(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性高分子を含む研磨用組成物であって、水溶性高分子が、２０℃における４％水溶液粘度が１５ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下のビニルアルコール系樹脂を少なくとも含む研磨用組成物（ただし、酸化セリウム及びカチオン性ポリビニルアルコールを含む組成物を除く）。
【請求項２】
水溶性高分子を含む研磨用組成物であって、水溶性高分子が、２０℃における４％水溶液粘度が１５ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下のビニルアルコール系樹脂を少なくとも含む、単結晶シリコン基板の研磨用組成物。
【請求項３】
水溶性高分子を含む研磨用組成物であって、水溶性高分子が、２０℃における４％水溶液粘度が６０ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下のビニルアルコール系樹脂を少なくとも含む研磨用組成物。
【請求項４】
水溶性高分子のけん化度が８０〜９９．９モル％である請求項１〜３のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項５】
さらに、砥粒を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項６】
砥粒がシリカを含む請求項５に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
水溶性高分子の単量体全体に対して、酸基を有する単量体の割合が、０．１モル％未満である請求項１〜６のいずれかに記載の組成物。
【請求項８】
さらに、ｐＨ調整剤を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項９】
さらに、砥粒及びｐＨ調整剤を含む研磨用組成物であって、砥粒がシリカを含み、ｐＨ調整剤が塩基性化合物を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１０】
さらに、界面活性剤を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１１】
さらに、界面活性剤を含む研磨組成物であって、界面活性剤が、オキシエチレン−オキプロピレン構造を有する共重合体及びポリオキシエチレンアルキルエーテルから選択された少なくとも１種を含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１２】
さらに、界面活性剤を含む研磨用組成物であって、水溶性高分子と界面活性剤の割合が、質量比で、１：０．０１〜１：２００である、請求項１〜１１のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１３】
さらに、少なくとも水を含む溶媒を含み、水溶性高分子の濃度が１ｐｐｍ以上である、請求項１〜１２のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１４】
さらに、少なくとも水を含む溶媒を含み、固形分濃度が０．０１質量％以上である、請求項１〜１３のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１５】
研磨対象物の表面を、請求項１〜１４のいずれかに記載の研磨用組成物で研磨する工程を含む、研磨物の製造方法。
【請求項１６】
研磨用組成物を少なくとも水を含む溶媒で希釈する希釈工程を含み、研磨工程において、希釈工程で得られた希釈液で研磨する、請求項１５記載の研磨物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な研磨用組成物などに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の構成要素などとして用いられるシリコンウェハの表面は、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）を経て、高品位の鏡面に仕上げられる。ポリシング工程は、典型的には、１次ポリシング工程（１次研磨工程）とファイナルポリシング工程（最終研磨工程）とを含む。
【０００３】
このような研磨工程では、研磨用組成物が使用される。
研磨用組成物としては、水溶性高分子を含有するものが知られており、例えば、特許文献１には、ヒドロキシエチルセルロース及び／又はポリビニルアルコールとブロック型ポリエーテルとを含む研磨用組成物が記載されている。
また、特許文献２には、０．３重量％水溶液の粘度が２５℃で１０ｍＰａ・ｓ未満である水溶性高分子（ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなど）を含有する半導体濡れ剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８５８５８号公報
【特許文献２】特開２０１０−３４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、新規な研磨用組成物を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、研磨（特に、シリコンウエハなどの半導体基板の研磨）後の表面のＡＦＭ粗さ（ＡＦＭによって測定される粗さ）を低減しうる研磨用組成物を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、前記研磨後の表面のヘイズが小さい研磨用組成物を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、このような研磨用組成物を用いた研磨物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、半導体基板などの基板の研磨後の表面において、ＡＦＭ粗さに着目したところ、水溶性高分子を含む研磨用組成物を用いて半導体基板表面を研磨した場合、水溶性高分子の種類によっては、研磨後の表面のＡＦＭ粗さが大きくなる場合があることを見出した。
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の水溶性高分子などを含む研磨用組成物を用いることなどによって、研磨後の半導体基板表面のＡＦＭ粗さを低減しうることなどを見出した。
【００１１】
すなわち、本発明は、次の発明などに関する。
［１］
水溶性高分子を含む研磨用組成物であって、水溶性高分子が、２０℃における４％水溶液粘度が１５ｍＰａ・ｓ以上のビニルアルコール系樹脂を少なくとも含む研磨用組成物。
［２］
水溶性高分子のけん化度が８０〜９９．９モル％である［１］に記載の研磨用組成物。
［３］
さらに、砥粒を含む、［１］又は［２］に記載の研磨用組成物。
［４］
砥粒がシリカを含む［３］に記載の研磨用組成物。
［５］
水溶性高分子の単量体全体に対して、酸基を有する単量体の割合が、０．１モル％未満である［１］〜［４］のいずれかに記載の組成物。
［６］
さらに、ｐＨ調整剤を含む、［１］〜［５］のいずれかに記載の研磨用組成物。
［７］
さらに、砥粒及びｐＨ調整剤を含む研磨用組成物であって、砥粒がシリカを含み、ｐＨ調整剤が塩基性化合物を含む、［１］〜［６］のいずれかに記載の研磨用組成物。
［８］
さらに、界面活性剤を含む、［１］〜［７］のいずれかに記載の研磨用組成物。
［９］
さらに、界面活性剤を含む研磨組成物であって、界面活性剤が、オキシエチレン−オキプロピレン構造を有する共重合体及びポリオキシエチレンアルキルエーテルから選択された少なくとも１種を含む、［１］〜［８］のいずれかに記載の研磨用組成物。
［１０］
さらに、界面活性剤を含む研磨用組成物であって、水溶性高分子と界面活性剤の割合が、質量比で、１：０．０１〜１：２００である、［１］〜［９］のいずれかに記載の研磨用組成物。
［１１］
さらに、少なくとも水を含む溶媒を含み、水溶性高分子の濃度が１ｐｐｍ以上である、［１］〜［１０］のいずれかに記載の研磨用組成物。
［１２］
さらに、少なくとも水を含む溶媒を含み、固形分濃度が０．０１質量％以上である、［１］〜［１１］のいずれかに記載の研磨用組成物。
［１３］
研磨対象物の表面を、［１］〜［１２］のいずれかに記載の研磨用組成物で研磨する工程を含む、研磨物の製造方法。
［１４］
研磨用組成物を少なくとも水を含む溶媒で希釈する希釈工程を含み、研磨工程において、希釈工程で得られた希釈液で研磨する、［１３］記載の研磨物の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、新規な研磨用組成物を提供できる。
