JP6243713B2 - 研磨液組成物 - Google Patents
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Description
本開示は、研磨液組成物、並びにこれを用いた基板の製造方法及び研磨方法に関する。
近年、磁気ディスクドライブは小型化・大容量化が進み、高記録密度化が求められている。高記録密度化するために、単位記録面積を縮小し、弱くなった磁気信号の検出感度を向上するため、磁気ヘッドの浮上高さをより低くするための技術開発が進められている。磁気ディスク基板には、磁気ヘッドの低浮上化と記録面積の確保に対応するため、表面粗さ、うねり、端面ダレの低減に代表される平滑性・平坦性の向上とスクラッチ、突起、ピット等の低減に代表される欠陥低減に対する要求が厳しくなっている。このような要求に対して、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖やスルホン酸基などの官能基を有する共重合体を含有する研磨液組成物が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
特許文献１は、ＰＥＧ鎖を有する構成単位と疎水性モノマーに由来する構成単位とを含む共重合体を含有するガラス基板用研磨液組成物を開示する。また、同文献は、該ガラス基板用研磨液組成物を用いる研磨工程では研磨速度が向上可能であることを開示する。
特許文献２は、炭化水素鎖を有する構成単位とスルホン酸基を有する構成単位とを有する共重合体を含有する磁気ディスク基板用研磨液組成物を開示する。また、同文献は、該磁気ディスク基板用研磨液組成物を用いる研磨工程では、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥を低減できることを開示する。
特許文献３は、スルホン酸基又はカルボン酸基を持つモノマーに由来する構成単位と窒素原子を持つモノマーに由来する構成単位とを有する共重合体を含有する、半導体部品等の研磨液組成物を開示する。
磁気ディスクドライブの大容量化に伴い、基板の表面品質に対する要求特性はさらに厳しくなっており、基板表面のスクラッチをいっそう低減できる研磨液組成物の開発が求められている。
そこで、本開示は、研磨速度を著しく損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減できる研磨液組成物、並びにこれを用いた磁気ディスク基板の製造方法及び研磨方法を提供する。
本開示は一態様において、シリカ粒子と、共重合体と、水とを含有する研磨液組成物であって、前記共重合体が、下記一般式（I）で表される構成単位と下記一般式（II）で表される構成単位と下記一般式（III）で表される構成単位とを有する共重合体又はその塩であり、前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率と式（III）で表される構成単位のモル比率の和が、５５モル％以上である、磁気ディスク基板用研磨液組成物に関する。
[式（Ｉ）、（II）及び（III）中、Ｒ1、Ｒ3及びＲ5はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基であり、Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立して酸素原子又はＮＨ基であり、Ｒ2は炭素数８〜１８の炭化水素鎖であり、ｐは０又は１であり、ＡＯは炭素数１以上３以下のオキシアルキレン基であり、ｎはＡＯの平均付加モル数であって１以上３０以下の数であり、Ｒ4は水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ6はスルホン酸基を含む炭化水素基又は−Ｘ3−Ｒ7であり、Ｘ3は−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−であり、Ｒ7はスルホン酸基を含む炭化水素基である。]
本開示はその他の態様において、本開示に係る研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法に関する。
本開示はその他の態様において、本開示に係る研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨することを含む、基板の研磨方法に関する。
本開示に係る研磨液組成物によれば、生産性を損なうことなく、研磨後の基板表面のスクラッチが低減された基板、好ましくは磁気ディスク基板、さらに好ましくは垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板を製造できるという効果が奏されうる。
本開示は、研磨パッドに吸着するユニットとシリカ粒子に吸着するユニットの双方を備え、さらに水溶性に寄与するユニットを備えるポリマーを含む研磨液組成物を用いると、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減できるという知見に基づく。なお、本開示において、「生産性を損なうことなく」とは、一又は複数の実施形態において、本開示の組成物を用いない場合に比して、研磨速度が著しく低減しない範囲で維持されること、又は、研磨速度の著しい低減が抑制されることをいう。
すなわち、本開示は、一態様において、シリカ粒子と、共重合体と、水とを含有する研磨液組成物であって、前記共重合体が、前記一般式（I）で表される構成単位と前記一般式（II）で表される構成単位と前記一般式（III）で表される構成単位とを有する共重合体又はその塩（以下、「本開示に係る共重合体」ともいう）である磁気ディスク基板用研磨液組成物（以下、「本開示に係る研磨液組成物」ともいう）に関する。
本開示に係る研磨液組成物により生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減できるメカニズムの詳細は明らかではないが以下のように推定される。すなわち、本開示に係る共重合体の研磨パッドに吸着するユニットが研磨パッド全面に吸着し、研磨パッドと被研磨基板との摩擦が低減され、スクラッチ数を著しく低減すると考えられる。更にシリカ吸着ユニットにより研磨パッド表面にシリカ砥粒が濃縮・保持されることで、通常より切削移動距離が大きくなり、摩擦を低減しつつも生産性を損なうことなく基板表面のスクラッチが低減されると考えられる。また、水溶性に寄与するユニットを加えることで、フィルターの目詰まりの原因となる共重合体の凝集を抑制しつつ、水溶性を保持でき、生産性の維持とスクラッチの低減がいっそう促進されると推測される。但し、本開示及び本発明はこれらのメカニズムに限定されない。
［共重合体の構成単位］
本開示に係る共重合体は、下記一般式（I）で表される構成単位と下記一般式（II）で表される構成単位と下記一般式（III）で表される構成単位とを有する共重合体又はその塩である。また、本開示の共重合体は、一又は複数の実施形態において、ポリスチレン等の重合架橋粒子を含まないことが好ましく、水溶性共重合体であることがより好ましい。ここで言う「水溶性」とは、一又は複数の実施形態において、２０℃、ｐＨ１．５の水１００ｇに対する溶解度が０．１ｇ以上であることをいう。
[式（Ｉ）、（II）及び（III）中、Ｒ1、Ｒ3及びＲ5はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基であり、Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立して酸素原子又はＮＨ基であり、Ｒ2は炭素数８以上１８以下の炭化水素鎖であり、ｐは０又は１であり、ＡＯは炭素数１以上３以下のオキシアルキレン基であり、ｎはＡＯの平均付加モル数であって１以上３０以下の数であり、Ｒ4は水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ6はスルホン酸基を含む炭化水素基又は−Ｘ3−Ｒ7であり、Ｘ3は−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−であり、Ｒ7はスルホン酸基を含む炭化水素基である。]
本開示に係る共重合体は、下記一般式（I）で表される構成単位と下記一般式（II）で表される構成単位と下記一般式（III）で表される構成単位とを有する共重合体又はその塩である。また、本開示の共重合体は、一又は複数の実施形態において、ポリスチレン等の重合架橋粒子を含まないことが好ましく、水溶性共重合体であることがより好ましい。ここで言う「水溶性」とは、一又は複数の実施形態において、２０℃、ｐＨ１．５の水１００ｇに対する溶解度が０．１ｇ以上であることをいう。
［式（I）の構成単位］
上記一般式（I）の構成単位は、一又は複数の実施形態において、研磨パッドに吸着するユニットである。式（Ｉ）中、Ｘ1は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、酸素原子であることが好ましい。Ｒ2の炭化水素鎖の炭素数は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、８以上であって、１０以上が好ましく、１２以上がより好ましい。Ｒ2の炭化水素鎖の炭素数は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、１８以下であって、１６以下が好ましく、１４以下がより好ましい。
上記一般式（I）の構成単位は、一又は複数の実施形態において、研磨パッドに吸着するユニットである。式（Ｉ）中、Ｘ1は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、酸素原子であることが好ましい。Ｒ2の炭化水素鎖の炭素数は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、８以上であって、１０以上が好ましく、１２以上がより好ましい。Ｒ2の炭化水素鎖の炭素数は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、１８以下であって、１６以下が好ましく、１４以下がより好ましい。
上記一般式（I）の構成単位を与えるモノマーとしては、一又は複数の実施形態において、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、ノニルアクリレート、ノニルメタクリレート、デシルアクリレート、デシルメタクリレート、ウンデシルアクリレート、ウンデシルメタクリレート、ラウリルアクリレート（ＬＡ）、ラウリルメタクリレート（ＬＭ）、トリデシルアクリレート、トリデシルメタクリレート、ミリスチルアクリレート、ミリスチルメタクリレート、ペンタドデシルアクリレート、ペンタドデシルメタクリレート、セトリアクリレート、セチルメタクリレート、パルミチルアクリレート、パリミチルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、オレイルアクリレート、オレイルメタクリレート等が挙げられる。
