(57)【要約】【課題】研磨後の基板の端面だれ（ロールオフ）を低減することができるとともに、既存の端面形状が良好とされる研磨剤組成物に比べ研磨レートの極端な低下を防止することもできる粗研磨用研磨剤組成物を提供する。また粗研磨用研磨剤組成物を用いた磁気ディスク基板の研磨方法、製造方法、及び磁気ディスク基板を提供する。【解決手段】粗研磨用研磨剤組成物は、研磨材と、酸および／または酸の塩より一種以上と、酸化剤と、ロールオフを低減するロールオフ低減剤と、水とを含む。ロールオフ低減剤は、スルホン酸系アニオン性界面活性剤および／または硫酸エステル系アニオン性界面活性剤であり、かつこれらのアニオン性界面活性剤はアミド構造を有するものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材と、酸および／または酸の塩より一種以上と、酸化剤と、ロールオフを低減するロールオフ低減剤と、水とを含み、
前記ロールオフ低減剤が、スルホン酸系アニオン性界面活性剤および／または硫酸エステル系アニオン性界面活性剤であり、かつこれらのアニオン性界面活性剤がアミド構造を有する粗研磨用研磨剤組成物。
【請求項２】
前記ロールオフ低減剤が構造式（Ｉ）で表わされるアニオン性界面活性剤である請求項１に記載の粗研磨用研磨剤組成物。
【化１】
2014205756.tif 000014
（式中、Ｒ１は炭素数が８〜１８のアルキル基、アルケニル基を示し、Ｒ２は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ３は炭素数が１〜８のアルキレン基、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−及び−（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｎ−から選ばれる少なくとも一種からなる繰返し単位を示し、Ｍは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機カチオンを示す。ここで、ｍ及びｎの合計は１〜８の整数である。）
【請求項３】
前記研磨材の平均粒子径が０．０３μｍより大きく５μｍより小さい請求項１または２に記載の粗研磨用研磨剤組成物。
【請求項４】
磁気ディスク基板の研磨に使用される請求項１〜３のいずれか一項に記載の粗研磨用研磨剤組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の粗研磨用研磨剤組成物を用いて磁気ディスク基板を研磨する磁気ディスク基板の研磨方法。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気ディスク基板の研磨方法を用いた磁気ディスク基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の粗研磨用研磨剤組成物を用いて研磨された磁気ディスク基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の研磨に用いられる粗研磨用研磨剤組成物、磁気ディスク基板の研磨方法、製造方法、及び磁気ディスク基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク基板の研磨において、磁気記録密度向上のために種々の研磨特性の向上が求められている。例えば、磁気ディスク基板の端面形状については、他の部分よりも多く削られたために面の端の角が落ちて丸まる端面だれが発生することがある。端面だれが発生するとその部分は情報を記録することができなくなるため、基板一面当たりの記録容量の低下を招くことになる。したがって、研磨の際に、磁気ディスク基板の研磨した表面における端面だれを可能な限り低減することが重要な課題となっている。
【０００３】
これに対し研磨パッドを硬くしたり、研磨荷重を小さくしたりする等の機械的条件が検討されているが、十分な効果は得られていない。
【０００４】
さらに端面だれの低減のために種々の添加剤も検討されている。例えば、ノニオン界面活性剤の添加（特許文献１，２）、高分子界面活性剤の添加（特許文献３）、セルロース誘導体の添加（特許文献４）、アルキルベンゼンスルホン酸系界面活性剤やポリオキシエチレン硫酸エステル系界面活性剤の添加（特許文献５，６）等が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６７５７５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６０７８１号公報
【特許文献３】特開２００３−３４２５５６号公報
