JP4667848B2

JP4667848B2 - ガラス基板用研磨液組成物

Info

Publication number: JP4667848B2
Application number: JP2004359842A
Authority: JP
Inventors: 和彦西本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2024-12-13
Also published as: JP2006167817A; GB0525057D0; CN1789366A; MY143652A; GB2421955A; GB2421955B; CN101892032A

Description

本発明は、ガラス基板用研磨液組成物、及び該ガラス基板用研磨液組成物を用いるガラス基板の製造方法に関する。

従来から、半導体デバイスや磁気ディスク記録装置の分野においては、表面品質に優れた基板を安価で製造するために、種々の研磨液組成物が検討され、例えば、研磨速度と表面平滑性の観点から、研磨材として１μｍ付近の平均粒径を有するアルミナ砥粒がよく使用されてきた（特許文献１など）。

しかしながら、近年、高密度化を実現できる、優れた表面品質を得る等の観点から、研磨液に用いる研磨砥粒は益々小径化してきており、これに伴い研磨後の基板上に研磨砥粒及び／又は研磨屑が残留しやすく、また洗浄しにくくなってきている。
かかる基板上に残留した研磨砥粒及び／又は研磨屑を除去する工程は、洗浄剤や純水を併用しながらポリビニルアルコール製等のパッドで擦るスクラブ洗浄が一般に用いられている。

しかし、ガラス基板に代表される脆性材料基板は、耐衝撃性が低いため、スクラブ洗浄を行った場合、基板表面に新たな傷を生じる危険があり、また欠けや破損といった品質上致命的な問題を起こす可能性があった。

従って、ガラス基板の洗浄方法としては、残留した研磨砥粒及び／又は研磨屑を溶解除去する洗浄方法が一般に用いられている。具体的には、ＮａＯＨ等の強アルカリ水溶液を用いて研磨砥粒及び／又は研磨屑表面の一部を溶解し、同時に超音波を印加することによって基板表面から離脱させ、次いで純水による超音波浸漬リンス、更にイソプロパノール等での水分除去、及びイソプロパノール等での蒸気乾燥を行う方法が挙げられる（特許文献２など）。ここで、基板汚れに起因する歩留まり悪化を改善するため、研磨後のアルカリ洗浄条件を強化した場合、例えば、アルカリ度の強化、超音波エネルギーの強化（低周波数）、超音波照射時間の延長等を行うと、基板に、凹部欠陥、溶解、亀裂等の不具合が生じやすいという傾向がある。

特に、基板表面の高平滑化の観点から、仕上げ研磨の研磨砥粒として用いられるシリカは、研磨されるガラス基板の部材と類似の組成を有するために、基板との親和性が高いことと、砥粒粒径が微細になることで、基板上に残存しやすく、研磨砥粒及び／又は研磨屑が洗浄しにくくなるという問題が顕著となる。
従って、ガラス基板への損傷が小さい通常の洗浄条件であっても、基板汚れが十分に低減できることは歩留まりを改善することに繋がり、意義は大きい。
特開２００１−６４６３１号公報特開２００３−１７３５１８号公報

本発明の目的は、洗浄後の基板汚れが極めて少なく、研磨速度が高く、且つ表面平滑性に優れたガラス基板用研磨液組成物、該ガラス基板用研磨液組成物を用いるガラス基板の製造方法を提供することにある。

即ち、本発明の要旨は、
〔１〕一次粒子の平均粒径が１〜１００ｎｍであるシリカとスルホン酸基を有する重合体と水とを含有してなるガラス基板用研磨液組成物、
〔２〕前記〔１〕記載の研磨液組成物を研磨パッドと被研磨基板の間に存在させ、３〜１２ｋＰａの研磨荷重で研磨する工程を有するガラス基板の製造方法
に関する。

本発明のガラス基板用研磨液組成物、又は本発明の基板の製造方法を用いて製造された基板は、研磨後の研磨砥粒及び／又は研磨屑の残留が少なく除去されやすいため、通常の洗浄後の基板汚れが極めて少なく、研磨速度が高く、且つ表面平滑性に優れたものである。本発明の研磨液組成物、又は本発明の基板の製造方法を用いることにより、表面平滑性に優れた基板が得られ、歩留まりを大きく改善することができる。

