JP2001300285A

JP2001300285A - 研磨用砥粒分散剤及び研磨用スラリー

Info

Publication number: JP2001300285A
Application number: JP2000117074A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamada; 康博山田; Takesuke Yamaguchi; 武亮山口
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-10-30

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨速度及び表面粗さの改善された研磨用砥
粒分散剤及び研磨用スラリーを提供する。【解決手段】特定の単量体の重合体を含むことを特徴
とする砥粒分散剤と砥粒、水からなる研磨用スラリーを
使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研磨用砥粒分散剤及
び研磨用スラリーに関する。さらに詳しくは、ガラス、
シリコンウエハ、磁気ディスク、セラミック、合成石
英、水晶、サファイア等の表面を鏡面に仕上げる際の砥
粒の分散剤及び研磨用スラリーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラス等の鏡面仕上げを行う方法
としては、上下の回転する定盤の間で酸化セリウム、ア
ルミナ、酸化ジルコニウム、二酸化珪素、ダイヤモンド
等の平均粒径３μｍ以下の砥粒と砥粒の分散用分散剤及
び水を混合したスラリーを連続的に供給し、ウレタン製
研磨クロス等を用いて研磨する方法が使われている。さ
らに半導体装置の製造工程においてもＣＶＤ等の方法で
形成される二酸化珪素等の絶縁膜層の平坦化（ＣＭＰ：
ケミカルメカニカルポリッシング）においてもこれらの
スラリーを用いた検討が行われている。砥粒の分散剤と
してはポリアクリル酸塩等が知られている。（特開平１
１−１８１４０６号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリア
クリル酸塩を分散剤として使用した場合、研磨速度、表
面粗さの改善のいずれも十分ではないといった問題を有
している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決するべく鋭意検討した結果、特定の単量体を重合
させてなる重合体を用いることにより、上記問題点が解
決されることを見いだし本発明に到達した。

【０００５】すなわち本発明は、下記一般式（１）で表
される（ａ）及び／又は一般式（２）で表される（ｂ）
からなる単量体の重合体（Ａ）を含むことを特徴とする
研磨用砥粒分散剤（Ｉ）；並びに研磨用砥粒分散剤
（Ｉ）、砥粒（ＩＩ）及び水からなる研磨用砥粒スラリ
ーである。一般式Ｒ¹−Ｏ−[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m1／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n1]−Ｒ² （１）｛式中、Ｒ¹は炭素数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ²
は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。ｍ１
は１〜３０の整数、ｎ１は０又は１〜１０の整数であ
る。ｎ１≠０のとき、[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m1／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n1]
は、ランダム状付加又はブロック状付加を示し、付加順
序は問わない。｝一般式Ｒ³−ＣＯＯ−[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m2／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n2]−Ｒ⁴ （２）｛式中、Ｒ³は炭素数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ⁴
は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。ｍ２
は１〜３０の整数、ｎ２は０又は１〜１０の整数であ
る。ｎ２≠０のとき、[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m2／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n2]
は、ランダム状付加又はブロック状付加を示し、付加順
序は問わない。｝

【０００６】

【発明の実施の形態】

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
一般式（１）で示される単量体（ａ）において、Ｒ¹は
炭素数２〜５のアルケニル基であり、具体例としては、
ＣＨ₂＝ＣＨ−基、ＣＨ₃ＣＨ＝ＣＨ−基、ＣＨ₂＝ＣＨ
ＣＨ₂−基、ＣＨ₂＝Ｃ(ＣＨ₃)−基、ＣＨ₃ＣＨ＝ＣＨＣ
Ｈ₂−基、ＣＨ₃ＣＨ＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ₂−基、ＣＨ₂＝Ｃ
ＨＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−基、ＣＨ₂＝Ｃ(ＣＨ₃)ＣＨ₂ＣＨ₂
−基等が挙げられる。好ましいのは、ＣＨ₂＝ＣＨ−基
及びＣＨ₂＝Ｃ(ＣＨ₃)−基である。ｎ１≠０のとき、
[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m1／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n1]はランダム状付加でもブ
ロック状付加でもよく、付加順序は問わないが、好まし
くはブロック状付加である。ｍ１は１〜３０、ｎ１は０
又は１〜１０の整数であり、好ましくはｍ１が５〜２
０、ｎ１が１〜６の整数である。ｍ１／ｎ１の比は通
常、１００／０〜２０／８０であり、好ましくは９５／
５〜４０／６０である。Ｒ²は水素原子又は炭素数１〜
４のアルキル基であり、具体例としては、メチル基、エ
チル基、イソプロピル基及びｎ−ブチル基等が挙げられ
る。好ましいのは、水素原子又はメチル基であり、特に
好ましくは水素原子である。