このような組成物によれば、研磨（特に、シリコンウエハなどの半導体基板の研磨）後の表面において、ＡＦＭ粗さ（特に、長波長の粗さ）を低減し得るため、高品位の表面を有する研磨物を得ることができる。また、半導体デバイス作製の露光時にフォーカスを効率よく合わせうる。
【００１３】
また、このような組成物によれば、前記研磨後の表面のヘイズを小さくし得るため、高品位の表面を有する研磨物を得ることができる。
【００１４】
また、このような組成物によれば、半導体デバイスなどを効率よく形成し得る。
【００１５】
そして、本発明では、上記のような組成物を用いた研磨物の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（組成物）
本発明の組成物は、通常、後述する特定の水溶性高分子を含む。本発明の組成物は、特に、研磨用に使用することができる。
【００１７】
（水溶性高分子）
水溶性高分子は、２０℃における４％水溶液粘度が１５ｍＰａ・ｓ以上のビニルアルコール系樹脂（以下、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）ということがある）を含んでいてもよい。
【００１８】
（ビニルアルコール系樹脂（Ａ））
ビニルアルコール系樹脂は、通常、ポリビニルアルコール系樹脂（ＰＶＡ系樹脂、ＰＶＡなどということがある）であり、ビニルエステル系重合体（少なくともビニルエステルを重合成分とする重合体）の鹸化物である。
【００１９】
ビニルエステル（ビニルエステル系単量体）としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸ビニルエステル［例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプリル酸ビニル、バーサチック酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニルなどのＣ１−３０脂肪酸ビニルエステル（例えば、Ｃ１−１６アルカン酸−ビニルエステル）など］、芳香族カルボン酸ビニルエステル［例えば、安息香酸ビニルなどのアレーンカルボン酸ビニル（例えば、Ｃ７−１２アレーンカルボン酸−ビニルエステル）など］などが挙げられる。
【００２０】
ビニルエステルは、１種で又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
ビニルエステルは、少なくとも脂肪酸ビニルエステル（例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなどのＣ１−１０アルカン酸−ビニルエステルなど）を含んでいるのが好ましく、工業的観点などから、特に、酢酸ビニルを含んでいてもよい。
【００２２】
ビニルエステル系重合体は、必要に応じて、他の単量体（ビニルエステルと共重合可能な単量体）由来の単位を有していてもよい（他の単量体により変性されていてもよい）。
【００２３】
他の単量体としては、特に限定されないが、例えば、アルキルビニルエーテル類（例えば、ヘキサデシルビニルエーテルなどのＣ１−３０アルキルビニルエーテル、好ましくはＣ１−１６アルキルビニルエーテル）、エポキシ基含有ビニル系モノマー｛例えば、ビニル系グリシジルエーテル（例えば、アリルグリシジルエーテル、（メタ）アクリルグリシジルエーテル、４−（メタ）アクリルアミドフェニルグリシジルエーテル、３−（メタ）アクリルアミドフェニルグリシジルエーテル、Ｎ−グリシドキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−グリシドキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−グリシドキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−グリシドキシブチル（メタ）アクリルアミド、４−（メタ）アクリルアミドメチル−２，５−ジメチル−フェニルグリシジルエーテル）、エポキシ基含有α−オレフィン類（例えば、１，２−エポキシ−５−ヘキセン、１，２−エポキシ−７−オクテン、１，２−エポキシ−９−デセン、８−ヒドロキシ−６，７−エポキシ−１−オクテン、８−アセトキシ−６，７−エポキシ−１−オクテン）、Ｎ−（２，３−エポキシ）プロピル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミドプロピルジメチル（２，３−エポキシ）プロピルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリル酸グリシジルなど｝、α−オレフィン類（例えば、エチレン、プロピレンなど）、（メタ）アクリル酸エステル類［例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ジアセトン（メタ）アクリレート］、不飽和アミド類［例えば、（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなど］、不飽和酸類｛例えば、不飽和酸［例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸など］、不飽和酸エステル［（メタ）アクリル酸以外の不飽和酸エステル、例えば、アルキル（メチル、エチル、プロピルなど）エステルなど］、不飽和酸無水物（無水マレイン酸など）、不飽和酸の塩［例えば、アルカリ金属塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩など）、アンモニウム塩など］など｝、グリシジル基含有単量体［例えば、アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレートなど］、スルホン酸基含有単量体（例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、その塩類など）、リン酸基含有単量体［例えば、アシッドホスホオキシエチル（メタ）アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル（メタ）アクリレートなど］、アリルアルコール、ジアセトン（メタ）アクリルアミドなどが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００２４】
他の単量体は、１種で又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
ビニルエステル由来の単位や他の単量体由来の単位は、本発明の効果を阻害しない範囲で変性されていてもよい。
【００２６】
ビニルエステル由来の単位の変性としては、例えば、アセタール化、エーテル化、アセトアセチル化、カチオン化、ポリオキシアルキレン変性などであってもよい。
【００２７】
他の単量体由来の単位の変性としては、例えば、エポキシ基の開環反応（例えば、エポキシ基とチオールの反応）などであってもよい。
【００２８】
変性方法は、特に限定されないが、ビニルエステル由来の単位におけるアセトアセチル化方法としては、例えば、ビニルアルコール系樹脂とジケテンを反応させる方法などが挙げられる。
ビニルアルコール系樹脂とジケテンを反応させる方法としては、特に限定されず、例えば、ビニルアルコール系樹脂とガス状又は液状のジケテンを直接反応させる方法、有機酸をビニルアルコール系樹脂に予め吸着させた後、不活性ガス雰囲気下でガス状又は液状のジケテンを噴霧して反応させる方法、ビニルアルコール系樹脂に有機酸と液状ジケテンの混合物を噴霧して反応させる方法などが挙げられる。
【００２９】
他の単量体由来の単位におけるエポキシ基の開環反応としては、例えば、エポキシ基含有ビニル系モノマー由来の単位とチオール［例えば、アミノ基を有するチオール（特許第３６４７６３０号に記載のチオールなど）など］とを反応させる方法（例えば、特許第３６４７６３０号に記載の方法など）などが挙げられる。
【００３０】
ビニルアルコール系樹脂（Ａ）は、１種又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００３１】
なお、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）としては、市販品を使用してもよい。
【００３２】
ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の製造方法としては、特に限定されず、例えば、ビニルエステル系重合体をけん化する方法などの公知の方法を用いてよい。
ビニルエステル系重合体の重合方法としては、特に限定されず、例えば、従来公知の塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などが挙げられるが、溶液重合（例えば、溶剤としてメタノールを用いた溶液重合など）が工業的に好ましい。
