(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ合金基板上に成膜された無電解ＮｉＰメッキ膜を研磨するための精密研磨用組成物であって、水、αアルミナ粒子、研磨促進剤からなり、前記αアルミナ粒子は微粒子ギブサイトを原料とし、αアルミナ粒子のα化率が９０〜９７％であることを特徴とする精密研磨用組成物。
【請求項２】
αアルミナ粒子は平均粒子径（Ｄ50）が１０μｍ以下である微粒子ギブサイトを原料とすることを特徴とする請求項１に記載の精密研磨用組成物。
【請求項３】
αアルミナ粒子は、平均粒径（Ｄ50）が０．３５〜０．５５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の精密研磨用組成物。
【請求項４】
Ａｌ合金基板上に成膜された無電解ＮｉＰメッキ膜を研磨するための精密研磨用組成物であって、水、αアルミナ粒子、研磨促進剤からなり、前記αアルミナ粒子は微粒子ギブサイトを原料とし、αアルミナ粒子の最大粒子径（Ｄmax）が１．４μｍ以下であることを特徴とする精密研磨用組成物。
【請求項５】
αアルミナ粒子の９０％粒子径（Ｄ90）が０．７μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の精密研磨用組成物。
【請求項６】
アルミナ粒子のα化率が９０〜９７％であることを特徴とする請求項４又は５に記載の精密研磨用組成物。
【請求項７】
αアルミナ粒子の組成物中濃度が３〜２０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の精密研磨用組成物。
【請求項８】
研磨促進剤が硝酸アルミニウムであることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の精密研磨用組成物。
【請求項９】
研磨促進剤としての硝酸アルミニウムの重量割合が２〜２０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の精密研磨用組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の精密研磨用組成物を用いることを特徴とするＡｌ合金基板上に成膜された無電解ＮｉＰメッキ膜の研磨方法。
【請求項１１】
研磨速度０．３０／μｍ／ｍｉｎ以上で研磨することを特徴とする請求項１０に記載のＡｌ合金基板上に成膜された無電解ＮｉＰメッキ膜の研磨方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の研磨方法を用いることを特徴とする無電解ＮｉＰメッキ膜を有するＡｌ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、磁気記録媒体（ハードディスク）において低浮上量でヘッドが飛行するのに適した精度の高いディスク表面を得ることができ、しかも高い研磨速度で研磨することができる精密研磨用組成物、Ａｌ合金基板上に成膜された無電解ＮｉＰメッキ膜の研磨方法、無電解ＮｉＰメッキ膜を有するＡｌ合金基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュターやワードプロセッサーの外部記憶装置の中で高速でアクセスできる記憶手段としてハードディスクドライブが広く使われている。
このドライブに使用するメディアとしてはＡｌ合金円盤の表面にＮｉＰを無電解メッキし、表面研磨した後、Ｃｒ合金下地膜、Ｃｏ合金磁性膜、Ｃ保護膜を順次スパッターで積層したものが使用されている。
メディア表面にヘッド浮上量以上の高さを持つ突起が残っていると、所定高さにて浮上しながら高速で飛行するヘッドがその突起に衝突してクラッシュの原因になるので、突起物の高さを低くする研磨組成物が各種検討され、例えば以下に示す (1)〜(14)の研磨組成物が提案されている。
(1)特開昭６０ー１０８４８９号公報；
次亜塩素酸ナトリウムのような酸化剤とアルミナとを含有する研磨組成物、コロイド状のアルミナまたは二酸化セリウムを含有する研磨組成物。
(2)特開昭６１ー２９１６７４号公報；
コロイダルシリカやアルミナ等の研磨用微粉末にスルファミン酸又は燐酸を添加した研磨組成物。
(3)特開昭６２ー２５１８７号公報；
アルミナに硝酸ニッケルや硝酸アルミニウムを添加した研磨用組成物。
(4)特開平１ー１８８２６４号公報；
αアルミナ、ベーマイトを含有する研磨用組成物。
(5)特開平１ー２０５９７３号公報；
