(57)【要約】  本発明の課題は、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生することができる研磨材スラリーの再生方法を提供することである。当該研磨材スラリーの再生方法は、研磨材粒子と、複数種の添加剤とを含有する研磨材スラリーを用いて、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物を研磨した後、回収された回収研磨材スラリーを再生する研磨材スラリーの再生方法であって、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜３０００％の範囲内に維持しながら、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを、研磨材粒子とともに回収する再生工程を有することを特徴とする。
2017098986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材粒子と、複数種の添加剤とを含有する研磨材スラリーを用いて、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物を研磨した後、回収された回収研磨材スラリーを再生する研磨材スラリーの再生方法であって、
前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜３０００％の範囲内に維持しながら、前記回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、前記研磨材粒子に吸着している添加剤とを、前記研磨材粒子とともに回収する再生工程を有することを特徴とする研磨材スラリーの再生方法。
【請求項２】
前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を１〜３０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の研磨材スラリーの再生方法。
【請求項３】
前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜１０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の研磨材スラリーの再生方法。
【請求項４】
前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を１〜１０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の研磨材スラリーの再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨材スラリーの再生方法に関する。特に、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生することができる研磨材スラリーの再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラスディスク、水晶ウエハ及び液晶パネル等の用途としてガラス材料の使用頻度が増大しており、これらガラス材料の表面は鏡面状に研磨されていることが必須であることが多い。その研磨方法としては、研磨パッド等の研磨部材とガラス材料との間に研磨材スラリーを介在させた状態で当該ガラス材料の研磨を行うＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学機械研磨）技術が一般に採用されている。【０００３】
これらの研磨材スラリーは、研磨を行うことにより研磨材スラリー中の微細なガラス片等の被研磨物の含有量が多くなると、研磨速度が低下するため、通常は一定期間使用した後、廃棄されている。【０００４】
研磨材スラリーに含有される研磨材粒子を構成している主要元素の中には、日本国内では産出量が少ない、あるいは全く産出しない鉱物から得られるレアメタルも含まれる。当該材料は、一部では輸入に頼っている貴重な資源であり、かつ材料価格としても高価なものが多く、更に研磨材粒子としての使用量も多い重要な材料である。このため、研磨工程で使用された研磨材スラリーを回収した後、再生して再生研磨材スラリーとして利用することにより、貴重な材料を有効利用することが強く望まれている。【０００５】
そこで、例えば、回収した研磨材スラリーから被研磨物由来の成分を除去すべく、被研磨物由来の成分を溶解させるために分散剤や電解質を添加し、研磨材スラリーを再生する方法が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。【０００６】
ここで、研磨材スラリーには、主成分である研磨材粒子（砥粒ともいう。）とともに、研磨時の研磨材粒子の分散性、洗浄性及び研磨性等を向上させ研磨速度を高める目的で、安定剤及び洗浄剤等の添加剤（以下、研磨速度の上昇能を有する添加剤を、添加剤Ａともいう。）が含有される場合がある。また、製造されてから実際に研磨に使用されるまでの保管や輸送時の安定性維持の観点から、研磨材スラリーには抗菌剤、防腐剤及び凍結防止剤等の添加剤が含有される場合があり（例えば、特許文献３及び４参照。）、当該添加剤には研磨速度を低下させる機能を有するものも含まれる（以下、研磨速度の低下能を有する添加剤を、添加剤Ｂともいう。）。添加剤Ｂは、再生後、直ちに使用されるケースが多い再生研磨材スラリーにおいては、研磨速度を維持・向上させるという観点からは不要の材料となる。【０００７】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の技術によれば、再生工程によって添加剤Ａが除去されたり、再生研磨材スラリーに添加剤Ｂが残留していたりする場合がある。このため、研磨速度の高い再生研磨材スラリーを得るためには、再生工程後に添加剤Ａを再度添加したり、添加剤Ｂを除去したりする工程が必要であり、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率良く得ることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２５４７６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５４６０号公報
【特許文献３】特開２００２−１１４９６７号公報
【特許文献４】特開２０１３−２２２８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生することができる研磨材スラリーの再生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、研磨材粒子と、複数種の添加剤とを含有する研磨材スラリーを用いて、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物を研磨した後、回収された回収研磨材スラリーを再生する研磨材スラリーの再生方法が、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを研磨材粒子とともに回収する再生工程を有することで、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生できることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。【００１１】
１．研磨材粒子と、複数種の添加剤とを含有する研磨材スラリーを用いて、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物を研磨した後、回収された回収研磨材スラリーを再生する研磨材スラリーの再生方法であって、
前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜３０００％の範囲内に維持しながら、前記回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、前記研磨材粒子に吸着している添加剤とを、前記研磨材粒子とともに回収する再生工程を有することを特徴とする研磨材スラリーの再生方法。【００１２】
