TWI555832B - Grinding material, grinding material and grinding method - Google Patents

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Description

研磨材粒子、研磨材之製造方法及研磨加工方法
本發明係關於研磨材粒子、含有該研磨材粒子的研磨材之製造方法、以及使用其之研磨加工方法。更詳細而言，係關於研磨性能優異且包含氧化鈰之研磨材粒子、含有該研磨材粒子的研磨材之製造方法、及研磨速度提昇之研磨加工方法。
將玻璃光學元件或半導體裝置等在製造步驟中進行精密研磨所使用的研磨材，以往係使用有將氧化鈰作為主成分，並於其中添加氧化鑭、氧化釹、氧化鐠等的稀土類元素氧化物。其他的研磨材，雖可列舉金鋼石、氧化鐵、氧化鋁、氧化鋯、膠體二氧化矽等，但若以研磨速度或研磨後之被研磨物的表面粗度(研磨後之表面平滑性)之觀點等進行比較，則包含氧化鈰之研磨材係為有效，因而目前被廣範圍使用。
一般而言，於作為研磨材而流通的氧化鈰粒子中，大多藉由粉碎法進行製造。藉由粉碎法所製造的研磨材粒子，係表面具有銳角的邊緣結構，因此研磨速度雖 迅速，但有著容易在被研磨物表面造成傷痕的問題。
此外，作為於被要求埃(Å)之高水平的平滑度之玻璃光學元件、半導體裝置等中的研磨步驟，一般而言係首先，使用研磨速度迅速的氧化鈰粒子等進行一次研磨，之後，使用數十nm尺寸的膠體二氧化矽進行二次研磨，使表面之平滑性(表面粗度)提昇的方法。
然而，於上述之方法中，係因研磨步驟跨多個階段，而造成生產性降低的問題。此外，近年來，對於被研磨物之平滑度的要求更加提高，因而要求開發一種球形狀之研磨材粒子，其係能夠維持高的研磨速度，並且抑制在研磨時成為損害平滑度之要因的傷痕發生。
能夠適用於玻璃光學元件等的製造步驟，且進行精密研磨之高純度的氧化鈰系研磨材之製造方法，係有於經純化的硝酸鈰(III)、氯化鈰(III)、硫酸鈰(III)等之鈰水溶液中，添加碳酸、草酸、乙酸等之鹽而使碳酸鈰(III)、草酸鈰(III)、乙酸鈰(III)等之生成物沉澱，將此沉澱物進行過濾，乾燥之後，實施燒成處理而得到氧化鈰粒子的方法。
例如，於非專利文獻1中，係介紹將包含脲的沉澱劑水溶液作為沉澱劑添加於硝酸鈰水溶液及硝酸釔水溶液等之稀土類元素水溶液中，之後，進行加熱及攪拌，而得到粒徑分布窄的研磨材之前驅物粒子的方法。
然而，對於以非專利文獻1記載之方法所製造的氧化鈰前驅物粒子實施燒成處理，而製造氧化鈰研磨 材粒子，經確認其研磨效果的結果，其研磨速度並不充分，實際使用時有著相當大的問題。得知：使該研磨速度降低的原因，係為了調整粒子形狀與粒徑分布，而混合有鈰元素以外的稀土類元素，例如釔等，因而使粒子表面之鈰元素濃度相對地降低，因此使研磨速度降低。
另一方面，於專利文獻1中，係揭示出於除鈰以外，亦含有由鑭、鐠、釹、釤、銪所選出的至少1種元素、與由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鎦所選出的至少1種元素之鹽的水溶液中，添加脲系化合物作為沉澱劑，形成球形狀之稀土類鹼性碳酸鹽(稀土類氧化物粒子前驅物)，將其進行燒成，藉此而得到球形狀之稀土類氧化物研磨材粒子的方法。
然而，於專利文獻1所記載的方法中，若不以20mol%以上的比例含有由釔及釓等所選出的至少1種之元素，則無法得到球形狀的粒子。
此外，於專利文獻2及專利文獻3中，係揭示出使用釓、鋱、銪、釤、釹、鏑、鈥、鉺、銩及鐿的方法作為得到展現球形狀的單分散性之稀土類氧化物的粒子之方法。
然而，使用鈰作為構成元素，而得到展現球形狀的單分散性之氧化物粒子的方法尚未有記載。
此外，於非專利文獻2中，係介紹將脲添加於稀土類元素之無機酸鹽水溶液中並進行加熱使稀土類元素之不溶性鹽沉澱，將其進行燒成而調製稀土類元素氧化 物的方法。
然而，若合成規模(synthesis scale)擴大，則並非形成球形狀的粒子，而是形成經異向成長之不定形的粒子，而成為粒徑分布廣的研磨材。
此外，於專利文獻4中，係揭示出一種金屬氧化物粒子之製造方法，該方法係將藉由加熱混合物所生成的金屬氧化物進行燒成而得到金屬氧化物粒子，該混合物係含有金屬鹽、高分子化合物及高沸點有機溶劑。
然而，於專利文獻4所記載的方法中，由於微晶凝集而形成粒子，因此成為非真球形狀，且表面凹凸結構多，而容易對被研磨物造成損傷的結構。此外，由於是由凝集粒子所構成的粒子塊，因此有著在使用於研磨加工時容易崩壞的問題。
進而，使用有機溶劑作為溶劑，必須以高溫進行反應，因此，生產性差。此外，由於使用高分子化合物，因此在粒子表面殘留有高分子化合物的情況，有於燒成時引起凝集，而難以控制粒徑的問題。
此外，一般認為於以氧化鈰粒子所進行的研磨中，在氧化鈰表面多數存在3價的鈰原子，4價的鈰原子則會安定地存在於粒子內部，藉此表面之3價的鈰會切斷被研磨物的分子鍵結，而進行研磨。然而，於小的粒子之凝集體，即專利文獻4所記載的粒子塊中，由於在粒子表面與內部鈰原子之價數的差異不易顯現，且3價的鈰原子不易存在於表面，因此無法預料研磨速度的增加。
另一方面，專利文獻5中，係揭示出一種研磨方法，其係使用了在有機粒子的表面附著有無機粒子的複合粒子。然而，於專利文獻5所揭示的方法中，由於被覆有機粒子表面的無機粒子之層厚為薄，難以引起在粒子內之氧的擴散，因此無法使3價的鈰原子多數存在於粒子表面。除此之外，由於粒子本身過大，因此有著無法得到高度之平滑性的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2012/101871號
[專利文獻2]美國專利第5015452號說明書
[專利文獻3]日本特開平11-35320號公報
[專利文獻4]日本特開2013-110272號公報
[專利文獻5]日本特開2012-135866號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]J. Am. Ceram. Soc., 71卷、10號、845~853頁(1988年)
[非專利文獻2]Colloid Polym. Sci., 280卷、274~281頁(2002年)
本發明係為了解決上述課提而完成者，該解決課題為提供一種具有適於精密研磨的研磨性能，研磨速度迅速，且單分散性高的研磨材粒子、含有該研磨材粒子之研磨材之製造方法、以及使用其之研磨加工方法。
本發明者，係鑑於上述課題進行努力探討的結果，發現可提供一種研磨材粒子，其係藉由使用稀土類鹽水溶液與沉澱劑之合成法所製造的研磨材粒子，其特徵為，研磨材粒子輪廓方面，係平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的真球度高之球形狀粒子，由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為特定之範圍內，且鈰的平均含有率，或鈰與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至少1種之元素的總含有率，係以相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上之高濃度含有，而具有適於精密研磨的研磨性能，研磨速度迅速，且單分散性高，因而完成本發明。
亦即，本發明之上述課題，係藉由下述的手段加以解決。
1.一種研磨材粒子，其係藉由使用稀土類鹽水溶液與沉澱劑之合成法所製造的研磨材粒子，其特徵為，平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的球形狀粒子，由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為50~ 1500nm之範圍內，鈰的平均含有率，或鈰與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至少1種之元素的總含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
2.如第1項之研磨材粒子，其中前述由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為300~500nm之範圍內。
3.如第1項之研磨材粒子，其中由粒徑累積分布曲線所求得的最大粒徑Dmax(nm)為前述粒徑D50(nm)的1.20~1.60倍之範圍內。
4.如第1項之研磨材粒子，其中由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D10(nm)為前述粒徑D50(nm)的0.70~0.95倍之範圍內。
5.如第1項之研磨材粒子，其中由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D90(nm)為前述粒徑D50(nm)的1.10~1.35倍之範圍內。
6.如第1項之研磨材粒子，其中前述研磨材粒子之組成係滿足下述要件1a~要件3a。
要件1a：研磨材粒子，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
構成要件2a：於研磨材粒子中之鈰的含有率為81mol%以上。
構成要件3a：研磨劑粒子所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率為19mol%以下。
7.如第1項之研磨材粒子，其中前述研磨材粒子之組成係滿足下述要件1b~要件3b。
要件1b：研磨材粒子，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
要件2b：於研磨材粒子中之鈰的含有率為90mol%以上。
要件3b：研磨材粒子所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率為10mol%以下。
8.如第1項之研磨材粒子，其中前述鈰的含有率為95~100mol%之範圍內。
9.一種研磨材之製造方法，其係製造含有如第1項至第8項中任一項之研磨材粒子的研磨材，其特徵為，至少經過下述步驟A~步驟F而製造。
步驟A：在室溫下調製特定濃度之沉澱劑水溶液，在密閉容器內進行加熱，而調製沉澱劑水溶液的步驟
步驟B：調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液的步驟
步驟C：將在前述步驟B所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於開放鍋中，將冷卻至室溫的前述沉澱劑溶液從密閉容器供給至前述開放鍋內而調製反應液的步驟
步驟D：將前述反應液在開放鍋內進行加熱及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物的步驟
步驟E：將在前述步驟D所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離的步驟
步驟F：將在前述步驟E進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子的步驟
10.一種研磨材之製造方法，其係製造含有如第1項、第6項或第7項之研磨材粒子的研磨材，其特徵為，
至少經過下述步驟1~步驟6而製造含有研磨材粒子之研磨材。
步驟1：調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液的步驟
步驟2：將在前述步驟1所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於壓力容器內之後，加熱至100℃以上的步驟
