WO2016143797A1 - 研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法 - Google Patents

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真之 花野
西山　雅也
郷　豊
治彰 桜井
友洋 岩野
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    • H10P95/08—Planarisation of organic insulating materials

Definitions

  • the present invention relates to an abrasive, a storage solution for an abrasive, and a polishing method for removing at least a part of the resin by chemical mechanical polishing (hereinafter, sometimes referred to as “CMP”) of a substrate having a resin.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • CMP semiconductor integrated circuits
  • a substrate having a substrate 1 and a silicon oxide 2 having a predetermined pattern and formed on the substrate 1 is prepared (FIG. 1A).
  • a photoresist 3 is formed on the substrate 1 and the silicon oxide 2 (FIG. 1B).
  • the entire surface layer portion of the photoresist 3 is removed by dry etching so that the photoresist 3 having a predetermined thickness remains on the silicon oxide 2 (FIG. 1C).
  • a predetermined portion on the silicon oxide 2 in the photoresist 3 is removed by an exposure and development process to form a groove 4 in the photoresist 3 (FIG. 1D).
  • the portion of the silicon oxide 2 exposed at the groove 4 is removed by dry etching (FIG. 1 (e)).
  • the photoresist 3 is stripped to obtain silicon oxide 2 having a predetermined pattern (FIG. 1 (f)).
  • the composition of the polishing slurry for CMP generally differs depending on the object to be polished (the substance to be removed and the substance that remains without being removed).
  • Abrasives for CMP of the resin are only slightly known (see, for example, Patent Document 3). With abrasives for other uses (for example, for glass polishing, STI formation, and metal material polishing), it is difficult to remove the resin by polishing.
  • abrasives for CMP are abrasives for polishing relatively hard materials such as insulating materials (excluding resins) and metal materials.
  • the mechanical action of abrasive grains contained in the abrasive for CMP is used. Polishing is in progress.
  • the resin contains an organic compound as a main component and is a soft material as compared with an insulating material (excluding the resin) and a metal material. Therefore, when the resin is polished using a conventional CMP abrasive, the mechanical action of the abrasive grains is dispersed. Therefore, the polishing hardly progresses or the polishing proceeds while damaging the resin.
  • the present invention is intended to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an abrasive capable of removing a resin at a good polishing rate, an abrasive storage solution, and a polishing method.
  • the present inventors have used abrasive grains having a positive charge in the abrasive and having an average particle diameter of more than 20 nm, a water-soluble polymer having an ether bond, and an organic solvent. Thus, it was found that the resin can be removed at a good polishing rate.
  • the abrasive for polishing a resin according to the present invention contains abrasive grains, a water-soluble polymer having an ether bond, an organic solvent, and water, and the abrasive grains have a positive charge in the abrasive.
  • the average grain size of the abrasive grains is greater than 20 nm.
  • the resin can be removed at a good polishing rate.
  • the water-soluble polymer preferably contains a polyether, and more preferably contains a polysaccharide. In this case, the resin can be removed at a better polishing rate.
  • the abrasive grains preferably contain colloidal silica.
  • polishing scratches referring to scratches appearing on the polished surface after polishing; the same applies hereinafter
  • the pH of the abrasive according to the present invention is preferably 1.0 to 8.0.
  • the polishing rate of the resin can be further improved, and dissolution of the abrasive grains can be suppressed.
  • the abrasive according to the present invention may further contain an acid component.
  • the liquid stability of the abrasive can be increased and the surface to be polished can be satisfactorily flattened.
  • the acid component promotes the dissolution of the wiring metal or the barrier metal, and can improve the polishing rate of the wiring metal or the barrier metal.
  • the pH can be adjusted by using an acid component.
  • the abrasive according to the present invention may further contain an insulating material polishing inhibitor.
  • the resin can be selectively removed with respect to the insulating material (excluding the resin).
  • the abrasive according to the present invention may further contain an anticorrosive.
  • the anticorrosive agent forms a protective film for the wiring metal such as a copper-based metal and a cobalt-based metal, thereby suppressing the etching of the wiring metal and easily reducing the roughness of the surface to be polished.
  • the abrasive according to the present invention may further contain an oxidizing agent. In this case, the polishing rate of the metal material can be improved.
  • the abrasive according to the present invention may further contain a pH adjuster.
  • the abrasive according to the present invention may further contain a surfactant.
  • the polishing rate of the material to be polished can be easily adjusted. Further, polishing flaws can be reduced and corrosion of the wiring metal and the barrier metal can be suppressed.
  • the abrasive according to the present invention may be stored as a multi-liquid abrasive having a first liquid containing abrasive grains and water and a second liquid containing the water-soluble polymer, organic solvent and water. Good. In this case, liquid stability can be improved.
  • the abrasive storage liquid according to the present invention is an abrasive storage liquid for obtaining the abrasive, and the abrasive can be obtained by diluting with water. In this case, the cost, space, etc. required for transportation and storage of the abrasive can be reduced.
  • polishing method which concerns on this invention comprises the process of preparing the base
  • a second embodiment of the polishing method according to the present invention includes a step of preparing a substrate having a resin, a step of obtaining the abrasive by diluting the stock solution for abrasive with water, and a substrate using the abrasive And chemical mechanical polishing to remove at least a part of the resin. According to these polishing methods, the resin can be removed at a good polishing rate.
  • the resin can be removed at a good polishing rate.
  • an abrasive or a storage solution for an abrasive for polishing to remove at least a part of the resin by subjecting a substrate having a resin to chemical mechanical polishing.
  • polishing agent storage liquid which concern on this invention can be used also for grinding
  • process includes not only an independent process but also a process in which an intended action of the process is achieved although it cannot be clearly distinguished from other processes.
  • a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the upper limit value or the lower limit value of a numerical range in a certain step may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of a numerical range in another step.
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless there is a specific notice when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition. means.
  • removal rate means a rate at which a material to be polished is removed per unit time.
  • “diluting the abrasive stock solution X times” means that when the abrasive is obtained by adding water or the like to the abrasive stock solution, the mass of the abrasive is the amount of the abrasive stock solution. By dilution is meant X times the mass. For example, to obtain an abrasive by adding the same amount of water to the mass of the abrasive stock solution is defined as diluting the abrasive stock solution twice.
  • polishing slurry for resin according to the present embodiment is a composition that touches the surface to be polished during polishing, and is, for example, a polishing slurry for CMP.
  • the abrasive according to the present embodiment is an abrasive for removing at least a part of the resin by CMP of the substrate having the resin.
  • the abrasive according to this embodiment contains abrasive grains, a water-soluble polymer having an ether bond, an organic solvent, and water.
  • polishing agent which concerns on this embodiment may be used in order to grind
  • the abrasive according to the present embodiment may be used for selectively polishing a resin with respect to an insulating material (excluding the resin; the same applies hereinafter) (for example, an insulating material such as silicon oxide).
  • resins to be polished examples include phenolic resins, epoxy resins, acrylic resins, methacrylic resins, novolac resins, polyester resins (such as unsaturated polyester resins), polyimide resins, polyamideimide resins, polybenzoxazole (PBO), and polyallyl ethers.
  • resin materials such as resins and heterocycle-containing resins (excluding those exemplified above).
  • heterocycle-containing resin examples include a pyrrole ring-containing resin, a pyridine ring-containing resin, and an imidazole ring-containing resin.
  • the method for forming the resin is not particularly limited, and examples thereof include a vapor deposition method and a spine coating method.
  • the shape of the resin is not particularly limited, but is, for example, a film shape (resin film).
  • polishing agent which concerns on this embodiment can be used also for grinding
  • polishing agent which concerns on this embodiment contains an abrasive grain.
  • the abrasive has a positive charge in the abrasive.
  • the average particle diameter of an abrasive grain is larger than 20 nm.
  • the polishing rate of the resin is likely to be increased by using abrasive grains having a positive charge in the abrasive.
  • the resin cannot be removed at a good polishing rate only with abrasive grains having a positive charge.
  • a good polishing rate of the resin can be obtained by using a water-soluble polymer having an ether bond and an organic solvent.
  • Whether or not the abrasive has a positive charge in the abrasive can be determined by measuring the zeta potential of the abrasive in the abrasive. When the zeta potential of the abrasive grains in the abrasive is measured and the numerical value exceeds 0 mV, it can be determined that the abrasive grains have a positive charge.
  • the zeta potential can be measured by, for example, trade name: DELSA NANO C manufactured by Beckman Coulter.
  • the zeta potential ( ⁇ [mV]) can be measured by the following procedure. First, in the zeta potential measurement device, the scattering intensity of the measurement sample is 1.0 ⁇ 10 4 to 5.0 ⁇ 10 4 cps (where “cps” means counts per second, that is, counts per second, A sample is obtained by diluting the polishing agent with pure water so that it is a unit of counting. Then, the sample is put into a zeta potential measurement cell and the zeta potential is measured. In order to adjust the scattering intensity to the above range, for example, the abrasive can be diluted so that the abrasive grains become 1.7 to 1.8% by mass.
  • Examples of the method for adjusting the abrasive grains so as to have a positive charge in the polishing agent include a method for controlling the manufacturing method of the abrasive grains, a method for adjusting the pH of the polishing agent, and a method for performing surface treatment on the abrasive grains. It is done.
  • a case where silica is used as the abrasive will be described as an example.
  • General silica has a negative charge in the liquid, but tends to have a positive charge by lowering the pH of the abrasive.
  • the silica which has a positive charge can also be obtained by surface-treating a silica using the coupling agent which has a cationic group.
  • the zeta potential is preferably 5 mV or more, more preferably 10 mV or more, and further preferably 14 mV or more from the viewpoint of obtaining a better polishing rate for the resin and good storage stability.
  • the upper limit of the zeta potential is not particularly limited, but may be, for example, 100 mV or less, 50 mV or less, or 20 mV or less.
  • the average particle size of the abrasive grains is larger than 20 nm from the viewpoint of obtaining sufficient mechanical polishing power and increasing the polishing rate of the resin.
  • the average particle diameter of the abrasive grains is preferably 25 nm or more, more preferably 30 nm or more, still more preferably 50 nm or more, and more preferably 70 nm or more from the viewpoint that sufficient mechanical polishing power is easily obtained and the resin polishing rate is further increased. Particularly preferred.
  • the average particle size of the abrasive grains is preferably 200 nm or less, more preferably 120 nm or less, and more preferably 100 nm from the viewpoint of obtaining good dispersion stability in the abrasive and reducing the number of polishing scratches generated by CMP. The following is more preferable, and 80 nm or less is particularly preferable.
  • the “average particle diameter” of the abrasive grains means the average secondary particle diameter of the abrasive grains.
  • the average particle diameter is a value of D50 (median diameter of volume distribution, cumulative median value) obtained by measuring the abrasive with a dynamic light scattering particle size distribution meter (for example, COULTER Electronics, trade name: COULTER N4 SD). Say.
  • the average particle diameter can be measured by the following procedure. First, 100 ⁇ L of abrasive (L represents liter; the same applies hereinafter) is weighed, and the content of abrasive grains is around 0.05% by mass (the transmittance (H) during measurement is 60 to 70%). ) To obtain a diluted solution. And an average particle diameter can be measured by throwing a dilution liquid into the sample tank of a dynamic light scattering type particle size distribution analyzer, and reading the value displayed as D50.
  • L represents liter; the same applies hereinafter
  • the abrasive grains are preferably particles in which primary particles are aggregated less than an average of less than 2 particles, and particles in which primary particles are aggregated less than an average of less than 1.2 particles. Is more preferable.
  • the upper limit of the degree of association of the abrasive grains varies depending on the primary particle diameter of the abrasive grains used, and it is considered that the secondary particle diameter only needs to be within the range described above.
  • said degree of association can obtain
  • the primary particle size can be measured by a known transmission electron microscope (for example, H-7100FA manufactured by Hitachi, Ltd.). For example, an image of particles is taken using the electron microscope, a biaxial average primary particle size is calculated for a predetermined number of arbitrary particles, and an average value thereof is obtained. When the particle size distribution is wide, the predetermined number should be a quantity whose average value is stable. When colloidal silica or colloidal alumina is used as the abrasive grains, since the particle diameter is generally uniform, the number of particles to be measured may be about 20 particles, for example.
  • a rectangle that circumscribes the selected particle and is arranged so that the longest diameter is longest is introduced. And based on the major axis L and minor axis B of the circumscribed rectangle, the biaxial average primary particle size of one particle is calculated as (L + B) / 2. This operation is performed on 20 arbitrary particles, and the average value of the obtained values is referred to as a biaxial average primary particle size in this embodiment. This operation can also be automated by a computer program.
  • the standard deviation of the average particle size distribution in the abrasive grains is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less.
  • the abrasive grains in the polishing agent can be put into COULTER N4SD manufactured by COULTER Electronics, and the standard deviation value can be obtained from the particle size distribution chart.
  • abrasive grains include at least one selected from the group consisting of silica, alumina, zirconia, ceria, titania, germania, cerium hydroxide, resin, diamond, silicon carbide, cubic boron nitride, and modified products thereof.
  • silica examples include colloidal silica and fumed silica. Among them, colloidal silica is preferable from the viewpoint of reducing polishing scratches while maintaining a high polishing rate for the resin.
  • Colloidal alumina can also be used as the alumina.
  • modified products include silica, alumina, zirconia, ceria, titania, germania, cerium hydroxide and other abrasive grains modified with an alkyl group, and other abrasive grains adhered to the abrasive grains.
  • examples include composite abrasive grains.
  • the method for modifying the surface of the abrasive grain with an alkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a method of reacting a hydroxyl group (hydroxyl group) present on the surface of the abrasive grain with an alkoxysilane having an alkyl group. .
  • the alkoxysilane having an alkyl group is not particularly limited, but monomethyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmonomethoxysilane, monoethyltrimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, triethylmonomethoxysilane, monomethyltriethoxysilane, dimethyl Examples include diethoxysilane and trimethylmonoethoxysilane.
  • limiting in particular as a reaction method For example, the method of making the abrasive
  • a modified product obtained by modifying the surface of the abrasive grains with an alkyl group has good compatibility with the resin, and the polishing rate of the resin is easily increased.
  • the content of the abrasive is preferably 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint that sufficient mechanical polishing power can be easily obtained and the polishing rate of the resin is further increased.
  • % Or more is more preferable, 0.5% by weight or more is further preferable, 1.0% by weight or more is particularly preferable, 2.0% by weight or more is extremely preferable, and 3.0% by weight or more is very preferable.
  • the content of the abrasive grains is determined from the viewpoint of easily avoiding an increase in the viscosity of the abrasive, from the viewpoint of easily avoiding the aggregation of abrasive grains, from the viewpoint of easily reducing polishing scratches, and from the viewpoint of easy handling of the abrasive.
  • On a mass basis it is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5.0% by mass or less.
  • polishing agent which concerns on this embodiment contains the water-soluble polymer which has an ether bond.
  • the abrasive contains a water-soluble polymer having an ether bond, a good polishing rate for the resin can be obtained.
  • the water-soluble polymer having an ether bond takes away the hydrated water of the abrasive grains, thereby reducing the hydrophilicity of the abrasive grains and increasing the affinity between the hydrophobic resin and the abrasive grains. As a result, it is considered that the polishing rate of the resin by the abrasive grains is improved.
  • the water-soluble polymer having an ether bond is not particularly limited as long as the polymer has an ether bond and is soluble or miscible in water, and examples thereof include polyethers and monoether compounds.
  • the water-soluble polymer having an ether bond is preferably a polyether from the viewpoint of easily improving the polishing rate of the resin.
  • the polyether is a polysaccharide, polyalkylene glycol, polyglycerin, polyoxypropylene polyglyceryl ether, polyoxyethylene polyglyceryl ether, glycerin aliphatic ester, diglycerin aliphatic ester, aromatic glycol ether, aliphatic glycol ether, ester series Glycol ether, propylene oxide adduct, gallic acid glycoside, phenol glycoside, polyphenol glycoside, sugar ester compound, polyoxyethylene glyceryl isostearate, polyoxyethylene glyceryl triisostearate, 1, 4-di (2-hydroxyethoxy) benzene, 2,2-bis (4-polyoxyethylene-oxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-polyoxypropyleneoxyphenyl) propa , Ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, polyoxyalkylene monophenyl ether, propylene glycol monophenyl ether,
  • the water-soluble polymer having an ether bond is preferably a polysaccharide and more preferably an ⁇ -glucose polymer from the viewpoint of suppressing aggregation of abrasive grains (colloidal silica or the like) in the abrasive.
  • polysaccharide is defined as a substance polymerized with a glycosidic bond at a polymerization degree of 2 or more unless otherwise specified.
