JP6564638B2 - Polishing composition, magnetic disk substrate manufacturing method, and magnetic disk substrate - Google Patents

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Description

本発明は、研磨用組成物、該研磨用組成物を用いる磁気ディスク基板製造方法および該方法により製造された磁気ディスク基板に関する。   The present invention relates to a polishing composition, a method for producing a magnetic disk substrate using the polishing composition, and a magnetic disk substrate produced by the method.

従来、金属や半金属、非金属、その酸化物等の材料表面に対して、研磨用組成物を用いた研磨加工が行われている。例えば、高精度な表面が要求される研磨物の製造プロセスにおいては、一般に、最終製品の表面精度に仕上げるために行う最終研磨工程(仕上げ研磨工程)の前に、より研磨効率を重視した研磨(予備研磨)が行われている。このような研磨プロセスでは、例えば上記の予備研磨のように最終研磨工程より前に行われる研磨においても、最終研磨工程における表面精度向上に寄与するため、良好な表面状態を実現することが望ましい。   Conventionally, a polishing process using a polishing composition is performed on the surface of a material such as a metal, a semimetal, a nonmetal, or an oxide thereof. For example, in a manufacturing process of a polished article that requires a high-precision surface, generally, polishing with a greater emphasis on polishing efficiency (final polishing step) is performed before the final polishing step (finish polishing step) performed to finish the surface accuracy of the final product ( Pre-polishing) is performed. In such a polishing process, for example, in the polishing performed before the final polishing step as in the above-described preliminary polishing, it contributes to the improvement of the surface accuracy in the final polishing step, so it is desirable to realize a good surface state.

研磨対象物の表面精度を左右する要素の一つとして、研磨液に含まれる砥粒の材質や性状が挙げられる。例えば、砥粒としてシリカを用いる研磨液によると、より硬度が高いアルミナ等の砥粒を用いる研磨液に比べて、研磨対象面の表面品質(例えば表面平滑性)が向上する傾向がある。砥粒としてシリカを用いる研磨技術に関する技術文献として特許文献1〜4が挙げられる。   One of the factors that influence the surface accuracy of the object to be polished is the material and properties of the abrasive grains contained in the polishing liquid. For example, a polishing liquid using silica as abrasive grains tends to improve the surface quality (for example, surface smoothness) of the surface to be polished as compared with a polishing liquid using abrasive grains such as alumina having higher hardness. Patent documents 1-4 are mentioned as technical literature about polish technology which uses silica as an abrasive grain.

特開2006−026885号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-026885 特開2010−016344号公報JP 2010-016344 A 特開2001−269857号公報JP 2001-269857 A 特開昭61−136909号公報JP-A-61-136909

しかし、一般にシリカ砥粒を用いた研磨液は研磨効率(典型的には研磨レート)に劣る傾向があり、例えばニッケルリンめっきが施された磁気ディスク基板(Ni−P基板)の一次研磨のように高い研磨レートが要求される研磨において使用される場合に、かかる要求に充分に応えることができない虞があった。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シリカ砥粒を用いて高い研磨レートを発揮し、かつ良好な表面品質(面精度)を達成し得る研磨用組成物を提供することを目的とする。関連する他の目的は、かかる研磨用組成物を用いて磁気ディスク基板を製造する方法および該方法により製造された磁気ディスク基板を提供することである。さらに他の目的は、上記研磨用組成物を用いる磁気ディスク基板の研磨方法を提供することである。   However, generally, a polishing liquid using silica abrasive grains tends to be inferior in polishing efficiency (typically a polishing rate). For example, primary polishing of a magnetic disk substrate (Ni-P substrate) plated with nickel phosphorus is used. When used in polishing that requires a high polishing rate, there is a possibility that such a request cannot be fully met. This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: The polishing composition which can exhibit a high polishing rate using a silica abrasive grain and can achieve favorable surface quality (surface accuracy) is provided. The purpose is to do. Another related object is to provide a method of manufacturing a magnetic disk substrate using such a polishing composition and a magnetic disk substrate manufactured by the method. Still another object is to provide a method for polishing a magnetic disk substrate using the polishing composition.

この明細書により提供される研磨用組成物は、シリカ砥粒を含有し、該シリカ砥粒の平均一次粒子径が40nm以上であり、かつ該シリカ砥粒の平均シラノール基密度が1.25個/nm以下である。このようなシリカ砥粒を含む研磨用組成物によると、高い研磨レートと良好な面精度とが高レベルで両立され得る。 The polishing composition provided by this specification contains silica abrasive grains, the average primary particle diameter of the silica abrasive grains is 40 nm or more, and the average silanol group density of the silica abrasive grains is 1.25. / Nm 2 or less. According to the polishing composition containing such silica abrasive grains, a high polishing rate and good surface accuracy can be achieved at a high level.

好ましい一態様に係る研磨用組成物では、上記シリカ砥粒の平均シラノール基密度が0.5個/nm以上である。このような研磨用組成物によると、より良好な面精度が得られる傾向がある。よって、上記研磨用組成物によると、高い研磨レートと良好な面精度とをより高レベルで両立し得る。 In the polishing composition according to a preferred embodiment, the average silanol group density of the silica abrasive grains is 0.5 / nm 2 or more. According to such a polishing composition, better surface accuracy tends to be obtained. Therefore, according to the said polishing composition, a high polishing rate and favorable surface precision can be made compatible at a higher level.

上記平均一次粒子径および平均シラノール基密度を満たすシリカ砥粒としては、熱処理されたシリカ粒子を含むシリカ砥粒を好ましく採用し得る。このようなシリカ砥粒を含む研磨用組成物によると、高い研磨レートと良好な面精度とをより高レベルで両立し得る。   As the silica abrasive grains satisfying the average primary particle diameter and the average silanol group density, silica abrasive grains containing heat-treated silica particles can be preferably employed. According to the polishing composition containing such silica abrasive grains, a high polishing rate and good surface accuracy can be achieved at a higher level.

ここに開示される研磨用組成物は、pHが5以下であることが好ましい。ここに開示される好ましい平均一次粒子径および平均シラノール基密度を満たすシリカ砥粒を、このようなpHを有する研磨用組成物において用いると、本発明の効果が好適に発揮され得る。   The polishing composition disclosed herein preferably has a pH of 5 or less. When the silica abrasive grains satisfying the preferable average primary particle diameter and average silanol group density disclosed herein are used in the polishing composition having such a pH, the effects of the present invention can be suitably exhibited.

ここに開示される研磨用組成物は、仕上げ研磨工程の前工程で用いられる研磨用組成物として好適である。例えば、上記研磨用組成物は、研磨対象物の一次研磨に好適に用いられ得る。ここに開示される研磨用組成物は、高い研磨レートを示し得るため、上記一次研磨のように、高い研磨効率が要求される研磨プロセスにおいて用いられることはより有意義である。   The polishing composition disclosed herein is suitable as a polishing composition used in a pre-process of a final polishing process. For example, the polishing composition can be suitably used for primary polishing of an object to be polished. Since the polishing composition disclosed herein can exhibit a high polishing rate, it is more meaningful to be used in a polishing process that requires high polishing efficiency, such as the primary polishing.

ここに開示される研磨用組成物の好ましい適用対象として、磁気ディスク基板が例示される。なかでも好ましい研磨対象物として、ニッケルリンめっきが施された磁気ディスク基板(Ni−P基板)が挙げられる。上記研磨用組成物を上記磁気ディスク基板に適用すると、高い研磨レートが達成され、かつ研磨後の上記磁気ディスク基板の面精度が好適なレベルとなり得る。ここに開示される研磨用組成物は、特に、磁気ディスク基板の一次研磨に好適である。   As a preferable application target of the polishing composition disclosed herein, a magnetic disk substrate is exemplified. Among these, a preferable polishing object is a magnetic disk substrate (Ni-P substrate) on which nickel phosphorus plating is applied. When the polishing composition is applied to the magnetic disk substrate, a high polishing rate can be achieved, and the surface accuracy of the magnetic disk substrate after polishing can be at a suitable level. The polishing composition disclosed herein is particularly suitable for primary polishing of a magnetic disk substrate.

この明細書によると、また、磁気ディスク基板の製造方法が提供される。その製造方法は、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を用いて磁気ディスク基板を研磨する工程(1)を包含する。かかる製造方法によると、高品位な表面を有する磁気ディスク基板を生産性よく製造することができる。   According to this specification, a method for manufacturing a magnetic disk substrate is also provided. The manufacturing method includes a step (1) of polishing a magnetic disk substrate using any of the polishing compositions disclosed herein. According to this manufacturing method, a magnetic disk substrate having a high-quality surface can be manufactured with high productivity.

上記磁気ディスク基板の製造方法は、上記工程(1)の後に、コロイダルシリカを含む仕上げ研磨用組成物を用いて上記磁気ディスク基板を研磨する工程(2)をさらに含み得る。かかる製造方法によると、より高品位な表面を有する磁気ディスク基板を生産性よく製造することができる。   The method of manufacturing the magnetic disk substrate may further include a step (2) of polishing the magnetic disk substrate using a finish polishing composition containing colloidal silica after the step (1). According to this manufacturing method, a magnetic disk substrate having a higher quality surface can be manufactured with high productivity.

ここに開示される磁気ディスク基板製造方法の他の側面として、該方法により製造された磁気ディスク基板が提供される。このような磁気ディスク基板は、高品位な表面を有し、かつ生産コストの面で有利なものとなり得るので好ましい。   As another aspect of the magnetic disk substrate manufacturing method disclosed herein, a magnetic disk substrate manufactured by the method is provided. Such a magnetic disk substrate is preferable because it has a high-quality surface and can be advantageous in terms of production cost.

この明細書によると、さらに、磁気ディスク基板の研磨方法が提供される。その研磨方法は、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を磁気ディスク基板に供給して該磁気ディスク基板を研磨することを特徴とする。かかる研磨方法によると、研磨対象物の面精度を効率よく高めることができる。   According to this specification, a method for polishing a magnetic disk substrate is further provided. The polishing method is characterized in that any of the polishing compositions disclosed herein is supplied to a magnetic disk substrate to polish the magnetic disk substrate. According to this polishing method, the surface accuracy of the object to be polished can be efficiently increased.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Note that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.

<シリカ砥粒>
ここに開示される研磨用組成物は、シリカ砥粒を含む。上記シリカ砥粒を構成するシリカ粒子は、シリカを主成分とする各種のシリカ粒子であり得る。ここで、シリカを主成分とするシリカ粒子とは、該粒子の90重量%以上(通常は95重量%以上、典型的には98重量%以上)がシリカである粒子をいう。使用し得るシリカ粒子の例としては、特に限定されないが、沈降シリカ、ケイ酸ソーダ法シリカ、アルコキシド法シリカ、フュームドシリカ、乾燥シリカ、爆発法シリカ等が挙げられる。使用し得るシリカ粒子の例には、さらに、上記シリカ粒子(すなわち、沈降シリカ、ケイ酸ソーダ法シリカ、アルコキシド法シリカ、フュームドシリカ、乾燥シリカ、爆発法シリカ等)を原材料として得られたシリカ粒子が挙げられる。そのようなシリカ粒子の例には、上記原材料のシリカ粒子(以下「原料シリカ」ともいう。)に、加温、乾燥、焼成等の熱処理、オートクレーブ処理等の加圧処理、解砕や粉砕(破砕)等の機械的処理、表面改質(例えば、官能基の導入、金属修飾等の化学的修飾)等から選択される1または2以上の処理を適用して得られたシリカ粒子が含まれ得る。例えば、原料シリカに対して、該原料シリカのシラノール基密度を低下させる処理(以下「シラノール基密度低減処理」)を少なくともひとつ適用して得られたシリカ粒子が挙げられる。ここに開示される技術におけるシリカ砥粒は、このようなシリカ粒子の1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて含むものであり得る。
<Silica abrasive grains>
The polishing composition disclosed herein contains silica abrasive grains. The silica particles constituting the silica abrasive grains may be various silica particles mainly composed of silica. Here, silica particles containing silica as a main component refer to particles in which 90% by weight or more (usually 95% by weight or more, typically 98% by weight or more) of the particles is silica. Examples of silica particles that can be used include, but are not limited to, precipitated silica, sodium silicate method silica, alkoxide method silica, fumed silica, dry silica, and explosion method silica. Examples of silica particles that can be used further include silica obtained by using the above silica particles (that is, precipitated silica, sodium silicate silica, alkoxide silica, fumed silica, dry silica, explosive silica, etc.) as raw materials. Particles. Examples of such silica particles include the above-mentioned raw material silica particles (hereinafter also referred to as “raw silica”), heat treatment such as heating, drying and firing, pressure treatment such as autoclave treatment, pulverization and pulverization ( Includes silica particles obtained by applying one or more treatments selected from mechanical treatment such as crushing), surface modification (for example, introduction of functional groups, chemical modification such as metal modification), etc. obtain. For example, silica particles obtained by applying at least one treatment for lowering the silanol group density of the raw silica (hereinafter referred to as “silanol group density reduction treatment”) to the raw silica can be mentioned. The silica abrasive grains in the technology disclosed herein may contain one kind of such silica particles alone or in combination of two or more kinds.

(平均一次粒子径)
ここに開示される研磨用組成物は、上記シリカ砥粒の平均一次粒子径が40nm以上である。後述する平均シラノール基密度を満たす構成において、上記シリカ砥粒の平均一次粒子径が40nm以上である研磨用組成物によると、高い研磨レートと良好な面精度とが高レベルで両立して達成され得る。
(Average primary particle size)
The polishing composition disclosed here has an average primary particle size of the silica abrasive grains of 40 nm or more. In the configuration satisfying the average silanol group density described later, according to the polishing composition having an average primary particle size of the silica abrasive grains of 40 nm or more, a high polishing rate and good surface accuracy are achieved at a high level. obtain.

ここで、本明細書において平均一次粒子径とは、BET法に基づいて求められる平均粒子径をいう。この平均一次粒子径(以下「D1」と表記することがある。)は、BET法により測定される比表面積S(m/g)から、D1(nm)=2727/Sの式により算出される。比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Flow Sorb II 2300」を用いて行うことができる。 Here, the average primary particle diameter in the present specification refers to an average particle diameter obtained based on the BET method. This average primary particle size (hereinafter sometimes referred to as “D1”) is calculated from the specific surface area S (m 2 / g) measured by the BET method according to the formula D1 (nm) = 2727 / S. The The specific surface area can be measured using, for example, a surface area measuring device manufactured by Micromeritex Corporation, a trade name “Flow Sorb II 2300”.

また、本明細書において、シリカ砥粒の平均一次粒子径(以下「D1AVE」と表記することがある。)とは、ここに開示される研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒の総体的な特性として把握される平均一次粒子径を意味する。すなわち、研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が2種類以上のシリカ粒子の混合物である場合は、その混合物であるシリカ砥粒の比表面積に基づいてD1AVEが算出される。研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が1種類のシリカ粒子からなる場合には、当該シリカ粒子の平均一次粒子径D1とD1AVEとは一致する。なお、研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が例えば2種類のシリカ粒子X,Yの混合物である場合、D1AVEは、該シリカ砥粒(すなわち、シリカ粒子X,Yの混合物)についてBET法により測定される比表面積から算出することができる。また、通常は、少なくとも実用上十分な近似値として、上記シリカ砥粒を構成する各成分(ここではシリカ粒子X,Y)のBET比表面積と、上記シリカ砥粒におけるシリカ粒子X,Yの重量比とから算出される値をD1AVEとして採用することができる。研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が3種類以上のシリカ粒子の混合物である場合も同様である。 Moreover, in this specification, the average primary particle diameter of silica abrasive grains (hereinafter sometimes referred to as “D1 AVE ”) is the total silica abrasive grains contained in the polishing composition disclosed herein. Means the average primary particle diameter grasped as a characteristic. That is, when the silica abrasive grains contained in the polishing composition are a mixture of two or more types of silica particles, D1 AVE is calculated based on the specific surface area of the silica abrasive grains that is the mixture. When the silica abrasive grains contained in the polishing composition are composed of one type of silica particles, the average primary particle diameter D1 and D1 AVE of the silica particles coincide. When the silica abrasive grains contained in the polishing composition are, for example, a mixture of two types of silica particles X and Y, D1 AVE is a BET method for the silica abrasive grains (that is, a mixture of silica particles X and Y). It can be calculated from the specific surface area measured by In general, at least as a practically sufficient approximate value, the BET specific surface area of each component (here, silica particles X, Y) constituting the silica abrasive grains and the weight of the silica particles X, Y in the silica abrasive grains A value calculated from the ratio can be adopted as D1 AVE . The same applies when the silica abrasive grains contained in the polishing composition are a mixture of three or more types of silica particles.

