (for example, a glass electrode type hydrogen ion concentration indicator (model number F-23) manufactured by Horiba, Ltd.) and performing three-point calibration using standard buffer solutions (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)), then placing the glass electrode in the composition to be measured and measuring the value after it has stabilized for at least two minutes.

<研磨液>
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で研磨対象物の表面上に供給され、その研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を希釈(典型的には、水により希釈)して調製されたものであり得る。あるいは、該研磨用組成物をそのまま研磨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の概念には、研磨対象物に供給されて該研磨対象物の研磨に用いられる研磨液(ワーキングスラリー)と、希釈して研磨液として用いられる濃縮液(研磨液の原液)との双方が包含される。
<Polishing solution>
The polishing composition disclosed herein is typically supplied to the surface of an object to be polished in the form of a polishing liquid containing the polishing composition, and is used to polish the object to be polished. The polishing liquid may be prepared, for example, by diluting any of the polishing compositions disclosed herein (typically diluting with water). Alternatively, the polishing composition may be used as a polishing liquid as it is. That is, the concept of the polishing composition in the technology disclosed herein includes both the polishing liquid (working slurry) that is supplied to an object to be polished and used to polish the object to be polished, and the concentrated liquid (original polishing liquid) that is diluted and used as a polishing liquid.

<濃縮液>
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物に供給される前には濃縮された形態(すなわち、研磨液の濃縮液の形態)であってもよい。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、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。
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)を調製し、該研磨液を研磨対象物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。
<Concentrate>
The polishing composition disclosed herein may be in a concentrated form (i.e., in the form of a concentrated polishing liquid) before being supplied to an object to be polished. Such a concentrated polishing composition is advantageous from the viewpoints of convenience and cost reduction during production, distribution, storage, etc. The concentration ratio is not particularly limited, and can be, for example, about 2 to 100 times in volume terms, and is usually about 5 to 50 times (for example, about 10 to 40 times).
Such a concentrated solution can be used in such a manner that it is diluted at a desired timing to prepare a polishing solution (working slurry) and the polishing solution is supplied to an object to be polished. The dilution can be performed, for example, by adding water to the concentrated solution and mixing it.

上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば25重量%以下とすることができる。研磨用組成物の分散安定性や濾過性等の観点から、通常、上記含有量は、好ましくは20重量%以下であり、より好ましくは15重量%以下である。好ましい一態様において、砥粒の含有量を10重量%以下としてもよく、5重量%以下としてもよい。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、濃縮液における砥粒の含有量は、例えば0.1重量%以上とすることができ、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは0.7重量%以上、さらに好ましくは1重量%以上である。The content of the abrasive grains in the concentrated liquid can be, for example, 25% by weight or less. From the viewpoint of the dispersion stability and filterability of the polishing composition, the content is usually preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less. In a preferred embodiment, the content of the abrasive grains may be 10% by weight or less, or may be 5% by weight or less. In addition, from the viewpoint of convenience and cost reduction during production, distribution, storage, etc., the content of the abrasive grains in the concentrated liquid can be, for example, 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 0.7% by weight or more, and even more preferably 1% by weight or more.

<研磨用組成物の調製>
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。
<Preparation of Polishing Composition>
The polishing composition used in the technology disclosed herein may be a one-component type or a multi-component type including a two-component type. For example, the polishing composition may be configured to prepare a polishing liquid by mixing a part A containing at least abrasive grains and a part B containing at least a part of the remaining components, and mixing and diluting them at an appropriate timing as necessary.

研磨用組成物の調製方法は特に限定されない。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て、研磨用組成物を構成する各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。The method for preparing the polishing composition is not particularly limited. For example, the components constituting the polishing composition may be mixed using a well-known mixing device such as a blade stirrer, ultrasonic disperser, or homomixer. The manner in which these components are mixed is not particularly limited, and for example, all the components may be mixed at once or in an appropriately set order.

