TW202342666A - 研磨用組合物、研磨方法及半導體基板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

議題：提供可利用高的研磨速度研磨有機材料且可減少研磨後的刮痕之手段。解決方式：一種研磨用組合物，其係包含氧化鋯粒子及分散媒之研磨用組合物，前述氧化鋯粒子包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者，前述氧化鋯粒子的平均二次粒徑小於80nm。

Description

研磨用組合物、研磨方法及半導體基板的製造方法
本發明係關於研磨用組合物、研磨方法及半導體基板的製造方法。
隨著半導體裝置被高積體化，正要求更細微的圖案的形成與多層結構的電路。因此，需要蝕刻選擇比特性互異之各種的物質的膜。在此種各種的物質的膜之中，有機膜因蝕刻選擇比特性優於其他含矽的膜，故能被使用作為遮罩膜或犧牲膜。尤其，在半導體製造步驟中，為了平坦化，要求進行化學機械研磨（Chemical mechanical polishing，CMP）步驟而去除該有機膜。
作為研磨此種有機膜之技術，例如，在日本特開2015－189784號公報中公開一種研磨劑，其含有包含矽石之研磨粒、烯丙胺系聚合物以及水，且相對於研磨粒的含量之烯丙胺系聚合物的含量的質量比為0.002～0.400，研磨粒在研磨劑中具有正電荷。
然而，在上述日本特開2015－189784號公報所記載之技術中，有所謂有機膜（有機材料）的研磨速度仍低之問題。又，因近年來的高品質化，進一步減少研磨後的刮痕數之要求高漲。
因此，本發明係鑑於上述情況而完成，其目的在於提供可利用高的研磨速度研磨有機材料且可減少研磨後的刮痕之手段。
為了解決上述問題，本發明人反覆專心致志地研究。其結果，發現藉由使用具有特定的結晶相及大小之氧化鋯粒子而解決上述問題，進而完成本發明。
亦即，藉由研磨用組合物而達成上述目的，所述研磨用組合物係包含氧化鋯粒子及分散媒之研磨用組合物，前述氧化鋯粒子包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者，前述氧化鋯粒子的平均二次粒徑小於80nm。
本發明提供一種研磨用組合物，其係包含氧化鋯粒子及分散媒之研磨用組合物，前述氧化鋯粒子包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者，前述氧化鋯粒子的平均二次粒徑小於80nm。若根據本發明之研磨用組合物，則可利用高的研磨速度研磨有機材料，且可減少研磨後的刮痕。
本發明之研磨用組合物，典型而言係以包含研磨用組合物之研磨液的形態被供給至研磨對象物，並被使用於所述研磨對象物的研磨。本發明之研磨用組合物例如可進行稀釋（典型而言，以水進行稀釋）而作為研磨液被使用，亦可直接作為研磨液被使用。亦即，在本發明之研磨用組合物的概念中，包含被供給至研磨對象物並被使用於該研磨對象物的研磨之研磨用組合物（工作漿（working slurry））與進行稀釋而被使用於研磨之濃縮液（工作漿的原液）這兩者。上述濃縮液的濃縮倍率例如以體積基準計可設為2倍～100倍左右，通常適當為3倍～50倍、5倍～50倍或5倍～10倍左右。
以下，說明本發明的實施形態。此外，本發明並不僅受限於以下的實施形態，在申請專利範圍內可進行各種改變。本說明書所記載之實施形態可藉由任意組合而做成其他實施形態。 本說明書中所使用之用語只要未被特別提及，則應被理解為使用該領域所通常使用之意義。因此，只要未被另外定義，則本說明書中所使用之全部專門用語及科學技術用語的意義係與本發明所屬技術領域中具有通常知識者一般理解的意義相同。矛盾之情形，以本說明書（包含定義）為優先。
在本說明書中，只要未特別記載，則操作及物性等的測量係利用室溫（20℃以上25℃以下）／相對濕度40％RH以上50％RH以下的條件進行。
[研磨對象物] 本發明之研磨對象物較佳為包含有機材料。在該用途中，本發明之研磨用組合物發揮特別有效的效果。
作為有機材料，未被特別限制，但可列舉非晶形碳（非晶形碳）、旋塗碳（Spin On Carbon，SOC）、類金剛石碳（DLC）、奈米晶金剛石、石墨烯、碳摻雜氧化矽（SiOC）、碳化矽（SiC）等含碳的材料。此等之中，較佳為非晶形碳、旋塗碳、碳摻雜氧化矽（SiOC）、碳化矽（SiC）或類金剛石碳。
包含有機材料之膜可藉由CVD、PVD、旋轉塗布法等而形成。
本發明之研磨對象物除了有機材料以外亦可進一步包含其他材料。作為其他材料的例子，可列舉包含氮之材料、氧化矽、單晶矽、多晶矽（複晶矽）、非晶質矽（非晶形矽）、摻雜有n型或p型不純物之多晶矽、摻雜有n型或p型不純物之非晶質矽、金屬單體、SiGe等。
作為包含氮之材料，可列舉氮化矽（Si 3N 4）、氮化鉭（TaN）、氮化鈦（TiN）等。
作為包含氧化矽之研磨對象物的例子，可列舉例如將四乙基正矽酸鹽使用作為前驅物所生成之TEOS（Tetraethyl Orthosilicate，四乙基正矽酸鹽）型氧化矽膜（以下亦稱為「TEOS」、「TEOS膜」）、HDP（High Density Plasma，高密度電漿）膜、USG（Undoped Silicate Glass，未摻雜矽玻璃）膜、PSG（Phosphorus Silicate Glass，磷矽玻璃）膜、BPSG（Boron－Phospho Silicate Glass，硼磷矽玻璃）膜、RTO（Rapid Thermal Oxidation，快速熱氧化）膜等。
作為金屬單體的例子，可列舉例如，鎢、銅、鈷、鉿、鎳、金、銀、鉑、鈀、銠、釕、銥、鋨等。
研磨對象物可使用市售品，或亦可藉由習知的方法而製造。
[氧化鋯粒子] 本發明之研磨用組合物包含氧化鋯粒子作為研磨粒，所述氧化鋯粒子包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者。在本說明書中，亦將包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者之氧化鋯粒子簡稱為「氧化鋯粒子」或「本發明之氧化鋯粒子」。此外，通常氧化鋯包含無法避免的不純物亦即二氧化鉿（HfO 2）。本說明書中，與含量等組成相關之數值係將無法避免的不純物亦即二氧化鉿（HfO 2）視為氧化鋯（ZrO 2）所計算之數值。
氧化鋯粒子具有將研磨對象物進行機械性研磨之作用。若研磨包含有機材料之研磨對象物，則研磨粒會產生龜裂，裂痕會從此龜裂的周圍擴展，而研磨速度會大幅降低。另一方面，正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯若被施加應力則會產生結晶相的相變，體積會膨脹。若將具有此種結晶相之氧化鋯粒子使用作為研磨粒，則在應力下產生之龜裂會因由各氧化鋯粒子所導致之體積膨脹而變小，並抑制裂痕從龜裂周圍的擴展。因此，本發明之研磨用組合物可利用高的研磨速度研磨有機材料。又，在結晶相包含正方晶、立方晶之情形，會產生缺氧。此時，通過研磨粒最表面的缺氧部位周圍，與有機膜之間會形成結合，因此研磨速度會增加。又，本發明之研磨用組合物所含之氧化鋯粒子（研磨粒）的平均二次粒徑小至小於80nm。因此，減少研磨後表面的刮痕（刮傷），可漂亮地完工。此外，上述機制係基於推測者，本發明並未受到上述機制任何限制。
氧化鋯粒子可一種單獨或組合二種以上而使用。又，氧化鋯粒子可使用市售品，亦可使用合成品。
氧化鋯粒子包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者。在本發明的一實施形態中，氧化鋯粒子係由正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯所構成。此時，正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的晶體組成（相構成）未被特別限制，但由進一步提高由本發明所導致之效果（例如，研磨速度的進一步提高、刮痕的進一步減少、進一步良好地兼顧研磨速度的進一步提高與刮痕的進一步減少；只要未特別記載，則以下同樣）之觀點而言，在氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯與立方晶系氧化鋯的含有比（正方晶系氧化鋯：立方晶系氧化鋯（質量比））較佳為0.5：9.5以上且9.5：0.5以下，更佳為大於0.5：9.5且小於9.5：0.5，特佳為1：9以上且5：5以下。於此，由特別進一步提高研磨速度之觀點而言，在氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯與立方晶系氧化鋯的含有比（正方晶系氧化鋯：立方晶系氧化鋯（質量比））再佳為大於2：8且小於8：2，特佳為4：6以上且6：4以下。又，由特別進一步減少刮痕之觀點而言，在氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯與立方晶系氧化鋯的含有比（正方晶系氧化鋯：立方晶系氧化鋯（質量比））再佳為大於0.5：9.5且小於4：6，特佳為1：9以上且3：7以下。
