WO2024070832A1 - 仕上げ研磨用組成物 - Google Patents

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WO2024070832A1
WO2024070832A1 PCT/JP2023/034006 JP2023034006W WO2024070832A1 WO 2024070832 A1 WO2024070832 A1 WO 2024070832A1 JP 2023034006 W JP2023034006 W JP 2023034006W WO 2024070832 A1 WO2024070832 A1 WO 2024070832A1
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WO
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polishing
weight
less
amine
polymer
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PCT/JP2023/034006
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輝 ▲高▼間
優己 田中
修 後藤
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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Publication date
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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 finishing polishing composition.
  • Precision polishing using polishing compositions is performed on the surfaces of materials such as metals, semi-metals, non-metals, and their oxides.
  • the surface of silicon wafers used as components of semiconductor devices is generally finished to a high-quality mirror surface through a lapping process (rough polishing process) and a polishing process (precision polishing process).
  • the polishing process typically includes a preliminary polishing process (primary polishing process, secondary polishing process) and a finish polishing process.
  • Patent documents 1 and 2 are cited as technical documents related to polishing compositions that are primarily used for polishing semiconductor substrates such as silicon wafers.
  • a polishing composition is desired to have the polishing ability to efficiently polish an object to be polished.
  • a polishing composition with high processing power is preferable because it can improve manufacturing efficiency and cost-effectiveness.
  • silica particles as abrasive grains by using silica particles as abrasive grains, a polished surface with good quality can be efficiently achieved.
  • silica particles as abrasive grains it is required to achieve excellent surface quality after polishing, so using silica particles as abrasive grains is effective.
  • Patent Documents 1 and 2 describe polishing compositions containing silica particles as abrasive grains and a basic compound.
  • the abrasive grains are expected to have a mechanical polishing effect of physically polishing the object to be polished, while the basic compound is expected to have an effect of promoting the progress of polishing by a chemical polishing effect (etching).
  • etching chemical polishing effect
  • the main object of the present invention is to provide a finish polishing composition that can efficiently promote etching.
  • Another object of the present invention is to provide a finish polishing composition that can promote the progress of etching, thereby improving the polishing rate while maintaining the surface quality after polishing.
  • a polishing composition for use in finish polishing includes silica particles as abrasive grains, a basic compound, and water.
  • the basic compound includes an amine (A) having a pKa lower than that of ammonia, and ammonia.
  • the ratio (C A /C B ) of the content (C A ) of the amine (A) to the content (C B ) of the ammonia is 0.05 or more by weight.
  • amine (A) having a lower pKa than ammonia refers to an amine (A) whose multiple pKa values are all lower than the pKa value of ammonia.
  • the composition containing the amine (A) together with ammonia in the above content ratio (C A /C B ) tends to realize a polishing composition that efficiently etches the object to be polished.
  • silica particles as abrasive grains and the amine (A) in combination with ammonia, it is easy to obtain a polishing composition that can improve the polishing rate while maintaining the surface quality.
  • the amine (A) is an amine containing a heterocyclic structure.
  • Amines containing a heterocyclic structure tend to have a smaller pKa value than ammonia, and when used together with ammonia, tend to efficiently promote etching.
  • a polishing composition containing the amine (A) can easily improve the polishing rate while maintaining the surface quality after polishing.
  • the amine (A) is an amine having two or less nitrogen atoms in the molecule.
  • etching tends to be efficiently promoted.
  • a polishing composition containing the amine (A) easily improves the polishing rate while maintaining the surface quality after polishing.
  • the pKa of the amine (A) is 6.0 or more and 9.2 or less.
  • the largest of the multiple pKas is adopted as the pKa of the amine (A).
  • Amine (A) having a pKa in the above range tends to be particularly prone to accelerating etching when used together with ammonia.
  • the content of the amine (A) is 0.05 parts by weight or more per 100 parts by weight of the abrasive grains.
  • the polishing composition further contains a water-soluble polymer.
  • the technology disclosed herein allows efficient etching of the object to be polished.
  • a polishing composition with a strong etching effect may cause deterioration in the surface roughness and surface quality of the polished surface after polishing due to the etching effect.
  • a polishing composition containing a water-soluble polymer in addition to the amine (A) and ammonia allows polishing while providing adequate protection to the surface of the object to be polished, and therefore tends to improve the polishing rate while maintaining surface quality.
  • the polishing composition further contains a surfactant.
  • a surfactant is a nonionic surfactant.
  • the polishing composition disclosed herein can be preferably used for polishing a surface made of a silicon material. By polishing a surface made of a silicon material using the polishing composition, a high-quality surface made of a silicon material can be efficiently achieved.
  • the polishing composition disclosed herein may be a concentrated liquid.
  • the polishing composition disclosed herein may be manufactured, distributed, and stored as a concentrated liquid.
  • a polishing method includes polishing a surface made of a silicon material with the polishing composition. According to the polishing method, etching can be efficiently carried out, which tends to increase the polishing rate and improve the manufacturing efficiency and cost-effectiveness of the object to be polished.
  • the polishing composition disclosed herein contains silica particles as abrasive grains.
  • the silica particles as abrasive grains act to mechanically polish the surface of the object to be polished.
  • the polishing rate can be improved based on the mechanical polishing action of the abrasive grains.
  • a polishing composition that can be used for finish polishing of an object to be polished having a surface made of silicon, such as a silicon wafer described below, it is particularly meaningful to employ silica particles as abrasive grains.
  • silica particles include colloidal silica, fumed silica, precipitated silica, etc.
  • Silica particles can be used alone or in combination of two or more types.
  • the use of colloidal silica is particularly preferred because it is easy to obtain a polished surface with excellent surface quality after polishing.
  • colloidal silica for example, colloidal silica produced by the ion exchange method using water glass (sodium silicate) as a raw material, and alkoxide method colloidal silica (colloidal silica produced by the hydrolysis and condensation reaction of alkoxysilane) can be preferably used.
  • Colloidal silica can be used alone or in combination of two or more types.
  • the true specific gravity of the silica constituting the silica particles is preferably 1.5 or more, more preferably 1.6 or more, and even more preferably 1.7 or more. There is no particular upper limit to the true specific gravity of the silica, but it is typically 2.3 or less, for example 2.2 or less.
  • the true specific gravity of the silica particles can be measured by a liquid substitution method using ethanol as the substitution liquid.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains is not particularly limited, but from the viewpoint of polishing rate, etc., it is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more. From the viewpoint of obtaining a higher polishing effect (e.g., effects such as reducing haze and removing defects), the above average primary particle diameter is preferably 15 nm or more, and more preferably 20 nm or more (e.g., more than 20 nm). From the viewpoint of preventing scratches, etc., the average primary particle diameter of the abrasive grains is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and even more preferably 45 nm or less.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains may be 43 nm or less, may be less than 40 nm, may be less than 38 nm, may be less than 35 nm, may be less than 32 nm, or may be less than 30 nm.
  • the specific surface area can be measured, for example, using a surface area measuring device manufactured by Micromeritics, product name "Flow Sorb II 2300".
  • the average secondary particle diameter of the abrasive grains is not particularly limited and may be appropriately selected, for example, from a range of about 15 nm to 300 nm. From the viewpoint of improving the polishing rate, the average secondary particle diameter is preferably 30 nm or more, and more preferably 35 nm or more. In some embodiments, the average secondary particle diameter may be, for example, 40 nm or more, 42 nm or more, and preferably 44 nm or more. In addition, 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 preferred embodiments, the average secondary particle diameter is 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 70 nm or less, for example, 60 nm or less, or 50 nm or less.
  • the average secondary particle size refers to the particle size (volume average particle size) measured by dynamic light scattering.
  • the average secondary particle size of the abrasive grains can be measured by dynamic light scattering using, for example, a product named "Nanotrack UPA-UT151” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
  • the shape (external shape) of the silica particles may be spherical or non-spherical.
  • specific examples of non-spherical particles include peanut-shaped (i.e., the shape of a peanut shell), cocoon-shaped, confetti-shaped, and rugby ball-shaped.
  • silica particles in which most of the particles are peanut-shaped or cocoon-shaped may be preferably used.
  • the average value of the long axis/short axis ratio (average aspect ratio) of the silica particles is in principle 1.0 or more, preferably 1.05 or more, more preferably 1.1 or more, and may be 1.2 or more. By increasing the average aspect ratio, a higher polishing rate can be realized. Furthermore, from the viewpoint of reducing scratches, etc., the average aspect ratio of the silica particles is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less, even more preferably 1.5 or less, and may be 1.4 or less.
  • the shape (outer shape) and average aspect ratio of silica particles can be determined, for example, by observation with an electron microscope.
  • a specific procedure for determining the average aspect ratio is, for example, to use a scanning electron microscope (SEM) to draw the smallest rectangle circumscribing each particle image for a predetermined number (e.g., 200) of silica particles for which the shape of an individual particle can be recognized. Then, for the rectangle drawn for each particle image, the long side length (long axis value) is divided by the short side length (short axis value) to calculate the long axis/short axis ratio (aspect ratio).
  • the average aspect ratio can be found by arithmetically averaging the aspect ratios of the above-mentioned predetermined number of particles.
  • the polishing composition disclosed herein may contain abrasive grains other than silica grains (hereinafter also referred to as "non-silica abrasive grains") to the extent that the effects of the present invention are not significantly hindered.
  • non-silica abrasive grains include inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles.
  • inorganic particles include oxide particles such as alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, and red iron oxide particles; nitride particles such as silicon nitride particles and boron nitride particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate, and the like.
  • organic particles include polymethylmethacrylate (PMMA) particles, poly(meth)acrylic acid particles (here, (meth)acrylic acid refers to acrylic acid and methacrylic acid in a comprehensive sense), polyacrylonitrile particles, and the like.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • PMMA poly(meth)acrylic acid particles
  • (meth)acrylic acid refers to acrylic acid and methacrylic acid in a comprehensive sense
  • polyacrylonitrile particles and the like.
  • Such abrasive grains
  • the technology disclosed herein can be preferably implemented in an embodiment in which substantially only silica particles are used as abrasive grains. From this perspective, the proportion of silica particles in the total amount of abrasive grains is appropriately 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, and more preferably 98% by weight or more (e.g., 99 to 100% by weight).
  • the polishing composition disclosed herein contains a basic compound.
  • the basic compound refers to a compound that dissolves in water and has the function of increasing the pH of the aqueous solution.
  • the polishing composition disclosed herein is characterized in that it contains an amine (A) and ammonia as the basic compound.
  • the polishing composition disclosed herein is characterized by containing an amine (A) having a pKa lower than that of ammonia.
  • an amine (A) having a pKa lower than that of ammonia in combination with ammonia, it is easy to realize a polishing composition that exhibits a high etching rate for an object to be polished.
  • pKa in this specification refers to the acid dissociation constant in water (H 2 O).
  • the pKa of ammonia is 9.35.
  • a measured value obtained by performing neutralization titration can be used as the pKa. The measurement can be performed under the following conditions. The same method is also used in the examples described later.
  • Measurement equipment Hiranuma automatic titration equipment COM-1700 (Hitachi High-Tech Corporation) Sample concentration: 0.1% by weight Titrant: 0.5M hydrochloric acid
  • the reason why efficient etching of the object to be polished can be achieved by using an amine (A) with a lower pKa than ammonia together with ammonia is not particularly limited, but it is believed that the amine (A) acts on the wafer surface to promote the progress of etching by ammonia.
  • the amine (A) disclosed herein various amines can be used without any particular limitation as long as they have a pKa lower than that of ammonia.
  • the amine (A) may be either an aliphatic amine or an aromatic amine.
  • the amine (A) may also be a chain amine that does not contain a ring structure, or a cyclic amine that contains a ring structure.
  • the ring structure contained in the amine (A) may be either a carbon ring or a heterocyclic ring.
  • the ring structure may be a saturated ring that does not contain a double bond or a triple bond in the ring, or may be a partially saturated ring or an unsaturated ring.
  • the amine (A) may also be any of a primary amine, a secondary amine, and a tertiary amine. From the viewpoint of improving the etching rate, a water-soluble amine can be preferably used as the amine (A).
  • the amine (A) may be used alone or in combination of two or more types.
  • a chain amine that does not contain a ring structure may be used as the amine (A).
  • chain amines that do not contain a ring structure include ethanolamines such as diethanolamine (pKa: 9.01) and triethanolamine, and hydroxylamines such as N-methylhydroxylamine.
  • an amine containing a carbon ring may be used as the amine (A).
  • examples of amines containing a carbon ring include anilines such as aniline and N-methylaniline, and phenylenediamine.
  • an amine containing a heterocycle may be used as the amine (A).
  • amines containing a heterocycle include azoles, pyridines, piperazines, morpholines, thiomorpholines, and compounds having a carbon atom chain bridging between nitrogen atoms of cyclic diamines.
  • the heterocycle may be a heterocycle containing 1 to 4 heteroatoms independently selected from nitrogen, oxygen and sulfur atoms in the ring.
  • the number of heteroatoms contained in the heterocycle is preferably 1 to 3, more preferably 2 to 3 (e.g., 2).
  • the heterocycle preferably contains at least a nitrogen atom in the ring.
  • the number of nitrogen atoms contained in the heterocycle is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2 (e.g., 1).
  • the size of the heterocycle is not particularly limited, but in some preferred embodiments, the heterocycle is a 4- to 7-membered ring, more preferably a 5- to 7-membered ring.
  • Examples of azoles include imidazole (pKa: 7.22).
  • Examples of pyridines include pyridine, 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2,4-dimethylpyridine, 2,6-dimethylpyridine, 2,4,6-trimethylpyridine, and 2-aminopyridine.
  • the piperazines include N-benzoylpiperazine.
  • Examples of morpholines include morpholine and N-substituted morpholine.
  • the N-substituted morpholine is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the etching rate, an N-alkyl-substituted morpholine containing a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (more preferably 1 to 3 carbon atoms) may be preferably used.
  • Examples of such N-alkyl-substituted morpholine include N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-propylmorpholine, and N-butylmorpholine.
  • morpholine (pKa: 8.5) and N-methylmorpholine (pKa: 7.47) may be preferably used.
  • thiomorpholines examples include thiomorpholine (pKa: 8.72), N-substituted thiomorpholine, etc.
  • the N-substituted thiomorpholine is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the etching rate, N-alkyl-substituted thiomorpholine containing a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (more preferably 1 to 3 carbon atoms) may be preferably used.
  • Examples of such N-alkyl-substituted thiomorpholine include N-methylthiomorpholine, N-ethylthiomorpholine, N-propylthiomorpholine, and N-butylthiomorpholine.
  • thiomorpholine may be preferably used.
  • An example of a compound having a carbon atom chain bridging between nitrogen atoms of a cyclic diamine is 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO) (pKa: 8.85).
  • the amine (A) is an amine containing a heterocyclic structure having no double or triple bonds in the ring.
  • the amine (A) is an amine containing a heterocyclic ring having 1 to 4 heteroatoms independently selected from nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms in the ring and having no double or triple bonds.
  • the number of heteroatoms contained in the heterocyclic ring is preferably 1 to 3, more preferably 2 to 3 (e.g., 2).
  • the number of nitrogen atoms contained in the heterocyclic ring is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2 (e.g., 1).
  • the size of the heterocyclic ring is not particularly limited, but in some preferred embodiments, the heterocyclic ring is a 4- to 7-membered ring, more preferably a 5- to 7-membered ring.
  • Amines containing a heterocyclic structure that does not have a double or triple bond within the ring include morpholines, thiomorpholines, piperazines, and compounds that have a carbon atom chain bridging the nitrogen atoms of cyclic diamines such as 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO).
  • DABCO 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane
  • the amine (A) is an amine having two or less nitrogen atoms in the molecule.
  • a heterocyclic amine having two or less nitrogen atoms in the molecule can be preferably used as the amine (A).
  • etching tends to be efficiently promoted.
  • a polishing composition containing the above amine (A) makes it easy to improve the polishing rate while maintaining the surface quality after polishing.
  • the pKa of the amine (A) is not limited as long as it is lower than the pKa of ammonia. From the viewpoint of exhibiting the effect of promoting etching when used together with ammonia, the pKa of the amine (A) is preferably 9.2 or less (e.g., 9.15 or less), more preferably 9.0 or less (e.g., 8.8 or less), and even more preferably 8.6 or less. From the viewpoint of maintaining the pH of the polishing composition within a preferred range, the pKa of the amine (A) is preferably 6.0 or more, more preferably 6.5 or more, and even more preferably 7.0 or more.
  • the amine (A) has multiple pKas (pKa1, pKa2, pKa3, etc.), the largest value among the multiple pKas is adopted as the pKa of the amine (A).
  • the content of the amine (A) disclosed herein is specified by the relative relationship with the content of ammonia.
  • the ratio (C A /C B ) of the content (C A ) of the amine (A) to the content (C B ) of the ammonia is 0.05 or more by weight.
  • the ratio (C A /C B ) is preferably 0.09 or more (e.g., 0.10 or more), more preferably 0.20 or more (e.g., 0.25 or more), and even more preferably 0.50 or more.
  • the ratio (C A /C B ) may be 1.25 or more.
  • the upper limit of the ratio (C A /C B ) is not particularly limited. From the viewpoint of reducing haze, the ratio (C A /C B ) is usually appropriate to be 5.0 or less, preferably 2.5 or less, more preferably 2.0 or less, and may be 1.50 or less.
  • the polishing composition disclosed herein is characterized by containing ammonia together with amine (A).
  • ammonia By including ammonia in the polishing composition, the object to be polished can be polished efficiently by the chemical polishing action (alkaline etching) of ammonia.
  • the etching rate tends to be further improved. Therefore, the polishing composition containing ammonia and amine (A) is likely to improve the polishing rate.
  • the polishing composition disclosed herein may contain a basic compound other than amine (A) and ammonia, as long as the effect of the present invention is not significantly hindered.
  • As such a basic compound, an organic or inorganic basic compound containing nitrogen, a basic compound containing phosphorus, an alkali metal hydroxide, an alkaline earth metal hydroxide, various carbonates and hydrogen carbonates, etc. can be used.
  • the basic compound containing nitrogen include quaternary ammonium compounds, amines other than amine (A) (preferably water-soluble amines), etc.
  • Examples of the basic compound containing phosphorus include quaternary phosphonium compounds.Such basic compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • alkali metal hydroxides include potassium hydroxide, sodium hydroxide, and lithium hydroxide.
  • specific examples of carbonates or hydrogen carbonates include ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and sodium carbonate.
  • Specific examples of amines other than amine (A) include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N-( ⁇ -aminoethyl)ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, anhydrous piperazine, piperazine hexahydrate, 1-(2-aminoethyl)piperazine, guanidine, and azoles such as triazole.
  • Specific examples of quaternary phosphonium compounds include quaternary phosphonium hydroxides such as tetramethylphosphonium hydroxide and tetrae
  • quaternary ammonium salt typically a strong base
  • a quaternary ammonium salt such as a tetraalkylammonium salt or a hydroxyalkyltrialkylammonium salt
  • the anion component in such a quaternary ammonium salt can be, for example, OH - , F - , Cl - , Br - , I - , ClO 4 - , BH 4 - , etc.
  • the quaternary ammonium compound include a quaternary ammonium salt whose anion is OH-, that is, a quaternary ammonium hydroxide.
  • quaternary ammonium hydroxide examples include tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, and tetrahexylammonium hydroxide; and hydroxyalkyltrialkylammonium hydroxides such as 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide (also called choline).
  • tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, and tetrahexylammonium hydroxide
  • At least one basic compound selected from, for example, an alkali metal hydroxide, a quaternary ammonium hydroxide, and ammonia can be preferably used.
  • tetraalkylammonium hydroxide e.g., tetramethylammonium hydroxide
  • the polishing composition disclosed herein preferably contains a water-soluble polymer.
  • the water-soluble polymer can be useful for protecting the surface to be polished and improving the wettability of the surface to be polished after polishing.
  • the polishing composition disclosed herein contains an amine (A) and ammonia, so that etching can proceed efficiently. By adding a water-soluble polymer having substrate protection properties to such a polishing composition, the polishing rate can be improved while maintaining the surface quality after polishing.
  • the water-soluble polymer can be a compound containing a hydroxyl group, a carboxyl group, an acyloxy group, a sulfo group, an amide structure, an imide structure, a quaternary ammonium structure, a heterocyclic structure, a vinyl structure, or the like in the molecule.
  • a cellulose derivative, a starch derivative, a polymer containing an oxyalkylene unit, a polyvinyl alcohol-based polymer, a polymer containing a nitrogen atom, or the like can be used.
  • the water-soluble polymer may be a polymer derived from a natural product or a synthetic polymer.
  • the water-soluble polymer may be used alone or in combination of two or more types.
  • a polymer derived from a natural product is used as the water-soluble polymer.
