WO2024043061A1 - 研磨用組成物 - Google Patents

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WO2024043061A1
WO2024043061A1 PCT/JP2023/028817 JP2023028817W WO2024043061A1 WO 2024043061 A1 WO2024043061 A1 WO 2024043061A1 JP 2023028817 W JP2023028817 W JP 2023028817W WO 2024043061 A1 WO2024043061 A1 WO 2024043061A1
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WO
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weight
polishing
less
polishing composition
polymer
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Application number
PCT/JP2023/028817
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English (en)
French (fr)
Inventor
真希 浅田
智章 河野
公亮 土屋
Original Assignee
株式会社フジミインコーポレーテッド
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社フジミインコーポレーテッド filed Critical 株式会社フジミインコーポレーテッド
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a polishing composition.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-135137 filed on August 26, 2022, and the entire contents of that application are incorporated herein by reference.
  • polishing process includes, for example, a preliminary polishing process (preliminary polishing process) and a final polishing process (final polishing process).
  • the preliminary polishing process includes, for example, a rough polishing process (primary polishing process) and an intermediate polishing process (secondary polishing process).
  • Technical documents regarding polishing compositions used in the polishing process include, for example, Patent Documents 1 to 3.
  • HLM hard laser marks
  • the present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a polishing composition that can improve the ability to eliminate upheavals around the HLM periphery while maintaining the polishing rate.
  • a polishing composition for pre-polishing a surface made of a silicon material includes abrasive grains, a basic compound, a water-soluble polymer, and water. Further, the water-soluble polymer includes a nonionic modified polyvinyl alcohol polymer. Here, the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer does not contain a hydroxyl group in the modified structural unit. According to a polishing composition containing abrasive grains, a basic compound, and water, and further including a nonionic modified polyvinyl alcohol polymer having the above structure, it is possible to improve the ability to eliminate upheavals on the HLM periphery while maintaining the polishing rate. can.
  • eliminating the protuberance on the HLM periphery refers to the above This refers to reducing the height to the highest point of a bulge.
  • the height from the reference plane around the HLM of the substrate to the highest point of the protuberance can be measured, for example, by a method described in Examples described below.
  • the polishing composition further includes a nitrogen atom-containing polymer as the water-soluble polymer.
  • a nitrogen atom-containing polymer in addition to the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer as the water-soluble polymer, a more excellent protuberance elimination effect can be achieved.
  • the polishing composition includes silica particles as the abrasive grains.
  • silica particles as the abrasive grains.
  • the polishing composition contains quaternary ammoniums as the basic compound.
  • a polishing composition containing quaternary ammoniums as a basic compound is preferable in terms of improving the polishing rate and eliminating bumps. According to the above composition, it is easy to achieve both the polishing rate and the elimination of the prominence of the HLM periphery.
  • the polishing composition further includes a chelating agent. According to the polishing composition containing a chelating agent, metal contamination on the polished surface after preliminary polishing can be suppressed.
  • the polishing composition may be a concentrate.
  • the polishing composition disclosed herein can be manufactured, distributed, and stored as a concentrate.
  • a polishing method in which a surface made of a silicon material is pre-polished using the polishing composition described above. According to the polishing method described above, it is possible to improve the ability to eliminate protrusions around the HLM periphery while maintaining the polishing rate.
  • the polishing composition disclosed herein contains abrasive grains.
  • the material and properties of the abrasive grains are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the manner in which the polishing composition is used.
  • Examples of abrasive grains include inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles.
  • inorganic particles include 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, red iron particles;
  • examples include nitride particles such as silicon nitride particles and boron nitride particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; and carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate.
  • organic particles include polymethyl methacrylate (PMMA) particles, poly(meth)acrylic acid particles, polyacrylonitrile particles, and the like.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • (meth)acrylic acid refers comprehensively to acrylic acid and methacrylic acid.
  • the abrasive grains can be used singly or in combination of two or more.
  • abrasive grains inorganic particles are preferable, and particles made of metal or metalloid oxides are particularly preferable.
  • Silica particles are a preferred example of abrasive grains that can be used in the technology disclosed herein.
  • the technique disclosed herein can be preferably implemented, for example, in an embodiment in which the abrasive grains essentially consist of silica particles.
  • substantially means that 95% by weight or more (preferably 98% by weight or more, more preferably 99% by weight or more, and may be 100% by weight) of the particles constituting the abrasive grains. It means that it is a silica particle.
  • the type of silica particles is not particularly limited and can be selected as appropriate.
  • One type of silica particles may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of silica particles include colloidal silica, fumed silica, precipitated silica, and the like. Colloidal silica is particularly preferred because it is less likely to cause scratches on the surface of the object to be polished and can exhibit good polishing performance (such as the ability to reduce surface roughness).
  • the type of colloidal silica is not particularly limited and can be selected as appropriate. One type of colloidal silica may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • colloidal silica produced using water glass (Na silicate) as a raw material by an ion exchange method and colloidal silica produced by an alkoxide method can be preferably employed.
  • the alkoxide method colloidal silica is colloidal silica produced by a hydrolytic condensation reaction of alkoxysilane.
  • the abrasive grains contained in the polishing composition may be in the form of primary particles, or may be in the form of secondary particles in which a plurality of primary particles are associated. Furthermore, abrasive grains in the form of primary particles and abrasive grains in the form of secondary particles may coexist. In some preferred embodiments, at least some of the abrasive grains are included in the polishing composition in the form of secondary particles.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains is not particularly limited, but from the viewpoint of maintaining both the polishing rate and improving the bump resolving ability, it is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and particularly preferably is 20 nm or more. From the viewpoint of obtaining a higher polishing effect, the average primary particle diameter is preferably 25 nm or more, more preferably 30 nm or more. Abrasive grains having an average primary particle diameter of 40 nm or more may be used. In some embodiments, the average primary particle size can be, for example, greater than 40 nm, greater than 45 nm, or greater than 50 nm.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, still more preferably 120 nm or less, particularly preferably 100 nm or less. In some embodiments, the average primary particle size may be 75 nm or less, or 60 nm or less.
  • the specific surface area can be measured using, for example, a surface area measuring device manufactured by Micromeritex, trade name "Flow Sorb II 2300".
  • the average secondary particle diameter of the abrasive grains is not particularly limited, and can be appropriately selected from a range of, for example, about 15 nm to 300 nm. From the viewpoint of improving the ability to eliminate bumps, the average secondary particle diameter is preferably 30 nm or more, more preferably 35 nm or more. In some embodiments, the average secondary particle diameter may be, for example, 40 nm or more, 45 nm or more, preferably 50 nm or more, further 60 nm or more, or 65 nm or more (for example, 70 nm or more). In addition, from the viewpoint of preventing scratches, the average secondary particle diameter is usually advantageously 250 nm or less, preferably 200 nm or less, and more preferably 150 nm or less. In some embodiments, the average secondary particle size may be 120 nm or less, or 110 nm or less.
  • the average secondary particle diameter of abrasive grains refers to the particle diameter measured by a dynamic light scattering method.
  • the measurement can be performed using a model "FPAR-1000" manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. or an equivalent product thereof.
  • the shape (outer shape) of the abrasive grains may be spherical or non-spherical.
  • specific examples of non-spherical particles include a peanut shape (ie, peanut shell shape), a cocoon shape, a confetti candy shape, a rugby ball shape, and the like.
  • the average aspect ratio of the abrasive grains is not particularly limited.
  • the average aspect ratio of the abrasive grains is in principle 1.0 or more, can be 1.05 or more, 1.10 or more, and may be 1.15 or more. As the average aspect ratio increases, the polishing rate tends to improve.
  • the average aspect ratio of the abrasive grains may be greater than 1.2 (specifically greater than 1.20), such as greater than or equal to 1.22.
  • Abrasive grains having an average aspect ratio of more than 1.2 are typical examples of the above-mentioned non-spherical abrasive grains.
  • the average aspect ratio of the abrasive grains is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less, from the viewpoint of reducing scratches and improving stability of polishing.
  • the average aspect ratio of the abrasive grains may be, for example, 1.5 or less, 1.4 or less, or 1.3 or less.
  • the shape (outer shape) and average aspect ratio of the abrasive grains can be determined, for example, by observation with an electron microscope.
  • a specific procedure for determining the average aspect ratio is, for example, using a scanning electron microscope (SEM) to examine each particle of a predetermined number (for example, 200) of abrasive grains that allow the shapes of independent particles to be recognized. Draw the smallest rectangle circumscribing the image. Then, for the rectangle drawn for each particle image, the length of the long side (value of the major axis) is divided by the length of the short side (value of the minor axis), and the value is calculated as the major axis / minor axis ratio (aspect ratio). ).
  • the average aspect ratio can be determined by arithmetic averaging the aspect ratios of the predetermined number of particles.
  • the content of abrasive grains is not particularly limited and can be set as appropriate depending on the purpose.
  • the content of abrasive grains based on the total weight of the polishing composition may be, for example, 0.01% by weight or more, 0.05% by weight or more, or 0.1% by weight or more.
  • the content of abrasive grains may be 0.2% by weight or more, 0.5% by weight or more, or 0.6% by weight or more.
  • the content of abrasive grains may be, for example, 10% by weight or less, 5% by weight or less, or 3% by weight or less. Generally, it may be 2% by weight or less, 1.5% by weight or less, 1.2% by weight or less, or 1.0% by weight or less. These contents can be preferably applied to, for example, the contents in the polishing liquid (working slurry) supplied to the object to be polished.
  • the content of abrasive grains is usually 50% by weight or less from the viewpoint of storage stability and filterability. It is suitable, and more preferably 40% by weight or less. Further, from the viewpoint of taking advantage of the advantage of forming a concentrated liquid, the content of abrasive grains is preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more.
  • the polishing composition disclosed herein contains a basic compound.
  • the basic compound refers to a compound having the function of increasing the pH of the polishing composition by being added to the polishing composition.
  • the basic compound functions to chemically polish the surface to be polished, and can contribute to improving the polishing rate.
  • the basic compound may be an organic basic compound or an inorganic basic compound.
  • One type of basic compound can be used alone or two or more types can be used in combination.
  • organic basic compounds include quaternary ammonium salts such as tetraalkylammonium salts.
  • the anion in the ammonium salt can be, for example, OH ⁇ , F ⁇ , Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , ClO 4 ⁇ , BH 4 ⁇ , HCO 3 ⁇ and the like.
  • quaternary ammonium salts such as choline, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, and tetramethylammonium bicarbonate can be preferably used.
  • tetramethylammonium hydroxide is preferred.
  • organic basic compounds include quaternary phosphonium salts such as tetraalkylphosphonium salts.
  • the anion in the phosphonium salt can be, for example, OH ⁇ , F ⁇ , Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , ClO 4 ⁇ , BH 4 ⁇ , HCO 3 ⁇ and the like.
  • halides and hydroxides such as tetramethylphosphonium, tetraethylphosphonium, tetrapropylphosphonium, and tetrabutylphosphonium can be preferably used.
  • organic basic compounds include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N-( ⁇ -aminoethyl)ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylene
  • examples include amines such as tetramine; piperazines such as 1-(2-aminoethyl)piperazine and N-methylpiperazine; azoles such as imidazole and triazole; and guanidine.
  • inorganic basic compounds include ammonia; ammonia, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides; ammonia, alkali metal or alkaline earth metal carbonates; ammonia, alkali metal or alkaline earth metal hydrogen carbonates.
  • examples include salt, etc.
  • Specific examples of the above-mentioned hydroxide include lithium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, and the like.
  • Specific examples of the carbonate or hydrogen carbonate include ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, lithium hydrogen carbonate, lithium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, and the like.
  • Preferred basic compounds include ammonia, lithium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, lithium hydrogen carbonate, lithium carbonate, potassium hydrogen carbonate, carbonic acid. Potassium, sodium bicarbonate and sodium carbonate are mentioned. Among these, ammonia, lithium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, lithium carbonate, and potassium carbonate are exemplified. Preferred basic compounds from the viewpoint of improving the ability to eliminate bumps include quaternary ammoniums (quaternary ammonium salts).
  • One type of quaternary ammonium may be used alone, or two or more types may be used in combination. Tetramethylammonium hydroxide is particularly preferably used. Further, from the viewpoint of improving the polishing rate, it is preferable to use carbonates such as potassium carbonate.
  • quaternary ammoniums e.g., tetramethylammonium hydroxide
  • carbonates e.g., potassium carbonate
  • alkali metal or alkaline earth metal hydroxides e.g., hydroxide Potassium
  • the ratio of each of these components to be used is not particularly limited. Depending on the concentration of other components such as polymers, it is possible to set an appropriate range that balances the maintenance of polishing rate and the ability to eliminate bumps.
  • the content of the basic compound based on the total amount of the polishing composition is preferably 0.005% by weight or more, more preferably 0.01% by weight or more, and even more preferably 0.05% by weight from the viewpoint of polishing rate and protrusion elimination properties. % or more. Stability may also be improved by increasing the content of basic compounds.
  • the upper limit of the content of the basic compound is suitably 5% by weight or less, and from the viewpoint of surface quality etc., preferably 2% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, even more preferably It is 0.5% by weight or less, may be 0.4% by weight or less, may be 0.3% by weight or less, and may be 0.2% by weight or less (for example, less than 0.2% by weight).
  • the said content refers to the total content of 2 or more types of basic compounds.
  • These contents can be preferably applied to, for example, the contents in the polishing liquid (working slurry) supplied to the object to be polished.
  • the content of basic compounds is usually 10% by weight or less from the viewpoint of storage stability and filterability. It is suitable, and more preferably 5% by weight or less (for example, 4% by weight or less).
  • the content of the basic compound is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, and even more preferably 0.9% by weight or more. (for example, 1.5% by weight or more).
  • the weight ratio of the basic compound content C B to the abrasive grain content C A in the polishing composition is not particularly limited as long as the effects of the technology disclosed herein are exhibited. .
  • the ratio (C B /C A ) is suitably about 0.005 or more, for example, and from the viewpoint of effectively exhibiting the effect of adding the basic compound, it is preferably 0.01 or more, more preferably It is 0.02 or more, and may be, for example, 0.05 or more.
  • the above ratio (C B /C A ) be approximately 1 or less, for example, and preferably 0.8 or less. , more preferably 0.6 or less, for example, it may be 0.5 or less, 0.4 or less, 0.3 or less, or 0.2 or less (for example, less than 0.2).
  • Nonionic modified polyvinyl alcohol polymer that does not contain hydroxyl groups in modified structural units
  • the polishing composition disclosed herein uses a nonionic modified polyvinyl alcohol polymer (hereinafter also referred to as "nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A") that does not contain a hydroxyl group in the modified structural unit (nonionic modified structural unit).
  • nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A that does not contain a hydroxyl group in the modified structural unit (nonionic modified structural unit).
  • the polishing composition containing the nonionic-modified polyvinyl alcohol polymer A it is possible to effectively eliminate the protuberance at the periphery of the HLM while maintaining the polishing rate.
  • the nonionic modified structural unit of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A has hydrophobicity and does not contain a hydroxyl group, the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A does not adhere to the silicon material surface of the hydrophobic object to be polished during polishing. It is thought that it exhibits a predetermined adsorptive property to the surface of the silicon material, mainly adsorbs to the surface of the silicon material other than the periphery of the HLM, and suppresses the polishing action (processing force) caused by abrasive grains and basic compounds.
  • polishing compositions containing the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A tend to have better dispersion stability than, for example, cationically modified products.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may be used singly or in combination of two or more.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A contains vinyl alcohol units (hereinafter also referred to as "VA units”) and repeating units other than VA units (hereinafter also referred to as "non-VA units”) as repeating units.
  • the non-VA unit includes a modified structural unit.
  • the modified structural unit is a nonionic structural unit and does not contain a hydroxyl group.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may be a random copolymer containing VA units and non-VA units, a block copolymer, an alternating copolymer or a graft copolymer. It's okay.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may contain only one type of non-VA unit, or may contain two or more types of non-VA units.
