TWI813623B - 研磨劑、研磨方法、及研磨用添加液 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種研磨劑、使用該研磨劑之研磨方法、及研磨用添加液，該研磨劑之特徵在於：其含有包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子、具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種、及水，且pH值為4以上且9以下。

Description

研磨劑、研磨方法、及研磨用添加液
本發明係關於一種研磨劑、研磨方法、及研磨用添加液，尤其是關於一種用於半導體積體電路之製造中之化學機械研磨之研磨劑、使用該研磨劑之研磨方法、及用以製備研磨劑之研磨用添加液。
近年，隨著半導體積體電路之高積體化及高功能化，用於半導體元件之微細化及高密度化之微細加工技術之開發不斷推進。一直以來，於半導體積體電路裝置(以下，亦稱為半導體裝置)之製造中，為防止層表面之凹凸(階差)超過微影術之焦深而無法獲得充分之解像度等問題，使用化學機械研磨法(Chemical Mechanical Polishing，以下稱為CMP)，對層間絕緣膜或埋入配線等進行平坦化。隨著元件之高精細化或微細化之要求變得更為嚴格，利用CMP進行之高平坦化之重要性愈發增大。
又，於半導體裝置之製造中，為發展半導體元件之更高程度之微細化，導入元件分離寬度較小之利用淺溝槽進行之分離法(Shallow Trench Isolation，以下稱為STI)。
STI係於矽基板形成溝槽(Trench)，向溝槽內埋入絕緣膜，藉此形成電性地絕緣之元件區域之方法。於STI中，首先如圖1A所示，利用氮化矽膜2等罩住矽基板1之元件區域後，於矽基板1形成溝槽3，以填埋溝槽3之方式堆積二氧化矽膜4等絕緣膜。繼而，利用CMP留下作為凹部之溝槽3內之二氧化矽膜4，將作為凸部之氮化矽膜2上之二氧化矽膜4研磨除去，藉此如圖1B所示，獲得於溝槽3內埋入有二氧化矽膜4之元件分離構造。
於此種包括STI中之二氧化矽膜之研磨之CMP技術中，就成本方面而言要求針對二氧化矽膜之較高之研磨速度。
因此，根據上述要求特性提出一種改善研磨劑之研磨特性之方法。作為硬碟基板用或半導體基板用之研磨劑，專利文獻1中揭示有一種含有氧化鈰粒子等作為研磨粒且含有多牙配位基之有機酸之研磨劑，又，專利文獻2中揭示有一種含有氧化鈰等作為研磨粒且含有多元醇之研磨劑。
然而，專利文獻1、專利文獻2所示之研磨劑存在如下問題點：研磨速度不足，尤其是於使用軟墊之研磨中，二氧化矽膜之研磨速度進一步降低。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-160142號公報 [專利文獻2]日本專利特開2006-278773號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係為解決上述問題而完成者，其目的在於提供一種例如可於CMP、尤其是於STI中之包含氧化矽面之被研磨面之CMP中達成針對如二氧化矽膜之氧化矽膜之充分高之研磨速度的研磨劑、研磨方法、及研磨用添加液。 [解決問題之技術手段]
本發明之研磨劑之特徵在於：其含有包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子、具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種、及水，且其pH值為4以上且9以下。
於本發明之研磨劑中，上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸較佳為選自由不飽和羧酸之聚合物、不飽和羧酸與不含羧酸基之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、及該等之鹽所組成之群中之至少一種。上述包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子較佳為氧化鈰粒子。於本發明之研磨劑中，上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸較佳為選自由丙烯酸之聚合物、丙烯酸與除丙烯酸以外之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、及該等之鹽所組成之群中之至少一種。於本發明之研磨劑中，上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸較佳為選自由包含選自由順丁烯二酸及反丁烯二酸所組成之群中之至少一種聚合物、選自由順丁烯二酸及反丁烯二酸所組成之群中之至少一種與除順丁烯二酸及反丁烯二酸以外之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、以及該等之鹽所組成之群中之至少一種。
較佳為上述多元醇包含聚甘油，上述多元醇之環氧烷加成聚合物包含聚氧伸烷基聚甘油醚(其中，伸烷基為選自由伸乙基及伸丙基所組成之群中之至少一種)。
上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸之含有比例相對於研磨劑之總質量較佳為0.001質量%以上且2.0質量%以下。上述選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種之含有比例相對於研磨劑之總質量較佳為0.001質量%以上且2.0質量%以下。上述包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子之平均二次粒徑較佳為10 nm以上且500 nm以下，更佳為10 nm以上且170 nm以下。上述包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子之含有比例相對於研磨劑之總質量較佳為0.01質量%以上且10.0質量%以下。