ここに開示される技術において、D1AVEは、45nm以上であることが好ましく、50nm以上であることがより好ましい。D1AVEが大きくなると、研磨レートが向上する傾向にある。かかる観点から、好ましい一態様において、D1AVEを55nm以上とすることができ、60nm以上としてもよく、さらには65nm以上としてもよい。D1AVEの上限は特に制限されない。シリカ砥粒の分散安定性等の観点から、通常は、D1AVEを500nm以下とすることが適当であり、研磨対象面の面精度を向上させる観点から300nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、150nm以下(例えば120nm以下)がさらに好ましい。ここに開示される技術は、例えば、D1AVEが40nm〜200nm(より好ましくは45nm〜150nm、さらに好ましくは50nm〜120nm)である態様で好ましく実施され得る。 In the technology disclosed herein, D1 AVE is preferably 45 nm or more, and more preferably 50 nm or more. As D1 AVE increases, the polishing rate tends to improve. From such a viewpoint, in a preferred embodiment, D1 AVE can be 55 nm or more, may be 60 nm or more, and may be 65 nm or more. The upper limit of D1 AVE is not particularly limited. From the viewpoint of dispersion stability of the silica abrasive grains, it is usually appropriate to set D1 AVE to 500 nm or less, preferably from 300 nm or less, more preferably 200 nm or less from the viewpoint of improving the surface accuracy of the surface to be polished. 150 nm or less (for example, 120 nm or less) is more preferable. The technique disclosed here can be preferably implemented, for example, in an embodiment in which D1 AVE is 40 nm to 200 nm (more preferably 45 nm to 150 nm, still more preferably 50 nm to 120 nm).

ここに開示される技術におけるシリカ砥粒は、1種類のシリカ粒子から構成されていてもよく、2種類以上のシリカ粒子から構成されていてもよい。好ましい一態様において、研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒を、平均一次粒子径D1の異なる2種類以上のシリカ粒子から構成することができる。かかる態様には、D1AVEを調整しやすいという利点がある。例えば、研磨用組成物の調製に使用する各シリカ粒子のD1が製造誤差や保存条件等により変動しても、それらのシリカ粒子の使用量比(ブレンド比)を調節することにより、D1AVEの変動を抑えることができる。このことは研磨用組成物の生産性や品質安定性の観点から好ましい。また、このように2種類以上のシリカ粒子を用いることにより、所望のD1AVEと平均シラノール基密度とを両立する研磨用組成物が得られやすくなる。 The silica abrasive grains in the technology disclosed herein may be composed of one type of silica particles or may be composed of two or more types of silica particles. In a preferred embodiment, the silica abrasive grains contained in the polishing composition can be composed of two or more types of silica particles having different average primary particle diameters D1. This embodiment has an advantage that D1 AVE can be easily adjusted. For example, it is varied by D1 manufacturing errors and storage conditions of the silica particles used in the preparation of the polishing composition, by adjusting the amount ratio of these silica particles (blend ratio), D1 AVE of Variation can be suppressed. This is preferable from the viewpoints of productivity and quality stability of the polishing composition. In addition, by using two or more kinds of silica particles in this manner, a polishing composition having both desired D1 AVE and average silanol group density can be easily obtained.

シリカ砥粒が2種類以上のシリカ粒子を含む態様において、種類毎のシリカ粒子のD1は特に限定されず、それらのシリカ粒子を含むシリカ砥粒の平均一次粒子径(D1AVE)が所望の範囲となり得る径であればよい。分散安定性等の観点から、通常は、D1が100μm以下(典型的には50μm以下、好ましくは30μm以下、例えば15μm以下)のシリカ粒子を好適に使用し得る。より高精度な研磨面を得る観点から、D1が10μm以下(より好ましくは5μm以下、さらに好ましくは3μm以下、例えば2μm以下)のシリカ粒子が好ましい。また、研磨レート等の観点から、通常は、D1が5nm以上(好ましくは10nm以上、より好ましくは15nm以上、例えば20nm以上)のシリカ粒子を好適に使用し得る。より高い研磨レートを得る観点から、D1が30nm以上(好ましくは40nm以上、例えば50nm以上)のシリカ粒子を使用してもよい。 In the aspect in which the silica abrasive grains contain two or more types of silica particles, D1 of the silica particles for each type is not particularly limited, and the average primary particle diameter (D1 AVE ) of the silica abrasive grains containing these silica particles is in a desired range. Any diameter can be used. From the viewpoint of dispersion stability and the like, usually, silica particles having D1 of 100 μm or less (typically 50 μm or less, preferably 30 μm or less, for example, 15 μm or less) can be suitably used. From the viewpoint of obtaining a highly accurate polished surface, silica particles having D1 of 10 μm or less (more preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, for example, 2 μm or less) are preferable. From the viewpoint of polishing rate and the like, usually, silica particles having D1 of 5 nm or more (preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, for example, 20 nm or more) can be suitably used. From the viewpoint of obtaining a higher polishing rate, silica particles having D1 of 30 nm or more (preferably 40 nm or more, for example, 50 nm or more) may be used.

ここに開示される技術は、シリカ砥粒がシリカ粒子Aおよびシリカ粒子Bを含み、シリカ粒子Aの平均一次粒子径(D1A)がシリカ粒子Bの平均一次粒子径(D1B)よりも大きい態様で好ましく実施され得る。かかる態様において、D1Aは、例えば40nmより大(典型的には40nmより大きく10μm以下)であり、通常は60nm以上(例えば60nm〜5μm)が好ましく、80nm以上(例えば80nm〜3μm)がより好ましい。D1Bは、例えば1000nm以下(典型的には5nm〜1000nm)とすることができ、通常は500nm以下(例えば10nm〜500nm)が好ましく、300nm以下(例えば15nm〜300nm)がより好ましい。より高い面精度を得る観点から、D1Bは、200nm以下(例えば15nm〜200nm)であってもよく、さらには100nm以下(例えば15nm〜100nm)であってもよい。 In the technique disclosed herein, the silica abrasive grains include silica particles A and silica particles B, and the average primary particle diameter (D1 A ) of the silica particles A is larger than the average primary particle diameter (D1 B ) of the silica particles B. The embodiment can be preferably implemented. In such embodiments, D1 A is, for example, than the atmospheric 40nm (typically greater 10μm or less than 40nm is), usually more than 60 nm (e.g. 60Nm~5myuemu) are preferred, and more preferably more than 80 nm (e.g. 80Nm~3myuemu) . D1 B can be, for example, 1000 nm or less (typically 5 nm to 1000 nm), usually 500 nm or less (for example, 10 nm to 500 nm), and more preferably 300 nm or less (for example, 15 nm to 300 nm). From the viewpoint of obtaining higher surface accuracy, D1 B may be 200 nm or less (for example, 15 nm to 200 nm), and may be 100 nm or less (for example, 15 nm to 100 nm).

特に限定するものではないが、シリカ粒子Aおよびシリカ粒子Bは、D1A/D1Bが例えば1.2以上(典型的には1.2〜25)となるように選択することができる。かかるD1A/D1Bを満たすシリカ粒子A,Bを組み合わせて使用することにより、高い研磨レートと良好な面精度とがより高レベルで両立する傾向にある。好ましい一態様において、D1A/D1Bは、1.5以上(例えば1.5〜20)とすることができ、通常は1.8以上(例えば1.8〜15)とすることが適当であり、2.0以上(典型的には2.0〜10、例えば2.0〜8.0)とすることが好ましい。 Although not particularly limited, silica particles A and the silica particles B is, D1 A / D1 B, for example, 1.2 or more (typically 1.2 to 25) can be chosen to be. By using a combination of silica particles A and B satisfying such D1 A / D1 B , a high polishing rate and good surface accuracy tend to be compatible at a higher level. In a preferred embodiment, D1 A / D1 B can be 1.5 or more (for example, 1.5 to 20), and is usually 1.8 or more (for example, 1.8 to 15). Yes, and preferably 2.0 or more (typically 2.0 to 10, for example, 2.0 to 8.0).

なお、シリカ砥粒として3種類以上のシリカ粒子を含む研磨用組成物では、最も多く含まれる2種類のシリカ粒子をシリカ粒子A,Bとすることができる。この場合、シリカ粒子A,Bの合計重量がシリカ砥粒の総重量に占める割合は、典型的には50重量%超であり、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、例えば90重量%以上であり、95重量%以上、さらには98重量%以上であってもよい。また、ここに開示される技術におけるシリカ砥粒は、2種類のシリカ粒子A,Bから実質的に構成されるシリカ砥粒であってもよい。   In addition, in the polishing composition containing three or more types of silica particles as silica abrasive grains, the two types of silica particles most often contained can be used as silica particles A and B. In this case, the ratio of the total weight of the silica particles A and B to the total weight of the silica abrasive grains is typically more than 50% by weight, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more. It may be 90% by weight or more, 95% by weight or more, and further 98% by weight or more. Further, the silica abrasive grains in the technology disclosed herein may be silica abrasive grains substantially composed of two types of silica particles A and B.

(シラノール基密度)
ここに開示される研磨用組成物は、シリカ砥粒を含み、該シリカ砥粒の平均シラノール基密度が1.25個/nm以下である。ここでシラノール基密度とは、シリカ粒子の表面積1nm当たりのシラノール基の個数をいう。上記シラノール基密度(以下、「SD」と表記することがある。)は、BET法により測定されるシリカ粒子の比表面積(BET比表面積)と、滴定により測定されるシラノール基量とから算出される。より詳しくは、シリカ粒子のSDは、以下のシラノール基密度測定方法に準じて測定される。
(Silanol group density)
The polishing composition disclosed herein contains silica abrasive grains, and the average silanol group density of the silica abrasive grains is 1.25 pieces / nm 2 or less. Here, the silanol group density means the number of silanol groups per 1 nm 2 of the surface area of the silica particles. The silanol group density (hereinafter sometimes referred to as “SD”) is calculated from the specific surface area (BET specific surface area) of silica particles measured by the BET method and the amount of silanol groups measured by titration. The More specifically, the SD of silica particles is measured according to the following silanol group density measurement method.

[シラノール基密度測定方法]
シリカ粒子を1重量%含む分散液を、塩酸でpH3.5〜3.8に調整した後、濃度0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液でpH4.0に調整したものを滴定用サンプルとする。上記滴定用サンプルを、濃度0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH4.0〜pH9.0の範囲で滴定し、このときの滴定量と上記シリカ粒子のBET比表面積の値とからシラノール基密度[個/nm]を算出する。
[Silanol group density measurement method]
A dispersion containing 1% by weight of silica particles is adjusted to pH 3.5 to 3.8 with hydrochloric acid, and then adjusted to pH 4.0 with a 0.1 mol / L aqueous sodium hydroxide solution as a titration sample. . The titration sample is titrated in a pH 4.0 to pH 9.0 range using a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution. From the titration amount and the BET specific surface area of the silica particles, The silanol group density [number / nm 2 ] is calculated.

また、本明細書において、シリカ砥粒の平均シラノール基密度(以下「SDAVE」と表記することがある。)とは、ここに開示される研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒の総体的な特性として把握されるシラノール基密度(SD)を意味する。研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が例えば2種類のシリカ粒子X,Yの混合物である場合、SDAVEは、該シリカ砥粒(すなわち、シリカ粒子X,Yの混合物)を測定サンプルとして、上記シラノール基密度測定方法を適用することにより求めることができる。また、通常は、少なくとも実用上十分な近似値として、上記シリカ砥粒を構成する各成分(ここではシリカ粒子X,Y)の各々のSDと、上記シリカ砥粒におけるシリカ粒子X,Yの重量比とから算出される値を、SDAVEとして採用することができる。研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が3種類以上のシリカ粒子の混合物である場合も同様である。 Further, in this specification, the average silanol group density (hereinafter sometimes referred to as “SD AVE ”) of the silica abrasive grains is the total of the silica abrasive grains contained in the polishing composition disclosed herein. It means silanol group density (SD) which is grasped as a characteristic. When the silica abrasive grains contained in the polishing composition are, for example, a mixture of two types of silica particles X and Y, SD AVE uses the silica abrasive grains (that is, a mixture of silica particles X and Y) as a measurement sample. It can obtain | require by applying the said silanol group density measuring method. Also, usually, at least as a practically sufficient approximate value, the SD of each component (here, silica particles X and Y) constituting the silica abrasive grains and the weight of the silica particles X and Y in the silica abrasive grains A value calculated from the ratio can be adopted as SD AVE . The same applies when the silica abrasive grains contained in the polishing composition are a mixture of three or more types of silica particles.

本発明者らによる鋭意研究の結果、D1AVEが40nm以上のシリカ砥粒を含む構成において、該シリカ砥粒の平均シラノール基密度(SDAVE)を所定の上限値以下とすると、該シリカ砥粒を含有する研磨用組成物において効率的な研磨が実現されることが明らかとなった。ここに開示される技術を実施するにあたり、SDAVEの制御により研磨用組成物の研磨効率が向上する理由を明らかにする必要はないが、例えば以下のように考えられる。シリカ粒子の表面に存在するシラノール基は、水を分散媒とするシリカ分散液において粒子表面に水和層を形成する。このような水和層が形成されたシリカ粒子表面は、該シリカ粒子の母体(すなわち水和層が形成されていないシリカ粒子中心部)に比べて、研磨対象物に対する研磨作用の観点からみた実効硬度が低いと考えられる。シリカ粒子のシラノール基密度が低くなると、上記水和層が形成されにくくなり(水和層が薄くなり)、シリカ粒子表面の実効硬度が相対的に高くなる。表面硬度が高い粒子は、機械的研磨の作用をより発揮する傾向があるため、研磨効率が向上すると考えられる。 As a result of intensive studies by the present inventors, when the average silanol group density (SD AVE ) of the silica abrasive grains is set to a predetermined upper limit value or less in a configuration including silica abrasive grains having a D1 AVE of 40 nm or more, the silica abrasive grains It became clear that efficient polishing was realized in the polishing composition containing. In carrying out the technique disclosed herein, it is not necessary to clarify the reason why the polishing efficiency of the polishing composition is improved by controlling SD AVE . For example, it is considered as follows. Silanol groups present on the surface of the silica particles form a hydrated layer on the particle surface in the silica dispersion using water as a dispersion medium. The surface of the silica particles on which such a hydrated layer is formed is more effective from the viewpoint of the polishing action on the object to be polished than the base of the silica particles (that is, the central part of the silica particles on which no hydrated layer is formed). The hardness is considered low. When the silanol group density of the silica particles is lowered, the hydrated layer is hardly formed (the hydrated layer is thinned), and the effective hardness of the silica particle surface is relatively increased. Since particles having a high surface hardness tend to exhibit more mechanical polishing action, it is considered that the polishing efficiency is improved.

ここに開示される技術において、SDAVEは、1.20個/nm以下であることが好ましく、1.15個/nm以下であることがより好ましい。SDAVEが低くなると、D1AVEの割に高い研磨レートが達成される傾向にある。SDAVEの下限は特に限定されないが、研磨対象面の面精度や分散安定性等の観点から、通常は0.5個/nm以上が適当であり、0.6個/nm以上であることが好ましく、0.7個/nm以上(例えば0.8個/nm以上)であることがより好ましい。 In the technique disclosed herein, SD AVE is preferably 1.20 pieces / nm 2 or less, and more preferably 1.15 pieces / nm 2 or less. When SD AVE decreases, a higher polishing rate tends to be achieved for D1 AVE . The lower limit of SD AVE is not particularly limited, but from the viewpoints of surface accuracy and dispersion stability of the surface to be polished, 0.5 / nm 2 or more is usually appropriate, and 0.6 / nm 2 or more. It is preferably 0.7 / nm 2 or more (for example, 0.8 / nm 2 or more).

ここに開示される技術の好ましい一態様において、研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒を、SDの異なる2種類以上のシリカ粒子を含む構成とすることができる。かかる態様には、SDAVEを調整しやすいという利点がある。例えば、研磨用組成物の調製に使用する各シリカ粒子のSDが製造誤差や保存条件等により変動しても、それらのシリカ粒子の使用量比(ブレンド比)を調節することにより、SDAVEの変動を抑えることができる。このことは研磨用組成物の生産性や品質安定性の観点から好ましい。また、このように2種類以上のシリカ粒子を用いることにより、所望のSDAVEとD1AVEとを両立する研磨用組成物が得られやすくなる。 In a preferred embodiment of the technology disclosed herein, the silica abrasive grains contained in the polishing composition can be configured to include two or more types of silica particles having different SD. This embodiment has an advantage that the SD AVE can be easily adjusted. For example, even if the SD of each silica particle used in the preparation of the polishing composition varies due to manufacturing errors, storage conditions, etc., by adjusting the ratio of the silica particles used (blend ratio), SD AVE Variation can be suppressed. This is preferable from the viewpoints of productivity and quality stability of the polishing composition. In addition, by using two or more kinds of silica particles in this way, it becomes easy to obtain a polishing composition that achieves both desired SD AVE and D1 AVE .

シリカ砥粒が2種類以上のシリカ粒子を含む態様において、種類毎のシリカ粒子のSDは特に限定されず、それらのシリカ粒子を適切な重量比で含むシリカ砥粒のSDAVEが所望の範囲となり得るSDであればよい。分散安定性等の観点から、通常は、SDが0.3個/nm以上のシリカ粒子を好適に使用し得る。より高精度な研磨面を得る観点から、SDが0.4個/nm以上(より好ましくは0.5個/nm以上、例えば0.6個/nm以上、さらには0.7個/nm以上)のシリカ粒子を好ましく用いることができる。また、ここに開示される好適なSDAVEを実現しやすいことから、通常は、SDが10個/nm以下(好ましくは5個/nm以下、より好ましくは2.5個/nm以下、例えば2.0個/nm以下)のシリカ粒子を好ましく使用し得る。研磨レート等の観点から、SDが1.5個/nm以下(より好ましくは1.3個/nm以下、例えば1.25個/nm以下)のシリカ粒子を好ましく用いることができる。SDが1.1個/nm以下(例えば1.0個/nm以下)のシリカ粒子を用いてもよい。 In the embodiment in which the silica abrasive grains contain two or more types of silica particles, the SD of the silica particles for each type is not particularly limited, and the SD AVE of silica abrasive grains containing these silica particles in an appropriate weight ratio is in the desired range. Any SD can be obtained. From the viewpoint of dispersion stability and the like, usually, silica particles having SD of 0.3 particles / nm 2 or more can be preferably used. From the viewpoint of obtaining a polished surface with higher accuracy, SD is 0.4 pieces / nm 2 or more (more preferably 0.5 pieces / nm 2 or more, for example, 0.6 pieces / nm 2 or more, and further 0.7 pieces. / Nm 2 or more) can be preferably used. Further, since it is easy to realize the preferred SD AVE disclosed herein, the SD is usually 10 / nm 2 or less (preferably 5 / nm 2 or less, more preferably 2.5 / nm 2 or less. For example, 2.0 particles / nm 2 or less) can be preferably used. From the viewpoint of polishing rate, etc., SD can be preferably used silica particles of 1.5 / nm 2 or less (more preferably 1.3 pieces / nm 2 or less, for example 1.25 / nm 2 or less). SD may be used silica particles of 1.1 pieces / nm 2 or less (e.g., 1.0 pieces / nm 2 or less).

