JP2004300348A - 研磨用組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる研磨用組成物を提供する。
【解決手段】研磨用組成物は、（ａ）二酸化ケイ素、（ｂ）（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物、（ｃ）成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩、（ｄ）過酸化水素及び（ｅ）水の各成分を含有している。この研磨用組成物は、磁気ディスク用基板等の被研磨物の表面の研磨に用いられる。
【選択図】 なし
【解決手段】研磨用組成物は、（ａ）二酸化ケイ素、（ｂ）（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物、（ｃ）成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩、（ｄ）過酸化水素及び（ｅ）水の各成分を含有している。この研磨用組成物は、磁気ディスク用基板等の被研磨物の表面の研磨に用いられる。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータの記憶装置として用いられる磁気ディスク用の基板等の被研磨物の表面を研磨するために用いられる研磨用組成物に関するものである。より詳しくは、被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる研磨用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの記憶装置として用いられるハードディスクの高密度化等の要求に伴い、ハードディスク用基板の表面品質を向上させるためにその研磨工程における基板表面の腐食やスクラッチの発生の抑制が求められている。ここで、スクラッチとは、一定の幅及び深さを超える引掻き傷のことである。そのような要求を満たすために、従来の研磨用組成物は、酸化アルミニウム等の研磨材、過酸化水素等の酸化剤、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）等の有機ホスホン酸及び水を含有している（例えば特許文献１参照。）。そして、研磨材及び酸化剤により被研磨物の表面（被研磨面）を研磨するとともに、有機ホスホン酸により被研磨面に保護膜を形成し、被研磨面の腐食やスクラッチの発生を抑制して表面品質を向上させるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２７１７０号公報（第２〜７頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の研磨用組成物においては、有機ホスホン酸は保護膜の形成力が弱く、被研磨面の保護が不十分であった。このため、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性が悪化するとともに被研磨面にスクラッチが発生する場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するの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。
【０００６】
【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に記載の発明の研磨用組成物は、（ａ）二酸化ケイ素、（ｂ）（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物、（ｃ）成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩、（ｄ）過酸化水素及び（ｅ）水の各成分を含有するものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の研磨用組成物は、請求項１に記載の発明において、さらに（ｆ）クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、酒石酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、アジピン酸、グリシン、アラニン、ヒスチジン、ギ酸及びシュウ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の研磨促進剤を含有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の研磨用組成物を具体化した実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の研磨用組成物には、（ａ）二酸化ケイ素、（ｂ）（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物、（ｃ）成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩、（ｄ）過酸化水素及び（ｅ）水の各成分が含有されている。
【０００９】
この研磨用組成物は、磁気ディスク用基板等の被研磨物の表面を研磨するために用いられる。被研磨物の具体例としては、ブランク材のアルミニウム合金表面にニッケル（Ｎｉ）−リン（Ｐ）の無電解メッキが施されたＮｉ−Ｐサブストレートや、Ｎｉ−鉄（Ｆｅ）サブストレート、ボロンカーバイド（ＢＣ）サブストレート、カーボン（Ｃ）サブストレート等が挙げられる。
【００１０】
成分（ａ）の二酸化ケイ素は、その機械的研磨作用により研磨材として作用し、被研磨面を研磨する。成分（ａ）の具体例としてはコロイダルシリカ（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ＳｉＯ２）、ヒュームドシリカ（Ｆｕｍｅｄ ＳｉＯ２）、沈殿法シリカ（Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ ＳｉＯ２）等の製造方法や性状の異なる種々のものが挙げられ、これらは単独で含有されてもよいし二種以上を組み合わせて含有されてもよい。ここで、研磨材として成分（ａ）以外にも一般に各種酸化物粒子が用いられるが、本発明においては、酸化セリウムは研磨速度を向上させることができない。一方、ダイヤモンドや酸化アルミニウムは、被研磨面にスクラッチやピット（へこみ）等の欠陥が発生するのを抑制するのができない。これに対し、成分（ａ）は研磨速度を向上させることができ、かつ被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。このため、研磨用組成物は成分（ａ）を含有する必要があり、成分（ａ）は被研磨面の仕上げ研磨に特に有効である。
【００１１】
成分（ａ）の具体例の中でも、コロイダルシリカが、被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する効果が高いために好ましい。コロイダルシリカは、通常表面が帯電した無定形シリカ粒子が水中に分散してコロイド状をなしているものをいう。コロイダルシリカは、ケイ酸ナトリウム又はケイ酸カリウムをイオン交換した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又はアルカリで加水分解する方法、有機ケイ素化合物を湿式にて加熱分解する方法等により得られる。
【００１２】
