WO2018216733A1 - 研磨用組成物およびこれを用いた研磨方法 - Google Patents

研磨用組成物およびこれを用いた研磨方法 Download PDF

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WO2018216733A1
WO2018216733A1 PCT/JP2018/019858 JP2018019858W WO2018216733A1 WO 2018216733 A1 WO2018216733 A1 WO 2018216733A1 JP 2018019858 W JP2018019858 W JP 2018019858W WO 2018216733 A1 WO2018216733 A1 WO 2018216733A1
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polishing
water
polishing composition
soluble polymer
less
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PCT/JP2018/019858
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Inventor
公亮 土屋
怜史 百田
真希 浅田
Original Assignee
株式会社フジミインコーポレーテッド
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Classifications

    • 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
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a polishing composition and a polishing method using the same.
  • Metals or semiconductors such as silicon, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, titanium, stainless steel, or alloys thereof; compound semiconductor wafer materials such as silicon carbide, gallium nitride, gallium arsenide, etc. Polishing is done on demand and applied in various fields.
  • a polishing composition containing abrasive grains for example, colloidal particles such as colloidal silica
  • abrasive grains for example, colloidal particles such as colloidal silica
  • JP 2004-128070 A contains a water-soluble polymer compound such as silicon dioxide, an alkali compound, and hydroxyethyl cellulose, and water.
  • Silicon is colloidal silica in which the average primary particle diameter determined from the specific surface area measured by the BET method and the average secondary particle diameter measured by the laser scattering method are in a specific range, or the average primary particle diameter and the average secondary particle A polishing composition that is fumed silica having a secondary particle size in a specific range has been proposed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-61089 contains an abrasive, hydroxyethyl cellulose, and a basic compound, and the hydroxyethyl cellulose is obtained by hydrolyzing hydroxyethyl cellulose having a weight average molecular weight of 300,000 to 3,000,000.
  • a polishing composition that is a hydroxyethyl cellulose prepared has been proposed.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a thickened polishing composition while maintaining performance such as abrasive dispersibility, polishing rate, and haze reduction.
  • Another object of the present invention is to provide a polishing method using such a polishing composition.
  • the above-mentioned problem includes abrasive grains, a basic compound, a water-soluble polymer A having an action of protecting the surface of an object to be polished, a water-soluble polymer B having a thickening action, and water,
  • the water-soluble polymer B has a weight average molecular weight of 50,000 or more
  • the abrasive adsorption parameter 1 of the water-soluble polymer B obtained from the standard test 1 is 40% or less
  • the water-soluble polymer B obtained from the standard test 2 This is solved by the polishing composition in which the substrate adsorption parameter 2 of the conductive polymer B is 20% or less.
  • One embodiment of the present invention includes abrasive grains, a basic compound, a water-soluble polymer A having a function of protecting the surface of an object to be polished, a water-soluble polymer B having a thickening function, and water.
  • the water-soluble polymer B has a weight average molecular weight of 50,000 or more, the abrasive adsorption parameter 1 of the water-soluble polymer B obtained from the standard test 1 is 40% or less, and obtained from the standard test 2.
  • the polishing composition having a substrate adsorption parameter 2 of the water-soluble polymer B of 20% or less.
  • the inventors of the present invention have studied to increase the viscosity of the polishing composition while maintaining performance such as abrasive dispersibility, polishing rate, and haze reduction.
  • water-soluble substances such as hydroxyethylcellulose contained in the polishing composition described in JP-A-2004-128070 (corresponding to US Patent Application Publication No. 2004/0127047) and JP-A-2011-61089 are disclosed.
  • a study of simply increasing the amount of polymer added revealed that thickening was achieved, but the performance originally required for polishing compositions such as abrasive dispersibility, polishing rate, and haze reduction were reduced. It was found that it would decrease.
  • the present inventors conducted further studies.
  • the water-soluble polymer A having the action of protecting the surface of the polishing object the weight average molecular weight is 50,000 or more
  • the abrasive grain adsorption parameter 1 obtained from the standard test 1 is 40%.
  • the dispersibility of the abrasive grains, the polishing rate, and the haze by using together with the water-soluble polymer B having a thickening action, which is the following and the substrate adsorption parameter 2 obtained from the standard test 2 is 20% or less It has been found that a thickening polishing composition can be obtained while maintaining performance such as a reduction in viscosity.
  • the mechanism of action by which the above-described effect can be obtained by the polishing composition of the present invention is unknown, but is considered as follows. That is, the water-soluble polymer A contained in the polishing composition according to the present invention has an action of protecting the surface of the object to be polished. Since such a water-soluble polymer A forms a water-soluble polymer film on the surface of the object to be polished, the haze of the object to be polished can be reduced. Moreover, since the water-soluble polymer B contained in the polishing composition according to the present invention has a weight average molecular weight of 50,000 or more, it has an action of increasing the viscosity of the polishing composition.
  • the water-soluble polymer B is excessively adsorbed to the abrasive grains because the abrasive adsorption parameter 1 obtained by the standard test 1 and the substrate adsorption parameter 2 obtained by the standard test 2 are not more than a specific value.
  • the dispersibility of the abrasive grains in the polishing composition can be maintained satisfactorily, and further the surface of the object to be polished is not excessively adsorbed, and the polishing rate by the polishing composition can be maintained well. it can.
  • the polishing composition according to the present invention using both the water-soluble polymer A and the water-soluble polymer B increases the performance while maintaining performance such as abrasive dispersibility, polishing rate, and haze reduction. Viscosity is achieved.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention essentially contains abrasive grains.
  • the abrasive grains serve to mechanically polish the surface of the object to be polished.
  • the material and properties of the abrasive grains are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose of use and usage of the polishing composition.
  • the abrasive grains include inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles.
  • the inorganic particles include silica particles, alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, oxide particles such as bengara particles;
  • examples thereof include nitride particles such as silicon nitride particles and boron nitride particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate.
  • organic particles include polymethyl methacrylate (PMMA) particles, poly (meth) acrylic acid particles, and polyacrylonitrile particles.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • acrylic acid means to generically refer to acrylic acid and methacrylic acid.
  • An abrasive grain may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • abrasive inorganic particles are preferable, and particles made of metal or metalloid oxide are particularly preferable.
  • Particularly preferred abrasive grains include silica particles. Examples of the silica particles include colloidal silica, fumed silica, and precipitated silica.
  • colloidal silica and fumed silica are preferable, and colloidal silica is particularly preferable.
  • colloidal silica or fumed silica is used, particularly when colloidal silica is used, scratches generated on the surface of the silicon wafer in the polishing process are reduced.
  • the surface of a silicon wafer which is a preferable object to be polished, is generally finished to a high-quality mirror surface through a lapping process and a polishing process.
  • the polishing step is usually composed of a plurality of polishing steps including a preliminary polishing step (preliminary polishing step) and a final polishing step (final polishing step).
  • a polishing composition having a high processing power (polishing power) is used in a stage of roughly polishing a silicon wafer (for example, a preliminary polishing process), and a polishing power is used in a more fine polishing stage (for example, a final polishing process).
  • the polishing composition used differs in polishing characteristics required for each polishing step, the content of each component contained in the polishing composition is also determined by the polishing composition used. Different ones can be employed depending on the stage of the process.
  • the abrasive grains contained in the polishing composition also have different contents and particle sizes depending on the stage of the polishing process in which the polishing composition is used. sell.
  • the polishing rate for the surface of the object to be polished is improved.
  • the dispersion stability of the polishing composition is improved, and the abrasive grains on the polished surface tend to be reduced.
  • the content of abrasive grains in the polishing composition used in the preliminary polishing step is not particularly limited, but is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and 0 More preferably, the content is 1% by mass or more, and particularly preferably 0.2% by mass or more.
  • the content of abrasive grains in the polishing composition used in the preliminary polishing step is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and preferably 1% by mass or less. More preferred is 0.8% by mass or less.
  • the content of abrasive grains in the polishing composition used in the final polishing step is not particularly limited, but is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and 0 It is particularly preferably 1% by mass or more. Further, the content of abrasive grains in the polishing composition used in the final polishing step is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less. Even more preferred is 0.5% by weight or less.
  • the increase in the particle size of the abrasive grains makes it easier to mechanically polish the surface of the object to be polished, and the polishing rate is improved.
  • the haze can be easily reduced by reducing the particle diameter of the abrasive grains.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains in the polishing composition used in the preliminary polishing step is not particularly limited, but is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, further preferably 20 nm or more, and 30 nm. It is even more preferable that it is above. Further, the average primary particle diameter of the abrasive grains used in the preliminary polishing step is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, and further preferably 60 nm or less.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains in the polishing composition used in the final polishing step is not particularly limited, but is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and further preferably 20 nm or more. Moreover, the average primary particle diameter of the abrasive grains in the polishing composition used in the finish polishing step is preferably 60 nm or less, more preferably 50 nm or less, and further preferably 40 nm or less.
  • the average secondary particle diameter of the abrasive grains in the polishing composition used in the preliminary polishing step is not particularly limited, but is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and 40 nm or more. More preferably. Further, the average secondary particle diameter of the abrasive grains in the polishing composition used in the preliminary polishing step is preferably 250 nm or less, more preferably 180 nm or less, and further preferably 150 nm or less.
  • the average secondary particle diameter of the abrasive grains in the polishing composition used in the finish polishing step is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, further preferably 30 nm or more, and 40 nm or more. It is particularly preferred that Further, the average secondary particle diameter of the abrasive grains in the polishing composition used in the final polishing step is preferably 100 nm or less, more preferably 90 nm or less, and further preferably 80 nm or less.
  • the average particle size of the particles present in the polishing composition tends to be larger than the polishing composition not containing the water-soluble polymer. is there.
  • the term “particles present in the polishing composition” is used as a term encompassing not only abrasive aggregates mediated by a water-soluble polymer, but also abrasive grains that do not form aggregates. It is done.
  • the average secondary particle diameter of the particles present in the polishing composition used in the preliminary polishing step is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and further preferably 40 nm or more. Further, the average secondary particle diameter of the particles present in the polishing composition used in the preliminary polishing step is preferably 250 nm or less, more preferably 180 nm or less, and further preferably 150 nm or less. .
  • the average secondary particle diameter of the particles present in the polishing composition used in the finish polishing step is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, further preferably 30 nm or more, and 40 nm or more. It is particularly preferred that Further, the average secondary particle diameter of the particles present in the polishing composition used in the final polishing step is preferably 100 nm or less, more preferably 90 nm or less, and further preferably 80 nm or less. .
  • the value of the average primary particle diameter of the abrasive grains is calculated from, for example, the specific surface area measured by the BET method.
  • the specific surface area of the abrasive grains can be measured using, for example, “Flow SorbII 2300” manufactured by Micromeritics.
  • the average secondary particle diameter of the particles present in the abrasive grains and the polishing composition is measured by, for example, a dynamic light scattering method. For example, “Nanotrack (registered trademark) UPA-UT151” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. Can be measured.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention essentially contains a basic compound.
  • the basic compound refers to a compound having a function of increasing the pH of the composition when added to the polishing composition.
  • the basic compound has a function of chemically polishing the surface of the object to be polished by etching and a function of improving the dispersion stability of the abrasive grains.
  • a basic compound can be used as a pH adjuster.
  • the basic compound examples include a Group 2 element or alkali metal hydroxide or salt, a quaternary ammonium compound, ammonia or a salt thereof, an amine, and the like.
  • the Group 2 element is not particularly limited, but an alkaline earth metal can be preferably used, and examples thereof include calcium.
  • the alkali metal include potassium and sodium.
  • the salt include carbonate, hydrogen carbonate, sulfate, acetate and the like.
  • hydroxides or salts of Group 2 elements or alkali metals include calcium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium bicarbonate, potassium sulfate, potassium acetate, potassium chloride, sodium hydroxide, sodium bicarbonate, And sodium carbonate.
  • Examples of the quaternary ammonium compound include hydroxides such as tetramethylammonium, tetraethylammonium, and tetrabutylammonium, and salts such as chlorides, carbonates, bicarbonates, sulfates, and phosphates.
  • tetraalkylammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide
  • tetraalkylammonium carbonate such as tetramethylammonium carbonate, tetraethylammonium carbonate and tetrabutylammonium carbonate
  • tetraalkylammonium chloride such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, and tetrabutylammonium chloride.
  • ammonium salts include ammonium carbonate and ammonium bicarbonate.
  • amines include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- ( ⁇ -aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, anhydrous piperazine , Piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, N-methylpiperazine, guanidine and the like.
  • a preferable compound can be selected according to its expected function.
  • the basic compound in the polishing composition used in the preliminary polishing step it is preferable to use a quaternary ammonium hydroxide compound such as tetramethylammonium hydroxide and ammonia from the viewpoint of improving the polishing rate.
  • the basic compound in the polishing composition used in the preliminary polishing step preferably contains a carbonate or bicarbonate from the viewpoint of improving the polishing rate, and includes potassium carbonate, potassium bicarbonate, ammonium carbonate, It is preferable to contain ammonium hydrogen carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate or the like. From the viewpoint of ease of handling, a quaternary ammonium hydroxide compound and ammonia are more preferable, and ammonia is most preferable.
  • the basic compound in the polishing composition used in the final polishing step does not contain alkaline earth metal, alkali metal, or transition metal from the viewpoint that it does not remain attached to the polished object after polishing. Is preferred. Therefore, as the basic compound, for example, a quaternary ammonium hydroxide compound, an amine, and ammonia are preferable, and a quaternary ammonium hydroxide compound and ammonia are more preferable from the viewpoint of easy handling, and ammonia. Is most preferred.
