JP2014024155A - Abradant, abrasive composition, polishing method of crustaceous material, and manufacturing method of crustaceous material substrate - Google Patents

Abradant, abrasive composition, polishing method of crustaceous material, and manufacturing method of crustaceous material substrate Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abradant which easily increases polishing speed, an abrasive composition, a polishing method of a crustaceous material using the abrasive composition, and a manufacturing method of a crustaceous material substrate.SOLUTION: An abradant contains zirconium oxide particles. A specific surface area of the zirconium oxide particles is 15.0 m/g or less. The zirconium oxide particles have a particle size distribution in which a value X obtained by dividing a difference between D90 and D10 by D50 is 2.0 or less, when D10, D50, and D90 are particle diameters whose integrated mass is 10%, 50%, and 90% respectively from a small particle diameter side of an integrated particle size distribution on a mass basis. An abrasive composition contains the abradant and water, and a content of the abradant is 0.1 mass% or more. A polishing method of a crustaceous material uses the abrasive composition to polish the crustaceous material. A manufacturing method of a crustaceous material substrate includes a polishing process of polishing a substrate raw material consisting of the crustaceous material by using the abrasive composition.

Description

本発明は、酸化ジルコニウム粒子を含有する研磨材及び研磨用組成物に関する。また、本発明は、研磨用組成物を用いた硬脆材料の研磨方法及び硬脆材料基板の製造方法に関する。   The present invention relates to an abrasive and a polishing composition containing zirconium oxide particles. The present invention also relates to a method for polishing a hard and brittle material using the polishing composition and a method for producing a hard and brittle material substrate.

例えば、ハードディスク用ガラス基板、液晶ディスプレイパネルのガラス基板、フォトマスク用合成石英基板等の硬脆材料からなる基板を研磨する用途で使用される研磨用組成物には、研磨作業にかかる時間短縮の観点から、基板の研磨速度(除去速度)が高いことが要求されている。   For example, polishing compositions used for polishing substrates made of hard and brittle materials such as glass substrates for hard disks, glass substrates for liquid crystal display panels, synthetic quartz substrates for photomasks, etc., reduce the time required for polishing work. From the viewpoint, it is required that the substrate polishing rate (removal rate) be high.

硬脆材料からなる基板を研磨する用途で使用される研磨用組成物としては、酸化セリウム系の研磨材を含有する研磨用組成物が知られている(特許文献1参照)。しかしながら、現在の日本では酸化セリウムを始めとするレアアースは国外からの輸入に依存している。そのため、レアアースには国際情勢による供給不足や、それに伴う価格上昇等が起こる懸念がある。したがって、レアアースに代わる代替材料を用いた研磨材の開発が望まれている。   A polishing composition containing a cerium oxide-based abrasive is known as a polishing composition used for polishing a substrate made of a hard and brittle material (see Patent Document 1). However, in Japan today, rare earths such as cerium oxide depend on imports from abroad. For this reason, there is a concern that rare earth supplies may be insufficient due to the international situation, and price increases associated therewith. Therefore, development of an abrasive using an alternative material to replace rare earth is desired.

一方、特許文献2には、磁気ディスク用のアルミニウム基板を研磨する用途で使用される研磨用組成物として、酸化ジルコニウム微粒子及び研磨促進剤を含有する研磨用組成物が開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a polishing composition containing zirconium oxide fine particles and a polishing accelerator as a polishing composition used for polishing an aluminum substrate for a magnetic disk.

特開2010−16064号公報JP 2010-16064 A 特開平10−121034号公報JP-A-10-121034

本発明の目的は、研磨速度を高めることの容易な研磨材及び研磨用組成物を提供することにある。また、その研磨用組成物を用いた硬脆材料の研磨方法及び硬脆材料基板の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an abrasive and a polishing composition that can easily increase the polishing rate. Another object of the present invention is to provide a method for polishing a hard and brittle material and a method for producing a hard and brittle material substrate using the polishing composition.

上記の目的を達成するために、本発明の一態様では、酸化ジルコニウム粒子を含有する研磨材であって、前記酸化ジルコニウム粒子の比表面積は、15.0m/g以下であり、前記酸化ジルコニウム粒子は、質量基準における積算粒子径分布の小粒子径側からの積算質量が10%,50%,90%となる粒子径をそれぞれD10,D50,D90としたとき、D90とD10との差をD50で除した値が2.0以下である粒子径分布を有する研磨材が提供される。 In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention, there is provided an abrasive containing zirconium oxide particles, wherein the specific surface area of the zirconium oxide particles is 15.0 m 2 / g or less, and the zirconium oxide The difference between D90 and D10 is defined as D10, D50, and D90 when the particle diameters at which the accumulated mass from the small particle diameter side of the accumulated particle size distribution on the mass basis is 10%, 50%, and 90%, respectively. An abrasive having a particle size distribution with a value divided by D50 of 2.0 or less is provided.

本発明の別の態様では、上記研磨材と水とを含有する研磨用組成物であって、上記研磨材の含有量が0.1質量%以上である研磨用組成物が提供される。
本発明の別の態様では、上記研磨用組成物を用いて硬脆材料を研磨する硬脆材料の研磨方法が提供される。
In another aspect of the present invention, there is provided a polishing composition containing the abrasive and water, wherein the polishing composition has a content of 0.1% by mass or more.
In another aspect of the present invention, there is provided a method for polishing a hard and brittle material, wherein the hard and brittle material is polished using the polishing composition.

本発明の別の態様では、上記研磨用組成物を用いて硬脆材料からなる基板原料を研磨する研磨工程を含む硬脆材料基板の製造方法が提供される。   In another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a hard and brittle material substrate including a polishing step of polishing a substrate material made of a hard and brittle material using the polishing composition.

本発明によれば、研磨速度を高めることの容易な研磨材及び研磨用組成物が提供される。また、その研磨用組成物を用いた硬脆材料の研磨方法及び硬脆材料基板の製造方法が提供される。   According to the present invention, an abrasive and a polishing composition that can easily increase the polishing rate are provided. Further, a method for polishing a hard and brittle material using the polishing composition and a method for producing a hard and brittle material substrate are provided.

以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の研磨用組成物は、研磨材及び水を含有する。研磨材は、酸化ジルコニウム粒子を含有する。研磨用組成物は、例えば、サファイア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ケイ素、ガラス、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム、ヒ化インジウム、リン化インジウム等の硬脆材料を研磨する用途に好適に使用できる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
The polishing composition of this embodiment contains an abrasive and water. The abrasive contains zirconium oxide particles. The polishing composition can be suitably used for polishing hard and brittle materials such as sapphire, silicon nitride, silicon carbide, silicon oxide, glass, gallium nitride, gallium arsenide, indium arsenide, and indium phosphide.

