(57)【要約】【課題】反応槽の壁面に付着するシリカ粒子の発生を抑制し、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子の発生を抑制するシリカ粒子の製造方法を提供する。【解決手段】２０Ｗ／ｍ３〜２００Ｗ／ｍ３の撹拌動力でテトラアルコキシシランを加水分解反応及び縮合反応させる工程を含むシリカ粒子の製造方法。前記シリカ粒子の製造方法を含むシリカゾルの製造方法。前記シリカゾルの製造方法で得られたシリカゾルを含む研磨組成物を用いて研磨する研磨方法。前記研磨方法を含む半導体ウェハの製造方法。前記研磨方法を含む半導体デバイスの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０Ｗ／ｍ３〜２００Ｗ／ｍ３の撹拌動力でテトラアルコキシシランを加水分解反応及び縮合反応させる工程を含む、シリカ粒子の製造方法。
【請求項２】
アルカリ触媒を含む溶液（Ａ）に、テトラアルコキシシランを含む溶液（Ｂ）及びアルカリ触媒を含む溶液（Ｃ）を添加し、撹拌下にテトラアルコキシシランを加水分解反応及び縮合反応させる、請求項１に記載のシリカ粒子の製造方法。
【請求項３】
加水分解反応及び縮合反応の反応温度が、２０℃〜５０℃である、請求項１又は２に記載のシリカ粒子の製造方法。
【請求項４】
加水分解反応及び縮合反応の反応系内の水の濃度を、３質量％〜３０質量％に維持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリカ粒子の製造方法。
【請求項５】
更に、以下の工程（１）を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシリカ粒子の製造方法。
工程（１）：得られたシリカ粒子の分散液を濃縮し、分散媒を添加する工程
【請求項６】
更に、以下の工程（２）を含む、請求項５に記載のシリカ粒子の製造方法。
工程（２）：工程（１）で得られたシリカ粒子の分散液を加圧加熱処理する工程
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のシリカ粒子の製造方法を含む、シリカゾルの製造方法。
【請求項８】
シリカゾル中のシリカ粒子の含有率が、３質量％〜５０質量％である、請求項７に記載のシリカゾルの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のシリカゾルの製造方法で得られたシリカゾルを含む研磨組成物を用いて研磨する、研磨方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の研磨方法を含む、半導体ウェハの製造方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の研磨方法を含む、半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリカ粒子の製造方法、シリカゾルの製造方法、研磨方法、半導体ウェハの製造方法及び半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属や無機化合物等の材料の表面を研磨する方法として、研磨液を用いた研磨方法が知られている。中でも、半導体用のプライムシリコンウェハやこれらの再生シリコンウェハの最終仕上げ研磨、及び、半導体デバイス製造時の層間絶縁膜の平坦化、金属プラグの形成、埋め込み配線形成等の化学的機械的研磨（ＣＭＰ）では、その表面状態が半導体特性に大きく影響するため、これらの部品の表面や端面は、極めて高精度に研磨されることが要求されている。
【０００３】
このような精密研磨においては、シリカ粒子を含む研磨組成物が採用されており、その主成分である砥粒として、コロイダルシリカが広く用いられている。コロイダルシリカは、その製造方法の違いにより、四塩化珪素の熱分解によるもの（ヒュームドシリカ等）、水ガラス等の珪酸アルカリの脱イオンによるもの、アルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応（一般に「ゾルゲル法」と称される）によるもの等が知られている。
【０００４】
シリカ粒子の製造方法に関し、これまで多くの検討がなされてきた。例えば、特許文献１及び特許文献２には、アルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応によりシリカ粒子を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０６０２１７号公報
【特許文献２】特開２０１８−１０８９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応によりシリカ粒子を製造する方法では、その製造条件次第で、反応槽の壁面に付着するシリカ粒子が発生したり、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子が発生したりすることがある。反応槽の壁面に付着するシリカ粒子が発生すると、生産性が低下するという課題が生じる。また、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子が発生すると、精製時に濾過性が悪化し、研磨時に被研磨体にスクラッチが生じるという課題が生じる。
【０００７】
従来、アルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応によるシリカ粒子の製造において、反応槽の壁面へのシリカ粒子の付着、シリカ粒子同士の凝集による粗大粒子の発生を抑制し得る製造条件についての提案はなされておらず、特許文献１，２でも、このような製造条件について何ら記載されていない。このため、特許文献１及び特許文献２に開示されているシリカ粒子の製造方法では、製造条件次第では反応槽の壁面に付着するシリカ粒子が発生したり、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子が発生したりするという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、反応槽の壁面に付着するシリカ粒子の発生を抑制し、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子の発生を抑制するシリカ粒子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、鋭意検討を重ねた結果、テトラアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応によりシリカ粒子を製造するに当たり、撹拌動力を好適化することで、反応槽の壁面に付着するシリカ粒子を抑制し、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子の発生を抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の要旨は、以下の通りである。
