(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ粒子と水とポリアミノカルボン酸のＦｅ塩及び／又はＡｌ塩を含有する研磨液組成物であって、(1)シリカ粒子が、小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が５０％となる粒径（Ｄ５０）が異なる２種類以上のコロイダルシリカ粒子からなり、Ｄ５０の最も小さなシリカ粒子（Ａ）のＤ５０（Ｄ５０Ｓ）に対するＤ５０の最も大きなシリカ粒子（Ｂ）のＤ５０（Ｄ５０Ｌ）の比（Ｄ５０Ｌ／Ｄ５０Ｓ）が１．５〜３．０であって、ＡとＢとの配合比率（Ａ／Ｂ（重量比））が９０／１０〜１０／９０であり、(2)全体的なシリカ粒子の粒径分布において、小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が５０％となる粒径（Ｄ５０）に対する小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が９０％となる粒径（Ｄ９０）の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が１．３〜３．０で、且つＤ５０が１０〜６００ｎｍである、Ni-Pメッキされたアルミニウム合金基板用の研磨液組成物。
【請求項２】
さらに無機酸及び／又は有機酸を含有する請求項１記載の研磨液組成物。
【請求項３】
全体的なシリカ粒子の粒径分布において、小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が１０％となる粒径（Ｄ１０）が５〜１００ｎｍである請求項１又は２記載の研磨液組成物。
【請求項４】
全体的なシリカ粒子の粒径分布において、粒径４０ｎｍにおける小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が２５％以下で、且つ小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が５０％となる粒径（Ｄ５０）が５０〜６００ｎｍである請求項１〜３いずれか記載の研磨液組成物。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の研磨液組成物を用いる、Ni-Pメッキされたアルミニウム合金基板の研磨方法。
【請求項６】
請求項１〜４いずれか記載の研磨液組成物を用いた研磨工程を有する、Ni-Pメッキされたアルミニウム合金基板の製造方法。
【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に関する。さらに詳しくは、研磨速度を向上させ、表面粗さ(Ra)、うねり(Wa)を低減して高品質の研磨面が得られる研磨液組成物、該研磨液組成物を用いた研磨方法、表面平滑性の向上した磁気ディスク基板、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクの記録密度を向上させる要求はますます厳しくなっており、そのため磁気ヘッドの浮上量を小さくできるよう、ディスク基板の平坦度（表面平滑性）を向上させることが求められている。具体的にはディスク基板の表面粗さ(Ra)及びうねり(Wa)がそれぞれ３Å以下という表面平滑性が求められ、特に磁気ディスク装置の故障の原因となったり、情報の読み書きの際のエラーの原因となるうねりを低減することが大きな課題である。従来では、所望の表面平滑性を得るためアルミナ等を砥粒とする研磨液を用いた研磨工程後、より微小なシリカ粒子を砥粒とした研磨液でさらに研磨する工程を行っている。しかし、シリカ粒子を用いた研磨液は研磨速度が遅いという欠点があり、さらなる研磨速度の向上が求められている。例えば、特開平11-167711 号公報にはシリカ粒子を砥粒に用いた研磨液にクエン酸Fe塩、シュウ酸Fe塩、塩化Fe塩等の化合物を配合する方法、特開平10-204416 号公報にはコロイダルシリカとクエン酸Fe塩、クエン酸アンモニウムFe塩、シュウ酸アンモニウムFe塩等の化合物を配合する方法等が提案されているが、いずれの場合も研磨速度の向上は不十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、研磨速度を向上させると共に、スクラッチ、ピット等の表面欠陥が少なく、表面粗さ(Ra)、及びうねり(Wa)等の表面平滑性を向上させることが可能な研磨液組成物、該研磨液組成物を用いる研磨方法、表面粗さ(Ra)、及びうねり(Wa)等の表面平滑性が向上した磁気ディスク基板、並びにその製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨は、
〔１〕  シリカ粒子と水とポリアミノカルボン酸のＦｅ塩及び／又はＡｌ塩を含有する研磨液組成物、