  • examples of the polymer derived from a natural product include cellulose derivatives and starch derivatives.
  • the polymer derived from a natural product may be used alone or in combination of two or more types.
  • a cellulose derivative is used as the water-soluble polymer.
  • the cellulose derivative is a polymer containing ⁇ -glucose units as the main repeating unit.
  • Specific examples of cellulose derivatives include hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose. Of these, HEC is preferred.
  • One type of cellulose derivative may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • starch derivatives are used as the water-soluble polymer.
  • Starch derivatives are polymers that contain ⁇ -glucose units as the main repeating unit, and examples of such starch derivatives include pregelatinized starch, pullulan, carboxymethyl starch, and cyclodextrin.
  • One type of starch derivative may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • a synthetic polymer is used as the water-soluble polymer.
  • the effects of the technology disclosed herein are preferably exhibited in embodiments in which a synthetic polymer is used as the water-soluble polymer.
  • the synthetic polymer may be used alone or in combination of two or more types.
  • a polymer containing an oxyalkylene unit is used as the water-soluble polymer.
  • the polymer containing an oxyalkylene unit include polyethylene oxide (PEO), block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) or butylene oxide (BO), and random copolymers of EO and PO or BO.
  • block copolymers of EO and PO or random copolymers of EO and PO are preferred.
  • the block copolymer of EO and PO may be a diblock copolymer containing a PEO block and a polypropylene oxide (PPO) block, or a triblock copolymer.
  • triblock copolymer examples include PEO-PPO-PEO type triblock copolymers and PPO-PEO-PPO type triblock copolymers. Usually, PEO-PPO-PEO type triblock copolymers are more preferred.
  • copolymer refers collectively to various copolymers such as random copolymers, alternating copolymers, block copolymers, and graft copolymers.
  • the molar ratio of EO to PO (EO/PO) constituting the copolymer is preferably greater than 1, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more (e.g., 5 or more), from the viewpoints of solubility in water, washability, etc.
  • a polyvinyl alcohol-based polymer is used as the water-soluble polymer.
  • a composition containing a polyvinyl alcohol-based polymer can improve the polishing rate while maintaining the surface quality after polishing.
  • a polyvinyl alcohol-based polymer refers to a polymer containing vinyl alcohol units (hereinafter also referred to as "VA units") as its repeating units.
  • VA units vinyl alcohol units
  • a single type of polyvinyl alcohol-based polymer may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • a polyvinyl alcohol-based polymer may contain only VA units as repeating units, or may contain VA units and repeating units other than VA units (hereinafter also referred to as "non-VA units").
  • a polyvinyl alcohol-based polymer may be a random copolymer containing VA units and non-VA units, a block copolymer, an alternating copolymer, or a graft copolymer.
  • a polyvinyl alcohol-based polymer may contain only one type of non-VA unit, or may contain two or more types of non-VA units.
  • the polyvinyl alcohol-based polymer may be unmodified polyvinyl alcohol (unmodified PVA) or modified polyvinyl alcohol (modified PVA).
  • Unmodified PVA is a polyvinyl alcohol-based polymer that is produced by hydrolysis (saponification) of polyvinyl acetate and does not substantially contain repeating units other than repeating units (-CH 2 -CH(OCOCH 3 )-) having a structure in which vinyl acetate is vinyl-polymerized and VA units.
  • the degree of saponification of the unmodified PVA may be, for example, 60% or more, and from the viewpoint of water solubility, may be 70% or more, 80% or more, or 90% or more. In some embodiments, the degree of saponification of the unmodified PVA may be 98% or more (complete saponification).
  • the polyvinyl alcohol-based polymer may be a modified PVA containing a VA unit and a non-VA unit having at least one structure selected from an oxyalkylene group, a carboxy group, a (di)carboxylic acid group, a (di)carboxylic acid ester group, a phenyl group, a naphthyl group, a sulfo group, an amino group, a hydroxyl group, an amide group, an imide group, a nitrile group, an ether group, an ester group, and a salt thereof.
  • the non-VA unit that may be contained in the modified PVA may be, for example, a repeating unit derived from an N-vinyl type monomer or an N-(meth)acryloyl type monomer described later, a repeating unit derived from ethylene, a repeating unit derived from an alkyl vinyl ether, a repeating unit derived from a vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms, and the like, but is not limited thereto.
  • One suitable example of the N-vinyl type monomer is N-vinylpyrrolidone.
  • One suitable example of the N-(meth)acryloyl type monomer is N-(meth)acryloylmorpholine.
  • the alkyl vinyl ether may be, for example, a vinyl ether having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, or 2-ethylhexyl vinyl ether.
  • the vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 or more carbon atoms may be, for example, a vinyl ester of a monocarboxylic acid having 3 to 7 carbon atoms, such as vinyl propanoate, vinyl butanoate, vinyl pentanoate, or vinyl hexanoate.
  • Suitable examples of the (di)acetone compound include diacetone (meth)acrylamide and acetylacetone.
  • an acetalized polyvinyl alcohol polymer is used as the polyvinyl alcohol polymer.
  • An example of the acetalized polyvinyl alcohol polymer is modified PVA in which some of the VA units contained in the polyvinyl alcohol polymer are acetalized with an aldehyde.
  • the modified PVA in which some of the VA units contained in the polyvinyl alcohol polymer are acetalized with an aldehyde can be obtained by reacting some of the hydroxyl groups of the polyvinyl alcohol polymer with an aldehyde compound or a ketone compound to acetalize the polymer.
  • the acetalized polyvinyl alcohol polymer is obtained by an acetalization reaction between a polyvinyl alcohol 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-butylaldehyde, isobutylaldehyde, t-butylaldehyde, and hexylaldehyde; and alicyclic or aromatic aldehydes such as cyclohexanecarbaldehyde and benzaldehyde. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, with the exception of formaldehyde, one or more hydrogen atoms may be substituted with a halogen or the like.
  • linear or branched alkyl aldehydes are preferred because of their high solubility in water and ease of acetalization reaction, and among these, acetaldehyde, n-propylaldehyde, n-butylaldehyde, and n-pentylaldehyde are more preferred.
  • aldehyde compounds having 8 or more carbon atoms such as 2-ethylhexylaldehyde, nonylaldehyde, and decylaldehyde, may also be used.
  • VA units which are structural moieties represented by the following chemical formula: -CH 2 -CH(OH)-; and acetalized structural units (hereinafter also referred to as "VAC units") represented by the following general formula (1).
  • 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 linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R may be one of these, or a combination of two or more. From the viewpoint of improving haze reduction performance, R is preferably a linear or branched alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms.
  • the acetalization degree of the acetalized polyvinyl alcohol-based polymer can be 1 mol% or more, may be 5 mol% or more, and is preferably 10 mol% or more, more preferably 15 mol% or more, even more preferably 20 mol% or more, and particularly preferably 25 mol% or more (e.g., 27 mol% or more).
  • the acetalization degree of the acetalized polyvinyl alcohol-based polymer is preferably less than 60 mol%, and is further preferably 50 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, and particularly preferably 35 mol% or less (e.g., 33 mol% or less).
  • the "acetalization degree” refers to the proportion of acetalized structural units (VAC units) in all repeating units constituting the acetalized polyvinyl alcohol-based polymer.
  • a cation-modified polyvinyl alcohol into which a cationic group such as a quaternary ammonium structure has been introduced may be used.
  • the cation-modified polyvinyl alcohol include those into which a cationic group derived from a monomer having a cationic group, such as a diallyldialkylammonium salt or an N-(meth)acryloylaminoalkyl-N,N,N-trialkylammonium salt, has been introduced.
  • the non-VA unit may have a structural portion represented by the chemical formula: -CH 2 -CH(CR 1 (OR 4 )-CR 2 (OR 5 )-R 3 )-.
  • R 1 to R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group
  • R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or R 6 -CO- (wherein R 6 represents an alkyl group).
  • the organic group may be a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • R6 in the above chemical formula can be a linear or branched alkyl group having from 1 to 8 carbon atoms.
  • the modified polyvinyl alcohol polymer is a modified polyvinyl alcohol polymer having a 1,2-diol structure in a side chain, such as a polymer containing non-VA units in which R 1 to R 5 are hydrogen atoms (butenediol-vinyl alcohol copolymer (BVOH)).
  • BVOH butenediol-vinyl alcohol copolymer
  • the ratio of the number of moles of VA units to the number of moles of all repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer may be, for example, 5% or more, 10% or more, 20% or more, or 30% or more. Although not particularly limited, in some embodiments, the ratio of the number of moles of the VA units may be 50% or more, 65% or more, 75% or more, 80% or more, or 90% or more (e.g., 95% or more, or 98% or more). Substantially 100% of the repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer may be VA units.
  • substantially 100% means that the polyvinyl alcohol-based polymer does not contain non-VA units at least intentionally, and typically the ratio of the number of moles of non-VA units to the number of moles of all repeating units is less than 2% (e.g., less than 1%), including the case of 0%. In some other embodiments, the ratio of the number of moles of VA units to the number of moles of all repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer may be, for example, 95% or less, 90% or less, 80% or less, or 70% or less.
  • the content of VA units in the polyvinyl alcohol-based polymer may be, for example, 5% by weight or more, 10% by weight or more, 20% by weight or more, or 30% by weight or more.
  • the content of the VA units may be 50% by weight or more (e.g., more than 50% by weight), 70% by weight or more, or 80% by weight or more (e.g., 90% by weight or more, 95% by weight or more, or 98% by weight or more).
  • Substantially 100% by weight of the repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer may be VA units.
  • substantially 100% by weight means that non-VA units are not contained as repeating units constituting the polyvinyl alcohol-based polymer, at least intentionally, and typically means that the content of non-VA units in the polyvinyl alcohol-based polymer is less than 2% by weight (e.g., less than 1% by weight). In some other embodiments, the content of VA units in the polyvinyl alcohol-based polymer may be, for example, 95% by weight or less, 90% by weight or less, 80% by weight or less, or 70% by weight or less.
  • a polyvinyl alcohol-based polymer may contain multiple polymer chains with different VA unit contents within the same molecule.
  • a polymer chain refers to a portion (segment) that constitutes part of a single polymer molecule.
  • a polyvinyl alcohol-based polymer may contain, within the same molecule, polymer chain A with a VA unit content of more than 50% by weight and polymer chain B with a VA unit content of less than 50% by weight (i.e., a non-VA unit content of more than 50% by weight).
  • 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 the 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.
  • the 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 the 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 the polymer chain B 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 B may be non-VA units.
  • polyvinyl alcohol-based polymers containing polymer chain A and polymer chain B in the same molecule include block copolymers and graft copolymers containing these polymer chains.
  • the above graft copolymers may be graft copolymers having a structure in which polymer chain B (side chain) is grafted to polymer chain A (main chain), or graft copolymers having a structure in which polymer chain A (side chain) is grafted to polymer chain B (main chain).
  • a polyvinyl alcohol-based polymer having a structure in which polymer chain B is grafted to polymer chain A can be used.
  • polymer chain B examples include polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from N-vinyl type monomers; polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from N-(meth)acryloyl type monomers; polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from vinyl dicarboxylates such as fumaric acid, maleic acid, and maleic anhydride; polymer chains whose main repeating units are repeating units derived from aromatic vinyl monomers such as styrene and vinylnaphthalene; polymer chains whose main repeating units are oxyalkylene units; and the like.
  • the term "main repeating unit” refers to a repeating unit that is contained in an amount of more than 50% by weight, unless otherwise specified.
  • polymer chain B is a polymer chain having an N-vinyl type monomer as the main repeating unit, i.e., an N-vinyl polymer chain.
  • the content of repeating units derived from N-vinyl type monomers in the N-vinyl polymer chain is typically more than 50% by weight, and may be 70% by weight or more, 85% by weight or more, or 95% by weight or more.
  • Substantially all of 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 (e.g., lactam ring) and N-vinyl chain amides.
  • Specific examples of N-vinyl lactam type monomers include N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl piperidone, N-vinyl morpholinone, N-vinyl caprolactam, N-vinyl-1,3-oxazin-2-one, N-vinyl-3,5-morpholinedione, and the like.
  • Specific examples of N-vinyl chain amides include N-vinyl acetamide, N-vinyl propionic acid amide, N-vinyl butyric acid amide, and the like.
  • Polymer chain B may be, for example, an N-vinyl polymer chain in which more than 50% by weight (e.g., 70% by weight or more, 85% by weight or more, or 95% by weight or more) of its repeating units are N-vinyl pyrrolidone units. Substantially all of the repeating units constituting polymer chain B may be N-vinyl pyrrolidone units.
  • polymer chain B is a polymer chain whose main repeating unit is a repeating unit derived from an N-(meth)acryloyl type monomer, i.e., 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, 85% by weight or more, or 95% by weight or more.
  • Substantially all of 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-alkyl (meth)acrylamides such as N-methyl (meth)acrylamide, N-ethyl (meth)acrylamide, N-propyl (meth)acrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, and N-n-butyl (meth)acrylamide; N,N-dialkyl (meth)acrylamides such as N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N-diethyl (meth)acrylamide, N,N-dipropyl (meth)acrylamide, N,N-diisopropyl (meth)acrylamide, and N,N-di(n-butyl
  • polymer chain B examples include polymer chains containing oxyalkylene units as the main repeating units, i.e., oxyalkylene-based polymer chains.
  • the content of oxyalkylene units in the oxyalkylene-based polymer chains is typically more than 50% by weight, and may be 70% by weight or more, 85% by weight or more, or 95% by weight or more. Substantially all of the repeating units contained in polymer chain B may be oxyalkylene units.
  • Examples of oxyalkylene units include oxyethylene units, oxypropylene units, and oxybutylene units. Each of these oxyalkylene units may be a repeating unit derived from the corresponding alkylene oxide.
  • the oxyalkylene units contained in the oxyalkylene polymer chain may be one type, or two or more types.
  • the oxyalkylene polymer chain may contain a combination of oxyethylene units and oxypropylene units.
  • the oxyalkylene units may be a random copolymer, a block copolymer, an alternating copolymer, or a graft copolymer of the corresponding alkylene oxide.
  • polymer chain B examples include polymer chains containing repeating units derived from alkyl vinyl ethers (e.g., vinyl ethers having an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms), polymer chains containing repeating units derived from monocarboxylic acid vinyl esters (e.g., vinyl esters of monocarboxylic acids with 3 or more carbon atoms), and polymer chains into which cationic groups (e.g., cationic groups having a quaternary ammonium structure) have been introduced.
  • alkyl vinyl ethers e.g., vinyl ethers having an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms
  • monocarboxylic acid vinyl esters e.g., vinyl esters of monocarboxylic acids with 3 or more carbon atoms
  • cationic groups e.g., cationic groups having a quaternary ammonium structure
  • the polyvinyl alcohol-based polymer as the water-soluble polymer in the technology disclosed herein is preferably a modified polyvinyl alcohol, which is a copolymer containing VA units and non-VA units.
  • the degree of saponification of the modified polyvinyl alcohol is usually 50 mol% or more, preferably 65 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, for example 75 mol% or more.
  • a polymer containing nitrogen atoms is used as the water-soluble polymer.
  • a polishing composition containing a polymer containing nitrogen atoms makes it easier to obtain a high-quality polished surface.
  • Non-limiting examples of polymers containing nitrogen atoms include polymers containing N-vinyl type monomer units; polymers containing N-(meth)acryloyl type monomer units; and the like. The polymers containing nitrogen atoms may be used alone or in combination of two or more types.
  • an N-vinyl type polymer may be used as the water-soluble polymer (polymer containing nitrogen atoms).
  • Examples of N-vinyl type polymers include polymers containing repeating units derived from monomers having a nitrogen-containing heterocycle (e.g., lactam ring).
  • polymers examples include homopolymers and copolymers of N-vinyl lactam type monomers (e.g., copolymers in which the copolymerization ratio of N-vinyl lactam type monomers exceeds 50% by weight), homopolymers and copolymers of N-vinyl linear amides (e.g., copolymers in which the copolymerization ratio of N-vinyl linear amides exceeds 50% by weight), and the like.
  • N-vinyl lactam type monomers e.g., copolymers in which the copolymerization ratio of N-vinyl lactam type monomers exceeds 50% by weight
  • N-vinyl linear amides e.g., copolymers in which the copolymerization ratio of N-vinyl linear amides exceeds 50% by weight
  • N-vinyl lactam type monomers i.e., compounds having a lactam structure and an N-vinyl group in one molecule
  • N-vinyl pyrrolidone VP
  • N-vinyl piperidone N-vinyl morpholinone
  • N-vinyl caprolactam VC
  • N-vinyl-1,3-oxazin-2-one N-vinyl-3,5-morpholinedione, etc.
  • polymers containing N-vinyl lactam type monomer units include polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl caprolactam, random copolymers of VP and VC, random copolymers of one or both of VP and VC with other vinyl monomers (e.g., acrylic monomers, vinyl ester monomers, etc.), block copolymers, alternating copolymers, graft copolymers, etc. containing polymer chains containing one or both of VP and VC.
  • Specific examples of the N-vinyl chain amide include N-vinyl acetamide, N-vinyl propionic acid amide, and N-vinyl butyric acid amide.
  • an N-(meth)acryloyl type polymer may be preferably used as the water-soluble polymer (polymer containing a nitrogen atom).
  • the effects of the technology disclosed herein may be more preferably realized in a composition containing an N-(meth)acryloyl type polymer.
  • N-(meth)acryloyl type polymers include homopolymers and copolymers of N-(meth)acryloyl type monomers (typically copolymers in which the copolymerization ratio of N-(meth)acryloyl type monomers exceeds 50% by weight).
  • 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.
  • chain amides having an N-(meth)acryloyl group include (meth)acrylamide; N-alkyl (meth)acrylamides such as N-methyl (meth)acrylamide, N-ethyl (meth)acrylamide, N-propyl (meth)acrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, and N-n-butyl (meth)acrylamide; and N,N-dialkyl (meth)acrylamides such as N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N-diethyl (meth)acrylamide, N,N-dipropyl (meth)acrylamide, N,N-diisopropyl (meth)acrylamide, and N,N-di(n-butyl) (meth)acrylamide.
  • N-alkyl (meth)acrylamides such as N-methyl (meth)acrylamide, N-ethyl (meth)acrylamide, N-propyl (meth)acrylamide
  • polymers containing chain amides having an N-(meth)acryloyl group as monomer units include homopolymers of N-isopropylacrylamide and copolymers of N-isopropylacrylamide (for example, copolymers in which the copolymerization ratio of N-isopropylacrylamide exceeds 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, and N-methacryloylpyrrolidine.
  • Examples of polymers containing cyclic amides having an N-(meth)acryloyl group as monomer units include acryloylmorpholine-based polymers (PACMO).
  • acryloylmorpholine-based polymers include homopolymers of N-acryloylmorpholine (ACMO) and copolymers of ACMO (e.g., copolymers in which the copolymerization ratio of ACMO exceeds 50% by weight).
  • ACMO N-acryloylmorpholine
  • the proportion of the number of moles of ACMO units in the number of moles of all repeating units is usually 50% or more, and is suitably 80% or more (e.g., 90% or more, typically 95% or more). All repeating units of the water-soluble polymer may be substantially composed of ACMO units.
  • the polishing composition contains, as the water-soluble polymer, a first water-soluble polymer and a second water-soluble polymer different from the first water-soluble polymer.
  • the types of the first water-soluble polymer and the second water-soluble polymer are not particularly limited, and the various water-soluble polymers described above can be used, respectively.
  • a polymer containing nitrogen atoms may be used as the first water-soluble polymer, and a water-soluble polymer (non-nitrogen atom-containing polymer, e.g., a non-N-(meth)acryloyl type polymer) different from the polymer containing nitrogen atoms (e.g., an N-(meth)acryloyl type polymer) may be used as the second water-soluble polymer.
  • a water-soluble polymer non-nitrogen atom-containing polymer, e.g., a non-N-(meth)acryloyl type polymer
  • an N-(meth)acryloyl type polymer e.g., an N-(meth)acryloyl type polymer
  • a polyvinyl alcohol-based polymer may be used as the second water-soluble polymer, and a water-soluble polymer (non-polyvinyl alcohol-based polymer) different from the polyvinyl alcohol-based polymer may be used as the first water-soluble polymer.
  • a polymer containing nitrogen atoms e.g., an N-(meth)acryloyl type polymer
  • a polymer containing a cyclic amide having an N-(meth)acryloyl group as a monomer unit is preferable, and PACMO is more preferable.
  • a modified or unmodified polyvinyl alcohol-based polymer is preferably used as the second water-soluble polymer.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble polymer is not particularly limited.
  • the Mw of the water-soluble polymer may be, for example, about 200 ⁇ 10 4 or less, and is suitably about 150 ⁇ 10 4 or less, and from the viewpoint of cleaning properties, etc., is preferably about 100 ⁇ 10 4 or less, and may be about 50 ⁇ 10 4 or less.
