(57)【要約】【課題】本発明では、スクラッチの発生を抑制し、かつ、高速で研磨対象物を研磨可能とする研磨液組成物、これを用いた研磨方法、ガラス基板または半導体装置用基板等の精密部品用基板の製造方法を提供する。【解決手段】Ｃｅ−Ｚｒ複合酸化物粒子と、分散剤と、水系媒体とを含む研磨液組成物であって、複合酸化物粒子の結晶子サイズは１０〜５０ｎｍであり、ＣｕＫα１線を照射することにより得られる複合酸化物粒子の粉末Ｘ線回折スペクトル中に、２θ領域２８．６８〜２９．１１°内に頂点があるピーク、２θ領域３３．２３〜３３．７９°内に頂点があるピーク、２θ領域４７．７１〜４８．５３°内に頂点があるピーク、および２θ領域５６．６１〜５７．６０°内に頂点があるピークが存在し、第１ピークの半値幅が０．３°〜０．８°である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セリウムとジルコニウムとを含む複合酸化物粒子と、分散剤と、水系媒体とを含む研磨液組成物であって、
前記複合酸化物粒子の結晶子サイズは１０〜５０ｎｍであり、
ＣｕＫα１線（λ＝０．１５４０５０ｎｍ）を照射することにより得られる前記複合酸化物粒子の粉末Ｘ線回折スペクトル中に、
回折角２θ（θはブラック角）領域２８．６８〜２９．１１°内に頂点があるピーク（第１ピーク）、
回折角２θ領域３３．２３〜３３．７９°内に頂点があるピーク（第２ピーク）、
回折角２θ領域４７．７１〜４８．５３°内に頂点があるピーク（第３ピーク）、および回折角２θ領域５６．６１〜５７．６０°内に頂点があるピーク（第４ピーク）、が各々存在し、
前記第１ピークの半値幅が０．３°〜０．８°であり、
前記粉末Ｘ線回折スペクトル中に、酸化セリウムに由来するピークａ１および酸化ジルコニウムに由来するピークａ２のうちの少なくとも１つのピークが存在する場合、
前記ピークａ１、ａ２の頂点の高さが第１ピークの頂点の高さの６．０％以下である研磨液組成物。
ただし、前記ピークａ１の頂点は、回折角２θ領域２８．４０〜２８．５９°に存在し
、前記ピークａ２の頂点は、回折角２θ領域２９．６９〜３１．６０°に存在する。
【請求項２】
セリウムとジルコニウムとを含む複合酸化物粒子と、分散剤と、水系媒体とを含む研磨液組成物であって、
前記複合酸化物粒子は、酸化数が４のセリウムの化合物と酸化数が４のジルコニウムの化合物とを含む溶液と、沈殿剤とを混合することにより、前記セリウムの化合物と前記ジルコニウムの化合物とを加水分解させ、生じた沈殿物を分離し、次いで、
８００〜１５００℃の雰囲気下で焼成し、得られた焼成物を粉砕して得られる複合酸化物粒子である、研磨液組成物。
【請求項３】
前記第２ピークの面積が、前記第１ピークの面積の１０〜５０％、
前記第３ピークの面積が、前記第１ピークの面積の３５〜７５％、
前記第４ピークの面積が、前記第１ピークの面積の２０〜６５％である請求項１に記載の研磨液組成物。
【請求項４】
前記複合酸化物粒子の体積中位径は、３０〜１０００ｎｍである請求項１〜３のいずれかの項に記載の研磨液組成物。
【請求項５】
前記複合酸化物粒子の比表面積は、１５〜１００ｍ2／ｇである請求項１〜４のいずれかの項に記載の研磨液組成物。
【請求項６】
研磨対象基板と研磨パッドとの間に、請求項１〜５のいずれかの項に記載の研磨液組成物を供給し、前記研磨対象基板と前記研磨パッドとが接した状態で、前記研磨パッドを前記研磨対象基板に対して相対運動させることにより、前記研磨対象基板を研磨する工程を含む研磨方法。
【請求項７】
研磨対象基板の両主面のうちの少なくとも一方の主面を請求項１〜５のいずれかの項に記載の研磨液組成物を用いて研磨する研磨工程を含む精密部品用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造過程等で行なわれる化学的機械的研磨（ＣＭＰ）、又は精密ガラス製品若しくはディスプレイ関連製品等の製造過程等で行なわれる研磨処理等において用いられる、研磨液組成物に関する。また、上記研磨液組成物を用いた研磨方法、ガラス基板、半導体装置用基板等の精密部品用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を構成する酸化膜（例えば、酸化ケイ素膜）、ガラス基板（例えば、アルミノシリケートガラス基板等の化学強化ガラス基板、ガラスセラミック基板等の結晶化ガラス基板、フォトマスク用基板として用いられる合成石英ガラス基板）、又は液晶ディスプレイパネル等の製造過程で用いられる研磨剤組成物として、従来から、酸化セリウムを主成分とする研磨剤が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、砥剤として酸化セリウム粒子を含む研磨剤組成物を用いて研磨を行った場合に生じる、スクラッチおよびダストの発生の問題を解決するために、酸化セリウム粒子に代えて、二次粒子の平均粒子径が５μｍ以下の複合酸化物粒子を砥剤として含む研磨剤が知られている（特許文献２参照）。この複合酸化物粒子の原料であるセリウム化合物（例えば、ＣｅＣｌ3）中のセリウムの酸化数は３であり、ジルコニウム化合物（ＺｒＯＣｌ2）中のジルコニウムの酸化数は４である。上記複合酸化物粒子は下記のようにして調製される。
【０００４】
水溶液中で、セリウム化合物およびジルコニウム化合物と、アンモニアとを反応せしめて、セリウムとジルコニウムを含む非水溶性化合物を生成し、次いで、酸化処理、ろ過、および遠心分離を経て共沈物を得る。この共沈物を超純水などにより繰り返し洗浄した後、乾燥し、次いで、雰囲気温度が３００℃以上のオーブン内で熱処理することにより、複合酸化物粒子が得られる。
【特許文献１】特開平６−２１６０９３号公報
【特許文献２】特開２００１−３４８５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらの研磨液組成物を用いた研磨では、研磨速度が十分に確保できず、かつ、スクラッチも低減できない。
【０００６】
本発明では、スクラッチの発生を抑制し、かつ、高速で研磨対象物を研磨可能とする研磨液組成物、これを用いた研磨方法、ガラス基板または半導体装置用基板等の精密部品用基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の研磨液組成物は、セリウムとジルコニウムとを含む複合酸化物粒子と、分散剤と、水系媒体とを含む研磨液組成物であって、
前記複合酸化物粒子の結晶子サイズは１０〜５０ｎｍであり、
ＣｕＫα１線（λ＝０．１５４０５０ｎｍ）を照射することにより得られる前記複合酸化物粒子の粉末Ｘ線回折スペクトル中に、
回折角２θ（θはブラック角）領域２８．６８〜２９．１１°内に頂点があるピーク（第１ピーク）、
回折角２θ領域３３．２３〜３３．７９°内に頂点があるピーク（第２ピーク）、
回折角２θ領域４７．７１〜４８．５３°内に頂点があるピーク（第３ピーク）、および回折角２θ領域５６．６１〜５７．６０°内に頂点があるピーク（第４ピーク）、が各々存在し、
前記第１ピークの半値幅が０．３°〜０．８°であり、
前記粉末Ｘ線回折スペクトル中に、酸化セリウムに由来するピークａ１および酸化ジルコニウムに由来するピークａ２のうちの少なくとも１つのピークが存在する場合、
前記ピークａ１、ａ２の頂点の高さが第１ピークの頂点の高さの６．０％以下である。ただし、前記ピークａ１の頂点は、回折角２θ領域２８．４０〜２８．５９°に存在し、前記ピークａ２の頂点は、回折角２θ領域２９．６９〜３１．６０°に存在する。
【０００８】
また、本発明の研磨液組成物は、
セリウムとジルコニウムとを含む複合酸化物粒子と、分散剤と、水系媒体とを含む研磨液組成物であって、
前記複合酸化物粒子は、酸化数が４のセリウムの化合物と酸化数が４のジルコニウムの化合物とを含む溶液と、沈殿剤とを混合することにより、前記セリウムの化合物と前記ジルコニウムの化合物とを加水分解させ、生じた沈殿物を分離し、次いで、
８００〜１５００℃の雰囲気下で焼成し、得られた焼成物を粉砕して得られる複合酸化物粒子である。
【０００９】
本発明の研磨方法は、研磨対象基板と研磨パッドとの間に、本発明の研磨液組成物を供給し、前記研磨対象基板と前記研磨パッドとが接した状態で、前記研磨パッドを前記研磨対象基板に対して相対運動させることにより、前記研磨対象基板を研磨する工程を含む。
【００１０】
本発明の精密部品用基板の製造方法は、研磨対象基板の両主面のうちの少なくとも一方の主面を本発明の研磨液組成物を用いて研磨する研磨工程を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、より高速で研磨対象物を研磨可能とする研磨液組成物、これを用いた研磨方法、ガラス基板または半導体装置用基板等の精密部品用基板の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
従来の、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとが固溶した複合酸化物粒子は、高速研磨は可能であるが、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとの固溶が十分でなく、スクラッチが発生しやすい。スクラッチの発生原因は明らかではないが、複合酸化物粒子以外に副生する酸化ジルコニウムに起因しているものと推定される。
【００１３】