  • Polysaccharides include sucrose, lactulose, lactose, trehalose, maltose, cellobiose, cordobiose, nigerose, isomaltose, isotrehalose, neotrehalose, sophorose, laminaribiose, gentibiose, tulanose, maltulose, palatinose, gentiobiose, mannobiose , Melibiose, melibiurose, neolactose, galactosucrose, silabiose, rutinose, rutinose, vicyanose, xylobiose, primeverose, trehalosamine, maltitol, cellobionic acid, lactosamine, lactosediamine, lactobionic acid, lactitol, hyalobiuronic acid, sucralose, nigerotriose Maltotriose, melezitose, maltotriu
  • Examples of the ⁇ -glucose polymer include amylose, dextran, dextrin, maltodextrin, cluster dextrin, ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, maltose, isomaltose, maltotriose, stachyose and the like.
  • dextrin having an aldehyde group at the end of the decomposition product obtained by decomposition of starch referred to as “general dextrin” for distinction from other dextrins
  • general dextrin for distinction from other dextrins
  • difficult to be partially decomposed in the process of starch decomposition Examples include indigestible dextrin separated by purifying the product; reduced dextrin in which the aldehyde end is reduced by hydrogenation and changed to a hydroxyl group. Any of these compounds can be used as the dextrin.
  • the ⁇ -glucose polymer is derived from the structural unit represented by the following formula (IA) and the structural unit represented by the following formula (IB). Preferably, at least one selected from the group consisting of dextrin and maltose is more preferable.
  • the ⁇ -glucose polymer contains both the structural unit represented by the formula (IA) and the structural unit represented by the formula (IB), the arrangement thereof is not limited, and regular or random But you can.
  • the ⁇ -glucose polymer is preferably at least one selected from the group consisting of dextrin and maltose from the viewpoint of excellent versatility.
  • the ⁇ -glucose polymer may have at least one structural unit represented by the following formulas (II-A) to (II-F).
  • the degree of polymerization of ⁇ -glucose is 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 5 or more from the viewpoint of polishing the resin at a better polishing rate.
  • the “degree of polymerization of ⁇ -glucose” is defined as the number of structural units derived from ⁇ -glucose in one molecule.
  • the formula (IA) and the formula (I— B) is the total number of structural units represented by the formulas (II-A) to (II-F) in one molecule.
  • polyalkylene glycol examples include polyethylene glycol and polypropylene glycol.
  • glyceryl aliphatic esters include glyceryl stearate, glyceryl hydroxystearate, polyglyceryl distearate, polyglyceryl diisostearate, diglyceryl triisostearate, polyglyceryl monoisostearate, diglyceryl tetraisostearate, polyglyceryl oleate, polyglyceryl dioleate, palm Oil fatty acid polyglyceryl, dicoconut oil fatty acid polyglyceryl, tricoconut oil fatty acid polyglyceryl, polyglyceryl sesquistearate, polyglyceryl sesquicaprylate, glyceryl tri-2-ethylhexanoate, glyceryl tri (capryl / capric acid), polyglyceryl laurate, polyglyceryl isononanoate, etc.
  • Examples of the aromatic glycol ether include polyethylene glycol monobenzyl ether.
  • Examples of the aliphatic glycol ether include N-polyoxypropylene ethylenediamine.
  • Examples of the ester glycol ether include polyethylene glycol methacrylate, polyethylene glycol methacrylate, polyethylene glycol monomethyl ether methacrylate, and the like.
  • Examples of the propylene oxide adduct include trimethylolpropane tripolyoxyethylene ether, trimethylolpropane tripolyoxypropylene ether, and trimethylolpropane.
  • Examples of the gallic acid glycoside include gallic acid-3-glucoside, gallic acid-3,5-diglucoside, and the like.
  • glycosides of phenols include salicylic acid glucoside and hydroxybenzoic acid glucoside.
  • glycosides of polyphenols include tannic acid glucoside, proanthocyanidin glucoside, catechin glucoside, rutinic acid glucoside, cacao mass glucoside, and isoflavone glucoside.
  • sugar ester compounds include polyoxyethylene sorbit fatty acid esters, polyoxyethylene pentaerythritol fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and the like.
  • the water-soluble polymer having an ether bond is preferably at least one selected from the group consisting of polyoxypropylene polyglyceryl ether, polyoxyethylene polyglyceryl ether, polyglycerin and dextrin from the viewpoint of removing the resin at a better polishing rate. .
  • the water-soluble polymer having an ether bond can be used singly or in combination of two or more.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble polymer having an ether bond is preferably 200 or more, more preferably 1000 or more, and still more preferably 4000 or more, from the viewpoint of easily improving the polishing rate of the resin. From the viewpoint of obtaining good storage stability, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer having an ether bond is preferably 1000000 or less, more preferably 800000 or less, and further preferably 500000 or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble polymer having an ether bond can be measured under the following conditions using, for example, gel permeation chromatography (GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • the content of the water-soluble polymer having an ether bond is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint that the polishing rate of the resin is easily improved. 0.01% by mass or more is more preferable, 0.1% by mass or more is particularly preferable, 0.2% by mass or more is extremely preferable, and 0.3% by mass or more is very preferable.
  • the content of the water-soluble polymer having an ether bond is preferably 5.00% by mass or less, more preferably 2.00% by mass or less, based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint of easily obtaining good storage stability. Preferably, 1.00 mass% or less is further more preferable, and 0.5 mass% or less is particularly preferable.
  • the abrasive according to this embodiment contains an organic solvent.
  • the abrasive contains an organic solvent, the polishing rate of the resin and the wettability of the abrasive can be improved.
  • a liquid solvent is preferable at 20 degreeC.
  • the solubility of the organic solvent in 100 g of water (20 ° C.) is preferably 30 g or more, more preferably 50 g or more, and even more preferably 100 g or more.
  • An organic solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • Examples of the organic solvent include carbonate esters, lactones, glycols, and derivatives of glycols.
  • the carbonic acid esters include ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate.
  • lactones include butyrolactone and propiolactone.
  • glycols include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, and tripropylene glycol.
  • Examples of the derivatives of glycols include glycol monoethers and glycol diethers.
  • glycol monoethers ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether , Propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monopropyl ether, polyethylene Glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol
  • glycol diethers ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol diethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol Diethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, dipropylene glycol dipropyl ether, trie Glycol dipropyl ether, tripropylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether,
  • the content of the organic solvent is preferably 0.500% by mass or more, more preferably 1.000% by mass or more, based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint of suppressing the wettability of the abrasive to the resin. 2.000% by mass or more is more preferable, 3.000% by mass or more is particularly preferable, and 5.000% by mass or more is very preferable. From the viewpoint of excellent dispersion stability, the content of the organic solvent is preferably 20.000% by mass or less, more preferably 15.000% by mass or less, and further preferably 10.000% by mass or less, based on the total mass of the abrasive. preferable.
  • polishing agent which concerns on this embodiment contains water.
  • Water is used as a dispersion medium or solvent for other components.
  • the water in order to prevent inhibiting the effect
  • the water is preferably at least one selected from the group consisting of pure water, ultrapure water, and distilled water from which foreign ions are removed through a filter after removing impurity ions with an ion exchange resin.
  • the additive according to the present embodiment is highly water-soluble with abrasive grains and ether bonds for the purpose of improving the dispersibility of abrasive grains in the abrasive, improving the chemical stability of the abrasive, and improving the polishing rate.
  • the content of the additive in the abrasive can be arbitrarily determined as long as the characteristics of the abrasive are not impaired.
  • the abrasive according to this embodiment may contain an acid component.
  • the abrasive according to the present embodiment contains an acid component, the liquid stability of the abrasive can be enhanced and the surface to be polished can be satisfactorily flattened.
  • the acid component promotes the dissolution of the wiring metal or the barrier metal, and can improve the polishing rate of the wiring metal or the barrier metal.
  • the pH can be adjusted by using an acid component.
  • the pH By adjusting the pH to positively adjust the charge of the abrasive grains, it is possible to easily obtain a good polishing rate for the resin.
  • the acid component is at least selected from the group consisting of an organic acid component and an inorganic acid component, from the viewpoint of further improving the dispersibility and stability of the aqueous dispersion and the polishing rate of the resin, wiring metal, and barrier metal.
  • One type is preferred.
  • organic acid component examples include organic acids (excluding amino acids), organic acid esters, organic acid salts, amino acids, and the like.
  • organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, 2-methylbutyric acid, n-hexanoic acid, 3,3-dimethylbutyric acid, 2-ethylbutyric acid, 4-methylpentanoic acid, n-heptanoic acid, 2-methylhexanoic acid, n-octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, benzoic acid, glycolic acid, salicylic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, 3-methylphthalic acid, 4-methylphthalic acid, 3-aminophthalic acid Acid, 4-aminophthalic acid, 3-nitrophthalic acid, 4-nitrophthalic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, maleic acid, phthalic acid, isophthal
  • organic acid ester examples include esters of the above organic acids.
  • organic acid salt examples include ammonium salts, alkali metal salts, alkaline earth metal salts and halides of the above organic acids.
  • amino acids include alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine and the like.
  • Examples of the inorganic acid component include inorganic acids, ammonium salts of the inorganic acids, ammonium persulfate, ammonium nitrate, ammonium chloride, chromic acid, and the like.
  • Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like.
  • the substrate to be polished is a silicon substrate including an integrated circuit element
  • contamination with alkali metal, alkaline earth metal, halide, etc. is not desirable, and as the salt of the acid component, alkali metal salt, alkaline earth Salts other than metal salts and halides are preferred.
  • the acid component includes malonic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, salicylic acid, adipic acid, phthalic acid, glycolic acid and succinic acid from the viewpoint of effectively suppressing the etching rate while maintaining a practical polishing rate.
  • At least one selected from the group consisting of An acid component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the content of the acid component is preferably 0.001% by mass or more and 0.002% by mass or more based on the total mass of the abrasive from the viewpoint of obtaining a good polishing rate of the resin, the wiring metal and the barrier metal. Is more preferable, and 0.005 mass% or more is still more preferable.
  • the content of the acid component is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass based on the total mass of the abrasive from the viewpoint of suppressing etching and reducing roughness of the polished surface. The following is more preferable.
  • the abrasive according to this embodiment may contain an insulating material polishing inhibitor (insulating material polishing inhibitor component, for example, an inorganic insulating film polishing inhibitor) as a component that suppresses polishing of the insulating material.
  • an insulating material polishing inhibitor insulating material polishing inhibitor component, for example, an inorganic insulating film polishing inhibitor
  • the polishing rate of the insulating material can be suppressed, and the resin can be selectively removed with respect to the insulating material.
  • the insulating material polishing inhibitor examples include allylamine polymers.
  • the “allylamine polymer” is defined as a polymer having a structural unit obtained by polymerizing a monomer containing an allylamine compound.
  • an “allylamine compound” is defined as a compound having an allyl group and an amino group.
  • the allylamine polymer may have a structural unit obtained by polymerizing only an allylamine compound, and has a structural unit obtained by copolymerizing an allylamine compound and a compound other than the allylamine compound. It may be.
  • the insulating material polishing inhibitor can be used alone or in combination of two or more.
  • the allylamine polymer is a structural unit represented by the following general formula (III) in the polymer molecule, and the following general formula (IV): From the group consisting of the structural unit represented, the structural unit represented by the following general formula (V), the structural unit represented by the following general formula (VI), and the structural unit represented by the following general formula (VII) It is preferable to have at least one selected.
  • R 11 , R 12 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aralkyl group, and the alkyl group and aralkyl group may have a hydroxyl group, And the nitrogen-containing ring may each independently form an acid addition salt, and R 11 and R 12 may be the same as or different from each other.
  • R 41 and R 42 each independently represent an alkyl group or an aralkyl group, the alkyl group and the aralkyl group may have a hydroxyl group, and R 51 and R 52 each independently represent an alkyl group.
  • R 41 and R 42 may be the same as or different from each other.
  • R 51 and R 52 may be the same as or different from each other.
  • the structural units represented by the general formulas (III) to (VII) may be one kind or two or more kinds.
  • the total number of the structural units represented by the general formulas (III) to (VII) in the molecule is preferably 5 or more, more preferably 7 or more, and still more preferably 10 or more, from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the total number of the structural units represented by the general formulas (III) to (VII) in the molecule is an average value of the allylamine polymer contained in the abrasive.
  • the alkyl groups of R 11 , R 12 , R 2 and R 3 in the general formulas (III), (IV) and (V) may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 or more from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 10 or less, more preferably 7 or less, still more preferably 5 or less, and particularly preferably 4 or less from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the alkyl groups of R 11 , R 12 , R 2 and R 3 may have a hydroxyl group.
  • Examples of the alkyl group of R 11 , R 12 , R 2 and R 3 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, tert-butyl group, cyclohexyl group, and the like. Hydroxyl group adduct (3-hydroxypropyl group etc.) and the like.
  • Alkyl group refers to a group in which one of the hydrogen atoms of an alkyl group is substituted with an aryl group.
  • the alkyl group constituting the aralkyl group of R 11 , R 12 , R 2 and R 3 is any of linear, branched and cyclic There may be.
  • the number of carbon atoms of the aralkyl group is preferably 7 to 10 from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the aralkyl groups of R 11 , R 12 , R 2 and R 3 may have a hydroxyl group.
  • Examples of the aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, phenylbutyl group, phenylhexyl group, and hydroxyl group adducts thereof.
  • the amino group in the general formula (III) and the nitrogen-containing ring in the general formulas (IV) and (V) may form an acid addition salt.
  • the acid addition salt include hydrochloride, hydrobromide, acetate, sulfate, nitrate, sulfite, phosphate, amidosulfate, methanesulfonate, and the like.
  • at least one selected from the group consisting of hydrochloride, acetate and amide sulfate is preferable from the viewpoint of obtaining a higher polishing rate ratio of the resin to the insulating material.
  • R 11 , R 12 , R 2 and R 3 are selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group and an ethyl group from the viewpoint of good wettability with an insulating material (for example, silicon oxide). At least one is preferred.
  • allylamine polymers and diallylamine polymers are used from the viewpoint of obtaining a higher polishing selectivity of the resin to the insulating material. At least one selected from the group consisting of coalescence is preferred. From the same viewpoint, the structural unit containing an acid addition salt is preferably at least one selected from the group consisting of diallylamine hydrochloride, methyldiallylamine hydrochloride, ethyldiallylamine hydrochloride, methyldiallylamine acetate and methyldiallylamine amide sulfate. .
  • the alkyl groups of R 41 , R 42 , R 51 and R 52 in the general formulas (VI) and (VII) may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 41 and R 42 is preferably 1 or more from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 41 and R 42 is preferably 10 or less, more preferably 7 or less, and still more preferably 4 or less, from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 51 and R 52 is preferably 1 or more from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of R 51 and R 52 is preferably 10 or less, more preferably 7 or less, and even more preferably 4 or less from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insul
  • the alkyl group of R 41 and R 42 may have a hydroxyl group.
  • Examples of the alkyl group for R 41 and R 42 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a tert-butyl group, a cyclohexyl group, and a hydroxyl group adduct (3 -Hydroxypropyl group, etc.).
  • Examples of the alkyl group for R 51 and R 52 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a tert-butyl group, and a cyclohexyl group.
  • the alkyl group constituting the aralkyl group of R 41 , R 42 , R 51 and R 52 in the general formulas (VI) and (VII) may be linear, branched or cyclic.
  • the number of carbon atoms of the aralkyl group is preferably 7 to 10 from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the aralkyl group of R 41 and R 42 may have a hydroxyl group.
  • examples of the aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, phenylbutyl group, and hydroxyl group adducts thereof.
  • Examples of the aralkyl group for R 51 and R 52 include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, and a phenylbutyl group.
  • R 41 , R 42 , R 51, and R 52 are selected from the group consisting of a methyl group, a benzyl group, and a phenethyl group from the viewpoint of good wettability with an insulating material (for example, silicon oxide) among the above. At least one functional group is preferred.
  • Examples of D ⁇ in the general formulas (VI) and (VII) include halogen ions such as Cl ⁇ , Br ⁇ and I ⁇ ; alkyl sulfate ions such as methyl sulfate ion, ethyl sulfate ion and dimethyl sulfate ion.
  • the partial structure represented by the following general formula (VIa) and the partial structure represented by the following general formula (VIIa) in the general formula (VII) include N, N-dialkylammonium salts, And N-alkyl-N-benzylammonium salts.
  • Examples of the N, N-dialkylammonium salt include N, N-dialkylammonium halide and N, N-dialkylammonium alkyl sulfate.
  • N, N-dialkylammonium halide examples include N, N-dimethylammonium halide, N, N-diethylammonium halide, N, N-dipropylammonium halide, N, N-dibutylammonium halide and the like.
  • N, N-dialkylammonium alkyl sulfate examples include N, N-dimethylammonium methyl sulfate, N, N-methylethylammonium ethyl sulfate, and the like.
  • N-alkyl-N-benzylammonium salt examples include N-alkyl-N-benzylammonium halides such as N-methyl-N-benzylammonium halide and N-ethyl-N-benzylammonium halide.
  • the partial structure halide examples include chloride, bromide, and iodide.
