TWI630064B - 漿料、硏磨液套組、硏磨液、基體的硏磨方法與基體 - Google Patents

漿料、硏磨液套組、硏磨液、基體的硏磨方法與基體 Download PDF

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Abstract

一種研磨液，其含有研磨粒、添加劑及水，研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將該研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，並且於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上，將所述第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度為200ppm以下。

Description

漿料、研磨液套組、研磨液、基體的研磨方法與基體
本發明是有關於一種漿料、研磨液套組、研磨液、基體的研磨方法與基體。尤其，本發明是有關於一種用於半導體元件的製造步驟的漿料、研磨液套組、研磨液、基體的研磨方法與基體。
近年來的半導體元件的製造步驟中，用於高密度化及微細化的加工技術的重要性進一步增加。作為其加工技術之一的化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)技術於半導體元件的製造步驟中，對於淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation。以下，有時稱為「STI」)的形成、前金屬(Pre-metal)絕緣材料或層間絕緣材料的平坦化、插塞或埋入金屬配線的形成而言成為必需的技術。
先前，於半導體元件的製造步驟中，利用CMP來使由化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法或旋轉塗佈 法等方法所形成的氧化矽等絕緣材料平坦化。於該CMP中，通常使用包含膠體二氧化矽(colloidal silica)、燻製二氧化矽(fumed silica)等二氧化矽粒子作為研磨粒的二氧化矽系研磨液。但是，此種二氧化矽系研磨液存在研磨速度低這一技術課題。
然而，於設計規則為0.25μm以後的世代中，將STI用於積體電路內的元件分離。於形成STI時，為了去除堆積於基體上的絕緣材料的多餘的部分而使用CMP。而且，於CMP中為了使研磨停止，將研磨速度慢的終止層(研磨停止層)形成於絕緣材料的下方。理想的是將氮化矽、多晶矽等用於終止層材料(終止層的構成材料)，且絕緣材料對於終止層材料的研磨選擇比(研磨速度比：絕緣材料的研磨速度/終止層材料的研磨速度)大。先前的二氧化矽系研磨液中，絕緣材料相對於終止層材料的研磨選擇比為3左右而小，作為STI用研磨液，存在不具有耐實用的特性的傾向。
另外，近年來，作為氧化鈰系研磨液，使用利用高純度的氧化鈰粒子的半導體用研磨液(例如，參照下述專利文獻1)。
然而，近年來，於半導體元件的製造步驟中，要求達成配線的進一步的微細化，研磨時所產生的研磨損傷正成為問題。即，當使用先前的氧化鈰系研磨液進行研磨時，即便產生微小的研磨損傷，若該研磨損傷的大小比先前的配線寬度小，則不會成為問題，但當要達成配線的進一步的微細化時會成為問題。
針對該問題，正在嘗試於如上所述的氧化鈰系研磨液 中，減小氧化鈰粒子的平均粒徑。但是，若減小平均粒徑，則存在因機械作用下降，故研磨速度下降的問題。如此，即便欲藉由控制氧化鈰粒子的平均粒徑來謀求研磨速度及研磨損傷的並存，亦極其難以維持研磨速度，並達成近年來對於研磨損傷的嚴格的要求。
相對於此，正在研究使用四價金屬元素的氫氧化物的粒子的研磨液(例如，參照下述專利文獻2)。另外，已知有如下的漿料，其含有研磨粒與水，所述研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將該研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.50以上(例如，參照下述專利文獻3)。另外，亦已知有如下的漿料，其含有研磨粒與水，所述研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%的水分散液中，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上(例如，參照下述專利文獻3)。該些技術是如下的技術：藉由發揮四價金屬元素的氫氧化物的粒子所具有的化學作用，並極力減小機械作用，而減少由粒子所引起的研磨損傷。
另外，除減少研磨損傷以外，亦要求將具有凹凸的基體研磨成平坦。若取所述STI為例，則要求相對於終止層材料(例如氮化矽、多晶矽)的研磨速度，提昇作為被研磨材料的絕緣材料(例如氧化矽)的研磨選擇比。為了解決該些問題，正研究將各種添加劑添加至研磨液中。例如，已知有藉由將添加劑添加至研磨液中，而提昇同一面內具有配線密度不同的配線的基體中的 研磨選擇比的技術(例如，參照下述專利文獻4)。另外，已知有為了控制研磨速度、提昇整體的平坦性，而向氧化鈰系研磨液中加入添加劑(例如，參照下述專利文獻5)。
現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平10-106994號公報
專利文獻2：國際公開第02/067309號
專利文獻3：國際公開第2012/070541號
專利文獻4：日本專利特開2002-241739號公報
專利文獻5：日本專利特開平08-022970號公報
但是，於專利文獻2及專利文獻3所記載的技術中，雖然研磨損傷減少，但研磨速度稱不上足夠高。研磨速度會對製造製程的效率產生影響，因此需要具有更快的研磨速度的研磨液。
另外，於先前的研磨液中，若研磨液含有添加劑，則有時雖然可獲得添加劑的添加效果，但研磨速度下降，而存在研磨速度與其他研磨特性難以並存這一課題。
進而，先前的研磨液於長時間(例如於室溫下、一個月以上)保管的情況下，有時保管穩定性低。例如，存在研磨特性隨時間經過而變化並大幅度下降(研磨特性的穩定性低)的情況。作為所述研磨特性之中具有代表性的特性，有研磨速度，存在研 磨速度隨時間經過而下降(研磨速度的穩定性低)的情況。另外，亦存在保管過程中研磨粒凝聚或沈澱而對研磨特性造成不良影響(分散穩定性低)的情況、或者液狀特性(例如pH、離子濃度等)變化而對研磨特性造成不良影響(液狀特性的穩定性低)的情況。
本發明是欲解決所述課題的發明，其目的在於提供一種漿料，該漿料可獲得如下的研磨液：可維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。
另外，本發明的目的在於提供一種研磨液套組及研磨液，其可維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。
進而，本發明的目的在於提供一種使用所述漿料、所述研磨液套組或所述研磨液的基體的研磨方法，及藉由該基體的研磨方法所獲得的基體。
本發明者對使用含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒的漿料進行努力研究的結果，發現當研磨粒滿足下述(i)及下述(ii)時，能夠以優異的研磨速度研磨絕緣材料、且可達成高保管穩定性。另外，本發明者發現當使用將添加劑加入至此種漿料中而獲得的研磨液時，可維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料、且可達成高保管穩定性。
(i)於含有特定量的研磨粒的水分散液中，對於波長400nm的光的光吸收(吸光度)及對於波長500nm的光的透光率高。
(ii)將所述(i)的水分散液於特定的條件下高溫保持後的水分散液的NO3 -濃度小。
即，本發明的漿料為含有研磨粒與水的漿料，研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將該研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，並且於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上，將所述第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度為200ppm以下。再者，「ppm」是指質量ppm，即「parts per million mass」(質量百萬分率)。
根據本發明的漿料，當使用將添加劑加入至該漿料中而獲得的研磨液時，可維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。於此情況下，尤其可獲得分散穩定性優異且研磨速度的穩定性亦優異的研磨液作為保管穩定性優異的研磨液。
另外，當不加入添加劑而將本發明的漿料用於研磨時，能夠以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且亦可提昇保管穩定性。於此情況下，尤其可製成分散穩定性優異且研磨速度的穩定性亦優異的漿料作為保管穩定性優異的漿料。進而，根據本發明的漿料，藉由研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，亦可抑制被研磨面中的研磨損傷的產生。
然而，近年來的半導體元件中使用各種材料，對研磨液所要求的特性正多樣化。例如，有為了提昇絕緣材料相對於終止 層材料的研磨選擇比，而改變研磨液的pH的方法。其為藉由調整研磨液及絕緣材料的電位來調整研磨選擇比的方法。於此情況下，對於研磨液，要求伴隨研磨液的pH的變化的研磨速度的變化率小。但是，於先前的研磨液中，存在研磨速度伴隨研磨液的pH的變化而大幅度變化的情況。相對於此，本發明者發現當研磨粒滿足所述(i)及所述(ii)時，可抑制研磨速度伴隨研磨液的pH的變化而大幅度變化的情況。因此，根據本發明的漿料，可減小伴隨pH的變化的研磨速度的變化率。
本發明者發現當所述(ii)的高溫保持前後的NO3 -濃度差小時，容易以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且容易提昇保管穩定性。另外，本發明者發現當使用將添加劑加入至此種漿料中而獲得的研磨液時，容易維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且容易提昇保管穩定性。
即，於本發明的漿料中，較佳為所述第一水分散液的NO3 -濃度與所述第二水分散液的NO3 -濃度的差為125ppm以下。於此情況下，容易以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且容易提昇保管穩定性。
於本發明的漿料中，較佳為所述第一水分散液的NO3 -濃度為100ppm以下。於此情況下，容易以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且容易提昇保管穩定性。
於本發明的漿料中，研磨粒亦可為於所述第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上、未滿1.50者。 於此情況下，容易提昇保管穩定性。
於本發明的漿料中，研磨粒較佳為於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為95%/cm以上者。於此情況下，能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可達成高保管穩定性。
本發明者對使用含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒的漿料進一步努力研究的結果，發現當所述研磨粒可提高對於波長290nm的光的吸光度時，能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可達成更高的保管穩定性。即，於本發明的漿料中，研磨粒較佳為於將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%(65ppm)的第三水分散液中，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上者。
於本發明的漿料中，研磨粒較佳為於將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長450nm~600nm的光的吸光度為0.010以下者。於此情況下，能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。
於本發明的漿料中，以漿料總質量為基準，研磨粒的含量較佳為0.01質量%以上。