本開示に係る共重合体を構成する全構成単位中に占める式（I）で表される構成単位のモル比率は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、２０モル％以上が好ましく、より好ましくは２３モル％以上、さらに好ましくは２７モル％以上、さらにより好ましくは３０モル％以上である。本開示に係る共重合体を構成する全構成単位中に占める式（I）で表される構成単位のモル比率は、一又は複数の実施形態において、同様の観点及び共重合体の水溶性を維持する観点から、４５モル％以下が好ましく、より好ましくは４３モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、さらにより好ましくは３６モル％以下である。
［式（II）の構成単位］
上記一般式（II）の構成単位は、一又は複数の実施形態において、シリカ粒子に吸着するユニットである。式（II）中、ＡＯは炭素数１以上３以下のオキシアルキレン基であり、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、炭素数２のオキシエチレン（ＥＯ）基が好ましい。ｎはＡＯの平均付加モル数であって１以上３０以下の数であり、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、２５以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましく、１０以下がさらにより好ましく、５以下がさらにより好ましい。ｎは、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、１以上であって、２以上が好ましい。
上記一般式（II）の構成単位は、一又は複数の実施形態において、シリカ粒子に吸着するユニットである。式（II）中、ＡＯは炭素数１以上３以下のオキシアルキレン基であり、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、炭素数２のオキシエチレン（ＥＯ）基が好ましい。ｎはＡＯの平均付加モル数であって１以上３０以下の数であり、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、２５以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましく、１０以下がさらにより好ましく、５以下がさらにより好ましい。ｎは、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、１以上であって、２以上が好ましい。
式（II）中、Ｘ2は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、酸素原子であることが好ましい。Ｒ3及びＲ4は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、水素原子が好ましい。
上記一般式（II）の構成単位を与えるモノマーとしては、一又は複数の実施形態において、ｐ＝１の場合モノマーとして、ポリエチレングリコールメタクリレート（ＰＥＧＭＡ）、ポリエチレングリコールアクリレート（ＰＥＧＡＡ）、ジエチレングリコールアクリレート（ＤＥＧＡＡ）等が挙げられ、ｐ＝０の場合モノマーとして、ポリエチレングリコールアリルエーテルが挙げられる。
本開示に係る共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、１０モル％以上が好ましく、より好ましくは１５モル％以上、さらに好ましくは２７モル％以上、さらにより好ましくは３０モル％以上である。本開示に係る共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率は、一又は複数の実施形態において、同様の観点及び共重合体の凝集を抑制する観点から、６０モル％以下が好ましく、より好ましくは５２モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、さらにより好ましくは３６モル％以下である。
［式（III）の構成単位］
上記一般式（III）の構成単位は、一又は複数の実施形態において、水溶性を付与するユニットである。式（III）中、Ｒ6は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、スルホン酸基を含む炭化水素基、又は−Ｘ3−Ｒ7であり、Ｘ3は−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−であり、Ｒ7はスルホン酸基を含む炭化水素基であることが好ましい。一又は複数の実施形態において、Ｒ6の炭化水素基の炭素数は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、１以上であって、２以上が好ましく、３以上がより好ましい。Ｒ6の炭化水素基の炭素数は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、８以下であって、６以下が好ましく、４以下がより好ましい。Ｒ6は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、-CONH-C(CH3)2-CH2-SO3H が好ましい。
上記一般式（III）の構成単位は、一又は複数の実施形態において、水溶性を付与するユニットである。式（III）中、Ｒ6は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、スルホン酸基を含む炭化水素基、又は−Ｘ3−Ｒ7であり、Ｘ3は−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−であり、Ｒ7はスルホン酸基を含む炭化水素基であることが好ましい。一又は複数の実施形態において、Ｒ6の炭化水素基の炭素数は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、１以上であって、２以上が好ましく、３以上がより好ましい。Ｒ6の炭化水素基の炭素数は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、８以下であって、６以下が好ましく、４以下がより好ましい。Ｒ6は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、-CONH-C(CH3)2-CH2-SO3H が好ましい。
上記一般式（III）の構成単位を与えるモノマーとしては、一又は複数の実施形態において、イソプレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）、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、ナフタレンスルホン酸等が挙げられ、研磨速度維持及びスクラッチ低減及び重合性の観点から、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸及びスチレンスルホン酸が好ましく、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸がより好ましい。
本開示に係る共重合体を構成する全構成単位中に占める式（III）で表される構成単位のモル比率は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、２０モル％以上が好ましく、より好ましくは２３モル％以上、さらに好ましくは２７モル％以上、さらにより好ましくは３０モル％以上である。本開示に係る共重合体を構成する全構成単位中に占める式（III）で表される構成単位のモル比率は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、４５モル％以下が好ましく、より好ましくは４３モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、さらにより好ましくは３６モル％以下である。
なお、本開示において、前記共重合体を構成する全構成単位中に占めるある構成単位の含有量（モル％）として、合成条件によっては、前記共重合体の合成の全工程で反応槽に仕込まれた全構成単位を導入するための化合物中に占める前記反応槽に仕込まれた該構成単位を導入するための化合物量（モル％）を使用してもよい。また、本明細書において、前記共重合体を構成するある２つの構成単位の構成比（モル比）として、合成条件によっては、前記共重合体の合成の全工程で反応槽に仕込まれた該２つの構成単位を導入するための化合物量比（モル比）を使用してもよい。なお、各構成単位の割合は１Ｈ−ＮＭＲやＨＰＬＣにより分析することもできる。
本開示に係る共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率と式（III）で表される構成単位のモル比率の和は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点及び共重合体の水溶性維持の観点から、５５モル％以上であって、好ましくは６０モル％以上、より好ましくは６５モル％以上である。
本開示に係る共重合体は、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、式（I）で表される構成単位のモル比率と式（II）で表される構成単位のモル比率と式（III）で表される構成単位とのモル比率の割合は、１：１：１又はそれに近い割合であることが好ましい。
本開示に係る共重合体は、塩の形態であってもよい。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選ばれる１種以上を用いることができる。
［その他の構成単位］
前記共重合体は、式（III）に含まれないその他の構成単位を有していてもよい。前記共重合体を構成する全構成単位中に占めるその他の構成単位の含有率は、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、０モル％以上３０モル％以下が好ましく、より好ましくは０モル％以上２０モル％以下、さらに好ましくは０モル％以上１０モル％以下、さらにより好ましくは０モル％以上５モル％以下、さらにより好ましくは実質的に０モル％である。
