JP6730921B2 - 研磨液組成物の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、研磨液組成物の製造方法、シリカ分散液の製造方法、磁気ディスク基板の製造方法、及び基板の研磨方法に関する。

近年、磁気ディスクドライブは小型化・大容量化が進み、高記録密度化が求められている。高記録密度化のためには、磁気信号の検出感度を向上させる必要がある。そこで、磁気ヘッドの浮上高さをより低下させ、単位記録面積を縮小する技術開発が進められている。磁気ディスク基板には、磁気ヘッドの低浮上化と記録面積の確保に対応するため、平滑性及び平坦性の向上（表面粗さ、うねり、端面ダレ等の低減）や表面欠陥低減（残留砥粒、スクラッチ、突起、ピット等の低減）が厳しく要求されている。

このような要求に対して、より平滑で、傷が少ないといった表面品質向上と生産性の向上を両立させる観点から、ハードディスク基板の製造方法においては、２段階以上の研磨工程を有する多段研磨方式が採用されることが多い。一般に、多段研磨方式の最終研磨工程、即ち、仕上げ研磨工程では、表面粗さ及び表面欠陥の低減という要求を満たすために、シリカ粒子を含む仕上げ研磨用研磨液組成物が使用されている。

例えば、特許文献１には、コロイダルシリカと水とを含有する研磨液組成物であって、コロイダルシリカ表面のシラノール基密度がコロイダルシリカ１ｇ当たり０．０６〜０．３ｍｍｏｌである、研磨液組成物が提案されている。そして、特許文献１には、研磨液組成物の原料であるシリカ分散液のｐＨを一旦高めてからできる限りすみやかにｐＨを下げる工程を経て研磨液組成物を製造する方法が提案されている。

特開２００６−０２６８８５号公報

より高容量、高集積といった高密度化に対応するためには、研磨後の基板表面に生じる、スクラッチ等の表面欠陥（ＬＰＤ：Light Point Defects）を低減することが要求される。

本開示は、研磨された基板表面の表面欠陥を低減可能な研磨液組成物を製造できる研磨液組成物の製造方法、前記研磨液組成物に用いられるシリカ分散液の製造方法、並びに前記研磨液組成物を用いた磁気ディスク基板の製造方法及び基板の研磨方法を提供する。

本開示は、シリカ粒子及び水を含む研磨液組成物の製造方法であって、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後のシリカ分散液を用いてｐＨ１以上３以下の研磨液組成物を調製する工程を含み、前記シリカ分散液は、シリカ粒子及び水を含有する、研磨液組成物の製造方法に関する。

本開示は、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後のシリカ分散液をｐＨ１以上３以下に再調整する工程を含み、前記シリカ分散液は、シリカ粒子及び水を含有する、シリカ分散液の製造方法に関する。

本開示は、本開示に係る研磨液組成物の製造方法によって製造される研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法に関する。

本開示は、本開示に係る研磨液組成物の製造方法によって製造される研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を含む、基板の研磨方法に関する。

本開示によれば、研磨された基板表面の表面欠陥を低減可能な研磨液組成物を製造できるという効果を奏しうる。さらに、前記研磨液組成物を用いることで、表面欠陥が低減された磁気ディスク基板を製造できるという効果を奏しうる。

本開示は、所定のｐＨに調整されて所定時間経過後のシリカ分散液を用いて酸性の研磨液組成物を調製し、該研磨液組成物で被研磨基板を研磨すると、研磨後の基板表面の表面欠陥（ＬＰＤ）の発生を抑制できるという知見に基づく。

すなわち、本開示は、シリカ粒子及び水を含む研磨液組成物の製造方法であって、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後のシリカ分散液を用いてｐＨ１以上３以下の研磨液組成物を調製する工程を含み、前記シリカ分散液は、シリカ粒子及び水を含有する、研磨液組成物の製造方法（以下、「本開示に係る研磨液製造方法」ともいう）に関する。本開示に係る製造方法によれば、研磨された基板表面の表面欠陥（ＬＰＤ）を低減できる研磨液組成物が得られうる。

