TW202043364A - 研磨用組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供降低研磨對象物表面之霧度之優異的研磨用組成物。藉由本發明所提供的研磨用組成物，包含研磨粒、鹼性化合物、水溶性高分子及水。上述水溶性高分子，至少包含水溶性高分子P1與水溶性高分子P2。在此，上述水溶性高分子P1為縮醛化聚乙烯醇系聚合物，上述水溶性高分子P2為縮醛化聚乙烯醇系聚合物以外的水溶性高分子。

Description

研磨用組成物
本發明係有關研磨用組成物。 本案係依據2019年3月28日提出申請之日本國專利出願2019-63741主張優先權，本說明書中參照其申請案的全部內容，並將其納入。
對於金屬或半金屬、非金屬、其氧化物等的材料表面，使用研磨用組成物進行精密研磨。例如，作為半導體裝置之構成要素等使用之矽晶圓的表面，一般，經過研磨步驟(粗研磨步驟)與拋光步驟(精密研磨步驟)，加工成高品質的鏡面。上述拋光步驟，典型上，包含預備拋光步驟(預備研磨步驟)與最終拋光步驟(最終研磨步驟)。研磨矽晶圓等之半導體基板的用途，主要使用之研磨用組成物有關的技術文獻，可列舉專利文獻1~3。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本國專利第5891174號公報 [專利文獻2]日本國專利第6232243號公報 [專利文獻3]日本國專利第6185432號公報
[發明所欲解決之課題]
近年，矽晶圓等之半導體基板之其他的基板，要求更高品質的表面。特別是用於矽晶圓等之半導體基板之其他基板的最終拋光步驟的研磨用組成物，要求在研磨後，實現顯示優異表面品質之表面的性能。特別是要求可實現霧度更低之基板表面的研磨用組成物。
因此，本發明之目的係提供降低研磨對象物表面之霧度之性能優異的研磨用組成物。 [用以解決課題之手段]
依據本發明時，可提供包含研磨粒、鹼性化合物、水溶性高分子及水的研磨用組成物。上述水溶性高分子，至少包含水溶性高分子P1與水溶性高分子P2。在此，上述水溶性高分子P1為縮醛化聚乙烯醇系聚合物。又，上述水溶性高分子P2為縮醛化聚乙烯醇系聚合物以外的水溶性高分子。
在此，本說明書中，「縮醛化聚乙烯醇系聚合物」係指聚乙烯醇系聚合物所含有之羥基之至少一部分經縮醛化的聚合物。如此，藉由一併含有分子中之羥基之至少一部分經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物的水溶性高分子P1，與其以外之水溶性高分子的水溶性高分子P2的構成時，可適合實現降低研磨對象物表面之霧度之性能優異的研磨用組成物。
此處所揭示之研磨用組成物之較佳一態樣中，上述水溶性高分子P1係縮醛化度為1莫耳%以上未達60莫耳%的縮醛化聚乙烯醇系聚合物。合併含有此範圍之縮醛化度的縮醛化聚乙烯醇系聚合物與水溶性高分子P2的研磨用組成物，可顯示更優異的霧度降低性能。
在此，本說明書中，「縮醛化度」係指構成縮醛化聚乙烯醇系聚合物之全重複單元所佔有之經縮醛化之結構單元的比例。又，「經縮醛化的結構單元」係指下述通式(1)表示之結構單元。
Figure 02_image001
(式(1)中，R為氫原子、或直鏈或分枝烷基，該烷基可被官能基取代。)
此處所揭示之研磨用組成物之較佳之一態樣中，上述水溶性高分子P2為選自由含有氮原子的聚合物、未經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物、含有氧化烯單元的聚合物、澱粉衍生物及纖維素衍生物所構成群組中之一種或二種以上。合併含有此水溶性高分子P2與縮醛化聚乙烯醇系聚合物的研磨用組成物，可顯示更能改善霧度降低性能。
此處所揭示之研磨用組成物之較佳之一態樣中，上述研磨用組成物，進一步含有界面活性劑。依據此構成時，藉由界面活性劑保護研磨對象面，容易提高研磨對象面之表面品質，容易提高霧度降低的性能。
此處所揭示之研磨用組成物之較佳之一態樣中，上述研磨用組成物，上述界面活性劑包含選自由非離子性界面活性劑及陰離子性界面活性劑所構成群組中之二種以上的界面活性劑。依據此構成時，以吸附於研磨對象表面的性質可彼此不同之二種以上的界面活性劑，由於研磨對象表面容易被緊密保護，故容易提高研磨對象面之表面品質，容易提高霧度降低的性能。
此處所揭示之研磨用組成物之較佳之一態樣中，作為上述界面活性劑，包含重量平均分子量為未達1000的界面活性劑SfS 與、重量平均分子量為1000以上的界面活性劑SfL 。依據此構成時，以吸附於研磨對象表面的性質可彼此不同之界面活性劑SfS 與界面活性劑SfL ，由於研磨對象表面更容易被緊密保護，故容易提高研磨對象面之表面品質。
此處所揭示之研磨用組成物之較佳之一態樣中，上述水溶性高分子P1之重量平均分子量為10×104 以下。重量平均分子量過大之縮醛化聚乙烯醇系聚合物，有對基板表面之作用效果不足的情形。因此，使用重量平均分子量為上述特定值以下的縮醛化聚乙烯醇系聚合物時，縮醛化聚乙烯醇系聚合物對基板表面之作用效果提高，容易改善霧度降低的性能。
此處所揭示之研磨用組成物之較佳之其他的一態樣中，上述研磨粒為二氧化矽粒子。作為研磨粒使用二氧化矽粒子的研磨中，維持研磨速率，且可更有效地發揮霧度降低的性能。
此處所揭示之較佳之一態樣的研磨用組成物，可用於由矽所構成之表面之研磨。此處所揭示之研磨用組成物，其中研磨對象物在由矽所構成之表面的研磨中，可發揮優異之霧度降低的性能。 [實施發明之形態]
以下說明本發明之較佳的實施形態。又，本說明書中，未特別提及之事項以外的事情，且本發明之實施所需要的事情，依據該領域中之以往技術之熟悉該項技藝者之設計事項可掌握。本發明可依據本說明書所揭示之內容與熟悉該項技藝者可實施。
＜研磨粒＞ 此處所揭示之研磨用組成物包含研磨粒。研磨粒具有將研磨對象物的表面進行機械研磨的功能。研磨粒之材質或性狀無特別限制，可依據研磨用組成物之使用目的或使用態樣等適宜選擇。研磨粒之例，可列舉無機粒子、有機粒子及有機無機複合粒子。無機粒子之具體例，可列舉二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鎂粒子、二氧化錳粒子、氧化鋅粒子、氧化鐵紅粒子等之氧化物粒子；氮化矽粒子、氮化硼粒子等之氮化物粒子；碳化矽粒子、碳化硼粒子等之碳化物粒子；金剛石粒子；碳酸鈣或碳酸鋇等的碳酸鹽等。有機粒子之具體例，可列舉聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子或聚(甲基)丙烯酸粒子(在此，(甲基)丙烯酸係包括性指丙烯酸及甲基丙烯酸)、聚丙烯腈粒子等。這種研磨粒，可單獨使用一種，或組合二種以上使用。
上述研磨粒，較佳為無機粒子，其中，較佳為由金屬或半金屬之氧化物所構成的粒子，特佳為二氧化矽粒子。後述如矽晶圓等具有矽所構成之表面之研磨對象物之研磨(例如，最終研磨)可使用的研磨用組成物中，作為研磨粒採用二氧化矽粒子特別有意義。此處所揭示之技術，例如，上述研磨粒較佳為實質上由二氧化矽粒子所構成之態樣實施。在此，「實質上」係指構成研磨粒之粒子之95重量%以上(較佳為98重量%以上，更佳為99重量%以上，可為100重量%)為二氧化矽粒子。
二氧化矽粒子之具體例，可列舉膠體二氧化矽、燻製二氧化矽、沉降二氧化矽等。二氧化矽粒子可單獨使用一種，或組合二種以上使用。因研磨後，容易得到表面品質優異的研磨面，故特佳為使用膠體二氧化矽。膠體二氧化矽，較佳為採用例如藉由離子交換法，以水玻璃(矽酸Na)為原料所製作之膠體二氧化矽或、烷氧化物法膠體二氧化矽(藉由烷氧基矽烷之水解縮合反應所製作之膠體二氧化矽)。膠體二氧化矽可單獨使用一種，或組合二種以上使用。
研磨粒構成材料(例如，構成二氧化矽粒子的二氧化矽)之真比重，較佳為1.5以上，更佳為1.6以上，又更佳為1.7以上。研磨粒構成材料(例如二氧化矽)之真比重的上限無特別限定，典型為2.3以下，例如2.2以下。研磨粒構成材料(例如二氧化矽)之真比重，可採用藉由使用作為置換液之乙醇之液體置換法所得之測定值。