本發明之研磨方法係一面供給研磨劑、一面使被研磨面與研磨墊接觸而藉由兩者之相對運動進行研磨者，其特徵在於：其使用本發明之研磨劑作為上述研磨劑，對半導體基板之包含含有氧化矽之面之被研磨面進行研磨。
本發明之研磨用添加液係用以與包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子之分散液混合而製備研磨劑之添加液，其特徵在於：其含有具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種、及水，且pH值為4以上且9以下。
於本發明之研磨用添加液中，上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸較佳為選自由不飽和羧酸之聚合物、不飽和羧酸與不含羧酸基之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、及該等之鹽所組成之群中之至少一種。
再者，於本發明中，所謂「被研磨面」係研磨對象物之被研磨之面，例如意指表面。於本說明書中，於製造半導體裝置之過程中出現於半導體基板之中間階段之表面亦包括於「被研磨面」中。 進而，於本發明中，「氧化矽」具體而言係二氧化矽，但並不限定於此，亦包含除二氧化矽以外之矽氧化物。 聚合物或共聚物中之所謂「單元」意指藉由單體聚合所形成之來自該單體之部分。 於本說明書中，表示數值範圍之「～」包含上限及下限。 [發明之效果]
根據本發明之研磨劑及研磨方法，例如可於CMP、尤其是於STI中之包含氧化矽面之被研磨面之CMP中，達成針對氧化矽膜之充分高之研磨速度。
以下，對本發明之實施形態進行說明。本發明並不限定於以下之實施形態，只要符合本發明之主旨，則其他實施形態亦可屬於本發明之範疇。
＜研磨劑＞ 本發明之研磨劑含有包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子、具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種、及水，且pH值為4以上且9以下。以下，將包含鈰原子與氧原子之化合物之粒子稱為「鈰化合物粒子」。以下，亦將選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種稱為非離子性化合物(P)。
例如，於將本發明之研磨劑用於STI中之包含氧化矽膜(例如，二氧化矽膜)之被研磨面的CMP之情形時，可實現針對氧化矽膜具有較高之研磨速度之研磨。
關於本發明之研磨劑發揮如此優異之研磨特性之機制，雖尚不明確，但認為其原因在於包含具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸與具有特定之分子結構之非離子性化合物(P)兩者。即認為其原因在於：研磨劑所含之具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸於上述具有特定之分子結構之非離子性化合物(P)之存在下，於pH值為4以上且9以下之區域內，經由該有機酸之分子之末端基而靜電吸附於鈰化合物粒子之表面及包含氧化矽膜之被研磨面。並且認為，將鈰化合物粒子表面與包含氧化矽膜之被研磨面之表面之狀態最佳化之結果為，可於不破壞鈰化合物粒子之分散性之情況下獲得針對氧化矽膜之較高之研磨速度。
以下，對本發明之研磨劑所含之各成分、及pH值進行說明。
(鈰化合物粒子) 本發明之研磨劑中所含之鈰化合物粒子係具有作為研磨粒之功能者。作為鈰化合物粒子，可列舉氧化鈰、氫氧化鈰等鈰化合物之粒子。作為鈰化合物粒子，就針對氧化矽膜之研磨速度之高低而言，較佳為氧化鈰粒子。
於本發明之研磨劑中，於使用氧化鈰粒子作為鈰化合物粒子之情形時，研磨劑所含之氧化鈰粒子並無特別限定，例如可使用藉由日本專利特開平11-12561號公報或日本專利特開2001-35818號公報中所記載之方法製造之氧化鈰粒子。即，可使用向硝酸鈰(IV)銨水溶液中加入鹼製作氫氧化鈰凝膠，並將其過濾、洗淨、煅燒而獲得之氧化鈰粒子，或將高純度之碳酸鈰粉碎後煅燒，進而粉碎、分級而獲得之氧化鈰粒子。又，如日本專利特表2010-505735號記載，亦可使用於液中將鈰(III)鹽進行化學氧化所獲得之氧化鈰粒子。
鈰化合物粒子之平均粒徑較佳為10 nm以上且500 nm以下，更佳為10 nm以上且170 nm以下。若平均粒徑超過500 nm，則有於被研磨面產生刮痕等研磨損傷之虞。又，若平均粒徑未達10 nm，則不僅有研磨速度降低之虞，而且由於每單位體積之表面積之比例較大，故而易受表面狀態之影響，根據pH值或添加劑之濃度等條件鈰化合物粒子易凝聚。
由於如氧化鈰粒子之鈰化合物粒子於研磨劑中作為一次粒子凝聚而成之凝聚粒子(二次粒子)存在，故而以平均二次粒徑表示鈰化合物粒子之較佳之粒徑。即，鈰化合物粒子之平均二次粒徑較佳為10 nm以上且500 nm以下，更佳為10 nm以上且170 nm以下。平均二次粒徑係使用於純水等分散介質中分散之分散液，並使用雷射繞射/散射式等之粒度分佈計測定。
鈰化合物粒子之含有比例(濃度)相對於研磨劑之總質量較佳為0.01質量%以上且10質量%以下。於化合物粒子之含有比例為0.01質量%以上且10質量%以下之情形時，可獲得針對氧化矽膜充分高之研磨速度。又，若鈰化合物粒子之含有比例處於該範圍內，則研磨劑之黏度亦不會過高，而操作良好。鈰化合物粒子之含有比例(濃度)更佳為0.025質量%以上且3.0質量%以下，尤佳為0.025質量%以上且1.0質量%以下。
鈰化合物粒子亦可使用事先分散於介質中之狀態者(以下，稱為鈰化合物粒子分散液)。作為介質，可較佳地使用水。
