(57)【要約】  低ＬＰＤおよび低表面粗さを同時に実現し得る研磨用組成物を提供する。本発明により提供される研磨用組成物は、砥粒、水溶性高分子、界面活性剤、および塩基性化合物を含む。上記水溶性高分子は、以下の式：α＝θ１−θ０；により表される洗浄性パラメータαが、１＜α＜３５を満たす。ここで、上記式中のθ０は、単結晶シリコンウェーハの表面に上記水溶性高分子の水溶液を塗布した後に水洗して得られるＳＣ−１処理前ウェーハの水接触角であり、上記式中のθ１は、上記ＳＣ−１処理前ウェーハに２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：２：３０の体積比で含む室温のＳＣ−１洗浄液ＬＡで１０秒間処理する洗浄処理Ａを施して得られるＳＣ−１処理後ウェーハの水接触角である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒、水溶性高分子、界面活性剤、および塩基性化合物を含む研磨用組成物であって、
前記水溶性高分子は、以下の式（Ｉ）：
α＝θ１−θ０      （Ｉ）
（ここで、前記式（Ｉ）中のθ０は、単結晶シリコンウェーハの表面に前記水溶性高分子の水溶液を塗布した後に水洗して得られるＳＣ−１処理前ウェーハの水接触角であり、前記式（Ｉ）中のθ１は、前記ＳＣ−１処理前ウェーハに２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：２：３０の体積比で含む室温のＳＣ−１洗浄液ＬＡで１０秒間処理する洗浄処理Ａを施して得られるＳＣ−１処理後ウェーハの水接触角である。）；
により表される洗浄性パラメータαが１＜α＜３５の範囲にある水溶性高分子ＷＰを含む、研磨用組成物。
【請求項２】
前記水溶性高分子ＷＰを構成する繰返し単位は、ビニルアルコール単位を含む、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記水溶性高分子ＷＰを構成する繰返し単位は、ビニルアルコール単位と非ビニルアルコール単位とを含む、請求項２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
前記非ビニルアルコール単位の合計モル数は、前記水溶性高分子ＷＰを構成する繰返し単位の総モル数のうち１％以上３０％以下である、請求項３に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
前記水溶性高分子ＷＰの重量平均分子量は２０×１０４以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項６】
前記界面活性剤として、炭素原子数２以上４以下のオキシアルキレン単位が連続する繰返し構造を含み、前記繰返し構造に含まれるオキシアルキレン単位の平均モル数が３より大きい界面活性剤を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
前記界面活性剤としてアニオン性界面活性剤を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
前記界面活性剤の含有量は、前記砥粒１００重量部に対して０．０１重量部以上５重量部以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項９】
前記界面活性剤の含有量は、前記水溶性高分子１重量部に対して０．００１重量部以上１重量部以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いてシリコンウェーハの表面を研磨する工程Ａと、
前記シリコンウェーハをＳＣ−１洗浄液で処理する工程Ｂと、
をこの順に含むシリコンウェーハ研磨方法であって、
前記工程Ｂの処理は、以下の式（ＩＩ）：
β［％］＝Ｈ１／Ｈ０×１００      （ＩＩ）
（ここで、前記式（ＩＩ）中のＨ０は、前記工程Ａにより得られたシリコンウェーハに対して２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：３：３０の体積比で含む６０℃のＳＣ−１洗浄液Ｌ０で１２分間処理する洗浄処理Ｂを行って得られる表面のヘイズ値［ｐｐｍ］を表し、前記式（ＩＩ）中のＨ１は、前記工程Ａにより得られたシリコンウェーハを前記工程Ｂにより処理して得られる表面のヘイズ値［ｐｐｍ］を表す。）；
により表される洗浄負荷パラメータβが８０％以下となるように設定された条件で行われる、シリコンウェーハ研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨用組成物およびシリコン基板研磨方法に関する。本出願は、２０１７年９月７日に出願された日本国特許出願２０１７−１７２５５７号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
【背景技術】
【０００２】
金属や半金属、非金属、その酸化物等の材料表面に対して、砥粒を含有する研磨用組成物を用いた研磨が行われている。例えば、半導体素子の製造等に用いられるシリコン基板に関し、高平坦でキズや不純物のない高品質な鏡面を得るための研磨技術について様々な検討が行われている。一般にシリコン基板は、ラッピング工程とポリシング工程とを経て高品位の鏡面に仕上げられる。上記ポリシング工程は、通常、予備研磨工程と仕上げ研磨工程とを含む。仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物（仕上げ研磨用組成物）で研磨されたシリコン基板は、その後、上記研磨用組成物に由来する付着物等を除去して清浄な表面を得るために洗浄される。特許文献１には、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハを、アンモニア水と過酸化水素水と水との混合洗浄液（以下、ＳＣ−１洗浄液という。）により洗浄し、次いでフッ酸で洗浄し、さらにオゾン水で洗浄することにより、洗浄による表面粗さの悪化を低減し、かつ効率的にウェーハの洗浄を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特許出願公開２０１２−１２９４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、研磨により鏡面に仕上げられたシリコン基板の表面に強い光を照射すると、該表面の非常に微細な荒れに起因する乱反射により、曇りが見られることがある。この曇りはヘイズと呼ばれ、ヘイズはシリコン基板の表面粗さの尺度として用いられる。シリコンウェーハ表面にヘイズがあると、ヘイズにより生じる乱反射光がノイズとなって表面欠陥検査装置による欠陥検出の妨げになることがある。そのため、検出しようとする欠陥のサイズ、つまり管理しようとする欠陥のサイズが小さくなるにつれて、へイズレベルの改善の必要性が高まっている。【０００５】
仕上げ研磨に用いられる研磨用組成物に水溶性高分子を含有させることは、研磨により到達し得る表面粗さをより低くするための有効な手段となり得る。一方、研磨後のシリコン基板表面に上記水溶性高分子の残留物が存在すると、該基板の表面検査においてパーティクルとして検出され、ＬＰＤ（Light Point Defects）と称される欠陥を増加させる要因となり得る。しかし、特許文献１の図２，３に示された比較例の結果にも表れているように、シリコン基板をＳＣ−１洗浄液で処理する場合、通常、処理強度を強くすると、パーティクルの除去性が向上してＬＰＤは低減するが、表面粗さは悪化する傾向にある。また、処理強度を弱くすると、ＳＣ−１洗浄液での処理（エッチング）による表面粗さの悪化は抑制されるが、パーティクルの除去性が低下してＬＰＤが増大する傾向にある。【０００６】
そこで本発明は、低ＬＰＤおよび低表面粗さを同時に実現し得る研磨用組成物を提供することを目的とする。関連する他の目的は、かかる研磨用組成物を用いてシリコン基板を研磨する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この明細書により提供される研磨用組成物は、砥粒、塩基性化合物、水溶性高分子、および界面活性剤を含む。上記水溶性高分子は、以下の式（Ｉ）：
α＝θ１−θ０      （Ｉ）；
により表される洗浄性パラメータαが１＜α＜３５の範囲にある水溶性高分子ＷＰを含む。ここで、上記式（Ｉ）中のθ０は、単結晶シリコンウェーハの表面に上記水溶性高分子の水溶液を塗布した後に水洗して得られるＳＣ−１処理前ウェーハの水接触角である。上記式（Ｉ）中のθ１は、上記ＳＣ−１処理前ウェーハに２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：２：３０の体積比で含む室温のＳＣ−１洗浄液ＬＡで１０秒間処理する洗浄処理Ａを施して得られるＳＣ−１処理後ウェーハの水接触角である。なお、本明細書において接触角は「度（°）」の単位で表すものとする。また、本明細書において濃度および含有量は、特に説明のない場合は重量基準で表すものとする。【０００８】
洗浄性パラメータαが３５未満であることは、研磨による表面粗さ低減の観点から有利である。また、洗浄性パラメータαが１より大きいと、表面粗さの悪化が抑制される条件での洗浄によっても、研磨後の表面のＬＰＤを効率よく低減することができる。その結果、上記研磨用組成物によると、低ＬＰＤと低表面粗さとを好適に両立することができる。【０００９】
また、この明細書によると、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を用いてシリコンウェーハの表面を研磨する工程Ａと、上記シリコンウェーハをＳＣ−１洗浄液で処理する工程Ｂと、をこの順に含むシリコンウェーハ研磨方法が提供される。上記工程Ｂの処理は、以下の式（ＩＩ）：
β［％］＝Ｈ１／Ｈ０×１００      （ＩＩ）；
により表される洗浄負荷パラメータβが８０％以下となるように設定された条件で行われる。ここで、上記式（ＩＩ）中のＨ０は、上記工程Ａにより得られたシリコンウェーハに対して２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：３：３０の体積比で含む６０℃のＳＣ−１洗浄液Ｌ０で１２分間処理する洗浄処理Ｂを行って得られる表面のヘイズ値［ｐｐｍ］を表す。上記式（ＩＩ）中のＨ１は、上記工程Ａにより得られたシリコンウェーハを上記工程Ｂにより処理して得られる表面のヘイズ値［ｐｐｍ］を表す。【００１０】
上記工程Ａでは、ここに開示される研磨用組成物、すなわち表面粗さの悪化抑制に適した条件での洗浄によっても研磨後の表面のＬＰＤを効率よく低減し得る研磨用組成物を用いてシリコンウェーハを研磨する。したがって、より洗浄負荷の低い条件での洗浄処理、具体的には上記洗浄負荷パラメータβが８０％以下となる条件での洗浄処理によってもＬＰＤを効果的に低減することができる。したがって、上記製造方法によると、表面粗さが低くかつＬＰＤが低減されたシリコン基板を好適に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１２】
＜砥粒＞
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒を含有する。砥粒は、研磨対象物の表面を機械的に研磨する働きをする。
【００１３】
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。このような砥粒は、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。なお、本明細書において（メタ）アクリルとは、アクリルおよびメタクリルを包括的に指す意味である。同様に、本明細書において（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。
【００１４】
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く、シリカ粒子が特に好ましい。シリコン基板等のようにシリコンからなる表面を有する研磨対象物の研磨、例えば仕上げ研磨に用いられ得る研磨用組成物では、砥粒としてシリカ粒子を採用することが特に有意義である。ここに開示される技術は、上記砥粒が実質的にシリカ粒子からなる態様で好ましく実施され得る。ここで「実質的に」とは、砥粒を構成する粒子の９５重量％以上、好ましくは９８重量％以上、より好ましくは９９重量％以上がシリカ粒子であることをいい、１００重量％がシリカ粒子であることを包含する意味である。
【００１５】
シリカ粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ等が挙げられる。シリカ粒子は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。研磨後において表面品位に優れた研磨面が得られやすいことから、コロイダルシリカの使用が特に好ましい。コロイダルシリカとしては、例えば、イオン交換法により水ガラス（珪酸Ｎａ）を原料として作製されたコロイダルシリカや、アルコキシド法コロイダルシリカを好ましく採用することができる。アルコキシド法コロイダルシリカとは、アルコキシシランの加水分解縮合反応により製造されたコロイダルシリカをいう。コロイダルシリカは、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
