JP2013032503A - Polishing liquid for electronic material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子材料用研磨液、この研磨液を用いて電子材料中間体を研磨する研磨方法、及び、この研磨方法で電子材料中間体を研磨する工程を含む電子材料の製造方法に関する。
さらに詳しくは、電子材料製造工程中の研磨工程において使用し、従来と比較して従来と比較してスクラッチが入りにくい電子材料用研磨液、およびこの電子材料用研磨液を用いて電子材料中間体を研磨する研磨方法、及び、この研磨方法で電子材料中間体を研磨する工程を含む電子材料の製造方法に関する。
The present invention relates to a polishing liquid for electronic materials, a polishing method for polishing an electronic material intermediate using the polishing liquid, and a method for manufacturing an electronic material including a step of polishing an electronic material intermediate by the polishing method.
More specifically, a polishing liquid for electronic materials that is used in a polishing process during the manufacturing process of electronic materials and is less likely to cause scratches than in the past, and an electronic material intermediate using the polishing liquid for electronic materials And a method for producing an electronic material including a step of polishing an electronic material intermediate by the polishing method.
電子材料、とりわけ磁気ディスクは、年々小型化、高容量化の一途をたどっており、磁気ヘッドと磁気ディスク基板間の距離がますます小さくなってきている。そのため、磁気ディスク基板の製造での研磨工程直後の洗浄工程で、研磨に使用した研磨粒子や発生した研磨屑等のパーティクルの残留が極力発生しない基板が求められている。これに加えて、近年は特に、スクラッチやピット等の表面欠陥の低減が求められるようになってきている。 Electronic materials, especially magnetic disks, are becoming smaller and higher capacity year by year, and the distance between the magnetic head and the magnetic disk substrate is becoming smaller. Therefore, there is a demand for a substrate in which particles such as abrasive particles used for polishing and generated polishing scraps are not generated as much as possible in a cleaning step immediately after the polishing step in manufacturing a magnetic disk substrate. In addition to this, in recent years, reduction of surface defects such as scratches and pits has been particularly demanded.
磁気ディスク製造工程は、基板用の板を面取り加工する工程であるラッピング工程と、平坦化した基板を作成する工程であるサブストレート製造工程と、磁性層をこの基板上に形成する工程であるメディア工程を含む。
これらのうち、ラッピング工程では、基板を粗く面取りするためにダイヤモンド等の砥石を樹脂で固定した研磨パッドと研磨液を用いて、基板の主表面や端面の研磨をおこない、それに続く洗浄工程で基板の主表面や端面の研磨屑を除去した後、乾燥工程を経て、加工された基板はサブストレート工程に輸送される。
また、サブストレート工程では、基板の平坦化のために研磨パッドと、コロイダルシリカ、酸化セリウム等の研磨粒子を含む研磨液による研磨を行い、それに続く洗浄工程で基板表面の研磨粒子や発生した研磨屑等のパーティクルを除去した後、乾燥工程を経て、加工された基板は所定の容器に梱包されメディア工程に輸送される。
The magnetic disk manufacturing process includes a lapping process that is a process for chamfering a substrate plate, a substrate manufacturing process that is a process for creating a flattened substrate, and a medium that is a process for forming a magnetic layer on the substrate. Process.
Among these, in the lapping process, the main surface and the end surface of the substrate are polished using a polishing pad and a polishing liquid in which a grindstone such as diamond is fixed with a resin in order to rough chamfer the substrate, and then the substrate is cleaned in a subsequent cleaning process. After removing the polishing scraps on the main surface and the end surface of the substrate, the processed substrate is transported to the substrate process through a drying process.
Also, in the substrate process, polishing is performed with a polishing pad and polishing liquid containing abrasive particles such as colloidal silica and cerium oxide for planarization of the substrate, and then polishing particles generated on the substrate surface and generated polishing in the subsequent cleaning process. After removing particles such as scraps, the processed substrate is packed in a predetermined container and transported to a media process through a drying process.
研磨液中の研磨粒子や発生した研磨屑は非常に細かいため凝集しやすく、これらの凝集物は、基板を研磨する工程において、基板の表面品質に影響を与えることがある。例えば、これら凝集物と基板との間に抵抗が生じて基板上にスクラッチが発生することがある。基板上に発生したスクラッチは、例えば後のメディア工程での磁性膜との基板との密着不良の原因となり、磁気ディスクの高容量化を妨げる一因となりうる。
そのため、基板表面へのパーティクル付着を低減するために、従来からヒドロキシエチルセルロースや芳香族スルホン酸塩を含有する研磨液が提案されている（例えば特許文献１，２）。
また、研磨速度の持続性向上を目的に、芳香族スルホン酸塩を含有する研磨液が提案されている（例えば特許文献３）。
Abrasive particles and generated polishing debris in the polishing liquid are very fine and easily aggregate. These aggregates may affect the surface quality of the substrate in the step of polishing the substrate. For example, resistance may be generated between these aggregates and the substrate, and scratches may be generated on the substrate. Scratches generated on the substrate may cause, for example, a poor adhesion between the magnetic film and the substrate in a subsequent media process, and may be a cause of hindering the increase in the capacity of the magnetic disk.
Therefore, in order to reduce the adhesion of particles to the substrate surface, conventionally, a polishing liquid containing hydroxyethyl cellulose or aromatic sulfonate has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).
Moreover, a polishing liquid containing an aromatic sulfonate has been proposed for the purpose of improving the durability of the polishing rate (for example, Patent Document 3).
しかしながら、特許文献１〜３に代表されるような従来の研磨液では研磨中のスクラッチ発生やパーティクルの付着等を抑える効果が十分でなく、高容量化を実現するために許容される基板品質に対応できるものではなかった。
そこで、電子材料製造工程中の研磨工程において、従来の研磨液と比較してスクラッチ等の基板の欠陥が少なく、また続く洗浄工程において、研磨で発生した研磨屑を容易に除去できる電子材料用研磨液および、この研磨液を使用して電子材料中間体を研磨する工程を含む電子材料の製造方法を提供することを目的とする。
However, conventional polishing liquids as typified by Patent Documents 1 to 3 do not have an effect of suppressing the generation of scratches or adhesion of particles during polishing, and the substrate quality allowed for realizing a high capacity is achieved. It could not be supported.
Therefore, in the polishing process during the electronic material manufacturing process, there are fewer defects of the substrate such as scratches than in the conventional polishing liquid, and in the subsequent cleaning process, polishing for the electronic material that can easily remove polishing debris generated by polishing It is an object of the present invention to provide an electronic material manufacturing method including a liquid and a step of polishing an electronic material intermediate using the polishing liquid.
本発明者は、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、炭素数８〜３６の脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）および水を必須成分として含有する電子材料用研磨液、この電子材料用研磨液を用いて電子材料中間体を研磨する研磨方法、及び、この研磨方法で電子材料中間体を研磨する工程を含む電子材料の製造方法を提供することを目的とする。
The inventor of the present invention has arrived at the present invention as a result of studies to achieve the above object.
That is, the present invention relates to a polishing liquid for electronic materials containing an alkylene oxide adduct (B) of an aliphatic amine having 8 to 36 carbon atoms and water as essential components, and an electronic material intermediate using the polishing liquid for electronic materials. It is an object of the present invention to provide a polishing method for polishing and an electronic material manufacturing method including a step of polishing an electronic material intermediate by the polishing method.
