JPH10102037A

JPH10102037A - 研磨材組成物及びこれを用いた基板の製造方法

Info

Publication number: JPH10102037A
Application number: JP26164896A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Yamamoto; 裕三山本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨速度を一層向上させ得る研磨材組成物、
特にガラス、カーボン及びセラミックスのような脆性材
料からなる被研磨物の研磨に適した研磨材組成物を提供
すること。【解決手段】少なくとも研磨材と研磨助剤と水とを含
む本発明の研磨材組成物は、上記研磨材が、一次粒子の
平均粒径が３〜6 ０μｍの研磨砥粒からなり、上記研磨
助剤が、一次粒子の平均粒径が０．００３〜３μｍの球
状又は粒状の微小粒子からなり、且つ上記研磨助剤の上
記平均粒径が、上記研磨材の上記平均粒径の１／２０〜
１／１０００であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨速度を向上さ
せ得る研磨材組成物に関する。また、本発明は該研磨材
組成物を用いた基板の製造方法、特に磁気記録媒体用基
板や半導体ウェハ、光学レンズ、プリズム、ミラー等の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】研磨砥
粒と該研磨砥粒以外の粒子とを含有する研磨材組成物に
関する従来の技術としては、例えば特開昭６１−２７１
３７６号公報や特開平８−１１３７７３号公報に記載の
もの等が知られている。

【０００３】上記公報に記載されている従来の技術につ
いて説明すると、特開昭６１−２７１３７６号公報に
は、砥粒の沈降速度を減じて加工速度を向上させること
を目的として、砥粒と該砥粒の沈降速度を減じるシリカ
粒子とを含有させたラッピング用スラリーが記載されて
いる。該公報によれば砥粒の平均粒径は１６μｍ、シリ
カ粒子の平均粒径は１２ｍμｍであり、両者の粒径の比
はシリカ粒子／砥粒＝１／１３３３である。

【０００４】また、特開平８−１１３７７３号公報に
は、研磨速度と面品質とのバランスを良くすることを目
的として、平均粒径が３．０〜４０．０μｍの研磨砥粒
と、該研磨砥粒の平均粒径の１．０〜３．０倍の範囲内
にある板状アルミナ単結晶粉体とを含有させた砥粒組成
物が記載されている。

【０００５】しかしながら、上記従来の技術は以下のよ
うな欠点を有していた。即ち、上記各公報に記載の研磨
材組成物においては、研磨砥粒として３μｍ以上の大粒
径のものを用いた場合、界面活性剤などの研磨助剤を配
合しても研磨速度の著しい改善は難しい状況にあり、生
産性の向上及び低コスト化には限界があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、研磨速度を一層
向上させ得る研磨材組成物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、特にガラス、カーボン及びセラミ
ックスのような脆性材料からなる被研磨物の研磨に適し
た研磨材組成物を提供することにある。更に、本発明の
目的は、生産性良く、低コストで基板を製造する方法を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、研磨材として特定の粒径を有する研磨砥粒を用
い、研磨助剤として特定の粒径及び形状を有する微小粒
子を用い、且つ該研磨砥粒と該微小粒子との粒径の比を
特定の範囲内とした研磨材組成物により上記目的が達成
されることを知見した。

【０００８】本発明は上記知見に基づきなされたもの
で、少なくとも研磨材と研磨助剤と水とを含む研磨材組
成物において、上記研磨材が、一次粒子の平均粒径が３
〜６０μｍの研磨砥粒からなり、上記研磨助剤が、一次
粒子の平均粒径が０．００３〜３μｍの球状又は粒状の
微小粒子からなり、且つ上記研磨助剤の上記平均粒径
が、上記研磨材の上記平均粒径の１／１０〜１／１００
０であることを特徴とする研磨材組成物を提供すること
により上記目的を達成したものである。

