JP2003003156A - 研磨パッド用目詰まり防止剤組成物 - Google Patents
研磨パッド用目詰まり防止剤組成物Info
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- JP2003003156A JP2003003156A JP2001188722A JP2001188722A JP2003003156A JP 2003003156 A JP2003003156 A JP 2003003156A JP 2001188722 A JP2001188722 A JP 2001188722A JP 2001188722 A JP2001188722 A JP 2001188722A JP 2003003156 A JP2003003156 A JP 2003003156A
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- polishing
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- polishing pad
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】研磨パッドの目詰まりを低減させ、連続研磨に
おいても研磨速度の低下やピット等の表面欠陥の発生を
防止し得る研磨パッド用目詰まり防止剤組成物、及び該
研磨パッド用目詰まり防止剤組成物を用いた被研磨基板
の製造方法を提供すること。 【解決手段】ニッケルを含有する被研磨物の研磨におい
て用いられる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物であっ
て、OH基又はSH基を有する炭素数2〜20のカルボ
ン酸、炭素数1〜20のモノカルボン酸、炭素数2〜3
のジカルボン酸、炭素数2〜3のαアミノ酸、炭素数3
〜10のエノール系有機酸及びこれらの塩からなる群よ
り選ばれた1種以上の化合物からなる研磨パッド用目詰
まり防止剤を0.01重量%以上2重量%未満と水とを
含有してなる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物、並び
に該研磨パッド用目詰まり防止剤組成物を用いて研磨す
る被研磨基板の製造方法。
おいても研磨速度の低下やピット等の表面欠陥の発生を
防止し得る研磨パッド用目詰まり防止剤組成物、及び該
研磨パッド用目詰まり防止剤組成物を用いた被研磨基板
の製造方法を提供すること。 【解決手段】ニッケルを含有する被研磨物の研磨におい
て用いられる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物であっ
て、OH基又はSH基を有する炭素数2〜20のカルボ
ン酸、炭素数1〜20のモノカルボン酸、炭素数2〜3
のジカルボン酸、炭素数2〜3のαアミノ酸、炭素数3
〜10のエノール系有機酸及びこれらの塩からなる群よ
り選ばれた1種以上の化合物からなる研磨パッド用目詰
まり防止剤を0.01重量%以上2重量%未満と水とを
含有してなる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物、並び
に該研磨パッド用目詰まり防止剤組成物を用いて研磨す
る被研磨基板の製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨パッドを用い
る研磨等における研磨パッドの目詰まりを防止する剤
(研磨パッド用目詰まり防止剤)を含有する研磨パッド
用目詰まり防止剤組成物及び該研磨パッド用目詰まり防
止剤組成物を用いた被研磨基板の製造方法に関する。
る研磨等における研磨パッドの目詰まりを防止する剤
(研磨パッド用目詰まり防止剤)を含有する研磨パッド
用目詰まり防止剤組成物及び該研磨パッド用目詰まり防
止剤組成物を用いた被研磨基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ハードディスクは、年々小型化、高容量
化の一途をたどり、その高密度化が進み、最小記録面積
が小さくなり、また磁気ヘッドの浮上量もますます小さ
くなってきていることから、ハードディスク基板の研磨
工程で、表面粗さ、微少うねりの低減及びスクラッチ、
ピット等の表面欠陥の低減が求められ、これに伴い孔径
がより小さくまた硬い研磨パッドが用いられてきてい
る。しかしながら、これらの研磨パッドにおいては、従
来の研磨液では研磨粒子や研磨カスがパッド孔に滞留、
付着しやすく、連続した研磨において研磨パッドの目詰
まりを引き起こし、研磨速度の低下、ピット等の表面欠
陥の発生等を引き起こすため、パッドドレッシングを頻
繁に行う必要があり、研磨の作業性、被研磨基板の生産
性が低下するため、このような目詰まりを防止する剤が
求められている。このような研磨パッドの目詰まりを起
こしにくくする組成物として、モリブデン酸塩と特定の
有機酸を添加した組成物が特開平7−216345号公
報に記載されているが、表面欠陥の低減かつ目詰まり防
止において十分満足できるものではない。このように十
分満足するものは見出されていないのが現状である。
化の一途をたどり、その高密度化が進み、最小記録面積
が小さくなり、また磁気ヘッドの浮上量もますます小さ
くなってきていることから、ハードディスク基板の研磨
工程で、表面粗さ、微少うねりの低減及びスクラッチ、
ピット等の表面欠陥の低減が求められ、これに伴い孔径
がより小さくまた硬い研磨パッドが用いられてきてい
る。しかしながら、これらの研磨パッドにおいては、従
来の研磨液では研磨粒子や研磨カスがパッド孔に滞留、
付着しやすく、連続した研磨において研磨パッドの目詰
まりを引き起こし、研磨速度の低下、ピット等の表面欠
陥の発生等を引き起こすため、パッドドレッシングを頻
繁に行う必要があり、研磨の作業性、被研磨基板の生産
