(57)【要約】【課題】研磨速度が充分に得られ、かつ、研磨で生じる被研磨基板のロールオフを低減し得るロールオフ低減剤、該ロールオフ低減剤を含有する研磨液組成物、該研磨液組成物を用いた基板の製造方法、該ロールオフ低減剤又は前記研磨液組成物でロールオフを低減する方法を提供すること。【解決手段】研磨液組成物中の研磨材の表面電位を制御する特性を有する無機化合物からなるロールオフ低減剤であって、研磨材（αタイプのコランダム結晶で構成されたＡ１２０３純度９８．０重量％以上の高純度アルミナ）２０重量部、クエン酸１重量部、水７８重量部及び無機化合物１重量部を含有してなる基準研磨液組成物を調製した場合、該無機化合物の存在により該基準研磨液組成物中の研磨材の表面電位が−１１０〜２５０ｍＶ　に制御されるロールオフ低減剤、該ロールオフ低減剤と研磨材と有機酸又はその塩と水とを含有してなる研磨液組成物、該研磨液組成物を用いて、被研磨基板を研磨する工程を有する基板の製造方法、研磨工程において前記ロールオフ低減剤又は前記研磨液組成物を用いて基板のロールオフを低減する方法。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨液組成物中の研磨材の表面電位を制御する特性を有する無機化合物からなるロールオフ低減剤であって、研磨材（αタイプのコランダム結晶で構成されたＡ１２０３純度９８．０重量％以上の高純度アルミナ）２０重量部、クエン酸１重量部、水７８重量部及び無機化合物１重量部を含有してなる基準研磨液組成物を調製した場合、該無機化合物の存在により該基準研磨液組成物中の研磨材の表面電位が−１１０〜２５０ｍＶ　に制御される、ロールオフ低減剤。
【請求項２】
無機化合物が含窒素無機酸又はその塩、含硫黄無機酸又はその塩、含燐無機酸又はその塩、含ハロゲン無機酸又はその塩、炭酸塩、シアン酸塩、及び含金属原子無機酸又はその塩からなる群より選ばれる１種以上である請求項１記載のロールオフ低減剤。
【請求項３】
無機化合物が硫酸又は硫酸塩である請求項１又は２記載のロールオフ低減剤。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載のロールオフ低減剤と、研磨材と、有機酸又はその塩と、水とを含有してなる研磨液組成物。
【請求項５】
請求項４記載の研磨液組成物を用いて、被研磨基板を研磨する工程を有する基板の製造方法。
【請求項６】
研磨工程において請求項１〜３いずれか記載のロールオフ低減剤を用いて基板のロールオフを低減する方法。
【請求項７】
研磨工程において請求項４記載の研磨液組成物を用いて基板のロールオフを低減する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨工程におけるロールオフ低減剤及びそれを用いた研磨液組成物に関する。更には、該研磨液組成物を用いた基板の製造方法、研磨工程におけるロールオフ低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクは、高容量化を推進する技術に対しての要望が高まっている。高容量化への有力な手段の一つとして、研磨工程で発生するロールオフ（被研磨基板の端面だれ）を小さくし、より外周部まで記録できることが望まれている。このようなロールオフを低減した基板を製造するため、研磨パッドを堅くする、研磨荷重を小さくするといった機械的条件が検討されている。しかしながら、このような機械的研磨条件は効果があるもののいまだ充分とは言えない。また、研磨工程に使用する研磨液組成物からロールオフを低減する観点から、水酸基を持つ有機酸に代表される特定の有機酸の使用（特開２００２−１２８５７号公報）、アルミニウム塩のゾル化生成物の使用（特開２００２−２０７３２号公報）等が検討されているがロールオフを充分に低減しえるとは言い切れないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、基板の端面部が内部よりも多く研磨されるロールオフが発生するのは、基板を研磨する際の圧力が内部より、端面部の方が高いことに原因があると考えられる。そこで、本発明者らは、この圧力の差が、研磨材の砥粒の凝集力が大きいことにより、基板と研磨パッド等の研磨装置との間に研磨材が入り込む際に端面部を大きく研磨してしまうことに原因があるとする、従来にない新しい観点から、研磨材の砥粒の凝集を制御する化合物に着目することで、本発明を完成させるに至った。
【０００４】
従って、本発明は、研磨速度が充分に得られ、かつ、研磨で生じる被研磨基板のロールオフを低減し得るロールオフ低減剤、該ロールオフ低減剤を含有する研磨液組成物、該研磨液組成物を用いた基板の製造方法、該ロールオフ低減剤又は前記研磨液組成物でロールオフを低減する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨は、