〔２〕  さらに無機酸及び／又は有機酸を含有する前記〔１〕記載の研磨液組成物、
〔３〕  前記〔１〕又は〔２〕記載の研磨液組成物を用いる研磨方法、
〔４〕  前記〔１〕又は〔２〕記載の研磨液組成物を用いた研磨工程を有する磁気ディスク基板の製造方法、並びに
〔５〕  前記〔１〕又は〔２〕記載の研磨液組成物を用いて製造した磁気ディスク基板
に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明には、表面粗さ(Ra)、及びうねり(Wa)等の表面平滑性の向上、研磨速度の向上等の観点から、ポリアミノカルボン酸金属塩（Ｆｅ塩及び／又はＡｌ塩）が用いられる。ポリアミノカルボン酸金属塩のポリアミノカルボン酸部分は、金属イオンと結合してキレート化合物を形成する多座配位子をもち、２以上のカルボキシル基をもつものである。ポリアミノカルボン酸の分子量は、研磨速度を向上させる観点、金属イオンの析出を抑制する観点及び溶解性向上の観点から、80〜1000が好ましく、さらに好ましくは140 〜600 である。また、ポリアミノカルボン酸のカルボキシル基の数は、研磨速度を向上させる観点から、３以上が好ましく、また溶解性向上の観点から１０以下が好ましく、より好ましくは８以下、さらに好ましくは６以下である。ポリアミノカルボン酸の具体例としては、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ジカルボキシメチルグルタミン酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、1,3-プロパンジアミン四酢酸、1,3-ジアミノ-2- ヒドロキシプロパン四酢酸等が挙げられる。これらの中でも、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ジカルボキシメチルグルタミン酸及び1,3-プロパンジアミン四酢酸が好ましく、エチレンジアミン四酢酸が特に好ましい。
【０００６】
また、ポリアミノカルボン酸金属塩に用いられる金属イオンとしては、研磨液組成物の研磨速度を向上させる観点、及びシリカ砥粒の分散性の低減を防ぐ観点から、Ｆｅイオン及びＡｌイオンが好ましく、より好ましくはＦｅイオン、特に三価のＦｅイオンが好ましい。また、溶解性向上の観点から、さらにアンモニウムイオン、Ｎａイオンを含む塩でもよい。
【０００７】
ポリアミノカルボン酸金属塩の好ましい例としては、エチレンジアミン四酢酸Ｆｅ塩、エチレンジアミン四酢酸Ａｌ塩、エチレンジアミン四酢酸Ａｌアンモニウム塩、ジエチレントリアミン五酢酸Ｆｅ塩、１，３−プロパンジアミン四酢酸Ｆｅ塩、ジエチレントリアミン五酢酸Ａｌ塩、１，３−プロパンジアミン四酢酸Ａｌ塩、エチレンジアミン四酢酸Ｆｅアンモニウム塩、エチレンジアミン四酢酸ＦｅＮａ塩、１，３−プロパンジアミン四酢酸Ｆｅアンモニウム塩、ジエチレントリアミン五酢酸Ｆｅアンモニウム塩、ジエチレントリアミン五酢酸ＦｅＮａ塩等が挙げられる。また、これらのポリアルミノカルボン酸塩について、あらかじめ必要とされる金属の塩を形成させても良いし、これらの金属を含む硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩等の無機酸塩、酢酸塩等の有機酸塩と、ポリアミノカルボン酸及び／又はＦｅ塩、Ａｌ塩以外のポリアミノカルボン酸塩を混合して、研磨液組成物中でキレート変換を行ない、目的とする塩を得ても構わない。
【０００８】
研磨液組成物中におけるポリアミノカルボン酸金属塩の含有量は、研磨速度を向上させる観点から、好ましくは0.02重量％以上、より好ましくは0.05重量％以上、さらに好ましくは0.1 重量％以上、特に好ましくは0.5 重量％以上であり、表面粗さ、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0.02〜20重量％、より好ましくは0.05〜15重量％、さらに好ましくは0.1 〜10重量％、特に好ましくは0.5 〜５重量％である。
【０００９】
本発明には、表面粗さ(Ra)、うねり(Wa)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粒子が用いられる。シリカ粒子としては、コロイダルシリカ粒子、ヒュームドシリカ粒子、表面修飾したシリカ粒子等が挙げられる。好ましくは、コロイダルシリカ粒子である。なお、コロイダルシリカ粒子は、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。
【００１０】