  • the content of the basic compound in the polishing composition (the total amount when two or more are used) is preferably 0.001% by mass or more, and more preferably 0.003% by mass or more. By increasing the content of the basic compound, a high polishing rate can be easily obtained. On the other hand, the content of the basic compound in the polishing composition (when two or more types are used, the total amount thereof) is preferably 0.2% by mass or less, and preferably 0.1% by mass or less. More preferred. By reducing the content of the basic compound, haze is easily reduced.
  • the content of the basic compound may be decreased stepwise.
  • a preferred embodiment is a form in which the content of the basic compound in the preliminary polishing composition is the largest, and the content thereof is in the range of 2 to 20 times the content of the basic compound in the finish polishing composition. Preferably there is.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention essentially contains the water-soluble polymer A having an action of protecting the surface of the object to be polished. Since the water-soluble polymer A forms a water-soluble polymer film on the surface of the object to be polished, the haze of the object to be polished can be reduced.
  • the water-soluble polymer A one having at least one functional group selected from a cationic group, an anionic group and a nonionic group in the molecule can be used.
  • Specific examples of the water-soluble polymer A include those having a hydroxyl group, carboxyl group, acyloxy group, sulfo group, quaternary ammonium structure, heterocyclic structure, vinyl structure, polyoxyalkylene structure, etc. in the molecule.
  • Nonionic water-soluble polymers can be preferably employed from the viewpoint of reducing aggregates and improving detergency.
  • Preferable examples include polymers containing oxyalkylene units, polymers containing nitrogen atoms (nitrogen-containing water-soluble polymers), polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, starch derivatives and the like.
  • the water-soluble polymer A is more preferably at least one selected from the group consisting of a polymer containing an oxyalkylene unit, a polymer containing a nitrogen atom, polyvinyl alcohol, and a cellulose derivative, and a polymer containing a nitrogen atom And at least one selected from the group consisting of cellulose derivatives.
  • polystyrene resin examples include polyethylene oxide (PEO), a block copolymer of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO), and a random copolymer of EO and PO.
  • the block copolymer of EO and PO may be a diblock body, a triblock body or the like including a polyethylene oxide (PEO) block and a polypropylene oxide (PPO) block.
  • the triblock body includes a PEO-PPO-PEO type triblock body and a PPO-PEO-PPO type triblock body. Usually, a PEO-PPO-PEO type triblock body is more preferable.
  • the molar ratio (EO / PO) of EO and PO constituting the copolymer is determined from the viewpoint of solubility in water, detergency, and the like. It is preferably larger than 1, more preferably 2 or more, and further preferably 3 or more (for example, 5 or more).
  • the polymer containing a nitrogen atom is not particularly limited as long as it has one or more nitrogen atoms in the monomer unit or one or more nitrogen atoms in a part of the side chain.
  • the monomer used for forming the polymer containing a nitrogen atom include amines, imines, amides, imides, carbodiimides, hydrazides, urethanes, and the structures thereof are linear, cyclic, primary, secondary, Any of grade 3 may be sufficient.
  • it may be a nitrogen-containing water-soluble polymer having a salt structure in which a nitrogen atom becomes a part of a cation.
  • both a polymer containing a nitrogen atom in the main chain and a polymer having a nitrogen atom in a side chain functional group (pendant group) can be used.
  • the nitrogen-containing water-soluble polymer having a salt structure include quaternary ammonium salts.
  • the nitrogen-containing water-soluble polymer include polycondensation polyamides such as water-soluble nylon, polycondensation polyesters such as water-soluble polyesters, polyaddition polyamines, polyaddition polyimines, and polyaddition (meth) acrylamides.
  • a water-soluble polymer having a nitrogen atom in at least a part of the alkyl main chain and a water-soluble polymer having a nitrogen atom in at least a part of the side chain also includes a water-soluble polymer having a quaternary nitrogen in the side chain.
  • Specific examples of the polyaddition type nitrogen-containing water-soluble polymer include polyvinyl imidazole, polyvinyl carbazole, polyvinyl pyrrolidone, poly N-vinyl formamide, polyvinyl caprolactam, polyvinyl piperidine and the like.
  • the nitrogen-containing water-soluble polymer may have a partially hydrophilic structure such as a vinyl alcohol structure, a methacrylic acid structure, a vinyl sulfonic acid structure, a vinyl alcohol carboxylic acid ester structure, or an oxyalkylene structure. Good.
  • mold may be sufficient.
  • the nitrogen-containing water-soluble polymer may be any of those having a cation in part or all of the molecule, those having an anion, those having both an anion and a cation, and those having a nonion.
  • polymer containing a nitrogen atom in the main chain examples include homopolymers and copolymers of N-acylalkylenimine type monomers.
  • N-acylalkyleneimine monomer examples include N-acetylethyleneimine, N-propionylethyleneimine and the like.
  • Examples of the polymer having a nitrogen atom in the pendant group include homopolymers and copolymers of N- (meth) acryloyl type monomers, homopolymers and copolymers of N-alkoxyalkyl (meth) acrylamide type monomers, N- Homopolymers and copolymers of hydroxyalkyl (meth) acrylamide monomers, homopolymers and copolymers of N-alkyl (meth) acrylamide monomers, homopolymers of N-dialkyl (meth) acrylamide monomers and Examples thereof include copolymers, homopolymers of N-vinyl type monomers, and copolymers.
  • (meth) acryloyl means acryloyl and methacryloyl comprehensively.
  • Specific examples of the N- (meth) acryloyl type monomer include N- (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloylpiperidine and the like.
  • Specific examples of the N-alkoxyalkyl (meth) acrylamide type monomer include N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide and the like.
  • N-hydroxyalkyl (meth) acrylamide type monomer examples include N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide, N- (1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide and the like. It is done.
  • N-alkyl (meth) acrylamide type monomer examples include N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide and the like. .
  • N-dialkyl (meth) acrylamide type monomer examples include N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N-dipropyl (meth) acrylamide and the like.
  • N-vinyl type monomer examples include N-vinyl pyrrolidone.
  • copolymer refers to various copolymers such as a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer unless otherwise specified. is there.
  • the degree of saponification of polyvinyl alcohol is not particularly limited. Moreover, you may use the cationized polyvinyl alcohol which has cationic groups, such as a quaternary ammonium structure, as polyvinyl alcohol.
  • the cationized polyvinyl alcohol include those derived from monomers having a cationic group, such as diallyldialkylammonium salt and N- (meth) acryloylaminoalkyl-N, N, N-trialkylammonium salt.
  • Cellulose derivative refers to a cellulose in which part of hydroxyl groups is substituted with other different substituents.
  • examples of the cellulose derivative include cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and pullulan.
  • Starch derivatives include pregelatinized starch, pullulan, cyclodextrin and the like. Of these, pullulan is preferred.
  • the water-soluble polymer A may be used alone or in combination of two or more.
  • the water-soluble polymer A preferably contains a cellulose derivative from the viewpoint that the haze of the object to be polished can be more easily reduced.
  • a cellulose derivative is used as the water-soluble polymer A, a water-soluble polymer film is more easily formed on the surface of the object to be polished (especially a silicon wafer) than when other water-soluble polymers are used. Reduction effect is further improved.
  • hydroxyethyl cellulose is particularly preferable from the viewpoint that a water-soluble polymer film is easily formed on the surface of the object to be polished and the haze reduction effect is high.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble polymer A is preferably 2,000,000 or less, preferably 1,500,000 or less in terms of polyethylene oxide, from the viewpoint of improving the polishing rate and reducing haze. More preferably, it is more preferably 1,000,000 or less. Further, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer A in the polishing composition is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and further preferably 30,000 or more. Further, when the weight average molecular weight of the water-soluble polymer A is within the above range, the dispersion stability of the polishing composition and the viewpoint of the cleaning property of the silicon wafer when the polishing object is a silicon wafer (silicon substrate). Is also preferable. In addition, the value measured by GPC method (aqueous type, polyethylene oxide conversion) is employable as the weight average molecular weight of the water-soluble polymer A.
  • the content of the water-soluble polymer A contained in the polishing composition may be different depending on the stage of the polishing process in which the polishing composition is used.
  • the polishing rate is improved by reducing the content of the water-soluble polymer A.
  • the content of the water-soluble polymer A in the polishing composition used in the preliminary polishing step improves the wettability of the polished surface and further reduces haze.
  • it is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 mass% or more, more preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 5 mass% or more, and further preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 4 mass% or more.
  • it is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, further preferably 0.05% by mass or less, It is still more preferable that it is 0.01 mass% or less, and it is especially preferable that it is 0.005 mass% or less.
  • the content of the water-soluble polymer A in the polishing composition used in the final polishing step improves the wettability of the polished surface and further reduces haze. From the viewpoint, it is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 4 mass% or more, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 mass% or more, and further preferably 2 ⁇ 10 ⁇ 3 mass% or more. On the other hand, from the viewpoint of improving the polishing rate, it is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, further preferably 0.05% by mass or less, It is particularly preferable that the amount be 0.01 mass% or less.
  • a cellulose derivative for example, hydroxyethyl cellulose
  • it may be used in combination with polyvinylpyrrolidone.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention essentially contains the water-soluble polymer B having a thickening action. Since the water-soluble polymer B according to the present invention has a weight average molecular weight of 50,000 or more, it has an action of increasing the viscosity of the polishing composition. In addition, since the water-soluble polymer B has an abrasive adsorption parameter 1 obtained by the standard test 1 of 40% or less, it is not excessively adsorbed to the abrasive grains, and the abrasive grains are dispersed in the polishing composition. Good maintainability.
  • the water-soluble polymer B has a substrate adsorption parameter 2 of 20% or less obtained by the standard test 2, it is not excessively adsorbed on the surface of the object to be polished and has a good polishing rate by the polishing composition. Can be maintained.
  • the polishing composition according to the present invention in which the water-soluble polymer A and the water-soluble polymer B are used together increases the performance while maintaining performance such as abrasive dispersibility, polishing rate, and haze reduction. Viscosity is achieved.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble polymer B is 50,000 or more. When the weight average molecular weight of the water-soluble polymer B is less than 50,000, the effect of thickening the polishing composition cannot be obtained while maintaining performance such as dispersibility of abrasive grains.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble polymer B is preferably 100,000 or more, and more preferably 200,000 or more. Further, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer B is preferably 7,000,000 or less, more preferably 5,000,000 or less, from the viewpoint of storage stability of the polishing composition. More preferably, it is 3,000,000 or less, and particularly preferably 1,500,000 or less.
  • the value measured by GPC method is employable as the weight average molecular weight of the water-soluble polymer B.
  • Water-soluble polymer B has an abrasive adsorption parameter 1 obtained by standard test 1 of 40% or less.
  • the “abrasive grain adsorption parameter 1” represents the ease of adsorption of the water-soluble polymer B to the abrasive grains, and the abrasive grain adsorption parameter 1 is 40% or less.
  • the adsorption of the molecules B to the abrasive grains hardly occurs and the dispersibility of the abrasive grains in the polishing composition is improved.
  • the abrasive grain adsorption parameter 1 exceeds 40%, the water-soluble polymer B is more easily adsorbed to the abrasive grains, and the dispersibility of the abrasive grains in the polishing composition is lowered.
  • the abrasive grain adsorption parameter 1 is preferably 40% or less, more preferably 20% or less, and even more preferably 5% or less.
  • the lower limit value of the abrasive grain adsorption parameter 1
  • the abrasive adsorption parameter 1 can be calculated by the following formula 1 after performing the standard test 1 by the method shown below.
  • Standard Test 1 Calculation of Abrasive Grain Adsorption Parameter 1 The following standard solution is prepared, and this standard solution is centrifuged under the following centrifugation conditions, and the supernatant is recovered.
  • ⁇ Standard solution composition Aqueous dispersion having an abrasive concentration of 0.46% by mass, an ammonia concentration of 0.009% by mass, and a water-soluble polymer B concentration of 0.017% by mass ⁇ Centrifuge Conditions >> Centrifuge: Bantiman Coulter, Avanti (registered trademark) HP-30I Rotational speed: 20000 rpm Centrifugation time: 30 min The total organic carbon concentration (TOC) of the standard solution and the supernatant is measured using the following measuring device, the measured value of the standard solution is C1, the measured value of the supernatant is C2, and the following formula 1 is used to absorb the abrasive grains. Calculate parameter 1: TOC measuring device: TOC-5000A manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the water-soluble polymer B has a substrate adsorption parameter 2 obtained by the standard test 2 of 20% or less.
  • the “substrate adsorption parameter 2” represents the ease of adsorption of the water-soluble polymer B to the object to be polished, and the substrate adsorption parameter 2 is 20% or less. B becomes difficult to adsorb
  • the substrate adsorption parameter 2 exceeds 20%, the water-soluble polymer B is more likely to be adsorbed to the object to be polished, and the polishing rate by the polishing composition is lowered.
  • the substrate adsorption parameter 2 is preferably 20% or less, and more preferably 15% or less.
  • the lower limit value of the substrate adsorption parameter 2 is usually 0%.
  • the substrate adsorption parameter 2 can be calculated by the following formula 2 after performing the standard test 2 by the method shown below.
  • Standard test 2 Calculation of substrate adsorption parameter 2
  • Reference standard solution aqueous solution of 1.3% by mass of ammonia
  • Standard solution for evaluation an aqueous solution containing 1.3% by mass of ammonia and 0.18% by mass of water-soluble polymer B.
  • the single crystal silicon substrate pretreated by the method of ⁇ silicon wafer pretreatment> described in the examples is cut into a chip type of 60 mm ⁇ 30 mm to produce an evaluation substrate.
  • the weight of this evaluation substrate is W0.
  • the evaluation substrate is immersed in an about 5% by mass HF (hydrogen fluoride) aqueous solution for 30 seconds (natural oxide film removal), and then rinsed with deionized water.
  • the substrate for evaluation thus treated with an oxide film is immersed in a standard solution for evaluation at 25 ° C. for 12 hours, rinsed with deionized water, dried and weighed. Let this weight be W1.
