JP2001288456A - 研磨用組成物およびそれを用いたメモリハードディスク製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 大きい研磨速度を有し、表面粗さが小さく、
表面欠陥のない優れた表面をもたらす、メモリハードデ
ィスク研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法を提供
する。 【解決手段】 メモリハードディスク研磨用組成物およ
びそれを用いた研磨方法であって、この研磨用組成物が
少なくとも以下の構成要素（ａ）〜（ｃ）を含むと共
に、ｐＨ値が２〜７であることを特徴とするメモリハー
ドディスク研磨用組成物。 （ａ）前記研磨用組成物の全重量に対して０．１〜５０
％の、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素および
二酸化マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも
一種類の研磨材、（ｂ）前記研磨用組成物の全重量に対
して、０．００１〜１０％の、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸
カリウム、過ヨウ素酸ナトリウムおよび過ヨウ素酸リチ
ウムからなる群より選ばれる少なくとも一種類の過ヨウ
素酸塩、（ｃ）水。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリハードディ
スク、すなわちコンピューターなどに用いられる記憶装
置に用いられる磁気ディスク用基盤の製造において、そ
の表面を仕上研磨するのに好適な研磨用組成物に関する
ものである。更に詳しくは、本発明は、Ｎｉ−Ｐディス
ク、Ｎｉ−Ｆｅディスク、アルミニウムディスク、ボロ
ンカーバイドディスク、およびカーボンディスクなどに
代表されるメモリハードディスクの製造に用いられる研
磨用組成物に関するものであり、特に、表面粗さが小さ
い高鏡面に仕上げる研磨工程において、研磨速度が大き
いと共に、高い容量と高い記録密度を有する磁気ディス
ク装置に有用な優れた仕上げ加工表面を得るための製造
技術に適用可能な研磨用組成物に関するものである。ま
た、本発明は、前記の研磨用組成物を用いて、メモリハ
ードディスクを研磨する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピューター等の記憶媒体の一つであ
る、磁気ディスク装置に用いられるメモリハードディス
クは、小型化、高容量化の一途をたどっており、磁気媒
体は、従来の塗布型から、スパッタリングやメッキまた
は他の方法による薄膜媒体へと変わりつつある。

【０００３】現在、最も広く用いられているディスク基
盤（以下、「サブストレート」という）は、ブランク材
に無電解Ｎｉ−Ｐメッキを成膜したものである。ブラン
ク材とは、サブストレートの基材であるアルミニウムお
よびその他の基板を、平坦度を持たせる目的で、ダイア
ターンによる旋盤加工、ＳｉＣ研磨材を固めて作られた
ＰＶＡ砥石を用いたラッピング加工または他の方法によ
って、整形することによって得られるものである。

【０００４】しかし、こうした各種の整形方法では、比
較的大きなうねりを完全に除くことは困難である。そし
て、ブランク材に成膜される無電解Ｎｉ−Ｐメッキも、
前記ブランク材のうねりに沿って成膜されてしまう。従
って、サブストレートにもそうしたうねりが残ってしま
うことがあり、またノジュールや大きなピットが発生す
ることがある。ここで、「ノジュール」とは、Ｎｉ−Ｐ
成膜前のアルミニウム基盤上に不純物が付着していた
り、Ｎｉ−Ｐメッキの膜の中に不純物が取り込まれるこ
とにより、その部分のメッキ表面が盛り上がって成膜さ
れることによって発生する、直径がおおよそ５０μｍ以
上の膨らみのことである。また、「ピット」とは、研磨
によりサブストレートの表面に発生したへこみのことで
あり、また、「微細なピット」とは、そうしたピットの
うち直径が約１０μｍ未満のもののことである。

【０００５】一方、メモリハードディスクの高容量化に
伴い、面記録密度は年に数十％の割合で向上している。
従って、記録される所定量の情報が占めるメモリハード
ディスク上のスペースは、より狭くなり、記録に必要な
磁力は弱くなってきている。よって、最近の磁気ディス
ク装置では、磁気ヘッドとメモリハードディスクの隙間
であるヘッド浮上高を小さくする必要があり、現在で
は、ヘッドの浮上高は１．０マイクロインチ（約０．０
２５μｍ）以下にまで及んでいる。

【０００６】また、情報の読み書きを行う磁気ヘッドが
メモリハードディスクに吸着すること、およびサブスト
レート表面に研磨による、メモリハードディスクの回転
方向とは異なる一定方向の筋目がつくことにより、メモ
リハードディスク上の磁界が不均一になることを防止す
る目的で、研磨後のサブストレートに同心円状の筋目を
つける、いわゆるテクスチャー加工が行われることがあ
る。近年では、ヘッドの浮上高をさらに低くするため、
サブストレート上に施す筋目をより薄くしたライトテク
スチャー加工が行われたり、あるいは、テクスチャー加
工を施さないで筋目の無いノンテクスチャーのサブスト
レートも用いられるようになっている。磁気ヘッドのそ
のような低浮上化をサポートする技術も開発され、ヘッ
ドの低浮上化がますます進んでいる。