前記共重合体は、式（III）に含まれないその他の構成単位を有していてもよい。前記共重合体を構成する全構成単位中に占めるその他の構成単位の含有率は、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、０モル％以上３０モル％以下が好ましく、より好ましくは０モル％以上２０モル％以下、さらに好ましくは０モル％以上１０モル％以下、さらにより好ましくは０モル％以上５モル％以下、さらにより好ましくは実質的に０モル％である。
［共重合体の重量平均分子量］
前記共重合体の重量平均分子量は、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチ及びうねりを低減する観点から、１０００以上１００００００以下が好ましく、より好ましくは１０００以上５００００以下、さらに好ましくは１５００以上４００００以下、さらにより好ましくは３０００以上３００００以下、さらにより好ましくは５０００以上２００００以下、さらにより好ましくは７０００以上２００００以下である。該重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて実施例に記載の条件で測定した値とする。
前記共重合体の重量平均分子量は、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチ及びうねりを低減する観点から、１０００以上１００００００以下が好ましく、より好ましくは１０００以上５００００以下、さらに好ましくは１５００以上４００００以下、さらにより好ましくは３０００以上３００００以下、さらにより好ましくは５０００以上２００００以下、さらにより好ましくは７０００以上２００００以下である。該重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて実施例に記載の条件で測定した値とする。
［共重合体の含有量］
本開示に係る研磨液組成物における共重合体の含有量は、研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、好ましくは３０ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以上７００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは２００ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下、である。生産性の観点から、好ましくは５０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは４００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは２００ｐｐｍ以下である。なお、本開示において「研磨液組成物中における含有成分の含有量」とは、研磨液組成物を研磨に使用する時点での前記成分の含有量をいう。したがって、本開示に係る研磨液組成物が濃縮物として作製された場合には、前記成分の含有量はその濃縮分だけ高くなりうる。
本開示に係る研磨液組成物における共重合体の含有量は、研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、好ましくは３０ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以上７００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは２００ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下、である。生産性の観点から、好ましくは５０００ｐｐｍ以下、より好ましくは１５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは７００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは４００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは２００ｐｐｍ以下である。なお、本開示において「研磨液組成物中における含有成分の含有量」とは、研磨液組成物を研磨に使用する時点での前記成分の含有量をいう。したがって、本開示に係る研磨液組成物が濃縮物として作製された場合には、前記成分の含有量はその濃縮分だけ高くなりうる。
［シリカ粒子］
本開示に係る研磨液組成物に使用されるシリカ粒子としては、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカが好ましく、コロイダルシリカがより好ましい。
本開示に係る研磨液組成物に使用されるシリカ粒子としては、一又は複数の実施形態において、生産性を損なうことなく研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカが好ましく、コロイダルシリカがより好ましい。
〔シリカ粒子の平均粒径〕
本開示における「研磨材の平均粒径」とは、特に言及しない限り、動的光散乱法において検出角９０°で測定される散乱強度分布に基づく平均粒径をいう（以下、「散乱強度分布に基づく平均粒径」ともいう）。研磨材の平均粒径は、研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、１ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５ｎｍ以上３７ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下である。なお、研磨材の平均粒径は、具体的には実施例に記載の方法により求めることができる。
本開示における「研磨材の平均粒径」とは、特に言及しない限り、動的光散乱法において検出角９０°で測定される散乱強度分布に基づく平均粒径をいう（以下、「散乱強度分布に基づく平均粒径」ともいう）。研磨材の平均粒径は、研磨後の基板表面のスクラッチを低減する観点から、１ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５ｎｍ以上３７ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下である。なお、研磨材の平均粒径は、具体的には実施例に記載の方法により求めることができる。
本開示に係る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、０．５質量％以上が好ましく、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上、さらにより好ましくは４質量％以上である。また、研磨後の基板表面のスクラッチ低減の観点からは、２０質量％以下が好ましく、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１３質量％以下、さらにより好ましくは１０質量％以下である。すなわち、研磨材の含有量は、０．５質量％以上２０質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上１５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以上１３質量％以下、さらにより好ましくは４質量％以上１０質量％以下である。
［水］
本開示に係る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、蒸留水、イオン交換水、超純水等が挙げられる。被研磨基板の表面清浄性の観点からイオン交換水及び超純水が好ましく、超純水がより好ましい。研磨液組成物中の水の含有量は、６０質量％以上９９．４質量％以下が好ましく、より好ましくは７０質量％以上９８．９質量％以下である。また、本開示の効果を阻害しない範囲内でアルコール等の有機溶剤を適宜配合してもよい。
本開示に係る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、蒸留水、イオン交換水、超純水等が挙げられる。被研磨基板の表面清浄性の観点からイオン交換水及び超純水が好ましく、超純水がより好ましい。研磨液組成物中の水の含有量は、６０質量％以上９９．４質量％以下が好ましく、より好ましくは７０質量％以上９８．９質量％以下である。また、本開示の効果を阻害しない範囲内でアルコール等の有機溶剤を適宜配合してもよい。
［酸］
本開示に係る研磨液組成物は、研磨速度向上の観点から、酸を含有することが好ましい。本開示において、酸の使用は、酸及び又はその塩の使用を含む。本開示に係る研磨液組成物に使用される酸としては、硝酸、硫酸、亜硫酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、アミド硫酸等の無機酸、２−アミノエチルホスホン酸、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）、エタン−１，１，−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸等の有機ホスホン酸、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸等のアミノカルボン酸、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸等のカルボン酸等が挙げられる。中でも、基板表面のスクラッチ及びうねり低減の観点、酸化剤の安定性向上及び廃液処理性向上の観点から、無機酸、有機ホスホン酸が好ましい。無機酸の中では、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸が好ましく、リン酸、硫酸がより好ましい。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）及びそれらの塩が好ましく、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）がより好ましい。
本開示に係る研磨液組成物は、研磨速度向上の観点から、酸を含有することが好ましい。本開示において、酸の使用は、酸及び又はその塩の使用を含む。本開示に係る研磨液組成物に使用される酸としては、硝酸、硫酸、亜硫酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、アミド硫酸等の無機酸、２−アミノエチルホスホン酸、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）、エタン−１，１，−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸等の有機ホスホン酸、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸等のアミノカルボン酸、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸等のカルボン酸等が挙げられる。中でも、基板表面のスクラッチ及びうねり低減の観点、酸化剤の安定性向上及び廃液処理性向上の観点から、無機酸、有機ホスホン酸が好ましい。無機酸の中では、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸が好ましく、リン酸、硫酸がより好ましい。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）及びそれらの塩が好ましく、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）がより好ましい。