該溶液重合には、過酸化物系、アゾ系などの公知の開始剤を用いることができ、ビニルエステル系単量体と溶剤の配合比、重合収率を変えることにより、得られるビニルエステル系重合体の重合度を調整することができる。
【００３３】
ビニルエステル系重合体のけん化方法としては、従来から公知のアルカリ触媒又は酸触媒を用いたけん化方法を使用することができる。中でも、ビニルエステル系重合体のメタノール溶液又はビニルエステル系重合体のメタノール、水、酢酸メチルなどの混合溶液に水酸化ナトリウムなどのアルカリを加えて、撹拌して混合しながら、加アルコール分解する方法が、工業的に好ましい。
その後、得られた塊状物、ゲル状物あるいは粒状物を粉砕し、必要に応じて添加したアルカリを中和した後、固形物と液体成分を分離し、固形物を乾燥することによりＰＶＡ系樹脂を得てもよい。
なお、変性を行う場合、変性のタイミングは、特に限定されず、ビニルエステル系重合体のけん化前であってもよいし、けん化後であってもよい。
【００３４】
代表的なビニルアルコール系樹脂（Ａ）としては、例えば、ビニルエステルを少なくとも重合成分とするビニルエステル系重合体のけん化物などが挙げられる。
【００３５】
ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の２０℃における４％水溶液粘度は、通常、１５ｍＰａ・ｓ以上（例えば、１８ｍＰａ・ｓ以上、２０ｍＰａ・ｓ以上、２２ｍＰａ・ｓ以上、２５ｍＰａ・ｓ以上、３０ｍＰａ・ｓ以上、４０ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以上、６０ｍＰａ・ｓ以上、７０ｍＰａ・ｓ以上、８０ｍＰａ・ｓ以上、９０ｍＰａ・ｓ以上）であり、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以上（例えば、１１０ｍＰａ・ｓ以上、１２０ｍＰａ・ｓ以上、１３０ｍＰａ・ｓ以上、１４０ｍＰａ・ｓ以上）、より好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ以上（例えば、１６０ｍＰａ・ｓ以上、１７０ｍＰａ・ｓ以上、１８０ｍＰａ・ｓ以上、１９０ｍＰａ・ｓ以上）、さらに好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上（例えば、２１０ｍＰａ・ｓ以上、２２０ｍＰａ・ｓ以上、２３０ｍＰａ・ｓ以上、２４０ｍＰａ・ｓ以上、２５０ｍＰａ・ｓ以上、２６０ｍＰａ・ｓ以上、２７０ｍＰａ・ｓ以上、２８０ｍＰａ・ｓ以上、２９０ｍＰａ・ｓ以上、３００ｍＰａ・ｓ以上）などであってもよい。
本発明では、研磨（特に、シリコンウエハなどの半導体基板の研磨）後の表面において、ＡＦＭ粗さやヘイズを低減しやすいなどの観点から、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の２０℃における４％水溶液粘度は比較的高くてもよい。
【００３６】
ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の２０℃における４％水溶液粘度の上限は、特に限定されないが、例えば、３０００ｍＰａ・ｓ以下、２５００ｍＰａ・ｓ以下などであってもよい。
【００３７】
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲（例えば、１５〜３０００ｍＰａ・ｓ、２０〜２５００ｍＰａ・ｓなど）を設定してもよい（他も同じ）。
【００３８】
なお、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の２０℃における４％水溶液粘度は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６（１９９４）に規定された方法などによって、測定してもよい。
【００３９】
ビニルアルコール系樹脂（Ａ）のけん化度は、特に限定されないが、例えば、６０モル％以上（例えば、７０モル％以上）であり、好ましくは８０モル％以上（例えば、８１モル％以上、８２モル％以上、８３モル％以上、８４モル％以上、８５モル％以上）、より好ましくは９０モル％以上（例えば、９１モル％以上、９２モル％以上、９３モル％以上、９４モル％以上、９５モル％以上、９６モル％以上、９７モル％以上、９８モル％以上、９９モル％以上）などであってもよい。
【００４０】
ビニルアルコール系樹脂（Ａ）のケン化度の上限は、特に限定されないが、例えば、９９．９モル％以下、９９．５モル％以下、９９モル％以下、９８モル％以下、９７モル％以下、９６モル％以下、９５モル％以下などであってよい。
【００４１】
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲（例えば、８０〜９９．９モル％など）を設定してもよい（他も同じ）。
【００４２】
なお、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）のけん化度は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ６７２６のけん化度測定方法などによって、測定してもよい。
【００４３】
ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の平均重合度は、特に限定されないが、例えば、１７００〜１２０００、好ましくは２０００〜１１０００、より好ましくは３０００〜１００００、特に好ましくは４０００〜９０００などであってもよい。
【００４４】
なお、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の平均重合度は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ６７２６に規定された方法などによって、測定してもよい。
【００４５】
組成物は、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）以外の他の水溶性高分子をさらに含んでいてもよい。
【００４６】
他の水溶性高分子としては、特に限定されないが、例えば、ビニルアルコール系樹脂（Ａ）の範囲に包含されないビニルアルコール系樹脂、セルロース誘導体（例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、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、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）、デンプン誘導体（例えば、プルラン、シクロデキストリン）、イミン誘導体［例えば、ポリ（Ｎ−アシルアルキレンイミン）］、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリビニルカプロラクタム系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアクリロイルモルフォリン系樹脂、ポリオキシアルキレン（例えば、ポリオキシエチレン）などが挙げられる。
【００４７】
他の水溶性高分子は、１種又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００４８】
上記に例示したように、水溶性高分子は、本発明の効果を阻害しない範囲で変性されていてもよいが、水溶性高分子の単量体（又は、水溶性高分子を構成する単量体）全体に対して、酸基（例えば、カルボキシル基など）を有する単量体の割合は、例えば、５モル％以下、２モル％以下（例えば、２モル％未満、１モル％以下、１モル％未満、０．５モル％以下、０．５モル％未満、０．１モル％以下、０．１モル％未満など）であってもよい。
【００４９】
（界面活性剤）
組成物は、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。
界面活性剤の使用により、組成物の分散安定性を向上し得る。また、研磨面のＡＦＭ粗さやヘイズを低減しやすい。
【００５０】
界面活性剤の分子量は、組成物の分散性や研磨対象物の洗浄性等の観点から、１×１０４以下が好ましい。
また、界面活性剤の分子量の下限は、界面活性剤の種類などによって適宜選択できるが、例えば、２００以上であり、ヘイズ低減等の観点から、２５０以上が好ましく、３００以上（例えば、５００以上）がより好ましく、２０００以上がさらに好ましく、５０００以上が特に好ましい。
【００５１】