或者，氧化鋯粒子除了正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者以外，亦可進一步包含單斜晶系氧化鋯。在本發明的一實施形態中，氧化鋯粒子除了正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者以外，更進一步包含單斜晶系氧化鋯。亦即，氧化鋯粒子可為由正方晶系氧化鋯及單斜晶系氧化鋯所構成（實施形態A）、由立方晶系氧化鋯及單斜晶系氧化鋯所構成（實施形態B）、或由正方晶系氧化鋯、立方晶系氧化鋯及單斜晶系氧化鋯所構成（實施形態C）中任一者。由進一步提高由本發明所導致之效果之觀點而言，較佳為實施形態A、實施形態C，更佳為實施形態A。在上述實施形態A～C中，氧化鋯的晶體組成（相構成）未被特別限制，但由進一步提高由本發明所導致之效果之觀點而言，在氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯與單斜晶系氧化鋯的含有比（正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的合計：單斜晶系氧化鋯（質量比））較佳為0.5：9.5以上且9.5：0.5以下，更佳為大於0.5：9.5且小於9.5：0.5，特佳為2：8以上且9：1以下。於此，由特別進一步提高研磨速度之觀點而言，在氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯與單斜晶系氧化鋯的含有比（正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的合計：單斜晶系氧化鋯（質量比））再佳為大於1：9且小於5：5，特佳為2：8以上且4：6以下。又，由特別進一步減少刮痕之觀點而言，在氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯與單斜晶系氧化鋯的含有比（正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的合計：單斜晶系氧化鋯（質量比））再佳為5：5以上且小於9.5：0.5，特佳為7：3以上且9：1以下。此外，在上述氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯與單斜晶系氧化鋯的含有比，意指上述氧化鋯粒子中的正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的合計量與上述氧化鋯粒子中的單斜晶系氧化鋯的含有比（質量比）。因此，例如在氧化鋯粒子雖包含正方晶系氧化鋯但不包含立方晶系氧化鋯之情形中，上述含有比為在氧化鋯粒子中之正方晶系氧化鋯與單斜晶系氧化鋯的含有比（正方晶系氧化鋯：單斜晶系氧化鋯（質量比））。
正方晶系氧化鋯、立方晶系氧化鋯及單斜晶系氧化鋯的存在及組成可藉由以往習知的方法而確認。在本說明書中，藉由下述方法並藉由XRD分析而進行確認。
（結晶相的存在及組成的評價方法） 具體而言，藉由下述的裝置及條件而獲得X射線繞射圖像： X射線繞射裝置 ：Rigaku股份有限公司製 型式                   ：SmartLab 測量方法           ：XRD法（2θ／θ掃瞄） X射線產生部     ：X射線管球　Cu　Κα ：輸出　45Kv　200mA 光學系統           ：集中法 檢測部               ：一維半導體檢測器 掃瞄條件           ：掃瞄軸　2θ／θ ：掃瞄模式　連續掃瞄 ：掃瞄範圍　5～90° ：步進寬度（step width）　0.02° ：掃瞄速度　10°／min 分析                   ：統合粉末X射線分析軟體PDXL。
假設僅以所辨識之化合物（氧化鋯的單斜晶、正方晶、立方晶中任一者）構成樣品，從與資料庫樣式（library pattern）的匹配而計算晶系的比例。
製造具有所期望的晶體結構（結晶相）之氧化鋯粒子之方法未被特別限制，可同樣地進行習知的方法或將習知的方法進行適當修正後再應用。例如，若將乾燥氧化鋯粒子以約1000℃以下的溫度進行熱處理，則能獲得具有單斜晶系的晶體結構之氧化鋯（單斜晶系氧化鋯）。又，若將乾燥氧化鋯粒子以約大於1000℃且約2370℃以下的溫度進行熱處理，則能獲得具有正方晶系的晶體結構之氧化鋯（正方晶系氧化鋯）。又，若將乾燥氧化鋯粒子以約大於2370℃之溫度進行熱處理，則能獲得具有立方晶系的晶體結構之氧化鋯（立方晶系氧化鋯）。上述熱處理條件只要為約大於1000℃之溫度則未被特別限制，可因應所期望的晶體結構、組成等而適當地選擇。例如，耗費1～10小時，典型而言耗費1.2～5小時，從室溫（例如，20～25℃）進行升溫。此時的升溫速度例如為100～1000℃／小時或200～800℃／小時。之後，設定成上述指定的溫度，例如，在空氣中保持0.5～10小時，典型而言保持1～5小時，進行熱處理。之後，以室溫進行自然冷卻。
又，為了穩定並保持氧化鋯粒子的晶體結構（尤其正方晶系及立方晶系），氧化鋯粒子較佳為添加釔或氧化釔（Y 2O 3）、氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）等氧化物作為結構穩定化劑並使其摻雜（固溶），更佳為添加釔或氧化釔（Y 2O 3）作為結構穩定化劑並使其摻雜（固溶）。結構穩定化劑可單獨使用一種或亦可組合二種以上而使用，但較佳為單獨使用一種。亦即，在本發明的較佳形態中，研磨用組合物中的氧化鋯粒子摻雜有釔或其氧化物、氧化鈣（CaO）或氧化鎂（MgO）。在本發明的更佳形態中，研磨用組合物中的氧化鋯粒子摻雜有釔或其氧化物。此時，較佳為將氧化鋯粉末與所期望的結構穩定化劑（例如，釔粉末）以如成為指定的摻雜量（固溶量）般的比例進行混合後，進行如上述般的熱處理，藉此準備具有所期望的結晶相之氧化鋯粒子。例如，所摻雜之氧化鋯粒子將膠體氧化鋯作為原料之情形，通常係使釔與鋯的各自的前驅物以必要莫耳數預先進行反應後進行粒子化而準備。此外，針對摻雜的方法，例如可適當參照日本特開2010－523451號公報、美國專利第3110681號說明書等的內容。
以結構穩定化劑摻雜（固溶）氧化鋯粒子之際的結構穩定化劑的摻雜量（固溶量）（莫耳％）例如大於0.2莫耳％，較佳為0.5莫耳％以上，更佳為3.0莫耳％以上。又，結構穩定化劑的摻雜量（固溶量）（莫耳％）例如小於15.0莫耳％，較佳為13.0莫耳％以下，為7.0莫耳％以下。以結構穩定化劑摻雜（固溶）氧化鋯粒子之際的結構穩定化劑的摻雜量（固溶量）（莫耳％）例如大於0.2莫耳％且小於15.0莫耳％，較佳為0.5莫耳％以上且13.0莫耳％以下，更佳為3.0莫耳％以上且7.0莫耳％以下。結構穩定化劑的摻雜量（固溶量）（莫耳％）可藉由X射線螢光（XRF）法或該技術領域中已知之其他任意方法而決定。在本說明書中，結構穩定化劑的摻雜量（固溶量）（莫耳％）係相對於結構穩定化劑及氧化鋯粒子的合計莫耳數之結構穩定化劑的莫耳數的百分比（％）。在氧化鋯粒子中之氧化釔的摻雜量（固溶量）（莫耳％）可藉由習知的方法而進行測量。例如，在結構穩定化劑為氧化釔之情形中，在氧化鋯粒子中之氧化釔的摻雜量（固溶量）（莫耳％）係藉由下述方法而進行測量。
（X射線光電子光譜（XPS）分析） 在MicroCarry（Rigaku製）滴下2質量％氧化鋯水溶液，利用45℃的加熱器進行加熱並使其乾燥。將此重複4次，製作樣品。將此樣品導入掃瞄型X射線光電子光譜分析裝置（XPS裝置）內，利用下述條件進行測量。僅將Zr及Y作為對象而進行分析，計算各自的mol％。
（測量條件） XPS裝置：PHI5000 VersaProbe2（ULVAC－PHI） 分析區域：100umϕ X射線功率：25W 通過能量（Pass Energy）：93.9eV 中和器：On 每步驟時間（Time per Step）：20ms 測量範圍：Zr：174－194 eV、Y：151－171 eV eV步驟（eV Step）：0.2 eV 樣品傾斜（ Sample Tilt）：45deg 移位設置（Shift Setup）：Zr3d5/2 @182 eV 分析軟體：Multi pak。
此外，在本說明書中所記載之「X（X為數值）以上或以下」的表現，意指在本說明書中可為X以上，亦可為X以下。亦即，意指在進行修正之際，X的數值能成為下限值的根據，亦能成為上限值的根據。
氧化鋯粒子為包含一次粒子及／或二次粒子之凝聚體。凝聚體能由一個個粒子的組合所形成，此等一個個粒子在該技術領域中被稱為一次粒子，但粒子凝聚而成之組合在該技術領域中被稱為二次粒子。研磨用組合物中的氧化鋯粒子在研磨用組合物中至少一部分係以二次粒子的形態存在。氧化鋯粒子亦可以一次粒子的形態及二次粒子的形態這兩種形態存在。
氧化鋯粒子的平均二次粒徑（平均二次粒子徑）小於80nm。若氧化鋯粒子的平均二次粒徑為80nm以上，則研磨後的刮痕變多。由進一步提高由本發明所導致之效果（尤其研磨速度的提高與刮痕的減少之更良好的平衡）之觀點而言，氧化鋯粒子的平均二次粒徑較佳為小於50nm，更佳為45nm以下，再佳為40nm以下，特佳為小於40nm。又，氧化鋯粒子的平均二次粒徑例如為10nm以上，較佳為20nm以上，更佳為25nm以上，再佳為29nm以上，特佳為大於29nm。氧化鋯粒子的平均二次粒徑例如為10nm以上且小於80nm，較佳為20nm以上且小於50nm，更佳為25nm以上且45nm以下，再佳為29nm以上且40nm以下，特佳為大於29nm且小於40nm。在本說明書中，氧化鋯粒子的平均二次粒徑（平均二次粒子徑）係在藉由雷射繞射散射法所求取之粒度分布中，從微粒側起累積粒子體積到達全部粒子體積的50％時的粒子的直徑（D50，以下亦簡稱為「D50」）。具體而言，氧化鋯粒子的平均二次粒徑（平均二次粒子徑）採用藉由實施例所記載之方法而測量之值。
氧化鋯粒子的平均一次粒徑（平均一次粒子徑）較佳為1nm以上，更佳為5nm以上，再佳為大於8nm。只要為此種範圍，則可維持高的研磨速度，因此可適合地使用於粗研磨步驟。又，氧化鋯粒子的平均一次粒徑較佳為50nm以下，更佳為20nm以下，再佳為小於15nm。只要為此種範圍，則可充分減少研磨後表面的刮痕（刮傷）而漂亮地完工。氧化鋯粒子的平均一次粒徑例如較佳為1nm以上且50nm以下，更佳為5nm以上且20nm以下，再佳為大於8nm且小於15nm。在本說明書中，氧化鋯粒子的平均一次粒徑（平均一次粒子徑）例如係基於由BET法所測量之研磨粒的比表面積而計算。具體而言，氧化鋯粒子的平均一次粒徑（平均一次粒子徑）採用藉由實施例所記載之方法而測量之值。