本発明の電子材料用研磨液は、従来の研磨液と比較して、研磨中のパーティクルの付着を格段に低減して、その後に続く洗浄工程において上記パーティクルを基板から除去しやすくする効果を有する。
そのため、スクラッチやピットなどの表面欠陥やパーティクルの残留が極めて少ない電子材料を製造することができる。
The polishing liquid for electronic materials of the present invention has the effect of significantly reducing the adhesion of particles during polishing and facilitating removal of the particles from the substrate in the subsequent cleaning step, as compared with conventional polishing liquids. .
For this reason, it is possible to manufacture an electronic material with extremely few surface defects such as scratches and pits and particles remaining.
本発明における電子材料とは、製造工程中に研磨パッドを用いて研磨する工程を含む電子材料であれば特に限定するものではない。
例えば、（１）ハードディスク用ガラス基板および表面がニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）メッキされたハードディスク用アルミ基板等の磁気ディスク用基板、（２）半導体素子及びシリコンウェハ等の半導体基板、（３）ＳｉＣ基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＮ基板、ＡｌＧａＡｓ基板等の化合物半導体基板、（４）ＬＥＤ等のサファイヤ基板等が挙げられる。
The electronic material in the present invention is not particularly limited as long as it is an electronic material including a step of polishing using a polishing pad during the manufacturing process.
For example, (1) glass substrate for hard disk and magnetic disk substrate such as aluminum substrate for hard disk whose surface is nickel-phosphorus (Ni-P) plated, (2) semiconductor substrate such as semiconductor element and silicon wafer, (3) Examples thereof include compound semiconductor substrates such as SiC substrates, GaAs substrates, GaN substrates, and AlGaAs substrates, and (4) sapphire substrates such as LEDs.
これらのうち、パーティクル付着低減の観点で好ましくはハードディスク用基板であり、具体的にハードディスク用ガラス基板、および表面がＮｉ−Ｐメッキされたハードディスク用アルミ基板である。更に好ましくはハードディスク用ガラス基板である。 Among these, from the viewpoint of reducing particle adhesion, a hard disk substrate is preferable, specifically, a glass substrate for hard disk and an aluminum substrate for hard disk whose surface is plated with Ni—P. More preferred is a glass substrate for a hard disk.
本発明における研磨液とは、材料を砥石や研磨粒子を用いて平坦に加工する工程で使用する研磨液のことを指し、例えば砥石が固定された研磨パッドを用いて粗く面取りするラッピング工程時に使用するラップ液や、研磨粒子を用いて精密に平坦化する研磨工程時に使用する研磨スラリーを含む。 The polishing liquid in the present invention refers to a polishing liquid used in a process of processing a material flat using a grindstone or abrasive particles. For example, the polishing liquid is used in a lapping process for rough chamfering using a polishing pad to which a grindstone is fixed. A lapping liquid to be used, and a polishing slurry to be used at the time of a polishing process for precisely flattening using abrasive particles.
研磨する工程において使用する研磨パッドとは、ポリウレタン樹脂製やポリエステル樹脂製のパッドであり、表面にダイヤモンド等の砥石が固定されているパッドを含む。また、発泡タイプであってもスエードタイプであっても良く、様々な硬さのものが使用できる。これら研磨パッドは特に限定するものではなく、市販されている研磨パッドを使用することができる。
研磨パッドは、前述した粗く面取り加工するラッピング工程や、研磨粒子を用いて精密に平坦化する研磨工程で、研磨装置の定盤に貼り付けて使用される。
The polishing pad used in the polishing step is a pad made of polyurethane resin or polyester resin, and includes a pad on which a grindstone such as diamond is fixed. Further, it may be a foam type or a suede type, and various hardnesses can be used. These polishing pads are not particularly limited, and commercially available polishing pads can be used.
The polishing pad is used by being affixed to a surface plate of a polishing apparatus in the lapping step for rough chamfering described above or the polishing step for precise flattening using abrasive particles.
本発明の電子材料用研磨スラリーは、脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）および水を必須成分として含有する電子材料用研磨液である。 The polishing slurry for electronic materials of the present invention is a polishing liquid for electronic materials containing an alkylene oxide adduct (B) of an aliphatic amine and water as essential components.
本発明の必須成分である炭素数８〜３６の脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）としては、炭素数８〜２４の脂肪族第１級アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ１）および炭素数８〜３６の脂肪族第２級アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ２）等が挙げられる。 As the alkylene oxide adduct (B) of an aliphatic amine having 8 to 36 carbon atoms, which is an essential component of the present invention, the alkylene oxide adduct (B1) of an aliphatic primary amine having 8 to 24 carbon atoms and the carbon number The alkylene oxide adduct (B2) of 8-36 aliphatic secondary amines, etc. are mentioned.
炭素数８〜２４の脂肪族第１級アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ１）における原料の脂肪族第１級アミンは、直鎖、分岐鎖または環状でもよく、飽和または不飽和結合をもっていてもよい炭素数８〜２４の脂肪族第１級アミンである。
脂肪族第１級アミンの具体例としては、ラウリルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノナデシルアミン、イコシルアミン、ヘンイコシルアミン、ドコシルアミン、トリコシルアミン、テトラコシルアミン、オクタデセニルアミンおよびオクタデカジエニルアミンや、これらの混合物である牛脂アミン、硬化牛脂アミン、ヤシ油アミン、パーム油アミンおよび大豆油アミン等動植物油由来の脂肪族第１級アミンを挙げることができる。脂肪族第１級アミンは１種または２種以上の混合物を用いてもよい。
The starting aliphatic primary amine in the alkylene oxide adduct (B1) of an aliphatic primary amine having 8 to 24 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and may have a saturated or unsaturated bond. It is an aliphatic primary amine having 8 to 24 carbon atoms.
Specific examples of the aliphatic primary amine include laurylamine, octylamine, decylamine, undecylamine, tridecylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, heptadecylamine, octadecylamine, nonadecylamine, icosylamine , Heicosylamine, docosylamine, tricosylamine, tetracosylamine, octadecenylamine and octadecadienylamine and their mixtures beef tallow amine, hardened tallow amine, coconut oil amine, palm oil amine and soybean oil amine Mention may be made of aliphatic primary amines derived from iso-animal vegetable oils. As the aliphatic primary amine, one kind or a mixture of two or more kinds may be used.
炭素数８〜３６の脂肪族第２級アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ２）における 原料の脂肪族第２級アミンは、直鎖、分岐鎖または環状でもよく、飽和または不飽和結合をもっていてもよい炭素数８〜３６の脂肪族第２級アミンである。
脂肪族第２級アミンの具体例としては、ジオクチルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジデシルアミン、ジウンデシルアミン、ジドデシルアミン、ジトリデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジペンタデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジヘプタデシルアミンおよびジオクタデシルアミンを挙げることができる。
脂肪族第２級アミンは１種または２種以上の混合物を用いてもよい。
The starting aliphatic secondary amine in the alkylene oxide adduct (B2) of an aliphatic secondary amine having 8 to 36 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and may have a saturated or unsaturated bond. It is an aliphatic secondary amine having 8 to 36 carbon atoms.
