CN101423746A - 硬盘基板用研磨液组合物 - Google Patents

Abstract

一种硬盘基板用研磨液组合物，其含有氧化铝粒子、二氧化硅粒子和水，其中，所述氧化铝粒子的二次粒子的用激光衍射法测定的体积中值粒径为0.1～0.8μm，所述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的体积中值粒径为40～150nm，所述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的粒径的以个数为基准的标准偏差为11～35nm。所述硬盘基板用研磨液组合物优选可以在不损害生产率的情况下减少氧化铝磨粒向基板中的扎入。

Description

硬盘基板用研磨液组合物

技术领域

本发明涉及硬盘基板用研磨液组合物、使用了该研磨液组合物的研磨方法以及硬盘基板的制造方法。

背景技术

伴随着计算机的快速普及和数字播放的开始等，要求硬盘驱动的高容量和小型化。例如，作为提高硬盘驱动中使用的存储硬盘的记录密度的方法，提出了降低磁头的浮上量、减小单位记录面积的技术方案。但是，为了对应磁头的低浮上化，必须降低硬盘基板表面的表面粗糙度、微小波纹等。为了满足该要求，已知一种可改善研磨后的基板的表面特性的研磨剂浆料(日本特开2005-186269、日本特开2006-518549以及日本特开2007-168034)。

在硬盘基板的制造方法中，从兼顾更加平滑、划伤少这样的表面品质提高和生产率提高的观点出发，大多采用具有2个阶段以上的研磨工序的多段研磨方式。在多段研磨方式的最终研磨工序、即精研磨工序中，为了满足减少表面粗糙度、减少划伤的要求，一般用使用了胶体二氧化硅粒子的精研磨用研磨液组合物进行研磨。另一方面，在精研磨工序之前的研磨工序(也称作粗研磨工序)中，从生产率的观点出发，有使用可实现高研磨速度的粒径较大的磨粒例如氧化铝粒子的倾向。

发明内容

本发明的硬盘基板用研磨液组合物含有氧化铝粒子、二氧化硅粒子和水，其中，所述氧化铝粒子的二次粒子的用激光衍射法测定的体积中值粒径为0.1～0.8μm，所述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的体积中值粒径为40～150nm，所述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的粒径的以个数为基准的标准偏差为11～35nm。此外，本发明的硬盘基板的制造方法包含使用本发明的硬盘基板用研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序，所述研磨时的研磨载荷是10.3～16.7kPa。此外，本发明的被研磨基板的研磨方法包含使用本发明的硬盘基板用研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序，其中，所述被研磨基板是垂直磁记录方式用硬盘基板的制造中所使用的基板，所述研磨时的研磨载荷是10.3～16.7kPa，所述研磨工序是粗研磨工序。

附图说明

图1是表示本发明的实施例中进行1.0-3.0峰值端面下垂(Peak rolloff)的测定的位置的截面图。

具体实施方式

硬盘基板用研磨液组合物中使用氧化铝粒子作为磨粒时，由于氧化铝粒子扎入基板中所导致的织构划痕(texture scratch)，因而存在以下问题：会引起介质的缺陷，进而引起磁特性的下降，即引起信噪比(SNR)下降。在上述以往技术中，不能充分降低氧化铝粒子向基板中的扎入。

另外，随着记录容量的大容量化的要求，硬盘的记录方式正从水平磁记录方式向垂直磁记录方式转变。可以预见的是，由于在垂直磁记录方式的硬盘的制造过程中，在未经过水平磁记录方式中采用的织构化工序的情况下形成磁性层，所以基板的研磨工序中产生的氧化铝粒子的扎入不能利用织构化工序来减少，SNR显著下降。

本发明是基于以下的认识：作为研磨液组合物的磨粒，通过组合使用具有特定的二次粒径的氧化铝粒子和具有宽的粒径分布及特定的一次粒径的二氧化硅粒子，研磨后，氧化铝粒子向基板中的扎入可显著减少。该氧化铝粒子的扎入减少的机理还不清楚，但据推测，通过使用宽的粒径分布(即粒径的标准偏差较大)的二氧化硅粒子，使二氧化硅粒子的填充率增加，被研磨基板和磨粒之间的摩擦提高，结果扎入的氧化铝粒子被拔出，从而减少氧化铝粒子向基板中的扎入。此外，本发明还基于以下的认识：根据上述磨粒的组合，更优选还可以减少研磨后的基板的波纹。

即，作为本发明的一个形态，是涉及一种硬盘基板用研磨液组合物，其含有氧化铝粒子、二氧化硅粒子和水，上述氧化铝粒子的二次粒子的用激光衍射法测定的体积中值粒径为0.1～0.8μm，上述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的体积中值粒径为40～150nm，上述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的粒径的以个数为基准的标准偏差为11～35nm。通过使用本发明的硬盘基板用研磨液组合物(以下也称作本发明的研磨液组合物)，在不损害生产率(例如研磨速度)的情况下，可以优选地提供氧化铝粒子向基板的扎入得以减少且适用于高记录密度的硬盘基板，特别是垂直磁记录方式用硬盘基板。根据本发明的研磨液组合物，更优选的是，可以提供进一步使基板的波纹也减少的硬盘基板。

本发明中，所谓氧化铝粒子的“扎入”，是指氧化铝粒子被压入到基板中而残留的状态。氧化铝粒子向基板的扎入是介质缺陷和磁特性下降的原因。如后述的实施例中所述，该扎入可以用含有二氧化硅粒子作为磨粒的研磨液组合物稍稍研磨基板表面后除去附着在基板上的磨粒，然后通过暗视场显微镜观察或原子力显微镜(AFM)或扫描型电子显微镜(SEM)观察上述基板表面来研究。通过减少上述向基板中的扎入，可以抑制SNR的下降，能够提高基板的表面特性。

本发明中，所谓基板的“波纹”，是指波长比粗糙度更长的基板表面的凹凸，本说明书中是指波长为0.5～5mm的波纹。通过减少该基板的波纹，可以减少磁头的浮上量，能够提高磁盘基板的记录密度。

[氧化铝粒子]

本发明的研磨液组合物含有氧化铝粒子作为磨粒。作为本发明中使用的氧化铝粒子，从减少扎入、减少波纹、减少表面粗糙度、提高研磨速度以及防止表面缺陷的观点出发，优选作为氧化铝的纯度为95％以上的氧化铝，更优选为97％以上的氧化铝，进一步优选为99％以上的氧化铝。另外，从提高研磨速度的观点出发，优选α-氧化铝，从基板的表面性状和减少波纹的观点出发，优选中间氧化铝和非晶形氧化铝。中间氧化铝是指α-氧化铝以外的结晶性氧化铝粒子的总称，具体可以列举出γ-氧化铝、δ-氧化铝、θ-氧化铝、η-氧化铝、κ-氧化铝以及它们的混合物等。该中间氧化铝中，从提高研磨速度和减少波纹的观点出发，优选γ-氧化铝、δ-氧化铝、θ-氧化铝以及它们的混合物，更优选γ-氧化铝和θ-氧化铝。从提高研磨速度和减少波纹的观点出发，优选混合使用α-氧化铝、中间氧化铝和/或非晶形氧化铝，更优选混合使用α-氧化铝和中间氧化铝，进一步优选混合使用α-氧化铝和θ-氧化铝。此外，从提高研磨速度和减少波纹的观点出发，氧化铝粒子中的α-氧化铝的含量优选为20～100重量％，更优选为20～80重量％，进一步优选为20～75重量％。本发明中，氧化铝粒子中的α-氧化铝的含量是将WA-1000(昭和电工株式会社制造的氧化铝粒子)的104面的峰面积设定为100％，通过将X射线衍射中的α-氧化铝的对应峰面积进行相对比较来求出。

当混合使用α-氧化铝、中间氧化铝和/或非晶形氧化铝时，从减少端面下垂、提高研磨速度和减少波纹的观点出发，α-氧化铝、中间氧化铝和/或非晶形氧化铝的重量比(α-氧化铝的重量％/中间氧化铝和/或非晶形氧化铝的重量％)优选为90/10～10/90，更优选为85/15～40/60，进一步优选为80/20～50/50。