（１）ガラス基板用研磨液組成物
本発明のガラス基板用研磨液組成物は、前記のように、一次粒子の平均粒径が１〜１００ｎｍであるシリカとスルホン酸基を有する重合体と水とを含有してなる点に一つの大きな特徴があり、かかる特徴を有することで、洗浄後の基板汚れが極めて少なく、高い研磨速度で、表面平滑性に優れたガラス基板を得るという効果が発現される。

本発明に用いられるシリカとしては、例えば、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ等が挙げられる。

コロイダルシリカは、珪酸ナトリウム等の珪酸アルカリ金属塩を原料とし、水溶液中で縮合反応させて粒子を成長させる水ガラス法、またはテトラエトキシシラン等のアルコキシシランを原料とし、アルコール等の水溶性有機溶媒を含有する水中で縮合反応させて成長させるアルコキシシラン法で得られる。

ヒュームドシリカは、四塩化珪素等の揮発性珪素化合物を原料とし、酸素水素バーナーによる１０００℃以上の高温下で加水分解させて成長させる気相法で得られる。

他に、官能基でシリカを表面修飾あるいは表面改質したもの、界面活性剤や他の粒子で複合粒子化したもの等もシリカとして用いることができる。

中でも、基板表面の表面粗さ及びスクラッチを低減する観点からコロイダルシリカが好ましい。これらのシリカは単独で又は２種以上を混合して用いても良い。

シリカの一次粒子の平均粒径は、１〜１００ｎｍである。該平均粒径は、スクラッチを低減する観点及び表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）を低減する観点から、１〜８０ｎｍが好ましく、３〜６０ｎｍがより好ましく、５〜４０ｎｍがさらに好ましい。

なお、一次粒子径の測定法としては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）での観察画像から求める方法や、滴定法、ＢＥＴ法等が挙げられ、それぞれの方法で測定した時の平均粒径として求めることができる。
例えば、シリカ粒子を透過型電子顕微鏡（ＪＥＭ−２０００ＦＸ、製造元；日本電子）で、加速電圧８０ｋＶ、撮影倍率１〜５万倍の条件で観察した写真を、スキャナにて画像データとして取り込み、画像解析ソフト（ＷｉｎＲＯＯＦ、販売元；三谷商事）を用いて１個１個のシリカ粒子の円相当径（シリカ粒子の影像面積と同一面積を有する円の直径）を直径とみなして求め、１０００個以上のシリカ粒子データを集積した後、表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」（マイクロソフト社製）で算出し、小粒径側からの累積体積が５０％となる粒径（Ｄ５０）がここでいう一次粒子の平均粒径である。

二次粒子を形成している場合は、二次粒子の平均粒径は、スクラッチを低減する観点及び表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）を低減する観点から、５〜１５０ｎｍが好ましく、５〜１００ｎｍがより好ましく、５〜８０ｎｍがさらに好ましい。
二次粒子径の測定法としては、動的光散乱法や超音波減衰法、キャピラリー（ＣＨＤＦ）法等が挙げられる。

シリカの研磨液組成物中の含有量としては、研磨速度を向上させ、且つ経済的に表面品質を向上させる観点から、１〜５０重量％が好ましく、２〜４０重量％がより好ましく、３〜３０重量％がさらに好ましく、５〜２５重量％がさらに好ましい。

本発明に用いられるスルホン酸基を有する重合体とは、単量体成分としてスルホン酸基を有する単量体（以下、スルホン酸ともいう）を少なくとも１種以上含んでなる共重合体である。また、スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、イソプレンスルホン酸、（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸等が挙げられる。好ましくは、イソプレンスルホン酸、（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸である。
これらのスルホン酸基を有する単量体は、１種単独で使用しても、あるいは２種以上を混合して用いても良い。

本発明のスルホン酸基を有する重合体は、スルホン酸基を有する単量体成分の単独重合体でも、更に他の単量体からなる単量体成分との共重合体でも良く、他の単量体からなる単量体成分としては、カルボン酸基を有する単量体が好ましい。例えば、イタコン酸、（メタ）アクリル酸、マレイン酸等が挙げられ、中でも、研磨速度及び基板汚れの観点から、アクリル酸が好ましく、即ち、アクリル酸／スルホン酸共重合体が好ましい。