【特許文献４】特表２００３−５１０４４６号公報
【特許文献５】特開２００７−６３３７２号公報
【特許文献６】特開２００７−１３０７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの添加剤により端面だれの低減は見られるものの、その効果は十分とは言えず、また、研磨レートが極端に低下するという欠点もある。
【０００７】
本発明の課題は、研磨後の基板の端面だれ（ロールオフ）を低減することができるとともに、既存の端面形状が良好とされる研磨剤組成物に比べ研磨レートの極端な低下を防止することもできる粗研磨用研磨剤組成物を提供することにある。また粗研磨用研磨剤組成物を用いた磁気ディスク基板の研磨方法、製造方法、及び磁気ディスク基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明によれば、以下の粗研磨用研磨剤組成物、磁気ディスク基板の研磨方法、製造方法、及び磁気ディスク基板が提供される。
【０００９】
［１］  研磨材と、酸および／または酸の塩より一種以上と、酸化剤と、ロールオフを低減するロールオフ低減剤と、水とを含み、前記ロールオフ低減剤が、スルホン酸系アニオン性界面活性剤および／または硫酸エステル系アニオン性界面活性剤であり、かつこれらのアニオン性界面活性剤がアミド構造を有する粗研磨用研磨剤組成物。
【００１０】
［２］  前記ロールオフ低減剤が構造式（Ｉ）で表わされるアニオン性界面活性剤である前記［１］に記載の粗研磨用研磨剤組成物。
【００１１】
【化１】
2014205756.tif 000002
（式中、Ｒ１は炭素数が８〜１８のアルキル基、アルケニル基を示し、Ｒ２は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ３は炭素数が１〜８のアルキレン基、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−及び−（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｎ−から選ばれる少なくとも一種からなる繰返し単位を示し、Ｍは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機カチオンを示す。ここで、ｍ及びｎの合計は１〜８の整数である。）
【００１２】
［３］  前記研磨材の平均粒子径が０．０３μｍより大きく５μｍより小さい前記［１］または［２］に記載の粗研磨用研磨剤組成物。
【００１３】
［４］  磁気ディスク基板の研磨に使用される前記［１］〜［３］に記載の粗研磨用研磨剤組成物。
【００１４】
［５］  前記［１］〜［４］のいずれかに記載の粗研磨用研磨剤組成物を用いて磁気ディスク基板を研磨する磁気ディスク基板の研磨方法。
【００１５】
［６］  前記［５］に記載の磁気ディスク基板の研磨方法を用いた磁気ディスク基板の製造方法。
【００１６】
［７］  前記［１］〜［４］のいずれかに記載の粗研磨用研磨剤組成物を用いて研磨された磁気ディスク基板。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の粗研磨用研磨剤組成物は、端面形状を良好な状態に研磨することができる。また、既存のロールオフ低減剤では極端なレート低下が見られるのに対して、本発明の粗研磨用研磨剤組成物は研磨レートの低下を抑えながら、端面形状を良好な状態に研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】基板の表面を研磨した場合のＲｏｌｌ−ｏｆｆの測定について説明するための基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。
【００２０】
１．粗研磨用研磨剤組成物：
本発明の粗研磨用研磨剤組成物は、研磨材と、酸および／または酸の塩より一種以上と、酸化剤と、ロールオフを低減するロールオフ低減剤と、水とを含む。「酸」と「酸の塩」とを含む場合、「酸」と「酸の塩」の酸は、同じ酸であってもよいし、異なる酸であってもよい。すなわち、粗研磨用研磨剤組成物は、酸と、その酸の塩または異なる酸の塩と、を含んでいてもよい。ロールオフ低減剤は、スルホン酸系アニオン性界面活性剤および／または硫酸エステル系アニオン性界面活性剤であり、かつこれらのアニオン性界面活性剤はアミド構造を有するものである。
【００２１】
ロールオフ低減剤としては、構造式（Ｉ）で表わされるアニオン性界面活性剤が挙げられる。
【００２２】
【化２】
2014205756.tif 000003
