WO2012086698A1 - 研磨液組成物の製造方法 - Google Patents

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WO2012086698A1
WO2012086698A1 PCT/JP2011/079666 JP2011079666W WO2012086698A1 WO 2012086698 A1 WO2012086698 A1 WO 2012086698A1 JP 2011079666 W JP2011079666 W JP 2011079666W WO 2012086698 A1 WO2012086698 A1 WO 2012086698A1
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WO
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polishing
diatomaceous earth
filter
less
particles
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PCT/JP2011/079666
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English (en)
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米田康洋
佐藤寛司
Original Assignee
花王株式会社
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09GPOLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C09K3/1463Aqueous liquid suspensions
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polishing liquid composition and a polishing liquid composition produced by the production method.
  • Recent memory hard disk drives are required to have a high capacity and a small size, and to increase the recording density, it is required to reduce the flying height of the magnetic head and reduce the unit recording area. Accordingly, the surface quality required after polishing in the manufacturing process of the magnetic disk substrate is becoming stricter year by year. That is, it is necessary to reduce the surface roughness, micro waviness, roll-off and protrusions according to the low flying height of the head, and the allowable number of scratches per substrate surface is small according to the decrease in the unit recording area, Its size and depth are getting smaller and smaller.
  • a polishing liquid with a reduced number of coarse particles using centrifugal separation or multi-stage filtration to reduce scratches (scratches) generated on the surface of the object to be polished for the purpose of improving surface smoothness Compositions and methods for producing the same have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a method for producing a polishing silica sol in which the silica sol is passed through a filter having a positive zeta potential has been proposed (for example, Patent Document 3).
  • the present invention provides a method for producing a polishing composition that can reduce scratches and particles on the surface of a substrate after polishing, and is excellent in productivity.
  • the present invention is a method for producing a polishing liquid composition
  • a method for producing a polishing liquid composition comprising a step of filtering a silica particle dispersion containing colloidal silica having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm with a filter.
  • the present invention relates to a method for producing a polishing liquid composition, wherein the filtration filter contains diatomaceous earth that has been cationized using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule.
  • the present invention also relates to a polishing composition that can or can be produced by the production method of the present invention.
  • the present invention relates to a filtration filter containing diatomaceous earth that has been cationized using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule.
  • the present invention it is possible to produce a polishing liquid composition that can reduce scratches and particles on the surface of a substrate after polishing. Further, according to the present invention, preferably, the coarse particles and the starch in the silica particle dispersion can be effectively removed, so that the production time of the polishing composition and / or the cost can be reduced. It is possible to improve the productivity of the polishing composition by effectively removing coarse particles and starch.
  • coarse particles and starch in the polishing composition are the cause of particles and scratches, and further, filtration is performed with a filter using diatomaceous earth cationized with a predetermined polyamine compound as a filter aid. It is based on the knowledge that coarse particles and starch in the polishing composition can be removed more effectively.
  • the present invention in one aspect, is a method for producing a polishing liquid composition
  • a method for producing a polishing liquid composition comprising filtering a silica particle dispersion containing colloidal silica having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm with a filter.
  • the filtration filter relates to a method for producing a polishing liquid composition, comprising diatomaceous earth that has been cationized using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule.
  • the polishing liquid composition produced by the production method of the present invention is used, for example, in a polishing step of a precision component substrate for high density or high integration, fine scratches and particles can be effectively reduced, and Precision component substrates such as high-quality memory hard disk substrates and semiconductor device substrates having excellent surface properties can be economically manufactured.
  • polishing composition that can reduce scratches and particles on the substrate surface after polishing by the production method of the present invention, that is, coarse particles and starch in a silica particle dispersion used in the polishing composition.
  • coarse particles and starch in a silica particle dispersion used in the polishing composition The reason why it can be effectively removed is not clear, but is considered as follows.
  • the effect of the present invention is manifested when diatomaceous earth is treated with a polyvalent amine compound having a specific cationic group.
  • the effect of the present invention is mainly caused by electrostatic interaction that is generally considered to be superior to the removal of aggregates and the like. This is because even if the surface potential is positive, the effect is not uniform.
  • the expression of the effect of the present invention cannot be considered only by adjusting the surface potential of diatomaceous earth with a polyvalent amine compound (for example, making zeta potential positive), and the following mechanism of action works. It is estimated to be. That is, inside the cake layer of the filter containing diatomaceous earth, the particles are caused by the submicron pores existing between the particles formed by diatomaceous earth of several tens of ⁇ m, the sub-micron gaps of secondary aggregates, and the diatomaceous earth particles themselves. Coarse particles such as agglomerates of silica particles and starch are removed.
  • the diatomaceous earth When the diatomaceous earth is cationized with a polyvalent amine compound having a predetermined number of cationic groups, the polyvalent amine compound is adsorbed on the diatomaceous earth, resulting in stronger interaction with the silica particles, particularly silica particles. Large particles such as agglomerates are retained in the cake layer, and only fine silica particles pass through, and coarse particles such as agglomerates of silica particles that cause particles and good colloidal silica with less starch are present. can get.
  • the polyvalent amine treated with diatomaceous earth can be prevented from dropping out and mixing with the filtrate, and the polyvalent amine molecules adsorb on the colloidal particles in the filtrate.
  • the interaction between the colloidal particles is strengthened, and a new secondary aggregate is formed in the filtrate, thereby suppressing the generation of particles.
  • the number of cationic groups of the polyvalent amine is less than the predetermined upper limit, the interaction with the colloidal particles inside the cake layer of the diatomaceous earth treated with the polyvalent amine becomes too strong, resulting in clogging.
  • “coarse particles” are coarse colloidal silica particles having a particle diameter of 0.5 ⁇ m or more, and the number of coarse particles in the polishing liquid composition (including the polishing liquid composition to be treated) is as described below. It can be quantitatively evaluated by “Accurizer 780APS” manufactured by PSS described in the examples, and can also be indirectly evaluated by the amount of liquid passed through a 0.45 ⁇ m filter.
  • the colloidal silica particles in the polishing liquid composition include not only primary particles but also aggregated particles obtained by aggregating primary particles.
  • “starch” is a silica aggregate of 50 to 500 nm, and the amount of starch can be indirectly evaluated by a ⁇ CV value or polishing evaluation described later.