研磨材中に含まれる酸化ジルコニウム粒子は、立方晶系、正方晶系、単斜晶系等の結晶質ジルコニアからなるものであってもよいし、非晶質ジルコニアからなるものであってもよい。研磨材としては、正方晶系や単斜晶系のジルコニアからなる酸化ジルコニウム粒子を用いることが好ましい。   The zirconium oxide particles contained in the abrasive may be made of crystalline zirconia such as cubic, tetragonal or monoclinic, or may be made of amorphous zirconia. . As the abrasive, it is preferable to use zirconium oxide particles made of tetragonal or monoclinic zirconia.

酸化ジルコニウム粒子は不純物を含有するものであってもよい。但し、酸化ジルコニウム粒子の純度はできる限り高いことが好ましい。具体的には、酸化ジルコニウム粒子の純度は99質量%以上であることが好ましく、より好ましくは99.5質量%以上であり、更に好ましくは99.8質量%以上である。酸化ジルコニウム粒子の純度が99質量%以上の範囲においては、純度の増大によって研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度が向上する。この点、酸化ジルコニウム粒子の純度が99質量%以上、好ましくは99.5質量%以上、より好ましくは99.8質量%以上であれば、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度を実用上、特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。なお、酸化ジルコニウム粒子の純度は、例えば株式会社島津製作所製XRF−1800等の蛍光X線分析装置による酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムの合計量の測定値より算出することができる。   The zirconium oxide particles may contain impurities. However, the purity of the zirconium oxide particles is preferably as high as possible. Specifically, the purity of the zirconium oxide particles is preferably 99% by mass or more, more preferably 99.5% by mass or more, and further preferably 99.8% by mass or more. When the purity of the zirconium oxide particles is 99% by mass or more, the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition is improved by the increase in purity. In this respect, if the purity of the zirconium oxide particles is 99% by mass or more, preferably 99.5% by mass or more, more preferably 99.8% by mass or more, the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition is practically used. It becomes easy to improve to a particularly suitable level. The purity of the zirconium oxide particles can be calculated from the measured value of the total amount of zirconium oxide and hafnium oxide by a fluorescent X-ray analyzer such as XRF-1800 manufactured by Shimadzu Corporation.

酸化ジルコニウム粒子に含有される不純物としては、例えば、カルシウム、マグネシウム、ハフニウム、イットリウム、ケイ素、アルミニウム、鉄、銅、クロム、チタンや、それらの酸化物が挙げられる。但し、酸化ジルコニウム粒子に含有される不純物の量は少ないことが好ましい。例えば、酸化ジルコニウム粒子中の酸化ケイ素の含有量は、1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以下であり、更に好ましくは0.2質量%以下である。酸化ジルコニウム粒子中の酸化アルミニウム及び酸化鉄の含有量は、それぞれ0.1質量%以下であることが好ましい。なお、酸化ケイ素、酸化アルミニウム及び酸化鉄等の不純物の含有量は、例えばICP発光分光分析装置による測定値より算出することができる。   Examples of the impurities contained in the zirconium oxide particles include calcium, magnesium, hafnium, yttrium, silicon, aluminum, iron, copper, chromium, titanium, and oxides thereof. However, the amount of impurities contained in the zirconium oxide particles is preferably small. For example, the content of silicon oxide in the zirconium oxide particles is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and still more preferably 0.2% by mass or less. The contents of aluminum oxide and iron oxide in the zirconium oxide particles are each preferably 0.1% by mass or less. In addition, content of impurities, such as a silicon oxide, aluminum oxide, and an iron oxide, can be computed from the measured value by an ICP emission-spectral-analysis apparatus, for example.

酸化ジルコニウム粒子の比表面積は、15.0m/g以下とされる。酸化ジルコニウム粒子の比表面積は、好ましくは13.0m/g以下である。酸化ジルコニウム粒子の比表面積を15.0m/g以下の範囲とすることにより、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度を実用上、好適なレベルにまで向上させることが容易となる。また、酸化ジルコニウム粒子の比表面積は、0.5m/g以上であることが好ましく、より好ましくは1.0m/g以上、更に好ましくは2.0m/g以上である。なお、研磨材の比表面積は、例えば島津株式会社製FlowSorbII2300等の窒素吸着法による比表面積測定装置により測定することができる。 The specific surface area of the zirconium oxide particles is 15.0 m 2 / g or less. The specific surface area of the zirconium oxide particles is preferably 13.0 m 2 / g or less. By setting the specific surface area of the zirconium oxide particles in the range of 15.0 m 2 / g or less, it becomes easy to improve the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition to a practically suitable level. Moreover, it is preferable that the specific surface area of a zirconium oxide particle is 0.5 m < 2 > / g or more, More preferably, it is 1.0 m < 2 > / g or more, More preferably, it is 2.0 m < 2 > / g or more. Note that the specific surface area of the abrasive can be measured by a specific surface area measurement apparatus using a nitrogen adsorption method such as FlowSorbII2300 manufactured by Shimadzu Corporation.

酸化ジルコニウム粒子は特定の粒子径分布を有している。酸化ジルコニウム粒子の粒子径分布は、質量基準における積算粒子径分布の小粒子径側からの積算質量が10%,50%,90%となる粒子径をそれぞれD10,D50,D90としたとき、D90とD10との差をD50で除した値X([D90−D10]/D50)で表される。D90とD10との差をD50で除した値Xは、2.0以下である。   Zirconium oxide particles have a specific particle size distribution. The particle size distribution of the zirconium oxide particles is D90 when the particle sizes at which the integrated mass from the small particle size side of the integrated particle size distribution on the mass basis is 10%, 50%, and 90% are D10, D50, and D90, respectively. And D10 is represented by a value X ([D90−D10] / D50) obtained by dividing D50 by D50. A value X obtained by dividing the difference between D90 and D10 by D50 is 2.0 or less.

ここで、上記値Xは0に近い値になるほど、粒子径のばらつきが小さいことを示し、大きな値になるほど、粒子径のばらつきが大きいことを示す。酸化ジルコニウム粒子の粒子径分布を、上記値Xが2.0以下となる粒子径分布とすることにより、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度を実用上、好適なレベルにまで向上させることが容易となる。なお、上記D10,D50,D90の各値は、例えばレーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置によって求めることができる。   Here, the closer the value X is to 0, the smaller the particle size variation, and the larger the value X, the larger the particle size variation. By increasing the particle size distribution of the zirconium oxide particles so that the value X is 2.0 or less, the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition is improved to a practically suitable level. Becomes easy. In addition, each value of said D10, D50, D90 can be calculated | required with a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus, for example.