Specific examples of the aliphatic secondary amine include dioctylamine, dibutylamine, dihexylamine, didecylamine, diundecylamine, didodecylamine, ditridecylamine, ditetradecylamine, dipentadecylamine, dihexadecylamine, Mention may be made of diheptadecylamine and dioctadecylamine.
As the aliphatic secondary amine, one kind or a mixture of two or more kinds may be used.
本発明の脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）における原料のアルキレンオキシドとしては、炭素数２〜１２のアルキレンオキシド、例えば、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン並びに３―メチルテトラヒドロフラン等が挙げられる。これらのうち、入手しやすさの観点でエチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシドが好ましい。これらのアルキレンオキサイドは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。２種以上を併用するときは、ランダムでもブロックでもよい。 Examples of the raw material alkylene oxide in the aliphatic amine alkylene oxide adduct (B) of the present invention include alkylene oxides having 2 to 12 carbon atoms, such as ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide, and tetrahydrofuran. And 3-methyltetrahydrofuran and the like. Of these, ethylene oxide and 1,2-propylene oxide are preferable from the viewpoint of availability. These alkylene oxides may use only 1 type and may use 2 or more types together. When using 2 or more types together, random or a block may be sufficient.
（Ｂ１）または（Ｂ２）におけるアルキレンオキサイドの平均付加モル数は、３〜１００モルであり、さらに好ましくは３〜７０モル、特に好ましくは３〜４０モルである。 The average added mole number of alkylene oxide in (B1) or (B2) is 3 to 100 moles, more preferably 3 to 70 moles, and particularly preferably 3 to 40 moles.
（Ｂ１）および（Ｂ２）の製造方法としては、公知の方法等が利用できる。
具体的には、攪拌可能な耐圧容器に上記脂肪族第１級アミンまたは脂肪族第２級アミンを仕込み、不活性ガス（窒素、アルゴンなど）で十分に置換後、減圧下で脱水を行い、反応温度約８０〜１６０℃で上記アルキレンオキサイドを投入し反応させる方法が利用できる。また、反応時は必要により公知の触媒を使用してもよい。触媒は反応の最初から加えても、途中から加えてもよい。
触媒としては、金属原子を含有しない触媒（テトラメチルアンモニウムヒドロキサイドなどの第４級アンモニウム水酸化物、並びにテトラメチルエチレンジアミンや１，８−ジアザビシクロ［５.４.０］ウンデセン−７などの第３級アミンなど）および金属原子含有触媒（水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物並びにアルカリ土類金属酸化物など）が挙げられる。
As the production method of (B1) and (B2), a known method or the like can be used.
Specifically, the above-mentioned aliphatic primary amine or aliphatic secondary amine is charged into a stirrable pressure vessel, sufficiently substituted with an inert gas (nitrogen, argon, etc.), and then dehydrated under reduced pressure. A method in which the alkylene oxide is added and reacted at a reaction temperature of about 80 to 160 ° C. can be used. Moreover, you may use a well-known catalyst as needed at the time of reaction. The catalyst may be added from the beginning of the reaction or from the middle.
Examples of the catalyst include a catalyst containing no metal atom (a quaternary ammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, and a third such as tetramethylethylenediamine and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7. Secondary amines) and metal atom-containing catalysts (alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides and alkaline earth metal oxides).
脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物（Ｂ）の実使用時における濃度は、研磨液の重量に基づいて０．００１〜１０重量％である。 The concentration of the aliphatic amine alkylene oxide adduct (B) in actual use is 0.001 to 10% by weight based on the weight of the polishing liquid.
本発明の電子材料用研磨液の必須成分である水は、清浄度の観点から電気抵抗率が１８ＭΩ・ｃｍ以上の純水が好ましく、超純水、イオン交換水、逆浸透水（ＲＯ水）、蒸留水などが挙げられる。 The water that is an essential component of the polishing liquid for electronic materials of the present invention is preferably pure water having an electrical resistivity of 18 MΩ · cm or more from the viewpoint of cleanliness, ultrapure water, ion exchange water, reverse osmosis water (RO water). And distilled water.
本発明の電子材料用研磨液には、前述した還元剤（Ｂ）、水のほかに研磨粒子（Ｃ）及び／又は潤滑成分（Ｆ）を含有しても良い。研磨粒子（Ｃ）、潤滑剤成分（Ｆ）を含有することで、平坦性に優れた電子材料を製造することができる。 The polishing liquid for electronic materials of the present invention may contain abrasive particles (C) and / or a lubricating component (F) in addition to the reducing agent (B) and water described above. By containing the abrasive particles (C) and the lubricant component (F), an electronic material having excellent flatness can be produced.
研磨粒子（Ｃ）としては、電子材料研磨用の市販の研磨粒子が使用でき、特に限定するものではない。研磨粒子（Ｃ）の材質としては、コロイダルシリカ、酸化セリウム、アルミナ、酸化ジルコニウム、ダイヤモンド、酸化マンガン、酸化チタン、炭化ケイ素及び窒化ホウ素等が挙げられ、スクラッチ低減の効果の観点から、好ましくはコロイダルシリカ、酸化セリウム、アルミナ、ダイヤモンドである。 As the abrasive particles (C), commercially available abrasive particles for polishing electronic materials can be used and are not particularly limited. Examples of the material of the abrasive particles (C) include colloidal silica, cerium oxide, alumina, zirconium oxide, diamond, manganese oxide, titanium oxide, silicon carbide, and boron nitride. From the viewpoint of the effect of reducing scratches, colloidal is preferable. Silica, cerium oxide, alumina and diamond.
研磨粒子（Ｃ）の粒子径は、使用される研磨粒子および研磨する対象とその用途によって異なり、ハードディスク用基板の研磨工程のためのコロイダルシリカの場合、通常５ｎｍ〜５０ｎｍであり、酸化セリウムの場合、０．１μｍ〜３．０μｍであることが生産性の観点で好ましい。 The particle diameter of the abrasive particles (C) varies depending on the abrasive particles used and the object to be polished and their use. In the case of colloidal silica for the polishing process of the substrate for hard disks, it is usually 5 nm to 50 nm. In the case of cerium oxide From the viewpoint of productivity, the thickness is preferably 0.1 μm to 3.0 μm.
研磨粒子（Ｃ）の使用時における研磨液中の濃度は、０〜５重量％が好ましい。 As for the density | concentration in polishing liquid at the time of use of abrasive particle (C), 0 to 5 weight% is preferable.
潤滑成分（Ｆ）は、従来使用されている潤滑成分が使用することができる。
潤滑成分として脂肪酸アミン塩（Ｆ１）、ポリオキシプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物（Ｆ２）などが挙げられる。
As the lubricating component (F), a conventionally used lubricating component can be used.
Examples of the lubricating component include fatty acid amine salt (F1) and polyoxypropylene glycol ethylene oxide adduct (F2).