前記酸は単独で又は２種以上を混合して用いてもよいが、研磨速度の向上及び基板の洗浄性向上の観点から、２種以上を混合して用いることが好ましく、スクラッチ低減、酸化剤の安定性向上及び廃液処理性向上の観点から、リン酸、硫酸、及び１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸からなる群から選択される２種以上の酸を混合して用いることがさらに好ましい。
前記酸の塩を用いる場合の塩としては、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等が挙げられる。上記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、研磨後の基板表面の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。
研磨液組成物中における前記酸及びその塩の含有量は、研磨速度向上、並びに研磨後の基板表面のスクラッチ低減の観点から、０．００１質量％以上５．０質量％以下が好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上４．０質量％以下、さらに好ましくは０．０５質量％以上３．０質量％以下、さらにより好ましくは０．１質量％以上２．０質量％以下、さらにより好ましくは０．４質量％以上１．０質量％以下である。
［酸化剤］
本開示に係る研磨液組成物は、研磨速度の向上、基板表面のスクラッチ及びうねり低減の観点から、酸化剤を含有することが好ましい。本開示に係る研磨液組成物に使用できる酸化剤としては、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類、硝酸類、硫酸類等が挙げられる。
本開示に係る研磨液組成物は、研磨速度の向上、基板表面のスクラッチ及びうねり低減の観点から、酸化剤を含有することが好ましい。本開示に係る研磨液組成物に使用できる酸化剤としては、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類、硝酸類、硫酸類等が挙げられる。
前記過酸化物としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム等が挙げられ、過マンガン酸又はその塩としては、過マンガン酸カリウム等が挙げられ、クロム酸又はその塩としては、クロム酸金属塩、重クロム酸金属塩等が挙げられ、ペルオキソ酸又はその塩としては、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸金属塩、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸等が挙げられ、酸素酸又はその塩としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム等が挙げられ、金属塩類としては、塩化鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、クエン酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）等が挙げられる。
研磨後の基板表面のスクラッチ及び基板表面うねりの低減の観点から好ましい酸化剤としては、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）等が挙げられる。より好ましい酸化剤としては、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挙げられる。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。
研磨液組成物中における前記酸化剤の含有量は、研磨速度向上の観点から、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上、さらに好ましくは０．１質量％以上であり、研磨後の基板表面のスクラッチ及び基板表面うねりの低減の観点から、好ましくは４質量％以下、より好ましくは２質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下である。従って、表面品質を保ちつつ研磨速度を向上させるためには、上記含有量は、好ましくは０．０１質量％以上４質量％以下、より好ましくは０．０５質量％以上２質量％以下、さらに好ましくは０．１質量％以上１質量％以下である。
［その他の成分］
本開示に係る研磨液組成物には、必要に応じて他の成分を配合することができる。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。研磨液組成物中のこれら他の任意成分の含有量は、０質量％以上１０質量％以下が好ましく、より好ましくは０質量％以上５質量％以下である。但し、本開示に係る研磨液組成物は、他の成分、とりわけ界面活性剤を含むことなく、基板表面のスクラッチ及びうねりの低減効果を発揮し得る。さらに、本開示に係る研磨液組成物は、アルミナ砥粒を含ませることができ、最終研磨工程より前の粗研磨工程に使用することもできる。
本開示に係る研磨液組成物には、必要に応じて他の成分を配合することができる。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。研磨液組成物中のこれら他の任意成分の含有量は、０質量％以上１０質量％以下が好ましく、より好ましくは０質量％以上５質量％以下である。但し、本開示に係る研磨液組成物は、他の成分、とりわけ界面活性剤を含むことなく、基板表面のスクラッチ及びうねりの低減効果を発揮し得る。さらに、本開示に係る研磨液組成物は、アルミナ砥粒を含ませることができ、最終研磨工程より前の粗研磨工程に使用することもできる。
［研磨液組成物のｐＨ］
本開示に係る研磨液組成物のｐＨは、研磨速度向上の観点から、４．０以下が好ましく、より好ましくは３．５以下、さらに好ましくは３．０以下、さらにより好ましくは２．５以下である。また、表面粗さ低減の観点から、０．５以上が好ましく、より好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１．０以上、さらにより好ましくは１．２以上である。したがって、研磨液組成物のｐＨは、好ましくは０．５以上４．０以下、より好ましくは０．８以上３．５以下、さらに好ましくは１．０以上３．０以下、さらにより好ましくは１．２以上２．５以下である。
本開示に係る研磨液組成物のｐＨは、研磨速度向上の観点から、４．０以下が好ましく、より好ましくは３．５以下、さらに好ましくは３．０以下、さらにより好ましくは２．５以下である。また、表面粗さ低減の観点から、０．５以上が好ましく、より好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１．０以上、さらにより好ましくは１．２以上である。したがって、研磨液組成物のｐＨは、好ましくは０．５以上４．０以下、より好ましくは０．８以上３．５以下、さらに好ましくは１．０以上３．０以下、さらにより好ましくは１．２以上２．５以下である。
［研磨液組成物の調製方法］
本開示に係る研磨液組成物は、例えば、水と、シリカ粒子と、共重合体と、さらに所望により、酸及び／又はその塩と、酸化剤と、他の成分とを公知の方法で混合することにより調製できる。この際、シリカ粒子は、濃縮されたスラリーの状態で混合されてもよいし、水等で希釈してから混合されてもよい。本開示に係る研磨液組成物中における各成分の含有量や濃度は、上述した範囲であるが、その他の態様として、本開示に係る研磨液組成物を濃縮物として調製してもよい。
本開示に係る研磨液組成物は、例えば、水と、シリカ粒子と、共重合体と、さらに所望により、酸及び／又はその塩と、酸化剤と、他の成分とを公知の方法で混合することにより調製できる。この際、シリカ粒子は、濃縮されたスラリーの状態で混合されてもよいし、水等で希釈してから混合されてもよい。本開示に係る研磨液組成物中における各成分の含有量や濃度は、上述した範囲であるが、その他の態様として、本開示に係る研磨液組成物を濃縮物として調製してもよい。
［基板の製造方法］
本開示は、その他の態様として、基板の製造方法（以下、「本開示の製造方法」ともいう。）に関する。本開示の製造方法は、上述した研磨液組成物を研磨パッドに接触させながら被研磨基板を研磨する工程（以下、「本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程」ともいう。）を含む基板の製造方法である。これにより、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面うねりが低減された基板を提供できる。本開示の製造方法は、磁気ディスク基板の製造方法に適しており、とりわけ、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法に適している。よって、本開示の製造方法は、その他の態様として、本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程を含む基板の製造方法であり、好ましくは磁気ディスク基板の製造方法であり、より好ましくは垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法である。
本開示は、その他の態様として、基板の製造方法（以下、「本開示の製造方法」ともいう。）に関する。本開示の製造方法は、上述した研磨液組成物を研磨パッドに接触させながら被研磨基板を研磨する工程（以下、「本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程」ともいう。）を含む基板の製造方法である。これにより、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面うねりが低減された基板を提供できる。本開示の製造方法は、磁気ディスク基板の製造方法に適しており、とりわけ、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法に適している。よって、本開示の製造方法は、その他の態様として、本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程を含む基板の製造方法であり、好ましくは磁気ディスク基板の製造方法であり、より好ましくは垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法である。
