(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェーハの研磨においてファイナルポリシングよりも上流のポリシング工程で用いられる研磨用組成物であって、
砥粒としてのシリカ粒子と、研磨促進剤としての塩基性化合物と、を含み、
キレート剤の含有量は、前記砥粒１００重量部に対して１重量部以下であり、
前記塩基性化合物は、
下記一般式（Ａ）：
【化１】
0006482200.tif 000006
（式中、Ｘ１は、水素原子、アミノ基、またはＣ１原子への結合を表す。Ｘ１がＣ１原子への結合を表す場合、Ｈ１原子は存在しない。Ｘ２は、水素原子、アミノ基、アミノアルキル基、またはＣ１原子への結合を表す。Ｘ２がＣ１原子への結合を表す場合、Ｃ１−Ｎ１結合は二重結合となり、Ｈ２原子は存在しない。ｌは１〜６の整数、ｍは１〜４の整数、ｎは０〜４の整数である。）；
で表される化合物を含み、
前記研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総体積Ｂ［ｍ３／ｋｇ組成物］に対する前記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］の比（Ａ／Ｂ）は、７．０×１０７以上であり、
前記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］は１９４以上２０００以下である、研磨用組成物。
【請求項２】
前記比（Ａ／Ｂ）は、９．０×１０７以上である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］は４００以上である、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
ｐＨが８〜１２である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
酸化剤を実質的に含まない、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項６】
前記シリカ粒子はコロイダルシリカである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
アセチレン系界面活性剤を含まない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
無機塩基性化合物の含有量は、前記砥粒１ｋｇ当たり１モル未満である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【請求項９】
前記研磨促進剤の量は、前記砥粒１ｋｇ当たり３モル以下である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の研磨用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨用組成物に関する。詳しくは、主にシリコンウェーハ等の半導体基板その他の研磨対象物の研磨に好ましく用いられる研磨用組成物に関する。
【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研磨液を用いた精密研磨が行われている。例えば、半導体製品の構成要素等として用いられるシリコンウェーハの表面は、一般に、ラッピング工程（粗研磨工程）とポリシング工程（精密研磨工程）とを経て高品位の鏡面に仕上げられる。上記ポリシング工程は、典型的には、予備ポリシング工程（予備研磨工程）とファイナルポリシング工程（最終研磨工程）とを含む。シリコンウェーハ等の半導体基板を研磨する用途で主に使用される研磨用組成物に関する技術文献として、特許文献１〜４が挙げられる。特許文献５〜９は、複数の突起を表面に有するシリカ砥粒を開示する技術文献である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−２２１０５９号公報
【特許文献２】特開２０００−２３９６５３号公報
【特許文献３】特開２００１−７７０６３号公報
【特許文献４】特開２００５−２６８６６７号公報
【特許文献５】特開２０１３−９８３９２号公報
【特許文献６】特開２０１３−１１５１５１号公報
【特許文献７】特開２０１２−１０４８００号公報
【特許文献８】特開２０１３−８０７５２号公報
【特許文献９】特開２０１３−１２１６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、シリコンウェーハ等の半導体基板その他の基板について、より高品位の表面が要求されるようになってきている。特に、生産性やコスト等への配慮から、ポリシング工程に要するトータルの研磨時間（合計研磨時間）を延ばすことなく、より高品位の表面を得ることが望まれている。そのための一手法として、ポリシング工程に含まれる研磨工程のうちファイナルポリシング工程より上流のいずれかの研磨工程について、当該研磨工程により到達し得る表面品質を同等またはそれ以上に維持しつつ、該研磨工程における研磨レートを向上させることができれば有益である。このことによって、より下流の研磨工程（例えばファイナルポリシング工程）に費やし得る時間が長くなり、研磨対象物をより平滑性の高い表面に磨き上げ得るためである。しかし、一般に研磨後の表面品質と研磨レートとは相反する関係にあり、研磨レートを向上させようとすると表面品質は低下する傾向にある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、良好な表面品質を実現しつつ研磨レートを向上させ得る研磨用組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、砥粒としてのシリカ粒子と、研磨促進剤としての塩基性化合物と、を含む研磨用組成物が提供される。前記研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総体積Ｂ［ｍ３／ｋｇ組成物］に対する前記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］の比（Ａ／Ｂ）は、７．０×１０７以上である。
上記比（Ａ／Ｂ）が大きいことは、組成物に含まれる砥粒（シリカ粒子）１粒子当たりの表面積が大きいことを意味する。このように所定以上の表面積を有する砥粒を用いることにより、研磨用組成物において、研磨促進剤としての塩基性化合物がシリカ粒子の表面に良好に吸着して、効率よく研磨対象物に到達する。その結果、研磨促進剤による化学的作用が充分に発揮され、良好な表面品質を実現しつつ研磨レートを向上させることができる。
【０００７】
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記比（Ａ／Ｂ）は、９．０×１０７以上である。このように構成することで、研磨レートはより向上する。
【０００８】
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］は４００以上である。総表面積Ａが所定値以上であることは、研磨用組成物において、砥粒の表面積と濃度との積が所定レベル以上であることを意味する。上記総表面積Ａを所定値以上とすることにより、シリカ粒子に吸着する研磨促進剤の総量が増大し、研磨促進剤による研磨レート向上作用がよりよく発揮される。