〔１〕　　研磨液組成物中の研磨材の表面電位を制御する特性を有する無機化合物からなるロールオフ低減剤であって、研磨材（αタイプのコランダム結晶で構成されたＡ１２０３純度９８．０重量％以上の高純度アルミナ）２０重量部、クエン酸１重量部、水７８重量部及び無機化合物１重量部を含有してなる基準研磨液組成物を調製した場合、該無機化合物の存在により該基準研磨液組成物中の研磨材の表面電位が−１１０〜２５０ｍＶ　に制御される、ロールオフ低減剤、
〔２〕　　前記〔１〕記載のロールオフ低減剤と、研磨材と、有機酸又はその塩と、水とを含有してなる研磨液組成物、
〔３〕　前記〔２〕記載の研磨液組成物を用いて、被研磨基板を研磨する工程を有する基板の製造方法、
〔４〕　　研磨工程において前記〔１〕記載のロールオフ低減剤を用いて基板のロールオフを低減する方法、並びに
〔５〕　研磨工程において前記〔２〕記載の研磨液組成物を用いて基板のロールオフを低減する方法
に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のロールオフ低減剤は、前記のように、研磨液組成物中の研磨材の表面電位を制御する特性を有する無機化合物からなるものであって、研磨材（αタイプのコランダム結晶で構成されたＡ１２０３純度９８．０重量％以上の高純度アルミナ）２０重量部、クエン酸１重量部、水７８重量部及び無機化合物１重量部を含有してなる基準研磨液組成物を調製した場合、該無機化合物の存在により該基準研磨液組成物中の研磨材の表面電位（以下、特定表面電位ともいう）が−１１０〜２５０ｍＶ　に制御する特性を示すものである。本発明においては、かかるロールオフ低減剤を研磨液組成物に配合することにより、基板のロールオフを有意に低減することができ、外周部まで記録できる基板を生産できるという顕著な効果が発現される。
【０００７】
本発明のロールオフ低減剤は、前記のような研磨液組成物の研磨材の表面電位制御作用に加え、被研磨基板のロールオフ低減作用を有する。これら２つの作用機構について、詳細は明らかでないが、以下のことが考えられる。即ち、本発明のロールオフ低減剤により、研磨材の表面電位が前記範囲に制御されて研磨材同士の凝集力が低下するようにコントロールされる。その結果、研磨時に高い圧力がかかる端面部では〔端面圧力＞砥粒凝集力〕となり、砥粒凝集が崩壊され研磨速度が低下する。反対に、端面部に比較して圧力の低い内側では〔内部圧力＜凝集力〕となり、砥粒の再凝集が発生し、研磨速度は維持される。従って、内部と外部（端面部）の研磨速度差は小さくなり、ロールオフの低減が可能となる。
【０００８】
本発明のロールオフ低減剤は、基準研磨液組成物中の研磨材の表面電位を−１１０〜２５０ｍＶ　に制御する無機化合物であり、かかる無機化合物としては、炭素原子を含有しない化合物、炭酸塩及びシアン酸塩等の含炭素ブレンステッド酸塩等が挙げられる。
【０００９】
本発明のロールオフ低減剤としては、ロールオフ低減の観点から特定表面電位を−１１０〜２００ｍＶ　に制御するものが好ましく、より好ましくは−１００〜２００ｍＶ　であり、最も好ましくは−９０　〜１８０ｍＶ　である。
【００１０】
本発明において、無機化合物を１重量％含有してなる基準研磨液組成物とは、研磨材（αタイプのコランダム結晶で構成されたＡ１２０３純度９８．０重量％以上の高純度アルミナ）２０重量部、クエン酸１重量部、水７８重量部、ロールオフ低減剤１重量部から構成される研磨液組成物である。従って、本発明において、表面電位は、クエン酸を含有する研磨液組成物中の研磨材の表面電位である。
【００１１】
基準研磨液組成物において研磨材として用いられるαタイプのコランダム結晶で構成されたＡ１２０３純度９８．０重量％以上の高純度アルミナとしては、その他の成分としてＳｉＯ２　が１．２重量％以下、Ｆｅ２　Ｏ３　が０．２重量％以下、Ｎａ２　Ｏが０．７重量％以下が好適であり、また、累積高さ５０％点の粒子径が０．６μｍのアルミナが好適であり、その具体例としては、フジミインコーポレーテッド社製の「ＷＡ＃１００００」（商品名）が挙げられる。
【００１２】
また、特定表面電位とは、研磨液組成物中の研磨材の表面電位であり、前記基準研磨液組成物を０．４５μｍ　フィルターで減圧濾過し、回収した濾過残査である研磨材０．１ｇを水７０ｇ　に再分散し、流動電位検出装置を用いて５〜６分後の電位を特定表面電位とする。
【００１３】
また、本発明のロールオフ低減剤としては、基準研磨液組成物中の研磨材の特定表面電位を−１１０〜２５０ｍＶ　に制御する無機化合物であれば特に限定は無いが、表面電位制御の面、使用時の取り扱い性から水１００ｇに対し、０．１ｇ以上溶解するものが好ましく、更に好ましくは０．５ｇ以上であり、より好ましくは１　ｇ以上であり、最も好ましくは５　ｇ以上である。
【００１４】