【０００７】メモリハードディスク表面にうねりがあっ
た場合、非常に速い速度で回転するメモリハードディス
クはうねりに追随してヘッドが上下に動く。しかし、そ
のうねりが特定の高さを超え、あるいはそのピッチに対
して高さが小さいと、ヘッドはもはやうねりを追随しき
れなくなる。そして、ヘッドがサブストレート表面に衝
突し、いわゆる「ヘッドクラッシュ」が発生する。これ
により、メモリハードディスク表面上の磁気媒体や磁気
ヘッドを損傷させてしまうことがあり、磁気ディスク装
置にトラブルを発生させたり、情報の読込みあるいは書
込みにおいてエラーを発生させる原因となることがあ
る。

【０００８】一方、メモリハードディスク表面に数μｍ
の微小な突起があった場合にも、ヘッドクラッシュが発
生する可能性がある。また、サブストレート上にピット
が存在する場合、情報が完全に書き込まれず、いわゆる
「ビット落ち」と呼ばれる情報欠落や情報の読み取り不
良が起ってエラーが発生する原因となることがある。

【０００９】従って、研磨工程、すなわち磁気媒体を形
成させる工程の前の工程において、サブストレート表面
の粗さを最小限にすることが重要であると共に、比較的
大きなうねり、微小な突起、ピットおよび他の表面欠陥
を完全に除去することが必要である。

【００１０】前記目的のために、酸化アルミニウム、も
しくは他の各種研磨材、水ならびに各種の研磨促進剤を
含む研磨用組成物（以下、その性状から「スラリー」と
いう）を用いて、１回の研磨工程によって仕上げられる
ことが一般的であった。しかし、１回の研磨工程では、
サブストレート表面の比較的大きなうねりやノジュール
および大きなピットなどの表面欠陥を除去し、且つ一定
時間内に表面粗さを最小にすることのすべてを満足する
ことは困難であった。従って、２段階以上におよぶ研磨
プロセスが検討されるようになった。

【００１１】研磨工程が２段階である場合、１段目の研
磨の主な目的は、サブストレート表面の比較的大きなう
ねりやノジュール、および大きなピットなどの表面欠陥
を除去すること、すなわちなめらかに整形することであ
る。従って、表面粗さを小さくすることよりは、むし
ろ、２段目の仕上研磨で除去できない深いスクラッチを
発生させずに、前記のうねりや表面欠陥に対して加工修
正能力の大きい研磨用組成物が要求される。

【００１２】２段目の研磨、すなわち仕上研磨の目的
は、サブストレートの表面粗さを最小にすることであ
る。従って、その研磨用組成物は、１段目の研磨で要求
されるような、大きなうねりや表面欠陥に対して加工修
正能力が大きいことよりも、むしろ、表面粗さを小さく
することが可能であり、微小な突起、微細なピットある
いは他の表面欠陥の発生を防止できることが重要であ
る。更には、生産性の観点から、研磨速度が大きいこと
も重要である。なお、表面粗さの程度は、サブストレー
トの製造工程、メモリハードディスクとしての最終的な
記録容量およびその他の条件に応じて決定される。しか
し、求められる表面粗さの程度に応じて、２段階以上の
研磨工程が採用される。

【００１３】また、近年では、加工コスト削減のため、
ＰＶＡ砥石によるブランク材の加工において改良がなさ
れてきた。この改良により、研磨用組成物を使用する前
にブランク材の表面粗さを減少させ、研磨前のメッキ基
板の表面粗さやうねり等の品質を、従来の１段目の研磨
後の品質にすることが考えられている。そのような加工
が行われれば、１段目の加工は不要となり、いわゆる仕
上研磨のみの加工を行うことも可能である。

【００１４】前記の目的のため、特に仕上研磨におい
て、酸化アルミニウム、または他の研磨材を徹底的に粉
砕して適切な粒子径に整え、これに水を加えたものに、
硝酸アルミニウムや各種の有機酸および他の研磨促進剤
を加えて調整された研磨用組成物、あるいはコロイダル
シリカおよび水を含む研磨用組成物によって研磨が行わ
れてきた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の研磨用
組成物を使用した研磨では、メカニカル成分とケミカル
成分のバランスが悪いため、微小突起や微細なピットが
発生するという問題があった。また、後者の研磨用組成
物を使用した研磨では、研磨速度が小さすぎるために研
磨に長い時間がかかり、生産性が低く、サブストレート
端面のダレの指標であるロール・オフ（「ダブ・オフ」
ともいう）が劣化する。更には研磨後の洗浄が困難であ
る、という問題が起こることがあった。