步驟3：將保溫在65℃以下的沉澱劑溶液從開放系統的調整鍋一邊加壓一邊供給至在前述步驟2加熱至100℃以上的壓力容器中之前述稀土類鹽水溶液，而調製反應液的步驟
步驟4：將前述反應液在壓力容器內加熱至100℃以上及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物的步驟
步驟5：將在前述步驟4所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離的步驟
步驟6：將在前述步驟5進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子的步驟
11.如第10項之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液係滿足下述組成要件1c~組成要件3c。
組成要件1c：前述稀土類鹽水溶液，除前述鈰以外，亦含有由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釔(Y)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)及鎦(Lu)所選出的至少1種之元素。
組成要件2c：前述稀土類鹽水溶液所含有的鈰、與於該含有鈰之水溶液中所含有之由鑭、鐠、釹、釤及銪所選出的至少1種之元素的含有率之合計，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
組成要件3c：於前述稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為19mol%以下。
12.如第10項之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液係滿足下述組成要件1d~組成要件3d。
組成要件1d：前述稀土類鹽水溶液，除前述 鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
組成要件2d：前述稀土類鹽水溶液之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
組成要件3d：於前述稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為19mol%以下。
13.如第10項之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液係滿足下述組成要件1e~組成要件3e。
組成要件1e：前述稀土類鹽水溶液，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
組成要件2e：前述稀土類鹽水溶液之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為90mol%以上。
組成要件3e：於前述稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為10mol%以下。
14.如第10項之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為95~100mol%之範圍內。
15.如第10項之研磨材之製造方法，其中前述沉澱劑溶液所含有的沉澱劑為脲或脲系化合物。
16.一種研磨加工方法，其特徵為使用藉由如第9項至第15項中任一項之研磨材之製造方法所製造的研磨材來進行研磨加工。
藉由本發明之上述手段，可提供一種具有適於精密研磨的研磨性能，研磨速度迅速，且單分散性高的研磨材粒子、含有該研磨材粒子之研磨材之製造方法、以及使用其之研磨加工方法。
針對可達成本發明之上述目的效果的表現機構/作用機構，雖尚未明確，但可如以下的方式加以推測。
研磨材粒子，雖可藉由以高比率含有鈰作為稀土類元素，而得到高研磨速度，但例如，於以粉碎法等所調製出的研磨材粒子中，由於形狀方面，於表面存在銳角的邊緣，因此研磨速度雖迅速，但容易在被研磨物表面發生傷痕。
以氧化鈰所致之化學研磨作用，已知為藉由在研磨材粒子表面附近，相對於安定的4價之Ce(CeO2)，存在更多不安定的3價之Ce(Ce2O3)，而使3價之Ce拔出玻璃表面的氧之電子的作用。因而，為了使此以氧化鈰所致之化學研磨作用最大限度表現，於氧化鈰粒子表面多數 存在3價之鈰一事係為重要。
為了使3價之鈰存在於表面，有必要使粒子表面的氧原子朝粒子的中心方向擴散，而使粒子表面顯現氧缺陷。為了產生此氧缺陷，而需要能夠使氧原子擴散的容積，亦即研磨材粒子的厚度(深度)。
另一方面，若研磨材粒子的厚度存在不均，則研磨速度會不安定，而成為被研磨物之平滑性惡化的原因。亦即，可知：為了兼具高平滑性與研磨速度，研磨材粒子的厚度(深度)方面無不均，且研磨材粒子的厚度(深度)能夠最大限度利用之球狀粒子係具有效用。
於本發明中，依照如上述般的技術思想，發現藉由研磨材粒子，而可實現高平滑性與極迅速的研磨速度，該研磨材粒子，其研磨材粒子輪廓方面，係平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的真球度高之球形狀粒子，將由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)控制在特定之範圍內，且鈰的平均含有率，或鈰與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至少1種之元素的總含有率，係以相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上之高濃度含有。
進而，認為於製造含有上述研磨材粒子之研磨材的研磨材之製造方法中，於研磨劑所含有的研磨材粒子之前驅物的形成中係需要由脲等進行水解所得到的二氧化碳與氨。
根據上述思想，發現作為製造含有上述研磨 材粒子之研磨材的研磨材之製造方法之一(稱為製造方法A)，係經過下述步驟A~步驟F進行製造的方法為有效，該步驟A，係在室溫下調製特定濃度之沉澱劑水溶液，在密閉容器內進行加熱，而調製沉澱劑水溶液；該步驟B，係調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液；該步驟C，係將在前述步驟B所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於開放鍋中，將冷卻至室溫的前述沉澱劑溶液從密閉容器供給至前述開放鍋內而調製反應液；該步驟D，係將前述反應液在開放鍋內進行加熱及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物；該步驟E，係將在前述步驟D所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離；該步驟F，係將在前述步驟E進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子。
此外，作為製造含有研磨材粒子之研磨材的研磨材之其他的製造方法(稱為製造方法B)，係將高壓釜作為反應容器使用，將脲等供給至預先加熱至接近沸點的含有鈰之稀土類鹽水溶液中。藉由使被供給的脲熱分解，而產生二氧化碳及氨。此外，亦發現藉由將高壓釜作為反應容器使用，而能夠將所產生的二氧化碳關入反應系統內，可有效率地得到研磨材粒子之前驅物作為鹼性碳酸鹽，而對於含有研磨材粒子的研磨材之製造方法為有效，該研磨材粒子係含有能夠精密研磨之球形狀的鈰。
1‧‧‧稀土類鹽水溶液調製鍋(開放系統)
2‧‧‧稀土類鹽水溶液
3‧‧‧攪拌機
4‧‧‧壓力容器
5、9‧‧‧加熱部
6‧‧‧沉澱劑溶液調製鍋(開放系統)
7‧‧‧沉澱劑溶液
8‧‧‧攪拌機
10‧‧‧閥
11‧‧‧加壓式送液泵
12‧‧‧稀土類鹽水溶液與沉澱劑溶液之混合液(反應液)
13‧‧‧研磨材粒子前驅物溶液
14‧‧‧以密封容器所致之壓力環境
15‧‧‧固液分離裝置
16‧‧‧燒成裝置
20‧‧‧研磨裝置
21‧‧‧研磨布
22‧‧‧研磨定盤
23‧‧‧被研磨物
24‧‧‧研磨材漿體
25‧‧‧漿體噴嘴
26‧‧‧被研磨物保持部
27‧‧‧流路
28‧‧‧漿體槽
F‧‧‧按壓力
步驟1‧‧‧稀土類鹽水溶液調整步驟
步驟2‧‧‧稀土類鹽水溶液之加熱步驟(壓力容器)
步驟3‧‧‧稀土類鹽水溶液與沉澱劑溶液之混合步驟(壓力容器)
步驟3A‧‧‧沉澱劑溶液調整步驟(開放系統)
步驟3R‧‧‧沉澱劑溶液之加溫步驟(開放系統)
步驟4‧‧‧研磨材粒子前驅物形成步驟(壓力容器)
步驟5‧‧‧固液分離步驟
步驟6‧‧‧燒成步驟
步驟A‧‧‧沉澱劑水溶液調製步驟(密閉系統)
步驟B‧‧‧稀土類鹽水溶液調整步驟(開放系統)
步驟C‧‧‧沉澱劑水溶液之添加步驟(核粒子形成步驟)
步驟D‧‧‧加熱攪拌步驟(粒子成長步驟)
步驟E‧‧‧固液分離步驟
步驟F‧‧‧燒成步驟
[第1圖]係顯示本發明之研磨材粒子的一例子之掃描型顯微鏡照片。
[第2圖]係顯示本發明之研磨材粒子的另一例子之掃描型顯微鏡照片。
[第3圖]係顯示本發明之研磨材粒子的粒徑累積分布曲線之一例子的圖表。
[第4圖]係顯示作為本發明之研磨材粒子之製造方法的一例子之製造方法A的製造步驟流程之概略步驟圖。
[第5圖]係顯示作為含有本發明之研磨材粒子的研磨材之製造方法的另一例子之製造方法B的製造步驟流程之概略圖。
[第6圖]係在實施例中，使用於研磨速度之測定的研磨裝置之概略構造圖。
本發明之研磨材粒子，係藉由使用稀土類鹽水溶液與沉澱劑之合成法所製造的研磨材粒子，其特徵為，平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的球形狀粒子，由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為50~1500nm之範圍內，且鈰的平均含有率，或鈰與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至少1種之元素的總含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。此特徵係 為請求項1至請求項16之發明所共通的技術性特徵。
本發明之實施樣態，就更能表現作為本發明的目的之效果的觀點而言，以前述由粒徑分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為300~500nm之範圍內，就能夠得到更高的平滑性與研磨速度的觀點而言較為理想。
此外，藉由將由粒徑累積分布曲線所求得的最大粒徑Dmax(nm)設為前述粒徑D50(nm)的1.20~1.60倍之範圍內的單分散度高的研磨材粒子，就能夠得到更高的平滑性與研磨速度的觀點而言較為理想。
相同地，藉由由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D10(nm)為前述粒徑D50(nm)的0.70~0.95倍之範圍內，或者由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D90(nm)為前述粒徑D50(nm)的1.10~1.35倍之範圍內的單分散度極高的研磨材粒子，就能夠得到更高的平滑性與研磨速度的觀點而言較為理想。
此外，本發明之研磨材粒子的元素組成方面，滿足前述要件1a~要件3a所規定的所有條件者，係就能夠成為更適於精密研磨且生產性(研磨速度)優異的研磨材粒子之觀點而言較為理想。
此外，本發明之研磨材粒子的元素組成方面，滿足前述要件1b~要件3b所規定的所有條件，係就能夠成為鈰之含有率高，且研磨性能優異之球形狀的研磨材粒子之觀點而言較為理想。
再者，於本發明之研磨材粒子中，鈰之含有 率，相對於構成研磨材粒子的全稀土類元素的總含量為95~100mol%之範圍內，係鈰之含有率高，且不含其他元素的構造，以較少的生產步驟數，且鈰元素比率高，故就能夠得到研磨性能(研磨速度)優異的研磨材粒子之觀點而言較為理想。
