WO2020255921A1 - 研磨用組成物 - Google Patents

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WO2020255921A1
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polishing
polishing composition
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polished
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康昭 伊藤
高見　信一郎
森　嘉男
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株式会社フジミインコーポレーテッド
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    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a polishing composition. More specifically, the present invention relates to a polishing composition used for polishing an object to be polished.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-112283 filed on June 17, 2019, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
  • polishing using a polishing composition has been performed on the surface of materials such as metals, metalloids, non-metals, and oxides thereof.
  • a polishing object having a surface made of a compound semiconductor material such as silicon carbide, boron carbide, tungsten carbide, silicon nitride, titanium nitride, and gallium nitride shall be a polishing platen in contact with the surface of the object to be polished. It can be processed by polishing (wrapping) performed by supplying diamond abrasive grains between the object to be polished.
  • Patent Documents 1 to 4 are examples of documents that disclose this type of prior art.
  • polishing speed when the polishing liquid is supplied to polish the object to be polished is practically sufficiently high.
  • polishing an object to be polished made of a high-hardness material such as silicon carbide further improvement in polishing speed is desired from the viewpoint of improving the yield of the polished object.
  • the load applied to the polishing object during polishing is increased to increase the processing pressure, or the surface plate rotation of the polishing device is increased at high speed.
  • problems such as damage to the object to be polished may occur due to an increase in frictional force. If a polishing liquid that can effectively reduce the friction generated by polishing is provided, problems will be less likely to occur even if the polishing conditions such as high processing pressure and high-speed rotation of the surface plate are made more severe, and polishing will be performed. It is beneficial for further speed improvement.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a polishing composition capable of reducing friction with an object to be polished while maintaining a good polishing rate.
  • a polishing composition containing water, abrasive grains and a composite metal oxide as an oxidizing agent.
  • the polishing composition further contains an anionic polymer.
  • abrasive grains for example, alumina abrasive grains, silica abrasive grains, etc.
  • composite metal oxide a polishing composition having excellent polishing power can be obtained. Therefore, the polishing speed is likely to be improved according to the configuration containing water, abrasive grains, and composite metal oxide.
  • the anionic polymer can reduce friction while maintaining the polishing rate by acting on the surface to be polished and / or the surface of the abrasive grains of the object to be polished. Therefore, according to the polishing composition containing an anionic polymer in addition to water, abrasive grains and composite metal oxide, friction with respect to the object to be polished can be reduced while showing a good polishing rate.
  • a polishing composition containing water, alumina abrasive grains and a composite metal oxide as an oxidizing agent is provided.
  • the polishing composition further contains an anionic polymer.
  • a polishing composition having excellent polishing power can be obtained. Therefore, the polishing speed is likely to be improved according to the configuration containing water, alumina abrasive grains and the composite metal oxide.
  • the anionic polymer can reduce friction while maintaining the polishing rate by acting on the surface to be polished and / or the surface of the alumina abrasive grains of the object to be polished. Therefore, according to the polishing composition containing an anionic polymer in addition to water, alumina abrasive grains and the composite metal oxide, friction with the object to be polished can be reduced while showing a good polishing rate.
  • the anionic polymer comprises at least one structural unit derived from sulfonic acid, structural unit derived from (meth) acrylic acid or structural unit derived from acrylamide in one molecule. It is a homopolymer or a copolymer. When such an anionic polymer is used, it is easy to realize a polishing composition capable of reducing friction on an object to be polished (typically, a material to be polished) while showing a good polishing rate.
  • the anionic polymer is styrene sulfonic acid, isoprene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, isoamylene sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methyl.
  • a homopolymer or copolymer containing at least one structural unit derived from propanesulfonic acid or metallicylsulfonic acid in one molecule When such an anionic polymer is used, it is easy to realize a polishing composition capable of reducing friction on an object to be polished while exhibiting a good polishing rate.
  • the anionic polymer is a homopolymer or copolymer containing at least one structural unit derived from acrylic acid or methacrylic acid in one molecule.
  • the anionic polymer is used, it is easy to realize a polishing composition capable of reducing friction on an object to be polished while exhibiting a good polishing rate.
  • the anionic polymer is a copolymer comprising a sulfonic acid-derived structural unit, a (meth) acrylic acid-derived structural unit and an acrylamide-derived structural unit.
  • a polishing composition capable of reducing friction on an object to be polished while exhibiting a good polishing rate.
  • the polishing composition according to a preferred embodiment disclosed herein contains permanganate as the composite metal oxide. According to such a configuration, the polishing speed is likely to be improved.
  • the polishing composition according to a preferred embodiment disclosed herein has a pH of 2.5 or more and 9.0 or less.
  • a polishing composition having a pH in the above range the friction reducing effect of the anionic polymer tends to be preferably exhibited.
  • the polishing composition is used to polish a material having a Vickers hardness of 1500 Hv or higher.
  • the application effect of the present invention can be more preferably exhibited in a polishing composition in which the material to be polished is a high hardness material.
  • the material having a Vickers hardness of 1500 Hv or higher is a non-oxide (ie, a compound that is not an oxide).
  • the polishing promoting effect of the oxidizing agent contained in the polishing composition disclosed herein is likely to be suitably exhibited.
  • a method for polishing an object to be polished includes a step of polishing an object to be polished using any of the polishing compositions disclosed herein. According to this polishing method, even when polishing an object to be polished made of a high-hardness material, it is possible to realize a high polishing rate while suppressing the occurrence of defects such as damage to the object to be polished. ..
  • the abrasive grains can be any of inorganic particles, organic particles and organic-inorganic composite particles.
  • oxide particles such as silica particles, alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, iron oxide particles; silicon nitride particles, nitrided particles.
  • Abrasive particles substantially composed of any of nitride particles such as boron particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate; and the like can be mentioned.
  • nitride particles such as boron particles
  • carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles
  • diamond particles carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate; and the like
  • One type of abrasive grain may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • oxide particles such as silica particles, alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, zirconium oxide particles, manganese dioxide particles, and iron oxide particles are preferable because they can form a good surface.
  • silica particles, alumina particles, zirconium oxide particles, chromium oxide particles and iron oxide particles are more preferable, and silica particles and alumina particles are particularly preferable.
  • silica particles or alumina particles are used as the abrasive grains, the effect of reducing friction on the object to be polished can be suitably exhibited by applying the technique disclosed herein.
  • the polishing composition comprises alumina particles (alumina abrasive grains) as abrasive grains.
  • alumina particles it is possible to appropriately select and use from various known alumina particles. Examples of such known alumina particles include ⁇ -alumina and intermediate alumina.
  • intermediate alumina is a general term for alumina particles other than ⁇ -alumina, and specific examples thereof include ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, and ⁇ -alumina. Will be done.
  • alumina called fumed alumina may be used based on the classification according to the production method.
  • alumina called colloidal alumina or alumina sol for example, alumina hydrate such as boehmite
  • colloidal alumina or alumina sol for example, alumina hydrate such as boehmite
  • ⁇ -alumina it is preferable to contain ⁇ -alumina.
  • the alumina abrasive grains in the technique disclosed herein may include one type of such alumina particles alone or in combination of two or more types.
  • the ratio of the alumina particles to the total abrasive grains used is high.
  • the proportion of alumina particles in the entire abrasive grains is preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, still more preferably 95% by weight or more, and may be substantially 100% by weight.
  • the particle size of the alumina abrasive grains is not particularly limited, and can be selected so as to exhibit a desired polishing effect.
  • the BET diameter of the alumina abrasive grains is preferably 0.05 ⁇ m or more, more preferably 0.1 ⁇ m or more, still more preferably 0.2 ⁇ m or more, and particularly preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the BET diameter of the alumina abrasive grains is not particularly limited, but it is appropriate to make it approximately 10 ⁇ m or less.
  • the BET diameter of the alumina abrasive grains is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or less, still more preferably 1 ⁇ m or less, for example 0.8 ⁇ m or less.
  • the range of the BET diameter of the alumina abrasive grains may be 0.2 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, or 0.3 ⁇ m or more and 0.8 ⁇ m or less.
  • the BET diameter of the abrasive grains can typically be the average primary particle diameter of the abrasive grains.
  • the BET diameter is measured by the method described in Examples described later.
  • the content of the alumina abrasive grains in the polishing composition (when a plurality of types of alumina particles are contained, the total content thereof) is usually 1 weight from the viewpoint of polishing efficiency. It is appropriate to set it to% or more. From the viewpoint of improving the polishing speed, the content of alumina abrasive grains in the polishing composition is preferably 3% by weight or more, more preferably 4% by weight or more, and may be 5% by weight or more.
  • the content of alumina abrasive grains in the polishing composition is usually preferably 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 20% by weight or less. It may be 15% by weight or less, 10% by weight or less, or 8% by weight or less.
  • the polishing composition disclosed herein is an abrasive grain made of a material other than the above alumina (hereinafter, also referred to as non-alumina abrasive grain) as long as the effect of the present invention is not impaired. May be further contained.
  • non-alumina abrasive grains include oxide particles such as silica particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese oxide particles, zinc oxide particles, and iron oxide particles.
  • Nitride particles such as silicon nitride particles and boron nitride particles; Carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; Diamond particles; Abrasive particles substantially composed of any of carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate. Grains are mentioned.
  • the content of the non-alumina abrasive grains is preferably, for example, 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less, and more preferably 10% by weight, based on the total weight of the abrasive grains contained in the polishing composition. % Or less.
  • the polishing composition comprises silica particles (silica abrasive grains) as abrasive grains.
  • the silica abrasive grains can be appropriately selected and used from various known silica particles. Examples of such known silica particles include colloidal silica and dry silica. Of these, the use of colloidal silica is preferred. According to silica abrasive grains containing colloidal silica, good surface accuracy can be suitably achieved.
  • the shape (outer shape) of the silica abrasive grains may be spherical or non-spherical.
  • specific examples of non-spherical silica abrasive grains include a peanut shape (that is, a peanut shell shape), a cocoon shape, a konpeito shape, a rugby ball shape, and the like.
  • the silica abrasive grains may be in the form of primary particles or in the form of secondary particles in which a plurality of primary particles are associated. Further, silica abrasive grains in the form of primary particles and silica abrasive grains in the form of secondary particles may be mixed. In a preferred embodiment, at least some silica abrasive grains are included in the polishing composition in the form of secondary particles.
  • the silica abrasive grains those having a BET diameter larger than 5 nm can be preferably adopted.
  • the BET diameter of the silica abrasive grains is preferably 15 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 25 nm or more, and particularly preferably 30 nm or more.
  • the upper limit of the BET diameter of the silica abrasive grains is not particularly limited, but it is appropriately set to about 120 nm or less, preferably 100 nm or less, and more preferably 85 nm or less.
  • silica abrasive grains having a BET diameter of 12 nm or more and 80 nm or less are preferable, and silica abrasive grains having a BET diameter of 15 nm or more and 75 nm or less are preferable.
  • the BET diameter is measured by the method described in Examples described later.
  • the average secondary particle diameter of the silica abrasive grains (hereinafter, may be simply referred to as “D2”) is not particularly limited, but is preferably 20 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably, from the viewpoint of polishing efficiency and the like. Is 70 nm or more. Further, from the viewpoint of obtaining a higher quality surface, the average secondary particle diameter D2 of the silica abrasive grains is preferably 500 nm or less, preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, still more preferably 130 nm or less, particularly. It is preferably 110 nm or less (for example, 100 nm or less).
  • the average secondary particle diameter of the abrasive grains is, for example, the volume average particle diameter (volume-based) by a dynamic light scattering method using the model "UPA-UT151” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. It can be measured as the arithmetic mean diameter; Mv).
  • the content of the silica abrasive grains in the polishing composition (when a plurality of types of silica particles are contained, the total content thereof) is usually 5 weights from the viewpoint of polishing efficiency. It is appropriate to set it to% or more. From the viewpoint of improving the polishing rate, the content of silica abrasive grains in the polishing composition is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, further preferably 20% by weight or more, and may be 25% by weight or more.
  • the content of silica abrasive grains in the polishing composition is usually preferably 60% by weight or less, preferably 50% by weight or less, more preferably 50% by weight or less. It may be 40% by weight or less, more preferably 35% by weight or less, 32% by weight or less, or 30% by weight or less.
  • the polishing composition disclosed herein may be substantially free of diamond particles as abrasive grains. Due to its high hardness, diamond particles can be a limiting factor for improving smoothness. Further, since diamond particles are generally expensive, they cannot be said to be advantageous materials in terms of cost performance, and from a practical point of view, the dependence on high-priced materials such as diamond particles may be low.
  • the fact that the abrasive grains do not substantially contain diamond particles means that the ratio of diamond particles to the total abrasive grains is 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, typically 0.1% by weight. % Or less, including the case where the ratio of diamond particles is 0% by weight. In such an aspect, the application effect of the present invention can be suitably exhibited.
  • the polishing composition disclosed herein comprises an anionic polymer.
  • the anionic polymer acts on the surface of the object to be polished and / or the surface of the abrasive grains to reduce friction due to direct contact between the abrasive grains and the object to be polished while maintaining a good polishing rate. It can function as a friction reducing agent.
  • the anionic polymer refers to a polymer having a repeating structural unit having an anionic group.
  • the anionic group refers to a functional group that exhibits anionicity in at least a part of the pH range.
  • the anionic polymer may be a homopolymer having the same repeating structural unit constituting the anionic polymer, or a different copolymer (copolymer).
  • the anionic polymer disclosed herein is preferably a water-soluble polymer.
  • anionic polymer examples include carboxylic acid-based polymers such as polyacrylic acid and sulfonic acid-based polymers such as polystyrene sulfonic acid. According to such an anionic polymer, a suitable friction reducing effect can be exhibited while maintaining a good polishing rate. Such anionic polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • the anionic polymer is a homopolymer or copolymer containing at least one structural unit derived from sulfonic acid, structural unit derived from (meth) acrylic acid or structural unit derived from acrylamide in one molecule. is there. According to such an anionic polymer, a suitable friction reducing effect can be exhibited while maintaining a good polishing rate.
  • (meth) acrylic acid as used herein is a concept that includes one or both of acrylic acid and methacrylic acid. Such anionic polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • a sulfonic acid polymer is used as the anionic polymer.
  • the sulfonic acid-based polymer is a weight containing a structural unit X derived from a monomer (monomer) having at least one sulfonic acid group in one molecule as a monomer unit constituting the sulfonic acid-based polymer. It means coalescence.
  • Examples of the monomer having a sulfonic acid group include styrene sulfonic acid, isoprene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, isoamylene sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, and metallic sulfone.
  • Examples include acids.
  • the sulfonic acid-based polymer preferably contains one or more structural units X derived from the sulfonic acid group-containing monomer. Further, it may contain a component unit derived from a monomer other than the sulfonic acid group-containing monomer.
  • a preferred example of the sulfonic acid-based polymer disclosed herein is a sulfonic acid-based polymer A composed of only the structural unit X substantially derived from the sulfonic acid group-containing monomer.
  • the ratio (molar ratio) of the number of moles of the structural unit X to the number of moles of all the structural units contained in the molecular structure of the polymer is 99 mol% or more (for example, 99 mol%). It is preferably 9 mol% or more, typically 99.9 to 100 mol%).
  • sulfonic acid-based polymer A two or more kinds of homopolymers consisting of only one kind of the sulfonic acid group-containing monomer disclosed herein and two or more kinds of the sulfonic acid group-containing monomer Examples thereof include copolymers composed of.
  • homopolymers include polystyrene sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid and the like.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the sulfonic acid-based polymer may be, for example, 500 or more, 1000 or more, or 2000 or more. From the viewpoint of improving the friction reducing effect, in some embodiments, the Mw of the sulfonic acid polymer is preferably 3000 or more, more preferably 5000 or more, 7000 or more, 9000 or more, or 11000 or more. It may be 20,000 or more, or 30,000 or more.