本開示の効果発現のメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のように推定される。
シリカ分散液がｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて所定時間経過すると、シリカ表面のシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合）が切断されて、シラノール基数が増加すると考えられる。そして、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて所定時間経過後のシリカ分散液を用いてｐＨ１以上３以下の研磨液組成物を調製し、該研磨液組成物で被研磨基板を研磨すると、研磨された基板表面の表面欠陥（ＬＰＤ）、特にスクラッチの発生を低減できると推定される。
但し、本開示はこの推定に限定して解釈されなくてもよい。

本開示における研磨液組成物は、例えば、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後のシリカ分散液をｐＨ１以上３以下に再調整することにより得られうる。したがって、本開示に係る研磨液製造方法は、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後のシリカ分散液を用いてｐＨ１以上３以下の研磨液組成物を調製する工程（以下、「研磨液調製工程」ともいう）を含むことができる。

本開示に係る研磨液製造方法は、研磨液組成物の調製に用いられるシリカ分散液をｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整する工程をさらに含むことができる。

［シリカ分散液］
本開示におけるシリカ分散液は、シリカ粒子及び水を含有する。本開示におけるシリカ分散液の状態としては、シリカ粒子が分散した状態が好ましく、シリカ粒子が水中に分散した状態がより好ましい。
本開示において、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整される前のシリカ分散液（以下、「分散液Ｐ１」ともいう）、及びｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されたシリカ分散液（以下、「分散液Ｐ２」ともいう）をまとめて単に「分散液Ｐ」ともいう。

［シリカ粒子］
本開示におけるシリカ粒子（以下、「粒子Ａ」ともいう）としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、凝集シリカ、会合シリカ、表面修飾シリカ等が挙げられ、粒子Ａは１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。粒子Ａとしては、研磨速度確保の観点から、好ましくはコロイダルシリカ及び沈降シリカから選ばれる１種以上、より好ましくはコロイダルシリカである。

前記コロイダルシリカとしては、例えば、珪酸アルカリ水溶液を原料とした粒子成長による方法（以下、「水ガラス法」ともいう）、及び、アルコキシシランの加水分解物の縮合による方法（以下、「ゾルゲル法」）ともいう）により得たものが挙げられ、製造容易性及び経済性の観点から、水ガラス法により得たコロイダルシリカが好ましい。水ガラス法及びゾルゲル法により得られるコロイダルシリカは、従来から公知の方法によって製造できる。

粒子Ａの平均粒子径は、研磨速度確保の観点から、１ｎｍ以上が好ましく、５ｎｍ以上がより好ましく、８ｎｍ以上が更に好ましく、１２ｎｍ以上が更に好ましく、そして、研磨速度確保及び表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、１００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以下が更に好ましく、２５ｎｍ以下が更に好ましく、２０ｎｍ以下がより更に好ましい。本開示において、粒子Ａの平均粒子径は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。

本開示における分散液Ｐ中の粒子Ａの含有量は、経済性の観点から、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、そして、分散性及び保存安定性向上の観点から、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。

［水］
本開示に係る分散液Ｐに使用される水としては、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられる。分散液Ｐ中の水の含有量は、１００質量％から粒子Ａ及び他の成分を除いた残余とすることができる。

分散液Ｐ２のｐＨは、表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、１０．１以上であって、１０．３以上が好ましく、そして、同様の観点から、１０．９以下であって、１０．８以下が好ましく、１０．６以下がより好ましい。本開示においてｐＨは、２５℃における値であって、ｐＨメータを用いて測定できる。具体的には実施例に記載の方法により測定できる。

分散液Ｐ２は、例えば、ｐＨ調整剤を用いて分散液Ｐ１のｐＨを１０．１以上１０．９以下にｐＨ調整することにより得られうる。したがって、分散液Ｐ２は、粒子Ａ、水、及びｐＨ調整剤を含むことができる。
分散液Ｐ１のｐＨ調整に使用されるｐＨ調整剤、すなわち、分散液Ｐ２に含まれうるｐＨ調整剤としては、例えば、アルカリ剤及び酸から選ばれる１種以上が挙げられ、本開示の効果発現の観点から、アルカリ剤が好ましい。アルカリ剤としては、表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、無機アルカリ剤が好ましく、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びヒドロキシルアミンから選ばれる１種以上がより好ましく、アンモニア、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムから選ばれる１種以上が更に好ましく、アンモニアがより更に好ましい。酸としては、例えば、後述の研磨液組成物のｐＨ調整に使用される酸が挙げられる。