氧化鋯粒子的形狀未被特別限制，可為球形狀，亦可為非球形狀。作為非球形狀的具體例，可列舉三角柱、四角柱等多角柱狀、圓柱狀、圓柱的中央部比端部鼓起的捆包狀（bale shape）、圓盤的中央部貫通之甜甜圈狀、板狀、中央部縮緊之所謂的繭型形狀、多個粒子一體化之所謂的締合型球形狀、表面具有多個突起之所謂的金平糖形狀、棒狀、菱形形狀、角狀、橄欖球形狀等各種形狀，未被特別限制。由進一步提高由本發明所導致之效果之觀點而言，氧化鋯粒子較佳為具有有角部的形狀，更佳為具有金平糖形狀、菱形形狀、角狀、橄欖球形狀、棒狀，再佳為具有菱形形狀、橄欖球形狀。
研磨用組合物中的氧化鋯粒子的界達電位（ζ電位）較佳為正。具體而言，研磨用組合物中的氧化鋯粒子的界達電位（ζ電位）的下限較佳為10mV以上，更佳為20mV以上，再佳為25mV以上，特佳為30mV以上。又，研磨用組合物中的氧化鋯粒子的界達電位（ζ電位）的上限未被特別限制，但較佳為70mV以下，更佳為65mV以下，再佳為50mV以下，特佳為小於40mV。亦即，研磨用組合物中的研磨粒的界達電位（ζ電位）較佳為10mV以上且70mV以下，更佳為20mV以上且65mV以下，再佳為25mV以上且50mV以下，特佳為30mV以上且小於40mV。只要為具有如上述般的界達電位之氧化鋯粒子，則可利用更高的研磨速度研磨有機材料。
在本說明書中，氧化鋯粒子的界達電位採用藉由實施例所記載之方法而測量之值。氧化鋯粒子的界達電位可藉由氧化鋯粒子的晶體結構、研磨用組合物的pH等而進行調整。
研磨用組合物中的氧化鋯粒子的含量（濃度）未被特別限制。在直接作為研磨液而使用於研磨對象物的研磨之研磨用組合物（典型而言為漿狀的研磨液，有時亦稱為工作漿或研磨漿）之情形中，相對於研磨用組合物的總質量，研磨用組合物中的氧化鋯粒子的含量的下限較佳為0.01質量％以上，更佳為0.05質量％以上，再佳為0.08質量％以上，特佳為大於0.1質量％。又，相對於研磨用組合物的總質量，研磨用組合物中的氧化鋯粒子的含量的上限較佳為10質量％以下，更佳為5質量％以下，再佳為4質量％以下，又再佳為1質量％以下，特佳為小於1質量％。亦即，相對於研磨用組合物的總質量，氧化鋯粒子的含量較佳為0.01質量％以上且10質量％以下，更佳為0.05質量％以上且5質量％以下，再佳為0.08質量％以上且4質量％以下，又再佳為0.08質量％以上且1質量％以下，特佳為大於0.1質量％且小於1質量％。只要氧化鋯粒子的含量為此種範圍，則可利用更高的研磨速度研磨有機材料。又，可減少研磨後的刮痕數。
又，進行稀釋而使用於研磨之研磨用組合物（亦即濃縮液、工作漿的原液）之情形，由保存穩定性、過濾性等之觀點而言，氧化鋯粒子的含量通常適當為30質量％以下，更佳為25質量％以下。又，由發揮做成濃縮液的優點之觀點而言，研磨粒的含量較佳為大於1質量％，更佳為2質量％以上。
此外，研磨用組合物包含二種以上的氧化鋯粒子之情形，氧化鋯粒子的含量意指此等的合計量。
本發明之研磨用組合物在不妨礙本發明的效果之範圍內，亦可進一步包含氧化鋯粒子以外的其他研磨粒。此種其他研磨粒亦可為無機粒子、有機粒子及有機無機複合粒子中任一者。作為無機粒子的具體例，可列舉例如，由未改質的矽石、陽離子改質矽石、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦等金屬氧化物所構成之粒子、氮化矽粒子、碳化矽粒子、氮化硼粒子等。作為有機粒子的具體例，可列舉例如，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）粒子。該其他研磨粒可一種單獨或組合二種以上而使用。又，該其他研磨粒可使用市售品，亦可使用合成品。
但是，相對於研磨粒的全部質量，該其他研磨粒的含量較佳為20質量％以下，更佳為10質量％以下，再佳為5質量％以下，特佳為1質量％以下。最佳為，其他研磨粒的含量為0質量％，亦即為研磨粒僅由氧化鋯粒子所構成之形態。
[分散媒] 本發明的研磨用組合物包含用於分散各成分的分散媒。作為分散媒，可例示：水；甲醇、乙醇、乙二醇等醇類；丙酮等酮類等；此等的混合物等。此等之中，作為分散媒，較佳為水。亦即，若根據本發明的較佳形態，則分散媒包含水。若根據本發明的更佳形態，則分散媒為實質上由水所構成。此外，上述所謂的「實質上」，意指只要能達成本發明的目的效果則能包含水以外的分散媒，更具體而言，較佳為由90質量％以上且100質量％以下的水與0質量％以上且10質量％以下的水以外的分散媒所構成，更佳為由99質量％以上且100質量％以下的水與0質量％以上且1質量％以下的水以外的分散媒所構成。最佳為，分散媒為水。
由不妨礙研磨用組合物所含之成分的作用之觀點而言，作為分散媒，較佳為盡可能不含有不純物之水，例如，較佳為過渡金屬離子的合計含量為100ppb以下之水。具體而言，較佳使用利用離子交換樹脂去除不純物離子後通過過濾器而去除異物之去離子水（離子交換水）、純水、超純水或蒸餾水。
[pH及pH調整劑] 本發明之研磨用組合物的pH較佳為小於7。只要pH小於7，則可維持高的有機材料的研磨速度。研磨用組合物的pH較佳為6.5以下，更佳為6.0以下，再佳為小於6.0。又，該pH的下限較佳為1.0以上，更佳為2.0以上，再佳為2.5以上。亦即，本發明之研磨用組合物的pH較佳為1.0以上且6.5以下，更佳為2.0以上且6.0以下，再佳為2.5以上且小於6.0。藉由混合所期望的成分而未獲得上述的所期望的pH之情形，本發明的研磨用組合物亦可包含pH調整劑。亦即，在本發明的一實施形態中，研磨用組合物進一步包含pH調整劑。在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒及pH調整劑所構成。於此，所謂「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒及pH調整劑所構成」，意指相對於研磨用組合物，氧化鋯粒子、分散媒及pH調整劑的合計含量大於99質量％（上限：100質量％）。較佳為，研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒及pH調整劑所構成（上述合計含量＝100質量％）。
pH調整劑亦可為無機酸、有機酸及鹼中任一者。pH調整劑可一種單獨或組合二種以上而使用。
作為可使用作為pH調整劑之無機酸的具體例，可列舉例如，鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸及磷酸。此等之中，較佳為鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸，更佳為硝酸。
作為可使用作為pH調整劑之有機酸的具體例，可列舉例如，甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2－甲基丁酸、n－己烷酸、3,3－二甲基丁酸、2－乙基丁酸、4－甲基戊烷酸、n－庚酸、2－甲基己烷酸、n－辛烷酸、2－乙基己烷酸、苯甲酸、乙醇酸、柳酸、甘油酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二乙醇酸、2－呋喃羧酸(furancarboxylic acid)、2,5－呋喃二羧酸、3－呋喃羧酸、2－四氫呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧基苯基乙酸、苯氧乙酸、甲磺酸、乙烷磺酸及羥乙磺酸等。
可取代無機酸或有機酸或者與無機酸或有機酸組合而將無機酸或有機酸的鹼金屬鹽等鹽使用作為pH調整劑。弱酸與強鹼、強酸與弱鹼、或弱酸與弱鹼的組合之情形，可期待pH的緩衝作用。
作為可使用作為pH調整劑之鹼的具體例，可列舉例如氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨等。pH調整劑的添加量未被特別限制，只要以研磨用組合物成為所期望的pH之方式進行適當調整即可。
研磨用組合物的pH例如可藉由pH計而進行測量，具體而言，可藉由實施例所記載之方法而進行測量。 [導電率] 本發明之研磨用組合物的導電率（EC）較佳為4.0mS／cm以下，更佳為2.0mS／cm以下，再佳為1.0mS／cm以下。該導電率的下限通常為0.05mS／cm以上。 若導電率為此種範圍，則可使研磨後的研磨對象物表面的平坦性更為提高。此外，導電率可藉由實施例所記載之方法而進行測量。 在本發明中，將研磨用組合物控制成所期望的導電率的值之方法亦未被特別限制，但例如可藉由調節研磨用組合物的pH以及任意添加之pH調整劑的種類及添加量等而進行控制。
[其他成分] 本發明之研磨用組合物在不妨礙本發明的效果之範圍內亦可進一步含有分散劑、含磷化合物、氧化劑、錯合劑、防腐劑、防霉劑等能使用於研磨用組合物之習知的添加劑。此等之中，研磨用組合物較佳為包含氧化劑及防霉劑的至少一者。本發明之研磨用組合物為酸性。因此，研磨用組合物更佳為包含防霉劑。亦即，在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、以及選自由pH調整劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成。在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成。於此，所謂「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、以及選自由pH調整劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成」及「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成」，意指相對於研磨用組合物，氧化鋯粒子、分散媒，以及pH調整劑、氧化劑及防霉劑（包含此等之情形）的合計含量大於99質量％（上限：100質量％）。較佳為，研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒以及pH調整劑、以及氧化劑及防霉劑（包含此等之情形）的至少一者所構成（上述合計含量＝100質量％）。
