(57)【要約】  砥粒と、第４級ホスホニウムカチオンと、液状媒体と、を含有し、前記砥粒が、金属水酸化物及びセリウム酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含み、前記第４級ホスホニウムカチオンが、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する、研磨液。
2019142292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒と、第４級ホスホニウムカチオンと、液状媒体と、を含有し、
前記砥粒が金属水酸化物を含み、
前記第４級ホスホニウムカチオンが、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する、研磨液。
【請求項２】
前記金属水酸化物がセリウム水酸化物を含む、請求項１に記載の研磨液。
【請求項３】
砥粒と、第４級ホスホニウムカチオンと、液状媒体と、を含有し、
前記砥粒がセリウム酸化物を含み、
前記第４級ホスホニウムカチオンが、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する、研磨液。
【請求項４】
前記炭化水素基がブチル基を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨液。
【請求項５】
前記炭化水素基がフェニル基を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨液。
【請求項６】
前記第４級ホスホニウムカチオンが、下記一般式（Ｉ）で表されるホスホニウムカチオンを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の研磨液。
【化１】
2019142292.tif 000010
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも一つは、置換基を有していてもよい炭素数２以上の炭化水素基であり、式中のリン原子Ｐ同士がＲ１、Ｒ２、Ｒ３又はＲ４を介して互いに結合していてもよい。］
【請求項７】
前記一般式（Ｉ）においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４からなる群より選ばれる少なくとも一種が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲノ基、エーテル基、エステル基、アルデヒド基、カルボニル基、ニトロ基、シリル基、シアノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、単素環基、及び、複素環基からなる群より選ばれる少なくとも一種で置換された炭化水素基である、請求項６に記載の研磨液。
【請求項８】
前記一般式（Ｉ）においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つ以上が非置換の炭化水素基である、請求項６又は７に記載の研磨液。
【請求項９】
前記一般式（Ｉ）においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４がアリール基である、請求項６〜８のいずれか一項に記載の研磨液。
【請求項１０】
前記第４級ホスホニウムカチオンを有する第４級ホスホニウム塩の含有量が０．００１〜１質量％である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の研磨液。
【請求項１１】
ｐＨが８．０未満である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の研磨液。
【請求項１２】
ポリシリコンを含む被研磨面を研磨するために使用される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の研磨液。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の研磨液の構成成分が複数の液に分けて保存され、第１の液が前記砥粒を含み、第２の液が前記第４級ホスホニウムカチオンを含む、研磨液セット。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の研磨液、又は、請求項１３に記載の研磨液セットにおける前記第１の液と前記第２の液とを混合して得られる研磨液を用いて被研磨面を研磨する工程を備える、研磨方法。
【請求項１５】
前記被研磨面がポリシリコンを含む、請求項１４に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨液、研磨液セット及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子の製造工程では、高密度化・微細化のための加工技術の重要性がますます高まっている。加工技術の一つであるＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング：化学機械研磨）技術は、半導体素子の製造工程において、シャロートレンチ分離（シャロー・トレンチ・アイソレーション。以下「ＳＴＩ」という。）の形成、プリメタル絶縁材料又は層間絶縁材料の平坦化、プラグ又は埋め込み金属配線の形成等に必須の技術となっている。ＣＭＰ研磨液としては、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ等のシリカ（酸化珪素）粒子を含むシリカ系ＣＭＰ研磨液が知られている。また、酸化セリウム（セリア）粒子を含む酸化セリウム系ＣＭＰ研磨液も知られている（例えば、下記特許文献１及び２参照）。【０００３】
近年の半導体素子の製造工程では、更なる配線の微細化を達成することが求められており、研磨時に発生する研磨傷が問題となっている。すなわち、従来の酸化セリウム系研磨液を用いて研磨を行った際に、微小な研磨傷が発生しても、この研磨傷の大きさが従来の配線幅より小さいものであれば問題にならなかったが、更なる配線の微細化を達成しようとする場合には、研磨傷が微小であっても問題となってしまう。【０００４】
この問題に対し、４価金属元素の水酸化物粒子を用いた研磨液が検討されている（例えば、下記特許文献３参照）。また、４価金属元素の水酸化物粒子の製造方法についても検討されている（例えば、下記特許文献４参照）。これらの技術は、４価金属元素の水酸化物粒子が有する化学的作用を活かしつつ機械的作用を極力小さくすることによって、粒子による研磨傷を低減しようとするものである（例えば、下記特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０６９９４号公報
【特許文献２】特開平０８−０２２９７０号公報
【特許文献３】国際公開第２００２／０６７３０９号
【特許文献４】特開２００６−２４９１２９号公報
【特許文献５】特開２００２−２４１７３９号公報
【特許文献６】国際公開第２０１２／０７０５４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＭＰ工程において、所定の位置で研磨を停止するための手段の１つとしてストッパ（研磨停止部材。ストッパ材料を含む部材）を用いることがある。ストッパを用いるＣＭＰ工程の一例では、凹凸パターンを有する基板と、当該基板の凸部上に配置されたストッパと、凹部を埋めるように基板及びストッパ上に配置された絶縁材料と、を有する基体を研磨して絶縁材料の不要部が除去される。これは、絶縁材料の研磨量（絶縁材料が除去される量）を制御することが難しいためであり、ストッパが露出するまで絶縁材料を研磨することによって研磨の程度を制御している。このような研磨では、ストッパ材料の研磨速度を抑制する必要があり、近年では、ストッパ材料としてポリシリコンを用いることが増えてきていることから、ポリシリコンの研磨速度を抑制する必要がある。【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ポリシリコンの研磨速度を抑制することが可能な研磨液を提供することを目的とする。本発明は、前記研磨液を得るための研磨液セットを提供することを目的とする。本発明は、前記研磨液又は前記研磨液セットを用いた研磨方法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】
【０００８】
本発明に係る研磨液の第１実施形態は、砥粒と、第４級ホスホニウムカチオンと、液状媒体と、を含有し、前記砥粒が金属水酸化物を含み、前記第４級ホスホニウムカチオンが、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する。本発明に係る研磨液の第２実施形態は、砥粒と、第４級ホスホニウムカチオンと、液状媒体と、を含有し、前記砥粒がセリウム酸化物を含み、前記第４級ホスホニウムカチオンが、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する。【０００９】
本発明に係る研磨液によれば、ポリシリコンの研磨速度を抑制することができる。また、本発明に係る研磨液によれば、除去対象材料（高い研磨速度で積極的に研磨して除去すべき材料。例えば絶縁材料）の研磨速度を確保しつつポリシリコンの研磨速度を抑制することが可能であり、ポリシリコンに対する除去対象材料の研磨選択性（研磨速度比：除去対象材料の研磨速度／ポリシリコンの研磨速度）を高めることができる。本発明に係る研磨液によれば、ポリシリコンに対する絶縁材料（例えば酸化珪素）の研磨選択性（研磨速度比：絶縁材料の研磨速度／ポリシリコンの研磨速度）を高めることができる。本発明によれば、ポリシリコンを含むストッパと、絶縁材料（例えば酸化珪素）を含む部材と、を有する基体の研磨をストッパで停止することができる。【００１０】
本発明に係る研磨液の第１実施形態における前記金属水酸化物は、セリウム水酸化物を含むことが好ましい。【００１１】
前記炭化水素基は、ブチル基を含んでいてもよく、フェニル基を含んでいてもよい。【００１２】
本発明に係る研磨液において前記第４級ホスホニウムカチオンは、下記一般式（Ｉ）で表されるホスホニウムカチオンを含むことが好ましい。
【化１】
2019142292.tif 000003
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも一つは、置換基を有していてもよい炭素数２以上の炭化水素基であり、式中のリン原子Ｐ同士がＲ１、Ｒ２、Ｒ３又はＲ４を介して互いに結合していてもよい。］【００１３】
前記一般式（Ｉ）においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４からなる群より選ばれる少なくとも一種は、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲノ基、エーテル基、エステル基、アルデヒド基、カルボニル基、ニトロ基、シリル基、シアノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、単素環基、及び、複素環基からなる群より選ばれる少なくとも一種で置換された炭化水素基であってよい。【００１４】
前記一般式（Ｉ）においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つ以上は、非置換の炭化水素基であってよい。【００１５】
前記一般式（Ｉ）においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、アリール基であってよい。【００１６】
前記第４級ホスホニウムカチオンを有する第４級ホスホニウム塩の含有量は、０．００１〜１質量％であることが好ましい。【００１７】
本発明に係る研磨液のｐＨは、８．０未満であることが好ましい。【００１８】
本発明に係る研磨液は、ポリシリコンを含む被研磨面を研磨するために使用されてよい。【００１９】
本発明に係る研磨液セットは、上述の研磨液の構成成分が複数の液に分けて保存され、第１の液が前記砥粒を含み、第２の液が前記第４級ホスホニウムカチオンを含む。本発明に係る研磨液セットによれば、本発明に係る研磨液と同様の上記効果を得ることができる。【００２０】
