JP2019119782A - 研磨液組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】一態様において、研磨速度を確保しつつ、研磨後の基板表面のスクラッチを低減できる磁気ディスク基板用研磨液組成物の提供。【解決手段】本開示は、一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）と、尿素誘導体（但し、尿素を除く）（成分Ｂ）と、酸（成分Ｃ）と、水と、を含有し、２５℃におけるｐＨが２．３以下である、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板用研磨液組成物に関する。【選択図】なし

Description

本開示は、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板用研磨液組成物、並びにこれを用いた基板の製造方法及び研磨方法に関する。

近年、磁気ディスクドライブは小型化・大容量化が進み、高記録密度化が求められている。高記録密度化するために、単位記録面積を縮小し、弱くなった磁気信号の検出感度を向上するため、磁気ヘッドの浮上高さをより低くするための技術開発が進められている。磁気ディスク基板には、磁気ヘッドの低浮上化と記録面積の確保に対応するため、表面粗さ、うねり、端面ダレ（ロールオフ）の低減に代表される平滑性・平坦性の向上とスクラッチ、突起、ピット等の低減に代表される欠陥低減に対する要求が厳しくなっている。

このような要求に対して、例えば、特許文献１には、ハロゲン原子を含有する酸化剤とアミド結合を含有する有機化合物とを含む研磨液組成物が開示されている。
特許文献２には、（ａ）酸化剤、（ｂ）リン酸基又は亜リン酸基を有する、前記酸化剤の作用の調節剤、（ｃ）ホスホン酸基を有する第一促進剤、（ｄ）アミン基又はアンモニウム基を有する第二促進剤、及び（ｅ）水、を含有するｐＨ２．５〜２．６の組成物中に、粒径１５〜８０ｎｍの研磨材粒子が分散している分散液を含む、ＣＭＰ組成物が開示されている。
特許文献３には、水性媒体、研磨材及び所定の研磨促進剤を含有する化学機械的研磨組成物が開示されている。
特許文献４には、７０〜９０重量％の水性媒体と１〜２５重量％の研磨材と０．１〜２０重量％の研磨促進剤とを含み、該研磨促進剤がモノカルボキシ基又はアミド基を有する化合物を含む、半導体プロセス用化学機械的研磨材組成物が開示されている。
特許文献５には、尿素、及び少なくとも１種の金属酸化物研磨材を含んでなる化学的・機械的研磨用スラリーの前躯体組成物が開示されている。
特許文献６には、砥粒、酸、酸化剤、及び欠陥低減剤を含有してなり、前記欠陥低減剤がグアニジン骨格を有する化合物である、ニッケルリンめっき磁気ディスク用基板の研磨用組成物が開示されている。

ＷＯ２０１５／１５１６７３ 特表２００５−５１８４７３号公報 特開２００１−８５３７５号公報 特開２０００−４９４２４号公報 特開平１１−２１５４６号公報 特開２０１４−３２７１６号公報

磁気ディスクドライブの大容量化に伴い、基板の表面品質に対する要求特性はさらに厳しくなっており、基板表面のスクラッチをいっそう低減できる研磨液組成物の開発が求められている。また、一般的に、研磨速度とスクラッチとはトレードオフの関係にあり、一方が改善すれば一方が悪化するという問題がある。

そこで、本開示は、研磨速度を確保しつつ、研磨後の基板表面のスクラッチを低減できる、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板用研磨液組成物、並びにこれを用いた磁気ディスク基板の製造方法及び基板の研磨方法を提供する。

本開示は一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）と、尿素誘導体（但し、尿素を除く）（成分Ｂ）と、酸（成分Ｃ）と、水と、を含有し、２５℃におけるｐＨが２．３以下である、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板用研磨液組成物に関する。

本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法に関する。

本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨することを含み、前記被研磨基板は、磁気ディスク基板の製造に用いられる基板である、基板の研磨方法に関する。

本開示の研磨組成物によれば、一又は複数の実施形態において、研磨速度を確保しつつ、研磨後の基板表面のスクラッチを低減できるという効果が奏されうる。

本開示は、シリカ粒子、所定の尿素誘導体、酸及び水を含有し、ｐＨ２．３以下の研磨液組成物をＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板の研磨に用いると、研磨速度を確保しつつ、研磨後の基板表面のスクラッチを低減できるという知見に基づく。

すなわち、本開示は、一態様において、シリカ粒子（成分Ａ）と、尿素誘導体（但し、尿素を除く）（成分Ｂ）と、酸（成分Ｃ）と、水と、を含有し、２５℃におけるｐＨが２．３以下である、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板用研磨液組成物（以下、「本開示の研磨液組成物」ともいう）に関する。