２．前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を１〜３０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことを特徴とする第１項に記載の研磨材スラリーの再生方法。【００１３】
３．前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜１０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことを特徴とする第１項に記載の研磨材スラリーの再生方法。【００１４】
４．前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を１〜１０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の研磨材スラリーの再生方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生することができる研磨材スラリーの再生方法を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確になっていないが、以下のように推察している。
添加剤が研磨材粒子に吸着するか否かは、当該添加剤が有する疎水基及び親水基の比率や、ファンデルワールス力、研磨材スラリーのｐＨ、研磨材濃度及び被研磨物の濃度等に依存する。
また、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、研磨速度を低下させる機能を有する添加剤は、分子量５００未満であるか又は上記条件により研磨材粒子に吸着しにくいものが多く、研磨速度を向上させる機能を有する添加剤は、分子量５００以上であるか又は上記条件により研磨材粒子に吸着しやすいものが多い。
本発明では、再生行程を行う際に、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜３０００％の範囲内に維持することで、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを回収しやすくすることができる。
これは、上記研磨材濃度を０．２％以上とすることで、研磨材スラリー中の溶媒（主に、水。）の量が増大しすぎることを抑制し、研磨材スラリーのｐＨを所定範囲内とすることができ、研磨材粒子に吸着した添加剤の脱離を抑制できる。また、溶媒量の増大が抑制されることで、添加剤が加水分解等して当該添加剤の親水基及び疎水基のバランスが崩れることを抑制でき、研磨材粒子に吸着した添加剤の脱離を抑制できる。
一方、上記研磨材濃度を３０００％以下とすることで、研磨材スラリーの粘度を低く保つことができ、再生工程が行われる容器又は装置等の内部への付着ロス量を低減して、回収率を向上させることができる。
このため、再生工程中の研磨材濃度を上記範囲内に維持しながら、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを研磨材粒子とともに回収することで、研磨材粒子及び添加剤Ａを主に含有する研磨材スラリーを高い回収率で効率良く得ることができる。また、得られた研磨材スラリーは、研磨材粒子及び添加剤Ａを主に含有するため、上記方法によれば、研磨速度の高い研磨材スラリーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る研磨機の概略構成図
【図２】回収研磨材スラリーから再生研磨材スラリーを得るための工程の一例を示す概略図
【図３】本実施形態に係るフィルター濾過装置の概略構成図
【図４】未使用の研磨材スラリーから再生研磨材スラリーを得るまでの各段階における研磨材スラリーの構成材料を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の研磨材スラリーの再生方法は、研磨材粒子と、複数種の添加剤とを含有する研磨材スラリーを用いて、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物を研磨した後、回収された回収研磨材スラリーを再生する研磨材スラリーの再生方法であって、前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜３０００％の範囲内に維持しながら、前記回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、前記研磨材粒子に吸着している添加剤とを、前記研磨材粒子とともに回収する再生工程を有することを特徴とする。この特徴は、各請求項に共通する又は対応する技術的特徴である。
本発明の研磨材スラリーの再生方法においては、前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を１〜３０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことが好ましい。これにより、得られた再生研磨材スラリーを用いて研磨した際の欠陥数を低減できる。
また、本発明の研磨材スラリーの再生方法においては、前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜１０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことが好ましい。これにより、研磨材スラリーの粘度をより適切な範囲とすることができ、研磨材回収率を向上させることができる。
また、本発明の研磨材スラリーの再生方法においては、前記被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を１〜１０００％の範囲内に維持しながら、前記再生工程を行うことが好ましい。これにより、得られた再生研磨材スラリーを用いて研磨した際の欠陥数を低減できるとともに、研磨材回収率を向上させることができる。
【００１８】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本発明において示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００１９】
《研磨材スラリーの再生方法の概要》
本発明の研磨材スラリーの再生方法は、研磨材粒子と、複数種の添加剤とを含有する研磨材スラリーを用いて、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物を研磨した後、回収された回収研磨材スラリーを再生する研磨材スラリーの再生方法であって、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜３０００％の範囲内に維持しながら、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを、研磨材粒子とともに回収する再生工程を有する。
【００２０】
ここで、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物とは、酸化ケイ素を５０質量％以上含む被研磨物であることをいう。
また、本発明に係る再生工程においては、研磨材粒子に吸着している添加剤については、分子量がいずれであっても研磨材粒子とともに回収するものとする。
【００２１】
《再生研磨材スラリーの調製フロー》
〔研磨工程〕
まず、図１を参照して、被研磨物を研磨する研磨工程について説明する。研磨工程の後に、研磨材粒子等を含有する回収研磨材スラリーを得る。
図１は、本実施形態に係る研磨機の概略構成図である。
【００２２】
ガラスレンズの研磨を例にとると、研磨工程は、研磨材スラリーの調製、研磨加工及び研磨部の洗浄等の複数の処理で構成されているのが一般的である。
【００２３】
図１に示す研磨機１は、不織布、合成樹脂発泡体又は合成皮革等から構成される研磨布Ｆを貼付した研磨定盤２を有しており、この研磨定盤２は回転可能に構成されている。
【００２４】
研磨作業時には、酸化ケイ素を主成分とする被研磨物３を、回転可能な保持具Ｈを用いて、所定の押圧力Ｎで上記研磨定盤２に押し付けながら、研磨定盤２と保持具Ｈを回転させる。同時に、スラリーノズル５から、ポンプＤ１を介してあらかじめ調製した研磨材スラリー４を供給する。研磨工程に使用された後の研磨材スラリー４（使用済み研磨材スラリー）は、流路６を通じてスラリー槽Ｔ１に貯留され、研磨機１とスラリー槽Ｔ１との間を繰り返し循環する。
