TW201942322A - 研磨用組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供消解HLM周緣隆起之性能優異的研磨用組成物。本發明提供之研磨用組成物係使用於矽基板之預備研磨步驟。上述研磨用組成物包含研磨粒、鹼性化合物、界面活性劑及水，較佳一態樣中，作為上述界面活性劑係包含具有四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑A1。且，較佳其他一態樣中，上述研磨用組成物包含含有四級銨鹽構造且不含氧伸烷基構造之界面活性劑A2作為上述界面活性劑。

Description

研磨用組成物
本發明係關於研磨用組成物。詳言之，有關用以預備研磨矽基板之研磨用組成物。本申請案係基於2018年3月28日申請之日本專利申請案2018-61125號及2018年3月28日申請之日本專利申請案2018-61126號而主張優先權，該申請案全部內容併入本說明書中供參考。
以往，對於金屬或半金屬、非金屬、其氧化物等之材料表面係使用研磨用組成物進行精密研磨。例如，作為半導體製品之構成要素等使用之矽基板之表面一般係經過粗研磨步驟(lapping step)與拋光步驟而修飾成高品質之鏡面。上述拋光步驟典型上包含預拋光步驟(預備研磨步驟)與最終拋光步驟(最終研磨步驟)。上述預拋光步驟典型上包含粗研磨步驟(一次研磨步驟)及中間研磨步驟(二次研磨步驟)。
關於矽基板，基於識別等目的，有藉由於該矽基板表面或背面照射雷射光，而賦予條碼、數字、記號等之標記(硬雷射標記；以下有時記載為「HLM」)之情況。HLM之賦予一般係於矽基板之粗研磨步驟結束後，開始拋光步驟之前進行。通常因為了賦予HLM之雷射光照射，而於HLM周緣之矽基板表面產生變質層。矽基板中HLM的部分本身不使用於最終製品，但HLM賦予後之拋光步驟中，上述變質層若未適當研磨掉，則可能成為隆起而有良率降低必要以上之情況。然而，由於上述變質層因雷射光之能量而產生聚矽化等之變質而難以研磨掉，故以往一般之矽基板用之研磨用組成物難以有效抑制上述隆起之發生。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利申請公開2015-233031號公報
[發明欲解決之課題]
作為與消解HLM周緣隆起(以下亦簡稱為「隆起」)相關之技術文獻舉例為專利文獻1。然而，上述先前技術文獻所揭示之技術並不充分，依然存在期望能更有效地消解上述隆起。
本發明係鑑於該情況而完成者，目的在於提供消解HLM周緣的隆起之性能優異之研磨用組成物。

[用以解決課題之手段]
本發明提供之研磨用組成物包含研磨粒、鹼性化合物、界面活性劑及水。上述研磨用組成物包含作為上述界面活性劑之具有四級銨鹽構造之界面活性劑。作為上述具有四級銨鹽構造之界面活性劑係使用相當於以下說明之界面活性劑A1及界面活性劑A2之至少一者之一種或兩種以上之界面活性劑。上述研磨用組成物較好作為使用於矽基板之預備研磨步驟之研磨用組成物。
本發明之數個態樣中，上述研磨用組成物包含具有四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑A1作為上述界面活性劑。依據該構成之研磨用組成物，使用於矽基板之預備研磨步驟，而可較好地消解HLM周緣之隆起。
又，本說明書中所謂消解HLM周緣之隆起，意指使自矽基板之HLM周邊之基準面(基準平面)至上述隆起之最高點的高度減小。自矽基板之HLM周邊之基準面至上述隆起之最高點的高度可藉由例如後述實施例中記載之方法測定。
較佳一態樣中，上述界面活性劑A1包含碳原子數1～15之直鏈狀或分支狀烷基。依據包含該界面活性劑A1之研磨用組成物，可更好地消解HLM周緣之隆起。
較佳一態樣中，上述界面活性劑A1包含選自烷基二甲胺基乙酸甜菜鹼、烷基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼及脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼所成之群之一種或兩種以上。依據包含該界面活性劑A1之研磨用組成物，可更好地消解HLM周緣之隆起。
本文揭示之研磨用組成物之較佳另一態樣中，上述界面活性劑A1的含量，相對於上述研磨粒100重量份，為0.0035重量份以上3.5重量份以下。依據以該含量包含界面活性劑A1之研磨用組成物，可抑制研磨效率(研磨率)之降低，同時可更好地消解HLM周緣之隆起。
本發明之數個態樣中，上述研磨用組成物包含具有四級銨鹽構造且不含氧伸烷基構造之界面活性劑A2作為上述界面活性劑。依據該構成之研磨用組成物，使用於矽基板之預備研磨步驟，而可較好地消解硬雷射標記(HLM)周緣之隆起。
較佳一態樣中，上述界面活性劑A2包含兩性界面活性劑。依據包含該界面活性劑A2之研磨用組成物，可更好地消解HLM周緣之隆起。
較佳另一態樣中，上述界面活性劑A2包含陽離子性界面活性劑。依據包含該界面活性劑A2之研磨用組成物，可抑制研磨率之降低並且較好地消解HLM周緣之隆起。
較佳另一態樣中，上述界面活性劑A2包含碳原子數1～15之直鏈狀或分支狀烷基。依據包含該界面活性劑A2之研磨用組成物，可更好地消解HLM周緣之隆起。
本文揭示之研磨用組成物之較佳另一態樣中，上述界面活性劑A2的含量，相對於上述研磨粒100重量份，為0.0035重量份以上3.5重量份以下。依據以該含量包含界面活性劑A2之研磨用組成物，可抑制研磨效率(研磨率)之降低，同時可較好地消解HLM周緣之隆起。
較佳另一態樣之研磨用組成物中，包含氫氧化四級銨或其鹽作為上述鹼性化合物。依據該構成之研磨用組成物，可提高研磨率。
本文揭示之研磨用組成物之較佳另一態樣中，上述研磨粒為氧化矽粒子。於使用氧化矽粒子作為研磨粒之研磨中，可更有效地發揮上述界面活性劑所致之HLM周緣隆起之消解效果。
較佳另一態樣之研磨用組成物中，進而包含弱酸鹽。該構成之研磨用組成物於研磨中之pH變動少，可成為研磨效率維持性優異者，故可更好地兼具隆起消解性提高與研磨率維持。
較佳另一態樣中，上述弱酸鹽為碳酸鉀。依據包含該弱酸鹽之研磨用組成物，由於容易成為於適於矽基板研磨之pH區域內顯示良好緩衝作用，故可更好地兼具隆起消解性提高與研磨率維持。
以下，說明本發明之較佳實施形態。又，本說明書中特別提及之事項以外之情況之實施本發明必要之情況係熟悉該技術者基於該領域中之以往技術能以設計事項而掌握者。本發明可基於本說明書中揭示之內容與該領域中之技術知識而實施。
本說明書中，表示範圍之「X～Y」意指「X以上Y以下」。
本說明書中，研磨粒之平均一次粒徑係指自藉由BET法測定之比表面積(BET值)，由平均一次粒徑(nm)=6000/(真密度(g/cm3 )×BET值(m2 /g))之式算出之粒徑。例如為氧化矽粒子之情形，可藉由平均粒徑(nm)= 2727/BET值(m2 /g)算出平均一次粒徑。比表面積之測定可使用例如Micromeritics公司製之表面積測定裝置，商品名「Flow Sorb II 2300」進行。
本說明書中，構成研磨粒之各粒子之長寬比可藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)將與該粒子之圖像外切之最小長方形的長邊長度除以同一長方形之短邊長度而求得。研磨粒之平均長寬比及長寬比的標準偏差係掃描型電子顯微鏡之視野範圍內複數粒子之長寬比的平均值及標準偏差，該等可使用一般圖像解析軟體求得。
該說明書中，所謂粒子之圓換算直徑係指利用掃描型電子顯微鏡(SEM)測量該粒子圖像之面積，求出與其相同面積之圓的直徑而求得之值。構成研磨粒之粒子的平均圓換算直徑及圓換算直徑之標準偏差係掃描型電子顯微鏡之視野範圍內複數粒子之圓換算直徑的平均值及標準偏差，該等亦可使用一般圖像解析軟體求得。
＜研磨粒＞