  • the upper limit of the Mw of the acid-based polymer is not particularly limited, for example, it may be at 0.99 ⁇ 10 4 or less, may be a 100 ⁇ 10 4 or less, may be a 50 ⁇ 10 4 or less, may be a 30 ⁇ 10 4 or less, It may be 20 ⁇ 10 4 or less, 10 ⁇ 10 4 or less, or 7 ⁇ 10 4 or less.
  • Mw of the sulfonic acid copolymer a weight average molecular weight (aqueous, polyethylene glycol equivalent) determined by gel permeation chromatography (GPC) can be adopted.
  • Copolymers can be mentioned.
  • Such (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer may contain one or more structural units X derived from the above-mentioned sulfonic acid group-containing monomer. Further, it may contain a component derived from a monomer other than the sulfonic acid group-containing monomer and the (meth) acrylic acid monomer.
  • Examples of the above (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer include (meth) acrylic acid / isoprene sulfonic acid copolymer, (meth) acrylic acid / 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid copolymer, and the like. Examples thereof include (meth) acrylic acid / isoprene sulfonic acid / 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid copolymer.
  • the (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer may contain a component derived from an acrylamide monomer in addition to the sulfonic acid group-containing monomer and the (meth) acrylic acid monomer. ..
  • Examples of the (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer include (meth) acrylic acid / 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid copolymer.
  • the molecular weight of the (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer may be, for example, 500 or more, 1000 or more, or 2000 or more. From the viewpoint of improving the friction reducing effect, in some embodiments, the Mw of the (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer is preferably 3000 or more, more preferably 5000 or more, 7000 or more, and 9000 or more. It may be.
  • (Meth) but not limit the Mw of the acrylic acid / sulfonic acid copolymer is not particularly limited, for example, may be at 0.99 ⁇ 10 4 or less, may be a 100 ⁇ 10 4 or less, may be a 50 ⁇ 10 4 or less, 30 ⁇ It may be 10 4 or less, 20 ⁇ 10 4 or less, 10 ⁇ 10 4 or less, 7 ⁇ 10 4 or less, 5 ⁇ 10 4 or less, 3 ⁇ 10 4 or less, 1.5 ⁇ 10 4 may be less.
  • the Mw of the (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer the weight average molecular weight (water-based, polyethylene glycol equivalent) determined by GPC can be adopted.
  • the (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer may be a random copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer.
  • the ratio (molar ratio) of the number of moles of the structural unit X derived from the sulfonic acid group-containing monomer to the number of moles of all the repeating units constituting the (meth) acrylic acid / sulfonic acid copolymer is not particularly limited.
  • the above ratio may be, for example, 5 mol% or more, and may be 10 mol% or more. From the viewpoint of improving the friction reducing effect, in one embodiment, the above ratio may be 20 mol% or more (for example, 25 mol% or more). Further, in one embodiment, the above ratio may be, for example, 95 mol% or less, 90 mol% or less, 80 mol% or less, and further 70 mol% or less (for example, 40 mol% or less). You may.
  • a (meth) acrylic acid-based polymer containing a structural unit derived from (meth) acrylic acid is used as the anionic polymer.
  • Typical examples of the above (meth) acrylic acid-based polymer include polyacrylic acid and polymethacrylic acid. Of these, polyacrylic acid is preferable.
  • the Mw of the (meth) acrylic acid-based polymer may be, for example, 500 or more, 700 or more, 1000 or more, or 1500 or more.
  • the upper limit of Mw of the (meth) acrylic acid-based polymer is not particularly limited, but may be, for example, 15 ⁇ 10 4 or less, 10 ⁇ 10 4 or less, 5 ⁇ 10 4 or less, or 1 ⁇ 10 4 or less. However, it may be 7,000 or less, 5,000 or less, or 4,000 or less.
  • a weight average molecular weight (water-based, in terms of polyethylene glycol) obtained by GPC can be adopted.
  • the anionic polymer may be used in the form of a neutralized salt.
  • the neutralized salt include alkali metal salts such as Na and K, ammonium salts and alkylammonium salts.
  • the Mw of the anionic polymer may be, for example, 500 or more, 700 or more, 1000 or more, or 1500 or more.
  • the upper limit of the Mw of the anionic polymer is not particularly limited, for example, it may be at 0.99 ⁇ 10 4 or less, may be a 100 ⁇ 10 4 or less, may be a 50 ⁇ 10 4 or less, may be a 30 ⁇ 10 4 or less, 20 ⁇ may be 10 4 or less, it may be a 10 ⁇ 10 4 or less, may be 7 ⁇ 10 4 or less.
  • a weight average molecular weight water-based, in terms of polyethylene glycol
  • the content of the anionic polymer in the polishing composition is not particularly limited. It is appropriate that the content of the anionic polymer is, for example, 0.001 g / L or more (or more than 0.001 g / L).
  • the content is preferably 0.005 g / L or more (or more than 0.005 g / L), more preferably 0.01 g / L or more, and further preferably 0, from the viewpoint of effectively exerting the friction reducing effect. It is 0.05 g / L or more.
  • the content is preferably 5.0 g / L or less, preferably 2.0 g / L or less, and more preferably 1.0 g / L.
  • it may be 0.8 g / L or less, 0.6 g / L or less, or 0.3 g / L or less.
  • the content of the (meth) acrylic acid-based polymer in the polishing composition is not particularly limited. It is appropriate that the content of the (meth) acrylic acid-based polymer is, for example, 0.001 g / L or more (or more than 0.001 g / L).
  • the content is preferably 0.005 g / L or more (or more than 0.005 g / L), more preferably 0.01 g / L or more, and further preferably 0, from the viewpoint of effectively exerting the friction reducing effect. It is 0.05 g / L or more.
  • the content is preferably 5.0 g / L or less, preferably 2.0 g / L or less, and more preferably 1.0 g / L.
  • it may be 0.8 g / L or less, 0.6 g / L or less, 0.5 g / L or less, or 0.25 g / L or less.
  • the polishing composition disclosed herein may or may not further contain a polymer other than the anionic polymer (non-anionic polymer).
  • a polymer other than the anionic polymer non-anionic polymer
  • any of nonionic polymer, cationic polymer and amphoteric polymer can be used.
  • the non-anionic polymer is preferably a water-soluble polymer.
  • non-anionic polymers that can be used in the polishing compositions disclosed herein include polymers containing nitrogen atoms.
  • Non-limiting examples of polymers containing nitrogen atoms include polymers containing N-vinyl type monomer units; polymers containing N- (meth) acryloyl type monomer units; and the like.
  • Examples of polymers containing N-vinyl type monomer units include polymers containing repeating units derived from monomers having a nitrogen-containing heterocycle (eg, a lactam ring). Examples of such polymers include homopolymers and copolymers of N-vinyllactam-type monomers (for example, copolymers in which the copolymerization ratio of N-vinyllactam-type monomers exceeds 50% by weight).
  • N-vinyllactam type monomer that is, a compound having a lactam structure and an N-vinyl group in one molecule
  • N-vinylpyrrolidone VP
  • N-vinylpiperidone N-vinylmorpholinone
  • N. -Vinyl caprolactam VC
  • N-vinyl-1,3-oxadin-2-one N-vinyl-3,5-morpholindione and the like can be mentioned.
  • polymers containing N-vinyllactam-type monomer units include polyvinylpyrrolidone, polyvinylcaprolactam, random copolymers of VP and VC, one or both of VP and VC and other vinyl monomers (eg, acrylics). Random copolymers with (monomers, vinyl ester-based monomers, etc.), block copolymers containing polymer chains containing one or both of VP and VC, graft copolymers, and the like can be mentioned.
  • Specific examples of the polymer containing one of VP and VC include polyvinylpyrrolidone vinyl acetate copolymer and the like.
  • polymers containing N- (meth) acryloyl-type monomer units include homopolymers and copolymers of N- (meth) acryloyl-type monomers (for example, the copolymerization ratio of N- (meth) acryloyl-type monomer). Copolymers in excess of 50% by weight) are included.
  • N- (meth) acryloyl-type monomers include cyclic amides having an N- (meth) acryloyl group.
  • Examples of cyclic amides having an N- (meth) acryloyl group include N-acryloyl morpholine, N-acryloylthiomorpholine, N-acryloylpiperidin, N-acryloylpyridine, N-methacryloylmorpholin, N-methacryloylpiperidin, N-methacryloyl. Examples thereof include pyrrolidine.
  • An example of a polymer containing a cyclic amide having an N- (meth) acryloyl group as a monomer unit is an acryloyl morpholine polymer (PACMO).
  • acryloylmorpholin-based polymers include homopolymers of N-acryloylmorpholin (ACMO) and copolymers of ACMO (for example, copolymers in which the copolymerization ratio of ACMO exceeds 50% by weight).
  • ACMO N-acryloylmorpholin
  • the ratio (molar ratio) of the number of moles of ACMO units to the number of moles of all repeating units is usually 50 mol% or more, and 80 mol% or more (for example, 90 mol% or more, or 95 mols). % Or more) is appropriate.
  • All repeating units of the non-anionic polymer may consist substantially of ACMO units.
  • non-anionic polymer examples include polyvinyl acetate and the like. Further, specific examples of the non-anionic polymer include polyaluminum chloride, ferric sulfate and the like.
  • the non-anionic polymer can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the non-anionic polymer (in the embodiment containing the plurality of non-anionic polymers, the total content thereof) is not particularly limited. From the viewpoint of maintaining a good polishing rate, the ratio (W Y / W X ) of the content of non-anionic polymer YY [% by weight] to the content of anionic polymer W X [% by weight] is less than 1. It is preferably 0.5 or less, more preferably 0.2 or less, and particularly preferably 0.1 or less.
  • the polishing composition can be preferably carried out in a manner substantially free of non-anionic polymers.
  • substantially free of the non-anionic polymer means that the non-anionic polymer is not contained at least intentionally, and the content of the non-anionic polymer in the polishing composition is typically 0. It means that it is 0.001% by weight or less, preferably 0.0001% by weight or less, and includes that the content of the non-anionic polymer is 0% by weight.
  • the polishing composition disclosed herein comprises an oxidizing agent.
  • the oxidant can exert an effect of improving the polishing rate in polishing an object to be polished (for example, silicon carbide).
  • the polishing composition disclosed herein comprises a composite metal oxide as an oxidizing agent.
  • the composite metal oxide include metal nitrates, iron acids, permanganic acids, chromium acids, vanadic acids, ruthenium acids, molybdenum acids, rhenic acids, and tungsten acids. Of these, iron acids, permanganates, and chromium acids are more preferable, and permanganates (for example, permanganate) are even more preferable.
  • the composite metal oxide include metal nitrates such as iron nitrate and silver nitrate; iron acids such as potassium ironate; permanganates such as sodium permanganate and potassium permanganate; potassium chromate and potassium dichromate. Chromic acids such as potassium; vanadic acids such as sodium vanadate and potassium vanadate; ruthenic acids such as salts of permanganate; molybdic acids such as ammonium molybdate and disodium molybdenate; renic acids such as salts of perrenic acid Examples include tungonic acids such as disodium tungstate.
  • the composite metal oxide may be used alone or in combination of two or more.
  • a composite having a monovalent or divalent metal element (excluding the transition metal element) and a fourth period transition metal element in the periodic table as the composite metal oxide is used.
  • the monovalent or divalent metal element include Na, K, Mg and Ca. Of these, Na and K are more preferable.
  • Preferable examples of the fourth period transition metal element in the periodic table include Fe, Mn, Cr, V, and Ti. Of these, Fe, Mn, and Cr are more preferable, and Mn is even more preferable.
  • the composite metal oxide can effectively lower the hardness and weaken the surface of a high-hardness material such as silicon carbide. As a result, the effect of improving the polishing speed can be more preferably exhibited.
  • the composite metal oxide is a salt (for example, permanganate)
  • the composite metal oxide may be present in an ionic state in the polishing composition.
  • the polishing composition disclosed herein may further contain an oxidizing agent other than the above-mentioned composite metal oxide.
  • the oxidizing agent other than the composite metal oxide include peroxides such as hydrogen peroxide.
  • the technique disclosed herein can be preferably carried out in a mode in which a composite metal oxide (for example, vanadic acids) and an oxidizing agent other than the composite metal oxide (for example, hydrogen peroxide) are used in combination as an oxidizing agent.
  • the ratio (C2 / C1) of the hydrogen peroxide content C2 to the vanadate content C1 is not particularly limited and is by weight. It is appropriate that it is 0.5 or more and 5 or less, preferably 1 or more and 4 or less, and more preferably 1.5 or more and 3 or less.
  • the polishing composition disclosed here does not have to contain an oxidizing agent other than the above-mentioned composite metal oxide.
  • the technique disclosed herein can also be preferably carried out in a mode in which an oxidizing agent other than the composite metal oxide (for example, hydrogen peroxide) is substantially not contained as the oxidizing agent.
  • the content of the oxidizing agent (for example, permanganate) in the polishing composition is 0.005 mol / L or more.
  • the content of the oxidizing agent (for example, permanganate) is preferably 0.008 mol / L or more, more preferably 0.01 mol / L or more, and may be 0.03 mol / L or more. , 0.05 mol / L or more, 0.06 mol / L or more, or 0.07 mol / L or more.
  • the content of the oxidizing agent (for example, permanganate) in the polishing composition is 0.5 mol / L or less, and 0.3 mol / L. It is preferably L or less, more preferably 0.2 mol / L or less, 0.1 mol / L or less, or 0.09 mol / L or less.
  • the content of the oxidizing agent (for example, vanadates) in the polishing composition is usually preferably 0.005 mol / L or more.
  • the content of the oxidizing agent (for example, vanadic acids) is preferably 0.01 mol / L or more, more preferably 0.05 mol / L or more, and may be 0.08 mol / L or more, 0. .1 mol / L or more, 0.15 mol / L or more, 0.18 mol / L or more.
  • the content of an oxidizing agent (for example, vanadic acids) in the polishing composition is usually preferably 1.0 mol / L or less, and 0.8 mol / L or less. It is preferably 0.5 mol / L or less, and may be 0.3 mol / L or less, or 0.2 mol / L or less.
  • the content of an oxidizing agent (for example, hydrogen peroxide) other than the composite metal oxide in the polishing composition is usually preferably 0.05 mol / L or more.
  • the content of an oxidizing agent (for example, hydrogen peroxide) other than the composite metal oxide is preferably 0.1 mol / L or more, more preferably 0.2 mol / L or more, and 0.25 mol. It may be / L or more, 0.3 mol / L or more, 0.35 mol / L or more, or 0.4 mol / L or more.
  • the content of an oxidizing agent (for example, hydrogen peroxide) other than the composite metal oxide in the polishing composition is 5.0 mol / L or less. It is preferably 2 mol / L or less, more preferably 1 mol / L or less, 0.7 mol / L or less, or 0.5 mol / L or less.
  • the polishing composition disclosed herein comprises water.
  • water ion-exchanged water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water and the like can be preferably used.
  • the polishing composition disclosed herein may further contain an organic solvent (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water, if necessary.
  • an organic solvent lower alcohol, lower ketone, etc.
  • 90% by volume or more of the solvent contained in the polishing composition is water, 95% by volume or more is preferably water, and 99 to 100% by volume is water. preferable.
  • the polishing composition may contain an acid, if necessary, for the purpose of adjusting pH, promoting polishing, and the like.
  • an inorganic acid or an organic acid can be used.
  • inorganic acids include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, carbonic acid and the like.
  • organic acids include aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid, aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and phthalic acid, citric acid, oxalic acid, tartaric acid, malic acid, maleic acid, fumaric acid and succinic acid.
  • acids, organic sulfonic acids, and organic phosphonic acids include acids, organic sulfonic acids, and organic phosphonic acids.
  • the amount used is not particularly limited, and the amount used can be adjusted according to the purpose of use (for example, pH adjustment).
  • the composition may be substantially acid-free.
  • the polishing composition may contain a basic compound, if necessary, for the purpose of adjusting the pH, promoting polishing, and the like.
  • the basic compound refers to a compound having a function of raising the pH of the composition by being added to the polishing composition.