  • “scratch” is a physical property that is important for high density or high integration, particularly in a memory hard disk substrate or a semiconductor device substrate, having a depth of 1 nm or more, less than 100 nm, and a width of 5 nm or more. These are fine scratches on the substrate surface of less than 500 nm and a length of 100 ⁇ m or more. This scratch can be detected by an optical entire surface defect inspection machine (OSA6100: manufactured by KLA-Tencor) described in the examples described later, and can be quantitatively evaluated as the number of scratches. Further, the depth and width can be measured using an atomic force microscope (AFM).
  • OSA6100 manufactured by KLA-Tencor
  • particles are protrusions on a substrate and can be an obstacle to high density or high integration. Particles on the substrate after polishing can be quantitatively evaluated as the number of particles by measurement with an optical full-surface defect inspection machine (OSA6100: manufactured by KLA-Tencor) described in Examples described later.
  • OSA6100 optical full-surface defect inspection machine
  • OSA6100 manufactured by KLA-Tencor
  • the material of the protrusion silicon, alumina, titania, Fe compound (stainless steel), organic substance, nickel compound (NiP polishing scrap, nickel hydroxide, etc.
  • the length and width of the protrusion can be measured using an atomic force microscope (AFM).
  • the method for producing a polishing composition of the present invention is a silica particle dispersion containing colloidal silica having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm (hereinafter “treated”).
  • the “silica particle dispersion” is also referred to as a filtration filter containing diatomaceous earth that has been cationized using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule (hereinafter also referred to as “diatomaceous earth-containing filter”). ) (Hereinafter also referred to as “filtration (1)”).
  • filtration process (1) means the filtration process including filtering the said to-be-processed silica particle dispersion liquid in the manufacturing method of this invention with the said diatomaceous earth containing filter.
  • diatomaceous earth-containing filter refers to a filtration filter containing diatomaceous earth that has been cationized using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule. That is, the diatomaceous earth-containing filter is a filtration filter containing the cationized diatomaceous earth as a filter aid.
  • a filtration filter produced using the cationized diatomaceous earth can be mentioned.
  • a filtration filter that has been subjected to the cationization treatment by allowing the polyvalent amine compound to flow through a filtration filter containing diatomaceous earth can be mentioned.
  • the present invention relates to a method for producing a filtration filter comprising cationizing diatomaceous earth using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule.
  • the method for producing a filtration filter of the present invention preferably includes using the cationized diatomaceous earth as a filter aid, specifically, producing a filter using the cationized diatomaceous earth. It is preferable to perform the cationization treatment by passing the polyvalent amine compound through a filtration filter containing diatomaceous earth to produce a filtration filter.
  • the present invention relates to a filtration filter comprising, as a filter aid, diatomaceous earth that has been cationized using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule.
  • the cationization treatment can be performed in the same manner as the following cationization treatment.
  • cationization treatment means that a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule is brought into contact with diatomaceous earth, and the polyvalent amine compound is adsorbed on the surface of the diatomaceous earth to thereby form the diatomaceous earth.
  • a treatment including cationization Diatomaceous earth cationized by the cationization treatment serves as a filter aid in the diatomaceous earth-containing filter.
  • One embodiment of the cationization treatment includes cationizing the diatomaceous earth by contacting the diatomaceous earth and the polyvalent amine compound before and / or after placing the diatomaceous earth in a filtration filter.
  • “cationization” means that the polyvalent amine compound is adsorbed on the diatomaceous earth surface and has a higher value than the potential of the original diatomaceous earth surface, and does not necessarily have a positive charge. That is, it does not mean that the zeta potential shows a positive value. Cationization of diatomaceous earth can be confirmed by measuring the zeta potential of the treated diatomaceous earth.
  • the zeta potential of the cationized diatomaceous earth is preferably ⁇ 10 mV or higher, more preferably 0 mV or higher, more preferably 10 mV or higher, from the viewpoint of scratch and particle reduction, and improvement of the productivity of the polishing composition. More preferably, it is 15 mV or more, and preferably 50 mV or less, more preferably 40 mV or less, still more preferably 30 mV or less, and even more preferably 25 mV or less, from the viewpoint of reducing scratches and particles and improving the productivity of the polishing composition. It is.
  • the zeta potential is preferably ⁇ 10 mV to 50 mV, more preferably 0 mV to 40 mV, still more preferably 0 mV to 30 mV, and still more preferably, from the viewpoints of scratch and particle reduction and improvement of the productivity of the polishing composition. Is from 10 mV to 30 mV, and even more preferably from 15 mV to 25 mV.
  • diatomaceous earth subjected to the cationization treatment by adding a diatomaceous earth to the aqueous solution of the polyvalent amine compound, stirring and mixing, and forming a diatomaceous earth precoat layer on the filter medium.
  • the method of obtaining is mentioned.
  • another specific method of the cationization treatment there may be mentioned a method in which an aqueous solution of the polyvalent amine compound is passed through a filtration filter containing diatomaceous earth.
  • the concentration of the polyvalent amine compound in the aqueous solution of the polyvalent amine compound in the cationization treatment is preferably 0.05 to 10.0% by weight from the viewpoint of efficiently adsorbing the polyvalent amine compound on the diatomaceous earth surface. It is preferably 0.1 to 5.0% by weight, more preferably 0.5 to 2.0% by weight.
  • the ratio of the amount of the polyvalent amine compound to be used and the amount of diatomaceous earth depends on the surface area of the diatomaceous earth particles, but from the viewpoint of efficiently adsorbing the polyvalent amine compound on the diatomaceous earth surface. , (Weight of polyvalent amine compound / weight of diatomaceous earth), preferably 1/500 to 1/1, more preferably 1/200 to 1/2, still more preferably 1/100 to 1/3, and even more preferably. Is 1/10 to 1/4.
  • the production method of the present invention may include performing the cationization treatment. That is, in one embodiment, the production method of the present invention performs the cationization treatment to prepare the diatomaceous earth-containing filter, performs the filtration treatment (1) using the diatomaceous earth-containing filter, and the It is a manufacturing method of polishing liquid composition including using the silica particle obtained by filtration processing (1).
  • the diatomaceous earth that is the subject of the cationization treatment includes those derived from marine and freshwater diatoms, and marine diatomaceous earth is preferred from the viewpoint of scratching and particle reduction.
  • marine diatomaceous earth There are various diatomite shapes such as discs, boats, spindles and rods. From the viewpoint of scratching and particle reduction, it is preferable that the diatomaceous earth is pulverized, classified as necessary, and fired in the range of 650 to 1350 ° C.
  • alkali metal and alkaline earth metal chlorides such as salt, borax, sodium nitrate, alkali and other melting agents are added during firing. You may use the diatomaceous earth obtained by doing.
