TWI758530B - 研磨用組成物及矽基板研磨方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種能同時實現低LPD及低表面粗度之研磨用組成物。由本發明所提供之研磨用組成物為包含磨粒、水溶性高分子、界面活性劑，及鹼性化合物。上述水溶性高分子之由以下之式：α=θ1-θ0所示之洗淨性參數α滿足1＜α＜35。在此，上述式中之θ0為對於單結晶矽晶圓之表面塗佈上述水溶性高分子之水溶液後進行水洗而得之SC-1處理前晶圓之水接觸角，上述式中之θ1為對上述SC-1處理前晶圓施加洗淨處理A而得之SC-1處理後晶圓之水接觸角，該洗淨處理A係使用以1：2：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水及水之室溫之SC-1洗淨液LA
進行處理10秒鐘。
Description
本發明係關於研磨用組成物及矽基板研磨方法。本申請案係依據在2017年9月7日提出申請之日本國專利申請2017-172557號來主張優先權，將該申請案之全部內容組合併入於本說明書中作為參照內容。
對於金屬或半金屬、非金屬、其之氧化物等之材料表面，使用含有磨粒之研磨用組成物進行研磨。例如，半導體元件之製造等所使用之矽基板，進行各種研討關於用以取得高平坦且無損傷或雜質之高品質鏡面之研磨技術。一般而言，矽基板係經由精削(lapping)步驟與拋光(polishing)步驟而完成高品位之鏡面。上述拋光步驟通常包括預備研磨步驟與完工研磨步驟。經過完工研磨步驟使用之研磨用組成物(完工研磨用組成物)所研磨之矽基板，其後為了去除源自上述研磨用組成物之附著物等取得清淨之表面而進行洗淨。專利文獻1記載藉由氨水、過氧化氫水，及水之混合洗淨液(以下，稱為SC-1洗淨液)來洗淨矽晶圓等之半導體晶圓，其次藉由以氫氟酸洗淨，再以臭氧水進行洗淨，進而減少因洗淨造成之表面粗度惡化，且有效率地進行晶圓之洗淨的技術。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本國專利申請案公開2012-129409號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，對藉由研磨而作成為鏡面之矽基板之表面照射強光時，由於該表面之非常微細之粗糙所造成之漫反射，故有發現起霧之情況。此起霧係稱為霾度(haze)，霾度係使用當作矽基板之表面粗度之尺度。矽晶圓表面具有霾度時，由霾度產生之漫反射光會成為雜訊進而會變成使用表面缺陷檢査裝置進行缺陷檢測之妨礙。因此，伴隨所欲檢測之缺陷之尺寸，亦即所欲管理之缺陷之尺寸變小，改善霾度程度之必要性則會升高。
藉由使完工研磨所使用之研磨用組成物含有水溶性高分子，而能成為更加壓低藉由研磨而能達成之表面粗度用之有效手段。另一方面，研磨後之矽基板表面上存在有上述水溶性高分子之殘留物時，在該基板之表面檢査中則會被檢測出當作顆粒(paricle)，而可能成為使被稱為光點缺陷(LPD，Light Point Defects)之缺陷增加之因素。但，亦如專利文獻1之圖2、3展示之比較例結果所示，在以SC-1洗淨液處理矽基板時，通常若增強處理強度時，雖然顆粒之除去性提升而LPD減少，但會有表面粗度惡化之傾向。又，若減弱處理強度時，使用SC-1洗淨液之處理(蝕刻)所造成之表面粗度惡化雖受到抑制，但有顆粒除去性竟低且LPD增大之傾向。
因此，本發明之目的在於提供一種能同時實現低LPD及低表面粗度之研磨用組成物。關聯之其他目的在於提供一種使用該研磨用組成物而研磨矽基板之方法。 [用以解決課題之手段]
由本說明書所提供之研磨用組成物包含：磨粒、鹼性化合物、水溶性高分子、及界面活性劑。上述水溶性高分子包含由以下之式(I)：
； 所示之洗淨性參數α位於1＜α＜35之範圍之水溶性高分子WP。在此，上述式(I)中之θ0為在單結晶矽晶圓之表面塗佈上述水溶性高分子之水溶液後進行水洗而得之SC-1處理前晶圓之水接觸角。上述式(I)中之θ1為對前述SC-1處理前晶圓施加洗淨處理A而得之SC-1處理後晶圓之水接觸角，該洗淨處理A係為使用以1：2：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水與水之室溫SC-1洗淨液LA
進行處理10秒鐘。尚且，本說明書中，接觸角係以「度(°)」之單位來表示者。又，本說明書中，濃度及含量在並未特別說明時皆係以重量基準表示者。
從使用研磨減低表面粗度之觀點，洗淨性參數α未滿35較為有利。又，洗淨性參數α若大於1時，即使藉由在抑制表面粗度惡化之條件下之洗淨，仍可效率良好地減低研磨後表面之LPD。其結果係在使用上述研磨用組成物時，可適宜地使低LPD與低表面粗度併存。
又，根據本說明書，提供一種矽晶圓研磨方法，其係依序包括：使用在此揭示之任一之研磨用組成物而研磨矽晶圓表面之步驟A，與以SC-1洗淨液處理上述矽晶圓之步驟B。上述步驟B之處理係在設定成以下之式(II)：
； 所示之洗淨負荷參數β成為80%以下之方式之條件下實施。在此，上述式(II)中之H0
係表示進行洗淨處理B而得之表面之霾度值[ppm]，該洗淨處理B係對藉由上述步驟A而得之矽晶圓，使用以1：3：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水及水之60℃之SC-1洗淨液L0
進行處理12分鐘。上述式(II)中之H1
表示將藉由前述上驟A而得之矽晶圓，藉由上述步驟B進行處理而得之表面之霾度值[ppm]
上述步驟A係使用在此揭示之研磨用組成物，即使用即使藉由在適宜抑制表面粗度惡化之條件下之洗淨，仍可有效率減低研磨後表面之LPD之研磨用組成物來研磨矽晶圓。因此，即使藉由在較低洗淨負荷之條件下之洗淨處理，具體而言，即使藉由在上述洗淨負荷參數β成為80%以下之條件下之洗淨處理，仍可有效地減低LPD。因此，藉由上述製造方法時，可適宜地製造表面粗度低且LPD受到減少之矽基板。
以下，說明本發明之適宜實施形態。尚且，本說明書中未特別敘及之事項以外之事物且係實施本發明之所必要之事物係能理解成本發明所屬技術領域具有通常知識者在根據本發明領域之先前技術而可達成之設計事項。本發明係可依據本說明書揭示之內容與本發明領域之技術常識來實施。
＜磨粒＞ 在此揭示之研磨用組成物含有磨粒。磨粒具有將研磨對象物之表面予以機械性研磨之作用。
磨粒之材質或物性並無特別限制，可因應研磨用組成物之使用目的或使用態樣等而適宜選擇。作為磨粒之例，可舉出如無機粒子、有機粒子、及有機無機複合粒子。作為無機粒子之具體例，可舉出如二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鎂粒子、二氧化錳粒子、氧化鋅粒子、紅殼(Bengala)粒子等之氧化物粒子；氮化矽粒子、氮化硼粒子等之氮化物粒子；碳化矽粒子、碳化硼粒子等之碳化物粒子；金剛石粒子；碳酸鈣或碳酸鋇等之碳酸鹽等。作為有機粒子之具體例，可舉出如聚甲基丙烯酸甲基(PMMA)粒子或聚(甲基)丙烯酸粒子、聚丙烯腈粒子等。此種磨粒係可單獨使用一種，亦可組合兩種以上使用。尚且，本說明書中(甲基)丙烯醯基係意指包括丙烯醯基及甲基丙烯醯基。同樣地本說明書中，(甲基)丙烯醯基係意指包括丙烯醯基及甲基丙烯醯基。
作為上述磨粒，以無機粒子為佳，其中亦以由金屬或半金屬之氧化物所構成之粒子為佳，以二氧化矽粒子為特佳。矽基板等之具有由矽所構成之表面之研磨對象物之研磨，例如能使用於完工研磨之研磨用組成物中，採用二氧化矽粒子作為磨粒特別具有意義。在此揭示之技術係能在上述磨粒係實質上由二氧化矽粒子所構成之態樣下理想實施。在此「實質上」係意指構成磨粒之粒子之95重量%以上，較佳係98重量%以上，更佳係99重量%以上為二氧化矽粒子，且包括100重量%為二氧化矽粒子一事。
作為二氧化矽粒子之具體例，可舉出如膠質二氧化矽、氣相二氧化矽、沉澱二氧化矽等。二氧化矽粒子係可單獨使用一種或可將兩種以上組合使用。在從研磨後可容易取得表面品位優異之研磨面之觀點，以使用膠質二氧化矽為特佳。作為膠質二氧化矽，可理想採用例如藉由離子交換法將水玻璃(矽酸Na)作為原料所製作之膠質二氧化矽，或烷氧化物法膠質二氧化矽。烷氧化物法膠質二氧化矽係指藉由烷氧基矽烷之水解縮合反應所製造之膠質二氧化矽。膠質二氧化矽係可單獨使用一種或亦可組合兩種以上使用。
磨粒構成材料之真比重係以1.5以上為佳，較佳為1.6以上，亦可為1.7以上。在此，上述磨粒構成材料之真比重係指例如在由二氧化矽粒子所構成之磨粒中構成該二氧化矽粒子之二氧化矽之真比重。以下，亦稱為磨粒之真比重。藉由增加磨粒之真比重，磨粒之物理性研磨能力會有變高之傾向。磨粒之真比重之上限並無特別限定，典型為2.3以下，例如2.2以下。作為磨粒之真比重，可採用由使用乙醇當作取代液之液體取代法所得之測量值。上述磨粒係例如可為二氧化矽粒子。
磨粒之BET徑並無特別限定，在從研磨效率等之觀點，以5nm以上為佳，較佳為10nm以上。在從取得更高研磨效果之觀點，例如在從更加良好發揮減少霾度或去除缺陷等之效果之觀點，上述BET徑例如係以15nm以上為佳，以20nm以上為較佳，以超過20nm為更佳。又，在從抑制磨粒對研磨對象物表面賦予之局部性壓力之觀點，磨粒之BET徑係以100nm以下為佳，較佳為50nm以下，更佳為40nm以下。在此揭示之技術在從變得容易取得更高品位之表面，例如低LPD且低霾度之表面之觀點等，可在使用BET徑為35nm以下，較佳未滿35nm，更佳為32nm以下，例如未滿30nm之磨粒之態樣下實施。上述磨粒係可為例如二氧化矽粒子。以二氧化矽粒子所構成之磨粒為特佳。
尚且，本說明書中BET徑係指從藉由BET法所測量之比表面積(BET值)，使用BET徑[nm]=6000/(真密度[g/cm3
]×BET值[m2
/g])之式所算出之粒子徑。例如在二氧化矽粒子之情況，可藉由BET徑[nm]=2727/BET值[m2
/g]算出BET徑。比表面積之測量係可使用例如Micromelitex公司製之表面積測量裝置，商品名「Flow Sorb II 2300」進行。
磨粒之形狀(外形)可為球形，亦可為非球形。作為成為非球形之粒子之具體例，可舉出如花生形狀、繭型形狀、金平糖形狀、橄欖球形狀等。上述花生形狀係指即落花生之殼之形狀。可理想採用例如粒子之諸多為具有花生形狀或繭型形狀之磨粒。