研磨粒(典型為二氧化矽粒子)之BET徑無特別限定，就研磨效率等的觀點，較佳為5nm以上，更佳為10nm以上。為了得到更高研磨效果(例如，霧度降低，去除缺陷等的效果)的觀點，上述BET徑，較佳為15nm以上，更佳為20nm以上(例如超過20nm)。又，就防刮等的觀點，研磨粒之BET徑，較佳為100nm以下，更佳為50nm以下，又更佳為40nm以下。此處所揭示的技術，由於容易得到高品質之表面(例如，LPD數少的表面)，故適用於研磨後要求高品質表面的研磨較佳。此研磨用組成物所使用之研磨粒，BET徑為35nm以下(典型為未達35nm，更佳為32nm以下，例如未達30nm)之研磨粒為佳。
又，本說明書中，BET徑係指以BET法所測定之比表面積(BET值)，藉由BET徑(nm)=6000/(真密度(g/cm3 )×BET值(m2 /g))之式子所算出的粒徑。例如，二氧化矽粒子時，藉由BET徑(nm)=2727/BET值(m2 /g)可算出BET徑。比表面積之測定，例如可使用Micromeritics公司製之表面積測定裝置、商品名「Flow Sorb II 2300」測定。
研磨粒之形狀(外形)可為球形，亦可為非球形。形成非球形之粒子之具體例，可列舉花生形狀(亦即，落花生殼的形狀)、繭型形狀、金平糖形狀、橄欖球形狀等。例如，粒子之大部分適合採用形成花生形狀或繭型形狀的研磨粒。
雖無特別限定，但研磨粒之長徑/短徑比之平均值(平均長寬比)，原理上為1.0以上，較佳為1.05以上，更佳為1.1以上。藉由增大平均長寬比，可實現更高的研磨效率。又，研磨粒之平均長寬比，從減少刮痕等的觀點，較佳為3.0以下，更佳為2.0以下，又更佳為1.5以下。
研磨粒之形狀(外形)或平均長寬比，例如可藉由電子顯微鏡觀察來掌握。掌握平均長寬比之具體順序為例如使用掃描型電子顯微鏡(SEM)，針對可辨識獨立粒子形狀之特定個數(例如200個)的研磨粒子，描繪出外接於各粒子圖像之最小長方形。接著，針對對於各粒子圖像所描繪的長方形，將其長邊的長度(長徑之值)除以短邊的長度(短徑之值)之值作為長徑/短徑比(長寬比)來計算。藉由將上述特定個數之粒子的長寬比進行算術平均，可求平均長寬比。
＜水溶性高分子＞ 此處所揭示之研磨用組成物，包含水溶性高分子。作為水溶性高分子，可單獨使用一種，或組合二種以上使用分子中具有選自由陽離子性基、陰離子性基及非離子性基之至少一種官能基的聚合物。更具體而言，例如，分子中具有選自由羥基、羧基、醯氧基、磺酸基、一級醯胺結構、雜環結構、乙烯基結構、聚氧化烯結構等之聚合物之一種或二種以上的聚合物，可作為水溶性高分子使用。就凝聚物之低減或提高洗淨性等的觀點，一態樣中，作為水溶性高分子，較佳為可採用非離子性的聚合物。
(水溶性高分子P1) 此處所揭示之技術中之研磨用組成物，其中水溶性高分子，包含分子中之羥基之一部分經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物(以下也稱為「縮醛化聚乙烯醇系聚合物」)的水溶性高分子P1。合併含有這種水溶性高分子P1與、以下詳述之水溶性高分子P2的研磨用組成物，可成為霧度降低性能優異者。
縮醛化聚乙烯醇系聚合物，可藉由將聚乙烯醇系聚合物之羥基之一部分與醛化合物或酮化合物反應，進行縮醛化而得倒。典型上，縮醛化聚乙烯醇系聚合物，可藉由聚乙烯醇系聚合物與醛化合物之縮醛化反應得到。此處所揭示之技術中之較佳之一態樣中，縮醛化聚乙烯醇系聚合物係藉由以下所說明之非改性聚乙烯醇系聚合物與醛化合物之縮醛化反應得到的水溶性高分子。
(聚乙烯醇系聚合物) 本說明書中，聚乙烯醇系聚合物係指包含該重複單元之乙烯醇單元的聚合物。又，乙烯醇單元(以下也稱為「VA單元」)係指藉由以下化學式：-CH2 -CH(OH)-；表示之結構部分。在此，非改性聚乙烯醇係指實質上不含藉由將聚乙酸乙烯酯進行水解(皂化)生成，乙酸乙烯酯進行乙烯基聚合之結構的重複單元(-CH2 -CH(OCOCH3 )-)及VA單元以外之重複單元的聚乙烯醇系聚合物。上述非改性PVA之皂化度，例如可為60%以上，就水溶性的觀點，也可為70%以上，也可為80%以上，也可為90%以上。
此處所揭示之技術中，生成縮醛化聚乙烯醇系聚合物所使用的聚乙烯醇系聚合物，可使用非改性PVA，也可使用改性PVA。此處所揭示之技術，在較佳之一態樣中，上述聚乙烯醇系聚合物，可僅使用一種或二種以上之非改性PVA。
(醛化合物) 此處所揭示之技術中，生成縮醛化聚乙烯醇系聚合物可使用的醛化合物，無特別限定。較佳之一態樣中，上述醛化合物之碳原子數為1~7，更佳為2~7。
上述醛化合物，可列舉例如甲醛；乙醛、丙醛、n-丁醛、異丁醛、t-丁醛、己醛等之直鏈或分枝烷基醛類；環己烷甲醛(Cyclohexanecarbaldehyde )、苯甲醛等之脂環式或芳香族醛類。此等可單獨使用或併用二種以上。又，甲醛除外，1以上的氫原子可被鹵素等取代。其中，就對水之溶解性高，縮醛化反應容易的觀點，較佳為直鏈或分枝烷基醛類，其中更佳為乙醛、n-丙醛、n-丁醛、n-戊醛。
醛化合物除上述外，也可使用2-乙基己醛、壬醛、癸醛等之碳原子數8以上的醛化合物。
(縮醛化聚乙烯醇系聚合物之結構) 此處所揭示之技術中，縮醛化聚乙烯醇系聚合物，包含藉由下化學式：-CH2 -CH(OH)-；表示之結構部分的VA單元與、以下通式(1)表示之經縮醛化的結構單元(以下也稱為「VAC單元」)。
Figure 02_image003
(式(1)中，R為氫原子、或直鏈或分枝烷基，該烷基可被官能基取代)
此處所揭示之技術之較佳之一態樣中，上述式(1)中之R為氫原子或碳原子數1~6之直鏈或分枝烷基。R也可為此等中之一種，也可為二種以上組合。就提高霧度降低性能的觀點，R為碳原子數1~6之直鏈或分枝烷基鏈較佳。
此處所揭示之技術中之較佳之一態樣中，縮醛化聚乙烯醇系聚合物係分子中以1莫耳%以上未達60莫耳%之比例包含上述式(1)表示之VAC單元(換言之，較佳之一態樣中，縮醛化聚乙烯醇系聚合物之縮醛化度為1莫耳%以上未達60莫耳%)。使用縮醛化度為1莫耳%以上的縮醛化聚乙烯醇系聚合物時，併用以下詳述之水溶性高分子P2，容易顯示優異的霧度降低性能。又，縮醛化度比60莫耳%過大時，縮醛化聚乙烯醇系聚合物對水之溶解性容易變得不足，可能對霧度降低性能有不良影響。
就提高霧度降低性能的觀點，縮醛化聚乙烯醇系聚合物之縮醛化度可為5莫耳%以上，較佳為10莫耳%以上，更佳為15莫耳%以上，又更佳為20莫耳%以上，特佳為25莫耳%以上(例如27莫耳%以上)。就提高親水性的觀點，縮醛化聚乙烯醇系聚合物之縮醛化度，較佳為50莫耳%以下，更佳為40莫耳%以下，特佳為35莫耳%以下(例如33莫耳%以下)。
此處所揭示之研磨用組成物所使用之縮醛化聚乙烯醇系聚合物的重量平均分子量(Mw)，無特別限定。縮醛化聚乙烯醇系聚合物之Mw，通常為100×104 以下較適當，較佳為30×104 以下。也可為20×104 以下(例如10×104 以下)。就研磨對象物之表面保護的觀點，縮醛化聚乙烯醇系聚合物之Mw，也可為5×104 以下，也可為3×104 以下，也可為2×104 以下。又，就提高研磨速率的觀點，縮醛化聚乙烯醇系聚合物之Mw，通常為4×103 以上，也可為1×104 以上，也可為1.2×104 以上。
又，本說明書中，水溶性高分子及界面活性劑之重量平均分子量(Mw)，可採用基於水系之凝膠滲透層析(GPC)之值(水系、聚環氧乙烷換算)。GPC測定裝置可使用東曹股份公司製之機種名「HLC-8320GPC」。測定條件可如下述。又，界面活性劑之重量平均分子量(Mw)，可採用藉由計算所求得之值。後述的實施例可採用同樣的方法。 [GPC測定條件] 樣品濃度：0.1重量% 管柱：TSKgel GMPWXL 檢測器：示差折射計 溶離液：100mM 硝酸鈉水溶液/乙腈=10~8/0~2 流速：1mL/分鐘 測定溫度：40℃ 樣品注入量：200μL
