(57)【要約】  シリコン基板の仕上げ研磨工程より上流の工程で用いられて、仕上げ研磨工程後において高品位の表面を効果的に実現し得る研磨用組成物を提供する。本発明によると、中間研磨工程と仕上げ研磨工程とを含むシリコン基板の研磨プロセスにおいて上記中間研磨工程に用いられる中間研磨用組成物が提供される。上記中間研磨用組成物は、砥粒Ａ１と、塩基性化合物Ｂ１と、表面保護剤Ｓ１とを含む。上記表面保護剤Ｓ１は、重量平均分子量が３０×１０４より高い水溶性高分子Ｐ１を含み、さらに、分散剤Ｄ１を含み、かつ分散性パラメータα１が８０％未満である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間研磨工程と仕上げ研磨工程とを含むシリコン基板の研磨プロセスにおいて前記中間研磨工程に用いられる中間研磨用組成物であって、
砥粒Ａ１と、塩基性化合物Ｂ１と、表面保護剤Ｓ１とを含み、
前記表面保護剤Ｓ１は、重量平均分子量が３０×１０４より高い水溶性高分子Ｐ１と、分散剤Ｄ１とを含み、
前記表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１が８０％未満である、シリコン基板中間研磨用組成物。
【請求項２】
前記分散剤Ｄ１の含有量は、前記水溶性高分子Ｐ１の含有量の０．８倍以下である、請求項１に記載の中間研磨用組成物。
【請求項３】
前記分散剤Ｄ１の重量平均分子量は３×１０４以下である、請求項１または２に記載の中間研磨用組成物。
【請求項４】
前記表面保護剤Ｓ１は、前記水溶性高分子Ｐ１としてセルロース誘導体を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の中間研磨用組成物。
【請求項５】
前記表面保護剤Ｓ１の含有量は、前記砥粒Ａ１の含有量１００ｇ当たり０．００５ｇ以上５ｇ以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の中間研磨用組成物。
【請求項６】
前記砥粒Ａ１はシリカ粒子である、請求項１から５のいずれか一項に記載の中間研磨用組成物。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の中間研磨用組成物と、
前記仕上げ研磨工程に用いられる仕上げ研磨用組成物と
を含むシリコン基板研磨用組成物セットであって、
前記仕上げ研磨用組成物は、砥粒Ａ２と、塩基性化合物Ｂ２と、表面保護剤Ｓ２とを含み、
前記表面保護剤Ｓ２は水溶性高分子Ｐ２を含み、
前記表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１と、前記表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２との関係が、次式：（α１／α２）≧０．５；を満たす、シリコン基板研磨用組成物セット。
【請求項８】
前記表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２が１％以上３０％以下である、請求項７に記載の研磨用組成物セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板中間研磨用組成物および該組成物を含むシリコン基板研磨用組成物セットに関する。本出願は、２０１７年２月２０日に出願された日本国特許出願２０１７−２９１５３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】
半導体製品の製造等に用いられるシリコン基板の表面は、一般に、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、典型的には、予備ポリシング工程（予備研磨工程）と仕上げポリシング工程（仕上げ研磨工程）とを含む複数の研磨工程により構成されている。シリコンウェーハ等の半導体基板の研磨に関する技術文献として特許文献１〜３が挙げられる。
【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２０１２−８９８６２号公報
【特許文献２】日本国特許出願公開２０１５−１２４２３１号公報
【特許文献３】日本国特許出願公開２０１６−４９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体配線の微細化に伴い、シリコン基板をより高品位な表面に仕上げることが求められている。例えば、仕上げ研磨後の表面において、一般にＬＰＤ（Light Point Defect；ＬＰＤ）と称される微小パーティクルの数をより低減することが望まれている。特許文献１には、低粘度の水溶性高分子化合物を含む仕上げ研磨用組成物を用いることにより、研磨後の表面の濡れ性を向上させ、パーティクルの付着等の微小な欠陥を低減する技術が記載されている。特許文献２には、所定の慣性半径および接触角を満たすヒドロキシエチルセルロースを用いることにより、同様に研磨後の濡れ性向上および表面欠陥低減を図る技術が記載されている。しかし、このような技術によっても、仕上げ研磨後の表面品質に関する近年の要求レベルには十分に対応できない場合があった。【０００５】
そこで本発明は、シリコン基板の仕上げ研磨工程より上流の工程で用いられて、仕上げ研磨工程後において高品位の表面を効果的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。本発明の他の目的は、かかる研磨用組成物を含むシリコン基板研磨用組成物セットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書によると、中間研磨工程と仕上げ研磨工程とを含むシリコン基板の研磨プロセスにおいて、上記中間研磨工程に用いられる中間研磨用組成物が提供される。上記中間研磨用組成物は、砥粒Ａ１と、塩基性化合物Ｂ１と、表面保護剤Ｓ１とを含む。上記表面保護剤Ｓ１は、重量平均分子量（Ｍｗ）が３０×１０４より高い水溶性高分子Ｐ１を含み、さらに分散剤Ｄ１を含む。上記表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１は８０％未満である。このような中間研磨用組成物は、Ｍｗが３０×１０４より高い水溶性高分子Ｐ１を含むことにより、中間研磨工程に適した加工力と研磨対象物表面の保護性とを好適に両立し得る。また、表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１が８０％未満に制限されているので、中間研磨用組成物中における水溶性高分子Ｐ１の分散性がよく、該水溶性高分子Ｐ１に起因する欠陥の発生を効果的に抑制することができる。また、分散剤Ｄ１の使用により上記水溶性高分子Ｐ１の分散性を改善し、分散性パラメータα１の値をより小さくすることができる。このような中間研磨用組成物によると、中間研磨工程において、仕上げ研磨工程後に高品位の表面が得られやすい研磨対象物表面を実現することができる。【０００７】
表面保護剤Ｓ１における分散剤Ｄ１の含有量は、例えば、上記水溶性高分子Ｐ１の含有量の０．８倍以下とすることができる。これにより、中間研磨工程に適した加工力と表面保護性とをより好適に両立させることができ、仕上げ研磨工程後においてより高品位の表面が得られやすい研磨対象物表面を実現することができる。【０００８】
分散剤Ｄ１としては、Ｍｗが３×１０４以下のものを好ましく使用し得る。このような分散剤Ｄ１によると、分散性パラメータα１が効率よく低減される傾向にある。したがって、中間研磨工程に適した加工力と表面保護性とをより好適に両立させ得る。【０００９】
ここに開示される技術の好ましい一態様において、上記表面保護剤Ｓ１は、上記水溶性高分子Ｐ１としてセルロース誘導体を含む。このような態様において、本発明を適用することによる効果が特に好適に発揮され得る。【００１０】
上記表面保護剤Ｓ１の含有量は、上記砥粒Ａ１の含有量１００ｇ当たり、例えば０．００５ｇ以上５ｇ以下とすることができる。表面保護剤Ｓ１の含有量を上記範囲とすることにより、中間研磨工程に適した加工力と表面保護性とを好適に両立させやすくなる。【００１１】
好ましい一態様において、上記砥粒Ａ１はシリカ粒子であり得る。砥粒Ａ１がシリカ粒子である態様において、本発明を適用することによる効果が特に好適に発揮され得る。【００１２】
この明細書によると、また、ここに開示されるいずれかの中間研磨用組成物と、上記仕上げ研磨工程に用いられる仕上げ研磨用組成物と、を含むシリコン基板研磨用組成物セットが提供される。上記仕上げ研磨用組成物は、砥粒Ａ２と、塩基性化合物Ｂ２と、表面保護剤Ｓ２とを含み得る。上記表面保護剤Ｓ２は、典型的には、水溶性高分子Ｐ２を含む。上記研磨用組成物セットは、上記中間研磨用組成物に含まれる表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１と、上記仕上げ研磨用組成物に含まれる表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２との関係が、次式：（α１／α２）≧０．５；を満たすことが好ましい。このような構成の研磨用組成物セットを用いてシリコン基板を研磨することにより、高品位な表面を有するシリコン基板が好適に製造され得る。【００１３】
上記仕上げ研磨用組成物に含まれる表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２は、１％以上３０％以下であることが好ましい。このような仕上げ研磨用組成物を用いることにより、より高品位の研磨対象物表面が実現され得る。
【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】
この明細書において「仕上げ研磨工程」とは、砥粒を含む研磨用組成物を用いて行われる研磨工程のうち最後に（すなわち、最も下流側に）配置される研磨工程をいう。かかる仕上げ研磨工程に用いられる研磨用組成物を「仕上げ研磨用組成物」という。したがって、ここに開示される技術における仕上げ研磨用組成物は、シリコン基板の研磨過程で用いられる複数種類の研磨用組成物のうち、最も下流側で用いられる種類の研磨用組成物として把握され得る。
【００１６】