<用途>
ここに開示される研磨用組成物は、種々の材質および形状を有する研磨対象物の研磨に適用され得る。研磨対象物の材質は、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研磨対象物であってもよい。
<Applications>
The polishing composition disclosed herein can be applied to polishing objects having various materials and shapes.The material of the object to be polished can be, for example, metal or semimetal such as silicon, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, titanium, stainless steel, or their alloys; glassy materials such as quartz glass, aluminosilicate glass, glassy carbon; ceramic materials such as alumina, silica, sapphire, silicon nitride, tantalum nitride, titanium carbide; compound semiconductor substrate materials such as silicon carbide, gallium nitride, gallium arsenide; resin materials such as polyimide resin; etc.The object to be polished can be made of a plurality of these materials.

ここに開示される研磨用組成物は、シリコンからなる表面の研磨(典型的にはシリコンウェーハの研磨)に特に好ましく使用され得る。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。The polishing composition disclosed herein can be particularly preferably used for polishing a surface made of silicon (typically, polishing a silicon wafer). A typical example of a silicon wafer is a silicon single crystal wafer, for example, a silicon single crystal wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot.

ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物(例えばシリコンウェーハ)のポリシング工程に好ましく適用することができる。研磨対象物には、ここに開示される研磨用組成物によるポリシング工程の前に、ラッピングやエッチング等の、ポリシング工程より上流の工程において研磨対象物に適用され得る一般的な処理が施されていてもよい。The polishing composition disclosed herein can be preferably applied to a polishing process of an object to be polished (e.g., a silicon wafer). Prior to the polishing process with the polishing composition disclosed herein, the object to be polished may be subjected to a general treatment that can be applied to an object to be polished in a process upstream of the polishing process, such as lapping or etching.

ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物(例えばシリコンウェーハ)の仕上げ工程またはその直前のポリシング工程に用いることが効果的であり、仕上げポリシング工程における使用が特に好ましい。ここで、仕上げポリシング工程とは、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。The polishing composition disclosed herein is effective when used in the finishing step of an object to be polished (e.g., a silicon wafer) or in the polishing step immediately preceding the finishing step, and is particularly preferably used in the finishing polishing step. Here, the finishing polishing step refers to the final polishing step in the manufacturing process of the object (i.e., a step after which no further polishing is performed).

<研磨>
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、研磨対象物の研磨に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物(例えばシリコンウェーハ)を研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に濃度調整(例えば希釈)、pH調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。
<Polishing>
The polishing composition disclosed herein can be used for polishing an object to be polished, for example, in an embodiment including the following operations. A preferred embodiment of a method for polishing an object to be polished (e.g., a silicon wafer) using the polishing composition disclosed herein is described below.
That is, a polishing liquid containing any one of the polishing compositions disclosed herein is prepared. The preparation of the polishing liquid may include adjusting the concentration (e.g., diluting), adjusting the pH, etc., of the polishing composition to prepare the polishing liquid. Alternatively, the polishing composition may be used as it is as the polishing liquid.

次いで、その研磨液を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。例えば、シリコンウェーハの仕上げ研磨を行う場合、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を供給する。典型的には、上記研磨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研磨対象物の研磨が完了する。The polishing liquid is then supplied to the object to be polished, and the object is polished in the usual manner. For example, when performing finish polishing of silicon wafers, typically, the silicon wafer that has been through the lapping process is set in a general polishing device, and the polishing liquid is supplied to the surface of the silicon wafer to be polished through the polishing pad of the polishing device. Typically, while the polishing liquid is continuously supplied, the polishing pad is pressed against the surface of the silicon wafer to be polished, and the two are moved relative to one another (e.g., rotated). Through this polishing process, the polishing of the object to be polished is completed.

上記研磨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。The polishing pad used in the above polishing process is not particularly limited. For example, polishing pads of a polyurethane foam type, a nonwoven fabric type, a suede type, etc. can be used. Each polishing pad may or may not contain abrasive grains. Usually, a polishing pad that does not contain abrasive grains is preferably used.

ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨された研磨対象物は、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(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)、SC-2洗浄液(塩酸(HCl)とHとHOとの混合液)等を用いることができる。洗浄液の温度は、例えば室温(典型的には約15℃~25℃)以上、約90℃程度までの範囲とすることができる。洗浄効果を向上させる観点から、50℃~85℃程度の洗浄液を好ましく使用し得る。 The object to be polished that has been polished using the polishing composition disclosed herein is typically washed. The washing can be performed using an appropriate washing liquid. The washing liquid to be used is not particularly limited, and for example, an SC-1 washing liquid (a mixture of ammonium hydroxide (NH 4 OH), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and water (H 2 O)) that is common in the field of semiconductors, etc., an SC-2 washing liquid (a mixture of hydrochloric acid (HCl), H 2 O 2 , and H 2 O), etc. can be used. The temperature of the washing liquid can be, for example, in the range of room temperature (typically about 15° C. to 25 ° C.) or higher, up to about 90° C. From the viewpoint of improving the washing effect, a washing liquid of about 50° C. to 85° C. can be preferably used.

以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。 Several examples of the present invention are described below, but it is not intended that the present invention be limited to those shown in these examples. In the following description, "parts" and "%" are by weight unless otherwise specified.

<研磨用組成物の調製>
(実施例1~6)
砥粒、水溶性高分子1、水溶性高分子2、塩基性化合物、界面活性剤および脱イオン水を混合して、各例に係る研磨用組成物を調製した。砥粒としてはコロイダルシリカ(平均一次粒子径:25nm)を使用し、その含有量を0.18%とした。水溶性高分子1としては、重量平均分子量が約70000、けん化度が98%以上の、表1に示す量のポリビニルアルコール(非変性PVA)を使用した。さらに水溶性高分子2としては、表1に示す種類および量のMA単位含有ポリマーを使用した。塩基性化合物としてはアンモニアを使用し、その含有量を0.005%とした。界面活性剤としては、エチレンオキサイド付加モル数5のポリオキシエチレンデシルエーテル(C10EO5)を使用し、その含有量を0.00015%とした。
<Preparation of Polishing Composition>
(Examples 1 to 6)
Abrasive grains, water-soluble polymer 1, water-soluble polymer 2, basic compound, surfactant and deionized water were mixed to prepare the polishing composition according to each example. Colloidal silica (average primary particle size: 25 nm) was used as the abrasive grains, and its content was set to 0.18%. Polyvinyl alcohol (non-modified PVA) with a weight average molecular weight of about 70000 and a saponification degree of 98% or more was used in the amount shown in Table 1 as the water-soluble polymer 1. Furthermore, a polymer containing MA units of the type and amount shown in Table 1 was used as the water-soluble polymer 2. Ammonia was used as the basic compound, and its content was set to 0.005%. Polyoxyethylene decyl ether (C10EO5) with 5 moles of ethylene oxide added was used as the surfactant, and its content was set to 0.00015%.

(比較例1)
実施例1の組成からMA単位含有ポリマーを除いた他は実施例1と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
(Comparative Example 1)
A polishing composition according to this example was prepared in the same manner as in Example 1, except that the MA unit-containing polymer was omitted from the composition of Example 1.

(比較例2および3)
表1に示す量の界面活性剤を使用した他は比較例1と同様にして、比較例2および3に係る研磨用組成物を調製した。
(Comparative Examples 2 and 3)
Polishing compositions according to Comparative Examples 2 and 3 were prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the surfactant was used in the amount shown in Table 1.

(比較例4~7)
水溶性高分子2として、MA単位含有ポリマーに代えて表1に示す種類および量の水溶性高分子を使用した他は実施例1と同様にして、比較例4~7に係る研磨用組成物を調製した。
(Comparative Examples 4 to 7)
Polishing compositions of Comparative Examples 4 to 7 were prepared in the same manner as in Example 1, except that a water-soluble polymer of the type and amount shown in Table 1 was used as water-soluble polymer 2 instead of the MA unit-containing polymer.

