(57)【要約】【課題】研磨速度が高く、サファイア板の生産性向上を可能とする、サファイア板用研磨液組成物、及びそれを用いたサファイア板の製造方法並びにサファイア板の研磨方法を提供する。【解決手段】本発明のサファイア板用研磨液組成物は、シリカ粒子（成分Ａ）と、珪酸塩（成分Ｂ）と、水系媒体（成分Ｃ）とを含み、前記珪酸塩（成分Ｂ）は、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、Ｍはアルカリ金属であり、ｎは３．９以上１０以下であり、前記シリカ粒子のＳｉＯ2換算濃度（ａ）と前記珪酸塩のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（前記ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が、０．００１以上０．０５以下である。本発明のサファイア板の製造方法並びにサファイア板の研磨方法は、本発明のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ粒子（成分Ａ）と、珪酸塩（成分Ｂ）と、水系媒体（成分Ｃ）とを含み、
前記珪酸塩（成分Ｂ）は、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、Ｍはアルカリ金属であり、ｎは３．９以上１０以下であり、
前記シリカ粒子のＳｉＯ2換算濃度（ａ）と前記珪酸塩のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（前記ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が、０．００１以上０．０５以下である、サファイア板用研磨液組成物。
【請求項２】
２５℃におけるｐＨが８以上１１以下である、請求項１に記載のサファイア板用研磨液組成物。
【請求項３】
前記シリカ粒子のＳｉＯ2換算濃度（ａ）が１質量％以上５０質量％以下、前記珪酸塩（Ｂ）のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）が０．０１質量％以上１質量％質量％以下である、請求項１又は２に記載のサファイア板用研磨液組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、サファイア板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかの項に記載のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、サファイア板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイア板用研磨液組成物及びそれを用いたサイファイア板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工サファイア板は、集積回路基盤、赤外線探知用レンズ、時計等に用いられるサファイアガラス等のさまざまな用途に用いられている。特に、ＬＥＤ照明の急速な普及に伴い、その基板材料として利用されるサファイア基板の需要が急増している。ＬＥＤは、サファイア基板上に窒化ガリウム（ＧａＮ）層をエピタキシャル成長させた後、更に発光層を積層させることにより製造されており、故に、サファイア基板の表面平滑性がＬＥＤの性能に大きく影響する。
【０００３】
サファイア基板の表面平滑性を満足させるために、コロイダルシリカを含む研磨液組成物を用いた精密研磨が行われている。例えば、特許文献１には、研磨液組成物のｐＨを制御してシリカ粒子と基板とのゼータ電位を反対符号にすることにより、研磨速度が向上することが開示されている。特許文献２には、アルカノールアミン化合物とパーフルオロアルキル基を有するフッ素系化合物の少なくとも１方、シリカ粒子、及び水を含有する研磨液組成物が開示されている。また、特許文献３には、サファイア基板用の研磨液組成物ではなく、シリコンウェーハ上に形成された酸化膜の表面を研磨するための研磨液組成物であるが、シリカ粒子と、化学式Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2（但し、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓから選ばれる１種または２種以上のアルカリ金属、ｎ＝１．０〜３．８）で表される可溶性金属珪酸塩とを含んでなる研磨液組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１１１７８号公報
【特許文献２】特開２００９−２９７８１８号公報