【０００８】単量体（ａ）の具体的な例としては、アリ
ルアルコールのエチレンオキサイド１０モル／プロピレ
ンオキサイド２モルのブロック状付加物、アリルアルコ
ールのエチレンオキサイド８モル／プロピレンオキサイ
ド２モルのランダム状付加物、メタアリルアルコールの
エチレンオキサイド６モル／プロピレンオキサイド２モ
ルのブロック状付加物及びクロチルアルコールのエチレ
ンオキサイド１２モル／プロピレンオキサイド２モルの
ブロック状付加物等が挙げられる。

【０００９】一般式（２）で示される単量体（ｂ）にお
いて、Ｒ³は炭素数２〜５のアルケニル基であり、具体
例としては、前記Ｒ¹と同じものが挙げられる。好まし
いのは、ＣＨ₂＝ＣＨ−基及びＣＨ₂＝Ｃ(ＣＨ₃)−基で
ある。ｎ２≠０のとき、[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m2／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n2]
はランダム状付加でもブロック状付加でもよく、付加順
序は問わないが、好ましくはブロック状付加である。ｍ
２は１〜３０、ｎ２は０又は１〜１０の整数であり、好
ましくはｍ２が５〜２０、ｎ２が１〜６の整数である。
ｍ２／ｎ２の比は通常、１０／０〜２／８であり、好ま
しくは８／２〜４／６である。Ｒ⁴は水素原子又は炭素
数１〜４のアルキル基であり、具体例としては、メチル
基、エチル基、イソプロピル基及びｎ−ブチル基等が挙
げられる。好ましいのは、水素原子又はメチル基であ
り、特に好ましくは水素原子である。

【０００１０】単量体（ｂ）の具体的な例としては、ポ
リエチレングリコール｛重量平均分子量［ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと略記す
る。）により測定。以下同様とする。］３００｝モノ
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（重量
平均分子量５００）モノアクリレート、アクリル酸とエ
チレンオキサイド１０モル／プロピレンオキサイド３モ
ルのブロック状付加物とのエステル化物等が挙げられ
る。単量体（ａ）と（ｂ）はそれぞれ単独でも、併用で
もかまわないが、好ましくは（ａ）単独又は（ａ）と
（ｂ）の併用である。

【００１１】本発明の（Ａ）は、分散性の観点から、さ
らに下記一般式（３）で表される単量体（ｃ）及び必要
により他の単量体（ｄ）を含有する単量体の重合体であ
ることが好ましい。一般式Ｚ−Ｒ⁵−ＣＯＯＸ（３）［式中、Ｚは水素原子又はカルボキシル基である。Ｘは
水素原子又はＭ_1/kである。Ｍ_1/kはｋ価のカチオンを示
し、ｋは１又は２である。Ｒ⁵は炭素数２〜５のアルケ
ニレン基である。Ｚがカルボキシル基、Ｘが水素原子の
ときは無水物を形成していてもよい。］

【００１２】本発明の一般式（３）で表される単量体
（ｃ）において、Ｚは水素原子又はカルボキシル基であ
る。Ｒ⁵は炭素数２〜５のアルケニレン基であり、具体
例としては、前記Ｒ¹と同じものが挙げられる。好まし
いのは、ＣＨ₂＝ＣＨ−基及びＣＨ₂＝Ｃ(ＣＨ₃)−基で
ある。