【０００９】また、本発明は、少なくとも研磨材と研磨
助剤と水とを含有する研磨材組成物を用いた研磨工程を
有する基板の製造方法において、上記研磨材組成物を用
いたことを特徴とする基板の製造方法を提供するもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の研磨材組成物に使用され
る研磨助剤としては、上述の通り、一次粒子の平均粒径
が０．００３〜３μｍの球状又は粒状の微小粒子が用い
られる（以下、単に「平均粒径」というときには一次粒
子の平均粒径を意味する）。該微小粒子の平均粒径は、
研磨材として用いられる上記研磨砥粒の平均粒径との関
係を考慮して決定されるものであり、該平均粒径が０．
００３μｍに満たないと、該微小粒子の配合効果に乏し
くなり、３μｍを超えると均一分散の維持が難しく、循
環再利用などの際に沈降しやすくなり、配合効果の維持
が難しくなってしまう。上記微小粒子の平均粒径は０．
０５〜２μｍであることが好ましく、０．１〜１μｍで
あることが更に好ましい。尚、上記微小粒子の平均粒径
は、該微小粒子０．１ｇに所定の分散剤（例えば、ポリ
スチレンスルホン酸ソーダ等）を加え、次いで超音波を
印加して該微小粒子を分散させ、更に乾燥させて得られ
たものをＳＥＭ観察して画像解析により求めたものであ
る。また、該平均粒径が２μｍ以上のものなら、コール
ターカウンター〔型式ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ−II、
（株）コールター社製〕で測定しても良い。

【００１１】上記微小粒子の形状は球状又は粒状であ
る。本明細書において「球状」とは、真球又は略球形
状、楕円球状（長辺／短辺≦５）を意味し、「粒状」と
は、サイコロ状又は八面体以上の多面体で角が鋭利でな
く丸味を帯びた形状を意味する。

【００１２】斯かる形状及び上述の平均粒径を有し、且
つ後述するように研磨材の平均粒径との比が特定の範囲
内にある微小粒子を用いることで、本発明の研磨材組成
物の研磨速度が向上する理由は必ずしも明確ではない
が、以下の通りであると推察される。即ち、上記微小粒
子が研磨材、即ち、研磨砥粒の分散を促進し、研磨時に
被研磨物の表面において研磨砥粒が密集することを防止
し、且つ研磨砥粒を被研磨物の表面に均一に配置させ
て、被研磨物に作用する研磨砥粒の数を増加せしめ、そ
の結果、研磨速度が向上するものと考えられる。また、
上記微小粒子により研磨砥粒の転動性が向上し、被研磨
物への作用頻度及び作用距離が長くなり、これによって
も研磨速度が向上すると考えられる。更に、研磨により
発生した研磨粉が上記微小粒子により被研磨物の表面か
ら素早く除去され、その結果、被研磨物の表面には常に
新しい面が次々と露出するので、研磨速度が向上するも
のと考えられる。従って、本発明の研磨材組成物におい
ては、配合される研磨砥粒の濃度を、従来の研磨材組成
物に配合される研磨砥粒の濃度よりも低くしても、上記
微小粒子の作用により、従来の研磨材組成物の研磨速度
と同程度の研磨速度を達成することができる。

【００１３】上記研磨助剤（即ち、上記微小粒子）の平
均粒径は、上記研磨材（即ち、上記研磨砥粒）の平均粒
径の１／１０〜１／１０００である（以下、この値、即
ち、微小粒子の平均粒径／研磨砥粒の平均粒径を「平均
粒径比」という）。平均粒径比が１／１０を超えると、
上記微小粒子の平均粒径が上記研磨砥粒の平均粒径に近
づき過ぎ、該研磨砥粒を被研磨物の表面に均一に配置さ
せる効果や該研磨砥粒の転動性を向上させる効果、研磨
屑の除去効果が発現しにくくなるために、研磨速度が向
上しない。一方、平均粒径比が１／１０００に満たない
と上記微小粒子の平均粒径が上記研磨砥粒の平均粒径か
ら離れすぎて、やはり上記諸効果が発現しにくくなるた
めに、研磨速度が向上しない。平均粒径比は１／１０〜
１／５００であることが好ましく、１／１０〜１／１０
０であることが更に好ましい。尚、上記研磨材（研磨砥
粒）の平均粒径については後述する。

【００１４】上記微小粒子を形成する物質としては、例
えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート等の各種ポリマー
等の有機物；ＳｉＯ₂（シリカ粉末やコロイダルシリ
カ）、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＣ、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｃ
ａＯ、ＭｇＯ等の金属酸化物や、ボーキサイト、ガラ
ス、セメント粉等の無機物；Ｃｕ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、
ステンレス鋼、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ等の金属
等およびこれらの合金が挙げられる。これらの物質のう
ち、特に分散安定性の点から有機物を用いることが好ま
しく、とわわけ、ポリスチレン、ポリウレタン樹脂、ポ
リカーボネート等のポリマーを用いることが好ましい。