本発明に係る研磨方法は、上述の研磨液、又は、上述の研磨液セットにおける前記第１の液と前記第２の液とを混合して得られる研磨液を用いて被研磨面を研磨する工程を備える。本発明に係る研磨方法によれば、本発明に係る研磨液と同様の上記効果を得ることができる。【００２１】
本発明に係る研磨方法において前記被研磨面は、ポリシリコンを含んでいてよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ポリシリコンの研磨速度を抑制することができる。本発明によれば、ポリシリコンを含むストッパと、絶縁材料（例えば酸化珪素）を含む部材と、を有する基体の研磨をストッパで停止することができる。【００２３】
本発明は、半導体素子の製造技術である、基体表面の平坦化工程に用いることができる。本発明は、絶縁材料（例えば、ＳＴＩ絶縁材料、プリメタル絶縁材料、及び、層間絶縁材料）の平坦化工程に用いることができる。【００２４】
本発明によれば、ポリシリコンに対して絶縁材料を選択的に研磨する研磨工程への研磨液又は研磨液セットの応用を提供することができる。本発明によれば、ポリシリコンを含むストッパと、絶縁材料を含む部材と、を有する基体の研磨をストッパで停止する研磨工程への研磨液又は研磨液セットの応用を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】半導体のＳＴＩ構造を形成する際における研磨工程を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「Ａ又はＢ」とは、Ａ及びＢのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。本明細書において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
【００２８】
＜研磨液及び研磨液セット＞
本実施形態に係る研磨液は、研磨時に被研磨面に触れる組成物であり、例えばＣＭＰ研磨液である。本実施形態に係る研磨液は、砥粒と、第４級ホスホニウムカチオンと、液状媒体とを含有し、砥粒が、金属水酸化物（金属元素の水酸化物）及びセリウム酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含み、前記第４級ホスホニウムカチオンが、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する。
【００２９】
本実施形態によれば、ポリシリコン、アモルファスシリコン、結晶シリコン等のストッパ材料の研磨速度を抑制することができる。このような効果が奏される要因は必ずしも明らかではないが、本発明者は以下のように推測している。
【００３０】
すなわち、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する第４級ホスホニウムカチオン（以下、場合により「特定第４級ホスホニウムカチオン」という）のリン原子は正電荷を帯びるため、負に帯電しているストッパ材料（ポリシリコン、アモルファスシリコン、結晶シリコン等）の表面に特定第４級ホスホニウムカチオンが静電引力によって吸着し、ストッパ材料の表面に保護層が形成される。
次に、金属水酸化物を含む砥粒を用いる場合、化学的作用によって除去対象材料（例えば、酸化珪素等の絶縁材料）が研磨される（例えば、前記特許文献５参照）。また、セリウム酸化物を含む砥粒を用いる場合、セリウム酸化物の酸化作用等の化学的作用によって除去対象材料（例えば、酸化珪素等の絶縁材料）が研磨される。
このような化学的作用を活用した砥粒と、特定第４級ホスホニウムカチオンと、を併用してストッパ材料を研磨する場合には、ストッパ材料の表面に形成される上述の保護層によって砥粒と除去対象材料との化学的作用が阻害される。これにより、ストッパ材料の研磨速度が抑制される。
【００３１】
第４級アンモニウムカチオンの窒素原子も正電荷を帯びるが、ストッパ材料の研磨速度を抑制することができない。この要因は必ずしも明らかではないが、本発明者は以下のように推測している。すなわち、一般的に、イオンの価数が同じであれば、イオン半径が大きいほど、イオンは、水和エントロピーが小さいため疎水的な性質を示す。したがって、リン原子と窒素原子とを比較すると、リン原子のイオン半径の方が窒素原子のイオン半径よりも大きいため、特定第４級ホスホニウムカチオンは第４級アンモニウムカチオンよりも疎水的な性質を有する（例えば、日本化学会誌，１９８０，（７），ｐ．１１４８〜１１５３には、同一官能基を有する（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢｒ及び（Ｃ４Ｈ９）４ＰＢｒの溶解度パラメータ（値が大きいほど疎水性が大きいことを示す）が示されており、（Ｃ４Ｈ９）４ＰＢｒの溶解度パラメータが（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢｒに比べて大きいことが示されている）。そして、一般的に、ストッパ材料の表面は、疎水的な表面状態を有する。そのため、特定第４級ホスホニウムカチオンを用いる場合には、特定第４級ホスホニウムカチオン及びストッパ材料の双方が充分に疎水的な性質を有することから、特定第４級ホスホニウムカチオンがストッパ材料の表面に吸着しやすい。したがって、ストッパ材料の表面に保護層が形成されてストッパ材料の抑制効果が得られる。一方、第４級アンモニウムカチオンを用いる場合には、特定第４級ホスホニウムカチオンと比較して第４級アンモニウムカチオンの疎水的な性質が弱いことから、ストッパ材料の表面に保護層が形成されづらい。したがって、ストッパ材料の抑制効果が得られない。
【００３２】
また、特定第４級ホスホニウムカチオンにおいて、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基は、炭素数２未満の炭化水素基と比較して疎水性が高い。この場合、疎水的な性質が充分に発現するため、特定第４級ホスホニウムカチオンがストッパ材料の表面に吸着しやすい。一方、第４級ホスホニウムカチオンが、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有することなく、リン原子に結合する炭素数２未満の炭化水素基のみを有する場合、炭化水素基の疎水性が低い。この場合、疎水的な性質が充分に発現しないことから、ストッパ材料の表面に保護層が形成されづらいため、ストッパ材料の抑制効果が得られない。
【００３３】
（砥粒）
本実施形態に係る研磨液は、砥粒を含有する。砥粒は、金属水酸化物及びセリウム酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む。すなわち、砥粒は、金属水酸化物を含む態様であってよく、セリウム酸化物を含む態様であってよい。
【００３４】
金属水酸化物は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）に対する除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨選択性を更に向上させつつ、被研磨面における研磨傷の発生を抑制する観点から、希土類元素及びジルコニウムからなる群より選択される少なくとも一種の水酸化物を含むことが好ましい。金属水酸化物は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度を更に向上させる観点から、希土類元素の水酸化物を含むことが好ましい。希土類元素としては、セリウム、プラセオジム、テルビウム等のランタノイドなどが挙げられる。金属水酸化物は、入手が容易であり且つ除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度に更に優れる観点から、セリウム水酸化物を含むことが好ましい。希土類元素の水酸化物とジルコニウムの水酸化物とを併用してもよく、希土類元素の水酸化物から二種以上を選択して使用することもできる。
【００３５】
金属水酸化物としては、４価金属元素の水酸化物を用いることができる。「４価金属元素の水酸化物」は、４価の金属イオン（Ｍ４＋）と、少なくとも一つの水酸化物イオン（ＯＨ−）とを含む化合物である。４価金属元素の水酸化物は、水酸化物イオン以外の陰イオン（例えば、硝酸イオンＮＯ３−、及び、硫酸イオンＳＯ４２−）を含んでいてもよい。例えば、４価金属元素の水酸化物は、除去対象材料（例えば、酸化珪素等の絶縁材料）の研磨速度が更に向上する観点から、４価金属元素に結合した陰イオン（水酸化物イオンを除く。例えば、硝酸イオンＮＯ３−、及び、硫酸イオンＳＯ４２−）を含むことが好ましく、４価金属元素に結合した硝酸イオンを含むことがより好ましい。
【００３６】
金属元素の水酸化物（例えば４価金属元素の水酸化物）は、金属元素（例えば４価金属元素）の塩（金属塩）と、アルカリ源（塩基）とを反応させることにより作製可能である。金属元素の水酸化物は、金属元素の塩とアルカリ液（例えばアルカリ水溶液）とを混合することにより作製されることが好ましい。これにより、粒径が極めて細かい粒子を得ることができ、研磨傷の低減効果に更に優れた研磨液を得ることができる。このような手法は、例えば、前記特許文献６に開示されている。金属元素の水酸化物は、金属元素の塩を含む金属塩溶液（例えば金属塩水溶液）とアルカリ液とを混合することにより得ることができる。金属元素の塩としては、従来公知のものを特に制限なく使用でき、Ｍ（ＮＯ３）４、Ｍ（ＳＯ４）２、Ｍ（ＮＨ４）２（ＮＯ３）６、Ｍ（ＮＨ４）４（ＳＯ４）４（Ｍは希土類元素を示す。）、Ｚｒ（ＳＯ４）２・４Ｈ２Ｏ等が挙げられる。Ｍとしては、化学的に活性なセリウム（Ｃｅ）が好ましい。
【００３７】
セリウム酸化物は、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩等のセリウム塩を酸化して得ることができる。前記酸化の方法としては、前記セリウム塩を６００〜９００℃で焼成する焼成法、過酸化水素等の酸化剤を用いて前記セリウム塩を酸化する化学的酸化法などが挙げられる。
【００３８】
セリウム酸化物は、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩等のセリウム塩を出発原料として得られたセリウム化合物を熱分解して得ることもできる。前記熱分解を用いた方法としては、沈殿法、加水分解法、ｓｏｌ−ｇｅｌ法等が挙げられる。
【００３９】
セリウム酸化物は、固相法、液相法及び気相法のいずれの方法でも得ることができる。例えば、セリウム酸化物としては、液相法により得られる酸化物（例えばコロイダルセリア）を用いることができる。固相法としては、焼成法、熱分解法、固相反応法等が挙げられる。液相法としては、沈殿法、溶媒蒸発法、液相反応法等が挙げられる。気相法としては、気相反応法、蒸発凝縮法等が挙げられる。
【００４０】
本実施形態に係る研磨液は、他の種類の砥粒を更に含有していてもよい。具体的には例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、有機樹脂粒子等を含む砥粒が挙げられる。
【００４１】
砥粒の含有量は、研磨液の全質量を基準として下記の範囲が好ましい。砥粒の含有量の下限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の所望の研磨速度が得られやすい観点から、０．００５質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましく、０．０２質量％以上が更に好ましく、０．０３質量％以上が特に好ましく、０．０４質量％以上が極めて好ましく、０．０５質量％以上が極めて好ましい。砥粒の含有量の上限は、砥粒の凝集を避けることが容易であると共に、砥粒が効果的に被研磨面に作用して研磨がスムーズに進行する観点から、２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下がより好ましく、５質量％以下が更に好ましく、３質量％以下が特に好ましく、１質量％以下が極めて好ましく、０．５質量％以下が非常に好ましく、０．３質量％以下がより一層好ましい。これらの観点から、砥粒の含有量は、０．００５〜２０質量％が好ましい。
【００４２】
