JP2011161599A - 磁気ディスク基板用研磨液組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルミナ粒子とシリカ粒子とを含む磁気ディスク基板用研磨液組成物であって、研磨速度の向上とロールオフの低減が可能な磁気ディスク基板用研磨液組成物、及びこれを用いた磁気ディスク基板の製造方法の提供。
【解決手段】アルミナ粒子、シリカ粒子、オキシアルキレン基を有する化合物、及び水を含有する磁気ディスク基板用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子が透過型電子顕微鏡観察による測定で得られた前記シリカ粒子の粒径（ｎｍ）に対して小粒径側からの累積体積頻度（％）をプロットして得られた前記シリカ粒子の粒径対累積体積頻度グラフにおいて粒径１０ｎｍにおける累積体積頻度が０〜４０％でありかつ粒径４０ｎｍにおける累積体積頻度が５５〜１００％である、磁気ディスク基板用研磨液組成物。
【選択図】図１
【解決手段】アルミナ粒子、シリカ粒子、オキシアルキレン基を有する化合物、及び水を含有する磁気ディスク基板用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子が透過型電子顕微鏡観察による測定で得られた前記シリカ粒子の粒径（ｎｍ）に対して小粒径側からの累積体積頻度（％）をプロットして得られた前記シリカ粒子の粒径対累積体積頻度グラフにおいて粒径１０ｎｍにおける累積体積頻度が０〜４０％でありかつ粒径４０ｎｍにおける累積体積頻度が５５〜１００％である、磁気ディスク基板用研磨液組成物。
【選択図】図１
Description
本発明は、磁気ディスク基板用研磨液組成物、及びこれを用いた磁気ディスク基板の製造方法に関する。
近年、磁気ディスクドライブは小型化・大容量化が進み、高記録密度化が求められている。高記録密度化するために、単位記録面積を縮小し、弱くなった磁気信号の検出感度を向上するため、磁気ヘッドの浮上高さをより低くするための技術開発が進められている。磁気ディスク基板は、磁気ヘッドの低浮上化と記録面積の確保に対応するため、平滑性及び平坦性の向上（表面粗さ、うねり、端面ダレの低減）と欠陥低減（スクラッチ、突起、ピット等の低減）が厳しく要求されている。近年では、粗研磨の段階で、かかる要求を満たす必要があり、アルミナ粒子にシリカ粒子を混合した研磨液が用いられている（特許文献１〜３）。
特許文献１は、体積中位径が４０〜１５０ｎｍのシリカ粒子をアルミナ粒子と組み合わせることで、研磨速度の維持とアルミナ粒子の突き刺さりの低減を達成できることを開示する。また、特許文献２は、粒径の小さいアルミナ粒子を用いた研磨において、コロイダルシリカを砥粒として併用すると研磨速度の向上とピットの低減を達成できることを開示する。さらに、特許文献３は、フュームドアルミナ、アルファアルミナ、シリカ、及び非イオン性界面活性剤を含有する研磨液組成物を開示する。
アルミナ粒子とシリカ粒子とを併用する研磨液組成物において、平均粒径が４０ｎｍ未満の粒径の小さいシリカを使用する場合、研磨速度が著しく低減してしまう問題がある。また、磁気ディスクドライブのさらなる大容量化を実現するためには、さらにロールオフ特性が向上した研磨液組成物が必要である。
そこで、本発明は、アルミナ粒子と粒径の小さいシリカ粒子とを含む磁気ディスク基板用研磨液組成物であって、研磨速度の向上とロールオフの低減が可能な磁気ディスク基板用研磨液組成物、及びこれを用いた磁気ディスク基板の製造方法を提供する。
本発明は、アルミナ粒子、シリカ粒子、オキシアルキレン基を有する化合物、及び水を含有する磁気ディスク基板用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子が透過型電子顕微鏡観察による測定で得られた前記シリカ粒子の粒径（ｎｍ）に対して小粒径側からの累積体積頻度（％）をプロットして得られた前記シリカ粒子の粒径対累積体積頻度グラフにおいて、粒径１０ｎｍにおける累積体積頻度が０〜４０％でありかつ粒径４０ｎｍにおける累積体積頻度が５５〜１００％である磁気ディスク基板用研磨液組成物に関する。
また、本発明は、本発明の磁気ディスク基板用研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を含む磁気ディスク基板の製造方法に関する。
本発明の磁気ディスク基板用研磨液組成物は、被研磨基板の研磨速度向上、及び、研磨後の基板のロールオフ特性を向上できるという効果を奏しうる。
砥粒としてアルミナ粒子とシリカ粒子とを含有する研磨液組成物に特有の問題点として、４０ｎｍ未満の小径シリカ粒子を使用する場合に研磨速度を得ることができないという問題があった。本発明は、アルミナ粒子と特定の粒度分布を有する小径シリカ粒子とオキシアルキレン基を有する化合物（以下「オキシアルキレン化合物」ということがある。）を併用することにより、研磨速度が向上し、さらに、ロールオフ特性も向上する、という知見に基づく。
すなわち、本発明は、一態様として、アルミナ粒子、シリカ粒子、オキシアルキレン基を有する化合物、及び水を含有する磁気ディスク基板用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子が透過型電子顕微鏡観察による測定で得られた前記シリカ粒子の粒径（ｎｍ）に対して小粒径側からの累積体積頻度（％）をプロットして得られた前記シリカ粒子の粒径対累積体積頻度グラフにおいて粒径１０ｎｍにおける累積体積頻度が０〜４０％でありかつ粒径４０ｎｍにおける累積体積頻度が５５〜１００％である、磁気ディスク基板用研磨液組成物（以下、「本発明の研磨液組成物」ともいう。）に関する。
本発明の研磨液組成物による研磨速度向上のメカニズムは明らかではないが、以下のように推定される。アルミナ粒子はシリカ粒子と比較して切削力は非常に大きい。従って、アルミナ粒子とシリカ粒子を含有した研磨液組成物ではアルミナ粒子が基板の大部分を切削している。ここに小径のシリカ粒子が存在すると、シリカ粒子はアルミナ表面に吸着し、アルミナ粒子の切削を阻害するため研磨速度が発現されない。しかし、ここにオキシアルキレン化合物が存在する場合には、シリカ粒子とオキシアルキレン化合物との凝集体が形成される。さらに、小径のシリカ粒子が特定の粒度分布を有している場合には、アルミナ表面からシリカ粒子が効率的に取り除かれて、アルミナ粒子が基板を切削しやすくなる。その結果、本発明の研磨液組成の高い研磨速度が発現されるものと推定される。但し、本発明はこのメカニズムに限定されない。
また、本発明の研磨液組成物によるロールオフ向上のメカニズムは明らかではないが以下のように考えられる。すなわち、研磨液組成物中のオキシアルキレン化合物の一部は研磨パッドであるウレタンパッド表面に吸着して潤滑膜を形成する。この研磨パッドの潤滑膜によって端面の過剰研磨が抑制され、ロールオフ特性が向上すると考えられる。但し、本発明はこのメカニズムに限定されない。
本発明の研磨液組成物よれば、研磨速度が向上した研磨が可能となり、さらに研磨後の基板のロールオフ特性を向上できるという効果を奏しうる。よって、本発明の研磨液組成物によれば、高記録密度化に適した磁気ディスク基板を製造できるという効果を奏しうる。
本明細書において「ロールオフ特性」とは、被研磨基板の研磨後のロールオフ（端面ダレ）の程度の低さをいい、具体的には実施例で測定されるロールオフ値が大きいことをいう。
また、本明細書において、基板の「うねり」とは、粗さよりも波長の長い基板表面の凹凸であり、特に、波長０．５〜５ｍｍのうねりのことを指す。この基板のうねりが低減されることにより、磁気ヘッドの浮上量が低減でき、磁気ディスク基板の記録密度向上が可能となる。
［アルミナ粒子］
本発明の研磨液組成物は、砥粒としてアルミナ粒子を含有する。本発明に用いられるアルミナ粒子としては、突き刺さり低減、うねり低減、表面粗さ低減、研磨速度向上及び表面欠陥防止の観点から、アルミナとしての純度が９５％以上のアルミナが好ましく、より好ましくは９７％以上、さらに好ましくは９９％以上のアルミナである。また、研磨速度向上の観点からは、α−アルミナが好ましく、基板の表面性状及びうねり低減の観点からは、中間アルミナ及びアモルファスアルミナが好ましい。中間アルミナとは、α−アルミナ以外の結晶性アルミナ粒子の総称であり、具体的にはγ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、η−アルミナ、κ−アルミナ、及びこれらの混合物等が挙げられる。その中間アルミナの中でも、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、γ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ及びこれらの混合物が好ましく、より好ましくはγ−アルミナ及びθ−アルミナである。研磨速度向上及びうねり低減の観点からは、α−アルミナと、中間アルミナ及び／又はアモルファスアルミナとを混合して使用することが好ましく、α−アルミナと中間アルミナとを混合して使用することがより好ましく、α−アルミナとθ−アルミナとを混合して使用することがさらに好ましい。また、アルミナ粒子中のα−アルミナの含有量は、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、２０〜１００重量％が好ましく、２０〜８０重量％がより好ましく、２０〜７５重量％がさらに好ましい。本発明において、アルミナ粒子中のα−アルミナの含有量は、ＷＡ−１０００（昭和電工（株）製 アルミナ粒子）の１０４面のピーク面積を１００％として、Ｘ線回折におけるα−アルミナの対応ピーク面積を相対比較することにより求める。
本発明の研磨液組成物は、砥粒としてアルミナ粒子を含有する。本発明に用いられるアルミナ粒子としては、突き刺さり低減、うねり低減、表面粗さ低減、研磨速度向上及び表面欠陥防止の観点から、アルミナとしての純度が９５％以上のアルミナが好ましく、より好ましくは９７％以上、さらに好ましくは９９％以上のアルミナである。また、研磨速度向上の観点からは、α−アルミナが好ましく、基板の表面性状及びうねり低減の観点からは、中間アルミナ及びアモルファスアルミナが好ましい。中間アルミナとは、α−アルミナ以外の結晶性アルミナ粒子の総称であり、具体的にはγ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、η−アルミナ、κ−アルミナ、及びこれらの混合物等が挙げられる。その中間アルミナの中でも、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、γ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ及びこれらの混合物が好ましく、より好ましくはγ−アルミナ及びθ−アルミナである。研磨速度向上及びうねり低減の観点からは、α−アルミナと、中間アルミナ及び／又はアモルファスアルミナとを混合して使用することが好ましく、α−アルミナと中間アルミナとを混合して使用することがより好ましく、α−アルミナとθ−アルミナとを混合して使用することがさらに好ましい。また、アルミナ粒子中のα−アルミナの含有量は、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、２０〜１００重量％が好ましく、２０〜８０重量％がより好ましく、２０〜７５重量％がさらに好ましい。本発明において、アルミナ粒子中のα−アルミナの含有量は、ＷＡ−１０００（昭和電工（株）製 アルミナ粒子）の１０４面のピーク面積を１００％として、Ｘ線回折におけるα−アルミナの対応ピーク面積を相対比較することにより求める。