分散液Ｐ２のｐＨは、本開示の効果発現の観点から、分散液Ｐ１のｐＨよりも高いことが好ましく、分散液Ｐ１のｐＨよりも０．５以上２．０未満の範囲内で高いことがより好ましい。すなわち、分散液Ｐ１のｐＨ調整は、本開示の効果発現の観点から、分散液Ｐ１のｐＨを高くすることにより行われることが好ましく、例えば、分散液Ｐ１のｐＨを０．５以上２．０未満の範囲内で高くするようにｐＨ調整を行うことができる。分散液Ｐ２と分散液Ｐ１とのｐＨの差（Ｐ２−Ｐ１）は、好ましくは０．３以上、０．５以上、１．０以上、又は１．３以上であり、そして、好ましくは２．０未満、１．８以下、又は１．６以下である。分散液Ｐ１のｐＨとしては、本開示の効果発現の観点から、例えば、好ましくは４．０以上、より好ましくは５．０以上、更に好ましくは９．０以上であり、そして、１０.０以下が好ましい。

分散液Ｐ２がｐＨ１０．１以上１０．９以下にｐＨ調整されてから研磨液組成物の調製に使用されるまでの経過時間（以下、「所定の保管期間」ともいう）は、表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、４８時間以上であって、６０時間以上が好ましく、７２時間以上がより好ましく、そして、保存安定性の観点から、１８０日以内が好ましく、１５０日以内がより好ましく、１２０日以内が更に好ましい。

分散液Ｐ２の保管期間中、分散液Ｐ２の温度は、一定でもよく、温度制御されていてもよい。前記温度としては、製造容易性の観点から、例えば、環境温度の範囲内であればよく、具体的には、１℃以上が好ましく、５℃以上がより好ましく、１５℃以上が更に好ましく、そして、４０℃以下が好ましく、３５℃以下がより好ましい。

分散液Ｐ２の保管期間中、分散液Ｐ２は、静置されていなくてもよく、例えば、移動、輸送等されてもよい。

保管期間後の分散液Ｐ２、すなわち、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されてから４８時間以上経過後の分散液Ｐ２中の粒子Ａの単位面積あたりのシラノール基量は、表面欠陥低減の観点から、４．８個／ｎｍ²以上が好ましく、４．９個／ｎｍ²以上が好ましく、５．１個／ｎｍ²以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、５．５個／ｎｍ²以下が好ましい。本開示においてシラノール基量は、粒子Ａの珪素原子に直接結合し、粒子Ａの表面に存在するヒドロキシル基量に相当する。粒子Ａの単位面積あたりのシラノール基量は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。本開示においてシラノール基とは、粒子Ａの表面に存在し、粒子Ａの珪素原子に１つ以上のヒドロキシル基が直接結合した構造を有する基のことをいう。

保管期間前後の分散液Ｐ２中のシラノール基量の増加量、すなわち、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されてから４８時間以上経過後の分散液Ｐ２中の粒子Ａの単位面積あたりのシラノール基量の増加量（以下、単に「保管中のシラノール基増加量」ともいう）は、表面欠陥低減の観点から、０．２個／ｎｍ²以上が好ましく、０．３個／ｎｍ²以上が好ましく、０．４個／ｎｍ²以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、０．８個／ｎｍ²以下が好ましい。本開示において粒子Ａの単位面積あたりの保管中のシラノール基増加量は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。