【０００９】
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記塩基性化合物は、
下記一般式（Ａ）：
【化１】
0006482200.tif 000002
（式中、Ｘ１は、水素原子、アミノ基、またはＣ１原子への結合を表す。Ｘ１がＣ１原子への結合を表す場合、Ｈ１原子は存在しない。Ｘ２は、水素原子、アミノ基、アミノアルキル基、またはＣ１原子への結合を表す。Ｘ２がＣ１原子への結合を表す場合、Ｃ１−Ｎ１結合は二重結合となり、Ｈ２原子は存在しない。ｌは１〜６の整数、ｍは１〜４の整数、ｎは０〜４の整数である。）；で表される化合物を含む。砥粒および研磨促進剤を用いるケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）法において、研磨促進剤としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）がよく利用されているが、環境負荷軽減等の観点からＴＭＡＨの使用を避けたいという要請がある。上記化合物は、ＴＭＡＨに代わる研磨促進剤として良好に機能し得る。
【００１０】
好ましい一態様では、上記研磨用組成物は、典型的にはアルカリ性であり、具体的には該研磨用組成物のｐＨは８〜１２である。このことによって、研磨レート向上効果がよりよく発揮され得る。
【００１１】
ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まない。研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、該組成物が研磨対象物に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、これにより研磨レートが低下傾向になり得る。酸化剤を実質的に含まない研磨用組成物を用いることで、上述のような研磨レート低下は回避され得る。
【００１２】
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記シリカ粒子はコロイダルシリカである。ここに開示される技術によると、砥粒としてコロイダルシリカを用いる研磨において、表面品質と研磨レートとを好ましく両立することができる。
【００１３】
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記研磨用組成物は、シリコンウェーハを研磨するために用いられる。ここに開示される研磨用組成物は、例えばラッピングを経たシリコンウェーハのポリシングに好ましく用いられる。なかでも、シリコンウェーハの予備ポリシングに特に好ましく用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
＜砥粒＞
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒を含む。そして、この研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総体積Ｂ［ｍ３／ｋｇ組成物］に対する上記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］の比（Ａ／Ｂ）が、７．０×１０７以上であることによって特徴づけられる。この点について説明する。砥粒および研磨促進剤を用いるＣＭＰ法においては、砥粒は主として機械的作用で研磨対象物の研磨に貢献し、研磨促進剤は主として化学的作用で研磨対象物の研磨に貢献する。両者はそれぞれ単独で研磨能を発揮するというよりは、それぞれの機械的作用、化学的作用が相互に関連しあうことで、効率的な研磨を実現していると考えられている。このようなＣＭＰ法において、本発明者らは、研磨液中における砥粒に対する研磨促進剤の位置（相対的な配置関係）に着目した。具体的には、研磨促進剤として用いられる塩基性化合物は、研磨液中において砥粒としてのシリカ粒子の表面に対して吸着性を示し得る。これにより、砥粒表面に吸着または近接した研磨促進剤は、砥粒につき従って、より効率的に研磨対象物表面に到達すると考えられる。この知見に基づき、砥粒について種々検討を行った結果、研磨用組成物において研磨促進剤を吸着し得る砥粒表面積を所定値以上とすることで、研磨促進剤による化学的作用が好適に発揮されることが明らかになった。すなわち、上記比（Ａ／Ｂ）が所定値以上の研磨用組成物を用いることで、研磨促進剤による化学的作用が充分に発揮され、良好な表面品質を実現しつつ研磨レートを向上させることができる。
【００１６】
上記比（Ａ／Ｂ）は、研磨レート向上の観点から、より大きい値を示すことが好ましい。具体的には、上記比（Ａ／Ｂ）は、好ましくは９．０×１０７以上であり、より好ましくは１．２×１０８以上であり、さらに好ましくは１．５×１０８以上であり、特に好ましくは１．８×１０８以上である。上記比（Ａ／Ｂ）の上限は特に限定されないが、砥粒の表面積が大きすぎると、表面品質が低下する場合がある。このことを考慮して、上記比（Ａ／Ｂ）の上限は、通常は１．０×１０９以下とすることが好ましく、５．０×１０８以下とすることがより好ましく、４．０×１０８以下とすることがさらに好ましい。
【００１７】
研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］は、式：
Ａ＝砥粒濃度［重量％］×１０×砥粒の比表面積［ｍ２／ｇ］；
から求められる。砥粒の比表面積は、ＢＥＴ法により測定される。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。
また、研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総体積Ｂ［ｍ３／ｋｇ組成物］は、式：
Ｂ＝砥粒濃度［重量％］×１０／砥粒密度［ｇ／ｃｍ３］×１０−６
；から求められる。後述の実施例についても同様である。
【００１８】
研磨レート向上の観点から、上記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］は４００以上であることが好ましい。上記総表面積Ａを所定値以上とすることにより、砥粒としてのシリカ粒子に吸着する研磨促進剤の総量が増大し、研磨促進剤による研磨レート向上作用がよりよく発揮される。上記総表面積Ａは、より好ましくは４５０以上であり、さらに好ましくは５００以上である。上記総表面積Ａの上限は特に制限されないが、総表面積Ａが大きすぎると表面品質が低下する場合があることから、通常は３０００以下とすることが好ましく、２０００以下とすることがより好ましく、１０００以下（例えば６００以下）とすることがさらに好ましい。
【００１９】