研磨用組成物中之水溶性高分子P1的含量，無特別限制，可為0.0001重量%以上，例如可為0.0005重量%以上。就得到更優異霧度降低性能的觀點，較佳的含量為0.001重量%以上，更佳為0.002重量%以上，又更佳為0.003重量%以上。又，研磨用組成物中之水溶性高分子P1的含量，例如可為1.0重量%以下。就得到適合此處所揭示之研磨用組成物使用之研磨步驟之加工力的觀點，水溶性高分子P1之含量，通常為0.1重量%以下較適當，較佳為0.05重量%以下。就得到更高加工力的觀點，上述含量也可為0.02重量%以下，也可為0.01重量%以下，也可為0.008重量%以下。
無特別限定，但是相對於研磨用組成物所含有之研磨粒100g，水溶性高分子P1的含量，例如可為0.1g以上，通常為0.2g以上較適當。就得到更優異的霧度降低性能的觀點，相對於研磨用組成物所含有之研磨粒100g，水溶性高分子P1之含量，較佳為0.5g以上，更佳為1.0g以上，也可為2.0g以上。又，就得到適合此處所揭示之研磨用組成物使用之研磨步驟之加工力的觀點，相對於該研磨用組成物所含有之研磨粒100g，水溶性高分子P1之含量，通常為50g以下較適當，較佳為30g以下。就得到更高加工力的觀點，相對於研磨粒100g，水溶性高分子P1之含量，也可為10g以下，也可為5g以下。
(水溶性高分子P2) 此處所揭示之研磨用組成物，其中作為水溶性高分子，除了上述水溶性高分子P1，再含有水溶性高分子P2。在此，水溶性高分子P2為縮醛化聚乙烯醇系聚合物以外的水溶性高分子。
水溶性高分子P2之例，可列舉纖維素衍生物、澱粉衍生物、含有氧化烯單元的聚合物、未經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物、含有氮原子的聚合物等。其中，較佳為含有氮原子的聚合物、纖維素衍生物、及未經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物。
纖維素衍生物係包含作為主要之重複單元之β-葡萄糖單元的聚合物。纖維素衍生物之具體例，可列舉羥基乙基纖維素(HEC)、羥基丙基纖維素、羥基乙基甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羧基甲基纖維素等，其中較佳為HEC。
澱粉衍生物係包含作為主要之重複單元之α-葡萄糖單元的聚合物。澱粉衍生物之具體例，可列舉α澱粉、聚三葡萄糖、羧基甲基澱粉、環糊精等。其中較佳為聚三葡萄糖。
含有氧化烯單元的聚合物，可列舉聚環氧乙烷(PEO)或、環氧乙烷(EO)與環氧丙烷(PO)或環氧丁烷(BO)之嵌段共聚物、EO與PO或BO之無規共聚物等。其中，較佳為EO與PO之嵌段共聚物或EO與PO之無規共聚物。EO與PO之嵌段共聚物，可為包含PEO嵌段與聚環氧丙烷(PPO)嵌段的二嵌段共聚物、三嵌段共聚物等。上述三嵌段共聚物之例，包含PEO-PPO-PEO型三嵌段共聚物及PPO-PEO-PPO型三嵌段共聚物。通常為PEO-PPO-PEO型三嵌段共聚物更佳。
又，本說明書中，共聚物無特別聲明時，係指包括無規共聚物、交互共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等之各種的共聚物。
EO與PO之嵌段共聚物或無規共聚物中，構成該共聚物之EO與PO之莫耳比(EO/PO)，就對水之溶解性或洗淨性等的觀點，大於1較佳，更佳為2以上，又更佳為3以上(例如5以上)。
未經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物係指典型上，包含作為主要之重複單元之乙烯醇單元(VA單元)的聚合物，不包含藉由上述通式(1)表示之經縮醛化之結構單元(VAC單元)的聚合物。此處所揭示之技術中，可作為水溶性高分子P2使用之聚乙烯醇系聚合物，如以下說明。
(聚乙烯醇系聚合物) 本說明書中，聚乙烯醇系聚合物係指包含作為該重複單元之乙烯醇單元的聚合物。又，乙烯醇單元(以下也稱為「VA單元」)係指藉由以下化學式：-CH2 -CH(OH)-；表示之結構部分。聚乙烯醇系聚合物，可僅含有作為重複單元之VA單元，除VA單元外，也可包含VA單元以外的重複單元(以下也稱為「非VA單元」)。聚乙烯醇系聚合物，可為包含VA單元與非VA單元的無規共聚物，也可為嵌段共聚物或接枝共聚物。聚乙烯醇系聚合物，可僅包含一種類的非VA單元，也可包含二種類以上的非VA單元。
上述聚乙烯醇系聚合物，可為未改性的聚乙烯醇(非改性PVA)，也可為改性聚乙烯醇(改性PVA)。在此，非改性PVA係指實質上不包含聚乙酸乙烯酯藉由水解(皂化)生成，乙酸乙烯酯進行乙烯基聚合之結構之重複單元(-CH2 -CH(OCOCH3 )-)及VA單元以外之重複單元的聚乙烯醇系聚合物。上述非改性PVA之皂化度，例如可為60%以上，就水溶性的觀點，可為70%以上，也可為80%以上，也可為90%以上。
聚乙烯醇系聚合物，也可為包含VA單元與具有選自氧基伸烷基、羧基、磺酸基、胺基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、腈基、醚基、酯基、及此等之鹽之至少1個結構之非VA單元的改性PVA。又，改性PVA可含有之非VA單元，也可為例如來自後述N-乙烯基型之單體或N-(甲基)丙烯醯基型之單體的重複單元、來自乙烯之重複單元、來自烷基乙烯醚之重複單元、來自碳原子數3以上之單羧酸乙烯酯的重複單元等，但是不限定於此等。上述N-乙烯基型之單體之一較佳例，可列舉N-乙烯基吡咯烷酮。上述N-(甲基)丙烯醯基型之單體之一較佳例，可列舉N-(甲基)丙烯醯基嗎啉。上述烷基乙烯醚，例如可為丙基乙烯醚、丁基乙烯醚、2-乙基己基乙烯醚等之具有碳原子數1以上10以下之烷基之乙烯醚。上述碳原子數3以上之單羧酸乙烯酯，例如可為丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯等之碳原子數3以上7以下之單羧酸乙烯酯。聚乙烯醇系聚合物，可使用四級銨結構等之陽離子性基被導入的陽離子改性聚乙烯醇。上述陽離子改性聚乙烯醇，可列舉例如來自具有二烯丙二烷基銨鹽、N-(甲基)丙烯醯基胺基烷基-N,N,N-三烷基銨鹽等之具有陽離子性基之單體的陽離子性基被導入者。
構成聚乙烯醇系聚合物之全重複單元之莫耳數所佔有之VA單元之莫耳數之比例，例如可為5%以上，也可為10%以上，也可為20%以上，也可為30%以上。無特別限定，但是幾個態樣中，上述VA單元之莫耳數之比例，可為50%以上，也可為65%以上，也可為75%以上，也可為80%以上，也可為90%以上(例如，95%以上、或98%以上)。構成聚乙烯醇系聚合物之重複單元之實質上也可為100%為VA單元。在此，「實質上100%」係指至少刻意地在聚乙烯醇系聚合物中不含有非VA單元，典型上全重複單元之莫耳數所佔有之非VA單元之莫耳數的比例為未達2%(例如未達1%)，包含0%的情形。其他的幾個態樣中，構成聚乙烯醇系聚合物之全重複單元之莫耳數所佔有之VA單元之莫耳數的比例，例如可為95%以下，也可為90%以下，也可為80%以下，也可為70%以下。
聚乙烯醇系聚合物中之VA單元的含量(重量基準之含量)，例如可為5重量%以上，也可為10重量%以上，也可為20重量%以上，也可為30重量%以上。無特別限定，但是幾個態樣中，上述VA單元之含量，可為50重量%以上(例如超過50重量%)，也可為70重量%以上，也可為80重量%以上(例如90重量%以上、或95重量%以上、或98重量%以上)。構成聚乙烯醇系聚合物之重複單元之實質上100重量%也可為VA單元。在此，「實質上100%」係指至少刻意地不含有作為構成聚乙烯醇系聚合物之重複單元的非VA單元，典型上聚乙烯醇系聚合物中之非VA單元之含量為未達2重量%(例如未達1重量%)。其他幾個態樣中，聚乙烯醇系聚合物中之VA單元之含量，例如也可為95重量%以下，也可為90重量%以下，也可為80重量%以下，也可為70重量%以下。