また、表面電位制御の面から、前記無機化合物は、イオン解離可能な化合物が好ましく、更に好ましくはブレンステッド酸又はその塩が好ましい。より好ましくはいずれの解離段でも良いがｐＫａ　（２５℃、水溶液）が−１０　〜１０となる解離段を持つブレンステッド酸又はその塩が好ましい。最も好ましくはｐＫａ　が０〜７となる解離段を持つブレンステッド酸又はその塩が好ましい。
【００１５】
本発明に用いられるロールオフ低減剤としては、基板の腐食性、人体への影響の面から１００　ｇの水に０．１　ｇ添加した際のｐＨが１〜１３の物が好ましく、更に好ましくは２〜１０である。
【００１６】
本発明に用いられるロールオフ低減剤に用いられる無機化合物の具体例としては、硝酸、硝酸カリウム、硝酸ニッケル、硝酸アルミニウム、亜硝酸、亜硝酸アルミニウムに代表される含窒素無機酸又はその塩、硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸カリウム、硫酸ニッケル、硫酸アルミニウム、亜硫酸アルミニウム、スルファミン酸アンモニウムに代表される含硫黄無機酸又はその塩、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸ニッケル、亜燐酸カリウム、ピロリン酸アルミニウムに代表される含燐無機酸又はその塩、塩酸、塩化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、臭化カリウムに代表される含ハロゲン無機酸又はその塩、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウムに代表される炭酸塩、シアン酸ナトリウム、シアン酸カリウムに代表されるシアン酸塩、タングステン酸、モリブデン酸アンモニウム、チタン酸ナトリウムに代表される含金属原子無機酸又はその塩等が挙げられる。
【００１７】
これらの無機化合物のうち、そのロールオフ低減性を考慮した場合、多価無機酸又はその塩が好ましく、経済性の面から非金属性無機酸又はその塩が好ましい。更に、製造する基板への研磨クズ等の残留性を考慮すると、より好ましくは含硫黄無機酸又はその塩であり、最も好ましくは腐食等を考慮し、含硫黄無機酸塩が挙げられる。前記含硫黄無機酸又はその塩の中では、硫酸又は硫酸塩が特に好ましい。
【００１８】
ロールオフ低減剤がイオン性無機化合物の塩である場合、陽イオン種には特に限定はなく、具体的には、金属、アンモニウム、アルキルアンモニウム、有機アミン等との塩が挙げられる。金属の具体例としては、周期律表（長周期型）１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、６Ａ、７Ａ又は８族に属する金属が挙げられる。これらの金属の中でも、ロールオフ低減の観点から１Ａ、３Ｂ又は８族に属する金属が好ましく、特に好ましくは８族に属する金属である。
【００１９】
アルキルアンモニウムの具体例としては、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。
【００２０】
有機アミン等の具体例としては、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。
【００２１】
これらの陽イオン種の中では、アンモニウム、８族に属する金属が特に好ましい。
【００２２】
本発明のロールオフ低減剤は、研磨材と、有機酸又はその塩と、水とを含有する研磨液に配合して使用できる。このようにして得られる研磨液組成物を本明細書においては、特に「ロールオフ低減剤組成物」と呼ぶ。即ち、本発明のロールオフ低減剤組成物は少なくとも前記ロールオフ低減剤と研磨材と、有機酸又はその塩と水とを含有するものである。
【００２３】
ロールオフ低減剤組成物中における研磨材の表面電位を制御する前記ロールオフ低減剤の含有量は、ロールオフ低減の観点、研磨性能の観点から、研磨液組成物中０．００１　重量％以上が好ましく、また、経済的な観点、被研磨物の面質、研磨クズの沈降、付着の観点から、１０重量％以下が好ましい。より好ましくは０．００５　〜８重量％、さらに好ましくは０．０１〜５重量％、もっとも好ましくは０．０５〜３重量％である。なお、ロールオフ低減剤は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００２４】