この明細書において「中間研磨工程」とは、砥粒を含む研磨用組成物を用いて行われる研磨工程のうち、上記仕上げ研磨工程の直前に配置される研磨工程をいう。すなわち、仕上げ研磨工程に先だって行われる予備研磨工程（予備ポリシング工程）のうち、最も下流側に配置される予備研磨工程をいう。また、かかる中間研磨工程に用いられる研磨用組成物を「中間研磨用組成物」という。したがって、ここに開示される技術における中間研磨用組成物は、シリコン基板の研磨過程で用いられる複数種類の研磨用組成物のうち、下流側から２番目に用いられる種類の研磨用組成物として把握され得る。上記中間研磨工程は、予備研磨工程における最初の研磨工程（一次予備研磨工程）であってもよく、二番目以降の研磨工程であってもよい。ここに開示される中間研磨用組成物は、上記中間研磨工程が予備研磨工程における二番目以降の研磨工程である態様において好適に用いられ得る。すなわち、ここに開示される中間研磨用組成物は、一次予備研磨工程を終えたシリコン基板の中間研磨工程において好ましく用いられ得る。
【００１７】
ここに開示される技術は、シリコン基板（特にシリコンウェーハ）を研磨対象物とする研磨に好ましく適用される。ここでいうシリコンウェーハの典型例はシリコン単結晶ウェーハであり、例えば、シリコン単結晶インゴットをスライスして得られたシリコン単結晶ウェーハである。ここに開示される技術における研磨対象面は、典型的には、シリコンからなる表面である。上記シリコン基板には、ここに開示される中間研磨工程の前に、ラッピングやエッチング、あるいは上述した一次予備研磨等の、中間研磨工程より上流の工程においてシリコン基板に適用され得る一般的な処理が施されていてもよい。
【００１８】
なお、以下の説明において、いずれの研磨工程に用いられる研磨用組成物であるか（例えば、中間研磨用組成物であるか仕上げ研磨用組成物であるか）を問わず、ポリシング工程において使用される研磨用組成物一般を指す用語として「研磨用組成物」の語を用いることがある。
【００１９】
＜表面保護剤Ｓ１＞
ここに開示される中間研磨用組成物は、砥粒Ａ１と、塩基性化合物Ｂ１と、表面保護剤Ｓ１とを含む。上記表面保護剤Ｓ１は、重量平均分子量（Ｍｗ）が３０×１０４より高い水溶性高分子Ｐ１を含み、さらに分散剤Ｄ１を含み、かつ分散性パラメータα１が８０％未満であることによって特徴づけられる。
【００２０】
（水溶性高分子Ｐ１のＭｗ）
水溶性高分子Ｐ１は、中間研磨工程において、研磨対象物表面の保護性を高める働きをする。これにより、中間研磨工程の終了時における研磨対象物（ここではシリコン基板）の表面の平滑性をより高くし得る。中間研磨終了時の平滑性が高いことは、仕上げ研磨工程で解消すべき凹凸が少なく、仕上げ研磨工程の負荷が小さいことを意味する。したがって、仕上げ研磨工程において、より研磨力（加工力）が弱い仕上げ研磨用組成物を採用しても、仕上げ研磨の開始時点で存在する凹凸を所望のレベルまで解消することが可能となる。より加工力の弱い仕上げ研磨用組成物を用いることにより、仕上げ研磨工程において研磨対象物に加わる負荷を軽減して欠陥発生を抑制し、仕上げ研磨後の研磨対象物の表面品位を向上させ得る。
【００２１】
水溶性高分子Ｐ１としては、Ｍｗが３０×１０４より高いものが用いられる。水溶性高分子Ｐ１のＭｗ（ＭｗＰ１）は、４０×１０４より高いことが好ましく、５０×１０４より高いことがより好ましい。ＭｗＰ１が大きくなると、水溶性高分子Ｐ１の重量当たりに含まれる分子数が少なくなるため、中間研磨工程に適した加工力が得られやすくなる。かかる観点から、ＭｗＰ１が７０×１０４以上の水溶性高分子Ｐ１を好ましく用いることができる。一態様において、ＭｗＰ１は、８５×１０４以上であってもよく、例えば１００×１０４以上であってもよい。ＭｗＰ１の上限は特に制限されず、例えば２５０×１０４以下であってよく、２００×１０４以下でもよい。分散性パラメータα１を低減する観点から、一態様において、ＭｗＰ１が１７０×１０４以下（例えば１５０×１０４以下）の水溶性高分子Ｐ１を好ましく採用し得る。ＭｗＰ１は、例えば１３０×１０４以下であってもよい。
【００２２】
水溶性高分子Ｐ１の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との関係は特に制限されない。凝集物の発生防止等の観点から、例えば分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１０．０以下であるものが好ましく、７．０以下であるものがさらに好ましい。なお、Ｍｗ／Ｍｎは、原理上、１．０以上であり、典型的には１．０５以上である。ここに開示される技術は、水溶性高分子Ｐ１のＭｗ／Ｍｎが２．０以上（例えば３．０以上、または４．０以上、または５．０以上）である態様でも好適に実施され得る。
【００２３】
なお、本明細書において、水溶性高分子や後述する分散剤の重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）としては、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。
【００２４】
（分散性パラメータα１）
表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１は、所定の方法で行われる吸引濾過において、標準ポリマーおよびアンモニアを含み残部が水からなる標準液１００ｇの濾過時間（通液時間）Ｔ０と、表面保護剤Ｓ１およびアンモニアを含み残部が水からなる試験液１００ｇの濾過時間（通液時間）Ｔ１とから、以下の式により算出される。
分散性パラメータα１（％）＝（Ｔ１／Ｔ０）×１００
ここで、上記標準液および上記試験液のアンモニア濃度は、いずれも０．５７重量％とする。上記標準ポリマーとしては、重量平均分子量（Ｍｗ）が１２０×１０４のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）を使用する。上記標準液における上記標準ポリマーの濃度は、０．１２重量％とする。上記試験液における表面保護剤Ｓ１の濃度は、該表面保護剤Ｓ１を構成する水溶性高分子Ｐ１の濃度が上記標準ポリマーの濃度と同じ濃度（すなわち０．１２重量％）となるように設定する。
【００２５】
上記通液時間Ｔ０およびＴ１は、以下のようにして測定される。
〔吸引濾過条件〕
使用フィルタ：
種類  メンブレンフィルター（φ４７ｍｍ、ディスク型）
材質  混合セルロースエステル
孔径  １．０μｍ
吸引圧力：０．００５ＭＰａ
〔通液時間の測定手順〕
吸引濾過器にメンブレンフィルターをセットし、上記吸引圧力にて脱イオン水１００ｇを吸引濾過し、続いて標準液１００ｇを吸引濾過する。このとき標準液１００ｇの濾過に要した時間（通液時間）Ｔ０を計測する。
次いで、メンブレンフィルターを新しいものに交換した後、上記吸引圧力にて脱イオン水１００ｇを吸引濾過し、続いて試験液１００ｇを吸引濾過する。このとき試験液１００ｇの濾過に要した時間（通液時間）Ｔ１を計測する。
【００２６】
このようにして求められるα１は、中間研磨用組成物中における水溶性高分子Ｐ１の分散性の程度を見積もる目安として役立ち得る。α１が８０％未満である表面保護剤Ｓ１によると、中間研磨用組成物中において上記表面保護剤Ｓ１に含まれる水溶性高分子Ｐ１を適切に分散させることができ、中間研磨用組成物に水溶性高分子Ｐ１を含ませることにより生じ得る弊害（例えば、高Ｍｗの水溶性高分子Ｐ１に起因する欠陥の発生等）を高度に抑制することができる。α１が７５％以下（より好ましくは７０％以下、例えば６５％以下）である表面保護剤Ｓ１によると、より高い効果が発揮され得る。ここに開示される技術は、α１が６０％以下である態様でも好適に実施され得る。α１の下限は特に制限されず、例えば１０％以上であり得る。水溶性高分子Ｐ１による保護性能を高める観点等から、α１は、通常、２５％以上が適当であり、４０％以上であってもよく、４５％以上であってもよく、５０％以上（例えば５５％以上）であってもよい。α１は、水溶性高分子Ｐ１の種類や分子量の選択、分散剤Ｄ１の選択や使用量等により調節することができる。
【００２７】
特に限定するものではないが、上述したα１の条件が満たされる範囲において、α１に対して水溶性高分子Ｐ１のＭｗをより高くすることにより、より好適な結果が実現され得る。かかる観点から、ここに開示される技術における表面保護剤Ｓ１は、例えば、α１／ＭｗＰ１が７．０×１０−７以下となるように構成され得る。ここで、ＭｗＰ１は水溶性高分子Ｐ１のＭｗであり、典型的には３０×１０４以上である。α１は、表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータであり、典型的には８０％未満（すなわち０．８未満）である。α１／ＭｗＰ１の値が小さい表面保護剤Ｓ１は、水溶性高分子Ｐ１のＭｗＰ１の割に、該表面保護剤Ｓ１の分散性がよいといえる。したがって、α１／ＭｗＰ１がより小さい表面保護剤Ｓ１を含む中間研磨用組成物によると、水溶性高分子Ｐ１の使用に起因する欠陥の発生を防ぎつつ、加工力と研磨対象物表面の保護性とがより好適に両立される傾向にある。かかる観点から、α１／ＭｗＰ１は、６．５×１０−７以下であることが好ましく、６．０×１０−７以下であることがより好ましい。一態様において、α１／ＭｗＰ１は、５．５×１０−７以下であってよく、例えば５．０×１０−７以下であってもよい。α１／ＭｗＰ１の下限は特に限定されない。実用性の観点から、α１／ＭｗＰ１は、例えば１．５×１０−７以上であってよく、２．０×１０−７以上でもよく、２．５×１０−７以上でもよく、３．０×１０−７以上（例えば３．５×１０−７以上）でもよい。ここに開示される技術は、α１／ＭｗＰ１が４．０×１０−７以上（例えば４．５×１０−７以上）である態様でも好適に実施され得る。
【００２８】
（水溶性高分子Ｐ１）
ここに開示される技術において、水溶性高分子Ｐ１の種類は特に限定されず、研磨用組成物の分野において公知の水溶性高分子のなかから適宜選択することができる。水溶性高分子Ｐ１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。
【００２９】
例えば、水溶性高分子Ｐ１は、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分子中に有する水溶性高分子から選択され得る。上記水溶性高分子は、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、第１級アミド構造、複素環構造、ビニル構造、ポリオキシアルキレン構造等を有するものであり得る。凝集物の低減や洗浄性向上等の観点から、水溶性高分子Ｐ１としてノニオン性のポリマーを好ましく採用し得る。