本发明中使用的氧化铝粒子的二次粒子的体积中值粒径是利用激光衍射法测定而得到的，从减少扎入、波纹和表面粗糙度的观点出发，该体积中值粒径为0.8μm以下，优选为0.6μm以下，更优选为0.5μm以下，进一步优选为0.4μm以下。此外，从提高研磨速度的观点出发，上述体积中值粒径为0.1μm以上，优选为0.15μm以上，更优选为0.2μm以上，进一步优选为0.25μm以上。因此，上述体积中值粒径为0.1～0.8μm，优选为0.15～0.6μm，更优选为0.2～0.5μm，进一步优选为0.25～0.4μm。其中，从减少扎入、减少波纹及减少表面粗糙度的观点出发、以及从提高研磨速度的观点出发，用激光衍射法测定的α-氧化铝的二次粒子的体积中值粒径优选为0.1～0.8μm，更优选为0.15～0.6μm，进一步优选为0.2～0.5μm，更进一步优选为0.25～0.4μm。

从减少扎入和减少表面污染的观点出发，氧化铝粒子的一次粒子的体积中值粒径优选为0.005～0.5μm，更优选为0.01～0.4μm，进一步优选为0.03～0.3μm，更进一步优选为0.05～0.2μm。其中，从提高研磨速度、减少扎入和减少表面污染的观点出发，α-氧化铝的一次粒子的体积中值粒径优选为0.05～0.5μm，更优选为0.05～0.4μm，进一步优选为0.05～0.3μm，更进一步优选为0.07～0.2μm。氧化铝粒子的一次粒子的体积中值粒径可以通过对扫描型电子显微镜(优选为3000～30000倍)或透射型电子显微镜(优选为10000～300000倍)的照片进行图像分析来求出。具体而言，使用放大照片等，对至少200个粒子测定各个一次粒子的最大长度，以该长度作为直径来计算球的体积，将从小粒径一侧开始累积的累积体积频率达到50％时的粒径(D₅₀)作为一次粒子的体积中值粒径。

从提高研磨速度和减少扎入的观点出发，研磨液组合物中的氧化铝粒子的含量优选为0.05重量％以上，更优选为0.1重量％以上，进一步优选为0.5重量％以上，更进一步优选为1重量％以上。此外，从提高表面品质和经济性的观点出发，该含量优选为30重量％以下，更优选为20重量％以下，进一步优选为15重量％以下，更进一步优选为10重量％以下。即，研磨液组合物中的氧化铝粒子的含量优选为0.05～30重量％，更优选为0.1～20重量％，进一步优选为0.5～15重量％，更进一步优选为1～10重量％。

从减少扎入的观点出发，氧化铝粒子中的粒径为1μm以上的粗大粒子的含量优选为0.2重量％以下，更优选为0.15重量％以下，进一步优选为0.1重量％以下，更进一步优选为0.05重量％以下。此外，从同样的观点出发，氧化铝粒子中的粒径为3μm以上的粗大粒子的含量优选为0.05重量％以下，更优选为0.04重量％以下，进一步优选为0.03重量％以下，更进一步优选为0.02重量％以下，更进一步优选为0.01重量％以下。另外，上述的“粒径为1μm以上的粗大粒子”或“粒径为3μm以上的粗大粒子”不仅仅包括一次粒子，由一次粒子凝聚而成的二次粒子也包括在内。研磨液组合物中的上述粗大粒子的含量测定是使用个数计数方式(Sizing ParticleOptical Sensing法)。具体而言，可以利用美国Particle Sizing Systems公司制造的Accusizer780，通过测定氧化铝粒子的粒径来求出该含量。作为控制氧化铝粒子中的粒径为1μm以上的粗大粒子的含量的方法，没有特别限定，可以在研磨液组合物的制造时或制造后使用一般的分散方法或粒子除去方法。

[二氧化硅粒子]

本发明的研磨液组合物中，与上述氧化铝粒子一起含有二氧化硅粒子作为磨粒。作为二氧化硅粒子，可以列举出胶体二氧化硅、热解法二氧化硅(fumed silica)、表面修饰过的二氧化硅等，其中，从适于需要更高的平滑性的高记录密度存储磁盘用基板的最终精研磨用途的观点出发，优选胶体二氧化硅。另外，胶体二氧化硅粒子例如可以通过从硅酸水溶液生成的制法来获得。

从减少扎入、提高研磨速度和减少波纹的观点出发，本发明中使用的二氧化硅粒子的一次粒子的体积中值粒径(也称作体积基准的平均粒径(D₅₀))为40～150nm，优选为45～100nm，更优选为50～80nm。此外，从减少扎入、提高研磨速度和减少波纹的观点出发，二氧化硅粒子的以个数为基准的粒径的标准偏差为11～35nm，优选为15～30nm，更优选为18～25nm。

二氧化硅粒子的一次粒子的体积中值粒径和以个数为基准的粒径的标准偏差可以用以下的方法求出。即，将用日本电子制的透射型电子显微镜(TEM)(商品名“JEM-2000FX”、80kV、1～5万倍)观察二氧化硅粒子而得到的照片通过扫描器以图像数据的形式录入到计算机中，用分析软件“WinROOF”(销售商：三谷商事)对1000个以上的二氧化硅粒子数据求出各个二氧化硅粒子的当量圆直径，以该当量圆直径作为直径，用表格计算软件“EXCEL”(微软公司制)得到以个数为基准的粒径的标准偏差(标本标准偏差)。此外，使用上述表格计算软件“EXCEL”，根据由粒子直径换算成粒子体积而得到的二氧化硅的粒径分布数据，将全部粒子中的某个粒径的粒子的比例(体积基准％)以从小粒径一侧开始累积的累积频率的形式来表示，得到累积体积频率(％)。根据所得到的二氧化硅的粒径和累积体积频率数据，用累积体积频率对粒径作图，得到粒径对累积体积频率的曲线。在上述曲线中，将从小粒径一侧开始累积的累积体积频率达到50％时的粒径作为二氧化硅的体积中值粒径。

从减少扎入、提高研磨速度和减少基板波纹的观点出发，二氧化硅粒子优选含有相对于二氧化硅粒子总量为40体积％以上的粒径为20～120nm的二氧化硅粒子，更优选为60体积％以上，进一步优选为80体积％以上，更进一步优选为90体积％以上。

另外，从减少扎入、提高研磨速度和减少基板波纹的观点出发，二氧化硅粒子优选的是：粒径为20～40nm、粒径为60～80nm和粒径为100～120nm之中粒径为60～80nm的体积％为最大，二氧化硅粒子优选含有：相对于二氧化硅粒子总量为1～40体积％的粒径为20～40nm的二氧化硅粒子；相对于二氧化硅粒子总量为5～90体积％的粒径为60～80nm的二氧化硅粒子；以及相对于二氧化硅粒子总量为0～40体积％的粒径为100～120nm的二氧化硅粒子。

从与上述同样的观点出发，作为粒径为20～40nm的二氧化硅粒子的含量，更优选为相对于二氧化硅粒子总量为1～30体积％，进一步优选为1～25体积％。作为粒径为60～80nm的二氧化硅粒子的含量，更优选为相对于二氧化硅粒子总量为10～70体积％，进一步优选为20～60体积％。作为粒径为100～120nm的二氧化硅粒子的含量，更优选为相对于二氧化硅粒子总量为0～30体积％，进一步优选为0～20体积％。

二氧化硅粒子的粒径分布是根据上述的粒径分布数据，算出全部二氧化硅粒子中的粒径为20～120nm、粒径为20～40nm、粒径为60～80nm、以及粒径为100～120nm的二氧化硅粒子的比例(体积基准％)。

再者，从减少研磨后的端面下垂和基板表面的波纹的观点出发，粒径为10nm以下的二氧化硅粒子的含量优选相对于二氧化硅粒子总量为0.1～25体积％，更优选为0.2～20体积％，进一步优选为0.3～17体积％，更进一步优选为0.4～15体积％，特别优选为0.5～10体积％。如果使用混合了粒径比作为磨粒的氧化铝粒子小很多的二氧化硅粒子的研磨液组合物，则可以减少研磨后的基板的端面下垂和研磨后的基板表面的波纹。