本文揭示之研磨用組成物含有研磨粒。研磨粒發揮對研磨對象物表面進行機械性研磨之作用。
研磨粒之材質或性狀並無特別限制，可依據使用目的或使用態樣等而適當選擇。研磨粒可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。作為研磨粒之例列舉為無機粒子、有機粒子及有機無機複合粒子。無機粒子之具體例列舉為氧化矽粒子、氮化矽粒子、碳化矽粒子等之矽化合物粒子、或金剛石粒子等。有機粒子之具體例列舉為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子、聚丙烯腈粒子等。其中較佳為無機粒子。
作為本文揭示之技術中特佳之研磨粒列舉為氧化矽粒子。本文揭示之技術可以例如上述研磨粒實質上由氧化矽粒子所成之態樣較好地實施。本文所謂「實質上」意指構成研磨粒之粒子之95重量%以上(較好98重量%以上，更好99重量%以上，亦可為100重量%)為氧化矽粒子。
作為氧化矽粒子之具體例，列舉為膠體二氧化矽、發煙二氧化矽、沉降二氧化矽等。氧化矽粒子可單獨使用1種或組合2種以上使用。基於於研磨對象物表面不易產生刮傷，且可發揮良好研磨性能(使表面粗糙度降低之性能或隆起消解性等)之觀點，特佳為膠體氧化矽。作為膠體氧化矽，可較好地採用將例如以水玻璃(矽酸鈉)為原料藉由離子交換法製作之膠體氧化矽或烷氧化物法膠體氧化矽。此處所謂烷氧化物法膠體氧化矽係藉由烷氧基矽烷之水解縮合反應而製造之膠體氧化矽。膠體氧化矽可單獨使用1種或組合2種以上使用。
構成氧化矽粒子之氧化矽的真比重較好為1.5以上，更好為1.6以上，又更好為1.7以上。藉由增大氧化矽之真比重，有提高研磨率之傾向。基於該觀點，特佳為真比重2.0以上(例如2.1以上)之氧化矽粒子。氧化矽之真比重上限並未特別限制，典型上為2.3以下，例如2.2以下。作為氧化矽之真比重可採用使用乙醇作為置換液之液體置換法所得之測定值。
研磨粒之平均一次粒徑並未特別限定，可自例如10nm～200nm左右之範圍適當選擇。基於隆起消解性提高之觀點，平均一次粒徑較好為20nm以上，更好30nm以上。數個態樣中，平均一次粒徑宜超過例如40nm，更好超過45nm，又更好超過50nm。且，基於防止刮傷發生之觀點，平均一次粒徑通常為150nm以下較有利，較好為120nm以下，更好100nm以下。數個態樣中，平均一次粒徑宜為75nm以下，亦可為60nm以下。
研磨粒之形狀(外形)可為球形，亦可為非球形。成為非球形之粒子之具體例列舉為花生形狀(亦即落花生殼之形狀)、繭型形狀、金平糖形狀、橄欖球形狀等。
研磨粒之平均長寬比並未特別限制。研磨粒之平均長寬比原理上為1.0以上，可設為1.05以上、1.1以上。藉由增大平均長寬比，有大致提高隆起消解性之傾向。且，研磨粒之平均長寬比，基於減少刮傷或提高研磨穩定性等之觀點，較好為3.0以下，更好為2.0以下。數個態樣中，研磨粒之平均長寬比可為例如1.5以下，亦可為1.4以下，亦可為1.3以下。
數個態樣中，作為研磨粒可採用圓換算直徑為50nm以上且長寬比為1.2以上之粒子的體積比例為50%以上者。上述體積比例亦可為60%以上。上述體積比例之值為50%以上時，若進而說為60%以上時，基於對隆起消解特別有效之尺寸及長寬比的粒子於研磨粒中含比較多之理由，故而可更提高研磨粒的機械作用所致之隆起消解性。
數個態樣中，研磨粒之平均圓換算直徑可為例如25nm以上，亦可為40nm以上，亦可為55nm以上，亦可為70nm以上。且，研磨粒之平均圓換算直徑可為例如300nm以下，亦可為200nm以下，亦可為150nm以下，亦可為100nm以下。本文揭示之研磨用組成物可使用具有此等平均圓換算直徑之研磨粒而較好地實施。
研磨粒含量並未特別限制，可根據目的適當設定。相對於研磨用組成物之總量，研磨粒之含量可為例如0.01重量%以上，可為0.05重量%以上，可為0.1重量%以上。藉由增大研磨粒含量，有大致提高隆起消解性之傾向。數個態樣中，研磨粒含量可為0.2重量%以上，可為0.5重量%以上，可為0.6重量%以上，可為0.8重量%以上，可為1.0重量%以上，可為1.2重量%以上。又，基於防止刮傷或節約研磨粒使用量之觀點，於數個態樣中，研磨粒含量可為例如10重量%以下，可為5重量%以下，可為3重量%以下，可為2重量%以下。該等含量可較好地適用於例如供給至研磨對象物之研磨液(作用漿料)之含量。
又，稀釋而用於研磨之研磨用組成物(亦即濃縮液)之情況，研磨粒之含量，基於保存安定性及過濾性等之觀點，通常適當為50重量%以下，更好為40重量%以下。又，基於活用作為濃縮液之優點的觀點，研磨粒含量較好為1重量%以上，更好為5重量%以上。
＜界面活性劑＞
本文揭示之研磨用組成物含有界面活性劑。此處所謂界面活性劑意指於1分子中具有至少一個以上親水部位(典型上為親水基)與一個以上疏水部位(典型上為疏水基)之化合物。
(界面活性劑A1)
較佳一態樣中，本文所揭示之研磨用組成物包含具有四級銨型甜菜鹼構造之化合物(以下亦稱為界面活性劑A1)作為界面活性劑。
此處，本說明書中所謂四級銨型甜菜鹼係指具有四級銨陽離子構造(或四級銨鹽構造)之甜菜鹼化合物。具體而言，上述四級銨型甜菜鹼係分子中具有四級銨陽離子構造，且於該四級銨陽離子構造中之與氮原子不相鄰位置不具有負電荷，且作為分子全體不具有電荷之化合物(分子內鹽)。界面活性劑A1係具有四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑，典型上為四級銨型甜菜鹼。又，界面活性劑A1典型上為兩性界面活性劑。
依據包含上述界面活性劑A1之研磨用組成物，容易提高消解HLM周緣隆起之性能。實施本文揭示之技術時，雖並無必要理解界面活性劑A1有助於HLM周緣隆起消解性提高之機制，但認為藉由該界面活性劑A1，與矽基板中HLM周緣相比，未賦予HLM之部位中選擇性保護研磨對象物之表面而抑制研磨。但，不應解釋為僅限定於該機制。
作為本文揭示之技術中之界面活性劑A1，並未特別限制，但較好使用分子內包含碳原子數1～20之直鏈狀或分支狀烷基之界面活性劑。界面活性劑A1之分子內的烷基碳原子數下限較好為1以上，更好為6以上，例如為8以上。數個態樣中，界面活性劑A1之分子內的烷基碳原子數亦可為10以上。又，其他數個態樣中，界面活性劑A1之分子內的烷基碳原子數亦可為11以上。又，界面活性劑A1之分子內的烷基碳原子數上限較好為20以下，更好為15以下，又更好為14以下，例如為12以下。更好界面活性劑A1係分子內包含碳原子數1～15(例如碳原子數1～14)之直鏈狀或分支狀烷基之界面活性劑。特佳為界面活性劑A1係分子內包含碳原子數6～12(例如碳原子數8～12或碳原子數10～12)之直鏈狀或分支狀烷基之界面活性劑。烷基之碳原子數為上述範圍之界面活性劑A1更易於提高隆起消解性。
作為本文揭示之技術所用之界面活性劑A1之具體例，舉例為烷基甜菜鹼型界面活性劑及脂肪酸醯胺丙機甜菜鹼型界面活性劑。作為烷基甜菜鹼型界面活性劑之非限定例，舉例為月桂基二甲胺基乙酸甜菜鹼、硬脂基二甲胺基乙酸甜菜鹼等之烷基二甲胺基乙酸甜菜鹼；十二烷胺基甲基二甲基磺丙基甜菜鹼、十八烷胺基甲基二甲基磺丙基甜菜鹼、辛胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、辛醯基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、月桂基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、肉豆蔻基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼等之烷基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼；無水甜菜鹼等。作為脂肪酸醯胺丙機甜菜鹼型界面活性劑之非限定例，舉例為可可醯胺丙基甜菜鹼、可可醯胺丙基羥基磺基甜菜鹼、月桂酸醯胺丙基甜菜鹼、辛酸醯胺丙基甜菜鹼等之脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼。
