JPWO2009154164A1 - 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 - Google Patents

Abstract

Ｒ２−Ｒ１−ＳＯ３Ｈ（ただし、Ｒ１は、炭素数１〜４の直鎖アルキレン又はヒドロキシアルキレン基であり、Ｒ２は、Ｒ１が直鎖アルキレン基の場合にはヒドロキシ基、カルボキシ基又はスルホン酸基であって、Ｒ１が直鎖ヒドロキシアルキレン基の場合にはカルボキシ基又はヒドロキシメチル基である。）又はＣ６Ｈ５−Ｒ３（ただし、Ｒ３は、スルホン酸基又はホスホン酸基である。）で表される酸と砥粒とを含有する研磨用組成物が提供される。研磨用組成物中に含まれる酸は、イセチオン酸又はベンゼンスルホン酸であることが好ましい。研磨用組成物は、ハードディスク用ガラス基板やフォトマスク用合成石英基板、半導体デバイスの二酸化シリコン膜、ＢＰＳＧ膜、ＰＳＧ膜、ＦＳＧ膜及び有機シロキサン膜などの低誘電率膜を含む酸化ケイ素材料を研磨する用途で主に使用される。

Description

本発明は、酸化ケイ素材料を研磨する用途、より具体的には、例えば、ハードディスク用ガラス基板やフォトマスク用合成石英基板、半導体デバイスの二酸化シリコン膜、borophosphosilicate glass（ＢＰＳＧ）膜、phosphosilicate glass（ＰＳＧ）膜、fluorosilicate glass（ＦＳＧ）膜及び有機シロキサン膜などの低誘電率膜を研磨する用途において主に使用される研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法に関する。

酸化ケイ素材料を研磨する用途で使用される研磨用組成物に対しては、研磨後の酸化ケイ素材料の品質向上のために、研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さが小さいこと及び研磨後の酸化ケイ素材料にスクラッチのような表面欠陥が少ないことが強く要求されている。また、研磨作業にかかる時間を短縮させるためには、酸化ケイ素材料の研磨速度（除去速度）が高いことも要求されている。

酸化ケイ素材料を研磨する用途で使用しうる研磨用組成物として、従来、例えば特許文献１〜４に記載の研磨用組成物が知られている。特許文献１の研磨用組成物は、コロイダルシリカのような砥粒と、アクリル酸／スルホン酸共重合体のようなスルホン酸基を有する重合体とを含有している。特許文献２の研磨用組成物は、コロイダルシリカのような砥粒と、砥粒のゼータ電位を−１５〜４０ｍＶに調整するための酸、塩基、塩又は界面活性剤からなるゼータ電位調整剤とを含有している。特許文献３の研磨用組成物は、平均一次粒子径が６０ｎｍ以下のコロイダルシリカを含有し、ｐＨが０．５〜４に調整されている。特許文献４の研磨用組成物は、会合度が１よりも大きいコロイダルシリカ及び酸を含有し、ｐＨが１〜４に調整されている。しかしながら、これら従来の研磨用組成物は上記した要求のすべてを十分に満足させるには不十分であり、なお改善の余地がある。

特開２００６−１６７８１７号公報 特開２００６−７３９９号公報 特開２００７−２１３０２０号公報 特開２００８−１１７８０７号公報

そこで、本発明の目的は、酸化ケイ素材料を研磨する用途においてより好適に使用可能な研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様では、一般式（１）：
Ｒ^２−Ｒ^１−ＳＯ_３Ｈ
（ただし、Ｒ^１は、炭素数１〜４の直鎖アルキレン又はヒドロキシアルキレン基であり、Ｒ^２は、Ｒ^１が直鎖アルキレン基の場合にはヒドロキシ基、カルボキシ基又はスルホン酸基であって、Ｒ^１が直鎖ヒドロキシアルキレン基の場合にはカルボキシ基又はヒドロキシメチル基である。）
又は、一般式（２）：
Ｃ_６Ｈ_５−Ｒ^３
（ただし、Ｒ^３は、スルホン酸基又はホスホン酸基である。）
で表される酸と砥粒とを含有する研磨用組成物が提供される。