［１］  ２０Ｗ／ｍ３〜２００Ｗ／ｍ３の撹拌動力でテトラアルコキシシランを加水分解反応及び縮合反応させる工程を含む、シリカ粒子の製造方法。
［２］  アルカリ触媒を含む溶液（Ａ）に、テトラアルコキシシランを含む溶液（Ｂ）及びアルカリ触媒を含む溶液（Ｃ）を添加し、撹拌下にテトラアルコキシシランを加水分解反応及び縮合反応させる、［１］に記載のシリカ粒子の製造方法。
［３］  加水分解反応及び縮合反応の反応温度が、２０℃〜５０℃である、［１］又は［２］に記載のシリカ粒子の製造方法。
［４］  加水分解反応及び縮合反応の反応系内の水の濃度を、３質量％〜３０質量％に維持する、［１］〜［３］のいずれかに記載のシリカ粒子の製造方法。
［５］  更に、以下の工程（１）を含む、［１］〜［４］のいずれかに記載のシリカ粒子の製造方法。
工程（１）：得られたシリカ粒子の分散液を濃縮し、分散媒を添加する工程
［６］  更に、以下の工程（２）を含む、［５］に記載のシリカ粒子の製造方法。
工程（２）：工程（１）で得られたシリカ粒子の分散液を加圧加熱処理する工程
［７］  ［１］〜［６］のいずれかに記載のシリカ粒子の製造方法を含む、シリカゾルの製造方法。
［８］  シリカゾル中のシリカ粒子の含有率が、３質量％〜５０質量％である、［７］に記載のシリカゾルの製造方法。
［９］  ［７］又は［８］に記載のシリカゾルの製造方法で得られたシリカゾルを含む研磨組成物を用いて研磨する、研磨方法。
［１０］  ［９］に記載の研磨方法を含む、半導体ウェハの製造方法。
［１１］  ［９］に記載の研磨方法を含む、半導体デバイスの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシリカ粒子の製造方法によれば、テトラアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応によりシリカ粒子を製造するに当たり、反応槽の壁面に付着するシリカ粒子の発生を抑制し、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子の発生を抑制することができる。従って、本発明のシリカ粒子の製造方法によれば、粗大粒子の少ない高品質のシリカ粒子を歩留りよく効率的に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明について詳述するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。尚、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値又は物性値を含む表現として用いる。
【００１３】
（シリカ粒子の製造方法）
本発明のシリカ粒子の製造方法は、２０Ｗ／ｍ３〜２００Ｗ／ｍ３の撹拌動力でテトラアルコキシシランを加水分解反応及び縮合反応させる工程を含む。
本発明における撹拌動力は、反応液の単位体積あたりの撹拌動力である。
【００１４】
該撹拌動力は、２０Ｗ／ｍ３〜２００Ｗ／ｍ３であり、２５Ｗ／ｍ３〜１５０Ｗ／ｍ３が好ましく、３０Ｗ／ｍ３〜１００Ｗ／ｍ３がより好ましい。撹拌動力が上記下限値以上であると、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子の発生を抑制することができる。また、撹拌動力が上記上限値以下であると、反応槽の壁面に付着するシリカ粒子の発生を抑制することができる。
【００１５】
撹拌動力は、撹拌翼の種類、撹拌回転数を調整することで、所望の範囲に設定することができる。
【００１６】
本発明のシリカ粒子の製造方法は、加水分解反応及び縮合反応の制御性に優れることから、アルカリ触媒を含む溶液（Ａ）に、前述の撹拌動力で撹拌しながら、テトラアルコキシシランを含む溶液（Ｂ）及びアルカリ触媒を含む溶液（Ｃ）を添加し、前述の撹拌動力で撹拌しながら、テトラアルコキシシランを加水分解反応及び縮合反応させることが好ましい。なお、溶液（Ａ）への溶液（Ｂ）と溶液（Ｃ）の添加は、ほぼ同時に同程度の時間をかけて行うことが好ましい。
【００１７】
溶液（Ａ）は、アルカリ触媒を含む。
溶液（Ａ）中のアルカリ触媒としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、アンモニア、尿素、エタノールアミン、テトラメチル水酸化アンモニウム等が挙げられる。これらのアルカリ触媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもい。これらのアルカリ触媒の中でも、触媒作用に優れ、粒子形状を制御しやすく、金属不純物の混入を抑制することができ、揮発性が高く加水分解反応及び縮合反応後の除去性に優れることから、アンモニアが好ましい。
【００１８】
溶液（Ａ）は、テトラアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応進行させることができることから、水を含むことが好ましい。
【００１９】
溶液（Ａ）は、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れることから、水以外の溶媒を含むことが好ましい。
溶液（Ａ）中の水以外の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコールや、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、酢酸エチル等のエステルなどが挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの溶媒の中でも、テトラアルコキシシランを溶解しやすく、加水分解反応及び縮合反応で用いるものと副生するものとが同一で、製造上の利便性に優れることから、アルコールが好ましく、メタノール、エタノールがより好ましく、メタノールが更に好ましい。
【００２０】