ここに開示される技術は、シリカ砥粒がシリカ粒子Kとシリカ粒子Lとを含み、シリカ粒子Kのシラノール基密度(SDK)がシリカ粒子Lのシラノール基密度(SDL)よりも低い態様で好ましく実施され得る。かかる態様において、SDKは、例えば1.25個/nm未満であり、通常は1.2個/nm以下が好ましく、好ましくは1.1個/nm以下、より好ましくは1.05個/nm以下である。SDKが1.0個/nm未満(例えば0.9個/nm以下)であるシリカ粒子Kを好ましく用いることができる。シリカ粒子Lとしては、SDLが例えば1.0個/nm以上のものを好適に用いることができる。ここに開示される研磨用組成物は、SDLが1.1個/nm以上(例えば1.2個/nm以上)のシリカ粒子Lを使用する態様でも好ましく実施されて、高い研磨レートと良好な面精度とをバランスよく両立し得る。 In the technology disclosed herein, the silica abrasive grains include silica particles K and silica particles L, and the silanol group density (SD K ) of the silica particles K is lower than the silanol group density (SD L ) of the silica particles L. Can be preferably implemented. In such embodiments, SD K is, for example, less than 1.25 / nm 2, is usually preferably 1.2 pieces / nm 2 or less, preferably 1.1 pieces / nm 2 or less, more preferably 1.05 Pieces / nm 2 or less. SD K can be preferably used silica particles K is less than 1.0 pieces / nm 2 (eg 0.9 / nm 2 or less). The silica particles L, can be suitably used SD L is, for example, 1.0 pieces / nm 2 or more. Polishing composition disclosed herein is preferably implemented in embodiments using silica particles L of SD L is 1.1 pieces / nm 2 or more (e.g., 1.2 pieces / nm 2 or more), a high polishing rate And good surface accuracy can be balanced.

なお、シリカ砥粒として3種類以上のシリカ粒子を含む研磨用組成物では、最も多く含まれる2種類のシリカ粒子をシリカ粒子K,Lとすることができる。この場合、シリカ粒子K,Lの合計重量がシリカ砥粒の総重量に占める割合は、典型的には50重量%超であり、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、例えば90重量%以上であり、95重量%以上、さらには98重量%以上であってもよい。また、ここに開示される技術におけるシリカ砥粒は、2種類のシリカ粒子K,Lから実質的に構成されるシリカ砥粒であってもよい。   In addition, in the polishing composition containing three or more types of silica particles as silica abrasive grains, the two types of silica particles most often contained can be the silica particles K and L. In this case, the ratio of the total weight of the silica particles K and L to the total weight of the silica abrasive grains is typically more than 50% by weight, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more. It may be 90% by weight or more, 95% by weight or more, and further 98% by weight or more. Moreover, the silica abrasive grain in the technique disclosed here may be a silica abrasive grain substantially composed of two types of silica particles K and L.

上記シリカ粒子K,Lは、シリカ粒子Kが上述のシリカ粒子Aであり、シリカ粒子Lが上述のシリカ粒子Bであってもよい。また、上記シリカ粒子K,Lは、シリカ粒子Kが上記シリカ粒子Bであり、シリカ粒子Lが上記シリカ粒子Aであってもよい。ここに開示される技術は、材料の入手容易性等の観点から、シリカ粒子Kが上記シリカ粒子Aであり、シリカ粒子Lが上記シリカ粒子Bである態様で好ましく実施され得る。   In the silica particles K and L, the silica particles K may be the silica particles A described above, and the silica particles L may be the silica particles B described above. Further, in the silica particles K and L, the silica particles K may be the silica particles B, and the silica particles L may be the silica particles A. The technique disclosed here can be preferably implemented in an embodiment in which the silica particles K are the silica particles A and the silica particles L are the silica particles B from the viewpoint of material availability.

(平均二次粒子径)
ここに開示される研磨用組成物において、該研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒の平均二次粒子径は特に制限されない。ここで、本明細書において平均二次粒子径(以下「D2」と表記することがある。)とは、レーザ回折/散乱法に基づく体積基準の平均粒子径(50%体積平均粒子径)を指す。上記平均粒子径の測定は、例えば、株式会社堀場製作所製のレーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(型式「LA−950」)を用いて行うことができる。
(Average secondary particle size)
In the polishing composition disclosed herein, the average secondary particle diameter of the silica abrasive grains contained in the polishing composition is not particularly limited. Here, in this specification, the average secondary particle diameter (hereinafter sometimes referred to as “D2”) is the volume-based average particle diameter (50% volume average particle diameter) based on the laser diffraction / scattering method. Point to. The average particle size can be measured using, for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (model “LA-950”) manufactured by Horiba, Ltd.

また、本明細書において、シリカ砥粒の平均二次粒子径(以下「D2AVE」と表記することがある。)とは、ここに開示される研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒の総体的な特性として把握される平均二次粒子径を意味する。D2AVEは、研磨レートの観点から、通常は50nm以上であることが適当であり、70nm以上であることが好ましく、より好ましくは80nm以上、さらに好ましくは90nm以上である。好ましい一態様において、D2AVEは、100nm以上とすることができ、150nm以上としてもよく、250nm以上、さらには350nm以上(例えば450nm以上)としてもよい。また、砥粒の凝集に伴う粒子数減少による研磨レート低下を抑制する観点から、D2AVEは、15μm以下であることが好ましく、より好ましくは13μm以下、さらに好ましくは7μm以下である。より高い面精度を得る観点から、通常は、D2AVEを5μm以下(より好ましくは3μm以下、例えば1μm以下)とすることが有利である。ここに開示される技術は、D2AVEが例えば50nm〜3μm(より好ましくは70nm〜1μm)である態様で好ましく実施され得る。かかるD2AVEを有するシリカ砥粒を含む研磨用組成物によると、高い研磨レートと良好な面精度とが両立して達成されやすい。 Further, in this specification, the average secondary particle diameter of silica abrasive grains (hereinafter sometimes referred to as “D2 AVE ”) is the total silica abrasive grains contained in the polishing composition disclosed herein. Mean secondary particle diameter grasped as a typical characteristic. From the viewpoint of the polishing rate, D2 AVE is usually suitably 50 nm or more, preferably 70 nm or more, more preferably 80 nm or more, and further preferably 90 nm or more. In a preferred embodiment, D2 AVE can be 100 nm or more, 150 nm or more, 250 nm or more, and further 350 nm or more (for example, 450 nm or more). Further, in view of suppressing the polishing rate decreases by number of particles decreases due to agglomeration of abrasive particles, D2 AVE is preferably 15μm or less, more preferably 13μm or less, more preferably 7μm or less. From the viewpoint of obtaining higher surface accuracy, it is usually advantageous to set D2 AVE to 5 μm or less (more preferably 3 μm or less, for example, 1 μm or less). The technique disclosed herein can be preferably implemented in an embodiment in which D2 AVE is, for example, 50 nm to 3 μm (more preferably 70 nm to 1 μm). According to the polishing composition containing silica abrasive grains having such D2 AVE , a high polishing rate and good surface accuracy are easily achieved at the same time.

(シリカ粒子)
ここに開示される技術において、シリカ砥粒の構成成分として使用し得るシリカ粒子の一好適例として、原料シリカにシラノール基密度低減処理(SD低減処理)を適用して得られたシリカ粒子が挙げられる。上記SD低減処理としては、例えば加温、乾燥、焼成等の熱処理、シラノール基に金属イオン(例えばAlイオン、Tiイオン等)を結合させる金属修飾処理、シラノール基にスルホン酸等の有機酸を結合させる有機酸修飾処理等が挙げられるが、これらに限定されない。
(Silica particles)
In the technology disclosed herein, as a suitable example of silica particles that can be used as a constituent of silica abrasive grains, silica particles obtained by applying silanol group density reduction treatment (SD reduction treatment) to raw silica can be cited. It is done. Examples of the SD reduction treatment include heat treatment such as heating, drying and firing, metal modification treatment for bonding metal ions (eg, Al ions, Ti ions, etc.) to silanol groups, and bonding organic acids such as sulfonic acid to silanol groups. Examples include, but are not limited to, organic acid modification treatment.

原料シリカにSD低減処理を適用して得られたシリカ粒子(以下)「低SD化シリカ粒子」ともいう。)の例として、原料シリカに熱処理を施して得られたシリカ粒子(以下「熱処理シリカ」ともいう。)、具体的には加温されたシリカ粒子、乾燥されたシリカ粒子、焼成されたシリカ粒子等が挙げられる。処理効率等の観点から、シリカ粒子から水等の液体を除去した状態で熱処理を行うことが好ましい。ここで、加温されたシリカ粒子とは、典型的には、60℃以上110℃未満の環境下に一定時間以上(例えば15分以上、典型的には30分以上)保持する処理を経て得られたシリカ粒子をいう。また、乾燥されたシリカ粒子とは、典型的には、110℃以上500℃未満(好ましくは300℃以上500℃未満)の環境下に一定時間以上(例えば15分以上、典型的には30分以上)保持する処理を経て得られたシリカ粒子をいう。そして、焼成されたシリカ粒子(以下「焼成シリカ」ともいう。)とは、詳細は後述するが、典型的には、500℃以上の環境下に一定時間以上(例えば15分以上、典型的には30分以上)保持する処理(以下「焼成」ともいう。)を経て得られたシリカ粒子をいう。上述したいずれかの原料シリカ(沈降シリカ、ケイ酸ソーダ法シリカ、アルコキシド法シリカ、フュームドシリカ、乾燥シリカ、爆発法シリカ等)を熱処理する過程を経て得られたシリカ粒子は、ここでいう熱処理シリカの概念に包含される典型例である。一般に、シリカ粒子は、熱処理により粒子表面のシラノール基が減少する傾向がある。この傾向を利用してシリカ粒子のSDを調整することにより、所望のSDAVEを満たすシリカ砥粒の構成成分として有用なシリカ粒子を得ることができる。また、熱処理シリカは、熱処理条件の設定や後述する解砕およびその程度との組合せによってD1やSDを調整することができるので、ここに開示されるD1AVEおよびSDAVEを満たすシリカ砥粒の構成成分として好適である。シリカ砥粒が熱処理シリカを含む場合、該シリカ砥粒に含まれる熱処理シリカは、1種であってもよく、製造条件および/または物性の異なる2種以上であってもよい。また、上記シリカ砥粒は、1種または2種以上の熱処理シリカからなる構成であってもよく、熱処理シリカと他のシリカ粒子(すなわち、熱処理されていないシリカ粒子)とを組み合わせて含む構成であってもよい。 Silica particles obtained by applying SD reduction treatment to the raw material silica (hereinafter referred to as “low SD silica particles”). ) As an example, silica particles obtained by heat-treating raw material silica (hereinafter also referred to as “heat-treated silica”), specifically, heated silica particles, dried silica particles, and fired silica particles Etc. From the viewpoint of treatment efficiency and the like, it is preferable to perform the heat treatment in a state where a liquid such as water is removed from the silica particles. Here, the heated silica particles are typically obtained through a treatment for holding in an environment of 60 ° C. or higher and lower than 110 ° C. for a predetermined time or longer (for example, 15 minutes or longer, typically 30 minutes or longer). This refers to the produced silica particles. The dried silica particles are typically 110 ° C. or more and less than 500 ° C. (preferably 300 ° C. or more and less than 500 ° C.) for a certain period of time (for example, 15 minutes or more, typically 30 minutes). The above refers to silica particles obtained through the holding treatment. The calcined silica particles (hereinafter also referred to as “calcined silica”) will be described in detail later. Typically, the calcined silica particles are typically at a temperature of 500 ° C. or higher for a predetermined time or longer (for example, 15 minutes or longer, typically Means silica particles obtained through a treatment (hereinafter also referred to as “firing”) for 30 minutes or more. The silica particles obtained through the process of heat-treating any of the above-described raw material silicas (precipitated silica, silica silicate method silica, alkoxide method silica, fumed silica, dry silica, explosive method silica, etc.) It is a typical example included in the concept of silica. In general, silica particles tend to reduce silanol groups on the particle surface by heat treatment. By adjusting the SD of silica particles using this tendency, silica particles useful as a constituent of silica abrasive grains satisfying a desired SD AVE can be obtained. In addition, since the heat-treated silica can adjust D1 and SD by setting heat treatment conditions, pulverization described later, and a combination thereof, the structure of silica abrasive grains satisfying D1 AVE and SD AVE disclosed herein. Suitable as a component. When the silica abrasive grains contain heat treated silica, the heat treated silica contained in the silica abrasive grains may be one kind or two or more kinds having different production conditions and / or physical properties. The silica abrasive grains may be composed of one or two or more kinds of heat-treated silica, and contain a combination of heat-treated silica and other silica particles (that is, unheat-treated silica particles). There may be.

熱処理シリカの原材料(原料シリカ)としては、上述のように、各種のシリカ粒子を用いることができる。熱処理により好適なSDやD1が得られやすいことから、原料シリカとして、沈降シリカまたはコロイダルシリカを好ましく採用し得る。なかでも沈降シリカが好ましい。ここに開示される技術は、上記シリカ砥粒が沈降シリカ由来の熱処理シリカを含有する態様で好ましく実施され得る。   As a raw material (raw material silica) of heat-treated silica, various silica particles can be used as described above. Since suitable SD and D1 are easily obtained by heat treatment, precipitated silica or colloidal silica can be preferably employed as the raw material silica. Of these, precipitated silica is preferred. The technique disclosed here can be preferably implemented in a mode in which the silica abrasive grains contain heat-treated silica derived from precipitated silica.

原料シリカを熱処理するときの温度は、シリカの融点より低ければよく、特に限定されない。通常は、上記熱処理温度を1300℃以下とすることが適当である。シリカ粒子が大きく成長しすぎることを抑制する観点から、上記熱処理温度としては、通常は1200℃以下(典型的には1200℃未満)が好ましく、1100℃以下(例えば1050℃以下)がより好ましい。また、上記熱処理温度は、例えば60℃以上とすることができ、110℃以上としてもよい。研磨レートの向上に貢献しやすいシリカ粒子を効率よく得る等の観点から、上記熱処理温度は、例えば500℃以上とすることができ、通常は600℃以上が適当であり、好ましくは700℃以上、より好ましくは800℃以上、さらに好ましくは900℃以上(例えば950℃以上)である。上述した温度で熱処理する過程を経て得られるシリカ粒子(熱処理シリカ)は、ここに開示される所望のD1AVEおよびSDAVEを満たすシリカ砥粒の構成成分として好適なものとなりやすい。ここに開示される研磨用組成物におけるシリカ砥粒は、例えば、原料シリカを700℃以上1200℃未満(より好ましくは800〜1100℃、例えば900〜1100℃)で焼成してなる焼成シリカを含むことが好ましい。 The temperature when heat-treating the raw material silica is not particularly limited as long as it is lower than the melting point of silica. Usually, it is appropriate to set the heat treatment temperature to 1300 ° C. or lower. From the viewpoint of suppressing excessive growth of silica particles, the heat treatment temperature is usually 1200 ° C. or lower (typically less than 1200 ° C.), and more preferably 1100 ° C. or lower (eg, 1050 ° C. or lower). Moreover, the said heat processing temperature can be 60 degreeC or more, for example, and is good also as 110 degreeC or more. From the viewpoint of efficiently obtaining silica particles that easily contribute to the improvement of the polishing rate, the heat treatment temperature can be, for example, 500 ° C. or higher, usually 600 ° C. or higher, preferably 700 ° C. or higher, More preferably, it is 800 degreeC or more, More preferably, it is 900 degreeC or more (for example, 950 degreeC or more). Silica particles (heat-treated silica) obtained through the process of heat treatment at the temperature described above are likely to be suitable as a constituent of silica abrasive grains satisfying the desired D1 AVE and SD AVE disclosed herein. The silica abrasive grains in the polishing composition disclosed herein include, for example, calcined silica obtained by calcining raw material silica at 700 ° C. or higher and lower than 1200 ° C. (more preferably 800 to 1100 ° C., for example, 900 to 1100 ° C.). It is preferable.

