JP4095833B2 - 研磨用組成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク用基盤などの研磨加工で用いられる研磨用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に磁気ディスクを製造する工程においては、うねりや凹凸を除去して平滑化するために磁気ディスク用基盤の研磨加工が行なわれる。この磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いられる研磨用組成物としては、各種の研磨材に研磨促進剤やその他の添加剤を組み合わせた種々のものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンピュータの小型化・高性能化に伴って磁気ディスクには更なる高容量化が求められている。しかし、磁気ディスク用基盤の研磨加工に従来の研磨用組成物を用いた場合には、磁気ディスク用基盤の外周部が過剰に研磨されることによって同外周部に面ダレが生じるおそれがあり、これが磁気ディスクの高容量化を妨げる一因になっていた。
【０００４】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いた際に磁気ディスク用基盤の外周部の面ダレを抑制することができる研磨用組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、研磨材、研磨促進剤及び水を含有する研磨用組成物であって、さらに、下記一般式（１）で表される化合物を含有し、前記研磨促進剤は、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、クエン酸、マレイン酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、グリシン、アラニン、チオ酢酸、メルカプトコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、及び硝酸鉄（ III ）から選ばれる少なくとも一種であることを要旨とする。
【０００６】
【化２】
（式中、Ｘは活性水素原子を有する化合物とアルキレンオキシドから誘導されたポリエーテルポリオールの残基（ただし、ポリエーテル鎖中にオキシエチレン基を２０〜９０重量％含む。）、ｍは２〜８の数（＝前記ポリエーテルポリオール１分子中の水酸基の数）、Ｙは二価の炭化水素基、Ｚは活性水素原子を有する一価の化合物の残基、ｎは３以上の数をそれぞれ示す。）
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について説明する。
【０００８】
本実施形態の研磨用組成物は、下記一般式（１）で表される化合物、研磨材、研磨促進剤及び水から構成されている。
【０００９】
【化３】
（式中、Ｘは活性水素原子を有する化合物とアルキレンオキシドから誘導されたポリエーテルポリオールの残基（ただし、ポリエーテル鎖中にオキシエチレン基を２０〜９０重量％含む。）、ｍは２〜８の数（＝前記ポリエーテルポリオール１分子中の水酸基の数）、Ｙは二価の炭化水素基、Ｚは活性水素原子を有する一価の化合物の残基、ｎは３以上の数をそれぞれ示す。）
はじめに、上記一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００１０】
上記一般式（１）で表される化合物は、被研磨物のエッジ部分（被研磨物が磁気ディスク用基盤であればその外周部）に面ダレが生じるのを抑制する働きを有する。
【００１１】
上記一般式（１）で表される化合物の具体例としては、ポリウレタン系の界面活性剤であるＡＫＺＯ ＮＯＢＥＬ社製ＢＥＲＭＯＤＯＬ ＰＵＲシリーズ、旭電化工業株式会社製のアデカノールＵＨシリーズ、及びＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ社製のプライマルシリーズ等が挙げられる。
【００１２】
研磨用組成物に含まれる上記一般式（１）で表される化合物の量は、０．００１〜１重量％が好ましく、０．００５〜０．５重量％がより好ましく、０．００５〜０．３重量％が最も好ましい。
【００１３】
次に、研磨材について説明する。
研磨材は、機械的作用により被研磨物を研磨する働きを有する。
研磨材の具体例としては、α−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、κ−アルミナ、フュームドアルミナなどの酸化アルミニウム；コロイダルシリカ、フュームドシリカなどの二酸化ケイ素；二酸化セリウム、三酸化二セリウムなど六方晶系、等軸晶系又は面心立方晶系の酸化セリウム；フュームドジルコニアなど単斜晶系、正方晶系又は非晶質の酸化ジルコニウム；一酸化チタン、三酸化二チタン、二酸化チタン、フュームドチタニアなどの酸化チタン；α−窒化ケイ素、β−窒化ケイ素、アモルファス窒化ケイ素などの窒化ケイ素；α−炭化ケイ素、β−炭化ケイ素、アモルファス炭化ケイ素などの炭化ケイ素等が挙げられる。なお、研磨用組成物は、研磨材を一種類のみ含有するものであっても、二種類以上含有するものであってもよい。
【００１４】
研磨材の粒径は、被研磨物の種類や研磨条件などによって好ましい範囲が異なるが、一般的に、二酸化ケイ素であれば、ＢＥＴ法で測定される表面積から求められる平均粒子径で０．００５〜０．５μｍが好ましく、０．０１〜０．３μｍがより好ましい。酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素であれば、レーザー回折式粒度測定機（例えばＣｏｕｌｔｅｒ社製ＬＳ−２３０）で測定される平均粒子径（Ｄ５０％）で０．０５〜２μｍが好ましく、０．１〜１．５μｍがより好ましい。酸化セリウムであれば、走査型電子顕微鏡での観察から求められる平均粒子径で０．０１〜０．５μｍが好ましく、０．０５〜０．４５μｍがより好ましい。
【００１５】