脂肪酸アミン塩（Ｆ１）としては、炭素数８〜２２の脂肪酸（例えばオレイン酸等）をアミンで完全にもしくは一部を中和したものである。
アミンとしては、モノエタノールアミン等の１級アミン；ジエタノールアミン等の２級アミン；トリエタノールアミン等の３級アミンが挙げられる。
As the fatty acid amine salt (F1), a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms (for example, oleic acid) is completely or partially neutralized with an amine.
Examples of the amine include primary amines such as monoethanolamine; secondary amines such as diethanolamine; tertiary amines such as triethanolamine.
ポリオキシプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物は、ポリプロピレングリコールにエチレンオキサイドを付加したものである。
ポリオキシプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物の重量平均分子量は、潤滑性の観点から１，０００〜３０，０００であることが好ましい。
The polyoxypropylene glycol ethylene oxide adduct is obtained by adding ethylene oxide to polypropylene glycol.
The weight average molecular weight of the polyoxypropylene glycol ethylene oxide adduct is preferably 1,000 to 30,000 from the viewpoint of lubricity.
潤滑成分（Ｆ）の使用時における濃度は、従来使用されている潤滑成分の濃度と同様であり、０．１〜３０重量％が好ましい。 The concentration of the lubricating component (F) when used is the same as the concentration of the conventionally used lubricating component, and is preferably 0.1 to 30% by weight.
本発明の研磨液には、無機酸（硝酸、硫酸、リン酸等）、前述した（Ｂ）以外の界面活性剤、キレート剤（ホスホン酸系キレート剤［ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ＨＥＤＰ）及びその塩、メチルジホスホン酸及びその塩、アミノトリ（メチレンホスホン酸）及びその塩等］；カルボン酸系キレート剤［ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）及びその塩、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）及びその塩、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）及びその塩、クエン酸及びその塩、グルコン酸及びその塩など］）の添加剤を含有してもよい。これら添加剤は、従来研磨液として使用されてきたものを使用することができ、特に限定するものではない。 The polishing liquid of the present invention includes inorganic acids (nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc.), surfactants other than the above-mentioned (B), chelating agents (phosphonic acid-based chelating agents [hydroxyethylidene diphosphonic acid (HEDP) and its Salts, methyldiphosphonic acid and salts thereof, aminotri (methylenephosphonic acid) and salts thereof, etc .; carboxylic acid chelating agents [diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) and salts thereof, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and salts thereof, hydroxyethyl And an additive of iminodiacetic acid (HIDA) and its salt, citric acid and its salt, gluconic acid and its salt, etc.]. As these additives, those conventionally used as polishing liquids can be used, and are not particularly limited.
本発明の研磨方法は、電子材料の製造工程において、本発明の電子材料用研磨液を用いて電子材料中間体を研磨する研磨方法である。 The polishing method of the present invention is a polishing method for polishing an electronic material intermediate using the polishing liquid for electronic material of the present invention in the production process of the electronic material.
本発明の別の実施態様は、前述した研磨液を用いて電子材料中間体を研磨する工程を含む電子材料の製造方法である。 Another embodiment of the present invention is a method for producing an electronic material including a step of polishing an electronic material intermediate using the above-described polishing liquid.
ここで、電子材料中間体とは、電子材料になる前の状態の被研磨物のことを指し、例えばハードディスク用ガラス基板の場合、酸化セリウム等で粗研磨される前のガラス基板や、コロイダルシリカ等で精密研磨される前のガラス基板等は全て電子材料中間体のことを意味する。 Here, the electronic material intermediate refers to an object to be polished before becoming an electronic material. For example, in the case of a glass substrate for a hard disk, a glass substrate before being roughly polished with cerium oxide or the like, or colloidal silica. A glass substrate or the like before being precisely polished by means of an electronic material means an electronic material intermediate.
本発明の研磨液を用いた電子材料の製造工程（一部）の一例として、ハードディスクガラス基板のラッピング工程を例にとり、以下に述べる。
（１）研磨装置のキャリアにガラス基板をセットし、ダイヤモンド砥石が固定された研磨
パッドが貼られた定盤でガラス基板を挟む。
（２）研磨液を定盤に供給しながら、荷重をかけ、定盤およびキャリアを回転させる。
（３）一定膜厚が研磨したことを確認し、回転を止める。
（４）ガラス基板をキャリアから取り出し、流水リンスする。
（５）流水リンス後、基板を乾燥する。
As an example of the manufacturing process (part) of the electronic material using the polishing liquid of the present invention, a lapping process of a hard disk glass substrate will be described below as an example.
(1) A glass substrate is set on a carrier of a polishing apparatus, and the glass substrate is sandwiched by a surface plate to which a polishing pad to which a diamond grindstone is fixed is attached.
(2) While supplying the polishing liquid to the surface plate, a load is applied to rotate the surface plate and the carrier.
(3) After confirming that a certain film thickness has been polished, the rotation is stopped.
(4) Remove the glass substrate from the carrier and rinse with running water.
(5) After rinsing with running water, the substrate is dried.
また、別の例として、ハードディスクガラス基板のサブストレート工程を例にとり、以下に述べる。
（１）上記のラッピングされたガラス基板を研磨装置のキャリアにセットし、ポリウレタ
ン製の研磨パッドが貼られた定盤でガラス基板を挟む。
（２）酸化セリウムを含む研磨液を供給しながら荷重をかけ、定盤およびキャリアを回転
させる。
（３）一定膜厚が研磨したことを確認し、回転を止める。
（４）ガラス基板を流水リンスし、キャリアから取り出し、洗浄剤で浸漬洗浄もしくはス
クラブ洗浄する。
（５）流水リンスしたガラス基板を研磨装置のキャリアにセットし、コロイダルシリカを
含む研磨液を用いて上記と同様に研磨する。
（６）研磨後の基板を流水リンス、洗浄し、再び流水リンスする。
（７）乾燥、梱包する。
As another example, a substrate process for a hard disk glass substrate will be described below as an example.
(1) The above-mentioned lapped glass substrate is set on a carrier of a polishing apparatus, and the glass substrate is sandwiched by a surface plate to which a polyurethane polishing pad is attached.
(2) A load is applied while supplying the polishing liquid containing cerium oxide, and the surface plate and the carrier are rotated.
(3) After confirming that a certain film thickness has been polished, the rotation is stopped.
(4) The glass substrate is rinsed with running water, taken out from the carrier, and dipped or scrubbed with a cleaning agent.
(5) A glass substrate rinsed with running water is set on a carrier of a polishing apparatus and polished in the same manner as described above using a polishing liquid containing colloidal silica.
(6) Rinse and rinse the substrate after polishing and rinse with running water again.
(7) Dry and pack.
研磨機としては、市販の研磨機を使用することができ、特に限定するものではない。 A commercially available polishing machine can be used as the polishing machine, and is not particularly limited.
回転数、研磨時間、揺動数、荷重は、従来の研磨液で研磨するときの条件を使用することができる。 Conditions for polishing with a conventional polishing liquid can be used for the number of rotations, polishing time, number of oscillations, and load.