本開示の効果発現のメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のように推察される。
本開示の研磨液組成物では、所定の尿素誘導体（成分Ｂ）が、表面が負に帯電しているＮｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板に吸着することで、該基板の表面が正電荷に改質されると考えられる。そして、表面改質された基板と、負に帯電しているシリカ粒子との接触頻度が向上し、研磨速度の向上に寄与すると考えられる。さらに、尿素誘導体（成分Ｂ）が基板に吸着するため、保護膜のように働き、スクラッチ低減にも寄与すると考えられる。
但し、本開示はこれらのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。

本開示において、基板表面のスクラッチは、例えば、光学式欠陥検査装置により検出可能であり、スクラッチ数として定量評価できる。スクラッチ数は、具体的には実施例に記載した方法で評価できる。

［シリカ粒子（成分Ａ）］
本開示の研磨液組成物は、研磨材（砥粒）としてシリカ粒子（成分Ａ）を含有する。成分Ａとしては、一又は複数の実施形態において、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、粉砕シリカ、それらを表面修飾したシリカ等が挙げられ、コロイダルシリカが好ましい。成分Ａは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

成分Ａは、製造容易性及び経済性の観点から、珪酸アルカリ水溶液を原料とした粒子成長による方法（以下、「水ガラス法」ともいう）、及び、アルコキシシランの加水分解物の縮合による方法（以下、「ゾルゲル法」ともいう）により得たものであることが好ましく、水ガラス法により得たものであることがより好ましい。水ガラス法及びゾルゲル法により得られるシリカ粒子は、従来から公知の方法によって製造できる。成分Ａの使用形態としては、操作性の観点から、スラリー状が好ましい。

成分Ａの平均一次粒子径は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、１ｎｍ以上が好ましく、５ｎｍ以上がより好ましく、１０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、４０ｎｍ以下が好ましく、３５ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ａの平均一次粒子径は、１ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上３５ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下が更に好ましい。成分Ａの平均一次粒子径は、シアーズ法を用いて算出でき、具体的には実施例に記載の方法により測定できる。

成分Ａの平均二次粒子径は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、１ｎｍ以上が好ましく、５ｎｍ以上がより好ましく、１０ｎｍ以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、５０ｎｍ以下が好ましく、４０ｎｍ以下がより好ましく、３５ｎｍ以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ａの平均二次粒子径は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下が更に好ましい。本開示において成分Ａの平均二次粒子径は、動的光散乱（ＤＬＳ）法によって測定される値であり、具体的には実施例に記載の方法により測定できる。

成分Ａの形状としては、例えば、いわゆる球型及び／又はいわゆるマユ型が挙げられる。

本開示の研磨液組成物中の成分Ａの含有量は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、ＳｉＯ₂換算で、０．５質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましく、３質量％以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下より好ましく、１０質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ａの含有量は、ＳｉＯ₂換算で、０．５質量％以上２０質量％以下が好ましく、１質量％以上１５質量％以下より好ましく、３質量％以上１０質量％以下が更に好ましい。成分Ａが２種以上のシリカ粒子からなる場合、成分Ａの含有量はそれらの合計含有量をいう。

［尿素誘導体（成分Ｂ）］
本開示の研磨液組成物に含まれる成分Ｂは、尿素誘導体（但し、尿素を除く）である。成分Ｂの尿素誘導体としては、例えば、分子内に下記式（Ｉ）で表される尿素骨格を少なくとも１つ有する、尿素以外の化合物が挙げられる。成分Ｂは、１種単独でもよいし、２種以上の組合せであってもよい。

式（Ｉ）中、*は、結合位置を示す。*は、結合部位、結合点、又は結合手と呼ばれることもある。*は、一又は複数の実施形態において、他の構成又は他の原子との結合位置を示す。他の構成としては、例えば、有機基が挙げられる。他の原子としては、例えば、水素原子、ハロゲン原子、及び金属から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。

成分Ｂとしては、一又は複数の実施形態において、下記式（ＩＩ）で表される化合物が挙げられる。

式（ＩＩ）中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、−ＣＯＮＨ₂、−ＣＯＮＨ−、及び結合手から選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ¹とＲ²、Ｒ²とＲ³又はＲ³とＲ⁴は、互いに結合して環状構造を形成してもよい。ただし、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、全てが同時に水素原子にはならない。
前記炭化水素基は、飽和でも不飽和でもよく、また、直鎖でも分岐鎖でもよい。
前記炭化水素基の炭素数は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、３以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、２０以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１０以下が更に好ましい。より具体的には、前記炭化水素の炭素数は、１以上２０以下が好ましく、２以上１５以下がより好ましく、３以上１０以下が更に好ましい。

