W上(例如90% W上,典 型地为95% W上)。非阴离子性区域的全部重复单元可W实质上由ACMO单元或VP单元构成。 具有上述那样的非阴离子性区域的高分子MA-end适宜地可W是丙締酷吗嘟系聚合物或乙締 基化咯烧酬系聚合物。
[0071] 存在于高分子MA-end的主链的阴离子性区域是该区域整体显示阴离子性的区域,是 位于主链的至少一个端部的区域。此处公开的高分子MA-end通过在主链端部具有阴离子性区 域,从而在高分子MA-end与具有阴离子性表面的磨粒共存的情况下,能够减少表面缺陷。作为 其理由,可认为如下。即,在高分子MA-end与具有阴离子性表面的磨粒共存的情况下,高分子 MA-end的主链端部与磨粒的阴离子性表面相排斥,从而抑制上述磨粒的聚集,因此在研磨用 组合物中可实现良好的分散状态。该良好的分散状态(初始分散性)有助于进一步提高研磨 后的清洗性,并抑制来自磨粒的聚集体在清洗后仍残留的现象的发生。其结果,认为可实现 减少表面缺陷(例如PID(Polishing Induced Defect))的效果。进而,通过不吸附在磨粒 上,研磨中的基板表面保护性提高,由此可期待雾度减少。如上所述,高分子MA-end通过与高 分子化-end不同的作用而有助于减少表面缺陷,因此通过组合使用高分子化-end和高分子 MA-end,能够W更高水平减少表面缺陷。进而,由于高分子Mc-end、高分子MA-end及高分子ML-end均 能够通过不同的作用而减少表面缺陷,因此利用包含运3种水溶性高分子的研磨用组合物 能够W更高的水平实现表面缺陷的减少。
[0072] 上述阴离子性区域优选仅存在于高分子MA-end的主链的一个端部。例如,在高分子 MA-end与具有阴离子性表面的磨粒共存、且高分子MA-end的非阴离子性区域显示阳离子性的 情况下,高分子MA-end容易吸附在上述磨粒上,因此容易产生来自磨粒的聚集体。但是,通过 使阴离子性区域仅存在于高分子MA-end的主链的一个端部,从而高分子MA-end通过该端部与 上述磨粒隔离。由此,可实现良好的分散性、清洗性的提高。所述状态有助于进一步实现表 面缺陷的减少。
[0073] 另外,此处公开的阴离子性区域具有至少1个阴离子性基团。对阴离子性区域中的 阴离子性基团数的上限没有特别限制,从发挥对磨粒良好的吸附性的观点出发,50W下(例 如IOW下,典型地为5W下)左右是适当的。阴离子性区域中的阴离子性基团数适宜地为1或 2。作为阴离子性基团,优选有机阴离子性基团,例如可W举出来自簇基、径基、横基、硫酸 基、憐酸基、麟酸基等的阴离子性基团。典型地可W举出簇基、径基、横基、硫酸基、憐酸基、 麟酸基等的共辆碱基。其中,优选簇基和/或径基的共辆碱基,更优选簇基的共辆碱基。此处 公开的技术特别优选W包含高分子MA-end的方式实施,所述高分子MA-end在具有乙締醇系区 域、丙締酷吗嘟系区域或乙締基化咯烧酬系区域作为非阴离子性区域的主链的端部配置有 具有簇基的阴离子性区域。
[0074] 另外,阴离子性区域可W是由阴离子性的重复单元构成的区域。该区域优选实质 上不包含阳离子性及非离子性的重复单元。此处,实质上不包含阳离子性及非离子性的重 复单元是指该区域中的上述阳离子性及非离子性的重复单元的摩尔比小于〇.〇1%(例如小 于0.OOl %)。
[007引另外,阴离子性基团优选存在于高分子MA-end的主链的末端。由此,在高分子MA-end 与具有阴离子性表面的磨粒共存的情况下,高分子MA-end的主链的末端部分与具有阴离子性 表面的磨粒相排斥而隔离,可实现良好的分散性。从兼顾磨粒表面的保护性和分散性的观 点出发,阴离子性基团优选仅存在于高分子MA-end的主链的末端,更优选仅存在于上述主链 的单末端。在运种情况下,例如阴离子性区域中的阴离子性基团可W是1个,通过运样的构 成,也能实现良好的分散性、减少表面缺陷的效果。
[0076] 阴离子性区域的摩尔数在高分子MA-end的主链整体的重复单元的摩尔数中所占的 比率通常小于50%,设为25% W下(例如10% W下,典型地为5% W下)是适当的。上述阴离 子性区域的摩尔数的比率可W是1% W下。