成分（ａ）の粒子径は、気体吸着による粉体の比表面積測定法（ＢＥＴ法）により測定された比表面積から求められる平均粒子径で好ましくは０．００５〜０．５μｍ、より好ましくは０．０１〜０．３μｍである。成分（ａ）の粒子径が０．００５μｍ未満では、研磨速度が遅いとともに研磨抵抗が大きくなり過ぎて研磨機に振動が発生するおそれがあり、被研磨面の研磨が困難になる。一方、０．５μｍを超えると、研磨用組成物に沈殿が発生しやすくなり、研磨後の被研磨物の表面粗度が悪化したり被研磨面に深いスクラッチが発生するおそれがある。
【００１３】
研磨用組成物中の成分（ａ）の含有量は好ましくは０．０１〜４０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％である。成分（ａ）の含有量が０．０１重量％未満では、研磨速度が遅くなるとともに研磨抵抗が大きくなり過ぎて研磨機に振動が発生するために、被研磨面の研磨が困難になる。一方、４０重量％を超えると、成分（ａ）が凝集して研磨用組成物の安定性が低下し研磨用組成物に沈殿が発生しやすくなるおそれがあるとともに、凝集した成分（ａ）によって被研磨面に深いスクラッチが発生するおそれがあるうえに、研磨速度はそれ以上向上しないために不経済である。
【００１４】
成分（ｂ）の（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物は、その化学的作用により被研磨物を研磨する研磨促進剤として作用する。さらに、成分（ｂ）は、研磨用組成物のｐＨを酸性側に低下させて成分（ｄ）による被研磨面の酸化を促進して研磨速度を向上させるとともに、被研磨面に保護膜を形成し、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する。ここで、成分（ｂ１）以外の酸、例えばクエン酸は、その化学的作用により被研磨物を研磨する研磨促進剤として作用するが、被研磨面に保護膜を形成することができない。一方、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）は成分（ｂ）と同様に被研磨面に保護膜を形成することはできるが、成分（ｂ）に比べて保護膜の形成力が弱く被研磨面に対する耐食性を向上させる程度及び被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する効果が低い。このため、研磨用組成物は成分（ｂ）を含有する必要がある。
【００１５】
ポリリン酸は下記一般式（１）で示され、複数のオルトリン酸が脱水縮合することにより生成される直鎖状高分子リン酸である。このポリリン酸は下記一般式（１）中のｎの数が異なる複数の直鎖状高分子リン酸の混合物であり、縮合率は例えば１１６％や１０５％である。ここで、縮合率とは、ポリリン酸を構成する直鎖状高分子リン酸の全てを加水分解してオルトリン酸を生成したときのポリリン酸に対するオルトリン酸の割合を示している。
【００１６】
Ｈｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１ …（１）
ピロリン酸は二リン酸とも呼ばれるとともにＨ４Ｐ２Ｏ７で示され、オルトリン酸はＨ３ＰＯ４で示される。メタリン酸は（ＨＰＯ３）ｍで示され、オルトリン酸の脱水縮合により生成される環状リン酸である。メチルアシッドホスフェートはメチルホスホン酸とも呼ばれるとともにエチルアシッドホスフェートはエチルホスホン酸とも呼ばれ、フィチン酸はイノシトールヘキサリン酸とも呼ばれる。メタリン酸ナトリウムは（ＮａＰＯ３）ｍで示される。酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムは酸性メタリン酸ソーダとも呼ばれ、ＮａｘＨｙ（ＰＯ３）ｘ＋ｙで示される。ｎは２〜４の整数を示し、ｍは３〜８の整数を示す。ｘ及びｙは１〜７の整数をそれぞれ示し、ｘ及びｙの合計は３〜８である。
【００１７】
研磨用組成物中の成分（ｂ）の含有量は好ましくは０．０１〜４０重量％、より好ましくは１〜２０重量％である。成分（ｂ）の含有量が０．０１重量％未満では、研磨促進効果が低いために研磨速度を十分に向上させることができない。一方、４０重量％を超えると、被研磨面に対する耐食性が悪化するおそれがあるうえに、不経済である。
【００１８】
成分（ｃ）の成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩は、成分（ｂ）とともに被研磨面に保護膜を形成し、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する。これら酸のアンモニウム塩の中でも、オルトリン酸三アンモニウム（（ＮＨ４）３ＰＯ４）、オルトリン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）及びオルトリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）からなる群から選ばれる少なくとも一種が、研磨用組成物中での安定性が高いために好ましい。
【００１９】
ここで、例えば成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸の金属塩も前記アンモニウム塩と同様に被研磨面に保護膜を形成することはできるが、研磨用組成物中に溶解して存在する金属イオンが成分（ａ）の安定性を低下させる。このため、研磨用組成物には凝集物が発生し、この凝集物によって被研磨面にスクラッチが発生する。このため、研磨用組成物は成分（ｃ）を含有する必要がある。
【００２０】
研磨用組成物中の成分（ｃ）の含有量は好ましくは０．０１〜３０重量％、より好ましくは１〜１０重量％である。成分（ｃ）の含有量が０．０１重量％未満では、被研磨面に保護膜を形成する効果が低く、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を十分に向上させることができないとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制するのが困難になる。一方、３０重量％を超えると、研磨用組成物の安定性が悪化するおそれがある。
【００２１】
成分（ｄ）の過酸化水素は、被研磨面を酸化させて成分（ａ）による機械的研磨を促進する。ここで、酸化剤としては一般に硝酸、過マンガン酸カリウム、過硫酸塩等も用いられるが、硝酸は酸化力が不十分であり、過マンガン酸カリウムや過硫酸塩を用いたときには被研磨面にスクラッチが発生する。これに対し、成分（ｄ）は十分な酸化力を有し前記作用を発揮できるほか、分解しても酸と水とになるため環境にやさしく比較的安価である。このため、研磨用組成物は酸化剤として成分（ｄ）を含有する必要がある。成分（ｄ）は、研磨用組成物を調製するときには一般に３０〜３５重量％の水溶液として混合される。
【００２２】
研磨用組成物中の成分（ｄ）の含有量は好ましくは０．１〜５重量％、より好ましくは０．３〜１重量％である。成分（ｄ）の含有量が０．１重量％未満では、成分（ｄ）の含有量が低いためにその酸化力が弱く、十分な研磨速度が得られない。さらに、被研磨面にスクラッチが多発して表面欠陥となるおそれがある。一方、５重量％を超えると、成分（ｄ）の被研磨面を酸化させる作用が強くなりすぎて被研磨面に対する耐食性が低下するとともに、多量の成分（ｄ）に起因して酸素が発生して成分（ｄ）の含有量が変化し、この成分（ｄ）の含有量の変化により研磨速度が変化して研磨速度の安定性を保持するのが困難になる。
【００２３】