氧化劑具有將研磨對象物的表面進行氧化之作用，能使由研磨用組合物所導致之研磨對象物的研磨速度更為提高。
作為氧化劑的例子，可列舉過氧化氫、過氧化鈉、過氧化鋇、臭氧水、銀（II）鹽、鐵（III）鹽、過錳酸鹽、鉻酸、重鉻酸、過氧二硫酸、過氧磷酸、過氧硫酸、過氧硼酸、過甲酸、過乙酸、過苯甲酸、過鄰苯二甲酸、次氯酸、次溴酸、次碘酸、氯酸、亞氯酸、過氯酸、溴酸、碘酸、過碘酸、過硫酸、二氯異三聚氰酸（dichloroisocyanuric acid）及其等的鹽等。此等氧化劑可一種單獨或組合二種以上而使用。此等之中，較佳為過氧化氫、過錳酸鹽鉀、過錳酸鹽鈉、過硫酸銨、過碘酸、次氯酸及二氯異三聚氰酸鈉，更佳為過氧化氫、過錳酸鹽鉀、過錳酸鹽鈉。
上述氧化劑可單獨使用或亦可組合二種以上而使用。
本發明的研磨用組合物進一步包含氧化劑之情形的研磨用組合物中的氧化劑的含量（濃度）未被特別限制。例如，在工作漿（研磨漿）中，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的氧化劑的含量（濃度）較佳為0.1質量％以上且5質量％以下，更佳為0.5質量％以上且3質量％以下，再佳為1質量％以上且2質量％以下。只要為此種範圍，則可利用更高的研磨速度研磨有機材料。又，可減少研磨後的刮痕數。此外，在研磨用組合物包含二種以上的氧化劑之情形中，氧化劑的含量意指此等的合計量。
防霉劑（防腐劑）未被特別限制，可因應所期望的用途、目的而適當地選擇。具體而言，可列舉1,2－苯并異噻唑－3（2H）－酮（BIT）、2－甲基－4－異噻唑啉－3－酮、5－氯－2－甲基－4－異噻唑啉－3－酮等異噻唑啉系防腐劑以及苯氧乙醇等。
研磨用組合物包含防霉劑（防腐劑）之情形的研磨用組合物中的防霉劑（防腐劑）的含量（濃度）未被特別限制。例如，在工作漿（研磨漿）中，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的防霉劑（防腐劑）的含量（濃度）較佳為0.0001質量％以上且3質量％以下，更佳為0.001質量％以上且3質量％以下，再佳為0.01質量％以上且小於1質量％。只要為此種範圍，則能充分有效地將微生物去活化或破壞微生物。
以上述為前提或取代上述，研磨用組合物較佳為包含分散劑。於此，分散劑未被特別限制，可因應所期望的用途、目的而適當地選擇。由儲存後的分散性（尤其氧化鋯粒子的分散性）之觀點而言，較佳為使用糖醇。氧化鋯粒子（研磨粒）表面通常為疏水性，研磨粒彼此容易凝聚。另一方面，糖醇在側鏈具有羥基，若與氧化鋯粒子（研磨粒）混合，則糖醇的疏水性基（烴基）會附著於氧化鋯粒子的疏水表面，糖醇的羥基朝向氧化鋯粒子的外側，使氧化鋯粒子表面親水化。藉由此親水化，氧化鋯粒子變得容易與分散媒（尤其水）混合，並可作為粒子而單獨存在。又，糖醇會附著於研磨粒的表面，造成立體障礙，而可抑制研磨粒彼此的凝聚。此外，上述氧化鋯粒子的分散性提高機制為推測，本發明並不受限於上述推測。
亦即，在本發明的一實施形態中，研磨用組合物進一步包含糖醇。
亦即，在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、分散劑、以及選自由pH調整劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成。在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑及分散劑所構成。在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、分散劑、以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成。於此，所謂「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑及分散劑所構成」、「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、分散劑、以及選自由pH調整劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成」及「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、分散劑、以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成」，意指相對於研磨用組合物，氧化鋯粒子、分散媒、分散劑以及pH調整劑、氧化劑及防霉劑（包含此等之情形）的合計含量大於99質量％（上限：100質量％）。較佳為，研磨用組合物係研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑及分散劑所構成（上述合計含量＝100質量％）。較佳為，研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒、分散劑、以及選自由pH調整劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成（上述合計含量＝100質量％）。較佳為，研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、分散劑以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成（上述合計含量＝100質量％）。
糖醇未被特別限制，但較佳為在分子內具有3個以上的羥基。具體而言，可列舉新戊四醇、二新戊四醇、山梨糖醇酐、側金盞花醇（adonitol）、麥芽糖醇、蘇糖醇（threitol）、赤藻糖醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇、艾杜糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇（lactitol）、半乳糖醇（galactitol）、甜醇（dulcitol）、塔羅糖醇（talitol）、阿洛糖醇（allitol）、洋梨醇（perseitol）、庚七醇（volemitol）、D－赤蘚型－L－半乳糖辛醇（D－erythro－L－galacto-octitol）、D－赤蘚型－L－塔羅糖辛醇（D－erythro－L－talooctitol）、赤蘚型甘露糖辛醇（erythromannooctitol）、D－蘇型－L－半乳糖辛醇、D－阿拉伯糖－D－甘露糖壬醇（D－arabo－D－mannononitol）、D－葡萄糖－D－半乳糖癸醇（D－gluco－D－galladecitol）、硼烷醇（bornesitol）、牛奶菜醇（conduritol）、肌醇（inositol）、芒柄花醇（ononitol）、松醇（pinitol）、輻射松醇（pinpollitol）、白雀木醇（quebrachitol）、鏈黴菌醇（valienol）、槲寄生醇（viscumitol）等。此等之中，更佳為直鏈結構的糖醇，具體而言，較佳為山梨糖醇、木糖醇、側金盞花醇、蘇糖醇、赤藻糖醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、艾杜糖醇、甘露糖醇、半乳糖醇、塔羅糖醇、阿洛糖醇、洋梨醇，更佳為山梨糖醇、木糖醇，特佳為山梨糖醇。此等糖醇可一種單獨或組合二種以上而使用。
糖醇的分子量未被特別限制，但較佳為80以上，更佳為100以上，再佳為120以上。又，糖醇的分子量未被特別限制，但較佳為小於1000，更佳為600以下，再佳為400以下。亦即，糖醇的分子量較佳為80以上且小於1000，更佳為100以上且600以下，再佳為120以上且400以下。
本發明的研磨用組合物進一步包含分散劑（尤其糖醇）之情形的分散劑（尤其糖醇）的含量（濃度）未被特別限制，可因應所期望的用途、目的而適當地選擇。例如，在工作漿（研磨漿）中，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的分散劑（尤其糖醇）的含量（濃度）例如為0.001質量％（10ppm）以上，較佳為0.005質量％（50ppm）以上，更佳為大於0.005質量％（50ppm），特佳為0.01質量％（100ppm）以上。又，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的分散劑（尤其糖醇）的含量（濃度）的上限例如為5質量％以下，較佳為0.5質量％以下，更佳為小於0.1質量％，特佳為0.05質量％（500ppm）以下。亦即，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的分散劑（尤其糖醇）的含量（濃度）例如為0.001質量％以上且5質量％以下，較佳為0.005質量％以上且0.5質量％以下，更佳為大於0.005質量％且小於0.1質量％，特佳為0.01質量％以上且0.05質量％以下。只要分散劑的含量為此種範圍，則即使將研磨粒（尤其氧化鋯粒子）長時間儲存後，亦可維持良好的分散性。又，由更進一步減少研磨後的刮痕的效果之觀點而言，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的分散劑（尤其糖醇）的含量（濃度）較佳為小於0.1質量％，更佳為0.05質量％以下，特佳為小於0.05質量％。此外，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的分散劑（尤其糖醇）的含量（濃度）的下限例如為0.001質量％以上，較佳為0.005質量％以上，更佳為0.008質量％以上，特佳為大於0.008質量％。亦即，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的分散劑（尤其糖醇）的含量（濃度）例如為0.001質量％以上且小於0.1質量％，較佳為0.005質量％以上且小於0.1質量％，更佳為0.008質量％以上且0.05質量％以下，特佳為大於0.008質量％且小於0.05質量％。