（式中、Ｒ１は炭素数が８〜１８のアルキル基、アルケニル基を示し、Ｒ２は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ３は炭素数が１〜８のアルキレン基、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−及び−（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｎ−から選ばれる少なくとも一種からなる繰返し単位を示し、Ｍは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ）、アンモニウム又は有機カチオンを示す。ここで、ｍ及びｎの合計は１〜８の整数である。）
【００２３】
Ｒ３が−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−及び−（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｎ−から選ばれる少なくとも一種からなる繰返し単位で構成されている界面活性剤としては、アミドエーテルサルフェート型アニオン性界面活性剤が挙げられる。さらにアミドエーテルサルフェート型アニオン性界面活性剤の中でｍ及びｎの合計が２以上である界面活性剤として、ポリオキシアルキレン脂肪酸アルカノールアミド硫酸およびその塩が挙げられる。
【００２４】
これらの界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸塩、ポリオキシエチレンオキシプロピレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸塩、ポリオキシプロピレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸塩、ポリオキシエチレンミリスチン酸モノエタノールアミド硫酸塩、ポリオキシエチレンラウリン酸モノエタノールアミド硫酸塩等が挙げられる。
【００２５】
Ｒ３がアルキレン基で構成されている界面活性剤として、Ｎ−アシルスルホン酸型アニオン性界面活性剤が挙げられる。さらにＮ−アシルスルホン酸型アニオン性界面活性剤の中でアルキレン基がエチレン基である界面活性剤として、Ｎ−アシル−Ｎ−アルキルタウリン酸塩、Ｎ−アシルタウリン酸塩が挙げられる。
【００２６】
これらの界面活性剤の具体例としては、ヤシ油脂肪酸メチルタウリン酸塩、ラウロイルメチルタウリン酸塩、ミリストイルメチルタウリン酸塩、パルミトイルメチルタウリン酸塩、ステアロイルメチルタウリン酸塩、オレオイルメチルタウリン酸塩、牛脂脂肪酸メチルタウリン酸塩、ヤシ油脂肪酸タウリン酸塩、ラウロイルタウリン酸塩、ミリストイルタウリン酸塩、パルミトイルタウリン酸塩、ステアロイルタウリン酸塩、オレオイルタウリン酸塩、牛脂脂肪酸タウリン酸塩等が挙げられる。
【００２７】
粗研磨用研磨剤組成物中に含まれるロールオフ低減剤の含有量は、０．００１〜５質量％であることが好ましく、０．００２〜２質量％であることがより好ましく、０．０１〜１質量％であることが最も好ましい。含有量が少ない場合には十分なロールオフ低減効果が得られず、含有量が多い場合にはレートの低下が著しいため上記範囲内の含有量であることが好ましい。
【００２８】
研磨材としては、酸化ケイ素粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化セリウム粒子等を一種もしくは二種以上組み合わせて使用することができる。特に酸化ケイ素粒子、酸化アルミニウム粒子を使用することが好ましい。
【００２９】
酸化ケイ素粒子としては、結晶性のものと、非晶質性のものに大きく分けられる。結晶性の酸化ケイ素粒子としては、石英、鱗石英、クリストバライト、コータイト、キータイト、ステイショバイト等が挙げられる。非晶質性の酸化ケイ素粒子としては、ルシャトゥリエ石、オパール、珪藻土、合成シリカ等が挙げられる。これらの中で非晶質性合成酸化ケイ素粒子は、乾式法シリカ、湿式法シリカ、溶融固体シリカ、コロイダルシリカ等に大別される。乾式法シリカはさらに製法により、火炎加水分解法シリカ、アーク法シリカ、プラズマ法シリカ等が挙げられる。湿式法シリカはさらに製法により、沈降法シリカ、ゲル法シリカ等が挙げられる。溶融固体シリカとしては、石英ガラス等が挙げられる。コロイダルシリカはさらに製法により、脱陽イオン法コロイダルシリカ、ゾルゲル法コロイダルシリカ等が挙げられる。また、コロイダルシリカの形状は一般的な球状の他に、製造方法を調整することによって鎖状、数珠状、長球状、金平糖状（表面に凹凸状の突起（角状）をもつ小球形）などの球形以外の形状のものが知られている。これらの酸化ケイ素粒子の中から一種もしくは二種以上組み合わせて使用することができる。ここで本明細書においては、酸化ケイ素を含む粒子を酸化ケイ素粒子と称している。また、酸化ケイ素粒子をコロイダルシリカとコロイダルシリカを除いた酸化ケイ素粒子とで区別し、コロイダルシリカを除いた酸化ケイ素粒子をシリカ粒子と称している。