本発明の電子材料の製造方法で製造される電子材料は、前述したように、製造工程中に研磨工程を含む電子材料であれば特に限定するものではなく、例えば、ハードディスク基板、シリコン半導体基板、化合物半導体基板、サファイヤ基板等が挙げられる。
これらのうち、生産効率向上の観点で好ましくはハードディスク用基板であり、具体的にハードディスク用ガラス基板、および表面がＮｉ−Ｐメッキされたハードディスク用アルミ基板である。
The electronic material manufactured by the method for manufacturing an electronic material of the present invention is not particularly limited as long as it is an electronic material including a polishing step in the manufacturing process, as described above. For example, a hard disk substrate, a silicon semiconductor substrate, A compound semiconductor substrate, a sapphire substrate, etc. are mentioned.
Of these, from the viewpoint of improving production efficiency, a hard disk substrate is preferable, specifically, a glass substrate for hard disk and an aluminum substrate for hard disk whose surface is plated with Ni—P.
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、％は重量％、部は重量部を示す。 Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention further, the present invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, “%” represents “% by weight” and “parts” represents “parts by weight”.
製造例１
ラウリルアミン（花王株式会社製、「ファーミン２０Ｄ」）２９６部を１Ｌオートクレーブに仕込み、窒素ガスで置換してから減圧にし、９５℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド１４０．８部をオートクレーブ内圧が０．３ＭＰａ以上にならないようにして、徐々に滴下した。約１．５時間の誘導期間を経て９０〜１１０℃の範囲で温度コントロールを行ない、計４時間反応させた。滴下終了後、９５℃でオートクレーブの内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで３０分反応を行った。
得られたラウリルアミンのエチレンオキサイド２モル付加物にテトラメチルエチレンジアミン０．８部を空気が混入しないように添加し、９５℃にて１時間減圧脱水した。温度を７０℃に下げてからエチレンオキシド３５２部をオートクレーブ内圧が０．２ＭＰａ以上にならないようにして、温度を７０〜９０℃に温度コントロールし、３時間かけて滴下した。滴下終了後、７０℃でオートクレーブの内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで３０分反応を行い、ラウリルアミンのエチレンオキサイド７モル付加物（Ｂ−１）を得た。
Production Example 1
296 parts of laurylamine (manufactured by Kao Corporation, “Farmin 20D”) was charged into a 1 L autoclave, replaced with nitrogen gas, decompressed, and heated to 95 ° C. At the same temperature, 140.8 parts of ethylene oxide was gradually added dropwise so that the internal pressure of the autoclave did not become 0.3 MPa or more. The temperature was controlled in the range of 90 to 110 ° C. after an induction period of about 1.5 hours, and the reaction was performed for a total of 4 hours. After completion of the dropping, the reaction was carried out at 95 ° C. for 30 minutes until the internal pressure of the autoclave showed the same pressure as when the dropping was started.
Tetramethylethylenediamine (0.8 part) was added to the resulting laurylamine ethylene oxide 2-mole adduct so that air did not enter and dehydrated under reduced pressure at 95 ° C. for 1 hour. After the temperature was lowered to 70 ° C., 352 parts of ethylene oxide was added dropwise over 3 hours while controlling the temperature at 70 to 90 ° C. so that the internal pressure of the autoclave did not become 0.2 MPa or more. After completion of the dropping, the reaction was carried out at 70 ° C. for 30 minutes until the internal pressure of the autoclave showed the same pressure as that at the start of dropping to obtain an ethylene oxide 7-mol adduct (B-1) of laurylamine.
製造例２
ラウリルアミン２９６部をオクチルアミン２０７部に変更する以外は、製造例１と同様にして、オクチルアミンのエチレンオキサイド７モル付加物（Ｂ−２）を得た。
Production Example 2
Except having changed 296 parts of laurylamine into 207 parts of octylamine, it carried out similarly to manufacture example 1, and obtained the ethylene oxide 7 mol adduct (B-2) of octylamine.
製造例３
ラウリルアミン２９６部をジデシルアミン４７６部に変更し、エチレンオキシド３５２部を７０４部に変更する以外は、製造例１と同様にして、ジデシルアミンのエチレンオキサイド１２モル付加物（Ｂ−３）を得た。
製造例４ （オレイン酸トリエタノールアミン塩水溶液の製造）
撹拌が可能な反応容器にトリエタノールアミン１５９部及び超純水２００部を仕込み、常温で、３０ｒｐｍで撹拌し、均一化した。さらに、３０ｒｐｍで撹拌下で、オレイン酸２８３部を３０分かけて滴下して中和した。
滴下終了後、超純水をさらに４１８部加えて、オレイン酸トリエタノールアミン塩（Ｆ−１）の４０％水溶液を得た。
Production Example 3
Except that 296 parts of laurylamine was changed to 476 parts of didecylamine and 352 parts of ethylene oxide were changed to 704 parts, an ethylene oxide 12-mol adduct (B-3) of didecylamine was obtained in the same manner as in Production Example 1.
Production Example 4 (Production of oleic acid triethanolamine salt aqueous solution)
A reaction vessel capable of stirring was charged with 159 parts of triethanolamine and 200 parts of ultrapure water, and stirred at room temperature at 30 rpm for homogenization. Further, 283 parts of oleic acid was added dropwise over 30 minutes while stirring at 30 rpm for neutralization.
After completion of the dropwise addition, 418 parts of ultrapure water was further added to obtain a 40% aqueous solution of oleic acid triethanolamine salt (F-1).
比較製造例１
（ブチルアミンエチレンオキサイド7モル付加物の製造）
ラウリルアミンをブチルアミン１１７部に変更する以外は、製造例１と同様におこない、比較のためのブチルアミンエチレンオキサイド７モル付加物（Ｂ’−１）を得た。
Comparative production example 1
(Production of 7 mol adduct of butylamine ethylene oxide)
Except having changed laurylamine into 117 parts of butylamine, it carried out similarly to manufacture example 1, and obtained the butylamine ethylene oxide 7 mol adduct (B'-1) for a comparison.
実施例１〜１８、および比較例１〜１８
表１〜６に記載の組成で、全部を１００部となるように、各成分を配合し、２５℃、マグネチックスターラーで４０ｒｐｍ、２０分間攪拌して、本発明の研磨液および比較のための研磨液を得た。
なお、表１〜６中の略号および化合物は以下のとおりである。
（Ｂ−１）：ラウリルアミンのエチレンオキサイド７モル付加物
（Ｂ−２）：オクチルアミンのエチレンオキサイド７モル付加物
（Ｂ−３）：ジデシルアミンのエチレンオキサイド１２モル付加物
（Ｂ’−１）：ブチルアミンのエチレンオキサイド７モル付加物
（Ｆ−１）：オレイン酸トリエタノールアミン塩
（Ｆ−２）：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体（ニューポールＰＥ−６２；三洋化成工業（株）製）
ヒドロキシエチルセルロース：（ＨＥＣダイセルＳＰ４００；ダイセル化学工業（株）製）
芳香族スルホン酸塩：パラトルエンスルホン酸Ｎａ塩（和光純薬工業（株）製）
コロイダルシリカ：フジミインコーポレイデッド製「ＣＯＭＰＯＬ８０」（平均粒径８０ｎｍ、有効成分濃度４０重量％）
酸化セリウム：昭和電工製「ＨＳ−８００５」（平均粒径０．５μｍ）
アルミナ：フジミインコーポレイデッド製「ＷＡ＃２００００」（平均粒径０．４μｍ）
ダイヤモンド：ナノファクター製「１／１０ＰＣＳ−ＷＢ２」（平均粒径１００ｎｍ）
Examples 1-18 and Comparative Examples 1-18
In the compositions shown in Tables 1 to 6, the respective components were blended so as to be 100 parts in total, and stirred at 25 ° C. and a magnetic stirrer at 40 rpm for 20 minutes. A polishing liquid was obtained.
