JP2003183630A - 研磨用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明者らが新たに見出した下記（１）〜
（３）の特徴を有する表面欠陥の発生を抑制することが
できる研磨用組成物を提供する。（１）磁気ディスク用
基盤の表面の一部又は全面に生じる。（２）深さ３〜７
ｎｍ前後の微小なスクラッチの集まりである。（３）そ
のスクラッチの方向がほぼ特定方向（多くの場合は磁気
ディスク用基盤の径方向）に沿って延びている。 【解決手段】 （Ａ）リン酸塩及びリン酸化合物から選
ばれる一種、又はリン酸、リン酸塩及びリン酸化合物か
ら選ばれる少なくとも二種、（Ｂ）シリカ、並びに
（Ｃ）水から研磨用組成物を調製した。但し、（Ａ）の
化合物としてホスホン酸を単独で含有する場合には
（Ｄ）硝酸アルミニウムを含有しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク用基
盤の研磨加工で用いられる研磨用組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に磁気ディスクを製造する工程にお
いては、磁気ディスク用基盤のうねりや凹凸を除去して
平滑化するために研磨用組成物を用いて研磨加工が行な
われる。この磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いられ
る研磨用組成物としては、各種の研磨材に研磨促進剤や
その他の添加剤を組み合わせた種々のものが提案されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の研磨用組成物を
用いて研磨加工した磁気ディスク用基盤の表面を本発明
者らが詳細に調べたところ、現在は特に問題とされてい
ないが、磁気ディスクの高容量化に伴って磁気ディスク
用基盤に求められる面精度が厳しくなる中で、今後磁気
ディスクの特性に影響を与えかねない新たな表面欠陥が
見出された。この表面欠陥の特徴としては、（１）磁気
ディスク用基盤の表面の一部又は全面に生じること、
（２）深さ３〜７ｎｍ前後の微小なスクラッチの集まり
であること、（３）そのスクラッチの方向がほぼ特定方
向（多くの場合は磁気ディスク用基盤の径方向）に沿っ
て延びていること、などが挙げられる。しかし、この欠
陥が発生する原因は現在のところ不明である。

【０００４】本発明の目的とするところは、本発明者ら
が新たに見出した上記（１）〜（３）の特徴を有する表
面欠陥の発生を抑制することができる研磨用組成物を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、磁気ディスク用基盤の
研磨加工で用いられる研磨用組成物であって、（Ａ）リ
ン酸塩及びリン酸化合物から選ばれる一種、又はリン
酸、リン酸塩及びリン酸化合物から選ばれる少なくとも
二種、（Ｂ）シリカ、並びに（Ｃ）水を含有し、（Ａ）
の化合物としてホスホン酸を単独で含有する場合には
（Ｄ）硝酸アルミニウムを含有しないことを要旨とす
る。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の研磨用組成物において、さらに（Ｅ）エチレンジアミ
ン四酢酸鉄二アンモニウムを含有することを要旨とす
る。請求項３に記載の発明は、磁気ディスク用基盤の研
磨加工で用いられる研磨用組成物であって、（Ａ）リン
酸、リン酸塩及びリン酸化合物から選ばれる少なくとも
一種、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）水、並びに（Ｅ）エチレン
ジアミン四酢酸鉄二アンモニウムを含有することを要旨
とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態について説明する。本実施形態における研磨用組成物
は、（Ａ）リン酸、リン酸塩及びリン酸化合物から選ば
れる少なくとも一種、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）水、並びに
（Ｅ）エチレンジアミン四酢酸鉄二アンモニウムから構
成されている。