【００３０】
酸化アルミニウム粒子には、結晶型としてα型、γ型、δ型、η型、θ型、κ型、χ型等があり、α型以外の結晶型は総称して中間アルミナといわれる。これらの結晶型の中から一種もしくは二種以上組み合わせて使用することができる。
【００３１】
粗研磨用研磨剤組成物中に含まれる研磨材の平均粒子径は、０．０３μｍより大きく５μｍより小さいことが好ましく、０．０３μｍより大きく３μｍより小さいことがより好ましく、さらに０．０３μｍより大きく１μｍより小さいことがより好ましく、０．０４μｍより大きく０．６μｍより小さいことが最も好ましい。平均粒子径が小さい場合には十分な研磨レートが得られず、平均粒子径が大きい場合には表面粗さ、うねり、砥粒の突き刺さりなどの悪化が起きるため、上記範囲内の粒子径であることが好ましい。なお、研磨材として二種以上組み合わせて使用した場合には、粗研磨用研磨剤組成物中に含まれる研磨材の平均粒子径とは、混合後の全体の平均粒子径である。
【００３２】
本明細書においてコロイダルシリカの平均粒子径は、シアーズ法によって測定した粒子径を意味する。シアーズ法は、アナレティカル・ケミストリー（ＡＮＡＬＹＴＩＣＡＬ  ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ）第２８巻第１２号（１９５６年１２月）第１９８１頁に説明されている様に、水酸化ナトリウムを用いた滴定による比表面積から換算される粒子径の測定方法である。
【００３３】
シリカ粒子や酸化アルミニウム粒子など、コロイダルシリカ以外を含む研磨材粒子の平均粒子径の測定は、レーザー光回折法や動的光散乱法を用いた粒度分布測定装置を用いて測定することで、求めることができる。ここで、平均粒子径は粒度分布測定装置で粒度分布から算術計算された「平均粒子径」、「平均値」、「平均径」などの名称で測定結果として得られる、粒度分布から算術計算された値を表わしている。
【００３４】
酸としては、無機酸および／または有機酸を一種以上使用することができる。無機酸としては、硝酸、亜硝酸、硫酸、リン酸、塩酸、ポリリン酸、モリブデン酸、過塩素酸、過硫酸、亜硫酸などを用いることができるが、これらの使用に限定されるものではない。有機酸としては、カルボン酸や有機ホスホン酸などを用いることができ、具体例としては、グリコール酸、シュウ酸、マロン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、イソクエン酸、アロクエン酸、β−ヒドロキシプロピオン酸、グルコン酸、グリオキシル酸、グリセリン酸、マンデル酸、ベンジル酸、サリチル酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ヘキサン酸、へプタン酸、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、イソ酪酸、１−ヒドロキシエチリンデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリスメチレンホスホン酸、ホスホノブタントリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、スルファミン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などを用いることが好ましいが、これらの使用に限定されるものではない。
【００３５】
酸の塩としては、上述の酸の金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩、四級アンモニウム塩等が挙げられるが、これらの使用に限定されるものではない。金属塩の例としては、周期律表１、２、３、４、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３族に属する金属が挙げられる。有機アミンの例としては、ジメチルアミン、トリメチルアミン、アルカノールアミン等が挙げられる。四級アンモニウムの例としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。これらの中では、アンモニウム塩および１族に属する金属の塩であるナトリウム塩、カリウム塩が好ましく、特に端面だれ低減の観点からアンモニウム塩が好ましいが、これらの使用に限定されるものではない。また、酸と塩基性物質を混合して、研磨剤組成物の系内で塩を生成させても構わない。酸のみまたは酸の塩のみで使用することもできるが、端面だれ低減の観点から酸と酸の塩の両方を含むことがより好ましい。
