JP7430571B2 - 研磨液組成物 - Google Patents
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Description
本開示は、研磨液組成物、並びにこれを用いた研磨方法、半導体基板の製造方法に関する。
近年、半導体メモリの高記録容量化に対する要求の高まりから半導体装置のデザインルールは微細化が進んでいる。このため半導体装置の製造過程で行われるフォトリソグラフィーにおいて焦点深度は浅くなり、シリコンウェーハ（ベアウェーハ）の表面欠陥（ＬＰＤ：Ｌｉｇｈｔ ｐｏｉｎｔ ｄｅｆｅｃｔｓ）や表面粗さ（ヘイズ）の低減に対する要求はますます厳しくなっている。
シリコンウェーハの品質を向上する目的で、シリコンウェーハの研磨は多段階で行われている。特に研磨の最終段階で行われる仕上げ研磨は、ヘイズの低減とパーティクルやスクラッチ、ピット等の表面欠陥の低減とを目的として行われている。
例えば、特許文献１では、セルロース誘導体及び水を含む研磨液組成物であって、前記セルロース誘導体は、水と混合される前において、セルロース誘導体の表面にアルデヒド類が付加した疎水化セルロース誘導体の形態であり、かつ、疎水化セルロース誘導体の清掃時の乾燥工程において、以下の条件：（１）疎水化セルロース誘導体の最高到達温度αが６５℃未満である；及び（２）疎水化セルロース誘導体の温度と時間とから算出される熱量パラメータβが２５００℃・ｍｉｎ以下である；の少なくとも一方を満たす、研磨液組成物が提案されている。
特許文献２では、多価アルコールと複数のホルミル基を有する化合物とを反応させることにより得られる環状アセタール化合物により表面を処理することにより水への溶解度を改善した水酸基を有する水溶性高分子が提案されている。
特許文献３では、砥粒と組み合わせてシリコンウェーハなどの半導体基板を研磨する研磨助剤などに有効に利用できる疎水化ヒドロキシセルロースの製造方法及び研磨錠剤が提案されている。
特許文献２では、多価アルコールと複数のホルミル基を有する化合物とを反応させることにより得られる環状アセタール化合物により表面を処理することにより水への溶解度を改善した水酸基を有する水溶性高分子が提案されている。
特許文献３では、砥粒と組み合わせてシリコンウェーハなどの半導体基板を研磨する研磨助剤などに有効に利用できる疎水化ヒドロキシセルロースの製造方法及び研磨錠剤が提案されている。
近年、シリコンウェーハの表面品質に対する要求はますます厳しくなっており、研磨速度の向上とともに、シリコンウェーハの表面粗さ（ヘイズ）の低減が可能な研磨液組成物が求められている。
そこで、本開示は、研磨速度の向上とシリコンウェーハの表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる研磨液組成物、並びに、これを用いた研磨方法、及び半導体基板の製造方法を提供する。
本開示は、一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）、含窒素塩基性化合物（成分Ｂ）、多糖又は多糖誘導体にカチオン性基と炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基とが結合している化合物（成分Ｃ）を含有する研磨液組成物に関する。
本開示は、一態様において、本開示のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、研磨方法に関する。
本開示は、一態様において、本開示のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法に関する。
本開示によれば、研磨速度の向上とシリコンウェーハの表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる研磨液組成物、及び該研磨液組成物を用いた研磨方法、並びに半導体基板の製造方法を提供できる。
本開示は、シリカ粒子及び含窒素塩基性化合物を含む研磨液組成物に、カチオン性基及び特定の疎水基を有する多糖又は多糖誘導体を含有させることにより、研磨速度の向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できるという知見に基づく。
すなわち、本開示は、一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）、含窒素塩基性化合物（成分Ｂ）、多糖又は多糖誘導体にカチオン性基と炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基とが結合している化合物（成分Ｃ）を含有する研磨液組成物（以下、「本開示の研磨液組成物」ともいう）に関する。
本開示の効果発現機構の詳細は明らかではないが、以下のように推察される。
本開示において、成分Ｃが炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基を有することで、成分Ｃのシリコンウェーハへの吸着性が増大すると考えられる。そして、成分Ｃがシリコンウェーハに吸着することで、表面粗さ（ヘイズ）悪化の原因となるシリカ粒子（成分Ａ）が直接シリコンウェーハに接触することが抑制され、さらに、表面粗さ（ヘイズ）悪化の原因となる含窒素塩基性化合物（成分Ｂ）によるウェーハ表面の腐食が抑制され、表面粗さ（ヘイズ）を低減できる又は表面粗さ（ヘイズ）の悪化を抑制できると考えられる。
また、成分Ｃがカチオン性基を有することで、シリカ粒子（成分Ａ）と静電引力により相互作用することにより、研磨速度が向上すると考えられる。
ただし、本開示はこれらのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
本開示において、成分Ｃが炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基を有することで、成分Ｃのシリコンウェーハへの吸着性が増大すると考えられる。そして、成分Ｃがシリコンウェーハに吸着することで、表面粗さ（ヘイズ）悪化の原因となるシリカ粒子（成分Ａ）が直接シリコンウェーハに接触することが抑制され、さらに、表面粗さ（ヘイズ）悪化の原因となる含窒素塩基性化合物（成分Ｂ）によるウェーハ表面の腐食が抑制され、表面粗さ（ヘイズ）を低減できる又は表面粗さ（ヘイズ）の悪化を抑制できると考えられる。
また、成分Ｃがカチオン性基を有することで、シリカ粒子（成分Ａ）と静電引力により相互作用することにより、研磨速度が向上すると考えられる。
ただし、本開示はこれらのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
［シリカ粒子（成分Ａ）］
本開示の研磨液組成物は、研磨材としてシリカ粒子（以下、「成分Ａ」ともいう）を含有する。成分Ａの具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、粉砕シリカ、及びそれらを表面修飾したシリカ等が挙げられ、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、コロイダルシリカが好ましい。成分Ａは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。
本開示の研磨液組成物は、研磨材としてシリカ粒子（以下、「成分Ａ」ともいう）を含有する。成分Ａの具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、粉砕シリカ、及びそれらを表面修飾したシリカ等が挙げられ、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、コロイダルシリカが好ましい。成分Ａは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。
成分Ａの使用形態としては、操作性の観点から、スラリー状が好ましい。本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ａがコロイダルシリカである場合、アルカリ金属やアルカリ土類金属等によるシリコンウェーハの汚染を防止する観点から、コロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解物から得たものであることが好ましい。アルコキシシランの加水分解物から得られるシリカ粒子は、従来から公知の方法によって作製できる。
成分Ａの平均一次粒子径は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、１５ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、４０ｎｍ以下が好ましく、３５ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ａの平均一次粒子径は、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましく、１５ｎｍ以上３５ｎｍ以下がより好ましく、１５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が更に好ましく、２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下が更に好ましい。特に、成分Ａとしてコロイダルシリカを用いた場合、成分Ａの平均一次粒子径は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、１５ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、４０ｎｍ以下が好ましく、３５ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以下が更に好ましい。
本開示において、成分Ａの平均一次粒子径は、ＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ2／ｇ）を用いて算出される。比表面積は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。
成分Ａの平均二次粒子径は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、２０ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がより好ましく、４０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、８０ｎｍ以下が好ましく、７５ｎｍ以下がより好ましく、７０ｎｍ以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ａの平均二次粒子径は、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以上７５ｎｍ以下がより好ましく、４０ｎｍ以上７０ｎｍ以下が更に好ましい。本開示において、平均二次粒子径は、動的光散乱（ＤＬＳ）法によって測定される値であり、例えば、実施例に記載の装置を用いて測定できる。
成分Ａの会合度は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、３以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．３以下が更に好ましく、そして、１．１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．８以上が更に好ましい。成分Ａがコロイダルシリカである場合、その会合度は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、３以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．３以下が更に好ましく、そして、１．１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、１．８以上が更に好ましい。
本開示において、成分Ａの会合度とは、シリカ粒子の形状を表す係数であり、下記式により算出される。
会合度＝平均二次粒子径／平均一次粒子径
会合度＝平均二次粒子径／平均一次粒子径
成分Ａの会合度の調整方法としては、例えば、特開平６－２５４３８３号公報、特開平１１－２１４３３８号公報、特開平１１－６０２３２号公報、特開２００５－０６０２１７号公報、特開２００５－０６０２１９号公報等に記載の方法を採用することができる。
成分Ａの形状は、いわゆる球型及び／又はいわゆるマユ型であることが好ましい。