上記積算質量が50%となる粒子径であるD50は、酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径(メジアン径)を反映する。D50は4μm以下であることが好ましく、より好ましくは2μm以下であり、更に好ましくは1μm以下である。また、D50は0.2μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.3μm以上であり、更に好ましくは0.5μm以上である。   D50, which is the particle diameter at which the cumulative mass is 50%, reflects the average particle diameter (median diameter) of the zirconium oxide particles. D50 is preferably 4 μm or less, more preferably 2 μm or less, and even more preferably 1 μm or less. Further, D50 is preferably 0.2 μm or more, more preferably 0.3 μm or more, and further preferably 0.5 μm or more.

上記積算質量が10%となる粒子径であるD10は微粒子の量を示す。具体的には、D10が小さくなるほど、微粒子の量が多いことを反映する。D10は2.5μm以下であることが好ましく、より好ましくは1μm以下であり、更に好ましくは0.6μm以下である。また、D10は0.1μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.2μm以上であり、更に好ましくは0.3μm以上である。   D10, which is the particle diameter at which the cumulative mass is 10%, indicates the amount of fine particles. Specifically, the smaller the D10, the greater the amount of fine particles. D10 is preferably 2.5 μm or less, more preferably 1 μm or less, and even more preferably 0.6 μm or less. Further, D10 is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, and further preferably 0.3 μm or more.

上記積算質量が90%となる粒子径であるD90は粗大粒子の量を示す。具体的には、D90が大きくなるほど、粗大粒子の量が多いことを示す。D90は5μm以下であることが好ましく、より好ましくは3μm以下であり、更に好ましくは2μm以下である。また、D90は0.5μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.8μm以上であり、更に好ましくは1μm以上である。   D90, which is the particle diameter at which the cumulative mass is 90%, indicates the amount of coarse particles. Specifically, the larger the D90, the greater the amount of coarse particles. D90 is preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, and even more preferably 2 μm or less. Further, D90 is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more, and further preferably 1 μm or more.

酸化ジルコニウム粒子の製造方法は特に限定されるものではない。例えば、湿式法及び乾式法のいずれの方法により製造された酸化ジルコニウム粒子も使用することができる。湿式法では、ジルコンやジルコン砂等のジルコニウム含有鉱石を原料とし、それを溶融、溶解及び精製して得られるジルコニウム化合物を加水分解して水酸化ジルコニウムを得た後、それを焼成及び粉砕して酸化ジルコニウム粒子が得られる。乾式法では、高温処理によりジルコンやジルコン砂等のジルコニウム含有鉱石から酸化ケイ素を取り除くこと、或いはバデライト等の酸化ジルコニウム鉱石を粉砕した後、不純物を除くことにより酸化ジルコニウム粒子が得られる。なお、乾式法における高温処理は、例えば、アーク炉を用いて、通常2000℃以上、好ましくは約2700℃以上にまで原料鉱石を加熱することにより行われる。この高温処理により、酸化ケイ素等の不純物が昇華される。   The method for producing zirconium oxide particles is not particularly limited. For example, zirconium oxide particles produced by either a wet method or a dry method can be used. In the wet method, zirconium-containing ores such as zircon and zircon sand are used as raw materials, and the zirconium compound obtained by melting, dissolving and refining it is hydrolyzed to obtain zirconium hydroxide, and then calcined and pulverized. Zirconium oxide particles are obtained. In the dry method, zirconium oxide particles are obtained by removing silicon oxide from zirconium-containing ores such as zircon and zircon sand by high-temperature treatment, or by pulverizing zirconium oxide ores such as badelite and then removing impurities. The high temperature treatment in the dry method is performed by heating the raw material ore to, for example, an arc furnace, usually at 2000 ° C. or higher, preferably about 2700 ° C. or higher. By this high temperature treatment, impurities such as silicon oxide are sublimated.

湿式法よりも乾式法のほうが製造コストを抑えることができる。更に、湿式法よりも乾式法のほうが、粉砕、分級等の操作により、得られる酸化ジルコニウム粒子の粒度や比表面積の調整が比較的容易である。そのため、酸化ジルコニウム粒子は、バデライト等を原料とする乾式法で製造されることが好ましい。   The dry method can reduce the manufacturing cost than the wet method. Furthermore, the dry method is relatively easy to adjust the particle size and specific surface area of the resulting zirconium oxide particles by operations such as pulverization and classification than the wet method. Therefore, it is preferable that the zirconium oxide particles are produced by a dry method using badelite or the like as a raw material.

酸化ジルコニウム粒子の製造方法において、酸化ジルコニウム粒子を粉砕する粉砕工程は、得られる酸化ジルコニウム粒子の粒子径を小さく揃えるために、また不純物を取り除くために必要な工程である。酸化ジルコニウム粒子を粉砕する方法としては、例えば、メディアを用いたボールミル、ビーズミル、ハンマーミル等による方法や、メディアを用いないジェットミル等による方法が挙げられる。また、溶媒を用いた湿式法と溶媒を用いない乾式法が挙げられる。   In the method for producing zirconium oxide particles, the pulverization step of pulverizing the zirconium oxide particles is a step necessary for making the particle diameters of the obtained zirconium oxide particles small and removing impurities. Examples of the method of pulverizing the zirconium oxide particles include a method using a ball mill, a bead mill, a hammer mill or the like using media, and a method using a jet mill or the like that does not use media. Further, a wet method using a solvent and a dry method using no solvent can be given.

粉砕工程では、酸化ジルコニウム粒子同士が衝突したり、酸化ジルコニウム粒子とメディアとが衝突したりすることによって、酸化ジルコニウム粒子が砕ける、又は削られて酸化ジルコニウム粒子の粒子径が相対的に小さくなる。なお、ボールミル等のメディアを用いた粉砕方法の場合には、メディアによる酸化ジルコニウム粒子への作用により効率のよい粉砕が期待できる。そのため、粉砕工程ではメディアを用いた粉砕方法を行うことが好ましい。   In the pulverization step, the zirconium oxide particles collide with each other, or the zirconium oxide particles collide with the media, whereby the zirconium oxide particles are crushed or scraped to relatively reduce the particle diameter of the zirconium oxide particles. In the case of a grinding method using media such as a ball mill, efficient grinding can be expected due to the action of the media on the zirconium oxide particles. Therefore, it is preferable to perform a grinding method using media in the grinding step.

