(57)【要約】【課題】メモリーハードディスクの仕上げ研磨や半導体素子の研磨用として、研磨後の被研磨物の微小うねりを低減できる基板の製造方法、研磨方法、及び微小うねり低減方法を提供すること。【解決手段】研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の製造方法、研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の研磨方法、及び研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の微小うねりの低減方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の製造方法。
【請求項２】
研磨材全量中の粒子径５〜１２０ｎｍの粒子の含有量が５０体積％以上であり、該研磨材として粒子径が５ｎｍ〜４０ｎｍ未満の小粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して１０〜１００体積％含有し、粒子径が４０ｎｍ〜８０ｎｍ未満の中粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して０〜７０体積％含有し、粒子径が８０ｎｍ〜１２０ｎｍの大粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して０〜４０体積％含有するものである請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項３】
研磨材がシリカである請求項１又は２記載の基板の製造方法。
【請求項４】
研磨液組成物がさらに酸化剤を含有する請求項１〜３いずれか記載の基板の製造方法。
【請求項５】
研磨液組成物がさらに酸及び／又はその塩を含有する請求項１〜３いずれか記載の基板の製造方法。
【請求項６】
研磨パッドがスエードタイプのものである請求項１〜５いずれか記載の基板の製造方法。
【請求項７】
研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の研磨方法。
【請求項８】
研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の微小うねりの低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨液組成物と研磨パッドを用いた基板の製造方法、研磨方法及び微小うねりの低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のメモリーハードディスクドライブには、高容量・小径化が求められ記録密度を上げるために磁気ヘッドの浮上量を低下させたり、単位記録面積を小さくすることが強いられている。それに伴い、磁気ディスク用基板の製造工程においても研磨後に要求される表面品質は年々厳しくなってきており、ヘッドの低浮上化に対応して、表面粗さ、微小うねり、ロールオフ、突起の低減や単位記録面積の減少に対応して許容されるスクラッチ、ピットの大きさと深さがますます小さくなってきている。
【０００３】
このような要求に対して、平均うねりが小さく、表面欠陥の少ないアルミニウムディスク基板を得ることの出来る、異なったモノモーダル数粒子径分布を有するコロイダルシリカ粒子群を含む、アルミニウムディスク基板の研磨用組成物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、表面平滑性に優れ、かつ表面欠陥を発生することなく、しかも経済的な速度で研磨を可能とする、特定の粒径分布を有するコロイダルシリカを含有する研磨液組成物が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、年々向上する記録密度の増大に伴い、ヘッドの浮上量を低下させる必要があるため、基板に求められる微小うねりのスペックはますます厳しくなっている。そのため、上記特許文献１、２記載の従来の研磨液組成物と研磨パッドの組み合わせでは品質が達成できなくなった。
【０００５】
また、特許文献３には研磨パッドの表面に気孔のないパッドを用いて微小うねりを低減する方法が開示されているが、この方法では研磨液が十分研磨パッドに保持されないために、研磨速度が遅いという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３０２７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−３２３２５４号公報
【特許文献３】
特開２００１−６２７０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、メモリーハードディスクの仕上げ研磨や半導体素子の研磨用として、研磨後の被研磨物の微小うねりを低減できる基板の製造方法、研磨方法、及び微小うねり低減方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨は、