【００２５】
また、必要に応じて、洗浄水貯蔵槽Ｔ２に貯留された洗浄水７を、洗浄水噴射ノズル８より研磨部に吹き付けて研磨機１及び被研磨物３の洗浄を行う。洗浄後の研磨材粒子を含む洗浄液１０（使用済み研磨材スラリー）は、ポンプＤ２を介し、流路９を通じて洗浄液貯蔵槽Ｔ３に貯留される。
【００２６】
この洗浄液貯蔵槽Ｔ３は、洗浄（リンス）で使用された後の洗浄液１０を貯留するための槽である。この洗浄液貯蔵槽Ｔ３内は、研磨材粒子等の沈殿、凝集を防止するため、常時撹拌羽根（図示略）によって撹拌される。
【００２７】
また、研磨により生じ、スラリー槽Ｔ１に貯留される研磨材スラリー４と、洗浄液貯蔵槽Ｔ３に貯留される研磨材粒子を含む洗浄液１０は、研磨材粒子とともに、被研磨物３より削り取られた被研磨物由来のガラス成分（被研磨物粒子）や、研磨布Ｆの破片等を含有した状態になっている。
以下、研磨工程における具体的な処理について説明する。
【００２８】
（１）研磨材スラリーの調製
研磨材粒子を水等の溶媒に対して０．５〜４０質量％の濃度範囲となるように添加、分散させ、更に研磨速度の上昇能を有する添加剤Ａ、及び研磨速度の低下能を有する添加剤Ｂを添加して、未使用の研磨材スラリーを調製する。この研磨材スラリーは、研磨機１に対して、図１で示したように循環供給して使用される。研磨材粒子は、平均粒子径が数十ｎｍから数μｍの大きさの粒子が使用される。
【００２９】
（２）研磨加工
図１に示すように、研磨パッド（研磨布Ｆ）と被研磨物３を接触させ、接触面に対して研磨材スラリー４を供給しながら、加圧条件下で研磨布Ｆと被研磨物３とを相対運動させる。
【００３０】
（３）研磨部の洗浄
研磨された直後の被研磨物３及び研磨機１には大量の研磨材粒子が付着している。そのため、研磨した後に研磨材スラリーの代わりに洗浄水７として例えば純水を供給し、被研磨物３及び研磨機１に付着した研磨材粒子の洗浄が行われる。この際に、研磨材粒子を含む洗浄液１０は流路９に排出される。
【００３１】
この洗浄操作で、一定量の研磨材粒子が流路９に排出されるため、系内の研磨材粒子の量が減少する。この減少分を補うために、スラリー槽Ｔ１に対して新たな研磨材スラリーを追加する。追加のタイミングとしては１回の加工毎に追加を行っても良いし、一定回数の加工毎に追加を行っても良い。
【００３２】
〔研磨材スラリー回収工程〕
研磨材スラリー回収工程は、使用済み研磨材スラリーを回収する工程である。
【００３３】
使用済み研磨材スラリーには、主として次の２種類がある。一つは、洗浄操作で使用された洗浄水とともに洗浄液貯蔵槽Ｔ３に貯蔵されている研磨材スラリー（リンススラリー）である。もう一つは、一定加工回数使用された後に廃棄される、スラリー槽Ｔ１に貯留されている研磨材スラリー（ライフエンドスラリー）である。
【００３４】
したがって、研磨材スラリー回収工程では、リンススラリーとライフエンドスラリーの片方又は両方を回収する。
【００３５】
なお、回収された研磨材スラリー（回収研磨材スラリー）には、おおむね０．１〜２０質量％の範囲で研磨材粒子が含まれる。
【００３６】
〔再生工程〕
再生工程は、被研磨物の研磨後に回収された回収研磨材スラリーに対して、各種処理を施して回収研磨材スラリーを研磨に使用可能な状態の研磨材スラリー（再生研磨材スラリー）に再生する工程である。
再生工程としては、少なくとも、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを、研磨材粒子とともに回収する添加剤除去処理を含んでいれば良い。また、再生工程は、必要に応じて、異物除去処理、被研磨物溶解処理、連続濾過処理及び研磨材濃度調整処理等を含むことが好ましい。本発明において研磨材濃度とは、研磨材スラリーにおける研磨材粒子の濃度（質量％）をいう。
【００３７】
本発明に係る再生工程においては、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）を０．２〜３０００％の範囲内に維持しながら、各種処理を行う。研磨材濃度を０．２％以上に維持することにより、回収研磨材スラリー中の溶媒量が増大しすぎることを抑制し、当該回収研磨材スラリーのｐＨを所定範囲内にできるとともに、添加剤Ａの加水分解等を抑制できる。このため、研磨材粒子に吸着した添加剤Ａの脱離を抑制でき、添加剤Ａを効率良く回収することができる。研磨材濃度を３０００％以下に維持することにより、回収研磨材スラリーの粘度を低く保つことができ、再生工程が行われる容器や装置等の内部への付着ロス量を低減できる。
更に、上記研磨材濃度を、１〜３０００％の範囲内に維持することが好ましく、０．２〜１０００％の範囲内に維持することが好ましく、１〜１０００％の範囲内に維持することが特に好ましい。
【００３８】
ここで、本発明において、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度とは、未使用の研磨材スラリーが初めて研磨工程に使用される際に必要な濃度に調整された後の研磨材濃度であって、研磨工程を開始する直前のタイミングの研磨材濃度をいう。例えば、図１に示す例では、スラリー槽Ｔ１に貯留された研磨材スラリーがスラリーノズル５から研磨定盤２上に供給され始める直前のタイミングの研磨材濃度であって、当該研磨材スラリーには流路６を通じてスラリー槽Ｔ１に流入されるものは含まれないものとする。
【００３９】
図２及び図３を参照して、本発明に係る再生工程について詳細に説明する。
図２は、回収研磨材スラリーから再生研磨材スラリーを得るための工程の一例を示す概略図である。図３は、本発明に係る再生工程に用いられるフィルター濾過装置２０を示す概略構成図である。
【００４０】
（１．異物除去処理）
研磨材スラリー回収工程で得られた回収研磨材スラリーには、研磨工程で使用された研磨材スラリー、洗浄水及び研磨布や研磨パッドの破片等が含まれる。
異物除去工程では、孔径２０〜１００μｍのフィルターを使用して、研磨布や研磨パッドの破片等の異物を除去する。
【００４１】
（２．被研磨物溶解処理）
次いで、被研磨物溶解処理を行う。被研磨物溶解処理は、研磨材スラリーに含有される被研磨物を水等の溶媒に溶解させる処理である。被研磨物溶解処理は、上記したように、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）が０．２〜３０００％の範囲内に維持されるように行う。
【００４２】
具体的には、例えば図３に示すように、異物除去処理により異物を除去した回収研磨材スラリー２２を、温度調節部を備え付けたフィルター濾過装置２０のタンク２１内に投入する。
【００４３】
次いで、タンク２１内の回収研磨材スラリー２２に溶媒を添加し、モーターＭを備えた撹拌機２５により撹拌して、被研磨物を溶解させる。添加する溶媒としては、主成分は水である。
【００４４】
回収研磨材スラリーは、タンク２１内で加温することも好ましく、４０〜９０℃の範囲内に加温することが特に好ましい。
【００４５】
上記したように、溶媒を添加し、場合によっては加温することにより、被研磨物成分の溶解が進み、一方で研磨材粒子は溶媒に溶解しないため、後述する添加剤除去処理にてフィルターにより分離することができる。
【００４６】
なお、被研磨物溶解処理においては、被研磨物を溶解させた後、後述する添加剤除去処理とは別に回収研磨材スラリーを濾過するものとしても良い。これにより、回収研磨材スラリーから、被研磨物と溶媒の一部とを含む濾液を分離して、回収研磨材スラリーから被研磨物を除くものとしても良い。
【００４７】
（３．添加剤除去処理）
次に、研磨に不要な添加剤を除去すべく、被研磨物溶解処理によって被研磨物成分を溶解させた回収研磨材スラリーを、濾過フィルター２６を用いて濾過する添加剤除去処理を行う。添加剤除去処理は、上記したように、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）が０．２〜３０００％の範囲内に維持されるように行う。
【００４８】
具体的には、回収研磨材スラリーに含有される添加剤のうち、分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを、研磨材粒子とともに回収できる条件で濾過を行う。これにより、分子量が５００未満の添加剤と、溶媒の一部と、当該溶媒の一部に溶解した被研磨物成分とを含む濾液を、回収研磨材スラリーから分離できる。回収研磨材スラリーから分離された当該濾液は、開閉弁２７が開放されることで系外へ排出される。