  • the etching rate (E.R.) is calculated from the difference in weight before and after immersion (W0-W1) and the specific gravity of silicon.
  • the etching rate obtained using the reference standard solution is ⁇
  • the substrate adsorption parameter 2 is calculated by the following equation 2.
  • water-soluble polymer B exhibiting the above properties include polyacrylic acid or a salt thereof.
  • the water-soluble polymer B may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the water-soluble polymer B contains polyacrylic acid.
  • the content of the water-soluble polymer B contained in the polishing composition may be different depending on the stage of the polishing process in which the polishing composition is used.
  • Viscosity can be increased by increasing the content of water-soluble polymer B.
  • the storage stability of the polishing composition can be improved by reducing the content of the water-soluble polymer B.
  • the content of the water-soluble polymer B in the polishing composition used in the preliminary polishing step is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 mass% or more, and 5 ⁇ 10 ⁇ 5 mass% or more. More preferably, it is more preferably 0.0001% by mass or more. Further, the content of the water-soluble polymer B in the polishing composition used in the preliminary polishing step is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, It is more preferably 0.05% by mass or less, still more preferably 0.01% by mass or less, and particularly preferably 0.005% by mass or less.
  • the content of the water-soluble polymer B in the polishing composition used in the final polishing step is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 mass% or more, and 5 ⁇ 10 ⁇ 5 mass% or more. More preferably, it is more preferably 0.0001% by mass or more.
  • the content of the water-soluble polymer B in the polishing composition used in the final polishing step is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, It is more preferably 0.05% by mass or less, still more preferably 0.01% by mass or less, and particularly preferably 0.005% by mass or less.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention essentially contains water. Water acts as a solvent for dissolving other components or a dispersion medium for dispersing.
  • water containing as little impurities as possible is preferable.
  • water having a total content of transition metal ions of 100 mass ppb or less is preferable.
  • the purity of water can be increased by operations such as removal of impurity ions using an ion exchange resin, removal of foreign matters by a filter, distillation, and the like.
  • ion exchange water deionized water
  • pure water, ultrapure water, distilled water, or the like is preferably used as water.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention may contain other components as necessary in addition to the abrasive grains, the basic compound, the water-soluble polymer A, the water-soluble polymer B, and water.
  • the polishing composition according to the present invention does not substantially contain an oxidizing agent.
  • an oxidizing agent is included in the polishing composition, the composition is supplied to a polishing object (for example, a silicon wafer), whereby the surface of the polishing object is oxidized to form an oxide film, This can reduce the polishing rate.
  • oxidizing agent examples include hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium persulfate, ammonium persulfate, sodium dichloroisocyanurate, and the like.
  • polishing composition does not contain an oxidizing agent substantially means not containing an oxidizing agent at least intentionally. Therefore, a trace amount (for example, the molar concentration of the oxidizing agent in the polishing composition is 0.0005 mol / L or less, preferably 0.0001 mol or less, more preferably 0.00001 mol / A polishing composition inevitably containing an oxidizing agent of L or less, particularly preferably 0.000001 mol / L or less) is included in the concept of a polishing composition substantially containing no oxidizing agent. Can be done.
  • polishing composition examples include, for example, chelating agents, preservatives and fungicides, surfactants, and other known additives (for example, organic acids, organic acid salts, inorganic acids, inorganic acids). Salt) and the like, but is not limited thereto.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention may contain a chelating agent.
  • the chelating agent captures metal impurities originally contained in the polishing composition and metal impurities generated from the polishing object or polishing apparatus during polishing or mixed from outside to form a complex, thereby forming a complex. Suppresses metal impurities from remaining in objects.
  • the object to be polished is a semiconductor
  • the metal contamination of the semiconductor is prevented by suppressing the remaining metal impurities, and the deterioration of the quality of the semiconductor is suppressed.
  • chelating agents include aminocarboxylic acid chelating agents and organic phosphonic acid chelating agents.
  • aminocarboxylic acid chelating agent examples include ethylenediaminetetraacetic acid, sodium ethylenediaminetetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetate, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, diethylenetriamine Examples include acetic acid, sodium diethylenetriaminepentaacetate, triethylenetetraminehexaacetic acid, sodium triethylenetetraminehexaacetate, and the like.
  • organic phosphonic acid chelating agent examples include 2-aminoethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylene Phosphonic acid), triethylenetetramine hexa (methylenephosphonic acid), ethane-1,1, -diphosphonic acid, ethane-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, ethane- 1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2 , 3,4-tricarboxylic acid, ⁇ -methylphosphonocoha Such as acid, and the like.
  • chelating agents may be used alone or in combination of two or more.
  • organic phosphonic acid chelates are preferable, and ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid) is more preferable.
  • the content of the chelating agent in the polishing composition (the total amount when two or more are used) is preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.0005% by mass or more, and More preferably, it is 001 mass% or more. By increasing the content of the chelating agent, the effect of suppressing metal impurities remaining on the polishing object is enhanced. Further, the content of the chelating agent in the polishing composition (the total amount when two or more are used) is preferably less than 0.5% by mass, more preferably less than 0.3% by mass, More preferably, it is less than 0.1 mass%, and most preferably less than 0.05 mass%. By reducing the content of the chelating agent, the storage stability of the polishing composition is further maintained.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention may further contain an antiseptic / antifungal agent.
  • antiseptics and fungicides examples include isothiazoline preservatives such as 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and paraoxybenzoic acid esters. , And phenoxyethanol.
  • antiseptics and fungicides may be used singly or in combination of two or more.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention may contain a surfactant.
  • a surfactant any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant may be used.
  • anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetic acid, polyoxyethylene alkyl sulfuric acid ester, alkyl sulfuric acid ester, polyoxyethylene alkyl sulfuric acid, alkyl sulfuric acid, alkyl benzene sulfonic acid, alkyl phosphoric acid ester, polyoxyethylene alkyl Examples thereof include phosphoric acid esters, polyoxyethylene sulfosuccinic acid, alkyl sulfosuccinic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, alkyl diphenyl ether disulfonic acid, and salts thereof.
  • Examples of the cationic surfactant include alkyl trimethyl ammonium salt, alkyl dimethyl ammonium salt, alkyl benzyl dimethyl ammonium salt, and alkyl amine salt.
  • amphoteric surfactants include alkyl betaines and alkyl amine oxides.
  • nonionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, and alkylalkanolamide.
  • specific examples of nonionic surfactants include block copolymers of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) (diblock bodies, PEO (polyethylene oxide) -PPO (polypropylene oxide) -PEO type triblock bodies).
  • block copolymers of EO and PO particularly PEO-PPO-PEO type triblock
  • random copolymers of EO and PO and polyoxyethylene alkyl ethers
  • polyoxyethylene alkyl ethers for example, Polyoxyethylene decyl ether
  • the weight average molecular weight of the surfactant in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 200 or more, more preferably 250 or more, and more preferably 300 or more from the viewpoint of improving the polishing rate. Further preferred.
  • the polishing rate is improved by increasing the weight average molecular weight of the surfactant.
  • the weight average molecular weight of the surfactant is preferably less than 10,000 and more preferably 9500 or less from the viewpoint of reducing haze.
  • surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the polishing composition may further contain a known additive generally contained in the polishing composition, for example, an organic acid, an organic acid salt, an inorganic acid, an inorganic acid salt, or the like, if necessary.
  • a known additive generally contained in the polishing composition for example, an organic acid, an organic acid salt, an inorganic acid, an inorganic acid salt, or the like, if necessary.
  • organic acids examples include monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, acrylic acid and methacrylic acid, aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and phthalic acid, oxalic acid, tartaric acid, malic acid, maleic acid and fumaric acid And dicarboxylic acids such as succinic acid, polycarboxylic acids such as citric acid, organic sulfonic acids, and organic phosphonic acids.
  • organic acid salt examples include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt of organic acid, or ammonium salt.
  • inorganic acids include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and carbonic acid.
  • inorganic acid salts include alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts of inorganic acids, and ammonium salts.
  • Organic acids and salts thereof and inorganic acids and salts thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the organic acid and salt thereof, and the inorganic acid and salt thereof in the polishing composition is preferably 0.00005% by mass or more, and 0.0001% by mass More preferably, it is more preferably 0.0005% by mass or more.
  • the content of the organic acid and its salt and the inorganic acid and its salt in the polishing composition is preferably less than 0.5% by mass, More preferably, it is less than 0.1% by mass, more preferably less than 0.1% by mass, and most preferably less than 0.05% by mass.
  • the polishing composition according to the present invention may be a one-part type or a multi-part type composed of two or more parts.
  • the polishing composition described above may be used for polishing as it is, diluted by adding water to the concentrated liquid of the polishing composition, or in the case of a multi-drug type polishing composition. May be prepared by a preparation method such as adding and diluting with an aqueous solution containing a part of the constituent components and used for polishing. For example, after the concentrated liquid of the polishing composition is stored and / or transported, it can be diluted at the time of use to prepare the polishing composition.
  • polishing composition in the technology disclosed herein is used as a polishing liquid diluted with a polishing liquid (working slurry) that is supplied to a polishing object and used for polishing the polishing object.
  • polishing liquid working slurry
  • Both concentrated liquid polishing liquid stock solution
  • Concentrated polishing composition is advantageous from the viewpoints of convenience, cost reduction, etc. during production, distribution, storage and the like.
  • the concentration factor can be, for example, about 2 to 100 times in terms of volume, and preferably about 5 to 50 times.
  • the concentration rate of the polishing composition according to a more preferred embodiment is 10 times or more and 40 times or less.
  • the polishing composition according to the present invention is preferably alkaline, and the pH thereof is preferably 8 or more, more preferably 9 or more, and further preferably 9.5 or more.
  • the pH of the polishing composition increases, the polishing rate tends to improve.
  • the pH is preferably 12 or less, more preferably 11 or less, and even more preferably 10.8 or less.
  • the pH of the polishing composition is lowered, the surface accuracy tends to be improved.
  • the pH of the polishing composition according to the present invention is preferably in the range of 8 or more and 12 or less, more preferably in the range of 9 or more and 11 or less, and in the range of 9.5 or more and 10.8 or less. It is particularly preferred that In particular, when the object to be polished is a silicon wafer, the pH of the polishing composition is preferably in the above range.
  • the polishing composition may be adjusted so that the pH is in the above range, if necessary, when it is reused.
  • a known pH adjusting agent may be used, or the above basic compound may be used.
  • the pH value of the polishing composition can be confirmed with a pH meter. Detailed measurement methods are described in the examples.
  • the polishing object to be polished using the polishing composition according to one embodiment of the present invention is not particularly limited, and can be applied to polishing of a polishing object having various materials and shapes.
  • the material of the polishing object include silicon materials, aluminum, nickel, tungsten, steel, tantalum, titanium, stainless steel and other metals or semimetals, or alloys thereof; quartz glass, aluminosilicate glass, glassy Glassy substances such as 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; resin materials such as polyimide resin; Is mentioned.
  • polishing target object may be comprised with the some material among the said materials.
  • the polishing composition according to one embodiment of the present invention is preferably used for polishing a silicon material.
  • the silicon material preferably includes at least one material selected from the group consisting of silicon single crystal, amorphous silicon and polysilicon.
  • the silicon material is more preferably a silicon single crystal or polysilicon, and particularly preferably a silicon single crystal, from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained more remarkably. That is, the polishing object is preferably a single crystal silicon substrate.
  • the shape of the object to be polished is not particularly limited.
  • the polishing composition according to the present invention can be preferably applied to polishing a polishing object having a flat surface such as a plate shape or a polyhedron shape.
  • polishing method including polishing an object to be polished using the polishing composition. Since the polishing composition according to the present invention is excellent in the haze reduction effect, it is particularly suitably used in the final polishing step. That is, the polishing method according to the present invention is suitably used in the final polishing step. Therefore, according to this invention, the manufacturing method (for example, manufacturing method of a silicon wafer) including the final polishing process using the said polishing composition is also provided.
  • the final polishing step refers to the final polishing step in the object manufacturing process (that is, a step in which no further polishing is performed after that step).
  • the polishing composition according to the present invention is also applied to a polishing step upstream of the final polishing step (refers to a step between the rough polishing step and the final polishing step), for example, a polishing step performed immediately before the final polishing step. May be used.
  • the polishing composition according to the present invention is particularly preferably used for polishing a single crystal silicon substrate as described above.
  • the polishing composition according to the present invention is suitable as a polishing composition used in the final polishing step of a single crystal silicon substrate. More specifically, the polishing composition according to the present invention is used for polishing a single crystal silicon substrate whose surface roughness is adjusted to a surface state of 0.01 nm or more and 100 nm or less by a process upstream of the final polishing process. Preferably applied.
  • a polishing apparatus As a polishing apparatus, a general holder having a polishing surface plate on which a holder for holding a substrate having a polishing object and a motor capable of changing the number of rotations are attached and a polishing pad (polishing cloth) can be attached.
  • a polishing apparatus can be used.
  • polishing pad a general nonwoven fabric type, polyurethane type, suede type or the like can be used without particular limitation. It is preferable that the polishing pad is grooved so that the polishing composition accumulates.
  • Polishing conditions are appropriately set depending on the stage of the polishing process in which the polishing composition is used.
  • the rotation speed of the surface plate is preferably about 10 rpm to 100 rpm, more preferably about 20 rpm to 50 rpm.
  • the rotational speeds of the upper rotating surface plate and the lower rotating surface plate may be different, but are usually set to the same relative speed with respect to the wafer.
  • a single-side polishing apparatus can be suitably used, and the rotation speed of the surface plate is preferably about 10 rpm to 100 rpm, more preferably about 20 rpm to 50 rpm, and more preferably 25 rpm to 50 rpm. More preferably, it is about. With such a rotation speed, the haze level of the surface of the polishing object can be significantly reduced.