砥粒構成材料の真比重は、１．５以上であることが好ましく、より好ましくは１．６以上であり、１．７以上でもよい。ここで、上記砥粒構成材料の真比重とは、例えばシリカ粒子からなる砥粒では該シリカ粒子を構成するシリカの真比重のことをいう。以下、砥粒の真比重ともいう。砥粒の真比重の増大により、砥粒の物理的な研磨能力は高くなる傾向にある。砥粒の真比重の上限は特に限定されないが、典型的には２．３以下、例えば２．２以下である。砥粒の真比重としては、置換液としてエタノールを用いた液体置換法による測定値を採用し得る。上記砥粒は、例えば、シリカ粒子であり得る。
【００１７】
砥粒のＢＥＴ径は特に限定されないが、研磨効率等の観点から、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上である。より高い研磨効果を得る観点、例えばヘイズの低減や欠陥の除去等の効果をよりよく発揮する観点から、上記ＢＥＴ径は、例えば、１５ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ超がより好ましい。また、砥粒が研磨対象物表面に与える局所的なストレスを抑制する観点から、砥粒のＢＥＴ径は、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４０ｎｍ以下である。ここに開示される技術は、より高品位の表面、例えば低ＬＰＤかつ低ヘイズの表面を得やすくする観点等から、ＢＥＴ径が３５ｎｍ以下、好ましくは３５ｎｍ未満、より好ましくは３２ｎｍ以下、例えば３０ｎｍ未満の砥粒を用いる態様で実施してもよい。上記砥粒は、例えば、シリカ粒子であり得る。シリカ粒子からなる砥粒が特に好ましい。
【００１８】
なお、本明細書においてＢＥＴ径とは、ＢＥＴ法により測定される比表面積（ＢＥＴ値）から、ＢＥＴ径［ｎｍ］＝６０００／（真密度［ｇ／ｃｍ３］×ＢＥＴ値［ｍ２／ｇ］）の式により算出される粒子径をいう。例えばシリカ粒子の場合、ＢＥＴ径［ｎｍ］＝２７２７／ＢＥＴ値［ｍ２／ｇ］によりＢＥＴ径を算出することができる。比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Ｆｌｏｗ  Ｓｏｒｂ  ＩＩ  ２３００」を用いて行うことができる。
【００１９】
砥粒の形状（外形）は、球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形をなす粒子の具体例としては、ピーナッツ形状、繭型形状、金平糖形状、ラグビーボール形状等が挙げられる。上記ピーナッツ形状とは、すなわち、落花生の殻の形状である。例えば、粒子の多くがピーナッツ形状または繭型形状 をした砥粒を好ましく採用し得る。
【００２０】
特に限定するものではないが、砥粒の平均アスペクト比、すなわち砥粒の長径／短径比の平均値は、原理的に１．０以上であり、好ましくは１．０５以上、さらに好ましくは１．１以上である。平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨能率が実現され得る。また、砥粒の平均アスペクト比は、スクラッチ低減等の観点から、好ましくは３．０以下であり、より好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．５以下である。
【００２１】
砥粒の形状（外形）や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数のシリカ粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。上記所定個数とは、例えば２００個である。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さを長径の値とし、短辺の長さを短径の値として、長径の値を短径の値で除した値を、各砥粒の長径／短径比、すなわちアスペクト比として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。
【００２２】
＜水溶性高分子＞
ここに開示される研磨用組成物は、必須成分として水溶性高分子を含む。水溶性高分子は、研磨対象物の表面を保護することによりヘイズの低減に寄与し得る。なお、本明細書において「水溶性高分子」とは、２５℃の水に対する溶解度が０．０１ｇ／１００ｍＬ以上である高分子をいう。
【００２３】
ここに開示される研磨用組成物は、上記水溶性高分子として、洗浄性パラメータαが１＜α＜３５の範囲にある水溶性高分子ＷＰを少なくとも含む。洗浄性パラメータαは、測定対象の水溶性高分子を吸着させたシリコンウェーハの表面の水接触角θ０と、該シリコンウェーハをＳＣ−１洗浄液ＬＡにより室温で１０秒間処理した後の表面の水接触角θ１との差分として求められる。より具体的には、洗浄性パラメータαは以下の方法により測定される。
【００２４】
［洗浄性パラメータαの測定方法］
（１）  市販の鏡面シリコンウェーハを６ｃｍ角に切り出したウェーハチップ（以下、試験片ともいう。）に対し、まずＳＣ−１洗浄液で処理し、次いで２．５％フッ化水素（ＨＦ）水溶液で処理して表面酸化膜を除去する前処理を行う。上記試験片としては、伝導型がＰ型、結晶方位が＜１００＞、抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満の単結晶シリコンウェーハを使用する。
（２）  測定対象の水溶性高分子を０．１８％の濃度で含み、アンモニアでｐＨ１０に調整された水溶液ＬＰを用意する。上記試験片に水溶液ＬＰを６０ｇ供給し、１ｋｇの荷重を加えて該試験片の表面に上記水溶液ＬＰをポリエステル／セルロース不織布でこすりつける。試験片に水溶液ＬＰを供給して１分間こすりつけた後、上記試験片を脱イオン水に浸漬して余分な水溶性高分子を除去する。
（３）  上記試験片を２．５％ＨＦ水溶液で処理することにより、上記（２）のステップで生じた表面酸化膜を除去する。
（４）  上記試験片（ＳＣ−１処理前ウェーハ）の水接触角θ０を測定する。
（５）  上記試験片に対して、２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：２：３０の体積比で含む室温のＳＣ−１洗浄液ＬＡで１０秒間処理する洗浄処理Ａを行う。次いで、上記試験片を脱イオン水に浸漬して、さらに２．５％ＨＦ水溶液で処理する。
（６）  上記試験片（ＳＣ−１処理後ウェーハ）の水接触角θ１を測定する。
（７）  このようにして得られたθ０およびθ１から、α＝θ１−θ０の式により、洗浄性パラメータαを算出する。
【００２５】
なお、上記（１）のステップにおいて、上記ＳＣ−１洗浄液による処理は、通常、２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と脱イオン水とを１：２：３０の体積比で混合してなるＳＣ−１洗浄液を洗浄槽に収容し、この洗浄液に上記試験片を室温で浸漬することにより、好適に行うことができる。ただし、θ０およびθ１の測定が適切に行われるように、使用する試験片の初期状態等に応じて上記処理条件を適宜変更することができる。
【００２６】
また、上記（５）のステップにおいて、洗浄処理Ａは、上記ＳＣ−１洗浄液ＬＡを１００ｍＬ洗浄槽に収容し、上記試験片を室温で１０秒間浸漬することにより行う。上記浸漬の際、超音波の付与は行わない。上記１０秒間の処理を終えた試験片は、すぐに脱イオン水１００ｍＬに浸漬する。
【００２７】
また、上記（４）および上記（６）のステップにおいて、水接触角の測定は、測定温度２５℃において、試験片の表面に２．１μＬの脱イオン水を滴下し、写真をとり、θ／２法を用いて接触角を求めることにより行う。測定時間は、水滴を試験片上に静置してから１秒未満とする。接触角測定装置としては、協和界面科学株式会社製のＣＡ−Ｘ２００またはその相当品を用いることができる。
【００２８】
清浄なシリコン基板の表面は疎水性である。シリコン基板の表面に付着している水溶性高分子は上記シリコン基板の表面を親水化し、水接触角を低下させる。このため、上記洗浄条件Ａによる水接触角の上昇の程度、すなわち洗浄性パラメータαを指標として、ＳＣ−１洗浄液を用いる洗浄処理（以下、ＳＣ−１処理ともいう。）に対する水溶性高分子の除去されやすさを把握することができる。
【００２９】
洗浄性パラメータαが１より大きい水溶性高分子は、洗浄性パラメータαが１以下の水溶性高分子に比べて、ＳＣ−１処理によって除去されやすい傾向にある。このような水溶性高分子を用いた研磨用組成物によると、よりマイルドな条件でＳＣ−１処理を行っても研磨後の表面のＬＰＤを効果的に低減し得る。ここで、よりマイルドな条件とは、研磨対象物に与える負荷が低く、表面粗さを悪化させにくい条件をいう。したがって、よりマイルドな条件でＳＣ−１処理を行うことにより、処理後の表面のヘイズを低減することができる。かかる観点から、いくつかの態様において、洗浄性パラメータαは、例えば２以上であってよく、３以上でもよく、４以上でもよく、５以上でもよく、６以上でもよい。
【００３０】
洗浄性パラメータαが３５より小さい水溶性高分子は、洗浄性パラメータαが３５以上の水溶性高分子に比べて、概してシリコン基板に対する付着性が高い。このような水溶性高分子を含む研磨用組成物によると、研磨中や洗浄中において上記水溶性高分子がシリコン基板の表面に適度に吸着することで該表面を保護し、例えば過度なアルカリエッチング等による表面の微小な荒れを抑制することができる。したがって、洗浄性パラメータαが３５より小さい水溶性高分子を含む研磨用組成物はヘイズ低減効果に優れる。より高いヘイズ低減効果を得る観点から、洗浄性パラメータαは、例えば３０以下であってよく、２５以下でもよく、２０以下でもよく、１５以下でもよく、１０以下でもよい。特に限定するものではないが、いくつかの態様において、洗浄性パラメータαが２以上２５以下、または３以上２０以下、または４以上１５以下の範囲にある水溶性高分子を好ましく採用し得る。
【００３１】
ここに開示される技術における水溶性高分子ＷＰとしては、洗浄性パラメータαが上記範囲にある水溶性高分子を特に限定なく用いることができる。上記水溶性高分子ＷＰとしては、分子中に、カチオン性基、アニオン性基およびノニオン性基から選ばれる少なくとも一種の官能基を有するポリマーを、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。より具体的には、例えば、分子中に水酸基、カルボキシ基、アシルオキシ基、スルホ基、アミド構造、イミド構造、ビニル構造、複素環構造等を有するポリマーから選択される一種または二種以上のポリマーを水溶性高分子として使用し得る。ここに開示される好ましいαを示すものが得られやすいことから、いくつかの態様において、水溶性高分子ＷＰとしてノニオン性のポリマーを好ましく採用し得る。
【００３２】
ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子として、洗浄性パラメータαが上記範囲にある水溶性高分子ＷＰに加えて、洗浄性パラメータαが上記範囲より高いかまたは低い水溶性高分子ＷＯの一種または二種以上を必要に応じて含有し得る。水溶性高分子ＷＯとしては、例えば、洗浄性パラメータαが３５以上であるか、または洗浄性パラメータαが１以下のものを用いることができる。洗浄性パラメータαが３５以上の水溶性高分子ＷＯと洗浄性パラメータαが１以下の水溶性高分子ＷＯとを組み合わせて用いてもよい。研磨用組成物に含まれる水溶性高分子全体の含有量に占める水溶性高分子ＷＰの含有量（二種以上の水溶性高分子ＷＰを含む場合には、それらの合計含有量）の割合は、例えば２５重量％以上であってよく、４０重量％以上が好ましく、５０重量％以上でもよく、５０重量％超でもよく、７０重量％以上でもよく、８０重量％以上でもよく、９５重量％以上でもよい。水溶性高分子として、実質的に水溶性高分子ＷＰのみを用いてもよい。ここで「実質的に水溶性高分子ＷＰのみを用いる」とは、少なくとも意図的には水溶性高分子ＷＯを使用しないことをいう。
【００３３】
ここに開示される研磨用組成物に用いられ得る水溶性高分子ＷＰおよび必要に応じて用いられる水溶性高分子ＷＯの各々は、例えば、ビニルアルコール単位含有ポリマー、窒素原子含有ポリマー、セルロース誘導体、デンプン誘導体、等から選択され得る。
【００３４】
ビニルアルコール単位含有ポリマーとは、該ポリマーを構成する繰返し単位としてビニルアルコール単位を含むポリマーをいう。ここで、ビニルアルコール単位（以下「ＶＡ単位」ともいう。）とは、次の化学式：−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−；により表される構造部分である。ＶＡ単位は、例えば、酢酸ビニル等のようなビニルエステル系モノマーがビニル重合した構造の繰返し単位を加水分解（けん化ともいう。）することにより生成し得る。なお、一般にポリビニルアルコールと称されるポリマーは、ここでいうビニルアルコール単位含有ポリマーの概念に包含される。上記ポリビニルアルコールのけん化度は、例えば９３％〜９９％程度であり得るが、特に限定されない。
【００３５】
窒素原子を含有するポリマーの非限定的な例には、Ｎ−ビニルラクタムやＮ−ビニル鎖状アミド等のようなＮ−ビニル型のモノマー単位を含むポリマー；イミン誘導体；Ｎ−（メタ）アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマー；等が含まれる。
【００３６】
Ｎ−ビニル型のモノマー単位を含むポリマーの例には、窒素を含有する複素環を有するモノマーに由来する繰返し単位を含むポリマーが含まれる。窒素を含有する複素環の一例として、ラクタム環が挙げられる。かかる繰返し単位を含むポリマーの例には、Ｎ−ビニルラクタム型モノマーの単独重合体および共重合体や、Ｎ−ビニル鎖状アミドの単独重合体および共重合体等が含まれる。上記Ｎ−ビニルラクタム型モノマー共重合体は、例えば、Ｎ−ビニルラクタム型モノマーの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。上記Ｎ−ビニル鎖状アミドの共重合体は、例えば、Ｎ−ビニル鎖状アミドの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【００３７】