  • the diatomaceous earth preferably has an average pore diameter of 0.1 to 3.5 ⁇ m, more preferably 0.1 to 3.mu.m, from the viewpoints of reducing scratches and particles and improving the productivity of the polishing composition. 4 ⁇ m, more preferably 0.2 to 3.3 ⁇ m, even more preferably 0.2 to 3.2 ⁇ m, even more preferably 1.0 to 3.2 ⁇ m, and even more preferably 2.0 to 3.2 ⁇ m.
  • the “average pore diameter by mercury intrusion method” is the average value of the volume-based pore diameters of the filter aid particles, and can be measured by the method described in the examples.
  • the BET specific surface area of the diatomaceous earth is preferably 3.5 m 2 / g or more, more preferably 4.0 m 2 / g or more, and further preferably 4.0 m 2 / g or more, from the viewpoint of scratch and particle reduction and the improvement of the productivity of the polishing composition. Is 4.1 m 2 / g or more. From the viewpoint of improving the productivity of the polishing composition, the specific surface area is preferably 1000.0m 2 / g or less, more preferably 100.0 m 2 / g or less, more preferably 50.0 m 2 / g or less Even more preferably, it is 25.0 m 2 / g or less.
  • the specific surface area is preferably 3.5 to 1000.0 m 2 / g, more preferably 3.5 to 100.0 m 2 from the viewpoint of scratch and particle reduction and the improvement of the productivity of the polishing composition.
  • / g more preferably 3.5 to 50.0 m 2 / g, even more preferably 4.0 to 50.0 m 2 / g, even more preferably 4.1 to 50.0 m 2 / g, even more preferably Is 4.1 to 25.0 m 2 / g.
  • the BET specific surface area of diatomaceous earth can be calculated
  • the laser average particle diameter of the diatomaceous earth is preferably 1 to 30 ⁇ m, more preferably 1 to 20 ⁇ m, still more preferably 1 to 18 ⁇ m, and still more preferably, from the viewpoints of scratch and particle reduction and improvement of the productivity of the polishing composition. It is preferably 1 to 16 ⁇ m, still more preferably 1 to 15 ⁇ m, still more preferably 5 to 15 ⁇ m, and even more preferably 10 to 15 ⁇ m.
  • the laser average particle diameter of diatomaceous earth is an average particle diameter of diatomaceous earth particles measured by a laser type particle size distribution measuring device, and can be measured by the method described in Examples.
  • the integrated pore volume of 0.15 ⁇ m or less according to the nitrogen adsorption method of diatomaceous earth is preferably 0.3 mL / g or more, more preferably 0 from the viewpoint of scratch and particle reduction and the improvement of the productivity of the polishing composition. .35 mL / g or more, more preferably 0.4 mL / g or more.
  • the cumulative pore volume is preferably 100 mL / g or less, more preferably 50 mL / g or less, still more preferably 10 mL / g or less, and even more preferably 1 mL / g from the viewpoint of improving the productivity of the polishing composition. g or less, even more preferably 0.8 mL / g or less.
  • the cumulative pore volume is preferably 0.3 to 100 mL / g, more preferably 0.35 to 50 mL / g, from the viewpoint of scratch and particle reduction and an improvement in the productivity of the polishing composition. It is preferably 0.4 to 10 mL / g, more preferably 0.4 to 1 mL / g, and still more preferably 0.4 to 0.8 mL / g.
  • the integrated pore volume of 0.15 ⁇ m or less by the nitrogen adsorption method of diatomaceous earth is the sum of the pore volumes of 0.15 ⁇ m or less in the volume-based pore distribution of diatomite by the nitrogen adsorption method, specifically Can be determined by the method described in the Examples.
  • the polyvalent amine compound used for treating the diatomaceous earth by the cationization treatment is a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule.
  • the cationic group examples include primary amine (—NH 2 ), secondary amine (—NH—), tertiary amine (> N—), and quaternary ammonium (> N + ⁇ ). From the viewpoint of efficiently removing starch by imparting appropriate chargeability to diatomaceous earth and reducing scratches and particles, the cationic group is a primary amine (—NH 2 ), secondary amine (—NH—). And / or tertiary amines (> N-) are preferred.
  • the number of the cationic groups in the polyvalent amine compound gives moderate chargeability to diatomaceous earth, efficiently removes coarse particles and starch, reduces scratches and particles, and productivity of the polishing liquid composition
  • it is 9 or more, preferably 10 or more, more preferably 11 or more, still more preferably 12 or more, Even more preferably 20 or more, still more preferably 40 or more, and from the same viewpoint, it is 200 or less, preferably 150 or less, more preferably 100 or less, still more preferably 100 or less, even more preferably 60 or less, Even more preferably, it is 50 or less.
  • the number of the cationic groups in the polyvalent amine compound gives moderate chargeability to diatomaceous earth, efficiently removes coarse particles and starch, and reduces scratches and particles. From the viewpoint of improving the productivity and from the viewpoint of preventing the polyamine amine compound from excessively adsorbing and reducing the filtration efficiency, it is 9 to 200, preferably 10 to 150, more preferably 11 to 100, It is preferably 12 to 60, still more preferably 20 to 50, and even more preferably 40 to 50.
  • the number of cationic groups is an average value. For example, in the case of a polymer compound, the number can be obtained by dividing the number average molecular weight by the molecular weight of the monomer.
  • the polyvalent amine compound is preferably a polymer compound having an amino group (polymer amine compound).
  • the polyvalent amine compound include polyalkyleneimine, polydiallylamine, polydiallyldialkylammonium salt, polyallylamine, and polyvinylamine.
  • polyalkyleneimine and polyallylamine are preferable, and polyalkyleneimine is more preferable from the viewpoint of imparting appropriate chargeability to diatomaceous earth to efficiently remove coarse particles and starch and reducing scratches and particles.
  • Examples of the polyalkyleneimine include polyethyleneimine, polypropyleneimine, polybutadieneimine, and the like. From the same viewpoint, polyethyleneimine is preferable.
  • the number average molecular weight of the polyvalent amine compound (for example, polyalkyleneimine, polyallylamine) gives moderate chargeability to diatomaceous earth to efficiently remove coarse particles and starch, and reduces scratches and particles.
  • 400 or more is preferable, more preferably 450 or more, and still more preferably 500.
  • still more preferably 550 or more still more preferably 1000 or more, and even more preferably 1500 or more.
  • it is preferably 9000 or less, more preferably 8000 or less, still more preferably 6000 or less, and even more preferably.