砥粒が金属水酸化物（例えば、４価金属元素の水酸化物）を含む場合、砥粒の含有量は、研磨液の全質量を基準として下記の範囲が好ましい。砥粒の含有量の下限は、金属水酸化物の機能を充分に発現しやすい観点から、０．００５質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましく、０．０２質量％以上が更に好ましく、０．０３質量％以上が特に好ましく、０．０４質量％以上が極めて好ましく、０．０５質量％以上が非常に好ましい。砥粒の含有量の上限は、砥粒の凝集を避けることが容易であると共に、被研磨面との化学的な相互作用が良好に得られやすく、砥粒の特性を有効に活用しやすい観点から、２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下がより好ましく、５質量％以下が更に好ましく、３質量％以下が特に好ましく、１質量％以下が極めて好ましく、０．５質量％以下が非常に好ましく、０．３質量％以下がより一層好ましく、０．１質量％以下がより好ましい。これらの観点から、砥粒の含有量は、０．００５〜２０質量％が好ましい。
【００４３】
砥粒がセリウム酸化物を含む場合、砥粒の含有量は、研磨液の全質量を基準として下記の範囲が好ましい。砥粒の含有量の下限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の所望の研磨速度が得られやすい観点から、０．００５質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましく、０．０２質量％以上が更に好ましく、０．０３質量％以上が特に好ましく、０．０４質量％以上が極めて好ましく、０．０５質量％以上が非常に好ましく、０．１質量％以上がより一層好ましく、０．２質量％以上がより好ましい。砥粒の含有量の上限は、砥粒の凝集を避けることが容易であると共に、被研磨面との化学的な相互作用が良好に得られやすく、砥粒の特性を有効に活用しやすい観点から、２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下がより好ましく、５質量％以下が更に好ましく、３質量％以下が特に好ましく、１質量％以下が極めて好ましく、０．５質量％以下が非常に好ましく、０．３質量％以下がより一層好ましい。これらの観点から、砥粒の含有量は、０．００５〜２０質量％が好ましい。
【００４４】
砥粒が金属水酸化物（例えば、４価金属元素の水酸化物）を含む場合、砥粒の含有量は、砥粒全体（研磨液に含まれる砥粒全体）を基準として下記の範囲が好ましい。金属水酸化物を含む砥粒の含有量の下限は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が更に好ましく、９５質量％以上が特に好ましく、９７質量％以上が極めて好ましい。金属水酸化物を含む砥粒の含有量の上限は、１００質量％であってよい。
【００４５】
砥粒がセリウム酸化物を含む場合、砥粒の含有量は、砥粒全体（研磨液に含まれる砥粒全体）を基準として下記の範囲が好ましい。セリウム酸化物を含む砥粒の含有量の下限は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が更に好ましく、９５質量％以上が特に好ましく、９７質量％以上が極めて好ましい。セリウム酸化物を含む砥粒の含有量の上限は、１００質量％であってよい。
【００４６】
砥粒の平均粒径（平均二次粒径）がある程度小さい場合、被研磨面に接する砥粒の比表面積が増大することにより除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度を更に向上させることができると共に、機械的作用が抑えられて研磨傷を更に低減できる。そのため、金属水酸化物を含む砥粒の平均粒径の上限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の更に優れた研磨速度が得られると共に研磨傷が更に低減される観点から、３００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が更に好ましく、１００ｎｍ以下が特に好ましく、８０ｎｍ以下が極めて好ましく、６０ｎｍ以下が非常に好ましく、４０ｎｍ以下がより一層好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以下が更に好ましい。金属水酸化物を含む砥粒の平均粒径の下限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の更に優れた研磨速度が得られると共に研磨傷が更に低減される観点から、１ｎｍ以上が好ましく、２ｎｍ以上がより好ましく、３ｎｍ以上が更に好ましく、５ｎｍ以上が特に好ましい。これらの観点から、金属水酸化物を含む砥粒の平均粒径は、１〜３００ｎｍが好ましい。
【００４７】
砥粒の平均粒径（平均二次粒径）がある程度小さい場合、被研磨面に接する砥粒の比表面積が増大することにより除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度を更に向上させることができると共に、機械的作用が抑えられて研磨傷を更に低減できる。そのため、セリウム酸化物を含む砥粒の平均粒径の上限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の更に優れた研磨速度が得られると共に研磨傷が更に低減される観点から、３００ｎｍ以下が好ましく、２５０ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下が更に好ましく、１８０ｎｍ以下が特に好ましい。セリウム酸化物を含む砥粒の平均粒径の下限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の更に優れた研磨速度が得られると共に研磨傷が更に低減される観点から、１ｎｍ以上が好ましく、２ｎｍ以上がより好ましく、１０ｎｍ以上が更に好ましく、５０ｎｍ以上が特に好ましく、１００ｎｍ以上が極めて好ましく、１５０ｎｍ以上が非常に好ましい。これらの観点から、セリウム酸化物を含む砥粒の平均粒径は、１〜３００ｎｍが好ましい。
【００４８】
砥粒の平均粒径は、光子相関法、レーザ回折散乱法等で測定できる。例えば、金属水酸化物を含む砥粒の平均粒径は、ベックマン・コールター株式会社製の装置名：Ｎ５等で測定できる。セリウム酸化物を含む砥粒の平均粒径は、日機装株式会社製のマイクロトラック粒度分布計（例えば、装置名：ＭＴ−３０００ＩＩ）等で測定できる。
【００４９】
Ｎ５を用いた測定では、例えば、まず、砥粒の含有量を１．０質量％に調整した水分散液を調製し、この水分散液を１ｃｍ角のセルに約１ｍＬ（Ｌは「リットル」を示す。以下同じ）入れ、装置内にセルを設置する。そして、分散媒の屈折率を１．３３３、分散媒の粘度を０．８８７ｍＰａ・ｓに設定し、２５℃において測定を行うことで得られる値を砥粒の平均粒径として採用できる。
【００５０】
ＭＴ−３０００ＩＩを用いた測定では、例えば、溶媒として水（屈折率１．３３）を循環させ、試料濃度のｄｖ値（回折光量。マイクロトラックでの測定濃度の目安）が０．００１０〜０．００１１の範囲になるまで、砥粒を含有する水分散液を前記溶媒に添加した後に測定することで得られる平均粒径（ＭＶ）を砥粒の平均粒径として採用できる。
【００５１】
砥粒が４価金属元素の水酸化物を含む場合、下記光透過率又は吸光度を満たすことが好ましい。
【００５２】
本実施形態に係る研磨液は、可視光に対する透明度が高い（目視で透明又は透明に近い）ことが好ましい。具体的には、本実施形態に係る研磨液に含まれる砥粒は、当該砥粒の含有量を１．０質量％に調整した水分散液において波長５００ｎｍの光に対して光透過率５０％／ｃｍ以上を与えるものであることが好ましい。これにより、添加剤の添加に起因する除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度の低下を更に抑制できるため、研磨速度を維持しつつ他の特性を得ることが容易である。同様の観点から、前記光透過率の下限は、６０％／ｃｍ以上がより好ましく、７０％／ｃｍ以上が更に好ましく、８０％／ｃｍ以上が特に好ましく、９０％／ｃｍ以上が極めて好ましく、９２％／ｃｍ以上が非常に好ましい。光透過率の上限は１００％／ｃｍである。
【００５３】
このように砥粒の光透過率を調整することで除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度の低下を抑制することが可能な理由は詳しくは分かっていないが、４価金属元素（例えばセリウム）の水酸化物を含む砥粒が有する砥粒としての作用は、機械的作用よりも化学的作用の方が優勢であると考えられる。そのため、砥粒の大きさよりも砥粒の数の方が、より研磨速度に寄与すると考えられる。
【００５４】
砥粒の含有量を１．０質量％に調整した水分散液において光透過率が低い場合、その水分散液に存在する砥粒は、粒径の大きい粒子（以下「粗大粒子」という）が相対的に多く存在すると考えられる。このような砥粒を含む研磨液に添加剤を添加すると、粗大粒子を核として他の粒子が凝集する。その結果として、単位面積当たりの被研磨面に作用する砥粒数（有効砥粒数）が減少し、被研磨面に接する砥粒の比表面積が減少するため、研磨速度が低下すると考えられる。
【００５５】
一方、砥粒の含有量を１．０質量％に調整した水分散液において光透過率が高い場合、その水分散液に存在する砥粒は、前記「粗大粒子」が少ない状態であると考えられる。このように粗大粒子の存在量が少ない場合は、研磨液に添加剤を添加しても、凝集の核になるような粗大粒子が少ないため、砥粒同士の凝集が抑えられるか、又は、凝集粒子の大きさが相対的に小さい。その結果として、単位面積当たりの被研磨面に作用する砥粒数（有効砥粒数）が維持され、被研磨面に接する砥粒の比表面積が維持されるため、研磨速度が低下し難いと考えられる。
【００５６】
一般的な粒径測定装置において測定される砥粒の粒径が同じ研磨液であっても、目視で透明である（光透過率の高い）もの、及び、目視で濁っている（光透過率の低い）ものがあり得ることが過去の検討からわかっている。これにより、前記のような作用を起こし得る粗大粒子は、一般的な粒径測定装置で検知できないほどのごくわずかの量であっても研磨速度の低下に寄与すると考えられる。
【００５７】
前記光透過率は、波長５００ｎｍの光に対する透過率である。前記光透過率は、分光光度計で測定されるものであり、具体的には例えば、株式会社日立製作所製の分光光度計Ｕ３３１０（装置名）で測定される。
【００５８】
より具体的な測定方法としては、砥粒の含有量を１．０質量％に調整した水分散液を測定サンプルとして調製する。この測定サンプルを１ｃｍ×１ｃｍのセルに約４ｍＬ入れ、装置内にセルをセットし測定を行う。
【００５９】
４価金属元素の水酸化物を含む砥粒が、当該砥粒の含有量を１．０質量％に調整した水分散液において波長４００ｎｍの光に対して吸光度１．００以上を与えるものであることにより、除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度を更に向上させることができる。この理由は必ずしも明らかではないが、４価金属元素の水酸化物の製造条件等に応じて、１個の４価の金属イオン（Ｍ４＋）に対して、１〜３個の水酸化物イオン（ＯＨ−）及び１〜３個の陰イオン（Ｘｃ−）を有する、組成式がＭ（ＯＨ）ａＸｂ（式中、ａ＋ｂ×ｃ＝４である）で表される粒子が砥粒の一部として生成すると考えられる（なお、このような粒子も「４価金属元素の水酸化物を含む砥粒」である）。Ｍ（ＯＨ）ａＸｂでは、電子吸引性の陰イオン（Ｘｃ−）が作用して水酸化物イオンの反応性が向上しており、Ｍ（ＯＨ）ａＸｂの存在量が増加するに伴い研磨速度が向上すると考えられる。そして、組成式がＭ（ＯＨ）ａＸｂで表される粒子が波長４００ｎｍの光を吸光するため、Ｍ（ＯＨ）ａＸｂの存在量が増加して波長４００ｎｍの光に対する吸光度が高くなるに伴い、研磨速度が向上すると考えられる。
【００６０】
４価金属元素の水酸化物を含む砥粒は、組成式がＭ（ＯＨ）ａＸｂで表される粒子だけでなく、組成式がＭ（ＯＨ）４、ＭＯ２等で表される粒子も含み得ると考えられる。陰イオン（Ｘｃ−）としては、ＮＯ３−、ＳＯ４２−等が挙げられる。
【００６１】