上記砥粒としてはシリカ粒子が用いられる。例えば、ここに開示される技術をシリコンウェーハの研磨に使用され得る研磨用組成物に適用する場合、砥粒としてシリカ粒子を用いることが特に好ましい。その理由は次のとおりである。すなわち、研磨対象物がシリコンウェーハである場合、研磨対象物と同じ元素と酸素原子とからなるシリカ粒子を砥粒として使用すれば研磨後にシリコンとは異なる金属または半金属の残留物が発生しない。そのため、シリコンウェーハ表面の汚染や研磨対象物内部にシリコンとは異なる金属または半金属が拡散することによるシリコンウェーハとしての電気特性の劣化等の虞がなくなる。さらに、シリコンとシリカの硬度が近いため、シリコンウェーハ表面に過度なダメージを与えることなく研磨加工を行うことができる。このような観点から好ましい研磨用組成物の一形態として、砥粒としてシリカ粒子のみを含有する研磨用組成物が例示される。また、シリカは高純度のものが得られやすいという性質を有する。このことも砥粒としてシリカ粒子が好ましい理由として挙げられる。シリカ粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ等が挙げられる。研磨対象物表面にスクラッチを生じにくく、よりヘイズの低い表面を実現し得るという観点から、好ましいシリカ粒子としてコロイダルシリカおよびフュームドシリカが挙げられる。なかでもコロイダルシリカが好ましい。例えば、シリコンウェーハのポリシング（予備ポリシングおよびファイナルポリシングの少なくとも一方、好ましくは予備ポリシング）に用いられる研磨用組成物の砥粒として、コロイダルシリカを好ましく採用し得る。
【００２０】
ここに開示されるシリカ粒子の形状は特に限定されず、球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形をなすシリカ粒子の具体例としては、ピーナッツ形状（すなわち、落花生の殻の形状）、繭形状、突起付き形状等の形状を有するシリカ粒子が挙げられる。シリカ粒子は、同形状の１種を単独で使用してもよく、形状の異なる２種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、ピーナッツ形状、繭形状、突起付き形状を有するシリカ粒子が好ましく、突起付きシリカ粒子がより好ましい。なお、球状のシリカ粒子やピーナッツ形状のシリカ粒子、繭形状のシリカ粒子は、表面に複数の突起を有しない形状のシリカ粒子の概念に包含される典型例である。
【００２１】
上記突起付きシリカ粒子は、典型的には、複数の突起を表面に有するシリカ粒子である。このような突起付きシリカ粒子は、１粒子の表面積が大きいので、研磨促進剤の吸着性に優れる。突起付きシリカ粒子における突起の数は、１粒子当たりの表面積を増大する観点から、１粒子当たりの平均で、３以上であることが好ましく、５以上であることがより好ましい。ここでいう突起とは、シリカ粒子の粒子径に比べて、充分に小さい高さおよび幅を有するものである。なお、ここに開示される技術における突起付きシリカ粒子について、突起の幅とは、突起の基部における幅のことをいう。また、突起の高さとは、突起の基部と、その基部から最も離れた突起の部位との間の距離のことをいう。突起付きシリカ粒子の各突起の高さおよびその基部における幅は、一般的な画像解析ソフトウエアを用いて、突起付きシリカ粒子の走査型電子顕微鏡像を解析することにより求めることができる。
【００２２】
ここに開示される技術において、突起付きシリカ粒子の平均突起度は特に限定されない。１粒子当たりの表面積を増大する観点から、平均突起度が０．１７０以上（例えば０．１９０以上、典型的には０．２１０以上、さらには０．２３０以上）の突起付きシリカ粒子を用いることができる。平均突起度は、０．２４５以上であることが好ましく、０．２５５以上であることがより好ましい。突起付きシリカ砥粒の平均突起度が大きくなると、突起の形状が鋭くなる傾向にある。このことによって、研磨レートを向上させる効果がよりよく発揮され得る。平均突起度の上限は特に制限されない。製造容易性や強度の観点から、突起付きシリカ粒子の平均突起度は、通常、０．５以下であることが適当であり、０．４以下であることが好ましい。この明細書において平均突起度とは、砥粒のうち該砥粒の体積平均粒子径よりも大きい粒子径を有する粒子において、表面に有している突起の高さをＨとし、その突起の基部における幅をＷとしたとき、Ｈ／Ｗで表わされる値（突起度）の平均値のことをいう。
【００２３】
突起付きシリカ粒子のうち体積平均粒子径よりも粒子径の大きな突起付きシリカ粒子における突起の平均高さは、凡そ１．０ｎｍ以上（例えば２．０ｎｍ以上、典型的には３．０ｎｍ以上）であることが適当であり、好ましくは３．５ｎｍ以上であり、より好ましくは４．０ｎｍ以上である。この突起の平均高さが大きくなるにつれて、研磨レートを向上させる効果が大きくなる傾向にある。上記突起の平均高さの上限は特に制限されない。製造容易性や強度の観点から、上記突起の平均高さは、通常、１０ｎｍ以下であることが適当であり、７．０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
シリカ粒子を構成するシリカの密度は、１．５以上であることが好ましく、より好ましくは１．６以上、さらに好ましくは１．７以上である。シリカの密度の増大によって、研磨対象物（例えばシリコンウェーハ）を研磨する際に、研磨レートが向上し得る。研磨対象物の表面（研磨対象面）に生じるスクラッチを低減する観点からは、上記密度が２．３以下のシリカ粒子が好ましい。砥粒（典型的にはシリカ）の密度としては、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。
【００２５】
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果を大きく損なわない範囲で、シリカ粒子以外の砥粒を含有してもよい。上記シリカ粒子以外の砥粒（以下「任意砥粒」ともいう。）は、シリカ以外の無機粒子、有機粒子、または有機無機複合粒子であり得る。無機粒子の具体例としては、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子；窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子；炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子；ダイヤモンド粒子；炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩；等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）粒子やポリ（メタ）アクリル酸粒子（ここで（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。）、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。任意砥粒は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
任意砥粒の含有量は、研磨用組成物に含まれる砥粒の全重量のうち、例えば３０重量％以下とすることが適当であり、２０重量％以下とすることが好ましく、１０重量％以下とすることがより好ましい。ここに開示される技術は、任意砥粒の含有量が、研磨用組成物に含まれる砥粒の全重量のうち５重量％以下である態様で好ましく実施され得る。実質的に任意砥粒を含まない研磨用組成物であってもよい。ここで、研磨用組成物が任意砥粒を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には任意砥粒が配合されていないことをいう。