  • Non-VA units that may be included in the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A include, for example, repeating units derived from N-vinyl type monomers and N-(meth)acryloyl type monomers, repeating units derived from ethylene, Repeating units derived from alkyl vinyl ethers, repeating units derived from vinyl esters of monocarboxylic acids having 3 or more carbon atoms, repeating units derived from (di)acetone compounds, oxyalkylene systems whose ⁇ -position (terminal) is an alkoxy group It may be a structural unit containing a polymer chain (hereinafter also referred to as "oxyalkylene polymer chain ⁇ ”), but is not limited thereto.
  • oxyalkylene polymer chain ⁇ a structural unit containing a polymer chain
  • N-vinyl type monomer is N-vinylpyrrolidone.
  • N-(meth)acryloyl type monomer is N-(meth)acryloylmorpholine.
  • the alkyl vinyl ether may be a vinyl ether having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, and the like.
  • the vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms is a vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms and 7 or less carbon atoms, such as vinyl propanoate, vinyl butanoate, vinyl pentanoate, vinyl hexanoate, etc. obtain.
  • Suitable examples of the above (di)acetone compound include diacetone (meth)acrylamide and acetylacetone.
  • Examples of the oxyalkylene units contained in the oxyalkylene polymer chain ⁇ include oxyethylene units, oxypropylene units, oxybutylene units, and the like. Each such oxyalkylene unit can be a repeating unit derived from the corresponding alkylene oxide.
  • the number of oxyalkylene units contained in the oxyalkylene polymer chain ⁇ may be one type, or two or more types.
  • it may be an oxyalkylene polymer chain ⁇ containing a combination of oxyethylene units and oxypropylene units.
  • these oxyalkylene units may be a random copolymer of corresponding alkylene oxides, a block copolymer, or an alternating It may also be a copolymer or a graft copolymer.
  • Examples of the oxyalkylene polymer chain ⁇ include, but are not limited to, polyoxyalkylene vinyl ether having an alkoxy group at the ⁇ position, polyoxyalkylene allyl ether having an alkoxy group at the ⁇ position, and the like. More specific examples include ⁇ -methoxypolyoxyethylene vinyl ether and ⁇ -methoxypolyoxyethylene allyl ether.
  • partially saponified polyvinyl alcohol is used as the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A.
  • the non-VA units contained in the partially saponified polyvinyl alcohol may include only repeating units derived from vinyl acetate, or in addition to repeating units derived from vinyl acetate, other non-VA units (for example, N- Repeating units derived from vinyl-type monomers or N-(meth)acryloyl-type monomers, repeating units derived from ethylene, repeating units derived from alkyl vinyl ethers, vinyl esters of monocarboxylic acids having 3 or more carbon atoms. repeating units, repeating units derived from (di)acetone compounds, etc.) may be included.
  • the degree of saponification of the partially saponified polyvinyl alcohol is preferably 50 mol% or more, and may be 60 mol% or more.
  • the degree of saponification of the partially saponified polyvinyl alcohol is usually less than 85 mol%, and may be 80 mol% or less, 75 mol% or less, 70 mol% or less, or 65 mol% or less.
  • an acetalized polyvinyl alcohol polymer is used as the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A.
  • the acetalized polyvinyl alcohol polymer include modified polyvinyl alcohol (PVA) in which a portion of the VA units contained in the polyvinyl alcohol polymer are acetalized.
  • modified PVA in which some of the VA units contained in the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A have been acetalized is a modified PVA in which some of the VA units contained in the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A are acetalized. It can be obtained by reacting with a compound and acetalizing it.
  • an acetalized polyvinyl alcohol-based polymer is obtained by an acetalization reaction between a polyvinyl alcohol-based polymer and an aldehyde compound.
  • the aldehyde compound has 1 to 7 carbon atoms, more preferably 2 to 7 carbon atoms.
  • aldehyde compounds include formaldehyde; linear or branched alkyl aldehydes such as acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, t-butyraldehyde, and hexylaldehyde; alicyclic aldehydes such as cyclohexanecarbaldehyde and benzaldehyde; or aromatic aldehydes; These may be used alone or in combination of two or more. Further, except for formaldehyde, one or more hydrogen atoms may be substituted with halogen or the like.
  • straight-chain or branched alkyl aldehydes are preferred because they have high solubility in water and facilitate the acetalization reaction, and among these, acetaldehyde, n-propyl aldehyde, n-butyraldehyde, n-pentyl More preferably, it is an aldehyde.
  • aldehyde compounds having 8 or more carbon atoms such as 2-ethylhexylaldehyde, nonylaldehyde, and decylaldehyde, may be used as the aldehyde compound.
  • Acetalized polyvinyl alcohol polymer has a VA unit which is a structural part represented by the following chemical formula: -CH 2 -CH(OH)-; and an acetalized structure represented by the following general formula (1). units (hereinafter also referred to as "VAC units").
  • R is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, and the alkyl group may be substituted with a functional group.
  • R in the above formula (1) is a hydrogen atom or a straight chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R may be one type of these or a combination of two or more types. From the viewpoint of improving the ability to eliminate bumps, R is preferably a straight or branched alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms.
  • the degree of acetalization of the acetalized polyvinyl alcohol-based polymer can be 1 mol% or more, may be 5 mol% or more, preferably 10 mol% or more, and more preferably 15 mol%. % or more, more preferably 20 mol% or more. From the viewpoint of improving hydrophilicity, the degree of acetalization of the acetalized polyvinyl alcohol polymer is preferably less than 60 mol%, more preferably 50 mol% or less, even more preferably 40 mol% or less, and particularly preferably 35 mol%. or less (for example, 30 mol% or less).
  • the "degree of acetalization” refers to the proportion of acetalized structural units (VAC units) to all repeating units constituting the acetalized polyvinyl alcohol polymer.
  • the ratio of the number of moles of VA units to the number of moles of all repeating units constituting the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may be, for example, 5% or more, 10% or more, 20% or more, 30% or more. It may be % or more.
  • the molar ratio of the VA units may be 50% or more, 65% or more, 75% or more, 80% or more, It may be 90% or more (for example, 95% or more, or 98% or more).
  • the ratio of the number of moles of VA units to the number of moles of all repeating units constituting the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may be, for example, 95% or less, 90% or less, 80% or less. % or less, or 70% or less.
  • the content of VA units in the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may be, for example, 5% by weight or more, 10% by weight or more, 20% by weight or more, or 30% by weight. The above is fine.
  • the content of the VA unit may be 50% by weight or more (for example, more than 50% by weight), 70% by weight or more, and 80% by weight or more (for example, more than 50% by weight). For example, it may be 90% by weight or more, 95% by weight or more, or 98% by weight or more).
  • the content of VA units in the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may be, for example, 95% by weight or less, 90% by weight or less, 80% by weight or less, 70% by weight or less. But that's fine.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A may contain a plurality of polymer chains having different contents of VA units in the same molecule.
  • the polymer chain refers to a portion (segment) that constitutes a part of one molecule of polymer.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A has a polymer chain A having a content of VA units higher than 50% by weight, and a polymer chain A having a content of VA units lower than 50% by weight (i.e., a content of non-VA units of 50% by weight).
  • Polymer chain B (more than % by weight) may be contained in the same molecule.
  • the polymer chain A may contain only VA units as repeating units, or may contain non-VA units in addition to VA units.
  • the content of VA units in the polymer chain A may be 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, or 90% by weight or more. In some embodiments, the content of VA units in polymer chain A may be 95% by weight or more, or 98% by weight or more. Substantially 100% by weight of the repeating units constituting the polymer chain A may be VA units.
  • Polymer chain B may contain only non-VA units as repeating units, or may contain VA units in addition to non-VA units.
  • the content of non-VA units in polymer chain B may be 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, or 90% by weight or more. In some embodiments, the content of non-VA units in polymer chain B may be 95% by weight or more, and may be 98% by weight or more. Substantially 100% by weight of the repeating units constituting polymer chain B may be non-VA units.
  • nonionically modified polyvinyl alcohol polymer A containing polymer chain A and polymer chain B in the same molecule examples include block copolymers and graft copolymers containing these polymer chains.
  • the above-mentioned graft copolymer may be a graft copolymer having a structure in which a polymer chain B (side chain) is grafted onto a polymer chain A (main chain), and a polymer chain A (side chain) is grafted onto a polymer chain B (main chain). It may also be a graft copolymer having a structure in which a chain) is grafted.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A having a structure in which polymer chain B is grafted onto polymer chain A can be used.
  • polymer chain B examples include a polymer chain whose main repeating unit is a repeating unit derived from an N-vinyl type monomer; a polymer chain whose main repeating unit is a repeating unit derived from an N-(meth)acryloyl type monomer; Polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from aromatic vinyl monomers such as styrene and vinylnaphthalene; and the like.
  • the main repeating unit refers to a repeating unit contained in an amount exceeding 50% by weight, unless otherwise specified.
  • a preferred example of the polymer chain B is a polymer chain whose main repeating unit is an N-vinyl type monomer, that is, an N-vinyl polymer chain.
  • the content of repeating units derived from N-vinyl monomers in the N-vinyl polymer chain is typically more than 50% by weight, may be 70% by weight or more, and may be 85% by weight or more. The content may be 95% by weight or more.
  • Substantially all of the polymer chain B may be repeating units derived from N-vinyl type monomers.
  • examples of N-vinyl type monomers include monomers having a nitrogen-containing heterocycle (eg, a lactam ring) and N-vinyl linear amides.
  • Specific examples of N-vinyllactam type monomers include N-vinylpyrrolidone, N-vinylpiperidone, N-vinylmorpholinone, N-vinylcaprolactam, N-vinyl-1,3-oxazin-2-one, N-vinyl- Examples include 3,5-morpholinedione.
  • Specific examples of the N-vinyl chain amide include N-vinylacetamide, N-vinylpropionamide, N-vinylbutyric acid amide, and the like.
  • Polymer chain B is, for example, an N-vinyl polymer chain in which more than 50% by weight (for example, 70% or more, or 85% or more, or 95% or more) of its repeating units are N-vinylpyrrolidone units. obtain. Substantially all of the repeating units constituting polymer chain B may be N-vinylpyrrolidone units.
  • polymer chain B is a polymer chain whose main repeating unit is a repeating unit derived from an N-(meth)acryloyl type monomer, that is, an N-(meth)acryloyl-based polymer chain.
  • the content of repeating units derived from N-(meth)acryloyl type monomers in the N-(meth)acryloyl-based polymer chain is typically more than 50% by weight, and may be 70% by weight or more, and 85% by weight or more. It may be at least 95% by weight, or at least 95% by weight.
  • Substantially all of the polymer chain B may be repeating units derived from N-(meth)acryloyl type monomers.
  • examples of N-(meth)acryloyl type monomers include linear amides having an N-(meth)acryloyl group and cyclic amides having an N-(meth)acryloyl group.
  • linear amides having an N-(meth)acryloyl group include (meth)acrylamide; N-methyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, N-propyl(meth)acrylamide, N-isopropyl( N-alkyl (meth)acrylamide such as meth)acrylamide, Nn-butyl(meth)acrylamide; N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N,N-dipropyl(meth)acrylamide ) acrylamide, N,N-dialkyl (meth)acrylamide such as N,N-diisopropyl (meth)acrylamide, N,N-di(n-butyl
  • polymer chain B examples include polymer chains containing repeating units derived from alkyl vinyl ethers (for example, vinyl ethers having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
  • the degree of saponification of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A (excluding the partially saponified polyvinyl alcohol) is usually 85 mol% or more, preferably 90 mol% or more, for example 95 mol% or more. .
  • the degree of saponification of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A (excluding the partially saponified polyvinyl alcohol) is, in principle, 100 mol% or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A is not particularly limited.
  • the Mw of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A can be 100 ⁇ 10 4 or less, preferably 60 ⁇ 10 4 or less.
  • the Mw may be 30 ⁇ 10 4 or less, preferably 20 ⁇ 10 4 or less, for example 10 ⁇ 10 4 or less, and 8 ⁇ 10 4 or less . It may be less than 5 ⁇ 10 4 , it may be less than 3 ⁇ 10 4 , and it may be less than 1.5 ⁇ 10 4 .
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A having the above Mw it is easy to obtain excellent protrusion resolving properties while suppressing a decrease in the polishing rate. Furthermore, the dispersion stability of the polymer also tends to improve. Further, from the viewpoint of improving the bulge resolving property by suitably protecting the surface other than the periphery of the ridge, the above Mw may be, for example, 0.2 ⁇ 10 4 or more, and is usually 0.5 ⁇ 10 4 or more. It is preferable. In some embodiments, the above Mw is suitably 0.8 ⁇ 10 4 or more, and may be 1.0 ⁇ 10 4 or more.
  • the Mw of the water-soluble polymer a molecular weight calculated from a value based on aqueous gel permeation chromatography (GPC) (aqueous, polyethylene oxide equivalent) can be adopted.
  • GPC gel permeation chromatography
  • HLC-8320GPC model name manufactured by Tosoh Corporation. The measurement can be performed, for example, under the following conditions. A similar method is adopted for polymers having a nitrogen atom and examples described below.
  • the content of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A relative to the total weight of the polishing composition is not particularly limited, and can be, for example, 1.0 ⁇ 10 -7 % by weight or more, and from the viewpoint of bulge elimination properties, It is appropriate to set the content to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 % by weight or more, preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 % by weight or more, more preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 5% by weight or more, and still more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 % by weight or more. It is 0x10 -4 % by weight or more.
  • the content of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A can be, for example, 0.1% by weight or less, and is suitably and preferably 0.01% by weight or less. is 0.005% by weight or less, more preferably 0.001% by weight or less, even more preferably 0.0005% by weight or less.
  • the content of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A can be, for example, 1.0 ⁇ 10 -6 % by weight or more, and 1. It is appropriate to set the amount to .0 ⁇ 10 ⁇ 5 % by weight or more, preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 % by weight or more, more preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 4 % by weight or more, and 1.0 ⁇ It may be 10 ⁇ 3 % by weight or more.
  • the content of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A can be, for example, 1% by weight or less, and preferably 0.5% by weight or less. , preferably 0.1% by weight or less, may be 0.05% by weight or less, and may be 0.01% by weight or less.
  • the content of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A in the polishing composition can be, for example, 0.0001 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the abrasive grains, and from the viewpoint of resolving protrusions, the content is 0.001 parts by weight or more. It is appropriate for the amount to be at least 0.005 parts by weight, more preferably at least 0.01 parts by weight, even more preferably at least 0.015 parts by weight. Further, the content of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A relative to 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 5 parts by weight or less, or 1 part by weight or less, from the viewpoint of dispersion stability.
  • the content of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A relative to 100 parts by weight of abrasive grains is suitably 0.5 parts by weight or less, preferably 0.5 parts by weight or less. It is 1 part by weight or less, more preferably 0.05 part by weight or less, and may be 0.03 part by weight or less.
  • a nitrogen atom-containing polymer is used as the water-soluble polymer.
  • a polishing composition containing a nitrogen atom-containing polymer in addition to the nonionic modified polyvinyl alcohol-based polymer A better protuberance elimination properties are likely to be obtained.
  • a polymer containing a nitrogen atom may typically be a polymer containing repeating units derived from a monomer having a nitrogen atom (a repeating unit containing a nitrogen atom).
  • Non-limiting examples of polymers containing nitrogen atoms include polymers containing monomer units of the alkyleneimine type; polymers containing monomer units of the N-vinyl type; polymers containing monomer units of the N-(meth)acryloyl type; etc. are included.
  • the nitrogen atom-containing polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A is not included in the nitrogen atom-containing polymer.
  • alkyleneimine type polymers may be used as the nitrogen atom-containing polymer.
  • alkylene imine type polymers include homopolymers and copolymers of alkylene imine type monomers (typically copolymers in which the copolymerization ratio of alkylene imine type monomers exceeds 50% by weight).
  • alkyleneimine type monomers include ethyleneimine, propyleneimine, N-acetylethyleneimine, N-propanoylethyleneimine, N-acetylpropyleneimine, N-formylethyleneimine, and the like.
  • an N-vinyl type polymer may be used as the nitrogen atom-containing polymer.