(実施例7)
砥粒、水溶性高分子、塩基性化合物および脱イオン水を混合して、本例に係る研磨用組成物を調製した。砥粒としてはコロイダルシリカ(平均一次粒子径:25nm)を使用し、その含有量を0.18%とした。水溶性高分子としてのポリビニルアルコール系ポリマーとして、重量平均分子量が約70000、けん化度が98%以上のポリビニルアルコール(非変性PVA)を使用し、その含有量を0.0074%とした。さらに水溶性高分子としてのMA単位含有ポリマーとして、スチレン-無水マレイン酸樹脂構造を有し、この無水マレイン酸の一部が末端水酸基のポリアルキレングリコールによって変性された、重量平均分子量が約12000の水溶性高分子を使用し、その含有量を0.0013%とした。塩基性化合物としてはアンモニアを使用し、その含有量を0.005%とした。
(Example 7)
The polishing composition according to this example was prepared by mixing abrasive grains, a water-soluble polymer, a basic compound, and deionized water. Colloidal silica (average primary particle size: 25 nm) was used as the abrasive grains, and the content was 0.18%. As the polyvinyl alcohol-based polymer as the water-soluble polymer, polyvinyl alcohol (non-modified PVA) with a weight-average molecular weight of about 70,000 and a degree of saponification of 98% or more was used, and the content was 0.0074%. Furthermore, as the MA unit-containing polymer as the water-soluble polymer, a water-soluble polymer having a styrene-maleic anhydride resin structure, in which part of the maleic anhydride is modified by a polyalkylene glycol having a terminal hydroxyl group, and with a weight-average molecular weight of about 12,000 was used, and the content was 0.0013%. As the basic compound, ammonia was used, and the content was 0.005%.

(比較例8)
本例では、水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーの含有量を0.0088%とし、MA単位含有ポリマーを使用しなかった。その他の点は実施例7と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
(Comparative Example 8)
In this example, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer as the water-soluble polymer was 0.0088%, and the MA unit-containing polymer was not used. The polishing composition according to this example was prepared in the same manner as in Example 7 in other respects.

<シリコンウェーハの研磨>
研磨対象物として、ラッピングおよびエッチングを終えた直径200mmの市販シリコン単結晶ウェーハ(伝導型:P型、結晶方位:<100>、COP(Crystal Originated Particle:結晶欠陥)フリー)を下記の研磨条件1により予備ポリシングしたシリコンウェーハを用意した。予備ポリシングは、脱イオン水中に砥粒(BET径が35nmのコロイダルシリカ)1.0%および水酸化カリウム0.068%を含む研磨液を使用して行った。
<Polishing of silicon wafers>
As the object to be polished, a commercially available silicon single crystal wafer having a diameter of 200 mm (conductivity type: P type, crystal orientation: <100>, COP (Crystal Originated Particle)-free) that had been lapped and etched was pre-polished under the following polishing condition 1 to prepare a silicon wafer. The pre-polishing was performed using a polishing solution containing 1.0% abrasive grains (colloidal silica with a BET diameter of 35 nm) and 0.068% potassium hydroxide in deionized water.

[研磨条件1]
研磨装置:株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置 型式「PNX-322」
研磨荷重:15kPa
定盤の回転速度:30rpm
ヘッド(キャリア)の回転速度:30rpm
研磨パッド:フジボウ愛媛株式会社製 製品名「FP55」
予備研磨液の供給レート:550mL/min
予備研磨液の温度:20℃
定盤冷却水の温度:20℃
研磨時間:3min
[Polishing condition 1]
Polishing device: Single-wafer polishing device model "PNX-322" manufactured by Okamoto Machine Tools Works, Ltd.
Polishing load: 15 kPa
Rotation speed of the platen: 30 rpm
Head (carrier) rotation speed: 30 rpm
Polishing pad: Fujibo Ehime Co., Ltd. Product name "FP55"
Supply rate of preliminary polishing liquid: 550 mL/min
Temperature of preliminary polishing solution: 20°C
Temperature of cooling water for surface plate: 20°C
Polishing time: 3 min

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、上記予備ポリシング後のシリコンウェーハを下記の研磨条件2により研磨した。The polishing compositions prepared in each example above were used as polishing liquids to polish the silicon wafers after the above preliminary polishing under the polishing conditions 2 below.