研磨材は、酸化ジルコニウム粒子に加えて、他の粒子を更に含有していてもよい。他の粒子としては、例えば、酸化アルミニウム粒子、二酸化ケイ素粒子、酸化セリウム粒子、酸化チタニウム粒子、ジルコン粒子等が挙げられる。例えば、研磨材は酸化ジルコニウム粒子と酸化セリウム粒子とを含有するものであってもよい。   The abrasive may further contain other particles in addition to the zirconium oxide particles. Examples of other particles include aluminum oxide particles, silicon dioxide particles, cerium oxide particles, titanium oxide particles, and zircon particles. For example, the abrasive may contain zirconium oxide particles and cerium oxide particles.

他の粒子を含有する場合、研磨材中における酸化ジルコニウム粒子の含有量は、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは90質量%以上である。また、他の粒子として二酸化ケイ素を含有する場合、研磨材中における二酸化ケイ素の含有量は、10質量%未満であることが好ましく、より好ましくは1質量%未満である。また、他の粒子として酸化セリウムを含有する場合、研磨材中における酸化セリウムの含有量は、40質量%未満であることが好ましく、より好ましくは9質量%未満である。   When other particles are contained, the content of zirconium oxide particles in the abrasive is preferably 50% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. When silicon dioxide is contained as other particles, the content of silicon dioxide in the abrasive is preferably less than 10% by mass, more preferably less than 1% by mass. Moreover, when it contains cerium oxide as another particle | grain, it is preferable that content of cerium oxide in an abrasives is less than 40 mass%, More preferably, it is less than 9 mass%.

研磨用組成物は、上記研磨材及び水を含有する。研磨用組成物中における研磨材の含有量は0.1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは1質量%以上であり、更に好ましくは3質量%以上である。研磨材の含有量の増大によって、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度が向上する。この点、研磨用組成物中における研磨材の含有量が0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上であれば、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度を実用上、特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。   Polishing composition contains the said abrasive | polishing material and water. The content of the abrasive in the polishing composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and further preferably 3% by mass or more. By increasing the content of the abrasive, the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition is improved. In this respect, when the content of the abrasive in the polishing composition is 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, polishing of the brittle material by the polishing composition It becomes easy to increase the speed to a particularly suitable level for practical use.

研磨用組成物のpHは3以上であることが好ましい。また、研磨用組成物のpHは12以下であることが好ましい。研磨用組成物のpHが上記範囲内であれば、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度を実用上、特に好適なレベルにまで向上させることが容易となる。   It is preferable that pH of polishing composition is 3 or more. Moreover, it is preferable that pH of polishing composition is 12 or less. If the pH of the polishing composition is within the above range, it becomes easy to improve the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition to a practically particularly suitable level.

研磨用組成物のpHは種々の酸、塩基、又はそれらの塩を用いて調整が可能である。具体的には、カルボン酸、有機ホスホン酸、有機スルホン酸等の有機酸や、燐酸、亜燐酸、硫酸、硝酸、塩酸、ホウ酸、炭酸等の無機酸、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、トリメタノールアミン、モノエタノールアミン等の有機塩基、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア等の無機塩基、又はそれらの塩が好ましく用いられる。   The pH of the polishing composition can be adjusted using various acids, bases, or salts thereof. Specifically, organic acids such as carboxylic acid, organic phosphonic acid and organic sulfonic acid, inorganic acids such as phosphoric acid, phosphorous acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, boric acid and carbonic acid, tetramethylammonium hydroxide, trimethanolamine Organic bases such as monoethanolamine, inorganic bases such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and ammonia, or salts thereof are preferably used.

研磨用組成物には、研磨促進のためにセリウム塩又はジルコニウム塩を添加してもよい。セリウム塩としては、例えば、硝酸セリウムアンモニウム、硝酸セリウム、塩化セリウム、硫酸セリウム等が挙げられる。ジルコニウム塩としては、例えば、オキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、水酸化ジルコニウム等が挙げられる。なお、セリウム塩を研磨用組成物に添加した場合には、pH調整のために使用されるアルカリの種類によってはセリウム塩の析出が起こることがある。セリウム塩が析出すると、セリウム塩の添加による研磨促進の効果が十分得られない場合がある。   A cerium salt or a zirconium salt may be added to the polishing composition to promote polishing. Examples of the cerium salt include cerium ammonium nitrate, cerium nitrate, cerium chloride, cerium sulfate, and the like. Examples of the zirconium salt include zirconium oxychloride, zirconium nitrate, zirconium carbonate, zirconium hydroxide and the like. In addition, when cerium salt is added to the polishing composition, precipitation of cerium salt may occur depending on the type of alkali used for pH adjustment. If the cerium salt is precipitated, the effect of promoting polishing by adding the cerium salt may not be sufficiently obtained.

研磨用組成物には、分散安定性の向上のために分散剤が添加されていてもよい。分散剤としては、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等のポリリン酸塩が挙げられる。また、ある種の水溶性高分子又はそれらの塩も分散剤として用いることができる。分散剤を添加することによって研磨用組成物の分散安定性が向上し、スラリー濃度の均一化による研磨用組成物の供給の安定化が可能になる。   A dispersing agent may be added to the polishing composition to improve dispersion stability. Examples of the dispersant include polyphosphates such as sodium hexametaphosphate and sodium pyrophosphate. Also, certain water-soluble polymers or salts thereof can be used as a dispersant. By adding the dispersant, the dispersion stability of the polishing composition is improved, and the supply of the polishing composition can be stabilized by making the slurry concentration uniform.

分散剤として使用される水溶性高分子としては、例えば、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸塩、ポリスルホン酸、ポリスルホン酸塩、ポリアミン、ポリアミド、ポリオール、多糖類の他、それらの誘導体や共重合体等が挙げられる。具体的には、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリイソプレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリビニルピロリドン、イソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、ポリビニルピロリドンポリアクリル酸共重合体、ポリビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩、ジアリルアミン塩酸塩二酸化硫黄共重合体、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの塩、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、プルラン、キトサン、キトサン塩類等が挙げられる。   Examples of the water-soluble polymer used as the dispersant include polycarboxylic acids, polycarboxylic acid salts, polysulfonic acid, polysulfonic acid salts, polyamines, polyamides, polyols, polysaccharides, and derivatives and copolymers thereof. Is mentioned. Specifically, polystyrene sulfonate, polyisoprene sulfonate, polyacrylate, polymaleic acid, polyitaconic acid, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyglycerin, polyvinylpyrrolidone, a copolymer of isoprene sulfonic acid and acrylic acid , Polyvinylpyrrolidone polyacrylic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone vinyl acetate copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate salt, diallylamine hydrochloride sulfur dioxide copolymer, carboxymethylcellulose, carboxymethylcellulose salt, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose , Pullulan, chitosan, chitosan salts and the like.

