JP2010158747A - 研磨組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ヒュームドシリカを用いた場合であっても、凝集を抑制し、粗大粒子数が低減された研磨組成物を提供する。
【解決手段】 ヒュームドシリカの比表面積を80m2/g以上90m2/g以下とし、かつ前記研磨組成物の可視光領域の吸光度を0.3以上0.4以下の範囲内とすることで、粗大粒子数を低減し、スクラッチを低減した研磨組成物を提供することができる。
【選択図】 なし
Description
前記ヒュームドシリカの比表面積が80m2/g以上90m2/g以下であり、
かつ前記研磨組成物の可視光領域の吸光度が0.3以上0.4以下の範囲内であることを特徴とする研磨組成物である。
pHが8以上12未満であることを特徴とする。
本発明の研磨組成物は、研磨砥粒がヒュームドシリカであり、ヒュームドシリカの比表面積が80m2/g以上90m2/g以下であることが好ましい。これは、比表面積が80m2/g未満では粒子が大きくなり、粗大粒子数が増え、比表面積が90m2/gを超えると粒子が小さくなり、研磨組成物の粘度が上昇し、凝集し易くなるからである。比表面積を上記範囲とすることで、ヒュームドシリカが凝集し難い研磨組成物が得られる。
図2は、本発明の実施の一形態である研磨組成物の製造工程を示すフロー図である。
本工程S100では、酸性水溶液を調製する。酸性水溶液は、水に酸を添加することによって調製できる。酸としては公知のものを使用でき、たとえば、塩酸、硝酸、硫酸などの無機酸、リン酸などの有機酸が挙げられる。これらの中でも、無機酸が好ましく、塩酸が特に好ましい。酸は単独で使用でき、または必要に応じて2種以上を併用できる。
本工程S110では、工程S100で生成した酸性水溶液と、比表面積が80m2/g以上90m2/g以下のヒュームドシリカとを混合し、酸性ヒュームドシリカ分散液を調製する。混合は、剪断力を加えながら行うのが好ましい。混合時間は、好ましくは1時間以上、さらに好ましくは2時間以上である。
本工程S120では、工程S110で生成した酸性ヒュームドシリカ分散液に水を加え、該分散液中のヒュームドシリカの濃度を好ましくは30〜45重量%、さらに好ましくは33〜44重量%に希釈する。
本工程S130では、アルカリ性水溶液を調製する。アルカリ性水溶液は、水にアルカリ性化合物を添加することによって調製できる。アルカリ性化合物としては公知のものを使用でき、たとえば、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物などが挙げられる。これらの中でも、アルカリ金属の水酸化物、水酸化アンモニウムなどが好ましく、水酸化アンモニウムがさらに好ましい。アルカリ性化合物は1種を単独で使用でき、または必要に応じて2種以上を併用できる。
アルカリ性水溶液のpHは、好ましくは12〜14である。
本工程S140では、本実施形態の研磨組成物を調製する。
(実施例1)
図3Aは、実施例1に係る研磨組成物の製造工程を示すフロー図である。
この工程S200では、超純水に、0.01Nの塩酸水溶液を添加し、pH2に調整した。
この工程S210では、工程S200で生成した塩酸水溶液に、ヒュームドシリカ(平均一次粒径20nm、比表面積85m2/g)を加えて2時間30分混合し、ヒュームドシリカ濃度が50重量%である、酸性ヒュームドシリカ分散液を調製した。
この工程S220では、工程210で生成した酸性ヒュームドシリカ分散液に超純水を加えて30分間混合した。これにより、ヒュームドシリカ濃度49重量%の酸性ヒュームドシリカ分散液が得られた。
この工程S230では、超純水に、0.9重量%の水酸化アンモニウム水溶液を添加し、pH13のアルカリ性水溶液を調製した。
この工程S240では、工程S230で生成したアルカリ性水溶液26.3kgに、撹拌下、工程S220で生成したヒュームドシリカ濃度40重量%の酸性ヒュームドシリカ分散液43.7kgを添加し、添加終了後さらに0.1時間混合を行い、研磨組成物を調製した。
図3Bは、実施例2に係る研磨組成物の製造工程を示すフロー図である。この実施例2では、酸性ヒュームドシリカ分散液の混合工程S211以外は、実施例1と同じであるので、同一のステップ番号を付して各工程の説明は省略する。
図3Cは、実施例3に係る研磨組成物の製造工程を示すフロー図である。この実施例3では、酸性ヒュームドシリカ分散液の混合工程S212以外は、実施例1と同じであるので、同一のステップ番号を付して各工程の説明は省略する。
比較例1では、酸性ヒュームドシリカ分散液の混合工程S211と、酸性ヒュームドシリカ分散液の希釈工程S220のヒュームドシリカ濃度および、酸性ヒュームドシリカ分散液の混合工程S211で用いた分散装置以外は、実施例2と同じである。
酸性ヒュームドシリカ分散液の混合工程において、pH2の塩酸水溶液とヒュームドシリカとの混合時間を4時間とすること以外は、比較例1と同様にして、比較例2の研磨組成物(ヒュームドシリカ濃度25重量%、pH10.5)を製造した。
・ヒュームドシリカの粗大粒子数は、実施例および比較例の研磨組成物をそれぞれ0.5ml採取し、粒子数測定器(商品名:Accusizer780APS、Particle Sizing Systems社製)を用いて、各組成物中に含まれる粒径0.5μm以上のヒュームドシリカの粒子数を測定した値である。
実施例1〜3および比較例1,2の研磨組成物について、粗大粒子数と可視光領域の吸光度の測定結果を表1および図4に示す。
Claims (2)
- 砥粒としてヒュームドシリカを使用した研磨組成物であって、
前記ヒュームドシリカの比表面積が80m2/g以上90m2/g以下であり、
かつ前記研磨組成物の可視光領域の吸光度が0.3以上0.4以下の範囲内であることを特徴とする研磨組成物。 - 前記ヒュームドシリカの研磨組成物全体に対する含有量が10重量%以上30重量%以下であり、
pHが8以上12未満であることを特徴とする請求項1記載の研磨組成物。
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