  • Examples of basic compounds are alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and sodium hydroxide; carbonates such as ammonium hydrogencarbonate, ammonium carbonate, potassium hydrogencarbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium carbonate and hydrogen carbonate.
  • the basic compound one kind may be used alone or two or more kinds may be used in combination.
  • the amount used is not particularly limited, and the amount used can be adjusted according to the purpose of use (for example, pH adjustment).
  • the composition may be substantially free of basic compounds.
  • the polishing composition disclosed herein is a chelating agent, a thickener, a dispersant, a surface protectant, a wetting agent, a surfactant, a rust preventive, a preservative, and an antifungal agent, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a known additive that can be used in a polishing composition such as a fungicide (for example, a polishing composition used for polishing a high-hardness material such as silicon carbide) may be further contained.
  • the content of the additive may be appropriately set according to the purpose of the addition and does not characterize the present invention, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the redox potential of the polishing composition disclosed herein (hereinafter, also referred to as ORP: Oxidation-Reduction Potential) is not particularly limited. From the viewpoint of polishing efficiency and the like, the ORP of the polishing composition is preferably 400 mV or more, preferably 600 mV or more, and more preferably 650 mV or more (for example, 750 mV or more, or 800 mV or more).
  • the upper limit of the ORP of the polishing composition is not particularly limited, but from the viewpoint of easily obtaining a higher quality surface, it is preferably 1500 mV or less, more preferably 1300 mV or less, still more preferably 1200 mV or less (for example, 1000 mV or less, or 950 mV or less).
  • the ORP of the polishing composition can be adjusted by appropriately selecting the types of abrasive grains and oxidizing agents and the ratio of the contents of abrasive grains and oxidizing agents. Further, as a method for adjusting the ORP of the polishing composition, a method such as changing the pH of the composition can also be adopted. The above-mentioned method for controlling ORP can be used alone or in combination. The ORP of the polishing composition is measured by the method described in Examples below.
  • the addition of an anionic polymer exerts a friction reducing effect.
  • a friction reducing effect can be more remarkable when an anionic polymer is further added to the composition C 0 containing abrasive grains showing a predetermined zeta potential ⁇ 0 .
  • Absolute value of the zeta potential ⁇ 0 of the abrasive grains in the composition C 0 typically the composition having the same composition as the polishing composition except that it does not contain the anionic polymer) before the addition of the anionic polymer.
  • the friction reducing effect by using the anionic polymer disclosed herein is preferably exhibited.
  • the zeta potential ⁇ 0 of the abrasive grains in the composition C 0 is measured by the method described in Examples described later.
  • the reason why the friction reducing effect is improved when the anionic polymer is added to the composition C 0 containing the abrasive grains showing the zeta potential ⁇ 0 in a predetermined range is not particularly limited, but is not interpreted.
  • it can be considered as follows. That is, in the composition C 0 in which the absolute value of the zeta potential ⁇ 0 of the abrasive grains is relatively large, it is considered that the abrasive grains are well dispersed by electrically repelling each other.
  • the composition C 0 in which the absolute value of the zeta potential ⁇ 0 of the abrasive grains is relatively small the dispersibility of the abrasive grains tends to decrease.
  • the anionic polymer acts on the surface of the abrasive grains and the like to suppress the direct contact between the abrasive grains and the object to be polished.
  • Such friction reduction effect by the anionic polymer addition the dispersion of the abrasive grains may be more effectively exhibited in prone compositions C 0 decreases. Therefore, when the anionic polymer is added to the composition C 0 in which the absolute value of the zeta potential ⁇ 0 of the abrasive grains is not more than a predetermined value, the friction reducing effect is particularly likely to be improved.
  • the zeta potential ⁇ A of the abrasive grains in the polishing composition disclosed herein is not particularly limited.
  • the absolute value of the zeta potential ⁇ A of the abrasive grains in the polishing composition is usually 5 mV or more, preferably 10 mV or more, more preferably 13 mV or more, for example, 20 mV or more.
  • the larger the absolute value of the zeta potential ⁇ A the stronger the electrical repulsion between the abrasive grains, which tends to improve the dispersion stability of the abrasive grains in the polishing composition.
  • the upper limit of the absolute value of the zeta potential ⁇ A is not particularly limited, but is usually 175 mV or less, preferably 100 mV or less, more preferably 80 mV or less, still more preferably 70 mV or less (for example, 60 mV or less, or 50 mV or less). is there.
  • the zeta potential ⁇ A of the abrasive grains in the polishing composition is measured by the method described in Examples described later.
  • the pH of the polishing composition is usually about 2 to 12. When the pH is in the above range, a practical polishing rate is likely to be achieved in polishing the object to be polished.
  • the pH may be 2.5 or higher, 3.0 or higher, 4.0 or higher, 5.0 or higher, or 5.5 or higher.
  • the upper limit of the pH is not particularly limited, but in some embodiments, the pH may be 12.0 or less, 10.0 or less, 9.0 or less (for example, less than 9.0), or 8.0. It may be less than or equal to (for example, less than 8.0), less than 7.0, or less than or equal to 6.8.
  • the pH of the polishing composition can affect the zeta potential ⁇ A of the particles in the polishing composition.
  • the pH of the polishing composition is preferably 3.0 or more, more preferably 4.0, from the viewpoint of adjusting the zeta potential ⁇ A that can more effectively exert the friction reducing effect. Above, more preferably 5.0 or more (for example, 5.5 or more).
  • the pH of the polishing composition is preferably 8.0 or less, more preferably 7.0 or less. More preferably, it is 6.8 or less.
  • the pH of the polishing composition is 4.0 or more and less than 8.0. Within such a pH range, the friction reducing effect of the anionic polymer tends to be preferably exhibited. From this point of view, the pH of the polishing composition is more preferably 5.0 or more and 7.0 or less, still more preferably 5.5 or more and 6.8 or less.
  • the electrical conductivity of the polishing composition disclosed herein is not particularly limited.
  • the electrical conductivity of the polishing composition is usually 5 mS / cm or more, preferably 7 mS / cm or more, and more preferably 8 mS / cm or more (for example, 8.5 mS / cm or more, or 8). .6 mS / cm or more).
  • the upper limit of the electric conductivity of the polishing composition is also not particularly limited, but is usually preferably 40 mS / cm or less, preferably 30 mS / cm or less, and more preferably 15 mS / cm or less.
  • polishing composition exhibiting an electric conductivity within a predetermined range, the friction reducing effect by using the anionic polymer disclosed herein is preferably exhibited.
  • the electric conductivity of a polishing composition means the electric conductivity measured under the condition that the content of abrasive grains in the polishing composition is 6% by weight.
  • the electrical conductivity of the polishing composition is measured by the method described in Examples below.
  • the method of adjusting the electrical conductivity of the polishing composition is not particularly limited.
  • the polishing composition is blended with an appropriate amount of electrolyte (salt, acid, alkali, etc.), the polishing composition is diluted or concentrated.
  • the electrical conductivity can be adjusted by a method such as performing an ion exchange treatment.
  • a method for adjusting the electric conductivity one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the method for preparing the polishing composition disclosed here is not particularly limited.
  • the mode in which these components are mixed is not particularly limited, and for example, all the components may be mixed at once, or may be mixed in an appropriately set order.
  • the polishing composition according to a preferred embodiment disclosed herein satisfies the following characteristics with respect to the friction coefficient and polishing speed measured in a polishing test performed under predetermined conditions. That is, the polishing liquid in the polishing test conducted by supplying, friction coefficient F A and the polishing is measured by using the polishing composition as the polishing liquid between the polishing object and the polishing pad with a polishing pad rate R a is, except for omission of the anionic polymer as the polishing liquid and the friction coefficient F 0 and a polishing rate R 0 is measured using the comparative composition having the same composition as the polishing composition, the following Relationship: Has F A / F 0 ⁇ 0.9; and R A / R 0 >0.8;.
  • the polishing composition satisfying such characteristics the friction with the object to be polished is reduced while maintaining a good polishing rate. Therefore, in polishing using a polishing composition satisfying such characteristics, the degree of freedom in polishing conditions tends to be improved. Therefore, in polishing with such a polishing composition, the polishing rate of the object to be polished can be further improved.
  • the polishing test is performed by the method described in Examples described later. That is, as the object to be polished in the polishing test, the one described in Examples described later is used. Further, polishing in the polishing test is performed under the conditions described in Examples described later.
  • the coefficient of friction F A and F 0 and the polishing speeds R A and R 0 are measured by the methods described in Examples described later, respectively.
  • the pH of the polishing composition is equal to or close to the pH of the comparative composition.
  • the difference between the pH of the polishing composition and the pH of the comparative composition is preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, still more preferably 1.0 or less (for example, 0.8 or less). ), And may be 0.5 or less, 0.3 or less, or 0.2 or less.
  • F A / F 0 is the ratio of the coefficient of friction between the comparative compositions and the polishing composition of the polishing test, from the viewpoint of friction reduction, preferably 0.95 or less, more preferably 0.9 or less Yes, more preferably 0.85 or less (for example, 0.81 or less).
  • the lower limit of F A / F 0 is not particularly limited, from the viewpoint of maintaining good polishing rate may be 0.5 or more, may be 0.6 or more, or 0.7 or more.
  • RA / R 0 which is the ratio of the polishing rate of the polishing composition to the comparative composition in the above polishing test, is more preferably 0.9 or more, still more preferably 0.95, from the viewpoint of improving the polishing rate.
  • the above is particularly preferable, and is 0.98 or more (for example, 1 or more).
  • the upper limit of R A / R 0 (polishing rate ratio) is not particularly limited, but from the viewpoint of friction reduction, R A / R 0 is 1.5 or less, and may be 1.3 or less.
  • the object to be polished of the polishing composition disclosed herein is not particularly limited.
  • the polishing composition disclosed herein can be applied to polishing a substrate having a surface made of a compound semiconductor material, that is, a compound semiconductor substrate.
  • the constituent materials of the compound semiconductor substrate are not particularly limited, and are, for example, II-VI group compound semiconductors such as cadmium tellurate, zinc selenium, cadmium sulfide, cadmium telluride mercury, and cadmium zinc telluride; gallium phosphide and gallium arsenide.
  • the object to be polished may be composed of a plurality of materials.
  • the polishing composition disclosed herein can be applied to the polishing of a substrate having a surface made of a non-oxide (ie, non-oxide) chemical semiconductor material.
  • the polishing promoting effect of the oxidizing agent contained in the polishing composition disclosed herein is likely to be suitably exhibited.
  • the polishing composition disclosed herein can be preferably used for polishing the surface of an object to be polished having a Vickers hardness of 500 Hv or more, for example.
  • the Vickers hardness is preferably 700 Hv or more, for example, 1000 Hv or more, or 1500 Hv or more.
  • the Vickers hardness of the material to be polished may be 1800 Hv or more, 2000 Hv or more, or 2200 Hv or more. Materials with high Vickers hardness tend to be brittle and vulnerable to impact, so they are easily damaged depending on the polishing conditions. Therefore, it is more meaningful to apply the polishing composition of the present invention to such a polishing target material.
  • the upper limit of the Vickers hardness of the surface of the object to be polished is not particularly limited, and may be, for example, approximately 7,000 Hv or less, 5000 Hv or less, or 3000 Hv or less.
  • the Vickers hardness can be measured based on JIS R 1610: 2003.
  • the international standard corresponding to the above JIS standard is ISO 14705: 2000.
  • Examples of the material having a Vickers hardness of 1500 Hv or more include silicon carbide, silicon nitride, titanium nitride, gallium nitride and the like.
  • the object to be polished in the technique disclosed herein may have a single crystal surface of the above material that is mechanically and chemically stable.
  • the surface of the object to be polished is preferably composed of either silicon carbide or gallium nitride, and more preferably composed of silicon carbide.
  • Silicon carbide is expected as a compound semiconductor substrate material with low power loss and excellent heat resistance, and the practical advantage of improving its surface properties is particularly great.
  • the techniques disclosed herein may be particularly preferably applied to the polishing of single crystal surfaces of silicon carbide.
  • the polishing composition disclosed herein can be used for polishing an object to be polished, for example, in an embodiment including the following operations. That is, a polishing liquid (slurry) containing any of the polishing compositions disclosed herein is prepared.
  • the preparation of the polishing liquid may include preparing the polishing liquid by adding operations such as concentration adjustment (for example, dilution) and pH adjustment to the polishing composition.
  • concentration adjustment for example, dilution
  • pH adjustment for example, dilution
  • the above-mentioned polishing composition may be used as it is as a polishing liquid.
  • those agents are mixed, one or more agents are diluted before the mixing, and after the mixing.
  • the polishing liquid is then supplied to the object to be polished and polished by a usual method performed by those skilled in the art.
  • a usual method performed by those skilled in the art.
  • it is a method in which an object to be polished is set in a general polishing device and the polishing liquid is supplied to the surface to be polished of the object to be polished through a polishing pad of the polishing device.
  • the polishing pad is pressed against the surface to be polished of the object to be polished, and both are relatively moved (for example, rotationally moved). Polishing of the object to be polished is completed through such a polishing step.
  • a polishing method for polishing an object to be polished typically, a material to be polished
  • a method for producing a polished object using the polishing method are provided.
  • the polishing method is characterized by including a step of polishing an object to be polished using the polishing composition disclosed herein.
  • the polishing method according to a preferred embodiment includes a step of performing preliminary polishing (preliminary polishing step) and a step of performing finish polishing (finish polishing step).
  • the pre-polishing step is a polishing step that is placed immediately prior to the finishing polishing step.
  • the preliminary polishing step may be a one-step polishing step or a plurality of two or more steps of polishing steps.
  • the finish polishing step referred to here is a step of performing finish polishing on a polishing object that has been pre-polished, and is the last of the polishing steps performed using a polishing slurry containing abrasive grains ( That is, it refers to the polishing process arranged (on the most downstream side).
  • the polishing composition disclosed herein may be used in the pre-polishing step, may be used in the finish polishing step, and may be used in the pre-polishing step. It may be used in both the process and the finish polishing process.
  • the polishing step using the polishing composition may be a preliminary polishing step.
  • the preliminary polishing step includes a plurality of polishing steps of two or more steps, it is also possible to carry out the polishing step of two or more steps by using any of the polishing compositions disclosed herein. ..
  • the polishing composition disclosed herein can be preferably applied to the preliminary polishing of the previous stage (upstream side). For example, it can also be preferably used in the first pre-polishing step, typically the primary polishing step, which has undergone the wrapping step described below.
  • the polishing step using the polishing composition is a finishing polishing step. Since the polishing composition disclosed herein can reduce the number of dents and the number of defects on the surface after polishing, the polishing composition used in the finish polishing step of the surface of the object to be polished (finish polishing composition). ) Is suitable.
  • Preliminary polishing and finish polishing can be applied to both polishing with a single-sided polishing device and polishing with a double-sided polishing device.
  • a single-sided polishing device the object to be polished is attached to a ceramic plate with wax, or the object to be polished is held by a holder called a carrier, and a polishing pad is pressed against one side of the object to be polished while supplying a polishing composition. By moving both of them relatively, one side of the object to be polished is polished. The movement is, for example, a rotational movement.
  • a holder called a carrier is used to hold the object to be polished, and while supplying the polishing composition from above, the polishing pad is pressed against the facing surface of the object to be polished, and they are rotated in a relative direction. As a result, both sides of the object to be polished are polished at the same time.
  • the polishing pad used in each polishing step disclosed here is not particularly limited.
  • any of non-woven fabric type, suede type, rigid polyurethane foam type, those containing abrasive grains, those containing no abrasive grains and the like may be used.
  • a suede-type polishing pad that does not contain abrasive grains may be preferably employed.
  • Polished materials polished by the methods disclosed herein are typically washed after polishing. This cleaning can be performed using a suitable cleaning solution.
  • the cleaning solution to be used is not particularly limited, and known and commonly used cleaning solutions can be appropriately selected and used.