本発明に用いられる研磨材は、研磨用に一般に使用されている研磨材を使用することができる。該研磨材の例としては、金属；金属又は半金属の炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物；ダイヤモンド等が挙げられる。金属又は半金属元素は、周期律表（長周期型）の２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ、５Ａ、６Ａ、７Ａ又は８族由来のものである。研磨材の具体例として、α−アルミナ粒子、中間アルミナ粒子、アルミナゾル、炭化ケイ素粒子、ダイヤモンド粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化亜鉛粒子、酸化セリウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、コロイダルシリカ粒子、ヒュームドシリカ粒子等が挙げられ、これらを１種以上使用することは、研磨速度を向上させる観点から好ましい。また、研磨特性の必要性に応じてこれらの２種以上混合して使用してもよい。研磨剤用途別ではＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板の粗研磨はα−アルミナ粒子、中間アルミナ粒子、アルミナゾル等のアルミナ粒子が好ましく、更にはα−アルミナ粒子、中間アルミナ粒子との組み合わせが速度向上、表面欠陥防止及び表面粗さ低減から特に好ましく、特にα−アルミナ粒子と中間アルミナとしてγ−アルミナ、θ−アルミナとの組み合わせが特に好ましい。また、そのα−アルミナと中間アルミナの混合比（中間アルミナ／α−アルミナ、重量比）は、０．１〜２が好ましく、更に好ましくは０．５〜１である。また、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板の仕上げ研磨にはコロイダルシリカ粒子、ヒュームドシリカ粒子等のシリカ粒子を用いることが好ましい。ガラス材質の研磨には酸化セリウム粒子、アルミナ粒子を用いることが好ましい。半導体ウェハや半導体素子等の研磨では酸化セリウム粒子、アルミナ粒子、シリカ粒子が好ましい。
【００２５】
研磨材の一次粒子の平均粒径は、研磨速度を向上させる観点から、好ましくは０．０１〜３μｍ、さらに好ましくは０．０１〜０．８μｍ、特に好ましくは０．０２〜０．５μｍである。さらに、一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合は、同様に研磨速度を向上させる観点及び被研磨物の表面粗さを低減させる観点から、その二次粒子の平均粒径は、好ましくは０．０２〜３μｍ、さらに好ましくは０．０５〜１．５μｍ、特に好ましくは０．１〜１．２μｍである。研磨材の一次粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡で観察（好適には３０００〜３００００　倍）又は透過型電子顕微鏡で観察（好適には１００００　〜３０００００倍）して画像解析を行い、粒径を測定することにより求めることができる。また、二次粒子の平均粒径はレーザー光回折法を用いて体積平均粒径として測定することができる。
【００２６】
研磨材の比重は、分散性及び研磨装置への供給性や回収再利用性の観点から、その比重は２〜６であることが好ましく、２〜５であることがより好ましい。
研磨材の総含有量は、経済性及び表面粗さを小さくし、効率よく研磨することができるようにする観点から、ロールオフ低減剤組成物中において好ましくは１〜４０重量％、より好ましくは２〜３０重量％、さらに好ましくは３〜２５重量％である。
【００２７】
本発明に用いられる有機酸又はその塩は研磨速度を向上するものであれば特に限定はないが、モノ又は多価カルボン酸、アミノカルボン酸、アミノ酸及びそれらの塩等が挙げられる。これらの化合物はその特性から化合物群（Ａ）と化合物群（Ｂ）に大別される。
【００２８】
化合物群（Ａ）に属する化合物は、単独で研磨速度を向上することも可能であるが、顕著な特徴としては化合物群（Ｂ）に代表される他の速度向上剤と組み合わせた場合ロールオフを低減する作用を有する化合物である。これらの化合物群（Ａ）と本発明での表面電位を抑制するロールオフ低減剤とを組み合わせることでロールオフをより一層小さくすることができる。化合物群（Ａ）の化合物としてはＯＨ基又はＳＨ基を含有する炭素数２〜２０のモノ又は多価カルボン酸、炭素数２〜３のジカルボン酸、炭素数１〜２０のモノカルボン酸及びそれらの塩より選ばれる１種以上の化合物である。ＯＨ基又はＳＨ基を含有するモノ又は多価カルボン酸の炭素数は水への溶解性の観点から２〜２０であり、２〜１０が好ましく、より好ましくは２〜８、さらに好ましくは２〜６である。例えば、ロールオフ低減の観点から、α―ヒドロキシカルボキシル化合物が好ましい。炭素数２〜３のジカルボン酸とは即ちシュウ酸とマロン酸を指す。前記モノカルボン酸の炭素数は、水への溶解性の観点から、１〜１０が好ましく、より好ましくは１〜８、さらに好ましくは１〜５である。化合物群（Ａ）のうち、研磨速度の面からは、α―ヒドロキシカルボン酸又はその塩が好ましい。
【００２９】
ＯＨ基又はＳＨ基を含有する炭素数２〜２０のモノ又は多価カルボン酸、炭素数２〜３のジカルボン酸、炭素数１〜２０のモノカルボン酸の具体例としては、特開２００２−１２８５７号公報２頁右欄４４行〜３　頁左欄４５行等に記載されているものが挙げられる。