成分（ｅ）の水は、他の成分を溶解又は分散させる。成分（ｅ）は他の成分の作用を阻害するのを防止するために不純物をできるだけ含有しないものが好ましく、具体的にはイオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後にフィルタを通して異物を除去した純水や超純水、又は蒸留水等が好ましい。研磨用組成物中の成分（ｅ）の含有量は、研磨用組成物中の他の成分の含有量に対する残量である。
【００２４】
研磨用組成物には、前記各成分以外に（ｆ）クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、酒石酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、アジピン酸、グリシン、アラニン、ヒスチジン、ギ酸及びシュウ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の研磨促進剤を含有させるのが好ましい。
【００２５】
成分（ｆ）は、化学的研磨作用に基づいて成分（ａ）の機械的研磨作用を促進し、研磨速度を向上させる。一般に、有機酸、無機酸又はそれらの塩は化学的研磨作用による研磨促進剤として利用されるが、それらのうち成分（ｆ）に示すものが特に好ましい。研磨用組成物中の成分（ｆ）の含有量は好ましくは０．０１〜４０重量％、より好ましくは１〜２０重量％である。成分（ｆ）の含有量が０．０１重量％未満では、成分（ｆ）による研磨促進効果が低いために十分な研磨速度が得られない。一方、４０重量％を超えると、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性が悪化し、被研磨面が腐食されるおそれがある。
【００２６】
本実施形態の研磨用組成物には、研磨用組成物の安定化、被研磨物の表面品質保持、研磨加工上の必要性等に応じ、前記各成分以外にその他の添加成分として、界面活性剤、増粘剤、キレート剤、消泡剤等を含有させてもよい。研磨用組成物中のその他の添加成分の含有量は、研磨用組成物の常法に従って決定される。界面活性剤は成分（ａ）の分散性を向上させ、例えばポリカルボン酸系界面活性剤、ポリスルホン酸系界面活性剤等が挙げられ、また具体例としてポリスチレンスルホン酸ナトリウムや、ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。増粘剤としては、例えば水溶性セルロース類やポリビニルアルコール等が挙げられる。
【００２７】
研磨速度及び研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性の向上には、研磨用組成物のｐＨが要因となっている。このため、研磨用組成物のｐＨは好ましくは０．５〜５．０、より好ましくは１．０〜３．０である。研磨用組成物のｐＨが０．５未満では、研磨用組成物のｐＨが低くなり過ぎて被研磨面に対する耐食性が悪化するおそれがある。一方、５．０を超えると、成分（ｄ）による被研磨面の酸化の進行が遅くなり、研磨速度が低下するおそれがある。
【００２８】
さて、被研磨物として例えばＮｉ−Ｐサブストレート表面を仕上げ研磨する場合には、本実施形態の研磨用組成物をＮｉ−Ｐサブストレート表面に供給しながら研磨パッドでＮｉ−Ｐサブストレート表面を研磨する。このとき、研磨用組成物には成分（ａ）が含有されているために、その機械的研磨作用によって一定の研磨速度でＮｉ−Ｐサブストレート表面を仕上げ研磨することができる。さらに、研磨用組成物には（ｂ）及び（ｄ）の各成分が含有されているために研磨速度を向上させることができ、成分（ｆ）を含有することにより研磨速度をより向上させることができる。
【００２９】
加えて、研磨用組成物には（ｂ）及び（ｃ）の各成分が含有されているために、Ｎｉ−Ｐサブストレート表面に保護膜を十分形成することができる。このため、研磨用組成物のＮｉ−Ｐサブストレート表面に対する耐食性を向上させるとともにＮｉ−Ｐサブストレート表面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。研磨後には水洗等の工程を経てＮｉ−Ｐサブストレート表面が洗浄され、乾燥されて磁気ディスク用基板が製造される。
【００３０】
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
・ 本実施形態の研磨用組成物は（ｂ）及び（ｃ）の各成分を含有し、研磨用組成物が被研磨面の研磨に用いられるときには、（ｂ）及び（ｃ）の各成分が被研磨面に保護膜を形成する。（ｂ）及び（ｃ）により形成された保護膜は、有機ホスホン酸のみを含有する研磨用組成物に比べて、被研磨面を保護するのに十分である。このため、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。
【００３１】
・ 研磨用組成物は（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）の各成分を含有している。このため、成分（ａ）による機械的研磨作用及び（ｂ）及び（ｄ）の各成分による研磨促進作用によって研磨速度を向上させることができる。
【００３２】
・ 研磨用組成物は成分（ｆ）を含有するのが好ましい。この場合は、成分（ｆ）の研磨促進作用によって研磨速度をより向上させることができる。
・ 成分（ｃ）はオルトリン酸三アンモニウム、オルトリン酸水素二ナトリウム及びオルトリン酸二水素ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましい。この場合は、成分（ｃ）の研磨用組成物中での安定性が高いために、被研磨面に対する耐食性の向上及びスクラッチの発生の抑制を維持することができる。
【００３３】
・ 研磨用組成物は、磁気ディスク用基板表面の仕上げ研磨に用いるのが好ましい。この場合は、研磨用組成物の磁気ディスク用基板表面に対する耐食性を向上させることにより、磁気ディスク用基板に、研磨用組成物による腐食に起因する表面粗さの悪化を抑制することができる。さらに、磁気ディスク用基板表面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。このため、磁気ディスク用基板の平滑性等の表面品質を向上させ、この磁気ディスク用基板を用いて製造された磁気ディスクに対しては磁気ヘッドの浮上高さを低くすることができるとともに、情報欠落や情報の読みとり不良を防止することができる。
【００３４】
尚、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。
・ 研磨用組成物を、調製されるときには成分（ｅ）の含有量が研磨工程に用いられるときに比べて少なく設定されることにより成分（ｅ）以外の各成分が濃縮され、研磨工程に用いられるときには成分（ｅ）が加えられて希釈されるように構成してもよい。このように構成した場合は、研磨用組成物の管理を容易に行なうとともに輸送効率を向上させることができる。
【００３５】
・ 研磨用組成物を調製するときにおける各成分の混合順序は限定されず、いずれの順序でもよいし同時でもよいが、成分（ｄ）と他の成分とを別々に分けた状態で研磨用組成物を調製及び保管し、使用する直前に成分（ｄ）を他の成分に加えてもよい。このように構成した場合は、研磨用組成物を長期間保管するときに成分（ｄ）の研磨用組成物中での分解を抑制することができる。
【００３６】
・ 被研磨面の研磨は１段で行なってもよく、２段以上の複数回に分けて行なってもよい。複数回に分けて行なう場合は、最後の仕上げ研磨において前記研磨用組成物を使用することが好ましい。
【００３７】
・ 被研磨物としては、磁気ディスク以外にも半導体ウエハ等の半導体基板、光学レンズ等が挙げられる。これらの材質としては、タングステン、銅、シリコン、ガラス、セラミック等が挙げられる。