［研磨液組成物］
一般的に、研磨液組成物は、原料シリカ、水及び必要に応じて添加剤を配合してなるものである。本開示において、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されてから４８時間以上経過した分散液Ｐ２は、磁気ディスク基板の製造方法における、被研磨基板の研磨に用いられる研磨液組成物の原料シリカとして使用できる。したがって、本開示における研磨液調製工程は、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した分散液Ｐ２、水及び必要に応じて後述する添加剤を公知の方法で配合する工程を含むことができる。本開示において「配合する」とは、分散液Ｐ２、水及び必要に応じて添加剤を同時に又は任意の順序で混合することを含む。前記配合は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機及び湿式ボールミル等の混合器を用いて行うことができる。

本開示における研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、研磨速度確保、及び表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、１．０以上であって、１．２以上が好ましく、そして、同様の観点から、３．０以下であって、２．７以下がより好ましく、２．５以下が更に好ましい。本開示において、研磨液組成物のｐＨは、前記分散液Ｐと同様の方法により測定できる。

本開示における研磨液組成物のｐＨ調整は、無機酸及び有機酸から選ばれる１種以上のｐＨ調整剤を用いて行うことができる。無機酸としては、硝酸、硫酸、亜硝酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、アミド硫酸等の無機酸及びそれらの塩から選ばれる１種以上が好ましく、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸、及びリン酸から選ばれる１種以上がより好ましく、硫酸及びリン酸から選ばれる１種以上が更に好ましい。有機酸としては、有機ホスホン酸、アミノカルボン酸、及びカルボン酸から選ばれる１種以上が好ましく、有機ホスホン酸がより好ましい。有機ホスホン酸としては、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（以下、「ＨＥＤＰ」ともいう）、ヒドロキシホスホノ酢酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、２−ホスホノ−１，２，４−ブタントリカルボン酸、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及びそれらの塩から選ばれる１種以上が好ましく、ＨＥＤＰ、ヒドロキシホスホノ酢酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及び２−ホスホノ−１，２，４−ブタントリカルボン酸から選ばれる１種以上がより好ましく、ＨＥＤＰが更に好ましい。アミノカルボン酸としては、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸及びそれらの塩から選ばれる１種以上が挙げられる。カルボン酸としては、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸及びそれらの塩から選ばれる１種以上が挙げられる。

本開示におけるｐＨ調整は、例えば、上述したｐＨ調整剤の添加により行うことができる。ｐＨ調整剤の添加は、所定のｐＨに達した後、しばらく撹拌を続け、例えば１時間後にｐＨ変動がないことを確認して終了することが好ましい。ｐＨ変動が確認された場合、更にｐＨ調整剤を添加し、ｐＨ変動が確認されなくなるまで繰り返すことが好ましい。

本開示における研磨液組成物中の粒子Ａの含有量は、研磨速度確保の観点から、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上、更に好ましくは２質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、そして、経済性の観点から、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１３質量％以下、更により好ましくは１０質量％以下、更により好ましくは８質量％以下である。

本開示における研磨液組成物は、研磨速度確保、及び表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の効果を損なわない範囲で、添加剤を含むことができる。前記添加剤としては、例えば、アニオン性基を有する水溶性高分子、上述したｐＨ調整剤、過酸化水素等の酸化剤、複素環芳香族化合物、脂肪族アミン化合物、脂環式アミン化合物、増粘剤、防錆剤、界面活性剤、防腐剤、アルコール類、及びキレート剤から選ばれる１種以上が挙げられる。本開示における研磨液組成物中の任意成分の含有量は、研磨速度確保の観点から、０．０００１質量％以上が好ましく、０．００２５質量％以上がより好ましく、０．０１質量％以上が更に好ましく、そして、１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましく、０．２質量％以下が更に好ましい。これら添加剤は、分散液Ｐ１及びＰ２に配合されてもよい。