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。研磨対象物の表面をより均一に保護する観点から、いくつかの態様において、ランダム共重合体を好ましく採用し得る。特に、水溶性高分子ＷＰとして共重合体を用いる場合、該共重合体としてランダム共重合体を好ましく用いることができる。
【００３８】
Ｎ−ビニルラクタム型モノマーの具体例としては、Ｎ−ビニルピロリドン（ＶＰ）、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルモルホリノン、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＶＣ）、Ｎ−ビニル−１，３−オキサジン−２−オン、Ｎ−ビニル−３，５−モルホリンジオン等が挙げられる。Ｎ−ビニルラクタム型のモノマー単位を含むポリマーの具体例としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルカプロラクタム、ＶＰとＶＣとのランダム共重合体、ＶＰおよびＶＣの一方または両方と他のビニルモノマーとのランダム共重合体、ＶＰおよびＶＣの一方または両方を含むポリマー鎖を含むブロック共重合体やグラフト共重合体等が挙げられる。上記他のビニルモノマーは、例えば、アクリル系モノマー、ビニルエステル系モノマー等であり得る。ここでアクリル系モノマーとは、（メタ）アクリロイル基を有するモノマーをいう。
Ｎ−ビニル鎖状アミドの具体例としては、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルプロピオン酸アミド、Ｎ−ビニル酪酸アミド等が挙げられる。
【００３９】
Ｎ−（メタ）アクリロイル型のモノマー単位を含むポリマーの例には、Ｎ−（メタ）アクリロイル型モノマーの単独重合体および共重合体が含まれる。Ｎ−（メタ）アクリロイル型モノマーの例には、Ｎ−（メタ）アクリロイル基を有する鎖状アミドおよびＮ−（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドが含まれる。上記Ｎ−（メタ）アクリロイル型モノマーの共重合体は、例えば、Ｎ−（メタ）アクリロイル型モノマーの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【００４０】
Ｎ−（メタ）アクリロイル基を有する鎖状アミドの例としては、（メタ）アクリルアミド；Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド等のＮ−アルキル（メタ）アクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（ｎ−ブチル）（メタ）アクリルアミド等のＮ，Ｎ−ジアルキル（メタ）アクリルアミド；等が挙げられる。Ｎ−（メタ）アクリロイル基を有する鎖状アミドをモノマー単位として含むポリマーの例として、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの単独重合体およびＮ−イソプロピルアクリルアミドの共重合体が挙げられる。上記Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの共重合体は、例えば、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【００４１】
Ｎ−（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドの例としては、Ｎ−（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ−（メタ）アクリロイルピロリジン等が挙げられる。Ｎ−（メタ）アクリロイル基を有する環状アミドをモノマー単位として含むポリマーの例として、Ｎ−アクリロイルモルホリンの単独重合体およびＮ−アクリロイルモルホリンの共重合体が挙げられる。上記Ｎ−アクリロイルモルホリンの共重合体は、例えば、Ｎ−アクリロイルモルホリンの共重合割合が５０重量％を超える共重合体であり得る。
【００４２】
セルロース誘導体は、主繰返し単位としてβ−グルコース単位を含むポリマーである。セルロース誘導体の具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。いくつかの態様において、研磨用組成物は、水溶性高分子としてヒドロキシエチルセルロースを実質的に含有しないことが好ましい。ここで実質的に含有しないとは、少なくとも意図的にはヒドロキシエチルセルロースを含有させないことをいう。上記研磨用組成物は、水溶性高分子としてセルロース誘導体を実質的に含有しない組成であってもよい。
【００４３】
デンプン誘導体は、主繰返し単位としてα−グルコース単位を含むポリマーである。デンプン誘導体の具体例としては、アルファ化デンプン、プルラン、カルボキシメチルデンプン、シクロデキストリン等が挙げられる。
【００４４】
水溶性高分子のＭｗは、特に限定されない。ここに開示される好適な洗浄性パラメータαを得やすくする観点や濾過性の観点から、通常、水溶性高分子のＭｗは、２００×１０４以下、１５０×１０４以下、または１００×１０４以下であることが好ましい。洗浄性向上の観点から、いくつかの態様において、水溶性高分子のＭｗは、例えば５０×１０４以下であってよく、３０×１０４以下でもよく、２０×１０４以下でもよく、１０×１０４以下でもよく、５×１０４以下でもよく、３×１０４以下でもよい。また、研磨によるヘイズ低減効果を得やすくする観点から、水溶性高分子のＭｗは、通常、２０００以上が適当であり、３０００以上でもよく、３５００以上でもよい。ここに開示される技術は、Ｍｗが１×１０４以上または２×１０４以上の水溶性高分子を用いる態様でも実施され得る。上記Ｍｗは、水溶性高分子ＷＰ，ＷＯのいずれにも適用され得る。
【００４５】
ここに開示される技術における洗浄性パラメータαは、例えば、水溶性高分子のＭｗによって調節され得る。一般的に、水溶性高分子のＭｗがより大きくなると、洗浄性パラメータαはより小さくなる傾向にある。かかる観点から、いくつかの態様において、水溶性高分子ＷＰのＭｗは、例えば２０×１０４以下であってよく、１０×１０４以下でもよく、５×１０４以下でもよく、３×１０４以下でもよく、１．５×１０４以下でもよく、１×１０４未満でもよく、８０００以下または７０００以下でもよい。また、表面保護効果を高める観点から、水溶性高分子ＷＰのＭｗは、通常、２０００以上が適当であり、３０００以上でもよく、３５００以上でもよい。いくつかの態様において、水溶性高分子ＷＰのＭｗは、４５００以上でもよく、５５００以上でもよい。あるいは、ここに開示される技術は、Ｍｗが１×１０４以上、例えば２×１０４以上であって、ここに開示される好適な洗浄性パラメータαを満たし得る水溶性高分子ＷＰを用いる態様でも好適に実施され得る。また、水溶性高分子ＷＰと水溶性高分子ＷＯとを組み合わせて用いる態様において、上記水溶性高分子ＷＯとして、例えば、Ｍｗが５×１０４以上、１５×１０４以上または２５×１０４以上のものを用いてもよい。ここに開示される技術は、例えば、水溶性高分子ＷＰと、該水溶性高分子ＷＰよりもＭｗの大きい水溶性高分子ＷＯと、を組み合わせて含む態様で実施され得る。かかる態様において、水溶性高分子ＷＯのＭｗは、水溶性高分子ＷＰのＭｗに対して、例えば１．５倍以上５０倍以下であってよく、３倍以上３０倍以下でもよく、５倍以上２０倍以下でもよい。ただし、水溶性高分子ＷＰのＭｗが水溶性高分子ＷＯのＭｗより大きい場合もあり、本発明は上記の例示に限定されない。
【００４６】
水溶性高分子の重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均分子量（Ｍｎ）に対する比、すなわちＭｗ／Ｍｎは、特に制限されない。凝集物の発生防止や濾過性向上等の観点から、水溶性高分子のＭｗ／Ｍｎは、通常、１０．０以下であることが好ましく、より好ましくは７．０以下、さらに好ましくは５．０以下である。いくつかの態様において、Ｍｗ／Ｍｎが４．０以下または３．５以下の水溶性高分子を好ましく採用し得る。また、Ｍｗ／Ｍｎは、原理的に１．０以上であり、材料の入手容易性等の観点から、例えば１．２以上でもよく、１．５以上でもよい。上記Ｍｗ／Ｍｎは、水溶性高分子ＷＰ，ＷＯのいずれにも適用され得る。
なお、本明細書において、水溶性高分子のＭｗおよびＭｎとしては、水系のゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）に基づく値（水系、ポリエチレンオキサイド換算）を採用することができる。
【００４７】
ここに開示される研磨用組成物のいくつかの好適な態様において、水溶性高分子ＷＰとしては、一分子中にビニルアルコール単位（ＶＡ単位）および非ビニルアルコール単位（以下「非ＶＡ単位」ともいう）を含むポリマーを用いることができる。上記非ＶＡ単位は、例えば、アルキル基、アリルエーテル基、アリール基、アリールアルキル基、スチレン基等の炭化水素基；アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアルキルオキシ基、オキシアルキレン基等のオキシ炭化水素基；カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミジノ基、イミダゾリノ基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩；からなる群から選択される少なくとも１つの構造を含む繰返し単位であり得る。ＶＡ単位：非ＶＡ単位のモル比は、好適な洗浄性パラメータαが得られるように設定することができる。ＶＡ単位：非ＶＡ単位のモル比は、例えば５０：５０以上であってよく、６５：３５以上でもよく、７０：３０以上でもよく、７５：２５以上でもよく、８０：２０以上でもよい。いくつかの態様において、ＶＡ単位：非ＶＡ単位のモル比は、８５：１５以上でもよく、９０：１０以上または９０：１０超でもよい。また、ＶＡ単位：非ＶＡ単位のモル比は、例えば９９：１以下であってよく、９８：２以下でもよく、９７：３以下でもよい。いくつかの態様において、ＶＡ単位：非ＶＡ単位のモル比は、９５：５以下でもよく、９３：７以下でもよい。
【００４８】
上記一分子中にＶＡ単位および非ＶＡ単位を含むポリマーは、例えば、ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むポリマーであり得る。ここでＶＰ単位とは、Ｎ−ビニルピロリドンがビニル重合することにより形成される構造の繰返し単位をいう。ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むポリマーは、ランダム共重合体であってもよく、グラフト共重合体やブロック共重合体であってもよい。
【００４９】
上記ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むランダム共重合体は、ＶＡ単位に変換され得るモノマーとＮ−ビニルピロリドンとのランダム共重合体を変性することにより形成され得る。例えば、酢酸ビニルとＮ−ビニルピロリドンとのランダム共重合体を部分けん化または完全けん化することにより、ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むランダム共重合体を得ることができる。かかるランダム共重合体におけるＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、例えば５０：５０以上であってよく、６５：３５以上でもよく、７０：３０以上でもよく、７５：２５以上でもよく、８０：２０以上でもよい。また、ＶＡ単位：ＶＰ単位のモル比は、例えば９９：１以下であってよく、９７：３以下でもよく、９５：５以下でもよく、９３：７以下でもよい。
【００５０】
上記ＶＡ単位およびＶＰ単位を含むグラフト共重合体やブロック共重合体は、ＶＡ系セグメントとＶＰ系セグメントとを含むポリマーであり得る。ここで、ＶＡ系セグメントとは、該セグメントを構成する繰返し単位の総モル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合が５０％より多いセグメントをいう。上記ＶＡ単位のモル数の割合は、７０％以上でもよく、８０％以上でもよく、９０％以上でもよく、９５％以上でもよく、９８％以上でもよく、実質的に１００％でもよい。ここで実質的に１００％とは、少なくとも意図的には非ＶＡ単位を含有させないことをいう。ＶＡ系セグメントが非ＶＡ単位を含む場合、該非ＶＡ単位は、ＶＰ単位を含んでもよく、ＶＰ単位以外の非ＶＡ単位を含んでもよく、これらの両方を含んでもよい。また、ＶＰ系セグメントとは、該セグメントを構成する繰返し単位の総モル数に占めるＶＰ単位のモル数の割合が５０％より多いセグメントをいう。上記ＶＰ単位のモル数の割合は、７０％以上でもよく、８０％以上でもよく、９０％以上でもよく、９５％以上でもよく、９８％以上でもよく、実質的に１００％でもよい。ここで実質的に１００％とは、少なくとも意図的にはＶＰ単位以外の繰返し単位を含有させないことをいう。上記ＶＡ単位およびＶＰ単位を有する共重合体は、例えば、ＶＡ系セグメントにＶＰ系セグメントがグラフトした構造のグラフト共重合体であり得る。