シリカ粒子の平均一次粒径は、研磨速度を向上させる観点から、好ましくは0.001 μm 以上、より好ましくは0.01μm 以上、さらに好ましくは0.02μm 以上であり、表面粗さ(Wa)、うねり(Ra)を低減する観点から好ましくは0.6 μm 以下、より好ましくは0.5 μm 以下、より好ましくは0.3 μm 以下、さらに好ましくは0.2 μm 以下である。該平均一次粒径は、好ましくは0.001 〜0.6 μm 、より好ましくは0.001 〜0.5 μm 、さらに好ましくは0.01〜0.3 μm 、特に好ましくは0.02〜0.2 μm である。なお、該粒径は走査型電子顕微鏡で観察して（好適には3000倍〜100000倍）画像解析を行い、２軸平均径を測定することにより求めることができる。
【００１１】
さらにシリカ粒子の粒径分布としては、以下に示すものが好ましい。
（１）小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が５０％となる粒径（Ｄ５０）に対する小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が９０％となる粒径（Ｄ９０）の比（Ｄ９０／Ｄ５０）が１．３〜３．０で、且つＤ５０が１０〜６００ｎｍ。
【００１２】
本発明において、前記（１）で示される粒径分布を有するシリカ粒子を含有した研磨液組成物を使用することで、研磨後の被研磨基板の表面粗さが小さく、且つ突起や研磨傷等の表面欠陥を発生することなく、経済的な速度で被研磨基板の研磨をすることができるという効果が発現される。
【００１３】
前記（１）で示される粒径分布において、スクラッチ発生の防止、表面粗さ（Ｒａ）の低減など、より平滑で良好な面質を達成する観点及び高い研磨速度を達成する観点から、Ｄ９０／Ｄ５０は好ましくは１．３〜３．０、より好ましくは１．３〜２．０である。また、Ｄ９０／Ｄ５０は、高い研磨速度を達成する観点から、１．３以上が好ましく、高い研磨速度を維持し、且つ良好な表面平滑性を得る観点から、３．０以下が好ましい。
【００１４】
前記（１）で示される粒径分布において、Ｄ５０は、１０〜６００ｎｍであり、好ましくは３０〜２００ｎｍ、特に好ましくは４０〜１００ｎｍである。該Ｄ５０は、高い研磨速度を得る観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、また、スクラッチ等の表面欠陥の発生を防ぎ、良好な表面平滑性を得る観点から、６００ｎｍ以下が好ましい。
【００１５】
また、前記（１）で示される粒径分布を有するシリカ粒子において、高い研磨速度、及び表面平滑性に優れた被研磨基板を得るためには、小粒径側の分布の指標となる小粒径側からの積算粒径分布が１０％となる粒径（Ｄ１０）が、５〜１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜８５ｎｍであり、さらに好ましくは３５〜７０ｎｍ、特に好ましくは４０〜６０ｎｍである。Ｄ１０は、高い研磨速度を得る観点から、５ｎｍ以上であることが好ましく、また、良好な表面平滑性を維持する観点から、１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
なお、前記（１）で示される粒径分布は、全体的なシリカ粒子の粒径分布を示すものである。例えば、前記（１）で示される粒径分布を有するシリカ粒子として、２種以上のシリカ粒子を併用してもよい。この場合、前記の粒径分布（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０）は、いずれも混合したシリカ粒子について測定したものである。
【００１７】
中でも、Ｄ５０が異なる２種類以上のシリカ粒子からなる場合、以下の粒径分布を有するものが好ましい。
（２）Ｄ５０の最も小さなシリカ粒子（Ａ）のＤ５０（Ｄ５０Ｓ）に対するＤ５０の最も大きなシリカ粒子（Ｂ）のＤ５０（Ｄ５０Ｌ）の比（Ｄ５０Ｌ／Ｄ５０Ｓ）が１．１〜４．０であってＡとＢとの配合比率（Ａ／Ｂ（重量比））が９０／１０〜１０／９０。
【００１８】
本発明において、異なるＤ５０を有する２種類以上のシリカ粒子からなり、前記（２）で示される粒径分布を有する点に一つの大きな特徴があり、かかるシリカ粒子を含有した研磨液組成物を使用することで、研磨後の被研磨基板の表面粗さが小さく、且つ突起や研磨傷等の表面欠陥を発生することなく、被研磨基板の研磨をすることができ、特に優れた研磨速度が得られるという利点がある。ここで、Ｄ５０がそれぞれ異なる３種以上のシリカ粒子を用いる場合、Ｄ５０の最も小さなシリカ粒子のＤ５０を「Ｄ５０Ｓ」とし、Ｄ５０の最も大きなシリカ粒子のＤ５０を「Ｄ５０Ｌ」とする。
【００１９】