界面活性剤の分子量は、具体的には、例えば、２００〜１００００、好ましくは２５０〜１００００、より好ましくは３００〜１００００（例えば、２０００〜１００００、５０００〜１００００）などであってもよい。
【００５２】
なお、界面活性剤の分子量としては、ＧＰＣにより求められる重量平均分子量（Ｍｗ） （水系、ポリエチレングリコール換算）又は化学式から算出される分子量を採用することができる。
【００５３】
界面活性剤は、上記に例示した範囲の分子量を有する水溶性高分子（例えば、上記例示の他の水溶性高分子）であってもよい。
【００５４】
具体的な界面活性剤としては、例えば、アニオン（陰イオン）界面活性剤、ノニオン（非イオン）界面活性剤などが挙げられ、低起泡性やｐＨ調整の容易性などの観点からは、ノニオン界面活性剤が好ましい。
【００５５】
ノニオン界面活性剤としては、例えば、複数種のオキシアルキレンの共重合体（例えば、ジブロック型、トリブロック型、ランダム型、交互型などの複数種のオキシＣ２−６アルキレン、好ましくはオキシＣ２−３アルキレンの共重合体）、オキシアルキレン重合体（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など）、ポリオキシアルキレン付加物｛例えば、ポリオキシエチレン付加物［例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（例えば、ポリオキシエチレンプロピルエーテル、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アルキルフェニルエーテル（例えば、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アルキルアミン（例えば、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アルキルアミド（例えば、ポリオキシエチレンステアリルアミド、ポリオキシエチレンオレイルアミド）、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル（例えば、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）、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（例えば、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］などのポリオキシＣ２−６アルキレン付加物、好ましくはポリオキシＣ２−３アルキレン付加物｝、アセチレングリコール系界面活性剤［例えば、アセチレングリコールのアルキレンオキサイド（例えば、エチレンオキサイドなど）付加物］などが挙げられる。
【００５６】
複数種のオキシアルキレンの共重合体としては、例えば、オキシエチレン（ＥＯ）構造とオキシプロピレン（ＰＯ）構造を有する共重合体（ＥＯ―ＰＯ構造を有する共重合体）｛例えば、ＥＯとＰＯとのブロック共重合体［例えば、ジブロック体、ポリオキシエチレン（ＰＥＯ）−ポリオキシプロピレン（ＰＰＯ）−ＰＥＯ型トリブロック体、ＰＰＯ−ＰＥＯ−ＰＰＯ型トリブロック体など］、ＥＯとＰＯとのランダム共重合体など｝などが挙げられる。
【００５７】
これらのノニオン界面活性剤の中でも、ＥＯ―ＰＯ構造を有する共重合体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレングリコール系界面活性剤などが好ましく、ＥＯとＰＯとのブロック共重合体（特に、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック体）、ＥＯとＰＯとのランダム共重合体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（例えば、ポリオキシエチレンデシルエーテル）などが特に好ましい。
【００５８】
ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型トリブロック体としては、下記一般式（２）で表されるポリマーを好ましく使用し得る。
ＨＯ−（ＥＯ）ａ−（ＰＯ）ｂ−（ＥＯ）ｃ−Ｈ・・・（２）
一般式（２）中のＥＯはオキシエチレン単位（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）を示し、ＰＯはオキシプロピレン単位（−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ−）基を示し、ａ、ｂおよびｃはそれぞれ１以上（典型的には２以上）の整数を示す。
一般式（２）において、ａとｃとの合計は、２〜１０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５〜５００の範囲であり、さらに好ましくは1０〜２００の範囲である。
一般式（２）中のｂは、２〜２００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５〜１００の範囲であり、さらに好ましくは１０〜５０の範囲である。
【００５９】
ＥＯとＰＯとのブロック共重合体又はランダム共重合体において、該共重合体を構成するＥＯとＰＯとのモル比（ＥＯ／ＰＯ）は、水への溶解性や洗浄性等の観点から、１より大きいことが好ましく、２以上であることがより好ましく、３以上（例えば、５以上）であることがさらに好ましい。
【００６０】
また、アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、日信化学工業株式会社製のサーフィノール４００シリーズなどを使用することができる。
【００６１】
界面活性剤は、１種又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００６２】
界面活性剤のＨＬＢ値は、特に限定されないが、例えば、８〜２０、好ましくは１０〜２０、より好ましくは１５〜２０であってもよい。
【００６３】
（砥粒）
組成物は、砥粒を含んでいてもよい。
砥粒としては、特に限定されないが、例えば、無機粒子［例えば、無機酸化物｛例えば、金属酸化物（例えば、アルミナ、酸化セリウム、酸化クロム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、二酸化マンガン、酸化亜鉛、ベンガラ）、半金属酸化物（例えば、シリカ）｝、無機窒化物（例えば、窒化ケイ素、窒化ホウ素）、無機炭化物（例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素）、無機炭酸塩｛例えば、アルカリ金属炭酸塩（例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム）、アルカリ土類金属炭酸塩（例えば、炭酸カルシウム、炭酸バリウム）などの金属炭酸塩｝、ダイヤモンドなど］、有機粒子［例えば、不飽和酸類の重合体（例えば、ポリ（メタ）アクリル酸）、（メタ）アクリル酸エステル類の重合体｛例えば、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、ポリメタクリル酸メチル）｝、ポリアクリロニトリルなど］、有機無機複合粒子などが挙げられる。
【００６４】
これらの砥粒の中でも、無機粒子が好ましく、無機酸化物（例えば、金属酸化物、半金属酸化物）がより好ましく、シリカ（例えば、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ）が特に好ましい。
シリカの中でも、研磨対象物の表面にスクラッチを生じにくい、よりヘイズの低い表面を実現し得るなどの観点から、コロイダルシリカ、フュームドシリカなどが好ましく、スクラッチを抑制できるなどの観点から、コロイダルシリカがより好ましく、金属汚染防止の観点から、高純度コロイダルシリカが特に好ましい。
【００６５】
砥粒は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用してよい。
【００６６】
砥粒の粒子形態は、特に限定されず、一次粒子、二次粒子、両者が混在した形態のいずれであってもよく、好ましくは、少なくとも二次粒子を含む形態であってもよい。
【００６７】
砥粒の平均一次粒子径ＤＰ１は、特に制限されないが、研磨速度などの観点から、例えば、５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは１５ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上であってもよい。
また、ヘイズ低減などの観点から、砥粒の平均一次粒子径ＤＰ１は、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４０ｎｍ以下であってもよい。