【特許文献３】特開２００３−１００６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、いずれの従来技術でも、サファイア基板等のサファイア板の研磨速度は不十分であり、サファイア板の生産性が低い。
【０００６】
本発明は、研磨速度が高く、サファイア板の生産性向上を可能とする、サファイア板用研磨液組成物、及びそれを用いたサファイア板の製造方法並びにサファイア板の研磨方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のサファイア板用研磨液組成物は、シリカ粒子（成分Ａ）と、珪酸塩（成分Ｂ）と、水系媒体（成分Ｃ）とを含み、前記珪酸塩（成分Ｂ）は、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、Ｍはアルカリ金属であり、ｎは３．９以上１０以下であり、前記シリカ粒子のＳｉＯ2換算濃度（ａ）と前記珪酸塩のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（前記ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が、０．００１以上０．０５以下である。
【０００８】
本発明のサファイア板の製造方法は、本発明のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む。
【０００９】
本発明のサファイア板の研磨方法は、本発明のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、研磨速度が高く、サファイア板の生産性向上を可能とする、サファイア板用研磨液組成物、及びそれを用いたサファイア板の製造方法並びにサファイア板の研磨方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、添加剤のＳｉＯ2/Ｎａ2Ｏモル比と研磨速度との関係を示したグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、シリカ粒子（成分Ａ）と、水（成分Ｃ）とを含むサファイア板用研磨液組成物において、さらに、特定の組成の珪酸塩（成分Ｂ）が含まれ、前記シリカ粒子のＳｉＯ2換算濃度（ａ）と前記珪酸塩のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（前記ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が、０．００１〜０．０５であることにより、研磨速度が向上するという知見に基づく。特定の組成の珪酸塩（成分Ｂ）は、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、Ｍがアルカリ金属であり、ｎ＝３．９〜１０である。
【００１３】
特定の組成の珪酸塩（成分Ｂ）の添加、及び（前記ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が０．００１〜０．０５であることにより研磨速度が向上する理由は定かではないが、以下のように推察される。
【００１４】
サファイア板がシリカ粒子（砥粒）に研磨される機構として、サファイア板とシリカ粒子とのミクロな接触界面でのメカノケミカル反応が提唱されている（表面科学、２２巻、１８７ページ（２００１年））。サファイア板とシリカ粒子とのミクロ接触界面では、局所的な高温状態となっており、サファイア板（α−アルミナ）が水酸化アルミニウム化合物やアルミン酸化合物へとアルカリ加水分解され、サファイア板が研磨されていると推察される。このような状態は、研磨液組成物中のシリカ粒子（成分Ａ）のＳｉＯ2換算濃度（ａ）と研磨液組成物中の珪酸塩（成分Ｂ）のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が、０．００１〜０．０５である場合に効率的に発現していると推察される。更に、珪酸塩のＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ（ただし、Ｍは、アルカリ金属）のモル比（ｎ）が大きいほどＳｉ−Ｏ−Ｓｉのネットワーク構造が発達していることが知られている。ｎ＝３．９以上の珪酸塩は、珪酸塩のネットワーク構造が十分発達しているため、サファイア板の前記アルカリ加水分解物との反応により生成したアルミノ珪酸塩の構造安定性は高く、アルミノ珪酸塩は安定に存在可能であると考えられる。一方、珪酸塩のＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比（ｎ）が小さいほど、珪酸塩の末端シラノラート（Ｓｉ−Ｏ-）が増える。珪酸塩のモル比（ｎ）が１０以下であると、その末端シラノラートを介して、珪酸塩がサファイア板のアルカリ加水分解物と反応して、効率的にアルカリ加水分解物が消費される。以上のことから、サファイア板のアルカリ加水分解反応は促進され、よって研磨速度が向上したと推察される。但し、本発明はこれらの推定に限定されるものではない。