以上述為前提或取代上述，研磨用組合物亦可包含含磷化合物。於此，含磷化合物作為追加的研磨促進劑尤其Low－k膜研磨促進劑而發揮作用。因此，特別在研磨對象物包含低介電率（Low－k）材料或由低介電率（Low－k）材料所構成之情形中，研磨用組合物較佳為包含含磷化合物。藉由含磷化合物的存在，而可提高有機材料尤其為低介電率（Low－k）材料之SiOC（在SiO 2中摻雜C而成之含碳的氧化矽）、碳化矽等的膜（亦稱為「低介電率（Low－k）膜」或「Low－k膜」）的研磨速度。以抑制佈線間容量為目的，逐漸採用低介電率（Low－k）材料作為在多層佈線形成步驟中之層間絕緣膜的材料。
於此，含磷化合物意指具有式：－P（＝O）（OH）O－的基之化合物。若存在含磷化合物，則Low－k膜表面帶負電，另一方面，氧化鋯粒子帶正電。因此，由研磨粒與Low－k膜（研磨對象物）的物理性接觸所導致之應力會增加，研磨速度會提高。此外，上述研磨速度提高機制為推測，本發明並不受限於上述推測。
亦即，在本發明的一實施形態中，研磨用組合物進一步包含含磷化合物。
亦即，在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、含磷化合物、以及選自由pH調整劑、分散劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成。在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑及含磷化合物所構成。在本發明的一實施形態中，研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、分散劑、含磷化合物以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成。於此，所謂「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑及含磷化合物所構成」、「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、含磷化合物、以及選自由pH調整劑、分散劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成」及「研磨用組合物係實質上由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、分散劑、含磷化合物、以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成」，意指相對於研磨用組合物，氧化鋯粒子、分散媒、分散劑、含磷化合物、pH調整劑、氧化劑及防霉劑（包含此等之情形）的合計含量大於99質量％（上限：100質量％）。較佳為，研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑及含磷化合物所構成（上述合計含量＝100質量％）。較佳為，研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒、含磷化合物、以及選自由pH調整劑、分散劑、氧化劑及防霉劑所組成之群組的至少一種所構成（上述合計含量＝100質量％）。較佳為，研磨用組合物係由氧化鋯粒子、分散媒、pH調整劑、分散劑、含磷化合物以及氧化劑及防霉劑的至少一者所構成（上述合計含量＝100質量％）。
含磷化合物只要具有式：－P（＝O）（OH）O－的基則未被特別限制。具體而言，可列舉：膦酸、甲基膦酸、苯基膦酸及1－萘基甲基膦酸等包含1個膦酸基之化合物；三聚磷酸；亞甲基二膦酸（MDPNA）、伸乙基二膦酸（EDPNA）、1－羥基乙烷－1,1－二膦酸（艾提壯酸，HEDP）等包含2個膦酸基之化合物；氮基三（亞甲基膦酸）（nitrilotris（methylene phosphonic acid），NTMP）、乙二胺四膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸（EDTMP）及二伸乙三胺五（亞甲基膦酸）（DTPMP）等包含3個以上的膦酸基之化合物等。此等之中，由可利用更高的研磨速度提高低介電率（Low－k）膜之觀點而言，含磷化合物較佳為具有2個以上的式：－P（＝O）（OH）O－的基。又，由可更有效果地抑制氧化鋯粒子的凝聚之觀點而言，含磷化合物較佳為具有4個以下的式：－P（＝O）（OH）O－的基。亦即，在本發明的較佳形態中，含磷化合物較佳為具有2～4個式：－P（＝O）（OH）O－的基之化合物，更佳為具有2個或3個式：－P（＝O）（OH）O－的基之化合物，特佳為具有2個式：－P（＝O）（OH）O－的基之化合物。
亦即，在本發明的較佳的實施形態中，研磨用組合物進一步包含含磷化合物，此時，上述含磷化合物包含選自由亞甲基二膦酸（MDPNA）、伸乙基二膦酸（EDPNA）、1－羥基乙烷－1,1－二膦酸（艾提壯酸，HEDP）、氮基三（亞甲基膦酸）（NTMP）、三聚磷酸、乙二胺四膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸（EDTMP）及二伸乙三胺五（亞甲基膦酸）（DTPMP）所構成之群組的至少一種。在本發明的更佳的實施形態中，研磨用組合物進一步包含含磷化合物，此時，上述含磷化合物包含選自由亞甲基二膦酸（MDPNA）、伸乙基二膦酸（EDPNA）、1－羥基乙烷－1,1－二膦酸（艾提壯酸，HEDP）、氮基三（亞甲基膦酸）（NTMP）及三聚磷酸所構成之群組的至少一種。在本發明的再佳的實施形態中，研磨用組合物進一步包含含磷化合物，此時，上述含磷化合物係選自由亞甲基二膦酸（MDPNA）、伸乙基二膦酸（EDPNA）、1－羥基乙烷－1,1－二膦酸（艾提壯酸，HEDP）、氮基三（亞甲基膦酸）（NTMP）及三聚磷酸所構成之群組。在本發明的特佳的實施形態中，研磨用組合物進一步包含含磷化合物，此時，上述含磷化合物包含選自由亞甲基二膦酸（MDPNA）、伸乙基二膦酸（EDPNA）及1－羥基乙烷－1,1－二膦酸（艾提壯酸，HEDP）所構成之群組的至少一種。在本發明的最佳的實施形態中，研磨用組合物進一步包含含磷化合物，此時，上述含磷化合物係選自由亞甲基二膦酸（MDPNA）、伸乙基二膦酸（EDPNA）及1－羥基乙烷－1,1－二膦酸（艾提壯酸，HEDP）所構成之群組。
本發明的研磨用組合物進一步包含含磷化合物之情形的含磷化合物的含量（濃度）未被特別限制，可因應所期望的用途、目的而適當地選擇。例如，在工作漿（研磨漿）中，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的含磷化合物的含量（濃度）例如為0.001質量％（10ppm）以上，較佳為0.005質量％（50ppm）以上，更佳為大於0.005質量％（50ppm），特佳為0.01質量％（100ppm）以上。又，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的含磷化合物的含量（濃度）的上限例如為5質量％以下，較佳為0.5質量％以下，更佳為小於0.1質量％，特佳為0.05質量％（500ppm）以下。亦即，相對於研磨用組合物的全部質量，研磨用組合物中的含磷化合物的含量（濃度）例如為0.001質量％以上且5質量％以下，較佳為0.005質量％以上且0.5質量％以下，更佳為大於0.005質量％且小於0.1質量％，特佳為0.01質量％以上且0.05質量％以下。只要含磷化合物的含量為此種範圍，則可利用更高的速度研磨低介電率（Low－k）膜。
[研磨用組合物的製造方法] 本發明之研磨用組合物的製造方法未被特別限制，例如，可藉由將氧化鋯粒子及因應需要的其他添加劑（例如，pH調整劑、分散劑、含磷化合物、氧化劑、防霉劑）在分散媒中（較佳為水中）進行攪拌混合而得。各成分的詳細內容係如同上述。
混合各成分時的溫度並未被特別限制，但較佳為10℃以上且40℃以下，為了提高溶解速度，亦可進行加熱。又，混合時間亦只要可均勻混合則未被特別限制。
[研磨方法及半導體基板的製造方法] 如上述般，本發明之研磨用組合物適合使用於具有有機材料之研磨對象物的研磨。因此，本發明提供一種研磨方法，具有使用本發明之研磨用組合物並研磨包含有機材料之研磨對象物的步驟。又，本發明提供一種半導體基板的製造方法，具有使用本發明之研磨用組合物並研磨包含有機材料之半導體基板的步驟。又，本發明提供一種半導體基板的製造方法，具有藉由本發明之研磨方法而研磨包含有機材料之半導體基板的步驟。
作為研磨裝置，可使用安裝有支架與馬達等並具有能貼附研磨墊（研磨布）的研磨定盤之一般的研磨裝置，所述支架保持具有研磨對象物之基板等，所述馬達能變更旋轉數。
作為研磨墊，可無特別限制地使用一般的不織布、聚氨酯及多孔氟樹脂等。研磨墊較佳為被施以如會積存研磨液般的溝槽加工。
針對研磨條件，例如，研磨定盤及載具的旋轉速度較佳為10rpm（0.17s － 1）以上且500rpm（8.33s － 1）。施加於具有研磨對象物之基板之壓力（研磨壓力）較佳為0.5psi（3.4kPa）以上且10psi（68.9kPa）。