〔１〕  研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の製造方法、
〔２〕  研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の研磨方法、及び
〔３〕  研磨材と水を含有してなる研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いる基板の微小うねりの低減方法
に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の基板の製造方法は、水と研磨材を含有する研磨液組成物と平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いることを特徴とし、本発明においては、前記のような研磨液組成物と研磨パッドを用いることで、研磨後の基板の微小うねりを顕著に低減できるという効果が発現される。
【００１０】
中でも、本発明においては、前記のような特定の表面部材を有する研磨パッドを使用することにより、研磨液組成物を研磨パッドに適度に保持することができるため、高い研磨速度を維持しながら、被研磨物の微小うねりを低減して、高品質のメモリーハードディスクや半導体素子を製造することができるという効果が発現される。
なお、従来使用されている研磨パッドは、パッド表面に比較的大きな気孔（平均気孔径約４０〜８０μｍ）を有するものであり、かかる研磨パッドを使用する場合、微小うねりの低減効果は十分なものではなかった。
【００１１】
ここでいう、微小うねりとは、粗さとうねりの中間の波長を持つ表面の凹凸であり、短波長うねり（波長５０〜５００μｍのうねり）、長波長うねり（波長５００μｍ〜５ｍｍのうねり）に分類される。
【００１２】
すなわち、微小うねりは、対象物の表面の平滑性を示す指標となり、磁気ヘッド浮上量に影響を及ぼす。したがって、微小うねりの値が小さい程、対象物の表面の平滑性は優れることとなり、磁気ヘッドの低浮上化が可能となる。
【００１３】
一般に、対象物の表面の微小うねりは、対象物の表面からランダムに抜き取った各部分の平均として求められる。対象物の表面では、個々の位置における微小うねりは一様ではなく、相当に大きなバラツキを示すのが普通である。従って、対象物の表面の微小うねりを求めるには、その母平均が効果的に推定できるように測定位置及びその個数を定める必要がある。よって、データの信頼性は、測定位置及びその個数の選択に大きく依存する。
本発明において微小うねりの測定方法の詳細については、後述の実施例において記載する。
【００１４】
本発明に用いられる研磨パッドとしては、平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有するものであれば、その構造について特に限定はなく、例えば、「ＣＭＰ技術基礎実例講座シリーズ第２回メカノケミカルポリシング（ＣＭＰ）の基礎と実例（ポリシングパッド編）１９９８年５月２７日資料  グローバルネット株式会社編」、「ＣＭＰのサイエンス  柏木正広編  株式会社サイエンスフォーラム  第４章」に記載されるようなスエードタイプ、不織布タイプ、ポリウレタン独立発泡タイプ及びこれらを積層した二層構造タイプがあるが、表面粗さ、微小うねり、表面欠陥であるマイクロスクラッチ、幅広スクラッチを低減する観点からは、スエードタイプが好ましい。ここで、スエードタイプとは、少なくともベース層と発泡した表面層とを有する構造の研磨パッドをいう。ベース層の材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の高硬度樹脂が好ましい。また、表面層の材質としてはポリウレタンが好ましい。スエードタイプの研磨パッドの例としては、特に限定はなく、例えば、特開平１１−３３５９７９号公報、特開２００１−６２７０４号公報に記載のものが挙げられる。
【００１５】
研磨パッドの表面部材の平均気孔径は、スクラッチ及び／又は微小うねり低減の観点から、３５μｍ以下であり、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２７μｍ以下、さらに好ましくは２５μｍ以下である。パッドの研磨液保持性の観点から、気孔で研磨液を保持し液切れを起こさないようにするために、平均気孔径は０．０１μｍ以上であり、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上である。また、研磨パッドの気孔径の最大値は、スクラッチ及び／又は微小うねり低減の観点から、１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは６０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下である。
【００１６】