【００３０】
ＯＨ基又はＳＨ基を有する炭素数２〜２０のカルボン酸の具体例としては、グリコール酸、メルカプトコハク酸、チオグリコール酸、乳酸、β−　ヒドロキシプロピオン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、イソクエン酸、アロクエン酸、グルコン酸、グリオキシル酸、グリセリン酸、マンデル酸、トロパ酸、ベンジル酸、サリチル酸等が挙げられる。モノカルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸等が挙げられる。これらの中で、酢酸、シュウ酸、マロン酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、グリオキシル酸、クエン酸及びグルコン酸が好ましく、さらに好ましくは、シュウ酸、マロン酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、グリオキシル酸、クエン酸及びグルコン酸であり、特に好ましくはクエン酸である。
【００３１】
これら化合物群（Ａ）の塩としては、特に限定はなく、具体的には、金属、アンモニウム、アルキルアンモニウム、有機アミン等との塩が挙げられる。金属の具体例としては、周期律表（長周期型）１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、６Ａ、７Ａ又は８族に属する金属が挙げられる。これらの金属の中でも、目詰まり低減の観点から１Ａ、３Ａ、３Ｂ、７Ａ又は８族に属する金属が好ましく、１Ａ、３Ａ又は３Ｂ族に属する金属が更に好ましく、１Ａ族に属するナトリウム、カリウムが最も好ましい。
【００３２】
アルキルアンモニウムの具体例としては、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。
【００３３】
有機アミン等の具体例としては、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。
【００３４】
これらの塩の中では、アンモニウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩が特に好ましい。
【００３５】
化合物群（Ａ）は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。
【００３６】
本発明に用いる化合物群（Ｂ）は、特に研磨速度向上の作用に優れる化合物である。化合物群（Ｂ）としては炭素数４以上のＯＨ基又はＳＨ基を有しない多価カルボン酸、アミノカルボン酸、アミノ酸及びそれらの塩等が挙げられる。
速度向上の観点からは炭素数４以上のＯＨ基又はＳＨ基を有しない多価カルボン酸中でも炭素数４〜２０が好ましく、さらに水溶性の観点を加味すると炭素数４〜１０が好ましい。また、そのカルボン酸価数は２〜１０、好ましくは２〜６、特に好ましくは２〜４である。また、同様の観点から、アミノカルボン酸としては、１分子中のアミノ基の数は１〜６が好ましく、更に１〜４が好ましい。そのカルボン酸基の数としては１〜１２が好ましく、更には２〜８が好ましい。また、炭素数としては１〜３０が好ましく、更には１〜２０が好ましい。同様の観点からアミノ酸の炭素数としては２〜２０が好ましく、更に２〜１０が好ましい。
【００３７】
化合物群（Ｂ）の具体例としては、特開２００２−３０２７６公報４頁左欄１３行〜４頁３０行等に記載されているものが挙げられる。
【００３８】
具体的にはコハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、シトラコン酸、イタコン酸、トリカルバル酸、アジピン酸、プロパン−１，１，２，３−テトラカルボン酸、ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸、ジグリコール酸、ニトロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロオキシエチルエチレンジアミンテトラ酢酸（ＨＥＤＴＡ）、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸（ＴＴＨＡ）、ジカルボキシメチルグルタミン酸（ＧＬＤＡ）、グリシン、アラニン等が挙げられる。
これらの中でもコハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、シトラコン酸、イタコン酸、トリカルバル酸、アジピン酸、ジグリコール酸、ニトロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸が好ましく、さらにコハク酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、トリカルバル酸、ジグリコール酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸がより好ましい。
【００３９】
これら化合物群（Ｂ）の塩としては、前記化合物群（Ａ）と同様のものが挙げられる。
【００４０】
化合物群（Ｂ）は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。更には化合物群（Ａ）と化合物群（Ｂ）を組み合わせることが研磨性能のバランスの上で特に好ましい。
【００４１】
また、有機酸又はその塩の総含有量は、機能を発現させる観点及び経済性の観点から、好ましくはロールオフ低減剤組成物中０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．０２〜７重量％、さらに好ましくは０．０３〜５重量％である。
【００４２】
本発明のロールオフ低減剤組成物中の水は、媒体として使用されるものであり、その含有量は被研磨物を効率良く研磨する観点から、好ましくは５５〜９８．９９９重量％、より好ましくは６０〜９７．５重量％、さらに好ましくは７０〜９６．８重量％である。
【００４３】
本発明のロールオフ低減剤組成物は、必要に応じて他の成分を含有してもよい。他の成分としては、酸化剤、防錆剤、塩基性物質等が挙げられる。酸化剤の具体例としては、特開昭６３−２５１１６３　号公報２頁左下欄７行〜１４行、特開平３−１１５３８３号公報２　頁右下欄１６行〜３　頁左上欄１１行、特開平４−２７５３８７号公報２　頁右欄２７行〜３　頁左欄１２行等に記載されているものが挙げられる。これらの成分は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。また、その含有量は、それぞれの機能を発現させる観点及び経済性の観点から、好ましくはロールオフ低減剤組成物中０．０５〜２０重量％、より好ましくは０．０５〜１０重量％、さらに好ましくは０．０５〜５重量％である。
【００４４】
さらに他の成分として必要に応じて殺菌剤や抗菌剤等を配合することができる。これらの殺菌剤、抗菌剤の含有量は、機能を発現する観点、研磨性能への影響、経済面の観点からロールオフ低減剤組成物中０．０００１〜０．１　重量％、より好ましくは０．００１　〜０．０５重量％更に好ましくは０．００２　〜０．０２重量％である。
【００４５】
尚、前記ロールオフ低減剤組成物中の各成分の濃度は、研磨する際の好ましい濃度であるが、該組成物の製造時の濃度であって良い。通常、研磨液組成物は濃縮液として製造され、これを使用時に希釈して用いる場合が多い。
また、ロールオフ低減剤組成物は目的の添加物を任意の方法で添加、混合して製造することができる。
【００４６】
ロールオフ低減剤組成物のｐＨは、被研磨物の種類や要求品質等に応じて適宜決定することが好ましい。例えば、ロールオフ低減剤組成物のｐＨは、被研磨物の洗浄性及び加工機械の腐食防止性、作業者の安全性の観点から、２　〜１２が好ましい。また被研磨物がＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板等の金属を主対象とした精密部品用基板である場合、研磨速度の向上と表面品質の向上、パッド目詰まり防止の観点から、ｐＨは２〜１０が好ましく、２〜９がより好ましく、更に２〜７が好ましく、特に好ましくは２〜５である。さらに、半導体ウェハや半導体素子等の研磨、特にシリコン基板、ポリシリコン膜、ＳｉＯ２　膜等の研磨に用いる場合は、研磨速度の向上と表面品質の向上の観点から、７〜１２が好ましく、８〜１１がより好ましく、９〜１１が特に好ましい。該ｐＨは、必要により、硝酸、硫酸等の無機酸、オキシカルボン酸、多価カルボン酸やアミノポリカルボン酸、アミノ酸等の有機酸、及びその金属塩やアンモニウム塩、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミン等の塩基性物質を適宜、所望量で配合することで調整することができる。
【００４７】
本発明の基板の製造方法は、前記ロールオフ低減剤組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を有している。
本発明の対象である被研磨基板に代表される被研磨物の材質は、例えば、シリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属又は半金属、及びこれらの金属を主成分とした合金、ガラス、ガラス状カーボン、アモルファスカーボン等のガラス状物質、アルミナ、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化タンタル、窒化チタン等のセラミック材料、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられる。これらの中では、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅等の金属及びこれらの金属を主成分とする合金が被研磨物であるか、又はそれらの金属を含んだ半導体素子等の半導体基板が被研磨物であることが好ましい。特に、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金からなる基板を研磨する際に本発明のロールオフ低減剤組成物を用いた場合、ロールオフを特に低減できるので好ましい。従って、本発明は、前記基板のロールオフの低減方法に関する。