α−アルミナと、中間アルミナ及び／又はアモルファスアルミナとを混合して使用する場合、α−アルミナと、中間アルミナ及び／又はアモルファスアルミナの重量比（α−アルミナの重量％／中間アルミナ及び／又はアモルファスアルミナの重量％）は、ロールオフ低減、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、９０／１０〜１０／９０が好ましく、８５／１５〜４０／６０がより好ましく、８０／２０〜５０／５０がさらに好ましい。
本発明で用いられるアルミナ粒子の二次粒子の体積中位粒径は、レーザー光回折法による測定で得られるものであって、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、０．０１〜０．８μｍが好ましく、０．１５〜０．６μｍがより好ましく、０．２〜０．５μｍがさらに好ましく、０．２５〜０．４μｍがさらにより好ましい。中でも、α−アルミナの二次粒子の体積中位粒径は、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、０．１〜０．８μｍが好ましく、０．１５〜０．６μｍがより好ましく、０．２〜０．５μｍがさらに好ましく、０．２５〜０．４μｍがさらにより好ましい。
アルミナ粒子の一次粒子の体積中位粒径は、突き刺さり低減及び表面汚れ低減の観点から、０．００５〜０．５μｍが好ましく、０．０１〜０．４μｍがより好ましく、０．０３〜０．３μｍがさらに好ましく、０．０５〜０．２μｍがさらにより好ましい。中でも、α−アルミナの一次粒子の体積中位粒径は、研磨速度向上、突き刺さり低減及び表面汚れ低減の観点から、０．０５〜０．５μｍが好ましく、０．０５〜０．４μｍがより好ましく、０．０５〜０．３μｍがさらに好ましく、０．０７〜０．２μｍがさらにより好ましい。アルミナ粒子の一次粒子の体積中位粒径は、走査型電子顕微鏡（好適には３０００〜３００００倍）又は透過型電子顕微鏡（好適には１００００〜３０００００倍）の写真を画像解析することにより求めることができる。具体的には、拡大写真等を用い、個々の一次粒子の最大長を少なくとも２００個の粒子について測定し、該長さを直径とする球の体積を算出し、小粒径側からの累積体積頻度が５０％となる粒径（Ｄ50）を一次粒子の体積中位粒径とする。
研磨液組成物中におけるアルミナ粒子の含有量は、研磨速度向上及び突き刺さり低減の観点から、好ましくは０．０５重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、さらにより好ましくは０．７５重量％以上である。また、該含有量は、表面品質向上及び経済性の観点から、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１５重量％以下、さらにより好ましくは１０重量％以下である。すなわち、研磨液組成物中におけるアルミナ粒子の含有量は好ましくは０．０５〜３０重量％、より好ましくは０．１〜２０重量％、さらに好ましくは０．５〜１５重量％、さらにより好ましくは０．７５〜１０重量％である。
研磨液組成物中のアルミナ粒子と後述するシリカ粒子の重量比（アルミナ重量/シリカ重量）は、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、１０/９０〜６０/４０の範囲が好ましく、１５/８５〜５０/５０の範囲がより好ましく、２０/８０〜４０/６０の範囲がさらに好ましい。
［シリカ粒子］
本発明の研磨液組成物は、砥粒として、アルミナ粒子とともにシリカ粒子を含有する。シリカ粒子としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、表面修飾したシリカ等が挙げられ、中でも、基板のうねり低減及び経済性の観点から、コロイダルシリカが好ましい。なお、コロイダルシリカ粒子は、例えば、ケイ酸水溶液から生成させる製法により得ることができる。
本発明の研磨液組成物は、砥粒として、アルミナ粒子とともにシリカ粒子を含有する。シリカ粒子としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、表面修飾したシリカ等が挙げられ、中でも、基板のうねり低減及び経済性の観点から、コロイダルシリカが好ましい。なお、コロイダルシリカ粒子は、例えば、ケイ酸水溶液から生成させる製法により得ることができる。
本発明の研磨液組成物に含有されるシリカ粒子は、うねり低減、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、粒径１０ｎｍにおける累積体積頻度は０〜４０％であり、好ましくは０〜３０％、より好ましくは０〜２０％、さらに好ましくは０〜１０％である。また、該シリカ粒子は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、粒径４０ｎｍにおける累積体積頻度は５５〜１００％であり、好ましくは６０〜１００％、より好ましくは７０〜１００％、さらに好ましくは８０〜１００％である。さらに、該シリカ粒子は、うねり低減、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、粒径２５ｎｍにおける累積体積頻度が好ましくは０〜８０％、より好ましくは０〜６０％、さらにより好ましくは０〜４０％、さらにより好ましくは０〜３０％であり、粒径２０ｎｍにおける累積体積頻度は、好ましくは０〜６０％、より好ましくは０〜４０％、さらにより好ましくは０〜３０％、さらにより好ましくは０〜２０％である。
本発明の研磨液組成物に含有されるシリカ粒子の一次粒子の体積中位粒径は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、１０ｎｍ以上４０ｎｍ未満であることが好ましく、より好ましくは１５〜３７ｎｍ、さらに好ましくは１５〜３５ｎｍである。また、シリカ粒子の個数基準における粒径の標準偏差は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、１〜１０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１〜８ｎｍ、さらに好ましくは１〜６ｎｍである。
α−アルミナ粒子とシリカ粒子を混合して使用する場合、α−アルミナの二次粒子の体積中位粒径とシリカの一次粒子の体積中位粒径との比（α−アルミナの二次粒子の体積中位粒径／シリカの一次粒子の体積中位粒径）は、ロールオフ低減、研磨速度向上及びうねり低減の観点から、好ましくは１〜１００、より好ましくは２〜５０、さらに好ましくは５〜２０である。
本明細書において、「粒径○○ｎｍにおける累積体積頻度」、「体積中位粒径」、及び「個数基準の粒径の標準偏差」は、以下の方法により求められるものをいう。すなわち、シリカ粒子を日本電子製透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（商品名「ＪＥＭ−２０００ＦＸ」、８０ｋＶ、１〜５万倍）で観察した写真をパソコンにスキャナで画像データとして取込み、解析ソフト「ＷｉｎＲＯＯＦ」（販売元：三谷商事）を用いて１０００個以上のシリカ粒子データについて１個１個のシリカ粒子の円相当径を求め、それを直径とし、表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」（マイクロソフト社製）にて、個数基準の粒径の標準偏差（標本標準偏差）を得る。また、前記表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」にて、粒子直径から粒子体積に換算して得られるシリカの粒径分布データに基づき、全粒子中における、ある粒径の粒子の割合（体積基準％）を小粒径側からの累積頻度として表し、累積体積頻度（％）を得る。得られたシリカの粒径及び累積体積頻度データに基づき、粒径に対して累積体積頻度をプロットすることにより、粒径対累積体積頻度グラフが得られる。前記グラフにおいて、小粒径側からの累積体積頻度が５０％となる粒径をシリカの体積中位粒径とする。また、前記粒径対累積体積頻度グラフから、「粒径○○ｎｍにおける累積体積頻度」を読み取ることができる。
本発明の研磨液組成物に含有されるシリカ粒子の含有量は、うねり低減及び研磨速度向上の観点から、０．１重量％以上が好ましくは、０．５重量％以上がより好ましく、１重量％以上がさらに好ましく、２重量％以上がさらにより好ましい。また、シリカ粒子の含有量は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、うねり低減並びに経済性の観点から、３０重量％以下が好ましく、２５重量％以下がより好ましく、２０重量％以下がさらに好ましく、１５重量％以下がさらにより好ましい。したがって、シリカ粒子の含有量は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、うねり低減並びに経済性の観点から、０．１〜３０重量％が好ましく、０．５〜２５重量％がより好ましく、１〜２０重量％がさらに好ましく、２〜１５重量％がさらにより好ましい。
［オキシアルキレン基を有する化合物］
本発明の研磨液組成物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、オキシアルキレン化合物を含有する。オキシアルキレン化合物は、オキシアルキレン基を有していれば特に限定されない。オキシアルキレン化合物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、並びに、基板のうねり低減の観点から、ノニオン性又はアニオン性の化合物であることが好ましく、ノニオン性の化合物であることがさらに好ましい。
本発明の研磨液組成物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、オキシアルキレン化合物を含有する。オキシアルキレン化合物は、オキシアルキレン基を有していれば特に限定されない。オキシアルキレン化合物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、並びに、基板のうねり低減の観点から、ノニオン性又はアニオン性の化合物であることが好ましく、ノニオン性の化合物であることがさらに好ましい。