將研磨用組合物供給至研磨墊之方法亦未被特別限制，例如採用以泵等連續地供給之方法。此供給量雖無限制，但較佳為本發明之研磨用組合物總是覆蓋著研磨墊的表面。
研磨結束後，在流水中清洗基板，藉由旋轉乾燥器（spin dryer）等而去除附著於基板上之水滴，並使其乾燥，藉此獲得具有包含金屬之層之基板。
本發明之研磨用組合物可為單液型，亦可為以雙液型為首之多液型。又，本發明之研磨用組合物亦可藉由使用水等稀釋液將研磨用組合物的原液稀釋成例如3倍以上（或例如5倍以上）而製備。
雖已詳細地說明本發明的實施形態，但此為說明性且例示性，並非限定性，本發明的範圍應由所附的申請專利範圍進行解釋。
本發明包含下述態樣及形態。 1. 一種研磨用組合物，其係包含氧化鋯粒子及分散媒之研磨用組合物， 前述氧化鋯粒子包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者， 前述氧化鋯粒子的平均二次粒徑小於80nm。 2. 如上述1.所記載之研磨用組合物，其中，前述氧化鋯粒子的平均二次粒徑小於50nm。 3. 如上述1.或上述2.所記載之研磨用組合物，其中，前述研磨用組合物中的氧化鋯粒子的界達電位為正。 4. 如上述1.～上述3.中任一項所記載之研磨用組合物，其中，前述研磨用組合物中的氧化鋯粒子摻雜有釔或其氧化物。 5. 如上述1.～上述4.中任一項所記載之研磨用組合物，其中，前述氧化鋯粒子係由正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯所構成。 6. 如上述5.所記載之研磨用組合物，其中，在前述氧化鋯粒子中之前述正方晶系氧化鋯與前述立方晶系氧化鋯的含有比（質量比）為0.5：9.5以上且9.5：0.5以下。 7. 如上述1.～上述4.中任一項所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含單斜晶系氧化鋯。 8. 如上述7.所記載之研磨用組合物，其中，在前述氧化鋯粒子中之前述正方晶系氧化鋯及前述立方晶系氧化鋯與前述單斜晶系氧化鋯的含有比（質量比）為0.5：9.5以上且9.5：0.5以下。 9. 如上述1.～上述8.中任一項所記載之研磨用組合物，其中，pH小於7。 10. 如上述1.～上述9.中任一項所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含pH調整劑。 11. 如上述1.～上述10.中任一項所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含糖醇。 12. 如上述1.～上述11.中任一項所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含含磷化合物。 13. 一種研磨方法，具有使用如上述1.～上述12.中任一項所記載之研磨用組合物，並研磨包含有機材料之研磨對象物的步驟。 14. 一種半導體基板的製造方法，具有使用如上述1.～上述12.中任一項所記載之研磨用組合物，並研磨包含有機材料之半導體基板的步驟。 [實施例]
使用以下的實施例及比較例，進一步詳細地說明本發明。但是，本發明的技術範圍並不受限於以下的實施例。此外，只要未特別記載，則「％」及「份」分別意指「質量％」及「質量份」。又，在下述實施例中，只要未特別記載，則操作係在室溫（25℃）／相對濕度40％RH以上且50％RH以下的條件下進行。
[各種物性的測量方法] 各種物性係藉由以下的方法而進行測量。
＜粒徑的測量＞ 氧化鋯粒子的一次粒徑係由BET法計算比表面積（SA）（nm 2）而求取。將氧化鋯粒子假設為真球，基於該比表面積（SA），使用式：SA＝4πR 2（SA＝比表面積、R＝半徑），計算氧化鋯粒子的直徑（2R）（一次粒徑）（nm），求取其平均，將此作為氧化鋯粒子的平均一次粒徑（nm）。
氧化鋯粒子的平均二次粒徑（D50）採用藉由使用粒徑分布測量裝置（NANOTRAC UPA－UT151，MicrotracBEL公司製）之動態光散射法而作為體積平均粒徑所測量到之值。詳細而言，使用將氧化鋯粒子以0.1質量％濃度分散於水而成之分散液，進行氧化鋯粒子的粒徑的測量。藉由由測量設備所進行之分析，而在氧化鋯粒子的粒徑的粒度分布中，計算從微粒側起累積粒子體積到達全部粒子體積的50％時的粒子的直徑D50（nm），並將此作為氧化鋯粒子的平均二次粒徑（D50）（nm）。
＜界達電位的測量＞ 氧化鋯粒子的界達電位（ζ電位）的測量係使用大塚電子股份有限公司製的界達電位測量裝置（商品名「ELS－Z」）而進行。
＜pH的測量＞ 研磨用組合物的pH係藉由pH計（堀場製作所股份有限公司製，型號：F－71）而進行測量。
＜導電率（EC）的測量＞ 研磨用組合物（液溫：25℃）的導電率（EC）係藉由桌上型導電率計（堀場製作所股份有限公司製 型號：DS－71）而進行測量。
[研磨用組合物的製備] 實施例1 研磨粒的製造方法 將20％乙酸氧化鋯水溶液（東京化成工業股份有限公司）100g與純水200g進行混合，製備水溶液1。將乙酸釔四水合物（FUJIFILM Wako Pure Chemical股份有限公司）0.1g溶解於純水100g，並與前述水溶液1進行混合（混合液1）。在此混合液1中添加乙酸銨，將溶液的導電度調整成5mS／cm。以高壓釜在180℃進行8小時的水熱處理，獲得膠體氧化鋯（平均一次粒徑＝8nm，平均二次粒徑（D50）＝40nm，形狀＝菱形、橄欖球形，釔含量＝0.5莫耳％，單斜晶：正方晶＝8：2（質量比））（氧化鋯粒子1）。又，作為pH調整劑，準備硝酸。
將氧化鋯粒子1（研磨粒）、硝酸（pH調整劑）以及純水（分散媒）在室溫（25℃）攪拌混合30分鐘，藉此製備研磨用組合物1。於此，氧化鋯粒子1的含量設為相對於研磨用組合物1的總量為0.5質量％，硝酸的含量設為使研磨用組合物1的pH成為4.5之量。所得之研磨用組合物1中的氧化鋯粒子的界達電位為35mV。又，研磨用組合物1中的氧化鋯粒子的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子1的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
實施例2 研磨粒的製造方法 將20％乙酸氧化鋯水溶液（東京化成工業股份有限公司）100g與純水200g進行混合，製備水溶液2。將乙酸釔四水合物（FUJIFILM Wako Pure Chemical股份有限公司）2g溶解於純水100g，並與前述水溶液2進行混合（混合液2）。在此混合液2中添加乙酸銨，將溶液的導電度調整成5mS／cm。以高壓釜在180℃進行8小時的水熱處理，獲得膠體氧化鋯（平均一次粒徑＝5nm，平均二次粒徑（D50）＝29nm，形狀＝菱形、橄欖球形，釔含量＝13.0莫耳％，正方晶：立方晶＝1：9（質量比））（氧化鋯粒子2）。
在實施例1中，除了使用上述氧化鋯粒子2取代氧化鋯粒子1以外，與實施例1同樣地進行，製備研磨用組合物2。所得之研磨用組合物2中的氧化鋯粒子的界達電位為35mV。又，研磨用組合物2中的氧化鋯粒子的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子2的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
實施例3 研磨粒的製造方法 將20％乙酸氧化鋯水溶液（東京化成工業股份有限公司）100g與純水200g進行混合，製備水溶液3。將乙酸釔四水合物（FUJIFILM Wako Pure Chemical股份有限公司）1g溶解於純水100g，並與前述水溶液3進行混合（混合液3）。在此混合液3中添加乙酸銨，將溶液的導電度調整成5mS／cm。以高壓釜在180℃進行8小時的水熱處理，獲得膠體氧化鋯（平均一次粒徑＝11nm，平均二次粒徑（D50）＝35nm，形狀＝菱形、橄欖球形，釔含量＝7.0莫耳％，正方晶：立方晶＝5：5（質量比））（氧化鋯粒子3）。
在實施例1中，除了使用上述氧化鋯粒子3取代氧化鋯粒子1以外，與實施例1同樣地進行，製備研磨用組合物3。所得之研磨用組合物3中的氧化鋯粒子的界達電位為35mV。又，研磨用組合物3中的氧化鋯粒子的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子3的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
實施例4 研磨粒的製造方法 將20％乙酸氧化鋯水溶液（東京化成工業股份有限公司）100g與純水200g進行混合，製備水溶液4。將乙酸釔四水合物（FUJIFILM Wako Pure Chemical股份有限公司）0.4g溶解於純水100g，並與前述水溶液4進行混合（混合液4）。在此混合液4中添加乙酸銨，將溶液的導電度調整成5mS／cm。以高壓釜在180℃進行8小時的水熱處理，獲得膠體氧化鋯（平均一次粒徑＝12nm，平均二次粒徑（D50）＝35nm，形狀＝菱形、橄欖球形，釔含量＝3.0莫耳％，單斜晶：正方晶＝1：9（質量比））（氧化鋯粒子4）。
在實施例1中，除了使用上述氧化鋯粒子4取代氧化鋯粒子1以外，與實施例1同樣地進行，製備研磨用組合物4。所得之研磨用組合物4中的氧化鋯粒子的界達電位為35mV。又，研磨用組合物4中的氧化鋯粒子的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子4的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
實施例5～9 與實施例1同樣地進行，獲得氧化鋯粒子1（研磨粒）。又，作為pH調整劑，準備硝酸。