  • the polishing method disclosed herein may include any other steps in addition to the preliminary polishing step and the finishing polishing step.
  • Examples of such a step include a wrapping step performed before the preliminary polishing step.
  • the wrapping step is a step of polishing the polishing target by pressing the surface of the polishing surface plate, for example, a cast iron surface plate, against the polishing target. Therefore, no polishing pad is used in the wrapping process.
  • the wrapping step is typically performed by supplying abrasive grains between the polishing surface plate and the object to be polished.
  • the abrasive grains are typically diamond abrasive grains.
  • the polishing method disclosed herein may include an additional step before the preliminary polishing step or between the preliminary polishing step and the finishing polishing step.
  • the additional steps are, for example, a cleaning step and a polishing step.
  • the techniques disclosed herein may include a method of producing a polished product that includes a polishing step by any of the polishing methods described above, and the provision of a polished product produced by that method.
  • the method for producing the polished product is, for example, a method for producing a silicon carbide substrate. That is, according to the technique disclosed herein, a method for producing a polished object and the method for producing the polished object, which comprises polishing the object to be polished composed of the material to be polished by applying any of the polishing methods disclosed herein. Abrasives produced by the method are provided. According to the above manufacturing method, a polished material having an improved surface quality, for example, a silicon carbide substrate can be efficiently provided.
  • the anionic polymers used in the following examples are as follows.
  • Polymer A1 Polystyrene sulfonate sodium salt (manufactured by Tosoh Organic Chemical Co., Ltd., trade name "Polynas (registered trademark) PS-1", Mw10000)
  • Polymer A2 Sodium polystyrene sulfonate salt (manufactured by Tosoh Organic Chemical Co., Ltd., trade name "Polynas (registered trademark) PS-5", Mw50000)
  • Polymer B Sodium polyacrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name "A-210", Mw3000)
  • Polymer C Acrylic acid / 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid copolymer sodium salt (Mw10000)
  • the Mw of the polymer is a manufacturer's nominal value.
  • Example 1 ⁇ Preparation of polishing composition> (Example 1) Alumina abrasive grains, potassium permanganate (KMnO 4 ) as an oxidizing agent, an anionic polymer, and deionized water were mixed to prepare the polishing composition of this example.
  • the content of the alumina abrasive grains was 6%
  • the content of potassium permanganate was 0.079 mol / L
  • the content of the anionic polymer was 0.08 g / L.
  • the pH of the polishing composition was adjusted to the values shown in Table 1 using nitric acid and / or potassium hydroxide (KOH).
  • alumina abrasive grains As the alumina abrasive grains, ⁇ -alumina abrasive grains having a BET diameter of 0.5 ⁇ m were used. The BET diameter of the abrasive grains was measured using a surface area measuring device (trade name "Flow Sorb II 2300") manufactured by Micromeritex. As the anionic polymer, a polystyrene sulfonate sodium salt (polymer A2) having an Mw of 50,000 was used.
  • Example 2 The polishing composition of this example was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types of anionic polymers and their contents were as shown in Table 1.
  • Example 4 Examples of Examples except that sodium polystyrene sulfonate (polymer A1) having an Mw of 10000 was used as the anionic polymer, and the pH of the polishing composition was adjusted to the values shown in Table 1 using nitric acid and / or KOH.
  • the polishing composition according to this example was prepared in the same manner as in 1.
  • Example 5 The polishing composition of this example was prepared in the same manner as in Example 4 except that the types of anionic polymers and their contents were as shown in Table 1.
  • Example 8 The polishing composition according to this example was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pH of the polishing composition was adjusted to the values shown in Table 1 using nitric acid and / or KOH.
  • Example 9 The polishing composition of this example was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types of anionic polymers and their contents were as shown in Table 2.
  • the zeta potential [mV] was measured at a liquid temperature of 20 to 25 ° C. using a high-concentration zeta potential meter (ZetaProbe) manufactured by Colloidal Dynamics. The absolute values of the obtained values are shown in the "Zeta potential absolute value" column of Tables 1 and 2.
  • the redox potential ORP [mV] for the standard hydrogen electrode was measured at a liquid temperature of 20 using an oxidation-reduction potential meter (main body model: F-52, electrode model: 9300) manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd. It was measured under the condition of ⁇ 25 ° C. The measurement results are shown in the "ORP" column of Tables 1 and 2.
  • Preliminary polishing of the object to be polished> It contains alumina abrasive grains (6% by weight) with a BET diameter of 0.5 ⁇ m and permanganate (0.105 mol / L) as an oxidizing agent, and a pH adjuster is used so that the pH is 8 or more and 10 or less.
  • the added pre-polishing composition was prepared.
  • the SiC wafer was pre-polished using the pre-polishing composition until the following surface grade was obtained.
  • the conditions for pre-polishing were the same as the polishing conditions for ⁇ polishing the object to be polished> below.
  • the pre-polishing was performed so that the surface roughness after the pre-polishing was 0.07 nm or less as measured by an atomic force microscope (model nanoscape V) manufactured by Bruker.
  • polishing equipment Fujikoshi Machinery Co., Ltd., model "RDP-500” Polishing pad: "SUBA800XY” manufactured by Nitta Haas Polishing pressure: 29.4 kPa Polishing liquid supply rate: 20 mL / min Surface plate rotation speed: 100 revolutions / minute Head rotation speed: 100 revolutions / minute Polishing time: 1 hour Polishing object: SiC wafer (conduction type: n type, crystal type 4H-SiC, Off angle of main surface (0001) with respect to C axis: 4 °), 2 inches, 1 sheet / batch Polishing solution temperature: 23 ° C
  • the obtained value is converted into a relative value in which the value of the comparative example showing the pH in the same range as the pH of the polishing composition used is 100%, and the values are displayed in the "Relative polishing rate" column of Tables 1 and 2. Indicated.
  • the polishing composition according to each example was used as it was as a polishing liquid, and the friction coefficient when polishing was performed under the above polishing conditions was measured.
  • a template using a backing material made of suede material was used as the wafer holding portion, and the wafer was attached so that the protrusion height was 200 ⁇ m or more.
  • the wafer was kept water-filled with respect to the suede material.
  • the friction coefficient the value output from the polishing apparatus was adopted as it was.
  • the value obtained here is converted into a relative value in which the value of the comparative example showing the pH in the same region as the pH of the polishing composition used is 100%, and the "relative friction coefficient" in Tables 1 and 2 is shown. Shown in the column.
  • Example 16 ⁇ Preparation of polishing composition> (Example 16)
  • the polishing composition of this example is prepared by mixing silica abrasive grains, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) as an oxidizing agent, sodium metavanadate (NaVO 3 ), an anionic polymer, and deionized water. did.
  • the content of silica abrasive grains was 29%
  • the content of H 2 O 2 was 0.405 mol / L
  • the content of NaVO 3 was 0.196 mol / L
  • the content of anionic polymer was 0. It was set to 32 g / L.
  • the pH of the polishing composition was adjusted to the values shown in Table 3 using nitric acid and / or potassium hydroxide (KOH).
  • silica abrasive grains colloidal silica having a BET diameter of 72 nm was used.
  • the BET diameter of the abrasive grains was measured using a surface area measuring device (trade name "Flow Sorb II 2300") manufactured by Micromeritex.
  • anionic polymer an acrylic acid / 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid copolymer sodium salt (polymer C) having an Mw of 10000 was used.
  • Example 17 The polishing composition of this example was prepared in the same manner as in Example 16 except that the content of the anionic polymer was as shown in Table 3.
  • Preliminary polishing of the object to be polished> It contains alumina abrasive grains (6% by weight) with a BET diameter of 0.5 ⁇ m and permanganate (0.105 mol / L) as an oxidizing agent, and a pH adjuster is used so that the pH is 8 or more and 10 or less.
  • the added pre-polishing composition was prepared.