磨粒之平均長寬比，即磨粒之長徑/短徑比之平均值並非係受到特別限定者，但理論上為1.0以上，較佳為1.05以上，更佳為1.1以上。藉由增加平均長寬比，可實現更高研磨效率。又，磨粒之平均長寬比在從減少傷痕等之觀點，以3.0以下為佳，較佳為2.0以下，更佳為1.5以下。
磨粒之形狀(外形)或平均長寬比係可藉由例如電子顯微鏡觀察來把握。作為判別平均長寬比之具體操作順序，可使用例如掃描型電子顯微鏡(SEM)，對於可辨識獨立粒子之形狀之規定個數之二氧化矽粒子，描繪出外接於個別之粒子畫像之最小長方形。上述規定個數係指例如200個。且，關於針對各粒子畫像所描繪出之長方形，將其長邊之長度設為長徑之值，將短邊之長度設為短徑之值，將長徑之值除以短徑之值而得之值算出作為各磨粒之長徑/短徑比，即長寬比。藉由將上述規定個數之粒子之長寬比作成算術平均，而可求出平均長寬比。
＜水溶性高分子＞ 在此揭示之研磨用組成物包含水溶性高分子作為必須成分。水溶性高分子係藉由保護研磨對象物之表面，而能賦予減低霾度。尚且，本說明書中，「水溶性高分子」係指對25℃水之溶解度為0.01g/100mL以上之高分子。
在此揭示之研磨用組成物係至少包含洗淨性參數α位於1＜α＜35之範圍之水溶性高分子WP作為上述水溶性高分子。洗淨性參數α係作為吸附有測量對象之水溶性高分子之矽晶圓表面之水接觸角θ0，與藉由SC-1洗淨液LA
對該矽晶圓在室溫下處理10秒鐘後之表面之水接觸角θ1之差來求得。更具體而言，洗淨性參數α係藉由以下之方法來測量。
[洗淨性參數α之測量方法] (1) 實施首先以SC-1洗淨液來處理將市售之鏡面矽晶圓切出成6cm見方之晶片(以下，亦稱為試驗片)，其次，以2.5%氟化氫(HF)水溶液進行處理而去除表面氧化膜的前處理。作為上述試驗片，使用傳導型為P型，結晶方位為＜100＞，電阻率為0.1Ω・cm以上未滿100Ω・cm之單結晶矽晶圓。 (2) 準備以0.18%之濃度包含測量對象之水溶性高分子，且使用氨而調整成pH10之水溶液LP
。對上述試驗片供給水溶液LP
60g，附加1kg之荷重，使用聚酯/纖維素不織布將上述水溶液LP
擦拭於該試驗片之表面。對試驗片供給水溶液LP
，擦拭1分鐘後，將上述試驗片浸漬於脫離子水中，去除多餘之水溶性高分子。 (3) 藉由使用2.5%HF水溶液處理上述試驗片，而去除因上述(2)之步驟所產生之表面氧化膜。 (4) 測量上述試驗片(SC-1處理前晶圓)之水接觸角θ0。 (5) 上述試驗片施以洗淨處理A，該洗淨處理A係使用以1：2：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水及水之室溫之SC-1洗淨液LA
進行處理10秒鐘處理。其次，將上述試驗片浸漬於脫離子水，再以2.5%HF水溶液進行處理。 (6) 測量上述試驗片(SC-1處理後晶圓)之水接觸角θ1。 (7) 根據α=θ1-θ0之式，從藉此操作而得之θ0及θ1來算出洗淨性參數α。
尚且，上述(1)之步驟中，使用上述SC-1洗淨液之處理通常係可適宜實施藉由將以1：2：30之體積比混合29%氨水、31%過氧化氫水及脫離子水而成之SC-1洗淨液收納於洗淨槽，並且在室溫下將上述試驗片浸漬於該洗淨液中。但，為了可適當地進行θ0及θ1之測量，可因應使用之試驗片之初期狀態等而適宜變更上述處理條件。
又，上述(5)之步驟中，洗淨處理A係藉由將上述SC-1洗淨液LA
收納於100mL洗淨槽，在室溫下浸漬上述試驗片10秒鐘來進行。於上述浸漬之際，不施加超音波。已結束上述10秒鐘處理之試驗片係隨即浸漬於脫離子水100mL。
又，上述(4)及上述(6)之步驟中，水接觸角之測量藉由在測量溫度25℃下，對試驗片之表面滴下2.1μL之脫離子水，拍照後，使用θ/2法求出接觸角而實施者。測量時間係作成使水滴靜置於試驗片上後未滿1秒。作為接觸角測量裝置，可使用協和界面科學股份有限公司製之CA-X200或其之同等物。
潔淨矽基板之表面為疏水性。附著於矽基板之表面上之水溶性高分子賦予上述矽基板表面親水化，而使水接觸角降低。因此，將由上述洗淨條件A造成之水接觸角之上昇程度，即洗淨性參數α當作指標，則能掌握到相對於使用SC-1洗淨液之洗淨處理(以下，亦稱為SC-1處理)的水溶性高分子被去除之容易度。
洗淨性參數α大於1之水溶性高分子在與洗淨性參數α為1以下之水溶性高分子相比，有藉由SC-1處理更容易被去除之傾向。在採用使用此種水溶性高分子之研磨用組成物時，即使在較溫和之條件下進行SC-1處理，仍能有效減低研磨後表面之LPD。在此，較溫和之條件係指、對研磨對象物附加之負荷低，且不易使表面粗度惡化之條件。因此，藉由在較溫和之條件下進行SC-1處理，而能減低處理後表面之霾度。從該觀點，在某些態樣中，洗淨性參數α可為例如2以上，可為3以上，可為4以上，可為5以上，亦可為6以上。
洗淨性參數α小於35之水溶性高分子在與洗淨性參數α為35以上之水溶性高分子相比，大致上對矽基板之附著性為高。在使用包含此種水溶性高分子之研磨用組成物時，在研磨中或洗淨中，上述水溶性高分子藉由適度吸附於矽基板表面而保護該表面，進而能抑制例如因過苛之鹼蝕刻等造成之表面微小粗糙。因此，包含洗淨性參數α小於35之水溶性高分子之研磨用組成物之霾度減低效果優異。從取得較高霾度減低效果之觀點，洗淨性參數α可為例如30以下，可為25以下，可為20以下，可為15以下，亦可為10以下。並非係受到特別限定者，在某些態樣中，可較佳採用洗淨性參數α位於2以上25以下，或3以上20以下，或4以上15以下之範圍之水溶性高分子。
作為在此揭示之技術中之水溶性高分子WP，可無特別限定地使用洗淨性參數α位於上述範圍之水溶性高分子。作為上述水溶性高分子WP，可單獨使用一種分子中具有選自陽離子性基、陰離子性基及非離子性基之至少一種官能基之聚合物，或組合二種以上使用。更具體而言，可使用例如，選自分子中具有羥基、羧基、醯氧基、磺酸基、醯胺構造、醯亞胺構造、乙烯基構造、雜環構造等之聚合物之一種或二種以上之聚合物作為水溶性高分子。從容易取得顯示在此揭示之較佳α者之觀點，在某些態樣中，較佳可採用非離子性之聚合物作為水溶性高分子WP。
在此揭示之研磨用組成物中，作為水溶性高分子，除了包含洗淨性參數α位於上述範圍之水溶性高分子WP，因應必要亦能含有洗淨性參數α高於或低於上述範圍之水溶性高分子WO之一種或二種以上。作為水溶性高分子WO，可使用例如，洗淨性參數α為35以上，或洗淨性參數α為1以下者。也可組合使用洗淨性參數α為35以上之水溶性高分子WO，與洗淨性參數α為1以下之水溶性高分子WO。研磨用組成物所包含之水溶性高分子全體含量中所佔之水溶性高分子WP之含量(在包含二種以上之水溶性高分子WP時則為該等之合計含量)之比例，例如可為25重量%以上，以40重量%以上為佳，可為50重量%以上，可為超過50重量%，可為70重量%以上，可為80重量%以上，亦可為95重量%以上。作為水溶性高分子，也可實質上單僅使用水溶性高分子WP。在此「實質上單僅使用水溶性高分子WP」係指至少不係蓄意使用水溶性高分子WO。
在此揭示之研磨用組成物所可使用之水溶性高分子WP及因應必要而使用之水溶性高分子WO係可各自選自例如，含乙烯基醇單位之聚合物、含氮原子之聚合物、纖維素衍生物、澱粉衍生物等。
含乙烯基醇單位之聚合物係指作為構成該聚合物之重複單位為包含乙烯基醇單位之聚合物。在此，乙烯基醇單位(以下亦稱為「VA單位」)係指由以下之化學式：-CH2
-CH(OH)-所示之構造部分。VA單位係例如，藉由使乙酸乙烯基酯等之乙烯基酯系單體進行乙烯基聚合而成之構造之重複單位進行水解(亦稱為皂化)而能生成。尚且，一般被稱為聚乙烯醇之聚合物也是被包括於在此所稱之含乙烯基醇單位之聚合物之概念。上述聚乙烯醇之皂化度可為例如93%~99%程度，並無特別限定。
含有氮原子之聚合物之非限定例係包括N-乙烯基內醯胺或N-乙烯基鏈狀醯胺等之包含N-乙烯基型單體單位之聚合物；亞胺衍生物；包含N-(甲基)丙烯醯基型之單體單位之聚合物等。
包含N-乙烯基型單體單位之聚合物之例係包括包含源自具有含有氮之雜環之單體之重複單位之聚合物。作為含有氮之雜環之一例，可舉出如內醯胺環。包含該重複單位之聚合物之例係包括N-乙烯基內醯胺型單體之均聚物及共聚物，N-乙烯基鏈狀醯胺之均聚物及共聚物等。上述N-乙烯基內醯胺型單體共聚物可為例如，N-乙烯基內醯胺型單體之共聚合比例超過50重量%之共聚物。上述N-乙烯基鏈狀醯胺之共聚物可為例如，N-乙烯基鏈狀醯胺之共聚合比例超過50重量%之共聚物。
尚且，本說明書中，共聚物在未特別註記時，包括性地意指無規共聚物、交互共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等之各種共聚物之意義。從更加均勻地保護研磨對象物表面之觀點，在某些態樣中，能較佳採用無規共聚物。尤其，使用共聚物作為水溶性高分子WP時，較佳可使用無規共聚物作為該共聚物。
作為N-乙烯基內醯胺型單體之具體例，可舉出如N-乙烯基吡咯啶酮(VP)、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嗎啉、N-乙烯基己內醯胺(VC)、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-嗎啉二酮等。作為包含N-乙烯基內醯胺型之單體單位之聚合物之具體例，可舉出如聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯基己內醯胺、VP與VC之無規共聚物、VP及VC之一方或雙方與其他乙烯基單體之無規共聚物、含有包含VP及VC之一方或雙方之聚合物鏈之嵌段共聚物或接枝共聚物等。上述其他乙烯基單體可為例如，丙烯酸系單體、乙烯基酯系單體等。在此丙烯酸系單體係指具有(甲基)丙烯醯基之單體。 作為N-乙烯基鏈狀醯胺之具體例，可舉出如N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基丙酸醯胺、N-乙烯基丁酸醯胺等。