研磨用組成物中に含まれる酸は、イセチオン酸又はベンゼンスルホン酸であることが好ましい。研磨用組成物は、水溶性高分子をさらに含有してもよい。
本発明の別の態様では、上記の研磨用組成物を用いて、酸化ケイ素材料を研磨する研磨方法が提供される。

本発明によれば、酸化ケイ素材料を研磨する用途においてより好適に使用可能な研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法が提供される。

以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の研磨用組成物は、特定の酸及び砥粒を水に混合して製造される。従って、研磨用組成物は、特定の酸、砥粒及び水を含有する。本実施形態の研磨用組成物は、ハードディスク用ガラス基板やフォトマスク用合成石英基板、半導体デバイスの二酸化シリコン膜、ＢＰＳＧ膜、ＰＳＧ膜、ＦＳＧ膜及び有機シロキサン膜などの低誘電率膜を含む酸化ケイ素材料を研磨する用途で主に使用される。

研磨用組成物中に含まれる前記特定の酸は、一般式（１）：
Ｒ^２−Ｒ^１−ＳＯ_３Ｈ
で表わされる酸である。ただし、一般式（１）において、Ｒ^１は、炭素数１〜４、好ましくは炭素数２又は３、特に好ましくは炭素数２の直鎖アルキレン又はヒドロキシアルキレン基であり、Ｒ^２は、Ｒ^１が直鎖アルキレン基の場合にはヒドロキシ基（−ＯＨ）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）又はスルホン酸基（−ＳＯ_３Ｈ）であって、Ｒ^１が直鎖ヒドロキシアルキレン基の場合にはカルボキシ基又はヒドロキシメチル基（−ＣＨ_２ＯＨ）である。ここで、炭素数１〜４の直鎖アルキレン基とは具体的に、メチレン基（−ＣＨ_２−）、エチレン基（−ＣＨ_２ＣＨ_２−）、プロピレン基（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−）又はブチレン基（−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−）であり、炭素数１〜４の直鎖ヒドロキシアルキレン基とは、炭素数１〜４の直鎖アルキレン基の中の水素原子の一つがヒドロキシ基で置換されたものである。一般式（１）で表わされる酸の具体例としては、イセチオン酸（ＨＯＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｈ）、スルホプロピオン酸（ＨＯＯＣＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｈ）、スルホプロパンジオール（ＨＯＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＳＯ_３Ｈ）、エチオン酸（ＨＯ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｈ）が挙げられる。

あるいは、研磨用組成物中に含まれる前記特定の酸は、一般式（２）：
Ｃ_６Ｈ_５−Ｒ^３
で表される酸である。ただし、一般式（２）において、Ｒ^３は、スルホン酸基（−ＳＯ_３Ｈ）又はホスホン酸基（−ＰＯ_３Ｈ_２）である。すなわち、一般式（２）で表される酸は、ベンゼンスルホン酸（Ｃ_６Ｈ_５ＳＯ_３Ｈ）又はベンゼンホスホン酸（Ｃ_６Ｈ_５ＰＯ_３Ｈ_２）である。

一般式（１）又は（２）で表される酸を研磨用組成物に添加することにより、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さ及びスクラッチ数をそれほど増大させることなく、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度を大きく増大させることが可能となる。これは、酸の添加による研磨速度の増大が、酸によって酸化ケイ素材料が腐食されることを通じて起こるのではなく、この酸の働きによって砥粒と酸化ケイ素材料の間の反発力が適度に緩和されること、また砥粒同士の適度な凝集が起こることを通じて起こるためと推察される。