本発明者は、セリウムとジルコニウムとを含む複合酸化物粒子の製造過程において、セリウム化合物とジルコニウム化合物が高度に混合した状態の沈殿物を焼成することで、セリウムとジルコニウムとが高度に固溶した多結晶の複合酸化物粒子が得られることを見出した。係る複合酸化物粒子を砥粒として用いることにより、高速研磨とスクラッチの低減とが両立可能である。特に、セリウム化合物とジルコニウム化合物が高度に混合した状態の沈殿物を低温で焼成することによって、顕著にスクラッチが低減される。スクラッチが顕著に低減される理由は明らかではないが、前記沈殿物を低温で焼成すると、結晶子サイズが小さい複合酸化物粒子が得られ、研磨中に砥粒に加わる荷重により複合酸化物粒子が崩壊し、顕著にスクラッチが低減されると推定される。
【００１４】
［複合酸化物粒子］
上記複合酸化物粒子は、例えば、下記組成式によって表される。
ＣｅXＺｒ1-XＯ2
ただし、ｘは、条件式０＜ｘ＜１、好ましくは０．５０＜ｘ＜０．９７、より好ましくは０．６０＜ｘ＜０．９３、さらに好ましくは０．７０＜ｘ＜０．９０、さらにより好ましくは０．７０＜ｘ＜０．８０を満たす数である。
【００１５】
複合酸化物粒子中では、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとが均一に溶け合って一つの固相を形成している状態にあり、この複合酸化物粒子をＸ線（Ｃｕ−Ｋα１線、λ＝０．１５４０５０ｎｍ）回折法にて分析することにより得られるスペクトルに、下記ピークが観察される。
【００１６】
すなわち、該スペクトル中、少なくとも、回折角２θ領域２８．６８〜２９．１１°内に頂点があるピーク（第１ピーク）、回折角２θ領域３３．２３〜３３．７９°内に頂点があるピーク（第２ピーク）、回折角２θ領域４７．７１〜４８．５３°内に頂点がある
ピーク（第３ピーク）、および、回折角２θ領域５６．６１〜５７．６０°内に頂点があるピーク（第４ピーク）が観察される。
【００１７】
研磨速度を向上させる観点から、複合酸化物粒子は、スペクトル中、少なくとも、回折角２θ領域２８．７５〜２９．００°内に頂点があるピーク（第１ピーク）、回折角２θ領域３３．３０〜３３．７０°内に頂点があるピーク（第２ピーク）、回折角２θ領域４７．８０〜４８．４０°内に頂点があるピーク（第３ピーク）、および、回折角２θ領域５６．７５〜５７．４５°内に頂点があるピーク（第４ピーク）が観察されるものであると好ましく、さらには、回折角２θ領域２８．８０〜２８．９５°内に頂点があるピーク（第１ピーク）、回折角２θ領域３３．４０〜３３．６０°内に頂点があるピーク（第２ピーク）、回折角２θ領域４７．９０〜４８．２５°内に頂点があるピーク（第３ピーク）、および、回折角２θ領域５６．９０〜５７．３０°内に頂点があるピーク（第４ピーク）が観察されるものであるとより好ましい。
【００１８】
第２ピークの面積は、第１ピークの面積の１０〜５０％、第３ピークの面積は、第１ピークの面積の３５〜７５％、第４ピークの面積は、第１ピークの面積の２０〜６５％であると好ましい。研磨速度を向上させる観点から、第２ピークの面積は、第１ピークの面積の１５〜４５％、第３ピークの面積は、第１ピークの面積の４０〜７０％、第４ピークの面積は、第１ピークの面積の２５〜６０％であるとさらに好ましく、第２ピークの面積は、第１ピークの面積の２０〜４０％、第３ピークの面積は、第１ピークの面積の４５〜６５％、第４ピークの面積は、第１ピークの面積の３０〜５５％であるとより好ましい。
【００１９】
スペクトル中に、酸化セリウムに由来するピークａ1、酸化ジルコニウムに由来するピークａ2のうちの少なくとも１つのピークが存在する場合もある。この場合、ピークａ1、ａ2の頂点の高さは、スクラッチ低減の観点から、ともに第１ピークの頂点の高さの６．０％以下であり、好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０％である。
【００２０】
ピークａ1の頂点が存在する回折角２θ領域は２８．４０°〜２８．５９°であり、ピークａ2の頂点が存在する回折角２θ領域は２９．６９°〜３１．６０°である。これらの２θ領域に関する値は、国際回折データＩＣＤＤ(International  Center  for Diffraction  Data)における、酸化セリウムおよび酸化ジルコニウムについての値に基づいている。具体的には、ピークａ1の頂点が存在する回折角２θ領域２８．４０〜２８．５９°は、立方晶系の酸化セリウムについての値である。ピークａ2の頂点が存在する２θ領域２９．６９〜３１．６０°は、正方晶系の酸化ジルコニウムの２θ（２９．６９°）と、単斜晶系の酸化ジルコニウムの２θ（３１．６０°）に基づいている。
【００２１】
第１ピークの半値幅は０．３°〜０．８°であるが、研磨速度を向上させ、スクラッチを低減させる観点から、０．３５°〜０．７°が好ましく、０．４°〜０．６°がより好ましく、０．４２°〜０．５°がさらに好ましい。この半値幅は、シェラー（Scherrer）式に示されるように、結晶子サイズと相関がある。結晶成長により結晶子サイズが大きくなると半値幅は小さくなる。第１ピークの半値幅は、製造過程において、複合酸化物粒子中のＣｅとＺｒの原子モル比と、セリウムの化合物とジルコニウムの化合物とを加水分解させて得られる沈殿物の焼成温度を調整することにより制御できる。例えば、焼成温度を高くすると、結晶成長により結晶子サイズは大きくなり、焼成温度を低くすると結晶子サイズは小さくなる。
【００２２】
本実施形態の複合酸化物粒子では、後述のとおり、酸化セリウムが、酸化数が４のセリウムの化合物に由来し、かつ、酸化ジルコニウムが、酸化数が４のジルコニウムの化合物に由来することにより、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとが均一に溶け合った１つの固相を形成しており、上記Ｘ線回折スペクトルが観察されると考えられる。特許文献２記載の研磨液組成物に含まれる複合酸化物粒子のように、複合酸化物粒子中の酸化セリウムが、酸化数が３のセリウムの化合物に由来する場合、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとが均一に溶け合った１つの固相の形成が十分に行なわれず、酸化セリウムに由来するピークａ1、酸化ジルコニウムに由来するピークａ2のうちの少なくとも１つのピークが観察される。そのピークの頂点の高さは、第１ピークの頂点の高さの６．０％を超える。
【００２３】
複合酸化物粒子中における、原子のモル比（Ｃｅ／Ｚｒ）は、研磨速度を向上させる観点から、（９９／１）〜（４０／６０）であると好ましく、（９５／５）〜（５０／５０）であるとより好ましく、（９３／７）〜（６０／４０）であるとさらに好ましく、（９０／１０）〜(７０/３０)であるとさらにより好ましい。
【００２４】
複合酸化物（ＣｅXＺｒ1-XＯ2）粒子中における、Ｚｒに対するＣｅの原子比率ｘは、
スクラッチ低減の観点から、好ましくは０．６０〜０．９３、より好ましくは０．６５〜０．９０、さらに好ましくは０．７０〜０．９０である。
【００２５】
研磨液組成物中における、複合酸化物粒子の体積中位径（Ｄ５０）は、研磨速度を向上させる観点から、３０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは８０ｎｍ以上、よりいっそう好ましくは１００ｎｍ以上、さらにより好ましくは１２０ｎｍ以上である。また、Ｄ５０は、研磨液組成物中において複合酸化物粒子の分散安定性を向上させる観点から、１０００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５００ｎｍ以下、さらに好ましくは４００ｎｍ以下であり、よりいっそう好ましくは３００ｎｍ以下、さらにより好ましくは２５０ｎｍ以下である。したがって、複合酸化物粒子の体積中位径（Ｄ５０）は、３０〜１０００ｎｍが好ましく、より好ましくは５０〜５００ｎｍ、さらに好ましくは８０〜４００ｎｍ、よりいっそう好ましくは１００〜３００ｎｍ、さらにより好ましくは１２０〜２５０ｎｍである。
【００２６】
ここで、体積中位径（Ｄ５０）とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して５０％になる粒径を意味する。体積中位径（Ｄ５０）は、レーザー回折／散乱式粒度分布計（商品名ＬＡ−９２０、堀場製作所製）で測定した体積基準のメジアン径として得られる。
【００２７】
複合酸化物粒子の平均一次粒子径は、研磨速度を向上させる観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１５ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上、よりいっそう好ましくは２５ｎｍ以下である。また、複合酸化物粒子の平均一次粒子径は、研磨対象物を研磨することにより得られる研磨表面の鏡面状態を向上させる観点から、１００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは８０ｎｍ以下、さらに好ましくは６０ｎｍ以下、よりいっそう好ましくは４０ｎｍ以下、さらにより好ましくは３５ｎｍ以下である。したがって、複合酸化物粒子の平均一次粒子径は、１０〜１００ｎｍが好ましく、より好ましくは１５〜８０ｎｍ、さらに好ましくは２０〜６０ｎｍであり、よりいっそう好ましくは２５〜４０ｎｍ、さらにより好ましくは２５〜３５ｎｍである。