包含N-(甲基)丙烯醯基型之單體單位之聚合物之例係包括N-(甲基)丙烯醯基型單體之均聚物及共聚物。N-(甲基)丙烯醯基型單體之例係包括具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺及具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺。上述N-(甲基)丙烯醯基型單體之共聚物可為例如N-(甲基)丙烯醯基型單體之共聚合比例超過50重量%之共聚物。
作為具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺之例，可舉出如(甲基)丙烯醯胺；N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-n-丁基(甲基)丙烯醯胺等之N-烷基(甲基)丙烯醯胺；N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二異丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二(n-丁基)(甲基)丙烯醯胺等之N,N-二烷基(甲基)丙烯醯胺等。作為將具有N-(甲基)丙烯醯基之鏈狀醯胺包含作為單體單位之聚合物之例，可舉出如N-異丙基丙烯醯胺之均聚物及N-異丙基丙烯醯胺之共聚物。上述N-異丙基丙烯醯胺之共聚物可為例如N-異丙基丙烯醯胺之共聚合比例超過50重量%之共聚物。
作為具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺之例，可舉出如N-(甲基)丙烯醯基嗎啉、N-(甲基)丙烯醯基吡咯啶等。作為將具有N-(甲基)丙烯醯基之環狀醯胺包含作為單體單位之聚合物之例，可舉出如N-丙烯醯基嗎啉之均聚物及N-丙烯醯基嗎啉之共聚物。上述N-丙烯醯基嗎啉之共聚物可為例如N-丙烯醯基嗎啉之共聚合比例超過50重量%之共聚物。
纖維素衍生物係包含β-葡萄糖單位作為主重複單位之聚合物。作為纖維素衍生物之具體例，可舉出如羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基乙基甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羧基甲基纖維素等。在某些態樣中，研磨用組成物係以實質上不含有羥基乙基纖維素作為水溶性高分子為佳。在此實質上不含有係指至少不蓄意使其含有羥基乙基纖維素。上述研磨用組成物可為實質上不含有纖維素衍生物作為水溶性高分子之組成。
澱粉衍生物係包含α-葡萄糖單位作為主重複單位之聚合物。作為澱粉衍生物之具體例，可舉出如α化澱粉、支鏈澱粉(pullulan)、羧基甲基澱粉、環糊精等。
水溶性高分子之Mw並無特別限定。從變得容易取得在此揭示之適宜之洗淨性參數α之觀點或過濾性之觀點，通常，水溶性高分子之Mw係以200×104
以下、150×104
以下，或100×104
以下為佳。從提升洗淨性之觀點，在某些態樣中，水溶性高分子之Mw例如可為50×104
以下，可為30×104
以下，可為20×104
以下，可為10×104
以下，可為5×104
以下，亦可為3×104
以下。又，從變得容易取得因研磨而成之霾度減低效果之觀點，水溶性高分子之Mw通常適當為2000以上，可為3000以上，亦可為3500以上。在此揭示之技術即使在使用Mw為1×104
以上或2×104
以上之水溶性高分子之態樣下也能實施。上述Mw係能適用於水溶性高分子WP、WO之任一者。
在此揭示之技術中之洗淨性參數α係能藉由例如水溶性高分子之Mw來調節。一般而言，水溶性高分子之Mw變得更大時，洗淨性參數α會有變得更小之傾向。從該觀點，在某些態樣中，水溶性高分子WP之Mw例如可為20×104
以下，可為10×104
以下，可為5×104
以下，可為3×104
以下，可為1.5×104
以下，可為未滿1×104
，亦可為8000以下或7000以下。又，從提高表面保護效果之觀點，水溶性高分子WP之Mw通常適當為2000以上，可為3000以上，亦可為3500以上。在某些態樣中，水溶性高分子WP之Mw可為4500以上，亦可為5500以上。亦或，在此揭示之技術係即使在使用Mw為1×104
以上，例如2×104
以上，且能滿足在此揭示之適宜之洗淨性參數α之水溶性高分子WP之態樣下也能適宜實施。又，在組合使用水溶性高分子WP與水溶性高分子WO之態樣中，作為上述水溶性高分子WO，可使用例如，Mw為5×104
以上、15×104
以上或25×104
以上者。在此揭示之技術係即使在例如組合包含水溶性高分子WP，Mw比該水溶性高分子WP還大之水溶性高分子WO之態樣下也能實施。該態樣中，相對於水溶性高分子WP之Mw，水溶性高分子WO之Mw例如可為1.5倍以上50倍以下，可為3倍以上30倍以下，亦可為5倍以上20倍以下。但，也有水溶性高分子WP之Mw大於水溶性高分子WO之Mw的情況，本發明並不受限定於上述之例示。
水溶性高分子之重量平均分子量(Mw)對數平均分子量(Mn)之比，即Mw/Mn並無特別限制。從防止凝聚物產生或提升過濾性等之觀點，水溶性高分子之Mw/Mn通常係以10.0以下為佳，較佳為7.0以下，更佳為5.0以下。在某些態樣中，可較佳採用Mw/Mn為4.0以下或3.5以下之水溶性高分子。又，Mw/Mn原則上為1.0以上，從材料取得容易性等之觀點，例如可為1.2以上，亦可為1.5以上。上述Mw/Mn係能適用於水溶性高分子WP、WO之任一者。 尚且，本說明書中，作為水溶性高分子之Mw及Mn，可採用基於水系之凝膠滲透層析(GPC)之值(水系，聚環氧乙烷換算)。
在此揭示之研磨用組成物之某些適宜態樣中，作為水溶性高分子WP，可使用一分子中包含乙烯基醇單位(VA單位)及非乙烯基醇單位(以下亦稱為「非VA單位」)之聚合物。上述非VA單位可為包含選自由例如，烷基、烯丙基醚基、芳基、芳基烷基、苯乙烯基等之烴基；烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、氧伸烷基等之氧烴基；羧基、磺酸基、胺基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、亞胺基、甲脒基、咪唑啉基、腈基、醚基、酯基，及該等之鹽所成群之至少1種構造之重複單位。VA單位：非VA單位之莫耳比係能以取得適宜之洗淨性參數α之方式來設定。VA單位：非VA單位之莫耳比例如可為50：50以上，可為65：35以上，可為70：30以上，可為75：25以上，亦可為80：20以上。在某些態樣中，VA單位：非VA單位之莫耳比可為85：15以上，亦可為90：10以上或超過90：10。又，VA單位：非VA單位之莫耳比，例如可為99：1以下，可為98：2以下，亦可為97：3以下。在某些態樣中，VA單位：非VA單位之莫耳比可為95：5以下，亦可為93：7以下。
上述一分子中包含VA單位及非VA單位之聚合物可為例如包含VA單位及VP單位之聚合物。在此VP單位係指N-乙烯基吡咯啶酮藉由乙烯基聚合所形成之構造之重複單位。包含VA單位及VP單位之聚合物可為無規共聚物，亦可為接枝共聚物或嵌段共聚物。
上述包含VA單位及VP單位之無規共聚物係可藉由使能變換成VA單位之單體與N-乙烯基吡咯啶酮之無規共聚物變性而形成。例如，藉由使乙酸乙烯基酯與N-乙烯基吡咯啶酮之無規共聚物部分皂化或完全皂化，而可取得包含VA單位及VP單位之無規共聚物。該無規共聚物中之VA單位：VP單位之莫耳比，例如可為50：50以上，可為65：35以上，可為70：30以上，可為75：25以上，亦可為80：20以上。又，VA單位：VP單位之莫耳比，例如可為99：1以下，可為97：3以下，可為95：5以下，亦可為93：7以下。
上述包含VA單位及VP單位之接枝共聚物或嵌段共聚物可為包含VA系鏈段(segment)與VP系鏈段之聚合物。在此，VA系鏈段係指、構成該鏈段之重複單位之總莫耳數所佔之VA單位之莫耳數之比例多過50%。上述VA單位之莫耳數之比例可為70%以上，可為80%以上，可為90%以上，可為95%以上，可為98%以上，亦可實質上為100%。在此實質上為100%係指至少蓄意地不使其含有非VA單位。VA系鏈段在包含非VA單位之情況，該非VA單位可包含VP單位，也可包含VP單位以外之非VA單位，亦可包含該等雙方。又，VP系鏈段係指構成該鏈段之重複單位之總莫耳數所佔之VP單位之莫耳數之比例多過50%之鏈段。上述VP單位之莫耳數之比例可為70%以上，可為80%以上，可為90%以上，可為95%以上，亦可為98%以上，亦可實質上為100%。在此實質上為100%係指至少蓄意不使其含有VP單位以外之重複單位。上述具有VA單位及VP單位之共聚物可為例如，在VA系鏈段上接枝VP系鏈段而成之構造之接枝共聚物。
作為上述一分子中包含VA單位及非VA單位之聚合物之其他例，可舉出如具有VA單位及單羧酸乙烯基酯單位之共聚物、具有VA單位及伸乙基單位之共聚物、具有VA單位及R-乙烯基醚單位之共聚物、具有VA單位及氧伸烷基單位之共聚物、VA單位之一部分經由甲醛、乙醛、丙醛、n-丁基醛等之醛類而縮醛化之聚合物等。該等之聚合物可為無規共聚物，亦可為接枝共聚物或嵌段共聚物。又，該等之聚合物中，VA單位：非VA單位之莫耳比例如可為50：50以上，可為65：35以上，可為70：30以上，可為75：25以上，亦可為80：20以上。又，VA單位：非VA單位之莫耳比，例如可為99：1以下，可為97：3以下，可為95：5以下，亦可為93：7以下。
上述單羧酸乙烯基酯單位為源自單羧酸乙烯基酯之重複單位。作為單羧酸乙烯基酯之非限定性例，可舉出如乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、丁酸乙烯基酯、異丁酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯、辛酸乙烯基酯、月桂酸乙烯基酯、肉豆蔻酸乙烯基酯、軟脂酸乙烯基酯、硬脂酸乙烯基酯、叔戊酸乙烯基酯等。作為單羧酸乙烯基酯單位之適宜例，可舉出如乙酸乙烯基酯單位、丙酸乙烯基酯單位、己酸乙烯基酯單位等。例如，藉由使乙酸乙烯基與其他單羧酸乙烯基酯之無規共聚物進行部分皂化或完全皂化，而可取得包含VA單位及單羧酸乙烯基酯單位之無規共聚物。
上述R-乙烯基醚單位為對應之R-乙烯基醚(R-O-CH=CH2