研磨用組成物に含まれる研磨材の量は、０．１〜４０重量％が好ましく、１〜２５重量％がより好ましい。
次に、研磨促進剤について説明する。
【００１６】
研磨促進剤は、化学的作用により被研磨物を研磨する働きを有する。
研磨促進剤の具体例としては、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、クエン酸、マレイン酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、グリシン、アラニン、チオ酢酸、メルカプトコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸鉄（III）などが挙げられる。その中でも、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸又はクエン酸が好ましく、コハク酸が特に好ましい。なお、研磨用組成物は、研磨促進剤を一種類のみ含有するものであっても、二種類以上含有するものであってもよい。
【００１７】
研磨用組成物に含まれる研磨促進剤の量は、０．０１〜２５重量％が好ましく、０．１〜２０重量％がより好ましく、０．２〜１０重量％が最も好ましい。
次に、水について説明する。
【００１８】
分散媒及び溶媒としての役割を担う水は、不純物をできるだけ含まないものが好ましく、具体的にはイオン交換水をフィルターろ過したもの、あるいは蒸留水が好ましい。
【００１９】
以上説明した上記一般式（１）で表される化合物、研磨材、研磨促進剤及び水から構成される研磨用組成物のｐＨは、２〜７が好ましい。
また研磨用組成物は、水に、上記一般式（１）で表される化合物、研磨材、研磨促進剤を混合して溶解・分散させることによって調製される。分散の方法は任意であり、例えば翼式撹押機による撹拌、超音波分散が挙げられる。
【００２０】
本実施形態によって得られる作用効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態の研磨用組成物を被研磨物の研磨加工に用いれば、被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができる。特に被研磨物が磁気ディスク用基盤であれば、その外周部に面ダレが生じるのを抑制することができ、ひいては磁気ディスクの高容量化に寄与することができる。本実施形態の研磨用組成物が被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができるのは、研磨用組成物に含まれている上記一般式（１）で表される化合物によって、研磨パッドと被研磨物との間の摩擦が適度に緩和されることで、被研磨物のエッジ部分の過剰な研磨が抑制されるためと推測される。
【００２１】
（２）研磨用組成物に含まれる上記一般式（１）で表される化合物の量を０．００１重量％以上とすれば、被研磨物の面ダレを十分に抑制しうる研磨用組成物を提供することができる。また、０．００５重量％以上とすれば、研磨用組成物による面ダレ抑制効果を特に高めることができる。
【００２２】
（３）研磨用組成物に含まれる上記一般式（１）で表される化合物の量を１重量％以下とすれば、過剰添加による研磨速度の極端な低下とコストの増大を防止することができる。また、０．５重量％以下とすれば上記の効果を一段と高めることができ、０．３重量％以下とすれば上記の効果をさらに高めることができる。
【００２３】
（４）研磨材の平均粒子径を、二酸化ケイ素なら０．００５μｍ以上、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら０．０５μｍ以上、酸化セリウムなら０．０１μｍ以上とすれば、研磨材の粒径が過小なことに起因して研磨速度が極端に低下するのを防止することができる。この平均粒子径を、二酸化ケイ素なら０．０１μｍ以上、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら０．１μｍ以上、酸化セリウムなら０．０５μｍ以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２４】
（５）研磨材の平均粒子径を、二酸化ケイ素又は酸化セリウムなら０．５μｍ以下、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら２μｍ以下とすれば、研磨材の粒径が過大なことに起因して被研磨物の仕上がり面の表面粗さが大きくなるのを防止することができる。また、研磨材の粒径が過大なことに起因して被研磨物の仕上がり面にスクラッチが発生するのも防止することができる。この平均粒子径を、二酸化ケイ素なら０．３μｍ以下、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら１．５μｍ以下、酸化セリウムなら０．４５μｍ以下とすれば、被研磨物の仕上がり面の表面粗さが大きくなるのを防止する効果を一段と高めることができる。
【００２５】
（６）研磨用組成物に含まれる研磨材の量を０．１重量％以上とすれば、研磨材の含有量が過少なことに起因して研磨速度が低下するのを防止することができる。この含有量を１重量％以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２６】
（７）研磨用組成物に含まれる研磨材の量を４０重量％以下とすれば、研磨材の含有量が過多なことに起因して、粘性が増大して取扱性が低下したり、研磨パッドが目詰まりしたり、被研磨物の仕上がり面に表面欠陥が生じたりするのを防止することができる。この含有量を２５重量％以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２７】
（８）研磨促進剤をリンゴ酸、グリコール酸、コハク酸又はクエン酸とすれば、研磨速度を上げることができるほか、被研磨物の仕上がり面に表面欠陥が生じるのを抑制することができる。研磨促進剤をコハク酸とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２８】