性が低下するため、このような目詰まりを防止する剤が
求められている。このような研磨パッドの目詰まりを起
こしにくくする組成物として、モリブデン酸塩と特定の
有機酸を添加した組成物が特開平7−216345号公
報に記載されているが、表面欠陥の低減かつ目詰まり防
止において十分満足できるものではない。このように十
分満足するものは見出されていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、研磨パッド
の目詰まりを低減させ、連続研磨においても研磨速度の
低下やピット等の表面欠陥の発生を防止し得る研磨パッ
ド用目詰まり防止剤組成物、及び該研磨パッド用目詰ま
り防止剤組成物を用いた被研磨基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。
の目詰まりを低減させ、連続研磨においても研磨速度の
低下やピット等の表面欠陥の発生を防止し得る研磨パッ
ド用目詰まり防止剤組成物、及び該研磨パッド用目詰ま
り防止剤組成物を用いた被研磨基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨は、
〔1〕ニッケルを含有する被研磨物の研磨において用い
られる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物であって、O
H基又はSH基を有する炭素数2〜20のカルボン酸、
炭素数1〜20のモノカルボン酸、炭素数2〜3のジカ
ルボン酸、炭素数2〜3のαアミノ酸、炭素数3〜10
のエノール系有機酸及びこれらの塩からなる群より選ば
れた1種以上の化合物からなる研磨パッド用目詰まり防
止剤を0.01重量%以上2重量%未満と水とを含有す
る研磨パッド用目詰まり防止剤組成物、並びに〔2〕前
記〔1〕記載の研磨パッド用目詰まり防止剤組成物を用
いて研磨する被研磨基板の製造方法に関する。
〔1〕ニッケルを含有する被研磨物の研磨において用い
られる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物であって、O
H基又はSH基を有する炭素数2〜20のカルボン酸、
炭素数1〜20のモノカルボン酸、炭素数2〜3のジカ
ルボン酸、炭素数2〜3のαアミノ酸、炭素数3〜10
のエノール系有機酸及びこれらの塩からなる群より選ば
れた1種以上の化合物からなる研磨パッド用目詰まり防
止剤を0.01重量%以上2重量%未満と水とを含有す
る研磨パッド用目詰まり防止剤組成物、並びに〔2〕前
記〔1〕記載の研磨パッド用目詰まり防止剤組成物を用
いて研磨する被研磨基板の製造方法に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる研磨パッド用
目詰まり防止剤(以下、単に目詰まり防止剤という)
は、ニッケルを含有する被研磨基板の研磨パッドを使用
した研磨において用いられ、OH基又はSH基を有する
炭素数2〜20のカルボン酸、炭素数1〜20のモノカ
ルボン酸、炭素数2〜3のジカルボン酸、炭素数2〜3
のαアミノ酸、炭素数3〜10のエノール系有機酸及び
これらの塩からなる群より選ばれる1種以上の化合物か
らなる。
目詰まり防止剤(以下、単に目詰まり防止剤という)
は、ニッケルを含有する被研磨基板の研磨パッドを使用
した研磨において用いられ、OH基又はSH基を有する
炭素数2〜20のカルボン酸、炭素数1〜20のモノカ
ルボン酸、炭素数2〜3のジカルボン酸、炭素数2〜3
のαアミノ酸、炭素数3〜10のエノール系有機酸及び
これらの塩からなる群より選ばれる1種以上の化合物か
らなる。
【0006】OH基又はSH基を有する炭素数2〜20
のカルボン酸としては、オキシカルボン酸、及び該酸の
OH基の酸素原子が硫黄原子に置換した化合物が挙げら
れる。これらのカルボン酸の炭素数は、水への溶解性の
観点から、2〜20であり、2〜12が好ましく、より
好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜6である。ま
た、目詰まり低減の観点から、オキシカルボン酸として
は、カルボキシル基のα位に水酸基を持つものが好まし
く、またカルボキシル基を2個以上有するオキシ多価カ
ルボン酸が好ましい。
のカルボン酸としては、オキシカルボン酸、及び該酸の
OH基の酸素原子が硫黄原子に置換した化合物が挙げら
れる。これらのカルボン酸の炭素数は、水への溶解性の
観点から、2〜20であり、2〜12が好ましく、より
好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜6である。ま
た、目詰まり低減の観点から、オキシカルボン酸として
は、カルボキシル基のα位に水酸基を持つものが好まし
く、またカルボキシル基を2個以上有するオキシ多価カ
ルボン酸が好ましい。
【0007】モノカルボン酸の炭素数は、水への溶解性
の観点から、1〜20であり、1〜12が好ましく、よ
り好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜6である。
の観点から、1〜20であり、1〜12が好ましく、よ
り好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜6である。
【0008】ジカルボン酸は、目詰まり低減の観点か
ら、炭素数2〜3のもの、即ちシュウ酸とマロン酸であ
る。炭素数2〜3のαアミノ酸としては、グリシン、ア
ラニン等が挙げられ、目詰まり防止の観点からグリシン
が好ましい。炭素数3〜10のエノール系有機酸として
は、目詰まり防止の観点からアスコルビン酸が好まし
い。これらの目詰まり防止剤の中では、目詰まり低減の
観点から、オキシカルボン酸、ジカルボン酸が好まし
く、さらにオキシ多価カルボン酸がより好ましい。
ら、炭素数2〜3のもの、即ちシュウ酸とマロン酸であ
る。炭素数2〜3のαアミノ酸としては、グリシン、ア
