JP4249008B2 - 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 - Google Patents
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Description
請求項3に記載の発明は、磁気ディスク用基板の表面を研磨する用途に使用される請求項1又は2に記載の研磨用組成物を提供する。
第1実施形態に係る研磨用組成物は、フュームドアルミナ、フュームドアルミナ以外のアルミナ、コロイダルシリカ、クエン酸及びリンゴ酸のいずれか一方(第1の有機酸)、クエン酸及びリンゴ酸以外の有機酸(第2の有機酸)、酸化剤、及び水からなる。
フュームドアルミナの平均一次粒子径は、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上であり、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。フュームドアルミナの平均一次粒子径が小さすぎると、研磨用組成物の研磨能力が極端に低下することがある。フュームドアルミナの平均一次粒子径が大きすぎると、研磨用組成物中に沈殿が生じることがある。なお、フュームドアルミナの平均一次粒子径は、例えばBET法により測定されるフュームドアルミナの比表面積から求められる。
フュームドアルミナ以外のアルミナの平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上であり、好ましくは1.2μm以下、より好ましくは1.0μm以下、最も好ましくは0.8μm以下である。0.1μm以上の平均粒子径を有するアルミナは高い研削能力を有し、0.2μm以上の平均粒子径を有するアルミナは特に高い研削能力を有する。1.0μmを超える平均粒子径を有するアルミナは、そのアルミナによって研削された面の表面粗さを大きくしたり、その面にスクラッチを生じさせたりすることがある。1.2μmを超える平均粒子径を有するアルミナは、そのアルミナによって研削された面の表面粗さを大きくしやすく、またその面にスクラッチを生じさせやすい。研磨用組成物に含まれるフュームドアルミナ以外のアルミナの平均粒子径が0.8μm以下である場合には、その研磨用組成物を用いて研磨された面の状態が特に良好である。
前記第1及び第2の有機酸は、研磨対象に対して化学的に作用して砥粒による研削を促進する。第2の有機酸、すなわちクエン酸及びリンゴ酸以外の有機酸は、例えば、コハク酸、イミノ二酢酸、イタコン酸、マレイン酸、マロン酸、クロトン酸、グルコン酸、グリコール酸、乳酸、又はマンデル酸であり、好ましくは、コハク酸、イミノ二酢酸、イタコン酸、マレイン酸、又はマロン酸であり、より好ましくはコハク酸である。コハク酸、イミノ二酢酸、イタコン酸、マレイン酸、及びマロン酸は、砥粒による研削を促進する能力が高く、コハク酸は、砥粒による研削を促進する能力が特に高い。
第2実施形態に係る研磨用組成物は、フュームドアルミナ、フュームドアルミナ以外のアルミナ、コロイダルシリカ、クエン酸(第1の有機酸)、リンゴ酸(第2の有機酸)、酸化剤、及び水からなる。
・ 第1実施形態に係る研磨用組成物は、クエン酸及びリンゴ酸以外の有機酸を2種類以上含有してもよい。
・ 第1及び第2実施形態に係る研磨用組成物は、従来の研磨用組成物が一般的に含有する公知の添加剤、例えば界面活性剤やキレート剤、防腐剤等を含有してもよい。