溶液（Ａ）中のアルカリ触媒の濃度は、溶液（Ａ）１００質量％中、０．５質量％〜２．０質量％が好ましく、０．６質量％〜１．５質量％がより好ましい。溶液（Ａ）中のアルカリ触媒の濃度が上記下限値以上であると、シリカ粒子の凝集を抑制し、得られる分散液中のシリカ粒子の分散安定性に優れる。また、溶液（Ａ）中のアルカリ触媒の濃度が上記上限値以下であると、反応が過度に速く進行せず、反応制御性に優れる。
【００２１】
溶液（Ａ）中の水の濃度は、溶液（Ａ）１００質量％中、３質量％〜３０質量％が好ましく、５質量％〜２５質量％がより好ましい。溶液（Ａ）中の水の濃度が上記下限値以上であると、加水分解反応で生成するケイ酸の反応液中での分散性に優れる。また、溶液（Ａ）中の水の濃度が上記上限値以下であると、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れる。
【００２２】
溶液（Ａ）中の水以外の溶媒の濃度は、アルカリ触媒と水の残部とすることが好ましい。
【００２３】
溶液（Ｂ）は、テトラアルコキシシランを含む。
溶液（Ｂ）中のテトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン等のアルコキシ基の炭素数が１〜１２のテトラアルコキシシランが挙げられる。これらのテトラアルコキシシランは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのテトラアルコキシシランの中でも、加水分解反応が速く、未反応物が残留し難く、生産性に優れ、安定なシリカゾルを容易に得ることができることから、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましく、テトラメトキシシランがより好ましい。
【００２４】
溶液（Ｂ）は、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れることから、溶媒を含むことが好ましい。
溶液（Ｂ）中の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコールや、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、酢酸エチル等のエステルなどが挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの溶媒の中でも、加水分解反応及び縮合反応で用いるものと副生するものとが同一で、製造上の利便性に優れることから、アルコールが好ましく、メタノール、エタノールがより好ましく、メタノールが更に好ましい。
【００２５】
溶液（Ｂ）中のテトラアルコキシシランの濃度は、溶液（Ｂ）１００質量％中、７６質量％〜８９質量％が好ましく、７７質量％〜８８質量％がより好ましい。溶液（Ｂ）中のテトラアルコキシシランの濃度が上記下限値以上であると、用いる溶媒の量を低減することができ、シリカ粒子の生産性に優れる。また、溶液（Ｂ）中のテトラアルコキシシランの濃度が上記上限値以下であると、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れる。
【００２６】
溶液（Ｂ）中の溶媒の濃度は、溶液（Ｂ）１００質量％中、１１質量％〜２４質量％が好ましく、１２質量％〜２３質量％がより好ましい。溶液（Ｂ）中の溶媒の濃度が上記下限値以上であると、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れる。また、溶液（Ｂ）中の溶媒の濃度が上記上限値以下であると、用いる溶媒の量を低減することができ、シリカ粒子の生産性に優れる。なお、溶液（Ｂ）中の溶媒の濃度は、通常、溶液（Ｂ）のテトラアルコキシシランの残部であることが好ましい。
【００２７】
溶液（Ａ）への溶液（Ｂ）の添加速度は、５０ｇシリカ／時／ｋｇ溶液〜１５０ｇシリカ／時／ｋｇ溶液が好ましく、７０ｇシリカ／時／ｋｇ溶液〜１３０ｇシリカ／時／ｋｇ溶液がより好ましい。溶液（Ｂ）の添加速度が上記下限値以上であると、反応時間が短縮され、生産性に優れる。また、溶液（Ｂ）の添加速度が上記上限値以下であると、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れる。
ここで、「ｇシリカ／時／ｋｇ溶液」とは、溶液（Ａ）１ｋｇに対して、１時間当たりに添加する溶液（Ｂ）中のテトラアルコキシシランの質量をシリカの質量に換算した値（ｇ）を表す。
【００２８】
溶液（Ｃ）は、アルカリ触媒を含む。
溶液（Ｃ）中のアルカリ触媒としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、アンモニア、尿素、エタノールアミン、テトラメチル水酸化アンモニウム等が挙げられる。これらのアルカリ触媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。溶液（Ｃ）中のアルカリ触媒は溶液（Ａ）中のアルカリ触媒と同種のアルカリ触媒が好ましく、溶液（Ａ）におけると同様に、これらのアルカリ触媒の中でも、触媒作用に優れ、粒子形状を制御しやすく、金属不純物の混入を抑制することができ、揮発性が高く加水分解反応及び縮合反応後の除去性に優れることから、アンモニアが好ましい。
【００２９】
溶液（Ｃ）は、反応液の組成の変動を小さくすることができることから、溶媒を含むことが好ましい。
溶液（Ｃ）中の溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコールなどが挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの溶媒の中でも、加水分解反応及び縮合反応で用いるものと副生するものとが同一で、製造上の利便性に優れることから、水、アルコールが好ましく、水がより好ましい。
【００３０】
溶液（Ｃ）中のアルカリ触媒の濃度は、溶液（Ｃ）１００質量％中、２質量％〜５質量％が好ましく、３質量％〜４質量％がより好ましい。溶液（Ｃ）中のアルカリ触媒の濃度が上記下限値以上であると、シリカ粒子の凝集を抑制し、得られる分散液中のシリカ粒子の分散安定性に優れる。また、溶液（Ｃ）中のアルカリ触媒の濃度が上記上限値以下であると、反応が過度に速く進行せず、反応制御性に優れる。
【００３１】