  • the number average molecular weight of the polyvalent amine compound (for example, polyalkyleneimine, polyallylamine) imparts appropriate chargeability to diatomaceous earth, efficiently removes coarse particles and starch, and reduces scratches and particles. From the viewpoint and from the viewpoint of improving the productivity of the polishing composition, it is preferably from 400 to 9000, more preferably from 400 to 8000, still more preferably from 450 to 6000, even more preferably from 500 to 4000, and even more preferably from 550 to 3000. Even more preferably, it is 550 to 2500, even more preferably 1000 to 2500, and even more preferably 1500 to 2500.
  • the number average molecular weight of the polyvalent amine compound is a value measured by the boiling point raising method, and can be determined by the following method.
  • the number average molecular weight of the polyvalent amine compound can be calculated as follows, for example.
  • a dilute solution in which polyalkyleneimine is dissolved in a solvent capable of dissolving polyalkyleneimine such as water is prepared.
  • the boiling point of the prepared dilute solution is measured to determine the boiling point increase ⁇ from the pure solvent.
  • the number average molecular weight M is calculated from the following formula using the obtained ⁇ .
  • M K (1000w 2 ) / ⁇ w 1
  • w 1 is the mass of the solvent used
  • w 2 is the mass of the dissolved polyalkyleneimine
  • K is the molar boiling point increase constant of the solvent.
  • K 0.515
  • Chemical Handbook, Basic Edition II, 4th revised edition edited by Maruzen Co., Ltd., 1993
  • the diatomaceous earth-containing filter used in the filtration treatment (1) contains the cationized diatomaceous earth (hereinafter also referred to as “cationized diatomaceous earth”) on the filter surface and / or inside the filter.
  • the filter opening is preferably 1/10 or less of the average particle diameter of the cationized diatomaceous earth, more preferably 1/20 or less, and even more preferably 1/30 or less.
  • a body feed may be further combined with the diatomaceous earth precoat.
  • the aperture of the diatomaceous earth-containing filter is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, still more preferably 3 ⁇ m or less, and even more preferably 2 ⁇ m or less from the viewpoint of preventing leakage of diatomaceous earth from the filter and improving the filtration accuracy. Even more preferably, it is 1 ⁇ m or less. Further, from the viewpoint of improving the filter flow rate, the opening is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, still more preferably 0.3 ⁇ m or more, and even more preferably 0.5 ⁇ m or more.
  • the opening is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.2 to 5 ⁇ m, still more preferably 0.3 to 3 ⁇ m, still more preferably 0.5 to 2 ⁇ m, and even more preferably 0.5. ⁇ 1 ⁇ m.
  • the content (g / cm 2 ) of the diatomaceous earth or the cationized diatomaceous earth in the diatomaceous earth-containing filter is represented by the weight (g / cm 2 ) of the cationized diatomaceous earth per effective filtration area of the filter.
  • the content in terms of improving productivity aspect as well as the polishing liquid composition of scratches and particle reduction, preferably 0.001 g / cm 2 or more, more preferably 0.005 g / cm 2 or more, more preferably 0.
  • 01G / cm 2 or more even more preferably 0.02 g / cm 2 or more, even more preferably 0.04 g / cm 2 or more, even more preferably 0.05 g / cm 2 or more, even more preferably 0.1 g / cm 2 or more.
  • it is preferably 1 g / cm 2 or less, more preferably 0.8 g / cm 2 or less, still more preferably 0.6 g / cm 2 or less, and even more preferably 0.4 g / cm 2.
  • it is still more preferably 0.2 g / cm 2 or less.
  • the content of the diatomaceous earth or the cationized diatomaceous earth is preferably 0.001 to 1 g / cm from the viewpoint of scratch and particle reduction, the viewpoint of improving the productivity of the polishing composition and the viewpoint of improving the filtration rate. 2 , more preferably 0.005 to 0.8 g / cm 2 , still more preferably 0.01 to 0.6 g / cm 2 , still more preferably 0.02 to 0.4 g / cm 2 , even more preferably 0 0.04 to 0.2 g / cm 2 , still more preferably 0.05 to 0.2 g / cm 2 , and still more preferably 0.1 to 0.2 g / cm 2 .
  • the filter aid in the diatomaceous earth-containing filter preferably contains the cationized diatomaceous earth and substantially consists of the cationized diatomaceous earth.
  • the said diatomaceous earth containing filter may contain filter aids other than the said cationized diatomaceous earth, and contains substances other than the said cationized diatomaceous earth. Also good.
  • Examples of the filter aid other than the diatomaceous earth include pearlite, cellulose, activated carbon and the like. From the viewpoint of preventing leakage of diatomaceous earth from the filter, cellulose and pearlite are preferable.
  • filter material for the diatomaceous earth-containing filter examples include filter paper, polyethylene, polypropylene, polyethersulfone, cellulose acetate, nylon, polycarbonate, Teflon (registered trademark) and the like, ceramics, metal mesh, and the like. From the viewpoint of reduction, filter paper and plastic are preferable, filter paper, polyethylene, polypropylene, polyethersulfone, cellulose acetate, and nylon are more preferable, filter paper, polyethylene, and polypropylene are more preferable, and filter paper is even more preferable.
  • the shape of the diatomaceous earth-containing filter is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of handling, scratching and particle reduction, sheet type, cylindrical type, disk type, folding type is preferable, sheet type, disk type, folding type is more preferable, A disk type and a folding type are more preferable.
  • the silica particle dispersion to be treated which is an object to be filtered with the diatomaceous earth-containing filter in the filtration process (1), is a silica particle dispersion containing colloidal silica having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm.
  • the average particle diameter of the primary particles of colloidal silica in the treated silica particle dispersion is 1 to 100 nm, preferably 1 to 50 nm, more preferably 5 to 5 nm from the viewpoint of reducing scratches and reducing particles. It is 50 nm, more preferably 10 to 50 nm, even more preferably 18 to 50 nm, and even more preferably 18 to 30 nm. From the viewpoint of improving the polishing rate, the thickness is preferably 1 to 50 nm, more preferably 3 to 50 nm, still more preferably 5 to 40 nm, still more preferably 5 to 30 nm, and still more preferably 10 to 30 nm.
  • the average particle diameter of the primary particles of colloidal silica is a value measured by the method described in Examples.
  • the content of colloidal silica in the silica particle dispersion to be treated is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 10 to 45% by weight, from the viewpoint of reducing scratches and particles and improving productivity. It is preferably 10 to 40% by weight, still more preferably 20 to 40% by weight, and even more preferably 30 to 40% by weight.