將氧化鋯粒子1（研磨粒）、硝酸（pH調整劑）、山梨糖醇（分散劑）以及純水（分散媒）在室溫（25℃）攪拌混合30分鐘，藉此製備研磨用組合物5～9。於此，氧化鋯粒子1的含量設為相對於研磨用組合物5～9的總量為0.5質量％。山梨糖醇的含量設為相對於研磨用組合物5～9的總量分別為0.001質量％（10ppm）（實施例5）、0.005質量％（50ppm）（實施例6）、0.008質量％（80ppm）（實施例7）、0.01質量％（100ppm）（實施例8）及0.05質量％（500ppm）（實施例9）。硝酸的含量設為使研磨用組合物5～9的pH成為4.5之量。所得之研磨用組合物5～9中的氧化鋯粒子的界達電位為35mV。又，研磨用組合物5～9中的氧化鋯粒子的釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子1的釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
實施例10 與實施例1同樣地進行，獲得氧化鋯粒子1（研磨粒）。又，作為pH調整劑，準備硝酸。
將氧化鋯粒子1（研磨粒）、硝酸（pH調整劑）、木糖醇（分散劑）以及純水（分散媒）在室溫（25℃）攪拌混合30分鐘，藉此製備研磨用組合物10。於此，氧化鋯粒子1的含量設為相對於研磨用組合物10的總量為0.5質量％，木糖醇的含量設為相對於研磨用組合物10的總量為0.01質量％，硝酸的含量設為使研磨用組合物10的pH成為4.5之量。所得之研磨用組合物10中的氧化鋯粒子的界達電位為35mV。又，研磨用組合物10中的氧化鋯粒子的釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子1的釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
比較例1 準備膠體氧化鋯（DAIICHI KIGENSO KAGAKU KOGYO股份有限公司，ZSL－20N，平均一次粒徑＝12nm，平均二次粒徑（D50）＝70nm，形狀＝海膽形，釔含量＝0莫耳％，單斜晶）（氧化鋯粒子5）作為研磨粒。
在實施例1中，除了使用上述氧化鋯粒子5取代氧化鋯粒子1以外，與實施例1同樣地進行，製備比較研磨用組合物1。所得之比較研磨用組合物1中的氧化鋯粒子的界達電位為40mV。又，比較研磨用組合物1中的氧化鋯粒子的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子5的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
比較例2 準備膠體氧化鋯（DAIICHI KIGENSO KAGAKU KOGYO股份有限公司，9631ZR，平均一次粒徑＝12nm，平均二次粒徑（D50）＝43nm，形狀＝圓角形，釔含量＝0莫耳％，單斜晶）（氧化鋯粒子6）作為研磨粒。
在實施例1中，除了使用上述氧化鋯粒子6取代氧化鋯粒子1以外，與實施例1同樣地進行，製備比較研磨用組合物2。所得之比較研磨用組合物2中的氧化鋯粒子的界達電位為40mV。又，比較研磨用組合物2中的氧化鋯粒子的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子6的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
比較例3 準備膠體氧化鋯（TAIYO KOKO股份有限公司，ZS3000－A，平均一次粒徑＝100nm，平均二次粒徑（D50）＝220nm，形狀＝球形，釔含量＝0莫耳％，單斜晶）（氧化鋯粒子7）作為研磨粒。
在實施例1中，除了使用上述氧化鋯粒子7取代氧化鋯粒子1以外，與實施例1同樣地進行，製備比較研磨用組合物3。所得之比較研磨用組合物3中的氧化鋯粒子的界達電位為35mV。又，比較研磨用組合物3中的氧化鋯粒子的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子7的粒徑、釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
將各實施例及各比較例的研磨用組合物的構成揭示於下述表1。
針對各實施例及各比較例的研磨用組合物，遵循下述方法，評價研磨速度、刮痕數及保管穩定性。將結果揭示於下述表1。
[研磨速度1] 作為研磨對象物（基板），準備在表面成膜有厚度5000Å的非晶形碳之矽晶圓（Advantech股份有限公司製，200mm晶圓，SKA，P型）（基板1）。
使用由上述所得之研磨用組合物，將此準備好之基板1利用以下的研磨條件分別進行研磨，並測量研磨速度： （研磨條件） 研磨裝置：EJ－380IN－CH（ENGIS JAPAN股份有限公司製） 研磨墊：硬質聚氨酯墊（NITTA DuPont股份有限公司製，IC1010） 研磨壓力：1.4psi（1psi＝6894.76Pa） 平台（platen）（定盤）旋轉數：80rpm 頭部（載具）旋轉數：60rpm 研磨用組合物的供給：掛流 研磨用組合物的流量：100ml／min 研磨時間：60秒鐘。
（研磨速度） 研磨前後的膜厚係藉由光干涉式膜厚測量裝置（SCREEN Holdings股份有限公司製，型號：Lambda Ace VM－2030）而求取，藉由將研磨前後的膜厚之差（Å）除以研磨時間（min）而計算研磨速度（Å／min）（參照下述式）。基板1的研磨速度越高越好。基板1的研磨速度只要為50Å／min以上即可被容許，較佳為100Å／min以上，更佳為120Å／min以上。
[數學式1]
[刮痕數1] 使用各研磨用組合物並利用以下的研磨條件研磨基板1（研磨對象物）。
（刮痕數評價用的研磨條件） 研磨裝置：200mm用CMP單面研磨裝置 Mirra（Applied Materials公司製） 研磨墊：硬質聚氨酯墊（NITTA DuPont股份有限公司製，IC1010） 研磨壓力：2.0psi 平台（定盤）旋轉數：83rpm 頭部（載具）旋轉數：77rpm 研磨用組合物的供給：掛流 研磨用組合物供給量：200ml/分鐘 研磨時間：60秒鐘。
研磨後的研磨對象物表面的刮痕數係使用KLA－Tencor公司製的晶圓檢查裝置「Surfscan（註冊商標）SP2」而測量研磨對象物兩面的整面（但是，排除外周2mm）的座標，並以Review－SEM（RS－6000，Hitachi High－Technologies股份有限公司製）觀察所測量到之所有座標，藉此測量刮痕數。此外，將深度為10nm以上且小於100nm、寬度為5nm以上且小於500nm、長度為100μm以上的基板表面的傷痕作為刮痕並進行計數。刮痕數越少越好。刮痕數只要小於15即可被容許，較佳為小於10，更佳為5以下，特佳為小於5。
[保管穩定性] 藉由使用粒徑分布測量裝置（NANOTRAC UPA－UT151，MicrotracBEL公司製）之動態光散射法，在室溫（25℃）測量各研磨用組合物中的氧化鋯粒子的平均二次粒徑（D50）。詳細而言，藉由由測量設備所進行之分析，而在氧化鋯粒子的粒徑的粒度分布中，計算從微粒側起累積粒子體積到達全部粒子體積的50％時的粒子的直徑D50（nm），並將此作為氧化鋯粒子的平均二次粒徑（D50 A）（nm）。
另外，以塑膠瓶秤量各研磨用組合物100g。接著，將各塑膠瓶置入已設定成80℃之恆溫槽並放置2週。放置指定期間後，與上述同樣地進行而測量各研磨用組合物中的氧化鋯粒子的平均二次粒徑（D50 B）（nm）。
基於此等放置前後的氧化鋯粒子的平均二次粒徑（D50 A（nm）及D50 B（nm）），遵循下述式而計算平均二次粒徑的增加率（％），並將此作為保管穩定性的指標。保管穩定性（平均二次粒徑的增加率）（％）的絕對值越小表示保管穩定性越優異。保管穩定性（平均二次粒徑的增加率）（％）的絕對值只要為40％以下即可被容許，較佳為35％以下，更佳為25％以下，再佳為小於10％，特佳為小於5％。
[數學式2]
保管穩定性（％）＝ D50 B（nm）－D50 A（nm） ×100
D50 A（nm）
將評價結果揭示於下述表1。
[表1－1] 表1
氧化鋯粒子（研磨粒） pH 調整劑 pH [－] 分散劑
濃度 [質量%] ζ電位 [mV] 平均一次 粒徑[nm] 平均二次 粒徑[nm] 形狀 Y含量 [mol%] 晶體組成 [質量比]
化合物 濃度 [質量%]
實施例1 0.5 35 8 40 菱形、橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 － －
實施例2 0.5 35 5 29 菱形、橄欖球形 13.0 正方晶：立方晶＝1:9 硝酸 4.5 － －
實施例3 0.5 35 11 35 菱形、橄欖球形 7.0 正方晶：立方晶＝5:5 硝酸 4.5 － －
實施例4 0.5 35 12 35 菱形、橄欖球形 3.0 單斜晶：正方晶＝1:9 硝酸 4.5 － －
實施例5 0.5 35 8 40 菱形、橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 山梨糖醇 0.001
實施例6 0.5 35 8 40 菱形、橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 山梨糖醇 0.005
實施例7 0.5 35 8 40 菱形、橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 山梨糖醇 0.008
實施例8 0.5 35 8 40 菱形、橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 山梨糖醇 0.01
實施例9 0.5 35 8 40 菱形、橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 山梨糖醇 0.05