此外，作為含有本發明之研磨材粒子的研磨材之製造方法之一，其特徵為經過下述(1)~(6)之步驟進行製造，
(1)在室溫下調製特定濃度之沉澱劑水溶液，在密閉容器內進行加熱，而調製沉澱劑水溶液的步驟A
(2)調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液的步驟B
(3)將在前述步驟B所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於開放鍋中，將冷卻至室溫的前述沉澱劑溶液從密閉容器供給至前述開放鍋內而調製反應液的步驟C
(4)將前述反應液在開放鍋內進行加熱及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物的步驟D
(5)將在前述步驟D所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離的步驟E
(6)將在前述步驟E進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子的步驟F。於本發明中係將此製造方法稱為製造方法A。
此外，作為含有本發明之研磨材粒子的研磨材之製造方法的另一方法，其特徵為，經過下述(1)~ (6)之步驟而製造含有包含氧化鈰之研磨材粒子的研磨材，(1)調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液的步驟1、(2)將在步驟1所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於壓力容器內之後，加熱至100℃以上的步驟2、(3)將保溫在65℃以下的沉澱劑溶液從開放系統的調整鍋一邊加壓一邊供給至在前述步驟2加熱至100℃以上的壓力容器中之前述稀土類鹽水溶液，而調製反應液的步驟3、(4)將前述反應液在壓力容器內加熱至100℃以上及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物的步驟、(5)將在前述步驟4所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離的步驟、以及(6)將在前述步驟5進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子的步驟。於本發明中係將此製造方法稱為製造方法B。
本發明之實施樣態，就更能表現作為本發明的目的之效果的觀點而言，製造方法B方面，前述稀土類鹽水溶液所含有之元素的構造為滿足前述組成要件1c~組成要件3c所規定的所有條件者，係就能夠製造含有更適於精密研磨且生產性高的研磨材粒子之研磨材的觀點而言較為理想。
此外，本發明之製造方法B方面，前述稀土 類鹽水溶液所含有之元素的構造為滿足前述組成要件1d~組成要件3d所規定的所有條件者，係就能夠製造含有鈰之含有率高，且研磨性能優異的球形狀之研磨材粒子的研磨材之觀點而言較為理想。
再者，本發明之製造方法B方面，前述稀土類鹽水溶液所含有之元素的構造為滿足前述組成要件1e~組成要件3e所規定的所有條件者，係就可設定更多量之鈰的含量，且能夠製造含有研磨性能更優異的球形狀之研磨材粒子的研磨材之觀點而言較為理想。
此外，本發明之製造方法B方面，前述稀土類鹽水溶液中之鈰的含有比率為95~100mol%之範圍內者，由於鈰之含有率高，且不含其他元素，因此就能夠以較少生產步驟製造研磨性能優異的研磨材之觀點而言較為理想。
進而，本發明之製造方法B方面，前述沉澱劑為脲或脲系化合物者，係就能夠藉由水解反應而安定地供給二氧化碳與氨的觀點而言較為理想。
此外，於本發明中，其特徵為，將藉由研磨材之製造方法所製造出的研磨材適用於研磨加工方法。
以下，針對本發明之研磨材粒子、含有該研磨材粒子的研磨材之製造方法、以及使用研磨材之研磨加工方法進行詳細地說明。另外，於本申請中，「~」係在包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值的意思下使用。
另外，在本發明所謂的研磨材粒子，係指由同一構造的研磨材粒子所構成的粒子群，針對此等粒子群，規定平均縱橫比或粒徑分布特性值(D50、D10、D90、Dmax)者。此外，將使本發明之研磨材粒子群分散於水或油中而製成漿體狀者稱為研磨材。
<<研磨材>>
於一般的研磨材中，已知有使赤鐵礦(hematite)(αFe2O3)、氧化鈰、氧化鋁、氧化錳、氧化鋯、膠體二氧化矽等之研磨材粒子分散於水或油中而製成漿體狀者等。
本發明之研磨材，其特徵為，包含於半導體裝置或玻璃之研磨加工中，為了維持高精度的平滑性，同時得到充分的研磨速度，而以物理性作用與化學性作用兩者進行研磨且能夠化學機械研磨(CMP；Chemical Mechanical Polishing)的含有氧化鈰之研磨材粒子。
於本發明之研磨材中，其特徵為，含有具備請求項1所規定的特性之本發明之研磨材粒子，較佳為含有80質量%以上之由本發明所規定的構造所成之研磨材粒子，更佳為90質量%以上，特佳為98質量%以上為以本發明之研磨材粒子所構成的研磨材。
<<研磨材粒子>>
本發明之研磨材粒子，其特徵為，至少平均縱橫比為 1.00~1.15之範圍內的球形狀粒子，由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為50~1500nm之範圍內，粒子中之鈰的平均含有率，或鈰與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至少1種之元素的總含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
[平均縱橫比]
於本發明之研磨材粒子中，其特徵之一係平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的球形狀粒子，本發明所規定的平均縱橫比，係可依照下述的方法進行測定。
針對作為對象之研磨材粒子群，使用掃描型顯微鏡進行照片拍攝(SEM影像)，任意選擇100個研磨材粒子。當將所選擇的研磨材粒子之長徑設為a，短徑設為b時，將a/b之值的平均值定義為平均縱橫比。另外，針對各研磨材粒子，描繪外切的長方形(稱為「外切長方形」)時，將外切長方形的短邊及長邊當中，最短的短邊之長度作為短徑b，最長的長邊之長度作為長徑a而求出。
於本發明之研磨材粒子中，雖其特徵係平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內，但較佳為1.00~1.05之範圍內。
於本發明中，將平均縱橫比為1.00~1.15之 範圍內的研磨材粒子分類為球形狀，將平均縱橫比為超過1.15的情況分類為不定形。
平均縱橫比，係越接近1.00表示球形度越高。含有具高球形度之本發明的研磨材粒子之研磨材，由於適於精密研磨，且研磨速度亦迅速，因此展現生產性優異的研磨特性。
第1圖顯示藉由本發明之研磨材之製造方法A所製造的研磨材粒子之掃描型顯微鏡照片(SEM照片，放大率1000倍)的一例子。此外，第2圖顯示將第1圖的SEM影像進一步放大至放大率30000倍之研磨材粒子照片的一例子。依據第1圖及第2圖，可知本發明之研磨材粒子為球形狀，且具有高單分散度。此外，即使針對藉由本發明之研磨材之製造方法B所製造的研磨材粒子，亦可得到具有與第1圖及第2圖所示之相同的形狀與分布之研磨材粒子。
在此，單分散度，係指能夠規定為可由特定個數的研磨材粒子之掃描型顯微鏡照片(SEM影像)求得的粒徑分布之變動係數。
例如，可由100個研磨材粒子之SEM影像求得粒徑分布之變動係數(亦稱為「單分散度」)，而評估單分散性。另外，粒徑，係根據各粒子的照片影像之面積，求出面積圓相當粒徑，並將其設為各粒子的粒徑。
粒徑分布變動係數，係可藉由下式而求出。
變動係數(%)=(粒徑分布之標準偏差/平均粒徑)×100
另外，上述粒徑、分布等之測定，係可使用影像處理裝置，例如LUZEX AP；NIRECO股份有限公司製來進行。
本發明之研磨材粒子的粒徑之變動係數(單分散度)，較佳為20.0%以下。
含有顯示高分散度的研磨材粒子之研磨材，係不易發生損傷(傷痕)，而在精密研磨發揮優異的性能。
在此所謂的傷痕之發生，係可藉由觀察作為被研磨物之玻璃基板等的表面狀態而判定。
此外，針對被研磨物表面之平滑性，係可藉由測定表面粗度Ra而判定。例如，針對玻璃基板表面之表面狀態(表面粗度Ra)，係可藉由利用光波干擾式表面粗度計(例如，Zygo公司製dual-channel ZeMapper)對於進行了30分鐘研磨加工的玻璃基板進行表面粗度Ra之評估而判定。另外，Ra係表示依照JIS B0601-2001的方法進行測定的算術平均粗度。
被研磨物表面之表面粗度Ra，較佳為10(Å)以下，更佳為3.0~8.0(Å)之範圍內。
於本發明的研磨材之製造方法中，得到平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的研磨材粒子之方法，並非粉碎法，而是可藉由使用使用稀土類鹽水溶液與沉澱劑之合成法，並藉由(1)將包含鈰之稀土類鹽水溶液，以在密閉容器內加熱至高溫(例如，90℃以上)的狀態，將沉 澱劑水溶液，例如添加脲水溶液，以高溫狀態，將脲分解成二氧化碳與氨的方法；或者，(2)在經密閉的容器內，預先以高溫狀態將沉澱劑水溶液加熱，將脲分解成二氧化碳與氨的溶液添加於稀土類鹽水溶液的方法，生成包含鈰之稀土類鹼性碳酸鹽(研磨材前驅物粒子)，將其進行燒成處理，而調製平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內之包含氧化鈰的球形狀之研磨材粒子。
於本發明中，得到平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的研磨材粒子之具體的手段，係可藉由於使用上述稀土類鹽水溶液與沉澱劑水溶液的調製步驟中，適當調整及控制在高溫環境下之稀土類鹽水溶液與沉澱劑水溶液的混合時間、反應溫度或反應時間、混合時之稀土類鹽水溶液或沉澱劑水溶液的濃度、燒成溫度或燒成時間而達成。
[粒徑分布特性]
於本發明之研磨材粒子中，其特徵之一，係由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為50~1500nm之範圍內。
進而，較佳的樣態係由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為300~500nm之範圍內，最大粒徑Dmax(nm)為粒徑D50(nm)的1.20~1.60倍之範圍內，粒徑D10(nm)為粒徑D50(nm)的0.70~0.95倍之範圍內，粒徑D90(nm)為粒徑D50(nm)的1.10~1.35 倍之範圍內。
本發明之粒徑累積分布曲線，係可依照下述的方法作成。
針對研磨材粒子群，使用掃描型顯微鏡進行照片拍攝(SEM影像)，任意選擇100個研磨材粒子。接著，針對100個研磨材粒子，求出具有與所拍攝的研磨材粒子影像相等面積之圓的直徑作為各研磨材粒子的粒徑。
接著，於橫座標繪製所測定之研磨材粒子的粒徑，並於縱座標繪製研磨材粒子之粒子數的累積粒子個數(積分曲線)，而作成研磨材粒子的粒徑之粒徑累積分布曲線。
第3圖係顯示上述方法所作成之本發明之研磨材粒子的累積曲線(粒子積分曲線)之一例子的圖表。
於第3圖中，累積曲線，係相對於橫軸之研磨材粒子的粒徑(nm)，從粒徑小的那側累積出現個數，並針對100個研磨材粒子進行繪製。
於所作成的累積曲線中，如第3圖所示般，求出累積粒子個數為50(%)之粒徑，將其作為D50。相同地，求出累積粒子個數為10(%)之粒徑作為D10，累積粒子個數為90(%)之粒徑作為D90，累積粒子個數為100(%)之粒徑作為Dmax。