)進行乙烯基聚合而成之構造之重複單位。上述R-乙烯基醚中之R可為鏈狀或環狀之烷基、芳基、芳基烷基等。以上述R為烷基之R-乙烯基醚，即烷基乙烯基醚為佳。上述烷基乙烯基醚單位中之烷基之碳原子數，例如可為1~12，可為1~8，亦可為1~4。作為上述烷基乙烯基醚單位之具體例，可舉出如甲基乙烯基醚單位、乙基乙烯基醚單位、n-丙基乙烯基醚單位、i-丙基乙烯基醚單位、n-丁基乙烯基醚單位、i-丁基乙烯基醚單位、t-丁基乙烯基醚單位、2-乙基己基乙烯基醚單位等。在具有VA單位及R-乙烯基醚單位之共聚物中，VA單位：R-乙烯基醚單位之莫耳比例如可為50：50以上，可為65：35以上，可為70：30以上，可為75：25以上，可為80：20以上。又，上述共聚物中，VA單位：R-乙烯基醚單位之莫耳比，例如可為99：1以下，可為97：3以下，可為95：5以下，可為93：7以下。
上述具有VA單位及氧伸烷基單位之共聚物可為包含VA系鏈段與氧伸烷基系鏈段之接枝共聚物或嵌段共聚物。在此，氧伸烷基系鏈段係指包含氧伸烷基單位之鏈段。上述氧伸烷基單位係指由以下化學式：-AO-所表示之重複單位。上述化學式中之A係以碳原子數2~4之伸烷基為佳。上述氧伸烷基單位係能由例如對應之環氧烷(alkylene oxide)所衍生者。構成氧伸烷基系鏈段之重複單位之總莫耳數所佔之氧伸烷基單位之莫耳數之比例典型為50%以上，可為70%以上，可為80%以上，可為90%以上，可為95%以上，可為98%以上，亦可實質上為100%。在此「實質上為100%」係指至少蓄意不使其含有氧伸烷基單位以外之重複單位。氧伸烷基系鏈段可為包含氧伸烷基單位係典型為連續5單位以上，較佳為10單位以上，更佳為20單位以上，例如30單位以上而成之構造之聚合物。氧伸烷基系鏈段所包含之氧伸烷基單位可為一種類亦可為二種類以上。作為氧伸烷基系鏈段，以氧伸乙基烯系鏈段或氧伸丙基系鏈段為佳，以氧伸乙基烯系鏈段為較佳。VA系鏈段之構成係能與上述包含VA系鏈段與VP系鏈段之聚合物中之VA系鏈段相同。上述具有VA單位及氧伸烷基單位之共聚物，可為例如VA系鏈段上接枝氧伸乙基烯系鏈段而成之構造之接枝共聚物。
上述一分子中包含VA單位及非VA單位之聚合物，可為在其側鏈具有親水性官能基之變性聚乙烯醇。作為上述親水性官能基，可舉出例如，氧伸烷基、羧基、磺酸基、胺基、羥基、醯胺基、醯亞胺基、腈基、醚基、酯基、及該等之鹽。上述變性聚乙烯醇可為例如，第四級銨構造等之具有陽離子性基之陽離子化聚乙烯醇。作為上述陽離子化聚乙烯醇，可舉出例如，二烯丙基二烷基銨鹽、N-(甲基)丙烯醯基胺基烷基-N,N,N-三烷基銨鹽等之源自具有陽離子性基之單體者。
研磨用組成物中之水溶性高分子之含量(包含二種以上時則為該等之合計量)並非係受到特別限定者，相對於磨粒100重量份，可作成例如20重量份以下。從提升洗淨性或提升研磨速度之觀點，相對於磨粒100重量份之水溶性高分子之含量係例如可為10重量份以下，可為7重量份以下，亦可為5重量份以下。從即使係藉由在較低負荷條件下之洗淨，仍可容易減低LPD之觀點，在某些態樣中，相對於磨粒100重量份之水溶性高分子之含量可為4重量份以下，可為3重量份以下，亦可為2重量份以下。又，從提高由研磨所成之霾度減低效果之觀點，相對於磨粒100重量份之水溶性高分子之含量例如可為0.01重量份以上，通常適當為0.05重量份以上，可為0.1重量份以上，可為0.5重量份以上，亦可為1重量份以上。在此揭示之研磨用組成物藉由包含上述滿足洗淨性參數α之水溶性高分子，即使在相對於磨粒100重量份之水溶性高分子之含量為1.2重量份以上或1.4重量份以上之態樣下，仍能藉由較低負荷條件下之洗淨而實現低LPD之表面。
＜界面活性劑＞ 可使在此揭示之研磨用組成物含有界面活性劑。在此，界面活性劑係指具有界面活性作用之化合物。界面活性劑係與水溶性高分子一同地具有減低霾度之作用。界面活性劑也能賦予研磨用組成物之分散安定性或過濾性之提升。作為界面活性劑，能使用陰離子性、非離子性、陽離子性、兩性之任意一者。界面活性劑係可單獨使用一種，或可組合使用二種以上。
陰離子性界面活性劑係指具有在水中解離而成為陰離子之官能基及疏水性基且具有界面活性作用之化合物。陰離子性界面活性劑係可分類成例如硫酸系、磺酸系、磷酸系、膦酸系、羧酸系等。陰離子界面活性劑之具體例係包括烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基硫酸、烷基硫酸、烷基醚硫酸酯、高級醇硫酸酯、烷基磷酸酯、烷基苯磺酸、α-烯烴磺酸、烷基磺酸、苯乙烯磺酸、烷基萘磺酸、烷基二苯基醚二磺酸、聚氧乙烯烷基醚乙酸、聚氧乙烯烷基醚磷酸、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯磺基琥珀酸、烷基磺基琥珀酸、上述任一化合物之鹽等。作為烷基磺酸之一具體例，可舉出如十二基磺酸。作為陰離子性界面活性劑之其他例，可舉出如牛磺酸系界面活性劑、肌氨酸鹽系界面活性劑、羥乙基磺酸鹽(isethionate)系界面活性劑、N-醯基酸性胺基酸系界面活性劑、高級脂肪酸鹽、醯化多肽等。
作為非離子性之界面活性劑之例，可舉出如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等之、聚伸烷二醇；聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油基醚脂肪酸酯、聚氧乙烯花楸丹脂肪酸酯等之聚氧伸烷基衍生物，例如聚氧伸烷基加成物；包含複數種氧伸烷基單位之共聚物，例如，二嵌段型共聚物、三嵌段型共聚物、無規型共聚物、交互共聚物；其他，蔗糖脂肪酸酯、花楸丹脂肪酸酯、丙三醇脂肪酸酯、烷基烷醇醯胺等。
陽離子性界面活性劑係可分類成例如，聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇醯胺、烷基胺塩、胺氧化物、第四級銨鹽、三級醯胺胺型界面活性劑等。作為陽離子性界面活性劑之具體例，可舉出如椰子胺乙酸酯、硬脂醯基胺乙酸酯、月桂基二甲基胺氧化物、硬脂酸二甲基胺基丙基醯胺、烷基三甲基銨鹽、烷基二甲基銨鹽、烷基苄基二甲基銨鹽等。
兩性界面活性劑之具體例包含烷基甜菜鹼系、烷基胺氧化物系等。作為兩性界面活性劑之具體例，可舉出如椰子油烷基甜菜鹼(Cocobetaine)、月桂醯胺丙基甜菜鹼、椰油醯胺丙基甜菜鹼、月桂醯兩性基乙酸鈉(sodium lauroamphoacetate)、椰油醯兩性基乙酸鈉(sodium cocoamphoacetate)、椰子油脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼、月桂基甜菜鹼(月桂基二甲基胺基乙酸甜菜鹼)等。
在某些態樣中，可較佳採用包含聚氧伸烷基構造之界面活性劑。上述聚氧伸烷基構造係指氧伸烷基單位連續2個以上，較佳連續3個以上之重複構造。上述氧伸烷基單位可為源自對應之環氧烷之重複單位。因此，氧伸烷基單位之重複數係也能掌握作為環氧烷之加成莫耳數。例如，可較佳採用包含聚氧伸烷基構造之陰離子性或非離子性之界面活性劑。
上述氧伸烷基單位係以碳原子數2以上18以下之氧伸烷基為佳。在此，伸烷基可經芳基取代。此種氧伸烷基係可由例如，環氧乙烷、環氧丙烷、1,2-環氧丁烷、2,3-環氧丁烷、氧化苯乙烯等來衍生。在從取得容易性，或研磨用組成物中界面活性劑變得容易分散，更加容易減少研磨表面之霾度之觀點，氧伸烷基單位係以碳原子數2以上10以下之氧伸烷基為較佳，以碳原子數2以上4以下之氧伸烷基為更佳。作為其中較佳之氧伸烷基單位，可舉出如氧伸乙基及氧伸丙基。以氧伸乙基為特佳。
包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑係以選自由硫酸酯(R-O-SO3 -
H+
)及其鹽(R-O-SO3 -
M+
)、磺酸(R-SO3 -
H+
)及其鹽(R-SO3 -
M+
)、羧酸(R-COO-
H+
)及其鹽(R-COO-
M+
)，以及磷酸酯(R-O-PO(O-
H+
)2
)及其鹽(R-O-PO(O-
H+
)(O-
M+
)或R-O-PO(O-
M+
)2
)所成群者為佳，但不受限於此等。尚且，在上述中，「R」表示包含聚氧伸烷基構造之有機基。又，在上述中，「M+
」表示金屬陽離子或銨陽離子等之各種陽離子。在從容易減少霾度之觀點，陰離子性界面活性劑係以選自由硫酸酯及其鹽、羧酸及其鹽，以及磷酸酯及其鹽所成群者為佳，以選自由硫酸酯及其鹽、以及羧酸及其鹽所成群者為較佳。在此，從可更有效地減少霾度之觀點，羧酸及其鹽係以選自由具有包含聚氧伸烷基構造之有機基之乙酸(R’-CH2
COO-
H+
)及其鹽(R’-CH2
COO-
M+
)所成群者為佳。在此「R’」表示包含聚氧伸烷基構造之有機基。因此，在從更加提升霾度減低效果之觀點，陰離子性界面活性劑係以選自由硫酸酯及其鹽，以及上述乙酸及其鹽所成群者為特佳。
在依據上述「M+
」進行分類之情況下，作為上述鹽之種類，可舉出如鈉、鉀等之鹼金屬鹽、鈣、鎂等之2族元素之鹽、銨鹽、三乙醇胺等之烷醇胺鹽等。
又，陰離子性界面活性劑之一分子中亦可包含兩種以上選自上述之陰離子部分(即，「-O-SO3 -
」部分、「SO3 -
」部分、「COO-
」部分、「-O-PO(OH)O-
」部分及「-O-PO(O-
)2
」)。
在包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑中，構成該聚氧伸烷基構造之氧伸烷基單位之平均加成莫耳數係以超過3且25以下為佳。在使用氧伸烷基單位之平均加成莫耳數超過3之陰離子性界面活性劑時，由於該陰離子性界面活性劑會保護矽基板等之研磨對象物表面，故變得容易發揮高霾度減低效果。又，陰離子性界面活性劑所含之氧伸烷基單位之平均加成莫耳數超過25時，由該陰離子性界面活性劑之對矽基板等之研磨對象物之表面保護變得過剩，有可能會使研磨速度變得下降。在從抑制研磨速度降低且減少霾度之觀點，氧伸烷基單位之平均加成莫耳數係以4以上為佳，以4.5以上為較佳。又，從相同觀點，氧伸烷基單位之平均加成莫耳數係以20以下為佳，以18以下為較佳。根據以上，在從使霾度之減低與研磨速度之提升並存之觀點，氧伸烷基單位之平均加成莫耳數係以4以上20以下為佳，以4.5以上18以下為較佳。在某些態樣中，氧伸烷基單位之平均加成莫耳數係例如可為6以上，可為10以上，亦可為14以上。 尚且，上述「平均加成莫耳數」係指界面活性劑1莫耳中所加成之環氧烷之莫耳數(即，氧伸烷基單位之莫耳數)之平均值。在界面活性劑中包含2個以上相異之氧伸烷基單位時，應係採用該等之平均值。又，上述環氧烷之平均加成莫耳數係可藉由1