【００５１】
上記一分子中にＶＡ単位および非ＶＡ単位を含むポリマーの他の例として、ＶＡ単位およびモノカルボン酸ビニルエステル単位を有する共重合体、ＶＡ単位およびエチレン単位を有する共重合体、ＶＡ単位およびＲ−ビニルエーテル単位を有する共重合体、ＶＡ単位およびオキシアルキレン単位を有する共重合体、ＶＡ単位の一部をホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド等のアルデヒド類でアセタール化したポリマー、等が挙げられる。これらのポリマーは、ランダム共重合体であってもよく、グラフト共重合体やブロック共重合体であってもよい。また、これらのポリマーにおいて、ＶＡ単位：非ＶＡ単位のモル比は、例えば５０：５０以上であってよく、６５：３５以上でもよく、７０：３０以上でもよく、７５：２５以上でもよく、８０：２０以上でもよい。また、ＶＡ単位：非ＶＡ単位のモル比は、例えば９９：１以下であってよく、９７：３以下でもよく、９５：５以下でもよく、９３：７以下でもよい。
【００５２】
上記モノカルボン酸ビニルエステル単位は、モノカルボン酸ビニルエステルに由来する繰返し単位である。モノカルボン酸ビニルエステルの非限定的な例として、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等が挙げられる。モノカルボン酸ビニルエステル単位の好適例として、酢酸ビニル単位、プロピオン酸ビニル単位、ヘキサン酸ビニル単位等が挙げられる。例えば、酢酸ビニルと他のモノカルボン酸ビニルエステルとのランダム共重合体を部分けん化または完全けん化することにより、ＶＡ単位およびモノカルボン酸ビニルエステル単位を含むランダム共重合体を得ることができる。
【００５３】
上記Ｒ−ビニルエーテル単位は、対応するＲ−ビニルエーテル（Ｒ−Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ２）がビニル重合した構造の繰返し単位である。上記Ｒ−ビニルエーテルにおけるＲは、鎖状または環状のアルキル基、アリール基、アリールアルキル基等であり得る。上記Ｒがアルキル基であるＲ−ビニルエーテル、すなわちアルキルビニルエーテルが好ましい。上記アルキルビニルエーテル単位におけるアルキル基の炭素原子数は、例えば１〜１２であってよく、１〜８でもよく、１〜４でもよい。上記アルキルビニルエーテル単位の具体例として、メチルビニルエーテル単位、エチルビニルエーテル単位、ｎ−プロピルビニルエーテル単位、ｉ−プロピルビニルエーテル単位、ｎ−ブチルビニルエーテル単位、ｉ−ブチルビニルエーテル単位、ｔ−ブチルビニルエーテル単位、２−エチルヘキシルビニルエーテル単位等が挙げられる。ＶＡ単位およびＲ−ビニルエーテル単位を有する共重合体において、ＶＡ単位：Ｒ−ビニルエーテル単位のモル比は、例えば５０：５０以上であってよく、６５：３５以上でもよく、７０：３０以上でもよく、７５：２５以上でもよく、８０：２０以上でもよい。また、上記共重合体において、ＶＡ単位：Ｒ−ビニルエーテル単位のモル比は、例えば９９：１以下であってよく、９７：３以下でもよく、９５：５以下でもよく、９３：７以下でもよい。
【００５４】
上記ＶＡ単位およびオキシアルキレン単位を有する共重合体は、ＶＡ系セグメントとオキシアルキレン系セグメントとを含むグラフト共重合体やブロック共重合体であり得る。ここで、オキシアルキレン系セグメントとは、オキシアルキレン単位を含むセグメントをいう。上記オキシアルキレン単位とは、次の化学式：−ＡＯ−；により表される繰返し単位である。上記化学式におけるＡは、炭素原子数２〜４のアルキレン基であることが好ましい。上記オキシアルキレン単位は、例えば、対応するアルキレンオキサイドから誘導され得る。オキシアルキレン系セグメントを構成する繰返し単位の総モル数に占めるオキシアルキレン単位のモル数の割合は、典型的には５０％以上であり、７０％以上でもよく、８０％以上でもよく、９０％以上でもよく、９５％以上でもよく、９８％以上でもよく、実質的に１００％でもよい。ここで「実質的に１００％」とは、少なくとも意図的にはオキシアルキレン単位以外の繰返し単位を含有させないことをいう。オキシアルキレン系セグメントは、オキシアルキレン単位が、典型的には５単位以上、好ましくは１０単位以上、より好ましくは２０単位以上、例えば３０単位以上連続した構造を含むポリマーであり得る。オキシアルキレン系セグメントに含まれるオキシアルキレン単位は、一種類でもよく二種類以上でもよい。オキシアルキレン系セグメントとしては、オキシエチレン系セグメントまたはオキシプロピレン系セグメントが好ましく、オキシエチレン系セグメントがより好ましい。ＶＡ系セグメントの構成は、上述したＶＡ系セグメントとＶＰ系セグメントとを含むポリマーにおけるＶＡ系セグメントと同様であり得る。上記ＶＡ単位およびオキシアルキレン単位を有する共重合体は、例えば、ＶＡ系セグメントにオキシエチレン系セグメントがグラフトした構造のグラフト共重合体であり得る。
【００５５】
上記一分子中にＶＡ単位および非ＶＡ単位を含むポリマーは、その側鎖に親水性の官能基を有する変性ポリビニルアルコールであってもよい。上記親水性官能基としては、例えば、オキシアルキレン基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、水酸基、アミド基、イミド基、ニトリル基、エーテル基、エステル基、およびこれらの塩が挙げられる。上記変性ポリビニルアルコールは、例えば、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であってもよい。上記カチオン化ポリビニルアルコールとしては、例えば、ジアリルジアルキルアンモニウム塩、Ｎ−（メタ）アクリロイルアミノアルキル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキルアンモニウム塩、等のカチオン性基を有するモノマーに由来するものが挙げられる。
【００５６】
特に限定するものではないが、研磨用組成物における水溶性高分子の含有量（二種以上を含む場合にはそれらの合計量）は、砥粒１００重量部に対して、例えば２０重量部以下とすることができる。砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、洗浄性向上や研磨速度向上の観点から、例えば１０重量部以下であってよく、７重量部以下でもよく、５重量部以下でもよい。より低負荷条件での洗浄によってもＬＰＤを低減しやすくする観点から、いくつかの態様において、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、４重量部以下でもよく、３重量部以下でもよく、２重量部以下でもよい。また、研磨によるヘイズ低減効果を高める観点から、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量は、例えば０．０１重量部以上であってよく、通常は０．０５重量部以上が適当であり、０．１重量部以上でもよく、０．５重量部以上でもよく、１重量部以上でもよい。ここに開示される研磨用組成物は、上述した洗浄性パラメータαを満たす水溶性高分子を含むことにより、砥粒１００重量部に対する水溶性高分子の含有量が１．２重量部以上または１．４重量部以上である態様においても、比較的低負荷条件での洗浄によって低ＬＰＤの表面を実現し得る。
【００５７】
＜界面活性剤＞
ここに開示される研磨用組成物には、界面活性剤を含有させることができる。ここで界面活性剤とは、界面活性作用を有する化合物をいう。界面活性剤は、水溶性高分子とともにヘイズを低減する働きを有する。界面活性剤は、研磨用組成物の分散安定性や濾過性の向上にも寄与し得る。界面活性剤としては、アニオン性、ノニオン性、カチオン性、両性のいずれのものも使用可能である。界面活性剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５８】
アニオン性界面活性剤とは、水中で解離して陰イオンとなる官能基および疎水性基を有し、界面活性作用を有する化合物をいう。アニオン性界面活性剤は、例えば、硫酸系、スルホン酸系、リン酸系、ホスホン酸系、カルボン酸系等に分類することができる。アニオン界面活性剤の具体例には、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、アルキルエーテル硫酸エステル、高級アルコール硫酸エステル、アルキルリン酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、アルキルスルホン酸、スチレンスルホン酸、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、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エーテルリン酸、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、上述したいずれかの化合物の塩、等が含まれる。アルキルスルホン酸の一具体例としてドデシルスルホン酸が挙げられる。アニオン性界面活性剤の他の例として、タウリン系界面活性剤、ザルコシネート系界面活性剤、イセチオネート系界面活性剤、Ｎ−アシル酸性アミノ酸系界面活性剤、高級脂肪酸塩、アシル化ポリペプチド等が挙げられる。
【００５９】
ノニオン性の界面活性剤の例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の、ポリアルキレングリコール；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の、ポリオキシアルキレン誘導体、例えばポリオキシアルキレン付加物；複数種のオキシアルキレン単位を含む共重合体、例えば、ジブロック型共重合体、トリブロック型共重合体、ランダム型共重合体、交互共重合体；その他、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。
【００６０】
カチオン性界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、アルキルアミン塩、アミンオキサイド、第四級アンモニウム塩、三級アミドアミン型界面活性剤、等に分類することができる。カチオン性界面活性剤の具体例としては、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、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等が挙げられる。
【００６１】
両性界面活性剤の具体例には、アルキルベタイン系、アルキルアミンオキサイド系等が含まれる。両性界面活性剤の具体例としては、ココベタイン、ラウラミドプロピルベタイン、コカミドプロピルベタイン、ラウロアンホ酢酸ナトリウム、ココアンホ酢酸ナトリウム、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン、ラウリルベタイン（ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン）等が挙げられる。
【００６２】
いくつかの態様において、ポリオキシアルキレン構造を含む界面活性剤を好ましく採用し得る。上記ポリオキシアルキレン構造とは、オキシアルキレン単位が２以上、好ましくは３以上連続する繰返し構造をいう。上記オキシアルキレン単位は、対応するアルキレンオキサイドに由来する繰返し単位であり得る。したがって、オキシアルキレン単位の繰返し数は、アルキレンオキサイドの付加モル数としても把握され得る。例えば、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性またはノニオン性の界面活性剤を好ましく使用し得る。
【００６３】
上記オキシアルキレン単位は、炭素原子数２以上１８以下のオキシアルキレン基であると好ましい。ここで、アルキレン基は、アリール基で置換されていてもよい。このようなオキシアルキレン基は、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等から誘導され得る。入手の容易性や、研磨用組成物中において界面活性剤が分散しやすくなり、より研磨表面のヘイズを低減しやすいという観点から、オキシアルキレン単位は、炭素原子数２以上１０以下のオキシアルキレン基であるとより好ましく、炭素原子数２以上４以下のオキシアルキレン基であるとさらに好ましい。なかでも好ましいオキシアルキレン単位として、オキシエチレン基およびオキシプロピレン基が挙げられる。オキシエチレン基が特に好ましい。
【００６４】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤は、硫酸エステル（Ｒ−Ｏ−ＳＯ３−Ｈ＋）およびその塩（Ｒ−Ｏ−ＳＯ３−Ｍ＋）、スルホン酸（Ｒ−ＳＯ３−Ｈ＋）およびその塩（Ｒ−ＳＯ３−Ｍ＋）、カルボン酸（Ｒ−ＣＯＯ−Ｈ＋）およびその塩（Ｒ−ＣＯＯ−Ｍ＋）、ならびにリン酸エステル（Ｒ−Ｏ−ＰＯ（Ｏ−Ｈ＋）２）およびその塩（Ｒ−Ｏ−ＰＯ（Ｏ−Ｈ＋）（Ｏ−Ｍ＋）またはＲ−Ｏ−ＰＯ（Ｏ−Ｍ＋）２）からなる群から選択されると好ましいが、これらに限定されない。なお、上記において、「Ｒ」は、ポリオキシアルキレン構造を含む有機基を表す。また、上記において、「Ｍ＋」は、金属カチオンやアンモニウムカチオン等の種々のカチオンを表す。ヘイズを低減しやすいという観点から、アニオン性界面活性剤は、硫酸エステルおよびその塩、カルボン酸およびその塩、ならびにリン酸エステルおよびその塩からなる群から選択されると好ましく、硫酸エステルおよびその塩、ならびにカルボン酸およびその塩からなる群から選択されるとより好ましい。ここで、ヘイズをより効果的に低減できるという観点から、カルボン酸およびその塩は、ポリオキシアルキレン構造を含む有機基を有する酢酸（Ｒ’−ＣＨ２ＣＯＯ−Ｈ＋）およびその塩（Ｒ’−ＣＨ２ＣＯＯ−Ｍ＋）からなる群から選択されることが好ましい。ここで「Ｒ’」は、ポリオキシアルキレン構造を含む有機基を表す。よって、ヘイズ低減効果をより向上するという観点から、アニオン性界面活性剤は、硫酸エステルおよびその塩、ならびに上記酢酸およびその塩からなる群から選択されると特に好ましい。