オキシアルキレン化合物に含まれるオキシアルキレン基としては、炭素数２〜４のオキシアルキレン基が好ましく、具体的には、オキシエチレン基(ＥＯ)、オキシプロピレン基(ＰＯ)、オキシブチレン基(ＢＯ)が挙げられるが、研磨速度向上の観点からオキシエチレン基(ＥＯ)がより好ましい。オキシアルキレン基は、シリカ粒子表面のシラノール基と水素結合を形成し、シリカ粒子を凝集させると推定される。
オキシアルキレン基におけるオキシエチレン基(ＥＯ)の占める割合は、溶解性向上及び研磨速度向上の観点から、好ましくは７０モル％以上、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上、さらにより好ましくは１００モル％である。
オキシアルキレン化合物におけるオキシアルキレン基の全平均付加モル数は、オキシアルキレン化合物とシリカ粒子との凝集体の形成量を多くしてアルミナに吸着したシリカ粒子を取り除き研磨速度を向上する観点から、４以上が好ましく、６以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、１５以上がさらにより好ましく、２０以上がさらにより好ましい。また、オキシアルキレン化合物とシリカ粒子との凝集体の強固な凝集を抑制してうねりの悪化を抑制する観点から、３００以下が好ましく、２５０以下がより好ましく、１５０以下がさらに好ましく、１００以下がさらにより好ましく、５０以下がさらにより好ましい。
オキシアルキレン化合物の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシブチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオキシブチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル、ポリオキシエチレンカルボン酸ジエステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンカルボン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシブチレンカルボン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオキシブチレンカルボン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシブチレンコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオキシブチレンコポリマー、及び下記式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体が挙げられる。オキシアルキレン化合物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、並びに、基板のうねり低減の観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及び下記式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体が好ましい。
前記式（Ｉ）において、Ｒ1は、水素原子又はメチル基であり、中でも、構成単位及び共重合体の安定性をさらに向上できるため、メチル基が好ましい。Ｒ2は、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。また、前記式（Ｉ）において、ＡＯは、オキシエチレン基を含む炭素数２〜４、好ましくは炭素数２〜３のオキシアルキレン基である。（ＡＯ）ｎにおけるオキシエチレン基の占める割合は、溶解性の観点から７０％以上であり、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、より好ましくは１００モル％である。前記式（Ｉ）におけるＡＯの全平均付加モル数であるｎは、オキシアルキレン化合物とシリカ粒子との凝集体の形成量を多くしてアルミナに吸着したシリカ粒子を取り除き研磨速度を向上する観点から、４以上が好ましく、６以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、１５以上がさらにより好ましく、２０以上がさらにより好ましい。また、オキシアルキレン化合物とシリカ粒子との凝集体の強固な凝集を抑制してうねりの悪化を抑制する観点から、３００以下が好ましく、２５０以下がより好ましく、１５０以下がさらに好ましく、１００以下がさらにより好ましく、５０以下がさらにより好ましい。また、前記式（Ｉ）におけるｐは、０又は１である。研磨速度及びロールオフ特性の向上、研磨後の基板のうねり低減、並びに、共重合体の分散性向上の観点から、ｐは、１が好ましい。
前記式（Ｉ）で表される構成単位を形成するためのモノマーの具体例としては、研磨速度及びロールオフ特性の向上、並びに、研磨後の基板のうねり低減の観点から、ｐ＝１の場合モノマーとして、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ＰＥＧＭＡ）、メトキシポリエチレングリコールアクリレート等が挙げられ、ｐ＝０の場合モノマーとして、ポリエチレングリコールアリルエーテル等が挙げられる。
上記式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（オキシアルキレン化合物）は、さらに２０℃の水１００ｇに対する溶解度が２ｇ以下の疎水性モノマーに由来する構成単位を有する共重合体であることが好ましい。前記共重合体において、上記式（Ｉ）で表される構成単位は、親水性構成単位としての役割を果たし、疎水性モノマーに由来する構成単位は、疎水性構成単位としての役割を果たす。前記共重合体において、上記式（Ｉ）で表される構成単位と疎水性モノマーに由来する構成単位との付加は、ランダム、ブロック又はグラフトのいずれであってもよく、これらの組合せであってもよい。
疎水性モノマーは、２０℃の水１００ｇに対する溶解度が２ｇ以下、すなわち水難溶性を示す。疎水性モノマーの２０℃の水１００ｇに対する溶解度は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、研磨後の基板のうねり低減、並びに、泡立ち抑制の観点から、０〜１ｇが好ましく、０〜０．１ｇがより好ましい。前記疎水性モノマーとしては、研磨速度及びロールオフ特性の向上、並びに、研磨後の基板のうねり低減の観点から、アルキルアクリレート系モノマー、アルキルメタクリレート系モノマー、ポリエチレングリコールアクリレート系モノマーを除くポリアルキレングリコールアクリレート系モノマー、ポリエチレングリコールメタクリレート系モノマーを除くポリアルキレングリコールメタクリレート系モノマー、スチレン系モノマー、アルキルアクリルアミド系モノマー、アルキルメタクリルアミド系モノマー等が好適に挙げられる。これらのモノマーに含有されるアルキル基は、直鎖若しくは分岐鎖の炭化水素基のみならず、単環若しくは多環の脂肪族環若しくは芳香環を有する炭化水素基を含み、環にさらに直鎖又は分岐のアルキル基を置換基として有する炭化水素基をも含むことが好ましい。また、研磨速度及びロールオフ特性の向上、研磨後の基板のうねり低減、並びに、泡立ちの観点からスチレン系モノマーが好ましい。
疎水性モノマーに由来する構成単位は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、並びに、研磨後の基板のうねり低減の観点から、下記式（ＩＩ）〜（ＩＶ）で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも１つの構成単位であることが好ましく、下記式（ＩＩ）又は（ＩＶ）で表される構成単位であることがより好ましく、化合物の安定性の観点から、さらに、下記式（ＩＶ）で表される構成単位であることが好ましい。
前記式（ＩＩ）において、Ｒ3は、水素原子又はメチル基であることが好ましく、構成単位及び共重合体の安定性のさらなる向上の観点からはメチル基が好ましい。Ｘは、酸素原子又はＮＨ基であることが好ましく、ロールオフ特性のさらなる向上及び基板うねりのさらなる低減の観点からは酸素原子が好ましい。Ｒ4は、ロールオフ特性のさらなる向上及び基板うねりのさらなる低減の観点から、例えば炭素数１〜３０、好ましくは炭素数４〜３０、より好ましくは炭素数４〜２２のアルキル基、又は好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２２のアリール基であり、ロールオフ特性のさらなる向上及び基板うねりのさらなる低減と、研磨液組成物の泡立ちをさらに抑制する観点からは炭素数４〜２２のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数８〜１８、さらに好ましくは炭素数１２〜１８のアルキル基である。また、Ｒ4は、直鎖、分岐鎖及び環状のいずれであってもよく、飽和及び不飽和のいずれであってもよく、炭素原子及び水素原子以外の元素を含んでもよい。前記元素としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子等が挙げられる。
前記式（ＩＩＩ）において、Ｒ5は、水素原子又はメチル基であることが好ましく、Ｒ6は、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、構成単位及び共重合体の安定性のさらなる向上の観点からはＲ5及びＲ6の双方がメチル基であることが好ましい。ＡＯは、炭素数２〜４のオキシアルキレン基であることが好ましく、より好ましくは炭素数３〜４のオキシアルキレン基、さらに好ましくはオキシプロピレン基である。（ＡＯ）ｍにおけるオキシプロピレン基及びオキシブチレン基の占める割合は、好ましくは８０モル％以上であり、より好ましくは９０モル％以上、さらに好ましくは１００モル％である。前記式（ＩＩＩ）のＡＯの全平均付加モル数であるｍは、研磨速度及びロールオフ特性の向上、研磨後の基板のうねり低減、並びに共重合体分散性向上の観点から、好ましくは３〜１５０の数であり、ロールオフ特性のさらなる向上及び基板うねりのさらなる低減のため、４以上がより好ましく、さらに好ましくは６以上、さらにより好ましくは９以上、特に好ましくは１３以上であり、研磨液組成物における共重合体の分散性をさらに向上できるため、１００以下が好ましく、より好ましくは７５以下、さらに好ましくは５０以下、特に好ましくは２０以下である。したがって、ｍは、好ましくは４〜１００の数、より好ましくは６〜７５の数、さらに好ましくは９〜５０の数、さらにより好ましくは１３〜２０の数である。
前記式（ＩＶ）において、Ｒ7は、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子がより好ましい。Ｒ8は、水素原子又は炭素数１〜３０のアルキル基であることが好ましく、研磨速度及びロールオフ特性の向上、研磨後の基板のうねり低減、並びに共重合体分散性向上の観点から、好ましくは水素原子である。前記式（ＩＶ）で表される構成単位を形成するためのモノマーの具体例としては、スチレン（Ｓｔ）、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン類が挙げられ、スチレンが好ましい。
