(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の研磨剤組成物（Ａ）が順次供給されている磁気ディスク基板の表面を、同一の研磨パッドで擦り、粗研磨に適用される研磨方法（Ｉ）が実施され、
前記研磨方法（Ｉ）に続いて、前記研磨剤組成物（Ａ）に含まれるコロイダルシリカの粒子径よりも粒子径の小さいコロイダルシリカを含む研磨剤組成物（Ｂ）が供給されている前記磁気ディスク基板の表面を、前記研磨方法（Ｉ）とは異なる研磨パッドで擦り、仕上げ研磨に適用される研磨方法（ＩＩ）が実施される場合に、
前記研磨方法（Ｉ）において用いられる前記複数種の研磨剤組成物（Ａ）のうちの研磨材として中間アルミナおよび／または非晶質アルミナを含有する研磨剤組成物（ｂ）の後に、前記磁気ディスク基板の表面に供給される、前記複数種の研磨剤組成物（Ａ）のうちの一種として用いられる研磨剤組成物（ａ）であり、
コロイダルシリカと酸と水とを含み、
前記コロイダルシリカは、Ｈｅｙｗｏｏｄ径で測定された体積基準の粒度分布における粒子径５０ｎｍの累積体積頻度が３５％以上かつ前記粒度分布における粒子径１５ｎｍの累積体積頻度が９０％以下であり、
前記磁気ディスク基板の表面からアルミナ研磨材の残留物を除去することを特徴とする研磨剤組成物（ａ）である研磨剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク基板などの研磨に用いられる研磨剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置の部品であるハードディスク基板や光学機器の部品であるレンズなどは、表面が滑らかに加工された状態で使われており、これらの部品の表面を滑らかに加工するために、研磨を行っている。
【０００３】
例えば、基板の両面を研磨する場合、まず、研磨パッドを貼り付けた研磨定盤を２つ用意し、一方の研磨定盤の研磨パッドを基板のおもて面に当て、もう一方の研磨定盤の研磨パッドを基板の裏面に当てることによって、研磨パッドで基板を挟み込んだ状態とする。そして、この状態のままで、研磨パッドと基板の表面（おもて面と裏面）との間に研磨材を分散させたスラリー状の研磨剤組成物を供給し、同時に、研磨定盤や基板を動かすことによって、基板の表面を研磨パッドで擦る。この動作によって、研磨材は、基板の表面上を転がっていき、また研磨パッドに保持されたときには研磨パッドの運動に伴って基板の表面上を動いていく。その結果、基板の表面は、主に凸な部分を研磨材によって削り落され、滑らかに仕上げられていく。
【０００４】
ところが、研磨では、研磨材や対象物の削り屑などが対象物の表面に残留してしまう。例えば、磁気ディスク基板を研磨した場合、研磨の終了後の磁気ディスク基板に研磨材などの残留物があると、この磁気ディスク基板から作製した磁気ディスクは、表面に突出した部位ができやすい。このような突出した部位があると、記録の読み書きの際に、磁気ディスク表面とヘッドとの衝突が生じやすくなってしまう。
【０００５】
また、例えば、対象物の表面を深めに削っていく粗研磨と、続いて対象物の表面を少しずつ削っていく仕上げ研磨とを実施した場合には、粗研磨用の研磨材が対象物の表面に残留していると、仕上げ研磨時に、粗研磨用の研磨材が引っ掻き傷（スクラッチ）やくぼみ（ピット）を作ってしまう。このように仕上げ研磨時の対象物の表面に新たなスクラッチやピットを生じさせてしまうと、スクラッチやピットの消去という仕上げ研磨の目的を達成できなくなってしまう。
【０００６】
そこで、研磨した対象物の表面から研磨材などの残留物を除去するために、対象物の表面をリンス剤で洗浄することが行われている。リンス剤は、過酸化水素や無機酸や有機酸や塩類などを成分として含んでおり、これらのリンス剤の成分が対象物の表面および研磨材などの残留物に対して化学的作用することによって、対象物の表面と残留物との付着状態を解き、対象物の表面から残留物を除くようになっている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１８２８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、研磨材や対象物の削り屑などの残留物が対象物の表面にこびり付いているときや深く突き刺さっているときもある。このような状態の残留物は、リンス剤の化学的作用によっても対象物の表面から引き離すことが難しい。
【０００９】
上記の問題に鑑みて、本発明の目的は、対象物の表面における研磨材や削り屑などの残留を低減可能な研磨剤組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために完成に至ったものであり、以下に示す研磨剤組成物である。
【００１１】
［１］  複数種の研磨剤組成物（Ａ）が順次供給されている磁気ディスク基板の表面を、同一の研磨パッドで擦り、粗研磨に適用される研磨方法（Ｉ）が実施され、前記研磨方法（Ｉ）に続いて、前記研磨剤組成物（Ａ）に含まれるコロイダルシリカの粒子径よりも粒子径の小さいコロイダルシリカを含む研磨剤組成物（Ｂ）が供給されている前記磁気ディスク基板の表面を、前記研磨方法（Ｉ）とは異なる研磨パッドで擦り、仕上げ研磨に適用される研磨方法（ＩＩ）が実施される場合に、前記研磨方法（Ｉ）において用いられる前記複数種の研磨剤組成物（Ａ）のうちの研磨材として中間アルミナおよび／または非晶質アルミナを含有する研磨剤組成物（ｂ）の後に、前記磁気ディスク基板の表面に供給される、前記複数種の研磨剤組成物（Ａ）のうちの一種として用いられる研磨剤組成物（ａ）であり、コロイダルシリカと酸と水とを含み、前記コロイダルシリカは、Ｈｅｙｗｏｏｄ径で測定された体積基準の粒度分布における粒子径５０ｎｍの累積体積頻度が３５％以上かつ前記粒度分布における粒子径１５ｎｍの累積体積頻度が９０％以下であり、前記磁気ディスク基板の表面からアルミナ研磨材の残留物を除去することを特徴とする研磨剤組成物（ａ）である研磨剤組成物。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の研磨剤組成物を用いた場合、研磨の対象物の表面における研磨材や削り屑などの残留を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の研磨剤組成物の一実施形態を使用する方法を説明するための図である。