溶液（Ｃ）中の水の濃度は、溶液（Ｃ）１００質量％中、９５質量％〜９８質量％が好ましく、９６質量％〜９７質量％がより好ましい。溶液（Ｃ）中の水の濃度が上記下限値以上であると、加水分解反応で生成するケイ酸の反応液中での分散性に優れる。また、溶液（Ｃ）中の水の濃度が上記上限値以下であると、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れる。
【００３２】
溶液（Ａ）への溶液（Ｃ）の添加速度は、２ｇアルカリ触媒／時／ｋｇ溶液〜６ｇアルカリ触媒／時／ｋｇ溶液が好ましく、３ｇアルカリ触媒／時／ｋｇ溶液〜５ｇアルカリ触媒／時／ｋｇ溶液がより好ましい。溶液（Ｃ）の添加速度が上記下限値以上であると、シリカ粒子の凝集を抑制し、得られる分散液中のシリカ粒子の分散安定性に優れる。また、溶液（Ｃ）の添加速度が上記上限値以下であると、反応が過度に速く進行せず、反応制御性に優れる。
ここで、「ｇアルカリ触媒／時／ｋｇ溶液」とは、溶液（Ａ）１ｋｇに対して、１時間当たりに添加する溶液（Ｃ）中のアルカリ触媒の質量（ｇ）を表す。
【００３３】
テトラアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応の反応温度（反応液の温度）は、２０℃〜５０℃が好ましく、２５℃〜４５℃がより好ましい。反応温度が上記下限値以上であると、反応が過度に遅く進行せず、制御性に優れる。また、反応温度が上記上限値以下であると、加水分解反応速度と縮合反応速度のバランスに優れる。
ここで反応系内の反応液とは、溶液（Ａ）、溶液（Ｂ）及び溶液（Ｃ）の混合液に相当する。
【００３４】
加水分解反応及び縮合反応の反応系内の水の濃度は、反応系内の反応液１００質量％中、３質量％〜３０質量％に維持することが好ましく、５質量％〜２５質量％に維持することがより好ましい。反応系内の水の濃度が上記下限値以上であると、中間生成物であるケイ酸の反応液中での分散性に優れる。また、反応系内の水の濃度が上記上限値以下であると、反応液中でのテトラアルコキシシランの分散性に優れる。
ここで反応系内の反応液とは、溶液（Ａ）、溶液（Ｂ）及び溶液（Ｃ）の混合液に相当する。
【００３５】
加水分解反応及び縮合反応の反応系内のアルカリ触媒の濃度は、反応系内の反応液１００質量％中、０．５質量％〜２．０質量％に維持することが好ましく、０．６質量％〜１．５質量％に維持することがより好ましい。反応系内のアルカリ触媒の濃度が上記下限値以上であると、シリカ粒子の凝集を抑制し、得られる分散液中のシリカ粒子の分散安定性に優れる。また、反応系内のアルカリ触媒の濃度が上記上限値以下であると、反応が過度に速く進行せず、反応制御性に優れる。
【００３６】
（工程（１））
本発明のシリカ粒子の製造方法は、不必要な成分を除去し、必要な成分を添加することができることから、上記テトラアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応工程後に、更に、以下の工程（１）を含むことが好ましい。
工程（１）：テトラアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応で得られたシリカ粒子の分散液を濃縮し、分散媒を添加する工程
【００３７】
工程（１）のシリカ粒子の分散液の濃縮と分散媒の添加とはいずれを先に行ってもよい。
【００３８】
シリカ粒子の分散液を濃縮する方法は特に限定されず、例えば、加熱濃縮法、膜濃縮法などが挙げられる。
加熱濃縮法によってシリカ粒子の分散液を濃縮するには、該分散液を常圧下、又は減圧下で加熱濃縮すればよい。
膜濃縮法によってシリカ粒子の分散液を濃縮するには、限外濾過法による膜分離が好ましい。ここで用いる限外濾過膜の分画分子量は、分散液中のシリカ粒子の粒径に合わせてシリカ粒子を濾過分離して濃縮できるものを選択する。
限外濾過膜の材質としては、ポリスルホン、ポリアクリルニトリル、焼結金属、セラミック、カーボンなどが挙げられる。限外濾過膜の形態としては、スパイラル型、チューブラー型、中空糸型等が挙げられる。
【００３９】
また、シリカ粒子の分散液に添加する分散媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコールなどが挙げられる。これらの分散媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの分散媒の中でも、シリカ粒子との親和性に優れることから、水、アルコールが好ましく、水がより好ましい。
【００４０】
（工程（２））
本発明のシリカ粒子の製造方法は、シリカ粒子の縮合度を高めることができることから、更に、以下の工程（２）を含むことが好ましい。
工程（２）：工程（１）で得られたシリカ粒子の分散液を加圧加熱処理する工程
【００４１】
工程（２）における加圧加熱処理の圧力は、０．１０ＭＰａ〜２．３ＭＰａが好ましく、０．１４ＭＰａ〜１．０ＭＰａがより好ましい。加圧加熱処理の圧力が０．１０ＭＰａ以上であると、シリカ粒子の縮合度を高めることができる。また、加圧加熱処理の圧力が２．３ＭＰａ以下であると、平均１次粒子径、平均２次粒子径、ｃｖ値、会合比を大きく変化させることなくシリカ粒子を製造することができ、シリカゾルの分散安定性に優れる。
【００４２】
加圧は、密閉した状態でシリカ粒子の分散液を分散媒の沸点以上に加熱すればよい。密閉した状態でシリカ粒子の水分散液を１００℃以上に加熱した場合、圧力は、その温度の飽和水蒸気圧となる。
【００４３】
加圧加熱処理の温度は、１００℃〜２２０℃が好ましく、１１０℃〜１８０℃がより好ましい。加圧加熱処理の温度が１００℃以上であると、シリカ粒子の縮合度を高めることができる。加圧加熱処理の温度が２２０℃以下であると、平均１次粒子径、平均２次粒子径、ｃｖ値、会合比を大きく変化させることなくシリカ粒子を製造することができ、シリカゾルの分散安定性に優れる。
【００４４】
加圧加熱処理の時間は、０．２５時間〜１０時間が好ましく、０．５時間〜８時間がより好ましい。加圧加熱処理の時間が０．２５時間以上であると、シリカ粒子の縮合度を高めることができる。加圧加熱処理の時間が１０時間以下であると、平均１次粒子径、平均２次粒子径、ｃｖ値、会合比を大きく変化させることなくシリカ粒子を製造することができ、シリカゾルの分散安定性に優れる。
【００４５】
加圧加熱処理は、平均１次粒子径、平均２次粒子径、ｃｖ値、会合比を大きく変化させることなくシリカ粒子の縮合度を高めることができることから、水分散液中で行うことがより好ましい。
【００４６】