【００６８】
なお、砥粒の平均一次粒子径ＤＰ１は、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲（例えば、５ｎｍ〜５０ｎｍ、５ｎｍ〜４０ｎｍなど）を設定してもよい（他も同じ）。
【００６９】
砥粒の平均一次粒子径ＤＰ１は、例えば、ＢＥＴ法により測定される比表面積Ｓ（ｍ２／ｇ）から、ＤＰ１＝２７２０／Ｓ（ｎｍ）の式により算出することができる。
比表面積の測定方法は、特に限定されず、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Ｆｌｏｗ  Ｓｏｒｂ  ＩＩ  ２３００」を用いて測定することができる。
【００７０】
砥粒の平均二次粒子径ＤＰ２は、特に制限されないが、研磨速度などの観点から、例えば、１０ｎｍ以上であり、好ましくは２０ｎｍ以上であってもよい。
また、砥粒の平均二次粒子径ＤＰ２は、より高い研磨効果を得られるなどの観点から、より好ましくは３０ｎｍ以上、さらに好ましくは３５ｎｍ以上、特に好ましくは４０ｎｍ以上（例えば４０ｎｍ超）であってもよい。
【００７１】
また、砥粒の平均二次粒子径ＤＰ２は、微小欠陥の低減に適したサイズの粒子として研磨用組成物に存在しやすいなどの観点から、例えば、１００ｎｍ未満であり、好ましくは９０ｎｍ以下、より好ましくは８０ｎｍ以下であってもよい。
【００７２】
なお、砥粒の平均二次粒子径ＤＰ２は、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲（例えば、１０ｎｍ〜９０ｎｍ、２０ｎｍ〜８０ｎｍなど）を設定してもよい（他も同じ）。
【００７３】
砥粒の平均二次粒子径ＤＰ２は、対象とする砥粒の水分散液（水溶性高分子を含有しない。）を測定サンプルとして、例えば、日機装株式会社製の型式「ＵＰＡ−ＵＴ１５１」を用いたレーザー回折散乱法などにより測定することができる。
【００７４】
砥粒の平均二次粒子径ＤＰ２は、砥粒の平均一次粒子径ＤＰ１と同等以上（ＤＰ２／ ＤＰ１≧１）であってよく、ＤＰ１よりも大きい（ＤＰ２／ＤＰ１＞１）ものであってもよい。
砥粒のＤＰ２／ＤＰ１は、研磨効果および研磨後の表面平滑性のなどの観点から、１〜３の範囲にあることが好ましい。
【００７５】
砥粒の形状（外形）は、特に限定されないが、球形であってもよく、非球形｛例えば、ピーナッツ形状（すなわち、落花生の殻の形状）、繭型形状、金平糖形状、ラグビーボール形状｝であってもよい。
【００７６】
砥粒の一次粒子の長径／短径比の平均値（平均アスペクト比）は、特に限定されないが、研磨速度などの観点から、好ましくは１．０以上であり、より好ましくは１．０５以上、さらに好ましくは１．１以上である。
また、砥粒の平均アスペクト比は、スクラッチ低減などの観点から、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。
【００７７】
なお、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。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。
【００７８】
（ｐＨ調整剤）
組成物は、ｐＨ調整剤を含んでいてもよい。
ｐＨ調整剤としては、研磨対象物の表面の化学的研磨、研磨速度の向上、組成物の分散安定性向上などの観点から、塩基性化合物が好ましい。
塩基性化合物を使用することによって、組成物のｐＨを上昇させることができる。
【００７９】
塩基性化合物としては、例えば、窒素を含む有機又は無機の塩基性化合物［例えば、水酸化第四級アンモニウム又はその塩（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウムなど）、アンモニア、アミン｛例えば、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、グアニジンなど｝、アゾール類（例えば、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、イミダゾール、トリアゾールなど｝など］、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物（例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど）、炭酸塩（例えば、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなど）、炭酸水素塩（例えば、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムなど）などが挙げられる。
【００８０】
これらの塩基性化合物の中でも、研磨速度向上などの観点から、アンモニア、アルカリ金属の水酸化物（例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど）、水酸化第四級アンモニウム又はその塩（例えば、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など）、炭酸塩（例えば、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなど）、炭酸水素塩（例えば、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムなど）などが好ましく、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、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などがより好ましく、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウムなどがさらに好ましく、アンモニアが特に好ましい。
【００８１】
塩基性化合物は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用してよい。
【００８２】
（溶媒）
組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、特に限定されないが、例えば、水、有機溶剤（例えば、低級アルコール、低級ケトンなど）が挙げられる。
溶媒は、少なくとも水を含むことが好ましい。
溶媒全体における水の含有量は、９０体積％以上が好ましく、９５体積％以上（例えば、９９〜１００体積％）がより好ましい。
【００８３】
水としては、イオン交換水（脱イオン水）、純水、超純水、蒸留水などを好ましく用いることができる。
水は、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などの観点から、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。
水は、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、純度を高めたものであってもよい。
【００８４】
（他の成分）
組成物は、上記成分（水溶性高分子、砥粒、ｐＨ調整剤、界面活性剤及び溶媒）の他に、他の成分を含んでいてもよい。
他の成分としては、特に限定されないが、例えば、キレート剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤などの添加剤が挙げられる。
【００８５】
キレート剤としては、例えば、アミノカルボン酸系キレート剤、有機ホスホン酸系キレート剤などが挙げられる。
【００８６】
アミノカルボン酸系キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００８７】
有機ホスホン酸系キレート剤としては、例えば、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、α−メチルホスホノコハク酸などが挙げられる。
【００８８】
これらのキレート剤の中でも、有機ホスホン酸系キレート剤がより好ましく、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）などが特に好ましい。
【００８９】
有機酸としては、例えば、脂肪酸（例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸など）、芳香族カルボン酸（例えば、安息香酸、フタル酸など）、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、有機ホスホン酸などが挙げられる。
有機酸塩としては、例えば、有機酸のアルカリ金属塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩など）、有機酸のアンモニウム塩などが挙げられる。