【図２】本発明の研磨剤組成物の一実施形態を使用する方法を説明するための図であり、図１に示された工程に引き続いて行う工程を表した図である。
【図３】本発明の研磨剤組成物の実施形態の具体例を説明するためのフローチャートの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、本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。
【００１６】
１．研磨剤組成物：
本発明の研磨剤組成物は、複数種の研磨剤組成物を順次供給されている対象物の表面を同一の研磨パッドで擦る研磨方法（詳しくは「２．本発明の研磨剤組成物を用いた研磨方法の例」を参照）において、複数種の研磨剤組成物のうちの一種の研磨剤組成物として用いられて、複数種の研磨剤組成物のうちの研磨材を含む研磨剤組成物の後に対象物の表面に供給されるものである。さらに、本発明の研磨剤組成物は、コロイダルシリカと酸と水とを含み、コロイダルシリカは、Ｈｅｙｗｏｏｄ径で測定された体積基準の粒度分布における粒子径５０ｎｍの累積体積頻度が３５％以上かつ同粒度分布における粒子径１５ｎｍの累積体積頻度が９０％以下である。
【００１７】
本明細書でいう累積体積頻度（％）とは、通常用いられている意味と同じであり、対象となる粒子の集まりについての粒子径の最も小さい粒子を起点として粒子径の大きさの順に体積を積算していった分布において、ある数値以下の粒子径を有した粒子の体積の合計が、対象となる全ての粒子の体積の合計に対して占めている割合（％）を表す。例えば、粒子径１５ｎｍの累積体積頻度が５０％の時は、粒子径１５ｎｍ以下の粒子の体積の合計が全ての粒子の体積の合計の５０％を占めていることを意味し、Ｄ５０：１５（ｎｍ）と表現することもある。
【００１８】
コロイダルシリカの粒子径は、Ｈｅｙｗｏｏｄ径（投射面積円相当径）であり、顕微鏡の画像に基づいて、粒子の大きさを計測したものである。
【００１９】
本発明の研磨剤組成物は、研磨材を対象物の表面から取り除くことができる。また、対象物の削り屑や研磨パッドの摩耗粉が生じた場合には、これらも対象物の表面から取り除くことができる。例えば、アルミナなどの研磨材によって対象物の表面を研磨すると、研磨材が対象物の表面に付着あるいは対象物の表面に突き刺さった状態で残留する。そこで、研磨材によって研磨した後、本発明の研磨剤組成物を供給して対象物の表面を研磨パッドで擦ると、本発明の研磨剤組成物に含まれたコロイダルシリカが、対象物の表面に残留した研磨材や対象物の削り屑や研磨パッドの摩耗粉などを押し流すことができる。このように、本発明の研磨剤組成物は、対象物の表面から研磨材などの残留物を除去することができる。
【００２０】
本発明の研磨剤組成物に含まれるコロイダルシリカは、粒子径５０ｎｍの累積体積頻度が３５％以上かつ粒子径１５ｎｍの累積体積頻度が９０％以下である。このコロイダルシリカの粒度分布では、粒子径５０ｎｍ以上の大きな粒子と粒子径１５ｎｍ以下の小さな粒子の占める割合が比較的少なく抑えられている。このような粒度分布のコロイダルシリカは、研磨パッドによって擦られている対象物の表面に供給された場合、研磨パッドに十分保持されやすい。また、上記の粒度分布であるため、コロイダルシリカと対象物の表面との間にできる隙間は、研磨材や対象物の削り屑などの残留物の大きさよりも小さくなっている傾向にある。そのため、残留物がコロイダルシリカと対象物の表面との隙間に逃げ込むことによって、残留物とコロイダルシリカとの衝突が回避されることも少なくなる。したがって、コロイダルシリカと残留物との衝突頻度が高まり、対象物の表面から残留物を効率的に除去することができる。
【００２１】
特に、仕上げ研磨用の研磨パッドに比べてパッド孔の孔径が大きい傾向にある粗研磨用の研磨パッドを用いる場合には、上記のような粒度分布のコロイダルシリカであると、研磨パッドに保持されやすくなる傾向がある。また、研磨パッドに保持されたコロイダルシリカによって、残留物を効率的に除去することができる。
【００２２】
また、粒子径５０ｎｍ以下のコロイダルシリカの粒子が相当な数を確保されていることによって、あるコロイダルシリカと対象物の表面との間の隙間にさらに別の小さい粒子径のコロイダルシリカが入り込む状態が生じやすくなっている。これにより、コロイダルシリカと対象物の表面との隙間に研磨材などの残留物がより逃げ込みにくくなって、コロイダルシリカと残留物との衝突もより生じやすくなる。その結果、残留物は対象物の表面から除去されやすくなる。
【００２３】
また、コロイダルシリカは、球形になっている傾向にあるため、対象物の表面にこびり付いたり突き刺さったりしにくい傾向にある。したがって、コロイダルシリカ自体は、対象物の表面に残留しにくい。
【００２４】
さらに、コロイダルシリカ自身も、対象物の表面を削っていくことができる。上記のように球形になっている傾向にあるため、コロイダルシリカは、対象物の表面を削っていく場合、対象物の表面に傷跡を残すというよりも、むしろ対象物の表面の凸部を均して表面粗さを低下させるように削る傾向がある。特に、上述したように、本発明に用いるコロイダルシリカには小さい粒子が含まれており、この小さい粒子のコロイダルシリカが対象物を研磨することで表面粗さをより小さくすることにも寄与し得る。