成分Ｂの具体例としては、例えば、Ｎ−エチル尿素、Ｎ−ブチル尿素、１，３−ジエチル尿素、テトラメチル尿素及びビウレットから選ばれる少なくとも１種が挙げられる。これらの中でも、研磨速度の向上及びスクラッチ低減の観点から、Ｎ−エチル尿素、Ｎ−ブチル尿素、１，３−ジエチル尿素、及びテトラメチル尿素から選ばれる少なくとも１種が好ましく、１，３−ジエチル尿素及びテトラメチル尿素の少なくとも一方がより好ましい。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｂの含有量は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、０．０００１質量％以上が好ましく、０．００１質量％以上がより好ましく、０．０１質量％以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、０．２質量％未満が好ましく、０．１質量％未満がより好ましく、０．０９質量％以下が更に好ましく、０．０８質量％以下が更に好ましく、０．０６質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｂの含有量は、０．０００１質量％以上０．２質量％未満が好ましく、０．００１質量％以上０．１質量％未満がより好ましく、０．０１質量％以上０．０９質量％以下が更に好ましく、０．０１質量％以上０．０８質量％以下が更に好ましく、０．０１質量％以上０．０６質量％以下が更に好ましい。成分Ｂが２種以上の尿素誘導体からなる場合、成分Ｂの含有量はそれらの合計含有量をいう。

本開示の研磨液組成物中の成分Ａに対する成分Ｂの質量比Ｂ／Ａ（成分Ｂの含有量／成分Ａの含有量）は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、０．０００１以上が好ましく、０．００１以上がより好ましく、０．００２以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、０．１以下が好ましく、０．０２以下より好ましく、０．０１以下が更に好ましい。より具体的には、質量比Ｂ／Ａは、０．０００１以上０．１以下が好ましく、０．００１以上０．０２以下がより好ましく、０．００２以上０．０１以下が更に好ましい。

［酸（成分Ｃ）］
本開示の研磨液組成物は、酸（成分Ｃ）を含有する。本開示において、酸の使用は、酸及び／又はその塩の使用を含む。成分Ｃは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

成分Ｃとしては、例えば、硝酸、硫酸、亜硫酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、アミド硫酸等の無機酸；有機リン酸、有機ホスホン酸、カルボン酸等の有機酸；等が挙げられる。中でも、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、無機酸及び有機ホスホン酸から選ばれる少なくとも１種が好ましく、リン酸、硫酸及び１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）から選ばれる少なくとも１種がより好ましく、リン酸が更に好ましい。これらの酸の塩としては、例えば、上記の酸と、金属、アンモニア及びアルキルアミンから選ばれる少なくとも１種との塩が挙げられる。上記金属の具体例としては、周期表の１〜１１族に属する金属が挙げられる。これらの中でも、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、上記の酸と、１Ａ族に属する金属又はアンモニアとの塩が好ましい。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｃの含有量は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、０．０１質量％以上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、０．４質量％以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましく、２質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｃの含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．１質量％以上３質量％以下がより好ましく、０．４質量％以上２質量％以下が更に好ましい。成分Ｃが２種以上の酸からなる場合、成分Ｃの含有量はそれらの合計含有量をいう。

本開示の研磨液組成物中の成分Ａに対する成分Ｃの質量比Ｃ／Ａ（成分Ｃの含有量／成分Ａの含有量）は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、０．００２以上が好ましく、０．０２以上がより好ましく、０．０８以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１以下が好ましく、０．６以下より好ましく、０．４以下が更に好ましい。より具体的には、質量比Ｃ／Ａは、０．００２以上１以下が好ましく、０．０２以上０．６以下がより好ましく、０．０８以上０．４以下が更に好ましい。

［水］
本開示の研磨液組成物は、媒体として水を含有する。水としては、蒸留水、イオン交換水、純水、超純水等が挙げられる。本開示の研磨液組成物中の水の含有量は、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び後述する任意成分を除いた残余とすることができる。

［酸化剤（成分Ｄ）］
本開示の研磨液組成物は、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、さらに酸化剤（以下、「成分Ｄ」ともいう）を含有してもよい。成分Ｄは、一又は複数の実施形態において、ハロゲン原子を含まない酸化剤である。成分Ｄは、単独で又は２種以上を混合して使用してもよい。

成分Ｄとしては、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、例えば、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類、硝酸類、硫酸類等が挙げられる。これらの中でも、過酸化水素、硝酸鉄（ＩＩＩ）、過酢酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、硫酸鉄（ＩＩＩ）及び硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）から選ばれる少なくとも１種が好ましく、研磨速度向上の観点、被研磨基板の表面に金属イオンが付着しない観点及び入手容易性の観点から、過酸化水素がより好ましい。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｄの含有量は、研磨速度確保及びスクラッチ低減の観点から、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上が更に好ましく、そして、４質量％以下が好ましく、２質量％以下がより好ましく、１．５質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｄの含有量は、０．０１質量％以上４質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上２質量％以下がより好ましく、０．１質量％以上１．５質量％以下が更に好ましい。成分Ｄが２種以上の酸化剤からなる場合、成分Ｄの含有量はそれらの合計含有量をいう。