一般式（１）で表される酸の中でも、Ｒ^１が炭素数２の直鎖アルキレン基であってＲ^２がヒドロキシ基である一般式（１）で表わされる酸、すなわちイセチオン酸は、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さを増大させる作用が弱いことから、研磨用組成物中に含まれる酸として特に好適に使用されうる。また、一般式（２）で表される酸の中でも、Ｒ^３がスルホン酸基である一般式（２）で表わされる酸、すなわちベンゼンスルホン酸も、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さを増大させる作用が弱いことから、研磨用組成物中に含まれる酸として特に好適に使用されうる。

研磨用組成物中の一般式（１）又は（２）で表される酸の含有量は０．００１ｍｏｌ／Ｌ以上であることが好ましく、より好ましくは０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上、特に好ましくは０．０１５ｍｏｌ／Ｌ以上である。この酸の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度は向上する傾向にある。この点、研磨用組成物中の一般式（１）又は（２）で表される酸の含有量が０．００１ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに言えば０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上又は０．０１５ｍｏｌ／Ｌ以上である場合には、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

また、研磨用組成物中の一般式（１）又は（２）で表される酸の含有量は３ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、より好ましくは１ｍｏｌ／Ｌ以下、特に好ましくは０．５ｍｏｌ／Ｌ以下である。この酸の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さは低減される。この点、研磨用組成物中の一般式（１）又は（２）で表される酸の含有量が３ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに言えば１ｍｏｌ／Ｌ以下又は０．５ｍｏｌ／Ｌ以下である場合には、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さを実用上特に好適なレベルにまで低減させることが容易となる。

研磨用組成物中に含まれる前記砥粒は特に種類を限定されるものではなく、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウムなどの酸化物粒子、あるいは樹脂粒子を使用することができる。ただし、酸化ケイ素材料を研磨する用途で研磨用組成物が用いられる場合に好適に使用されうるのはコロイダルシリカやフュームドシリカなどの二酸化ケイ素であり、その中でも特にコロイダルシリカである。二酸化ケイ素、中でもコロイダルシリカを砥粒として使用した場合には、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料はスクラッチ数が特に低減される。

研磨用組成物中に含まれる砥粒のＢＥＴ比表面積から算出される平均粒子径（平均一次粒子径）は１ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５ｎｍ以上、さらに好ましくは１０ｎｍ以上、特に好ましくは１３ｎｍ以上である。平均一次粒子径が大きくなるにつれて、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度は向上する。この点、砥粒の平均一次粒子径が１ｎｍ以上、さらに言えば５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上又は１３ｎｍ以上である場合には、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

また、研磨用組成物中に含まれる砥粒の平均一次粒子径は８０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４０ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｍ以下、特に好ましくは２７ｎｍ以下である。平均一次粒子径が小さくなるにつれて、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料は表面粗さが低減される。この点、砥粒の平均一次粒子径が８０ｎｍ以下、さらに言えば４０ｎｍ以下、３０ｍ以下又は２７ｎｍ以下である場合には、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さを実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

研磨用組成物中に含まれる砥粒の動的散乱法により求められる平均粒子径（平均二次粒子径）は５ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは１５ｎｍ以上である。平均二次粒子径が大きくなるにつれて、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度は向上する。この点、砥粒の平均二次粒子径が５ｎｍ以上、さらに言えば１０ｎｍ以上又は１５ｎｍ以上である場合には、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

また、研磨用組成物中に含まれる砥粒の平均二次粒子径は２００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１５０ｎｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、特に好ましくは６０ｎｍ以下である。平均二次粒子径が小さくなるにつれて、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料は表面粗さが低減される。この点、砥粒の平均二次粒子径が２００ｎｍ以下、さらに言えば１５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下又は６０ｎｍ以下である場合には、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さを実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

研磨用組成物中に含まれる砥粒の平均二次粒子径の値を平均一次粒子径の値で除して得られる値は、３以下であることが好ましく、より好ましくは２．５以下、特に好ましくは２以下である。この値が小さくなるにつれて、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料は表面粗さ及びスクラッチ数が低減される。この点、砥粒の平均二次粒子径の値を平均一次粒子径の値で除して得られる値が３以下、さらに言えば２．５以下又は２以下である場合には、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さ及びスクラッチ数を実用上特に好適なレベルにまで低減させることが容易となる。