【００２５】
本発明の研磨剤組成物におけるコロイダルシリカ濃度は、研磨条件などにも依存することから、特に限定されるものではないが、１．５〜３０質量％であることが望ましい。
【００２６】
また、本発明の研磨剤組成物は酸を含有している。本発明の研磨剤組成物の前に対象物の表面に供給された研磨剤組成物に酸またはその塩が含まれていた場合には、前に供給された研磨剤組成物と本発明の研磨剤組成物とが対象物の表面上で混じり合ったとき、ｐＨ変化が起こりにくくなる。その結果、研磨材や対象物の削り屑などの残留物は、ｐＨ変化に起因した凝集が生じにくくなる。したがって、凝集した研磨材などによって対象物の表面が削られることが低減する傾向にあるため、対象物の表面にスクラッチやピットが生じにくくなる。
【００２７】
また、Ｎｉ−Ｐメッキを施した表面を研磨する場合には、酸によって表面のＮｉ成分を溶出することによる化学的に削る現象と、研磨材によって表面を引っ掻くことによる物理的に削る現象とを並行させた状態になり得る。このような状態になった場合には、研磨レートを高めることができる。
【００２８】
本発明の研磨剤組成物では、酸として、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。
【００２９】
本発明の研磨剤組成物は、酸化剤を含むことが好ましい。酸化剤を含んだ場合には、対象物の表面に酸化被膜が形成されることにより、研磨レートを上げることができる。また、対象物の表面に先に供給された研磨剤組成物に酸化剤が含まれている場合には、本発明の研磨剤組成物に酸化剤を用いると、互いの研磨剤組成物が組成の急激な変化なしに対象物の表面上でなじみやすい。その結果、複数の対象物の表面や同一の対象物の複数の表面を研磨した場合には、これら複数の表面の間で研磨のばらつきを抑えることができる。例えば、磁気ディスク基板のように、両面研磨によって基板のおもて面と裏面を同時に研磨した場合には、研磨前後の平面度の変化を抑えることができる。
【００３０】
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、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。
【００３１】
また、本発明の研磨剤組成物には、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、ロールオフ低減効果などを示すその他の添加剤を含ませることができ、好ましい例としては、有機酸やその塩などをあげることができる。塩の場合、対イオンとしては、金属、アンモニウム、アルキルアンモニウム、有機アミンとの塩などをあげることができるが、これらの使用に限定されるものではない。
【００３２】
また、本発明の研磨剤組成物は、表面粗さを小さくし突起や表面付着物のない高品質研磨でかつ高速に研磨する観点から、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール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。また、表面粗さとスクラッチをともに低減する観点から、アクリル酸の重合体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。
【００３３】
また、本発明の研磨剤組成物においては、必要に応じて他の成分を配合することができる。他の成分としては、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、界面活性剤等を用いることができる。
【００３４】
界面活性剤は、コロイダルシリカを分散させるために用いることができ、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤などを用いることができる。界面活性剤としては、例えば、アルキル基を有するものとしてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム等を用いることでき、また、パーフルオロ炭化水素基を有するものとして４−（パーフルオロ−２−メチル−２−ペンテン−３−エーテル）ベンゼンスルホン酸ナトリウム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。また、高分子陰イオン系界面活性剤を用いることも可能であり、具体的には、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸−マレイン酸共重合体、（メタ）アクリル酸−イタコン酸共重合体、（メタ）アクリル酸フマル酸共重合体、（メタ）アクリル酸／酢酸ビニル共重合体、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸共重合体、安息香酸ホルムアルデヒド縮合物、安息香酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物、ポリスチレンスルホン酸、スチレン／スチレンスルホン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ジメチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ポリ｛ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート硫酸エステル｝、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（メタ）アクリレート硫酸エステル共重合体、ポリ｛ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートリン酸エステル｝、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートリン酸エステル共重合体、ポリ｛（メタ）アクリロイルオキシエタンホスホン酸｝、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリロイルオキシエタンホスホン酸共重合体、およびこれらの塩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。