［複素環芳香族化合物（成分Ｅ）］
本開示の研磨液組成物は、複素環芳香族化合物（その塩も含む）（成分Ｅ）をさらに含有してもよい。成分Ｅは１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。

成分Ｅとしては、スクラッチ低減の観点から、複素環内に窒素原子を２個以上含む複素環芳香族化合物であることが好ましく、複素環内に窒素原子を３個以上有することがより好ましく、３個以上９個以下が更に好ましく、３個以上５個以下が更に好ましく、３又は４個が更に好ましい。

成分Ｅの具体例としては、１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、１Ｈ−テトラゾール、５−アミノテトラゾール、１Ｈ−ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、１Ｈ−トリルトリアゾール、２−アミノベンゾトリアゾール、３−アミノベンゾトリアゾール、及びこれらのアルキル置換体若しくはアミン置換体が好ましい。前記アルキル置換体のアルキル基としては例えば、炭素数１〜４の低級アルキル基が挙げられ、より具体的にはメチル基、エチル基が挙げられる。前記アミン置換体としては１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチレン）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチレン）アミノメチル］トリルトリアゾールが挙げられる。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｅの含有量は、スクラッチ低減の観点から、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上が更に好ましく、そして、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、１質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｅの含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましく、０．１質量％以上１質量％以下が更に好ましい。成分Ｅが２種以上の複素環芳香族化合物からなる場合、成分Ｅの含有量はそれらの合計含有量をいう。

［脂肪族アミン化合物又は脂環式アミン化合物（成分Ｆ）］
本開示の研磨液組成物は、スクラッチ低減の観点から、脂肪族アミン化合物又は脂環式アミン化合物（成分Ｆ）をさらに含有してもよい。スクラッチ低減の観点から、成分Ｆの分子内の窒素原子数又はアミノ基若しくはイミノ基の併せた数は、２個以上４個以下が好ましい。成分Ｆは１種単独で用いてもよいし、２種以上の組み合わせであってもよい。

前記脂肪族アミン化合物としては、スクラッチ低減の観点から、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、ヘキサメチレンジアミン、３−（ジエチルアミノ）プロピルアミン、３−（ジブチルアミノ）プロピルアミン、３−（メチルアミノ）プロピルアミン、３−（ジメチルアミノ）プロピルアミン、Ｎ−アミノエチルエタノールアミン、Ｎ−アミノエチルイソプロパノールアミン、及びＮ−アミノエチル−Ｎ−メチルエタノールアミンから選ばれる少なくとも１種が好ましく、Ｎ−アミノエチルエタノールアミン、Ｎ−アミノエチルイソプロパノールアミン、及びＮ−アミノエチル−Ｎ−メチルエタノールアミンから選ばれる少なくとも１種がより好ましく、Ｎ−アミノエチルエタノールアミンが更に好ましい。

前記脂環式アミン化合物としては、スクラッチ低減の観点から、ピペラジン、２−メチルピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、及びヒドロキシエチルピペラジンから選ばれる少なくとも１種が好ましく、ピペラジン及びヒドロキシエチルピペラジンの少なくとも一方がより好ましい。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｆの含有量は、スクラッチ低減の観点から、０．０１質量％以上が好ましく、０．０２質量％以上がより好ましく、０．０５質量％以上が更に好ましくそして、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、１質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｆの含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．０２質量％以上５質量％以下がより好ましく、０．０５質量％以上１質量％以下が更に好ましい。成分Ｆが２種以上の脂肪族アミン化合物及び／又は脂環式アミン化合物からなる場合、成分Ｆの含有量はそれらの合計含有量をいう。

［水溶性高分子（成分Ｇ）］
本開示の研磨液組成物は、スクラッチ低減の観点から、水溶性高分子（成分Ｇ）をさらに含有してもよい。成分Ｇは、１種単独で用いてもよいし、２種以上の組み合わせであってもよい。

成分Ｇとしては、スクラッチ低減の観点から、アニオン性基を有する水溶性高分子（以下、「アニオン性水溶性高分子」ともいう）が好ましい。アニオン性基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基、ホスホン酸基等が挙げられ、スクラッチ低減の観点から、カルボン酸基及び／又はスルホン酸基を有するものが好ましい。これらのアニオン性基は中和された塩の形態を取ってもよい。

成分Ｇとしては、スクラッチ低減の観点から、（メタ）アクリル酸由来の構成単位とスルホン酸基含有単量体由来の構成単位とを含む共重合体（以下、「（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体」ともいう。）が好ましい。（メタ）アクリル酸／スルホン酸共重合体としては、スクラッチ低減の観点から、（メタ）アクリル酸／イソプレンスルホン酸共重合体、（メタ）アクリル酸／２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体、（メタ）アクリル酸／イソプレンスルホン酸／２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体が挙げられ、これらの中でも、（メタ）アクリル酸／２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体が好ましい。本開示において、（メタ）アクリル酸とは、メタクリル酸又はアクリル酸を意味する。