【００３８】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜２６及び比較例１〜１３）
実施例１においては、まず成分（ａ）としてのコロイダルシリカ、成分（ｂ）としてのポリリン酸、成分（ｃ）としてのオルトリン酸二水素アンモニウム、成分（ｄ）の過酸化水素及び成分（ｅ）の水を混合して研磨用組成物を調製した。ここで、コロイダルシリカの粒子径はＢＥＴ法により測定された比表面積から求められる平均粒子径で３０ｎｍであり、研磨用組成物中におけるコロイダルシリカの含有量は５重量％であった。ポリリン酸は縮合率１１６％のものを用いた。研磨用組成物中にける（ｂ）〜（ｄ）の各成分の含有量を表１に示す。
【００３９】
実施例２〜２６及び比較例１〜１３においては、（ｂ）〜（ｄ）の各成分の種類及び含有量を表１及び表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして研磨用組成物を調製した。ここで、実施例１０においてはコロイダルシリカの平均粒子径を５０ｎｍに変更し、実施例１１においてはコロイダルシリカの平均粒子径を１０ｎｍに変更した。実施例１２においてはコロイダルシリカの含有量を１．０重量％に変更し、実施例１３においてはコロイダルシリカの含有量を１０．０重量％に変更した。実施例２３〜２６においては成分（ｆ）をさらに含有し、各実施例における成分（ｆ）の種類及び含有量を表１に示す。そして、各例の研磨用組成物について、下記（１）〜（３）の項目に関し評価を行なった。それらの結果を表１及び表２に示す。
【００４０】
尚、表１及び表２において、各成分の含有量は重量％で示す。さらに、酸性ヘキサメタリン酸をＡで示すとともにメチルアシッドホスフェートをＢで示し、エチルアシッドホスフェートをＣで示すとともにエチレングリコールアシッドホスフェートをＤで示す。オルトリン酸水素二アンモニウムをＥで示すとともにオルトリン酸二水素アンモニウムをＦで示し、オルトリン酸三アンモニウムをＧで示すとともにコハク酸二ナトリウムをＨで示す。メタンスルホン酸をＩで示し、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）をＰＢＴＣで示す。
【００４１】
（１）研磨速度
各例の研磨用組成物を用い、下記の研磨条件で被研磨物（Ｎｉ−Ｐサブストレート）の表面を研磨した後、下記に示す計算式に基づいて研磨速度を求めた。そして、研磨速度について、表３に示す評価基準に従って４段階で評価した。
＜研磨条件＞
被研磨物：走査型プローブ顕微鏡（Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ ＩＩＩ；デジタルインスツルメンツ社製）により測定される表面粗さＲａの値が６Åになるように予備研磨加工された直径３．５インチ（約９５ｍｍ）の無電解Ｎｉ−Ｐサブストレート、研磨機：両面研磨機（ＳＦＤＬ−９Ｂ；スピードファム株式会社製）、研磨パッド：スウェードタイプ（Ｂｅｌａｔｒｉｘ Ｎ００５８；カネボウ株式会社製）、荷重：８０ｇ／ｃｍ２、下定盤回転数：３０ｒｐｍ、研磨用組成物の供給量：４０ｍｌ／分、研磨時間：８分、研磨枚数：１０枚（１キャリア２枚で５キャリア）
＜研磨速度の計算式＞
研磨速度［μｍ／分］＝研磨による重量減［ｇ］÷（基板面積［ｃｍ２］×Ｎｉ−Ｐメッキの密度［ｇ／ｃｍ３］×研磨時間［分］）×１００００
（２）スクラッチ
研磨加工後のＮｉ−Ｐサブストレートの平面円環状をなす被研磨面の中央部と外周部との間の領域を、超微細欠陥可視マクロ検査装置（ＭｉｃｒｏＭａｘ ＶＭＸ２１００；ＶＩＳＩＯＮ ＰＳＹＴＥＣ社製）を使って観察した。５枚のＮｉ−Ｐサブストレートの表裏合わせて１０面を観察し、各面において測定画面で目視されたスクラッチの本数の平均値をＮｉ−Ｐサブストレート表面に発生したスクラッチの本数とした。そして、Ｎｉ−Ｐサブストレート表面に発生しているスクラッチについて、スクラッチの本数に基づき表３に示す評価基準に従って４段階で評価した。
【００４２】
（３）耐食性
各例の研磨用組成物を用いて（１）のＮｉ−Ｐサブストレートのエッチング試験を行った。具体的には、直径３．５インチのＮｉ−Ｐサブストレート１枚を研磨用組成物１００ｍｌに浸積し、エッチングによる重量減を測定した。ここで、研磨用組成物の温度を３０℃とするとともにエッチング時間を３時間とした。エッチング試験は２枚のＮｉ−Ｐサブストレートに対して行い、各Ｎｉ−Ｐサブストレートの重量減の平均値をＮｉ−Ｐサブストレートの重量減とした。そして、被研磨面に対する耐食性について、Ｎｉ−Ｐサブストレートの重量減に基づき表３に示す評価基準に従って４段階で評価した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
【表３】
表１に示すように、実施例１〜２６においては各項目について優れた評価となり、実施例２３〜２６においては成分（ｆ）を含有するために実施例１５及び実施例１６に比べて研磨速度をより向上させることができた。よって、実施例１〜２６の研磨用組成物を用いると、研磨速度及び被研磨面に対する耐食性を向上させることができるとともに、被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができた。
【００４６】
一方、表２に示すように、比較例１及び比較例２においては、成分（ｄ）を含有しないために、各評価について実施例２及び実施例１５に比べて劣る評価となった。比較例３においては成分（ｃ）を含有しないためにスクラッチ及び耐食性について実施例２に比べて劣る評価となり、比較例４においては成分（ｃ）を含有しないために各評価について実施例１４に比べて劣る評価となった。比較例５〜１３においては、成分（ｂ）等を含有しないために、研磨速度、スクラッチ又は耐食性について各実施例に比べて劣る評価となった。
【００４７】
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。
（１）前記成分（ｃ）はオルトリン酸三アンモニウム、オルトリン酸水素二ナトリウム及びオルトリン酸二水素ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１又は請求項２に記載の研磨用組成物。この構成によれば、被研磨面に対する耐食性の向上及びスクラッチの発生の抑制を維持することができる。
【００４８】
（２）磁気ディスク用基板表面を仕上げ研磨するために用いられる請求項１、請求項２及び上記（１）のいずれか一項に記載の研磨用組成物。この構成によれば、磁気ディスク用基板の表面品質を向上させることができる。
【００４９】
（３）請求項１、請求項２、上記（１）及び上記（２）のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて磁気ディスク用基板表面を仕上げ研磨する工程を備えることを特徴とする磁気ディスク用基板表面の研磨方法。この構成によれば、研磨用組成物を用いて磁気ディスク用基板表面を仕上げ研磨するという簡単な操作で、磁気ディスク用基板の表面品質を容易に向上させることができる。
【００５０】
