JP5571915B2 - Polishing liquid composition for magnetic disk substrate - Google Patents

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本発明は、磁気ディスク基板用研磨液組成物、及びこれを用いた磁気ディスク基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a polishing composition for a magnetic disk substrate and a method for producing a magnetic disk substrate using the same.

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、平滑性・平坦性の向上(表面粗さ、うねり、端面ダレの低減)と欠陥低減(スクラッチ、突起、ピット等の低減)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、カルボキシル基やスルホン酸基などの官能基を有する共重合体を含有する研磨液組成物が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   In recent years, magnetic disk drives have been reduced in size and capacity, and high recording density has been demanded. In order to increase the recording density, the unit recording area is reduced, and in order to improve the detection sensitivity of the weakened magnetic signal, technological development for lowering the flying height of the magnetic head has been advanced. Magnetic disk substrates have improved smoothness and flatness (reduced surface roughness, waviness, and edge sagging) and reduced defects (scratches, protrusions, pits) in order to reduce the flying height of the magnetic head and secure a recording area. Etc.) is becoming stricter. In response to such a demand, a polishing liquid composition containing a copolymer having a functional group such as a carboxyl group or a sulfonic acid group has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特許文献1は、半導体部品の化学的機械研磨(CMP)に適した研磨液組成物であって、スルホン酸基を有する重合体を含有することにより被研磨物の表面を平坦にし、かつ研磨速度を高くできる研磨液組成物を開示する。   Patent Document 1 is a polishing liquid composition suitable for chemical mechanical polishing (CMP) of a semiconductor component, and includes a polymer having a sulfonic acid group to flatten the surface of an object to be polished and polishing rate. Disclosed is a polishing composition capable of increasing the thickness

特許文献2は、化学的機械研磨(CMP)に適した半導体部品用研磨液組成物であって、カルボン酸基を有する重合体、スルホン酸基を有する重合体、及びホスホン酸基を有する重合体のうち少なくとも2種の重合体を含有することにより被研磨物の表面粗さを低く、かつ研磨速度を高くできる研磨液組成物を開示する。   Patent Document 2 discloses a polishing composition for semiconductor parts suitable for chemical mechanical polishing (CMP), which is a polymer having a carboxylic acid group, a polymer having a sulfonic acid group, and a polymer having a phosphonic acid group. Disclosed is a polishing liquid composition that can contain at least two polymers among them to reduce the surface roughness of the object to be polished and increase the polishing rate.

特許文献3は、Ni金属含有基板の研磨用組成物であって、アルミナやシリカ等の無機砥粒に替えてスルホン酸基などの金属イオンに配位可能な官能基を有する共重合体樹脂粒子を含む、スクラッチや突起等の欠陥の発生を抑制できる研磨用組成物を開示する。   Patent Document 3 is a composition for polishing a Ni metal-containing substrate, which is a copolymer resin particle having a functional group capable of coordinating to a metal ion such as a sulfonic acid group in place of inorganic abrasive grains such as alumina and silica. Disclosed is a polishing composition capable of suppressing the occurrence of defects such as scratches and protrusions.

特開2001−64631号公報JP 2001-64631 A 特開2008−155368号公報JP 2008-155368 A 特開2007−231209号公報JP 2007-231209 A

磁気ディスクドライブのさらなる大容量化を実現するためには、従来の研磨液組成物によるスクラッチの低減だけでは不十分であり、スクラッチに加えて、基板表面のうねりやナノ突起欠陥をよりいっそう低減する必要がある。   In order to realize a further increase in capacity of a magnetic disk drive, it is not sufficient to reduce scratches by using a conventional polishing composition, and in addition to scratches, waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface are further reduced. There is a need.

また、大容量化に伴い、磁気ディスクにおける記録方式が水平磁気記録方式から垂直磁気記録方式へと移行した。垂直磁気記録方式の磁気ディスクの製造工程では、水平磁気記録方式で磁化方向を揃えるために必要であったテクスチャ工程が不要となり、研磨後の基板表面に直接磁性層が形成されるため、基板表面品質に対する要求特性はさらに厳しくなっている。従来の研磨液組成物では、垂直磁気記録方式の基板表面に求められる欠陥・スクラッチの少なさ及び表面うねりの低さを十分に満足することができない。   As the capacity has increased, the recording method for magnetic disks has shifted from the horizontal magnetic recording method to the perpendicular magnetic recording method. In the manufacturing process of a perpendicular magnetic recording type magnetic disk, the texture process required for aligning the magnetization direction in the horizontal magnetic recording method is not required, and a magnetic layer is formed directly on the polished substrate surface. The required characteristics for quality are becoming stricter. The conventional polishing composition cannot satisfactorily satisfy the defects, scratches, and low surface waviness required for the surface of a perpendicular magnetic recording substrate.

そこで、本発明は、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥の低減を実現できる磁気ディスク基板用研磨液組成物、及びこれを用いた磁気ディスク基板の製造方法を提供する。   Accordingly, the present invention provides a polishing composition for a magnetic disk substrate that can reduce waviness and nanoprotrusion defects on the surface of the substrate after polishing, and a method for producing a magnetic disk substrate using the same.

本発明は、研磨材と、下記一般式(1)で表される構成単位及びスルホン酸基を有する構成単位とを有する共重合体又はその塩とを含有する磁気ディスク基板用研磨液組成物に関する。

Figure 0005571915
[式(1)中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基又はアリール基である。] The present invention relates to a polishing liquid composition for a magnetic disk substrate comprising an abrasive and a copolymer having a structural unit represented by the following general formula (1) and a structural unit having a sulfonic acid group or a salt thereof. .
Figure 0005571915
[In formula (1), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms Or it is an aryl group. ]

また、本発明の磁気ディスク基板の製造方法は、本発明の磁気ディスク基板用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。   The method for producing a magnetic disk substrate of the present invention also relates to a method for producing a magnetic disk substrate including a step of polishing a substrate to be polished using the polishing composition for a magnetic disk substrate of the present invention.

本発明の研磨液組成物によれば、例えば、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥が低減された磁気ディスク基板、特に垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板を製造できるという効果が好ましくは奏される。   According to the polishing liquid composition of the present invention, for example, in addition to scratches on the polished substrate surface, waviness and nanoprotrusion defects on the polished substrate surface are reduced, and in particular, the magnetic field of the perpendicular magnetic recording system is reduced. The effect that a disk substrate can be manufactured is preferably achieved.

[ナノ突起欠陥]
本発明において「ナノ突起欠陥」とは、磁気ディスク基板の製造工程における研磨後の基板表面の欠陥であって、光学的に検出され得る10nm未満程度の大きさの凸欠陥をいう。磁気ディスクの高密度化・大容量化のためには、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔は10nm未満となる必要があるため、ナノ突起の残存は磁気ヘッドの消耗及び磁気ディスクドライブの記録密度の低下や不安定をもたらし得る。研磨後の基板においてナノ突起欠陥が低減されれば、磁気ヘッドの浮上量が低減でき、磁気ディスク基板の記録密度向上が可能となる。
[Nanoprotrusion defects]
In the present invention, the “nanoprotrusion defect” is a defect on the surface of the substrate after polishing in the manufacturing process of the magnetic disk substrate, and means a convex defect having a size of less than 10 nm that can be detected optically. In order to increase the density and capacity of the magnetic disk, the distance between the magnetic head and the magnetic disk needs to be less than 10 nm. Therefore, the remaining nanoprotrusions are a cause of the consumption of the magnetic head and the recording density of the magnetic disk drive. May cause degradation or instability. If the nanoprojection defects are reduced in the polished substrate, the flying height of the magnetic head can be reduced, and the recording density of the magnetic disk substrate can be improved.

[うねり]
本発明において基板の「うねり」とは、粗さよりも波長の長い基板表面の凹凸をいい、一般に、長波長うねり(波長0.4〜2mm)と短波長うねり(波長5〜50μm)を含むが、本明細書においては特に言及しない限り短波長うねりを指す。研磨後の基板表面のうねりが低減されることにより、磁気ヘッドの浮上量が低減でき、磁気ディスク基板の記録密度向上が可能となる。
[undulation]
In the present invention, the “undulation” of the substrate means irregularities on the surface of the substrate having a wavelength longer than the roughness, and generally includes a long wavelength waviness (wavelength 0.4 to 2 mm) and a short wavelength waviness (wavelength 5 to 50 μm). In the present specification, unless otherwise stated, it refers to short wavelength waviness. By reducing the waviness of the substrate surface after polishing, the flying height of the magnetic head can be reduced, and the recording density of the magnetic disk substrate can be improved.

[スクラッチ]
本発明において「スクラッチ」とは、深さが1nm以上、幅が100nm以上、長さが1000nm以上の基板表面の微細な傷で、光学式欠陥検出装置であるKLA Tencor社製のCandela6100シリーズや日立ハイテクノロジ−社製のNS1500シリーズで検出可能であり、スクラッチ数として定量評価できる。さらに、検出したスクラッチは原子間力顕微鏡(AFM)、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)で大きさや形状を解析することができる。
[scratch]
In the present invention, the “scratch” is a fine scratch on the substrate surface having a depth of 1 nm or more, a width of 100 nm or more, and a length of 1000 nm or more. The optical defect detection device Candala 6100 series manufactured by KLA Tencor, Hitachi It can be detected by NS 1500 series manufactured by High Technology, and can be quantitatively evaluated as the number of scratches. Further, the size and shape of the detected scratch can be analyzed with an atomic force microscope (AFM), a scanning electron microscope (SEM), and a transmission electron microscope (TEM).

本発明は、スクラッチ低減を目的として使用される従来のスルホン酸基を有する重合体(引用文献1など)に替えて、スルホン酸基を有する構成単位とスチレン等の単量体に由来する疎水性の構成単位とを有する共重合体を含有する研磨液組成物を使用すれば、研磨後の基板のスクラッチの低減に加えて、研磨後の基板表面のナノ突起欠陥及びうねりの低減を達成できるという知見に基づく。   The present invention replaces the conventional polymer having a sulfonic acid group used for the purpose of reducing scratches (Cited Document 1, etc.) with hydrophobicity derived from a structural unit having a sulfonic acid group and a monomer such as styrene. In addition to reducing scratches on the substrate after polishing, it is possible to achieve reduction in nano-protrusion defects and waviness on the substrate surface after polishing, by using a polishing liquid composition containing a copolymer having the following structural units: Based on knowledge.

すなわち、本発明は、研磨材と、下記一般式(1)で表される構成単位及びスルホン酸基を有する構成単位を有する共重合体又はその塩とを含有する研磨液組成物(以下、「本発明の研磨液組成物」ともいう)に関する。

Figure 0005571915
[式(1)中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基又はアリール基である。] That is, the present invention relates to a polishing liquid composition (hereinafter referred to as “a polishing agent”) containing an abrasive and a copolymer having a structural unit represented by the following general formula (1) and a structural unit having a sulfonic acid group or a salt thereof. Also referred to as “polishing liquid composition of the present invention”.
Figure 0005571915
[In formula (1), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms Or it is an aryl group. ]

本発明の研磨液組成物によれば、研磨後の基板において、スクラッチの低減のみならず、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥を低減するという効果を奏し得る。   According to the polishing composition of the present invention, in the substrate after polishing, not only the scratch can be reduced, but also the effect of reducing waviness and nanoprojection defects on the surface of the substrate after polishing can be achieved.

本発明の研磨液組成物がスクラッチのみならず研磨後の基板表面うねりやナノ突起欠陥を低減できるメカニズムの詳細は明らかでないが、共重合体におけるスチレン等の単量体に由来する疎水性構成単位が含まれることにより共重合体の研磨パッドへの吸着量が増加し、研磨パッドの振動が抑制され、その結果、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥が低減すると推定される。但し、本発明はこのメカニズムに限定されない。   Although the details of the mechanism by which the polishing composition of the present invention can reduce not only scratches but also substrate surface waviness and nanoprotrusion defects after polishing are not clear, hydrophobic constituent units derived from monomers such as styrene in the copolymer As a result, the amount of the copolymer adsorbed on the polishing pad is increased, and the vibration of the polishing pad is suppressed. As a result, it is estimated that waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing are reduced. However, the present invention is not limited to this mechanism.

[共重合体]
本発明の研磨液組成物は、上記一般式(1)で表される構成単位及びスルホン酸基を有する構成単位を有する共重合体又はその塩(以下、「本発明の共重合体」ともいう。)を含有する。以下、上記一般式(1)で表される構成単位を「疎水性構成単位」ともいう。なお、疎水性構成単位とスルホン酸基を有する構成単位の配列は、ランダム、ブロック、又はグラフトのいずれでも良い。また、後述するとおり、所定の含有量の範囲をすべて満たす範囲で、これら構成単位以外の構成単位を含んでいてもよい。
[Copolymer]
The polishing composition of the present invention is a copolymer having a structural unit represented by the above general formula (1) and a structural unit having a sulfonic acid group or a salt thereof (hereinafter also referred to as “copolymer of the present invention”). .). Hereinafter, the structural unit represented by the general formula (1) is also referred to as “hydrophobic structural unit”. The arrangement of the hydrophobic structural unit and the structural unit having a sulfonic acid group may be random, block, or graft. Moreover, as will be described later, structural units other than these structural units may be included within a range that satisfies all the predetermined content ranges.