四價金屬元素的氫氧化物較佳為使四價金屬元素的鹽與鹼源進行反應而獲得者。於此情況下，可獲得粒徑極細的粒子作為研磨粒，因此可進一步提昇研磨損傷的減少效果。
四價金屬元素較佳為四價鈰。於此情況下，可獲得化學 活性高的微粒子作為研磨粒，因此能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料。
本發明者發現在除所述漿料的構成成分以外含有添加劑的研磨液中，當研磨粒滿足所述(i)及所述(ii)時，可抑制絕緣材料的研磨速度伴隨添加劑的添加而下降的情況。
即，本發明的研磨液套組以將第一液與第二液混合而變成研磨液的方式，將該研磨液的構成成分分成第一液與第二液來保存，第一液為所述漿料，第二液含有添加劑與水。
根據本發明的研磨液套組，可維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。根據本發明的研磨液套組，亦可抑制研磨損傷的產生。進而，根據本發明的研磨液套組，可減小伴隨pH的變化的研磨速度的變化率。
以研磨液總質量為基準，添加劑的含量較佳為0.01質量%以上。於此情況下，可非偶然地獲得添加劑的添加效果，並且可提昇保管穩定性。
本發明的研磨液為含有研磨粒、添加劑及水的研磨液，研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將該研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，並且於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上，將所述第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度為200ppm以下。
根據本發明的研磨液，可維持添加劑的添加效果並以優 異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。於此情況下，尤其可製成分散穩定性優異且研磨速度的穩定性亦優異的研磨液作為保管穩定性優異的研磨液。根據本發明的研磨液，藉由研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，亦可抑制被研磨面中的研磨損傷的產生。進而，根據本發明的研磨液，可減小伴隨pH的變化的研磨速度的變化率。
於本發明的研磨液中，較佳為所述第一水分散液的NO3 -濃度與所述第二水分散液的NO3 -濃度的差為125ppm以下。於此情況下，容易以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且容易提昇保管穩定性。
於本發明的研磨液中，較佳為所述第一水分散液的NO3 -濃度為100ppm以下。於此情況下，容易以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且容易提昇保管穩定性。
於本發明的研磨液中，研磨粒亦可為於所述第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上、未滿1.50者。於此情況下，容易提昇保管穩定性。
於本發明的研磨液中，研磨粒較佳為於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為95%/cm以上者。於此情況下，能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。
於本發明的研磨液中，研磨粒較佳為於將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%(65ppm)的第三水分散液中，對於波長 290nm的光的吸光度為1.000以上者。於此情況下，能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可進一步提昇保管穩定性。
於本發明的研磨液中，研磨粒較佳為於將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長450nm~600nm的光的吸光度為0.010以下者。於此情況下，能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。
於本發明的研磨液中，以研磨液總質量為基準，研磨粒的含量較佳為0.01質量%以上。
於本發明的研磨液中，四價金屬元素的氫氧化物較佳為使四價金屬元素的鹽與鹼源進行反應而獲得者。於此情況下，可獲得粒徑極細的粒子作為研磨粒，因此可進一步提昇研磨損傷的減少效果。
於本發明的研磨液中，四價金屬元素較佳為四價鈰。於此情況下，可獲得化學活性高的微粒子作為研磨粒，因此能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料。
於本發明的研磨液中，以研磨液總質量為基準，添加劑的含量較佳為0.01質量%以上。於此情況下，可非偶然地獲得添加劑的添加效果，並且可提昇保管穩定性。
另外，本發明提供一種使用所述漿料、所述研磨液套組或所述研磨液的基體的研磨方法。根據該些研磨方法，能夠以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。根據該些研磨方法，可抑制研磨損傷的產生，並且亦可獲得平坦性優異的 基體。進而，根據該些研磨方法，可減小伴隨pH的變化的研磨速度的變化率。
本發明的研磨方法的第一實施形態是有關於一種使用所述漿料的研磨方法。即，第一實施形態的研磨方法包括：將表面具有被研磨材料的基體的該被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；以及將所述漿料供給至研磨墊與被研磨材料之間，而對被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。
本發明的研磨方法的第二實施形態及第三實施形態是有關於一種使用所述研磨液套組的研磨方法。根據此種研磨方法，可避免於混合添加劑後長時間保存的情況下令人擔憂的研磨粒的凝聚、研磨特性的變化等問題。
即，第二實施形態的研磨方法包括：將表面具有被研磨材料的基體的該被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；將所述研磨液套組中的第一液與第二液混合而獲得研磨液的步驟；以及將研磨液供給至研磨墊與被研磨材料之間，而對被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。第三實施形態的研磨方法包括：將表面具有被研磨材料的基體的該被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；以及將所述研磨液套組中的第一液與第二液分別供給至研磨墊與被研磨材料之間，而對被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。
本發明的研磨方法的第四實施形態是有關於一種使用所述研磨液的研磨方法。即，第四實施形態的研磨方法包括：將 表面具有被研磨材料的基體的該被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；以及將所述研磨液供給至研磨墊與被研磨材料之間，而對被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。
被研磨材料較佳為含有氧化矽。另外，較佳為於被研磨材料的表面形成有凹凸。根據該些研磨方法，可充分地發揮漿料、研磨液套組及研磨液的特長。
本發明的基體是藉由所述研磨方法來研磨的基體。
根據本發明的漿料，可獲得一種可維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性的研磨液。另外，根據本發明的漿料，能夠以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且亦可提昇保管穩定性。根據本發明的研磨液套組及研磨液，可維持添加劑的添加效果並以優異的研磨速度研磨絕緣材料，並且可提昇保管穩定性。另外，本發明的研磨方法因能夠以優異的研磨速度研磨絕緣材料，故處理量優異，並且於使用添加劑的情況下可滿足所期望的特性(例如平坦性、選擇性)。再者，關於所述保管穩定性，根據本發明，即便於使用例如在60℃下保管了3日(72小時)的漿料、研磨液套組或研磨液進行研磨的情況下，亦可將保管前的研磨速度作為基準而減小保管前後的研磨速度的變化率(例如，於pH為5.0及pH為6.0這兩種情況下，限於20.0%以下)。
進而，根據本發明，可減小伴隨pH的變化的研磨速度 的變化率。例如，根據本發明，於pH為5.0的情況與pH為6.0的情況之間，可減小研磨速度的變化率(例如限於20.0%以下)。
另外，根據本發明，提供所述漿料、研磨液套組及研磨液於半導體元件的製造步驟中的基體表面的平坦化步驟中的應用。尤其，根據本發明，提供所述漿料、研磨液套組及研磨液於淺溝槽隔離絕緣材料、前金屬絕緣材料、層間絕緣材料等的平坦化步驟中的應用。
1‧‧‧角式轉子
A1‧‧‧旋轉軸
A2‧‧‧管角
Rav‧‧‧平均半徑
Rmax‧‧‧最大半徑
Rmin‧‧‧最小半徑
圖1是表示於添加了添加劑時研磨粒凝聚的樣子的示意圖。
圖2是表示於添加了添加劑時研磨粒凝聚的樣子的示意圖。
圖3是表示角式轉子的一例的示意剖面圖。
以下，對本發明的實施形態進行詳細說明。再者，本發明並不限定於以下的實施形態，可於其主旨的範圍內進行各種變形後實施。本說明書中，所謂「漿料」及「研磨液」，是指研磨時接觸被研磨材料的組成物，至少包含水及研磨粒。另外，所謂將研磨粒的含量調整成規定量的「水分散液」，是指含有規定量的研磨粒與水的液體。
於本實施形態中，研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將該研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，並且於所述第一水分 散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上，將所述第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度(NO3 -的濃度、硝酸根離子濃度)為200ppm以下。本發明者發現藉由使用滿足關於對於波長400nm的光的吸光度、對於波長500nm的光的透光率、及NO3 -濃度的所述條件的研磨粒，而以優異的研磨速度研磨絕緣材料、保管穩定性提昇、及伴隨pH的變化的研磨速度的變化率減小。另外，本發明者發現滿足所述條件的研磨液及漿料於目視下略帶黃色色澤，且研磨液及漿料的黃色色澤變得越濃，研磨速度越提昇。
<研磨液>
本實施形態的研磨液至少含有研磨粒、添加劑及水。以下，對各構成成分進行說明。
(研磨粒)
研磨粒的特徵在於含有四價金屬元素的氫氧化物。所謂「四價金屬元素的氫氧化物」，是指包含四價的金屬(M4+)與至少一個氫氧化物離子(OH-)的化合物。四價金屬元素的氫氧化物包含硝酸根離子(以下，有時稱為「NO3 -」)。四價金屬元素的氫氧化物亦可進而包含氫氧化物離子及硝酸根離子以外的陰離子(例如硫酸根離子SO4 2-)。例如，四價金屬元素的氫氧化物亦可包含鍵結於四價金屬元素上的陰離子(例如硝酸根離子、硫酸根離子)。
四價金屬元素較佳為選自由稀土類元素及鋯所組成的群組中的至少一種。作為四價金屬元素，就進一步提昇研磨速度 的觀點而言，較佳為稀土類元素。作為可取得四價的稀土類元素，可列舉鈰、鐠、鋱等鑭系元素等，其中，就容易獲得且研磨速度更優異的觀點而言，較佳為鈰(四價鈰)。亦可將稀土類元素的氫氧化物與鋯的氫氧化物併用，亦可自稀土類元素的氫氧化物中選擇兩種以上來使用。
於無損含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒的特性的範圍內，本實施形態的研磨液可併用其他種類的研磨粒。具體而言，可使用二氧化矽、氧化鋁或氧化鋯等研磨粒。
以研磨粒總質量為基準，研磨粒中的四價金屬元素的氫氧化物的含量的下限較佳為50質量%以上，更佳為60質量%以上，進而佳為70質量%以上，特佳為80質量%以上，極佳為90質量%以上，尤佳為95質量%以上，進而更佳為98質量%以上，進而尤佳為99質量%以上。研磨粒特佳為實質上包含四價金屬元素的氫氧化物(實質上，研磨粒的100質量%為四價金屬元素的氫氧化物的粒子)。
以研磨粒總質量為基準，研磨粒中的四價鈰的氫氧化物的含量的下限較佳為50質量%以上，更佳為60質量%以上，進而佳為70質量%以上，特佳為80質量%以上，極佳為90質量%以上，尤佳為95質量%以上，進而更佳為98質量%以上，進而尤佳為99質量%以上。就化學活性高且研磨速度更優異的觀點而言，研磨粒特佳為實質上包含四價鈰的氫氧化物(實質上，研磨粒的100質量%為四價鈰的氫氧化物的粒子)。