【００４９】
添加剤Ｂは、主に分子量が５００未満であり、かつ研磨材粒子に吸着しにくいため、添加剤除去処理により大部分が回収研磨材スラリーから除かれる。
一方、添加剤Ａは、主に分子量が５００以上であるか、又は、研磨材粒子に吸着しているものが多いため、添加剤除去処理でほとんど除去されない。また、添加剤Ａのうち元々の分子量が５００以上であって分解等により分子量が５００未満になったものは、添加剤除去処理により回収研磨材スラリーから除かれるが、分解等している場合には研磨速度の上昇能が低下しているため回収研磨材スラリーから除かれることの方が好ましい。
【００５０】
濾過フィルター２６としては、特に制限はなく、例えば、中空糸フィルター、金属フィルター、糸巻フィルター、セラミックフィルター、ロール型ポリプロピレン製フィルター等を用いることができる。
セラミックフィルターとしては、例えば、フランスＴＡＭＩ社製のセラミックフィルター、ノリタケ社製セラミックフィルター、日本ガイシ社製セラミックフィルター（例えば、セラレックＤＰＦ、セフィルト等）等が好ましく用いられる。
【００５１】
なお、上記被研磨物溶解処理を行う前に添加剤除去処理を行い、分子量が５００未満の添加剤と溶媒の一部とを含む濾液を分離させた後に被研磨物溶解処理を行うことも好ましい。当該被研磨物溶解処理後の回収研磨材スラリーを濾過等することで、効率的に被研磨物を除去することができる。
また、添加剤除去処理は、分子量が５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを、研磨材粒子とともに回収できれば濾過に限られるものではなく、遠心分離等であっても良い。
【００５２】
（４．連続濾過処理）
次に、上記添加剤除去処理にて回収研磨材スラリーから分離された濾液と同量の水を加え、再度濾過を行う操作を繰り返し、不要な添加剤及び被研磨物を除去する連続濾過処理を行う。また、連続濾過処理は、上記したように、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）が０．２〜３０００％の範囲内に維持されるように行う。
【００５３】
具体的には、回収研磨材スラリーを、循環用配管２３を経由して循環させながら、上記被研磨物溶解処理と添加剤除去処理とを所定の時間をかけて連続的に行う。回収研磨材スラリー中の添加剤Ｂの濃度が所定の濃度まで低下した段階で、三方弁２４を排出側に切り替えて、添加剤除去済み研磨材スラリーを系外に排出して回収する。なお、連続濾過処理にて被研磨物溶解処理及び添加剤除去処理を行う時間や回数は、フィルター濾過装置２０の構成や回収研磨材スラリーの成分等に応じて適宜設定されていれば良い。
【００５４】
添加剤除去済み研磨材スラリーにおける添加剤Ｂの濃度としては、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの濃度に対して、０．２〜５０％の範囲内まで除去して低濃度化することが好ましい。
【００５５】
本発明において、研磨材スラリー中における各添加剤の含有量は、例えば、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて、定量することができる。
【００５６】
（５．研磨材濃度調整処理）
次に、連続濾過処理を経て得られた添加剤除去済み研磨材スラリーに対して研磨材濃度を調整する研磨材濃度調整処理を行う。また、研磨材濃度調整処理は、上記したように、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）が０．２〜３０００％の範囲内に維持されるように行う。
【００５７】
具体的には、濾過等により濃縮させる、又は水の添加等により希釈させることで、研磨材濃度を調整する。
以上のようにして、再生工程を行う。
【００５８】
〔添加剤補充工程〕
次いで、上記再生工程で得られた添加剤除去済み研磨材スラリーに対し、補充すべき添加剤Ａの補充量を設定し、設定した補充量の添加剤を補充する添加剤補充工程を行うものとしても良い。本発明の研磨材スラリーの再生方法によれば、研磨材スラリーに必要な添加剤は研磨材粒子とともに回収することができるため、添加剤補充工程は必要に応じて行えば良い。
【００５９】
具体的には、添加剤除去済み研磨材スラリーの電気伝導度を測定し、その測定値に応じて追加する補充量を設定し、設定された補充量の添加剤を上記添加剤除去済み研磨材スラリーに添加する。添加剤Ａの補充量としては、再生されて最終的に得られる研磨材スラリーの電気伝導度の値が、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの電気伝導度の値の０．０５〜１００倍の範囲内となるような値に設定されることが好ましい。
【００６０】
電気伝導度の測定は、例えば、電気伝導率計（株式会社 堀場製作所製ＥＳ−５１）、電気伝導率計（東亜ディーケーケー株式会社製ＣＭ−３０Ｇ）、ラコムテスターハンディータイプの導電率計  ＣｙｂｅｒＳｃａｎ  ＣＯＮ１１０（アズワン株式会社）、コンパクト電気伝導率計  ＬＡＱＵＡｔｗｉｎ  Ｂ−７７１（株式会社 堀場製作所製）等を用い、サンプル液を２５℃に温調して測定して求めることができる。
【００６１】
この時の添加剤Ａの補充量としては、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの添加剤Ａの濃度に対し、０．１〜５０倍の濃度範囲内となるように設定されることが好ましい。
【００６２】
例えば、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーにおいて研磨材濃度が１．０質量％、添加剤Ａの濃度が０．０２質量％である場合、再生研磨材スラリーとしては、研磨材濃度を１．０質量％としたとき、添加剤Ａの濃度が０．００２〜１．０質量％の範囲となるように、添加剤Ａの補充量が設定されることが好ましい。
【００６３】
《研磨材スラリーの再生フローと各工程における構成材料の収支バランス》
図４は、上記説明した未使用の研磨材スラリーから再生研磨材スラリーを得るまでの各段階における研磨材スラリーの構成材料を示した概略図である。
【００６４】
まず、被研磨物の研磨に用いられるとき、未使用の研磨材スラリー３１中には、液媒体Ｄｍ（主には、水）、主要材料である研磨材粒子（砥粒）ＰＭ、研磨速度の上昇能を有する添加剤Ａ１、及び、研磨速度の低下能を有する添加剤Ｂが含有されている。添加剤Ｂとしては、研磨材スラリーが調製されてから研磨工程で使用されるまでの期間における保存安定性等を確保するための防腐剤や抗菌剤等が用いられている。
【００６５】
この未使用の研磨材スラリー３１を用いて研磨工程を行った後、研磨材スラリー回収工程を行い、回収研磨材スラリー３２を回収する。この回収研磨材スラリー３２には、未使用の研磨材スラリー３１の構成材料に加えて、研磨工程で生じた研磨済残渣である被研磨物Ｓ等を含有している。
【００６６】
この回収研磨材スラリー３２に対して再生工程を行う。図４に示す例では、再生工程が被研磨物溶解処理及び添加剤除去処理を含むものとしているが、上記異物除去処理、連続濾過処理及び研磨材濃度調整処理のうちの一つ以上を更に含むものとしても良い。なお、再生工程においては、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度（質量％）に対して、研磨材濃度（質量％）が０．２〜３０００％の範囲内に維持されるように各種処理を行うことが好ましい。
【００６７】
次に、被研磨物溶解処理を行って被研磨物Ｓを溶解させ、図３に示すフィルター濾過装置２０を用いて、被研磨物Ｓを溶解させた回収研磨材スラリー３３に対して添加剤除去処理を行う。添加剤除去処理は、上記したように、分子量５００以上の添加剤と、研磨材粒子に吸着している添加剤とを、研磨材粒子とともに回収できる条件で行われる。これにより、回収研磨材スラリー３３から、添加剤Ｂを含む濾液３４が分離され、かつ添加剤Ａ１が研磨材粒子ＰＭとともに回収されて、再生研磨材スラリーとして添加剤除去済み研磨材スラリー３５が得られる。このとき、添加剤Ａ１は、研磨材粒子ＰＭに吸着された状態で回収されても良いし、単独で回収されても良い。また、図示していないが、添加剤Ａ１のうち分解等により分子量が５００未満となった成分は、添加剤Ｂとともに濾液３４に含まれる。