  • the pH of the silica particle dispersion to be treated is preferably 9 to 11, more preferably 9.2 to 10.8, and still more preferably 9.4, from the viewpoint of suppressing the generation of coarse particles and improving the stability of colloidal silica. To 10.6, even more preferably 9.5 to 10.5.
  • the pH of the silica particle dispersion to be treated can be adjusted with a known pH adjusting agent.
  • Preferred pH adjusting agents include sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, and tetramethylammonium hydroxide.
  • the colloidal silica in the silica particle dispersion to be treated can be obtained, for example, by a production method in which it is generated from a silicic acid aqueous solution.
  • those obtained by surface modification or surface modification of these abrasive particles with functional groups, those obtained by compounding with surfactants or other abrasives, and the like can also be used.
  • the silica particle dispersion to be treated can be substantially composed of colloidal silica and water.
  • water used include ion exchange water, distilled water, and ultrapure water.
  • the silica particle composition obtained after the filtration treatment (1) can be added with other components (described later) that can be blended in the polishing liquid composition to obtain a polishing liquid composition.
  • the said silica particle dispersion to be processed may contain all or a part of other components that can be blended in the polishing composition in other embodiments.
  • the filtrate obtained in the filtration treatment (1) can be used as it is as the polishing composition or its concentrate. .
  • the conditions of filtration of the silica particle dispersion to be treated by the diatomaceous earth-containing filter in the filtration treatment (1) are not particularly limited, but from the viewpoint of achieving both improved filtration accuracy and improved productivity, the differential pressure during filtration is: 0.01 to 10 MPa is preferable, 0.05 to 1 MPa is more preferable, 0.05 to 0.5 MPa is further preferable, and 0.05 to 0.2 MPa is further preferable.
  • the number of stages of the diatomaceous earth-containing filter is preferably 1 to 5 stages, more preferably 1 to 3 stages, and even more preferably 1 to 2 stages from the viewpoint of improving both filtration accuracy and productivity.
  • Filtration rate in terms of both productivity and the filtration accuracy is preferably 0.1 ⁇ 30L / (min ⁇ m 2), 0.5 ⁇ 20L / ( min ⁇ m 2), more preferably, 1 to 10 L / (min ⁇ m 2 ) is more preferable, and 1 to 5 L / (min ⁇ m 2 ) is more preferable.
  • the filtration treatment (1) it is preferable from the viewpoint of scratching and particle reduction to further use a depth type filter or a pleat type filter conventionally used in the production of a polishing composition. .
  • the method of the filtration treatment (1) may be a recirculating type that repeatedly filters or a one-pass type.
  • a batch method that repeats the one-pass method may be used.
  • the circulation method preferably uses a pump in the circulation type, and uses a pump in the one-pass system.
  • a pressure filtration with a small fluctuation range of the filter inlet pressure by introducing air pressure or the like into the tank. Can be used.
  • a general dispersion or particle removal step may be provided in addition to using the depth type filter or the pleated type filter.
  • a dispersion method using a high-pressure dispersion device such as a high-speed dispersion device or a high-pressure homogenizer, or a sedimentation method using a centrifugal separator or the like can be used.
  • a high-pressure dispersion device such as a high-speed dispersion device or a high-pressure homogenizer, or a sedimentation method using a centrifugal separator or the like
  • each may be processed independently or may be processed in combination of two or more, and there is no limitation on the processing order of the combination. Further, the processing conditions and the number of processing times can be appropriately selected and used.
  • the production method of the present invention preferably includes producing a polishing liquid composition using the silica particles subjected to the filtration treatment (1).
  • a polishing liquid composition produced by or capable of being produced by the production method of the present invention (hereinafter also referred to as “the polishing liquid composition of the present invention”) is added to colloidal silica and water, and an acid described later. Or the salt or alkali and / or the form containing an oxidizing agent are mentioned.
  • the polishing composition of the present invention is not limited to these compositions, and may contain other components.
  • the content of colloidal silica in the polishing composition of the present invention when polishing an object to be polished is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, from the viewpoint of improving the polishing rate. It is preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and from the viewpoint of economically improving the surface quality, it is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, and further preferably 13% by weight. % Or less, even more preferably 10% by weight or less, and even more preferably 7% by weight or less.
  • it is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 1 to 15% by weight, still more preferably 3 to 13% by weight, More preferably, it is 5 to 10% by weight, and still more preferably 5 to 7% by weight.
  • Examples of water used in the polishing liquid composition of the present invention include ion exchange water, distilled water, and ultrapure water.
  • the content of water in the polishing composition of the present invention corresponds to the balance excluding the abrasive and other components from 100% by weight, preferably 60 to 99% by weight, more preferably 80 to 97% by weight.
  • the pH of the polishing composition of the present invention may be appropriately adjusted depending on the polishing target, but when used for polishing, the pH is preferably 0.1 to 7.0. In alkaline, scratches tend to occur more easily than acidic. The generation mechanism is not clear, but in an alkaline atmosphere in which abrasive particles repel each other due to surface charges, aggregates of abrasive primary particles or coarse abrasive primary particles contained in the polishing composition are dense in the polishing part. This is presumed to be due to the fact that the local load cannot be easily filled under the polishing pressure.
  • the pH is preferably determined according to the type and required characteristics of the object to be polished.
  • the pH is preferably 6.0 or less, more preferably from the viewpoint of improving the polishing rate. Is 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, even more preferably 3.0 or less, and even more preferably 2.0 or less. Further, from the viewpoint of reducing the influence on the human body and preventing corrosion of the polishing apparatus, it is preferably 0.5 or more, more preferably 1.0 or more, and still more preferably 1.2 or more. In particular, in precision component substrates made of a metal material such as a nickel-phosphorus (Ni-P) plated aluminum alloy substrate, it is possible to improve the polishing rate and reduce the influence on the human body.
  • Ni-P nickel-phosphorus
  • the pH is preferably 0.5 to 6.0, more preferably 1.0 to 5.0, still more preferably 1.2 to 4.0, and still more preferably. It is 1.2 to 3.0, more preferably 1.2 to 2.0.
  • the polishing composition of the present invention may contain an acid, a salt thereof, or an alkali from the viewpoint of improving the polishing rate.
  • the acid and its salt include inorganic acids such as nitric acid, sulfuric acid, nitrous acid, persulfuric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, and amidosulfuric acid.
  • nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, perchloric acid or salts thereof are more preferable.