【００３０】
水溶性高分子Ｐ１として利用し得る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、ビニルアルコール系ポリマー、窒素原子を含有するポリマー等が挙げられる。なかでも、セルロース誘導体、デンプン誘導体が好ましく、セルロース誘導体がより好ましい。
【００３１】
セルロース誘導体は、主たる繰返し単位として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（ＨＥＣ）、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。なかでもＨＥＣが好ましい。
【００３２】
デンプン誘導体は、主たる繰返し単位として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。なかでもプルランが好ましい。
【００３３】
オキシアルキレン単位を含むポリマーとしては、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）や、エチレンオキサイド（ＥＯ）とプロピレンオキサイド（ＰＯ）またはブチレンオキサイド（ＢＯ）とのブロック共重合体、ＥＯとＰＯまたはＢＯとのランダム共重合体等が例示される。そのなかでも、ＥＯとＰＯのブロック共重合体またはＥＯとＰＯのランダム共重合体が好ましい。ＥＯとＰＯとのブロック共重合体は、ＰＥＯブロックとポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）ブロックとを含むジブロック共重合体、トリブロック共重合体等であり得る。上記トリブロック共重合体の例には、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型トリブロック共重合体およびＰＰＯ−ＰＥＯ−ＰＰＯ型トリブロック共重合体が含まれる。通常は、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型トリブロック共重合体がより好ましい。
【００３４】
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。
【００３５】
ＥＯとＰＯとのブロック共重合体また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。
【００３６】
ビニルアルコール系ポリマーは、典型的には、主たる繰返し単位としてビニルアルコール単位（ＶＡ単位）を含むポリマー（ＰＶＡ）である。当該ポリマーにおいて、全繰返し単位のモル数に占めるＶＡ単位のモル数の割合は、通常は５０％以上であり、好ましくは６５％以上、より好ましくは７０％以上、例えば７５％以上である。全繰返し単位が実質的にＶＡ単位から構成されていてもよい。ビニルアルコール系ポリマーがＶＡ単位と非ＶＡ単位（すなわち、ＶＡ単位以外の繰返し単位）とを含む場合、該非ＶＡ単位の種類は特に限定されない。上記非ＶＡ単位は、例えば、ビニルピロリドンに由来する構成単位、エチレンに由来する構成単位、アルキルビニルエーテル単位、モノカルボン酸ビニルエステル単位、ポリビニルアルコールとアルデヒドとをアセタール化して得られる構成単位、等であり得る。なかでも、炭素原子数１以上１０以下のアルキル基を有するビニルエーテル単位（アルキルビニルエーテル単位）、炭素原子数１以上７以下のモノカルボン酸に由来するビニルエステル単位（モノカルボン酸ビニルエステル単位）、および、ポリビニルアルコールと炭素原子数１以上７以下のアルキル基を有するアルデヒドとをアセタール化して得られる構成単位、からなる群から選択される非ＶＡ単位が好ましい。
炭素原子数１以上１０以下のアルキル基を有するビニルエーテル単位の例としては、メチルビニルエーテル単位、ｎ−およびｉ−プロピルビニルエーテル単位、ｎ−，ｉ−および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。炭素原子数１以上７以下のモノカルボン酸に由来するビニルエステル単位の例としては、プロパン酸ビニル単位、ブタン酸ビニル単位、ペンタン酸ビニル単位、ヘキサン酸ビニル単位等が挙げられる。炭素原子数１以上７以下のアルキル基を有するアルデヒドの例としては、アセトアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド等が挙げられる。
ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むポリマーは、非ＶＡ単位として一種類の非ＶＡ単位のみを含んでもよく、二種類以上の非ＶＡ単位を含んでもよい。ＶＡ単位と非ＶＡ単位との含有比率（モル比）は特に制限されない。ＶＡ単位：非ＶＡ単位（モル比）は、例えば１：９９〜９９：１であってよく、好ましくは９５：５〜５０：５０であり、より好ましくは９５：５〜８０：２０である。
【００３７】
ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むポリマーの例として、ビニルアルコール単位およびビニルピロリドン単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位およびエチレン単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位およびメチルビニルエーテル単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位およびｎ−プロピルビニルエーテル単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位およびｉ−プロピルビニルエーテル単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位およびｎ−ブチルビニルエーテル単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位およびｉ−ブチルビニルエーテル単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位およびｔ−ブチルビニルエーテル単位を含む共重合体、ビニルアルコール単位および２−エチルヘキシルビニルエーテル単位を含む共重合体、ポリビニルアルコールの一部をｎ−ブチルアルデヒドでアセタール化したポリマー、等が挙げられる。
【００３８】
上記ＶＡ単位と非ＶＡ単位とを含むポリマーは、その側鎖に親水性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。上記親水性官能基の例としては、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として、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を使用してもよい。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。
【００３９】
ＰＶＡのけん化度は、通常は５０モル％以上であり、好ましくは６５モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、例えば７５モル％以上である。なお、ＰＶＡのけん化度は、原理上、１００モル％以下である。
【００４０】
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。
【００４１】
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（例えばラクタム環）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。このようなポリマーの例には、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（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）、Ｎ−ビニル鎖状アミドの単独重合体および共重合体（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）等が含まれる。
【００４２】
Ｎ−ビニルラクタム型モノマー（すなわち、一分子内にラクタム構造とＮ−ビニル基とを有する化合物）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（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）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。
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。
【００４３】
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（典型的には、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）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。
【００４４】
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（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）が挙げられる。
【００４５】
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（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）が挙げられる。
【００４６】
ここに開示される技術は、表面保護剤Ｓ１が水溶性高分子Ｐ１として少なくともセルロース誘導体（例えばＨＥＣ）含む態様で好ましく実施され得る。例えば、水溶性高分子Ｐ１としてセルロース誘導体を単独で使用する態様で好適に実施され得る。ここに開示される技術は、また、水溶性高分子Ｐ１がセルロース誘導体と他の水溶性高分子とを組み合わせて含む態様で実施してもよい。かかる態様において、水溶性高分子Ｐ１全体に占めるセルロース誘導体（例えばＨＥＣ）の割合は、例えば３０重量％以上（より好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは８０重量％以上）とすることができる。