研磨用組成物中における分散剤の含有量は、0.001質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.005質量%以上であり、更に好ましくは0.02質量%以上である。分散剤の含有量が0.001質量%以上であれば、良好な分散安定性を有する研磨用組成物を得ることが容易である。   The content of the dispersant in the polishing composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and further preferably 0.02% by mass or more. If the content of the dispersant is 0.001% by mass or more, it is easy to obtain a polishing composition having good dispersion stability.

一方、分散剤を過剰に添加した場合には、研磨用組成物中の研磨材が保管時や輸送時に沈降して生じた沈殿が強固なものとなる傾向がある。そのため、研磨用組成物を使用する際に、その沈殿を分散させることが困難となる、すなわち、研磨用組成物中における研磨材の再分散性が低下することがある。そのため、研磨用組成物中における分散剤の含有量は、1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.2質量%以下である。分散剤の含有量が1質量%以下であれば、研磨用組成物中の研磨材の再分散性を低下させることなく、研磨用組成物の保存安定性の向上を図ることができる。   On the other hand, when an excessive amount of the dispersant is added, there is a tendency that the precipitate generated by the precipitation of the abrasive in the polishing composition during storage or transportation becomes strong. Therefore, when using the polishing composition, it is difficult to disperse the precipitate, that is, the redispersibility of the abrasive in the polishing composition may be reduced. Therefore, the content of the dispersant in the polishing composition is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or less. When the content of the dispersant is 1% by mass or less, the storage stability of the polishing composition can be improved without reducing the redispersibility of the abrasive in the polishing composition.

次に、実施形態の研磨用組成物の調製方法について説明する。
研磨用組成物は、酸化ジルコニウム粒子を含有する研磨材を水に分散させ、必要に応じて公知の添加剤を添加することにより調製される。研磨用組成物を調製する際の各成分の混合順序は任意である。例えば、研磨材、水及び添加剤を含有する濃縮組成物を製造し、その濃縮組成物を水希釈することにより研磨用組成物を調製してもよい。また、添加剤を溶解させた水溶液に研磨材を分散させることにより研磨用組成物を調製してもよい。また、粉末状の研磨材に粉末状の添加剤を混合し、その混合物に水を加えることより研磨用組成物を調製してもよい。
Next, a method for preparing the polishing composition of the embodiment will be described.
The polishing composition is prepared by dispersing a polishing material containing zirconium oxide particles in water and adding a known additive as required. The mixing order of each component at the time of preparing polishing composition is arbitrary. For example, the polishing composition may be prepared by producing a concentrated composition containing an abrasive, water and additives, and diluting the concentrated composition with water. Further, the polishing composition may be prepared by dispersing an abrasive in an aqueous solution in which the additive is dissolved. Moreover, you may prepare polishing composition by mixing a powdery additive with a powdery abrasive and adding water to the mixture.

次に、実施形態の研磨用組成物を用いた硬脆材料基板の製造方法について説明する。
硬脆材料基板の製造方法は、実施形態の研磨用組成物を用いて硬脆材料からなる基板原料を研磨する研磨工程を含む。
Next, the manufacturing method of the hard-brittle material board | substrate using the polishing composition of embodiment is demonstrated.
The manufacturing method of a hard and brittle material substrate includes a polishing step of polishing a substrate material made of a hard and brittle material using the polishing composition of the embodiment.

研磨工程における研磨用組成物を用いた基板原料の研磨は、基板原料の研磨に通常に用いられる装置及び条件と同じ装置及び条件を使用して行うことができる。研磨装置としては、例えば、片面研磨装置や両面研磨装置を用いることができる。片面研磨装置を使用する場合には、キャリアと呼ばれる保持具を用いて基板原料を保持し、研磨パッドを貼付した定盤を基板原料の片面に押しつけた状態で、基板原料に対して研磨用組成物を供給しながら定盤を回転させることにより基板原料の片面を研磨する。両面研磨装置を使用する場合には、キャリアと呼ばれる保持具を用いて基板原料を保持し、研磨パッドをそれぞれ貼付した上下の定盤を基板原料の両面に押しつけた状態とする。そして、上方から基板原料に対して研磨用組成物を供給しながら、2つの定盤を互いに反対方向に回転させることにより基板原料の両面を研磨する。研磨工程においては、研磨パッド及び研磨用組成物と基板原料との摩擦による物理的作用、並びに研磨用組成物が基板原料にもたらす化学的作用によって基板原料が研磨される。   Polishing of the substrate material using the polishing composition in the polishing step can be performed using the same apparatus and conditions as those normally used for polishing the substrate material. As the polishing apparatus, for example, a single-side polishing apparatus or a double-side polishing apparatus can be used. When using a single-side polishing machine, hold the substrate raw material using a carrier called a carrier, and press the surface plate with the polishing pad on one side of the substrate raw material, and then polish the substrate raw material against the substrate raw material. One side of the substrate raw material is polished by rotating the surface plate while supplying the material. When a double-side polishing apparatus is used, the substrate raw material is held using a holder called a carrier, and the upper and lower surface plates to which the polishing pads are respectively attached are pressed against both surfaces of the substrate raw material. Then, while supplying the polishing composition to the substrate material from above, the two surface plates are rotated in opposite directions to polish both surfaces of the substrate material. In the polishing step, the substrate raw material is polished by a physical action due to friction between the polishing pad and the polishing composition and the substrate raw material, and a chemical action that the polishing composition brings to the substrate raw material.

研磨工程時の荷重、すなわち研磨荷重を高くするほど、研磨速度が上昇する。研磨用組成物を用いて基板原料を研磨するときの研磨荷重は特に限定されないが、基板表面の面積1cm当たり50g以上1,000g以下であることが好ましく、より好ましくは70g以上800g以下である。研磨荷重が上記範囲内である場合には、実用上、十分な研磨速度が得られるとともに、研磨後の基板表面に生じるスクラッチ等の表面欠陥が抑制される。 As the load during the polishing process, that is, the polishing load is increased, the polishing rate increases. The polishing load when polishing the substrate raw material using the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 50 g or more and 1,000 g or less, more preferably 70 g or more and 800 g or less per 1 cm 2 of the substrate surface area. . When the polishing load is within the above range, a practically sufficient polishing rate is obtained, and surface defects such as scratches generated on the substrate surface after polishing are suppressed.