相對於粒子個數為中心值之D50，若粒徑D10、粒徑D90或最大粒徑Dmax為上述規定之範圍，則表示研磨材粒子的分布窄而單分散性優異。
於本發明中，達成上述規定之粒徑累積分布特性的方法，係可藉由於上述調製步驟中，適當調整及控制高溫環境下之稀土類鹽水溶液與沉澱劑水溶液的混合時間、反應溫度或反應時間、混合時之稀土類鹽水溶液或沉澱劑水溶液的濃度而達成。
[單分散度：粒徑分布之變動係數]
接著，針對本發明之研磨材粒子的分布狀態之另一指標之單分散度(粒徑分布之變動係數)進行說明。
本發明所謂之單分散度，係能夠藉由可由特定個數的研磨材粒子之掃描型顯微鏡照片(SEM影像)求得的粒徑分布之變動係數加以規定。
例如，可由100個研磨材粒子之SEM影像求得粒徑分布之變動係數(亦稱為「單分散度」)，而評估單分散性。另外，粒徑，係根據各粒子的照片影像之面積，求出面積圓相當粒徑，並將其設為各粒子的粒徑。
粒徑分布之變動係數(Coefficient of Variation，以下，亦稱為CV值)係以下述的式子求出。
變動係數(%)=(粒徑分布之標準偏差/平均粒徑)×100
另外，上述粒徑、分布等之測定，係可使用影像處理測定裝置(例如，LUZEX AP；NIRECO股份有限公司製)來進行。
[研磨材粒子之組成]
於本發明之研磨材粒子中，其特徵為，鈰的平均含有率，或鈰與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至少1種之元素的總含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
本發明之研磨材粒子的具體組成，較佳為滿足下述要件1a~要件3a所規定的所有要件之組成。
要件1a：研磨材粒子，除鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
構成要件2a：研磨材粒子中之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
構成要件3a：研磨劑粒子中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為19mol%以下。
在此，研磨材粒子所含有的各稀土類元素之含有率，係可藉由元素分析而求出。例如，使研磨材粒子1g溶解於硝酸水溶液10ml與過氧化氫水1.0ml之混合溶液中，使用SII NanoTechnology公司製之ICP發光分光電漿裝置(ICP-AES)進行元素分析。可由研磨材粒子之各稀土類元素的含有率求得組成比(mol%)。
另外，針對研磨材粒子之組成分布，係可藉 由進行研磨材粒子的剖面之元素分析而求出。例如，針對研磨材粒子，藉由Hitachi High-Technologies製聚焦離子束(FB-2000A)進行剖面加工，而切出通過粒子中心附近的面。接著，亦可由切斷面，使用Hitachi High-Technologies製STEM-EDX(HD-2000)進行元素分析，而求出研磨材粒子之各稀土類元素的組成分布。
此外，於本發明之研磨材粒子中，鈰之含有率越高，越能表現優異的研磨速度。
在此，本發明所謂的研磨速度，係可藉由將研磨材漿體一邊供給至研磨機之研磨對象面，一邊以研磨布將研磨對象面進行研磨而測定，該研磨材漿體，係使含有研磨材粒子的研磨材之粉體分散於水等之溶劑而成。
研磨速度，例如，可藉由使研磨材漿體循環供給至研磨機來進行研磨加工而測定。可利用Nikon Digimicro(MF501)測定研磨前後的厚度，並由厚度位移(displacement)算出每1分鐘之研磨量(μm)，來作為研磨速度。針對詳細的測定方法，係利用後述之實施例，並參照第6圖進行說明。
此外，本發明之研磨材粒子的具體組成，較佳為進一步滿足下述要件1b~要件3b所規定的所有要件。
要件1b：研磨材粒子，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
要件2b：研磨材粒子中之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為90mol%以上。
要件3b：研磨劑粒子中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為10mol%以下。
藉此，藉由抑制與鈰一起含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，而可一邊維持球形狀一邊抑制生產成本。
進而，於本發明之研磨材粒子中，較佳的態樣為鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為95~100mol%之範圍內的球形狀。
含有鈰的含有率相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為95~100mo1%之範圍內之球形狀的研磨材粒子之研磨材，係由於鈰的比例高，因此可實現極迅速的研磨速度。
<<研磨材之製造方法>>
以下，顯示本發明之研磨材之製造方法A及研磨材之製造方法B。
[研磨材之製造方法A]
包含本發明之研磨材粒子的研磨材之製造步驟A，大 致由第4圖所示之6個步驟(步驟A：沉澱劑水溶液調製步驟、步驟B：稀土類鹽水溶液調製步驟、步驟C：沉澱劑水溶液之添加步驟(核粒子形成步驟)、步驟D：加熱攪拌步驟(粒子形成步驟)、步驟E：固液分離步驟及步驟F：燒成步驟)所構成。
依序針對各步驟之詳細內容進行說明。
[步驟A：沉澱劑水溶液調製步驟]
於第4圖所示之步驟A(沉澱劑水溶液調製步驟)中，係藉由在室溫下調製特定濃度之沉澱劑水溶液，在密閉容器內進行加熱，而調製添加之沉澱劑水溶液。
例如，調製5.0mol/L之沉澱劑水溶液0.5L，在密閉容器內以100℃加熱6小時。其後，冷卻至20℃，將其作為沉澱劑水溶液。
可藉由在密閉容器內將沉澱劑水溶液進行加熱，而在保持溶劑的狀態下進行水解。另外，沉澱劑為脲或脲系化合物者，係就能夠藉由水解反應而安定地供給二氧化碳與氨的觀點而言較為理想。
沉澱劑，係除脲以外，亦可使用例如：脲之鹽(例如，硝酸鹽、鹽酸鹽等)、N,N'-二甲基乙醯基脲、N,N'-二苯甲醯基脲、苯磺醯基脲、p-甲苯磺醯基脲、三甲基脲、四乙基脲、四甲基脲、三苯基脲、四苯基脲、N-苯甲醯基脲、甲基異脲、乙基異脲、碳酸氫銨等。另外，於以下之實施例中，雖顯示使用脲水溶液來形成稀土 類鹼性碳酸鹽的情況作為代表例，但此乃一例子，並非限定於此。
[步驟B：稀土類鹽水溶液調製步驟]
於第4圖所示之步驟B(稀土類鹽水溶液調製步驟)中，係調製相對於全稀土類元素的總含量鈰含有率為81mol%以上之稀土類鹽水溶液。所調製出的稀土類鹽水溶液，係加熱至例如90℃。
具體而言，如前述般，調製滿足前述要件1a~要件3a所規定之所有要件的構成之稀土類鹽水溶液、滿足前述要件1b~要件3b所規定之所有要件的構成之稀土類鹽水溶液、或者鈰之含有比率相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為95~100mol%之範圍內的稀土類鹽水溶液。
以相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為81mol%以上包含如上述之鈰，且含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的稀土類鹽水溶液，或者鈰之含有比率相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為95~100mol%之本發明之稀土類鹽水溶液中的離子濃度，較佳係設定為0.001mol/L~0.1mol/L之範圍內。
此外，沉澱劑水溶液，例如，脲水溶液，係較佳係設定為上述稀土類鹽水溶液之離子濃度的5~50倍之範圍內的濃度。
如上述般，藉由將以相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為81mol%以上包含鈰，且含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的稀土類鹽水溶液，或者鈰之含有比率相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為95~100mol%之本發明之稀土類鹽水溶液中的離子濃度及沉澱劑水溶液中(例如，脲)的離子濃度，設為上述範圍內，而可調製顯示單分散性的球狀之研磨材粒子。
可用來調製本發明之稀土類鹽水溶液之此等元素的鹽，雖可使用硝酸鹽、鹽酸鹽、硫酸鹽等，但較佳為使用硝酸鹽，例如，硝酸鈰、硝酸釔、硝酸釓、硝酸鋱、硝酸鏑、硝酸鈥、硝酸鉺、硝酸銩、硝酸鐿、硝酸鎦等。藉此，可製造雜質少的研磨材。
[步驟C：沉澱劑水溶液之添加步驟]
接著，如第4圖所示般，將在步驟A(沉澱劑水溶液調製步驟)所調製出的沉澱劑水溶液，添加於在步驟B(稀土類鹽水溶液調製步驟)加熱過的稀土類鹽水溶液中，進行加熱且一邊進行攪拌一邊調製混合溶液。
藉由在高溫下混合沉澱劑水溶液與稀土類鹽水溶液，使沉澱劑水溶液所含有之二氧化碳與氨作用於稀土類水溶液，而生成研磨材粒子之核粒子。
在此之沉澱劑水溶液的添加，就能夠提高單分散性的觀點而言，添加速度迅速者較佳。具體而言，沉 澱劑水溶液之添加速度較佳為0.5mL/min以上，尤以1.0mL/min以上為佳。一般認為：藉由加速沉澱劑水溶液之添加速度，可使藉由沉澱劑水溶液所生成之研磨材粒子的核不異向成長而成長為球形狀。
[步驟D：加熱攪拌步驟(粒子形成步驟)]
接著，藉由進一步以一定的溫度及一定時間加熱攪拌使在步驟C所生成的研磨材核粒子分散之混合溶液，使研磨材核粒子熟成、成長，而得到稀土類鹼性碳酸鹽之研磨材粒子的前驅物。
於步驟D中之加熱溫度，較佳為80℃以上，特佳為90℃以上。此外，攪拌時間為1小時以上，較佳為10小時以下，特佳為1小時以上、3小時以下。另外，加熱溫度及攪拌時間，係可配合作為目的之粒徑而適當調整。
此外，於加熱攪拌時，雖只要能得到充分的攪拌效率，則不特別指定攪拌機的形狀等，但為了得到更高的攪拌效率，較佳為使用轉子-定子型攪拌機。
於本發明中，可藉由調整步驟C及步驟D的條件，將本發明所規定之粒徑累積分布曲線中的粒徑D50、粒徑D10、粒徑D90或最大粒徑Dmax控制在特定的範圍。
例如，藉由縮短沉澱劑水溶液與稀土類鹽水溶液之混合時間，並以短時間進行混合，而增加所生成的 核粒子數，使最終的粒子數變多，相對地到達粒徑縮小，因此，粒徑D50、粒徑D10、粒徑D90或最大粒徑Dmax會縮小。相反地，若增長混合時間，則核粒子數會變少，粒子會大幅成長。
此外，若增長形成核粒子之後於步驟D的加熱攪拌時間(熟成時間)，則會促進粒子的成長，最終的研磨材粒子之前驅物會大幅成長。此外，關於反應溫度亦相同地，越接近高溫側，越促進粒子成長，粒徑D50等越大。
此外，針對最大粒徑Dmax或粒徑D90，係藉由將步驟C(沉澱劑水溶液的添加步驟)之稀土類鹽水溶液的濃度設定為高，而變大。此外，針對粒徑D10，係藉由使在步驟C(沉澱劑水溶液的添加步驟)添加於稀土類鹽水溶液時的沉澱劑水溶液之濃度降低，而使粒徑D10偏移至較大。
此外，縱橫比或單分散度，係藉由使形成核粒子後之步驟D中的加熱攪拌時間(熟成時間)增長，使微小粒子溶解，並進行有助於研磨材粒子之前驅物的成長之奧士瓦(Ostwald)熟成，而提高粒子的單分散性，同時球狀度亦更加提高。
[步驟E：固液分離步驟]
加熱攪拌之後，為了將使用固液分離裝置所生成的沉澱物(研磨材微粒子前驅物、稀土類鹼性碳酸鹽)從反應 液分離，而進行固液分離操作。固液分離操作的方法，係可為一般的方法，例如，可適用使用固液分離過濾器等，藉由過濾操作將研磨材粒子前驅物從反應液分離的方法等。
[步驟F：燒成步驟]