【００４７】
（分散剤Ｄ１）
ここに開示される中間研磨用組成物における表面保護剤Ｓ１は、水溶性高分子Ｐ１と分散剤Ｄ１とを組み合わせて含む。分散剤Ｄ１の使用により、水溶性高分子Ｐ１の分散性を高め、表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１を小さくすることができる。これにより、水溶性高分子Ｐ１として選択し得る材料の種類やＭｗの範囲を広げることができる。例えば、α１の上昇を抑えつつ、より高Ｍｗの水溶性高分子Ｐ１を用いることが可能となる。分散剤Ｄ１は、基板の表面を保護する能力も有し得る。
【００４８】
分散剤Ｄ１としては、水溶性高分子Ｐ１の分散剤として機能し得る材料（典型的には水溶性有機化合物）、すなわち表面保護剤Ｓ１に含有させることで該表面保護剤Ｓ１のα１を低減し得る材料を適宜採用し得る。分散剤は、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。
【００４９】
分散剤Ｄ１としては、例えば界面活性剤を用いることができる。アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤のいずれも使用可能である。通常は、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤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。ノニオン性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の共重合体（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）；等が挙げられる。一態様において、一分子内にポリオキシアルキレン構造（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等）を含む界面活性剤を好ましく採用し得る。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。
【００５０】
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（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型トリブロック体、ＰＰＯ−ＰＥＯ−ＰＰＯ型のトリブロック共重合体等）、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。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（特に、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体）および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）が挙げられる。
【００５１】
分散剤Ｄ１のＭｗは特に限定されないが、通常は１０×１０４以下（例えば５×１０４以下）とすることが適当である。水溶性高分子Ｐ１の分散性をより効率よく向上させる観点から、分散剤Ｄ１のＭｗは、３×１０４以下であってもよく、２×１０４以下であってもよく、１×１０４以下であってもよく、９５００以下（例えば９０００以下）であってもよい。また、分散剤Ｄ１のＭｗは、分散性向上機能を発揮しやすくする観点から、通常、２００以上が適当であり、２５０以上（例えば３００以上）が好ましい。分散剤Ｄ１のＭｗのより好ましい範囲は、該分散剤Ｄ１の種類によっても異なり得る。例えば、分散剤Ｄ１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（例えば５００以下）であってもよい。また、分散剤Ｄ１として例えばＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリ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以上であってもよく、５０００以上であってもよい。後述する分散剤Ｄ２においても同様である。
【００５２】
（表面保護剤Ｓ１の含有量）
中間研磨用組成物における表面保護剤Ｓ１の濃度は、特に制限されず、例えば０．０００１重量％以上とすることができる。より高い保護効果を得る観点から、好ましい濃度は０．０００５重量％以上であり、より好ましくは０．００１重量％以上である。また、表面保護剤Ｓ１の濃度は、例えば０．５重量％以下とすることができる。中間研磨工程に適した加工力を得る観点から、上記濃度は、通常、０．１重量％以下とすることが適当であり、０．０５重量％以下とすることが好ましい。より高い加工力を得る観点から、上記濃度を０．０１重量％以下（例えば０．００５重量％以下）としてもよい。ここに開示される技術は、例えば、中間研磨用組成物における表面保護剤Ｓ１の濃度が０．００５重量％未満である態様でも好適に実施され得る。
【００５３】
特に限定するものではないが、砥粒Ａ１の含有量１００ｇに対する表面保護剤Ｓ１の含有量は、例えば０．００１ｇ以上とすることができ、通常は０．００５ｇ以上とすることが適当である。より高い保護効果を得る観点から、上記含有量は、０．０１ｇ以上としてもよく、０．０５ｇ以上としてもよく、０．１ｇ以上としてもよく、０．５ｇ以上としてもよく、１ｇ以上（例えば１．２ｇ以上）としてもよい。また、砥粒Ａ１の含有量１００ｇに対する表面保護剤Ｓ１の含有量は、中間研磨工程に適した加工力を得る観点から、通常、１０ｇ以下とすることが適当であり、７ｇ以下とすることが好ましい。より高い加工力を得る観点から、上記含有量は、５ｇ以下であってもよく、３ｇ以下であってもよい。ここに開示される技術は、砥粒Ａ１の含有量１００ｇに対する表面保護剤Ｓ１の含有量が２．５ｇ以下（例えば２．０ｇ以下）である態様でも好適に実施され得る。
【００５４】
中間研磨用組成物における水溶性高分子Ｐ１の濃度は、特に制限されず、例えば０．０００１重量％以上とすることができる。より高い保護効果を得る観点から、好ましい濃度は０．０００５重量％以上であり、より好ましくは０．００１重量％以上である。また、水溶性高分子Ｐ１の濃度は、例えば０．５重量％未満とすることができる。中間研磨工程に適した加工力を得る観点から、上記濃度は、通常、０．１重量％未満とすることが適当であり、０．０５重量％未満とすることが好ましい。より高い加工力を得る観点から、上記濃度を０．０１重量％未満（例えば０．００５重量％未満）としてもよい。ここに開示される技術は、例えば、中間研磨用組成物における水溶性高分子Ｐ１の濃度が０．００５重量％未満である態様でも好適に実施され得る。
【００５５】
特に限定するものではないが、砥粒Ａ１の含有量１００ｇに対する水溶性高分子Ｐ１の含有量は、例えば０．００１ｇ以上とすることができ、通常は０．０１ｇ以上とすることが適当である。より高い保護効果を得る観点から、上記含有量は、０．０５ｇ以上としてもよく、０．１ｇ以上としてもよく、０．５ｇ以上としてもよく、１．０ｇ以上（例えば１．２ｇ以上）としてもよい。また、砥粒Ａ１の含有量１００ｇに対する水溶性高分子Ｐ１の含有量は、中間研磨工程に適した加工力を得る観点から、通常、１０ｇ未満とすることが適当であり、７ｇ未満とすることが好ましい。より高い加工力を得る観点から、上記含有量は、５ｇ未満であってもよく、３ｇ未満であってもよい。ここに開示される技術は、砥粒Ａ１の含有量１００ｇに対する水溶性高分子Ｐ１の含有量が２．５ｇ未満（例えば２．０ｇ未満）である態様でも好適に実施され得る。
【００５６】
中間研磨用組成物における分散剤Ｄ１（例えば界面活性剤）の含有量は特に制限されず、所望の効果が得られるように設定することができる。中間研磨工程に適した加工力を発揮しやすくする観点から、中間研磨用組成物における分散剤Ｄ１の含有量は、通常、水溶性高分子Ｐ１の含有量より少なくすることが適当である。分散剤Ｄ１の含有量は、例えば、水溶性高分子Ｐ１の含有量の０．８倍以下とすることができ、より加工力を重視する観点から０．５倍以下としてもよく、０．３倍以下としてもよい。また、分散剤Ｄ１の含有量（重量基準）は、例えば、水溶性高分子Ｐ１の含有量の０．００１倍以上とすることができ、通常は０．０１倍以上とすることが適当であり、より高い効果を得る観点から０．０３倍以上としてもよく、０．０５倍以上（例えば０．１倍以上）としてもよい。
【００５７】
ここに開示される技術において、分散剤Ｄ１の種類および使用量は、該分散剤Ｄ１の使用によって分散性パラメータα１を低減する効果が適切に発揮されるように設定することができる。特に限定するものではないが、一態様において、分散剤Ｄ１を含む表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１が、該表面保護剤Ｓ１から上記分散剤Ｄ１を除いた組成である表面保護剤Ｓ１Ｂの分散性パラメータα１Ｂに比べて例えば５％以上（好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上）低くなるように、分散剤Ｄ１の種類および使用量を設定することができる。ここで、表面保護剤Ｓ１Ｂの分散性パラメータα１Ｂは、上述した分散性パラメータα１の測定において、表面保護剤Ｓ１に代えて表面保護剤Ｓ１Ｂを用いることにより求められる。ここに開示される技術における表面保護剤Ｓ１は、α１がα１Ｂより２５％以上（例えば３０％以上、または３５％以上、または４０％以上）低くなるように構成することができる。
【００５８】
表面保護剤Ｓ１Ｂ（すなわち、表面保護剤Ｓ１から分散剤Ｄ１を除いた組成の表面保護剤）の分散性パラメータα１Ｂは、例えば８０％以上であってよく、８５％以上であってもよく、９０％以上であってもよく、９５％以上であってもよい。α１Ｂが大きくなると、研磨対象物表面を保護する効果や研磨速度が向上する傾向にある。α１Ｂの上限は特に限定されない。中間研磨に適した加工力を得やすくする観点から、一態様において、α１Ｂは、２００％以下であってよく、１５０％以下（例えば１２０％以下）であってもよい。
【００５９】