  • the SiC wafer was pre-polished using the pre-polishing composition until the following surface grade was obtained.
  • the conditions for pre-polishing were the same as the polishing conditions for ⁇ polishing the object to be polished> below.
  • the pre-polishing was performed so that the surface roughness after the pre-polishing was 0.07 nm or less as measured by an atomic force microscope (model nanoscape V) manufactured by Bruker.
  • polishing equipment Fujikoshi Machinery Co., Ltd., model "RDP-500” Polishing pad: "SUBA800XY” manufactured by Nitta Haas Polishing pressure: 29.4 kPa Polishing liquid supply rate: 20 mL / min Surface plate rotation speed: 100 revolutions / minute Head rotation speed: 100 revolutions / minute Polishing time: 1 hour Polishing object: SiC wafer (conduction type: n type, crystal type 4H-SiC, Off angle of main surface (0001) with respect to C axis: 4 °), 2 inches, 1 sheet / batch Polishing liquid temperature: 23 ° C
  • polishing speed was calculated according to the calculation formulas (1) and (2) in the same manner as in Test Example 1 described above. The obtained value was converted into a relative value in which the value of the comparative example showing the pH in the same region as the pH of the polishing composition used was 100%, and is shown in the column of "relative polishing rate" in Table 3. ..

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Abstract

良好な研磨速度を維持しながら、研磨対象物に対する摩擦力が低減され得る研磨用組成物を提供する。本発明により提供される研磨用組成物は、水、砥粒および酸化剤としての複合金属酸化物を含む。上記研磨用組成物は、さらにアニオン性ポリマーを含む。いくつかの好ましい態様において、上記研磨用組成物は、前記複合金属酸化物として過マンガン酸塩を含む。上記研磨用組成物は、ビッカース硬度１５００Ｈｖ以上の材料を研磨する用途に好適である。

Description

研磨用組成物
　本発明は、研磨用組成物に関する。詳しくは、研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物に関する。本出願は、２０１９年６月１７日に出願された日本国特許出願２０１９－１１２２８３号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
　従来、金属や半金属、非金属、その酸化物等の材料表面に対して研磨用組成物を用いた研磨が行われている。例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ガリウム等の化合物半導体材料により構成された表面を有する研磨対象物は、研磨対象物の表面に接触させた研磨定盤と該研磨対象物との間にダイヤモンド砥粒を供給して行う研磨（ラッピング）によって加工され得る。しかし、ダイヤモンド砥粒を用いるラッピングでは、スクラッチや打痕の発生、残存等による欠陥や歪みが生じやすい。そこで、ダイヤモンド砥粒を用いたラッピングの後に、あるいは当該ラッピングに代えて、研磨パッドを用いて当該研磨パッドと研磨対象物との間に研磨液を供給して行う研磨（ポリシング）が検討されている。この種の従来技術を開示する文献として、特許文献１～４が挙げられる。
日本国特許出願公開２０００－０４９１２４号公報 日本国特許出願公開２０１２－１３５８６３号公報 国際公開第２０１８／１１６５２１号 国際公開第２０１６／１５８３２８号
　一般に、製造効率やコスト面の観点から、研磨液を供給して研磨対象物を研磨するときの研磨速度は実用上十分に大きいことが望まれる。例えば、炭化ケイ素等のように高硬度材料から構成された研磨対象物の研磨においては、研磨物の歩留まりを向上させる観点から、研磨速度のさらなる向上が望まれている。
　この種の研磨対象物に対する研磨速度の向上を、研磨条件の設定により達成しようとする場合、研磨時に研磨対象物に掛かる荷重を増やして加工圧力を増大させたり、研磨装置の定盤回転を高速化したりする方法が考えられる。しかしながら、上記方法では摩擦力の上昇により、研磨対象物の破損等の不具合の発生が懸念される。研磨で発生する摩擦を効果的に低減させ得る研磨液が提供されれば、たとえ高加工圧力、定盤の高速回転など研磨条件をよりシビアにした場合であっても不具合が生じにくくなり、研磨速度のさらなる向上のために有益である。
　本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、良好な研磨速度を維持しながら、研磨対象物に対する摩擦が低減され得る研磨用組成物を提供することを目的とする。
　本発明によると、水、砥粒および酸化剤としての複合金属酸化物を含む研磨用組成物が提供される。上記研磨用組成物は、さらにアニオン性ポリマーを含む。
　砥粒（例えば、アルミナ砥粒、シリカ砥粒等）と複合金属酸化物を組み合わせて用いると、研磨力に優れた研磨用組成物となり得る。このため、水、砥粒および複合金属酸化物を含む構成によると、研磨速度が向上しやすい。また、アニオン性ポリマーは、研磨対象物の研磨対象面および／または砥粒の表面に作用することにより、研磨速度を維持しながら摩擦を低減し得る。このため、水、砥粒および複合金属酸化物に加えて、アニオン性ポリマーを含む研磨用組成物によると、良好な研磨速度を示しながら、研磨対象物に対する摩擦を低減することができる。
　また、ここに開示される技術の好ましい一態様によると、水、アルミナ砥粒および酸化剤としての複合金属酸化物を含む研磨用組成物が提供される。上記研磨用組成物は、さらにアニオン性ポリマーを含む。
　アルミナ砥粒と複合金属酸化物を組み合わせて用いると、研磨力に優れた研磨用組成物となり得る。このため、水、アルミナ砥粒および複合金属酸化物を含む構成によると、研磨速度が向上しやすい。また、アニオン性ポリマーは、研磨対象物の研磨対象面および／またはアルミナ砥粒の表面に作用することにより、研磨速度を維持しながら摩擦を低減し得る。このため、水、アルミナ砥粒および複合金属酸化物に加えて、アニオン性ポリマーを含む研磨用組成物によると、良好な研磨速度を示しながら、研磨対象物に対する摩擦を低減することができる。
　ここに開示される技術の好ましい一態様において、上記アニオン性ポリマーは、スルホン酸由来の構造単位、（メタ）アクリル酸由来の構造単位またはアクリルアミド由来の構造単位を、一分子中に少なくとも一種類含む単独重合体または共重合体である。かかるアニオン性ポリマーを用いると、良好な研磨速度を示しながら、研磨対象物（典型的には、研磨対象材料）に対する摩擦が低減され得る研磨用組成物が実現しやすい。
　ここに開示される技術の好ましい一態様において、上記アニオン性ポリマーは、スチレンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸またはメタリルスルホン酸に由来する構造単位を、一分子中に少なくとも一種類含む単独重合体または共重合体である。かかるアニオン性ポリマーを用いると、良好な研磨速度を示しながら、研磨対象物に対する摩擦が低減され得る研磨用組成物が実現しやすい。
　ここに開示される技術の好ましい一態様において、上記アニオン性ポリマーは、アクリル酸またはメタクリル酸に由来する構造単位を、一分子中に少なくとも一種類含む単独重合体または共重合体である。かかるアニオン性ポリマーを用いると、良好な研磨速度を示しながら、研磨対象物に対する摩擦が低減され得る研磨用組成物が実現しやすい。
　ここに開示される技術の好ましい一態様において、上記アニオン性ポリマーは、スルホン酸由来の構造単位、（メタ）アクリル酸由来の構造単位およびアクリルアミド由来の構造単位を含む共重合体である。かかるアニオン性ポリマーを用いると、良好な研磨速度を示しながら、研磨対象物に対する摩擦が低減され得る研磨用組成物が実現しやすい。
　ここに開示される好ましい一態様に係る研磨用組成物は、上記複合金属酸化物として、過マンガン酸塩を含む。かかる構成によると、研磨速度が向上しやすい。
　ここに開示される好ましい一態様に係る研磨用組成物は、該研磨用組成物のｐＨが２．５以上９．０以下である。ｐＨが上記範囲である研磨用組成物において、アニオン性ポリマーによる摩擦低減効果が好ましく発揮される傾向がある。
　ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記研磨用組成物はビッカース硬度１５００Ｈｖ以上の材料を研磨するために用いられる。研磨対象材料が高硬度材料である研磨用組成物において、本発明の適用効果がより好適に発揮され得る。好ましい一態様において、上記ビッカース硬度１５００Ｈｖ以上の材料は、非酸化物（すなわち、酸化物ではない化合物）である。非酸化物の研磨対象材料の研磨において、ここに開示される研磨用組成物に含有される酸化剤による研磨促進効果が好適に発揮されやすい。
　この明細書によると、さらに、研磨対象物の研磨方法が提供される。その研磨方法は、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を用いて、研磨対象物を研磨する工程を含む。この研磨方法によると、たとえ高硬度材料から構成された研磨対象物を研磨する場合であっても、研磨対象物の破損等の不具合の発生が抑制されつつ、高い研磨速度を実現することができる。
　以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
＜研磨用組成物＞
　（砥粒）
　砥粒の材質や性状は特に制限されない。例えば、砥粒は無機粒子、有機粒子および有機無機複合粒子のいずれかであり得る。例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化鉄粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；ダイヤモンド粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩；等のいずれかから実質的に構成される砥粒が挙げられる。砥粒は１種を単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、酸化ジルコニウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化鉄粒子等の酸化物粒子は、良好な表面を形成し得るので好ましい。そのなかでも、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化クロム粒子、酸化鉄粒子がより好ましく、シリカ粒子、アルミナ粒子が特に好ましい。砥粒としてシリカ粒子またはアルミナ粒子を用いる態様において、ここに開示される技術を適用して研磨対象物に対する摩擦を低減する効果が好適に発揮され得る。
　砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨する働きをする。ここに開示される技術の好ましい一態様において、研磨用組成物は、砥粒としてアルミナ粒子（アルミナ砥粒）を含む。アルミナ粒子としては、公知の各種アルミナ粒子のなかから適宜選択して使用することができる。そのような公知のアルミナ粒子の例には、α－アルミナおよび中間アルミナが含まれる。ここで中間アルミナとは、α－アルミナ以外のアルミナ粒子の総称であり、具体的には、γ－アルミナ、δ－アルミナ、θ－アルミナ、η－アルミナ、κ－アルミナ、χ－アルミナ等が例示される。また、製法による分類に基づきフュームドアルミナと称されるアルミナ（典型的にはアルミナ塩を高温焼成する際に生産されるアルミナ微粒子）を使用してもよい。さらに、コロイダルアルミナまたはアルミナゾルと称されるアルミナ（例えばベーマイト等のアルミナ水和物）も、上記公知のアルミナ粒子の例に含まれる。加工性の観点から、α－アルミナを含むことが好ましい。ここに開示される技術におけるアルミナ砥粒は、このようなアルミナ粒子の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて含むものであり得る。
　砥粒としてアルミナ粒子を用いる場合、使用する砥粒全体に占めるアルミナ粒子の割合は、概して高い方が有利である。例えば、砥粒全体に占めるアルミナ粒子の割合は、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上であり、実質的に１００重量％でもよい。
　アルミナ砥粒の粒子サイズは、特に限定されず、所望の研磨効果が発揮されるように選択し得る。研磨効率等の観点から、アルミナ砥粒のＢＥＴ径は、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．１μｍ以上、さらに好ましくは０．２μｍ以上、特に好ましくは０．３μｍ以上である。アルミナ砥粒のＢＥＴ径の上限は特に限定されないが、概ね１０μｍ以下にすることが適当である。表面品質を向上させる観点から、アルミナ砥粒のＢＥＴ径は５μｍ以下が好ましく、より好ましくは３μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以下、例えば０．８μｍ以下である。アルミナ砥粒のＢＥＴ径の範囲は、０．２μｍ以上１．０μｍ以下であってもよく、０．３μｍ以上０．８μｍ以下であってもよい。なお、ここに開示される技術において、砥粒のＢＥＴ径とは、特記しない限り、ＢＥＴ法により測定される比表面積（ＢＥＴ値）から、ＢＥＴ径（ｎｍ）＝６０００／（真密度（ｇ／ｃｍ３）×ＢＥＴ値（ｍ２／ｇ））の式により算出することができる。砥粒のＢＥＴ径は、典型的には砥粒の平均一次粒子径であり得る。ＢＥＴ径の測定は、後述の実施例に記載の方法で行われる。
　砥粒としてアルミナ粒子を用いる場合、研磨用組成物におけるアルミナ砥粒の含有量（複数種類のアルミナ粒子を含む場合には、それらの合計含有量）は、研磨効率の観点から、通常は１重量％以上とすることが適当である。研磨速度向上の観点から、研磨用組成物におけるアルミナ砥粒の含有量は、３重量％以上が好ましく、４重量％以上がより好ましく、５重量％以上でもよい。また、分散性、研磨安定性等の観点から、研磨用組成物におけるアルミナ砥粒の含有量は、通常は５０重量％以下とすることが適当であり、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下であり、１０重量％以下でもよく、８重量％以下でもよい。
　砥粒としてアルミナ粒子を用いる場合、ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記アルミナ以外の材質からなる砥粒（以下、非アルミナ砥粒ともいう。）をさらに含有してもよい。そのような非アルミナ砥粒の例として、シリカ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化鉄粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；ダイヤモンド粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等のいずれかから実質的に構成される砥粒が挙げられる。
　上記非アルミナ砥粒の含有量は、研磨用組成物に含まれる砥粒の全重量のうち、例えば３０重量％以下とすることが適当であり、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下である。
　ここに開示される技術の好ましい他の一態様において、研磨用組成物は、砥粒としてシリカ粒子（シリカ砥粒）を含む。シリカ砥粒は、公知の各種シリカ粒子のなかから適宜選択して使用することができる。そのような公知のシリカ粒子としては、コロイダルシリカ、乾式法シリカ等が挙げられる。なかでも、コロイダルシリカの使用が好ましい。コロイダルシリカを含むシリカ砥粒によると、良好な面精度が好適に達成され得る。
　シリカ砥粒の形状（外形）は、球形であってもよく、非球形であってもよい。例えば、非球形をなすシリカ砥粒の具体例としては、ピーナッツ形状（すなわち、落花生の殻の形状）、繭型形状、金平糖形状、ラグビーボール形状等が挙げられる。ここに開示される技術において、シリカ砥粒は、一次粒子の形態であってもよく、複数の一次粒子が会合した二次粒子の形態であってもよい。また、一次粒子の形態のシリカ砥粒と二次粒子の形態のシリカ砥粒とが混在していてもよい。好ましい一態様では、少なくとも一部のシリカ砥粒が二次粒子の形態で研磨用組成物中に含まれている。
　シリカ砥粒としては、そのＢＥＴ径が５ｎｍよりも大きいものを好ましく採用することができる。研磨効率等の観点から、シリカ砥粒のＢＥＴ径は、好ましくは１５ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、さらに好ましくは２５ｎｍ以上、特に好ましくは３０ｎｍ以上である。シリカ砥粒のＢＥＴ径の上限は特に限定されないが、概ね１２０ｎｍ以下にすることが適当であり、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは８５ｎｍ以下である。例えば、研磨効率および面品質をより高いレベルで両立させる観点から、ＢＥＴ径が１２ｎｍ以上８０ｎｍ以下のシリカ砥粒が好ましく、１５ｎｍ以上７５ｎｍ以下のシリカ砥粒が好ましい。ＢＥＴ径の測定は、後述の実施例に記載の方法で行われる。
　シリカ砥粒の平均二次粒子径（以下、単に「Ｄ２」と表記することがある。）は特に限定されないが、研磨効率等の観点から、好ましくは２０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上である。また、より高品位の表面を得るという観点から、シリカ砥粒の平均二次粒子径Ｄ２は、５００ｎｍ以下が適当であり、好ましくは３００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１３０ｎｍ以下、特に好ましくは１１０ｎｍ以下（例えば１００ｎｍ以下）である。
　なお、ここに開示される技術において、砥粒の平均二次粒子径は、例えば、日機装社製の型式「ＵＰＡ－ＵＴ１５１」を用いた動的光散乱法により、体積平均粒子径（体積基準の算術平均径；Ｍｖ）として測定することができる。
　砥粒としてシリカ粒子を用いる場合、研磨用組成物におけるシリカ砥粒の含有量（複数種類のシリカ粒子を含む場合には、それらの合計含有量）は、研磨効率の観点から、通常は５重量％以上とすることが適当である。研磨速度向上の観点から、研磨用組成物におけるシリカ砥粒の含有量は、１０重量％以上が好ましく、１５重量％以上がより好ましく、２０重量％以上がさらに好ましく、２５重量％以上でもよい。また、分散性、研磨安定性等の観点から、研磨用組成物におけるシリカ砥粒の含有量は、通常は６０重量％以下とすることが適当であり、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下であり、さらに好ましくは３５重量％以下であり、３２重量％以下でもよく、３０重量％以下でもよい。
　また、ここに開示される研磨用組成物は、砥粒としてダイヤモンド粒子を実質的に含まないものであってもよい。ダイヤモンド粒子はその高硬度ゆえ、平滑性向上の制限要因となり得る。また、ダイヤモンド粒子は概して高価であることから、コストパフォーマンスの点で有利な材料とはいえず、実用面からは、ダイヤモンド粒子等の高価格材料への依存度は低くてもよい。ここで、砥粒がダイヤモンド粒子を実質的に含まないとは、砥粒全体のうちダイヤモンド粒子の割合が１重量％以下、より好ましくは０．５重量％以下、典型的には０．１重量％以下であることをいい、ダイヤモンド粒子の割合が０重量％である場合を包含する。このような態様において、本発明の適用効果が好適に発揮され得る。