H-NMR、氣相層析(GC)、GPC、凝膠滲透層析(GFC)、滴定法等適宜進行測量，但本說明書中，平均加成莫耳數係採用藉由實施例記載之方法進行測量而得之值。
根據情況不同，陰離子性界面活性劑中亦可存在2個以上相異之氧伸烷基單位。在從聚氧伸烷基鏈之製造之容易性或構造之控制容易度之觀點，氧伸烷基單位係以相同之重複為佳。
作為包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑所使用之硫酸酯及其鹽並無特別限制，可舉出例如，聚氧乙烯月桂基醚硫酸、聚氧乙烯肉豆蔻基醚硫酸、聚氧乙烯棕櫚基醚硫酸；聚氧乙烯月桂基醚硫酸鈉、聚氧乙烯月桂基醚硫酸銨、聚氧乙烯月桂基醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯肉豆蔻基醚硫酸鈉、聚氧乙烯肉豆蔻基醚硫酸銨、聚氧乙烯肉豆蔻基醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯棕櫚基醚硫酸鈉、聚氧乙烯棕櫚基醚硫酸胺、聚氧乙烯棕櫚基醚硫酸三乙醇胺等。此等之中亦以聚氧乙烯月桂基醚硫酸鈉及聚氧乙烯月桂基醚硫酸銨為佳。
作為包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑所使用之磺酸及其鹽並無特別限制，可舉出例如，聚氧乙烯辛基磺酸、聚氧乙烯月桂基磺酸、聚氧乙烯棕櫚基磺酸、聚氧乙烯辛基苯磺酸、聚氧乙烯月桂基苯磺酸；聚氧乙烯辛基磺酸鈉、聚氧乙烯月桂基磺酸鈉、聚氧乙烯棕櫚基磺酸鈉等。此等之中亦以聚氧乙烯辛基磺酸及聚氧乙烯辛基磺酸鈉為佳。
作為包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑所使用之羧酸及其鹽並無特別限制，可舉出例如，聚氧乙烯月桂基醚乙酸、聚氧乙烯十三基醚乙酸、聚氧乙烯辛基醚乙酸；聚氧乙烯月桂基醚乙酸鈉、聚氧乙烯月桂基醚乙酸銨、聚氧乙烯十三基醚乙酸鈉、聚氧乙烯十三基醚乙酸銨、聚氧乙烯辛基醚乙酸鈉、聚氧乙烯辛基醚乙酸銨等之包含聚氧伸烷基構造之乙酸及其鹽。此等之中亦以聚氧乙烯月桂基醚乙酸鈉及聚氧乙烯月桂基醚乙酸銨為佳。
作為包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑所使用之磷酸酯及其鹽並無特別限制，可舉出例如，聚氧乙烯月桂基醚磷酸、聚氧乙烯烷基(12-15)醚磷酸；聚氧乙烯月桂基醚磷酸鈉、聚氧乙烯油醯基醚磷酸鈉、聚氧乙烯棕櫚基醚磷酸鈉、聚氧乙烯烷基(12-15)醚磷酸鉀等。此等之中亦以聚氧乙烯烷基(12-15)醚磷酸及聚氧乙烯月桂基醚磷酸鈉為佳。
又，作為一分子中包含兩種以上上述陰離子部分之陰離子性界面活性劑之例，可舉出如聚氧乙烯月桂基磺基琥珀酸二鈉鹽、磺基琥珀酸聚氧乙烯月桂醯基乙醇醯胺二鈉鹽等。
此種陰離子性界面活性劑中，ω位末端疏水性基之構造並無特別限制，例如，可經取代或未取代之C2以上C30以下之烷基、取代或未取代之C3以上C20以下之環烷基、取代或未取代之C1以上C30以下之烷基酯基、取代或未取代之C6以上C20以下之芳基、C1以上C30以下之具有烷基之單或二烷基醯胺基、C1以上C30以下之具有烷基之單或二烷基胺基等所取代，且亦可具有花楸丹構造。在此「CX以上CY以下」係代表碳原子數為X以上Y以下。
作為上述烷基，可舉出例如，乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、n-戊基、異戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、n-己基、n-庚基、n-辛基、2-乙基己基、n-癸基、n-十二基等。
作為上述環烷基，可舉出例如，環戊基、環己基等。
作為上述烷基酯基，可舉出例如，甲基酯基、乙基酯基、n-丙基酯基、i-丙基酯基、n-丁基酯基、2-甲基丙基酯基等。
作為上述芳基，可舉出例如，苯基、o-,m-或p-甲苯基等。
本說明書中，「取代或未取代之」基係指該基之中之氫原子被氟原子、氯原子、溴原子等之鹵素原子；氰基；硝基；羥基；C1以上C10以下之直鏈狀或分枝狀之烷基；C1以上C10以下之直鏈狀或分枝狀之烷氧基；C6以上C30以下之芳基；C2以上C30以下之雜芳基；C5以上C20以下之環烷基；等之取代基所取代，或為未取代。
此種陰離子性界面活性劑係可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。
在某些態樣中，作為包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑，可理想採用上述聚氧伸烷基構造為聚氧乙烯構造，且該聚氧乙烯構造中之環氧乙烷之平均加成莫耳數為超過3且25以下者。在從抑制研磨速度降低且減低霾度之觀點，環氧乙烷之平均加成莫耳數係以4以上為佳，以4.5以上為較佳。又，從相同之觀點，環氧乙烷之平均加成莫耳數係以20以下為佳，以18以下為較佳。依據以上，陰離子性界面活性劑中之環氧乙烷之平均加成莫耳數係以4以上20以下為佳，以4.5以上18以下為較佳。
在包含聚氧伸烷基構造之非離子性界面活性劑中，該聚氧伸烷基構造可為例如，聚氧乙烯構造、聚氧丙烯構造、聚氧丁烯構造等。其中係以包含聚氧乙烯構造之非離子性界面活性劑為佳。上述聚氧伸烷基構造可為氧伸烷基單位至少連續2個單位以上，較佳連續3各單位以上之重複構造。上述聚氧伸烷基構造中之氧伸烷基單位之重複數例如可為5個單位以上，可為10個單位以上，可為15個單位以上，可為20個單位以上，可為30個單位以上，亦可為50個單位以上。
作為包含聚氧伸烷基構造之非離子性界面活性劑之具體例，可舉出如環氧乙烷(EO)與環氧丙烷(PO)之嵌段共聚物、EO與PO之無規共聚物、聚氧乙二醇、聚氧乙烯丙基醚、聚氧乙烯丁基醚、聚氧乙烯戊基醚、聚氧乙烯己基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯-2-乙基己基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯癸基醚、聚氧乙烯異癸基醚、聚氧乙烯十三基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六基醚、聚氧乙烯硬脂醯基醚、聚氧乙烯異硬脂醯基醚、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、聚氧乙烯月桂基胺、聚氧乙烯硬脂醯基胺、聚氧乙烯油醯基胺、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、單月桂酸聚氧乙烯花楸丹、單棕櫚酸聚氧乙烯花楸丹、單硬脂酸聚氧乙烯花楸丹、單油酸聚氧乙烯花楸丹、三油酸聚氧乙烯花楸丹、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。上述EO與PO之嵌段共聚物之例係包括二嵌段型共聚物、PEO(聚環氧乙烷)-PPO(聚環氧丙烷)-PEO型之三嵌段體、PPO-PEO-PPO型之三嵌段共聚物等。棋中作為較佳界面活性劑，可舉出如EO與PO之嵌段共聚物、EO與PO之無規共聚物及聚氧乙烯烷基醚。作為EO與PO之嵌段共聚物之一適宜例，以PEO-PPO-PEO型之三嵌段共聚物為特佳。又，作為聚氧乙烯烷基醚之一適宜例，可舉出如聚氧乙烯癸基醚。
界面活性劑之重量平均分子量(Mw)並無特別限制，可為例如未滿12000。在某些態樣中，從過濾性或洗淨性等之觀點，界面活性劑之Mw，例如可為未滿10000，可為9500以下，可為9000以下，亦可為8000以下。又，從界面活性能等之觀點，界面活性劑之Mw通常適當為200以上，從霾度減低效果等之觀點，以250以上為佳，例如可為300以上。 界面活性劑之Mw之更佳範圍係能根據該界面活性劑之種類而不同。例如，包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑之Mw係以5000以下為佳，較佳為4000以下，更佳為3000以下。上述包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑之Mw係以200以上為佳，以300以上為較佳，以400以上為更佳。 又，例如使用聚氧乙烯烷基醚作為界面活性劑時，其Mw係以2000以下為佳，可為1000以下，例如可為500以下。上述聚氧乙烯烷基醚之Mw係以200以上為佳，以300以上為較佳。 又，例如使用如PEO-PPO-PEO型之三嵌段共聚物等之EO與PO之嵌段共聚物作為界面活性劑時，其Mw係例如可為1000以上，可為3000以上，以及可為5000以上。上述PEO-PPO-PEO型之三嵌段共聚物之Mw係例如可為12000以下，亦可為未滿10000。 尚且，本說明書中，作為掌握界面活性劑之Mw之方法，可採用基於分子構造而算出之方法。
在此揭示之研磨用組成物中，相對於磨粒100重量份之界面活性劑之含量(在包含二種以上時則為該等之合計含量)並非係特別受到限制者，從抑制研磨速度下降等之觀點，通常適當為10重量份以下，可為5重量份以下，可為3重量份以下，亦可為2重量份以下。根據情況，上述界面活性劑之含量可為1重量份以下，可為0.5重量份以下，亦可為0.3重量份以下。又，使用界面活性劑所得之效果，例如從更加良好發揮霾度減低效果之觀點，相對於磨粒100重量份之界面活性劑之含量通常適當為0.001重量份以上，以0.005重量份以上為佳，可作成0.01重量份以上，可作成0.03重量份以上，亦可作成例如0.05重量份以上。根據情況，上述界面活性劑之含量可為0.07重量份以上，可為0.1重量份以上，可為0.3重量份以上，可為0.5重量份以上，亦可為0.7重量份以上。