  • the resin is selected from the group consisting of N, N-dimethylammonium chloride and N, N-methylethylammonium ethyl sulfate from the viewpoint of obtaining a higher polishing rate ratio of the resin to the insulating material. At least one of these is preferred.
  • the allylamine polymer may have a structure obtained by copolymerizing an allylamine compound and a compound other than the allylamine compound.
  • the allylamine polymer is, for example, selected from the group consisting of a structural unit represented by the general formula (III), a structural unit represented by the general formula (IV), and a structural unit represented by the general formula (V) It may have a structure obtained by copolymerizing a monomer that gives at least one structural unit and a monomer other than an allylamine compound.
  • the allylamine polymer includes a structural unit represented by the following general formula (VIII), a structural unit represented by the following formula (IX), a structural unit represented by the following general formula (X), and the following general formula ( It may have at least one selected from the group consisting of structural units represented by XI).
  • the allylamine polymer is a structural unit represented by the general formula (III), a structural unit represented by the general formula (IV), a structural unit represented by the general formula (V), or a general formula (VI).
  • At least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the general formula (VII), the structural unit represented by the general formula (VIII), and the formula (IX) A structural unit represented by formula (X), and at least one structural unit selected from the group consisting of structural units represented by formula (XI). Good.
  • Q represents an alkylene group
  • R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • n represents an average addition mole number of 0 to 30.
  • R 7 represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • Y + represents a cation.
  • R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
  • examples of the monomer that gives the structural unit represented by formula (VIII) include allyl alcohol.
  • examples of the monomer that gives the structural unit represented by the general formula (VIII) when n is 1 to 30 include (poly) oxyalkylene monoallyl ether, (poly) oxyalkylene monoallyl monomethyl ether, and the like.
  • the alkylene group represented by Q is preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 3 carbon atoms from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material, and includes an ethylene group, a trimethylene group, and a propylene group.
  • R 6 is preferably at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • allylamine polymer having the structural unit represented by the general formula (VIII) a diallylmethylamine hydrochloride allyl alcohol copolymer is preferable from the viewpoint of further increasing the polishing rate ratio of the resin to the insulating material.
  • Examples of the monomer that gives the structural unit represented by the formula (IX) include sulfur dioxide.
  • a diallylamine hydrochloride sulfur dioxide copolymer is preferable from the viewpoint of obtaining a higher polishing rate ratio of the resin to the insulating material.
  • R 7 in the general formula (X) is preferably at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group, and more preferably a hydrogen atom, from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • Y + include alkali metal ions such as sodium ions and potassium ions; hydrogen ions; ammonium ions.
  • Examples of the monomer that gives the structural unit represented by the general formula (X) include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, mesaconic acid, 2-allylmalonic acid, and the like.
  • Maleic acid is preferable from the viewpoint of easily reducing the amount of water and dispersibility of the allylamine polymer in the abrasive.
  • diallylamine hydrochloride maleic acid copolymer and diallylamine amide sulfuric acid are used from the viewpoint of obtaining a higher polishing rate ratio of the resin to the insulating material. At least one selected from the group consisting of a salt maleic acid copolymer is preferred.
  • R 8 in the general formula (XI) is preferably at least one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group, and more preferably a hydrogen atom, from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • Examples of the monomer that gives the structural unit represented by the general formula (XI) include acrylamide.
  • diallylmethylammonium chloride acrylamide copolymer and diallyldimethylammonium copolymer are used from the viewpoint of obtaining a higher polishing rate ratio of the resin to the insulating material. At least one selected from the group consisting of chloride acrylamide copolymers is preferred.
  • allylamine polymer methyldiallylamineamide sulfate polymer, allylamine polymer, diallyldimethylammonium chloride acrylamide copolymer, and diallylamine hydrochloride dioxide dioxide are used from the viewpoint of obtaining a higher polishing rate ratio of the resin to the insulating material. At least one selected from the group consisting of sulfur copolymers is preferred.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the insulating material polishing inhibitor is preferably 500 or more, more preferably 800 or more, and still more preferably 1000 or more, from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material.
  • the weight average molecular weight of the insulating material polishing inhibitor is preferably 300000 or less, more preferably 200000 or less, from the viewpoint of suppressing the viscosity from becoming excessively high and obtaining good storage stability. 150,000 or less is more preferable.
  • the weight average molecular weight of the insulating material polishing inhibitor (such as an allylamine polymer) can be measured using GPC under the same conditions as the weight average molecular weight of the water-soluble polymer having an ether bond.
  • the content of the insulating material polishing inhibitor is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.003% by mass or more, based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint of easily suppressing the polishing rate of the insulating material. 0.004 mass% or more is more preferable, and 0.005 mass% or more is particularly preferable.
  • the content of the insulating material polishing inhibitor is 0.400 on the basis of the total mass of the polishing agent from the viewpoint of easily suppressing a decrease in the polishing rate of the resin and easily maintaining a high polishing rate ratio of the resin to the insulating material. % By mass or less is preferable, 0.300% by mass or less is more preferable, 0.200% by mass or less is further preferable, and 0.100% by mass or less is particularly preferable.
  • the mass ratio of the insulating material polishing inhibitor content to the abrasive content is 0.002 or more from the viewpoint of easily removing the resin from the insulating material. Preferably, 0.003 or more is more preferable, and 0.005 or more is still more preferable.
  • the mass ratio of the insulating material polishing inhibitor content to the abrasive content is preferably 0.400 or less, more preferably 0.300 or less, more preferably 0.200, from the viewpoint of easy removal of the resin at a good polishing rate. The following is more preferable.
  • the abrasive according to this embodiment may contain an anticorrosive agent (anticorrosive component, metal anticorrosive agent).
  • an anticorrosive agent Any conventionally well-known component can be used as a compound which has the anticorrosive action with respect to a metal material.
  • the anticorrosive agent at least one selected from the group consisting of triazole compounds, pyridine compounds, pyrazole compounds, pyrimidine compounds, imidazole compounds, guanidine compounds, thiazole compounds, tetrazole compounds, triazine compounds and hexamethylenetetramine is used. be able to.
  • compound is a general term for compounds having the skeleton, and for example, “triazole compound” means a compound having a triazole skeleton.
  • a triazole compound having a triazole skeleton is preferable.
  • An anticorrosive agent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • triazole compound examples include 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-amino-1H-1,2,4-triazole, benzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, and 1-dihydroxypropyl.
  • pyridine compounds include 8-hydroxyquinoline, prothionamide, 2-nitropyridin-3-ol, pyridoxamine, nicotinamide, iproniazide, isonicotinic acid, benzo [f] quinoline, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, 4-styrylpyridine.
  • Anabasine 4-nitropyridine-1-oxide, pyridine-3-ethyl acetate, quinoline, 2-ethylpyridine, quinolinic acid, citrazic acid, pyridine-3-methanol, 2-methyl-5-ethylpyridine, 2-fluoro Examples include pyridine, pentafluoropyridine, 6-methylpyridin-3-ol, pyridine-2-ethyl acetate, and 3-hydroxypyridine.
  • Examples of the pyrazole compound include pyrazole, 1-allyl-3,5-dimethylpyrazole, 3,5-di (2-pyridyl) pyrazole, 3,5-diisopropylpyrazole, 3,5-dimethyl-1-hydroxymethylpyrazole, 3 , 5-dimethyl-1-phenylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-amino-5-hydroxypyrazole, 4-methylpyrazole, N-methylpyrazole, 3-aminopyrazole, 3-aminopyrazole and the like.
  • Pyrimidine compounds include pyrimidine, 1,3-diphenyl-pyrimidine-2,4,6-trione, 1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, 2,4,5,6-tetraaminopyrimidine sulfate, 2, 4,5-trihydroxypyrimidine, 2,4,6-triaminopyrimidine, 2,4,6-trichloropyrimidine, 2,4,6-trimethoxypyrimidine, 2,4,6-triphenylpyrimidine, 2,4 -Diamino-6-hydroxylpyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 2-acetamidopyrimidine, 2-aminopyrimidine, 4-aminopyrazolo [3,4-d] pyrimidine, 1,3,4,6,7,8-hexahydro -2H-pyrimido [1,2-a] pyrimidine and the like. Note that compounds having a pyrimidine skeleton and other skeletons (excluding the triazole skeleton) in one molecule are classified
  • imidazole compounds include 1,1′-carbonylbis-1H-imidazole, 1,1′-oxalyldiimidazole, 1,2,4,5-tetramethylimidazole, 1,2-dimethyl-5-nitroimidazole, , 2-dimethylimidazole, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 1-butylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-methylimidazole, benzimidazole and the like.
  • guanidine compound examples include 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 1,2,3-triphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, 1,3-diphenylguanidine and the like.
  • thiazole compound examples include 2-mercaptobenzothiazole, 2,4-dimethylthiazole and the like.
  • tetrazole compounds include tetrazole, 5-methyltetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 1- (2-dimethylaminoethyl) -5-mercaptotetrazole and the like.
  • triazine compound examples include 3,4-dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1,2,4-triazine.
  • the content of the anticorrosive is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass based on the total mass of the abrasive from the viewpoint of suppressing corrosion and surface roughness of the metal material. More preferably, it is more preferably at least 0.05% by mass, particularly preferably at least 0.1% by mass.
  • the content of the anticorrosive is preferably 10% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint of obtaining a good polishing rate of the metal material.
  • the mass% or less is further preferable, and 0.3 mass% or less is particularly preferable.
  • the anticorrosive can form a protective film against a wiring metal such as a copper-based metal or a cobalt-based metal, thereby suppressing the etching of the wiring metal and making it easy to reduce the roughness of the polished surface.
  • the anticorrosive agent is preferably at least one selected from the group consisting of a triazole compound, a pyridine compound, an imidazole compound, a tetrazole compound, a triazine compound, and hexamethylenetetramine.
  • 2,3-triazolo [4,5-b] pyridin-3-ol 1-hydroxybenzotriazole, 1H-1,2,3-triazolo [4,5-b] pyridine, benzotriazole, 3-hydroxypyridine, More preferred is at least one selected from the group consisting of benzimidazole, 5-amino-1H-tetrazole, 3,4-dihydro-3-hydroxy-4-oxo-1,2,4-triazine and hexamethylenetetramine.
  • the mass ratio of the content of the acid component to the content of the anticorrosive agent in the abrasive ranges from 10/1 to 1/5 from the viewpoint of favorably controlling the etching rate and the polishing rate.
  • the range of 7/1 to 1/5 is more preferable, the range of 5/1 to 1/5 is still more preferable, and the range of 5/1 to 1/1 is particularly preferable.
  • the abrasive according to this embodiment may contain an oxidant (oxidant component, metal oxidant).
  • the polishing rate of a metal material (wiring metal, barrier metal, etc., for example, a metal layer) can be improved because the polishing agent contains an oxidizing agent.
  • the oxidizing agent include hydrogen peroxide, peroxosulfate, potassium periodate, hypochlorous acid, and ozone water. Among these, hydrogen peroxide is preferable.
  • An oxidizing agent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the content of the oxidizing agent is preferably 0.01% by mass or more based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint of preventing the metal material from being insufficiently oxidized and reducing the polishing rate of the metal material, and 0.05% by mass. % Or more is more preferable, 0.07 mass% or more is further preferable, 0.09 mass% or more is particularly preferable, and 0.1 mass% or more is very preferable.
  • the content of the oxidizing agent is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, based on the total mass of the abrasive, from the viewpoint of suppressing the occurrence of roughness on the surface to be polished and suppressing dishing to be small. preferable.
  • content of an oxidizing agent can be adjusted so that content of the oxidizing agent contained in the said aqueous solution may become the said range in an abrasive
  • the pH of the abrasive according to the present embodiment is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, from the viewpoint that sufficient mechanical polishing power is easily obtained and the polishing rate of the resin is further improved. 0 or more is more preferable, 2.3 or more is particularly preferable, and 2.5 or more is extremely preferable.
  • the pH of the abrasive is preferably 8.0 or less, more preferably 5.0 or less, still more preferably 4.0 or less, and particularly preferably 3.5 or less from the viewpoint of obtaining good dispersion stability of the abrasive grains. .
  • the pH is defined as the pH at a liquid temperature of 25 ° C.
  • the abrasive according to this embodiment may contain a pH adjuster (pH adjuster component).
  • a pH adjuster By using a pH adjuster, the pH of the abrasive can be easily adjusted.
  • the pH adjuster include ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, TMAH (tetramethylammonium hydroxide) and other basic components.
  • the pH of the abrasive can be adjusted with the acid component or the like.
  • the pH of the abrasive can be measured by a pH meter using a general glass electrode.
  • a pH meter using a general glass electrode.
  • trade name: Model (F-51) manufactured by HORIBA, Ltd. can be used.
  • a phthalate pH standard solution (pH 4.01), a neutral phosphate pH standard solution (pH 6.86), and a borate pH standard solution (pH 9.18) were used as pH standard solutions, and a pH meter was used.
  • the measured value of the pH is obtained by putting the electrode of the pH meter into the abrasive and measuring the value after 2 minutes or more has passed and stabilized.
  • the liquid temperature of the standard buffer and the abrasive is, for example, 25 ° C.
  • the abrasive may contain a surfactant (surfactant component).
  • the surfactant include a water-soluble anionic surfactant, a water-soluble nonionic surfactant, and a water-soluble cationic surfactant.
  • the water-soluble anionic surfactant include ammonium lauryl sulfate, polyoxyethylene lauryl ether ammonium sulfate, alkyl phosphate ester salt, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, lauroyl sarcosine salt and the like.
  • the water-soluble nonionic surfactant include polyoxyethylene lauryl ether and polyethylene glycol monostearate.
  • Water-soluble cationic surfactants include hexadecyl trimethyl ammonium salt, myristyl trimethyl ammonium salt, lauryl trimethyl ammonium salt, stearyl trimethyl ammonium salt, cetyl trimethyl ammonium salt, stearyl trimethyl ammonium salt, distearyl dimethyl ammonium salt, alkylbenzyl Examples thereof include dimethylammonium salt, alkylbenzyldimethylammonium salt, coconutamine acetate, stearylamine acetate and the like. Among these, as the surfactant, a water-soluble anionic surfactant is preferable.
  • At least one water-soluble anionic surfactant such as a polymer dispersant obtained by using an ammonium salt or a tetramethylammonium salt as a copolymerization component.
  • Surfactant can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the content of the surfactant is, for example, 0.0001 to 0.1% by mass based on the total mass of the abrasive.
  • each component contained in the abrasive and the method for diluting the abrasive are not particularly limited.
  • each component can be dispersed or dissolved by stirring with a blade-type stirrer or ultrasonic dispersion.
  • the mixing order of each component with respect to water is not limited.
  • the abrasive according to this embodiment may be stored as a one-part abrasive containing at least abrasive grains, a water-soluble polymer having an ether bond, an organic solvent, and water.
  • an additive liquid second liquid.
  • polishing agent is divided into a slurry and an additive liquid so that slurry and an additive liquid may be mixed and it may become the said abrasive
  • the slurry includes at least abrasive grains and water, for example.
  • the additive liquid contains at least a water-soluble polymer having an ether bond, an organic solvent, and water, for example.
  • additives such as an insulating material polishing inhibitor, an anticorrosive, an oxidizing agent, a surfactant, and an antifoaming agent are included in the additive liquid among the slurry and the additive liquid.
  • the constituents of the abrasive may be stored in three or more liquids.
  • the slurry and additive liquid may be mixed immediately before or during polishing to prepare the abrasive.
  • the slurry and additive liquid in the multi-liquid type abrasive may be respectively supplied onto the polishing surface plate, and the surface to be polished may be polished using an abrasive obtained by mixing the slurry and the additive liquid on the polishing surface plate. .
  • polishing agent which concerns on this embodiment is a storage solution for obtaining the said abrasive
  • the abrasive stock solution is stored with the amount of water reduced compared to the time of use, and is diluted with water before use or at the time of use and used as the abrasive.
  • the abrasive stock solution is different from the abrasive in that the water content is less than that of the abrasive.
  • the dilution factor is, for example, 1.5 times or more.
  • the polishing method according to the present embodiment includes a polishing step of removing at least a part of the resin by CMP of the substrate having the resin using an abrasive.
  • a substrate having a resin is polished.
  • the base has, for example, a resin formed on a substrate having a concave portion and a convex portion on the surface.
  • the substrate may be a wiring board, for example.
  • the polishing method may include, for example, a CMP process in which at least a part of the resin is removed by CMP of the substrate using a one-pack type polishing agent as the polishing process.
  • the substrate may be subjected to CMP using an abrasive obtained by mixing the slurry in the agent and the additive solution to remove at least a part of the resin, and the abrasive stock solution is diluted with water.
  • the substrate may be subjected to CMP using the resulting abrasive to remove at least a part of the resin.
  • the polishing may be stopped when the insulating material is exposed by polishing the resin.
  • the polishing method according to the present embodiment may include a step of preparing a substrate having a resin before the CMP step.
  • the polishing method according to the present embodiment includes an abrasive preparation step of obtaining an abrasive by mixing a slurry and an additive liquid in the multi-liquid abrasive before the CMP step. May be.