【００１６】前記の問題を解決すべく、特開平１０−２
０４４１６号公報には、研磨材および鉄化合物を含む研
磨用組成物が提案されている。この文献に開示されてい
る研磨用組成物は、前記の問題を解決したものであり、
研磨速度が大きく、表面粗さの小さい被研磨面を得るこ
とができる。しかし、本件の発明者による更なる検討の
結果、このような研磨用組成物を用いて大きい研磨速度
を確保するためには、大量の鉄化合物、特に硝酸第二
鉄、もしくは硫酸第二鉄が必要であることが判明した。
しかし、上記の鉄化合物は強酸性を示すものであり、そ
れらを十分な研磨速度が得られるように添加した場合、
研磨用組成物のｐＨは２．０より低くなってしまうこと
がある。そのため、輸送、保管等の各種法規制上問題が
生じたり、使用者の皮膚に刺激を与えたり、研磨機に腐
食が発生するなどの問題が生じている。

【００１７】本発明の目的は、前記の諸問題を解決する
こと、そして研磨用組成物に求められていたような、大
きい研磨速度を有すると共に、微小な突起、微細なピッ
トおよび他の表面欠陥の発生防止が可能であり、そのｐ
Ｈが２．０より高くても大きい研磨速度を達成できる研
磨用組成物を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、メモリハード
ディスクの研磨用組成物に関するものであって、少なく
とも以下の（ａ）〜（ｃ）からなる構成要素を含むと共
に、ｐＨが２〜７の範囲に調整されているものである。

【００１９】（ａ）研磨用組成物の全重量に対して、
０．１〜５０％の二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸
化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ
素および二酸化マンガンからなる群より選ばれる少なく
とも一種類の研磨材、（ｂ）研磨用組成物の全重量に対
して、０．００１〜１０％の過ヨウ素酸、過ヨウ素酸カ
リウム、過ヨウ素酸ナトリウムおよび過ヨウ素酸リチウ
ムからなる群より選ばれる少なくとも一種類の過ヨウ素
酸塩、および、（ｃ）水。

【００２０】また、本発明は、前記ｐＨを２〜７の範囲
に調整するものが、緩衝剤であり、更に、研磨用組成物
の全重量に対して、０．０１〜３０％の、ペルオキソ二
硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウムおよびペ
ルオキソ二硫酸ナトリウムからなる群より選ばれる少な
くとも一種類のペルオキソ二硫酸塩を含むことを特徴と
する研磨用組成物である。

【００２１】前記緩衝剤が、有機酸、その塩またはそれ
らの混合物であり、また前記緩衝剤が、クエン酸、リン
ゴ酸およびマレイン酸からなる群より選ばれる少なくと
も一種類であり、前記緩衝剤が、マレイン酸、その塩ま
たはそれらの混合物であることを特徴とする研磨用組成
物である。

【００２２】前記緩衝剤が、無機酸、その塩またはそれ
らの混合物であり、また前記緩衝剤が塩酸または硝酸で
あり、更にまた、前記研磨材が、コロイダルシリカであ
ることを特徴とする研磨用組成物である。

【００２３】また、メモリハードディスク製造方法であ
って、この方法が、前記の研磨用組成物によって、メモ
リハードディスク用のサブストレートを研磨することを
含む、メモリハードディスク製造方法を提供するもので
あり、また前記サブストレートが、Ｎｉ−Ｐディスク、
またはアルミニウムディスクであることを特徴とするメ
モリハードディスク製造方法である。

【００２４】また、本発明のメモリハードディスク製造
方法は、あらかじめ少なくとも一度、予備研磨工程が行
われたＮｉ−Ｐディスクまたはアルミニウムディスク
が、前記研磨用組成物を用いて、仕上研磨を行うことを
特徴とし、更に、仕上研磨前のＮｉ−Ｐディスクまたは
アルミニウムディスクの表面粗さが、Ｒａの値にして３
０Å以下であることを特徴とするメモリハードディスク
製造方法である。

【００２５】本発明のメモリハードディスク製造用の研
磨用組成物は、研磨速度が大きく、表面粗さの小さい研
磨面をもたらすことができ、微小な突起、微細なピッ
ト、および他の表面欠陥の発生を防止でき、また、ｐＨ
が２．０より高くても大きい研磨速度を達成することを
可能にする。

【００２６】また、本発明のメモリハードディスク製造
方法によれば、研磨速度が大きく、表面粗さが小さく、
微小な突起、微細なピット、あるいは他の表面欠陥を発
生しないメモリハードディスクを得ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】研磨材 本発明の研磨用組成物の成分の中で主研磨材として使用
するのに適している研磨材は、二酸化ケイ素、酸化アル
ミニウム、酸化セリウム、酸化チタン、窒化ケイ素、酸
化ジルコニウムおよび二酸化マグネシウムからなる群よ
り選ばれる。研磨材は、これらのうちのいずれかであれ
ば、特に限定されないが、なかでも二酸化ケイ素が好ま
しい。二酸化ケイ素には、コロイダルシリカ、フューム
ドシリカ、およびその他の、製造法や性状の異なるもの
が多種存在する。