界面活性劑之較佳使用量係能根據該界面活性劑之種類而不同。例如，在使用包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑時，該界面活性劑對磨粒100重量份之含量係例如可為1.5重量份以下，可為1重量份以下，可為0.5重量份以下，可為0.3重量份以下，亦可為0.2重量份以下。 又，例如在使用如PEO-PPO-PEO型之三嵌段共聚物等之EO與PO之嵌段共聚物作為界面活性劑時，該界面活性劑對磨粒100重量份之含量係例如可為0.07重量份以上，可為0.1重量份以上，可為0.3重量份以上，可為0.5重量份以上，亦可為0.7重量份以上。
在此揭示之研磨用組成物中，水溶性高分子之含量w1與界面活性劑之含量w2之重量比w1/w2並無特別限制。上述重量比w1/w2係可作成例如0.01~100之範圍，以0.05~50之範圍為佳。從使低表面粗度與低LPD以更高程度併存之觀點，上述重量比w1/w2係例如可為30以下，可為25以下，可為20以下，亦可為15以下。從相同之觀點，上述重量比w1/w2係例如可為0.1以上，可為0.5以上，可為1以上，亦可為1.5以上。在某些態樣中，上述重量比w1/w2可為3以上，亦可為5以上。又，在此揭示之技術即使係在上述重量比w1/w2為10以下或7以下之態樣下也能適宜實施。
上述重量比w1/w2之較佳範圍係能根據界面活性劑之種類而不同。例如，在使用包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑時，上述重量比w1/w2係例如可為1.5以上，可為3以上，可為5以上，可為8以上，亦可為10以上。 又，在使用如PEO-PPO-PEO型之三嵌段共聚物等之EO與PO之嵌段共聚物作為界面活性劑時，上述重量比w1/w2係例如可為12以下，可為9以下，可為7以下，可為4以下，亦可為2以下。
＜鹼性化合物＞ 在此揭示之研磨用組成物典型為含有鹼性化合物。在此，鹼性化合物係指具有藉由添加至研磨用組成物中而提升該組成物之pH之功能之化合物。鹼性化合物係具有藉由蝕刻研磨對象物之面而進行化學性研磨之作用。又，鹼性化合物係能使用當作pH調整劑。
作為鹼性化合物，可使用包含氮之有機或無機之鹼性化合物、鹼金屬之氫氧化物、鹼土類金屬之氫氧化物、各種碳酸鹽或碳酸氫鹽等。作為包含氮之鹼性化合物之例，可舉出如第四級銨化合物、氨、胺等。作為上述胺，以水溶性胺為佳。作為鹼性化合物，又可舉出如第四級鏻化合物。此種鹼性化合物係可單獨使用一種，或可組合使用二種以上。
作為鹼金屬之氫氧化物之具體例，可舉出如氫氧化鉀、氫氧化鈉等。作為碳酸鹽或碳酸氫鹽之具體例，可舉出如碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉等。作為胺之具體例，可舉出如甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、乙二胺、單乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、無水哌嗪、哌嗪六水合物、1-(2-胺基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪、胍、咪唑或三唑等之唑類等。做為第四級鏻化合物之具體例，可舉出如氫氧化四甲基鏻、氫氧化四乙基鏻等之氫氧化第四級鏻。
作為第四級銨化合物，較佳可採用四烷基銨鹽、羥基烷基三烷基銨鹽等之第四級銨鹽。該第四級銨鹽中之陰離子成分，例如可為OH-
、F-
、Cl-
、Br-
、I-
、ClO4 -
、BH4 -
等。作為第四級銨鹽，以強鹼者為佳。其中作為較佳之例，可舉出如陰離子為OH-
之第四級銨鹽，即氫氧化第四級銨。作為氫氧化第四級銨之具體例，可舉出如氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化四戊基銨及氫氧化四己基銨等之氫氧化四烷基銨；氫氧化2-羥基乙基三甲基銨(亦稱為膽鹼)等之氫氧化羥基烷基三烷基銨等。
該等鹼性化合物之中，可較佳使用選自例如鹼金屬氫氧化物、氫氧化第四級銨及氨之至少一種之鹼性化合物。其中以氫氧化四甲基銨等之氫氧化四烷基銨及氨為較佳，以氨為特佳。
＜水＞ 在此揭示之研磨用組成物典型為包含水。作為水，可較佳使用離子交換水(脫離子水)、純水、超純水、蒸餾水等。使用之水由於要極力迴避研磨用組成物所含有之其他成分之作用受到阻礙，故例如過渡金屬離子之合計含量係以100ppb以下為佳。例如，可藉由由離子交換樹脂所成之雜質離子之去除、由過濾器所成之異物之去除、蒸餾等之操作來提高水之純度。
＜其他成分＞ 其他，在不顯著妨礙本發明之效果範圍內，在此揭示之研磨用組成物因應必要亦可更含有螯合劑、有機酸、有機酸鹽、無機酸、無機酸鹽、防腐劑、防黴劑等之研磨漿所能使用之公知添加劑。上述添加劑可為例如，矽晶圓之拋光步驟中所能使用之公知添加劑。
在此揭示之研磨用組成物係以實質上不包含氧化劑為佳。其係由於研磨用組成物若包含氧化劑時，對例如矽晶圓等之研磨對象物供給上述研磨用組成物，該研磨對象物之表面會受到氧化而產生氧化膜，因此而有導致研磨效率降低之可能性。作為在此所稱之氧化劑之具體例，可舉出如過氧化氫(H2
O2
)、過硫酸鈉、過硫酸銨、二氯異三聚氰酸鈉等。尚且，研磨用組成物實質上不包含氧化劑係指至少蓄意地不使其含有氧化劑。
＜pH＞ 在此揭示之研磨用組成物之pH係典型為8.0以上，以8.5以上為佳，較佳為9.0以上，更佳為9.3以上，例如9.5以上。研磨用組成物之pH變高時，有研磨效率提升之傾向。另一方面，從防止磨粒，例如二氧化矽粒子之溶解來抑制機械性研磨作用降低之觀點，研磨用組成物之pH係在12.0以下為適當，以11.0以下為佳，以10.8以下為較佳，以10.5以下為更佳。尚且，上述研磨用組成物之pH係指在20℃~25℃中之pH。
在此揭示之技術中，液狀組成物之pH係使用pH計，在使用標準緩衝液進行3點校正後，藉由將玻璃電極放入測量對象之組成物，測量經過2分鐘以上且安定後之值來取得。上述標準緩衝液為酞酸鹽pH緩衝液 pH：4.01(25℃)、中性磷酸鹽pH緩衝液 pH：6.86(25℃)、碳酸鹽pH緩衝液pH：10.01(25℃)。作為pH計，可使用例如股份有限公司堀場製作所製之LAQUA(註冊商標)或其相當品。
＜研磨用組成物＞ 在此揭示之研磨用組成物典型係在包含該研磨用組成物之研磨液之形態下供給至研磨對象物，而使用於該研磨對象物之研磨。上述研磨液可為例如將在此揭示之任一研磨用組成物予以稀釋調製而成者。研磨用組成物之稀釋典型係可藉由水來進行。或，亦可將該研磨用組成物直接使用作為研磨液。即，在此揭示之技術中之研磨用組成物之概念係包括，供給至研磨對象物而使用於研磨該研磨對象物之研磨液(亦稱為工作漿(working slurry))，進行稀釋而使用作為研磨液之濃縮液之雙方。上述濃縮液亦係能理解作為研磨液之原液。作為包含在此揭示之研磨用組成物之研磨液之其他例，可舉出調整該組成物之pH而成之研磨液。
(研磨液) 研磨液中之磨粒之含量並無特別限制，典型為0.01重量%以上，以0.05重量%以上為佳。藉由增加磨粒之含量，而能實現更高之研磨速度。在某些態樣中，上述含量可為0.10重量%以上，亦可為0.15重量%以上。又，從研磨用組成物中粒子之分散安定性等之觀點，上述含量係通常適當為10重量%以下，以7重量%以下為佳，較佳為5重量%以下，更佳為2重量%以下，例如1重量%以下，亦可為0.7重量%以下。從提高由研磨所成之霾度減低效果之觀點，在某些態樣中、上述含量可為0.5重量%以下，可為0.3重量%以下，可為0.2重量%以下，亦可為0.19重量%以下。
研磨液中之水溶性高分子之濃度(包含二種以上時則為該等之合計濃度)並無特別限制，通常適當為0.0001重量%以上，以0.0005重量%以上為佳。上述濃度係例如可為0.0007重量%以上，可為0.001重量%以上，可為0.0015重量%以上，亦可為0.002重量%以上。藉由提升研磨液中之水溶性高分子濃度，則有由研磨所成之霾度減低效果提高之傾向。又，從減低LPD之觀點，上述水溶性高分子之濃度通常適當為0.2重量%以下，可為0.1重量%以下，可為0.05重量%以下，亦可為0.01重量%以下。從即使藉由較低負荷下之洗淨仍容易減低LPD之觀點，在某些態樣中，上述濃度係例如可為0.005重量%以下，可為0.004重量%以下，亦可為0.003重量%以下。
研磨液中之界面活性劑之濃度(包含二種以上時則為該等之合計濃度)並無特別限制，通常適當為1×10-6
重量%以上，以1×10-5
重量%以上為佳。從提高由研磨所成之霾度減低效果之觀點，在某些態樣中，上述濃度係例如可為0.00005重量%以上，可為0.00007重量%以上，可為0.0001重量%以上，可為0.00015重量%以上，亦可為0.00017重量%以上。又，從提升研磨速度等之觀點，上述濃度通常適當為1重量%以下，以0.1重量%以下為佳，以0.01重量%以下為較佳，亦可為0.005重量%以下。在某些態樣中，上述濃度係例如可為0.001重量%以下，亦可為0.0005重量%以下。
研磨液中之界面活性劑之較佳濃度係能根據該界面活性劑之種類而不同。例如，在使用包含聚氧伸烷基構造之陰離子性界面活性劑時，該界面活性劑之濃度係例如可為0.001重量%以下，亦可為0.0005重量%以下。 又，例如在使用如PEO-PPO-PEO型之三嵌段共聚物等之EO與PO之嵌段共聚物作為界面活性劑時，該界面活性劑之濃度係例如可為超過0.0005重量%，可為0.0007重量%以上，可為0.001重量%以上，亦可為0.0015重量%以上。
在此揭示之研磨用組成物在包含鹼性化合物時，研磨液中之鹼性化合物之濃度並無特別限制。從提升研磨速度等之觀點，通常係以將上述濃度作成研磨液之0.001重量%以上為佳，以0.003重量%以上為較佳，例如可作成0.005重量%以上。又，從減低霾度等之觀點，上述濃度係適當為未滿研磨液之0.3重量%，以未滿0.1重量%為佳，以未滿0.05重量%為較佳。在某些態樣中，上述濃度係例如可為未滿0.03重量%，可為未滿0.02重量%，可為未滿0.01重量%，可為未滿0.008重量%，亦可為未滿0.006重量%。