αアルミナ、べーマイト、水溶性金属塩を含有する研磨用組成物。
(6)特開平２ー１５８６８２号公報；
αアルミナ、金属亜硝酸塩を含有する研磨用組成物。
(7)特開平２ー１５８６８３号公報；
αアルミナ、ベーマイト、無機酸又は有機酸のアンモニウム塩を含有する研磨用組成物。
(8)特開平３ー１０６９８４号公報；
アルミナ及びセルロースを含むスラリーを超音波濾過機で処理してなる研磨用組成物。
(9)特開平３ー１１５３８３号公報；
αアルミナ、ベーマイト、水溶性過酸化物を含有する研磨用組成物。
(10)特開平４ー１０８８８７号公報；
αアルミナ、ベーマイト、アミノ酸類を含有する研磨用組成物。
(11)特開平４ー２７５３８７号公報；
アルミナに、硫酸アルミニウム又は塩化アルミニウムと、過酸化物、硝酸、硝酸塩、亜硝酸塩、芳香族ニトロ化合物等の水溶性酸化剤とを添加した研磨用組成物。
(12)特開平４ー３６３３８５号公報；
アルミナ、キレート性化合物、ベーマイト、アルミニウム塩を含有する研磨用組成物。
(13)特開平５ー２７１６４７号公報；
１次粒子が角状で、ギブサイトを水熱処理して生成したベーマイトをか焼して得たアルミナを含有する研磨用組成物。
(14)特開平７ー２４００２５号公報；
化学腐食剤とコロイド粒子を含有する研磨用組成物。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
これらの公知の技術の中で前記 (1)〜(13)の研磨用組成物は平均粒子径が１μｍ前後のアルミナ又はアルミニウム化合物を砥粒として使用しているので、前述のヘッドとメディアの衝突を回避できる程度の精度での研磨は可能であるが、最近顕著になってきた記録密度アップによって求められている高いレベルの表面精度を達成できるものではなかった。
一方、前記(14)の研磨用組成物は数十ｎｍのコロイド粒子を砥粒として使用するので、高いレベルの表面精度を達成できるものの、研磨速度が遅いため求められている量産性が十分でないし、しかも長時間の研磨を行うと外周部が余分に研磨される（面だれと言う）問題が生じるものであった。
尚、ここで高いレベルでの表面精度を問題にしているのは単に平均面粗さ（Ｒａで評価する）や突起の有無ではなく、記録密度アップによって、従来の面精度では所定書式による書き込み・読みだし検査でエラーが出現する頻度が高く、信頼性に多大な影響を与えるからである。即ち、このエラーは最近の解析で従来は問題視されなかったレベルの研磨工程で残った研磨傷、または研磨ピットに起因することが確認されている。
したがって、高いレベルの表面精度を達成することができ、しかも高い研磨速度で研磨することができ、さらに面だれが生ずることなく、低浮上型ハードディスク基板を製造することができるような研磨用組成物が嘱望されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、Ａｌ合金基板上に成膜された無電解ＮｉＰメッキ膜を研磨するための精密研磨用組成物であって、水、αアルミナ粒子、研磨促進剤からなり、前記αアルミナは微粒子ギブサイトを原料とすること、または前記αアルミナ粒子の平均粒子径（Ｄ50）が０．３５〜０．５５μｍであること、または前記αアルミナ粒子の９０％粒子径（Ｄ90）が０．７μｍ以下であること、または前記αアルミナ粒子の最大粒子径（Ｄmax ）が１．４μｍ以下であることを特徴とする精密研磨用組成物に関するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
［研磨表面の検討］
各種研磨法で試作されたメディアを所定のテスターで検査し、エラー発生に与える表面状態の影響を検討した。
尚、テスターの測定条件は以下とした。
トラック幅          ３μｍ
記録密度        インチ当りフラックス変動７０，０００
ヘッド浮上量    ２．０μｉｎｃｈ（５０．８ｎｍ）
スライスレベル      ６５％
スライスレベルに達しないもの、すなわち、入力波形に対し出力波形が６５％未満のものをエラーとして扱い、ミッシングパルスエラーに対応する研磨傷の深さと大きさおよび研磨ピットの深さと大きさを求めた。また、ミッシングパルスエラーの数も求めた。
研磨傷および研磨ピットの深さは光学式凹凸検査装置（ＷＹＫＯ社製  Ｔｏｐｏ−３Ｄ、スリーディメンショナル・ノンコンスタント・サーフィス・プロファイラー）を使用して、ミッシングパルスエラーとはならなかった最大深さを測定した。
【０００６】
（１）研磨傷の影響