【００３６】
酸化剤としては、過酸化物、過マンガン酸またはその塩、クロム酸またはその塩、ペルオキソ酸またはその塩、ハロゲンオキソ酸またはその塩、酸素酸またはその塩、金属塩類、硫酸類、それらの酸化剤を二種以上混合したもの、等を用いることができるが、これらの使用に限定されるものではない。具体的には、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸の金属塩、ジクロム酸の金属塩、ペルオキソ二硫酸塩、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸金属塩、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、塩化鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、クエン酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸アンモニア鉄（ＩＩＩ）などを用いることができる。特に、過酸化物やペルオキソ酸の中でも、過酸化水素、ペルオキソ二硫酸およびその塩、次亜塩素酸およびその塩などの使用が好ましいが、これらの使用に限定されるものではない。
【００３７】
さらに、本発明の粗研磨用研磨剤組成物には、研磨促進効果、表面粗さ低減効果、うねりやノジュール低減効果、粗研磨用研磨剤組成物の再分散性向上や凝集抑制の効果などを示すその他の添加剤を含ませることができ、それらの添加剤としては、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、界面活性剤、アルミナゾル（アルミナ水和物および水酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも一種をコロイド状に分散させたもの）等を用いることができる。また、一般的な半導体等の研磨に使用される研磨剤において、防食剤が含まれることがあるが、本発明の粗研磨用研磨剤組成物は防食剤が研磨レートの低下を引き起こす要因となる場合があるので、防食剤を含まない方が好ましい。
【００３８】
２．粗研磨用研磨剤組成物の使用：
本発明の粗研磨用研磨剤組成物は、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミ磁気ディスク基板（以下、「アルミディスク」）やガラス磁気ディスク基板等の磁気ディスク基板の研磨での使用に適している。特に、アルミディスクの研磨での使用に適している。したがって、本発明は、上記の粗研磨用研磨剤組成物を用いて磁気ディスク基板を研磨する磁気ディスク基板の研磨方法であり、その研磨方法を用いた磁気ディスク基板の製造方法である。また、本発明の粗研磨用研磨剤組成物は、炭化ケイ素、ケイ素、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、ガリウム燐、インジウム燐、チッ化ガリウム等の半導体基板、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の単結晶基板、磁気ヘッド等の研磨にも利用することができる。
【００３９】
本発明の粗研磨用研磨剤組成物を適用することが可能な研磨方法としては、例えば、研磨機の定盤に研磨パッドを貼り付け、対象物（例えばアルミディスク）の研磨する表面または研磨パッドに粗研磨用研磨剤組成物を供給し、研磨する表面を研磨パッドで擦り付ける方法（ポリッシングと呼ばれている）がある。例えば、磁気ディスク基板に用いるアルミディスクのおもて面と裏面を同時に研磨する場合には、上定盤および下定盤それぞれに研磨パッドを貼り付けた両面研磨機を用いる方法がある。この方法では、上定盤および下定盤に貼り付けた研磨パッドでアルミディスクを挟み込み、研磨面と研磨パッドの間に粗研磨用研磨剤組成物を供給し、２つの研磨パッドを同時に回転させることによって、アルミディスクのおもて面と裏面を削る。
【００４０】
研磨パッドは、ウレタンタイプ、スウェードタイプ、不織布タイプ、その他いずれのタイプも使用することができる。
【００４１】