  • the Mw of the water-soluble polymer is preferably 0.5 ⁇ 10 4 or more.
  • the Mw is suitably 1.0 ⁇ 10 4 or more, and may be 2 ⁇ 10 4 or more, for example, 5 ⁇ 10 4 or more.
  • the preferred molecular weight range of the water-soluble polymer compound may vary depending on the type of polymer used.
  • the Mw of the cellulose derivative and the starch derivative can be about 200 ⁇ 10 4 or less, and is preferably about 150 ⁇ 10 4 or less.
  • the Mw may be about 100 ⁇ 10 4 or less, or about 50 ⁇ 10 4 or less (for example, about 30 ⁇ 10 4 or less).
  • the Mw is preferably about 0.5 ⁇ 10 4 or more, preferably about 1.0 ⁇ 10 4 or more, more preferably about 3.0 ⁇ 10 4 or more, even more preferably about 10 ⁇ 10 4 or more, and may be about 20 ⁇ 10 4 or more.
  • the Mw of the polyvinyl alcohol-based polymer can be 100 ⁇ 10 4 or less, and 60 ⁇ 10 4 or less is appropriate. From the viewpoint of concentration efficiency, the Mw may be 30 ⁇ 10 4 or less, preferably 20 ⁇ 10 4 or less, for example, 10 ⁇ 10 4 or less, 8 ⁇ 10 4 or less, 5 ⁇ 10 4 or less, 3 ⁇ 10 4 or less, 2 ⁇ 10 4 or less, or 1.5 ⁇ 10 4 or less.
  • the Mw of the polyvinyl alcohol-based polymer is small, the dispersion stability of the polyvinyl alcohol-based polymer tends to improve.
  • the Mw is preferably 0.5 ⁇ 10 4 or more.
  • Mw is suitably 0.6 ⁇ 10 4 or more, and preferably 0.8 ⁇ 10 4 or more.
  • the Mw of a polymer containing nitrogen atoms can be 100 ⁇ 10 4 or less, and is suitably 70 ⁇ 10 4 or less.
  • the Mw may be 60 ⁇ 10 4 or less, or may be 50 ⁇ 10 4 or less.
  • the Mw may be, for example, 1.0 ⁇ 10 4 or more, or may be 10 ⁇ 10 4 or more.
  • the Mw is suitably 20 ⁇ 10 4 or more, preferably 30 ⁇ 10 4 or more, and may be, for example, 40 ⁇ 10 4 or more.
  • the Mw of the polymer containing an oxyalkylene unit can be 10 x 10 4 or less, 5 x 10 4 or less, 3 x 10 4 or less, or 2 x 10 4 or less.
  • the Mw can be 0.5 x 10 4 or more, 1 x 10 4 or more, 1.2 x 10 4 or more, or 1.5 x 10 4 or more.
  • 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 used.
  • GPC gel permeation chromatography
  • a model "HLC-8320GPC” manufactured by Tosoh Corporation can be used. The measurement can be carried out, for example, under the following conditions. The same method is also used in the examples described later.
  • the Mw of the first water-soluble polymer is preferably greater than the Mw of the second water-soluble polymer (e.g., a polyvinyl alcohol-based polymer).
  • the ratio of the Mw of the first water-soluble polymer (e.g., a polymer containing nitrogen atoms) to the Mw of the second water-soluble polymer (e.g., a polyvinyl alcohol-based polymer) is preferably greater than 1, and may be 1.1 or more, 1.3 or more, 1.5 or more, 1.8 or more, 2 or more, 3 or more, 5 or more, 10 or more, 15 or more, 20 or more, 30 or more, or 50 or more.
  • the ratio of the Mw of the first water-soluble polymer (e.g., a polymer containing nitrogen atoms) to the Mw of the second water-soluble polymer (e.g., a polyvinyl alcohol-based polymer) may be 300 or less, 250 or less, 200 or less, 150 or less, or 100 or less.
  • the ratio of the first water-soluble polymer (e.g., a polymer containing a nitrogen atom) to the second water-soluble polymer (e.g., a polyvinyl alcohol-based polymer) is not particularly limited.
  • the ratio (C WSP2 /C WSP1 ) of the content of the second water-soluble polymer (C WSP2 ) to the content of the first water-soluble polymer (C WSP1 ) is, for example, 0.05 or more, suitably 0.1 or more, preferably 0.2 or more, may be 0.5 or more, may be 1 or more, or may be 1.5 or more, on a weight basis.
  • the ratio (C WSP2 /C WSP1 ) is, for example, 100 or less, suitably 20 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and may be 5 or less (less than 5) on a weight basis.
  • the ratio (C WSP2 /C WSP1 ) within the above range, the effect of the technology disclosed herein can be preferably exhibited.
  • a nonionic polymer may be preferably used as the water-soluble polymer.
  • a synthetic polymer may be preferably used as the water-soluble polymer.
  • the polishing composition may be one that does not substantially use a polymer derived from a natural product as the water-soluble polymer.
  • substantially not using means that the amount of the polymer derived from a natural product used per 100 parts by weight of the total content of the water-soluble polymer is typically 3 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, and includes 0 parts by weight or below the detection limit.
  • the polishing composition preferably contains at least one type of surfactant.
  • a surfactant By adding a surfactant to the polishing composition, the haze of the polished surface can be reduced.
  • the quality of the polished surface can be further improved by a composition containing the above-mentioned combination of water-soluble polymers and a surfactant.
  • the surfactant any of anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants can be used. Usually, anionic or nonionic surfactants can be preferably adopted. From the viewpoint of reducing haze and the viewpoint of low foaming and ease of pH adjustment, nonionic surfactants are more preferable.
  • nonionic surfactants include oxyalkylene polymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol; polyoxyalkylene derivatives such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene glyceryl ether fatty acid esters, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (e.g., polyoxyalkylene adducts); and copolymers of multiple types of oxyalkylenes (e.g., diblock copolymers, triblock copolymers, random copolymers, and alternating copolymers).
  • the surfactants can be used alone or in combination of two or more.
  • nonionic surfactants include block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) (diblock copolymers, PEO (polyethylene oxide)-PPO (polypropylene oxide)-PEO type triblock copolymers, PPO-PEO-PPO type triblock copolymers, etc.), random copolymers of EO and PO, polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene propyl ether, polyoxyethylene butyl ether, polyoxyethylene pentyl ether, polyoxyethylene hexyl ether, polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene-2-ethylhexyl ether, polyoxyethylene nonyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene isodecyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene isostearyl ether, polyoxyethylene
  • preferred surfactants include block copolymers of EO and PO (particularly PEO-PPO-PEO type triblock copolymers), random copolymers of EO and PO, and polyoxyethylene alkyl ethers (e.g. polyoxyethylene decyl ether).
  • polyoxyethylene alkyl ether one with an EO addition mole number of about 1 to 10 (for example, about 3 to 8) can be preferably used.
  • the polishing composition contains, as the surfactant, a first surfactant and a second surfactant different from the first surfactant.
  • the types of the first surfactant and the second surfactant are not particularly limited, and the various surfactants described above can be used.
  • a polyoxyethylene alkyl ether is used as the first surfactant, and a block copolymer of EO and PO (e.g., a PEO-PPO-PEO type triblock copolymer) can be used as the second surfactant.
  • a block copolymer of EO and PO e.g., a PEO-PPO-PEO type triblock copolymer
  • the ratio of the first surfactant (e.g., polyoxyethylene alkyl ether) to the second surfactant (e.g., block copolymer of EO and PO) is not particularly limited.
  • the ratio (C S1 /C S2 ) of the content of the first surfactant (C S1 ) to the content of the second surfactant (C S2 ) is suitably 0.1 or more on a weight basis, and from the viewpoint of effectively exerting the effect of using the first surfactant, it is preferably 0.3 or more, more preferably 0.5 or more, and even more preferably 1 or more (e.g., more than 1).
  • the ratio (C S1 /C S2 ) is suitably 20 or less on a weight basis, and from the viewpoint of effectively exerting the effect of using the second surfactant, it is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and may be 3 or less.
  • the ratio (C S1 /C S2 ) is suitably 20 or less on a weight basis, and from the viewpoint of effectively exerting the effect of using the second surfactant, it is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and may be 3 or less.
  • the molecular weight of the surfactant is, for example, less than 5000, and is preferably 4500 or less from the viewpoint of filterability and washability, and may be, for example, less than 4000.
  • the molecular weight of the surfactant is usually appropriate to be 200 or more from the viewpoint of surface activity, and is preferably 250 or more (for example, 300 or more) from the viewpoint of haze reduction effect, etc.
  • a more preferable range of the molecular weight of the surfactant may vary depending on the type of the surfactant.
  • the molecular weight is, for example, preferably less than 2000, more preferably 1900 or less (for example, less than 1800), and even more preferably 1500 or less, and may be 1000 or less (for example, 500 or less).
  • the weight average molecular weight may be, for example, 500 or more, 1000 or more, even 1500 or more, 2000 or more, or even 2500 or more.
  • the upper limit of the weight average molecular weight is, for example, less than 5000, preferably 4500 or less, and may be, for example, less than 4000, less than 3800, or less than 3500.
  • the molecular weight of the surfactant may be the molecular weight calculated from the chemical formula, or the weight average molecular weight determined by GPC (water-based, polyethylene glycol equivalent).
  • GPC water-based, polyethylene glycol equivalent
  • the same measurement conditions for the GPC can be used as for the water-soluble polymers described above.
  • polyoxyethylene alkyl ether it is preferable to use the molecular weight calculated from the chemical formula
  • a block copolymer of EO and PO it is preferable to use the weight average molecular weight determined by the GPC described above.
  • the polishing composition disclosed herein typically contains water.
  • water contained in the polishing composition ion-exchanged water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water, etc. can be preferably used.
  • the water used preferably has a total transition metal ion content of, for example, 100 ppb or less.
  • the purity of the water can be increased by removing impurity ions with an ion exchange resin, removing foreign matter with a filter, distillation, or other operations.
  • the polishing composition disclosed herein may further contain an organic solvent (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be mixed uniformly 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.
  • an organic solvent lower alcohol, lower ketone, etc.
  • the polishing composition disclosed herein may further contain, as necessary, known additives that can be used in polishing compositions (e.g., polishing compositions used in the finish polishing step of silicon wafers), such as organic acids, organic acid salts, inorganic acids, inorganic acid salts, chelating agents, preservatives, and fungicides, within the range that does not significantly impair the effects of the present invention.
  • known additives that can be used in polishing compositions (e.g., polishing compositions used in the finish polishing step of silicon wafers), such as organic acids, organic acid salts, inorganic acids, inorganic acid salts, chelating agents, preservatives, and fungicides, within the range that does not significantly impair the effects of the present invention.
  • organic acids and their salts, and inorganic acids and their salts can be used alone or in combination of two or more.
  • organic acids include fatty acids such as formic acid, acetic acid, and propionic acid, aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and phthalic acid, itaconic acid, citric acid, oxalic acid, tartaric acid, malic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, glycolic acid, malonic acid, gluconic acid, alanine, glycine, lactic acid, organic sulfonic acids such as hydroxyethylidene diphosphate (HEDP) and methanesulfonic acid, and organic phosphonic acids such as nitrilotris(methylene phosphoric acid) (NTMP) and phosphonobutane tricarboxylic acid (PBTC).
  • fatty acids such as formic acid, acetic acid, and propionic acid
  • aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and
  • organic acid salts include alkali metal salts (sodium salts, potassium salts, etc.) and ammonium salts of organic acids.
  • inorganic acids include hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, phosphonic acid, nitric acid, phosphinic acid, boric acid, and carbonic acid.
  • inorganic acid salts include alkali metal salts (sodium salts, potassium salts, etc.) and ammonium salts of inorganic acids.
  • the chelating agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the chelating agents include aminocarboxylic acid chelating agents and organic phosphonic acid chelating agents. Suitable examples of the chelating agents include ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid), and diethylenetriaminepentaacetic acid.
  • the preservatives and antifungal agents include isothiazolinone compounds, paraoxybenzoic acid esters, phenoxyethanol, etc.
  • the polishing composition disclosed herein is preferably substantially free of oxidizing agents. If an oxidizing agent is contained in the polishing composition, the surface of the substrate (e.g., silicon wafer) may be oxidized by supplying the polishing composition to the substrate, resulting in an oxide film, which may result in a decrease in the polishing rate.
  • the oxidizing agent include hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium persulfate, ammonium persulfate, and sodium dichloroisocyanurate.
  • the polishing composition being substantially free of oxidizing agents means that the oxidizing agent is not intentionally contained at least.
  • a polishing composition that inevitably contains a small amount of oxidizing agent (e.g., 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, even more preferably 0.00005 mol/L or less, and particularly preferably 0.00001 mol/L or less) due to raw materials, manufacturing method, etc., can be included in the concept of a polishing composition that does not substantially contain an oxidizing agent.
  • 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, even more preferably 0.00005 mol/L or less, and particularly preferably 0.00001 mol/L or less
  • the pH of the polishing composition disclosed herein is not particularly limited, and an appropriate pH can be adopted according to the substrate and the like.
  • the pH of the polishing composition is suitably 8.0 or more, preferably 8.5 or more, more preferably 9.0 or more.
  • the pH of the polishing composition is usually suitably 12.0 or less, preferably 11.0 or less, more preferably 10.8 or less, and even more preferably 10.5 or less.
  • the pH of the polishing composition can be determined by using a pH meter (for example, a glass electrode type hydrogen ion concentration indicator (model number F-72) manufactured by Horiba, Ltd.) and performing three-point calibration using standard buffer solutions (phthalate pH buffer, pH: 4.01 (25°C), neutral phosphate pH buffer, pH: 6.86 (25°C), carbonate pH buffer, pH: 10.01 (25°C)), then placing the glass electrode in the composition to be measured and measuring the value after it has stabilized for at least two minutes.
  • a pH meter for example, a glass electrode type hydrogen ion concentration indicator (model number F-72) manufactured by Horiba, Ltd.
  • standard buffer solutions phthalate pH buffer, 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 is typically supplied to the surface of a substrate in the form of a polishing liquid containing the polishing composition, and is used to polish the substrate.
  • the polishing liquid can be prepared, for example, by diluting any of the polishing compositions disclosed herein (typically diluting with water).
  • the polishing composition can be used as it is as a polishing liquid.
  • Another example of the polishing liquid containing the polishing composition disclosed herein is a polishing liquid obtained by adjusting the pH of the composition.
  • the content of abrasive grains (typically silica particles) in the polishing liquid is not particularly limited, and is, for example, 0.001% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.10% by weight or more, and even more preferably 0.15% by weight or more.
  • the content is suitably 10% by weight or less, preferably 7% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and even more preferably 2% by weight or less, and may be, for example, 1% by weight or less, 0.5% by weight or less, or 0.4% by weight or less. This makes it easier to maintain the surface quality.
  • the content of amine (A) in the polishing liquid is not particularly limited and can be set so that the effect of use is appropriately exhibited.
  • the content of amine (A) in the polishing liquid can be, for example, 0.0001% by weight or more, and from the viewpoint of improving the polishing rate, 0.0005% by weight or more is appropriate, preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.002% by weight or more, even more preferably 0.0025% by weight or more, and may be 0.003% by weight or more, 0.004% by weight or more, 0.005% by weight or more, or 0.006% by weight or more.
  • the content of amine (A) in the polishing liquid may be, for example, 5% by weight or less, 1% by weight or less, or 0.3% by weight or less.
  • the content of amine (A) in the polishing liquid is preferably 0.1 wt % or less, more preferably 0.05 wt % or less, and even more preferably 0.3 wt % or less, and may be 0.02 wt % or less, or may be 0.01 wt % or less (e.g., less than 0.01 wt %).
  • the content of amine (A) can also be determined by its relative relationship with the abrasive grains (typically silica particles).
  • the content of amine (A) per 100 parts by weight of abrasive grains may be, for example, 0.005 parts by weight or more, or 0.01 parts by weight or more.
  • the content of amine (A) per 100 parts by weight of abrasive grains is preferably 0.05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, and even more preferably 0.5 parts by weight or more, and may be 1 part by weight or more, or 2 parts by weight or more.
  • the content of amine (A) per 100 parts by weight of abrasive grains may be, for example, 50 parts by weight or less, or 30 parts by weight or less.
  • the content of amine (A) per 100 parts by weight of abrasive grains is preferably 15 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and even more preferably 8 parts by weight or less, and may be 6 parts by weight or less, 4 parts by weight or less, or 3 parts by weight or less.
  • the content of ammonia in the polishing liquid is not particularly limited and can be set so that the effect of use is appropriately exhibited.
  • the content of ammonia in the polishing liquid can be, for example, 0.0001% by weight or more, and from the viewpoint of improving the polishing rate, 0.0005% by weight or more is appropriate, preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.003% by weight or more, and even more preferably 0.0045% by weight or more, and may be 0.007% by weight or more, 0.010% by weight or more, 0.015% by weight or more, or 0.020% by weight or more.
  • the content of ammonia in the polishing liquid may be, for example, 5% by weight or less, 1% by weight or less, or 0.3% by weight or less.
  • the ammonia content is preferably 0.1 wt % or less, more preferably 0.05 wt % or less, and even more preferably 0.3 wt % or less, and may be 0.02 wt % or less, or 0.01 wt % or less (e.g., less than 0.01 wt %).
  • the total content of basic compounds in the polishing liquid is not particularly limited. From the viewpoint of improving the polishing rate, it is usually appropriate for the content to be 0.0005% by weight or more, preferably 0.001% by weight or more, and more preferably 0.003% by weight or more. Also, from the viewpoint of improving surface quality (e.g., reducing haze), it is appropriate for the content to be less than 0.1% by weight, preferably less than 0.05% by weight, and more preferably less than 0.03% by weight (e.g., less than 0.025% by weight, or even less than 0.01% by weight).
  • the content of the water-soluble polymer in the polishing liquid is not particularly limited. For example, it can be 0.0001 wt% or more. From the viewpoint of reducing haze, etc., the content is preferably 0.0005 wt% or more, more preferably 0.001 wt% or more, even more preferably 0.002 wt% or more, for example 0.005 wt% or more.
  • the content is preferably 0.2 wt% or less, more preferably 0.1 wt% or less, and even more preferably 0.05 wt% or less (for example 0.02 wt% or less, further 0.015 wt% or less).
  • the polishing composition disclosed herein may be implemented in an embodiment that does not substantially contain a water-soluble polymer.
  • the content of the polyvinyl alcohol-based polymer in the polishing liquid (the total amount of the polyvinyl alcohol-based polymers when two or more kinds of polyvinyl alcohol-based polymers are included) is not particularly limited. From the viewpoint of improving surface quality, etc., in some embodiments, the content may be, for example, 0.0001% by weight or more, and usually 0.0005% by weight or more is appropriate, and is preferably 0.001% by weight or more, and may be, for example, 0.002% by weight or more.
  • the upper limit of the content of the polyvinyl alcohol-based polymer in the polishing liquid is not particularly limited, and can be, for example, 0.05% by weight or less. From the viewpoint of stability at the concentrated liquid stage, polishing rate, cleanability, etc., in some embodiments, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer in the polishing liquid is preferably 0.03% by weight or less, more preferably 0.015% by weight or less, and even more preferably 0.01% by weight or less. In some embodiments, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer in the polishing liquid may be 0.008% by weight or less, 0.006% by weight or less, or 0.004% by weight or less.
  • the content of the polymer containing nitrogen atoms in the polishing liquid (the total amount of the polymers containing two or more nitrogen atoms when the polymer contains two or more types of polymers containing nitrogen atoms) is not particularly limited. From the viewpoint of improving surface quality, etc., in some embodiments, the content may be, for example, 0.0001% by weight or more, and usually 0.0005% by weight or more is appropriate, and is preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.002% by weight or more, even more preferably 0.003% by weight or more, and may be 0.005% by weight or more.
  • the upper limit of the content of the polymer containing nitrogen atoms in the polishing liquid is not particularly limited, and can be, for example, 0.1% by weight or less. From the viewpoint of stability, polishing rate, cleanability, etc. at the concentrated liquid stage, in some embodiments, the content of the polymer containing nitrogen atoms in the polishing liquid is preferably 0.05% by weight or less, more preferably 0.02% by weight or less, and even more preferably 0.01% by weight or less.
  • the content of the water-soluble polymer (the total amount of two or more water-soluble polymers when two or more types of water-soluble polymers are included) can also be specified by the relative relationship with the abrasive grains (typically silica particles).
  • the content of the water-soluble polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains can be, for example, 0.01 parts by weight or more, and from the viewpoint of reducing haze, etc., it is appropriate to set it to 0.1 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, and even more preferably 3 parts by weight or more, for example, it may be 4 parts by weight or more.