(水) 於本發明之研磨劑中含有水作為使鈰化合物粒子分散之介質，且作為使下述具有複數個羧酸之有機酸及非離子性化合物(P)溶解之介質。關於水之種類並無特別限定，但考慮到對具有複數個羧酸之有機酸及非離子性化合物(P)之影響、雜質之混入之防止、及對pH值等之影響，較佳為使用純水、超純水、離子交換水等。
(具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸) 實施形態之研磨劑所使用之具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸中之所謂羧酸基係與羧基相同之含義。所謂羧酸鹽基係指羧基藉由中和而成為鹽之形態之基。於以下之說明中，於無特別說明地提及「有機酸」之情形時，表示具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸。於實施形態之研磨劑中，有機酸與水共用，羧酸基或羧酸鹽基以離子解離之狀態使用。有機酸所具有之複數個羧酸基或羧酸鹽基可全部為羧酸基，亦可全部為羧酸鹽基，亦可一部分為羧酸基而其餘為羧酸鹽基。
有機酸所具有之羧酸基或羧酸鹽基之個數為每1分子2個以上。有機酸藉由每1分子具有2個以上羧酸基或羧酸鹽基，而與非離子性化合物(P)之作用相輔相成，於研磨劑中獲得如上述般優異之研磨特性。
作為有機酸，較佳為選自由不飽和羧酸之聚合物、不飽和羧酸與不含羧酸基之單體之共聚物、該聚合物或共聚物之部分酯化物、及該等之鹽所組成之群中之至少一種。
作為不飽和羧酸，可列舉：不飽和單羧酸、不飽和二羧酸等。作為不飽和單羧酸，具體而言可列舉：丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等。該等中，較佳為丙烯酸。
作為不飽和二羧酸，具體而言可列舉：順丁烯二酸、反丁烯二酸、亞甲基丁二酸、甲基順丁烯二酸、甲基反丁烯二酸、2-烯丙基丙二酸、亞異丙基丁二酸等。該等中，較佳為選自由順丁烯二酸、反丁烯二酸及亞甲基丁二酸所組成之群中之至少一種，就聚合性之觀點而言，尤佳為順丁烯二酸及反丁烯二酸。
作為不飽和羧酸之聚合物，可為將一種不飽和羧酸聚合而成之均聚物，亦可為組合2種以上而成之共聚物。具體而言，可列舉：聚丙烯酸、聚順丁烯二酸、聚反丁烯二酸、聚甲基丙烯酸、聚亞甲基丁二酸、聚丁烯酸、丙烯酸/順丁烯二酸共聚物、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸/反丁烯二酸共聚物、順丁烯二酸/反丁烯二酸共聚物等。
有機酸可為不飽和羧酸與不含羧酸基之單體之共聚物。作為不含羧酸基之單體，可列舉：磺酸系單體、乙烯酯系單體、芳香族乙烯基系單體、α-烯烴、乙烯醚系單體、烯丙基化合物、N-烷基取代(甲基)丙烯醯胺、腈系單體。此處，(甲基)丙烯醯胺係丙烯醯胺與甲基丙烯醯胺之總稱，於其他化合物之情形時亦適用相同之解釋。
作為磺酸系單體，可列舉：2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基丙烯磺酸等；作為乙烯酯系單體，例如可列舉：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等；作為芳香族乙烯基系單體，可列舉：苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基萘等；作為α-烯烴，可列舉：異丁烯、二異丁烯等；作為乙烯醚系單體，可列舉：乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基異丁醚等；作為烯丙基化合物，可列舉：烯丙醇、烯丙基乙醚、烯丙基丁醚、烯丙基縮水甘油醚或烯丙醇之環氧烷(以下稱為AO)加成物(再者，AO加成物可列舉：環氧乙烷(以下稱為EO)加成物、環氧丙烷(以下稱為PO)加成物)等；作為N-烷基取代(甲基)丙烯醯胺，例如可列舉：N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺等；作為腈系單體，例如可列舉：(甲基)丙烯腈等。
又，作為不含羧酸基之單體，亦可使用(甲基)丙烯酸酯系單體等不飽和羧酸酯。如上所述，藉由將不飽和羧酸與不飽和羧酸酯共聚合，可獲得不飽和羧酸之聚合物之部分酯化物。再者，不飽和羧酸之聚合物之部分酯化物亦可利用公知之方法將不飽和羧酸之聚合物部分地酯化而獲得。同樣地，藉由使不飽和羧酸、不飽和羧酸酯及該等以外之單體共聚合，可獲得不飽和羧酸與不含羧酸基之單體之共聚物之部分酯化物。
不飽和羧酸酯例如係不飽和羧酸之羧酸基(-C(=O)-OH)成為-C(=O)-O-R1 (R1 係一價取代基)之化合物。R1 較佳為碳數1～50之可於碳-碳原子間具有氧原子之經取代或未經取代之飽和烴基。R1 更佳為碳數2～30、進而較佳為碳數5～20之可於碳-碳原子間具有氧原子之經取代或未經取代之飽和烴基。飽和烴基可為直鏈、支鏈或環狀，亦可為包含環狀結構之直鏈或支鏈。進而，作為經取代之飽和烴基之取代基，可列舉羥基、環氧基、胺基等。
具體而言，作為R1 ，可列舉：甲基、乙基、丙基、正丁基、2-乙基己基、月桂基、2-羥基乙基、聚乙二醇基、甲氧基聚乙二醇基、縮水甘油基、二甲胺基乙基、二乙胺基乙基等。作為不飽和羧酸酯，較佳為(甲基)丙烯酸酯。
以上所說明之有機酸係具有複數個羧酸基之有機酸。具有羧酸鹽基之有機酸係該等有機酸之羧酸基之至少一部分被鹽化之有機酸。作為羧酸鹽基之鹽之抗衡離子，例如可列舉：鈉、鉀等鹼金屬鹽；鎂、鈣等鹼土金屬鹽；銨鹽、胺鹽、有機胺鹽。就於用於研磨劑之水中之溶解性之方面而言，較佳為鈉、鉀等鹼金屬鹽、銨鹽。進而較佳為銨鹽。