  • the object to be polished is usually pressurized by a surface plate.
  • the pressure at this time can be selected as appropriate, but in the preliminary polishing step, it is preferably about 5 kPa or more and 30 kPa or less, and more preferably about 10 kPa or more and 25 kPa or less. In the finish polishing step, the pressure is preferably about 5 kPa to 30 kPa, and more preferably about 10 kPa to 20 kPa. With such a pressure, the haze level of the surface of the polishing object can be significantly reduced.
  • the supply rate of the polishing composition can also be appropriately selected according to the size of the platen. However, in consideration of economy, it is usually about 0.1 L / min to 5 L / min in the preliminary polishing step. It is more preferable that it is about 0.2 L / min or more and 2 L / min or less. In the finish polishing step, it is usually preferably about 0.1 L / min to 5 L / min, more preferably about 0.2 L / min to 2 L / min. With such a supply speed, the surface of the object to be polished can be efficiently polished, and the haze level of the surface of the object to be polished can be significantly reduced.
  • the holding temperature of the polishing composition in the polishing apparatus is not particularly limited, but from the viewpoints of polishing rate stability and reduction in haze level, the temperature is usually preferably about 15 ° C to 40 ° C, and preferably 18 ° C to 25 ° C. The following degree is more preferable.
  • polishing conditions are merely examples, and may be out of the above range, or the settings may be changed as appropriate. Such conditions can be appropriately set by those skilled in the art.
  • SC-1 cleaning is preferably performed as a process for cleaning the object to be polished.
  • SC-1 cleaning is a cleaning method performed using, for example, a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide (for example, 40 ° C. or more and 80 ° C. or less).
  • Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 (1) Preparation of Polishing Composition Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 having a pH of 10.4 by mixing the following materials in deionized water so as to have the compositions shown in Table 2 below. Polishing compositions No. 7 to No. 7 were prepared (mixing temperature: about 20 ° C., mixing time: about 5 minutes). The pH of the polishing composition (liquid temperature: 20 ° C.) was confirmed with a pH meter (trade name: LAQUA (registered trademark) manufactured by Horiba, Ltd.).
  • standard buffer solution phthalate pH buffer solution pH: 4.01 (25 ° C.), neutral phosphate pH buffer solution pH: 6.86 (25 ° C.), carbonate pH buffer solution pH: 10. 01 (25 ° C.) was used to calibrate three points, a glass electrode was inserted into the polishing composition, and after 2 minutes had passed, the value after stabilization was measured.
  • Abrasive grains (colloidal silica, average primary particle size: 35 nm, average secondary particle size: 60 nm) ⁇ Basic compound (ammonia water (29% by mass)) ⁇ Water-soluble polymer A HEC: hydroxyethyl cellulose (weight average molecular weight: 500,000) ⁇ Water-soluble polymer B PAA: polyacrylic acid (weight average molecular weight: 1,100,000, 100,000, 200,000) HEC: hydroxyethyl cellulose (weight average molecular weight: 500,000) PEO-PPO-PEO: PEO-PPO-PEO type triblock (weight average molecular weight: 9,000) PEO-PPO random: random copolymer of EO and PO (weight average molecular weight: 1,000,000) PVA: polyvinyl alcohol (weight average molecular weight: 100,000) ⁇ Chelating agent EDTPO: ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid) Organic acid salt (triammonium citrate).
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains is a value measured using a surface area measuring device (trade name: Flow Sorb II 2300, manufactured by Micromeritics).
  • Polishing machine Single wafer polishing machine PNX-332B (Okamoto Machine Tool Manufacturing Co., Ltd.)
  • Polishing pad POLYPAS (registered trademark) FP55 (nonwoven fabric type, thickness of about 2 mm, density of about 0.3 g / cm 3 , compression rate of about 7%, compression elastic modulus of about 90%, hardness of about 50 °, manufactured by Fujibo Ehime Co., Ltd.
  • Polishing load 20 kPa Platen (surface plate) rotation speed: 20 rpm Head (carrier) rotation speed: 20 rpm Supply rate of polishing composition: 1 L / min Polishing time: 2.5 min Surface plate cooling water temperature: 20 ° C Holding temperature of polishing composition: 20 ° C.
  • Polishing machine Single wafer polishing machine PNX-332B (Okamoto Machine Tool Manufacturing Co., Ltd.)
  • Polishing pad POLYPAS (registered trademark) 27NX (suede type, thickness of about 1.5 mm, density of about 0.4 g / cm 3 , compression rate of about 20%, compression modulus of about 90%, hardness of about 40 °, average pore diameter About 45 ⁇ m, about 25% open area, manufactured by Fujibo Atago Co., Ltd.)
  • Polishing load 15 kPa Platen (plate) rotation speed: 30rpm Head (carrier) rotation speed: 30 rpm Supply rate of polishing composition: 2 L / min Polishing time: 2.5 min Surface plate cooling water temperature: 20 ° C Holding temperature of polishing composition: 20 ° C.
  • the silicon wafer was pretreated by polishing, cleaning and drying.
  • ⁇ Standard test 1 Calculation of abrasive grain adsorption parameter 1> The following standard solution was prepared, this standard solution was centrifuged under the following centrifugation conditions, and the supernatant was collected.
  • ⁇ Standard solution composition Aqueous dispersion having an abrasive concentration of 0.46% by mass, an ammonia concentration of 0.009% by mass, and a water-soluble polymer B concentration of 0.017% by mass ⁇ Centrifuge Conditions >> Centrifuge: Bantiman Coulter, Avanti (registered trademark) HP-30I Rotational speed: 20000 rpm Centrifugation time: 30 min The total organic carbon concentration (TOC) of the standard solution and the supernatant is measured using the following measuring device, the measured value of the standard solution is C1, the measured value of the supernatant is C2, and the following formula 1 is used to absorb the abrasive grains. Parameter 1 was calculated: TOC measuring device: TOC-5000A manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the single crystal silicon substrate pretreated by the above method of ⁇ silicon wafer pretreatment> was cut into a chip type of 60 mm ⁇ 30 mm to produce an evaluation substrate.
  • the weight of this evaluation substrate was set to W0.
  • the substrate for evaluation was immersed in an aqueous solution of about 5% by mass of HF (hydrogen fluoride) for 30 seconds (natural oxide film removal), and then rinsed with deionized water.
  • the substrate for evaluation thus treated with an oxide film was immersed in a standard solution for evaluation at 25 ° C. for 12 hours, rinsed with deionized water, dried and weighed. This weight was designated W1.
  • the etching rate (E.R.) was calculated from the difference in weight before and after immersion (W0-W1) and the specific gravity of silicon. Separately, by the same method as described above, the etching rate obtained using the reference standard solution was ⁇ , and the substrate adsorption parameter 2 was calculated by the following equation 2.
  • D90 particle diameter at which the cumulative mass from the small particle diameter side of the cumulative particle diameter distribution on a volume basis is 90%
  • D 90 particle diameter at which the cumulative mass from the small particle diameter side of the cumulative particle diameter distribution on a volume basis is 90%
  • D90 particle diameter at which the cumulative mass from the small particle diameter side of the cumulative particle diameter distribution on a volume basis is 90%
  • UPA manufactured by Nikkiso Co., Ltd. -Measured using UT151 (unit: ⁇ m).
  • ⁇ Polishing rate (RR)> The weight W2 of the single crystal silicon substrate pretreated by the above method of ⁇ silicon wafer pretreatment> was measured. After the measurement, it was immersed in an about 3% by mass HF (hydrogen fluoride) aqueous solution and rinsed with deionized water. Subsequently, it grind
  • Polishing machine Single wafer polishing machine PNX-322 (Okamoto Machine Tool Manufacturing Co., Ltd.)
  • Polishing pad POLYPAS (registered trademark) 27NX (suede type, thickness of about 1.5 mm, density of about 0.4 g / cm 3 , compression rate of about 20%, compression modulus of about 90%, hardness of about 40 °, average pore diameter About 45 ⁇ m, about 25% open area, manufactured by Fujibo Atago Co., Ltd.)
  • Polishing load 15 kPa Platen (plate) rotation speed: 30rpm Head (carrier) rotation speed: 30 rpm Supply rate of polishing composition: 0.4 L / min Polishing time: 5 min Surface plate cooling water temperature: 20 ° C Holding temperature of polishing composition: 20 ° C.
  • ⁇ Viscosity> The viscosity at 25 ° C. of the 40-fold concentrated liquids of the polishing compositions of Examples and Comparative Examples was measured with a capillary tube viscometer manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd. (Canon Fenceke) (unit: mPa ⁇ s).
  • Table 3 below shows the evaluation results of the polishing compositions of Examples and Comparative Examples.
  • the polishing compositions of Examples 1 to 5 maintain the dispersibility (D 90 ), polishing rate, and haze of the abrasive grains better than those of the comparative polishing composition. However, it has been found that it is possible to increase the viscosity.
  • the polishing composition of Comparative Example 1 had good D 90 , polishing rate, and haze, but could not thicken because there was no water-soluble polymer B.
  • D 90 , polishing rate, and viscosity were good, but because there was no water-soluble polymer A, haze deteriorated.
  • the abrasive adsorption parameter 1 and the substrate adsorption parameter 2 of the water-soluble polymer B were too high, and the molecular weight was small, so that a sufficient thickening effect could not be obtained.
  • the abrasive adsorption parameter 1 of the water-soluble polymer B was low, but the substrate adsorption parameter 2 was too high and the haze deteriorated. Since the polishing composition of Comparative Example 7 had a small molecular weight of the water-soluble polymer B, the dispersibility (D 90 ) of the abrasive grains deteriorated when trying to obtain a sufficient thickening effect.