  • N-vinyl type polymers include polymers containing repeating units derived from monomers having nitrogen-containing heterocycles (eg, lactam rings). Examples of such polymers include homopolymers and copolymers of N-vinyl lactam type monomers (e.g., copolymers with a copolymerization ratio of more than 50% by weight of N-vinyl lactam type monomers), N-vinyl lactam type monomers, Homopolymers and copolymers of linear amide (for example, copolymers in which the copolymerization ratio of N-vinyl linear amide exceeds 50% by weight), etc. are included.
  • N-vinyl lactam type monomers that is, compounds having a lactam structure and an N-vinyl group in one molecule
  • N-vinylpyrrolidone VP
  • N-vinylpiperidone N-vinylmorpholinone
  • VC -vinylcaprolactam
  • N-vinyl-1,3-oxazin-2-one N-vinyl-3,5-morpholinedione and the like.
  • polymers containing N-vinyllactam type monomer units include polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinylcaprolactam, random copolymers of VP and VC, one or both of VP and VC with other vinyl monomers (e.g.
  • N-vinyl chain amide examples include N-vinylacetamide, N-vinylpropionamide, N-vinylbutyric acid amide, and the like.
  • an N-(meth)acryloyl type polymer may be used as the nitrogen atom-containing polymer.
  • N-(meth)acryloyl type polymers include homopolymers and copolymers of N-(meth)acryloyl type monomers (typically, the copolymerization ratio of N-(meth)acryloyl type monomers is 50% by weight). % copolymer).
  • N-(meth)acryloyl type monomers include linear amides having N-(meth)acryloyl groups and cyclic amides having N-(meth)acryloyl groups.
  • linear amides having an N-(meth)acryloyl group include (meth)acrylamide; N-methyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, N-propyl(meth)acrylamide, N-isopropyl( N-alkyl (meth)acrylamide such as meth)acrylamide, Nn-butyl(meth)acrylamide; N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N,N-dipropyl(meth)acrylamide ) acrylamide, N,N-dialkyl (meth)acrylamide such as N,N-diisopropyl (meth)acrylamide, N,N-di(n-butyl)(meth)acrylamide; N such as N-hydroxyethyl (meth)acrylamide -hydroxyalkyl (meth)acrylamide; and the like.
  • polymers containing a linear amide having an N-(meth)acryloyl group as a monomer unit include a homopolymer of N-isopropylacrylamide and a copolymer of N-isopropylacrylamide (for example, a copolymerization ratio of N-isopropylacrylamide) is more than 50% by weight).
  • Examples of cyclic amides having an N-(meth)acryloyl group include N-acryloylmorpholine, N-acryloylthiomorpholine, N-acryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine, N-methacryloylmorpholine, N-methacryloylpiperidine, N-methacryloyl Examples include pyrrolidine.
  • An example of a polymer containing a cyclic amide having an N-(meth)acryloyl group as a monomer unit is an acryloylmorpholine polymer (PACMO).
  • acryloylmorpholine-based polymers include homopolymers of N-acryloylmorpholine (ACMO) and copolymers of ACMO (for example, copolymers in which the copolymerization ratio of ACMO exceeds 50% by weight).
  • ACMO N-acryloylmorpholine
  • the ratio of the number of moles of ACMO units to the number of moles of all repeating units is usually 50% or more, and 80% or more (for example, 90% or more, typically 95% or more). That is appropriate.
  • All repeating units of the water-soluble polymer may be substantially composed of ACMO units.
  • the Mw of the polymer containing nitrogen atoms is not particularly limited, and can be, for example, 100 x 10 4 or less, and from the viewpoint of concentration efficiency, dispersion stability, etc., 70 x 10 4 or less is appropriate. , 50 ⁇ 10 4 or less, or 25 ⁇ 10 4 or less. Further, from the viewpoint of maintaining the polishing rate, in some preferred embodiments, the Mw may be 15 ⁇ 10 4 or less, more preferably 10 ⁇ 10 4 or less, still more preferably 5 ⁇ 10 4 or less, especially Preferably it is 3 ⁇ 10 4 or less.
  • the above Mw may be 0.5 ⁇ 10 4 or more, and is usually preferably 1.0 ⁇ 10 4 or more (for example, more than 1.0 ⁇ 10 4 ). , more preferably 1.2 ⁇ 10 4 or more, and still more preferably 1.5 ⁇ 10 4 or more.
  • the ratio of the Mw of the nitrogen atom-containing polymer to the Mw of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A is not particularly limited, and can be set to 0.005 or more, for example, to improve the effect of using the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A. From the viewpoint of effective performance, 0.01 or more is appropriate, it may be 0.03 or more, it may be 0.05 or more, it may be 0.1 or more, and it may be 0.5 or more. It may be more than 1, it may be 1 or more, it may be 1.5 or more.
  • the ratio of Mw can be, for example, 100 or less, and from the viewpoint of resolving bumps, it is suitably 50 or less, it may be 30 or less, it may be 20 or less, and it may be 10 or less. It may be 5 or less, 3 or less, or 2 or less.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer relative to the total weight of the polishing composition is not particularly limited, and can be, for example, 1.0 x 10 -7 % by weight or more. It is appropriate that the amount is .0 ⁇ 10 ⁇ 6 % by weight or more, and in some preferred embodiments, it may be 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 % by weight or more, and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 5 % by weight or more. The content may be 1.0 ⁇ 10 -4 % by weight or more.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer can be, for example, 0.1% by weight or less, preferably 0.01% by weight or less, and some In a preferred embodiment, the content may be 0.005% by weight or less, 0.001% by weight or less, or 0.0005% by weight or less.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer can be, for example, 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 % by weight or more, and 1. It is appropriate to set the content to 0x10 -5 % by weight or more, preferably 1.0x10 -4 % by weight or more, it may be 5.0x10 -4% by weight or more, and 1.0x10 -4 % by weight or more. ⁇ 10 ⁇ 3 % by weight or more may be used.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer can be, for example, 1% by weight or less, and suitably 0.5% by weight or less, It is preferably 0.1% by weight or less, may be 0.05% by weight or less, and may be 0.01% by weight or less.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer in the polishing composition can be, for example, 0.0001 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the abrasive grains, and from the viewpoint of resolving bumps, the content is 0.001 parts by weight or more. In some preferred embodiments, the amount may be 0.005 parts by weight or more, 0.01 parts by weight or more, or 0.015 parts by weight or more. Further, the content of the nitrogen atom-containing polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 5 parts by weight or less, or 1 part by weight or less, from the viewpoint of dispersion stability.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains is suitably 0.5 parts by weight or less; In embodiments, the amount may be 0.1 part by weight or less, 0.05 part by weight or less, or 0.03 part by weight or less.
  • the ratio of use of both is not particularly limited.
  • the ratio (C P1 /C P2 ) of the content (C P1 ) of the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A to the content (C P2 ) of the nitrogen atom-containing polymer is suitably 0.1 or more on a weight basis. It is. From the viewpoint of effectively exhibiting the effect of using the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A, in some preferred embodiments, the ratio (C P1 /C P2 ) is 0.3 or more, and 0.5 or more. It may be 0.7 or more, or 0.8 or more.
  • the above ratio (C P1 /C P2 ) is suitably 20 or less on a weight basis, and from the viewpoint of effectively exhibiting the effect of using the nitrogen atom-containing polymer, it is preferably 10 or less, more preferably It is 5.0 or less, more preferably 3.0 or less, may be 2.0 or less, and may be 1.5 or less.
  • the effect of using the above nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A and the above nitrogen atom-containing polymer in combination is preferably exhibited, maintaining the polishing rate and eliminating bumps. Both can be achieved at a higher level.
  • the polishing composition disclosed herein may contain one or more water-soluble polymers different from the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A and the nitrogen atom-containing polymer, to the extent that the effects of the invention are not impaired. It may contain two or more types.
  • the other water-soluble polymers mentioned above include cellulose derivatives, starch derivatives, polymers containing oxyalkylene units, vinyl alcohol polymers (excluding the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer A), carboxylic acids (anhydrides), etc. (including).
  • Specific examples include hydroxyethyl cellulose, pullulan, random copolymers and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, fully saponified polyvinyl alcohol (e.g.
  • unmodified PVA polyglycerin, polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, Polyaryl sulfonic acid, polyisoamylene sulfonic acid, polystyrene sulfonate, polyacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene glycol, olefin-(anhydrous) maleic acid copolymer, styrene-(anhydrous) maleic acid copolymer etc.
  • a nonionic modified polyvinyl alcohol polymer (hereinafter also referred to as “nonionic modified polyvinyl alcohol B") containing a hydroxyl group in the modified structural unit may be used as the vinyl alcohol polymer.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer B includes vinyl alcohol units (hereinafter also referred to as “VA units”) and repeating units other than VA units (hereinafter also referred to as “non-VA units”) as repeating units.
  • VA units vinyl alcohol units
  • non-VA units repeating units other than VA units
  • the non-VA unit includes a modified structural unit.
  • the modified structural unit is a nonionic structural unit and contains a hydroxyl group.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer B may be a random copolymer containing VA units and non-VA units, a block copolymer, an alternating copolymer or a graft copolymer. It's okay.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer B may contain only one type of non-VA unit, or may contain two or more types of non-VA units.
  • nonionic modified polyvinyl alcohol B examples include nonionic modified polyvinyl alcohol B having a 1,2-diol structure in the non-VA unit.
  • the nonionic modified polyvinyl alcohol B may include butenediol/vinyl alcohol copolymer (BVOH).
  • nonionic modified polyvinyl alcohol B a structural unit containing an oxyalkylene polymer chain (hereinafter also referred to as "oxyalkylene polymer chain ⁇ ") having a hydroxyl group at the ⁇ position (terminus) in a non-VA unit
  • oxyalkylene polymer chain ⁇ an oxyalkylene polymer chain having a hydroxyl group at the ⁇ position (terminus) in a non-VA unit
  • examples include nonionic modified polyvinyl alcohol B having the following.
  • the oxyalkylene units contained in the oxyalkylene polymer chain ⁇ include oxyethylene units, oxypropylene units, oxybutylene units, and the like. Each such oxyalkylene unit can be a repeating unit derived from the corresponding alkylene oxide.
  • the number of oxyalkylene units contained in the oxyalkylene polymer chain ⁇ may be one type, or two or more types.
  • it may be an oxyalkylene polymer chain ⁇ containing a combination of oxyethylene units and oxypropylene units.
  • those oxyalkylene units may be a random copolymer of corresponding alkylene oxides, a block copolymer, or an alternating It may also be a copolymer or a graft copolymer.
  • cationically modified polyvinyl alcohol into which a cationic group such as a quaternary ammonium structure is introduced may be used as the vinyl alcohol polymer.
  • the above-mentioned cation-modified polyvinyl alcohol is introduced with a cationic group derived from a monomer having a cationic group such as diallyldialkylammonium salt, N-(meth)acryloylaminoalkyl-N,N,N-trialkylammonium salt, etc.
  • a cationic group derived from a monomer having a cationic group such as diallyldialkylammonium salt, N-(meth)acryloylaminoalkyl-N,N,N-trialkylammonium salt, etc.
  • anion-modified polyvinyl alcohol into which an anionic group such as a carboxy group or a (di)carboxylic acid group is introduced may be used as the vinyl alcohol polymer.
  • anion-modified polyvinyl alcohol include those into which an anionic group derived from a monomer having an anionic group such as acrylic acid is introduced.
  • the degree of saponification of the completely saponified polyvinyl alcohol is usually 85 mol% or more, preferably 90 mol% or more, for example 95 mol% or more. In principle, the degree of saponification of the completely saponified polyvinyl alcohol is 100 mol% or less. In this specification, the nonionic polyvinyl alcohol polymer A does not include fully saponified polyvinyl alcohol.
  • polishing composition does not substantially contain the other water-soluble polymers described above, that is, in an embodiment in which the polishing composition does not contain the other water-soluble polymers at least intentionally. obtain.
  • the total amount of water-soluble polymers (if two or more types of water-soluble polymers are included, their total content) based on the total weight of the polishing composition is, for example, 1.0 ⁇ 10 ⁇ It can be 7 % by weight or more, suitably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 % by weight or more, and in some preferred embodiments, it may be 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 % by weight or more. , 5.0 x 10 -5 weight % or more, 1.0 x 10 -4 weight % or more, 2.0 x 10 -4 weight % or more, 3.0 x 10 -4 weight % or more But that's fine.
  • the total amount of the water-soluble polymer can be, for example, 0.5% by weight or less, preferably 0.1% by weight or less, and there are some preferred embodiments.
  • the content may be 0.01% by weight or less, 0.001% by weight or less, or 0.0005% by weight or less.
  • the total amount of the water-soluble polymer can be, for example, 1.0 ⁇ 10 -6 % by weight or more, and 1.0 ⁇ 10 -5 % by weight or more is appropriate, it may be 1.0x10 -4 % by weight or more, it may be 1.0x10 -3% by weight or more, 5.0x10 -3 % by weight It may be % or more.
  • the total amount of the water-soluble polymer can be, for example, 5% by weight or less, suitably 1% by weight or less, and preferably 0.5% by weight or less. It may be less than 0.1% by weight, or less than 0.05% by weight.
  • the total amount of water-soluble polymers in the polishing composition is, for example, 0.0001 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of abrasive grains. 0.001 parts by weight or more, and in some preferred embodiments, it may be 0.005 parts by weight or more, 0.01 parts by weight or more, and 0.02 parts by weight. It may be more than one year. Further, the total amount of the water-soluble polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 10 parts by weight or less, or 5 parts by weight or less, from the viewpoint of dispersion stability.
  • the total amount of water-soluble polymers relative to 100 parts by weight of abrasive grains is suitably 3 parts by weight or less, and may be 2 parts by weight or less, The amount may be 1 part by weight or less, 0.1 part by weight or less, or 0.05 part by weight or less.
  • the polishing composition disclosed herein contains water.
  • water ion exchange water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water, etc. can be preferably used.
  • the water used preferably has a total content of transition metal ions of 100 ppb or less, for example, in order to avoid as much as possible inhibiting the functions of other components contained in the polishing composition.
  • the purity of water can be increased by removing impurity ions using an ion exchange resin, removing foreign substances using a filter, and distilling.
  • 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.
  • it is preferable that 90% by volume or more of the solvent contained in the polishing composition is water, and more preferably 95% by volume or more (for example, 99 to 100% by volume) is water.
  • the polishing composition disclosed herein may also include a chelating agent.
  • a chelating agent By including a chelating agent in the polishing composition, metal contamination on the polished surface after preliminary polishing can be suppressed.
  • One type of chelating agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of chelating agents include aminocarboxylic acid chelating agents and organic phosphonic acid chelating agents.
  • aminocarboxylic acid chelating agents include alanine, glycine, ethylenediaminetetraacetic acid, sodium ethylenediaminetetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetate, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate. , diethylenetriaminepentaacetic acid, sodium diethylenetriaminepentaacetate, triethylenetetraminehexaacetic acid, and sodium triethylenetetraminehexaacetate.
  • organic phosphonic acid chelating agents include 2-aminoethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri(methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid), acid), ethane-1,1-diphosphonic acid, ethane-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid , ethane-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, phosphonobutanetricarboxylic acid (PBTC), nitrilotris (methylene phosphate) ( NTMP), and ⁇ -methylphosphonosuccinic acid.
  • PBTC 2-phosphonobutane-1,2-dicarbox
  • Particularly preferred chelating agents include triethylenetetraminehexaacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid) and diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid).
  • the content of the chelating agent relative to the total weight of the polishing composition is, for example, 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 % by weight or more, and in some preferred embodiments, 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 % by weight. It may be more than 5.0 ⁇ 10 ⁇ 4 weight %, or it may be 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 weight % or more. Further, the content of the chelating agent can be, for example, 0.5% by weight or less, suitably 0.1% by weight or less, and in some preferred embodiments, 0.01% by weight or less. It may be 0.005% by weight or less.
  • the polishing composition disclosed herein may contain polishing compositions such as inorganic acid salts, organic acid salts, surfactants, preservatives, and fungicides (e.g., , a polishing composition used in the polishing process of silicon wafers) may further be included as required.