ここに開示される技術における表面保護剤Ｓ１は、分散剤Ｄ１とは異なる成分として、Ｍｗが３０×１０４以下の水溶性高分子ＰＬをさらに含んでいてもよい。水溶性高分子ＰＬは、例えば、上記で例示したいずれかの種類の水溶性高分子であって、Ｍｗが３０×１０４以下（例えば２０×１０４以下、または１５×１０４以下、または１０×１０４以下、または５×１０４以下）のものであり得る。水溶性高分子ＰＬのＭｗの下限は特に限定されず、例えば１×１０４以上であり得る。水溶性高分子ＰＬの使用量は、重量基準で、通常、水溶性高分子Ｐ１の使用量の１．０倍未満とすることが適当であり、０．５倍以下とすることが好ましく、０．１倍以下または０．０５倍以下としてもよい。ここに開示される技術は、表面保護剤Ｓ１が水溶性高分子ＰＬを実質的に含まない態様でも好適に実施され得る。
【００６０】
＜砥粒Ａ１＞
砥粒Ａ１として用いられる砥粒の材質や性状は特に制限されず、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（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。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。
【００６１】
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。ここに開示される技術は、例えば、砥粒Ａ１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％以上であり、１００重量％であってもよい。）がシリカ粒子であることをいう。
【００６２】
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（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）を好ましく採用することができる。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。
【００６３】
砥粒構成材料（例えば、シリカ粒子を構成するシリカ）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、さらに好ましくは１．７以上である。砥粒構成材料の真比重の増大により、物理的な研磨能力は高くなる傾向にある。かかる観点から、真比重が２．０以上（例えば２．１以上）の砥粒が特に好ましい。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（例えばシリカ粒子）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。
【００６４】
砥粒Ａ１（典型的にはシリカ粒子）のＢＥＴ径は、特に限定されない。研磨効率等の観点から、上記ＢＥＴ径は、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（例えば、表面粗さＲａの低減、隆起解消性等）を得る観点から、ＢＥＴ径が２５ｎｍ以上、さらには３０ｎｍ以上（例えば３２ｎｍ以上）の砥粒Ａ１を好ましく用いることができる。また、スクラッチ防止等の観点から、砥粒Ａ１のＢＥＴ径は、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは７０ｎｍ以下、さらに好ましくは６０ｎｍ以下である。一態様において、砥粒Ａ１のＢＥＴ径が５０ｎｍ以下（例えば４０ｎｍ以下）であってもよい。
【００６５】
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。
【００６６】
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（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等が挙げられる。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。
【００６７】
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、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。
【００６８】
なお、この明細書において、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。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。
【００６９】
中間研磨用組成物における砥粒Ａ１の含有量は、特に制限されない。一態様において、上記含有量は、好ましくは０．００１重量％以上、より好ましくは０．０１重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上（例えば０．２重量％以上）である。砥粒Ａ１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、研磨対象物からの除去性等の観点から、砥粒Ａ１の含有量は、通常、１０重量％以下が適当であり、好ましくは５重量％以下、より好ましくは１重量％以下、さらに好ましくは０．８重量％以下（例えば０．５重量％以下）である。
【００７０】
＜水＞
ここに開示される中間研磨用組成物は、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、中間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。
【００７１】
＜塩基性化合物Ｂ１＞
塩基性化合物Ｂ１は、水に溶解して水溶液のｐＨを上昇させる機能を有する各種の塩基性化合物から適宜選択され得る。例えば、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、第四級ホスホニウム化合物、アンモニア、アミン（好ましくは水溶性アミン）等が挙げられる。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。
【００７２】
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。
【００７３】
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（典型的には強塩基）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。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。これらのうち水酸化テトラアルキルアンモニウムが好ましく、なかでも水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）が好ましい。
【００７４】
ここに開示される技術において、中間研磨用組成物に含まれる塩基性化合物Ｂ１としては、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が好ましい。これらのうち、水酸化第四級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。ここに開示される中間研磨用組成物は、例えば、水溶性高分子Ｐ１として少なくともセルロース誘導体（例えばＨＥＣ）を含む表面保護剤Ｓ１と、アンモニアを含む塩基性化合物Ｂ１とを含む態様で好ましく実施され得る。
【００７５】
＜その他の成分＞
ここに開示される中間研磨用組成物は、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、研磨用組成物（典型的には、シリコン基板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。
【００７６】
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い。なかでも好ましいものとして、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）およびジエチレントリアミン五酢酸が挙げられる。特に好ましいキレート剤として、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。キレート剤は、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。ここに開示される技術における中間研磨用組成物は、キレート剤を実質的に含まない態様であり得る。
【００７７】
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、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。
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。
【００７８】
中間研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。中間研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、当該中間研磨用組成物が研磨対象物（ここではシリコン基板）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、中間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。
【００７９】
＜ｐＨ＞
中間研磨用組成物のｐＨは、通常、８．０以上であることが適当であり、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９．５以上、例えば１０．０以上である。中間研磨用組成物のｐＨが高くなると、加工力が向上する傾向にある。一方、砥粒（例えばシリカ粒子）の溶解を防ぎ、該砥粒による機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、中間研磨用組成物のｐＨは、１２．０以下であることが適当であり、１１．８以下であることが好ましく、１１．５以下であることがより好ましく、１１．０以下であることがさらに好ましい。