前記（２）で示される粒径分布において、Ｄ５０Ｌ／Ｄ５０Ｓは、好ましくは１．１〜４．０、より好ましくは１．１〜３．０、さらに好ましくは１．５〜３．０である。Ｄ５０Ｌ／Ｄ５０Ｓは、研磨速度を向上する観点から、１．１以上が好ましく、また、高い研磨速度を維持し、スクラッチ等の表面欠陥を発生することなく、良好な表面平滑性を維持する観点から、４．０以下が好ましい。前記（２）で示される粒径分布において、２種類以上のシリカ粒子の混合比は、配合した後の粒径分布におけるＤ９０とＤ５０の比は、１．３〜３．０を満足することが好ましく、またＤ５０が１０〜６００ｎｍであることが好ましい。さらにＤ１０が５〜１００ｎｍであることが好ましい。尚、Ｄ５０の最も小さなシリカ粒子（Ａ）とＤ５０の最も大きなシリカ粒子（Ｂ）との配合比率（Ａ／Ｂ：重量比）は、好ましくは９０／１０〜１０／９０、より好ましくは９０／１０〜２０／８０、さらに好ましくは８５／１５〜３５／６５である。
【００２０】
なお、前記（２）で示される粒径分布を有するシリカ粒子において、使用するシリカ粒子のＤ５０が２種以上あれば、各々のシリカ粒子の種類は同一でも、異なっていてもよい。なお、前記のＤ５０Ｌ、Ｄ５０Ｓは、いずれも混合前のものである。
【００２１】
さらに、シリカ粒子は、以下に示す粒径分布を有するものが好ましい。
【００２２】
（３）粒径４０ｎｍにおける小粒径側からの積算粒径分布（個数基準）が２５％以下で、且つＤ５０が５０〜６００ｎｍ。
【００２３】
本発明において、前記（３）で示される粒径分布を有する点に一つの大きな特徴があり、かかる粒径分布を有するシリカ粒子を含有した研磨液組成物を用いることで、通常の洗浄によりシリカ粒子が被研磨物表面から容易に洗浄され得るという効果が発現される。
【００２４】
前記（３）で示される粒径分布において、被研磨基板上へのシリカ粒子の残留量を低減する観点から粒径４０ｎｍにおける小粒径側よりの積算粒径分布は２５％以下、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下、特に好ましくは３％以下であることが望ましい。小粒径側よりの積算粒径分布を２５％以下にするには、例えば、粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子の含有量を低くすればよい。粒径が４０ｎｍ以下のシリカ粒子の含有率を低くする方法としては、シリカゾルを核として成長させるコロイダルシリカの合成において、活性ゾルの添加速度をコントロールすることにより小粒径品の含有の少ないコロイダルシリカを調製することができる。また、小粒径品を含有するコロイダルシリカを例えば、遠心分離機などにより分級して用いることも何ら問題はない。
【００２５】
一方、経済的な研磨速度を達成する観点及び表面平滑性に優れ、表面欠陥のない良好な面質を達成する観点から、Ｄ５０は、５０〜６００ｎｍが好ましく、より好ましくは５０〜２００ｎｍ、更に好ましくは５０〜１５０ｎｍである。
【００２６】
また、研磨速度が高く、且つ表面平滑性に優れ、表面欠陥のない良好な面質を達成する観点から、Ｄ９０とＤ５０の比（Ｄ９０／Ｄ５０）の値は１．３〜３．０であることが好ましく、より好ましくは１．３〜２．０である。
【００２７】
なお、前記（３）で示される粒径分布を有するシリカ粒子として、２種以上のシリカ粒子を併用してもよい。この場合、前記の粒径分布は、いずれも混合したシリカ粒子について測定したものである。
【００２８】
また、本発明に使用されるシリカ粒子は、前記（１）〜（３）からなる群より選ばれる２種以上の条件を満たすものが好ましく、特に全ての条件を満たすものがより好ましい。
【００２９】
前記（１）〜（３）におけるシリカ粒子の粒径は、走査型電子顕微鏡（以下ＳＥＭという）を用いて以下の方法により求めることができる。即ち、シリカ粒子を含有する研磨液組成物をシリカ粒子濃度が０．５重量％になるようにエタノールで希釈する。この希釈した溶液を約５０℃に加温したＳＥＭ用の試料台に均一に塗布する。その後、過剰の溶液を濾紙で吸い取り溶液が凝集しないように均一に自然乾燥させる。
【００３０】
自然乾燥させたシリカ粒子にＰｔ−Ｐｄを蒸着させて、日立製作所（株）製電界効果走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ：Ｓ−４０００型）を用いて、視野中に５００個程度のシリカ粒子が観察されるように倍率を３０００倍〜１０万倍に調節し、１つの試料台について２点観察し写真を撮影する。撮影された写真（４インチ×５インチ）をコピー機等によりＡ４サイズに拡大して、撮影されたすべてのシリカ粒子の粒径をノギス等により計測し集計する。この操作を数回繰り返して、計測するシリカ粒子の数が２０００個以上になるようにする。ＳＥＭによる測定点数を増やすことは、正確な粒径分布を求める観点からより好ましい。測定した粒径を集計し、小さい粒径から順にその頻度（％）を加算してその値が１０％となる粒径をＤ１０、同じく５０％となる粒径をＤ５０、９０％となる粒径をＤ９０として本発明における個数基準の粒径分布を求めることができる。尚、ここでいう粒径分布は一次粒子の粒径分布として求められる。但し、酸化アルミニウム、酸化セリウム、ヒュームドシリカ等の一次粒子が融着した二次粒子が存在している場合においては、その二次粒子の粒径に基づいて、粒径分布を求めることができる。
