TW202100709A - 研磨用組合物及研磨方法 - Google Patents
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Abstract
關於本發明的研磨用組合物包含二氧化矽粒子、對於含有具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度調整劑、及生物滅除劑，前述生物滅除劑由碳原子、氫原子、及氧原子所構成。
Description
本發明是有關於研磨用組合物及研磨方法。
近年來，伴隨著半導體基板表面的多層配線化，在製造裝置時，有利用將半導體基板研磨而進行平坦化，亦即化學機械研磨（Chemical Mechanical Polishing；CMP）技術。CMP為使用包含二氧化矽、氧化鋁、氧化鈰等的研磨粒、防蝕劑、界面活性劑等的研磨用組合物（漿），將半導體基板等的研磨對象物（被研磨物）的表面進行平坦化的方法，研磨對象物（被研磨物）為矽、聚合矽、矽氧化膜（氧化矽）、矽氮化物等、金屬等所形成的配線、栓塞（plug）等。
此種研磨用組合物有生菌的繁殖的進行、降低保存安定性的情形。從確保此保存安定性的觀點而言，例如日本特開第2007-88379號公報（相當於美國專利申請公開第2007/069176號說明書）提案一種研磨用組合物，其特徵在於含有（a）表面的一部分被鋁原子覆蓋之膠質氧化矽、及（b）具有至少一種類以上的異噻唑啉-3-酮骨架的化合物。
然而，已知將上述日本特開第2007-88379號公報（相當於美國專利申請公開第2007/069176號說明書）所記載的技術應用於包含聚合矽等的具有矽-矽鍵結的的矽材料的研磨對象物的情形時，有使研磨用組合物本來所具有的對於研磨對象物的研磨性能產生變化的問題。
因此，本發明的目的在於提供一種抑制生菌的繁殖、具有優良的保存安定性，且能夠維持對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物原本的研磨性能的方法。
為了解決上述課題，本發明者們累積了詳細研究。其結果發現藉由研磨用組合物而解決上述課題，而完成本發明，研磨用組合物為包含二氧化矽粒子、對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度調整劑、及生物滅除劑的研磨用組合物，其中前述生物滅除劑為由碳原子、氫原子、及氧原子所構成。
以下，說明本發明的實施形態。惟、本發明並非僅受限於以下的實施形態。再者，在本說明書中，只要未特別聲明，操作及物性等的測定是以室溫（20℃以上25℃以下）/相對溼度40%RH以上50%RH以下的條件進行。
關於本發明的一形態的研磨用組合物包含二氧化矽粒子、對於含有具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度調整劑、及生物滅除劑(biocide)，前述生物滅除劑由碳原子、氫原子、及氧原子所構成。藉由具有此種構成，成為抑制生菌的繁殖、具有優良的保存安定性，且能夠維持對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物本來的研磨性能的研磨用組合物。
＜研磨對象物＞
關於本發明的研磨對象物包含具有矽-矽鍵結的矽材料。作為具有矽-矽鍵結的矽材料，能夠列舉例如、聚合矽（Poly-Si）、非晶矽、單晶矽、n型摻雜單晶矽、p型摻雜單晶矽、SiGe等的Si系合金等。其中，以聚合矽為佳。
該研磨對象物亦可更包含具有矽-矽鍵結的矽材料以外的其他材料。作為其他材料的例子，能夠列舉例如氧化矽、氮化矽、碳氮化矽（SiCN）、金屬等。
［二氧化矽粒子］
根據本發明一實施形態的研磨用組合物含有二氧化矽粒子作為研磨粒。研磨粒具有對於研磨對象物進行機械地研磨的作用。
作為二氧化矽粒子的種類未特別限定，能夠列舉氣相式二氧化矽、膠質氧化矽等，較佳為膠質氧化矽。作為膠質氧化矽的製造方法，能夠列舉矽酸鈉法、溶膠凝膠（sol-gel）法，任何的製造方法所製造的膠質氧化矽，皆能夠適合使用於作為本發明之二氧化矽粒子。然而，從降低金屬雜質的觀點而言，以溶膠凝膠法所製造的膠質氧化矽為佳。以溶膠凝膠法所製造的膠質氧化矽由於在半導體中具有擴散性之金屬雜質、氯離子等的腐蝕性離子的含量少，因此較佳。以溶膠凝膠法製造膠質氧化矽，能夠使用以往習知的方法，具體而言，能夠以能夠加水分解的矽化合物（例如、矽氧基矽烷或其衍生物）作為原料，藉由進行加水分解、縮合反應，獲得膠質氧化矽。
二氧化矽粒子亦可具有陽離子性基。亦即，二氧化矽粒子可為陽離子改質二氧化矽粒子，亦可為陽離子改質膠質氧化矽。作為具有陽離子性基的膠質氧化矽（陽離子改質膠質氧化矽）能夠較佳列舉胺基於表面固定化之膠質氧化矽。作為此種的具有陽離子性基之膠質氧化矽的製造方法，能夠列舉如日本特開2005-162533號公報所記載般的，將胺乙基三甲氧基矽烷、胺丙基三甲氧基矽烷、胺乙基三乙氧基矽烷、胺丙基三乙氧基矽烷、胺丙基二甲基乙氧基矽烷、胺丙基甲基二乙氧基矽烷、胺丁基三乙氧基矽烷等的具有胺基的矽烷偶合劑固定化於二氧化矽粒子的表面之方法。藉此，能夠獲得胺基於表面固定化之膠質氧化矽（胺基修飾膠質氧化矽）。
膠質氧化矽亦可具有陰離子性基。亦即，二氧化矽粒子可為陰離子改質二氧化矽粒子、亦可為陰離子改質膠質氧化矽。作為具有陰離子性基的膠質氧化矽（陰離子改質膠質氧化矽），能夠較佳列舉有羧酸基、磺酸基、膦酸基、鋁酸基等的陰離子性基固定化於表面之膠質氧化矽。作為具有此種的陰離子性基的膠質氧化矽的製造方法未特別限定，例如能夠列舉使末端具有陰離子性基的矽烷偶合劑與膠質氧化矽反應之方法。
作為具體例子，若將磺酸基固定化於膠質氧化矽，則例如能夠以“Sulfonic acid-functionalized Silica through of thiol groups”，Chem. Commun. 246-247（2003）所記載的方法進行。具體而言，使3-巰基丙基三甲氧基矽烷等的具有硫醇基的矽烷偶合劑與膠質氧化矽偶合之後，藉由以過氧化氫將硫醇基氧化，獲得磺酸基固定化於表面之膠質氧化矽（磺酸修飾膠質氧化矽）。
若將羧酸基固定化於膠質氧化矽，則例如能夠以“Novel Silane Coupling Agents Containing a Photolabile 2-Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel”，Chemistry Letters, 3, 228-229（2000）所記載的方法進行。具體而言，使含有光反應性的2-硝基苄基酯的矽烷偶合劑與膠質氧化矽偶合之後，藉由照射光，獲得羧酸基固定化於表面之膠質氧化矽（羧酸修飾膠質氧化矽）。
其中，從有效地達到本發明所期待的效果的觀點而言，二氧化矽粒子以陽離子改質二氧化矽粒子為佳。
二氧化矽粒子的形狀未特別限定，可為球狀，亦可為非球狀。作為非球狀的具體例，能夠列舉三角柱、四角柱等的多角柱狀、圓柱狀、圓柱的中央部分比周圍部分更膨的酒桶狀、圓盤的中央部分為貫穿的甜甜圈狀、板狀、中央部位具有陷縮之所謂的繭形形狀、複數的粒子一體化之所謂的會合型球狀、表面有複數的突起的所謂的金平糖形狀、橄欖球形狀等種種的形狀，無特別限定。
二氧化矽粒子的大小未特別限定。然而，二氧化矽粒子的平均一次粒徑的下限以5nm以上為佳、7nm以上較佳、10nm以上更佳。再者，本發明的研磨用組合物中，二氧化矽粒子的平均一次粒徑的上限以120nm以下為佳、80nm以下較佳、50nm以下更佳。若在此種範圍，對於使用研磨用組合物進行研磨後的研磨對象物的表面能夠抑制刮痕等的缺陷。亦即，二氧化矽粒子的平均一次粒徑以5nm以上120nm以下為佳、7nm以上80nm以下較佳、10nm以上50nm以下更佳。再者，二氧化矽粒子的平均一次粒徑，例如能夠基於BET法所測定的二氧化矽粒子的比表面積而計算。