【００２７】
ここに開示される技術において、研磨用組成物中に含まれる砥粒は、一次粒子の形態であってもよく、複数の一次粒子が会合した二次粒子の形態であってもよい。また、一次粒子の形態の砥粒と二次粒子の形態の砥粒とが混在していてもよい。好ましい一態様では、少なくとも一部の砥粒が二次粒子の形態で研磨用組成物中に含まれている。
【００２８】
砥粒の平均一次粒子径は特に制限されないが、研磨速度等の観点から、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、特に好ましくは２０ｎｍ以上である。より高い研磨効果を得る観点から、平均一次粒子径は、２５ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がさらに好ましい。平均一次粒子径が４０ｎｍ以上の砥粒を用いてもよい。また、保存安定性（例えば分散安定性）の観点から、砥粒の平均一次粒子径は、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは８０ｎｍ以下、さらに好ましくは７０ｎｍ以下、例えば６０ｎｍ以下である。なお、ここに開示される技術において、砥粒の平均一次粒子径は、例えば、ＢＥＴ法により測定される比表面積（ｍ２／ｇ）から、Ｄ＝２７２７／Ｓ（ｎｍ）の式により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。
【００２９】
砥粒の平均二次粒子径（二次粒径）は特に限定されないが、研磨速度等の観点から、好ましくは１０ｎｍ以上、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。より高い研磨効果を得る観点から、上記平均二次粒子径は、４０ｎｍ以上（例えば５０ｎｍ以上、典型的には６０ｎｍ以上）であることが特に好ましい。また、保存安定性（例えば分散安定性）等の観点から、砥粒の平均二次粒子径は、２００ｎｍ以下が適当であり、好ましくは１５０ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下（例えば８０ｎｍ以下）である。砥粒の平均二次粒子径は、例えば、日機装社製の型式「ＵＰＡ−ＵＴ１５１」を用いた動的光散乱法により測定することができる。後述の実施例についても同様である。
【００３０】
特に限定するものではないが、砥粒の長径／短径比の平均値（平均アスペクト比）は、好ましくは１．０１以上、さらに好ましくは１．０５以上（例えば１．１以上）である。砥粒の平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。また、砥粒の平均アスペクト比は、研磨レートや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。ここに開示される技術によると、平均アスペクト比が１．２５未満（例えば１．２０以下、典型的には１．１５未満）の砥粒を用いる態様でも、良好な表面品質を実現しつつ研磨レートを向上することができる。
【００３１】
上記砥粒の形状（外形）や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数（例えば２００個）の砥粒粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さ（長径の値）を短辺の長さ（短径の値）で除した値を長径／短径比（アスペクト比）として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。後述の実施例についても同様である。
【００３２】
ここに開示される砥粒の比表面積は、上記比（Ａ／Ｂ）が所定の範囲内となる限りにおいて特に制限はない。通常は、比表面積２０〜６００ｍ２／ｇの範囲内の砥粒を使用することが適当である。砥粒の比表面積は、研磨レート向上等の観点から、好ましくは２５ｍ２／ｇ以上であり、より好ましくは３０ｍ２／ｇ以上であり、さらに好ましくは３５ｍ２／ｇ以上（例えば４０ｍ２／ｇ以上）である。表面品質を良好に維持する等の観点から、上記比表面積は、好ましくは３００ｍ２／ｇ以下であり、より好ましくは２００ｍ２／ｇ以下であり、さらに好ましくは１５０ｍ２／ｇ以下であり、特に好ましくは１２０ｍ２／ｇ以下（例えば１００ｍ２／ｇ以下、典型的には７０ｍ２／ｇ以下）である。砥粒の比表面積は上述の方法により測定すればよい。後述の実施例についても同様である。
【００３３】
＜研磨促進剤＞
ここに開示される研磨用組成物は、研磨促進剤として塩基性化合物を含有する。研磨促進剤は、研磨対象物を化学的に研磨する働きをし、研磨速度の向上に寄与する成分である。研磨促進剤として塩基性化合物を用いることで、研磨用組成物のｐＨは増大し、砥粒や水溶性高分子の分散状態は向上する。これにより、研磨用組成物の分散安定性は向上し、また砥粒による機械的な研磨作用が向上する。塩基性化合物は、環状アミン類のような有機塩基性化合物であってもよく、無機塩基性化合物であってもよい。塩基性化合物は、下記に例示されるもののなかから１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
好ましい一態様では、研磨用組成物は、塩基性化合物として、下記一般式（Ａ）で表される化合物（Ａ）を含有する。研磨促進剤として化合物（Ａ）を用いることにより、研磨レートはより大きく向上する傾向がある。
【００３５】
【化２】
0006482200.tif 000003
ここで、一般式（Ａ）中のＸ１は、水素原子、アミノ基、またはＣ１原子への結合を表す。Ｘ１がＣ１原子への結合を表す場合、Ｈ１原子は存在しない。上記Ｘ１は、好ましくはアミノ基またはＣ１原子への結合であり、より好ましくはアミノ基である。Ｘ２は、水素原子、アミノ基、アミノアルキル基、またはＣ１原子への結合を表す。Ｘ２がＣ１原子への結合を表す場合、Ｃ１−Ｎ１結合は二重結合となり、Ｈ２原子は存在しない。上記Ｘ２は、好ましくは水素原子または炭素原子数１〜４（典型的には２または３）のアミノアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。ｌは０〜６（好ましくは１〜６、より好ましくは２，３または４）の整数、ｍは１〜４（好ましくは２または３）の整数、ｎは０〜４（好ましくは０または１）の整数である。
【００３６】
化合物（Ａ）の例として、上記の一般式（Ａ）のＸ１とＸ２の両方が水素原子である環状アミン化合物が挙げられる。この場合、一般式（Ａ）中のｌは０であってもよく、１〜６であってもよい。ｍは１〜４であり、好ましくは２〜４である。ｎは０〜４であり、好ましくは１〜４である。このような環状アミンの具体例として、ピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−エチルピペラジン、Ｎ−ブチルピペラジン；等が挙げられる。また好適例として、一般式（Ａ）のＸ２が水素原子であり、かつＸ１がアミノ基である環状アミンが挙げられる。この場合、一般式（Ａ）中のｌは０〜６であり、好ましくは２〜６である。ｍは１〜４であり、好ましくは２〜４である。ｎは０〜４であり、好ましくは１〜４である。このような環状アミンの具体例として、Ｎ−アミノメチルピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、Ｎ−アミノプロピルピペラジン；等が挙げられる。また、一般式（Ａ）のＸ１がアミノ基であり、かつＸ２がアミノアルキル基である環状アミンも好ましく用いられる。このような環状アミンの具体例として、１，４−（ビスアミノエチル）ピペラジン、１，４−（ビスアミノプロピル）ピペラジン；等が挙げられる。