なお、図示していないが、濾液３４には添加剤Ａ１が僅かに含まれていても良いし、添加剤除去済み研磨材スラリー３５には添加剤Ｂが僅かに含まれていても良い。
【００６８】
添加剤除去済み研磨材スラリー３５は、添加剤Ｂの含有量が低減されているため研磨速度が高く、添加剤Ａが残留しているため添加剤Ａの補充工程が必須ではない。したがって、本発明の研磨材スラリーの再生方法によれば、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生することが可能である。
【００６９】
なお、必須ではないものの、図４に示すように添加剤除去済み研磨材スラリー３５に対して添加剤補充工程を行うものとしても良く、得られた添加剤補充済み研磨材スラリー３６を再生研磨材スラリーとしても良い。添加剤補充工程では、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリー３１の添加剤Ａ１の濃度に対して、添加剤Ａ（添加剤Ａ１及びＡ２を含む。）の濃度が１０〜５０００％の範囲内となるように、添加剤Ａ２を補充することが好ましい。なお、添加剤Ａ２は、添加剤Ａ１と同一であっても良いし異なっていても良い。
【００７０】
《研磨材スラリーの構成材料》
次いで、本発明に係る研磨材スラリーの主要構成材料の詳細について説明する。
【００７１】
［研磨材粒子］
一般に、光学ガラスや半導体基板等の研磨に用いられる研磨材スラリーとしては、例えば、ベンガラ（αＦｅ２Ｏ３）、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム又はコロイダルシリカ等の微粒子を水や油に分散させてスラリー状にしたものが用いられている。
【００７２】
本発明の研磨材スラリーの再生方法は、半導体基板の表面やガラスの研磨加工において、高精度に平坦性を維持しつつ、十分な加工速度を得るために、物理的な作用と化学的な作用の両方で研磨を行う、化学機械研磨（ＣＭＰ）への適用が可能な研磨材スラリーに適用することが好ましい。当該研磨材スラリーに含有される研磨材粒子としては、例えば、酸化セリウム、ダイヤモンド、窒化ホウ素、炭化ケイ素、アルミナ、アルミナジルコニア及び酸化ジルコニウムから選ばれることが好ましい。
【００７３】
本発明に係る研磨材粒子として、ダイヤモンド系研磨材としては、例えば、合成ダイヤモンド又は天然ダイヤモンド等が挙げられる。窒化ホウ素系研磨材としては、ダイヤモンドに次ぐ硬度を有する研磨材であり、例えば、立方晶窒化ホウ素ＢＮ（例えば、昭和電工社製）等が挙げられる。炭化ケイ素系研磨材としては、例えば、炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素又は黒色炭化ケイ素等を挙げることができる。アルミナ系研磨材としては、アルミナの他に、例えば、褐色アルミナ、白色アルミナ、淡紅色アルミナ、解砕型アルミナ又はアルミナジルコニア系研磨材等を挙げることができる。酸化ジルコニウムとしては、例えば、第一稀元素化学工業社製の研磨材用のＢＲシリーズ酸化ジルコニウム等を挙げることができる。
【００７４】
本発明に使用される研磨材粒子は、その成分及び形状に関しては、特に限定はなく、一般的に研磨材粒子として市販されているものを使用することができる。
【００７５】
研磨材粒子を水中に分散させる方法としては、通常の撹拌機による分散処理の他にホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミルなどを用いることができる。こうして作製された研磨材スラリー中の研磨材粒子の平均粒径は、０．０１〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。研磨材粒子の平均粒径が０．０１μｍ以上であれば、高い研磨速度を得ることができ、１．０μｍ以下であれば、研磨時の被研磨物表面のすり傷等の発生を防止することができる。
【００７６】
［添加剤］
本発明に係る研磨材スラリーが含有する添加剤は、研磨速度の上昇能を有する添加剤Ａと、研磨速度の低下能を有する添加剤Ｂとに大別される。
【００７７】
本発明でいう「研磨速度の上昇能を有する添加剤」、及び「研磨速度の低下能を有する添加剤」とは、以下に規定する条件を満たす化合物であると定義する。
【００７８】
まず、研磨材粒子のみを１．０質量％の濃度で水に分散した基準の研磨材スラリー１を用いて、下記の方法に従って、研磨速度１を測定する。
【００７９】
図１に記載の研磨機を用い、研磨材スラリー１を、研磨対象面に供給しながら、研磨対象面を研磨布で研磨する。研磨試験においては、研磨材スラリー１を５Ｌ／ｍｉｎの流量で循環供給させて研磨加工を行った。研磨対象物として、厚さ６５ｍｍのガラス基板を使用し、研磨布は、ポリウレタン製の物を使用した。研磨面に対する研磨時の圧力は、９．８ｋＰａ（１００ｇ／ｃｍ２）とし、研磨試験機の回転速度は１００ｍｉｎ−１（ｒｐｍ）に設定し、３０分間研磨加工を行った。研磨前後の厚さをＮｉｋｏｎ  Ｄｉｇｉｍｉｃｒｏ（ＭＦ５０１）にて測定し、厚さ変位から１分間当たりの研磨量（μｍ）を算出し、これを研磨速度１とした。
【００８０】
次いで、測定対象の添加剤Ａ又は添加剤Ｂを０．０２質量％、研磨材粒子を１．０質量％の濃度で含有する測定対象の研磨材スラリー２を調製し、上記と同様の方法で研磨速度２を測定する。
【００８１】
次いで、得られた各研磨速度より、研磨速度比（研磨速度２／研磨速度１）を求め、研磨速度比が１．００未満であれば、添加剤は研磨速度の低下能を有する添加剤とし、研磨速度比が１．０２以上であれば、研磨速度の上昇能を有する添加剤と定義する。研磨速度の上昇能を有する添加剤としては、好ましくは研磨速度比が１．０５以上であり、更に好ましくは１．１０以上である。
【００８２】
〔添加剤Ａ：研磨速度の上昇能を有する添加剤〕
本発明に適用可能な添加剤Ａは、研磨効率を上昇させる機能を備えた添加剤であり、主には、
（１）研磨材粒子の分散安定性を向上する分散剤、
（２）Ｓｉ３Ｎ４膜の研磨速度に対するＳｉＯ２膜の研磨速度を向上させるＳｉＯ２／Ｓｉ３Ｎ４膜選択比向上剤、
（３）洗浄性向上効果を有する洗浄剤、
等を挙げることができる。
【００８３】
以下、本発明に適用可能な添加剤Ａの代表的な化合物を列挙するが、ここで例示する化合物のみに限定されるものではない。
【００８４】
（分散剤）
分散剤としては、例えば、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤、水溶性非イオン性（ノニオン性）分散剤又は水溶性両性（ベタイン性）分散剤等が挙げられ、共重合成分としてアクリル酸アンモニウム塩を含む高分子化合物である分散剤が好ましい。例えば、ポリアクリル酸アンモニウム、アクリル酸アミドとアクリル酸アンモニウムとの共重合体等が挙げられる。
【００８５】
また、本発明に係る研磨材スラリーには、上記分散剤が２種以上併用されていても良い。例えば、共重合成分としてアクリル酸アンモニウム塩を含む高分子分散剤の少なくとも１種類と、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性非イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤及び水溶性両性分散剤から選ばれる少なくとも１種類とが併用されていても良い。
【００８６】
研磨材スラリーが半導体素子の製造に係る研磨に使用される場合には、分散剤中のナトリウムイオン又はカリウムイオン等のアルカリ金属の含有率は１０ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。
【００８７】
分散剤の添加量は、研磨材スラリー中の研磨材粒子の分散性及び沈降防止、更に研磨傷と分散剤添加量との関係から、例えば、研磨材粒子が酸化セリウムである場合、酸化セリウム粒子１００質量部に対して、０．０１〜２．０質量部の範囲内が好ましい。分散剤の分子量は、５００〜５００００の範囲内が好ましく、１０００〜１００００がより好ましい。分散剤の分子量が５００以上であれば、被研磨物として酸化ケイ素膜又は窒化ケイ素膜を研磨するときに、十分な研磨速度を得ることができ、分散剤の分子量が５００００以下であれば、研磨材スラリーの粘度上昇を抑制し、保存安定性を確保することができる。なお、分散剤が、分子量１００００以上の高分子である場合には、上記分散剤の好ましい分子量は重量平均分子量であるものとする。