In addition, the symbol and compound in Tables 1-6 are as follows.
(B-1): Ethylene oxide 7 mol adduct of laurylamine (B-2): Ethylene oxide 7 mol adduct of octylamine (B-3): Ethylene oxide 12 mol adduct of didecylamine (B′-1) : Ethylene oxide 7 mol adduct of butylamine (F-1): Triethanolamine salt of oleic acid (F-2): Polyoxyethylene polyoxypropylene copolymer (Newpol PE-62; manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) )
Hydroxyethyl cellulose: (HEC Daicel SP400; manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)
Aromatic sulfonate: p-toluenesulfonic acid Na salt (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Colloidal silica: “COMPOL80” manufactured by Fujimi Incorporated (average particle size 80 nm, active ingredient concentration 40% by weight)
Cerium oxide: “HS-8005” manufactured by Showa Denko (average particle size: 0.5 μm)
Alumina: “WA # 20000” manufactured by Fujimi Incorporated (average particle size 0.4 μm)
Diamond: “1/10 PCS-WB2” manufactured by Nano Factor (average particle size: 100 nm)
研磨液の性能評価として、スクラッチ低減性能およびパーティクル付着低減性能の評価試験は下記の方法で行った。
なお、本評価は大気からの汚染を防ぐため、クラス１，０００（ＦＥＤ−ＳＴＤ−２０９Ｄ、米国連邦規格、１９８８年）のクリーンルーム内で実施した。
As the performance evaluation of the polishing liquid, evaluation tests of scratch reduction performance and particle adhesion reduction performance were performed by the following methods.
This evaluation was conducted in a clean room of class 1,000 (FED-STD-209D, US Federal Standard, 1988) to prevent contamination from the atmosphere.
［評価１ コロイダルシリカを配合した研磨液でガラス基板を研磨する場合］
＜スクラッチ低減性能の評価＞
実施例１〜３の研磨液、比較例１〜３の研磨液をさらにイオン交換水で１０倍希釈し、試験液を得た。
（１）２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板およびポリウレタン製の研磨パッド（フジボウ製、「Ｈ９９００Ｓ」）を研磨装置（ナノファクター製、「ＦＡＣＴ−２００」）にセットした。
（２）回転数を３０ｒｐｍ、揺動回数を６０回／分、押し付け圧を５０ｇ重／ｃｍ２に設定し、上記の試験液を１ｍＬ／秒の速度で基板に注ぎながら５分間研磨した。
（３）上記の研磨したガラス基板を研磨装置から取り出し、１分間流水ですすいでリンスした後、研磨装置から基板を取り外して窒素ブローで乾燥させ、評価用基板を作成した。
（４）光を評価用基板上のスクラッチに当て、発生する微弱な散乱光を集光、増幅させることで表面の微細なスクラッチを強調し、検査することができる表面検査装置（ビジョンサイテック社製、「ＭｉｃｒｏＭａｘ ＶＭＸ−６１００ＳＫ」）を使って、評価用基板表面を任意に５箇所（１０ｍｍ×１０ｍｍ角）選んでその範囲内のスクラッチ数を数え、５箇所の平均値を算出した。
なお、比較例１の基板上スクラッチの平均数は７０個であった。
[Evaluation 1 When polishing glass substrate with polishing liquid containing colloidal silica]
<Evaluation of scratch reduction performance>
The polishing liquids of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were further diluted 10 times with ion-exchanged water to obtain test liquids.
(1) A 2.5-inch glass substrate for a magnetic disk and a polyurethane polishing pad (manufactured by Fujibow, “H9900S”) were set in a polishing apparatus (manufactured by Nano Factor, “FACT-200”).
(2) The number of rotations was set to 30 rpm, the number of oscillations was set to 60 times / minute, the pressing pressure was set to 50 g weight / cm 2 , and the above test solution was polished for 5 minutes while being poured onto the substrate at a rate of 1 mL / second.
(3) The polished glass substrate was taken out from the polishing apparatus, rinsed with running water for 1 minute, rinsed, and then removed from the polishing apparatus and dried by nitrogen blowing to prepare an evaluation substrate.
(4) A surface inspection device (made by Vision Cytec Co., Ltd.) that emphasizes and inspects fine scratches on the surface by applying light to scratches on the evaluation substrate and condensing and amplifying the weak scattered light generated. , “MicroMax VMX-6100SK”), the evaluation substrate surface was arbitrarily selected at five locations (10 mm × 10 mm square), the number of scratches within the range was counted, and the average value of the five locations was calculated.
The average number of scratches on the substrate of Comparative Example 1 was 70.
それぞれの基板上のスクラッチ数を比較例１（ブランク）の基板上スクラッチ数と比較し、下記の判断基準に従い基板表面のスクラッチ発生を抑える効果を評価し、判定した。
結果を表１に示す。
５：ブランクの２０％未満
４：２０％〜４０％未満
３：４０％〜６０％未満
２：６０％〜８０％未満
１：８０％以上
The number of scratches on each substrate was compared with the number of scratches on the substrate of Comparative Example 1 (blank), and the effect of suppressing the generation of scratches on the substrate surface was evaluated and determined according to the following criteria.
The results are shown in Table 1.
5: Less than 20% of blank 4: 20% to less than 40% 3: 40% to less than 60% 2: 60% to less than 80% 1: 80% or more
＜パーティクル付着低減性能の評価＞
（１）スクラッチ低減性能の評価と同様の評価用基板を作成した。
（２）光を評価用基板上の残留パーティクルに当て、発生する微弱な散乱光を集光、増幅させることで強調し、表面の微細な残査を検査することができる上記の表面検査装置を使って、評価用基板表面を任意に５箇所（１０ｍｍ×１０ｍｍ角）選んでその範囲内のパーティクル数を画像解析ソフト（三谷商事製、ＷｉｎＲｏｏｆ）で集計し、５箇所の平均値を算出した。
なお、比較例１の基板上パーティクル数は２５００個であった。
<Evaluation of particle adhesion reduction performance>
(1) An evaluation substrate similar to the evaluation of scratch reduction performance was prepared.
(2) The above surface inspection apparatus capable of inspecting fine residues on the surface by applying light to residual particles on the evaluation substrate, emphasizing and amplifying the weak scattered light generated and amplifying it. Using this, the evaluation substrate surface was arbitrarily selected at five locations (10 mm × 10 mm square), and the number of particles within the range was counted with image analysis software (Mitani Corporation, WinRoof), and the average value at the five locations was calculated.
The number of particles on the substrate of Comparative Example 1 was 2500.