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Abstract

本発明は、砥粒の分散性、研磨レート、およびヘイズの低減などの性能を維持しつつ、増粘化された研磨用組成物を提供する。　本発明は、砥粒と、塩基性化合物と、研磨対象物の表面を保護する作用を有する水溶性高分子Ａと、増粘作用を有する水溶性高分子Ｂと、水と、を含み、前記水溶性高分子Ｂの重量平均分子量が５０，０００以上であり、標準試験１から前記水溶性高分子Ｂの得られる砥粒吸着パラメータ１が４０％以下であり、標準試験２から得られる前記水溶性高分子Ｂの基板吸着パラメータ２が２０％以下である、研磨用組成物である。

Description

研磨用組成物およびこれを用いた研磨方法
　本発明は、研磨用組成物およびこれを用いた研磨方法に関する。
　シリコン、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導体、またはこれらの合金；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ウェーハ材料等は、平坦化などの各種要求により研磨がなされ、各種分野で応用されている。
　中でも、集積回路等の半導体素子を作るために、高平坦でキズや不純物の無い高品質な鏡面を持つミラーウェーハを作るため、シリコンウェーハを研磨する技術については様々な研究がなされている。
　研磨では、ウェーハ表面を高精度な鏡面に仕上げ、かつヘイズの少ないものとするため、砥粒（たとえば、コロイダルシリカなどのコロイド状の粒子）を含有する研磨用組成物が用いられる。たとえば、特開２００４－１２８０７０号公報（米国特許出願公開第２００４／０１２７０４７号明細書に対応）では、二酸化ケイ素、アルカリ化合物、ヒドロキシエチルセルロース等の水溶性高分子化合物、および水を含有し、前記二酸化ケイ素は、ＢＥＴ法で測定される比表面積から求められる平均一次粒子径およびレーザー散乱法で測定される平均二次粒子径が特定の範囲であるコロイダルシリカ、あるいは前記平均一次粒子径および前記平均二次粒子径が特定の範囲であるヒュームドシリカである研磨用組成物が提案されている。
　また、特開２０１１－６１０８９号公報では、研磨材と、ヒドロキシエチルセルロースと、塩基性化合物とを含有し、前記ヒドロキシエチルセルロースは、重量平均分子量が３０万～３００万のヒドロキシエチルセルロースを加水分解することにより調製されたヒドロキシエチルセルロースである研磨液組成物が提案されている。
　最近、シリコンウェーハ等の研磨に適用される研磨用組成物について、砥粒の分散性や研磨レート、およびヘイズの低減といった性能を維持しつつ、ウェーハ表面の加工均一性を高めるために増粘化させるという新たな要求が高まっている。しかしながら、この新たな要求に対しては、これまで十分な知見がないというのが現状であった。
　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、砥粒の分散性、研磨レート、およびヘイズの低減などの性能を維持しつつ、増粘化された研磨用組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、かような研磨用組成物を用いた研磨方法の提供もまた目的とする。
　上記課題は、砥粒と、塩基性化合物と、研磨対象物の表面を保護する作用を有する水溶性高分子Ａと、増粘作用を有する水溶性高分子Ｂと、水と、を含み、前記水溶性高分子Ｂの重量平均分子量が５０，０００以上であり、標準試験１から得られる前記水溶性高分子Ｂの砥粒吸着パラメータ１が４０％以下であり、標準試験２から得られる前記水溶性高分子Ｂの基板吸着パラメータ２が２０％以下である、研磨用組成物によって解決される。
　以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０℃以上２５℃以下の範囲）／相対湿度４０％ＲＨ以上５０％ＲＨ以下の条件で測定する。
　〔研磨用組成物〕
　本発明の一形態は、砥粒と、塩基性化合物と、研磨対象物の表面を保護する作用を有する水溶性高分子Ａと、増粘作用を有する水溶性高分子Ｂと、水と、を含み、前記水溶性高分子Ｂの重量平均分子量が５０，０００以上であり、標準試験１から得られる前記水溶性高分子Ｂの砥粒吸着パラメータ１が４０％以下であり、標準試験２から得られる前記水溶性高分子Ｂの基板吸着パラメータ２が２０％以下である、研磨用組成物である。
　本発明者らは、砥粒の分散性、研磨レート、およびヘイズの低減などの性能を維持しながら、研磨用組成物を増粘化させる検討を行った。その過程で、特開２００４－１２８０７０号公報（米国特許出願公開第２００４／０１２７０４７号明細書に対応）および特開２０１１－６１０８９号公報に記載の研磨用組成物に含まれるヒドロキシエチルセルロース等の水溶性高分子の添加量を単純に増やす検討を行ったところ、増粘化は一応達成されるものの、砥粒の分散性、研磨レート、およびヘイズの低減等の研磨用組成物に本来求められる性能が低下してしまうことを知見した。
　このような検討結果に基づいて、本発明者らはさらに検討を行った。その結果、驚くべきことに、研磨対象物の表面を保護する作用を有する水溶性高分子Ａと、重量平均分子量が５万以上であり、標準試験１から得られる砥粒吸着パラメータ１が４０％以下であり、かつ標準試験２から得られる基板吸着パラメータ２が２０％以下である、増粘作用を有する水溶性高分子Ｂとを併用することにより、砥粒の分散性、研磨レート、およびヘイズの低減などの性能を維持しつつ、増粘化された研磨用組成物が得られることを見出した。
　本発明の研磨用組成物により上記効果が得られる作用機序は不明であるが、以下のように考えられる。すなわち、本発明に係る研磨用組成物に含まれる水溶性高分子Ａは、研磨対象物の表面を保護する作用を有する。かような水溶性高分子Ａは、研磨対象物の表面に水溶性高分子膜を形成するため、研磨対象物のヘイズを低減することができる。また、本発明に係る研磨用組成物に含まれる水溶性高分子Ｂは、重量平均分子量が５０，０００以上であることから、研磨用組成物を増粘させる作用を有する。また、水溶性高分子Ｂは、標準試験１により得られる砥粒吸着パラメータ１および標準試験２により得られる基板吸着パラメータ２が、特定の値以下であるため、砥粒に過度に吸着することがなく、研磨用組成物中での砥粒の分散性を良好に維持でき、さらに研磨対象物の表面にも過度に吸着することがなく、研磨用組成物による研磨レートを良好に維持することができる。かような水溶性高分子Ａと水溶性高分子Ｂとを併用した本発明に係る研磨用組成物は、砥粒の分散性、研磨レート、およびヘイズの低減などの性能を維持しつつ、増粘化が達成される。
　なお、上記メカニズムは推測に基づくものであり、その正誤が本願の技術的範囲に影響を及ぼすものではない。
　以下、本発明に係る研磨用組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
　＜砥粒＞
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、砥粒を必須に含む。砥粒は、研磨対象物の表面を機械的に研磨する働きをする。
　砥粒の材質や性状は特に制限されず、研磨用組成物の使用目的や使用態様等に応じて適宜選択することができる。砥粒の例としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；ダイヤモンド粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）粒子やポリ（メタ）アクリル酸粒子、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。ここで（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。砥粒は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　上記砥粒としては、無機粒子が好ましく、なかでも金属または半金属の酸化物からなる粒子が好ましい。特に好ましい砥粒としてシリカ粒子が挙げられる。シリカ粒子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。
　シリカ粒子の中でも、コロイダルシリカおよびフュームドシリカが好ましく、コロイダルシリカが特に好ましい。コロイダルシリカまたはフュームドシリカを使用した場合、特にコロイダルシリカを使用した場合には、研磨工程においてシリコンウェーハの表面に発生するスクラッチが減少する。
　ここで、好ましい研磨対象物であるシリコンウェーハの表面は、一般に、ラッピング工程とポリシング工程とを経て高品質な鏡面に仕上げられる。そして、上記ポリシング工程は、通常、予備研磨工程（予備ポリシング工程）と仕上げ研磨工程（ファイナルポリシング工程）とを含む複数の研磨工程により構成されている。たとえば、シリコンウェーハを大まかに研磨する段階（たとえば、予備研磨工程）では加工力（研磨力）の高い研磨用組成物が使用され、より繊細に研磨する段階（たとえば、仕上げ研磨工程）では研磨力の低い研磨用組成物が使用される傾向にある。このように、使用される研磨用組成物は、研磨工程ごとに求められる研磨特性が異なるため、研磨用組成物に含まれる各成分の含有量もまた、その研磨用組成物が使用される研磨工程の段階に依存して、異なったものが採用されうる。
　上記のように、研磨用組成物に含まれる砥粒においても、その含有量や粒子径は、その研磨用組成物が使用される研磨工程の段階に依存して、それぞれ異なったものが採用されうる。
　砥粒の含有量の増加によって、研磨対象物の表面に対する研磨レートが向上する。一方、砥粒の含有量の減少によって、研磨用組成物の分散安定性が向上し、かつ、研磨された面の砥粒の残渣が低減する傾向となる。
　予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の含有量は、特に制限されないが、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．０１質量％以上であることがより好ましく、０．１質量％以上であることがさらに好ましく、０．２質量％以上であることが特に好ましい。また、予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の含有量は、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましく、０．８質量％以下であることが最も好ましい。
　仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の含有量は、特に制限されないが、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．０１質量％以上であることがより好ましく、０．１質量％以上であることが特に好ましい。また、仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の含有量は、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらにより好ましく、０．５質量％以下であることが最も好ましい。
　また、砥粒の粒子径の増大によって、研磨対象物の表面を機械的に研磨しやすくなり、研磨レートが向上する。一方、砥粒の粒子径の減少によって、ヘイズが低減しやすくなる。
　予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の平均一次粒子径は、特に制限されないが、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、２０ｎｍ以上であることがさらに好ましく、３０ｎｍ以上であることがさらにより好ましい。また、予備研磨工程に用いられる砥粒の平均一次粒子径は、１００ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以下であることがより好ましく、６０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
　仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の平均一次粒子径は、特に制限されないが、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、２０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の平均一次粒子径は、６０ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、４０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
　また、予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の平均二次粒子径は、特に制限されないが、１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがより好ましく、４０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の平均二次粒子径は、２５０ｎｍ以下であることが好ましく、１８０ｎｍ以下であることがより好ましく、１５０ｎｍ以下がさらに好ましい。
　仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の平均二次粒子径は、１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがより好ましく、３０ｎｍ以上であることがさらに好ましく、４０ｎｍ以上であることが特に好ましい。また、仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における砥粒の平均二次粒子径は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、９０ｎｍ以下であることがより好ましく、８０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
　一般に、水溶性高分子および砥粒を含有する研磨用組成物中では、水溶性高分子によって媒介された砥粒の凝集体が形成され易い。そのため、水溶性高分子および砥粒を含有する研磨用組成物では、水溶性高分子を含有しない研磨用組成物と比べ、研磨用組成物中に存在する粒子の平均粒子径が大きくなる傾向にある。本明細書において「研磨用組成物中に存在する粒子」とは、水溶性高分子によって媒介された砥粒の凝集体だけでなく、凝集体を形成していない砥粒も包含する用語として用いられる。
　予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中に存在する粒子の平均二次粒子径は１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがより好ましく、４０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中に存在する粒子の平均二次粒子径は、２５０ｎｍ以下であることが好ましく、１８０ｎｍ以下であることがより好ましく、１５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
　仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中に存在する粒子の平均二次粒子径は１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ以上であることがより好ましく、３０ｎｍ以上であることがさらに好ましく、４０ｎｍ以上であることが特に好ましい。また、仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中に存在する粒子の平均二次粒子径は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、９０ｎｍ以下であることがより好ましく、８０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
　なお、砥粒の平均一次粒子径の値は、たとえば、ＢＥＴ法により測定される比表面積から算出される。砥粒の比表面積の測定は、たとえば、マイクロメリティックス社製の「Ｆｌｏｗ　ＳｏｒｂＩＩ　２３００」を用いて行うことができる。また、砥粒および研磨用組成物中に存在する粒子の平均二次粒子径は、たとえば動的光散乱法により測定され、たとえば日機装株式会社製の「ナノトラック（登録商標）ＵＰＡ－ＵＴ１５１」を用いて測定することができる。
　＜塩基性化合物＞
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、塩基性化合物を必須に含む。ここで塩基性化合物とは、研磨用組成物に添加されることによって該組成物のｐＨを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物は、研磨対象物の面をエッチングにより化学的に研磨する働き、および砥粒の分散安定性を向上させる働きを有する。また、塩基性化合物は、ｐＨ調整剤として用いることができる。
　塩基性化合物の具体例としては、第２族元素またはアルカリ金属の水酸化物または塩、第四級アンモニウム化合物、アンモニアまたはその塩、アミンなどが挙げられる。
　第２族元素またはアルカリ金属の水酸化物または塩において、第２族元素としては、特に制限されないが、アルカリ土類金属を好ましく用いることができ、たとえば、カルシウムが挙げられる。また、アルカリ金属としては、カリウム、ナトリウムなどが挙げられる。塩としては、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、酢酸塩などが挙げられる。第２族元素またはアルカリ金属の水酸化物または塩としては、たとえば、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、硫酸カリウム、酢酸カリウム、塩化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、および炭酸ナトリウム等が挙げられる。