成為有機酸之聚合物或共聚物可藉由利用公知之方法將上述單體進行均聚或適當組合並聚合而獲得。有機酸之重量平均分子量較佳為500以上且100萬以下，更佳為1000以上且2萬以下，進而較佳為2000以上且1萬以下。若有機酸之重量平均分子量為500以上，則可穩定地確保有機酸吸附於氧化鈰粒子之表面及包含氮化矽膜之被研磨面之狀態。若有機酸之重量平均分子量為100萬以下，則操作性等良好。再者，本說明書中之重量平均分子量只要無特別說明，則為利用凝膠滲透層析法(GPC)測定之重量平均分子量。
有機酸中之不飽和羧酸之單元之比例較佳為40～100莫耳%，更佳為50～100莫耳%，進而較佳為60～100莫耳%，尤佳為實質上僅不飽和羧酸之單元。再者，所謂實質上僅不飽和羧酸之單元，係指所有單元中之不飽和羧酸之單元之比例為95莫耳%以上，較佳為98莫耳%以上。
用於本發明之有機酸較佳為實質上僅由不飽和羧酸之單元構成之有機酸，更佳為以丙烯酸作為必需結構單元者，尤佳為實質上僅由丙烯酸之單元構成之聚丙烯酸。
有機酸可單獨使用一種，亦可組合兩種以上使用。研磨劑中之有機酸之含有比例(濃度)相對於研磨劑之總質量，較佳為0.001質量%以上且2.0質量%以下。於有機酸之含有比例為上述範圍之情形時，可充分地獲得氧化矽膜之研磨速度之提高及選擇比之提高之效果，且作為研磨粒之鈰化合物粒子之分散穩定性亦良好。有機酸之含有比例相對於研磨劑之總質量更佳為0.01質量%以上且1.5質量%以下。
(非離子性化合物(P)) 本發明之研磨劑所含之非離子性化合物(P)包含選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種。非離子性化合物(P)可僅由該等之一種構成，亦可包含兩種以上。
作為多元醇，較佳為脂肪族多元醇，可列舉：乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨糖醇及該等之聚合物等。作為多元醇，較佳為2個以上甘油聚合而成之聚甘油。
作為多元醇之環氧烷加成聚合物中之多元醇，除了乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、木糖醇、山梨糖醇等單分子多元醇以外，亦可為該等之聚合物。作為多元醇，較佳為聚甘油。聚甘油之聚合度並無特別限定，較佳為2～10，尤佳為2。作為加成聚合於多元醇之環氧烷，可列舉環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷等，較佳為環氧乙烷、環氧丙烷。於加成聚合於多元醇時所使用之環氧烷可為1種，亦可為2種以上。
作為多元醇之環氧烷加成聚合物，較佳為聚氧伸烷基聚甘油醚(其中，伸烷基為選自由伸乙基及伸丙基所組成之群中之至少一種)，更佳為聚氧伸烷基雙甘油醚(其中，伸烷基為選自由伸乙基及伸丙基所組成之群中之至少一種)。聚氧伸烷基聚甘油醚及聚氧伸烷基雙甘油醚所具有之複數個氧伸烷基可僅由氧乙烯基及氧丙烯基中之一者構成，亦可包含兩者。
作為聚氧伸烷基聚甘油醚，較佳為聚氧乙烯聚甘油醚、聚氧丙烯聚甘油醚。作為聚氧乙烯聚甘油醚及聚氧丙烯聚甘油醚，分別較佳為聚氧乙烯雙甘油醚及聚氧丙烯雙甘油醚。
非離子性化合物(P)之重量平均分子量較佳為300～10萬，更佳為300～10000。若重量平均分子量為300以上，則可穩定地確保具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸吸附於鈰化合物粒子之表面及包含氧化矽膜之被研磨面之狀態。若重量平均分子量為10萬以下，則於操作性之方面有利。
於非離子性化合物(P)中，作為多元醇之較佳態樣之聚甘油較佳為下述式(1)所表示之聚合物(以下，稱為聚合物(1))。作為多元醇之環氧烷加成聚合物之較佳態樣之聚氧伸烷基雙甘油醚(其中，伸烷基為選自由伸乙基及伸丙基所組成之群中之至少一種)較佳為下述式(2)所表示之聚合物(以下，稱為聚合物(2))。
[化1]
其中，於式(1)中，n≧4。於式(2)中，a獨立為2或3，p＋q＋r＋s≧4。於p為2以上之情形時，p個Ca H2a O可僅由C2 H4 O或C3 H6 O之一者構成，亦可包含兩者。於包含C2 H4 O及C3 H6 O兩者之情形時，該等單元可為交替、無規或嵌段之任一鍵結形態。對於q、r、及s而言亦相同。
非離子性化合物(P)可包含選自由聚合物(1)及聚合物(2)所組成之群中之一種，亦可包含2種以上。再者，於聚合物(2)中，作為聚氧乙烯雙甘油醚，較佳為下述式(21)所表示之聚合物(以下，稱為聚合物(21))。作為聚氧丙烯聚甘油醚，較佳為下述式(22)所表示之聚合物(以下，稱為聚合物(22))。
[化2]
(其中，於式(21)中，p1＋q1＋r1＋s1≧4，於式(22)中p2＋q2＋r2＋s2≧4)。
以下例示聚合物(1)、聚合物(21)及聚合物(22)之較佳之態樣，但非離子性化合物(P)並不限定於該等。
聚合物(1)係以n表示之聚合度為4以上之聚甘油。作為聚合物(1)，較佳為重量平均分子量為300以上之聚甘油。若重量平均分子量為300以上，則可穩定地確保具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸吸附於鈰化合物粒子之表面及包含氧化矽膜之被研磨面之狀態。聚合物(1)之重量平均分子量之上限就操作性等觀點而言，較佳為10萬左右。聚合物(1)之重量平均分子量更佳為300～10000。
再者，式(1)中之n表示分子間之平均之值。ｎ平均為4以上，n之上限係賦予上述上限之重量平均分子量之數值。
聚合物(21)係對雙甘油加成聚合環氧乙烷而獲得之聚氧乙烯雙甘油醚。作為聚合物(21)，較佳為重量平均分子量為300以上者。若重量平均分子量為300以上，則可穩定地確保具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸吸附於鈰化合物粒子之表面及包含氧化矽膜之被研磨面之狀態。聚合物(21)之重量平均分子量之上限就操作性等觀點而言，較佳為10萬左右。聚合物(21)之重量平均分子量更佳為300～10000。