また、本発明で用いられる研磨液組成物は、研磨材と水とを含有する研磨液組成物であって、該研磨材は、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。該研磨材として、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８Ａ族由来のものである。研磨材の具体例として、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、シリカ等が挙げられ、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。中でも、酸化アルミニウム、シリカ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等が、半導体ウエハや半導体素子、磁気記録媒体用基板等の精密部品用基板の研磨に適している。酸化アルミニウムについては、α、θ、γ等種々の結晶系が知られているが、用途に応じ適宜選択、使用することができる。この内、シリカ、特にコロイダルシリカは、より高度な平滑性を必要とする高記録密度メモリー磁気ディスク用基板の最終仕上げ研磨用途や半導体デバイス基板の研磨用途に適している。
【００１７】
また、本発明においては、表面粗さ（Ｒａ  、Ｒｍａｘ）  、微小うねりを低減し、スクラッチ等の表面欠陥を減少させて、表面品質を向上させる観点から、研磨材としてシリカを用いることがより好ましい。シリカとしては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、表面修飾したシリカ等が挙げられ、中でも、コロイダルシリカが好ましい。なお、コロイダルシリカは、例えば、ケイ酸水溶液から生成させる製法により得ることができる。
【００１８】
表面粗さ（Ｒａ、Ｒｍａｘ）及び微小うねり低減、マイクロピット低減、スクラッチ低減の観点から、研磨材全量中における粒子径５ｎｍ〜１２０ｎｍの粒子の含有量が５０体積％以上であり、該研磨材として粒子径が５ｎｍ〜４０ｎｍ未満の小粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して１０〜１００体積％含有し、粒子径が４０ｎｍ〜８０ｎｍ未満の中粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して０〜７０体積％含有し、粒子径が８０ｎｍ〜１２０ｎｍの大粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して０〜４０体積％含有するものであることが好ましい。
【００１９】
また、マイクロピット低減の観点から研磨材全量中における５〜１２０ｎｍの粒子の含有量が５０体積％以上であり、該研磨材として粒子径が５ｎｍ〜４０ｎｍ未満の小粒径粒子を粒子径５ｎｍ〜１２０ｎｍの粒子全量に対して１０〜７０体積％含有し、粒子径が４０ｎｍ〜８０ｎｍ未満の中粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して２０〜７０体積％含有し、粒子径が８０ｎｍ〜１２０ｎｍの大粒径粒子を粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して０．１〜４０体積％含有することが好ましい。
【００２０】
ここで、マイクロピットとは、▲１▼微分干渉式光学顕微鏡で観察する場合、倍率５０〜１００倍で、基板表面を十分に平坦に調整した状態でのみ観測できる凹み又は▲２▼原子間力顕微鏡で観察する場合、直径０．２〜５μｍ、深さ１０〜１００ｎｍの逆円錐型の凹みであって、▲３▼凹みの底にＡｌ元素が検出されるものをいう。なお、Ａｌ元素の検出は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）と元素分析手法（ＥＤＳ、オージェ分光）を組み合わせることにより確認できる。
【００２１】
このマイクロピットは、研磨材の平均粒径が小さくなるにつれ、機械的研削力が不足し、たとえば前工程のアルミナ砥粒の突き刺さり等の残留物が排出しにくく、研磨後期で排出されたものが研削されずに凹みとして残ることでマイクロピットが発生すると考えられる。
【００２２】
本発明に用いられる研磨材は、粒子径５〜１２０ｎｍの粒子を５０体積％以上含有するものが好ましい。前記粒子径５〜１２０ｎｍの粒子の含有量は、マイクロピット、表面粗さ及びスクラッチの低減の観点から、５５体積％以上が好ましく、６０体積％以上がより好ましい。
【００２３】
マイクロピット低減の観点から、前記小粒径粒子の含有量としては、１２〜６８体積％が好ましく、１５〜６５体積％がより好ましく、２０〜６０体積％がさらに好ましく、最も好ましくは３０〜６０体積％、中粒径粒子の含有量としては、２５〜７０体積％が好ましく、２５〜６０体積％がより好ましく、さらに好ましくは３０〜５０体積％、大粒径粒子の含有量としては、０．５〜３５体積％が好ましく、１〜３０体積％がより好ましい。
【００２４】