二氧化矽粒子的平均二次粒徑的下限以10nm以上為佳、20nm以上較佳、30nm以上更佳。再者，二氧化矽粒子的平均二次粒徑的上限以250nm以下為佳、200nm以下較佳、150nm以下更佳。若在此種範圍，對於使用研磨用組合物進行研磨後的研磨對象物的表面能夠抑制刮痕等的缺陷。亦即，二氧化矽粒子的平均二次粒徑以10nm以上250nm以下為佳、20nm以上200nm以下較佳、30nm以上150nm以下更佳。再者，二氧化矽粒子的平均二次粒徑能夠藉由例如，雷射繞射散射法為代表之動態光散射法而測定。
二氧化矽粒子的平均結合度（degree of association）以5.0以下為佳、3.0以下為較佳、2.5以下為進而較佳。當二氧化矽粒子的平均結合度成為較小，能夠更降低研磨對象物表面的缺陷產生。再者，二氧化矽粒子的平均結合度以1.0以上為佳、1.2以上更佳。當二氧化矽粒子的平均結合度成為較大，具有提升因研磨組合物的研磨速度之優點。再者，二氧化矽粒子的平均結合度能夠藉由將二氧化矽粒子的平均二次粒徑的值除以平均一次粒徑的值而獲得。
二氧化矽粒子的長寬比（aspect ratio）的上限雖未特別限定，以未滿2.0為佳、1.8以下為較佳、1.5以下為更佳。藉由如此的範圍，能夠更降低研磨對象物表面的缺陷。又，長寬比能夠藉由掃描式電子顯微鏡取得外接於二氧化矽粒子的影像的最小長方形，將此長方形的長邊的長度除以相同長方形的短邊的長度所得到的值的平均，能夠使用一般的影像解析軟體而求取。二氧化矽粒子的長寬比的下限雖未特別限定，以1.0以上為佳。
關於二氧化矽粒子之藉由雷射繞射散射法所求得的粒徑分布，從微粒子側開始積算粒子重量到達全粒子重量的90%時的粒子的直徑（D90），與到達全粒子的全粒子重量的10%時的粒子的直徑（D10）之比D90/D10的下限雖未特別限定，以1.1以上為佳、1.2以上為較佳、1.3以上為更佳。再者，研磨用組合物中的二氧化矽粒子之藉由雷射繞射散射法所求得的粒徑分布，從微粒子側開始積算粒子重量到達全粒子重量的90%時的粒子的直徑（D90），與到達全粒子的全粒子重量的10%時的粒子的直徑（D10）之比D90/D10的上限雖未特別限定，以2.04以下為佳。藉由如此的範圍，能夠更降低研磨對象物表面的缺陷。
二氧化矽粒子的大小（平均一次粒徑、平均二次粒徑、長寬比、D90/D10等），能夠藉由選擇二氧化矽粒子的製造方法等，而適當地調控。
根據本發明一實施形態的研磨用組合物中，二氧化矽粒子的含量（濃度）的下限以0.01質量%以上為佳、0.05質量%以上為較佳、0.1質量%以上為更佳。再者，根據本發明一實施形態的研磨用組合物中，二氧化矽粒子的含量的上限以20質量%以下為佳、10質量%以下為較佳、5質量%以下更佳、3質量%以下進而為佳。二氧化矽粒子的含量若在此種範圍，則能夠更抑制使用研磨用組合物進行研磨後的研磨對象物的表面產生表面缺陷。再者，當研磨用組合物包含2種以上的二氧化矽粒子的情況時，二氧化矽粒子的含量意指為此等的合計量。
根據本發明一實施形態的研磨用組合物，除了二氧化矽粒子，亦可含有其他的研磨粒。作為其他的研磨粒的例子，例如能夠列舉氧化鋁粒子、氧化鋯粒子、氧化鈦粒子等的金屬氧化物粒子。
［研磨速度調整劑］
根據本發明一實施形態的研磨用組合物含有研磨速度調整劑，其為具有調整包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度的功能的研磨速度調整劑。
研磨速度調整劑有具有使研磨對象物的研磨速度提升的功能的研磨速度提升劑，以及具有抑制研磨對象物的研磨速度的機能的研磨速度抑制劑，根據本發明一實施形態的研磨用組合物，能夠使用其中的任一者。
＜研磨速度提升劑＞
作為研磨速度提升劑的例子，能夠列舉例如聚羧酸、聚羧酸醯胺、聚羧酸酯、聚羧酸鹽、聚磺酸、聚膦酸、乙烯基系聚合物等的水溶性高分子等、醯胺化合物、醯亞胺化合物、胺化合物等。
作為更具體的例子，作為聚羧酸，能夠列舉例如聚天冬胺酸、聚麩胺酸、聚蘋果酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚順丁烯二酸、聚依康酸、聚反丁烯二酸、聚（p-苯乙烯羧酸）、聚醯胺酸等。
做為聚羧酸醯胺，例如能夠列舉聚丙烯酸醯胺、聚甲基丙烯酸醯胺、胺基聚丙烯酸醯胺、胺基聚甲基丙烯酸醯胺等。
作為聚羧酸酯，能夠列舉聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯等。
作為聚羧酸鹽的例子，能夠列舉例如聚丙烯酸銨鹽、聚甲基丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸鈉鹽、聚甲基丙烯酸鈉鹽、聚醯胺酸銨鹽、聚醯胺酸鈉鹽等。
作為聚磺酸的例子，能夠列舉例如聚苯乙烯磺酸、聚異戊二烯磺酸、含磺酸（鹽）基聚乙烯醇（磺酸改質聚乙烯基醇）、含磺酸（鹽）基聚醋酸乙烯酯（磺酸改質聚醋酸乙烯酯）、含磺酸（鹽）基聚酯、含（甲基）丙烯酸基單體-含磺酸（鹽）基單體的共聚物、含磺酸（鹽）烯丙聚合物等。
作為乙烯基系聚合物的粒子，能夠列舉例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、及此等的共聚物等。
作為醯胺化合物的例子，能夠列舉例如乙醯醯胺、丙二醯胺、琥珀醯胺、順丁烯二酸二醯胺（maleamide，maleic acid diamide）、反丁烯二酸二醯胺（fumaramide）、苯甲醯胺、萘甲醯胺、酞醯胺、異酞醯胺、對酞醯胺、菸鹼醯胺、異菸鹼醯胺、甲醯胺、N-甲基甲醯胺、戊酮醯胺（propiolamide）、丁醯胺、異丁醯胺、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯醯胺、油酸醯胺、草醯胺、戊二醯胺（Glutaramide）、己二醯胺（adipamide）、桂皮醯胺、乙二醇醯胺（Glycolamide）、乳醯胺、環氧丙烯醯胺（glyceramide）、酒石酸醯胺（tartaramide）、檸檬醯胺（citramide）、乙醛醯胺（glyoxylamide）、丙酮醯胺（pyruvamide）、乙醯乙醯醯胺、二甲基乙醯醯胺、苄醯胺、苯甲醯亞胺酸醯胺、伸乙基二胺四乙醯醯胺、二乙醯醯胺、三乙醯醯胺、二苯甲醯胺、三苯甲醯胺、玫瑰寧（rhodanine）、尿素、1-乙醯基-2-硫脲、縮二脲（biuret）、丁基脲、二丁基脲、1,3-二甲基脲、1,3-二乙基脲等及此等的衍生物等。
作為醯亞胺化合物的例子，能夠列舉例如琥珀醯亞胺、順丁烯二酸二醯亞胺、酞酸醯亞胺及此等的衍生物等。
作為胺化合物的例子，能夠列舉甲胺、乙胺、丁胺、乙二胺、甘胺酸、丙胺酸、纈胺酸、哌
、哌啶、嗎福林、N-甲基甘胺酸及此等的衍生物等。
此種的研磨速度提升劑能夠單獨、亦可混合2種以上使用。
＜研磨速度抑制劑＞
作為研磨速度抑制劑的例子，能夠列舉例如具有聚烯烴（polyalkylene）鏈的水溶性高分子、具有聚氧伸烷（polyoxyalkylene）鏈的界面活性劑等。
作為更具體的例子，作為具有聚烯烴鏈的水溶性高分子，能夠列舉例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等的聚烯烴二醇；氧乙烯（oxyethylene，EO）與氧丙烯（oxypropylene，PO）的嵌段共聚物（二嵌段體、PEO-PPO-PEO型三嵌段體、PPO-PEO-PPO型三嵌段體等）、EO與PO的隨機共聚物等的聚烯烴共聚物等。