　第四級アンモニウム化合物としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムなどの水酸化物、塩化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、およびリン酸塩などの塩が挙げられる。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、水酸化テトラブチルアンモニウムなどの水酸化テトラアルキルアンモニウム；炭酸テトラメチルアンモニウム、炭酸テトラエチルアンモニウム、炭酸テトラブチルアンモニウムなどの炭酸テトラアルキルアンモニウム；塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウムなどの塩化テトラアルキルアンモニウム等が挙げられる。
　他のアンモニウム塩としては、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムなどが挙げられる。
　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、Ｎ－メチルピペラジン、グアニジンなどが挙げられる。
　ここで、塩基性化合物は、その期待される機能に応じて好ましい化合物を選択することができる。
　ここで、予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における塩基性化合物としては、研磨レート向上の観点から、水酸化テトラメチルアンモニウムなどの水酸化第四級アンモニウム化合物、アンモニアを用いることが好ましい。また、予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における塩基性化合物としては、研磨レート向上の観点から、炭酸塩または炭酸水素塩などを含むことが好ましく、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリウム、または炭酸水素ナトリウムなどを含むことが好適である。取り扱いのしやすさという観点から、水酸化第四級アンモニウム化合物およびアンモニアがさらに好ましく、アンモニアが最も好ましい。
　また、仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における塩基性化合物としては、研磨後の研磨対象物に付着して残らないという観点から、アルカリ土類金属、アルカリ金属、遷移金属を含まないものが好まれる。よって、塩基性化合物としては、たとえば、水酸化第四級アンモニウム化合物、アミン、アンモニアであることが好ましく、取り扱いのしやすさという観点から、水酸化第四級アンモニウム化合物およびアンモニアがさらに好ましく、アンモニアが最も好ましい。
　研磨用組成物中の塩基性化合物の含有量（二種以上用いる場合はその合計量）は、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．００３質量％以上であることがより好ましい。塩基性化合物の含有量を増加させることによって、高い研磨レートが得られ易くなる。他方で、研磨用組成物中の塩基性化合物の含有量（二種以上用いる場合はその合計量）は、０．２質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましい。塩基性化合物の含有量を減少させることによって、ヘイズが低減されやすくなる。
　なお、仕上げ研磨工程に近づくにつれて、塩基性化合物の含有量を段階的に少なくしていくとよい。好ましい実施形態は、予備研磨用組成物の塩基性化合物の含有量が最も多い形態であり、その含有量は仕上げ研磨用組成物における塩基性化合物の含有量の２倍以上２０倍以下の範囲であることが好ましい。
　＜水溶性高分子Ａ＞
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、研磨対象物の表面を保護する作用を有する水溶性高分子Ａを必須に含む。水溶性高分子Ａは、研磨対象物の表面に水溶性高分子膜を形成するため、研磨対象物のヘイズを低減することができる。
　水溶性高分子Ａとしては、分子中に、カチオン基、アニオン基およびノニオン基から選ばれる少なくとも一種の官能基を有するものを使用することができる。具体的な水溶性高分子Ａとしては、分子中に水酸基、カルボキシル基、アシルオキシ基、スルホ基、第四級アンモニウム構造、複素環構造、ビニル構造、ポリオキシアルキレン構造などを含むものが挙げられる。凝集物の低減や洗浄性向上などの観点から、ノニオン性の水溶性高分子を好ましく採用し得る。好適例として、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー（含窒素水溶性高分子）、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、デンプン誘導体などが例示される。
　水溶性高分子Ａは、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ポリビニルアルコール、およびセルロース誘導体からなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましく、窒素原子を含有するポリマーおよびセルロース誘導体からなる群より選択される少なくとも１種であることがさらに好ましい。
　オキシアルキレン単位を含むポリマーとしては、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、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、ＥＯとＰＯとのランダム共重合体などが挙げられる。ＥＯとＰＯとのブロック共重合体は、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）ブロックとポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）ブロックとを含むジブロック体、トリブロック体などであり得る。上記トリブロック体には、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック体およびＰＰＯ－ＰＥＯ－ＰＰＯ型トリブロック体が含まれる。通常は、ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック体がより好ましい。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などの観点から、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（たとえば５以上）であることがさらに好ましい。
　窒素原子を含有するポリマーとしては、モノマー単位中に窒素原子を１個以上有するもの、または側鎖の一部に窒素原子を１個以上有するものであれば特に限定されない。窒素原子を含有するポリマーの形成に用いられるモノマーとしては、たとえば、アミン、イミン、アミド、イミド、カルボジイミド、ヒドラジド、ウレタンなどが挙げられ、その構造は、鎖状、環状、１級、２級、３級のいずれであってもよい。また、窒素原子がカチオンの一部となる塩の構造を有する含窒素水溶性高分子であってもよい。また、主鎖に窒素原子を含有するポリマーおよび側鎖官能基（ペンダント基）に窒素原子を有するポリマーのいずれも使用可能である。塩の構造を有する含窒素水溶性高分子としては、たとえば、第四級アンモニウム塩が挙げられる。また、含窒素水溶性高分子としては、たとえば、水溶性ナイロンなどの重縮合系ポリアミド、水溶性ポリエステルなどの重縮合系ポリエステル、重付加系ポリアミン、重付加系ポリイミン、重付加系（メタ）アクリルアミド、アルキル主鎖の少なくとも一部に窒素原子を有する水溶性高分子、側鎖の少なくとも一部に窒素原子を有する水溶性高分子などが挙げられる。なお、側鎖に窒素原子を有する水溶性高分子は、側鎖に第四級窒素を有する水溶性高分子も含む。重付加系の含窒素水溶性高分子の具体例としては、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリＮ－ビニルホルムアミド、ポリビニルカプロラクタム、ポリビニルピペリジンなどが挙げられる。また、含窒素水溶性高分子は、ビニルアルコール構造、メタクリル酸構造、ビニルスルホン酸構造、ビニルアルコールカルボン酸エステル構造、オキシアルキレン構造などの親水性を有する構造を部分的に有するものであってもよい。また、これらのジブロック型やトリブロック型、ランダム型、交互型といった複数種の構造を有する重合体であってもよい。含窒素水溶性高分子は、分子中の一部または全部にカチオンを持つもの、アニオンを持つもの、アニオンとカチオンとの両方を持つもの、ノニオンを持つもの、等のいずれであってもよい。主鎖に窒素原子を含有するポリマーの例としては、Ｎ－アシルアルキレンイミン型モノマーの単独重合体および共重合体が挙げられる。Ｎ－アシルアルキレンイミン型モノマーの具体例としては、Ｎ－アセチルエチレンイミン、Ｎ－プロピオニルエチレンイミン等が挙げられる。ペンダント基に窒素原子を有するポリマーとしては、たとえば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、Ｎ－アルコキシアルキル（メタ）アクリルアミド型モノマーの単独重合体および共重合体、Ｎ－ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド型モノマーの単独重合体および共重合体、Ｎ－アルキル（メタ）アクリルアミド型モノマーの単独重合体および共重合体、Ｎ－ジアルキル（メタ）アクリルアミド型のモノマーの単独重合体および共重合体、Ｎ－ビニル型モノマーの単独重合体および共重合体等が挙げられる。ここで「（メタ）アクリロイル」とは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。Ｎ－（メタ）アクリロイル型モノマーの具体例としては、Ｎ－（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ－（メタ）アクリロイルピペリジン等が挙げられる。Ｎ－アルコキシアルキル（メタ）アクリルアミド型モノマーの具体例としては、Ｎ－メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。Ｎ－ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド型モノマーの具体例としては、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ－（１，１－ジメチル－２－ヒドロキシエチル）（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。Ｎ－アルキル（メタ）アクリルアミド型モノマーの具体例としては、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）アクリルアミド等が挙げられる。Ｎ－ジアルキル（メタ）アクリルアミド型モノマーの具体例としては、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）アクリルアミド等が挙げられる。Ｎ－ビニル型モノマーの具体例としては、Ｎ－ビニルピロリドン等が挙げられる。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。
　ポリビニルアルコールについて、ケン化度は特に限定されない。また、ポリビニルアルコールとして、第四級アンモニウム構造等のカチオン性基を有するカチオン化ポリビニルアルコールを使用してもよい。上記カチオン化ポリビニルアルコールとしては、たとえば、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ものが挙げられる。
　「セルロース誘導体」とは、セルロースの持つ水酸基の一部が他の異なった置換基に置換されたものをいう。セルロース誘導体としては、ヒドロキシエチルセルロース、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、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などのセルロース誘導体およびプルランが挙げられる。
　デンプン誘導体としては、アルファ化デンプン、プルラン、シクロデキストリンなどが挙げられる。なかでもプルランが好ましい。
　上記水溶性高分子Ａは、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　上記水溶性高分子Ａの中でも、研磨対象物のヘイズをより低減しやすいという観点からは、水溶性高分子Ａは、セルロース誘導体を含んでいると好ましい。水溶性高分子Ａとしてセルロース誘導体を用いると、他の水溶性高分子を用いた場合と比較して、研磨対象物（特にシリコンウェーハ）表面においてより水溶性高分子膜が形成されやすく、ヘイズの低減効果がより向上する。さらに、セルロース誘導体の中でも研磨対象物表面において水溶性高分子膜が形成されやすく、ヘイズ低減効果が高いという観点から、ヒドロキシエチルセルロースが特に好ましい。
　水溶性高分子Ａの重量平均分子量は、研磨レートの向上とヘイズを低減させるという観点から、ポリエチレンオキサイド換算で２，０００，０００以下であることが好ましく、１，５００，０００以下であることがより好ましく、１，０００，０００以下であることがさらに好ましい。また、研磨用組成物中の水溶性高分子Ａの重量平均分子量は１０，０００以上であることが好ましく、２０，０００以上であることがより好ましく、３０，０００以上であることがさらに好ましい。また、水溶性高分子Ａの重量平均分子量が上記範囲内であると、研磨用組成物の分散安定性や、研磨対象物をシリコンウェーハ（シリコン基板）としたとき、シリコンウェーハの洗浄性の観点からも好ましい。なお、水溶性高分子Ａの重量平均分子量は、ＧＰＣ法（水系、ポリエチレンオキサイド換算）により測定された値を採用することができる。
　研磨用組成物に含まれる水溶性高分子Ａの含有量は、その研磨用組成物が使用される研磨工程の段階に依存して、それぞれ異なったものが採用されうる。
　水溶性高分子Ａの含有量の増加によって、研磨対象物表面での水溶性高分子膜形成が促進され、ヘイズを低減することができる。一方、水溶性高分子Ａの含有量の減少によって、研磨レートが向上する。
　予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中の水溶性高分子Ａの含有量（二種以上用いる場合はその合計量）としては、研磨面の濡れ性を向上させ、また、ヘイズをより低減させる観点から、１×１０－６質量％以上であることが好ましく、５×１０－５質量％以上であることがより好ましく、１×１０－４質量％以上であることがさらに好ましい。他方で、研磨レートを向上させる観点から、０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましく、０．０５質量％以下であることがさらに好ましく、０．０１質量％以下であることがさらにより好ましく、０．００５質量％以下であることが特に好ましい。
　仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中の水溶性高分子Ａの含有量（二種以上用いる場合はその合計量）としては、研磨面の濡れ性を向上させ、また、ヘイズをより低減させる観点から、１×１０－４質量％以上であることが好ましく、１×１０－３質量％以上であることがより好ましく、２×１０－３質量％以上であることがさらに好ましい。他方で、研磨レートを向上させる観点から、０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましく、０．０５質量％以下であることがさらに好ましく、０．０１質量％以下であることが特に好ましい。
　上記のうち、特に、研磨用組成物中の水溶性高分子Ａとして、セルロース誘導体（たとえばヒドロキシエチルセルロース）を用いる場合、ポリビニルピロリドンと併用してもよい。
　＜水溶性高分子Ｂ＞
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、増粘作用を有する水溶性高分子Ｂを必須に含む。本発明に係る水溶性高分子Ｂは、重量平均分子量が５０，０００以上であることから、研磨用組成物を増粘させる作用を有する。また、水溶性高分子Ｂは、標準試験１により得られる砥粒吸着パラメータ１が４０％以下であるため、砥粒に過度に吸着することがなく、研磨用組成物中での砥粒の分散性を良好に維持できる。さらに、水溶性高分子Ｂは、標準試験２により得られる基板吸着パラメータ２が２０％以下であるため、研磨対象物の表面に過度に吸着することがなく、研磨用組成物による研磨レートを良好に維持することができる。上記の水溶性高分子Ａと当該水溶性高分子Ｂとを併用した本発明に係る研磨用組成物は、砥粒の分散性、研磨レート、およびヘイズの低減などの性能を維持しつつ、増粘化が達成される。
　水溶性高分子Ｂの重量平均分子量は、５０，０００以上である。水溶性高分子Ｂの重量平均分子量が５０，０００未満である場合、砥粒の分散性などの性能を維持しつつ研磨用組成物を増粘させる作用が得られない。水溶性高分子Ｂの重量平均分子量は、１００，０００以上であることが好ましく、２００，０００以上であることがより好ましい。また、水溶性高分子Ｂの重量平均分子量は、研磨用組成物の保存安定性の観点から、７，０００，０００以下であることが好ましく、５，０００，０００以下であることがより好ましく、３，０００，０００以下であることがさらに好ましく、１，５００，０００以下であることが特に好ましい。
　なお、水溶性高分子Ｂの重量平均分子量は、ＧＰＣ法（水系、ポリエチレンオキサイド換算）により測定された値を採用することができる。
　水溶性高分子Ｂは、標準試験１により得られる砥粒吸着パラメータ１が４０％以下である。ここで、「砥粒吸着パラメータ１」とは、水溶性高分子Ｂの砥粒への吸着のしやすさを表しており、砥粒吸着パラメータ１が４０％以下であることにより、水溶性高分子Ｂの砥粒への吸着が起こりにくく、研磨用組成物中での砥粒の分散性が向上する。砥粒吸着パラメータ１が４０％を超える場合、水溶性高分子Ｂの砥粒への吸着がより起こりやすく、研磨用組成物中の砥粒の分散性が低下する。砥粒吸着パラメータ１は、４０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。なお、砥粒吸着パラメータ１の下限値は、通常０％である。