ラニン等が挙げられ、目詰まり防止の観点からグリシン
が好ましい。炭素数3〜10のエノール系有機酸として
は、目詰まり防止の観点からアスコルビン酸が好まし
い。これらの目詰まり防止剤の中では、目詰まり低減の
観点から、オキシカルボン酸、ジカルボン酸が好まし
く、さらにオキシ多価カルボン酸がより好ましい。
【0009】OH基又はSH基を有する炭素数2〜20
のカルボン酸の具体例としては、グリコール酸、メルカ
プトコハク酸、チオグリコール酸、乳酸、β- ヒドロキ
シプロピオン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、イソク
エン酸、アロクエン酸、グルコン酸、グリオキシル酸、
グリセリン酸、マンデル酸、トロパ酸、ベンジル酸、サ
リチル酸等が挙げられる。炭素数1〜20のモノカルボ
ン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヘキサン酸、ヘプ
タン酸、2-メチルヘキサン酸、オクタン酸、2-エチルヘ
キサン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸等が挙げら
れる。炭素数2〜3のジカルボン酸としては、シュウ酸
及びマロン酸が挙げられる。炭素数2〜3のαアミノ酸
としては、グリシン、アラニンが挙げられる。炭素数3
〜10のエノール系有機酸としては、アスコルビン酸が
挙げられる。これらの中で、シュウ酸、マロン酸、乳
酸、リンゴ酸、酒石酸、グリオキシル酸、クエン酸、グ
ルコン酸、グリシン及びアスコルビン酸が好ましく、よ
り好ましくは、シュウ酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン
酸、グリシン及びアスコルビン酸であり、更に好ましく
はクエン酸、グリシン及びアスコルビン酸であり、特に
クエン酸が好ましい。なお、本発明に用いられるモノカ
ルボン酸及びジカルボン酸は、OH基又はSH基を有し
ないカルボン酸から選ばれる。
のカルボン酸の具体例としては、グリコール酸、メルカ
プトコハク酸、チオグリコール酸、乳酸、β- ヒドロキ
シプロピオン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、イソク
エン酸、アロクエン酸、グルコン酸、グリオキシル酸、
グリセリン酸、マンデル酸、トロパ酸、ベンジル酸、サ
リチル酸等が挙げられる。炭素数1〜20のモノカルボ
ン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ヘキサン酸、ヘプ
タン酸、2-メチルヘキサン酸、オクタン酸、2-エチルヘ
キサン酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸等が挙げら
れる。炭素数2〜3のジカルボン酸としては、シュウ酸
及びマロン酸が挙げられる。炭素数2〜3のαアミノ酸
としては、グリシン、アラニンが挙げられる。炭素数3
〜10のエノール系有機酸としては、アスコルビン酸が
挙げられる。これらの中で、シュウ酸、マロン酸、乳
酸、リンゴ酸、酒石酸、グリオキシル酸、クエン酸、グ
ルコン酸、グリシン及びアスコルビン酸が好ましく、よ
り好ましくは、シュウ酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン
酸、グリシン及びアスコルビン酸であり、更に好ましく
はクエン酸、グリシン及びアスコルビン酸であり、特に
クエン酸が好ましい。なお、本発明に用いられるモノカ
ルボン酸及びジカルボン酸は、OH基又はSH基を有し
ないカルボン酸から選ばれる。
【0010】また、これらの酸の塩としては、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、有機アミン等との塩が挙げられる。金属の
具体例としては、周期律表(長周期型)1A、1B、2
A、2B、3A、3B、4A、6A、7A又は8族に属
する金属が挙げられる。これらの金属の中でも、目詰ま
り低減の観点から1A、3A、3B、7A又は8族に属
する金属が好ましく、1A、3A又は3B族に属する金
属が更に好ましく、1A族に属するナトリウム、カリウ
ムが最も好ましい。
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、有機アミン等との塩が挙げられる。金属の
具体例としては、周期律表(長周期型)1A、1B、2
A、2B、3A、3B、4A、6A、7A又は8族に属
する金属が挙げられる。これらの金属の中でも、目詰ま
り低減の観点から1A、3A、3B、7A又は8族に属
する金属が好ましく、1A、3A又は3B族に属する金
属が更に好ましく、1A族に属するナトリウム、カリウ
ムが最も好ましい。
【0011】アルキルアンモニウムの具体例としては、
テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウ
ム、テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。
テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウ
ム、テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。
【0012】有機アミン等の具体例としては、ジメチル
アミン、トリメチルアミン、アルカノールアミン等が挙
げられる。
アミン、トリメチルアミン、アルカノールアミン等が挙
げられる。
【0013】これらの塩の中では、アンモニウム塩、ナ
トリウム塩及びカリウム塩が特に好ましい。
トリウム塩及びカリウム塩が特に好ましい。
【0014】前記目詰まり防止剤は、水と混合し、研磨
液組成物として使用することができる。このようにして
得られる研磨液組成物を本明細書においては、特に「研