可認為於本實施形態的研磨液的構成成分中，四價金屬元素的氫氧化物對研磨特性造成的影響大。因此，藉由調整四價金屬元素的氫氧化物的含量，研磨粒與被研磨面的化學的相互作用提昇，可進一步提昇研磨速度。即，就容易使四價金屬元素的氫氧化物的功能充分地顯現的觀點而言，以研磨液總質量為基準，四價金屬元素的氫氧化物的含量的下限較佳為0.01質量%以上，更佳為0.03質量%以上，進而更佳為0.05質量%以上。就容易避免研磨粒的凝聚，並且與被研磨面的化學的相互作用變得良好，可有效地活用研磨粒的特性的觀點而言，以研磨液總質量為基準，四價金屬元素的氫氧化物的含量的上限較佳為8質量%以下，更佳為5質量%以下，進而更佳為3質量%以下，特佳為1質量%以下，極佳為0.5質量%以下，尤佳為0.3質量%以下。
於本實施形態的研磨液中，研磨粒的含量的下限並無特別限制，但就容易獲得所期望的研磨速度的觀點而言，以研磨液總質量為基準，較佳為0.01質量%以上，更佳為0.03質量%以上，進而更佳為0.05質量%以上。研磨粒的含量的上限並無特別限制，但就容易避免研磨粒的凝聚，並且研磨粒有效地作用於被研磨面而使研磨順利地進行的觀點而言，以研磨液總質量為基準，較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下，進而更佳為3質量%以下，特佳為1質量%以下，極佳為0.5質量%以下，尤佳為0.3質量%以下。
當在某種程度上研磨粒的平均二次粒徑(以下，只要事 先無特別說明，則稱為「平均粒徑」)小時，藉由接觸被研磨面的研磨粒的比表面積增大而可進一步提昇研磨速度，並且機械作用得到抑制而可進一步減少研磨損傷。因此，就可獲得更優異的研磨速度，並且可進一步減少研磨損傷的觀點而言，平均粒徑的上限較佳為200nm以下，更佳為150nm以下，進而佳為100nm以下，特佳為80nm以下，極佳為60nm以下，尤佳為40nm以下，進而更佳為30nm以下。就可獲得更優異的研磨速度，並且進一步減少研磨損傷的觀點而言，平均粒徑的下限較佳為1nm以上，更佳為2nm以上，進而更佳為3nm以上。
研磨粒的平均粒徑可藉由光子相關法(photon correlation)來測定，具體而言，例如可藉由馬爾文儀器(Malvern Instruments)公司製造的裝置名：Zetasizer 3000HS、貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)公司製造的裝置名：N5等來測定。使用N5的測定方法可如以下般進行。具體而言，例如製備將研磨粒的含量調整成0.2質量%的水分散液，將約4mL(L表示「升」。以下相同)的該水分散液裝入至1cm見方的槽中，並將槽設置於裝置內。可採用如下的值作為研磨粒的平均粒徑，該值是藉由將分散媒的折射率設定成1.33，將黏度設定成0.887mPa．s，並於25℃下進行測定所得的值。
[吸光度]
藉由使用在將研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上的研磨粒，可提昇研磨 速度。雖然其原因未必明確，但本發明者如以下般考慮。即，可認為對應於四價金屬元素的氫氧化物的製造條件等，含有包含四價的金屬(M4+)、1個~3個氫氧化物離子(OH-)及1個~3個陰離子(Xc-)的M(OH)aXb(式中，a+b×c=4)的粒子作為研磨粒的一部分而生成(再者，此種粒子亦為「含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒」)。可認為於M(OH)aXb中，吸電子性的陰離子(Xc-)發揮作用而使氫氧化物離子的反應性提昇，且伴隨M(OH)aXb的存在量增加，研磨速度提昇。而且，可認為因含有M(OH)aXb的粒子吸收波長400nm的光，故伴隨M(OH)aXb的存在量增加且對於波長400nm的光的吸光度變高，研磨速度提昇。另外，含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒例如亦可如Md(OH)aXb(式中，a+b×c=4d)般為雙核化合物或雙核錯合物。以下，為了簡便，統一成M(OH)aXb來進行說明。
再者，研磨粒含有M(OH)aXb可藉由如下的方法來確認：於利用純水充分清洗研磨粒後，藉由傅立葉轉換紅外分光光度計全反射測定法(Fourier transform Infra Red Spectrometer Attenuated Total Reflection法，FT-IR ATR法)來檢測相當於陰離子(Xc-)的峰值。亦可藉由X射線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS法)來確認陰離子(Xc-)的存在。作為陰離子(Xc-)，可列舉NO3 -、SO4 2-等。含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒不僅可含有M(OH)aXb，亦可含有M(OH)4、MO2等。
此處，已確認M(OH)aXb(例如M(OH)3X)的波長400nm的吸收峰值遠小於後述的波長290nm的吸收峰值。對此，本發明者使用研磨粒含量比較多、容易被檢測出吸光度大的研磨粒含量為1.0質量%的水分散液對吸光度的大小進行研究的結果，發現當使用在該水分散液中對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上的研磨粒時，研磨速度的提昇效果優異。再者，如上所述可認為對於波長400nm的光的吸光度是源自研磨粒的吸光度，因此在包含對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上的物質(例如呈現黃色的色素成分)來代替對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上的研磨粒的研磨液中，無法獲得所述效果。
另一方面，若計算含有M(OH)aXb(例如M(OH)3X)等四價金屬元素的氫氧化物的粒子(以下稱為「四價金屬元素的氫氧化物粒子」)的構造穩定性，則獲得伴隨X的存在量增加，粒子的構造穩定性下降的結果。本發明者發現藉由使用在將研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上、未滿1.50的研磨粒，容易維持優異的研磨速度，並獲得優異的保管穩定性(例如，於60℃下保管72小時時的研磨速度的穩定性)。
就獲得更優異的研磨速度的觀點而言，對於波長400nm的光的吸光度的下限較佳為1.01以上，更佳為1.03以上，進而更佳為1.05以上。
本發明者發現當所述研磨粒在將研磨粒的含量調整成 0.0065質量%的水分散液中，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上時，能夠以更優異的研磨速度研磨絕緣材料。
藉由使用在將研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上的研磨粒，而可獲得研磨速度的提昇效果的原因未必明確，但本發明者如以下般考慮。即，於計算方面，對應於四價金屬元素的氫氧化物的製造條件等而生成的含有M(OH)aXb(例如M(OH)3X)的粒子在波長290nm附近具有吸收的峰值，例如包含Ce4+(OH-)3NO3 -的粒子在波長290nm處具有吸收的峰值。因此，可認為伴隨M(OH)aXb的存在量增加且對於波長290nm的光的吸光度變高，研磨速度提昇。
此處，對於波長290nm附近的光的吸光度存在越超出測定極限，越大地檢測出的傾向。對此，本發明者使用研磨粒的含量比較少、容易被檢測出吸光度小的研磨粒含量為0.0065質量%的水分散液對吸光度的大小進行研究的結果，發現當使用在該水分散液中對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上的研磨粒時，研磨速度的提昇效果優異。另外，本發明者發現除具有若被吸光物質吸收，則該吸光物質呈現黃色的傾向的波長400nm附近的光以外，研磨粒對於波長290nm附近的光的吸光度越高，使用此種研磨粒的研磨液及漿料的黃色色澤變得越濃，且發現研磨液及漿料的黃色色澤變得越濃，研磨速度越提昇。而且，本發明者發現研磨粒含量為0.0065質量%的水分散液中的對於波長290nm 的光的吸光度、與研磨粒含量為1.0質量%的水分散液中的對於波長400nm的光的吸光度有關聯。
就以更優異的研磨速度研磨絕緣材料的觀點而言，對於波長290nm的光的吸光度的下限較佳為1.000以上，更佳為1.050以上，進而更佳為1.100以上。對於波長290nm的光的吸光度的上限並無特別限制，但較佳為10.000以下，更佳為5.000以下，進而更佳為3.000以下。
四價金屬元素的氫氧化物(例如M(OH)aXb)存在不吸收波長450nm以上，特別是波長450nm~600nm的光的傾向。因此，就抑制因含有雜質而對研磨產生不良影響、且以更優異的研磨速度研磨絕緣材料的觀點而言，研磨粒較佳為在將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%(65ppm)的第三水分散液中，對於波長450nm~600nm的光的吸光度為0.010以下者。即，較佳為在將研磨粒的含量調整成0.0065質量%的水分散液中，對於波長450nm~600nm的範圍內的所有光的吸光度不超過0.010。對於波長450nm~600nm的光的吸光度的上限更佳為0.005以下，進而更佳為0.001以下。對於波長450nm~600nm的光的吸光度的下限較佳為0。
水分散液中的吸光度例如可使用日立製作所股份有限公司製造的分光光度計(裝置名：U3310)來測定。具體而言，例如製備將研磨粒的含量調整成1.0質量%或0.0065質量%的水分散液作為測定樣品。將約4mL的該測定樣品裝入至1cm見方的槽 中，並將槽設置於裝置內。繼而，於波長200nm~600nm的範圍內進行吸光度測定，並根據所獲得的圖表來判斷吸光度。
當以研磨粒的含量少於1.0質量%的方式過度稀釋後測定對於波長400nm的光的吸光度時，若吸光度顯示1.00以上，則亦可設定當將研磨粒的含量設為1.0質量%時吸光度亦為1.00以上來篩選(screening)吸光度。當以研磨粒的含量少於0.0065質量%的方式過度稀釋後測定對於波長290nm的光的吸光度時，若吸光度顯示1.000以上，則亦可設定當將研磨粒的含量設為0.0065質量%時吸光度亦為1.000以上來篩選吸光度。當以研磨粒的含量多於0.0065質量%的方式進行稀釋後測定對於波長450nm~600nm的光的吸光度時，若吸光度顯示0.010以下，則亦可設定當將研磨粒的含量設為0.0065質量%時吸光度亦為0.010以下來篩選吸光度。
[透光率]
本實施形態的研磨液較佳為對於可見光的透明度高(於目視下透明或接近透明)。具體而言，本實施形態的研磨液中所含有的研磨粒為在將該研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上者。藉此，可抑制由添加劑的添加所引起的研磨速度的下降，因此可維持研磨速度，並獲得其他特性。就該觀點而言，所述透光率的下限較佳為60%/cm以上，更佳為70%/cm以上，進而佳為80%/cm以上，特佳為90%/cm以上，極佳為95%/cm以上，尤佳為98%/cm以上， 進而更佳為99%/cm以上。透光率的上限為100%/cm。
藉由如此調整研磨粒的透光率而可抑制研磨速度的下降的詳細原因尚未可知，但本發明者如以下般考慮。即，可認為含有四價金屬元素(鈰等)的氫氧化物的研磨粒所具有的作為研磨粒的作用中，化學作用比機械作用更佔據支配地位。因此，可認為研磨粒的數量比研磨粒的大小更有助於研磨速度。
當於將研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液中透光率低時，可認為存在於該水分散液中的研磨粒存在相對多的粒徑大的粒子(以下稱為「粗大粒子」)。若將添加劑(例如聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA))添加至含有此種研磨粒的研磨液中，則如圖1所示，其他粒子以粗大粒子為核而凝聚。作為其結果，可認為作用於每單位面積的被研磨面上的研磨粒數(有效研磨粒數)減少，接觸被研磨面的研磨粒的比表面積減少，因此研磨速度下降。
另一方面，當於將研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液中透光率高時，可認為存在於該水分散液中的研磨粒為所述「粗大粒子」少的狀態。當如所述般粗大粒子的存在量少時，如圖2所示，即便將添加劑(例如聚乙烯醇)添加至研磨液中，因如成為凝聚的核的粗大粒子少，故研磨粒彼此的凝聚亦得到抑制、或者凝聚粒子的大小比圖1所示的凝聚粒子小。作為其結果，可認為作用於每單位面積的被研磨面的研磨粒數(有效研磨粒數)得以維持，接觸被研磨面的研磨粒的比表面積得以維持，因此難 以產生研磨速度的下降。