本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ａの含有量は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、ＳｉＯ2換算で、０．０１質量％以上が好ましく、０．０７質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上が更に好ましく、そして、０．６質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましく、０．４質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ａの含有量は、ＳｉＯ2換算で、０．０１質量％以上０．６質量％以下が好ましく、０．０７質量％以上０．５質量％以下がより好ましく、０．１質量％以上０．４質量％以下が更に好ましい。成分Ａが２種以上の組合せの場合、成分Ａの含有量はそれらの合計含有量をいう。
［含窒素塩基性化合物（成分Ｂ）］
本開示の研磨液組成物は、含窒素塩基性化合物（以下、「成分Ｂ」ともいう）を含有する。成分Ｂとしては、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。成分Ｂは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。
本開示の研磨液組成物は、含窒素塩基性化合物（以下、「成分Ｂ」ともいう）を含有する。成分Ｂとしては、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。成分Ｂは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。
成分Ｂの具体例としては、例えば、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ一メチルエタノールアミン、Ｎ－メチル－Ｎ，Ｎ一ジエタノ－ルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジブチルエタノールアミン、Ｎ－（β－アミノエチル）エタノ－ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン・六水和物、無水ピペラジン、１－（２－アミノエチル）ピペラジン、Ｎ－メチルピペラジン、ジエチレントリアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム、及びヒドロキシアミンから選ばれる１種又は２種以上の組合せが挙げられる。なかでも、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、成分Ｂとしては、アンモニア、又は、アンモニアとヒドロキシアミンの混合物が好ましく、アンモニアがより好ましい。
本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ｂの含有量は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、０．００１質量％以上が好ましく、０．００５質量％以上がより好ましく、そして、０．１質量％以下が好ましく、０．０５質量％以下がより好ましく、０．０２５質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｂの含有量は、０．００１質量％以上０．１質量％以下が好ましく、０．００５質量％以上０．０５質量％以下がより好ましく、０．００５質量％以上０．０２５質量％以下が更に好ましい。成分Ｂが２種以上の組合せの場合、成分Ｂの含有量はそれらの合計含有量をいう。
本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ａと成分Ｂとの質量比（Ａ／Ｂ）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、０．１以上が好ましく、５以上がより好ましく、１０以上が更に好ましく、そして、５００以下が好ましく、１００以下がより好ましく、５０以下が更に好ましい。より具体的には、質量比Ａ／Ｂは、０．１以上５００以下が好ましく、５以上１００以下がより好ましく、１０以上５０以下が更に好ましい。
［化合物（成分Ｃ）］
本開示の研磨液組成物は、多糖又は多糖誘導体にカチオン性基と炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基（以下、単に「疎水基」ともいう）とが結合している化合物（以下、「成分Ｃ」ともいう）を含有する。成分Ｃは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。
本開示の研磨液組成物は、多糖又は多糖誘導体にカチオン性基と炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基（以下、単に「疎水基」ともいう）とが結合している化合物（以下、「成分Ｃ」ともいう）を含有する。成分Ｃは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。
（多糖又は多糖誘導体）
前記多糖又は多糖誘導体は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、ヒドロキシアルキルセルロースであることが好ましい。ここで、ヒドロキシアルキルセルロースとは、セルロースの水酸基の水素原子の一部がヒドロキシアルキル基で置換された化合物をいう。
前記多糖又は多糖誘導体は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、ヒドロキシアルキルセルロースであることが好ましい。ここで、ヒドロキシアルキルセルロースとは、セルロースの水酸基の水素原子の一部がヒドロキシアルキル基で置換された化合物をいう。
前記多糖又は多糖誘導体がヒドロキシアルキルセルロースである場合、研磨液組成物中での溶解性確保の観点から、ヒドロキシアルキルセルロースが有するヒドロキシアルキル基は、ヒドロキシエチル基及びヒドロキシプロピル基から選ばれる少なくとも１つが好ましく、ヒドロキシエチル基又はヒドロキシプロピル基のみであることがより好ましく、ヒドロキシエチル基のみであることが更に好ましい。前記ヒドロキシアルキルセルロースは、ヒドロキシエチル基及びヒドロキシプロピル基の双方を有していてもよく、いずれか一方のみを有することが好ましく、ヒドロキシエチル基のみを有することがより好ましい。
前記多糖又は多糖誘導体がヒドロキシアルキルセルロースである場合、ヒドロキシアルキルセルロースは、研磨液組成物中での溶解性確保の観点から、好ましくはヒドロキシエチルセルロース（以下、「ＨＥＣ」ともいう）、ヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシブチルセルロースから選ばれる少なくとも１種が好ましく、ＨＥＣ又はヒドロキシプロピルセルロースがより好ましく、ＨＥＣが更に好ましい。
前記多糖又は多糖誘導体がヒドロキシアルキルセルロースである場合、ヒドロキシアルキルセルロースにおけるヒドロキシアルキル基の置換度（ＭＳ）は、研磨液組成物中での溶解性確保の観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上、更に好ましくは１以上、より更に好ましくは１．５以上であり、そして、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは５以下、より好ましくは４以下、更に好ましくは３．５以下、より更に好ましくは３以下である。
本開示において、Ｘ基の置換度とは、Ｘ基のモル平均置換度であり、セルロースの構成単糖単位あたりのＸ基の置換数を意味する。例えば、「ヒドロキシエチル基の置換度」は、アンヒドログルコース単位１モルに対して導入された（結合している）ヒドロキシエチル基の平均モル数を意味する。前記ヒドロキシアルキルセルロースが、ヒドロキシエチル基及びヒドロキシプロピル基の双方を有する場合には、ヒドロキシアルキル基の置換度は、ヒドロキシエチル基の置換度と、ヒドロキシプロピル基の置換度の合計である。ヒドロキシエチル基の置換度（ＭＳ）は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。
前記多糖又は多糖誘導体の重量平均分子量は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは１，０００以上、より好ましくは１万以上、更に好ましくは３万以上、より更に好ましくは５万以上、より更に好ましくは７万以上、そして、研磨液組成物中での溶解性の観点から、好ましくは３００万以下、より好ましくは１５０万以下、更に好ましくは１００万以下、より更に好ましくは５０万以下、より更に好ましくは４０万以下である。多糖又は多糖誘導体として、製品を入手して使用する場合には、製造社の公表値を使用してもよい。
（カチオン性基）
成分Ｃは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、多糖又は多糖誘導体の水酸基から水素原子を除いた基に、カチオン性基が結合していることが好ましい。多糖又は多糖誘導体がヒドロキシアルキルセルロースである場合、多糖又は多糖誘導体の水酸基は、セルロースに結合したヒドロキシアルキル基が有する水酸基と、セルロース骨格を形成するグルコースが有する水酸基（ヒドロキシアルキル基が結合していない水酸基）とを含む。
成分Ｃは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、多糖又は多糖誘導体の水酸基から水素原子を除いた基に、カチオン性基が結合していることが好ましい。多糖又は多糖誘導体がヒドロキシアルキルセルロースである場合、多糖又は多糖誘導体の水酸基は、セルロースに結合したヒドロキシアルキル基が有する水酸基と、セルロース骨格を形成するグルコースが有する水酸基（ヒドロキシアルキル基が結合していない水酸基）とを含む。
成分Ｃが有するカチオン性基は、第４級アンモニウムカチオンを含むことが好ましく、全体として、下記式（２－１）又は下記式（２－２）で表される基であることが好ましい。
上記式（２－１）及び式（２－２）中、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23はそれぞれ独立に、炭素数１以上２４以下の炭化水素基を示し、Ｘ-はアニオンを示し、ｔは０以上３以下の整数を示し、＊は多糖又は多糖誘導体（例えば、ヒドロキシアルキルセルロース）の水酸基から水素原子を除いた基との結合位置を示す。
上記式（２－１）及び式（２－２）において、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23はそれぞれ独立に、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、炭素数１以上３以下の直鎖又は分岐の炭化水素基であることが好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23の全てがメチル基又はエチル基であることが更に好ましく、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23の全てがメチル基であることがより更に好ましい。
ｔは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは１以上３以下の整数、より好ましくは１又は２、更に好ましくは１である。
Ｘ-は、第４級アンモニウムカチオンの対イオンであり、例えば、炭素数１以上３以下のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、炭素数１以上３以下のカルボン酸イオン（ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン）、及びハロゲン化物イオンが例示される。これらの中でも、製造の容易性及び原料入手容易性の観点から、Ｘ-は、好ましくはメチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、及び臭化物イオンから選択される１種以上であり、得られる成分Ｃの水溶性及び化学的安定性の観点から、より好ましくは塩化物イオンである。Ｘ-は１種単独であってもよく、２種以上であってもよい。
ｔは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは１以上３以下の整数、より好ましくは１又は２、更に好ましくは１である。