較佳一態樣中，作為上述界面活性劑A1，可使用分子內含有碳原子數1～20之直鏈狀或分支狀之烷基的烷基甜菜鹼型界面活性劑。烷基甜菜鹼型界面活性劑的分子內之烷基的碳原子數下限較好為1以上，更好為6以上，又更好為8以上，例如10以上。又，烷基甜菜鹼型界面活性劑的分子內之烷基的碳原子數上限較好為20以下，更好為15以下，又更好為14以下，例如12以下。
基於兼具研磨率降低抑制與隆起消解性之觀點，更好界面活性劑A1係分子內含有碳原子數8～15(例如碳原子數8～14)之直鏈狀或分支狀之烷基的烷基甜菜鹼型界面活性劑。特佳為界面活性劑A1係分子內含有碳原子數10～12(例如碳原子數12)之直鏈狀或分支狀之烷基的烷基甜菜鹼型界面活性劑。例如作為界面活性劑A1，可較好地使用月桂基二甲胺基乙酸甜菜鹼、辛醯基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、月桂基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼。
基於隆起消解性之觀點，更好界面活性劑A1係分子內含有碳原子數8～15(例如碳原子數8～14)之直鏈狀或分支狀之烷基的烷基甜菜鹼型界面活性劑。特佳為界面活性劑A1係分子內含有碳原子數10～14(例如碳原子數14)之直鏈狀或分支狀之烷基的烷基甜菜鹼型界面活性劑。例如作為界面活性劑A1，可較好地使用辛醯基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、肉豆蔻醯基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼。
又，較佳一態樣中，作為上述界面活性劑A1，可使用分子內含有碳原子數1～20之直鏈狀或分支狀之烷基的脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼型界面活性劑。脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼型界面活性劑的分子內之烷基的碳原子數下限較好為1以上，更好為6以上，又更好為8以上，例如10以上。又，脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼型界面活性劑的分子內之烷基的碳原子數上限較好為20以下，更好為15以下，又更好為14以下，例如12以下。更好界面活性劑A1係分子內含有碳原子數8～15(例如碳原子數8～12)之直鏈狀或分支狀之烷基的脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼型界面活性劑，特佳為界面活性劑A1係分子內含有碳原子數11～12(例如碳原子數12)之直鏈狀或分支狀之烷基的脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼型界面活性劑。依據該界面活性劑A1，可實現可抑制研磨率降低且提高隆起消解性之研磨用組成物。例如作為界面活性劑A1，可較好地使用月桂酸醯胺丙基甜菜鹼及辛酸醯胺丙基甜菜鹼。其中，特佳為月桂酸醯胺丙基甜菜鹼。
本文揭示之技術的界面活性劑A1可為如上述化合物之任1種，亦可為2種以上之混合物。
上述研磨用組成物中之界面活性劑A1之含量(含有複數種界面活性劑A1時為該等之合計量)並未特別限定，可根據使用目的或使用態樣等適當設計為獲得期望效果。較佳一態樣中，研磨用組成物中之界面活性劑A1含量可為例如0.00005重量%以上，基於更良好發揮隆起消解效果之觀點，亦可為0.0001重量%以上，較好為0.0005重量%以上，更好為0.0008重量%以上。又，研磨用組成物中之界面活性劑A1含量可為例如0.05重量%以下，基於研磨效率等之觀點，亦可為0.01重量%以下，較好為0.005重量%以下，更好為0.003重量%以下，又更好為0.0015重量%以下(例如0.0012重量%以下)。該等含量可較好地適用於例如供給於研磨對象物之研磨液(作用漿料)中之含量。
又，經稀釋使用於研磨之研磨用組成物(亦即濃縮液)之情況，界面活性劑A1之含量，基於保存安定性或過濾性等之觀點，通常適當為0.5重量%以下，更好為0.2重量%以下。例如可為0.1重量%以下，亦可為0.05重量%以下。又，基於活用成為濃縮液之優點之觀點，界面活性劑A1之含量較好為0.0001重量%以上，更好為0.0002重量%以上，又更好為0.0005重量%以上。
雖未特別限定，但本文揭示之研磨用組成物中之界面活性劑A1之含量，相對於研磨粒100重量份，可設為0.0035重量份以上，基於更良好發揮隆起消解效果之觀點，可為0.0075重量份以上，較好為0.035重量份以上，更好為0.06重量份以上。又，研磨用組成物中之界面活性劑A1之含量，相對於研磨粒100重量份，可設為3.5重量份以下，基於研磨效率等之觀點，可為0.75重量份以下，較好為0.35重量份以下，更好為0.15重量份以下(例如0.1重量份以下)。
(界面活性劑B1)
本文揭示之研磨用組成物亦可包含界面活性劑A1以外之其他界面活性劑(以下稱為界面活性劑B1)作為界面活性劑，亦可不含。此處，上述其他界面活性劑B1，係指不相當於界面活性劑A1(亦即具有四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑)之定義的界面活性劑。作為界面活性劑B1，只要不具有四級銨型甜菜鹼構造，則未特別限定，可使用兩性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑之任一者。上述研磨用組成物包含界面活性劑B1時，該界面活性劑B1可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
作為可使用作為界面活性劑B1之陰離子性界面活性劑之具體例，舉例為聚氧乙烯烷基醚乙酸、聚氧乙烯烷基硫酸酯、烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基硫酸、烷基硫酸、烷基苯磺酸、烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯磺基琥珀酸、烷基磺基琥珀酸、烷基萘磺酸、烷基二苯基醚二磺酸、聚丙烯酸、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸銨、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鈉等。
作為可使用作為界面活性劑B1之陰離子性界面活性劑之其他具體例，舉例為萘磺酸甲醛縮合物、甲基萘磺酸甲醛縮合物、蒽磺酸甲醛縮合物、苯磺酸甲醛縮合物等之聚烷基芳基磺酸系化合物；三聚氰胺磺酸甲醛縮合物等之三聚氰胺甲醛樹脂磺酸系化合物；木質素磺酸、改質木質素磺酸等之木質素磺酸系化合物；胺基芳基磺酸-酚-甲醛縮合物等之芳香族胺基磺酸系化合物等。作為鹽，舉例為鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽。
作為可使用作為界面活性劑B1之非離子性界面活性劑之具體例，舉例為聚氧乙烯癸基醚等之聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯衍生物(例如PEO-PPO-PEO、PPO-PEO-PPO)等之聚氧伸烷基烷基醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇醯胺等。