【０００８】はじめに、（Ａ）のリン酸、リン酸塩及び
リン酸化合物について説明する。リン酸、リン酸塩及び
リン酸化合物は、化学的作用により磁気ディスク用基盤
を研磨する研磨促進剤としての役割を担う。また同時
に、本実施形態の研磨用組成物を用いて磁気ディスク用
基盤を研磨加工したときに、前述の（１）〜（３）の特
徴を有する表面欠陥が発生するのを抑制する役割も担
う。リン酸、リン酸塩及びリン酸化合物は、磁気ディス
ク用基盤の表面に保護膜を形成し、その保護膜の働きに
よって上記表面欠陥の発生を抑制するものと推測され
る。

【０００９】研磨用組成物には、（Ａ）の化合物として
リン酸、リン酸塩及びリン酸化合物から選ばれる少なく
とも一種が配合されている。すなわち、（Ａ）の化合物
として、リン酸、リン酸塩、リン酸化合物、リン酸とリ
ン酸塩、リン酸とリン酸化合物、リン酸塩とリン酸化合
物、リン酸とリン酸塩とリン酸化合物、いずれかの組み
合わせで配合されている。その中でも二種以上を併用し
て配合することが好ましく、リン酸とリン酸塩、あるい
はリン酸とリン酸化合物を併用して配合することが最も
好ましい。

【００１０】リン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）を研磨用組成物に配合
する場合は、その配合量は０．００１〜０．５ｍｏｌ／
ｌが好ましく、０．０１〜０．２ｍｏｌ／ｌがより好ま
しく、０．０２〜０．１ｍｏｌ／ｌが最も好ましい。

【００１１】リン酸塩の具体例としては、アンモニウム
塩（ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₄，（ＮＨ₄）₂ＨＰＯ₄，（ＮＨ₄）₃Ｐ
Ｏ₄）、ナトリウム塩（ＮａＨ₂ＰＯ₄，Ｎａ₂ＨＰＯ₄，
Ｎａ ₃ＰＯ₄）及びカリウム塩（ＫＨ₂ＰＯ₄，Ｋ₂ＨＰ
Ｏ₄，Ｋ₃ＰＯ₄）が挙げられる。これらリン酸塩をリン
酸と併用して研磨用組成物に配合する場合は、その配合
量はリン酸の５０〜１５０ｍｏｌ％が好ましく、７５〜
１２５ｍｏｌ％がより好ましく、９５〜１０５ｍｏｌ％
が最も好ましい。

【００１２】リン酸化合物の具体例としては、ピロリン
酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ヒドロキシエチリデン
二ホスホン酸（ＨＥＤＰ）、ニトリロトリ［メチレンホ
スホン酸］（ＮＴＭＰ）及びホスホノブタントリカルボ
ン酸（ＰＢＴＣ）、並びにそれらの塩が挙げられる。リ
ン酸化合物を研磨用組成物に配合する場合は、その配合
量は０．００１〜０．５ｍｏｌ／ｌが好ましく、０．０
１〜０．２ｍｏｌ／ｌがより好ましく、０．０２〜０．
１ｍｏｌ／ｌが最も好ましい。

【００１３】次に、（Ｂ）のシリカについて説明する。
シリカ（二酸化ケイ素）は、機械的作用により磁気ディ
スク用基盤を研磨する研磨材の役割を担う。シリカの具
体例としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ及
び沈殿法シリカが挙げられ、その中でもコロイダルシリ
カが好ましい。シリカの粒子径は、ＢＥＴ法で測定され
る表面積から求められる平均粒子径で５〜２００ｎｍが
好ましく、１０〜１５０ｎｍがより好ましく、１５〜１
００ｎｍが最も好ましい。シリカの配合量は、０．１〜
４０重量％が好ましく、１〜３０重量％がより好まし
く、３〜２５重量％が最も好ましい。

【００１４】次に、（Ｃ）の水について説明する。分散
媒及び溶媒としての役割を担う水は、不純物をできるだ
け含まないものが好ましく、具体的にはイオン交換水を
フィルターろ過したもの、あるいは蒸留水が好ましい。