本開示における研磨液組成物中の金属元素含有量は、表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、０．００１質量％以上２質量％以下が好ましく、０．００１質量％以上１質量％以下がより好ましく、０．０１質量％以上１質量％以下が更に好ましく、０．０１質量％以上０．５質量％以下がより更に好ましく、０．０１質量％以上０．１質量％以下がより更に好ましい。金属元素としては、例えば、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属；Ｍｇ，Ｃａ等のアルカリ土類金属；等から選ばれる１種又は２種以上の組合せが挙げられる。粒子Ａ由来の金属元素含有量は、表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、０．００１質量％以上０．２質量％以下が好ましく、０．００１質量％以上０．１質量％以下がより好ましく、０．００５質量％以上０．１質量％以下が更に好ましく、０．００５質量％以上０．０５質量％以下がより更に好ましい。本開示において、粒子Ａ由来の金属元素含有量には、シリカ分散液のｐＨ調整に関わる金属元素は含まれない。粒子Ａ由来の金属元素含有量は、例えば、粒子Ａ製造時の珪酸塩の濃度によって調整できる。本開示におけるシリカ分散液中の金属含有量は、例えば、ＪＩＳ−Ｋ０１３３に準拠し、ＩＣＰ−ＭＳ（アジレント製７７００Ｓ）を用いて測定できる。

上記において説明した研磨液組成物中の各成分の含有量は、研磨液組成物の使用時における含有量である。本開示における研磨液組成物は、その保存安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存及び供給されてもよい。この場合、製造及び輸送コストをさらに低くできる点で好ましい。本開示における研磨液組成物の濃縮液は、使用時に、必要に応じて前述の水系媒体で適宜希釈して使用すればよい。希釈割合は２倍以上１００倍以下とすることができる。

本開示における研磨液組成物の実施形態は、全ての成分が予め混合された状態で市場に供給される、いわゆる１液型であってもよいし、使用時に混合される、いわゆる２液型であってもよい。

［被研磨基板］
本開示における被研磨基板は、磁気ディスク基板又は磁気ディスク基板に用いられる基板であり、例えば、Ｎｉ−Ｐメッキされたアルミニウム合金基板や、珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、結晶化ガラス、強化ガラス等のガラス基板が挙げられる。中でも、本開示で使用される被研磨基板としては、強度と扱いやすさの観点からＮｉ−Ｐめっきアルミニウム合金基板が好ましい。上記被研磨基板の形状には特に制限はなく、例えば、ディスク状、プレート状、スラブ状、プリズム状等の平面部を有する形状や、レンズ等の曲面部を有する形状であればよい。中でも、ディスク状の被研磨基板が適している。ディスク状の被研磨基板の場合、その外径は例えば２ｍｍ以上９５ｍｍ以下程度であり、その厚みは例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下程度である。

［シリカ分散液の製造方法］
本開示は、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後の分散液Ｐ２をｐＨ１以上３以下に再調整する工程を含む、シリカ分散液の製造方法（以下、「本開示に係る分散液製造方法」）に関する。本開示に係る分散液製造方法により得られるシリカ分散液は、研磨液組成物の調製に使用されうる。本開示に係る分散液製造方法により得られるシリカ分散液を用いることで、基板表面の表面欠陥を低減可能な研磨液組成物が得られうる。

本開示に係る分散液製造方法により得られるシリカ分散液のｐＨは、研磨速度確保、及び表面欠陥（ＬＰＤ）の低減の観点から、１．０以上であって、１．２以上が好ましく、そして、同様の観点から、３．０以下であって、２．７以下がより好ましく、２．５以下が更に好ましい。シリカ分散液ｐＨのｐＨ調整は、上述した研磨液組成物のｐＨ調整に使用されうる酸（ｐＨ調整剤）を用いて行うことができる。

［磁気ディスク基板の製造方法］
一般に、磁気ディスクは、研削工程を経た被研磨基板が、粗研磨工程、仕上げ研磨工程を経て研磨され、記録部形成工程にて磁気ディスク化されて製造される。本開示に係る研磨液製造方法により得られる研磨液組成物又は本開示に係る分散液製造方法により得られるシリカ分散液を用いて製造された研磨液組成物（以下、これらをまとめて「本開示における研磨液組成物」ともいう）は、磁気ディスク基板の製造方法における、被研磨基板を研磨する研磨工程、好ましくは仕上げ研磨工程に使用されうる。すなわち、本開示は、本開示における研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法（以下、「本開示に係る基板製造方法」ともいう）に関する。