[疎水性構成単位]
本発明の共重合体における疎水性構成単位は、下記一般式(1)で表されるものである。下記一般式(1)のR1は共重合体の研磨パッドへの吸着量の増加及び研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であって、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基、又はエチル基がより好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましい。下記一般式(1)のR2は、オルト、メタ、パラ位のいずれかで1つの置換基であってもよく、メタ位の2箇所における置換基であってもよく、その他の2箇所以上の置換基であってもよい。R2は、共重合体の研磨パッドへの吸着量増加及び研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基又はアリール基であり、水素原子又は1つ又は複数の炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。R2が複数の場合、それらは同一でもよいし異なってもよい。なお、前記炭素数1〜4のアルキル基及び炭素数1〜4のアルコキシは、直鎖構造でも分岐鎖構造でもよい。また、本発明の共重合体は、二種類以上の疎水性構成単位を含んでもよい。

Figure 0005571915
[Hydrophobic building blocks]
The hydrophobic structural unit in the copolymer of the present invention is represented by the following general formula (1). R 1 in the following general formula (1) is a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms from the viewpoint of increasing the adsorption amount of the copolymer to the polishing pad and reducing the waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing. A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group, and even more preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 2 in the following general formula (1) may be one substituent at any of the ortho, meta, and para positions, may be a substituent at two positions in the meta position, and other two or more positions. May be a substituent. R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a carbon number from the viewpoint of increasing the adsorption amount of the copolymer to the polishing pad and reducing waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing. It is a 1-4 alkoxy group or an aryl group, and a hydrogen atom or a 1 or more C1-C4 alkyl group is preferable, and a hydrogen atom is more preferable. When there are a plurality of R 2 , they may be the same or different. The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms may have a linear structure or a branched structure. Further, the copolymer of the present invention may contain two or more types of hydrophobic structural units.
Figure 0005571915

本発明の共重合体を構成する全構成単位中に占める疎水性構成単位の含有率は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、5〜95モル%が好ましく、5〜70モル%がより好ましく、10〜60モル%がさらにより好ましく、15〜50モル%がさらにより好ましく、20〜40モル%がさらにより好ましい。   The content of the hydrophobic structural unit in all the structural units constituting the copolymer of the present invention is preferably from 5 to 95 mol% from the viewpoint of undulation of the substrate surface after polishing and reduction of nanoprojection defects. -70 mol% is more preferable, 10-60 mol% is still more preferable, 15-50 mol% is still more preferable, 20-40 mol% is still more preferable.

疎水性構成単位を与える単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、α,2−ジメチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン、2−エチルスチレン、4−エチルスチレン、4−イソプロピルスチレン、2−メトキシスチレン、3−メトキシスチレン、4−メトキシスチレン、4−エトキシスチレン、4−フェノキシスチレン、4−フェニルスチレン、2−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシスチレンなどが挙げられ、これらのなかでも、反応性及び研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、スチレンが好ましい。   Monomers that give hydrophobic structural units include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, α, 2-dimethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2, 5-dimethylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, 2-ethylstyrene, 4-ethylstyrene, 4-isopropylstyrene, 2-methoxystyrene, 3-methoxystyrene, 4-methoxystyrene, 4-ethoxystyrene, 4 -Phenoxy styrene, 4-phenyl styrene, 2-hydroxy styrene, 4-hydroxy styrene and the like. Among these, from the viewpoint of reactivity and undulation of the substrate surface after polishing and reduction of nanoprotrusion defects, styrene is used. preferable.

[スルホン酸基を有する構成単位]
本発明の共重合体におけるスルホン酸基を有する構成単位は、例えば、スルホン酸基を有する単量体を重合することにより得られる。スルホン酸基を有する構成単位は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、下記一般式(2)で表されることが好ましい。下記一般式(2)のR3は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であって、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基、又はエチル基がより好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましく、メチル基がさらにより好ましい。下記一般式(2)のR4は共重合体の溶解・分散性及び研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、1又は複数のスルホン酸基で置換されたアリール基であり、1又は複数のスルホン酸基で置換されたフェニル基が好ましく、オルト、メタ、パラ位のいずれかで1つのスルホン酸基を有するフェニル基又はメタ位の2箇所でスルホン酸基を有するフェニル基がより好ましく、パラ位でスルホン酸基を有するフェニル基がさらに好ましい。本発明の共重合体は、二種類以上のスルホン酸基を有する構成単位を含んでもよい。なお、これらのスルホン酸基は中和された塩の形態を取ってもよい。

Figure 0005571915
[式(2)中、R3は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R4は1又は複数のスルホン酸基を有するアリール基である。] [Structural unit having sulfonic acid group]
The structural unit having a sulfonic acid group in the copolymer of the present invention can be obtained, for example, by polymerizing a monomer having a sulfonic acid group. The structural unit having a sulfonic acid group is preferably represented by the following general formula (2) from the viewpoints of waviness of the substrate surface after polishing and reduction of nanoprotrusion defects. R 3 in the following general formula (2) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms from the viewpoint of undulation of the substrate surface after polishing and reduction of nanoprotrusion defects. 3 is preferable, a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group is more preferable, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a methyl group is still more preferable. R 4 in the following general formula (2) is an aryl group substituted with one or a plurality of sulfonic acid groups from the viewpoint of solubility / dispersibility of the copolymer and reduction of waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing. A phenyl group substituted with one or more sulfonic acid groups, preferably a phenyl group having one sulfonic acid group at any of the ortho, meta, and para positions, or a phenyl group having a sulfonic acid group at two positions of the meta position Group is more preferable, and a phenyl group having a sulfonic acid group at the para position is more preferable. The copolymer of the present invention may contain a structural unit having two or more kinds of sulfonic acid groups. These sulfonic acid groups may take the form of neutralized salts.
Figure 0005571915
[In Formula (2), R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is an aryl group having one or more sulfonic acid groups. ]

スルホン酸基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。金属の具体例としては、周期律表(長周期型)1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、6A、7A又は8族に属する金属が挙げられる。これらの金属の中でも、表面粗さ及びナノスクラッチ低減の観点から1A、3B、又は8族に属する金属が好ましく、1A族に属するナトリウム及びカリウムがより好ましい。アルキルアンモニウムの具体例としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。これらの塩の中では、アンモニウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩がより好ましい。   The counter ion of the sulfonic acid group is not particularly limited, and specific examples include ions of metals, ammonium, alkylammonium and the like. Specific examples of the metal include metals belonging to the periodic table (long-period type) 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 6A, 7A, or Group 8. Among these metals, metals belonging to Group 1A, 3B, or Group 8 are preferable from the viewpoint of surface roughness and nanoscratch reduction, and sodium and potassium belonging to Group 1A are more preferable. Specific examples of alkylammonium include tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium and the like. Among these salts, ammonium salts, sodium salts, and potassium salts are more preferable.

本発明の共重合体を構成する全構成単位中に占めるスルホン酸基を有する構成単位の含有率は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、5〜95モル%が好ましく、40〜90モル%がより好ましく、50〜85モル%がさらに好ましく、60〜80モル%がさらにより好ましい。   The content of the structural unit having a sulfonic acid group in all the structural units constituting the copolymer of the present invention is 5 to 95 mol% from the viewpoint of reducing the waviness of the substrate surface after polishing and the reduction of nanoprotrusion defects. Preferably, 40 to 90 mol% is more preferable, 50 to 85 mol% is more preferable, and 60 to 80 mol% is still more preferable.

スルホン酸基を有する構成単位を提供する単量体としては、例えば、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、スチレンスルホン酸、ビニルベンジルスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イソアミレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及びそれらの塩等が挙げられる。これらのなかでも、共重合体の保存安定性、並びに研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、スチレンスルホン酸、メチルスチレンスルホン酸及びそれらの塩が好ましく、スチレンスルホン酸及びその塩がより好ましい。あるいは、スルホン酸基を有する構成単位は、上述した疎水性構成単位を含む(共)重合体(ベースポリマー)を公知のスルホン化剤などによりスルホン化することで得てもよい。   Examples of the monomer that provides a structural unit having a sulfonic acid group include isoprenesulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, styrenesulfonic acid, vinylbenzylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, Examples thereof include vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, isoamylene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, and salts thereof. Among these, styrene sulfonic acid, methyl styrene sulfonic acid and salts thereof are preferable from the viewpoint of storage stability of the copolymer and reduction of waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing, and styrene sulfonic acid and The salt is more preferred. Alternatively, the structural unit having a sulfonic acid group may be obtained by sulfonating a (co) polymer (base polymer) containing the hydrophobic structural unit described above with a known sulfonating agent or the like.

本発明の共重合体を構成する全構成単位中に占める上記の疎水性構成単位及びスルホン酸基を有する構成単位の合計の含有率は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、70〜100モル%が好ましく、80〜100モル%がより好ましく、90〜100モル%がさらに好ましく、95%〜100モル%がさらにより好ましい。   The total content of the hydrophobic structural unit and the structural unit having a sulfonic acid group in all the structural units constituting the copolymer of the present invention is the reduction of waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing. From the viewpoint, 70 to 100 mol% is preferable, 80 to 100 mol% is more preferable, 90 to 100 mol% is further preferable, and 95 to 100 mol% is even more preferable.

本発明の共重合体を構成する全構成単位中に占める上記の疎水性構成単位及びスルホン酸基を有する構成単位のモル比(疎水性構成単位のモル%/スルホン酸基を有する構成単位のモル%)は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、5/95〜95/5が好ましく、10/90〜60/40がより好ましく、15/85〜50/50モル%がさらに好ましく、20/80〜40/60がさらにより好ましい。   The molar ratio of the hydrophobic structural unit and the structural unit having a sulfonic acid group in the total structural units constituting the copolymer of the present invention (mol% of hydrophobic structural unit / mol of the structural unit having a sulfonic acid group) %) Is preferably from 5/95 to 95/5, more preferably from 10/90 to 60/40, and more preferably from 15/85 to 50/50 mol, from the viewpoint of reduction of waviness on the substrate surface after polishing and reduction of nanoprotrusion defects. % Is more preferable, and 20/80 to 40/60 is even more preferable.

[その他の構成単位]
本発明の共重合体は、上記の疎水性構成単位及びスルホン酸基を有する構成単位以外のその他の構成単位を有してもよい。その他の構成単位としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸;ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート等のヒドロキシ基又はグリシジル基含有エチレン性単量体;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−ダイアセトンアクリルアミド等のエチレン性アミド;アミノエチルアクリレート、アミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N,N−トリメチルアミノエチルアクリレート、N,N,N−トリメチルアミノエチルメタクリレート等のエチレン性アミン又はその塩などが挙げられる。本発明の共重合体を構成する全構成単位中に占めるその他の構成単位の含有率は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、0〜30モル%が好ましく、0〜20モル%がより好ましく、0〜10モル%がさらに好ましく、0〜5モル%がさらにより好ましく、さらには、実質的に0モル%が好ましい。
[Other structural units]
The copolymer of this invention may have other structural units other than said hydrophobic structural unit and the structural unit which has a sulfonic acid group. Other structural units include ethylenically unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and crotonic acid; hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, ethylene glycol Hydroxy or glycidyl group-containing ethylenic monomers such as acrylate, ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate; acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N-diacetone Ethylenic amides such as acrylamide; aminoethyl acrylate, aminoethyl methacrylate, N, N-dimethyla Noethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N, N-trimethylaminoethyl acrylate, N, N, N-trimethylaminoethyl methacrylate And ethylenic amines or salts thereof. The content of other structural units in all the structural units constituting the copolymer of the present invention is preferably 0 to 30 mol% from the viewpoint of undulation of the substrate surface after polishing and reduction of nanoprotrusion defects. -20 mol% is more preferable, 0-10 mol% is further more preferable, 0-5 mol% is further more preferable, Furthermore, substantially 0 mol% is preferable.

[共重合体の製造方法]
本発明の共重合体の製造方法は、モノマーの共重合法、ポリマーにスルホン化剤を用いて得られる方法等が挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。好ましくは、モノマーの共重合法である。モノマーの共重合法は、公知の塊状重合、溶液重合等の重合法を用いることができる。本発明の共重合体を得るための重合溶媒は、水に対する溶解度(20℃)が10重量%以上であれば何れでもよい。水、アルコール系、ケトン系、エーテル系等が挙げられる。アルコール系溶剤は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、第2級ブタノール、第3級ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール等が挙げられる。ケトン系溶剤は、例えばアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロへキサノン等が挙げられる。エーテル系溶剤は、テトラヒドロフラン、ジオキサン、グライム、セロソルブ類等が挙げられる。これらを1種類以上混合して用いることが出来る。重合開始剤としては、公知のラジカル開始剤が用いられる。例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムに代表される過硫酸化類、t−ブチルヒドロペルオキシドに代表されるヒドロ過酸化物類、過酸化ジt−ブチルに代表される過酸化ジアルキル類、過酸化アセチル、過酸化ベンゾイルに代表される過酸化ジアシル類、メチルエチルケトンペルオキシドに代表されるケトンペルオキシド類、及びアゾ系重合開始剤が挙げられる。必要に応じて連鎖移動剤を使用し、窒素ガス気流下、40〜300℃で溶剤還流させ溶液重合を行うことで得られる。
[Method for producing copolymer]
Examples of the method for producing the copolymer of the present invention include a monomer copolymerization method and a method obtained by using a sulfonating agent for the polymer, but are not limited to these methods. Preferred is a monomer copolymerization method. As the monomer copolymerization method, a known polymerization method such as bulk polymerization or solution polymerization can be used. The polymerization solvent for obtaining the copolymer of the present invention may be any as long as the solubility in water (20 ° C.) is 10% by weight or more. Examples include water, alcohols, ketones, and ethers. Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, secondary butanol, tertiary butanol, isobutanol, diacetone alcohol and the like. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl isopropyl ketone, and cyclohexanone. Examples of ether solvents include tetrahydrofuran, dioxane, glyme, cellosolves and the like. One or more of these can be mixed and used. As the polymerization initiator, a known radical initiator is used. For example, persulfates represented by ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, hydroperoxides represented by t-butyl hydroperoxide, dialkyl peroxides represented by di-t-butyl peroxide Acetyl peroxide, diacyl peroxides represented by benzoyl peroxide, ketone peroxides represented by methyl ethyl ketone peroxide, and azo polymerization initiators. If necessary, a chain transfer agent is used, and the solution is refluxed in a nitrogen gas stream at 40 to 300 ° C. to perform solution polymerization.