Ｘ-は、第４級アンモニウムカチオンの対イオンであり、例えば、炭素数１以上３以下のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、炭素数１以上３以下のカルボン酸イオン（ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン）、及びハロゲン化物イオンが例示される。これらの中でも、製造の容易性及び原料入手容易性の観点から、Ｘ-は、好ましくはメチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、及び臭化物イオンから選択される１種以上であり、得られる成分Ｃの水溶性及び化学的安定性の観点から、より好ましくは塩化物イオンである。Ｘ-は１種単独であってもよく、２種以上であってもよい。
式（２－１）又は式（２－２）で表される基は、カチオン性基の導入剤（以下、「カチオン化剤」ともいう）を使用することによって得ることができる。カチオン化剤としては、例えば、グリシジルトリアルキルアンモニウムクロリド、３－クロロ－２－ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモニウムクロリドが挙げられ、原料の入手の容易性及び化学的安定性の観点から、グリシジルトリアルキルアンモニウムクロリドが好ましい。これらのカチオン化剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
成分Ｃにおけるカチオン性基の置換度（以下、「ＭＳＣ」ともいう）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．００１以上、より好ましくは０．００５以上、更に好ましくは０．０１以上であり、そして、好ましくは０．１以下、より好ましくは０．０５以下、更に好ましくは０．０１５以下である。カチオン性基の置換度（ＭＳＣ）は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。
（疎水基）
成分Ｃは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、多糖又は多糖誘導体に炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基が結合している。
前記疎水基に含まれる炭化水素基は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくはアルキル基又はアルケニル基、より好ましくはアルキル基、更に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、より更に好ましくは直鎖状のアルキル基である。
前記疎水基に含まれる炭化水素基の炭素数は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、４以上、好ましくは６以上、より好ましくは８以上、更に好ましくは１０以上であり、そして、好ましくは２４以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは１８以下、より更に好ましくは１６以下、より更に好ましくは１４以下である。
成分Ｃは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、多糖又は多糖誘導体に炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基が結合している。
前記疎水基に含まれる炭化水素基は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくはアルキル基又はアルケニル基、より好ましくはアルキル基、更に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、より更に好ましくは直鎖状のアルキル基である。
前記疎水基に含まれる炭化水素基の炭素数は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、４以上、好ましくは６以上、より好ましくは８以上、更に好ましくは１０以上であり、そして、好ましくは２４以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは１８以下、より更に好ましくは１６以下、より更に好ましくは１４以下である。
前記疎水基は、下記式（１）で表される疎水基であることが好ましい。
上記式（１）中、Ｚは、単結合、又は、酸素原子及び窒素原子の少なくとも１つを有する炭化水素基を示し、Ｒ1は炭素数４以上の炭化水素基を示し、＊は多糖又は多糖誘導体(例えば、ヒドロキシアルキルセルロース)の水酸基から水素原子を除いた基との結合位置を示す。
上記式（１）において、Ｒ1の好ましい態様は、前述の疎水基が含有する炭化水素基と同様である。本開示において、Ｒ1は、炭化水素基の炭素数が最大となるように定義される。従って、式（１）において、Ｚ中のＲ1と結合する原子は、例えば、酸素原子、窒素原子、カーボネート炭素、水酸基が結合している炭素原子、ヒドロキシアルキル基が結合している炭素原子等である。
上記式（１）において、Ｚは、単結合、又は、酸素原子及び窒素原子の少なくとも１つを有する炭化水素基を表す。Ｚは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、単結合、又は、少なくとも酸素原子を有する炭化水素基であることが好ましく、単結合、又は、酸素原子を有する炭化水素基であることがより好ましい。前記炭化水素基は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、アルキレン基であることが好ましく、アルキレン基の一部のメチレン基がエーテル結合で置換されていてもよく、メチレン基の一部がカルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ）－）で置換されていてもよく、メチレン基の一部がアミド結合で置換されていてもよく、アルキレン基の一部の水素原子が、水酸基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基で置換されていてもよい。
Ｚが酸素原子を有する炭化水素基（以下、炭化水素基（Ｚ）ともいう）である場合、炭化水素基（Ｚ）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、エポキシ基由来の基、オキシグリシジル基由来の基、又はカルボン酸（若しくはその無水物）由来の基を含むが好ましく、オキシグリシジル基由来の基を含むことがより好ましい。
Ｚが酸素原子を有する炭化水素基（以下、炭化水素基（Ｚ）ともいう）である場合、炭化水素基（Ｚ）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、エポキシ基由来の基、オキシグリシジル基由来の基、又はカルボン酸（若しくはその無水物）由来の基を含むが好ましく、オキシグリシジル基由来の基を含むことがより好ましい。
式（１）で表される疎水基は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、下記式（１－１－１）で表される疎水基、式（１－１－２）で表される疎水基、式（１－２－１）で表される疎水基、式（１－２－２）で表される疎水基、式（１－３）で表される疎水基、及び式（１－４）で表される疎水基から選ばれる少なくとも１つを含むことがより好ましい。
上記式（１－１－１）～式（１－４）中、Ｒ11及びＲ12はそれぞれ独立に、炭素数２～４のアルキレン基を示し、Ｒ1は式（１）におけるＲ1と同義であり、＊は多糖又は多糖誘導体（例えば、ヒドロキシアルキルセルロース）の水酸基から水素原子を除いた基との結合位置を示し、ｎ１は－Ｒ11－Ｏ－の付加モル数を示し、ｎ２は－Ｒ12－Ｏ－の付加モル数を示し、ｎ１及びｎ２は０以上３０以下の整数である。
上記式（１－１－１）～式（１－４）におけるＲ1の好ましい態様は、式（１）中のＲ1と同じである。式（１－１－１）～式（１－４）からＲ1を除いた基は、炭化水素基Ｚの好ましい態様である。
式（１－１－１）～式（１－４）において、Ｒ11及びＲ12はそれぞれ独立に、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｒ11及びＲ12の炭素数は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは２以上３以下である。Ｒ11及びＲ12が複数存在する場合、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｎ１及びｎ２は、好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下、より更に好ましくは３以下、より更に好ましくは１以下であり、そして、０以上であってもよく、０であることがより更に好ましい。
式（１－１－１）～式（１－４）において、Ｒ11及びＲ12はそれぞれ独立に、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、より好ましくはエチレン基である。Ｒ11及びＲ12の炭素数は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは２以上３以下である。Ｒ11及びＲ12が複数存在する場合、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ｎ１及びｎ２は、好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下、より更に好ましくは３以下、より更に好ましくは１以下であり、そして、０以上であってもよく、０であることがより更に好ましい。
式（１）で表される疎水基が、式（１－１－１）で表される疎水基及び式（１－１－２）で表される疎水基から選択される少なくとも１つの基を含有する場合、－Ｒ11－Ｏ－の平均付加モル数は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下、より更に好ましくは３以下、より更に好ましくは１以下であり、そして、好ましくは０以上である。
式（１）で表される疎水基が、式（１－４）で表される疎水基を含有する場合、式（１－４）における－Ｒ12－Ｏ－の平均付加モル数は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下、より更に好ましくは３以下、より更に好ましくは１以下であり、そして、好ましくは０以上である。
式（１）で表される疎水基が、式（１－４）で表される疎水基を含有する場合、式（１－４）における－Ｒ12－Ｏ－の平均付加モル数は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下、より更に好ましくは３以下、より更に好ましくは１以下であり、そして、好ましくは０以上である。
式（１－１－１）及び式（１－１－２）で表される疎水基は、グリシジル（（ポリ）アルキレンオキシ）ヒドロカルビルエーテルに由来する基であり、Ｚがオキシグリシジル基又は（ポリ）アルキレンオキシグリシジル基由来の基である。式（１－１－１）又は式（１－１－２）で表される疎水基は、疎水基の導入剤（以下、「疎水化剤」ともいう）として、グリシジル（（ポリ）アルキレンオキシ）ヒドロカルビルエーテル、好ましくはグリシジル（（ポリ）アルキレンオキシ）アルキルエーテル、より好ましくはグリシジルアルキルエーテルを使用することによって得られる。
式（１－２－１）及び式（１－２－２）で表される疎水基は、Ｚがエポキシ基に由来する基である。式（１－２－１）及び式（１－２－２）で表される疎水基は、疎水化剤として、末端エポキシ化炭化水素、好ましくは末端エポキシ化アルカンを使用することで得られる。
式（１－３）で表される疎水基は、疎水基が直接にヒドロキシアルキルセルロースの水酸基から水素原子を除いた基と結合している。式（１－３）で表される疎水基は、疎水化剤として、ハロゲン化炭化水素を使用することで得られる。
式（１－４）で表される疎水基は、Ｚがカルボニル基を含有する基である。式（１－４）で表される疎水基は、疎水化剤として、Ｒ1－Ｃ（＝Ｏ）－ＯＨ、Ｒ1－Ｃ（＝Ｏ）－Ａ（Ａはハロゲン原子を示す。）、Ｒ1－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ1等を使用することで得られる。