  • the content of the water-soluble polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 50 parts by weight or less, or may be 30 parts by weight or less.
  • the content of the water-soluble polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains is appropriate to be 15 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, may be 8 parts by weight or less, may be 7 parts by weight or less, may be 5 parts by weight or less, or may be 3 parts by weight or less.
  • the content of the polyvinyl alcohol-based polymer in the polishing composition can also be specified by the relative relationship with the abrasive grains (typically silica particles).
  • the content of the polyvinyl alcohol-based polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains can be, for example, 0.01 parts by weight or more, and from the viewpoint of haze reduction, etc., it is appropriate to set it to 0.1 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more, and more preferably 1 part by weight or more.
  • the content of the polyvinyl alcohol-based polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 50 parts by weight or less, or may be 30 parts by weight or less. From the viewpoint of dispersion stability of the polishing composition, etc., in some embodiments, the content of the polyvinyl alcohol-based polymer per 100 parts by weight of the abrasive grains is appropriate to be 15 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, and may be 3 parts by weight or less.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer in the polishing composition can also be specified by the relative relationship with the abrasive grains (typically silica particles).
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains can be, for example, 0.01 parts by weight or more, and from the viewpoint of reducing haze, it is appropriate to set it to 0.1 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight or more, and even more preferably 3 parts by weight or more.
  • the content of the nitrogen atom-containing polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains may be, for example, 50 parts by weight or less, or may be 30 parts by weight or less. From the viewpoint of dispersion stability of the polishing composition, etc., in some embodiments, the content of the nitrogen atom-containing polymer relative to 100 parts by weight of the abrasive grains is appropriate to be 15 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, and may be, for example, 5 parts by weight or less.
  • the content of the surfactant in the polishing liquid is not particularly limited as long as it is within a range that does not significantly impair the effects of the present invention.
  • the content of the surfactant can be, for example, 0.00001 wt % or more from the viewpoint of cleaning properties, etc. From the viewpoint of haze reduction, etc., the preferred content is 0.0002 wt % or more, more preferably 0.0003 wt % or more, and even more preferably 0.0005 wt % or more.
  • the content is preferably 0.1 wt % or less, more preferably 0.01 wt % or less, and even more preferably 0.005 wt % or less (for example, 0.002 wt % or less).
  • the polishing composition disclosed herein may be implemented in an embodiment that does not substantially contain a surfactant.
  • the surfactant content (the total amount when two or more surfactants are included) can also be determined by its relative relationship with the abrasive grains (typically silica particles). From the viewpoint of cleaning properties, etc., it is usually appropriate to set the surfactant content to 20 parts by weight or less per 100 parts by weight of abrasive grains (typically silica particles), preferably 10 parts by weight or less, and more preferably 6 parts by weight or less (e.g., 3 parts by weight or less).
  • the surfactant content is 0.001 parts by weight or more per 100 parts by weight of abrasive grains, preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, and may be 0.5 parts by weight or more.
  • the polishing composition disclosed herein can be preferably implemented in an embodiment containing at least one water-soluble polymer and at least one surfactant.
  • a water-soluble polymer and a surfactant in combination, a better haze reduction effect can be realized.
  • the technology disclosed herein by using an amine (A) and ammonia in a composition containing a water-soluble polymer and a surfactant as described above, it is possible to improve the polishing rate while maintaining a good haze reduction effect.
  • the ratio of the content of the water-soluble polymer (the total amount when two or more types are included) to the content of the surfactant (the total amount when two or more types are included) is not particularly limited.
  • the ratio (C WSP /C S ) of the content of the water-soluble polymer (C WSP ) to the content of the surfactant (C S ) is, for example, 0.01 or more by weight, and is suitably 0.05 or more.
  • the ratio (C WSP /C S ) is preferably 0.1 or more (e.g., more than 0.1), more preferably 0.5 or more, and even more preferably 1 or more (e.g., more than 1), and may be 3 or more, or may be 5 or more.
  • the ratio (C WSP /C S ) is, for example, 200 or less, and suitably 100 or less, on a weight basis.
  • the ratio (C WSP /C S ) is preferably 70 or less, more preferably 50 or less, and even more preferably 30 or less, and may be 15 or less, or may be 10 or less.
  • the polishing composition disclosed herein may be in a concentrated form (i.e., in the form of a concentrated polishing liquid) before being supplied to a substrate.
  • a concentrated polishing composition is advantageous in terms of convenience and cost reduction during production, distribution, storage, etc.
  • the concentration ratio is not particularly limited, and can be, for example, about 2 to 100 times in volume terms, and usually about 5 to 50 times (for example, about 10 to 40 times) is appropriate.
  • Such a concentrated liquid can be diluted at a desired timing to prepare a polishing liquid (working slurry), and the polishing liquid can be supplied to a substrate. The dilution can be performed, for example, by adding water to the concentrated liquid and mixing.
  • the content of abrasive grains in the concentrated liquid can be, for example, 25% by weight or less. From the viewpoint of the dispersion stability and filterability of the polishing composition, the content is usually preferably 20% by weight or less, and more preferably 15% by weight or less. In some preferred embodiments, the content of abrasive grains may be 10% by weight or less, or may be 5% by weight or less.
  • the content of abrasive grains in the concentrated liquid can be, for example, 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 0.7% by weight or more, and even more preferably 1% by weight or more.
  • the total content of basic compounds in the concentrated solution may be, for example, 15% by weight or less, 5% by weight or less, or even less than 1.5% by weight.
  • the content is usually preferably 0.7% by weight or less, and more preferably 0.4% by weight or less.
  • the content of basic compounds in the concentrated solution may be, for example, 0.005% by weight or more, preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.02% by weight or more, and even more preferably 0.05% by weight or more.
  • the content of the water-soluble polymer in the concentrated liquid can be, for example, 3 wt % or less.
  • the content is usually preferably 1 wt % or less, and more preferably 0.5 wt % or less.
  • the content is usually appropriate to be 0.001 wt % or more, preferably 0.005 wt % or more, and more preferably 0.01 wt % or more.
  • the content of the surfactant in the concentrated liquid can be, for example, 0.25% by weight or less, preferably 0.15% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less, and may be 0.05% by weight or less, or may be 0.025% by weight or less.
  • the content of the surfactant in the concentrated liquid can be, for example, 0.0001% by weight or more, preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.005% by weight or more, and even more preferably 0.01% by weight or more.
  • the polishing composition used in the technology disclosed herein may be a one-component type or a multi-component type including a two-component type.
  • the polishing composition may be configured to prepare a polishing liquid by mixing a part A containing at least abrasive grains and a part B containing at least a part of the remaining components, and mixing and diluting them at an appropriate timing as necessary.
  • the method for preparing the polishing composition is not particularly limited.
  • the components constituting the polishing composition may be mixed using a well-known mixing device such as a blade stirrer, ultrasonic disperser, or homomixer.
  • the manner in which these components are mixed is not particularly limited; for example, all the components may be mixed at once, or they may be mixed in an appropriately set order.
  • the polishing composition disclosed herein can be applied to the polishing of substrates having various materials and shapes.
  • the material of the substrate can be, for example, silicon material, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, titanium, stainless steel, or other metals or semimetals, or alloys thereof; glassy materials such as quartz glass, aluminosilicate glass, and glassy carbon; ceramic materials such as alumina, silica, sapphire, silicon nitride, tantalum nitride, and titanium carbide; compound semiconductor substrate materials such as silicon carbide, gallium nitride, and gallium arsenide; and resin materials such as polyimide resin.
  • the substrate may be made of a plurality of these materials.
  • the shape of the substrate is not particularly limited.
  • the polishing composition disclosed herein can be applied to the polishing of a substrate having a flat surface, such as a plate or polyhedron, or the polishing of the edge of the substrate (for example, polishing of a wafer edge).
  • the polishing composition disclosed herein can be particularly preferably used for polishing a surface made of a silicon material (typically, polishing a silicon wafer).
  • silicon materials include silicon single crystal, amorphous silicon, and polysilicon.
  • the polishing composition disclosed herein can be particularly preferably used for polishing a surface made of silicon single crystal (e.g., polishing a silicon wafer).
  • the polishing composition disclosed herein can be preferably applied to a polishing process of a substrate (e.g., a silicon wafer).
  • a substrate e.g., a silicon wafer
  • the substrate may be subjected to a general treatment that can be applied to a substrate in a process upstream of the polishing process, such as lapping or etching.
  • the polishing composition disclosed herein is used in the finish polishing step of the primary polishing step, secondary polishing step, and finish polishing step of a substrate (e.g., a silicon wafer).
  • the finish polishing step refers to a step that includes the final polishing step in the manufacturing process of the target object (i.e., a step that is not followed by any further polishing).
  • the finish polishing step may include only the final polishing step, or may include the final polishing step and a finish polishing step upstream of the final polishing step (referring to a polishing step between the secondary polishing step and the final polishing step). In other words, the finish polishing step may include only one polishing step, or may include multiple polishing steps.
  • the polishing composition disclosed herein is effective for polishing silicon wafers that have been prepared to have a surface roughness of 0.01 nm to 100 nm by upstream processes (primary polishing process and secondary polishing process).
  • the surface roughness Ra of the substrate can be measured, for example, using a laser scanning surface roughness meter "TMS-3000WRC" manufactured by Schmitt Measurement System Inc.
  • the polishing composition disclosed herein can be used for polishing a substrate, for example, in an embodiment including the following operations.
  • a preferred embodiment of a method for polishing a silicon wafer as a substrate using the polishing composition disclosed herein will be described. That is, a polishing liquid containing any one of the polishing compositions disclosed herein is prepared.
  • the preparation of the polishing liquid may include adjusting the concentration (e.g., diluting), adjusting the pH, etc., of the polishing composition to prepare the polishing liquid.
  • the polishing composition may be used as it is as the polishing liquid.
  • the polishing liquid is supplied to the substrate, and the substrate is polished in a conventional manner.
  • the silicon wafer that has undergone the lapping process is set in a general polishing device, and the polishing liquid is supplied to the surface of the silicon wafer to be polished through the polishing pad of the polishing device.
  • the polishing pad is pressed against the surface of the silicon wafer to be polished, and the two are moved relative to one another (e.g., rotated). Through this polishing process, the polishing of the substrate is completed.
  • the polishing pad used in the above polishing process is not particularly limited.
  • polishing pads of a polyurethane foam type, a nonwoven fabric type, a suede type, etc. can be used.
  • Each polishing pad may or may not contain abrasive grains.
  • a polishing pad that does not contain abrasive grains is preferably used.
  • the substrate polished using the polishing composition disclosed herein is typically cleaned. Cleaning can be performed using an appropriate cleaning solution.
  • the cleaning solution used is not particularly limited, and for example, SC-1 cleaning solution (a mixture of ammonium hydroxide (NH 4 OH), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and water (H 2 O)), SC-2 cleaning solution (a mixture of HCl, H 2 O 2 , and H 2 O), ozone water cleaning solution, hydrofluoric acid cleaning solution, and the like, which are common in the field of semiconductors and the like, can be used.
  • the temperature of the cleaning solution can be, for example, in the range of room temperature (typically about 15° C. to 25° C.) or higher, up to about 90° C. From the viewpoint of improving the cleaning effect, a cleaning solution of about 50° C. to 85° C. can be preferably used.
  • the technology disclosed herein may include a method for manufacturing a polished product (e.g., a method for manufacturing a silicon wafer) that includes a polishing step using any of the polishing methods described above, and the provision of a polished product (e.g., a silicon wafer) manufactured by the method.
  • a method for manufacturing a polished product e.g., a method for manufacturing a silicon wafer
  • a polishing step using any of the polishing methods described above e.g., a silicon wafer
  • the matters disclosed in this specification include the following.
  • Abrasive grains comprising silica particles, a basic compound, and water;
  • the basic compound includes an amine (A) having a pKa lower than that of ammonia, and ammonia,
  • the final polishing composition wherein a ratio (C A /C B ) of the content (C A ) of the amine (A) to the content (C B ) of the ammonia is 0.05 or more on a weight basis.
  • the final polishing composition according to the above [1], wherein the amine (A) is an amine containing a heterocyclic structure.
  • the final polishing composition according to any one of [1] to [6] above further comprising a surfactant.
  • the final polishing composition according to any one of [1] to [7] above which is used for polishing a surface made of a silicon material.
  • the final polishing composition according to any one of [1] to [8] above having a pH of 8.0 or more.
  • a polishing method comprising polishing a surface of a silicon material with the final polishing composition according to any one of [1] to [10] above.
  • Example 1 Abrasive grains, amine (A), ammonia, and deionized water were mixed to prepare a concentrated solution of the polishing composition according to each example. Colloidal silica with an average primary particle size of 25 nm was used as the abrasive grains. Morpholine was used as the amine (A). The concentrated solution of the polishing composition obtained was diluted with deionized water to a volume ratio of 20 times to obtain a polishing composition according to this example, with an abrasive grain content of 0.15%, an amine (A) content C A of 0.0013%, and an ammonia content C B of 0.005%.
  • Example 2 to 18, Comparative Examples 2 to 4 Polishing compositions according to Examples 2 to 18 and Comparative Example 2 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the type and/or content C A of the amine (A) was changed as shown in Table 1.
  • a polishing composition according to Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that triethylamine was used in place of the amine (A) at the content C A shown in Table 1.
  • a polishing composition according to Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that piperazine was used in place of the amine (A) at the content C A shown in Table 1.
  • a commercially available silicon single crystal wafer (conductivity type: P type, crystal orientation: ⁇ 100>, COP (Crystal Originated Particle: crystal defect) free) with a diameter of 300 mm was cut into 3 cm x 6 cm, and its weight W0 was measured.
  • HF aqueous hydrogen fluoride
  • the silicon single crystal wafer was immersed in the polishing composition of each example at 25 ° C. for 40 hours. The silicon single crystal wafer was removed from the polishing composition, washed with ultrapure water at 25 ° C., and then dried. The weight W1 of the silicon single crystal wafer after drying was measured. The etching rate [nm/hour] was calculated from the difference between W0 and W1 and the specific gravity of the silicon single crystal wafer. The etching rate of each example was converted into a relative value with the etching rate of Comparative Example 1 taken as 100%. The obtained relative etching rates are shown in the "Etching rate" column of Table 1. The relative etching rates were also evaluated according to the following three-level scale.
  • Etching rate evaluation (relative to Comparative Example 1): A: 143% or more B: More than 100% but less than 143% C: 100% or less
  • Example 19 Abrasive grains, amine (A), ammonia, water-soluble polymer, surfactant and deionized water were mixed to prepare a concentrated solution of the polishing composition according to each example. Colloidal silica with an average primary particle size of 25 nm was used as the abrasive grains. Morpholine was used as the amine (A). Polyacryloylmorpholine (PACMO) with Mw of about 4.7 x 10 5 and acetalized polyvinyl alcohol (ac-PVA; acetalization degree 24 mol%) with Mw of about 1.0 x 10 4 were used as the water-soluble polymers.
  • PACMO Polyacryloylmorpholine
  • ac-PVA acetalized polyvinyl alcohol
  • acetalization degree 24 mol% acetalization degree 24 mol%
  • Polyoxyethylene decyl ether (POA alkyl ether) with 5 moles of ethylene oxide added and PEO-PPO-PEO with Mw of 3.0 x 10 3 were used as the surfactants.
  • the obtained concentrated liquid of the polishing composition was diluted 20 times by volume with deionized water to obtain a polishing composition of this example having an abrasive grain content of 0.15%, an amine (A) content C A of 0.0025%, an ammonia content C B of 0.005%, a PACMO content of 0.008%, an ac-PVA content of 0.003%, a POA alkyl ether content of 0.0008%, and a PEO-PPO-PEO content of 0.0004%.
  • Example 20 to 28, Comparative Example 6 Kind and/or Content C of Amine (A) Except for changing A as shown in Table 2, the polishing compositions according to each example were prepared in the same manner as in Example 19.
  • ⁇ Haze evaluation> (Polishing silicon wafers) As a substrate, a commercially available silicon single crystal wafer having a diameter of 300 mm (conductivity type: P type, crystal orientation: ⁇ 100>, COP (Crystal Originated Particle)-free) that had been subjected to lapping and etching was pre-polished under the following polishing condition 1 to prepare a silicon wafer.
  • the pre-polishing was performed using a polishing solution containing 1.0% abrasive grains (colloidal silica with an average primary particle size of 35 nm) and 0.068% potassium hydroxide in deionized water.
  • Polishing device Single-wafer polishing device manufactured by Okamoto Machine Tools Works, model "PNX-332B” Polishing load: 20 kPa Rotation speed of the platen: 20 rpm Head (carrier) rotation speed: 20 rpm Polishing pad: Nitta DuPont, product name "SUBA400” Polishing liquid supply rate: 1.0 L/min Polishing liquid temperature: 20° C. Temperature of cooling water for surface plate: 20°C Polishing time: 2 minutes
  • polishing compositions prepared in each example above were used as polishing liquids to polish the silicon wafers after the pre-polishing described above under the following polishing conditions 2.
  • Polishing device Single-wafer polishing device manufactured by Okamoto Machine Tools Works, model "PNX-332B” Polishing load: 20 kPa Rotation speed of the platen: 52 rpm Head (carrier) rotation speed: 50 rpm Polishing pad: Fujibo Ehime product name "POLYPAS275NX” Polishing liquid supply rate: 1.5 L/min Polishing liquid temperature: 20° C. Temperature of cooling water for surface plate: 20°C Polishing time: 4 minutes
  • the silicon wafer was removed from the polishing machine and washed with ozone water cleaning solution (60 seconds) using a single wafer cleaning machine, then washed with SC-1 cleaning solution and a brush (110 seconds), followed by three sets of washing with ozone water cleaning solution (20 seconds) and hydrofluoric acid cleaning solution (15 seconds), and then washed again with ozone water cleaning solution (20 seconds).
  • the silicon wafer was then dried.
  • Haze rating (relative to Comparative Example 5): A: Less than 100% B: 100% to 105% C: More than 105%
  • polishing silicon wafers The polishing compositions according to the respective examples prepared above were used as polishing liquids to polish commercially available silicon single crystal wafers (conductivity type: P type, crystal orientation: ⁇ 100>, COP (Crystal Originated Particle)-free) having a diameter of 300 mm that had been subjected to lapping and etching under the following polishing conditions 3.
  • Polishing device Single-wafer polishing device manufactured by Okamoto Machine Tools Works, model "PNX-322" Polishing load: 20 kPa Rotation speed of the platen: 52 rpm Head (carrier) rotation speed: 50 rpm Polishing pad: Fujibo Ehime product name "POLYPAS275NX” Polishing liquid supply rate: 0.75 L/min Polishing liquid temperature: 20° C. Temperature of cooling water for surface plate: 20°C Polishing time: 10 minutes
  • the silicon wafer was removed from the polishing machine and cleaned by immersing it in a room temperature ozone water cleaning solution for 15 minutes. The silicon wafer was then dried using a spin dryer.
  • polishing rate R [cm/min] in each Example and Comparative Example was calculated by the following formulas (a1) to (a3).
  • the obtained polishing rate R was converted into a relative value with the polishing rate of Comparative Example 5 taken as 100%.
  • the obtained results are shown in the "polishing rate” column of Table 2.
  • the polishing rate (relative value) was evaluated into the following three levels, A to C.
  • Polishing rate evaluation (relative to Comparative Example 5): A: More than 120% B: More than 100% but not more than 120% C: Less than 100%
  • the polishing compositions of Examples 19 to 28, which used silica particles, a water-soluble polymer, and a surfactant, as well as ammonia and an amine (A) having a pKa smaller than that of ammonia showed improved polishing rates while maintaining the haze in the same range as Comparative Example 5, which did not use amine (A).
  • the polishing composition of Comparative Example 6 which used morpholine as the amine (A) and adjusted the ratio of the morpholine content C A to the ammonia content C B (C A /C B ) to 0.04, did not show an improvement in the polishing rate as compared to Comparative Example 5.
  • Example 29 Abrasive grains, amine (A), ammonia, water-soluble polymer, surfactant and deionized water were mixed to prepare a concentrated solution of the polishing composition according to each example.
  • Colloidal silica with an average primary particle size of 25 nm was used as the abrasive grains.
  • Morpholine was used as the amine (A).
  • Hydroxyethyl cellulose (HEC) with Mw of about 2.5 ⁇ 10 5 was used as the water-soluble polymer.
  • PEO-PPO-PEO with Mw of 3.0 ⁇ 10 3 was used as the surfactant.
  • the concentrated solution of the polishing composition obtained was diluted with deionized water to a volume ratio of 20 times to obtain a polishing composition according to this example, in which the content of the abrasive grains was 0.15%, the content of the amine (A) was 0.0050%, the content of the ammonia C was 0.005%, the content of the HEC was 0.01%, and the content of the PEO-PPO-PEO was 0.002%.