[共重合体の重量平均分子量]
本発明の共重合体の重量平均分子量は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、500以上12万以下が好ましく、1000以上10万以下がより好ましく、1000以上3万以下がさらに好ましく、1000以上1万以下がさらにより好ましく、1500以上8000以下がさらにより好ましい。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)を用いて実施例に記載の条件で測定した値とする。
[Weight average molecular weight of copolymer]
The weight average molecular weight of the copolymer of the present invention is preferably 500 or more and 120,000 or less, more preferably 1000 or more and 100,000 or less, and more preferably 1000 or more and 30,000, from the viewpoints of waviness of the substrate surface after polishing and reduction of nanoprotrusion defects. The following is more preferable, 1000 or more and 10,000 or less are more preferable, and 1500 or more and 8000 or less are even more preferable. The weight average molecular weight is a value measured under the conditions described in Examples using gel permeation chromatography (GPC).

本発明の共重合体が塩を少なくとも部分的に形成している場合、その対イオンとしては、特に限定はなく、上述のスルホン酸塩基の場合と同様に、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。   When the copolymer of the present invention forms a salt at least partially, the counter ion is not particularly limited, and as in the case of the sulfonate group described above, ions of metal, ammonium, alkylammonium, etc. Is mentioned.

研磨液組成物における本発明の共重合体の含有量は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、0.001〜1重量%が好ましく、より好ましくは0.005〜0.5重量%、さらに好ましくは0.01〜0.2重量%、さらにより好ましくは0.01〜0.1重量%、特に好ましくは0.01〜0.075重量%である。   The content of the copolymer of the present invention in the polishing composition is preferably from 0.001 to 1% by weight, more preferably from 0.005 to 5% from the viewpoint of reducing the waviness of the substrate surface after polishing and the reduction of nanoprotrusion defects. It is 0.5% by weight, more preferably 0.01 to 0.2% by weight, still more preferably 0.01 to 0.1% by weight, particularly preferably 0.01 to 0.075% by weight.

[研磨材]
本発明に使用される研磨材としては、研磨用に一般的に使用されている研磨材を使用することができ、金属、金属若しくは半金属の炭化物、窒化物、酸化物、又はホウ化物、ダイヤモンド等があげられる。金属又は半金属元素は、周期律表(長周期型)の2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、6A、7A又は8族由来のものである。研磨材の具体的な例としては、酸化アルミニウム(アルミナ)、炭化珪素、ダイヤモンド、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、シリカ等が挙げられ、これらの1種以上を使用することは研磨速度を向上させる観点から好ましい。中でもアルミナ、コロイダルシリカが、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から好ましく、コロイダルシリカがさらに好ましい。
[Abrasive]
As the abrasive used in the present invention, abrasives generally used for polishing can be used, including metal, metal or metalloid carbide, nitride, oxide, boride, diamond. Etc. The metal or metalloid element is derived from Group 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 6A, 7A or Group 8 of the periodic table (long period type). Specific examples of the abrasive include aluminum oxide (alumina), silicon carbide, diamond, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, zirconium oxide, silica, and the like, and one or more of these are used. This is preferable from the viewpoint of improving the polishing rate. Of these, alumina and colloidal silica are preferable from the viewpoint of waviness of the substrate surface after polishing and reduction of nanoprotrusion defects, and colloidal silica is more preferable.

コロイダルシリカは、ケイ酸水溶液から生成させる公知の製造方法等により得られたものでもよい。シリカ粒子の使用形態としては、操作性の観点からスラリー状であることが好ましい。本発明は、好ましくは、後述する所定のシリカ粒子を上述の共重合体と組み合わせることによりさらにいっそう研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥を低減できるという知見に基づく。   The colloidal silica may be obtained by a known production method or the like produced from a silicic acid aqueous solution. The usage form of the silica particles is preferably a slurry from the viewpoint of operability. The present invention is preferably based on the finding that waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing can be further reduced by combining predetermined silica particles described later with the above-mentioned copolymer.

具体的には、本発明は、好ましい態様において、従来から制御対象となっていた平均粒径に加え、異なる2つの検出角におけるCV値の差(ΔCV値)に着目し、これらの2つのパラメータを用いて制御された研磨材を上述の共重合体と組み合わせることで、研磨後のスクラッチに加え、基板表面のうねりとナノ突起欠陥をいっそう低減できるという知見に基づく。   Specifically, in a preferred embodiment, the present invention focuses on the difference between the CV values (ΔCV values) at two different detection angles in addition to the average particle diameter that has been conventionally controlled, and these two parameters. In combination with the above-mentioned copolymer, the abrasive controlled using the above is based on the knowledge that in addition to the scratch after polishing, the waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface can be further reduced.

[研磨材の平均粒径]
〔動的光散乱法において検出角90度で測定される散乱強度分布に基づく平均粒径〕
本明細書において研磨材の平均粒径には、2種類の平均粒径、すなわち、透過型電子顕微鏡観察により測定される平均粒径(S2)、及び、動的光散乱法において検出角90度で測定される散乱強度分布に基づく平均粒径が用いられ、具体的には実施例に記載の方法により測定される。動的光散乱法において検出角90度で測定される散乱強度分布に基づく平均粒径は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥を低減する観点から、1〜40nmが好ましく、5〜37nmがより好ましく、10〜35nmがさらに好ましい。
[Average particle size of abrasive]
[Average particle diameter based on scattering intensity distribution measured at a detection angle of 90 degrees in the dynamic light scattering method]
In the present specification, the average particle size of the abrasive includes two types of average particle size, that is, the average particle size (S2) measured by transmission electron microscope observation, and the detection angle of 90 degrees in the dynamic light scattering method. The average particle diameter based on the scattering intensity distribution measured in (1) is used, and specifically measured by the method described in the examples. The average particle diameter based on the scattering intensity distribution measured at a detection angle of 90 degrees in the dynamic light scattering method is preferably 1 to 40 nm, and preferably 5 to 37 nm from the viewpoint of reducing waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing. Is more preferable, and 10 to 35 nm is more preferable.

[研磨材のΔCV値]
本明細書において研磨材のΔCV値は、動的光散乱法により検出角30度(前方散乱)の散乱強度分布に基づき測定される粒径の標準偏差を、動的光散乱法により検出角30度の散乱強度分布に基づき測定される平均粒径で除して100を掛けた変動係数(CV)の値(CV30)と、動的光散乱法により検出角90度(側方散乱)の散乱強度分布に基づき測定される粒径の標準偏差を、動的光散乱法により検出角90度の散乱強度分布に基づき測定される平均粒径で除して100を掛けた変動係数の値(CV90)との差(ΔCV=CV30−CV90)をいい、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。本発明の研磨液組成物に使用される研磨材のΔCV値は、生産性を損なうことなくスクラッチ及び表面粗さを低減する観点から、0〜14%が好ましく、0〜10%がより好ましく、0〜7%がさらに好ましく、0〜5%がさらにより好ましい。
[ΔCV value of abrasive]
In this specification, the ΔCV value of the abrasive is the standard deviation of the particle diameter measured based on the scattering intensity distribution at a detection angle of 30 degrees (forward scattering) by the dynamic light scattering method, and the detection angle of 30 by the dynamic light scattering method. Scattering with a coefficient of variation (CV30) multiplied by 100 divided by the average particle size measured based on the scattering intensity distribution in degrees (CV30) and a detection angle of 90 degrees (side scattering) by the dynamic light scattering method A coefficient of variation (CV90) obtained by dividing the standard deviation of the particle diameter measured based on the intensity distribution by the average particle diameter measured based on the scattering intensity distribution at a detection angle of 90 degrees by the dynamic light scattering method and multiplying by 100. ) (ΔCV = CV30−CV90), specifically, it can be measured by the method described in the examples. The ΔCV value of the abrasive used in the polishing composition of the present invention is preferably 0 to 14%, more preferably 0 to 10% from the viewpoint of reducing scratches and surface roughness without impairing productivity. 0 to 7% is more preferable, and 0 to 5% is even more preferable.

[研磨材のCV値]
本明細書においてコロイダルシリカのCV値は、動的光散乱法における散乱強度分布に基づく標準偏差を平均粒径で除して100を掛けた変動係数の値であって、上述のとおり、特に、検出角90度(側方散乱)で測定されるCV値をCV90、検出角30度(前方散乱)で測定されるCV値をCV30といい、具体的には実施例に記載の方法により得ることができる。本発明の研磨液組成物に使用されるコロイダルシリカのCV90は、生産性を損なうことなくスクラッチ及び表面粗さを低減する観点から、1〜35%が好ましく、5〜34%がより好ましく、10〜33%がさらに好ましい。
[CV value of abrasive]
In this specification, the CV value of colloidal silica is a value of a coefficient of variation obtained by dividing the standard deviation based on the scattering intensity distribution in the dynamic light scattering method by the average particle diameter and multiplying by 100, and as described above, The CV value measured at a detection angle of 90 degrees (side scatter) is referred to as CV90, and the CV value measured at a detection angle of 30 degrees (forward scatter) is referred to as CV30. Specifically, it is obtained by the method described in the examples. Can do. The CV90 of colloidal silica used in the polishing composition of the present invention is preferably 1 to 35%, more preferably 5 to 34%, from the viewpoint of reducing scratches and surface roughness without impairing productivity. ~ 33% is more preferred.

本発明者らは、研磨材のΔCV値と研磨材凝集体(非球状粒子)の含有量との間に相関関係があること、及びΔCV値が所定範囲の研磨材を用いることにより、研磨後の基板のスクラッチ、研磨後の基板表面のうねり及びナノ突起欠陥を低減できることを見出した。係る効果が奏される理由は明らかではないが、ΔCV値を制御することで研磨材の一次粒子が凝集して生じた50〜200nmの研磨材凝集体(非球状粒子)が低減され、かかる凝集体が少ない研磨材を本発明の共重合体と組み合わせることで、研磨中に生じる前記凝集体の生成をより抑制し、かつ研磨時の摩擦振動を低減して研磨パッドの開孔部からの研磨材凝集体の脱落をより防止し、研磨後の基板のスクラッチに加え、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥をより低減していると推定される。但し、本発明はこれらの推定メカニズムに限定されない。   The inventors have found that there is a correlation between the ΔCV value of the abrasive and the content of the abrasive agglomerates (non-spherical particles), and by using an abrasive having a ΔCV value within a predetermined range, It was found that scratches on the substrate, waviness on the substrate surface after polishing, and nanoprotrusion defects can be reduced. The reason why such an effect is exerted is not clear, but by controlling the ΔCV value, 50 to 200 nm of abrasive aggregates (non-spherical particles) generated by agglomeration of the primary particles of the abrasive are reduced, and such agglomeration is performed. By combining a polishing material with less aggregate with the copolymer of the present invention, the formation of the agglomerates that occur during polishing is further suppressed, and friction vibration during polishing is reduced to polish from the opening of the polishing pad. It is presumed that the material aggregates are further prevented from falling off, and in addition to scratching of the substrate after polishing, waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing are further reduced. However, the present invention is not limited to these estimation mechanisms.

研磨材のΔCV値の調整方法としては、研磨液組成物の調製において50〜200nmの研磨材凝集物(非球状粒子)を生成しないようにする下記の方法が挙げられる。
A)研磨液組成物のろ過による方法
B)研磨材製造時の工程管理による方法
Examples of the method for adjusting the ΔCV value of the abrasive include the following methods for preventing formation of abrasive aggregates (non-spherical particles) of 50 to 200 nm in the preparation of the polishing liquid composition.
A) Method by filtration of polishing liquid composition B) Method by process control during production of abrasive

研磨材がコロイダルシリカの場合、上記A)では、例えば、遠心分離や精密フィルターろ過(特開2006‐102829及び特開2006‐136996)により、50〜200nmのシリカ凝集体を除去することでΔCV値を低減できる。   When the abrasive is colloidal silica, in the above A), the ΔCV value can be obtained by removing silica aggregates of 50 to 200 nm by, for example, centrifugation or precision filter filtration (JP 2006-102829 and JP 2006-136996). Can be reduced.

また、コロイダルシリカは、通常、1)10重量%未満の3号ケイ酸ソーダと種粒子(小粒径シリカ)の混合液(シード液)を反応層に入れ、60℃以上に加熱し、2)そこに3号ケイ酸ソーダを陽イオン交換樹脂に通した酸性の活性ケイ酸水溶液とアルカリ(アルカリ金属又は第4級アンモニウム)とを滴下してpHを一定にして球状の粒子を成長させ、3)熟成後に蒸発法や限外ろ過法で濃縮することで得られる(特開昭47−1964、特公平1−23412、特公平4−55125、特公平4−55127)。しかし、同じ製造プロセスで少し工程を変えると非球状粒子の製造も可能であることが多く報告されている。例えば、活性ケイ酸は非常に不安定なため意図的にCaやMgなどの多価金属イオンを添加すると細長い形状のシリカゾルを製造できる。さらに、反応層の温度(水の沸点を越えると蒸発し気液界面でシリカが乾燥)、反応層のpH(9以下ではシリカ粒子の連結が起きやすい)、反応層のSiO2/M2O(Mはアルカリ金属又は第4級アンモニウム)、及びモル比(30〜60で非球状シリカを選択的に生成)などを変えることで非球状シリカが製造できる(特公平8−5657、特許2803134、特開2006−80406、特開2007−153671)。したがって、上記B)では、公知の球状コロイダルシリカ製造プロセスにおいて、局部的に非球状シリカが生成する条件にならないように工程管理を行うことでΔCV値を小さく調整することができる。 Colloidal silica is usually 1) a mixed solution (seed solution) of less than 10% by weight of No. 3 sodium silicate and seed particles (small particle silica) is put in a reaction layer and heated to 60 ° C. or higher. ) Dropping an acidic active silicic acid aqueous solution obtained by passing No. 3 sodium silicate through a cation exchange resin and an alkali (alkali metal or quaternary ammonium) dropwise to grow a spherical particle with a constant pH, 3) Obtained by concentrating by evaporation or ultrafiltration after aging (Japanese Patent Laid-Open No. 47-1964, Japanese Patent Publication No. 1-223412, Japanese Patent Publication No. 4-55125, Japanese Patent Publication No. 4-55127). However, it is often reported that non-spherical particles can be produced by slightly changing the process in the same production process. For example, activated silicic acid is very unstable, and when a polyvalent metal ion such as Ca or Mg is intentionally added, an elongated silica sol can be produced. Further, the temperature of the reaction layer (evaporates when the boiling point of water is exceeded and the silica is dried at the gas-liquid interface), the pH of the reaction layer (silica particles are liable to be linked below 9), the SiO 2 / M 2 O of the reaction layer. (M is an alkali metal or quaternary ammonium), and non-spherical silica can be produced by changing the molar ratio (selectively producing non-spherical silica at 30 to 60) (Japanese Patent Publication No. 8-5657, Patent 2803134, JP, 2006-80406, JP, 2007-153671). Therefore, in the above-mentioned B), in the known spherical colloidal silica production process, the ΔCV value can be adjusted to be small by performing process control so as not to be a condition for generating non-spherical silica locally.