研磨用組成物中の砥粒の含有量は０．１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上である。砥粒の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度は向上する。この点、研磨用組成物中の砥粒の含有量が０．１質量％以上、さらに言えば１質量％以上又は３質量％以上である場合には、研磨用組成物による酸化ケイ素材料の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

また、研磨用組成物中の砥粒の含有量は２０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。砥粒の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物のスラリー安定性は向上する。この点、研磨用組成物中の砥粒の含有量が２０質量％以下、さらに言えば１５質量％以下又は１０質量％以下である場合には、研磨用組成物のスラリー安定性を実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

研磨用組成物のｐＨの値は特に上限を限定されるものではないが、ハードディスク用ガラス基板又はフォトマスク用合成石英基板を研磨する用途で使用される場合には３以下であることが好ましく、より好ましくは２．５以下、さらに好ましくは２以下、特に好ましくは１．５以下である。研磨用組成物のｐＨの値が小さくなるにつれて、研磨用組成物によるハードディスク用ガラス基板及びフォトマスク用合成石英基板の研磨速度は向上する。この点、研磨用組成物のｐＨが３以下、さらに言えば２．５以下、２以下又は１．５以下である場合には、研磨用組成物によるハードディスク用ガラス基板及びフォトマスク用合成石英基板の研磨速度を実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

また、研磨用組成物のｐＨの値は特に下限を限定されるものではないが、ハードディスク用ガラス基板又はフォトマスク用合成石英基板を研磨する用途で使用される場合には、研磨パッドのダメージを少なくするためには０．５以上であることが好ましく、より好ましくは１以上である。

研磨用組成物のｐＨを所望の値に調整する目的で酸又はアルカリを研磨用組成物に別途に添加してもよい。使用される酸又はアルカリは任意のものであってよい。
本実施形態によれば、以下の利点が得られる。

本実施形態の研磨用組成物は、一般式（１）又は（２）で表される酸及び砥粒を含有しているために、酸化ケイ素材料を高い除去速度でかつ、研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さ及びスクラッチ数を良好に低減しながら研磨することができる。従って、本実施形態の研磨用組成物は、酸化ケイ素材料を研磨する用途で好適に使用することができる。

前記実施形態は、次のようにして変更されてもよい。
前記実施形態の研磨用組成物は、水溶性高分子をさらに含有してもよい。水溶性高分子をさらに含有させた場合には、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さがより一層低減される。使用可能な水溶性高分子としては、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリ酢酸ビニルなどが挙げられるが、特に好適に使用されうるのは、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムなどのポリスチレンスルホン酸塩である。ポリスチレンスルホン酸塩の重量平均分子量は１千から５００万の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１万〜２５０万の範囲内、特に好ましくは５０万〜２００万の範囲内である。

前記実施形態の研磨用組成物は、酸化剤をさらに含有してもよい。使用可能な酸化剤としては、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾン水、銀（ＩＩ）塩、鉄（ＩＩＩ）塩などが挙げられるが、特に好適に使用されうるのは過酸化水素である。

前記実施形態の研磨用組成物には、必要に応じて、キレート剤や界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤などの添加剤を添加してもよい。
前記実施形態の研磨用組成物はそれぞれ研磨用組成物の原液を水で希釈することによって調製されてもよい。

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
＜実施例１〜１５及び比較例１〜１８＞
実施例１〜実施例１５では、酸及びコロイダルシリカを、必要に応じて水溶性高分子とともに水に混合して研磨用組成物を調製した。比較例１〜比較例１８では、酸、コロイダルシリカ及び水溶性高分子を適宜に水と混合して研磨用組成物を調製した。各例の研磨用組成物中の酸、コロイダルシリカ及び水溶性高分子の詳細、並びに各例の研磨用組成物のｐＨを測定した結果を表１及び表２に示す。