＜アニオン性ポリマー＞
　ここに開示される研磨用組成物は、アニオン性ポリマーを含む。アニオン性ポリマーは、研磨対象物の研磨対象面および／または砥粒の表面に作用することにより、良好な研磨速度を維持しつつ、砥粒と研磨対象物との直接的な接触による摩擦を低減させる摩擦低減剤として機能し得る。
　ここで、アニオン性ポリマーとは、アニオン性基を有する繰り返し構成単位を有する重合体のことをいう。また、アニオン性基とは、少なくとも一部のｐＨ領域においてアニオン性を示す官能基のことをいう。アニオン性ポリマーは、該アニオン性ポリマーを構成する繰り返し構成単位が同一である単独重合体（ホモポリマー）であってもよいし、相異なる共重合体（コポリマー）であってもよい。ここに開示されるアニオン性ポリマーは、水溶性のポリマーであることが好ましい。
　上記アニオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアクリル酸等のカルボン酸系重合体、ポリスチレンスルホン酸等のスルホン酸系重合体等が挙げられる。かかるアニオン性ポリマーによると、良好な研磨速度を維持しながら、好適な摩擦低減効果が発揮され得る。かかるアニオン性ポリマーは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
　好ましい一態様に係るアニオン性ポリマーは、スルホン酸由来の構造単位、（メタ）アクリル酸由来の構造単位またはアクリルアミド由来の構造単位を、一分子中に少なくとも一種類含む単独重合体または共重合体である。かかるアニオン性ポリマーによると、良好な研磨速度を維持しながら、好適な摩擦低減効果が発揮され得る。ここで、本明細書における「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸およびメタクリル酸の一方または両方を包含する概念である。かかるアニオン性ポリマーは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
　好ましい一態様では、アニオン性ポリマーとしてスルホン酸系重合体が用いられる。ここでスルホン酸系重合体とは、該スルホン酸系重合体を構成するモノマー単位として、１分子中に少なくとも一つのスルホン酸基を有する単量体（モノマー）に由来する構成単位Ｘを含む重合体をいう。スルホン酸基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、メタリルスルホン酸等が挙げられる。スルホン酸系重合体は、上記スルホン酸基含有単量体に由来する構成単位Ｘを、１種または２種以上含んでいることが好ましい。また、スルホン酸基含有単量体以外の単量体に由来する成分単位を含有していてもよい。
　ここに開示されるスルホン酸系重合体の好適例として、実質的にスルホン酸基含有単量体由来の構成単位Ｘのみからなるスルホン酸系重合体Ａが挙げられる。換言すると、スルホン酸系重合体Ａは、該重合体の分子構造に含まれる全構成単位のモル数に占める上記構成単位Ｘのモル数の割合（モル比）が９９モル％以上（例えば９９．９モル％以上、典型的には９９．９～１００モル％）であることが好ましい。そのようなスルホン酸系重合体Ａの例として、ここに開示されるスルホン酸基含有単量体の１種のみからなる単独重合体（ホモポリマー）やスルホン酸基含有単量体の２種以上からなる共重合体（コポリマー）が挙げられる。ホモポリマーの例として、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリイソアミレンスルホン酸等が例示される。
　スルホン酸系重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば５００以上であってよく、１０００以上でもよく、２０００以上でもよい。摩擦低減効果の向上の観点から、いくつかの態様において、スルホン酸系重合体のＭｗは、好ましくは３０００以上、より好ましくは５０００以上であり、７０００以上でもよく、９０００以上でもよく、１１０００以上でもよく、２００００以上でもよく、３００００以上でもよい。スルホン酸系重合体のＭｗの上限は特に制限されないが、例えば１５０×１０４以下であってよく、１００×１０４以下でもよく、５０×１０４以下でもよく、３０×１０４以下でもよく、２０×１０４以下でもよく、１０×１０４以下でもよく、７×１０４以下でもよい。なお、スルホン酸共重合体のＭｗとしては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により求められる重量平均分子量（水系、ポリエチレングリコール換算）を採用することができる。
　ここに開示されるスルホン酸系重合体の他の好適例として、（メタ）アクリル酸由来の構成単位とスルホン酸基含有単量体由来の構成単位Ｘとを含む（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体が挙げられる。かかる（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体は、上述したスルホン酸基含有単量体に由来する構成単位Ｘを、１種または２種以上含んでいてもよい。また、スルホン酸基含有単量体および（メタ）アクリル酸単量体以外の単量体に由来する成分を含有していてもよい。上記（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体の例としては、（メタ）アクリル酸／イソプレンスルホン酸共重合体、（メタ）アクリル酸／２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸共重合体、（メタ）アクリル酸／イソプレンスルホン酸／２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸共重合体等が挙げられる。例えば、上記（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体は、スルホン酸基含有単量体および（メタ）アクリル酸単量体以外に、アクリルアミド単量体に由来する成分を含有していてもよい。上記（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体の例としては、（メタ）アクリル酸／２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸共重合体が挙げられる。
　上記（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体の分子量は、例えば５００以上であってよく、１０００以上でもよく、２０００以上でもよい。摩擦低減効果の向上の観点から、いくつかの態様において、（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体のＭｗは、好ましくは３０００以上、より好ましくは５０００以上であり、７０００以上でもよく、９０００以上でもよい。（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体のＭｗの上限は特に制限されないが、例えば１５０×１０４以下であってよく、１００×１０４以下でもよく、５０×１０４以下でもよく、３０×１０４以下でもよく、２０×１０４以下でもよく、１０×１０４以下でもよく、７×１０４以下でもよく、５×１０４以下でもよく、３×１０４以下でもよく、１．５×１０４以下でもよい。なお、（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体のＭｗとしては、ＧＰＣにより求められる重量平均分子量（水系、ポリエチレングリコール換算）を採用することができる。
　上記（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体やグラフト共重合体であってもよい。上記（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体を構成する全繰返し単位のモル数に占めるスルホン酸基含有単量体由来の構成単位Ｘのモル数の割合（モル比）は、特に制限されない。上記割合は、例えば５モル％以上であってよく、１０モル％以上であってもよい。摩擦低減効果の向上の観点から、一態様において、上記割合が２０モル％以上（例えば２５モル％以上）であってもよい。また、一態様において、上記割合は、例えば９５モル％以下であってよく、９０モル％以下であってもよく、８０モル％以下、さらには７０モル％以下（例えば４０モル％以下）であってもよい。
　好ましい一態様では、アニオン性ポリマーとして（メタ）アクリル酸由来の構成単位を含む（メタ）アクリル酸系重合体が用いられる。上記（メタ）アクリル酸系重合体の典型例としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸が挙げられる。なかでも、ポリアクリル酸が好ましい。
　（メタ）アクリル酸系重合体のＭｗは、例えば５００以上であってよく、７００以上でもよく、１０００以上でもよく、１５００以上でもよい。（メタ）アクリル酸系重合体のＭｗの上限は特に制限されないが、例えば１５×１０４以下であってよく、１０×１０４以下でもよく、５×１０４以下でもよく、１×１０４以下でもよく、７０００以下でもよく、５０００以下でもよく、４０００以下でもよい。なお、（メタ）アクリル酸系重合体のＭｗとしては、ＧＰＣにより求められる重量平均分子量（水系、ポリエチレングリコール換算）を採用することができる。
　アニオン性ポリマーは、中和された塩の形態で用いられてもよい。中和された塩としては、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩等が挙げられる。
　アニオン性ポリマーのＭｗは、例えば５００以上であってよく、７００以上でもよく、１０００以上でもよく、１５００以上でもよい。アニオン性ポリマーのＭｗの上限は特に制限されないが、例えば１５０×１０４以下であってよく、１００×１０４以下でもよく、５０×１０４以下でもよく、３０×１０４以下でもよく、２０×１０４以下でもよく、１０×１０４以下でもよく、７×１０４以下でもよい。アニオン性ポリマーのＭｗとしては、ＧＰＣにより求められる重量平均分子量（水系、ポリエチレングリコール換算）を採用することができる。
　研磨用組成物におけるアニオン性ポリマーの含有量（複数のアニオン性ポリマーを含む態様では、それらの合計含有量）は、特に限定されない。アニオン性ポリマーの含有量は、例えば０．００１ｇ／Ｌ以上（あるいは、０．００１ｇ／Ｌ超）とすることが適当である。上記含有量は、摩擦低減効果を効果的に発揮させる観点から、好ましくは０．００５ｇ／Ｌ以上（あるいは、０．００５ｇ／Ｌ超）、より好ましくは０．０１ｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．０５ｇ／Ｌ以上である。また、研磨速度を良好に維持する観点から、上記含有量は、５．０ｇ／Ｌ以下とすることが適当であり、好ましくは２．０ｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは１．０ｇ／Ｌ以下であり、例えば０．８ｇ／Ｌ以下であってもよく、０．６ｇ／Ｌ以下でもよく、０．３ｇ／Ｌ以下でもよい。
　例えば、アニオン性ポリマーとして（メタ）アクリル酸系重合体が用いられる場合、研磨用組成物における該（メタ）アクリル酸系重合体の含有量は、特に限定されない。（メタ）アクリル酸系重合体の含有量は、例えば０．００１ｇ／Ｌ以上（あるいは、０．００１ｇ／Ｌ超）とすることが適当である。上記含有量は、摩擦低減効果を効果的に発揮させる観点から、好ましくは０．００５ｇ／Ｌ以上（あるいは、０．００５ｇ／Ｌ超）、より好ましくは０．０１ｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．０５ｇ／Ｌ以上である。また、研磨速度を良好に維持する観点から、上記含有量は、５．０ｇ／Ｌ以下とすることが適当であり、好ましくは２．０ｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは１．０ｇ／Ｌ以下であり、例えば０．８ｇ／Ｌ以下であってもよく、０．６ｇ／Ｌ以下でもよく、０．５ｇ／Ｌ以下でもよく、０．２５ｇ／Ｌ以下でもよい。
＜非アニオン性ポリマー＞
　ここに開示される研磨用組成物は、アニオン性ポリマー以外のポリマー（非アニオン性ポリマー）をさらに含んでもよく、含まなくてもよい。非アニオン性ポリマーとしては、ノニオン性ポリマー、カチオン性ポリマー、両性ポリマーのいずれも使用可能である。非アニオン性ポリマーは水溶性のポリマーであることが好ましい。
　ここに開示される研磨用組成物に用いられ得る非アニオン性ポリマーの例としては、窒素原子を含有するポリマーが挙げられる。窒素原子を含有するポリマーの非限定的な例には、Ｎ－ビニル型のモノマー単位を含むポリマー；Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマー；等が含まれる。Ｎ－ビニル型のモノマー単位を含むポリマーの例には、窒素を含有する複素環（例えばラクタム環）を有するモノマーに由来する繰返し単位を含むポリマーが含まれる。このようなポリマーの例には、Ｎ－ビニルラクタム型モノマーの単独重合体および共重合体（例えば、Ｎ－ビニルラクタム型モノマーの共重合割合が５０重量％を超える共重合体）が含まれる。
　Ｎ－ビニルラクタム型モノマー（すなわち、一分子内にラクタム構造とＮ－ビニル基とを有する化合物）の具体例としては、Ｎ－ビニルピロリドン（ＶＰ）、Ｎ－ビニルピペリドン、Ｎ－ビニルモルホリノン、Ｎ－ビニルカプロラクタム（ＶＣ）、Ｎ－ビニル－１，３－オキサジン－２－オン、Ｎ－ビニル－３，５－モルホリンジオン等が挙げられる。Ｎ－ビニルラクタム型のモノマー単位を含むポリマーの具体例としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルカプロラクタム、ＶＰとＶＣとのランダム共重合体、ＶＰおよびＶＣの一方または両方と他のビニルモノマー（例えば、アクリル系モノマー、ビニルエステル系モノマー等）とのランダム共重合体、ＶＰおよびＶＣの一方または両方を含むポリマー鎖を含むブロック共重合体やグラフト共重合体等が挙げられる。ＶＰおよびＶＣの一方を含むポリマーの具体例には、ポリビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体等が含まれる。
　Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマーの例には、Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの単独重合体および共重合体（例えば、Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの共重合割合が５０重量％を超える共重合体）が含まれる。Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの例には、Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドが含まれる。
　Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドの例としては、Ｎ－アクリロイルモルホリン、Ｎ－アクリロイルチオモルホリン、Ｎ－アクリロイルピペリジン、Ｎ－アクリロイルピロリジン、Ｎ－メタクリロイルモルホリン、Ｎ－メタクリロイルピペリジン、Ｎ－メタクリロイルピロリジン等が挙げられる。Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドをモノマー単位として含むポリマーの例として、アクリロイルモルホリン系ポリマー（ＰＡＣＭＯ）が挙げられる。アクリロイルモルホリン系ポリマーの典型例として、Ｎ－アクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ）の単独重合体およびＡＣＭＯの共重合体（例えば、ＡＣＭＯの共重合割合が５０重量％を超える共重合体）が挙げられる。アクリロイルモルホリン系ポリマーにおいて、全繰返し単位のモル数に占めるＡＣＭＯ単位のモル数の割合（モル比）は、通常は５０モル％以上であり、８０モル％以上（例えば９０モル％以上、あるいは９５モル％以上）であることが適当である。非アニオン性ポリマーの全繰返し単位が実質的にＡＣＭＯ単位から構成されていてもよい。
　また、非アニオン性ポリマーの具体例には、ポリ酢酸ビニル等が含まれる。さらに、非アニオン性ポリマーの具体例にはポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄等も含まれる。
　非アニオン性ポリマーは一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　非アニオン性ポリマーの含有量（複数の非アニオン性ポリマーを含む態様では、それらの合計含有量）は、特に限定されない。良好な研磨速度を維持する観点からは、アニオン性ポリマーの含有量ＷＸ［重量％］に対する非アニオン性ポリマーの含有量ＷＹ［重量％］の比（ＷＹ／ＷＸ）は、１未満であることが好ましく、より好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．２以下、特に好ましくは０．１以下である。
　より良好な研磨速度を維持する観点からは、研磨用組成物は、非アニオン性ポリマーを実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。ここで、非アニオン性ポリマーを実質的に含まないとは、少なくとも意図的には非アニオン性ポリマーを含有させないことをいい、典型的には研磨用組成物における非アニオン性ポリマーの含有量が０．００１重量％以下、好ましくは０．０００１重量％以下であることをいい、非アニオン性ポリマーの含有量が０重量％であることを包含するものである。
　（酸化剤）
　ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を含む。酸化剤は、研磨対象物（例えば炭化ケイ素）のポリシングにおいて、研磨速度を向上させる効果を発揮し得る。ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤として複合金属酸化物を含む。上記複合金属酸化物としては、硝酸金属塩、鉄酸類、過マンガン酸類、クロム酸類、バナジン酸類、ルテニウム酸類、モリブデン酸類、レニウム酸類、タングステン酸類が挙げられる。なかでも、鉄酸類、過マンガン酸類、クロム酸類がより好ましく、過マンガン酸類（例えば、過マンガン酸塩）がさらに好ましい。
　複合金属酸化物の具体例としては、硝酸鉄、硝酸銀等の硝酸金属塩；鉄酸カリウム等の鉄酸類；過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸類；クロム酸カリウム、二クロム酸カリウム等のクロム酸類；バナジン酸ナトリウム、バナジン酸カリウム等のバナジン酸類；過ルテニウム酸の塩等のルテニウム酸類；モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸二ナトリウム等のモリブデン酸類；過レニウム酸の塩等のレニウム酸類；タングステン酸二ナトリウム等のタングステン酸類が挙げられる。複合金属酸化物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
　なかでも好ましいいくつかの態様では、上記複合金属酸化物として、１価もしくは２価の金属元素（ただし、遷移金属元素を除く。）と、周期表の第４周期遷移金属元素と、を有する複合金属酸化物が用いられる。上記１価または２価の金属元素の好適例としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａが挙げられる。なかでも、Ｎａ、Ｋがより好ましい。周期表の第４周期遷移金属元素の好適例としては、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉが挙げられる。なかでも、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒがより好ましく、Ｍｎがさらに好ましい。上記複合金属酸化物は、炭化ケイ素等の高硬度材料表面において当該表面の低硬度化、脆弱化を有効にもたらし得る。これにより研磨速度向上効果がより好適に発揮され得る。
　なお、上記複合金属酸化物が塩（例えば、過マンガン酸塩）である場合、該複合金属酸化物は研磨用組成物中においてイオンの状態で存在していてもよい。