於式(21)中，4個氧乙烯鏈之重複單元之合計即p1＋q1＋r1＋s1為4以上，若該合計為4以上，則p1、q1、r1、s1之各個數值並無限定。此處，所謂p1＋q1＋r1＋s1≧4，表示作為分子間之平均之值，p1＋q1＋r1＋s1為4以上。又，p1＋q1＋r1＋s1之上限係賦予上述上限之重量平均分子量之數值。
聚合物(22)係對雙甘油加成聚合環氧丙烷而獲得之聚氧丙烯雙甘油醚。作為聚合物(22)，較佳為重量平均分子量為400以上者。若重量平均分子量為400以上，則可穩定地確保具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸吸附於鈰化合物粒子之表面及包含氧化矽膜之被研磨面之狀態。聚合物(22)之重量平均分子量之上限就操作性等觀點而言，較佳為10萬左右。聚合物(22)之重量平均分子量更佳為400～10000。
於式(22)中，4個氧丙烯鏈之重複單元之合計即p2＋q2＋r2＋s2為4以上，若該合計為4以上，則p2、q2、r2、s2之各個數值並無限定。此處，所謂p2＋q2＋r2＋s2≧4，表示作為分子間之平均值，p2＋q2＋r2＋s2為4以上。又，p2＋q2＋r2＋s2之上限係賦予上述上限之重量平均分子量之數值。
非離子性化合物(P)較佳為包含選自由聚甘油、及聚氧伸烷基聚甘油醚(其中，伸烷基為選自由伸乙基及伸丙基所組成之群中之至少一種)、例如聚氧乙烯聚甘油醚及聚氧丙烯聚甘油醚所組成之群中之至少一種，尤佳為包含選自由聚合物(1)、聚合物(21)及聚合物(22)所組成之群中之至少一種。
非離子性化合物(P)之含有比例(濃度)相對於研磨劑之總質量較佳為0.001質量%以上且2.0質量%以下。於非離子性化合物(P)之含量為0.001質量%以上且2.0質量%以下之情形時，可獲得針對氧化矽膜充分高之研磨速度，並且可獲得較高之選擇比，圖案中之平坦性亦良好。非離子性化合物(P)之含有比例相對於研磨劑之總質量，較佳為0.005質量%以上且1.0質量%以下，更佳為0.01質量%以上且0.80質量%以下。
(pH值) 本發明之研磨劑之pH值為4以上且9以下。於研磨劑之pH值為4以上且9以下之情形時，可充分地獲得氧化矽膜之研磨速度提高之效果，且作為研磨粒之鈰化合物粒子之分散穩定性亦良好。研磨劑之pH值更佳為5以上且8以下，尤佳為6以上且8以下。
於本發明之研磨劑中，為將pH值設為4以上且9以下之特定值，作為pH值調整劑，可含有各種無機酸、及除具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸以外之有機酸(以下，稱為「其他有機酸」)或者該等之鹽或鹼性化合物。
作為無機酸或無機酸鹽，並無特別限定，例如可使用硝酸、硫酸、鹽酸、磷酸、及該等之銨鹽或鉀鹽等。作為其他有機酸或其他有機酸之鹽，並無特別限定，例如可使用乳酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、甘油酸等羥酸類。鹼性化合物較佳為水溶性，但並無特別限定。作為鹼性化合物，例如可使用氨、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨(以下，稱為TMAH)或四乙基氫氧化銨等四級銨氫氧化物、單乙醇胺、乙二胺等有機胺等。
於本發明之研磨劑中，除上述成分以外，可含有分散劑(或凝聚防止劑)。所謂分散劑，係為使氧化鈰粒子等鈰化合物粒子於純水等分散介質中穩定地分散而含有者。作為分散劑，可列舉陰離子性、陽離子性、兩性之界面活性劑、或陰離子性、陽離子性、兩性之高分子化合物，可含有該等之1種或2種以上。又，於本發明之研磨劑中，於不破壞本發明之效果之範圍內，亦可含有除非離子性化合物(P)以外之非離子性聚合物。進而，於本發明之研磨劑中，可視需要適當含有潤滑劑、黏性賦予劑或黏度調節劑、防腐劑等。
為保管或輸送之便利性，本發明之研磨劑可以鈰化合物粒子之分散液(以下，亦稱為分散液α)、及使具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸與非離子性化合物(P)溶於水而成之水溶液(以下，亦稱為水溶液β)兩種液體之形式，較佳為以任一pH值均成為4以上且9以下之方式分別準備，並於使用時混合。再者，該水溶液β為以下所示之研磨用添加液。
＜研磨用添加液＞ 本發明之研磨用添加液係用以與鈰化合物粒子之分散液(上述分散液α)混合而製備研磨劑之添加液，其特徵在於：其含有具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、選自由多元醇及多元醇之環氧烷加成聚合物所組成之群中之至少一種(上述非離子性化合物(P))、及水，且pH值為4以上且9以下。於研磨劑之製備中，藉由使用該研磨用添加液，可提高研磨劑之保管或輸送之便利性。
於本發明之研磨用添加液中，關於所含之具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、非離子性化合物(P)、水之各成分、及液體之pH值，與關於上述研磨劑所含之各成分及液體之pH值所記載者相同。
於本發明之研磨用添加液中，具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸之含有比例(濃度)並無特別限定，但就添加液之操作之容易性、及與鈰化合物粒子之分散液混合之容易性之觀點而言，相對於添加液之總量而較佳為0.001質量%以上且10質量%以下。
於本發明之研磨用添加液中，非離子性化合物(P)之含有比例(濃度)並無特別限定，但就添加液之操作之容易性、及與鈰化合物粒子之分散液混合之容易性之觀點而言，相對於添加液之總量而較佳為0.001質量%以上且10質量%以下。