中でも、本発明に用いられる研磨材は、マイクロピット低減の観点から、粒子径５〜１２０ｎｍの粒子全量に対して、粒子径が１０ｎｍ〜３０ｎｍの粒子を５〜７０体積％、好ましくは１０〜５０体積％、粒子径が４５ｎｍ〜７５ｎｍの粒子を２０〜７０体積％、好ましくは２２〜６５体積％、及び粒子径が９０ｎｍ〜１１０ｎｍの粒子を０．１〜２５体積％、好ましくは１〜１５体積％含有していることが望ましい。
【００２５】
前記研磨材の粒径分布は、以下の方法により求めることができる。即ち、研磨材粒子を日本電子製透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）「ＪＥＭ−２０００ＦＸ」（８０ｋＶ、１〜５万倍）で観察した写真をパソコン（ＰＣ）にスキャナで取込み、解析ソフト「ＷｉｎＲＯＯＦ」（販売元、三谷商事）を用いて１個１個の粒子の円相当径を求め、それを直径とし、１０００個以上の粒子データを解析した後、それをもとに表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」（マイクロソフト社製）にて粒子直径から粒子体積に換算する。まず、全粒子中における５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下（５〜１２０ｎｍ）の粒子の割合（体積基準％）を計算し、さらに５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の粒子の集合全体における５ｎｍ以上４０ｎｍ未満（５ｎｍ〜４０ｎｍ未満）、４０ｎｍ以上８０ｎｍ未満（４０ｎｍ〜８０ｎｍ未満）、８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下（８０ｎｍ〜１２０ｎｍ）の３つの領域の割合（体積基準％）を求める。同様に１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下、４５ｎｍ以上７５ｎｍ以下、９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の３つの領域の割合（体積基準％）についても求める。
【００２６】
また、本発明において、研磨材は、研磨速度の観点から、個数基準の平均粒子径（ｒ）に対して、個数基準の標準偏差値（σ）が式（１）を満たすことが好ましく、式（２）を満たすことがより好ましく、式（３）を満たすことが更に好ましい。
σ≧０．３×ｒ                    （１）
σ≧０．３４×ｒ                  （２）
σ≧０．３７５×ｒ                （３）
（式中、ｒは個数基準の平均粒子径（ｎｍ）、σは個数基準の標準偏差（ｎｍ）を示す）
【００２７】
また、表面粗さの観点から、式（４）を満たすことが好ましく、式（５）を満たすことが更に好ましい。
−０．２×ｒ＋２５≧σ            （４）
−０．２５×ｒ＋２５≧σ          （５）
（式中、ｒ、σは前記と同じ）
【００２８】
前記研磨材の平均粒子径（ｒ）、個数基準の標準偏差（δ）は、前記粒径分布を測定する際に求めた１０００個以上の研磨材粒子の円相当径を直径とし、表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」（マイクロソフト社製）で処理することで、個数基準の平均粒子径（ｒ）及び標準偏差値（σ）をそれぞれ得ることができる。
【００２９】
また、前記表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」にて、粒子直径から粒子体積に換算して得られる研磨材粒子の粒径分布データに基づき、全粒子中における、ある粒子径の粒子の割合（体積基準％）を小粒子径側からの累積頻度として表し、累積体積頻度（％）を得る。以上のようにして得られた研磨材粒子の粒子径及び累積体積頻度データに基づき、粒子径に対して累積体積頻度をプロットすることにより、粒子径対累積体積頻度グラフが得られる。
【００３０】
本発明において、研磨材は、前記粒子径対累積体積頻度グラフにおいて、粒子径６０〜１２０ｎｍの範囲における累積体積頻度（Ｖ）が粒子径（Ｒ）に対し、下記式（６）及び（７）：
Ｖ≧０．５×Ｒ                    （６）
Ｖ≦０．２５×Ｒ＋７５            （７）
（式中、Ｒは研磨材の粒子径（ｎｍ）、Ｖは研磨材の小粒子径側からの累積体積頻度（％）を示す）
を満たす粒径分布を有することが好ましく、ディスク用基板の表面の微小うねりの低減による当該基板の表面の平滑性の向上の観点から、粒子径１０５ｎｍ以上の範囲で累積体積頻度が９０％となる粒径分布を有するものがさらに好ましい。
【００３１】
本発明において、前記式（１）は、研磨材粒子の粒径分布の広がりを示す指標であり、かかる範囲内の粒径分布を有する研磨材粒子は、その粒径分布がある一定以上の広がりを有するものであることを意味する。