アニオン性基を有する水溶性高分子の対イオンとしては、特に限定はなく、具体的には、金属、アンモニウム、アルキルアンモニウム等のイオンが挙げられる。

成分Ｇの重量平均分子量は、スクラッチ低減の観点から、５００以上が好ましく、１,０００以上がより好ましく、１,５００以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１０万以下が好ましく、３万以下がより好ましく、１万以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｇの重量平均分子量は、５００以上１０万以下が好ましく、１，０００以上３万以下がより好ましく、１，５００以上１万以下が更に好ましい。該重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ ＰＥＧ換算）により測定される。

本開示の研磨液組成物中の成分Ｇの含有量は、スクラッチ低減の観点から、０．０１質量％以上が好ましく、０．０２質量％以上がより好ましく、０．０３質量％以上が更に好ましく、そして、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、１質量％以下が更に好ましい。より具体的には、成分Ｇの含有量は、０．０１質量％以上１０質量％以下が好ましく、０．０２質量％以上５質量％以下がより好ましく、０．０３質量％以上１質量％以下が更に好ましい。成分Ｇが２種以上の水溶性高分子からなる場合、成分Ｇの含有量はそれらの合計含有量をいう。

［その他の成分］
本開示の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、必要に応じてさらにその他の成分を配合することができる。その他の成分としては、例えば、成分Ｂ以外の研磨速度向上剤、増粘剤、分散剤、塩基性物質、界面活性剤等が挙げられる。

［研磨液組成物のｐＨ］
本開示の研磨液組成物のｐＨは、研磨速度の確保及びスクラッチ低減の観点から、２．３以下であって、２．２以下が好ましく、２以下がより好ましく、そして、１以上が好ましく、１．２以上がより好ましく、１．５以上が更に好ましい。より具体的には、本開示の研磨液組成物のｐＨは、１以上２．３以下が好ましく、１．２以上２．２以下がより好ましく、１．５以上２以下が更に好ましい。ｐＨは、前述の酸（成分Ｃ）や公知のｐＨ調整剤等を用いて調整することができる。上記のｐＨは、２５℃における研磨液組成物のｐＨであり、ｐＨメータを用いて測定でき、好ましくはｐＨメータの電極を研磨液組成物へ浸漬して２分後の数値である。

［研磨液組成物の製造方法］
本開示の研磨液組成物は、例えば、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び水と、さらに所望により、成分Ｄ〜Ｇ及びその他の成分とを公知の方法で配合することにより製造できる。すなわち、本開示は、その他の態様において、少なくとも成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び水を配合する工程を含む、研磨液組成物の製造方法に関する。本開示において「配合する」とは、成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ及び水、並びに必要に応じて成分Ｄ〜Ｇ及びその他の成分を同時に又は任意の順に混合することを含む。成分Ａが複数種類のシリカ粒子からなる場合、複数種類のシリカ粒子は、同時に又はそれぞれ別々に配合できる。成分Ｂが複数種類の尿素誘導体からなる場合、複数種類の尿素誘導体は、同時に又はそれぞれ別々に配合できる。成分Ｃが複数種類の酸からなる場合、複数種類の酸は、同時に又はそれぞれ別々に配合できる。前記配合は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機及び湿式ボールミル等の混合器を用いて行うことができる。研磨液組成物の製造方法における各成分の好ましい配合量は、上述した本開示の研磨液組成物中の各成分の好ましい含有量と同じとすることができる。

本開示において「研磨液組成物中の各成分の含有量」とは、使用時、すなわち、研磨液組成物の研磨への使用を開始する時点における前記各成分の含有量をいう。本開示の研磨液組成物は、その保存安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存及び供給されてもよい。この場合、製造及び輸送コストを更に低くできる点で好ましい。本開示の研磨液組成物の濃縮物は、使用時に、必要に応じて前述の水で適宜希釈して使用すればよい。

［研磨液キット］
本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を製造するための研磨液キット（以下、「本開示の研磨液キット」ともいう）に関する。
本開示の研磨液キットの一実施形態としては、例えば、成分Ａ及び水を含むシリカ分散液と、成分Ｂ及び成分Ｃを含む添加剤水溶液とを相互に混合されない状態で含み、これらが使用時に混合され、必要に応じて水を用いて希釈される研磨液キット（２液型研磨液組成物）が挙げられる。前記シリカ分散液及び前記添加剤水溶液にはそれぞれ必要に応じて上述した任意成分（成分Ｄ〜Ｇ及びその他の成分）が含まれていてもよい。本開示の研磨液キットによれば、研磨速度を確保しつつ、研磨後の基板表面のスクラッチを低減できる研磨液組成物が得られうる。