【００２８】また、酸化アルミニウムは、α−アルミ
ナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、κ−アルミナおよび
他の形態的に異なる物を含む。また、製造方法からフュ
ームドアルミナと呼ばれるものも含む。

【００２９】酸化セリウムは、酸化数から３価のものと
４価のものを含む。 また、結晶系で分類した場合、六
方晶系、等軸晶系、面心立方晶系のものも含む。

【００３０】酸化ジルコニウムは、結晶系から見て、単
斜晶系、正方晶系、および非晶質のものを含む。また、
製造法からフュームドジルコニアと呼ばれるものも含
む。

【００３１】酸化チタンは、結晶系から見て、一酸化チ
タン、三酸化二チタン、二酸化チタンおよびその他のも
のを含む。また、製造法からフュームドチタニアと呼ば
れるものも含む。

【００３２】窒化ケイ素は、α−窒化ケイ素、β−窒化
ケイ素、アモルファス窒化ケイ素、および他の形態的に
異なる物を含む。

【００３３】二酸化マンガンは、α−二酸化マンガン、
β−二酸化マンガン、γ−二酸化マンガン、δ−二酸化
マンガン、ε−二酸化マンガン、η−二酸化マンガン、
および他の形態的に異なる物を含む。

【００３４】本発明の組成物に関し、これらの研磨材を
任意に、必要に応じて組み合わせて用いてもよい。研磨
材を組み合わせて用いる場合には、その組み合わせ方や
使用する割合は、特に制限されない。

【００３５】これらの研磨材のうち、本発明の研磨材と
して用いるのにより好ましい研磨材とは、コロイダルシ
リカである。コロイダルシリカを製造する方法として
は、珪酸ナトリウムまたは珪酸カリウムをイオン交換し
て超微粒子コロイダルシリカを粒子成長させる方法、ア
ルコキシシランを酸またはアルカリで加水分解する方
法、あるいは有機ケイ素化合物を湿式にて加熱分解する
方法が一般的である。

【００３６】また、市販されているコロイダルシリカを
酸および／またはアルカリの添加、もしくはイオン交換
によってｐＨを調整し、コロイダルシリカが高濃度でも
コロイド状態を維持できるようにすることが可能であ
る。そのようなコロイダルシリカのうち、ｐＨを上げて
調整したものを酸性シリカ、ｐＨを下げて調整したもの
をアルカリ性シリカと称することがある。

【００３７】前記研磨材は、砥粒として、メカニカルな
作用により被研磨面を研磨するものである。そのうち、
二酸化ケイ素の粒子径は、ＢＥＴ法により測定した表面
積から求められる平均粒子径とした場合、一般に０．０
０５〜０．６μｍ、好ましくは０．０１〜０．２μｍで
ある。

【００３８】同様に、酸化アルミニウム、酸化ジルコニ
ウム、酸化チタンおよび窒化ケイ素の粒子径は、レーザ
ー回折式粒度測定装置によって測定された平均粒子径と
した場合、一般に０．０１〜１μｍ、好ましくは０．０
５〜０．３μｍである。また、酸化セリウムおよび二酸
化マンガンの粒子径は、走査電子顕微鏡によって観察さ
れた平均粒子径とした場合、通常０．０１〜１μｍ、好
ましくは０．０５〜０．３μｍである。

【００３９】これらの研磨材の平均粒子径がここに示す
範囲を超えて大きいと、研磨された表面の表面粗さが大
きかったり、スクラッチが発生したりするなどの問題が
あり、逆に、ここに示した範囲よりも小さいと、研磨速
度が極端に小さくなってしまい実用的でない。

【００４０】研磨用組成物中の研磨材の含有量は、用い
られる研磨材の種類によっても異なるが、研磨材が二酸
化ケイ素、もしくは酸化アルミニウムである場合、研磨
用組成物の全重量に対して、一般に０．１〜４０％であ
り、好ましくは１．０〜１５％である。研磨材が酸化チ
タン、窒化ケイ素、もしくは二酸化マンガンである場
合、研磨用組成物の全重量に対して、一般に０．１〜３
０％であり、好ましくは０．５〜１５％である。

【００４１】研磨材が酸化セリウム、もしくは酸化ジル
コニウムの場合、研磨用組成物の全重量に対して一般に
０．５〜５０％であり、好ましくは１〜２５％である。
研磨材の含有量が少なすぎると、研磨速度が小さくなる
傾向があり、また、研磨材の含有量が多すぎると、均一
分散が保てなくなり、組成物の粘度が高くなって取り扱
いが困難となることがある。

【００４２】研磨促進剤 また、本発明の研磨用組成物は、研磨促進剤として過ヨ
ウ素酸塩を含むことを特徴とする。本発明の研磨用組成
物中の過ヨウ素酸塩の含有量は、それぞれの化合物の効
果により異なるが、研磨用組成物の全重量に対して一般
には、０．００１〜１０％であり、好ましくは０．０１
〜５％、より好ましくは０．１〜５％である。