これらの中でも、成分Ｃの製造時に塩の副生がなく、また、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、疎水基は、式（１－１－１）、式（１－１－２）、式（１－２－１）又は式（１－２－２）で表される疎水基であることが好ましく、より好ましくは式（１－１－１）又は式（１－１－２）で表される疎水基である。
式（１－２－１）及び式（１－２－２）で表される疎水基は、Ｚがエポキシ基に由来する基である。式（１－２－１）及び式（１－２－２）で表される疎水基は、疎水化剤として、末端エポキシ化炭化水素、好ましくは末端エポキシ化アルカンを使用することで得られる。
式（１－３）で表される疎水基は、疎水基が直接にヒドロキシアルキルセルロースの水酸基から水素原子を除いた基と結合している。式（１－３）で表される疎水基は、疎水化剤として、ハロゲン化炭化水素を使用することで得られる。
式（１－４）で表される疎水基は、Ｚがカルボニル基を含有する基である。式（１－４）で表される疎水基は、疎水化剤として、Ｒ1－Ｃ（＝Ｏ）－ＯＨ、Ｒ1－Ｃ（＝Ｏ）－Ａ（Ａはハロゲン原子を示す。）、Ｒ1－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ1等を使用することで得られる。
これらの中でも、成分Ｃの製造時に塩の副生がなく、また、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、疎水基は、式（１－１－１）、式（１－１－２）、式（１－２－１）又は式（１－２－２）で表される疎水基であることが好ましく、より好ましくは式（１－１－１）又は式（１－１－２）で表される疎水基である。
式（１）で表される疎水基の中で、式（１－１－１）で表される疎水基、式（１－１－２）で表される疎水基、式（１－２－１）で表される疎水基、式（１－２－２）で表される疎水基、式（１－３）で表される疎水基、及び式（１－４）で表される疎水基の合計含有量は、好ましくは５０ｍｏｌ％、より好ましくは８０ｍｏｌ％以上、更に好ましくは９０ｍｏｌ％以上であり、１００ｍｏｌ％以下であり、１００ｍｏｌ％であることがより更に好ましい。
成分Ｃにおける疎水基の置換度（以下、「ＭＳＲ」ともいう）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．００１以上、より好ましくは０．００５以上、更に好ましくは０．０１以上、更に好ましくは０．０２以上であり、そして、溶解性の観点から、好ましくは１以下、より好ましくは０．１以下、更に好ましくは０．０５以下、更に好ましくは０．０４以下である。疎水基の置換度（ＭＳＲ）は、実施例に記載の方法により測定できる。
成分Ｃにおける疎水基の置換度（ＭＳＲ）とカチオン性基の置換度（ＭＳＣ）の比（ＭＳＲ／ＭＳＣ）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．１以上、更に好ましくは０．５以上、更に好ましくは１．５以上であり、そして、好ましくは１０００以下、より好ましくは５０以下、更に好ましくは５以下である。
成分Ｃは疎水基及びカチオン性基の双方を有しているが、疎水基とカチオン性基とが互いに異なる側鎖上に結合していてもよく、一つの側鎖上に疎水基及びカチオン性基を有してもよい。研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、疎水基とカチオン性基とは、多糖又は多糖誘導体の有する、異なる水酸基から水素原子を除いた基と結合していることが好ましい。すなわち、疎水基及びカチオン性基が、多糖又は多糖誘導体の異なる側鎖上に結合していることが好ましい。
成分Ｃが一つの側鎖上にカチオン性基及び疎水基を有する場合、成分Ｃは、下記式（３－１）又は（３－２）で表される基を有することが好ましい。
上記式（３－１）及び式（３－２）中、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33はそれぞれ独立に、炭素数１以上２４以下の炭化水素基を示し、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの少なくとも１つは炭素数４以上の炭化水素基を示し、Ｙ-はアニオンを示し、ｓは０以上３以下の整数を示し、＊は多糖又は多糖誘導体（例えば、ヒドロキシアルキルセルロース）の水酸基から水素原子を除いた基との結合位置を示す。
上記式（３－１）及び式（３－２）において、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの少なくとも１つは、炭素数４以上の炭化水素基を示し、好ましくはアルキル基又はアルケニル基、より好ましくはアルキル基、更に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、より更に好ましくは直鎖状のアルキル基である。
Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの少なくとも１つは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、炭素数が４以上であり、好ましくは６以上、より好ましくは８以上、更に好ましくは１０以上、より更に好ましくは１２以上であり、そして、好ましくは２４以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは１８以下、より更に好ましくは１６以下、より更に好ましくは１４以下である。研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの１つが炭素数４以上の炭化水素基であり、２つが炭素数１～３の炭化水素基であることが好ましい。炭素数１～３の炭化水素基としては、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、メチル基又はエチル基が好ましく、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの２つがメチル基又はエチル基であることがより好ましく、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの２つがメチル基であることが更に好ましい。
Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの少なくとも１つは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、炭素数が４以上であり、好ましくは６以上、より好ましくは８以上、更に好ましくは１０以上、より更に好ましくは１２以上であり、そして、好ましくは２４以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは１８以下、より更に好ましくは１６以下、より更に好ましくは１４以下である。研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの１つが炭素数４以上の炭化水素基であり、２つが炭素数１～３の炭化水素基であることが好ましい。炭素数１～３の炭化水素基としては、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、メチル基又はエチル基が好ましく、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの２つがメチル基又はエチル基であることがより好ましく、Ｒ31、Ｒ32及びＲ33のうちの２つがメチル基であることが更に好ましい。
ｓは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは１以上３以下の整数、より好ましくは１又は２、更に好ましくは１である。
Ｙ-は、第４級アンモニウムカチオンの対イオンである。具体的には、炭素数１以上３以下のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、炭素数１以上３以下のカルボン酸イオン（ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン）、及びハロゲン化物イオンが例示される。これらの中でも、製造の容易性及び原料入手容易性の観点から、Ｙ-は、好ましくはメチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、及び臭化物イオンから選択される１種以上であり、得られる成分Ｃの水溶性及び化学的安定性の観点から、より好ましくは塩化物イオンである。Ｙ-は１種単独であってもよく、２種以上であってもよい。
Ｙ-は、第４級アンモニウムカチオンの対イオンである。具体的には、炭素数１以上３以下のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、炭素数１以上３以下のカルボン酸イオン（ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン）、及びハロゲン化物イオンが例示される。これらの中でも、製造の容易性及び原料入手容易性の観点から、Ｙ-は、好ましくはメチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、及び臭化物イオンから選択される１種以上であり、得られる成分Ｃの水溶性及び化学的安定性の観点から、より好ましくは塩化物イオンである。Ｙ-は１種単独であってもよく、２種以上であってもよい。
式（３－１）又は式（３－２）で表される基を有する成分Ｃは、例えば、後述の成分Ｃの製造工程において、カチオン性基及び疎水基の導入剤を作用させることによって得ることができる。前記導入剤としては、グリシジルジメチルラウリルアンモニウムクロリド、及びグリシジルジエチルラウリルアンモニウムクロリドが好ましく挙げられる。
前記導入剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
前記導入剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
成分Ｃは、アニオン性基をさらに有していてもよい。
成分Ｃがアニオン性基を有する場合、成分Ｃにおけるアニオン性基の置換度（以下、「ＭＳＡ」ともいう）とカチオン性基の置換度の比（ＭＳＡ／ＭＳＣ）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは３以下、より好ましくは１．７以下、更に好ましくは１．５以下、より更に好ましくは１以下、より更に好ましくは０．５以下、より更に好ましくは０．１以下であり、そして、０以上であってもよく、０であることがより更に好ましい。ＭＳＡは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．０１未満、より好ましくは０．００１以下である。
成分Ｃがアニオン性基を有する場合、該アニオン性基としては、カルボキシメチル基等が例示される。カルボキシメチル基の導入反応（カルボキシメチル化反応）は、ヒドロキシアルキルセルロースに塩基性化合物の存在下、モノハロゲン化酢酸及び／又はその金属塩を反応させることにより行われる。モノハロゲン化酢酸及びモノハロゲン化酢酸の金属塩としては、具体的には、モノクロル酢酸、モノクロロ酢酸ナトリウム、モノクロロ酢酸カリウム、モノブロモ酢酸ナトリウム、モノブロモ酢酸カリウム等が例示される。これらモノハロゲン化酢酸及びその金属塩は単独あるいは２種以上を組み合せても使用することができる。
成分Ｃがアニオン性基を有する場合、成分Ｃにおけるアニオン性基の置換度（以下、「ＭＳＡ」ともいう）とカチオン性基の置換度の比（ＭＳＡ／ＭＳＣ）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは３以下、より好ましくは１．７以下、更に好ましくは１．５以下、より更に好ましくは１以下、より更に好ましくは０．５以下、より更に好ましくは０．１以下であり、そして、０以上であってもよく、０であることがより更に好ましい。ＭＳＡは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．０１未満、より好ましくは０．００１以下である。
成分Ｃがアニオン性基を有する場合、該アニオン性基としては、カルボキシメチル基等が例示される。カルボキシメチル基の導入反応（カルボキシメチル化反応）は、ヒドロキシアルキルセルロースに塩基性化合物の存在下、モノハロゲン化酢酸及び／又はその金属塩を反応させることにより行われる。モノハロゲン化酢酸及びモノハロゲン化酢酸の金属塩としては、具体的には、モノクロル酢酸、モノクロロ酢酸ナトリウム、モノクロロ酢酸カリウム、モノブロモ酢酸ナトリウム、モノブロモ酢酸カリウム等が例示される。これらモノハロゲン化酢酸及びその金属塩は単独あるいは２種以上を組み合せても使用することができる。