前記アクリル酸／スルホン酸共重合体を構成する単量体中のスルホン酸基含有単量体の割合は、研磨速度の維持及び共重合体自身の基板上への残存性の観点から、３モル％以上が好ましく、５モル％以上が更に好ましく、また、経済性の観点から、９０モル％以下が好ましく、８０モル％以下がより好ましい。また、該割合は、３〜９０モル％が好ましく、５〜８０モル％がより好ましい。

前記スルホン酸基を有する重合体は、研磨液組成物の構成成分とするために、水溶性であることが好ましく、例えば、塩にすると良い。

塩を形成させるための対イオンは、特に限定されないが、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン等から１種以上を用いることができる。

本発明に用いられるスルホン酸基を有する重合体は、例えば、ジエン構造あるいは芳香族構造を含むベースポリマーを、公知の方法、例えば、（社）日本化学会編集、新実験化学講座１４（有機化合物の合成と反応III、１７７３頁、１９７８年）などに記載された方法でスルホン化して得られる。

スルホン酸基を有する重合体の重量平均分子量は、シリカ及び／又は研磨屑の分散効果と、研磨速度の観点から、１，０００〜５，０００が好ましく、１，０００〜４，５００がより好ましく、１，０００〜４，０００がさらに好ましい。

重合体の重量平均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した結果を、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムを標準サンプルとして作成した検量線を用いて換算する。ＧＰＣ条件を以下に示す。

〔ＧＰＣ条件〕
カラム；Ｇ４０００ＰＷＸＬ＋Ｇ２５００ＰＷＸＬ
溶離液：０．２Ｍリン酸バッファー／アセトニトリル＝９／１（容量比）
流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
温度：４０℃
サンプル：濃度５ｍｇ／ｍＬ、注入量１００μＬ

スルホン酸基を有する重合体の研磨液組成物中における含有量は、基板汚れを低減する観点から、０．００１重量％以上が好ましく、０．０１重量％以上がより好ましく、また、研磨速度の観点から、１０重量％以下が好ましく、５重量％以下がより好ましく、３重量％以下がさらに好ましく、１重量％以下がさらに好ましく、０．５重量％以下がさらに好ましい。
即ち、基板汚れを低減し、且つ研磨速度の観点から、前記含有量は、０．００１〜１０重量％が好ましく、０．０１〜５重量％がより好ましく、０．０１〜３重量％がさらに好ましく、０．０１〜１重量％がさらに好ましい。

また、本発明におけるシリカと重合体との配合量の関係は、研磨液組成物中のシリカと重合体の濃度比［シリカの濃度（重量％）／重合体の濃度（重量％）］が、研磨速度向上と基板汚れ防止の観点から、１０〜５０００が好ましく、２０〜３０００がより好ましく、３０〜２０００がさらに好ましく、５０〜１０００がさらに好ましい。

本発明に用いられる水としては、イオン交換水、蒸留水、超純水等が好適に用いられる。水の研磨液組成物中における含有量としては、研磨液の流動性を保ち、且つ研磨速度を向上させる観点から、４０〜９９重量％が好ましく、５０〜９８重量％がより好ましく、５０〜９７重量％がさらに好ましく、５０〜９５重量％がさらに好ましい。

本発明が研磨の対象としているガラス基板の材質としては、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラス等が挙げられる。

本発明の研磨液組成物は、ガラス基板の研磨工程で用いることにより、経済的な研磨速度を実現し、研磨後基板の表面平滑性が優れ、且つ洗浄後の基板汚れを顕著に低減できるため、表面性状に優れた高品質のガラス基板を製造することができる。
この基板汚れは、特に、ハードディスク基板において、高密度化に重要となる物性である。
基板汚れは、研磨液組成物中の研磨砥粒及び／又は研磨屑が基板表面に残留したもので、通常、光学顕微鏡や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察でき、品質検査で用いられる欠陥検出装置では凸部欠陥（ＯＤＴ−Ｐ）として検出された個数により定量評価できる。

基板汚れの低減機構は明らかでないが、研磨液組成物中に含有するスルホン酸基を有する重合体が、研磨砥粒及び／又は研磨屑の表面に吸着することによる立体的効果で、研磨後及び／又は洗浄後において、基板への付着（残留）を抑制していると考えられる。

本発明の研磨液組成物は、各成分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。研磨液組成物は経済性の観点から、通常、濃縮液として製造され、これを使用時に希釈する場合が多い。