なお、表１及び表２の“酸の種類及び濃度”欄中、
Ａ１は、イセチオン酸、
Ａ２は、スルホプロピオン酸、
Ａ３は、スルホプロパンジオール、
Ａ４は、ベンゼンスルホン酸、
Ａ５は、エチオン酸、
Ａ６は、硫酸、
Ａ７は、硝酸、
Ａ８は、塩酸、
Ａ９は、リン酸、
Ａ１０は、ホスホン酸、
Ａ１１は、クエン酸、
Ａ１２は、酢酸、
Ａ１３は、ギ酸、
Ａ１４は、グリコール酸、
Ａ１５は、タウリン、
Ａ１６は、メタンスルホン酸、
Ａ１７は、エタンスルホン酸、
Ａ１８は、エチレングリコール、
Ａ１９は、パラトルエンスルホン酸、
Ａ２０は、グルコン酸カリウムを表す。

表１及び表２の“コロイダルシリカの種類及び濃度”欄中、
Ｂ１は、平均一次粒子径１６ｎｍ、平均二次粒子径１６ｎｍのコロイダルシリカ、
Ｂ２は、平均一次粒子径２３ｎｍ、平均二次粒子径３５ｎｍのコロイダルシリカ、
Ｂ３は、平均一次粒子径３０ｎｍ、平均二次粒子径４０ｎｍのコロイダルシリカを表す。

表１及び表２の“水溶性高分子の種類及び濃度”欄中、
Ｃ１は、重量平均分子量が１万のポリスチレンスルホン酸ナトリウム、
Ｃ２は、重量平均分子量が５０万のポリスチレンスルホン酸ナトリウム、
Ｃ３は、重量平均分子量が１００万のポリスチレンスルホン酸ナトリウムを表す。

直径２．５インチ（約６５ｍｍ）の磁気ディスク用アルミノシリケートガラス基板の表面を、各例の研磨用組成物を用いて表３に示す条件で研磨し、研磨前後の基板の重量の差に基づいて研磨速度を求めた。求められた研磨速度の値が０．０５９μｍ／分以上の場合には“５”、０．０４６μｍ／分以上０．０５９μｍ／分未満の場合には“４”、０．０３３μｍ／分以上０．０４６μｍ／分未満の場合には“３”、０．０２０μｍ／分以上０．０３３μｍ／分未満の場合には“２”、０．０２０μｍ／分未満の場合には“１”と評価した結果を表１及び表２の“研磨速度”欄に示す。評点４及び評点５、すなわち０．０４６μｍ／分以上が合格レベルである。

各例の研磨用組成物を用いて研磨後のアルミノシリケートガラス基板の表面粗さＲａを、デジタルインスツルメンツ社製の原子間力顕微鏡“ナノスコープＩＩＩ ディメンジョン３０００”を使用して測定した。測定された表面粗さＲａの値が０．６０Å未満の場合には“６”、０．６０Å以上０．６４Å未満の場合には“５”、０．６４Å以上０．６８Å未満の場合には“４”、０．６８Å以上０．７２Å未満の場合には“３”、０．７２Å以上０．７６Å未満の場合には“２”、０．７６Å以上の場合には“１”と評価した結果を表１及び表２の“表面粗さ”欄に示す。評点３〜評点６、すなわち０．７２Å未満が合格レベルである。

各例の研磨用組成物を用いて研磨後のアルミノシリケートガラス基板の表面におけるスクラッチ数を、ビジョンサイテック社製の外観検査装置“マイクロマックスＶＭＸ２１００”を使用して計測した。面当たりで計測されたスクラッチ数が１０未満の場合には“３”、１０以上２０未満の場合には“２”、２０以上の場合には“１”と評価した結果を表１及び表２の“スクラッチ数”欄に示す。評点２及び評点３、すなわち面当たり２０未満が合格レベルである。