特に限定するものではないが、原料シリカを熱処理(例えば焼成)する時間は、例えば15分以上(典型的には30分〜10時間程度)とすることができ、通常は1時間以上(典型的には1時間〜5時間)とすることが適当である。熱処理時間を長くすることにより、シリカ粒子のSDは低下する傾向にある。このことは研磨レートの観点から有利である。また、焼成においては、焼成時間を長くすることにより、よりよく焼き締まったシリカ粒子(焼成シリカ)が形成される傾向にある。経済的観点から、通常は、熱処理時間を10時間程度以下とすることが好ましい。   Although it does not specifically limit, the time which heat-processes raw material silica (for example, baking) can be made into 15 minutes or more (typically about 30 minutes to 10 hours), for example, and usually 1 hour or more (typical) 1 hour to 5 hours) is appropriate. By increasing the heat treatment time, the SD of the silica particles tends to decrease. This is advantageous from the viewpoint of the polishing rate. Moreover, in baking, it is in the tendency for the silica particle (baked silica) to be better baked in by making baking time long. From an economic viewpoint, it is usually preferable to set the heat treatment time to about 10 hours or less.

原料シリカを熱処理するときの雰囲気は、特に限定されない。上記熱処理雰囲気は、例えば、不活性ガス雰囲気、還元性ガス雰囲気、酸化性ガス雰囲気(空気雰囲気等)等とすることができる。また、ほぼ真空状態でシリカ粒子を熱処理してもよい。   The atmosphere when heat-treating the raw material silica is not particularly limited. The heat treatment atmosphere can be, for example, an inert gas atmosphere, a reducing gas atmosphere, an oxidizing gas atmosphere (air atmosphere or the like), and the like. Further, the silica particles may be heat-treated in a substantially vacuum state.

ここに開示される技術において、熱処理シリカとして焼成シリカを使用する場合、該焼成シリカとしては、焼成された後に解砕されたものを好ましく使用し得る。ここで、本明細書において「解砕」とは、細かい粒子が集まって一塊になっているものをほぐして細かくする操作のことをいう。   In the technique disclosed herein, when calcined silica is used as the heat-treated silica, the calcined silica can be preferably used after being calcined and crushed. Here, “crushing” in the present specification refers to an operation of loosening and refining what is gathered into a lump of fine particles.

焼成されたシリカ粒子を解砕する方法は、従来この種の分野で通常用いられている公知の方法を用いればよく、特に限定されない。例えば、上記解砕は、ビーズミル、ボールミル、ローラーミル、ハンマーミル、ジェットミル、乳鉢等の解砕機(解砕機は粉砕機としても認識され得る。)を用いて行われ得る。解砕の程度(例えば、解砕後に得られる焼成シリカの平均一次粒子径や平均二次粒子径)を制御しやすいことから、ビーズミル、ボールミルまたはジェットミルによる解砕が好ましい。このようにしてシリカ粒子を解砕することにより、シリカ粒子の比表面積が大きくなり、シリカ粒子の表面積当たりのシラノール基の個数(すなわちSD)が減少する傾向がある。したがって、解砕を適度に行うことにより、ここに開示される所望のD1AVEおよびSDAVEを満たすシリカ砥粒の構成成分として好適なシリカ粒子(焼成シリカ)を得ることができる。なお、上記解砕は、必要に応じて焼成シリカ以外の熱処理シリカ(例えば、加温されたシリカ粒子や乾燥されたシリカ粒子)にも同様にして適用することができ、同様の効果を発揮し得る。 The method for crushing the fired silica particles may be any known method that is conventionally used in this type of field, and is not particularly limited. For example, the crushing can be performed using a crusher such as a bead mill, a ball mill, a roller mill, a hammer mill, a jet mill, or a mortar (the crusher can also be recognized as a pulverizer). Since it is easy to control the degree of crushing (for example, the average primary particle diameter or average secondary particle diameter of the burned silica obtained after crushing), crushing by a bead mill, ball mill or jet mill is preferable. By crushing the silica particles in this manner, the specific surface area of the silica particles increases, and the number of silanol groups per surface area of the silica particles (ie, SD) tends to decrease. Therefore, by appropriately crushing, silica particles (calcined silica) suitable as a constituent of silica abrasive grains satisfying desired D1 AVE and SD AVE disclosed herein can be obtained. In addition, the said crushing can be similarly applied to heat-treated silica other than calcined silica (for example, heated silica particles and dried silica particles) as necessary, and exhibits the same effect. obtain.

シリカ砥粒の構成成分として熱処理シリカを使用する場合、熱処理シリカのD1やSDは、当該熱処理シリカを含むシリカ砥粒が所望のD1AVEおよびSDAVEを満たし得る限り、特に限定されない。したがって、熱処理シリカのD1は、単独使用の場合(すなわち、シリカ砥粒として1種または2種以上の焼成シリカのみを含む場合)には上述したシリカ砥粒のD1AVEと、他のシリカ粒子と併用する場合には上述した種類毎のシリカ粒子のD1と、それぞれ同様とすることができる。また、熱処理シリカは、シリカ砥粒がシリカ粒子Aおよびシリカ粒子Bを含み、シリカ粒子Aの平均一次粒子径(D1A)がシリカ粒子Bの平均一次粒子径(D1B)よりも大きい態様において、上記シリカ粒子Aとして好ましく用いることができる。かかる態様において使用される熱処理シリカのD1は、上述したシリカ粒子Aと同様とすることができる。 When heat-treated silica is used as a constituent component of the silica abrasive grains, D1 and SD of the heat-treated silica are not particularly limited as long as the silica abrasive grains containing the heat-treated silica can satisfy the desired D1 AVE and SD AVE . Accordingly, the D1 of the heat-treated silica, when used alone (that is, when only one or two or more types of calcined silica are included as silica abrasive grains), the silica abrasive grains D1 AVE described above, and other silica particles When using together, it can be made the same with D1 of the silica particle for every kind mentioned above, respectively. The heat-treated silica is such that the silica abrasive grains include silica particles A and silica particles B, and the average primary particle diameter (D1 A ) of the silica particles A is larger than the average primary particle diameter (D1 B ) of the silica particles B. The silica particles A can be preferably used. D1 of the heat-treated silica used in such an embodiment can be the same as that of the silica particle A described above.

同様に、熱処理シリカのSDは、単独使用の場合には上述したシリカ砥粒のSDAVEと、他のシリカ粒子と併用する場合には上述した種類毎のシリカ粒子のSDと、それぞれ同様とすることができる。また、熱処理シリカは、シリカ砥粒がシリカ粒子Kとシリカ粒子Lとを含み、SDKがSDLよりも低い態様において、上記シリカ粒子Kとして好ましく用いることができる。かかる態様において使用される熱処理シリカのSDは、上述したシリカ粒子Kと同様とすることができる。 Similarly, the SD of the heat-treated silica is the same as the SD AVE of the silica abrasive grains described above when used alone, and the SD of the silica particles of each type described above when used in combination with other silica particles. be able to. The heat treatment silica, silica abrasive comprises silica particles K and silica particles L, SD K is at a lower aspect than SD L, it can be preferably used as the silica particles K. The SD of the heat-treated silica used in such an embodiment can be the same as that of the silica particle K described above.

ここに開示される技術におけるシリカ砥粒の構成成分として使用し得るシリカ粒子の他の一好適例として、コロイダルシリカが挙げられる。なかでも、ケイ酸ソーダ法シリカやアルコキシド法シリカのように、水相での粒子成長を経て合成されたコロイダルシリカの使用が好ましい。この種のコロイダルシリカを含み、かつここに開示されるD1AVEおよびSDAVEを満たすシリカ砥粒によると、高い研磨レートと良好な面精度とが好適に達成され得る。ここに開示されるシリカ砥粒がコロイダルシリカを含む場合、該シリカ砥粒に含まれるコロイダルシリカは、1種であってもよく、製造条件および/または物性の異なる2種以上であってもよい。また、上記シリカ砥粒は、1種または2種以上のコロイダルシリカからなる構成であってもよく、コロイダルシリカと他のシリカ粒子(すなわち、コロイダルシリカ以外のシリカ粒子)とを組み合わせて含む構成であってもよい。 Colloidal silica is mentioned as another suitable example of the silica particle which can be used as a structural component of the silica abrasive grain in the technique disclosed here. Of these, colloidal silica synthesized through particle growth in an aqueous phase, such as sodium silicate method silica and alkoxide method silica, is preferably used. According to the silica abrasive grains containing this kind of colloidal silica and satisfying D1 AVE and SD AVE disclosed herein, a high polishing rate and good surface accuracy can be suitably achieved. When the silica abrasive grain disclosed here contains colloidal silica, the colloidal silica contained in the silica abrasive grain may be one kind or two or more kinds having different production conditions and / or physical properties. . The silica abrasive grains may be composed of one or more colloidal silicas, and include a combination of colloidal silica and other silica particles (that is, silica particles other than colloidal silica). There may be.

コロイダルシリカの粒子形状は特に限定されず、例えば球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形の具体例としては、ピーナッツ形状(すなわち、落花生の殻の形状)、繭形状、突起付き形状(例えば金平糖形状)、ラグビーボール形状等が挙げられる。特に限定するものではないが、コロイダルシリカの長径/短径比の平均値(平均アスペクト比)は、好ましくは1.01以上、さらに好ましくは1.05以上(例えば1.1以上)である。平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。また、コロイダルシリカの平均アスペクト比は、表面粗さ低減等の観点から、好ましくは3.0以下であり、より好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.5以下である。ここに開示される技術は、平均アスペクト比が1.25未満(例えば1.20以下、典型的には1.15未満)のコロイダルシリカを用いる態様でも好ましく実施され得る。   The particle shape of colloidal silica is not particularly limited, and may be, for example, spherical or non-spherical. Specific examples of the non-spherical shape include a peanut shape (that is, a shape of a peanut shell), a cocoon shape, a shape with a protrusion (for example, a confetti shape), a rugby ball shape, and the like. Although not particularly limited, the average value (average aspect ratio) of the major axis / minor axis ratio of colloidal silica is preferably 1.01 or more, and more preferably 1.05 or more (for example, 1.1 or more). By increasing the average aspect ratio, a higher polishing rate can be achieved. The average aspect ratio of colloidal silica is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less, and still more preferably 1.5 or less, from the viewpoint of reducing the surface roughness. The technique disclosed herein can be preferably implemented in an embodiment using colloidal silica having an average aspect ratio of less than 1.25 (for example, 1.20 or less, typically less than 1.15).

コロイダルシリカの形状(外形)や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、SEMを用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数(例えば200個)の砥粒粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さ(長径の値)を短辺の長さ(短径の値)で除した値を長径/短径比(アスペクト比)として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。   The shape (outer shape) and average aspect ratio of colloidal silica can be grasped by, for example, observation with an electron microscope. As a specific procedure for grasping the average aspect ratio, for example, using a SEM, a predetermined number (for example, 200) of abrasive particles capable of recognizing the shape of independent particles is the smallest that circumscribes each particle image. Draw a rectangle. For the rectangle drawn for each particle image, the value obtained by dividing the length of the long side (major axis value) by the length of the short side (minor axis value) is the major axis / minor axis ratio (aspect ratio). ). An average aspect ratio can be obtained by arithmetically averaging the aspect ratios of the predetermined number of particles.

シリカ砥粒の構成成分としてコロイダルシリカ(好ましくは、水相での粒子成長を経て合成されたコロイダルシリカ)を使用する場合、コロイダルシリカのD1やSDは、当該コロイダルシリカを含むシリカ砥粒が所望のD1AVEおよびSDAVEを満たし得る限り、特に限定されない。したがって、コロイダルシリカのD1は、単独使用の場合には上述したシリカ砥粒のD1AVEと、他のシリカ粒子と併用する場合には上述した種類毎のシリカ粒子のD1と、それぞれ同様とすることができる。また、コロイダルシリカは、シリカ砥粒がシリカ粒子Aおよびシリカ粒子Bを含み、シリカ粒子Aの平均一次粒子径(D1A)がシリカ粒子Bの平均一次粒子径(D1B)よりも大きい態様において、上記シリカ粒子Bとして好ましく用いることができる。かかる態様において使用されるコロイダルシリカのD1は、上述したシリカ粒子Bと同様とすることができる。 When colloidal silica (preferably, colloidal silica synthesized through particle growth in an aqueous phase) is used as a constituent of silica abrasive grains, the silica abrasive grains containing colloidal silica are desired for D1 and SD of colloidal silica. As long as D1 AVE and SD AVE can be satisfied, there is no particular limitation. Accordingly, the D1 of colloidal silica is the same as the D1 AVE of the silica abrasive grains described above when used alone and the D1 of the silica particles of each kind described above when used in combination with other silica particles. Can do. The colloidal silica is a mode in which the silica abrasive grains include silica particles A and silica particles B, and the average primary particle diameter (D1 A ) of the silica particles A is larger than the average primary particle diameter (D1 B ) of the silica particles B. The silica particles B can be preferably used. The colloidal silica D1 used in this embodiment can be the same as the silica particle B described above.

同様に、コロイダルシリカのSDは、単独使用の場合には上述したシリカ砥粒のSDAVEと、他のシリカ粒子と併用する場合には上述した種類毎のシリカ粒子のSDと、それぞれ同様とすることができる。また、コロイダルシリカは、シリカ砥粒がシリカ粒子Kとシリカ粒子Lとを含み、SDKがSDLよりも低い態様において、上記シリカ粒子Lとして好ましく用いることができる。かかる態様において使用されるコロイダルシリカのSDは、上述したシリカ粒子Lと同様とすることができる。 Similarly, the SD of colloidal silica is the same as the SD AVE of the silica abrasive grains described above when used alone, and the SD of the silica particles of each type described above when used in combination with other silica particles. be able to. Further, colloidal silica, silica abrasive comprises silica particles K and silica particles L, SD K is at a lower aspect than SD L, it can be preferably used as the silica particles L. The SD of the colloidal silica used in such an embodiment can be the same as that of the silica particle L described above.

ここに開示される技術におけるシリカ砥粒の構成成分として好適に使用し得るシリカ粒子のさらに他の例として、フュームドシリカ、爆発法シリカ、熱処理シリカ以外の低SD化シリカ粒子(すなわち、原料シリカに対し、熱処理以外のSD低減処理を適用して得られた低SD化シリカ粒子)等が挙げられる。これらのシリカ粒子は、単独でまたは他のシリカ粒子と組み合わせて用いることができる。   Other examples of silica particles that can be suitably used as a constituent of silica abrasive grains in the technology disclosed herein include low-SD silica particles other than fumed silica, explosive silica, and heat-treated silica (that is, raw material silica) In contrast, low-SD silica particles obtained by applying an SD reduction treatment other than heat treatment). These silica particles can be used alone or in combination with other silica particles.

ここに開示される技術は、研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が、熱処理シリカを単独で含むか、熱処理シリカと他のシリカ粒子とを組み合わせて含む態様で好ましく実施することができる。このようにシリカ砥粒が少なくとも熱処理シリカを含む態様において、シリカ砥粒における熱処理シリカの含有量は、特に限定されない。上記熱処理シリカの含有量は、研磨レートの観点から、シリカ砥粒の10重量%以上であることが好ましく、より好ましくは20重量%以上(例えば25重量%以上)、さらに好ましくは40重量%以上である。シリカ砥粒における熱処理シリカの含有量の上限は特に限定されず、実質的に100重量%(典型的には99重量%以上)であってもよい。各種性能(例えば研磨レート、研磨対象面のうねり等)のバランスをとる観点から、シリカ砥粒における熱処理シリカの含有量は、90重量%以下であることが好ましく、より好ましくは80重量%以下(例えば75重量%以下)、さらに好ましくは60重量%以下である。   The technique disclosed here can be preferably implemented in a mode in which the silica abrasive grains contained in the polishing composition contain heat-treated silica alone or in combination with heat-treated silica and other silica particles. Thus, in the aspect in which the silica abrasive grain contains at least heat-treated silica, the content of the heat-treated silica in the silica abrasive grain is not particularly limited. The content of the heat treated silica is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more (for example, 25% by weight or more), more preferably 40% by weight or more, from the viewpoint of polishing rate. It is. The upper limit of the content of the heat-treated silica in the silica abrasive grains is not particularly limited, and may be substantially 100% by weight (typically 99% by weight or more). From the viewpoint of balancing various performances (for example, polishing rate, waviness of the surface to be polished, etc.), the content of the heat-treated silica in the silica abrasive grains is preferably 90% by weight or less, more preferably 80% by weight or less ( For example, 75% by weight or less), more preferably 60% by weight or less.

ここにされる技術は、例えば上述のようにシリカ砥粒がシリカ粒子Aおよびシリカ粒子Bを含み、D1AがD1Bよりも大きい態様において、シリカAが熱処理シリカであり、シリカBが熱処理シリカ以外のシリカ粒子である態様で好ましく実施することができる。この場合において、シリカ砥粒に含まれるシリカ粒子Aの重量(W)とシリカ粒子Bの重量(W)との比(W/W)は、特に限定されない。上記重量比(W/W)は、研磨レートの観点から、0.20以上であることが好ましく、より好ましくは0.25以上、さらに好ましくは0.30以上である。より高い研磨レートを得る観点から、W/Wを0.50以上とすることができ、0.70以上としてもよい。各種性能(例えば研磨レート、研磨後における研磨対象面の面精度等)のバランスをとる観点からは、W/Wは、5.0以下とすることが有利であり、通常は4.0以下が好ましく、3.0以下がより好ましく、2.0以下(例えば1.5以下)がさらに好ましい。 For example, as described above, in the embodiment in which the silica abrasive grains include silica particles A and silica particles B, and D1 A is larger than D1 B , silica A is heat treated silica and silica B is heat treated silica. It can implement preferably in the aspect which is silica particles other than. In this case, the ratio (W A / W B ) between the weight (W A ) of the silica particles A contained in the silica abrasive grains and the weight (W B ) of the silica particles B is not particularly limited. The weight ratio (W A / W B ) is preferably 0.20 or more, more preferably 0.25 or more, and further preferably 0.30 or more from the viewpoint of the polishing rate. From the viewpoint of obtaining a higher polishing rate, W A / W B can be set to 0.50 or more, and may be set to 0.70 or more. Various performance in terms of balancing (eg polishing rate, the surface accuracy of the polished surface after polishing), W A / W B are advantageously be 5.0 or less, usually 4.0 The following is preferable, 3.0 or less is more preferable, and 2.0 or less (for example, 1.5 or less) is more preferable.