なお、砥粒が組成式Ｍ（ＯＨ）ａＸｂを有することは、砥粒を純水でよく洗浄した後にＦＴ−ＩＲ  ＡＴＲ法（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｉｎｆｒａ  Ｒｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ  Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  Ｔｏｔａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ法（フーリエ変換赤外分光光度計全反射測定法））を用いて陰イオン（Ｘｃ−）に該当するピークを検出する方法により確認できる。ＸＰＳ法（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（Ｘ線光電子分光法））により、陰イオン（Ｘｃ−）の存在を確認することもできる。また、Ｘ線吸収微細構造（ＸＡＦＳ）測定から、ＥＸＡＦＳ解析をすることによって、Ｍと陰イオン（Ｘｃ−）の結合の有無を確認することもできる。
【００６２】
ここで、Ｍ（ＯＨ）ａＸｂ（例えばＭ（ＯＨ）３Ｘ）の波長４００ｎｍの吸収ピークは、後述する波長２９０ｎｍの吸収ピークよりもはるかに小さいことが確認されている。これに対し、砥粒の含有量が比較的多く、吸光度が大きく検出されやすい砥粒含有量１．０質量％の水分散液において波長４００ｎｍの光に対する吸光度１．００以上を与える砥粒を用いる場合、除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度の向上効果に優れる。
【００６３】
波長４００ｎｍの光に対する吸光度の下限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の更に優れた研磨速度が得られる観点から、１．００以上が好ましく、１．２０以上がより好ましく、１．４０以上が更に好ましく、１．５０以上が特に好ましく、１．８０以上が極めて好ましく、２．００以上が非常に好ましい。
【００６４】
４価金属元素の水酸化物を含む砥粒が、当該砥粒の含有量を０．００６５質量％に調整した水分散液において波長２９０ｎｍの光に対して吸光度１．０００以上を与えるものであることにより、除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度を更に向上させることができる。この理由は必ずしも明らかではないが、４価金属元素の水酸化物の製造条件等に応じて生成する、組成式がＭ（ＯＨ）ａＸｂ（例えばＭ（ＯＨ）３Ｘ）で表される粒子は、計算上、波長２９０ｎｍ付近に吸収のピークを有し、例えばＣｅ４＋（ＯＨ−）３ＮＯ３−からなる粒子は波長２９０ｎｍに吸収のピークを有する。そのため、Ｍ（ＯＨ）ａＸｂの存在量が増加して波長２９０ｎｍの光に対する吸光度が高くなるに伴い研磨速度が向上すると考えられる。
【００６５】
ここで、波長２９０ｎｍ付近の光に対する吸光度は、測定限界を超えるほど大きく検出される傾向がある。これに対し、砥粒の含有量が比較的少なく、吸光度が小さく検出されやすい砥粒含有量０．００６５質量％の水分散液において波長２９０ｎｍの光に対する吸光度１．０００以上を与える砥粒を用いる場合、除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度の向上効果に優れる。
【００６６】
波長２９０ｎｍの光に対する吸光度の下限は、更に優れた研磨速度で除去対象材料を研磨する観点から、１．０００以上が好ましく、１．０５０以上がより好ましく、１．１００以上が更に好ましく、１．１５０以上が特に好ましく、１．１９０以上が極めて好ましい。波長２９０ｎｍの光に対する吸光度の上限は、特に制限はないが、例えば１０．０００以下が好ましい。
【００６７】
波長４００ｎｍの光に対する吸光度１．００以上を与える前記砥粒が、砥粒の含有量を０．００６５質量％に調整した水分散液において波長２９０ｎｍの光に対して吸光度１．０００以上を与える場合には、更に優れた研磨速度で除去対象材料を研磨できる。
【００６８】
４価金属元素の水酸化物（例えばＭ（ＯＨ）ａＸｂ）は、波長４５０ｎｍ以上、特に波長４５０〜６００ｎｍの光を吸光しない傾向がある。従って、不純物を含むことにより研磨に対して悪影響が生じることを抑制して更に優れた研磨速度で除去対象材料を研磨する観点から、砥粒は、当該砥粒の含有量を０．００６５質量％（６５ｐｐｍ）に調整した水分散液において波長４５０〜６００ｎｍの光に対して吸光度０．０１０以下を与えるものであることが好ましい。すなわち、砥粒の含有量を０．００６５質量％に調整した水分散液において波長４５０〜６００ｎｍの範囲における全ての光に対する吸光度が０．０１０を超えないことが好ましい。波長４５０〜６００ｎｍの光に対する吸光度の下限は、０が好ましい。
【００６９】
水分散液における吸光度は、例えば、株式会社日立製作所製の分光光度計（装置名：Ｕ３３１０）を用いて測定できる。具体的には例えば、砥粒の含有量を１．０質量％又は０．００６５質量％に調整した水分散液を測定サンプルとして調製する。この測定サンプルを１ｃｍ角のセルに約４ｍＬ入れ、装置内にセルを設置する。次に、波長２００〜６００ｎｍの範囲で吸光度測定を行い、得られたチャートから吸光度を判断する。
【００７０】
砥粒が水分散液において与える吸光度及び光透過率は、砥粒以外の固体成分、及び、水以外の液体成分を除去した後、所定の砥粒含有量の水分散液を調製し、当該水分散液を用いて測定できる。固体成分又は液体成分の除去には、研磨液に含まれる成分によっても異なるが、数千Ｇ以下の重力加速度をかけられる遠心機を用いた遠心分離、数万Ｇ以上の重力加速度をかけられる超遠心機を用いた超遠心分離等の遠心分離法；分配クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、ゲル浸透クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法；自然ろ過、減圧ろ過、加圧ろ過、限外ろ過等のろ過法；減圧蒸留、常圧蒸留等の蒸留法などを用いることができ、これらを適宜組み合わせてもよい。
【００７１】
例えば、重量平均分子量が数万以上（例えば５万以上）の化合物を研磨液が含む場合の方法としては、クロマトグラフィー法、ろ過法等が挙げられ、ゲル浸透クロマトグラフィー、限外ろ過が好ましい。ろ過法を用いる場合、研磨液に含まれる砥粒は、適切な条件の設定により、フィルタを通過させることができる。重量平均分子量が数万以下（例えば５万未満）の化合物を研磨液が含む場合の方法としては、クロマトグラフィー法、ろ過法、蒸留法等が挙げられ、ゲル浸透クロマトグラフィー、限外ろ過、減圧蒸留が好ましい。４価金属元素の水酸化物を含む砥粒以外の砥粒が研磨液に含まれる場合の方法としては、ろ過法、遠心分離法等が挙げられ、ろ過の場合はろ液に、遠心分離の場合は液相に、４価金属元素の水酸化物を含む砥粒がより多く含まれる。
【００７２】
クロマトグラフィー法で砥粒を分離する方法としては、例えば、下記条件によって砥粒及び／又は他成分を分取できる。
【００７３】
試料溶液：研磨液１００μＬ
検出器：株式会社日立製作所製、ＵＶ−ＶＩＳディテクター、商品名：Ｌ−４２００、波長：４００ｎｍ
インテグレーター：株式会社日立製作所製、ＧＰＣインテグレーター、商品名：Ｄ−２５００
ポンプ：株式会社日立製作所製、商品名：Ｌ−７１００
カラム：日立化成株式会社製、水系ＨＰＬＣ用充填カラム、商品名：ＧＬ−Ｗ５５０Ｓ
溶離液：脱イオン水
測定温度：２３℃
流速：１ｍＬ／ｍｉｎ（圧力：４０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２（３．９〜４．９ＭＰａ）程度）
測定時間：６０ｍｉｎ
【００７４】
なお、クロマトグラフィーを行う前に、脱気装置を用いて溶離液の脱気処理を行うことが好ましい。脱気装置を使用できない場合は、溶離液を事前に超音波等で脱気処理することが好ましい。
【００７５】
研磨液に含まれる成分によっては、上記条件でも砥粒を分取できない可能性があるが、その場合、試料溶液量、カラム種類、溶離液種類、測定温度、流速等を最適化することで砥粒を分離できる。また、研磨液のｐＨを調整することで、研磨液に含まれる成分の留出時間を調整することにより、当該成分を砥粒と分離できる可能性がある。研磨液に不溶成分がある場合、必要に応じ、ろ過、遠心分離等で不溶成分を除去することが好ましい。
【００７６】
（添加剤）
本実施形態に係る研磨液は、添加剤を含有する。ここで、「添加剤」とは、砥粒及び液状媒体以外に研磨液が含有する物質を指す。添加剤を用いることにより、例えば、研磨速度、研磨選択性等の研磨特性；砥粒の分散性、保存安定性等の研磨液特性などを調整することができる。
【００７７】
［第４級ホスホニウムカチオン］
本実施形態に係る研磨液は、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する第４級ホスホニウムカチオン（特定第４級ホスホニウムカチオン）を含有する。本実施形態に係る研磨液において特定第４級ホスホニウムカチオンは液状媒体中に分散している。特定第４級ホスホニウムカチオンは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。
【００７８】
特定第４級ホスホニウムカチオンは、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を少なくとも一つ有していればよく、炭素数２以上の炭化水素基に加えて、炭素数２以上の炭化水素基とは異なる基がリン原子に結合していてもよい。炭素数２以上の炭化水素基とは異なる基としては、炭素数１の炭化水素基（例えばメチル基）、炭化水素基とは異なる基（例えばハロゲノ基）等が挙げられる。
【００７９】
リン原子に結合する炭化水素基の炭素数の下限は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、２、３、４、５又は６以上であってよい。リン原子に結合する炭化水素基の炭素数の上限は、液状媒体（例えば水）への溶解性に優れることからストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を抑制しやすい観点から、３０、２０、１６、１４又は１０以下であってよい。これらの観点から、炭化水素基の炭素数は、２〜３０であってよい。
【００８０】
炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基等が挙げられる。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、シンナミル基等が挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ベンジル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。炭化水素基は、ブチル基を含んでいてもよく、フェニル基を含んでいてもよい。
【００８１】
リン原子に結合する炭化水素基は、置換基を有していてもよい（置換又は非置換の炭化水素基である）。置換炭化水素基における置換基としては、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲノ基、エーテル基、エステル基、アルデヒド基、カルボニル基、ニトロ基、シリル基、シアノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、単素環基、複素環基等が挙げられる。除去対象材料の研磨速度を確保しつつストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を抑制する効果が得られやすい観点から、一般式（Ｉ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４からなる群より選ばれる少なくとも一種は、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲノ基、エーテル基、エステル基、アルデヒド基、カルボニル基、ニトロ基、シリル基、シアノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、単素環基、及び、複素環基からなる群より選ばれる少なくとも一種で置換された炭化水素基であってよい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。ハロゲノ基としては、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等が挙げられる。単素環基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキレン基などが挙げられる。複素環基としては、チエニル基、ジオキソラン基、ジオキサン基、ベンゾトリアゾリル基等が挙げられる。特定第４級ホスホニウムカチオンは、単環化合物であってよく、複環化合物であってよい。