【００４８】
これらの被研磨物の形状には特に制限がなく、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や、レンズ等の曲面部を有する形状が本発明のロールオフ低減剤組成物を用いた研磨の対象となる。その中でも、ディスク状の被研磨物の研磨に特に優れている。
【００４９】
本発明のロールオフ低減剤組成物は、精密部品用基板の研磨に好適に用いられる。例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の磁気記録媒体の基板、フォトマスク基板、液晶用ガラス、光学レンズ、光学ミラー、光学プリズム、半導体基板等の研磨に適している。半導体基板の研磨は、シリコンウェハ（ベアウェハ）のポリッシング工程、埋め込み素子分離膜の形成工程、層間絶縁膜の平坦化工程、埋め込み金属配線の形成工程、埋め込みキャパシタ形成工程等において行われる研磨がある。本発明のロールオフ低減組成物は、特に磁気ディスク基板の研磨に適している。
【００５０】
また、本発明のロールオフ低減剤を用いる被研磨基板のロールオフ低減方法において、上記に挙げた被研磨基板を本発明のロールオフ低減剤を含有した研磨液又は本発明のロールオフ低減剤組成物そのものを研磨液として用いて研磨することにより、被研磨基板のロールオフを顕著に低減できる。例えば、不織布状の有機高分子系の研磨布等を貼り付けた研磨盤で基板を挟み込み、本発明のロールオフ低減剤を含有した研磨液又は本発明のロールオフ低減剤組成物を研磨面に供給し、圧力を加えながら研磨盤や基板を動かすことにより、ロールオフを低減した基板を製造することができる。
【００５１】
本発明において被研磨基板に発生したロールオフは、例えば、触針式、光学式等の形状測定装置を用いて端面部分の形状を測定し、そのプロファイルより端面部分がディスク中央部に比較してどれくらい多く削れているかを数値化することにより評価することが可能である。
【００５２】
数値化の方法は、図１に示すように、ディスク中心からある距離離れたＡ点とＢ点とＣ点といった測定曲線（被研磨基板の端面部分の形状を意味する）上の３点をとり、Ａ点とＣ点を結んだ直線をベースラインとし、Ｂ点とベースラインとの距離（Ｄ）を言うものである。ロールオフが良いとはＤ値がより０に近い値であることを意味する。ロールオフ値はＤを研磨前後のディスクの厚さの変化量の１／２で除した値を言う。
【００５３】
本発明のロールオフ低減剤組成物は、ポリッシング工程において特に効果があるが、これ以外の研磨工程、例えば、ラッピング工程等にも同様に適用することができる。
【００５４】
【実施例】
実施例１〜６、比較例１
〔表面電位測定〕
１．表面電位測定用研磨液組成物配合方法
イオン交換水５９重量部にクエン酸１重量部を溶解した液中に研磨材（フジミインコーポレーテッド製、商品名：ＷＡ＃１００００）２０重量部を攪拌しながら添加し、３０分程度攪拌し、研磨液組成物（ａ）８０重量部を得た。
【００５５】
ロールオフ低減剤を１重量％含有する基準研磨液組成物は、研磨液組成物（ａ）８０重量部を充分攪拌しながら、ロールオフ低減剤の５重量％水溶液を２０重量部加え、３０分程度攪拌したものとした。また、比較対象となるロールオフ低減剤を含有しない基準研磨液組成物は研磨液組成物（ａ）８０重量部を充分攪拌しながら、イオン交換水２０重量部を加え、３０分程度攪拌したものとした。
【００５６】
２．表面電位測定法
基準研磨液組成物（実施例１〜６）もしくはロールオフ低減剤を含有しない基準研磨液組成物（比較例１）の約２０ｇ　を０．４５μｍ　親水性ＰＦＴＥフィルターで５時間減圧濾過を行い、濾過残査である研磨材を回収した。回収した研磨材を２０ｍＬビーカーに移し、直径５ｍｍ　のガラス棒にて１ｍｍ　程度の粒子が無くなるまですりつぶした。１００ｍＬ　ビーカーにこの研磨材０．１ｇと水７０ｇ　を精評し、２５ｍｍの攪拌子を入れた。流動電位検出装置（京都電子工業株式会社製電位差自動滴定装置、商品名：ＡＴ−４１０、流動電位検出ユニット、商品名：ＰＣＤ−５００）を用いてＰＩＳＴを５５０　の目盛り、攪拌５００　の目盛りに設定して表面電位の測定を開始し、５　分後の電位を特定表面電位とした。これらの結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2004059871.tif 000002