【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に記載の発明の研磨用組成物によれば、被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明の研磨用組成物によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、研磨速度を向上させることができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータの記憶装置として用いられる磁気ディスク用の基板等の被研磨物の表面を研磨するために用いられる研磨用組成物に関するものである。より詳しくは、被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる研磨用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの記憶装置として用いられるハードディスクの高密度化等の要求に伴い、ハードディスク用基板の表面品質を向上させるためにその研磨工程における基板表面の腐食やスクラッチの発生の抑制が求められている。ここで、スクラッチとは、一定の幅及び深さを超える引掻き傷のことである。そのような要求を満たすために、従来の研磨用組成物は、酸化アルミニウム等の研磨材、過酸化水素等の酸化剤、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）等の有機ホスホン酸及び水を含有している（例えば特許文献１参照。）。そして、研磨材及び酸化剤により被研磨物の表面（被研磨面）を研磨するとともに、有機ホスホン酸により被研磨面に保護膜を形成し、被研磨面の腐食やスクラッチの発生を抑制して表面品質を向上させるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２７１７０号公報（第２〜７頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の研磨用組成物においては、有機ホスホン酸は保護膜の形成力が弱く、被研磨面の保護が不十分であった。このため、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性が悪化するとともに被研磨面にスクラッチが発生する場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するの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。
【０００６】
【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に記載の発明の研磨用組成物は、（ａ）二酸化ケイ素、（ｂ）（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物、（ｃ）成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩、（ｄ）過酸化水素及び（ｅ）水の各成分を含有するものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の研磨用組成物は、請求項１に記載の発明において、さらに（ｆ）クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、酒石酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、アジピン酸、グリシン、アラニン、ヒスチジン、ギ酸及びシュウ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の研磨促進剤を含有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の研磨用組成物を具体化した実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の研磨用組成物には、（ａ）二酸化ケイ素、（ｂ）（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物、（ｃ）成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩、（ｄ）過酸化水素及び（ｅ）水の各成分が含有されている。
【０００９】
この研磨用組成物は、磁気ディスク用基板等の被研磨物の表面を研磨するために用いられる。被研磨物の具体例としては、ブランク材のアルミニウム合金表面にニッケル（Ｎｉ）−リン（Ｐ）の無電解メッキが施されたＮｉ−Ｐサブストレートや、Ｎｉ−鉄（Ｆｅ）サブストレート、ボロンカーバイド（ＢＣ）サブストレート、カーボン（Ｃ）サブストレート等が挙げられる。
【００１０】
成分（ａ）の二酸化ケイ素は、その機械的研磨作用により研磨材として作用し、被研磨面を研磨する。成分（ａ）の具体例としてはコロイダルシリカ（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ＳｉＯ２）、ヒュームドシリカ（Ｆｕｍｅｄ ＳｉＯ２）、沈殿法シリカ（Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ ＳｉＯ２）等の製造方法や性状の異なる種々のものが挙げられ、これらは単独で含有されてもよいし二種以上を組み合わせて含有されてもよい。ここで、研磨材として成分（ａ）以外にも一般に各種酸化物粒子が用いられるが、本発明においては、酸化セリウムは研磨速度を向上させることができない。一方、ダイヤモンドや酸化アルミニウムは、被研磨面にスクラッチやピット（へこみ）等の欠陥が発生するのを抑制するのができない。これに対し、成分（ａ）は研磨速度を向上させることができ、かつ被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。このため、研磨用組成物は成分（ａ）を含有する必要があり、成分（ａ）は被研磨面の仕上げ研磨に特に有効である。
【００１１】
成分（ａ）の具体例の中でも、コロイダルシリカが、被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する効果が高いために好ましい。コロイダルシリカは、通常表面が帯電した無定形シリカ粒子が水中に分散してコロイド状をなしているものをいう。コロイダルシリカは、ケイ酸ナトリウム又はケイ酸カリウムをイオン交換した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又はアルカリで加水分解する方法、有機ケイ素化合物を湿式にて加熱分解する方法等により得られる。
【００１２】
成分（ａ）の粒子径は、気体吸着による粉体の比表面積測定法（ＢＥＴ法）により測定された比表面積から求められる平均粒子径で好ましくは０．００５〜０．５μｍ、より好ましくは０．０１〜０．３μｍである。成分（ａ）の粒子径が０．００５μｍ未満では、研磨速度が遅いとともに研磨抵抗が大きくなり過ぎて研磨機に振動が発生するおそれがあり、被研磨面の研磨が困難になる。一方、０．５μｍを超えると、研磨用組成物に沈殿が発生しやすくなり、研磨後の被研磨物の表面粗度が悪化したり被研磨面に深いスクラッチが発生するおそれがある。
【００１３】
研磨用組成物中の成分（ａ）の含有量は好ましくは０．０１〜４０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％である。成分（ａ）の含有量が０．０１重量％未満では、研磨速度が遅くなるとともに研磨抵抗が大きくなり過ぎて研磨機に振動が発生するために、被研磨面の研磨が困難になる。一方、４０重量％を超えると、成分（ａ）が凝集して研磨用組成物の安定性が低下し研磨用組成物に沈殿が発生しやすくなるおそれがあるとともに、凝集した成分（ａ）によって被研磨面に深いスクラッチが発生するおそれがあるうえに、研磨速度はそれ以上向上しないために不経済である。