聚乙烯醇系聚合物，也可在同一分子內包含VA單元之含量不同之複數的聚合物鏈。在此，聚合物鏈係指構成一分子之聚合物之一部分的部分(片段)。例如，聚乙烯醇系聚合物，也可在同一分子內包含VA單元之含量高於50重量%的聚合物鏈A與、VA單元之含量低於50重量%(亦即，非VA單元之含量多於50重量%)聚合物鏈B。
聚合物鏈A，可僅包含作為重複單元之VA單元，除VA單元外，也可包含非VA單元。聚合物鏈A中之VA單元的含量，也可為60重量%以上，也可為70重量%以上，也可為80重量%以上，也可為90重量%以上。幾個態樣中，聚合物鏈A中之VA單元之含量，也可為95重量%以上，也可為98重量%以上。構成聚合物鏈A之重複單元之實質上100重量%可為VA單元。
聚合物鏈B也可僅包含作為重複單元之非VA單元，除非VA單元外，也可包含VA單元。聚合物鏈B中之非VA單元之含量，也可為60重量%以上，也可為70重量%以上，也可為80重量%以上，也可為90重量%以上。幾個態樣中，聚合物鏈B中之非VA單元之含量，也可為95重量%以上，也可為98重量%以上。也可為構成聚合物鏈B之重複單元之實質上100重量%為非VA單元。
同一分子中包含聚合物鏈A與聚合物鏈B之聚乙烯醇系聚合物之例，可列舉包含此等聚合物鏈之嵌段共聚物或接枝共聚物。上述接枝共聚物，也可為在聚合物鏈A(主鏈)接枝有聚合物鏈B(側鏈)之結構的接枝共聚物，也可為在聚合物鏈B(主鏈)接枝有聚合物鏈A(側鏈)之結構的接枝共聚物。一態樣中，可使用在聚合物鏈A接枝有聚合物鏈B之結構的聚乙烯醇系聚合物。
聚合物鏈B例，可列舉來自N-乙烯基型單體之重複單元為主重複單元的聚合物鏈、來自N-(甲基)丙烯醯基型單體之重複單元為主重複單元的聚合物鏈、以氧化烯單元為主重複單元的聚合物鏈等。又，本說明書中，主重複單元未特別記載時，係指包含超過50重量%的重複單元。
聚合物鏈B之一較佳例，可列舉以N-乙烯基型單體為主重複單元的聚合物鏈，亦即，N-乙烯基系聚合物鏈。N-乙烯基系聚合物鏈中來自N-乙烯基型單體之重複單元之含量，典型為超過50重量%，也可為70重量%以上，也可為85重量%以上，也可為95重量%以上。聚合物鏈B之實質上全部也可為來自N-乙烯基型單體的重複單元。
此說明書中，N-乙烯基型單體之例，包含具有含氮之雜環(例如內醯胺環)的單體及N-乙烯基鏈狀醯胺。N-乙烯基內醯胺型單體之具體例，可列舉N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮(piperidone)、N-乙烯基嗎啉酮(Morpholinone)、N-乙烯基己內醯胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-嗎啉二酮等。N-乙烯基鏈狀醯胺之具體例，可列舉N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基丙酸醯胺、N-乙烯基丁酸醯胺等。聚合物鏈B可為可列舉例如其重複單元之超過50重量%(例如70重量%以上、或85重量%以上、或95重量%以上)為N-乙烯基吡咯烷酮單元的N-乙烯基系聚合物鏈。構成聚合物鏈B之重複單元之實質上全部可為N-乙烯基吡咯烷酮單元。
聚合物鏈B之其他例，可列舉來自N-(甲基)丙烯醯基型單體之重複單元為主重複單元的聚合物鏈，亦即，N-(甲基)丙烯醯基系聚合物鏈。N-(甲基)丙烯醯基系聚合物鏈中之來自N-(甲基)丙烯醯基型單體之重複單元之含量，典型為超過50重量%，也可為70重量%以上，也可為85重量%以上，也可為95重量%以上。聚合物鏈B之實質上全部也可為來自N-(甲基)丙烯醯基型單體的重複單元。
此說明書中，N-(甲基)丙烯醯基型單體之例，包含具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺及具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺。具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺之例，可列舉(甲基)丙烯醯胺；N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-n-丁基(甲基)丙烯醯胺等之N-烷基(甲基)丙烯醯胺；N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二異丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二(n-丁基)(甲基)丙烯醯胺等之N,N-二烷基(甲基)丙烯醯胺；等。具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺之例，可列舉N-(甲基)丙烯醯基嗎啉、N-(甲基)丙烯醯基吡咯烷等。
聚合物鏈B之其他例，可列舉包含以氧化烯單元作為主重複單元的聚合物鏈，亦即，氧化烯系聚合物鏈。氧化烯系聚合物鏈中之氧化烯單元之含量，典型為超過50重量%，也可為70重量%以上，也可為85重量%以上，也可為95重量%以上。聚合物鏈B所含有之重複單元之實質上全部也可為氧化烯單元。
氧化烯單元之例，可列舉氧乙烯單元、氧丙烯單元、氧丁烯單元等。這種氧化烯單元，可為各自來自對應之環氧烷的重複單元。氧化烯系聚合物鏈所含有之氧化烯單元，可為一種類，也可為二種類以上。例如，也可為組合含有氧乙烯單元與氧丙烯單元的氧化烯系聚合物鏈。包含二種類以上之氧化烯單元的氧化烯系聚合物鏈中，彼等之氧化烯單元，也可為對應之環氧烷的無規共聚物，也可為嵌段共聚物或接枝共聚物。
聚合物鏈B之其他例，可列舉包含來自烷基乙烯醚(例如，具有碳原子數1以上10以下之烷基的乙烯醚)之重複單元的聚合物鏈、包含來自單羧酸乙烯酯(例如，碳原子數3以上之單羧酸乙烯酯)之重複單元的聚合物鏈、陽離子性基(例如，具有四級銨結構的陽離子性基)被導入的聚合物鏈等。
就提高霧度降低性能的觀點，作為此處所揭示之技術中之水溶性高分子P2之聚乙烯醇系聚合物，較佳為包含VA單元及非VA單元之共聚物的改性聚乙烯醇。又，作為水溶性高分子P2之聚乙烯醇系聚合物的皂化度，通常為50莫耳%以上，較佳為65莫耳%以上，更佳為70莫耳%以上、例如75莫耳%以上。又，聚乙烯醇系聚合物之皂化度，原理上為100莫耳%以下。
含有氮原子之聚合物之非限定之例，包含含有N-乙烯基型之單體單元的聚合物；亞胺衍生物；包含N-(甲基)丙烯醯基型之單體單元的聚合物；等。
包含N-乙烯基型之單體單元之聚合物之例，包含含有來自具有含氮之雜環(例如內醯胺環)之單體之重複單元的聚合物。這種聚合物之例，包含N-乙烯基內醯胺型單體之均聚物及共聚物(例如，N-乙烯基內醯胺型單體之共聚合比例為超過50重量%的共聚物)、N-乙烯基鏈狀醯胺之均聚物及共聚物(例如，N-乙烯基鏈狀醯胺之共聚合比例為超過50重量%的共聚物)等。
N-乙烯基內醯胺型單體(亦即，一分子內具有內醯胺結構與N-乙烯基的化合物)之具體例，可列舉N-乙烯基吡咯烷酮(VP)、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嗎啉酮、N-乙烯基己內醯胺(VC)、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-嗎啉二酮等。包含N-乙烯基內醯胺型之單體單元之聚合物的具體例，可列舉聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基己內醯胺、VP與VC之無規共聚物、VP及VC之一者或兩者與其他之烯基單體(例如，丙烯酸系單體、乙烯酯系單體等)之無規共聚物、含有包含VP及VC之一者或兩者之聚合物鏈的嵌段共聚物或接枝共聚物等。 N-乙烯基鏈狀醯胺之具體例，可列舉N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基丙酸醯胺、N-乙烯基丁酸醯胺等。