加圧加熱処理を水分散液中で行う際のｐＨは、６．０〜８．０が好ましく、６．５〜７．８がより好ましい。加圧加熱処理を水分散液中で行う際のｐＨが６．０以上であると、シリカゾルのゲル化を抑制することができる。また、加圧加熱処理を水分散液中で行う際のｐＨが８．０以下であると、平均１次粒子径、平均２次粒子径、ｃｖ値、会合比を大きく変化させることなくシリカ粒子の縮合度を高めることができる。
【００４７】
（シリカ粒子の物性）
本発明のシリカ粒子の製造方法により製造されるシリカ粒子（以下、「本発明のシリカ粒子」と称す場合がある。）の平均１次粒子径は、５ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜６０ｎｍがより好ましい。シリカ粒子の平均１次粒子径が５ｎｍ以上であると、シリカゾルの保存安定性に優れる。また、シリカ粒子の平均１次粒子径が１００ｎｍ以下であると、シリコンウェハに代表される被研磨体の表面粗さや傷を低減でき、シリカ粒子の沈降を抑制することができる。
【００４８】
シリカ粒子の平均１次粒子径は、ＢＥＴ法により測定する。具体的には、比表面積自動測定装置を用いてシリカ粒子の比表面積を測定し、下記式（１）を用いて平均１次粒子径を算出する。
平均１次粒子径（ｎｍ）＝６０００／(比表面積(ｍ２／ｇ)×密度(ｇ／ｃｍ３))
・・・  （１）
【００４９】
シリカ粒子の平均１次粒子径は、公知の条件・方法により、所望の範囲に設定することができる。
【００５０】
本発明のシリカ粒子の平均２次粒子径は、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。シリカ粒子の平均２次粒子径が１０ｎｍ以上であると、研磨後の洗浄における粒子等の除去性に優れ、シリカゾルの保存安定性に優れる。シリカ粒子の平均２次粒子径が２００ｎｍ以下であると、研磨時のシリコンウェハに代表される被研磨体の表面粗さや傷を低減でき、研磨後の洗浄における粒子等の除去性に優れ、シリカ粒子の沈降を抑制することができる。
【００５１】
シリカ粒子の平均２次粒子径は、ＤＬＳ法（動的光散乱法）により測定する。具体的には、動的光散乱粒子径測定装置を用いて測定する。
【００５２】
シリカ粒子の平均２次粒子径は、公知の条件・方法により、所望の範囲に設定することができる。
【００５３】
本発明のシリカ粒子のｃｖ値は、１０〜５０が好ましく、１５〜４０がより好ましく、２０〜３５が更に好ましい。シリカ粒子のｃｖ値が下限値以上であると、シリコンウェハに代表される被研磨体に対する研磨レートに優れ、生産性に優れる。また、シリカ粒子のｃｖ値が上記上限値以下であると、研磨時のシリコンウェハに代表される被研磨体の表面粗さや傷を低減でき、研磨後の洗浄における粒子等の除去性に優れる。
【００５４】
シリカ粒子のｃｖ値は、動的光散乱粒子径測定装置を用いてシリカ粒子の平均２次粒子径を測定し、下記式（２）を用いて算出する。
ｃｖ値＝（標準偏差（ｎｍ）／平均２次粒子径（ｎｍ））×１００  ・・・  （２）
【００５５】
本発明のシリカ粒子の会合比は、１．０〜４．０が好ましく、１．１〜３．０がより好ましい。シリカ粒子の会合比が下限値以上であると、シリコンウェハに代表される被研磨体に対する研磨レートに優れ、生産性に優れる。また、シリカ粒子の会合比が上記上限値以下であると、研磨時のシリコンウェハに代表される被研磨体の表面粗さや傷を低減でき、シリカ粒子の凝集を抑制することができる。
【００５６】
シリカ粒子の会合比は、前述の測定方法にて測定した平均１次粒子径と前述の測定方法にて測定した平均２次粒子径とから、下記式（３）を用いて算出される。
会合比＝平均２次粒子径／平均１次粒子径  ・・・  （３）
【００５７】
本発明のシリカ粒子の表面シラノール基密度は、０．１個／ｎｍ２〜１０個／ｎｍ２が好ましく、０．５個／ｎｍ２〜７．５個／ｎｍ２がより好ましく、２．０個／ｎｍ２〜７．０個／ｎｍ２が更に好ましい。シリカ粒子の表面シラノール基密度が０．１個／ｎｍ２以上であると、シリカ粒子が適度な表面反発を有し、シリカゾルの分散安定性に優れる。また、シリカ粒子の表面シラノール基密度が１０個／ｎｍ２以下であると、シリカ粒子が適度な表面反発を有し、シリカ粒子の凝集を抑制することができる。
【００５８】
シリカ粒子の表面シラノール基密度は、シアーズ法により測定する。具体的には、下記に示す条件で測定、算出する。
【００５９】
シリカ粒子１．５ｇに相当するシリカゾルを採取し、純水を加えて液量を９０ｍＬにする。２５℃の環境下、ｐＨが３．６になるまで０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を加え、塩化ナトリウム３０ｇを加え、純水を徐々に加えながら塩化ナトリウムを完全に溶解させ、最終的に試験液の総量が１５０ｍＬになるまで純水を加え、試験液を得る。
得られた試験液を自動滴定装置に入れ、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、ｐＨが４．０から９．０になるのに要する０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液の滴定量Ａ（ｍＬ）を測定する。
下記式（４）を用いて、シリカ粒子１．５ｇあたりのｐＨが４．０から９．０になるのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液の消費量Ｖ（ｍＬ）を算出し、下記式（５）を用いて、シリカ粒子の表面シラノール基密度ρ（個／ｎｍ２）を算出する。
Ｖ＝（Ａ×ｆ×１００×１．５）／（Ｗ×Ｃ）  ・・・  （４）
Ａ：シリカ粒子１．５ｇあたりのｐＨが４．０から９．０になるのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液の滴定量（ｍＬ）
ｆ：用いた０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液の力価
Ｃ：シリカゾル中のシリカ粒子の濃度（質量％）
Ｗ：シリカゾルの採取量（ｇ）
ρ＝（Ｂ×ＮＡ）／（１０１８×Ｍ×ＳＢＥＴ）  ・・・  （５）
Ｂ：Ｖから算出したシリカ粒子１．５ｇあたりのｐＨが４．０から９．０になるのに要した水酸化ナトリウム量（ｍｏｌ）
ＮＡ：アボガドロ数（個／ｍｏｌ）
Ｍ：シリカ粒子量（１．５ｇ）
ＳＢＥＴ：平均１次粒子径の算出の際に測定したシリカ粒子の比表面積（ｍ２／ｇ）
【００６０】