本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程は、一又は複数の実施形態において、本開示に係る研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨する工程であり、或いは、不織布状の有機高分子系研磨布等の研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨基板を挟み込み、本開示に係る研磨液組成物を研磨機に供給しながら、定盤や被研磨基板を動かして被研磨基板を研磨する工程である。
被研磨基板の研磨工程が多段階で行われる場合は、本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程は２段階目以降に行われるのが好ましく、最終研磨工程又は仕上げ研磨工程で行われるのがより好ましい。その際、前工程の研磨材や研磨液組成物の混入を避けるために、それぞれ別の研磨機を使用してもよく、またそれぞれ別の研磨機を使用した場合では、研磨工程毎に被研磨基板を洗浄することが好ましい。また使用した研磨液を再利用する循環研磨においても、本開示に係る研磨液組成物は使用できる。なお、研磨機としては、特に限定されず、基板研磨用の公知の研磨機が使用できる。
［研磨パッド］
本開示で使用される研磨パッドとしては、特に制限はなく、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、又はこれらを積層した二層タイプ等の研磨パッドを使用することができるが、研磨速度の観点から、スエードタイプの研磨パッドが好ましい。
本開示で使用される研磨パッドとしては、特に制限はなく、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、又はこれらを積層した二層タイプ等の研磨パッドを使用することができるが、研磨速度の観点から、スエードタイプの研磨パッドが好ましい。
研磨パッドの表面部材の平均開孔径は、スクラッチ低減及びパッド寿命の観点から、５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは４５μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下、さらにより好ましくは３５μｍ以下である。パッドの研磨液保持性の観点から、開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、平均開孔径は０．０１μｍ以上が好ましく、より好ましくは０．１μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上、さらにより好ましくは５μｍ以上、さらにより好ましくは１０μｍ以上である。また、研磨パッドの開孔径の最大値は、研磨速度維持の観点から、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。
［研磨荷重］
本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程における研磨荷重は、好ましくは５．９ｋＰａ以上、より好ましくは６．９ｋＰａ以上、さらに好ましくは７．５ｋＰａ以上である。これにより、研磨速度の低下を抑制できるため、生産性の向上が可能となる。なお、本開示の製造方法において研磨荷重とは、研磨時に被研磨基板の研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。また、本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程は、研磨荷重は２０ｋＰａ以下が好ましく、より好ましくは１８ｋＰａ以下、さらに好ましくは１６ｋＰａ以下であり、さらにより好ましくは１２ｋＰａ以下である。これにより、スクラッチの発生を抑制することができる。したがって、本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程において研磨圧力は５．９ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下が好ましく、６．９ｋＰａ以上１８ｋＰａ以下がより好ましく、７．５ｋＰａ以上１６ｋＰａ以下がさらに好ましい。研磨荷重の調整は、定盤及び被研磨基板のうち少なくとも一方に空気圧や重りを負荷することにより行うことができる。
本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程における研磨荷重は、好ましくは５．９ｋＰａ以上、より好ましくは６．９ｋＰａ以上、さらに好ましくは７．５ｋＰａ以上である。これにより、研磨速度の低下を抑制できるため、生産性の向上が可能となる。なお、本開示の製造方法において研磨荷重とは、研磨時に被研磨基板の研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。また、本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程は、研磨荷重は２０ｋＰａ以下が好ましく、より好ましくは１８ｋＰａ以下、さらに好ましくは１６ｋＰａ以下であり、さらにより好ましくは１２ｋＰａ以下である。これにより、スクラッチの発生を抑制することができる。したがって、本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程において研磨圧力は５．９ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下が好ましく、６．９ｋＰａ以上１８ｋＰａ以下がより好ましく、７．５ｋＰａ以上１６ｋＰａ以下がさらに好ましい。研磨荷重の調整は、定盤及び被研磨基板のうち少なくとも一方に空気圧や重りを負荷することにより行うことができる。
［研磨液組成物の供給］
本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程における本開示に係る研磨液組成物の供給速度は、スクラッチ低減の観点から、被研磨基板１ｃｍ2当たり、好ましくは０．０５ｍＬ／分以上１５ｍＬ／分以下であり、より好ましくは０．０６ｍＬ／分以上１０ｍＬ／分以下、さらに好ましくは０．０７ｍＬ／分以上１ｍＬ／分以下、さらにより好ましくは０．０７ｍＬ／分以上０．５ｍＬ／分以下である。
本開示に係る研磨液組成物を用いた研磨工程における本開示に係る研磨液組成物の供給速度は、スクラッチ低減の観点から、被研磨基板１ｃｍ2当たり、好ましくは０．０５ｍＬ／分以上１５ｍＬ／分以下であり、より好ましくは０．０６ｍＬ／分以上１０ｍＬ／分以下、さらに好ましくは０．０７ｍＬ／分以上１ｍＬ／分以下、さらにより好ましくは０．０７ｍＬ／分以上０．５ｍＬ／分以下である。
本開示に係る研磨液組成物を研磨機へ供給する方法としては、例えばポンプ等を用いて連続的に供給を行う方法が挙げられる。研磨液組成物を研磨機へ供給する際は、全ての成分を含んだ１液で供給する方法の他、研磨液組成物の安定性等を考慮して、複数の配合用成分液に分け、２液以上で供給することもできる。後者の場合、例えば供給配管中又は被研磨基板上で、上記複数の配合用成分液が混合され、本開示に係る研磨液組成物となる。
［被研磨基板］
本開示において好適に使用される被研磨基板の材質としては、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、チタン等の金属若しくは半金属、又はこれらの合金や、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や、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や、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられる。中でも、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅等の金属や、これらの金属を主成分とする合金を含有する被研磨基板、ガラス基板が好適である。中でも、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板や、アルミノシリケートガラス基板が適しており、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板がさらに適している。アルミノシリケートガラス基板には、結晶構造を有しているもの、化学強化処理を施したものが含まれる。化学強化処理は研磨後に行ってもよい。
本開示において好適に使用される被研磨基板の材質としては、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、チタン等の金属若しくは半金属、又はこれらの合金や、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や、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や、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられる。中でも、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅等の金属や、これらの金属を主成分とする合金を含有する被研磨基板、ガラス基板が好適である。中でも、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板や、アルミノシリケートガラス基板が適しており、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板がさらに適している。アルミノシリケートガラス基板には、結晶構造を有しているもの、化学強化処理を施したものが含まれる。化学強化処理は研磨後に行ってもよい。
上記被研磨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、プリズム状等の平面部を有する形状や、レンズ等の曲面部を有する形状であればよい。中でも、ディスク状の被研磨基板が適している。ディスク状の被研磨基板の場合、その外径は例えば２ｍｍ以上９５ｍｍ以下程度であり、その厚みは例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下程度である。