磨パッド用目詰まり防止剤組成物」とも呼ぶ。即ち、本
発明の研磨パッド用目詰まり防止剤組成物(以下、単に
目詰まり防止剤組成物という)は、前記目詰まり防止剤
と水とを含有してなるものである。
液組成物として使用することができる。このようにして
得られる研磨液組成物を本明細書においては、特に「研
磨パッド用目詰まり防止剤組成物」とも呼ぶ。即ち、本
発明の研磨パッド用目詰まり防止剤組成物(以下、単に
目詰まり防止剤組成物という)は、前記目詰まり防止剤
と水とを含有してなるものである。
【0015】目詰まり防止剤組成物中における目詰まり
防止剤の含有量は0.01重量%以上2重量%未満であ
り、目詰まりを防止する観点、研磨速度を向上させる観
点から、0.01重量%以上が好ましく、また、経済的な観
点、面質を向上させる観点から、1.5 重量%以下が好ま
しい。より好ましくは0.01〜1.0 重量%、さらに好まし
くは0.01〜0.8 重量%、もっとも好ましくは0.02〜0.5
重量%である。なお、目詰まり防止剤は、単独で又は2
種以上を混合して用いることができる。
防止剤の含有量は0.01重量%以上2重量%未満であ
り、目詰まりを防止する観点、研磨速度を向上させる観
点から、0.01重量%以上が好ましく、また、経済的な観
点、面質を向上させる観点から、1.5 重量%以下が好ま
しい。より好ましくは0.01〜1.0 重量%、さらに好まし
くは0.01〜0.8 重量%、もっとも好ましくは0.02〜0.5
重量%である。なお、目詰まり防止剤は、単独で又は2
種以上を混合して用いることができる。
【0016】本発明の目詰まり防止剤組成物中の水は、
媒体として使用されるものであり、その含有量は被研磨
物を効率良く研磨する観点から、好ましくは50〜99.99
重量%、より好ましくは60〜99.98 量%、さらに好まし
くは70〜99.98 重量%である。
媒体として使用されるものであり、その含有量は被研磨
物を効率良く研磨する観点から、好ましくは50〜99.99
重量%、より好ましくは60〜99.98 量%、さらに好まし
くは70〜99.98 重量%である。
【0017】本発明の目詰まり防止剤組成物は、研磨材
をさらに含有させてもよい。本発明に用いられる研磨材
は、研磨用に一般に使用されている研磨材を使用するこ
とができる。該研磨材の例としては、金属;金属又は半
金属の炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物;ダイヤモン
ド等が挙げられる。金属又は半金属元素は、周期律表
(長周期型)の2A、2B、3A、3B、4A、4B、
5A、6A、7A又は8族由来のものである。研磨材の
具体例として、α−アルミナ粒子、中間アルミナ粒子、
炭化ケイ素粒子、ダイヤモンド粒子、酸化マグネシウム
粒子、酸化亜鉛粒子、酸化セリウム粒子、酸化ジルコニ
ウム粒子、コロイダルシリカ粒子、ヒュームドシリカ粒
子等が挙げられ、これらを1種以上使用することは、研
磨速度を向上させる観点から好ましい。中でも、α−ア
ルミナ粒子、中間アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸
化ジルコニウム粒子、コロイダルシリカ粒子、ヒューム
ドシリカ粒子等がさらに好ましく、α−アルミナ粒子、
中間アルミナ粒子が特に好ましい。なお、中間アルミナ
とは、α―アルミナ粒子以外のアルミナ粒子の総称であ
り、具体的には、γ―アルミナ粒子、δ―アルミナ粒
子、θ―アルミナ粒子、η―アルミナ粒子、κ−アルミ
ナ粒子、これらの混合物等が挙げられる。
をさらに含有させてもよい。本発明に用いられる研磨材
は、研磨用に一般に使用されている研磨材を使用するこ
とができる。該研磨材の例としては、金属;金属又は半
金属の炭化物、窒化物、酸化物、ホウ化物;ダイヤモン
ド等が挙げられる。金属又は半金属元素は、周期律表
(長周期型)の2A、2B、3A、3B、4A、4B、
5A、6A、7A又は8族由来のものである。研磨材の
具体例として、α−アルミナ粒子、中間アルミナ粒子、
炭化ケイ素粒子、ダイヤモンド粒子、酸化マグネシウム
粒子、酸化亜鉛粒子、酸化セリウム粒子、酸化ジルコニ
ウム粒子、コロイダルシリカ粒子、ヒュームドシリカ粒
子等が挙げられ、これらを1種以上使用することは、研
磨速度を向上させる観点から好ましい。中でも、α−ア
ルミナ粒子、中間アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸
化ジルコニウム粒子、コロイダルシリカ粒子、ヒューム
ドシリカ粒子等がさらに好ましく、α−アルミナ粒子、
中間アルミナ粒子が特に好ましい。なお、中間アルミナ
とは、α―アルミナ粒子以外のアルミナ粒子の総称であ
り、具体的には、γ―アルミナ粒子、δ―アルミナ粒
子、θ―アルミナ粒子、η―アルミナ粒子、κ−アルミ
ナ粒子、これらの混合物等が挙げられる。
【0018】研磨材の一次粒子の平均粒径は、研磨速度
を向上させる観点から、好ましくは0.01〜3 μm 、さら
に好ましくは0.01〜0.8 μm 、特に好ましくは0.02〜0.
5 μm である。さらに、一次粒子が凝集して二次粒子を
形成している場合は、同様に研磨速度を向上させる観点
及び被研磨物の表面粗さを低減させる観点から、その二
次粒子の平均粒径は、好ましくは0.02〜3 μm 、さらに
好ましくは0.05〜1.5μm 、特に好ましくは0.1 〜1.2
μm である。研磨材の一次粒子の平均粒径は、走査型電
子顕微鏡で観察(好適には3000〜30000 倍)または透過
型電子顕微鏡で観察(好適には10000 〜300000倍)して
画像解析を行い、粒径を測定することにより求めること
ができる。また、二次粒子の平均粒径はレーザー光回折
法を用いて体積平均粒径として測定することができる。
を向上させる観点から、好ましくは0.01〜3 μm 、さら
に好ましくは0.01〜0.8 μm 、特に好ましくは0.02〜0.