【００１５】上記微小粒子は、上記研磨材と異なる形状
であるか又は異なる材質から形成されていることが好ま
しい。上記微小粒子が、上記研磨材と異なる形状である
ことにより、上記研磨材の回転運動の頻度が高まるので
好ましい。また、上記微小粒子が、上記研磨材と異なる
材質から形成されていることにより、長期使用時の残存
比の確認が容易で、かつ使用後の分離が容易となるので
好ましい。特に好ましくは、上記微小粒子は、上記研磨
材と異なる形状であり、且つ異なる材質から形成されて
いる。

【００１６】上記微小粒子は、本発明の研磨材組成物中
に好ましくは０．０１〜１０重量％配合される。該微小
粒子の配合量が０．０１重量％満たないと研磨速度の向
上の効果が十分に発現しないことがあり、１０重量％を
超えると研磨速度が低下する場合もあるので上記範囲内
とすることが好ましい。上記微小粒子の配合量は更に好
ましくは０．０５〜１０重量％であり、一層好ましくは
０．１〜５重量％である。

【００１７】次に、本発明の研磨材組成物に使用される
研磨材について説明すると、該研磨材としては研磨用と
して一般に使用されている研磨砥粒を使用することがで
きる。該研磨材の具体例としては、アルミナ系粒子、Ｓ
ｉＣ粒子、ダイヤモンド粒子、ＺｒＯ₂粒子、ＭｇＯ粒
子及びコロイダルシリカ粒子等が挙げられる。これらの
研磨材のうち、アルミナ系粒子又はＳｉＣ粒子を使用す
ると研磨速度が一層速くなるので好ましく、特に、アル
ミナ系粒子として中間アルミナ粒子を使用すると被研磨
物の表面粗さを極めて低くできるので好ましい。尚、本
明細書において、中間アルミナ粒子とは、α−アルミナ
粒子以外のアルミナ粒子の総称であり、具体的にはγ−
アルミナ粒子、δ−アルミナ粒子、θ−アルミナ粒子、
η−アルミナ粒子、及び無定型アルミナ粒子等が挙げら
れる。また、上述の通り、上記研磨材の材質は、上記微
小粒子の材質と異なることが好ましい。

【００１８】上記研磨材は、本発明の研磨材組成物中に
おいて水を媒体としたいわゆるスラリー状の状態で使用
される。本発明の研磨材組成物における該研磨材の配合
量は、本発明の研磨材組成物の粘度や被研磨物の要求品
質などに応じて種々選択することが出来るが、一般的な
範囲としての配合量は好ましくは０．０１〜３０重量％
であり、更に好ましくは０．０２〜２０重量％である。
該研磨材の配合量が上記範囲内であれば、研磨速度の向
上効果が十分に発現する。

【００１９】また、上記研磨材を、上記研磨助剤（即
ち、上記微小粒子）の配合量との関係で、該研磨材と該
研磨助剤との濃度比〔研磨材の濃度（重量％）／研磨助
剤の濃度（重量％）〕が０．０１〜３０となるように配
合することが好ましい。該濃度比が０．０１に満たない
と上記研磨助剤を配合した効果が十分に発現せず、研磨
速度が向上しないことがあり、３０を超えると添加効果
が飽和し、コスト高となるので上記範囲内とすることが
好ましい。上記濃度比は、０．０５〜１０であることが
更に好ましく、０．１〜５であることが一層好ましい。

【００２０】上記研磨材、即ち、上記研磨砥粒の平均粒
径は３〜６０μｍである。該平均粒径が３μｍに満たな
いと研磨速度が低下し、６０μｍを超えると加工ダメー
ジ層が深く入り、後工程の負担が増えてしまう。上記研
磨材の一次粒子の平均粒径は３〜４０μｍであることが
好ましい。尚、上記研磨材の平均粒径は、上記微小粒子
の平均粒径の測定方法と同様にして測定される。即ち、
上記研磨材の一次粒子の平均粒径は、該研磨材０．１ｇ
に分散剤を加え、次いで超音波を印加して該研磨材を分
散させ、更に乾燥させて得られたものをＳＥＭ観察して
画像解析により求めたものである。また、該平均粒径が
２μｍ以上のものなら、コールターカウンター〔型式Ｍ
ＵＬＴＩＳＩＳＥＲ−１１、（株）コールター社製〕
で測定しても良い。