研磨では、通常、平均粒子径の大きい研磨材を含有する研磨剤組成物を用いて対象物の表面を深めに粗く削っていく粗研磨といわれる工程を行い、続いて、粗研磨が施された表面を対象として、平均粒子径の小さい研磨材を含有する研磨剤組成物を用いて少しずつ削っていく仕上げ研磨といわれる工程を行う。また、粗研磨の工程が複数の研磨工程で行われる場合がある。例えば、端面だれやうねりといった基板全体の形状を整える研磨工程を行った後に、同じ研磨機研磨パッドに続けて別の研磨剤組成物を流し、端面だれやうねりといった基板全体の形状を悪化させることなく、砥粒などの残留を除去するといった研磨工程を行う場合もある。粗研磨工程では、端面だれやうねりといった基板全体の形状を整えることに主眼が置かれている。対して仕上げ研磨工程では、表面粗さやスクラッチといった基板表面の面精度を整えることに主眼が置かれている。このような理由から、端面だれの低減効果を示す本発明の粗研磨用研磨剤組成物は、粗研磨に含まれるいずれかの工程に適用することが好ましい。
【００４２】
また、粗研磨工程と仕上げ研磨工程では上述の目的の違いから、使用されるパッドも異なってくる。例えば、磁気ディスク基板の研磨においては、主にスエードパッドが用いられるが、粗研磨工程で使用される研磨パッドは仕上げ研磨工程で使用される研磨パッドに比べ、パッド孔の孔径が大きい傾向にある。本発明の粗研磨用研磨剤組成物が端面だれ低減効果を十分に発揮するためには、粗研磨工程で使用される研磨パッドを用いることが好ましい。
【００４３】
本発明の磁気ディスク基板の製造方法は、前記粗研磨用研磨剤組成物を用いた研磨工程を含む。ここで研磨工程は、前記研磨方法を用いるものであればよいが、研磨工程の中でも前記粗研磨用研磨剤組成物を粗研磨に含まれるいずれかの工程に用いることが好ましい。
【００４４】
本発明の粗研磨用研磨剤組成物が端面だれを低減することのできる理由として、メカニズムは明らかではないが以下のような理由が考えられる。本発明の界面活性剤の添加により粗研磨用研磨剤組成物の粘性や表面張力、粗研磨用研磨剤組成物中の研磨材粒子の分散状態が適した状態になり、研磨時にパッドと基板との間に研磨剤がスムーズに入り込み、基板の端面付近での研磨剤の滞留が抑えられる。その結果として端面が過度に削られることが抑えられ、端面だれの低減へとつながっているものと考えられる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（１）粗研磨用研磨剤組成物の調製方法
（実施例１〜１４、比較例１〜１２）
イオン交換水と、下記の材料とを表１〜３に示した割合（イオン交換水と下記の材料との合計が１００質量％）で含んだ粗研磨用研磨剤組成物を調製した。
【００４７】
コロイダルシリカ粒子Ｉ（平均粒子径：４４ｎｍ、市販のコロイダルシリカ。含有量は表に示す。）
コロイダルシリカ粒子ＩＩ（平均粒子径：５５ｎｍ、市販のコロイダルシリカ。含有量は表に示す。ただし、実施例１０および比較例１１は含まない。）
シリカ粒子（平均粒子径：０．３μｍ、市販の沈降法シリカを、前記粒子径に調整した。含有量は表に示す。ただし、実施例１０および比較例１１は含まない。）
硫酸（含有量は表に示す。）
硫酸アンモニウム（含有量は表に示す。ただし、実施例１１および比較例１２は含まない。）
過酸化水素  １．２４質量％
ロールオフ低減剤（下記の界面活性剤Ａ〜Ｆ、含有量は表に示す。ただし、比較例１、１１および１２は含まない。）
【００４８】
Ａ：ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸エステルナトリウム塩（日油製  サンアミドＣ−３）
【００４９】
【化３】
2014205756.tif 000004
（Ｒ１はヤシ油由来）
【００５０】
Ｂ：脂肪酸アミドエーテル硫酸エステルナトリウム塩（日油製  サンアミドＣＦ−３）
【００５１】
【化４】
2014205756.tif 000005
【００５２】
Ｃ：ヤシ油脂肪酸メチルタウリン酸ナトリウム塩（日油製  ダイヤポンＫ−ＳＦ）
【００５３】
【化５】
2014205756.tif 000006
（Ｒ１はヤシ油由来）
【００５４】
Ｄ：ラウリル硫酸ナトリウム（東邦化学製  アルスコープＬＳ−３０）
【００５５】
【化６】
2014205756.tif 000007
【００５６】
Ｅ：ポリオキシエチレントリデシルエーテル硫酸ナトリウム（第一工業製薬製  ハイテノール３３０Ｔ）
【００５７】
【化７】
2014205756.tif 000008
【００５８】
Ｆ：ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム（東邦化学製  コハクールＬ−４００Ａ）
【００５９】
【化８】
2014205756.tif 000009
【００６０】
用いたコロイダルシリカ粒子の平均粒子径は、シアーズ法で測定した。以下、シアーズ法による粒子径測定方法を説明する。
【００６１】
（１）１．５ｇのコロイダルシリカを含有するコロイダルシリカ分散液量を下式で計算した。