【００８０】
なお、ここに開示される技術において、組成物のｐＨは、ｐＨメーター（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。
【００８１】
＜仕上げ研磨用組成物＞
このような中間研磨用組成物を用いる中間研磨工程を終えた研磨対象物は、さらに仕上げ研磨工程に供される。仕上げ工程に使用する仕上げ研磨用組成物は、特に限定されない。一態様において、砥粒Ａ２と、塩基性化合物Ｂ２と、表面保護剤Ｓ２とを含む仕上げ研磨用組成物が好ましく用いられ得る。
【００８２】
（砥粒Ａ２）
仕上げ研磨用組成物に含まれる砥粒Ａ２は特に限定されないが、通常は、中間研磨用組成物の砥粒Ａ１と同様、シリカ粒子を好ましく使用し得る。シリカ粒子としては、コロイダルシリカが特に好ましく、例えば、アルコキシシランを原料として作製されたコロイダルシリカを好ましく採用し得る。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。砥粒Ａ２として用いられる砥粒の好ましい真比重、砥粒の外形および平均アスペクト比については、中間研磨用組成物の砥粒Ａ１と同様であるので、重複する記載は省略する。
【００８３】
砥粒Ａ２（典型的にはシリカ粒子）のＢＥＴ径は、特に限定されない。研磨効率等の観点から、上記ＢＥＴ径は、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（例えば、ヘイズの低減、欠陥の除去等の効果）を得る観点から、砥粒Ａ２のＢＥＴ径は、１５ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上（例えば２０ｎｍ超）がより好ましい。また、より平滑性の高い表面が得られやすいという観点から、砥粒Ａ２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。より高品位の表面を得やすい等の観点から、一態様において、ＢＥＴ径が３５ｎｍ以下（典型的には３５ｎｍ未満、好ましくは３２ｎｍ未満、例えば３０ｎｍ未満）の砥粒Ａ２を用いてもよい。
【００８４】
仕上げ研磨用組成物における砥粒Ａ２の含有量は、特に制限されない。一態様において、上記含有量は、例えば０．０１重量％以上とすることができ、０．０３重量％以上としてもよく、０．０５重量％以上（例えば０．０８重量％以上）としてもよい。砥粒Ａ２の含有量の増大によって、より高い研磨効果が実現され得る。また、研磨対象物からの除去性等の観点から、砥粒Ａ２の含有量は、通常、７重量％以下が適当であり、好ましくは５重量％以下、より好ましくは３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）である。一態様において、砥粒Ａ２の含有量は、０．５重量％以下であってもよく、０．３重量％以下であってもよく、０．２重量％以下であってもよい。
【００８５】
（塩基性化合物Ｂ２）
仕上げ研磨用組成物に含まれる塩基性化合物Ｂ２としては、例えば、中間研磨用組成物に使用し得る塩基性化合物Ｂ１として例示した塩基性化合物のなかから一種または二種以上を選択して使用することができる。塩基性化合物Ｂ２としては、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。これらのうち、水酸化第四級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。
【００８６】
（表面保護剤Ｓ２）
仕上げ研磨用組成物の表面保護剤Ｓ２は、少なくとも水溶性高分子Ｐ２を含有することが好ましい。水溶性高分子Ｐ２としては、例えば、中間研磨用組成物の表面保護剤Ｓ１に使用し得る水溶性高分子Ｐ１として例示した水溶性高分子と同様のものを採用し得る。水溶性高分子Ｐ２は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００８７】
水溶性高分子Ｐ２として用いられ得る水溶性高分子の一好適例として、セルロース誘導体（例えばＨＥＣ）が挙げられる。セルロース誘導体は、単独でまたは他の水溶性高分子と組み合わせて用いられ得る。例えば、水溶性高分子Ｐ２がセルロース誘導体と他の水溶性高分子とを組み合わせて含む態様が好ましい。かかる態様において、水溶性高分子Ｐ２全体に占めるセルロース誘導体（例えばＨＥＣ）の割合は、例えば１０重量％以上とすることができ、２５重量％以上としてもよく、４０重量％以上としてもよく、６０重量％以上としてもよく、７５重量％以上としてもよく、９０重量％以上としてもよい。
【００８８】
水溶性高分子Ｐ２として用いられ得る水溶性高分子の他の一好適例として、窒素原子を含有するポリマーが挙げられる。窒素原子含有ポリマーは、単独でまたは他の水溶性高分子（例えば、セルロース誘導体）と組み合わせて用いられ得る。窒素原子含有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。
【００８９】
Ｎ−ビニル型のモノマー単位を含む窒素原子含有ポリマーの例には、窒素を含有する複素環（例えばラクタム環）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。このような窒素原子含有ポリマーの例には、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（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）、Ｎ−ビニル鎖状アミドの単独重合体および共重合体（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）等が含まれる。
【００９０】
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（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）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。
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。
【００９１】
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（典型的には、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）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。
【００９２】
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（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）が挙げられる。
【００９３】
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（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）が挙げられる。
【００９４】
水溶性高分子Ｐ２としてセルロース誘導体と窒素原子含有ポリマーとを組み合わせて含む態様において、上記窒素原子含有ポリマーとしては、例えばＮ−ビニル系ポリマー鎖を含むポリマーを好ましく採用し得る。ここでポリマー鎖とは、一分子のポリマー全体を構成するポリマー鎖と、一分子のポリマーの一部を構成するポリマー鎖とを包含する概念である。また、Ｎ−ビニル系ポリマー鎖とは、Ｎ−ビニル型モノマーの共重合割合が５０重量％を超えて１００重量％以下であるポリマー鎖をいう。例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等のＮ−ビニルラクタム型モノマーに由来する繰返し単位の含有量が５０重量％を超えて１００重量％以下であるポリマー鎖（Ｎ−ビニルラクタム型ポリマー鎖）からなる水溶性高分子や、一分子のポリマーの一部がＮ−ビニルラクタム型ポリマー鎖により構成された共重合体（グラフト共重合体、ブロック共重合体等）を、水溶性高分子Ｐ２として好ましく採用し得る。一分子のポリマーの一部がＮ−ビニルラクタム型ポリマー鎖により構成された共重合体の一例として、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が挙げられる。
【００９５】
なお、このようなＮ−ビニル系ポリマー鎖を含むポリマーは、水溶性高分子Ｐ２の一成分として、セルロース誘導体と組み合わせて好ましく用いられ得るほか、他の一態様において、セルロース誘導体以外の水溶性高分子（例えば、ビニルアルコール系ポリマー、オキシアルキレン単位を含むポリマー等）と組み合わせて用いられてもよい。水溶性高分子Ｐ２は、また、Ｎ−ビニル系ポリマー鎖を含むポリマーを単独で含む組成、ビニルアルコール系ポリマーを単独で含む組成、オキシアルキレン単位を含むポリマーを単独で含む組成、ビニルアルコール系ポリマーとセルロース誘導体とを組み合わせて含む組成、オキシアルキレン単位を含むポリマーとセルロース誘導体とを組み合わせて含む組成、等であってもよい。
【００９６】
水溶性高分子Ｐ２のＭｗは特に限定されない。水溶性高分子Ｐ２のＭｗは、例えば２００×１０４以下であってよく、１５０×１０４以下でもよく、１００×１０４以下でもよく、７０×１０４以下でもよい。濾過性や洗浄性の観点から、一態様において、Ｍｗが５０×１０４未満（より好ましくは３０×１０４未満、例えば２８×１０４以下）の水溶性高分子Ｐ２を好ましく採用し得る。また、水溶性高分子Ｐ２のＭｗは、通常、１×１０４以上（例えば２×１０４以上）であることが好ましい。
【００９７】
ここに開示される技術の一態様において、中間研磨用組成物に含まれる水溶性高分子Ｐ１の重量平均分子量ＭｗＰ１と、仕上げ研磨用組成物に含まれる水溶性高分子Ｐ２の重量平均分子量ＭｗＰ２とは、ＭｗＰ１＞ＭｗＰ２の関係を満たすように選択することが好ましい。これにより、仕上げ研磨後においてより高品位の表面が実現される傾向にある。水溶性高分子Ｐ１および水溶性高分子Ｐ２は、例えば、ＭｗＰ１／ＭｗＰ２が１．３以上となるように選択することができる。一態様において、ＭｗＰ１／ＭｗＰ２は、１．５以上であってもよく、２以上であってもよく、３以上であってもよく、４以上であってもよい。また、ＭｗＰ１／ＭｗＰ２は、例えば１００以下とすることができ、５０以下としてもよく、２０以下としてもよく、一態様において１０以下（例えば７．０以下）としてもよい。