【００９０】
無機酸としては、例えば、硫酸、硝酸、塩酸、炭酸などが挙げられる。
無機酸塩としては、例えば、無機酸のアルカリ金属塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩など）、無機酸のアンモニウム塩等が挙げられる。
【００９１】
防腐剤及び防カビ剤としては、例えば、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などが挙げられる。
【００９２】
他の成分は、１種で又は２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００９３】
（組成物の態様）
組成物は、後述するように、そのまま研磨液として使用してもよいし、溶媒で希釈（例えば、後述する希釈倍率で希釈）した液を研磨液として使用してもよい。
すなわち、組成物は、低濃度のもの（研磨液）であってもよく、高濃度のもの（研磨濃縮液）であってもよい。
なお、高濃度の組成物は、低濃度の組成物の濃縮物であってもよい。
【００９４】
組成物において、水溶性高分子の割合（組成物全体に対する水溶性高分子の割合）は、特に限定されないが、質量基準で、例えば、１ｐｐｍ以上であり、ヘイズ低減などの観点から、好ましくは３ｐｐｍ以上、より好ましくは５ｐｐｍ以上（例えば、１０ｐｐｍ以上）であってもよい。
また、組成物において、水溶性高分子の割合は、研磨速度などの観点から、質量基準で、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下（例えば、３００ｐｐｍ以下）であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、組成物において、水溶性高分子の割合は、具体的には、例えば、１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、好ましくは３ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、より好ましくは５ｐｐｍ〜３００ｐｐｍであってもよい。
【００９５】
水溶性高分子の割合は、例えば、高濃度の組成物においては、希釈倍率などに応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、質量基準で、例えば、１０００ｐｐｍ以上であり、好ましくは１５００ｐｐｍ以上、より好ましくは２０００ｐｐｍ以上であってもよい。
また、高濃度の組成物において、水溶性高分子の割合は、質量基準で、好ましくは２００００ｐｐｍ以下、より好ましくは１００００ｐｐｍ以下であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、高濃度の組成物において、水溶性高分子の割合は、具体的には、例えば、１０００ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍ、好ましくは１５００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍ、より好ましくは２０００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍであってもよい。
【００９６】
組成物が砥粒を含む場合、組成物において、砥粒の割合（組成物全体に対する砥粒の割合）は、特に限定されないが、例えば、０．０１質量％以上であり、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上（例えば、０．１５質量％以上）であってもよい。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。
また、組成物において、砥粒の割合は、よりヘイズの低い表面を実現するなどの観点から、例えば、１０質量％以下であり、好ましくは７質量％以下、より好ましくは５質量％以下であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、組成物において、砥粒の割合は、具体的には、例えば、０．０１質量％〜１０質量％、好ましくは０．０５質量％〜７質量％、より好ましくは０．１質量％〜５質量％であってもよい。
【００９７】
砥粒の割合は、例えば、高濃度の組成物においては、希釈倍率などに応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、例えば、０．２質量％以上であり、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上であってもよい。
また、高濃度の組成物において、砥粒の割合は、例えば、５０質量％以下であり、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、高濃度の組成物において、砥粒の割合は、具体的には、例えば、０．２質量％〜５０質量％、１質量％〜２０質量％、２質量％〜１０質量％であってもよい。
【００９８】
組成物がｐＨ調整剤を含む場合、組成物において、ｐＨ調整剤の割合（組成物全体に対するｐＨ調整剤の割合）は、特に限定されないが、研磨速度などの観点から、例えば、１ｐｐｍ以上、好ましくは５ｐｐｍ以上であってもよい。
また、組成物において、ｐＨ調整剤の割合は、ヘイズ低減などの観点から、例えば、１０００ｐｐｍ未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、組成物において、ｐＨ調整剤の割合は、具体的には、例えば、１ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ未満、５ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ未満であってもよい。
【００９９】
ｐＨ調整剤の割合は、例えば、高濃度の組成物においては、希釈倍率などに応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、例えば、２０ｐｐｍ以上、好ましくは１００ｐｐｍ以上であってもよい。
また、高濃度の組成物において、ｐＨ調整剤の割合は、例えば、２００００ｐｐｍ未満、好ましくは１００００ｐｐｍ未満であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、高濃度の組成物において、ｐＨ調整剤の割合は、具体的には、例えば、２０ｐｐｍ以上２００００ｐｐｍ未満、好ましくは１００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ未満であってもよい。
【０１００】
組成物が界面活性剤を含む場合、組成物において、界面活性剤の割合（組成物全体に対する界面活性剤の割合）は、特に限定されないが、ＡＦＭ粗さやヘイズ低減などの観点から、例えば、０．１ｐｐｍ以上であり、好ましくは０．５ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上（例えば、３ｐｐｍ以上）、さらに好ましくは５ｐｐｍ以上（例えば、１０ｐｐｍ以上）であってもよい。
また、組成物において、界面活性剤の割合は、研磨速度などの観点から、例えば、１０００ｐｐｍ以下であり、好ましくは５００ｐｐｍ以下（例えば、３００ｐｐｍ以下）、より好ましくは１００ｐｐｍ以下であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、組成物において、界面活性剤の割合は、具体的には、例えば０．１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、好ましくは０．５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、より好ましくは１ｐｐｍ〜１００ｐｐｍであってもよい。
【０１０１】
界面活性剤の割合は、例えば、高濃度の組成物においては、希釈倍率などに応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、例えば、２ｐｐｍ以上であり、好ましくは１０ｐｐｍ以上、より好ましくは２０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以上であってもよい。
また、高濃度の組成物において、界面活性剤の割合は、例えば、２００００ｐｐｍ以下であり、好ましくは１００００ｐｐｍ以下、より好ましくは２０００ｐｐｍ以下であってもよい。