また、本開示によれば、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面のうねりが低減された基板を提供できるため、高度の表面平滑性が要求される磁気ディスク基板、とりわけ垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板の研磨に好適に用いることができる。
［研磨方法］
本開示は、その他の態様として、本開示に係る研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨することを含む被研磨基板の研磨方法に関する。本開示の研磨方法を使用することにより、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面のうねりが低減された基板が提供される。本開示の研磨方法における前記被研磨基板としては、上述のとおり、磁気ディスク基板の製造に使用されるものが挙げられ、なかでも、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造に用いる基板が好ましい。なお、具体的な研磨の方法及び条件は、上述のとおりとすることができる。
本開示は、その他の態様として、本開示に係る研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨することを含む被研磨基板の研磨方法に関する。本開示の研磨方法を使用することにより、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面のうねりが低減された基板が提供される。本開示の研磨方法における前記被研磨基板としては、上述のとおり、磁気ディスク基板の製造に使用されるものが挙げられ、なかでも、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造に用いる基板が好ましい。なお、具体的な研磨の方法及び条件は、上述のとおりとすることができる。
本開示に係る研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨することは、一又は複数の実施形態において、本開示に係る研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨することであり、或いは、不織布状の有機高分子系研磨布等の研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨基板を挟み込み、本開示に係る研磨液組成物を研磨機に供給しながら、定盤や被研磨基板を動かして被研磨基板を研磨することである。
上述した実施形態に関し、本開示はさらに以下の一又は複数の実施形態にかかる組成物、製造方法、或いは用途を開示する。
＜１＞ シリカ粒子と、共重合体と、水とを含有する研磨液組成物であって、
前記共重合体が、下記一般式（I）で表される構成単位と下記一般式（II）で表される構成単位と下記一般式（III）で表される構成単位を有する共重合体又はその塩であり、前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率と式（III）で表される構成単位のモル比率の和が、５５モル％以上、好ましくは６０モル％以上、より好ましくは６５モル％以上である、磁気ディスク基板用研磨液組成物。
[式（Ｉ）、（II）及び（III）中、Ｒ1、Ｒ3及びＲ5はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基であり、Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立して酸素原子又はＮＨ基であり、Ｒ2は炭素数８以上１８以下の炭化水素鎖であり、ｐは０又は１であり、ＡＯは炭素数１以上３以下のオキシアルキレン基であり、ｎはＡＯの平均付加モル数であって１以上３０以下の数であり、Ｒ4は水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ6はスルホン酸基を含む炭化水素基又は−Ｘ3−Ｒ7であり、Ｘ3は−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−であり、Ｒ7はスルホン酸基を含む炭化水素基である。]
前記共重合体が、下記一般式（I）で表される構成単位と下記一般式（II）で表される構成単位と下記一般式（III）で表される構成単位を有する共重合体又はその塩であり、前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率と式（III）で表される構成単位のモル比率の和が、５５モル％以上、好ましくは６０モル％以上、より好ましくは６５モル％以上である、磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜２＞ 前記共重合体の重量平均分子量が、好ましくは１０００以上１００００００以下、より好ましくは１０００以上５００００以下、さらに好ましくは１５００以上４００００以下、さらにより好ましくは３０００以上３００００以下、さらにより好ましくは５０００以上２００００以下、さらにより好ましくは７０００以上２００００以下である、＜１＞記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜３＞ 前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率が好ましくは６０モル％以下、より好ましくは５２モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、さらにより好ましくは３６モル％以下であり、また、好ましくは１０モル％以上、より好ましくは１５モル％以上、さらに好ましくは２７モル％以上、さらにより好ましくは３０モル％以上であり、ｐが１であり、Ｘ2が酸素原子であり、ＡＯがオキシエチレン基であり、平均付加モル数ｎが好ましくは１以上、より好ましくは２以上であり、好ましくは２５以下、より好ましくは２０以下、さらに好ましくは１５以下、さらにより好ましくは１０以下、さらにより好ましくは５以下である、＜１＞又は＜２＞に記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜４＞ 前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（I）及び式（III）で表される構成単位のモル比率が、それぞれ独立して、好ましくは２０モル％以上、より好ましくは２３モル％以上、さらに好ましくは２７モル％以上、さらにより好ましくは３０モル％以上であり、好ましくは４５モル％以下、より好ましくは４３モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、さらにより好ましくは３６モル％以下である、＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜５＞ さらに、酸、及び酸化剤を含有する、＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜６＞ ｐＨが、好ましくは０．５以上４．０以下、より好ましくは０．８以上３．５以下、さらに好ましくは１．０以上３．０以下、さらにより好ましくは１．２以上２．５以下である、＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜７＞ 磁気ディスク基板がＮｉ―Ｐ含有層を有するアルミナ基板である、＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜８＞ ＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法。
＜９＞ ＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨することを含む、基板の研磨方法。
＜３＞ 前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（II）で表される構成単位のモル比率が好ましくは６０モル％以下、より好ましくは５２モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、さらにより好ましくは３６モル％以下であり、また、好ましくは１０モル％以上、より好ましくは１５モル％以上、さらに好ましくは２７モル％以上、さらにより好ましくは３０モル％以上であり、ｐが１であり、Ｘ2が酸素原子であり、ＡＯがオキシエチレン基であり、平均付加モル数ｎが好ましくは１以上、より好ましくは２以上であり、好ましくは２５以下、より好ましくは２０以下、さらに好ましくは１５以下、さらにより好ましくは１０以下、さらにより好ましくは５以下である、＜１＞又は＜２＞に記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜４＞ 前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（I）及び式（III）で表される構成単位のモル比率が、それぞれ独立して、好ましくは２０モル％以上、より好ましくは２３モル％以上、さらに好ましくは２７モル％以上、さらにより好ましくは３０モル％以上であり、好ましくは４５モル％以下、より好ましくは４３モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、さらにより好ましくは３６モル％以下である、＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜５＞ さらに、酸、及び酸化剤を含有する、＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜６＞ ｐＨが、好ましくは０．５以上４．０以下、より好ましくは０．８以上３．５以下、さらに好ましくは１．０以上３．０以下、さらにより好ましくは１．２以上２．５以下である、＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜７＞ 磁気ディスク基板がＮｉ―Ｐ含有層を有するアルミナ基板である、＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
＜８＞ ＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法。
＜９＞ ＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨することを含む、基板の研磨方法。
［実施例１〜１２、参考例１及び比較例１〜１１］