作为调整二氧化硅粒子的粒径分布的方法，没有特别限定，例如当二氧化硅粒子是胶体二氧化硅时，可以采用以下方法来实现：通过在其制造阶段的粒子的产生以及生长过程中加入成为新核的粒子来使最终产品具有粒径分布的方法、混合具有不同粒径分布的2种以上的二氧化硅粒子的方法等。从使调整变得简便的观点出发，优选通过混合具有不同粒径分布的2种以上的二氧化硅粒子来进行调整。

从提高研磨速度、减少端面下垂和减少扎入的观点出发，二氧化硅粒子优选含有表示粒子的圆度程度的形状系数SF-1为130～180、优选为130～175、更优选为130～170的二氧化硅粒子。本发明中的形状系数SF-1表示圆度程度，是指用以电子显微镜观察得到的研磨粒子的最大径为直径的圆面积除以用电子显微镜观察得到的该研磨粒子的投影面积再乘以100而得到的值(参照日本特许第3253228号)。作为上述电子显微镜，没有特别限定，例如可以使用透射型电子显微镜(TEM)和扫描型电子显微镜(SEM)。

SF-1越接近100，则表示是越接近球状的形状。因此，SF-1为上述范围的二氧化硅粒子是球形的圆度程度发生了变形的粒子。包含含有规定量的球形圆度程度发生了变形的粒子的二氧化硅粒子和作为磨粒的氧化铝粒子的研磨液组合物可以减少研磨后的基板的端面下垂和氧化铝粒子向基板中的扎入。

从提高研磨速度、减少端面下垂和减少扎入的观点出发，研磨液组合物中含有的二氧化硅粒子总量中的SF-1为上述范围的二氧化硅粒子的含量是：相对于二氧化硅粒子整体为20重量％以上，优选为20～100重量％，更优选为50～100重量％，进一步优选为80～100重量％。

此外，从提高研磨速度、减少端面下垂和减少扎入的观点出发，研磨液组合物中含有的二氧化硅粒子中的SF-1为上述范围的二氧化硅粒子的含量优选为20个数％以上，更优选为20～100个数％，进一步优选为50～100个数％，更进一步优选为80～100个数％。研磨液组合物中含有的二氧化硅粒子中的SF-1为上述规定范围的二氧化硅粒子的个数％是在算出了SF-1的值的100个二氧化硅粒子中，对SF-1的值为上述范围的二氧化硅粒子进行计数而求出的。

本发明中使用的表示粒子的圆度程度的形状系数SF-1为上述范围的二氧化硅粒子可以通过以下方法获得：将以往公知的二氧化硅单分散粒子或溶胶在高浓度下进行水热处理；或者在上述单分散粒子分散液或溶胶中加入粘合剂成分并进行加热处理，从而使单分散粒子接合。

从减少氧化铝粒子的扎入、提高研磨速度和减少波纹的观点出发，研磨液组合物中的二氧化硅粒子的含量优选为0.1重量％以上，更优选为0.5重量％以上，进一步优选为1.0重量％以上，更进一步优选为1.5重量％以上。此外，从提高表面品质和经济性的观点出发，二氧化硅粒子的含量优选为30重量％以下，更优选为25重量％以下，进一步优选为20重量％以下，更进一步优选为15重量％以下。即，研磨液组合物中的二氧化硅粒子的含量优选为0.1～30重量％，更优选为0.5～25重量％，进一步优选为1～20重量％，更进一步优选为1.5～15重量％。

从减少氧化铝粒子的扎入、提高研磨速度和减少波纹的观点出发，研磨液组合物中的氧化铝粒子与二氧化硅粒子的重量比(氧化铝重量/二氧化硅重量)优选为60/40～10/90的范围，更优选为50/50～15/85的范围，进一步优选为40/60～20/80的范围。

[酸和/或其盐]

从提高研磨速度和减少波纹的观点出发，本发明的研磨液组合物优选含有酸和/或其盐。从提高研磨速度、减少扎入以及减少波纹的观点出发，本发明中使用的酸是pK1优选为7以下、更优选为5以下、进一步优选为3以下、更进一步优选为2以下的酸。这里，pK1是指第1酸离解常数(25℃)的倒数的对数值。各化合物的pK1记载在例如化学便览改订4版(基础编)II、p316～325(日本化学会编)等中。

本发明中使用的酸和/或其盐的具体例子如下所示。作为无机酸，可以列举出硝酸、盐酸、高氯酸、氨基磺酸等一元无机酸和硫酸、亚硫酸、磷酸、焦磷酸、多磷酸、膦酸、次膦酸等多元无机酸以及它们的盐。此外，作为有机酸，可以列举出甲酸、乙酸、乙醇酸、乳酸、丙酸、羟基丙酸、丁酸、苯甲酸、氨基乙酸等一元羧酸；草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸、衣康酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、异柠檬酸、苯二甲酸、硝基三乙酸、乙二胺四乙酸等多元羧酸；甲磺酸、对甲苯磺酸等烷基磺酸；磷酸乙酯、磷酸丁酯等磷酸烷基酯；磷酸羟基乙酸、羟基乙叉基二膦酸、磷酸丁烷三羧酸、乙二胺四亚甲基膦酸等有机膦酸以及它们的盐等。其中，从提高研磨速度、减少扎入和减少波纹的观点出发，优选多元酸及它们的盐，更优选多元无机酸、多元羧酸、有机膦酸及它们的盐，进一步优选多元无机酸、多元羧酸及它们的盐。这里，多元酸是指分子内具有2个以上的可产生氢离子的氢的酸。此外，从防止被研磨物的表面污染的观点出发，优选硝酸、硫酸、烷基磺酸、多元羧酸以及它们的盐。

上述酸可以单独使用，但优选混合使用2种以上。特别是，在研磨Ni-P镀覆基板那样的金属表面的情况下，当研磨中被研磨物的金属粒子溶解而使研磨液组合物的pH升高，不能得到高的研磨速度时，为了减小pH的变化，优选将pK1低于2.5的酸和pK1为2.5以上的酸组合起来使用，更优选将pK1为1.5以下的酸和pK1为2.5以上的酸组合起来使用。当含有上述的2种以上的酸时，从提高研磨速度和减少波纹、以及是否容易得到等方面考虑，作为pK1低于2.5的酸，优选使用硝酸、硫酸、磷酸、多磷酸等无机酸或有机膦酸。另一方面，从同样的观点出发，作为pK1为2.5以上的酸，优选使用乙酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、马来酸、柠檬酸、衣康酸等有机羧酸，其中，优选琥珀酸、苹果酸、酒石酸、马来酸、柠檬酸、衣康酸，更优选柠檬酸。此外，从提高研磨速度和减少波纹的观点出发，使用pK1为2.5以上的有机羧酸时，更优选将羟酸和二元以上的多元羧酸组合起来使用。例如，作为羟酸，可以列举出柠檬酸、苹果酸、酒石酸等；作为多元羧酸，可以列举出琥珀酸、马来酸、衣康酸等。因此，优选将它们各自的1种以上组合起来使用，其中，优选将柠檬酸和多元羧酸组合。

作为这些酸的盐，没有特别限定，具体地可以列举出与金属、铵、烷基铵、有机胺等的盐。作为上述金属的具体例子，可以列举出属于元素周期表(长周期型)1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、6A、7A或8族的金属。其中，从提高研磨速度、减少端面下垂的观点出发，优选与属于1A族的金属或铵的盐。

从提高研磨速度、改善端面下垂、防止研磨液组合物结块等观点出发，也可以含有无机酸盐。作为无机酸盐的例子，可以列举出硝酸铵、硫酸铵、硫酸钾、硫酸镍、硝酸铝、硫酸铝、氨基磺酸铵等。

从提高研磨速度和减少波纹的观点出发，研磨液组合物中的酸和/或其盐的含量优选为0.05重量％以上，更优选为0.1重量％以上，进一步优选为0.3重量％以上，更进一步优选为0.5重量％以上。此外，从表面品质和经济性的观点出发，酸和/或其盐的含量优选为20重量％以下，更优选为15重量％以下，进一步优选为10重量％以下，更进一步优选为5重量％以下。即，研磨液组合物中的酸的含量优选为0.05～20重量％，更优选为0.1～15重量％，进一步优选为0.3～10重量％，更进一步优选为0.5～5重量％。此外，从提高研磨速度的观点出发，pK1低于2.5的酸和pK1为2.5以上的酸的重量比[(pK1低于2.5的酸)/(pK1为2.5以上的酸)]优选为9/1～1/9，更优选为7/1～1/7，进一步优选为5/1～1/5。