研磨工程時の線速度、すなわち研磨線速度は一般に、研磨パッドの回転数、キャリアの回転数、基板原料の大きさ、基板原料の数等のパラメータの影響を受ける。線速度が大きくなるほど、基板原料に加わる摩擦力が大きくなるため、基板原料はより強く機械的な研磨作用を受ける。また、摩擦熱が大きくなるために、研磨用組成物による化学的な研磨作用が強まることもある。但し、線速度が大きすぎると、研磨パッドが基板原料に対して十分に摩擦せず、研磨速度の低下をきたすことがある。研磨用組成物を用いて基板原料を研磨するときの線速度は特に限定されないが、10m/分以上150m/分以下であることが好ましく、より好ましくは30m/分以上100m/分以下である。線速度が上記範囲内である場合には、実用上、十分な研磨速度を得ることが容易である。   The linear velocity during the polishing process, that is, the polishing linear velocity, is generally affected by parameters such as the number of revolutions of the polishing pad, the number of carrier revolutions, the size of the substrate material, and the number of substrate materials. As the linear velocity increases, the frictional force applied to the substrate material increases, so that the substrate material is more strongly subjected to a mechanical polishing action. Further, since the frictional heat increases, the chemical polishing action by the polishing composition may be strengthened. However, if the linear velocity is too high, the polishing pad may not sufficiently rub against the substrate material, and the polishing rate may decrease. The linear velocity when the substrate material is polished using the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 10 m / min or more and 150 m / min or less, more preferably 30 m / min or more and 100 m / min or less. When the linear velocity is within the above range, it is easy to obtain a practically sufficient polishing rate.

研磨工程時における研磨装置への研磨用組成物の供給速度は、研磨する基板原料の種類、研磨装置の種類、研磨条件等によって適宜設定される。但し、基板原料及び研磨パッドの全体に対してむら無く研磨用組成物が供給されるのに十分な供給速度であることが好ましい。   The supply rate of the polishing composition to the polishing apparatus during the polishing step is appropriately set depending on the type of substrate raw material to be polished, the type of polishing apparatus, polishing conditions, and the like. However, it is preferable that the supply speed be sufficient to supply the polishing composition uniformly to the entire substrate material and polishing pad.

研磨用組成物を用いた基板原料の研磨に使用される研磨パッドは、その材質、硬度や厚み等の物性等について特に限定されるものではない。例えば、ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ等のいずれのタイプのものを使用してもよい。また、研磨パッドは、砥粒を含むものであっても、砥粒を含まないものであってもよい。また、研磨パッドの硬度や厚みも特に限定されない。   The polishing pad used for polishing the substrate material using the polishing composition is not particularly limited in terms of its material, physical properties such as hardness and thickness. For example, any type such as a polyurethane type, a nonwoven fabric type, and a suede type may be used. The polishing pad may contain abrasive grains or may not contain abrasive grains. Further, the hardness and thickness of the polishing pad are not particularly limited.

なお、基板原料が半導体基板、ハードディスク用基板、液晶ディスプレイパネル、フォトマスク用合成石英基板等の特に高い面精度が要求される基板である場合には、研磨工程後に更に精研磨工程を行うことが好ましい。精研磨工程では精研磨用研磨材を含有した研磨用組成物、すなわち精研磨用組成物を用いて、研磨工程後の基板原料の表面を更に研磨する。精研磨用組成物のpHは、1以上4以下、又は9以上11以下であることが好ましい。精研磨用組成物のpHの調整は、研磨用組成物と同様に、種々の酸、塩基又はそれらの塩を用いて行うことができる。   If the substrate material is a substrate that requires particularly high surface accuracy, such as a semiconductor substrate, a hard disk substrate, a liquid crystal display panel, or a synthetic quartz substrate for a photomask, a further fine polishing step may be performed after the polishing step. preferable. In the fine polishing step, the surface of the substrate material after the polishing step is further polished using a polishing composition containing a fine polishing abrasive, that is, a fine polishing composition. The pH of the fine polishing composition is preferably 1 or more and 4 or less, or 9 or more and 11 or less. The pH of the fine polishing composition can be adjusted using various acids, bases or salts thereof as in the polishing composition.

精研磨用研磨材は、基板表面のうねり、粗さ、欠陥を低減する観点から、平均粒子径が0.15μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.10μm以下であり、更に好ましくは0.07μm以下である。また、研磨速度向上の観点から、精研磨用研磨材の平均粒子径は0.01μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.02μm以上である。精研磨用研磨材の平均粒子径は、例えば日機装株式会社製Nanotrac UPA−UT151を用いて、動的光散乱法により測定することができる。   The polishing material for fine polishing preferably has an average particle size of 0.15 μm or less, more preferably 0.10 μm or less, and still more preferably 0, from the viewpoint of reducing waviness, roughness, and defects on the substrate surface. 0.07 μm or less. From the viewpoint of improving the polishing rate, the average particle size of the fine polishing abrasive is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.02 μm or more. The average particle diameter of the abrasive for fine polishing can be measured by a dynamic light scattering method using, for example, Nanotrac UPA-UT151 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

上記研磨工程、及び必要に応じて上記精研磨工程を経ることによって、硬脆材料からなる基板原料は、表面の面精度が高められた硬脆材料基板となる。
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。
By passing through the polishing step and, if necessary, the fine polishing step, the substrate raw material made of a hard and brittle material becomes a hard and brittle material substrate with improved surface accuracy.
According to the embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.

(1)研磨用組成物は、酸化ジルコニウム粒子を含有する研磨材と水とを含有する。酸化ジルコニウム粒子の比表面積は15.0m/g以下である。また、酸化ジルコニウム粒子は、質量基準における積算粒子径分布の小粒子径側からの積算質量が10%,50%,90%となる粒子径をそれぞれD10,D50,D90としたとき、D90とD10との差をD50で除した値が2.0以下である粒子径分布を有する。これにより、研磨速度を高めることが容易となる。 (1) The polishing composition contains an abrasive containing zirconium oxide particles and water. The specific surface area of the zirconium oxide particles is 15.0 m 2 / g or less. Zirconium oxide particles are D90 and D10, where D10, D50, and D90 are the particle diameters at which the integrated mass from the small particle diameter side of the integrated particle size distribution on the mass basis is 10%, 50%, and 90%, respectively. The particle size distribution has a value obtained by dividing the difference by D50 by 2.0 or less. This facilitates increasing the polishing rate.