  • polishing compositions such as inorganic acid salts, organic acid salts, surfactants, preservatives, and fungicides (e.g., , a polishing composition used in the polishing process of silicon wafers) may further be included as required.
  • inorganic acid salts include hydrohalic acid (e.g., hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, hydrofluoric acid), nitric acid, sulfuric acid, sulfite, hydrogen sulfite, thiosulfuric acid, silicic acid, boric acid. , phosphoric acid and other salts.
  • hydrohalic acid e.g., hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, hydrofluoric acid
  • nitric acid e.g., sulfuric acid, sulfite, hydrogen sulfite, thiosulfuric acid, silicic acid, boric acid.
  • phosphoric acid and other salts e.g., phosphoric acid and other salts.
  • organic acid salts include carboxylic acids (e.g., formic acid, acetic acid, propionic acid, benzoic acid, butyric acid, citric acid, tartaric acid, trifluoroacetic acid), organic sulfonic acids (e.g., methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, Examples include salts of benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid), sulfamic acid, and organic phosphoric acids (eg, ethyl phosphoric acid).
  • carboxylic acids e.g., formic acid, acetic acid, propionic acid, benzoic acid, butyric acid, citric acid, tartaric acid, trifluoroacetic acid
  • organic sulfonic acids e.g., methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid
  • the cations constituting the above-mentioned inorganic acid salts and organic acid salts are not particularly limited, and include, for example, alkali metals (lithium, sodium, potassium, etc.), alkaline earth metals (calcium, strontium, barium, etc.), magnesium, ammonium, etc. can be mentioned.
  • specific examples of salts of sulfuric acid (sulfate) include lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, ammonium sulfate, and the like. Polishing using sulfate tends to effectively eliminate bumps.
  • the above-mentioned basic compound shall not be included in the inorganic acid salt and the organic acid salt.
  • the organic acid salt does not include the above-mentioned chelating agent.
  • One type of surfactant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the surfactant are not particularly limited, and include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants.
  • a surfactant eg, a water-soluble organic compound with a molecular weight of less than 0.2 ⁇ 10 4
  • Mw of the surfactant a value determined by GPC (aqueous, polyethylene glycol equivalent) or a value calculated from a chemical formula can be adopted.
  • the polishing composition has a composition in which the amount of surfactant used is limited.
  • the content of surfactant in the polishing composition (for example, polishing liquid) may be less than 0.3% by weight, may be less than 0.2% by weight, may be less than 0.1% by weight, and may be less than 0. It may be less than .03% by weight or less than 0.01% by weight.
  • the technique disclosed herein can be preferably carried out in an embodiment in which the polishing composition does not substantially contain a surfactant, that is, in an embodiment in which the polishing composition does not contain a surfactant at least intentionally.
  • preservatives and antifungal agents examples include isothiazoline compounds, paraoxybenzoic acid esters, phenoxyethanol, and the like.
  • the polishing composition disclosed herein preferably does not substantially contain an oxidizing agent. If the polishing composition contains an oxidizing agent, the supply of the composition oxidizes the substrate surface (for example, the surface of a silicon wafer) and forms an oxide film, which reduces the polishing rate. This is because it is possible.
  • the polishing composition does not substantially contain an oxidizing agent means that it does not contain an oxidizing agent, at least intentionally, and it inevitably contains a small amount of oxidizing agent due to the raw materials, manufacturing method, etc.
  • the above-mentioned trace amount means that the molar concentration of the oxidizing agent in the polishing composition is 0.001 mol/L or less (preferably 0.0005 mol/L or less, more preferably 0.0001 mol/L or less, and even more preferably 0.0001 mol/L or less). 00005 mol/L or less, particularly preferably 0.00001 mol/L or less).
  • the polishing composition does not contain an oxidizing agent.
  • the polishing composition disclosed herein can be preferably implemented in an embodiment that does not contain any of hydrogen peroxide, sodium persulfate, ammonium persulfate, and sodium dichloroisocyanurate, for example.
  • the polishing composition disclosed herein is supplied to an object to be polished, for example, in the form of a polishing liquid (working slurry) containing the polishing composition, and used for polishing the object.
  • the polishing liquid may be prepared, for example, by diluting (for example, diluting with water) a concentrated solution of any of the polishing compositions disclosed herein.
  • the polishing composition may be used as it is as a polishing liquid.
  • the concentration ratio of the above-mentioned concentrate may be, for example, about 2 times to 140 times on a volume basis, and usually about 5 times to 80 times is appropriate.
  • the pH of the polishing composition is, for example, 8.0 or higher, preferably 8.5 or higher, more preferably 9.0 or higher, even more preferably 9.5 or higher, and 10.0 or higher (for example, 10.5 (above) is also acceptable. As the pH increases, the polishing rate tends to improve. On the other hand, from the viewpoint of preventing dissolution of abrasive grains (for example, silica particles) and suppressing a decrease in the mechanical polishing action of the abrasive grains, it is appropriate that the pH of the polishing composition is usually 12.0 or less. It is preferably 11.8 or less, more preferably 11.5 or less. These pH values can be preferably applied to both the pH of the polishing slurry (working slurry) supplied to the object to be polished and its concentrated solution.
  • the pH of the polishing composition can be determined using a pH meter (for example, a glass electrode hydrogen ion concentration indicator manufactured by Horiba, Ltd. (model number F-23)) using a standard buffer solution (phthalate pH buffer solution pH: 4.01 (25°C), neutral phosphate pH buffer pH: 6.86 (25°C), carbonate pH buffer pH: 10.01 (25°C)). This can be determined by placing a glass electrode in a polishing composition and measuring the value after the polishing composition has stabilized for 2 minutes or more.
  • a pH meter for example, a glass electrode hydrogen ion concentration indicator manufactured by Horiba, Ltd. (model number F-23)
  • a standard buffer solution phthalate pH buffer solution pH: 4.01 (25°C), neutral phosphate pH buffer pH: 6.86 (25°C), carbonate pH buffer pH: 10.01 (25°C)
  • the polishing composition disclosed herein may be a single-component type or a multi-component type such as a two-component type.
  • the polishing liquid may be prepared by mixing part A containing at least abrasive grains and part B containing the remaining components, and diluting the mixture at an appropriate timing as needed.
  • each component contained in the polishing composition may be mixed using a well-known mixing device such as a blade stirrer, an ultrasonic disperser, or a homomixer.
  • a well-known mixing device such as a blade stirrer, an ultrasonic disperser, or a homomixer.
  • the manner 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 disclosed herein can be used for polishing an object to be polished, for example, in a mode including the following operations. That is, a working slurry containing one of the polishing compositions disclosed herein is prepared. Next, the polishing composition is supplied to the object to be polished, and the object is polished by a conventional method.
  • a polishing target is set in a general polishing device, and a polishing composition is supplied to the surface of the polishing target (surface to be polished) through a polishing pad of the polishing device.
  • a polishing pad is pressed against the surface of the object to be polished, and the two are moved relative to each other (for example, rotated). After this polishing step, polishing of the object to be polished is completed.
  • the polishing pad used in the above polishing step is not particularly limited.
  • any one of foamed polyurethane type, nonwoven fabric type, suede type, one containing abrasive grains, one without abrasive grains, etc. may be used.
  • a double-sided polishing device that simultaneously polishes both sides of the object to be polished may be used, or a single-sided polishing device that polishes only one side of the object to be polished may be used.
  • polishing composition Once the polishing composition is used for polishing, it may be used in a disposable manner (so-called "free-flow"), or it may be circulated and used repeatedly.
  • An example of a method for recycling a polishing composition is a method in which used polishing composition discharged from a polishing device is collected in a tank, and the collected polishing composition is again supplied to the polishing device. .
  • the polishing composition disclosed herein is used for preliminary polishing of a surface made of silicon material.
  • the silicon material preferably includes at least one material selected from the group consisting of silicon single crystal, amorphous silicon, and polysilicon.
  • the polishing composition described above is particularly suitable for polishing surfaces made of silicon single crystals (for example, silicon wafers).
  • the above-mentioned polishing composition has an excellent ability to eliminate upheavals on the periphery of HLM (upheaval resolving ability), and therefore can be preferably applied to polishing a surface to be polished, including a surface to which an HLM has been applied.
  • the polishing composition disclosed herein can be used in a preliminary polishing process, more specifically, in a rough polishing process (primary polishing process) which is the first polishing process in a polishing process, and in a subsequent intermediate polishing process (secondary polishing process). ) can be particularly preferably used. Since a higher polishing rate may be required in the preliminary polishing step, it is possible to use the polishing composition disclosed herein in the preliminary polishing step to maintain both the polishing rate and eliminate the protrusion on the HLM periphery. This is particularly meaningful.
  • the silicon wafer is subjected to general treatments that can be applied to silicon wafers, such as lapping, etching, and application of the above-mentioned HLM, before the polishing process using the polishing composition disclosed herein.
  • the silicon wafer has a surface made of silicon, for example.
  • Such a silicon wafer is preferably a silicon single crystal wafer, for example, a silicon single crystal wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot.
  • the polishing composition disclosed herein is suitable for polishing silicon single crystal wafers coated with HLM.
  • the polishing composition disclosed herein can also be suitably used for polishing objects to be polished that do not have HLM.
  • a polishing composition for pre-polishing a surface made of a silicon material Contains abrasive grains, a basic compound, a water-soluble polymer, and water, A polishing composition comprising a nonionic modified polyvinyl alcohol polymer as the water-soluble polymer, wherein the nonionic modified polyvinyl alcohol polymer does not contain a hydroxyl group in a modified structural unit.
  • a polishing composition according to [1] above further comprising a nitrogen atom-containing polymer as the water-soluble polymer.
  • Example 1 Colloidal silica (average primary particle size: 55 nm) as abrasive grains, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), potassium hydroxide (KOH), and potassium carbonate (K 2 CO 3 ) as basic compounds, and highly water-soluble Acetalized polyvinyl alcohol (Ac-PVA) with a molecular Mw of about 1.0 ⁇ 10 4 and a degree of acetalization of 24 mol%, polyvinylpyrrolidone (PVP) with a Mw of 1.7 ⁇ 10 4 , and a chelating agent.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • KOH potassium hydroxide
  • K 2 CO 3 potassium carbonate
  • Ac-PVA Acetalized polyvinyl alcohol
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • a concentrated solution of a polishing composition was prepared by mixing ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic acid) (EDTPO) as an ion-exchanged water.
  • EDTPO ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic acid)
  • the abrasive grains were 1.0% by weight
  • the basic compounds were 0.094% by weight (TMAH 0.05% by weight
  • TMAH 0.094% by weight
  • a polishing composition containing 0.004% by weight of KOH, 0.04% by weight of K 2 CO 3 ), 0.0002% by weight of Ac-PVA, 0.0002% by weight of PVP, and 0.003% by weight of a chelating agent was obtained.
  • Ta. "-" in the table indicates non-use.
  • Examples 2-3 and Comparative Examples 1-3 Polishing compositions according to each example were prepared in the same manner as in Example 1, except that the abrasive grain concentration and water-soluble polymer species were changed as shown in Table 1.
  • Comparative Example 3 polyvinyl alcohol (undenatured PVA) with Mw of about 1.1 ⁇ 10 4 was used.
  • test piece Using the polishing composition according to each example as it is as a polishing liquid (working slurry), the surface of an object to be polished (test piece) was polished under the following conditions.
  • the test piece was a commercially available silicon single crystal wafer with a diameter of 100 mm that had been wrapped and etched (thickness: 545 ⁇ m, conductivity type: P type, crystal orientation: ⁇ 100>, resistivity: 1 ⁇ cm or more and less than 100 ⁇ cm). It was used. HLM is attached to the wafer.
  • Polishing device Single-sided polishing device manufactured by Nippon Engis, model “EJ-380IN” Polishing pressure: 12kPa Surface plate rotation speed: +50 rpm (Counterclockwise rotation is positive (+). The same applies below.) Head rotation speed: +50rpm Polishing pad: Manufactured by Nitta DuPont, product name "SUBA800” Polishing liquid supply rate: 50mL/min (using continuous flow) Holding temperature of polishing environment: 25°C Polishing allowance: 4 ⁇ m
  • polishing rate R [ ⁇ m/min] in each Example and Comparative Example was calculated using the following formulas (1) to (3) based on the weight difference of the wafer before and after 10 minutes of polishing.
  • the obtained polishing rate R was converted into a relative value (relative polishing rate [%]) with the polishing rate of Comparative Example 1 as 100%.
  • the obtained results are shown in the "Relative polishing rate” column of Table 1. If the relative polishing rate is 95% or more, it is evaluated that the polishing rate is maintained.
  • the surface shape of the HLM peripheral portion was measured using a stylus type surface roughness shape measuring machine (SURFCOM 1500DX, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). Specifically, the needle of the measuring device was brought into contact with the surface of the substrate and moved along the peripheral edge of the HLM, thereby measuring the portion (reference surface) where no bumps were formed and the height of the bumps. The height [ ⁇ m] from the reference plane to the highest point of the protrusion was defined as the HLM flatness. The obtained HLM flatness was converted into a relative value (relative HLM flatness [%]) with the flatness of Comparative Example 1 as 100%.
  • Example 1 using a polishing composition containing a nonionic modified polyvinyl alcohol polymer containing abrasive grains, a basic compound, and water, and containing no hydroxyl group in the modified structural unit, the above-mentioned Compared to Comparative Example 1, which used a polishing composition that did not contain a nonionic modified polyvinyl alcohol-based polymer, the relative polishing rate was 95% or more, and the relative HLM flatness was 34%. Even in Example 2, in which the abrasive grain concentration was changed from Example 1, the relative HLM flatness could be significantly reduced while maintaining the polishing rate, as can be seen from the comparison with Comparative Example 2.
  • Example 3 in which PVP was not used in Example 2, the effects of improving the polishing rate and HLM flatness were confirmed. From the above results, it was found that a polishing composition containing an abrasive grain, a basic compound, and water, and a nonionic modified polyvinyl alcohol polymer that does not contain a hydroxyl group in the modified structural unit can maintain the polishing rate while achieving HLM It can be seen that it is possible to improve the ability to eliminate ridges on the periphery.