  • polishing method which concerns on this embodiment may be equipped with the abrasive
  • the surface to be polished of the substrate is pressed against a polishing cloth (polishing pad) of a polishing surface plate, and an abrasive is supplied between the surface to be polished and the polishing cloth, so that the back surface of the substrate (surface to be polished)
  • the surface to be polished is polished by moving the substrate relative to the polishing surface plate while applying a predetermined pressure to the surface opposite to the surface.
  • a general polishing apparatus having a surface plate on which a motor capable of changing the number of rotations and the like and a polishing cloth can be attached and a holder for holding the substrate can be used.
  • abrasive cloth A general nonwoven fabric, a polyurethane foam, a porous fluororesin, etc. can be used.
  • the polishing conditions are not particularly limited, but the rotation speed of the surface plate is preferably a low rotation of 200 times / min or less so that the substrate does not jump out. For example, during polishing, an abrasive is continuously supplied to the polishing cloth with a pump or the like.
  • the polishing method according to the present embodiment preferably includes a polishing cloth conditioning step before the CMP step.
  • the polishing cloth is conditioned with a liquid containing at least water.
  • the polishing method according to this embodiment preferably includes a substrate cleaning step after the CMP step.
  • the substrate after polishing is preferably washed in running water, and then dried after removing water droplets adhering to the substrate using spin drying or the like.
  • the brush is pressed against the substrate with a certain pressure to remove the deposits on the substrate, and then washed by a known cleaning method and then dried. More preferably.
  • the abrasive according to this embodiment at least a part of the resin can be removed by CMP of the substrate having the resin.
  • a double patterning application can be cited. The polishing method according to this embodiment will be described with reference to FIG.
  • a base having a substrate 11 and a silicon oxide 12 having a predetermined pattern and formed on the substrate 11 is prepared (FIG. 2A).
  • the resin 13 is applied and cured on the substrate 11 and the silicon oxide 12 (FIG. 2B).
  • a pattern similar to the pattern of the silicon oxide 12 is formed on the surface of the resin 13.
  • Such a resin 13 may be generally called a sacrificial film.
  • the surface layer portion of the resin 13 is CMPed until the silicon oxide 12 is exposed, and the surface constituted by the surface of the silicon oxide 12 and the surface of the resin 13 is planarized (FIG. 2C).
  • the surface of the substrate that has been sufficiently planarized by the CMP process has few irregularities formed at the time of applying the photoresist, and it is difficult to reduce the depth of focus and the yield. Further, since the silicon oxide 12 is prevented from being polished after the silicon oxide 12 is exposed, the surface of the substrate can be finished uniformly. Note that an antireflection film (BARC film) may be formed after the step of FIG.
  • BARC film antireflection film
  • a photoresist 14 is uniformly applied to the surfaces of the silicon oxide 12 and the resin 13 (FIG. 2D). Then, the mask pattern is transferred to the photoresist 14 using an exposure apparatus. After heat-treating the substrate after pattern transfer, development processing is performed to remove unnecessary portions of the photoresist 14 (FIG. 2E).
  • a portion of the silicon oxide 12 exposed between the photoresists 14 is removed by dry etching using a plasma gas or the like (FIG. 2F). Then, the photoresist 14 is stripped using a solution or the like in which ethanolamines and an organic solvent are combined (FIG. 2 (g)). Further, the resin 13 is removed by wet etching (FIG. 2 (h)). As described above, a line-and-space pattern that is half the pitch of the initial pattern of silicon oxide 12 (FIG. 2A) is formed.
  • the resin polishing rate is preferably the following polishing rate from the viewpoint of being suitable for double patterning applications. From the viewpoint of shortening the polishing time, the resin polishing rate is preferably 100 nm / min or more, more preferably 110 nm / min or more, still more preferably 140 nm / min or more, and particularly preferably 150 nm / min or more.
  • the polishing rate of the resin is preferably 1000 nm / min or less from the viewpoint that the excessive polishing of the resin recess is suppressed and the flatness is further improved, and the polishing time is easy to adjust. 800 nm / min or less is more preferable.
  • the present invention will be described in more detail with reference to examples.
  • the present invention is not limited to these examples without departing from the technical idea of the present invention.
  • the kind of abrasive material and the blending ratio thereof may be other kinds and ratios than the kind and ratio described in this embodiment
  • the composition and structure of the object to be polished are also compositions other than the composition and structure described in this embodiment.
  • the structure may be acceptable.
  • Example 1 (polyoxypropylene polyglyceryl ether, manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd., trade name: SC-P1000, weight average molecular weight: 1000) as a water-soluble polymer having an ether bond, 0.300 parts by mass, and propylene glycol mono as an organic solvent 5.000 parts by mass of propyl ether and malic acid as an acid component were put in a container. Furthermore, after pouring ultrapure water X mass part, it stirred and dissolved each component.
  • Example 2 to 18, Comparative Examples 1 to 5 An abrasive was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and contents of the abrasive grains, the water-soluble polymer having an ether bond, the organic solvent and the acid component were changed as shown in Tables 1 to 3. .
  • benzotriazole was used as an anticorrosive and 30% by mass of hydrogen peroxide was used as an oxidizing agent.
  • the amount of each component in Tables 1 to 3 is the content (unit: mass%) based on the total mass of the abrasive. Details of the abrasive grains, water-soluble polymers having an ether bond, and organic solvents in Tables 1 to 3 are shown in Tables 4 to 6, respectively.
  • zeta potential measuring device trade name: DELSA NANO C manufactured by Beckman Coulter, Inc. was used. A sample was obtained by diluting the abrasive with pure water so that the scattering intensity of the measurement sample was 1.0 ⁇ 10 4 to 5.0 ⁇ 10 4 cps in a zeta potential measurement device. Thereafter, the obtained sample was put in a cell for measuring zeta potential, and zeta potential was measured. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • a substrate to be polished (resin substrate having a resin film), a substrate obtained by forming a film-shaped heterocyclic ring-containing resin with a thickness of 200 nm on a silicon substrate, and a film-shaped polyimide resin with a thickness of 200 nm as a silicon substrate The substrate obtained by forming on top was used.
  • the resin film was subjected to chemical mechanical polishing for 60 seconds under the following polishing conditions.
  • the polyimide resin was polished in Examples 1 to 5, 9 to 10, 15 to 18, and Comparative Examples 1 to 2.
  • Polishing machine Single-side polishing machine (Applied Materials, trade name MIRRA) Polishing cloth: Polishing cloth made of suede foam polyurethane resin Surface plate rotation speed: 93 times / min Head rotation speed: 87 times / min Polishing pressure: 14 kPa Abrasive supply amount: 200 mL / min
  • a sponge brush (made of polyvinyl alcohol resin) was pressed against the surface to be polished of the resin substrate polished in the polishing step, and the substrate and the sponge brush were rotated while supplying distilled water to the surface to be polished, and washed for 60 seconds. Next, the sponge brush was removed, and distilled water was supplied to the polished surface of the substrate for 60 seconds. Finally, the substrate was dried by spinning off the distilled water by rotating the substrate at a high speed.
  • the polishing rate was calculated from the difference in film thickness obtained by measuring the film thickness of the resin film before and after polishing.
  • a film thickness measuring device Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., trade name: Lambda Ace, VL-M8000LS was used. The results are shown in Tables 1 to 3.

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Abstract

砥粒と、エーテル結合を有する水溶性高分子と、有機溶媒と、水と、を含有し、前記砥粒が研磨剤中で正の電荷を有し、前記砥粒の平均粒径が２０ｎｍより大きい、樹脂研磨用研磨剤。

Description

研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法
　本発明は、樹脂を有する基体を化学機械研磨（以下、場合により「ＣＭＰ」という）して樹脂の少なくとも一部を除去するための研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法に関する。
　近年、半導体集積回路（以下、「ＬＳＩ」という）の高集積化及び高性能化に伴って新たな微細加工技術が開発されている。ＣＭＰは、そのような技術の一つであり、ＬＳＩ製造工程（特に、多層配線形成工程における層間絶縁材料の平坦化、金属プラグ形成、埋め込み配線形成等）において頻繁に利用される技術である。
　また、ＬＳＩの高集積化及び高性能化に伴い、パターンルールの微細化が求められている。最近注目を浴びているプロセスとして、例えば、ダブルパターニングプロセスが挙げられる（例えば、下記特許文献１参照）。ダブルパターニングプロセスでは、第一の露光及び現像で第一のパターンを形成した後に、第一のパターンのスペース部分等の上に第二の露光及び現像で第二のパターンを形成する。