  • organic phosphonic acids or salts thereof 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphone is preferred. More preferred are acids, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) or salts thereof. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
  • the acid salt is not particularly limited, and specific examples include salts with metals, ammonia, and alkylamines.
  • Specific examples of the metal include metals belonging to 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 6A, 7A, or Group 8 of the periodic table (long period type). From the viewpoint of reducing scratches, ammonia or a metal belonging to Group 1A is preferable.
  • the content of the acid and the salt thereof in the polishing composition of the present invention is preferably 0.001 to 5% by weight, more preferably from the viewpoint of improving the polishing rate and reducing scratches and particles on the substrate surface after polishing. Is 0.01 to 4% by weight, more preferably 0.05 to 3% by weight, still more preferably 0.1 to 2.0% by weight, still more preferably 0.1 to 1.0% by weight. is there.
  • the polishing composition of the present invention preferably contains an oxidizing agent from the viewpoint of improving the polishing rate.
  • an oxidizing agent that can be used in the polishing liquid composition of the present invention from the viewpoint of improving the polishing rate, peroxide, permanganic acid or a salt thereof, chromic acid or a salt thereof, peroxo acid or a salt thereof, oxygen acid or an acid thereof Examples thereof include salts, metal salts, nitric acids, sulfuric acids and the like.
  • Examples of the peroxide include hydrogen peroxide, sodium peroxide, barium peroxide, etc.
  • examples of the permanganic acid or salt thereof include potassium permanganate
  • examples of the chromic acid or salt thereof include chromium.
  • Peroxo acids or salts thereof include peroxodisulfuric acid, ammonium peroxodisulfate, peroxodisulfate metal salts, peroxophosphoric acid, peroxosulfuric acid, sodium peroxoborate, and performic acid.
  • Peroxyacetic acid, perbenzoic acid, perphthalic acid, etc., and oxygen acids or salts thereof include hypochlorous acid, hypobromite, hypoiodous acid, chloric acid, bromic acid, iodic acid, hypochlorous acid. Examples thereof include sodium chlorate and calcium hypochlorite.
  • Metal salts include iron chloride (III), iron sulfate (III), iron nitrate (III), citric acid (III), ammonium iron (III), and the like.
  • the oxidizing agent include hydrogen peroxide, iron (III) nitrate, peracetic acid, ammonium peroxodisulfate, iron (III) sulfate, and iron (III) ammonium sulfate.
  • hydrogen peroxide is mentioned from the viewpoint that metal ions do not adhere to the surface and are generally used and inexpensive.
  • These oxidizing agents may be used alone or in admixture of two or more.
  • the content of the oxidizing agent in the polishing liquid composition is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, and further preferably 0.1% by weight or more from the viewpoint of improving the polishing rate. From the viewpoint of reducing the surface roughness of the substrate, it is preferably 4% by weight or less, more preferably 2% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or less. Therefore, in order to improve the polishing rate while maintaining the surface quality, the content is preferably 0.01 to 4% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight, and still more preferably 0.1 to 1%. % By weight.
  • polishing liquid composition a thickener, a dispersant, a rust inhibitor, a basic substance, a surfactant, and the like can be given.
  • the 0.45 ⁇ m filter flow rate of the polishing composition of the present invention is preferably 25 mL or more, more preferably 30 mL or more, further preferably 50 mL or more, and even more preferably 100 mL or more.
  • 200 mL or more is even more preferable
  • 300 mL or more is even more preferable
  • 400 mL or more is even more preferable.
  • the 0.45 ⁇ m filter flow rate of the polishing composition can be measured by the method described in Examples.
  • the content of coarse particles in the polishing composition of the present invention is preferably from 50,000 to 100,000 particles / mL, more preferably from 50,000 to 50,000 particles / mL, from the viewpoint of reducing scratches. More preferably, it is from 50,000 to 40,000 / mL, and even more preferably from 50,000 to 30,000 / mL.
  • content of the coarse particle in polishing liquid composition is measured by the method as described in an Example.
  • the ⁇ CV value of the polishing composition of the present invention is preferably 0.1 to 10%, more preferably 0.1 to 5%, from the viewpoint of reducing scratches and particles and improving productivity. Preferably it is 0.1-4%, even more preferably 0.1-3%, even more preferably 0.1-2%, and even more preferably 0.5-2%. Since there is a correlation between the ⁇ CV value of the polishing liquid composition and the content of colloidal silica aggregates (non-spherical particles) that are considered to be derived from coarse particles and starch, the ⁇ CV value of the polishing liquid composition is It is considered that scratches and particles after polishing can be reduced by setting the predetermined range.
  • the ⁇ CV value of the polishing liquid composition refers to the scattering intensity distribution at a detection angle of 30 degrees (forward scattering) by the dynamic light scattering method for the silica particle dispersion used in the polishing liquid composition.
  • This is the difference ( ⁇ CV CV30 ⁇ CV90) from the variation coefficient value (CV90) obtained by dividing the deviation by the average particle size and multiplying by 100, and can be specifically obtained by the method described in the examples.
  • the measurement result does not depend on the detection angle because the scattering intensity distribution provides a substantially constant result regardless of the detection angle.
  • the scattering intensity distribution of dynamic light scattering of a spherical dispersion containing non-spherical particles varies greatly depending on the detection angle due to the presence of non-spherical particles, and the distribution of the scattering intensity distribution becomes broader at lower detection angles. .
  • the measurement result of the scattering intensity distribution of dynamic light scattering depends on the detection angle, and the ⁇ CV value, which is one of the indicators of “angle dependency of the scattering intensity distribution measured by the dynamic light scattering method”, is It is considered that a few non-spherical particles existing in the spherical particle dispersion solution can be measured by measuring. Note that the present invention is not limited to these mechanisms.
  • scattering intensity distribution means three particle size distributions of sub-micron particles or less obtained by dynamic light scattering (DLS: Dynamic Light Scattering) or quasielastic light scattering (QLS). It means the particle size distribution of scattering intensity among (scattering intensity, volume conversion, number conversion).
  • DLS Dynamic Light Scattering
  • QLS quasielastic light scattering
  • the polishing liquid composition obtained by the production method of the present invention is supplied, for example, between a non-woven organic polymer polishing cloth or the like (polishing pad) and the substrate to be polished, that is, the polishing liquid composition is polished.
  • the substrate is supplied to a substrate polishing surface sandwiched between polishing pads to which pads are attached, and is used in a step of polishing while contacting the substrate by moving the polishing plate and / or the substrate under a predetermined pressure. By this polishing, generation of scratches and particles can be remarkably suppressed.