包含N-(甲基)丙烯醯基型之單體單元之聚合物之例，包含N-(甲基)丙烯醯基型單體之均聚物及共聚物(典型為N-(甲基)丙烯醯基型單體之共聚合比例為超過50重量%的共聚物)。N-(甲基)丙烯醯基型單體之例，包含具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺及具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺。
具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺之例，可列舉(甲基)丙烯醯胺；N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-n-丁基(甲基)丙烯醯胺等之N-烷基(甲基)丙烯醯胺；N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二異丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二(n-丁基)(甲基)丙烯醯胺等之N,N-二烷基(甲基)丙烯醯胺；等。包含以具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺作為單體單元之聚合物例，可列舉N-異丙基丙烯醯胺之均聚物及N-異丙基丙烯醯胺之共聚物(例如，N-異丙基丙烯醯胺之共聚合比例為超過50重量%的共聚物)。
具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺之例，可列舉N-丙烯醯基嗎啉、N-丙烯醯基硫代嗎啉、N-丙烯醯基哌啶、N-丙烯醯基吡咯烷、N-甲基丙烯醯基嗎啉、N-甲基丙烯醯基哌啶、N-甲基丙烯醯基吡咯烷等。包含以具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺作為單體單元之聚合物之例，可列舉丙烯醯基嗎啉系聚合物(PACMO)。丙烯醯基嗎啉系聚合物之典型例，可列舉N-丙烯醯基嗎啉(ACMO)之均聚物及ACMO之共聚物(例如，ACMO之共聚合比例為超過50重量%的共聚物)。丙烯醯基嗎啉系聚合物中，全重複單元之莫耳數所佔有之ACMO單元之莫耳數的比例，通常為50%以上，80%以上(例如，90%以上，典型為95%以上)較適當。也可為水溶性高分子之全重複單元實質上由ACMO單元所構成。
此處所揭示之研磨用組成物所使用之水溶性高分子P2的重量平均分子量(Mw)，無特別限定。水溶性高分子P2之Mw，通常為4×103 以上較適當，也可為1×104 以上，也可為5×104 以上，也可為10×104 以上，也可為20×104 以上，也可為25×104 以上，也可為30×104 以上。水溶性高分子P2之Mw，通常為100×104 以下較適當，較佳為80×104 以下，也可為50×104 以下(例如40×104 以下)。
此處所揭示之研磨用組成物之較佳之一態樣中，水溶性高分子P1之重量平均分子量，小於水溶性高分子P2之重量平均分子量。藉由併用相對於重量平均分子量較小的縮醛化聚乙烯醇系聚合物與、相對於重量平均分子量較大之其他的水溶性高分子，更能改善霧度降低性能。
此處所揭示之技術中，作為水溶性高分子P2，可單獨使用一種水溶性高分子或組合二種以上之水溶性高分子來使用。又，此處所揭示之研磨用組成物，其一態樣中，除了水溶性高分子P1與水溶性高分子P2外，可再包含一種或二種以上的水溶性高分子。
研磨用組成物中之水溶性高分子P2之含量，無特別限制，例如可為0.0005重量%以上。就得到更優異之霧度降低性能的觀點，較佳之含量為0.001重量%以上，更佳為0.0015重量%以上，又更佳為0.002重量%以上。又，研磨用組成物中之水溶性高分子P2之含量，例如可為1.0重量%以下。就得到適合此處所揭示之研磨用組成物可使用之研磨步驟之加工力的觀點，水溶性高分子P2之含量，通常為0.1重量%以下較適當，較佳為0.05重量%以下。就得到更高加工力的觀點，上述含量也可為0.02重量%以下，也可為0.01重量%以下，也可為0.005重量%以下。
無特別限定，相對於研磨用組成物所含有之研磨粒100g，水溶性高分子P2之含量，例如可為0.1g以上，通常為0.2g以上較適當。就得到更優異之霧度降低性能的觀點，相對於研磨用組成物所含有之研磨粒100g，水溶性高分子P2之含量，較佳為0.5g以上，更佳為1.0g以上，也可為2.0g以上。又，就得到適合此處所揭示之研磨用組成物可使用之研磨步驟之加工力的觀點，相對於該研磨用組成物所含有之研磨粒100g，水溶性高分子P2之含量，通常為50g以下較適當，較佳為30g以下。就得到更高加工力的觀點，相對於研磨粒100g，水溶性高分子P2之含量，也可為10g以下，也可為5g以下。
無特別限定，水溶性高分子P1之含量(重量%)對研磨用組成物中之水溶性高分子P2之含量(重量%)之比(P1/P2)，可為0.01以上，通常為0.1以上較適當，較佳為0.25以上，也可為0.5以上，也可為0.8以上，也可為1以上。水溶性高分子P1之含量(重量%)對研磨用組成物中之水溶性高分子P2之含量(重量%)之比(P1/P2)，通常為10以下較適當，較佳為5以下，也可為4以下，也可為3以下，也可為2以下。藉由在此範圍內包含水溶性高分子P1與水溶性高分子P2的構成，可有效地發揮霧度降低性能。
＜界面活性劑＞ 此處所揭示之研磨用組成物，較佳之一態樣中，可包含界面活性劑。界面活性劑，有助於研磨液或其濃縮液之分散安定性提昇。界面活性劑，無特別限定，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。又，界面活性劑，例如可使用Mw未達4000的有機化合物。就研磨液之過濾性或研磨對象物之洗淨性等的觀點，較佳為界面活性劑之Mw為3500以下者。又，此處所揭示之技術之較佳之一態樣中，界面活性劑之Mw為100以上，更佳為200以上，又更佳為250以上，特佳為300以上。隨著界面活性劑之Mw之增大，有提高研磨速度的傾向。
界面活性劑之例，可列舉例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等之氧化烯聚合物或、聚氧化乙烯烷醚、聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油醚脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯等之聚氧化烯加成物或、複數種之氧化烯的共聚物(二嵌段型、三嵌段型、無規型、交互型)等之非離子性的界面活性劑。
非離子性界面活性劑之具體例，可列舉氧乙烯(EO)與氧丙烯(PO)之嵌段共聚物(二嵌段體、PEO-PPO-PEO型三嵌段體、PPO-PEO-PPO型三嵌段體等)、EO與PO之無規共聚物、聚環氧乙烷、聚氧乙烯乙二醇、聚氧乙烯丙醚、聚氧乙烯丁醚、聚氧乙烯戊醚、聚氧乙烯己醚、聚氧乙烯辛醚、聚氧乙烯-2-乙基己醚、聚氧乙烯壬醚、聚氧乙烯癸醚、聚氧乙烯異癸醚、聚氧乙烯十三烷醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯十六醚、聚氧乙烯十八烷醚、聚氧乙烯異十八烷醚、聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯苯醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚氧乙烯十二烷基苯醚、聚氧乙烯苯乙烯化苯醚、聚氧乙烯月桂基胺、聚氧乙烯十八烷基胺、聚氧乙烯油烯基胺、聚氧乙烯十八烷基醯胺、聚氧乙烯油烯基醯胺、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、單月桂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單棕櫚酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單硬脂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、三油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、四油酸聚氧乙烯山梨糖醇、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯硬化蓖麻油等。此等之中，較佳之界面活性劑，可列舉EO與PO之嵌段共聚物(特別是PEO-PPO-PEO型之三嵌段體)、EO與PO之無規共聚物、及聚氧乙烯烷醚(例如聚氧乙烯癸醚)。