於本發明者的研究中，可知即便是於一般的粒徑測定裝置中所測定的粒徑相同的研磨液，亦可能存在目視下為透明(透光率高)的研磨液、及目視下渾濁(透光率低)的研磨液。因此，可認為可產生如上所述的作用的粗大粒子即便是利用一般的粒徑測定裝置無法探測的程度的極少量，亦有助於研磨速度的下降。
另外，已知即便為了減少粗大粒子而重複進行多次過濾，亦存在如下的情況：研磨速度因添加劑而下降的現象未得到充分改善、由所述吸光度所引起的研磨速度的提昇效果未得到充分發揮。因此，本發明者發現藉由對研磨粒的製造方法加以設計等，並於水分散液中使用透光率高的研磨粒，可解決所述問題。
所述透光率是對於波長500nm的光的透過率。所述透光率是藉由分光光度計來測定者，具體而言，例如藉由日立製作所股份有限公司製造的分光光度計U3310(裝置名)來測定。
作為更具體的測定方法，如下所述。首先，製備將研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液作為測定樣品。其次，將約4mL的該測定樣品裝入至1cm見方的槽中，於將槽設置於裝置內後進行測定，藉此可獲得透光率。
再者，已明確當於研磨粒的含量大於1.0質量%的水分散液中具有50%/cm以上的透光率時，對水分散液進行稀釋而使研磨粒的含量變成1.0質量%時透光率亦變成50%/cm以上。因此，藉由使用研磨粒的含量大於1.0質量%的水分散液，能夠以簡便的 方法篩選透光率。
研磨粒於水分散液中的所述吸光度及透光率較佳為穩定性優異。例如，於將所述水分散液在60℃下保持3日(72小時)後，對於波長400nm的光的吸光度較佳為1.00以上，對於波長290nm的光的吸光度較佳為1.000以上，對於波長450nm~600nm的光的吸光度較佳為0.010以下，對於波長500nm的光的透光率較佳為50%/cm以上。該些吸光度及透光率的更佳的範圍與針對研磨粒所述的範圍相同。
研磨液中所含有的研磨粒於水分散液中的吸光度及透光率可於將研磨粒以外的固體成分、及水以外的液體成分去除後，製備規定的研磨粒含量的水分散液，並使用該水分散液來測定。雖然亦根據研磨液中所含有的成分而不同，但於去除固體成分或液體成分時，可利用：使用被施加數千G以下的重力加速度的離心機的離心分離、使用被施加數萬G以上的重力加速度的超離心機的超離心分離等離心分離法；分配層析法、吸附層析法、凝膠滲透層析法、離子交換層析法等層析法；自然過濾、減壓過濾、加壓過濾、超過濾等過濾法；減壓蒸餾、常壓蒸餾等蒸餾法等；亦可將該些方法適宜組合。
例如，當含有重量平均分子量為數萬以上(例如5萬以上)的化合物時，可列舉層析法、過濾法等，較佳為凝膠滲透層析法及超過濾。當使用過濾法時，可藉由設定適當的條件而使研磨液中所含有的研磨粒通過過濾器。當含有重量平均分子量為數 萬以下(例如未滿5萬)的化合物時，可列舉層析法、過濾法、蒸餾法等，較佳為凝膠滲透層析法、超過濾、減壓蒸餾。當含有多種研磨粒時，可列舉過濾法、離心分離法等，於為過濾法的情況下，濾液中包含更多的含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒，於為離心分離法的情況下，液相中包含更多的含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒。
作為利用所述層析法分離研磨粒的方法，例如可藉由下述條件來分離取出研磨粒、及/或分離取出其他成分。
試樣溶液：研磨液100μL
檢測器：日立製作所股份有限公司製造，UV-VIS偵測器(detector)，商品名「L-4200」
波長：400nm
積分器：日立製作所股份有限公司製造，GPC積分器，商品名「D-2500」
泵：日立製作所股份有限公司製造，商品名「L-7100」
管柱：日立化成股份有限公司製造，水系高效液相層析法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)用填充管柱，商品名「GL-W550S」
溶離液：去離子水
測定溫度：23℃
流速：1mL/min(壓力：40kg/cm2~50kg/cm2左右)
測定時間：60分鐘
再者，較佳為於進行層析法前，使用除氣裝置進行溶離液的除氣處理。當無法使用除氣裝置時，較佳為事先藉由超音波等來對溶離液進行除氣處理。
根據研磨液中所含有的成分，存在即便於所述條件下亦無法分離取出研磨粒的可能性。於此情況下，可藉由使試樣溶液量、管柱種類、溶離液種類、測定溫度、流速等最佳化來進行分離。另外，藉由調整研磨液的pH，而調整研磨液中所含有的成分的餾出時間，且存在可與研磨粒分離的可能性。當研磨液中存在不溶成分時，較佳為視需要藉由過濾、離心分離等來去除不溶成分。
[NO3 -濃度]
如上所述，含有陰離子(Xc-)的所述四價金屬元素的氫氧化物粒子存在構造穩定性低的傾向，可認為此種粒子存在如下的情況，即伴隨時間的經過，陰離子(Xc-)的一部分自粒子中脫離，藉此保管穩定性下降。於此情況下，當保持含有所述四價金屬元素的氫氧化物粒子的水分散液時，水分散液中的陰離子(Xc-)的濃度伴隨時間的經過而增加。
相對於此，本發明者發現藉由使用陰離子(Xc-)難以自粒子中脫離的粒子，可獲得優異的保管穩定性。尤其，發現藉由使用含有NO3 -的粒子的該NO3 -難以脫離的粒子，可獲得優異的保管穩定性。而且，本發明者發現藉由使用如下的研磨粒，可獲得優異的保管穩定性，所述研磨粒是於使用容易評價NO3 -的易脫離 性(含有足夠量的研磨粒)的水分散液後，在容易促進NO3 -的脫離的條件下保持該水分散液時，NO3 -的脫離量少的研磨粒。
即，使將研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液(NO3 -濃度：C1)於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度(第二水分散液中所含有的NO3 -的濃度)C2為200ppm以下。例如，藉由使用NO3 -的含量少的粒子，而可減小NO3 -濃度C2。水分散液的NO3 -濃度(C1及C2)例如可藉由陰離子層析法來測定。NO3 -濃度(C1及C2)例如可於30℃(例如管柱溫度30℃)下進行測定。NO3 -濃度(C1及C2)例如可藉由下述條件來測定。
測定裝置：ICS-2000(戴安(Dionex)製造)
檢測器：導電率(electrical conductivity)檢測器
管柱溫度：30℃
流速：1.0mL/min
注入量：25μL
作為水分散液的NO3 -濃度的測定，例如可將如下的水分散液作為測定對象進行測定，並獲得該水分散液的NO3 -濃度作為第二水分散液的NO3 -濃度C2，所述水分散液是使將研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的水分散液。另外，NO3 -不會受到由離心分離所產生的影響(不會因離心分離而下沉)，因此含有研磨粒及NO3 -的水分散液中的NO3 -濃度、與對該水分散液實施固液分離所獲得的上清液中的NO3 -濃度相等。因此，亦可將對如下的水分散液實施固液分離所獲得的 上清液作為測定對象進行測定，並獲得該上清液的NO3 -濃度作為第二水分散液的NO3 -濃度C2，所述水分散液是使將研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的水分散液。於固液分離時，例如可如下述般對水分散液實施超離心分離(比通常的離心分離更強的條件的離心分離)。
作為進行所述超離心分離的裝置，可使用以規定的角度配置管而成的角式轉子(Angle Rotor)、及管的角度可變且於超離心分離中管變得水平或大致水平的擺動轉子(Swing Rotor)的任一者。
圖3是表示角式轉子的一例的示意剖面圖。角式轉子1以旋轉軸A1為中心而左右對稱，圖3中，僅圖示其一側(圖中左側)，而省略另一側(圖中右側)。圖3中，A2為管角，Rmin為自旋轉軸A1至管為止的最小半徑，Rmax為自旋轉軸A1至管為止的最大半徑。Rav為自旋轉軸A1至管為止的平均半徑，其作為「(Rmin+Rmax)/2」來求出。
於此種超離心分離裝置中，離心加速度[單位：G]可根據下述式來求出。
離心加速度[G]=1118×R×N2×10-8
(式中，R表示旋轉半徑(cm)，N表示每1分鐘的轉速(rpm=旋轉/分鐘))
所述超離心分離較佳為以離心加速度變成1.59×105 G的方式設定轉速N來進行。再者，當使用擺動轉子來代替如圖3般的角式轉子時，根據離心分離中的管的狀態分別求出最小半徑Rmin、最大半徑Rmax、平均半徑Rav來設定條件。
作為角式轉子，例如可列舉日立工機股份有限公司製造的超離心分離機70P-72。作為超離心分離的具體方法，例如，首先製備將研磨粒的含量調整成1.0質量%的水分散液，將該水分散液填充至離心管(centrifuge tube)(管)中後，將離心管設置於轉子中。然後，以50000旋轉/分鐘的轉速進行50分鐘旋轉後，自轉子中取出離心管，並提取離心管內的上清液。可自以所述方式獲得的上清液測定NO3 -濃度。
另外，本發明者發現藉由使用可獲得優異的保管穩定性的所述粒子，而可減小伴隨pH的下降的研磨速度的變化率。本發明者如以下般對可獲得此種效果的因素進行推測。即，若pH下降，則液中的氫離子濃度增加。藉此，氫離子容易與被研磨材料的表面結合。於此情況下，被研磨材料的表面電荷得到中和，藉此研磨粒與被研磨材料的靜電引力變弱且研磨速度下降。進而，伴隨NO3 -自研磨粒中脫離，研磨速度容易下降。相對於此，藉由使用NO3 -的脫離量少的研磨粒，而抑制研磨速度的下降，因此可減小伴隨pH的下降的研磨速度的變化率。
就可獲得更優異的保管穩定性的觀點而言，NO3 -濃度C2的上限較佳為150ppm以下，更佳為125ppm以下，進而更佳 為100ppm以下。NO3 -濃度C2的下限較佳為0ppm以上。另外，NO3 -濃度C2的下限可為5ppm以上，亦可為10ppm以上。
就可獲得更優異的保管穩定性的觀點而言，NO3 -濃度C1的上限較佳為100ppm以下，更佳為80ppm以下，進而更佳為70ppm以下。NO3 -濃度C1的下限較佳為0ppm以上。另外，NO3 -濃度C1的下限可為5ppm以上，亦可為10ppm以上。
就可獲得更優異的保管穩定性的觀點而言，NO3 -濃度C1與NO3 -濃度C2的NO3 -濃度差(C2-C1)較佳為125ppm以下，更佳為100ppm以下，進而更佳為75ppm以下，特佳為50ppm以下，極佳為30ppm以下。NO3 -濃度差的下限較佳為0ppm。
[研磨粒的製作方法]
四價金屬元素的氫氧化物可藉由使四價金屬元素的鹽(金屬鹽)與鹼源(鹼)進行反應來製作。藉此，可獲得粒徑極細的粒子，並可獲得研磨損傷的減少效果更優異的研磨液。此種方法例如於專利文獻3中有揭示。四價金屬元素的氫氧化物可藉由將四價金屬元素的鹽與鹼性溶液(鹼源的溶液。例如鹼性水溶液)混合而獲得。另外，四價金屬元素的氫氧化物可藉由將含有四價金屬元素的鹽的金屬鹽溶液(例如金屬鹽水溶液)與鹼性溶液混合而獲得。再者，當將四價金屬元素的鹽及鹼源的至少一者以液體狀態供給至反應系統中時，對混合液進行攪拌的方法並無限定，可列舉：使用繞旋轉軸旋轉的棒狀、板狀或螺旋槳狀的攪拌子或攪拌翼對混合液進行攪拌的方法；使用自容器的外部傳送動力的 磁力攪拌器，藉由旋轉的磁場來使攪拌子旋轉而對混合液進行攪拌的方法；利用設置於槽外的泵對混合液進行攪拌的方法；藉由對外部氣體加壓來將其猛烈地吹入至槽內而對混合液進行攪拌的方法等。作為四價金屬元素的鹽，較佳為含有NO3 -的硝酸鹽，若將金屬作為M來表示，則更佳為M(NH4)2(NO3)6、M(NO3)4等。作為四價金屬元素的鹽，亦可併用M(SO4)2、M(NH4)4(SO4)4等。
作為調整NO3 -濃度(C1及C2)、NO3 -濃度差、吸光度及透光率的方法，可列舉四價金屬元素的氫氧化物的製造方法的最佳化等。作為使NO3 -濃度(C1及C2)變化的方法，可列舉混合液的液溫的調整等。作為使NO3 -濃度差變化的方法，可列舉：鹼性溶液中的鹼源的選擇、金屬鹽溶液與鹼性溶液中的原料濃度的調整、金屬鹽溶液與鹼性溶液的混合速度的調整、混合液的液溫的調整等。作為使對於波長400nm的光的吸光度及對於波長290nm的光的吸光度變化的方法，可列舉：鹼性溶液中的鹼源的選擇、金屬鹽溶液與鹼性溶液中的原料濃度的調整、金屬鹽溶液與鹼性溶液的混合速度的調整、混合液的液溫的調整等。作為使對於波長500nm的光的透光率變化的方法，可列舉：金屬鹽溶液與鹼性溶液中的原料濃度的調整、金屬鹽溶液與鹼性溶液的混合速度的調整、進行混合時的攪拌速度的調整、混合液的液溫的調整等。
為了減小NO3 -濃度(C1及C2)及NO3 -濃度差，較佳為使四價金屬元素的氫氧化物的製造方法更「猛烈」。此處，所謂「猛烈」，是指使反應系統的pH隨著反應進行而上昇時的pH的上昇 猛烈(變快)。另一方面，為了提高對於波長400nm的光的吸光度、對於波長290nm的光的吸光度、及對於波長500nm的光的透光率，較佳為使四價金屬元素的氫氧化物的製造方法更「緩和」。此處，所謂「緩和」，是指使反應系統的pH隨著反應進行而上昇時的pH的上昇平穩(變慢)。為了使NO3 -濃度(C1及C2)、NO3 -濃度差、吸光度及透光率的值變成規定範圍內，較佳為參考所述傾向，使四價金屬元素的氫氧化物的製造方法最佳化。以下，對NO3 -濃度(C1及C2)、NO3 -濃度差、吸光度及透光率的控制方法進行更詳細的說明。