サンプル量  Ｗｒ（ｇ）＝１５０／コロイダルシリカ分散液中のコロイダルシリカ濃度（％）
（２）（１）で計算した量のコロイダルシリカ分散液をビーカーに秤量した。実際の秤量値をＷａ（ｇ）とした。
（３）秤量したコロイダルシリカ分散液に純水１００ｍｌを加えた。
（４）さらにｐＨが３〜３．５になるように０．１ｍｏｌ／ｌ塩酸水溶液を加えた。
（５）塩化ナトリウムを３０ｇ加え、純水５０ｍｌを加えて攪拌した。
（６）液にｐＨ電極を浸けて攪拌しながら０．１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液をｐＨ４．０となるまで滴定した。
（７）続けてｐＨ９．０となるまで０．１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液を滴定した。ここでｐＨ４．０から９．０までの滴定に要した０．１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液の量をＶｓ（ｍｌ）とした。
（８）ブランク測定を行った。塩化ナトリウム３０ｇに純水１５０ｍｌを加えて攪拌し、ｐＨが３〜３．５になるように０．１ｍｏｌ／ｌ塩酸水溶液を加えた。さらに（６）、（７）と同様の方法で滴定を行い、ここでｐＨ４．０〜９．０までの滴定に要した０．１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液の量をＶｂ（ｍｌ）とした。
（９）比表面積ＳＳＡを計算した。
比表面積  ＳＳＡ（ｍ２／ｇ）＝２６．５（Ｖｓ−Ｖｂ）／（Ｗｒ／Ｗａ）
（１０）比表面積から平均粒子径Ｄを計算した。
平均粒子径  Ｄ（ｎｍ）＝３１００／ＳＳＡ
（コロイダルシリカの密度を１．９ｇ／ｃｍ３として計算した。）
【００６２】
シリカ粒子の平均粒子径は、動的光散乱式粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装製）を用いて測定し、粒度分布は体積基準としたものである。また、コロイダルシリカ粒子Ｉとコロイダルシリカ粒子ＩＩとシリカ粒子を混合した実施例１〜９、１１〜１４、比較例１〜１０および比較例１２の酸化ケイ素粒子研磨材の平均粒子径は、動的光散乱式粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装製）を用いて測定したところ０．１μｍであった。なお、粒度分布は体積基準としたものである。
【００６３】
【表１】
2014205756.tif 000010
【００６４】
【表２】
2014205756.tif 000011
【００６５】
【表３】
2014205756.tif 000012
【００６６】
（実施例１５〜１７、比較例１３）
イオン交換水と、下記の材料とを表４に示した割合（イオン交換水と下記の材料との合計が１００質量％）で含んだ粗研磨用研磨剤組成物を調製した。
【００６７】
α−アルミナ（平均粒子径：０．４μｍ、市販のα−アルミナを粉砕、湿式分級して前記粒子径に調整した。含有量は表に示す。）
中間アルミナ（平均粒子径：０．４μｍ、市販の水酸化アルミニウムを焼成、粉砕、湿式分級して前記粒子径に調整した。含有量は表に示す。）
硫酸  ０．９６質量％
硫酸アンモニウム  １．２０質量％
過酸化水素  １．２４質量％
ロールオフ低減剤（上記の界面活性剤Ａ、含有量は表に示す。ただし、比較例１３は含まない。）
【００６８】
α−アルミナおよび中間アルミナの平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定機（ＳＡＬＤ２２００、島津製作所製）を用いて測定し、粒度分布は体積基準としたものである。また、α−アルミナと中間アルミナを混合した実施例１５〜１７および比較例１３の酸化アルミニウム粒子研磨材の平均粒子径はレーザー回折式粒度分布測定機（ＳＡＬＤ２２００、島津製作所製）を用いて測定したところ０．４μｍであった。なお、粒度分布は体積基準としたものである。
【００６９】
【表４】
2014205756.tif 000013
【００７０】
（２）研磨条件
Ｎｉ−Ｐ無電解メッキした外径２．５インチのアルミディスクを研磨対象の基板として下記研磨条件で研磨を行った。
研磨機：スピードファム（株）製  ９Ｂ両面研磨機
研磨パッド：（株）ＦＩＬＷＥＬ社製  Ｐ１用パッド
定盤回転数：上定盤−７．５ｒｐｍ
下定盤２２．５ｒｐｍ
研磨剤供給量：１００ｍｌ／分
研磨時間：研磨量が１．２〜１．５μｍ／片面となる時間、研磨する（１３０〜１５００秒）。
加工圧力：９．８ｋＰａ
【００７１】
（３）研磨したディスク表面の評価
（３−１）研磨レート比