（９）研磨用組成物に含まれる研磨促進剤の量を０．０１重量％以上とすれば、研磨促進剤の含有量が過少なことに起因して研磨速度が低下するのを防止することができる。この含有量を０．１重量％以上とすれば上記の効果を一段と高めることができ、０．２重量％以上とすればさらにその効果を向上させることができる。
【００２９】
（１０）研磨用組成物に含まれる研磨促進剤の量を２５重量％以下とすれば、研磨促進剤の含有量が過多なことに起因してコストが増大するのを防止することができる。また、この含有量を２０重量％以下とすれば上記の効果を一段と高めることができ、１０重量％以下とすれば上記の効果をさらに高めることができる。
【００３０】
（１１）研磨用組成物のｐＨを２以上とすれば、研磨加工の際に研磨用組成物によって研磨機などが浸蝕されるのを抑制することができる。
（１２）研磨用組成物のｐＨを７以下とすれば、研磨用組成物がアルカリ性であることに起因して、研磨速度が低下したり、被研磨物の仕上がり面の表面粗さが大きくなったり、仕上がり面にスクラッチが発生したりするのを防止することができる。
【００３１】
（第２実施形態（参考例））
以下、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態の研磨用組成物は、前記第１実施形態の研磨用組成物に含有されている上記一般式（１）で表される化合物を、イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体に置き換えた点でのみ相違するので、以下、その相違点を中心にして説明する。
【００３２】
本実施形態の研磨用組成物は、イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体（以下、単に「重合体」ともいう。）、研磨材、研磨促進剤及び水から構成されている。
【００３３】
前記重合体は、前記第１実施形態における一般式（１）で表される化合物と同様、被研磨物のエッジ部分（被研磨物が磁気ディスク用基盤であればその外周部）に面ダレが生じるのを抑制する働きを有する。
【００３４】
前記重合体を構成するイソプレンスルホン酸又はその塩以外の単量体単位としては、例えば、イソプレンやアクリル酸などが挙げられる。
研磨用組成物に含まれる前記重合体の量は、０．００１〜１重量％が好ましく、０．００５〜０．５重量％がより好ましく、０．００５〜０．３重量％が最も好ましい。
【００３５】
本実施形態によれば、先に第１実施形態の説明の中で記載した（４）〜（１２）の作用効果が得られるほか、以下の作用効果が得られる。
（１３）本実施形態の研磨用組成物を被研磨物の研磨加工に用いれば、被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができる。特に被研磨物が磁気ディスク用基盤であれば、その外周部に面ダレが生じるのを抑制することができ、ひいては磁気ディスクの高容量化に寄与することができる。本実施形態の研磨用組成物が被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができるのは、研磨用組成物に含まれている前記重合体によって、研磨パッドと被研磨物との間の摩擦が適度に緩和されることで、被研磨物のエッジ部分の過剰な研磨が抑制されるためと推測される。
【００３６】
（１４）研磨用組成物に含まれる前記重合体の量を０．００１重量％以上とすれば、被研磨物の面ダレを十分に抑制しうるだけでなく十分な研磨速度を発揮しうる研磨用組成物を提供することができる。また、０．００５重量％以上とすれば、研磨用組成物による面ダレ抑制効果を特に高めることができる。
【００３７】
（１５）研磨用組成物に含まれる前記重合体の量を１重量％以下とすれば、過剰添加による研磨速度の極端な低下とコストの増大を防止することができる。また、０．５重量％以下とすれば上記の効果を一段と高めることができ、０．３重量％以下とすれば上記の効果をさらに高めることができる。
【００３８】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 前記第１実施形態の研磨用組成物に、イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体を加えてもよい。
【００３９】
・ 前記第２実施形態の研磨用組成物に、上記一般式（１）で表される化合物を加えてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物に、従来の研磨用組成物で一般的に使用されている各種の添加剤を加えてもよい。例えば、セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース類；エタノール、プロパノール、エチレングリコールなどの水溶性アルコール類；アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ナフタリンスルホン酸のホルマリン縮合物などの界面活性剤；リグニンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩などの有機ポリアニオン系物質；ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子（乳化剤）類；ジメチルグリオキシム、ジチゾン、オキシン、アセチルアセトン、ＥＤＴＡ、ＮＴＡなどのキレート剤；アルギン酸ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの殺菌剤；硫酸アルミニウム、硫酸ニッケル、硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸鉄、モリブデン酸アンモニウムなどの無機塩類；高級脂肪酸アミン類、スルホン酸塩、防錆剤などの水溶性加工油類等を加えてもよい。
【００４０】