成分Ｃは、置換基としてグリセロール基をさらに有していてもよい。成分Ｃがグリセロール基を有する場合、成分Ｃにおけるグリセロール基の置換度は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．５未満、より好ましくは０．１未満であり、そして、０以上であってもよく、０であることが更に好ましい。グリセロール基を有する成分Ｃは、例えば、後述の成分Ｃの製造工程において、グリセロール化剤を作用させることによって得られる。該グリセロール化剤としては、グリシドール、３－クロロ－１，２－プロパンジオール、３－ブロモ－１，２－プロパンジオール、グリセリン、グリセリンカーボネート等が挙げられ、塩が副生しないこと、及び反応性の観点から、グリシドールが好ましい。
＜成分Ｃの製造方法＞
成分Ｃは、多糖又は多糖誘導体に対し、カチオン化剤及び疎水化剤から選ばれる１種以上と反応させて、カチオン性基及び疎水基を導入して得ることが好ましい。
多糖又は多糖誘導体に対する、カチオン性基の導入反応（以下、「カチオン化反応」ともいう）及び疎水基の導入反応（以下、「疎水化反応」ともいう）は、いずれも塩基性化合物の共存下で行うことが好ましい。
導入反応の反応速度の観点から、アルカリ金属水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがより好ましい。
前記反応は、反応性の観点から、非水溶剤の存在下で行ってもよい。前記非水溶剤としては、２－プロパノール等の極性溶剤が挙げられる。
反応後は、酸を用いて塩基性化合物を中和することができる。酸としては、例えばリン酸等の無機酸、酢酸等の有機酸が挙げられる。
得られた成分Ｃは、必要に応じて、濾過、洗浄、イオン交換処理等により精製してもよい。
成分Ｃは、多糖又は多糖誘導体に対し、カチオン化剤及び疎水化剤から選ばれる１種以上と反応させて、カチオン性基及び疎水基を導入して得ることが好ましい。
多糖又は多糖誘導体に対する、カチオン性基の導入反応（以下、「カチオン化反応」ともいう）及び疎水基の導入反応（以下、「疎水化反応」ともいう）は、いずれも塩基性化合物の共存下で行うことが好ましい。
導入反応の反応速度の観点から、アルカリ金属水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがより好ましい。
前記反応は、反応性の観点から、非水溶剤の存在下で行ってもよい。前記非水溶剤としては、２－プロパノール等の極性溶剤が挙げられる。
反応後は、酸を用いて塩基性化合物を中和することができる。酸としては、例えばリン酸等の無機酸、酢酸等の有機酸が挙げられる。
得られた成分Ｃは、必要に応じて、濾過、洗浄、イオン交換処理等により精製してもよい。
本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ｃの含有量は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、０．００１質量％以上が好ましく、０．００３質量％以上がより好ましく、０．００５質量％以上が更に好ましく、そして、０．１質量％以下が好ましく、０．０５質量％以下がより好ましく、０．０３質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｃの含有量は、０．００１質量％以上０．１質量％以下が好ましく、０．００３質量％以上０．０５質量％以下がより好ましく、０．００５質量％以上０．０３質量％以下が更に好ましい。成分Ｃが２種以上の組合せの場合、成分Ｃの含有量はそれらの合計含有量をいう。
本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ａと成分Ｃとの質量比（Ａ／Ｃ）は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、１以上が好ましく、５以上がより好ましく、２０以上が更に好ましく、そして、５００以下が好ましく、１００以下がより好ましく、５０以下が更に好ましい。より具体的には、質量比Ａ／Ｃは、１以上５００以下が好ましく、５以上１００以下がより好ましく、２０以上５０以下が更に好ましい。
［水（成分Ｄ）］
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、水（成分Ｄ）を含んでいてもよい。成分Ｄとしては、例えば、イオン交換水や超純水等の水が挙げられ、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、超純水が好ましい。本開示の本開示の研磨液組成物中の成分Ｄの含有量は、例えば、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び後述するその他の成分の残余とすることができる。
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、水（成分Ｄ）を含んでいてもよい。成分Ｄとしては、例えば、イオン交換水や超純水等の水が挙げられ、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、超純水が好ましい。本開示の本開示の研磨液組成物中の成分Ｄの含有量は、例えば、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び後述するその他の成分の残余とすることができる。
［その他の成分］
本開示の研磨液組成物は、本開示の効果が妨げられない範囲で、その他の成分をさらに含んでもよい。その他の成分としては、一又は複数の実施形態において、成分Ｃ以外の水溶性高分子、成分Ｂ以外のｐＨ調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤、酸化剤、アニオン性界面活性剤、及びノニオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
本開示の研磨液組成物は、本開示の効果が妨げられない範囲で、その他の成分をさらに含んでもよい。その他の成分としては、一又は複数の実施形態において、成分Ｃ以外の水溶性高分子、成分Ｂ以外のｐＨ調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤、酸化剤、アニオン性界面活性剤、及びノニオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
本開示の研磨液組成物のｐＨは、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、９以上が好ましく、９．５以上がより好ましく、１０以上が更に好ましく、そして、１２以下が好ましく、１１．５以下がより好ましく、１１以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の研磨液組成物のｐＨは、９以上１２以下が好ましく、９．５以上１１．５以下がより好ましく、１０以上１１以下が更に好ましい。本開示の研磨液組成物のｐＨは、上述した成分Ｂや公知のｐＨ調整剤を用いて調整できる。本開示において、上記ｐＨは、２５℃における研磨液組成物のｐＨであり、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社、ＨＭ－３０Ｇ）を用いて測定でき、ｐＨメータの電極を研磨液組成物へ浸漬して１分後の数値とすることができる。
本開示の研磨液組成物は、例えば、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃと、さらに所望により任意成分（成分Ｄ、その他の成分）とを公知の方法で配合することにより製造できる。すなわち、本開示は、その他の態様において、少なくとも成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを配合する工程を含む、研磨液組成物の製造方法に関する。本開示において「配合する」とは、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ、及び必要に応じて任意成分（成分Ｄ、その他の成分）を同時に又は任意の順に混合することを含む。前記配合は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル、又はビーズミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。上記本開示の研磨液組成物の製造方法における各成分の好ましい配合量は、上述した本開示の研磨液組成物中の各成分の好ましい含有量と同じとすることができる。
本開示において、「研磨液組成物中の各成分の含有量」は、使用時、すなわち、研磨液組成物の研磨への使用を開始する時点における各成分の含有量をいう。
本開示の研磨液組成物は、貯蔵及び輸送の観点から、濃縮物として製造され、使用時に希釈されてもよい。希釈倍率としては、製造及び輸送コストの観点、保存安定性の観点から、２倍以上１８０倍以下が好ましい。本開示の研磨液組成物の濃縮物は、使用時に各成分の含有量が、上述した含有量（すなわち、使用時の含有量）となるように水（成分Ｄ）で希釈して使用することができる。本開示において研磨液組成物の濃縮物の「使用時」とは、研磨液組成物の濃縮物が希釈された状態をいう。
［被研磨シリコンウェーハ］
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、シリコンウェーハ用研磨組成物であり、例えば、半導体基板の製造方法における、被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程や、被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程を含む研磨方法に用いられうる。本開示の研磨液組成物を用いて研磨される被研磨シリコンウェーハとしては、一又は複数の実施形態において、単結晶シリコンウェーハ又はポリシリコンウェーハが挙げられる。単結晶シリコンウェーハとしては、例えば、単結晶１００面シリコンウェーハ、１１１面シリコンウェーハ、１１０面シリコンウェーハ等が挙げられる。また、前記シリコンウェーハの抵抗率としては、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．０００１Ω・ｃｍ以上、より好ましくは０．００１Ω・ｃｍ以上、更に好ましくは０．０１Ω・ｃｍ以上、更に好ましくは０．１Ω・ｃｍ以上であり、そして、好ましくは１００Ω・ｃｍ以下、より好ましくは５０Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは２０Ω・ｃｍ以下である。
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、シリコンウェーハ用研磨組成物であり、例えば、半導体基板の製造方法における、被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程や、被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程を含む研磨方法に用いられうる。本開示の研磨液組成物を用いて研磨される被研磨シリコンウェーハとしては、一又は複数の実施形態において、単結晶シリコンウェーハ又はポリシリコンウェーハが挙げられる。単結晶シリコンウェーハとしては、例えば、単結晶１００面シリコンウェーハ、１１１面シリコンウェーハ、１１０面シリコンウェーハ等が挙げられる。また、前記シリコンウェーハの抵抗率としては、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、好ましくは０．０００１Ω・ｃｍ以上、より好ましくは０．００１Ω・ｃｍ以上、更に好ましくは０．０１Ω・ｃｍ以上、更に好ましくは０．１Ω・ｃｍ以上であり、そして、好ましくは１００Ω・ｃｍ以下、より好ましくは５０Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは２０Ω・ｃｍ以下である。
［半導体基板の製造方法］
本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程（以下、「研磨工程」ともいう）を含む、半導体基板の製造方法（以下、「本開示の半導体基板製造方法」ともいう）に関する。本開示の半導体基板製造方法によれば、本開示の研磨液組成物を用いることで、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できるため、高品質の半導体基板を高収率で、生産性よく製造できる。