【００２１】上記研磨材の形状に特に制限は無いが、上
述の通り上記微小粒子の形状と異なることが好ましい。

【００２２】上記研磨材は、そのヌープ硬度（ＪＩＳ
Ｚ−２２５１）が７００〜９０００であることが好まし
い。ヌープ硬度が７００に満たないと十分な研磨速度を
得ることができず生産性が低下することがあり、９００
０を超えると被研磨物の表面に発生する加工ダメージ層
（即ち、マイクロクラックやチッピングの層）の厚さが
大きくなり表面品質が低下することがあるので上記範囲
内とすることが好ましい。上記ヌープ硬度は、１０００
〜５０００であることが更に好ましく、１５００〜３０
００であることが一層好ましい。

【００２３】また、上記研磨材は、分散安定性、及び循
環再利用時の回収性の点から、その比重が２〜６である
ことが好ましく、２〜４であることが更に好ましい。

【００２４】特に好ましく用いられる研磨材は、ヌープ
硬度１５００〜３０００である純度９９％以上のα−Ａ
ｌ₂Ｏ₃粒子又はγ−Ａｌ₂Ｏ₃粒子である。斯かる研
磨材は、高純度アルミニウム塩を用いた結晶成長法（ベ
ルヌーイ法など）により合成されるもので、一般に利用
される粉砕法により得られるアルミナとは形状、純度の
点で大きく異なる。斯かる研磨材を用いると、理由は必
ずしも明確ではないが、上記研磨助剤との添加相乗効果
が顕著となるので好ましい。尚、上記研磨材の純度は、
該研磨材１〜３ｇを酸又はアルカリ水溶液に溶かし、Ｉ
ＣＰ（プラズマ発光分析）法により、アルミニウムイオ
ンを定量することにより求められる。

【００２５】本発明の研磨材組成物に配合される水は、
媒体として用いられるものであり、その配合量は好まし
くは７０〜９９．８重量％であり、更に好ましくは９０
〜９９．４重量％である。水の配合量が上記範囲内であ
れば、被研磨物を生産効率良く研磨することができる。

【００２６】本発明の研磨剤組成物においては、上述の
必須成分に加えて必要に応じて他の成分を添加剤として
配合することができる。該添加剤としては、例えば、単
量体型の酸化合物の金属塩（以下、この単量体型の酸化
合物の金属塩を「単量体型助剤」という）を挙げること
ができる。上記研磨助剤と該単量体型助剤とを併用する
ことで、両者の協同効果により研磨速度が一層向上す
る。

【００２７】上記単量体型の酸化合物の金属塩（単量体
型助剤）とは、重合性を有さない（即ち、単量体）酸化
合物の金属塩を意味する。該酸化合物としては何等かの
酸化作用を有するものであれば特段制限されるものでは
ない。該酸化合物の具体例としては、硝酸、硫酸、亜硫
酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、燐酸、亜燐酸、次亜燐
酸、ピロリン酸、炭酸、乳酸、シュウ酸、クエン酸、マ
ロン酸、酒石酸、リンゴ酸、マレイン酸、及び安息香
酸、並びにこれらを官能基として有する有機酸等が挙げ
られる。また、該酸化合物の金属塩の金属としては、ア
ルミニウム、マグネシウム、ニッケル及び鉄などが挙げ
られ、好ましくはアルミニウム及びマグネシウムが用い
られる。上記単量体型助剤は、一種又は二種以上を組み
合わせて配合することが出来る。特に、上記単量体型助
剤として、硝酸の金属塩、硫酸の金属塩、シュウ酸の金
属塩及び乳酸の金属塩、安息香酸の金属塩からなる群か
ら選ばれる一種以上を用いることが好ましく、とりわけ
硝酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、乳酸アルミ
ニウム、又は安息香酸ニッケル等を用いると研磨速度の
向上効果が一層高くなるので好ましい。

【００２８】上記単量体型助剤は本発明の研磨剤組成物
中に、好ましくは０．００１〜１０重量％配合され、更
に好ましくは０．０１〜５重量％配合され、一層好まし
くは０．０４〜０．４重量％配合される。該単量体型助
剤の配合量が上記範囲内であれば研磨速度の向上が十分
であり、１０重量％を超えて用いても研磨速度は飽和
し、また、排水処理の負担が増加してコストも高くなっ
てしまう。