【００３１】
また、シリカ粒子の粒径分布を調整する方法としては、特に限定されないが、例えば、シリカ粒子がコロイダルシリカの場合、その製造段階における粒子の成長過程で新たな核となる粒子を加えることにより最終製品に粒径分布を持たせる方法、異なる粒径分布を有する２つ以上のシリカ粒子を混合する方法等で達成することも可能である。
【００３２】
研磨液組成物中におけるシリカ粒子の含有量は、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、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50重量％以下、より好ましくは40重量％以下、さらに好ましくは30重量％以下、特に好ましくは25重量％以下である。該含有量は、好ましくは0.5 〜50重量％、より好ましくは１〜40重量％、さらに好ましくは３〜30重量％、特に好ましくは５〜25重量％である。
【００３３】
さらに本発明の研磨液組成物は、速度向上の観点から、無機酸及び／又は有機酸を含有することが好ましい。
【００３４】
無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等が挙げられる。
【００３５】
有機酸の分子量は水への溶解性の観点から４０〜１００００が好ましく、より好ましくは４０〜５０００、さらに好ましくは４０〜１０００、特に好ましくは４０〜５００である。有機酸としては、カルボン酸系、フェノール系、スルフォン酸系、リン酸系等が挙げられる。カルボン酸としては、ギ酸、酢酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ジグリコール酸等のジカルボン酸、グリコール酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸が挙げられる。フェノール系としては、フェノール等が挙げられ、スルフォン酸系としては、メタンスルフォン酸、スルフォサリチル酸、タイロン等が挙げられ、リン酸系としては、アデノシンリン酸、グアノシントリリン酸、シチジンリン酸等が挙げられる。速度向上の観点から有機酸がより好ましく、カルボン酸がさらに好ましく、オキシカルボン酸が特に好ましく、グリコール酸が最も好ましい。
【００３６】
研磨液組成物中における無機酸及び／又は有機酸の含有量は、研磨速度を向上させる観点から、好ましくは０．０２重量％以上、より好ましくは０．０５重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上、特に好ましくは０．５重量％以上であり、表面粗さうねりを低減し、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０．０２〜２０重量％、より好ましくは０．０５〜１５重量％、さらに好ましくは０．１〜１０重量％、特に好ましくは０．５〜５重量％である。
【００３７】
本発明の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、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50重量％以上、より好ましくは60重量％以上、特に好ましくは70重量％以上、さらに好ましくは80重量％以上であり、また、好ましくは99.46 重量％以下、より好ましくは99重量％以下、特に好ましくは98.5重量％以下、さらに好ましくは98重量％以下である。該含有量は、好ましくは50〜99.48 重量％、より好ましくは60〜99重量％、さらに好ましくは70〜98.5重量％、特に好ましくは80〜98重量％である。
【００３８】
尚、前記研磨液組成物中の各成分の濃度は、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。
【００３９】
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、単量体型の酸化合物の金属塩、アンモニウム塩や過酸化物、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。単量体型の酸化合物の金属塩、アンモニウム塩や過酸化物の具体例としては、特開昭62-25187号公報2 頁右上欄3 行〜11行、特開昭63-251163 号公報3 頁左上欄4 行〜8 行、特開平1-205973号公報3 頁左上欄4 行〜右上欄2 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行及び17行〜23行等に記載されているものが挙げられる。
【００４０】