・ 研磨用組成物を比較的高濃度の原液として調製し、研磨加工に用いるときに水で希釈して使用するようにしてもよい。このように構成すれば、貯蔵時及び輸送時の取扱性を向上させることができる。
【００４１】
・ 前記実施形態の研磨用組成物を、磁気ディスク用基盤以外の被研磨物の研磨加工で用いてもよい。
【００４２】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
２０重量％の酸化アルミニウム（平均粒子径０．８μｍ）と下記表１に示す研磨促進剤及び面ダレ抑制剤をイオン交換水に混合して実施例１〜１７，参考例１〜１４，比較例１〜４の研磨用組成物をそれぞれ調製した。そして、各例の研磨用組成物を用いて下記の研磨条件で磁気ディスク用基盤を研磨加工し、面ダレ（ロールオフ）、面ダレ（ダブオフ）、研磨速度の各項目に関して次のようにして測定・評価を行なった。その結果を下記表１に示す。
【００４３】
（研磨条件）
被研磨物：φ３．５″（≒９５ｍｍ）無電解Ｎｉ−Ｐサブストレート、マシン：両面研磨機（定盤径φ７２０ｍｍ）、研磨パッド：ＢＥＬＬＡＴＲＩＸ Ｎ００４８（カネボウ株式会社製）、研磨荷重：１００ｇ／ｃｍ2（≒１０ｋＰａ）、上定盤回転数：２４ｒｐｍ、下定盤回転数：１６ｒｐｍ、研磨用組成物の供給量：１５０ｍｌ／ｍｉｎ、研磨量：両面の取り代にして３μｍ
（面ダレ（ロールオフ））
ＭｉｃｒｏＸＡＭ（ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔ社（米国）製）を用いて、研磨加工後の磁気ディスク用基盤の外周部でロールオフ（Ｒｏｌｌ−Ｏｆｆ）の値を測定した。そして、以下に示す計算式に基づいてロールオフ低減効果〔％〕を求め、ロールオフ低減効果が２０％を越えるものを◎、１０％を越え２０％以下のものを○、０％を越え１０％以下のものを△、０％以下のものを×と評価した。ロールオフ低減効果〔％〕＝（１−ロールオフ値／比較例１のロールオフ値）×１００
なお、ここでいうロールオフとは、次のように定義されるものである。すなわち、磁気ディスク用基盤の外周縁から中心に向かって０．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＡ、基盤の外周縁から中心に向かって３．８０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＢとしたときの、点Ａ，Ｂ間の基盤表面の断面曲線と直線ＡＢとの間の最大距離がロールオフである（図１（ａ）参照）。
【００４４】
（面ダレ（ダブオフ））
ＭｉｃｒｏＸＡＭ（同上）を用いて、研磨加工後の磁気ディスク用基盤の外周部でダブオフ（Ｄｕｂ−Ｏｆｆ）の値を測定した。そして、以下に示す計算式に基づいてダブオフ低減効果〔％〕を求め、ダブオフ低減効果が２０％を越えるものを◎、１０％を越え２０％以下のものを○、０％を越え１０％以下のものを△、０％以下のものを×と評価した。ダブオフ低減効果〔％〕＝（１−ダブオフ値／比較例１のダブオフ値）×１００
なお、ここでいうダブオフとは、次のように定義されるものである。すなわち、磁気ディスク用基盤の外周縁から中心に向かって４．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＣ、基盤の外周縁から中心に向かって３．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＤ、基盤の外周縁から中心に向かって０．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＥとする。そして、点Ｃ，Ｄ間の基盤表面の断面曲線から最小二乗法で直線Ｌを引き、その直線Ｌの基盤外周側への延長線上にあって基盤の外周縁から中心に向かって０．３０ｍｍの距離にある点をＣ´としたときの、Ｅ−Ｃ´間の距離がダブオフである（図１（ｂ）参照）。
【００４５】
（研磨速度）
以下に示す計算式に基づいて研磨速度の値を求め、研磨速度が０．７０μｍ／ｍｉｎ以上のものを◎、０．６５μｍ／ｍｉｎ以上０．７０μｍ／ｍｉｎ未満のものを○、０．６０μｍ／ｍｉｎ以上０．６５μｍ／ｍｉｎ未満のものを△、０．６０μｍ／ｍｉｎ未満のものを×と評価した。研磨速度〔μｍ／ｍｉｎ〕＝研磨加工による磁気ディスク用基盤の重量減〔ｇ〕÷（磁気ディスク用基盤の被研磨面の面積〔ｃｍ2〕×ニッケル−リンメッキの密度〔ｇ／ｃｍ3〕×加工時間〔ｍｉｎ〕）×１００００
【００４６】
【表１】
なお、表１中の「面ダレ抑制剤」の「種類」欄に示すＡは一般式（１）で表される化合物、Ｂ１はイソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、Ｂ２はイソプレンスルホン酸とイソプレンの共重合体を表わす。また、「面ダレ抑制剤」の「粘度」欄に示す値は、面ダレ抑制剤の有効成分が３０重量％となるように調整した面ダレ抑制剤水溶液を、２５℃に保持し、ＢＨ型回転粘度計（Ａは６号ローター１０回転値、Ｂ１およびＢ２は３号ローター６２．５回転値）により測定した粘度を表す。
【００４７】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体、及び下記一般式（１）で表される化合物の含有量が、０．００１〜１重量％であることを特徴とする研磨用組成物。
【００４８】
・ 研磨促進剤の含有量が、０．０１〜２５重量％であることを特徴とする研磨用組成物。
・ 磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いられるものである研磨用組成物。
【００４９】
・ イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体が、イソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、あるいはイソプレンスルホン酸とイソプレンの共重合体であることを特徴とする研磨用組成物。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いた際に磁気ディスク用基盤の外周部の面ダレを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）はロールオフを説明するための図、（ｂ）はダブオフを説明するための図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク用基盤などの研磨加工で用いられる研磨用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に磁気ディスクを製造する工程においては、うねりや凹凸を除去して平滑化するために磁気ディスク用基盤の研磨加工が行なわれる。この磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いられる研磨用組成物としては、各種の研磨材に研磨促進剤やその他の添加剤を組み合わせた種々のものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンピュータの小型化・高性能化に伴って磁気ディスクには更なる高容量化が求められている。しかし、磁気ディスク用基盤の研磨加工に従来の研磨用組成物を用いた場合には、磁気ディスク用基盤の外周部が過剰に研磨されることによって同外周部に面ダレが生じるおそれがあり、これが磁気ディスクの高容量化を妨げる一因になっていた。
【０００４】
本発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いた際に磁気ディスク用基盤の外周部の面ダレを抑制することができる研磨用組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、研磨材、研磨促進剤及び水を含有する研磨用組成物であって、さらに、下記一般式（１）で表される化合物を含有し、前記研磨促進剤は、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、クエン酸、マレイン酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、グリシン、アラニン、チオ酢酸、メルカプトコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、及び硝酸鉄（ III ）から選ばれる少なくとも一種であることを要旨とする。
【０００６】
【化２】
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について説明する。
【０００８】
本実施形態の研磨用組成物は、下記一般式（１）で表される化合物、研磨材、研磨促進剤及び水から構成されている。
【０００９】
【化３】
はじめに、上記一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００１０】
上記一般式（１）で表される化合物は、被研磨物のエッジ部分（被研磨物が磁気ディスク用基盤であればその外周部）に面ダレが生じるのを抑制する働きを有する。
【００１１】
上記一般式（１）で表される化合物の具体例としては、ポリウレタン系の界面活性剤であるＡＫＺＯ ＮＯＢＥＬ社製ＢＥＲＭＯＤＯＬ ＰＵＲシリーズ、旭電化工業株式会社製のアデカノールＵＨシリーズ、及びＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ社製のプライマルシリーズ等が挙げられる。
【００１２】
研磨用組成物に含まれる上記一般式（１）で表される化合物の量は、０．００１〜１重量％が好ましく、０．００５〜０．５重量％がより好ましく、０．００５〜０．３重量％が最も好ましい。
【００１３】
次に、研磨材について説明する。
研磨材は、機械的作用により被研磨物を研磨する働きを有する。
研磨材の具体例としては、α−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、κ−アルミナ、フュームドアルミナなどの酸化アルミニウム；コロイダルシリカ、フュームドシリカなどの二酸化ケイ素；二酸化セリウム、三酸化二セリウムなど六方晶系、等軸晶系又は面心立方晶系の酸化セリウム；フュームドジルコニアなど単斜晶系、正方晶系又は非晶質の酸化ジルコニウム；一酸化チタン、三酸化二チタン、二酸化チタン、フュームドチタニアなどの酸化チタン；α−窒化ケイ素、β−窒化ケイ素、アモルファス窒化ケイ素などの窒化ケイ素；α−炭化ケイ素、β−炭化ケイ素、アモルファス炭化ケイ素などの炭化ケイ素等が挙げられる。なお、研磨用組成物は、研磨材を一種類のみ含有するものであっても、二種類以上含有するものであってもよい。
【００１４】
研磨材の粒径は、被研磨物の種類や研磨条件などによって好ましい範囲が異なるが、一般的に、二酸化ケイ素であれば、ＢＥＴ法で測定される表面積から求められる平均粒子径で０．００５〜０．５μｍが好ましく、０．０１〜０．３μｍがより好ましい。酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素であれば、レーザー回折式粒度測定機（例えばＣｏｕｌｔｅｒ社製ＬＳ−２３０）で測定される平均粒子径（Ｄ５０％）で０．０５〜２μｍが好ましく、０．１〜１．５μｍがより好ましい。酸化セリウムであれば、走査型電子顕微鏡での観察から求められる平均粒子径で０．０１〜０．５μｍが好ましく、０．０５〜０．４５μｍがより好ましい。
【００１５】
研磨用組成物に含まれる研磨材の量は、０．１〜４０重量％が好ましく、１〜２５重量％がより好ましい。
次に、研磨促進剤について説明する。
【００１６】
研磨促進剤は、化学的作用により被研磨物を研磨する働きを有する。