{鹼源}
作為鹼源，並無特別限制，可列舉有機鹼、無機鹼等。作為有機鹼，可列舉：胍、三乙胺、聚葡萄胺糖(chitosan)等含氮有機鹼；吡啶、哌啶、吡咯啶、咪唑等含氮雜環有機鹼；碳酸銨、碳酸氫銨、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氯化四甲基銨、氯化四乙基銨等銨鹽等。作為無機鹼，可列舉：氨、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等鹼金屬的無機鹽等。鹼源可單獨使用一種、或將兩種以上組合使用。
為了減小NO3 -濃度差，作為鹼源，較佳為使用顯示出强鹼性的鹼源。另一方面，為了提高對於波長400nm的光的吸光度及對於波長290nm的光的吸光度，作為鹼源，較佳為使用顯示出弱鹼性的鹼源。因此，為了使所述特性並存，所述鹼源之中，較 佳為含氮雜環有機鹼，更佳為吡啶、哌啶、吡咯啶、咪唑，進而更佳為吡啶及咪唑，特佳為咪唑。
{濃度}
藉由控制金屬鹽溶液與鹼性溶液中的原料濃度，而可使NO3 -濃度差、對於波長400nm的光的吸光度、對於波長290nm的光的吸光度、及對於波長500nm的光的透光率變化。具體而言，藉由使金屬鹽溶液的金屬鹽濃度變淡，而存在NO3 -濃度差變小的傾向，藉由使鹼性溶液的鹼濃度(鹼的濃度、鹼源的濃度)變濃，而存在NO3 -濃度差變小的傾向。另一方面，藉由使金屬鹽溶液的金屬鹽濃度變濃，而存在吸光度變高的傾向，藉由使鹼性溶液的鹼濃度變淡，而存在吸光度變高的傾向。藉由使金屬鹽濃度變濃，而存在透光率變高的傾向，藉由使鹼濃度變淡，而存在透光率變高的傾向。
就容易使優異的研磨速度與優異的研磨粒的穩定性並存的觀點而言，以金屬鹽溶液的整體為基準，金屬鹽溶液中的金屬鹽濃度的上限較佳為1.000mol/L以下，更佳為0.500mol/L以下，進而更佳為0.300mol/L以下，特佳為0.200mol/L以下。就可抑制反應急劇地產生(可使pH的上昇變得平穩)，並且使對於波長400nm的光的吸光度、對於波長290nm的光的吸光度、及對於波長500nm的光的透光率變高的觀點而言，以金屬鹽溶液的整體為基準，金屬鹽濃度的下限較佳為0.010mol/L以上，更佳為0.020mol/L以上，進而更佳為0.030mol/L以上。
就抑制反應急劇地產生的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，鹼性溶液中的鹼濃度的上限較佳為15.0mol/L以下，更佳為12.0mol/L以下，進而更佳為10.0mol/L以下，特佳為5.0mol/L以下。鹼濃度的下限並無特別限制，但就生產性的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，較佳為0.001mol/L以上。
鹼性溶液中的鹼濃度較佳為藉由所選擇的鹼源來適宜調整。例如，於鹼源的共軛酸的pKa為20以上的鹼源的情況下，就抑制反應急劇地產生的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，鹼濃度的上限較佳為0.10mol/L以下，更佳為0.05mol/L以下，進而更佳為0.01mol/L以下。鹼濃度的下限並無特別限定，但就抑制用於獲得規定量的四價金屬元素的氫氧化物的溶液的使用量的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，較佳為0.001mol/L以上。
於鹼源的共軛酸的pKa為12以上、未滿20的鹼源的情況下，就抑制反應急劇地產生的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，鹼濃度的上限較佳為1.0mol/L以下，更佳為0.50mol/L以下，進而更佳為0.10mol/L以下。鹼濃度的下限並無特別限定，但就抑制用於獲得規定量的四價金屬元素的氫氧化物的溶液的使用量的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，較佳為0.01mol/L以上。
於鹼源的共軛酸的pKa未滿12的鹼源的情況下，就抑制反應急劇地產生的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，鹼濃度的上限較佳為15.0mol/L以下，更佳為10.0mol/L以下，進而 更佳為5.0mol/L以下。鹼濃度的下限並無特別限定，但就抑制用於獲得規定量的四價金屬元素的氫氧化物的溶液的使用量的觀點而言，以鹼性溶液的整體為基準，較佳為0.10mol/L以上。
關於具體的鹼源，作為鹼源的共軛酸的pKa為20以上的鹼源，可列舉1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一-7-烯(pKa：25)等。作為鹼源的共軛酸的pKa為12以上、未滿20的鹼源，可列舉氫氧化鉀(pKa：16)、氫氧化鈉(pKa：13)等。作為鹼源的共軛酸的pKa未滿12的鹼源，可列舉氨(pKa：9)、咪唑(pKa：7)等。只要鹼濃度得到適當調整，則所使用的鹼源的共軛酸的pKa值並無特別限定，但鹼源的共軛酸的pKa較佳為未滿20，更佳為未滿12，進而更佳為未滿10，特佳為未滿8。
{混合速度}
藉由控制金屬鹽溶液與鹼性溶液的混合速度，而可使NO3 -濃度差、對於波長400nm的光的吸光度、對於波長290nm的光的吸光度、及對於波長500nm的光的透光率變化。作為傾向，藉由以使pH的上昇變得猛烈(變快)的方式進行調整，NO3 -濃度差變小，藉由以使pH的上昇變得平穩(變慢)的方式進行調整，所述吸光度及透光率分別變高。更具體而言，藉由使混合速度變慢，而存在NO3 -濃度差變大的傾向，藉由使混合速度變快，而存在NO3 -濃度差變小的傾向。藉由使混合速度變慢，而存在吸光度變高的傾向，藉由使混合速度變快，而存在吸光度變低的傾向。藉由使混合速度變慢，而存在對於波長500nm的光的透光率變高的傾 向，藉由使混合速度變快，而存在透光率變低的傾向。
就可進一步抑制反應急劇地進行，並且進一步抑制局部的反應的偏差的觀點而言，混合速度的上限較佳為5.00×10-3m3/min(5L/min)以下，更佳為1.00×10-3m3/min(1L/min)以下，進而更佳為5.00×10-4m3/min(500mL/min)以下，特佳為1.00×10-4m3/min(100mL/min)以下。混合速度的下限並無特別限制，但就生產性的觀點而言，較佳為1.00×10-7m3/min(0.1mL/min)以上。
{攪拌速度}
藉由控制將金屬鹽溶液與鹼性溶液混合時的攪拌速度，而可使對於波長500nm的光的透光率變化。具體而言，藉由使攪拌速度變快，而存在透光率變高的傾向，藉由使攪拌速度變慢，而存在透光率變低的傾向。
就可進一步抑制局部的反應的偏差、且混合效率優異的觀點而言，攪拌速度的下限較佳為30min-1以上，更佳為50min-1以上，進而更佳為80min-1以上。攪拌速度的上限並無特別限制，另外，根據攪拌翼的大小、形狀而需要適宜調整，但就抑制液體飛濺的觀點而言，較佳為1000min-1以下。
{液溫(合成溫度)}
藉由混合液的液溫的控制，而可使NO3 -濃度(C1及C2)、NO3 -濃度差、對於波長400nm的光的吸光度、對於波長290nm的光的吸光度、及對於波長500nm的光的透光率變化，並可獲得能夠 達成所期望的研磨速度與保管穩定性的研磨粒。具體而言，藉由使液溫變低，而存在NO3 -濃度(C1及C2)及NO3 -濃度差變大的傾向，藉由使液溫變高，而存在NO3 -濃度(C1及C2)及NO3 -濃度差變小的傾向。藉由使液溫變低，而存在吸光度變高的傾向，藉由使液溫變高，而存在吸光度變低的傾向。藉由使液溫變低，而存在透光率變高的傾向，藉由使液溫變高，而存在透光率變低的傾向。
液溫是例如於混合液中設置溫度計後可讀取的混合液內的溫度，較佳為0℃~100℃。就抑制急劇的反應的觀點而言，液溫的上限較佳為100℃以下，更佳為60℃以下，進而更佳為55℃以下，特佳為50℃以下，極佳為45℃以下。當設置後述的加熱步驟時，就使反應容易地進行的觀點而言，液溫的下限較佳為0℃以上，更佳為10℃以上，進而更佳為20℃以上。當不設置加熱步驟時，就使反應容易地進行、且容易獲得保管穩定性優異(特別是研磨速度的穩定性優異)的研磨液的觀點而言，液溫的下限較佳為30℃以上，更佳為35℃以上。尤其，存在若提高晶析溫度，則NO3 -濃度(C1及C2)及NO3 -濃度差變小的傾向。
藉由所述方式製作的四價金屬元素的氫氧化物有時含有雜質，但亦可去除該雜質。去除雜質的方法並無特別限定，可列舉離心分離、壓濾機(filter press)、超過濾等方法等。藉此，可調整對於波長450nm~600nm的光的吸光度。
{加熱步驟}
本發明者發現藉由對使四價金屬元素的鹽與鹼源進行反應而獲得的四價金屬元素的氫氧化物粒子進行加熱，而容易使優異的研磨速度與保管穩定性並存。關於可獲得此種效果的原因，本發明者如以下般考慮。即，可認為於含有陰離子(Xc-)的所述四價金屬元素的氫氧化物粒子中，如上所述伴隨時間的經過，陰離子(Xc-)的一部分自粒子中脫離。相對於此，本發明者發現藉由對四價金屬元素的氫氧化物粒子賦予適宜的熱，可自粒子中脫離的陰離子(Xc-)事先自粒子中脫離，而容易維持優異的研磨速度，並提高保管穩定性。再者，作為對四價金屬元素的氫氧化物粒子進行加熱的方法，例如可列舉：使用加熱器等熱源直接對混合液進行加熱的方法；藉由自超音波振盪機發出的振動來對混合液進行加熱的方法。
就因容易獲得加熱效果而容易維持優異的研磨速度，並進一步提高保管穩定性的觀點而言，加熱溫度的下限較佳為30℃以上，更佳為40℃以上，進而更佳為50℃以上，特佳為60℃以上。就抑制作為溶劑的水等沸騰的觀點、及抑制粒子的氧化及凝聚的觀點而言，加熱溫度的上限較佳為100℃以下，更佳為80℃以下，進而更佳為70℃以下。
就容易獲得充分的穩定化效果的觀點而言，加熱時間的下限較佳為3小時以上，更佳為6小時以上，進而更佳為9小時以上，特佳為18小時以上，極佳為24小時以上。就生產性的觀點、及抑制粒子的凝聚的觀點而言，加熱時間的上限較佳為720 小時以下，更佳為480小時以下，進而更佳為240小時以下。
就減少NO3 -濃度(C1及C2)的觀點而言，較佳為包括藉由所述加熱步驟等來去除自粒子中脫離的陰離子(Xc-)的步驟。作為去除陰離子(Xc-)的方法，可列舉分配層析法、吸附層析法、凝膠滲透層析法、離子交換層析法等層析法；自然過濾、減壓過濾、加壓過濾、超過濾等過濾法；減壓蒸餾、常壓蒸餾等蒸餾法等，就可簡便且高效地去除陰離子的觀點而言，較佳為過濾法，更佳為超過濾。
(添加劑)
本實施形態的研磨液對於絕緣材料(例如氧化矽)可獲得特別優異的研磨速度，因此特別適合於研磨具有絕緣材料的基體的用途。根據本實施形態的研磨液，藉由適宜選擇添加劑，而可使研磨速度與研磨速度以外的研磨特性高度地並存。
作為添加劑，例如可無特別限制地使用提高研磨粒的分散性的分散劑、提昇研磨速度的研磨速度提昇劑、平坦化劑(減少研磨後的被研磨面的凹凸的平坦化劑、提昇研磨後的基體的整體的平坦性的整體平坦化劑)、提昇絕緣材料相對於氮化矽或多晶矽等終止層材料的研磨選擇比的選擇比提昇劑等公知的添加劑。
作為分散劑，可列舉：乙烯醇聚合物及其衍生物、甜菜鹼、月桂基甜菜鹼、月桂基氧化二甲基胺等。作為研磨速度提昇劑，可列舉：β-丙胺酸甜菜鹼、硬脂基甜菜鹼等甜菜鹼類，聚甘油及其衍生物等甘油系聚合物等。作為減少被研磨面的凹凸的平 坦化劑，可列舉：月桂基硫酸銨、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺等。作為整體平坦化劑，可列舉：聚乙烯吡咯啶酮、聚丙烯醛等乙烯系聚合物等。作為選擇比提昇劑，可列舉：胺基糖及具有胺基糖的多糖類、乙烯亞胺聚合物及其衍生物、烯丙胺聚合物及其衍生物、二烯丙胺聚合物及其衍生物、乙烯胺聚合物及其衍生物等陽離子性聚合物等。乙烯醇聚合物及其衍生物亦具有作為整體平坦化劑的效果。該些可單獨使用一種、或將兩種以上組合使用。
就可更有效地獲得添加劑的效果的觀點而言，以研磨液總質量為基準，添加劑的含量的下限較佳為0.01質量%以上，更佳為0.1質量%以上，進而更佳為0.3質量%以上。就進一步抑制絕緣材料的研磨速度的下降的觀點而言，以研磨液總質量為基準，添加劑的含量的上限較佳為10質量%以下，更佳為5.0質量%以下，進而更佳為3.0質量%以下，特佳為1.0質量%以下。
(水)
本實施形態的研磨液中的水並無特別限制，但較佳為去離子水、超純水等。水的含量可為除其他構成成分的含量以外的研磨液的殘餘部分，並無特別限定。