ここに開示される技術は、研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒が、熱処理シリカとコロイダルシリカとを組み合わせて含む態様で好ましく実施することができる。例えば、上述のようにシリカ砥粒がシリカ粒子Aおよびシリカ粒子Bを含み、D1AがD1Bよりも大きい態様において、シリカAが熱処理シリカであり、シリカBがコロイダルシリカである態様で好ましく実施することができる。熱処理シリカに加えてコロイダルシリカを用いることにより、より高い面精度が実現され得る。また、コロイダルシリカ(特に、水相での粒子成長を経て合成されたコロイダルシリカ)は、面精度の向上に貢献し得る一方、一般に粒子径が大きくなるにつれてSDが高くなる傾向にあるため、ある程度以上の粒子径と低SDとを両立することが難しい。熱処理シリカとコロイダルシリカとを組み合わせて用いることにより、シリカ砥粒のD1AVEおよびSDAVEを好適に調整することができ、したがって高い研磨レートと良好な面精度とを高レベルで両立して達成することができる。かかる態様において、シリカ砥粒に含まれる熱処理シリカ(シリカ粒子A)の重量(W)とコロイダルシリカ(シリカ粒子B)の重量(W)との比(W/W)は、上記と同様とすることができる。なお、一般に、同等の粒子径を有するケイ酸ソーダ法コロイダルシリカとアルコキシド法コロイダルシリカとの比較では、アルコキシド法コロイダルシリカのほうがSDが高くなる傾向にある。したがって、ここに開示される技術におけるコロイダルシリカとしては、アルコキシド法コロイダルシリカよりもケイ酸ソーダ法コロイダルシリカを好ましく採用し得る。 The technique disclosed here can be preferably implemented in a mode in which the silica abrasive grains contained in the polishing composition contain a combination of heat-treated silica and colloidal silica. For example, as described above, the silica abrasive grains include silica particles A and silica particles B, and in an embodiment in which D1 A is larger than D1 B , silica A is heat-treated silica and silica B is preferably colloidal silica. can do. By using colloidal silica in addition to heat-treated silica, higher surface accuracy can be realized. In addition, colloidal silica (particularly, colloidal silica synthesized through particle growth in the aqueous phase) can contribute to the improvement of surface accuracy, but generally has a tendency that the SD increases as the particle diameter increases, so to some extent. It is difficult to achieve both the above particle size and low SD. By using a combination of heat-treated silica and colloidal silica, D1 AVE and SD AVE of the silica abrasive grains can be suitably adjusted, and therefore, a high polishing rate and good surface accuracy can be achieved at a high level at the same time. be able to. In such embodiments, the ratio of the weight (W B) of the heat treatment silica contained in the silica abrasive by weight of the (silica particles A) (W A) and colloidal silica (silica particles B) (W A / W B ) , the above And can be similar. In general, in comparison between sodium silicate colloidal silica and alkoxide colloidal silica having the same particle diameter, alkoxide colloidal silica tends to have higher SD. Accordingly, as the colloidal silica in the technology disclosed herein, sodium silicate colloidal silica can be preferably used rather than alkoxide colloidal silica.

ここに開示される技術において、シリカ砥粒のSDAVEを調節する手段としては、特に限定されず、当業者に利用可能な種々の手段を適宜採用することができる。例えば、適切なSDを有する1種類のシリカ粒子を使用する、SDが異なる2種類以上のシリカ粒子を選択してそれらを適切なブレンド比で使用する、等の手段が挙げられる。種類の選択や製造条件等により種々なSDを有するシリカ粒子を得ることができ、それらの1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。例えば熱処理シリカ(典型的には焼成シリカ)の場合、原料シリカのSD、原料シリカの熱処理温度、熱処理時間、解砕の程度等によって、得られるシリカ粒子のSDを調節することができる。当業者であれば、これらの手段を適宜採用することにより、所望のSDAVEを満たすシリカ砥粒を含む研磨用組成物を実現することができる。 In the technology disclosed herein, the means for adjusting the SD AVE of the silica abrasive grains is not particularly limited, and various means available to those skilled in the art can be appropriately employed. For example, there are means such as using one type of silica particles having an appropriate SD, selecting two or more types of silica particles having different SDs, and using them at an appropriate blend ratio. Silica particles having various SDs can be obtained depending on selection of types, production conditions, and the like, and one of them can be used alone or in combination of two or more. For example, in the case of heat treated silica (typically calcined silica), the SD of the silica particles obtained can be adjusted by the SD of the raw material silica, the heat treatment temperature of the raw material silica, the heat treatment time, the degree of pulverization, and the like. A person skilled in the art can realize a polishing composition containing silica abrasive grains satisfying a desired SD AVE by appropriately adopting these means.

ここに開示される研磨用組成物は、このようなD1AVEおよびSDAVEを満たすシリカ砥粒に加えて、シリカ粒子以外の粒子を含有することができる。シリカ粒子以外の粒子としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子のいずれも利用可能である。無機粒子の具体例としては、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子;窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子;炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子;ダイヤモンド粒子;炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩;等が挙げられる。上記アルミナ粒子としては、α−アルミナ、α−アルミナ以外の中間アルミナおよびこれらの複合物が挙げられる。中間アルミナとは、α−アルミナ以外のアルミナ粒子の総称であり、具体例としてはγ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、η−アルミナ、κ−アルミナおよびこれらの複合物が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子やポリ(メタ)アクリル酸粒子(ここで(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。)、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。これらシリカ粒子以外の粒子は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 The polishing composition disclosed herein can contain particles other than silica particles in addition to silica abrasive grains satisfying such D1 AVE and SD AVE . As particles other than silica particles, any of inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles can be used. Specific examples of the inorganic particles include alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, bengara particles, etc .; silicon nitride particles And nitride particles such as boron nitride particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate; Examples of the alumina particles include α-alumina, intermediate alumina other than α-alumina, and composites thereof. Intermediate alumina is a general term for alumina particles other than α-alumina, and specific examples include γ-alumina, δ-alumina, θ-alumina, η-alumina, κ-alumina, and composites thereof. Specific examples of the organic particles include polymethyl methacrylate (PMMA) particles and poly (meth) acrylic acid particles (here, (meth) acrylic acid is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid). And polyacrylonitrile particles. These particles other than silica particles can be used singly or in combination of two or more.

ここに開示される研磨用組成物において、該研磨用組成物に含まれる固形分に占めるシリカ粒子の含有量は、特に限定されない。上記シリカ粒子の含有量は、本発明による効果を発揮しやすくする観点から、上記固形分全体の40重量%以上であることが好ましく、より好ましくは50重量%以上、さらに好ましくは60重量%以上(例えば80重量%以上)である。上記研磨用組成物に含まれる固形分の実質的に全て(例えば99重量%以上)が上記シリカ粒子であってもよい。あるいは、各種性能(例えば研磨レート、研磨対象面の表面品質等)のバランスをとりやすくする観点から、上記シリカ粒子の含有量は、上記固形分全体の90重量%以下(例えば80重量%以下)であってもよい。   In the polishing composition disclosed herein, the content of silica particles in the solid content contained in the polishing composition is not particularly limited. The content of the silica particles is preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and still more preferably 60% by weight or more based on the total solid content from the viewpoint of easily exerting the effect of the present invention. (For example, 80% by weight or more). The silica particles may be substantially all (for example, 99% by weight or more) of the solid content contained in the polishing composition. Alternatively, from the viewpoint of easily balancing various performances (for example, polishing rate, surface quality of the surface to be polished, etc.), the content of the silica particles is 90% by weight or less (for example, 80% by weight or less) of the entire solid content. It may be.

ここに開示される研磨用組成物は、α−アルミナ砥粒を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。かかる研磨用組成物によると、α−アルミナ砥粒の使用に起因する品質低下(例えば、スクラッチや窪みの発生、アルミナの残留等)が防止される。なお、本明細書において、所定の砥粒(例えばα−アルミナ砥粒)を実質的に含まないとは、研磨用組成物に含まれる固形分全量のうち当該砥粒の割合が1重量%以下(より好ましくは0.5重量%以下、典型的には0.1重量%以下)であることをいう。α−アルミナ砥粒の割合が0重量%である研磨用組成物、すなわちα−アルミナ砥粒を含まない研磨用組成物が特に好ましい。また、ここに開示される研磨用組成物は、α−アルミナ砥粒に限らず、アルミナ砥粒を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。   The polishing composition disclosed herein can be preferably implemented in an embodiment that is substantially free of α-alumina abrasive grains. According to such a polishing composition, quality deterioration (for example, generation of scratches and dents, residual alumina, etc.) due to the use of α-alumina abrasive grains is prevented. In the present specification, the fact that predetermined abrasive grains (for example, α-alumina abrasive grains) are substantially not included means that the ratio of the abrasive grains in the total amount of solids contained in the polishing composition is 1% by weight or less. (More preferably 0.5 wt% or less, typically 0.1 wt% or less). A polishing composition in which the proportion of α-alumina abrasive grains is 0% by weight, that is, a polishing composition not containing α-alumina abrasive grains is particularly preferred. In addition, the polishing composition disclosed herein is not limited to α-alumina abrasive grains, and can be preferably practiced in a mode that does not substantially contain alumina abrasive grains.

ここに開示される研磨用組成物は、シリカ粒子以外の粒子(非シリカ粒子)を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。ここで、非シリカ粒子を実質的に含まないとは、研磨用組成物に含まれる固形分全量のうち非シリカ粒子の割合が1重量%以下(より好ましくは0.5重量%以下、典型的には0.1重量%以下)であることをいう。このような態様において、ここに開示される技術の適用効果が好適に発揮され得る。   The polishing composition disclosed herein can also be preferably implemented in an embodiment that does not substantially contain particles other than silica particles (non-silica particles). Here, “substantially free of non-silica particles” means that the proportion of non-silica particles in the total amount of solids contained in the polishing composition is 1% by weight or less (more preferably 0.5% by weight or less, typically Is 0.1% by weight or less). In such an aspect, the application effect of the technique disclosed herein can be suitably exhibited.

ここに開示される研磨用組成物が複数種類の砥粒を含む場合、その組成物に含まれる砥粒の種類数は、通常、それら複数種類の砥粒の外形の相違をもとに概ね把握することができる。砥粒の外形の相違は、例えば、平均アスペクト比の相違、平均短径の相違、平均粒子径の相違、粒子の表面形状の相違(例えば、突起の有無やその程度)等のうちの少なくとも一つであり得る。砥粒の外形は、例えば、SEM(走査型電子顕微鏡)観察により把握することができる。また、研磨用組成物に含まれる複数種類の砥粒の各含有量および含有量比は、例えば、SEM観察による画像解析に基づいて求めることができる。   When the polishing composition disclosed herein contains a plurality of types of abrasive grains, the number of types of abrasive grains contained in the composition is generally grasped based on the difference in the outer shape of the plurality of types of abrasive grains. can do. The difference in the outer shape of the abrasive grains is, for example, at least one of a difference in average aspect ratio, a difference in average minor diameter, a difference in average particle diameter, a difference in surface shape of particles (for example, the presence or absence of protrusions, and the degree thereof). Can be one. The outer shape of the abrasive grains can be grasped by, for example, SEM (scanning electron microscope) observation. Moreover, each content and content ratio of multiple types of abrasive grain contained in polishing composition can be calculated | required based on the image analysis by SEM observation, for example.

<研磨用組成物>
(水)
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には、上述のような砥粒の他に、該砥粒を分散させる水を含有する。水としては、イオン交換水(脱イオン水)、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。
<Polishing composition>
(water)
The polishing composition disclosed herein typically contains water in which the abrasive grains are dispersed in addition to the abrasive grains as described above. As water, ion exchange water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water and the like can be preferably used.

ここに開示される研磨用組成物(典型的にはスラリー状の組成物)は、例えば、その固形分含量(non-volatile content;NV)が5g/L〜300g/Lである形態で好ましく実施され得る。上記NVが10g/L〜200g/Lである形態がより好ましい。   The polishing composition disclosed herein (typically a slurry-like composition) is preferably implemented in a form in which, for example, its non-volatile content (NV) is 5 g / L to 300 g / L. Can be done. A form in which the NV is 10 g / L to 200 g / L is more preferable.

(酸)
ここに開示される研磨用組成物は、研磨促進剤として酸を含む態様で好ましくされ得る。好適に使用され得る酸の例としては、無機酸や有機酸(例えば、炭素原子数が1〜10程度の有機カルボン酸、有機ホスホン酸、有機スルホン酸、アミノ酸等)が挙げられるが、これらに限定されない。酸は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(acid)
The polishing composition disclosed herein can be preferably used in an embodiment containing an acid as a polishing accelerator. Examples of acids that can be suitably used include inorganic acids and organic acids (for example, organic carboxylic acids having 1 to 10 carbon atoms, organic phosphonic acids, organic sulfonic acids, amino acids, etc.). It is not limited. An acid can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

無機酸の具体例としては、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸、次亜リン酸、ホスホン酸、ホウ
酸、スルファミン酸等が挙げられる。
Specific examples of the inorganic acid include nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, hypophosphorous acid, phosphonic acid, boric acid, sulfamic acid and the like.

有機酸の具体例としては、クエン酸、マレイン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、酒石酸、クロトン酸、ニコチン酸、酢酸、アジピン酸、ギ酸、シュウ酸、プロピオン酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、クロトン酸、メタクリル酸、グルタル酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、グリコール酸、タルトロン酸、グリセリン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ酢酸、ヒドロキシ安息香酸、サリチル酸、イソクエン酸、メチレンコハク酸、没食子酸、アスコルビン酸、ニトロ酢酸、オキサロ酢酸、グリシン、アラニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、システイン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、プロリン、シスチン、グルタミン、アスパラギン、リシン、アルギニン、ニコチン酸、ピコリン酸、メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、イソプロピルアシッドホスフェート、フィチン酸、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、アミノポリ(メチレンホスホン酸)、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、アミノエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸等が挙げられ
る。
Specific examples of organic acids include citric acid, maleic acid, malic acid, glycolic acid, succinic acid, itaconic acid, malonic acid, iminodiacetic acid, gluconic acid, lactic acid, mandelic acid, tartaric acid, crotonic acid, nicotinic acid, acetic acid , Adipic acid, formic acid, oxalic acid, propionic acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, cyclohexanecarboxylic acid, phenylacetic acid, benzoic acid, crotonic acid, methacrylic acid, glutaric acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid Acid, terephthalic acid, glycolic acid, tartronic acid, glyceric acid, hydroxybutyric acid, hydroxyacetic acid, hydroxybenzoic acid, salicylic acid, isocitric acid, methylene succinic acid, gallic acid, ascorbic acid, nitroacetic acid, oxaloacetic acid, glycine, alanine, glutamic acid , Aspartic acid, valine, leucine, a Leucine, serine, threonine, cysteine, methionine, phenylalanine, tryptophan, tyrosine, proline, cystine, glutamine, asparagine, lysine, arginine, nicotinic acid, picolinic acid, methyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, ethyl glycol acid phosphate, isopropyl acid phosphate Phytic 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, ethanehydroxy-1,1,2-triphosphonic acid, Tan-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid, α-methylphosphono Examples include succinic acid, aminopoly (methylenephosphonic acid), methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, aminoethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and 2-naphthalenesulfonic acid.

研磨効率の観点から好ましい酸として、硝酸、硫酸、リン酸、スルファミン酸、フィチン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、メタンスルホン酸等が例示される。なかでも硝酸、硫酸、リン酸、スルファミン酸、メタンスルホン酸が好ましい。   Preferred acids from the viewpoint of polishing efficiency include nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfamic acid, phytic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, methanesulfonic acid and the like. Of these, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfamic acid, and methanesulfonic acid are preferable.

研磨用組成物中に酸を含む場合、その含有量は特に限定されない。酸の含有量は、通常、1g/L以上が適当であり、3g/L以上が好ましく、5g/L以上がより好ましい。酸の含有量が少なすぎると、研磨レートが不足しやすくなり、実用上好ましくない場合がある。酸の含有量は、通常、100g/L以下が適当であり、50g/L以下が好ましく、30g/L以下(例えば15g/L以下)がより好ましい。酸の含有量が多すぎると、研磨対象物の面精度が低下しやすくなり、実用上好ましくない場合がある。   When an acid is contained in the polishing composition, the content is not particularly limited. The acid content is usually suitably 1 g / L or more, preferably 3 g / L or more, and more preferably 5 g / L or more. If the acid content is too small, the polishing rate tends to be insufficient, which may be undesirable in practice. The acid content is usually suitably 100 g / L or less, preferably 50 g / L or less, more preferably 30 g / L or less (for example 15 g / L or less). When there is too much content of an acid, the surface precision of a grinding | polishing target object will fall easily, and it may be unpreferable practically.