  • the present invention in yet another aspect, is a method for polishing a substrate, wherein the polishing composition of the present invention is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished,
  • the present invention relates to a method for polishing a substrate including moving and polishing the polishing pad and / or the substrate to be polished.
  • the polishing composition of the present invention is particularly suitable for the production of precision component substrates.
  • it is suitable for polishing precision component substrates such as substrates of magnetic recording media such as magnetic disks and magneto-optical disks, optical disks, photomask substrates, optical lenses, optical mirrors, optical prisms, and semiconductor substrates.
  • the manufacturing method of the present invention is used in a polishing process of a silicon wafer (bare wafer), a formation process of a buried element isolation film, a planarization process of an interlayer insulating film, a formation process of a buried metal wiring, a formation process of a buried capacitor, etc.
  • the polishing liquid composition obtained in (1) can be used.
  • the polishing composition of the present invention is particularly effective in the polishing process, but can be similarly applied to other polishing processes such as a lapping process.
  • Suitable materials for the polishing object using the polishing composition of the present invention include, for example, metals or semimetals such as silicon, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, and titanium, or alloys thereof, glass, and glassy carbon. And glassy substances such as amorphous carbon, ceramic materials such as alumina, silicon dioxide, silicon nitride, tantalum nitride, and titanium carbide, and resins such as polyimide resin. Among these, it is suitable for an object to be polished containing a metal such as aluminum, nickel, tungsten, or copper and an alloy mainly composed of these metals. For example, an aluminum alloy substrate plated with Ni—P or a glass substrate such as crystallized glass or amorphous glass is more suitable, and an aluminum alloy substrate plated with Ni—P is more suitable.
  • the polishing liquid composition of the present invention has a shape having a flat portion such as a disk shape, a plate shape, a slab shape, a prism shape, or a shape having a curved surface portion such as a lens. Things are used. Among them, it is excellent for polishing a disk-shaped workpiece.
  • the polishing composition obtained by the production method of the present invention after the second process, which significantly reduces scratches and particles, and is excellent. From the viewpoint of obtaining surface smoothness, it is more preferably used in the finish polishing step.
  • the finish polishing process refers to at least one final polishing process when there are a plurality of polishing processes.
  • the polishing machine is not particularly limited.
  • the substrate produced in this manner has significantly reduced scratches and particles and is excellent in surface smoothness. That is, the surface roughness after polishing (AFM-Ra) is, for example, 0.1 nm or less, preferably 0.09 nm or less, more preferably 0.08 nm or less.
  • the manufactured substrate has very few scratches and particles. Therefore, when the substrate is, for example, a memory hard disk substrate, a recording density of 750 GB / Disk (3.5 inches), further 1 TB / Disk (3.5 inches) can be supported.
  • Colloidal silica dispersions A to C shown in Table 1 were used as the silica dispersions to be treated.
  • the average particle diameter, ⁇ CV value, coarse particle amount, and 0.45 ⁇ m filter flow rate of primary particles of colloidal silica were measured as follows.
  • the measurement sample was a colloidal silica dispersion before (or after) filtration with a filter containing a filter aid, sulfuric acid (special grade made by Wako Pure Chemical Industries), HEDP (1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid) , Manufactured by Thermos Japan), hydrogen peroxide solution (concentrated by Asahi Denka: 35% by weight) was added to an aqueous solution diluted with ion-exchanged water, mixed, and then filtered through a 1.20 ⁇ m filter (Minisart 17593, manufactured by Sartorius). Prepared.
  • colloidal silica, sulfuric acid, HEDP, and hydrogen peroxide were 5 wt%, 0.4 wt%, 0.1 wt%, and 0.4 wt%, respectively.
  • 20 mL of the obtained measurement sample was put into a dedicated 21 ⁇ cylindrical cell and set in a dynamic light scattering apparatus DLS-6500 manufactured by Otsuka Electronics.
  • DLS-6500 manufactured by Otsuka Electronics.
  • the CV value (CV90) of colloidal silica at a detection angle of 90 degrees was calculated as a value obtained by dividing the standard deviation in the scattering intensity distribution measured according to the above measurement method by the particle size and multiplying by 100. Similar to the CV90 measurement method, the CV value (CV30) of colloidal silica at a detection angle of 30 degrees was measured, and the value obtained by subtracting CV90 from CV30 was determined as the ⁇ CV value of the silica particles. It is considered that the smaller the ⁇ CV value, the smaller the amount of starch.
  • Measurement method of coarse particle amount A measurement sample was prepared by injecting a colloidal silica dispersion before (or after) filtration with a filter containing a filter aid into the following measuring device with a 6 mL syringe, and measuring the amount of coarse particles.
  • Measureasuring equipment “Accurizer 780APS” manufactured by PSS
  • Injection Loop Volume 1mL -Flow rate: 60 mL / min
  • Data Collection Time 60 sec
  • Number of channels 128
  • the measurement sample was a colloidal silica dispersion before (or after) filtration with a filter containing a filter aid, with a predetermined filter (hydrophilic PTFE 0.45 ⁇ m filter, model: 25HP045AN, manufactured by Advantech) with an air pressure of 0.
  • the solution was passed through the filter under a constant pressure of 30 MPa, and the amount of solution passed until the filter was closed was determined. It is considered that the larger the 0.45 ⁇ m filter flow rate, the smaller the number of coarse particles.
  • Filter aid-containing filters were prepared using the filter aids a to e shown below and Table 2 with or without cationization treatment, and the silica dispersion to be treated was filtered under the following conditions.
  • the laser average particle diameter, BET specific surface area, average pore diameter, and cumulative pore volume of 0.15 ⁇ m or less of the filter aid were measured as follows.
  • the production of the filter aid-containing filter was performed as follows.
  • Measurement condition Measurement cell: Micromeritics 5cc-Powder (08-0444) Measurement method: Pressure control method (pressure table mode) Low Pressure equlibrium time 5secs, High pressure equilibrium time 5secs Parameters relating to Hg: contact angle: 130 °, surface tension: 485 dynes / cm Stem Volume Used: Adjust the sample volume to about 50% below 100%
  • the accumulated pore volume of 0.15 ⁇ m or less of the filter aid was measured by a nitrogen adsorption method. Specifically, about 1 g of each filter aid weighed accurately was set in ASAP2020 (manufactured by Shimadzu Corporation, specific surface area / pore distribution measuring device) and obtained from the nitrogen adsorption isotherm using the Halsey equation of the BJH method. The total pore volume of 0.15 ⁇ m or less was defined as the cumulative pore volume of 0.15 ⁇ m or less.