【００８２】
除去対象材料の研磨速度を確保しつつストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を抑制する効果が得られやすい観点から、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基の数は、２つ以上であってよく、３つ以上であってよく、４つであってよい。
【００８３】
特定第４級ホスホニウムカチオンは、１つのリン原子を含むモノホスホニウムカチオンであってよく、複数のリン原子を含むポリホスホニウムカチオン（例えばジホスホニウムカチオン）であってよい。
【００８４】
特定第４級ホスホニウムカチオンは、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、下記一般式（Ｉ）で表されるホスホニウムカチオンを含むことが好ましい。
【化２】
2019142292.tif 000004
［式（Ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも一つは、置換基を有していてもよい炭素数２以上の炭化水素基であり、式（Ｉ）中のリン原子Ｐ同士がＲ１、Ｒ２、Ｒ３又はＲ４を介して互いに結合していてもよい。］
【００８５】
一般式（Ｉ）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換もしくは非置換の炭化水素基を示す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、互いに同一であっても異なっていてもよい。一般式（Ｉ）で表される一のホスホニウムカチオンのリン原子と、一般式（Ｉ）で表される他のホスホニウムカチオンのリン原子とがＲ１、Ｒ２、Ｒ３又はＲ４を介して互いに結合することにより２量体以上の多量体が形成されてよい。
【００８６】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の炭化水素基としては、上述した炭化水素基等が挙げられる。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の炭化水素基の炭素数の範囲は、リン原子に結合する炭化水素基の炭素数の範囲として上述した範囲が好ましい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の炭化水素基の置換基としては、上述した置換炭化水素基における置換基等が挙げられる。
【００８７】
除去対象材料の研磨速度を確保しつつストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を抑制する効果が得られやすい観点から、一般式（Ｉ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち１つ以上が非置換の炭化水素基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つ以上が非置換の炭化水素基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち３つ以上が非置換の炭化水素基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の全てが非置換の炭化水素基であってよい。前記非置換の炭化水素基の炭素数は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、４以上が好ましく、５以上がより好ましく、６以上が更に好ましい。
【００８８】
除去対象材料の研磨速度を確保しつつストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を抑制する効果が得られやすい観点から、一般式（Ｉ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち１つ以上がアルキル基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つ以上がアルキル基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち３つ以上がアルキル基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の全てがアルキル基であってよい。前記アルキル基の炭素数は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、４以上が好ましく、５以上がより好ましく、６以上が更に好ましい。
【００８９】
除去対象材料の研磨速度を確保しつつストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を抑制する効果が得られやすい観点から、一般式（Ｉ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち１つ以上がアリール基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つ以上がアリール基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち３つ以上がアリール基であってよく、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の全てがアリール基であってよい。
【００９０】
一般式（Ｉ）で表されるホスホニウムカチオンとしては、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、トリブチルヘキサデシルホスホニウムカチオン、トリブチル（オクチル）ホスホニウムカチオン、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムカチオン、テトラブチルホスホニウムカチオン、及び、テトラフェニルホスホニウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましく、テトラフェニルホスホニウムカチオンがより好ましい。
【００９１】
特定第４級ホスホニウムカチオンを含有する研磨液は、例えば、特定第４級ホスホニウムカチオンを有する第４級ホスホニウムカチオン塩（以下、場合により「特定第４級ホスホニウム塩」という）を液状媒体に溶解させることにより得ることができる。特定第４級ホスホニウム塩における対アニオンとしては、水酸化物イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラフェニルホウ酸イオン、ジシアナミドイオン、アルキルリン酸イオン（例えばジエチルリン酸イオン）、硫酸水素イオン、リン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、スルファミン酸イオン、過塩素酸塩イオン、ベンゾトリアゾリドアニオン、テトラトリルボラートアニオン（例えばテトラ−ｐ−トリルボラートアニオン）等が挙げられる。対アニオンとしては、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、塩化物イオン、臭化物イオン及びベンゾトリアゾリドアニオンからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
【００９２】
特定第４級ホスホニウム塩は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、一般式（Ｉ）で表されるホスホニウムカチオンを有する化合物として、下記一般式（Ｉａ）で表される化合物を含むことが好ましい。
【化３】
2019142292.tif 000005
［式（Ｉａ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも一つは、置換基を有していてもよい炭素数２以上の炭化水素基であり、Ｘ−は、陰イオンを示す。］
【００９３】
一般式（Ｉａ）中のＸ−としては、上述した対アニオン等が挙げられる。
【００９４】
一般式（Ｉａ）で表される化合物である特定第４級ホスホニウム塩としては、テトラエチルホスホニウムブロミド、テトラエチルホスホニウムヘキサフルオロホスファート、テトラエチルホスホニウムテトラフルオロボラート、トリブチルメチルホスホニウムヨージド、トリブチル（シアノメチル）ホスホニウムクロリド、テトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウムクロリド、テトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウムスルファート、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、テトラブチルホスホニウムクロリド、テトラブチルホスホニウムブロミド、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロホスファート、テトラブチルホスホニウムテトラフェニルボラート、トリブチル（オクチル）ホスホニウムブロミド、テトラ−ｎ−オクチルホスホニウムブロミド、トリブチルドデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムクロリド、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムジシアナミド、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド、メチルトリフェニルホスホニウムクロリド、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド、メチルトリフェニルホスホニウムヨージド、テトラフェニルホスホニウムクロリド、テトラフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムヨージド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート、テトラフェニルホスホニウムテトラ−ｐ−トリルボラート、トリブチル（エチル）ホスホニウムジエチルホスファート、（ブロモメチル）トリフェニルホスホニウムブロミド、（クロロメチル）トリフェニルホスホニウムクロリド、（シアノメチル）トリフェニルホスホニウムクロリド、エチルトリフェニルホスホニウムクロリド、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド、エチルトリフェニルホスホニウムヨージド、２−ジメチルアミノエチルトリフェニルホスホニウムブロミド、（１，３−ジオキソラン−２−イル）メチルトリフェニルホスホニウムブロミド、２−（１，３−ジオキサン−２−イル）エチルトリフェニルホスホニウムブロミド、２−（１，３−ジオキソラン−２−イル）エチルトリフェニルホスホニウムブロミド、イソプロピルトリフェニルホスホニウムヨージド、アリルトリフェニルホスホニウムクロリド、アリルトリフェニルホスホニウムブロミド、ブチルトリフェニルホスホニウムブロミド、（ホルミルメチル）トリフェニルホスホニウムクロリド、（メトキシメチル）トリフェニルホスホニウムクロリド、トリフェニルプロピルホスホニウムブロミド、トリフェニルプロパルギルホスホニウムブロミド、アミルトリフェニルホスホニウムブロミド、アセトニルトリフェニルホスホニウムクロリド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド、４−エトキシベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド、３−ブロモプロピルトリフェニルホスホニウムブロミド、シクロプロピルトリフェニルホスホニウムブロミド、ヘキシルトリフェニルホスホニウムブロミド、ヘプチルトリフェニルホスホニウムブロミド、トリフェニル（テトラデシル）ホスホニウムブロミド、（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルメチル）トリフェニルホスホニウムブロミド、（４−ブロモベンジル）トリフェニルホスホニウムブロミド、シンナミルトリフェニルホスホニウムブロミド、（４−クロロベンジル）トリフェニルホスホニウムクロリド、（３−カルボキシプロピル）トリフェニルホスホニウムブロミド、（２−クロロベンジル）トリフェニルホスホニウムクロリド、メトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド、エトキシカルボニルメチル（トリフェニル）ホスホニウムブロミド、（１−ナフチルメチル）トリフェニルホスホニウムクロリド、フェナシルトリフェニルホスホニウムブロミド、（４−カルボキシブチル）トリフェニルホスホニウムブロミド、（５−カルボキシペンチル）トリフェニルホスホニウムブロミド、（２，４−ジクロロベンジル）トリフェニルホスホニウムクロリド、（３，４−ジメトキシベンジル）トリフェニルホスホニウムブロミド、（２−ヒドロキシベンジル）トリフェニルホスホニウムブロミド、（４−ニトロベンジル）トリフェニルホスホニウムブロミド、テトラブチルホスホニウムベンゾトリアゾラート、［（１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］トリフェニルホスホニウムクロリド等が挙げられる。一般式（Ｉａ）で表される化合物以外の特定第４級ホスホニウム塩としては、ｔｒａｎｓ−２−ブテン−１，４−ビス（トリフェニルホスホニウムクロリド）等が挙げられる。