それぞれの基板上のパーティクル数を比較例１（ブランク）の基板上パーティクル数と比較し、下記の判断基準に従い、研磨工程でのパーティクルの付着を低減する効果を評価し、判定した。
結果を表１に示す。
５：ブランクの２０％未満
４：２０％〜４０％未満
３：４０％〜６０％未満
２：６０％〜８０％未満
１：８０％以上
The number of particles on each substrate was compared with the number of particles on the substrate of Comparative Example 1 (blank), and the effect of reducing the adhesion of particles in the polishing process was evaluated and determined according to the following criteria.
The results are shown in Table 1.
5: Less than 20% of blank 4: 20% to less than 40% 3: 40% to less than 60% 2: 60% to less than 80% 1: 80% or more
［評価２ コロイダルシリカを配合した研磨液でアルミ基板を研磨する場合］
＜スクラッチ低減性能の評価＞
実施例４〜６の研磨液、比較例４〜６の研磨液をさらにイオン交換水で１０倍希釈し、試験液を得た。
（１）３．５インチの磁気ディスク用アルミ基板及びポリウレタン樹脂製の研磨パッド（フジボウ製、「Ｈ９９００Ｓ」）を研磨装置（ナノファクター製、「ＦＡＣＴ−２００」）にセットした。
（２）回転数を３０ｒｐｍ、揺動回数を６０回／分、押し付け圧を５０ｇ重／ｃｍ２に設定し、上記の試験液を１ｍＬ／秒の速度で基板に注ぎながら５分間研磨した。
（３）上記の研磨したアルミ基板を研磨装置から取り出し、１分間流水ですすいでリンスした後、研磨装置から基板を取り外して窒素ブローで乾燥させ、評価用基板を作成した。
（４）光を評価用基板上のスクラッチに当て、発生する微弱な散乱光を集光、増幅させることで表面の微細なスクラッチを強調し、検査することができる表面検査装置（ビジョンサイテック社製、「ＭｉｃｒｏＭａｘ ＶＭＸ−６１００ＳＫ」）を使って、評価用基板表面を任意に５箇所（１０ｍｍ×１０ｍｍ角）選んでその範囲内のスクラッチ数を数え、５箇所の平均値を算出した。なお、比較例４の基板上スクラッチの平均数は１００個であった。
[Evaluation 2: When polishing an aluminum substrate with a polishing liquid containing colloidal silica]
<Evaluation of scratch reduction performance>
The polishing liquids of Examples 4 to 6 and the polishing liquids of Comparative Examples 4 to 6 were further diluted 10 times with ion-exchanged water to obtain test solutions.
(1) A 3.5-inch aluminum substrate for a magnetic disk and a polyurethane resin polishing pad (Fujibow, “H9900S”) were set in a polishing apparatus (Nano Factor, “FACT-200”).
(2) The number of rotations was set to 30 rpm, the number of oscillations was set to 60 times / minute, the pressing pressure was set to 50 g weight / cm 2 , and the above test solution was polished for 5 minutes while being poured onto the substrate at a rate of 1 mL / second.
(3) The polished aluminum substrate was taken out from the polishing apparatus, rinsed with running water for 1 minute, rinsed, and then removed from the polishing apparatus and dried by nitrogen blowing to prepare an evaluation substrate.
(4) A surface inspection device (made by Vision Cytec Co., Ltd.) that emphasizes and inspects fine scratches on the surface by applying light to scratches on the substrate for evaluation and condensing and amplifying the weak scattered light generated. , “MicroMax VMX-6100SK”), the evaluation substrate surface was arbitrarily selected at five locations (10 mm × 10 mm square), the number of scratches within the range was counted, and the average value of the five locations was calculated. The average number of scratches on the substrate of Comparative Example 4 was 100.
それぞれの基板上のスクラッチ数を比較例４の基板上スクラッチ数と比較し、下記の判断基準に従い基板表面のスクラッチ発生を抑える効果を評価し、判定した。
結果を表２に示す。
５：ブランク（１００個）の２０％未満
４：２０％〜４０％未満
３：４０％〜６０％未満
２：６０％〜８０％未満
１：８０％以上
The number of scratches on each substrate was compared with the number of scratches on the substrate of Comparative Example 4, and the effect of suppressing the generation of scratches on the substrate surface was evaluated and determined according to the following criteria.
The results are shown in Table 2.
5: Less than 20% of blanks (100 pieces) 4: 20% to less than 40% 3: 40% to less than 60% 2: 60% to less than 80% 1: 80% or more
＜パーティクル付着低減性能の評価＞
（１）スクラッチ低減性能の評価と同様の評価用基板を作成した。
（２）光を評価用基板上の残留パーティクルに当て、発生する微弱な散乱光を集光、増幅させることで強調し、表面の微細な残査を検査することができる上記の表面検査装置を使って、評価用基板表面を任意に５箇所（１０ｍｍ×１０ｍｍ角）選んでその範囲内のパーティクル数を画像解析ソフト（三谷商事製、ＷｉｎＲｏｏｆ）で集計し、５箇所の平均値を算出した。
なお、比較例４の基板上パーティクル数は１５００個であった。
<Evaluation of particle adhesion reduction performance>
(1) An evaluation substrate similar to the evaluation of scratch reduction performance was prepared.
(2) The above surface inspection apparatus capable of inspecting fine residues on the surface by applying light to residual particles on the evaluation substrate, emphasizing and amplifying the weak scattered light generated and amplifying it. Using this, the evaluation substrate surface was arbitrarily selected at five locations (10 mm × 10 mm square), and the number of particles within the range was counted with image analysis software (Mitani Corporation, WinRoof), and the average value at the five locations was calculated.
The number of particles on the substrate of Comparative Example 4 was 1500.
それぞれの基板上のパーティクル数を比較例４の基板上パーティクル数と比較し、下記の判断基準に従い、研磨工程でのパーティクルの付着を低減する効果を評価し、判定した。結果を表２に示す。
５：ブランク（１５００個）の２０％未満
４：２０％〜４０％未満
３：４０％〜６０％未満
２：６０％〜８０％未満
１：８０％以上
The number of particles on each substrate was compared with the number of particles on the substrate of Comparative Example 4, and the effect of reducing the adhesion of particles in the polishing process was evaluated and determined according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
5: Less than 20% of blanks (1500 pieces) 4: 20% to less than 40% 3: 40% to less than 60% 2: 60% to less than 80% 1: 80% or more
［評価３ 酸化セリウムを配合した研磨液でガラス基板を研磨する場合］
実施例７〜９の研磨液、比較例７〜９の研磨液をさらにイオン交換水で１０倍希釈し、試験液を得た。評価１と同様にして、スクラッチ低減性能およびパーティクル付着低減性能の評価を行った。なお、比較例７（ブランク）の基板上スクラッチの平均数は９０個であり、比較例７（ブランク）の基板上パーティクル数は１０００個であった。結果を表３に示す。
[Evaluation 3 When polishing glass substrate with polishing liquid containing cerium oxide]
The polishing liquids of Examples 7-9 and the polishing liquids of Comparative Examples 7-9 were further diluted 10 times with ion-exchanged water to obtain test solutions. In the same manner as in Evaluation 1, the scratch reduction performance and particle adhesion reduction performance were evaluated. The average number of scratches on the substrate of Comparative Example 7 (blank) was 90, and the number of particles on the substrate of Comparative Example 7 (blank) was 1000. The results are shown in Table 3.