5 μm である。さらに、一次粒子が凝集して二次粒子を
形成している場合は、同様に研磨速度を向上させる観点
及び被研磨物の表面粗さを低減させる観点から、その二
次粒子の平均粒径は、好ましくは0.02〜3 μm 、さらに
好ましくは0.05〜1.5μm 、特に好ましくは0.1 〜1.2
μm である。研磨材の一次粒子の平均粒径は、走査型電
子顕微鏡で観察(好適には3000〜30000 倍)または透過
型電子顕微鏡で観察(好適には10000 〜300000倍)して
画像解析を行い、粒径を測定することにより求めること
ができる。また、二次粒子の平均粒径はレーザー光回折
法を用いて体積平均粒径として測定することができる。
【0019】研磨材の比重は、分散性及び研磨装置への
供給性や回収再利用性の観点から、その比重は2〜6で
あることが好ましく、2〜5であることがより好まし
い。
供給性や回収再利用性の観点から、その比重は2〜6で
あることが好ましく、2〜5であることがより好まし
い。
【0020】研磨材の含有量は、経済性及び表面粗さを
小さくし、効率よく研磨することができるようにする観
点から、目詰まり防止剤組成物中において好ましくは1
〜40重量%、より好ましくは2 〜30重量%、さらに好ま
しくは3 〜15重量%である。
小さくし、効率よく研磨することができるようにする観
点から、目詰まり防止剤組成物中において好ましくは1
〜40重量%、より好ましくは2 〜30重量%、さらに好ま
しくは3 〜15重量%である。
【0021】また、本発明の目詰まり防止剤組成物に
は、必要に応じて他の成分を配合することができる。
は、必要に応じて他の成分を配合することができる。
【0022】他の成分としては、前記目詰まり防止剤以
外の有機酸及びその塩、例えば、多価カルボン酸、アミ
ノポリカルボン酸、アミノ酸等の有機酸及びその塩や、
無機酸及びその塩、酸化剤、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。有機酸及びそ
の塩、無機酸及びその塩、並びに酸化剤の具体例として
は、特開昭62-25187号公報2 頁右上欄3 〜11行目、特開
昭63-251163 号公報2頁左下欄7行〜14行、特開平1-20
5973号公報3 頁左上欄11行〜右上欄2 行、特開平3-1153
83号公報2 頁右下欄16行〜3 頁左上欄11行、特開平4-10
8887号公報2 頁左下欄1 行〜9 行、特開平4-275387号公
報2 頁右欄27行〜3 頁左欄12行、特開平4-363385号公報
2 頁右欄21行〜30行等に記載されているものが挙げられ
る。
外の有機酸及びその塩、例えば、多価カルボン酸、アミ
ノポリカルボン酸、アミノ酸等の有機酸及びその塩や、
無機酸及びその塩、酸化剤、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。有機酸及びそ
の塩、無機酸及びその塩、並びに酸化剤の具体例として
は、特開昭62-25187号公報2 頁右上欄3 〜11行目、特開
昭63-251163 号公報2頁左下欄7行〜14行、特開平1-20
5973号公報3 頁左上欄11行〜右上欄2 行、特開平3-1153
83号公報2 頁右下欄16行〜3 頁左上欄11行、特開平4-10
8887号公報2 頁左下欄1 行〜9 行、特開平4-275387号公
報2 頁右欄27行〜3 頁左欄12行、特開平4-363385号公報
2 頁右欄21行〜30行等に記載されているものが挙げられ
る。
【0023】これらの成分は単独で用いても良いし、2
種以上を混合して用いても良い。また、その含有量は、
それぞれの機能を発現させる観点及び経済性の観点か
ら、好ましくは目詰まり防止剤組成物中0.05〜20
重量%、より好ましくは0.05〜10重量%、さらに
好ましくは0.05〜5重量%である。
種以上を混合して用いても良い。また、その含有量は、
それぞれの機能を発現させる観点及び経済性の観点か
ら、好ましくは目詰まり防止剤組成物中0.05〜20
重量%、より好ましくは0.05〜10重量%、さらに
好ましくは0.05〜5重量%である。
【0024】尚、前記目詰まり防止剤組成物中の各成分
の濃度は、研磨する際の好ましい濃度であるが、該組成
物製造時の濃度であってもよい。通常、濃縮液として組
成物は製造され、これを使用時に希釈して用いる場合が
多い。
の濃度は、研磨する際の好ましい濃度であるが、該組成
物製造時の濃度であってもよい。通常、濃縮液として組
成物は製造され、これを使用時に希釈して用いる場合が
多い。
【0025】本発明の目詰まり防止剤組成物は、前記目
詰まり防止剤、水、必要であれば研磨材、他の添加剤を
適宜配合し、混合することにより調製することができ
る。
詰まり防止剤、水、必要であれば研磨材、他の添加剤を
適宜配合し、混合することにより調製することができ
る。
【0026】目詰まり防止剤組成物のpHは、被研磨物
の種類や要求品質等に応じて適宜決定することが好まし
い。例えば、目詰まり防止剤組成物のpHは、基板の洗
浄性及び加工機械の腐食防止性、作業者の安全性の観点
から、2 〜12が好ましい。また、顕著な目詰まり防止
の観点からpHは2〜11、好ましくは2〜10である
ことが望ましい。また被研磨物がNi-Pメッキされたアル
ミニウム合金基板等の金属を主対象とした精密部品用基
板である場合、研磨速度の向上と表面品質の向上、目詰
まり低減の観点から、pHは2〜10が好ましく、2〜
9がより好ましく、更に2〜8が好ましい。さらに、半
導体ウェハや半導体素子等の半金属および酸化物の研磨
においては研磨速度の向上と表面品質の向上の観点か
ら、4〜12が好ましく、6〜11がより好ましく、7〜11
が特に好ましい。該pHは、必要により、硝酸、硫酸等
の無機酸、多価カルボン酸やアミノポリカルボン酸、ア
ミノ酸等の有機酸、及びその金属塩やアンモニウム塩、
アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ア
ミン等の塩基性物質を適宜、所望量で配合することで調
整することができる。なお、pHは、公知のpHメータ
ーを用いて20℃で測定された値である。
の種類や要求品質等に応じて適宜決定することが好まし
い。例えば、目詰まり防止剤組成物のpHは、基板の洗
浄性及び加工機械の腐食防止性、作業者の安全性の観点
から、2 〜12が好ましい。また、顕著な目詰まり防止
の観点からpHは2〜11、好ましくは2〜10である
ことが望ましい。また被研磨物がNi-Pメッキされたアル