本發明之研磨用添加液之pH值為4以上且9以下。於研磨用添加液之pH值為4以上且9以下之情形時，藉由與鈰化合物粒子之分散液混合，可充分地獲得氧化矽膜之研磨速度之提高、及圖案基板之研磨中之平坦性之提高等效果，且可獲得作為研磨粒之鈰化合物粒子之分散穩定性亦良好之研磨劑。研磨用添加液之pH值更佳為5以上且8以下，尤佳為6以上且8以下。
於與此種研磨用添加液混合之鈰化合物粒子之分散液中，液中之鈰化合物粒子之含有比例(濃度)就鈰化合物粒子之分散性及分散液之操作之容易性等觀點而言，較佳為0.01質量%以上且40質量%以下。更佳為0.01質量%以上且20質量%以下，尤佳為0.01質量%以上且10質量%以下。
藉由將本發明之研磨用添加液與鈰化合物粒子之分散液混合，可實現維持針對氧化矽膜之充分高之平坦性且提高研磨速度之上述研磨劑。再者，於研磨用添加液與鈰化合物粒子之分散液之混合中，可將研磨用添加液添加於鈰化合物粒子之分散液中進行混合，亦可向研磨用添加液中添加鈰化合物粒子之分散液進行混合。
研磨用添加液與鈰化合物粒子之分散液之混合比率並無特別限定，於混合後之研磨劑中，具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸及非離子性化合物(P)之含有比例(濃度)較佳為相對於研磨劑之總量分別成為0.001質量%以上且2.0質量%以下及0.001質量%以上且2.0質量%以下之混合比率。就研磨用添加液及鈰化合物粒子之分散液之混合之容易性的觀點而言，較佳為以研磨用添加液：鈰化合物粒子之分散液=130：1～1：130之質量比率混合。
再者，於分為鈰化合物粒子之分散液(分散液α)與本發明之研磨用添加液(水溶液β)之兩種液體，混合該等而製備研磨劑之情形時，可將分散液α中之鈰化合物粒子之含有比例(濃度)、以及研磨用添加液(水溶液β)中之具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸及非離子性化合物(P)之各濃度濃縮為作為研磨劑使用時之2倍～100倍之濃度而製備，將經濃縮之兩種液體混合後，於作為研磨劑使用時加以稀釋，而使其成為特定之濃度。更具體而言，例如於將分散液α中之鈰化合物粒子之濃度、以及研磨用添加液中之具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸及非離子性化合物(P)之各濃度均設為10倍而製備之情形時，可以10質量份之分散液α、10質量份之研磨用添加液、80質量份之水之比例混合，稀釋為10倍製成研磨劑。
＜研磨劑之製備方法＞ 為製備本發明之研磨劑，使用如下之方法：向於純水或離子交換水等水中分散上述鈰化合物粒子而成之分散液中添加具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、及非離子性化合物(P)，並進行混合。再者，只要能僅藉由上述成分以使pH值成為上述特定之範圍內之方式製備研磨劑即可，但於pH值不為上述特定之範圍內之情形時，進一步添加pH值調整劑，以所獲得之研磨劑之pH值成為上述特定之範圍內之方式進行製備。混合後，使用攪拌機等攪拌特定時間，藉此獲得均勻之研磨劑。又，混合後，亦可使用超音波分散機，獲得更良好之分散狀態。
本發明之研磨劑未必需要作為預先將所有構成之研磨成分混合而成者供給至研磨之場所。亦可於供給至研磨之場所時，研磨成分被混合而成為研磨劑之組成。
為保管或輸送之便利性，本發明之研磨劑可以鈰化合物粒子之分散液(分散液α)、及上述研磨用添加液(水溶液β)兩種液體之形式分別準備，而於使用時混合。於分為分散液α與水溶液β兩種液體，混合該等而製備研磨劑之情形時，如上所述，可預先將水溶液β中之具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸及非離子性化合物(P)之濃度濃縮為使用研磨劑時之例如10倍左右，混合後以成為特定之濃度之方式藉由水稀釋後使用。
＜研磨方法＞ 本發明之實施形態之研磨方法係一面供給上述研磨劑，一面使研磨對象物之被研磨面與研磨墊接觸，藉由兩者之相對運動進行研磨之方法。此處，進行研磨之被研磨面例如係半導體基板之包含含有二氧化矽之面之表面。作為半導體基板，可列舉上述STI用之基板作為較佳之例。於半導體裝置之製造中，本發明之研磨方法對於用於多層配線間之層間絕緣膜之平坦化之研磨亦有效。
作為STI用基板中之二氧化矽膜，可列舉以四乙氧基矽烷(TEOS)為原料且利用電漿CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沈積)法成膜之所謂PE-TEOS(plasma-enhanced TEOS，電漿輔助TEOS)膜。又，作為二氧化矽膜，亦可列舉利用高密度電漿CVD法成膜之所謂HDP(high density plasma，高密度電漿)膜。作為氮化矽膜，可列舉以矽烷或二氯矽烷與氨為原料，利用低壓CVD法或電漿CVD法成膜而成者。
本發明之實施形態之研磨方法可使用公知之研磨裝置。圖2係表示於本發明之研磨方法中可使用之研磨裝置之一例之圖。
該研磨裝置20具備：研磨頭22，其保持如STI基板之半導體基板21；研磨壓盤23；研磨墊24，其貼附於研磨壓盤23之表面；及研磨劑供給配管26，其向研磨墊24供給研磨劑25。該研磨裝置20係以如下方式構成：一面自研磨劑供給配管26供給研磨劑25，一面使由研磨頭22保持之半導體基板21之被研磨面接觸研磨墊24，使研磨頭22與研磨壓盤23相對地旋轉運動，而進行研磨。再者，本發明之實施形態中所使用之研磨裝置並不限定於此種構造者。
研磨頭22不僅進行旋轉運動，亦可進行直線運動。又，研磨壓盤23及研磨墊24可為與半導體基板21相同程度或其以下之大小。於此情形時，較佳為藉由使研磨頭22與研磨壓盤23相對地移動，而可研磨半導體基板21之被研磨面之整個面。進而，研磨壓盤23及研磨墊24可不為進行旋轉運動者，亦可為例如以皮帶式沿一個方向移動者。