研磨用組成物に含有される上記酸化ジルコニウム粒子は、特に、硬脆材料を研磨する能力に優れる。したがって、ガラス、セラミックス、石材及び半導体材料等の硬脆材料の研磨する用途に好適に使用することができる。硬脆材料の中でも、特に、サファイア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ケイ素、ガラス、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム、ヒ化インジウム、リン化インジウムを研磨する用途に特に好適に使用することができる。更には、石英ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、シリコン酸化膜等のガラス又は酸化物からなる硬脆材料を研磨する用途においては、酸化セリウムを主体とした従来の研磨材及び研磨用組成物の代替として好適に使用することができる。更に、上記酸化ジルコニウム粒子を用いることにより、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度を高めることが容易となる。   The zirconium oxide particles contained in the polishing composition are particularly excellent in the ability to polish hard and brittle materials. Therefore, it can be suitably used for polishing hard and brittle materials such as glass, ceramics, stone, and semiconductor materials. Among hard and brittle materials, it can be particularly preferably used for polishing sapphire, silicon nitride, silicon carbide, silicon oxide, glass, gallium nitride, gallium arsenide, indium arsenide, and indium phosphide. Furthermore, a hard and brittle material made of glass or oxide such as quartz glass, soda lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, alkali-free glass, crystallized glass, soda aluminosilicate glass, silicon oxide film, etc. Can be suitably used as an alternative to conventional abrasives and polishing compositions mainly composed of cerium oxide. Furthermore, by using the zirconium oxide particles, it becomes easy to increase the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition.

(2)好ましくは、研磨用組成物中における研磨材の含有量が0.1質量%以上である。これにより、研磨速度を更に高めることが容易となる。
(3)硬脆材料の研磨方法は、上記(1)欄で述べた研磨用組成物を用いて硬脆材料を研磨する工程を含む。これにより、表面の面精度が高められた硬脆材料を得ることができる。また、研磨用組成物による硬脆材料の研磨速度を高めることが容易となる。
(2) Preferably, the content of the abrasive in the polishing composition is 0.1% by mass or more. Thereby, it becomes easy to further increase the polishing rate.
(3) The method for polishing a hard and brittle material includes a step of polishing the hard and brittle material using the polishing composition described in the section (1) above. Thereby, a hard and brittle material with improved surface accuracy can be obtained. Moreover, it becomes easy to increase the polishing rate of the hard and brittle material by the polishing composition.

(4)硬脆材料基板の製造方法は、上記(1)欄で述べた研磨用組成物を用いて硬脆材料からなる基板原料を研磨する研磨工程を含む。これにより、表面の面精度が高められた硬脆材料基板を得ることができる。また、研磨用組成物による基板原料の研磨速度を高めることが容易となる。   (4) The manufacturing method of a hard and brittle material substrate includes a polishing step of polishing a substrate material made of a hard and brittle material using the polishing composition described in the above section (1). Thereby, a hard and brittle material substrate with improved surface accuracy can be obtained. Moreover, it becomes easy to increase the polishing rate of the substrate raw material by the polishing composition.

前記実施形態は、次のようにして変更されてもよい。
・必要に応じて上記研磨用組成物中に添加剤を添加してもよい。また、必要に応じて上記精研磨用組成物中に添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、キレート剤、界面活性剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤が挙げられる。
The embodiment may be modified as follows.
-You may add an additive in the said polishing composition as needed. Moreover, you may add an additive in the said fine polishing composition as needed. Examples of additives include chelating agents, surfactants, antiseptics, antifungal agents, and rust inhibitors.

・上記研磨用組成物及び上記精研磨用組成物は、希釈用原液の形態で製造及び販売されるとともに、希釈して使用されるものであってよい。つまり、希釈用原液を水で希釈することにより調製されるものであってもよい。   The polishing composition and the fine polishing composition may be manufactured and sold in the form of a dilution stock solution, and may be used after being diluted. That is, it may be prepared by diluting the dilution stock solution with water.

・上記研磨用組成物及び上記精研磨用組成物は、分散・溶解用粉末の形態で製造及び販売されるとともに、水に分散・溶解させて使用されるものであってよい。つまり、分散・溶解用粉末を水に混合することにより調製されるものであってもよい。   The polishing composition and the fine polishing composition may be manufactured and sold in the form of a dispersion / dissolution powder, and may be used by being dispersed / dissolved in water. That is, it may be prepared by mixing the powder for dispersion / dissolution with water.

・上記精研磨用組成物として、実施形態の研磨用組成物を用いてもよい。
・上記研磨工程時において、使用された研磨用組成物を回収して再利用(循環使用)してもよい。例えば、研磨装置から排出される使用済みの上記研磨用組成物をタンク内に一旦回収し、タンク内から再び研磨装置へと供給するようにしてもよい。この場合、使用済みの研磨用組成物を廃液として処理する必要が減るため、環境負荷の低減及びコストの低減が可能である。
-You may use the polishing composition of embodiment as said fine polishing composition.
In the polishing step, the used polishing composition may be collected and reused (circulated). For example, the above-described used polishing composition discharged from the polishing apparatus may be temporarily collected in a tank and supplied from the tank to the polishing apparatus again. In this case, since it is less necessary to treat the used polishing composition as a waste liquid, it is possible to reduce the environmental burden and the cost.

更に、上記研磨用組成物を循環使用するときには、基板原料の研磨に使用されることにより消費されたり損失したりした研磨用組成物中の研磨材等の成分のうちの少なくともいずれかの減少分の補充を行うようにしてもよい。補充する成分は個別に使用済みの研磨用組成物に添加してもよいし、二以上の成分を任意の濃度で含んだ混合物の状態で使用済みの研磨用組成物に添加してもよい。   Further, when the polishing composition is used in a circulating manner, a reduced amount of at least one of the components such as the abrasive in the polishing composition consumed or lost by being used for polishing the substrate material. You may make it perform replenishment. The components to be replenished may be added individually to the used polishing composition, or may be added to the used polishing composition in a mixture containing two or more components at any concentration.

・上記研磨用組成物は、硬脆材料以外の材料を研磨する用途に用いることもできる。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
(イ)硬脆材料を研磨する用途に使用される前記研磨材及び前記研磨用組成物。
-The said polishing composition can also be used for the use which grind | polishes materials other than a hard-brittle material.
Next, a technical idea that can be grasped from the embodiment will be described.
(A) The abrasive and the polishing composition used for polishing hard and brittle materials.