【００１４】
成分（ｂ）の（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物は、その化学的作用により被研磨物を研磨する研磨促進剤として作用する。さらに、成分（ｂ）は、研磨用組成物のｐＨを酸性側に低下させて成分（ｄ）による被研磨面の酸化を促進して研磨速度を向上させるとともに、被研磨面に保護膜を形成し、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する。ここで、成分（ｂ１）以外の酸、例えばクエン酸は、その化学的作用により被研磨物を研磨する研磨促進剤として作用するが、被研磨面に保護膜を形成することができない。一方、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）は成分（ｂ）と同様に被研磨面に保護膜を形成することはできるが、成分（ｂ）に比べて保護膜の形成力が弱く被研磨面に対する耐食性を向上させる程度及び被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する効果が低い。このため、研磨用組成物は成分（ｂ）を含有する必要がある。
【００１５】
ポリリン酸は下記一般式（１）で示され、複数のオルトリン酸が脱水縮合することにより生成される直鎖状高分子リン酸である。このポリリン酸は下記一般式（１）中のｎの数が異なる複数の直鎖状高分子リン酸の混合物であり、縮合率は例えば１１６％や１０５％である。ここで、縮合率とは、ポリリン酸を構成する直鎖状高分子リン酸の全てを加水分解してオルトリン酸を生成したときのポリリン酸に対するオルトリン酸の割合を示している。
【００１６】
Ｈｎ＋２ＰｎＯ３ｎ＋１ …（１）
ピロリン酸は二リン酸とも呼ばれるとともにＨ４Ｐ２Ｏ７で示され、オルトリン酸はＨ３ＰＯ４で示される。メタリン酸は（ＨＰＯ３）ｍで示され、オルトリン酸の脱水縮合により生成される環状リン酸である。メチルアシッドホスフェートはメチルホスホン酸とも呼ばれるとともにエチルアシッドホスフェートはエチルホスホン酸とも呼ばれ、フィチン酸はイノシトールヘキサリン酸とも呼ばれる。メタリン酸ナトリウムは（ＮａＰＯ３）ｍで示される。酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムは酸性メタリン酸ソーダとも呼ばれ、ＮａｘＨｙ（ＰＯ３）ｘ＋ｙで示される。ｎは２〜４の整数を示し、ｍは３〜８の整数を示す。ｘ及びｙは１〜７の整数をそれぞれ示し、ｘ及びｙの合計は３〜８である。
【００１７】
研磨用組成物中の成分（ｂ）の含有量は好ましくは０．０１〜４０重量％、より好ましくは１〜２０重量％である。成分（ｂ）の含有量が０．０１重量％未満では、研磨促進効果が低いために研磨速度を十分に向上させることができない。一方、４０重量％を超えると、被研磨面に対する耐食性が悪化するおそれがあるうえに、不経済である。
【００１８】
成分（ｃ）の成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩は、成分（ｂ）とともに被研磨面に保護膜を形成し、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制する。これら酸のアンモニウム塩の中でも、オルトリン酸三アンモニウム（（ＮＨ４）３ＰＯ４）、オルトリン酸水素二アンモニウム（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４）及びオルトリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）からなる群から選ばれる少なくとも一種が、研磨用組成物中での安定性が高いために好ましい。
【００１９】
ここで、例えば成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸の金属塩も前記アンモニウム塩と同様に被研磨面に保護膜を形成することはできるが、研磨用組成物中に溶解して存在する金属イオンが成分（ａ）の安定性を低下させる。このため、研磨用組成物には凝集物が発生し、この凝集物によって被研磨面にスクラッチが発生する。このため、研磨用組成物は成分（ｃ）を含有する必要がある。
【００２０】
研磨用組成物中の成分（ｃ）の含有量は好ましくは０．０１〜３０重量％、より好ましくは１〜１０重量％である。成分（ｃ）の含有量が０．０１重量％未満では、被研磨面に保護膜を形成する効果が低く、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を十分に向上させることができないとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制するのが困難になる。一方、３０重量％を超えると、研磨用組成物の安定性が悪化するおそれがある。
【００２１】
成分（ｄ）の過酸化水素は、被研磨面を酸化させて成分（ａ）による機械的研磨を促進する。ここで、酸化剤としては一般に硝酸、過マンガン酸カリウム、過硫酸塩等も用いられるが、硝酸は酸化力が不十分であり、過マンガン酸カリウムや過硫酸塩を用いたときには被研磨面にスクラッチが発生する。これに対し、成分（ｄ）は十分な酸化力を有し前記作用を発揮できるほか、分解しても酸と水とになるため環境にやさしく比較的安価である。このため、研磨用組成物は酸化剤として成分（ｄ）を含有する必要がある。成分（ｄ）は、研磨用組成物を調製するときには一般に３０〜３５重量％の水溶液として混合される。
【００２２】
研磨用組成物中の成分（ｄ）の含有量は好ましくは０．１〜５重量％、より好ましくは０．３〜１重量％である。成分（ｄ）の含有量が０．１重量％未満では、成分（ｄ）の含有量が低いためにその酸化力が弱く、十分な研磨速度が得られない。さらに、被研磨面にスクラッチが多発して表面欠陥となるおそれがある。一方、５重量％を超えると、成分（ｄ）の被研磨面を酸化させる作用が強くなりすぎて被研磨面に対する耐食性が低下するとともに、多量の成分（ｄ）に起因して酸素が発生して成分（ｄ）の含有量が変化し、この成分（ｄ）の含有量の変化により研磨速度が変化して研磨速度の安定性を保持するのが困難になる。
【００２３】
成分（ｅ）の水は、他の成分を溶解又は分散させる。成分（ｅ）は他の成分の作用を阻害するのを防止するために不純物をできるだけ含有しないものが好ましく、具体的にはイオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後にフィルタを通して異物を除去した純水や超純水、又は蒸留水等が好ましい。研磨用組成物中の成分（ｅ）の含有量は、研磨用組成物中の他の成分の含有量に対する残量である。
【００２４】
研磨用組成物には、前記各成分以外に（ｆ）クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、酒石酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、アジピン酸、グリシン、アラニン、ヒスチジン、ギ酸及びシュウ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の研磨促進剤を含有させるのが好ましい。
【００２５】