【００６５】
上記「Ｍ＋」によって分類した場合において、上記塩の種類としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム等の２族元素の塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン塩、等が挙げられる。
【００６６】
また、アニオン性界面活性剤の一分子には、上記のアニオン部分（すなわち、「−Ｏ−ＳＯ３−」部分、「ＳＯ３−」部分、「ＣＯＯ−」部分、「−Ｏ−ＰＯ（ＯＨ）Ｏ−」部分および「−Ｏ−ＰＯ（Ｏ−）２」）から選択される二種以上が含まれていてもよい。
【００６７】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤において、該ポリオキシアルキレン構造を構成するオキシアルキレン単位の平均付加モル数は、３を超えて２５以下であることが好ましい。オキシアルキレン単位の平均付加モル数が３を超えるアニオン性界面活性剤によると、該アニオン性界面活性剤がシリコン基板等の研磨対象物表面を保護することにより、高いヘイズ低減効果が発揮されやすくなる。また、アニオン性界面活性剤に含まれるオキシアルキレン単位の平均付加モル数が２５を超えると、該アニオン性界面活性剤によるシリコン基板等の研磨対象物の表面保護が過剰になり、研磨速度が低下しやすくなることがあり得る。研磨速度の低下を抑えつつヘイズを低減する観点から、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、４以上であると好ましく、４．５以上であるとより好ましい。また、同様の観点から、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、２０以下であると好ましく、１８以下であるとより好ましい。以上より、へイズの低減と研磨速度の向上とを両立させるという観点からは、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、４以上２０以下であると好ましく、４．５以上１８以下であるとより好ましい。いくつかの態様において、オキシアルキレン単位の平均付加モル数は、例えば６以上でもよく、１０以上でもよく、１４以上でもよい。
なお、上記「平均付加モル数」とは、界面活性剤１モル中において付加しているアルキレンオキサイドのモル数（すなわち、オキシアルキレン単位のモル数）の平均値を意味する。２以上の異なるオキシアルキレン単位が界面活性剤中に含まれる場合は、それらの平均値を採用するものとする。また、上記アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、１Ｈ−ＮＭＲ、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ＧＰＣ、ゲル漉過クロマトグラフィー（ＧＦＣ）、滴定法等により適宜測定することができるが、本明細書中、平均付加モル数は、実施例に記載の方法により測定した値を採用する。
【００６８】
場合によっては、アニオン性界面活性剤中において、２以上の異なるオキシアルキレン単位が存在していてもよい。ポリオキシアルキレン鎖の製造の容易性や構造の制御のしやすさの観点からは、オキシアルキレン単位は、同一の繰り返しであることが好ましい。
【００６９】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられる硫酸エステルおよびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸アミン、ポリオキシエチレンパルミチルエーテル硫酸トリエタノールアミン等が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムおよびポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウムが好ましい。
【００７０】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられるスルホン酸およびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンオクチルスルホン酸、ポリオキシエチレンラウリルスルホン酸、ポリオキシエチレンパルミチルスルホン酸、ポリオキシエチレンオクチルベンゼンスルホン酸、ポリオキシエチレンラウリルベンゼンスルホン酸；ポリオキシエチレンオクチルスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンオクチルスルホン酸およびポリオキシエチレンオクチルスルホン酸ナトリウムが好ましい。
【００７１】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられるカルボン酸およびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンオクチルエーテル酢酸；ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸アンモニウム、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸アンモニウム、ポリオキシエチレンオクチルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオクチルエーテル酢酸アンモニウム等の、ポリオキシアルキレン構造を含む酢酸およびその塩が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウムおよびポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸アンモニウムが好ましい。
【００７２】
ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤として用いられるリン酸エステルおよびその塩としては、特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキル（１２−１５）エーテルリン酸；ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンパルミチルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル（１２−１５）エーテルリン酸カリウム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリオキシエチレンアルキル（１２−１５）エーテルリン酸およびポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウムが好ましい。
【００７３】
また、一分子中に上記のアニオン部分を二種以上含む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ラウリルスルホコハク酸二ナトリウム塩、スルホコハク酸ポリオキシエチレンラウロイルエタノールアミド二ナトリウム塩等が挙げられる。
【００７４】
このようなアニオン性界面活性剤において、ω位末端疎水性基の構造は特に制限されないが、例えば、置換または非置換のＣ２以上Ｃ３０以下のアルキル基、置換または非置換のＣ３以上Ｃ２０以下のシクロアルキル基、置換または非置換のＣ１以上Ｃ３０以下のアルキルエステル基、置換または非置換のＣ６以上Ｃ２０以下のアリール基、Ｃ１以上Ｃ３０以下のアルキル基を有するモノまたはジアルキルアミド基、Ｃ１以上Ｃ３０以下のアルキル基を有するモノまたはジアルキルアミノ基等で置換されていてもよく、またソルビタン構造を有していてもよい。ここで「ＣＸ以上ＣＹ以下」とは、炭素原子数がＸ以上Ｙ以下であることを表している。
【００７５】
上記アルキル基としては、例えば、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−へブチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基などが挙げられる。
【００７６】
上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
【００７７】
上記アルキルエステル基としては、例えば、メチルエステル基、エチルエステル基、ｎ−プロピルエステル基、ｉ−プロピルエステル基、ｎ−ブチルエステル基、２−メチルプロピルエステル基などが挙げられる。
【００７８】
上記アリール基としては、例えば、フェニル基、ｏ−，ｍ−もしくはｐ−トリル基などが挙げられる。
【００７９】
本明細書において、「置換または非置換の」基とは、当該基のなかの水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；シアノ基；ニトロ基；ヒドロキシ基；Ｃ１以上Ｃ１０以下の直鎖状または分枝状のアルキル基；Ｃ１以上Ｃ１０以下の直鎖状または分岐状のアルコキシ基；Ｃ６以上Ｃ３０以下のアリール基；Ｃ２以上Ｃ３０以下のヘテロアリール基；Ｃ５以上Ｃ２０以下のシクロアルキル基；などの置換基で置換されているか、または非置換であることを意味する。
【００８０】
このようなアニオン性界面活性剤は、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。
【００８１】
いくつかの態様において、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤としては、上記ポリオキシアルキレン構造がポリオキシエチレン構造であって、該ポリオキシエチレン構造におけるエチレンオキサイドの平均付加モル数が３を超えて２５以下であるものを好ましく採用し得る。研磨速度の低下を抑えつつヘイズを低減する観点から、エチレンオキサイドの平均付加モル数は、４以上であると好ましく、４．５以上であるとより好ましい。また、同様の観点から、エチレンオキサイドの平均付加モル数は、２０以下であると好ましく、１８以下であるとより好ましい。以上より、アニオン性界面活性剤におけるエチレンオキサイドの平均付加モル数は、４以上２０以下であると好ましく、４．５以上１８以下であるとより好ましい。
【００８２】
ポリオキシアルキレン構造を含むノニオン性界面活性剤において、該ポリオキシアルキレン構造は、例えば、ポリオキシエチレン構造、ポリオキシプロピレン構造、ポリオキシブチレン構造等であり得る。なかでも、ポリオキシエチレン構造を含むノニオン性界面活性剤が好ましい。上記ポリオキシアルキレン構造は、オキシアルキレン単位が、少なくとも２単位以上、好ましくは３単位以上連続した繰返し構造であり得る。上記ポリオキシアルキレン構造におけるオキシアルキレン単位の繰返し数は、例えば５単位以上であってよく、１０単位以上でもよく、１５単位以上でもよく、２０単位以上でもよく、３０単位以上でもよく、５０単位以上でもよい。
【００８３】
ポリオキシアルキレン構造を含む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、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。上記ＥＯとＰＯとのブロック共重合体の例には、ジブロック型共重合体、ＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）−ＰＰＯ（ポリプロピレンオキサイド）−ＰＥＯ型のトリブロック体、ＰＰＯ−ＰＥＯ−ＰＰＯ型のトリブロック共重合体等が含まれる。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、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が挙げられる。ＥＯとＰＯとのブロック共重合体の一好適例として、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体が特に好ましい。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの一好適例として、ポリオキシエチレンデシルエーテルが挙げられる。
【００８４】
界面活性剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に制限されず、例えば１２０００未満であり得る。いくつかの態様において、濾過性や洗浄性等の観点から、界面活性剤のＭｗは、例えば１００００未満であってよく、９５００以下でもよく、９０００以下でもよく、８０００以下でもよい。また、界面活性剤のＭｗは、界面活性能等の観点から、通常、２００以上が適当であり、ヘイズ低減効果等の観点から２５０以上が好ましく、例えば３００以上でもよい。