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。
酸化ジルコニウム粒子を水に混合し、亜リン酸又は水酸化カリウムによってpHを7に調整するとともに、酸化ジルコニウム粒子の含有量を10質量%に調製することにより、実施例1〜8及び比較例1〜3の研磨用組成物を調製した。酸化ジルコニウム粒子としては、バデライトを原料として湿式法により製造された単斜晶酸化ジルコニウム粒子を用いた。各例の研磨用組成物中に含有される酸化ジルコニウム粒子の詳細を表1に示す。
The embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 were prepared by mixing zirconium oxide particles with water, adjusting the pH to 7 with phosphorous acid or potassium hydroxide, and adjusting the content of zirconium oxide particles to 10% by mass. -3 polishing compositions were prepared. As the zirconium oxide particles, monoclinic zirconium oxide particles produced by wet process using badelite as a raw material were used. Table 1 shows the details of the zirconium oxide particles contained in the polishing composition of each example.

表1中における“D10”,“D50”,“D90”欄には、酸化ジルコニウム粒子の粒子径分布において、質量基準における積算粒子径分布の小粒子径側からの積算質量が10%,50%,90%となる粒子径をそれぞれ示す。“D10”,“D50”,“D90”の測定は、株式会社堀場製作所製LA−950を使用して行った。   In the column “D10”, “D50”, and “D90” in Table 1, in the particle size distribution of zirconium oxide particles, the integrated mass from the small particle size side of the integrated particle size distribution on the mass basis is 10% and 50%. , 90% particle size is shown respectively. “D10”, “D50”, and “D90” were measured using LA-950 manufactured by Horiba, Ltd.

表1中における“製法”欄には、酸化ジルコニウム粒子の製造方法を示す。“ZD”はジルコンサンドを原料とし乾式法により製造された酸化ジルコニウム粒子を使用したことを示し、“BD”はバデライトを原料とし湿式法により製造された酸化ジルコニウム粒子を使用したことを示す。   The “Production” column in Table 1 shows the production method of zirconium oxide particles. “ZD” indicates that zirconium oxide particles manufactured by a dry method using zircon sand as a raw material is used, and “BD” indicates that zirconium oxide particles manufactured by a wet method using badelite as a raw material are used.

表1中における“(D90−D10)/D50”欄には、測定された“D10”,“D50”,“D90”に基づいて算出された(D90−D10)/D50の値を示す。
表1中における“SA”欄には、酸化ジルコニウム粒子の比表面積を示す。比表面積の測定は、島津株式会社製FlowSorbII2300を用いて窒素吸着法により行った。
The “(D90−D10) / D50” column in Table 1 shows the value of (D90−D10) / D50 calculated based on the measured “D10”, “D50”, and “D90”.
The “SA” column in Table 1 shows the specific surface area of the zirconium oxide particles. The specific surface area was measured by a nitrogen adsorption method using FlowSorbII2300 manufactured by Shimadzu Corporation.

表1中における“純度”欄には、酸化ジルコニウム粒子の純度を示す。純度の測定は、株式会社島津製作所製XRF−1800を使用して行った。
表1中における“SiO”欄、“TiO”欄には、酸化ジルコニウム粒子に含まれる二酸化ケイ素及び二酸化チタンの含有量をそれぞれ示す。二酸化ケイ素及び二酸化チタンの含有量の測定は、株式会社島津製作所製ICPE−9000を使用して行った。
The “purity” column in Table 1 shows the purity of the zirconium oxide particles. The purity was measured using XRF-1800 manufactured by Shimadzu Corporation.
In Table 1, the “SiO 2 ” column and the “TiO 2 ” column show the contents of silicon dioxide and titanium dioxide contained in the zirconium oxide particles, respectively. The content of silicon dioxide and titanium dioxide was measured using ICPE-9000 manufactured by Shimadzu Corporation.

各例の研磨用組成物を用いて、直径65mm(約2.5インチ)の磁気ディスク用アルミノシリケートガラス基板の表面を表2に示す条件で研磨した。そして、研磨前後の基板の質量の差に基づいて研磨速度を求めた。研磨速度は、実施例1を使用した場合の研磨速度の値を1とする相対値として評価した。その結果を表3に示す。   Using the polishing composition of each example, the surface of an aluminosilicate glass substrate for a magnetic disk having a diameter of 65 mm (about 2.5 inches) was polished under the conditions shown in Table 2. Then, the polishing rate was determined based on the difference in mass of the substrate before and after polishing. The polishing rate was evaluated as a relative value where the polishing rate value when Example 1 was used was 1. The results are shown in Table 3.

表3に示すように、比表面積が15.0m/g以下、且つ(D90−D10)/D50が2.0以下である粒子径分布を有する酸化ジルコニウム粒子を用いた実施例1〜8はいずれも、他の酸化ジルコニウム粒子を用いた比較例1〜3よりも高い研磨速度が得られた。 As shown in Table 3, Examples 1 to 8 using zirconium oxide particles having a particle size distribution with a specific surface area of 15.0 m 2 / g or less and (D90-D10) / D50 of 2.0 or less are In any case, a polishing rate higher than those of Comparative Examples 1 to 3 using other zirconium oxide particles was obtained.

Claims (4)

酸化ジルコニウム粒子を含有する研磨材であって、
前記酸化ジルコニウム粒子の比表面積は、15.0m/g以下であり、
前記酸化ジルコニウム粒子は、質量基準における積算粒子径分布の小粒子径側からの積算質量が10%,50%,90%となる粒子径をそれぞれD10,D50,D90としたとき、D90とD10との差をD50で除した値が2.0以下である粒子径分布を有することを特徴とする研磨材。
An abrasive containing zirconium oxide particles,
The specific surface area of the zirconium oxide particles is 15.0 m 2 / g or less,
The above-mentioned zirconium oxide particles have D90, D10, and D10, D50, D90 when the particle diameters at which the integrated mass from the small particle diameter side of the integrated particle size distribution on the mass basis is 10%, 50%, 90%, respectively. An abrasive having a particle size distribution in which a value obtained by dividing the difference by D50 is 2.0 or less.
請求項1に記載の研磨材と水とを含有する研磨用組成物であって、
前記研磨材の含有量が0.1質量%以上であることを特徴とする研磨用組成物。
A polishing composition comprising the abrasive according to claim 1 and water,
Polishing composition characterized by content of the said abrasive | polishing material being 0.1 mass% or more.
請求項2に記載の研磨用組成物を用いて硬脆材料を研磨することを特徴とする硬脆材料の研磨方法。   A method for polishing a hard and brittle material, comprising polishing a hard and brittle material using the polishing composition according to claim 2. 請求項2に記載の研磨用組成物を用いて硬脆材料からなる基板原料を研磨する研磨工程を含むことを特徴とする硬脆材料基板の製造方法。   The manufacturing method of the hard-brittle material board | substrate characterized by including the grinding | polishing process of grind | polishing the board | substrate raw material which consists of a hard-brittle material using the polishing composition of Claim 2.
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