作為使研磨粒分散於水中的方法，並無特別限制，具體而言，例如可列舉利用攪拌的分散方法；利用均質機、超音波分散機或濕式球磨機等的分散方法。
[研磨液的特性]
就可獲得更優異的研磨速度的觀點而言，研磨液的pH較佳為 2.0~9.0。可認為其原因在於：相對於被研磨面的表面電位的研磨粒的表面電位變得良好，研磨粒容易對被研磨面發揮作用。就研磨液的pH穩定，難以產生研磨粒的凝聚等問題的觀點而言，pH的下限較佳為2.0以上，更佳為3.0以上，進而更佳為4.0以上，特佳為4.5以上。就研磨粒的分散性優異，可獲得更優異的研磨速度的觀點而言，pH的上限較佳為9.0以下，更佳為8.0以下，進而更佳為7.5以下，特佳為7.0以下，極佳為6.5以下。再者，將研磨液的pH定義成液溫25℃下的pH。
研磨液的pH可利用pH計(例如，橫河電機股份有限公司製造的型號PH81)來測定。作為pH，例如採用如下的值：使用標準緩衝液(鄰苯二甲酸鹽pH緩衝液：pH為4.01(25℃)、中性磷酸鹽pH緩衝液：pH為6.86(25℃))，進行2點校正後，將電極裝入至研磨液中，經過2分鐘以上而穩定後的值。
於調整研磨液的pH時，可無特別限制地使用先前公知的pH調整劑。作為pH調整劑，具體而言，例如可列舉：磷酸、硫酸、硝酸等無機酸；甲酸、乙酸、丙酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸、檸檬酸、丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、反丁烯二酸、乳酸、苯甲酸等羧酸等有機酸；乙二胺、甲苯胺、哌嗪、組胺酸、苯胺、2-胺基吡啶、3-胺基吡啶、2-吡啶甲酸、嗎啉、哌啶、羥基胺等胺類；吡啶、咪唑、2-甲基咪唑、三唑、吡唑、苯并咪唑、苯并三唑等含氮雜環化合物等。再者，pH調整劑亦可包含於後述的漿料(包含漿料前驅物、漿料用儲存液等)、添加液等中。
所謂pH穩定劑，是指用於調整成規定的pH的添加劑，較佳為緩衝成分。緩衝成分較佳為相對於規定的pH，pKa為±1.5以內的化合物，更佳為pKa為±1.0以內的化合物。作為此種化合物，可列舉：甘胺酸、精胺酸、離胺酸、天冬醯胺酸、天冬胺酸、麩胺酸等胺基酸；所述羧酸與鹼的混合物；所述羧酸的鹽等。
<漿料>
本實施形態的漿料可將該漿料直接用於研磨，亦可用作將研磨液的構成成分分成漿料與添加液的所謂的二液型的研磨液中的漿料。本實施形態中，研磨液與漿料的不同點在於有無添加劑，可藉由將添加劑添加至漿料中而獲得研磨液。
本實施形態的漿料至少含有與本實施形態的研磨液相同的研磨粒、及水。例如，研磨粒的特徵在於含有四價金屬元素的氫氧化物，研磨粒的平均二次粒徑的較佳的範圍及測定方法與本實施形態的研磨液中所使用的研磨粒相同。
於本實施形態的漿料中，研磨粒於將該研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，且於第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上，將第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度為200ppm以下。第一水分散液的NO3 -濃度C1與第二水分散液的NO3 -濃度C2的差(C2-C1)較佳為125ppm以下。第一水分散液的NO3 -濃度C1較佳為100ppm以下。研磨粒較佳為於將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水 分散液中，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上者。研磨粒較佳為於將該研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長450nm~600nm的光的吸光度為0.010以下者。該些吸光度、透光率、NO3 -濃度及NO3 -濃度差的較佳的範圍及測定方法亦與本實施形態的研磨液中所使用的研磨粒相同。
可認為於本實施形態的漿料的構成成分中，四價金屬元素的氫氧化物對研磨特性造成的影響大。因此，藉由調整四價金屬元素的氫氧化物的含量，研磨粒與被研磨面的化學的相互作用提昇，可進一步提昇研磨速度。即，就容易使四價金屬元素的氫氧化物的功能充分地顯現的觀點而言，以漿料總質量為基準，四價金屬元素的氫氧化物的含量的下限較佳為0.01質量%以上，更佳為0.03質量%以上，進而更佳為0.05質量%以上。就容易避免研磨粒的凝聚，並且與被研磨面的化學的相互作用變得良好，可有效地活用研磨粒的特性(例如研磨速度的提昇作用)的觀點而言，以漿料總質量為基準，四價金屬元素的氫氧化物的含量的上限較佳為8質量%以下，更佳為5質量%以下，進而更佳為3質量%以下，特佳為1質量%以下，極佳為0.7質量%以下，尤佳為0.5質量%以下。
於本實施形態的漿料中，就容易獲得所期望的研磨速度的觀點而言，以漿料總質量為基準，研磨粒的含量的下限較佳為0.01質量%以上，更佳為0.03質量%以上，進而更佳為0.05質量%以上。研磨粒的含量的上限並無特別限制，但就容易避免研磨粒 的凝聚的觀點而言，以漿料總質量為基準，較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下，進而更佳為3質量%以下，特佳為1質量%以下，極佳為0.7質量%以下，尤佳為0.5質量%以下。
就可獲得更優異的研磨速度的觀點而言，本實施形態的漿料的pH較佳為2.0~9.0，其原因在於：相對於被研磨面的表面電位的研磨粒的表面電位變得良好，研磨粒容易對被研磨面發揮作用。就漿料的pH穩定，難以產生研磨粒的凝聚等問題的觀點而言，pH的下限較佳為2.0以上，更佳為3.0以上，進而更佳為3.5以上。就研磨粒的分散性優異，可獲得更優異的研磨速度的觀點而言，pH的上限較佳為9.0以下，更佳為8.0以下，進而更佳為7.5以下，特佳為7.0以下，極佳為6.5以下。漿料的pH可藉由與本實施形態的研磨液的pH相同的方法來測定。再者，將漿料的pH定義成液溫25℃下的pH。
<研磨液套組>
於本實施形態的研磨液套組中，以將漿料(第一液)與添加液(第二液)混合而變成研磨液的方式，將該研磨液的構成成分分成漿料與添加液來保存。作為漿料，可使用本實施形態的漿料。作為添加液，可使用使添加劑溶解於水中而成的液體(含有添加劑與水的液體)。研磨液套組藉由在研磨時將漿料與添加液混合來用作研磨液。如此，藉由將研磨液的構成成分至少分成兩種液體來保存，而可製成保存穩定性更優異的研磨液。再者，於本實施形態的研磨液套組中，亦可將構成成分分成三液以上。
作為添加液中所含有的添加劑，可使用與所述研磨液中所說明的添加劑相同的添加劑。就抑制將添加液與漿料混合來製備研磨液時研磨速度過度下降的觀點而言，以添加液總質量為基準，添加液中的添加劑的含量的下限較佳為0.01質量%以上，更佳為0.02質量%以上。就抑制將添加液與漿料混合來製備研磨液時研磨速度過度下降的觀點而言，以添加液總質量為基準，添加液中的添加劑的含量的上限較佳為20質量%以下。
作為添加液中的水，並無特別限制，但較佳為去離子水、超純水等。水的含量可為除其他構成成分的含量以外的殘餘部分，並無特別限定。
於本實施形態的漿料、研磨液及研磨液套組中，較佳為伴隨pH的變化的研磨速度的變化率小。例如，漿料或研磨液的pH為6.0時的研磨速度RR6.0、與漿料或研磨液的pH為5.0時的研磨速度RR5.0之間的變化率(| RR6.0-RR5.0 |/RR6.0×100[%])較佳為20.0%以下，更佳為18.0%以下。
於本實施形態的漿料、研磨液及研磨液套組中，較佳為將保管前的研磨速度作為基準而減小保管前後的研磨速度的變化率。具體而言，使用漿料、研磨液或研磨液套組進行研磨時的研磨速度RA與使用在60℃下保管了72小時的漿料、研磨液或研磨液套組進行研磨時的研磨速度RB的變化率(| RA-RB |/RA×100[%])較佳為20.0%以下，更佳為15.0%以下，進而更佳為10.0%以下，特佳為5.0%以下，極佳為3.0%以下。例如，於pH 為5.0及pH為6.0這兩種情況下，較佳為滿足該些範圍。
<基體的研磨方法及基體>
對使用所述研磨液、漿料或研磨液套組的基體的研磨方法，及藉由該基體的研磨方法所獲得的基體進行說明。當使用所述研磨液或漿料時，本實施形態的研磨方法為使用一液型的研磨液的研磨方法，當使用所述研磨液套組時，本實施形態的研磨方法為使用二液型的研磨液或三液以上的類型的研磨液的研磨方法。
於本實施形態的基體的研磨方法中，對表面具有被研磨材料的基體(例如半導體基板等基板)進行研磨。於本實施形態的基體的研磨方法中，可利用形成於絕緣材料的下方的終止層來研磨絕緣材料，亦可相對於終止層材料而選擇性地研磨絕緣材料。再者，所謂「相對於材料B而選擇性地研磨材料A」，是指於同一研磨條件中，材料A的研磨速度比材料B的研磨速度快。例如，是指以材料A的研磨速度相對於材料B的研磨速度的研磨速度比為5以上(較佳為10以上，更佳為20以上，進而更佳為50以上，特佳為100以上)來研磨材料A。本實施形態的基體的研磨方法例如至少包括準備步驟、基體配置步驟、及研磨步驟。於準備步驟中，準備表面具有被研磨材料的基體。於基體配置步驟中，以被研磨材料與研磨墊對向配置的方式配置基體。於研磨步驟中，使用研磨液、漿料或研磨液套組，將被研磨材料(例如絕緣材料)的至少一部分去除。作為研磨對象的被研磨材料的形狀並無特別限定，例如為膜狀(被研磨膜)。
作為被研磨材料，可列舉：氧化矽等無機絕緣材料；有機矽酸鹽玻璃、全芳香環系低介電常數(Low-k)材料等有機絕緣材料；氮化矽、多晶矽等終止層材料等；其中，較佳為無機絕緣材料及有機絕緣材料，更佳為無機絕緣材料。氧化矽的膜可藉由低壓CVD法、電漿CVD法等來獲得。於氧化矽的膜中，亦可摻雜磷、硼等元素。被研磨材料的表面(被研磨面)較佳為形成有凹凸。於本實施形態的基體的研磨方法中，被研磨材料的凹凸的凸部優先得到研磨，可獲得表面經平坦化的基體。
當使用一液型的研磨液或漿料時，於研磨步驟中，將研磨液或漿料供給至基體的被研磨材料與研磨平板(surface plate)的研磨墊之間，對被研磨材料的至少一部分進行研磨。例如，於將被研磨材料按壓於研磨墊上的狀態下，將研磨液或漿料供給至研磨墊與被研磨材料之間，並使基體與研磨平板相對地移動來對被研磨材料的至少一部分進行研磨。此時，亦可將研磨液及漿料製成所期望的水分量的組成物而直接供給至研磨墊上。
就抑制儲存、搬運、保管等的成本的觀點而言，本實施形態的研磨液及漿料可製成利用水等液狀介質將液體成分例如稀釋成2倍以上(質量基準)來使用的研磨液用儲存液或漿料用儲存液來保管。所述各儲存液可於即將研磨之前藉由液狀介質來稀釋，亦可於將儲存液與液狀介質供給至研磨墊上後在研磨墊上進行稀釋。
因倍率越高，儲存、搬運、保管等的成本的抑制效果越 高，故儲存液的稀釋倍率(質量基準)的下限較佳為2倍以上，更佳為3倍以上，進而更佳為5倍以上，特佳為10倍以上。稀釋倍率的上限並無特別限制，但因存在倍率越高，儲存液中所含有的成分的量變得越多(濃度變得越高)，保管中的穩定性越下降的傾向，故較佳為500倍以下，更佳為200倍以下，進而更佳為100倍以下，特佳為50倍以下。再者，將構成成分分成三液以上的研磨液亦同樣如此。
於所述儲存液中，研磨粒的含量的上限並無特別限制，但就容易避免研磨粒的凝聚的觀點而言，以儲存液總質量為基準，較佳為20質量%以下，更佳為15質量%以下，進而更佳為10質量%以下，特佳為5質量%以下。就抑制儲存、搬運、保管等的成本的觀點而言，以儲存液總質量為基準，研磨粒的含量的下限較佳為0.02質量%以上，更佳為0.1質量%以上，進而更佳為0.5質量%以上，特佳為1質量%以上。
當使用二液型的研磨液時，本實施形態的基體的研磨方法亦可具有於研磨步驟前將漿料與添加液混合來獲得研磨液的研磨液製備步驟。於此情況下，在研磨步驟中，使用研磨液製備步驟中所獲得的研磨液來研磨被研磨材料。於此種研磨方法中，在研磨液製備步驟中，亦可利用不同的配管輸送漿料與添加液，並使該些配管於供給配管出口的正前方合流來獲得研磨液。可將研磨液製成所期望的水分量的研磨液而直接供給至研磨墊上，亦可於將研磨液製成水分量少的儲存液而供給至研磨墊上後於研磨墊 上進行稀釋。再者，將構成成分分成三液以上的研磨液亦同樣如此。
當使用二液型的研磨液時，於研磨步驟中，可藉由將漿料與添加液分別供給至研磨墊與被研磨材料之間、並將漿料與添加液混合而獲得的研磨液對被研磨材料的至少一部分進行研磨。於此種研磨方法中，可利用不同的送液系統向研磨墊上供給漿料與添加液。可將漿料及/或添加液製成所期望的水分量的液體而直接供給至研磨墊上，亦可於將漿料及/或添加液製成水分量少的儲存液而供給至研磨墊上後於研磨墊上進行稀釋。再者，將構成成分分成三液以上的研磨液亦同樣如此。