オキシアルキレン化合物における式（Ｉ）で表される構成単位（親水性構成単位）と前記疎水性モノマーに由来する構成単位（疎水性構成単位）との重量比（親水性構成単位の重量／疎水性構成単位の重量）は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、研磨後の基板のうねり低減、並びに共重合体分散性向上の観点から、２５／７５〜９７．５／２．５が好ましく、より好ましくは４０／６０〜９２．５／７．５、さらに好ましくは６５／３５〜８５／１５である。なお、オキシアルキレン化合物における各構成単位の重量比は、共重合体を１重量％含む重水素置換ジメチルスルホキシド溶液を、プロトン核磁気共鳴スペクトルを用いて測定することにより算出できる。
オキシアルキレン化合物の重量平均分子量は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、研磨後の基板のうねり低減、並びに共重合体分散性向上の観点から、５０００〜５０万が好ましく、より好ましくは２万〜５０万、さらに好ましくは２万〜４５万、さらにより好ましくは３万〜４５万、さらにより好ましくは５万〜４５万、さらにより好ましくは５万〜４０万である。なお、前記重量平均分子量は、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で測定できる。
ＧＰＣ条件
カラム：α＋α−Ｍ＋α−Ｍ（東ソー社製）
溶離液：６０ｍｍｏｌ／Ｌ Ｈ3ＰＯ4、５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ／ＤＭＦ
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出：ＲＩ
標準物質：ポリスチレン
分子量Ｍｗ＝５９０ (Ａ−５００) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝３,６００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝３０,０００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝９６,４００ (Ｆ−１０) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝９２９,０００ (８０３２３) ケムコ社製
分子量Ｍｗ＝８,４２０,０００ (Ｆ−８５０) 東ソー社製
カラム：α＋α−Ｍ＋α−Ｍ（東ソー社製）
溶離液：６０ｍｍｏｌ／Ｌ Ｈ3ＰＯ4、５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ／ＤＭＦ
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出：ＲＩ
標準物質：ポリスチレン
分子量Ｍｗ＝５９０ (Ａ−５００) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝３,６００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝３０,０００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝９６,４００ (Ｆ−１０) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝９２９,０００ (８０３２３) ケムコ社製
分子量Ｍｗ＝８,４２０,０００ (Ｆ−８５０) 東ソー社製
オキシアルキレン化合物は、前記式（Ｉ）で表される構成単位を形成するためのモノマー及び前記疎水性モノマーに加えて、その他のモノマー由来の構成単位を含んでもよい。
前述した上記式（Ｉ）で表される構成単位と２０℃の水１００ｇに対する溶解度が２ｇ以下の疎水性モノマーに由来する構成単位とを有する共重合体及び又はその塩は、例えば、特開２００９−３５７０１を参照して製造できる。
研磨液組成物中のオキシアルキレン化合物の含有量は、研磨速度及びロールオフ特性の向上、うねり低減、並びに表面品質及び経済済性の観点から、１０〜１００００ｐｐｍが好ましく、５０〜５０００ｐｐｍがより好ましく、１００〜３０００ｐｐｍがさらに好ましく、３００〜１０００ｐｐｍがさらにより好ましい。また、本発明の研磨液組成物におけるオキシアルキレン化合物は、研磨液組成物中のシリカ粒子を凝集させることでアルミナ粒子に吸着したシリカ粒子を取り除き、アルミナ粒子が切削しやすい環境に改善する機能を期待されており、それゆえ、シリカ粒子に粒径等に応じてオキシアルキレン化合物の含有量を変化させることができる。オキシアルキレン化合物の含有量の目安としては、例えば、粒径１０ｎｍにおける累積体積頻度が約０％で、４０ｎｍにおける累積体積頻度が約８５％のシリカ粒子では、研磨速度及びロールオフ特性の向上並びにうねり低減の観点から３００〜５００ｐｐｍ程度が好ましく、シリカ粒子の粒径分布によってオキシアルキレン化合物の最適添加量も変化する傾向にある。
［水］
本発明の研磨液組成物は水を含み、前記水は媒体として機能しうる。前記水としては、蒸留水、イオン交換水、超純水等が挙げられる。被研磨基板の表面清浄性の観点からイオン交換水及び超純水が好ましく、超純水がより好ましい。研磨液組成物中の水の含有量は、６０〜９９．４重量％が好ましく、７０〜９８．９重量％がより好ましい。また、本発明の効果を阻害しない範囲内でアルコール等の有機溶剤を配合してもよい。
本発明の研磨液組成物は水を含み、前記水は媒体として機能しうる。前記水としては、蒸留水、イオン交換水、超純水等が挙げられる。被研磨基板の表面清浄性の観点からイオン交換水及び超純水が好ましく、超純水がより好ましい。研磨液組成物中の水の含有量は、６０〜９９．４重量％が好ましく、７０〜９８．９重量％がより好ましい。また、本発明の効果を阻害しない範囲内でアルコール等の有機溶剤を配合してもよい。
［酸］
本発明の研磨液組成物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、酸を含むことが好ましい。本明細書において、本発明の研磨液組成物における酸の使用は、酸及び又はその塩の使用を含む。本発明の研磨液組成物に使用される酸としては、研磨速度の向上の観点から、その酸のｐＫ１が２以下の化合物が好ましく、スクラッチを低減する観点から、好ましくはｐＫ１が１．５以下、より好ましくは１以下、さらに好ましくはｐＫ１で表せない程の強い酸性を示す化合物である。好ましい酸は、硝酸、硫酸、亜硫酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、アミド硫酸等の無機酸、２−アミノエチルホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸等の有機ホスホン酸、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸等のアミノカルボン酸、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸等のカルボン酸等が挙げられる。中でも、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸が好ましい。また、無機酸の中では、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸がより好ましく、リン酸、硫酸がさらに好ましい。カルボン酸の中では、クエン酸、酒石酸、マレイン酸がより好ましく、クエン酸がさらに好ましい。有機ホスホン酸の中では、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びそれらの塩がより好ましく、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）がさらに好ましい。これらの酸及びその塩は単独で又は２種以上を混合して用いてもよいが、研磨速度及びロールオフ特性の向上並びに基板の洗浄性向上の観点から、２種以上を混合して用いることが好ましく、リン酸、硫酸、クエン酸及び１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸からなる群から選択される２種以上の酸を混合して用いることがさらに好ましい。ここで、ｐＫ１とは有機化合物または無機化合物の第一酸解離定数（２５℃）の逆数の対数値である。各化合物のｐＫ１は例えば改訂４版化学便覧（基礎編）ＩＩ、ｐｐ３１６−３２５（日本化学会編）等に記載されている。
本発明の研磨液組成物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、酸を含むことが好ましい。本明細書において、本発明の研磨液組成物における酸の使用は、酸及び又はその塩の使用を含む。本発明の研磨液組成物に使用される酸としては、研磨速度の向上の観点から、その酸のｐＫ１が２以下の化合物が好ましく、スクラッチを低減する観点から、好ましくはｐＫ１が１．５以下、より好ましくは１以下、さらに好ましくはｐＫ１で表せない程の強い酸性を示す化合物である。好ましい酸は、硝酸、硫酸、亜硫酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、アミド硫酸等の無機酸、２−アミノエチルホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸等の有機ホスホン酸、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸等のアミノカルボン酸、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸等のカルボン酸等が挙げられる。中でも、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸が好ましい。また、無機酸の中では、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸がより好ましく、リン酸、硫酸がさらに好ましい。カルボン酸の中では、クエン酸、酒石酸、マレイン酸がより好ましく、クエン酸がさらに好ましい。有機ホスホン酸の中では、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びそれらの塩がより好ましく、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）がさらに好ましい。これらの酸及びその塩は単独で又は２種以上を混合して用いてもよいが、研磨速度及びロールオフ特性の向上並びに基板の洗浄性向上の観点から、２種以上を混合して用いることが好ましく、リン酸、硫酸、クエン酸及び１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸からなる群から選択される２種以上の酸を混合して用いることがさらに好ましい。ここで、ｐＫ１とは有機化合物または無機化合物の第一酸解離定数（２５℃）の逆数の対数値である。各化合物のｐＫ１は例えば改訂４版化学便覧（基礎編）ＩＩ、ｐｐ３１６−３２５（日本化学会編）等に記載されている。