【００８８】
〈陰イオン性分散剤〉
陰イオン性分散剤としては、例えば、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリカルボン酸型高分子分散剤等が挙げられる。
【００８９】
ポリカルボン酸型高分子分散剤としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和二重結合を有するカルボン酸単量体の重合体、不飽和二重結合を有するカルボン酸単量体と他の不飽和二重結合を有する単量体との共重合体、及びそれらのアンモニウム塩やアミン塩などが挙げられる。
【００９０】
〈陽イオン性分散剤〉
陽イオン性分散剤としては、例えば、第一〜第三級脂肪族アミン、テトラアルキルアンモニウム、トリアルキルベンジルアンモニウムアルキルピリジニウム、２−アルキル−１−アルキル−１−ヒドロキシエチルイミダゾリニウム、Ｎ，Ｎ−ジアルキルモルホリニウム、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミド、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿素縮合物、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿素縮合物の第四級アンモニウム及びこれらの塩等が挙げられる。
【００９１】
〈ノニオン性分散剤〉
ノニオン性分散剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。
【００９２】
〈ベタイン性分散剤〉
ベタイン性分散剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキル−Ｎ−カルボキシメチルアンモニウムベタイン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキル−Ｎ−スルホアルキレンアンモニウムベタイン、Ｎ，Ｎ−ジアルキル−Ｎ，Ｎ−ビスポリオキシエチレンアンモニウム硫酸エステルベタイン、２−アルキル−１−カルボキシメチル−１−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどのベタイン類；Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキレンカルボン酸塩などのアミノカルボン酸類等が挙げられる。
【００９３】
（研磨速度選択比向上剤）
本発明に係る研磨材スラリーにおいては、被研磨物に窒化ケイ素が含有される場合には、添加剤Ａとして研磨速度選択比向上剤を適用することができる。
本発明でいう研磨速度選択比向上とは、酸化ケイ素膜（ＳｉＯ２）の研磨速度に対する窒化ケイ素膜（Ｓｉ３Ｎ４）の研磨速度比（以下、選択比ともいう）を向上させることを意味する。
【００９４】
本発明においては、研磨速度選択比向上剤としては、酸化ケイ素膜の研磨速度に対する窒化ケイ素膜の研磨速度の比を向上させることができる観点から、有機カチオン系化合物が好ましい。
【００９５】
有機カチオン系化合物としては、窒素原子を含有するものが好ましく、更にアミノ基や第四級アンモニウム基を有する化合物が好ましい。有機カチオン系化合物の分子量は、水溶性の観点から、５００〜５００００の範囲内が好ましく、１０００〜１００００の範囲内がより好ましい。
【００９６】
アミノ基を有する化合物は１分子中に１個以上のアミノ基を含有していれば良く、その数は水溶性の観点から１〜２０が好ましく、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５、最も好ましくは１〜３である。アミノ基を有する化合物の１分子に含まれる炭素原子数と窒素原子数との比（Ｃ／Ｎ比）は、水溶性の観点から１〜２０が好ましく、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜６、最も好ましくは１〜４である。ただし、エタノールアミン系化合物は除く。
【００９７】
各研磨速度選択比向上剤の具体的な化合物としては、例えば、特開２００２−１１４９６７号公報、特開２００２−１１８０８２号公報、特開２００２−２０１４６２号公報、特開２００４−２６９５７７号公報、特開２００４−２７３５４７号公報等に記載されている、第一級アミン、第二級アミン若しくは第三級アミン等のモノアミン、多価アミン、ＯＨ基を有するアミン、エーテル基を有するアミン、窒素原子を含有する複素環化合物、又は第四級アンモニウム基を有する化合物が挙げられる。
【００９８】
これらの中では、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン及びエチレンジアミンが特に好ましい。
【００９９】
（洗浄剤）
本発明において、添加剤Ａの一つとして、洗浄剤を用いることが好ましく、特に、アルコール系化合物を洗浄剤として用いることが好ましい。
【０１００】
本発明に適用可能な洗浄剤であるアルコール系化合物としては、例えば、１−プロパノール、２−プロパノール、２−プロピン−１−オール、アリルアルコール、エチレンシアノヒドリン、１−ブタノール、２−ブタノール、（Ｓ）−（＋）−２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、ｔ−ブチルアルコール、パーフルオロ−ｔ−ブチルアルコール、クロチルアルコール、１−ペンタノール、２，２−ジメチル−１−プロパノール、２−メチル−２−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール、Ｓ−アミルアルコール、１−ヘキサノール、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、４−メチル−２−ペンタノール、シクロヘキサノール、ＤＬ−３−ヘキシルアルコール、１−ヘプタノール、２−エチルヘキシルアルコール、（Ｓ）−（＋）−２−オクタノール、１−オクタノール、ＤＬ−３−オクチルアルコール、２−ヒドロキシベンジルアルコール、２−ニトロベンジルアルコール、３，５−ジヒドロキシベンジルアルコール、３，５−ジニトロベンジルアルコール、３−フルオロベンジルアルコール、３−ヒドロキシベンジルアルコール、４−フルオロベンジルアルコール、４−ヒドロキシベンジルアルコール、ベンジルアルコール、ｍ−（トリフルオロメチル）ベンジルアルコール、ｍ−アミノベンジルアルコール、ｍ−ニトロベンジルアルコール、ｏ−アミノベンジルアルコール、ｏ−ヒドロキシベンジルアルコール、ｐ−ヒドロキシベンジルアルコール、ｐ−ニトロベンジルアルコール、２−（ｐ−フルオロフェニル）エタノール、２−アミノフェネチルアルコール、２−メトキシベンジルアルコール、２−メチル−３−ニトロベンジルアルコール、２−メチルベンジルアルコール、２−ニトロフェネチルアルコール、２−フェニルエタノール、３，４−ジメチルベンジルアルコール、３−メチル−２−ニトロベンジルアルコール、３−メチル−４−ニトロベンジルアルコール、３−メチルベンジルアルコール、４−フルオロフェネチルアルコール、４−ヒドロキシ−３−メトキシベンジルアルコール、４−メトキシベンジルアルコール、４−メチル−３−ニトロベンジルアルコール、５−メチル−２−ニトロベンジルアルコール、ＤＬ−α−ヒドロキシエチルベンゼン、ｏ−（トリフルオロメチル）ベンジルアルコール、ｐ−（トリフルオロメチル）ベンジルアルコール、ｐ−アミノフェネチルアルコール、ｐ−ヒドロキシフェニルエタノール、ｐ−メチルベンジルアルコール及びＳ−フェネチルアルコール等のアルコール；４−メチルフェノール、４−エチルフェノール及び４−プロピルフェノール等のフェノール等を挙げることができる。これらのうち分子量５００未満のものは、研磨材スラリー中ではアルキル基等の疎水性基等により研磨材粒子に吸着するため、上記再生工程にて研磨材粒子とともに回収することが可能である。
【０１０１】
〔添加剤Ｂ：研磨速度の低下能を有する添加剤〕
添加剤Ｂは、前述のとおり、研磨材スラリーを調製し、研磨工程で使用するまでの期間で、保存安定性等を付与するための添加剤であり、研磨速度の低下能を有する。したがって、再生された研磨材スラリーは直ちに使用されるケースが多いことから、添加剤Ｂは不要な成分となる。