成分（ｆ）は、化学的研磨作用に基づいて成分（ａ）の機械的研磨作用を促進し、研磨速度を向上させる。一般に、有機酸、無機酸又はそれらの塩は化学的研磨作用による研磨促進剤として利用されるが、それらのうち成分（ｆ）に示すものが特に好ましい。研磨用組成物中の成分（ｆ）の含有量は好ましくは０．０１〜４０重量％、より好ましくは１〜２０重量％である。成分（ｆ）の含有量が０．０１重量％未満では、成分（ｆ）による研磨促進効果が低いために十分な研磨速度が得られない。一方、４０重量％を超えると、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性が悪化し、被研磨面が腐食されるおそれがある。
【００２６】
本実施形態の研磨用組成物には、研磨用組成物の安定化、被研磨物の表面品質保持、研磨加工上の必要性等に応じ、前記各成分以外にその他の添加成分として、界面活性剤、増粘剤、キレート剤、消泡剤等を含有させてもよい。研磨用組成物中のその他の添加成分の含有量は、研磨用組成物の常法に従って決定される。界面活性剤は成分（ａ）の分散性を向上させ、例えばポリカルボン酸系界面活性剤、ポリスルホン酸系界面活性剤等が挙げられ、また具体例としてポリスチレンスルホン酸ナトリウムや、ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。増粘剤としては、例えば水溶性セルロース類やポリビニルアルコール等が挙げられる。
【００２７】
研磨速度及び研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性の向上には、研磨用組成物のｐＨが要因となっている。このため、研磨用組成物のｐＨは好ましくは０．５〜５．０、より好ましくは１．０〜３．０である。研磨用組成物のｐＨが０．５未満では、研磨用組成物のｐＨが低くなり過ぎて被研磨面に対する耐食性が悪化するおそれがある。一方、５．０を超えると、成分（ｄ）による被研磨面の酸化の進行が遅くなり、研磨速度が低下するおそれがある。
【００２８】
さて、被研磨物として例えばＮｉ−Ｐサブストレート表面を仕上げ研磨する場合には、本実施形態の研磨用組成物をＮｉ−Ｐサブストレート表面に供給しながら研磨パッドでＮｉ−Ｐサブストレート表面を研磨する。このとき、研磨用組成物には成分（ａ）が含有されているために、その機械的研磨作用によって一定の研磨速度でＮｉ−Ｐサブストレート表面を仕上げ研磨することができる。さらに、研磨用組成物には（ｂ）及び（ｄ）の各成分が含有されているために研磨速度を向上させることができ、成分（ｆ）を含有することにより研磨速度をより向上させることができる。
【００２９】
加えて、研磨用組成物には（ｂ）及び（ｃ）の各成分が含有されているために、Ｎｉ−Ｐサブストレート表面に保護膜を十分形成することができる。このため、研磨用組成物のＮｉ−Ｐサブストレート表面に対する耐食性を向上させるとともにＮｉ−Ｐサブストレート表面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。研磨後には水洗等の工程を経てＮｉ−Ｐサブストレート表面が洗浄され、乾燥されて磁気ディスク用基板が製造される。
【００３０】
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
・ 本実施形態の研磨用組成物は（ｂ）及び（ｃ）の各成分を含有し、研磨用組成物が被研磨面の研磨に用いられるときには、（ｂ）及び（ｃ）の各成分が被研磨面に保護膜を形成する。（ｂ）及び（ｃ）により形成された保護膜は、有機ホスホン酸のみを含有する研磨用組成物に比べて、被研磨面を保護するのに十分である。このため、研磨用組成物の被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。
【００３１】
・ 研磨用組成物は（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）の各成分を含有している。このため、成分（ａ）による機械的研磨作用及び（ｂ）及び（ｄ）の各成分による研磨促進作用によって研磨速度を向上させることができる。
【００３２】
・ 研磨用組成物は成分（ｆ）を含有するのが好ましい。この場合は、成分（ｆ）の研磨促進作用によって研磨速度をより向上させることができる。
・ 成分（ｃ）はオルトリン酸三アンモニウム、オルトリン酸水素二ナトリウム及びオルトリン酸二水素ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましい。この場合は、成分（ｃ）の研磨用組成物中での安定性が高いために、被研磨面に対する耐食性の向上及びスクラッチの発生の抑制を維持することができる。
【００３３】
・ 研磨用組成物は、磁気ディスク用基板表面の仕上げ研磨に用いるのが好ましい。この場合は、研磨用組成物の磁気ディスク用基板表面に対する耐食性を向上させることにより、磁気ディスク用基板に、研磨用組成物による腐食に起因する表面粗さの悪化を抑制することができる。さらに、磁気ディスク用基板表面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。このため、磁気ディスク用基板の平滑性等の表面品質を向上させ、この磁気ディスク用基板を用いて製造された磁気ディスクに対しては磁気ヘッドの浮上高さを低くすることができるとともに、情報欠落や情報の読みとり不良を防止することができる。
【００３４】
尚、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。
・ 研磨用組成物を、調製されるときには成分（ｅ）の含有量が研磨工程に用いられるときに比べて少なく設定されることにより成分（ｅ）以外の各成分が濃縮され、研磨工程に用いられるときには成分（ｅ）が加えられて希釈されるように構成してもよい。このように構成した場合は、研磨用組成物の管理を容易に行なうとともに輸送効率を向上させることができる。
【００３５】
・ 研磨用組成物を調製するときにおける各成分の混合順序は限定されず、いずれの順序でもよいし同時でもよいが、成分（ｄ）と他の成分とを別々に分けた状態で研磨用組成物を調製及び保管し、使用する直前に成分（ｄ）を他の成分に加えてもよい。このように構成した場合は、研磨用組成物を長期間保管するときに成分（ｄ）の研磨用組成物中での分解を抑制することができる。
【００３６】
・ 被研磨面の研磨は１段で行なってもよく、２段以上の複数回に分けて行なってもよい。複数回に分けて行なう場合は、最後の仕上げ研磨において前記研磨用組成物を使用することが好ましい。
【００３７】
・ 被研磨物としては、磁気ディスク以外にも半導体ウエハ等の半導体基板、光学レンズ等が挙げられる。これらの材質としては、タングステン、銅、シリコン、ガラス、セラミック等が挙げられる。
【００３８】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１〜２６及び比較例１〜１３）
実施例１においては、まず成分（ａ）としてのコロイダルシリカ、成分（ｂ）としてのポリリン酸、成分（ｃ）としてのオルトリン酸二水素アンモニウム、成分（ｄ）の過酸化水素及び成分（ｅ）の水を混合して研磨用組成物を調製した。ここで、コロイダルシリカの粒子径はＢＥＴ法により測定された比表面積から求められる平均粒子径で３０ｎｍであり、研磨用組成物中におけるコロイダルシリカの含有量は５重量％であった。ポリリン酸は縮合率１１６％のものを用いた。研磨用組成物中にける（ｂ）〜（ｄ）の各成分の含有量を表１に示す。
【００３９】