研磨促進剤の具体例としては、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、クエン酸、マレイン酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、グリシン、アラニン、チオ酢酸、メルカプトコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸鉄（III）などが挙げられる。その中でも、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸又はクエン酸が好ましく、コハク酸が特に好ましい。なお、研磨用組成物は、研磨促進剤を一種類のみ含有するものであっても、二種類以上含有するものであってもよい。
【００１７】
研磨用組成物に含まれる研磨促進剤の量は、０．０１〜２５重量％が好ましく、０．１〜２０重量％がより好ましく、０．２〜１０重量％が最も好ましい。
次に、水について説明する。
【００１８】
分散媒及び溶媒としての役割を担う水は、不純物をできるだけ含まないものが好ましく、具体的にはイオン交換水をフィルターろ過したもの、あるいは蒸留水が好ましい。
【００１９】
以上説明した上記一般式（１）で表される化合物、研磨材、研磨促進剤及び水から構成される研磨用組成物のｐＨは、２〜７が好ましい。
また研磨用組成物は、水に、上記一般式（１）で表される化合物、研磨材、研磨促進剤を混合して溶解・分散させることによって調製される。分散の方法は任意であり、例えば翼式撹押機による撹拌、超音波分散が挙げられる。
【００２０】
本実施形態によって得られる作用効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態の研磨用組成物を被研磨物の研磨加工に用いれば、被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができる。特に被研磨物が磁気ディスク用基盤であれば、その外周部に面ダレが生じるのを抑制することができ、ひいては磁気ディスクの高容量化に寄与することができる。本実施形態の研磨用組成物が被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができるのは、研磨用組成物に含まれている上記一般式（１）で表される化合物によって、研磨パッドと被研磨物との間の摩擦が適度に緩和されることで、被研磨物のエッジ部分の過剰な研磨が抑制されるためと推測される。
【００２１】
（２）研磨用組成物に含まれる上記一般式（１）で表される化合物の量を０．００１重量％以上とすれば、被研磨物の面ダレを十分に抑制しうる研磨用組成物を提供することができる。また、０．００５重量％以上とすれば、研磨用組成物による面ダレ抑制効果を特に高めることができる。
【００２２】
（３）研磨用組成物に含まれる上記一般式（１）で表される化合物の量を１重量％以下とすれば、過剰添加による研磨速度の極端な低下とコストの増大を防止することができる。また、０．５重量％以下とすれば上記の効果を一段と高めることができ、０．３重量％以下とすれば上記の効果をさらに高めることができる。
【００２３】
（４）研磨材の平均粒子径を、二酸化ケイ素なら０．００５μｍ以上、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら０．０５μｍ以上、酸化セリウムなら０．０１μｍ以上とすれば、研磨材の粒径が過小なことに起因して研磨速度が極端に低下するのを防止することができる。この平均粒子径を、二酸化ケイ素なら０．０１μｍ以上、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら０．１μｍ以上、酸化セリウムなら０．０５μｍ以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２４】
（５）研磨材の平均粒子径を、二酸化ケイ素又は酸化セリウムなら０．５μｍ以下、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら２μｍ以下とすれば、研磨材の粒径が過大なことに起因して被研磨物の仕上がり面の表面粗さが大きくなるのを防止することができる。また、研磨材の粒径が過大なことに起因して被研磨物の仕上がり面にスクラッチが発生するのも防止することができる。この平均粒子径を、二酸化ケイ素なら０．３μｍ以下、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素又は炭化ケイ素なら１．５μｍ以下、酸化セリウムなら０．４５μｍ以下とすれば、被研磨物の仕上がり面の表面粗さが大きくなるのを防止する効果を一段と高めることができる。
【００２５】
（６）研磨用組成物に含まれる研磨材の量を０．１重量％以上とすれば、研磨材の含有量が過少なことに起因して研磨速度が低下するのを防止することができる。この含有量を１重量％以上とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２６】
（７）研磨用組成物に含まれる研磨材の量を４０重量％以下とすれば、研磨材の含有量が過多なことに起因して、粘性が増大して取扱性が低下したり、研磨パッドが目詰まりしたり、被研磨物の仕上がり面に表面欠陥が生じたりするのを防止することができる。この含有量を２５重量％以下とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２７】
（８）研磨促進剤をリンゴ酸、グリコール酸、コハク酸又はクエン酸とすれば、研磨速度を上げることができるほか、被研磨物の仕上がり面に表面欠陥が生じるのを抑制することができる。研磨促進剤をコハク酸とすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００２８】
（９）研磨用組成物に含まれる研磨促進剤の量を０．０１重量％以上とすれば、研磨促進剤の含有量が過少なことに起因して研磨速度が低下するのを防止することができる。この含有量を０．１重量％以上とすれば上記の効果を一段と高めることができ、０．２重量％以上とすればさらにその効果を向上させることができる。