  • Haze rating (relative to Comparative Example 7): A: Less than 100% B: 100% to 105% C: More than 105%
  • ⁇ Polishing rate evaluation> (Polishing silicon wafers)
  • the polishing composition according to each example prepared above was used as the polishing liquid, and the polishing rate R [cm/min] was calculated in the same manner as described in the item ⁇ Polishing rate evaluation> of Test Example 2 above.
  • the polishing rate R obtained was converted into a relative value with the polishing rate of Comparative Example 7 taken as 100%.
  • the obtained results are shown in the "Polishing rate” column of Table 3.
  • the polishing rate (relative value) was evaluated into the following three levels, A to C.
  • Polishing rate evaluation (relative to Comparative Example 7): A: 110% or more B: More than 100% but less than 110% C: 100% or less

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Abstract

効率的にエッチングを進行させることにより、研磨後の表面品質を維持しながら研磨レートを向上させ得る仕上げ研磨用組成物を提供する。砥粒としてのシリカ粒子と、塩基性化合物と、水と、を含む仕上げ研磨用組成物が提供される。上記塩基性化合物は、アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）と、アンモニアと、を含み、上記アンモニアの含有量（ＣＢ）に対する上記アミン（Ａ）の含有量（ＣＡ）の比（ＣＡ／ＣＢ）は、重量基準で０．０５以上である。

Description

仕上げ研磨用組成物
　本発明は、仕上げ研磨用組成物に関する。本出願は、２０２２年９月２９日に出願された日本国特許出願２０２２－１５７１３４号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
　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、半導体装置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、一般に、ラッピング工程（粗研磨工程）とポリシング工程（精密研磨工程）と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、典型的には、予備研磨工程（一次研磨工程、二次研磨工程）と仕上げ研磨工程とを含む。シリコンウェーハ等の半導体基板を研磨する用途で主に使用される研磨用組成物に関する技術文献として、特許文献１および２が挙げられる。
日本国特許出願公開２０１７－０１１２２０号公報 日本国特許出願公開２０１９－１１９８５４号公報
　研磨用組成物には、研磨対象物を効率よく研磨する研磨能力を有することが望まれる。加工力が高い研磨用組成物によると、製造効率や費用効果を改善することができるため好ましい。かかる研磨において、砥粒としてシリカ粒子を使用することにより、良好な品質を有する研磨面を効率よく実現することができる。特に仕上げ研磨工程においては、研磨後に優れた表面品質を実現することが要求されるため、砥粒としてシリカ粒子を用いることは有効である。
　例えば、特許文献１および２には、砥粒としてのシリカ粒子と、塩基性化合物とを含む研磨用組成物が記載されている。このように砥粒としてのシリカ粒子と塩基性化合物とを含む研磨用組成物において、砥粒には研磨対象物を物理的に研磨する機械的研磨作用が期待される一方、塩基性化合物には化学的研磨作用（エッチング）により研磨の進行を促進する作用が期待される。しかしながら、従来の技術において、塩基性化合物による研磨促進作用には依然として改良の余地があった。
　そこで本発明は、効率的にエッチングを進行させ得る仕上げ研磨用組成物を提供することを主目的とする。また、エッチング進行を促進することにより、研磨後の表面品質を維持しながら、研磨レートを向上させ得る仕上げ研磨用組成物を提供することを他の目的とする。
　本明細書によると、仕上げ研磨に用いられるための研磨用組成物（仕上げ研磨用組成物）が提供される。上記研磨用組成物は、砥粒としてのシリカ粒子と、塩基性化合物と、水と、を含む。ここで、上記塩基性化合物は、アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）と、アンモニアと、を含む。また、上記アンモニアの含有量（ＣＢ）に対する上記アミン（Ａ）の含有量（ＣＡ）の比（ＣＡ／ＣＢ）が、重量基準で０．０５以上である。
　ここで本明細書において、アミン（Ａ）が複数のｐＫａ（ｐＫａ１、ｐＫａ２、ｐＫａ３等）を有する場合は、上記複数のｐＫａのうち最も大きな値をアミン（Ａ）のｐＫａとして採用するものとする。すなわち、アミン（Ａ）が複数のｐＫａを有する場合において、「アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）」とは、上記アミン（Ａ）の有する複数のｐＫａの全てが、アンモニアのｐＫａよりも低いアミン（Ａ）のことを指す。
　上記アミン（Ａ）をアンモニアとともに、上記の含有量比（ＣＡ／ＣＢ）の範囲で含む構成によると、研磨対象物に対して効率的なエッチングが進行する研磨用組成物が実現する傾向にある。砥粒としてシリカ粒子を用い、上記アミン（Ａ）をアンモニアと併用して用いることにより、表面品質を維持しながら研磨レートを向上させ得る研磨用組成物が得られやすい。
　いくつかの態様において、上記アミン（Ａ）は、複素環構造を含むアミンである。複素環構造を含むアミンは、ｐＫａ値がアンモニアよりも小さくなりやすく、アンモニアとともに用いられて、エッチングが効率的に促進される傾向にある。上記アミン（Ａ）を含む研磨用組成物によると、研磨後の表面品質を維持しながら研磨レートを向上させやすい。
　いくつかの態様において、上記アミン（Ａ）は、分子内の窒素原子数が２以下のアミンである。分子内の窒素原子数が２以下のアミンによると、アンモニアとともに用いられて、エッチングが効率的に促進される傾向にある。上記アミン（Ａ）を含む研磨用組成物によると、研磨後の表面品質を維持しながら研磨レートを向上させやすい。
　いくつかの態様において、上記アミン（Ａ）のｐＫａは、６．０以上９．２以下である。なお上述したように、本明細書において、アミン（Ａ）が複数のｐＫａ（ｐＫａ１、ｐＫａ２、ｐＫａ３等）を有する場合は、上記複数のｐＫａのうち最も大きな値をアミン（Ａ）のｐＫａとして採用するものとする。ｐＫａが上記範囲のアミン（Ａ）によると、アンモニアとともに用いられて、エッチングが特に促進されやすい傾向にある。
　いくつかの態様において、上記アミン（Ａ）の含有量は、上記砥粒１００重量部に対して、０．０５重量部以上である。上記アミン（Ａ）の含有量とすることにより、研磨対象物に対するエッチングレートが向上しやすい傾向にある。
　いくつかの態様において、上記研磨用組成物は、さらに水溶性高分子を含む。ここに開示される技術によると、研磨対象物に対するエッチングが効率的に進行しやすい。一般に、エッチング作用が強い研磨用組成物によると、エッチング作用に起因して研磨後の研磨面の表面粗さや表面品質が悪化することがあり得る。上記アミン（Ａ）およびアンモニアに加えて、水溶性高分子を含む研磨用組成物によると、研磨対象物表面を適度に保護しながら研磨することができるため、表面品質を維持しながら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、研磨用組成物は、さらに界面活性剤を含む。かかる構成によると、研磨後の表面品質はより改善される傾向にある。好ましい一態様において、上記界面活性剤はノニオン性界面活性剤である。
　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研磨に好ましく用いられ得る。上記研磨用組成物を用いてシリコン材料からなる表面に対し研磨を行うことにより、高品質のシリコン材料からなる表面を効率よく実現することができる。
　ここに開示される研磨用組成物は、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研磨することを含む研磨方法が提供される。上記研磨方法によると、効率的にエッチングを進行させ得るため、研磨レートが向上しやすく、研磨対象物の製造効率や費用効果が改善されやすい。
　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、砥粒としてシリカ粒子を含む。砥粒としてのシリカ粒子は、研磨対象物の表面を機械的に研磨する働きをする。研磨用組成物に砥粒を含ませることで、砥粒含有による機械的研磨作用に基づき、研磨レートを向上することができる。また、後述するシリコンウェーハ等のようにシリコンからなる表面を有する研磨対象物の仕上げ研磨に用いられ得る研磨用組成物では、砥粒としてシリカ粒子を採用することが特に有意義である。
　シリカ粒子の具体例としては、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。シリカ粒子は、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。研磨後において表面品位に優れた研磨面が得られやすいことから、コロイダルシリカの使用が特に好ましい。コロイダルシリカとしては、例えば、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（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）を好ましく採用することができる。コロイダルシリカは、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。
　シリカ粒子を構成するシリカの真比重は、１．５以上であることが好ましく、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは１．７以上である。シリカの真比重の上限は特に限定されないが、典型的には２．３以下であり、例えば２．２以下である。シリカ粒子の真比重としては、置換液としてエタノールを用いた液体置換法による測定値を採用し得る。
　砥粒（典型的にはシリカ粒子）の平均一次粒子径は特に限定されないが、研磨レート等の観点から、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上である。より高い研磨効果（例えば、ヘイズの低減、欠陥の除去等の効果）を得る観点から、上記平均一次粒子径は、１５ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上（例えば２０ｎｍ超）がより好ましい。また、スクラッチ防止等の観点から、砥粒の平均一次粒子径は、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４５ｎｍ以下である。より低ヘイズの表面を得やすくする観点から、いくつかの態様において、砥粒の平均一次粒子径は、４３ｎｍ以下でもよく、４０ｎｍ未満でもよく、３８ｎｍ未満でもよく、３５ｎｍ未満でもよく、３２ｎｍ未満でもよく、３０ｎｍ未満でもよい。
　なお、本明細書において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（ＢＥＴ粒子径）をいう。上記比表面積は、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」を用いて測定することができる。
　砥粒（典型的にはシリカ粒子）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。研磨レート向上の観点から、上記平均二次粒子径は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、上記平均二次粒子径は、例えば４０ｎｍ以上であってもよく、４２ｎｍ以上でもよく、好ましくは４４ｎｍ以上でもよい。また、上記平均二次粒子径は、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。いくつかの好ましい態様において、上記平均二次粒子径は１２０ｎｍ以下であり、より好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは７０ｎｍ以下、例えば６０ｎｍ以下であってもよく、５０ｎｍ以下であってもよい。
　なお、本明細書において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（体積平均粒子径）をいう。砥粒の平均二次粒子径は、例えば、日機装社製の製品名「ナノトラック　ＵＰＡ－ＵＴ１５１」を用いた動的光散乱法により測定することができる。
　シリカ粒子の形状（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。例えば、粒子の多くがピーナッツ形状または繭型形状をしたシリカ粒子を好ましく採用し得る。
　特に限定するものではないが、シリカ粒子の長径／短径比の平均値（平均アスペクト比）は、原理的に１．０以上であり、好ましくは１．０５以上、さらに好ましくは１．１以上であり、１．２以上であってもよい。平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。また、シリカ粒子の平均アスペクト比は、スクラッチ低減等の観点から、好ましくは３．０以下であり、より好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．５以下であり、１．４以下であってもよい。
　シリカ粒子の形状（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）のシリカ粒子について、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。
　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、シリカ粒子以外の砥粒（以下、「非シリカ砥粒」ともいう。）を含んでもよい。非シリカ砥粒の例としては、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、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（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。）、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。このような砥粒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　ここに開示される技術は、砥粒として、実質的にシリカ粒子のみを用いる態様で好ましく実施され得る。そのような観点から、砥粒の総量に占めるシリカ粒子の割合は９０重量％以上が適当であり、好ましくは９５重量％以上、より好ましくは９８重量％以上（例えば９９～１００重量％）である。
　＜塩基性化合物＞
　ここに開示される研磨用組成物は、塩基性化合物を含有する。本明細書において塩基性化合物とは、水に溶解して水溶液のｐＨを上昇させる機能を有する化合物を指す。ここに開示される研磨用組成物は、塩基性化合物としてアミン（Ａ）とアンモニアを含むことを特徴とする。
　＜アミン（Ａ）＞
　ここに開示される研磨用組成物は、アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）を含むことを特徴とする。アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）を、アンモニアと組み合わせて用いることにより、研磨対象物に対して高いエッチングレートを示す研磨用組成物が実現しやすい。
　ここで本明細書におけるｐＫａとは、水（Ｈ２Ｏ）中の酸解離定数を示す。本明細書においてアンモニアのｐＫａは９．３５であるものとする。ｐＫａとしては、例えば中和滴定を行うことで得られる測定値を採用することができる。測定は、例えば下記に示す条件で行うことができる。後述の実施例についても同様の方法が採用される。
　　［測定条件］
　　測定装置：平沼自動滴定装置　ＣＯＭ－１７００（日立ハイテック社）
　　サンプル濃度：０．１重量％
　　滴定液：０．５Ｍの塩酸
　アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）を、アンモニアとともに用いることにより、研磨対象物に対して効率的なエッチングが進行し得る理由としては、特に限定されないが、上記アミン（Ａ）がウェーハ表面に作用することにより、アンモニアによるエッチング進行を促進させる働きがあると考えられる。
　ここに開示されるアミン（Ａ）としては、アンモニアのｐＫａより低いｐＫａを有する限りにおいて、特に限定されずに種々のアミンを用いることができる。アミン（Ａ）は、脂肪族アミンおよび芳香族アミンのいずれであってもよい。またアミン（Ａ）は環構造を含まない鎖状アミンであってもよいし、環構造を含む環式アミンであってもよい。アミン（Ａ）が環構造を含む場合において、アミン（Ａ）に含まれる環構造は炭素環および複素環のいずれであってもよい。上記環構造は、環内に二重結合や三重結合を含まない飽和環であってもよいし、部分飽和環または不飽和環であってもよい。また、アミン（Ａ）は、第一級アミン、第二級アミンおよび第三級アミンのいずれであってもよい。エッチングレート向上の観点からは、アミン（Ａ）としては水溶性のアミンを好ましく用いることができる。アミン（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。
　いくつかの態様においては、アミン（Ａ）として、環構造を含まない鎖状アミンが用いられ得る。環構造を含まない鎖状アミンとしては、ジエタノールアミン（ｐＫａ：９．０１）、トリエタノールアミン等のエタノールアミン、Ｎ－メチルヒドロキシルアミン等のヒドロキシルアミン等が挙げられる。
　いくつかの態様においては、アミン（Ａ）として、炭素環を含むアミンが用いられ得る。炭素環を含むアミンとしては、アニリン、Ｎ－メチルアニリン等のアニリン類、フェニレンジアミン等が挙げられる。
　いくつかの好ましい態様においては、アミン（Ａ）として、複素環を含むアミンが用いられ得る。複素環を含むアミンとしては、アゾール類、ピリジン類、ピペラジン類、モルホリン類、チオモルホリン類、環状ジアミンの窒素原子間を架橋する炭素原子鎖を有する化合物等が挙げられる。
　上記複素環は、環内に窒素原子、酸素原子および硫黄原子から独立に選択される１～４のヘテロ原子を含む複素環であり得る。いくつかの態様において、上記複素環に含まれるヘテロ原子の数は１～３であることが好ましく、より好ましくは２～３（例えば２）である。また、エッチングレート向上の観点より、上記複素環は、環内に少なくとも窒素原子を含むことが好ましい。上記複素環に含まれる窒素原子の数は１～３であることが好ましく、より好ましくは１～２（例えば１）である。上記複素環の大きさは特に限定されないが、いくつかの好ましい態様において、上記複素環は４～７員環であり、より好ましくは５～７員環である。
　アゾール類の例としては、イミダゾール（ｐＫａ：７．２２）等が挙げられる。
　ピリジン類の例としては、ピリジン、２－メチルピリジン、３－メチルピリジン、４―メチルピリジン、２，４－ジメチルピリジン、２，６－ジメチルピリジン、２，４，６－トリメチルピリジン、２－アミノピリジン等が挙げられる。
　ピペラジン類としてはＮ－ベンゾイルピペラジン等が挙げられる。
　モルホリン類の例としては、モルホリン、Ｎ－置換モルホリンが挙げられる。Ｎ－置換モルホリンとしては、特に限定されないが、エッチングレート向上の観点から、炭素原子数１～４（より好ましくは炭素原子数１～３）の直鎖または分枝のアルキル基を含むＮ－アルキル置換モルホリンが好ましく用いられ得る。このようなＮ－アルキル置換モルホリンとしては、Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ－エチルモルホリン、Ｎ－プロピルモルホリン、Ｎ－ブチルモルホリン等が挙げられる。モルホリン類のなかでは、モルホリン（ｐＫａ：８．５）およびＮ－メチルモルホリン（ｐＫａ：７．４７）が好ましく用いられ得る。
　チオモルホリン類の例としては、チオモルホリン（ｐＫａ：８．７２）、Ｎ－置換チオモルホリン等が挙げられる。Ｎ－置換チオモルホリンとしては、特に限定されないが、エッチングレート向上の観点から、炭素原子数１～４（より好ましくは炭素原子数１～３）の直鎖または分枝のアルキル基を含むＮ－アルキル置換チオモルホリンが好ましく用いられ得る。このようなＮ－アルキル置換チオモルホリンとしては、Ｎ－メチルチオモルホリン、Ｎ－エチルチオモルホリン、Ｎ－プロピルチオモルホリン、Ｎ－ブチルチオモルホリン等が挙げられる。チオモルホリン類のなかでは、チオモルホリンが好ましく用いられ得る。
　環状ジアミンの窒素原子間を架橋する炭素原子鎖を有する化合物の例としては、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）（ｐＫａ：８．８５）等が挙げられる。
　いくつかの態様において、アミン（Ａ）は環内に二重結合や三重結合をもたない複素環構造を含むアミンである。なかでも、環内に窒素原子、酸素原子および硫黄原子から独立に選択される１～４のヘテロ原子を含み、かつ、二重結合や三重結合をもたない、複素環を含むアミンであることが好ましい。いくつかの態様において、上記複素環に含まれるヘテロ原子の数は１～３であることが好ましく、より好ましくは２～３（例えば２）である。またいくつかの態様において、上記複素環に含まれる窒素原子の数は１～３であることが好ましく、より好ましくは１～２（例えば１）である。上記複素環の大きさは特に限定されないが、いくつかの好ましい態様において、上記複素環は４～７員環であり、より好ましくは５～７員環である。
　環内に二重結合や三重結合をもたない複素環構造を含むアミンとしては、モルホリン類、チオモルホリン類、ピペラジン類、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）等の環状ジアミンの窒素原子間を架橋する炭素原子鎖を有する化合物等、が挙げられる。
　エッチングレート向上の観点より、いくつかの好ましい態様において、アミン（Ａ）は、分子内の窒素原子数が２以下のアミンである。例えば、アミン（Ａ）として分子内の窒素原子数が２以下の複素環式アミンを好ましく採用することができる。分子内の窒素原子数が２以下のアミンによると、アンモニアとともに用いられて、エッチングが効率的に促進される傾向にある。上記アミン（Ａ）を含む研磨用組成物によると、研磨後の表面品質を維持しながら研磨レートを向上させやすい。
　アミン（Ａ）のｐＫａは、アンモニアのｐＫａよりも低い限りにおいて、限定されない。アンモニアとともに用いられてエッチングを促進する効果を発揮する観点からは、アミン（Ａ）のｐＫａは、９．２以下（例えば９．１５以下）であることが好ましく、より好ましくは９．０以下（例えば８．８以下）であり、さらに好ましくは８．６以下である。研磨用組成物のｐＨを好ましい範囲に維持する観点から、アミン（Ａ）のｐＫａは、６．０以上であることが好ましく、より好ましくは６．５以上であり、さらに好ましくは７．０以上である。なお上述したように、本明細書において、アミン（Ａ）が複数のｐＫａ（ｐＫａ１、ｐＫａ２、ｐＫａ３等）を有する場合は、上記複数のｐＫａのうち最も大きな値をアミン（Ａ）のｐＫａとして採用するものとする。
　ここに開示されるアミン（Ａ）の含有量は、アンモニアの含有量との相対的な関係によって特定される。ここに開示される技術において、アンモニアの含有量（ＣＢ）に対するアミン（Ａ）の含有量（ＣＡ）の比（ＣＡ／ＣＢ）は、重量基準で０．０５以上である。上記比（ＣＡ／ＣＢ）が０．０５以上であると、エッチング促進効果が顕著に現れやすいため、研磨レートの向上に寄与しやすい。上記比（ＣＡ／ＣＢ）は、０．０９以上（例えば０．１０以上）であることが好ましく、より好ましくは０．２０以上（例えば０．２５以上）であり、さらに好ましくは０．５０以上である。いくつかの態様において、上記比（ＣＡ／ＣＢ）は、１．２５以上であってもよい。上記比（ＣＡ／ＣＢ）の上限は特に限定されない。ヘイズ低減の観点からは上記比（ＣＡ／ＣＢ）は通常、５．０以下であることが適切であり、好ましくは２．５以下であり、さらに好ましくは２．０以下であり、１．５０以下であってもよい。
　＜アンモニア＞
　ここに開示される研磨用組成物は、アミン（Ａ）とともにアンモニアを含有することを特徴とする。研磨用組成物にアンモニアを含ませることで、アンモニアの化学的研磨作用（アルカリエッチング）により、研磨対象物は効率よく研磨され得る。ここに開示されるアミン（Ａ）とともにアンモニアを用いることにより、エッチングレートがより向上する傾向にある。このため、アンモニアとアミン（Ａ）とを含む研磨用組成物によると、研磨レートが向上しやすい。
　（その他の塩基性化合物）
　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、アミン（Ａ）およびアンモニア以外の塩基性化合物を含んでもよい。このような塩基性化合物としては、窒素を含む有機または無機の塩基性化合物、リンを含む塩基性化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、各種の炭酸塩や炭酸水素塩等を用いることができる。窒素を含む塩基性化合物の例としては、第四級アンモニウム化合物、アミン（Ａ）以外のアミン（好ましくは水溶性アミン）等が挙げられる。リンを含む塩基性化合物の例としては、第四級ホスホニウム化合物が挙げられる。このような塩基性化合物は、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。
　アルカリ金属の水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等が挙げられる。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。アミン（Ａ）以外のアミンの具体例としては、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、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、１－（２－アミノエチル）ピペラジン、グアニジン、トリアゾール等のアゾール類等が挙げられる。第四級ホスホニウム化合物の具体例としては、水酸化テトラメチルホスホニウム、水酸化テトラエチルホスホニウム等の水酸化第四級ホスホニウムが挙げられる。