【００４３】過ヨウ素酸塩の添加量が少ないと、研磨用
組成物におけるペルオキソ二硫酸塩のケミカルな効果が
効率的に得られず、研磨速度が小さくなり、不経済であ
る。一方、過ヨウ素酸塩が過度に多いと、研磨性能にお
いてそれ以上の向上は得られないため、不経済である。

【００４４】研磨促進剤補助剤 また、本発明の研磨用組成物は、必要により、ペルオキ
ソ二硫酸塩を含んでよい。このペルオキソ二硫酸塩は、
研磨促進剤補助剤として、過ヨウ素酸塩のケミカルな作
用による研磨促進作用を促進するものであると推測され
る。ペルオキソ二硫酸塩の添加量は、前述の過ヨウ素酸
塩の添加量にもよるが、研磨用組成物の全重量に対し
て、一般には０．０１〜３０％であり、好ましくは０．
１〜１０％である。ペルオキソ二硫酸塩の添加量が少な
いと、研磨速度が小さくなり経済的でない。

【００４５】一方、ペルオキソ二硫酸塩の添加量が多す
ぎると、研磨速度向上の度合いが小さくなり、経済的な
デメリットが生じることもある。そればかりか、貯蔵中
に過剰なペルオキソ二硫酸塩が分解して酸素が生じ、貯
蔵中に容器内の圧力が高くなりすぎたり、極端な場合に
は、容器が破裂するという危険な状況をもたらすことも
考えられるので、十分な注意が必要である。

【００４６】緩衝剤 また、本発明の研磨用組成物は、必要により、ｐＨを２
〜７の範囲に調整する緩衝剤を含んでよい。この緩衝剤
は有機酸、無機酸または塩基、そのような酸もしくは塩
基の塩、またはそれらの混合物のうちのいずれであって
もよい。緩衝剤が、有機酸またはその塩である場合は、
クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸もしくはそれらの塩が
特に好ましく、更に、マレイン酸、その塩もしくはその
混合物が好ましい。そのような有機酸の効果は、研磨用
組成物のｐＨを２〜７、好ましくは２〜５の範囲に調整
することである。そのような効果は、必ずしも必要なも
のではないが、溶液の酸化還元電位は、酸性溶液中にお
いて増大することが知られており、ｐＨを下げることに
より、より少ない量の過ヨウ素酸塩で大きな研磨速度が
達成される。

【００４７】緩衝剤の添加量があまりに少ない場合、致
命的な問題はないが、大きな研磨速度を得るために多く
の過ヨウ素酸塩を必要とするという問題が生じる。逆
に、緩衝剤の添加量があまりに多いと、研磨用組成物の
ｐＨが低くなりすぎ、特にｐＨが２．０未満になってし
まうと、使用者の皮膚に刺激を与えたり、研磨機に腐食
を生じさせる可能性があり、その取り扱いに関して十分
な注意が必要となる。

【００４８】スラリーのｐＨを調整する上でより好まし
い酸はマレイン酸である。それはマレイン酸が過ヨウ素
酸塩の安定化を促進するであろうと推測される。また、
研磨用組成物のｐＨを維持しつつ、より多くの酸を添加
させるために、マレイン酸ナトリウム、もしくはマレイ
ン酸カリウムなどのマレイン酸の塩を用いることや、ア
ルカリを用いて、ある程度中和することができる。

【００４９】前記のいずれかの方法によっても、ｐＨを
一定に維持しながら、酸の含有量を、つまりは緩衝剤能
力を増加させることができる。他の種類の酸を用いるこ
とも可能であるが、その場合、過ヨウ素酸塩の長期間で
の安定性が減少するため、スラリーがピンク色に変色し
てヨウ素臭を放つ可能性があるため、注意が必要であ
る。

【００５０】緩衝剤として無機酸、その塩、またはそれ
らの混合物を用いる場合、これによって研磨用組成物の
ｐＨを２〜３の範囲に調整することが好ましい。無機酸
の種類としては、塩酸または硝酸が好ましい。

【００５１】研磨用組成物 また、本発明の研磨用組成物は、比較的高濃度の原液と
して調製、貯蔵あるいは輸送をし、実際の研磨加工時に
希釈して使用することもできる。前述の好ましい濃度範
囲は、実際の研磨加工時のものとして記載したものであ
り、このような使用方法をとる場合、貯蔵または輸送さ
れている状態においては、より高濃度の溶液となること
は言うまでもない。更には、取り扱いやすさの観点か
ら、研磨用組成物がそのような濃縮された形態で製造さ
れることが好ましい。