【００１３】Ｘは水素原子又はＭ_1/kである。Ｍ_1/kはｋ
価のカチオンを示し、ｋは１又は２である。１価のカチ
オンとしては、例えばアルカリ金属カチオン、アンモニ
ウムカチオン、有機アミンカチオン及び４級アンモニウ
ムカチオンが挙げられる。アルカリ金属カチオンとして
は、例えば、ナトリウム、カリウム及びリチウムのカチ
オン等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、ナト
リウムカチオンである。有機アミンカチオンとしては、
例えば、炭素数１〜２４のアルキルアミンカチオン及び
炭素数２〜８のアルカノールアミンカチオン；並びにこ
れらのエチレンオキサイド付加物（１〜１０モル）、プ
ロピレンオキサイド付加物（１〜１０モル）及びエチレ
ンオキサイド（１〜９モル）／プロピレンオキサイド
（１〜９モル）付加物（ブロック状でもランダム状でも
よい）等が挙げられる。アルキルアミンカチオンとして
は、例えば、メチルアミン及びドデシルアミンのカチオ
ン等が挙げられる。アルカノールアミンカチオンとして
は、例えば、モノエタノールアミンのカチオン等が挙げ
られる。４級アンモニウムカチオンとしては、例えば、
炭素数１〜１２のテトラアルキル４級アンモニウムカチ
オン等が挙げられる。テトラアルキル４級アンモニウム
カチオンとしては、例えば、テトラエチルアンモニウム
のカチオン等が挙げられる。これらのうち好ましいの
は、炭素数６〜１８の１級アミン及び２級アミン並びに
炭素数６〜１８の１級アミンのエチレンオキサイド付加
物であり、さらに好ましくは、炭素数６〜１８の１級ア
ミンのエチレンオキサイド付加物である。

【００１４】２価のカチオンとしては、例えば、アルカ
リ土類金属カチオン及び炭素数２〜６のアルキレンジア
ミンカチオン等が挙げられる。アルカリ土類金属カチオ
ンとしては、例えば、カルシウム及びマグネシウムのカ
チオン等が挙げられる。アルキレンジアミンカチオンと
しては、例えば、エチレンジアミンのカチオン等が挙げ
られる。これらのうち好ましいものは、マグネシウムカ
チオンである。

【００１５】単量体（ｃ）の具体的な例としては、アク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロ
トン酸、メサコン酸、フマル酸、シトラコン酸、無水マ
レイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、及びこ
れらの酸のナトリウム塩、マグネシウム塩及びアルキル
アミン塩等が挙げられる。単量体（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）はそれぞれ一種類とは限らず、それぞれ二種以上
の単量体を構成単位とすることも可能である。

【００１６】また、本発明の重合体（Ａ）には上記の構
成単位の他に、必要により本発明の性能を阻害しない範
囲の量で他の不飽和単量体（ｄ）を共重合させることも
できる。このような単量体の具体的な例としては、メチ
ル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレー
ト、ブチル（メタ）アクリレート等の炭素数３〜２４の
アルキル（メタ）アクリレート；スチレン、インデン等
の炭素数８〜３０のビニル芳香族化合物；イソブチレ
ン、イソプレン等の炭素数２〜２４のオレフィン；アリ
ルアルコール、メタリルアルコール、クロチルアルコー
ル、３−ブテニルアルコール、４−ペンテニルアルコー
ル、３−メチル−３−ブテニルアルコール等の炭素数２
〜２４のアルケニルアルコール；アクリルアミド；並び
にアルケニルアルコール硫酸エーテル等が挙げられる。

【００１７】該共重合体（Ａ）中の、単量体（ａ）／
（ｂ）／（ｃ）で示される構成単位の含有割合はモル％
で、（ａ）は０〜１００、（ｂ）は０〜１００、（ｃ）
は０〜９０が好ましく、特に（ａ）は３０〜９９、
（ｂ）０〜６９、（ｃ）は１〜７０が砥粒分散性の観点
から好ましい。（ｄ）を使用する場合の使用量は、
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計１００重量部に対して
３０重量部以下が好ましい。該共重合体（Ａ）の重量平
均分子量は通常４，０００〜２０，０００であり、好ま
しくは６，０００〜１５，０００である。

【００１８】本発明の共重合体（Ａ）の製造方法は、特
に限定するものではなく、従来公知の方法がいずれも適
用できる。反応の形式としてはラジカル重合が一般的で
あり、溶液重合、乳化重合、懸濁重合及び塊状重合等の
方法が使用できる。例えば溶液重合の場合は、溶媒とし
ては水；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール等のアルコール類；アセトン等のケト
ン類；並びにベンゼン、キシレン、トルエン、ｎ−ヘキ
サン、シクロヘキサン等の炭化水素等が挙げられる。重
合開始剤としては過酸化ベンゾイル、過酸化水素等の過
酸化物；アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；
並びに過硫酸塩等が使用できる。重量平均分子量及び分
子量分布を制御するためにメルカプトエタノール、メル
カプトプロピオン酸、ラウリルメルカプタン、トリエチ
レングリコールジメルカプタン等の連鎖移動剤を用いて
も良い。反応温度は溶媒や、重合開始剤によって異なる
が、通常５０℃〜２００℃で行うことができる。