於步驟F(燒成步驟)中，將藉由步驟E(固液分離步驟)所得到的研磨材粒子之前驅物，在空氣中或氧化性環境中，以400℃以上實施燒成處理。經燒成的研磨材粒子之前驅物，會成為氧化物，而成為含有氧化鈰之研磨材粒子。於本發明中，係可藉由將步驟F(燒成步驟)中之燒成溫度控制在700~1000℃之範圍內，而控制最終的研磨材粒子之縱橫比。
另外，亦可因應需要而在進行燒成之前，以水或醇等進行洗淨、乾燥之後，再進行燒成。
經過燒成予以冷卻而使研磨材粒子安定之後，可作為含有該研磨材粒子之研磨材而予以回收。
可藉由使用該研磨材之製造方法來製造研磨材，而得到幾乎不含異向成長之研磨材粒子，含有球形狀且粒徑分布窄的研磨材粒子之研磨材。
本發明之研磨材，較佳為含有50質量%以上之藉由上述方法所調製出的研磨材粒子，更佳為70質量%以上，特佳為含有90質量%以上。藉此，可藉由研磨而得到表面粗度Ra小的被研磨物。
[研磨材之製造方法B]
含有本發明之研磨材粒子的研磨材之製造方法B，其特徵為，至少經過下述步驟1~步驟6而製造包含含鈰之研磨材粒子的研磨材。
步驟1：調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液的步驟
步驟2：將在前述步驟1所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於壓力容器內之後，加熱至100℃以上的步驟
步驟3：將保溫在65℃以下的沉澱劑溶液從開放系統的調整鍋一邊加壓一邊供給至在前述步驟2加熱至100℃以上的壓力容器中之前述稀土類鹽水溶液，而調製反應液的步驟
步驟4：將前述反應液在壓力容器內加熱至100℃以上及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物的步驟
步驟5：將在前述步驟4所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離的步驟
步驟6：將在前述步驟5進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子的步驟。
本發明之研磨材，主要是依照如第5圖所示般之由步驟1~步驟6的製造步驟流程構成之製造方法B所製造。
以下，針對本發明之包含含鈰之研磨材粒子 的研磨材之製造方法B，使用第5圖進行說明。
第5圖係顯示作為含有本發明之研磨材粒子的研磨材之製造方法的另一例子之製造方法B的製造步驟流程之概略圖。
(1.步驟1：稀土類鹽水溶液調製步驟)
作為第5圖所示的步驟1之稀土類水溶液調製步驟，係溶解稀土類鹽，調製稀土類鹽水溶液2之步驟，於儲存在稀土類鹽水溶液調製鍋1的水中，添加所期望的稀土類鹽，一邊以攪拌機3進行攪拌一邊溶解而調製稀土類鹽水溶液2。
於第5圖中，雖便於解說而說明使用了開放系統之稀土類鹽水溶液調製鍋1的情況，但並不特別限定於開放系統，例如，亦可使用在後述之步驟2~步驟4所使用的密閉系統之壓力容器4。在步驟1~步驟4之過程中，就可不進行所使用之鍋的變更，而以一個調製鍋一貫地製造的觀點而言，即使於步驟1中，使用密閉系統之壓力容器4者，就生產效率的觀點而言亦較為理想。
步驟1所調製之稀土類鹽水溶液2，係至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液。
本發明之研磨材之製造方法所能適用的稀土類鹽水溶液2，具體而言，較佳為使用由下述所示之元素組成所構成的第1~第4稀土類鹽水溶液。
<第1稀土類鹽水溶液之元素組成>
於本發明之製造方法B中，步驟1(稀土類鹽水溶液調製步驟)所能適用的第1稀土類鹽水溶液，係滿足下述組成要件1c~組成要件3c的所有條件之稀土類鹽水溶液者，就可得到研磨速度迅速、與研磨時不易引起傷痕之發生的球形狀之研磨材粒子的觀點而言較為理想。
組成要件1c：構成本發明之稀土類鹽水溶液之元素種類，除本發明之鈰以外，亦含有由鑭、鐠、釹、釤、銪、釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
組成要件2c：本發明之稀土類鹽水溶液所含有的元素之構造，係本發明之鈰、與由鑭、鐠、釹、釤及銪所選出的至少1種之元素的含有率之合計，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
組成要件3c：本發明之稀土類鹽水溶液所含有之元素的構造，係由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為19mol%以下。
<第2稀土類鹽水溶液之元素組成>
進而，於本發明之製造方法B中，步驟1所能適用的第2稀土類鹽水溶液，係滿足下述組成要件1d~組成要件3d的所規定的所有條件之稀土類鹽水溶液者，就可得到鈰之含有率高、研磨速度優異的球形狀之研磨材粒子的 觀點而言較為理想。
組成要件1d：構成本發明之稀土類鹽水溶液之元素種類，除本發明之鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
組成要件2d：本發明之稀土類鹽水溶液中之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
組成要件3d：於本發明之稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為19mol%以下。
<第3稀土類鹽水溶液之元素組成>
進而，於本發明之製造方法B中，步驟1所能適用的第3稀土類鹽水溶液，係滿足下述組成要件1e~組成要件3e所規定的所有條件之稀土類鹽水溶液者，就可將鈰之含有率設定得更高，而可得到研磨速度更優異的球形狀之研磨材粒子的觀點而言較為理想。
組成要件1e：構成本發明之稀土類鹽水溶液之元素種類，除本發明之鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素。
組成要件2e：本發明之稀土類鹽水溶液之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為90mol%以上。
組成要件3e：於本發明之稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為10mol%以下。
<第4稀土類鹽水溶液之元素組成>
進而，於本發明之製造方法B中，本發明之步驟1所能適用的第4稀土類鹽水溶液，鈰的含有率為95~100mol%之範圍內者，係由於鈰之含有率高，且不含其他元素，因此就能夠以較少生產步驟製造研磨材之觀點而言較為理想。
如上述之鈰的含有率為相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為95~100mol%之本發明之稀土類鹽水溶液，或一定包含鈰，且含有由鑭、鐠、釹、釤、銪、釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的本發明之稀土類鹽水溶液的離子濃度方面，較佳係設定為0.001mol/L~0.1mol/L之範圍內。
此外，後述之沉澱劑，例如，脲，較佳係設定為上述稀土類鹽水溶液之離子濃度的5~50倍之範圍內的濃度。
此乃一般認為：如上述般，藉由將僅包含鈰，或者一定包含鈰，且含有由鑭、鐠、釹、釤、銪、釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的稀土類鹽水溶液中之離子濃度及沉澱劑(例如， 脲)之離子濃度設為該範圍內，可合成顯示單分散性的球狀之研磨材粒子的緣故。
可用來調製本發明之稀土類鹽水溶液之此等元素的鹽，雖可使用硝酸鹽、鹽酸鹽、硫酸鹽等，但較佳為使用硝酸鹽，例如，硝酸鈰、硝酸釔、硝酸釓、硝酸鋱、硝酸鏑、硝酸鈥、硝酸鉺、硝酸銩、硝酸鐿、硝酸鎦等。藉此，可製造雜質少的研磨材。
另外，針對研磨材粒子之詳細內容係如後所述。
(2.步驟2：稀土類鹽水溶液之加熱步驟)
接著，於本發明之製造方法B中，如第5圖之步驟2所示般，將上述所調製出的稀土類鹽水溶液2收納於壓力容器4，例如：密閉加熱鍋、密閉加壓鍋、密閉加壓加熱鍋、高壓釜等，加熱至進行研磨材粒子之調製的溫度。
具體而言，將步驟1所調製出的稀土類鹽水溶液2收納於壓力容器4內並將壓力容器4密封之後，在加熱部5使用加熱器等進行加熱，使稀土類鹽水溶液2之溫度成為100℃以上。
(3.步驟3A：沉澱劑溶液調整步驟)
作為另一個途徑，步驟3A係調製沉澱劑溶液。
於本發明之製造方法B中，如第5圖之步驟3A所示般，使用沉澱劑溶液調製鍋6(開放系統)，於以 攪拌機8進行攪拌的水介質中，添加沉澱劑，例如，脲化合物，予以溶解，而調製沉澱劑溶液7。此時，雖亦可為了促進溶解而進行加溫，但溫度的上限係設為65℃。
若沉澱劑溶液的溫度超過65℃，例如，超過77℃，則使用脲作為沉澱劑時，在沉澱劑溶液調製步驟中，脲會分解成二氧化碳與氨，而降低沉澱劑的效力，因此，於本發明中，其特徵為，在沉澱劑溶液調製步驟(步驟3A)中，將沉澱劑溶液的溫度維持在65℃以下。
另外，沉澱劑為脲或脲系化合物者，就能夠藉由水解反應而安定地供給二氧化碳與氨的觀點而言較為理想。
本發明所能適用的脲或脲系化合物，係除脲以外，亦可使用藉由例如：脲之鹽(例如，硝酸鹽、鹽酸鹽等)、N,N'-二甲基乙醯基脲、N,N'-二苯甲醯基脲、苯磺醯基脲、p-甲苯磺醯基脲、三甲基脲、四乙基脲、四甲基脲、三苯基脲、四苯基脲、N-苯甲醯基脲、甲基異脲、乙基異脲、碳酸氫銨等之脲系化合物進行調製的水溶液。另外，於後述之實施例中，雖顯示使用脲水溶液來形成鹼性碳酸鹽的事例，但此乃一例子，並非限定於此。
(4.步驟3B：沉澱劑溶液之加溫步驟)
接著，於本發明之製造方法B中，如第5圖之步驟3B所示般，藉由加熱部9，例如，將高溫的水進行循環之加熱用夾套等將在步驟3A所調製出的沉澱劑溶液7加溫 至65℃以下。沉澱劑溶液7之溫度，較佳為50~65℃之範圍內，更佳為50~60℃之範圍內。若沉澱劑溶液7之溫度為50℃以上，則在步驟3添加於稀土類鹽水溶液中時，可抑制反應液之溫度降低，混合後，可將反應液之溫度迅速地設定為特定的溫度。此外，若為65℃以下，則與稀土類鹽水溶液會合之前，可抑制沉澱劑，例如，脲之分解，而可充分發揮混合後之反應液中的沉澱劑之效果。
(5.步驟3：稀土類鹽水溶液與沉澱劑溶液之混合步驟)
直接使用步驟2之壓力容器4，一邊攪拌加熱至100℃以上的稀土類鹽水溶液2，一邊將在上述步驟3B調製，且保溫在65℃以下的沉澱劑溶液7，使用加壓式送液泵11，一邊加壓一邊送液至壓力容器4內。
在壓力容器4內，將加熱至100℃以上的稀土類鹽水溶液2與沉澱劑溶液7混合而調製反應液12。此時，沉澱劑被加熱至100℃以上，例如，於沉澱劑為脲的情況中，在此時點會開始分解，分解成氨與二氧化碳，而開始生成作為研磨材粒子前驅物之稀土類鹼性碳酸鹽。
在此，沉澱劑溶液之添加速度係越迅速越佳。具體而言，添加劑溶液之添加速度較佳為0.5L/min以上，尤以1.0L/min以上為佳。一般認為：可藉由將沉澱劑溶液之添加速度加快，而使藉由沉澱劑溶液所生成之研磨材粒子的核不異向成長而成長為球形狀。
(6.步驟4：研磨材粒子前驅物形成步驟)
於上述步驟4中，將由在步驟3所調製出的稀土類鹽水溶液2與沉澱劑溶液7所構成的反應液12進行加熱攪拌，而生成研磨材粒子前驅物溶液13。
具體而言，將該反應液12一邊加熱一邊攪拌。在混合有沉澱劑溶液7與稀土類鹽水溶液2之反應液12內，生成研磨材粒子之核，並分散於該反應液12中。藉由將研磨材粒子之核分散的反應液12進行加熱攪拌，使該研磨材之核成長，而得到包含研磨材粒子前驅物之研磨材粒子前驅物溶液13。
該研磨材粒子前驅物，係藉由使稀土類水溶液與脲水溶液產生反應，而生成稀土類鹼性碳酸鹽。