なお、これらの上限値と下限値とを適宜組み合わせて適当な範囲を設定してもよく、高濃度の組成物において、界面活性剤の割合は、具体的には、例えば２ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍ、好ましくは１０ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍ、より好ましくは２０ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍであってもよい。
【０１０２】
組成物の固形分濃度は、特に限定されないが、例えば、０．０１質量％以上であり、好ましくは０．０１質量％〜５０質量％、より好ましくは０．０５質量％〜４０質量％であってもよい。
【０１０３】
また、組成物の固形分濃度は、例えば、高濃度の組成物においては、希釈倍率などに応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、例えば、１質量％以上であり、好ましくは２質量％〜５０質量％、より好ましくは５質量％〜２５質量％であってもよい。
【０１０４】
なお、固形分濃度は、組成物を１０５℃で２４時間乾燥後の残留物が組成物中に占める質量の割合によって表すことができる。
【０１０５】
組成物が他の成分を含む場合、組成物において、他の成分の割合（組成物全体に対する他の成分の割合）は、特に限定されないが、例えば、０．０１〜３０質量％、好ましくは０．０１〜２０質量％、より好ましくは０．０１〜１０質量％であってもよい。
【０１０６】
また、他の成分の割合は、例えば、高濃度の組成物においては、希釈倍率などに応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、例えば、０．２〜６０質量％、好ましくは０．２〜４０質量％、より好ましくは０．２〜２０質量％であってもよい。
【０１０７】
組成物が砥粒を含む場合、組成物において、水溶性高分子と砥粒との割合は、特に限定されないが、水溶性高分子：砥粒（質量比）が、例えば、１０：１〜1：１０００、好ましくは５：１〜１：５００、より好ましくは１：１〜１：１００であってもよい。
【０１０８】
組成物が界面活性剤を含む場合、組成物において、水溶性高分子と界面活性剤との割合は、特に限定されないが、水溶性高分子：界面活性剤（質量比）が、例えば、１：０．０１〜１：２００であり、好ましくは１：０．０１〜１：１００（例えば、１：０．０１〜１：２０、より好ましくは１：０．０５〜１：１５、特に好ましくは１：０．１〜１：１０）であってもよい。
【０１０９】
組成物のゼータ電位は、砥粒凝集抑制の観点から、例えば、-０ｍＶ以下であり、-５ｍＶ以下が好ましく、-１０ｍＶ以下がさらに好ましい。また、研磨速度の観点から、例えば、-１００ｍＶ以上であり、−９０ｍＶ以上が好ましく、−８０ｍＶ以上がさらに好ましい。
なお、組成物のゼータ電位は、例えば、Dispersion Technology社製の超音波式ゼータ電位測定器ＤＴ−１２０２を用いて測定できる。
【０１１０】
（組成物の製造方法）
組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、組成物に含まれる各成分を混合してもよい。混合は、常温で行ってもよいし、加熱しながら行ってもよい。
また、混合は、撹拌しながら行ってもよく、混合装置（例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサーなど）を用いて混合してもよい。
組成物中の各成分の混合順序は、特に限定されず、例えば、全成分を一度に混合してもよいし、適宜設定した順序で混合してもよい。
【０１１１】
組成物の製造工程では、組成物を濾過してもよい。
濾過は、組成物に含まれる各成分を濾過してもよいし、各成分の混合液を濾過してもよい。
濾過方法としては、特に限定されず、例えば、フィルターを用いて濾過してもよい。
なお、濾過は、循環濾過などあってもよい。
【０１１２】
（研磨）
研磨対象物の表面を、組成物で研磨することにより、研磨物を製造することができる。
研磨対象面は、研磨対象物の両面、片面のいずれであってもよい。
また、研磨対象物の両面を研磨する際、両面を同時に研磨してもよいし、片面ずつを研磨してもよい。
以下、組成物を用いて研磨対象物を研磨する方法（研磨物の製造方法）の好適な一態様につき説明する。
【０１１３】
研磨対象物の材質としては、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が挙げられる。
これらの研磨対象物の中でも、シリコンを含むこと（例えば、単結晶シリコン基板など）が好ましい。
研磨対象物は、複数の材質により構成されたものであってもよい。
【０１１４】
研磨対象物には、被膜が形成されていてもよいが、本発明では、基板そのものを研磨することが好ましい。なお、被膜としては、例えば、ポリシリコン膜、窒化膜、酸化膜などが挙げられる。また、被膜の厚みは、例えば、１００ｎｍ超などであってもよい。
また、研磨対象面は、基板の一部が酸化されたもの（例えば、厚みが１００ｎｍ以下の自然酸化膜を有するもの）であってもよい。
【０１１５】
また、研磨対象物の形状は、特に制限されないが、例えば、板状や多面体状等の、平面を有することが好ましい。
【０１１６】
研磨に使用する研磨液としては、組成物をそのまま使用してもよいし、組成物を溶媒で希釈した液を使用してもよい。
希釈溶媒としては、上記例示の溶媒などを使用することができ、少なくとも水を含む溶媒（水系溶媒）であることが好ましい。また、希釈溶媒は、組成物中に含まれる溶媒と同一（溶媒の種類や、混合溶媒である場合は各成分の混合比が同一）であってもよいし、異なっていてもよい。
希釈倍率は、例えば、体積換算で、２倍〜１００倍程度（例えば、５倍〜５０倍、２０倍〜５０倍程度）であってよく、好ましくは１０倍〜３０倍、より好ましくは１５倍〜２５倍であってもよい。
【０１１７】
また、研磨液は、上記に例示したｐＨ調整剤を用いてｐＨが調整されたものであってもよい。
研磨液のｐＨは、ビニルアルコール系樹脂のケン化度や砥粒の種類などによって適宜調整でき、特に制限されないが、例えば、８．０〜１２．０（例えば、９．０〜１１．０）であってもよく、５．０〜９．０（例えば、６．０〜８．０）であってもよい。上記ｐＨは、例えば、シリコンウエハの研磨に用いられる研磨液（例えば、ファイナルポリシング用の研磨液など）に特に好ましく適用され得る。
【０１１８】
研磨液を研磨対象物に供給し、常法により研磨することができる。
組成物は、半導体基板（特に、シリコンウェハ）の研磨に特に好ましく使用され得る。
組成物が使用される研磨工程は、特に限定されないが、例えば、シリコンウェハのファイナルポリシング又はそれよりも上流のポリシング工程に特に好適である。
なお、ファイナルポリシングとは、通常、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。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シリコンウェハのポリシング（典型的にはファイナルポリシングまたはその直前のポリシング）への適用が効果的であり、ファイナルポリシングへの適用が特に好ましい。
【０１１９】
例えば、シリコンウエハのファイナルポリシングを行う場合には、ラッピング工程および１次、２次ポリシング工程を経たシリコンウエ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エハの表面（研磨対象面）に研磨液を供給してもよい。例えば、上記研磨液を連続的に供給しつつ、シリコンウエハの表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）させてもよい。
【０１２０】
（洗浄）
上記のようにして得られた研磨物は、洗浄してもよい。
洗浄は、例えば、洗浄液を用いて行うことができる。
洗浄液としては、特に限定されず、半導体基板の研磨を行った場合は、例えば、半導体等の分野において一般的なＳＣ−１洗浄液（水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）と過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）と水（Ｈ２Ｏ）との混合液）などを用いることができる。
また、洗浄液の温度は、例えば、常温〜９０℃程度とすることができる。
【０１２１】
（研磨物）
本発明には、以下のような研磨面を形成する研磨物も含まれる。
このような研磨物の研磨面は、原子間力顕微鏡を用い、視野３０×３０μｍ２で測定した二乗平均平方根高さ（Ｓｑ）が、好ましくは０．０３０ｎｍ未満であり、より好ましくは０．０２８ｎｍ未満であってもよい。
【０１２２】