【００５２】また、本発明の研磨用組成物の貯蔵に際
し、ペルオキソ二硫酸塩が分解するのを防ぐために、研
磨用組成物を二またはそれ以上の組成物に分けた状態で
保管してもよい。具体的には、研磨材、および過ヨウ素
酸塩のみ、あるいは更に緩衝剤を高濃度の原液として調
製、保存しておき、研磨直前にその原液を希釈する際に
ペルオキソ二硫酸塩、ペルオキソ二硫酸塩と緩衝剤、も
しくはこれら二つの混合物を溶解させて所定の組成の研
磨用組成物を得る方法が考えられる。さもなくば、過ヨ
ウ素酸塩、ペルオキソ二硫酸塩および緩衝剤を所定比の
粉末の形で混合して保管し、研磨直前に、必要に応じて
この混合物と研磨材を水に分散、溶解してもよい。この
ような方法を用いれば、比較的高濃度での保管が可能と
なる。

【００５３】また、上記の研磨用組成物を調製する際、
製品の品質保持や安定化を図る目的や、被加工物の種
類、加工条件、およびその他の研磨加工上の必要に応じ
て、各種の公知の添加剤を更に加えてもよい。そのよう
な添加剤の好適な例には、（ａ）セルロース、カルボキ
シメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、お
よび他のセルロース類、（ｂ）エタノール、プロパノー
ル、エチレングリコール、および他の水溶性アルコール
類、（ｃ）アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ナフタ
レンスルホン酸のホルマリン縮合物、および他の界面活
性剤、（ｄ）リグニンスルホン酸塩、ポリアクリル酸
塩、および他の有機ポリアニオン系物質、（ｅ）ポリビ
ニルアルコール、および他の水溶性高分子（乳化剤）
類、（ｆ）過酸化水素、過マンガン酸カリウム、過硫酸
カリウムおよび他の酸化剤、および（ｇ）アルギン酸ナ
トリウム、炭酸水素カリウムおよび他の殺菌剤が含まれ
る。

【００５４】なお、本発明の研磨用組成物が、サブスト
レートの研磨において、研磨速度が大きく、表面粗さが
小さな研磨面を得ることができるとともに、微小な突
起、微細なピット、およびその他の表面欠陥の発生が少
ない理由についての詳細な機構は明確に理解されていな
いが、Ｎｉ−Ｐメッキしたサブストレートを例に挙げる
と、以下のように推察される。

【００５５】Ｎｉ−Ｐメッキを研磨する速度が大きい理
由については、過ヨウ素酸塩の作用によってＮｉ−Ｐメ
ッキ表面が酸化され、これにより表面が脆くなって、研
磨剤の機械的作用によって容易に除去されるものと考え
られる。

【００５６】また、過ヨウ素酸塩は、ヨウ素、各種のヨ
ウ素酸塩およびヨウ化物に分解されやすい物質である。
マレイン酸などの緩衝剤を用いることにより過ヨウ素酸
塩を分解に対して安定させ、これにより過ヨウ素酸塩の
効果を維持できると考えられる。

【００５７】また、研磨用組成物中のペルオキソ二硫酸
塩は、過ヨウ素酸塩の酸化作用を補助する。一方、ペル
オキソ二硫酸塩は、Ｎｉ−Ｐメッキ表面に対して適切な
酸化作用をもたらし、その結果、表面粗さが小さく、且
つ微小な突起、微細なピット、および他の表面欠陥が少
なくなるものと考えられる。

【００５８】メモリハードディスクの製造方法 本発明によるメモリハードディスクの製造方法は、前記
の研磨用組成物を用いてメモリハードディスクを研磨す
ることを含んでなる。

【００５９】研磨する対象となるメモリハードディスク
のサブストレートには、例えば、Ｎｉ−Ｐディスク、Ｎ
ｉ−Ｆｅディスク、アルミニウムディスク、ボロンカー
バイドディスク、カーボンディスクがある。これらのう
ち、Ｎｉ−Ｐディスクあるいはアルミニウムディスクで
あることが好ましい。

【００６０】本発明のメモリハードディスクの製造方法
は、前記した研磨用組成物を用いられる限り、従来のい
かなるメモリハードディスクの研磨方法や研磨条件を組
み合わせることもできる。

【００６１】例えば、研磨機として、片面研磨機、両面
研磨機、および他を使用することができる。また、研磨
パッドは、スエードタイプ、不織布タイプ、植毛布タイ
プ、起毛タイプ等を用いることができる。

【００６２】また、本発明のメモリハードディスクの製
造方法に用いられる研磨用組成物は、研磨速度が大きい
と同時に、より平坦な研磨面が得られることから、研磨
工程を１段階で行うことも可能であるが、研磨工程を条
件の異なった、２段階以上で行うこともできる。研磨工
程が２段階以上で行われる場合、前記した研磨用組成物
を用いた研磨工程を最終の研磨工程とすること、すなわ
ち予備研磨されたサブストレートに対して、前記した研
磨用組成物を用いて研磨することが好ましい。更には、
本発明の研磨用組成物による研磨をより効率的に行うた
めには、予備研磨されたサブストレートの表面粗さは、
接触式表面粗さ計を用いた測定方法において、Ｒａが３
０Å以下に調整されていることが好ましい。