【００２８】
ここで、平均一次粒子径（ｎｍ）は、ＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積Ｓ(ｍ2／ｇ)を用いて下記式で算出される粒径（真球換算）を意味する。
平均一次粒子径(ｎｍ)＝８２０／Ｓ
【００２９】
高速研磨とスクラッチ低減の両立性の観点から、複合酸化物粒子の上記比表面積は、１５〜１００ｍ2／ｇが好ましく、より好ましくは１７〜７０ｍ2／ｇ、さらに好ましくは１９〜６０ｍ2／ｇ、よりいっそう好ましくは２０〜４５ｍ2／ｇ、さらにより好ましくは２２〜３５ｍ2／ｇである。
【００３０】
複合酸化物粒子は、複数の結晶子から構成される多結晶体である。研磨液組成物中における、複合酸化物粒子を構成する前記結晶子の結晶子サイズは、１０〜５０ｎｍであるが、研磨速度をより高める観点から、１５ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以上である。また、複合酸化物粒子を構成する結晶子サイズは、より効果的なスクラッチの低減を可能とする観点から、４５ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは４０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３５ｎｍ以下、よりいっそう好ましくは２８ｎｍ以下である。したがって、複合酸化物粒子の結晶子サイズは、１５〜４５ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜４０ｎｍ、さらに好ましくは２０〜３５ｎｍ、よりいっそう好ましくは２０〜２８ｎｍである。
【００３１】
研磨液組成物中の複合酸化物粒子の含有量は、研磨速度を向上させる観点から、０．１重量％以上が好ましく、より好ましくは０．２重量％以上、さらに好ましくは０．４重量％以上であり、よりさらに好ましくは０．５重量％以上である。また、複合酸化物粒子の含有量は、分散安定性を向上させる観点、およびコストを低減させる観点から、８重量％以下が好ましく、より好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは４重量％以下であり、よりさらに好ましくは３重量％以下である。したがって、複合酸化物粒子の含有量は、０．１〜８重量％が好ましく、より好ましくは０．２〜５重量％、さらに好ましくは０．４〜４重量％、よりさらに好ましくは０．５〜３重量％である。
【００３２】
次に、複合酸化物粒子の製造方法の一例について説明する。
【００３３】
複合酸化物粒子は、酸化数が４のセリウム化合物（以下、セリウム（ＩＶ）化合物ともいう。）と酸化数が４のジルコニウム化合物（以下、ジルコニウム（ＩＶ）化合物ともいう。）とを含む溶液と、沈殿剤とを混合することにより、セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを加水分解させ、生じた沈殿物を分離し、次いで、所定の温度で焼成し、得られた焼成物を粉砕することにより得ることができる。
【００３４】
セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを含む溶液は、例えば、硝酸セリウム等の水溶性のセリウム（ＩＶ）化合物と、硝酸ジルコニウム等の水溶性のジルコニウム（ＩＶ）化合物とを、各々水などの溶媒に溶解させてから、混合して調製すればよい。
【００３５】
上記セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを含む溶液に、沈殿剤（塩基溶液）を添加すれば、セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とが加水分解されて、沈殿物が生成される。セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを含む溶液を攪拌しながら沈殿剤を添加することが好ましい。沈殿剤としては、アンモニア溶液；水酸化ナトリウム溶液や水酸化カリウム溶液等の水酸化アルカリ溶液；ナトリウム、カリウム、若しくはアンモニアの炭酸塩溶液；重炭酸塩溶液等が用いられる。沈殿剤は、なかでも、アンモニア、水酸化ナトリウム、または水酸化カリウムの水溶液が好ましく、アンモニア水溶液がさらに好ましい。沈殿剤の規定度は、約１〜５Ｎであると好ましく、約２〜３Ｎであるとより好ましい。
【００３６】
セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを含む溶液に、沈殿剤を添加して得られる上澄液のｐＨは、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとが高度に固溶した状態の複合酸化物粒子を得る観点から、７〜１１が好ましく、より好ましくは７．５〜９．５である。
【００３７】
セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを含む溶液と沈殿剤との混合時間は、特に制限はないが、１５分以上であると好ましく、３０分以上であるとより好ましい。セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを含む溶液と沈殿剤との反応は、室温などの任意の適切な温度で行うことができる。セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを含む溶液と沈殿剤とを混合することにより生じた沈殿物は、デカンテーション、乾燥、ろ過および／または遠心分離のような通常の固体／液体分離技術によって母液から分離できる。得られた沈殿物は、次いで水等で洗浄される。
【００３８】
溶液中のセリウム（ＩＶ）化合物は、単にセリウム（ＩＶ）化合物が水系媒体中に添加された状態で含まれていると好ましいが、酸化数が３のセリウムを含むセリウム化合物を水系媒体中で電解酸化して、３価のセリウムを４価のセリウムとしてもよい。セリウム（ＩＶ）化合物は、セリウム化合物全量中、８５重量％以上含まれていると好ましく、８７重量％以上含まれているとより好ましく、９０重量％以上含まれているとさらに好ましく、９５重量％以上含まれているとさらにより好ましい。
【００３９】
セリウム（ＩＶ）化合物としては、具体的には、硫酸セリウム（ＩＶ）、硫酸四アンモニウムセリウム（ＩＶ）、硝酸二アンモニウムセリウム（ＩＶ）等の水溶性の塩が挙げられる。なお、酸化数が４のセリウムの塩を使用するのは、酸化数が３のセリウムの塩に比較して、加水分解され易く、また加水分解速度の点から、ジルコニウム（ＩＶ）化合物（例えば、酸化数４のジルコニウムの塩）との同時並行的加水分解に適しているからである。
【００４０】
溶液中に含まれるジルコニウム（IV）化合物としては、オキシ塩化ジルコニウム（塩化ジルコニル）、オキシ硫酸ジルコニウム（硫酸ジルコニル）、オキシ酢酸ジルコニウム（酢酸ジルコニル）、オキシ硝酸ジルコニウム（硝酸ジルコニル）、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム等の水溶性のジルコニウム（IV）塩が挙げられる。
【００４１】
このように、溶液中のセリウムとジルコニウムの酸化数がともに４であり、沈殿剤である塩基溶液が溶液中に添加されることにより溶液のｐＨが上昇すると、セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物がほぼ同じｐＨ領域で加水分解され、水酸化セリウムおよび水酸化ジルコニウムがほぼ同時に沈殿し、互いに高度に混合した状態の沈殿物が得られる。この沈殿物を熱処理することで、沈殿物中に、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとが均一に溶け合って１つの固相となった部分が生じる。セリウムの酸化数が３であると、セリウム（III）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物が加水分解され水酸化物の沈
殿が生じるｐＨ領域が異なるため、両者の混合状態が不十分な沈殿物が得られる。この沈殿物を熱処理すると、酸化セリウムあるいは酸化ジルコニウムが分離した部分が生じる。
【００４２】
セリウム化合物とジルコニウム化合物とを含む溶液中に含まれるセリウム元素の酸化物換算量およびジルコニウム元素の酸化物換算量の合計を１００重量％とすると、セリウム元素の酸化物換算量は、７〜９９重量％であると好ましく、より好ましくは２０〜９８重量％であり、さらに好ましくは５０〜９６重量％である。ジルコニウム元素の酸化物換算量は、１〜９３重量％であると好ましく、より好ましくは２〜８０重量％であり、さらに好ましくは４〜５０重量％である。
【００４３】
沈殿物の焼成温度は、高い研磨速度とスクラッチの低減効果を確保する観点から、８００〜１５００℃であることを要するが、好ましくは８５０〜１３００℃であり、さらに好ましくは９００〜１２００℃であり、より好ましくは１０００〜１１００℃である。焼成時間は、通常、１〜１０時間が好ましく、より好ましくは２〜８時間であり、さらに好ましくは３〜７時間である。焼成は例えば、連続式焼成炉等の加熱手段を用いて行える。上記焼成温度は、粒子表面の温度であり、連続式焼成炉内の雰囲気温度と等しい。
【００４４】