作為具有聚氧伸烷鏈的界面活性劑的例子，能夠列舉具有4個以上的氧伸烷基單元的界面活性劑。具體而言，能夠列舉例如聚氧乙烯丙醚、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、聚氧乙烯三癸醚、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯鯨蠟醚、聚氧乙烯硬脂醯醚、聚氧乙烯異硬脂醯醚、聚氧乙烯油醯基醚、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯十二基苯基醚、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚、聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯硬脂醯胺、聚氧乙烯油醯基胺、聚氧乙烯硬脂醯醯胺、聚氧乙烯油醯基醯胺、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醇酐、單棕櫚酸聚氧乙烯山梨醇酐、單硬脂酸聚氧乙烯山梨醇酐、單油酸聚氧乙烯山梨醇酐、三油酸聚氧乙烯山梨醇酐、四油酸聚氧乙烯山梨醇、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯硬化蓖麻油等的非離子性界面活性劑、聚氧乙烯月桂醚硫酸、聚氧乙烯肉豆蔻醚硫酸、聚氧乙烯棕櫚醚硫酸；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、聚氧乙烯肉豆蔻醚硫酸鈉、聚氧乙烯肉豆蔻醚硫酸銨、聚氧乙烯肉豆蔻醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯棕櫚醚硫酸鈉、聚氧乙烯棕櫚醚硫酸胺、聚氧乙烯棕櫚醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯辛基磺酸、聚氧乙烯十二基磺酸、聚氧乙烯鯨蠟磺酸、聚氧乙烯辛基苯磺酸、聚氧乙烯十二基苯磺酸；聚氧乙烯辛基磺酸鈉、聚氧乙烯十二基磺酸鈉、聚氧乙烯鯨蠟磺酸鈉、聚氧乙烯月桂醚醋酸、聚氧乙烯十三基醚醋酸、聚氧乙烯辛基醚醋酸；聚氧乙烯月桂醚醋酸鈉、聚氧乙烯月桂醚醋酸銨、聚氧乙烯十三基醚醋酸鈉、聚氧乙烯十三基醚醋酸銨、聚氧乙烯辛基醚醋酸鈉、聚氧乙烯辛基醚醋酸銨、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、聚氧乙烯油醯基醚磷酸鈉、聚氧乙烯鯨蠟醚磷酸鈉、聚氧乙烯烷基（12-15）醚磷酸鉀、聚氧乙烯月桂磺酸琥珀酸二鈉鹽、磺酸琥珀酸聚氧乙烯月桂醯基乙醇醯胺二鈉鹽等的陰離子性界面活性劑等。
此等的研磨速度抑制劑能夠單獨、亦可混合2種以上使用。
上述的研磨速度調整劑之中，以選擇自由具有聚烯烴鏈的水溶性高分子及具有聚氧伸烷鏈的界面活性劑所組成的群組之至少1種為佳，以聚烯烴二醇及聚烯烴共聚物較佳。此外，上述聚烯烴二醇以聚丙二醇及聚丁二醇的至少一方為更佳。
研磨速度提升劑為水溶性高分子的情況時，其重量平均分子量（Mw）的下限雖未特別限定，以500以上為佳、2000以上較佳、4000以上更佳、6000以上特佳。又該重量平均分子量的上限雖未特別限定，以100萬以下為佳、50萬以下較佳、10萬以下更佳、5萬以下特佳。若在此種範圍，能夠更有效的獲得研磨速度提升的效果。
研磨速度抑制劑為水溶性高分子的情況時，其重量平均分子量的下限雖未特別限定，以200以上為佳、250以上較佳、300以上更佳、500以上特佳。再者，該重量平均分子量的上限雖未特別限定，以10萬以下為佳、1萬以下較佳、5000以下更佳、2000以下特佳。若在此種範圍，能夠獲得長時間維持在水中分散的狀態之效果。
再者，該重量平均分子量能夠藉由凝膠滲透層析法（GPC）而測定。
根據本發明一實施形態的研磨用組合物中的研磨速度調整劑的含量（濃度）的下限雖未特別限定，以0.0001質量%以上為佳、0.001質量%以上較佳、0.005質量%以上更佳、0.01質量%以上特佳。再者，根據本發明一實施形態的研磨用組合物中的研磨速度調整劑的含量（濃度）的上限雖未特別限定，以10質量%以下為佳、5質量%以下較佳、1質量%以下更佳、0.5質量%以下特佳。亦即、研磨用組合物中的研磨速度調整劑的含量（濃度）較佳為0.0001質量%以上10質量%以下、更佳為0.05質量%以上5質量%以下、進而較佳為0.005質量%以上1質量%以下、特佳為0.01質量%以上0.5質量%以下。若在此種範圍，能夠有效地獲得在水中安定地分散、調整研磨速度的效果。再者，研磨用組合物包含2種以上的研磨速度調整劑的情況時，上述含量意指此等的合計量。
［生物滅除劑］
根據本發明一實施形態的研磨用組合物含有生物滅除劑。生物滅除劑亦稱為「除生物劑」，意指使微生物（生菌）不活化或破壞的藥劑。生物滅除劑包含防腐劑、防黴劑、防藻劑、防蟲劑、驅除劑等。此種生物滅除劑能夠單獨或混合使用2種以上。再者，生物滅除劑可使用市售品，亦可使用合成品。
關於本發明一實施形態的研磨用組合物所包含的生物滅除劑由碳原子、氫原子、及氧原子所構成。使用具有上述3種類的原子以外的原子（例如氮原子、硫原子等）的生物滅除劑的情況時，認為在分子大小上、生物滅除劑比起研磨速度調整劑分子小，再者，生物滅除劑成為具有極性，因此對於研磨對象物所具有的矽-矽鍵結，生物滅除劑比研磨速度調整劑更快速地作用。其結果，使矽-矽鍵結伸長或縮短、矽-矽鍵結脆化，對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物無法維持本來的研磨性能。
再者，上述機制是基於推測，其正確性不及於影響本發明的技術範圍。
＜以化學式1表示的化合物＞
作為關於本發明的生物滅除劑，以下述的化學式1表示的化合物為佳。
[化1]
（化學式1）
前述化學式1中，R1
~R5
各自獨立地為氫原子、或選擇自由碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基。
作為選擇自由碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基的例子，例如能夠列舉羥基、羧基、碳數1~20的烷基、碳數1~20的羥基烷基、碳數1~20的烷氧基、碳數1~20的羥基烷氧基、碳數2~21的烷氧基羰基、碳數6~30的芳基、碳數7~31的芳烷基（芳基烷基）、碳數6~30的芳氧基、碳數6~30的芳氧基羰基、碳數8~32的芳烷基氧基羰基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基等。
更具體而言，作為碳數1~20的烷基的例子，能夠列舉甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等的直鏈狀的烷基；異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、第三戊基、新戊基、3-甲基戊基、1,1-二乙基丙基、1,1-二甲基丁基、1-甲基-1-丙基丁基、1,1-二丙基丁基、1,1-二甲基-2-甲基丙基、1-甲基-1-異丙基-2-甲基丙基等的分支狀的烷基；環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、降莰烯基等的環狀的烷基等。
作為碳數1~20的羥基烷基的例子，能夠列舉羥基甲基、2-羥基乙基、2-羥基-正丙基、3-羥基-正丙基、2-羥基-正丁基、3-羥基-正丁基、4-羥基-正丁基、2-羥基-正戊基、3-羥基-正戊基、4-羥基-正戊基、5-羥基-正戊基、2-羥基-正己基、3-羥基-正己基、4-羥基-正己基、5-羥基-正己基、6-羥基-正己基等。
碳數1~20的烷氧基的例子，能夠列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基等直鏈狀的烷氧基；異丙氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、第三戊氧基、新戊氧基、3-甲基戊氧基、1,1-二乙基丙氧基、1,1-二甲基丁氧基、1-甲基-1-丙基丁氧基、1,1-二丙基丁氧基、1,1-二甲基-2-甲基丙氧基、1-甲基-1-異丙基-2-甲基丙氧基等分支狀的烷氧基；環丁氧基、環戊氧基、環己氧基、環庚氧基、環辛氧基、降莰烯氧基等環狀的烷氧基等。