[研磨材の真球率]
本明細書において研磨材の透過型電子顕微鏡観察により測定される真球率は、透過型電子顕微鏡により得られる研磨材粒子一個の投影面積(A1)と該粒子の周長を円周とする円の面積(A2)との比、すなわち、「A1/A2」の値であって、例えば、本発明の研磨液組成物における任意の50〜100個の研磨材についての「A1/A2」の値の平均値として求めることができる。研磨材の真球率は、具体的には、実施例に記載の方法により測定されうる。生産性を損なうことなくスクラッチ及び表面粗さを低減する観点から、本発明の研磨液組成物に使用される研磨材の真球率は、0.75〜1であり、0.75〜0.95が好ましく、0.75〜0.85がより好ましい。
[Sphericality of abrasive]
In this specification, the true sphere ratio measured by observation of the abrasive with a transmission electron microscope is a circle with the projected area (A1) of one abrasive particle obtained by the transmission electron microscope and the circumference of the particle as the circumference. To the area (A2), that is, the value of “A1 / A2”, for example, the value of “A1 / A2” for any 50 to 100 abrasives in the polishing composition of the present invention It can be calculated as an average value. Specifically, the true sphericity of the abrasive can be measured by the method described in Examples. From the viewpoint of reducing scratches and surface roughness without impairing productivity, the sphericity of the abrasive used in the polishing composition of the present invention is 0.75 to 1, and 0.75 to 0.00. 95 is preferable, and 0.75 to 0.85 is more preferable.

[研磨材の表面粗度]
本明細書において研磨材の表面粗度は、ナトリウム滴定法により測定される比表面積(SA1)と透過型電子顕微鏡観察により測定される平均粒径(S2)から換算される比表面積(SA2)との比である「SA1/SA2」の値をいい、具体的には、実施例に記載の方法により測定される。ナトリウム滴定法を適用する場合、研磨材はシリカであることが好ましい。ここで、ナトリウム滴定法により測定される比表面積(SA1)とは、研磨材に対して水酸化ナトリウム溶液を滴定したときの水酸化ナトリウム溶液の消費量から求められるものであり、実際の表面積を反映したものと言える。具体的には、研磨材表面に起伏又は疣状突起などに富むものである程、比表面積(SA1)は大きくなる。一方、透過型電子顕微鏡により測定される平均粒径(S2)から算出される比表面積(SA2)は研磨材を理想的な球状粒子と仮定し、算出される。具体的には平均粒径(S2)が大きいほど、比表面積(SA2)は小さくなる。比表面積は単位質量あたりの表面積を示すものであって、表面粗度(SA1/SA2)の値については、研磨材が球状であって、研磨材表面に多くの疣状突起を有する程、大きい値を示し、研磨材表面の疣状突起が少なく、平滑である程、小さい値を示し、その値は1に近づく。
[Surface roughness of abrasive]
In this specification, the surface roughness of the abrasive is the specific surface area (SA2) calculated from the specific surface area (SA1) measured by the sodium titration method and the average particle diameter (S2) measured by transmission electron microscope observation. The value of “SA1 / SA2”, which is the ratio of the above, is specifically measured by the method described in the examples. When applying the sodium titration method, the abrasive is preferably silica. Here, the specific surface area (SA1) measured by the sodium titration method is obtained from the consumption amount of the sodium hydroxide solution when the sodium hydroxide solution is titrated against the abrasive, and the actual surface area is calculated as follows. It can be said that it was reflected. Specifically, the specific surface area (SA1) increases as the surface of the abrasive material is richer in undulations or ridges. On the other hand, the specific surface area (SA2) calculated from the average particle diameter (S2) measured by a transmission electron microscope is calculated assuming that the abrasive is an ideal spherical particle. Specifically, the specific surface area (SA2) decreases as the average particle size (S2) increases. The specific surface area indicates the surface area per unit mass, and the value of the surface roughness (SA1 / SA2) is so large that the abrasive is spherical and has many hook-like protrusions on the abrasive surface. The value is smaller, the smaller the number of wrinkle-like protrusions on the surface of the abrasive and the smoother the surface, the smaller the value.

生産性を損なうことなくスクラッチ及び表面粗さを低減する観点から、本発明の研磨液組成物に使用される研磨材の表面粗度(SA1/SA2)は、1.3以上であり、1.3〜2.5が好ましく、1.3〜2.0がより好ましい。   From the viewpoint of reducing scratches and surface roughness without impairing productivity, the surface roughness (SA1 / SA2) of the abrasive used in the polishing composition of the present invention is 1.3 or more. 3-2.5 are preferable and 1.3-2.0 are more preferable.

研磨材の真球率、表面粗度(SA1/SA2)及び平均粒径は、従来公知の研磨材の製造方法を用いて調整することができる。例えば、特開2008−137822号公報、特開2008−169102号公報に記載の製造方法を例示することができるが、本発明はこれに限定されない。   The sphericity, surface roughness (SA1 / SA2), and average particle size of the abrasive can be adjusted using a conventionally known method for producing an abrasive. For example, the production methods described in JP 2008-137822 A and JP 2008-169102 A can be exemplified, but the present invention is not limited thereto.

なお、研磨材の粒径分布を調整する方法としては、特に限定されないが、その製造段階における粒子の成長過程で新たな核となる粒子を加えることにより所望の粒径分布を持たせる方法や、異なる粒径分布を有する2種以上の研磨材粒子を混合して所望の粒径分布を持たせる方法等が挙げられる。   The method of adjusting the particle size distribution of the abrasive is not particularly limited, and a method of giving a desired particle size distribution by adding particles as a new nucleus in the process of particle growth in the production stage, Examples include a method of mixing two or more kinds of abrasive particles having different particle size distributions so as to have a desired particle size distribution.

研磨液組成物中における研磨材の含有量は、研磨速度を向上させる観点から、0.5重量%以上が好ましく、1重量%以上がより好ましく、3重量%以上がさらに好ましく、4重量%以上がさらにより好ましい。また、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点からは、20重量%以下が好ましく、15重量%以下がより好ましく、13重量%以下がさらに好ましく、10重量%以下がさらにより好ましい。すなわち、研磨材の含有量は、0.5〜20重量%が好ましく、1〜15重量%がより好ましく、3〜13重量%がさらに好ましく、4〜10重量%がさらにより好ましい。   The content of the abrasive in the polishing liquid composition is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, further preferably 3% by weight or more, from the viewpoint of improving the polishing rate, and 4% by weight or more. Is even more preferred. Further, from the viewpoint of reducing the waviness of the substrate surface after polishing and the reduction of nanoprojection defects, it is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, still more preferably 13% by weight or less, and even more preferably 10% by weight or less. preferable. That is, the content of the abrasive is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 1 to 15% by weight, further preferably 3 to 13% by weight, and still more preferably 4 to 10% by weight.

また、研磨液組成物中における、研磨材と共重合体との濃度比[研磨材の濃度(重量%)/共重合体の濃度(重量%)]は、研磨後の基板表面のうねりとナノ突起欠陥の低減の観点から、5〜5000が好ましく、10〜1000がより好ましく、25〜500がさらに好ましい。   In addition, the concentration ratio of the abrasive to the copolymer [the concentration of the abrasive (wt%) / the concentration of the copolymer (wt%)] in the polishing composition is determined by the undulation of the substrate surface after polishing and nano From the viewpoint of reducing protrusion defects, 5-5000 is preferable, 10-1000 is more preferable, and 25-500 is more preferable.

[水]
本発明の研磨液組成物は、媒体として水を含むことができ、前記水として蒸留水、イオン交換水、超純水等を使用できる。被研磨基板の表面清浄性の観点からイオン交換水及び超純水が好ましく、超純水がより好ましい。研磨液組成物中の水の含有量は、60〜99.4重量%が好ましく、70〜98.9重量%がより好ましい。また、本発明の効果を阻害しない範囲内でアルコール等の有機溶剤を配合してもよい。
[water]
The polishing composition of the present invention can contain water as a medium, and distilled water, ion exchange water, ultrapure water, or the like can be used as the water. From the viewpoint of the surface cleanliness of the substrate to be polished, ion exchange water and ultrapure water are preferable, and ultrapure water is more preferable. The content of water in the polishing composition is preferably 60 to 99.4% by weight, and more preferably 70 to 98.9% by weight. Moreover, you may mix | blend organic solvents, such as alcohol, in the range which does not inhibit the effect of this invention.

[酸]
本発明の研磨液組成物は、酸及び/又はその塩を含むことが好ましい。本発明の研磨液組成物に使用される酸及び/又はその塩としては、研磨速度の向上の観点から、その酸のpK1が2以下の化合物が好ましく、スクラッチを低減する観点から、好ましくはpK1が1.5以下、より好ましくは1以下、さらに好ましくはpK1で表せない程の強い酸性を示す化合物である。好ましい酸としては、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及びその塩、2−アミノエチルホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン−1,1,−ジホスホン酸、エタン−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1,2−ジカルボキシ−1,2−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2−ホスホノブタン−1,2−ジカルボン酸、1−ホスホノブタン−2,3,4−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸等の有機ホスホン酸及びその塩、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸等のアミノカルボン酸及びその塩、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸等のカルボン酸及びその塩等が挙げられる。中でも、スクラッチ低減の観点から、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸及びそれらの塩が好ましい。また、無機酸及びその塩の中では、リン酸、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸及びそれらの塩がより好ましく、リン酸、硫酸がさらに好ましい。カルボン酸及びその塩の中では、クエン酸、酒石酸、マレイン酸がより好ましく、クエン酸がさらに好ましい。有機ホスホン酸及びその塩の中では、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)及びそれらの塩がより好ましく、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)がさらに好ましい。これらの酸及びその塩は単独で又は2種以上を混合して用いてもよいが、研磨速度の向上、ナノ突起低減及び基板の洗浄性向上の観点から、2種以上を混合して用いることが好ましく、リン酸、硫酸、クエン酸及び1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸からなる群から選択される2種以上の酸を混合して用いることがさらに好ましい。ここで、pK1とは有機化合物又は無機化合物の第一酸解離定数(25℃)の逆数の対数値である。各化合物のpK1は例えば改訂4版化学便覧(基礎編)II、pp316−325(日本化学会編)等に記載されている。
[acid]
The polishing liquid composition of the present invention preferably contains an acid and / or a salt thereof. The acid and / or salt thereof used in the polishing composition of the present invention is preferably a compound having a pK1 of 2 or less from the viewpoint of improving the polishing rate, and preferably pK1 from the viewpoint of reducing scratches. Is 1.5 or less, more preferably 1 or less, and still more preferably a compound exhibiting strong acidity that cannot be expressed by pK1. Preferred acids include nitric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, persulfuric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, amidosulfuric acid and the like, and salts thereof, 2-aminoethylphosphone Acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid), ethane-1,1, -diphosphonic acid, ethane-1 , 1,2-Triphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic Acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobu Organic phosphonic acids such as N-2,3,4-tricarboxylic acid and α-methylphosphonosuccinic acid and salts thereof, aminocarboxylic acids such as glutamic acid, picolinic acid and aspartic acid and salts thereof, citric acid, tartaric acid and oxalic acid Carboxylic acids such as nitroacetic acid, maleic acid and oxaloacetic acid and salts thereof. Among these, inorganic acids, carboxylic acids, organic phosphonic acids, and salts thereof are preferable from the viewpoint of reducing scratches. Among inorganic acids and salts thereof, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, perchloric acid and salts thereof are more preferred, and phosphoric acid and sulfuric acid are more preferred. Among the carboxylic acids and salts thereof, citric acid, tartaric acid, and maleic acid are more preferable, and citric acid is more preferable. Among organic phosphonic acids and salts thereof, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) and their salts are more preferred. 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid and aminotri (methylenephosphonic acid) are more preferable. These acids and salts thereof may be used alone or in combination of two or more, but from the viewpoint of improving the polishing rate, reducing nanoprotrusions and improving the cleaning property of the substrate, use two or more in combination. It is more preferable to use a mixture of two or more acids selected from the group consisting of phosphoric acid, sulfuric acid, citric acid and 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid. Here, pK1 is a logarithmic value of the reciprocal of the first acid dissociation constant (25 ° C.) of the organic compound or inorganic compound. The pK1 of each compound is described in, for example, the revised 4th edition, Chemical Handbook (Basic Edition) II, pp316-325 (Edited by Chemical Society of Japan).