［被研磨基板］
本開示の研磨液組成物を用いて研磨される被研磨基板は、磁気ディスク基板の製造に用いられる基板であり、例えば、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板が挙げられる。本開示において「Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板」とは、アルミニウム合金基材の表面を研削後、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ処理したものをいう。被研磨基板の表面を本開示の研磨液組成物を用いて研磨する工程の後、スパッタ等でその基板表面に磁性層を形成する工程を行うことにより磁気ディスク基板を製造できる。

被研磨基板の形状としては、例えば、ディスク状、プレート状、スラブ状、プリズム状等の平面部を有する形状や、レンズ等の曲面部を有する形状が挙げられる。中でも、ディスク状の被研磨基板が適している。ディスク状の被研磨基板の場合、その外径は例えば２ｍｍ以上９５ｍｍ以下程度であり、その厚みは例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下程度である。

［磁気ディスク基板の製造方法］
一般に、磁気ディスクは、研削工程を経た被研磨基板が、粗研磨工程、仕上げ研磨工程を経て研磨され、記録部形成工程にて磁気ディスク化されて製造される。本開示における研磨液組成物は、磁気ディスク基板の製造方法における、被研磨基板を研磨する研磨工程、好ましくは仕上げ研磨工程に使用されうる。すなわち、本開示は、その他の態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程（以下、「本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程」ともいう）を含む、磁気ディスク基板の製造方法（以下、「本開示の基板製造方法」ともいう）に関する。本開示の基板製造方法は、とりわけ、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法に適している。

本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程は、一又は複数の実施形態において、本開示の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨する工程である。また、本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程は、その他の一又は複数の実施形態において、不織布状の有機高分子系研磨布等の研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨基板を挟み込み、本開示の研磨液組成物を研磨機に供給しながら、定盤や被研磨基板を動かして被研磨基板を研磨する工程である。

被研磨基板の研磨工程が多段階で行われる場合は、本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程は２段階目以降に行われるのが好ましく、最終研磨工程又は仕上げ研磨工程で行われるのがより好ましい。その際、前工程の研磨材や研磨液組成物の混入を避けるために、それぞれ別の研磨機を使用してもよく、またそれぞれ別の研磨機を使用した場合では、研磨工程毎に被研磨基板を洗浄することが好ましい。さらに、使用した研磨液を再利用する循環研磨においても、本開示の研磨液組成物は使用できる。研磨機としては、特に限定されず、基板研磨用の公知の研磨機が使用できる。

本開示で使用される研磨パッドとしては、特に制限はなく、例えば、スエードタイプ、不織布タイプ、ポリウレタン独立発泡タイプ、又はこれらを積層した二層タイプ等の研磨パッドを使用することができ、研磨速度の観点から、スエードタイプの研磨パッドが好ましい。

本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程における研磨荷重は、研磨速度の確保の観点から、好ましくは５．９ｋＰａ以上、より好ましくは６．９ｋＰａ以上、更に好ましくは７．５ｋＰａ以上であり、そして、スクラッチ低減の観点から、２０ｋＰａ以下が好ましく、より好ましくは１８ｋＰａ以下、更に好ましくは１６ｋＰａ以下である。より具体的には、研磨荷重は、５．９〜２０ｋＰａが好ましく、６．９〜１８ｋＰａがより好ましく、７．５〜１６ｋＰａが更に好ましい。本開示の製造方法において研磨荷重とは、研磨時に被研磨基板の研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。また、研磨荷重の調整は、定盤及び被研磨基板のうち少なくとも一方に空気圧や重りを負荷することにより行うことができる。

本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程における本開示の研磨液組成物の供給速度は、スクラッチ低減の観点から、被研磨基板１ｃｍ²当たり、好ましくは０．０５ｍＬ／分以上１５ｍＬ／分以下であり、より好ましくは０．０６ｍＬ／分以上１０ｍＬ／分以下、更に好ましくは０．０７ｍＬ／分以上１ｍＬ／分以下、更に好ましくは０．０７ｍＬ／分以上０．５ｍＬ／分以下である。

本開示の研磨液組成物を研磨機へ供給する方法としては、例えばポンプ等を用いて連続的に供給を行う方法が挙げられる。研磨液組成物を研磨機へ供給する際は、全ての成分を含んだ１液で供給する方法の他、研磨液組成物の安定性等を考慮して、複数の配合用成分液に分け、２液以上で供給することもできる。後者の場合、例えば供給配管中又は被研磨基板上で、上記複数の配合用成分液が混合され、本開示の研磨液組成物となる。

本開示の基板製造方法によれば、本開示における研磨液組成物を用いることで、研磨後の基板表面のスクラッチが低減された、高品質の磁気ディスク基板を高収率で、生産性よく製造できるという効果が奏されうる。