　砥粒吸着パラメータ１は、下記に示す方法で標準試験１を行い下記式１により算出することができる。
　・標準試験１：砥粒吸着パラメータ１の算出
　下記標準液を作製し、この標準液を下記の遠心分離条件で遠心分離し、上澄み液を回収する。
　≪標準液の組成≫
　砥粒の濃度が０．４６質量％、アンモニアの濃度が０．００９質量％、および水溶性高分子Ｂの濃度が０．０１７質量％である水分散液
　≪遠心分離条件≫
　遠心分離機：ベックマン・コールター株式会社製、Ａｖａｎｔｉ（登録商標）　ＨＰ－３０Ｉ
　回転数：２００００ｒｐｍ
　遠心分離時間：３０ｍｉｎ
　標準液および上澄み液の全有機炭素濃度（ＴＯＣ）を、下記測定装置を用いて測定し、標準液の測定値をＣ１とし、上澄み液の測定値をＣ２として、下記式１により、砥粒吸着パラメータ１を算出する：
　ＴＯＣ測定装置：株式会社島津製作所製、ＴＯＣ－５０００Ａ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　また、水溶性高分子Ｂは、標準試験２により得られる基板吸着パラメータ２が２０％以下である。ここで、「基板吸着パラメータ２」とは、水溶性高分子Ｂの研磨対象物への吸着のしやすさを表しており、基板吸着パラメータ２が２０％以下であることにより、水溶性高分子Ｂが研磨対象物に対して吸着しにくくなり、研磨用組成物による研磨レートが向上する。基板吸着パラメータ２が２０％を超える場合、水溶性高分子Ｂの研磨対象物への吸着がより起こりやすく、研磨用組成物による研磨レートが低下する。基板吸着パラメータ２は、２０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。なお、基板吸着パラメータ２の下限値は、通常０％である。
　基板吸着パラメータ２は、下記に示す方法で標準試験２を行い下記式２により算出することができる。
　・標準試験２：基板吸着パラメータ２の算出
　下記２種の標準液を作製する：
　リファレンス標準液：アンモニア　１．３質量％の水溶液
　評価用標準液：アンモニアの含有量が１．３質量％であり、水溶性高分子Ｂの含有量が０．１８質量％である水溶液。
　実施例に記載の＜シリコンウェーハ前処理＞の方法で前処理した単結晶シリコン基板を、６０ｍｍ×３０ｍｍのチップ型に切断し評価用基板を作製する。この評価用基板の重量をＷ０とする。また、当該評価用基板を、約５質量％のＨＦ（フッ化水素）水溶液に３０秒間浸漬した後（自然酸化膜除去）、脱イオン水でリンスする。このようにして酸化膜処理した評価用基板を、２５℃にて評価用標準液に１２時間浸漬した後、脱イオン水でリンスし乾燥させ重量測定する。この重量をＷ１とする。浸漬前後の重量差（Ｗ０－Ｗ１）とシリコンの比重とから、エッチングレート（Ｅ．Ｒ．）を算出する。別途、上記と同様の方法で、リファレンス標準液を用いて求めたエッチングレートをαとし、下記式２により、基板吸着パラメータ２を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　上記のような性状を示す水溶性高分子Ｂの具体的な種類としては、ポリアクリル酸、またはその塩等が挙げられる。水溶性高分子Ｂは、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　中でも、研磨用組成物の保存安定性の観点から、水溶性高分子Ｂはポリアクリル酸を含むことがより好ましい。
　研磨用組成物に含まれる水溶性高分子Ｂの含有量は、その研磨用組成物が使用される研磨工程の段階に依存して、それぞれ異なったものが採用されうる。
　水溶性高分子Ｂの含有量の増加によって、増粘することができる。一方、水溶性高分子Ｂの含有量の減少によって、研磨用組成物の保存安定性が向上できる。
　予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における水溶性高分子Ｂの含有量は、特に制限されないが、１×１０－６質量％以上であることが好ましく、５×１０－５質量％以上であることがより好ましく、０．０００１質量％以上であることがさらに好ましい。また、予備研磨工程に用いられる研磨用組成物中における水溶性高分子Ｂの含有量は、０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましく、０．０５質量％以下であることがさらに好ましく、０．０１質量％以下であることがさらにより好ましく、０．００５質量％以下であることが特に好ましい。
　仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における水溶性高分子Ｂの含有量は、特に制限されないが、１×１０－６質量％以上であることが好ましく、５×１０－５質量％以上であることがより好ましく、０．０００１質量％以上であることがさらに好ましい。また、仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物中における水溶性高分子Ｂの含有量は、０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以下であることがより好ましく、０．０５質量％以下であることがさらに好ましく、０．０１質量％以下であることがさらにより好ましく、０．００５質量％以下であることが特に好ましい。
　＜水＞
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、水を必須に含む。水は、他の成分を溶解させる溶媒または分散させる分散媒としての働きを有する。
　研磨対象物の汚染や他の成分の作用を阻害するという観点から、不純物をできる限り含有しない水が好ましい。たとえば、遷移金属イオンの合計含有量が１００質量ｐｐｂ以下である水が好ましい。ここで、水の純度は、たとえば、イオン交換樹脂を用い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高めることができる。具体的には、水としては、たとえば、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水などを用いることが好ましい。
　＜他の成分＞
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、砥粒、塩基性化合物、水溶性高分子Ａ、水溶性高分子Ｂおよび水以外に、必要に応じて他の成分を含有してもよい。しかし、一方で、本発明に係る研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、当該組成物が研磨対象物（たとえばシリコンウェーハ）に供給されることにより、該研磨対象物の表面が酸化されて酸化膜が形成され、これにより研磨レートが低下しうる。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（たとえば、研磨用組成物中における酸化剤のモル濃度が０．０００５モル／Ｌ以下、好ましくは０．０００１モル以下、より好ましくは０．００００１モル／Ｌ以下、特に好ましくは０．０００００１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うる。
　研磨用組成物に含まれうる他の成分としては、たとえば、キレート剤、防腐剤・防カビ剤、界面活性剤、その他公知の添加剤（たとえば、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩等）等が挙げられるが、これらに限定されない。
　（キレート剤）
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、キレート剤を含有していてもよい。キレート剤は、研磨用組成物中に元々含まれている金属不純物や研磨中に研磨対象物や研磨装置から生じる、あるいは外部から混入する金属不純物を捕捉して錯体を形成することで、研磨対象物への金属不純物の残留を抑制する。特に、研磨対象物が半導体の場合、金属不純物の残留を抑制することで半導体の金属汚染を防止し、半導体の品質低下を抑制する。
　キレート剤としては、たとえば、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。
　アミノカルボン酸系キレート剤の具体例としては、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
　有機ホスホン酸系キレート剤の具体例としては、２－アミノエチルホスホン酸、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、トリエチレンテトラミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、エタン－１，１，－ジホスホン酸、エタン－１，１，２－トリホスホン酸、エタン－１－ヒドロキシ－１，１－ジホスホン酸、エタン－１－ヒドロキシ－１，１，２－トリホスホン酸、エタン－１，２－ジカルボキシ－１，２－ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２－ホスホノブタン－１，２－ジカルボン酸、１－ホスホノブタン－２，３，４－トリカルボン酸、α－メチルホスホノコハク酸などが挙げられる。
　これらのキレート剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　キレート剤の中でも、有機ホスホン酸系キレートが好ましく、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）がより好ましい。
　研磨用組成物中のキレート剤の含有量（二種以上用いる場合はその合計量）は０．０００１質量％以上であることが好ましく、０．０００５質量％以上であることがより好ましく、０．００１質量％以上であることがさらに好ましい。キレート剤の含有量を増加させることによって、研磨対象物に残留する金属不純物を抑制する効果が高まる。また、研磨用組成物中のキレート剤の含有量（二種以上用いる場合はその合計量）は０．５質量％未満であることが好ましく、０．３質量％未満であることがより好ましく、０．１質量％未満であることがさらに好ましく、０．０５質量％未満であることが最も好ましい。キレート剤の含有量を減少させることによって、研磨用組成物の保存安定性がより保たれる。
　（防腐剤・防カビ剤）
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、防腐剤・防カビ剤をさらに含んでいてもよい。
　防腐剤および防カビ剤としては、たとえば、２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オンや５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン等のイソチアゾリン系防腐剤、パラオキシ安息香酸エステル類、およびフェノキシエタノール等が挙げられる。
　これら防腐剤および防カビ剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　（界面活性剤）
　本発明の一形態に係る研磨用組成物は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、およびノニオン性界面活性剤のいずれであってもよい。
　アニオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、アルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキル硫酸、アルキル硫酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスルホコハク酸、アルキルスルホコハク酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、およびこれらの塩等が挙げられる。
　カチオン性界面活性剤の例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、およびアルキルアミン塩等が挙げられる。
　両性界面活性剤の例としては、アルキルベタインおよびアルキルアミンオキシド等が挙げられる。
　ノニオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、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アルキルアミン、およびアルキルアルカノールアミドが含まれる。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型トリブロック体等）、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。かような界面活性剤は、ヘイズの低減や洗浄性を向上させたりする目的で添加されうる。
　研磨用組成物中における界面活性剤の重量平均分子量は、特に制限されないが、研磨レート向上の観点から、２００以上であることが好ましく、２５０以上であることがより好ましく、３００以上であることがさらに好ましい。界面活性剤の重量平均分子量の増大によって、研磨レートが向上する。
　界面活性剤の重量平均分子量は、ヘイズを低減する観点から、１００００未満であることが好ましく、９５００以下であることがより好ましい。
　これら界面活性剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　（その他公知の添加剤）
　研磨用組成物は、必要に応じて研磨用組成物に一般に含有されている公知の添加剤、たとえば有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩等をさらに含有してもよい。
　有機酸としては、たとえば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、メタクリル酸等のモノカルボン酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸等のジカルボン酸、クエン酸等のポリカルボン酸、有機スルホン酸、および有機ホスホン酸等が挙げられる。有機酸塩としては、たとえば、有機酸のナトリウム塩およびカリウム塩等のアルカリ金属塩、またはアンモニウム塩等が挙げられる。
　無機酸としては、たとえば、硫酸、硝酸、塩酸、および炭酸等が挙げられる。無機酸塩としては、無機酸のナトリウム塩およびカリウム塩等のアルカリ金属塩、またはアンモニウム塩等が挙げられる。
　有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　研磨用組成物中の有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩の含有量（二種以上用いる場合はその合計量）は０．００００５質量％以上であることが好ましく、０．０００１質量％以上であることがより好ましく、０．０００５質量％以上であることがさらに好ましい。また、研磨用組成物中の有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩の含有量（二種以上用いる場合はその合計量）は０．５質量％未満であることが好ましく、０．３質量％未満であることがより好ましく、０．１質量％未満であることがさらに好ましく、０．０５質量％未満であることが最も好ましい。
　〔研磨用組成物の形態等〕
　本発明に係る研磨用組成物は、一剤型であってもよいし、二剤以上から構成する多剤型であってもよい。また、上記で説明した研磨用組成物は、そのまま研磨に使用されてもよいし、研磨用組成物の濃縮液に水を加えて希釈する、あるいは多剤型の研磨用組成物の場合は水と構成成分の一部を含有する水溶液とを加えて希釈する、などの調製方法により調製して研磨に使用してもよい。たとえば、研磨用組成物の濃縮液を保管および／または輸送した後に、使用時に希釈して研磨用組成物を調製することができる。すなわち、ここに開示される技術における研磨用組成物の概念には、研磨対象物に供給されて該研磨対象物の研磨に用いられる研磨液（ワーキングスラリー）と、希釈して研磨液として用いられる濃縮液（研磨液の原液）との双方が包含される。
　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、たとえば、体積換算で２倍以上１００倍以下程度とすることができ、５倍以上５０倍以下程度であることが好ましい。より好ましい一態様に係る研磨用組成物の濃縮倍率は、１０倍以上４０倍以下である。
　本発明に係る研磨用組成物は、アルカリ性であると好ましく、そのｐＨは、８以上であることが好ましく、９以上であることがより好ましく、９．５以上であることがさらに好ましい。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、ｐＨは、１２以下であることが好ましく、１１以下であることがより好ましく、１０．８以下であることがさらに好ましい。研磨用組成物のｐＨが低くなると、表面の精度が向上する傾向にある。
　以上より、本発明に係る研磨用組成物のｐＨは、８以上１２以下の範囲であることが好ましく、９以上１１以下の範囲であることがより好ましく、９．５以上１０．８以下の範囲であることが特に好ましい。特に、研磨対象物がシリコンウェーハである場合、研磨用組成物のｐＨは、上記範囲であると好ましい。
　研磨用組成物は、これを再使用する際に、必要に応じてｐＨが上記範囲になるように調整してもよい。ｐＨの調整には、公知のｐＨ調整剤を用いてもよいし、上記塩基性化合物を用いてもよい。研磨用組成物のｐＨの値は、ｐＨメーターにより確認することができる。なお、詳細な測定方法は実施例に記載する。
　〔研磨対象物〕
　本発明の一形態に係る研磨用組成物を用いて研磨する研磨対象物は、特に制限されず、種々の材料および形状を有する研磨対象物の研磨に適用され得る。研磨対象物の材料としては、たとえば、シリコン材料、アルミニウム、ニッケル、タングステン、鋼、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、アルミノシリケー卜ガラス、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；等が挙げられる。また、研磨対象物は、上記材料のうち、複数の材料により構成されていてもよい。