表面に残った研磨傷深さとミッシングパルスエラー数との関係を表１に示した。
【０００７】
【表１】
0003825844.tif 000002
【０００８】
ミッシングビットの実用的な許容値を考慮すると、深さ１５ｎｍ以上の研磨傷を残さないことが必要である。これを満足するためには、αアルミナ粒子の粒度分布を厳密に制御する必要があると考察された。
【０００９】
（２）ピットの影響
表面に残ったピットの深さ、サイズと、ミッシングパルスエラー数との関係を表２に示した。
【００１０】
【表２】
0003825844.tif 000003
【００１１】
ピットサイズの影響は比較的小さかった。深さについては１５ｎｍ以下にしておく必要があると考察された。
これを満足するには適量の研磨促進剤の添加と適度の研磨速度の維持が必要であると考察された。
【００１２】
［研磨傷］
研磨傷の発生について検討した。
研磨傷は、研磨剤（αアルミナ）中に存在する粗粒子が研磨の際に深い傷をアルミディスクに付けることにより発生する。
従来より、研磨傷の発生は品質上の問題であった。従来問題とされてきた研磨傷は深さ５０ｎｍ程度以上のものであったが、本発明が対象とする低浮上型ハードディスク基板においては、従来問題視されなかった微小な研磨傷（深さ１５ｎｍ程度）の存在も磁気特性上のエラーとなり、実用上許容範囲外と判定される。
本発明者は微小な研磨傷と研磨材（αアルミナ）の粒度分布、特に粗大粒子との関係に着目して検討した。その結果、研磨傷のレベルは、研磨材（αアルミナ）の粒度分布、特に９０％粒子径（Ｄ90）及び最大粒子径（Ｄmax ）と強い相関があることが確認された。
前記のように低浮上型ハードディスク基板で要求する研磨傷のレベルは、深さ１５ｎｍ以下に抑えることである。この条件を満足するαアルミナ粒子の粒度分布（Ｄ90、Ｄmax ）を検討し、ミッシングパルスエラーとの関係で表３，４の結果を得た。
尚、表３以降は設定条件を変更したものを除き、以下に示す標準的条件で研磨用組成物を調製し、研磨を行なったものである。
0003825844.tif 000004
研磨方法；後述する実施例に記載の方法に準ずる。また、測定方法は表１２にまとめて示した。
【００１３】
【表３】
0003825844.tif 000005
【００１４】
【表４】
0003825844.tif 000006
【００１５】
表３、４より明らかなように、αアルミナ粒子の粒度分布のうち、９０％粒子径（Ｄ90）は０．７μｍ以下、最大粒子径（Ｄmax ）は１．４μｍ以下でなければならないことが確認された。
また、上記の条件を満たしたαアルミナ粒子の平均粒子径（Ｄ50）は０．５５μｍ以下となる。
【００１６】
［面だれの検討］
研磨速度が遅い研磨組成物を用いて研磨を継続すると、面だれが発生し、これによりヘッドの飛行状態の不安定化、エラーの増加が懸念される。
そこで研磨粒子（αアルミナ）のサイズを調整して研磨速度を可変とし、面だれと研磨速度との関係を求めた。
５分間研磨した時の面だれ量を表面粗さ計（サーフコム）で測定した。研磨速度は研磨前後の重量変化を研磨時間と基板面積、比重より算出し、表５に示した。尚、表示は両面合計の研磨速度である。
【００１７】
【表５】
0003825844.tif 000007
【００１８】
経験的に許容される面だれ量は０．１μｍであるので研磨速度は０．３０μｍ／ｍｉｎ以上にしなければならない。
この範囲の研磨速度を得るためにはαアルミナの平均粒子径は０．３５μｍ以上でなければならない。
したがって、ミッシングパルスエラーと面だれとの両方を目標値に納めるには、アルミナの平均粒子径（Ｄ50）を０．３５〜０．５５μｍに制御しなければならない。
【００１９】
［研磨促進剤の検討］
研磨促進剤である硝酸アルミニウムは公知ではあるが、その濃度は選定されなければならない。
硝酸アルミニウムの濃度と研磨速度との関係を表６に示した。
【００２０】
【表６】
0003825844.tif 000008
【００２１】
面だれを０．１μｍ以下に納めるためには、０．３０μｍ／ｍｉｎ以上の研磨速度を維持する必要があるが、これには２ｗｔ％以上（溶解度など実用的な数字として２０％まで）の硝酸アルミニウムの濃度が必要であった。
また、この条件ではピット発生も問題にならなかった。
【００２２】
［αアルミナ］
本発明に用いるαアルミナ粒子としては、微粒子ギブサイトを適度に焼成して得られるαアルミナを使用することができるが、さらにそのα化率及びアルミナ種について検討した。