　ダブルパターニングの方法としてはいくつかのプロセスが提案されている（例えば、下記特許文献２参照）。図１を用いてダブルパターニングの一例を挙げる。まず、基板１と、所定のパターンを有すると共に基板１上に形成された酸化珪素２とを有する基体を用意する（図１（ａ））。次に、基板１及び酸化珪素２上にフォトレジスト３を形成する（図１（ｂ））。所定の厚みを有するフォトレジスト３が酸化珪素２上に残るように、フォトレジスト３の表層部全体をドライエッチングで除去する（図１（ｃ））。フォトレジスト３における酸化珪素２上の所定部分を露光及び現像工程で除去して、フォトレジスト３に溝部４を形成する（図１（ｄ））。酸化珪素２における溝部４に露出した部分をドライエッチングで除去する（図１（ｅ））。フォトレジスト３を剥離処理して、所定のパターンを有する酸化珪素２を得る（図１（ｆ））。
　上記ダブルパターニングのプロセスにおいては、フォトレジストとしてスピンオンカーボン膜（ＳＯＣ：Ｓｐｉｎ－ｏｎ－ｃａｒｂｏｎ。カーボン含有膜）のような樹脂膜を用い、ドライエッチング以外にＣＭＰを用いる手法が提案されている。ＣＭＰを用いることで、ドライエッチングと比較してＳＯＣ膜の表層部の厚みのばらつきを小さくすることができる。
特開２００９－１６７８８号公報 特開２０１２－７３６０６号公報 特開２０１１－６０８８８号公報
　近年、このような樹脂のＣＭＰに対しては、樹脂を良好な研磨速度で研磨することが求められている。ＣＭＰ用研磨剤の組成は、一般的に、研磨対象（除去する物質、及び、除去されずに残る物質）によって異なる。樹脂をＣＭＰするための研磨剤は、僅かに知られているに留まる（例えば、上記特許文献３参照）。他の用途（例えば、ガラス研磨用、ＳＴＩ形成用、金属材料研磨用）の研磨剤では、樹脂を研磨で除去することは困難である。
　従来の多くのＣＭＰ用研磨剤は、絶縁材料（樹脂を除く）、金属材料等の比較的硬い材料を研磨するための研磨剤であり、ＣＭＰ用研磨剤に含まれる砥粒の機械的作用で研磨を進行させている。しかしながら、樹脂は、有機化合物を主成分として含有しており、絶縁材料（樹脂を除く）及び金属材料と比較して柔らかい材料である。そのため、従来のＣＭＰ用研磨剤を用いて樹脂を研磨すると、砥粒の機械的作用が分散されてしまう。そのため、ほとんど研磨が進行しないか、又は、樹脂にダメージを与えながら研磨が進行する。
　本発明は、前記の課題を解決しようとするものであり、樹脂を良好な研磨速度で除去できる研磨剤、研磨剤用貯蔵液及び研磨方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、研磨剤中で正の電荷を有すると共に平均粒径が２０ｎｍより大きい砥粒と、エーテル結合を有する水溶性高分子と、有機溶媒とを用いることにより、樹脂を良好な研磨速度で除去できることを見出した。
　すなわち、本発明に係る樹脂研磨用研磨剤は、砥粒と、エーテル結合を有する水溶性高分子と、有機溶媒と、水と、を含有し、砥粒が研磨剤中で正の電荷を有し、砥粒の平均粒径が２０ｎｍより大きい。
　本発明に係る研磨剤によれば、樹脂を良好な研磨速度で除去できる。
　上記水溶性高分子は、ポリエーテルを含むことが好ましく、多糖類を含むことがより好ましい。この場合、樹脂を更に良好な研磨速度で除去することができる。
　上記砥粒は、コロイダルシリカを含むことが好ましい。この場合、樹脂に対する高い研磨速度を保ちながら研磨傷（研磨後の被研磨面に現れる傷をいう。以下同じ）を低減できる。
　本発明に係る研磨剤のｐＨは、１．０～８．０であることが好ましい。この場合、樹脂の研磨速度を更に向上させることができると共に、砥粒の溶解を抑制できる。
　本発明に係る研磨剤は、酸成分を更に含有してもよい。この場合、研磨剤の液状安定性を高めることができると共に被研磨面を良好に平坦化できる。また、樹脂に加えて配線金属又はバリア金属を同時に研磨する場合において、酸成分は配線金属又はバリア金属の溶解を促し、配線金属又はバリア金属の研磨速度を向上させることができる。また、酸成分を用いることによりｐＨ調整をすることもできる。
　本発明に係る研磨剤は、絶縁材料研磨抑制剤を更に含有してもよい。この場合、樹脂を絶縁材料（樹脂を除く）に対して選択的に除去できる。
　本発明に係る研磨剤は、防食剤を更に含有してもよい。この場合、防食剤が銅系金属、コバルト系金属等の配線金属に対して保護膜を形成することで、配線金属のエッチングを抑制し被研磨面の荒れを低減し易くなる。
　本発明に係る研磨剤は、酸化剤を更に含有してもよい。この場合、金属材料の研磨速度を向上させることができる。
　本発明に係る研磨剤は、ｐＨ調整剤を更に含有してもよい。
　本発明に係る研磨剤は、界面活性剤を更に含有してもよい。この場合、被研磨材料の研磨速度を容易に調整できる。また、研磨傷を低減できると共に、配線金属及びバリア金属の腐食を抑えることができる。
　本発明に係る研磨剤は、砥粒及び水を含む第一の液と、上記水溶性高分子、有機溶媒及び水を含む第二の液と、を有する複数液式研磨剤として保存されてもよい。この場合、液状安定性を高めることができる。
　本発明に係る研磨剤用貯蔵液は、前記研磨剤を得るための研磨剤用貯蔵液であって、水で希釈することにより前記研磨剤が得られる。この場合、研磨剤の輸送、保管等に必要なコスト、スペース等が低減できる。
　本発明に係る研磨方法の第一実施形態は、樹脂を有する基体を用意する工程と、前記研磨剤を用いて基体を化学機械研磨して、樹脂の少なくとも一部を除去する工程と、を備える。本発明に係る研磨方法の第二実施形態は、樹脂を有する基体を用意する工程と、前記研磨剤用貯蔵液を水で希釈して前記研磨剤を得る工程と、前記研磨剤を用いて基体を化学機械研磨して、樹脂の少なくとも一部を除去する工程と、を備える。これらの研磨方法によれば、樹脂を良好な研磨速度で除去できる。
　本発明によれば、樹脂を良好な研磨速度で除去できる。
　また、本発明によれば、樹脂を有する基体を化学機械研磨して、樹脂の少なくとも一部を除去する研磨への研磨剤又は研磨剤用貯蔵液の使用を提供できる。本発明に係る研磨剤及び研磨剤用貯蔵液は、配線板の樹脂の研磨にも用いることができる。
従来のダブルパターニング工程の断面模式図である。 微細パターン形成工程の断面模式図である。
＜定義＞
　本明細書において「工程」との語には、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できないもののその工程の所期の作用が達成される工程が含まれる。
　本明細書において「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
　本明細書において「研磨速度（Ｒｅｍｏｖａｌ　Ｒａｔｅ）」とは、単位時間あたりに被研磨材料が除去される速度を意味する。
　本明細書において、「研磨剤用貯蔵液をＸ倍に希釈する」とは、研磨剤用貯蔵液に水等を加えることにより研磨剤を得るに際して、研磨剤の質量が研磨剤用貯蔵液の質量のＸ倍であるような希釈を意味する。例えば、研磨剤用貯蔵液の質量に対して同質量の水を加えて研磨剤を得ることは、研磨剤用貯蔵液を２倍に希釈することと定義される。
　以下、本発明の実施形態について説明する。
＜研磨剤＞
　本実施形態に係る樹脂研磨用研磨剤（以下、単に「研磨剤」という場合がある）は、研磨時に被研磨面に触れる組成物であり、例えばＣＭＰ用研磨剤である。
　本実施形態に係る研磨剤は、樹脂を有する基体をＣＭＰして、樹脂の少なくとも一部を除去するための研磨剤である。本実施形態に係る研磨剤は、砥粒と、エーテル結合を有する水溶性高分子と、有機溶媒と、水と、を含有する。本実施形態に係る研磨剤は、樹脂と共に金属材料（例えば、銅系金属、コバルト系金属等の配線金属；バリア金属）を研磨するために用いられてもよい。また、本実施形態に係る研磨剤は、絶縁材料（樹脂を除く。以下同じ)（例えば、酸化珪素等の絶縁材料）に対して樹脂を選択的に研磨するために用いられてもよい。
（樹脂）
　研磨対象である樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ノボラック樹脂、ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂等）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリアリルエーテル樹脂、複素環含有樹脂（前記で例示した樹脂を除く）等の樹脂材料などが挙げられる。上記「複素環含有樹脂」としては、ピロール環含有樹脂、ピリジン環含有樹脂、イミダゾール環含有樹脂等が挙げられる。樹脂の形成方法としては、特に制限はないが、蒸着法、スピーンコート法等が挙げられる。樹脂の形状は、特に制限はないが、例えば膜状（樹脂膜）である。本実施形態に係る研磨剤は、樹脂基板の研磨にも用いることができる。
　以下、本実施形態に係る研磨剤に含まれる成分等について詳細に説明する。
（砥粒）
　本実施形態に係る研磨剤は、砥粒を含有する。砥粒は、研磨剤中で正の電荷を有している。また、砥粒の平均粒径は２０ｎｍより大きい。研磨剤がこのような砥粒を含有することにより、樹脂の良好な研磨速度を得ることができる。
　ＣＭＰで樹脂を除去する場合、研磨剤中で正の電荷を有する砥粒を用いることにより、樹脂の研磨速度が高くなり易いと考えられる。しかしながら、正の電荷を有する砥粒のみでは、樹脂を良好な研磨速度で除去することができない。これに対し、本実施形態では、砥粒の平均粒径を調整すると共に、エーテル結合を有する水溶性高分子及び有機溶媒を用いることにより、樹脂の良好な研磨速度を得ることができる。
　砥粒が研磨剤中で正の電荷を有しているか否かは、研磨剤における砥粒のゼータ電位を測定することにより判断できる。研磨剤における砥粒のゼータ電位を測定し、数値が０ｍＶを超える場合、砥粒が正の電荷を有していると判断することができる。
　ゼータ電位は、例えば、ベックマンコールター社製の商品名：ＤＥＬＳＡ　ＮＡＮＯ　Ｃで測定できる。ゼータ電位（ζ［ｍＶ］）は、下記の手順により測定できる。まず、ゼータ電位測定装置において測定サンプルの散乱強度が１．０×１０４～５．０×１０４ｃｐｓ（ここで、「ｃｐｓ」とは、ｃｏｕｎｔｓ　ｐｅｒ　ｓｅｃｏｎｄ、すなわちカウント毎秒を意味し、粒子の計数の単位である）となるように研磨剤を純水で希釈してサンプルを得る。そして、サンプルをゼータ電位測定用セルに入れてゼータ電位を測定する。散乱強度を前記範囲に調整するためには、例えば、砥粒が１．７～１．８質量％となるように研磨剤を希釈することができる。
　砥粒が研磨剤中で正の電荷を有するように調整する手法としては、砥粒の製造方法を制御する手法、研磨剤のｐＨを調整する手法、砥粒に表面処理を行う手法等が挙げられる。砥粒としてシリカを用いる場合を例に挙げて説明する。一般的なシリカは液中で負の電荷を有するが、研磨剤のｐＨを下げることによって、正の電荷を有する傾向がある。また、カチオン性基を有するカップリング剤を用いてシリカを表面処理することにより、正の電荷を有するシリカを得ることもできる。
　前記ゼータ電位は、樹脂に対する更に良好な研磨速度、及び、良好な保存安定性が得られる観点から、５ｍＶ以上が好ましく、１０ｍＶ以上がより好ましく、１４ｍＶ以上が更に好ましい。前記ゼータ電位の上限は、特に制限はないが、例えば、１００ｍＶ以下であってもよく、５０ｍＶ以下であってもよく、２０ｍＶ以下であってもよい。
　砥粒の平均粒径は、充分な機械的研磨力が得られ、樹脂の研磨速度が高くなる観点から、２０ｎｍより大きい。砥粒の平均粒径は、充分な機械的研磨力が得られ易く、樹脂の研磨速度が更に高くなる観点から、２５ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がより好ましく、５０ｎｍ以上が更に好ましく、７０ｎｍ以上が特に好ましい。また、砥粒の平均粒径は、研磨剤中での良好な分散安定性が得られると共にＣＭＰにより発生する研磨傷の発生数が少ない観点から、２００ｎｍ以下が好ましく、１２０ｎｍ以下がより好ましく、１００ｎｍ以下が更に好ましく、８０ｎｍ以下が特に好ましい。
　砥粒の「平均粒径」とは、砥粒の平均二次粒径を意味する。前記平均粒径は、研磨剤を動的光散乱式粒度分布計（例えば、ＣＯＵＬＴＥＲ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製の商品名：ＣＯＵＬＴＥＲ　Ｎ４　ＳＤ）で測定したＤ５０の値（体積分布のメジアン径、累積中央値）をいう。
　具体的には、平均粒径は下記の手順により測定できる。まず、研磨剤を１００μＬ（Ｌはリットルを表す。以下同じ。）程度量り取り、砥粒の含有量が０．０５質量％前後（測定時透過率（Ｈ）が６０～７０％である含有量）になるようにイオン交換水で希釈して希釈液を得る。そして、希釈液を動的光散乱式粒度分布計の試料槽に投入し、Ｄ５０として表示される値を読み取ることにより、平均粒径を測ることができる。
　また、樹脂に対する更に良好な研磨速度を得る観点から、上記砥粒は、一次粒子が平均２粒子未満しか凝集していない粒子が好ましく、一次粒子が平均１．２粒子未満しか凝集していない粒子がより好ましい。砥粒の会合度の上限は、使用する砥粒の一次粒径によって異なり、二次粒径が上記で説明した範囲に入っていればよいと考えられる。なお、上記の会合度は、二次粒径及び一次粒径を求め、その比（二次粒径／一次粒径）として得ることができる。
　上記一次粒径の測定方法としては、公知の透過型電子顕微鏡（例えば株式会社日立製作所製のＨ－７１００ＦＡ）により測定することができる。例えば、上記電子顕微鏡を用いて、粒子の画像を撮影し、所定数の任意の粒子について二軸平均一次粒径を算出し、これらの平均値を求める。粒度分布が広い場合、上記所定数は、平均値が安定する数量とするべきである。砥粒として、コロイダルシリカ又はコロイダルアルミナを用いる場合、一般に粒径がそろっているため、測定する粒子数は例えば２０粒子程度でよい。
　具体的には、選択した粒子に外接し、その長径が最も長くなるように配置した長方形（外接長方形）を導く。そして、その外接長方形の長径Ｌ及び短径Ｂに基づき、一粒子の二軸平均一次粒径を（Ｌ＋Ｂ）／２として算出する。この作業を任意の２０粒子に対して実施し、得られた値の平均値を本実施形態における二軸平均一次粒径という。この操作はコンピュータプログラムで自動化することも可能である。
　砥粒における平均粒度分布の標準偏差は、１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下がより好ましい。平均粒度分布の標準偏差の測定方法としては、研磨剤中の砥粒をＣＯＵＬＴＥＲ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製のＣＯＵＬＴＥＲ　Ｎ４ＳＤに投入し、粒度分布のチャートにより標準偏差の値を得ることができる。
　砥粒としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、セリア、チタニア、ゲルマニア、セリウムの水酸化物、樹脂、ダイヤモンド、炭化ケイ素、立方晶窒化ホウ素及びこれらの変性物からなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。シリカとしては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ等が挙げられ、中でも、樹脂に対する高い研磨速度を保ちながら研磨傷を低減できる観点から、コロイダルシリカが好ましい。アルミナとしては、コロイダルアルミナを用いることもできる。上記変性物としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、セリア、チタニア、ゲルマニア、セリウムの水酸化物等の砥粒の表面をアルキル基で変性したもの、砥粒の表面にその他の砥粒を付着させた複合砥粒などが挙げられる。
　砥粒の表面をアルキル基で変性する方法には、特に制限はないが、例えば、砥粒の表面に存在する水酸基（ヒドロキシル基）と、アルキル基を有するアルコキシシランとを反応させる方法が挙げられる。アルキル基を有するアルコキシシランとしては、特に制限はないが、モノメチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルモノメトキシシラン、モノエチルトリメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、トリエチルモノメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルモノエトキシシラン等が挙げられる。反応方法としては、特に制限はなく、例えば、砥粒とアルコキシシランとを含む研磨剤を室温に置いて反応させる方法、及び、反応を加速するために加熱する方法が挙げられる。砥粒の表面をアルキル基で変性した変性物は、樹脂との相性が良く、樹脂の研磨速度が容易に高くなる。
　砥粒の含有量は、充分な機械的研磨力が得られ易く、樹脂の研磨速度が更に高くなる観点から、研磨剤の全質量基準で、０．０１質量％以上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、０．５質量％以上が更に好ましく、１．０質量％以上が特に好ましく、２．０質量％以上が極めて好ましく、３．０質量％以上が非常に好ましい。砥粒の含有量は、研磨剤の粘度上昇を避け易い観点、砥粒の凝集を避け易い観点、研磨傷が低減され易い観点、研磨剤の取り扱いが容易である観点等から、研磨剤の全質量基準で、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下が更に好ましく、５．０質量％以下が特に好ましい。
（エーテル結合を有する水溶性高分子）
　本実施形態に係る研磨剤は、エーテル結合を有する水溶性高分子を含有する。エーテル結合を有する水溶性高分子を研磨剤が含有することで、樹脂に対する良好な研磨速度を得ることができる。
　このような効果が得られる理由は明らかではないが、本発明者らは次のように推察している。すなわち、エーテル結合を有する水溶性高分子が砥粒の水和水を奪うことで砥粒の親水性が落ち、疎水性である樹脂と砥粒の親和性が増す。その結果、砥粒による樹脂の研磨速度が向上すると考えられる。
　エーテル結合を有する水溶性高分子としては、エーテル結合を有し、水に溶解又は混和可能な高分子ならば特に制限はないが、ポリエーテル、モノエーテル化合物等が挙げられる。エーテル結合を有する水溶性高分子は、樹脂の研磨速度が向上し易い観点から、ポリエーテルであることが好ましい。
　前記ポリエーテルは、多糖類、ポリアルキレングリコール、ポリグリセリン、ポリオキシプロピレンポリグリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリグリセリルエーテル、グリセリン脂肪族エステル、ジグリセリン脂肪族エステル、芳香族グリコールエーテル、脂肪族グリコールエーテル、エステル系グリコールエーテル、酸化プロピレン付加物、没食子酸配糖体、フェノール類の配糖体、ポリフェノール類の配糖体、糖のエステル化合物、イソステアリン酸ポリオキシエチレングリセリル、トリイソステアリン酸ポリオキシエチレングリセリル、１，４－ジ（２－ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、２，２－ビス（４－ポリオキシエチレン－オキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（４－ポリオキシプロピレンオキシフェニル）プロパン、エチレングルコールモノフェニルエーテル、ジエチレングルコールモノフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノフェニルエーテル、プロピレングルコールモノフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノメチルフェニルエーテル、ポリエチレングルコールモノメチルエーテル、ペンタエリスリトールポリオキシエチレンエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ポリオキシエチレンモノアリルエーテル、ジメチロールヘプタンＥＯ付加物、ジグリセリン脂肪族エステル、アルキルグルコシド等が挙げられる。
　エーテル結合を有する水溶性高分子としては、研磨剤中において砥粒（コロイダルシリカ等）の凝集を抑制する観点から、多糖類が好ましく、α－グルコース重合物がより好ましい。本明細書において、「多糖類」とは、特に断らない限り、グリコシド結合によって重合度２以上で重合した物質として定義される。
　多糖類としては、スクロース、ラクツロース、ラクトース、トレハロース、マルトース、セロビオース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、イソトレハロース、ネオトレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチビオース、ツラノース、マルツロース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、メリビオース、メリビウロース、ネオラクトース、ガラクトスクロース、シラビオース、ルチノース、ルチヌロース、ビシアノース、キシロビオース、プリメベロース、トレハロサミン、マルチトール、セロビオン酸、ラクトサミン、ラクトースジアミン、ラクトビオン酸、ラクチトール、ヒアロビウロン酸、スクラロース、ニゲロトリオース、マルトトリオース、メレジトース、マルトトリウロース、ラフィノース、ケストース、ニストース、ニゲロテトラオース、スタキオース、アミロース、デキストラン、デキストリン、マルトデキストリン、クラスターデキストリン、シクロアワオドリン、ラミナラン、カロース、ＰＧＡ、ペクチン、グルコマンナン、ジェランガム、カードラン、サイリウム、ローカストビーンガム、プルラン、アルギン酸、タマリンド、カラギーナン、ＣＭＣ、キサンタンガム、アラビアガム、グァーガム、ペクチン、大豆多糖類、フルクタン、グリコーゲン、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン、γ－シクロデキストリン、イソマルトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、大豆オリゴ糖、ニゲロオリゴ糖、乳果オリゴ糖、フラクトオリゴ糖等が挙げられる。