　第四級アンモニウム化合物としては、テトラアルキルアンモニウム塩、ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩（典型的には強塩基）を用いることができる。かかる第四級アンモニウム塩におけるアニオン成分は、例えば、ＯＨ－、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＣｌＯ４ －、ＢＨ４ －等であり得る。上記第四級アンモニウム化合物の例として、アニオンがＯＨ－である第四級アンモニウム塩、すなわち水酸化第四級アンモニウムが挙げられる。水酸化第四級アンモニウムの具体例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラペンチルアンモニウムおよび水酸化テトラヘキシルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウム；水酸化２－ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム（コリンともいう。）等の水酸化ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム；等が挙げられる。
　これらの塩基性化合物のうち、例えば、アルカリ金属の水酸化物、水酸化第四級アンモニウムおよびアンモニアから選択される少なくとも１種の塩基性化合物を好ましく使用し得る。なかでも水酸化テトラアルキルアンモニウム（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム）が好ましい。ここに開示される技術においては、組成の単純化の観点より、アミン（Ａ）およびアンモニア以外の塩基性化合物は用いなくてもよい。
　＜水溶性高分子＞
　いくつかの態様において、ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を含むことが好ましい。水溶性高分子は、研磨対象表面の保護や、研磨後の研磨対象表面の濡れ性向上等に役立ち得る。ここに開示される研磨用組成物は、アミン（Ａ）とアンモニアとを含むことにより、エッチングが効率的に進行し得る。このような研磨用組成物に基板保護性を有する水溶性高分子を含ませることにより、研磨後の表面品質を維持しながら、研磨レートを向上することができる。いくつかの態様において、水溶性高分子としては、分子中に、水酸基、カルボキシ基、アシルオキシ基、スルホ基、アミド構造、イミド構造、第四級アンモニウム構造、複素環構造、ビニル構造等を含む化合物が挙げられる。水溶性高分子としては、例えばセルロース誘導体、デンプン誘導体、オキシアルキレン単位を含むポリマー、ポリビニルアルコール系ポリマー、窒素原子を含有するポリマー等が用いられ得る。水溶性高分子は、天然物由来のポリマーであってもよく、合成ポリマーであってもよい。水溶性高分子は、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。
　いくつかの態様において、水溶性高分子として天然物由来のポリマーが用いられる。天然物由来のポリマーとしては、セルロース誘導体やデンプン誘導体が挙げられる。天然物由来のポリマーは、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。
　いくつかの態様において、水溶性高分子としてセルロース誘導体が用いられる。ここで、セルロース誘導体は、主たる繰返し単位としてβ－グルコース単位を含むポリマーである。セルロース誘導体の具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。なかでもＨＥＣが好ましい。セルロース誘導体は、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。
　いくつかの態様において、水溶性高分子としてデンプン誘導体が用いられる。デンプン誘導体は、主繰返し単位としてα－グルコース単位を含むポリマーであり、例えばアルファ化デンプン、プルラン、カルボキシメチルデンプン、シクロデキストリン等が挙げられる。デンプン誘導体は、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。
　いくつかの好ましい態様において、水溶性高分子として合成ポリマーが用いられる。ここに開示される技術による効果は、水溶性高分子として合成ポリマーを用いる態様において好ましく発揮される。合成ポリマーは、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。
　いくつかの態様において、水溶性高分子としてオキシアルキレン単位を含むポリマーが用いられる。オキシアルキレン単位を含むポリマーとしては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）や、エチレンオキシド（ＥＯ）とプロピレンオキシド（ＰＯ）またはブチレンオキシド（ＢＯ）とのブロック共重合体、ＥＯとＰＯまたはＢＯとのランダム共重合体等が例示される。そのなかでも、ＥＯとＰＯのブロック共重合体またはＥＯとＰＯのランダム共重合体が好ましい。ＥＯとＰＯとのブロック共重合体は、ＰＥＯブロックとポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）ブロックとを含むジブロック共重合体、またはトリブロック共重合体等であり得る。上記トリブロック共重合体の例には、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック共重合体およびＰＰＯ－ＰＥＯ－ＰＰＯ型トリブロック共重合体が含まれる。通常は、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック共重合体がより好ましい。
　なお、本明細書中において共重合体とは、特記しない場合、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等の各種の共重合体を包括的に指す意味である。
　ＥＯとＰＯとのブロック共重合体またはランダム共重合体において、該共重合体を構成するＥＯとＰＯとのモル比（ＥＯ／ＰＯ）は、水への溶解性や洗浄性等の観点から、１より大きいことが好ましく、２以上であることがより好ましく、３以上（例えば５以上）であることがさらに好ましい。
　いくつかの好ましい態様において、水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーが用いられる。ポリビニルアルコール系ポリマーを含む組成によると、研磨後の表面品質を維持しつつ、研磨レートを改善しやすい。ポリビニルアルコール系ポリマーとは、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。）を含むポリマーを指す。ポリビニルアルコール系ポリマーは、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。ポリビニルアルコール系ポリマーは、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ＶＡ単位以外の繰返し単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう。）を含んでいてもよい。ポリビニルアルコール系ポリマーは、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。ポリビニルアルコール系ポリマーは、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。
　上記ポリビニルアルコール系ポリマーは、変性されていないポリビニルアルコール（非変性ＰＶＡ）であってもよく、変性ポリビニルアルコール（変性ＰＶＡ）であってもよい。ここで非変性ＰＶＡとは、ポリ酢酸ビニルを加水分解（けん化）することにより生成し、酢酸ビニルがビニル重合した構造の繰返し単位（－ＣＨ２－ＣＨ（ＯＣＯＣＨ３）－）およびＶＡ単位以外の繰返し単位を実質的に含まないポリビニルアルコール系ポリマーをいう。上記非変性ＰＶＡのけん化度は、例えば６０％以上であってよく、水溶性の観点から７０％以上でもよく、８０％以上でもよく、９０％以上でもよい。いくつかの態様において、非変性ＰＶＡのけん化度は９８％以上（完全けん化）であってもよい。
　ポリビニルアルコール系ポリマーは、ＶＡ単位と、オキシアルキレン基、カルボキシ基、（ジ）カルボン酸基、（ジ）カルボン酸エステル基、フェニル基、ナフチル基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩から選ばれる少なくとも１つの構造を有する非ＶＡ単位とを含む変性ＰＶＡであってもよい。また、変性ＰＶＡ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、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。
　また、いくつかの好ましい態様において、ポリビニルアルコール系ポリマーとして、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単位の一部がアルデヒドでアセタール化された変性ＰＶＡが挙げられる。上記ポリビニルアルコール系ポリマーに含まれるＶＡ単位の一部がアルデヒドで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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　（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。ヘイズ低減性能向上の観点から、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。
　ヘイズ低減性能の向上の観点から、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、特に好ましくは２５モル％以上（例えば２７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、さらには５０モル％以下、より好ましくは４０モル％以下、特に好ましくは３５モル％以下（例えば３３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。
　また、ポリ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を使用してもよい。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。また、ビニルアルコール系ポリマーとして、非ＶＡ単位が化学式：－ＣＨ２－ＣＨ（ＣＲ１（ＯＲ４）－ＣＲ２（ＯＲ５）－Ｒ３）－により表される構造部分を有するものであってもよい。ここでＲ１～Ｒ３はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して水素原子またはＲ６－ＣＯ－（式中、Ｒ６はアルキル基を示す。）を示す。例えば、上記化学式中のＲ１～Ｒ３の少なくとも１つが有機基である場合、当該有機基は、炭素原子数１以上８以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基等であってもよい。また、上記化学式中のＲ６は、炭素原子数１以上８以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基であり得る。
　いくつかの態様において、上記変性ポリビニルアルコール系ポリマーとして、側鎖に１，２－ジオール構造を有する変性ポリビニルアルコール系ポリマーが用いられる。例えば、上記変性ポリビニルアルコール系ポリマーの例としては、上記Ｒ１～Ｒ５が水素原子である非ＶＡ単位を含むポリマー（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。
　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。ポリビニルアルコール系ポリマーを構成する繰返し単位の実質的に１００％がＶＡ単位であってもよい。ここで「実質的に１００％」とは、少なくとも意図的にはポリビニルアルコール系ポリマーに非ＶＡ単位を含有させないことをいい、典型的には全繰返し単位のモル数に占める非ＶＡ単位のモル数の割合が２％未満（例えば１％未満）であり、０％である場合を包含する。他のいくつかの態様において、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。
　ポリビニルアルコール系ポリマーにおける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。ポリビニルアルコール系ポリマー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。ここで「実質的に１００重量％」とは、少なくとも意図的にはポリビニルアルコール系ポリマーを構成する繰返し単位として非ＶＡ単位を含有させないことをいい、典型的にはポリビニルアルコール系ポリマーにおける非ＶＡ単位の含有量が２重量％未満（例えば１重量％未満）であることをいう。他のいくつかの態様において、ポリビニルアルコール系ポリマーにおける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。
　ポリビニルアルコール系ポリマーは、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、ポリビニルアルコール系ポリマーは、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ポリビニルアルコール系ポリマーの例として、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。一態様において、ポリマー鎖Ａにポリマー鎖Ｂがグラフトした構造のポリビニルアルコール系ポリマー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；フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のジカルボン酸ビニル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；オキシアルキレン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；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の他の例として、オキシアルキレン単位を主繰返し単位として含むポリマー鎖、すなわちオキシアルキレン系ポリマー鎖が挙げられる。オキシアルキレン系ポリマー鎖におけるオキシアルキレン単位の含有量は、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に含まれる繰返し単位の実質的に全部がオキシアルキレン単位であってもよい。
　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。
　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、モノカルボン酸ビニルエステル（例えば、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を含むポリマー鎖、カチオン性基（例えば、第四級アンモニウム構造を有するカチオン性基）が導入されたポリマー鎖、等が挙げられる。
　ここに開示される技術における水溶性高分子としてのポリビニルアルコール系ポリマーは、ＶＡ単位および非ＶＡ単位を含む共重合体である変性ポリビニルアルコールであることが好ましい。変性ポリビニルアルコールのけん化度は、通常は５０モル％以上であり、好ましくは６５モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、例えば７５モル％以上である。
　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。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、高品質な研磨面が得られやすい。窒素原子を含有するポリマーの非限定的な例には、Ｎ－ビニル型のモノマー単位を含むポリマー；Ｎ－（メタ）アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマー；等が含まれる。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。
　いくつかの態様においては、水溶性高分子（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、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は、水溶性高分子（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好ましく用いられ得る。ここに開示される技術による効果は、Ｎ－（メタ）アクリロイル型ポリマーを含む組成において、より好ましく実現され得る。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；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。
　いくつかの好ましい態様において、２種類以上の水溶性高分子が用いられる。複数種の水溶性高分子を選択して用いることにより、優れたヘイズ改善効果を得ることができる。かかる態様において、研磨用組成物は、水溶性高分子として、第１水溶性高分子と、第１水溶性高分子と異なる第２水溶性高分子とを含む。２種類以上の水溶性高分子を用いる態様において、第１水溶性高分子および第２水溶性高分子の種類は、特に限定されず、それぞれ、上述した各種の水溶性高分子が使用され得る。
　いくつかの態様において、第１水溶性高分子として、窒素原子を含有するポリマー（例えばＮ－（メタ）アクリロイル型ポリマー）が用いられ、第２水溶性高分子として、窒素原子を含有するポリマー（例えばＮ－（メタ）アクリロイル型ポリマー）とは異なる水溶性高分子（非窒素原子含有ポリマー、例えば、非Ｎ－（メタ）アクリロイル型ポリマー）が用いられ得る。他のいくつかの態様において、第２水溶性高分子として、ポリビニルアルコール系ポリマーが用いられ、第１水溶性高分子として、ポリビニルアルコール系ポリマーとは異なる水溶性高分子（非ポリビニルアルコール系ポリマー）が用いられ得る。上記２種以上の水溶性高分子を併用することによって、表面品質と研磨レートとをより高いレベルで両立することができる。いくつかの好ましい態様において、第１水溶性高分子として、窒素原子を含有するポリマー（例えばＮ－（メタ）アクリロイル型ポリマー）が用いられ、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が好ましく、ＰＡＣＭＯがより好ましい。また、第２水溶性高分子としては、例えば変性または非変性のポリビニルアルコール系ポリマーが好ましく用いられる。
　ここに開示される技術において、水溶性高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）は特に限定されない。水溶性高分子のＭｗは、例えば凡そ２００×１０４以下であってよく、凡そ１５０×１０４以下が適当であり、洗浄性等の観点から、好ましくは凡そ１００×１０４以下であり、凡そ５０×１０４以下であってもよい。また、研磨表面の保護性の観点から、水溶性高分子のＭｗ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１．０×１０４以上が適当であり、２×１０４以上であってもよく、例えば５×１０４以上でもよい。
　ここに開示される技術において、好ましい水溶性高分子化合物の分子量の範囲は、使用するポリマーの種類によって異なり得る。例えば、セルロース誘導体およびデンプン誘導体のＭｗは、それぞれ凡そ２００×１０４以下とすることができ、１５０×１０４以下が適当である。上記Ｍｗは、凡そ１００×１０４以下であってもよく、凡そ５０×１０４以下（例えば凡そ３０×１０４以下）でもよい。また、研磨表面の保護性の観点から、上記Ｍｗは、凡そ０．５×１０４以上であることが適当であり、好ましくは凡そ１．０×１０４以上、より好ましくは凡そ３．０×１０４以上、さらに好ましくは凡そ１０×１０４以上であり、凡そ２０×１０４以上であってもよい。
　また例えば、ポリビニルアルコール系ポリマーの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、２×１０４以下でもよく、１．５×１０４以下でもよい。ポリビニルアルコール系ポリマーのＭｗが小さくなると、ポリビニルアルコール系ポリマーの分散安定性は向上する傾向にある。また、研磨表面を好適に保護して面品質を維持または向上する観点から、Ｍｗは０．５×１０４以上であることが好ましい。ポリビニルアルコール系ポリマーのＭｗの増大につれて、研磨対象物の保護や濡れ性向上の効果は高まる傾向にある。そのような観点から、いくつかの態様において、Ｍｗは０．６×１０４以上が適当であり、好ましくは０．８×１０４以上である。
　また例えば、窒素原子を含有するポリマー（例えばＮ－（メタ）アクリロイル型ポリマー、好適にはＰＡＣＭＯ）のＭｗは、１００×１０４以下とすることができ、７０×１０４以下が適当である。濃縮効率等の観点から、上記Ｍｗは、６０×１０４以下であってもよく、５０×１０４以下でもよい。また、面品質を維持または向上する観点から、Ｍｗは例えば１．０×１０４以上であってもよく、１０×１０４以上でもよい。いくつかの態様において、Ｍｗは２０×１０４以上が適当であり、好ましくは３０×１０４以上であり、例えば４０×１０４以上であってもよい。
　また例えば、オキシアルキレン単位を含むポリマーのＭｗは、１０×１０４以下とすることができ、５×１０４以下でもよく、３×１０４以下でもよく、２×１０４以下でもよい。上記Ｍｗは、０．５×１０４以上とすることができ、１×１０４以上でもよく、１．２×１０４以上でもよく、１．５×１０４以上でもよい。
　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：１００μＬ
　２種類以上の水溶性高分子を用いる態様において、第１水溶性高分子（例えば窒素原子を含有するポリマー）のＭｗは、第２水溶性高分子（例えばポリビニルアルコール系ポリマー）のＭｗよりも大きいことが好ましい。例えば、第２水溶性高分子（例えばポリビニルアルコール系ポリマー）のＭｗに対する第１水溶性高分子（例えば窒素原子を含有するポリマー）のＭｗの比は、１より大きくすることが好ましく、１．１以上でもよく、１．３以上でもよく、１．５以上でもよく、１．８以上でもよく、２以上でもよく、３以上でもよく、５以上でもよく、１０以上でもよく、１５以上でもよく、２０以上でもよく、３０以上でもよく、５０以上でもよい。例えば、第２水溶性高分子（例えばポリビニルアルコール系ポリマー）のＭｗに対する第１水溶性高分子（例えば窒素原子を含有するポリマー）のＭｗの比は、３００以下でもよく、２５０以下でもよく、２００以下でもよく、１５０以下でもよく、１００以下でもよい。上記相対的Ｍｗを有する２種の水溶性高分子のＭｗを使用することにより、研磨後の高い表面品質を好ましく実現することができる。
　２種類以上の水溶性高分子を用いる態様において、第１水溶性高分子（例えば窒素原子を含有するポリマー）と第２水溶性高分子（例えばポリビニルアルコール系ポリマー）の使用比率は特に限定されない。第１水溶性高分子の含有量（ＣＷＳＰ１）に対する第２水溶性高分子の含有量（ＣＷＳＰ２）の比（ＣＷＳＰ２／ＣＷＳＰ１）は、重量基準で例えば０．０５以上であり、０．１以上が適当であり、好ましくは０．２以上であり、０．５以上であってもよく、１以上でもよく、１．５以上でもよい。また、上記比（ＣＷＳＰ２／ＣＷＳＰ１）は、重量基準で例えば１００以下であり、２０以下が適当であり、好ましくは１０以下であり、より好ましくは８以下であり、５以下（５未満）であってもよい。上記比（ＣＷＳＰ２／ＣＷＳＰ１）を上記の範囲で適切に設定することにより、ここに開示される技術による効果は好ましく発揮され得る。
　凝集物の低減や洗浄性向上等の観点から、水溶性高分子としてはノニオン性のポリマーを好ましく採用し得る。また、化学構造や純度の制御容易性の観点から、水溶性高分子として合成ポリマーを好ましく採用し得る。例えば、ここに開示される技術が、水溶性高分子として合成ポリマーを含む態様で実施される場合、研磨用組成物は、水溶性高分子として天然物由来のポリマーを実質的に使用しないものであり得る。ここで、実質的に使用しないとは、水溶性高分子の合計含有量１００重量部に対する天然物由来のポリマーの使用量が、典型的には３重量部以下、好ましくは１重量部以下であることをいい、０重量部または検出限界以下であることを包含する。
　＜界面活性剤＞
　いくつかの態様において、研磨用組成物は、少なくとも１種類の界面活性剤を含むことが好ましい。研磨用組成物に界面活性剤を含有させることにより、研磨面のヘイズを低減し得る。ここに開示される技術によると、上記水溶性高分子の組合せと界面活性剤とを含む組成で、研磨面の品質をより改善させることができる。界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性のいずれのものも使用可能である。通常は、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤を好ましく採用し得る。ヘイズ低減の観点および低起泡性やｐＨ調整の容易性の観点から、ノニオン性の界面活性剤がより好ましい。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン重合体；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のポリオキシアルキレン誘導体（例えば、ポリオキシアルキレン付加物）；複数種のオキシアルキレンの共重合体（例えば、ジブロック型共重合体、トリブロック型共重合体、ランダム型共重合体、交互共重合体）；等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は、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。