沈殿物を焼成することにより得られた焼成物のＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積は、好適な崩壊性を呈する複合酸化物粒子を得る観点から、５〜１００ｍ2／ｇが好ましく、より好ましくは１０〜５０ｍ2／ｇ、さらに好ましくは１２〜４０ｍ2／ｇ、よりいっそう好ましくは１５〜３０ｍ2／ｇである。
【００４５】
上記焼成物をＸ線（Ｃｕ−Ｋα１線、λ＝０．１５４０５０ｎｍ）回折法にて分析することにより得られるスペクトルにおいて、回折角２θ（θはブラック角）領域２８．６８〜２９．１１°内に頂点があるピークの半値幅は、研磨速度を向上させる観点から、０．２°〜０．８°が好ましく、０．２５°〜０．７°がより好ましく、０．３°〜０．６°がさらに好ましく、０．３５°〜０．５°がさらにより好ましい。
【００４６】
上記焼成物を構成する結晶子の結晶子サイズは、研磨速度をより高める観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１５ｎｍ以上であり、さらに好ましくは２０ｎｍ以上である。また、焼成物を構成する結晶子サイズは、より効果的なスクラッチの低減を可能とする観点から、１００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは４０ｎｍ以下、よりいっそう好ましくは３０ｎｍ以下である。したがって、焼成物を構成する結晶子サイズは、１０〜１００ｎｍが好ましく、より好ましくは１５〜５０ｎｍ、さらに好ましくは２０〜４０ｎｍ、よりいっそう好ましくは２０〜３０ｎｍである。
【００４７】
焼成物を粉砕する手段は、特に限定はされないが、例えば、ボールミル、ビーズミル、振動ミル等の粉砕装置が挙げられる。粉砕手段の設定条件は、所望の平均粒径範囲の粒子または所望の体積粒子径範囲の粒子を形成するために適宜設定すればよい。粉砕メディアとしては、ジルコニアボール等が挙げられる。
【００４８】
［水系媒体］
本実施形態の研磨液組成物に含まれる水系媒体としては、水、または水と溶媒との混合媒体等が挙げられ、上記溶媒としては、水と混合可能な溶媒（例えば、エタノール等のアルコール）が好ましい。水系媒体としては、なかでも、水が好ましく、イオン交換水がより好ましい。
【００４９】
［分散剤］
本実施形態の研磨液組成物に含まれる分散剤は水溶性であると好ましい。水溶性の分散剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、およびアクリル酸系重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。上記分散剤は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、およびアクリル酸系重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種であるとより好ましい。上記分散剤は、アクリル酸系重合体であるとさらに好ましい。分散剤は、水系媒体と混合される前に、複合酸化物粒子の表面に物理吸着されていてもよいし、または、複合酸化物粒子の表面に化学的に結合されていてもよい。
【００５０】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、脂肪族アンモニウム塩等が挙げられる。
【００５１】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル等のリン酸エステル塩などが挙げられる。
【００５２】
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等のエステル型などが挙げられる。
【００５３】
アクリル酸系重合体は、ホモポリマー、コポリマーのいずれであってもよい。ホモポリマーとしては、好ましくは、アクリル酸、アクリル酸非金属塩、またはアクリル酸エステル等の単量体（ａ）に由来の構成単位（Ａ）を含むホモポリマーが挙げられる。コポリマーとしては、好ましくは、アクリル酸、アクリル酸非金属塩、アクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも１種の単量体（ａ）に由来の構成単位（Ａ）と、下記単量体（ｂ）に由来する構成単位（Ｂ）とを含むコポリマーや、アクリル酸、アクリル酸非金属塩、アクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも２種の単量体（ａ）に由来の各構成単位（Ａ）を含むコポリマーが挙げられる。
【００５４】
アクリル酸非金属塩としては、例えば、アクリル酸アンモニウム塩、アクリル酸アミン塩等が挙げられる。アクリル酸系重合体は、これらのアクリル酸非金属塩に由来の構成単位を、１種含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。
【００５５】
アクリル酸系重合体が共重合体である場合、構成単位（Ａ）を全構成単位中５０モル％を越えて含むが、７０モル％を越えて含んでいると好ましく、８０モル％を越えて含んでいるとより好ましく、９０モル％を越えて含んでいるとさらに好ましい。
【００５６】
単量体（ｂ）は、カルボン酸（塩）基を有し、かつ、重合可能な二重結合を有する単量体であり、例えば、イタコン酸、無水イタコン酸、メタアクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水フマル酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、グルタコン酸、ビニル酢酸、アリル酢酸、フォスフィノカルボン酸、α−ハロアクリル酸、β−カルボン酸、またはこれらの塩、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸オクチル等のメタアクリル酸アルキルエステル類等が挙げられる。
【００５７】
アクリル酸系重合体が塩である場合、例えば、酸型のアクリル酸単量体を単独で重合、あるいは単量体（ｂ）と共重合したのち、所定のアルカリで中和することによって得られる。上記塩としては、例えば、アクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体のアンモニウム塩等が挙げられる。
【００５８】
アクリル酸系重合体は、分散安定性を向上させる観点から、ポリアクリル酸およびポリアクリル酸アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ポリアクリル酸アンモニウムがより好ましい。
【００５９】
アクリル酸系重合体は、分散安定性を向上させる観点から、その重量平均分子量が５００〜５００００であると好ましく、５００〜１００００であるとより好ましく、１０００〜１００００であるとさらに好ましい。
【００６０】
上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づいて算出した値である。
カラム：Ｇ４０００ＰＷＸＬ＋Ｇ２５００ＰＷＸＬ（東ソー株式会社）
溶離液：（０．２Ｍリン酸バッファー）／（ＣＨ3ＣＮ）＝９／１（容量比）
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ＲＩ検出器
標準物質：ポリアクリル酸換算
【００６１】
研磨液組成物中の分散剤の含有量は、分散安定性を向上させる観点から、０．０００５重量％以上が好ましく、より好ましくは０．００１重量％以上、さらに好ましくは０．００２重量％以上である。また、研磨液組成物中の分散剤の含有量は、０．５重量％以下が好ましく、より好ましくは０．１重量％以下、さらに好ましくは０．０５重量％以下である。したがって、分散剤の含有量は、０．０００５〜０．５重量％が好ましく、より好ましくは０．００１〜０．１重量％、さらに好ましくは０．００２〜０．０５重量％である。
【００６２】
なお、上記において説明した各成分の含有量は、使用時における含有量であるが、本実施形態の研磨液組成物は、その安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存及び供給されてもよい。この場合、製造・輸送コストを低くできる点で好ましい。濃縮液は、必要に応じて前述の水系媒体で適宜希釈して使用すればよい。
【００６３】
本実施形態の発明の研磨液組成物が上記濃縮液である場合、複合酸化物粒子の含有量は、製造・輸送コストを低くする観点から、２重量％以上が好ましく、より好ましくは３重量％以上、さらに好ましくは５重量％以上であり、さらにより好ましくは１０重量％以上である。また、分散安定性を向上させる観点から、複合酸化物粒子の含有量は、５０重量％以下が好ましく、より好ましくは４０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下である。したがって、複合酸化物粒子の含有量は、２〜５０重量％が好ましく、より好ましくは３〜４０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％、よりいっそう好ましくは１０〜３０重量％である。
【００６４】
［水溶性有機化合物］
本実施形態の研磨液組成物は、高い表面平坦性を有する研磨表面の形成に寄与する、水溶性有機化合物を含むことが好ましい。
【００６５】