これらの酸の塩を用いる場合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との塩が挙げられる。上記金属の具体例としては、周期律表(長周期型)1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、6A、7A又は8族に属する金属が挙げられる。これらの中でも、スクラッチ低減の観点から1A族に属する金属又はアンモニウムとの塩が好ましい。   The counter ion in the case of using these acid salts is not particularly limited, and specific examples thereof include salts with metals, ammonium, alkylammonium and the like. Specific examples of the metal include metals belonging to the periodic table (long-period type) 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 6A, 7A, or Group 8. Among these, a salt with a metal belonging to Group 1A or ammonium is preferable from the viewpoint of reducing scratches.

研磨液組成物中における前記酸及びその塩の含有量は、研磨速度向上、表面粗さ及びスクラッチ低減の観点から、0.001〜5重量%が好ましく、より好ましくは0.01〜4重量%であり、さらに好ましくは0.05〜3重量%、さらにより好ましくは0.1〜2.0重量%である。   The content of the acid and its salt in the polishing composition is preferably 0.001 to 5% by weight, more preferably 0.01 to 4% by weight, from the viewpoints of improving the polishing rate, surface roughness, and reducing scratches. More preferably, it is 0.05 to 3% by weight, and still more preferably 0.1 to 2.0% by weight.

[酸化剤]
本発明の研磨液組成物は、酸化剤を含むことが好ましい。本発明の研磨液組成物に使用できる酸化剤としては、研磨速度を向上させる観点から、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。
[Oxidant]
The polishing composition of the present invention preferably contains an oxidant. As an oxidizing agent that can be used in the polishing liquid composition of the present invention, from the viewpoint of improving the polishing rate, peroxide, permanganic acid or a salt thereof, chromic acid or a salt thereof, peroxo acid or a salt thereof, oxygen acid or an acid thereof Examples thereof include salts, metal salts, nitric acids, sulfuric acids and the like.

前記過酸化物としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム等が挙げられ、過マンガン酸又はその塩としては、過マンガン酸カリウム等が挙げられ、クロム酸又はその塩としては、クロム酸金属塩、重クロム酸金属塩等が挙げられ、ペルオキソ酸又はその塩としては、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸金属塩、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸等が挙げられ、酸素酸又はその塩としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム等が挙げられ、金属塩類としては、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、クエン酸鉄(III)、硫酸アンモニウム鉄(III)等が挙げられる。   Examples of the peroxide include hydrogen peroxide, sodium peroxide, barium peroxide, etc., examples of the permanganic acid or salt thereof include potassium permanganate, and examples of the chromic acid or salt thereof include chromium. Acid metal salts, metal dichromates, and the like. Peroxo acids or salts thereof include peroxodisulfuric acid, ammonium peroxodisulfate, peroxodisulfate metal salts, peroxophosphoric acid, peroxosulfuric acid, sodium peroxoborate, and performic acid. Peroxyacetic acid, perbenzoic acid, perphthalic acid, etc., and oxygen acids or salts thereof include hypochlorous acid, hypobromite, hypoiodous acid, chloric acid, bromic acid, iodic acid, hypochlorous acid. Examples thereof include sodium chlorate and calcium hypochlorite. Examples of metal salts include iron (III) chloride, iron (III) sulfate, iron (III) nitrate, and iron citrate. III), ammonium iron (III), and the like.

好ましい酸化剤としては、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)等が挙げられる。より好ましい酸化剤としては、表面に金属イオンが付着せず汎用に使用され安価であるという観点から過酸化水素が挙げられる。これらの酸化剤は、単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。   Preferable oxidizing agents include hydrogen peroxide, iron (III) nitrate, peracetic acid, ammonium peroxodisulfate, iron (III) sulfate, and iron (III) ammonium sulfate. As a more preferable oxidizing agent, hydrogen peroxide is mentioned from the viewpoint that metal ions do not adhere to the surface and are generally used and inexpensive. These oxidizing agents may be used alone or in admixture of two or more.

研磨液組成物中における前記酸化剤の含有量は、研磨速度向上の観点から、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、さらに好ましくは0.1重量%以上であり、表面粗さ、うねり及びスクラッチ低減の観点から、好ましくは4重量%以下、より好ましくは2重量%以下、さらに好ましくは1重量%以下である。従って、表面品質を保ちつつ研磨速度を向上させるためには、上記含有量は、好ましくは0.01〜4重量%、より好ましくは0.05〜2重量%、さらに好ましくは0.1〜1重量%である。   The content of the oxidizing agent in the polishing liquid composition is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, and further preferably 0.1% by weight or more from the viewpoint of improving the polishing rate. In view of surface roughness, waviness and scratch reduction, it is preferably 4% by weight or less, more preferably 2% by weight or less, and further preferably 1% by weight or less. Therefore, in order to improve the polishing rate while maintaining the surface quality, the content is preferably 0.01 to 4% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight, and still more preferably 0.1 to 1. % By weight.

[その他の成分]
本発明の研磨液組成物には、必要に応じて他の成分を配合することができる。他の成分としては、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、界面活性剤等が挙げられる。研磨液組成物中のこれら他の任意成分の含有量は、0〜10重量%が好ましく、0〜5重量%がより好ましい。但し、本発明の研磨液組成物は、他の成分、とりわけ界面活性剤を含むことなく、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥の低減効果を発揮し得る。さらに、本発明の研磨液組成物は、アルミナ砥粒を含ませることができ、最終研磨工程より前の粗研磨工程に使用することもできる。
[Other ingredients]
In the polishing composition of the present invention, other components can be blended as necessary. Examples of other components include a thickener, a dispersant, a rust inhibitor, a basic substance, and a surfactant. 0-10 weight% is preferable and, as for content of these other arbitrary components in polishing liquid composition, 0-5 weight% is more preferable. However, the polishing liquid composition of the present invention can exhibit the effect of reducing waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing without containing other components, particularly a surfactant. Furthermore, the polishing composition of the present invention can contain alumina abrasive grains and can be used in a rough polishing step prior to the final polishing step.

[研磨液組成物のpH]
本発明の研磨液組成物のpHは、研磨速度向上の観点から4以下が好ましく、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3以下、さらにより好ましくは2.5以下である。また、表面粗さ低減の観点から、0.5以上が好ましく、より好ましくは0.8以上、さらに好ましくは1.0以上、さらにより好ましくは1.2以上である。また、研磨液組成物の廃液pHは、研磨速度向上の観点から4以下が好ましく、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.5以下、さらにより好ましくは3.0以下である。また、表面粗さ低減の観点から、研磨液組成物の廃液pHは、0.8以上が好ましく、より好ましくは1.0以上、さらに好ましくは1.2以上、さらにより好ましくは1.5以上である。なお、廃液pHとは、研磨液組成物を用いた研磨工程における研磨廃液、即ち、研磨機より排出された直後の研磨液組成物のpHをいう。
[PH of polishing composition]
The pH of the polishing composition of the present invention is preferably 4 or less, more preferably 3.5 or less, still more preferably 3 or less, and even more preferably 2.5 or less, from the viewpoint of improving the polishing rate. Moreover, 0.5 or more is preferable from a viewpoint of surface roughness reduction, More preferably, it is 0.8 or more, More preferably, it is 1.0 or more, More preferably, it is 1.2 or more. In addition, the waste liquid pH of the polishing composition is preferably 4 or less, more preferably 3.5 or less, still more preferably 3.5 or less, and even more preferably 3.0 or less, from the viewpoint of improving the polishing rate. Further, from the viewpoint of reducing the surface roughness, the waste liquid pH of the polishing composition is preferably 0.8 or more, more preferably 1.0 or more, still more preferably 1.2 or more, and even more preferably 1.5 or more. It is. The waste liquid pH refers to the polishing waste liquid in the polishing step using the polishing liquid composition, that is, the pH of the polishing liquid composition immediately after being discharged from the polishing machine.

[研磨液組成物の調製方法]
本発明の研磨液組成物は、例えば、水と、研磨材と、共重合体と、さらに所望により、酸及び/又はその塩と、酸化剤と、他の成分とを公知の方法で混合することにより調製できる。この際、研磨材は、濃縮されたスラリーの状態で混合されてもよいし、水等で希釈してから混合されてもよい。本発明の研磨液組成物中における各成分の含有量や濃度は、上述した範囲であるが、その他の態様として、本発明の研磨液組成物を濃縮物として調製してもよい。
[Method for preparing polishing liquid composition]
In the polishing composition of the present invention, for example, water, an abrasive, a copolymer, and, if desired, an acid and / or a salt thereof, an oxidizing agent, and other components are mixed by a known method. Can be prepared. At this time, the abrasive may be mixed in a concentrated slurry state or may be mixed after being diluted with water or the like. Although content and density | concentration of each component in the polishing liquid composition of this invention are the ranges mentioned above, you may prepare the polishing liquid composition of this invention as a concentrate as another aspect.

[磁気ディスク基板の製造方法]
本発明は、その他の態様として、磁気ディスク基板の製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう。)に関する。本発明の製造方法は、上述した本発明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、「本発明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である。これにより、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥が低減された磁気ディスク基板を提供できる。本発明の製造方法は、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。よって、本発明の製造方法は、その他の態様として、本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程を含む垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造方法である。
[Method of manufacturing magnetic disk substrate]
As another aspect, the present invention relates to a method of manufacturing a magnetic disk substrate (hereinafter also referred to as a manufacturing method of the present invention). The manufacturing method of the present invention includes a step of polishing a substrate to be polished using the above-described polishing liquid composition of the present invention (hereinafter, also referred to as “polishing process using the polishing liquid composition of the present invention”). It is a manufacturing method of a disk substrate. Thereby, in addition to scratches on the substrate surface after polishing, a magnetic disk substrate in which undulations and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing are reduced can be provided. The manufacturing method of the present invention is particularly suitable for a method for manufacturing a magnetic disk substrate for perpendicular magnetic recording. Therefore, as another aspect, the manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a magnetic disk substrate for a perpendicular magnetic recording system including a polishing step using the polishing composition of the present invention.

本発明の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する方法の具体例としては、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、本発明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方法が挙げられる。   As a specific example of a method for polishing a substrate to be polished using the polishing liquid composition of the present invention, the substrate to be polished is sandwiched between a surface plate to which a polishing pad such as a non-woven organic polymer polishing cloth is attached. A method of polishing the substrate to be polished by moving the surface plate or the substrate to be polished while supplying the polishing composition of the invention to the polishing machine can be mentioned.

被研磨基板の研磨工程が多段階で行われる場合は、本発明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。また使用した研磨液を再利用する循環研磨においても、本発明の研磨液組成物は使用できる。なお、研磨機としては、特に限定されず、磁気ディスク基板研磨用の公知の研磨機が使用できる。   In the case where the polishing process of the substrate to be polished is performed in multiple stages, the polishing process using the polishing composition of the present invention is preferably performed in the second stage and more preferably in the final polishing process. At that time, in order to avoid mixing of the polishing material and polishing liquid composition in the previous process, different polishing machines may be used, and in the case of using different polishing machines, polishing is performed for each polishing process. It is preferable to clean the substrate. Further, the polishing composition of the present invention can also be used in cyclic polishing in which the used polishing liquid is reused. The polishing machine is not particularly limited, and a known polishing machine for polishing a magnetic disk substrate can be used.

[研磨パッド]
本発明で使用される研磨パッドとしては、特に制限はなく、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るが、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。
[Polishing pad]
The polishing pad used in the present invention is not particularly limited, and a polishing pad of a suede type, a nonwoven fabric type, a polyurethane closed-cell foam type, or a two-layer type in which these are laminated can be used. From the viewpoint, a suede type polishing pad is preferable.

研磨パッドの表面部材の平均気孔径は、スクラッチ低減及びパッド寿命の観点から、50μm以下が好ましく、より好ましくは45μm以下、さらに好ましくは40μm以下、さらにより好ましくは35μm以下である。パッドの研磨液保持性の観点から、気孔で研磨液を保持し液切れを起こさないようにするために、平均気孔径は0.01μm以上が好ましく、より好ましくは0.1μm以上、さらに好ましくは1μm以上、さらにより好ましくは10μm以上である。また、研磨パッドの気孔径の最大値は、研磨速度維持の観点から、100μm以下が好ましく、より好ましくは70μm以下、さらに好ましくは60μm以下、特に好ましくは50μm以下である。   The average pore diameter of the surface member of the polishing pad is preferably 50 μm or less, more preferably 45 μm or less, still more preferably 40 μm or less, and even more preferably 35 μm or less, from the viewpoint of scratch reduction and pad life. From the viewpoint of holding the polishing liquid of the pad, the average pore diameter is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and still more preferably, in order to keep the polishing liquid in the pores and prevent the liquid from running out. It is 1 μm or more, more preferably 10 μm or more. Further, the maximum value of the pore size of the polishing pad is preferably 100 μm or less, more preferably 70 μm or less, still more preferably 60 μm or less, and particularly preferably 50 μm or less from the viewpoint of maintaining the polishing rate.

[研磨荷重]
本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程における研磨荷重は、好ましくは5.9kPa以上、より好ましくは6.9kPa以上、さらに好ましくは7.5kPa以上である。これにより、研磨速度の低下を抑制できるため、生産性の向上が可能となる。なお、本発明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、本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程は、研磨荷重は20kPa以下が好ましく、より好ましくは18kPa以下、さらに好ましくは16kPa以下である。これにより、スクラッチの発生を抑制することができる。したがって、本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程において研磨圧力は5.9〜20kPaが好ましく、6.9〜18kPaがより好ましく、7.5〜16kPaがさらに好ましい。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。
[Polishing load]
The polishing load in the polishing step using the polishing liquid composition of the present invention is preferably 5.9 kPa or more, more preferably 6.9 kPa or more, and further preferably 7.5 kPa or more. Thereby, since the fall of a grinding | polishing speed | rate can be suppressed, productivity can be improved. In the production method of the present invention, the polishing load refers to the pressure of the surface plate applied to the polishing surface of the substrate to be polished during polishing. In the polishing step using the polishing composition of the present invention, the polishing load is preferably 20 kPa or less, more preferably 18 kPa or less, and further preferably 16 kPa or less. Thereby, generation | occurrence | production of a scratch can be suppressed. Accordingly, in the polishing step using the polishing composition of the present invention, the polishing pressure is preferably 5.9 to 20 kPa, more preferably 6.9 to 18 kPa, and further preferably 7.5 to 16 kPa. The polishing load can be adjusted by applying air pressure or weight to at least one of the surface plate and the substrate to be polished.