ミニウム合金基板等の金属を主対象とした精密部品用基
板である場合、研磨速度の向上と表面品質の向上、目詰
まり低減の観点から、pHは2〜10が好ましく、2〜
9がより好ましく、更に2〜8が好ましい。さらに、半
導体ウェハや半導体素子等の半金属および酸化物の研磨
においては研磨速度の向上と表面品質の向上の観点か
ら、4〜12が好ましく、6〜11がより好ましく、7〜11
が特に好ましい。該pHは、必要により、硝酸、硫酸等
の無機酸、多価カルボン酸やアミノポリカルボン酸、ア
ミノ酸等の有機酸、及びその金属塩やアンモニウム塩、
アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ア
ミン等の塩基性物質を適宜、所望量で配合することで調
整することができる。なお、pHは、公知のpHメータ
ーを用いて20℃で測定された値である。
【0027】本発明の対象であるニッケルを含有する被
研磨基板に代表されるものとしては、例えば、ニッケル
の金属、ニッケルを含有する合金、半金属、酸化物、お
よびそれらを含んだ半導体素子等の半導体基板が挙げら
れる。特に、Ni-PメッキやNi-Fe メッキされたディスク
基板が好ましく、被メッキ基板としては、アルミニウム
合金等の金属基板、ガラスやカーボン等のセラミック基
板、あるいは樹脂製基板等が挙げられる。
研磨基板に代表されるものとしては、例えば、ニッケル
の金属、ニッケルを含有する合金、半金属、酸化物、お
よびそれらを含んだ半導体素子等の半導体基板が挙げら
れる。特に、Ni-PメッキやNi-Fe メッキされたディスク
基板が好ましく、被メッキ基板としては、アルミニウム
合金等の金属基板、ガラスやカーボン等のセラミック基
板、あるいは樹脂製基板等が挙げられる。
【0028】これらの被研磨物の形状には特に制限がな
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
有する形状が本発明の目詰まり防止剤組成物を用いた研
磨の対象となる。その中でも、ディスク状の被研磨物の
研磨に特に優れている。
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
有する形状が本発明の目詰まり防止剤組成物を用いた研
磨の対象となる。その中でも、ディスク状の被研磨物の
研磨に特に優れている。
【0029】本発明の目詰まり防止剤組成物は、精密部
品用基板の研磨に好適に用いられる。例えば、磁気ディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク等の磁気記録媒体の
基板、フォトマスク基板、光学レンズ、光学ミラー、光
学プリズム、半導体基板等の研磨に適している。半導体
基板の研磨は、シリコンウェハ(ベアウェハ)のポリッ
シング工程、埋め込み素子分離膜の形成工程、層間絶縁
膜の平坦化工程、埋め込み金属配線の形成工程、埋め込
みキャパシタ形成工程等において行われる研磨がある。
本発明の目詰まり防止剤組成物は、特に磁気ディスク基
板の研磨に適している。
品用基板の研磨に好適に用いられる。例えば、磁気ディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク等の磁気記録媒体の
基板、フォトマスク基板、光学レンズ、光学ミラー、光
学プリズム、半導体基板等の研磨に適している。半導体
基板の研磨は、シリコンウェハ(ベアウェハ)のポリッ
シング工程、埋め込み素子分離膜の形成工程、層間絶縁
膜の平坦化工程、埋め込み金属配線の形成工程、埋め込
みキャパシタ形成工程等において行われる研磨がある。
本発明の目詰まり防止剤組成物は、特に磁気ディスク基
板の研磨に適している。
【0030】また、本発明の目詰まり防止剤組成物その
ものを研磨液として、または固定砥石等による研磨に使
用される薬液として用いて前記被研磨基板を研磨するこ
とにより、研磨パッドの目詰まりを低減させ、連続研磨
においても研磨速度の低下やピット等の表面欠陥の発生
を防止するという優れた効果が発現される。また、かか
る効果が発現されることで、パッドドレッシングの頻度
を低減でき、且つ研磨の作業性、被研磨基板の生産性を
向上させることができる。
ものを研磨液として、または固定砥石等による研磨に使
用される薬液として用いて前記被研磨基板を研磨するこ
とにより、研磨パッドの目詰まりを低減させ、連続研磨
においても研磨速度の低下やピット等の表面欠陥の発生
を防止するという優れた効果が発現される。また、かか
る効果が発現されることで、パッドドレッシングの頻度
を低減でき、且つ研磨の作業性、被研磨基板の生産性を
向上させることができる。
【0031】目詰まりを防止する対象である研磨パッド
としては、被研磨物を研磨する際に使用する研磨パッド
であればよく、例えば、不織布状あるいは多孔質の有機
高分子からなる研磨パッドのほか、パッドの中に砥粒を
固定したものおよび固定砥粒等も含まれる。特に不織布
状あるいは多孔質の有機高分子からなる研磨パッドが好
ましい。研磨パッドの形状、大きさ等には特に限定はな
い。また、研磨パッドの材料としては、特に限定はない
が、例えば、ウレタン等の有機高分子、有機高分子にカ
ーボン、セリア等の種々の添加剤を含有させたもの等が
挙げられる。
としては、被研磨物を研磨する際に使用する研磨パッド
であればよく、例えば、不織布状あるいは多孔質の有機
高分子からなる研磨パッドのほか、パッドの中に砥粒を
固定したものおよび固定砥粒等も含まれる。特に不織布
状あるいは多孔質の有機高分子からなる研磨パッドが好
ましい。研磨パッドの形状、大きさ等には特に限定はな
い。また、研磨パッドの材料としては、特に限定はない
が、例えば、ウレタン等の有機高分子、有機高分子にカ
ーボン、セリア等の種々の添加剤を含有させたもの等が
挙げられる。
【0032】本発明において、研磨パッドの目詰まり防
止効果は、例えば、研磨後の研磨パッド表面を顕微鏡観
察あるいは走査型電子顕微鏡で観察することによって、
又は連続研磨した時の研磨速度低下割合によって見積も
ることができる。
止効果は、例えば、研磨後の研磨パッド表面を顕微鏡観
察あるいは走査型電子顕微鏡で観察することによって、
又は連続研磨した時の研磨速度低下割合によって見積も
ることができる。
【0033】また、精密部品用基板等の研磨パッドを用
いる研磨工程において、本発明の目詰まり防止剤組成物
を用いることで、該研磨パッドの目詰まりを顕著に低減
させるだけでなく、研磨速度、ロールオフも向上させる
という利点がある。なお、ここでロールオフとは、研磨