［研磨方法］
本開示は、その他の態様として、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨することを含む、基板の研磨方法（以下、「本開示の研磨方法」ともいう）に関する。本開示の研磨方法を使用することにより、研磨後の基板表面のスクラッチが低減された、高品質の磁気ディスク基板を高収率で、生産性よく製造できるという効果が奏されうる。本開示の研磨方法における前記被研磨基板としては、上述のとおり、磁気ディスク基板の製造に使用されるものが挙げられ、なかでも、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造に用いる基板が好ましい。具体的な研磨の方法及び条件は、上述した本開示の基板製造方法と同じ方法及び条件とすることができる。

本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨することは、一又は複数の実施形態において、本開示の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び前記被研磨基板の少なくとも一方を動かして研磨することであり、或いは、不織布状の有機高分子系研磨布等の研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨基板を挟み込み、本開示の研磨液組成物を研磨機に供給しながら、定盤や被研磨基板を動かして被研磨基板を研磨することである。

以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本開示はこれら実施例に制限されるものではない。

１．研磨液組成物の調製（実施例１〜１６及び比較例１〜２０）
シリカ粒子（成分Ａ）、表１に示す尿素誘導体（成分Ｂ、非成分Ｂ）、リン酸（成分Ｃ）、表１に示す添加剤（成分Ｄ、成分Ｅ、成分Ｆ、成分Ｇ，その他の成分）及びイオン交換水を配合して撹拌することにより、実施例１〜１６及び比較例１〜２０の研磨液組成物を調製した。各研磨液組成物中の各成分の含有量（有効量）は、表１に示すとおりである。イオン交換水の含有量は、成分Ａ、成分Ｂ又は非成分Ｂ、成分Ｃ、及び添加剤を除いた残余である。

表１に示す研磨液組成物の調製において、各成分には以下のものを使用した。
コロイダルシリカ［平均一次粒子径１５ｎｍ、平均二次粒子径１８ｎｍ、日揮触媒化成社製］（成分Ａ）
Ｎ−エチル尿素［和光純薬工業社製］（成分Ｂ）
Ｎ−ブチル尿素［和光純薬工業社製］（成分Ｂ）
１，３−ジエチル尿素［和光純薬工業社製］（成分Ｂ）
テトラメチル尿素［和光純薬工業社製］（成分Ｂ）
ビウレット［和光純薬工業社製］（成分Ｂ）
尿素［和光純薬工業社製］（非成分Ｂ）
リン酸［和光純薬工業社製、特級］（成分Ｃ）
過酸化水素水［濃度３５質量％、ADEKA社製］（成分Ｄ）
ＢＴＡ［和光純薬工業社製］（成分Ｅ）
ピペラジン［和光純薬工業社製］（成分Ｆ）
ＨＥＰ［Ｎ−ヒドロキシエチルピペラジン、和光純薬工業社製］（成分Ｆ）
ＡＥＡ［Ｎ−アミノエチルエタノールアミン、和光純薬工業社製］（成分Ｆ）
ＡＡ／ＡＭＰＳ［アクリル酸Ｎａ／２−アクリルアミド−２−プロパンスルホン酸Ｎａ共重合体（モル比９０／１０）］（成分Ｇ）
２−ピロリドン［和光純薬工業社製］
クエン酸［和光純薬工業社製］
ＨＥＤＰ［１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、イタルマッチ・ジャパン製のディクエスト２０１０］
水酸化アンモニウム［和光純薬工業社製］
アミノグアニジン炭酸塩［和光純薬工業社製］
アセトン［和光純薬工業社製］
過酸化水素−尿素複合体［和光純薬工業社製］

２．各パラメータの測定
（１）シリカ粒子の平均一次粒子径
まず、コロイダルシリカスラリーを固形分で１．５ｇ分を２００ｍＬビーカーに採取し、イオン交換水１００ｍＬを加えてこれらをスターラーで混合し混合液を得る。次に、電位差滴定装置を用いて、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸標準溶液で混合液のｐＨを３．０に調整する。ｐＨ調製された混合液に、塩化ナトリウム３０．０ｇを加えスターラーで溶解し、さらにビーカーの１５０ｍＬの標線までイオン交換水を加えスターラーで混合する。得られた試料液を恒温水槽（２０±２℃）に約３０分間浸漬する。電位差滴定装置を用いて、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム標準溶液で滴定をおこない、試料液のｐＨが４．０から９．０まで変化するときに使用された水酸化ナトリウム標準溶液の量（ｇ）（Ａ）を読み取る。一方、コロイダルシリカスラリーを２００ｍＬビーカーに入れないこと以外は上記と同様にして行う空試験を行い、空試験の滴定に要した水酸化ナトリウム標準溶液の量（ｇ）（Ｂ）を読み取る。そして、下記計算式により平均一次粒子径（ｎｍ）を算出する。
平均一次粒子径（ｎｍ）＝３１００÷２６．５×（Ａ−Ｂ）÷試料採取量（ｇ）