【００１５】
＜シリカ粒子（成分Ａ）＞
本発明のサファイア板用研磨液組成物（以下「本発明の研磨液組成物」と略称する場合もある。）に含まれるシリカ粒子は、砥粒として作用する。シリカ粒子としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ等が挙げられるが、研磨後の基板表面の平滑性向上の観点から、コロイダルシリカがより好ましい。
【００１６】
シリカ粒子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。本発明の研磨液組成物に含まれる砥粒がコロイダルシリカである場合、製造容易性および経済性の観点から、コロイダルシリカは、水ガラスや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く、水ガラスから得たものであることがより好ましい。水ガラス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。
【００１７】
シリカ粒子（成分Ａ）は、シリカ粒子表面をシランカップリング剤などで表面処理されたシリカ粒子であってもよいが、研磨速度向上の観点から、表面処理されていないシリカ粒子が好ましい。シリカ粒子には、ＡｌやＺｒなどのＳｉ以外の無機元素が含まれていても良いが、研磨速度向上の観点から、固形分の主成分がＳｉＯ2であると好ましく、無水酸化物換算でＳｉＯ2が９０質量％以上であると好ましく、９５質量％以上であるとより好ましく、９９質量％以上であると更に好ましい。
【００１８】
本発明の研磨液組成物に含まれるシリカ粒子（成分Ａ）の平均一次粒子径は、研磨後の基板表面の平滑性向上の観点から、３００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下が更に好ましく、研磨速度向上の観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、１５ｎｍ以上がより好ましく、２０ｎｍ以上が更に好ましい。尚、本発明の研磨液組成物に含まれるシリカ粒子（成分Ａ）の平均一次粒子径は、窒素吸着法（ＢＥＴ法）により求められる比表面積Ｓをもとに、シリカ粒子を真球と仮定して直径（円相当径）を算出する方法で決定される。算出方法は以下の手順で行う。
【００１９】
シリカ粒子の直径をＤ（ｃｍ）、密度をρ（ｇ／ｃｍ3）、全粒子個数をｎ（個）とすると、全粒子表面積はｎπＤ2、その質量はρｎπＤ3／６であるから、単位質量当たりの表面積を意味するＢＥＴ法の比表面積Ｓは次の（１）式で表される。
Ｓ（ｍ2／ｇ）＝｛ｎπＤ2｝／｛ρｎπＤ3／６｝＝６×１０-4／｛ρ×Ｄ｝（１）
（１）式より、粒子の直径Ｄは、Ｄ（ｃｍ）＝６×１０-4／｛ρ×Ｓ｝（２）
となり、シリカ粒子の場合、その密度ρを２．２（ｇ／ｃｍ3）とすると、次の（３）式より、シリカ粒子の直径Ｄが求められる。
Ｄ（ｎｍ）＝６×１０3／｛２．２×Ｓ｝＝２７２７／Ｓ（３）
【００２０】
本発明の研磨液組成物に含まれるシリカ粒子（成分Ａ）の粒子形状は、球状、金平糖型、会合型等いずれでもよいが、研磨後の基板表面の平滑性及び研磨速度向上の観点から、球状又は金平糖型が好ましく、球状がより好ましい。
【００２１】
本発明の研磨液組成物中のシリカ粒子（成分Ａ）の濃度は、研磨速度向上の観点から、ＳｉＯ2換算濃度（ａ）で、１質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましく、１０質量％以上が更に好ましく、１５質量％以上が更により好ましい。また、本発明の研磨液組成物中のシリカ粒子（成分Ａ）の濃度は、研磨液組成物のコスト低減及び保存安定性の向上の観点から、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下が更に好ましく、３０質量％以下が更により好ましい。
【００２２】
＜珪酸塩（成分Ｂ）＞
本発明の研磨液組成物に含まれる珪酸塩（成分Ｂ）の組成は、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、Ｍがアルカリ金属であるが、研磨速度向上及びコスト低減の観点から、Ｍは、Ｎａ及びＫのうちの少なくとも１種のアルカリ金属好ましく、Ｎａがより好ましい。
【００２３】