界面活性剤のＭｗのより好ましい範囲は、該界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤のＭｗは、５０００以下であることが好ましく、より好ましくは４０００以下、さらに好ましくは３０００以下である。上記ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤のＭｗは、２００以上であることが好ましく、３００以上であることがより好ましく、４００以上であることがさらに好ましい。
また、例えば界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いる場合、そのＭｗは、２０００以下であることが好ましく、１０００以下であってもよく、例えば５００以下であってもよい。上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルのＭｗは、２００以上であることが好ましく、３００以上であることがより好ましい。
また、例えば界面活性剤としてＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体等のようなＥＯとＰＯとのブロック共重合体を用いる場合、そのＭｗは、例えば１０００以上であってよく、３０００以上、さらには５０００以上であってもよい。上記ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体のＭｗは、例えば１２０００以下であってよく、１００００未満でもよい。
なお、本明細書において、界面活性剤のＭｗを把握する方法としては、分子構造に基づいて算出する方法を採用することができる。
【００８５】
特に制限するものではないが、ここに開示される研磨用組成物において、砥粒１００重量部に対する界面活性剤の含有量（二種以上を含む場合にはそれらの合計含有量）は、研磨速度の低下抑制等の観点から、通常、１０重量部以下が適当であり、５重量部以下でもよく、３重量部以下でもよく、２重量部以下でもよい。上記界面活性剤の含有量は、場合によっては、１重量部以下でもよく、０．５重量部以下でもよく、０．３重量部以下でもよい。また、界面活性剤の使用による効果、例えばヘイズ低減効果をよりよく発揮させる観点から、砥粒１００重量部に対する界面活性剤の含有量は、通常、０．００１重量部以上が適当であり、０．００５重量部以上が好ましく、０．０１重量部以上としてもよく、０．０３重量部以上としてもよく、例えば０．０５重量部以上としてもよい。上記界面活性剤の含有量は、場合によっては、０．０７重量部以上でもよく、０．１重量部以上でもよく、０．３重量部以上でもよく、０．５重量部以上でもよく、０．７重量部以上でもよい。
【００８６】
界面活性剤のより好ましい使用量は、該界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤を用いる場合、該界面活性剤の砥粒１００重量部に対する含有量は、例えば１．５重量部以下であってよく、１重量部以下でもよく、０．５重量部以下でもよく、０．３重量部以下でもよく、０．２重量部以下でもよい。
また、例えば界面活性剤としてＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体等のようなＥＯとＰＯとのブロック共重合体を用いる場合、該界面活性剤の砥粒１００重量部に対する含有量は、例えば０．０７重量部以上であってよく、０．１重量部以上でもよく、０．３重量部以上でもよく、０．５重量部以上でもよく、０．７重量部以上でもよい。
【００８７】
ここに開示される研磨用組成物において、水溶性高分子の含有量ｗ１と界面活性剤の含有量ｗ２との重量比ｗ１／ｗ２は、特に制限されない。上記重量比ｗ１／ｗ２は、例えば０．０１〜１００の範囲とすることができ、０．０５〜５０の範囲が好ましい。低表面粗さと低ＬＰＤとをより高レベルで両立する観点から、上記重量比ｗ１／ｗ２は、例えば３０以下であってよく、２５以下でもよく、２０以下でもよく、１５以下でもよい。同様の観点から、上記重量比ｗ１／ｗ２は、例えば０．１以上であってよく、０．５以上でもよく、１以上でもよく、１．５以上でもよい。いくつかの態様において、上記重量比ｗ１／ｗ２は、３以上でもよく、５以上でもよい。また、ここに開示される技術は、上記重量比ｗ１／ｗ２が１０以下または７以下である態様でも好適に実施され得る。
【００８８】
上記重量比ｗ１／ｗ２のより好ましい範囲は、界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤を用いる場合、上記重量比ｗ１／ｗ２は、例えば１．５以上であってよく、３以上でもよく、５以上でもよく、８以上でもよく、１０以上でもよい。
また、界面活性剤としてＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体等のようなＥＯとＰＯとのブロック共重合体を用いる場合、上記重量比ｗ１／ｗ２は、例えば１２以下であってよく、９以下でもよく、７以下でもよく、４以下でもよく、２以下でもよい。
【００８９】
＜塩基性化合物＞
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には塩基性化合物を含有する。ここで塩基性化合物とは、研磨用組成物に添加されることによって該組成物のｐＨを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物は、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。
【００９０】
塩基性化合物としては、窒素を含む有機または無機の塩基性化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、各種の炭酸塩や炭酸水素塩等を用いることができる。窒素を含む塩基性化合物の例としては、第四級アンモニウム化合物、アンモニア、アミン等が挙げられる。上記アミンとしては、水溶性アミンが好ましい。塩基性化合物としてはまた、第四級ホスホニウム化合物が挙げられる。このような塩基性化合物は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９１】
アルカリ金属の水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。炭酸塩または炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。アミンの具体例としては、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、イミダゾールやトリアゾール等のアゾール類等が挙げられる。第四級ホスホニウム化合物の具体例としては、水酸化テトラメチルホスホニウム、水酸化テトラエチルホスホニウム等の水酸化第四級ホスホニウムが挙げられる。
【００９２】
第四級アンモニウム化合物としては、テトラアルキルアンモニウム塩、ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩を好ましく用いることができる。かかる第四級アンモニウム塩におけるアニオン成分は、例えば、ＯＨ−、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＢＨ４−等であり得る。第四級アンモニウム塩としては、強塩基のものが好ましい。なかでも好ましい例として、アニオンがＯＨ−である第四級アンモニウム塩、すなわち水酸化第四級アンモニウムが挙げられる。水酸化第四級アンモニウムの具体例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラペンチルアンモニウムおよび水酸化テトラヘキシルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウム；水酸化２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム（コリンともいう。）等の水酸化ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム；等が挙げられる。
【００９３】
これらの塩基性化合物のうち、例えば、アルカリ金属水酸化物、水酸化第四級アンモニウムおよびアンモニアから選択される少なくとも一種の塩基性化合物を好ましく使用し得る。なかでも水酸化テトラメチルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウムおよびアンモニアがより好ましく、アンモニアが特に好ましい。
【００９４】
＜水＞
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には水を含む。水としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。使用する水は、研磨用組成物に含有される他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が１００ｐｐｂ以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂による不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって水の純度を高めることができる。
【００９５】
＜その他の成分＞
その他、ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、キレート剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記添加剤は、例えば、シリコンウェーハのポリシング工程に用いられる研磨用組成物に用いられ得る公知の添加剤であり得る。
【００９６】
ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物に酸化剤が含まれていると、例えばシリコンウェーハ等の研磨対象物に上記研磨用組成物が供給されることで該研磨対象物の表面が酸化されて酸化膜が生じ、これにより研磨能率が低下してしまうことがあり得るためである。ここでいう酸化剤の具体例としては、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等が挙げられる。なお、研磨用組成物が酸化剤を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことをいう。
【００９７】
＜ｐＨ＞
ここに開示される研磨用組成物のｐＨは、典型的には８．０以上であり、好ましくは８．５以上、より好ましくは９．０以上、さらに好ましくは９．３以上、例えば９．５以上である。研磨用組成物のｐＨが高くなると、研磨能率が向上する傾向にある。一方、砥粒、例えばシリカ粒子の溶解を防いで機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、研磨用組成物のｐＨは、１２．０以下であることが適当であり、１１．０以下であることが好ましく、１０．８以下であることがより好ましく、１０．５以下であることがさらに好ましい。なお、上記研磨用組成物のｐＨとは、２０℃〜２５℃におけるｐＨをいう。
【００９８】
ここに開示される技術において、液状の組成物のｐＨは、ｐＨメーターを使用して、標準緩衝液を用いて３点校正した後で、ガラス電極を測定対象の組成物に入れて、２分以上経過して安定した後の値を測定することにより把握することができる。上記標準緩衝液は、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℃）である。ｐＨメーターとしては、例えば、株式会社堀場製作所製のＬＡＱＵＡ（登録商標）またはその相当品を用いることができる。
【００９９】
＜研磨用組成物＞
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で研磨対象物に供給されて、その研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を希釈して調製されたものであり得る。研磨用組成物の希釈は、典型的には水により行うことができる。あるいは、該研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。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もいう。）と、希釈して研磨液として用いられる濃縮液との双方が包含される。上記濃縮液は、研磨液の原液としても把握され得る。ここに開示される研磨用組成物を含む研磨液の他の例として、該組成物のｐＨを調整してなる研磨液が挙げられる。
【０１００】
（研磨液）
研磨液における砥粒の含有量は特に制限されないが、典型的には０．０１重量％以上であり、０．０５重量％以上であることが好ましい。砥粒の含有量の増大によって、より高い研磨速度が実現され得る。いくつかの態様において、上記含有量は、０．１０重量％以上でもよく、０．１５重量％以上でもよい。また、研磨用組成物中粒子の分散安定性等の観点から、上記含有量は、通常、１０重量％以下が適当であり、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下、例えば１重量％以下であり、０．７重量％以下でもよい。研磨によるヘイズ低減効果を高める観点から、いくつかの態様において、上記含有量は、０．５重量％以下であってよく、０．３重量％以下でもよく、０．２重量％以下でもよく、０．１９重量％以下でもよい。
【０１０１】