本開示に係る基板製造方法における研磨工程では、例えば、研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨基板を挟み込み、本開示の研磨液組成物を研磨面に供給し、圧力を加えながら研磨パッドや被研磨基板を動かすことにより、被研磨基板を研磨する。前記研磨工程における研磨条件としては、例えば、研磨荷重を７．５ｋＰａ以上１６ｋＰａ以下、被研磨基板１ｃｍ²あたりの研磨量を０．２０ｍｇ以上０．１５ｍｇ以下と設定できる。本開示において「研磨荷重」とは、研磨時に被研磨基板の被研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。研磨荷重の調整は、定盤や基板等への空気圧や重りの負荷によって行うことができる。

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

［基板の研磨方法］
本開示は、上述した本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、基板の研磨方法に関する。研磨液組成物の製造方法、研磨工程における研磨方法及び研磨条件、被研磨基板については、上述の本開示に係る磁気ディスク基板の製造方法と同様とすることができる。本開示の研磨方法を使用することにより、表面欠陥（ＬＰＤ）が低減された、高品質の磁気ディスク基板を高収率で、生産性よく製造できるという効果が奏されうる。

[研磨液キット]
本開示は、本開示に係る研磨液組成物の製造に用いられる研磨液キットであって、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整された分散液Ｐ２（第一液）を含み、分散液Ｐ２（第一液）は、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されてから４８時間以上経過後に使用される、研磨液キット（以下、「本開示に係るキット」ともいう）に関する。本開示に係るキットによれば、研磨された基板表面の表面欠陥（ＬＰＤ）を低減できる研磨液組成物が製造されうる。

本開示に係るキットは、前記第一液と混合されたときに得られる混合液をｐＨ１以上３以下に調整するための添加剤を含む溶液（第二液）を、前記前記第一液とは相互に混合されていない状態でさらに含むことができる。前記第一液と前記第二液とは、使用時に混合され、必要に応じて水を用いて希釈されてもよい。前記第二液が、ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されてから４８時間以上経過後の前記第一液と混合されることで、研磨液組成物が得られうる。前記第二液に含まれる添加剤には、上述した研磨液組成物の調製に使用されうる添加剤を用いることができる。

本開示に係るキットは、分散液Ｐ２（第一液）がｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されてからの経過時間に関する情報が記録又は記載されたラベルを有していてもよい。前記情報としては、例えば、分散液Ｐ２（第一液）がｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整された日時、前記第一液のｐＨ再調整可能な日時等が挙げられる。

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

１．各パラメータの測定方法
［シリカ粒子（粒子Ａ）の平均粒子径の測定方法］
まず、粒子Ａが水に分散されたシリカスラリーを固形分で１．５ｇ分を２００ｍＬビーカーに採取し、イオン交換水１００ｍＬを加えてスターラーで混合した。次に、電位差滴定装置を用いて、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸標準溶液で試料溶液をｐＨ３．０に調整した。塩化ナトリウム３０．０ｇを加えスターラーで溶解して、ビーカーの１５０ｍＬの標線までイオン交換水を加えスターラーで混合した。恒温水槽（２０±２℃）に約３０分間浸漬する。電位差滴定装置を用いて、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム標準溶液で滴定を行い、ｐＨ４．０からｐＨ９．０まで変化するときに使用された水酸化ナトリウム標準溶液の量（ｇ）（Ａ）を読み取る。同時に空試験を行い、空試験の滴定に要した水酸化ナトリウム標準溶液の量（ｇ）（Ｂ）を読み取った。そして、下記計算式により粒子Ａの平均粒子径（ｎｍ）を算出し、結果を表１に示した。
平均粒子径（ｎｍ）＝３１００÷２６．５×（Ａ−Ｂ）÷試料採取量（ｇ）

［シリカ分散液及び研磨液組成物のｐＨ測定］
シリカ分散液又は研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社製「ＨＭ−３０Ｇ」）を用いて測定した値であり、ｐＨメータの電極をシリカ分散液又は研磨液組成物へ浸漬して１分後の数値である。