これらの酸の塩を用いる場合は、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等が挙げられる。上記金属の具体例としては、周期律表（長周期型）１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、６Ａ、７Ａ又は８族に属する金属が挙げられる。これらの中でも、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から１Ａ族に属する金属又はアンモニウムとの塩が好ましい。
研磨液組成物中における前記酸及びその塩の含有量は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、０．００１〜５重量％が好ましく、より好ましくは０．０１〜４重量％であり、さらに好ましくは０．０５〜３重量％、さらにより好ましくは０．１〜２重量％である。
［酸化剤］
本発明の研磨液組成物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、酸化剤を含むことが好ましい。本発明の研磨液組成物に使用できる酸化剤としては、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類、硝酸類、硫酸類等が挙げられる。
本発明の研磨液組成物は、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、酸化剤を含むことが好ましい。本発明の研磨液組成物に使用できる酸化剤としては、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類、硝酸類、硫酸類等が挙げられる。
前記過酸化物としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム等が挙げられ、過マンガン酸又はその塩としては、過マンガン酸カリウム等が挙げられ、クロム酸又はその塩としては、クロム酸金属塩、重クロム酸金属塩等が挙げられ、ペルオキソ酸又はその塩としては、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸金属塩、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸等が挙げられ、酸素酸又はその塩としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム等が挙げられ、金属塩類としては、塩化鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）、クエン酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）等が挙げられる。
好ましい酸化剤としては、過酸化水素、硝酸鉄（ＩＩＩ）、過酢酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、硫酸鉄（ＩＩＩ）及び硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）等が挙げられる。より好ましい酸化剤としては、表面に金属イオンが付着せず汎用に使用され安価であるという観点から過酸化水素が挙げられる。これらの酸化剤は、単独で又は２種以上を混合して使用してもよい。
研磨液組成物中における前記酸化剤の含有量は、研磨速度向上の観点から、好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．０５重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上であり、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、好ましくは４重量％以下、より好ましくは２重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下である。従って、表面品質を保ちつつ研磨速度を向上させるためには、上記含有量は、好ましくは０．０１〜４重量％、より好ましくは０．０５〜２重量％、さらに好ましくは０．１〜１．５重量％である。
［その他の成分］
本発明の研磨液組成物には、必要に応じて他の成分を配合することができる。他の成分としては、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。研磨液組成物中のこれら他の任意成分の含有量は、０〜１０重量％が好ましく、０〜５重量％がより好ましい。
本発明の研磨液組成物には、必要に応じて他の成分を配合することができる。他の成分としては、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。研磨液組成物中のこれら他の任意成分の含有量は、０〜１０重量％が好ましく、０〜５重量％がより好ましい。
［研磨液組成物のｐＨ］
本発明の研磨液組成物のｐＨは、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、上記の酸を用いてｐＨ１〜６に調整することが好ましく、ｐＨ１〜４がより好ましく、ｐＨ１〜３がさらに好ましく、ｐＨ１〜２がさらにより好ましい。オキシアルキレン化合物がシリカ粒子を凝集させ、アルミナ粒子に吸着した小径のシリカ粒子を取り除き研磨速度を向上させていると推定されることから、オキシアルキレン化合物がシリカ粒子と凝集しやすいｐＨ２以下の強酸性領域においてオキシアルキレン化合物による研磨速度向上能が大きく発現される。従って、研磨速度向上の観点からｐＨ１〜２が好ましい。
本発明の研磨液組成物のｐＨは、研磨速度及びロールオフ特性の向上の観点から、上記の酸を用いてｐＨ１〜６に調整することが好ましく、ｐＨ１〜４がより好ましく、ｐＨ１〜３がさらに好ましく、ｐＨ１〜２がさらにより好ましい。オキシアルキレン化合物がシリカ粒子を凝集させ、アルミナ粒子に吸着した小径のシリカ粒子を取り除き研磨速度を向上させていると推定されることから、オキシアルキレン化合物がシリカ粒子と凝集しやすいｐＨ２以下の強酸性領域においてオキシアルキレン化合物による研磨速度向上能が大きく発現される。従って、研磨速度向上の観点からｐＨ１〜２が好ましい。
［研磨液組成物の調製方法］
本発明の研磨液組成物は、例えば、アルミナ粒子、シリカ粒子、オキシアルキレン化合物、及び水と、さらに所望により、酸、酸化剤、及び他の成分とを公知の方法で混合することにより調製できる。この際、シリカ粒子は、濃縮されたスラリーの状態で混合されてもよいし、水等で希釈してから混合されてもよい。本発明の研磨液組成物中における各成分の含有量や濃度は、上述した範囲であるが、その他の態様として、本発明の研磨液組成物を濃縮物として調製してもよい。前記混合は、特に制限されず、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機及び湿式ボールミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。
本発明の研磨液組成物は、例えば、アルミナ粒子、シリカ粒子、オキシアルキレン化合物、及び水と、さらに所望により、酸、酸化剤、及び他の成分とを公知の方法で混合することにより調製できる。この際、シリカ粒子は、濃縮されたスラリーの状態で混合されてもよいし、水等で希釈してから混合されてもよい。本発明の研磨液組成物中における各成分の含有量や濃度は、上述した範囲であるが、その他の態様として、本発明の研磨液組成物を濃縮物として調製してもよい。前記混合は、特に制限されず、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機及び湿式ボールミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。
［磁気ディスク基板の製造方法］
本発明は、その他の態様として、磁気ディスク基板の製造方法（以下、本発明の製造方法ともいう。）に関する。本発明の製造方法は、上述した本発明の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程（以下、「本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程」ともいう。）を含む磁気ディスク基板の製造方法である。これにより、研磨速度が向上した研磨工程を介して、研磨後の基板のロールオフが低減された磁気ディスク基板を提供しうる。本発明の製造方法は、とりわけ、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法に適している。よって、本発明の製造方法は、その他の態様として、本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程を含む垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法である。
本発明は、その他の態様として、磁気ディスク基板の製造方法（以下、本発明の製造方法ともいう。）に関する。本発明の製造方法は、上述した本発明の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程（以下、「本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程」ともいう。）を含む磁気ディスク基板の製造方法である。これにより、研磨速度が向上した研磨工程を介して、研磨後の基板のロールオフが低減された磁気ディスク基板を提供しうる。本発明の製造方法は、とりわけ、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法に適している。よって、本発明の製造方法は、その他の態様として、本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程を含む垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法である。
本発明の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する方法の具体例としては、不織布状の有機高分子系研磨布等の研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨基板を挟み込み、本発明の研磨液組成物を研磨機に供給しながら、定盤や被研磨基板を動かして被研磨基板を研磨する方法が挙げられる。