本発明の研磨液組成物には、任意成分として、無機酸、有機ホスホン酸、カルボン酸、アミノカルボン酸、又はこれらの塩等が挙げられる。
また、前記塩の対イオン（陽イオン）は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン等が挙げられ、中でも、アルカリ金属イオンが好ましい。

また、他の任意成分としては、増粘剤、分散剤、塩基性物質、界面活性剤、キレート剤、消泡剤、抗菌剤、防錆剤等が挙げられる。

これらの任意成分の研磨液組成物中における含有量としては、研磨速度の観点から、５重量％以下が好ましく、４重量％以下がより好ましく、３重量％以下がさらに好ましい。

なお、各成分の濃度は、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。

（２）基板の製造方法
本発明の基板の製造方法は、前記研磨液組成物を研磨パッドと被研磨基板の間に存在させ、３〜１２ｋＰａの研磨荷重で研磨する工程を有する。

研磨荷重は、研磨速度を向上し経済的に研磨を行う観点から、３ｋＰａ以上、４ｋＰａ以上が好ましく、５ｋＰａ以上がより好ましく、６ｋＰａ以上がさらに好ましい。また、表面品質を向上させ、且つ基板表面の残留応力を緩和する観点から、１２ｋＰａ以下、１１ｋＰａ以下が好ましく、１０ｋＰａ以下がより好ましく、９ｋＰａ以下が好ましい。従って、研磨速度及び表面品質向上の観点から、３〜１２ｋＰａ、好ましくは４〜１１ｋＰａ、より好ましくは５〜１０ｋＰａ、さらに好ましくは６〜９ｋＰａである。

研磨液の供給速度は、被研磨基板と接触する研磨パッドの面積と投入した基板の総面積によって、更に研磨液組成物の種類によって一概には決められないが、研磨速度を向上し、且つ経済的に研磨を行う観点から、被研磨基板の単位被研磨面積（１ｃｍ^２）当り、０．０６〜５ｍＬ／ｍｉｎが好ましく、０．０８〜４ｍＬ／ｍｉｎがより好ましく、０．１〜３ｍＬ／ｍｉｎがさらに好ましい。

例えば、被研磨基板が、ガラスハードディスク基板である場合は、溶融ガラスの型枠プレス又はシートガラスから切り出す方法によって得られたガラス基板を、一般には粗研削工程、（結晶化工程）、形状加工工程、端面鏡面加工工程、精研削工程、研磨工程、洗浄工程、（化学強化工程）、及び磁気ディスク製造工程を経て行われる。

例えば、粗研削工程では＃４００程度のアルミナ砥粒、形状加工工程では円筒状の砥石、端面鏡面加工工程ではブラシ、精研削工程では＃１０００程度のアルミナ砥粒が用いられる。

研磨工程は、第一研磨工程と第二研磨工程に分かれるが、例えば表面品質の向上を目的として更に最終（仕上げ）研磨工程を行う場合が多い。

第一研磨工程では酸化セリウムが、最終（仕上げ）研磨工程ではシリカが好適に用いられる。本発明の研磨液組成物は、第二研磨工程又は最終（仕上げ）研磨工程で使用されることが好ましい。

研磨工程後は、ガラス基板表面に残留したシリカ砥粒や研磨屑を溶解除去するために、ＮａＯＨ水溶液等で強アルカリ超音波洗浄を行い、次いで純水、イソプロパノール等での浸漬洗浄、及びイソプロパノール等での蒸気乾燥が行われる。
その後、シード層、下地層、中間層、磁性層、保護層、及び潤滑層を成膜して磁気ディスクとなる。

この製造工程の途中、結晶化ガラス基板の場合は熱処理により結晶核を生成させて結晶相とする結晶化工程、強化ガラス基板の場合は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの化学強化塩を加熱した中に基板を浸漬処理して表層のイオンを置換させる化学強化工程が行われる。

ガラスハードディスク基板には、磁気ヘッドの読み書きエラーが発生しない平滑面が要求される。即ち、基板表面の平坦性（粗さ、うねり等）や欠陥（砥粒等の凸部、スクラッチやピット等の凹部）に優れることが求められ、基板の製造工程の中で研磨工程がその役割を担い、第二研磨工程、又は最終（仕上げ）研磨工程が特に重要である。