（２）シリカ粒子の平均二次粒子径
シリカ粒子をイオン交換水で希釈し、シリカ粒子を０．０２質量％含有する分散液を調製して試料とし、動的光散乱装置（大塚電子社製「ＤＬＳ−７０００」）を用いて、下記の条件で測定した。得られた重量換算での粒度分布の面積が全体の５０％となる粒径（Ｄ５０）を平均二次粒子径とした。
＜測定条件＞
試料量：３０ｍＬ
レーザー：Ｈｅ−Ｎｅ、３．０ｍＷ、６３３ｎｍ
散乱光検出角：９０°
積算回数：２００回

３．研磨方法
前記のように調製した実施例１〜１６及び比較例１〜２０の研磨液組成物を用いて、以下に示す研磨条件にて下記被研磨基板を研磨した。次いで、研磨速度及びスクラッチ数を測定した。その結果を表１に示す。

［被研磨基板］
被研磨基板として、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板を予めアルミナ研磨材を含有する研磨液組成物で粗研磨した基板を用いた。この被研磨基板は、厚さが１．２７ｍｍ、外径が９５ｍｍ、内径が２５ｍｍであり、ＡＦＭ（Digital Instrument NanoScope IIIa Multi Mode AFM）により測定した中心線平均粗さＲａが１ｎｍであった。

［研磨条件］
研磨試験機：スピードファム社製「両面９Ｂ研磨機」
研磨パッド：フジボウ社製スエードタイプ（発砲層：ポリウレタンエラストマー、厚さ０．９ｍｍ、平均開孔径１０μｍ）
研磨液組成物供給量：１００ｍＬ／分（被研磨基板１ｃｍ²あたりの供給速度：０．０７６ｍＬ／分）
下定盤回転数：３２．５ｒｐｍ
研磨荷重：１３．０ｋＰａ
研磨時間：６分間
基板の枚数：１０枚

４．評価
［研磨速度の評価］
研磨前後の各基板１枚当たりの重さを計り（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製、「ＢＰ−２１０Ｓ」）を用いて測定し、各基板の質量変化から質量減少量を求めた。全１０枚の平均の質量減少量を研磨時間で割った値を研磨速度とし、下記式により算出した。下記表１に、比較例１を１００とした相対値として示す。
質量減少量（ｇ）＝｛研磨前の質量（ｇ）− 研磨後の質量（ｇ）｝
研磨速度（ｍｇ／ｍｉｎ）＝質量減少量（ｍｇ）／ 研磨時間（ｍｉｎ）

［スクラッチの評価］
測定機器：KLA ・テンコール社製、「Ｃａｎｄｅｌａ ＯＳＡ７１００」
評価：研磨試験機に投入した基板のうち、無作為に４枚を選択し、各々の基板を１０,０００ｒｐｍにてレーザーを照射してスクラッチ数を測定した。その４枚の基板の各々両面にあるスクラッチ数（本）の合計を８で除して、基板面当たりのスクラッチ数を算出した。その結果を、下記表１に、比較例１を１００とした相対値として示す。

上記表１に示すとおり、実施例１〜１６の研磨液組成物は、比較例１〜２０の研磨液組成物に比べて、研磨速度を確保しつつ、スクラッチが効果的に低減されていた。

本開示によれば、例えば、高記録密度化に適した磁気ディスク基板を提供できる。

Claims (7)

1. シリカ粒子（成分Ａ）と、尿素誘導体（但し、尿素を除く）（成分Ｂ）と、酸（成分Ｃ）と、水と、を含有し、
   ２５℃におけるｐＨが２．３以下である、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板用研磨液組成物。
2. 成分Ｂは、式（ＩＩ）で表される化合物である、請求項１に記載の研磨液組成物。
   

   

   ［式（ＩＩ）中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴はそれぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、−ＣＯＮＨ₂、−ＣＯＮＨ−、及び結合手から選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ¹とＲ²、Ｒ²とＲ³又はＲ³とＲ⁴は、互いに結合して環状構造を形成してもよい。ただし、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、全てが同時に水素原子にはならない。］
3. 成分Ｂの含有量は、０．１質量％未満である、請求項１又は２に記載の研磨液組成物。
4. 酸化剤をさらに含有する、請求項１から３のいずれかに記載の研磨液組成物。
5. 複素環芳香族化合物、脂肪族アミン化合物、脂環式アミン化合物、及び水溶性高分子から選ばれる少なくとも１種をさらに含有する、請求項１から４のいずれかに記載の研磨液組成物。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法。
7. 請求項１から５のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨することを含み、前記被研磨基板は、磁気ディスク基板の製造に用いられる基板である、基板の研磨方法。