實施例10 0.5 35 8 40 菱形、橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 木糖醇 0.01
比較例1 0.5 40 12 70 海膽形 0.0 單斜晶 硝酸 4.5 － －
比較例2 0.5 40 12 43 圓角形 0.0 單斜晶 硝酸 4.5 － －
比較例3 0.5 35 100 220 球 0.0 單斜晶 硝酸 4.5 － －
[表1－2] 表1（續）
   研磨速度 （Å/min） 刮痕 [個] 保管穩定性
實施例1 141 5 +37%
實施例2 106 2 +32%
實施例3 126 4 +34%
實施例4 138 3 +38%
實施例5 144 7 +34%
實施例6 139 5 +22%
實施例7 143 6 +1%
實施例8 145 3 +0%
實施例9 142 5 +0%
實施例10 142 4 +3%
比較例1 16.8 6   
比較例2 30.8 3   
比較例3 230 22   
如由上述表1可知，實施例的研磨用組合物可利用高的研磨速度研磨包含有機材料（碳）之研磨對象物，且可減少研磨後的刮痕數。
又，由上述表1可知，藉由進一步添加山梨糖醇、木糖醇（分散劑）而可有效地抑制氧化鋯粒子的凝聚，可提高儲存後的分散性。
實施例11～15 與實施例1同樣地進行，獲得氧化鋯粒子1（研磨粒）。又，作為pH調整劑，準備29質量％氨水。
將氧化鋯粒子1（研磨粒）、氨水（pH調整劑）、羥基亞乙基二膦酸（HEDP）（實施例11）、亞甲基二膦酸（MDPNA）（實施例12）、氮基三（亞甲基膦酸）（NTMP）（實施例13）、三聚磷酸（實施例14）、乙二胺四亞甲基膦酸（EDTMP）（實施例15）（含磷化合物）及純水（分散媒）在室溫（25℃）攪拌混合30分鐘，藉此製備研磨用組合物11～15。氨水的含量設為使研磨用組合物11～15的pH成為4.5之量。測量所得之研磨用組合物11～15中的氧化鋯粒子的界達電位及導電率（EC）。將結果揭示於下述表2。又，研磨用組合物11～15中的氧化鋯粒子的釔含量及晶體組成（相構成）係與上述氧化鋯粒子1的釔含量及晶體組成（相構成）同樣。
將實施例1的研磨用組合物1及實施例11～15的研磨用組合物11～15的構成揭示於下述表2。此外，在下述表2中，氨水（pH調整劑）表示為「NH 3」。
針對實施例1的研磨用組合物1及實施例11～15的研磨用組合物11～15，遵循下述方法，評價研磨速度及刮痕數。將結果揭示於下述表2。
[研磨速度2] 作為研磨對象物（基板），準備在表面成膜有厚度5000Å的SiOC（Low－k材料）之矽晶圓（Advanced Materials Technology股份有限公司製，300mm，控片（blanket wafer））（基板2）。
使用由上述所得之研磨用組合物，將此準備好的基板2利用以下的研磨條件分別進行研磨，並測量研磨速度： （研磨條件） 研磨裝置：300mm用CMP單面研磨裝置 FREX300E（荏原製作所股份有限公司製） 研磨墊：硬質聚氨酯墊（NITTA DuPont股份有限公司製，IC1010） 研磨壓力：2.0psi（1psi＝6894.76Pa） 平台（定盤）旋轉數：93rpm 頭部（載具）旋轉數：87rpm 研磨用組合物的供給：掛流 研磨用組合物的流量：200ml／min 研磨時間：60秒鐘。
（研磨速度） 研磨前後的膜厚係藉由光學式膜厚測量器（ASET－f5x：KLA－Tencor公司製）而求取，藉由將研磨前後的膜厚之差（Å）除以研磨時間（min）而計算研磨速度（Å／min）（參照下述式）。基板2的研磨速度越高越好。
[數學式3]
[刮痕數2] 使用各研磨用組合物並利用以下的研磨條件研磨基板2（研磨對象物）。
（刮痕數評價用的研磨條件） 研磨裝置：200mm用CMP單面研磨裝置 Mirra（Applied Materials公司製） 研磨墊：硬質聚氨酯墊（NITTA DuPont股份有限公司製，IC1010） 研磨壓力：2.0psi 平台（定盤）旋轉數：83rpm 頭部（載具）旋轉數：77rpm 研磨用組合物的供給：掛流 研磨用組合物供給量：200ml/分鐘 研磨時間：60秒鐘。
研磨後的研磨對象物表面的刮痕數係使用KLA－Tencor公司製的晶圓檢查裝置「Surfscan（註冊商標）SP2」而測量研磨對象物兩面的整面（但是，排除外周2mm）的座標，並以Review－SEM（RS－6000，Hitachi High－Technologies股份有限公司製）觀察所測量到之所有座標，藉此測量刮痕數。此外，將深度為10nm以上且小於100nm、寬度為5nm以上且小於500nm、長度為100μm以上的基板表面的傷痕作為刮痕並進行計數。刮痕數越少越好。刮痕數只要小於15即可被容許，較佳為小於10，更佳為5以下。
[表2－1] 表2
氧化鋯粒子（研磨粒） pH 調整劑 pH [－] EC [mS/cm] 含磷化合物
濃度 [質量%] ζ電位 [mV] 平均一次 粒徑[nm] 平均二次 粒徑[nm] 形狀 Y含量 [mol%] 晶體組成 [質量比]
化合物 濃度 [質量%]
實施例1 0.5 35 8 40 菱形、 橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 硝酸 4.5 1    －
實施例11 0.5 30 8 40 菱形、 橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 NH 3 4.5 1 HEDP 0.03
實施例12 0.5 31 8 40 菱形、 橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 NH 3 4.5 1 MDPNA 0.03
實施例13 0.5 28 8 40 菱形、 橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 NH 3 4.5 1 NTMP 0.03
實施例14 0.5 26 8 40 菱形、 橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 NH 3 4.5 1 三聚磷酸 0.03
實施例15 0.5 25 8 40 菱形、 橄欖球形 0.5 單斜晶：正方晶＝8:2 NH 3 4.5 1 EDTMP 0.03
[表2－2] 表2（續）
   研磨速度 （Å/min） 刮痕 [個]
實施例1 2312 5
實施例11 8071 3
實施例12 7520 4
實施例13 6489 5
實施例14 5123 5
實施例15 4329 5
如由上述表2可知，藉由添加含磷化合物，實施例11～15的研磨用組合物11～15可將研磨後的刮痕數維持在少量，並利用更高的研磨速度研磨包含有機材料（為Low－k材料之SiOC）之研磨對象物。
本申請案係基於在2022年3月29日申請之日本國特許申請第2022－053336號、在2022年9月13日申請之日本國特許申請第2022－145047號及在2022年12月22日申請之日本國特許申請第2022－205136號，其開示內容被參照並被整體併入。
無
無

Claims (14)

  1. 一種研磨用組合物，其係包含氧化鋯粒子及分散媒之研磨用組合物， 前述氧化鋯粒子包含正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯的至少一者， 前述氧化鋯粒子的平均二次粒徑小於80nm。
  2. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，前述氧化鋯粒子的平均二次粒徑小於50nm。
  3. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，前述研磨用組合物中的氧化鋯粒子的界達電位為正。
  4. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，前述研磨用組合物中的氧化鋯粒子摻雜有釔或其氧化物。
  5. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，前述氧化鋯粒子係由正方晶系氧化鋯及立方晶系氧化鋯所構成。
  6. 如請求項5所記載之研磨用組合物，其中，在前述氧化鋯粒子中之前述正方晶系氧化鋯與前述立方晶系氧化鋯的含有比（質量比）為0.5：9.5以上且9.5：0.5以下。
  7. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含單斜晶系氧化鋯。
  8. 如請求項7所記載之研磨用組合物，其中，在前述氧化鋯粒子中之前述正方晶系氧化鋯及前述立方晶系氧化鋯與前述單斜晶系氧化鋯的含有比（質量比）為0.5：9.5以上且9.5：0.5以下。
  9. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，pH小於7。
  10. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含pH調整劑。
  11. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含糖醇。
  12. 如請求項1所記載之研磨用組合物，其中，進一步包含含磷化合物。
  13. 一種研磨方法，具有使用如請求項1至12中任一項所記載之研磨用組合物，並研磨包含有機材料之研磨對象物的步驟。
  14. 一種半導體基板的製造方法，具有使用如請求項1至12中任一項所記載之研磨用組合物，並研磨包含有機材料之半導體基板的步驟。
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