実施例１〜１２、参考例１及び比較例１〜１１の研磨液組成物を調製して被研磨基板の研磨を行い、純水で洗浄して評価用基板とした。各研磨液組成物の分散性、研磨速度、及び、該評価用基板の表面のスクラッチ数を評価した。使用した共重合体、研磨液組成物の調製方法、各パラメーターの測定方法、研磨条件（研磨方法）及び評価方法は以下のとおりである。
実施例１〜１２、参考例１及び比較例１〜１１の研磨液組成物を調製して被研磨基板の研磨を行い、純水で洗浄して評価用基板とした。各研磨液組成物の分散性、研磨速度、及び、該評価用基板の表面のスクラッチ数を評価した。使用した共重合体、研磨液組成物の調製方法、各パラメーターの測定方法、研磨条件（研磨方法）及び評価方法は以下のとおりである。
１．共重合体ＡからＴの準備
共重合体ＡからＴ（表１）を以下のように調製又は購入した。準備された各共重合体について、水溶性の評価及び重量平均分子量の測定を行った。その結果を表１に示す。
［共重合体Ａの調製］
まず、５００ｍＬの四つ口フラスコ内に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）２３５ｇ（和光純薬工業社製）、ラウリルアクリレート２３ｇ（和光純薬工業社製）、ジエチレングリコールアクリレート１５ｇ（商品名「ＡＥ−９０」、日油社製）、及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸２０ｇ（和光純薬工業社製）を投入し、混合液を得た。そして、フラスコ内の混合液の温度を６５±２℃まで昇温し、反応開始剤である２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．８ｇ（商品名「Ｖ−６５」、和光純薬工業社製）及び連鎖移動剤であるチオグリセロール０．７７ｇを２時間かけて滴下した後、３時間熟成を行った。その後、フラスコ内の混合液を水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、減圧下で溶剤を除去することにより、白色の重合体であるＬＡ／ＤＥＧＡＡ／ＡＭＰＳ共重合体ナトリウム塩（以下、共重合体Ａという）を得た。
［共重合体Ｂ〜Ｅ、Ｉ、Ｋ〜Ｏの調製］
構成単位（Ｉ）〜(III)の含有量が表１の様になるように調製したほかは、共重合体Ａと同様に調製した。
［共重合体Ｆ〜Ｈの調製］
共重合体Ｆは、式（Ｉ）の構成単位をラウリルメタクリレート由来のものに替えたほかは共重合体Ａと同様に調製した。
共重合体Ｇは、式（II）の構成単位のＥＯの平均付加モル数が４〜５のものに替えたほかは共重合体Ａと同様に調製した。
共重合体Ｈは、式（II）の構成単位のＥＯの平均付加モル数が１０のものに替えたほかは共重合体Ａと同様に調製した。
共重合体ＡからＴ（表１）を以下のように調製又は購入した。準備された各共重合体について、水溶性の評価及び重量平均分子量の測定を行った。その結果を表１に示す。
［共重合体Ａの調製］
まず、５００ｍＬの四つ口フラスコ内に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）２３５ｇ（和光純薬工業社製）、ラウリルアクリレート２３ｇ（和光純薬工業社製）、ジエチレングリコールアクリレート１５ｇ（商品名「ＡＥ−９０」、日油社製）、及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸２０ｇ（和光純薬工業社製）を投入し、混合液を得た。そして、フラスコ内の混合液の温度を６５±２℃まで昇温し、反応開始剤である２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．８ｇ（商品名「Ｖ−６５」、和光純薬工業社製）及び連鎖移動剤であるチオグリセロール０．７７ｇを２時間かけて滴下した後、３時間熟成を行った。その後、フラスコ内の混合液を水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、減圧下で溶剤を除去することにより、白色の重合体であるＬＡ／ＤＥＧＡＡ／ＡＭＰＳ共重合体ナトリウム塩（以下、共重合体Ａという）を得た。
［共重合体Ｂ〜Ｅ、Ｉ、Ｋ〜Ｏの調製］
構成単位（Ｉ）〜(III)の含有量が表１の様になるように調製したほかは、共重合体Ａと同様に調製した。
［共重合体Ｆ〜Ｈの調製］
共重合体Ｆは、式（Ｉ）の構成単位をラウリルメタクリレート由来のものに替えたほかは共重合体Ａと同様に調製した。
共重合体Ｇは、式（II）の構成単位のＥＯの平均付加モル数が４〜５のものに替えたほかは共重合体Ａと同様に調製した。
共重合体Ｈは、式（II）の構成単位のＥＯの平均付加モル数が１０のものに替えたほかは共重合体Ａと同様に調製した。
［共重合体Ｊ、Ｐ〜Ｔ］
共重合体Ｊ、Ｐ〜Ｔとして、以下の共重合体を使用した。
共重合体Ｊ：アクリル酸（ＡＡ）／アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）共重合体、重合モル比６０／４０、重量平均分子量２５０００
共重合体Ｐ：スチレン（Ｓｔ）／スチレンスルホン酸ナトリウム（ＮａＳＳ）共重合体、重合モル比６６／３４、重量平均分子量６０００
共重合体Ｑ：メタクリル酸（ＭＡＡ）／スチレンスルホン酸ナトリウム（ＮａＳＳ）共重合体、重合モル比７０／３０、重量平均分子量１５０００
共重合体Ｒ：アクリル酸（ＡＡ）／ポリエチレングリコール（EO＝2モル）アクリレート（ＰＥＧＡＡ（ＥＯ＝２モル）／アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）共重合体、重合モル比６６／１７／１７、重量平均分子量１５０００
共重合体Ｓ：スチレン（Ｓｔ）／ポリエチレングリコール（EO＝９モル）メタクリレート（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ＝９モル）共重合体、重合モル比３０／７０、重量平均分子量５７０００
共重合体Ｔ：スチレン（Ｓｔ）／ポリエチレングリコール（EO＝23モル）メタクリレート（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ＝２３モル）共重合体、重合モル比３０／７０、重量平均分子量５５０００
共重合体Ｊ、Ｐ〜Ｔとして、以下の共重合体を使用した。
共重合体Ｊ：アクリル酸（ＡＡ）／アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）共重合体、重合モル比６０／４０、重量平均分子量２５０００
共重合体Ｐ：スチレン（Ｓｔ）／スチレンスルホン酸ナトリウム（ＮａＳＳ）共重合体、重合モル比６６／３４、重量平均分子量６０００
共重合体Ｑ：メタクリル酸（ＭＡＡ）／スチレンスルホン酸ナトリウム（ＮａＳＳ）共重合体、重合モル比７０／３０、重量平均分子量１５０００
共重合体Ｒ：アクリル酸（ＡＡ）／ポリエチレングリコール（EO＝2モル）アクリレート（ＰＥＧＡＡ（ＥＯ＝２モル）／アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）共重合体、重合モル比６６／１７／１７、重量平均分子量１５０００
共重合体Ｓ：スチレン（Ｓｔ）／ポリエチレングリコール（EO＝９モル）メタクリレート（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ＝９モル）共重合体、重合モル比３０／７０、重量平均分子量５７０００
共重合体Ｔ：スチレン（Ｓｔ）／ポリエチレングリコール（EO＝23モル）メタクリレート（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ＝２３モル）共重合体、重合モル比３０／７０、重量平均分子量５５０００
［共重合体の水溶性の評価］
ここでは、共重合体の水溶性を下記のようにして評価した。すなわち、上記の共重合体Ａ〜Ｔを、硫酸でｐＨ＝１．５に調製したイオン交換水に３００ｐｐｍの濃度で溶解させて、水溶液が透明であるかどうかを目視で確認し、各共重合体の水溶性を評価した。後述の表２では、水溶液が無色透明の場合は「＋」、水溶液が半透明の場合は「±」、水溶液が白濁状態の場合は「−」と表記した。
ここでは、共重合体の水溶性を下記のようにして評価した。すなわち、上記の共重合体Ａ〜Ｔを、硫酸でｐＨ＝１．５に調製したイオン交換水に３００ｐｐｍの濃度で溶解させて、水溶液が透明であるかどうかを目視で確認し、各共重合体の水溶性を評価した。後述の表２では、水溶液が無色透明の場合は「＋」、水溶液が半透明の場合は「±」、水溶液が白濁状態の場合は「−」と表記した。
［共重合体の分子量の測定］
共重合体Ａ〜Ｔの重量平均分子量を、下記条件で測定した。
カラム：ＴＳＫｇｅｌ α−Ｍ＋ＴＳＫｇｅｌ α−Ｍ（東ソー社製）
溶離液：６０ミリモル／Ｌ；リン酸、５０ミリモル／Ｌ；ＬｉＢｒ／ＤＭＦ
温度：４０℃
流速：１．０ｍＬ／分
試料サイズ：５ｍｇ／ｍＬ
検出器：ＲＩ（東ソー社製）
標準物質：ポリスチレン（分子量３６００，３００００：西尾工業社製、９．６４万，８４２万：東ソー社製、９２．９万：chemco社製）
共重合体Ａ〜Ｔの重量平均分子量を、下記条件で測定した。
カラム：ＴＳＫｇｅｌ α−Ｍ＋ＴＳＫｇｅｌ α−Ｍ（東ソー社製）
溶離液：６０ミリモル／Ｌ；リン酸、５０ミリモル／Ｌ；ＬｉＢｒ／ＤＭＦ
温度：４０℃
流速：１．０ｍＬ／分
試料サイズ：５ｍｇ／ｍＬ
検出器：ＲＩ（東ソー社製）
標準物質：ポリスチレン（分子量３６００，３００００：西尾工業社製、９．６４万，８４２万：東ソー社製、９２．９万：chemco社製）
２．研磨液組成物の調製
研磨材(コロイダルシリカ)と、共重合体と、酸と、過酸化水素水（濃度：３５質量％）とをイオン交換水に添加し、撹拌することにより、実施例１〜１２、参考例１及び比較例１〜１１の研磨液組成物を調製した（ｐＨ１．５）。
コロイダルシリカは、平均粒径２２ｎｍの球形シリカを５質量％となる添加量で使用した。
酸は、硫酸０．５質量％、ＨＥＤＰ（１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、ソルーシア・ジャパン製）１．０質量％又はリン酸１．０質量％のいずれかを用いた。
過酸化水素は、０．４質量％となる添加量で使用した。
共重合体は、表１に示す共重合体Ａ〜Ｔを表２に添加量（５０〜３００ｐｐｍ）で使用した。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により下記条件で測定した。
研磨材(コロイダルシリカ)と、共重合体と、酸と、過酸化水素水（濃度：３５質量％）とをイオン交換水に添加し、撹拌することにより、実施例１〜１２、参考例１及び比較例１〜１１の研磨液組成物を調製した（ｐＨ１．５）。
コロイダルシリカは、平均粒径２２ｎｍの球形シリカを５質量％となる添加量で使用した。