被研磨基板の研磨工程が多段階で行われる場合は、本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程は２段階目以降に行われるのが好ましく、最終研磨工程で行われるのがより好ましい。その際、前工程の研磨材や研磨液組成物の混入を避けるために、それぞれ別の研磨機を使用してもよく、またそれぞれ別の研磨機を使用した場合では、研磨工程毎に被研磨基板を洗浄することが好ましい。また使用した研磨液を再利用する循環研磨においても、本発明の研磨液組成物は使用できる。なお、研磨機としては、特に限定されず、磁気ディスク基板研磨用の公知の研磨機が使用できる。
［研磨パッド］
本発明で使用される研磨パッドとしては、特に制限はなく、スエードタイプ、不織布タイプ、ポリウレタン独立発泡タイプ、又はこれらを積層した二層タイプ等の研磨パッドを使用することができるが、研磨速度の観点から、スエードタイプの研磨パッドが好ましい。
本発明で使用される研磨パッドとしては、特に制限はなく、スエードタイプ、不織布タイプ、ポリウレタン独立発泡タイプ、又はこれらを積層した二層タイプ等の研磨パッドを使用することができるが、研磨速度の観点から、スエードタイプの研磨パッドが好ましい。
研磨パッドの表面部材の平均気孔径は、研磨速度及びロールオフ特性の向上並びにパッド寿命の観点から、５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは４５μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下、さらにより好ましくは３５μｍ以下である。パッドの研磨液保持性の観点から、気孔で研磨液を保持し液切れを起こさないようにするために、平均気孔径は０．０１μｍ以上が好ましく、より好ましくは０．１μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上、さらにより好ましくは１０μｍ以上である。また、研磨パッドの気孔径の最大値は、研磨速度維持の観点から、１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは６０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下である。
［研磨荷重］
研磨荷重は、研磨時に被研磨基板の研磨面に加えられる定盤の圧力を意味する。本発明の製造方法における研磨荷重は、ロールオフをさらに向上できるため、５０ｋＰａ以下が好ましく、４０ｋＰａ以下がより好ましく、３０ｋＰａ以下がさらに好ましい。また、前記研磨荷重は、生産性をさらに向上できるため、３ｋＰａ以上が好ましく、５ｋＰａ以上がより好ましく、７ｋＰａ以上がさらに好ましい。したがって、前記研磨荷重は、３〜５０ｋＰａが好ましく、５〜４０ｋＰａがより好ましく、７〜３０ｋＰａがさらに好ましい。前記研磨荷重の調整は、定盤や基板等への空気圧や重りの負荷によって行うことができる。
研磨荷重は、研磨時に被研磨基板の研磨面に加えられる定盤の圧力を意味する。本発明の製造方法における研磨荷重は、ロールオフをさらに向上できるため、５０ｋＰａ以下が好ましく、４０ｋＰａ以下がより好ましく、３０ｋＰａ以下がさらに好ましい。また、前記研磨荷重は、生産性をさらに向上できるため、３ｋＰａ以上が好ましく、５ｋＰａ以上がより好ましく、７ｋＰａ以上がさらに好ましい。したがって、前記研磨荷重は、３〜５０ｋＰａが好ましく、５〜４０ｋＰａがより好ましく、７〜３０ｋＰａがさらに好ましい。前記研磨荷重の調整は、定盤や基板等への空気圧や重りの負荷によって行うことができる。
［研磨液組成物の供給］
本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程における本発明の研磨液組成物の供給速度は、コスト低減の観点から、被研磨基板１ｃｍ2あたり０．２５ｍＬ／分以下が好ましく、０．２ｍＬ／分以下がより好ましい。また、前記供給速度は、研磨速度をさらに向上できることから、被研磨基板１ｃｍ2あたり０．０１ｍＬ／分以上が好ましく、０．０２５ｍＬ／分以上がより好ましく、０．０５ｍＬ／分以上がさらに好ましい。したがって、前記供給速度は、被研磨基板１ｃｍ2あたり０．０１〜０．２５ｍＬ／分が好ましく、０．０２５〜０．２ｍＬ／分がより好ましく、０．０５〜０．１５ｍＬ／分がさらに好ましい。
本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程における本発明の研磨液組成物の供給速度は、コスト低減の観点から、被研磨基板１ｃｍ2あたり０．２５ｍＬ／分以下が好ましく、０．２ｍＬ／分以下がより好ましい。また、前記供給速度は、研磨速度をさらに向上できることから、被研磨基板１ｃｍ2あたり０．０１ｍＬ／分以上が好ましく、０．０２５ｍＬ／分以上がより好ましく、０．０５ｍＬ／分以上がさらに好ましい。したがって、前記供給速度は、被研磨基板１ｃｍ2あたり０．０１〜０．２５ｍＬ／分が好ましく、０．０２５〜０．２ｍＬ／分がより好ましく、０．０５〜０．１５ｍＬ／分がさらに好ましい。
本発明の研磨液組成物を研磨機へ供給する方法としては、例えばポンプ等を用いて連続的に供給を行う方法が挙げられる。研磨液組成物を研磨機へ供給する際は、全ての成分を含んだ１液で供給する方法の他、研磨液組成物の安定性等を考慮して、複数の配合用成分液に分け、２液以上で供給することもできる。後者の場合、例えば供給配管中又は被研磨基板上で、上記複数の配合用成分液が混合され、本発明の研磨液組成物となる。
［被研磨基板］
本発明において好適に使用される被研磨基板の材質としては、例えばシリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属若しくは半金属、又はこれらの合金や、ガラス、ガラス状カーボン、アモルファスカーボン等のガラス状物質や、アルミナ、二酸化珪素、窒化珪素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料や、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられる。中でも、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅等の金属や、これらの金属を主成分とする合金を含有する被研磨基板が好適である。特にＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板や、結晶化ガラス、強化ガラス等のガラス基板に適しており、中でもＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板が適している。
本発明において好適に使用される被研磨基板の材質としては、例えばシリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属若しくは半金属、又はこれらの合金や、ガラス、ガラス状カーボン、アモルファスカーボン等のガラス状物質や、アルミナ、二酸化珪素、窒化珪素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料や、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられる。中でも、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅等の金属や、これらの金属を主成分とする合金を含有する被研磨基板が好適である。特にＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板や、結晶化ガラス、強化ガラス等のガラス基板に適しており、中でもＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板が適している。
また、本発明によれば、研磨速度が向上した研磨と研磨後の基板表面のロールオフが低減された磁気ディスク基板を提供できるため、高度の表面平滑性が要求される垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板の研磨に好適に用いることができる。
上記被研磨基板の形状には特に制限はなく、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であればよい。中でも、ディスク状の被研磨基板が適している。ディスク状の被研磨基板の場合、その外径は例えば２〜９５ｍｍ程度であり、その厚みは例えば０．５〜２ｍｍ程度である。
［研磨方法］
本発明は、その他の態様として、上述した研磨液組成物を研磨パッドに接触させながら被研磨基板を研磨することを含む被研磨基板の研磨方法に関する。本発明の研磨方法を使用することにより、研磨速度が向上した研磨、及び、研磨後の基板のロールオフが低減された磁気ディスク基板、特に垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板が好ましくは提供される。本発明の研磨方法における前記被研磨基板としては、上述のとおり、磁気ディスク基板や磁気記録用媒体の基板の製造に使用されるものが挙げられ、なかでも、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造に用いる基板が好ましい。なお、具体的な研磨の方法及び条件は、上述のとおりとすることができる。
本発明は、その他の態様として、上述した研磨液組成物を研磨パッドに接触させながら被研磨基板を研磨することを含む被研磨基板の研磨方法に関する。本発明の研磨方法を使用することにより、研磨速度が向上した研磨、及び、研磨後の基板のロールオフが低減された磁気ディスク基板、特に垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板が好ましくは提供される。本発明の研磨方法における前記被研磨基板としては、上述のとおり、磁気ディスク基板や磁気記録用媒体の基板の製造に使用されるものが挙げられ、なかでも、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造に用いる基板が好ましい。なお、具体的な研磨の方法及び条件は、上述のとおりとすることができる。
以下に、実施例により本発明の実施形態をさらに説明する。下記実施例は、本発明の説明のみを目的にしており、本発明を制限するものとして解釈されない。
１．研磨液組成物の調製
α−アルミナ（二次粒子の体積中位粒径：０．３μｍ、バイコウスキージャパン製）、θ−アルミナ（二次粒子の体積中位粒径：０．１６μｍ、バイコウスキージャパン製）、コロイダルシリカ、オキシアルキレン化合物、クエン酸、硫酸、過酸化水素及び水を用い、実施例１〜４、及び比較例１〜８の研磨液組成物を調製した。すべての研磨液組成物に、アルミナ砥粒として前記α−アルミナ（０．７２重量％）及び前記θ−アルミナ（０．２４重量％）を使用し（アルミナ合計０．９６重量％）、酸として硫酸（０．４重量％）及びクエン酸（０．５重量％）を使用し、酸化剤として過酸化水素（１．２重量％）を使用した。研磨液組成物のｐＨはすべて１．４であった。また、オキシアルキレン化合物は実施例１〜４、比較例６、８に使用した。比較例２及び３においてはオキシアルキレン化合物に換えてそれぞれジメチルアミン／アリルクロライド共重合体（ＰＡＳ-Ｈ-５Ｌ、日東紡社製）及びポリアクリル酸（ＤＬ４５３、日本触媒社製）を使用した。