［シリカ粒子（粒子Ａ）のシラノール基量の測定］
粒子Ａの単位面積あたりのシラノール基量は、差動型示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）（理学電機工業株式会社製「Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ ＴＧ８１２０」）を用いて測定した。粒子Ａの水分散液を１２０℃で２４時間乾燥させ、得られた粉末状のシリカを測定試料とした。前記試料をエアーフロー（３００ｍＬ／ｍｉｎ）下、２５〜７００℃まで１０℃／分の速度で昇温し、２００℃で測定した質量の残分をＳｉＯ₂の質量（ｇ）、２００〜７００℃までの加熱の間の質量の減少量をシラノール基由来のヒドロキシル基量（ｇ）として測定し、下記の式を用いてシラノール基量（個／ｎｍ²）を算出した。ここでは、保管期間前後のシラノール基量をそれぞれ算出し、結果を表１に示した。さらに、保管期間前後のシラノール基量の結果から、保管中のシラノール基増加量を算出し、結果を表１に示した。なお、粒子ＡのＢＥＴ比表面積は以下のように測定した。
シラノール基量（個／ｎｍ²）＝（ヒドロキシル基量（ｇ）×２×１０００／１８／ＳｉＯ₂の質量（ｇ））×６．０２×１０²³（個／ｍｏｌ）／ＢＥＴ比表面積（ｍ²／ｇ）
［ＢＥＴ比表面積の測定方法］
粒子ＡのＢＥＴ比表面積は、自動比表面積測定装置（株式会社島津製作所製「フローソーブIII ２３０５」）を用いて測定した。粒子Ａの水分散液を１２０℃で２４時間乾燥させ、得られた粉末状のシリカを測定試料とした。測定用ガスには、窒素とヘリウムの混合ガス（Ｎ₂：３０体積％、Ｈｅ：７０体積％）を用いた。

２．シリカ分散液の調製（実施例１〜１１及び比較例１〜５）
ｐＨ調整前の分散液Ｐ１のｐＨ調整を表１に示すｐＨ調整剤を用いて行い、表１に示す所定のｐＨに調整された分散液Ｐ２を得た。そして、所定期間保管された分散液Ｐ２を、研磨液組成物の調製に用いた。表１には、粒子Ａの平均粒子径、分散液Ｐ１のｐＨ、ｐＨ調整剤の種類、分散液Ｐ２のｐＨ、分散液Ｐ２のｐＨ調整後（保管前）のシラノール基量、保管温度、分散液Ｐ２の保管期間、分散液Ｐ２の保管期間後のシラノール基量、保管中のシラノール基増加量を示した。

［ｐＨ調整前の分散液Ｐ１］
ｐＨ調整前の分散液Ｐ１として、以下の粒子Ａ（コロイダルシリカスラリーＡ１〜Ａ４）を使用した。
Ａ１：コロイダルシリカスラリー［ｐＨ９．０、日揮触媒化成社製、粒子Ａの平均粒子径：１８．０ｎｍ、粒子Ａの含有量：４０質量％］
Ａ２：コロイダルシリカスラリー［ｐＨ９．５、日揮触媒化成社製、粒子Ａの平均粒子径：２５．０ｎｍ、粒子Ａの含有量：４８質量％］
Ａ３：コロイダルシリカスラリー［ｐＨ１０．０、日揮触媒化成社製、粒子Ａの平均粒子径：５０．０ｎｍ、粒子Ａの含有量：４０質量％］
Ａ４：コロイダルシリカスラリー［ｐＨ１０．０、日揮触媒化成社製、粒子Ａの平均粒子径：１００．０ｎｍ、粒子Ａの含有量：４０質量％］

［ｐＨ調整剤］
分散液Ｐ１のｐＨ調整には、以下のｐＨ調整剤Ｂ１〜Ｂ３を用いた。
Ｂ１：アンモニア水［キシダ化学社製、濃度：２８質量％］
Ｂ２：水酸化カリウム水溶液［和光純薬社製、４８質量％水酸化カリウム水溶液を、イオン交換水にて２．４質量％に希釈したもの］
Ｂ３：水酸化ナトリウム水溶液［和光純薬社製、５０質量％水酸化ナトリウム水溶液を、イオン交換水にて２．４質量％に希釈したもの］