尚、前記シリカ粒子の表面シラノール基密度の測定、算出方法は、「Ｇ．Ｗ．Ｓｅａｒｓ，Ｊｒ．，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．１２，ｐｐ．１９８１−１９８３（１９５６）．」、「羽場真一，  半導体集積回路プロセス用研磨剤の開発,高知工科大学博士論文，ｐｐ．３９−４５，２００４年３月」、「特許第５９６７１１８号公報」、「特許第６０４７３９５号公報」を参考にした。
【００６１】
シリカ粒子の表面シラノール基密度は、アルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応の条件を調整することで、所望の範囲に設定することができる。
【００６２】
本発明のシリカ粒子の金属不純物含有率は、５ｐｐｍ以下が好ましく、２ｐｐｍ以下がより好ましい。
【００６３】
半導体デバイスのシリコンウェハの研磨において、金属不純物が被研磨体の表面に付着、汚染することで、ウェハ特性に悪影響を及ぼすと共に、ウェハ内部に拡散して品質が劣化するため、このようなウェハによって製造された半導体デバイスの性能が著しく低下する。
また、シリカ粒子に金属不純物が存在すると、酸性を示す表面シラノール基と金属不純物とが配位的な相互作用が発生し、表面シラノール基の化学的性質（酸性度等）を変化させたり、シリカ粒子表面の立体的な環境（シリカ粒子の凝集のしやすさ等）を変化させたり、研磨レートに影響を及ぼす。
【００６４】
シリカ粒子の金属不純物含有率は、高周波誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）により測定する。具体的には、シリカ粒子０．４ｇ含むシリカゾルを正確に量り取り、硫酸とフッ酸を加え、加温、溶解、蒸発させ、残存した硫酸滴に総量が正確に１０ｇとなるよう純水を加えて試験液を作成し、高周波誘導結合プラズマ質量分析装置を用いて測定する。対象の金属は、ナトリウム、カリウム、鉄、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、コバルト、クロム、銅、マンガン、鉛、チタン、銀、ニッケルとし、これらの金属の含有率の合計を金属不純物含有率とする。
【００６５】
シリカ粒子の金属不純物含有率は、アルコキシシランを主原料として加水分解反応及び縮合反応を行ってシリカ粒子を得ることで、５ｐｐｍ以下とすることができる。
水ガラス等の珪酸アルカリの脱イオンによる方法では、原料由来のナトリウム等が残存するため、シリカ粒子の金属不純物含有率を５ｐｐｍ以下とすることが極めて困難である。
【００６６】
シリカ粒子の形状としては、例えば、球状、鎖状、繭状（こぶ状や落花生状とも称される）、異形状（例えば、疣状、屈曲状、分岐状等）等が挙げられる。これらのシリカ粒子の形状の中でも、研磨時のシリコンウェハに代表される被研磨体の表面粗さや傷を低減させたい場合は、球状が好ましく、シリコンウェハに代表される被研磨体に対する研磨レートをより高めたい場合は、異形状が好ましい。
【００６７】
本発明のシリカ粒子は、機械的強度、保存安定性に優れることから、細孔を有しないことが好ましい。
シリカ粒子の細孔の有無は、窒素を吸着ガスとした吸着等温線を用いたＢＥＴ多点法解析により確認する。
【００６８】
（シリカゾルの製造方法）
本発明のシリカゾルの製造方法は、本発明のシリカ粒子の製造方法を含む。
【００６９】
シリカゾルは、本発明のシリカ粒子の製造方法で得られたシリカ粒子の分散液をそのまま用いてもよく、得られたシリカ粒子の分散液中の成分のうち、不必要な成分の除去や必要な成分の添加をして製造してもよい。
【００７０】
シリカゾルは、シリカ粒子及び分散媒を含むことが好ましい。
シリカゾル中の分散媒は、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコールなどが挙げられる。これらのシリカゾル中の分散媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのシリカゾル中の分散媒の中でも、シリカ粒子との親和性に優れることから、水、アルコールが好ましく、水がより好ましい。
【００７１】
シリカゾル中のシリカ粒子の含有率は、シリカゾル全量１００質量％中、３質量％〜５０質量％が好ましく、４質量％〜４０質量％がより好ましく、５質量％〜３０質量％が更に好ましい。シリカゾル中のシリカ粒子の含有率が３質量％以上であると、シリコンウェハに代表される被研磨体に対する研磨レートに優れる。また、シリカゾル中のシリカ粒子の含有率が５０質量％以下であると、シリカゾルや研磨組成物中のシリカ粒子の凝集を抑制することができ、シリカゾルや研磨組成物の保存安定性に優れる。
【００７２】
シリカゾル中の分散媒の含有率は、シリカゾル全量１００質量％中、５０質量％〜９７質量％が好ましく、６０質量％〜９６質量％がより好ましく、７０質量％〜９５質量％が更に好ましい。シリカゾル中の分散媒の含有率が５０質量％以上であると、シリカゾルや研磨組成物中のシリカ粒子の凝集を抑制することができ、シリカゾルや研磨組成物の保存安定性に優れる。また、シリカゾル中の分散媒の含有率が９７質量％以下であると、シリコンウェハに代表される被研磨体に対する研磨レートに優れる。
【００７３】
シリカゾル中のシリカ粒子や分散媒の含有率は、得られたシリカ粒子の分散液中の成分のうち、不必要な成分を除去し、必要な成分を添加することで、所望の範囲に設定することができる。
【００７４】
シリカゾルは、シリカ粒子及び分散媒以外に、その性能を損なわない範囲において、必要に応じて、酸化剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、ｐＨ緩衝剤、界面活性剤、キレート剤、抗菌殺生物剤等の他の成分を含んでもよい。
特に、シリカゾルの保存安定性に優れることから、シリカゾル中に抗菌殺生物剤を含ませることが好ましい。
【００７５】
抗菌殺生物剤としては、例えば、過酸化水素、アンモニア、第四級アンモニウム水酸化物、第四級アンモニウム塩、エチレンジアミン、グルタルアルデヒド、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル、亜塩素酸ナトリウム等が挙げられる。これらの抗菌殺生物剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの抗菌殺生物剤の中でも、シリカゾルとの親和性に優れることから、過酸化水素が好ましい。
抗菌殺生物剤は、一般に殺菌剤と言われるものも含む。
【００７６】