此種研磨裝置20之研磨條件並無特別限制，可藉由使研磨頭22負重而將其壓抵於研磨墊24，從而進一步提高研磨壓力，並提高研磨速度。研磨壓力較佳為0.5～50 kPa左右，就研磨速度下之半導體基板21之被研磨面內之均一性、平坦性、防止刮痕等研磨缺陷之觀點而言，更佳為3～40 kPa左右。研磨壓盤23及研磨頭22之轉數較佳為50～500 rpm左右，但並不限定於此。又，關於研磨劑25之供給量，可根據研磨劑之組成或上述各研磨條件等適當調整。
作為研磨墊24，可使用包含不織布、發泡聚胺基甲酸酯、多孔質樹脂、非多孔質樹脂等者。為促進研磨劑25向研磨墊24之供給，或使研磨劑25以一定量蓄積於研磨墊24上，可對研磨墊24之表面實施格子狀、同心圓狀、螺旋狀等之溝槽加工。又，視需要亦可使墊調整器接觸研磨墊24之表面，一面進行研磨墊24表面之調整一面研磨。
根據本發明之研磨方法，於半導體裝置之製造中之層間絕緣膜之平坦化或STI用絕緣膜之平坦化等CMP處理中，可以較高之研磨速度對包含氧化矽(例如，二氧化矽)之被研磨面進行研磨。 [實施例]
以下，藉由實施例及比較例對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於該等實施例。 例1～7為實施例，例8～11為比較例。於以下之例中，只要無特別說明，則「%」意指質量%。又，特性值係藉由下述之方法測定評估。
[pH值] pH值係使用DKK-TOA公司製造之pH計HM-30R進行測定。
[平均二次粒徑] 平均二次粒徑係使用雷射散射/繞射式之粒度分佈測定裝置(堀場製作所製造，裝置名：LA-920)進行測定。
[研磨特性] 研磨特性係使用全自動CMP研磨裝置(Applied Materials公司製造，裝置名：Mirra)進行以下之研磨而評估。研磨墊係使用雙層聚胺基甲酸酯墊(ShoreD值為45)，研磨墊之調整係使用CVD金剛石墊調整器(3M公司製造，商品名：Trizact B5)。關於研磨條件，將研磨壓力設為21 kPa，將研磨壓盤之轉數設為77 rpm，並將研磨頭之轉數設為73 rpm。又，將研磨劑之供給速度設為200毫升/分鐘。
為測定研磨速度，使用以四乙氧基矽烷為原料並利用電漿CVD於8英吋矽晶圓上成膜二氧化矽膜而成之帶有二氧化矽膜之毯覆式基板作為研磨對象物(被研磨物)。
成膜於毯覆式基板上之二氧化矽膜之膜厚之測定係使用KLA-Tencor公司之膜厚計UV-1280SE。求出毯覆式基板之研磨前之膜厚與研磨1分鐘後之膜厚之差，藉此分別計算出二氧化矽膜與氮化矽膜之研磨速度。將由基板之面內49點之研磨速度所獲得之研磨速度之平均值(Å/分鐘)作為研磨速度之評估指標。
[例1] 將使平均二次粒徑100 nm之氧化鈰粒子分散於純水中而成之氧化鈰分散液(以下，稱為氧化鈰分散液a)以氧化鈰粒子相對於研磨劑之總質量之含有比例(濃度)成為0.25%之方式添加至純水中後，進而，以含有比例(濃度)成為0.1%之方式添加作為具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸之聚丙烯酸(實質上僅由丙烯酸之單元構成、重量平均分子量為7000之有機酸，於以下之例中聚丙烯酸全部使用該聚丙烯酸)，以含有比例(濃度)成為0.01%之方式添加作為聚合物(21)之聚氧乙烯雙甘油醚(式(21)中之p1＋q1＋r1＋s1≒13，重量平均分子量：750)(以下，稱為非離子性化合物A。於表1中，表示為「聚氧乙烯雙甘油醚(Mw750)」。Mw意指重量平均分子量)，並分別加以攪拌，進而添加單乙醇胺(以下，表示為MEA)並將pH值調整為7.5，從而獲得研磨劑(1)。
[例2、3] 將氧化鈰分散液a、聚丙烯酸及非離子性化合物A以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(2)、(3)。
[例4] 將氧化鈰分散液a、聚丙烯酸及作為聚合物(21)之聚氧乙烯雙甘油醚(式(21)中之p1＋q1＋r1＋s1≒4，重量平均分子量：350)(以下，稱為非離子性化合物B。於表1中，表示為「聚氧乙烯雙甘油醚(Mw350)」。Mw意指重量平均分子量)以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(4)。
[例5] 將使平均二次粒徑170 nm之氧化鈰粒子分散於純水中而成之氧化鈰分散液(以下，稱為氧化鈰分散液b)以氧化鈰粒子相對於研磨劑之總質量之含有比例(濃度)成為0.5%之方式添加至純水中後，進而將作為具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸之聚丙烯酸與作為聚合物(21)之聚氧乙烯雙甘油醚(式(21)中之p1＋q1＋r1＋s1≒20，重量平均分子量：1000)(以下，稱為非離子性化合物C。於表1中，表示為「聚氧乙烯雙甘油醚(Mw1000)」。Mw意指重量平均分子量)以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(5)。
[例6] 將使平均二次粒徑170 nm之氧化鈰粒子分散於純水中而成之氧化鈰分散液(以下，稱為氧化鈰分散液b)以氧化鈰粒子相對於研磨劑之總質量之含有比例(濃度)成為0.50%之方式添加至純水中後，進而將作為具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸之聚丙烯酸與作為聚合物(21)之聚氧乙烯雙甘油醚(式(21)中之p1＋q1＋r1＋s1≒60，重量平均分子量：3000)(以下，稱為非離子性化合物D。於表1中，表示為「聚氧乙烯雙甘油醚(Mw3000)」。Mw意指重量平均分子量)以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(6)。
[例7] 將氧化鈰分散液b、聚丙烯酸及非離子性化合物C以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(7)。