作為可使用作為界面活性劑B1之陽離子性界面活性劑之具體例，舉例為烷基三甲基銨鹽、硬脂基二甲基羥基乙基銨對甲苯磺酸鹽等之烷基二甲基銨鹽、烷基苯二甲基銨鹽、烷基胺鹽等。
作為可使用作為界面活性劑B1之兩性界面活性劑之具體例，舉例為烷基胺氧化物等。
本文揭示之研磨用組成物包含界面活性劑B1時，界面活性劑B1之含量，於不顯著損及本發明效果之限度內，並未特別限定。界面活性劑B1之含量(含有複數種界面活性劑B1時為該等之合計量)，相對於上述研磨用組成物中所含之界面活性劑總量，可為未達50重量%，亦可為35重量%以下，亦可為10重量%以下，更好為1重量%以下。依據界面活性劑B1之含量設為未達上述上限值(或以下)之研磨用組成物，由於可抑制包含界面活性劑A1及界面活性劑B1之界面活性劑調配量之增大，且可增加界面活性劑A1之調配量，故可抑制研磨率之降低且提高隆起消解性。
依據較佳一態樣，研磨用組成物實質上不含界面活性劑B1作為界面活性劑。此處，所謂研磨用組成物實質上不含界面活性劑B1意指至少不刻意含有界面活性劑B1。因此，源自原料或製法而不可避免含有微量(例如研磨用組成物中之界面活性劑B1之莫耳濃度為0.0005莫耳/L以下，較好0.0001莫耳/L以下，更好0.00001莫耳/L以下，特佳為0.000001莫耳/L以下)界面活性劑B1之研磨用組成物，可包含於本文所稱之實質上不含界面活性劑B1之研磨用組成物之概念。依據未含界面活性劑B1作為界面活性劑之研磨用組成物，可抑制研磨率之降低同時可更提高隆起消解性。
包含界面活性劑A1與作為任意成分之界面活性劑B1之界面活性劑全體之含量(以下亦稱為總含量)並未特別限定，可根據使用目的或使用態樣等適當設定以獲得期望效果。較佳一態樣中，界面活性劑總含量相對於研磨用組成物總量，可為例如0.00005重量%以上，基於更良好發揮隆起消解效果之觀點，可為0.0001重量%以上，較好為0.0005重量%以上，更好為0.0008重量%以上。又，界面活性劑總含量相對於研磨用組成物總量，可為例如0.05重量%以下，基於研磨效率等之觀點，可為0.01重量%以下，較好為0.005重量%以下，更好為0.003重量%以下(例如0.002重量%以下)。該等含量可較好地適用於例如供給於研磨對象物之研磨液(作用漿料)中之含量。
(界面活性劑A2)
較佳一態樣中，作為上述界面活性劑，可使用滿足以下條件(a)及(b)之兩者的化合物(以下亦稱為界面活性劑A2)。
(a)：分子中含有至少一個四級銨鹽構造。
(b)；分子中不含氧伸烷基構造。
換言之，本發明所用之界面活性劑A2係含有四級銨鹽構造且不含氧伸烷基構造之界面活性劑。具體而言，界面活性劑A2具有源自以下述通式(1)表示之四級銨陽離子之構造。本文中，下述通式(1)中，R1 、R2 、R3 、R4 均不為氫原子而為取代基。具體而言，R1 、R2 、R3 、R4 分別為不含氧伸烷基構造之烴基，或對不含氧伸烷基構造之烴基加成特性基之取代基。亦可為R1 、R2 、R3 、R4 中之2個相互鍵結與該等所鍵結之氮原子一起形成環之構造的化合物。又，下述通式(1)中，雖顯示於氮原子之位置具有正電荷之四級銨陽離子構造，但界面活性劑A2之荷電狀態不限定於此。
此處，所謂界面活性劑A2不具有氧伸烷基構造係源自氧伸烷基或聚氧伸烷基之構造。典型上，所謂上述氧伸烷基構造係下述通式(2)表示之構造。通式(2)中，m與n各為1以上之整數。通常m之值為2或3，但m之值並未限定於此。
依據包含滿足上述條件(a)及(b)兩者之界面活性劑A2之研磨用組成物容易提高消解HLM周緣隆起之性能。實施本文揭示之技術時，雖無必要理解界面活性劑A2有助於HLM周緣隆起消解性提高之機制，但認為依據該界面活性劑A2，與矽基板中HLM周緣相比，未賦予HLM之部位中選擇性保護研磨對象物之表面而抑制研磨。但，不應解釋為僅限定於該機制。
作為本文揭示之技術所用之界面活性劑A2，可使用兩性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑之任一種類之界面活性劑。其中，基於提高隆起消解性之觀點，作為界面活性劑A2可較好地使用兩性界面活性劑。或者，基於較好地兼具提高隆起消解性與抑制研磨率降低之觀點，可較好地使用陽離子性界面活性劑的界面活性劑A2。
作為可較好地使用作為界面活性劑A2之兩性界面活性劑可例示月桂基二甲胺基乙酸甜菜鹼、硬脂基二甲胺基乙酸甜菜鹼、十二烷胺基甲基二甲基磺丙基甜菜鹼、十八烷胺基甲基二甲基磺丙基甜菜鹼、辛胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、辛醯基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、月桂基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、肉豆蔻基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼等之烷基甜菜鹼；無水甜菜鹼；辛酸醯胺丙基甜菜鹼、月桂酸醯胺丙基甜菜鹼、椰子油脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼、可可醯胺丙基甜菜鹼、可可醯胺丙基羥基磺基甜菜鹼等之脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼；2-烷基-N-羧甲基-N-羥基乙烯基咪唑鎓甜菜鹼等之烷基咪唑鎓。其中，可較好地使用烷基甜菜鹼及脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼。例如，本文揭示之研磨用組成物中，可較好地使用月桂基二甲胺基乙酸甜菜鹼、月桂酸醯胺丙基甜菜鹼、辛酸醯胺丙基甜菜鹼、辛胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、辛醯胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、月桂基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼、肉豆蔻基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼等。
作為可較好地使用作為界面活性劑A2之陽離子性界面活性劑例示為月桂基三甲基銨鹽、硬脂基三甲基銨鹽、鯨蠟基三甲基銨鹽等之烷基三甲基銨鹽；二硬脂基二甲基銨鹽等之二烷基二甲基銨鹽；辛基二甲基乙基銨鹽等之烷基二甲基乙基銨鹽；烷基二甲基苄基銨鹽。其中較好可使用烷基二甲基乙基銨鹽。作為可較好使用之烷基二甲基乙基銨鹽舉例為例如辛基二甲基乙基銨鹽。
作為本揭示之技術中之界面活性劑A2，較好為分子內含有碳原子數1～20(例如碳原子數1～15)之直鏈狀或分支狀之烷基的界面活性劑。更好為界面活性劑A2係分子內含有碳原子數8～15(例如碳原子數8～12)之直鏈狀或分支狀之烷基的界面活性劑，特佳為界面活性劑A2係分子內含有碳原子數11～12(例如碳原子數12)之直鏈狀或分支狀之烷基的界面活性劑。依據烷基之碳原子數為上述範圍之界面活性劑A2，更易於提高隆起消解性。
例如，作為上述界面活性劑A2，可較好使用分子內含有碳原子數6～20之直鏈狀或分支狀之烷基的兩性界面活性劑。更好為界面活性劑A2係分子內含有碳原子數8～15(例如碳原子數8～12)之直鏈狀或分支狀之烷基的兩性界面活性劑，特佳為界面活性劑A2係分子內含有碳原子數11～12(例如碳原子數12)之直鏈狀或分支狀之烷基的兩性界面活性劑。依據該界面活性劑A2，可實現隆起消解性優異之研磨用組成物。