３．研磨液組成物の調製（実施例１〜１１及び比較例１〜５）
イオン交換水に、硫酸を０．４質量％、ＨＥＤＰを０．０５質量％、過酸化水素を０．４質量％添加し混合した水溶液の撹拌下に、上記実施例１〜１１及び比較例１〜５の分散液Ｐ２を５質量％になるように添加し、実施例１〜１１及び比較例１〜５の研磨液組成物を調製した。各研磨液組成物の２５℃におけるｐＨは１．４であった。そして、調製した研磨液組成物を用いて、基板の研磨を行い研磨後の被研磨基板表面を評価した。

［基板の研磨］
上記のように調製した研磨液組成物を用いて被研磨基板の仕上げ研磨を下記条件で行った。被研磨基板としては、アルミナ研磨材を含有する研磨液であらかじめ粗研磨し、表面粗さＡＦＭ−Ｒａが５〜１５ÅであるＮｉ−Ｐメッキアルミニウム合金基板（厚さ：１．２７ｍｍ、外径：９５ｍｍφ、内径：２５ｍｍφ）を用いた。
＜仕上げ研磨条件＞
研磨試験機：スピードファム社製、両面９Ｂ研磨機
研磨パッド：フジボウ社製、ウレタン製仕上げ研磨用パッド
上定盤回転数：３２．５ｒｐｍ／分
研磨液組成物供給量：１００ｍＬ／分
本研磨時間：４分
本研磨荷重：７．８ｋＰａ
基板の枚数：１０枚

３．表面欠陥（ＬＰＤ）の測定
測定機器：ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｃａｎｄｅｌａ ＯＳＡ７１００」
評価：研磨後の基板をイオン交換水中に５分間浸漬洗浄した後、イオン交換水で２０秒間すすぎ洗浄を行った。その後、研磨試験機に投入した基板のうち、無作為に４枚を選択し、各々の基板を１０，０００ｒｐｍにてレーザを照射し表面欠陥（ＬＰＤ）（個）を測定した。その４枚の基板の各々両面にある表面欠陥（ＬＰＤ）（個）の合計を８で除して、基板面当たりの表面欠陥数（ＬＰＤ）（個）を算出した。ＬＰＤの数値が小さいほど、表面欠陥が少ないことを示す。表面欠陥（ＬＰＤ）の測定結果を表１に示した。

表１に示されるように、実施例１〜１１の研磨液組成物は、比較例１〜５の研磨液組成物に比べて、仕上げ研磨後の基板表面の表面欠陥数が低減されていた。

本開示によれば、研磨後の表面欠陥を低減可能な研磨液組成物を提供できる。そして、該研磨液組成物は、磁気ディスク基板の製造に好適に用いることができる。

Claims (7)

1. シリカ粒子及び水を含む研磨液組成物の製造方法であって、
   ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後のシリカ分散液を用いてｐＨ１以上３以下の研磨液組成物を調製する工程を含み、
   前記シリカ分散液は、シリカ粒子及び水を含有する、研磨液組成物の製造方法。
2. 前記研磨液組成物の調製に用いられるシリカ分散液をｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整する工程を含む、請求項１に記載の研磨液組成物の製造方法。
3. 前記研磨液組成物の調製に用いられるシリカ分散液は、無機アルカリ剤を用いてｐＨ調整されたものである、請求項１又は２に記載の研磨液組成物の製造方法。
4. シリカ粒子の平均粒子径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法。
5. ｐＨ１０．１以上１０．９以下に調整されて４８時間以上経過した後のシリカ分散液をｐＨ１以上３以下に再調整する工程を含み、
   前記シリカ分散液は、シリカ粒子及び水を含有する、シリカ分散液の製造方法。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法によって製造される研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法。
7. 請求項１から４のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法によって製造される研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する工程を含む、基板の研磨方法。