[氧化剂]

从提高研磨速度、减少扎入以及减少波纹的观点出发，本发明的研磨液组合物优选含有氧化剂。作为本发明中使用的氧化剂，例如可以列举出过氧化物、金属的过氧酸或其盐、或含氧酸或其盐等。氧化剂根据其结构大致分为无机系氧化剂和有机系氧化剂。作为无机系氧化剂，可以列举出过氧化氢；过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙、过氧化钡、过氧化镁等碱金属或碱土类金属的过氧化物；过碳酸钠、过碳酸钾等过碳酸盐；过二硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸钾、过一硫酸等过硫酸或其盐；过磷酸钠、过磷酸钾、过磷酸铵等过磷酸或其盐；过硼酸钠、过硼酸钾等过硼酸盐；过铬酸钠、过铬酸钾等过铬酸盐；高锰酸钠、高锰酸钾等高锰酸盐；高氯酸钠、高氯酸钾、次氯酸钠、高碘酸钠、高碘酸钾、碘酸钠、碘酸钾等含卤素的含氧酸盐；以及氯化铁(III)、硫酸铁(III)、硝酸铝等无机酸金属盐等。作为有机系氧化剂，可以列举出过乙酸、过甲酸、过苯甲酸等过羧酸类；叔丁基过氧化物、枯烯过氧化物等过氧化物；以及柠檬酸铁(III)等有机酸铁(III)盐等。它们之中，从提高研磨速度、是否容易获得以及在水中的溶解度等操作处理性的观点出发，优选无机系氧化剂。其中，优选过氧化氢、过硼酸钠、碘酸钠和碘酸钾。此外，上述氧化剂可以使用一种，也可以二种以上混合使用。

从提高研磨速度、减少扎入和减少表面污染的观点出发，氧化剂在研磨液组合物中的含量优选为0.1重量％以上，更优选为0.3重量％以上，进一步优选为0.5重量％以上，更进一步优选为0.8重量％以上。此外，从减少端面下垂和表面品质的观点出发，上述含量优选为10重量％以下，更优选为5重量％以下，进一步优选为3重量％以下，更进一步优选为1.5重量％以下。即，研磨液组合物中的氧化剂的含量优选为0.1～10重量％，更优选为0.3～5重量％，进一步优选为0.5～3重量％，更进一步优选为0.8～1.5重量％。

[水]

本发明的研磨液组合物中的水是作为介质而使用的，可以使用蒸馏水、离子交换水或超纯水等。从研磨液组合物的操作处理性(粘度)的观点出发，研磨液组合物中的水的含量优选为55重量％以上，更优选为75重量％以上，进一步优选为85重量％以上，更进一步优选为90重量％以上。此外，从提高研磨速度、减少扎入和减少波纹的观点出发，上述含量优选为99.8重量％以下，更优选为99.3重量％以下，进一步优选为98.8重量％以下。即，研磨液组合物中的水的含量优选为55～99.8重量％，更优选为75～99.8重量％，进一步优选为85～99.3重量％，更进一步优选为90～98.8重量％。

[研磨液组合物的pH]

本发明的研磨液组合物的pH优选根据被研磨物的种类或要求品质等适宜决定。例如，从提高研磨速度和减少波纹的观点出发、以及从加工机械的防腐蚀性和作业者的安全性的观点出发，研磨液组合物的pH优选低于7，更优选为0.1～6，进一步优选为0.5～5，更进一步优选为1～5，再进一步优选为1～4，又进一步优选为1～3.5。该pH根据需要可以通过适宜配合所期望量的硝酸、硫酸等无机酸、羟酸、多元羧酸、氨基聚羧酸、氨基酸等有机酸、以及它们的金属盐或铵盐、氨、氢氧化钠、氢氧化钾、胺等碱性物质来调节。

[共聚物]

从减少端面下垂的观点出发，本发明的研磨液组合物优选含有共聚物和/或其盐，该共聚物具有由式(I)表示的结构单元和来自于在20℃的100g水中的溶解度为2g以下的疏水性单体的结构单元。上述共聚物中，由下述式(I)表示的结构单元起着亲水性结构单元的作用，上述来自于疏水性单体的结构单元起着疏水性结构单元的作用。在上述共聚物中，由下述式(I)表示的结构单元和上述来自于疏水性单体的结构单元的加成可以是无规、嵌段或接枝中的任一种，也可以是它们的组合。

在上述式(I)中，R¹是氢原子或甲基，其中，为了可以进一步提高结构单元和共聚物的稳定性，优选甲基。R²是氢原子或碳原子数为1～4的烷基，优选碳原子数为1～3的烷基，进一步优选为甲基。另外，在上述式(I)中，AO是含有氧化乙烯基的碳原子数为2～8、优选为碳原子数为2～3的氧化烯基。在(AO)n中氧化乙烯基所占的比例是80摩尔％以上，优选为90摩尔％以上，更优选为100摩尔％。从抑制端面下垂和抑制研磨液组合物的起泡性、以及提高共聚物的分散性的观点出发，上述式(I)中的AO的总平均加成摩尔数即n优选为9～250的数，更优选为23～200的数，进一步优选为60～170的数，特别优选为90～150的数。此外，上述式(I)中的p是0或1。从抑制端面下垂和抑制研磨液组合物的起泡性、以及提高共聚物的分散性的观点出发，p优选为1。

上述疏水性单体在20℃的100g水中的溶解度为2g以下，即表现出水难溶性。从抑制端面下垂和抑制研磨液组合物的起泡的观点出发，上述疏水性单体在20℃的100g水中的溶解度优选为0～1g，更优选为0～0.1g。作为上述疏水性单体，例如可以优选地列举出丙烯酸烷基酯系单体、甲基丙烯酸烷基酯系单体、除聚乙二醇丙烯酸酯系单体之外的聚亚烷基二醇丙烯酸酯系单体、除聚乙二醇甲基丙烯酸酯系单体之外的聚亚烷基二醇甲基丙烯酸酯系单体、苯乙烯系单体、烷基丙烯酰胺系单体、烷基甲基丙烯酰胺系单体等。

从减少端面下垂的观点出发，上述来自于疏水性单体的结构单元优选为选自下述式(II)～(IV)所表示的结构单元中的至少一种结构单元，更优选为下述式(II)所表示的结构单元。此外，从化合物的稳定性的观点出发，优选下述式(IV)所表示的结构单元。

上述式(II)中，R³优选为氢原子或甲基，从进一步提高结构单元和共聚物的稳定性的观点出发，优选为甲基。X优选为氧原子或NH基，从进一步抑制端面下垂的观点出发，优选为氧原子。从抑制端面下垂的观点出发，R⁴例如为碳原子数为1～30、优选碳原子数为4～30、更优选碳原子数为4～22的烷基、或优选碳原子数为6～30、更优选碳原子数为6～22的芳基；从进一步抑制端面下垂、进一步抑制研磨液组合物的起泡的观点出发，优选碳原子数为4～22的烷基，更优选碳原子数为8～18的烷基。进一步优选碳原子数为12～18的烷基。此外，R⁴可以是直链、支链和环状中的任一种，也可以是饱和及不饱和中的任一种，还可以含有碳原子和氢原子以外的元素。作为上述元素，可以列举出氮原子、氧原子和硫原子等。

在上述式(III)中，R⁵优选为氢原子或甲基，R⁶优选为氢原子或碳原子数为1～3的烷基；从进一步提高结构单元和共聚物的稳定性的观点出发，优选R⁵和R⁶两者都为甲基。AO优选为碳原子数为2～4的氧化烯基，更优选为碳原子数为3～4的氧化烯基，进一步优选为氧化丙烯基。在(AO)m中氧化丙烯基和氧化丁烯基所占的比例优选为80摩尔％以上，更优选为90摩尔％以上，进一步优选为100摩尔％。从抑制端面下垂和提高共聚物的分散性的观点出发，上述式(III)中AO的总平均加成摩尔数即m优选为3～150的数，为了可以进一步抑制端面下垂，更优选为4以上，进一步优选为6以上，更进一步优选为9以上，特别优选为13以上；为了可以进一步提高研磨液组合物中的共聚物的分散性，优选为100以下，更优选为75以下，进一步优选为50以下，特别优选为20以下。因此，m优选为4～100的数，更优选为6～75的数，进一步优选为9～50的数，特别优选为13～20的数。