α−アルミナ（二次粒子の体積中位粒径：０．３μｍ、バイコウスキージャパン製）、θ−アルミナ（二次粒子の体積中位粒径：０．１６μｍ、バイコウスキージャパン製）、コロイダルシリカ、オキシアルキレン化合物、クエン酸、硫酸、過酸化水素及び水を用い、実施例１〜４、及び比較例１〜８の研磨液組成物を調製した。すべての研磨液組成物に、アルミナ砥粒として前記α−アルミナ（０．７２重量％）及び前記θ−アルミナ（０．２４重量％）を使用し（アルミナ合計０．９６重量％）、酸として硫酸（０．４重量％）及びクエン酸（０．５重量％）を使用し、酸化剤として過酸化水素（１．２重量％）を使用した。研磨液組成物のｐＨはすべて１．４であった。また、オキシアルキレン化合物は実施例１〜４、比較例６、８に使用した。比較例２及び３においてはオキシアルキレン化合物に換えてそれぞれジメチルアミン／アリルクロライド共重合体（ＰＡＳ-Ｈ-５Ｌ、日東紡社製）及びポリアクリル酸（ＤＬ４５３、日本触媒社製）を使用した。
使用したオキシアルキレン化合物ａ〜ｃは以下のとおりである。
オキシアルキレン化合物ａ：スチレン／ポリエチレングリコール(ＥＯ２３モル)メタクリレート共重合体（下記の製造方法により合成）、分子量：５８０００
オキシアルキレン化合物ｂ：ポリオキシエチレン(ＥＯ１２モル)アルキルエーテル（エマルゲン３２０Ｐ、花王社製）、分子量：８００
オキシアルキレン化合物ｃ:メタクリル酸／ポリエチレングリコール(ＥＯ２５モル)メタクリレート共重合体（ＦＣ−９００、日本触媒社製）、分子量：４８０００
オキシアルキレン化合物ａ：スチレン／ポリエチレングリコール(ＥＯ２３モル)メタクリレート共重合体（下記の製造方法により合成）、分子量：５８０００
オキシアルキレン化合物ｂ：ポリオキシエチレン(ＥＯ１２モル)アルキルエーテル（エマルゲン３２０Ｐ、花王社製）、分子量：８００
オキシアルキレン化合物ｃ:メタクリル酸／ポリエチレングリコール(ＥＯ２５モル)メタクリレート共重合体（ＦＣ−９００、日本触媒社製）、分子量：４８０００
［シリカ粒子］
シリカ粒子としては、下記表１及び図１に示すシリカＡ〜Ｄ（シリカＡ、Ｂ及びＤ：日揮触媒化成社製、シリカＣ：ナルコカンパニー社製）を使用し、下記表２に示す組成で使用した（含有量３ｗｔ％）。
シリカ粒子としては、下記表１及び図１に示すシリカＡ〜Ｄ（シリカＡ、Ｂ及びＤ：日揮触媒化成社製、シリカＣ：ナルコカンパニー社製）を使用し、下記表２に示す組成で使用した（含有量３ｗｔ％）。
シリカ粒子の粒径分布、体積中位粒径、及び粒径の標準偏差の測定は、次のように行った。まず、スラリー状のシリカ粒子を試料として用い、日本電子製透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（商品名「ＪＥＭ−２０００ＦＸ」、８０ｋＶ、１〜５万倍）により前記試料を観察し、ＴＥＭ像を写真撮影した。当該写真をスキャナで画像データとしてパソコンに取り込み、解析ソフト「ＷｉｎＲＯＯＦ」（販売元：三谷商事）を用いて１個１個のシリカ粒子の円相当径を求め、それを直径とし、１０００個以上のシリカ粒子データを解析した後、それをもとに表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」（マイクロソフト社製）にて、シリカ粒子の個数基準の平均粒径及び標準偏差を得た。また、表計算ソフト「ＥＸＣＥＬ」にて、粒子直径から粒子体積に換算して得られるシリカ粒子の粒径分布データに基づき、全粒子中における、ある粒径の粒子の割合（体積基準％）を小粒径側からの累積頻度として表し、累積体積頻度（％）を得た。得られたシリカ粒子の粒径及び累積体積頻度データに基づき、粒径に対して累積体積頻度をプロットし、粒径対累積体積頻度グラフ（図１）を作成し、小粒径側からの累積体積頻度が５０％となる粒径を体積中位粒径（平均粒径）とした。
［オキシアルキレン化合物］
オキシアルキレン化合物ａは、以下の方法により製造した。式（Ｉ）で表される構成単位を形成するためのモノマーとしてメトキシポリエチレングリコール（２３モル）メタクリレート（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ２３））を用い、式（ＩＩ）で表される構成単位を形成するためのモノマーとしてスチレン（Ｓｔ）を用いて合成した。具体的には、（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ２３））８０ｇ、Ｓｔ ２０ｇ、重合溶媒であるメチルエチルケトン１００ｇ及び重合開始剤（商品名Ｖ−６５、和光純薬（株）製）１．０ｇを、撹拌機、還流冷却器、温度計及び窒素導入管が配置された反応器に入れて、６５℃で６時間重合反応を行った後、乾燥させて共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均分子量は、１２．５万であった。また、共重合体における（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ２３））の割合は、８０重量％（モル％）であり、Ｓｔの割合は、２０重量％（モル％）であった。なお、共重合体の重量平均分子量、及び、共重合体における各構成単位の割合は、以下のようにして測定した。
オキシアルキレン化合物ａは、以下の方法により製造した。式（Ｉ）で表される構成単位を形成するためのモノマーとしてメトキシポリエチレングリコール（２３モル）メタクリレート（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ２３））を用い、式（ＩＩ）で表される構成単位を形成するためのモノマーとしてスチレン（Ｓｔ）を用いて合成した。具体的には、（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ２３））８０ｇ、Ｓｔ ２０ｇ、重合溶媒であるメチルエチルケトン１００ｇ及び重合開始剤（商品名Ｖ−６５、和光純薬（株）製）１．０ｇを、撹拌機、還流冷却器、温度計及び窒素導入管が配置された反応器に入れて、６５℃で６時間重合反応を行った後、乾燥させて共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均分子量は、１２．５万であった。また、共重合体における（ＰＥＧＭＡ（ＥＯ２３））の割合は、８０重量％（モル％）であり、Ｓｔの割合は、２０重量％（モル％）であった。なお、共重合体の重量平均分子量、及び、共重合体における各構成単位の割合は、以下のようにして測定した。
［重量平均分子量の測定方法］
共重合体をクロロホルムに溶解し、以下の条件で重量平均分子量を測定した。
〔ＧＰＣ条件〕
カラム：α＋α−Ｍ＋α−Ｍ（東ソー社製）
溶離液：６０ｍｍｏｌ／Ｌ Ｈ3ＰＯ4、５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ／ＤＭＦ
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出：ＲＩ
標準物質：ポリスチレン
分子量Ｍｗ＝５９０ (Ａ−５００) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝３,６００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝３０,０００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝９６,４００ (Ｆ−１０) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝９２９,０００ (８０３２３) ケムコ社製
分子量Ｍｗ＝８,４２０,０００ (Ｆ−８５０) 東ソー社製
共重合体をクロロホルムに溶解し、以下の条件で重量平均分子量を測定した。
〔ＧＰＣ条件〕
カラム：α＋α−Ｍ＋α−Ｍ（東ソー社製）
溶離液：６０ｍｍｏｌ／Ｌ Ｈ3ＰＯ4、５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ／ＤＭＦ
流量：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出：ＲＩ
標準物質：ポリスチレン
分子量Ｍｗ＝５９０ (Ａ−５００) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝３,６００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝３０,０００ 西尾工業社製
分子量Ｍｗ＝９６,４００ (Ｆ−１０) 東ソー社製
分子量Ｍｗ＝９２９,０００ (８０３２３) ケムコ社製
分子量Ｍｗ＝８,４２０,０００ (Ｆ−８５０) 東ソー社製
［共重合体における各構成単位の割合の測定方法］
共重合体を重水素置換ジメチルスルホキシドに溶解し（共重合体の濃度：１重量％）、プロトン核磁気共鳴スペクトルを用いて測定した。
共重合体を重水素置換ジメチルスルホキシドに溶解し（共重合体の濃度：１重量％）、プロトン核磁気共鳴スペクトルを用いて測定した。
［アルミナ粒子の二次粒子の粒径の測定］
以下の測定条件で二次粒子の粒径（Ｄ10、Ｄ50及びＤ90）を測定した。なお、Ｄ10、Ｄ50及びＤ90とは、小粒径側からの積算粒径分布（体積基準）がそれぞれ１０％、５０％及び９０％となる粒径であり、このうち、Ｄ50を体積中位粒径とする。
〔サンプルの調整と測定方法〕
０．５％ポイズ５３０（花王社製）水溶液を分散媒として、下記測定装置内に投入し、続いて透過率が７５〜９５％になるようにサンプルを投入し、その後、５分間超音波を掛けた後、粒径を測定した。
測定機器 ：堀場製作所製 レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ９２０
循環強度 ：４
超音波強度：４
以下の測定条件で二次粒子の粒径（Ｄ10、Ｄ50及びＤ90）を測定した。なお、Ｄ10、Ｄ50及びＤ90とは、小粒径側からの積算粒径分布（体積基準）がそれぞれ１０％、５０％及び９０％となる粒径であり、このうち、Ｄ50を体積中位粒径とする。
〔サンプルの調整と測定方法〕
０．５％ポイズ５３０（花王社製）水溶液を分散媒として、下記測定装置内に投入し、続いて透過率が７５〜９５％になるようにサンプルを投入し、その後、５分間超音波を掛けた後、粒径を測定した。
測定機器 ：堀場製作所製 レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ９２０
循環強度 ：４
超音波強度：４
［アルミナ粒子中のα−アルミナの含有量］