又，較佳另一態樣中，作為上述界面活性劑A2，可使用分子內含有碳原子數6～20之直鏈狀或分支狀之烷基的陽離子性界面活性劑。更好為界面活性劑A2係分子內含有碳原子數8～15(例如碳原子數8～12)之直鏈狀或分支狀之烷基的陽離子性界面活性劑。例如可為分子內含有碳原子數8之直鏈狀或分支狀之烷基的陽離子性界面活性劑。依據該界面活性劑A2，可實現抑制研磨率降低且提高隆起消解性之研磨用組成物。
本文揭示之技術的界面活性劑A2可為如上述化合物之任1種，亦可為2種以上之混合物。
上述研磨用組成物中之界面活性劑A2之含量(含有複數種界面活性劑A2時為該等之合計量)並未特別限定，可根據使用目的或使用態樣等適當設計以獲得期望效果。較佳一態樣中，研磨用組成物中之界面活性劑A2含量可為例如0.00005重量%以上，基於更良好發揮隆起消解效果之觀點，亦可為0.0001重量%以上，較好為0.0005重量%以上，更好為0.0008重量%以上。又，研磨用組成物中之界面活性劑A2含量可為例如0.05重量%以下，基於研磨效率等之觀點，亦可為0.01重量%以下，較好為0.005重量%以下，更好為0.0015重量%以下(例如0.0012重量%以下)。該等含量可較好地適用於例如供給於研磨對象物之研磨液(作用漿料)中之含量。
又，經稀釋使用於研磨之研磨用組成物(亦即濃縮液)之情況，界面活性劑A2之含量，基於保存安定性或過濾性等之觀點，通常適當為0.5重量%以下，更好為0.2重量%以下。又，基於活用成為濃縮液之優點之觀點，界面活性劑A2之含量較好為0.0001重量%以上，更好為0.0002重量%以上，又更好為0.0005重量%以上。
雖未特別限定，但本文揭示之研磨用組成物中之界面活性劑A2之含量，相對於研磨粒100重量份，可設為0.0035重量份以上，基於更良好發揮隆起消解效果之觀點，可為0.0075重量份以上，較好為0.035重量份以上，更好為0.06重量份以上。又，研磨用組成物中之界面活性劑A2之含量，相對於研磨粒100重量份，可設為3.5重量份以下，基於研磨效率等之觀點，可為0.75重量份以下，較好為0.35重量份以下，更好為0.1重量份以下(例如0.09重量份以下)。
(界面活性劑B2)
本文揭示之研磨用組成物亦可包含界面活性劑A2以外之其他界面活性劑B2作為界面活性劑。或者本文揭示之研磨用組成物亦可不含界面活性劑A2以外之其他界面活性劑B2作為界面活性劑。此處，上述其他界面活性劑B2，係指不相當於界面活性劑A2之定義的界面活性劑，具體而言，係滿足以下條件(a)及(b)之至少一者之界面活性劑。
(a)：分子中包含至少一個四級銨鹽構造。
(b)：分子中不包含氧伸烷基構造。
作為界面活性劑B2，可使用兩性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑之任一者。上述研磨用組成物包含界面活性劑B2時，該界面活性劑B2可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
此處，作為不含四級銨鹽構造之界面活性劑B2，例示為胺基酸型界面活性劑等之兩性界面活性劑；烷基銨鹽、具有吡啶環之界面活性劑等之陽離子性界面活性劑；聚氧乙烯烷基醚乙酸、聚氧乙烯烷基硫酸酯、烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基硫酸、烷基硫酸、烷基苯磺酸、烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯磺基琥珀酸、烷基磺基琥珀酸、烷基萘磺酸、烷基二苯基醚二磺酸、聚丙烯酸、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸銨、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鈉、萘磺酸甲醛縮合物、甲基萘磺酸甲醛縮合物、蒽磺酸甲醛縮合物、苯磺酸甲醛縮合物等之聚烷基芳基磺酸系化合物；三聚氰胺磺酸甲醛縮合物等之三聚氰胺甲醛樹脂磺酸系化合物；木質素磺酸、改質木質素磺酸等之木質素磺酸系化合物；胺基芳基磺酸-酚-甲醛縮合物等之芳香族胺基磺酸系化合物等之陰離子性界面活性劑；聚氧乙烯烷基醚、聚氧伸烷基烷基醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇醯胺等之非離子性界面活性劑；等。
作為包含氧伸烷基構造之界面活性劑B2，例示為硬脂基二甲基羥基乙基銨對甲苯磺酸鹽等之陽離子性界面活性劑；聚氧乙烯烷基醚、聚氧烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇等之聚氧乙烯聚氧丙烯衍生物(例如PEO-PPO-PEO、PPO-PEO-PPO)等之醚型非離子性界面活性劑；等。
本文揭示之研磨用組成物，作為界面活性劑包含界面活性劑A2及界面活性劑B2時，界面活性劑B2可為如上述化合物之任1種，亦可為2種以上之混合物。上述界面活性劑B2之含量，於不顯著損及本發明效果之限度內，並未特別限定。界面活性劑B2之含量(含有複數種界面活性劑B2時為該等之合計量)，相對於上述研磨用組成物中所含之界面活性劑總量，可為未達50重量%，亦可為35重量%以下，亦可為10重量%以下，亦可為1重量%以下。依據界面活性劑B2之含量設為未達上述上限值(或以下)之研磨用組成物，由於可抑制包含界面活性劑A2及界面活性劑B2之界面活性劑全體調配量之增大，且可增加界面活性劑A2之調配量，故可抑制研磨率之降低且提高隆起消解性。
依據較佳一態樣，研磨用組成物實質上不含界面活性劑B2作為界面活性劑。此處，所謂研磨用組成物實質上不含界面活性劑B2意指至少不刻意含有界面活性劑B2。因此，源自原料或製法而不可避免含有微量(例如研磨用組成物中之界面活性劑B2之莫耳濃度為0.0005莫耳/L以下，較好0.0001莫耳/L以下，更好0.00001莫耳/L以下，特佳為0.000001莫耳/L以下)界面活性劑B2之研磨用組成物，可包含於本文所稱之實質上不含界面活性劑B2之研磨用組成物之概念。依據未含界面活性劑B2作為界面活性劑之研磨用組成物，可抑制研磨率之降低同時可更提高隆起消解性。
較佳一態樣中，本文所揭示之研磨用組成物實質上不含含有氧伸烷基構造之界面活性劑B2作為界面活性劑。依據含該界面活性劑B2之研磨用組成物，有消解HLM周緣之隆起的性能較差，且有研磨率降低之傾向。
其他較佳一態樣中，本文所揭示之研磨用組成物實質上不含有不含四級銨鹽構造之界面活性劑B2作為界面活性劑。依據含該界面活性劑B2之研磨用組成物，有消解HLM周緣之隆起的性能較差之傾向。
包含界面活性劑A2與作為任意成分之界面活性劑B2之界面活性劑全體之含量(以下亦稱為總含量)並未特別限定，可根據使用目的或使用態樣等適當設定以獲得期望效果。較佳一態樣中，界面活性劑總含量相對於研磨用組成物總量，可為例如0.00005重量%以上，基於更良好發揮隆起消解效果之觀點，可為0.0001重量%以上，較好為0.0005重量%以上，更好為0.0008重量%以上。又，界面活性劑總含量相對於研磨用組成物總量，可為例如0.05重量%以下，基於研磨效率等之觀點，可為0.01重量%以下，較好為0.005重量%以下，更好為0.003重量%以下(例如0.002重量%以下)。該等含量可較好地適用於例如供給於研磨對象物之研磨液(作用漿料)中之含量。
又，經稀釋使用於研磨之研磨用組成物(亦即濃縮液)之情況，界面活性劑之總含量，基於保存安定性或過濾性等之觀點，通常適當為0.5重量%以下，更好為0.2重量%以下。例如可為0.1重量%以下，亦可為0.05重量%以下。又，基於活用成為濃縮液之優點之觀點，界面活性劑之總含量較好為0.0001重量%以上，更好為0.0002重量%以上，又更好為0.0005重量%以上。