酸は、該酸の塩の形態で用いられてもよい。塩の例としては、上述した無機酸や有機酸の、金属塩(例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩)、アンモニウム塩(例えば、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩)、アルカノールアミン塩(例えば、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩)等が挙げられる。
塩の具体例としては、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩およびアルカリ金属リン酸水素塩;上記で例示した有機酸のアルカリ金属塩;その他、グルタミン酸二酢酸のアルカリ金属塩、ジエチレントリアミン五酢酸のアルカリ金属塩、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸のアルカリ金属塩、トリエチレンテトラミン六酢酸のアルカリ金属塩;等が挙げられる。これらのアルカリ金属塩におけるアルカリ金属は、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等であり得る。
The acid may be used in the form of a salt of the acid. Examples of the salt include metal salts (for example, alkali metal salts such as lithium salt, sodium salt and potassium salt) and ammonium salts (for example, tetramethylammonium salt and tetraethylammonium salt) of the inorganic acids and organic acids described above. Quaternary ammonium salts), alkanolamine salts (for example, monoethanolamine salts, diethanolamine salts, triethanolamine salts) and the like.
Specific examples of the salt include tripotassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate and the like alkali metal phosphates and alkali metals Hydrogen phosphate salt; alkali metal salt of organic acid exemplified above; other alkali metal salt of glutamic acid diacetic acid, alkali metal salt of diethylenetriaminepentaacetic acid, alkali metal salt of hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, triethylenetetramine hexaacetic acid Alkali metal salts; and the like. The alkali metal in these alkali metal salts can be, for example, lithium, sodium, potassium, and the like.

ここに開示される研磨用組成物に含まれ得る塩としては、無機酸の塩(例えば、アルカリ金属塩やアンモニウム塩)を好ましく採用し得る。例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、リン酸カリウム等を好ましく使用し得る。   As a salt that can be contained in the polishing composition disclosed herein, a salt of an inorganic acid (for example, an alkali metal salt or an ammonium salt) can be preferably used. For example, potassium chloride, sodium chloride, ammonium chloride, potassium nitrate, sodium nitrate, ammonium nitrate, potassium phosphate and the like can be preferably used.

酸およびその塩は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様において、酸(好ましくは無機酸)と、該酸とは異なる酸の塩(好ましくは無機酸の塩)とを組み合わせて用いることができる。   An acid and its salt can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. In a preferred embodiment of the polishing composition disclosed herein, an acid (preferably an inorganic acid) and a salt of an acid different from the acid (preferably a salt of an inorganic acid) can be used in combination.

(酸化剤)
ここに開示される研磨用組成物には、必要に応じて酸化剤を含有させることができる。酸化剤の例としては、過酸化物、硝酸またはその塩、ペルオキソ酸またはその塩、過マンガン酸またはその塩、クロム酸またはその塩、酸素酸またはその塩、金属塩類、硫酸類等が挙げられるが、これらに限定されない。酸化剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。酸化剤の具体例としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム、硝酸、硝酸鉄、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、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、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、過ヨウ素酸、過塩素酸、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸金属塩、重クロム酸金属塩、塩化鉄、硫酸鉄、クエン酸鉄、硫酸アンモニウム鉄等が挙げられる。好ましい酸化剤として、過酸化水素、硝酸鉄、ペルオキソ二硫酸および硝酸が例示される。少なくとも過酸化水素を含むことが好ましく、過酸化水素からなることがより好ましい。
(Oxidant)
The polishing composition disclosed herein may contain an oxidizing agent as necessary. Examples of the oxidizing agent include peroxide, nitric acid or a salt thereof, peroxo acid or a salt thereof, permanganic acid or a salt thereof, chromic acid or a salt thereof, oxygen acid or a salt thereof, metal salt, sulfuric acid, and the like. However, it is not limited to these. An oxidizing agent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Specific examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, sodium peroxide, barium peroxide, nitric acid, iron nitrate, aluminum nitrate, ammonium nitrate, peroxodisulfuric acid, ammonium peroxodisulfate, peroxodisulfate metal salt, peroxophosphoric acid, peroxosulfuric acid. , Sodium peroxoborate, performic acid, peracetic acid, perbenzoic acid, perphthalic acid, hypobromite, hypoiodous acid, chloric acid, bromic acid, iodic acid, periodic acid, perchloric acid, hypochlorous acid Examples thereof include acid, sodium hypochlorite, calcium hypochlorite, potassium permanganate, metal chromate, metal dichromate, iron chloride, iron sulfate, iron citrate, and iron iron sulfate. Preferable oxidizing agents include hydrogen peroxide, iron nitrate, peroxodisulfuric acid and nitric acid. It preferably contains at least hydrogen peroxide, and more preferably consists of hydrogen peroxide.

研磨用組成物中に酸化剤を含む場合、その含有量は、有効成分量基準で1g/L以上であることが好ましく、より好ましくは3g/L以上、さらに好ましくは4g/L以上である。酸化剤の含有量が少なすぎると、研磨対象物を酸化する速度が遅くなり、研磨レートが低下するため、実用上好ましくない場合がある。また、研磨用組成物中に酸化剤を含む場合、その含有量は、有効成分量基準で30g/L以下であることが好ましく、より好ましくは15g/L以下である。酸化剤の含有量が多すぎると、研磨対象物の面精度が低下しやすくなり、実用上好ましくない場合がある。   When the polishing composition contains an oxidizing agent, the content thereof is preferably 1 g / L or more, more preferably 3 g / L or more, further preferably 4 g / L or more, based on the amount of active ingredients. If the content of the oxidizing agent is too small, the rate of oxidizing the object to be polished becomes slow and the polishing rate is lowered, which may be undesirable in practice. Moreover, when an oxidizing agent is included in polishing composition, it is preferable that the content is 30 g / L or less by an active ingredient amount basis, More preferably, it is 15 g / L or less. When there is too much content of an oxidizing agent, the surface precision of a grinding | polishing target object will fall easily, and it may be unpreferable practically.

(塩基性化合物)
研磨用組成物には、必要に応じて塩基性化合物を含有させることができる。ここで塩基性化合物とは、研磨用組成物に添加されることによって該組成物のpHを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物の例としては、アルカリ金属水酸化物、炭酸塩や炭酸水素塩、第四級アンモニウムまたはその塩、アンモニア、アミン、リン酸塩やリン酸水素塩、有機酸塩等が挙げられる。塩基性化合物は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Basic compound)
The polishing composition can contain a basic compound as necessary. Here, the basic compound refers to a compound having a function of increasing the pH of the composition when added to the polishing composition. Examples of basic compounds include alkali metal hydroxides, carbonates and hydrogen carbonates, quaternary ammonium or salts thereof, ammonia, amines, phosphates and hydrogen phosphates, organic acid salts and the like. A basic compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

アルカリ金属水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
炭酸塩や炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。
第四級アンモニウムまたはその塩の具体例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等の水酸化第四級アンモニウム;このような水酸化第四級アンモニウムのアルカリ金属塩(例えばナトリウム塩、カリウム塩);等が挙げられる。
アミンの具体例としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−メチルピペラジン、グアニジン、イミダゾールやトリアゾール等のアゾール類、等が挙げられる。
リン酸塩やリン酸水素塩の具体例としては、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム等のアルカリ金属塩が挙げられる。
有機酸塩の具体例としては、クエン酸カリウム、シュウ酸カリウム、酒石酸カリウム、酒石酸カリウムナトリウム、酒石酸アンモニウム等が挙げられる。
Specific examples of the alkali metal hydroxide include potassium hydroxide and sodium hydroxide.
Specific examples of the carbonate and bicarbonate include ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, sodium carbonate and the like.
Specific examples of the quaternary ammonium or a salt thereof include quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide; alkali metals of such quaternary ammonium hydroxides Salt (for example, sodium salt, potassium salt); and the like.
Specific examples of amines include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, anhydrous piperazine , Piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, N-methylpiperazine, guanidine, azoles such as imidazole and triazole, and the like.
Specific examples of phosphates and hydrogen phosphates include alkalis such as tripotassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, and sodium dihydrogen phosphate. Metal salts are mentioned.
Specific examples of the organic acid salt include potassium citrate, potassium oxalate, potassium tartrate, potassium sodium tartrate, ammonium tartrate and the like.

(その他の成分)
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、界面活性剤、水溶性高分子、分散剤、キレート剤、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物(例えば、Ni−P基板等のような磁気ディスク基板用の研磨用組成物)に使用され得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。
(Other ingredients)
The polishing composition disclosed herein is a polishing composition such as a surfactant, a water-soluble polymer, a dispersant, a chelating agent, an antiseptic, and an antifungal agent, as long as the effects of the present invention are not significantly hindered. A known additive that can be used in a product (for example, a polishing composition for a magnetic disk substrate such as a Ni-P substrate) may be further contained as necessary.

界面活性剤としては、特に限定されず、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用可能である。界面活性剤(典型的には、分子量1×10未満の水溶性有機化合物)の使用により、研磨用組成物の分散安定性が向上し得る。界面活性剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
アニオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、アルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキル硫酸、アルキル硫酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスルホコハク酸、アルキルスルホコハク酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、ポリアクリル酸、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、およびこれらの塩等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤の他の具体例としては、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ベンゼンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のポリアルキルアリールスルホン酸系化合物;メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホン酸系化合物;リグニンスルホン酸、変成リグニンスルホン酸等のリグニンスルホン酸系化合物;アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸系化合物;その他、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリイソアミレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸;およびこれらの塩等が挙げられる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましい。
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤の具体例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩等が挙げられる。
両性界面活性剤の具体例としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシド等が挙げられる。
The surfactant is not particularly limited, and any of an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, and an amphoteric surfactant can be used. The use of a surfactant (typically a water-soluble organic compound having a molecular weight of less than 1 × 10 4 ) can improve the dispersion stability of the polishing composition. Surfactant can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Specific examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetic acid, polyoxyethylene alkyl sulfate ester, alkyl sulfate ester, polyoxyethylene alkyl sulfate, alkyl sulfate, alkylbenzene sulfonic acid, alkyl phosphate ester, polyoxyethylene Alkyl phosphate ester, polyoxyethylene sulfosuccinic acid, alkyl sulfosuccinic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, alkyl diphenyl ether disulfonic acid, polyacrylic acid, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, Polyoxyethylene alkyl phenyl ether ammonium sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate Sodium, and salts thereof.
Other specific examples of anionic surfactants include polyalkylaryl sulfonic acid compounds such as naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, methyl naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, anthracene sulfonic acid formaldehyde condensate, benzene sulfonic acid formaldehyde condensate Melamine formalin resin sulfonic acid compound such as melamine sulfonic acid formaldehyde condensate; lignin sulfonic acid compound such as lignin sulfonic acid and modified lignin sulfonic acid; aromatic amino sulfonic acid such as aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensate Compounds such as polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyisoamylene sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid; and these Etc. The. As the salt, alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt are preferable.
Specific examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, alkyl alkanolamide and the like. .
Specific examples of the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium salt, alkyldimethylammonium salt, alkylbenzyldimethylammonium salt, alkylamine salt and the like.
Specific examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines and alkyl amine oxides.

界面活性剤を含む態様の研磨用組成物では、界面活性剤の含有量を、例えば0.005g/L以上とすることが適当である。上記含有量は、研磨後の表面の平滑性等の観点から、好ましくは0.01g/L以上、より好ましくは0.1g/L以上である。また、研磨レート等の観点から、上記含有量は、100g/L以下とすることが適当であり、好ましくは50g/L以下、例えば10g/L以下である。   In the polishing composition containing the surfactant, it is appropriate that the content of the surfactant is, for example, 0.005 g / L or more. The content is preferably 0.01 g / L or more, more preferably 0.1 g / L or more, from the viewpoint of the smoothness of the surface after polishing. Further, from the viewpoint of polishing rate and the like, the content is suitably 100 g / L or less, preferably 50 g / L or less, for example 10 g / L or less.

ここに開示される研磨用組成物には、水溶性高分子を含有させてもよい。水溶性高分子を含有させることにより、研磨後の面精度が向上し得る。水溶性高分子の例としては、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド等のポリアルキルアリールスルホン酸系化合物;メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホン酸系化合物;リグニンスルホン酸、変成リグニンスルホン酸等のリグニンスルホン酸系化合物;アミノアリールスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸系化合物;その他、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリイソアミレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリ酢酸ビニル、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸、ポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリビニルピロリドン、イソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、ポリビニルピロリドンポリアクリル酸共重合体、ポリビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体、ジアリルアミン塩酸塩二酸化硫黄共重合体、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの塩、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、プルラン、キトサン、キトサン塩類等が挙げられる。水溶性高分子は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。   The polishing composition disclosed herein may contain a water-soluble polymer. By containing a water-soluble polymer, the surface accuracy after polishing can be improved. Examples of water-soluble polymers include polyalkylaryl sulfonic acid compounds such as naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, methyl naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, anthracene sulfonic acid formaldehyde condensate; melamine formalin resin sulfone such as melamine sulfonic acid formaldehyde condensate Acid compounds; lignin sulfonic acid compounds such as lignin sulfonic acid and modified lignin sulfonic acid; aromatic amino sulfonic acid compounds such as aminoaryl sulfonic acid-phenol-formaldehyde condensates; other polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid , Polyallylsulfonic acid, polyisoamylenesulfonic acid, polystyrene sulfonate, polyacrylate, polyvinyl acetate, polymaleic acid, polyitaconic acid, polyvinyl Lucol, polyglycerin, polyvinylpyrrolidone, copolymer of isoprenesulfonic acid and acrylic acid, polyvinylpyrrolidone polyacrylic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone vinyl acetate copolymer, diallylamine hydrochloride sulfur dioxide copolymer, carboxymethylcellulose, carboxymethylcellulose Salt, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, pullulan, chitosan, chitosan salts and the like. A water-soluble polymer can be used singly or in combination of two or more.

水溶性高分子を含む態様の研磨用組成物では、研磨液中における該水溶性高分子の含有量(複数の水溶性高分子を含む態様では、それらの合計含有量)を、例えば0.01g/L以上とすることが適当である。上記含有量は、研磨後の研磨対象物(例えば磁気ディスク基板)の表面平滑性等の観点から、好ましくは0.05g/L以上、より好ましくは0.08g/L以上、さらに好ましくは0.1g/L以上である。また、研磨レート等の観点から、上記含有量は、10g/L以下とすることが適当であり、好ましくは5g/L以下、例えば1g/L以下である。なお、ここに開示される技術は、研磨用組成物が水溶性高分子を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。   In the polishing composition including the water-soluble polymer, the content of the water-soluble polymer in the polishing liquid (in the embodiment including a plurality of water-soluble polymers, the total content thereof) is, for example, 0.01 g. / L or more is appropriate. The content is preferably 0.05 g / L or more, more preferably 0.08 g / L or more, and still more preferably 0.0, from the viewpoint of the surface smoothness of an object to be polished (for example, a magnetic disk substrate) after polishing. 1 g / L or more. Further, from the viewpoint of polishing rate and the like, the content is suitably 10 g / L or less, preferably 5 g / L or less, for example 1 g / L or less. In addition, the technique disclosed here can be preferably implemented even in an embodiment in which the polishing composition does not substantially contain a water-soluble polymer.

分散剤の例としては、ポリカルボン酸ナトリウム塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩等のポリカルボン酸系分散剤;ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩、ナフタレンスルホン酸アンモニウム塩等のナフタレンスルホン酸系分散剤;アルキルスルホン酸系分散剤;ポリリン酸系分散剤;ポリアルキレンポリアミン系分散剤;第四級アンモニウム系分散剤;アルキルポリアミン系分散剤;アルキレンオキサイド系分散剤;多価アルコールエステル系分散剤;等が挙げられる。   Examples of the dispersing agent include polycarboxylic acid-based dispersants such as polycarboxylic acid sodium salt and polycarboxylic acid ammonium salt; naphthalenesulfonic acid-based dispersants such as naphthalenesulfonic acid sodium salt and naphthalenesulfonic acid ammonium salt; Polydisperse dispersants; polyalkylene polyamine dispersants; quaternary ammonium dispersants; alkyl polyamine dispersants; alkylene oxide dispersants; polyhydric alcohol ester dispersants; and the like.

キレート剤の例としては、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤の例には、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸およびトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤の例には、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キス(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−トリカルボン酸およびα−メチルホスホノコハク酸が含まれる。これらのうち有機ホスホン酸系キレート剤がより好ましく、なかでも好ましいものとしてエチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)およびジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)が挙げられる。特に好ましいキレート剤として、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)が挙げられる。   Examples of chelating agents include aminocarboxylic acid chelating agents and organic phosphonic acid chelating agents. Examples of aminocarboxylic acid chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid sodium, nitrilotriacetic acid, nitrilotriacetic acid sodium, nitrilotriacetic acid ammonium, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, hydroxyethylethylenediamine sodium triacetate, diethylenetriaminepentaacetic acid Diethylenetriamine sodium pentaacetate, triethylenetetramine hexaacetic acid and sodium triethylenetetramine hexaacetate. Examples of organic phosphonic acid chelating agents include 2-aminoethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetrakis (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-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid and α-methylphospho Nosuccinic acid is included. Of these, organic phosphonic acid-based chelating agents are more preferable, and ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid) and diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) are particularly preferable. A particularly preferred chelating agent is ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid).