　ノニオン性界面活性剤の具体例としては、エチレンオキサイド（ＥＯ）とプロピレンオキサイド（ＰＯ）とのブロック共重合体（ジブロック型共重合体、ＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）－ＰＰＯ（ポリプロピレンオキサイド）－ＰＥＯ型トリブロック体、ＰＰＯ－ＰＥＯ－ＰＰＯ型のトリブロック共重合体等）、ＥＯとＰＯとのランダム共重合体、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンプロピルエーテル、ポリオキシエチレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンペンチルエーテル、ポリオキシエチレンヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレン－２－エチルヘキシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンモノステアリン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ポリオキシエチレンモノオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジオレイン酸エステル、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノパルチミン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、トリオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等が挙げられる。なかでも好ましい界面活性剤として、ＥＯとＰＯとのブロック共重合体（特に、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型のトリブロック共重合体）、ＥＯとＰＯとのランダム共重合体およびポリオキシエチレンアルキルエーテル（例えばポリオキシエチレンデシルエーテル）が挙げられる。ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、ＥＯ付加モル数が１～１０程度（例えば３～８程度）のものを好ましく採用することができる。
　いくつかの好ましい態様において、２種類以上の界面活性剤が用いられる。複数種の界面活性剤を選択して用いることにより、優れたヘイズ改善効果を得ることができる。２種類以上の界面活性剤は、いずれもノニオン性界面活性剤であることが好ましい。かかる態様において、研磨用組成物は、界面活性剤として、第１界面活性剤と、第１界面活性剤と異なる第２界面活性剤とを含む。１界面活性剤および第２界面活性剤の種類は、特に限定されず、それぞれ、上述した各種の界面活性剤が使用され得る。いくつかの態様において、第１界面活性剤として、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが用いられ、第２界面活性剤として、ＥＯとＰＯとのブロック共重合体（例えば、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型のトリブロック共重合体）が用いられ得る。上記２種以上の界面活性剤を併用することによって、表面品質と研磨レートとをより高いレベルで両立することができる。
　２種類以上の界面活性剤を用いる態様において、第１界面活性剤（例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル）と第２界面活性剤（例えばＥＯとＰＯとのブロック共重合体）の使用比率は特に限定されない。第２界面活性剤の含有量（ＣＳ２）に対する第１界面活性剤の含有量（ＣＳ１）の比（ＣＳ１／ＣＳ２）は、重量基準で０．１以上が適当であり、第１界面活性剤の使用効果を効果的に発揮させる観点から、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上（例えば１超）である。また、上記比（ＣＳ１／ＣＳ２）は、重量基準で２０以下が適当であり、第２界面活性剤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以下であり、より好ましくは５以下であり、３以下であってもよい。上記比（ＣＳ１／ＣＳ２）を上記の範囲とすることで、第１界面活性剤（例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル）および第２界面活性剤（例えばＥＯとＰＯとのブロック共重合体）の作用が好ましく発揮され、高い表面品質が得られる傾向がある。
　界面活性剤の分子量は、例えば５０００未満であり、濾過性や洗浄性等の観点から４５００以下が好ましく、例えば４０００未満でもよい。また、界面活性剤の分子量は、界面活性能等の観点から、通常、２００以上であることが適当であり、ヘイズ低減効果等の観点から２５０以上（例えば３００以上）であることが好ましい。界面活性剤の分子量のより好ましい範囲は、該界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いる場合、その分子量は、例えば２０００未満であることが好ましく、１９００以下（例えば１８００未満）であることがより好ましく、１５００以下であることがさらに好ましく、１０００以下（例えば５００以下）であってもよい。また、例えば界面活性剤としてＥＯとＰＯとのブロック共重合体を用いる場合、その重量平均分子量は、例えば５００以上であってよく、１０００以上であってもよく、さらには１５００以上であってもよく、２０００以上、さらには２５００以上であってもよい。上記重量平均分子量の上限は、例えば５０００未満であり、４５００以下が好ましく、例えば４０００未満でもよく、３８００未満でもよく、３５００未満でもよい。
　界面活性剤の分子量としては、化学式から算出される分子量を採用してもよく、あるいは、ＧＰＣにより求められる重量平均分子量の値（水系、ポリエチレングリコール換算）を採用してもよい。ＧＰＣの測定条件については、上述の水溶性高分子と同じ測定条件を採用できる。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの場合、化学式から算出される分子量を採用することが好ましく、ＥＯとＰＯとのブロック共重合体の場合、上記ＧＰＣにより求められる重量平均分子量を採用することが好ましい。
　＜水＞
　ここに開示される研磨用組成物は、典型的には水を含む。研磨用組成物に含まれる水としては、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。なお、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。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。
　＜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、例えば有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、キレート剤、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仕上げ研磨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。
　有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩は、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。有機酸の例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、イタコン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、グリコール酸、マロン酸、グルコン酸、アラニン、グリシン、乳酸、ヒドロキシエチリデン二リン酸（ＨＥＤＰ）、メタンスルホン酸等の有機スルホン酸、ニトリロトリス（メチレンリン酸）（ＮＴＭＰ）、ホスホノブタントリカルボン酸（ＰＢＴＣ）等の有機ホスホン酸等が挙げられる。有機酸塩の例としては、有機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩等が挙げられる。無機酸の例としては、塩酸、リン酸、硫酸、ホスホン酸、硝酸、ホスフィン酸、ホウ酸、炭酸等が挙げられる。無機酸塩の例としては、無機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩が挙げられる。
　上記キレート剤は、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。上記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。キレート剤の好適例としては、例えば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）およびジエチレントリアミン五酢酸が挙げられる。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、当該研磨用組成物が基板（例えばシリコンウェーハ）に供給されることで該基板の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。ここでいう酸化剤の具体例としては、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等が挙げられる。なお、研磨用組成物が酸化剤を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことをいう。したがって、原料や製法等に由来して微量（例えば、研磨用組成物中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）の酸化剤が不可避的に含まれている研磨用組成物は、ここでいう酸化剤を実質的に含有しない研磨用組成物の概念に包含され得る。
　＜ｐＨ＞
　ここに開示される研磨用組成物のｐＨは特に限定されず、基板等に応じて適当なｐＨが採用され得る。いくつかの態様において、研磨用組成物のｐＨは８．０以上が適当であり、好ましくは８．５以上、より好ましくは９．０以上である。研磨用組成物のｐＨが高くなると、研磨レートが向上する傾向にある。一方、シリカ粒子の溶解を防いで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、１１．０以下であることが好ましく、１０．８以下であることがより好ましく、１０．５以下であることがさらに好ましい。
　なお、ここに開示される技術において、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－７２））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、ガラス電極を測定対象の組成物に入れて、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。
　＜研磨液＞
　ここに開示される研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で基板の表面上に供給され、その基板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を希釈（典型的には、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。ここに開示される研磨用組成物を含む研磨液の他の例として、該組成物のｐＨを調整してなる研磨液が挙げられる。
　研磨液における砥粒（典型的にはシリカ粒子）の含有量は特に制限されず、例えば０．００１重量％以上であり、０．０５重量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．１０重量％以上、さらに好ましくは０．１５重量％以上である。砥粒含有量の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。上記含有量は、１０重量％以下が適当であり、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下であり、例えば１重量％以下であってもよく、０．５重量％以下でもよく、０．４重量％以下でもよい。これにより、表面品質の維持を実現しやすくなる。
　研磨液におけるアミン（Ａ）の含有量は、特に制限されず、その使用効果が適切に発揮されるように設定することができる。研磨液におけるアミン（Ａ）の含有量は、例えば０．０００１重量％以上とすることができ、研磨レート向上の観点から、０．０００５重量％以上が適当であり、好ましくは０．００１重量％以上、より好ましくは０．００２重量％以上、さらに好ましくは０．００２５重量％以上であり、０．００３重量％以上であってもよく、０．００４重量％以上でもよく、０．００５重量％以上でもよく、０．００６重量％以上でもよい。また、研磨液におけるアミン（Ａ）の含有量は、例えば５重量％以下であってよく、１重量％以下でもよく、０．３重量％以下でもよい。表面品質の維持または向上（例えばヘイズの維持やヘイズ低減）等の観点から、研磨液におけるアミン（Ａ）の含有量は、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．３重量％以下であり、０．０２重量％以下であってもよく、０．０１重量％以下（例えば０．０１重量％未満）でもよい。
　アミン（Ａ）の含有量は、砥粒（典型的にはシリカ粒子）との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、砥粒１００重量部に対するアミン（Ａ）の含有量は、例えば０．００５重量部以上でもよく、０．０１重量部以上でもよい。研磨レート向上の観点から、砥粒１００重量部に対するアミン（Ａ）の含有量は、好ましくは０．０５重量部以上であり、より好ましくは０．１重量部以上、さらに好ましくは０．５重量部以上であり、１重量部以上でもよく、２重量部以上でもよい。また、砥粒１００重量部に対するアミン（Ａ）の含有量は、例えば５０重量部以下でもよく、３０重量部以下でもよい。表面品質の維持または向上（例えばヘイズの維持やヘイズ低減）等の観点から、砥粒１００重量部に対するアミン（Ａ）の含有量は、好ましくは１５重量部以下であり、より好ましくは１０重量部以下、さらに好ましくは８重量部以下であり、６重量部以下でもよく、４重量部以下でもよく、３重量部以下でもよい。
　研磨液におけるアンモニアの含有量は、特に制限されず、その使用効果が適切に発揮されるように設定することができる。研磨液におけるアンモニアの含有量は、例えば０．０００１重量％以上とすることができ、研磨レート向上の観点から、０．０００５重量％以上が適当であり、好ましくは０．００１重量％以上、より好ましくは０．００３重量％以上、さらに好ましくは０．００４５重量％以上であり、０．００７重量％以上であってもよく、０．０１０重量％以上でもよく、０．０１５重量％以上でもよく、０．０２０重量％以上でもよい。また、研磨液におけるアンモニアの含有量は、例えば５重量％以下であってよく、１重量％以下でもよく、０．３重量％以下でもよい。表面品質の維持または向上（例えばヘイズの維持やヘイズ低減）等の観点から、アンモニアの含有量は、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０５重量％以下、さらに好ましくは０．３重量％以下であり、０．０２重量％以下であってもよく、０．０１重量％以下（例えば０．０１重量％未満）でもよい。
　研磨液における塩基性化合物の合計含有量（すなわち、アミン（Ａ）およびアンモニアを含む塩基性化合物の総量）は、特に制限されない。研磨レート向上等の観点から、通常は、上記含有量を０．０００５重量％以上とすることが適当であり、０．００１重量％以上とすることが好ましく、０．００３重量％以上とすることがさらに好ましい。また、表面品質向上（例えばヘイズ低減）等の観点から、上記含有量は、０．１重量％未満とすることが適当であり、０．０５重量％未満とすることが好ましく、０．０３重量％未満（例えば０．０２５重量％未満、さらには０．０１重量％未満）とすることがより好ましい。
　ここに開示される研磨用組成物が水溶性高分子を含む場合、研磨液における水溶性高分子の含有量（２種以上の水溶性高分子を含む場合にはそれらの合計量）は、特に限定されない。例えば０．０００１重量％以上とすることができる。ヘイズ低減等の観点から、好ましい含有量は０．０００５重量％以上であり、より好ましくは０．００１重量％以上、さらに好ましくは０．００２重量％以上、例えば０．００５重量％以上である。また、研磨レート等の観点から、上記含有量を０．２重量％以下とすることが好ましく、０．１重量％以下とすることがより好ましく、０．０５重量％以下（例えば０．０２重量％以下、さらには０．０１５重量％以下）とすることがさらに好ましい。あるいは、組成の単純化等の観点から、ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を実質的に含まない態様でも実施され得る。
　水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーを使用する態様において、研磨液におけるポリビニルアルコール系ポリマーの含有量（２種以上のポリビニルアルコール系ポリマーを含む場合にはそれらの合計量）は、特に限定されない。表面品質向上等の観点から、いくつかの態様において、上記含有量は、例えば０．０００１重量％以上であってよく、通常は０．０００５重量％以上とすることが適当であり、好ましくは０．００１重量％以上であり、例えば０．００２重量％以上であってもよい。研磨液におけるポリビニルアルコール系ポリマーの含有量の上限は特に限定されず、例えば０．０５重量％以下とすることができる。濃縮液段階での安定性や研磨レート、洗浄性等の観点から、いくつかの態様において、研磨液におけるポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、好ましくは０．０３重量％以下、より好ましくは０．０１５重量％以下、さらに好ましくは０．０１重量％以下である。いくつかの態様において、研磨液におけるポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は０．００８重量％以下、０．００６重量％以下または０．００４重量％以下であり得る。
　水溶性高分子として窒素原子を含有するポリマーを使用する態様において、研磨液における窒素原子を含有するポリマーの含有量（２種以上の窒素原子を含有するポリマーを含む場合にはそれらの合計量）は、特に限定されない。表面品質向上等の観点から、いくつかの態様において、上記含有量は、例えば０．０００１重量％以上であってよく、通常は０．０００５重量％以上とすることが適当であり、好ましくは０．００１重量％以上であり、より好ましくは０．００２重量％以上、さらに好ましくは０．００３重量％以上であり、０．００５重量％以上であってもよい。研磨液における窒素原子を含有するポリマーの含有量の上限は特に限定されず、例えば０．１重量％以下とすることができる。濃縮液段階での安定性や研磨レート、洗浄性等の観点から、いくつかの態様において、研磨液における窒素原子を含有するポリマーの含有量は、好ましくは０．０５重量％以下、より好ましくは０．０２重量％以下、さらに好ましくは０．０１重量％以下である。
　また、水溶性高分子の含有量（２種以上の水溶性高分子を含む場合にはそれらの合計量）は、砥粒（典型的にはシリカ粒子）との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば０．０１重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から０．１重量部以上とすることが適当であり、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上、さらに好ましくは３重量部以上であり、例えば４重量部以上であってもよい。また、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば５０重量部以下であってもよく、３０重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、１５重量部以下とすることが適当であり、好ましくは１０重量部以下であり、８重量部以下としてもよく、７重量部以下でもよく、５重量部以下でもよく、３重量部以下でもよい。
　水溶性高分子としてポリビニルアルコール系ポリマーを使用する態様において、研磨用組成物におけるポリビニルアルコール系ポリマーの含有量（２種以上のポリビニルアルコール系ポリマーを含む場合にはそれらの合計量）は、砥粒（典型的にはシリカ粒子）との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対するポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、例えば０．０１重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から０．１重量部以上とすることが適当であり、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上である。また、砥粒１００重量部に対するポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、例えば５０重量部以下であってもよく、３０重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対するポリビニルアルコール系ポリマーの含有量は、１５重量部以下とすることが適当であり、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは５重量部以下であり、３重量部以下でもよい。
　水溶性高分子として窒素原子を含有するポリマーを使用する態様において、研磨用組成物における窒素原子を含有するポリマーの含有量（２種以上の窒素原子を含有するポリマーを含む場合にはそれらの合計量）は、砥粒（典型的にはシリカ粒子）との相対的関係によっても特定され得る。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する窒素原子を含有するポリマーの含有量は、例えば０．０１重量部以上とすることができ、ヘイズ低減等の観点から０．１重量部以上とすることが適当であり、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは１重量部以上であり、さらに好ましくは３重量部以上である。また、砥粒１００重量部に対する窒素原子を含有するポリマーの含有量は、例えば５０重量部以下であってもよく、３０重量部以下でもよい。研磨用組成物の分散安定性等の観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する窒素原子を含有するポリマーの含有量は、１５重量部以下とすることが適当であり、好ましくは１０重量部以下であり、例えば５重量部以下であってもよい。
　界面活性剤を含む場合、研磨液における界面活性剤の含有量（２種以上の界面活性剤を含む場合にはそれらの合計含有量）は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲であれば特に制限はない。通常、上記界面活性剤の含有量は、洗浄性等の観点から、例えば０．００００１重量％以上とすることができる。ヘイズ低減等の観点から、好ましい含有量は０．０００２重量％以上であり、より好ましくは０．０００３重量％以上、さらに好ましくは０．０００５重量％以上である。また、研磨レート等の観点から、上記含有量を０．１重量％以下とすることが好ましく、０．０１重量％以下とすることがより好ましく、０．００５重量％以下（例えば０．００２重量％以下）とすることがさらに好ましい。あるいは、組成の単純化等の観点から、ここに開示される研磨用組成物は、界面活性剤を実質的に含まない態様でも実施され得る。
　また、界面活性剤の含有量（２種以上の界面活性剤を含む場合にはそれらの合計量）は、砥粒（典型的にはシリカ粒子）との相対的関係によっても特定され得る。通常は、洗浄性等の観点から、砥粒（典型的にはシリカ粒子）１００重量部に対する界面活性剤の含有量を２０重量部以下とすることが適当であり、１０重量部以下が好ましく、６重量部以下（例えば３重量部以下）がより好ましい。界面活性剤の使用効果をよりよく発揮させる観点から、砥粒１００重量部に対する界面活性剤含有量は、０．００１重量部以上が適当であり、０．０１重量部以上が好ましく、０．１重量部以上がより好ましく、０．５重量部以上であってもよい。
　また、ここに開示される研磨用組成物は、少なくとも１種類の水溶性高分子と、少なくとも１種類の界面活性剤とを含む態様で好ましく実施され得る。水溶性高分子と界面活性剤とを併用することで、より優れたヘイズ低減効果が実現され得る。ここに開示される技術によると、上記のように水溶性高分子と界面活性剤とを含む組成に、アミン（Ａ）およびアンモニアを使用することで、優れたヘイズ低減効果を維持しつつ、研磨レートを向上することが可能である。かかる態様において、水溶性高分子の含有量（２種以上含む場合はそれらの合計量）と界面活性剤の含有量（２種以上含む場合はそれらの合計量）の割合は特に限定されない。界面活性剤の含有量（ＣＳ）に対する水溶性高分子の含有量（ＣＷＳＰ）の比（ＣＷＳＰ／ＣＳ）は、重量基準で、例えば０．０１以上であり、０．０５以上が適当である。水溶性高分子の使用効果を効果的に発揮させる観点から、上記比（ＣＷＳＰ／ＣＳ）は、好ましくは０．１以上（例えば０．１超）、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上（例えば１超）であり、３以上であってもよく、５以上でもよい。ま、上記比（ＣＷＳＰ／ＣＳ）は、重量基準で、例えば２００以下であり、１００以下が適当である。界面活性剤の使用効果を効果的に発揮させる観点から、上記比（ＣＷＳＰ／ＣＳ）は、好ましくは７０以下、より好ましくは５０以下、さらに好ましくは３０以下であり、１５以下であってもよく、１０以下でもよい。上記比（ＣＷＳＰ／ＣＳ）を上記の範囲とすることで、水溶性高分子および界面活性剤の併用の効果が好ましく発揮され、高い表面品質が得られる傾向がある。
　＜濃縮液＞
　ここに開示される研磨用組成物は、基板に供給される前には濃縮された形態（すなわち、研磨液の濃縮液の形態）であってもよい。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は特に限定されず、例えば、体積換算で２倍～１００倍程度とすることができ、通常は５倍～５０倍程度（例えば１０倍～４０倍程度）が適当である。このような濃縮液は、所望のタイミングで希釈して研磨液（ワーキングスラリー）を調製し、該研磨液を基板に供給する態様で使用することができる。上記希釈は、例えば、上記濃縮液に水を加えて混合することにより行うことができる。
　研磨用組成物（すなわち濃縮液）を希釈して研磨に用いる場合、上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば２５重量％以下とすることができる。研磨用組成物の分散安定性や濾過性等の観点から、通常、上記含有量は、好ましくは２０重量％以下であり、より好ましくは１５重量％以下である。いくつかの好ましい態様において、砥粒の含有量を１０重量％以下としてもよく、５重量％以下としてもよい。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、濃縮液における砥粒の含有量は、例えば０．１重量％以上とすることができ、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは０．７重量％以上、さらに好ましくは１重量％以上である。