【００２９】
（１０）研磨用組成物に含まれる研磨促進剤の量を２５重量％以下とすれば、研磨促進剤の含有量が過多なことに起因してコストが増大するのを防止することができる。また、この含有量を２０重量％以下とすれば上記の効果を一段と高めることができ、１０重量％以下とすれば上記の効果をさらに高めることができる。
【００３０】
（１１）研磨用組成物のｐＨを２以上とすれば、研磨加工の際に研磨用組成物によって研磨機などが浸蝕されるのを抑制することができる。
（１２）研磨用組成物のｐＨを７以下とすれば、研磨用組成物がアルカリ性であることに起因して、研磨速度が低下したり、被研磨物の仕上がり面の表面粗さが大きくなったり、仕上がり面にスクラッチが発生したりするのを防止することができる。
【００３１】
（第２実施形態（参考例））
以下、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態の研磨用組成物は、前記第１実施形態の研磨用組成物に含有されている上記一般式（１）で表される化合物を、イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体に置き換えた点でのみ相違するので、以下、その相違点を中心にして説明する。
【００３２】
本実施形態の研磨用組成物は、イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体（以下、単に「重合体」ともいう。）、研磨材、研磨促進剤及び水から構成されている。
【００３３】
前記重合体は、前記第１実施形態における一般式（１）で表される化合物と同様、被研磨物のエッジ部分（被研磨物が磁気ディスク用基盤であればその外周部）に面ダレが生じるのを抑制する働きを有する。
【００３４】
前記重合体を構成するイソプレンスルホン酸又はその塩以外の単量体単位としては、例えば、イソプレンやアクリル酸などが挙げられる。
研磨用組成物に含まれる前記重合体の量は、０．００１〜１重量％が好ましく、０．００５〜０．５重量％がより好ましく、０．００５〜０．３重量％が最も好ましい。
【００３５】
本実施形態によれば、先に第１実施形態の説明の中で記載した（４）〜（１２）の作用効果が得られるほか、以下の作用効果が得られる。
（１３）本実施形態の研磨用組成物を被研磨物の研磨加工に用いれば、被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができる。特に被研磨物が磁気ディスク用基盤であれば、その外周部に面ダレが生じるのを抑制することができ、ひいては磁気ディスクの高容量化に寄与することができる。本実施形態の研磨用組成物が被研磨物のエッジ部分に面ダレが生じるのを抑制することができるのは、研磨用組成物に含まれている前記重合体によって、研磨パッドと被研磨物との間の摩擦が適度に緩和されることで、被研磨物のエッジ部分の過剰な研磨が抑制されるためと推測される。
【００３６】
（１４）研磨用組成物に含まれる前記重合体の量を０．００１重量％以上とすれば、被研磨物の面ダレを十分に抑制しうるだけでなく十分な研磨速度を発揮しうる研磨用組成物を提供することができる。また、０．００５重量％以上とすれば、研磨用組成物による面ダレ抑制効果を特に高めることができる。
【００３７】
（１５）研磨用組成物に含まれる前記重合体の量を１重量％以下とすれば、過剰添加による研磨速度の極端な低下とコストの増大を防止することができる。また、０．５重量％以下とすれば上記の効果を一段と高めることができ、０．３重量％以下とすれば上記の効果をさらに高めることができる。
【００３８】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 前記第１実施形態の研磨用組成物に、イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体を加えてもよい。
【００３９】
・ 前記第２実施形態の研磨用組成物に、上記一般式（１）で表される化合物を加えてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物に、従来の研磨用組成物で一般的に使用されている各種の添加剤を加えてもよい。例えば、セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース類；エタノール、プロパノール、エチレングリコールなどの水溶性アルコール類；アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ナフタリンスルホン酸のホルマリン縮合物などの界面活性剤；リグニンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩などの有機ポリアニオン系物質；ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子（乳化剤）類；ジメチルグリオキシム、ジチゾン、オキシン、アセチルアセトン、ＥＤＴＡ、ＮＴＡなどのキレート剤；アルギン酸ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの殺菌剤；硫酸アルミニウム、硫酸ニッケル、硝酸アルミニウム、硝酸ニッケル、硝酸鉄、モリブデン酸アンモニウムなどの無機塩類；高級脂肪酸アミン類、スルホン酸塩、防錆剤などの水溶性加工油類等を加えてもよい。
【００４０】
・ 研磨用組成物を比較的高濃度の原液として調製し、研磨加工に用いるときに水で希釈して使用するようにしてもよい。このように構成すれば、貯蔵時及び輸送時の取扱性を向上させることができる。
【００４１】
・ 前記実施形態の研磨用組成物を、磁気ディスク用基盤以外の被研磨物の研磨加工で用いてもよい。
【００４２】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