本発明の研磨液組成物は、前記シリカ粒子、ポリアミノカルボン酸のＦｅ塩及び／又はＡｌ塩、水、さらに必要であれば無機酸及び／又は有機酸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。
【００４１】
本発明の研磨液組成物のｐＨは、加工機械の腐食性の観点、作業者の安全性の観点から、２〜12が好ましく、さらに好ましくは３〜10である。また、被研磨物の材質により一概に限定できないが、研磨速度を向上させる観点からｐＨは6.5 以下、好ましくは6.0 未満、より好ましくは5.9 以下、より好ましくは5.5 以下、より好ましくは５以下、より好ましくは４以下であり、あるいは研磨速度向上の観点から7.5 以上、好ましくは８以上、より好ましくは９以上であることが望ましい。特に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基板においては、研磨速度向上の観点から、ｐＨは酸性にすることが好ましく、6.5 以下、好ましくは6.0 未満、より好ましくは5.9 以下、より好ましくは5.5 以下、より好ましくは５以下、より好ましくは４以下である。また、シリカ粒子の分散性を向上させ表面品質を向上させる観点からは、ｐＨはアルカリ性にすることが好ましく、7.5 以上、好ましくは８以上、より好ましくは９以上である。また、研磨後の洗浄において砥粒残渣を低減する観点から、ｐＨは中性にすることが好ましい。従って、重視する目的に合わせてｐＨを設定すれば良いが、特に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基板においては、前記観点を総合して、好ましくは２〜７であり、より好ましくは2.5 〜6.5 であり、さらに好ましくは2.5 〜5.9 、さらに好ましくは2.5 〜5.5 、さらに好ましくは３〜5.5 である。ｐＨは硝酸、硫酸等の無機酸、前記の単量体型の酸化合物の金属塩、アンモニウム塩、過酸化物、アンモニア水、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アミン等の塩基性物質を適宜、所望量で配合することにより調整することができる。
【００４２】
本発明の研磨液組成物が対象とする被研磨物の材質は、例えば、シリコン、アルミニウム、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属又は半金属、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、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、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被研磨物であるのが好ましく、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好ましく、Ni-Pメッキされたアルミニウム合金基板が特に好ましい。
【００４３】
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研磨液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。
【００４４】
本発明の研磨液組成物は、精密部品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、光学レンズ、光学ミラー、光学プリズム、半導体基板等の精密部品基板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。本発明の研磨液組成物は、特に、磁気ディスク基板の研磨に適している。さらに、表面粗さ（Ra）3 Å以下でうねり（Wa）3 Å以下の磁気ディスク基板を得るのに適している。本明細書では、表面粗さ（Ra）とうねり（Wa）は、一般に言われる中心線平均粗さとして求められ、８０μｍ以下の波長成分を持つ粗さ曲線から得られる中心線平均粗さをRaと言い、また、0.4 〜５ｍｍの波長成分を持つ粗さ曲線の中心線平均粗さを中心線平均微少うねりとしてWaとして表す。これらは、以下のように測定することができる。
【００４５】
［中心線平均粗さ（Ra）］
ランク・テーラーホブソン社製のタリーステップを用いて以下の条件で測定する。
触針先端サイズ    ：2.5 μm ×2.5 μm
ハイパスフィルター：80μm
測定長さ          ：0.64mm
【００４６】
［中心線平均微少うねり（Wa）］
Zygo社製  New  View  200CHR を用いて以下の条件で測定する。
対物レンズ  ：2.5 倍
Image Zoom  ：0.5 倍
Filter    ：Band  Pass
Filter Type ：FFT  Fixed
Filter High Wavelength：0.4 ｍｍ