作為本實施形態的研磨方法中所使用的研磨裝置，例如可使用如下的一般的研磨裝置，該研磨裝置包括：用於保持具有被研磨材料的基體的固定器、及安裝有可變更轉速的馬達等且可貼附研磨墊的研磨平板。作為研磨裝置，例如可列舉荏原製作所股份有限公司製造的研磨裝置(型號：EPO-111)、應用材料(Applied Materials)公司製造的研磨裝置(商品名：Mirra3400，Reflexion研磨機)。
作為研磨墊，並無特別限制，例如可使用一般的不織布、發泡聚胺基甲酸酯、多孔質氟樹脂。較佳為對研磨墊實施如研磨液等蓄積的槽加工。
作為研磨條件，並無特別限制，但就抑制基體飛出的觀點而言，研磨平板的旋轉速度較佳為200min-1(rpm)以下的低旋 轉。就進一步抑制產生研磨損傷的觀點而言，對基體施加的壓力(加工負荷)較佳為100kPa以下。於進行研磨的期間內，較佳為利用泵等將研磨液或漿料等連續地供給至研磨墊的表面。該供給量並無限制，但較佳為研磨墊的表面始終由研磨液或漿料等覆蓋。研磨結束後的基體較佳為於流水中充分地清洗後，藉由旋乾機等來將附著於基體上的水滴掸落，然後進行乾燥。
實施例
以下，列舉實施例來具體地說明本發明，但本發明並不限定於該些實施例。
(含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒的製作)
根據下述的程序，製作含有四價金屬元素的氫氧化物的研磨粒。
<實施例1~實施例3>
將7.603[L]的水裝入至容器中，加入濃度為50質量%的硝酸鈰銨水溶液(通式Ce(NH4)2(NO3)6，式量548.2g/mol，日本化學產業股份有限公司製造，製品名50%CAN液)0.715[L]後進行混合。其後，將液溫調整成40[℃]而獲得金屬鹽水溶液(金屬鹽濃度：0.114mol/L)。
其次，使咪唑溶解於水中而準備濃度為0.70[mol/L]的水溶液4.566[L]後，將液溫調整成40[℃]而獲得鹼性溶液。
將加入有所述金屬鹽水溶液的容器裝入至盛滿水的水槽中。利用外部循環裝置Coolnics Circulator(東京理化器械股份 有限公司(EYELA)製造，製品名Cooling Thermo Pump CTP101)將水槽的水溫調整成40[℃]。一面將水溫保持為40[℃]，並以攪拌速度400[min-1]攪拌金屬鹽水溶液，一面以混合速度8.5×10-6[m3/min]將所述鹼性溶液加入至容器內，而獲得含有包含四價鈰的氫氧化物的研磨粒的漿料前驅物1。漿料前驅物1的pH為2.2。再者，於各實施例中，使用翼部總長為5cm的3片翼狀斜槳(pitched paddle)對金屬鹽水溶液進行攪拌。
使用截留分子量(cutoff molecular weight)為50000的中空纖維過濾器，一面使所獲得的漿料前驅物1進行循環一面進行超過濾，並將離子部分去除，直至導電率變成50mS/m以下為止，藉此獲得漿料前驅物2。再者，所述超過濾是使用液面感測器，一面以使加入有漿料前驅物1的槽的水位變成固定的方式添加水一面進行。取適量所獲得的漿料前驅物2，並秤量乾燥前後的質量，藉此算出漿料前驅物2的不揮發成分含量(含有四價鈰的氫氧化物的研磨粒的含量)。再者，當於該階段中不揮發成分含量未滿1.0質量%時，進一步進行超過濾，藉此濃縮成超過1.1質量%的程度。
以表1中所記載的條件對所述步驟中所獲得的漿料前驅物2實施加熱處理，而獲得漿料前驅物3。
使用截留分子量為50000的中空纖維過濾器，一面使所獲得的漿料前驅物3進行循環一面進行超過濾，並將離子部分去除，直至導電率變成50mS/m以下為止，藉此獲得漿料前驅物4。 再者，所述超過濾是使用液面感測器，一面以使加入有漿料前驅物3的槽的水位變成固定的方式添加水一面進行。取適量所獲得的漿料前驅物4，並秤量乾燥前後的質量，藉此算出漿料前驅物4的不揮發成分含量(含有四價鈰的氫氧化物的研磨粒的含量)。再者，當於該階段中不揮發成分含量未滿1.0質量%時，進一步進行超過濾，藉此濃縮成超過1.1質量%的程度。
<比較例1>
使用實施例1~實施例3中所製作的漿料前驅物2。
<比較例2>
將1.656[L]的水裝入至容器中，加入濃度為50質量%的硝酸鈰銨水溶液(通式Ce(NH4)2(NO3)6，式量548.2g/mol，日本化學產業股份有限公司製造，製品名50%CAN液)0.048[L]後進行混合。其後，將液溫調整成25[℃]而獲得金屬鹽水溶液(金屬鹽濃度：0.037mol/L)。
其次，使咪唑溶解於水中而準備濃度為1.5[mol/L]的水溶液0.157[L]後，將液溫調整成25[℃]而獲得鹼性溶液。
將加入有所述金屬鹽水溶液的容器裝入至盛滿水的水槽中。利用外部循環裝置Coolnics Circulator(東京理化器械股份有限公司(EYELA)製造，製品名Cooling Thermo Pump CTP101)將水槽的水溫調整成25[℃]。一面將水溫保持為25[℃]，並以攪拌速度500[min-1]攪拌金屬鹽水溶液，一面以混合速度1.00×10-5[m3/min]將所述鹼性溶液加入至容器內，而獲得含有包含 四價鈰的氫氧化物的研磨粒的漿料前驅物1。漿料前驅物1的pH為5.2。再者，於比較例2中，使用翼部總長為5cm的3片翼狀斜槳對金屬鹽水溶液進行攪拌。
以3000 G對所述漿料前驅物1進行離心分離，並藉由傾析來實施固液分離而將液體去除。向所獲得的過濾物中加入適量的水並充分攪拌。進而進行3次如所述般藉由離心分離及傾析來實施固液分離的作業。
向所獲得的過濾物中重新加入水來將液量調整成1.0L後，進行180分鐘的超音波分散處理而獲得漿料前驅物2。所獲得的漿料前驅物2的不揮發成分含量(含有四價鈰的氫氧化物的研磨粒的含量)的算出以與實施例1~實施例3相同的方式進行。
<比較例3>
於60℃下對比較例2中所製作的漿料前驅物2進行72小時加熱，而製作漿料前驅物3。
<比較例4>
將7.5[L]的水裝入至容器中，加入濃度為50質量%的硝酸鈰銨水溶液(通式Ce(NH4)2(NO3)6，式量548.2g/mol，日本化學產業股份有限公司製造，製品名50%CAN液)0.276[L]後進行混合。其後，將液溫調整成25[℃]而獲得金屬鹽水溶液(金屬鹽濃度：0.097mol/L)。
其次，準備濃度為14.7[mol/L]的氨水溶液0.210[L]後，將液溫調整成25[℃]而獲得鹼性溶液。
將加入有所述金屬鹽水溶液的容器裝入至盛滿水的水槽中。利用外部循環裝置Coolnics Circulator(東京理化器械股份有限公司(EYELA)製造，製品名Cooling Thermo Pump CTP101)將水槽的水溫調整成25[℃]。一面將水溫保持為25[℃]，並以攪拌速度200[min-1]攪拌金屬鹽水溶液，一面以混合速度3.00×10-4[m3/min]將所述鹼性溶液加入至容器內，而獲得含有包含四價鈰的氫氧化物的研磨粒的漿料前驅物1。漿料前驅物1的pH為5.2。再者，於比較例4中，使用翼部全長為5cm的3片翼狀斜槳對金屬鹽水溶液進行攪拌。
以3000 G對所述漿料前驅物1進行離心分離，並藉由傾析來實施固液分離而將液體去除。向所獲得的過濾物中加入適量的水並充分攪拌。進而進行3次如所述般藉由離心分離及傾析來實施固液分離的作業。
向所獲得的過濾物中重新加入水來將液量調整成1.0L後，進行180分鐘的超音波分散處理而獲得漿料前驅物2。所獲得的漿料前驅物2的不揮發成分含量(含有四價鈰的氫氧化物的研磨粒的含量)的算出以與實施例1~實施例3相同的方式進行。
<比較例5>
使430g的硝酸鈰銨溶解於7300g的純水中而獲得金屬鹽水溶液。一面使用翼部全長為5cm的3片翼狀斜槳以400rpm對金屬鹽水溶液進行攪拌，一面以80g/min的供給速度將240g的25質量%氨水溶液加入至金屬鹽水溶液中，藉此獲得含有16g的鈰 氫氧化物的鈰氫氧化物懸浮液。再者，將合成溫度(反應時的液溫)調整成25℃。將金屬鹽水溶液(硝酸鈰銨水溶液)與氨水溶液混合後的溶液的pH(最終pH)為8.2。
藉由離心分離(4000rpm、5min)對藉此所獲得的鈰氫氧化物懸浮液實施固液分離並將液體去除。向所獲得的過濾物中加入適量的純水並充分攪拌。進而進行4次如所述般實施離心分離及攪拌的作業。
向所獲得的過濾物中重新加入水來將液量調整成1.0L後，進行180分鐘的超音波分散處理而獲得漿料前驅物2。所獲得的漿料前驅物2的不揮發成分含量(含有四價鈰的氫氧化物的研磨粒的含量)的算出以與實施例1~實施例3相同的方式進行。
(研磨粒的構造分析)
提取適量的各實施例的漿料前驅物4、及各比較例的漿料前驅物2，進行真空乾燥而使研磨粒分離。藉由FT-IR ATR法對利用純水充分地清洗而獲得的試樣進行測定的結果，除觀測到基於氫氧化物離子的峰值以外，亦觀測到基於硝酸根離子(NO3 -)的峰值。另外，對相同試樣進行針對氮的XPS(N-XPS)測定的結果，未觀測到基於NH4 +的峰值，而觀測到基於硝酸根離子的峰值。根據該些結果而確認，各實施例的漿料前驅物4、及各比較例的漿料前驅物2中所含有的研磨粒含有至少一部分具有鍵結於鈰元素上的硝酸根離子的粒子。
(吸光度及透光率的測定)
提取適量的各實施例的漿料前驅物4、及各比較例的漿料前驅物2，以研磨粒含量變成0.0065質量%(65ppm)的方式利用水進行稀釋而獲得測定樣品(水分散液)。將約4mL的測定樣品裝入至1cm見方的槽中，並將槽設置於日立製作所股份有限公司製造的分光光度計(裝置名：U3310)內。於波長200nm~600nm的範圍內進行吸光度測定，並測定對於波長290nm的光的吸光度、及對於波長450nm~600nm的光的吸光度。將結果示於表1中。
提取適量的各實施例的漿料前驅物4、及各比較例的漿料前驅物2，以研磨粒含量變成1.0質量%的方式利用水進行稀釋而獲得測定樣品(水分散液)。將約4mL的測定樣品裝入至1cm見方的槽中，並將槽設置於日立製作所股份有限公司製造的分光光度計(裝置名：U3310)內。於波長200nm~600nm的範圍內進行吸光度測定，並測定對於波長400nm的光的吸光度、及對於波長500nm的光的透光率。將結果示於表1中。
(平均二次粒徑的測定)
提取適量的各實施例的漿料前驅物4、及各比較例的漿料前驅物2，以研磨粒含量變成0.2質量%的方式利用水進行稀釋而獲得測定樣品(水分散液)。將約4mL的測定樣品裝入至1cm見方的槽中，並將槽設置於貝克曼庫爾特公司製造的裝置名：N5內。將分散媒的折射率設定成1.33，將黏度設定成0.887mPa．s，並於25℃下進行測定，將所顯示的平均粒徑值作為平均二次粒徑。將結果 示於表1中。
(NO3 -濃度的測定)
提取適量的各實施例的漿料前驅物4、及各比較例的漿料前驅物2，以研磨粒含量變成1.0質量%的方式利用水進行稀釋而獲得測定樣品A1(水分散液)。另外，除測定樣品A1以外，將測定樣品A1於60℃下保管72小時來製作測定樣品2。以下述的超離心分離條件對測定樣品A1、測定樣品A2進行固液分離後，獲得經分離取出的上清液作為測定樣品A3、測定樣品A4。然後，藉由陰離子層析法來測定測定樣品A3、測定樣品A4的NO3 -濃度，並算出保管前後的NO3 -濃度差。將結果示於表1中。再者，NO3 -濃度以下述的NO3 -濃度測定條件來求出。
(超離心分離條件)
將各測定樣品填充至附屬於日立工機股份有限公司製造的超離心分離機(裝置名：70P-72)的離心管(管)中，使用所述超離心分離機以N=50000(旋轉/分鐘)的轉速進行50分鐘離心分離。所述超離心分離機具有圖3所示的構造，管角為26°，最小半徑Rmin為3.53cm，最大半徑Rmax為7.83cm，平均半徑Rav(=(Rmin+Rmax)/2)為5.68cm。根據平均半徑Rav所計算的離心加速度為158756 G=1.59×105 G。再者，離心加速度[單位：G]根據下述式來求出。
離心加速度[G]=1118×Rav×N2×10-8
(NO3 -濃度測定條件)
測定裝置：ICS-2000(戴安製造)
檢測器：導電率檢測器
管柱溫度：30℃
流速：1.0mL/min
注入量：25μL
(保管後的吸光度及透光率的測定)
將與實施例1~實施例3中的吸光度及透光率的測定中所使用的測定樣品相同的測定樣品在60℃下保持72小時後，同樣地測定吸光度及透光率。對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上，對於波長450nm~600nm的光的吸光度為0.010以下，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上。
(漿料用儲存液的外觀評價)
向各實施例的漿料前驅物4、及各比較例的漿料前驅物2中加入水，將研磨粒含量調整成1.0質量%而獲得漿料用儲存液1。另外，除漿料用儲存液1以外，將漿料用儲存液1於60℃下保管72小時來製作漿料用儲存液2。將漿料用儲存液1、漿料用儲存液2的外觀的觀察結果示於表2中。
(漿料用儲存液的pH測定)
使用橫河電機股份有限公司製造的型號PH81來測定漿料用儲存液1及漿料用儲存液2的pH(25℃)。將結果示於表2中。
如根據表2而明確般，於實施例中，即便於60℃下保管72小時後，外觀上變化亦少，pH的變化量亦小。
(漿料的製作)