添加剤Ｂに該当する化合物としては、主には、防腐剤、抗菌剤又は防錆剤等を挙げることができる。
【０１０２】
（防腐剤）
防腐剤としては、例えば、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、（５−クロロ）２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、過酸化水素、次亜塩素酸等が挙げられる。
【０１０３】
（抗菌剤）
抗菌剤としては、四級アンモニウム塩型抗菌剤を挙げることができ、例えば、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等を挙げることができる。
【０１０４】
（防錆剤）
防錆剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン等のエタノールアミン系化合物が挙げられる。
【実施例】
【０１０５】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量％」を表す。【０１０６】
《再生研磨材スラリー１０１の調製》
（未使用の研磨材スラリーの調製）
純水に、下記研磨材粒子及び各添加剤を添加した後、ホモジナイザーを用いて分散して、ＣｅＯ２濃度（研磨材濃度）が４０００質量ｐｐｍの研磨材スラリーを１０ｋｇ調製した。これを未使用の研磨材スラリーとした。ＣｅＯ２濃度はＩＣＰ発光分光分析（誘導結合プラズマ発光分光分析）により測定した。以下、ＣｅＯ２濃度は同様にして測定した。【０１０７】
研磨材粒子：酸化セリウム研磨材                ４０．０ｇ
添加剤Ａ：ポリアクリル酸アンモニウム塩（ＰＡＡ、分散剤、分子量：８０００）                                          ０．６ｇ
添加剤Ａ：２−エチルヘキサノール（洗浄剤、分子量：１３０）
０．２ｇ
添加剤Ｂ：次亜塩素酸（防腐剤、分子量：５２）    ０．１ｇ【０１０８】
（研磨工程）
上記調製した未使用の研磨材スラリーを、図１に記載の研磨機を用い、研磨対象面に供給しながら、研磨対象面を研磨布で研磨した。研磨材スラリーを５Ｌ／ｍｉｎの流量で循環供給させて研磨加工を行った。研磨対象物として、６５ｍｍΦのガラス基板を使用し、研磨布は、ポリウレタン製のものを使用した。研磨面に対する研磨時の圧力は、９．８ｋＰａ（１００ｇ／ｃｍ２）とし、研磨試験機の回転速度は１００ｍｉｎ−１（ｒｐｍ）に設定し、３０分間研磨加工を行った。研磨前後の厚さをＮｉｋｏｎ  Ｄｉｇｉｍｉｃｒｏ（ＭＦ５０１）にて測定し、厚さ変位から１分間当たりの研磨量（μｍ）を算出して研磨速度（μｍ／分）を測定し、これを１．００とした。研磨部を洗浄する洗浄水としては純水を使用した。【０１０９】
（研磨材スラリー回収工程）
上記研磨工程に使用した研磨材スラリーを洗浄水とともに回収し、これを回収研磨材スラリーとした。回収研磨材スラリーのＣｅＯ２濃度は９５０質量ｐｐｍであり、回収量は２０ｋｇであった。【０１１０】
（再生工程：異物除去処理）
回収研磨材スラリーに対して、孔径４５μｍの中空糸フィルターを使用して、異物除去処理を行った。【０１１１】
（再生工程：被研磨物溶解処理）
異物除去処理により異物を除去した回収研磨材スラリーを、撹拌機を備え付けたタンク内に投入し、当該タンク内に溶媒として純水を添加してＣｅＯ２濃度を１２質量ｐｐｍに調整した。【０１１２】
（再生工程：添加剤除去処理）
次に、撹拌した回収研磨材スラリーを濾過フィルター（ノリタケ社製セラミックフィルター、孔径０．２μｍ）を用いて、濾液の流速を２００Ｌ／ｈとして１６．６３時間濾過することで純水を３１６６Ｌ除去し、ＣｅＯ２濃度が１０７０１８質量ｐｐｍの添加剤除去済み研磨材スラリーを０．２７ｋｇ得た。これを再生研磨材スラリー１０１とした。添加剤除去処理の前後で研磨材粒子の回収率は７５％であった。【０１１３】
《再生研磨材スラリー１０２の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が４０質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を４．９９時間として純水を９４９Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０２を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０２の組成を表１に示す。【０１１４】
《再生研磨材スラリー１０３の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が４００質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を０．５時間として純水を９４Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０３を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０３の組成を表１に示す。【０１１５】
《再生研磨材スラリー１０４の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が１２質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を１６．６３時間として純水を３１６５Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０４を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０４の組成を表１に示す。【０１１６】
《再生研磨材スラリー１０５の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が４０質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を４．９９時間として純水を９４９Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０５を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０５の組成を表１に示す。【０１１７】
《再生研磨材スラリー１０６の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が４００質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を０．４９時間として純水を９４Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０６を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０６の組成を表１に示す。【０１１８】
《再生研磨材スラリー１０７の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が１２質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を１６．６３時間として純水を３１６６Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０７を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０７の組成を表１に示す。【０１１９】
《再生研磨材スラリー１０８の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が４０質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を４．９９時間として純水を９４９Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０８を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０８の組成を表１に示す。【０１２０】