【００２９】また、本発明の研磨剤組成物においては、
上記単量体型助剤の他に、各種界面活性剤、アルカリ性
物質、各種増粘剤、各種分散剤、各種防錆剤、キレート
剤、有機溶媒等の添加剤を配合することもできる。これ
らの添加剤は、本発明の研磨剤組成物中に好ましくはそ
れぞれ０．０１〜５重量％配合される。

【００３０】本発明の研磨剤組成物は、そのｐＨが１〜
６であることが好ましい。ｐＨが斯かる範囲内であると
被研磨物の表面が酸化され易くなるので研磨速度が向上
し、表面品質も良好となり、生産性と品質のバランスが
良くなるので好ましい。本発明の研磨剤組成物のｐＨは
２〜６であることが更に好ましく、３〜５であることが
一層好ましい。本発明の研磨剤組成物のｐＨを上記範囲
内にするためには、例えば、上記単量体型助剤や硫酸や
リン酸等の無機酸を所定量配合すればよい。

【００３１】本発明の研磨剤組成物を用いた研磨の対象
となる被研磨物の材質としては、例えばアルミニウムや
シリコンのような金属、ガラス、ガラス状カーボンやア
モルファスカーボンのようなカーボン、Ａｌ₂Ｏ₃・Ｔ
ｉＣのようなセラミック材料等が挙げられる。これらの
うち、ガラスやカーボン、セラミック等の脆性材料から
なる被研磨物に対して本発明の研磨剤組成物を用いて研
磨を行うと、従来の研磨材組成物を用いた場合に比べ
て、高速で研磨ができるので好ましい。これらの被研磨
物の形状に特に制限は無く、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のものが本発明の研
磨剤組成物を用いた研磨の対象となる。特に、後述する
実施例から明らかなように、本発明の研磨剤組成物は、
ガラス状カーボン基板やアモルファスカーボン基板等の
カーボン基板の研磨に著しい効果が認められる。

【００３２】本発明によれば、少なくとも研磨材と研磨
助剤と水とを含有する研磨材組成物を用いた研磨工程を
有する基板の製造方法において、上述の研磨材組成物を
用いたことを特徴とする基板の製造方法が提供される。
尚、本明細書において「基板」とは、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
のものに限られず、レンズ等の曲面部を有する形状のも
のも包含される。

【００３３】斯かる基板の製造方法の好ましい一実施形
態について、磁気記録媒体用基板の製造工程における研
磨工程の一つであるラッピング（粗研磨）工程を例にと
り図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１は、
ガラス状カーボン基板のラッピング工程で使用される両
面加工機を示す概略正面図であり、図２は、図１におけ
るＸ−Ｘ線矢視図である。

【００３４】図１に示す両面加工機１は、下定盤２と、
該下定盤２の上方に配設される上定盤３と、該上定盤３
に接して該上定盤３を支持する定盤支持部４とを具備し
て構成されている。

【００３５】図１に示すように、上定盤３は、エアシリ
ンダ１１の出力ロッド１１ａの先端部にブラケット１２
を介して回転可能に取り付けられている。該上定盤３は
該エアシリンダ１１により昇降可能になされていると共
に、下降時にはベース５側で図２に示す矢印Ｄ方向に回
転するロータ１３の溝に係合して同方向に回転するよう
になされている。また、上記上定盤３の研磨面は鋳鉄等
から形成されている。また、該上定盤３は、上記定盤支
持体４にボルト（図示せず）によって緊結固定されてお
り、該定盤支持体４と共に回転自在に設けられている。

【００３６】図２に示すように、下定盤２は、上記ベー
ス５上に矢印Ａ方向に回転自在に設けられていて、その
研磨面６は、上記上定盤３の研磨面と同様に鋳鉄等から
形成されている。また、該下定盤２には、中央の矢印Ｂ
方向に回転する太陽歯車７と外周側の矢印Ｃ方向に回転
する内歯歯車８とに噛み合って、公転しつつ自転する遊
星歯車状のキャリア９が４機配設されていている。そし
て、各キャリア９に設けられた８個の穴内にそれぞれ被
研磨物である磁気記録媒体用基板１０がセットされるよ
うになっている。尚、本実施形態において用いられる磁
気記録媒体用基板は、ディスク状であり、カーボン材料
の一つであるガラス状カーボンからなっている。