於本發明中，雖其特徵為，於上述步驟3及步驟4中之反應液的加熱溫度，係使用壓力容器4，並設為100℃以上，但較佳為100~150℃之溫度範圍內，更佳為100~130℃之溫度範圍內。若反應液的溫度為100℃以上，則沉澱劑之分解反應會安定地進行，於所形成之研磨材粒子前驅物粒子的形成中，可抑制異向成長之粒子的發生，而可維持高的單分散性，並且得到球形狀之粒子。此外，若上限的目標為150℃以下，則可抑制因過度的布朗運動等所導致之粒子的凝集，而可得到高的單分散性。此外，若反應液的溫度超過150℃，則藉由蒸發成分等使壓力容器內的內壓超過0.5MPa，而增大對於壓力容器的負荷。
針對反應容器內的內壓，雖無特殊控制，但藉由因加熱所致之蒸發或因沉澱劑的分解所致之氨氣體或二氧化碳氣體的發生，雖成為加壓狀態，但較佳係控制為約0.1~0.5MPa之範圍內。於本發明之研磨材之製造方法中，步驟2~步驟4係在以密封容器所成之壓力環境14下進行。
此外，於步驟4中，使研磨材粒子前驅物成長及熟成的時間，雖無法一概決定，但較佳為約1~10小時之範圍內，更佳為1~3小時之範圍內。另外，加熱溫度與攪拌時間(反應時間)，較佳為配合目的之粒徑，而在加熱溫度為100~150℃之範圍內，攪拌時間為1~10小時之範圍內適當調整。
此外，於上述步驟2~4中，雖只要於加熱攪拌時，能得到充分的攪拌效率，則不特別指定攪拌機的形狀等，但為了得到更高的攪拌效率，較佳為使用轉子-定子型之攪拌機。
(7.步驟5：固液分離步驟)
於步驟5(固液分離步驟)中，加熱攪拌之後，為了將使用固液分離裝置15所生成的沉澱物(研磨材微粒子前驅物、稀土類鹼性碳酸鹽)從反應液分離，而進行固液分離操作。固液分離操作的方法，係可為一般的方法，例如，可使用固液分離過濾器等，藉由過濾操作將研磨材粒子前驅物從反應液分離而得。
(8.步驟6：燒成步驟)
於步驟6(燒成步驟)中，將藉由步驟5(固液分離步驟)所得到的研磨材粒子之前驅物，在氧化性環境中，以400℃以上進行燒成。經燒成的研磨材粒子前驅物，會成為氧化物，而成為含有氧化鈰之研磨材粒子。
另外，亦可因應需要而在進行燒成之前，以水或醇等進行洗淨、乾燥之後，再進行燒成。
藉由經過燒成並予以冷卻，而使研磨材粒子安定之後，可作為含有該研磨材粒子之研磨材而予以回收。
可藉由適用本發明之研磨材之製造方法來製造研磨材，而得到幾乎不含異向成長之研磨材粒子，含有球形狀且單分散性高的研磨材粒子之研磨材。
本發明之研磨材，較佳為含有50質量%以上之本發明之研磨材粒子，更佳為70質量%以上，特佳為含有90質量%以上。藉此，可得到以研磨所致之表面粗度小的研磨材。
(於製造方法B中之研磨材粒子的元素組成)
<第1研磨材粒子中之元素組成>
本發明之研磨材粒子，係如前述之組成要件1c~組成要件3c所規定般，除鈰(Ce)以外，與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至 少1種之元素的含有率之合計，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為81mol%以上，且由釔(Y)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)及鎦(Lu)所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為19mol%以下者為較佳的構造之一。可藉由成為此構造，而得到球形狀之研磨材粒子。
於本發明之研磨材粒子中，一定包含鈰，其他只要包含由鑭、鐠、釹、釤及銪所選出的至少1種即可，亦可配合目的之研磨材的性能而適當包含數種元素。
研磨材粒子所含有之由鑭、鐠、釹、釤及銪所選出的至少1種之元素的含有率之合計，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為81mol%以上，且由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為19mol%以下，且為球形狀，藉此可得到一邊抑制由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，一邊顯示高研磨性能之研磨材。
<第2研磨材粒子中之元素組成>
此外，本發明之研磨材粒子，較佳為如前述之組成要件1d~組成要件3d所規定般，鈰之含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為81mol%以上，且由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1 種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為19mol%以下之球形狀的研磨材粒子。
研磨材粒子之鈰含有率，越高越顯示優異的研磨速度。
<第3研磨材粒子中之元素組成>
再者，本發明之研磨材粒子，較佳為如前述之組成要件1e~組成要件3e所規定般，鈰之含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為90mol%以上，且由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為10mol%以下之球形狀的研磨材粒子。
藉此，藉由抑制與鈰一起含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含量，而可一邊維持球形狀一邊抑制生產成本。
<第4研磨材粒子中之元素組成>
此外，於本發明之研磨材粒子中，較佳的態樣為鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為95~100mol%之範圍內的球形狀。
含有鈰的含有率相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量為95~100mol%之範圍內之球形狀的研磨材粒子之研磨材，係由於鈰的比例高，因此可得到迅速的研磨速度。
此外，本發明之研磨材粒子的粒徑之單分散度，較佳為20.0%以下。
含有顯示高分散度的研磨材粒子之研磨材，係不易發生損傷(傷痕)，而適於精密研磨。
<<研磨加工方法>>
以圓盤狀玻璃基板的研磨加工為例，說明研磨加工方法。
1. 研磨材漿體之調製
將含有研磨材粒子的研磨材之粉體添加於水等之溶劑中，而調製研磨材漿體。藉由於研磨材漿體中添加分散劑等，而防止凝集，並且使用攪拌機等進行經常攪拌，而維持分散狀態。研磨材漿體，係利用供給用泵，而循環供給至研磨機。
2. 研磨加工
可藉由使圓盤狀玻璃基板接觸於貼附有研磨墊(研磨布)的研磨機之上下定盤，一邊對於接觸面供給研磨材漿體，一邊在加壓條件下使玻璃與墊相對運動，而進行研磨。針對詳細內容，係於實施例中，使用第6圖進行說明。
[實施例]
以下，雖列舉實施例及比較例具體地說明研 磨材之製造方法，但本發明並不限定於此等。另外，於實施例中，雖使用「份」或者「%」之表示，但只要不特別限定則表示「質量份」或者「質量%」。
實施例1
<<研磨材之調製>>
依照研磨材之製造方法A，而調製研磨材1~14。
[研磨材1之調製]
依照下述順序，而調製出研磨材1。
(步驟A)
準備5.0mol/L的脲水溶液0.5L，在密閉容器內從25℃昇溫至100℃，在此狀態下加熱6小時。其後，將脲水溶液1冷卻至25℃(第4圖記載之步驟A)。
(步驟B)
於1.0mol/L之硝酸鈰水溶液162ml(81mol%)、與1.0mol/L之硝酸釔水溶液38ml(19mol%)中，添加純水，調製9.5L之稀土類鹽水溶液1，將此稀土類鹽水溶液1加熱至90℃(第4圖記載之步驟B)。
(步驟C)
然後，於加熱至90℃的稀土類鹽水溶液1中，以 1L/min的添加速度，花費30秒鐘添加在上述步驟A調製出的25℃之脲水溶液1，而調製出混合溶液。在此步驟中，形成了研磨材粒子之核粒子(第4圖記載之步驟C)。
(步驟D)
其後，將包含核粒子之混合溶液以90℃加熱攪拌2小時，使粒子成長，而調製出作為研磨材粒子之前驅物的稀土類鹼性碳酸鹽粒子(第4圖記載之步驟D)。
(步驟E)
將析出於經上述步驟D加熱攪拌的混合液中之研磨材粒子的前驅物以薄膜過濾器分離(第4圖記載之步驟E)。
(步驟F)
將經上述步驟E分離的研磨材粒子之前驅物，使用燒成裝置以750℃進行燒成處理，而調製出包含由氧化鈰為81mol%、氧化釔為19mol%所構成的研磨材粒子1之研磨材1(第4圖記載之步驟F)。
[研磨材2之調製]
於上述研磨材1之調製中，除將調製研磨材粒子之步驟D中的加熱時間變更為30分鐘以外，以相同的方式調製出研磨材2。
[研磨材3之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將調製研磨材粒子之步驟D中的加熱時間變更為50分鐘以外，以相同的方式調製出研磨材3。
[研磨材4之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將調製研磨材粒子之步驟D中的加熱時間變更為3.5小時以外，以相同的方式調製出研磨材4。
[研磨材5之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將調製研磨材粒子之步驟D中的加熱時間變更為6小時以外，以相同的方式調製出研磨材5。
[研磨材6之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將調製研磨材粒子之步驟D中的加熱時間變更為9小時以外，以相同的方式調製出研磨材6。
[研磨材7之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將在前述步驟B調製出的稀土類鹽水溶液1變更為下述之構造的稀土類鹽水溶液 2以外，以相同的方式，調製出包含由氧化鈰為90mol%、氧化釔為10mol%所構成的研磨材粒子7之研磨材7。
(稀土類鹽水溶液2之調製)
於1.0mol/L之硝酸鈰水溶液180ml(90mol%)、與1.0mol/L之硝酸釔水溶液20ml(10mol%)中，添加純水，調製9.5L之稀土類鹽水溶液2。
[研磨材8之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將在前述步驟B所使用的稀土類鹽水溶液1變更為下述之構造的稀土類鹽水溶液3以外，以相同的方式，調製出包含單獨由氧化鈰(100mol%)所構成的研磨材粒子8之研磨材8。
(稀土類鹽水溶液3之調製)
於1.0mol/L之硝酸鈰水溶液200ml(100mol%)中，添加純水，調製9.5L之稀土類鹽水溶液3。
[研磨材9之調製]
於前述研磨材4之調製中，除將調製研磨材粒子之前述步驟D中的加熱溫度變更為84℃，且前述步驟F中之燒成溫度變更為700℃以外，以相同的方式調製出研磨材9。
[研磨材10之調製]
於前述研磨材4之調製中，除將調製研磨材粒子之前述步驟D中的加熱溫度變更為81℃，且前述步驟F中之燒成溫度變更為650℃以外，以相同的方式調製出研磨材10。
[研磨材11之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將調製研磨材粒子之前述步驟D中的加熱時間變更為20分鐘以外，以相同的方式調製出研磨材11。
[研磨材12之調製]
於前述研磨材1之調製中，除將調製研磨材粒子之前述步驟D中的加熱時間變更為12小時以外，以相同的方式調製出研磨材12。
[研磨材13之調製]
於前述研磨材3之調製中，除將在前述步驟B所使用的稀土類鹽水溶液1變更為下述之構造的稀土類鹽水溶液4以外，以相同的方式，調製出包含由氧化鈰為70mol%、氧化釔為30mol%所構成的研磨材粒子13之研磨材13。
(稀土類鹽水溶液4之調製)
於1.0mol/L之硝酸鈰水溶液140ml(70mol%)、與1.0mol/L之硝酸釔水溶液60ml(30mol%)中，添加純水，調製9.5L之稀土類鹽水溶液4。
[研磨材14之調製]