Filter low Wavelength ：5.0 ｍｍ
Remove: Cylinder
【００４７】
本発明の研磨液組成物を用いる研磨方法としては、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、研磨液組成物を研磨面に供給し、一定の圧力を加えながら研磨盤や基板を動かすことにより研磨する方法等が挙げられる。本発明の研磨方法において、本発明の研磨液組成物を用いることにより、研磨速度を向上させ、スクラッチやピット等の表面欠陥の発生が抑制され、表面粗さ(Ra)やうねり(Wa)等の表面平滑性を向上させることができる。
【００４８】
本発明の磁気ディスク基板の製造方法は、前記研磨液組成物を用いた研磨工程を有し、該研磨工程は、複数の研磨工程の中でも２工程目以降に行なわれるのが好ましく、最終研磨工程に行なわれるのが特に好ましい。例えば、１工程又は２工程の研磨工程によって表面粗さ(Ra)５Å〜15Å、うねり(Wa)５〜10ÅにしたNi-Pメッキされたアルミニウム合金基板を、本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程によって研磨して、表面粗さ(Ra)３Å以下、うねり(Wa)３Å以下の磁気ディスク基板を、好ましくは表面粗さ(Ra)2.5 Å以下、うねり(Wa)2.5 Å以下の磁気ディスク基板を製造することができる。特に本発明の研磨液組成物は２工程の研磨で、表面粗さ(Ra)3 Å以下、うねり(Wa)3 Å以下の磁気ディスク基板を、好ましくは表面粗さ(Ra)2.5 Å以下、うねり(Wa)2.5 Å以下の磁気ディスク基板を製造する際に２工程目に用いられるのに適している。
【００４９】
製造された磁気ディスク基板は、表面平滑性に優れたものである。その表面平滑性として、表面粗さ(Ra)は３Å以下、好ましくは2.5 Å以下が望ましい。また、うねり(Wa)は３Å以下、好ましくは2.5 Å以下が望ましい。
【００５０】
以上のように本発明の研磨液組成物を用いることで研磨速度を向上させると共に、スクラッチ、ピット等の表面欠陥が少なく、表面粗さ(Ra)及びうねり(Wa)等の表面平滑性が向上した、特に研磨速度を向上させると共に、うねり(Wa)の表面平滑性が向上した、表面性状に優れた高品質の磁気ディスク基板を生産効率良く製造することができる。
【００５１】
【実施例】
実施例１〜６、比較例１〜１２（実施例１〜６は参考例である）
シリカ粒子として日産化学（株）製のスノーテックスZL（平均粒径0.08〜0.1μｍ、シリカ濃度40重量％）62.5重量部、表１に示す化合物を表１に示す重量部、イオン交換水を残部として、混合・撹拌し、ｐＨを硝酸あるいはアンモニア水で調整し、実施例１〜５、比較例１〜12の研磨液組成物100 重量部を得た。また、実施例６の研磨液組成物は、前記シリカ粒子62.5重量部、エチレンジアミン四酢酸Ｆｅ塩3.0 重量部、グリコール酸2.0 重量部、イオン交換水を残部として混合・攪拌した以外は実施例１と同様にして調製した。得られた研磨液組成物を用い、表面粗さ15Å、うねり８Å、厚さ0.8mm 、直径3.5 インチのNi-Pメッキされたアルミニウム合金基板の表面を、両面加工機により、下記の両面加工機の設定条件１で研磨して、磁気ディスク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。
【００５２】
＜両面加工機の設定条件１＞
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：7.8kPa
研磨パッド：ポリテックスDG（ロデールニッタ社製）
定盤回転数：50r/min
研磨液組成物供給流量：20ml/min
研磨時間：5min
投入した基板の枚数：10枚
【００５３】
研磨後のアルミニウム合金基板の重量を測定し、研磨前後のアルミニウム合金基板の重量の変化から、重量の減少速度を求め、比較例１を基準として相対研磨速度（相対値）を求めた。また、得られたアルミニウム合金基板の表面粗さとうねりを前記の方法に基づいて測定し、評価した。これらの結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
0004213858.tif 000002
【００５５】
表１に示された結果から、ポリアミノカルボン酸Ｆｅ塩やＡｌ塩を用いた実施例１〜６の研磨液組成物は、他の酸のＦｅ塩やＡｌ塩（比較例２〜６）やポリアミノカルボン酸のＦｅやＡｌ以外の塩を用いたもの（比較例７〜１２）に比べ、研磨速度が速く、かつ表面粗さとうねりを低減させることができることがわかる。
【００５６】
実施例７（実施例７は参考例である）
表面粗さ180 Å、うねり22Å、厚さ0.8mm 、直径3.5 インチのNi-Pメッキされたアルミニウム合金基板を、下記に示すアルミナ系の研磨液組成物を用いて両面加工機により、下記の両面加工機の設定条件２で研磨して、表面粗さ13Å、うねり６Åのアルミニウム合金基板を得た。