又，陰離子性界面活性劑，可列舉例如聚氧乙烯烷醚之硫酸酯及其鹽、磺酸及其鹽、羧酸及其鹽、及磷酸酯及其鹽。
陰離子性界面活性劑之具體例，可列舉聚氧乙烯月桂醚硫酸、聚氧乙烯十四烷醚硫酸、聚氧乙烯十六烷醚硫酸；聚氧乙烯月桂醚硫酸鈉、聚氧乙烯月桂醚硫酸銨、聚氧乙烯月桂醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯十四烷醚硫酸鈉、聚氧乙烯十四烷醚硫酸銨、聚氧乙烯十四烷醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯十六烷醚硫酸鈉、聚氧乙烯十六烷醚硫酸胺、聚氧乙烯十六烷醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯辛基磺酸、聚氧乙烯十二烷基磺酸、聚氧乙烯十六烷基磺酸、聚氧乙烯辛基苯磺酸、聚氧乙烯十二烷基苯磺酸；聚氧乙烯辛基磺酸鈉、聚氧乙烯十二烷基磺酸鈉、聚氧乙烯十六烷基磺酸鈉、聚氧乙烯月桂醚乙酸、聚氧乙烯十三烷醚乙酸、聚氧乙烯辛醚乙酸；聚氧乙烯月桂醚乙酸鈉、聚氧乙烯月桂醚乙酸銨、聚氧乙烯十三烷醚乙酸鈉、聚氧乙烯十三烷醚乙酸銨、聚氧乙烯辛醚乙酸鈉、聚氧乙烯辛醚乙酸銨、聚氧乙烯月桂醚磷酸、聚氧乙烯烷基(12-15)醚磷酸；聚氧乙烯月桂醚磷酸鈉、聚氧乙烯油醚磷酸鈉、聚氧乙烯十六醚磷酸鈉、聚氧乙烯烷基(12-15)醚磷酸鉀、聚氧乙烯月桂基磺基琥珀酸二鈉鹽、磺基琥珀酸聚氧乙烯月桂醯基乙醇醯胺二鈉鹽等。
較佳之一態樣中，此處所揭示之研磨用組成物，包含選自由非離子性界面活性劑及陰離子性界面活性劑所構成群組中之二種以上的界面活性劑。依據此構成時，有更提高霧度降低性能的傾向。
此處所揭示之技術中之較佳之一態樣中，研磨用組成物可包含作為界面活性劑之僅選自非離子性界面活性劑之二種以上的界面活性劑。例如，作為界面活性劑可組合使用聚氧乙烯烷醚及氧乙烯(EO)與氧丙烯(PO)之共聚物。依據此構成時，更能發揮霧度降低性能。
此處所揭示之技術中之其他較佳之一態樣中，研磨用組成物，作為界面活性劑，可合併包含一種或二種以上的非離子性界面活性劑與、一種或二種以上的陰離子性界面活性劑。例如，作為界面活性劑，可組合聚氧乙烯烷醚及聚氧乙烯氧基烷醚硫酸鹽來使用。
較佳之一態樣中，研磨用組成物，包含重量平均分子量(Mw)為未達1000(典型為100以上未達1000)的界面活性劑SfS 與、重量平均分子量(Mw)為1000以上(典型為1000以上未達1×104 )的界面活性劑SfL 。依據此構成時，可更提高霧度降低性能。
作為界面活性劑SfS ，可選自上述界面活性劑之例示中之一種以單獨或組合二種以上使用。又，作為界面活性劑SfL ，可選自上述界面活性劑之例示中之一種以單獨或組合二種以上使用。較佳之一態樣中，作為界面活性劑SfS 可使用聚氧乙烯烷醚。又，作為界面活性劑SfL ，可使用氧乙烯(EO)與氧丙烯(PO)之共聚物及/或聚氧乙烯氧基烷醚硫酸鹽。
研磨用組成物中之界面活性劑之含量(包含二種以上的界面活性劑時為其合計含量)，無特別限制，例如可為0.00001重量%以上。就可得到更優異霧度降低性能的觀點，較佳之含量為0.0001重量%以上，更佳為0.0005重量%以上。又，研磨用組成物中之界面活性劑之含量(合計含量)，例如可為0.05重量%以下。就得到適合此處所揭示之研磨用組成物可使用之研磨步驟之加工力的觀點，界面活性劑之含量(合計含量)，通常為0.01重量%以下較適當，較佳為0.005重量%以下，也可為0.003重量%以下。
無特別限定，相對於研磨用組成物所含有之研磨粒100g，界面活性劑之含量(包含二種以上之界面活性劑時為其合計含量)，例如可為0.005g以上，通常為0.01g以上較適當。就得到更優異霧度降低性能的觀點，相對於研磨用組成物所含有之研磨粒100g，界面活性劑之含量(合計含量)也可為0.05g以上，也可為0.1g以上，也可為0.2g以上。又，就得到適合此處所揭示之研磨用組成物可使用之研磨步驟之加工力的觀點，相對於該研磨用組成物所含有之研磨粒100g，界面活性劑之含量(合計含量)，通常為10g以下較適當，較佳為5g以下，也可為2g以下。
作為界面活性劑併用界面活性劑SfS 及界面活性劑SfL 的情形，界面活性劑SfS 之含量(重量%)對界面活性劑SfL 之含量(重量%)之比(SfS /SfL )，通常為0.5以上較適當，較佳為1以上，更佳為1.2以上。較佳之一態樣中，SfS /SfL 也可為1.5以上，也可為1.8以上，也可為2以上，也可為3以上。就發揮使用Mw不同之二種以上之界面活性劑之效果的觀點，界面活性劑SfS 之含量對界面活性劑SfL 之含量之比SfS /SfL ，通常為15以下較適當，較佳為10以下，更佳為8以下。
＜水＞ 此處所揭示之研磨用組成物所含有之水，較佳為使用離子交換水(去離子水)、純水、超純水、蒸餾水等。使用的水，為了盡可能避免阻礙研磨用組成物所含有之其他成分之作用，故例如過渡金屬離子之合計含量，較佳為100ppb以下。例如，可藉由以離子交換樹脂去除雜質離子，以過濾器去除異物，蒸餾等的操作提高水的純度。
＜鹼性化合物＞ 此處所揭示之研磨用組成物含有鹼性化合物。本說明書中，鹼性化合物係指溶解於水，具有提高水溶液之pH之機能的化合物。鹼性化合物可使用含氮之有機或無機的鹼性化合物、鹼金屬之氫氧化物、鹼土金屬之氫氧化物、四級鏻化合物、各種的碳酸鹽或碳酸氫鹽。含氮之鹼性化合物之例，可列舉四級銨化合物、氨、胺(較佳為水溶性胺)等。這種鹼性化合物，可單獨使用一種，或組合二種以上使用。
鹼金屬之氫氧化物之具體例，可列舉氫氧化鉀、氫氧化鈉等。碳酸鹽或碳酸氫鹽之具體例，可列舉碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉等。胺之具體例，可列舉甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、乙二胺、單乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、己二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、無水哌嗪、哌嗪六水合物、1-(2-胺基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪、胍、咪唑或三唑等之唑類等。四級鏻化合物之具體例，可列舉氫氧化四甲基鏻、氫氧化四乙基鏻等之氫氧化四級鏻。
四級銨化合物，較佳為使用四烷基銨鹽、羥基烷基三烷基銨鹽等之四級銨鹽(典型為強鹼)。此四級銨鹽中之陰離子成分，例如可為OH- 、F- 、Cl- 、Br- 、I- 、ClO4 - 、BH4 - 等。其中較佳例，可列舉陰離子為OH- 的四級銨鹽，亦即，氫氧化四級銨。氫氧化四級銨之具體例，可列舉氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨、氫氧化四戊基銨及氫氧化四己銨等之氫氧化四烷基銨；氫氧化2-羥基乙基三甲基銨(也稱為膽鹼)等之氫氧化羥基烷基三烷基銨；等。
此等鹼性化合物之中，例如，較佳為使用選自鹼金屬氫氧化物、氫氧化四級銨及氨之至少一種的鹼性化合物。其中，更佳為氫氧化鉀、氫氧化四烷基銨(例如，氫氧化四甲銨)及氨，特佳為氨。