【００９５】
特定第４級ホスホニウム塩としては、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度を更に抑制する観点から、テトラブチルホスホニウムブロミド、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド、トリブチル（オクチル）ホスホニウムブロミド、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムクロリド、テトラブチルホスホニウムベンゾトリアゾラート、テトラフェニルホスホニウムブロミド、及び、テトラフェニルホスホニウムクロリドからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましく、テトラフェニルホスホニウムブロミド、及び、テトラフェニルホスホニウムクロリドからなる群より選ばれる少なくとも一種がより好ましい。
【００９６】
前記一般式（Ｉ）で表されるホスホニウムカチオン以外のホスホニウムカチオンとしては、トリクロロエチルホスホニウムカチオン等が挙げられる。
【００９７】
本実施形態に係る研磨液は、特定第４級ホスホニウムカチオン以外の第４級ホスホニウムカチオン（テトラメチルホスホニウムカチオン、テトラクロロホスホニウムカチオン等）を更に含有してもよい。
【００９８】
特定第４級ホスホニウムカチオンを有する特定第４級ホスホニウム塩の含有量は、研磨液の全質量を基準として下記の範囲が好ましい。特定第４級ホスホニウム塩の含有量の下限は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度が更に抑制される観点から、０．００１質量％以上が好ましく、０．００３質量％以上がより好ましく、０．００６質量％以上が更に好ましく、０．００８質量％以上が特に好ましく、０．０１質量％以上が極めて好ましく、０．０５質量％以上が非常に好ましく、０．０８質量％以上がより一層好ましく、０．１質量％以上がより好ましい。特定第４級ホスホニウム塩の含有量の上限は、除去対象材料の研磨速度に更に優れる観点から、１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましく、０．３質量％以下が更に好ましい。これらの観点から、特定第４級ホスホニウム塩の含有量は、０．００１〜１質量％が好ましく、０．００１〜０．５質量％がより好ましい。
【００９９】
本実施形態に係る研磨液に含まれる第４級ホスホニウムカチオンにおける特定第４級ホスホニウムカチオンの含有量は、第４級ホスホニウムカチオンの全質量（特定第４級ホスホニウムカチオン、及び、特定第４級ホスホニウムカチオン以外の第４級ホスホニウムカチオンの合計量）を基準として、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が更に好ましく、９５質量％以上が特に好ましく、９８質量％以上が極めて好ましい。本実施形態に係る研磨液に含まれる第４級ホスホニウム塩における特定第４級ホスホニウム塩の含有量は、第４級ホスホニウム塩の全質量（特定第４級ホスホニウム塩、及び、特定第４級ホスホニウム塩以外の第４級ホスホニウム塩の合計量）を基準として、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が更に好ましく、９５質量％以上が特に好ましく、９８質量％以上が極めて好ましい。
【０１００】
［その他の添加剤］
本実施形態に係る研磨液は、第４級ホスホニウムカチオンを有する化合物に該当しない他の添加剤を更に含有していてもよい。添加剤としては、水溶性高分子、ｐＨ調整剤等が挙げられる。
【０１０１】
「水溶性高分子」とは、２５℃において水１００ｇに対して０．１ｇ以上溶解する高分子として定義する。水溶性高分子を用いることにより、研磨速度、平坦性、面内均一性、ストッパ材料（例えばポリシリコン）に対する除去対象材料の研磨選択性（除去対象材料の研磨速度／ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨速度）等の研磨特性を調整することができる。
【０１０２】
水溶性高分子の具体例としては、アルギン酸、ペクチン酸、カルボキシメチルセルロース、寒天、カードラン、グアーガム等の多糖類；ポリビニルピロリドン、ポリアクロレイン等のビニル系ポリマなどが挙げられる。水溶性高分子は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。
【０１０３】
ｐＨ調整剤を用いることにより、研磨液のｐＨを調整することができる。ｐＨ調整剤としては、無機酸、有機酸等の酸成分；アンモニア、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、イミダゾール、アルカノールアミン（例えばトリスヒドロキシメチルアミノメタン）、トリアジン（例えば１，３，５−トリス（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジン）等のアルカリ成分などが挙げられる。また、本実施形態に係る研磨液は、ｐＨを安定化させるため、緩衝剤を含有してもよい。緩衝液（緩衝剤を含む液）として緩衝剤を添加してもよい。このような緩衝液としては、酢酸塩緩衝液、フタル酸塩緩衝液等が挙げられる。
【０１０４】
（液状媒体）
本実施形態に係る研磨液は、液状媒体を含有する。液状媒体としては、水を用いることができる。水としては、脱イオン水、超純水等が挙げられる。液状媒体の含有量は、他の構成成分の含有量を除いた研磨液の残部でよい。
【０１０５】
（研磨液の特性）
本実施形態に係る研磨液のｐＨの下限は、除去対象材料（例えば絶縁材料）の研磨速度を更に向上させる観点から、２．０以上が好ましく、２．５以上がより好ましく、３．０以上が更に好ましく、３．５以上が特に好ましく、４．０以上が極めて好ましい。本実施形態に係る研磨液のｐＨの上限は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨抑制効果を更に向上させる観点から、１２．０以下が好ましく、１０．０以下がより好ましく、８．０以下が更に好ましく、８．０未満が特に好ましく、７．５以下が極めて好ましく、７．０以下が非常に好ましい。研磨液のｐＨは、ストッパ材料（例えばポリシリコン）に対する除去対象材料の研磨選択性を更に向上させつつ、被研磨面におけるディッシングの進行及び研磨傷の発生が抑制される観点から、２．０〜１２．０が好ましい。また、研磨液のｐＨは、研磨液の保存安定性及びストッパ材料（例えばポリシリコン）の研磨抑制効果に更に優れる観点から、３．０〜８．０がより好ましい。研磨液のｐＨは、液温２５℃におけるｐＨと定義する。
【０１０６】
本実施形態に係る研磨液のｐＨは、ｐＨメータ（例えば、東亜ディーケーケー株式会社製の型番：ＰＨＬ−４０）で測定できる。具体的には例えば、フタル酸塩ｐＨ緩衝液（ｐＨ：４．０１）及び中性リン酸塩ｐＨ緩衝液（ｐＨ：６．８６）を標準緩衝液として用いてｐＨメータを２点校正した後、ｐＨメータの電極を研磨液に入れ、２ｍｉｎ以上経過して安定した後の値を測定する。このとき、標準緩衝液及び研磨液の液温は共に２５℃とする。
【０１０７】
本実施形態に係る研磨液は、砥粒と、特定第４級ホスホニウムカチオンと、液状媒体とを少なくとも含む一液式研磨液として保存されてもよく、複数液式（例えば二液式）の研磨液セットとして、研磨液の構成成分が複数の液に分けて保存されてもよい。本実施形態に係る研磨液は、例えば、研磨液セットとして、スラリ（第１の液）と添加液（第２の液）とを混合して前記研磨液となるように前記研磨液の構成成分をスラリと添加液とに分けて保存されてもよい。スラリは、例えば、砥粒を少なくとも含む。添加液は、例えば、特定第４級ホスホニウムカチオンを少なくとも含む。特定第４級ホスホニウムカチオン、その他の添加剤（例えば、水溶性高分子及び緩衝剤）は、スラリ及び添加液のうち添加液に含まれることが好ましい。なお、前記研磨液の構成成分は、三液以上に分けた研磨液セットとして保存してもよい。例えば、前記研磨液の構成成分は、砥粒及び液状媒体を含むスラリと、特定第４級ホスホニウムカチオン及び液状媒体を含む添加液と、その他の添加剤及び液状媒体を含む添加液とに分けて保存されてもよい。
【０１０８】
前記研磨液セットにおいては、研磨直前又は研磨時に、スラリ及び添加液が混合されて研磨液が作製される。また、一液式研磨液は、液状媒体の含有量を減じた研磨液用貯蔵液として保存されると共に、研磨時に液状媒体で希釈して用いられてもよい。複数液式の研磨液セットは、液状媒体の含有量を減じたスラリ用貯蔵液及び添加液用貯蔵液として保存されると共に、研磨時に液状媒体で希釈して用いられてもよい。
【０１０９】
＜研磨方法＞
本実施形態に係る研磨方法は、前記一液式研磨液を用いて被研磨面を研磨する研磨工程を備えていてもよく、前記研磨液セットにおけるスラリと添加液を混合して得られる研磨液を用いて被研磨面を研磨する研磨工程を備えていてもよい。
【０１１０】
被研磨面は、ストッパ材料を含んでいてよい。被研磨面は、ストッパ材料及び除去対象材料（例えば絶縁材料）を含んでいてよく、ストッパ材料と、酸化珪素及び窒化珪素からなる群より選ばれる少なくとも一種とを含んでいてよい。本実施形態に係る研磨方法は、例えば、前記一液式研磨液、又は、前記研磨液セットにおけるスラリと添加液とを混合して得られる研磨液を用いて、除去対象材料をストッパ材料に対して選択的に研磨する研磨工程を備えていてよい。「材料Ａを材料Ｂに対して選択的に研磨する」とは、同一研磨条件において、材料Ａの研磨速度が材料Ｂの研磨速度よりも高いことをいう。ポリシリコンに対する酸化珪素の研磨速度比は、６．０以上が好ましく、１０以上がより好ましく、１５以上が更に好ましい。ポリシリコンに対する窒化珪素の研磨速度比は、１．５以上が好ましく、２．０以上がより好ましく、３．０以上が更に好ましい。ポリシリコンの研磨速度は、２５ｎｍ／ｍｉｎ以下が好ましく、２０ｎｍ／ｍｉｎ以下がより好ましく、１５ｎｍ／ｍｉｎ以下が更に好ましく、１０ｎｍ／ｍｉｎ以下が特に好ましく、５ｎｍ／ｍｉｎ以下が極めて好ましい。
【０１１１】
除去対象材料としては、絶縁材料（ストッパ材料を除く）等が挙げられる。絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素等が挙げられる。ストッパ材料としては、ポリシリコン、アモルファスシリコン、結晶シリコン等が挙げられる。アモルファスシリコン及び結晶シリコンは、ポリシリコンと似た表面状態（濡れ性、ゼータ電位等）を示す。
【０１１２】
除去対象材料及びストッパ材料の作製方法としては、例えば、低圧ＣＶＤ法、準常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法；回転する基板に液体原料を塗布する回転塗布法などが挙げられる。
【０１１３】
除去対象材料及びストッパ材料のそれぞれは、単一の材料であってよく、複数の材料であってよい。複数の材料が被研磨面に露出している場合、それらを除去対象材料及びストッパ材料と見なすことができる。除去対象材料及びストッパ材料は、膜状であってよく、酸化珪素膜、窒化珪素膜、ポリシリコン膜等であってよい。