界面活性剤を塩として使用した場合、対イオンとしては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、モノエタノールアミンなどの一級アミン塩、ジエタノールアミンなどの二級アミン塩、トリエタノールアミンなどの三級アミン塩、テトラメチルアンモニウムなどの四級アンモニウム塩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。
【００３５】
本発明の研磨剤組成物よりも先に対象物の表面に供給される研磨材を含む研磨剤組成物のうちの少なくも一種以上の研磨剤組成物が、研磨材として中間アルミナおよび／または非晶質アルミナを含有することが好ましい。中間アルミナや非晶質アルミナは、対象物の表面に付着することによって残留しやすいため、これらを研磨材として使用することができないケースもあった。残留物の除去に優れた本発明の研磨剤組成物を使用することによって、中間アルミナや非晶質アルミナを研磨材として使用できる工程を増やすことができる。本発明の研磨剤組成物を用いたおかげで、中間アルミナや非晶質アルミナを研磨材として使用できるようになった工程においては、中間アルミナや非晶質アルミナを用いることができなかった従来の工程と比べ、研磨レートをより高めることができる。同時に、本発明の研磨剤組成物が中間アルミナや非晶質アルミナの残留を低減することによって、中間アルミナや非晶質アルミナの使用を敬遠する原因となっていたスクラッチ傷やピット等の発生を抑えることもできる。すなわち、本発明の研磨剤組成物を用いることによって、従来技術では中間アルミナや非晶質アルミナを使用するとトレード・オフの関係にあった、研磨レートの向上と研磨の高品質化とを両立させることができる。
【００３６】
中間アルミナとは、α−アルミナ以外の結晶性アルミナの総称である。したがって、中間アルミナとしては、例えば、γ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、η−アルミナ、またはκ−アルミナや、上記したアルミナのうちの２種以上を混合したもの（例えば、γ−アルミナとδ−アルミナを混合したもの）を用いることができる。
【００３７】
本発明の研磨剤組成物よりも先に対象物の表面に供給される研磨剤組成物には、研磨材として、α−アルミナ、ダイヤモンド、炭化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛粒子、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカなどを含有させてもよいが、これらの使用に限定されるものではない。ここに列挙したα−アルミナなどの中から１種以上と、中間アルミナまたは非晶質アルミナとを混合することによって、研磨促進効果などを高めることも可能である。
【００３８】
さらに、本発明の研磨剤組成物は、アルミナやダイヤモンドやジルコニアなどの研磨材を含有していてもよい。本発明の研磨剤組成物自体に含まれたアルミナなどの研磨材についても、対象物の表面に先に供給された研磨材と同じく、上述したコロイダルシリカの作用によって、対象物の表面上における残留を低減させることができる。
【００３９】
また、中間アルミナや非晶質アルミナやα−アルミナといったアルミナは、上述したように対象物の表面に残留しやすい。そのため、本発明の研磨剤組成物は、対象物の表面における残留物を低減させる作用をより確実に発揮できるため、アルミナを含まないことが好しく、粒子径５０ｎｍの累積体積頻度が３５％以上かつ同粒度分布における粒子径１５ｎｍの累積体積頻度が９０％以下の粒度分布を持つコロイダルシリカ以外の研磨材を含まないことがより好ましい。
【００４０】
２．本発明の研磨剤組成物を用いた研磨方法の例：
ここでは、上に述べた本発明の研磨剤組成物の一実施形態を使用する方法の一例を説明する。図１は、本使用方法を説明するための図であり、研磨機を用いて、磁気ディスク基板（以下、基板）を研磨する際の最初の工程の様子を側方から見た図である。図示されているように、本使用方法に用いる研磨機１０は、研磨パッド４を貼り付けた上定盤３と、研磨パッド３４を貼り付けた下定盤３１と、基板１をはめ込み固定するキャリア２１ａ，２１ｂと、キャリア２１ａ，２１ｂを支持する太陽歯車２７と内歯車２８と、２つのタンク６，１１と、これらのタンク６，１１に連通する管７とを有する。
【００４１】
上定盤３と下定盤３１は、円盤形状であり、上下方向に延びた回転軸９を中心に回転する。また、上定盤３の下部は、図１に示されるように、回転軸９を中心としてドーナッツ状に突出しており、これら突出した部分の端（上定盤の下面）が陸上競技のトラックのように平らな環形状になっている。同様に、下定盤３１の上部は、回転軸９を中心としてドーナッツ状に突出しており、下定盤３１の上面は平らな環形状になっている。そして、上定盤３の下面と下定盤３１の上面には、全体に研磨パッド４，３４が貼り付けられている。