本実施形態の研磨液組成物では、セリウムとジルコニウムとを含む従来にない複合酸化物粒子を砥粒として使用することにより研磨速度の向上を可能としながら、水溶性有機化合物を添加剤として含むことにより平坦性の高い研磨表面の形成を可能とする。
【００６６】
その理由は、以下のように推定される。本実施形態の研磨液組成物に含まれるセリウムとジルコニウムとを含む複合酸化物粒子は、上述のとおり、スクラッチの低減と高速研磨の両立を可能とする砥粒として作用しうる。本実施形態の研磨液組成物を研磨対象表面に供した場合、水溶性有機化合物が、複合酸化物粒子表面及び／又は研磨対象表面に吸着し被膜を形成する。この被膜は、複合酸化物粒子の研磨対象表面への作用を阻害する。高い研磨荷重が研磨対象表面加わってはじめて、上記被膜が破壊され、複合酸化物粒子による研磨対象表面の研磨が可能となる。
【００６７】
研磨対象表面の一例として凹凸表面を研磨する場合、研磨の進行具合を微視的観点から推測すると、初期段階においては、凸部には研磨装置に設定された設定荷重よりも高い研磨荷重がかかり、被膜が破壊されて研磨が進行する。一方、凹部には低い荷重がかかるので、凹部は被膜に保護され研磨され難くなる。すなわち、凸部が選択的に研磨され凹凸段差が小さくなり平坦化が進行する。
【００６８】
このように、本実施形態の研磨液組成物を用いれば、スクラッチの低減と高速研磨の両立を可能とする複合酸化物粒子による効果と相俟って、平坦性の優れた研磨表面を短時間で得ることができる。ただし、これらの推測は本発明を限定するものではない。
【００６９】
研磨装置に設定される設定荷重を、平坦な表面に対しては研磨がほとんど進行しないような値に設定しておけば、凹凸段差が解消した後、研磨がほとんど進行しなくなる。この場合、必要以上の研磨を容易に防ぐことができ、好ましい。
【００７０】
水溶性有機化合物としては、−ＳＯ3Ｈ基、−ＳＯ3Ｎa基（ＮaはＨ原子と置換して塩を形成し得る原子もしくは原子団）、−ＣＯＯＨ基、−ＣＯＯＮb基（ＮbはＨ原子と置換して塩を形成し得る原子もしくは原子団）の少なくとも１つを有する水溶性有機化合物が挙げられる。水溶性有機化合物が塩である場合は、水溶性有機化合物がアルカリ金属を含まない非金属塩であると好ましい。研磨液組成物に含まれる水溶性有機化合物は１種のみならず、２種以上であってもよい。
【００７１】
水溶性有機化合物としては、例えば、水溶性アクリル酸系重合体、有機酸、その塩、酸性アミノ酸、その塩、中性または塩基性のアミノ酸、および両イオン性の水溶性低分子有機化合物（以下、単に低分子有機化合物ともいう。）からなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。低分子有機化合物の分子量は、研磨液組成物の安定性を確保可能とする観点から、１０００以下が好ましく、５００以下がより好ましく、３００以下がさらに好ましい。
【００７２】
過剰な研磨によるディッシング現象を抑制し、平坦性の優れた研磨表面を得る観点から、好ましい水溶性アクリル酸系重合体としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリメタクリル酸アンモニウム、ポリアクリル酸アンモニウム塩、アクリル酸とマレイン酸との共重合体のアンモニウム塩、アクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体のアンモニウム塩、アクリル酸とメチル（メタ）アクリレートとの共重合体のアンモニウム塩等が挙げられ、そのなかでも、ポリアクリル酸のアンモニウム塩がさらに好ましい。なお、ディッシング現象とは、凹凸面の研磨において凹部が過剰に研磨されることにより、研磨により得られた研磨面のうちの特に凹部に対応する箇所が皿状にくぼむ現象のことである。このディッシング現象は、隣り合う凸部間距離がより大きい場合、すなわち、凹凸面を平面視した時に見える凹部の総面積の割合が大きい場合（凹部面密度が大きい場合）、顕著に発生する。
【００７３】
水溶性アクリル酸系重合体は、過剰な研磨によるディッシング現象を抑制し、平坦性の優れた研磨表面を得る観点および砥粒の分散安定性の観点から、その重量平均分子量が３００〜１０００００であると好ましく、５００〜５００００であるとより好ましく、１０００〜３００００であるとさらに好ましく、２０００〜１００００であるとさらにより好ましい。水溶性アクリル酸系重合体の塩の重量平均分子量も、同様の理由により、上記範囲内にあると好ましい。水溶性アクリル酸系重合体が、ポリアクリル酸アンモニウムである場合、その重量平均分子量は、１０００〜２００００であると好ましく、２０００〜１００００であるとより好ましい。
【００７４】
本実施形態の研磨液組成物における、ポリアクリル酸アンモニウムと複合酸化物粒子との重量比（ポリアクリル酸アンモニウム／複合酸化物粒子）は、ディッシングの発生を効果的に抑制する観点から、１／５以上が好ましく、より好ましくは１／４以上、さらに好ましくは１／３以上である。また、重量比（ポリアクリル酸アンモニウム／複合酸化物粒子）は、研磨速度をより向上させる観点から、１５／１以下が好ましく、より好ましくは１２／１以下、さらに好ましくは１０／１以下である。したがって、上記重量比は、１／５〜１５／１が好ましく、より好ましくは１／４〜１２／１、さらに好ましくは１／３〜１０／１である。
【００７５】
水溶性有機化合物の一例として本実施形態の研磨液組成物に含まれる有機酸およびその塩の好ましい具体例としては、リンゴ酸、乳酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸―水和物、琥珀酸、アジピン酸、フマル酸、またはこれらのアンモニウム塩等が挙げられる。
【００７６】
水溶性有機化合物の一例として本実施形態の研磨液組成物に含まれる酸性アミノ酸およびその塩の好ましい具体例としては、アスパラギン酸、グルタミン酸、およびこれらのアンモニウム塩等が挙げられる。
【００７７】
水溶性有機化合物の一例として本実施形態の研磨液組成物に含まれる中性または塩基性のアミノ酸の好ましい具体例としては、グリシン、４−アミノ酪酸、６−アミノヘキサン酸、１２−アミノラウリン酸、アルギニン、グリシルグリシン等が挙げられる。
【００７８】
水溶性有機化合物の一例として本実施形態の研磨液組成物に含まれる低分子有機化合物の好ましい具体例としては、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、シクロヘキサンジアミン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）、Ｌ−グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、エチレンジアミンテトラ（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）、β−アラニン二酢酸（β−ＡＤＡ）、α−アラニン二酢酸（α−ＡＤＡ）、アスパラギン酸二酢酸（ＡＳＤＡ）、エチレンジアミンニコハク酸（ＥＤＤＳ）、イミノジ酢酸（ＩＤＡ）、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸（ＨＥＩＤＡ）、１，３−プロパンジアミン四酢酸（１，３−ＰＤＴＡ）、アスパラギン酸、セリン、システイン、アザセリン、アスパラギン、２−アミノ酪酸、４−アミノ酪酸、アラニン、β−アラニン、アルギニン、アロイソロイシン、アロトレオニン、イソロイシン、エチオニン、エルゴチオネイン、オルニチン、カナバニン、Ｓ−（カルボキシメチル）−システイン、キヌレニン、グリシン、グルタミン、グルタミン酸、クレアチン、サルコシン、シスタチオニン、シスチン、システイン酸、シトルリン、β−（３，４−ジヒドロキシフェニル）−アラニン、３，５−ジヨードチロシン、タウリン、チロキシン、チロシン、トリプトファン、トレオニン、ノルバリン、ノルロイシン、バリン、ヒスチジン、４−ヒドロキシプロリン、δ−ヒドロキシリシン、フェニルアラニン、プロリン、ホモセリン、メチオニン、１−メチルヒスチジン、３−メチルヒスチジン、ランチオニン、リシン、ロイシン、ｍ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸、β−アミノイソ吉草酸、３−アミノクロトン酸、ｏ−アミノケイ皮酸、ｍ−アミノアミノベンゼンスルホン酸、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸、２−アミノペンタン酸、４−アミノペンタン酸、５−アミノペンタン酸、２−アミノ−２−メチル酪酸、３−アミノ酪酸、イサチン酸、２−キノリンカルボン酸、３−キノリンカルボン酸、４−キノリンカルボン酸、５−キノリンカルボン酸、２，３−キノリンジカルボン酸、２，４−キノリンジカルボン酸、グアニジノ酢酸、２，３−ジアミノ安息香酸、２，４−ジアミノ安息香酸、２，５−ジアミノ安息香酸、３，４−ジアミノ安息香酸、３，５−ジアミノ安息香酸、２，４−ジアミノフェノール、３，４−ジアミノフェノール、２，４，６−トリアミノフェノール、２−ピリジンカルボン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、２，３−ピリジンジカルボン酸、２，４−ピリジンジカルボン酸、２，５−ピリジンジカルボン酸、２，６−ピリジンジカルボン酸、３，４−ピリジンジカルボン酸、３，５−ピリジンジカルボン酸、２，４，５−ピリジントリカルボン酸、２，４，５−ピリジントリカルボン酸、３，４，５−ピリジントリカルボン酸、Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシン−ｏ−カルボン酸、フェノール−２，４−ジスルホ��酸、ｏ−フェノールスルホン酸、ｍ−フェノールスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸、フタルアニル酸、ｏ−（メチルアミノ）フェノール、ｍ−（メチルアミノ）フェノール、ｐ−（メチルアミノ）フェノール、カルボキシベタイン、スルホベタイン、イミダゾリニウムベタイン、レシチン等が挙げられる。また、これらの化合物のプロトンの１つまたは２つ以上を、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩ等の原子、またはＯＨ、ＣＮ、およびＮＯ2等の原子団で置換した誘導体等が挙げられる。これらのなかでも、過剰な研磨によるディッシング現象を抑制し、平坦性の優れた研磨表面を得る観点から、下記キレート剤がさらに好ましい。