【００１９】本発明の（Ｉ）中の（Ａ）の量は、通常１
０〜９０重量％、好ましくは２０〜８０重量％である。

【００２０】本発明の分散剤（Ｉ）には、粘度を調整す
る目的で、水溶性アルコールを、性能に悪影響のない範
囲の量［例えば（Ａ）１００重量部に対して４０重量部
以下］で配合してもよい。水溶性アルコールとしては、
１価のアルコール及び２価以上のアルコールが使用でき
る。１価のアルコールとしては、例えば、メタノール、
エタノール及びプロパノール等が挙げられる。２価以上
のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブチレングリコール及びグリセ
リン等が挙げられる。また、これらは二種以上を併用し
てもよい。

【００２１】本発明の（Ｉ）には公知のアニオン界面活
性剤やノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性
界面活性剤を配合してもよい。

【００２２】アニオン界面活性剤としてはカルボン酸又
はその塩、硫酸エステル塩、カルボキシメチル化物の
塩、スルホン酸塩及びリン酸エステル塩が使用できる。

【００２３】上記カルボン酸又はその塩としては、炭素
数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸又はその塩が使
用できる。例えば、ラウリン酸、ステアリン酸及びオレ
イン酸があげられる。塩としてはそれらのナトリウム、
カリウム、アンモニウム、アルカノールアミン等の塩が
挙げられる。

【００２４】上記硫酸エステル塩としては、高級アルコ
ール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステ
ル塩、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステル及び硫酸化オレ
フィンが使用できる。塩としては、ナトリウム塩、カリ
ウム塩、アンモニウム塩及びアルカノールアミン塩が使
用できる。高級アルコール硫酸エステル塩としては、炭
素数８〜１８の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩が使
用できる。例えば、オクチルアルコール硫酸エステル
塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩及びステアリル
アルコール硫酸エステル塩等が挙げられる。高級アルキ
ルエーテル硫酸エステル塩としては、炭素数８〜１８の
脂肪族アルコールのエチレンオキサイド１〜１０モル付
加物の硫酸エステル塩が使用できる。例えば、ラウリル
アルコールエチレンオキサイド２モル付加物硫酸エステ
ル塩及びオクチルアルコールエチレンオキサイド３モル
付加物硫酸エステル塩等が挙げられる。

【００２５】硫酸化油としては、天然の不飽和油脂又は
不飽和のロウをそのまま硫酸化して中和したものが使用
できる。例えば、ヒマシ油、オリーブ油及び牛脂等の硫
酸化物のナトリウム、カリウム、アンモニウム及びアル
カノールアミン塩等が挙げられる。硫酸化脂肪酸エステ
ルとしては、不飽和脂肪酸の低級アルコールエステルを
硫酸化して中和したものが使用できる。例えば、オレイ
ン酸ブチル及びリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物のナ
トリウム、カリウム、アンモニウム及びアルカノールア
ミン塩等が挙げられる。硫酸化オレフィンとしては、炭
素数１２〜１８のオレフィンを硫酸化して中和したもの
が使用できる。例えば、ティーポール（シェル社製）等
が挙げられる。

【００２６】上記カルボキシメチル化物の塩としては、
脂肪族アルコール（炭素数８〜１６）のカルボキシメチ
ル化物の塩及び脂肪族アルコール（炭素数８〜１６）の
エチレンオキサイド（１〜１０モル）付加物のカルボキ
シメチル化物の塩が使用できる。脂肪族アルコールのカ
ルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルア
ルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩及びラウリル
アルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩等が挙げら
れる。脂肪族アルコールのエチレンオキサイド付加物の
カルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチル
アルコールエチレンオキサイド３モル付加物カルボキシ
メチル化ナトリウム塩及びラウリルアルコールエチレン
オキサイド４モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム
塩等が挙げられる。