作為碳數1~20的羥基烷氧基的例子，能夠列舉羥基甲氧基、2-羥基乙氧基、2-羥基-正丙氧基、3-羥基-正丙氧基、2-羥基-正丁氧基、3-羥基-正丁氧基、4-羥基-正丁氧基、2-羥基-正戊氧基、3-羥基-正戊氧基、4-羥基-正戊氧基、5-羥基-正戊氧基、2-羥基-正己氧基、3-羥基-正己氧基、4-羥基-正己氧基、5-羥基-正己氧基、6-羥基-正己氧基等。
作為碳數2~21的烷氧基羰基的例子，能夠列舉甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、戊氧羰基、己氧羰基、辛氧羰基、癸氧羰基等。
作為碳數6~30的芳基的例子，能夠列舉苯基、萘基、苯甲醯亞胺酸（anthranil）基、芘基等。
作為碳數7~31的芳烷基（芳基烷基）的例子，能夠列舉苄基、苯乙基（苯基乙基）等；作為碳數6~30的芳基氧基的例子，能夠列舉苯基氧基（苯氧基）、萘氧基、苯甲醯亞胺酸氧基、芘氧基等。
作為碳數7~31的芳基氧基羰基的例子，能夠列舉苯基氧基羰基、萘基氧基羰基、苯甲醯亞胺酸基氧基羰基、芘基氧基羰基等。
作為碳數8~32的芳烷基氧基羰基，能夠列舉苄基氧基羰基、苯乙基氧基羰基等。
作為碳數2~21的醯基的例子，能夠列舉甲醯（methanoyl）基（甲醯基，formyl）、乙醯（ethanoyl）基（乙醯基，acetyl）、丙醯基、丁醯基、戊醯基、己醯基、辛醯基、癸醯基、苯甲醯基等。
作為碳數2~20的醯氧基的例子，甲醯氧基、乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、辛醯氧基、癸醯氧基、苯甲醯氧基等能夠列舉。
進而，上述以化學式1表示的生物滅除劑以選擇自由下述化學式1-a~1-c所表示的化合物所組成的群組之至少1種為佳。
[化2]
（化學式1-a） （化學式1-b） （化學式1-c）
前述化學式1中、R1
~R3
為各自獨立地、由選擇自碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基。
因為選擇自由碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基的例子與上述相同，在此省略其說明。
作為上述以化學式1表示的化合物的更具體的例子，能夠列舉對羥基苯甲酸甲酯（對羥基安息香酸甲酯）、對羥基苯甲酸乙酯（對羥基安息香酸乙酯）、對羥基苯甲酸丁酯（對羥基安息香酸丁酯）、對羥基苯甲酸苄酯（對羥基安息香酸苄酯）等的對羥基苯甲酸酯（對羥基安息香酸酯）；水楊酸、水楊酸甲酯、酚、兒茶酚、間苯二酚、對苯二酚、異丙酚、甲酚、瑞香酚、苯氧基乙醇、苯基苯酚（2-苯基苯酚、3-苯基苯酚、4-苯基苯酚）、2-苯基乙醇（苯乙基醇）等。
此等之中、從更有效地達到本發明所期望的效果的觀點而言，作為上述以化學式1表示的化合物以選擇自由對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丁酯、及苯基苯酚所組成的群組之至少1種為佳、以對羥基苯甲酸丁酯較佳。
＜不飽和脂肪酸＞
作為本發明所使用的生物滅除劑，不飽和脂肪酸也佳。不飽和脂肪酸的例子，能夠列舉巴豆酸、肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、油酸、蓖麻油酸等的單元不飽和脂肪酸；山梨酸、亞麻油酸、二十碳二烯酸等的二元不飽和脂肪酸；次亞麻油酸、松子油酸（pinolenic acid）、油硬脂酸等的三元不飽和脂肪酸；十八碳四烯酸（stearidonic acid）、二十碳四烯酸等的四元不飽和脂肪酸；伯色五烯酸（bosseopentaenoic acid）、二十碳五烯酸等的五元不飽和脂肪酸；二十二碳六烯酸、鯡酸（nisinic acid）等的六元不飽和脂肪酸；等。
此等之中、從更有效地達到本發明所期望的效果的觀點而言，作為不飽和脂肪酸，以山梨酸較佳。
再者，上述以外的1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇等的1,2-烷基二醇；2-乙基己基甘油醚（乙基己基甘油）等的烷基甘油醚；癸酸、去氫醋酸等的化合物也能夠使用作為關於本發明的生物滅除劑。
根據本發明一實施形態的研磨用組合物中的生物滅除劑的含量（濃度）的下限雖未特別限定，以0.0001質量%以上為佳、0.001質量%以上較佳、0.005質量%以上更佳、0.01質量%以上特佳。再者，根據本發明一實施形態的研磨用組合物中的生物滅除劑的含量（濃度）的上限雖未特別限定，以5質量%以下為佳、1質量%以下較佳、0.5質量%以下更佳、0.1質量%以下特佳。亦即，研磨用組合物中的生物滅除劑的含量（濃度）較佳為0.0001質量%以上5質量%以下、更佳為0.001質量%以上1質量%以下、進而較佳為0.005質量%以上0.5質量%以下、特佳為0.01質量%以上0.1質量%以下。若為此種範圍，對於使微生物不活性化或破壞、能夠得到充分地效果。再者，研磨用組合物含有2種以上的生物滅除劑的情況時，上述含量意指此等的合計量。
［分散媒］
本發明的研磨用組合物為了分散構成研磨用組合物的各成分，以使用分散媒為佳。作為分散媒雖能夠列舉有機溶劑、水，其中以含有水為佳。
從抑制研磨對象物的汚染、抑制阻礙其他成分的作用的觀點而言，作為分散媒以盡可能不含有雜質的水為佳。作為此種水，例如過渡金屬離子的總計含量為100 ppb以下的水為佳。在此，水的純度能夠例如使用離子交換樹脂除去雜質離子，藉由過濾器除去異物，蒸餾等的操作而提高。具體而言，作為水，以使用例如去離子水（離子交換水）、純水、超純水、蒸餾水等為佳。通常，以研磨用組合物所含有的分散媒的90體積%以上為水為佳，95體積%以上為水為較佳，99體積%以上為水為更佳，100體積%為水為特佳。
［研磨用組合物的pH］
本發明的研磨用組合物的pH雖未特別限定，以未滿7（未滿7.0）為佳。pH為7以上（7.0以上），則有降低研磨對象物的研磨速度的情形。該pH較佳為6.5以下、更佳為6以下（6.0以下）、進而較佳為5.5以下、特佳為5以下（5.0以下）。再者，該pH的下限較佳為1以上（1.0以上）、更佳為2以上（2.0以上）、進而較佳為3以上（3.0以上）、進一步較佳為超過3.5、特佳為3.8以上。
再者，研磨用組合物的pH能夠依據實施例所記載的方法而測定。
＜pH調整劑＞
關於本發明之研磨用組合物為了將pH調整為上述範圍內時的目的，亦可進而含有pH調整劑
能夠使用週知的酸、鹼或此等之鹽作為pH調整劑。能夠使用作為pH調整劑的酸的具體例，例如能夠列舉鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次亞磷酸、亞磷酸、及磷酸等的無機酸；甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、纈草酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸（n-octanoic acid）、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氫呋喃羧酸、甲氧基醋酸、甲氧基苯基醋酸及苯氧基醋酸等的有機酸。
能夠使用作為pH調整劑的鹼，能夠列舉乙醇胺、2-胺基-2-乙基-1,3-丙烷二醇等的脂肪族胺、芳香族胺等的胺、氫氧化四級銨等的有機鹼、氫氧化鉀等的鹼金屬的氫氧化物、鹼土類金屬的氫氧化物、氫氧化四甲基銨、氨水等。
上述pH調整劑能夠單獨或混合2種以上使用。