(濃縮液) 在此揭示之研磨用組成物在供給至研磨對象物之前亦可為經濃縮之形態。上述經濃縮之形態係指研磨液之濃縮液之形態，亦能理解作為研磨液之原液。在從製造、流通、保存等時之便利性或降低成本等之觀點，此種經濃縮形態之研磨用組成物較為有利。濃縮倍率並無特別限定，例如以體積換算可作成2倍~100倍程度，通常以5倍~50倍程度為適當，可為例如10倍~40倍程度。
此種濃縮液係能以在所欲之時機下進行稀釋而調製成研磨液(工作漿)，並將該研磨液供給至研磨對象物之態樣進行使用。上述稀釋係藉由例如對上述濃縮液添加水進行混合來進行。
上述濃縮液中之磨粒之含量係可作成例如10重量%以下。從上述濃縮液之操作性，例如磨粒之分散安定性或過濾性等之觀點，通常上述濃縮液中之磨粒之含量係以7重量%以下為佳，較佳為5重量%以下。又，從製造、流通、保存等時之便利性或減低成本等之觀點，磨粒之含量係可作成例如0.1重量%以上，以0.5重量%以上為佳，較佳為1重量%以上。在某些態樣中，磨粒之含量係例如可為1.5重量%以上，亦可為2.5重量%以上。
(研磨用組成物之調製) 在此揭示之技術所使用之研磨用組成物可為單劑型，亦可為以兩劑型為首之多劑型。可為例如藉由將研磨用組成物之構成成分之中至少包含磨粒之部分A，與包含剩餘成分之至少一部分之部分B予以混合，因應必要將此等在適當時機下進行混合及稀釋而調製成研磨液之構成。
研磨用組成物之調製方法並無特別限定。例如，使用翼式攪拌機、超音波分散機、均質混合機等之周知混合裝置，混合構成研磨用組成物之各成分為宜。混合該等成分之態樣並無特別限定，例如可將全成分一次地進行混合，亦可以適宜設定之順序進行混合。
＜用途＞ 在此揭示之技術中之研磨用組成物係能適用於研磨具有各種材質及形狀之研磨對象物。研磨對象物之材質可為例如，矽、鋁、鎳、鎢、銅、鉭、鈦、不鏽鋼等之金屬或半金屬，或該等之合金；石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、玻璃狀碳等之玻璃狀物質；氧化鋁、二氧化矽、藍寶石、氮化矽、氮化鉭、碳化鈦等之陶瓷材料；碳化矽、氮化鎵、砷化鎵等之化合物半導體基板材料；聚醯亞胺樹脂等之樹脂材料等。亦可為由此等之中複數之材質所構成之研磨對象物。
在此揭示之技術中之研磨用組成物特別係較佳適用在研磨例如矽基板等之由矽所構成之表面。在此所謂之矽基板之典型例為單結晶矽晶圓，例如，切割單結晶矽之鑄錠而得之單結晶矽晶圓。
在此揭示之研磨用組成物係可較佳適用於研磨對象物之拋光步驟，例如矽晶圓之拋光步驟。研磨對象物在由在此揭示之研磨用組成物所成之拋光步驟之前，亦可對研磨對象物施以在精削或蝕刻等之比拋光步驟還要上游之步驟中能適用於研磨對象物之一般處理。
在此揭示之研磨用組成物係能較佳使用於例如藉由上游步驟而調製成表面粗度0.01nm~100nm之表面狀態之研磨對象物例如矽晶圓之拋光。研磨對象物之表面粗度Ra係可使用例如Schmitt Measurement System Inc.公司製之雷射掃描式表面粗度計「TMS-3000WRC」進行測量。在最終拋光(完工研磨)或其之前之拋光下之使用則極具效果，特佳係使用於最終拋光用。在此，最終拋光係指目的物之製造製程中之最後拋光步驟，即係指在該步驟後不會實施進一步拋光之步驟。
＜研磨＞ 在此揭示之研磨用組成物係例如在包含以下操作之態樣下使用於研磨對象物之研磨。以下，說明關於使用在此揭示之研磨用組成物對研磨對象物，例如矽晶圓進行研磨之方法之適合之一種態樣。 即，準備包含在此揭示之任一研磨用組成物之研磨液。準備上述研磨液係能包括對研磨用組成物施加稀釋等之濃度調整，或pH調整等之操作而製作研磨液。或，亦可將研磨用組成物直接使用作為研磨液。
其次，將該研磨液供給至研磨對象物，藉由常法進行研磨。例如，在進行矽晶圓之完工研磨時，典型為將經過精削步驟之矽晶圓裝設在一般研磨裝置上，透過該研磨裝置之研磨墊對上述矽晶圓之研磨對象面供給研磨液。典型而言，連續供給上述研磨液，且同時將研磨墊壓向矽晶圓之研磨對象面，並使兩者相對地移動，例如旋轉移動。經過該研磨步驟而結束研磨對象物之研磨。
上述研磨步驟所使用之研磨墊並無特別限定，可使用例如，發泡聚胺基甲酸酯型、不織布型、麂皮型等之研磨墊。各研磨墊可包含磨粒，亦可不包含磨粒通常係較佳使用不包含磨粒之研磨墊。
＜洗淨＞ 使用在此揭示之研磨用組成物所研磨之研磨對象物典型者為經洗淨者。洗淨係可使用適當洗淨液進行。使用之洗淨液並無特別限定，例如，在半導體等之領域中，可使用一般性SC-1洗淨液、SC-2洗淨液等。上述SC-1洗淨液為氫氧化銨(NH4
OH)與過氧化氫(H2
O2
)與水(H2
O)之混合液。上述SC-2洗淨液為氯化氫(HCl)與H2
O2
與H2
O之混合液。洗淨液之溫度係可作成例如室溫以上，約90℃程度為止之範圍。上述室溫係典型為約15℃~25℃。從提升洗淨效果之觀點，可理想使用50℃~85℃程度之洗淨液。
在此揭示之技術係能特佳適用在矽晶圓之研磨中，使用SC-1洗淨液進行處理(洗淨)研磨後之矽晶圓之情況。藉由以SC-1洗淨液進行處理，微薄地蝕刻矽晶圓之表面即能去除該矽晶圓表面之顆粒。從減低LPD之觀點，蝕刻之程度係能將上述矽晶圓之蝕刻餘裕設定成為例如約0.1nm以上。在某些態樣中，上述蝕刻餘裕可為約0.3nm以上，亦可為約0.5nm以上。又，從抑制因使用SC-1洗淨液之處理所造成之表面粗度惡化之觀點，上述蝕刻餘裕係以作成5nm以下為佳，以作成3nm以下為較佳。使用在此揭示之研磨用組成物時，即使將上述蝕刻餘裕作成未滿2.0nm，作為未滿1.5nm或未滿1.0nm，藉由使用上述SC-1洗淨液之處理仍能有效減低LPD。
藉由使用SC-1洗淨液之處理，對研磨對象物施加之負荷之大小，即洗淨負荷係例如能將因上述處理造成之研磨對象物表面粗度之惡化程度掌握作為指標。上述洗淨負荷之程度係能藉由SC-1洗淨液之組成、該SC-1洗淨液之溫度、處理時間(於SC-1洗淨液中之浸漬時間)、處理時有無施加超音波等來調節。從減低LPD之觀點，提高使用SC-1洗淨液之處理中之洗淨負荷雖為有利，但有使上述因處理造成之表面粗度惡化更加進行之傾向。在降低上述洗淨負荷時，上述因處理造成之表面粗度惡化雖有受到抑制之傾向，但LPD之減低作用容易變得不足。
根據在此揭示之技術，即使藉由較低負荷之處理仍能有效地減低LPD。因此，使用於上述處理之SC-1洗淨液之組成係在適宜設定成例如29%氨水：31%過氧化氫水之體積比成為1：0.5~1：20，較佳成為1：1~1：10，例如1：2~1：5之範圍。於此情況，29%氨水：水之體積比係可適宜設定在例如1：10~1：100，較佳為1：20~1：50，或1：25~1：40之範圍。上述處理之溫度例如可為80℃以下，可為70℃以下，亦可為65℃以下。上述處理時間係例如可設定在10秒~600秒之範圍。從抑制表面粗度惡化之觀點，在某些態樣中，上述處理時間例如可為500秒以下，可為400秒以下，亦可為300秒以下。
矽晶圓之研磨，尤其係在完工研磨後之洗淨中，上述洗淨條件係可將對完工研磨後之矽晶圓，實施使用以1：3：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水及水之60℃之SC-1洗淨液L0
進行處理12分鐘之洗淨處理B而得之表面霾度之值[ppm]設為H0
，且係以上述霾度值H0
減低5%以上，較佳減低10%以上，更加減低20%以上之方式來設定。在某些態樣中，上述洗淨條件係也能以上述霾度值H0
減低25%以上，以及減低30%以上之方式來設定。從使低霾度與低LPD高程度併存之觀點，上述洗淨條件係能設定成該洗淨後之霾度值H1
[ppm]成為上述霾度值H0
之30%以上、40%以上，或50%以上。 上述洗淨條件係能以例如，由以下之式所示之洗淨負荷參數β成為95%以下、90%以下、80%以下、75%以下，或60%以下之方式來設定。又，上述洗淨條件係能以例如，上述洗淨負荷參數β成為30%以上、40%以上，或50%以上之方式來設定。
洗淨負荷參數β之值較小係意指在與上述洗淨處理B之對比中，洗淨負荷較低。洗淨負荷參數β係可藉由SC-1洗淨液之組成、處理溫度、處理時間、有無施加超音波等而進行調節。尚且，研磨後之洗淨所使用之上述SC-1洗淨液之組成可為與上述SC-1洗淨液L0
或LA
相同之組成，亦可與該等SC-1洗淨液相異之組成。
由本說明書所揭示之事項係包括以下者。 (1) 一種研磨用組成物，其係包含磨粒、水溶性高分子、界面活性劑，及鹼性化合物，其中前述水溶性高分子包含由以下之式(I)所示之洗淨性參數α位於1＜α＜35之範圍之水溶性高分子WP；
在此，前述式(I)中之θ0為在單結晶矽晶圓之表面上塗佈前述水溶性高分子之水溶液後進行水洗而得之SC-1處理前晶圓之水接觸角，前述式(I)中之θ1為對前述SC-1處理前晶圓施加洗淨處理A而得之SC-1處理後晶圓之水接觸角，該洗淨處理A為使用以1：2：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水與水之室溫SC-1洗淨液LA
進行處理10秒鐘。 (2) 如上述(1)之研磨用組成物，其中構成前述水溶性高分子WP之重複單位為包含乙烯基醇單位。 (3) 如上述(2)之研磨用組成物，其中構成前述水溶性高分子WP之重複單位為包含乙烯基醇單位與非乙烯基醇單位。 (4) 如上述(3)之研磨用組成物，其中前述非乙烯基醇單位之合計莫耳數在構成前述水溶性高分子WP之重複單位之總莫耳數之中為1%以上30%以下。 (5) 如上述(1)~(4)中任一項之研磨用組成物，其中前述水溶性高分子WP之重量平均分子量為20×104
以下。 (6) 如上述(1)~(5)中任一項之研磨用組成物，其中含有：包含連續碳原子數2以上4以下之氧伸烷基單位之重複構造，且前述重複構造所包含之氧伸烷基單位之平均莫耳數為大於3之界面活性劑作為前述界面活性劑。 (7) 如(1)~(6)中任一項之研磨用組成物，其中包含陰離子性界面活性劑作為前述界面活性劑。 (8) 如(1)~(7)中任一項之研磨用組成物，其中相對於前述磨粒100重量份，前述界面活性劑之含量為0.01重量份以上5重量份以下。 (9) 如(1)~(8)中任一項之研磨用組成物，其中相對於前述水溶性高分子1重量份，前述界面活性劑之含量為0.001重量份以上1重量份以下。 (10) 一種矽晶圓研磨方法，其係依序包含以下步驟：使用如(1)~(9)中任一項之研磨用組成物而研磨矽晶圓表面之步驟A；以SC-1洗淨液處理前述矽晶圓之步驟B； 其中前述步驟B之處理係在設定成以下之式(II)所示之洗淨負荷參數β成為80%以下之方式之條件下實施；