　ここに開示される研磨用組成物は、上記複合金属酸化物以外の酸化剤をさらに含んでもよい。複合金属酸化物以外の酸化剤としては、例えば、過酸化水素等の過酸化物が挙げられる。ここに開示される技術は、酸化剤として複合金属酸化物（例えば、バナジン酸類）と複合金属酸化物以外の酸化剤（例えば過酸化水素）を併用する態様で好ましく実施され得る。
　酸化剤として過酸化水素とバナジン酸類（例えばメタバナジン酸ナトリウム）を併用する態様において、バナジン酸類の含有量Ｃ１に対する過酸化水素の含有量Ｃ２の比（Ｃ２／Ｃ１）は、特に限定されず、重量基準で０．５以上５以下であることが適当であり、１以上４以下であることが好ましく、１．５以上３以下であることがより好ましい。上記化合物を特定の含有量比となるように組み合わせて用いることにより、研磨レートと面品質との両立がより高いレベルで実現され得る。
　ここに開示される研磨用組成物は、上記複合金属酸化物以外の酸化剤を含まなくてもよい。ここに開示される技術は、酸化剤として上記複合金属酸化物以外の酸化剤（例えば過酸化水素）を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。
　研磨用組成物における酸化剤（例えば過マンガン酸塩）の含有量は、通常は０．００５モル／Ｌ以上とすることが適当である。研磨効率の観点から、酸化剤（例えば過マンガン酸塩）の含有量は、０．００８モル／Ｌ以上が好ましく、０．０１モル／Ｌ以上がより好ましく、０．０３モル／Ｌ以上でもよく、０．０５モル／Ｌ以上でもよく、０．０６モル／Ｌ以上でもよく、０．０７モル／Ｌ以上でもよい。研磨後の面質の観点から、研磨用組成物における酸化剤（例えば過マンガン酸塩）の含有量は、通常は０．５モル／Ｌ以下とすることが適当であり、０．３モル／Ｌ以下とすることが好ましく、０．２モル／Ｌ以下とすることがより好ましく、０．１モル／Ｌ以下でもよく、０．０９モル／Ｌ以下でもよい。
　好ましい他の一態様において、研磨用組成物における酸化剤（例えばバナジン酸類）の含有量は、通常は０．００５モル／Ｌ以上とすることが適当である。研磨効率の観点から、酸化剤（例えばバナジン酸類）の含有量は、０．０１モル／Ｌ以上が好ましく、０．０５モル／Ｌ以上がより好ましく、０．０８モル／Ｌ以上でもよく、０．１モル／Ｌ以上でもよく、０．１５モル／Ｌ以上でもよく、０．１８モル／Ｌ以上でもよい。研磨後の面質の観点から、研磨用組成物における酸化剤（例えばバナジン酸類）の含有量は、通常は１．０モル／Ｌ以下とすることが適当であり、０．８モル／Ｌ以下とすることが好ましく、０．５モル／Ｌ以下とすることがより好ましく、０．３モル／Ｌ以下でもよく、０．２モル／Ｌ以下でもよい。
　好ましい他の一態様において、研磨用組成物における複合金属酸化物以外の酸化剤（例えば過酸化水素）の含有量は、通常は０．０５モル／Ｌ以上とすることが適当である。研磨効率の観点から、複合金属酸化物以外の酸化剤（例えば過酸化水素）の含有量は、０．１モル／Ｌ以上が好ましく、０．２モル／Ｌ以上がより好ましく、０．２５モル／Ｌ以上でもよく、０．３モル／Ｌ以上でもよく、０．３５モル／Ｌ以上でもよく、０．４モル／Ｌ以上でもよい。研磨後の面質の観点から、研磨用組成物における複合金属酸化物以外の酸化剤（例えば過酸化水素）の含有量は、通常は５．０モル／Ｌ以下とすることが適当であり、２モル／Ｌ以下とすることが好ましく、１モル／Ｌ以下とすることがより好ましく、０．７モル／Ｌ以下でもよく、０．５モル／Ｌ以下でもよい。
　（水）
　ここに開示される研磨用組成物は、水を含む。水としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。ここに開示される研磨用組成物は、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）をさらに含んでいてもよい。通常は、研磨用組成物に含まれる溶媒の９０体積％以上が水であることが適当であり、９５体積％以上が水であることが好ましく、９９～１００体積％が水であることがより好ましい。
　（酸）
　研磨用組成物には、ｐＨ調整や研磨促進等の目的で、必要に応じて酸を含有させることができる。酸としては、無機酸および有機酸のいずれも使用可能である。無機酸の例としては、硫酸、硝酸、塩酸、炭酸等が挙げられる。有機酸の例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族カルボン酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、有機スルホン酸、有機ホスホン酸等が挙げられる。これらは、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。酸を使用する場合、その使用量は特に限定されず、使用目的（例えばｐＨ調整）に応じた使用量とすることができる。あるいは、ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様では、酸を実質的に含有しない組成であってもよい。
　（塩基性化合物）
　研磨用組成物には、ｐＨ調整や研磨促進等の目的で、必要に応じて塩基性化合物を含有させることができる。ここで塩基性化合物とは、研磨用組成物に添加されることによって該組成物のｐＨを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物の例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の炭酸塩や炭酸水素塩；アンモニア；水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等の水酸化第四級アンモニウム等の水酸化第四級アンモニウム；その他、アミン類、リン酸塩やリン酸水素塩；有機酸塩等が挙げられる。塩基性化合物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。塩基性化合物を使用する場合、その使用量は特に限定されず、使用目的（例えばｐＨ調整）に応じた使用量とすることができる。あるいは、ここに開示される研磨用組成物のいくつかの態様では、塩基性化合物を実質的に含有しない組成であってもよい。
　（その他の成分）
　ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、キレート剤、増粘剤、分散剤、表面保護剤、濡れ剤、界面活性剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物（例えば、炭化ケイ素等の高硬度材料の研磨に用いられる研磨用組成物）に用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤の含有量は、その添加目的に応じて適宜設定すればよく、本発明を特徴づけるものではないため、詳しい説明は省略する。
　（酸化還元電位）
　ここに開示される研磨用組成物の酸化還元電位（以下、ＯＲＰ：Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ－Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌともいう）は特に限定されない。研磨効率等の観点から研磨用組成物のＯＲＰは４００ｍＶ以上であることが適切であり、好ましくは６００ｍＶ以上であり、より好ましくは６５０ｍＶ以上（例えば７５０ｍＶ以上、あるいは８００ｍＶ以上）である。研磨用組成物のＯＲＰの上限は、特に限定されないが、より高品位の表面を得やすい等の観点から、好ましくは１５００ｍＶ以下、より好ましくは１３００ｍＶ以下、さらに好ましくは１２００ｍＶ以下（例えば１０００ｍＶ以下、あるいは９５０ｍＶ以下）である。
　砥粒および酸化剤の種類や砥粒と酸化剤の含有量の比を適切に選択することによって、研磨用組成物のＯＲＰを調整することができる。また、研磨用組成物のＯＲＰを調整する方法としては、当該組成物のｐＨを変える等の方法を採用することもできる。上記ＯＲＰを制御する方法は、単独であるいは組み合わせて使用することができる。研磨用組成物のＯＲＰは、後述の実施例に記載の方法で測定される。
　（ゼータ電位）
　ここに開示される技術によると、アニオン性ポリマーの添加により摩擦低減効果が発揮される。かかる摩擦低減効果は、所定のゼータ電位ζ０を示す砥粒を含む組成物Ｃ０に対してさらにアニオン性ポリマーを添加した場合に、より顕著に発揮され得る。アニオン性ポリマーを添加する前の組成物Ｃ０（典型的には、アニオン性ポリマーを含有しないこと以外は研磨用組成物と同じ組成の組成物）中の砥粒のゼータ電位ζ０の絶対値は、１１０ｍＶ以下であることが好ましく、より好ましくは９０ｍＶ以下、さらに好ましくは７０ｍＶ以下、特に好ましくは５０ｍＶ以下であり、例えば４０ｍＶ以下であってもよく、３０ｍＶ以下でもよく、２５ｍＶ以下でもよい。組成物Ｃ０中の砥粒のゼータ電位ζ０の絶対値が上述する所定値以下の構成において、ここに開示されるアニオン性ポリマーを使用することによる摩擦低減効果が好ましく発揮される。組成物Ｃ０中の砥粒のゼータ電位ζ０は、後述の実施例に記載の方法で測定される。
　所定範囲のゼータ電位ζ０を示す砥粒を含む組成物Ｃ０に対してアニオン性ポリマーを添加した場合に摩擦低減効果が向上する理由については、特に限定して解釈されるものではないが、例えば以下のように考えられる。即ち、砥粒のゼータ電位ζ０の絶対値が比較的大きい組成物Ｃ０中では、砥粒は互いに電気的に反発し合うことにより良好に分散していると考えられる。一方、砥粒のゼータ電位ζ０の絶対値が比較的小さい組成物Ｃ０中では、砥粒の分散性は低下しがちである。ここで、アニオン性ポリマーは砥粒表面等に作用することによって砥粒と研磨対象物との直接的な接触を抑制する働きをすると考えられる。このようなアニオン性ポリマー添加による摩擦低減効果は、砥粒の分散性が低下しがちな組成物Ｃ０においてより効果的に発揮され得る。このため、砥粒のゼータ電位ζ０の絶対値が所定値以下である組成物Ｃ０に対してアニオン性ポリマーを添加した場合に、特に摩擦低減効果が向上しやすい。
　ここに開示される研磨用組成物中の砥粒のゼータ電位ζＡは特に限定されない。研磨用組成物中の砥粒のゼータ電位ζＡの絶対値は、通常５ｍＶ以上であることが適当であり、好ましくは１０ｍＶ以上、より好ましくは１３ｍＶ以上、例えば２０ｍＶ以上である。ゼータ電位ζＡの絶対値が大きくなるほど、砥粒同士が電気的に強く反発し合うことにより、研磨用組成物中の砥粒の分散安定性が向上する傾向がある。ゼータ電位ζＡの絶対値の上限は特に制限されないが、通常、１７５ｍＶ以下が適当であり、好ましくは１００ｍＶ以下、より好ましくは８０ｍＶ以下、さらに好ましくは７０ｍＶ以下（例えば６０ｍＶ以下、あるいは５０ｍＶ以下）である。研磨用組成物中の砥粒のゼータ電位ζＡは、後述の実施例に記載の方法で測定される。
　（ｐＨ）
　研磨用組成物のｐＨは、通常は２～１２程度とすることが適当である。ｐＨが上記範囲であると、研磨対象物の研磨において、実用的な研磨速度が達成されやすい。いくつかの態様において、上記ｐＨは、２．５以上でもよく、３．０以上でもよく、４．０以上でもよく、５．０以上でもよく、５．５以上でもよい。ｐＨの上限は特に限定されないが、いくつかの態様において、上記ｐＨは、１２．０以下でもよく、１０．０以下でもよく、９．０以下（例えば９．０未満）でもよく、８．０以下（例えば８．０未満）でもよく、７．０以下でもよく、６．８以下でもよい。
　研磨用組成物のｐＨは、研磨用組成物中の粒子のゼータ電位ζＡに影響を与え得る。ここに開示される技術において、摩擦低減効果をより効果的に発揮し得るゼータ電位ζＡに調整する観点から、研磨用組成物のｐＨは、好ましくは３．０以上、より好ましくは４．０以上、さらに好ましくは５．０以上（例えば５．５以上）である。また、研磨用組成物中のアニオン性ポリマーの電離状態の安定化により摩擦低減効果を向上させる観点から、研磨用組成物のｐＨは、好ましくは８．０以下、より好ましくは７．０以下、さらに好ましくは６．８以下である。
　ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様において、該研磨用組成物のｐＨは４．０以上８．０未満である。かかるｐＨの範囲内で、アニオン性ポリマーによる摩擦低減効果が好ましく発揮される傾向がある。かかる観点から、研磨用組成物のｐＨは、より好ましくは５．０以上７．０以下、さらに好ましくは５．５以上６．８以下である。
　（電気伝導度）
ここに開示される研磨用組成物の電気伝導度は、特に限定されない。研磨用組成物の電気伝導度は、通常５ｍＳ／ｃｍ以上であることが適切であり、好ましくは７ｍＳ／ｃｍ以上であり、さらに好ましくは８ｍＳ／ｃｍ以上（例えば８．５ｍＳ／ｃｍ以上、あるいは８．６ｍＳ／ｃｍ以上）である。研磨用組成物の電気伝導度の上限値も、特に限定されないが、通常は４０ｍＳ／ｃｍ以下であることが適切であり、好ましくは３０ｍＳ／ｃｍ以下であり、より好ましくは１５ｍＳ／ｃｍ以下であり、さらに好ましくは１３ｍＳ／ｃｍ以下であり、特に好ましくは１１ｍＳ／ｃｍ以下（例えば１０．５ｍＳ／ｃｍ以下、あるいは８．８ｍＳ／ｃｍ以下）である。上述する所定範囲の電気伝導度を示す研磨用組成物において、ここに開示されるアニオン性ポリマーを使用することによる摩擦低減効果が好ましく発揮される。
　なお、本明細書において、研磨用組成物の電気伝導度は、該研磨用組成物における砥粒の含有量が６重量％である条件下で測定される電気伝導度のことをいう。研磨用組成物の電気伝導度は、後述の実施例に記載の方法で測定される。
　研磨用組成物の電気伝導度を調整する方法は特に限定されない。例えば、研磨用組成物に適当な量の電解質（塩、酸、アルカリなど）を配合する、該研磨用組成物を希釈または濃縮する、該研磨用組成物の構成成分の一部または全てに対してイオン交換処理を施す等の方法により上記電気伝導度は調整され得る。電気伝導度を調整するための方法は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
　ここに開示される研磨用組成物の調製方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、研磨用組成物に含まれる各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。
　（特性）
　ここに開示される好ましい一態様に係る研磨用組成物は、所定の条件で行われる研磨試験において測定される摩擦係数および研磨速度について、以下の特性を満足する。すなわち、研磨パッドを用いて該研磨パッドと研磨対象物との間に研磨液を供給して行う研磨試験において、上記研磨液として上記研磨用組成物を用いて測定される摩擦係数ＦＡおよび研磨速度ＲＡが、上記研磨液として上記アニオン性ポリマーを含まないこと以外は上記研磨用組成物と同じ組成の比較組成物を用いて測定される摩擦係数Ｆ０および研磨速度Ｒ０と、以下の関係：ＦＡ／Ｆ０≦０．９；およびＲＡ／Ｒ０＞０．８；を有する。
　かかる特性を満たす研磨用組成物によると、良好な研磨速度が維持されつつ、研磨対象物に対する摩擦が低減される。このため、かかる特性を満たす研磨用組成物を用いる研磨では、研磨条件の自由度が向上しやすい。よって、かかる研磨用組成物による研磨では、研磨対象物の研磨速度がより改善され得る。
　ここで、研磨試験は、後述の実施例に記載する方法により行われる。すなわち、研磨試験における研磨対象物は、後述の実施例に記載するものを用いる。また、研磨試験における研磨は、後述の実施例に記載する条件で行われる。摩擦係数ＦＡおよびＦ０と、研磨速度ＲＡおよびＲ０は、後述の実施例にそれぞれ記載する方法で測定される。典型的には、上記研磨用組成物のｐＨは、上記比較組成物のｐＨと同等であるか近似する。上記研磨用組成物のｐＨと上記比較組成物のｐＨの差は、好ましくは２．０以下であり、より好ましくは１．５以下であり、さらに好ましくは１．０以下（例えば０．８以下）であり、０．５以下であってもよく、０．３以下でもよく、０．２以下でもよい。
　上記研磨試験における研磨用組成物と比較組成物との摩擦係数の比であるＦＡ／Ｆ０は、摩擦低減の観点から、好ましくは０．９５以下であり、より好ましくは０．９以下であり、さらに好ましくは０．８５以下（例えば０．８１以下）である。上記ＦＡ／Ｆ０の下限は特に限定されないが、研磨速度を良好に維持する観点から、０．５以上であってもよく、０．６以上でもよく、０．７以上でもよい。
　上記研磨試験における研磨用組成物と比較組成物との研磨速度の比であるＲＡ／Ｒ０は、研磨速度向上の観点から、より好ましくは０．９以上であり、さらに好ましくは０．９５以上であり、特に好ましくは０．９８以上（例えば１以上）である。ＲＡ／Ｒ０（研磨速度比）の上限は特に限定されないが、摩擦低減の観点から、ＲＡ／Ｒ０は、１．５以下であり、１．３以下でもよい。
＜研磨対象物＞
　ここに開示される研磨用組成物の研磨対象物は特に限定されない。例えば、ここに開示される研磨用組成物は、化合物半導体材料により構成された表面を有する基板、すなわち化合物半導体基板の研磨に適用され得る。化合物半導体基板の構成材料は、特に限定されず、例えば、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、硫化カドミウム、テルル化カドミウム水銀、テルル化亜鉛カドミウム等のＩＩ－ＶＩ族化合物半導体；窒化ガリウム、ヒ化ガリウム、リン化ガリウム、リン化インジウム、ヒ化アルミニウムガリウム、ヒ化ガリウムインジウム、ヒ化窒素インジウムガリウム、リン化アルミニウムガリウムインジウム等のＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体；炭化ケイ素、ケイ化ゲルマニウム等のＩＶ－ＩＶ族化合物半導体；等であり得る。これらのうち複数の材料により構成された研磨対象物であってもよい。好ましい一態様において、ここに開示される研磨用組成物は、酸化物ではない（即ち、非酸化物の）化学物半導体材料により構成された表面を有する基板の研磨に適用され得る。非酸化物の化学物半導体材料により構成された表面を有する基板の研磨において、ここに開示される研磨用組成物に含有される酸化剤による研磨促進効果が好適に発揮されやすい。
　ここに開示される研磨用組成物は、例えば、５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する研磨対象物表面の研磨に好ましく用いられ得る。上記ビッカース硬度は、好ましくは７００Ｈｖ以上であり、例えば１０００Ｈｖ以上、あるいは１５００Ｈｖ以上である。研磨対象材料のビッカース硬度は、１８００Ｈｖ以上であってもよく、２０００Ｈｖ以上でもよく、２２００Ｈｖ以上でもよい。ビッカース硬度が高い材料は脆く衝撃に対して弱い傾向があるため、研磨条件によっては破損しやすい。このため、本発明の研磨用組成物を、かかる研磨対象材料に適用することはより有意義である。研磨対象物表面のビッカース硬度の上限は特に限定されず、例えば凡そ７０００Ｈｖ以下であってよく、５０００Ｈｖ以下でもよく、３０００Ｈｖ以下でもよい。なお、本明細書において、ビッカース硬度は、ＪＩＳ　Ｒ　１６１０：２００３に基づいて測定することができる。上記ＪＩＳ規格に対応する国際規格はＩＳＯ　１４７０５：２０００である。
　１５００Ｈｖ以上のビッカース硬度を有する材料としては、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ガリウム等が挙げられる。ここに開示される技術における研磨対象物は、機械的かつ化学的に安定な上記材料の単結晶表面を有するものであり得る。なかでも、研磨対象物表面は、炭化ケイ素および窒化ガリウムのうちのいずれかから構成されていることが好ましく、炭化ケイ素から構成されていることがより好ましい。炭化ケイ素は、電力損失が少なく耐熱性等に優れる化合物半導体基板材料として期待されており、その表面性状を改善することの実用上の利点は特に大きい。ここに開示される技術は、炭化ケイ素の単結晶表面の研磨に対して特に好ましく適用され得る。
＜研磨方法＞
　ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、研磨対象物の研磨に使用することができる。
　すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液（スラリー）を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に、濃度調整（例えば希釈）、ｐＨ調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、上記研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。また、多剤型の研磨用組成物の場合、上記研磨液を用意することには、それらの剤を混合すること、該混合の前に１または複数の剤を希釈すること、該混合の後にその混合物を希釈すること、等が含まれ得る。