再者，亦可與上述酸組合，將上述酸的銨鹽、鈉鹽、鉀鹽等的鹼金屬鹽作為pH緩衝劑使用。
pH調整劑及pH緩衝劑的添加量未特別限定，以研磨用組合物的pH成為所期望的範圍內適當調整即可。
［其他的添加劑］
本發明的研磨用組合物在不損害本發明的效果的範圍內，亦可進一步含有螯合劑、增黏劑、氧化劑、分散劑、表面保護劑、濕潤劑、界面活性劑、溶解助劑等的週知的添加劑。上述添加劑的含量能夠因應其添加目的而適當設定即可。以下，說明較佳的添加劑之溶解助劑。
＜溶解助劑＞
溶解助劑是指將關於本發明的生物滅除劑溶解於分散媒（溶媒）時共存的、提升生物滅除劑的溶解性的物質。根據本發明一實施形態的研磨用組合物以更包含溶解助劑為佳。
作為溶解助劑的例子，能夠列舉例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、丙二醇等的醇化合物；二乙二醇二乙醚、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、四乙二醇、二丙二醇、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚、二丙酮醇、2-甲氧基乙基醋酸鹽、2-乙氧基乙基醋酸鹽、二乙二醇單乙醚醋酸鹽等的醚化合物；丙酮、甲基乙基酮、乙醯丙酮、環己酮等的酮化合物等。此等溶解助劑，能夠單獨或混合使用2種以上。
根據本發明一實施形態的研磨用組合物中的溶解助劑的含量（濃度）的下限雖未特別限定，以0.05質量%以上為佳、0.1質量%以上較佳、0.5質量%以上更佳。再者，根據本發明一實施形態的研磨用組合物中的溶解助劑的含量（濃度）的上限雖未特別限定，以10質量%以下為佳、5質量%以下較佳、4質量%以下更佳。亦即，研磨用組合物中的溶解助劑的含量（濃度），較佳為0.05質量%以上10質量%以下、更佳為0.1質量%以上5質量%以下、進而較佳為0.5質量%以上4質量%以下。若在此種範圍，能夠使生物滅除劑在水中分散安定化。再者，研磨用組合物含有2種以上的溶解助劑的情況時，上述含量意指此等的合計量。
［研磨用組合物的製造方法］
本發明的研磨用組合物的製造方法未特別限定，例如能夠藉由將二氧化矽粒子、研磨速度調整劑、生物滅除劑、以及依照需要的其他添加劑在分散媒中攪拌混合而獲得。各成分的細節如上所述。
將各成分混合時的溫度雖未特別限定，以10℃以上、40℃以下為佳，為了提升溶解速度亦可進行加熱。再者，只要能均一混合，混合時間也無特殊限定。
＜研磨方法及半導體基板的製造方法＞
本發明提供一種研磨方法，其具有使用關於本發明的一實施形態的研磨用組合物，研磨包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物。再者，本發明提供一種半導體基板的製造方法，其具有上述研磨方法。
作為研磨裝置，能夠使用設置有維持具有研磨對象物之基板等的夾具（holder）與能夠變更旋轉速度的馬達等，以及具有能夠貼附研磨墊（研磨布）之研磨定盤之一般的研磨裝置。
作為研磨墊，能夠不受限定地使用一般的不織布、聚氨酯、及多孔質氟樹脂等。研磨墊以施加有使研磨液流走的方式的溝加工者為佳。
關於研磨條件，例如，研磨定盤的旋轉速度以10rpm（0.17s-1
）以上、500rpm（8.3 s-1
）以下為佳。負荷於具有研磨對象物的基板之壓力（研磨壓力）以0.5psi（3.4kPa）以上、10psi（68.9kPa）以下為佳。將研磨用組合物供給於研磨墊的方法也無特殊限定，例如，能夠採用以幫浦等連續地供給之方法。雖然對於研磨用組合物的供給量沒有限定，以研磨墊的表面經常被本發明之研磨用組合物覆蓋為佳。
研磨終止後，將基板於流水中洗淨，藉由旋轉乾燥等將基板上附著的水滴抖落，使其乾燥，藉此得到具有包含金屬之層的基板。
本發明的研磨用組合物可為一液型，亦可為二液型為始之多液型。又，本發明的研磨用組合物可藉由將研磨用組合物的原液使用水等的稀釋液，例如稀釋10倍以上而調配。
雖然對本發明的實施形態進行詳細說明，但此為說明性地例示、而非限定性，應可明瞭本發明之範圍應依照添附的申請專利範圍而解釋。
本發明包含下述態樣及形態。
1.一種研磨用組合物，其為包含二氧化矽粒子、對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度調整劑、及生物滅除劑之研磨用組合物，
前述生物滅除劑由碳原子、氫原子及氧原子所構成：
2.如上述1.所記載的研磨用組合物，前述二氧化矽粒子為陽離子改質二氧化矽粒子：
3.如上述1.或2.所記載的研磨用組合物，前述生物滅除劑為以下述化學式1表示的化合物：
[化1]
（化學式1）
前述化學式1中、R1
~R5
各自獨立地為氫原子、或選擇自由碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基：
4.如上述3.所記載的研磨用組合物，前述生物滅除劑為選擇自由下述化學式1-a~1-c所表示的化合物所組成的群組之至少1種：
[化2]
（化學式1-a） （化學式1-b） （化學式1-c）
前述化學式1中、R1
~R3
為各自獨立地選擇自由碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基：
5.如上述3.或4.所記載的研磨用組合物，前述生物滅除劑為選擇自由對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丁酯、及苯基苯酚所組成的群組之至少1種：
6.如上述1.或2.所記載的研磨用組合物，前述生物滅除劑為不飽和脂肪酸：
7.如上述6.所記載的研磨用組合物，前述不飽和脂肪酸為山梨酸：
8.如上述1.~7.的任一項所記載的研磨用組合物，前述對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度調整劑為選擇自具有聚烯烴鏈的水溶性高分子及具有聚氧伸烷鏈的界面活性劑所組成的群組之至少1種：
9.如上述8.所記載的研磨用組合物，前述具有聚烯烴鏈的水溶性高分子為選擇自聚烯烴二醇及聚烯烴共聚物所組成的群組之至少1種：
10. 如上述9.所記載的研磨用組合物，前述聚烯烴二醇為聚丙二醇及聚丁二醇的至少一種：
11.如上述1.~10.的任一項所記載的研磨用組合物，pH超過3.5：
12.如上述1.~11.的任一項所記載的研磨用組合物，更包含前述生物滅除劑的溶解助劑：
13.一種研磨方法，具有使用如上述1.~12.的任1項所記載的研磨用組合物研磨包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物。
[實施例]
將本發明使用以下實施例及比較例進一步詳細地說明。惟，本發明的技術範圍並非僅限於以下的實施例。再者，在未特別說明時，「%」及「份」分別意味著「質量%」及「質量份」。又，在下述實施例，在未特別說明時，操作是以室溫（20℃以上25℃以下）/相對溼度40%RH以上50%RH以下的條件進行。
＜二氧化矽粒子的準備＞
作為陽離子改質二氧化矽，準備平均一次粒徑31nm、平均二次粒徑62nm、平均結合度2.0的胺基修飾膠質氧化矽。再者，作為陰離子改質二氧化矽，準備磺酸修飾膠質氧化矽（依照“Sulfonic acid-functionalized Silica through quantitative oxidation of thiol groups”，Chem. Commun. 246-247（2003）所記載的方法製作之物，平均一次粒徑32nm、平均二次粒徑69nm、平均結合度2.2）。
二氧化矽粒子的平均一次粒徑是藉由使用Micromeritics公司製的 “Flow Sorb II 2300”所測定的依據BET法的二氧化矽粒子的比表面積與二氧化矽粒子的密度而計算。再者，二氧化矽粒子的平均二次粒徑是使用日機裝股份公司製的動態光散射式粒徑、粒度分布裝置 UPA-UTI151所測定。