＜其他的成分＞ 其他，此處所揭示之研磨用組成物，在不明顯妨礙本發明效果的範圍內，必要時可含有螯合劑、有機酸、有機酸鹽、無機酸、無機酸鹽、防腐劑、防黴劑等之可用於研磨漿料(典型為用於矽晶圓之拋光步驟的研磨漿料)之公知的添加劑。
此處所揭示之研磨用組成物，較佳為實質上不含氧化劑。研磨用組成物中含有氧化劑時，由於該組成物被供給，研磨對象物(典型為矽基板)之表面被氧化產生氧化膜，因此研磨速率可能降低。在此，研磨用組成物實質上不含氧化劑係指至少刻意地不含氧化劑，來自原料或製法等微量之氧化劑可被容許。上述微量係指研磨用組成物中之氧化劑之莫耳濃度為0.0005莫耳/L以下(較佳為0.0001莫耳/L以下，更佳為0.00001莫耳/L以下，特佳為0.000001莫耳/L以下)。較佳之一態樣的研磨用組成物不含有氧化劑。此處所揭示之研磨用組成物，例如較佳為均不含過氧化氫、過硫酸鈉、過硫酸銨及二氯異三聚氰酸鈉的態樣下實施。
＜pH＞ 此處所揭示之研磨用組成物之pH，典型上為8.0以上，較佳為8.5以上，更佳為9.0以上，又更佳為9.3以上、例如9.5以上。研磨用組成物之pH變高時，有提高研磨能率的傾向。另外，就防止研磨粒(例如二氧化矽粒子)之溶解，抑制機械的研磨作用降低的觀點，研磨用組成物之pH為12.0以下較適當，較佳為11.0以下，更佳為10.8以下，又更佳為10.5以下。
pH係使用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(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℃))進行3點校正後，將玻璃電極置入測定對象之組成物中，測定經過2分鐘以上安定後之值可確認pH。
＜用途＞ 此處所揭示之研磨用組成物，可適用於具有各種材質及形狀之研磨對象物之研磨。研磨對象物之材質，可列舉例如矽、鋁、鎳、鎢、銅、鉭、鈦、不銹鋼等之金屬或半金屬、或此等之合金；石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、玻璃狀碳等之玻璃狀物質；氧化鋁、二氧化矽、藍寶石、氮化矽、氮化鉭、碳化鈦等之陶瓷材料；碳化矽、氮化鎵、砷化鎵等之化合物半導體基板材料；聚醯亞胺樹脂等之樹脂材料；等。此等之中，也可為藉由複數之材質所構成的研磨對象物。
此處所揭示之研磨用組成物，特別可使用於由矽所構成之表面之研磨(典型為矽晶圓之研磨)。在此所謂的矽晶圓之典型例為單晶矽晶圓，例如，單晶矽晶棒(ingot)薄切所得之單晶矽晶圓。
此處所揭示之研磨用組成物，較佳為適用於研磨對象物(例如矽晶圓)之拋光步驟。研磨對象物，在藉由此處所揭示之研磨用組成物之拋光步驟之前，在研磨或蝕刻等之比拋光步驟上游的步驟中，可實施可使用於研磨對象物之一般的處理。
此處所揭示之研磨用組成物，例如，可用於藉由上游步驟調製成表面粗糙度0.1nm~100nm之表面狀態之研磨對象物(例如矽晶圓)之拋光。研磨對象物之表面粗糙度Ra，例如可使用Schmitt Measurement System Inc.公司製之雷射掃描式表面粗糙度計「TMS-3000WRC」測定。最終拋光(最終研磨)或其前拋光之使用較有效果，特佳為最終拋光之使用。在此，最終拋光係指目的物之製造製程之最後的拋光步驟(亦即，該步驟後，不再進行拋光的步驟)。
＜研磨用組成物＞ 此處所揭示之研磨用組成物，典型上，以包含該研磨用組成物之研磨液的形態供給研磨對象物，用於該研磨對象物之研磨。上述研磨液，例如可將此處所揭示之任一之研磨用組成物稀釋(典型上，藉由水稀釋)來調製。或可將該研磨用組成物直接作為研磨液使用。亦即，此處所揭示之技術中之研磨用組成物的概念，包含供給研磨對象物，用於該研磨對象物之研磨的研磨液(工作漿料)及經稀釋作為研磨液使用之濃縮液(研磨液之原液)之兩者。包含此處所揭示之研磨用組成物之研磨液之其他例，可列舉調整該組成物之pH而成的研磨液。
(研磨液) 研磨液中之研磨粒之含量無特別限制，典型為0.01重量%以上，較佳為0.05重量%以上，更佳為0.10重量%以上，例如0.15重量%以上。隨著研磨粒之含量之增大，可實現更高的研磨速度。就研磨液中之粒子之分散安定性的觀點，通常，研磨液中之研磨粒之含量，10重量%以下較適當，較佳為7重量%以下，更佳為5重量%以下，又更佳為2重量%以下，例如1重量%以下，也可為0.7重量%以下。較佳之一態樣中，研磨液中之研磨粒之含量，也可為0.5重量%以下，也可為0.2重量%以下。
研磨液中之水溶性高分子之濃度(合計濃度)，無特別限制，例如可為0.0001重量%以上。就霧度降低等的觀點，較佳之濃度為0.0005重量%以上，更佳為0.001重量%以上，例如0.003重量%以上，也可為0.005重量%以上。又，就研磨速度等的觀點，研磨液中之水溶性高分子的濃度，通常，較佳為0.2重量%以下，更佳為0.1重量%以下，也可為0.05重量%以下(例如0.01重量%以下)。
研磨液中之鹼性化合物之濃度無特別限制。就提高研磨速度等的觀點，通常，研磨液中之鹼性化合物的濃度，較佳為0.001重量%以上，更佳為0.003重量%以上(例如，0.005重量%以上)。又，霧度降低等的觀點，研磨液中之鹼性化合物的濃度，未達0.3重量%較適當，較佳為未達0.1重量%，更佳為未達0.05重量%(例如，0.03重量%未達)。
(濃縮液) 此處所揭示之研磨用組成物，也可為在被供給研磨對象物之前，經濃縮的形態(亦即，研磨液之濃縮液的形態，也可以研磨液之原液掌握)。如此經濃縮之形態的研磨用組成物，就製造、流通、保存等時之便利性或成本降低等的觀點較佳。濃縮倍率無特別限定，例如，以體積換算可為2倍~100倍左右，通常為5倍~50倍左右(例如，10倍~40倍左右)較適當。
這種濃縮液可在所期望之時機，經稀釋調製研磨液(工作漿料)，將該研磨液供給研磨對象物的態樣來使用。上述稀釋，例如在上述濃縮液中加入水，藉由混合來稀釋。
上述濃縮液中之研磨粒之含量，例如可為50重量%以下。就上述濃縮液之使用性(例如，研磨粒之分散安定性或過濾性)等的觀點，通常，上述濃縮液中之研磨粒之含量，較佳為45重量%以下，更佳為40重量%以下。又，就製造、流通、保存等時之便利性或成本降低等的觀點，上述濃縮液中之研磨粒之含量，例如可為0.5重量%以上，較佳為1重量%以上，更佳為3重量%以上。
(研磨用組成物之調製) 此處所揭示之技術中使用的研磨用組成物，可為一劑型，也可為二劑型的多劑型。例如，研磨用組成物之構成成分之中，至少包含研磨粒的部分A與、包含剩餘成分之至少一部分的部分B予以混合，將此等在必要時適當時機藉由混合及稀釋，調製研磨液所構成。
研磨用組成物之調製方法無特別限定。例如，使用翼式攪拌機、超音波分散機、均質機等周知的混合裝置，將構成研磨用組成物之各成分進行混合即可。混合此等成分的態樣無特別限定，例如可將全成分一次混合，也可以適宜設定的順序進行混合。
＜研磨＞ 此處所揭示之研磨用組成物，例如在包含以下操作的態樣下，可使用於研磨對象物之研磨。以下，說明使用此處所揭示之研磨用組成物，將研磨對象物(例如矽晶圓)進行研磨之方法的較佳態樣。 亦即，準備包含此處所揭示之任一之研磨用組成物的研磨液。準備上述研磨液，包含在研磨用組成物中加入濃度調整(例如稀釋)、pH調整等的操作，可調製研磨液。或可將研磨用組成物直接作為研磨液使用。
接著，將該研磨液供給研磨對象物，藉由常法進行研磨。例如，進行矽晶圓之最終研磨時，典型上，將經過研磨步驟之矽晶圓設置於一般的研磨裝置，通過該研磨裝置之研磨墊，將研磨液供給上述矽晶圓的研磨對象面。典型上，連續地供給上述研磨液，且將研磨墊壓於矽晶圓之研磨對象面，使兩者相對地移動(例如旋轉移動)。經過此研磨步驟結束研磨對象物之研磨。
使用於上述研磨步驟的研磨墊，無特別限定。例如，可使用發泡聚胺基甲酸酯型、不織布型、麂皮型(suede type)等的研磨墊。各研磨墊也可包含研磨粒，也可不包含研磨粒。通常，較佳為使用不包含研磨粒的研磨墊。