　α－グルコース重合物としては、アミロース、デキストラン、デキストリン、マルトデキストリン、クラスターデキストリン、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン、γ－シクロデキストリン、マルトース、イソマルトース、マルトトリオース、スタキオース等が挙げられる。
　上記デキストリンとしては、澱粉の分解により得られる、分解物末端にアルデヒド基を有したデキストリン（他のデキストリンとの区別のため、「一般デキストリン」という。）；澱粉の分解の過程で一部分解されにくいものを精製することにより分取した難消化性デキストリン；前記アルデヒド末端を水素添加により還元し、水酸基に変えた還元型デキストリン等が挙げられる。デキストリンとしては、これらのいずれの化合物も使用できる。
　α－グルコース重合物としては、サンエイ糖化株式会社製『ＮＳＤ』シリーズ；三和澱粉工業株式会社製『サンマルト－Ｓ』、『サンデック』シリーズ；松谷化学工業株式会社製『Ｈ－ＰＤＸ』、『マックス１０００』、『ＴＫ－１６』、『ファイバーソル２』、『ファイバーソル２Ｈ』、日本食品化工株式会社製『クラスターデキストリン』等が挙げられる。
　α－グルコース重合物は、樹脂を更に良好な研磨速度で研磨する観点から、下記式（Ｉ－Ａ）で表される構造単位、及び、下記式（Ｉ－Ｂ）で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種を有することが好ましく、デキストリン及びマルトースからなる群より選択される少なくとも一種がより好ましい。式（Ｉ－Ａ）で表される構造単位、及び、式（Ｉ－Ｂ）で表される構造単位の両方をα－グルコース重合物が含む場合、その配列に制限はなく、規則的でもランダムでもよい。α－グルコース重合物としては、汎用性に優れる観点から、デキストリン及びマルトースからなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　α－グルコース重合物は、下記式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｆ）で表される構造単位の少なくとも一種を有してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　α－グルコースの重合度は、樹脂を更に良好な研磨速度で研磨する観点から、２以上であり、３以上が好ましく、５以上がより好ましい。α－グルコースの重合度の上限については、特に制限はない。
　なお、本明細書において「α－グルコースの重合度」とは、一分子中におけるα－グルコースに由来する構造単位の数として定義され、例えば、前記式（Ｉ－Ａ）、前記式（Ｉ－Ｂ）、前記式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｆ）で表される構造単位の一分子中における合計数である。
　ポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。グリセリン脂肪族エステルとしては、ステアリン酸グリセリル、ヒドロキシステアリン酸グリセリル、ジステアリン酸ポリグリセリル、ジイソステアリン酸ポリグリセリル、トリイソステアリン酸ジグリセリル、モノイソステアリン酸ポリグリセリル、テトライソステアリン酸ジグリセリル、オレイン酸ポリグリセリル、ジオレイン酸ポリグリセリル、ヤシ油脂肪酸ポリグリセリル、ジヤシ油脂肪酸ポリグリセリル、トリヤシ油脂肪酸ポリグリセリル、セスキステアリン酸ポリグリセリル、セスキカプリル酸ポリグリセリル、トリ２－エチルヘキサン酸グリセリル、トリ（カプリル・カプリン酸）グリセリル、ラウリン酸ポリグリセリル、イソノナン酸ポリグリセリル等が挙げられる。芳香族グリコールエーテルとしては、ポリエチレングルコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。脂肪族グリコールエーテルとしては、Ｎ－ポリオキシプロピレンエチレンジアミン等が挙げられる。エステル系グルコールエーテルとしては、ポリエチレングリコールメタクリル酸エステル、ポリエチレングリコールメタクリル酸エステル、ポリエチレングルコールモノメチルエーテルメタクリレート等が挙げられる。酸化プロピレン付加物としては、トリメチロールプロパントリポリオキシエチレンエーテル、トリメチロールプロパントリポリオキシプロピレンエーテル、トリメチロールプロパン等が挙げられる。没食子酸配糖体としては、没食子酸－３－グルコシド、没食子酸－３，５－ジグルコシド等が挙げられる。フェノール類の配糖体としては、サリチル酸グルコシド、ヒドロキシ安息香酸グルコシド等が挙げられる。ポリフェノール類の配糖体としては、タンニン酸グルコシド、プロアントシアニジングルコシド、カテキングルコシド、ルチン酸グルコシド、カカオマスグルコシド、イソフラボングルコシド等が挙げられる。糖のエステル化合物としては、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。
　エーテル結合を有する水溶性高分子としては、樹脂を更に良好な研磨速度で除去できる観点から、ポリオキシプロピレンポリグリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリグリセリルエーテル、ポリグリセリン及びデキストリンからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
　エーテル結合を有する水溶性高分子は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて使用できる。
　エーテル結合を有する水溶性高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）は、樹脂の研磨速度が向上し易い観点から、２００以上が好ましく、１０００以上がより好ましく、４０００以上が更に好ましい。エーテル結合を有する水溶性高分子の重量平均分子量は、良好な保存安定性が得られる観点から、１００００００以下が好ましく、８０００００以下がより好ましく、５０００００以下が更に好ましい。
　エーテル結合を有する水溶性高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ：Ｇｅｌ　Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）を用いて、以下の条件で測定できる。
［条件］
　試料：２０μＬ
　標準ポリエチレングリコール：ポリマー・ラボラトリー社製、標準ポリエチレングリコール（分子量：１０６、１９４、４４０、６００、１４７０、４１００、７１００、１０３００、１２６００、２３０００）
　検出器：昭和電工株式会社製、ＲＩ－モニター、商品名「Ｓｙｏｄｅｘ－ＲＩ　ＳＥ－６１」
　ポンプ：株式会社日立製作所製、商品名「Ｌ－６０００」
　カラム：昭和電工株式会社製、商品名「ＧＳ－２２０ＨＱ」、「ＧＳ－６２０ＨＱ」をこの順番で連結して使用
　溶離液：０．４ｍｏｌ／Ｌの塩化ナトリウム水溶液
　測定温度：３０℃
　流速：１．００ｍＬ／ｍｉｎ
　測定時間：４５ｍｉｎ
　エーテル結合を有する水溶性高分子の含有量は、樹脂の研磨速度が向上し易い観点から、研磨剤の全質量基準で、０．００１質量％以上が好ましく、０．００５質量％以上がより好ましく、０．０１質量％以上が更に好ましく、０．１質量％以上が特に好ましく、０．２質量％以上が極めて好ましく、０．３質量％以上が非常に好ましい。エーテル結合を有する水溶性高分子の含有量は、良好な保存安定性が得られ易い観点から、研磨剤の全質量基準で、５．００質量％以下が好ましく、２．００質量％以下がより好ましく、１．００質量％以下が更に好ましく、０．５質量％以下が特に好ましい。
（有機溶媒）
　本実施形態に係る研磨剤は、有機溶媒を含有する。研磨剤が有機溶媒を含有することにより、樹脂の研磨速度及び研磨剤の濡れ性を向上させることができる。有機溶媒としては、特に制限はないが、２０℃で液状の溶媒が好ましい。１００ｇの水（２０℃）に対する有機溶媒の溶解度は、研磨剤を高濃縮化する観点から、３０ｇ以上が好ましく、５０ｇ以上がより好ましく、１００ｇ以上が更に好ましい。有機溶媒は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて使用できる。
　有機溶媒としては、炭酸エステル類、ラクトン類、グリコール類、グリコール類の誘導体等が挙げられる。炭酸エステル類としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等が挙げられる。ラクトン類としては、ブチロラクトン、プロピオラクトン等が挙げられる。グリコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等が挙げられる。グリコール類の誘導体としては、グリコールモノエーテル類、グリコールジエーテル類等が挙げられる。グリコールモノエーテル類としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。グリコールジエーテル類としては、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジプロピルエーテル、トリエチレングリコールジプロピルエーテル、トリプロピレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル等が挙げられる。有機溶媒としては、表面張力が低い観点から、グリコール類、及び、グリコール類の誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましく、表面張力が更に低い観点から、グリコールモノエーテル類がより好ましい。
　有機溶媒の含有量は、樹脂に対する研磨剤の濡れ性が低下することを抑制する観点から、研磨剤の全質量基準で、０．５００質量％以上が好ましく、１．０００質量％以上がより好ましく、２．０００質量％以上が更に好ましく、３．０００質量％以上が特に好ましく、５．０００質量％以上が極めて好ましい。有機溶媒の含有量は、分散安定性に優れる観点から、研磨剤の全質量基準で、２０．０００質量％以下が好ましく、１５．０００質量％以下がより好ましく、１０．０００質量％以下が更に好ましい。
（水）
　本実施形態に係る研磨剤は水を含有する。水は、他の成分の分散媒、又は、溶媒として用いられる。水としては、他の成分の作用を阻害することを防止するために、不純物を可能な限り含有しないものが好ましい。具体的には、水としては、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後にフィルタを通して異物を除去した純水、超純水及び蒸留水からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
（添加剤）
　本実施形態に係る添加剤は、研磨剤中の砥粒の分散性の向上、研磨剤の化学的安定性の向上、研磨速度の向上等の目的で、砥粒、エーテル結合を有する水溶性高分子、有機溶媒及び水以外の成分を更に含有してもよい。このような成分としては、酸成分、絶縁材料研磨抑制剤、防食剤、酸化剤、界面活性剤、消泡剤等の添加剤が挙げられる。添加剤の研磨剤中の含有量は、研磨剤の特性を損なわない範囲で任意に決定できる。
［酸成分］
　本実施形態に係る研磨剤は、酸成分を含有してもよい。本実施形態に係る研磨剤が酸成分を含有することにより、研磨剤の液状安定性を高めることができると共に被研磨面を良好に平坦化できる。また、樹脂に加えて配線金属又はバリア金属を同時に研磨する場合において、酸成分は配線金属又はバリア金属の溶解を促し、配線金属又はバリア金属の研磨速度を向上させることができる。
　また、酸成分を用いることによりｐＨを調整することもできる。ｐＨを調整することにより、砥粒の電荷を正に調整することで、樹脂に対して良好な研磨速度を容易に得ることができる。
　酸成分は、水系分散体の分散性及び安定性、並びに、樹脂、配線金属及びバリア金属の研磨速度を更に向上させることができる観点から、有機酸成分及び無機酸成分からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
　有機酸成分としては、有機酸（アミノ酸を除く）、有機酸エステル、有機酸塩、アミノ酸等が挙げられる。有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２－メチル酪酸、ｎ－ヘキサン酸、３，３－ジメチル酪酸、２－エチル酪酸、４－メチルペンタン酸、ｎ－ヘプタン酸、２－メチルヘキサン酸、ｎ－オクタン酸、２－エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、３－メチルフタル酸、４－メチルフタル酸、３－アミノフタル酸、４－アミノフタル酸、３－ニトロフタル酸、４－ニトロフタル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、イソフタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、ｐ－フェノールスルホン酸、メチルスルホン酸、乳酸、イタコン酸、マレイン酸、キナルジン酸、アジピン酸、ピメリン酸等が挙げられる。有機酸エステルとしては、上記有機酸のエステル等が挙げられる。有機酸塩としては、上記有機酸のアンモニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ハロゲン化物等が挙げられる。アミノ酸としては、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン等が挙げられる。
　無機酸成分としては、無機酸、当該無機酸のアンモニウム塩、過硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、クロム酸等が挙げられる。無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。
　例えば被研磨基板が集積回路用素子を含むシリコン基板である場合、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲン化物等による汚染は望ましくないため、上記酸成分の塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及びハロゲン化物以外の塩が好ましい。
　酸成分としては、実用的な研磨速度を維持しつつ、エッチング速度を効果的に抑制できる観点から、マロン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸、アジピン酸、フタル酸、グリコール酸及びコハク酸からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。酸成分は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて使用できる。
　酸成分の含有量は、樹脂、配線金属及びバリア金属の良好な研磨速度を得ることができる観点から、研磨剤の全質量基準で、０．００１質量％以上が好ましく、０．００２質量％以上がより好ましく、０．００５質量％以上が更に好ましい。酸成分の含有量は、エッチングを抑制し被研磨面の荒れを低減し易くなる観点から、研磨剤の全質量基準で、２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下がより好ましく、５質量％以下が更に好ましい。
［絶縁材料研磨抑制剤］
　本実施形態に係る研磨剤は、絶縁材料の研磨を抑制する成分として、絶縁材料研磨抑制剤（絶縁材料研磨抑制剤成分。例えば無機絶縁膜研磨抑制剤）を含有してもよい。研磨剤が絶縁材料研磨抑制剤を含有することにより、絶縁材料の研磨速度を抑制し、樹脂を絶縁材料に対して選択的に除去できる。
　絶縁材料研磨抑制剤としては、例えば、アリルアミン系重合体が挙げられる。本明細書において「アリルアミン系重合体」とは、アリルアミン系化合物を含む単量体を重合して得られる構造単位を有する重合体として定義される。本明細書において「アリルアミン系化合物」とは、アリル基及びアミノ基を有する化合物として定義される。アリルアミン系重合体は、アリルアミン系化合物のみを重合して得られる構造単位を有していてもよく、アリルアミン系化合物と、アリルアミン系化合物以外の化合物とを共重合して得られる構造単位を有していてもよい。絶縁材料研磨抑制剤は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて使用できる。
　アリルアミン系重合体は、樹脂を絶縁材料に対して更に選択的に除去する観点から、当該重合体の分子中に、下記一般式（ＩＩＩ）で表される構造単位、下記一般式（ＩＶ）で表される構造単位、下記一般式（Ｖ）で表される構造単位、下記一般式（ＶＩ）で表される構造単位、及び、下記一般式（ＶＩＩ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一種を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ［式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２及びＲ３は、各々独立に水素原子、アルキル基又はアラルキル基を示し、当該アルキル基及びアラルキル基は、水酸基を有していてもよく、アミノ基及び含窒素環は、各々独立に酸付加塩を形成していてもよく、Ｒ１１及びＲ１２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 ［式中、Ｒ４１及びＲ４２は、各々独立にアルキル基又はアラルキル基を示し、当該アルキル基及びアラルキル基は、水酸基を有していてもよく、Ｒ５１及びＲ５２は、各々独立にアルキル基又はアラルキル基を示し、Ｄ－は、一価の陰イオンを示す。Ｒ４１及びＲ４２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ５１及びＲ５２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。］
　アリルアミン系重合体に含まれる構造単位として、一般式（ＩＩＩ）～（ＶＩＩ）で表される構造単位は、一種単独であってもよく、二種以上であってもよい。一般式（ＩＩＩ）～（ＶＩＩ）で表される構造単位の分子中における総数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、５以上が好ましく、７以上がより好ましく、１０以上が更に好ましい。ここで、一般式（ＩＩＩ）～（ＶＩＩ）で表される構造単位の分子中における総数は、研磨剤に含まれるアリルアミン系重合体の平均値である。
　一般式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）及び（Ｖ）におけるＲ１１、Ｒ１２、Ｒ２及びＲ３のアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよい。アルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、１以上が好ましい。アルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、１０以下が好ましく、７以下がより好ましく、５以下が更に好ましく、４以下が特に好ましい。
　Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２及びＲ３のアルキル基は、水酸基を有していてもよい。Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２及びＲ３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉｓｏ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、シクロヘキシル基、これらの水酸基付加物（３－ヒドロキシプロピル基等）などが挙げられる。
　「アラルキル基」とは、アルキル基の水素原子の１つがアリール基で置換されている基をいう。ここで、一般式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）及び（Ｖ）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２及びＲ３のアラルキル基を構成するアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよい。アラルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、７～１０が好ましい。
　Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２及びＲ３のアラルキル基は、水酸基を有していてもよい。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルヘキシル基、これらの水酸基付加物等が挙げられる。