また、本発明において、前記式（６）及び（７）は、研磨材粒子の存在割合を示す指標であり、粒子径６０〜１２０ｎｍの範囲において前記式（６）及び（７）を満たす研磨材粒子は、所定の粒子径のものをある一定以上の割合で含有することを意味する。
これらの式（１）〜（７）を満たす研磨材を用いることにより、生産性を損なうことなく、微小うねりを実用上充分な程度に低減させることができる。
【００３２】
本発明に使用される研磨材としては、前記のような粒径分布を有するものであれば、特定の粒径分布を有する１種類の研磨材からなるものであっても、異なる粒径分布を有する２種類以上の研磨材を混合してなるものであってもよい。なお、２種以上の研磨材を用いる場合、研磨材の粒径分布とは、混合した研磨材の粒径分布をいう。
【００３３】
また、研磨材としては、基板の表面の表面粗さ（ＴＭＳ−Ｒａ）の低減による当該基板の表面の平滑性の向上の観点から、前記粒径対累積体積頻度グラフにおいて、粒径４０〜１００ｎｍの範囲における累積体積頻度（Ｖ）が粒径（Ｒ）に対し、式（８）：
Ｖ≧０．５×Ｒ＋４０        （８）
を満たす粒径分布を有するものが好ましく、粒径４０〜７０ｎｍの範囲において、ＶがＲに対し、以下の式（９）：
Ｖ≧１×Ｒ＋２０          （９）
を満たす粒径分布を有するものがより好ましく、粒径４０〜６０ｎｍの範囲において、ＶがＲに対し、以下の式（１０）：
Ｖ≧１．５×Ｒ            （１０）
を満たす粒径分布を有するものが更に好ましく、粒径４０〜５０ｎｍの範囲において、ＶがＲに対し、以下の式（１１）：
Ｖ≧３×Ｒ−６０          （１１）
を満たす粒径分布を有するものが特に好ましく、粒径４０〜４５ｎｍの範囲において、ＶがＲに対し、以下の式（１２）：
Ｖ≧Ｒ＋５０              （１２）
を満たす粒径分布を有するものが最も好ましい。また、研磨速度の観点から、粒径１〜３ｎｍの範囲において、ＶがＲに対し、以下の式（１３）：
Ｖ≦８Ｒ＋５              （１３）
を満たす粒径分布を有するものが好ましい。
【００３４】
本明細書において、「表面粗さ（ＴＭＳ−Ｒａ）」とは、光散乱式表面粗さ測定機：ＴＭＳ−２０００ＲＣ〔シュミット・メジャーメント・インコーポレイテッド（Ｓｃｈｍｉｔｔ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．  ）製〕により測定される測定対象物（以下、対象物という）の表面粗さ〔Ｒａ（Å）〕をいう。
【００３５】
また、研磨材としては、キャリア鳴きの観点から、前記粒径対累積体積頻度グラフにおいて、（ａ）粒径５〜４０ｎｍの範囲における累積体積頻度（Ｖ）が粒径（Ｒ）に対し、前記式（１４）：
Ｖ≦２×（Ｒ−５）          （１４）
を満たし、および（ｂ）粒径２０〜４０ｎｍの範囲における累積体積頻度（Ｖ）が粒径（Ｒ）に対し、前記式（１５）：
Ｖ≧０．５×（Ｒ−２０）    （１５）
を満たす粒径分布を有することが好ましい。研磨材として使用する粒子の粒径分布が前記（ａ）を満たすものであることから、ディスク用基板の研磨工程でのキャリア鳴きの発生が抑えられる。一方、該粒子の粒径分布が前記（ｂ）を満たすものであることから、マイクロピットが効果的に低減され、しかも高い研磨速度が得られる。
【００３６】
研磨機を用いてディスク用基板の研磨を行う際、該基板は研磨盤間にセットされた保持具（キャリア）内に偏心した状態で装填される。そして、研磨の進行と共に、該キャリアの周辺よりキャリア鳴きが発生する場合がある。キャリア鳴きは、一般に粒径が４０ｎｍ以下の研磨材粒子を多く含有する研磨液組成物を用いた場合に顕著に発生し、キャリア鳴きが軽度の場合には、断続的にあるいは連続的にキュッキュッという音が発生する程度であるが、重度の場合には、研磨機全体が振動し始め、研磨工程を中断せざるを得ないことがある。
【００３７】
また、本発明においては、研磨材は、式（１６）で表される粒径分布の研磨材（第１成分）並びに第１成分とは平均粒子径及び／又は標準偏差が異なる他の研磨材（第２成分）との混合物として使用されることが好ましい。
σ  ＞  ０．９０６７  ×  ｒ＋０．５８８        （１６）
（式中、ｒは個数基準の平均粒子径（ｎｍ）、σは個数基準の標準偏差（ｎｍ）を示す）
【００３８】
ここで、式（１６）は、研磨材の粒径分布の状態を示し、式（１６）を満たす粒径分布を有する研磨材は、粒径分布が平均粒径に応じた比較的分布幅の広い状態（いわゆる、ブロードな状態）であることを示す。なお、標準偏差は、表面粗さ、スクラッチ低減の観点より、３０以下であることが好ましく、また、
σ  ＞  ０．７１  ×  ｒ＋０．７
で表される粒径分布を満たすことがより好ましく、
σ  ＞０．５７  ×  ｒ＋０．８
で表される粒径分布を満たすことがさらに好ましい。
【００３９】
第２成分の研磨材は、第１成分の研磨材と平均粒子径又は標準偏差の少なくともどちらか一方が異なる研磨材であればよい。中でも、研磨速度の向上、表面粗さと微小うねりの低減の観点から、第２成分の研磨材は平均粒子径又は標準偏差が第１成分の研磨材のものに比べて、１０％以上異なることが好ましく、２０％以上異なることがより好ましい。