【００２３】
［α化率の検討］
使用したαアルミナ粒子は、ボーキサイトを水酸化ナトリウムで溶解させてできるアルミン酸ナトリウムを析出させるバイヤー法で工業的に得られた微粒子ギブサイト（Ａｌ2 Ｏ3 ・３Ｈ2 Ｏ）を焼成水準を替えてα化し、粉砕整粒した粒子である。
α化率を高くすると粒子強度が強くなり、研磨へ与えるダメージが大きくなることが予想され、またα化率を低くすると粒子強度が弱くなり、研磨速度が小さくなることが推測できる。
α化率と研磨傷及び研磨速度の関係を調査したところ、表７の結果が得られた。
【００２４】
【表７】
0003825844.tif 000009
【００２５】
表７よりα化率が大きくなると研磨速度が上がる結果が得られた。また、ミッシングパルスエラーの目標レベルをクリアするためには、α化率を９７％以下に抑える必要があり、また研磨速度の目標値をクリアすることも併せて考慮するとα化率の下限は９０％となり、９０〜９７％の範囲が望ましいことが確認された。
【００２６】
［アルミナ種］
αアルミナ原料としてベーマイト（Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｈ2 Ｏ）とギブサイトを同じα化率（９５％）とし、粉砕、整粒して粒度を揃えて比較試験を行った。その結果を表８に示した。
さらに使用するギブサイトの粒子径が大きいと粒子強度が強くなり研磨傷発生の原因となる可能性があることから、ギブサイトの粒子径の異なるものを焼成、粉砕、整粒し、比較試験を行った。その結果を表９に示した。
【００２７】
【表８】
0003825844.tif 000010
【００２８】
【表９】
0003825844.tif 000011
【００２９】
表８より明らかなように、ギブサイトを焼成して得られるαアルミナ粒子を使用したものはベーマイトを焼成して得られるアルミナに比べてミッシングパルスエラーを少なくすることができた。
【００３０】
以上から、１０μｍ以下の微粒子ギブサイトを原料として、焼成温度と焼成時間を調整しながらα化率を９０〜９７％となるように焼成したものを粉砕、整粒したαアルミナ粒子を使用することで目標の許容されるミッシングパルスエラー、研磨速度及び面精度が得られる。
【００３１】
［αアルミナ粒子の組成物中濃度］
研磨組成物中のαアルミナ粒子の濃度を変えた場合の研磨速度への影響を調べた結果を表１０に示す。
【００３２】
【表１０】
0003825844.tif 000012
【００３３】
濃度が低い場合は研磨速度が低く、濃度が高くなるにつれて研磨速度は高くなるが、１５％を越えると研磨速度のアップは見られない。経済性を加味すると、実用的には２０％が上限となる。
【００３４】
【実施例】
原料の種類、粒子の粒度、α化率が異なるαアルミナ粒子を用い、その濃度を変え、研磨促進剤として添加する硝酸アルミニウムの濃度を変えて以下に示す研磨装置及び研磨条件で研磨を行った結果の総括を表１１に示す。
使用した基板；
ＮｉＰを無電解メッキした３．５ｉｎｃｈサイズのアルミディスク
使用した研磨装置及び研磨条件；
研磨試験機      …４ウェイ式両面ポリシングマシン
研磨パッド      …スエードタイプ（ポリテックスＤＧ  ロデール製）
下定盤回転速度  …６０ｒｐｍ
スラリー供給速度…５０ｍｌ／ｍｉｎ
研磨時間        …５分
加工圧力        …５０ｇ／ｃｍ2
研磨並びに洗浄作業が終了した後、ＤＣスパッター装置にて下地膜としてＣｒ層を１０００Å、磁性層としてＣｏ合金層を２５０Å、炭素保護層を１５０Å順次成膜し、信号の書き込み、読みだし時のエラー発生状況を以下のテスターにて検査した。
0003825844.tif 000013
【００３５】
【表１１】
0003825844.tif 000014
【００３６】
【表１２】
0003825844.tif 000015
【００３７】
以上本発明の実施例を示したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の精密研磨用組成物は、無電解ＮｉＰメッキしたＡｌ合金基板表面を傷、ピットなどの欠陥を低減させ、且つ高能率で研磨することができるので、低浮上型ハードディスクに適した基板を容易に作製することができる。
また、本発明では磁気抵抗効果を利用したＭＲヘッド用メディアに代表される高記録密度媒体（記録密度で５００Ｍｂｉｔ／ｉｎｃｈ2 以上）を対象としているが、それ以下のメディアにおいても信頼性向上と言う観点で効果的に応用することができる。