在上述式(IV)中，R⁷优选为氢原子或甲基，更优选为氢原子。R⁸优选为氢原子或碳原子数为1～30的烷基，从抑制端面下垂和提高共聚物分散性的观点出发，优选为氢原子。作为用于形成上述式(IV)所表示的结构单元的单体的具体例子，可以列举出苯乙烯(St)、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等苯乙烯类，优选苯乙烯。

从减少端面下垂和提高分散性的观点出发，上述共聚物中的由式(I)表示的结构单元(亲水性结构单元)与上述来自于疏水性单体的结构单元(疏水性结构单元)的重量比(亲水性结构单元的重量/疏水性结构单元的重量)优选为25/75～97.5/2.5，更优选为40/60～92.5/7.5，进一步优选为65/35～85/15。另外，上述共聚物中的各结构单元的重量比可以通过用质子核磁共振谱测定含有1重量％共聚物的氘代二甲亚砜溶液来算出。

从减少端面下垂和提高分散性的观点出发，上述共聚物和/或其盐的重均分子量优选为5000～50万，更优选为2万～50万，进一步优选为2万～45万、更进一步优选为6万～45万，更进一步优选为6万～40万，再进一步优选为9万～40万。另外，上述重均分子量可以用以下条件的凝胶渗透色谱法(GPC)测定。

GPC条件

色谱柱：α-M-α-M

洗提液：60mmol/L H₃PO₄、50mmol/L LiBr/DMF

流量：1.0mL/min

柱温：40℃

检测：RI

标准物质：聚苯乙烯

上述共聚物中，除了用于形成上述式(I)所表示的结构单元的单体和上述疏水性单体之外，还可以含有其它单体。

为了可以进一步抑制研磨液组合物的起泡，研磨液组合物中的上述共聚物和/或其盐的含量优选为3重量％以下，更优选为2重量％以下，进一步优选为1重量％以下。此外，为了可以进一步抑制端面下垂，上述共聚物的含量优选为0.001重量％以上，更优选为0.003重量％以上，进一步优选为0.005重量％以上。因此，上述共聚物的含量优选为0.001～3重量％，更优选为0.003～2重量％，进一步优选为0.005～1重量％。

[其它成分]

另外，根据进一步提高研磨速度、减少扎入、减少波纹以及其它的目的，本发明的研磨液组合物中可以配合其它成分。作为其它成分，例如可以列举出胶体氧化钛等金属氧化物磨粒、无机盐、增粘剂、防锈剂、碱性物质等。上述其它成分可以单独使用，也可以2种以上混合使用。从经济性的观点出发，研磨液组合物中的上述其它成分的含量优选为0.05～20重量％，更优选为0.05～10重量％，进一步优选为0.05～5重量％。

另外，本发明的研磨液组合物中，根据需要可以配合杀菌剂和抗菌剂等作为其它成分。从发挥功能的观点、以及对研磨性能的影响和经济性的观点出发，研磨液组合物中的这些杀菌剂和抗菌剂等的含量优选为0.0001～0.1重量％，更优选为0.001～0.05重量％，进一步优选为0.002～0.02重量％。

[被研磨基板(研磨对象)]

作为使用本发明的研磨液组合物进行研磨的被研磨基板(研磨对象)，可以列举出通常在硬盘基板或磁记录用介质的基板制造中所使用的基板。作为上述被研磨基板的具体例子，在铝合金上镀覆了Ni-P合金的基板是代表性的例子，还可以列举出：代替铝合金使用玻璃或玻璃碳，并在其上实施了Ni-P镀覆的基板；或者代替Ni-P镀覆，通过镀覆或蒸镀来覆盖了各种金属化合物的基板。研磨后的基板中的铝扎入得以减少的效果在实施了Ni-P镀覆的基板的情况下较显著，在垂直磁记录方式用硬盘基板的制造中使用的被研磨基板的情况下更为显著。因此，本发明的研磨液组合物可以适合用于在垂直磁记录方式用硬盘基板的制造中所使用的被研磨基板。

此外，本发明的研磨液组合物可以显著减少实施了Ni-P镀覆的基板(尤其是在铝合金上镀覆了Ni-P合金的基板)的研磨后的铝扎入，优选可以显著减少铝的扎入和波纹，更优选可以显著减少铝的扎入、波纹和端面下垂。因此，本发明的研磨液组合物可以适合用于记录密度高的硬盘基板、即优选为记录密度为200Gbit/平方英寸以上的硬盘、更优选为记录密度为300Gbit/平方英寸以上的硬盘、进一步优选为记录密度为400Gbit/平方英寸以上的硬盘基板的制造中使用的被研磨基板。

[研磨液组合物的制备方法]

本发明的研磨液组合物的制备方法没有任何限定，例如可以通过将氧化铝粒子、二氧化硅粒子、酸或其盐以及氧化剂混合于适当的水性介质中来制备。上述氧化铝粒子和二氧化硅粒子的分散可以使用均化搅拌机、均化器、超声波分散机和湿式球磨机等搅拌机等来进行。本发明的研磨液组合物中的各成分的含量或浓度为上述的范围，但作为其它形态，本发明的研磨液组合物也可以浓缩物的形式来制备。

[硬盘基板的制造方法]

作为本发明的其它形态，是涉及硬盘基板的制造方法。作为本发明的硬盘基板的制造方法(以下也称作本发明的制造方法)的第1实施方案，是包含使用本发明的研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序(以下有时称作“使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序”)的硬盘基板的制造方法。在使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序中，例如，用研磨垫夹住被研磨基板，向研磨面供给本发明的研磨液组合物，一边施加压力一边使研磨垫或被研磨基板运动等，由此可进行被研磨基板的研磨。本发明的研磨液组合物可以直接使用，但如果是浓缩物，则可以稀释后使用。稀释上述浓缩物时，其稀释倍率没有特别限定，可以根据上述浓缩液中的各成分的浓度(磨粒的含量等)及研磨条件等适宜决定。作为被研磨基板，可以使用上述那些被研磨的基板。

从减少扎入、减少波纹和减少端面下垂的观点出发，使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序中的研磨载荷优选为50kPa以下，更优选为25kPa以下，进一步优选为15kPa以下。此外，从生产率(研磨速度)的观点出发，上述研磨载荷优选为3kPa以上，更优选为5kPa以上，进一步优选为7kPa以上。因此，上述研磨载荷优选为3～50kPa，更优选为5～25kPa，进一步优选为7～15kPa。另外，上述研磨载荷是指研磨时施加在被研磨基板的研磨面上的研磨盘的压力。上述研磨载荷的调整可以利用对研磨盘或基板等的空气压力或所施加重物的载荷来进行。

这里，以往在硬盘基板制造中使用氧化铝粒子的粗研磨工序中，当被研磨基板是实施了Ni-P镀覆的基板(尤其是在铝合金上镀覆了Ni-P合金的基板)时，研磨载荷增加，则得到高的研磨速度，但研磨后的基板表面的波纹变大，因此实用的研磨载荷设定为例如4.9～9.8kPa左右。但是，根据本发明的研磨液组合物，即便是比以往更高的研磨载荷，也可以在抑制基板表面的波纹恶化的同时提高研磨速度。可以抑制高研磨载荷引起的研磨后的基板表面的波纹恶化的机理还不清楚，但据推测，本发明的研磨液组合物中配合的二氧化硅粒子通过形成平滑的研磨面而抑制波纹。但是，这些推测并不限定本发明。