【００４０】
また、第２成分の研磨材の粒径分布としては、式（１６）で表される粒径分布を有するものであってもよいが、研磨速度の向上、表面粗さと微小うねりの低減の観点から、式（１７）で表される粒径分布を有するものであるのが好ましい。
σ  ≦  ０．９０６７  ×  ｒ＋０．５８８        （１７）
【００４１】
ここで、式（１７）を満たす粒径分布を有する研磨材は、式（１６）以外の粒径分布の状態、すなわち、粒径分布が平均粒径に応じた比較的分布幅の狭い状態（いわゆる、シャープな状態）であることを示す。なお、標準偏差は、研磨速度向上の観点より、１以上であることが好ましい。
【００４２】
さらに第３成分の研磨材を含有してもよい。第３成分の研磨材は、前記ブロードな状態であっても、シャープな状態であってもよく、ブロードな状態の研磨材とシャープな状態の研磨材を併用してもよい。
【００４３】
研磨液組成物中における第１成分の研磨材と第２成分の研磨材との量比（第１成分／第２成分、重量比）としては、研磨速度の向上、表面粗さと微小うねりの低減の観点から、１：０．０５〜０．０５：１が好ましく、１：０．１〜０．１：１がより好ましく、１：０．２〜０．２：１がさらに好ましく、１：０．２５〜０．２５：１が特に好ましい。
【００４４】
研磨液組成物中における研磨材の含有量は、研磨速度を向上させる観点から、好ましくは０．５  重量％以上、より好ましくは１重量％以上、さらに好ましくは３重量％以上、特に好ましくは５重量％以上であり、また、表面品質を向上させる観点、及び経済性の観点から、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下、さらに好ましくは１３重量％以下、特に好ましくは１０重量％以下である。すなわち、該含有量は、好ましくは０．５  〜２０重量％  、より好ましくは１  〜１５重量％  、さらに好ましくは３  〜１３重量％  、特に好ましくは５  〜１０重量％  である。
【００４５】
また、本発明に用いられる研磨液組成物は、研磨速度の向上、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｍａｘ）や微小うねりの低減の観点から、さらに酸化剤を含有してもよい。酸化剤としては、共立出版刊「化学大辞典３」Ｐ９１０に記載されている酸化剤を使用できる。この中でも、過酸化水素、硝酸鉄（ＩＩＩ）、過酢酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、硫酸鉄（ＩＩＩ）及び硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）が好ましい。表面に金属イオンが付着せず汎用に使用され安価であるという観点から過酸化水素が特に好ましい。これらの酸化剤は、単独で又は２種以上を混合して使用してもよい。
【００４６】
研磨速度を向上させる観点から、研磨液組成物中の酸化剤の含有量は、好ましくは０．００２  重量％  以上、より好ましくは０．００５  重量％  以上、さらに好ましくは０．００７  重量％  以上、特に好ましくは０．０１重量％  以上であり、表面粗さや微小うねりを低減し、ピット、スクラッチ等の表面欠陥を減少させて表面品質を向上させる観点及び経済性の観点から、好ましくは２０重量％  以下、より好ましくは１５重量％  以下、さらに好ましくは１０重量％  以下、特に好ましくは５  重量％  以下である。該含有量は、好ましくは０．００２  〜２０重量％  、より好ましくは０．００５  〜１５重量％  、さらに好ましくは、０．００７  〜１０重量％  、特に好ましくは０．０１〜５  重量％  である。
【００４７】
また、前記研磨液組成物は、研磨速度の向上、表面粗さ（Ｒａ、Ｒｍａｘ）や微小うねりの低減及びスクラッチ等の表面欠陥を減少させる観点から、酸及び／又はその塩を含有してもよい。酸及び／又はその塩としては、その酸のｐＫ１が２以下の化合物が好ましく、微小スクラッチを低減する観点から、ｐＫ１が１．５以下、より好ましくは１以下、最も好ましくはｐＫ１で表せない程の強い酸性を示す化合物が望ましい。その例としては、改訂４版  化学便覧（基礎編）ＩＩ、ｐｐ３１６−３２５（日本化学会編）に記載の酸が挙げられ、中でも、幅広スクラッチを低減する観点から、無機酸や有機ホスホン酸が好ましい。また、無機酸の中では、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸がより好ましい。有機ホスホン酸の中では、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）がより好ましい。
【００４８】