【０１１４】
被研磨面は、ポリシリコンを含んでいてよい。被研磨面は、ポリシリコン及び除去対象材料（例えば絶縁材料）を含んでいてよく、ポリシリコンと、酸化珪素及び窒化珪素からなる群より選ばれる少なくとも一種とを含んでいてよい。本実施形態に係る研磨方法は、例えば、前記一液式研磨液、又は、前記研磨液セットにおけるスラリと添加液とを混合して得られる研磨液を用いて、除去対象材料をポリシリコンに対して選択的に研磨する研磨工程を備えていてよい。
【０１１５】
本実施形態に係る研磨方法は、基体の研磨方法であってよい。基体は、例えばストッパ（ストッパ材料を含む部材）を有している。基体は、例えば、ストッパと、除去対象材料を含む部材とを有していてもよい。本実施形態では、ストッパ材料（例えばポリシリコン）を含むストッパと、絶縁材料（例えば酸化珪素）を含む部材と、を有する基体の研磨をストッパで停止することができる。本実施形態によれば、除去対象材料（例えば絶縁材料）及びストッパ材料を有する基体の研磨方法であって、上述の研磨液を用いて除去対象材料をストッパ材料に対して選択的に研磨する工程を備える研磨方法を提供することができる。本実施形態によれば、除去対象材料（例えば絶縁材料）及びストッパ材料を有する基体の研磨方法であって、上述の研磨液セットにおけるスラリと添加液とを混合して得られる研磨液を用いて除去対象材料をストッパ材料に対して選択的に研磨する工程を備える研磨方法を提供することができる。
【０１１６】
研磨対象である基体としては、基板等が挙げられ、例えば、除去対象材料を含む部材と、ストッパとが半導体素子製造に係る基板（例えば、ＳＴＩパターン、ゲートパターン、配線パターン等が形成された半導体基板）上に形成された基板が挙げられる。
【０１１７】
研磨工程では、例えば、基体の被研磨面を研磨定盤の研磨パッドに押圧した状態で、前記研磨液を被研磨面と研磨パッドとの間に供給し、基体と研磨定盤とを相対的に動かして被研磨面を研磨する。研磨工程では、例えば、被研磨面における除去対象材料の少なくとも一部を研磨により除去する。
【０１１８】
図１は、半導体のＳＴＩ構造を形成する際における研磨工程を示す模式断面図である。図１（ａ）は、研磨前の基体を示す模式断面図である。図１（ｂ）は、研磨途中の基体を示す模式断面図である。図１（ｃ）は、研磨後の基体を示す模式断面図である。図１（ａ）に示すように、基体は、凹凸パターンを有する基板（例えば、シリコン基板等の半導体基板）１と、基板１の凸部上に配置されたストッパ２と、凹部を埋めるように基板１及びストッパ２上に配置された絶縁膜３と、を有する。絶縁膜３の表面には、段差Ｄが形成されている。図１（ｂ）に示すように、研磨過程では、絶縁膜３の表面において部分的に突出した不要な箇所がＣＭＰによって優先的に除去されることにより、絶縁膜３の段差Ｄが解消される。このような研磨では、図１（ｃ）に示すようにストッパ２が露出した段階で絶縁膜３の研磨がストッパ２により停止されて、埋め込み部５を有するＳＴＩ構造が形成される。
【０１１９】
このように、基板上に形成された除去対象材料（例えば絶縁材料）を上述の研磨液で研磨して余分な部分を除去することによって除去対象材料の表面の凹凸を解消すると共に、ストッパが露出した時に研磨を停止させることによって除去対象材料が過剰に研磨されることを防止することにより、除去対象材料の表面全体にわたって平滑な面を得ることができる。本実施形態に係る研磨液は、ストッパ材料（例えばポリシリコン）を含む被研磨面を研磨するために使用することができる。本実施形態に係る研磨液は、酸化珪素及び窒化珪素のうち少なくとも一方を含む被研磨面を研磨するために使用することができる。
【０１２０】
本実施形態に係る研磨方法において、研磨装置としては、被研磨面を有する基体（例えば半導体基板）を保持可能なホルダーと、研磨パッドを貼り付け可能な研磨定盤とを有する一般的な研磨装置を使用できる。ホルダー及び研磨定盤のそれぞれには、回転数が変更可能なモータ等が取り付けてある。研磨装置としては、例えば、ＡＰＰＬＩＥＤ  ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ社製の研磨装置、商品名：Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ；株式会社荏原製作所製の研磨装置、商品名：Ｆ−ＲＥＸを使用できる。
【０１２１】
研磨パッドとしては、一般的な不織布、発泡体、非発泡体等が使用できる。研磨パッドの材質としては、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリエステル、アクリル−エステル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ４−メチルペンテン、セルロース、セルロースエステル、ポリアミド（例えば、ナイロン及びアラミド）、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリシロキサン共重合体、オキシラン化合物、フェノール樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、エポキシ樹脂等の樹脂が使用できる。研磨パッドの材質としては、特に、研磨速度及び平坦性の観点から、発泡ポリウレタン及び非発泡ポリウレタンが好ましい。研磨パッドには、研磨液がたまるような溝加工が施されていてもよい。
【０１２２】
研磨条件に制限はないが、研磨定盤の回転速度（回転数）は、基体が飛び出さないように２００ｍｉｎ−１以下が好ましく、基体にかける研磨圧力（加工荷重）は、研磨傷が発生することを充分に抑制する観点から、１００ｋＰａ以下が好ましい。研磨している間、ポンプ等で連続的に研磨液を研磨パッドに供給することが好ましい。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に研磨液で覆われていることが好ましい。
【０１２３】
研磨終了後の基体は、流水中でよく洗浄して基体に付着した粒子を除去することが好ましい。洗浄には、純水以外に、希フッ酸、アンモニア水等の洗浄用の薬液を用いてもよく、洗浄効率を高めるためにブラシを用いてもよい。また、洗浄後は、基体に付着した水滴を、スピンドライヤ等を用いて払い落としてから基体を乾燥させることが好ましい。
【０１２４】
本実施形態に係る研磨液、研磨液セット及び研磨方法は、ＳＴＩの形成工程、プリメタル絶縁材料、層間絶縁材料等の研磨等に使用できる。プリメタル絶縁材料としては、酸化珪素の他、例えば、リン−シリケートガラス、ボロン−リン−シリケートガラス、シリコンオキシフロリド、フッ化アモルファスカーボン等が使用できる。
【０１２５】
本実施形態に係る研磨液、研磨液セット及び研磨方法は、膜状の研磨対象だけでなく、ガラス、シリコン、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、サファイヤ、プラスチック等から構成される各種基板にも適用できる。
【０１２６】
本実施形態に係る研磨液、研磨液セット及び研磨方法は、半導体素子の製造だけでなく、ＴＦＴ液晶、有機ＥＬ等の画像表示装置；フォトマスク、レンズ、プリズム、光ファイバー、単結晶シンチレータ等の光学部品；光スイッチング素子、光導波路等の光学素子；固体レーザ、青色レーザＬＥＤ等の発光素子；磁気ディスク、磁気ヘッド等の磁気記憶装置の製造に用いることができる。
【実施例】
【０１２７】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【０１２８】
＜砥粒の準備＞
（４価金属元素の水酸化物を含む砥粒）
［４価金属元素の水酸化物の合成］
３５０ｇのＣｅ（ＮＨ４）２（ＮＯ３）６５０質量％水溶液（日本化学産業株式会社製、商品名：ＣＡＮ５０液）を７８２５ｇの純水と混合して溶液を得た。次いで、この溶液を撹拌しながら、７５０ｇのイミダゾール水溶液（１０質量％水溶液、１．４７ｍｏｌ／Ｌ）を５ｍＬ／ｍｉｎの混合速度で滴下して、セリウム水酸化物を含む沈殿物を得た。セリウム水酸化物の合成は、温度２５℃、撹拌速度４００ｍｉｎ−１で行った。撹拌は、羽根部全長５ｃｍの３枚羽根ピッチパドルを用いて行った。【０１２９】
得られた沈殿物（セリウム水酸化物を含む沈殿物）を遠心分離（４０００ｍｉｎ−１、５分間）した後に、デカンテーションで液相を除去することによって固液分離を施した。固液分離により得られた粒子１０ｇと、水９９０ｇと、を混合した後、超音波洗浄機を用いて粒子を水に分散させて、セリウム水酸化物を含む砥粒（以下、「セリウム水酸化物粒子」という）を含有するセリウム水酸化物スラリ（粒子の含有量：１．０質量％）を調製した。【０１３０】
［砥粒の構造分析］
セリウム水酸化物スラリを適量採取し、真空乾燥して砥粒を単離した後に、純水で充分に洗浄して試料を得た。得られた試料について、ＦＴ−ＩＲ  ＡＴＲ法による測定を行ったところ、水酸化物イオン（ＯＨ−）に基づくピークの他に、硝酸イオン（ＮＯ３−）に基づくピークが観測された。また、同試料について、窒素に対するＸＰＳ（Ｎ−ＸＰＳ）測定を行ったところ、ＮＨ４＋に基づくピークは観測されず、硝酸イオンに基づくピークが観測された。これらの結果より、セリウム水酸化物スラリに含まれる砥粒が、セリウム元素に結合した硝酸イオンを有する粒子を少なくとも一部含むことが確認された。また、セリウム元素に結合した水酸化物イオンを有する粒子が砥粒の少なくとも一部に含まれることから、砥粒がセリウム水酸化物を含むことが確認された。これらの結果より、セリウムの水酸化物が、セリウム元素に結合した水酸化物イオンを含むことが確認された。【０１３１】
［吸光度及び光透過率の測定］
セリウム水酸化物スラリを適量採取し、砥粒含有量が０．００６５質量％（６５ｐｐｍ）となるように水で希釈して測定サンプル（水分散液）を得た。この測定サンプルを１ｃｍ角のセルに約４ｍＬ入れ、株式会社日立製作所製の分光光度計（装置名：Ｕ３３１０）内にセルを設置した。波長２００〜６００ｎｍの範囲で吸光度測定を行い、波長２９０ｎｍの光に対する吸光度と、波長４５０〜６００ｎｍの光に対する吸光度とを測定した。波長２９０ｎｍの光に対する吸光度は１．１９２であり、波長４５０〜６００ｎｍの光に対する吸光度は０．０１０未満であった。【０１３２】
セリウム水酸化物スラリ（粒子の含有量：１．０質量％）を１ｃｍ角のセルに約４ｍＬ入れ、株式会社日立製作所製の分光光度計（装置名：Ｕ３３１０）内にセルを設置した。波長２００〜６００ｎｍの範囲で吸光度測定を行い、波長４００ｎｍの光に対する吸光度と、波長５００ｎｍの光に対する光透過率とを測定した。波長４００ｎｍの光に対する吸光度は２．２５であり、波長５００ｎｍの光に対する光透過率は９２％／ｃｍであった。【０１３３】
（セリウム酸化物を含む砥粒）
セリウム酸化物を含む砥粒（以下、「セリウム酸化物粒子」という）の水分散液（セリウム酸化物粒子の含有量：３０質量％）として、Ｓｏｌｖａｙ社製のコロイダルセリア（商品名：Ｚｅｎｕｓ（登録商標）ＨＣ６０）を準備した。【０１３４】
＜ＣＭＰ研磨液の調製＞
［実施例１］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１３５】
［実施例２］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、トリブチル（オクチル）ホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、トリブチル（オクチル）ホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１３６】
［実施例３］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムクロリド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムクロリドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１３７】
［実施例４］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラブチルホスホニウムベンゾトリアゾラート１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラブチルホスホニウムベンゾトリアゾラートを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１３８】