【００２７】上記スルホン酸塩としては、アルキル（炭
素数８〜１６）ベンゼンスルホン酸塩、アルキル（炭素
数８〜１６）ナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィン
（炭素数８〜１６）スルホン酸塩及びイゲポンＴ型が使
用できる。アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例
えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙
げられる。アルキル（炭素数８〜１６）ナフタレンスル
ホン酸塩としては、例えば、ドデシルナフタレンスルホ
ン酸ナトリウム塩等が挙げられる。

【００２８】上記リン酸エステル塩としては、高級アル
コール（炭素数８〜１６）リン酸エステル塩及び高級ア
ルコール（炭素数８〜１６）エチレンオキサイド（１〜
２０モル）付加物のリン酸エステル塩が使用できる。高
級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウ
リルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩、ラ
ウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙
げられる。高級アルコールエチレンオキサイド付加物の
リン酸エステル塩としては、オレイルアルコールエチレ
ンオキサイド５モル付加物リン酸モノエステルジナトリ
ウム塩等が挙げられる。

【００２９】前記ノニオン界面活性剤としては、アルキ
レンオキシド付加型ノニオン界面活性剤及び多価アルコ
ール型ノニオン界面活性剤が挙げられる。アルキレンオ
キシド付加型ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシ
アルキレン（炭素数２〜４、重合度２〜５０）アルキル
（炭素数８〜１８）エーテル、ポリオキシアルキレン
（炭素数２〜４、重合度２〜５０）脂肪酸（炭素数１２
〜２４）エステル、ポリオキシアルキレン（炭素数２〜
４、重合度２〜５０）多価アルコール（２〜６価、炭素
数２〜１２）脂肪酸（炭素数１２〜２４）エステル、ポ
リオキシアルキレン（炭素数２〜４、重合度２〜５０）
アルキル（炭素数８〜１２）フェニルエーテル、ポリオ
キシアルキレン（炭素数２〜４、重合度２〜５０）アル
キル（炭素数８〜２４）アミノエーテル及びポリオキシ
アルキレン（炭素数２〜４、重合度２〜５０）アルキル
（炭素数１２〜２４）アルカノール（炭素数２〜１２）
アミドが使用できる。

【００３０】ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと
しては、例えば、オクチルアルコールエチレンオキサイ
ド付加物及びラウリルアルコールエチレンオキサイド付
加物等が挙げられる。ポリオキシアルキレン脂肪酸エス
テルとしては、例えば、ステアリル酸エチレンオキサイ
ド付加物及びラウリル酸エチレンオキサイド付加物等が
挙げられる。ポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪
酸エステルとしては、例えば、ポリエチレングリコール
のラウリン酸ジエステル及びポリエチレングリコールの
オレイン酸ジエステル等が挙げられる。ポリオキシアル
キレンアルキルフェニルエーテルとしては、例えば、ノ
ニルフェノールエチレンオキサイド付加物及び、ノニル
フェノールエチレンオキサイドプロピレンオキサイドブ
ロック付加物等が挙げられる。ポリオキシアルキレンア
ルキルアミノエーテルとしては、例えば、ラウリルアミ
ンエチレンオキサイド付加物及びステアリルアミンエチ
レンオキサイド付加物等が挙げられる。ポリオキシアル
キレンアルキルアルカノールアミドとしては、例えば、
ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのエチレンオキサイ
ド付加物等が挙げられる。

【００３１】上記多価アルコール型ノニオン界面活性剤
としては、多価（２〜６価）アルコール（炭素数２〜１
２）脂肪酸（炭素数８〜２４）エステル、多価（２〜６
価）アルコール（炭素数２〜１２）脂肪酸（炭素数８〜
２４）エステルアルキレンオキサイド（炭素数２〜４）
付加物（２〜５０モル）、多価（２〜６価）アルコール
（炭素数２〜１２）アルキル（炭素数１〜２４）エーテ
ル及び多価（２〜６価）アルコール（炭素数２〜１２）
アルキル（炭素数１〜２４）エーテルアルキレンオキサ
イド（炭素数２〜４）付加物（２〜５０モル）が使用で
きる。多価アルコール脂肪酸エステルとしては、例え
ば、ペンタエリスリトールモノラウレート及びペンタエ
リスリトールモノオレート等が挙げられる。多価アルコ
ール脂肪酸エステルアルキレンオキサイド付加物として
は、例えば、エチレングリコールモノオレートエチレン
オキサイド付加物及びエチレングリコールモノステアレ
ートエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。多価ア
ルコールアルキルエーテルとしては、例えば、ペンタエ
リスリトールモノブチルエーテル及びペンタエリスリト
ールモノラウリルエーテル等が挙げられる。多価アルコ
ールアルキルエーテルアルキレンオキサイド付加物とし
ては、例えば、ソルビタンモノステアリルエーテルエチ
レンオキサイド付加物及びメチルグリコシドエチレンオ
キサイドプロピレンオキサイドランダム付加物等が挙げ
られる。