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。これらの中でも、微小スクラッチ低減の観点から１Ａ族に属する金属又はアンモニウムとの塩が好ましい。これらの酸及びその塩は単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００４９】
前記酸及びその塩の研磨液組成物中における含有量は、充分な研磨速度を発揮する観点および表面品質を向上させる観点から、０．０００１〜５重量％が好ましく、より好ましくは０．０００３〜３重量％であり、さらに好ましくは０．００１  〜２重量％、特に好ましくは０．００２５〜１重量％である。
【００５０】
研磨液組成物中の水は、媒体として使用されるものであり、例えば、蒸留水、イオン交換水、超純水等が使用される。その含有量は、被研磨物を効率よく研磨する観点から、好ましくは５５〜９９．４９７９  重量％  、より好ましくは６７〜９８．９９４７  重量％  、さらに好ましくは７５〜９６．９９２重量％  、特に好ましくは８４〜９４．９８７５  重量％  である。
【００５１】
尚、前記研磨液組成物中の研磨材、水、酸化剤、酸及び／又はその塩等の各成分の濃度は、該組成物製造時の濃度及び使用時の濃度のいずれであってもよい。通常、濃縮液として研磨液組成物は製造され、これを使用時に希釈して用いる場合が多い。
【００５２】
また、本発明の研磨液組成物には、必要に応じて他の成分を配合することができる。該他の成分としては、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、界面活性剤等が挙げられる。
【００５３】
本発明の研磨液組成物は、前記研磨材、酸化剤、酸及び／又はその塩、水、必要に応じて他の成分等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。
【００５４】
本発明の基板の製造方法としては、例えば、前記研磨パッドを用いて被研磨基板を研磨する際に、前記研磨液組成物を用いる方法が挙げられる。被研磨基板の研磨方法としては、前記研磨液組成物を用いて、あるいは前記研磨液組成物の組成となるように各成分を混合して研磨液組成物を調製し、かかる研磨液組成物を研磨パッドの供給して被研磨基板を研磨する工程を有しており、特にメモリーハードディスク用基板等の精密部品用基板を好適に製造することができる。また、かかる方法により、微小うねりを顕著に低減して高い研磨速度を発揮することができる。したがって、本発明は、基板の研磨方法および基板の微小うねりの低減方法に関する。
【００５５】
基板の製造方法の条件としては、特に限定はないが、例えば、研磨液組成物の流量としては、スクラッチ低減の観点から、基板１枚あたり２０〜２００ｃｃ／ｍｉｎが好ましく、３０〜１５０ｃｃ／ｍｉｎがより好ましく、４０〜１３０ｃｃ／ｍｉｎがさらに好ましい。
【００５６】
本発明の研磨液組成物が対象とする基板の材質は、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およびこれらの合金、及びガラス、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、二酸化珪素、窒化珪素、窒化タンタル、炭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基板であるか、又は半導体素子等の半導体基板のような、それらが金属を含んだ基板が好適で、例えば、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板や結晶化ガラス、強化ガラス等のガラス基板がより適しており、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板が特に適している。
【００５７】
本発明の基板の製造方法により、研磨後の被研磨物の微小うねりが顕著に低減したメモリーハードディスクや半導体素子を製造することができるという効果が発現される。
【００５８】
【実施例】
（被研磨物）
被研磨基板として、Ｎｉ−Ｐメッキされた基板をアルミナ研磨材を含有する研磨液であらかじめ粗研磨し、基板表面粗さ（Ｒａ）１ｎｍとした厚さ１．２７ｍｍの９５ｍｍφのアルミニウム合金基板を用いて研磨評価を行った。
【００５９】
実施例１〜１３及び比較例１〜６
表１、２に記載の研磨材、過酸化水素（Ｈ２  Ｏ２  ）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）及び残部水（イオン交換水）を添加、混合することにより、表３に記載の組成を有する研磨液組成物を調製した。混合する順番としては、ＨＥＤＰを水に希釈した水溶液に３５重量％過酸化水素を、次いで残りの成分を混合し、最後に研磨材のスラリーをゲル化しないように攪拌しながら配合し、研磨液組成物を調製した。次いで得られた研磨液組成物を表４に示す研磨パッドと共に用いて、以下に示す研磨条件で被研磨基板の研磨を行った。
【００６０】
【表１】
2005001019.tif 000002
【００６１】