添加漿料用儲存液1及漿料用儲存液2各100g、及純水150g，而獲得研磨粒含量為0.4質量%的漿料1及漿料2。再者，漿料1的pH為3.8~4.3的範圍內。
(研磨液的製作)
準備包含5質量%的聚乙烯醇、及X質量%的咪唑作為添加劑的添加液1。向100g的添加液1中加入水150g而獲得添加液2。將漿料1與添加液2以1：1(質量比)混合，藉此獲得pH為5.0的研磨液1A、及pH為6.0的研磨液1B。於各研磨液中，研磨粒含量為0.2質量%，聚乙烯醇含量為1.0質量%。此處，所述X質量%是以研磨液的pH變成5.0或6.0的方式決定。再者，聚乙烯醇水溶液中的聚乙烯醇的皂化度為80mol%，平均聚合度為300。
以相同方式將漿料2(自於60℃下保管了72小時的漿料用儲存液所獲得的漿料)與添加液2混合，而獲得pH為5.0的研磨液2A、及pH為6.0的研磨液2B。
(絕緣膜的研磨)
於研磨裝置(應用材料公司製造，商品名：Mirra3400)中的貼附有基體安裝用的吸附墊的固定器上，設置形成有氧化矽膜作為絕緣膜的200mm矽晶圓。於貼附有多孔質胺基甲酸酯樹脂製墊的平板上，以絕緣膜與墊對向的方式載置固定器。一面以200mL/min的供給量將以上所獲得的研磨液供給至墊上，一面以20kPa的研磨負荷將基體按壓於墊上。此時，使平板以78min-1、固定器以98min-1旋轉1分鐘來進行研磨。利用純水充分清洗研磨後的晶圓並進行乾燥。使用光干涉式膜厚測定裝置，針對各研磨液測定研磨前後的膜厚變化並求出研磨速度。
其次，算出研磨液1A的研磨速度與研磨液2A的研磨速度的差相對於研磨液1A的研磨速度的比例(研磨速度的差/研磨液1A的研磨速度×100[%])、及研磨液1B的研磨速度與研磨液2B的研磨速度的差相對於研磨液1B的研磨速度的比例(研磨速度的差/研磨液1B的研磨速度×100[%])作為保管前後的研磨速度的變化率。另外，算出研磨液1A的研磨速度與研磨液1B的研磨速度的差相對於研磨液1B的研磨速度的比例(研磨速度的差/研磨液1B的研磨速度×100[%])作為伴隨pH的變化的研磨速度的變化率。將結果示於表3中。
如根據表3而明確般，於實施例中，於pH為5.0的情況、及pH為6.0的情況的任一者中，在60℃下保管72小時前後的研磨速度的變化率均小。進而，於實施例中，即便於將pH自6.0變成5.0的情況下，與比較例相比，研磨速度的變化率亦小(研磨速度的變化率為18.0%以下)。
(研磨損傷)
一面供給水，一面利用以轉速60min-1進行旋轉的PVA刷子對研磨後的絕緣膜表面進行1分鐘清洗，然後進行乾燥。使用科磊(Tencor)製造的Surfscan 6220觀測絕緣膜表面的結果，於實施例1~實施例3中，絕緣膜表面的0.2μm以上的研磨損傷的個數為5~20(個/晶圓)左右，研磨損傷的產生得到充分抑制。
(終止膜的研磨及研磨速度比)
針對實施例1中所獲得的研磨液1B，求出多晶矽膜(終止膜) 的研磨速度、及氧化矽膜(絕緣膜)相對於多晶矽膜的研磨選擇比。
即，於研磨裝置中的貼附有基體安裝用的吸附墊的固定器上，設置形成有多晶矽膜的200mm矽晶圓。於貼附有多孔質胺基甲酸酯樹脂製墊的平板上，以多晶矽膜與墊對向的方式載置固定器。一面以200mL/min的供給量將實施例1中所獲得的研磨液1B供給至墊上，一面以20kPa的研磨負荷將基體按壓於墊上。此時，使平板以78min-1、固定器以98min-1旋轉1分鐘來進行研磨。利用純水充分清洗研磨後的晶圓並進行乾燥。繼而，使用光干涉式膜厚測定裝置測定研磨前後的膜厚變化並求出多晶矽膜的研磨速度，結果為2nm/min。氧化矽膜相對於多晶矽膜的研磨選擇比(氧化矽膜的研磨速度/多晶矽膜的研磨速度)為134。
(添加劑的效果及對於研磨速度的影響)
針對不含聚乙烯醇的研磨液，求出氧化矽膜的研磨速度及多晶矽膜的研磨速度、以及氧化矽膜相對於多晶矽膜的研磨選擇比。
即，除不含5質量%的聚乙烯醇，並加入相同質量%的水以外，以與所述相同的方式製作添加液1及添加液2，並與實施例1中所使用的漿料1混合，而製作研磨液1X。使用該研磨液1X，以與所述相同的方式求出氧化矽膜的研磨速度、多晶矽膜的研磨速度、以及氧化矽膜相對於多晶矽膜的研磨速度比，結果氧化矽膜的研磨速度為230nm/min，多晶矽膜的研磨速度為65nm/min，研磨選擇比為4。
根據該結果，實施例1的研磨液1B與不含作為添加劑的聚乙烯醇的研磨液1X相比，研磨選擇比提昇，另一方面，絕緣膜的研磨速度幾乎未變化。即，可知實施例1的研磨液1B可維持添加劑的添加效果，並以優異的研磨速度研磨被研磨膜。

Claims (30)

  1. 一種漿料，其包括研磨粒與水，所述研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將所述研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，並且於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上，將所述第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度為200ppm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的漿料，其中所述第一水分散液的NO3 -濃度與所述第二水分散液的NO3 -濃度的差為125ppm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中所述第一水分散液的NO3 -濃度為100ppm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中所述研磨粒於所述第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上、未滿1.50。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中所述研磨粒於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為95%/cm以上。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中所述研磨粒於將所述研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中所述研磨粒於將所述研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長450nm~600nm的光的吸光度為0.010以下。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中以漿料總質量為基準，所述研磨粒的含量為0.01質量%以上。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中所述四價金屬元素的氫氧化物為使四價金屬元素的鹽與鹼源進行反應而獲得者。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的漿料，其中所述四價金屬元素為四價鈰。
  11. 一種研磨液套組，其以將第一液與第二液混合而變成研磨液的方式，將所述研磨液的構成成分分成所述第一液與所述第二液來保存，且所述第一液為如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的漿料，所述第二液含有添加劑與水。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的研磨液套組，其中以研磨液總質量為基準，所述添加劑的含量為0.01質量%以上。
  13. 一種研磨液，其包括研磨粒、添加劑及水，所述研磨粒含有四價金屬元素的氫氧化物，且於將所述研磨粒的含量調整成1.0質量%的第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上，並且於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為50%/cm以上，將所述第一水分散液於60℃下保持72小時所獲得的第二水分散液的NO3 -濃度為200ppm以下。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的研磨液，其中所述第一水分散液的NO3 -濃度與所述第二水分散液的NO3 -濃度的差為125ppm以下。
  15. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中所述第一水分散液的NO3 -濃度為100ppm以下。
  16. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中所述研磨粒於所述第一水分散液中，對於波長400nm的光的吸光度為1.00以上、未滿1.50。
  17. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中所述研磨粒於所述第一水分散液中，對於波長500nm的光的透光率為95%/cm以上。
  18. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中所述研磨粒於將所述研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長290nm的光的吸光度為1.000以上。
  19. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中所述研磨粒於將所述研磨粒的含量調整成0.0065質量%的第三水分散液中，對於波長450nm~600nm的光的吸光度為0.010以下。
  20. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中以研磨液總質量為基準，所述研磨粒的含量為0.01質量%以上。
  21. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中所述四價金屬元素的氫氧化物為使四價金屬元素的鹽與鹼源進行反應而獲得者。
  22. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中所述四價金屬元素為四價鈰。
  23. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的研磨液，其中以研磨液總質量為基準，所述添加劑的含量為0.01質量%以上。
  24. 一種基體的研磨方法，其包括：將表面具有被研磨材料的基體的所述被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；以及將如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的漿料供給至所述研磨墊與所述被研磨材料之間，而對所述被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。
  25. 一種基體的研磨方法，其包括：將表面具有被研磨材料的基體的所述被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；將如申請專利範圍第11項或第12項所述的研磨液套組中的所述第一液與所述第二液混合而獲得所述研磨液的步驟；以及將所述研磨液供給至所述研磨墊與所述被研磨材料之間，而對所述被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。
  26. 一種基體的研磨方法，其包括：將表面具有被研磨材料的基體的所述被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；以及將如申請專利範圍第11項或第12項所述的研磨液套組中的所述第一液與所述第二液分別供給至所述研磨墊與所述被研磨材料之間，而對所述被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。
  27. 一種基體的研磨方法，其包括：將表面具有被研磨材料的基體的所述被研磨材料以與研磨墊對向的方式配置的步驟；以及將如申請專利範圍第13項至第23項中任一項所述的研磨液供給至所述研磨墊與所述被研磨材料之間，而對所述被研磨材料的至少一部分進行研磨的步驟。
  28. 如申請專利範圍第24項至第27項中任一項所述的基體的研磨方法，其中所述被研磨材料含有氧化矽。
  29. 如申請專利範圍第24項至第27項中任一項所述的基體的研磨方法，其中於所述被研磨材料的表面形成有凹凸。
  30. 一種基體，其藉由如申請專利範圍第24項至第29項中任一項所述的基體的研磨方法來研磨。
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