【００３２】前記両性界面活性剤としては、アミノ酸型
両性界面活性剤及びベタイン型両性界面活性剤が使用で
きる。アミノ酸型両性界面活性剤としては、例えば、ス
テアリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルアミ
ノプロピオン酸ナトリウム及びラウリルアミノ酢酸ナト
リウム等が挙げられる。ベタイン型両性界面活性剤とし
ては、例えば、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン
等が挙げられる。

【００３３】前記カチオン系界面活性剤としては、第４
級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤及びアミン塩型
カチオン界面活性剤等が使用できる。第４級アンモニウ
ム塩型カチオン界面活性剤としては、例えば、ラウリル
トリメチルアンモニウムクロライド及びジデシルジメチ
ルアンモニウムクロライド等が挙げられる。アミン塩型
カチオン界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミン
の無機酸塩又は有機酸塩、脂肪族アミンのエチレンオキ
サイド付加物等の無機酸塩又は有機酸塩等が挙げられ
る。また、これらは２種以上を併用してもよい。これら
の界面活性剤のうち、アニオン界面活性剤及びノニオン
界面活性剤が好ましい。

【００３４】（Ｉ）中のアニオン界面活性剤、ノニオン
界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤の配
合量は、特に制限はなく、性能に影響のない範囲の量で
あればよい。［例えば（Ａ）１００重量部に対して４０
重量部以下］

【００３５】また、本発明の（Ｉ）にはさらに公知のキ
レート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、消泡剤、水等を配合す
ることができる。

【００３６】キレート剤としてはポリアクリル酸ナトリ
ウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、コハク酸ナ
トリウム、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン
酸ナトリウム等が挙げられる。配合量としては特に限定
はないが通常０〜４０重量％、好ましくは０〜３０重量
％である。ｐＨ調整剤としては酢酸、ほう酸、クエン
酸、蓚酸、燐酸、塩酸等の酸；水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等のアルカリが挙げられる。（Ｉ）中の配合
量としては特に限定はないが通常０〜１０重量％、好ま
しくは０〜５重量％である。消泡剤としてはジメチルシ
リコーンオイルに微粉末シリカを配合したもの及びその
乳化物、及びポリオキシアルキレン変性シリコーンオイ
ル等シリコ−ン系消泡剤；高級アルコ−ルにアルキレン
オキサイドを付加したポリアルキレングリコ−ル系消泡
剤等が挙げられる。（Ｉ）中の配合量としては特に限定
はないが通常０〜５重量％、好ましくは０．００１〜３
重量％である。本発明の（Ｉ）中の水の量は任意に変え
ることができるが、通常１０〜９０重量％、好ましくは
２０〜８０重量％である。

【００３７】本発明における砥粒（ＩＩ）としては特に
限定されないが、例えば、酸化セリウム、アルミナ、酸
化ジルコニウム、二酸化珪素、ダイヤモンド等を乾式又
は湿式ミル等を用いて平均粒径３μｍ以下に粉砕したも
のが挙げられる。好ましいのは酸化セリウムである。

【００３８】本発明の（Ｉ）は予め（Ａ）と他の成分を
混合したものであっても、研磨用スラリーを作成時に
（Ａ）と他の成分を混合してもよい。

【００３９】本発明の第２発明である研磨用砥粒スラリ
ー中の分散剤（Ｉ）及び砥粒（ＩＩ）のそれぞれの割合
は重量％で、好ましくは（Ｉ）が０．３〜３％、（Ｉ
Ｉ）が３〜３０％である。（Ｉ）と（ＩＩ）の割合は、
砥粒分散性の観点から、重量比で１／１００〜３０／１
００が好ましい。