因此，作为本发明的制造方法的第2实施方案，是在第1实施方案的“使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序”中的研磨载荷为10.3～16.7kPa的硬盘基板的制造方法。如果是上述范围的研磨载荷，则可以将研磨后的基板表面波纹维持在与以往的采用更低研磨载荷进行的研磨同等的程度，同时提高研磨速度。因此，根据第2实施方案的本发明的制造方法，可以优选地提供提高了生产率、同时适于高记录密度化的硬盘基板。从抑制基板表面的波纹恶化、同时提高研磨速度的观点出发，第2实施方案的研磨工序中的研磨载荷为10.3～16.7kPa，优选为10.5～16.0kPa，更优选为11.0～15.0kPa，进一步优选为11.5～15.0kPa。作为第2实施方案的本发明的制造方法中的被研磨基板，优选为实施了Ni-P镀覆的基板，更优选为在铝合金上镀覆了Ni-P合金的基板。

从降低成本的方面出发，使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序中的本发明的研磨液组合物的供给速度优选为相对于每1cm²被研磨基板为0.25mL/分钟以下，更优选为0.2mL/分钟以下，进一步优选为0.16mL/分钟以下。此外，从进一步提高研磨速度的观点出发，上述供给速度优选为相对于每1cm²被研磨基板为0.01mL/分钟以上，更优选为0.025mL/分钟以上，进一步优选为0.05mL/分钟以上。因此，上述供给速度优选为相对于每1cm²被研磨基板为0.01～0.25mL/分钟，更优选为0.025～0.2mL/分钟，进一步优选为0.05～0.16mL/分钟。使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序中的其它研磨条件(研磨机的种类、研磨温度等)没有特别限定。

作为本发明中使用的研磨垫，没有特别限定，可以使用例如无纺布状或多孔的有机高分子构成的研磨垫。研磨垫的形状、大小等没有特别限定。此外，作为研磨垫的材料，没有特别限定，例如可以列举出：聚氨酯等有机高分子；使有机高分子中含有碳、铈土等各种添加剂而得到的材料等。

本发明的制造方法优选是具有2个阶段以上的研磨工序的多段研磨方式，优选在作为最终工序的精研磨工序之前的工序、即粗研磨工序中，进行上述的“使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序”。因此，作为本发明的制造方法的第3实施方案，是至少含有粗研磨工序和该粗研磨工序后的精研磨工序的硬盘基板的制造方法，并且是在粗研磨工序中进行“使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序”的硬盘基板的制造方法。粗研磨工序中的使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序也可以采用上述的第1实施方案和第2实施方案中的任一方案的研磨工序。

从硬盘基板的表面品质的观点出发，例如从减少波纹、减少表面粗糙度、减少划痕等表面缺陷的观点出发，在精研磨工序中使用的研磨液组合物中，磨粒的一次粒子的平均粒径(例如体积中值粒径)优选为0.1μm以下，更优选为0.08μm以下，进一步优选为0.05μm以下，更进一步优选为0.03μm以下。此外，从提高研磨速度的观点出发，该平均粒径优选为0.005μm以上，更优选为0.01μm以上。

作为精研磨工序中使用的研磨液组合物中的研磨粒子，可以列举出热解法二氧化硅磨粒、胶体二氧化硅磨粒等，从减少表面粗糙度和减少划痕等表面缺陷的观点出发，优选胶体二氧化硅磨粒。胶体二氧化硅磨粒的一次粒子的平均粒径(例如体积中值粒径)优选为0.005～0.08μm，更优选为0.005～0.05μm，进一步优选为0.01～0.03μm。

在精研磨工序中，使用一次粒子的平均粒径为0.005～0.1μm的研磨粒子时，从减少表面粗糙度、减少氧化铝粒子的扎入的观点以及从生产率(研磨时间)的观点出发，研磨量优选为0.05～0.5μm，更优选为0.1～0.4μm，进一步优选为0.2～0.4μm。对于进行精研磨时的其它条件(研磨机的种类、研磨温度、研磨速度、研磨液的供给量等)没有特别限定。研磨载荷优选为3～50kPa，更优选为5～25kPa，进一步优选为7～15kPa。另外，研磨量可以如后述实施例那样求得。

根据使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序中的研磨，优选的是，在不降低研磨速度的情况下减少研磨后的基板中的磨粒扎入和波纹。因此，根据本发明的制造方法，可以优选地提供适于高记录密度化的硬盘基板。此外，本发明的制造方法中的“使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序”作为抛光工序特别有效，但也同样可以适用于这以外的工序例如摩擦工序等中。

使用本发明的制造方法得到的硬盘基板优选使氧化铝的扎入得以显著减少，从而表面品质得到了提高，所以是适合于例如高记录密度化的硬盘基板，尤其适合于垂直磁记录方式用硬盘基板和/或优选为记录密度为200Gbit/平方英寸以上、更优选为记录密度为300Gbit/平方英寸以上、进一步优选为记录密度为400Gbit/平方英寸以上的硬盘基板的制造。因此，作为本发明的制造方法的其它形态，是垂直磁记录方式用硬盘基板和/或优选为记录密度为200Gbit/平方英寸以上、更优选为记录密度为300Gbit/平方英寸以上、进一步优选为记录密度为400Gbit/平方英寸以上的硬盘基板的制造方法。

本发明的制造方法可以进一步含有准备被研磨基板的工序和/或对研磨后的基板进行磁盘化而形成硬盘基板的工序。即，作为又一个实施方案，还可以是依次包含以下工序的硬盘基板的制造方法：准备被研磨基板的工序；上述第1～3实施方案中任一方案的研磨工序；以及对研磨后的基板进行磁盘化而形成硬盘基板的工序。

[研磨方法]

作为本发明的其它形态，是涉及一种被研磨基板的研磨方法，其包含使用本发明的研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序。在该形态中，使用本发明的研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序优选设定为本发明的制造方法的第1和第2实施方案的“使用了本发明的研磨液组合物的研磨工序”。被研磨基板的种类、研磨的方法和条件可以按照如上所述设定。通过使用本发明的研磨方法，可以得到氧化铝向基板中的扎入得以显著减少的基板。

作为本发明的研磨方法中的上述被研磨基板，如上所述，可以列举出硬盘基板或磁记录用介质的基板的制造中所使用的基板。其中，优选垂直磁记录方式用硬盘基板和/或优选为记录密度为200Gbit/平方英寸以上、更优选为记录密度为300Gbit/平方英寸以上、进一步优选为记录密度为400Gbit/平方英寸以上的硬盘基板的制造中所使用的基板。

作为本发明的研磨方法的优选实施方案，可以列举出下述的被研磨基板的研磨方法，其包含使用本发明的研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序，其中，上述被研磨基板是垂直磁记录方式用硬盘基板的制造中所使用的基板，上述研磨时的研磨载荷是10.3～16.7kPa，上述研磨工序是粗研磨工序。该优选的实施方案对应于本发明的制造方法的第2实施方案，有关优选的研磨载荷以及被研磨基板可以参考本发明的制造方法的第2实施方案。如果采用该实施方案的本发明的研磨方法，则可以将研磨后的基板表面波纹维持在与以往的采用更低研磨载荷进行的研磨同等的程度，同时提高研磨速度，可以提高适于高记录密度化的硬盘基板的生产率。

实施例

以下通过实施例进一步说明本发明的实施方案。下述实施例的目的仅仅是说明本发明，而不能解释为限制本发明。

1、研磨液组合物的制备

使用α-氧化铝(二次粒子的体积中值粒径：0.3μm或0.6μm)、θ-氧化铝(二次粒子的体积中值粒径：0.16μm)、胶体二氧化硅、马来酸、柠檬酸、硫酸(98％产品)、过氧化氢(35重量％产品、旭电化公司制)和水，按照表1所示的组成制备实施例1～33和比较例1～14的研磨液组合物。此外，在实施例21～26的研磨液组合物中添加了以下述表4中所示的单体为原料来合成的共聚物。下述表4中的溶解度是在20℃的100g水中的溶解度(g)。

氧化铝粒子的粒径的测定以及α-氧化铝含量的测定如下进行。

[氧化铝粒子的二次粒子的粒径的测定]

用以下的测定条件测定二次粒子的粒径(D₁₀、D₅₀和D₉₀)。另外，D₁₀、D₅₀和D₉₀是指从小粒径一侧开始累积的累积粒径分布(体积基准)分别达到10％、50％和90％时的粒径，其中，以D₅₀作为体积中值粒径。