本発明の研磨液組成物に含まれる珪酸塩（成分Ｂ）の組成は、研磨速度向上の観点から無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、ｎは３．９以上１０以下であるが、同様の観点から、４．０以上が好ましく、また、６以下が好ましく、５以下がより好ましく、４．５以下が更に好ましい。なお、珪酸塩（成分Ｂ）の組成は、滴定法、原子吸光分析、誘導結合プラズマ発光（ＩＣＰ）分析、蛍光Ｘ線分析等の常法により求めることができ、例えば、珪酸ソーダの場合、ＪＩＳ−Ｋ１４０８の方法により求めることができる。
【００２４】
本発明の研磨液組成物中の珪酸塩（Ｂ）の濃度は、研磨速度向上の観点から、ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）で、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上が更に好ましく、０．２質量％以上が更により好ましい。また、本発明の研磨液組成物中の珪酸塩（Ｂ）の濃度は、研磨速度向上及び研磨液組成物の保存安定性向上の観点から、ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）で、１質量％以下が好ましく、０．８質量％以下がより好ましく、０．５質量％以下が更に好ましく、０．３質量％以下が更により好ましく、０．２５質量％以下が更により好ましい。
【００２５】
本発明の研磨液組成物中のシリカ粒子（成分Ａ）に対する珪酸塩（成分Ｂ）の濃度比は、研磨速度向上の観点から、ＳｉＯ2換算濃度比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））で、０．００１以上であり、０．００２以上が好ましく、０．００５以上がより好ましく、０．０１以上が更に好ましい。また、本発明の研磨液組成物中のシリカ粒子（成分Ａ）に対する珪酸塩（成分Ｂ）の濃度比は、研磨速度向上及び研磨液組成物の保存安定性向上の観点から、ＳｉＯ2換算濃度比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））で、０．０５以下であり、０．０４以下が好ましく、０．０３以下がより好ましく、０．０２以下が更に好ましい。
【００２６】
＜水系媒体（成分Ｃ）＞
本発明の研磨液組成物に含まれる水系媒体(成分Ｃ)としては、イオン交換水や超純水等の水、又は水と溶媒との混合媒体等が挙げられ、上記溶媒としては、水と混合可能な溶媒（例えば、エタノール等のアルコール）が好ましい。水系媒体としては、なかでも、イオン交換水又は超純水がより好ましく、超純水が更に好ましい。本発明の成分Ｃが、水と溶媒との混合媒体である場合、成分Ｃである混合媒体全体に対する水の割合は、特に限定されるわけではないが、経済性の観点から、９５質量％以上が好ましく、９８質量％以上がより好ましく、実質的に１００質量％が更に好ましく、１００質量％が更により好ましい。
【００２７】
本発明の研磨液組成物における水系媒体の含有量は、特に限定されるわけではなく、成分Ａ、成分Ｂ及び後述する任意成分の残余であってよい。
【００２８】
本発明の研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、サファイア板のアルカリ加水分解が進行して研磨速度を向上させる観点から、８以上が好ましく、９以上がより好ましく、９．５以上が更に好ましく、９．８以上がより更に好ましい。また、本発明の研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、シリカ粒子（成分Ａ）のアルカリ溶解を抑制して、シリカ粒子を砥粒としてサファイア板に十分作用させて研磨速度を向上させる観点から、１１以下が好ましく、１０．５以下がより好ましく、１０．４以下が更に好ましく、１０．３以下がより更に好ましい。
【００２９】
本発明の研磨液組成物は、その使用用途応じて、従来から公知の任意成分を更に含んでいてもよい。本発明の研磨液組成物が、例えば、半導体素子等の電子部品用サファイア基板用研磨液組成物（例えば、ＬＥＤ用サファイア基板用研磨液組成物）である場合は、本発明の研磨液組成物は、界面活性剤、防錆剤、分散剤、ｐＨ調整剤等を更に含んでいてもよい。
【００３０】
［研磨液組成物の調製方法］
本発明の研磨液組成物は、各成分を公知の方法で混合することにより、調製することができる。研磨液組成物は、経済性の観点から、通常、濃縮液として製造され、これを使用時に希釈する場合が多い。前記研磨液組成物は、そのまま使用してもよいし、濃縮液であれば希釈して使用すればよい。濃縮液を希釈する場合、その希釈倍率は、特に制限されず、前記濃縮液における各成分の濃度（研磨材の含有量等）や研磨条件等に応じて適宜決定できる。
【００３１】
次に、本発明の研磨液組成物を用いた、本発明のサファイア板の製造方法の一例、及び本発明のサファイア板の研磨方法の一例について説明する。
【００３２】
［被研磨基板］