[例8] 將氧化鈰分散液a與聚丙烯酸以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(8)。
[例9] 將氧化鈰分散液b與聚丙烯酸以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(9)。
[例10] 將氧化鈰分散液b、聚丙烯酸及非離子性化合物A以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(10)。
[例11] 將氧化鈰分散液b、聚丙烯酸及非離子性化合物C以分別成為表1所示之含有比例(濃度)之方式添加至純水中並攪拌，進而添加pH值調整劑調整為表1所示之pH值，從而獲得研磨劑(11)。
利用上述方法分別測定例1～11中所獲得之研磨劑(1)～(11)之研磨特性(二氧化矽膜之研磨速度)。將測定結果示於表1。
[表1]
由表1可知以下之內容。即，藉由使用含有作為鈰化合物粒子之氧化鈰粒子、具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、非離子性化合物(P)、及水且pH值為4以上且9以下之例1～7之研磨劑(1)～(7)進行研磨，可獲得針對二氧化矽膜之較高之研磨速度。
相對於此，可知於使用完全不含非離子性化合物(P)之例8、9之研磨劑(8)、(9)之情形時，二氧化矽膜之研磨速度與例1～7相比大幅降低。又，於使用將pH值調整為3.5之例10之研磨劑(10)、將pH值調整為9.5之例11之研磨劑(11)之情形時，因凝聚而無法進行研磨速度之評估。 [產業上之可利用性]
根據本發明，例如於包含含有氧化矽之面之被研磨面之CMP中，可達成針對氧化矽膜之充分高之研磨速度。因此，本發明之研磨劑及研磨方法適於半導體裝置製造中之STI用絕緣膜之平坦化。
本申請案係基於2018年3月2日提出申請之日本專利申請案2018-037456者，其內容以參照之形式併入本文中。
1‧‧‧矽基板 2‧‧‧氮化矽膜 3‧‧‧溝槽 4‧‧‧二氧化矽膜 20‧‧‧研磨裝置 21‧‧‧半導體基板 22‧‧‧研磨頭 23‧‧‧研磨壓盤 24‧‧‧研磨墊 25‧‧‧研磨劑 26‧‧‧研磨劑供給配管
圖1A及1B係表示於STI中藉由CMP進行研磨之方法之半導體基板之剖視圖。 圖2係表示可用於本發明之研磨方法之研磨裝置之一例的圖。
1‧‧‧矽基板
2‧‧‧氮化矽膜
3‧‧‧溝槽
4‧‧‧二氧化矽膜

Claims (9)

  1. 一種研磨劑，其特徵在於：其含有氧化鈰粒子、具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、多元醇之環氧烷加成聚合物、及水，且pH值為4以上且9以下，其中上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸包含選自不飽和羧酸之聚合物、不飽和羧酸與不含羧酸基之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、及該等之鹽中之至少一種，上述多元醇之環氧烷加成聚合物包含選自聚氧伸乙基聚甘油醚及聚氧伸丙基聚甘油醚中之至少一種，上述氧化鈰粒子之含有比例相對於研磨劑之總質量為0.01質量%以上且10.0質量%以下。
  2. 如請求項1之研磨劑，其中上述氧化鈰粒子之平均二次粒徑為10nm以上且500nm以下。
  3. 如請求項1或2之研磨劑，其中上述氧化鈰粒子之平均二次粒徑為10nm以上且170nm以下。
  4. 如請求項1或2之研磨劑，其中上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之 有機酸為選自丙烯酸之聚合物、丙烯酸與除丙烯酸以外之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、及該等之鹽中之至少一種。
  5. 如請求項1或2之研磨劑，其中上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸為選自包含選自由順丁烯二酸及反丁烯二酸所組成之群中之至少一種之聚合物、選自由順丁烯二酸及反丁烯二酸所組成之群中之至少一種與除順丁烯二酸及反丁烯二酸以外之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、以及該等之鹽中之至少一種。
  6. 如請求項1或2之研磨劑，其中上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸之含有比例相對於研磨劑之總質量為0.001質量%以上且2.0質量%以下。
  7. 如請求項1或2之研磨劑，其中上述多元醇之環氧烷加成聚合物之含有比例相對於研磨劑之總質量為0.001質量%以上且2.0質量%以下。
  8. 一種研磨方法，其係一面供給研磨劑、一面使被研磨面與研磨墊接觸而藉由兩者之相對運動進行研磨者，其特徵在於：其使用如請求項1至7中任一項之研磨劑作為上述研磨劑，對半導體基板之包含含有氧化矽之面之被研磨面進行研磨。
  9. 一種研磨用添加液，其特徵在於：其係用以與氧化鈰粒子之分散液混合而製備研磨劑之添加液，且其含有 具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸、多元醇之環氧烷加成聚合物、及水，且pH值為4以上且9以下，其中上述具有複數個羧酸基或羧酸鹽基之有機酸包含選自不飽和羧酸之聚合物、不飽和羧酸與不含羧酸基之單體之共聚物、上述聚合物或共聚物之部分酯化物、及該等之鹽中之至少一種，上述多元醇之環氧烷加成聚合物包含選自聚氧伸乙基聚甘油醚及聚氧伸丙基聚甘油醚中之至少一種。
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