【００６３】以下は、本発明の研磨用組成物を例を用い
て具体的に説明するものである。なお、本発明は、その
要旨を超えない限り、以下に説明する諸例の構成に限定
されるものではない。

【００６４】研磨用組成物の調製 まず、過ヨウ素酸塩、ペルオキソ二硫酸塩、緩衝剤、お
よびコロイダルシリカ（ＢＥＴ法により測定された平均
粒子径：０．０３５μｍ）をそれぞれ表１に記載された
とおり添加、混合して、実施例１〜１６およびこれに対
する比較例１〜６の試料を調整した。

【００６５】研磨試験 その後、前記の研磨用組成物にて、ＤＩＳＫＬＩＴＥ―
１３１２（株式会社フジミインコーポレーテッド社製）
で１段研磨済みのサブストレートを用いて研磨試験を行
った。研磨条件は以下のとおりであった。

【００６６】研磨条件 研磨機： 両面研磨機 被加工物： ３．５″無電解Ｎｉ―Ｐサブストレート （１段研磨済み、表面粗さ：Ｒａ＝１６Å） 研磨枚数： （２枚／１キャリア）×５キャリア×２バッチ＝２０枚 研磨パッド： Ｐｏｌｉｔｅｘ ＤＰＣ ５３５０ （アメリカ合衆国Ｒｏｄｅｌ社製） 加工圧力： ６０ｇ／ｃｍ² 定盤回転数： ４０回転／分 研磨用組成物供給量： １００ｃｃ／分 研磨時間： １２分

【００６７】研磨後、サブストレートを順次洗浄、乾燥
した後、研磨によるサブストレートの重量減を測定し
た。測定は、研磨された２０枚全てについて行い、その
平均から研磨速度を求めた。得られた結果は表１に示す
とおりであった。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１に示された結果から、本発明の研磨用
組成物は、比較例である過ヨウ素酸塩のみを含む組成
物、ペルオキソ二硫酸塩のみを含む組成物、あるいは過
ヨウ素酸塩の代わりにヨウ素酸塩を添加した組成物と比
較して、高い研磨性能を発揮することが可能であること
がわかった。また、緩衝剤が加えられると、緩衝剤が全
く加えられない場合と比較して、より少ない量の過ヨウ
素酸塩を用いても、ほぼ同様の研磨性能を得ることがで
きる。

【００７０】また、接触式表面粗さ計Ｔｅｎｃｏｒ Ｐ
１２（アメリカ合衆国ＴｅｎｃｏｒＩｎｓｔｒｕｍｅｎ
ｔｓ社製）を用いて、サブストレートの表面粗さを測定
した結果、実施例・比較例の間に実質的な差異はなく、
共にＲａの値にして４．０Å未満の非常に平滑な面を得
ていることがわかった。また、暗室内にてスポットライ
ト下で目視にてスクラッチを確認したところ、実施例お
よび比較例との間にスクラッチ量の差は無く、共にスク
ラッチの少ない良好な面が得られたことがわかった。

【００７１】前述のように、本発明の研磨用組成物は、
大きい研磨速度を有すると共に、表面粗さの小さな研磨
面をもたらすことが可能であり、また、微小な突起、微
細なピットおよび他の表面欠陥の発生防止が可能であ
る。また、そのｐＨが２．０より高くても大きい研磨速
度をもたらすことがわかった。

【００７２】

【発明の効果】１）本発明は、前述の（ａ）〜（ｃ）か
らなる構成要素を含むと共に、ｐＨを２〜７の範囲に調
整されていることを特徴とする研磨用組成物により、高
い研磨速度を有し、表面粗さが小さく、優れた表面をも
たらすメモリハードディスクの研磨を行うことができ
る。

【００７３】２）前記ｐＨを２〜７の範囲に調整するも
のが、緩衝剤であることを特徴とする本発明の研磨用組
成物により、また、３）更に、研磨用組成物の全重量に
対して０．０１〜３０％の、ペルオキソ二硫酸アンモニ
ウム、ペルオキソ二硫酸カリウムおよびペルオキソ二硫
酸ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種類
のペルオキソ二硫酸塩を含むことを特徴とする本発明の
研磨用組成物により、大きい研磨速度を有し、表面粗さ
が小さく、優れた表面をもたらすメモリハードディスク
の安定した研磨を行うことができる。

【００７４】４）前記緩衝剤を、有機酸、その塩、また
はそれらの混合物とした、また、５）前記緩衝剤が、ク
エン酸、リンゴ酸およびマレイン酸からなる群より選ば
れる少なくとも一種類とした、更にまた、６）前記緩衝
剤を、マレイン酸、その塩またはそれらの混合物とし
た、本発明の研磨用組成物により、より少ない量の過ヨ
ウ素酸塩の使用、過ヨウ素酸塩の長期間安定化を図るこ
とができ、大きい研磨速度を維持して、表面粗さが小さ
く、表面欠陥のない優れた表面を得ることができる。