【００４０】本発明のスラリーは、（Ｉ）をイオン交換
水等の水で希釈した後、（ＩＩ）と混合することにより
作成できる。本発明の分散剤を用いた本発明のスラリー
は、ガラスディスクの鏡面仕上げ研磨等に好適である
が、その他にも、シリコンウエハ、アルミニウム、セラ
ミック、合成石英、水晶、サファイア等の鏡面仕上げ研
磨、二酸化珪素等の絶縁膜層を平坦化するＣＭＰ加工に
好適に使用できる。

【００４１】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、特に記載のない場合、本文中の部は重量部を、％は
重量％を示す。ＧＰＣによる重量平均分子量の測定条件
は以下の通りである。ただし、モノマーとして酸を用い
た場合の分子量は、水酸化ナトリウムで完全中和したと
きの値である。

【００４２】《ＧＰＣの測定条件》機種カラム：Ｗａｔｅｒｓ５１０（日本ウォーターズ・リミテッド社製）ＴＳＫｇｅｌＧ５０００ｐｗＸＬＴＳＫｇｅｌＧ３０００ｐｗＸＬ（いずれも東ソー株式会社製）カラム温度：４０℃ 検出器：ＲＩ溶媒：０．５％酢酸ソーダ・水／メタノール（体積比７０／３０）流速：１．０ｍｌ／分試料濃度：０．２５％注入量：２００μｌ標準：ポリエチレングリコール（東ソー株式会社製；ＴＳＫＳＴＡＮＤＡＲＤＰＯＬＹＥＴＨＹＬＥＮＥＯＸＩＤＥ）データ処理装置：ＳＣ−８０１０（東ソー株式会社製）

【００４３】実施例１アリルアルコールのアルキレンオキサイド付加物（エチ
レンオキサイド１０モルとプロピレンオキサイド１モル
のブロック状付加物）４９８部を、撹拌機、窒素導入
管、温度計、還流管、滴下ロートを備えたガラス製反応
容器に仕込み、さらに水２８４．８部を加えて室温で均
一に溶解し、雰囲気を窒素置換しながら１００℃まで加
熱した。ここへ過硫酸ナトリウム２３．８部を水９５．
４部で希釈したものとマレイン酸４０％水溶液２９０部
を同時に滴下して重合を開始させ、さらに反応温度を１
００℃に保ち４時間で反応を完結させた。これを水酸化
ナトリウム４８％水溶液１６６．６部で中和し、本発明
の分散剤１を得た。（分散剤１の重量平均分子量は７，
３００、共重合体（Ａ）中の（ａ）からの構成単位は４
６モル％、（ｃ）からの構成単位は５４モル％であ
る。）

【００４４】実施例２アリルアルコールのアルキレンオキサイド付加物（エチ
レンオキサイド１５モル／プロピレンオキサイド３モル
のランダム状付加物）４９８部を、撹拌機、窒素導入
管、温度計、還流管、滴下ロートを備えたガラス製反応
容器に仕込み、さらに水２８４．８部を加えて室温で均
一に溶解し、雰囲気を窒素置換しながら１００℃まで加
熱した。ここへ過硫酸ナトリウム２３．８部を水９５．
４部で希釈したものとマレイン酸４０％水溶液１００部
を同時に滴下して重合を開始させ、さらに反応温度を１
００℃に保ち４時間で反応を完結させた。これを水酸化
ナトリウム４８％水溶液５７．４部で中和し、本発明の
分散剤２を得た。（分散剤２の重量平均分子量は９，７
００、共重合体（Ａ）中の（ａ）からの構成単位は６２
モル％、（ｃ）からの構成単位は３８モル％である。）

【００４５】実施例３ポリエチレングリコール（重量平均分子量６６０）モノ
メタクリレート４９８部を、撹拌機、窒素導入管、温度
計、還流管、滴下ロートを備えたガラス製反応容器に仕
込み、さらに水２８４．８部を加えて室温で均一に溶解
し、雰囲気を窒素置換しながら１００℃まで加熱した。
ここへ過硫酸ナトリウム２３．８部を水９５．４部で希
釈したものとマレイン酸４０％水溶液１００部を同時に
滴下して重合を開始させ、さらに反応温度を１００℃に
保ち４時間で反応を完結させた。これを水酸化ナトリウ
ム４８％水溶液５７．４部で中和し、本発明の分散剤３
を得た。（分散剤３の重量平均分子量は８，５００、共
重合体（Ａ）中の（ｂ）からの構成単位は６６モル％、
（ｃ）からの構成単位は３４モル％である。）