本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程（以下、「研磨工程」ともいう）を含む、半導体基板の製造方法（以下、「本開示の半導体基板製造方法」ともいう）に関する。本開示の半導体基板製造方法によれば、本開示の研磨液組成物を用いることで、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できるため、高品質の半導体基板を高収率で、生産性よく製造できる。
本開示の半導体基板製造方法における研磨工程は、例えば、単結晶シリコンインゴットを薄円板状にスライスすることにより得られた単結晶シリコンウェーハを平面化するラッピング（粗研磨）工程と、ラッピング単結晶されたシリコンウェーハをエッチングした後、単結晶シリコンウェーハ表面を鏡面化する仕上げ研磨工程とを含むことができる。本開示の研磨液組成物は、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、上記仕上げ研磨工程で用いられるとより好ましい。
本開示の半導体基板製造方法は、一又は複数の実施形態において、前記研磨工程の前に、本開示の研磨液組成物の濃縮物を希釈する希釈工程を含んでいてもよい。希釈媒には、例えば、水（成分Ｄ）を用いることができる。
本開示の半導体基板製造方法における研磨工程では、例えば、研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨シリコンウェーハを挟み込み、３～２０ｋＰａの研磨圧力で被研磨シリコンウェーハを研磨することができる。本開示において、研磨圧力とは、研磨時に被研磨シリコンウェーハの被研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。
本開示の半導体基板製造方法における研磨工程では、例えば、研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨シリコンウェーハを挟み込み、１５℃以上４０℃以下の研磨液組成物及び研磨パッド表面温度で被研磨シリコンウェーハを研磨することができる。研磨液組成物の温度及び研磨パッド表面温度としては、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減との両立の観点から、１５℃以上又は２０℃以上が好ましく、４０℃以下又は３０℃以下が好ましい。
本開示の半導体基板製造方法は、前記研磨工程の後に、研磨された被研磨シリコンウェーハを洗浄する工程を更に含むことができる。
［研磨方法］
本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程（以下、「研磨工程」ともいう）を含む、研磨方法（以下、［本開示の研磨方法］ともいう）に関する。本開示の研磨方法における研磨工程は、上述した本開示の半導体基板製造方法における研磨工程と同様にして行うことができる。本開示の研磨方法によれば、本開示の研磨液組成物を用いるため、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる。
本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程（以下、「研磨工程」ともいう）を含む、研磨方法（以下、［本開示の研磨方法］ともいう）に関する。本開示の研磨方法における研磨工程は、上述した本開示の半導体基板製造方法における研磨工程と同様にして行うことができる。本開示の研磨方法によれば、本開示の研磨液組成物を用いるため、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる。
［研磨液キット］
本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を製造するための研磨液キット（以下、「本開示のキット」と略称する場合もある。）に関する。本開示のキットによれば、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる研磨液組成物が得られうる。
本開示のキットの一実施形態としては、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを含む溶液を含有する研磨液キットが挙げられる。前記溶液には、必要に応じて上述した任意成分（成分Ｄ、その他の成分）が含まれていてもよい。前記溶液は、使用時に、必要に応じて水（成分Ｄ）を用いて希釈してもよい。
本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を製造するための研磨液キット（以下、「本開示のキット」と略称する場合もある。）に関する。本開示のキットによれば、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる研磨液組成物が得られうる。
本開示のキットの一実施形態としては、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを含む溶液を含有する研磨液キットが挙げられる。前記溶液には、必要に応じて上述した任意成分（成分Ｄ、その他の成分）が含まれていてもよい。前記溶液は、使用時に、必要に応じて水（成分Ｄ）を用いて希釈してもよい。
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本開示はこれら実施例に制限されるものではない。
１．化合物Ｃ１～１０（成分Ｃ又は非成分Ｃ）の調製
表１に示す化合物Ｃ１～Ｃ１０を以下のようにして調製した。
（化合物Ｃ１の合成例）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（Ａｓｈｌａｎｄ社、Ｎａｔｒｏｓｏｌ ２５０ LＲ、重量平均分子量：９万、ヒドロキシエチル基の置換度：２．５）１００ｇを１Ｌセパラフラスコに入れ、窒素フローを行った。イオン交換水８１．６ｇ、イソプロピルアルコール（以下「ＩＰＡ」という）４５０．４ｇを加え、２００ｒ．ｐ．ｍ．で５分間撹拌した後、４８％水酸化ナトリウム水溶液１１．８ｇを加え、更に１５分間撹拌した。次に、ラウリルグリシジルエーテル（四日市合成株式会社、ＬＡ－ＥＰ）３．０ｇを加え、８０℃で１３時間アルキル化反応を行った。更にグリシジルトリメチルアンモニウムクロライド（以下「ＧＭＡＣ」ともいう、阪本薬品工業株式会社、ＳＹ－ＧＴＡ８０）１．０ｇを加え、５０℃で１．５時間カチオン化反応を行った。その後、９０％酢酸水溶液１１．８ｇを加え、３０分撹拌することで中和反応を行った。
得られた懸濁液を５００ｍＬの遠沈管２本に均等に移し替え、高速冷却遠心機（日立工機株式会社、ＣＲ２１Ｇ ＩＩＩ）を用いて遠心分離を行った。上澄みをデカンテーションにより取り除き、取り除いた上澄みと同量の８５％ＩＰＡ水溶液を加え、再分散を行った。再度、遠心分離と再分散の操作を繰り返し、３回目の遠心分離を行った後に沈殿物を取り出した。得られた沈殿物を真空乾燥機（アドバンテック社、ＶＲ－４２０）を用いて８０℃で１２時間減圧乾燥し、エクストリームミル（ワーリング社、ＭＸ－１２００ＸＴＭ）により解砕することで、粉末状のセルロース誘導体Ｃ１（化合物Ｃ１）を得た。
（化合物Ｃ２の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を１．６ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ２（化合物Ｃ２）を合成した。
（化合物Ｃ３の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ３（化合物Ｃ３）を合成した。
（化合物Ｃ４の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を４．８ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ４（化合物Ｃ４）を合成した。
（化合物Ｃ４の合成例）
ラウリルグリシジルエーテルの仕込み量を６．３ｇ、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ５（化合物Ｃ５）を合成した。
（化合物Ｃ６の合成例）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（Ａｓｈｌａｎｄ社、Ｎａｔｒｏｓｏｌ ２５０ ＪＲ、重量平均分子量：１５万、ヒドロキシエチル基の置換度：２．５）を用いて、ラウリルグリシジルエーテルの仕込み量を３．９ｇ、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更した以外は実施例１と同様の方法を用いて表１に示すセルロース誘導体を合成した。
（化合物Ｃ７）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（Ａｓｈｌａｎｄ社、Ｎａｔｒｏｓｏｌ ２５０ ＪＲ、重量平均分子量：１５万、ヒドロキシエチル基の置換度：２．５）を用いた。
（化合物Ｃ８）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（ダイセルファインケム社、ＳＥ－４００、重量平均分子量：３０万、ヒドロキシエチル基の置換度：非開示）を用いた。
（化合物Ｃ９の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドを投入しなかった以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ９（化合物Ｃ９）を合成した。
（化合物Ｃ１０の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更、ラウリルグリシジルエーテルを投入しなかった以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ１０（化合物Ｃ１０）を合成した。
表１に示す化合物Ｃ１～Ｃ１０を以下のようにして調製した。
（化合物Ｃ１の合成例）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（Ａｓｈｌａｎｄ社、Ｎａｔｒｏｓｏｌ ２５０ LＲ、重量平均分子量：９万、ヒドロキシエチル基の置換度：２．５）１００ｇを１Ｌセパラフラスコに入れ、窒素フローを行った。イオン交換水８１．６ｇ、イソプロピルアルコール（以下「ＩＰＡ」という）４５０．４ｇを加え、２００ｒ．ｐ．ｍ．で５分間撹拌した後、４８％水酸化ナトリウム水溶液１１．８ｇを加え、更に１５分間撹拌した。次に、ラウリルグリシジルエーテル（四日市合成株式会社、ＬＡ－ＥＰ）３．０ｇを加え、８０℃で１３時間アルキル化反応を行った。更にグリシジルトリメチルアンモニウムクロライド（以下「ＧＭＡＣ」ともいう、阪本薬品工業株式会社、ＳＹ－ＧＴＡ８０）１．０ｇを加え、５０℃で１．５時間カチオン化反応を行った。その後、９０％酢酸水溶液１１．８ｇを加え、３０分撹拌することで中和反応を行った。
得られた懸濁液を５００ｍＬの遠沈管２本に均等に移し替え、高速冷却遠心機（日立工機株式会社、ＣＲ２１Ｇ ＩＩＩ）を用いて遠心分離を行った。上澄みをデカンテーションにより取り除き、取り除いた上澄みと同量の８５％ＩＰＡ水溶液を加え、再分散を行った。再度、遠心分離と再分散の操作を繰り返し、３回目の遠心分離を行った後に沈殿物を取り出した。得られた沈殿物を真空乾燥機（アドバンテック社、ＶＲ－４２０）を用いて８０℃で１２時間減圧乾燥し、エクストリームミル（ワーリング社、ＭＸ－１２００ＸＴＭ）により解砕することで、粉末状のセルロース誘導体Ｃ１（化合物Ｃ１）を得た。
（化合物Ｃ２の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を１．６ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ２（化合物Ｃ２）を合成した。
（化合物Ｃ３の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ３（化合物Ｃ３）を合成した。
（化合物Ｃ４の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を４．８ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ４（化合物Ｃ４）を合成した。
（化合物Ｃ４の合成例）
ラウリルグリシジルエーテルの仕込み量を６．３ｇ、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更した以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ５（化合物Ｃ５）を合成した。