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Abstract

研磨レートを維持しつつ、ＨＬＭ周縁の隆起解消性を向上し得る研磨用組成物を提供する。シリコン材料からなる表面を予備研磨するための研磨用組成物が提供される。上記研磨用組成物は、砥粒と、塩基性化合物と、水溶性高分子と、水と、を含む。また、上記水溶性高分子は、ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含む。ここで、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーは、変性された構造単位に水酸基を含まない。

Description

研磨用組成物
　本発明は、研磨用組成物に関する。
　本出願は、２０２２年８月２６日に出願された日本国特許出願２０２２－１３５１３７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精密研磨が行われている。例えば、半導体製品の構成要素等として用いられるシリコンウェーハの表面は、一般的にラッピング工程やポリシング工程を経て高品位の鏡面に仕上げられる。上記ポリシング工程は、例えば、予備ポリシング工程（予備研磨工程）とファイナルポリシング工程（最終研磨工程）とを含む。上記予備ポリシング工程は、例えば、粗研磨工程（一次研磨工程）および中間研磨工程（二次研磨工程）を含んでいる。上記ポリシング工程で用いられる研磨用組成物に関する技術文献としては、例えば特許文献１～３が挙げられる。
日本国特許出願公開２０２０－３５８７０号公報 国際公開第２０１９／１２４４４２号 国際公開第２０２０／１９６６４５号
　例えば、シリコンウェーハには、識別等の目的で、該シリコンウェーハの表面や裏面にレーザー光を照射することによって、バーコード、数字、記号等のマーク（ハードレーザーマーク；以下「ＨＬＭ」と表記することがある。）が付されることがある。ＨＬＭの付与は、一般に、シリコンウェーハのラッピング工程を終えた後、ポリシング工程を開始する前に行われる。通常、ＨＬＭを付すためのレーザー光の照射によって、ＨＬＭ周縁のシリコンウェーハ表面には変質層が生じる。シリコンウェーハのうちＨＬＭの部分自体は最終製品には用いられないが、ＨＬＭ付与後のポリシング工程において上記変質層が適切に研磨されないと、隆起となって歩留まりが低下することがあり得る。しかし、上記変質層はレーザー光のエネルギーによりポリシリコン等に変質して研磨されにくくなっている。そのため、ＨＬＭ周縁の隆起（以下、単に「隆起」ともいう。）を平坦化するシリコンウェーハ研磨用組成物が近年特に求められている（例えば特許文献１～２）。
　また、高い研磨レート（単位時間当たりに研磨対象物を除去する量）を示す研磨用組成物を用いてＨＬＭが付与されたシリコンウェーハを研磨した場合、上記ＨＬＭ周縁以外の研磨されやすい部位が該ＨＬＭ周縁部の研磨されにくい部位よりも選択的に研磨されてしまい、結果として隆起の解消性向上が達成されにくいという事態が生じ得る。このように、所定以上の研磨レートが求められる研磨においては、研磨レートとＨＬＭ周縁の隆起解消との両立は難しくなる傾向にある。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、研磨レートを維持しつつ、ＨＬＭ周縁の隆起解消性を向上し得る研磨用組成物を提供することを目的とする。
　本明細書によると、シリコン材料からなる表面を予備研磨するための研磨用組成物が提供される。上記研磨用組成物は、砥粒と、塩基性化合物と、水溶性高分子と、水と、を含む。また、上記水溶性高分子は、ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含む。ここで、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーは、変性された構造単位に水酸基を含まない。砥粒、塩基性化合物および水を含み、さらに上記の構造を有するノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含む研磨用組成物によると、研磨レートを維持しつつ、ＨＬＭ周縁の隆起解消性を向上することができる。
　なお、本明細書においてＨＬＭ周縁の隆起を解消するとは、研磨対象基板（典型的には、シリコン材料からなる表面を有する半導体基板、例えばシリコンウェーハ）のＨＬＭ周辺の基準面（基準平面）から上記隆起の最高点までの高さを小さくすることをいう。上記基板のＨＬＭ周辺の基準面から上記隆起の最高点までの高さは、例えば、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
　いくつかの態様において、研磨用組成物は、上記水溶性高分子として、窒素原子を含有するポリマーをさらに含む。水溶性高分子として、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーに加えて、窒素原子を含有するポリマーを使用することにより、より優れた隆起解消効果が実現され得る。
　いくつかの態様において、研磨用組成物は、上記砥粒としてシリカ粒子を含む。砥粒としてシリカ粒子を用いるシリコンの予備研磨において、上記予備研磨に求められる研磨レートを維持しつつ、ＨＬＭ周縁の隆起を効果的に解消することができる。
　いくつかの態様において、研磨用組成物は、上記塩基性化合物として第四級アンモニウム類を含む。塩基性化合物として第四級アンモニウム類を含む組成の研磨用組成物は、研磨レート向上、隆起解消性の点で好ましい。上記の組成によると、研磨レートとＨＬＭ周縁の隆起解消とを両立しやすい。
　いくつかの態様において、研磨用組成物は、キレート剤をさらに含む。キレート剤を含む研磨用組成物によると、予備研磨後の研磨面の金属汚染を抑制することができる。
　いくつかの態様において、研磨用組成物は、濃縮液であり得る。ここに開示される研磨用組成物は、濃縮液で製造、流通、保存され得る。
　いくつかの態様において、上記研磨用組成物を用いてシリコン材料からなる表面を予備研磨する研磨方法が提供される。上記研磨方法によると、研磨レートを維持しつつ、ＨＬＭ周縁の隆起解消性を向上することができる。
　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。
　＜砥粒＞
　ここに開示される研磨用組成物は、砥粒を含有する。砥粒の材質や性状は特に制限されず、研磨用組成物の使用態様等に応じて適宜選択することができる。砥粒の例としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、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、ベンガラ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が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）粒子やポリ（メタ）アクリル酸粒子、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。ここで（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。砥粒は、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。
　上記砥粒としては、無機粒子が好ましく、なかでも金属または半金属の酸化物からなる粒子が好ましい。ここに開示される技術において使用し得る砥粒の好適例としてシリカ粒子が挙げられる。ここに開示される技術は、例えば、上記砥粒が実質的にシリカ粒子からなる態様で好ましく実施され得る。ここで「実質的に」とは、砥粒を構成する粒子の９５重量％以上（好ましくは９８重量％以上、より好ましくは９９重量％以上であり、１００重量％であってもよい。）がシリカ粒子であることをいう。
　シリカ粒子の種類は特に制限されず、適宜選択することができる。シリカ粒子は、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。シリカ粒子の例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ等が挙げられる。研磨対象物表面にスクラッチを生じにくく、かつ良好な研磨性能（表面粗さを低下させる性能等）を発揮し得ることから、コロイダルシリカが特に好ましい。コロイダルシリカの種類は特に制限されず、適宜選択することができる。コロイダルシリカは、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。コロイダルシリカの例としては、イオン交換法により水ガラス（珪酸Ｎａ）を原料として作製されたコロイダルシリカや、アルコキシド法コロイダルシリカを好ましく採用することができる。ここでアルコキシド法コロイダルシリカとは、アルコキシシランの加水分解縮合反応により製造されたコロイダルシリカである。
　ここに開示される技術において、研磨用組成物中に含まれる砥粒は、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、一次粒子の形態の砥粒と二次粒子の形態の砥粒とが混在していてもよい。いくつかの好ましい態様において、少なくとも一部の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。
　砥粒（例えばシリカ粒子）の平均一次粒子径は特に制限されないが、研磨レートの維持と隆起解消性の向上とを両立する等の観点から、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、特に好ましくは２０ｎｍ以上である。より高い研磨効果を得る観点から、平均一次粒子径は、２５ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がさらに好ましい。平均一次粒子径が４０ｎｍ以上の砥粒を用いてもよい。いくつかの態様において、平均一次粒子径は、例えば４０ｎｍ超であってよく、４５ｎｍ超でもよく、５０ｎｍ超でもよい。また、スクラッチ発生防止等の観点から、砥粒の平均一次粒子径は、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは１５０ｎｍ以下、さらに好ましくは１２０ｎｍ以下、特に好ましくは１００ｎｍ以下である。いくつかの態様において、平均一次粒子径は７５ｎｍ以下でもよく、６０ｎｍ以下でもよい。
　この明細書において、砥粒の平均一次粒子径とは、ＢＥＴ法により測定される比表面積（ＢＥＴ値）から、平均一次粒子径（ｎｍ）＝６０００／（真密度（ｇ／ｃｍ３）×ＢＥＴ値（ｍ２／ｇ））の式により算出される粒子径をいう。例えばシリカ粒子の場合、平均一次粒子径（ｎｍ）＝２７２７／ＢＥＴ値（ｍ２／ｇ）により平均一次粒子径を算出することができる。比表面積の測定は、例えば、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」を用いて行うことができる。
　砥粒の平均二次粒子径は特に限定されず、例えば１５ｎｍ～３００ｎｍ程度の範囲から適宜選択し得る。隆起解消性向上の観点から、平均二次粒子径は３０ｎｍ以上であることが好ましく、３５ｎｍ以上であることがより好ましい。いくつかの態様において、平均二次粒子径は、例えば４０ｎｍ以上であってよく、４５ｎｍ以上でもよく、好ましくは５０ｎｍ以上でもよく、さらに６０ｎｍ以上でもよく、６５ｎｍ以上（例えば７０ｎｍ以上）でもよい。また、スクラッチの発生防止の観点から、平均二次粒子径は、通常、２５０ｎｍ以下であることが有利であり、２００ｎｍ以下であることが好ましく、１５０ｎｍ以下であることがより好ましい。いくつかの態様において、平均二次粒子径は１２０ｎｍ以下でもよく、１１０ｎｍ以下でもよい。
　この明細書において、砥粒の平均二次粒子径とは、動的光散乱法により測定される粒子径をいう。例えば、大塚電子社製の型式「ＦＰＡＲ－１０００」またはその相当品を用いて測定することができる。
　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。非球形をなす粒子の具体例としては、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。
　砥粒の平均アスペクト比は特に限定されない。砥粒の平均アスペクト比は、原理的に１．０以上であり、１．０５以上、１．１０以上とすることができ、１．１５以上であってもよい。平均アスペクト比の増大により、研磨レートが向上する傾向にある。いくつかの態様において、砥粒の平均アスペクト比は１．２よりも大きく（具体的には１．２０超）、例えば１．２２以上でもよい。平均アスペクト比が１．２超である砥粒は、上記非球形の砥粒の典型例である。また、砥粒の平均アスペクト比は、スクラッチ低減や研磨の安定性向上等の観点から、好ましくは３．０以下であり、より好ましくは２．０以下である。いくつかの態様において、砥粒の平均アスペクト比は、例えば１．５以下であってよく、１．４以下でもよく、１．３以下でもよい。
　上記砥粒の形状（外形）や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数（例えば２００個）の砥粒粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さ（長径の値）を短辺の長さ（短径の値）で除した値を長径／短径比（アスペクト比）として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。
　砥粒の含有量は特に限定されず、目的に応じて適宜設定し得る。研磨用組成物の全重量に対する砥粒の含有量は、例えば０．０１重量％以上であってよく、０．０５重量％以上でもよく、０．１重量％以上でもよい。砥粒の含有量の増大により、研磨レートは向上する傾向にあり、隆起解消性も概して向上する傾向にある。いくつかの態様において、砥粒の含有量は、０．２重量％以上でもよく、０．５重量％以上でもよく、０．６重量％以上でもよい。また、スクラッチ防止や砥粒の使用量節約の観点から、いくつかの態様において、砥粒の含有量は、例えば１０重量％以下であってよく、５重量％以下でもよく、３重量％以下でもよく、２重量％以下でもよく、１．５重量％以下でもよく、１．２重量％以下でもよく、１．０重量％以下でもよい。これらの含有量は、例えば、研磨対象物に供給される研磨液（ワーキングスラリー）における含有量に好ましく適用され得る。
　また、希釈して研磨に用いられる研磨用組成物（すなわち濃縮液）の場合、砥粒の含有量は、保存安定性や濾過性等の観点から、通常は、５０重量％以下であることが適当であり、４０重量％以下であることがより好ましい。また、濃縮液とすることの利点を活かす観点から、砥粒の含有量は、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上である。
　＜塩基性化合物＞
　ここに開示される研磨用組成物は塩基性化合物を含む。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。塩基性化合物は、研磨対象となる面を化学的に研磨する働きをし、研磨レートの向上に寄与し得る。塩基性化合物は、有機塩基性化合物であってもよく、無機塩基性化合物であってもよい。塩基性化合物は、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。
　有機塩基性化合物の例としては、テトラアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩が挙げられる。上記アンモニウム塩におけるアニオンは、例えば、ＯＨ－、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＣｌＯ４ －、ＢＨ４ －、ＨＣＯ３ －等であり得る。例えば、コリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、炭酸水素テトラメチルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩を好ましく使用し得る。なかでもテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）が好ましい。
　有機塩基性化合物の他の例としては、テトラアルキルホスホニウム塩等の第四級ホスホニウム塩が挙げられる。上記ホスホニウム塩におけるアニオンは、例えば、ＯＨ－、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＣｌＯ４ －、ＢＨ４ －、ＨＣＯ３ －等であり得る。例えば、テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム等の、ハロゲン化物や水酸化物等を好ましく使用し得る。
　有機塩基性化合物の他の例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、Ｎ－（β－アミノエチル）エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン類；１－（２－アミノエチル）ピペラジン、Ｎ－メチルピペラジン等のピペラジン類；イミダゾールやトリアゾール等のアゾール類；グアニジン；等が挙げられる。
　無機塩基性化合物の例としては、アンモニア；アンモニア、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物；アンモニア、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩；アンモニア、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸水素塩等；等が挙げられる。上記水酸化物の具体例としては、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。上記炭酸塩または炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素リチウム、炭酸リチウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。
　好ましい塩基性化合物として、アンモニア、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素リチウム、炭酸リチウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸ナトリウムが挙げられる。なかでも好ましいものとして、アンモニア、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、炭酸リチウムおよび炭酸カリウムが例示される。隆起解消性向上等の観点から好ましい塩基性化合物として、第四級アンモニウム類（第四級アンモニウム塩）が挙げられる。第四級アンモニウム類は、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。特に好ましく用いられるものとしてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが挙げられる。また、研磨レート向上の観点から、炭酸カリウム等の炭酸塩の使用が好ましい。
　特に限定するものではないが、研磨レート維持と隆起解消性とをバランスよく両立する観点から、塩基性化合物として、第四級アンモニウム類（例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド）と、炭酸塩（例えば炭酸カリウム）とを併用することが好ましい。また、いくつかの態様において、第四級アンモニウム類（例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド）および／または炭酸塩（例えば炭酸カリウム）に加えて、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物（例えば水酸化カリウム）が好ましく使用される。塩基性化合物として、上記第四級アンモニウム類、上記炭酸塩および上記水酸化物から選択される２種以上を使用する態様において、これら各成分の使用比率は、特に限定されず、砥粒や水溶性高分子等の他の含有成分の濃度等に応じて、研磨レート維持と隆起解消性とをバランスよく両立する適切な範囲とすることができる。
　研磨用組成物全量に対する塩基性化合物の含有量は、研磨レートおよび隆起解消性の観点から、好ましくは０．００５重量％以上、より好ましくは０．０１重量％以上、さらに好ましくは０．０５重量％以上である。塩基性化合物の含有量の増加によって、安定性も向上し得る。上記塩基性化合物の含有量の上限は、５重量％以下とすることが適当であり、表面品質等の観点から、好ましくは２重量％以下であり、より好ましくは１重量％以下、さらに好ましくは０．５重量％以下であり、０．４重量％以下であってもよく、０．３重量％以下でもよく、０．２重量％以下（例えば０．２重量％未満）でもよい。なお、２種以上の塩基性化合物を組み合わせて用いる場合は、上記含有量は２種以上の塩基性化合物の合計含有量を指す。これらの含有量は、例えば、研磨対象物に供給される研磨液（ワーキングスラリー）における含有量に好ましく適用され得る。
　また、希釈して研磨に用いられる研磨用組成物（すなわち濃縮液）の場合、塩基性化合物の含有量は、保存安定性や濾過性等の観点から、通常は１０重量％以下であることが適当であり、５重量％以下（例えば４重量％以下）であることがより好ましい。また、濃縮液とすることの利点を活かす観点から、塩基性化合物の含有量は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上、さらに好ましくは０．９重量％以上（例えば１．５重量％以上）である。
　研磨用組成物における砥粒の含有量ＣＡに対する塩基性化合物の含有量ＣＢの重量比（ＣＢ／ＣＡ）は、ここに開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されない。上記比（ＣＢ／ＣＡ）は、例えば凡そ０．００５以上とすることが適当であり、塩基性化合物の添加効果を効果的に発揮させる観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０２以上であり、例えば０．０５以上であってもよい。また、砥粒による機械的研磨や、組成物の分散安定性等の観点から、上記比（ＣＢ／ＣＡ）は、例えば凡そ１以下とすることが適当であり、好ましくは０．８以下、より好ましくは０．６以下であり、例えば０．５以下であってもよく、０．４以下でもよく、０．３以下でもよく、０．２以下（例えば０．２未満）でもよい。