（３）研磨方法
本発明の研磨液組成物を用いるガラス基板の研磨装置としては、特に制限はなく、被研磨物を保持する冶具（キャリア：アラミド製等）と研磨布（研磨パッド）を備える研磨装置を用いることができる。中でも、ポリッシング工程に用いられる両面研磨装置が好適に用いられる。

研磨パッドとしては、有機高分子系の発泡体、無発泡体、不織布状の研磨パッドを用いることができ、例えば、第一研磨工程ではスウェード調のウレタン製硬質パッド、第二研磨工程及び最終研磨工程ではスウェード調のウレタン製軟質パッドが好適に用いられる。

該研磨装置を用いる研磨方法の具体例としては、被研磨物をキャリアで保持し研磨パッドを貼り付けた研磨定盤で挟み込み、本発明の研磨液組成物を研磨パッドと被研磨物との間に供給し、所定の圧力の下で研磨定盤及び／又は被研磨物を動かすことにより、本発明の研磨液組成物を被研磨物に接触させながら研磨する研磨方法が挙げられる。

前記研磨方法は、第二研磨工程以降に用いられることが好ましく、最終（仕上げ）研磨工程に用いられるのがより好ましい。

研磨液組成物の供給方法は、予め研磨液組成物の構成成分が十分に混合された状態で研磨パッドと被研磨物の間にポンプ等で供給する方法、研磨の直前の供給ライン内等で混合して供給する方法、シリカスラリーとスルホン酸基を有する重合体を溶解した水溶液とを別々に研磨装置に供給する方法等を用いることができる。

効果的に基板汚れを低減するためには、本発明の研磨液組成物を用いて、あるいは本発明の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、被研磨基板を研磨する。これにより、被研磨基板の表面欠陥、特に基板汚れを顕著に低減でき、更に表面粗さの低い表面品質に優れた基板を製造することができる。
特に、本発明は、ガラスハードディスク基板の製造に好適である。

被研磨物の材質としては、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラス等が挙げられる。これらの中でも、強化ガラス基板用のアルミノシリケートガラスや、ガラスセラミック基板（結晶化ガラス基板）の研磨に適している。

アルミノシリケートガラスは、化学的耐久性が良好であり研磨後の基板上に残存するパーティクル除去を目的に行われるアルカリ洗浄でのダメージ（凹部欠陥）発生を低減でき、より高い表面品質が得られる点で好ましい。

本発明の研磨液組成物は、第二研磨工程以降において特に効果があるが、これ以外の研磨工程、例えば第一研磨工程やラッピング工程にも同様に適用することができる。

基板の形状には、特に制限はなく、例えば、ディスク状、プレート状、スラブ状、プリズム状等の平坦部を有する形状や、レンズ等の曲面部を有する形状のものに用いられる。中でも、ディスク状の被研磨物の研磨に特に優れている。

表面平滑性の尺度である表面粗さについては、その評価方法は限られないが、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）における波長１０μｍ以下の短い波長で測定可能な粗さとして評価し、中心線平均粗さＲａとして表すことができる（ＡＦＭ−Ｒａ）。本発明の研磨液組成物は、ガラス基板の研磨工程、更には研磨後の基板の表面粗さ（ＡＦＭ−Ｒａ）を0.2ｎｍ以下にする研磨工程に適している。

基板の製造工程において、第二研磨工程以降に本発明の研磨液組成物が用いられるのが好ましく、基板汚れ及び表面粗さを顕著に低減し、優れた表面平滑性を得る観点から、仕上げ研磨工程に用いられるのがより好ましい。仕上げ研磨工程とは、複数の研磨工程がある場合、少なくとも一つの最後の研磨工程を指す。その際、前工程の研磨液組成物や研磨屑の混入を避けるために、それぞれ別の研磨装置を使用してもよく、またそれぞれ別の研磨装置を使用した場合には、各研磨工程毎に基板を洗浄することが好ましい。なお、研磨装置としては、特に限定されない。

このようにして製造された基板は、基板汚れが顕著に低減されており、且つ表面平滑性に優れたものである。即ち、研磨後の表面粗さ（ＡＦＭ−Ｒａ）は、例えば0.2ｎｍ以下、好ましくは0.19ｎｍ以下、より好ましくは0.18ｎｍ以下である。