研磨液組成物２０ｇを１０５℃で５時間乾燥させて粉末とした。そして、得られた粉末について、Ｘ線回折装置（理学電機製、型番：ＲＩＮＴ２５００ＶＰＣ）にて管電圧４０ｋＷ、管電流１２０ｍＡの条件で１０４面のピーク面積を測定し、同様に測定した昭和電工製アルミナ粒子ＷＡ−１０００のピーク面積から下記式のとおりに算出することによって求めた。
α−アルミナ含有量（重量％）＝（試験試料ピーク面積）÷（ＷＡ−１０００のピーク面積）×９９．９
研磨液組成物２０ｇを１０５℃で５時間乾燥させて粉末とした。そして、得られた粉末について、Ｘ線回折装置（理学電機製、型番：ＲＩＮＴ２５００ＶＰＣ）にて管電圧４０ｋＷ、管電流１２０ｍＡの条件で１０４面のピーク面積を測定し、同様に測定した昭和電工製アルミナ粒子ＷＡ−１０００のピーク面積から下記式のとおりに算出することによって求めた。
α−アルミナ含有量（重量％）＝（試験試料ピーク面積）÷（ＷＡ−１０００のピーク面積）×９９．９
２．基板の研磨
調製した実施例１〜４及び比較例１〜８の研磨液組成物を用いて、下記の研磨条件で前記基板を研磨した。
調製した実施例１〜４及び比較例１〜８の研磨液組成物を用いて、下記の研磨条件で前記基板を研磨した。
［被研磨基板］
被研磨基板は、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板を用いた。なお、この被研磨基板は、厚み１．２７ｍｍ、直径９５ｍｍ、「Ｚｙｇｏ社製 ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２」を用いた測定におけるうねり（波長：０．５〜５ｍｍ）の振幅が１．６ｎｍであった。
被研磨基板は、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板を用いた。なお、この被研磨基板は、厚み１．２７ｍｍ、直径９５ｍｍ、「Ｚｙｇｏ社製 ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２」を用いた測定におけるうねり（波長：０．５〜５ｍｍ）の振幅が１．６ｎｍであった。
［研磨条件］
研磨試験機 ：両面研磨機（９Ｂ型両面研磨機、スピードファム（株）製）
研磨パッド ：厚み１．０４ｍｍ、平均開孔径４３μｍ（ＦＩＬＷＥＬ製）
定盤回転数 ：４５ｒｐｍ
研磨荷重 ：１２．３ｋＰａ（設定値）
研磨液供給量 ：１００ｍＬ／ｍｉｎ（０．０７６ｍＬ／（ｃｍ2・ｍｉｎ））
研磨量（片面） ：１３０ｍｇ
投入した基板の枚数：１０枚
研磨試験機 ：両面研磨機（９Ｂ型両面研磨機、スピードファム（株）製）
研磨パッド ：厚み１．０４ｍｍ、平均開孔径４３μｍ（ＦＩＬＷＥＬ製）
定盤回転数 ：４５ｒｐｍ
研磨荷重 ：１２．３ｋＰａ（設定値）
研磨液供給量 ：１００ｍＬ／ｍｉｎ（０．０７６ｍＬ／（ｃｍ2・ｍｉｎ））
研磨量（片面） ：１３０ｍｇ
投入した基板の枚数：１０枚
３．評価方法
［研磨速度の評価］
実施例１〜４及び比較例１〜８の研磨液組成物の研磨速度は、以下の方法で評価した。まず、研磨前後の各基板の重さを計り（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製「ＢＰ−２１０Ｓ」）を用いて測定し、各基板の重量変化を求め、１０枚の平均値を重量減少量とし、それを研磨時間で割った値を重量減少速度とした。この重量減少速度を下記の式に導入し、研磨速度（μｍ／ｍｉｎ）に変換した。その結果を下記表２に示す。
研磨速度（μｍ／ｍｉｎ）＝重量減少速度（ｇ／ｍｉｎ）／基板片面面積（ｍｍ2）／Ｎｉ−Ｐメッキ密度（ｇ／ｃｍ3）×１０6
（基板片面面積：６５９７ｍｍ2、Ｎｉ−Ｐメッキ密度：７．９ｇ／ｃｍ3として算出）
［研磨速度の評価］
実施例１〜４及び比較例１〜８の研磨液組成物の研磨速度は、以下の方法で評価した。まず、研磨前後の各基板の重さを計り（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製「ＢＰ−２１０Ｓ」）を用いて測定し、各基板の重量変化を求め、１０枚の平均値を重量減少量とし、それを研磨時間で割った値を重量減少速度とした。この重量減少速度を下記の式に導入し、研磨速度（μｍ／ｍｉｎ）に変換した。その結果を下記表２に示す。
研磨速度（μｍ／ｍｉｎ）＝重量減少速度（ｇ／ｍｉｎ）／基板片面面積（ｍｍ2）／Ｎｉ−Ｐメッキ密度（ｇ／ｃｍ3）×１０6
（基板片面面積：６５９７ｍｍ2、Ｎｉ−Ｐメッキ密度：７．９ｇ／ｃｍ3として算出）
［うねりの評価］
研磨後の１０枚の基板から任意に１枚を選択し、選択した各基板の両面を９０°おきに４点（計８点）について、下記の条件で測定した。その８点の測定値の平均値を基板のうねりとして算出した。得られた結果を下記表２に示す。
機器 ：Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２
レンズ ：２．５倍 Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ
ズーム比 ：０．５
リムーブ ：Ｃｙｌｉｎｄｅｒ
フィルター ：ＦＦＴ Ｆｉｘｅｄ Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ（０．５〜５ｍｍ）
エリア ：４．３３ｍｍ×５．７７ｍｍ
研磨後の１０枚の基板から任意に１枚を選択し、選択した各基板の両面を９０°おきに４点（計８点）について、下記の条件で測定した。その８点の測定値の平均値を基板のうねりとして算出した。得られた結果を下記表２に示す。
機器 ：Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗ５０３２
レンズ ：２．５倍 Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ
ズーム比 ：０．５
リムーブ ：Ｃｙｌｉｎｄｅｒ
フィルター ：ＦＦＴ Ｆｉｘｅｄ Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ（０．５〜５ｍｍ）
エリア ：４．３３ｍｍ×５．７７ｍｍ
［ロールオフの評価］
実施例１〜４及び比較例１〜８の研磨液組成物を用いて研磨した後の基板について、下記の条件で、ロールオフを測定した。得られた結果を下記表２に示す。この値が正に大きいほどロールオフ特性は良好であることを示す。
〔測定条件〕
測定機器 ：商品名Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０３２（Ｚｙｇｏ社製）
レンズ ：２．５倍
ズーム ：０．５倍
解析ソフト：商品名Ｚｙｇｏ Ｍｅｔｒｏ Ｐｒｏ（Ｚｙｇｏ社製）
図２に示すように、基板最端部から３．０ｍｍ及び４．０ｍｍの基板表面をそれぞれＡ点及びＢ点とし、Ａ点とＢ点を結ぶ延長線を第１基準線とする。この第１基準線と、基板最端部から０．５ｍｍの基板表面Ｃ点との距離を測定し、最も短いものをロールオフ（ｎｍ）とした。
実施例１〜４及び比較例１〜８の研磨液組成物を用いて研磨した後の基板について、下記の条件で、ロールオフを測定した。得られた結果を下記表２に示す。この値が正に大きいほどロールオフ特性は良好であることを示す。
〔測定条件〕
測定機器 ：商品名Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０３２（Ｚｙｇｏ社製）
レンズ ：２．５倍
ズーム ：０．５倍
解析ソフト：商品名Ｚｙｇｏ Ｍｅｔｒｏ Ｐｒｏ（Ｚｙｇｏ社製）
図２に示すように、基板最端部から３．０ｍｍ及び４．０ｍｍの基板表面をそれぞれＡ点及びＢ点とし、Ａ点とＢ点を結ぶ延長線を第１基準線とする。この第１基準線と、基板最端部から０．５ｍｍの基板表面Ｃ点との距離を測定し、最も短いものをロールオフ（ｎｍ）とした。
上記表２に示すとおり、シリカ粒子Ａを含有した実施例１の研磨液組成物と比較例１〜３の研磨液組成物との研磨速度と比較すると、オキシアルキレン化合物を含有した実施例１の研磨液組成物の研磨速度は飛躍的に向上した。さらに、研磨速度だけでなく、うねりやロールオフも低減されていることから基板品質も向上している。シリカ粒子Ｂを含有した実施例２でも同様の傾向が確認された。なお、実施例１及び２と実施例３及び４との比較から、オキシアルキレン化合物ｂ、ｃよりもオキシアルキレン化合物ａを用いた場合に研磨後の基板のうねりが低減されることが確認された。
シリカ粒子Ｄを含有する比較例５と６との比較、及びシリカ粒子Ｃを含有する比較例７と８との比較からは、オキシアルキレン化合物を配合した際に研磨速度が低下する傾向が確認された。つまり、シリカ粒子が特定の粒度分布を有する場合にはオキシアルキレン化合物の配合により特異的に研磨速度が向上するが、シリカ粒子Ｄ及びＣを用いた場合にはオキシアルキレン化合物を配合しても研磨速度は向上せず、反対に研磨速度が低下する傾向にあることが確認された。
本発明によれば、例えば、高記録密度化に適した磁気ディスク基板を提供できる。
Claims (7)
- アルミナ粒子、シリカ粒子、オキシアルキレン基を有する化合物、及び水を含有する磁気ディスク基板用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子は、透過型電子顕微鏡観察による測定で得られた前記シリカ粒子の粒径（ｎｍ）に対して小粒径側からの累積体積頻度（％）をプロットして得られた前記シリカ粒子の粒径対累積体積頻度グラフにおいて、粒径１０ｎｍにおける累積体積頻度が０〜４０％であり、かつ粒径４０ｎｍにおける累積体積頻度が５５〜１００％である、磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- オキシアルキレン基を有する化合物が、下記式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体である、請求項１記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- ｐＨが１〜４の範囲である、請求項１又は２に記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- オキシアルキレン基を有する化合物の含有量が、研磨液組成物中１０〜１００００ｐｐｍである、請求項１から３のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- アルミナ粒子がα−アルミナ及び中間アルミナを含有する、請求項１から４のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 前記アルミナ粒子と前記シリカ粒子の重量比（アルミナ粒子重量／シリカ粒子重量）が、１０／９０〜６０／４０の範囲である、請求項１から５のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
- 請求項１から６のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法。
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