【００３７】
上記化合物（Ａ）の他の好適例として、上記一般式（Ａ）のＸ１とＸ２の両方がＣ１原子への結合を表す環状ジアミン化合物が挙げられる。この場合、一般式（Ａ）中のｌは０〜６であり、好ましくは３〜６である。ｍは１〜４であり、好ましくは２または３である。ｎは０〜４であり、好ましくは０〜２である。このような環状ジアミン化合物の具体例として、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン；等が挙げられる。
【００３８】
有機塩基性化合物の他の例としては、テトラアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩が挙げられる。上記アンモニウム塩におけるアニオンは、例えば、ＯＨ−、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＢＨ４−等であり得る。例えば、コリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩を使用し得る。
有機塩基性化合物の他の例としては、テトラアルキルホスホニウム塩等の第四級ホスホニウム塩が挙げられる。上記ホスホニウム塩におけるアニオンは、例えば、ＯＨ−、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＢＨ４−等であり得る。例えば、テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム等の、ハロゲン化物、水酸化物を使用し得る。
有機塩基性化合物の他の例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン類；２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、２−（メチルアミノ）ピリジン、３−（メチルアミノ）ピリジン、４−（メチルアミノ）ピリジン、２−（ジメチルアミノ）ピリジン、３−（ジメチルアミノ）ピリジン、４−（ジメチルアミノ）ピリジン等のアミノピリジン類；イミダゾールやトリアゾール等のアゾール類；グアニジン；１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン等のジアザビシクロアルカン類；等が挙げられる。
【００３９】
無機塩基性化合物の例としては、アンモニア；アンモニア、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等；等が挙げられる。上記水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。上記炭酸塩または炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、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。
【００４０】
無機塩基性化合物を使用する場合、その使用量は、通常、砥粒１ｋｇ当たり１モル未満とすることが適当であり、表面品質等の観点から０．５モル未満とすることが好ましく、０．２モル未満とすることがより好ましい。あるいは、ここに開示される研磨用組成物は、無機塩基性化合物を実質的に含有しない組成であってもよい。
【００４１】
研磨用組成物中に含まれる研磨促進剤の量は、該研磨用組成物１ｋｇ当たり、例えば０．０００１モル以上とすることができる。研磨レート向上の観点から、研磨促進剤の含有量は、研磨用組成物１ｋｇ当たり０．００１モル以上（例えば０．００５モル以上、典型的には０．０１モル以上）とすることが好ましい。研磨促進剤の量が多すぎると表面品質が損なわれることがあり得るため、通常は、砥粒１ｋｇ当たりの研磨促進剤の量を３モル以下とすることが適当であり、１モル以下とすることが好ましく、例えば０．４モル未満（典型的には０．１モル未満）とすることができる。
【００４２】
＜水＞
ここに開示される研磨用組成物を構成する水としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。使用する水は、研磨用組成物に含有される他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が１００ｐｐｂ以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂による不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって水の純度を高めることができる。
ここに開示される研磨用組成物は、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）をさらに含有してもよい。通常は、研磨用組成物に含まれる溶媒の９０体積％以上が水であることが好ましく、９５体積％以上（典型的には９９〜１００体積％）が水であることがより好ましい。
【００４３】
＜キレート剤＞
ここに開示される研磨用組成物には、任意成分として、キレート剤を含有させることができる。キレート剤は、研磨用組成物中に含まれ得る金属不純物と錯イオンを形成してこれを捕捉することにより、金属不純物による研磨対象物の汚染を抑制する働きをする。キレート剤は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
キレート剤の例としては、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤の例には、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸およびトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤の例には、２−アミノエチルホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸およびα−メチルホスホノコハク酸が含まれる。これらのうち有機ホスホン酸系キレート剤がより好ましく、なかでも好ましいものとしてアミノトリ（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）およびジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）が挙げられる。
【００４４】
特に限定するものではないが、キレート剤の含有量は、研磨用組成物１リットル（Ｌ）当たり０．０００００５モル以上とすることができる。金属不純物による汚染抑制の観点から、キレート剤の含有量を０．００００１モル／Ｌ以上とすることが好ましく、０．００００３モル／Ｌ以上とすることがより好ましく、０．００００５モル／Ｌ以上とすることがさらに好ましい。研磨用組成物１Ｌ当たりのキレート剤の含有量の上限は特に限定されないが、通常は、研磨用組成物１Ｌ当たりのキレート剤の含有量を０．００５モル／Ｌ以下とすることが適当であり、０．００２モル／Ｌ以下とすることが好ましく、０．００１モル／Ｌ以下とすることがより好ましい。