研磨レートは、研磨後に減少したアルミディスクの質量を測定し、下記式に基づいて算出した。
研磨レート（μｍ／ｍｉｎ）＝アルミディスクの質量減少量（ｇ）／研磨時間（ｍｉｎ）／アルミディスク片面の面積（ｃｍ２）／Ｎｉ−Ｐメッキの密度（ｇ／ｃｍ３）×１０４
（但し、上記式中、アルミディスク片面の面積は２８．３ｃｍ２、Ｎｉ−Ｐメッキの密度は８．０ｇ／ｃｍ３）
【００７２】
研磨レート比は、実施例１〜９および比較例２〜１０においては上記式を用いて求めた比較例１の研磨レートを１とした場合の相対値である。実施例１０においては上記式を用いて求めた比較例１１の研磨レートを１とした場合の相対値である。実施例１１〜１４においては上記式を用いて求めた比較例１２の研磨レートを１とした場合の相対値である。実施例１５〜１７においては上記式を用いて求めた比較例１３の研磨レートを１とした場合の相対値である。
【００７３】
（３−２）  Ｒｏｌｌ−ｏｆｆ比
端面形状の評価として、端面だれの度合いを数値化したロールオフ（Ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）を測定した。Ｒｏｌｌ−ｏｆｆは、Ｚｙｇｏ社製の測定装置［Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗ  ５０１０（レンズ：２．５倍、ズーム：０．５倍）］とＺｙｇｏ社製の解析ソフト（Ｍｅｔｒｏ  Ｐｒｏ）を用いて測定した。
【００７４】
Ｒｏｌｌ−ｏｆｆの測定方法について、図１を用いて説明する。図１は、研磨の対象物である無電解Ｎｉ−Ｐメッキをした２．５インチアルミディスクの、ディスクの中心を通過し研磨した表面に対して垂直な断面図を表す。Ｒｏｌｌ−ｏｆｆの測定にあたり、まず、ディスクの外周端に沿って垂線ｈを設け、垂線ｈから研磨した表面上のディスクの中心に向かって垂線ｈに対して平行で垂線ｈからの距離が４．５０ｍｍである線ｊを設け、ディスクの断面の線が線ｊと交わる位置を点Ａとした。また、垂線ｈに対して平行で垂線ｈからの距離が０．５０ｍｍである線ｋを設け、ディスクの断面の線が線ｋと交わる位置を点Ｂとした。点Ａと点Ｂを結んだ線ｍを設け、さらに線ｍに垂直な線ｔを設け、ディスクの断面の線が線ｔと交わる位置を点Ｃ、線ｍが線ｔと交わる位置を点Ｄとした。そして、点Ｃ−Ｄ間の距離が最大となるところでの距離をＲｏｌｌ−ｏｆｆとして測定した。
【００７５】
Ｒｏｌｌ−ｏｆｆ比は、実施例１〜９および比較例２〜１０においては上記式を用いて求めた比較例１のＲｏｌｌ−ｏｆｆを１とした場合の相対値である。実施例１０においては上記式を用いて求めた比較例１１のＲｏｌｌ−ｏｆｆを１とした場合の相対値である。実施例１１〜１４においては上記式を用いて求めた比較例１２のＲｏｌｌ−ｏｆｆを１とした場合の相対値である。実施例１５〜１７においては上記式を用いて求めた比較例１３のＲｏｌｌ−ｏｆｆを１とした場合の相対値である。したがって、１よりも値が小さければ、端面だれが改善されていると言える。
【００７６】
（３−３）結果
研磨材に酸化ケイ素粒子を用いた場合、ロールオフ低減剤を含まない比較例１、１１および１２と、実施例１〜９、１０および１１〜１４とを比較すると、本発明のロールオフ低減剤を使用した場合にはＲｏｌｌ−ｏｆｆが小さくなっており、端面だれが低減されていることがわかる。また今までに知られているロールオフ低減剤を含む比較例２〜１０と、実施例１〜９とを比較すると、同じ含有量であっても本発明のロールオフ低減剤を使用した場合の方がＲｏｌｌ−ｏｆｆが小さくなっており、端面だれが低減されていることがわかる。実施例１１〜１４からアンモニウム塩を含むとより端面だれを低減することができる。また、研磨レートも今までに知られているロールオフ低減剤では含有量により極端に研磨レートの低下が見られるが、本発明のロールオフ低減剤を使用した場合は研磨レートの低下が抑えられていることがわかる。
【００７７】
研磨材に酸化アルミニウム粒子を用いた場合、ロールオフ低減剤を含まない比較例１３と実施例１５〜１７とを比較すると、本発明のロールオフ低減剤を使用した場合にはＲｏｌｌ−ｏｆｆが小さくなっており、端面だれが低減されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の粗研磨用研磨剤組成物は、磁気ディスク基板、磁気ヘッド、半導体基板、単結晶基板などの研磨に使用することができる。これらの中でも特に磁気ディスク基板の研磨への使用に適しており、端面形状が良好でかつ、既存の端面形状が良好な研磨剤よりも高レートで研磨面を仕上げることができる。
【図１】
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