時に被研磨基板に発生する端面だれを指す。
いる研磨工程において、本発明の目詰まり防止剤組成物
を用いることで、該研磨パッドの目詰まりを顕著に低減
させるだけでなく、研磨速度、ロールオフも向上させる
という利点がある。なお、ここでロールオフとは、研磨
時に被研磨基板に発生する端面だれを指す。
【0034】本発明の目詰まり防止剤組成物は、ポリッ
シング工程において特に効果があるが、これ以外の研磨
工程、例えば、ラッピング工程等にも同様に適用するこ
とができる。
シング工程において特に効果があるが、これ以外の研磨
工程、例えば、ラッピング工程等にも同様に適用するこ
とができる。
【0035】
【実施例】実施例1〜9及び比較例1〜6
研磨材(一次粒径の平均粒径0.23μm 、二次粒子の平均
粒径0.53μm のα−アルミナ(純度約99.9%))7重量
部と、実施例に用いた目詰まり防止剤又は比較例に用い
た化合物を表1に示す所定量と、イオン交換水残部とを
混合・攪拌し、表1に示すpHにアンモニア水又は硝酸
にて調整し、水を加えて目詰まり防止剤組成物100重
量部を得た。
粒径0.53μm のα−アルミナ(純度約99.9%))7重量
部と、実施例に用いた目詰まり防止剤又は比較例に用い
た化合物を表1に示す所定量と、イオン交換水残部とを
混合・攪拌し、表1に示すpHにアンモニア水又は硝酸
にて調整し、水を加えて目詰まり防止剤組成物100重
量部を得た。
【0036】得られた目詰まり防止剤組成物を用い、ラ
ンク・テーラーホブソン社製のタリーステップ(触針先
端サイズ:25μm ×25μm 、ハイパスフィルター:80μ
m 、測定長さ:0.64mm)によって測定した中心線平均粗
さRaが0.2 μm 、厚さ0.8 mm、直径3.5 インチのNi-Pメ
ッキされたアルミニウム合金からなる基板の表面を両面
加工機により、以下の両面加工機の設定条件でポリッシ
ングし、磁気記録媒体用基板として用いられるNi-Pメッ
キされたアルミニウム合金基板の研磨物を得た。
ンク・テーラーホブソン社製のタリーステップ(触針先
端サイズ:25μm ×25μm 、ハイパスフィルター:80μ
m 、測定長さ:0.64mm)によって測定した中心線平均粗
さRaが0.2 μm 、厚さ0.8 mm、直径3.5 インチのNi-Pメ
ッキされたアルミニウム合金からなる基板の表面を両面
加工機により、以下の両面加工機の設定条件でポリッシ
ングし、磁気記録媒体用基板として用いられるNi-Pメッ
キされたアルミニウム合金基板の研磨物を得た。
【0037】両面加工機の設定条件を下記に示す。
<両面加工機の設定条件>
両面加工機:スピードファーム(株)製、9B型両面加工
機 加工圧力:9.8kPa 研磨パッド:BellatrixN0058(鐘紡
(株)製) 定盤回転数:50r/min 目詰まり防止剤組成物供給流量:100ml/min 研磨時間:5min 投入した基板の枚数:10枚
機 加工圧力:9.8kPa 研磨パッド:BellatrixN0058(鐘紡
(株)製) 定盤回転数:50r/min 目詰まり防止剤組成物供給流量:100ml/min 研磨時間:5min 投入した基板の枚数:10枚
【0038】研磨後、実施例のアルミニウム合金基板の
厚さを膜厚計(ミツトヨ(株)製、レーザー膜厚計 Mo
del LGH-110/LHC-11N)を用いて測定し、研磨前後のアル
ミニウム合金基板の厚さの変化から厚さの減少速度を求
め、比較例1を基準として相対値(相対研磨速度)を求
めた。
厚さを膜厚計(ミツトヨ(株)製、レーザー膜厚計 Mo
del LGH-110/LHC-11N)を用いて測定し、研磨前後のアル
ミニウム合金基板の厚さの変化から厚さの減少速度を求
め、比較例1を基準として相対値(相対研磨速度)を求
めた。
【0039】また、上記研磨条件にて、ドレッシングを
使用することなく連続して20回研磨し、1回目の研磨
速度に対する20回目の研磨速度の比を目詰まり防止能
として目詰まり防止効果を見積もった。尚、1回目の研
磨速度に対する20回目の研磨速度の比は、大きい値ほ
ど目詰まり防止効果が高いことを示す。
使用することなく連続して20回研磨し、1回目の研磨
速度に対する20回目の研磨速度の比を目詰まり防止能
として目詰まり防止効果を見積もった。尚、1回目の研
磨速度に対する20回目の研磨速度の比は、大きい値ほ
ど目詰まり防止効果が高いことを示す。
【0040】また、上記研磨条件で得られた20回目の
被研磨基板上の表面欠陥(ピット)については、以下の
方法で測定して評価した。 〔ピットの測定〕光学顕微鏡観察(微分干渉顕微鏡)を
用いて倍率200 倍で各基板の表面を30度おきに12カ所観
察し、12視野あたりのピット数を数えた。 〔ピットの評価〕 ◎:ピット数が2個未満、○:ピット数が2、3個 △:ピット数が4〜9個、×:ピット数が10個以上 前記研磨速度、目詰まり防止能及び表面欠陥についての
結果を表2に示す。
被研磨基板上の表面欠陥(ピット)については、以下の
方法で測定して評価した。 〔ピットの測定〕光学顕微鏡観察(微分干渉顕微鏡)を
用いて倍率200 倍で各基板の表面を30度おきに12カ所観
察し、12視野あたりのピット数を数えた。 〔ピットの評価〕 ◎:ピット数が2個未満、○:ピット数が2、3個 △:ピット数が4〜9個、×:ピット数が10個以上 前記研磨速度、目詰まり防止能及び表面欠陥についての
結果を表2に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】表2の結果より、実施例1〜9で得られた
目詰まり防止剤組成物は、いずれも比較例1〜6で得ら
れた組成物に比べ、目詰まり防止能力が著しく向上し、
研磨速度も高く、且つピット等の表面欠陥の発生しない
ものであることがわかる。
目詰まり防止剤組成物は、いずれも比較例1〜6で得ら
れた組成物に比べ、目詰まり防止能力が著しく向上し、
研磨速度も高く、且つピット等の表面欠陥の発生しない
ものであることがわかる。
【0044】また、研磨する前の研磨パッドの表面(図
1を参照)と比べて、実施例1で得られた20回目の研
磨後の研磨パッドの表面のパッド孔(図2を参照)はそ
れほど研磨クズ等が付着していないが、比較例3で得ら
れた20回目の研磨後の研磨パッドの表面のパッド孔
(図3を参照)の大部分に研磨カス等が付着していた。
従って、実施例1で得られた目詰まり防止剤組成物を用
いた場合、研磨パッドのドレッシング頻度が比較例3の
ものより著しく少なくてすむことがわかる。なお、図1
〜3に示された研磨パッドの表面は、電子顕微鏡〔日立