在此，前述式(II)中之H0
係表示進行洗淨處理B而得之表面之霾度值[ppm]，該洗淨處理B係對藉由前述步驟A而得之矽晶圓，使用以1：3：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水及水之60℃之SC-1洗淨液L0
進行處理12分鐘，前述式(II)中之H1
表示將藉由前述步驟A而得之矽晶圓，藉由前述步驟B進行處理而得之表面之霾度值[ppm]。 [實施例]
以下，說明關於本發明之數個實施例，但並非係意圖將本發明侷限於該實施例所示者。尚且，以下之說明中，「份」及「%」在未特別界定時皆為重量基準。
(1)研磨用組成物之調製 以成為表1所示之組成之方式，藉由將以下之材料在脫離子水中進行混合，而分別調製出pH為10.0之實施例1~3及比較例1~3之研磨用組成物。上述混合中，混合溫度係作成約20℃，混合時間係作成約5分。
(材料) ・磨粒(膠質二氧化矽，BET徑：25nm) ・水溶性高分子(表1中，「疏水變性PVA」表示以85：15之莫耳比具有乙烯基醇單位與n-丙基乙烯基醚單位之無規共聚物，「poly(VA-co-VP)」表示以90：10之莫耳比具有乙烯基醇單位與N-乙烯基吡咯啶酮單位之無規共聚物，「HEC」表示羥基乙基纖維素，「PVP」表示N-乙烯基吡咯啶酮單獨聚合物。) ・鹼性化合物(29%氨水) ・界面活性劑(表1中，「A」表示環氧乙烷(EO)之平均加成莫耳數為18之聚氧乙烯月桂基醚硫酸銨，「B」表示Mw為9000之PEO-PPO-PEO嵌段共聚物。) 將各研磨用組成物之特徵整理於表1。
尚且，各水溶性高分子之洗淨性參數α係根據上述洗淨性參數α之測量方法而求得。
又，各水溶性高分子之Mw係藉由下述條件之GPC而求得。 (GPC條件) 管柱：TSKgel GMPWx1+TSKgel GMPWx1 溶析液：100mM 硝酸鈉水溶液/乙腈=10~8/0~2 試料濃度：0.1% 流量：1.0mL/分 注入量：200μL 標準物質：聚環氧乙烷 管柱溫度：40℃ 檢測器：示差折射計(RI)
又，界面活性劑B之環氧乙烷平均加成莫耳數係基於分子構造所算出者。
(2)矽基板之研磨 (預備研磨) 使用包含BET徑35nm之膠質二氧化矽1.00%及氫氧化鉀(KOH)0.07%，且剩餘部分係由水構成之研磨液，藉由下述之研磨條件I來研磨作為研磨對象物之單結晶矽晶圓。作為上述單結晶矽晶圓，使用已結束精削及蝕刻之直徑300mm之市售單結晶矽晶圓(傳導型：P型，結晶方位：＜100＞，電阻率：1Ω・cm以上未滿100Ω・cm，無COP)。
[研磨條件I] 研磨裝置：股份有限公司岡本工作機械製作所製之枚葉研磨機，型號「PNX-332B」 研磨荷重：20kPa 壓板(定盤)旋轉數：20rpm 轉頭(載體)旋轉數：20rpm 研磨墊：富士紡愛媛股份有限公司製POLYPAS(註冊商標)FP55(不織布型，厚度約2mm，密度約0.3g/cm3
壓縮率約7%，壓縮彈性模數約90%，硬度約50°) 研磨液供給速率：1L/分 研磨液之溫度：20℃ 定盤冷卻水之溫度：20℃ 研磨時間：2分
(完工研磨) 其次，直接將上述(1)調製之研磨用組成物使用作為研磨液，藉由下述之研磨條件II來研磨上述經預備研磨之單結晶矽晶圓。
[研磨條件II] 研磨裝置：股份有限公司岡本工作機械製作所製之枚葉研磨機，型號「PNX-332B」 研磨荷重：15kPa 壓板(定盤)旋轉數：30rpm 轉頭(載體)旋轉數：30rpm 研磨墊：富士紡愛媛股份有限公司製POLYPAS(註冊商標)27NX(麂皮型，厚度約1.5mm，密度約0.4g/cm3
，壓縮率約20%，壓縮彈性模數約90%，硬度約40°，平均開孔徑約45μm，開孔率約25%) 研磨液供給速率：2L/分 研磨液之溫度：20℃ 定盤冷卻水之溫度：20℃ 研磨時間：4分
(洗淨) 從研磨裝置取下研磨後之矽晶圓，藉由以下之洗淨條件A(通常條件)或洗淨條件B(低負荷條件)進行洗淨。
[洗淨條件A] 準備具備頻率950kHz之超音波發振器之洗淨槽，與具備頻率950kHz之超音波發振器之潤洗槽。在上述洗淨槽中收納以1：3：30之體積比混合29%氨水、31%過氧化氫水與脫離子水而成之SC-1洗淨液L0
並保持在60℃。在上述潤洗槽中收納超純水並保持在25℃。在使裝載於上述洗淨槽及上述潤洗槽之超音波發振機運轉之狀態下，將研磨後之矽晶圓浸漬於上述洗淨槽中12分，其次浸漬於上述潤洗槽2分後，拉出至異丙基醇(IPA)環境中使其乾燥。
[洗淨條件B] 在與洗淨條件A中使用者相同之洗淨槽中收納上述SC-1洗淨液L0
並保持在60℃。將與洗淨條件A中使用者相同之潤洗槽中收納超純水並保持於25℃。在使裝載於上述洗淨槽及上述潤洗槽之超音波發振機運轉之狀態下，將研磨後之矽晶圓浸漬於上述洗淨槽4分，其次浸漬於上述潤洗槽2分後，拉出至IPA環境中使其乾燥。
(3)評價 對於藉由上述(2)而得之矽晶圓實施以下之評價。
(缺陷數測量) 使用晶圓檢査裝置(KLA-Tencor公司製商品名「Surfscan SP2XP」)，計數洗淨後存在於矽晶圓表面之61nm以上大小之缺陷(顆粒)個數。基於經計數之缺陷數(LPD-N數)，藉由以下之4段階來評價缺陷之稀少度，並將其結果展示於表1。尚且，上述LPD-N係指無法清除性光點缺陷(Light Point Defect Non-cleanable)之略稱。 A：LPD-N數未滿50 B：LPD-N數為50以上未滿100 C：LPD-N數為100以上未滿200 D：LPD-N數為200以上。尚且，超過測量上限時也評價為「D」。
(霾度測量) 使用晶圓檢査裝置(KLA-Tencor公司製商品名「Surfscan SP2XP」)，在DWO模式下測量霾度[ppm]。將取得之結果換算成將關於比較例1之藉由洗淨條件A來洗淨後之霾度值設為100%之相對值(霾度比)，並展示於表1。尚且，霾度比為未滿100%時，視為可顯著確認到霾度減低效果者。
包含如表1所示，根據使用包含洗淨性參數α大於1但未滿35之水溶性高分子WP之研磨用組成物進行完工研磨之實施例1~3時，不僅在適用洗淨條件A之情況，在適用洗淨條件B之情況也能有效地去除顆粒。且，在與適用洗淨條件A之情況相比，藉由適用洗淨條件B來抑制洗淨時之表面粗度惡化之結果，可取得顯著之霾度減低效果。 相對於此，洗淨性參數α之值過小之比較例1中，藉由洗淨條件B時，顆粒除去性為低，且與洗淨條件A相比，缺陷顯著增加。又，洗淨性參數α之值過大之比較例2中，藉由研磨之霾度減低並不充分，無論洗淨負荷之高低皆無法取得低霾度之表面。從實施例2、3之組成去除界面活性劑之比較例3中，在與實施例2、3相比，效果下降。
以上，已詳細地說明本發明之具體例，但該等僅為例示，而並非係限制申請專利範圍者。申請專利範圍記載之技術係包含將以上例示之具體例予以各種變形、變更者。
Claims (10)
- 一種研磨用組成物，其係包含磨粒、水溶性高分子、界面活性劑，及鹼性化合物，其中前述水溶性高分子包含由以下之式(I)所示之洗淨性參數α位於1<α<35之範圍之水溶性高分子WP；α=θ1-θ0 (I)在此，前述式(I)中之θ0為在單結晶矽晶圓之表面上塗佈前述水溶性高分子之水溶液後進行水洗而得之SC-1處理前晶圓之水接觸角，前述式(I)中之θ1為對前述SC-1處理前晶圓施加洗淨處理A而得之SC-1處理後晶圓之水接觸角，該洗淨處理A為使用以1：2：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水與水之室溫SC-1洗淨液LA進行處理10秒鐘。
- 如請求項1之研磨用組成物，其中構成前述水溶性高分子WP之重複單位為包含乙烯基醇單位。
- 如請求項2之研磨用組成物，其中構成前述水溶性高分子WP之重複單位為包含乙烯基醇單位與非乙烯基醇單位。
- 如請求項3之研磨用組成物，其中前述非乙烯基醇單位之合計莫耳數在構成前述水溶性高分子WP之重複單位 之總莫耳數之中為1%以上30%以下。
- 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其中前述水溶性高分子WP之重量平均分子量為20×104以下。
- 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其中含有：包含連續碳原子數2以上4以下之氧伸烷基單位之重複構造，且前述重複構造所包含之氧伸烷基單位之平均莫耳數為大於3之界面活性劑作為前述界面活性劑。
- 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其中包含陰離子性界面活性劑作為前述界面活性劑。
- 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其中相對於前述磨粒100重量份，前述界面活性劑之含量為0.01重量份以上5重量份以下。
- 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其中相對於前述水溶性高分子1重量份，前述界面活性劑之含量為0.001重量份以上1重量份以下。
- 一種矽晶圓研磨方法，其係依序包含以下步驟：使用如請求項1至9中任一項之研磨用組成物而研磨矽晶圓表面之步驟A； 以SC-1洗淨液處理前述矽晶圓之步驟B；其中前述步驟B之處理係在設定成以下之式(II)所示之洗淨負荷參數β成為80%以下之方式之條件下實施；β[%]=H1/H0×100 (II)在此，前述式(II)中之H0係表示進行洗淨處理B而得之表面之霾度值[ppm]，該洗淨處理B係對藉由前述步驟A而得之矽晶圓，使用以1：3：30之體積比包含29%氨水、31%過氧化氫水及水之60℃之SC-1洗淨液L0進行處理12分鐘，前述式(II)中之H1表示將藉由前述步驟A而得之矽晶圓，藉由前述步驟B進行處理而得之表面之霾度值[ppm]。
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