＜研磨用組合物的調配＞
（實施例1）
將二氧化矽粒子之陽離子改質二氧化矽、以相對於研磨用組合物的總量為0.25質量%的添加量的方式，作為研磨速度調整劑之聚乙二醇（重量平均分子量（Mw）：600）以相對於研磨用組合物的總量為0.01質量%的添加量的方式、做為生物滅除劑的對羥基苯甲酸乙酯以相對於研磨用組合物的總量為0.03質量%的添加量的方式、做為溶解助劑之乙醇以相對於研磨用組合物的總量為0.5質量%的添加量的方式，分別加入分散媒之水中。
接著，添加作為pH調整劑的酒石酸使pH成為4（超過3.5、未滿4.5）、在室溫（25℃）30分鐘攪拌混合，調配研磨用組合物。
研磨用組合物（液溫：25℃）的pH是藉由pH儀（股份公司 堀場製作所製 型號：LAQUA）而確認。
（實施例2~15、比較例1~13）
除了將二氧化矽粒子的種類、研磨速度調整劑（研磨速度抑制劑）的種類、生物滅除劑的種類及量、以及溶解助劑的種類及量變更為如下述表1以外，與實施例1同樣地進行，調配各研磨用組合物。再者，下述表1中的「-」表示不使用該劑。
［評價］
做為研磨對象物，準備在表面形成厚度5000Å的聚合矽（Poly-Si）膜的矽晶圓（200mm、空白晶圓：Advantech股份公司製）。使用上述所獲得的各研磨用組合物，將基板依照以下的研磨條件進行研磨。
＜防腐性能＞
為了評價關於各研磨用組合物的防腐性能評價，如下所述強制地添加微生物，培養一定時間進行試驗。於各研磨用組合物50g中添加2g的添加種菌的工業用水（總菌數108
個/mL以上），於35℃、靜置5日或10日。之後，使用三愛石油股份公司製的生物檢查儀（型號：三愛biochecker TTC），測定35℃、5日或10日的培養條件的生菌數。
＜研磨速度＞
（研磨條件）
分別使用Mirra（Applied Materials公司製）作為研磨機、IC1000（Rohm and Haas公司製）作為研磨墊、A165（3M公司製）作為研磨墊調節器（conditioner）。研磨壓力4.0psi（27.59kPa），以定盤旋轉數123rpm、墊旋轉速117rpm、研磨用組合物的供給速度130ml/min的條件，研磨時間為60秒實施研磨。藉由調節器之墊調節為研磨中的旋轉數120rpm、壓力5lbf（22.24N）、原位（in-situ）進行。
研磨速度（Removal Rate；RR）藉由以下的公式計算。又，1Å＝0.1nm。
[數式1]
研磨速度[Å/min]＝（研磨前的膜厚[Å]-研磨後的膜厚[Å]）/研磨時間[min]
膜厚以光干涉式膜厚測定裝置（KLA-Tencor股份公司製 型號：ASET-f5X）而求取，藉由將研磨前後的膜厚的差除以研磨時間而評價研磨速度。
＜生物滅除劑的溶解性＞
將各研磨用組合物1L在0℃保管24小時之後，使用膜過濾器依照以下的條件進行吸引過濾。以目視確認使此膜乾燥後的狀態：
［過濾條件］
使用過濾器：種類 東洋濾紙股份公司製的膜過濾器（ϕ47mm、盤型）
材質 混合纖維素酯
孔徑 1.0μm
吸引幫浦：ULVAC KIKO股份公司製的PORTABLE ASPIRATOR MDA-015
［判斷標準］
有溶解殘留：目視確認到乾燥後的膜過濾器上有源自於生物滅除劑的鱗片狀的析出物
良好：目視未確認到乾燥後的膜過濾器上有源自於生物滅除劑的鱗片狀的析出物
-：因為未添加生物滅除劑，無數據。
將各研磨用組合物的構成顯示於下述表1，評價結果顯示於下述表2。
[表1-1]表1
| 二氧化矽粒子 | 研磨速度調整劑 | 生物滅除劑 | 溶解助劑 | pH 調整劑 | pH | |||||
| 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | |||
| 實施例1 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例2 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 二丙二醇單甲醚 | 1.0 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例3 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.01 | 乙醇 | 0.8 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例4 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 山梨酸 | 0.05 | 二丙二醇單甲醚 | 1.0 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例5 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 水楊酸甲酯 | 0.05 | 二丙二醇單甲醚 | 1.0 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例6 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw400 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例7 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚丙二醇 Mw420 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例8 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚丙二醇 Mw750 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例9 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚丙二醇 Mw750 | 0.01 | 2-苯基苯酚 | 0.03 | 二丙二醇單甲醚 | 1.0 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例10 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例11 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚丙二醇 Mw420 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例12 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚丙二醇 Mw420 | 0.01 | 對羥基苯甲酸苄酯 | 0.01 | 乙醇 | 3.0 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例13 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚丙二醇 Mw420 | 0.01 | 癸酸 | 0.1 | 乙醇 | 3.0 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例14 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 山梨酸 | 0.03 | 二丙二醇單甲醚 | 1.0 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例15 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚丁二醇 Mw650 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