　いくつかの態様において、上記濃縮液における塩基性化合物の合計含有量（すなわち、アミン（Ａ）およびアンモニアを含む塩基性化合物の総量）は、例えば、１５重量％以下でもよく、５重量％以下でもよく、１．５重量％未満とすることもできる。保存安定性等の観点から、通常、上記含有量は、好ましくは０．７重量％以下であり、より好ましくは０．４重量％以下である。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、濃縮液における塩基性化合物の含有量は、例えば０．００５重量％以上とすることができ、好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．０２重量％以上、さらに好ましくは０．０５重量％以上である。
　研磨用組成物に水溶性高分子が含まれる態様において、上記濃縮液における水溶性高分子の含有量（２種以上の水溶性高分子を含む場合にはそれらの合計量）は、例えば、３重量％以下とすることができる。研磨用組成物の濾過性や洗浄性等の観点から、通常、上記含有量は、好ましくは１重量％以下であり、より好ましくは０．５重量％以下である。また、上記含有量は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、通常は０．００１重量％以上であることが適当であり、好ましくは０．００５重量％以上、より好ましくは０．０１重量％以上である。
　研磨用組成物に界面活性剤が含まれる態様において、上記濃縮液における界面活性剤の含有量は、例えば０．２５重量％以下とすることができ、好ましくは０．１５重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下であり、０．０５重量％以下であってもよく、０．０２５重量％以下でもよい。また、上記濃縮液における界面活性剤の含有量は、例えば０．０００１重量％以上とすることができ、好ましくは０．００１重量％以上、より好ましくは０．００５重量％以上、さらに好ましくは０．０１重量％以上である。
　＜研磨用組成物の調製＞
　ここに開示される技術において使用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、研磨用組成物の構成成分のうち少なくとも砥粒を含むパートＡと、残りの成分の少なくとも一部を含むパートＢとを混合し、これらを必要に応じて適切なタイミングで混合および希釈することにより研磨液が調製されるように構成されていてもよい。
　研磨用組成物の調製方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、研磨用組成物を構成す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。
　＜用途＞
　ここに開示される研磨用組成物は、種々の材質および形状を有する基板の研磨に適用され得る。基板の材質は、例えば、シリコン材料、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン、ステンレス鋼等の金属もしくは半金属、またはこれらの合金；石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質；アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料；炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料；ポリイミド樹脂等の樹脂材料；等であり得る。これらのうち複数の材質により構成された基板であってもよい。基板の形状は特に制限されない。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、板状や多面体状等の、平面を有する基板の研磨、もしくは基板の端部の研磨（例えばウェーハエッジの研磨）に適用され得る。
　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研磨（典型的にはシリコンウェーハの研磨）に特に好ましく使用され得る。シリコン材料の具体例としては、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等が挙げられる。ここに開示される研磨用組成物は、シリコン単結晶からなる表面の研磨（例えばシリコンウェーハの研磨）に特に好ましく使用され得る。
　ここに開示される研磨用組成物は、基板（例えばシリコンウェーハ）のポリシング工程に好ましく適用することができる。基板には、ここに開示される研磨用組成物によるポリシング工程の前に、ラッピングやエッチング等の、ポリシング工程より上流の工程において基板に適用され得る一般的な処理が施されていてもよい。
　ここに開示される研磨用組成物は、基板（例えばシリコンウェーハ）の一次研磨工程、二次研磨工程、および仕上げ研磨工程のうち、仕上げ研磨工程において使用される。ここで、仕上げ研磨工程とは、目的物の製造プロセスにおける最後のポリシング工程（すなわち、その工程の後にはさらなるポリシングを行わない工程）を含む工程を指す。仕上げ研磨工程は、最後のポリシング工程のみを含んでいてもよく、最後のポリシング工程と、最後のポリシング工程よりも上流の仕上げ研磨工程（二次研磨工程と最後のポリシング工程の間の研磨工程を指す。）とを含んでいてもよい。すなわち、仕上げ研磨工程は、１の研磨工程のみを含んでいてもよく、複数の研磨工程を含んでいてもよい。
　ここに開示される研磨用組成物は、例えば、上流の工程（一次研磨工程、および二次研磨工程）によって表面粗さ０．０１ｎｍ～１００ｎｍの表面状態に調製されたシリコンウェーハのポリシングへの適用が効果的である。基板の表面粗さＲａは、例えば、Schmitt Measurement System Inc.社製のレーザースキャン式表面粗さ計「ＴＭＳ－３０００ＷＲＣ」を用いて測定することができる。
　＜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、基板の研磨に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて基板としてのシリコンウェーハを研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
　すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に濃度調整（例えば希釈）、ｐＨ調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。
　次いで、その研磨液を基板に供給し、常法により研磨する。例えば、シリコンウェーハの仕上げ研磨を行う場合、典型的には、ラッピング工程を経たシリコンウェーハを一般的な研磨装置にセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて上記シリコンウェーハの研磨対象面に研磨液を供給する。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、シリコンウェーハの研磨対象面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動（例えば回転移動）させる。かかる研磨工程を経て基板の研磨が完了する。
　上記研磨工程に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、スウェードタイプ等の研磨パッドを用いることができる。各研磨パッドは、砥粒を含んでもよく、砥粒を含まなくてもよい。通常は、砥粒を含まない研磨パッドが好ましく用いられる。
　ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨された基板は、典型的には洗浄される。洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、例えば、半導体等の分野において一般的なＳＣ－１洗浄液（水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）と水（Ｈ２Ｏ）との混合液）、ＳＣ－２洗浄液（ＨＣｌとＨ２Ｏ２とＨ２Ｏとの混合液）、オゾン水洗浄液、フッ酸洗浄液等を用いることができる。洗浄液の温度は、例えば室温（典型的には約１５℃～２５℃）以上、約９０℃程度までの範囲とすることができる。洗浄効果を向上させる観点から、５０℃～８５℃程度の洗浄液を好ましく使用し得る。
　上述したように、ここに開示される技術には、上述したいずれかの研磨方法によるポリシング工程を含む研磨物の製造方法（例えば、シリコンウェーハの製造方法）および該方法により製造された研磨物（例えばシリコンウェーハ）の提供が含まれ得る。
　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］　砥粒としてのシリカ粒子と、塩基性化合物と、水と、を含み、
　前記塩基性化合物は、アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）と、アンモニアと、を含み、
　前記アンモニアの含有量（ＣＢ）に対する前記アミン（Ａ）の含有量（ＣＡ）の比（ＣＡ／ＣＢ）は、重量基準で０．０５以上である、仕上げ研磨用組成物。
　［２］　前記アミン（Ａ）は、複素環構造を含むアミンである、上記［１］に記載の仕上げ研磨用組成物。
　［３］　前記アミン（Ａ）は、分子内の窒素原子数が２以下のアミンである、上記［１］または［２］に記載の仕上げ研磨用組成物。
　［４］　前記アミン（Ａ）のｐＫａは、６．０以上９．２以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物。
　［５］　前記アミン（Ａ）の含有量は、前記砥粒１００重量部に対して、０．０５重量部以上である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物。
　［６］　さらに水溶性高分子を含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物。
　［７］　さらに界面活性剤を含む、上記［１］～［６］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物。
　［８］　シリコン材料からなる表面の研磨に用いられる、上記［１］～［７］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物。
　［９］　ｐＨが８．０以上である、上記［１］～［８］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物。
　［１０］　上記［１］～［９］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物の濃縮液。
　［１１］　上記［１］～［１０］のいずれかに記載の仕上げ研磨用組成物を用いてシリコン材料からなる表面を研磨することを含む、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。なお、以下の説明において「部」および「％」は、特に断りがない限り重量基準である。また、表１および表２における「ＤＡＢＣＯ」は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンのことを指す。
　＜試験例１＞
　＜研磨用組成物の調製＞
　（実施例１）
　砥粒、アミン（Ａ）、アンモニア、および脱イオン水を混合して、各例に係る研磨用組成物の濃縮液を調製した。砥粒としては平均一次粒子径２５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。アミン（Ａ）としてはモルホリンを使用した。得られた研磨用組成物の濃縮液を脱イオン水で体積比２０倍に希釈することにより、砥粒の含有量を０．１５％、アミン（Ａ）の含有量ＣＡを０．００１３％、アンモニアの含有量ＣＢを０．００５％とする、本例に係る研磨用組成物を得た。
　（実施例２～１８、比較例２～４）
　アミン（Ａ）の種類および／または含有量ＣＡを表１に示す通りに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２～１８および比較例２に係る研磨用組成物を調製した。また、アミン（Ａ）の代わりにトリエチルアミンを表１に示す含有量ＣＡで使用したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例３に係る研磨用組成物を調製した。さらに、アミン（Ａ）の代わりにピペラジンを表１に示す含有量ＣＡで使用したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例４に係る研磨用組成物を調製した。
　（比較例１）
　アミン（Ａ）を使用しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
　＜エッチング評価＞
　基板として、直径３００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ：結晶欠陥）フリー）を３ｃｍ×６ｃｍに割断したものを用意し、その重量Ｗ０を測定した。上記シリコン単結晶ウェーハを２５℃にてＮＨ４ＯＨ（２９％）：Ｈ２Ｏ２（３１％）：脱イオン水（ＤＩＷ）＝１：１：８（体積比）の洗浄液に３０秒間浸漬したあと、超純水で洗浄した。その後、２５℃にてフッ化水素（ＨＦ）水溶液（３％）に３０秒間浸漬したあと、超純水で洗浄した。上記シリコン単結晶ウェーハを各例の研磨用組成物に２５℃にて４０時間浸漬した。上記研磨用組成物から上記シリコン単結晶ウェーハを取り出し、２５℃にて超純水で洗浄後、乾燥させた。乾燥後の上記シリコン単結晶ウェーハの重量Ｗ１を測定した。上記Ｗ０と上記Ｗ１との差および上記シリコン単結晶ウェーハの比重からエッチングレート［ｎｍ／時間］を算出した。各例のエッチングレートを比較例１のエッチングレートを１００％とする相対値に換算した。得られた相対エッチングレートを表１の「エッチングレート」の欄に示す。また、相対エッチングレートを以下の３段階で評価した。
　エッチングレート評価（比較例１に対して）：
　Ａ：１４３％以上
　Ｂ：１００％より大きく１４３％未満
　Ｃ：１００％以下
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示す結果から明らかなように、アンモニアとともに、アンモニアのｐＫａよりも低いｐＫａを示すアミン（Ａ）を用いた実施例１～１８の研磨用組成物によると、アミンを用いなかった比較例１に比べて、エッチングレートが向上した。また、モルホリンを使用し、アンモニアの含有量ＣＢに対するモルホリンの含有量ＣＡの比（ＣＡ／ＣＢ）を０．０４に調整した比較例２の研磨用組成物によると、エッチングレートの向上は見られなかった。さらに、アンモニアよりもｐＫａが高いアミン化合物を用いた比較例３および４の研磨用組成物によると、アミンを用いなかった比較例１よりもエッチングレートは低下する傾向にあることが確かめられた。
　＜試験例２＞
　＜研磨用組成物の調製＞
　（実施例１９）
　砥粒、アミン（Ａ）、アンモニア、水溶性高分子、界面活性剤および脱イオン水を混合して、各例に係る研磨用組成物の濃縮液を調製した。砥粒としては平均一次粒子径２５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。アミン（Ａ）としてはモルホリンを使用した。水溶性高分子としては、Ｍｗが約４．７×１０５のポリアクリロイルモルホリン（ＰＡＣＭＯ）と、Ｍｗが約１．０×１０４のアセタール化ポリビニルアルコール（ａｃ－ＰＶＡ；アセタール化度２４モル％）を使用した。界面活性剤としては、エチレンオキサイド付加モル数５のポリオキシエチレンデシルエーテル（ＰＯＡアルキルエーテル）と、Ｍｗが３．０×１０３のＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯを使用した。得られた研磨用組成物の濃縮液を脱イオン水で体積比２０倍に希釈することにより、砥粒の含有量を０．１５％、アミン（Ａ）の含有量ＣＡを０．００２５％、アンモニアの含有量ＣＢを０．００５％、ＰＡＣＭＯの含有量を０．００８％、ａｃ－ＰＶＡの含有量を０．００３％、ＰＯＡアルキルエーテルの含有量を０．０００８％、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯの含有量を０．０００４％とする、本例に係る研磨用組成物を得た。
　（実施例２０～２８、比較例６）
　アミン（Ａ）の種類および／または含有量ＣＡを表２に示す通りに変更したこと以外は、実施例１９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５）
　アミン（Ａ）を使用しなかったこと以外は、実施例１９と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
　＜ヘイズ評価＞
　（シリコンウェーハの研磨）
　基板として、ラッピングおよびエッチングを終えた直径３００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ：結晶欠陥）フリー）を下記の研磨条件１により予備ポリシングしたシリコンウェーハを用意した。予備ポリシングは、脱イオン水中に砥粒（平均一次粒子径が３５ｎｍのコロイダルシリカ）１．０％および水酸化カリウム０．０６８％を含む研磨液を使用して行った。
　　［研磨条件１］
　研磨装置：岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置　型式「ＰＮＸ－３３２Ｂ」
　研磨荷重：２０ｋＰａ
　定盤の回転速度：２０ｒｐｍ
　ヘッド（キャリア）の回転速度：２０ｒｐｍ
　研磨パッド：ニッタ・デュポン社製、製品名「ＳＵＢＡ４００」
　研磨液の供給レート：１．０Ｌ／分
　研磨液の温度：２０℃
　定盤冷却水の温度：２０℃
　研磨時間：２分
　上記で調製した各例に係る研磨用組成物を研磨液として使用し、上記予備ポリシング後のシリコンウェーハを下記の研磨条件２により研磨した。
　　［研磨条件２］
　研磨装置：岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置　型式「ＰＮＸ－３３２Ｂ」
　研磨荷重：２０ｋＰａ
　定盤の回転速度：５２ｒｐｍ
　ヘッド（キャリア）の回転速度：５０ｒｐｍ
　研磨パッド：フジボウ愛媛社製　製品名「ＰＯＬＹＰＡＳ２７５ＮＸ」
　研磨液の供給レート：１．５Ｌ／分
　研磨液の温度：２０℃
　定盤冷却水の温度：２０℃
　研磨時間：４分
　研磨後のシリコンウェーハを研磨装置から取り外し、枚葉式ウェーハ洗浄装置を用いて、オゾン水洗浄液で洗浄し（６０秒）、次いでＳＣ－１洗浄液とブラシを用いて洗浄し（１１０秒）、次いでオゾン水洗浄液による洗浄（２０秒）とフッ酸洗浄液による洗浄（１５秒）を１セットとして計３セット行い、さらにオゾン水洗浄液で洗浄した（２０秒）。その後、シリコンウェーハを乾燥させた。
　（ヘイズ測定）
　洗浄後のシリコンウェーハ表面につき、ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置、商品名「Ｓｕｒｆｓｃａｎ　ＳＰ５」を用いて、ＤＷ２Ｏモードでヘイズ（ｐｐｍ）を測定した。得られた結果を、比較例５についてのヘイズ値を１００％とする相対値に換算した。ヘイズの値が小さいほど、ヘイズ改善効果が高いことを示している。ヘイズ（相対値）は下記のＡ～Ｃの３段階で評価した。
　ヘイズ評価（比較例５に対して）：
　Ａ：１００％未満
　Ｂ：１００％以上１０５％以下
　Ｃ：１０５％より大きい
　＜研磨レート評価＞
　（シリコンウェーハの研磨）
　上記で調製した各例に係る研磨用組成物を研磨液として使用し、ラッピングおよびエッチングを終えた直径３００ｍｍの市販シリコン単結晶ウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ：結晶欠陥）フリー）を下記の研磨条件３により研磨した。
　　［研磨条件３］
　研磨装置：岡本工作機械製作所製の枚葉研磨装置　型式「ＰＮＸ－３２２」
　研磨荷重：２０ｋＰａ
　定盤の回転速度：５２ｒｐｍ
　ヘッド（キャリア）の回転速度：５０ｒｐｍ
　研磨パッド：フジボウ愛媛社製　製品名「ＰＯＬＹＰＡＳ２７５ＮＸ」
　研磨液の供給レート：０．７５Ｌ／分
　研磨液の温度：２０℃
　定盤冷却水の温度：２０℃
　研磨時間：１０分
　研磨後のシリコンウェーハを研磨装置から取り外し、室温のオゾン水洗浄液に１５分浸漬して洗浄した。その後、スピンドライヤーを用いてシリコンウェーハを乾燥させた。
　（研磨レートの評価）
　上記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（ａ１）～（ａ３）により各実施例および比較例における研磨レートＲ［ｃｍ／分］を算出した。得られた研磨レートＲを、比較例５の研磨レートを１００％とする相対値に換算した。得られた結果を表２の「研磨レート」の欄に示す。また、研磨レート（相対値）は下記のＡ～Ｃの３段階で評価した。
　式：
　ΔＶ＝（Ｗ０－Ｗ１）／ｄ　　　（ａ１）
　Δｘ＝ΔＶ／Ｓ　　　　　　　　（ａ２）
　Ｒ＝Δｘ／ｔ　　　　　　　　　（ａ３）
　　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］
　研磨レート評価（比較例５に対して）：
　Ａ：１２０％より大きい
　Ｂ：１００％より大きく１２０％以下
　Ｃ：１００％以下
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２に示されるように、シリカ粒子、水溶性高分子、界面活性剤とともに、アンモニアと、アンモニアのｐＫａよりも小さいｐＫａを有するアミン（Ａ）とを用いた実施例１９～２８の研磨用組成物によると、アミン（Ａ）を用いなかった比較例５と比べて、ヘイズは同等の範囲に維持しつつ、研磨レートは向上した。一方、アミン（Ａ）としてモルホリンを使用し、アンモニアの含有量ＣＢに対するモルホリンの含有量ＣＡの比（ＣＡ／ＣＢ）を０．０４に調整した比較例６の研磨用組成物によると、比較例５と比べて研磨レートの向上は見られなかった。
＜試験例３＞
　＜研磨用組成物の調製＞
　（実施例２９）
　砥粒、アミン（Ａ）、アンモニア、水溶性高分子、界面活性剤および脱イオン水を混合して、各例に係る研磨用組成物の濃縮液を調製した。砥粒としては平均一次粒子径２５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。アミン（Ａ）としてはモルホリンを使用した。水溶性高分子としては、Ｍｗが約２．５×１０５のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）を使用した。界面活性剤としては、Ｍｗが３．０×１０３のＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯを使用した。得られた研磨用組成物の濃縮液を脱イオン水で体積比２０倍に希釈することにより、砥粒の含有量を０．１５％、アミン（Ａ）の含有量ＣＡを０．００５０％、アンモニアの含有量ＣＢを０．００５％、ＨＥＣの含有量を０．０１％、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯの含有量を０．００２％とする、本例に係る研磨用組成物を得た。
　（比較例７）
　アミン（Ａ）を使用しなかったこと以外は、実施例２９と同様にして、本例に係る研磨用組成物を調製した。
　＜ヘイズ評価＞
　上記で調製した各例に係る研磨用組成物を研磨液として使用し、上記試験例２の＜ヘイズ評価＞の項目に記載される方法と同様にしてヘイズ（ｐｐｍ）を測定した。得られた結果を、比較例７についてのヘイズ値を１００％とする相対値（ヘイズ）に換算した。得られた結果を表３の「ヘイズ」の欄に示す。ヘイズの値が小さいほど、ヘイズ改善効果が高いことを示している。ヘイズ（相対値）は下記のＡ～Ｃの３段階で評価した。
　ヘイズ評価（比較例７に対して）：
　Ａ：１００％未満
　Ｂ：１００％以上１０５％以下
　Ｃ：１０５％より大きい
　＜研磨レート評価＞
　（シリコンウェーハの研磨）
　上記で調製した各例に係る研磨用組成物を研磨液として使用し、上記試験例２の＜研磨レート評価＞の項目に記載される方法と同様にして研磨レートＲ［ｃｍ／分］を算出した。得られた研磨レートＲを、比較例７の研磨レートを１００％とする相対値に換算した。得られた結果を表３の「研磨レート」の欄に示す。また、研磨レート（相対値）は下記のＡ～Ｃの３段階で評価した。
　研磨レート評価（比較例７に対して）：
　Ａ：１１０％以上
　Ｂ：１００％より大きく１１０％未満
　Ｃ：１００％以下
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３と表２に示される結果から明らかなように、水溶性高分子および界面活性剤の種類を変更した場合においても、試験例２の結果と同様の傾向がみられることが確かめられた。すなわち、シリカ粒子、水溶性高分子、界面活性剤とともに、アンモニアと、アンモニアのｐＫａよりも低いｐＫａを有するアミン（Ａ）とを用いた実施例２９の研磨用組成物によると、アミン（Ａ）を用いなかった比較例７と比べて、ヘイズは同等に維持しつつ、研磨レートが顕著に向上することが確かめられた。
　以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

 

Claims (10)

  1. 　砥粒としてのシリカ粒子と、塩基性化合物と、水と、を含み、
    　前記塩基性化合物は、アンモニアよりもｐＫａが低いアミン（Ａ）と、アンモニアと、を含み、
    　前記アンモニアの含有量（ＣＢ）に対する前記アミン（Ａ）の含有量（ＣＡ）の比（ＣＡ／ＣＢ）は、重量基準で０．０５以上である、仕上げ研磨用組成物。
  2. 　前記アミン（Ａ）は、複素環構造を含むアミンである、請求項１に記載の仕上げ研磨用組成物。
  3. 　前記アミン（Ａ）は、分子内の窒素原子数が２以下のアミンである、請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物。
  4. 　前記アミン（Ａ）のｐＫａは、６．０以上９．２以下である、請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物。
  5. 　前記アミン（Ａ）の含有量は、前記砥粒１００重量部に対して、０．０５重量部以上である、請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物。
  6. 　さらに水溶性高分子を含む、請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物。
  7. 　さらに界面活性剤を含む、請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物。
  8. 　シリコン材料からなる表面の研磨に用いられる、請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物。
  9. 　請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物の濃縮液。
  10. 　請求項１または２に記載の仕上げ研磨用組成物を用いてシリコン材料からなる表面を研磨することを含む、研磨方法。

     
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