於前述研磨材12之調製中，除將在前述步驟B所使用的稀土類鹽水溶液1變更為上述稀土類鹽水溶液4以外，以相同的方式，調製出包含由氧化鈰為70mol%、氧化釔為30mol%所構成的研磨材粒子14之研磨材14。
<<研磨材之評估>>
[研磨材所含有之研磨材粒子的特性值之測定]
(粒徑變動係數：CV值(%)之測定)
針對研磨材所含有之研磨材粒子，在以掃描型顯微鏡進行照片拍攝(SEM影像)之後，任意選擇100個研磨材粒子，測定其粒徑，依據該測定結果，求出平均粒徑及粒徑分布之標準偏差，按照下式來求出粒徑之變動係數(CV值)，並將其作為單分散性之尺度。另外，各研磨材粒子之粒徑，係根據各粒子的照片影像之面積，求出面積圓相當粒徑，並將其設為各粒子的粒徑。
粒徑之變動係數(%)=(粒徑分布之標準偏差/平均粒徑)×100
(平均縱橫比(平均AR)之測定)
針對上述調製出的各研磨材所含有之研磨材粒子，使用掃描型顯微鏡進行粒子照片(SEM影像)之拍攝，任意選擇100個研磨材粒子，求出將其長徑設為a，將其短徑設為b時a/b值之平均值，並將其作為平均縱橫比。另外，針對各研磨材粒子，描繪外切的長方形(外切長方形)時，將外切長方形的短邊及長邊當中，最短的短邊之長度作為短徑b，最長的長邊之長度作為長徑a。
(粒徑D50之測定)
針對各研磨材，與上述相同地使用掃描型顯微鏡進行照片拍攝(SEM影像)，任意選擇100個研磨材粒子。接著，針對100個研磨材粒子，求出具有與所拍攝的研磨材粒子影像相等面積之圓的直徑作為各研磨材粒子的粒徑。
接著，如第3圖所例示般地，於橫座標繪製所測定之研磨材粒子的粒徑，並於縱座標繪製研磨材粒子之粒子數的累積粒子個數(積分曲線)，而作成研磨材粒子的粒徑之粒徑累積分布曲線。
接著，於所作成的累積曲線中，如第3圖所示般，求出累積粒子個數為50(%)之粒徑，將其作為D50。
(研磨速度及研磨速度持續性之評估)
<研磨材漿體之調製>
將上述所調製出的各研磨材之粉體以100g/L的濃度分散於作為溶劑的水中，接著，以孔徑5μm的過濾器去 除粗大粒子，而調製出各研磨材漿體。
<研磨速度1之測定：研磨初期之研磨速度>
於研磨速度之測定中，係使用第6圖所示之研磨裝置20。
研磨裝置20之構造，係具有貼附有作為研磨布21之麂皮製研磨布的研磨定盤22，此研磨定盤22係成為能夠旋轉。於研磨時，係將在被研磨物保持部26所加以保持的被研磨物(48 之結晶化玻璃基板)23，一邊以作為推壓力F之9.8kPa(100g/cm2)的力，按壓於研磨定盤22，一邊以50min-1(rpm)之旋轉速度使研磨定盤22旋轉。接著，透過泵P將被儲存於漿體槽28之25℃的研磨材漿體24從漿體噴嘴25供給至研磨布21。研磨完畢的研磨材漿體24，係在儲存於下部之後，經由流路27被回收於漿體槽28，使其重複於研磨裝置20與漿體槽28之間循環，在此條件下進行30分鐘之研磨加工。
接著，以Nikon Digimicro(MF501)測定被研磨物23之30分鐘的研磨加工中之研磨前後的厚度，由厚度位移(displacement)算出每1分鐘之研磨量(μm)，將其設為研磨速度1(μm/min)。
<研磨速度2之測定：連續研磨處理後之研磨速度>
接著，在與上述相同的條件下，重複10次30分鐘之研磨加工之後，以上述方法測定第10次之研磨速度( μm/min)，將其設為研磨速度2(μm/min)。
<研磨速度之判定>
針對上述所測定的研磨速度1及研磨速度2，依照下述的基準進行研磨速度的分級。
S：研磨速度為0.90μm/min以上
A：研磨速度為0.70μm/min以上、未達0.90μm/min
B：研磨速度為0.50μm/min以上、未達0.70μm/min
C：研磨速度未達0.50μm/min
依據上述研磨速度1的等級，判定氧化鈰研磨材之研磨速度，以研磨速度2相對於研磨速度1的判定等級之變化，評估研磨速度持續性。等級之變化越小，表示研磨速度持續性越優異。若為B以上之等級，則為實用上較佳的範圍。
(被研磨物之表面粗度Ra的測定)
被研磨物(48 之結晶化玻璃基板)之表面粗度Ra，係藉由光波干擾式表面粗度計(Zygo公司製Dual-channel ZeMapper)測定以上述研磨速度1之評估進行了30分鐘之研磨加工的48 之結晶化玻璃基板的研磨面。另外，表面粗度Ra，係表示於JIS B0601-2001中之算術平均粗度。
將藉由以上所得到的結果顯示於表1。
如表1所記載之結果所明瞭般，可知：包含平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內，粒徑D50(nm)為50~1500nm之範圍內，且鈰之平均含有率為81mol%以上的本發明之研磨材粒子的研磨材，相對於比較例，其研磨速度及研磨速度持續性優異，且可將被研磨物表面以高水準進行研磨。
本發明所規定的平均縱橫比、粒徑D50(nm)及鈰含有率中一個也未滿足的比較例之研磨材粒子9~14，係作為研磨材粒子之粒徑變動係數大，研磨速度也不充分，故研磨後之被研磨材表面之平滑性低。此外，於粒徑D50(nm)或平均縱橫比超過上限的研磨材粒子中，無法充分確保與被研磨物之接觸面積，研磨速度，係從初期(研磨速度1)起持續為低。
實施例2
<<研磨材之調製>>
[研磨材15~20之調製]
於實施例1所記載之研磨材1的調製中，以使成為表2所記載之Dmax/D50、D10/D50、D90/D50的方式，適當變更稀土類鹽水溶液1的濃度、脲水溶液1的加熱溫度與時間，而調製出研磨材15~20。
為了增大Dmax/D50及D90/D50之值，而將在步驟B進行調製的稀土類鹽水溶液1之濃度設定得較高。此外，為了增大D10/D50之值，藉由降低步驟A中之脲水溶 液1的加熱溫度，來降低分解脲的濃度而加以調整。
<<研磨材之評估>>
針對上述所調製出的研磨材15~20、與在實施例1所調製出的研磨材1，進行下述之評估。
[粒徑分布特性值：粒徑D10、粒徑D50、粒徑D90、最大粒徑Dmax之測定]
針對各研磨材所含有的研磨材粒子，以與實施例1所記載的粒徑D50之測定相同地，如第3圖所例示般，於橫座標繪製所測定之研磨材粒子的粒徑，並於縱座標繪製研磨材粒子之粒子數的累積粒子個數(積分曲線)，而作成研磨材粒子的粒徑之粒徑累積分布曲線。接著，於所作成的累積曲線中，如第3圖所示般，求出累積粒子個數為10(%)、50(%)、90(%)、100(%)之粒徑，將其作為粒徑D10、粒徑D50、粒徑D90、最大粒徑Dmax。然後，依據所得到的各特性值，算出Dmax/D50、D10/D50、D90/D50。
[研磨速度及研磨速度持續性之評估]
以與實施例1所記載的方法相同之方式，測定研磨速度1及研磨速度2，評估研磨速度及研磨速度持續性。
將藉由以上所得到的結果顯示於表2。
如依據表2所記載的結果所明瞭般，可知：Dmax/D50、D10/D50、D90/D50之各值，越接近1.00，亦即粒徑分布越小，單分散性越高，研磨速度會更加提昇，除此之外研磨速度持續性亦會提昇。
實施例3
<<研磨材之調製>>
[研磨材101之調製]
依照下述順序，而調製出研磨材101。另外，各構成要件之後的括弧內所記載的數字，係顯示第5圖所記載的符號。
(1)於第5圖所示之製造步驟流程中，準備5.0mol/L之脲水溶液101 0.5L作為沉澱劑溶液(7)，將其添加於沉澱劑溶液調製鍋(6)中，加溫至60℃(第5圖所記載之步驟3A及3B)。
(2)如第5圖之步驟2所示般，於1.0mol/L之硝酸鈰水溶液200mL中添加純水而調製9.5L之稀土類 鹽水溶液101(2)，將其裝入作為壓力容器(4)之高壓釜中，將稀土類鹽水溶液101(2)加熱至115℃(第5圖所記載之步驟2)。
(3)接著，如第5圖之步驟3所示般，將加熱至115℃的稀土類鹽水溶液101(鈰為100mol%)一邊攪拌，一邊從第5圖所示之步驟3B，使用加壓式送液泵(11)花費30秒鐘將作為加溫至60℃的沉澱劑溶液(7)之5.0mol/L的脲水溶液101，添加於稀土類鹽水溶液101(2)中，而調製出反應液(第5圖所記載之步驟3)。
另外，步驟3中之稀土類鹽水溶液101(2)與脲水溶液101之混合結束後的反應液溫度之實測值為111.3℃。
(4)接著，於第5圖所示之步驟4中，將步驟3所調製出的反應液以110℃之溫度條件加熱攪拌1小時，生成研磨材粒子前驅物溶液101(13)(第5圖所記載之步驟4)。
(5)接著，第5圖所示之步驟5，係使用薄膜過濾器將析出於經加熱攪拌的研磨材粒子前驅物溶液101(13)中之研磨材粒子的前驅物分離(第5圖所記載之步驟5)。
(6)接著，使用作為燒成裝置(16)之輥道窯(roller hearth kiln)將經分離的研磨材粒子之前驅物，以600℃進行燒成，而得到含有研磨材粒子之研磨材 101。
[研磨材102之調製]
於上述研磨材101之調製中，除使用下述之組成的稀土類鹽水溶液102來取代稀土類鹽水溶液101以外，以相同的方式調製出研磨材102。
(稀土類鹽水溶液102之調製)
於1.0mol/L之硝酸鈰水溶液180ml(90mol%)、與1.0mol/L之硝酸釔水溶液20ml(10mol%)中，添加純水，調製9.5L之稀土類鹽水溶液102。
[研磨材103~123之調製]
於上述研磨材102之調製中，除將構成稀土類鹽水溶液之稀土類的種類及構成比率變更為表3所記載之構成來調製各稀土類鹽水溶液，並使用其以外，以相同的方式調製出研磨材103~123。另外，表3所記載之反應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材124之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟3中之高壓釜中的稀土類鹽水溶液101之加熱溫度變更為103℃以外，以相同的方式調製出研磨材124。另外，表3所記載之反 應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材125之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟3中之高壓釜中的稀土類鹽水溶液101之加熱溫度變更為125℃以外，以相同的方式調製出研磨材125。另外，表3所記載之反應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材126之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟3中之高壓釜中的稀土類鹽水溶液101之加熱溫度變更為135℃以外，以相同的方式調製出研磨材126。另外，表3所記載之反應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材127之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟3中之高壓釜中的稀土類鹽水溶液101之加熱溫度變更為145℃以外，以相同的方式調製出研磨材127。另外，表3所記載之反應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材128之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟3中之高壓釜中的稀土類鹽水溶液101之加熱溫度變更為155℃以外，以相同的方式調製出研磨材127。另外，表3所記載之反應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材129之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟3中之高壓釜中的稀土類鹽水溶液101之加熱溫度變更為93℃以外，以相同的方式調製出研磨材129。另外，表3所記載之反應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材130之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟3中之高壓釜中的稀土類鹽水溶液101之加熱溫度變更為98℃以外，以相同的方式調製出研磨材130。另外，表3所記載之反應溫度，係於步驟3中，稀土類鹽水溶液101與脲水溶液101之混合結束後的反應液之溫度的實測值。