酸は、硫酸０．５質量％、ＨＥＤＰ（１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、ソルーシア・ジャパン製）１．０質量％又はリン酸１．０質量％のいずれかを用いた。
過酸化水素は、０．４質量％となる添加量で使用した。
共重合体は、表１に示す共重合体Ａ〜Ｔを表２に添加量（５０〜３００ｐｐｍ）で使用した。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により下記条件で測定した。
〔コロイダルシリカの平均粒径〕
研磨液組成物の調製に用いたコロイダルシリカと、硫酸と、ＨＥＤＰと、過酸化水素水とをイオン交換水に添加し、撹拌することにより、標準試料を作製した（ｐＨ１．５）。標準試料中におけるコロイダルシリカ、硫酸、ＨＥＤＰ、過酸化水素の含有量は、それぞれ５質量％、０．５質量％、０．１質量％、０．４質量％とした。この標準試料を動的光散乱装置（大塚電子社製、「ＤＬＳ−６５００」）により、同メーカーが添付した説明書に従って、２００回積算した際の検出角９０°におけるCumulant法によって得られる散乱強度分布の面積が全体の５０％となる粒径を求め、コロイダルシリカの平均粒径とした。
研磨液組成物の調製に用いたコロイダルシリカと、硫酸と、ＨＥＤＰと、過酸化水素水とをイオン交換水に添加し、撹拌することにより、標準試料を作製した（ｐＨ１．５）。標準試料中におけるコロイダルシリカ、硫酸、ＨＥＤＰ、過酸化水素の含有量は、それぞれ５質量％、０．５質量％、０．１質量％、０．４質量％とした。この標準試料を動的光散乱装置（大塚電子社製、「ＤＬＳ−６５００」）により、同メーカーが添付した説明書に従って、２００回積算した際の検出角９０°におけるCumulant法によって得られる散乱強度分布の面積が全体の５０％となる粒径を求め、コロイダルシリカの平均粒径とした。
２．研磨方法
前記のように調製した実施例１〜１２、参考例１及び比較例１〜１１の研磨液組成物を用いて、以下に示す研磨条件にて下記被研磨基板を研磨した。次いで、研磨速度、スクラッチ数、及び分散性を測定した。その結果を表２に示す。また、表２には、表１の内容、すなわち、共重合体Ａ〜Ｔの構成単位、水溶性の評価及び重量平均分子量についても併せて示した。
前記のように調製した実施例１〜１２、参考例１及び比較例１〜１１の研磨液組成物を用いて、以下に示す研磨条件にて下記被研磨基板を研磨した。次いで、研磨速度、スクラッチ数、及び分散性を測定した。その結果を表２に示す。また、表２には、表１の内容、すなわち、共重合体Ａ〜Ｔの構成単位、水溶性の評価及び重量平均分子量についても併せて示した。
［被研磨基板］
被研磨基板として、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板を予めアルミナ研磨材を含有する研磨液組成物で粗研磨した基板を用いた。この被研磨基板は、厚さが１．２７ｍｍ、外径が９５ｍｍ、内径が２５ｍｍであり、ＡＦＭ（Digital Instrument NanoScope IIIa Multi Mode AFM）により測定した中心線平均粗さＲａが１ｎｍ、長波長うねり（波長０．４〜２ｍｍ）の振幅は２ｎｍ、短波長うねり（波長５０〜４００μｍ）の振幅は２ｎｍであった。
被研磨基板として、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板を予めアルミナ研磨材を含有する研磨液組成物で粗研磨した基板を用いた。この被研磨基板は、厚さが１．２７ｍｍ、外径が９５ｍｍ、内径が２５ｍｍであり、ＡＦＭ（Digital Instrument NanoScope IIIa Multi Mode AFM）により測定した中心線平均粗さＲａが１ｎｍ、長波長うねり（波長０．４〜２ｍｍ）の振幅は２ｎｍ、短波長うねり（波長５０〜４００μｍ）の振幅は２ｎｍであった。
［研磨条件］
研磨試験機：スピードファム社製「両面９Ｂ研磨機」
研磨パッド：フジボウ社製スエードタイプ（厚さ０．９ｍｍ、平均開孔径１０μｍ）
研磨液組成物供給量：１００ｍＬ／分（被研磨基板１ｃｍ2あたりの供給速度：０．０７６ｍＬ／分）
下定盤回転数：３２．５ｒｐｍ
研磨荷重：７．９ｋＰａ
研磨時間：６分間
研磨試験機：スピードファム社製「両面９Ｂ研磨機」
研磨パッド：フジボウ社製スエードタイプ（厚さ０．９ｍｍ、平均開孔径１０μｍ）
研磨液組成物供給量：１００ｍＬ／分（被研磨基板１ｃｍ2あたりの供給速度：０．０７６ｍＬ／分）
下定盤回転数：３２．５ｒｐｍ
研磨荷重：７．９ｋＰａ
研磨時間：６分間
［研磨速度の算出方法］
研磨前後の基板の重量差（ｇ）を、Ｎｉ−Ｐメッキの密度（７．９９ｇ／ｃｍ3）、基板の片面面積（６５．９７ｃｍ2）、及び研磨時間（ｍｉｎ）で除した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。下記表２に、比較例１を１００とした相対値として示す。
研磨前後の基板の重量差（ｇ）を、Ｎｉ−Ｐメッキの密度（７．９９ｇ／ｃｍ3）、基板の片面面積（６５．９７ｃｍ2）、及び研磨時間（ｍｉｎ）で除した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。下記表２に、比較例１を１００とした相対値として示す。
［スクラッチ数の測定方法］
測定機器：Candela Instruments社製、「ＯＳＡ７１００」
評価：研磨試験機に投入した基板のうち、無作為に４枚を選択し、各々の基板を１００００ｒｐｍにてレーザーを照射してスクラッチを測定した。その４枚の基板の各々両面にあるスクラッチ数（本）の合計を８で除して、基板面当たりのスクラッチ数を算出した。その結果を、下記表２に、比較例１を１００とした相対値として示す。
測定機器：Candela Instruments社製、「ＯＳＡ７１００」
評価：研磨試験機に投入した基板のうち、無作為に４枚を選択し、各々の基板を１００００ｒｐｍにてレーザーを照射してスクラッチを測定した。その４枚の基板の各々両面にあるスクラッチ数（本）の合計を８で除して、基板面当たりのスクラッチ数を算出した。その結果を、下記表２に、比較例１を１００とした相対値として示す。
［分散性の評価方法］
一般的に研磨機に投入する直前に、フィルターによって研磨液組成物中のゴミや粗大粒子を除去するが、フィルターの目詰まりを抑制し、フィルターの長寿命化及び生産性の観点から、研磨液組成物の分散性は良好であることが好ましい。ここでは、分散性を次のようにして評価した。すなわち、比較例１の研磨液組成物の白濁度合を基準として、実施例１〜１２、参考例１、及び比較例２〜１１の研磨液組成物の分散性を目視評価により行った。比較例１の研磨液組成物の白濁度合と同等のものを＋、比較例１よりも薄く白濁したものを±、比較例１よりも顕著に白濁したものを−とした。
一般的に研磨機に投入する直前に、フィルターによって研磨液組成物中のゴミや粗大粒子を除去するが、フィルターの目詰まりを抑制し、フィルターの長寿命化及び生産性の観点から、研磨液組成物の分散性は良好であることが好ましい。ここでは、分散性を次のようにして評価した。すなわち、比較例１の研磨液組成物の白濁度合を基準として、実施例１〜１２、参考例１、及び比較例２〜１１の研磨液組成物の分散性を目視評価により行った。比較例１の研磨液組成物の白濁度合と同等のものを＋、比較例１よりも薄く白濁したものを±、比較例１よりも顕著に白濁したものを−とした。
上記表２に示すとおり、実施例１〜１２の研磨液組成物は、参考例１及び比較例１〜１１の研磨液組成物に比べて、基板表面のスクラッチを効果的に低減することが示された。中でも、実施例３〜７は、実施例１，２、８〜１２に比べても研磨速度の低下を抑制しつつ、スクラッチ数がより低減されていた。
本開示によれば、例えば、高記録密度化に適した磁気ディスク基板を提供できる。
Claims (11)
- シリカ粒子と、共重合体と、水とを含有する研磨液組成物であって、
前記共重合体が、下記一般式（Ｉ）で表される構成単位と下記一般式（ＩＩ）で表される構成単位と下記一般式（ＩＩＩ）で表される構成単位を有する共重合体又はその塩であり、
前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（ＩＩ）で表される構成単位のモル比率と式（ＩＩＩ）で表される構成単位のモル比率の和が、５５モル％以上である、磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- アルミナ砥粒を含まず、仕上げ研磨に用いられる、請求項１に記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 前記共重合体の重量平均分子量が、１０００以上１００００００以下である、請求項１又は２記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（ＩＩ）で表される構成単位のモル比率が６０モル％以下であり、ｐが１であり、Ｘ2が酸素原子であり、ＡＯがオキシエチレン基であり、平均付加モル数ｎが２以上１０以下である、請求項１から３のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 前記共重合体を構成する全構成単位中に占める式（Ｉ）及び式（ＩＩＩ）で表される構成単位のモル比率が、それぞれ独立して、２３モル％以上４５モル％以下である、請求項１から４のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 前記式（ＩＩＩ）中、Ｒ 6 が−ＣＯＮＨ−Ｃ（ＣＨ 3 ） 2 −ＣＨ 2 −ＳＯ 3 Ｈである、請求項１から５のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- さらに、酸、及び酸化剤を含有する、請求項１から６のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- ｐＨが、１．０以上３．０以下である、請求項１から７のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 磁気ディスク基板がＮｉ―Ｐ含有層を有するアルミナ基板である、請求項１から８のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 請求項１から９のいずれかに記載の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法。
- 請求項１から９のいずれかに記載の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨することを含む、基板の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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