・ 第1及び第2実施形態に係る研磨用組成物は、研磨用組成物に含まれる水以外の成分を比較的高濃度にて含有する原液を水で希釈することによって調製されてもよい。第1及び第2実施形態に係る研磨用組成物の原液中のフュームドアルミナの含有量は、好ましくは0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜4重量%、最も好ましくは0.1〜3重量%である。第1及び第2実施形態に係る研磨用組成物の原液中のフュームドアルミナ以外のアルミナの含有量は、好ましくは0.05〜40重量%、より好ましくは0.5〜35重量%、最も好ましくは1〜25重量%である。第1及び第2実施形態に係る研磨用組成物の原液中のコロイダルシリカの含有量は、好ましくは1〜70重量%、より好ましくは3〜60重量%、最も好ましくは5〜50重量%である。第1実施形態に係る研磨用組成物の原液中の第1の有機酸の含有量は、好ましくは0.1〜15重量%、より好ましくは0.5〜10重量%、最も好ましくは1〜7重量%である。第1実施形態に係る研磨用組成物の原液中の第2の有機酸の含有量は、好ましくは0.01〜10重量%、より好ましくは0.1〜5重量%、最も好ましくは0.5〜3重量%である。第1及び第2実施形態に係る研磨用組成物の原液中の酸化剤の含有量は、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは1〜8.5重量%、最も好ましくは2.5〜7.5重量%である。
砥粒、有機酸及び水、さらに必要に応じて酸化剤を混合して原液を調製し、それぞれの原液を水で5倍に希釈して研磨用組成物を調製した。そして、それぞれの研磨用組成物を用いて以下の研磨条件にて研磨を実施した。
研磨パッド:カネボウ社製のポリウレタンパッド“CR200”
研磨対象:アルミニウム合金製のブランク材の表面に無電解ニッケルリンメッキが施されてなる直径3.5インチ(約95mm)の磁気ディスク用基板15枚
研磨荷重:10kPa
上定盤回転数:24rpm
下定盤回転数:16rpm
研磨用組成物の供給速度:150mL/分
研磨量:各基板の両面の合計で約2μmの厚さ
なお、各原液に含まれる砥粒、有機酸、及び酸化剤の詳細は表1〜表3に示す通りである。表1〜表3中の「砥粒」欄のアルミナはフュームドアルミナ以外のアルミナを表す。各原液に砥粒として含まれるフュームドアルミナの平均一次粒子径は13nm、平均二次粒子径は1μmである。各原液に砥粒として含まれるフュームドアルミナ以外のアルミナの平均粒子径は、表1に示す実施例1〜11及び比較例1〜8では0.6μmであり、表2に示す実施例12〜22及び比較例9〜16では0.8μmであり、表3に示す実施例23〜33及び比較例17〜24では0.3μmである。各原液に砥粒として含まれるコロイダルシリカの平均粒子径はいずれも40nmである。
RP=(WS1−WS2)/(AS・DS・TP・10−4)
上記の計算式中、RPは研磨速度〔μm/分〕、WS1は研磨前の基板の重量〔g〕、WS2は研磨後の基板の重量〔g〕、ASは基板の研磨される面の面積〔cm2〕、DSは基板の密度〔g/cm3〕、TPは研磨時間〔分〕をそれぞれ表す。
・ 前記フュームドアルミナ以外のアルミナの平均粒子径が0.7μm以下である前記研磨用組成物。
Claims (4)
- 5nm以上0.1μm以下の平均一次粒子径を有するフュームドアルミナ、0.3μm以上1.2μm以下の平均粒子径を有するフュームドアルミナ以外のアルミナ、コロイダルシリカ、二種類の有機酸、酸化剤、及び水を含有し、前記有機酸の一方はクエン酸及びリンゴ酸のいずれかである研磨用組成物。
- 前記有機酸の他方はコハク酸である請求項1に記載の研磨用組成物。
- 磁気ディスク用基板の表面を研磨する用途に使用される請求項1又は2に記載の研磨用組成物。
- 磁気ディスク用基板を研磨する方法であって、
5nm以上0.1μm以下の平均一次粒子径を有するフュームドアルミナ、0.3μm以上1.2μm以下の平均粒子径を有するフュームドアルミナ以外のアルミナ、コロイダルシリカ、二種類の有機酸、酸化剤、及び水を含有し、前記有機酸の一方はクエン酸及びリンゴ酸のいずれかである研磨用組成物を用意する工程と、
前記研磨用組成物を用いて前記基板の表面を研磨する工程と
を備える方法。
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