【００７９】
上記キレート剤としては、ＤＨＥＧ、ＥＤＴＡ、ＣｙＤＴＡ、ＮＴＡ、ＨＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＴＴＨＡ、ＧＬＤＡ、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ＨＥＤＰ、エチレンジアミンテトラ（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）、β−ＡＤＡ、α−ＡＤＡ、ＡＳＤＡ、ＥＤＤＳ、ＩＤＡ、ＨＥＩＤＡ、１，３−ＰＤＴＡ、アスパラギン酸、セリン、システイン等が挙げられる。これらの中で、より好ましいのは、ＤＨＥＧ、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ、β−ＡＤＡ、α−ＡＤＡ、ＡＳＤＡ、ＥＤＤＳ、ＨＥＩＤＡ、アスパラギン酸、セリン、システインである。
【００８０】
また、キレート剤の中では、濃縮時の研磨液組成物の安定性を確保可能とする観点から、ＤＨＥＧがさらに好ましい。
【００８１】
両イオン性の水溶性の低分子有機化合物のなかでも特にＤＨＥＧは、分子内にアニオン基、カチオン基、ノニオン基がバランスよく存在するため、複合酸化物粒子に吸着しても粒子のゼータ電位や親水性を大きく低下させることがなく、さらに、分散剤の効果に影響を与えにくいと推定される。また、ＤＨＥＧは、複合酸化物粒子の凝集等を十分に抑制可能とし、複合酸化物粒子の濃度が高い場合であっても複合酸化物粒子の分散安定性を確保可能である。よって、ＤＨＥＧを含む本実施形態の研磨液組成物は、品質が安定した高濃度の研磨液組成物としても提供され得る。
【００８２】
低分子有機化合物は、通常、遊離酸または塩の形で研磨液組成物の製造に用いられるが、水系媒体に対する溶解性が高い塩が研磨液組成物の製造に用いられると好ましい。
【００８３】
上記塩の好ましい具体例として、アンモニウム化合物塩、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、セシウム塩等が挙げられるが、ＬＳＩの好ましい電気特性が得られる観点から、アンモニウム化合物塩がより好ましい。
【００８４】
アンモニウム化合物塩を構成するアミン類の好ましい例としては、アンモニア、炭素数が１〜１０の直鎖状または分岐状の飽和もしくは不飽和アルキル基を有する第１アミン、第２アミン、第３アミン、あるいは炭素数が６〜１０の少なくとも１つの芳香環を有する第１アミン、第２アミン、第３アミン、また、ピペリジン、ピペラジン等の環式構造を有するアミン、テトラメチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウム化合物が挙げられる。
【００８５】
本実施形態の研磨液組成物に含まれる水溶性有機化合物の含有量は、平坦性の優れた研磨表面を得る観点から、０．０２〜１５重量％が好ましく、より好ましくは０．０５〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜８重量％、よりさらに好ましくは０．２〜６重量％である。
【００８６】
なお、本発明の研磨液組成物では、水溶性有機化合物として添加される物質と、前述の分散剤として添加される物質とが相互に異なる場合のみならず、同一である場合もある。水溶性有機化合物として添加される物質と、前述の分散剤として添加される物質とが同一である場合、好適な分散性と、研磨表面の好適な平坦性の実現とが可能なように、水溶性有機化合物の好ましい含有量（例えば、０．０２〜１５重量％）と分散剤の好ましい含有量（例えば、０．０００５〜０．５重量％）の合計量の範囲で、水溶性有機化合物と分散剤の合計量を選択すればよい。
【００８７】
本実施形態の研磨液組成物中における、水溶性有機化合物と複合酸化物粒子との重量比（水溶性有機化合物／複合酸化物粒子）は、高い表面平坦性を有する研磨表面を形成する観点から、１／３０以上が好ましく、より好ましくは１／２０以上、さらに好ましくは１／１０以上である。上記重量比は、研磨速度をより向上させる観点から、１５／１以下が好ましく、より好ましくは１２／１以下、さらに好ましくは１０／１以下である。したがって、上記重量比は、１／３０〜１５／１が好ましく、より好ましくは１／２０〜１２／１、さらに好ましくは１／１０〜１０／１である。
【００８８】
また、水溶性有機化合物としてＤＨＥＧを含む研磨液組成物の場合、研磨液組成物に含まれるＤＨＥＧの含有量は、平坦性のより優れた研磨表面を得る観点から、０．１〜１５重量％が好ましく、より好ましくは０．２〜１０重量％、さらに好ましくは０．５〜８重量％、よりさらに好ましくは１．０〜６重量％である。
【００８９】
本実施形態の研磨液組成物における、ＤＨＥＧと複合酸化物粒子との重量比（ＤＨＥＧ／複合酸化物粒子）は、ディッシングの発生を効果的に抑制する観点から、１／５以上が好ましく、より好ましくは１／４以上、さらに好ましくは１／３以上である。また、重量比（ＤＨＥＧ／複合酸化物粒子）は、研磨速度をより向上させる観点から、１５／１以下が好ましく、より好ましくは１２／１以下、さらに好ましくは１０／１以下である。したがって、上記重量比は、１／５〜１５／１が好ましく、より好ましくは１／４〜１２／１、さらに好ましくは１／３〜１０／１である。
【００９０】
本実施形態の研磨液組成物には、本発明の効果が妨げられない範囲で、さらに、ｐＨ調整剤、防腐剤、および酸化剤から選ばれる少なくとも１種の任意成分が含まれていてもよい。
【００９１】
ｐＨ調整剤としては、塩基性化合物、または酸性化合物等が挙げられる。塩基性化合物としては、アンモニア、水酸化カリウム、水溶性有機アミンおよび四級アンモニウムハイドロオキサイド等が挙げられる。酸性化合物としては、硫酸、塩酸、硝酸またはリン酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸、コハク酸、グリコール酸、リンゴ酸、クエン酸または安息香酸等の有機酸等が挙げられる。
【００９２】
防腐剤としては、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、（５−クロロ−）２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、過酸化水素、または次亜塩素酸塩等が挙げられる。
【００９３】
酸化剤としては、過マンガン酸、ペルオキソ酸等の過酸化物、クロム酸、または硝酸、並びにこれらの塩等が挙げられる。
【００９４】
本実施形態の研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、特に制限されないが、研磨速度をさらに向上できることから２〜１０が好ましく、より好ましくは３〜９、さらに好ましくは４〜８であり、さらにより好ましくは４．５〜７である。ここで、２５℃におけるｐＨは、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社、ＨＭ−３０Ｇ）を用いて測定でき、電極の研磨液組成物への浸漬後１分後の数値である。
【００９５】
次に、本実施形態の研磨液組成物の調製方法の一例について説明する。
【００９６】
本実施形態の研磨液組成物の製造方法の一例は、何ら制限されず、例えば、複合酸化物粒子と、分散剤と、水系媒体と、必要に応じて任意成分とを混合することによって調製できる。
【００９７】
複合酸化物粒子の水系媒体への分散は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル、又はビーズミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。複合酸化物粒子を水系媒体に分散した後は、複合酸化物粒子が凝集等してできた粗大粒子が水系媒体中に含まれる場合、遠心分離やフィルターろ過等により、当該粗大粒子を除去すると好ましい。複合酸化物粒子を水系媒体に、分散剤の存在下で分散させることが好ましい。
【００９８】