本発明のサファイア板の製造方法および本発明のサファイア板の研磨方法における研磨対象の形状について特に制限はなく、例えば、ディスク状、プレート状、スラブ状、プリズム状等の平面部を有する形状のみならず、レンズ等の曲面部を有する形状であってもよい。また、前記研磨対象は、集積回路基盤、赤外線探知用レンズ、時計等に用いられるサファイアガラス、ＬＥＤ用サファイア基板等さまざまであるが、本発明の研磨液組成物は、中でも、高い平滑性が要求される半導体素子等の電子部品用サファイア基板、さらには、ＬＥＤ用サファイア基板の製造方法の研磨工程で使用される研磨液組成物として適している。
【００３３】
故に、本発明のサファイア板の製造方法の一例は、半導体素子等の電子部品用サファイア基板の製造方法であって、本発明のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア基板を研磨する工程を含む。また、本発明のサファイア板の研磨方法一例は、半導体素子等の電子部品用サファイア基板の研磨方法であって、本発明のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア基板を研磨する工程を含む。
【００３４】
前記被研磨サファイア基板を研磨する工程は、サファイア単結晶インゴットを薄円板状にスライスして得たウェーハを平面化する第一研磨工程（粗研磨工程）と粗研磨されたウェーハをエッチングした後、ウェーハ表面を鏡面化する第二研磨工程（仕上げ研磨）に分かれるが、本発明の研磨液組成物は、第一研磨工程および第二研磨工程のいずれにも使用できる。しかし、本発明の研磨液組成物は、サファイア基板の表面平滑性および生産性の観点から、第二研磨工程に使用するのが好ましい。
【００３５】
本発明のサファイア板の製造方法の一例（「本発明の製造方法の一例」と略称する場合もある。）及び本発明のサファイア板の研磨方法の一例（「本発明の研磨方法の一例」と略称する場合もある。）で用いる研磨装置としては、特に制限はなく、被研磨基板（被研磨サファイア板）を保持する冶具（キャリア：アラミド製等）と研磨布（研磨パッド）とを備える研磨装置を用いることができ、両面研磨装置及び片面研磨装置のいずれであってもよい。
【００３６】
前記研磨パッドは、特に制限されず、従来公知のものが使用できる。研磨パッドの材質としては、有機高分子等が挙げられ、前記有機高分子としては、ポリウレタン等が挙げられる。前記研磨パッドの形状は、不織布状が好ましい。例えば、不織布研磨パッドとしてＳＵＢＡ８００（ニッタハース製）が好適に用いられる。
【００３７】
該研磨装置を用いる研磨方法の具体例としては、被研磨基板（被研磨サファイア基板等の被研磨サファイア板）をキャリアで保持し研磨パッドを貼り付けた研磨定盤で挟み込み、本発明の研磨液組成物を研磨パッドと被研磨サファイア板との間に供給し、所定の圧力の下で研磨定盤及び／又は被研磨サファイア板を動かすことにより、本発明の研磨液組成物を被研磨サファイア板に接触させながら研磨する研磨方法が挙げられる。
【００３８】
本発明の製造方法の一例及び研磨方法一例における研磨荷重は、研磨速度向上の観点から、５０ｇ／ｃｍ2以上が好ましく、１００ｇ／ｃｍ2以上がより好ましく、１５０ｇ／ｃｍ2以上が更に好ましく、１８０ｇ／ｃｍ2以上が更により好ましい。また、前記研磨荷重は、装置、パッドなどの耐久性を考慮すると、４００ｇ／ｃｍ2以下が好ましく、３００ｇ／ｃｍ2以下がより好ましく、２５０ｇ／ｃｍ2以下が更に好ましく、２００ｇ／ｃｍ2以下が更により好ましい。前記研磨荷重の調整は、定盤や基板等への空気圧や重りの負荷によって行うことができる。研磨荷重は、研磨時に被研磨サファイア板の研磨面に加えられる定盤の圧力を意味する。
【００３９】
本発明の研磨液組成物の供給方法は、予め研磨液組成物の構成成分が十分に混合された状態で研磨パッドと被研磨サファイア板の間にポンプ等で供給する方法、研磨の直前の供給ライン内等で混合して供給する方法、シリカスラリーと珪酸塩を溶解した水溶液とを別々に研磨装置に供給する方法等を用いることができる。研磨速度向上の観点および装置負荷低減の観点から、予め研磨液組成物の構成成分が十分に混合された状態で、研磨液組成物を、研磨パッドと被研磨サファイア板の間にポンプ等で供給する方法が好ましい。
【００４０】
研磨液組成物の供給速度は、コスト低減の観点から、被研磨サファイア板１ｃｍ2あたり１０ｍＬ／分以下が好ましく、５ｍＬ／分以下がより好ましく、１ｍＬ／分以下が更に好ましい。また、前記供給速度は、研磨速度向上の観点から、被研磨サファイア板１ｃｍ2あたり０．０１ｍＬ／分以上が好ましく、０．１ｍＬ／分以上がより好ましく、０．５ｍＬ／分以上が更に好ましい。
【００４１】
本発明の製造方法の一例及び本発明の研磨方法の一例では、本発明の研磨液組成物を用いているので、被研磨サファイア板の研磨速度が速く、サファイア板の生産性を高めることができる。