　次いで、その研磨液を研磨対象物に供給し、当業者によってなされる通常の方法で研磨する。例えば、一般的な研磨装置に研磨対象物をセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて該研磨対象物の研磨対象面に上記研磨液を供給する方法である。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、研磨対象物の研磨対象面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動（例えば回転移動）させる。かかるポリシング工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。
　この明細書によると、研磨対象物（典型的には、研磨対象材料）を研磨する研磨方法および該研磨方法を用いた研磨物の製造方法が提供される。上記研磨方法は、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する工程を含むことによって特徴づけられる。好ましい一態様に係る研磨方法は、予備ポリシングを行う工程（予備ポリシング工程）と、仕上げポリシングを行う工程（仕上げポリシング工程）と、を含んでいる。典型的な一態様では、予備ポリシング工程は、仕上げポリシング工程の直前に配置されるポリシング工程である。予備ポリシング工程は、１段のポリシング工程であってもよく、２段以上の複数段のポリシング工程であってもよい。また、ここでいう仕上げポリシング工程は、予備ポリシングが行われた研磨対象物に対して仕上げポリシングを行う工程であって、砥粒を含むポリシング用スラリーを用いて行われるポリシング工程のうち最後に（すなわち、最も下流側に）配置される研磨工程のことをいう。このように予備ポリシング工程と仕上げポリシング工程とを含む研磨方法において、ここに開示される研磨用組成物は、予備ポリシング工程で用いられてもよく、仕上げポリシング工程で用いられてもよく、予備ポリシング工程および仕上げポリシング工程の両方で用いられてもよい。
　好ましい一態様において、上記研磨用組成物を用いるポリシング工程は、予備ポリシング工程であり得る。予備ポリシング工程が２段以上の複数段のポリシング工程を含む場合、それらのうち２段以上のポリシング工程を、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を用いて実施することも可能である。ここに開示される研磨用組成物は、前段（上流側）の予備ポリシングに好ましく適用することができる。例えば、後述するラッピング工程を経た最初の予備ポリシング工程、典型的には１次研磨工程においても好ましく使用され得る。
　他の好ましい一態様において、上記研磨用組成物を用いるポリシング工程は、仕上げポリシング工程である。ここに開示される研磨用組成物は、研磨後の表面における打痕数や欠陥数を低減し得ることから、研磨対象物表面の仕上げポリシング工程に用いられる研磨用組成物（仕上げポリシング用組成物）として好適である。
　予備ポリシングおよび仕上げポリシングは、片面研磨装置による研磨、両面研磨装置による研磨のいずれにも適用可能である。片面研磨装置では、セラミックプレートにワックスで研磨対象物を貼りつけたり、キャリアと呼ばれる保持具を用いて研磨対象物を保持し、ポリシング用組成物を供給しながら研磨対象物の片面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動させることにより研磨対象物の片面を研磨する。上記移動は、例えば回転移動である。両面研磨装置では、キャリアと呼ばれる保持具を用いて研磨対象物を保持し、上方よりポリシング用組成物を供給しながら、研磨対象物の対向面に研磨パッドを押しつけ、それらを相対方向に回転させることにより研磨対象物の両面を同時に研磨する。
　ここに開示される各ポリシング工程で使用される研磨パッドは、特に限定されない。例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、硬質発泡ポリウレタンタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもの等のいずれを用いてもよい。いくつかの態様において、砥粒を含まないスウェードタイプの研磨パッドを好ましく採用し得る。
　ここに開示される方法により研磨された研磨物は、典型的にはポリシング後に洗浄される。この洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、公知、慣用のものを適宜選択して用いることができる。
　なお、ここに開示される研磨方法は、上記予備ポリシング工程および仕上げポリシング工程に加えて任意の他の工程を含み得る。そのような工程としては、予備ポリシング工程の前に行われるラッピング工程が挙げられる。上記ラッピング工程は、研磨定盤、例えば鋳鉄定盤の表面を研磨対象物に押し当てることにより研磨対象物の研磨を行う工程である。したがって、ラッピング工程では研磨パッドは使用しない。ラッピング工程は、典型的には、研磨定盤と研磨対象物との間に砥粒を供給して行われる。上記砥粒は、典型的にはダイヤモンド砥粒である。また、ここに開示される研磨方法は、予備ポリシング工程の前や、予備ポリシング工程と仕上げポリシング工程との間に追加の工程を含んでもよい。追加の工程は、例えば洗浄工程やポリシング工程である。
　＜研磨物の製造方法＞
　ここに開示される技術には、上述したいずれかの研磨方法によるポリシング工程を含む研磨物の製造方法および該方法により製造された研磨物の提供が含まれ得る。上記研磨物の製造方法は、例えば炭化ケイ素基板の製造方法である。すなわち、ここに開示される技術によると、研磨対象材料から構成された研磨対象物を、ここに開示されるいずれかの研磨方法を適用して研磨することを含む、研磨物の製造方法および該方法により製造された研磨物が提供される。上記製造方法によると、改善された面質を有する研磨物、例えば炭化ケイ素基板が効率的に提供され得る。
　以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「％」は、特に断りがない限り重量基準である。
　以下の実施例において使用したアニオン性ポリマーは以下の通りである。
　　ポリマーＡ１：ポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩（東ソー有機化学株式会社製、商品名「ポリナス（登録商標）ＰＳ－１」、Ｍｗ１００００）
　　ポリマーＡ２：ポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩（東ソー有機化学株式会社製、商品名「ポリナス（登録商標）ＰＳ－５」、Ｍｗ５００００）
　　ポリマーＢ：ポリアクリル酸ナトリウム塩（東亞合成株式会社製、商品名「Ａ－２１０」、Ｍｗ３０００）
　　ポリマーＣ：アクリル酸／２－アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸共重合体ナトリウム塩（Ｍｗ１００００）
　なお、上記ポリマーのＭｗはメーカー公称値である。
＜試験例１＞
＜研磨用組成物の作製＞
　（実施例１）
　アルミナ砥粒と、酸化剤としての過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）と、アニオン性ポリマーと、脱イオン水とを混合し、本例の研磨用組成物を調製した。アルミナ砥粒の含有量は６％とし、過マンガン酸カリウムの含有量は０．０７９モル／Ｌとし、アニオン性ポリマーの含有量は０．０８ｇ／Ｌとした。研磨用組成物のｐＨは、硝酸および／または水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いて表１に示す値となるように調整した。アルミナ砥粒としては、ＢＥＴ径が０．５μｍのα－アルミナ砥粒を使用した。砥粒のＢＥＴ径の測定は、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置（商品名「Ｆｌｏｗ　Ｓｏｒｂ　ＩＩ　２３００」）を用いて行った。アニオン性ポリマーとしては、Ｍｗが５００００のポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩（ポリマーＡ２）を用いた。
　（実施例２および３）
　アニオン性ポリマーの種類とその含有量を表１の通りとした他は実施例１と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
　（比較例１）
　アニオン性ポリマーを使用しないこと以外は実施例１と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
　（実施例４）
　アニオン性ポリマーとして、Ｍｗが１００００のポリスチレンスルホン酸ナトリウム（ポリマーＡ１）を用い、研磨用組成物のｐＨを硝酸および／またはＫＯＨを用いて表１に示す値となるように調整した他は実施例１と同様にして本例に係る研磨用組成物を調製した。
　（実施例５～７）
　アニオン性ポリマーの種類とその含有量を表１の通りとした他は実施例４と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
　（比較例２）
　アニオン性ポリマーを使用しないこと以外は実施例４と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
　（実施例８）
　研磨用組成物のｐＨを硝酸および／またはＫＯＨを用いて表１に示す値となるように調整した他は実施例１と同様にして本例に係る研磨用組成物を調製した。
　（比較例３）
　アニオン性ポリマーを使用しないこと以外は実施例８と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
　（実施例９～１５）
　アニオン性ポリマーの種類とその含有量を表２の通りとしたこと以外は実施例１と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
（ゼータ電位の測定）
　各例の研磨用組成物について、ゼータ電位［ｍＶ］をＣｏｌｌｏｉｄａｌ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ社製の高濃度ゼータ電位計（ＺｅｔａＰｒｏｂｅ）を用いて液温２０～２５℃の条件で測定した。得られた値の絶対値を表１および２の「ゼータ電位絶対値」の欄に示した。
（酸化還元電位の測定）
　各例の研磨用組成物について、標準水素電極に対する酸化還元電位ＯＲＰ［ｍＶ］を株式会社堀場製作所製の酸化還元電位計（本体型式：Ｆ－５２、電極型式：９３００）を用いて液温２０～２５℃の条件で測定した。測定結果を表１および２の「ＯＲＰ」の欄に記載した。
（電気伝導度の測定）
　各例の研磨用組成物について、電気伝導度［ｍＳ／ｃｍ］を、堀場製作所製の導電率計（型式「ＤＳ－７１」、使用電極「３５５２－１０Ｄ」）を用いて液温２０～２５℃の条件で測定した。測定結果を表１および２の「電気伝導度」の欄に記載した。
＜研磨対象物の予備研磨＞
　ＢＥＴ径が０．５μｍのアルミナ砥粒（６重量％）と酸化剤としての過マンガン酸（０．１０５モル／Ｌ）とを含有し、ｐＨが８以上１０以下となるようにｐＨ調整剤を加えた予備研磨用組成物を準備した。そして予備研磨用組成物を用いて下記表面品位となるまでＳｉＣウェーハに対して予備研磨を行った。予備研磨の条件は、下記＜研磨対象物の研磨＞のポリシング条件と同様とした。
　予備研磨は、予備研磨後の表面品位について、ｂｒｕｋｅｒ社製の原子間力顕微鏡（型式　ｎａｎｏｓｃｏｐｅ　Ｖ）により測定される表面粗さＲａが０．０７ｎｍ以下となるように行った。
＜研磨対象物の研磨＞
　上記予備研磨を行った後の研磨対象物の研磨面に対して、各例の研磨用組成物をそのまま研磨液として用いて、下記のポリシング条件で研磨した。
　　［ポリシング条件］
　研磨装置：不二越機械工業株式会社、型式「ＲＤＰ－５００」
　研磨パッド：ニッタ・ハース社製「ＳＵＢＡ８００ＸＹ」
　研磨圧力：２９．４ｋＰａ
　研磨液の供給レート：２０ｍＬ／分
　定盤回転数：１００回転／分
　ヘッド回転数：１００回転／分
　研磨時間：１時間
　研磨対象物：ＳｉＣウェーハ（伝導型：ｎ型、結晶型４Ｈ－ＳｉＣ、主面（０００１）のＣ軸に対するオフ角：４°）、２インチ、１枚／バッチ
　研磨液の温度：２３℃
＜研磨速度の評価＞
　各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、上記のポリシング条件で研磨を実施した。そして、以下の計算式（１）、（２）に従って研磨速度を算出した。
（１）研磨取り代［ｃｍ］＝研磨前後のＳｉＣウェーハの重量の差［ｇ］／ＳｉＣの密度［ｇ／ｃｍ３］（＝３．２１ｇ／ｃｍ３）／研磨対象面積［ｃｍ２］（＝１９．６２ｃｍ２）
（２）研磨速度［ｎｍ／ｈ］＝研磨取り代［ｃｍ］×１０７／研磨時間（＝１時間）
　得られた値を、使用した研磨用組成物のｐＨと同じ領域のｐＨを示す比較例の値を１００％とする相対値に換算して、表１および２の「相対研磨速度」の欄に示した。
＜摩擦係数の評価＞
　各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、上記のポリシング条件で研磨を実施したときの摩擦係数を測定した。摩擦係数の測定に際しては、ウェーハ保持部分としてスウェード素材のバッキング材を用いたテンプレートを使用し、ウェーハの飛び出し高さが２００μｍ以上となるように張り付けた。研磨時において、ウェーハはスウェード素材に対して水張りされた状態に保たれるようにした。摩擦係数は上記研磨装置から出力される値をそのまま採用した。
　ここで得られた値を、使用した研磨用組成物のｐＨと同じ領域のｐＨを示す比較例の値を１００％とする相対値に換算して、表１および２の「相対摩擦係数」の欄に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示されるように、アルミナ砥粒、酸化剤およびアニオン性ポリマーを含む実施例１～８の研磨用組成物によると、アニオン性ポリマーを含まずかつ各実施例と同じ領域のｐＨを示す比較例１、２または３に比べて、研磨速度は同等か同等以上でありながら、摩擦係数が顕著に低減された。また、表２に示されるように、研磨用組成物におけるアニオン性ポリマーの含有量を増加した場合であっても、良好な研磨速度は維持されつつ、高い摩擦低減効果が見られた。
＜試験例２＞
＜研磨用組成物の作製＞
　（実施例１６）
　シリカ砥粒と、酸化剤としての過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）およびメタバナジン酸ナトリウム（ＮａＶＯ３）と、アニオン性ポリマーと、脱イオン水とを混合し、本例の研磨用組成物を調製した。シリカ砥粒の含有量は２９％とし、Ｈ２Ｏ２の含有量は０．４０５モル／Ｌとし、ＮａＶＯ３の含有量は０．１９６モル／Ｌとし、アニオン性ポリマーの含有量は０．３２ｇ／Ｌとした。研磨用組成物のｐＨは、硝酸および／または水酸化カリウム（ＫＯＨ）を用いて表３に示す値となるように調整した。シリカ砥粒としては、ＢＥＴ径が７２ｎｍのコロイダルシリカを使用した。砥粒のＢＥＴ径の測定は、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置（商品名「Ｆｌｏｗ　Ｓｏｒｂ　ＩＩ　２３００」）を用いて行った。アニオン性ポリマーとしては、Ｍｗが１００００のアクリル酸／２－アクリルアミド２－メチルプロパンスルホン酸共重合体ナトリウム塩（ポリマーＣ）を用いた。
　（実施例１７）
　アニオン性ポリマーの含有量を表３の通りとした他は実施例１６と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
　（比較例４）
　アニオン性ポリマーを使用しないこと以外は実施例１６と同様にして本例の研磨用組成物を調製した。
＜研磨対象物の予備研磨＞
　ＢＥＴ径が０．５μｍのアルミナ砥粒（６重量％）と酸化剤としての過マンガン酸（０．１０５モル／Ｌ）とを含有し、ｐＨが８以上１０以下となるようにｐＨ調整剤を加えた予備研磨用組成物を準備した。そして予備研磨用組成物を用いて下記表面品位となるまでＳｉＣウェーハに対して予備研磨を行った。予備研磨の条件は、下記＜研磨対象物の研磨＞のポリシング条件と同様とした。
　予備研磨は、予備研磨後の表面品位について、ｂｒｕｋｅｒ社製の原子間力顕微鏡（型式　ｎａｎｏｓｃｏｐｅ　Ｖ）により測定される表面粗さＲａが０．０７ｎｍ以下となるように行った。
＜研磨対象物の研磨＞
　上記予備研磨を行った後の研磨対象物の研磨面に対して、各例の研磨用組成物をそのまま研磨液として用いて、下記のポリシング条件で研磨した。
　　［ポリシング条件］
　研磨装置：不二越機械工業株式会社、型式「ＲＤＰ－５００」
　研磨パッド：ニッタ・ハース社製「ＳＵＢＡ８００ＸＹ」
　研磨圧力：２９．４ｋＰａ
　研磨液の供給レート：２０ｍＬ／分
　定盤回転数：１００回転／分
　ヘッド回転数：１００回転／分
　研磨時間：１時間
　研磨対象物：ＳｉＣウェーハ（伝導型：ｎ型、結晶型４Ｈ－ＳｉＣ、主面（０００１）のＣ軸に対するオフ角：４°）、２インチ、１枚／バッチ
　研磨液の温度：２３℃
＜研磨速度の評価＞
　各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、上記のポリシング条件で研磨を実施した。そして、上述する試験例１と同様に、計算式（１）、（２）に従って研磨速度を算出した。得られた値を、使用した研磨用組成物のｐＨと同じ領域のｐＨを示す比較例の値を１００％とする相対値に換算して、表３の「相対研磨速度」の欄に示した。
＜摩擦係数の評価＞
　各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、上記のポリシング条件で研磨を実施したときの摩擦係数を測定した。摩擦係数の測定に際しては、上述する試験例１と同様の方法で行った。得られた値を、使用した研磨用組成物のｐＨと同じ領域のｐＨを示す比較例の値を１００％とする相対値に換算して、表３の「相対摩擦係数」の欄に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示されるように、シリカ砥粒、酸化剤およびアニオン性ポリマーを含む実施例１６および１７の研磨用組成物によると、アニオン性ポリマーを含まずかつ各実施例と同じ領域のｐＨを示す比較例４に比べて、研磨速度は同等か同等以上でありながら、摩擦係数が顕著に低減された。
　以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

Claims (10)

  1. 　水、砥粒および酸化剤としての複合金属酸化物を含み、
    　さらにアニオン性ポリマーを含む、研磨用組成物。
  2. 　前記アニオン性ポリマーは、スルホン酸由来の構造単位、（メタ）アクリル酸由来の構造単位またはアクリルアミド由来の構造単位を、一分子中に少なくとも一種類含む単独重合体または共重合体である、請求項１に記載の研磨用組成物。
  3. 　前記アニオン性ポリマーは、スチレンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸またはメタリルスルホン酸に由来する構造単位を、一分子中に少なくとも一種類含む単独重合体または共重合体である、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
  4. 　前記アニオン性ポリマーは、アクリル酸またはメタクリル酸に由来する構造単位を、一分子中に少なくとも一種類含む単独重合体または共重合体である、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
  5. 　前記アニオン性ポリマーは、スルホン酸由来の構造単位、（メタ）アクリル酸由来の構造単位およびアクリルアミド由来の構造単位を含む共重合体である、請求項１から４のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
  6. 　前記複合金属酸化物として、過マンガン酸塩を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
  7. 　ｐＨが２．５以上９．０以下である、請求項１から６のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
  8. 　ビッカース硬度１５００Ｈｖ以上の材料を研磨するために用いられる、請求項１から７のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
  9. 　前記ビッカース硬度１５００Ｈｖ以上の材料は、非酸化物である、請求項８に記載の研磨用組成物。
  10. 　請求項１から９のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する工程を含む、研磨対象物の研磨方法。

     
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