本実施形態の研磨液組成物は、精密部品用基板の製造過程における研磨、または液晶ディスプレイパネルのガラス面等の研磨に適用される。精密部品用基板としては、ハードディスク等を構成するガラス基板、酸化膜（例えば、酸化ケイ素膜）を最外層として有する半導体装置を構成する基板（半導体装置用基板）、ガラスセラミック基板等の結晶化ガラス基板、アルミノシリケートガラス基板等の化学強化ガラス基板、またはフォトマスク用基板等に用いられる合成石英ガラス基板等が挙げられる。本実施形態の研磨液組成物は、ハードディスク等を構成するガラス基板、半導体装置用基板の製造過程における研磨工程での使用に好適である。
【００９９】
次に、本実施形態の研磨液組成物を用いた研磨方法について説明する。
【０１００】
本実施形態の研磨液組成物を用いて行なわれる研磨方法の一例では、研磨対象基板と研磨装置を構成する研磨パッドとの間に、研磨液組成物を供給し、研磨対象基板と研磨パッドとが接した状態で、研磨パッドを研磨対象基板に対して相対運動させることにより、研磨対象基板を研磨する。
【０１０１】
研磨パッドは、例えば、回転テーブル等の研磨定盤に貼付けられている。研磨対象基板は、キャリア等により保持される。研磨装置は、板状の研磨対象基板の両主面を同時に研磨可能とする両面研磨装置であってもよいし、片面のみを研磨可能とする片面研磨装置であってもよい。
【０１０２】
（ガラス基板の製造）
ガラス基板の製造過程の研磨工程で用いられる研磨パッドの材質について特に制限はなく、従来から公知のものを用いることができる。
【０１０３】
研磨対象の材質としては、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロンシリケートガラス、アルミノボロンシリケートガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラス、ガラス状カーボン等が挙げられる。これらの中でも、本実施形態の研磨液組成物は、強化ガラス基板の一例であるアルミノシリケートガラス基板や、ガラスセラミック基板（結晶化ガラス基板）、合成石英ガラス基板等の製造過程で行われる研磨工程で好適に使用できる。アルミノシリケートガラス基板は、化学的耐久性が良好であり、研磨後の基板上に残存するパーティクルの除去を目的として行なわれるアルカリ洗浄によるダメージ（凹部欠陥等）が発生し難く、よって、より高い表面品質のガラス基板の提供が可能である点で好ましい。また、合成石英ガラス基板は透過率等の光学特性が優れている点で好ましい。
【０１０４】
ガラス基板の形状について、特に制限はなく、例えば、ディスク状、プレート状、スラブ状、プリズム状等の、平坦部を有する形状や、レンズ等の曲面部を有する形状等が挙げられる。本実施形態の研磨液組成物は、なかでも、ディスク状やプレート状のガラス基板の製造過程で行われる研磨工程で好適に使用できる。
【０１０５】
ガラス基板の製造過程において、研磨装置により研磨対象基板に加えられる研磨荷重は、研磨速度を向上させる観点から、３ｋＰａ以上が好ましく、４ｋＰａ以上がより好ましく、５ｋＰａ以上がさらに好ましく、５．５ｋＰａ以上がよりいっそう好ましい。また、研磨表面の品質を向上させ、かつ研磨表面の残留応力を緩和する観点から、研磨荷重は、１２ｋＰａ以下が好ましく、１１ｋＰａ以下がより好ましく、１０ｋＰａ以下がさらに好ましく、９ｋＰａ以下がよりいっそう好ましい。したがって、研磨荷重は、３〜１２ｋＰａが好ましく、より好ましくは４〜１１ｋＰａ、さらに好ましくは５〜１０ｋＰａ、よりいっそう好ましくは５．５〜９ｋＰａである。
【０１０６】
研磨液組成物の供給速度は、研磨パッドの研磨対象基板に面する面の面積と、研磨対象基板の研磨対象表面の面積との総和や、研磨液組成物の組成によって異なるが、研磨速度を向上させる観点から、研磨対象表面１ｃｍ2あたり０．０６〜５ｍｌ／分であると好ましく、さらに好ましくは０．０８〜４ｍｌ／分であり、より好ましくは０．１〜３ｍｌ／分である。
【０１０７】
研磨パッドの回転数は、１０〜２００ｒｐｍが好ましく、より好ましくは２０〜１５０ｒｐｍであり、さらに好ましくは３０〜６０ｒｐｍである。
【０１０８】
（半導体装置の製造過程で行われる薄膜の研磨）
本実施形態の研磨液組成物は、例えば、半導体基板の一方の主面がわに配置された薄膜の研磨にも用いることができる。
【０１０９】
半導体基板の材料としては、例えば、Ｓｉ、又はＧｅ等の元素半導体、ＧａＡｓ，ＩｎＰ、又はＣｄＳ等の化合物半導体、ＩｎＧａＡｓ，ＨｇＣｄＴｅ等の混晶半導体等が挙げられる。
【０１１０】
薄膜の材料としては、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、又はチタン等の金属；ケイ素等の半金属；上記金属を主成分とした合金；ガラス、ガラス状カーボン、又はアモルファスカーボン等のガラス状物質；アルミナ、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化タンタル、又は窒化チタン等のセラミック材料；ポリイミド樹脂等の樹脂、等の半導体装置を構成する材料が挙げられる。なかでも、薄膜は、大きい速度で研磨され得る
という観点から、ケイ素を含んでいると好ましく、より好ましくは、酸化ケイ素、窒化ケイ素及びポリシリコンからなる群から選ばれる少なくとも１種を含んでいると好ましい。酸化ケイ素としては、二酸化ケイ素、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等が挙げられる。酸化ケイ素を含む薄膜には、リン、ホウ素等の元素がドープされていてもよく、そのような、薄膜の具体例としては、ＢＰＳＧ（Boro-Phospho-Silicate Glass）膜、ＰＳＧ（Phospho-Silicate Glass）膜等が挙げられる。
【０１１１】
薄膜形成法は、薄膜を構成する材料に応じて適宜選択すればよいが、例えば、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、塗布法、又はメッキ法等が挙げられる。
【０１１２】
薄膜を研磨する際に、研磨装置により薄膜に加えられる研磨荷重は、研磨速度を向上させる観点から、５ｋＰａ以上が好ましく、より好ましくは１０ｋＰａ以上である。また、研磨表面の品質を向上させ、かつ研磨表面の残留応力を緩和する観点から、研磨荷重は、１００ｋＰａ以下が好ましく、より好ましくは７０ｋＰａ以下、さらに好ましくは５０ｋＰａ以下である。したがって、研磨荷重は、５〜１００ｋＰａが好ましく、より好ましくは１０〜７０ｋＰａ、さらに好ましくは１０〜５０ｋＰａである。
【０１１３】
研磨液組成物の供給速度は、研磨パッドの研磨対象基板に面する面の面積と、薄膜の研磨対象表面の面積との総和や、研磨液組成物の組成によって異なるが、研磨速度を向上させる観点から、研磨対象表面１ｃｍ2あたり０．０１ｍｌ／分以上が好ましく、より好ましくは０．１ｍｌ／分以上である。また、低コスト化及び廃液処理の容易化の観点から、研磨液組成物の供給速度は、研磨対象表面１ｃｍ2あたり１０ｍｌ／分以下が好ましく、より好ましくは５ｍｌ／分以下である。したがって、研磨液組成物の供給速度は、研磨対象表面１ｃｍ2あたり０．０１〜１０ｍｌ／分が好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｌｇ／分である。
【０１１４】
研磨工程で用いられる研磨パッドの材質等については、特に制限されるものではなく、従来公知のものが使用できる。研磨パッドの材質としては、例えば、硬質発泡ポリウレタン等の有機高分子発泡体や無機発泡体等が挙げられるが、なかでも、硬質発泡ポリウレタンが好ましい。
【０１１５】
研磨パッドの回転数は、３０〜２００ｒｐｍが好ましく、より好ましくは４５〜１５０ｒｐｍであり、さらに好ましくは６０〜１００ｐｍである。
【０１１６】
薄膜は、凹凸表面を有する薄膜であってもよい。凹凸表面を有する薄膜は、例えば、半導体基板上の一方の主面がわに薄膜を形成する薄膜形成工程と、この薄膜の半導体基板がわの面の反対面に凹凸パターンを形成する凹凸面形成工程とを経て得ることができる。凹凸パターンの形成は、従来から公知のリソグラフィー法等を用いて行える。また、薄膜が有する半導体基板側の面の反対面は、下層の凹凸に対応して凹凸に形成されることもある。凹凸表面を有する薄膜の研磨においても、研磨荷重、研磨液組成物の供給速度、研磨パッドの材質、および研磨パッドの回転数等は、各々上記薄膜の研磨の際と同様であると好ましい。
【０１１７】
本実施形態の研磨液組成物は、半導体装置の製造過程におけるあらゆる研磨に利用でき
る。具体例としては、例えば、（１）埋込み素子分離膜を形成する工程で行なわれる研磨、（２）層間絶縁膜を平坦化する工程で行なわれる研磨、（３）埋込み金属配線（例えば、ダマシン配線等）を形成する工程で行なわれる研磨、（４）埋め込みキャパシタを形成する工程で行なわれる研磨等が挙げられる。
【０１１８】
上記半導体装置としては、例えば、メモリーＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ロジックＩＣ及びシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が挙げられる。
【実施例】
【０１１９】
＜研磨対象基板＞
熱酸化膜付きシリコンウエハ
直径２０．３２ｃｍ（８インチ）のシリコンウエハ上に形成された、厚さ２０００ｎｍの二酸化ケイ素膜を用意した。二酸化ケイ素膜は、シリコンウエハを、酸化炉内に入れて酸素ガスやスチームに晒し、シリコンウエハ中のシリコンと酸素を反応させることにより形成できる。
【０１２０】
＜研磨条件＞