研磨液における水溶性高分子の濃度（二種以上を含む場合にはそれらの合計濃度）は特に制限されないが、通常は０．０００１重量％以上が適当であり、０．０００５重量％以上が好ましい。上記濃度は、例えば０．０００７重量％以上であってよく、０．００１重量％以上でもよく、０．００１５重量％以上でもよく、０．００２重量％以上でもよい。研磨液における水溶性高分子濃度の上昇により、研磨によるヘイズ低減効果は高まる傾向にある。また、ＬＰＤ低減の観点から、上記水溶性高分子の濃度は、通常、０．２重量％以下が適当であり、０．１重量％以下でもよく、０．０５重量％以下でもよく、０．０１重量％以下でもよい。より低負荷での洗浄によってもＬＰＤを低減しやすくする観点から、いくつかの態様において、上記濃度は、例えば０．００５重量％以下であってよく、０．００４重量％以下でもよく、０．００３重量％以下でもよい。
【０１０２】
研磨液における界面活性剤の濃度（二種以上を含む場合にはそれらの合計濃度）は特に制限されないが、通常は１×１０−６重量％以上が適当であり、１×１０−５重量％以上が好ましい。研磨によるヘイズ低減効果を高める観点から、いくつかの態様において、上記濃度は、例えば０．００００５重量％以上であってよく、０．００００７重量％以上でもよく、０．０００１重量％以上でもよく、０．０００１５重量％以上でもよく、０．０００１７重量％以上でもよい。また、研磨速度向上等の観点から、上記濃度は、通常、１重量％以下が適当であり、０．１重量％以下が好ましく、０．０１重量％以下がより好ましく、０．００５重量％以下でもよい。いくつかの態様において、上記濃度は、例えば０．００１重量％以下であってよく、０．０００５重量％以下でもよい。
【０１０３】
研磨液における界面活性剤のより好ましい濃度は、該界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、ポリオキシアルキレン構造を含むアニオン性界面活性剤を用いる場合、該界面活性剤の濃度は、例えば０．００１重量％以下であってよく、０．０００５重量％以下でもよい。
また、例えば界面活性剤としてＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体等のようなＥＯとＰＯとのブロック共重合体を用いる場合、該界面活性剤の濃度は、例えば０．０００５重量％超であってよく、０．０００７重量％以上でもよく、０．００１重量％以上でもよく、０．００１５重量％以上でもよい。
【０１０４】
ここに開示される研磨用組成物が塩基性化合物を含む場合、研磨液における塩基性化合物の濃度は特に制限されない。研磨速度向上等の観点から、通常は、上記濃度を研磨液の０．００１重量％以上とすることが好ましく、０．００３重量％以上がより好ましく、例えば０．００５重量％以上とすることができる。また、ヘイズ低減等の観点から、上記濃度は、研磨液の０．３重量％未満が適当であり、０．１重量％未満が好ましく、０．０５重量％未満がより好ましい。いくつかの態様において、上記濃度は、例えば０．０３重量％未満であってよく、０．０２重量％未満でもよく、０．０１重量％未満でもよく、０．００８重量％未満でもよく、０．００６重量％未満でもよい。
【０１０５】
（濃縮液）
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物に供給される前には濃縮された形態であってもよい。上記濃縮された形態とは、研磨液の濃縮液の形態であり、研磨液の原液としても把握され得る。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は特に限定されず、例えば、体積換算で２倍〜１００倍程度とすることができ、通常は５倍〜５０倍程度が適当であり、例えば１０倍〜４０倍程度であり得る。
【０１０６】
このような濃縮液は、所望のタイミングで希釈して研磨液（ワーキングスラリー）を調製し、該研磨液を研磨対象物に供給する態様で使用することができる。上記希釈は、例えば、上記濃縮液に水を加えて混合することにより行うことができる。
【０１０７】
上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば１０重量％以下とすることができる。上記濃縮液の取扱い性、例えば砥粒の分散安定性や濾過性等の観点から、通常、上記濃縮液における砥粒の含有量は、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、砥粒の含有量は、例えば０．１重量％以上とすることができ、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは１重量％以上である。いくつかの態様において、砥粒の含有量は、例えば１．５重量％以上であってよく、２．５重量％以上でもよい。
【０１０８】
（研磨用組成物の調製）
ここに開示される技術において使用される研磨用組成物は、一剤型であってもよく、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、研磨用組成物の構成成分のうち少なくとも砥粒を含むパートＡと、残りの成分の少なくとも一部を含むパートＢとを混合し、これらを必要に応じて適切なタイミングで混合および希釈することにより研磨液が調製されるように構成されていてもよい。
【０１０９】
研磨用組成物の調製方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、研磨用組成物を構成する各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。
【０１１０】
＜用途＞
ここに開示される技術における研磨用組成物は、種々の材質および形状を有する研磨対象物の研磨に適用され得る。研磨対象物の材質は、例えば、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金属、またはこれらの合金；石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質；アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料；炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料；ポリイミド樹脂等の樹脂材料；等であり得る。これらのうち複数の材質により構成された研磨対象物であってもよい。
【０１１１】
ここに開示される技術における研磨用組成物は、例えばシリコン基板等の、シリコンからなる表面の研磨に特に好ましく使用され得る。ここでいうシリコン基板の典型例は単結晶シリコンウェーハであり、例えば、単結晶シリコンのインゴットをスライスして得られた単結晶シリコンウェーハである。
【０１１２】
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物のポリシング工程、例えばシリコンウェーハのポリシング工程に好ましく適用することができる。研磨対象物には、ここに開示される研磨用組成物によるポリシング工程の前に、ラッピングやエッチング等の、ポリシング工程より上流の工程において研磨対象物に適用され得る一般的な処理が施されていてもよい。
【０１１３】
ここに開示される研磨用組成物は、例えば、上流の工程によって表面粗さ０．０１ｎｍ〜１００ｎｍの表面状態に調製された研磨対象物、例えばシリコンウェーハのポリシングにおいて好ましく用いられ得る。研磨対象物の表面粗さＲａは、例えば、Schmitt Measurement System Inc.社製のレーザースキャン式表面粗さ計「ＴＭＳ−３０００ＷＲＣ」を用いて測定することができる。ファイナルポリシング（仕上げ研磨）またはその直前のポリシングでの使用が効果的であり、ファイナルポリシングにおける使用が特に好ましい。ここで、ファイナルポリシングとは、目的物の製造プロセスにおける最後のポリシング工程、すなわち、その工程の後にはさらなるポリシングを行わない工程を指す。
【０１１４】
＜研磨＞
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、研磨対象物の研磨に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物、例えばシリコンウェーハを研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に希釈等の濃度調整や、ｐＨ調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。
【０１１５】
次いで、その研磨液を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。例えば、シリコンウェーハの仕上げ研磨を行う場合、典型的には、ラッピング工程を経たシリコンウェーハを一般的な研磨装置にセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて上記シリコンウェーハの研磨対象面に研磨液を供給する。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、シリコンウェーハの研磨対象面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動、例えば回転移動させる。かかる研磨工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。
【０１１６】
上記研磨工程に使用される研磨パッドは、特に限定されない。例えば、発泡ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ等の研磨パッドを用いることができる。各研磨パッドは、砥粒を含んでもよく、砥粒を含まなくてもよい。通常は、砥粒を含まない研磨パッドが好ましく用いられる。
【０１１７】
＜洗浄＞
ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨された研磨対象物は、典型的には洗浄される。洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、例えば、半導体等の分野において一般的なＳＣ−１洗浄液、ＳＣ−２洗浄液等を用いることができる。上記ＳＣ−１洗浄液は、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）と水（Ｈ２Ｏ）との混合液である。上記ＳＣ−２洗浄液は、塩化水素（ＨＣｌ）とＨ２Ｏ２とＨ２Ｏとの混合液である。洗浄液の温度は、例えば室温以上、約９０℃程度までの範囲とすることができる。上記室温は、典型的には約１５℃〜２５℃である。洗浄効果を向上させる観点から、５０℃〜８５℃程度の洗浄液を好ましく使用し得る。
【０１１８】
ここに開示される技術は、シリコンウェーハの研磨において、研磨後のシリコンウェーハをＳＣ−１洗浄液で処理（洗浄）する場合に特に好ましく適用され得る。ＳＣ−１洗浄液で処理することにより、シリコンウェーハの表面を薄くエッチングして、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。ＬＰＤ低減の観点から、エッチングの程度は、上記シリコンウェーハのエッチング代が、例えば凡そ０．１ｎｍ以上となるように設定することができる。いくつかの態様において、上記エッチング代は、凡そ０．３ｎｍ以上でもよく、凡そ０．５ｎｍ以上でもよい。また、ＳＣ−１洗浄液での処理による表面粗さの悪化を抑制する観点から、上記エッチング代は、５ｎｍ以下とすることが好ましく、３ｎｍ以下とすることがより好ましい。ここに開示される研磨用組成物によると、上記エッチング代を２．０ｎｍ未満、１．５ｎｍ未満または１．０ｎｍ未満としても、上記ＳＣ−１洗浄液による処理によってＬＰＤを効果的に低減し得る。
【０１１９】
ＳＣ−１洗浄液による処理によって研磨対象物に加わる負荷の大きさ、すなわち洗浄負荷は、例えば、上記処理による研磨対象物の表面粗さの悪化の程度を指標として把握され得る。上記洗浄負荷の高さは、ＳＣ−１洗浄液の組成、該ＳＣ−１洗浄液の温度、処理時間（ＳＣ−１洗浄液への浸漬時間）、処理時における超音波付与の有無、等により調節し得る。ＳＣ−１洗浄液による処理における洗浄負荷を高くすることは、ＬＰＤ低減の観点からは有利である一方、上記処理による表面粗さの悪化をより進行させる傾向にある。上記洗浄負荷を低くすると、上記処理による表面粗さの悪化は抑制される傾向にある一方、ＬＰＤの低減作用が不足しやすくなる。
【０１２０】
ここに開示される技術によると、比較的低負荷の処理によってもＬＰＤを効果的に低減し得る。したがって、上記処理に使用するＳＣ−１洗浄液の組成は、例えば、２９％アンモニア水：３１％過酸化水素水の体積比が１：０．５〜１：２０、好ましくは１：１〜１：１０、例えば１：２〜１：５となる範囲で、適宜設定することができる。この場合において、２９％アンモニア水：水の体積比は、例えば１：１０〜１：１００、好ましくは１：２０〜１：５０、または１：２５〜１：４０の範囲で適宜設定することができる。上記処理の温度は、例えば８０℃以下であってよく、７０℃以下でもよく、６５℃以下でもよい。上記処理時間は、例えば、１０秒〜６００秒の範囲で設定することができる。表面粗さの悪化抑制の観点から、いくつかの態様において、上記処理時間は、例えば５００秒以下であってよく、４００秒以下でもよく、３００秒以下でもよい。
【０１２１】
シリコンウェーハの研磨、特に仕上げ研磨後の洗浄において、上記洗浄条件は、仕上げ研磨後のシリコンウェーハに対して２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：３：３０の体積比で含む６０℃のＳＣ−１洗浄液Ｌ０で１２分間処理する洗浄処理Ｂを行って得られる表面のヘイズ値［ｐｐｍ］をＨ０として、上記ヘイズ値Ｈ０が５％以上、好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上低減されるように設定することができる。いくつかの態様において、上記洗浄条件は、上記ヘイズ値Ｈ０が２５％以上、さらには３０％以上低減されるように設定してもよい。低ヘイズと低ＬＰＤとを高レベルで両立する観点からは、上記洗浄条件は、当該洗浄後のヘイズ値Ｈ１［ｐｐｍ］が上記ヘイズ値Ｈ０の３０％以上、４０％以上、または５０％以上となるように設定することができる。