［実施例５］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラフェニルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１３９】
［実施例６］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラフェニルホスホニウムクロリド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラフェニルホスホニウムクロリドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４０】
［実施例７］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラブチルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラブチルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４１】
［実施例８］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液５ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミドを０．００５質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４２】
［実施例９］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１００ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミドを０．１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４３】
［実施例１０］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラフェニルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液５ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．００５質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４４】
［実施例１１］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラフェニルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１００ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４５】
［実施例１２］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、３．４になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４６】
［実施例１３］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、７．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４７】
［実施例１４］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラフェニルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、３．４になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４８】
［実施例１５］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラフェニルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、７．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１４９】
［比較例１］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５０】
［比較例２］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５１】
［比較例３］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、ヘキシルトリメチルアンモニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、ヘキシルトリメチルアンモニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５２】
［比較例４］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラメチルアンモニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラメチルアンモニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５３】
［比較例５］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラメチルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラメチルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５４】
［比較例６］
上述のセリウム水酸化物スラリ５０ｇと、テトラブチルアンモニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム水酸化物粒子を０．０５質量％、テトラブチルアンモニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．０になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５５】
［実施例１６］
上述のセリウム酸化物粒子の水分散液８．３３ｇと、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム酸化物を０．２５質量％、トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．５になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５６】
［実施例１７］
上述のセリウム酸化物粒子の水分散液８．３３ｇと、テトラフェニルホスホニウムブロミド１質量％及び水９９質量％を含有する添加液１０ｇと、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム酸化物粒子を０．２５質量％、テトラフェニルホスホニウムブロミドを０．０１質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．５になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５７】
［比較例７］
上述のセリウム酸化物粒子の水分散液と、酢酸と、水とを混合することにより、セリウム酸化物粒子を０．２５質量％含有するＣＭＰ研磨液を１０００ｇ調製した。ＣＭＰ研磨液のｐＨは、４．５になるように酢酸を用いて適宜調整した。【０１５８】
＜液状特性評価＞
ＣＭＰ研磨液のｐＨ、及び、砥粒の平均粒径を下記の条件で評価した。【０１５９】
（ｐＨ）
測定温度：２５±５℃
測定装置：東亜ディーケーケー株式会社製、型番：ＰＨＬ−４０
測定方法：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℃））を用いて２点校正した後、電極をＣＭＰ研磨液に入れて、２ｍｉｎ以上経過して安定した後のｐＨを前記測定装置により測定した。【０１６０】
（セリウム水酸化物粒子の平均粒径）
ベックマン・コールター株式会社製、装置名：Ｎ５を用いて前記セリウム水酸化物スラリにおける砥粒（セリウム水酸化物を含む砥粒）の平均粒径を測定したところ、７ｎｍであった。測定法は下記のとおりである。まず、１．０質量％の砥粒を含む測定サンプル（セリウム水酸化物スラリ、水分散液）を１ｃｍ角のセルに約１ｍＬ入れ、Ｎ５内にセルを設置した。Ｎ５ソフトの測定サンプル情報の屈折率を１．３３３、分散媒の粘度を０．８８７ｍＰａ・ｓに設定し、２５℃において測定を行い、Ｕｎｉｍｏｄａｌ  Ｓｉｚｅ  Ｍｅａｎとして表示される値を読み取った。【０１６１】
（セリウム酸化物粒子の平均粒径）
レーザ回折散乱式マイクロトラック粒度分布計（日機装株式会社製、装置名：ＭＴ−３０００ＩＩ）を用いて前記セリウム酸化物粒子の水分散液における砥粒（セリウム酸化物を含む砥粒）の平均粒径を測定したところ、１７５ｎｍであった。測定法は下記のとおりである。溶媒として水（屈折率１．３３）を循環させ、試料濃度のｄｖ値（回折光量。マイクロトラックでの測定濃度の目安）が０．００１０〜０．００１１の範囲になるまで前記水分散液を前記溶媒に添加した後に測定を行い、平均粒径（ＭＶ）を計測した。【０１６２】
＜ＣＭＰ評価＞
前記ＣＭＰ研磨液を用いて下記研磨条件でＣＭＰ評価用ウエハを研磨した。【０１６３】
（ＣＭＰ研磨条件）
ＣＭＰ評価用ウエハの研磨には、株式会社荏原製作所製の研磨装置（商品名：Ｆ−ＲＥＸ３００）を用いた。基板取り付け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーにＣＭＰ評価用ウエハをセットした。研磨装置の直径６００ｍｍの研磨定盤に多孔質ウレタン樹脂製の研磨布（ダウ・ケミカル日本株式会社製、型番ＩＣ１０１０）を貼り付けた。被研磨膜（酸化珪素膜、窒化珪素膜及びポリシリコン膜）が配置された面を下にして前記ホルダーを研磨定盤上に載せ、加工荷重を１４．０ｋＰａ（２．４ｐｓｉ）に設定した。【０１６４】
（ＣＭＰ評価用ウエハ）
ＣＭＰ評価用ウエハとして、パターンが形成されていないブランケットウエハ（Ｂｌａｎｋｅｔウエハ）を使用した。ブランケットウエハとして、酸化珪素膜をシリコン（Ｓｉ）基板（直径：３００ｍｍ）上に有するウエハ、窒化珪素膜をシリコン（Ｓｉ）基板（直径：３００ｍｍ）上に有するウエハ、及び、ポリシリコン膜をシリコン（Ｓｉ）基板（直径：３００ｍｍ）上に有するウエハを用いた。【０１６５】
前記研磨定盤上に前記ＣＭＰ用研磨液を２００ｍＬ／ｍｉｎの速度で滴下しながら、研磨定盤とＣＭＰ評価用ウエハとをそれぞれ１００ｍｉｎ−１、１０７ｍｉｎ−１で回転させてＣＭＰ評価用ウエハを研磨した。研磨は３０秒間行った。そして、ＰＶＡブラシ（ポリビニルアルコールブラシ）を使用して研磨後のウエハを純水でよく洗浄した後、乾燥させた。【０１６６】
（評価）
フィルメトリクス株式会社製の光干渉式膜厚測定装置（装置名：Ｆ８０）を用いて、研磨前後の被研磨膜（酸化珪素膜、窒化珪素膜及びポリシリコン膜）の膜厚を測定し、膜厚変化量の平均に基づきブランケットウエハにおける被研磨膜の研磨速度を算出した。研磨速度の単位はｎｍ／ｍｉｎである。【０１６７】
各測定結果を表１〜表４に示す。【０１６８】
【表１】
2019142292.tif 000006
【０１６９】
【表２】
2019142292.tif 000007
【０１７０】
【表３】
2019142292.tif 000008
【０１７１】
【表４】
2019142292.tif 000009
【０１７２】
表１〜４に示されるように、金属水酸化物又はセリウム酸化物を含む砥粒と、リン原子に結合する炭素数２以上の炭化水素基を有する第４級ホスホニウムカチオンとを用いた実施例では、比較例と比較して、絶縁材料の研磨速度を確保しつつポリシリコンの研磨速度を抑制することができることが分かる。
【符号の説明】
【０１７３】
１…基板、２…ストッパ、３…絶縁膜、５…埋め込み部、Ｄ…段差。
【図１】
2019142292.tif 000011
【国際調査報告】
2019142292.tif 000012
2019142292.tif 000013
2019142292.tif 000014
2019142292.tif 000015