【００４２】
本発明は、更に以下＜１＞〜＜１９＞を開示する。
【００４３】
＜１＞
シリカ粒子（成分Ａ）と、珪酸塩（成分Ｂ）と、水系媒体（成分Ｃ）とを含み、
前記珪酸塩（成分Ｂ）は、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、Ｍはアルカリ金属であり、ｎは３．９以上１０以下であり、
前記シリカ粒子のＳｉＯ2換算濃度（ａ）と前記珪酸塩のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（前記ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が、０．００１以上０．０５以下である、サファイア板用研磨液組成物。
＜２＞
前記珪酸塩（成分Ｂ）は、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、好ましくは４．０以上であり、また、好ましくは６以下、より好ましくは５以下、更に好ましくは４．５以下である、前記＜１＞に記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜３＞
前記シリカ粒子のＳｉＯ2換算濃度（ａ）と前記珪酸塩のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（前記ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／前記ＳｉＯ2換算濃度（ａ））は、好ましくは、０．００２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、また、好ましくは０．０４以下、より好ましくは０．０３以下、更に好ましは０．０２以下である、前記＜１＞又は＜２＞に記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜４＞
前記Ｍは、好ましくはＮａ及びＫのうちの少なくとも１種のアルカリ金属であり、より好ましくはＮａである、前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜５＞
前記サファイア板用研磨液組成物中の前記珪酸塩（成分Ｂ）の濃度は、ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）で、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましは０．０５質量％以上、更に好ましは０．１質量％以上、更により好ましくは０．２質量％以上であり、また、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．８質量％以下、更により好ましくは０．５質量％以下、更により好ましくは０．３質量％以下、更により好ましくは０．２５質量％以下である、前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜６＞
前記シリカ粒子は、好ましくはコロイダルシリカである、前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜７＞
前記シリカ粒子中のＳｉの含有量は、無水酸化物（ＳｉＯ2）換算で、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、更に好ましくは９９質量％以上である、前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜８＞
前記シリカ粒子の平均一次粒子径は、好ましくは３００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下、更に好ましくは５０ｎｍ以下であり、また、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは１５ｎｍ以上、更に好ましくは２０ｎｍ以上である、前記＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜９＞
前記サファイア板用研磨液組成物中のシリカ粒子（成分Ａ）の濃度は、ＳｉＯ2換算濃度（ａ）で、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上、更に好ましくは１０質量％以上、更により好ましくは１５質量％以上であり、また、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは３５質量％以下、更により好ましくは３０質量％以下である、前記＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜１０＞