【００４２】
太陽歯車２７は、回転軸９を中心に回転し、外周縁に歯が刻まれている。キャリア２１ａ，２１ｂは、円形の外周縁を有し、この外周縁には太陽歯車２７の歯と噛み合う歯が刻まれている。さらに、キャリア２１ａ，２１ｂには、基板１をはめ込んで固定する穴が設けられている。内歯車２８は、回転軸９を中心としたリング状の内歯車であり、内歯車２８に刻まれた歯は、キャリア２１ａの歯およびキャリア２１ｂの歯と噛み合う。したがって、キャリア２１ａ，２１ｂは、太陽歯車２７と内歯車２８によって支持された状態になっている。そして、キャリア２１ａは、動力を与えて太陽歯車２７を回転させたときに、回転軸２５ａを中心に回転するように設置されている。一方、キャリア２１ｂは、回転軸２５ｂを中心に回転するように設置されている。
【００４３】
また、研磨機１０では、上定盤３および下定盤３１が回転軸９を中心に回転したときに、研磨パッド４，３４がキャリア２１ａ，２１ｂの上面および下面を覆うように設定されている。したがって、基板１をはめ込んだキャリア２１ａ，２１ｂを、上定盤３と下定盤３１によって挟むと、基板１のおもてと裏の２つの表面５が研磨パッド４，３４に接触した状態になる。この状態のときに、上定盤３と下定盤３１を回転させると、基板１の表面５が研磨パッド４，３４によって擦られる。さらに、太陽歯車２７を回転させると、キャリア２１ａ，２１ｂにはめ込まれた基板１自体も運動するため、基板１の表面５は一層勢いよく擦られる。
【００４４】
本使用方法の場合には、タンク６にアルミナ入り研磨液８を貯めている。この液に入ったアルミナは、α−アルミナと中間アルミナの混合物であり、研磨材として働く。タンク１１は、コロイダルシリカ入り研磨液１５を貯めている。この研磨液１５は、本発明の研磨剤組成物の一実施形態に該当するものである。
【００４５】
管７は、タンク６およびタンク１１と連通し、また、上定盤３を貫通して研磨パッド４が貼り付けられた上定盤３の下面に開口している。そのため、タンク６に貯められたアルミナ入り研磨液８およびタンク１１に貯められたコロイダルシリカ入り研磨液１５を、管７を経由して基板１の表面５に供給することができる。
【００４６】
本使用方法では、まず、図１に示されたように、タンク６中のアルミナ入り研磨液８を管７から継続的に供給して、基板１の表面５をアルミナ入りの研磨液８によって濡らされた状態にする。この状態のまま、基板１のおもてと裏の表面５にそれぞれ研磨パッド４，３４を押し当てて、上定盤３と下定盤３１を回転させる。このようにすると、基板１の表面５がアルミナに引っ掻かれて削られていく。なお、この工程では、コロイダルシリカ入り研磨液１５をタンク１１に貯めたまま待機させる。
【００４７】
図２は、図１に続く工程の様子を側方から見た図である。図示されるように、管７からのアルミナ入り研磨液８の供給を停止し、代わりにタンク１１に貯められたコロイダルシリカ入り研磨液１５を管７から供給する。これによって、基板１の表面５は、アルミナ入り研磨液８によって濡らされた状態からコロイダルシリカ入り研磨液１５によって濡らされた状態に入れ替わっていく。
【００４８】
上記の２種類の研磨液を切り替える操作中にも、上定盤３や下定盤３１や太陽歯車２７は、そのまま回転させておくことが望ましい。これによって、基板１の表面５上で研磨液が攪拌され続けることになるため、アルミナ入り研磨液８にコロイダルシリカ入り研磨液１５が混じり込みやすくなる。その結果、基板１の表面５は、アルミナ入り研磨液８によって濡らされた状態からコロイダルシリカ入り研磨液１５によって濡らされた状態へとスムーズに入れ替わることができる。
【００４９】
また、上定盤３や下定盤３１や太陽歯車２７の回転を継続することで、アルミナは、基板１の表面５上を動き続けやすくなるために、基板１の表面５に固着しにくくなる。
【００５０】
上記のようにして研磨液の切り替えが終わると、研磨パッド４，３４がコロイダルシリカ入り研磨液１５に濡らされた基板１の表面５を擦っていく状態となる。このとき、コロイダルシリカは、基板１の表面５上を転がったり、研磨パット４，３４に保持された状態で基板１の表面５上を動いたりして、基板１の表面５上のアルミナや基板１の削り屑などの残留物に衝突する。この衝突によって、残留物は、押し流され、基板１の表面５上から除かれていく。
【００５１】
図３の（ａ）は、以上に述べた本使用方法の概略をフローチャートとして示す。
【００５２】
なお、アルミナ入り研磨液８の供給からコロイダリシリカ入りの研磨液１５の供給へと切り替える際には、アルミナ入り研磨液８を供給する動作と、コロイダルシリカ入り研磨液１５を供給する動作とが一時的に並行していても構わない。あるいは、アルミナ入り研磨液８の供給を止めてから、コロイダルシリカ入り研磨液１５の供給を開始するまでの間に、時間的なずれ（タイムラグ）があっても構わない。
【００５３】
本使用方法の一変形形態としては、アルミナ入り研磨液８を供給した後にコロイダルシリカ入り研磨液１５を供給して、基板１の表面５に付着したアルミナを一旦除去し、次いで、再びアルミナ入り研磨液８を供給する方法を挙げることができる（図３の（ｂ）のフローチャートを参照）。この方法では、アルミナが基板１の表面５に累積的に残留していくことを防ぐことができる。さらに、アルミナの残留の低減をより確実にするためには、基板１の表面５にアルミナ入り研磨液８を全て供給した後に、コロイダルシリカ入り研磨液１５を必ず供給することが好ましい（図３の（ａ），（ｃ），（ｄ）のフローチャートを参照）。
【００５４】