研磨試験機：片面研磨機（品番：ＬＰ−５４１、ラップマスターＳＦＴ（株）製、定盤径５４０ｍｍ）
研磨パッド：ＩＣ１０００（硬質ウレタンパッド）とｓｕｂａ４００（不織布タイプパッド）との積層パッド（ニッタ・ハース（株）製）
定盤回転数：１００ｒｐｍ
へッド回転数：１１０ｒｐｍ（回転方向は定盤と同じ）
研磨時間：１ｍｉｎ
研磨荷重：３０ｋＰａ（設定値）
研磨液組成物供給量：２００ｍｌ／ｍｉｎ
【０１２１】
＜評価方法＞
実施例１〜４、比較例１〜２の研磨液組成物（表１〜３参照）を用いて、研磨対象基板を研磨した後、イオン交換水を用いて流水洗浄し、次いで、イオン交換水中に浸漬した状態で超音波洗浄（１００ｋＨｚ、３ｍｉｎ）し、更に、イオン交換水で流水洗浄し、最後に、スピンドライ法により乾燥させた。
【０１２２】
（スラリーＡ〜Ｄの調製）
分散剤（ポリアクリル酸アンモニウム、重量平均分子量６０００）が添加された水中で、ビーズミルにより表１に記載の所定の焼成物が湿式粉砕されることにより得られた、表２に記載の所定の体積中位径のＣｅ0.75Ｚｒ0.25Ｏ2粒子を含むスラリー（Ｃｅ0.75Ｚｒ0.25Ｏ2粒子：２５重量％）を用意した。表１に記載の焼成物（１）〜（４）はいずれも、未焼成Ｃｅ0.75Ｚｒ0.25Ｏ2粒子（商品名Ａｃｔａｌｙｓ９３２０、ローディア社製）を焼成して得たものであり、焼成温度は、表１に記載のとおりである。なお、未焼成Ｃｅ0.75Ｚｒ0.25Ｏ22粒子（商品名Ａｃｔａｌｙｓ９３２０、ローディア社製）はいずれも、セリウム（ＩＶ）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを原料として用いて得られたものである。
【０１２３】
（スラリーＥの調製）
分散剤（ポリアクリル酸アンモニウム、重量平均分子量６０００）が添加された水中で、体積中位径が表２に記載の値となるよう、ビーズミルにより焼成物（５）（Ｃｅ0.74Ｚｒ0.26Ｏ2粒子）が湿式粉砕されることにより得られたＣｅ0.74Ｚｒ0.26Ｏ2粒子スラリー（Ｃｅ0.74Ｚｒ0.26Ｏ2粒子：２５重量％）をスラリーＥとして用意した。焼成物（５）は、セリウム（III）化合物とジルコニウム（ＩＶ）化合物とを原料として用いて得られたものである。
【０１２４】
なお、Ｃｅ0.74Ｚｒ0.26Ｏ2粒子スラリーの調製方法の詳細は下記のとおりである。
【０１２５】
まず、３０Ｌの反応容器内で、３７．７重量％の硝酸セリウム（III）塩溶液４２８０ｇと５４．８重量％の硝酸ジルコニウム（ＩＶ）塩溶液１０７０gとを攪拌して混合した。得られた混合液のｐＨは１．２６であった。次に、上記混合液に１０Ｌの脱イオン水を加えた。
【０１２６】
次に、脱イオン水が加えられた上記混合液に、１．７Ｌ／ｈｒの供給速度で連続的に３．８ｍｏｌ／Ｌのアンモニア水を加えた。このようにして得られる混合液のｐＨが７．２となった時点で、５．８ｍｏｌ／Ｌの過酸化水素水１１４８ｍｌを加え、さらにｐＨが安定するようアンモニア水を連続的に添加して、水酸化セリウムと水酸化ジルコニウムとの共沈物を得た。なお、アンモニア水の添加量の合計は２４２０ｍｌ、過酸化水素水(５．８Ｍ)の添加量は合計１１４８ｍｌである。
【０１２７】
次に、共沈物を濾紙でろ過した後、脱イオン水で洗浄した。得られた洗浄物を１１３０℃で２ｈｒ焼成した後、焼成物から６０メッシュのフィルターを用いて粗大粒子を除去した。次いで、ふる分けにより粗大粒子が除かれた焼成物（５）を、湿式粉砕した後、濾過精度が２μｍのプリーツフィルターを用いてろ過して、スラリーＥを得た。
【０１２８】
（スラリーＦの調製）
分散剤（ポリアクリル酸アンモニウム、重量平均分子量６０００）が添加された水中で、ビーズミルにより焼成物（６）（ＣｅＯ2Ｃｅ0.75Ｚｒ0.25Ｏ2粒子，バイコウスキー社製、純度９９．９％）が湿式粉砕されることにより得られた、体積中位径が１３０ｎｍのＣｅＯ2Ｃｅ0.75Ｚｒ0.25Ｏ2粒子スラリー（ＣｅＯ2Ｃｅ0.75Ｚｒ0.25Ｏ2粒子：４０重量％）をスラリーＦとして用意した。なお、焼成物（６）は、セリウム（IＶ）化合物を原料として用いて得られたものであり、その半値幅（ピーク面積が最も大きいピークの半値幅）は０．１８８°、結晶子サイズは１００ｎｍ以上、ＢＥＴ比表面積は７．０ｍ2／ｇであった。
【０１２９】
【表１】
2010016064.tif 000002
【０１３０】
【表２】
2010016064.tif 000003
【０１３１】
（研磨液組成物の調整）
上記のようにして調整された各スラリーと水とｐＨ調整剤として硝酸とを、砥粒と分散剤の濃度が夫々表３に記載の濃度となるように混合して、研磨液組成物を得た。
【０１３２】
（ＢＥＴ比表面積の測定）
複合酸化物粒子及びＣｅＯ2粒子のＢＥＴ比表面積は、流動式比表面積自動測定装置フローソーブ２３００（島津製作所製）を用いて測定した。焼成物については粉体そのものを、スラリーについては１０gを１１０℃で減圧乾燥して水分を除去したものをメノウ乳鉢で解砕した粉末を測定した。
【０１３３】
（体積中位径（Ｄ５０）の測定）
各スラリー中の複合酸化物粒子及びＣｅＯ2粒子の体積中位径（Ｄ５０）は、以下の測定条件で測定した。
測定機器  ：堀場製作所製  レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ９２０
循環強度  ：４
超音波強度：４
【０１３４】
＜粉末Ｘ線回折の測定＞
各スラリー２０ｇを１１０℃の雰囲気内で１２時間乾燥させた後、得られた乾燥物を乳鉢で解砕して粉末Ｘ線回折用サンプルを得た。各サンプルを粉末Ｘ線回折法で分析した結果は表２に示している。粉末Ｘ線回折法による測定条件は下記のとおりとした。
（測定条件）
装置：（株）リガク製、粉末Ｘ線解析装置  ＲＩＮＴ２５００ＶＣ
Ｘ線発生電圧：４０ｋＶ
放射線      ：Ｃｕ−Ｋα１線（λ＝０．１５４０５０ｎｍ）
電流        ：１２０ｍＡ
Ｓｃａｎ  Ｓｐｅｅｄ：１０度／ｍｉｎ
測定ステップ：０．０２度／ｍｉｎ
【０１３５】
各ピークの頂点の高さ、第１ピークの半値幅、各ピークの面積、および結晶子サイズは、得られた粉末Ｘ線回折スペクトルから、粉末Ｘ線回折装置付属の粉末Ｘ線回折パターン総合解析ソフトＪＡＤＥ（ＭＤＩ社）を用いて算出した。上記ソフトによる算出処理は、上記ソフトの取扱説明書（Ｊａｄｅ（Ｖｅｒ．５）ソフトウェア、取扱説明書 Ｍａｎｕａｌ Ｎｏ．ＭＪ１３１３３Ｅ０２、理学電機株式会社）に基づいてなされている。
【０１３６】
＜研磨速度の算出方法＞
研磨前後の熱酸化膜の厚みを光干渉式膜厚計（商品名：ＶＭ−１０００、大日本スクリーン製造（株）製）を用いて測定し、これらの値から下記の通り研磨速度を算出した。
研磨速度（ｎｍ／ｍｉｎ）＝（研磨前の膜の厚み）―（研磨後の膜の厚み）
【０１３７】
＜スクラッチ数の評価方法＞
直径５ｃｍ（２インチ）のシリコンウエハ上に形成された、厚さ１０００ｎｍの二酸化ケイ素膜を用意した。二酸化ケイ素膜は、シリコンウエハを、酸化炉内に入れて酸素ガスやスチームに晒し、シリコンウエハ中のシリコンと酸素を反応させることにより形成できる。
（研磨条件）
研磨試験機：ムサシノ電子社製、ＭＡ−３００片面研磨機、定盤直径３００ｍｍ、
研磨パッド：ＩＣ１０００（硬質ウレタンパッド）とｓｕｂａ４００（不織布タイプパッド）との積層パッド（ニッタ・ハース（株）製）、
定盤回転数：９０ｒ／ｍｉｎ、
キャリア回転数：９０ｒ／ｍｉｎ、強制駆動式、
研磨液組成物供給速度：５０ｇ／ｍｉｎ（約１．５ｍＬ／ｍｉｎ／ｃｍ2）、
研磨時間：１ｍｉｎ
研磨荷重：３００ｇ／ｃｍ2（錘による一定荷重）
ドレス条件：研磨前にイオン交換水を１分間供給して、ダイヤモンドリングでドレスした。
【０１３８】
なお、スクラッチとは、ＭｉｃｒｏＭａｘ  ＶＭＸ−２１００にて観察可能な、幅が２０ｎｍ以上、長さが５０μｍ以上、深さが３ｎｍ以上程度の傷である。
【０１３９】
［スクラッチ数の測定方法］
測定機器：ＶＩＳＩＯＮ  ＰＳＹＴＥＣ製、ＭｉｃｒｏＭａｘ  ＶＭＸ−２１００
（Ｍｉｃｒｏｍａｘの測定条件）
光源：２Ｓλ（２５０Ｗ）及び３Ｐλ（２５０Ｗ）、共に光量が１００％
チルド角：−９°
倍率：最大（視野範囲：研磨された面の全面積の３５分の１）
観察領域：研磨された面の全面積（２インチ熱酸化膜付きシリコンウエハ）
アイリス：ｎｏｔｃｈ
スクラッチ評価は、比較例２におけるスクラッチ数の合計を基準にして相対値で示した。
【０１４０】
表３に示されるように、実施例１〜４と比較例１〜２とを比較すると、実施例１〜４の研磨液組成物を用いて研磨する場合は、比較例１〜２の研磨液組成物を用いて研磨する場合よりも、研磨速度が同等かまたは若干低下するものの、スクラッチが低減されており、高速研磨とスクラッチの低減が両立されていることがわかる。
【０１４１】
【表３】
2010016064.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本実施形態の研磨液組成物を用いて研磨を行えば、より高速で研磨対象基板を研磨でき、かつスクラッチを低減できるので、本実施形態の研磨液組成物は、酸化膜（例えば、酸化ケイ素膜）を有する半導体装置を構成する基板、アルミノシリケートガラス基板等の化学強化ガラス基板、ガラスセラミック基板等の結晶化ガラス基板、フォトマスク用基板又はステッパー用レンズ材等として用いられる合成石英ガラス基板の製造過程で行われる研磨工程での使用、又は液晶ディスプレイパネルのガラス面等の研磨に好適に用いられる。