　＜水溶性高分子＞
　（変性された構造単位に水酸基を含まないノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマー）
　ここに開示される研磨用組成物は、変性された構造単位（ノニオン変性構造単位）に水酸基を含まないノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマー（以下、「ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡ」ともいう。）を含む。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡを含む研磨用組成物によると、研磨レートを維持しつつ、ＨＬＭ周縁の隆起を効果的に解消することができる。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡのノニオン変性構造単位は、水酸基を含まない疎水性を有するため、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡは、研磨中、疎水性である研磨対象物のシリコン材料表面に対して所定の吸着性を示し、主としてＨＬＭ周縁以外のシリコン材料表面に吸着し、砥粒および塩基性化合物による研磨作用（加工力）を抑制すると考えられる。その結果、ＨＬＭ周縁の隆起に対する加工性が相対的に高まり、ＨＬＭ周縁の隆起が効果的に解消するものと考えられる。なお、上記メカニズムは、実験結果に基づく本発明者らの考察であり、ここに開示される技術は、上記メカニズムに限定して解釈されるものではない。また、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡを含む研磨用組成物は、例えばカチオン変性物などと比べて、良好な分散安定性が得られやすい傾向がある。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡ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。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡは、その繰返し単位としてビニルアルコール単位（以下「ＶＡ単位」ともいう。）と、ＶＡ単位以外の繰返し単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう。）とを含む。そして、上記非ＶＡ単位は変性構造単位を含む。上記変性構造単位はノニオン性の構造単位であり、水酸基を含まない。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡは、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、交互共重合体やグラフト共重合体であってもよい。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡは、１種類の非ＶＡ単位のみを含んでもよく、２種類以上の非ＶＡ単位を含んでもよい。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡに含まれ得る非ＶＡ単位としては、例えば後述するＮ－ビニル型のモノマーやＮ－（メタ）アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位、エチレンに由来する繰返し単位、アルキルビニルエーテルに由来する繰返し単位、炭素原子数３以上のモノカルボン酸のビニルエステルに由来する繰返し単位、（ジ）アセトン化合物に由来する繰返し単位、ω位（末端）がアルコキシ基であるオキシアルキレン系ポリマー鎖（以下、「オキシアルキレン系ポリマー鎖α」ともいう）を含む構造単位等であってもよいが、これらに限定されない。上記Ｎ－ビニル型のモノマーの一好適例として、Ｎ－ビニルピロリドンが挙げられる。上記Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマーの一好適例として、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリンが挙げられる。上記アルキルビニルエーテルは、例えばプロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、２－エチルヘキシルビニルエーテル等の、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基を有するビニルエーテルであり得る。上記炭素原子数３以上のモノカルボン酸のビニルエステルは、例えばプロパン酸ビニル、ブタン酸ビニル、ペンタン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル等の、炭素原子数３以上７以下のモノカルボン酸のビニルエステルであり得る。上記（ジ）アセトン化合物の好適例として、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、アセチルアセトンが挙げられる。オキシアルキレン系ポリマー鎖αに含まれるオキシアルキレン単位の例としては、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシブチレン単位等が挙げられる。このようなオキシアルキレン単位は、それぞれ、対応するアルキレンオキシドに由来する繰返し単位であり得る。オキシアルキレン系ポリマー鎖αに含まれるオキシアルキレン単位は、１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。例えば、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とを組合せで含むオキシアルキレン系ポリマー鎖αであってもよい。２種類以上のオキシアルキレン単位を含むオキシアルキレン系ポリマー鎖αにおいて、それらのオキシアルキレン単位は、対応するアルキレンオキシドのランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、交互共重合体やグラフト共重合体であってもよい。オキシアルキレン系ポリマー鎖αとしては、ω位がアルコキシ基であるポリオキシアルキレンビニルエーテル、ω位がアルコキシ基であるポリオキシアルキレンアリルエーテル等が挙げられるが、これらに限定されない。より具体的には、ω－メトキシポリオキシエチレンビニルエーテル、ω－メトキシポリオキシエチレンアリルエーテル等が挙げられる。
　また、いくつかの好ましい態様において、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡとして、部分けん化ポリビニルアルコールが用いられる。上記部分けん化ポリビニルアルコールに含まれる非ＶＡ単位としては、酢酸ビニルに由来する繰返し単位のみが含まれていてもよく、酢酸ビニルに由来する繰返し単位に加えてその他の非ＶＡ単位（例えば、Ｎ－ビニル型のモノマーやＮ－（メタ）アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位、エチレンに由来する繰返し単位、アルキルビニルエーテルに由来する繰返し単位、炭素原子数３以上のモノカルボン酸のビニルエステルに由来する繰返し単位、（ジ）アセトン化合物に由来する繰返し単位等）が含まれていてもよい。上記部分けん化ポリビニルアルコールのけん化度は、５０モル％以上が好ましく、６０モル％以上でもよい。上記部分けん化ポリビニルアルコールのけん化度は、通常は８５モル％未満であり、８０モル％以下でもよく、７５モル％以下でもよく、７０モル％以下でもよく、６５モル％以下でもよい。
　また、いくつかの好ましい態様において、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡとして、アセタール化ポリビニルアルコール系ポリマーが用いられる。アセタール化ポリビニルアルコール系ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアルコール系ポリマーに含まれるＶＡ単位の一部がアセタール化された変性ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が挙げられる。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡに含まれるＶＡ単位の一部がアセタール化された変性ＰＶＡ（アセタール化ＰＶＡ（Ａｃ－ＰＶＡ））は、ポリビニルアルコール系ポリマーのヒドロキシ基の一部をアルデヒド化合物またはケトン化合物と反応させ、アセタール化することにより得ることができる。典型的には、アセタール化ポリビニルアルコール系ポリマーはポリビニルアルコール系ポリマーとアルデヒド化合物とのアセタール化反応により得られる。いくつかの好ましい態様において、上記アルデヒド化合物の炭素原子数は１～７であり、より好ましくは２～７である。
　上記アルデヒド化合物としては、例えば、ホルムアルデヒド；アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ｎ－ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｔ－ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド等の直鎖または分岐アルキルアルデヒド類；シクロヘキサンカルバルデヒド、ベンズアルデヒド等の脂環式または芳香族アルデヒド類；が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、ホルムアルデヒドを除き、１以上の水素原子がハロゲン等により置換されたものであってもよい。なかでも、水に対する溶解性が高くアセタール化反応が容易である点から、直鎖または分岐アルキルアルデヒド類であることが好ましく、そのなかでもアセトアルデヒド、ｎ－プロピルアルデヒド、ｎ－ブチルアルデヒド、ｎ－ペンチルアルデヒドであることがより好ましい。
　アルデヒド化合物としては、上記の他にも、２－エチルヘキシルアルデヒド、ノニルアルデヒド、デシルアルデヒド等の炭素原子数８以上のアルデヒド化合物を用いてもよい。
　アセタール化ポリビニルアルコール系ポリマーは、次の化学式：－ＣＨ２－ＣＨ（ＯＨ）－；により表される構造部分であるＶＡ単位と、次の一般式（１）により表されるアセタール化された構造単位（以下、「ＶＡＣ単位」ともいう。）とを含む。
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 　（式（１）中、Ｒは水素原子、または、直鎖または分枝アルキル基であり、該アルキル基は官能基によって置換されていてもよい。）
　いくつかの好ましい態様において、上記式（１）中のＲは水素原子または炭素原子数１～６の直鎖または分枝アルキル基である。Ｒは、これらのうち１種でもよく、２種以上が組み合わさっていてもよい。隆起解消性向上の観点から、Ｒは炭素原子数１～６の直鎖または分枝アルキル鎖であることが好ましい。
　隆起解消性の観点から、アセタール化ポリビニルアルコール系ポリマーのアセタール化度は１モル％以上とすることができ、５モル％以上でもよく、１０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは１５モル％以上、さらに好ましくは２０モル％以上である。親水性向上の観点から、アセタール化ポリビニルアルコール系ポリマーのアセタール化度は６０モル％未満とすることが好ましく、より好ましくは５０モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、特に好ましくは３５モル％以下（例えば３０モル％以下）である。なお、本明細書において、「アセタール化度」とは、アセタール化ポリビニルアルコール系ポリマーを構成する全繰返し単位に占めるアセタール化された構造単位（ＶＡＣ単位）の割合のことを指す。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡを構成する全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、例えば５％以上であってよく、１０％以上でもよく、２０％以上でもよく、３０％以上でもよい。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、上記ＶＡ単位のモル数の割合は、５０％以上であってよく、６５％以上でもよく、７５％以上でもよく、８０％以上でもよく、９０％以上（例えば９５％以上、または９８％以上）でもよい。いくつかの態様において、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡを構成する全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、例えば９５％以下であってよく、９０％以下でもよく、８０％以下でもよく、７０％以下でもよい。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡにおけるＶＡ単位の含有量（重量基準の含有量）は、例えば５重量％以上であってよく、１０重量％以上でもよく、２０重量％以上でもよく、３０重量％以上でもよい。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、上記ＶＡ単位の含有量は、５０重量％以上（例えば５０重量％超）であってよく、７０重量％以上でもよく、８０重量％以上（例えば９０重量％以上、または９５重量％以上、または９８重量％以上）でもよい。いくつかの態様において、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡにおけるＶＡ単位の含有量は、例えば９５重量％以下であってよく、９０重量％以下でもよく、８０重量％以下でもよく、７０重量％以下でもよい。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡは、ＶＡ単位の含有量の異なる複数のポリマー鎖を同一分子内に含んでいてもよい。ここでポリマー鎖とは、一分子のポリマーの一部を構成する部分（セグメント）を指す。例えば、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡは、ＶＡ単位の含有量が５０重量％より高いポリマー鎖Ａと、ＶＡ単位の含有量が５０重量％より低い（すなわち、非ＶＡ単位の含有量が５０重量％より多い）ポリマー鎖Ｂとを、同一分子内に含んでいてもよい。
　ポリマー鎖Ａは、繰返し単位としてＶＡ単位のみを含んでいてもよく、ＶＡ単位に加えて非ＶＡ単位を含んでいてもよい。ポリマー鎖ＡにおけるＶＡ単位の含有量は、６０重量％以上でもよく、７０重量％以上でもよく、８０重量％以上でもよく、９０重量％以上でもよい。いくつかの態様において、ポリマー鎖ＡにおけるＶＡ単位の含有量は、９５重量％以上でもよく、９８重量％以上でもよい。ポリマー鎖Ａを構成する繰返し単位の実質的に１００重量％がＶＡ単位であってもよい。
　ポリマー鎖Ｂは、繰返し単位として非ＶＡ単位のみを含んでいてもよく、非ＶＡ単位に加えてＶＡ単位を含んでいてもよい。ポリマー鎖Ｂにおける非ＶＡ単位の含有量は、６０重量％以上でもよく、７０重量％以上でもよく、８０重量％以上でもよく、９０重量％以上でもよい。いくつかの態様において、ポリマー鎖Ｂにおける非ＶＡ単位の含有量は、９５重量％以上でもよく、９８重量％以上でもよい。ポリマー鎖Ｂを構成する繰返し単位の実質的に１００重量％が非ＶＡ単位であってもよい。
　ポリマー鎖Ａとポリマー鎖Ｂとを同一分子中に含む上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの例として、これらの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が挙げられる。上記グラフト共重合体は、ポリマー鎖Ａ（主鎖）にポリマー鎖Ｂ（側鎖）がグラフトした構造のグラフト共重合体であってもよく、ポリマー鎖Ｂ（主鎖）にポリマー鎖Ａ（側鎖）がグラフトした構造のグラフト共重合体であってもよい。いくつかの態様において、ポリマー鎖Ａにポリマー鎖Ｂがグラフトした構造の上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡを用いることができる。
　ポリマー鎖Ｂの例としては、Ｎ－ビニル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖；Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖；スチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニルモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖；等が挙げられる。なお、本明細書において主繰返し単位とは、特記しない場合、５０重量％を超えて含まれる繰返し単位をいう。
　ポリマー鎖Ｂの一好適例として、Ｎ－ビニル型のモノマーを主繰返し単位とするポリマー鎖、すなわちＮ－ビニル系ポリマー鎖が挙げられる。Ｎ－ビニル系ポリマー鎖におけるＮ－ビニル型モノマーに由来する繰返し単位の含有量は、典型的には５０重量％超であり、７０重量％以上であってもよく、８５重量％以上であってもよく、９５重量％以上であってもよい。ポリマー鎖Ｂの実質的に全部がＮ－ビニル型モノマーに由来する繰返し単位であってもよい。
　この明細書において、Ｎ－ビニル型のモノマーの例には、窒素を含有する複素環（例えばラクタム環）を有するモノマーおよびＮ－ビニル鎖状アミドが含まれる。Ｎ－ビニルラクタム型モノマーの具体例としては、Ｎ－ビニルピロリドン、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、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－ビニル鎖状アミドの具体例としては、Ｎ－ビニルアセトアミド、Ｎ－ビニルプロピオン酸アミド、Ｎ－ビニル酪酸アミド等が挙げられる。ポリマー鎖Ｂは、例えば、その繰返し単位の５０重量％超（例えば７０重量％以上、または８５重量％以上、または９５重量％以上）がＮ－ビニルピロリドン単位であるＮ－ビニル系ポリマー鎖であり得る。ポリマー鎖Ｂを構成する繰返し単位の実質的に全部がＮ－ビニルピロリドン単位であってもよい。
　ポリマー鎖Ｂの他の例として、Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマーに由来する繰返し単位を主繰返し単位とするポリマー鎖、すなわち、Ｎ－（メタ）アクリロイル系ポリマー鎖が挙げられる。Ｎ－（メタ）アクリロイル系ポリマー鎖におけるＮ－（メタ）アクリロイル型モノマーに由来する繰返し単位の含有量は、典型的には５０重量％超であり、７０重量％以上であってもよく、８５重量％以上であってもよく、９５重量％以上であってもよい。ポリマー鎖Ｂの実質的に全部がＮ－（メタ）アクリロイル型モノマーに由来する繰返し単位であってもよい。
　この明細書において、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鎖状アミドおよび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鎖状アミドの例としては、（メタ）アクリルアミド；Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド等のＮ－アルキル（メタ）アクリルアミド；Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（ｎ－ブチル）（メタ）アクリルアミド等のＮ，Ｎ－ジアルキル（メタ）アクリルアミド；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の例としては、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ－（メタ）アクリロイルピロリジン等が挙げられる。
　ポリマー鎖Ｂのさらに他の例として、アルキルビニルエーテル（例えば、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基を有するビニルエーテル）に由来する繰返し単位を含むポリマー鎖等が挙げられる。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡ（ただし、上記部分けん化ポリビニルアルコールを除く。）のけん化度は、通常は８５モル％以上であり、好ましくは９０モル％以上であり、例えば９５モル％以上である。なお、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡ（ただし、上記部分けん化ポリビニルアルコールを除く。）のけん化度は、原理上、１００モル％以下である。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの重量平均分子量（Ｍｗ）は特に限定されない。例えば、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡのＭｗは、１００×１０４以下とすることができ、６０×１０４以下が適当である。濃縮効率や分散安定性等の観点から、上記Ｍｗは、３０×１０４以下であってもよく、好ましくは２０×１０４以下、例えば１０×１０４以下であってもよく、８×１０４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。上記Ｍｗを有するノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡによると、研磨レートの低下を抑えつつ、優れた隆起解消性が得られやすい。また、ポリマーの分散安定性も向上する傾向にある。また、隆起周縁以外の表面を好適に保護して隆起解消性を向上する観点から、上記Ｍｗは例えば０．２×１０４以上であってもよく、通常は０．５×１０４以上であることが好ましい。いくつかの態様において、上記Ｍｗは０．８×１０４以上が適当であり、１．０×１０４以上であってもよい。