また、本使用方法の一変形形態としては、アルミナの粒子径の大きさによって細分化した複数種のアルミナ入り研磨液８を用いた方法を挙げることができる。一具体例としては、最初に粒径の大きいアルミナを含んだアルミナ入り研磨液を供給し、次いで粒径の小さいアルミナを含んだアルミナ入り研磨液に切り替えて供給し、その後に、コロイダルシリカ入り研磨液１５を供給する方法である（図３の（ｃ）のフローチャートを参照）。この方法では、まず粒径の大きいアルミナによって基板１の表面５の大きな凸部を削り落し、続いて粒径の小さいアルミナによって表面５の小さなうねりをなくすという具合に、基板１の表面５を段階的に均していくことができる。このようにすることで、基板１の表面５を平坦にするまでにかかる研磨時間を短縮できる。
【００５５】
また、本使用方法の一変形形態としては、アルミナ入り研磨液８の供給に続いて、研磨材が含まれていないリンス剤を供給し、その後、コロイダルシリカ入りの研磨液１５を供給する方法を挙げることができる（図３の（ｄ）のフローチャートを参照）。この方法では、コロイダリシリカ入りの研磨液１５を供給する前に、基板１の表面５をアルミナの除去に適した環境に整えることができる。例えば、リンス剤によってアルミナの除去に適した環境に整える方法には、リンス剤の化学的作用によってアルミナと基板１の表面５との結合のしやすさを緩和する処理を挙げることができる。
【００５６】
上記の本使用方法は、粗研磨に適用することが好ましい。図３の（ｅ）のフローチャートは、粗研磨と仕上げ研磨を行う場合において、粗研磨に本使用方法を適用したときの一例を表している。この例では、粗研磨は、基板１の表面５にアルミナ入り研磨液８を供給する工程と、これに続いてコロイダルシリカ入り研磨液１５を供給する工程とから構成されている。このような構成で粗研磨工程を実施した場合、仕上げ研磨前の基板１の表面５は、粗研磨用のアルミナなどの残留物が有意に低減された状態になる。したがって、仕上げ研磨では、粗研磨用のアルミナなどの残留物によって基板１の表面５を削られてしまうことが少なくなる。その結果、仕上げ研磨後の基板１の表面５は、引っ掻き傷（スクラッチ）やくぼみ（ピット）が低減されている。図３の（ｅ）のフローチャートに示すように、仕上げ研磨用の研磨剤組成物には、粒子径の小さいコロイダルシリカを研磨材として含んだものを用いることができる。
【実施例】
【００５７】
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。
【００５８】
ここでは、研磨材としてアルミナを含んだ研磨剤組成物（以下、第１液）を供給した後に、コロイダルシリカを含んだ研磨剤組成物（以下、第２液）を供給する研磨方法で検討した結果を説明する。
【００５９】
（１）研磨剤組成物の調製
各実施例および各比較例は、第１液の組成および第２液の組成に基づいて分類されたものである。実施例は、第１液でのコロイダルシリカの有無によって、実施例１〜１２、参考例１〜４（コロイダルシリカを含有せず）と実施例１３〜１５（コロイダルシリカを含有）とに分類し、実施例１〜１２、参考例１〜４に関する事項を表１に、実施例１３〜１５に関する事項を表２に示した。また、比較例１〜９は、主に実施例１〜１２、参考例１〜４と対照となるため表１に、比較例１０〜１２は、主に実施例１３〜１５と対照となるため表２に示した。以下、研磨剤組成物（第１液および第２液）の調製方法について詳しく説明する。
【００６０】
【表１】
0005890088.tif 000002
【００６１】
【表２】
0005890088.tif 000003
【００６２】
（実施例１〜１２、参考例１〜４、比較例１〜９）
実施例１〜１２、参考例１〜４および比較例１〜９の第１液は、下記の材料を含んだ研磨剤組成物である。なお、表１中における含有量を表示した欄に「なし」との表記した場合、該当する物質が含まれていないことを意味する。
α−アルミナ（粒子径Ｄ１０：０．３４μｍ、Ｄ５０：０．５１μｍ、Ｄ９０：０．７９μｍ、Ｄｍａｘ（最大径）：１．２８μｍ、市販のα−アルミナを粉砕、湿式分級して前記の粒度分布に調整、含有量は表１に示す）
中間アルミナ（粒子径Ｄ１０：０．１５μｍ、Ｄ５０：０．３４μｍ、Ｄ９０：０．７２μｍ、Ｄｍａｘ（最大径）：２．９３μｍ、市販の水酸化アルミニウムを焼成、粉砕、湿式分級して前記の粒度分布に調整、含有量は表１に示す）
硫酸  ０．５質量％
１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）  ０．６質量％
クエン酸  ０．１２質量％
過酸化水素  ０．２５質量％
アンモニア  ０．１質量％
【００６３】
なお、上記のアルミナの粒子径は、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、アルミナの粒度分布は体積基準としたものである。
【００６４】
実施例１〜１２、参考例１〜４および比較例１〜９の第２液は、表１に示すように、コロイダルシリカ、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、リン酸、硫酸、過酸化水素を含有した研磨剤組成物である。
【００６５】
コロイダルシリカの粒子径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）［日本電子製、透過型電子顕微鏡  ＪＥＭ２０００ＦＸ（２００ｋＶ）］を用いて倍率１０万倍の視野の写真を撮影し、この写真を解析ソフト（マウンテック製、Ｍａｃ−Ｖｉｅｗ  Ｖｅｒ．４．０）を用いて解析することにより測定した。コロイダルシリカの粒度分布は、２０００個程度のコロイダルシリカの粒子を解析して、これらのコロイダルシリカの粒子のＨｅｙｗｏｏｄ径から算出した。また、コロイダルシリカを混合して使用した場合には、混合前のコロイダルシリカを上述の方法で粒度分布を測定し、混合比率に基づいて混合後のコロイダルシリカの粒度分布を算出した。
【００６６】