なお、水溶性高分子Ｐ１および水溶性高分子Ｐ２の一方または両方が互いにＭｗの異なる二種類以上の水溶性高分子からなる場合は、各水溶性高分子に含まれる最もＭｗの高い種類の水溶性高分子についてＭｗＰ１とＭｗＰ２とを対比するものとする。
【００９８】
仕上げ研磨用組成物に含まれる表面保護剤Ｓ２は、該表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２が、上述した表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１との関係で、α１／α２≧０．５を満たすことが好ましい。ここで、表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２は、上述した分散性パラメータα１の測定において、表面保護剤Ｓ１に代えて表面保護剤Ｓ２を用いることにより求められる。α１／α２が０．５以上となるように選択された中間研磨用組成物および仕上げ研磨用組成物を用いて中間研磨工程および仕上げ研磨工程を行うことにより、欠陥の発生を抑えつつ研磨対象物の表面平滑性を効果的に向上させることができる。したがって、仕上げ研磨後において、より高品位の表面を効率よく実現することができる。好ましくはα１／α２が１．０以上、より好ましくは１．５以上、例えば３．５以上または５．０以上となるように選択された中間研磨用組成物および仕上げ研磨用組成物によると、より好適な結果が実現され得る。α１／α２の上限は特に制限されないが、実用上、通常はα１／α２を１０以下とすることが適当であり、好ましくは８以下、例えば６以下である。
【００９９】
表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２は、例えば５０％以下とすることができ、通常は３０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましい。α２の低減により、濾過性や洗浄性が向上する傾向にある。また、研磨対象物の表面保護性や研磨後の濡れ性を向上する観点から、分散性パラメータα２は、通常、１％以上とすることが適当であり、５％以上とすることが好ましい。
【０１００】
表面保護剤Ｓ２は、水溶性高分子Ｐ２に加えて分散剤Ｄ２を含有してもよい。分散剤Ｄ２の使用により、表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２を調節することができ、上述した好ましいα１／α２を満たすことが容易となる。分散性パラメータα２を低減することは、仕上げ研磨用組成物の濾過性や洗浄性を向上する観点からも好ましい。分散剤Ｄ２としては、中間研磨用組成物の表面保護剤Ｓ１に使用し得る分散剤Ｄ１として例示した材料のなかから一種または二種以上を選択して使用することができる。一態様において、Ｍｗが１×１０４以下の界面活性剤（好ましくはノニオン系界面活性剤）を分散剤Ｄ２として採用することができる。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（特に、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯ型のトリブロック共重合体）および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）が挙げられる。
【０１０１】
仕上げ研磨用組成物における表面保護剤Ｓ２の濃度は、特に制限されず、例えば０．０００５重量％以上とすることができる。より高い保護効果を得る観点から、好ましい濃度は０．００１重量％以上であり、より好ましくは０．００２重量％以上である。一態様において、表面保護剤Ｓ２の濃度は、０．００３重量％以上であってよく、０．００５重量％以上であってもよい。また、表面保護剤Ｓ２の濃度は、例えば１．０重量％以下とすることができ、通常は０．５重量％以下とすることが適当であり、０．１重量％以下としてもよく、０．０５重量％以下（例えば０．０２重量％以下）としてもよい。
【０１０２】
特に限定するものではないが、砥粒Ａ２の含有量１００ｇに対する表面保護剤Ｓ２の含有量は、例えば０．０１ｇ以上とすることができ、通常は０．０５ｇ以上とすることが適当である。より高い保護効果を得る観点から、上記含有量は、０．１ｇ以上としてもよく、０．５ｇ以上としてもよく、１ｇ以上としてもよく、２ｇ以上（例えば３ｇ以上）としてもよい。また、濾過性や洗浄性の観点から、砥粒Ａ２の含有量１００ｇに対する表面保護剤Ｓ２の含有量は、通常、１５ｇ以下とすることが適当であり、１０ｇ以下としてもよく、７ｇ以下（例えば５ｇ以下）としてもよい。
【０１０３】
仕上げ研磨用組成物における砥粒Ａ２の含有量１００ｇ当たりの水溶性高分子Ｐ２の含有量ＣＰ２は、中間研磨用組成物における砥粒Ａ１の含有量１００ｇ当たり水溶性高分子Ｐ１の含有量ＣＰ１との関係で、ＣＰ２／ＣＰ１が例えば１．０以上（典型的には１．０より大）となるように設定することができる。ここに開示される技術は、ＣＰ２／ＣＰ１が１．２以上（例えば１．５以上、または２．０以上、または２．５以上）となる態様で好適に実施され得る。また、ＣＰ２／ＣＰ１は、例えば１０以下とすることができ、通常は７以下とすることが適当であり、５以下としてもよい。このようなＣＰ２／ＣＰ１の関係を満たす中間研磨用組成物および仕上げ研磨用組成物を用いて中間研磨工程および仕上げ研磨工程を行うことにより、欠陥の発生を抑えつつ研磨対象物の表面平滑性を効果的に向上させることができる。
【０１０４】
（水）
仕上げ研磨用組成物は、典型的には水を含む。水としては、中間研磨用組成物の水と同様のものを用いることができる。
【０１０５】
（その他の成分）
仕上げ研磨用組成物は、中間研磨用組成物と同様、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、研磨用組成物（典型的には、シリコン基板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。ここに開示される技術における仕上げ研磨用組成物は、キレート剤を実質的に含まない態様であり得る。また、仕上げ研磨用組成物は、中間研磨用組成物と同様、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。
【０１０６】
仕上げ研磨用組成物のｐＨは、通常、８．０以上であることが適当であり、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９．５以上、特に好ましくは９．８以上である。仕上げ研磨用組成物のｐＨが高くなると、加工力が向上する傾向にある。一方、砥粒（例えばシリカ粒子）の溶解を防ぎ、該砥粒による機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、中間研磨用組成物のｐＨは、１２．０以下であることが適当であり、１１．８以下であることが好ましく、１１．５以下であることがより好ましく、１１．０以下（例えば１０．５以下）であることがさらに好ましい。
【０１０７】
＜研磨＞
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スラリーの形態で、例えば以下のようにして研磨対象物の研磨に用いることができる。すなわち、各研磨工程または各研磨段階で用いられる研磨スラリーを用意する。次いで、その研磨スラリー（ワーキングスラリー）を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。例えば、研磨対象物を研磨装置にセットし、該研磨装置の定盤（研磨定盤）に固定された研磨パッドを通じて上記研磨対象物の表面（研磨対象面）に研磨スラリーを供給する。典型的には、上記研磨スラリーを連続的に供給しつつ、研磨対象物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）させる。
【０１０８】
各研磨スラリーは、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、研磨スラリーの濃縮液の形態であり、研磨スラリーの原液としても把握され得る。）であってもよい。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スラリー（ワーキングスラリー）と、希釈して研磨スラリーとして用いられる濃縮液（すなわち、研磨スラリーの原液）との双方が包含される。このように濃縮された形態の研磨スラリー（濃縮液）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（例えば１０倍〜４０倍程度）が適当である。
【０１０９】
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。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４５重量％以下、より好ましくは４０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０．５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。好ましい一態様において、砥粒の含有量は、５重量％以上としてもよく、１０重量％以上（例えば１５重量％以上、または２０重量％以上、または３０重量％以上）としてもよい。
【０１１０】
このような濃縮液は、所望のタイミングで希釈して研磨スラリー（ワーキングスラリー）を調製し、該研磨スラリー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。
【０１１１】
ここに開示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、研磨スラリーの構成成分のうち少なくとも砥粒を含むパートＡと、残りの成分を含むパートＢとを混合し、必要に応じて適切なタイミングで希釈することにより研磨スラリーが調製されるように構成されていてもよい。
【０１１２】
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。
【０１１３】