[0077] 对阴离子性区域的导入方法没有特别限定。例如,通过使用具有阴离子性基团的 聚合引发剂使高分子MA-en谏合,能够在高分子MA-end的主链端部导入阴离子性区域。或者, 也可W通过在高分子MA-end的聚合时使用具有阴离子性基团的链转移剂、具有阴离子性基团 的聚合终止剂来导入阴离子性区域。另外,也可W通过利用公知的聚合法制备包含具有阴 离子性基团的重复单元的嵌段(典型地为由阴离子性区域形成的嵌段(阴离子性嵌段))和 由非阴离子性区域形成的嵌段(非阴离子性嵌段)的嵌段共聚物,从而获得主链端部具有阴 离子性区域的结构。其中,从能够在主链末端导入阴离子性基团的方面出发,优选通过使用 具有阴离子性基团的聚合引发剂来导入阴离子性区域。在运种情况下,阴离子性基团来自 聚合引发剂。作为具有阴离子性基团的聚合引发剂,例如可W举出具有簇基等有机阴离子 性基团的聚合引发剂。聚合引发剂优选为偶氮系引发剂。作为其具体例子,可W举出4,4'-偶氮双(4-氨基戊酸)(40^4)、2,2'-偶氮双异下酸、2,2'-偶氮双(2-甲基戊酸)等。作为使用 链转移剂的方法,可W例示通过在琉基丙酸等具有簇基的硫醇类的存在下进行自由基聚 合,从而在高分子单末端导入阴离子性基团的方法。在运种情况下,也可W预先将簇基用氨 氧化钟等进行中和。上述方式中,阴离子性基团来自链转移剂。
[0078] 另外,在高分子MA-end除主链W外还具有1个W上侧链的情况下,该侧链也可W是非 阴离子性的。例如,侧链可W显示与主链的非阴离子性区域相同的离子性。对于此处公开的 高分子MA-end,除了位于主链的至少一个端部(适宜地为仅一个端部)的阴离子性区域W外, 可W是非阴离子性的。因此,此处公开的高分子MA-end可W由位于主链的至少一个端部(适宜 地为仅一个端部)的阴离子性区域和非阴离子性区域构成。
[0079] 对高分子MA-end的种类没有特别限制,例如可W从后述例示的水溶性高分子中优选 采用能够形成高分子MA-end的高分子(典型地为主链具有非阴离子性区域的水溶性高分子)。 高分子MA-end可W单独使用仅1种或组合使用巧巾W上。其中,更优选丙締酷吗嘟系聚合物及 乙締基化咯烧酬系聚合物,进一步优选丙締酷吗嘟系聚合物。例如,作为高分子MA-end,可W 优选使用主链的端部具有阴离子性区域的丙締酷吗嘟系聚合物。作为高分子MA-end,特别优 选主链的末端具有阴离子性基团(例如簇基)的丙締酷吗嘟系聚合物。
[0080] 在使用高分子MA-end的情况下,对高分子ML-end和高分子MA-end的使用量的比(也可作 为研磨用组合物中的含量比来把握。)没有特别限定。从更好地发挥组合使用高分子ML-end和 高分子MA-end的效果的观点出发,它们的使用量比(ML-end :MA-end似重量基准计设为5 : 95~ 95:5是适当的,优选设为10:90~90:10(例如20:80~80:20)。
[0081 ] <任选水溶性高分子〉
[0082]此处公开的研磨用组合物除高分子化-endW外,根据需要,还可W含有与高分子 Mc-end、高分子MA-end及高分子ML-end不同的水溶性高分子(W下也称为"任选聚合物"。)。对所 述任选聚合物的种类没有特别限制,可W从研磨用组合物的领域中公知的水溶性高分子中 适宜选择。
[0083] 上述任选聚合物可W是分子中具有选自阳离子性基团、阴离子性基团及非离子性 基团的至少1种官能团的聚合物。上述任选聚合物例如可W是分子中具有径基、簇基、酷氧 基、横基、伯酷胺结构、季氮结构、杂环结构、乙締基结构、聚氧化締结构等的聚合物。从减少 聚集物、提高清洗性等观点出发,作为上述任选聚合物,可W优选采用非离子性的聚合物。
[0084] 作为此处公开的研磨用组合物中的任选聚合物,例如可W优选使用选自后述例示 的水溶性高分子中的1种或巧巾W上。