　一般式（ＩＩＩ）中のアミノ基、並びに、一般式（ＩＶ）及び（Ｖ）中の含窒素環は酸付加塩を形成していてもよい。酸付加塩としては、塩酸塩、臭化水素酸塩、酢酸塩、硫酸塩、硝酸塩、亜硫酸塩、リン酸塩、アミド硫酸塩、メタンスルホン酸塩等が挙げられる。これらの中でも、絶縁材料に対する樹脂の更に高い研磨速度比が得られる観点から、塩酸塩、酢酸塩及びアミド硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
　Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２及びＲ３は、前記の中でも、絶縁材料（例えば酸化珪素）との濡れ性が良好である観点から、水素原子、メチル基及びエチル基からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される構造単位を有するアリルアミン系重合体の中でも、絶縁材料に対する樹脂の更に高い研磨選択比が得られる観点から、アリルアミン重合体及びジアリルアミン重合体からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。同様の観点から、酸付加塩を含む構造単位としては、ジアリルアミン塩酸塩、メチルジアリルアミン塩酸塩、エチルジアリルアミン塩酸塩、メチルジアリルアミン酢酸塩及びメチルジアリルアミンアミド硫酸塩からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
　一般式（ＶＩ）及び（ＶＩＩ）におけるＲ４１、Ｒ４２、Ｒ５１及びＲ５２のアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよい。Ｒ４１及びＲ４２のアルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、１以上が好ましい。Ｒ４１及びＲ４２のアルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、１０以下が好ましく、７以下がより好ましく、４以下が更に好ましい。Ｒ５１及びＲ５２のアルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、１以上が好ましい。Ｒ５１及びＲ５２のアルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、１０以下が好ましく、７以下がより好ましく、４以下が更に好ましい。
　Ｒ４１及びＲ４２のアルキル基は、水酸基を有していてもよい。Ｒ４１及びＲ４２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉｓｏ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、シクロヘキシル基、これらの水酸基付加物（３－ヒドロキシプロピル基等）などが挙げられる。
　Ｒ５１及びＲ５２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉｓｏ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
　一般式（ＶＩ）及び（ＶＩＩ）におけるＲ４１、Ｒ４２、Ｒ５１及びＲ５２のアラルキル基を構成するアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよい。アラルキル基の炭素数は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、７～１０が好ましい。
　Ｒ４１及びＲ４２のアラルキル基は、水酸基を有していてもよい。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、これらの水酸基付加物等が挙げられる。
　Ｒ５１及びＲ５２のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基等が挙げられる。
　Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ５１及びＲ５２は、前記の中でも、絶縁材料（例えば酸化珪素）との濡れ性が良好である観点から、メチル基、ベンジル基及びフェネチル基からなる群より選択される少なくとも一種の官能基が好ましい。
　一般式（ＶＩ）及び（ＶＩＩ）におけるＤ－としては、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－等のハロゲンイオン；メチルサルフェートイオン、エチルサルフェートイオン、ジメチルサルフェートイオン等のアルキルサルフェートイオンなどが挙げられる。
　一般式（ＶＩ）において下記一般式（ＶＩａ）で表される部分構造、及び、一般式（ＶＩＩ）において下記一般式（ＶＩＩａ）で表される部分構造としては、Ｎ，Ｎ－ジアルキルアンモニウム塩、Ｎ－アルキル－Ｎ－ベンジルアンモニウム塩等が挙げられる。Ｎ，Ｎ－ジアルキルアンモニウム塩としては、Ｎ，Ｎ－ジアルキルアンモニウムハライド、Ｎ，Ｎ－ジアルキルアンモニウムアルキルサルフェート等が挙げられる。Ｎ，Ｎ－ジアルキルアンモニウムハライドとしては、Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウムハライド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウムハライド、Ｎ，Ｎ－ジプロピルアンモニウムハライド、Ｎ，Ｎ－ジブチルアンモニウムハライド等が挙げられる。Ｎ，Ｎ－ジアルキルアンモニウムアルキルサルフェートとしては、Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウムメチルサルフェート、Ｎ，Ｎ－メチルエチルアンモニウムエチルサルフェート等が挙げられる。Ｎ－アルキル－Ｎ－ベンジルアンモニウム塩としては、Ｎ－メチル－Ｎ－ベンジルアンモニウムハライド、Ｎ－エチル－Ｎ－ベンジルアンモニウムハライド等のＮ－アルキル－Ｎ－ベンジルアンモニウムハライドなどが挙げられる。前記部分構造のハライドとしては、クロリド、ブロミド、ヨージド等が挙げられる。これらの部分構造を有する構造単位の中でも、絶縁材料に対する樹脂の更に高い研磨速度比が得られる観点から、Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウムクロリド及びＮ，Ｎ－メチルエチルアンモニウムエチルサルフェートからなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　アリルアミン重合体は、アリルアミン系化合物と、アリルアミン系化合物以外の化合物とを共重合して得られる構造を有していてもよい。アリルアミン系重合体は、例えば、一般式（ＩＩＩ）で表される構造単位、一般式（ＩＶ）で表される構造単位、及び、一般式（Ｖ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一種の構造単位を与える単量体と、アリルアミン系化合物以外の単量体とを共重合して得られる構造を有していてもよい。
　アリルアミン系重合体は、下記一般式（ＶＩＩＩ）で表される構造単位、下記式（ＩＸ）で表される構造単位、下記一般式（Ｘ）で表される構造単位、及び、下記一般式（ＸＩ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一種を有していてもよい。例えば、アリルアミン系重合体は、一般式（ＩＩＩ）で表される構造単位、一般式（ＩＶ）で表される構造単位、一般式（Ｖ）で表される構造単位、一般式（ＶＩ）で表される構造単位、及び、一般式（ＶＩＩ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一種の構造単位と、一般式（ＶＩＩＩ）で表される構造単位、式（ＩＸ）で表される構造単位、一般式（Ｘ）で表される構造単位、及び、一般式（ＸＩ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも一種の構造単位とを有していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ［式（ＶＩＩＩ）において、Ｑは、アルキレン基を示し、Ｒ６は、水素原子又はアルキル基を示し、ｎは、０～３０の平均付加モル数を示す。］
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ［式（Ｘ）において、Ｒ７は、水素原子又はアルキル基を示し、Ｙ＋は、陽イオンを示す。］
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 ［式（ＸＩ）において、Ｒ８は、水素原子又はアルキル基を示す。］
　ｎが０のとき、一般式（ＶＩＩＩ）で表される構造単位を与える単量体としては、アリルアルコール等が挙げられる。ｎが１～３０のとき、一般式（ＶＩＩＩ）で表される構造単位を与える単量体としては、（ポリ）オキシアルキレンモノアリルエーテル、（ポリ）オキシアルキレンモノアリルモノメチルエーテル等が挙げられる。この場合、前記Ｑで示されるアルキレン基としては、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、炭素数２～３の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基が好ましく、エチレン基、トリメチレン基及びプロピレン基からなる群より選択される少なくとも一種がより好ましい。アルキレン基は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて導入されてもよい。Ｒ６としては、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、水素原子及びメチル基からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
　一般式（ＶＩＩＩ）で表される構造単位を有するアリルアミン系重合体としては、絶縁材料に対する樹脂の研磨速度比が更に高くなる観点から、ジアリルメチルアミン塩酸塩アリルアルコール共重合体が好ましい。
　式（ＩＸ）で表される構造単位を与える単量体としては、二酸化硫黄等が挙げられる。式（ＩＸ）で表される構造単位を有するアリルアミン系重合体としては、絶縁材料に対する樹脂の更に高い研磨速度比が得られる観点から、ジアリルアミン塩酸塩二酸化硫黄共重合体が好ましい。
　一般式（Ｘ）におけるＲ７としては、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、水素原子及びメチル基からなる群より選択される少なくとも一種が好ましく、水素原子がより好ましい。Ｙ＋としては、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン；水素イオン；アンモニウムイオンなどが挙げられる。
　一般式（Ｘ）で表される構造単位を与える単量体としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、メサコン酸、２－アリルマロン酸等が挙げられ、中でも、絶縁材料の研磨速度を低減し易い観点、及び、研磨剤中におけるアリルアミン系重合体の分散性が良好である観点から、マレイン酸が好ましい。
　一般式（Ｘ）で表される構造単位を有するアリルアミン系重合体としては、絶縁材料に対する樹脂の更に高い研磨速度比が得られる観点から、ジアリルアミン塩酸塩マレイン酸共重合体、及び、ジアリルアミンアミド硫酸塩マレイン酸共重合体からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
　一般式（ＸＩ）におけるＲ８としては、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、水素原子及びメチル基からなる群より選択される少なくとも一種が好ましく、水素原子がより好ましい。一般式（ＸＩ）で表される構造単位を与える単量体としては、アクリルアミド等が挙げられる。
　一般式（ＸＩ）で表される構造単位を有するアリルアミン系重合体としては、絶縁材料に対する樹脂の更に高い研磨速度比が得られる観点から、ジアリルメチルアンモニウムクロリドアクリルアミド共重合体、及び、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドアクリルアミド共重合体からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
　アリルアミン系重合体としては、絶縁材料に対する樹脂の更に高い研磨速度比が得られる観点から、メチルジアリルアミンアミド硫酸塩重合体、アリルアミン重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドアクリルアミド共重合体、及び、ジアリルアミン塩酸塩二酸化硫黄共重合体からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
　絶縁材料研磨抑制剤（アリルアミン系重合体等）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、５００以上が好ましく、８００以上がより好ましく、１０００以上が更に好ましい。絶縁材料研磨抑制剤（アリルアミン系重合体等）の重量平均分子量は、粘度が過剰に高くなることが抑制されて良好な保存安定性が得られる観点から、３０００００以下が好ましく、２０００００以下がより好ましく、１５００００以下が更に好ましい。絶縁材料研磨抑制剤（アリルアミン系重合体等）の重量平均分子量は、ＧＰＣを用いて、エーテル結合を有する水溶性高分子の重量平均分子量と同様の条件で測定できる。
　絶縁材料研磨抑制剤の含有量は、絶縁材料の研磨速度を抑制し易い観点から、研磨剤の全質量基準で、０．００１質量％以上が好ましく、０．００３質量％以上がより好ましく、０．００４質量％以上が更に好ましく、０．００５質量％以上が特に好ましい。絶縁材料研磨抑制剤の含有量は、樹脂の研磨速度が低下することを抑制し易く、絶縁材料に対する樹脂の研磨速度比を高く保持し易い観点から、研磨剤の全質量基準で、０．４００質量％以下が好ましく、０．３００質量％以下がより好ましく、０．２００質量％以下が更に好ましく、０．１００質量％以下が特に好ましい。
　砥粒の含有量に対する絶縁材料研磨抑制剤の含有量の質量比（絶縁材料研磨抑制剤／砥粒）は、樹脂を絶縁材料に対して選択的に除去し易い観点から、０．００２以上が好ましく、０．００３以上がより好ましく、０．００５以上が更に好ましい。砥粒の含有量に対する絶縁材料研磨抑制剤の含有量の質量比は、樹脂を良好な研磨速度で除去し易い観点から、０．４００以下が好ましく、０．３００以下がより好ましく、０．２００以下が更に好ましい。
［防食剤］
　本実施形態に係る研磨剤は、防食剤（防食剤成分、金属防食剤）を含有してもよい。防食剤としては、特に制限はなく、金属材料に対する防食作用を有する化合物として従来公知の成分がいずれも使用可能である。防食剤としては、具体的には、トリアゾール化合物、ピリジン化合物、ピラゾール化合物、ピリミジン化合物、イミダゾール化合物、グアニジン化合物、チアゾール化合物、テトラゾール化合物、トリアジン化合物及びヘキサメチレンテトラミンからなる群より選ばれる少なくとも一種を用いることができる。ここで、「化合物」とは、その骨格を有する化合物の総称であり、例えば「トリアゾール化合物」とは、トリアゾール骨格を有する化合物を意味する。防食剤としては、トリアゾール骨格を有するトリアゾール化合物が好ましい。防食剤は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて使用できる。
　トリアゾール化合物としては、例えば、１，２，３－トリアゾール、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１Ｈ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール、１－ヒドロキシベンゾトリアゾール、１－ジヒドロキシプロピルベンゾトリアゾール、２，３－ジカルボキシプロピルベンゾトリアゾール、４－ヒドロキシベンゾトリアゾール、４－カルボキシ－１Ｈ－ベンゾトリアゾール、４－カルボキシ－１Ｈ－ベンゾトリアゾールメチルエステル（１Ｈ－ベンゾトリアゾール－４－カルボン酸メチル）、４－カルボキシ－１Ｈ－ベンゾトリアゾールブチルエステル（１Ｈ－ベンゾトリアゾール－４－カルボン酸ブチル）、４－カルボキシ－１Ｈ－ベンゾトリアゾールオクチルエステル（１Ｈ－ベンゾトリアゾール－４－カルボン酸オクチル）、５－ヘキシルベンゾトリアゾール、［１，２，３－ベンゾトリアゾリル－１－メチル］［１，２，４－トリアゾリル－１－メチル］［２－エチルヘキシル］アミン、トリルトリアゾール、ナフトトリアゾール、ビス［（１－ベンゾトリアゾリル）メチル］ホスホン酸、３Ｈ－１，２，３－トリアゾロ［４，５－ｂ］ピリジン－３－オール、１Ｈ－１，２，３－トリアゾロ［４，５－ｂ］ピリジン、１－アセチル－１Ｈ－１，２，３－トリアゾロ［４，５－ｂ］ピリジン、１，２，４－トリアゾロ［１，５－ａ］ピリミジン、２－メチル－５，７－ジフェニル－［１，２，４］トリアゾロ［１，５－ａ］ピリミジン、２－メチルサルファニル－５，７－ジフェニル－［１，２，４］トリアゾロ［１，５－ａ］ピリミジン、２－メチルサルファニル－５，７－ジフェニル－４，７－ジヒドロ－［１，２，４］トリアゾロ［１，５－ａ］ピリミジン等が挙げられる。なお、一分子中にトリアゾール骨格と、それ以外の骨格とを有する化合物は、トリアゾール化合物に分類するものとする。
　ピリジン化合物としては、８－ヒドロキシキノリン、プロチオナミド、２－ニトロピリジン－３－オール、ピリドキサミン、ニコチンアミド、イプロニアジド、イソニコチン酸、ベンゾ［ｆ］キノリン、２，５－ピリジンジカルボン酸、４－スチリルピリジン、アナバシン、４－ニトロピリジン－１－オキシド、ピリジン－３－酢酸エチル、キノリン、２－エチルピリジン、キノリン酸、シトラジン酸、ピリジン－３－メタノール、２－メチル－５－エチルピリジン、２－フルオロピリジン、ペンタフルオロピリジン、６－メチルピリジン－３－オール、ピリジン－２－酢酸エチル、３－ヒドロキシピリジン等が挙げられる。
　ピラゾール化合物としては、ピラゾール、１－アリル－３，５－ジメチルピラゾール、３，５－ジ（２－ピリジル）ピラゾール、３，５－ジイソプロピルピラゾール、３，５－ジメチル－１－ヒドロキシメチルピラゾール、３，５－ジメチル－１－フェニルピラゾール、３，５－ジメチルピラゾール、３－アミノ－５－ヒドロキシピラゾール、４－メチルピラゾール、Ｎ－メチルピラゾール、３－アミノピラゾール、３－アミノピラゾール等が挙げられる。
　ピリミジン化合物としては、ピリミジン、１，３－ジフェニル－ピリミジン－２，４，６－トリオン、１，４，５，６－テトラヒドロピリミジン、２，４，５，６－テトラアミノピリミジンサルフェイト、２，４，５－トリヒドロキシピリミジン、２，４，６－トリアミノピリミジン、２，４，６－トリクロロピリミジン、２，４，６－トリメトキシピリミジン、２，４，６－トリフェニルピリミジン、２，４－ジアミノ－６－ヒドロキシルピリミジン、２，４－ジアミノピリミジン、２－アセトアミドピリミジン、２－アミノピリミジン、４－アミノピラゾロ［３，４－ｄ］ピリミジン、１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン等が挙げられる。なお、一分子中にピリミジン骨格と、それ以外の骨格（トリアゾール骨格を除く）とを有する化合物は、ピリミジン化合物に分類するものとする。
　イミダゾール化合物としては、１，１’－カルボニルビス－１Ｈ－イミダゾール、１，１’－オキサリルジイミダゾール、１，２，４，５－テトラメチルイミダゾール、１，２－ジメチル－５－ニトロイミダゾール、１，２－ジメチルイミダゾール、１－（３－アミノプロピル）イミダゾール、１－ブチルイミダゾール、１－エチルイミダゾール、１－メチルイミダゾール、ベンズイミダゾール等が挙げられる。
　グアニジン化合物としては、１，１，３，３－テトラメチルグアニジン、１，２，３－トリフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン、１，３－ジフェニルグアニジン等が挙げられる。
　チアゾール化合物としては、２－メルカプトベンゾチアゾール、２，４－ジメチルチアゾール等が挙げられる。
　テトラゾール化合物としては、テトラゾール、５－メチルテトラゾール、５－アミノ－１Ｈ－テトラゾール、１－（２－ジメチルアミノエチル）－５－メルカプトテトラゾール等が挙げられる。
　トリアジン化合物としては、３，４－ジヒドロ－３－ヒドロキシ－４－オキソ－１，２，４－トリアジン等が挙げられる。
　防食剤の含有量は、金属材料の腐食及び表面荒れを抑制できる観点から、研磨剤の全質量基準で、０．００１質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましく、０．０２質量％以上が更に好ましく、０．０５質量％以上が特に好ましく、０．１質量％以上が極めて好ましい。防食剤の含有量は、金属材料の良好な研磨速度を得ることができる観点から、研磨剤の全質量基準で、１０質量％以下が好ましく、５．０質量％以下がより好ましく、０．５質量％以下が更に好ましく、０．３質量％以下が特に好ましい。