また、キレート剤の含有量は、砥粒１００重量部に対して、例えば０．０１重量部以上とすることができ、０．０５重量部以上とすることが好ましく、０．１重量部以上とすることがより好ましく、０．２重量部以上とすることがさらに好ましい。また、砥粒１００重量部に対するキレート剤の含有量を５重量部以下とすることが適当であり、３重量部以下とすることが好ましく、１重量部以下とすることがより好ましい。
【００４５】
＜その他の成分＞
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、水溶性高分子、界面活性剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物（典型的には、シリコンウェーハのポリシング工程に用いられる研磨用組成物）に用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。
【００４６】
水溶性高分子の例としては、セルロース誘導体、デンプン誘導体、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ビニルアルコール系ポリマー等が挙げられる。具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、プルラン、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム共重合体やブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリイソアミレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリロイルモルホリン、ポリアクリルアミド等が挙げられる。水溶性高分子は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。ここに開示される研磨用組成物は、水溶性高分子を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。
【００４７】
ここに開示される研磨用組成物には、任意成分として、界面活性剤（典型的には、分子量１×１０４未満の水溶性有機化合物）を含ませることができる。界面活性剤の使用により、研磨用組成物の分散安定性が向上し得る。界面活性剤は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
界面活性剤としては、アニオン性またはノニオン性のものを好ましく採用し得る。低起泡性やｐＨ調整の容易性の観点から、ノニオン性の界面活性剤がより好ましい。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のオキシアルキレン重合体；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のポリオキシアルキレン付加物；複数種のオキシアルキレンの共重合体（ジブロック型、トリブロック型、ランダム型、交互型）；等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤の使用量は、砥粒１ｋｇ当たり５ｇ以下とすることが適当であり、２ｇ以下とすることが好ましく、１ｇ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は、界面活性剤を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。
【００４８】
有機酸の例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、有機スルホン酸、有機ホスホン酸等が挙げられる。有機酸塩の例としては、有機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩等が挙げられる。無機酸の例としては、硫酸、硝酸、塩酸、炭酸等が挙げられる。無機酸塩の例としては、無機酸のアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）やアンモニウム塩が挙げられる。有機酸およびその塩、ならびに無機酸およびその塩は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
防腐剤および防カビ剤の例としては、イソチアゾリン系化合物、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。
【００４９】
ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、当該組成物が研磨対象物（例えばシリコンウェーハ）に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、これにより研磨レートが低下してしまうことがあり得るためである。ここでいう酸化剤の具体例としては、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等が挙げられる。なお、研磨用組成物が酸化剤を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことをいう。したがって、原料や製法等に由来して微量（例えば、研磨用組成物中における酸化剤のモル濃度が０．０００５モル／Ｌ以下、好ましくは０．０００１モル／Ｌ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得る。
【００５０】
＜研磨液＞
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で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（典型的には、水により希釈）して調製されたものであり得る。あるいは、該研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。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。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。
【００５１】
ここに開示される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０．０５重量％以上であり、０．１重量％以上であることが好ましく、０．３重量％以上（例えば０．５重量％以上）であることがより好ましい。砥粒の含有量の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。また、研磨用組成物の分散安定性等の観点から、通常は、上記含有量は、１０重量％以下が適当であり、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは３重量％以下である。