[0085] 任选聚合物的使用量设为研磨用组合物中含有的高分子MA-end的100重量% W下是 适当的,优选设为50重量% ^下,更优选设为30重量% ^下(例如10重量% ^下)。此处公开 的研磨用组合物可W优选W实质上不含有任选聚合物(例如,任选聚合物在上述水溶性高 分子成分的总量中所占的比率小于1重量%,或检测不到任选聚合物)的方式实施。
[0086] 另外,此处公开的研磨用组合物含有纤维素衍生物作为任选聚合物的情况下,其 使用量优选抑制为该研磨用组合物中含有的水溶性高分子的总量的10重量% ^下。进一步 优选设为5重量%^下(典型地为1重量% ^下)。由此,能够更高度地抑制因使用来自天然 物的纤维素衍生物而引起的杂质的混入、聚集的产生。
[0087] <水溶性高分子的共通事项〉
[0088] 接着,对可W共通地应用于此处公开的研磨用组合物中可W含有的水溶性高分 子,即包括高分子Mc-end、高分子MA-end、高分子化-end、其他水溶性高分子的水溶性高分子(W 下,相同。)的共通事项(包括结构、特性等在内的技术事项)进行总括的说明。
[0089] 对此处公开的研磨用组合物中可含有的水溶性高分子的种类没有特别限制,可W 从乙締醇系聚合物、丙締酸系聚合物、包含氧化締单元的聚合物、含有氮原子的聚合物等中 选择适当的聚合物并使用。从研磨对象物的保护性的观点出发,此处公开的研磨用组合物 可W不含有包含氧化締单元的聚合物作为水溶性高分子。
[0090] 对水溶性高分子的主链的结构没有特别限定,可W举出由碳-碳键形成的结构、主 链中含有氧原子(0)、氮原子(N)的结构。其中,上述水溶性高分子优选具有由碳-碳键(-C-C-)形成的主链。由于具有该主链的水溶性高分子对具有疏水性表面的研磨对象物适度地 吸附,因此上述研磨对象物的保护性优异。另外,从减少聚集物、提高清洗性的观点出发,主 链由碳-碳键形成也是优选的。上述碳-碳键优选来自VA、ACM0、VP等含乙締基单体的乙締 基。
[0091] 乙締醇系聚合物典型地为该聚合物中含有VA单元作为主要重复单元的聚合物 (PVA)。在该聚合物中,VA单元的摩尔数在全部重复单元的摩尔数中所占的比率通常为50% W上,为80% W上(例如90% W上,典型地为95% W上)是适当的。水溶性高分子的全部重复 单元可W实质上由VA单元构成。在PVA中,对VA单元W外的重复单元的种类没有特别限定, 例如可W举出乙酸乙締醋单元、丙酸乙締醋单元、己酸乙締醋单元等。
[0092] PVA的皂化度典型地为65摩尔% ^上,优选为80摩尔% ^上,更优选为为90摩尔% W上。从研磨用组合物的性能稳定性的观点出发,特别优选皂化度为95摩尔% ^上(典型地 为超过95摩尔%,例如98摩尔% ^上)的PVA。需要说明的是,PVA的皂化度在原理上为100摩 尔%^下。
[0093] 丙締酸系聚合物是指典型地为包含(甲基)丙締酷基型的单体单元的聚合物。此 处,"(甲基)丙締酷基"是指包括丙締酷基及甲基丙締酷基的意思。例如,可W举出该聚合物 中包含丙締酸(AA)单元和/或甲基丙締酸(MAA)单元作为主要重复单元的聚合物。在该聚合 物中,AA单元及MAA单元的摩尔数在全部重复单元的摩尔数中所占的比率优选为50% W上, 更优选为80% W上(例如90% W上,典型地为95% W上)。水溶性高分子的全部重复单元可 W实质上由AA单元或MAA单元构成。其中,在该聚合物中,AA单元的摩尔数在全部重复单元 的摩尔数中所占的比率占50% W上(例如80% W上,典型地为90% W上)的丙締酸系聚合物 (聚丙締酸)是优选的。
[0094] 包含氧化締单元的聚合物可W为包含1种或巧巾W上碳原子数2~6的氧化締单元 (典型地为-Cn此nO-表示的结构单元。此处,n为2~6的整数。)的聚合物。优选上述氧化締单 元的碳原子数为2~3的聚合物。作为运样的聚合物的例子,可W举出聚氧乙締(PE0)、氧乙 締化0)和氧丙締(PO)的嵌段共聚物、EO和PO的无规共聚物等。
[00M] EO和PO的嵌段共聚物可W为包含聚氧乙締(PEO)嵌段和聚氧丙締(PPO)嵌段的二 嵌段体、S嵌段体等。在上述S嵌段体的例子中包括PEO-PPO-PEO型S嵌段体及PPO-PEO-PPO型=嵌段体。通常,更优选阳O-PPO-PEO型=嵌段体。