上記二乗平均平方根高さ（Ｓｑ）の下限は、特に限定されず、例えば、０．００５ｎｍ以上、０．０１ｎｍ以上などであってもよい。
【０１２３】
なお、二乗平均平方根高さ（Ｓｑ）は、後述の実施例に記載の方法によって測定してもよい。
【０１２４】
研磨物の研磨面のヘイズは、例えば、０．３ｐｐｍ以下（例えば、０．３ｐｐｍ未満）であり、好ましくは０．２５ｐｐｍ以下（例えば、０．２５ｐｐｍ未満、０．０１ｐｐｍ〜０．２５ｐｐｍ）、より好ましくは０．２０ｐｐｍ以下（例えば、０．２０ｐｐｍ未満、０．０１ｐｐｍ〜０．２０ｐｐｍ）、特に好ましくは０．１５ｐｐｍ以下（例えば、０．１５ｐｐｍ未満、０．０１ｐｐｍ〜０．１５ｐｐｍ）、最も好ましくは０．１０ｐｐｍ以下（例えば、０．１０ｐｐｍ未満、０．０１ｐｐｍ〜０．１０ｐｐｍ）であってもよい。
【０１２５】
なお、ヘイズは、後述の実施例に記載の方法などによって測定することができる。
【０１２６】
上記のような研磨面を有する研磨物は、例えば、水溶性高分子を含む研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨及び洗浄することによって得ることができる。
水溶性高分子としては、例えば、比較的粘度の高い（例えば、２０℃における４％水溶液粘度が１５ｍＰａ・ｓ以上の）水溶性高分子などであってもよい。
水溶性高分子としては、例えば、ビニルアルコール系樹脂を好適に使用することができ、前記ビニルアルコール系樹脂（Ａ）を用いることにより、上記のような研磨面を有する研磨物を効率よく得やすい。
【実施例】
【０１２７】
以下、本発明について実施例をあげて具体的に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、以下の実施例において、「部」及び「％」は、特に指定しない限り、「質量部」及び「質量％」を示す。
【０１２８】
実施例中のＰＶＡの物性評価は、以下の方法で行った。
【０１２９】
（１）４％水溶液粘度：ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６（１９９４）に従って求めた。
【０１３０】
（２）鹸化度：ＪＩＳ  Ｋ  ６７２６（１９９４）に従って求めた。
【０１３１】
（合成例１〜４）
特開２０１３−１５３１４９号公報の製造例１に記載の方法に準じて、重合条件（重合時の仕込み配合比、温度、圧力、重合時間など）やケン化条件（ケン化時の温度、時間など）を表１記載の４％粘度及びケン化度のＰＶＡが得られるように変更し、表１に記載のＰＶＡ―１〜ＰＶＡ―４を得た。
【０１３２】
（実施例１）
砥粒として平均一次粒子径３５ｎｍのコロイダルシリカを１％の濃度で含む水溶液に、塩基性化合物としてのアンモニア（ＮＨ３）を２９％の濃度で含むアンモニア水を加えてｐＨ１０．０に調整したコロイダルシリカ分散液を用意した。このコロイダルシリカ分散液に、ＰＶＡとしてＰＶＡ−１を液全量において１００ｐｐｍとなるよう添加し、組成物（研磨液）を得た。なお、組成物中のシリカの含有量は、１％であった。
【０１３３】
（実施例２）
コロイダルシリカ分散液に、ＥＯ―ＰＯ構造を有する共重合体（和光純薬工業製、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(160E.O.)(30P.O.)）を液全量において１０ｐｐｍとなるように添加した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１３４】
（実施例３）
ＰＶＡをＰＶＡ−２に変更した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１３５】
（実施例４）
ＰＶＡをＰＶＡ−３に変更した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１３６】
（実施例５）
コロイダルシリカ分散液に、ＥＯ―ＰＯ構造を有する共重合体（和光純薬工業製、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(160E.O.)(30P.O.)）を液全量において１０ｐｐｍとなるように添加し、ＰＶＡをＰＶＡ−３に変更した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１３７】
（実施例６）
ＰＶＡをＰＶＡ−４に変更した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１３８】
（実施例７）
コロイダルシリカ分散液に、ＥＯ―ＰＯ構造を有する共重合体（和光純薬工業製、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(160E.O.)(30P.O.)）を液全量において１０ｐｐｍとなるように添加し、ＰＶＡをＰＶＡ−４に変更した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１３９】
（実施例８）
表１に記載のＰＶＡ−４とＰＶＡ―５を、ＰＶＡ−４：ＰＶＡ―５（質量比）＝４８：５２で混合して得られたＰＶＡ−６を使用した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１４０】
（比較例１）
水溶性高分子としてポリビニルピロリドン（和光純薬工業製、ポリビニルピロリドンK９０）を使用した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１４１】
（参考例１）
ＰＶＡを日本酢ビ・ポバール株式会社製、ＪＭＲ−１０ＨＨ（ＰＶＡ−５）に変更した以外は実施例１と同様にして、組成物を得た。
【０１４２】
＜シリコンウエハの研磨＞
各例に係る研磨液を用いて、シリコンウエハの表面を下記の条件で研磨した。
シリコンウエハとしては、直径が３００ｍｍ、伝導型がＰ型、結晶方位が＜１００＞、抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満である単結晶シリコンウェハを用いた。
【０１４３】
研磨評価は、株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「ＰＮＸ−３３２Ｂ」を用いて、前面の状態を統一するための予備研磨と上記組成物を用いた仕上げ研磨の２段階で行った。
［予備研磨条件］
研磨布：不織布
研磨液：ＫＯＨによりｐＨを１１としたコロイダルシリカ溶液
研磨荷重：３０ｋＰａ
定盤回転数：５０ｒｐｍ
ヘッド回転数：５０ｒｐｍ
研磨時間：３分
［仕上げ研磨条件］
研磨布：スエード
研磨荷重：１５ｋＰａ
定盤回転数：３０ｒｐｍ
ヘッド回転数：３０ｒｐｍ
研磨時間：３分
【０１４４】
＜洗浄＞
研磨後のシリコンウエハを、ＮＨ４ＯＨ、Ｈ２Ｏ２及び超純水の混合液（ＳＣ１）（ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：超純水の体積比が１：３：３０）を用いて洗浄した。
【０１４５】
＜ＡＦＭ粗さ測定＞
洗浄後のシリコンウエハ表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により評価した。座標（０ｍｍ，０ｍｍ）、（７５ｍｍ，０ｍｍ）、（１４５ｍｍ，０ｍｍ）の３点の観察を行い、視野は３０×３０μｍ２とした。粗さパラメータはＸ方向とＹ方向で傾き補正を行った後、二乗平均平方根高さ（Ｓｑ）を算出し３点の平均を評価指針とした。その結果を以下の３段階で表１に示した。
Ａ：０．０２８ｎｍ未満
Ｂ：０．０２８ｎｍ以上０．０３０ｎｍ未満
Ｃ：０．０３０ｎｍ以上
【０１４６】
＜ヘイズ測定＞
洗浄後のシリコンウエハ表面をＫＬＡテンコール社製のウエハ検査装置、商品名「ＳＰ３」を用いて、ＤＷＯモードでヘイズ（ｐｐｍ）を測定した。その測定結果を以下の４段階で評価した。
Ａ：０．１０ｐｐｍ未満
Ｂ：０．１０ｐｐｍ以上０．２０ｐｐｍ未満
Ｃ：０．２０ｐｐｍ以上０．３０ｐｐｍ未満
Ｄ：０．３０ｐｐｍ以上
【０１４７】
実施例、比較例及び参考例についての評価結果を表１に示す。
【０１４８】
【表１】
0006761554.tif 000002
【０１４９】
表１が示すように、実施例では、研磨面のＡＦＭ粗さが低減された。
また、実施例では、研磨面のヘイズが小さかった。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の組成物は、研磨対象物のＡＦＭ粗さの低減などを実現し得るため、表面に保護膜を形成させた基材の加工を効率良く行うことができ、工業的に極めて有用である。
【要約】
【課題】新規な研磨用組成物を提供する。
【解決手段】水溶性高分子を含む研磨用組成物であって、水溶性高分子が、２０℃における４％水溶液粘度が１５ｍＰａ・ｓ以上のビニルアルコール系樹脂を少なくとも含む研磨用組成物。
【選択図】なし