《再生研磨材スラリー１０９の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度が４００質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を０．５時間として純水を９４Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１０９を調製した。得られた再生研磨材スラリー１０９の組成を表１に示す。【０１２１】
《再生研磨材スラリー１１０の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度を１２質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を１６．５９時間として純水を３１５７Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１１０を調製した。得られた再生研磨材スラリー１１０の組成を表１に示す。【０１２２】
《再生研磨材スラリー１１１の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度を４０質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を４．９５時間として純水を９４１Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１１１を調製した。得られた再生研磨材スラリー１１１の組成を表１に示す。【０１２３】
《再生研磨材スラリー１１２の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度を４００質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を０．４５時間として純水を８６Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１１２を調製した。得られた再生研磨材スラリー１１２の組成を表１に示す。【０１２４】
《再生研磨材スラリー１１３の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度を１２質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を１６．６３時間として純水を３１６６Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１１３を調製した。得られた再生研磨材スラリー１１３の組成を表１に示す。【０１２５】
《再生研磨材スラリー１１４の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度を４０質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を４．９９時間として純水を９５０Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１１４を調製した。得られた再生研磨材スラリー１１４の組成を表１に示す。【０１２６】
《再生研磨材スラリー１１５の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度を４００質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を０．５時間として純水を９５Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１１５を調製した。得られた再生研磨材スラリー１１５の組成を表１に示す。【０１２７】
《再生研磨材スラリー１１６の調製》
上記再生研磨材スラリー１０１の調製において、被研磨物溶解処理にてＣｅＯ２濃度を４質量ｐｐｍとなるように純水を添加し、添加剤除去処理にて濾過時間を４９．９時間として純水を９４９９Ｌ除去した以外は同様にして、再生研磨材スラリー１１６を調製した。得られた再生研磨材スラリー１１６の組成を表１に示す。【０１２８】
【表１】
2017098986.tif 000003
【０１２９】
《再生研磨材スラリー１０１〜１１６の評価》
上記調製した各再生研磨材スラリーについて、下記の評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１３０】
（１）添加剤除去処理前後の研磨材スラリーに含有される成分の定量
添加剤除去処理前の回収研磨材スラリー及び添加剤除去処理後に得られる再生研磨材スラリーにおける、純水、ＣｅＯ２、ＰＡＡ、２−エチルヘキサノール、次亜塩素酸及びＳｉＯ２（被研磨物）の各成分を、（株）島津製作所社製の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて定量した。また、添加剤除去処理前後で研磨材粒子（ＣｅＯ２）の回収率を算出した。【０１３１】
（２）研磨速度の評価
調製した各再生研磨材スラリーを用いて、上記未使用の研磨材スラリーを用いた研磨工程と同様の操作を行い、研磨速度（μｍ／分）を測定した。得られた研磨速度から、上記未使用の研磨材スラリーを用いて研磨工程を行った場合の研磨速度を１．００としたときの相対値を求め、下記基準に従って評価した。【０１３２】
○：０．９以上
△：０．５以上０．９未満
×：０．５未満【０１３３】
（３）欠陥数の測定
調製した各再生研磨材スラリーを用いて、上記未使用の研磨材スラリーを用いた研磨工程と同様の操作を行った後、水銀灯の光源下で被研磨物表面を外観検査装置（オリンパスＡＬ２０００、オリンパス（株））で詳細に観察し、長さ０．２〜１．０μｍの凹凸の数を測定し、これを欠陥の数とした。被研磨物表面のうち欠陥の数を測定した範囲の面積から、単位面積当たりの欠陥数を算出した。その値を表２に示す。【０１３４】
【表２】
2017098986.tif 000004
【０１３５】
表１及び表２から明らかなように、被研磨物の研磨に用いられるときの未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度に対して、研磨材濃度を０．２〜３０００％の範囲内に維持しながら、分子量が５００以上の添加剤と研磨材粒子に吸着している添加剤とを回収する再生工程を行って得られた本発明の再生研磨材スラリーは、比較例の研磨材スラリーと比較して研磨材粒子（ＣｅＯ２）の回収率が高く、研磨速度に優れ、欠陥数も低減している。したがって、本発明の研磨材スラリーの再生方法によれば、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生することができるといえる。
また、比較例の再生研磨材スラリー１１３〜１１５においては、未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度に対する、再生工程中の研磨材濃度が３０００％超となったことで、回収研磨材スラリーのロスが多くなり、研磨材粒子の回収率が低い値になっている。また、比較例の再生研磨材スラリー１１６においては、未使用の研磨材スラリーの研磨材濃度に対する、再生工程中の研磨材濃度が０．２％未満となったことで、添加剤Ａの回収量が低減し、研磨速度が低い値となっている。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
以上のように、本発明は、研磨速度の高い研磨材スラリーを効率的に再生することができる研磨材スラリーの再生方法を提供することに適している。
【符号の説明】
【０１３７】
１    研磨機
２    研磨定盤
３    被研磨物
４    研磨材スラリー
５    スラリーノズル
６    流路
７    洗浄水
８    洗浄水噴射ノズル
９    流路
１０  洗浄液
２０  フィルター濾過装置
２１  タンク
２２  回収研磨材スラリー
２３  循環用配管
２４  三方弁
２５  撹拌機
２６  濾過フィルター
２７  開閉弁
Ｄ１、Ｄ２  ポンプ
Ｆ    研磨布
Ｍ    モーター
Ｈ    保持具
Ｔ１  スラリー槽
Ｔ２  洗浄水貯蔵槽
Ｔ３  洗浄液貯蔵槽
【図１】
2017098986.tif 000005
【図２】
2017098986.tif 000006
【図３】
2017098986.tif 000007
【図４】
2017098986.tif 000008
【国際調査報告】
2017098986.tif 000009
2017098986.tif 000010