测定仪器：堀场制作所制造激光衍射/散射式粒度分布测定装置LA920

循环强度：4

超声波强度：4

[氧化铝粒子中的α-氧化铝的含量]

将20g研磨液组合物在105℃下干燥5小时成为粉末。然后，对得到的粉末用X射线衍射装置(理学电机制造、型号：RINT2500VPC)在管电压为40kW、管电流为120mA的条件下测定104面的峰面积，从同样测定的昭和电工公司制造的氧化铝粒子WA-1000的峰面积按照下式计算而求出。

α-氧化铝含量(重量％)＝(试验试样峰面积)÷(WA-1000的峰面积)×100

另外，二氧化硅粒子是使用下述表2所示的二氧化硅粒子A～R，并如下述表3所示那样选择1种或多种来使用。二氧化硅粒子的粒径分布、体积中值粒径以及粒径的标准偏差的测定按照如下方法来进行。首先，使用浆料状的二氧化硅粒子作为试样，通过日本电子公司制透射型电子显微镜(TEM)(商品名“JEM-2000FX”、80kV、1～5万倍)观察上述试样，拍摄TEM图像的照片。通过扫描器将该照片以图像数据的形式录入到计算机中，用分析软件“WinROOF”(销售商：三谷商事)求出各个二氧化硅粒子的当量圆直径，以该当量圆直径作为直径，分析1000个以上的二氧化硅粒子数据后，以这些数据为基础用表格计算软件“EXCEL”(微软公司制)得到二氧化硅粒子的以个数为基准的平均粒径及标准偏差。此外，使用表格计算软件“EXCEL”，根据由粒子直径换算成粒子体积而得到的二氧化硅粒子的粒径分布数据，将全部粒子中的某个粒径的粒子的比例(体积基准％)作为从小粒径一侧开始累积的累积频率来表示，得到累积体积频率(％)。根据所得到的二氧化硅粒子的粒径和累积体积频率数据，用累积体积频率对粒径作图，得到粒径对累积体积频率的曲线，将从小粒径一侧开始累积的累积体积频率达到50％时的粒径作为体积中值粒径(平均粒径)。进而，从上述粒径分布数据(体积基准％)求出整个二氧化硅粒子中的粒径为20nm～120nm、20nm～40nm、60nm～80nm以及100nm～120nm的范围的二氧化硅粒子的体积比例(％)。

[共聚物的合成]

以实施例24中使用的共聚物(SMA/PEGMA(20：80)为例对实施例21～26中使用的共聚物的合成进行说明。另外，其它共聚物除了使用下述表4所示的单体作为原料以外，按照与实施例24的共聚物同样的方法合成。实施例24的共聚物是使用甲氧基聚乙二醇(23摩尔)甲基丙烯酸酯(PEGMA(EO23))作为用于形成上述式(I)所表示的结构单元的单体，使用甲基丙烯酸十八酯(SMA)作为用于形成上述式(II)所表示的结构单元的单体来合成。具体而言，将(PEGMA(EO23))80g、SMA20g、作为聚合溶剂的甲乙酮100g和聚合引发剂(商品名V-65、和光纯药株式会社制造)1.0g加入到配置有搅拌器、回流冷凝器、温度计和氮气导入管的反应器中，在65℃下进行6小时聚合反应后，使其干燥而得到共聚物。所得到的共聚物的重均分子量是12.5万。此外，共聚物中的(PEGMA(EO23))的比例是80重量％，SMA的比例是20重量％。另外，共聚物的重均分子量以及共聚物中的各结构单元的比例按照如下所述的方法进行测定。

[重均分子量的测定方法]

将共聚物溶解于氯仿中，使用GPC(凝胶渗透色谱法、展开溶剂：60mmol/L、H₃PO₄、50mmol/L LiBr/DMF)，利用标准聚苯乙烯换算来测定重均分子量。

[共聚物中的各结构单元的比例的测定方法]

将共聚物溶解于氘代二甲亚砜中(共聚物的浓度：1重量％)，使用质子核磁共振谱来测定。

表1

表2

 

	体积中值粒径	个数标准偏差	制造者
				二氧化硅粒子A	13.4	2.4	触媒化成工业
二氧化硅粒子B	24.2	3.8	触媒化成工业
				二氧化硅粒子C	36.2	7.2	触媒化成工业
二氧化硅粒子D	38.5	6.4	触媒化成工业
				二氧化硅粒子E	53.5	6.7	触媒化成工业
二氧化硅粒子F	26.1	5.6	日产化学工业
				二氧化硅粒子G	52.5	10.5	日产化学工业
二氧化硅粒子H	83.8	14.7	日产化学工业
				二氧化硅粒子I	103.4	5.8	触媒化成工业
二氧化硅粒子J	134.5	4.83	触媒化成工业
				二氧化硅粒子K	176.7	5.32	触媒化成工业
二氧化硅粒子L	45.4	11	Nal co Company
				二氧化硅粒子M	68.6	8	Na lco Company
二氧化硅粒子N	37.6	8.5	E-Chemical
				二氧化硅粒子O	43.7	12.6	E-Chemical
二氧化硅粒子P	15	3.2	杜邦
				二氧化硅粒子Q	22.5	4.1	杜邦
二氧化硅粒子R	79.8	15.8	杜邦

表3

表4

※PEGMA：甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(EO23mol加成)

※St：苯乙烯

※SMA：甲基丙烯酸十八酯

※PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯

※St：甲基丙烯酸月桂酯

2、基板的研磨

使用所制备的实施例1～33和比较例1～14的研磨液组合物，在下述的研磨条件下研磨上述基板。

[被研磨基板]

被研磨基板是镀覆了Ni-P的铝合金基板。另外，该被研磨基板的厚度为1.27mm、直径为95mm，使用“Zygo公司制造的NewView5032”来测定的波纹(波长：0.5～5mm)的振幅是1.6nm。

[研磨条件]

研磨试验机：双面研磨机(9B型双面研磨机、SPEED FAM株式会社制造)

研磨垫：厚度为1.04mm，平均开孔直径为43μm(FILWEL制造)

研磨盘转速：45rpm

研磨载荷：9.8kPa(设定值)

研磨液供给量：100mL/min(0.076mL/(cm²·min))

研磨量(单面)：130mg

研磨的基板的块数：10块

3、评价方法

[研磨速度的评价]

使用实施例1～33和比较例1～14中得到的研磨液组合物时的研磨速度用以下方法评价。首先，使用秤(Sartorius公司制造的“BP-210S”)对研磨前后的各基板的重量进行测定，求出各基板的重量变化，以10块基板的平均值来求得重量减少量，将用该重量减少量除以研磨时间得到的值作为重量减少速度。将该重量减少速度导入下式中，换算成研磨速度(μm/min)。其结果示于下述表5～8中。

研磨速度(μm/min)＝重量减少速度(g/min)/基板单面面积(mm²)/Ni-P镀覆密度(g/cm³)×10⁶

(以基板单面面积为6597mm²、Ni-P镀覆密度为7.9g/cm³来计算。)

[波纹的评价]

从研磨后的10块基板中任意选出2块，对选出的各基板的两面的每隔180°的2点(共8点)在下述条件下进行测定。将该8点测定值的平均值计算为基板的波纹。其结果示于下述表5～8中。

设备：Zygo NewView 5032

透镜：2.5倍Michelson

变焦比：0.5

移动(Remove)：Cylinder

过滤器：FFT Fixed Band Pass(0.5～5mm)

区域：4.33mm×5.77mm

[氧化铝粒子的扎入的评价]

将研磨后的基板使用以下的精研磨用研磨液组合物进行研磨使得研磨量为0.035μm±0.005μm，观察研磨后的基板表面，由此评价氧化铝粒子的扎入。其结果示于下述表5～8中。精研磨用研磨液组合物的组成、研磨条件、研磨量的测定方法、扎入的观察方法及评价基准如下所示。

<精研磨用研磨液组合物>

使用含有以下成分的研磨液组合物：以二氧化硅粒子浓度计为7重量％的胶体二氧化硅浆料(杜邦公司制造、一次粒子的平均粒径为0.02μm)、以有效成分计为2重量％的HEDP(1-羟基乙叉基-1，1-二膦酸、Solutia Japan公司制造)、以有效成分计为0.6重量％的过氧化氢(旭电化公司制造)以及作为剩余部分的离子交换水。