　防食剤は、銅系金属又はコバルト系金属等の配線金属に対して保護膜を形成することで、配線金属のエッチングを抑制し被研磨面の荒れを低減し易くすることができる。
　このような効果を好適に得る観点から、防食剤としては、トリアゾール化合物、ピリジン化合物、イミダゾール化合物、テトラゾール化合物、トリアジン化合物及びヘキサメチレンテトラミンからなる群より選択される少なくとも一種が好ましく、３Ｈ－１，２，３－トリアゾロ［４，５－ｂ］ピリジン－３－オール、１－ヒドロキシベンゾトリアゾール、１Ｈ－１，２，３－トリアゾロ［４，５－ｂ］ピリジン、ベンゾトリアゾール、３－ヒドロキシピリジン、ベンズイミダゾール、５－アミノ－１Ｈ－テトラゾール、３，４－ジヒドロ－３－ヒドロキシ－４－オキソ－１，２，４－トリアジン及びヘキサメチレンテトラミンからなる群より選ばれる少なくとも一種がより好ましい。
　研磨剤における防食剤の含有量に対する酸成分の含有量の質量比（酸成分／防食剤）は、エッチング速度と研磨速度とを良好に制御する観点から、１０／１～１／５の範囲が好ましく、７／１～１／５の範囲がより好ましく、５／１～１／５の範囲が更に好ましく、５／１～１／１の範囲が特に好ましい。
［酸化剤］
　本実施形態に係る研磨剤は、酸化剤（酸化剤成分、金属酸化剤）を含有してもよい。研磨剤が酸化剤を含有することで金属材料（配線金属、バリア金属等。例えば金属層）の研磨速度を向上させることができる。酸化剤は、特に制限はなく、通常用いられる酸化剤から適宜選択することができる。具体的には、酸化剤としては、過酸化水素、ペルオキソ硫酸塩、過ヨウ素酸カリウム、次亜塩素酸、オゾン水等が挙げられ、これらの中でも過酸化水素が好ましい。なお、上記酸成分である硝酸を酸化剤として用いてもよい。酸化剤は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて使用できる。
　酸化剤の含有量は、金属材料の酸化が不充分となり金属材料の研磨速度が低下することを防ぐ観点から、研磨剤の全質量基準で、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．０７質量％以上が更に好ましく、０．０９質量％以上が特に好ましく、０．１質量％以上が極めて好ましい。酸化剤の含有量は、被研磨面に荒れが生じることを抑制できると共にディッシングを小さく抑えることができる観点から、研磨剤の全質量基準で、１０質量％以下が好ましく、８質量％以下がより好ましい。なお、過酸化水素水のように一般に水溶液として入手できる酸化剤を用いる場合、当該水溶液中に含まれる酸化剤の含有量が研磨剤において前記範囲になるように酸化剤の含有量を調整できる。
（ｐＨ調整剤及び研磨剤のｐＨ）
　本実施形態に係る研磨剤のｐＨは、充分な機械的研磨力が得られ易く、樹脂の研磨速度が更に向上する観点から、１．０以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、２．０以上が更に好ましく、２．３以上が特に好ましく、２．５以上が極めて好ましい。研磨剤のｐＨは、砥粒の良好な分散安定性が得られる観点から、８．０以下が好ましく、５．０以下がより好ましく、４．０以下が更に好ましく、３．５以下が特に好ましい。ｐＨは液温２５℃におけるｐＨと定義する。
　本実施形態に係る研磨剤は、ｐＨ調整剤（ｐＨ調整剤成分）を含有していてもよい。ｐＨ調整剤を用いることにより、研磨剤のｐＨを容易に調整することができる。ｐＨ調整剤としてはアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）等の塩基成分が挙げられる。なお、前記酸成分等により研磨剤のｐＨを調整することもできる。
　研磨剤のｐＨは、一般的なガラス電極を用いたｐＨメーターによって測定できる。具体的には、例えば、株式会社堀場製作所の商品名：Ｍｏｄｅｌ（Ｆ－５１）を使用できる。フタル酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ４．０１）と、中性リン酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ６．８６）と、ホウ酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ９．１８）とをｐＨ標準液として用い、ｐＨメーターを３点校正した後、ｐＨメーターの電極を研磨剤に入れて、２ｍｉｎ以上経過して安定した後の値を測定することによりｐＨの測定値が得られる。このとき、標準緩衝液及び研磨剤の液温は、例えば２５℃である。
［界面活性剤］
　研磨剤は、界面活性剤（界面活性剤成分）を含有していてもよい。界面活性剤としては、水溶性陰イオン性界面活性剤、水溶性非イオン性界面活性剤、水溶性陽イオン性界面活性剤等が挙げられる。水溶性陰イオン性界面活性剤としては、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ラウロイルサルコシン塩等が挙げられる。水溶性非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリエチレングリコールモノステアレート等が挙げられる。水溶性陽イオン性界面活性剤としては、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩、ミリスチルトリメチルアンモニウム塩、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等が挙げられる。これらの中でも、界面活性剤としては、水溶性陰イオン性界面活性剤が好ましい。特に、共重合成分としてアンモニウム塩又はテトラメチルアンモニウム塩を用いて得られた高分子分散剤等の水溶性陰イオン性界面活性剤の少なくとも一種を使用することがより好ましい。界面活性剤は、一種を単独で、又は、二種以上を組み合わせて使用できる。界面活性剤の含有量は、研磨剤の全質量基準で例えば０．０００１～０．１質量％である。
　研磨剤に含まれる各成分の配合方法及び研磨剤の希釈方法は、特に制限はなく、例えば、翼式攪拌機による攪拌、又は、超音波分散等で各成分を分散又は溶解させることができる。水に対する各成分の混合順序は限定されない。
　本実施形態に係る研磨剤は、砥粒と、エーテル結合を有する水溶性高分子と、有機溶媒と、水とを少なくとも含む一液式研磨剤として保存してもよく、スラリ（第一の液）と、添加液（第二の液）とを有する複数液式研磨剤として保存してもよい。複数液式研磨剤では、スラリと添加液とを混合して前記研磨剤となるように前記研磨剤の構成成分がスラリと添加液とに分けられる。スラリは、例えば、砥粒及び水を少なくとも含む。添加液は、例えば、エーテル結合を有する水溶性高分子、有機溶媒及び水を少なくとも含む。絶縁材料研磨抑制剤、防食剤、酸化剤、界面活性剤、消泡剤等の添加剤は、スラリ及び添加液のうち添加液に含まれることが好ましい。なお、研磨剤の構成成分は、三液以上に分けて保存してもよい。
　複数液式研磨剤においては、研磨直前又は研磨時にスラリ及び添加液が混合されて研磨剤が調製されてもよい。複数液式研磨剤におけるスラリと添加液とをそれぞれ研磨定盤上へ供給し、研磨定盤上においてスラリ及び添加液が混合されて得られる研磨剤を用いて被研磨面を研磨してもよい。
＜研磨剤用貯蔵液＞
　本実施形態に係る研磨剤用貯蔵液は、前記研磨剤を得るための貯蔵液であり、研磨剤用貯蔵液を水で希釈することにより前記研磨剤が得られる。研磨剤用貯蔵液は、水の量を使用時よりも減じて保管されており、使用前又は使用時に水で希釈されて前記研磨剤として用いられる。研磨剤用貯蔵液は、水の含有量が前記研磨剤よりも少ない点で前記研磨剤と異なっている。希釈倍率は、例えば１．５倍以上である。
＜研磨方法＞
　本実施形態に係る研磨方法は、研磨剤を用いて、樹脂を有する基体をＣＭＰして、樹脂の少なくとも一部を除去する研磨工程を備えている。本実施形態に係る研磨方法では、樹脂を有する基体を研磨する。基体は、例えば、表面に凹部及び凸部を有する基板上に形成された樹脂を有する。基体は、例えば、配線板であってよい。
　本実施形態に係る研磨方法は、例えば、研磨工程として、一液式研磨剤を用いて基体をＣＭＰして、樹脂の少なくとも一部を除去するＣＭＰ工程を備えていてもよく、複数液式研磨剤におけるスラリと添加液とを混合して得られる研磨剤を用いて基体をＣＭＰして、樹脂の少なくとも一部を除去するＣＭＰ工程を備えていてもよく、研磨剤用貯蔵液を水で希釈して得られる研磨剤を用いて基体をＣＭＰして、樹脂の少なくとも一部を除去するＣＭＰ工程を備えていてもよい。ＣＭＰ工程では、例えば、樹脂を研磨して絶縁材料が露出したときに研磨が停止されてもよい。
　本実施形態に係る研磨方法は、ＣＭＰ工程の前に、樹脂を有する基体を用意する工程を備えていてもよい。
　複数液式研磨剤を用いる場合、本実施形態に係る研磨方法は、ＣＭＰ工程の前に、複数液式研磨剤におけるスラリと添加液とを混合して研磨剤を得る研磨剤調製工程を備えていてもよい。研磨剤用貯蔵液を用いる場合、本実施形態に係る研磨方法は、ＣＭＰ工程の前に、研磨剤用貯蔵液を水で希釈して研磨剤を得る研磨剤調製工程を備えていてもよい。
　ＣＭＰ工程では、例えば、基体の被研磨面を研磨定盤の研磨布（研磨パッド）に押しあて、被研磨面と研磨布との間に研磨剤を供給して、基体の裏面（被研磨面と反対の面）に所定の圧力を加えた状態で、基体を研磨定盤に対して相対的に動かすことにより被研磨面を研磨する。
　研磨装置としては、例えば、回転数を変更可能なモータ等が取り付けてあると共に研磨布を貼り付け可能な定盤と、基体を保持するホルダーとを有する一般的な研磨装置を使用できる。研磨布としては、特に制限はないが、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等が使用できる。研磨条件に特に制限はないが、基体が飛び出さないように定盤の回転速度は２００回／ｍｉｎ以下の低回転が好ましい。例えば、研磨している間、研磨布には研磨剤をポンプ等で連続的に供給する。研磨剤の供給量に制限はないが、研磨布の表面が常に研磨剤で覆われると共に、研磨の進行により生じる生成物が連続的に排出されることが好ましい。
　研磨布の表面状態を常に同一にしてＣＭＰを行うために、本実施形態に係る研磨方法は、ＣＭＰ工程の前に研磨布のコンディショニング工程を備えることが好ましい。例えば、ダイヤモンド粒子のついたドレッサを用いて、少なくとも水を含む液で研磨布のコンディショニングを行う。本実施形態に係る研磨方法は、ＣＭＰ工程後に、基体洗浄工程を備えることが好ましい。研磨終了後の基体は、流水中でよく洗浄後、スピンドライ等を用いて、基体上に付着した水滴を払い落としてから、乾燥させることが好ましい。また、市販の洗浄液を基体表面に流しつつ、ポリウレタンでできたブラシを回転させながら当該ブラシを基体に一定の圧力で押し付けて基体上の付着物を除去する、公知の洗浄方法により洗浄した後に乾燥させることがより好ましい。
　本実施形態に係る研磨剤によれば、樹脂を有する基体をＣＭＰして、樹脂の少なくとも一部を除去できる。このような特長を利用した用途としては、例えば、ダブルパターニング用途が挙げられる。図２を用いて本実施形態に係る研磨方法を説明する。
　まず、基板１１と、所定のパターンを有すると共に基板１１上に形成された酸化珪素１２と、を有する基体を用意する（図２（ａ））。基板１１及び酸化珪素１２上に樹脂１３を塗布及び硬化して形成する（図２（ｂ））。樹脂１３の表面には、酸化珪素１２のパターンと同様のパターンが形成される。このような樹脂１３は、一般に犠牲膜と称されることもある。
　次に、酸化珪素１２が露出するまで樹脂１３の表層部をＣＭＰして、酸化珪素１２の表面及び樹脂１３の表面により構成される表面を平坦化する（図２（ｃ））。ＣＭＰプロセスにより充分に平坦化された基体の表面は、フォトレジスト塗布時に形成される凹凸が少なく、焦点深度が低下し難いと共に歩留まりが低下し難い。また、酸化珪素１２が露出した後に酸化珪素１２が研磨されることが抑えられるため、基体の表面を均一に仕上げることができる。なお、図２（ｃ）の工程の後、フォトレジスト塗布前に反射防止膜（ＢＡＲＣ膜）を形成してもよい。
　続いて、フォトレジスト１４を酸化珪素１２及び樹脂１３の表面に均一に塗布する（図２（ｄ））。そして、露光装置を用いてマスクパターンをフォトレジスト１４に転写する。パターン転写後の基体を熱処理した後、フォトレジスト１４の不要な部分を除去するために現像処理する（図２（ｅ））。
　次に、プラズマ化したガス等を用いたドライエッチングにより、酸化珪素１２におけるフォトレジスト１４間に露出した部分を除去する（図２（ｆ））。そして、エタノールアミン類及び有機溶媒を組み合わせた溶液等を用いてフォトレジスト１４を剥離処理する（図２（ｇ））。さらに、ウエットエッチングにより樹脂１３を除去する（図２（ｈ））。以上により、酸化珪素１２の初期パターン（図２（ａ））のピッチの半分のラインアンドスペースのパターンが形成される。
　樹脂の研磨速度は、ダブルパターニング用途に好適である観点から下記の研磨速度が好ましい。樹脂の研磨速度は、研磨時間を短縮する観点から、１００ｎｍ／ｍｉｎ以上が好ましく、１１０ｎｍ／ｍｉｎ以上がより好ましく、１４０ｎｍ／ｍｉｎ以上が更に好ましく、１５０ｎｍ／ｍｉｎ以上が特に好ましい。樹脂の研磨速度は、樹脂の凹部の過剰な研磨が進むことが抑制されて平坦性が更に向上する観点、及び、研磨時間を調整することが容易である観点から、１０００ｎｍ／ｍｉｎ以下が好ましく、８００ｎｍ／ｍｉｎ以下がより好ましい。
　以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、研磨剤の材料の種類及びその配合比率は、本実施例記載の種類及び比率以外の種類及び比率でも構わないし、研磨対象の組成及び構造も、本実施例記載の組成及び構造以外の組成及び構造でも構わない。
＜研磨剤の調製＞
（実施例１）
　エーテル結合を有する水溶性高分子としてＡ１（ポリオキシプロピレンポリグリセリルエーテル、阪本薬品工業株式会社製、商品名：ＳＣ－Ｐ１０００、重量平均分子量：１０００）０．３００質量部と、有機溶媒としてプロピレングリコールモノプロピルエーテル５．０００質量部と、酸成分としてリンゴ酸を容器に入れた。さらに、超純水Ｘ質量部を注いだ後に攪拌して各成分を溶解させた。次に、平均粒径（平均二次粒径）が７０ｎｍであるコロイダルシリカ１を３．０００質量部添加して研磨剤１００質量部を得た。砥粒の表面は、研磨剤中において正に帯電していた。なお、超純水の配合量Ｘ質量部は、研磨剤が１００質量部になるよう計算して調整した。実施例１の研磨剤のｐＨは２．５であり、砥粒のゼータ電位は１４ｍＶであった。
（実施例２～１８、比較例１～５）
　砥粒、エーテル結合を有する水溶性高分子、有機溶媒及び酸成分の種類並びに含有量を表１～３に示されるとおりに変更した以外は、実施例１と同様の方法で研磨剤を調製した。実施例１８では、防食剤としてベンゾトリアゾールを用い、酸化剤として３０質量％の過酸化水素水を用いた。表１～３の各成分の量は、研磨剤の全質量を基準とした含有量（単位：質量％）である。なお、表１～３中の砥粒、エーテル結合を有する水溶性高分子及び有機溶媒の詳細をそれぞれ表４～６に示す。
＜研磨剤のｐＨ測定＞
　研磨剤のｐＨは下記の条件で測定した。結果を表１～３に示す。
　測定温度：２５±５℃
　測定装置：株式会社堀場製作所の商品名：Ｍｏｄｅｌ（Ｆ－５１）
　測定方法：フタル酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ４．０１）と、中性リン酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ６．８６）と、ホウ酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ９．１８）とをｐＨ標準液として用い、ｐＨメーターを３点校正した後、ｐＨメーターの電極を研磨剤に入れて、２ｍｉｎ以上経過して安定した後のｐＨを前記測定装置により測定した。
＜ゼータ電位の測定＞
　ゼータ電位測定装置は、ベックマンコールター社製の商品名：ＤＥＬＳＡ　ＮＡＮＯ　Ｃを用いた。ゼータ電位測定装置において測定サンプルの散乱強度が１．０×１０４～５．０×１０４ｃｐｓとなるように研磨剤を純水で希釈してサンプルを得た。その後、得られたサンプルをゼータ電位測定用セルに入れてゼータ電位を測定した。結果を表１～３に示す。
＜研磨特性の評価＞
　被研磨対象の基体（樹脂膜を有する樹脂基板）として、厚み２００ｎｍの膜状の複素環含有樹脂をシリコン基板上に形成して得られる基体、及び、厚み２００ｎｍの膜状のポリイミド樹脂をシリコン基板上に形成して得られる基体を用いた。上記で調製した研磨剤を用いて、下記研磨条件にて６０秒間樹脂膜を化学機械研磨した。なお、ポリイミド樹脂の研磨は、実施例１～５、９～１０、１５～１８及び比較例１～２において行った。
［基板研磨条件］
　研磨装置：片面用研磨機（アプライドマテリアルズ製、商品名ＭＩＲＲＡ）
　研磨布：スウェード状発泡ポリウレタン樹脂製研磨布
　定盤回転数：９３回／ｍｉｎ
　ヘッド回転数：８７回／ｍｉｎ
　研磨圧力：１４ｋＰａ
　研磨剤の供給量：２００ｍＬ／ｍｉｎ
　上記研磨工程で研磨した樹脂基板の被研磨面にスポンジブラシ（ポリビニルアルコール系樹脂製）を押し付け、蒸留水を被研磨面に供給しながら基体とスポンジブラシを回転させ、６０秒間洗浄した。次に、スポンジブラシを取り除き、基体の被研磨面に蒸留水を６０秒間供給した。最後に、基体を高速で回転させることで蒸留水を弾き飛ばして基体を乾燥した。
　研磨速度は、研磨前後における樹脂膜の膜厚を測定して得られる膜厚差から算出した。膜厚の測定には、膜厚測定装置（大日本スクリーン製造株式会社製、商品名：ラムダエース、ＶＬ－Ｍ８０００ＬＳ）を用いた。結果を表１～３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
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　表１～３に示されるとおり、実施例及び比較例を比較すると、正電荷を有し且つ平均粒径が２０ｎｍより大きい砥粒と、エーテル結合を有する水溶性高分子と、有機溶媒と、水とを含有する研磨剤を用いることにより、良好な樹脂の研磨速度が得られることがわかる。実施例１～１０を比較すると、エーテル結合を有する水溶性高分子の中でも、重量平均分子量が４０００以上の水溶性高分子を用いる場合に樹脂の研磨速度が速いことがわかる。実施例５、１１～１４を比較すると、エーテル結合を有する水溶性高分子の含有量が０．０１０質量％以上である場合に樹脂の研磨速度が速いことがわかる。
　１、１１…基板、２、１２…酸化珪素、３、１４…フォトレジスト、４…溝部、１３…樹脂。

Claims (15)

  1. 　砥粒と、エーテル結合を有する水溶性高分子と、有機溶媒と、水と、を含有し、
    　前記砥粒が研磨剤中で正の電荷を有し、
    　前記砥粒の平均粒径が２０ｎｍより大きい、樹脂研磨用研磨剤。
  2. 　前記水溶性高分子がポリエーテルを含む、請求項１に記載の研磨剤。
  3. 　前記水溶性高分子が多糖類を含む、請求項１又は２に記載の研磨剤。
  4. 　前記砥粒がコロイダルシリカを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の研磨剤。
  5. 　ｐＨが１．０～８．０である、請求項１～４のいずれか一項に記載の研磨剤。
  6. 　酸成分を更に含有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の研磨剤。
  7. 　絶縁材料研磨抑制剤を更に含有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の研磨剤。
  8. 　防食剤を更に含有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の研磨剤。
  9. 　酸化剤を更に含有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の研磨剤。
  10. 　ｐＨ調整剤を更に含有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の研磨剤。
  11. 　界面活性剤を更に含有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の研磨剤。
  12. 　前記砥粒及び水を含む第一の液と、
    　前記水溶性高分子、前記有機溶媒及び水を含む第二の液と、を有する複数液式研磨剤として保存される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の研磨剤。
  13. 　請求項１～１２のいずれか一項に記載の研磨剤を得るための研磨剤用貯蔵液であって、水で希釈することにより前記研磨剤が得られる、研磨剤用貯蔵液。
  14. 　樹脂を有する基体を用意する工程と、
    　請求項１～１２のいずれか一項に記載の研磨剤を用いて前記基体を化学機械研磨して、前記樹脂の少なくとも一部を除去する工程と、を備える、研磨方法。
  15. 　樹脂を有する基体を用意する工程と、
    　請求項１３に記載の研磨剤用貯蔵液を水で希釈して前記研磨剤を得る工程と、
    　前記研磨剤を用いて前記基体を化学機械研磨して、前記樹脂の少なくとも一部を除去する工程と、を備える、研磨方法。
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