シリカゾル中の抗菌殺生物剤の含有率は、シリカゾル全量１００質量％中、０．０００１質量％〜１０質量％が好ましく、０．００１質量％〜１質量％がより好ましい。シリカゾル中の抗菌殺生物剤の含有率が０．０００１質量％以上であると、シリカゾルの保存安定性に優れる。シリカゾル中の抗菌殺生物剤の含有率が１０質量％以下であると、シリカゾルの本来の性能を損なわない。
【００７７】
シリカゾルのｐＨは、６．０〜８．０が好ましく、６．５〜７．８がより好ましい。シリカゾルのｐＨが６．０以上であると、分散安定性に優れ、シリカ粒子の凝集を抑制することができる。また、シリカゾルのｐＨが８．０以下であると、シリカ粒子の溶解を防ぎ、長期間の保存安定性に優れる。
シリカゾルのｐＨは、ｐＨ調整剤を添加することで、所望の範囲に設定することができる。
【００７８】
（研磨組成物）
本発明のシリカ粒子の製造方法で得られたシリカ粒子は、研磨組成物として好適に用いることができる。
研磨組成物は、前述したシリカゾル及び水溶性高分子を含むことが好ましい。
【００７９】
水溶性高分子は、シリコンウェハに代表される被研磨体に対する研磨組成物の濡れ性を高める。水溶性高分子は、水親和性の高い官能基を保有する高分子であることが好ましく、この水親和性の高い官能基とシリカ粒子の表面シラノール基との親和性が高く、研磨組成物中でより近傍にシリカ粒子と水溶性高分子とが安定して分散する。そのため、シリコンウェハに代表される被研磨体への研磨の際、シリカ粒子と水溶性高分子との効果が相乗的に機能する。
【００８０】
水溶性高分子としては、例えば、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン骨格を有する共重合体、ポリオキシアルキレン構造を有する重合体等が挙げられる。
【００８１】
セルロース誘導体としては、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、加水分解処理を施した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。
ポリビニルピロリドン骨格を有する共重合体としては、例えば、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとのグラフト共重合体等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン構造を有する重合体としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体等が挙げられる。
【００８２】
これらの水溶性高分子は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの水溶性高分子の中でも、シリカ粒子の表面シラノール基との親和性が高く、相乗的に作用して被研磨体の表面に良好な親水性を与えることから、セルロース誘導体が好ましく、ヒドロキシエチルセルロースがより好ましい。
【００８３】
水溶性高分子の質量平均分子量は、１，０００〜３，０００，０００が好ましく、５，０００〜２，０００，０００がより好ましく、１０，０００〜１，０００，０００が更に好ましい。水溶性高分子の質量平均分子量が１，０００以上であると、研磨組成物の親水性が向上する。また、水溶性高分子の質量平均分子量が３，０００，０００以下であると、シリカゾルとの親和性に優れ、シリコンウェハに代表される被研磨体に対する研磨レートに優れる。
【００８４】
水溶性高分子の質量平均分子量は、ポリエチレンオキサイド換算で、０．１ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ溶液を移動相とする条件で、サイズ排除クロマトグラフィーにより測定する。
【００８５】
研磨組成物中の水溶性高分子の含有率は、研磨組成物全量１００質量％中、０．０２質量％〜１０質量％が好ましく、０．０５質量％〜５質量％がより好ましい。研磨組成物中の水溶性高分子の含有率が０．０２質量％以上であると、研磨組成物の親水性が向上する。また、研磨組成物中の水溶性高分子の含有率が１０質量％以下であると、研磨組成物調製時のシリカ粒子の凝集を抑制することができる。
【００８６】
研磨組成物は、シリカゾル及び水溶性高分子以外に、その性能を損なわない範囲において、必要に応じて、塩基性化合物、研磨促進剤、界面活性剤、親水性化合物、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、ｐＨ緩衝剤、界面活性剤、キレート剤、抗菌殺生物剤等の他の成分を含んでもよい。
特に、シリコンウェハに代表される被研磨体の表面に化学的な作用を与えて化学的研磨（ケミカルエッチング）ができ、シリカ粒子の表面シラノール基との相乗効果により、シリコンウェハに代表される被研磨体の研磨速度を向上させることができることから、研磨組成物中に塩基性化合物を含ませることが好ましい。
【００８７】
塩基性化合物としては、例えば、有機塩基性化合物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属炭酸塩、アンモニア等が挙げられる。これらの塩基性化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの塩基性化合物の中でも、水溶性が高く、シリカ粒子や水溶性高分子との親和性に優れることから、アンモニア、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、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムが好ましく、アンモニア、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がより好ましく、アンモニアが更に好ましい。
【００８８】
研磨組成物中の塩基性化合物の含有率は、研磨組成物全量１００質量％中、０．００１質量％〜５質量％が好ましく、０．０１質量％〜３質量％がより好ましい。研磨組成物中の塩基性化合物の含有率が０．００１質量％以上であると、シリコンウェハに代表される被研磨体の研磨速度を向上させることができる。また、研磨組成物中の塩基性化合物の含有率が５質量％以下であると、研磨組成物の安定性に優れる。
【００８９】
研磨組成物のｐＨは、８．０〜１２．０が好ましく、９．０〜１１．０がより好ましい。研磨組成物のｐＨが８．０以上であると、研磨組成物中のシリカ粒子の凝集を抑制することができ、研磨組成物の分散安定性に優れる。また、研磨組成物のｐＨが１２．０以下であると、シリカ粒子の溶解を抑制することができ、研磨組成物の安定性に優れる。