【００７５】また、７）前記緩衝剤を、無機酸、その
塩、またはそれらの混合物とした、更に、８）前記緩衝
剤を、塩酸または硝酸とした、更にまた、９）前記研磨
材を、コロイダルシリカとした、本発明の研磨用組成物
により、より使い勝手の良い形で、且つ、大きい研磨速
度と、良好で小さい表面粗さをもたらすメモリハードデ
ィスクの研磨面を得ることができる。

【００７６】１０）前記本発明の研磨用組成物を用い
て、メモリハードディスク用のサブストレートを研磨す
るメモリハードディスク製造方法により、大きな研磨速
度が得られ、且つ、表面欠陥のない優れた表面を有す
る、メモリハードディスクを製造することができ、また
その小型化、高容量化を図ることができる。

【００７７】また、１１）前記サブストレートを、Ｎｉ
−Ｐディスクまたはアルミニウムディスクとすることに
より、１２）あらかじめ少なくとも一度、予備研磨工程
が行われたＮｉ−Ｐディスクまたはアルミニウムディス
クを、前記研磨用組成物を用いて仕上研磨を行うことに
より、更に、１３）仕上研磨前のＮｉ−Ｐディスクまた
はアルミニウムディスクの表面粗さが、Ｒａの値にして
３０Å以下とすることにより、本発明のメモリハードデ
ィスク製造方法は、より確実に、且つ、良好で微細な表
面粗さを持ち、表面欠陥のない集積密度の優れた、メモ
リハードディスクを得ることを可能とした。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド エム．シモ アメリカ合衆国、97006 オレゴン州、サ ウスウエスト リサ ドライブ アロハ 19425 (72)発明者 大脇 寿樹 愛知県江南市和田町宮65−１

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メモリハードディスク研磨用組成物であ
   って、この組成物が、少なくとも以下の構成要素（ａ）
   〜（ｃ）を含むと共に、ｐＨが２〜７の範囲に調整され
   ていることを特徴とする研磨用組成物。 （ａ）研磨用組成物の全重量に対して、０．１〜５０％
   の、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、
   酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素および二酸
   化マンガンからなる群より選ばれる少なくとも一種類の
   研磨材、 （ｂ）研磨用組成物の全重量に対して、０．００１〜１
   ０％の、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸カリウム、過ヨウ素酸
   ナトリウムおよび過ヨウ素酸リチウムからなる群より選
   ばれる少なくとも一種類の過ヨウ素酸塩、および、 （ｃ）水。
2. 【請求項２】 前記ｐＨを２〜７の範囲に調整するもの
   が、緩衝剤であることを特徴とする請求項１に記載の研
   磨用組成物。
3. 【請求項３】 更に、研磨用組成物の全重量に対して、
   ０．０１〜３０％の、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、
   ペルオキソ二硫酸カリウムおよびペルオキソ二硫酸ナト
   リウムからなる群より選ばれる少なくとも一種類のペル
   オキソ二硫酸塩を含むことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の研磨用組成物。
4. 【請求項４】 前記緩衝剤が、有機酸、その塩またはそ
   れらの混合物であることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の研磨用組成物。
5. 【請求項５】 前記緩衝剤が、クエン酸、リンゴ酸およ
   びマレイン酸からなる群より選ばれる少なくとも一種類
   であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
   記載の研磨用組成物。
6. 【請求項６】 前記緩衝剤が、マレイン酸、その塩また
   はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
7. 【請求項７】 前記緩衝剤が、無機酸、その塩またはそ
   れらの混合物であることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の研磨用組成物。
8. 【請求項８】 前記緩衝剤が、塩酸または硝酸であるこ
   とを特徴とする請求項１〜３、または７のいずれか１項
   に記載の研磨用組成物。
9. 【請求項９】 前記研磨材が、コロイダルシリカである
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    研磨用組成物を用いて、メモリハードディスク用のサブ
    ストレートを研磨することを含むことを特徴とする、メ
    モリハードディスク製造方法。
11. 【請求項１１】 前記サブストレートが、Ｎｉ−Ｐディ
    スク、またはアルミニウムディスクであることを特徴と
    する請求項１０に記載のメモリハードディスク製造方
    法。
12. 【請求項１２】 あらかじめ少なくとも一度、予備研磨
    工程が行われたＮｉ−Ｐディスクまたはアルミニウムデ
    ィスクが、前記研磨用組成物を用いて、仕上研磨を行う
    ことを特徴とする、請求項１０または１１に記載のメモ
    リハードディスク製造方法。
13. 【請求項１３】 仕上研磨前のＮｉ−Ｐディスクまたは
    アルミニウムディスクの表面粗さが、Ｒａの値にして３
    ０Å以下であることを特徴とする、請求項１０〜１２の
    いずれか１項に記載のメモリハードディスク製造方法。