[0096] 作为PEO-PPO-PEO型S嵌段体,可W优选使用下述通式(2)表示的聚合物。
[0097] 册-(E0)a-(P0)b-(E0)c-H...(2)
[009引通式(2)中的EO表示氧乙締单元(-C出細20-) ,PO表示氧丙締单元(-C出CH(C出) 0-),a、b及C分别表示m上(典型地为拟上)的整数。
[0099] 通式(2)中,a和C的总计优选为2~1000的范围,更优选为5~500的范围,进一步优 选为10~200的范围。通式(2)中的b优选为2~200的范围,更优选为5~100的范围,进一步 优选为10~50的范围。
[0100] EO和PO的嵌段共聚物或无规共聚物中,从在水中的溶解性、清洗性等观点出发,构 成该共聚物的EO与PO的摩尔比化0/P0)优选大于1,更优选为2W上,进一步优选为3W上(例 如5W上)。
[0101] 作为含有氮原子的聚合物,可W使用主链中含有氮原子的聚合物及侧链官能团 (侧基)中具有氮原子的聚合物的任意种。
[0102] 作为主链中含有氮原子的聚合物的例子,可W举出N-酷基亚烷基亚胺型单体的均 聚物及共聚物。作为N-酷基亚烷基亚胺型单体的具体例,可W举出N-乙酷基亚乙基亚胺、N-丙酷基亚乙基亚胺、N-己酷基亚乙基亚胺、N-苯甲酯基亚乙基亚胺、N-乙酷基亚丙基亚胺、 N-下酷基亚乙基亚胺等。作为N-酷基亚烷基亚胺型单体的均聚物,可W举出聚(N-乙酷基亚 乙基亚胺)、聚(N-丙酷基亚乙基亚胺)、聚(N-己酷基亚乙基亚胺)、聚(N-苯甲酯基亚乙基亚 胺)、聚(N-乙酷基亚丙基亚胺)、聚(N-下酷基亚乙基亚胺)等。N-酷基亚烷基亚胺型单体的 共聚物的例子中包括巧巾W上的N-酷基亚烷基亚胺型单体的共聚物、W及1种或巧巾W上的 N-酷基亚烷基亚胺型单体与其他单体的共聚物。
[0103] 需要说明的是,本说明书中所谓共聚物在没有特别说明的情况下,是指包括无规 共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等各种共聚物的意思。
[0104] 作为侧基中具有氮原子的聚合物,例如可W举出包含N-(甲基)丙締酷基型的单体 单元的聚合物、包含N-乙締基型的单体单元的聚合物等。
[0105] 包含N-(甲基)丙締酷基型的单体单元的聚合物的例子中包括N-(甲基)丙締酷基 型单体的均聚物及共聚物(典型地为N-(甲基)丙締酷基型单体的共聚比率超过50重量%的 共聚物)dN-(甲基)丙締酷基型单体的例子中包括具有N-(甲基)丙締酷基的链状酷胺及具 有N-(甲基)丙締酷基的环状酷胺。
[0106] 作为具有N-(甲基)丙締酷基的链状酷胺的例子,可W举出(甲基)丙締酷胺;N-甲 基(甲基)丙締酷胺、N-乙基(甲基)丙締酷胺、N-丙基(甲基)丙締酷胺、N-异丙基(甲基)丙締 酷胺、N-正下基(甲基)丙締酷胺等N-烷基(甲基)丙締酷胺;N,N-二甲基(甲基炳締酷胺、N, N-二乙基(甲基)丙締酷胺、N,N-二丙基(甲基)丙締酷胺、N,N-二异丙基(甲基)丙締酷胺、N, N-二(正下基)(甲基)丙締酷胺等N,N-二烷基(甲基)丙締酷胺;等。作为包含具有N-(甲基) 丙締酷基的链状酷胺作为单体单元的聚合物的例子,可W举出N-异丙基丙締酷胺的均聚物 及N-异丙基丙締酷胺的共聚物(例如,N-异丙基丙締酷胺的共聚比率超过50重量%的共聚 物)。
[0107] 作为具有N-(甲基)丙締酷基的环状酷胺的例子,可W举出N-(甲基)丙締酷吗嘟、 N-(甲基)丙締酷基化咯烧等。作为包含具有N-(甲基)丙締酷基的环状酷胺作为单体单元的 聚合物的例子,可W举出丙締酷吗嘟系聚合物(PACM0)。丙締酷吗嘟系聚合物典型地为N-丙 締酷吗嘟(ACMO)的均聚物及ACMO的共聚物(例如ACMO的共聚比率超过50重量%的共聚物)。 丙締酷吗嘟系聚合物中,ACMO单元的摩尔数在全部重复单元的摩尔数中所占的比率通常为 50 % W上,适宜为80 % W上(例如90% W上,典型地为
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