雖未特別限定，但本文揭示之研磨用組成物中之界面活性劑之總含量，相對於研磨粒100重量份，可設為0.0035重量份以上，基於更良好發揮隆起消解效果之觀點，可為0.0075重量份以上，較好為0.035重量份以上，更好為0.06重量份以上。又，研磨用組成物中之界面活性劑之總含量，相對於研磨粒100重量份，可設為5重量份以下，可為3.5重量份以下，基於研磨效率等之觀點，可為1重量份以下，可為0.75重量份以下。較好為0.5重量份以下，更好為0.35重量份以下，又更好為0.15重量份以下(例如0.1重量份以下)。
＜鹼性化合物＞
本發明之研磨用組成物包含鹼性化合物。此處所謂鹼性化合物係指具有藉由添加於研磨用組成物中而使該組成物之pH上升之功能之化合物。鹼性化合物可對成為研磨對象之面發揮化學研磨作用，可助於研磨率之提高。
作為鹼性化合物可使用含氮之有機或無機之鹼性化合物、鹼金屬或鹼土類金屬之氫氧化物等。舉例為例如鹼金屬之氫氧化物、氫氧化四級銨或其鹽、氨、胺等。作為鹼金屬之氫氧化物具體例舉例為氫氧化鉀、氫氧化鈉等。作為氫氧化四級銨或其鹽之具體例舉例為氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丁銨等。作為胺之具體例舉例為甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、無水哌啶、哌啶六水合物、1-(2-胺基乙基)哌啶、N-甲基哌啶、胍、咪唑或三唑等之唑類等。
基於隆起消解性提高等之觀點，較佳之鹼性化合物舉例為氫氧化四級銨或其鹽。作為特佳使用者舉例為氫氧化四甲銨。上述鹼性化合物可單獨使用1種或組合2種以上使用。
鹼性化合物之含量相對於研磨用組成物總量，基於研磨率及隆起消解性之觀點，較好為0.01重量%以上，更好為0.03重量%以上，又更好為0.05重量%以上。藉由增加鹼性化合物含量，亦可提高安定性。上述鹼性化合物之含量上限，適當為1重量%以下，基於表面品質等之觀點，較好為0.5重量%以下，更好為0.1重量%以下。又組合2種以上使用時，上述含量意指2種以上鹼性化合物之合計含量。該等含量可較好地適用於例如供給於研磨對象物之研磨液(作用漿料)中之含量。
又，經稀釋使用於研磨之研磨用組成物(亦即濃縮液)之情況，鹼性化合物之含量，基於保存安定性或過濾性等之觀點，通常適當為10重量%以下，更好為5重量%以下。又，基於活用成為濃縮液之優點之觀點，鹼性化合物之含量較好為0.1重量%以上，更好為0.5重量%以上，又更好為0.9重量%以上。
＜弱酸鹽＞
本文揭示之研磨用組成物中可根據需要含有弱酸鹽。作為弱酸鹽較好為與鹼性化合物組合而可發揮緩衝作用者。構成為發揮此等緩衝作用之研磨用組成物，由於可成為研磨中研磨用組成物之pH變動少，研磨能率之維持性優異者，故可更好地兼具隆起消解性之提高與研磨率之維持。
作為弱酸鹽之具體例，舉例為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、原矽酸鈉、原矽酸鉀、乙酸鈉、乙酸鉀、丙酸鈉、丙酸鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈣、乙酸鈣、丙酸鈣、乙酸鎂、丙酸鎂、丙酸鋅、乙酸錳、乙酸鈷等。較好為陰離子成分係碳酸離子或碳酸氫離子之弱酸鹽，特佳為陰離子成分為碳酸離子之弱酸鹽。且作為陽離子成分較好為鉀、鈉等之鹼金屬離子。弱酸鹽可單獨使用1種，或可組合2種以上使用。
基於獲得於適於矽基板研磨之pH區域顯示良好緩衝作用之研磨用組成物之觀點，酸解離常數(pKa)值之至少一者為8.0～11.8(例如8.0～11.5)之範圍內的弱酸鹽為有利。作為較佳例，舉例為碳酸鹽、碳酸氫鹽、硼酸鹽、磷酸鹽及酚鹽。作為特佳之弱酸鹽舉例為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉及碳酸氫鉀。其中較好為碳酸鉀(K2 CO3 )。作為pKa值可採用習知資料中記載之於25℃之酸解離常數之值。
弱酸鹽之含量未特別限定，但相對於研磨用組成物之總重量，可為例如0.001重量%以上，可為0.005重量%以上，可為0.01重量%以上，可為0.03重量%以上。又，基於易獲得更高隆起消解性之觀點，於數個態樣中，上述合計含量可為例如5重量%以下，可為2重量%以下，可為1重量%以下，可為0.5重量%以下，可為0.1重量%以下。該等含量可較好地適用於例如對研磨對象物供給之研磨液(作用漿料)中之含量。
又，經稀釋使用於研磨之研磨用組成物(亦即濃縮液)之情況，弱酸鹽之含量，基於保存安定性或過濾性等之觀點，通常適當為10重量%以下，更好為5重量%以下。又，基於活用成為濃縮液之優點之觀點，弱酸鹽之含量較好為0.1重量%以上，更好為0.5重量%以上，又更好為0.9重量%以上。
＜水＞
本文揭示之研磨用組成物包含水。作為水可較好地使用離子交換水(去離子水)、純水、超純水、蒸餾水等。為了極力避免阻礙研磨用組成物中含有之其他成分之作用，所使用之水較好例如過渡金屬離子之合計含量為100ppb以下。例如，可藉離子交換樹脂去除雜質離子，藉過濾器去除異物，藉蒸餾等操作提高水之純度。
本文揭示之研磨用組成物可根據需要進而含有可與水均一混合之有機溶劑(低級醇、低級酮等)。通常較好研磨用組成物中所含之溶劑之90體積%以上為水，更好95體積%以上(典型上99～100體積%)為水。
＜其他成分＞
本文揭示之研磨用組成物，在不顯著妨礙本發明效果之範圍內，亦可根據需要進一步含有水溶性高分子、酸、螯合劑、防腐劑、防黴劑等之可使用於研磨用組成物(典型為矽基板之拋光步驟所用之研磨用組成物)之習知添加劑。
作為上述水溶性高分子之例舉例為纖維素衍生物、澱粉衍生物、包含氧伸烷基單位之聚合物、含有氮原子之聚合物、乙烯醇系聚合物等。作為具體例舉例為羥乙基纖維素、支鏈澱粉、環氧乙烷與環氧丙烷之無規共聚物或嵌段共聚物、聚乙烯醇、聚異戊二烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚烯丙基磺酸、聚伸異戊基磺酸、聚苯乙烯磺酸鹽、聚丙烯酸鹽、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇、聚乙烯咪唑、聚乙烯卡必醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯哌啶等。水溶性高分子可單獨使用1種或組合2種以上使用。本文揭示之研磨用組成物即使為實質上不含水溶性高分子之態樣，亦即至少意圖不含水溶性高分子之態樣亦可較好地實施。
作為上述酸之例舉例為鹽酸、磷酸、硫酸、膦酸、硝酸、次膦酸、硼酸等之無機酸；乙酸、依康酸、琥珀酸、酒石酸、檸檬酸、馬來酸、乙醇酸、丙二酸、甲烷磺酸、甲酸、蘋果酸、葡萄糖酸、丙胺酸、精胺酸、乳酸、羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、氮基參[亞甲基膦酸](NTMP)、膦醯丁烷三羧酸(PBTC)等之有機酸；等。酸亦可以該酸的鹽形態使用。上述酸的鹽可為例如鈉鹽或鉀鹽等之鹼金屬鹽，或銨鹽等。
作為上述螯合劑之例舉例為胺基羧酸系螯合劑及有機膦酸系螯合劑。胺基羧酸系螯合劑之例包含乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸鈉、氮基三乙酸、氮基三乙酸鈉、氮基三乙酸銨、羥基乙基乙二胺三乙酸、羥基乙基乙二胺三乙酸鈉、二伸乙基三胺五乙酸、二伸乙基三胺五乙酸鈉、三伸乙基四胺六乙酸及三伸乙基四胺六乙酸鈉。有機膦酸系螯合劑之例包含2-胺基乙基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、胺基三(亞甲基膦酸)、乙二胺肆(亞甲基膦酸)、二伸乙基三胺五(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、乙烷-1-羥基-1,1-二膦酸、乙烷-1-羥基-1,1,2-三膦酸、乙烷-1,2-二羧基-1,2-二膦酸、甲烷羥基膦酸、2-膦醯基丁烷-1,2-二羧酸、1-膦醯基丁烷-2,3,4-三羧酸及α-甲基膦醯基琥珀酸。該等中以有機膦酸系螯合劑更佳。其中較佳者列舉為乙二胺肆(亞甲基膦酸)、二伸乙基三胺五(亞甲基膦酸)及二伸乙基三胺五乙酸。作為特佳之螯合劑，舉例為乙二胺肆(亞甲基膦酸)及二伸乙基三胺五(亞甲基膦酸)。螯合劑可單獨使用1種或組合2種以上使用。螯合劑之使用量可設定為例如作用漿料中螯合劑含量為0.0001～1重量%左右、0.001～0.5重量%左右、或0.005～0.1重量%左右，但不限定於此。