防腐剤および防カビ剤の例としては、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン等のイソチアゾリン系防腐剤、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。   Examples of preservatives and fungicides include isothiazoline preservatives such as 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and paraoxybenzoic acid esters And phenoxyethanol.

なお、ここに開示される研磨用組成物は、一剤型であってもよいし、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、該研磨用組成物の構成成分(典型的には、水以外の成分)のうち一部の成分を含むA液と、残りの成分を含むB液とが混合されて研磨対象物の研磨に用いられるように構成されていてもよい。   The polishing composition disclosed herein may be a one-part type or a multi-part type including a two-part type. For example, the liquid A containing a part of the constituent components (typically components other than water) of the polishing composition and the liquid B containing the remaining components are mixed to polish the polishing object. It may be configured to be used.

(用途)
ここに開示される技術の適用対象は特に限定されない。ここに開示される技術は、シリカ砥粒を含む研磨用組成物により研磨可能な種々の研磨対象物の研磨や、上記研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨することを含む研磨物の製造に適用することができる。研磨対象物の材質は、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、ステンレス鋼等の金属もしくは半金属またはこれらの合金、およびそれらの材料を使用した半導体配線に使用される薄膜;石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質;アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料;炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料;ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、アリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エピチオ系樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料;等であり得るが、これらに限定されない。また、これらのうち複数の材質により構成された研磨対象物であってもよい。
(Use)
The application target of the technique disclosed here is not particularly limited. The technique disclosed here is a polishing object including polishing of various polishing objects that can be polished by a polishing composition containing silica abrasive grains, and polishing the polishing object using the polishing composition. It can be applied to manufacturing. The material to be polished is silicon, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, titanium, stainless steel or other metals or metalloids or alloys thereof, and thin films used for semiconductor wiring using these materials; quartz Glassy substances such as glass, aluminosilicate glass, and glassy carbon; ceramic materials such as alumina, silica, sapphire, silicon nitride, tantalum nitride, and titanium carbide; compound semiconductor substrate materials such as silicon carbide, gallium nitride, and gallium arsenide; A resin material such as a polycarbonate resin, an acrylic resin, an allyl resin, a urethane resin, an epithio resin, and a polyimide resin may be used, but is not limited thereto. Moreover, the grinding | polishing target object comprised with the some material among these may be sufficient.

ここに開示される研磨用組成物は、例えば、磁気ディスク基板、シリコンウエハ等の半導体基板、レンズや反射ミラー等の光学材料等、高精度な表面が要求される各種研磨対象物を研磨する用途に好ましく使用され得る。例えば、基材ディスクの表面にニッケルリンめっき層を有する磁気ディスク基板(Ni−P基板)の研磨に好ましく適用され得る。上記基材ディスクは、例えば、アルミニウム合金製、ガラス製、ガラス状カーボン製等であり得る。このような基材ディスクの表面にニッケルリンめっき層以外の金属層または金属化合物層を備えたディスク基板であってもよい。なかでも、アルミニウム合金製の基材ディスク上にニッケルリンめっき層を有するNi−P基板用の研磨用組成物として好適である。かかる用途では、ここに開示される技術を適用することが特に有意義である。   The polishing composition disclosed herein is used for polishing various polishing objects requiring a highly accurate surface such as a magnetic disk substrate, a semiconductor substrate such as a silicon wafer, and an optical material such as a lens and a reflection mirror. Can be preferably used. For example, it can be preferably applied to polishing of a magnetic disk substrate (Ni-P substrate) having a nickel phosphorus plating layer on the surface of a base disk. The base disk can be made of, for example, aluminum alloy, glass, glassy carbon, or the like. A disk substrate provided with a metal layer or metal compound layer other than the nickel phosphorus plating layer on the surface of such a base disk may be used. Among these, it is suitable as a polishing composition for a Ni-P substrate having a nickel phosphorous plating layer on a base disk made of aluminum alloy. In such applications, it is particularly meaningful to apply the technology disclosed herein.

ここに開示される研磨用組成物は、仕上げ研磨工程後において高精度な表面が要求される研磨物(例えば磁気ディスク基板)の製造プロセスにおける予備研磨工程のように、面精度を考慮しつつ高い研磨効率が要求される用途において特に有意義に使用され得る。仕上げ研磨工程の前工程として複数の予備研磨工程を有する場合は、いずれの予備研磨工程にも使用可能であり、これらの予備研磨工程において同一のまたは異なる研磨用組成物を用いることができる。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、研磨対象物の一次研磨工程(最初のポリシング工程)に用いられる研磨用組成物として好適である。なかでも、Ni−P基板の製造プロセスにおいて、ニッケルリンメッキ後の最初の研磨工程(一次研磨工程)において好ましく使用され得る。   The polishing composition disclosed herein is high in consideration of surface accuracy as in the preliminary polishing step in the manufacturing process of a polished article (for example, a magnetic disk substrate) that requires a high-precision surface after the final polishing step. It can be used particularly meaningfully in applications where polishing efficiency is required. In the case of having a plurality of preliminary polishing steps as a pre-step of the final polishing step, it can be used for any preliminary polishing step, and the same or different polishing composition can be used in these preliminary polishing steps. The polishing composition disclosed here is suitable, for example, as a polishing composition used in a primary polishing step (first polishing step) of an object to be polished. Especially, in the manufacturing process of a Ni-P board | substrate, it can be preferably used in the first grinding | polishing process (primary grinding | polishing process) after nickel phosphorus plating.

ここに開示される研磨用組成物は、例えば、Schmitt Measurement System Inc.社製レーザースキャン式表面粗さ計「TMS−3000WRC」により測定される表面粗さ(算術平均粗さ(Ra))が20Å〜300Å程度の磁気ディスク基板を研磨(典型的には一次研磨)して、該磁気ディスク基板を10Å以下の表面粗さ(算術平均粗さ(Ra))に調整する用途に好適である。かかる用途では、ここに開示される技術を適用することが特に有意義である。   The polishing composition disclosed herein has, for example, a surface roughness (arithmetic average roughness (Ra)) of 20% measured by a laser scan surface roughness meter “TMS-3000WRC” manufactured by Schmitt Measurement System Inc. It is suitable for applications in which a magnetic disk substrate of about ˜300 mm is polished (typically primary polishing) to adjust the surface roughness (arithmetic average roughness (Ra)) of the magnetic disk substrate to 10 mm or less. In such applications, it is particularly meaningful to apply the technology disclosed herein.

(研磨液)
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で研磨対象物(例えば磁気ディスク基板)に供給されて、該研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、研磨用組成物を希釈(典型的には、水により希釈)して調製されたものであり得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。すなわち、ここに開示される技術における研磨用組成物の概念には、研磨対象物に供給されて該研磨対象物の研磨に用いられる研磨液(ワーキングスラリー)と、希釈して研磨液として用いられる濃縮液との双方が包含される。このような濃縮液の形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は、例えば1.5倍〜50倍程度とすることができる。濃縮液の貯蔵安定性等の観点から、通常は、2倍〜20倍(典型的には2倍〜10倍)程度の濃縮倍率が適当である。
(Polishing liquid)
The polishing composition disclosed herein is typically supplied to a polishing object (for example, a magnetic disk substrate) in the form of a polishing liquid containing the polishing composition, and used for polishing the polishing object. . The polishing liquid can be prepared, for example, by diluting (typically diluting with water) a polishing composition. Or you may use polishing composition as polishing liquid as it is. That is, the concept of the polishing composition in the technology disclosed herein is used as a polishing liquid diluted with a polishing liquid (working slurry) that is supplied to a polishing object and used for polishing the polishing object. Both concentrates are included. Such a polishing composition in the form of a concentrated solution is advantageous from the viewpoints of convenience, cost reduction, etc. during production, distribution, storage and the like. The concentration factor can be set to about 1.5 to 50 times, for example. From the viewpoint of the storage stability of the concentrate, a concentration factor of about 2 to 20 times (typically 2 to 10 times) is usually appropriate.

研磨液における砥粒の含有量(複数種類の砥粒を含む場合には、それらの合計含有量)は特に制限されないが、典型的には5g/L以上であり、10g/L以上であることが好ましく、30g/L以上であることがより好ましい。砥粒の含有量の増大によって、より高い研磨レートが実現される傾向にある。研磨後の基板の表面平滑性や研磨の安定性の観点から、通常、上記含有量は、250g/L以下が適当であり、好ましくは200g/L以下、より好ましくは150g/L以下、さらに好ましくは100g/L以下である。   The content of abrasive grains in the polishing liquid (in the case where plural kinds of abrasive grains are included, the total content thereof) is not particularly limited, but is typically 5 g / L or more and 10 g / L or more. Is preferable, and it is more preferable that it is 30 g / L or more. A higher polishing rate tends to be realized by increasing the content of abrasive grains. From the viewpoint of the surface smoothness of the substrate after polishing and the stability of polishing, the content is usually suitably 250 g / L or less, preferably 200 g / L or less, more preferably 150 g / L or less, and even more preferably. Is 100 g / L or less.

(pH)
ここに開示される研磨用組成物のpHは特に制限されない。研磨用組成物のpHは、例えば、pH12.0以下(典型的にはpH0.5〜12.0)とすることができ、pH10.0以下(典型的にはpH0.5〜10.0)としてもよい。好ましい一態様において、研磨用組成物のpHは、pH7.0以下(例えばpH0.5〜7.0)とすることができ、pH5.0以下(典型的にはpH1.0〜5.0)とすることがより好ましく、pH4.0以下(例えばpH1.0〜4.0)とすることがさらに好ましい。研磨用組成物のpHは、例えばpH3.0以下(典型的にはpH1.0〜3.0、好ましくはpH1.0〜2.0、より好ましくはpH1.0〜1.8)とすることができる。研磨液において上記pHが実現されるように、必要に応じて有機酸、無機酸等のpH調整剤を含有させることができる。上記pHは、例えば、ニッケルリンめっき層を有する磁気ディスク基板の研磨用(特に一次研磨用)の研磨用組成物に好ましく適用され得る。
(PH)
The pH of the polishing composition disclosed herein is not particularly limited. The pH of the polishing composition can be, for example, pH 12.0 or less (typically pH 0.5 to 12.0), and pH 10.0 or less (typically pH 0.5 to 10.0). It is good. In a preferred embodiment, the polishing composition may have a pH of 7.0 or lower (for example, pH 0.5 to 7.0), and a pH of 5.0 or lower (typically pH 1.0 to 5.0). More preferably, the pH is 4.0 or less (for example, pH 1.0 to 4.0). The pH of the polishing composition is, for example, pH 3.0 or less (typically pH 1.0 to 3.0, preferably pH 1.0 to 2.0, more preferably pH 1.0 to 1.8). Can do. If necessary, a pH adjusting agent such as an organic acid or an inorganic acid can be contained so that the above pH is realized in the polishing liquid. The pH can be preferably applied to, for example, a polishing composition for polishing (particularly primary polishing) of a magnetic disk substrate having a nickel phosphorus plating layer.

<研磨プロセス>
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、研磨対象物(例えば磁気ディスク基板)の研磨に好適に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液(ワーキングスラリー)を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に濃度調整(例えば希釈)やpH調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。
<Polishing process>
The polishing composition disclosed herein can be suitably used for polishing an object to be polished (for example, a magnetic disk substrate), for example, in an embodiment including the following operations. Hereinafter, a preferred embodiment of a method for polishing a polishing object using the polishing composition disclosed herein will be described.
That is, a polishing liquid (working slurry) containing any of the polishing compositions disclosed herein is prepared. Preparing the polishing liquid may include preparing a polishing liquid by adding operations such as concentration adjustment (for example, dilution) and pH adjustment to the polishing composition. Or you may use polishing composition as polishing liquid as it is.

次いで、その研磨液を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。例えば、一般的な研磨装置に研磨対象物をセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて上記研磨対象物の表面(研磨対象面)に研磨液を供給する。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、研磨対象物の表面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動(例えば回転移動)させる。かかる研磨工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。   Next, the polishing liquid is supplied to the object to be polished and polished by a conventional method. For example, a polishing object is set in a general polishing apparatus, and a polishing liquid is supplied to the surface (polishing object surface) of the polishing object through a polishing pad of the polishing apparatus. Typically, while supplying the polishing liquid continuously, the polishing pad is pressed against the surface of the object to be polished, and both are relatively moved (for example, rotated). The polishing of the object to be polished is completed through this polishing step.

上述のような研磨工程は、基板(例えば磁気ディスク基板、典型的にはNi−P基板)の製造プロセスの一部であり得る。したがって、この明細書によると、上記研磨工程を含む基板の製造方法が提供される。   The polishing step as described above can be part of a manufacturing process for a substrate (eg, a magnetic disk substrate, typically a Ni-P substrate). Therefore, according to this specification, the manufacturing method of the board | substrate including the said grinding | polishing process is provided.

ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物の予備研磨工程(例えば一次研磨工程)に好ましく使用され得る。この明細書によると、上述したいずれかの研磨用組成物(予備研磨用組成物)を用いて予備研磨を行う工程を含む、研磨物の製造方法が提供される。この研磨物製造方法は、上記予備研磨工程の後に仕上げ研磨工程を含み得る。仕上げ研磨工程に使用する研磨用組成物(仕上げ研磨用組成物)は特に限定されない。例えば、砥粒としてコロイダルシリカを含む仕上げ研磨用組成物を好ましく採用し得る。したがって、この明細書により開示される事項には、D1AVEが40nm以上かつSDAVEが1.25個/nm以下のシリカ砥粒を含む研磨用組成物で研磨対象物を研磨する工程(1)と、コロイダルシリカを含む仕上げ研磨用組成物を用いて上記研磨対象物を研磨する工程(2)とをこの順に含む、研磨物の製造方法が含まれる。かかる製造方法によると、面精度の高い研磨物を効率よく製造することができる。上記研磨物の製造方法は、磁気ディスク基板(例えば、ニッケルリンめっき層を有する磁気ディスク基板)その他の研磨物の製造に好ましく適用され得る。 The polishing composition disclosed herein can be preferably used in a preliminary polishing step (for example, a primary polishing step) of an object to be polished. According to this specification, a method for producing a polished article is provided, which includes a step of performing preliminary polishing using any of the polishing compositions (preliminary polishing composition) described above. This method for manufacturing a polished article may include a final polishing step after the preliminary polishing step. The polishing composition (finish polishing composition) used in the finish polishing step is not particularly limited. For example, a finish polishing composition containing colloidal silica as abrasive grains can be preferably employed. Therefore, the matter disclosed by this specification includes a step of polishing a polishing object with a polishing composition containing silica abrasive grains having D1 AVE of 40 nm or more and SD AVE of 1.25 particles / nm 2 or less (1 ) And a step (2) of polishing the object to be polished using a final polishing composition containing colloidal silica in this order. According to this manufacturing method, it is possible to efficiently manufacture a polished object with high surface accuracy. The method for producing an abrasive can be preferably applied to the production of a magnetic disk substrate (for example, a magnetic disk substrate having a nickel phosphorus plating layer) and other abrasives.

このようにコロイダルシリカを含む仕上げ研磨用組成物において、該仕上げ研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒のD1AVEは特に限定されない。仕上げ研磨後における面精度の観点から、仕上げ研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒のD1AVEは、上記予備研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒のD1AVEよりも小さいことが好ましい。仕上げ研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒のD1AVEは、例えば70nm以下(典型的には5nm以上70nm未満)とすることができ、65nm以下(典型的には5nm〜65nm、例えば10nm〜50nm)とすることが好ましい。好ましい一態様において、仕上げ研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒のD1AVEは、例えば40nm未満(典型的には5nm以上40nm未満)とすることができ、35nm以下(典型的には5nm〜35nm、例えば10nm〜30nm)とすることが好ましい。また、仕上げ研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒のSDAVEは、特に限定されないが、研磨効率と面精度とをバランスよく両立する観点から、通常は0.8〜10個/nm程度が適当であり、1〜5個/nm程度が好ましい。 Thus, in the composition for final polishing containing colloidal silica, D1 AVE of the silica abrasive grain contained in this composition for final polishing is not specifically limited. From the viewpoint of surface accuracy after finish polishing, the D1 AVE of the silica abrasive grains contained in the finish polishing composition is preferably smaller than the D1 AVE of the silica abrasive grains contained in the preliminary polishing composition. The D1 AVE of the silica abrasive grains contained in the finish polishing composition can be, for example, 70 nm or less (typically 5 nm or more and less than 70 nm), and 65 nm or less (typically 5 nm to 65 nm, such as 10 nm to 50 nm. ) Is preferable. In a preferred embodiment, the D1 AVE of the silica abrasive grains contained in the finish polishing composition can be, for example, less than 40 nm (typically 5 nm to less than 40 nm), and 35 nm or less (typically 5 nm to 35 nm). For example, 10 nm to 30 nm). Further, the SD AVE of the silica abrasive grains contained in the final polishing composition is not particularly limited, but is usually about 0.8 to 10 particles / nm 2 from the viewpoint of balancing polishing efficiency and surface accuracy in a balanced manner. It is appropriate, and about 1 to 5 pieces / nm 2 is preferable.