[研磨液組成物の供給]
本発明の研磨液組成物を用いた研磨工程における本発明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0.05〜15mL/分であり、より好ましくは0.06〜10mL/分であり、さらに好ましくは0.07〜1mL/分、さらにより好ましくは0.08〜0.5mL/分、さらにより好ましくは0.12〜0.5mL/分である。
[Supply of polishing liquid composition]
From the viewpoint of reducing scratches, the supply rate of the polishing composition of the present invention in the polishing step using the polishing composition of the present invention is preferably 1 to 15 mL / min per 1 cm 2 of the substrate to be polished. More preferably 0.06 to 10 mL / min, still more preferably 0.07 to 1 mL / min, even more preferably 0.08 to 0.5 mL / min, even more preferably 0.12 to 0.5 mL / min. Minutes.

本発明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、本発明の研磨液組成物となる。   As a method for supplying the polishing composition of the present invention to a polishing machine, for example, a method of continuously supplying using a pump or the like can be mentioned. When supplying the polishing composition to the polishing machine, in addition to the method of supplying one component containing all the components, considering the stability of the polishing composition, etc., it is divided into a plurality of compounding component liquids, Two or more liquids can be supplied. In the latter case, for example, the plurality of compounding component liquids are mixed in the supply pipe or on the substrate to be polished to obtain the polishing liquid composition of the present invention.

[被研磨基板]
本発明において好適に使用される被研磨基板の材質としては、例えばシリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属若しくは半金属、又はこれらの合金や、ガラス、ガラス状カーボン、アモルファスカーボン等のガラス状物質や、アルミナ、二酸化珪素、窒化珪素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料や、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられる。中でも、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅等の金属や、これらの金属を主成分とする合金を含有する被研磨基板が好適である。特にNi−Pメッキされたアルミニウム合金基板や、アルミノシリケートガラスが適している。アルミノシリケートガラスは、結晶構造を有しているもの、化学強化処理を施したものが含まれる。化学強化処理は研磨後に行ってもよい。
[Polished substrate]
Examples of the material of the substrate to be polished preferably used in the present invention include metals, metalloids such as silicon, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, and titanium, or alloys thereof, glass, glassy carbon, and amorphous. Examples thereof include glassy substances such as carbon, ceramic materials such as alumina, silicon dioxide, silicon nitride, tantalum nitride, and titanium carbide, and resins such as polyimide resin. Among these, a substrate to be polished containing a metal such as aluminum, nickel, tungsten, copper, or an alloy containing these metals as a main component is preferable. In particular, an Ni—P plated aluminum alloy substrate or an aluminosilicate glass is suitable. Aluminosilicate glass includes those having a crystal structure and those subjected to chemical strengthening treatment. You may perform a chemical strengthening process after grinding | polishing.

また、本発明によれば、研磨後の基板表面のスクラッチに加えて、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥が低減された磁気ディスク基板を提供できるため、高度の表面平滑性が要求される垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板の研磨に好適に用いることができる。   Further, according to the present invention, in addition to scratching of the substrate surface after polishing, a magnetic disk substrate with reduced waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing can be provided, so that high surface smoothness is required. It can be suitably used for polishing a perpendicular magnetic recording type magnetic disk substrate.

上記被研磨基板の形状には特に制限はなく、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であればよい。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2〜95mm程度であり、その厚みは例えば0.5〜2mm程度である。   There is no restriction | limiting in particular in the shape of the said to-be-polished substrate, For example, what is necessary is just the shape which has planar parts, such as a disk shape, plate shape, slab shape, prism shape, and the shape which has curved surface parts, such as a lens. Of these, a disk-shaped substrate to be polished is suitable. In the case of a disk-shaped substrate to be polished, the outer diameter is, for example, about 2 to 95 mm, and the thickness is, for example, about 0.5 to 2 mm.

[研磨方法]
本発明は、その他の態様として、上述した研磨液組成物を研磨パッドに接触させながら被研磨基板を研磨することを含む被研磨基板の研磨方法に関する。本発明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に加えて、研磨後の基板表面のうねりやナノ突起欠陥が低減された磁気ディスク基板、特に垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板が好ましくは提供される。本発明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、磁気ディスク基板や磁気記録用媒体の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。なお、具体的な研磨の方法及び条件は、上述のとおりとすることができる。
[Polishing method]
As another aspect, the present invention relates to a method for polishing a substrate to be polished, which comprises polishing the substrate to be polished while bringing the above-mentioned polishing composition into contact with a polishing pad. By using the polishing method of the present invention, in addition to scratching of the substrate surface after polishing, waviness and nanoprotrusion defects on the substrate surface after polishing are reduced, particularly a perpendicular magnetic recording type magnetic disk substrate. Is preferably provided. Examples of the substrate to be polished in the polishing method of the present invention include those used in the manufacture of a magnetic disk substrate and a magnetic recording medium substrate as described above. A substrate used for production is preferred. The specific polishing method and conditions can be as described above.

[実施例1〜16、比較例1〜3]
共重合体であるスチレン/スチレンスルホン酸共重合体ナトリウム塩(St/NaSS)、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩(NaSS)、アクリル酸/スチレンスルホン酸共重合体ナトリウム塩(AA/NaSS)、又は、アクリル酸/2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸共重合体ナトリウム塩(AA/AMPS)(下記表2参照)と、研磨材として下記表1に示すコロイダルシリカとを使用して研磨液組成物を調製し、被研磨基板の研磨を行い、研磨後の基板のうねり、スクラッチ及びナノ突起欠陥を評価した。なお、下記表1における平均粒径は、動的光散乱法において検出角90度で測定される散乱強度分布に基づく平均粒径である。評価結果を下記表2に示す。共重合体の製造方法、研磨液組成物の調製方法、各パラメータの測定方法、研磨条件(研磨方法)及び評価方法は以下のとおりである。
[Examples 1 to 16, Comparative Examples 1 to 3]
Copolymer styrene / styrene sulfonic acid copolymer sodium salt (St / NaSS), polystyrene sulfonic acid sodium salt (NaSS), acrylic acid / styrene sulfonic acid copolymer sodium salt (AA / NaSS), or acrylic A polishing composition using acid / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid copolymer sodium salt (AA / AMPS) (see Table 2 below) and colloidal silica shown in Table 1 below as an abrasive. The substrate to be polished was prepared and the substrate was polished, and the waviness, scratches and nanoprojection defects of the substrate after polishing were evaluated. In addition, the average particle diameter in the following Table 1 is an average particle diameter based on a scattering intensity distribution measured at a detection angle of 90 degrees in the dynamic light scattering method. The evaluation results are shown in Table 2 below. The method for producing the copolymer, the method for preparing the polishing liquid composition, the method for measuring each parameter, the polishing conditions (polishing method), and the evaluation method are as follows.

[共重合体の製造方法]
下記表2の(共)重合体は、それぞれ、公知の溶液重合で製造された(共)重合体を使用した。なお、実施例1で使用した共重合体の製造方法を代表例として示す。
[Method for producing copolymer]
As the (co) polymers in the following Table 2, (co) polymers produced by known solution polymerization were used. In addition, the manufacturing method of the copolymer used in Example 1 is shown as a representative example.

〔実施例1記載の共重合体の製造法〕
1Lの四つ口フラスコに、イソプロピルアルコール180g(キシダ化学製)、イオン交換水370g、スチレン5g(キシダ化学製)、スチレンスルホン酸ナトリウム45g(和光純薬工業製)を仕込み、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩7.2g(V−50、和光純薬工業製)を反応開始剤として、83±2℃で2時間重合し、更に2時間熟成を行い、その後、減圧下で溶剤を除去することで、白色粉のスチレン/スチレンスルホン酸ナトリウム共重合体(10/90モル%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は7100であった。
[Method for Producing Copolymer of Example 1]
Into a 1 L four-necked flask, 180 g of isopropyl alcohol (manufactured by Kishida Chemical), 370 g of ion-exchanged water, 5 g of styrene (manufactured by Kishida Chemical), and 45 g of sodium styrenesulfonate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) were charged. Azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride 7.2 g (V-50, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a reaction initiator, polymerized at 83 ± 2 ° C. for 2 hours, and further aged for 2 hours. By removing the solvent under reduced pressure, a white powdery styrene / sodium styrenesulfonate copolymer (10/90 mol%) was obtained. The copolymer had a weight average molecular weight of 7,100.

実施例2〜16及び比較例2の各共重合体は、上記記載の方法に従い、モノマー比率を変更して重合を行った。また、比較例1にはポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩(NaSS、 東ソー社製)、比較例3にはアクリル酸/2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸共重合体ナトリウム塩(AA/AMPS、東亞合成社製)を用いた。各(共)重合体の重合比及び重量平均分子量は下記表2のとおりである。なお、重量平均分子量は、下記測定条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した。   The copolymers of Examples 2 to 16 and Comparative Example 2 were polymerized according to the above-described method while changing the monomer ratio. In Comparative Example 1, polystyrenesulfonic acid sodium salt (NaSS, manufactured by Tosoh Corporation) is used. In Comparative Example 3, acrylic acid / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid copolymer sodium salt (AA / AMPS, Toagosei Co., Ltd.) is used. Used). The polymerization ratio and weight average molecular weight of each (co) polymer are as shown in Table 2 below. The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC) method under the following measurement conditions.

〔St/NaSSのGPC条件〕
カラム :TSKgel α−M+TSKgel α−M(東ソー製)
ガードカラム:TSKguardcolumn α(東ソー製)
溶離液 :60mmol/L リン酸,50mmol/L LiBr/DMF
温度 :40℃
流速 :1.0mL/min
試料サイズ:3mg/mL
検出器 :RI
換算標準 :ポリスチレン
[GPC conditions for St / NaSS]
Column: TSKgel α-M + TSKgel α-M (manufactured by Tosoh Corporation)
Guard column: TSK guard column α (Tosoh)
Eluent: 60 mmol / L phosphoric acid, 50 mmol / L LiBr / DMF
Temperature: 40 ° C
Flow rate: 1.0 mL / min
Sample size: 3 mg / mL
Detector: RI
Conversion standard: Polystyrene

〔NaSSのGPC条件〕
カラム :TSKgel GMPWXL+TSKgel GMPWXL(東ソー製)
溶離液 :0.2Mリン酸バッファー/CH3CN=7/3(体積比)
温度 :40℃
流速 :1.0mL/min
試料サイズ:2mg/mL
検出器 :RI
換算標準 :ポリエチレングリコール
[GPC conditions for NaSS]
Column: TSKgel GMPWXL + TSKgel GMPWXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: 0.2M phosphate buffer / CH 3 CN = 7/3 (volume ratio)
Temperature: 40 ° C
Flow rate: 1.0 mL / min
Sample size: 2 mg / mL
Detector: RI
Conversion standard: Polyethylene glycol

〔AA/NaSS、及び、AA/AMPSのGPC条件〕
カラム :TSKgel G4000PWXL+TSKgel G2500PWXL(東ソー製)
溶離液 :0.2Mリン酸バッファー/CH3CN=9/1(体積比)
温度 :40℃
流速 :1.0mL/min
試料サイズ:5mg/mL
検出器 :RI
換算標準 :ポリアクリル酸Na
[AA / NaSS and AA / AMPS GPC conditions]
Column: TSKgel G4000PWXL + TSKgel G2500PWXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: 0.2 M phosphate buffer / CH 3 CN = 9/1 (volume ratio)
Temperature: 40 ° C
Flow rate: 1.0 mL / min
Sample size: 5 mg / mL
Detector: RI
Conversion standard: Polyacrylic acid Na

[研磨液組成物の調製方法]
下記表1に示すコロイダルシリカと、下記表2に示す(共)重合体と、硫酸(和光純薬工業社製 特級)と、HEDP(1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、ソルーシア・ジャパン製 ディクエスト2010)と、過酸化水素水(旭電化製 濃度:35重量%)とをイオン交換水に添加し、これらを混合することにより、下記表2に示すコロイダルシリカ及び共重合体を含む実施例1〜16及び比較例1〜3の研磨液組成物を調製した。研磨液組成物中におけるコロイダルシリカ、硫酸、HEDP、過酸化水素の含有量は、それぞれ、4.5重量%、0.4重量%、0.1重量%、0.4重量%とし、共重合体の含有量は、下記表2に示すとおりとした。
[Method for preparing polishing liquid composition]
Colloidal silica shown in Table 1 below, (co) polymer shown in Table 2 below, sulfuric acid (special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), HEDP (1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, Sorcia Japan Diquest 2010) and hydrogen peroxide water (concentration: 35% by weight manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) are added to ion-exchanged water and mixed to contain colloidal silica and copolymers shown in Table 2 below. The polishing liquid composition of Examples 1-16 and Comparative Examples 1-3 was prepared. The contents of colloidal silica, sulfuric acid, HEDP, and hydrogen peroxide in the polishing composition are 4.5% by weight, 0.4% by weight, 0.1% by weight, and 0.4% by weight, respectively. The coal content was as shown in Table 2 below.