【００５７】
次に、得られた基板を実施例１の研磨液組成物を用いて、両面加工機により、前記両面加工機の設定条件１で研磨して、磁気ディスク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。
【００５８】
研磨後の基板の表面粗さ、うねり、スクラッチを測定した結果、表面粗さ2.5 Å以下、うねり2.5 Å以下であり、深さ50nmを越えるスクラッチは観測されず、ピットも観測されなかった。なお、スクラッチ、ピットは下記に示す方法で測定した。
【００５９】
上記のように、本発明の研磨液組成物を用いることにより、スクラッチ、ピット等の表面欠陥がなく、表面粗さ(Ra)3 Å以下、うねり(Wa)3 Å以下の優れた表面平滑性を持つ磁気ディスク基板を製造することができた。
【００６０】
＜アルミナ系研磨液組成物＞
一次粒径の平均粒径0.25μm 、二次粒子の平均粒径0.7 μm のα- アルミナ（純度約99.9％、比重4.0 ）8 重量部、平均粒径0.7 μm 、比表面積130m2/g 、アルカリ金属の含有量0.0055重量％、アルカリ土類金属の含有量0.0013重量％のγ- アルミナ2 重量部、エチレンジアミン四酢酸Alアンモニウム塩0.8 重量部、イオン交換水89.2重量部からなる研磨液組成物。
【００６１】
＜両面加工機の設定条件２＞
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：ポリテックスDG（ロデールニッタ社製）
定盤回転数：50r/min
研磨液組成物供給流量：100ml/min
研磨時間：5min
投入した基板の枚数：10枚
【００６２】
＜スクラッチの測定＞
光学顕微鏡観察（微分干渉顕微鏡）を用いて倍率50倍で各基板の表面を60度おきに6 カ所測定した。スクラッチの深さは原子間力顕微鏡（AFM ：デジタルインスツルメント社製  Nanoscope III ）により測定した。
【００６３】
＜ピットの測定＞
光学顕微鏡観察（微分干渉顕微鏡）を用いて倍率200 倍で各基板の表面を30度おきに12カ所観察し、12視野あたりのピット数を数えた。
【００６４】
実施例８〜１０および比較例１３
シリカ粒子として、走査型電子顕微鏡（日立製作所（株）製  Ｓ−４０００型）を用い、発明の詳細な説明の項に記載した方法（粒径はノギスで測定）により算出された積算粒径（Ｄ１０、Ｄ５０及びＤ９０）が表２に示す特性を有するコロイダルシリカ（表２〜３中、研磨材Ａ〜Ｄで示す）を用いた。シリカ粒子２５重量部、表４に示す化合物を表４に示す重量部、イオン交換水を残部として、混合攪拌し、ｐＨを硝酸あるいはアンモニア水で調整し、実施例８〜１０、および比較例１３の研磨液組成物１００重量部を得た。得られた研磨液組成物を用い実施例１と同様に研磨して磁気ディスク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。実施例１と同様に、相対研磨速度、得られたアルミニウム合金基板の表面粗さとうねりを測定し評価した。また、前記基板上に残留したシリカ粒子について以下の方法に基づいて測定し評価した。これらの結果を表４に示す。
【００６５】
＜被研磨基板上に残留したシリカ粒子の測定＞
被研磨基板上に残留したシリカ粒子は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：デジタルインスツルメント社製  ＮａｎｏｓｃｏｐｅIII ）によって、Ｓｃａｎ  ｒａｔｅ＝１Ｈｚで被研磨基板の裏表各３カ所で１０μｍ×１０μｍの範囲を測定し残留したシリカ粒子（残留砥粒）の有無を確認した。
【００６６】
評価基準
「○」：５個以下／１０μｍ×１０μｍ
「×」：５個を越える／１０μｍ×１０μｍ
【００６７】
【表２】
0004213858.tif 000003
【００６８】
【表３】
0004213858.tif 000004
【００６９】
【表４】
0004213858.tif 000005
【００７０】
表４に示された結果から、ポリアミノカルボン酸Ｆｅ塩やＡｌ塩を用いた実施例８〜１０の研磨液組成物は、表面粗さとうねりを低減させ、残留砥粒が極めて少なく、特にポリアミノカルボン酸のＮａ塩を用い、粒度４０ｎｍにおける小粒径側からの積算粒径分布が２５％を超える研磨材を含有したもの（比較例１３）に比べ、研磨速度が顕著に高いことがわかる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明により、スクラッチ、ピット等の表面欠陥が少なく、表面粗さ(Ra)、及びうねり(Wa)等の表面平滑性が向上した磁気ディスク基板を生産効率よく製造することができるという効果が奏される。