２５℃におけるｐＨが、好ましくは８以上１１以下である、前記＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜１１＞
２５℃におけるｐＨが、より好ましくは９以上、更に好ましくは９．５以上、更により好ましくは９．８以上であり、より好ましくは１１以下、更に好ましくは１０．５以下、更により好ましくは１０．４以下、更により好ましくは１０．３以下である、前記＜１０＞に記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜１２＞
前記サファイア板は、電子部品用サファイア基板である、前記＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜１３＞
前記電子部品用サファイア基板は、ＬＥＤ用サファイア基板である、前記＜１２＞に記載のサファイア板用研磨液組成物。
＜１４＞
前記＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、サファイア板の製造方法。
＜１５＞
被研磨サファイア板は、被研磨電子部品用サファイア基板である、前記＜１４＞に記載のサファイア板の製造方法。
＜１６＞
前記被研磨電子部品用サファイア基板は、被研磨ＬＥＤ用サファイア基板である、前記＜１５＞に記載のサファイア板の製造方法。
＜１７＞
前記＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載のサファイア板用研磨液組成物を用いて被研磨サファイア板を研磨する工程を含む、サファイア板の研磨方法。
＜１８＞
被研磨サファイア板は、被研磨電子部品用サファイア基板である、前記＜１７＞に記載のサファイア板の研磨方法。
＜１９＞
前記被研磨電子部品用サファイア基板は、被研磨ＬＥＤ用サファイア基板である、前記＜１８＞に記載のサファイア板の研磨方法。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明の一例をより具体的に説明する。
【００４５】
＜実施例１＞
室温、撹拌下、コロイダルシリカ水分散液（ＳｉＯ2＝４０質量％、Ｎａ2Ｏ＝０．４質量％、平均一次粒子径２２ｎｍ、日揮触媒化成製）５００ｇに４号珪酸ソーダ水溶液（ＳｉＯ2＝２３．４質量％、Ｎａ2Ｏ＝６．０質量％、ｎ＝４．０（カタログ値）、大阪珪曹製）１０．７ｇを滴下し、更に水（超純水）５００ｇで希釈することにより研磨液組成物を製造した。研磨液組成物中のコロイダルシリカのＳｉＯ2換算濃度（ａ）に対する、研磨液組成物中の４号珪酸ソーダのＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））は０．０１２５であった。
【００４６】
＜実施例２＞
実施例１において、４号珪酸ソーダ水溶液（ｎ＝４．０）の代わりにｎ＝４．５の珪酸ソーダ水溶液（ＳｉＯ2＝２１．６質量％、Ｎａ2Ｏ＝５．０質量％、ｎ＝４．５（カタログ値）、大阪珪曹製）１１．６ｇを用いたこと以外は、実施例１と同様にして研磨液組成物を製造した。研磨液組成物中のコロイダルシリカのＳｉＯ2換算濃度（ａ）に対する、研磨液組成物中の４．５号珪酸ソーダのＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））は０．０１２５であった。
【００４７】
＜実施例３＞
実施例１において、４号珪酸ソーダ水溶液の使用量を２．１ｇとしたこと以外は、実施例１と同様にして研磨液組成物を製造した。研磨液組成物中のコロイダルシリカのＳｉＯ2換算濃度（ａ）に対する、研磨液組成物中の４号珪酸ソーダのＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））は０．００２５であった。
【００４８】
＜比較例１＞
実施例１において、４号珪酸ソーダを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして研磨液組成物を製造した。
【００４９】
＜比較例２＞
実施例１において、４号珪酸ソーダ水溶液（ｎ＝４．０）の代わりに３号珪酸ソーダ水溶液（ＳｉＯ2＝２８．７質量％、Ｎａ2Ｏ＝９．２質量％、ｎ＝３．２（カタログ値）、大阪珪曹製）８．７ｇを用いたこと以外は、実施例１と同様にして研磨液組成物を製造した。研磨液組成物中のコロイダルシリカのＳｉＯ2換算濃度（ａ）に対する、研磨液組成物中の３号珪酸ソーダのＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））は０．０１２５であった。
【００５０】
＜比較例３＞