[研磨材(コロイダルシリカ)の動的光散乱法で測定される平均粒径、CV値、及びΔCV値の測定方法]
〔平均粒径及びCV値〕
下記表1に示すコロイダルシリカと、硫酸と、HEDPと、過酸化水素水とをイオン交換水に添加し、これらを混合することにより、標準試料を作製した。標準試料中におけるコロイダルシリカ、硫酸、HEDP、過酸化水素の含有量は、それぞれ5重量%、0.4重量%、0.1重量%、0.4重量%であった。この標準試料を大塚電子社製動的光散乱装置DLS−6500により、同メーカーが添付した説明書に従って、200回積算した際の検出角90度におけるCumulant法によって得られる散乱強度分布の面積が全体の50%となる粒径を求め、コロイダルシリカの平均粒径とした。また、CV値は上記測定法に従って測定した散乱強度分布における標準偏差を前記平均粒径で除して100をかけた値をCV値(CV90)とした。
〔ΔCV値〕
検出角30度におけるコロイダルシリカ粒子のCV値(CV30)を上記測定法に倣って測定し、CV30からCV90を引いた値を求め、ΔCV値とした。CV90及びCV30の測定条件は以下のとおりである。
(DLS−6500の測定条件)
検出角:90°
Sampling time: 4(μm)
Correlation Channel: 256(ch)
Correlation Method: TI
Sampling temperature: 26.0(℃)
検出角:30°
Sampling time: 10(μm)
Correlation Channel: 1024(ch)
Correlation Method: TI
Sampling temperature: 26.0(℃)
[Measuring Method of Average Particle Size, CV Value, and ΔCV Value Measured by Dynamic Light Scattering Method of Abrasive Material (Colloidal Silica)]
[Average particle size and CV value]
Colloidal silica, sulfuric acid, HEDP, and hydrogen peroxide solution shown in Table 1 below were added to ion-exchanged water, and these were mixed to prepare a standard sample. The contents of colloidal silica, sulfuric acid, HEDP, and hydrogen peroxide in the standard sample were 5% by weight, 0.4% by weight, 0.1% by weight, and 0.4% by weight, respectively. The area of the scattering intensity distribution obtained by the Cumulant method at a detection angle of 90 degrees when this standard sample is integrated 200 times with the dynamic light scattering device DLS-6500 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. according to the instructions attached by the manufacturer. The average particle size of colloidal silica was determined. The CV value was obtained by dividing the standard deviation in the scattering intensity distribution measured according to the above measurement method by the average particle diameter and multiplying by 100 to obtain the CV value (CV90).
[ΔCV value]
The CV value (CV30) of the colloidal silica particles at a detection angle of 30 degrees was measured according to the above-described measurement method, and a value obtained by subtracting CV90 from CV30 was obtained to obtain a ΔCV value. The measurement conditions for CV90 and CV30 are as follows.
(Measurement conditions for DLS-6500)
Detection angle: 90 °
Sampling time: 4 (μm)
Correlation Channel: 256 (ch)
Correlation Method: TI
Sampling temperature: 26.0 (° C.)
Detection angle: 30 °
Sampling time: 10 (μm)
Correlation Channel: 1024 (ch)
Correlation Method: TI
Sampling temperature: 26.0 (° C.)

[研磨材(コロイダルシリカ)の真球率の測定方法]
コロイダルシリカを含む試料を、透過型電子顕微鏡(TEM)商品名「JEM−2000FX」(80kV、1〜5万倍、日本電子社製)により当該製造業者が添付した説明書に従って試料を観察し、TEM像を写真撮影した。この写真をスキャナで画像データとしてパソコンに取り込み、解析ソフト「WinROOF ver.3.6」(販売元:三谷商事)を用いて粒子一個の投影面積(A1)と該粒子の周長を円周とする円の面積(A2)を計測し、前記粒子の投影面積(A1)と前記粒子の周長から求めた面積(A2)との比(A1/A2)を真球率として算出した。なお、下記表1の数値は、100個のシリカ粒子の真球率を求めた後これらの平均値を算出したものである。
[Measurement method of sphericity of abrasive (colloidal silica)]
A sample containing colloidal silica is observed according to the instructions attached by the manufacturer using a transmission electron microscope (TEM) trade name “JEM-2000FX” (80 kV, 1 to 50,000 times, manufactured by JEOL Ltd.) A TEM image was taken. This photograph is taken into a personal computer as image data by a scanner, and the projected area (A1) of one particle and the circumference of the particle are defined as the circumference using analysis software “WinROOF ver. 3.6” (distributor: Mitani Corporation). The area (A2) of the circle to be measured was measured, and the ratio (A1 / A2) between the projected area (A1) of the particles and the area (A2) obtained from the circumference of the particles was calculated as the true sphere ratio. In addition, the numerical value of following Table 1 calculates these average values, after calculating | requiring the sphericity rate of 100 silica particles.

[研磨材(コロイダルシリカ)の表面粗度の測定方法]
下記に示すとおり、ナトリウム滴定法により測定される比表面積(SA1)及び透過型電子顕微鏡観察により測定される平均粒径(S2)から換算される比表面積(SA2)を得て、それらの比(SA1/SA2)を算出して表面粗度とした。
[Measurement method of surface roughness of abrasive (colloidal silica)]
As shown below, specific surface area (SA2) converted from specific surface area (SA1) measured by sodium titration method and average particle diameter (S2) measured by transmission electron microscope observation was obtained, and the ratio ( SA1 / SA2) was calculated as the surface roughness.

〔ナトリウム滴定法によりコロイダルシリカの比表面積(SA1)を得る方法〕
1)SiO2として1.5gに相当するコロイダルシリカを含む試料をビーカーに採取して恒温反応槽(25℃)に移し、純水を加えて液量を90mlにする。以下の操作は、25℃に保持した恒温反応槽中にて行う。
2)pH3.6〜3.7になるように0.1モル/L塩酸溶液を加える。
3)塩化ナトリウムを30g加え、純水で150mlに希釈し、10分間攪拌する。
4)pH電極をセットし、攪拌しながら0.1モル/L水酸化ナトリウム溶液を滴下して、pH4.0に調整する。
5)pH4.0に調整した試料を0.1モル/L水酸化ナトリウム溶液で滴定し、pH8.7〜9.3の範囲での滴定量とpH値を4点以上記録して、0.1モル/L水酸化ナトリウム溶液の滴定量をX、その時のpH値をYとして、検量線を作る。
6)下記式(1)からSiO21.5g当たりのpH4.0〜9.0までに要する0.1モル/L水酸化ナトリウム溶液の消費量V(ml)を求め、次の〔a〕〜〔b〕に従って比表面積SA1[m2/g]を求める。
〔a〕下記式(2)にて、SA1の値を求め、その値が80〜350m2/gの範囲にある場合は、その値をSA1とする。
〔b〕下記式(2)によるSA1の値が350m2/gを超える場合は、改めて下記式(3)にて、SA1を求め、その値をSA1とする。
V=(A×f×100×1.5)/(W×C) ・・・(1)
SA1=29.0V−28 ・・・(2)
SA1=31.8V−28 ・・・(3)
但し、上記式(1)における記号の意味は次の通りである。
A:SiO21.5g当たりpH4.0〜9.0までに要する0.1モル/L水酸化ナトリウム溶液の滴定量(ml)
f:0.1モル/L水酸化ナトリウム溶液の力価
C:試料のSiO2濃度(%)
W:試料採取量(g)
[Method for obtaining specific surface area (SA1) of colloidal silica by sodium titration method]
1) A sample containing colloidal silica corresponding to 1.5 g as SiO 2 is collected in a beaker and transferred to a constant temperature reaction tank (25 ° C.), and pure water is added to make the liquid volume 90 ml. The following operation is performed in a constant temperature reaction tank maintained at 25 ° C.
2) A 0.1 mol / L hydrochloric acid solution is added so that the pH is 3.6 to 3.7.
3) Add 30 g of sodium chloride, dilute to 150 ml with pure water and stir for 10 minutes.
4) A pH electrode is set, and 0.1 mol / L sodium hydroxide solution is added dropwise with stirring to adjust the pH to 4.0.
5) The sample adjusted to pH 4.0 was titrated with 0.1 mol / L sodium hydroxide solution, and the titer and pH value in the range of pH 8.7 to 9.3 were recorded at 4 points or more. A calibration curve is prepared, where X is the titer of 1 mol / L sodium hydroxide solution and Y is the pH value at that time.
6) The consumption V (ml) of the 0.1 mol / L sodium hydroxide solution required for pH 4.0 to 9.0 per 1.5 g of SiO 2 was determined from the following formula (1), and the following [a] Specific surface area SA1 [m 2 / g] is determined according to ~ [b].
[A] The value of SA1 is calculated by the following formula (2), and when the value is in the range of 80 to 350 m 2 / g, the value is SA1.
[B] When the value of SA1 according to the following formula (2) exceeds 350 m 2 / g, SA1 is obtained again by the following formula (3), and the value is defined as SA1.
V = (A × f × 100 × 1.5) / (W × C) (1)
SA1 = 29.0V−28 (2)
SA1 = 31.8V−28 (3)
However, the meanings of the symbols in the above formula (1) are as follows.
A: Titration amount of 0.1 mol / L sodium hydroxide solution required for pH 4.0 to 9.0 per 1.5 g of SiO 2 (ml)
f: titer of 0.1 mol / L sodium hydroxide solution C: SiO 2 concentration of sample (%)
W: Amount of sample collected (g)

〔透過型電子顕微鏡観察により平均粒径(S2)及び比表面積(SA2)を求める方法〕
コロイダルシリカを含む試料を、透過型電子顕微鏡(TEM)商品名「JEM−2000FX」(80kV、1〜5万倍、日本電子社製)により当該製造業者が添付した説明書に従って試料を観察し、TEM像を写真撮影する。この写真をスキャナで画像データとしてパソコンに取り込み、解析ソフト「WinROOF ver.3.6」(販売元:三谷商事)を用いて個々のシリカ粒子の円相当径を求め、それを粒子径とする。このようにして、1000個以上のシリカ粒子の粒子径を求めた後、その平均値を算出し、透過型電子顕微鏡観察により測定される平均粒径(S2)とする。次に、上記にて求められた平均粒径(S2)の値を下記式(4)に代入し、比表面積(SA2)を得る。
SA2=6000/(S2×ρ) ・・・(4) (ρ:試料の密度)
ρ:2.2(コロイダルシリカの場合)
[Method for obtaining average particle diameter (S2) and specific surface area (SA2) by observation with a transmission electron microscope]
A sample containing colloidal silica is observed according to the instructions attached by the manufacturer using a transmission electron microscope (TEM) trade name “JEM-2000FX” (80 kV, 1 to 50,000 times, manufactured by JEOL Ltd.) Take a TEM image. This photograph is taken into a personal computer as image data by a scanner, and an equivalent circle diameter of each silica particle is obtained using analysis software “WinROOF ver. 3.6” (distributor: Mitani Corp.), which is used as the particle diameter. Thus, after calculating | requiring the particle diameter of 1000 or more silica particles, the average value is computed and it is set as the average particle diameter (S2) measured by transmission electron microscope observation. Next, the value of the average particle diameter (S2) obtained above is substituted into the following formula (4) to obtain the specific surface area (SA2).
SA2 = 6000 / (S2 × ρ) (4) (ρ: density of sample)
ρ: 2.2 (in the case of colloidal silica)

[研磨]
上記のように調製した実施例1〜16及び比較例1〜3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、研磨された基板のうねり、ナノ突起欠陥、及びスクラッチを以下に示す条件に基づいて測定し、評価を行った。結果を下記表2に示す。下記表2に示すデータは、各実施例及び各比較例につき4枚の被研磨基板を研磨した後、各被研磨基板の両面について測定し、4枚(表裏合わせて計8面)のデータの平均とした。
[Polishing]
Using the polishing liquid compositions of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 prepared as described above, the following substrate to be polished was polished under the following polishing conditions. Next, the swell of the polished substrate, nanoprotrusion defects, and scratches were measured and evaluated based on the following conditions. The results are shown in Table 2 below. The data shown in the following Table 2 is obtained by polishing four substrates for each example and each comparative example, and measuring both surfaces of each substrate to be polished. Averaged.

[被研磨基板]
被研磨基板としては、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。なお、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、長波長うねり(波長0.4〜2mm)の振幅は2nm、短波長うねり(波長5〜50μm)の振幅は2nmであった。
[Polished substrate]
As the substrate to be polished, a substrate obtained by rough polishing an aluminum alloy substrate plated with Ni-P in advance with a polishing composition containing an alumina abrasive was used. The substrate to be polished has a thickness of 1.27 mm, an outer diameter of 95 mm, an inner diameter of 25 mm, a center line average roughness Ra measured by AFM (Digital Instrument Nanoscope IIIa Multi Mode AFM), 1 nm, and a long wavelength. The amplitude of the undulation (wavelength 0.4 to 2 mm) was 2 nm, and the amplitude of the short wavelength undulation (wavelength 5 to 50 μm) was 2 nm.

[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(厚さ0.9mm、平均開孔径30μm)
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:0.072mL/分)
下定盤回転数:32.5rpm
研磨荷重:7.9kPa
研磨時間:4分間
[Polishing conditions]
Polishing tester: "Fast double-sided 9B polishing machine" manufactured by Speedfam
Polishing pad: Fujibo's suede type (thickness 0.9mm, average hole diameter 30μm)
Polishing liquid composition supply amount: 100 mL / min (supply rate per 1 cm 2 of polishing substrate: 0.072 mL / min)
Lower platen rotation speed: 32.5 rpm
Polishing load: 7.9 kPa
Polishing time: 4 minutes

[ナノ突起欠陥及びスクラッチの評価方法]
測定機器:Candela Instruments社製、OSA6100
評価:研磨試験機に投入した基板の中、無作為に4枚を選択し、各々の基板を10000rpmにてレーザーを照射してナノ突起欠陥及びスクラッチを測定した。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、基板面当たりのナノ突起欠陥及びスクラッチの数を算出した。その結果を、下記表2に、比較例1を100とした相対値として示す。
[Evaluation method of nanoprotrusion defects and scratches]
Measuring instrument: OSA6100, manufactured by Candela Instruments
Evaluation: Four substrates were randomly selected from the substrates put in the polishing tester, and each substrate was irradiated with a laser at 10,000 rpm to measure nanoprotrusion defects and scratches. The total number of scratches (lines) on each of the four substrates was divided by 8 to calculate the number of nanoprotrusion defects and scratches per substrate surface. The results are shown in Table 2 below as relative values with Comparative Example 1 taken as 100.