【００１５】次に、（Ｅ）のエチレンジアミン四酢酸鉄
二アンモニウムについて説明する。エチレンジアミン四
酢酸鉄二アンモニウム（ＥＤＴＡ・Ｆｅ・２ＮＨ₄Ｏ
Ｈ）は、化学的作用により磁気ディスク用基盤を研磨す
る研磨促進剤としての役割を担う。エチレンジアミン四
酢酸鉄二アンモニウムの配合量は、０．１〜１０重量％
が好ましく、０．５〜８重量％がより好ましく、１〜５
重量％が最も好ましい。

【００１６】次に、上記した（Ａ）リン酸、リン酸塩及
びリン酸化合物から選ばれる少なくとも一種、（Ｂ）シ
リカ、（Ｃ）水、並びに（Ｅ）エチレンジアミン四酢酸
鉄二アンモニウムから構成される研磨用組成物について
説明する。

【００１７】本実施形態の研磨用組成物は、（Ｃ）水
に、（Ａ）リン酸、リン酸塩及びリン酸化合物から選ば
れる少なくとも一種、（Ｂ）シリカ、並びに（Ｅ）エチ
レンジアミン四酢酸鉄二アンモニウムを混合して溶解・
分散させることによって調製される。分散の方法は任意
であり、例えば翼式撹押機による撹拌、超音波分散が挙
げられる。

【００１８】また研磨用組成物のｐＨは、１．５以上７
未満が好ましい。本実施形態の研磨用組成物は、磁気デ
ィスク用基盤の研磨加工で用いられる。磁気ディスク用
基盤の中でも、ブランク材の表面にニッケル−リン合金
の無電解メッキが施されたＮｉ−Ｐサブストレートの研
磨加工で用いることが好ましい。但し、本実施形態の研
磨用組成物の用途は、Ｎｉ−Ｐサブストレートの研磨加
工に限定されるものでなく、Ｎｉ−Ｆｅサブストレー
ト、ボロンカーバイドサブストレート、カーボンサブス
トレートなど、Ｎｉ−Ｐサブストレート以外の磁気ディ
スク用基盤の研磨加工で用いてももちろんよい。

【００１９】また本実施形態の研磨用組成物は、磁気デ
ィスク用基盤の研磨プロセスにおける仕上研磨加工で用
いることが好ましい。但し、仕上研磨加工よりも前段の
研磨加工で用いてももちろんよい。

【００２０】本実施形態によって得られる効果につい
て、以下に記載する。 ・ 本実施形態の研磨用組成物によれば、本発明者らが
新たに見出した前述の（１）〜（３）の特徴を有する表
面欠陥の発生を抑制することができる。また、リン酸、
リン酸塩及びリン酸化合物から選ばれる二種以上を併用
すれば、その効果を一段と高めることができ、リン酸と
リン酸塩、あるいはリン酸とリン酸化合物を併用すれ
ば、その効果をさらに一段と高めることができる。

【００２１】・ 研磨促進剤として作用するエチレンジ
アミン四酢酸鉄二アンモニウムが配合されているので、
研磨能率（研磨速度）を向上させることができる。な
お、エチレンジアミン四酢酸鉄二アンモニウムは、上記
表面欠陥の抑制効果には影響せず、このため表面欠陥の
抑制効果を妨げることなく研磨能率を向上させることが
できる。一方、研磨促進剤として従来汎用されている硝
酸アルミニウムなどをエチレンジアミン四酢酸鉄二アン
モニウムに代えて配合した場合には、上記表面欠陥の抑
制効果が大きく低下する。

【００２２】なお、前記実施形態を次のように変更して
構成することもできる。 ・ 前記実施形態において、エチレンジアミン四酢酸鉄
二アンモニウムを省いて研磨用組成物を構成してもよ
い。

【００２３】ただし、特開昭６１−２９１６７４号公報
において、リン酸とコロイダルシリカと水を含有する研
磨用組成物が開示されているので、エチレンジアミン四
酢酸鉄二アンモニウムを省く場合には、（Ａ）の化合物
としてリン酸を単独で用いる場合については本発明に含
まれないものとする。