研磨装置としては、研磨対象物の両面を同時に研磨する両面研磨装置を用いてもよく、研磨対象物の片面のみを研磨する片面研磨装置を用いてもよい。中間研磨工程および仕上げ研磨工程においては、片面研磨装置を好ましく採用し得る。各研磨工程において用いら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。
【０１１４】
ここに開示される研磨方法によると、上述のような中間研磨工程および仕上げ研磨工程を経て、研磨対象物（ここではシリコン基板、典型的にはシリコン単結晶ウェーハ）の研磨が完了する。したがって、ここに開示される技術の他の側面として、ここに開示されるいずれかの中間研磨用組成物を用いて行われる中間研磨工程と、該中間研磨工程の後に行われる仕上げ研磨工程（典型的には、ここに開示されるいずれかの仕上げ研磨用組成物を用いて行われる仕上げ研磨工程）とを含む研磨プロセスを適用して研磨対象物を研磨することを含む、研磨物（研磨による結果物）の製造方法が提供される。
【０１１５】
＜研磨用組成物セット＞
この明細書によると、中間研磨工程と仕上げ研磨工程とを含むシリコン基板の研磨プロセスにおいて好ましく用いられ得る研磨用組成物セットが提供される。その研磨用組成物セットは、ここに開示されるいずれかの中間研磨用組成物と、仕上げ研磨用組成物とを少なくとも含む。上記中間研磨用組成物は、中間研磨工程に用いられる研磨スラリーまたはその濃縮液であり得る。同様に、上記仕上げ研磨用組成物は、仕上げ研磨工程に用いられる研磨スラリーまたはその濃縮液であり得る。上記仕上げ研磨用組成物としては、砥粒Ａ２と塩基性化合物Ｂ２と表面保護剤Ｓ２とを含み、上記表面保護剤Ｓ２は水溶性高分子Ｐ２を含み、かつ（α１／α２）≧０．５を満たすものが好ましく用いられ得る。このような研磨用組成物セットに含まれる中間研磨用組成物および仕上げ研磨用組成物を用いて中間研磨用工程および仕上げ研磨工程を行うことにより、高品位の表面を有するシリコン基板を効果的に製造することができる。
【実施例】
【０１１６】
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「％」は、分散性パラメータの数値を表す場合を除き、重量基準である。【０１１７】
＜中間研磨用組成物＞
（実施例１）
イオン交換水中に、砥粒Ａ１としてＢＥＴ径が３５ｎｍのコロイダルシリカを０．２３％、水溶性高分子Ｐ１としてＭｗが１２０×１０４のヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）を０．００３％、分散剤Ｄ１としてＭｗが９０００のＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＥＯブロック共重合体を０．０００４％、塩基性化合物Ｂ１としてアンモニアを０．０１％の濃度でそれぞれ含み、残部が水からなる中間研磨用組成物を調製した。【０１１８】
（実施例２，３）
分散剤Ｄ１の濃度を表１に示すように変更した他は実施例１と同様にして、実施例２，３に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１１９】
（実施例４）
水溶性高分子Ｐ１としてＭｗが５０×１０４のＨＥＣを使用した他は実施例３と同様にして、本例に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１２０】
（実施例５）
分散剤Ｄ１としてエチレンオキサイド付加モル数５のポリオキシエチレンデシルエーテル（Ｃ１０ＰＥＯ５）を０．００００２％の濃度で使用した他は実施例４と同様にして、本例に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１２１】
（比較例１）
分散剤Ｄ１を使用しない他は実施例１と同様にして、比較例１に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１２２】
（比較例２）
分散剤Ｄ１を使用しない他は実施例４と同様にして、比較例２に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１２３】
（比較例３）
水溶性高分子Ｐ１の濃度を０．００６％に変更した他は比較例２と同様にして、比較例３に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１２４】
（比較例４）
水溶性高分子Ｐ１としてＭｗが２５×１０４のＨＥＣを使用した他は実施例４と同様にして、本例に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１２５】
（比較例５）
分散剤Ｄ１の濃度を０．００００１％に変更した他は実施例１と同様にして、本例に係る中間研磨用組成物を調製した。【０１２６】
これらの実施例および比較例に係る中間研磨用組成物の各々について、上述した方法で表面保護剤Ｓ１の分散性パラメータα１を測定した。結果を表１に示す。【０１２７】
＜シリコンウェーハの研磨＞
（１）一次研磨工程
砥粒０．９５％および塩基性化合物０．０６４５％を含み、残部が水からなる一次研磨用組成物を調製した。砥粒としては、ＢＥＴ径３５ｎｍのコロイダルシリカを使用した。塩基性化合物としては水酸化カリウム（ＫＯＨ）を使用した。この一次研磨用組成物をそのまま研磨液（ワーキングスラリー）として使用して、研磨対象物としてのシリコンウェーハを下記研磨条件１で研磨した。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の市販シリコン単結晶ウェーハ（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。【０１２８】
〔研磨条件１〕
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
定盤回転数：２０ｒｐｍ
キャリア回転数：２０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛社製、製品名「ＦＰ５５」
研磨液供給レート：１リットル／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：２分【０１２９】
（２）中間研磨工程
上述した実施例および比較例に係る中間研磨用組成物の各々をそのまま研磨液（ワーキングスラリー）として使用して、上記一次研磨工程を終えたシリコンウェーハを下記研磨条件２で研磨した。【０１３０】
〔研磨条件２〕
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
定盤回転数：３０ｒｐｍ
キャリア回転数：３０ｒｐｍ
研磨パッド：フジボウ愛媛社製の研磨パッド、商品名「ＰＯＬＹＰＡＳ２７ＮＸ」
研磨液供給レート：２リットル／分
研磨液の温度：２０℃
定盤冷却水の温度：２０℃
研磨時間：２分【０１３１】
（３）仕上げ研磨工程
イオン交換水中に、ＢＥＴ径が２５ｎｍのコロイダルシリカを０．１８％、水溶性高分子Ｐ２としてＭｗが２５×１０４のＨＥＣを０．００４％およびＭｗが４．５×１０４のポリビニルピロリドンを０．００３％、分散剤Ｄ２としてエチレンオキサイド付加モル数５のポリオキシエチレンデシルエーテル（Ｃ１０ＰＥＯ５）を０．０００２％、アンモニアを０．００５％、の濃度でそれぞれ含む仕上げ研磨用組成物を調製した。この仕上げ研磨用組成物をそのまま研磨液（ワーキングスラリー）として使用して、上記中間研磨工程を終えたシリコンウェーハを上記研磨条件２で研磨した。なお、上記仕上げ研磨用組成物に含まれる表面保護剤Ｓ２の分散性パラメータα２を上述した方法により測定したところ、１３％であった。【０１３２】
研磨後のシリコンウェーハを研磨装置から取り外し、ＮＨ４ＯＨ（２９％）：Ｈ２Ｏ２（３１％）：脱イオン水（ＤＩＷ）＝１：３：３０（体積比）の洗浄液を用いて洗浄した（ＳＣ−１洗浄）。より具体的には、周波数９５０ｋＨｚの超音波発振器を取り付けた洗浄槽を２つ用意し、それら第１および第２の洗浄槽の各々に上記洗浄液を収容して６０℃に保持し、研磨後のシリコンウェーハを第１の洗浄槽に６分、その後超純水と超音波によるリンス槽を経て、第２の洗浄槽に６分、それぞれ上記超音波発振器を作動させた状態で浸漬し、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。【０１３３】
このようにして、共通の一次研磨用組成物を用いた一次研磨工程と、実施例および比較例に係る中間研磨用組成物の各々を用いた中間研磨工程と、共通の仕上げ研磨用組成物を用いた仕上げ研磨工程とを含む研磨プロセスにより研磨されたシリコンウェーハを得た。【０１３４】
＜ＬＰＤ数評価＞
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  ＳＰ２」）を使用して、各実施例および比較例により得られたシリコンウェーハの表面に存在する３７ｎｍ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数）を、比較例１のＬＰＤ数を１００とする相対値に換算して表１に示した。【０１３５】
【表１】
2018150945.tif 000002
【０１３６】
表１に示されるように、重量平均分子量ＭｗＰ１が３０×１０４より高い水溶性高分子Ｐ１を含み、さらに分散剤Ｄ１を含み、かつα１が８０％未満である表面保護剤Ｓ１を含む実施例１〜５の中間研磨用組成物によると、比較例１に比べて、仕上げ研磨後におけるＬＰＤ数が大幅に低減されることが確認された。一方、中間研磨用組成物として重量平均分子量ＭｗＰ１が３０×１０４以下の水溶性高分子Ｐ１を用いた比較例４では、比較例１に比べてＬＰＤ数が増加した。また、α１が８０％より大きい比較例５および分散剤Ｄ１不使用の比較例２，３では、ＬＰＤ数の低減効果が小さかった。【０１３７】
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。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。
【国際調査報告】
2018150945.tif 000003
2018150945.tif 000004
2018150945.tif 000005
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