[うねりの評価方法]
研磨後の8枚の基板から任意に3枚を選択し、下記の条件で測定した。その3枚の測定値の平均値を基板の短波長うねりとして算出した。その結果を、下記表2に、比較例1を100とした相対値として示す。
測定機:ThoT model M4224(ThoTテクノロジー社製)
振動計:レーザードップラー振動計(ヨウ素安定化He−Neレーザー:633nm)
測定波長:5〜50μm(短波長うねり)
測定位置:基板中心より半径20mmから46mmの全面
基板回転速度:6000rpm
ゲイン:16
フィルター:10kHz
レーザーレンジ:5mm/s/V
トラックピッチ:0.01mm
[Evaluation method of swell]
Three substrates were arbitrarily selected from the eight substrates after polishing and measured under the following conditions. The average value of the three measured values was calculated as the short wavelength waviness of the substrate. The results are shown in Table 2 below as relative values with Comparative Example 1 taken as 100.
Measuring machine: Thor model M4224 (manufactured by Thor Technology)
Vibrometer: Laser Doppler vibrometer (iodine stabilized He-Ne laser: 633 nm)
Measurement wavelength: 5 to 50 μm (short wavelength swell)
Measurement position: Full board rotation speed of radius 20mm to 46mm from the substrate center: 6000rpm
Gain: 16
Filter: 10kHz
Laser range: 5mm / s / V
Track pitch: 0.01mm

Figure 0005571915
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Figure 0005571915
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表2に示すように、実施例1〜16の研磨液組成物を用いると、比較例1〜3に比べ、研磨後の基板のスクラッチに加えて、基板表面のうねり及びナノ突起を低減できた。また、実施例6と実施例13の対比から、ΔCV値10以下の研磨材を用いると、研磨後の基板のスクラッチ、うねり及びナノ突起をさらに低減できることが示された。   As shown in Table 2, when the polishing liquid compositions of Examples 1 to 16 were used, the substrate surface waviness and nanoprotrusions could be reduced in addition to the scratches on the substrate after polishing, as compared with Comparative Examples 1 to 3. . Further, the comparison between Example 6 and Example 13 shows that the use of an abrasive having a ΔCV value of 10 or less can further reduce scratches, undulations, and nanoprotrusions on the substrate after polishing.

[実施例17〜24、比較例4〜6:ガラス基板の研磨]
下記のように調製した実施例17〜24及び比較例4〜6の研磨液組成物を用いて、下記の研磨条件でガラス基板を研磨した。ナノ突起欠陥及びうねりの評価は下記の方法により行った。結果を下記表3に示す。下記表3に示すデータは、各実施例及び各比較例につき10枚の被研磨基板を研磨した後、無作為に4枚を選択し、各々の基板の両面について測定し、表裏合わせて計8面のデータの平均とした。
[Examples 17 to 24, Comparative Examples 4 to 6: Polishing of glass substrate]
The glass substrate was grind | polished on the following grinding | polishing conditions using the polishing liquid composition of Examples 17-24 and Comparative Examples 4-6 prepared as follows. Evaluation of nanoprotrusion defects and waviness was performed by the following method. The results are shown in Table 3 below. The data shown in the following Table 3 shows that after polishing 10 substrates to be polished for each example and each comparative example, 4 samples were selected at random, measured on both sides of each substrate, and a total of 8 substrates were measured. The average of surface data was used.

[研磨液組成物の調製方法]
前記コロイダルシリカa(表1)と、下記表3に示す(共)重合体と、硫酸(和光純薬工業社製 特級)と、HEDP(1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、ソルーシア・ジャパン社製 ディクエスト2010)とをイオン交換水に添加し、これらを混合することにより、実施例17〜24及び比較例4〜6の研磨液組成物を調製した。研磨液組成物中におけるコロイダルシリカ、硫酸、HEDPの含有量は、それぞれ、8.0重量%、0.4重量%、0.13重量%であり、共重合体の含有量は、下記表3に示すとおりとした。
[Method for preparing polishing liquid composition]
Colloidal silica a (Table 1), (co) polymer shown in Table 3 below, sulfuric acid (special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), HEDP (1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, Sorcia Diquest 2010) manufactured by Japan Co., Ltd. was added to ion-exchanged water, and these were mixed to prepare polishing liquid compositions of Examples 17 to 24 and Comparative Examples 4 to 6. The contents of colloidal silica, sulfuric acid, and HEDP in the polishing liquid composition are 8.0% by weight, 0.4% by weight, and 0.13% by weight, respectively, and the copolymer content is shown in Table 3 below. It was as shown in.

実施例17の共重合体は、実施例1の共重合体と同様に製造されたものであり、実施例18〜24の各共重合体は、前述の方法に従い、モノマー比率を変更して重合を行った。また、比較例4にはポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩(NaSS、 東ソー社製)、比較例5にはアクリル酸/2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸共重合体ナトリウム塩(AA/AMPS、東亞合成社製)を用いた。各(共)重合体の重合比及び重量平均分子量は下記表3のとおりである。なお、重量平均分子量は、前述の測定条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した。比較例6には、共重合体に換えてラウリル硫酸Na(エマール0、花王社製)を用いた。   The copolymer of Example 17 was produced in the same manner as the copolymer of Example 1, and each copolymer of Examples 18 to 24 was polymerized by changing the monomer ratio according to the method described above. Went. In Comparative Example 4, polystyrene sulfonic acid sodium salt (NaSS, manufactured by Tosoh Corporation) is used. In Comparative Example 5, acrylic acid / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid copolymer sodium salt (AA / AMPS, Toagosei Co., Ltd.) is used. Used). The polymerization ratio and weight average molecular weight of each (co) polymer are shown in Table 3 below. In addition, the weight average molecular weight was measured by the gel permeation chromatography (GPC) method of the above-mentioned measurement conditions. In Comparative Example 6, Nalauryl sulfate (Emar 0, manufactured by Kao Corporation) was used instead of the copolymer.

[ガラス基板]
ガラス基板は、セリア砥粒を含有する研磨液であらかじめ粗研磨したアルミノシリケートガラス基板を用いた。なお、このガラス基板は、厚さが0.635mm、外径が65mm、内径が20mmであった。
[Glass substrate]
As the glass substrate, an aluminosilicate glass substrate coarsely polished in advance with a polishing liquid containing ceria abrasive grains was used. The glass substrate had a thickness of 0.635 mm, an outer diameter of 65 mm, and an inner diameter of 20 mm.

[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:スエードタイプ(厚さ0.9mm、平均開孔径30μm)
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:約0.3mL/分)
下定盤回転数:32.5rpm
研磨荷重:8.4kPa
[Polishing conditions]
Polishing tester: "Fast double-sided 9B polishing machine" manufactured by Speedfam
Polishing pad: Suede type (thickness 0.9mm, average hole diameter 30μm)
Polishing liquid composition supply amount: 100 mL / min (supply rate per 1 cm 2 of substrate to be polished: about 0.3 mL / min)
Lower platen rotation speed: 32.5 rpm
Polishing load: 8.4 kPa

[ナノ突起欠陥の評価方法]
ナノ突起欠陥は前述の方法と同様に行った。なお、表3中の値は、比較例4を100としたときの相対値である。
[Evaluation method of nano protrusion defects]
The nanoprotrusion defect was performed in the same manner as described above. The values in Table 3 are relative values when Comparative Example 4 is 100.

[うねりの評価方法]
研磨して減少する重量を17mg以上、もしくは17mg以下になるように研磨時間をそれぞれ設定し、研磨した基板のうねりを下記条件にて測定し、研磨量あたりのうねりの値を得た。それらの値から内挿して17mg減少した際のうねりの値を算出した。うねりは各研磨時間につき3枚測定し、平均値を基板のうねりとして算出した。その結果を、下記表3に、比較例4を100とした相対値として示す。
測定機:New View 5032(Zygo社製)
レンズ:2.5倍
ズーム:0.5倍
測定波長:159〜500μm(中波長うねり)
測定位置:基板中心より半径27mm
解析ソフト:Zygo Metro Pro(Zygo社製)
[Evaluation method of swell]
The polishing time was set so that the weight decreased by polishing was 17 mg or more and 17 mg or less, and the waviness of the polished substrate was measured under the following conditions to obtain the value of waviness per polishing amount. The value of the swell when 17 mg was reduced by interpolating from these values was calculated. Three wavinesses were measured for each polishing time, and the average value was calculated as the waviness of the substrate. The results are shown in Table 3 below as relative values with Comparative Example 4 taken as 100.
Measuring machine: New View 5032 (manufactured by Zygo)
Lens: 2.5 times zoom: 0.5 times Measurement wavelength: 159 to 500 μm (medium wavelength swell)
Measurement position: Radius 27mm from the center of the board
Analysis software: Zygo Metro Pro (manufactured by Zygo)

Figure 0005571915
Figure 0005571915

表3に示すように、実施例17〜24の研磨液組成物を用いると、比較例4〜6に比べ、研磨後の基板の基板表面のうねり及びナノ突起を低減できた。   As shown in Table 3, when the polishing liquid compositions of Examples 17 to 24 were used, the waviness and nanoprotrusions on the substrate surface of the substrate after polishing could be reduced as compared with Comparative Examples 4 to 6.

本発明によれば、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。   According to the present invention, for example, a magnetic disk substrate suitable for increasing the recording density can be provided.

Claims (9)

研磨材と、下記一般式(1)で表される構成単位及びスルホン酸基を有する構成単位を有する共重合体又はその塩とを含有し、前記共重合体の重量平均分子量が、1000以上10000以下である、磁気ディスク基板用研磨液組成物。
Figure 0005571915
[式(1)中、R1は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2は水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基又はアリール基である。]
It contains an abrasive and a copolymer having a structural unit represented by the following general formula (1) and a structural unit having a sulfonic acid group, or a salt thereof, and the copolymer has a weight average molecular weight of 1000 or more and 10,000. A polishing composition for a magnetic disk substrate, which is:
Figure 0005571915
[In formula (1), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms Or it is an aryl group. ]
スルホン酸基を有する構成単位が下記一般式(2)で表される、請求項1記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
Figure 0005571915
[式(2)中、R3は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R4は1又は複数のスルホン酸基を有するアリール基である。]
The polishing composition for a magnetic disk substrate according to claim 1, wherein the structural unit having a sulfonic acid group is represented by the following general formula (2).
Figure 0005571915
[In Formula (2), R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is an aryl group having one or more sulfonic acid groups. ]
前記共重合体を構成する全構成単位中における前記一般式(1)で表される構成単位とスルホン酸基を有する構成単位とのモル比が5/95〜95/5である、請求項1又は2記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。 The molar ratio of the structural unit represented by the general formula (1) to the structural unit having a sulfonic acid group in all the structural units constituting the copolymer is 5/95 to 95/5. Or a polishing composition for a magnetic disk substrate according to 2. 研磨材が下記(a)及び(b)の条件を満たす、請求項1から3のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
(a)動的光散乱法により検出角90度で測定される平均粒径が1〜40nm、
(b)動的光散乱法により検出角30度で測定される粒径の標準偏差を動的光散乱法により検出角30度で測定される平均粒径で除して100を掛けたCV(変動係数)の値(CV30)と、動的光散乱法により検出角90度で測定される粒径の標準偏差を動的光散乱法により検出角90度で測定される平均粒径で除して100を掛けたCV値(CV90)との差ΔCV(ΔCV=CV30−CV90)が0〜10%。
The polishing composition for a magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 3 , wherein the abrasive satisfies the following conditions (a) and (b).
(A) The average particle diameter measured by a dynamic light scattering method at a detection angle of 90 degrees is 1 to 40 nm,
(B) CV (100) obtained by dividing the standard deviation of the particle diameter measured at a detection angle of 30 degrees by the dynamic light scattering method by the average particle diameter measured at the detection angle of 30 degrees by the dynamic light scattering method. The coefficient of variation) (CV30) and the standard deviation of the particle diameter measured at a detection angle of 90 degrees by the dynamic light scattering method are divided by the average particle diameter measured at a detection angle of 90 degrees by the dynamic light scattering method. The difference ΔCV (ΔCV = CV30−CV90) from the CV value (CV90) multiplied by 100 is 0 to 10%.
研磨材が下記(c)の条件を満たす、請求項1から4のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
(c)透過型電子顕微鏡観察により測定される真球率が0.75〜1。
The polishing composition for a magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 4 , wherein the abrasive satisfies the following condition (c).
(C) The sphericity measured by observation with a transmission electron microscope is 0.75 to 1.
研磨材が下記(d)の条件を満たす、請求項1から5のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。
(d)ナトリウム滴定法により測定される比表面積(SA1)を、透過型電子顕微鏡観察により測定される平均粒径(S2)から換算される比表面積(SA2)で除した表面粗度
(SA1/SA2)の値が、1.3以上。
The polishing composition for a magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 5 , wherein the abrasive satisfies the following condition (d).
(D) Surface roughness (SA1 /) obtained by dividing the specific surface area (SA1) measured by the sodium titration method by the specific surface area (SA2) converted from the average particle diameter (S2) measured by observation with a transmission electron microscope. The value of SA2) is 1.3 or more.
磁気ディスク基板がNi−Pメッキされたアルミニウム合金基板である請求項1から6のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。 The polishing composition for a magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 6 , wherein the magnetic disk substrate is an Ni-P plated aluminum alloy substrate. 磁気ディスク基板がガラス基板である請求項1から6のいずれかに記載の磁気ディスク基板用研磨液組成物。 The polishing composition for a magnetic disk substrate according to any one of claims 1 to 6 , wherein the magnetic disk substrate is a glass substrate. 請求項1から8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工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法。
A method for manufacturing a magnetic disk substrate, comprising a step of polishing a substrate to be polished using the polishing liquid composition according to claim 1 .
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