[研磨条件2]
研磨装置:株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置 型式「PNX-322」
研磨荷重:15kPa
定盤の回転速度:30rpm
ヘッド(キャリア)の回転速度:30rpm
研磨パッド:フジボウ愛媛株式会社製 製品名「POLYPAS27NX」
研磨液の供給レート:400mL/min
研磨液の温度:20℃
定盤冷却水の温度:20℃
研磨時間:4min
[Polishing condition 2]
Polishing device: Single-wafer polishing device model "PNX-322" manufactured by Okamoto Machine Tools Works, Ltd.
Polishing load: 15 kPa
Rotation speed of the platen: 30 rpm
Head (carrier) rotation speed: 30 rpm
Polishing pad: Fujibo Ehime Co., Ltd. Product name "POLYPAS27NX"
Polishing liquid supply rate: 400 mL/min
Polishing solution temperature: 20°C
Temperature of cooling water for surface plate: 20°C
Polishing time: 4 min

研磨後のシリコンウェーハを研磨装置から取り外し、NHOH(29%):H(31%):脱イオン水(DIW)=1:1:12(体積比)の洗浄液を用いて洗浄した(SC-1洗浄)。具体的には、第1および第2の2つの洗浄槽を用意し、それらの洗浄槽の各々に上記洗浄液を収容して60℃に保持した。研磨後のシリコンウェーハを第1の洗浄槽に5分浸漬し、超純水に浸漬して超音波を付与するリンス槽を経て、第2の洗浄槽に5分浸漬した後、超純水に浸漬して超音波を付与するリンス槽を経てスピンドライヤーを用いて乾燥させた。 The polished silicon wafer was removed from the polishing apparatus and washed with a cleaning solution of NH 4 OH (29%):H 2 O 2 (31%):deionized water (DIW)=1:1:12 (volume ratio) (SC-1 washing). Specifically, first and second washing tanks were prepared, and the above-mentioned cleaning solution was contained in each of these washing tanks and maintained at 60° C. The polished silicon wafer was immersed in the first washing tank for 5 minutes, passed through a rinse tank in which it was immersed in ultrapure water and subjected to ultrasonic waves, immersed in the second washing tank for 5 minutes, passed through a rinse tank in which it was immersed in ultrapure water and subjected to ultrasonic waves, and then dried using a spin dryer.

<ヘイズ測定>
洗浄後のシリコンウェーハ表面につき、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 SP2XP」を用いて、DWOモードでヘイズ(ppm)を測定した。得られた結果を、比較例2についてのヘイズ値を100%とする相対値(ヘイズ比)に換算して表1に、比較例8についてのヘイズ値を100%とする相対値(ヘイズ比)に換算して表2に示した。ヘイズ比が100%未満であれば、へイズ改善効果が有意に確認できるといえる。
<Haze measurement>
The haze (ppm) of the silicon wafer surface after cleaning was measured in DWO mode using a wafer inspection device manufactured by KLA Tencor Corporation, product name "Surfscan SP2 XP ". The obtained results are shown in Table 1 as relative values (haze ratios) with the haze value of Comparative Example 2 taken as 100%, and in Table 2 as relative values (haze ratios) with the haze value of Comparative Example 8 taken as 100%. If the haze ratio is less than 100%, it can be said that the haze improvement effect can be significantly confirmed.