（化合物Ｃ６の合成例）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（Ａｓｈｌａｎｄ社、Ｎａｔｒｏｓｏｌ ２５０ ＪＲ、重量平均分子量：１５万、ヒドロキシエチル基の置換度：２．５）を用いて、ラウリルグリシジルエーテルの仕込み量を３．９ｇ、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更した以外は実施例１と同様の方法を用いて表１に示すセルロース誘導体を合成した。
（化合物Ｃ７）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（Ａｓｈｌａｎｄ社、Ｎａｔｒｏｓｏｌ ２５０ ＪＲ、重量平均分子量：１５万、ヒドロキシエチル基の置換度：２．５）を用いた。
（化合物Ｃ８）
ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）（ダイセルファインケム社、ＳＥ－４００、重量平均分子量：３０万、ヒドロキシエチル基の置換度：非開示）を用いた。
（化合物Ｃ９の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドを投入しなかった以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ９（化合物Ｃ９）を合成した。
（化合物Ｃ１０の合成例）
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドの仕込み量を２．１ｇへ変更、ラウリルグリシジルエーテルを投入しなかった以外は、化合物Ｃ１と同様の方法を用いてセルロース誘導体Ｃ１０（化合物Ｃ１０）を合成した。
２．研磨液組成物の調製（実施例１～９及び比較例１～５）
シリカ粒子（成分Ａ）、アンモニア（成分Ｂ）、表１～２に示す化合物（成分Ｃ又は非成分Ｃ）、及び超純水（成分Ｄ）を撹拌混合して実施例１～９及び比較例１～５の研磨液組成物を得た。表１～２中の各成分の含有量は、研磨液組成物の使用時における各成分の含有量（質量％、有効分）である。成分Ｄの含有量は、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ又は非成分Ｃを除いた残余である。各研磨液組成物（使用時）の２５℃におけるｐＨは１０．５であった。
シリカ粒子（成分Ａ）、アンモニア（成分Ｂ）、表１～２に示す化合物（成分Ｃ又は非成分Ｃ）、及び超純水（成分Ｄ）を撹拌混合して実施例１～９及び比較例１～５の研磨液組成物を得た。表１～２中の各成分の含有量は、研磨液組成物の使用時における各成分の含有量（質量％、有効分）である。成分Ｄの含有量は、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ又は非成分Ｃを除いた残余である。各研磨液組成物（使用時）の２５℃におけるｐＨは１０．５であった。
各研磨液組成物の調製に用いた成分Ａ及び成分Ｂには下記のものを用いた。
（成分Ａ）
コロイダルシリカ［平均一次粒子径２５ｎｍ、平均二次粒子径４９ｎｍ、会合度２．０］
（成分Ｂ）
アンモニア［２８質量％アンモニア水、キシダ化学社製、試薬特級］
であった。
（成分Ａ）
コロイダルシリカ［平均一次粒子径２５ｎｍ、平均二次粒子径４９ｎｍ、会合度２．０］
（成分Ｂ）
アンモニア［２８質量％アンモニア水、キシダ化学社製、試薬特級］
であった。
２．各種パラメータの測定方法
（１）シリカ粒子（成分Ａ）の平均一次粒子径の測定
成分Ａの平均一次粒子径（ｎｍ）は、ＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ2／ｇ）を用いて下記式で算出した。
平均一次粒子径（ｎｍ）＝２７２７／Ｓ
（１）シリカ粒子（成分Ａ）の平均一次粒子径の測定
成分Ａの平均一次粒子径（ｎｍ）は、ＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ2／ｇ）を用いて下記式で算出した。
平均一次粒子径（ｎｍ）＝２７２７／Ｓ
成分Ａの比表面積Ｓは、下記の［前処理］をした後、測定サンプル約０．１ｇを測定セルに小数点以下４桁まで精量し、比表面積の測定直前に１１０℃の雰囲気下で３０分間乾燥した後、比表面積測定装置（マイクロメリティック自動比表面積測定装置「フローソーブＩＩＩ２３０５」、島津製作所製）を用いて窒素吸着法（ＢＥＴ法）により測定した。
［前処理］
（ａ）スラリー状の成分Ａを硝酸水溶液でｐＨ２．５±０．１に調整する。
（ｂ）ｐＨ２．５±０．１に調整されたスラリー状の成分Ａをシャーレにとり１５０℃の熱風乾燥機内で１時間乾燥させる。
（ｃ）乾燥後、得られた試料をメノウ乳鉢で細かく粉砕する。
（ｄ）粉砕された試料を４０℃のイオン交換水に懸濁させ、孔径１μｍのメンブランフィルタで濾過する。
（ｅ）フィルタ上の濾過物を２０ｇのイオン交換水（４０℃）で５回洗浄する。
（ｆ）濾過物が付着したフィルタをシャーレにとり、１１０℃の雰囲気下で４時間乾燥させる。
（ｇ）乾燥した濾過物（成分Ａ）をフィルタ屑が混入しないようにとり、乳鉢で細かく粉砕して測定サンプルを得た。
［前処理］
（ａ）スラリー状の成分Ａを硝酸水溶液でｐＨ２．５±０．１に調整する。
（ｂ）ｐＨ２．５±０．１に調整されたスラリー状の成分Ａをシャーレにとり１５０℃の熱風乾燥機内で１時間乾燥させる。
（ｃ）乾燥後、得られた試料をメノウ乳鉢で細かく粉砕する。
（ｄ）粉砕された試料を４０℃のイオン交換水に懸濁させ、孔径１μｍのメンブランフィルタで濾過する。
（ｅ）フィルタ上の濾過物を２０ｇのイオン交換水（４０℃）で５回洗浄する。
（ｆ）濾過物が付着したフィルタをシャーレにとり、１１０℃の雰囲気下で４時間乾燥させる。
（ｇ）乾燥した濾過物（成分Ａ）をフィルタ屑が混入しないようにとり、乳鉢で細かく粉砕して測定サンプルを得た。
（２）シリカ粒子（成分Ａ）の平均二次粒子径
成分Ａの平均二次粒子径（ｎｍ）は、成分Ａの濃度が０．２５質量％となるように研磨材をイオン交換水に添加した後、得られた水分散液をＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｃｕｖｅｔｔｅ（ポリスチレン製 １０ｍｍセル）に下底からの高さ１０ｍｍまで入れ、動的光散乱法（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、シスメックス社製）を用いて測定した。
成分Ａの平均二次粒子径（ｎｍ）は、成分Ａの濃度が０．２５質量％となるように研磨材をイオン交換水に添加した後、得られた水分散液をＤｉｓｐｏｓａｂｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｃｕｖｅｔｔｅ（ポリスチレン製 １０ｍｍセル）に下底からの高さ１０ｍｍまで入れ、動的光散乱法（装置名：「ゼータサイザーＮａｎｏ ＺＳ」、シスメックス社製）を用いて測定した。
（３）化合物（成分Ｃ又は非成分Ｃ）の重量平均分子量の測定
成分Ｃ又は非成分Ｃの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づき算出した。
＜ＨＥＣの測定条件＞
装置：ＨＬＣ－８３２０ ＧＰＣ（東ソー社製、検出器一体型）
カラム：α－Ｍ＋α－Ｍ（カチオン）
溶離液：０．１５ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ2ＳＯ4，１質量％酢酸，溶媒：水
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ショーデックスＲＩ ＳＥ－６１示差屈折率検出器
標準物質：分子量が既知のプルラン
成分Ｃ又は非成分Ｃの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づき算出した。
＜ＨＥＣの測定条件＞
装置：ＨＬＣ－８３２０ ＧＰＣ（東ソー社製、検出器一体型）
カラム：α－Ｍ＋α－Ｍ（カチオン）
溶離液：０．１５ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ2ＳＯ4，１質量％酢酸，溶媒：水
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出器：ショーデックスＲＩ ＳＥ－６１示差屈折率検出器
標準物質：分子量が既知のプルラン
（４）置換度（モル平均置換度）の測定
・前処理
粉末状のセルロース誘導体１ｇを１００ｇの水に溶かした後、水溶液を透析膜（スペクトラポア、分画分子量１，０００）に入れ、２日間透析を行った。得られた水溶液を凍結乾燥機（ｅｙｅｌａ，ＦＤＵ１１００）を用いて凍結乾燥することで精製セルロース誘導体を得た。
・前処理
粉末状のセルロース誘導体１ｇを１００ｇの水に溶かした後、水溶液を透析膜（スペクトラポア、分画分子量１，０００）に入れ、２日間透析を行った。得られた水溶液を凍結乾燥機（ｅｙｅｌａ，ＦＤＵ１１００）を用いて凍結乾燥することで精製セルロース誘導体を得た。
＜ケルダール法によるカチオン性基質量の算出＞
精製したセルロース誘導体の２００ｍｇを精秤し、硫酸１０ｍＬとケルダール錠（Ｍｅｒｃｋ）１錠を加え、ケルダール分解装置（ＢＵＣＨＩ社、Ｋ－４３２）にて加熱分解を行った。分解終了後、サンプルにイオン交換水３０ｍＬを加え、自動ケルダール蒸留装置（ＢＵＣＨＩ社、Ｋ－３７０）を用いてサンプルの窒素含量（質量％）を求めることで、カチオン性基の質量を算出した。
精製したセルロース誘導体の２００ｍｇを精秤し、硫酸１０ｍＬとケルダール錠（Ｍｅｒｃｋ）１錠を加え、ケルダール分解装置（ＢＵＣＨＩ社、Ｋ－４３２）にて加熱分解を行った。分解終了後、サンプルにイオン交換水３０ｍＬを加え、自動ケルダール蒸留装置（ＢＵＣＨＩ社、Ｋ－３７０）を用いてサンプルの窒素含量（質量％）を求めることで、カチオン性基の質量を算出した。
＜Ｚｅｉｓｅｌ法による疎水基（アルキル基）質量の算出＞
精製したセルロース誘導体２００ｍｇ、アジピン酸２２０ｍｇを１０ｍＬバイアル（マイティーバイアルＮｏ．３）に精秤し、内標溶液（テトラデカン／ｏ－キシレン＝１／２５（ｖ／ｖ）） ３ｍＬ及びヨウ化水素酸３ｍＬを加えて密栓した。また、セルロース誘導体の代わりに１－ヨードドデカンを２、４、又は９ｍｇ加えた検量線用の試料を調製した。各試料をスターラーチップにより撹拌しながら、ブロックヒーター（ＰＩＥＲＣＥ社、Ｒｅａｃｔｉ－ＴｈｅｒｍＩＩＩ Ｈｅａｔｉｎｇ／Ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）を用いて１６０℃、２時間の条件で加熱した。試料を放冷した後、上層（ｏ－キシレン層）を回収し、ガスクロマトグラフィー（株式会社島津製作所、ＧＣ－２０１０ ｐｌｕｓ）にて、１－ヨードドデカン量を分析した。
・ＧＣ分析条件
カラム：Ａｇｉｌｅｎｔ ＨＰ－１（長さ：３０ｍ、液相膜厚：０．２５μＬ、内径：３２ｍｍ）
スプリット比：２０
カラム温度：１００℃（２ｍｉｎ）→１０℃／ｍｉｎ→３００℃（１５ｍｉｎ）
インジェクター温度：３００℃
検出器：ＦＩＤ
検出器温度：３３０℃
打ち込み量：２μＬ
ＧＣにより得られた１－ヨードドデカンの検出量から、サンプル中の疎水基（アルキル基）の質量を求めた。
精製したセルロース誘導体２００ｍｇ、アジピン酸２２０ｍｇを１０ｍＬバイアル（マイティーバイアルＮｏ．３）に精秤し、内標溶液（テトラデカン／ｏ－キシレン＝１／２５（ｖ／ｖ）） ３ｍＬ及びヨウ化水素酸３ｍＬを加えて密栓した。また、セルロース誘導体の代わりに１－ヨードドデカンを２、４、又は９ｍｇ加えた検量線用の試料を調製した。各試料をスターラーチップにより撹拌しながら、ブロックヒーター（ＰＩＥＲＣＥ社、Ｒｅａｃｔｉ－ＴｈｅｒｍＩＩＩ Ｈｅａｔｉｎｇ／Ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）を用いて１６０℃、２時間の条件で加熱した。試料を放冷した後、上層（ｏ－キシレン層）を回収し、ガスクロマトグラフィー（株式会社島津製作所、ＧＣ－２０１０ ｐｌｕｓ）にて、１－ヨードドデカン量を分析した。
・ＧＣ分析条件
カラム：Ａｇｉｌｅｎｔ ＨＰ－１（長さ：３０ｍ、液相膜厚：０．２５μＬ、内径：３２ｍｍ）
スプリット比：２０
カラム温度：１００℃（２ｍｉｎ）→１０℃／ｍｉｎ→３００℃（１５ｍｉｎ）
インジェクター温度：３００℃
検出器：ＦＩＤ
検出器温度：３３０℃
打ち込み量：２μＬ
ＧＣにより得られた１－ヨードドデカンの検出量から、サンプル中の疎水基（アルキル基）の質量を求めた。
＜ヒドロキシアルキル基質量の測定＞
ヒドロキシアルキル基由来のヨウ化アルキルを定量することで、前述の疎水基（アルキル基）質量の測定と同様にしてヒドロキシアルキル基の質量の測定を行った。