　なお、本明細書において、水溶性高分子のＭｗとしては、水系のゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）に基づく値（水系、ポリエチレンオキシド換算）から算出される分子量を採用することができる。ＧＰＣ測定装置としては、東ソー株式会社製の機種名「ＨＬＣ－８３２０ＧＰＣ」を用いるとよい。測定は、例えば下記の条件で行うことができる。後述の窒素原子を有するポリマー、実施例についても同様の方法が採用される。
　　［ＧＰＣ測定条件］
　　サンプル濃度：０．１重量％
　　カラム：ＴＳＫｇｅｌ　ＧＭＰＷＸＬ
　　検出器：示差屈折計
　　溶離液：１００ｍＭ　硝酸ナトリウム水溶液／アセトニトリル＝１０～８／０～２
　　流速：１ｍＬ／分
　　測定温度：４０℃
　　サンプル注入量：２００μＬ
　研磨用組成物の全重量に対する上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量は、特に限定されず、例えば１．０×１０－７重量％以上とすることができ、隆起解消性の観点から、１．０×１０－６重量％以上とすることが適当であり、好ましくは１．０×１０－５重量％以上、より好ましくは５．０×１０－５重量％以上、さらに好ましくは１．０×１０－４重量％以上である。また、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量は、研磨レート維持の観点から、例えば０．１重量％以下とすることができ、０．０１重量％以下とすることが適当であり、好ましくは０．００５重量％以下、より好ましくは０．００１重量％以下、さらに好ましくは０．０００５重量％以下である。
　希釈して研磨に用いられる研磨用組成物（すなわち濃縮液）の場合、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量は、例えば１．０×１０－６重量％以上とすることができ、１．０×１０－５重量％以上とすることが適当であり、好ましくは１．０×１０－４重量％以上、より好ましくは５．０×１０－４重量％以上であり、１．０×１０－３重量％以上であってもよい。また、保存安定性や濾過性等の観点から、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量は、例えば１重量％以下とすることができ、０．５重量％以下とすることが適当であり、好ましくは０．１重量％以下であり、０．０５重量％以下であってもよく、０．０１重量％以下でもよい。
　研磨用組成物における上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量は、砥粒１００重量部に対して、例えば０．０００１重量部以上とすることができ、隆起解消性の観点から、０．００１重量部以上とすることが適当であり、好ましくは０．００５重量部以上、より好ましくは０．０１重量部以上、さらに好ましくは０．０１５重量部以上である。また、砥粒１００重量部に対する上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量は、分散安定性の観点から、例えば５重量部以下であってもよく、１重量部以下でもよい。研磨レート維持の観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量は、０．５重量部以下とすることが適当であり、好ましくは０．１重量部以下、より好ましくは０．０５重量部以下であり、０．０３重量部以下であってもよい。
　（窒素原子を有するポリマー）
　いくつかの好ましい態様において、水溶性高分子として、窒素原子を含有するポリマーが用いられる。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡに加えて、窒素原子を含有するポリマーを含む研磨用組成物によると、より優れた隆起解消性が得られやすい。窒素原子を含有するポリマーは、典型的には、窒素原子を有するモノマーに由来する繰返し単位（窒素原子を含有する繰返し単位）を含むポリマーであり得る。窒素原子を含有するポリマーの非限定的な例には、アルキレンイミン型のモノマー単位を含むポリマー；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。窒素原子を含有するポリマーは、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。本明細書において、窒素原子を含有するポリマーには、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡは含まれないものとする。
　いくつかの態様においては、窒素原子を含有するポリマーとしてアルキレンイミン型ポリマーが用いられ得る。アルキレンイミン型ポリマーの例には、アルキレンイミン型モノマーの単独重合体および共重合体（典型的には、アルキレンイミン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。アルキレンイミン型モノマーの具体例としては、エチレンイミン、プロピレンイミン、Ｎ－アセチルエチレンイミン、Ｎ－プロパノイルエチレンイミン、Ｎ－アセチルプロピレンイミン、Ｎ－ホルミルエチレンイミン等が挙げられる。
　いくつかの態様においては、窒素原子を含有するポリマーとしてＮ－ビニル型ポリマーが用いられ得る。Ｎ－ビニル型ポリマーの例には、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）、Ｎ－ビニル鎖状アミドの単独重合体および共重合体（例えば、Ｎ－ビニル鎖状アミドの共重合割合が５０重量％を超える共重合体）等が含まれる。
　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（ＰＶＰ）、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、交互共重合体やグラフト共重合体等が挙げられる。
　Ｎ－ビニル鎖状アミドの具体例としては、Ｎ－ビニルアセトアミド、Ｎ－ビニルプロピオン酸アミド、Ｎ－ビニル酪酸アミド等が挙げられる。
　いくつかの態様において、窒素原子を含有するポリマーとしてＮ－（メタ）アクリロイル型ポリマーが用いられ得る。Ｎ－（メタ）アクリロイル型ポリマーの例には、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（典型的には、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鎖状アミドおよび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鎖状アミドの例としては、（メタ）アクリルアミド；Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド等のＮ－アルキル（メタ）アクリルアミド；Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（ｎ－ブチル）（メタ）アクリルアミド等のＮ，Ｎ－ジアルキル（メタ）アクリルアミド；Ｎ－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド等のＮ－ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド；等が挙げられる。Ｎ－（メタ）アクリロイル基を有する鎖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、Ｎ－イソプロピルアクリルアミドの単独重合体およびＮ－イソプロピルアクリルアミドの共重合体（例えば、Ｎ－イソプロピルアクリルアミドの共重合割合が５０重量％を超える共重合体）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は、通常は５０％以上であり、８０％以上（例えば９０％以上、典型的には９５％以上）であることが適当である。水溶性高分子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。
　また例えば、窒素原子を含有するポリマーのＭｗは、特に限定されず、例えば１００×１０４以下とすることができ、濃縮効率や分散安定性等の観点から、７０×１０４以下が適当であり、５０×１０４以下であってもよく、２５×１０４以下でもよい。また、研磨レート維持の観点から、いくつかの好ましい態様において、上記Ｍｗは、１５×１０４以下であってもよく、より好ましくは１０×１０４以下、さらに好ましくは５×１０４以下、特に好ましくは３×１０４以下である。また、研磨レート維持の観点から、上記Ｍｗは、０．５×１０４以上であってもよく、通常は１．０×１０４以上（例えば１．０×１０４超）であることが好ましく、１．２×１０４以上がより好ましく、さらに好ましくは１．５×１０４以上である。
　ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡのＭｗに対する窒素原子を含有するポリマーのＭｗの比は、特に限定されず、例えば０．００５以上とすることができ、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの使用効果を効果的に発揮させる観点から、０．０１以上が適当であり、０．０３以上であってもよく、０．０５以上であってもよく、０．１以上であってもよく、０．５以上であってもよく、１以上であってもよく、１．５以上であってもよい。上記Ｍｗの比は、例えば１００以下とすることができ、隆起解消性の観点から、５０以下が適当であり、３０以下であってもよく、２０以下であってもよく、１０以下であってもよく、５以下であってもよく、３以下であってもよく、２以下であってもよい。
　研磨用組成物の全重量に対する上記窒素原子を含有するポリマーの含有量は、特に限定されず、例えば１．０×１０－７重量％以上とすることができ、隆起解消性の観点から、１．０×１０－６重量％以上とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、１．０×１０－５重量％以上であってもよく、５．０×１０－５重量％以上でもよく、１．０×１０－４重量％以上でもよい。また、上記窒素原子を含有するポリマーの含有量は、研磨レート維持の観点から、例えば０．１重量％以下とすることができ、０．０１重量％以下とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、０．００５重量％以下であってもよく、０．００１重量％以下でもよく、０．０００５重量％以下でもよい。
　希釈して研磨に用いられる研磨用組成物（すなわち濃縮液）の場合、上記窒素原子を含有するポリマーの含有量は、例えば１．０×１０－６重量％以上とすることができ、１．０×１０－５重量％以上とすることが適当であり、好ましくは１．０×１０－４重量％以上であり、５．０×１０－４重量％以上であってもよく、１．０×１０－３重量％以上でもよい。また、保存安定性や濾過性等の観点から、上記窒素原子を含有するポリマーの含有量は、例えば１重量％以下とすることができ、０．５重量％以下とすることが適当であり、好ましくは０．１重量％以下であり、０．０５重量％以下であってもよく、０．０１重量％以下でもよい。
　研磨用組成物における上記窒素原子を含有するポリマーの含有量は、砥粒１００重量部に対して、例えば０．０００１重量部以上とすることができ、隆起解消性の観点から、０．００１重量部以上とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、０．００５重量部以上であってもよく、０．０１重量部以上でもよく、０．０１５重量部以上でもよい。また、砥粒１００重量部に対する上記窒素原子を含有するポリマーの含有量は、分散安定性の観点から、例えば５重量部以下であってもよく、１重量部以下でもよい。研磨レート維持の観点から、いくつかの好ましい態様において、砥粒１００重量部に対する上記窒素原子を含有するポリマーの含有量は、０．５重量部以下とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、０．１重量部以下であってもよく、０．０５重量部以下でもよく、０．０３重量部以下でもよい。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡと上記窒素原子を含有するポリマーとを併用する態様において、両者の使用比率は特に限定されない。上記窒素原子を含有するポリマーの含有量（ＣＰ２）に対する上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの含有量（ＣＰ１）の比（ＣＰ１／ＣＰ２）は、重量基準で０．１以上が適当である。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡの使用効果を効果的に発揮させる観点から、いくつかの好ましい態様において、上記比（ＣＰ１／ＣＰ２）は、０．３以上であり、０．５以上であってもよく、０．７以上でもよく、０．８以上でもよい。また、上記比（ＣＰ１／ＣＰ２）は、重量基準で２０以下が適当であり、上記窒素原子を含有するポリマーの使用効果を効果的に発揮させる観点から、好ましくは１０以下、より好ましくは５．０以下、さらに好ましくは３．０以下であり、２．０以下でもよく、１．５以下でもよい。上記（ＣＰ１／ＣＰ２）を上記の範囲とすることで、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡと上記窒素原子を含有するポリマーとを併用する効果が好ましく発揮され、研磨レートの維持と隆起解消とがより高いレベルで両立され得る。
　（その他の水溶性高分子）
　ここに開示される研磨用組成物には、発明の効果が損なわれない範囲で、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡおよび窒素原子を含有するポリマーとは異なるその他の水溶性高分子の１種または２種以上を含んでもよい。上記その他の水溶性高分子の例としては、セルロース誘導体、デンプン誘導体、オキシアルキレン単位を含むポリマー、ビニルアルコール系ポリマー（ただし、上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＡを除く。）、カルボン酸（無水物含む）を含むポリマー等が挙げられる。具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、プルラン、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム共重合体やブロック共重合体、完全けん化ポリビニルアルコール（例えば非変性ＰＶＡ）、ポリグリセリン、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、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレングリコール、オレフィン－（無水）マレイン酸共重合体、スチレン－（無水）マレイン酸共重合体等が挙げられる。
　いくつかの態様において、上記ビニルアルコール系ポリマーとして、変性された構造単位に水酸基を含むノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマー（以下、「ノニオン変性ポリビニルアルコールＢ」ともいう。）が用いられ得る。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＢは、その繰返し単位としてビニルアルコール単位（以下「ＶＡ単位」ともいう。）と、ＶＡ単位以外の繰返し単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう。）とを含む。そして、上記非ＶＡ単位は変性構造単位を含む。上記変性構造単位はノニオン性の構造単位であり、水酸基を含む。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＢは、ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、交互共重合体やグラフト共重合体であってもよい。上記ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーＢは、１種類の非ＶＡ単位のみを含んでもよく、２種類以上の非ＶＡ単位を含んでもよい。
　上記ノニオン変性ポリビニルアルコールＢの例として、非ＶＡ単位に１，２－ジオール構造を有するノニオン変性ポリビニルアルコールＢが挙げられる。例えば、上記ノニオン変性ポリビニルアルコールＢとして、ブテンジオール・ビニルアルコール共重合体（ＢＶＯＨ）が挙げられる。
　また、上記ノニオン変性ポリビニルアルコールＢの他の例として、非ＶＡ単位にω位（末端）が水酸基であるオキシアルキレン系ポリマー鎖（以下、「オキシアルキレン系ポリマー鎖β」ともいう）を含む構造単位を有するノニオン変性ポリビニルアルコールＢが挙げられる。オキシアルキレン系ポリマー鎖βに含まれるオキシアルキレン単位の例としては、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシブチレン単位等が挙げられる。このようなオキシアルキレン単位は、それぞれ、対応するアルキレンオキシドに由来する繰返し単位であり得る。オキシアルキレン系ポリマー鎖βに含まれるオキシアルキレン単位は、１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。例えば、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とを組合せで含むオキシアルキレン系ポリマー鎖βであってもよい。２種類以上のオキシアルキレン単位を含むオキシアルキレン系ポリマー鎖βにおいて、それらのオキシアルキレン単位は、対応するアルキレンオキシドのランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、交互共重合体やグラフト共重合体であってもよい。
　いくつかの態様において、上記ビニルアルコール系ポリマーとして、第四級アンモニウム構造等のカチオン性基が導入されたカチオン変性ポリビニルアルコールが用いられ得る。上記カチオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、ジアリルジアルキルアンモニウム塩、Ｎ－（メタ）アクリロイルアミノアルキル－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリアルキルアンモニウム塩等のカチオン性基を有するモノマーに由来するカチオン性基が導入されたものが挙げられる。
　いくつかの態様において、上記ビニルアルコール系ポリマーとして、カルボキシ基、（ジ）カルボン酸基等のアニオン性基が導入されたアニオン変性ポリビニルアルコールが用いられ得る。上記アニオン変性ポリビニルアルコールとしては、アクリル酸等のアニオン性基を有するモノマーに由来するアニオン性基が導入されたものが挙げられる。
　上記完全けん化ポリビニルアルコールのけん化度は、通常は８５モル％以上であり、好ましくは９０モル％以上、例えば９５モル％以上である。なお、上記完全けん化ポリビニルアルコールのけん化度は、原理上、１００モル％以下である。なお、本明細書において、ノニオン性ポリビニルアルコール系ポリマーＡに完全けん化ポリビニルアルコールは含まれないものとする。
　ここに開示される技術は、研磨用組成物が上記その他の水溶性高分子を実質的に含まない態様、すなわち、少なくとも意図的には上記その他の水溶性高分子を含有させない態様で好ましく実施され得る。
　特に限定するものではないが、研磨用組成物の全重量に対する水溶性高分子の総量（２種以上の水溶性高分子を含む場合、それらの合計含有量）は、例えば１．０×１０－７重量％以上とすることができ、１．０×１０－６重量％以上とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、１．０×１０－５重量％以上であってもよく、５．０×１０－５重量％以上でもよく、１．０×１０－４重量％以上でもよく、２．０×１０－４重量％以上でもよく、３．０×１０－４重量％以上でもよい。また、上記水溶性高分子の総量は、研磨レート維持の観点から、例えば０．５重量％以下とすることができ、０．１重量％以下とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、０．０１重量％以下であってもよく、０．００１重量％以下でもよく、０．０００５重量％以下でもよい。
　希釈して研磨に用いられる研磨用組成物（すなわち濃縮液）の場合、上記水溶性高分子の総量は、例えば１．０×１０－６重量％以上とすることができ、１．０×１０－５重量％以上とすることが適当であり、１．０×１０－４重量％以上であってもよく、１．０×１０－３重量％以上でもよく、５．０×１０－３重量％以上でもよい。また、保存安定性や濾過性等の観点から、上記水溶性高分子の総量は、例えば５重量％以下とすることができ、１重量％以下とすることが適当であり、好ましくは０．５重量％以下であり、０．１重量％以下でもよく、０．０５重量％以下でもよい。
　研磨用組成物における水溶性高分子の総量（２種以上の水溶性高分子を含む場合、それらの合計含有量）は、砥粒１００重量部に対して、例えば０．０００１重量部以上とすることができ、０．００１重量部以上とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、０．００５重量部以上であってもよく、０．０１重量部以上でもよく、０．０２重量部以上でもよい。また、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の総量は、分散安定性の観点から、例えば１０重量部以下であってもよく、５重量部以下でもよい。研磨レート維持の観点から、いくつかの好ましい態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の総量は、３重量部以下とすることが適当であり、２重量部以下であってもよく、１重量部以下であってもよく、０．１重量部以下でもよく、０．０５重量部以下でもよい。
　＜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。使用する水は、研磨用組成物に含有される他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が１００ｐｐｂ以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂による不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって水の純度を高めることができる。