本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程に供する前の基板の表面性状は特に限定しないが、例えば、ＡＦＭ−Ｒａが１ｎｍ以下の表面性状を有する基板が適する。

以上のようにして、本発明の研磨液組成物、又は本発明の基板の製造方法を用いて製造された基板は、表面平滑性に優れ、表面粗さ（ＡＦＭ−Ｒａ）が例えば0.2ｎｍ以下、好ましくは0.19ｎｍ以下、より好ましくは0.18ｎｍ以下のものが得られる。

また、製造された基板は基板汚れが極めて少ないものである。従って、該基板が、例えば、メモリーハードディスク基板である場合には、記録密度１００Ｇ bits/ｉｎｃｈ^２、更には１２５Ｇ bits/ｉｎｃｈ^２のものにも対応することができる。

〔被研磨基板〕
被研磨基板として、セリア研磨材を含有する研磨液で予め第一及び第二研磨工程を行い、ＡＦＭ−Ｒａを0.3ｎｍとした、厚さ０．６３５ｍｍの外径６５ｍｍφで内径２０ｍｍφのハードディスク用アルミノシリケート製ガラス基板を用いて研磨評価を行った。

実施例１
研磨材として、コロイダルシリカスラリー（デュポン社製、一次粒子の平均粒径３０ｎｍ、シリカ粒子濃度４０重量％、残部は水）をシリカ粒子換算で９．５重量％、アクリル酸／アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体（モル比８／１、重量平均分子量２０００、固形分濃度４０重量％、ナトリウム中和品）０．０４重量％、残部としてイオン交換水からなる研磨液組成物を調製した。
各成分を混合する順番は、イオン交換水で５倍に希釈した上記共重合体水溶液の所定量を撹拌下のコロイダルシリカスラリーに加えて混合し、最後に残部のイオン交換水を少しずつ加えて混合、調製した。

実施例２
研磨材として、コロイダルシリカスラリー（デュポン社製、一次粒子の平均粒径３０ｎｍ、シリカ粒子濃度４０重量％、残部は水）をシリカ粒子換算で９．３重量％、実施例１の共重合体０．１０重量％、残部としてイオン交換水からなる研磨液組成物を調製した。

実施例３
研磨材として、コロイダルシリカスラリー（デュポン社製、一次粒子の平均粒径２０ｎｍ、シリカ粒子濃度４０重量％、残部は水）をシリカ粒子換算で９．３重量％、実施例１の共重合体０．０４重量％、残部としてイオン交換水からなる研磨液組成物を調製した。

実施例４（参考例）
研磨材として、コロイダルシリカスラリー（触媒化成社製、一次粒子の平均粒径８０ｎｍ、シリカ粒子濃度４０重量％、残部は水）をシリカ粒子換算で９．５重量％、実施例１の共重合体０．０４重量％、残部としてイオン交換水からなる研磨液組成物を調製した。

比較例１
研磨材として、コロイダルシリカスラリー（触媒化成社製、一次粒子の平均粒径１５０ｎｍ、シリカ粒子濃度１６重量％、残部は水）をシリカ粒子換算で８．４重量％、残部としてイオン交換水からなる研磨液組成物を調製した。

比較例２
研磨材として、コロイダルシリカスラリー（デュポン社製、一次粒子の平均粒径２０ｎｍ、シリカ粒子濃度４０重量％、残部は水）をシリカ粒子換算で９．７重量％、残部としてイオン交換水からなる研磨液組成物を調製した。

比較例３
研磨材として、コロイダルシリカスラリー（触媒化成社製、一次粒子の平均粒径１５０ｎｍ、シリカ粒子濃度１６重量％、残部は水）をシリカ粒子換算で８．３重量％、実施例１の共重合体０．０４重量％、残部としてイオン交換水からなる研磨液組成物を調製した。

実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた研磨液組成物を用いて研磨を行い、基板汚れ、研磨速度、及び表面粗さ（ＡＦＭ−Ｒａ）を以下の方法に基づいて測定・評価した。