【００５２】
研磨液のｐＨは、８．０以上（例えば８．５以上）であることが好ましく、より好ましくは９．０以上、さらに好ましくは９．５以上（例えば１０．０以上）である。研磨液のｐＨが高くなると、研磨レートが向上する傾向にある。研磨液のｐＨの上限値は特に制限されないが、１２．０以下（例えば１１．５以下）であることが好ましく、１１．０以下であることがより好ましい。このことによって、研磨対象物をより良く研磨することができる。上記ｐＨは、シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨液に好ましく適用され得る。研磨液のｐＨは、ｐＨメータ（例えば、堀場製作所製のガラス電極式水素イオン濃度指示計（型番Ｆ−２３））を使用し、標準緩衝液（フタル酸塩ｐＨ緩衝液  ｐＨ：４．０１（２５℃）、中性リン酸塩ｐＨ緩衝液  ｐＨ：６．８６（２５℃）、炭酸塩ｐＨ緩衝液  ｐＨ：１０．０１（２５℃））を用いて３点校正した後で、ガラス電極を研磨液に入れて、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。
【００５３】
＜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（すなわち、研磨液の濃縮液の形態）であってもよい。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は、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倍程度が適当である。好ましい一態様に係る研磨用組成物の濃縮倍率は１０倍〜４０倍である。
【００５４】
このように濃縮液の形態にある研磨用組成物は、所望のタイミングで希釈して研磨液を調製し、その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、典型的には、上記濃縮液に前述の水系溶媒を加えて混合することにより行うことができる。また、上記水系溶媒が混合溶媒である場合、該水系溶媒の構成成分のうち一部の成分のみを加えて希釈してもよく、それらの構成成分を上記水系溶媒とは異なる量比で含む混合溶媒を加えて希釈してもよい。また、後述するように多剤型の研磨用組成物においては、それらのうち一部の剤を希釈した後に他の剤と混合して研磨液を調製してもよく、複数の剤を混合した後にその混合物を希釈して研磨液を調製してもよい。
【００５５】
上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば５０重量％以下とすることができる。研磨用組成物の安定性（例えば、砥粒の分散安定性）や濾過性等の観点から、通常、上記含有量は、好ましくは４５重量％以下であり、より好ましくは４０重量％以下である。好ましい一態様において、砥粒の含有量を３０重量％以下としてもよく、２０重量％以下（例えば１５重量％以下）としてもよい。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、砥粒の含有量は、例えば０．５重量％以上とすることができ、好ましくは１重量％以上、より好ましくは３重量％以上（例えば４重量％以上）である。
【００５６】
ここに開示される研磨用組成物は、一剤型であってもよいし、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、該研磨用組成物の構成成分（典型的には、水系溶媒以外の成分）のうち一部の成分を含むＡ液と、残りの成分を含むＢ液とが混合されて研磨対象物の研磨に用いられるように構成されていてもよい。
【００５７】
＜研磨用組成物の調製＞
ここに開示される研磨用組成物の製造方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、研磨用組成物に含まれる各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。
【００５８】
＜用途＞
ここに開示される研磨用組成物は、種々の材質および形状を有する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、ゲルマニウム等の金属または半金属、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。なかでも、シリコンからなる表面を備えた研磨対象物の研磨に好適である。ここに開示される技術は、典型的には、砥粒としてシリカ粒子のみを含み、かつ研磨対象物がシリコンである研磨用組成物に対して特に好ましく適用され得る。
研磨対象物の形状は特に制限されない。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、板状や多面体状等の、平面を有する研磨対象物、または研磨対象物の端部の研磨（例えばウェーハエッジの研磨）に好ましく適用され得る。
【００５９】
＜研磨＞
ここに開示される研磨用組成物は、シリコン基板（例えば、単結晶または多結晶のシリコンウェーハ）を研磨するための研磨用組成物として好ましく使用され得る。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を研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に、濃度調整（例えば希釈）、ｐＨ調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、上記研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。また、多剤型の研磨用組成物の場合、上記研磨液を用意することには、それらの剤を混合すること、該混合の前に１または複数の剤を希釈すること、該混合の後にその混合物を希釈すること、等が含まれ得る。
【００６０】
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、シリコン基板の１次研磨工程（典型的には両面研磨工程）を行う場合には、ラッピング工程を経たシリコン基板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基板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、シリコン基板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。その後、必要に応じてさらなる２次研磨工程（典型的には片面研磨工程）を経て、最終的にファイナルポリシングを行って研磨対象物の研磨が完了する。
【００６１】
なお、ここに開示される研磨用組成物を用いる研磨工程において使用される研磨パッドは特に限定されない。例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、ポリウレタンタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもの等のいずれを用いてもよい。
【００６２】