【００３７】本発明の研磨材組成物は、上記上定盤３に
設けられた穴を通じて、該上定盤３と上記下定盤２との
間に所定の量で供給されるようになっている。そして、
上記エアシリンダ１１によって上記上定盤３を下降させ
ることにより、上記キャリア９と一体に動く上記磁気記
録媒体用基板１０は、上記下定盤２と上記上定盤３とに
挟まれてラッピングが行われる。

【００３８】上記ラッピング工程に付される磁気記録媒
体用基板は、炭素質樹脂状原料（フェノール樹脂等）を
一対のガラス板間で硬化させた後、ディスク形状に打ち
抜き、次いで焼成して得られたものである。

【００３９】本実施形態におけるラッピング工程の条件
は、一般的には下記の通りである。即ち、加工圧力は、
好ましくは１０〜２０００ｇｆ／ｃｍ²であり、更に好
ましくは５０〜５００ｇｆ／ｃｍ²である。加工時間
は、好ましくは２〜１２０分であり、更に好ましくは２
〜３０分である。上記両面加工機の上下定盤の研磨面の
ショアー硬度は、好ましくは８８〜９８であり、更に好
ましくは８８〜９５である。上記両面加工機の下定盤回
転数は加工機サイズに依存するが、例えばＳＰＥＥＤ
ＦＡＭ社製９Ｂ型両面加工機であれば、好ましくは５
〜１００ｒｐｍであり、更に好ましくは１０〜６０ｒｐ
ｍである。研磨材組成物の供給流量は、加工機サイズに
依存するが、例えばＳＰＥＥＤＦＡＭ社製９Ｂ型両面加
工機であれば、好ましくは５〜３００ｃｃ／ｍｉｎであ
り、更に好ましくは１０〜１５０ｃｃ／ｍｉｎである。

【００４０】ガラス状カーボン基板を上記の条件におい
てラッピングすることにより、その表面粗さ（中心線平
均粗さＲａ）は約０．０１〜０．１μｍとなる。

【００４１】上記研磨材組成物を用いた研磨工程は、ラ
ッピング工程において特に効果があるが、これ以外の研
磨工程、例えば、ラッピング工程に引き続いて行われる
ポリッシング（仕上げ研磨）工程等にも同様に適用する
ことができる。ポリッシング工程においては、ラッピン
グ工程と同様に図１及び図２に示す両面加工機を用いる
ことができる。この場合、ラッピング工程と操作が異な
る点は、上下定盤の研磨面に樹脂又は樹脂複合体からな
る研磨パッドを装着し、且つスラリー供給パイプ（図示
せず）により上記上定盤３と上記下定盤２との間に本発
明の研磨材組成物を供給する点である。また、研磨材組
成物中に含まれる研磨材は、ラッピング工程の場合より
も平均粒径の小さなものを用いることが好ましく、その
濃度はラッピング工程の場合よりも低くすることが好ま
しい。

【００４２】以上、本発明の基板の製造方法をその好ま
しい実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形
態に制限されるものではなく、種々の変更形態が可能で
ある。例えば、研磨工程においては、上述の両面加工機
に代えて他の加工機を用いてもよい。また、被加工材料
として、後述する実施例からも明らかなように、ガラ
ス、Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣのようなセラミック材料、シリ
コンやアルミニウムのような金属材料、ガラス状カーボ
ン以外のカーボン材料等を用いることもできる。また、
本発明の基板の製造方法は、磁気記録媒体用基板の製造
に限られず、半導体用ウェハ、光学レンズ、光学ミラー
やハーフミラー、及び光学プリズム等の研磨工程が必要
とされる基板の製造であれば同様に適用することができ
る。

【００４３】

【実施例】以下、実施例により本発明の有効性を例証す
る。しかしながら、本発明の範囲はかかる実施例に制限
されるものではない。

【００４４】〔実施例１〜１２及び比較例１〜５〕表１
に示す研磨材、研磨助剤及び研磨促進剤を、表１に示す
濃度で以て残部水と混合・撹袢し、研磨材組成物を得
た。尚、用いた研磨助剤及び研磨促進剤の種類はそれぞ
れ表３及び表４に示す通りである。また、表１に示すα
−Ａｌ₂Ｏ₃及びγ−Ａｌ₂Ｏ₃の純度はそれぞれ９
９．８ｗｔ％であった。また、研磨材（粉砕法により得
られたもの）の形状はすべて鋭利な角をもった粒状であ
った。フルフリルアルコール／フェノール樹脂の硬化・
焼成により得られた直径１．８インチのガラス状カーボ
ン（ＧＣ）基板、ガラス基板、Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ基
板、及びシリコンウェハーを、該研磨材組成物を用い
て、両面加工機によりラッピングした。この際、該両面
加工機は下記の条件にて使用した。