製作所(株)製、商品名電界効果走査型電子顕微鏡(F
E−SEM:S−4000型)〕を用いて60倍で観察
されたものである。
1を参照)と比べて、実施例1で得られた20回目の研
磨後の研磨パッドの表面のパッド孔(図2を参照)はそ
れほど研磨クズ等が付着していないが、比較例3で得ら
れた20回目の研磨後の研磨パッドの表面のパッド孔
(図3を参照)の大部分に研磨カス等が付着していた。
従って、実施例1で得られた目詰まり防止剤組成物を用
いた場合、研磨パッドのドレッシング頻度が比較例3の
ものより著しく少なくてすむことがわかる。なお、図1
〜3に示された研磨パッドの表面は、電子顕微鏡〔日立
製作所(株)製、商品名電界効果走査型電子顕微鏡(F
E−SEM:S−4000型)〕を用いて60倍で観察
されたものである。
【0045】
【発明の効果】本発明の研磨パッド用目詰まり防止剤組
成物を精密部品用基板等の研磨に用いることにより、研
磨パッドの目詰まりを著しく低減させることに加え、連
続研磨においても研磨速度の低下やピット等の表面欠陥
の発生を防止することができ、加えて、パッドドレッシ
ングの頻度を低減でき、且つ研磨の作業性、被研磨基板
の生産性を向上させるという効果が奏される。
成物を精密部品用基板等の研磨に用いることにより、研
磨パッドの目詰まりを著しく低減させることに加え、連
続研磨においても研磨速度の低下やピット等の表面欠陥
の発生を防止することができ、加えて、パッドドレッシ
ングの頻度を低減でき、且つ研磨の作業性、被研磨基板
の生産性を向上させるという効果が奏される。
【図1】研磨する前の研磨パッド表面を示す。
【図2】実施例1において得られた20回研磨後の研磨
パッドの表面を示す。
パッドの表面を示す。
【図3】比較例3において得られた20回研磨後の研磨
パッドの表面を示す。
パッドの表面を示す。
Claims (5)
- 【請求項1】 ニッケルを含有する被研磨物の研磨にお
いて用いられる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物であ
って、OH基又はSH基を有する炭素数2〜20のカル
ボン酸、炭素数1〜20のモノカルボン酸、炭素数2〜
3のジカルボン酸、炭素数2〜3のαアミノ酸、炭素数
3〜10のエノール系有機酸及びこれらの塩からなる群
より選ばれた1種以上の化合物からなる研磨パッド用目
詰まり防止剤を0.01重量%以上2重量%未満と水と
を含有してなる研磨パッド用目詰まり防止剤組成物。 - 【請求項2】 さらに研磨材を含有してなる請求項1記
載の研磨パッド用目詰まり防止剤組成物。 - 【請求項3】 研磨パッド用目詰まり防止剤がクエン
酸、グリシン又はアスコルビン酸である請求項1又は2
記載の研磨パッド用目詰まり防止剤組成物。 - 【請求項4】 pHが2〜10である請求項1〜3いず
れか記載の研磨パッド用目詰まり防止剤組成物。 - 【請求項5】 請求項1〜4いずれか記載の研磨パッド
用目詰まり防止剤組成物を用いて研磨する被研磨基板の
製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001188722A JP2003003156A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 研磨パッド用目詰まり防止剤組成物 |
CNB021458987A CN100378145C (zh) | 2001-06-21 | 2002-06-20 | 研磨液组合物 |
MYPI20022313A MY144587A (en) | 2001-06-21 | 2002-06-20 | Polishing composition |
US10/175,884 US20030041526A1 (en) | 2001-06-21 | 2002-06-21 | Polishing composition |
US11/948,705 US7666238B2 (en) | 2001-06-21 | 2007-11-30 | Polishing composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001188722A JP2003003156A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 研磨パッド用目詰まり防止剤組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003003156A true JP2003003156A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19027767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001188722A Pending JP2003003156A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 研磨パッド用目詰まり防止剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003003156A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005001018A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Kao Corp | 基板の製造方法 |
JP2005001019A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Kao Corp | 基板の製造方法 |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001188722A patent/JP2003003156A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005001018A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Kao Corp | 基板の製造方法 |
JP2005001019A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Kao Corp | 基板の製造方法 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061214 |