上記洗浄条件は、例えば、以下の式で表される洗浄負荷パラメータβが９５％以下、９０％以下、８０％以下、７５％以下、または６０％以下となるように設定され得る。また、上記洗浄条件は、例えば、上記洗浄負荷パラメータβが３０％以上、４０％以上、または５０％以上となるように設定され得る。
β［％］＝Ｈ１／Ｈ０×１００      （ＩＩ）
洗浄負荷パラメータβの値がより小さいことは、上記洗浄処理Ｂとの対比において、より洗浄負荷が低いことを意味する。洗浄負荷パラメータβは、ＳＣ−１洗浄液の組成、処理温度、処理時間、超音波付与の有無等により調節することができる。なお、研磨後の洗浄に用いる上記ＳＣ−１洗浄液の組成は、上述したＳＣ−１洗浄液Ｌ０またはＬＡと同じ組成であってもよく、これらのＳＣ−１洗浄液とは異なる組成であってもよい。
【０１２２】
この明細書により開示される事項には、以下のものが含まれる。
（１）  砥粒、水溶性高分子、界面活性剤、および塩基性化合物を含む研磨用組成物であって、
上記水溶性高分子は、以下の式（Ｉ）：
α＝θ１−θ０      （Ｉ）
（ここで、上記式（Ｉ）中のθ０は、単結晶シリコンウェーハの表面に上記水溶性高分子の水溶液を塗布した後に水洗して得られるＳＣ−１処理前ウェーハの水接触角であり、上記式（Ｉ）中のθ１は、上記ＳＣ−１処理前ウェーハに２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：２：３０の体積比で含む室温のＳＣ−１洗浄液ＬＡで１０秒間処理する洗浄処理Ａを施して得られるＳＣ−１処理後ウェーハの水接触角である。）；
により表される洗浄性パラメータαが１＜α＜３５の範囲にある水溶性高分子ＷＰを含む、研磨用組成物。
（２）  上記水溶性高分子ＷＰを構成する繰返し単位は、ビニルアルコール単位を含む、上記（１）に記載の研磨用組成物。
（３）  上記水溶性高分子ＷＰを構成する繰返し単位は、ビニルアルコール単位と非ビニルアルコール単位とを含む、上記（２）に記載の研磨用組成物。
（４）  上記非ビニルアルコール単位の合計モル数は、上記水溶性高分子ＷＰを構成する繰返し単位の総モル数のうち１％以上３０％以下である、上記（３）に記載の研磨用組成物。
（５）  上記水溶性高分子ＷＰのＭｗは２０×１０４以下である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の研磨用組成物。
（６）  上記界面活性剤として、炭素原子数２以上４以下のオキシアルキレン単位が連続する繰返し構造を含み、上記繰返し構造に含まれるオキシアルキレン単位の平均モル数が３より大きい界面活性剤を含む、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の研磨用組成物。
（７）  上記界面活性剤としてアニオン性界面活性剤を含む、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の研磨用組成物。
（８）  上記界面活性剤の含有量は、上記砥粒１００重量部に対して０．０１重量部以上５重量部以下である、上記（１）〜（７）のいずれかに記載の研磨用組成物。
（９）  上記界面活性剤の含有量は、上記水溶性高分子１重量部に対して０．００１重量部以上１重量部以下である、上記（１）〜（８）のいずれかに記載の研磨用組成物。
（１０）  上記（１）〜（９）のいずれかの研磨用組成物を用いてシリコンウェーハの表面を研磨する工程Ａと、
上記シリコンウェーハをＳＣ−１洗浄液で処理する工程Ｂと、
をこの順に含むシリコンウェーハ研磨方法であって、
上記工程Ｂの処理は、以下の式（ＩＩ）：
β［％］＝Ｈ１／Ｈ０×１００      （ＩＩ）
（ここで、上記式（ＩＩ）中のＨ０は、上記工程Ａにより得られたシリコンウェーハに対して２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と水とを１：３：３０の体積比で含む６０℃のＳＣ−１洗浄液Ｌ０で１２分間処理する洗浄処理Ｂを行って得られる表面のヘイズ値［ｐｐｍ］を表し、上記式（ＩＩ）中のＨ１は、上記工程Ａにより得られたシリコンウェーハを上記工程Ｂにより処理して得られる表面のヘイズ値［ｐｐｍ］を表す。）；
により表される洗浄負荷パラメータβが８０％以下となるように設定された条件で行われる、シリコンウェーハ研磨方法。
【実施例】
【０１２３】
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「％」は、特に断りがない限り重量基準である。【０１２４】
（１）研磨用組成物の調製
表１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１０．０である実施例１〜３および比較例１〜３の研磨用組成物をそれぞれ調製した。上記混合において、混合温度は約２０℃とし、混合時間は約５分とした。【０１２５】
（材料）
・砥粒（コロイダルシリカ、ＢＥＴ径：２５ｎｍ）
・水溶性高分子（表１において、「疎水変性ＰＶＡ」は、ビニルアルコール単位とｎ−プロピルビニルエーテル単位とを８５：１５のモル比で有するランダム共重合体を表し、「ｐｏｌｙ（ＶＡ−ｃｏ−ＶＰ）」は、ビニルアルコール単位とＮ−ビニルピロリドン単位とを９０：１０のモル比で有するランダム共重合体を表し、「ＨＥＣ」はヒドロキシエチルセルロースを表し、「ＰＶＰ」はＮ−ビニルピロリドン単独重合体を表す。）
・塩基性化合物（２９％アンモニア水）
・界面活性剤（表１において、「Ａ」は、エチレンオキサイド（ＥＯ）の平均付加モル数が１８のポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウムを表し、「Ｂ」は、Ｍｗが９０００のＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯブロック共重合体を表す。）
各研磨用組成物の特徴を表１にまとめた。【０１２６】
なお、各水溶性高分子の洗浄性パラメータαは、上述した洗浄性パラメータαの測定方法に従って求めた。【０１２７】
また、各水溶性高分子のＭｗは、下記条件のＧＰＣにより求めた。
（ＧＰＣ条件〉
カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＰＷｘ１＋ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＰＷｘ１
溶離液：１００ｍＭ  硝酸ナトリウム水溶液／アセトニトリル＝１０〜８／０〜２
試料濃度：０．１％
流量：１．０ｍＬ／分
注入量：２００μＬ
標準物質：ポリエチレンオキサイド
カラム温度：４０℃
検出器：示差屈折計（ＲＩ）【０１２８】
また、界面活性剤Ｂのエチレンオキサイド平均付加モル数は、分子構造に基づいて算出した。【０１２９】
（２）シリコン基板の研磨
（予備研磨）
ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカ１．００％および水酸化カリウム（ＫＯＨ）０．０７％を含み、残部が水からなる研磨液を用いて、研磨対象物としての単結晶シリコンウェーハを下記の研磨条件Ｉにより研磨した。上記単結晶シリコンウェーハとしては、ラッピングおよびエッチングを終えた直径３００ｍｍの市販の単結晶シリコンウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、抵抗率：１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満、ＣＯＰフリー）を使用した。【０１３０】
［研磨条件Ｉ］
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「ＰＮＸ−３３２Ｂ」
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
研磨パッド：フジボウ愛媛株式会社製、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°）
研磨液供給レート：１Ｌ／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：２分【０１３１】
（仕上げ研磨）
次に、上記（１）で調製した研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、上記で予備研磨した単結晶シリコンウェーハを下記の研磨条件ＩＩにより研磨した。【０１３２】
［研磨条件ＩＩ］
研磨装置：株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「ＰＮＸ−３３２Ｂ」
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
研磨パッド：フジボウ愛媛株式会社製、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％）
研磨液供給レート：２Ｌ／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：４分【０１３３】
（洗浄）
研磨後のシリコンウェーハを研磨装置から取り外し、以下の洗浄条件Ａ（通常条件）または洗浄条件Ｂ（低負荷条件）により洗浄した。【０１３４】
［洗浄条件Ａ］
周波数９５０ｋＨｚの超音波発振器を備えた洗浄槽と、周波数９５０ｋＨｚの超音波発振器を備えたリンス槽とを用意した。上記洗浄槽に２９％アンモニア水と３１％過酸化水素水と脱イオン水とを１：３：３０の体積比で混合してなるＳＣ−１洗浄液Ｌ０を収容して６０℃に保持した。上記リンス槽には超純水を収容し、２５℃に保持した。上記洗浄槽および上記リンス槽に取り付けられた超音波発信機をそれぞれ作動させた状態で、研磨後のシリコンウェーハを、上記洗浄槽に１２分浸漬し、次いで上記リンス槽に２分浸漬した後、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）雰囲気中に引き上げて乾燥させた。【０１３５】
［洗浄条件Ｂ］
洗浄条件Ａで用いたものと同様の洗浄槽に上記ＳＣ−１洗浄液Ｌ０を収容して６０℃に保持した。洗浄条件Ａで用いたものと同様のリンス槽に超純水を収容し、２５℃に保持した。上記洗浄槽および上記リンス槽に取り付けられた超音波発信機をそれぞれ作動させた状態で、研磨後のシリコンウェーハを、上記洗浄槽に４分浸漬し、次いで上記リンス槽に２分浸漬した後、ＩＰＡ雰囲気中に引き上げて乾燥させた。【０１３６】
（３）評価
上記（２）により得られたシリコンウェーハについて、以下の評価を行った。【０１３７】
（欠陥数測定）
ウェーハ検査装置（ケーエルエー・テンコール社製、商品名「Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ２ＸＰ」）を使用して、洗浄後のシリコンウェーハ表面に存在する６１ｎｍ以上の大きさの欠陥（パーティクル）の個数をカウントした。カウントされた欠陥の数（ＬＰＤ−Ｎ数）に基づいて、欠陥の少なさを以下の４段階で評価し、その結果を表１に示した。なお、上記ＬＰＤ−Ｎとは、Light Point Defect Non-cleanableの略称である。
Ａ：ＬＰＤ−Ｎ数が５０未満
Ｂ：ＬＰＤ−Ｎ数が５０以上１００未満
Ｃ：ＬＰＤ−Ｎ数が１００以上２００未満
Ｄ：ＬＰＤ−Ｎ数が２００以上。なお、測定上限を超える場合も「Ｄ」と評価する。【０１３８】
（ヘイズ測定）
ウェーハ検査装置（ケーエルエー・テンコール社製、商品名「Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ２ＸＰ」）を使用して、ＤＷＯモードでヘイズ［ｐｐｍ］を測定した。得られた結果を、比較例１についての洗浄条件Ａによる洗浄後のヘイズ値を１００％とする相対値（ヘイズ比）に換算して表１に示した。なお、ヘイズ比が１００％未満である場合に、へイズ低減効果が有意に確認できるものとする。【０１３９】
【表１】
2019049610.tif 000002
【０１４０】
表１に示されるように、洗浄性パラメータαが１より大きく３５未満である水溶性高分子ＷＰを含む研磨用組成物を用いて仕上げ研磨を行った実施例１〜３によると、洗浄条件Ａを適用した場合のみならず、洗浄条件Ｂを適用した場合にも効果的にパーティクルを除去することができた。そして、洗浄条件Ｂを適用することにより、洗浄条件Ａを適用した場合に比べて洗浄時の表面粗さの悪化が抑制された結果、顕著なヘイズ低減効果が得られた。
これに対して、洗浄性パラメータαの値が小さすぎる比較例１では、洗浄条件Ｂによるとパーティクル除去性が低く、洗浄条件Ａに比べて顕著に欠陥が増加した。また、洗浄性パラメータαの値が大きすぎる比較例２では、研磨によるヘイズ低減が不十分であり、洗浄負荷の高低にかかわらず低ヘイズの表面を得ることができなかった。実施例２，３の組成から界面活性剤を除いた比較例３では、実施例２，３に比べて効果が低下した。【０１４１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【国際調査報告】
2019049610.tif 000003
2019049610.tif 000004
2019049610.tif 000005
2019049610.tif 000006