実施例２〜２６及び比較例１〜１３においては、（ｂ）〜（ｄ）の各成分の種類及び含有量を表１及び表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして研磨用組成物を調製した。ここで、実施例１０においてはコロイダルシリカの平均粒子径を５０ｎｍに変更し、実施例１１においてはコロイダルシリカの平均粒子径を１０ｎｍに変更した。実施例１２においてはコロイダルシリカの含有量を１．０重量％に変更し、実施例１３においてはコロイダルシリカの含有量を１０．０重量％に変更した。実施例２３〜２６においては成分（ｆ）をさらに含有し、各実施例における成分（ｆ）の種類及び含有量を表１に示す。そして、各例の研磨用組成物について、下記（１）〜（３）の項目に関し評価を行なった。それらの結果を表１及び表２に示す。
【００４０】
尚、表１及び表２において、各成分の含有量は重量％で示す。さらに、酸性ヘキサメタリン酸をＡで示すとともにメチルアシッドホスフェートをＢで示し、エチルアシッドホスフェートをＣで示すとともにエチレングリコールアシッドホスフェートをＤで示す。オルトリン酸水素二アンモニウムをＥで示すとともにオルトリン酸二水素アンモニウムをＦで示し、オルトリン酸三アンモニウムをＧで示すとともにコハク酸二ナトリウムをＨで示す。メタンスルホン酸をＩで示し、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）をＰＢＴＣで示す。
【００４１】
（１）研磨速度
各例の研磨用組成物を用い、下記の研磨条件で被研磨物（Ｎｉ−Ｐサブストレート）の表面を研磨した後、下記に示す計算式に基づいて研磨速度を求めた。そして、研磨速度について、表３に示す評価基準に従って４段階で評価した。
＜研磨条件＞
被研磨物：走査型プローブ顕微鏡（Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ ＩＩＩ；デジタルインスツルメンツ社製）により測定される表面粗さＲａの値が６Åになるように予備研磨加工された直径３．５インチ（約９５ｍｍ）の無電解Ｎｉ−Ｐサブストレート、研磨機：両面研磨機（ＳＦＤＬ−９Ｂ；スピードファム株式会社製）、研磨パッド：スウェードタイプ（Ｂｅｌａｔｒｉｘ Ｎ００５８；カネボウ株式会社製）、荷重：８０ｇ／ｃｍ２、下定盤回転数：３０ｒｐｍ、研磨用組成物の供給量：４０ｍｌ／分、研磨時間：８分、研磨枚数：１０枚（１キャリア２枚で５キャリア）
＜研磨速度の計算式＞
研磨速度［μｍ／分］＝研磨による重量減［ｇ］÷（基板面積［ｃｍ２］×Ｎｉ−Ｐメッキの密度［ｇ／ｃｍ３］×研磨時間［分］）×１００００
（２）スクラッチ
研磨加工後のＮｉ−Ｐサブストレートの平面円環状をなす被研磨面の中央部と外周部との間の領域を、超微細欠陥可視マクロ検査装置（ＭｉｃｒｏＭａｘ ＶＭＸ２１００；ＶＩＳＩＯＮ ＰＳＹＴＥＣ社製）を使って観察した。５枚のＮｉ−Ｐサブストレートの表裏合わせて１０面を観察し、各面において測定画面で目視されたスクラッチの本数の平均値をＮｉ−Ｐサブストレート表面に発生したスクラッチの本数とした。そして、Ｎｉ−Ｐサブストレート表面に発生しているスクラッチについて、スクラッチの本数に基づき表３に示す評価基準に従って４段階で評価した。
【００４２】
（３）耐食性
各例の研磨用組成物を用いて（１）のＮｉ−Ｐサブストレートのエッチング試験を行った。具体的には、直径３．５インチのＮｉ−Ｐサブストレート１枚を研磨用組成物１００ｍｌに浸積し、エッチングによる重量減を測定した。ここで、研磨用組成物の温度を３０℃とするとともにエッチング時間を３時間とした。エッチング試験は２枚のＮｉ−Ｐサブストレートに対して行い、各Ｎｉ−Ｐサブストレートの重量減の平均値をＮｉ−Ｐサブストレートの重量減とした。そして、被研磨面に対する耐食性について、Ｎｉ−Ｐサブストレートの重量減に基づき表３に示す評価基準に従って４段階で評価した。
【００４３】
【表１】
【表２】
【表３】
【００４６】
一方、表２に示すように、比較例１及び比較例２においては、成分（ｄ）を含有しないために、各評価について実施例２及び実施例１５に比べて劣る評価となった。比較例３においては成分（ｃ）を含有しないためにスクラッチ及び耐食性について実施例２に比べて劣る評価となり、比較例４においては成分（ｃ）を含有しないために各評価について実施例１４に比べて劣る評価となった。比較例５〜１３においては、成分（ｂ）等を含有しないために、研磨速度、スクラッチ又は耐食性について各実施例に比べて劣る評価となった。
【００４７】
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。
（１）前記成分（ｃ）はオルトリン酸三アンモニウム、オルトリン酸水素二ナトリウム及びオルトリン酸二水素ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１又は請求項２に記載の研磨用組成物。この構成によれば、被研磨面に対する耐食性の向上及びスクラッチの発生の抑制を維持することができる。
【００４８】
（２）磁気ディスク用基板表面を仕上げ研磨するために用いられる請求項１、請求項２及び上記（１）のいずれか一項に記載の研磨用組成物。この構成によれば、磁気ディスク用基板の表面品質を向上させることができる。
【００４９】
（３）請求項１、請求項２、上記（１）及び上記（２）のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて磁気ディスク用基板表面を仕上げ研磨する工程を備えることを特徴とする磁気ディスク用基板表面の研磨方法。この構成によれば、研磨用組成物を用いて磁気ディスク用基板表面を仕上げ研磨するという簡単な操作で、磁気ディスク用基板の表面品質を容易に向上させることができる。
【００５０】
【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に記載の発明の研磨用組成物によれば、被研磨面に対する耐食性を向上させるとともに被研磨面にスクラッチが発生するのを抑制することができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明の研磨用組成物によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、研磨速度を向上させることができる。
Claims (2)
- （ａ）二酸化ケイ素、（ｂ）（ｂ１）ポリリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、メタリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、フィチン酸及び１−ヒドロシキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸並びに（ｂ２）メタリン酸ナトリウム及び酸性ヘキサメタリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種のリン系化合物、（ｃ）成分（ｂ１）からなる群から選ばれる少なくとも一種の酸のアンモニウム塩、（ｄ）過酸化水素及び（ｅ）水の各成分を含有することを特徴とする研磨用組成物。
- さらに（ｆ）クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、酒石酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、アジピン酸、グリシン、アラニン、ヒスチジン、ギ酸及びシュウ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の研磨促進剤を含有する請求項１に記載の研磨用組成物。
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