この明細書によると、ここに開示される研磨用組成物を用いて基板を研磨する工程を含む基板製造方法が提供される。ここに開示される基板製造方法は、上記研磨用組成物を用いる研磨工程を経た基板にファイナルポリシングを施す工程をさらに含んでもよい。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。上記ファイナルポリシング工程は、ここに開示される研磨用組成物を用いて行ってもよく、他の研磨用組成物を用いて行ってもよい。
好ましい一態様において、上記研磨用組成物を用いる基板研磨工程は、ファイナルポリシングよりも上流のポリシング工程である。なかでも、ラッピング工程を終えた基板の予備ポリシングに好ましく適用することができる。例えば、ラッピング工程を経た両面研磨工程（典型的には１次研磨工程）や、該両面研磨工程を経た基板に対して行われる最初の片面研磨工程（典型的には最初の２次研磨工程）において好ましく使用され得る。上記両面研磨工程および最初の片面研磨工程では、ファイナルポリシングに比べて要求される研磨レートが大きい。そのため、ここに開示される研磨用組成物は、両面研磨工程および最初の片面研磨工程の少なくとも一方（好ましくは両方）において基板の研磨に用いられる研磨用組成物として好適である。
【００６３】
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。
【００６４】
＜研磨組成物の調製＞
（実施例１〜１２、比較例１〜３）
砥粒としてのコロイダルシリカと、研磨促進剤としてのＮ−アミノエチルピペラジン（ＡＥＰ）と、純水とを混合して、各例に係る研磨用組成物を調製した。砥粒および研磨促進剤の濃度は表１に示すとおりである。砥粒としては、表１に示す二次粒径（平均二次粒子径）［ｎｍ］、比表面積［ｍ２／ｇ］、アスペクト比を有するコロイダルシリカ粒子を使用した。各例に係る研磨用組成物のｐＨは１０．３に調整されている。
また、各例に係る研磨用組成物につき、研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］、および研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総体積Ｂ［ｍ３／ｋｇ組成物］に対する上記砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］の比（Ａ／Ｂ）を求めた。これらの値を表１に示す。なお、比（Ａ／Ｂ）を求めるにあたって、砥粒密度の値として２．２ｇ／ｃｍ３（シリカ粒子の密度）を用いた。
【００６５】
［研磨レートの評価］
各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、シリコンウェーハに対して研磨試験を行い、シリコンの研磨レートを評価した。試験片としては、６０ｍｍ×６０ｍｍのシリコンウェーハ（伝導型：Ｐ型、結晶方位：＜１００＞、抵抗率０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満）を使用した。この試験片を以下の条件で研磨した。そして、以下の計算式（１）、（２）に従って研磨レート［μｍ／分］を算出した。
（１）研磨取り代［ｃｍ］＝研磨前後のシリコンウェーハの重量の差［ｇ］／シリコンの密度［ｇ／ｃｍ３］（＝２.３３ｇ／ｃｍ３）／研磨対象面積［ｃｍ２］（＝３６ｃｍ２）
（２）研磨レート［μｍ／分］＝研磨取り代［ｃｍ］×１０４／研磨時間（＝１０分）
［研磨条件］
研磨装置：日本エンギス社製の片面研磨装置、型式「ＥＪ−３８０」
研磨パッド：ニッタハース社製、商品名「ＭＨ  Ｓ−１５Ａ」
研磨圧力：２５０ｇ／ｃｍ２
定盤回転数：５０回転／分
ヘッド回転数：５０回転／分
研磨時間：１０分
研磨液の供給レート：１００ｍＬ／分（掛け流し使用）
研磨液の温度：２５℃
各例で算出された研磨レート［μｍ／分］は、比較例１の値を１００とする相対値に換算した。結果を表１に示す。表１において、研磨レートの値が大きいほど、高い研磨レートを示したことを意味する。
【００６６】
［面粗さの評価］
研磨後のシリコンウェーハの面粗さＲａ［ｎｍ］を、非接触微細形状測定装置（ザイゴ社製、商品名「ＺＹＧＯ  Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗ  ５０１０」）を用いて測定した。各例で求められた面粗さＲａ［ｎｍ］は、比較例１の値を１００とする相対値に換算した。結果を表１に示す。表１において、面粗さＲａの値が小さいほど、表面品質が良好であったことを意味する。
【００６７】
【表１】
0006482200.tif 000004
【００６８】
（実施例１３〜１７、参考例１８〜２０）
研磨促進剤を表２に示すものに変更した他は実施例２と同様にして各例に係る研磨用組成物を調製した。表２中、ＢＡＰＰは１，４−（ビスアミノプロピル）ピペラジンであり、ＤＢＵは１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エンであり、ＤＢＮは１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネンであり、ＮＭＰはＮ−メチルピペラジンであり、ＮＥＰはＮ−エチルピペラジンであり、ＴＭＡＨはテトラメチルアンモニウムヒドロキシドであり、ＴＥＡＨはテトラエチルアンモニウムヒドロキシドである。これらの実施例につき、実施例１と同様にして研磨レート［μｍ／分］と面粗さＲａ［ｎｍ］とを評価した。得られた研磨レート［μｍ／分］および面粗さＲａ［ｎｍ］の値は、表１の場合と同様に比較例１の値を１００とする相対値に換算して表２に示す。
また、各例に係る研磨用組成物につき、実施例１と同様に、総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］および比（Ａ／Ｂ）を求めた。これらの値を表２に示す。
【００６９】
【表２】
0006482200.tif 000005
【００７０】
表１に示されるように、研磨用組成物１ｋｇ中に含まれる砥粒の総体積Ｂ［ｍ３／ｋｇ組成物］に対する砥粒の総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］の比（Ａ／Ｂ）が７．０×１０７以上を満たす研磨液を使用した実施例１〜１２では、上記比（Ａ／Ｂ）が７．０×１０７未満の研磨液を使用した比較例１〜３と比べて、高い研磨レートを示し、かつ面粗さも低かった。また、上記比（Ａ／Ｂ）が９．０×１０７以上を満たす研磨液を使用した実施例１〜９では、低い面粗さを維持しつつ研磨レートが比較例１の１４０％以上まで改善された。さらに、上記総表面積Ａ［ｍ２／ｋｇ組成物］が４００以上であった実施例１〜６では、研磨レートと面粗さとを高度に両立することができた。
【００７１】
また、表２に示されるように、研磨促進剤としての塩基性化合物の種類を変更しても同様の結果が得られたことから、上記比（Ａ／Ｂ）を満たす研磨用組成物は、種々の塩基性化合物に対して有効であることが推察される。これらの結果から、研磨促進剤としてはＡＥＰ、ＢＡＰＰが特に好ましいことがわかる。
【００７２】
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、特許請求の範囲を限定するものではない。特許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。