〔研磨条件〕
研磨試験機：ムサシノ電子社製、ＭＡ−３００片面研磨機、定盤直径３００ｍｍ
研磨パッド：ウレタン製仕上げ研磨用パッド
定盤回転数：９０ｒ／ｍｉｎ
キャリア回転数：９０ｒ／ｍｉｎ、強制駆動式
研磨液組成物供給速度：５０ｇ／ｍｉｎ（約１．５ｍＬ／ｍｉｎ／ｃｍ^２）
研磨時間：１５ｍｉｎ
研磨荷重：５．９ｋＰａ（錘による一定荷重）
リンス条件：荷重＝３．９ｋＰａ、時間＝５ｍｉｎ、イオン交換水供給量＝約１Ｌ／ｍｉｎ
ドレス条件：１回研磨毎にイオン交換水を供給しながらブラシドレスを０．５ｍｉｎ行った。

〔基板の評価方法（汚れ、表面粗さ）〕
洗浄方法：研磨及びリンス終了後の被研磨基板を取り出し、イオン交換水で流水洗浄し、次に被研磨基板をイオン交換水中に浸漬した状態で超音波洗浄（１００ｋＨｚ、３ｍｉｎ）を行い、更にイオン交換水で流水洗浄し、乾燥はスピンドライ法により行った。
評価方法：基板汚れは、光学顕微鏡と原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察した。
表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いてＡＦＭ−Ｒａを求めた。

〔ＡＦＭ測定方法〕
測定機器：Ｖｅｅｃｏ社製、ＴＭ−Ｍ５Ｅ
Ｍｏｄｅ：ｎｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ
Ｓｃａｎｒａｔｅ：１．０Ｈｚ
Ｓｃａｎａｒｅａ：１０×１０μｍ
評価方法：基板汚れは、任意の基板中心線上の、内周と外周の中間付近を２点測定し、観察した。
表面粗さは、同様に２点測定（二次補正）した値の平均値を求め、ＡＦＭ−Ｒａとした。

〔研磨速度の算出方法〕
研磨前後の被研磨基板の重量差（ｇ）を被研磨基板の密度（２．４６ｇ／ｃｍ^３）、被研磨基板の表面積（３０．０４ｃｍ^２）、及び研磨時間（ｍｉｎ）で除して単位時間当たりの研磨量を計算し、研磨速度（μｍ／ｍｉｎ）を算出した。

表１の結果より、実施例１〜４で得られた研磨液組成物は、比較例１〜３のものに比べて、基板汚れがなく、研磨速度が高く、且つ表面粗さの少ないものであることがわかる。

本発明のガラス基板用研磨液組成物は、例えば、ガラスハードディスク、強化ガラス基板用のアルミノシリケートガラスや、ガラスセラミック基板（結晶化ガラス基板）等の製造に好適に用いられる。

Claims

一次粒子の平均粒径が５〜４０ｎｍであるコロイダルシリカと、重量平均分子量が１，０００〜４，５００であるアクリル酸／スルホン酸共重合体と、水とを含有してなるガラス基板用研磨液組成物。
アクリル酸／スルホン酸共重合体が、アクリル酸／（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体である、請求項１記載のガラス基板用研磨液組成物。
研磨液組成物中のコロイダルシリカの含有量が５〜２５重量％である、請求項１又は２記載のガラス基板用研磨液組成物。
アクリル酸／スルホン酸共重合体を構成する単量体中のスルホン酸基含有単量体の割合が５〜８０モル％である、請求項１〜３いずれか記載のガラス基板用研磨液組成物。
研磨液組成物中におけるアクリル酸／スルホン酸共重合体の含有量が０．００１〜１０重量％である、請求項１〜４いずれか記載のガラス基板用研磨液組成物。
研磨液組成物中のコロイダルシリカと重合体の濃度比［コロイダルシリカの濃度（重量％）／重合体の濃度（重量％）］が、１０〜５０００である、請求項１〜５いずれか記載のガラス基板用研磨液組成物。
アクリル酸／（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体において、アクリル酸と（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とのモル比が８／１である、請求項２記載のガラス基板用研磨液組成物。
ガラス基板がガラスハードディスク基板である、請求項１〜７いずれか記載のガラス基板用研磨液組成物。
請求項１〜８いずれか記載の研磨液組成物を研磨パッドと被研磨基板の間に存在させ、３〜１２ｋＰａの研磨荷重で研磨する工程を有するガラス基板の製造方法。
被研磨基板がガラスハードディスク基板である請求項９記載のガラス基板の製造方法。
請求項１〜８いずれか記載の研磨液組成物を用いてガラス基板を研磨する、ガラス基板の汚れ低減方法。