［評価４ アルミナを配合した研磨液でアルミ基板を研磨する場合］
実施例１０〜１２の研磨液、比較例１０〜１２の研磨液をさらにイオン交換水で１０倍希釈し、試験液を得た。評価２と同様にして、スクラッチ低減性能およびパーティクル付着低減性能の評価を行った。なお、比較例１０（ブランク）の基板上スクラッチの平均数は１８０個であり、比較例１０（ブランク）の基板上パーティクル数は１０００個であった。結果を表４に示す。
[Evaluation 4 When polishing aluminum substrate with polishing liquid containing alumina]
The polishing liquids of Examples 10 to 12 and the polishing liquids of Comparative Examples 10 to 12 were further diluted 10 times with ion-exchanged water to obtain test liquids. In the same manner as in Evaluation 2, the scratch reduction performance and particle adhesion reduction performance were evaluated. The average number of scratches on the substrate of Comparative Example 10 (blank) was 180, and the number of particles on the substrate of Comparative Example 10 (blank) was 1000. The results are shown in Table 4.
［評価５ ダイヤモンドを配合した研磨液でアルミ基板を研磨する場合］
実施例１３〜１５の研磨液、比較例１３〜１５の研磨液をさらにイオン交換水で１０倍希釈し、試験液を得た。評価２と同様にして、スクラッチ低減性能およびパーティクル付着低減性能の評価を行った。なお、比較例１３（ブランク）の基板上スクラッチの平均数は４０個であり、比較例１３（ブランク）の基板上パーティクル数は５００個であった。結果を表５に示す。
[Evaluation 5: When polishing aluminum substrate with polishing liquid containing diamond]
The polishing liquids of Examples 13 to 15 and the polishing liquids of Comparative Examples 13 to 15 were further diluted 10 times with ion-exchanged water to obtain test liquids. In the same manner as in Evaluation 2, scratch reduction performance and particle adhesion reduction performance were evaluated. The average number of scratches on the substrate of Comparative Example 13 (blank) was 40, and the number of particles on the substrate of Comparative Example 13 (blank) was 500. The results are shown in Table 5.
［評価６ 砥石固定研磨パッドを使用し、研磨液でガラスを研磨（ガラスラッピング）する場合］
＜パーティクル付着低減性能の評価＞
実施例１６〜１８の研磨液、比較例１６〜１８の研磨液をさらにイオン交換水で１０倍希釈し、試験液を得た。
（１）２．５インチの磁気ディスク用ガラス基板およびダイヤモンド砥石固定研磨パッド（住友３Ｍ製、「トライザクト６７７ＸＡ」）を研磨装置（ナノファクター製、「ＦＡＣＴ−２００」）にセットした。
（２）回転数を１００ｒｐｍ、揺動回数を６０回／分、押し付け圧を１００ｇ重／ｃｍ２に設定し、上記の試験液を１ｍＬ／秒の速度で基板に注ぎながら５分間研磨した。
（３）上記の研磨したガラス基板を研磨装置から取り出し、１分間流水ですすいでリンスした後、研磨装置から基板を取り外して窒素ブローで乾燥させ、評価用基板を作成した。
（４）表面検査装置（ビジョンサイテック社製、「ＭｉｃｒｏＭａｘ ＶＭＸ−６１００ＳＫ」）を使って、評価用基板表面を任意に５箇所（１０ｍｍ×１０ｍｍ角）選んでその範囲内のパーティクル数を画像解析ソフト（三谷商事製、ＷｉｎＲｏｏｆ）で集計し、５箇所の平均値を算出した。
なお、比較例１６の基板上パーティクル数は４５００個であった。
[Evaluation 6: When using a grinding wheel fixed polishing pad and polishing glass (glass wrapping) with polishing liquid]
<Evaluation of particle adhesion reduction performance>
The polishing liquids of Examples 16 to 18 and the polishing liquids of Comparative Examples 16 to 18 were further diluted 10 times with ion-exchanged water to obtain test liquids.
(1) A 2.5-inch glass substrate for a magnetic disk and a diamond grinding wheel fixed polishing pad (manufactured by Sumitomo 3M, “Trizact 677XA”) were set in a polishing apparatus (manufactured by Nano Factor, “FACT-200”).
(2) The number of rotations was set to 100 rpm, the number of oscillations was set to 60 times / minute, the pressing pressure was set to 100 g weight / cm 2 , and the above test solution was polished onto the substrate at a rate of 1 mL / second for 5 minutes.
(3) The polished glass substrate was taken out from the polishing apparatus, rinsed with running water for 1 minute, rinsed, and then removed from the polishing apparatus and dried by nitrogen blowing to prepare an evaluation substrate.
(4) Using a surface inspection device (“MicroMax VMX-6100SK” manufactured by Vision Cytec Co., Ltd.), arbitrarily select five locations (10 mm × 10 mm square) on the evaluation substrate surface, and the number of particles within that range is image analysis software (Mitani Corporation, WinRoof) was used to calculate the average value at 5 locations.
The number of particles on the substrate of Comparative Example 16 was 4500.
それぞれの基板上のパーティクル数を比較例１６の基板上パーティクル数と比較し、下記の判断基準に従い、研磨工程でのパーティクルの付着を低減する効果を評価し、判定した。結果を表６に示す。
５：ブランク（４５００個）の２０％未満
４：２０％〜４０％未満
３：４０％〜６０％未満
２：６０％〜８０％未満
１：８０％以上
The number of particles on each substrate was compared with the number of particles on the substrate of Comparative Example 16, and the effect of reducing the adhesion of particles in the polishing process was evaluated and determined according to the following criteria. The results are shown in Table 6.
5: Less than 20% of blanks (4500 pieces) 4: 20% to less than 40% 3: 40% to less than 60% 2: 60% to less than 80% 1: 80% or more
本発明の電子材料用研磨液は、研磨工程中でのパーティクル付着低減効果に優れているため、製造工程に研磨工程を含む電子材料用研磨液、例えば磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク用Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミ基板、半導体用シリコン基板、ＬＥＤ用サファイヤ基板製造用の研磨液として有用である。
また、本発明の研磨液を用いて研磨する工程を含む電子材料の製造方法は、研磨中のパーティクル付着が少ない製造方法であるので、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク用Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミ基板、半導体用シリコン基板、ＬＥＤ用サファイヤ基板等の製造方法として利用できる。
Since the polishing liquid for electronic materials of the present invention is excellent in the effect of reducing particle adhesion during the polishing process, the polishing liquid for electronic materials including the polishing process in the manufacturing process, for example, a glass substrate for magnetic disks, Ni- It is useful as a polishing liquid for producing P-plated aluminum substrates, semiconductor silicon substrates, and sapphire substrates for LEDs.
In addition, the method of manufacturing an electronic material including the step of polishing using the polishing liquid of the present invention is a manufacturing method with less adhesion of particles during polishing, so that the glass substrate for magnetic disk and Ni-P plating for magnetic disk were plated. It can be used as a manufacturing method for aluminum substrates, semiconductor silicon substrates, sapphire substrates for LEDs, and the like.
Claims (11)
An electronic material manufacturing method including a polishing step in the manufacturing step, the method comprising the step of polishing an electronic material intermediate by the polishing method according to claim 10.
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