ヒドロキシアルキル基由来のヨウ化アルキルを定量することで、前述の疎水基（アルキル基）質量の測定と同様にしてヒドロキシアルキル基の質量の測定を行った。
＜カチオン性基、疎水基、及びヒドロキシアルキル基の置換度（モル平均置換度）の算出＞
上述のカチオン性基と疎水基（アルキル基）の質量及び全サンプル質量からヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）骨格の質量を計算し、それぞれ物質量（ｍｏｌ）に変換することで、カチオン性基の置換度（ＭＳＣ）、及び疎水基（アルキル基）の置換度（ＭＳＲ）を算出した。ヒドロキシアルキル基の置換度（ＭＳ）についても同様にして算出した。
上述のカチオン性基と疎水基（アルキル基）の質量及び全サンプル質量からヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）骨格の質量を計算し、それぞれ物質量（ｍｏｌ）に変換することで、カチオン性基の置換度（ＭＳＣ）、及び疎水基（アルキル基）の置換度（ＭＳＲ）を算出した。ヒドロキシアルキル基の置換度（ＭＳ）についても同様にして算出した。
３．研磨方法
各研磨液組成物について、それぞれ研磨直前にフィルタ（コンパクトカートリッジフィルタ「ＭＣＰ－ＬＸ－Ｃ１０Ｓ」、アドバンテック社製）にてろ過を行い、下記の研磨条件で下記のシリコンウェーハに対して仕上げ研磨を行った。当該仕上げ研磨に先立ってシリコンウェーハに対して市販の研磨液組成物を用いてあらかじめ粗研磨を実施した。粗研磨を終了し仕上げ研磨に供した単結晶シリコンウェーハのヘイズは、２～３ｐｐｍであり、ポリシリコンウェーハのヘイズは、３～５ｐｐｍであった。ヘイズは、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１－ＤＬＳ」を用いて測定される暗視野ワイド斜入射チャンネル（ＤＷＯ）での値である。
＜シリコンウェーハ＞
単結晶シリコンウェーハ［直径２００ｍｍのシリコン片面鏡面ウェーハ、伝導型：Ｐ、結晶方位：１００、抵抗率：０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満］
ポリシリコンウェーハ［直径２００ｍｍのシリコン片面鏡面ウェーハ、伝導型：Ｐ、結晶方位：１００、抵抗率：０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満の上にＳｉＯ2膜を４４００Å分プラズマＣＶＤ法により堆積させ、続いてポリシリコン膜を８０００Å同じくプラズマＣＶＤ法により堆積させたウェーハ］
各研磨液組成物について、それぞれ研磨直前にフィルタ（コンパクトカートリッジフィルタ「ＭＣＰ－ＬＸ－Ｃ１０Ｓ」、アドバンテック社製）にてろ過を行い、下記の研磨条件で下記のシリコンウェーハに対して仕上げ研磨を行った。当該仕上げ研磨に先立ってシリコンウェーハに対して市販の研磨液組成物を用いてあらかじめ粗研磨を実施した。粗研磨を終了し仕上げ研磨に供した単結晶シリコンウェーハのヘイズは、２～３ｐｐｍであり、ポリシリコンウェーハのヘイズは、３～５ｐｐｍであった。ヘイズは、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１－ＤＬＳ」を用いて測定される暗視野ワイド斜入射チャンネル（ＤＷＯ）での値である。
＜シリコンウェーハ＞
単結晶シリコンウェーハ［直径２００ｍｍのシリコン片面鏡面ウェーハ、伝導型：Ｐ、結晶方位：１００、抵抗率：０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満］
ポリシリコンウェーハ［直径２００ｍｍのシリコン片面鏡面ウェーハ、伝導型：Ｐ、結晶方位：１００、抵抗率：０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満の上にＳｉＯ2膜を４４００Å分プラズマＣＶＤ法により堆積させ、続いてポリシリコン膜を８０００Å同じくプラズマＣＶＤ法により堆積させたウェーハ］
＜仕上げ研磨条件＞
研磨機：片面８インチ研磨機「ＧＲＩＮＤ－Ｘ ＳＰＰ６００ｓ」（岡本工作製）
研磨パッド：スエードパッド（東レ コーテックス社製、アスカー硬度：６４、厚さ：１．３７ｍｍ、ナップ長：４５０ｕｍ、開口径：６０ｕｍ）
シリコンウェーハ研磨圧力：１００ｇ／ｃｍ2
定盤回転速度：６０ｒｐｍ
研磨時間：５分
研磨液組成物の供給速度：１５０ｇ／ｃｍ2
研磨液組成物の温度：２３℃
キャリア回転速度：６２ｒｐｍ
研磨機：片面８インチ研磨機「ＧＲＩＮＤ－Ｘ ＳＰＰ６００ｓ」（岡本工作製）
研磨パッド：スエードパッド（東レ コーテックス社製、アスカー硬度：６４、厚さ：１．３７ｍｍ、ナップ長：４５０ｕｍ、開口径：６０ｕｍ）
シリコンウェーハ研磨圧力：１００ｇ／ｃｍ2
定盤回転速度：６０ｒｐｍ
研磨時間：５分
研磨液組成物の供給速度：１５０ｇ／ｃｍ2
研磨液組成物の温度：２３℃
キャリア回転速度：６２ｒｐｍ
４．洗浄方法
仕上げ研磨後、シリコンウェーハに対して、オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を下記のとおり行った。オゾン洗浄では、２０ｐｐｍのオゾンを含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコンウェーハの中央に向かって３分間噴射した。このときオゾン水の温度は常温とした。次に希フッ酸洗浄を行った。希フッ酸洗浄では、０．５質量％のフッ化水素アンモニウム（特級、ナカライテクス株式会社）を含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコンウェーハの中央に向かって６秒間噴射した。上記オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を１セットとして計２セット行い、最後にスピン乾燥を行った。スピン乾燥では１，５００ｒｐｍでシリコンウェーハを回転させた。
仕上げ研磨後、シリコンウェーハに対して、オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を下記のとおり行った。オゾン洗浄では、２０ｐｐｍのオゾンを含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコンウェーハの中央に向かって３分間噴射した。このときオゾン水の温度は常温とした。次に希フッ酸洗浄を行った。希フッ酸洗浄では、０．５質量％のフッ化水素アンモニウム（特級、ナカライテクス株式会社）を含んだ水溶液をノズルから流速１Ｌ／ｍｉｎ、６００ｒｐｍで回転するシリコンウェーハの中央に向かって６秒間噴射した。上記オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を１セットとして計２セット行い、最後にスピン乾燥を行った。スピン乾燥では１，５００ｒｐｍでシリコンウェーハを回転させた。
５．評価
［研磨速度］
研磨前後の各シリコンウェーハの重さを精密天秤（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製「ＢＰ－２１０Ｓ」）を用いて測定し、得られた重量差をシリコンウェーハの密度、面積および研磨時間で除して、単位時間当たりの片面研磨速度を求めた。
［研磨速度］
研磨前後の各シリコンウェーハの重さを精密天秤（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製「ＢＰ－２１０Ｓ」）を用いて測定し、得られた重量差をシリコンウェーハの密度、面積および研磨時間で除して、単位時間当たりの片面研磨速度を求めた。
［シリコンウェーハの表面粗さ（ヘイズ）の評価］
洗浄後のシリコンウェーハ表面の表面粗さ（ヘイズ）の評価には、表面粗さ測定装置「Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１－ＤＬＳ」（ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定される、暗視野ワイド斜入射チャンネル（ＤＷＯ）での値（ＤＷＯヘイズ）を用いた。ヘイズ（ＤＷＯ）の数値は小さいほど、表面の平滑性が高いことを示す。表面粗さ（ヘイズ）の測定は、各々２枚のシリコンウェーハに対して行い、各々平均値を表１及び表２に示した。表１は、実施例１～８及び比較例１～４の研磨液組成物を用いて単結晶シリコンウェーハを研磨した場合の結果を示し、表２は、実施例９及び比較例５の研磨液組成物を用いてポリシリコンウェーハを研磨した場合の結果を示す。
洗浄後のシリコンウェーハ表面の表面粗さ（ヘイズ）の評価には、表面粗さ測定装置「Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１－ＤＬＳ」（ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定される、暗視野ワイド斜入射チャンネル（ＤＷＯ）での値（ＤＷＯヘイズ）を用いた。ヘイズ（ＤＷＯ）の数値は小さいほど、表面の平滑性が高いことを示す。表面粗さ（ヘイズ）の測定は、各々２枚のシリコンウェーハに対して行い、各々平均値を表１及び表２に示した。表１は、実施例１～８及び比較例１～４の研磨液組成物を用いて単結晶シリコンウェーハを研磨した場合の結果を示し、表２は、実施例９及び比較例５の研磨液組成物を用いてポリシリコンウェーハを研磨した場合の結果を示す。
表１に示されるように、実施例１～８の研磨液組成物は、比較例１～４の研磨液組成物に比べて、研磨速度の向上と研磨された単結晶シリコンウェーハのヘイズ低減とを両立できていることが分かった。
表２に示されるように、実施例９の研磨液組成物は、比較例５の研磨液組成物に比べて、研磨速度の向上と研磨されたポリシリコンウェーハのヘイズ低減とを両立できていることが分かった。
本開示の研磨液組成物を用いれば、研磨速度向上と表面粗さ（ヘイズ）低減とを両立できる。よって、本開示の研磨液組成物は、様々な半導体基板の製造過程で用いられる研磨液組成物として有用であり、なかでも、シリコンウェーハの仕上げ研磨用の研磨液組成物として有用である。
Claims (13)
- シリカ粒子（成分Ａ）、含窒素塩基性化合物（成分Ｂ）、多糖又は多糖誘導体にカチオン性基と炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基とが結合している化合物（成分Ｃ）を含有する研磨液組成物。
- 多糖又は多糖誘導体が、ヒドロキシアルキルセルロースである、請求項１に記載の研磨液組成物。
- 炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基が、下記式（１）で表される疎水基である、請求項１又は２記載の研磨液組成物。
- 前記式（１）で表される疎水基が、下記式（１－１－１）で表される疎水基、式（１－１－２）で表される疎水基、式（１－２－１）で表される疎水基、式（１－２－２）で表される疎水基、式（１－３）で表される疎水基、及び式（１－４）で表される疎水基から選ばれる少なくとも１つを含む、請求項３に記載の研磨液組成物。
- カチオン性基が、第４級アンモニウムカチオンを含む、請求項１から４のいずれかに記載の研磨液組成物。
- カチオン性基が、下記式（２－１）又は下記式（２－２）で表される基である、請求項１から５のいずれかに記載の研磨液組成物。
- 多糖又は多糖誘導体の重量平均分子量が１，０００以上５０万以下である、請求項１から６のいずれかに記載の研磨液組成物。
- 成分Ｃにおける炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基の置換度が、０．００５以上０．０５以下である、請求項１から７のいずれかに記載の研磨液組成物。
- 成分Ｃにおけるカチオン性基の置換度が０．００１以上０．０５以下である、請求項１から８のいずれかに記載の研磨液組成物。
- 成分Ｃにおける炭素数４以上の炭化水素基を含む疎水基の置換度に対する、カチオン性基の置換度の比（疎水基置換度／カチオン性基置換度）が０．１以上５０以下である、請求項１から９のいずれかに記載の研磨液組成物。
- 単結晶シリコンウェーハ又はポリシリコンウェーハの研磨に用いられる、請求項１から１０のいずれかに記載の研磨液組成物。
- 請求項１から１１のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、研磨方法。
- 請求項１から１１のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法。
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