【００４６】実施例１〜３の各分散剤をそれぞれ１．０
％、酸化セリウムを１０％となるように水を加え混合
し、実施例４〜６の研磨用スラリーを得た。また、ポリ
アクリル酸ナトリウム塩（重量平均分子量は１０，００
０）の４０％水溶液１．０％、酸化セリウムを１０％と
なるように水を加え混合し、比較例１の研磨用スラリー
を得た。

【００４７】これら実施例４〜６及び比較例１の研磨用
スラリーを用い、直径３．５インチ、厚み６００μｍの
ガラスディスク基板２０枚を精密平面ラップ盤９ＢＦ４
Ｍ５Ｇ（浜井産業株式会社製）で１５分間研磨した結果
を表１に示す。評価と判定は以下の方法で行った。加工速度：研磨前後のガラスディスク基板の厚みを測定
し、１分間当たりの厚みの減少量を算出した。表面粗さ：表面粗さ測定器（小坂研究所製計社製）を用
いて研磨後のガラスディスクの表面粗さ（Ｒａ：μｍ）
を評価した。ガラス汚れ性：研磨後のガラスディスクをイオン交換水
を入れた５００ｍｌビ−カに３０秒間浸漬した後引き上
げ、ディスク表面に付着した砥粒等の汚れを目視判定し
た。 ○：汚れなし △：汚れあり ×：汚れ著しい

【００４８】

【表１】

【００４９】この結果から、本発明の研磨用砥粒分散剤
を含むスラリーは研磨加工速度が優れており、表面粗さ
が良好であるとともに、研磨後のガラス表面に対する汚
れの発生がないことが判る。

【００５０】

【発明の効果】本発明の研磨用砥粒分散剤を含む研磨用
スラリーは、従来使用されていたポリアクリル酸塩に比
較して加工速度に優れ、良好な表面粗さの研磨を行うこ
とができ、かつ研磨後のガラス表面の汚れ発生が少ない
ものである。さらに本発明の研磨用分散剤はガラスディ
スクのみならず、シリコンウエハ、アルミニウム、セラ
ミック、合成石英、水晶、サファイア等の鏡面仕上げ研
磨、二酸化珪素等の絶縁膜層を平坦化するＣＭＰ加工に
有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０ＺＨ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表される（ａ）及び／
又は一般式（２）で表される（ｂ）からなる単量体の重
合体（Ａ）を含むことを特徴とする研磨用砥粒分散剤
（Ｉ）。一般式Ｒ¹−Ｏ−[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m1／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n1]−Ｒ² （１）｛式中、Ｒ¹は炭素数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ²
は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。ｍ１
は１〜３０の整数、ｎ１は０又は１〜１０の整数であ
る。ｎ１≠０のとき、［(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m1／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n1]
は、ランダム状付加又はブロック状付加を示し、付加順
序は問わない。｝一般式Ｒ³−ＣＯＯ−[(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m2／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n2]−Ｒ⁴ （２）｛式中、Ｒ³は炭素数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ⁴
は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。ｍ２
は１〜３０の整数、ｎ２は０又は１〜１０の整数であ
る。ｎ２≠０のとき、［(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)_m2／(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)_n2]
は、ランダム状付加又はブロック状付加を示し、付加順
序は問わない。｝
【請求項２】（Ａ）が、さらに下記一般式（３）で表さ
れる単量体（ｃ）及び必要により他の単量体（ｄ）を含
有する単量体の重合体である請求項１記載の砥粒分散
剤。一般式Ｚ−Ｒ⁵−ＣＯＯＸ（３）［式中、Ｚは水素原子又はカルボキシル基である。Ｘは
水素原子又はＭ_1/kである。Ｍ_1/kはｋ価のカチオンを示
し、ｋは１又は２である。Ｒ⁵は炭素数２〜５のアルケ
ニレン基である。Ｚがカルボキシル基、Ｘが水素原子の
ときは無水物を形成していてもよい。］
【請求項３】ガラス研磨用である請求項１又は２記載の
砥粒分散剤。
【請求項４】請求項１〜３いずれか記載の砥粒分散剤
（Ｉ）、砥粒（ＩＩ）及び水からなる研磨用砥粒スラリ
ー。
【請求項５】該研磨用砥粒スラリー中の（Ｉ）の含量が
（ＩＩ）に対し重量で１〜３０％である請求項４記載の
砥粒スラリー。