実施例１において、４号珪酸ソーダ水溶液（ｎ＝４．０）の代わりに２号珪酸ソーダ水溶液（ＳｉＯ2＝２８．６質量％、Ｎａ2Ｏ＝１１．７質量％、ｎ＝２．５（カタログ値）、大阪珪曹製）８．７ｇを用いたこと以外は、実施例１と同様にして研磨液組成物を製造した。研磨液組成物中のコロイダルシリカのＳｉＯ2換算濃度（ａ）に対する、研磨液組成物中の２号珪酸ソーダのＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））は０．０１２５であった。
【００５１】
＜比較例４＞
実施例１において、４号珪酸ソーダ水溶液（ｎ＝４．０）の代わりにコロイダルシリカ水分散液（カタロイドＳＩ−５５０Ｗ、ＳｉＯ2＝２０質量％、Ｎａ2Ｏ＝０．８質量％、ｎ＝２６（カタログ値）、日揮触媒化成製）１２．５ｇを用いたこと以外は、実施例１と同様にして研磨液組成物を製造した。研磨液組成物中のコロイダルシリカ（ＳｉＯ2＝４０質量％、Ｎａ2Ｏ＝０．４質量％、平均一次粒子径２２ｎｍ、日揮触媒化成製）のＳｉＯ2換算濃度（ａ）に対する、研磨液組成物中のコロイダルシリカ（カタロイドＳＩ−５５０Ｗ、ＳｉＯ2＝２０質量％、Ｎａ2Ｏ＝０．８質量％、ｎ＝２６、日揮触媒化成製）のＳｉＯ2換算濃度（ｂ）の比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））は０．０１２５であった。
【００５２】
＜シリカ粒子の平均一次粒子径の測定方法＞
シリカ粒子の平均一次粒子径（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
【００５３】
シリカ粒子の比表面積は、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。
【００５４】
［前処理］
（ａ）スラリー状の研磨材を硝酸水溶液で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研磨材をシャーレにとり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ーで濾過する。
（ｅ）フィルター上の濾過物を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ーをシャーレにとり、１１０℃の雰囲気下で４時間乾燥させる。
（ｇ）乾燥した濾過物（砥粒）をフィルター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。
【００５５】
＜研磨液組成物のｐＨ測定＞
ｐＨメーター（東亜電波工業社製、ＨＭ−３０Ｇ）を用い、２５℃にて研磨液組成物のｐＨを測定した。
【００５６】
＜研磨評価＞
２インチのサファイア基板（ｃ面）に対して下記の研磨条件で、１５分間、研磨を行った。そして、サファイア基板の研磨前後の重量変化を求め、サファイア密度（３．９８ｇ／ｃｍ3）、サファイア基板面積（２０．３ｃｍ2）から研磨速度（μｍ／ｈ）を算出し、表１および図１に示した。尚、サファイア基板を、下記の研磨条件で研磨した後、超純水に浸漬し、次いで、流水（超純水）で洗い流し、乾燥させた。また、図１では、ＳｉＯ2換算濃度比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が同じ値（０．０１２５）である、実施例１、２、比較例２〜４についてプロットした。
【００５７】
（研磨条件）
片面研磨機（テクノライズ製ＴＲ１５Ｍ−ＴＲＫ１、定盤径３８ｃｍ）
不織布研磨パッド（ニッタハース製ＳＵＢＡ８００）
研磨荷重１８９ｇ／ｃｍ2
定盤回転数１２０ｒｐｍ
キャリア回転数１２０ｒｐｍ
研磨液流量１５ｍＬ／ｍｉｎ（掛け流し）
【００５８】
【表１】
2014120676.tif 000003
【００５９】
表１及び図１に示されるように、無水酸化物換算組成Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2において、Ｍがアルカリ金属であり、ｎ（モル比（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ））が３．９〜１０である、珪酸塩が研磨液組成物に含まれ、ＳｉＯ2換算濃度比（ＳｉＯ2換算濃度（ｂ）／ＳｉＯ2換算濃度（ａ））が０．００１〜０．０５の範囲内の値であると、珪酸塩を含まないか、又はｎが上記数値範囲（３．９〜１０）外である場合よりも、研磨速度が速いことが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上説明したとおり、本発明の研磨液組成物を用いた被研磨サファイア板の研磨において、研磨速度が速い。したがって、本発明の研磨液組成物を用いれば、電子部品用サファイア基板等のサファイア板の生産性が向上する。
【図１】
2014120676.tif 000004