　これらの中でも、本発明に係る研磨用組成物の効果がより顕著に得られることから、シリコン材料であることが好ましい。すなわち、本発明の一形態に係る研磨用組成物が、シリコン材料の研磨に用いられることが好ましい。
　また、シリコン材料は、シリコン単結晶、アモルファスシリコンおよびポリシリコンからなる群より選択される少なくとも一種の材料を含むことが好ましい。シリコン材料としては、本発明の効果をより顕著に得ることができるとの観点から、シリコン単結晶またはポリシリコンであることがより好ましく、シリコン単結晶であることが特に好ましい。すなわち、研磨対象物は、単結晶シリコン基板であると好ましい。
　さらに、研磨対象物の形状は特に制限されない。本発明に係る研磨用組成物は、たとえば、板状や多面体状等の、平面を有する研磨対象物の研磨に好ましく適用され得る。
　〔研磨方法〕
　本発明のその他の形態としては、上記研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨することを含む、研磨方法が提供される。本発明に係る研磨用組成物は、ヘイズの低減効果に優れるため、仕上げ研磨工程において特に好適に用いられる。すなわち、本発明に係る研磨方法は、仕上げ研磨工程において好適に用いられる。したがって、本発明によれば、上記研磨用組成物を用いた仕上げ研磨工程を含む研磨物の製造方法（たとえば、シリコンウェーハの製造方法）もまた提供される。なお、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研磨工程（すなわち、その工程の後にはさらなる研磨を行わない工程）を指す。本発明に係る研磨用組成物は、また、仕上げ研磨工程よりも上流の研磨工程（粗研磨工程と最終研磨工程との間の工程を指す）、たとえば仕上げ研磨工程の直前に行われる研磨工程に用いられてもよい。
　本発明に係る研磨用組成物は、上述のように、単結晶シリコン基板の研磨に特に好ましく使用される。特に、本発明に係る研磨用組成物は、単結晶シリコン基板の仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物として好適である。より具体的には、本発明に係る研磨用組成物は、仕上げ研磨工程よりも上流の工程によって、表面粗さが０．０１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の表面状態に調製された単結晶シリコン基板の研磨へ適用されると好適である。
　研磨装置としては、研磨対象物を有する基板等を保持するホルダーと回転数を変更可能なモータ等とが取り付けてあり、研磨パッド（研磨布）を貼り付け可能な研磨定盤を有する一般的な研磨装置を用いることができる。
　前記研磨パッドとしては、一般的な不織布タイプ、ポリウレタンタイプ、スウェードタイプ等を特に制限なく使用することができる。研磨パッドには、研磨用組成物が溜まるような溝加工が施されていることが好ましい。
　研磨条件は、研磨用組成物が使用される研磨工程の段階に依存して、適宜設定される。
　予備研磨工程では、定盤の回転速度は、１０ｒｐｍ以上１００ｒｐｍ以下程度であることが好ましく、２０ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下程度であることがより好ましい。この際、上部回転定盤と下部回転定盤との回転速度は別であってもよいが、通常はウェーハに対して同じ相対速度に設定される。また、仕上げ研磨工程では、片面研磨装置が好適に使用でき、定盤の回転速度は、１０ｒｐｍ以上１００ｒｐｍ以下程度であることが好ましく、２０ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下程度であることがより好ましく、２５ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下程度であることがさらに好ましい。このような回転速度であると、研磨対象物の表面のヘイズレベルを顕著に低減することができる。
　研磨対象物は、通常、定盤により加圧されている。この際の圧力は、適宜選択することができるが、予備研磨工程では、５ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下程度であることが好ましく、１０ｋＰａ以上２５ｋＰａ以下程度であることがより好ましい。また、仕上げ研磨工程の場合、５ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下程度であることが好ましく、１０ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下程度であることがより好ましい。このような圧力であると、研磨対象物の表面のヘイズレベルを顕著に低減することができる。
　研磨用組成物の供給速度も定盤のサイズに応じて適宜選択することができるが、経済性を考慮すると、予備研磨工程の場合、通常０．１Ｌ／分以上５Ｌ／分以下程度であることが好ましく、０．２Ｌ／分以上２Ｌ／分以下程度であることがより好ましい。また、仕上げ研磨工程の場合、通常０．１Ｌ／分以上５Ｌ／分以下程度であることが好ましく、０．２Ｌ／分以上２Ｌ／分以下程度であることがより好ましい。かような供給速度により、研磨対象物の表面を効率よく研磨し、研磨対象物の表面のヘイズレベルを顕著に低減することがでる。
　研磨用組成物の研磨装置における保持温度としても特に制限はないが、研磨レートの安定性、ヘイズレベルの低減といった観点から、いずれも通常１５℃以上４０℃以下程度が好ましく、１８℃以上２５℃以下程度がより好ましい。
　上記の研磨条件（研磨装置の設定）に関しては単に一例を述べただけであり、上記の範囲を外れてもよいし、適宜設定を変更することもできる。このような条件は当業者であれば適宜設定可能である。
　さらに、研磨後に洗浄・乾燥を行うことが好ましい。これら操作の方法や条件は特に制限されず、公知のものが適宜採用される。たとえば、研磨対象物を洗浄する工程として、ＳＣ－１洗浄を行うと好ましい。「ＳＣ－１洗浄」とは、たとえばアンモニアと過酸化水素水との混合液（たとえば４０℃以上８０℃以下）を用いて行う洗浄方法である。ＳＣ－１洗浄を行い、たとえばシリコンウェーハの表面を薄くエッチングすることにより、このシリコンウェーハ表面のパーティクルを除去することができる。
　本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。
　［実施例１～５および比較例１～７］
　（１）研磨用組成物の調製
　下記表２に示される組成となるように、以下の材料を脱イオン水中で混合することにより、ｐＨが１０．４である実施例１～５および比較例１～７の研磨用組成物をそれぞれ調製した（混合温度：約２０℃、混合時間：約５分）。なお、研磨用組成物（液温：２０℃）のｐＨは、ｐＨメーター（株式会社堀場製作所製　商品名：ＬＡＱＵＡ（登録商標））により確認した。このとき、標準緩衝液（フタル酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：４．０１（２５℃）、中性リン酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：６．８６（２５℃）、炭酸塩ｐＨ緩衝液　ｐＨ：１０．０１（２５℃））を用いて３点校正した後で、ガラス電極を研磨用組成物に挿入し、２分以上経過し、安定した後の値を測定した。
　・砥粒（コロイダルシリカ、平均一次粒子径：３５ｎｍ、平均二次粒子径：６０ｎｍ）
　・塩基性化合物（アンモニア水（２９質量％））
　・水溶性高分子Ａ
　　ＨＥＣ：ヒドロキシエチルセルロース（重量平均分子量：５００，０００）
　・水溶性高分子Ｂ
　　ＰＡＡ：ポリアクリル酸（重量平均分子量：１，１００，０００、１００，０００、２００，０００）
　　ＨＥＣ：ヒドロキシエチルセルロース（重量平均分子量：５００，０００）
　　ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ：ＰＥＯ－ＰＰＯ－ＰＥＯ型トリブロック体
　　　　　　　　　　　　　　（重量平均分子量：９，０００）
　　ＰＥＯ－ＰＰＯランダム：ＥＯとＰＯとのランダム共重合体
　　　　　　　　　　　　　　（重量平均分子量：１，０００，０００）
　　ＰＶＡ：ポリビニルアルコール（重量平均分子量：１００，０００）
　・キレート剤
　　ＥＤＴＰＯ：エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）
　・有機酸塩（クエン酸三アンモニウム）。
　さらに、砥粒の平均一次粒子径は、表面積測定装置（マイクロメリティックス社製　商品名：Ｆｌｏｗ　Ｓｏｒｂ　ＩＩ　２３００）を用いて測定された値である。
　（２）評価
　＜シリコンウェーハ前処理＞
　単結晶シリコン基板（直径：２００ｍｍまたは３００ｍｍ、ｐ型、結晶方位＜１００＞、ＣＯＰフリー）を、下記表１に示す組成で調製した標準スラリーＩを用いて条件１で研磨し、さらに下記表１に示す組成で調製した標準スラリーＩＩを用いて条件２で研磨した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　≪前処理条件≫
　（条件１）
　研磨機：枚葉研磨機　ＰＮＸ－３３２Ｂ（株式会社岡本工作機械製作所製）
　研磨パッド：ＰＯＬＹＰＡＳ（登録商標）　ＦＰ５５（不織布タイプ、厚さ約２ｍｍ、密度約０．３ｇ／ｃｍ３、圧縮率約７％、圧縮弾性率約９０％、硬度約５０°、フジボウ愛媛株式会社製）
　研磨荷重：２０ｋＰａ
　プラテン（定盤）回転数：２０ｒｐｍ
　ヘッド（キャリア）回転数：２０ｒｐｍ
　研磨用組成物の供給速度：１Ｌ／ｍｉｎ
　研磨時間：２．５ｍｉｎ
　定盤冷却水の温度：２０℃
　研磨用組成物の保持温度：２０℃。
　（条件２）
　研磨機：枚葉研磨機　ＰＮＸ－３３２Ｂ（株式会社岡本工作機械製作所製）
　研磨パッド：ＰＯＬＹＰＡＳ（登録商標）　２７ＮＸ（スウェードタイプ、厚さ約１．５ｍｍ、密度約０．４ｇ／ｃｍ３、圧縮率約２０％、圧縮弾性率約９０％、硬度約４０°、平均開孔径約４５μｍ、開孔率約２５％、フジボウ愛媛株式会社製）
　研磨荷重：１５ｋＰａ
　プラテン（定盤）回転数：３０ｒｐｍ
　ヘッド（キャリア）回転数：３０ｒｐｍ
　研磨用組成物の供給速度：２Ｌ／ｍｉｎ
　研磨時間：２．５ｍｉｎ
　定盤冷却水の温度：２０℃
　研磨用組成物の保持温度：２０℃。
　≪洗浄および乾燥≫
　上記研磨後の単結晶シリコン基板を、さらに洗浄液（ＮＨ４ＯＨ（２９質量％）：Ｈ２Ｏ２（３１質量％）：脱イオン水（ＤＩＷ）＝１：３：３０（体積比））を用いて洗浄した（ＳＣ－１洗浄）。より具体的には、洗浄槽を２つ用意し、それら第１および第２の洗浄槽の各々に上記洗浄液を収容して６０℃に保持し、研磨後のシリコンウェーハを第１の洗浄槽に６分、その後超純水による周波数９５０ｋＨｚの超音波発振器を取り付けたリンス槽を経て、第２の洗浄槽に６分、それぞれ上記超音波発振器を作動させた状態で浸漬した。その後、ＩＰＡ蒸気乾燥を行った。
　以上のようにして、研磨、洗浄および乾燥を行い、シリコンウェーハの前処理を行った。
　＜標準試験１：砥粒吸着パラメータ１の算出＞
　下記標準液を作製し、この標準液を下記の遠心分離条件で遠心分離し、上澄み液を回収した。
　≪標準液の組成≫
　砥粒の濃度が０．４６質量％、アンモニアの濃度が０．００９質量％、および水溶性高分子Ｂの濃度が０．０１７質量％である水分散液
　≪遠心分離条件≫
　遠心分離機：ベックマン・コールター株式会社製、Ａｖａｎｔｉ（登録商標）　ＨＰ－３０Ｉ
　回転数：２００００ｒｐｍ
　遠心分離時間：３０ｍｉｎ
　標準液および上澄み液の全有機炭素濃度（ＴＯＣ）を、下記測定装置を用いて測定し、標準液の測定値をＣ１とし、上澄み液の測定値をＣ２として、下記式１により、砥粒吸着パラメータ１を算出した：
　ＴＯＣ測定装置：株式会社島津製作所製、ＴＯＣ－５０００Ａ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　＜標準試験２：基板吸着パラメータ２の算出＞
　下記２種の標準液を作製した：
　リファレンス標準液：アンモニアの含有量が１．３質量％の水溶液
　評価用標準液：アンモニアの含有量が１．３質量％であり、水溶性高分子Ｂの含有量が０．１８質量％である水溶液。
　上記＜シリコンウェーハ前処理＞の方法で前処理した単結晶シリコン基板を、６０ｍｍ×３０ｍｍのチップ型に切断し評価用基板を作製した。この評価用基板の重量をＷ０とした。また、当該評価用基板を、約５質量％のＨＦ（フッ化水素）水溶液に３０秒間浸漬した後（自然酸化膜除去）、脱イオン水でリンスした。このようにして酸化膜処理した評価用基板を、２５℃にて評価用標準液に１２時間浸漬した後、脱イオン水でリンスし乾燥させ重量測定した。この重量をＷ１とした。浸漬前後の重量差（Ｗ０－Ｗ１）とシリコンの比重とから、エッチングレート（Ｅ．Ｒ．）を算出した。別途、上記と同様の方法で、リファレンス標準液を用いて求めたエッチングレートをαとし、下記式２により、基板吸着パラメータ２を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　＜Ｄ９０＞
　実施例および比較例の研磨用組成物に存在する粒子のＤ９０（体積基準における積算粒子径分布の小粒子径側からの積算質量が９０％となる粒子径）を、日機装株式会社製、ＵＰＡ－ＵＴ１５１を用いて測定した（単位：μｍ）。Ｄ９０が小さいと、砥粒の分散性に優れていることを示す。
　＜研磨レート（Ｒ．Ｒ．）＞
　上記＜シリコンウェーハ前処理＞の方法で前処理した単結晶シリコン基板の重量Ｗ２を測定した。測定後、約３質量％のＨＦ（フッ化水素）水溶液に浸漬し、脱イオン水でリンスを行った。次いで、実施例および比較例の研磨用組成物を用いて下記条件３の研磨条件で研磨した。研磨後、上記のようなＳＣ－１洗浄およびスピン乾燥を行って重量Ｗ３を測定した。研磨前後の重量差（Ｗ２－Ｗ３）とシリコンの比重とから、研磨レート（Ｒ．Ｒ．、単位：ｎｍ／ｍｉｎ）を算出した。
　（条件３）
　研磨機：枚葉研磨機　ＰＮＸ－３２２（株式会社岡本工作機械製作所製）
　研磨パッド：ＰＯＬＹＰＡＳ（登録商標）　２７ＮＸ（スウェードタイプ、厚さ約１．５ｍｍ、密度約０．４ｇ／ｃｍ３、圧縮率約２０％、圧縮弾性率約９０％、硬度約４０°、平均開孔径約４５μｍ、開孔率約２５％、フジボウ愛媛株式会社製）
　研磨荷重：１５ｋＰａ
　プラテン（定盤）回転数：３０ｒｐｍ
　ヘッド（キャリア）回転数：３０ｒｐｍ
　研磨用組成物の供給速度：０．４Ｌ／ｍｉｎ
　研磨時間：５ｍｉｎ
　定盤冷却水の温度：２０℃
　研磨用組成物の保持温度：２０℃。
　＜ヘイズ＞
　上記のようにして前処理した単結晶シリコン基板を、上記標準スラリーＩを用いて上記条件１で研磨し、さらに実施例および比較例の研磨用組成物を用いて上記条件２で研磨した。その後ＳＣ－１洗浄およびＩＰＡ蒸気乾燥を行い、ケーエルエー・テンコール株式会社製の「Ｓｕｒｆｓｃａｎ　ＳＰ２」を用いて、基板のヘイズ（ＤＷＯモード）を測定した。
　＜粘度＞
　実施例および比較例の研磨用組成物の４０倍濃縮液の２５℃での粘度を、柴田科学株式会社製の細管式動粘度計　キャノンフェンスケで測定した（単位：ｍＰａ・ｓ）。
　実施例および比較例の研磨用組成物の評価結果を下記表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　上記の結果から、実施例１～５の研磨用組成物は、比較例の研磨用組成物と比較して、砥粒の分散性（Ｄ９０）、研磨レート、およびヘイズを良好なものに維持しつつ、増粘することが可能であることが分かった。
　比較例１の研磨用組成物は、Ｄ９０、研磨レート、およびヘイズが良好ではあるが、水溶性高分子Ｂがないため、増粘することができなかった。比較例２は、Ｄ９０、研磨レート、および粘度は良好ではあるが、水溶性高分子Ａがないため、ヘイズが悪化した。比較例３および５の研磨用組成物は、水溶性高分子Ｂの砥粒吸着パラメータ１および基板吸着パラメータ２が高すぎて、Ｄ９０が大きくなり、研磨レートが低下した。比較例４の研磨用組成物は、水溶性高分子Ｂの砥粒吸着パラメータ１および基板吸着パラメータ２が高すぎ、さらに分子量が小さいため、増粘効果を十分に得ることができなかった。比較例６の研磨用組成物は、水溶性高分子Ｂの砥粒吸着パラメータ１は低いものの基板吸着パラメータ２が高すぎて、ヘイズが悪化した。比較例７の研磨用組成物は、水溶性高分子Ｂの分子量が小さいため、十分な増粘効果を得ようとすると、砥粒の分散性（Ｄ９０）が悪化した。
　なお、本出願は、２０１７年５月２６日に出願された日本特許出願第２０１７－１０４８７７号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。

Claims (9)

  1. 　砥粒と、塩基性化合物と、研磨対象物の表面を保護する作用を有する水溶性高分子Ａと、増粘作用を有する水溶性高分子Ｂと、水と、を含み、
    　前記水溶性高分子Ｂの重量平均分子量が５０，０００以上であり、
    　標準試験１から得られる前記水溶性高分子Ｂの砥粒吸着パラメータ１が４０％以下であり、
    　標準試験２から得られる前記水溶性高分子Ｂの基板吸着パラメータ２が２０％以下である、研磨用組成物。
  2. 　前記水溶性高分子Ｂが、ポリアクリル酸を含む、請求項１に記載の研磨用組成物。
  3. 　前記水溶性高分子Ａが、セルロース誘導体を含む、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
  4. 　酸化剤を実質的に含まない、請求項１～３のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
  5. 　キレート剤を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
  6. 　有機酸および有機酸塩の少なくとも一方を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
  7. 　前記研磨用組成物のｐＨは、８以上１２以下の範囲である、請求項１～６のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
  8. 　前記研磨対象物が単結晶シリコン基板である、請求項１～７のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨することを含む、研磨方法。
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