各例の研磨用組成物のスラリー安定性に関して、常温での静置保存を開始してから１４日経過してもなお砥粒の凝集や沈殿の生成が認められなかった場合には“３”、７日目以降１４日目までにそれらが認められた場合には“２”、７日目までにそれらが認められた場合には“１”と評価した結果を表１及び表２の“スラリー安定性”欄に示す。評点２及び評点３、すなわち７日目までに砥粒の凝集や沈殿の生成が認められないことが合格レベルである。

表１に示すように、実施例１〜１５の研磨用組成物はいずれも、研磨速度、表面粗さ、スクラッチ数及びスラリー安定性のいずれに関しても合格レベルの評価が得られた。これに対し、表２に示すように、比較例１〜１８の研磨用組成物はいずれも、少なくとも研磨速度と表面粗さのいずれか一方に関して合格レベルの評価が得られなかった。

＜実施例２１〜２４及び比較例２１〜２４＞
実施例２１〜実施例２４では、酸及びコロイダルシリカを、必要に応じてｐＨ調整剤とともに水に混合して研磨用組成物を調製した。比較例２１〜比較例２４では、コロイダルシリカを、必要に応じてｐＨ調整剤とともに水に混合して研磨用組成物を調製した。各例の研磨用組成物中の酸、コロイダルシリカ及びｐＨ調整剤の詳細、並びに各例の研磨用組成物のｐＨを測定した結果を表４に示す。

なお、表４中、“酸の種類及び濃度”欄のＡ１はイセチオン酸を表し、“コロイダルシリカの種類及び濃度”欄のＢ４は、平均一次粒子径３５ｎｍ、平均二次粒子径６６ｎｍのコロイダルシリカを表し、“ｐＨ調整剤”欄のＣ１は硝酸、Ｃ２はアンモニアを表す。

二酸化シリコン膜が設けられた直径８インチ（約２００ｍｍ）のシリコン基板から６０ｍｍ×６０ｍｍの小片を切り出し、その小片の表面を、各例の研磨用組成物を用いて表５に示す条件で研磨し、研磨前後の基板小片上の膜厚の差に基づいて研磨速度を求めた。その結果を表４の“研磨速度”欄に示す。

表３に示すように、実施例２１〜２４の研磨用組成物は、比較例２１〜２４の研磨用組成物と比較して大幅に研磨速度が高いことが確認された。

また、研磨用組成物中に含まれる砥粒の平均一次粒子径は８０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４０ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下、特に好ましくは２７ｎｍ以下である。平均一次粒子径が小さくなるにつれて、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料は表面粗さが低減される。この点、砥粒の平均一次粒子径が８０ｎｍ以下、さらに言えば４０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下又は２７ｎｍ以下である場合には、研磨用組成物による研磨後の酸化ケイ素材料の表面粗さを実用上特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。

Claims (5)

1. 一般式（１）：
   Ｒ^２−Ｒ^１−ＳＯ_３Ｈ
   （ただし、Ｒ^１は、炭素数１〜４の直鎖アルキレン又はヒドロキシアルキレン基であり、Ｒ^２は、Ｒ^１が直鎖アルキレン基の場合にはヒドロキシ基、カルボキシ基又はスルホン酸基であって、Ｒ^１が直鎖ヒドロキシアルキレン基の場合にはカルボキシ基又はヒドロキシメチル基である。）
   又は、一般式（２）：
   Ｃ_６Ｈ_５−Ｒ^３
   （ただし、Ｒ^３は、スルホン酸基又はホスホン酸基である。）
   で表される酸と砥粒とを含有することを特徴とする研磨用組成物。
2. 前記酸がイセチオン酸である請求項１に記載の研磨用組成物。
3. 前記酸がベンゼンスルホン酸である請求項１に記載の研磨用組成物。
4. 水溶性高分子をさらに含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて、酸化ケイ素材料を研磨することを特徴とする研磨方法。