Figure 0007534282000001
Figure 0007534282000001

表1に示されるように、水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーとMA単位含有ポリマーを用いた実施例1~6では、比較例2に対して有意なヘイズ改善効果が確認された。一方、水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーのみを使用しMA単位含有ポリマーを用なかった比較例1および3では、比較例2に対してヘイズを改善する効果は認められなかった。さらに、水溶性高分子としてMA単位含有ポリマーに代えてMA単位を有しない水溶性高分子を用いた比較例4~7でも、比較例2に対してヘイズを改善する効果は認められなかった。As shown in Table 1, in Examples 1 to 6, in which a polyvinyl alcohol-based polymer and an MA unit-containing polymer were used as the water-soluble polymer, a significant haze improvement effect was confirmed compared to Comparative Example 2. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 3, in which only a polyvinyl alcohol-based polymer was used as the water-soluble polymer and no MA unit-containing polymer was used, no effect of improving haze was observed compared to Comparative Example 2. Furthermore, in Comparative Examples 4 to 7, in which a water-soluble polymer not having MA units was used instead of the MA unit-containing polymer as the water-soluble polymer, no effect of improving haze was observed compared to Comparative Example 2.

Figure 0007534282000002
Figure 0007534282000002

また、表2に示されるように、界面活性剤を用いない組成においてもポリビニルアルコール系ポリマーとMA単位含有ポリマーの併用による有意なヘイズ改善効果が確認された。 Furthermore, as shown in Table 2, a significant haze improvement effect was confirmed by combining a polyvinyl alcohol-based polymer and a polymer containing MA units, even in compositions that did not use a surfactant.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and variations of the specific examples exemplified above.

Claims (9)

シリコンウェーハの仕上げポリシング工程で用いられる研磨用組成物であって、
砥粒と、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、を含み、
前記水溶性高分子として、ポリビニルアルコール系ポリマーおよびマレイン酸型構造単位含有ポリマーを含み、
酸化剤を実質的に含有しない、研磨用組成物。
A polishing composition used in a finish polishing step of a silicon wafer, comprising:
The method includes the steps of:
The water-soluble polymer includes a polyvinyl alcohol-based polymer and a polymer containing a maleic acid type structural unit,
A polishing composition that is substantially free of an oxidizing agent .
前記ポリビニルアルコール系ポリマーと前記マレイン酸型構造単位含有ポリマーとの含有量の比は、重量基準で50:50~99:1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 ratio of the content of the polyvinyl alcohol-based polymer to the content of the polymer containing maleic acid-type structural units is 50:50 to 99:1 by weight. 前記ポリビニルアルコール系ポリマーの重量平均分子量は10×10未満である、請求項1または2に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 or 2, wherein the polyvinyl alcohol-based polymer has a weight average molecular weight of less than 10 x 10 4 . 前記マレイン酸型構造単位含有ポリマーの重量平均分子量は10×10未満である、請求項1から3のいずれか一項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 , wherein the maleic acid type structural unit-containing polymer has a weight average molecular weight of less than 10×10 4 . 砥粒と、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、を含み、
前記水溶性高分子として、ポリビニルアルコール系ポリマーおよびマレイン酸型構造単位含有ポリマーを含み、前記マレイン酸型構造単位含有ポリマーとして、一分子内にマレイン酸型構造単位とポリオキシアルキレン構造とを含有するポリマーを含む、研磨用組成物。
The method includes the steps of:
The polishing composition includes, as the water-soluble polymer, a polyvinyl alcohol-based polymer and a polymer containing a maleic acid type structural unit, and as the polymer containing a maleic acid type structural unit, a polymer containing a maleic acid type structural unit and a polyoxyalkylene structure in one molecule.
シリコンウェーハの仕上げポリシング工程で用いられる、請求項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 5 , which is used in a finish polishing step of a silicon wafer. さらに界面活性剤を含む、請求項1からのいずれか一項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 , further comprising a surfactant. 前記界面活性剤として、ポリオキシアルキレン構造を含有する界面活性剤を含む、請求項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 7 , comprising, as the surfactant, a surfactant containing a polyoxyalkylene structure. 前記砥粒はシリカ粒子である、請求項1からのいずれか一項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 , wherein the abrasive grains are silica grains.
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