又，經稀釋使用於研磨之研磨用組成物(亦即濃縮液)之情況，螯合劑之含量，基於保存安定性或過濾性等之觀點，通常適當為1.5重量%以下，更好為1重量%以下。又，基於活用成為濃縮液之優點之觀點，螯合劑之含量較好為0.003重量%以上，更好為0.005重量%以上，又更好為0.01重量%以上。
作為上述防腐劑及防黴劑之例列舉為異噻唑啉系化合物、對羥基苯甲酸酯類、苯氧基乙醇等。
本文揭示之研磨用組成物較好實質上不含氧化劑。其理由為若研磨用組成物中含有氧化劑，則藉由供給該組成物而使矽基板表面氧化產生氧化膜，藉此可能使研磨率降低。此處，所謂研磨用組成物實質不含氧化劑意指至少意圖不調配氧化劑，而可容許源自原料或製法等之不可避免含有微量之氧化劑。所謂上述微量意指研磨用組成物中之氧化劑莫耳濃度為0.0005莫耳/L以下(較好為0.0001莫耳/L以下，更好為0.00001莫耳/L以下，特佳為0.000001莫耳/L以下)。較佳一態樣之研磨用組成物不含有氧化劑。本文揭示之研磨用組成物可以不含有例如過氧化氫、過硫酸鈉、過硫酸銨及二氯異氰尿酸鈉之任一者之態樣而較好地實施。
＜研磨用組成物＞
本文揭示之研磨用組成物典型上係以包含該研磨用組成物之研磨液(作用漿料)之形態供給至研磨對象物，用於該研磨對象物之研磨。本文揭示之研磨用組成物例如可經稀釋(典型上利用水稀釋)作為研磨液使用，亦可直接作為研磨液使用。亦即，本文揭示之技術中之研磨用組成物之概念係包含供給至研磨對象物用於該研磨對象物之研磨之作用漿料與該作用漿料之濃縮液(原液)兩者。上述濃縮液之濃縮倍率可為例如以體積基準計為2倍～100倍左右，通常為5倍～50倍左右為適當。
研磨用組成物之pH典型上為8.0以上，較好為8.5以上，更好為9.0以上，又更好為9.5以上，例如10.0以上。pH若提高，則有提高研磨率及隆起消解性之傾向。另一方面，基於不妨礙研磨粒(例如氧化矽粒子)之溶解、抑制利用該研磨粒之機械研磨作用降低之觀點，研磨液之pH通常為12.0以下為適當，較好為11.8以下，更好為11.5以下，進而更好為11.0以下。該等pH亦可較好地適用於供給至研磨對象物之研磨液(作用漿料)及其濃縮液之pH之任一者。
又，研磨用組成物之pH係藉由使用pH計(例如堀場製作所製之玻璃電極式氫離子濃度指示計(型號F-23))，使用標準緩衝液(鄰苯二甲酸鹽pH緩衝液pH：4.01(25℃)，中性磷酸鹽pH緩衝液pH：6.86(25℃)，碳酸鹽pH緩衝液pH：10.01(25℃))，經3點校正後，將玻璃電極放入研磨用組成物中，測定經過2分鐘以上安定後之值而掌握。
本文揭示之研磨用組成物可為一劑型，亦可為以二劑型為代表之多劑型。例如將至少包含研磨粒之部分A與包含其餘部分之部分B加以混合，根據需要於適當時點稀釋而調製研磨液之方式構成。
本文揭示之研磨用組成物之製造方法並未特別限制。例如可使用翼式攪拌機、超音波分散機、均質混合機等之習知混合裝置，混合研磨用組成物中所含之各成分。混合該等成分之態樣並未特別限制，例如可一次混合全部成分，亦可依適當設定之順序混合。
＜研磨＞
本文揭示之研磨用組成物可以例如包含以下操作之態樣，使用於研磨對象物之研磨。
亦即，準備包含本文揭示之任一研磨用組成物之作用漿料。其次，將該研磨用組成物供給於研磨對象物，以常用方法進行研磨。例如，將研磨對象物設置於一般研磨裝置中，通過該研磨裝置之研磨墊於該研磨對象物表面(研磨對象面)供給研磨用組成物。典型上，係邊連續供給上述研磨用組成物，邊將研磨墊抵壓於研磨對象物之表面並使兩者相對移動(例如旋轉移動)。經過該研磨步驟，完成研磨對象物之研磨。
上述研磨步驟中所使用之研磨墊並無特別限制。例如可使用發泡聚胺基甲酸酯類型、不織布類型、麂皮類型、含研磨粒者、不含研磨粒者等之任一種。又，作為上述研磨裝置可使用同時對研磨對象物兩面研磨之兩面研磨裝置，亦可使用僅對研磨對象物之單面研磨之單面研磨裝置。
上述研磨用組成物可以一旦研磨使用後即丟棄之態樣(所謂「源源流出」)而使用，亦可循環重複使用。作為循環使用研磨用組成物之方法之一例，舉例為將自研磨裝置排出之使用過研磨用組成物回收於槽內，將回收之研磨用組成物再度供給至研磨裝置之方法。
＜用途＞
本文揭示之研磨用組成物之消解HLM周緣隆起之性能(隆起消解性)優異。活用該優點，上述研磨用組成物可較好地應用於包含經賦予HLM之表面的研磨對象面的研磨。本文揭示之研磨用組成物可特別較好地使用於預備研磨步驟、亦即拋光步驟中之最初研磨步驟(一次研磨步驟)或其次之中間研磨步驟(二次研磨步驟)中。
對上述矽基板使用本文揭示之研磨用組成物之研磨步驟之前，亦可實施粗研磨或蝕刻、上述HLM之賦予等之可適用於矽基板之一般處理。
上述矽基板典型上具有由矽所成之表面。此等矽基板典型上為矽單晶晶圓，例如為將矽單晶錠塊切割所得之矽單晶晶圓。本文揭示之研磨用組成物可適用於研磨經賦予HLM之矽單晶晶圓之用途。
又，本文揭示之研磨用組成物亦可較好地使用於不具有HLM之研磨對象物之研磨，可效率良好地減低該研磨對象物表面之表面粗糙度。
由本說明書所揭示之事項中包含以下者。
(1) 一種研磨用組成物，其係使用於矽基板之預備研磨步驟之研磨用組成物，且
包含研磨粒、鹼性化合物、界面活性劑及水，
作為前述界面活性劑係包含具有四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑A1。
(2) 如上述(1)之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A1包含碳原子數8～15之直鏈狀或分支狀烷基。
(3) 如上述(1)或(2)之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A1的含量，相對於前述研磨粒100重量份，為0.0035重量份以上3.5重量份以下。
(4) 一種研磨用組成物，其係使用於矽基板之預備研磨步驟之研磨用組成物，且
包含研磨粒、鹼性化合物、界面活性劑及水，
作為前述界面活性劑係包含含有四級銨鹽構造且不含氧伸烷基構造之界面活性劑A2。
(5) 如上述(4)之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2包含兩性界面活性劑。
(6) 如上述(4)之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2包含陽離子性界面活性劑。
(7) 如上述(4)至(6)中任一項之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2包含碳原子數8～15之直鏈狀或分支狀烷基。
(8) 如上述(4)至(7)中任一項之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2的含量，相對於前述研磨粒100重量份，為0.0035重量份以上3.5重量份以下。
(9) 如上述(1)至(8)中任一項之研磨用組成物，其中包含氫氧化四級銨或其鹽作為前述鹼性化合物。
(10) 如上述(1)至(9)中任一項之研磨用組成物，其中前述研磨粒為氧化矽粒子。
(11) 如上述(1)至(10)中任一項之研磨用組成物，其中進而包含弱酸鹽。
(12) 如上述(11)之研磨用組成物，其中前述弱酸鹽為碳酸鉀。

[實施例]
以下，說明本發明有關之數個實施例，但並非意圖將本發明限制於該實施例所示者。