【００２４】また、特開平９−２０８９３４号公報にお
いては、ホスホン酸とヒュームドシリカと水と硝酸アル
ミニウムを含有する研磨用組成物が開示されている。従
って、エチレンジアミン四酢酸鉄二アンモニウムを省く
場合には、（Ａ）の化合物としてホスホン酸を単独で用
いるとともに硝酸アルミニウムを含有する場合について
は本発明に含まれないものとする。

【００２５】すなわち、エチレンジアミン四酢酸鉄二ア
ンモニウムを省いて研磨用組成物を構成するとは、Ａ）
リン酸塩及びリン酸化合物から選ばれる一種、又はリン
酸、リン酸塩及びリン酸化合物から選ばれる少なくとも
二種、（Ｂ）シリカ、並びに（Ｃ）水から研磨用組成物
を構成するように変更することをいう。但し、（Ａ）の
化合物としてホスホン酸を単独で含有する場合には、
（Ｄ）硝酸アルミニウムを含有しない。

【００２６】・ 前記実施形態の研磨用組成物に、従来
の研磨用組成物で一般的に使用されている各種の添加剤
を添加してもよい。 ・ 研磨用組成物を比較的高濃度の原液として調製し、
研磨加工に用いるときに水で希釈して使用するようにし
てもよい。このように構成すれば、貯蔵時及び輸送時の
取扱性を向上させることができる。

【００２７】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさ
らに具体的に説明する。コロイダルシリカと下記表１に
示す各化合物をイオン交換水に混合して研磨用組成物を
それぞれ調製した。

【００２８】実施例１〜１１及び比較例１〜５の各例の
研磨用組成物について、ｐＨを測定するとともに以下の
二項目に関して測定・評価を行なった。その結果を表１
に示す。

【００２９】＜１．研磨能率＞各例の研磨用組成物を用
いて、下記の研磨加工条件で磁気ディスク用基盤（Ｎｉ
−Ｐサブストレート）を研磨加工し、以下に示す計算式
に基づいて研磨能率の値を求めた。但し、表１中の研磨
能率の値は、１バッチ１０枚の平均値である。 研磨能率［μｍ／ｍｉｎ］＝研磨加工による磁気ディス
ク用基盤の重量減［ｇ］÷（磁気ディスク用基盤の被研
磨面の面積［ｃｍ²］×ニッケル−リンメッキの密度
［ｇ／ｃｍ³］×加工時間［ｍｉｎ］）×１００００ 研磨加工条件 被研磨物：Ｃｈａｐｍａｎ ２０００ＰＬＵＳ（Ｃｈａ
ｐｍａｎ社（米国）製）によって測定される表面粗さＲ
ａの値が１０Å程度になるように予備研磨加工されたφ
３．５″（≒８９ｍｍ）無電解Ｎｉ−Ｐサブストレー
ト、マシン：両面研磨機（スピードファム株式会社製；
ＳＦＤＬ−９Ｂ）、研磨パッド：ＢＥＬＬＡＴＲＩＸ
Ｎ００５８（カネボウ株式会社製）、加工圧力：１００
ｇ／ｃｍ²（≒１０ｋＰａ）、下定盤回転数：２０ｒｐ
ｍ、研磨用組成物の供給量：３０ｍｌ／ｍｉｎ、加工時
間：１５分 ＜２．表面欠陥＞研磨加工後の磁気ディスク用基盤の表
面を、微分干渉顕微鏡（ＭＸ５０；オリンパス光学工業
株式会社製、対物レンズ５倍、接眼レンズ１０倍）を使
って観察した。１０枚の磁気ディスク用基盤の表裏合わ
せて２０面を観察して、そのうち前述の（１）〜（３）
の特徴を有する表面欠陥が認められた面が２面以下であ
れば◎、３〜５面であれば○、６面以上であれば×と評
価した。