[研磨材131之調製]
將5.0mol/L之脲水溶液0.5L、與1.0mol/L之硝酸鈰水溶液200mL進行混合，於此中添加純水，而調製反應 液10.0L之後，將此反應液以25℃的狀態收納於高壓釜中，花費30分鐘，加熱至110℃，進行至步驟3，步驟4~步驟6係以與前述研磨材101之調製相同的方式，調製出研磨材131。
[研磨材132之調製]
於前述研磨材101之調製中，除將步驟2~步驟4使用與步驟3A所使用者相同的開放系統之調製鍋來取代作為壓力容器之高壓釜以外，以相同的方式調製出研磨材132。
<<研磨材所含有之研磨材粒子的特性值之測定>>
[粒子形狀]
針對研磨材粒子，進行掃描型顯微鏡照片(SEM影像)之拍攝，依照下述方法，測定縱橫比，若縱橫比為1.00~1.15之範圍內，則分類為球形狀。於縱橫比為1.16以上時，係分類為不定形。另外，於研磨材32中，以掃描型顯微鏡照片(SEM影像)所觀察到的結果，混在有球形狀粒子與不定形粒子。
[縱橫比之測定]
針對上述調製出的各研磨材粒子，使用掃描型顯微鏡進行粒子照片(SEM影像)之拍攝，任意選擇100個研磨材粒子，求出將其長徑設為a，將其短徑設為b時a/b值 之平均值，並將其作為平均縱橫比。另外，針對各研磨材粒子，描繪外切的長方形(稱為「外切長方形」)時，將外切長方形的短邊及長邊當中，最短的短邊之長度作為短徑b，最長的長邊之長度作為長徑a。
[粒徑變動係數：CV值之測定]
針對研磨材粒子，在以掃描型顯微鏡進行照片拍攝(SEM影像)之後，任意選擇100個研磨材粒子，測定該粒徑，依據該測定結果，求出平均粒徑及粒徑分布之標準偏差，按照下式來求出粒徑之變動係數(CV值)，並將其作為單分散性之尺度。另外，各研磨材粒子之粒徑，係根據各粒子的照片影像之面積，求出面積圓相當粒徑，並將其設為各粒子的粒徑。
粒徑之變動係數(%)=(粒徑分布之標準偏差/平均粒徑)×100
[研磨速度之測定]
將上述所調製出之包含各研磨材粒子的研磨材之粉體以100g/L的濃度分散於作為溶劑的水中，接著，以孔徑5μm的過濾器去除粗大粒子，而調製出各研磨材漿體。
研磨速度，係藉由一邊將研磨材漿體供給至研磨機之研磨對象面，一邊以研磨布研磨研磨對象面而測定。具體而言，以5L/min之流量使研磨材漿體循環供給而進行研磨加工。研磨對象物，係使用65mm 之玻璃基 板，研磨布係使用聚胺基甲酸酯製之物。對於研磨面之研磨時的壓力係設為9.8kPa(100g/cm2)，研磨試驗機之旋轉速度係設定為100min-1(rpm)，而進行研磨加工30分鐘。以Nikon Digimicro(MF501)測定研磨前後的厚度，由厚度位移(displacement)算出每1分鐘之研磨量(μm)，將其作為研磨速度。
[表面粗度之測定]
玻璃基板表面之表面粗度Ra，係藉由光波干擾式表面粗度計(Zygo公司製Dual-channel ZeMapper)測定以上述研磨速度之評估進行了30分鐘之研磨加工的玻璃基板表面(研磨面)之表面粗度Ra。另外，Ra，係表示於JIS B0601-2001中之算術平均粗度。
將藉由以上之評估所得到的結果顯示於表3。
如表3所記載之結果所明瞭般，可知：按照本發明所規定之製造方法B所調製出的本發明之研磨材，相對於比較例，該研磨材粒子係具有高的球形狀與單分散性，且具備充分的研磨速度，並且研磨對象物之研磨後的表面平滑性極高，故研磨性能優異。
[產業上之可利用性]
本發明之研磨材粒子，係具有適於精密研磨的研磨性能，研磨速度迅速，且單分散性高，故可適合作為能夠進行光學玻璃等之光學構件的精密研磨加工之研磨加工方法而利用。

Claims (14)

  1. 一種研磨材粒子，其係藉由使用稀土類鹽水溶液與沉澱劑之合成法所製造的研磨材粒子，其特徵為，平均縱橫比為1.00~1.15之範圍內的球形狀粒子，由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為50~1500nm之範圍內，由粒徑累積分布曲線所求得的最大粒徑Dmax(nm)為前述粒徑D50(nm)的1.20~1.60倍之範圍內，由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D10(nm)為前述粒徑D50(nm)的0.70~0.95倍之範圍內，鈰的平均含有率，或鈰與由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)及銪(Eu)所選出的至少1種之元素的總含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上。
  2. 如請求項1之研磨材粒子，其中前述由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D50(nm)為300~500nm之範圍內。
  3. 如請求項1之研磨材粒子，其中由粒徑累積分布曲線所求得的粒徑D90(nm)為前述粒徑D50(nm)的1.10~1.35倍之範圍內。
  4. 如請求項1之研磨材粒子，其中前述研磨材粒子之組成係滿足下述要件1a~要件3a，要件1a：研磨材粒子，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種 之元素，構成要件2a：於研磨材粒子中之鈰的含有率為81mol%以上，構成要件3a：研磨劑粒子所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率為19mol%以下。
  5. 如請求項1之研磨材粒子，其中前述研磨材粒子之組成係滿足下述要件1b~要件3b，要件1b：研磨材粒子，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素，要件2b：於研磨材粒子中之鈰的含有率為90mol%以上，要件3b：研磨材粒子所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率為10mol%以下。
  6. 如請求項1之研磨材粒子，其中前述鈰的含有率為95~100mol%之範圍內。
  7. 一種研磨材之製造方法，其係製造含有如請求項1~6中任一項之研磨材粒子的研磨材，其特徵為，至少經過下述步驟A~步驟F而製造，步驟A：在室溫下調製特定濃度之沉澱劑水溶液，在密閉容器內進行加熱，而調製沉澱劑水溶液的步驟步驟B：調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液的 步驟步驟C：將在前述步驟B所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於開放鍋中，將冷卻至室溫的前述沉澱劑溶液從密閉容器供給至前述開放鍋內而調製反應液的步驟步驟D：將前述反應液在開放鍋內進行加熱及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物的步驟步驟E：將在前述步驟D所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離的步驟步驟F：將在前述步驟E進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子的步驟。
  8. 一種研磨材之製造方法，其係製造含有如請求項1、請求項4或請求項5之研磨材粒子的研磨材，其特徵為，至少經過下述步驟1~步驟6而製造含有研磨材粒子之研磨材，步驟1：調製至少含有鈰(Ce)之稀土類鹽水溶液的步驟步驟2：將在前述步驟1所調製出的前述稀土類鹽水溶液收納於壓力容器內之後，加熱至100℃以上的步驟步驟3：將保溫在65℃以下的沉澱劑溶液從開放系統的調整鍋一邊加壓一邊供給至在前述步驟2加熱至100℃以上的壓力容器中之前述稀土類鹽水溶液，而調製反應液的步驟 步驟4：將前述反應液在壓力容器內加熱至100℃以上及攪拌，而生成研磨材粒子前驅物的步驟步驟5：將在前述步驟4所生成的研磨材粒子前驅物從反應液分離的步驟步驟6：將在前述步驟5進行分離所得到的前述研磨材粒子前驅物在氧化性環境中進行燒成而形成研磨材粒子的步驟。
  9. 如請求項8之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液係滿足下述組成要件1c~組成要件3c，組成要件1c：前述稀土類鹽水溶液，除前述鈰以外，亦含有由鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釔(Y)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)及鎦(Lu)所選出的至少1種之元素；組成要件2c：前述稀土類鹽水溶液所含有的鈰、與於該含有鈰之水溶液中所含有之由鑭、鐠、釹、釤及銪所選出的至少1種之元素的含有率之合計，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上；組成要件3c：於前述稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為19mol%以下。
  10. 如請求項8之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液係滿足下述組成要件1d~組成要件3d， 組成要件1d：前述稀土類鹽水溶液，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素；組成要件2d：前述稀土類鹽水溶液之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為81mol%以上；組成要件3d：於前述稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為19mol%以下。
  11. 如請求項8之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液係滿足下述組成要件1e~組成要件3e，組成要件1e：前述稀土類鹽水溶液，除前述鈰以外，亦含有由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素；組成要件2e：前述稀土類鹽水溶液之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為90mol%以上；組成要件3e：於前述稀土類鹽水溶液中所含有之由釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及鎦所選出的至少1種之元素的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀土類元素的總含量，為10mol%以下。
  12. 如請求項8之研磨材之製造方法，其中前述稀土類鹽水溶液之鈰的含有率，相對於構成研磨材粒子之全稀 土類元素的總含量，為95~100mol%之範圍內。
  13. 如請求項8之研磨材之製造方法，其中前述沉澱劑溶液所含有的沉澱劑為脲或脲系化合物。
  14. 一種研磨加工方法，其特徵為使用藉由如請求項7~13中任一項之研磨材之製造方法所製造的研磨材來進行研磨加工。
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