<研磨条件>

研磨试验机：SPEED FAM株式会社制造、双面9B型研磨机

研磨垫：FUJIBO株式会社制造、聚氨酯制精研磨用垫

研磨盘转速：32.5r/min

研磨液组合物供给量：100mL/min

研磨时间：0.5～1.5min(研磨量(单面)调整为0.035μm±0.005μm)

研磨载荷：4.1kPa

研磨的基板的块数：10块

<研磨量的测定方法>

使用秤(Sartorius公司制造的“BP-210S”)对研磨前后的各基板的重量进行测定，导入到下式中，从而求出研磨量。

重量减少量(g)＝{研磨前的重量(g)—研磨后的重量(g)}

研磨量(μm)＝重量减少量(g)/基板单面面积(mm²)/2/Ni-P镀覆密度(g/cm³)×10⁶

(以基板单面面积为6597mm²、Ni-P镀覆密度为8.4g/cm³来计算。)

<扎入的观察方法>

使用奥林巴斯光学公司制显微镜(主体BX60M、数码相机DP70、物镜100倍、中间透镜2.5倍)，通过暗视场观察(视场100×75μm)来将扎入的氧化铝粒子作为亮点检出，测定其数量。上述观察是从研磨后的10块基板中任意选出2块，就基板两面对与中心距离30mm的位置的每隔90°的各4点共计16点进行了观察。然后，将观察的亮点数的平均值作为磨粒的扎入数。表5～8中的扎入值表示将比较例14的扎入数的平均值作为100时的相对值。

[端面下垂的评价]

对于使用利用了上述表4的共聚物的实施例21～26的研磨液组合物研磨后的基板，在下述条件下测定1.0-3.0峰值端面下垂。得到的结果示于表8中。使用实施例18的研磨液组合物作为比较的基准。下述表8中是以“参考例18”来表示其结果。另外，上述测定是从研磨的10块基板中选出1块，在该1块基板上的3点(任意)进行，将该3点的平均值作为测定结果。1.0-3.0峰值端面下垂的值越小，表示基板的端部越隆起，可以说抑制了端面下垂。

<1.0-3.0峰值端面下垂>

如图1所示，将距离基板最端部为1.0mm和3.0mm的基板表面分别设定为A点和B点，将连接该A点和B点的直线设为基准线。从该基准线以直角测定垂直到达基板表面的距离，将最长的距离作为1.0-3.0峰值端面下垂(nm)。

<测定条件>

测定仪器：商品名New View5032(Zygo公司制造)

透镜：2.5倍

变焦：0.5倍

分析软件：商品名Zygo Metro Pro(Zygo公司制造)

表5

表6

表7

表8

如上述表5～8所示可知，在使用实施例1～33的研磨液组合物时，与比较例1～14的研磨液组合物相比，磨粒向基板中的扎入显著减少。此外，如上述表8所示可知，添加了规定的共聚物的实施例21～26的研磨液组合物能够在不会使扎入、研磨速度和波纹恶化的情况下减少端面下垂。

下面，对于研磨液组合物和研磨载荷对研磨速度及研磨后的基板的波纹所产生的影响，按照如下所述进行评价实验。

4、研磨液组合物的制备

如下述表9所示那样配合氧化铝粒子、胶体二氧化硅、马来酸、柠檬酸、硫酸(98％产品)和水，制备实验例1～14的研磨液组合物。α-氧化铝粒子的一次粒子和二次粒子的体积中值粒径分别为0.10和0.30μm，θ-氧化铝粒子的一次粒子和二次粒子的体积中值粒径分别为0.03和0.16μm。此外，以个数为基准的粒径的标准偏差为12.6nm和10.5nm的胶体二氧化硅的一次粒子的体积中值粒径都为0.05μm。

另外，氧化铝粒子的二次粒径的测定以及二氧化硅粒子的粒径分布、体积中值粒径及粒径的标准偏差的测定按照与上述1中记载的方法同样地进行。

5、基板的研磨

使用所制备的实验例1～14的研磨液组合物对被研磨基板进行研磨。被研磨基板使用上述2中记载的基板。研磨条件除了将研磨载荷设定为下述表9所示的值之外，其它按照上述2中记载的条件进行。

6、评价方法

对使用了实验例1～14的研磨液组合物的研磨的研磨速度和研磨后的基板表面的波纹进行评价。另外，结果是作为以使用了实验例10的研磨液组合物时的值为1时的相对值示于下述表9中。研磨速度的评价和波纹的评价是按照与上述3中记载的方法同样地进行。

表9

如上述表9所示可知，如果采用实验例1～9的研磨液组合物和研磨载荷，就可以兼顾基板表面的低波纹和高研磨速度。

通过使用本发明，可以提供例如适于高记录密度化的硬盘基板。

本发明也可以不脱离其精神或本质特征的其它方案来实施。应该认为，本申请公开的实施方案在所有方面都是用于说明本发明，而并非用于限制本发明。本发明的范围是由所附的权利要求书来表示，而不是由上述的详细描述来表示，而且在与权利要求均等的手段及范围内的变更都意欲包含在权利要求书中。

Claims (11)

1、一种硬盘基板用研磨液组合物，其含有氧化铝粒子、二氧化硅粒子和水，其中，所述氧化铝粒子的二次粒子的用激光衍射法测定的体积中值粒径为0.1～0.8μm，所述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的体积中值粒径为40～150nm，所述二氧化硅粒子的一次粒子的用透射型电子显微镜观察测定的粒径的以个数为基准的标准偏差为11～35nm。

2、根据权利要求1所述的硬盘基板用研磨液组合物，其含有氧化铝粒子和α-氧化铝。

3、根据权利要求1所述的硬盘基板用研磨液组合物，其中，二氧化硅粒子是胶体二氧化硅。

4、根据权利要求1所述的硬盘基板用研磨液组合物，其中，所述二氧化硅粒子含有：相对于二氧化硅粒子总量为40体积％以上的粒径为20～120nm的二氧化硅粒子；相对于二氧化硅粒子总量为1～40体积％的粒径为20～40nm的二氧化硅粒子；相对于二氧化硅粒子总量为5～90体积％的粒径为60～80nm的二氧化硅粒子；以及相对于二氧化硅粒子总量为0～40体积％的粒径为100～120nm的二氧化硅粒子。

5、根据权利要求1所述的硬盘基板用研磨液组合物，其中，所述氧化铝粒子与所述二氧化硅粒子的重量比即氧化铝粒子重量/二氧化硅粒子重量为60/40～10/90的范围。

6、根据权利要求1所述的硬盘基板用研磨液组合物，其是将具有不同粒径分布的2种以上二氧化硅粒子混合而得到的。

7、根据权利要求1所述的硬盘基板用研磨液组合物，其中，氧化铝粒子还含有中间氧化铝。

8、根据权利要求1～7中任一项所述的硬盘基板用研磨液组合物，其还含有共聚物和/或其盐，所述共聚物具有由下述式(I)表示的结构单元和来自于在20℃的100g水中的溶解度为2g以下的疏水性单体的结构单元，

在所述式(I)中，R¹是氢原子或甲基；R²是氢原子或碳原子数为1～4的烷基；AO是碳原子数为2～8的氧化烯基；p是0或1；n是AO的总平均加成摩尔数，是9～250的数；在(AO)n中氧化乙烯基所占的比例是80摩尔％以上。

9、一种硬盘基板的制造方法，其含有使用权利要求1～8中任一项所述的研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序，所述研磨时的研磨载荷是10.3～16.7kPa。

10、根据权利要求9所述的硬盘基板的制造方法，其中，硬盘基板是垂直磁记录方式用硬盘基板。

11、一种被研磨基板的研磨方法，其包含使用权利要求1～8中任一项所述的研磨液组合物对被研磨基板进行研磨的工序，其中，所述被研磨基板是垂直磁记录方式用硬盘基板的制造中所使用的基板，所述研磨时的研磨载荷是10.3～16.7kPa，所述研磨工序是粗研磨工序。