[表1-2]表1的接續
| 二氧化矽粒子 | 研磨速度調整劑 | 生物滅除劑 | 溶解助劑 | pH 調整劑 | pH | |||||
| 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | |||
| 比較例1 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | - | - | - | - | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例2 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | - | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例3 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | - | - | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.001 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例4 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例5 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.01 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例6 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 1,2-苯并異噻唑啉-3-酮 (1,2-benzisothiazolin-3-one) | 0.01 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例7 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 5-氯-2-甲基- 4-異噻唑啉-3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例8 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 2-吡啶硫醇-1-氧化物 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例9 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | - | - | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例10 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | - | - | - | - | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例11 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | - | - | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例12 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | - | - | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例13 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙二醇 Mw600 | 0.01 | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
[表2]
| 防腐性能 （個/ml） 5日後 | 防腐性能 （個/ml） 10日後 | Poly-Si 研磨速度 （Å/min） | 生物滅除劑的 溶解性 | |
| 實施例1 | 未檢出 | 未檢出 | 24 | 良好 |
| 實施例2 | 未檢出 | 未檢出 | 24 | 良好 |
| 實施例3 | 未檢出 | 未檢出 | 20 | 良好 |
| 實施例4 | 未檢出 | 未檢出 | 26 | 良好 |
| 實施例5 | 未檢出 | 未檢出 | 27 | 良好 |
| 實施例6 | 未檢出 | 未檢出 | 35 | 良好 |
| 實施例7 | 未檢出 | 未檢出 | 13 | 良好 |
| 實施例8 | 未檢出 | 未檢出 | 9 | 良好 |
| 實施例9 | 未檢出 | 未檢出 | 22 | 良好 |
| 實施例10 | 未檢出 | 未檢出 | 27 | 良好 |
| 實施例11 | 未檢出 | 未檢出 | 20 | 良好 |
| 實施例12 | 未檢出 | 未檢出 | 25 | 良好 |
| 實施例13 | 未檢出 | 未檢出 | 26 | 良好 |
| 實施例14 | 未檢出 | 102 ~ | 26 | 良好 |
| 實施例15 | 未檢出 | 未檢出 | 21 | 良好 |
| 比較例1 | 108 ~ | 108 ~ | 252 | - |
| 比較例2 | 108 ~ | 108 ~ | 20 | - |
| 比較例3 | 未檢出 | 未檢出 | 391 | 良好 |
| 比較例4 | 108 ~ | 108 ~ | 156 | 良好 |
| 比較例5 | 未檢出 | 未檢出 | 207 | 良好 |
| 比較例6 | 未檢出 | 未檢出 | 211 | 良好 |
| 比較例7 | 未檢出 | 未檢出 | 200 | 良好 |
| 比較例8 | 未檢出 | 未檢出 | 198 | 良好 |
| 比較例9 | 108 ~ | 108 ~ | 251 | 有溶解殘留 |
| 比較例10 | 108 ~ | 108 ~ | 282 | - |
| 比較例11 | 108 ~ | 108 ~ | 26 | - |
| 比較例12 | 未檢出 | 未檢出 | 364 | 良好 |
| 比較例13 | 未檢出 | 未檢出 | 211 | 良好 |
由上述表1~2可知，實施例1~15的研磨用組合物相較於比較例的研磨用組合物，抑制生菌的繁殖並且抑制研磨對象物的研磨速度，能夠維持對於研磨對象物本來的研磨性能。
再者，能夠明白與上述以化學式1表示的化合物使用不飽和脂肪酸的情況相比，抑制研磨對象物的研磨速度之所謂的維持本來的研磨性能，更優良（實施例3與4的比較）。從實施例4的研磨用組合物減少山梨酸的含量的實施例14的研磨用組合物的情況，發現10日後的防腐性能稍微減低的現象。
進而，明白由於對羥基苯甲酸苄酯及癸酸難以溶於水，需要較多的溶解助劑（參考實施例12、13的組成）。
（實施例16~19、比較例14~21）
除了將二氧化矽粒子的種類、研磨速度調整劑（研磨速度提升劑）的種類及量、生物滅除劑的種類及量、以及溶解助劑的種類變更為如下述表3所示以外，與實施例1同樣進行，調配各研磨用組合物。再者，下述表3中的「-」表示不使用該劑。
關於所獲得的各研磨用組合物，依照上述相同方法，評價防腐性能、研磨速度、及生物滅除劑的溶解性。
將各研磨用組合物的構成顯示於下述表3、評價結果顯示於下述表4。