使用此處所揭示之研磨用組成物經研磨後的研磨對象物，典型上為經洗淨。洗淨可使用適當的洗淨液。使用的洗淨液無特別限定，例如，可使用在半導體等之領域中，一般的SC-1洗淨液(氫氧化銨(NH4 OH)與過氧化氫(H2 O2 )與水(H2 O)之混合液)、SC-2洗淨液(HCl與H2 O2 與H2 O之混合液)等。洗淨液之溫度，例如可為室溫(典型上為約15℃~25℃)以上、至約90℃左右的範圍。就提高洗淨效果的觀點，較佳為使用50℃~85℃左右的洗淨液。
[實施例]
以下說明有關本發明之幾個實施例，但是不刻意將本發明限定於此實施例者。又，以下的說明中，「份」及「%」，無特別聲明時為重量基準。
＜研磨用組成物之調製＞ (例1) 調製包含研磨粒、縮醛化聚乙烯醇系聚合物、聚丙烯醯基嗎啉(以下表示「PACMO」)、鹼性化合物及界面活性劑，且剩餘部分為水所構成之研磨用組成物，作為例1的研磨用組成物。作為研磨粒使用BET徑25nm之膠體二氧化矽。上述BET徑係使用Micromeritex公司製之表面積測定裝置、商品名「Flow Sorb II 2300」所測定者。縮醛化聚乙烯醇系聚合物，使用Mw為1.3×104 、經30莫耳%之縮醛化度縮醛化者。PACMO使用Mw為35×104 者。界面活性劑使用Mw為378之聚氧乙烯(環氧乙烷加成莫耳數5)癸醚(以下表示「C10PEO5」)。作為鹼性化合物使用氨。例1之研磨用組成物中之各成分之含量，其中研磨粒為0.17%，縮醛化聚乙烯醇系聚合物為0.0050%，PACMO為0.0038%，鹼性化合物為0.011%。
(例2) 除了作為縮醛化聚乙烯醇系聚合物使用Mw為6×103 、經10莫耳%之縮醛化度縮醛化者外，與例1同樣調製本例的研磨用組成物。
(例3) 除了作為縮醛化聚乙烯醇系聚合物使用Mw為2.6×104 、經20莫耳%之縮醛化度縮醛化者外，與例1同樣調製本例的研磨用組成物。
(例4) 除了作為界面活性劑之C10PEO5外，再使用Mw為1058之聚氧乙烯(環氧乙烷加成莫耳數18)月桂醚硫酸銨(以下表示「C12PEO18-SO3NH3」)，且組成物中所含有之C12PEO18-SO3NH3之含量設為0.0002%外，與例1同樣調製本例的研磨用組成物。
(例5) 除了作為界面活性劑之C10PEO5外，再使用Mw為3200之PEO-PPO-PEO型之三嵌段共聚物(中心部為PPO、兩端為PEO，以下表示「PEO-PPO-PEO」)，且組成物中所含有之PEO-PPO-PEO之含量設為0.0004%外，與例1同樣調製本例的研磨用組成物。上述PEO-PPO-PEO中之EO單元與PO單元之莫耳比為EO：PO=85：15。
(例6) 除了取代縮醛化聚乙烯醇系聚合物，使用Mw為7×104 、皂化度為98莫耳%以上之未經縮醛化之聚乙烯醇外，與例1同樣調製本例的研磨用組成物。
(例7) 除了未使用PACMO外，與例1同樣調製本例的研磨用組成物。
＜矽晶圓之研磨＞ 表示使用於各例之前段研磨步驟的內容。 (前段研磨步驟) 調製包含研磨粒0.95%及鹼性化合物0.065%，剩餘部分為水所構成之前段研磨用組成物。研磨粒使用BET徑35nm之膠體二氧化矽。鹼性化合物使用氫氧化鉀(KOH)。 此前段研磨用組成物直接作為研磨液(工作漿料)使用，將作為研磨對象物之矽晶圓使用下述前段研磨條件研磨。矽晶圓使用結束研磨及蝕刻之直徑300mm之市售單晶矽晶圓(傳導型：P型、結晶方位：＜100＞、抵抗率：1Ω･cm以上未達100Ω･cm、無COP)。
[前段研磨條件] 研磨裝置：股份公司岡本工作機械製作所製之單面(Single-side)研磨機、型式「PNX-332B」 研磨荷重：19kPa 平台旋轉數：32rpm 研磨頭(承載體)旋轉數：30rpm 研磨墊：富士紡愛媛公司製、製品名「SUBA400」 研磨液供給速度：1公升/分鐘 研磨液之溫度：20℃ 平台冷卻水之溫度：20℃ 研磨時間：2分鐘30秒
將各例之研磨用組成物直接作為研磨液(工作漿料)使用，使用下述最終研磨條件，將結束了上述前段研磨步驟的矽晶圓進行研磨。
[最終研磨條件] 研磨裝置：股份公司岡本工作機械製作所製之單面研磨機、型式「PNX-332B」 研磨荷重：16kPa 平台旋轉數：26rpm 研磨頭(承載體)旋轉數：25rpm 研磨墊：富士紡愛媛公司製之研磨墊、商品名「POLYPAS27NX」 研磨液供給速度：0.5公升/分鐘 研磨液之溫度：20℃ 平台冷卻水之溫度：20℃ 研磨時間：2分鐘30秒
將研磨後之矽晶圓自研磨裝置取下，使用NH4 OH(29%)：H2 O2 (31%)：去離子水(DIW)=2：5.3：48(體積比)之洗淨液洗淨(SC-1洗淨)。更具體而言，準備安裝了頻率720kHz之超音波振盪器(ultrasonic wave oscillator)的洗淨槽，洗淨槽收容上述洗淨液，保持60℃，研磨後的矽晶圓在洗淨槽中浸漬6分鐘，然後藉由超純水進行清洗。此步驟重複2次後，使矽晶圓乾燥。
＜霧度測定＞ 對於洗淨後之矽晶圓表面，使用KLA-Tencor公司製之晶圓檢查裝置、商品名「Surfscan SP2XP 」，以DWO模式測定霧度(ppm)。所得之結果換算成將例4之霧度值設為100%的相對值，示於表1。
Figure 02_image005
如表1所示，併用了縮醛化聚乙烯醇系聚合物與、PACMO之例1~5的研磨用組成物，均顯示優異之霧度降低性能。在此，使用縮醛化聚乙烯醇的例1~3與、取代縮醛化聚乙烯醇系聚合物，使用未經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物的例6，進行比較時，由於例1~3之研磨用組成物的霧度降低性能優異，故就使用作為水溶性高分子之縮醛化聚乙烯醇系聚合物之霧度降低性能的觀點，顯示優異性。又，不論縮醛化度，可確認霧度降低性能。縮醛化聚乙烯醇系聚合物外，包含PACMO之例1~3與、不包含縮醛化聚乙烯醇系聚合物以外之水溶性高分子之例7，進行比較，由於除了縮醛化聚乙烯醇系聚合物外，使用PACMO，顯示顯著改善霧度降低性能。
又，併用二種類之界面活性劑之例4及例5的研磨用組成物，相較於單獨使用一種類之界面活性劑的例1，顯示更優異的霧度降低性能。其中，併用了Mw為378之C10PEO5與Mw為3200之PEO-PPO-PEO之例5的研磨用組成物，顯示特別優異的霧度降低性能。
以上，詳細地說明本發明之具體例，但是此等僅為例示，並非限定申請專利範圍者。申請專利範圍所記載的技術，包含以上例示之具體例進行各種變形、變更者。

Claims (9)

  1. 一種研磨用組成物，其係包含研磨粒、鹼性化合物、水溶性高分子及水的研磨用組成物， 前述水溶性高分子至少包含水溶性高分子P1及水溶性高分子P2， 前述水溶性高分子P1為縮醛化聚乙烯醇系聚合物， 前述水溶性高分子P2為縮醛化聚乙烯醇系聚合物以外的水溶性高分子。
  2. 如請求項1之研磨用組成物，其中前述水溶性高分子P1為縮醛化度為1莫耳%以上未達60莫耳%的縮醛化聚乙烯醇系聚合物。
  3. 如請求項1或2之研磨用組成物，其中前述水溶性高分子P2為選自由含有氮原子的聚合物、未經縮醛化之聚乙烯醇系聚合物、含有氧化烯單元的聚合物、澱粉衍生物及纖維素衍生物所構成群組中之一種或二種以上。
  4. 如請求項1~3中任一項之研磨用組成物，其係更包含界面活性劑。
  5. 如請求項4之研磨用組成物，其中前述界面活性劑，包含選自由非離子性界面活性劑及陰離子性界面活性劑所構成群組中之二種以上的界面活性劑。
  6. 如請求項4或5之研磨用組成物，其中前述界面活性劑，包含重量平均分子量未達1000之界面活性劑SfS 與、重量平均分子量1000以上的界面活性劑SfL 。
  7. 如請求項1~6中任一項之研磨用組成物，其中前述水溶性高分子P1之重量平均分子量為10×104 以下。
  8. 如請求項1~7中任一項之研磨用組成物，其中前述研磨粒為二氧化矽粒子。
  9. 如請求項1~8中任一項之研磨用組成物，其係用於由矽所構成之表面的研磨。
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