＜界面活性劑＞
以下各例中所用之界面活性劑如以下：
A-1：月桂基二甲胺基乙酸甜菜鹼
A-2：月桂酸醯胺丙基甜菜鹼
A-3：辛酸醯胺丙基甜菜鹼
A-4：辛胺基二甲基磺丙基甜菜鹼
A-5：辛醯基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼
A-6：月桂基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼
A-7：肉豆蔻基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼
A-8：無水甜菜鹼
A-9：辛基二甲基乙基銨乙基硫酸鹽
B-1：硬脂基二甲基羥基乙基銨對甲苯磺酸鹽
B-2：聚氧乙烯聚氧丙烯衍生物(PEO-PPO-PEO)
B-3：聚氧乙烯癸基醚
又，界面活性劑A-1～A-8係具有四級銨型甜菜鹼之界面活性劑。進而，界面活性劑A-1、A-2及A-6係具有包含碳原子數12之烷基的四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑。又，界面活性劑A-1～A-8係包含四級銨鹽構造且不含氧伸烷基構造之兩性界面活性劑。界面活性劑A-9係包含四級銨鹽構造且不含氧伸烷基之陽離子性界面活性劑。界面活性劑B-1～B-3係不具有四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑。又，界面活性劑B-1係包含四級銨鹽構造且包含氧伸烷基構造之陽離子性界面活性劑。界面活性劑B-2及B-3係不包含四級銨鹽構造且含氧伸烷基構造之非離子性界面活性劑。
＜研磨用組成物之調製＞
(例1)
以將作為研磨粒之膠體二氧化矽含量為1.4重量%，碳酸鉀(K2 CO3 )含量為0.04重量%，氫氧化四甲基銨(TMAH)含量為0.07重量%，界面活性劑含量為0.001重量%之方式，將上述各成分及離子交換水於室溫25℃左右攪拌混合約30分鐘，而調製例1之研磨用組成物。上述膠體氧化矽係平均一次粒徑為55nm，藉由SEM觀察之平均圓換算直徑為93nm，圓換算直徑之標準偏差為38.5，平均長寬比為1.3，長寬比之標準偏差為0.320，圓換算直徑50nm以上且長寬比1.2以上之粒子的體積比例為77%，圓換算直徑為1～300nm之粒子的體積含有率為100%。又，例1之研磨用組成物之pH為10.4。
(例2～12)
除了將界面活性劑種類變更為表1記載者以外，以與例1之研磨用組成物同樣方法，調製例2～12之研磨用組成物。
(例13)
除了不使用界面活性劑以外，以與例1之研磨用組成物同樣方法，調製例13之研磨用組成物。
＜矽基板之研磨＞
各例之研磨液直接作為作用漿料加以使用，以下述條件研磨研磨對象物(試驗片)表面。作為試驗片，係使用完成粗研磨及蝕刻之直徑100mm之市售矽單晶晶圓(厚度：525μm，傳導型：P型，結晶方位：＜100＞，電阻率：0.1Ω・cm以上且未達100Ω・cm)。於上述晶圓賦予HLM。
[研磨條件]
研磨裝置：日本ENGIS股份有限公司製的單面研磨裝置，型號「EJ-380IN」
研磨壓力：12kPa
壓盤旋轉數：50rpm
壓頭旋轉數：40rpm
研磨墊：NITTA HAAS公司製，商品名「SUBA800」
研磨液供給速率：100ml/分鐘(源源流出使用)
研磨環境之保持溫度：25℃
研磨去除量：4μm
＜隆起消解性評價＞
針對研磨後之矽晶圓，使用觸針式表面粗糙度形狀測定機(SURFCOM 1500DX，東京精密股份有限公司製)測定包含HLM之部位的表面形狀，測量自HLM周邊之基準面隆起至最高點之高度。隆起高度越大，成為隆起消解性越差之評價結果。所得結果示於表1之「隆起高度」之欄。

＜研磨率評價＞
基於上述研磨所需之時間，亦即研磨去除量到達至4μm所需之時間，算出各例之研磨率[nm/分鐘]。所得結果換算為以例13之研磨率設為100%之相對值(相對研磨率)。所得結果示於表1之「相對研磨率」之欄。
如表1所示，依據使用界面活性劑A-1～A-8之例1～8的研磨用組成物，與不含界面活性劑之例13之研磨用組成物相比，隆起消解性均獲得改善。又，明瞭依據使用界面活性劑A-1、A-2及A-5～A-7之例1、2及5～7之研磨用組成物，發揮特別優異之隆起消解性。又，明瞭依據使用界面活性劑A-9之例9之研磨用組成物，可抑制研磨率之減少且發揮優異之隆起消解性。
另一方面，依據使用界面活性劑B-1～B-3之例10～12的研磨用組成物，與例13之研磨用組成物相比，幾乎未見到提高隆起消解性之效果，或者反而使隆起消解性降低。又，由例10與例13之對比，至少可知關於隆起消解性及研磨率，幾乎未見到添加界面活性劑B-1之效果。
以上，雖詳細說明本發明，但該等僅為例示，並非限定申請專利範圍。申請專利範圍所記載之技術包含對以上例示之具體例進行變化、變更者。

Claims (15)

  1. 一種研磨用組成物，其係使用於矽基板之預備研磨步驟之研磨用組成物，且 包含研磨粒、鹼性化合物、界面活性劑及水， 作為前述界面活性劑係包含具有四級銨型甜菜鹼構造之界面活性劑A1。
  2. 如請求項1之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A1包含碳原子數1～15之直鏈狀或分支狀烷基。
  3. 如請求項1或2之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A1包含碳原子數10～12之直鏈狀或分支狀烷基。
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A1包含選自烷基二甲胺基乙酸甜菜鹼、烷基胺基二甲基磺丙基甜菜鹼及脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼所成之群之一種或兩種以上。
  5. 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A1的含量，相對於前述研磨粒100重量份，為0.0035重量份以上3.5重量份以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A1的含量，相對於前述研磨粒100重量份，為0.0035重量份以上0.15重量份以下。
  7. 一種研磨用組成物，其係使用於矽基板之預備研磨步驟之研磨用組成物，且 包含研磨粒、鹼性化合物、界面活性劑及水， 作為前述界面活性劑係包含含有四級銨鹽構造且不含氧伸烷基構造之界面活性劑A2。
  8. 如請求項7之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2包含兩性界面活性劑。
  9. 如請求項7之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2包含陽離子性界面活性劑。
  10. 如請求項7至9中任一項之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2包含碳原子數1～15之直鏈狀或分支狀烷基。
  11. 如請求項7至10中任一項之研磨用組成物，其中前述界面活性劑A2的含量，相對於前述研磨粒100重量份，為0.0035重量份以上3.5重量份以下。
  12. 如請求項1至11中任一項之研磨用組成物，其中包含氫氧化四級銨或其鹽作為前述鹼性化合物。
  13. 如請求項1至12中任一項之研磨用組成物，其中前述研磨粒為氧化矽粒子。
  14. 如請求項1至13中任一項之研磨用組成物，其中進而包含弱酸鹽。
  15. 如請求項14之研磨用組成物，其中前述弱酸鹽為碳酸鉀。
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