コロイダルシリカを含む仕上げ研磨用組成物において、コロイダルシリカの含有量は特に限定されない。上記コロイダルシリカの含有量は、仕上げ研磨用組成物に含まれる固形分全体の40重量%以上であることが好ましく、より好ましくは50重量%以上、さらに好ましくは60重量%以上(例えば80重量%以上)である。上記研磨用組成物に含まれる固形分の実質的に全て(例えば99重量%以上)がコロイダルシリカであってもよい。   In the finish polishing composition containing colloidal silica, the content of colloidal silica is not particularly limited. The content of the colloidal silica is preferably 40% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, further preferably 60% by weight or more (for example, 80% by weight) based on the total solid content contained in the finish polishing composition. Above). Colloidal silica may be used for substantially all (for example, 99% by weight or more) of the solid content contained in the polishing composition.

仕上げ研磨用組成物は、典型的にはシリカ砥粒の他に水を含む。その他、仕上げ研磨用組成物には、上述した研磨用組成物と同様の成分(酸、酸化剤、塩基性化合物、各種添加剤等)を必要に応じて含有させることができる。特に限定するものではないが、仕上げ研磨用組成物のpHは、上述した研磨用組成物と同様とすることができる。仕上げ研磨用組成物のpHは、例えばpH12.0以下(典型的にはpH0.5〜12.0)とすることができ、好ましくはpH7.0以下(例えばpH0.5〜7.0)、より好ましくはpH5.0以下(典型的にはpH1.0〜5.0)、さらに好ましくはpH4.0以下(例えばpH1.0〜4.0)である。好ましい一態様において、仕上げ研磨用組成物のpHを3.0以下(典型的にはpH1.0〜3.0、好ましくはpH1.0〜2.0、より好ましくはpH1.0〜1.8)とすることができる。   The finish polishing composition typically contains water in addition to the silica abrasive grains. In addition, the finish polishing composition can contain the same components (acid, oxidizing agent, basic compound, various additives, and the like) as those of the polishing composition described above, if necessary. Although not particularly limited, the pH of the finish polishing composition can be the same as that of the polishing composition described above. The pH of the finish polishing composition can be, for example, pH 12.0 or less (typically pH 0.5 to 12.0), preferably pH 7.0 or less (for example, pH 0.5 to 7.0), The pH is more preferably 5.0 or less (typically pH 1.0 to 5.0), and still more preferably pH 4.0 or less (for example, pH 1.0 to 4.0). In a preferred embodiment, the finish polishing composition has a pH of 3.0 or less (typically pH 1.0 to 3.0, preferably pH 1.0 to 2.0, more preferably pH 1.0 to 1.8. ).

以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。   Several examples relating to the present invention will be described below, but the present invention is not intended to be limited to those shown in the examples.

以下の実施例において、シリカ粒子の平均一次粒子径(D1)は、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置(商品名「Flow Sorb II 2300」)による比表面積の測定値から算出した。また、シリカ粒子の平均二次粒子径(D2)は、株式会社堀場製作所製のレーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(型式「LA−950」)を用いて測定した。シリカ粒子のシラノール基密度(SD)は、上述したシラノール基密度測定方法に従って測定した。各シリカ粒子のD1,SDおよび使用量に基づいて、各研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒の平均一次粒子径(D1AVE)および平均シラノール基密度(SDAVE)を決定した。 In the following examples, the average primary particle diameter (D1) of the silica particles was calculated from the measured value of the specific surface area using a surface area measuring device (trade name “Flow Sorb II 2300”) manufactured by Micromerex. The average secondary particle size (D2) of the silica particles was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (model “LA-950”) manufactured by Horiba, Ltd. The silanol group density (SD) of the silica particles was measured according to the silanol group density measurement method described above. Based on D1 and SD of each silica particle and the amount used, the average primary particle diameter (D1 AVE ) and average silanol group density (SD AVE ) of the silica abrasive grains contained in each polishing composition were determined.

<熱処理シリカの調製>
原料シリカ(D1が146nmの沈降シリカ)を、空気雰囲気中、950℃〜1050℃で一定時間熱処理(焼成)した。得られた焼成物をボールミルに投入し、直径3mmのボールを用いて、D2が約100nm〜約500nmとなるまで解砕した。解砕の程度を調節することにより、D1およびSDの異なる3種類のシリカ粒子(NC1〜3)を調製した。NC1〜3は、いずれも、原料シリカ(沈降シリカ)を焼成および解砕してなるシリカ粒子(焼成シリカ)である。なお、後述する研磨用組成物の調製において、シリカ粒子NC4としては上記原料シリカを使用し、シリカ粒子NC5としては上記焼成により得られた焼成物を解砕せずに使用した。
<Preparation of heat-treated silica>
Raw material silica (precipitated silica having D1 of 146 nm) was heat-treated (fired) for a certain time at 950 ° C. to 1050 ° C. in air atmosphere. The obtained fired product was put into a ball mill and crushed using a ball having a diameter of 3 mm until D2 was about 100 nm to about 500 nm. By adjusting the degree of crushing, three types of silica particles (NC1 to NC3) having different D1 and SD were prepared. NC1 to NC3 are silica particles (fired silica) obtained by firing and crushing raw material silica (precipitated silica). In the preparation of the polishing composition described later, the raw material silica was used as the silica particles NC4, and the fired product obtained by the firing was used as the silica particles NC5 without crushing.

<研磨用組成物の調製>
(実施例1)
シリカ粒子NC1と、シリカ粒子CS1(D1が約34nmのケイ酸ソーダ法コロイダルシリカ)と、硝酸と、31%過酸化水素水と、脱イオン水とを混合して、NC1を31g/L、CS1を30g/L、硝酸(HNO)を8g/L、過酸化水素(H)を40g/L含む研磨用組成物を調製した。
<Preparation of polishing composition>
Example 1
Silica particles NC1, silica particles CS1 (sodium silicate colloidal silica having a D1 of about 34 nm), nitric acid, 31% hydrogen peroxide water, and deionized water are mixed to obtain NC1 of 31 g / L, CS1. Was prepared at 30 g / L, nitric acid (HNO 3 ) at 8 g / L, and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) at 40 g / L.

(実施例2,3)
シリカ粒子NC1に代えてシリカ粒子NC2,NC3をそれぞれ使用した他は実施例1と同様にして、実施例2,3に係る研磨用組成物を調製した。
(Examples 2 and 3)
Polishing compositions according to Examples 2 and 3 were prepared in the same manner as Example 1 except that silica particles NC2 and NC3 were used instead of silica particles NC1, respectively.

(実施例4)
シリカ粒子CS1に代えてシリカ粒子CS2(D1が約63nmのケイ酸ソーダ法コロイダルシリカ)を使用した他は実施例2と同様にして研磨用組成物を調製した。
Example 4
A polishing composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that silica particles CS2 (sodium silicate colloidal silica having D1 of about 63 nm) was used instead of silica particles CS1.

(実施例5)
シリカ粒子NC2の含有量を10g/Lに変更した他は実施例4と同様にして研磨用組成物を調製した。
(Example 5)
A polishing composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that the content of the silica particles NC2 was changed to 10 g / L.

(比較例1)
シリカ粒子NC4と、硝酸と、31%過酸化水素水と、脱イオン水とを混合して、NC4を62g/L、硝酸(HNO)を8g/L、過酸化水素(H)を40g/L含む研磨用組成物を調製した。
(Comparative Example 1)
Silica particles NC4, nitric acid, 31% hydrogen peroxide water, and deionized water are mixed to obtain NC4 62 g / L, nitric acid (HNO 3 ) 8 g / L, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). A polishing composition containing 40 g / L was prepared.

(比較例2)
シリカ粒子NC5と、シリカ粒子CS3(D1が約235nmのケイ酸ソーダ法コロイダルシリカ)と、硝酸と、31%過酸化水素水と、脱イオン水とを混合して、NC5を31g/L、CS3を30g/L、硝酸(HNO)を8g/L、過酸化水素(H)を40g/L含む研磨用組成物を調製した。
(Comparative Example 2)
Silica particle NC5, silica particle CS3 (sodium silicate colloidal silica having a D1 of about 235 nm), nitric acid, 31% hydrogen peroxide water, and deionized water are mixed to obtain NC5 of 31 g / L, CS3. Was prepared at 30 g / L, nitric acid (HNO 3 ) at 8 g / L, and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) at 40 g / L.

(比較例3〜6)
シリカ粒子NC4に代えて、シリカ粒子CS1,CS3,CS4(D1が約420nmのケイ酸ソーダ法コロイダルシリカ)およびCS5(D1が約96nmのアルコキシド法コロイダルシリカ)をそれぞれ使用した他は比較例1と同様にして、比較例3〜6に係る研磨用組成物を調製した。
(Comparative Examples 3-6)
Comparative Example 1 except that silica particles CS1, CS3, CS4 (sodium silicate colloidal silica with D1 of about 420 nm) and CS5 (alkoxide colloidal silica with D1 of about 96 nm) were used in place of the silica particles NC4. Similarly, polishing compositions according to Comparative Examples 3 to 6 were prepared.

各例に係る研磨用組成物について、シリカ砥粒の組成、平均一次粒子径(D1AVE)および平均シラノール基密度(SDAVE)を表1に示した。 Table 1 shows the composition of the silica abrasive grains, the average primary particle diameter (D1 AVE ), and the average silanol group density (SD AVE ) for the polishing composition according to each example.

<ディスクの研磨>
各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液に使用して、下記の条件で、研磨対象物の研磨を行った。研磨対象物としては、表面に無電解ニッケルリンめっき層を備えたハードディスク用アルミニウム基板を使用した。上記研磨対象物(以下「Ni−P基板」ともいう。)の直径は3.5インチ(外径約95mm、内径約25mmのドーナツ型)、厚さは1.75mmであり、研磨前における表面粗さRa(Schmitt Measurement System Inc.社製レーザースキャン式表面粗さ計「TMS−3000WRC」により測定したニッケルリンめっき層の算術平均粗さ)は130Åであった。
<Disk polishing>
The polishing composition according to each example was used as it was for the polishing liquid, and the polishing object was polished under the following conditions. As an object to be polished, an aluminum substrate for hard disk having an electroless nickel phosphorus plating layer on the surface was used. The above polishing object (hereinafter also referred to as “Ni-P substrate”) has a diameter of 3.5 inches (a donut shape having an outer diameter of about 95 mm and an inner diameter of about 25 mm) and a thickness of 1.75 mm. The roughness Ra (the arithmetic average roughness of the nickel phosphorus plating layer measured by a laser scan type surface roughness meter “TMS-3000WRC” manufactured by Schmitt Measurement System Inc.) was 130 mm.

[研磨条件]
研磨装置:システム精工株式会社製の両面研磨機、型式「9.5B−5P」
研磨パッド:FILWEL社製のポリウレタンパッド、商品名「CR200」
Ni−P基板の投入枚数:15枚(5枚/キャリア ×3キャリア)
研磨液の供給レート:135mL/分
研磨荷重:120g/cm
上定盤回転数:27rpm
下定盤回転数:36rpm
サンギヤ(太陽ギヤ)回転数:8rpm
研磨量:各基板の両面の合計で約2.2μmの厚さ
[Polishing conditions]
Polishing device: Double-side polishing machine manufactured by System Seiko Co., Ltd., model “9.5B-5P”
Polishing pad: Polyurethane pad manufactured by FILWEL, trade name “CR200”
Number of inserted Ni-P substrates: 15 (5 / carrier x 3 carriers)
Polishing liquid supply rate: 135 mL / min Polishing load: 120 g / cm 2
Upper platen rotation speed: 27rpm
Lower platen rotation speed: 36rpm
Sun gear (sun gear) rotation speed: 8rpm
Polishing amount: about 2.2 μm in total on both sides of each substrate

<研磨レート>
各例に係る研磨用組成物を用いて上記研磨条件でNi−P基板を研磨したときの研磨レートを算出した。研磨レートは、次の計算式に基づいて求めた。
研磨レート[μm/min]=研磨による基板の重量減少量[g]/(基板の面積[cm]×ニッケルリンめっきの密度[g/cm]×研磨時間[min])×10
得られた値を、比較例1の研磨レートが100%となるように換算した相対値として、表1の「研磨レート」の欄に示した。
<Polishing rate>
The polishing rate when the Ni-P substrate was polished under the above polishing conditions using the polishing composition according to each example was calculated. The polishing rate was determined based on the following calculation formula.
Polishing rate [μm / min] = Reduction in weight of substrate by polishing [g] / (Substrate area [cm 2 ] × Nickel phosphorus plating density [g / cm 3 ] × Polishing time [min]) × 10 4
The obtained values are shown in the “Polishing Rate” column of Table 1 as relative values converted so that the polishing rate of Comparative Example 1 is 100%.

<面精度>
PhaseShift社(米国)製の「Optiflat II」を使用して、研磨後のNi−P基板の中心から半径20mm〜44mmの範囲についてカットオフ値5mmの条件で測定した算術平均うねり(Wa)の値を測定した。得られた測定値を、比較例1についての測定値が100%となるように換算した相対値として、表1の「うねり」の欄に示した。上記うねりの相対値が小さいほど、研磨対象面の長波長うねりが低減していること、すなわち研磨対象面の面精度が高いことを意味する。
<Surface accuracy>
Value of arithmetic mean waviness (Wa) measured using “Optiflat II” manufactured by PhaseShift (USA) in the range of radius 20 mm to 44 mm from the center of the Ni-P substrate after polishing under the condition of cutoff value 5 mm Was measured. The obtained measured values are shown in the column of “undulation” in Table 1 as relative values converted so that the measured value for Comparative Example 1 is 100%. A smaller relative value of the waviness means that the long wavelength waviness of the surface to be polished is reduced, that is, the surface accuracy of the surface to be polished is higher.

Figure 0006564638
Figure 0006564638

表1に示される結果から明らかなように、D1AVEが40nm以上であってSDAVEが1.25個/nm以下である実施例1〜5の研磨用組成物は、比較例2のように顕著な面精度の低下(うねりの増大)を生じることなく、比較例1および比較例4〜6に比べて2倍以上の高い研磨レートを示した。また、実施例1〜5と比較例3との対比から、シリカ砥粒のSDAVEを低くしてもD1AVEが40nmに満たない研磨用組成物では研磨レートが向上しないことがわかる。以上のことから、D1AVEが40nm以上でありかつSDAVEが1.25個/nm以下である研磨用組成物によると、高い研磨レートと良好な面精度とが高レベルで両立することが確かめられた。 As apparent from the results shown in Table 1, the polishing compositions of Examples 1 to 5 having D1 AVE of 40 nm or more and SD AVE of 1.25 pieces / nm 2 or less are as in Comparative Example 2. In comparison with Comparative Example 1 and Comparative Examples 4 to 6, the polishing rate was twice or more higher without causing a significant decrease in surface accuracy (increase in undulation). Further, from comparison between Examples 1 to 5 and Comparative Example 3, it can be seen that even if the SD AVE of the silica abrasive grains is lowered, the polishing rate is not improved in the polishing composition in which D1 AVE is less than 40 nm. From the above, according to the polishing composition in which D1 AVE is 40 nm or more and SD AVE is 1.25 pieces / nm 2 or less, high polishing rate and good surface accuracy can be achieved at a high level. It was confirmed.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

Claims (8)

表面にニッケルリンめっき層を有する磁気ディスク基板の研磨に用いられる研磨用組成物であって、
シリカ砥粒を含有
前記シリカ砥粒の平均一次粒子径が40nm以上であり、かつ
前記シリカ砥粒の平均シラノール基密度が1.25個/nm以下である、研磨用組成物。
A polishing composition used for polishing a magnetic disk substrate having a nickel phosphorus plating layer on its surface,
Containing silica abrasive grains,
Polishing composition whose average primary particle diameter of the said silica abrasive grain is 40 nm or more, and whose average silanol group density of the said silica abrasive grain is 1.25 piece / nm < 2 > or less.
前記シリカ砥粒の平均シラノール基密度が0.5個/nm以上である、請求項1に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1, wherein an average silanol group density of the silica abrasive grains is 0.5 / nm 2 or more. 前記シリカ砥粒は、熱処理されたシリカ粒子を含む、請求項1または2に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 1, wherein the silica abrasive grains include heat-treated silica particles. pHが5以下である、請求項1から3のいずれか一項に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the pH is 5 or less. 仕上げ研磨工程の前工程で用いられる、請求項1から4のいずれか一項に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to any one of claims 1 to 4, which is used in a pre-process of a final polishing process. 磁気ディスク基板を製造する方法であって、
請求項1からのいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて磁気ディスク基板を研磨する工程(1)を包含する、磁気ディスク基板製造方法。
A method of manufacturing a magnetic disk substrate, comprising:
Comprising the step (1) of polishing a magnetic disk substrate with the polishing composition according to claim 1, any one of 5, the magnetic disk substrate manufacturing method.
前記工程(1)の後に、コロイダルシリカを含む仕上げ研磨用組成物を用いて前記磁気ディスク基板を研磨する工程(2)をさらに含む、請求項に記載の磁気ディスク基板製造方法。 The method of manufacturing a magnetic disk substrate according to claim 6 , further comprising a step (2) of polishing the magnetic disk substrate using a final polishing composition containing colloidal silica after the step (1). 請求項1からのいずれか一項に記載の研磨用組成物を磁気ディスク基板に供給して該磁気ディスク基板を研磨する、磁気ディスク基板研磨方法。 A magnetic disk substrate polishing method, comprising supplying the polishing composition according to any one of claims 1 to 5 to a magnetic disk substrate to polish the magnetic disk substrate.
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