（実施例１３〜１５、比較例１０〜１２）
実施例１３〜１５および比較例１０〜１２の第１液は、表２に示したコロイダルシリカと、下記の材料とを含んだ研磨剤組成物である。なお、表２中における含有量を表示した欄に「なし」との表記した場合、該当する物質が含まれていないことを意味する。
α−アルミナ（粒子径Ｄ１０：０．３４μｍ、Ｄ５０：０．５１μｍ、Ｄ９０：０．７９μｍ、Ｄｍａｘ（最大径）：１．２８μｍ、市販のα−アルミナを粉砕、湿式分級して前記の粒度分布に調整、含有量は表２に示す）
中間アルミナ（粒子径Ｄ１０：０．１５μｍ、Ｄ５０：０．３４μｍ、Ｄ９０：０．７２μｍ、Ｄｍａｘ（最大径）：２．９３μｍ、市販の水酸化アルミニウムを焼成、粉砕、湿式分級して前記の粒度分布に調整、含有量は表２に示す）
硫酸  ０．４質量％
クエン酸  ０．５質量％
過酸化水素  １．２質量％
【００６７】
なお、実施例１３〜１５および比較例１０〜１２の第１液に含まれるアルミナの粒子径は、実施例１〜１２、参考例１〜４や比較例１〜９の第１液に含まれるアルミナの粒子径と同じ方法で測定した。実施例１３〜１５および比較例１１，１２の第１液に含まれるコロイダルシリカの粒子径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）は、実施例１〜１２、参考例１〜４や比較例２〜６，９の第２液に含まれるコロイダルシリカの粒子径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）と同じ方法で測定した。
【００６８】
実施例１３〜１５の第２液は、表２に示すコロイダルシリカと、下記の材料とを含んだ研磨剤組成物である。実施例１３〜１５の第２液に含まれるコロイダルシリカの粒子径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）は、実施例１〜１２、参考例１〜４や比較例２〜６，９の第２液に含まれるコロイダルシリカの粒子径（Ｈｅｙｗｏｏｄ径）と同じ方法で測定した。
硫酸  ０．６質量％
リン酸  ０．８質量％
１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）  ０．２質量％
過酸化水素  ０．６質量％
【００６９】
（２）研磨
無電解Ｎｉ−Ｐめっきをした３．５インチアルミディスク（以下、アルミディスクという）を対象物として、第１液を供給しながら研磨を行い（以下、第１液加工という）、第１液の供給を止めると同時に第２液の供給を開始して、引き続いて第２液を供給しながら研磨を行った（以下、第２液加工という）。なお、比較例１、７、８、１０〜１２は、第１液加工のみを行った。第１液加工および第２液加工は、同じ研磨機によって連続して行った。第１液加工および第２液加工の研磨条件は、下記のとおりである。
【００７０】
（２−１）第１液加工
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
スラリー供給量：１００ｍｌ／分
研磨時間：２００秒間（ただし比較例１，７，８，１０〜１２は２６０秒間）
加工圧力：１００ｇ／ｃｍ２
【００７１】
（２−２）第２液加工（ただし比較例１，７，８，１０〜１２は実施せず）
研磨機：第１液加工と同じ
研磨パッド：第１液加工と同じ
定盤回転数：上定盤−７．５ｒｐｍ
下定盤２２．５ｒｐｍ
スラリー供給量：１００ｍｌ／分
研磨時間：６０秒間
加工圧力：１００ｇ／ｃｍ２
【００７２】
（３）リンス工程
実施例１〜１５、参考例１〜４の第２液加工後、比較例２〜６，９の第２液加工後、および比較例１，７，８，１０〜１２の第１液加工後、さらに続けて研磨材を含まない液を供給しながら同じ研磨機でリンス工程を行った。リンス工程後、研磨機からアルミディスクを取り出し、アルミディスクを洗浄した。リンス工程で供給した液としては、比較例８のみ０．３０％ＨＥＤＰ／０．５０％過酸化水素の水溶液を用い、比較例８以外の各実施例および各比較例は純水を用いた。リンス工程の条件は下記のとおりである。
研磨機：第１、２液加工と同じ
研磨パッド：第１、２液加工と同じ
定盤回転数：上定盤−７．５ｒｐｍ
下定盤２２．５ｒｐｍ
リンス液供給量：３０００ｍｌ／分
リンス時間：２０秒間
加工圧力：２０ｇ／ｃｍ２
【００７３】
（４）研磨したディスク表面の評価
リンス工程後のアルミディスクの表面について、研磨レート、ピークカウント（Ｐｃ）および表面粗さ（ＡＦＭ  Ｒａ）を測定した。また、リンス工程後に仕上げ研磨加工を行ったアルミディスクの表面について、アルミナ突き刺さりを測定した（仕上げ研磨加工については後述）。
【００７４】
（４−１）研磨レート
研磨レートは、リンス工程まで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。実施例１〜１２、参考例１〜４および比較例１〜９については比較例１の研磨レートの値に対する比を表１に示す。実施例１３〜１５および比較例１０〜１２については比較例１０の研磨レートの値に対する比を表２に示す。なお、比較例１の研磨レートは０．７０８μｍ／ｍｉｎ、比較例１０の研磨レートは０．８４２μｍ／ｍｉｎであった。
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めっきの密度（ｇ／ｃｍ３）×１０４
（但し、上記式中、アルミディスク片面の面積は６６ｃｍ２、Ｎｉ−Ｐめっきの密度は
８．０ｇ／ｃｍ３）
【００７５】
（４−２）ピークカウント（Ｐｃ）