【００４５】＜両面加工機の設定条件＞使用両面加工機：ＳＰＥＥＤＦＡＭ社製９Ｂ型両面
加工機加工圧力：１００ｇｆ／ｃｍ² 定盤の研磨面の材質：鋳鉄下定盤回転数：４５ｒｐｍ研磨材組成物供給流量：５０ｃｃ／ｍｉｎ

【００４６】実施例及び比較例における各基板につい
て、３０分間ラッピングを行い、研磨による除去量を測
定し、比較例を基準として相対研磨速度を求めた。その
結果を表２に示す。その結果を表２に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】

【表４】

【００５１】表２に示す結果から明らかなように、特定
の平均粒径を有する研磨砥粒及び特定の平均粒径を有す
る微小粒子を併用し、且つ両者の平均粒径比を特定の範
囲とした本発明の研磨材組成物（実施例１〜１２）を用
いて基板を研磨すると、該微小粒子が配合されていない
研磨材組成物（比較例１〜５）を用いて基板を研磨した
場合に比して、研磨速度が向上することが分かる。尚、
実施例及び比較例において、ラッピング後の基板の表面
粗さは同程度であった。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、研磨速度が向上した研
磨材組成物及び基板の製造方法が提供される。これによ
り基板の製造工程の短縮が可能となり、生産性が大幅に
向上しコストも著しく改善される。本発明の研磨材組成
物は、特にガラス、カーボン及びセラミックスのような
脆性材料からなる被研磨物の研磨、とりわけラッピング
に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板の製造方法に好ましく用いられる
両面加工機を示す要部概略正面図である。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ線矢視図である。

【符号の説明】

１両面加工機２下定盤３上定盤４基板支持部５ベース６研磨面１０基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも研磨材と研磨助剤と水とを含
む研磨材組成物において、上記研磨材が、一次粒子の平均粒径が３〜６０μｍの研
磨砥粒からなり、上記研磨助剤が、一次粒子の平均粒径が０．００３〜３
μｍの球状又は粒状の微小粒子からなり、且つ上記研磨
助剤の上記平均粒径が、上記研磨材の上記平均粒径の１
／１０〜１／１０００であることを特徴とする研磨材組
成物。
【請求項２】上記微小粒子が有機物から形成されてい
る、請求項１記載の研磨材組成物。
【請求項３】上記研磨助剤と上記研磨材との濃度比
〔研磨材の濃度（重量％）／研磨助剤の濃度（重量
％）〕が０．０１〜３０である、請求項１又は２記載の
研磨材組成物。
【請求項４】上記研磨助剤が、上記研磨材と異なる形
状であるか又は異なる材質から形成されている、請求項
１〜３の何れかに記載の研磨材組成物。
【請求項５】ｐＨが１〜６である、請求項１〜４の何
れかに記載の研磨材組成物。
【請求項６】研磨促進剤として単量体型の酸化合物の
金属塩を一種以上含む、請求項１〜５の何れかに記載の
研磨材組成物。
【請求項７】上記研磨材のヌープ硬度が７００〜９０
００である、請求項１〜６の何れかに記載の研磨材組成
物。
【請求項８】上記研磨材の比重が２〜６である、請求
項１〜７の何れかに記載の研磨材組成物。
【請求項９】カーボン基板の研磨に用いられる、請求
項１〜８の何れかに記載の研磨材組成物
【請求項１０】少なくとも研磨材と研磨助剤と水とを
含有する研磨材組成物を用いた研磨工程を有する基板の
製造方法において、上記研磨材組成物として請求項１〜
９の何れかに記載の研磨材組成物を用いたことを特徴と
する基板の製造方法。
【請求項１１】上記基板がカーボン基板である、請求
項１０記載の基板の製造方法。
【請求項１２】上記基板が磁気記録媒体用基板であ
る、請求項１０又は１１記載の基板の製造方法。
【請求項１３】上記研磨工程がラッピング工程であ
る、請求項１０〜１２の何れかに記載の基板の製造方
法。