研磨組成物のｐＨは、ｐＨ調整剤を添加することで、所望の範囲に設定することができる。
【００９０】
研磨組成物は、本発明のシリカゾルの製造方法で得られたシリカゾル、水溶性高分子、及び、必要に応じて、他の成分を混合することで得られるが、保管、運搬を考慮し、一旦高濃度で調製し、研磨直前に水等で希釈してもよい。
【００９１】
（研磨方法）
本発明の研磨方法は、本発明のシリカゾルの製造方法で得られたシリカゾルを含む研磨組成物を用いて研磨する方法である。
研磨組成物は、前述した研磨組成物を用いることが好ましい。
具体的な研磨の方法としては、例えば、シリコンウェハの表面を研磨パッドに押し付け、研磨パッド上に本発明の研磨組成物を滴下し、シリコンウェハの表面を研磨する方法が挙げられる。
【００９２】
（半導体ウェハの製造方法）
本発明の半導体ウェハの製造方法は、本発明の研磨方法を含む方法であり、具体的な研磨方法は、前述した通りである。
半導体ウェハとしては、例えば、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ等が挙げられる。
【００９３】
（半導体デバイスの製造方法）
本発明の半導体デバイスの製造方法は、本発明の研磨方法を含む方法であり、具体的な研磨方法は、前述した通りである。
【００９４】
（用途）
本発明のシリカ粒子の製造方法で得られたシリカ粒子、本発明のシリカゾルの製造方法で得られたシリカゾルは、研磨用途に好適に用いることができ、例えば、シリコンウェハ等の半導体材料の研磨、ハードディスク基板等の電子材料の研磨、集積回路を製造する際の平坦化工程における研磨（化学的機械的研磨）、フォトマスクや液晶に用いる合成石英ガラス基板の研磨、磁気ディスク基板の研磨等に用いることができる。中でもシリコンウェハの研磨や化学的機械的研磨に特に好適に用いることができる。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００９６】
（平均１次粒子径の測定）
実施例及び比較例で得られたシリカ粒子の分散液を１５０℃で乾燥し、比表面積自動測定装置「ＢＥＬＳＯＲＰ−ＭＲ１」（機種名、マイクロトラック・ベル株式会社）を用いて、シリカ粒子の比表面積を測定し、下記式（１）を用い、密度を２．２ｇ／ｃｍ３として平均１次粒子径を算出した。
平均１次粒子径（ｎｍ）＝６０００／(比表面積(ｍ２／ｇ)×密度(ｇ／ｃｍ３))
・・・  （１）
【００９７】
（平均２次粒子径、ｃｖ値の測定）
実施例及び比較例で得られたシリカ粒子の分散液を、動的光散乱粒子径測定装置「ゼーターサイザーナノＺＳ」（機種名、マルバーン社製）を用いて、シリカ粒子の平均２次粒子径を測定し、下記式（２）を用いてｃｖ値を算出した。
ｃｖ値＝（標準偏差（ｎｍ）／平均２次粒子径（ｎｍ））×１００  ・・・  （２）
【００９８】
（会合比の算出）
測定した平均１次粒子径と平均２次粒子径とから、下記式（３）を用いて会合比を算出した。
会合比＝平均２次粒子径／平均１次粒子径  ・・・  （３）
【００９９】
（シリカ粒子同士が接合した凝集粒子量の測定）
実施例及び比較例で得られたシリカ粒子の分散液を超純水で５０００倍に希釈し、希釈したシリカ粒子の分散液５μＬをシリコン基板上に滴下し乾燥させた。次いで、電界放出型走査電子顕微鏡（機種名「Ｓ−５２００型」、株式会社日立ハイテクノロジーズ製、ＦＥ−ＳＥＭ）を用いて、シリコン基板に加速電圧５ｋＶで電子線を照射し、倍率５万倍で観測される二次電子像を撮影した。撮影した写真を、画像解析式粒度分布測定ソフト（ソフト名「Ｍａｃ−Ｖｉｅｗ  Ｖｅｒ．４」、株式会社マウンテック製）に取り込み、同一視野に含まれる全シリカ粒子（８０個〜１２０個）の面積を測定した。シリカ粒子が２個以上接合した粒子を凝集粒子と定義し、全粒子の面積の総和に対する凝集粒子の面積の割合（面積％）を算出した。
【０１００】
（反応槽の壁面状態の測定）
実施例及び比較例でシリカ粒子を得るために用いた反応槽の壁面を目視で観察し、以下のような指標で評価した。
Ａ：反応槽の壁面へのシリカ粒子の付着がほぼ確認できなかった。
Ｂ：反応槽の壁面への少量のシリカ粒子の付着が確認された。
Ｃ：反応槽の壁面への多量のシリカ粒子の付着が確認された。
【０１０１】
［実施例１］
反応槽に供給した純水３．９質量部、メタノール７７．８質量部及び１０質量％アンモニア水１１．１質量部を混合した溶液（Ａ−１）に、テトラメトキシシラン１００質量部及びメタノール２５．０質量部を混合した溶液（Ｂ−１）（テトラメトキシシランの濃度８０質量％）と、純水２９．１質量部及び１０質量％アンモニア水１５．６質量部を混合した溶液（Ｃ−１）とを、２５３分かけてそれぞれ等速で滴下した（溶液（Ｂ−１）の添加速度：１００ｇシリカ／時／ｋｇ溶液、溶液（Ｃ−１）の添加速度：４ｇアルカリ触媒／時／ｋｇ溶液）。滴下中、反応液の温度を３７℃に保ったまま、反応液を撹拌動力７８Ｗ／ｍ３で撹拌した。滴下終了後、反応液の温度を３７℃に保ったまま、更に反応液を同じ撹拌動力で３０分間撹拌した。反応液を濾過し、シリカ粒子濃度１６質量％のシリカ粒子の分散液を得た。
得られたシリカ粒子の評価結果を、表１に示す。
【０１０２】
［比較例１］
撹拌動力を１２Ｗ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様に操作した。
得られたシリカ粒子の評価結果を、表１に示す。
【０１０３】
［比較例２］
撹拌動力を４０３Ｗ／ｍ３とした以外は、実施例１と同様に操作した。
得られたシリカ粒子の評価結果を、表１に示す。
【０１０４】
【表１】
2022001545.tif 000002
【０１０５】
表１から分かるように、実施例１のシリカ粒子の製造方法は、比較例１〜２のシリカ粒子の製造方法と比較して、反応槽の壁面に付着するシリカ粒子を抑制すると共に、シリカ粒子同士が凝集した粗大粒子の発生を抑制することができた。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明のシリカ粒子の製造方法で得られたシリカ粒子、本発明のシリカゾルの製造方法で得られたシリカゾルは、研磨用途に好適に用いることができ、例えば、シリコンウェハ等の半導体材料の研磨、ハードディスク基板等の電子材料の研磨、集積回路を製造する際の平坦化工程における研磨（化学的機械的研磨）、フォトマスクや液晶に用いる合成石英ガラス基板の研磨、磁気ディスク基板の研磨等に用いることができる。中でもシリコンウェハの研磨や化学的機械的研磨に特に好適に用いることができる。