[表3]
| 二氧化矽粒子 | 研磨速度調整劑 | 生物滅除劑 | 溶解助劑 | pH 調整劑 | pH | |||||
| 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | 種類 | 含量 (質量%) | |||
| 實施例16 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙烯醇 Mw8800 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例17 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 菸鹼醯胺 | 0.1 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例18 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙烯醇 Mw8800 | 0.01 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 實施例19 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 菸鹼醯胺 | 0.1 | 對羥基苯甲酸乙酯 | 0.03 | 乙醇 | 0.5 | 酒石酸 | 4 |
| 比較例14 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙烯醇 Mw8800 | 0.01 | - | - | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例15 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 菸鹼醯胺 | 0.1 | - | - | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例16 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙烯醇 Mw8800 | 0.01 | - | - | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例17 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 菸鹼醯胺 | 0.1 | - | - | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例18 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙烯醇 Mw8800 | 0.01 | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例19 | 陽離子改質二氧化矽 | 0.25 | 菸鹼醯胺 | 0.1 | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例20 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 聚乙烯醇 Mw8800 | 0.01 | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
| 比較例21 | 陰離子改質二氧化矽 | 0.25 | 菸鹼醯胺 | 0.1 | 2-甲基-4-異噻唑啉ｰ3-酮 | 0.015 | - | - | 酒石酸 | 4 |
[表4]
| 防腐性能 （個/ml） 5日後 | 防腐性能 （個/ml） 10日後 | Poly-Si 研磨速度 （Å/min） | 生物滅除劑的 溶解性 | |
| 實施例16 | 未檢出 | 未檢出 | 421 | 良好 |
| 實施例17 | 未檢出 | 未檢出 | 759 | 良好 |
| 實施例18 | 未檢出 | 未檢出 | 478 | 良好 |
| 實施例19 | 未檢出 | 未檢出 | 920 | 良好 |
| 比較例14 | 108 ~ | 108 ~ | 422 | - |
| 比較例15 | 108 ~ | 108 ~ | 755 | - |
| 比較例16 | 108 ~ | 108 ~ | 481 | - |
| 比較例17 | 108 ~ | 108 ~ | 901 | - |
| 比較例18 | 未檢出 | 未檢出 | 301 | 良好 |
| 比較例19 | 未檢出 | 未檢出 | 645 | 良好 |
| 比較例20 | 未檢出 | 未檢出 | 389 | 良好 |
| 比較例21 | 未檢出 | 未檢出 | 782 | 良好 |
由上述表3~4能夠明白，實施例16~19的研磨用組合物相較於比較例14~21的研磨用組合物，抑制生菌的繁殖，且研磨對象物的研磨速度為高，能夠維持對於研磨對象物本來的研磨性能。
本申請基於2019年3月22日申請的日本專利申請編號第2019-054908號、及2019年9月4日申請的日本專利申請編號第2019-161443號，將其揭示內容，全體參照引用入本說明書。
無。
無。
Claims (13)
- 一種研磨用組合物，其為含有二氧化矽粒子、對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度調整劑、及生物滅除劑之研磨用組合物，其中 前述生物滅除劑為由碳原子、氫原子及氧原子所構成。
- 如請求項1所述的研磨用組合物，其中前述二氧化矽粒子為陽離子改質二氧化矽粒子。
- 如請求項1所述的研磨用組合物，其中前述生物滅除劑為以下述化學式1表示的化合物： [化1] （化學式1）前述化學式1中、R1 ~R5 各自獨立地為氫原子、或選擇自由碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基。
- 如請求項3所述的研磨用組合物，其中前述生物滅除劑為選擇自由下述化學式1-a~1-c所表示的化合物所組成的群組之至少1種： [化2] （化學式1-a） （化學式1-b） （化學式1-c）
前述化學式1中、R1 ~R3 為各自獨立地選擇自由碳原子、氫原子、及氧原子所組成的群組之至少2種的原子所構成的取代基。
- 如請求項3所述的研磨用組合物，其中前述生物滅除劑為選擇自由對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丁酯、及苯基苯酚所組成的群組之至少1種。
- 如請求項1所述的研磨用組合物，其中前述生物滅除劑為不飽和脂肪酸。
- 如請求項6所述的研磨用組合物，其中前述不飽和脂肪酸為山梨酸。
- 如請求項1所述的研磨用組合物，其中前述對於包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物的研磨速度調整劑為選擇自由具有聚烯烴鏈的水溶性高分子及具有聚氧伸烷鏈的界面活性劑所組成的群組之至少1種。
- 如請求項8所述的研磨用組合物，其中前述具有聚烯烴鏈的水溶性高分子為選擇自由聚烯烴二醇及聚烯烴共聚物所組成的群組之至少1種。
- 如請求項9所述的研磨用組合物，其中前述聚烯烴二醇為聚丙二醇及聚丁二醇的至少一種。
- 如請求項1所述的研磨用組合物，其中pH超過3.5。
- 如請求項1所述的研磨用組合物，其中更包括前述生物滅除劑的溶解助劑。
- 一種研磨方法，其包含使用如請求項1所述的研磨用組合物、研磨包含具有矽-矽鍵結的矽材料的研磨對象物。
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