エスアイアイ・ナノテクノロジー社製の解析装置（走査型プローブ顕微鏡  ＳＰＡ５００）とエスアイアイ・ナノテクノロジー社製の解析ソフト（ＳＰＩ３８００Ｎ）を用いてピークカウント（Ｐｃ）を測定した。測定方法は、走査周波数１．０Ｈｚ、走査エリア２．５μｍ×２．５μｍ、Ｘ／Ｙデータ数５１２／２５６の条件で、リンス工程後のアルミディスクの表面形状を計測し、表面形状プロファイルのしきい値を１５ｎｍとした場合のピーク数を数えた。実施例１〜１２、参考例１〜４および比較例１〜９については比較例１の単位面積当たりのピーク数に対する比を表１に示す。実施例１３〜１５および比較例１０〜１２については比較例１０の単位面積当たりのピーク数に対する比を表２に示す。なお、比較例１のピークカウントは１８．９個／μｍ２、比較例１０のピークカウントは１７．１個／μｍ２であった。
【００７６】
（４−３）表面粗さ（Ｒａ）
上記のピークカウントの測定と同じ条件で、リンス工程後のアルミディスクの表面形状を計測し、表面粗さを測定した。結果を表１または表２に示す。
【００７７】
（４−４）アルミナ突き刺さり
リンス工程後のアルミディスクに対して仕上げ研磨を行い、仕上げ研磨後、研磨機からアルミディスクを取り出してアルミディスクを洗浄した（以上を「仕上げ研磨加工」という）。この仕上げ研磨加工によって、片面で約０．１μｍを研磨すると、アルミディスクの表面に付着した状態のアルミナを除去することができた。その結果、アルミディスクの表面に突き刺さった状態のアルミナのみを残すことができ、アルミディスク上のアルミナ突き刺さりをより正確に評価することができた。仕上げ研磨加工に用いた研磨剤組成物および仕上げ研磨加工の研磨条件は、下記のとおりである。
研磨剤組成物：
コロイダルシリカ  ５％
（Ｄ１０：８．０５ｎｍ、Ｄ５０：１７．８５ｎｍ、Ｄ９０：３５．８８ｎｍ）
ＨＥＤＰ  ０．２％
リン酸  ０．８％
硫酸  ０．６％
過酸化水素  ０．６％
研磨機：システム精工（株）製  ９Ｂ両面研磨機
研磨パッド：（株）ＦＩＬＷＥＬ社製  Ｐ２用パッド
定盤回転数：上定盤−１４ｒｐｍ
下定盤２０ｒｐｍ
太陽歯車回転数：８ｒｐｍ
スラリー供給量：１００ｍｌ／分
研磨時間：１００秒間
加工圧力：１００ｇ／ｃｍ２
【００７８】
アルミナ突き刺さりを評価するにあたっては、まず、ＭｉｃｒｏＭＡＸ  ＶＭＸ−４１００を用いて、仕上げ研磨工程後の各実施例・各比較例のアルミディスクのおもて面と裏面に対して、下記の測定条件下でおもて面を６視野、裏面を６視野（合計１２視野）観察し、一つの視野中（９ｍｍ×７ｍｍ）に観察された輝点の数を計測した。そして、各視野について下記の「突き刺さりの程度の基準」に照らしわせて輝点の数から点数を付与し、合計１２視野に与えられた突き刺さり程度の点数から平均値を算出した。この平均値に基づいて突き刺さりの評価を行った。突き刺さり程度の点数の平均値を表１および表２に示す。
測定条件：
傾斜：−５°
アイリス：１０
ズーム：１０
突き刺さり程度の基準：
突き刺さり程度０：輝点０〜５個／視野
突き刺さり程度１：輝点６〜１０個／視野
突き刺さり程度２：輝点１１〜２０個／視野
突き刺さり程度３：輝点２１〜４０個／視野
突き刺さり程度４：輝点４１〜１００個／視野
突き刺さり程度５：輝点１０１個以上／視野
【００７９】
アルミナの残留に関する評価については、ピークカウント（Ｐｃ）が付着に起因したアルミナの残留および突き刺さりに起因したアルミナの残留を反映し、アルミナ突き刺さりが突き刺さりに起因したアルミナの残留を反映していることに留意されたい。
【００８０】
実施例１〜１２、参考例１〜４と比較例１〜６とをピークカウント（Ｐｃ）およびアルミナの突き刺さりについて比べると、研磨剤組成物に含まれたコロイダルシリカにおける粒子径５０ｎｍの累積体積頻度が３５％以上かつ粒子径１５ｎｍの累積体積頻度が９０％以下であると、研磨材の残留を十分に除去できることが判明した。
【００８１】
比較例１と比較例７の結果から、第１液に中間アルミナを添加することにより研磨レート等の研磨特性は改善されることが判明した。ところが、第１液に中間アルミナを添加することにより、ピークカウント（Ｐｃ）として観察される研磨材の残留が悪化することを確認した。
【００８２】
実施例６と比較例８および比較例９とを比べると、第２液による加工を行わずに酸（ＨＥＤＰ）や酸化剤（過酸化水素）を含んだリンス剤を用いてリンスを行った場合や、第二液に酸（ＨＥＤＰ、リン酸、硫酸）や酸化剤（過酸化水素）を含まずコロイダルシリカのみを含んだ場合には、ピークカウント（Ｐｃ）やアルミナ突き刺さりとして観察される研磨材の残留を十分に取り除くことができないことが判明した。
【００８３】
比較例１０〜１２の結果から、第１液がアルミナとコロイダルシリカとを含んだ場合、この第１液中のコロイダルシリカの作用をもってしてもアルミナ突き刺さりとして観察される研磨材の残留を十分に取り除くことができないことが判明した。さらに、実施例１３〜１５と比較例１０〜１２とを比べると、引き続いて第２液加工（第２液が本発明の一実施形態の研磨剤組成物）をすることで、アルミナ突き刺さりとして観察される研磨材の残留が十分に取り除くことができたことを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、磁気ディスク基板などの研磨に用いられる研磨剤組成物として利用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１：基板、３：上定盤、４：研磨パット、５：表面、６：タンク、７：管、８：アルミナ入りの研磨液、９：回転軸、１０：研磨機、１１：タンク、１５：コロイダルシリカ入りの研磨液、２１ａ，２１ｂ：キャリア、２５ａ，２５ｂ：回転軸、２７：太陽歯車、２８：内歯車、３１：下定盤、３４：研磨パッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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