　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）をさらに含有してもよい。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好ましく、９５体積％以上（例えば９９～１００体積％）が水であることがより好ましい。
　＜キレート剤＞
　ここに開示される研磨用組成物は、キレート剤を含んでもよい。研磨用組成物にキレート剤を含ませることにより、予備研磨後の研磨面の金属汚染を抑制することができる。キレート剤は、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。キレート剤の例としては、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤の例には、アラニン、グリシン、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸およびトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤の例には、２－アミノエチルホスホン酸、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン－１，１－ジホスホン酸、エタン－１，１，２－トリホスホン酸、エタン－１－ヒドロキシ－１，１－ジホスホン酸、エタン－１－ヒドロキシ－１，１，２－トリホスホン酸、エタン－１，２－ジカルボキシ－１，２－ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２－ホスホノブタン－１，２－ジカルボン酸、ホスホノブタントリカルボン酸（ＰＢＴＣ）、ニトリロトリス（メチレンリン酸）（ＮＴＭＰ）、およびα－メチルホスホノコハク酸が含まれる。特に好ましいキレート剤として、トリエチレンテトラミン六酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）およびジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）が挙げられる。
　研磨用組成物の全重量に対するキレート剤の含有量は、例えば１．０×１０－５重量％以上とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、１．０×１０－４重量％以上であってもよく、５．０×１０－４重量％以上でもよく、１．０×１０－３重量％以上でもよい。また、上記キレート剤の含有量は、例えば０．５重量％以下とすることができ、０．１重量％以下とすることが適当であり、いくつかの好ましい態様において、０．０１重量％以下であってもよく、０．００５重量％以下でもよい。
　＜その他の成分＞
　ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、無機酸塩、有機酸塩、界面活性剤、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物（例えば、シリコンウェーハのポリシング工程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。
　例えば、無機酸塩としては、ハロゲン化水素酸（例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸）、硝酸、硫酸、亜硫酸、亜硫酸水素、チオ硫酸、ケイ酸、ホウ酸、リン酸等の塩が挙げられる。また、有機酸塩としては、カルボン酸（例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、酪酸、クエン酸、酒石酸、トリフルオロ酢酸）、有機スルホン酸（例えば、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸）、スルファミン酸、有機リン酸（例えば、エチルリン酸）等の塩が挙げられる。上記無機酸塩および有機酸塩を構成するカチオンとしては、特に制限されず、例えば、アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム等）、アルカリ土類金属（カルシウム、ストロンチウム、バリウム等）、マグネシウム、アンモニウム等が挙げられる。いくつかの態様において、硫酸の塩（硫酸塩）の具体例としては、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等が挙げられる。硫酸塩を用いた研磨において、隆起解消効果が効果的に発揮される傾向がある。なお、本明細書において、無機酸塩および有機酸塩には、上記塩基性化合物は含まれないものとする。また、本明細書において、有機酸塩には、上記キレート剤は含まれないものとする。
　界面活性剤は、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。上記界面活性剤の例としては、特に限定されず、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。界面活性剤（例えば、分子量０．２×１０４未満の水溶性有機化合物）の使用により、研磨用組成物の分散安定性が向上し得る。界面活性剤のＭｗとしては、ＧＰＣにより求められる値（水系、ポリエチレングリコール換算）または化学式から算出される値を採用することができる。
　いくつかの態様において、研磨用組成物は、界面活性剤の使用量が制限された組成を有する。研磨用組成物（例えば研磨液）中の界面活性剤の含有量は、０．３重量％未満であってもよく、０．２重量％未満でもよく、０．１重量％未満でもよく、０．０３重量％未満または０．０１重量％未満でもよい。ここに開示される技術は、研磨用組成物が界面活性剤を実質的に含まない態様、すなわち、少なくとも意図的には界面活性剤を含有させない態様で好ましく実施され得る。
　上記防腐剤および防カビ剤の例としては、イソチアゾリン系化合物、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。
　ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、当該組成物が供給されることで基板表面（例えばシリコンウェーハ表面）が酸化されて酸化膜が生じ、これにより研磨レートが低下してしまうことがあり得るためである。ここで、研磨用組成物が酸化剤を実質的に含有しないとは、少なくとも意図的には酸化剤を配合しないことをいい、原料や製法等に由来して微量の酸化剤が不可避的に含まれることは許容され得る。上記微量とは、研磨用組成物における酸化剤のモル濃度が０．００１モル／Ｌ以下（好ましくは０．０００５モル／Ｌ以下、より好ましくは０．０００１モル／Ｌ以下、さらに好ましくは０．００００５モル／Ｌ以下、特に好ましくは０．００００１モル／Ｌ以下）であることをいう。いくつかの好ましい態様において、研磨用組成物は酸化剤を含有しない。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、過酸化水素、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムおよびジクロロイソシアヌル酸ナトリウムをいずれも含有しない態様で好ましく実施され得る。
　＜研磨用組成物＞
　ここに開示される研磨用組成物は、例えば該研磨用組成物を含む研磨液（ワーキングスラリー）の形態で研磨対象物に供給されて、その研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物の濃縮液を希釈（例えば、水により希釈）して調製されたものであり得る。あるいは、該研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。上記濃縮液の濃縮倍率は、例えば、体積基準で２倍～１４０倍程度であってよく、通常は５倍～８０倍程度が適当である。
　研磨用組成物のｐＨは、例えば８．０以上であり、好ましくは８．５以上、より好ましくは９．０以上、さらに好ましくは９．５以上であり、１０．０以上（例えば１０．５以上）でもよい。ｐＨが高くなると、研磨レートが向上する傾向にある。一方、砥粒（例えばシリカ粒子）の溶解を防ぎ、該砥粒による機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、研磨用組成物のｐＨは、通常、１２．０以下であることが適当であり、１１．８以下であることが好ましく、１１．５以下であることがより好ましい。これらのｐＨは、研磨対象物に供給される研磨液（ワーキングスラリー）およびその濃縮液のｐＨのいずれにも好ましく適用され得る。
　なお、研磨用組成物のｐＨは、ｐＨメーター（例えば、堀場製作所製のガラス電極式水素イオン濃度指示計（型番Ｆ－２３））を使用し、標準緩衝液（フタル酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：４．０１（２５℃）、中性リン酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：６．８６（２５℃）、炭酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：１０．０１（２５℃））を用いて３点校正した後で、ガラス電極を研磨用組成物に入れて、２分以上経過して安定した後の値を測定することにより把握することができる。
　ここに開示される研磨用組成物は、一剤型であってもよく、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、少なくとも砥粒を含むパートＡと、残りの成分を含むパートＢとを混合し、必要に応じて適切なタイミングで希釈することによって研磨液が調製されるように構成されていてもよい。
　ここに開示される研磨用組成物の製造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。
　＜研磨＞
　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ワーキングスラリーを用意する。次いで、その研磨用組成物を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。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表面（研磨対象面）に研磨用組成物を供給する。例えば上記研磨用組成物を連続的に供給しつつ、研磨対象物の表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。かかる研磨工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。
　上記研磨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、発泡ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ、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。また、上記研磨装置としては、研磨対象物の両面を同時に研磨する両面研磨装置を用いてもよく、研磨対象物の片面のみを研磨する片面研磨装置を用いてもよい。
　上記研磨用組成物は、いったん研磨に使用したら使い捨てにする態様（いわゆる「かけ流し」）で使用されてもよいし、循環して繰り返し使用されてもよい。研磨用組成物を循環使用する方法の一例として、研磨装置から排出される使用済みの研磨用組成物をタンク内に回収し、回収した研磨用組成物を再度研磨装置に供給する方法が挙げられる。
　＜用途＞
　ここに開示される研磨用組成物は、シリコン材料からなる表面の予備研磨に用いられる。シリコン材料としては、シリコン単結晶、アモルファスシリコンおよびポリシリコンからなる群より選択される少なくとも１種の材料を含むことが好ましい。上記研磨用組成物は、シリコン単結晶からなる表面（例えばシリコンウェーハ）の研磨に特に好適である。上記研磨用組成物は、ＨＬＭ周縁の隆起を解消する性能（隆起解消性）に優れるので、ＨＬＭの付された表面を含む研磨対象面の研磨に好ましく適用することができる。ここに開示される研磨用組成物は、予備研磨工程、より具体的には、ポリシング工程における最初の研磨工程である粗研磨工程（一次研磨工程）や、それに続く中間研磨工程（二次研磨工程）において特に好ましく使用され得る。上記予備研磨工程では、より高い研磨レートが求められ得ることから、ここに開示される研磨用組成物を予備研磨工程に使用して、研磨レート維持とＨＬＭ周縁の隆起解消とを両立することが特に有意義である。
　上記シリコンウェーハには、ここに開示される研磨用組成物を用いる研磨工程の前に、ラッピングやエッチング、上述したＨＬＭの付与等の、シリコンウェーハに適用され得る一般的な処理が施されていてもよい。
　上記シリコンウェーハは、例えば、シリコンからなる表面を有する。このようなシリコンウェーハは、好適にはシリコン単結晶ウェーハであり、例えば、シリコン単結晶インゴットをスライスして得られたシリコン単結晶ウェーハである。ここに開示される研磨用組成物は、ＨＬＭが付されたシリコン単結晶ウェーハを研磨する用途に好適である。
　また、ここに開示される研磨用組成物は、ＨＬＭを有しない研磨対象物の研磨にも好適に使用することができる。
　この明細書により開示される事項には、以下のものが含まれる。
　〔１〕　シリコン材料からなる表面を予備研磨するための研磨用組成物であって、
　砥粒と、塩基性化合物と、水溶性高分子と、水と、を含み、
　前記水溶性高分子として、ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含み、ここで該ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーは、変性された構造単位に水酸基を含まない、研磨用組成物。
　〔２〕　前記水溶性高分子として、窒素原子を含有するポリマーをさらに含む、上記〔１〕に記載の研磨用組成物。
　〔３〕　前記砥粒としてシリカ粒子を含む、上記〔１〕または〔２〕に記載の研磨用組成物。
　〔４〕　前記塩基性化合物として第四級アンモニウム類を含む、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の研磨用組成物。
　〔５〕　キレート剤をさらに含む、上記〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の研磨用組成物。
　〔６〕　上記〔１〕～〔５〕のいずれかに記載の研磨用組成物の濃縮液。
　〔７〕　上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の研磨用組成物を用いてシリコン材料からなる表面を予備研磨する、研磨方法。
　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。
　＜研磨用組成物の調製＞
　（実施例１）
　砥粒としてのコロイダルシリカ（平均一次粒子径：５５ｎｍ）と、塩基性化合物としての水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）および炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）と、水溶性高分子としてのＭｗが約１．０×１０４でアセタール化度が２４ｍｏｌ％のアセタール化ポリビニルアルコール（Ａｃ－ＰＶＡ）、および、Ｍｗが１．７×１０４のポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）と、キレート剤としてのエチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＰＯ）と、イオン交換水とを混合することにより、研磨用組成物の濃縮液を調製した。得られた研磨用組成物の濃縮液をイオン交換水で体積比３０倍に希釈することにより、砥粒を１．０重量％、塩基性化合物を０．０９４重量％（ＴＭＡＨ０．０５重量％、ＫＯＨ０．００４重量％、Ｋ２ＣＯ３０．０４重量％）、Ａｃ－ＰＶＡを０．０００２重量％、ＰＶＰを０．０００２重量％、キレート剤を０．００３重量％含む研磨用組成物を得た。表中の「－」は不使用を表している。
　（実施例２～３および比較例１～３）
　砥粒濃度および水溶性高分子種を表１に示すように変更した他は実施例１と同様にして各例に係る研磨用組成物を調製した。比較例３においては、Ｍｗが約１．１×１０４のポリビニルアルコール（非変性ＰＶＡ）を使用した。
　＜性能評価＞
　（シリコンウェーハの研磨）
　各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液（ワーキングスラリー）として使用して、研磨対象物（試験片）の表面を下記の条件で研磨した。試験片としては、ラッピングおよびエッチングを終えた直径１００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（厚さ：５４５μｍ、伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、抵抗率：１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満）を使用した。上記ウェーハにはＨＬＭが付されている。
　（研磨条件）
　研磨装置：日本エンギス社製の片面研磨装置、型式「ＥＪ－３８０ＩＮ」
　研磨圧力：１２ｋＰａ
　定盤回転数：＋５０ｒｐｍ（反時計回りを正（＋）とする。以下同じ。）
　ヘッド回転数：＋５０ｒｐｍ
　研磨パッド：ニッタ・デュポン社製、商品名「ＳＵＢＡ８００」
　研磨液供給レート：５０ｍＬ／分（かけ流し使用）
　研磨環境の保持温度：２５℃
　研磨取り代：４μｍ
　（研磨レートの評価）
　上記研磨中、１０分間の研磨の前後におけるウェーハの重量差分に基づいて、下記式（１）～（３）により各実施例および比較例における研磨レートＲ［μｍ／分］を算出した。得られた研磨レートＲを、比較例１の研磨レートを１００％とする相対値（相対研磨レート［％］）に換算した。得られた結果を表１の「相対研磨レート」の欄に示す。相対研磨レートが９５％以上であれば研磨レートが維持されていると評価される。
　式：
　ΔＶ＝（Ｗ０－Ｗ１）／ｄ　　　（１）
　Δｘ＝ΔＶ／Ｓ　　　　　　　　（２）
　Ｒ＝Δｘ／ｔ×１０４　　　　　  （３）
　　ΔＶ：研磨前後のウェーハ体積変化量
　　Ｗ０：研磨前のウェーハ重量［ｇ］
　　Ｗ１：研磨後のウェーハ重量［ｇ］
　　ｄ　：シリコンの比重（２．３３）［ｇ／ｃｍ３］
　　Ｓ　：ウェーハ表面積［ｃｍ２］
　　Δｘ：研磨前後のウェーハ厚さ変化量［ｃｍ］
　　ｔ　：研磨時間［分］
　（ＨＬＭ平坦度の評価）
　研磨後のシリコンウェーハについて、触針式表面粗さ形状測定機（ＳＵＲＦＣＯＭ　１５００ＤＸ、東京精密社製）を使用し、ＨＬＭ周縁部の表面形状を測定した。具体的には、上記測定機の針を基板の表面に接触させ、ＨＬＭ周縁部を走行させることにより、隆起が生じていない部分（基準面）と隆起の高さを測定した。そして、基準面から隆起の最高点までの高さ［μｍ］をＨＬＭ平坦度とした。得られたＨＬＭ平坦度を、比較例１の平坦度を１００％とする相対値（相対ＨＬＭ平坦度［％］）に換算した。得られた結果を表１の「相対ＨＬＭ平坦度」の欄に示す。相対ＨＬＭ平坦度が７０％以下であれば隆起解消性に優れていると評価され、６０％未満であれば隆起解消性により優れていると評価される。
　（安定性）
　各例で調製した研磨用組成物の濃縮液を、８０℃にて１週間保管し、沈降物の有無を目視で観察した。保管後の濃縮液中に沈降物が確認されなかった場合、「〇」と評価し、沈降物が認められた場合、「×」と評価した。結果を表１の「安定性」の欄に示す。表中の「－」は未評価を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　表１に示されるように、砥粒、塩基性化合物および水を含み、変性された構造単位に水酸基を含まないノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含む研磨用組成物を使用した実施例１では、上記構造のノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含まない研磨用組成物を使用した比較例１と比べて、相対研磨レートが９５％以上であり、相対ＨＬＭ平坦度が３４％であった。実施例１から砥粒濃度を変更した実施例２においても、比較例２との対比からわかるように、研磨レートを維持しつつ、相対ＨＬＭ平坦度を大幅に低減することができた。また、実施例２からＰＶＰを不使用とした実施例３においても、研磨レート向上とＨＬＭ平坦度改善効果が確認された。上記の結果から、砥粒、塩基性化合物および水を含み、さらに変性された構造単位に水酸基を含まないノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含む研磨用組成物によると、研磨レートを維持しつつ、ＨＬＭ周縁の隆起解消性を向上し得ることがわかる。
　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。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 (7)

  1. 　シリコン材料からなる表面を予備研磨するための研磨用組成物であって、
    　砥粒と、塩基性化合物と、水溶性高分子と、水と、を含み、
    　前記水溶性高分子として、ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーを含み、ここで該ノニオン変性ポリビニルアルコール系ポリマーは、変性された構造単位に水酸基を含まない、研磨用組成物。
  2. 　前記水溶性高分子として、窒素原子を含有するポリマーをさらに含む、請求項１に記載の研磨用組成物。
  3. 　前記砥粒としてシリカ粒子を含む、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
  4. 　前記塩基性化合物として第四級アンモニウム類を含む、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
  5. 　キレート剤をさらに含む、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
  6. 　請求項１または２に記載の研磨用組成物の濃縮液。
  7. 　請求項１または２に記載の研磨用組成物を用いてシリコン材料からなる表面を予備研磨する、研磨方法。
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