【００５８】
表１の結果より、本発明のロールオフ低減剤を含有した実施例１〜６の基準研磨液組成物ではいずれも、比較例の−１２３ｍＶに対して、特定表面電位が−１１０〜２５０ｍＶ　に制御されることがわかる。
【００５９】
実施例７〜１５及び比較例２〜４
〔研磨用研磨液組成物配合方法〕
一次粒径の平均粒径０．２３μｍ　、二次粒子の平均粒径０．６５μｍ　のα−アルミナ（純度約９９．９％）１６重量部、θ−アルミナ（平均粒径０．２２μｍ　、比表面積１５０ｍ２／ｇ　、純度約９９．９％　）を４　重量部、他の添加物として表２〜３に記載のロールオフ低減剤、化合物群（Ａ）や化合物群（Ｂ）を所定量、イオン交換水（残部）とを混合・攪拌し、研磨液組成物１００重量部を得た。
【００６０】
研磨方法
得られた研磨液組成物をイオン交換水で３倍希釈（ｖｏｌ／ｖｏｌ　）し、ランク・テーラーホブソン社製のタリーステップ（触針先端サイズ：２５μｍ　×２５μｍ　、ハイパスフィルター：８０μｍ　、測定長さ：０．６４ｍｍ）によって測定した中心線平均粗さＲａが０．２　μｍ　、厚さ１．２７　ｍｍ　、直径３．５　インチ（直径９５．０　ｍｍ）のＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金からなる基板の表面を両面加工機により、以下の両面加工機の設定条件でポリッシングし、磁気記録媒体用基板として用いられるＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板の研磨物を得た。
両面加工機の設定条件を下記に示す。
【００６１】
＜両面加工機の設定条件＞
両面加工機：スピードファーム（株）製、９Ｂ型両面加工機
加工圧力：９．８ｋＰａ
研磨パッド：フジボウ（株）製、Ｈ９９００（商品名）
定盤回転数：３０ｒｐｍ
研磨液組成物希釈品供給流量：１２５ｍｌ／ｍｉｎ
研磨時間：３．５ｍｉｎ
投入した基板の枚数：１０枚
【００６２】
〔研磨速度〕
研磨前後の各基板の重さを計り（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ　社製、商品名：ＢＰ−２１０Ｓ　）を用いて測定し、各基板の重量変化を求め、１０枚の平均値を減少量とし、それを研磨時間で割った値を重量減少速度とした。重量の減少速度を下記の式に導入し、研磨速度（μｍ／ｍｉｎ　）に変換した。実施例７〜１３は、比較例２の研磨速度を、実施例１４、１５及び比較例４は、比較例３の研磨速度をそれぞれ基準値１として各実験例の研磨速度の相対値（相対速度）を求めた。
重量減少速度（ｇ／ｍｉｎ）　＝｛研磨前の重量（ｇ）　−研磨後の重量（ｇ）　｝／研磨時間（ｍｉｎ）
研磨速度（　μｍ／ｍｉｎ）＝重量減少速度（ｇ／ｍｉｎ）　／基板片面面積（ｍｍ　２　）　／Ｎｉ−Ｐメッキ密度（ｇ／ｃｍ　２　）　×１０００００
【００６３】
〔ロールオフ〕
Ｚｙｇｏ社製、Ｍａｘｉｍ　３Ｄ５７００（商品名）を用いて以下の条件で測定した。
レンズ：Ｆｉｚｅａｕ　　×１０
解析ソフト：Ｚｙｇｏ　Ｍｅｔｒｏ　Ｐｒｏ（商品名）
上記の装置を用いて、ディスク中心から４１．５ｍｍから４７．０ｍｍまでのディスク端部の形状を測定し、図１のように、Ａ、Ｂ及びＣ点の位置をディスク中心からそれぞれ４１．５ｍｍ、４７ｍｍ及び４３ｍｍにとり、解析ソフトを用いて前記測定方法により、Ｄ（ベースラインとＢ点との位置の差）を求めた。この求められたＤを研磨前後のディスク研磨量の１／２で除した値をロールオフ値とした。
【００６４】
表２に比較例２の測定値を基準値１としたとき、表３に比較例３の測定値を基準値１としたときの相対速度、相対ロールオフ値をそれぞれ示す。
【００６５】
【表２】
2004059871.tif 000003
【００６６】
【表３】
2004059871.tif 000004
【００６７】
表２、３の結果より、研磨液組成物に本発明のロールオフ低減剤を添加することで（実施例７〜１５）、ロールオフ低減剤を添加しない場合に比べ（比較例２〜４）、研磨速度を低下することなくロールオフを低減できることがわかる。
また、比較例３と実施例１４の比較より、数種の有機酸を混合しても、本発明の表面電位を抑制するロールオフ低減剤を添加することで、研磨速度を低下することなくロールオフを低減することができることがわかる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明のロールオフ低減剤、ロールオフ低減剤を含有するロールオフ低減剤組成物を精密部品用基板等の研磨に用いることにより、該基板のロールオフを著しく低減させる効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、測定曲線とロールオフとの関係を示す図である。
【図１】
2004059871.tif 000005