２０重量％の酸化アルミニウム（平均粒子径０．８μｍ）と下記表１に示す研磨促進剤及び面ダレ抑制剤をイオン交換水に混合して実施例１〜１７，参考例１〜１４，比較例１〜４の研磨用組成物をそれぞれ調製した。そして、各例の研磨用組成物を用いて下記の研磨条件で磁気ディスク用基盤を研磨加工し、面ダレ（ロールオフ）、面ダレ（ダブオフ）、研磨速度の各項目に関して次のようにして測定・評価を行なった。その結果を下記表１に示す。
【００４３】
（研磨条件）
被研磨物：φ３．５″（≒９５ｍｍ）無電解Ｎｉ−Ｐサブストレート、マシン：両面研磨機（定盤径φ７２０ｍｍ）、研磨パッド：ＢＥＬＬＡＴＲＩＸ Ｎ００４８（カネボウ株式会社製）、研磨荷重：１００ｇ／ｃｍ2（≒１０ｋＰａ）、上定盤回転数：２４ｒｐｍ、下定盤回転数：１６ｒｐｍ、研磨用組成物の供給量：１５０ｍｌ／ｍｉｎ、研磨量：両面の取り代にして３μｍ
（面ダレ（ロールオフ））
ＭｉｃｒｏＸＡＭ（ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔ社（米国）製）を用いて、研磨加工後の磁気ディスク用基盤の外周部でロールオフ（Ｒｏｌｌ−Ｏｆｆ）の値を測定した。そして、以下に示す計算式に基づいてロールオフ低減効果〔％〕を求め、ロールオフ低減効果が２０％を越えるものを◎、１０％を越え２０％以下のものを○、０％を越え１０％以下のものを△、０％以下のものを×と評価した。ロールオフ低減効果〔％〕＝（１−ロールオフ値／比較例１のロールオフ値）×１００
なお、ここでいうロールオフとは、次のように定義されるものである。すなわち、磁気ディスク用基盤の外周縁から中心に向かって０．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＡ、基盤の外周縁から中心に向かって３．８０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＢとしたときの、点Ａ，Ｂ間の基盤表面の断面曲線と直線ＡＢとの間の最大距離がロールオフである（図１（ａ）参照）。
【００４４】
（面ダレ（ダブオフ））
ＭｉｃｒｏＸＡＭ（同上）を用いて、研磨加工後の磁気ディスク用基盤の外周部でダブオフ（Ｄｕｂ−Ｏｆｆ）の値を測定した。そして、以下に示す計算式に基づいてダブオフ低減効果〔％〕を求め、ダブオフ低減効果が２０％を越えるものを◎、１０％を越え２０％以下のものを○、０％を越え１０％以下のものを△、０％以下のものを×と評価した。ダブオフ低減効果〔％〕＝（１−ダブオフ値／比較例１のダブオフ値）×１００
なお、ここでいうダブオフとは、次のように定義されるものである。すなわち、磁気ディスク用基盤の外周縁から中心に向かって４．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＣ、基盤の外周縁から中心に向かって３．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＤ、基盤の外周縁から中心に向かって０．３０ｍｍの距離にある基盤表面上の点をＥとする。そして、点Ｃ，Ｄ間の基盤表面の断面曲線から最小二乗法で直線Ｌを引き、その直線Ｌの基盤外周側への延長線上にあって基盤の外周縁から中心に向かって０．３０ｍｍの距離にある点をＣ´としたときの、Ｅ−Ｃ´間の距離がダブオフである（図１（ｂ）参照）。
【００４５】
（研磨速度）
以下に示す計算式に基づいて研磨速度の値を求め、研磨速度が０．７０μｍ／ｍｉｎ以上のものを◎、０．６５μｍ／ｍｉｎ以上０．７０μｍ／ｍｉｎ未満のものを○、０．６０μｍ／ｍｉｎ以上０．６５μｍ／ｍｉｎ未満のものを△、０．６０μｍ／ｍｉｎ未満のものを×と評価した。研磨速度〔μｍ／ｍｉｎ〕＝研磨加工による磁気ディスク用基盤の重量減〔ｇ〕÷（磁気ディスク用基盤の被研磨面の面積〔ｃｍ2〕×ニッケル−リンメッキの密度〔ｇ／ｃｍ3〕×加工時間〔ｍｉｎ〕）×１００００
【００４６】
【表１】
【００４７】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体、及び下記一般式（１）で表される化合物の含有量が、０．００１〜１重量％であることを特徴とする研磨用組成物。
【００４８】
・ 研磨促進剤の含有量が、０．０１〜２５重量％であることを特徴とする研磨用組成物。
・ 磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いられるものである研磨用組成物。
【００４９】
・ イソプレンスルホン酸又はその塩を単量体単位として有する重合体が、イソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、あるいはイソプレンスルホン酸とイソプレンの共重合体であることを特徴とする研磨用組成物。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、磁気ディスク用基盤の研磨加工で用いた際に磁気ディスク用基盤の外周部の面ダレを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）はロールオフを説明するための図、（ｂ）はダブオフを説明するための図。
Claims (1)
- 研磨材、研磨促進剤及び水を含有する研磨用組成物であって、さらに、下記一般式（１）で表される化合物を含有し、前記研磨促進剤は、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、クエン酸、マレイン酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、グリシン、アラニン、チオ酢酸、メルカプトコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、及び硝酸鉄（ III ）から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする研磨用組成物。
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