【００３０】

【表１】 表１に示すように、実施例の研磨用組成物はいずれも、
表面欠陥についての評価が良好であった。また、その中
でもリン酸とリン酸塩を併用した場合に、表面欠陥につ
いての評価が特に良くなる傾向が認められた。さらに、
エチレンジアミン四酢酸鉄二アンモニウムを配合した実
施例９〜１１については、研磨能率が向上する結果が得
られた。

【００３１】次に、前記実施形態から把握できる技術的
思想について以下に記載する。 ・ （Ａ）リン酸塩及びリン酸化合物（ホスホン酸を除
く）から選ばれる一種又はリン酸、リン酸塩及びリン酸
化合物（ホスホン酸を含む）から選ばれる少なくとも二
種、（Ｂ）シリカ、並びに（Ｃ）水を含有することを特
徴とする研磨用組成物。

【００３２】・ ホスホン酸、シリカ並びに水を含有
し、硝酸アルミニウムを含有しないことを特徴とする研
磨用組成物。 ・ （Ａ）リン酸及びリン酸塩、（Ｂ）シリカ、並びに
（Ｃ）水を含有することを特徴とする研磨用組成物。こ
のように構成すれば、本発明者らが新たに見出した前述
の（１）〜（３）の特徴を有する表面欠陥の発生を特に
効果的に抑制することができる。

【００３３】・ （Ａ）リン酸及びリン酸化合物、
（Ｂ）シリカ、並びに（Ｃ）水を含有することを特徴と
する研磨用組成物。このように構成すれば、本発明者ら
が新たに見出した前述の（１）〜（３）の特徴を有する
表面欠陥の発生を特に効果的に抑制することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１から請求項３
に記載の発明によれば、本発明者らが新たに見出した下
記（１）〜（３）の特徴を有する表面欠陥の発生を抑制
することができる。 （１）磁気ディスク用基盤の表面の一部又は全面に生じ
る。（２）深さ３〜７ｎｍ前後の微小なスクラッチの集
まりである。（３）そのスクラッチの方向がほぼ特定方
向（多くの場合は磁気ディスク用基盤の径方向）に沿っ
て延びている。

【００３５】また、請求項２及び請求項３に記載の発明
によれば、研磨能率を向上させることができる。

フロントページの続き (72)発明者 平野 淳一 愛知県西春日井郡西枇杷島町地領２丁目１ 番地の１ 株式会社フジミインコーポレー テッド内 (72)発明者 安福 昇 愛知県西春日井郡西枇杷島町地領２丁目１ 番地の１ 株式会社フジミインコーポレー テッド内 (72)発明者 横道 典孝 愛知県西春日井郡西枇杷島町地領２丁目１ 番地の１ 株式会社フジミインコーポレー テッド内 (72)発明者 大脇 寿樹 愛知県西春日井郡西枇杷島町地領２丁目１ 番地の１ 株式会社フジミインコーポレー テッド内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 CB02 DA17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いら
   れる研磨用組成物であって、（Ａ）リン酸塩及びリン酸
   化合物から選ばれる一種、又はリン酸、リン酸塩及びリ
   ン酸化合物から選ばれる少なくとも二種、（Ｂ）シリ
   カ、並びに（Ｃ）水を含有し、（Ａ）の化合物としてホ
   スホン酸を単独で含有する場合には（Ｄ）硝酸アルミニ
   ウムを含有しないことを特徴とする研磨用組成物。
2. 【請求項２】 さらに（Ｅ）エチレンジアミン四酢酸鉄
   二アンモニウムを含有す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】 磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いら
   れる研磨用組成物であって、（Ａ）リン酸、リン酸塩及
   びリン酸化合物から選ばれる少なくとも一種、（Ｂ）シ
   リカ、（Ｃ）水、並びに（Ｅ）エチレンジアミン四酢酸
   鉄二アンモニウムを含有することを特徴とする研磨用組
   成物。