【表２】
2005001019.tif 000003
【００６２】
【表３】
2005001019.tif 000004
【００６３】
なお、表３中、
ＨＥＤＰは、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ディクエスト２０１０，ソルーシア・ジャパン製）、
Ｈ２  Ｏ２  は３５重量％過酸化水素（旭電化製）、
を示す。
【００６４】
【表４】
2005001019.tif 000005
【００６５】
なお、得られた研磨液組成物中の研磨材に含まれる研磨材粒子の粒径分布を以下に示す方法に従って求めた。その結果を図１に示す。
（平均粒子径と標準偏差の算出方法）
研磨材粒子を日本電子製透過型電子顕微鏡（商品名「ＪＥＭ−２０００ＦＸ」、８０ｋＶ、観察倍率１〜５万倍）で観測した写真をスキャナでＰＣに取込み、三谷商事販売の解析ソフト「ＷｉｎＲｏｏｆ」を用いて１個１個のシリカ粒子の円相当径を求め、直径とし、１０００個以上のシリカ粒子データを解析した後、それをもとにＥＸＣＥＬ上で個数基準の平均粒子径（μ）、標準偏差（σ）を算出した。
【００６６】
［研磨条件］
研磨試験機：スピードファム社製    両面９Ｂ研磨機
定盤回転数：３２．５ｒ／ｍｉｎ
スラリー供給量：４０ｍｌ／ｍｉｎ
研磨荷重：７．８ｋＰａ
投入した基板の枚数：１０枚
【００６７】
〔研磨パッドの気孔径の測定方法〕
測定したい研磨パッド表面をＫＥＹＥＮＣＥ製「デジタルマイクロスコープＶＨ−Ｄ８０００」（高倍率ズームレンズＶＨ−Ｚ４５０）で４５０倍に拡大して観察し、深度合成処理を行い、画像をファイルに取り込んだ。次に、取り込んだ画像を用いてＰＣにて画像解析ソフトＷｉｎＲＯＯＦ（三谷商事）で気孔径を計測した。１つの気孔を楕円とみなした場合の長径と短径の平均値を気孔径とし、これを１００個以上の気孔に対して行い、その平均気孔径、気孔径の最大値を算出した。
【００６８】
得られた研磨基板の表面の微小うねりを以下の方法に従って、測定し、その結果を表５に示す。
【００６９】
［マイクロピットの測定方法］
微分干渉式顕微鏡観察〔金属顕微鏡「ＢＸ６０Ｍ」（オリンパス工業社製）、倍率５０倍（接眼レンズ１０倍、対物レンズ５倍）〕により５枚の基板について表面、裏面ともに図２に示すように線ＡＢ、ＣＤ、ＥＦ、ＧＨについて走査しながらマイクロピットの個数をカウントし、一面あたりの個数を算出した。
【００７０】
〔微小うねりの測定〕
Ｚｙｇｏ製、「Ｎｅｗ  Ｖｉｅｗ２００」を用いて被測定基板を１８０°おきに２点（計４点）について、以下の条件で短波長うねりと長波長うねりを測定し、その４点の測定値の平均値を１枚の基板の短波長うねり又は長波長うねりとして算出した。
2005001019.tif 000006
【００７１】
〔表面粗さ（ＴＭＳ−Ｒａ）の測定〕
表面粗さ（ＴＭＳ−Ｒａ）は、光散乱式表面粗さ測定機：ＴＭＳ−２０００ＲＣ〔シュミット・メジャーメント・インコーポレイテッド（Ｓｃｈｍｉｔｔ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．  ）製〕により、当該測定機のメーカーが添付する説明書に従って測定した。具体的には、当該測定機により、被研磨物の表面および裏面のほぼ全面領域を、測定空間波長領域０．８８〜７．８μｍにて測定し、表面粗さ（ＴＭＳ−Ｒａ）値（Å）を得た。
【００７２】
〔キャリア鳴きの判定〕
研磨開始直後より研磨終了までの間において、研磨試験機の回転する定盤（キャリア）周辺から発生する音を以下の評価基準に従って評価し、キャリア鳴きの発生の有無を判定した。○は、キャリア鳴きの発生が無いことを、△は、キャリア鳴きの発生が有ることを、それぞれ示す。
【００７３】
評価基準
○：  研磨時の際の通常の摺動音が認められる
△：  前記摺動音ではないキュッキュッという摩擦音が認められる
【００７４】
【表５】
2005001019.tif 000007
【００７５】
表３〜５の結果より、平均気孔径が０．０１〜３５μｍの表面部材を有する研磨パッドを用いた実施例１〜１３では、平均気孔径が４１．４μｍのものを用いた比較例１〜６と比べて、短波長うねり、長波長うねりを共に低減する研磨を短時間で行うことができることがわかる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の基板の製造方法により、研磨後の被研磨物の微小うねりが顕著に低減したメモリーハードディスクや半導体素子を製造することができるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、各実施例で使用された研磨材粒子の粒径対累積体積頻度グラフである。
【図２】図２は、マイクロピットの測定の際に、微分干渉式顕微鏡で走査した基板上の部位を示す概略図である。
【図１】
2005001019.tif 000008
【図２】
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