  • the sample was pretreated by raising the temperature at 10 ° C./min and holding at 100 ° C. for 2 hours. In addition, deaeration was performed up to 500 ⁇ m Hg at 60 ° C.
  • the 0.45 ⁇ m filter flow rate and ⁇ CV value of these filtered colloidal silica dispersions were measured under the above-mentioned conditions.
  • the measurement results of the 0.45 ⁇ m filter flow rate and ⁇ CV value of Examples 1 to 4, Comparative Example 1 and Reference Examples 1 to 7 are shown in Table 3 below.
  • the measurement results of the 0.45 ⁇ m filter flow rate of Examples 2, 5 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 and the improvement rate of the filter flow rate (Example with cationization treatment / Comparative example without cationization treatment) ) Is shown in Table 4 below.
  • polishing composition To 1733 g of ion-exchanged water, 8 g of sulfuric acid is added in an effective amount, 1 g of 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid is added in an effective amount, and 8 g of hydrogen peroxide is added in an effective amount. 250 g (100 g in effective amount) of a filtered colloidal silica dispersion filtered through a filter containing an auxiliary agent was added, and the polishing liquid compositions of Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 5 and Reference Examples 1 to 7 were added. Prepared (pH 1.3).
  • the concentration of each component of the resulting polishing composition was as follows: sulfuric acid 0.4 wt%, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid 0.05 wt%, hydrogen peroxide 0.4 wt%, colloidal silica 5 0.0% by weight.
  • the substrates to be polished were polished using the polishing liquid compositions of Examples 1 to 4, Comparative Example 1 and Reference Examples 1 to 7 prepared as described above, and the number of scratches and particles of the polished substrate were evaluated. .
  • the evaluation results of Examples 1 to 4, Comparative Example 1 and Reference Examples 1 to 7 are shown in Table 3 below.
  • a substrate to be polished a Ni—P plated aluminum alloy substrate having an outer diameter of 95 mm ⁇ and an inner diameter of 25 mm ⁇ having a thickness of 1.27 mm and roughly polished with a polishing solution containing an alumina abrasive in advance and having an AFM-Ra of 5 to 15 mm.
  • Polishing conditions, scratches, and particle measurement methods are as follows.
  • Polishing test machine Speed Fam Co., double-sided 9B polishing machine
  • Polishing pad Fujibow Co., urethane finishing polishing pad
  • Upper plate rotation speed 32.5 rev / min ⁇ Polishing liquid composition supply amount: 100 mL / Min ⁇ Main polishing time: 4 minutes ⁇ Main polishing load: 7.8 kPa ⁇ Number of loaded substrates: 10
  • the filtered colloidal silica dispersion for use in the polishing composition obtained in Examples 1 to 4 is the filtered colloidal silica obtained in Comparative Example 1 and Reference Examples 1 to 7.
  • the 0.45 ⁇ m filter has a significantly increased liquid flow rate, and it is further shown that the polishing composition using these filtered colloidal silica dispersions can effectively reduce scratches and particles. It was.
  • the filtered dispersions of colloidal silica dispersions A, B, and C obtained in Examples 2, 5, and 6 were filtered colloidal silica dispersions obtained in Comparative Examples 1, 2, and 3, respectively.
  • the flow rate of the 0.45 ⁇ m filter was remarkably increased. Therefore, it was shown that the filtration accuracy can be improved even for the silica dispersions to be treated having different average particle diameters by the cationization treatment of the filter aid-containing filter.
  • the polishing liquid composition using the filtered colloidal silica dispersion in which the liquid flow rate of the 0.45 ⁇ m filter is increased reduces scratches and particles.
  • the filtered colloidal silica dispersions obtained in Examples 7 and 8 were 0.45 ⁇ m filter in comparison with the filtered colloidal silica dispersions obtained in Comparative Examples 4 and 5. It was shown that the filtration accuracy can be improved by the cationization treatment of the filter aid-containing filter for filter aids (diatomaceous earth) having different physical properties. In addition, it has been found that the polishing liquid composition using the filtered colloidal silica dispersion in which the liquid flow rate of the 0.45 ⁇ m filter is increased reduces scratches and particles.
  • the polishing composition produced by the production method of the present invention can be used, for example, in a polishing process of a precision component substrate for high density or high integration.
  • the number of the cationic groups in the polyvalent amine compound is 10 or more, preferably 11 or more, more preferably 12 or more, still more preferably 20 or more, still more preferably 40 or more, and / or 150 or less, preferably 100 or less, more preferably 100 or less, even more preferably 60 or less, even more preferably 50 or less, and / or 10 to 150, preferably 11 to 100, more preferably 12 to 60,
  • Method; ⁇ 7> The integrated pore volume of 0.15 ⁇ m or less by the nitrogen adsorption method of the diatomaceous earth is 0.3 mL / g or more, preferably 0.35 mL / g or more, more preferably 0.4 mL / g or more, and / Or 100 mL / g or less, preferably 50 mL / g or less, more preferably 10 mL / g or less, even more preferably 1 mL / g or less, even more preferably 0.8 mL / g or less, and / or 0.
  • the diatomaceous earth has a BET specific surface area of 3.5 m 2 / g or more, preferably 4.0 m 2 / g or more, more preferably 4.1 m 2 / g or more, and / or 1000.0 m 2.
  • / g or less preferably 100.0 m 2 / g or less, more preferably 50.0 m 2 / g or less, still more preferably 25.0 m 2 / g or less, and / or 3.5 to 1000.0 m 2. / g, preferably 3.5 to 100.0 m 2 / g, more preferably 3.5 to 50.0 m 2 / g, still more preferably 4.0 to 50.0 m 2 / g, still more preferably 4.
  • the method for producing a polishing composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7> which is 1 to 50.0 m 2 / g, and more preferably 4.1 to 25.0 m 2 / g; ⁇ 9>
  • the method for producing a polishing liquid composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8> including a step of producing a filtration filter containing the cationized diatomaceous earth; ⁇ 10>
  • the concentration of the polyvalent amine compound in the aqueous solution of the polyvalent amine compound in the cationization treatment is 0.05 to 10.0% by weight, preferably 0.1 to 5.0% by weight, more preferably
  • the method for producing a polishing composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9> which is 0.5 to 2.0% by weight; ⁇ 11>
  • the ratio (weight ratio) of the amount of the polyvalent amine compound to be used and the amount of diatomaceous earth is 1/500 to 1 / (weight ratio of the polyvalent amine
  • the polishing according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10> which is 1, preferably 1/200 to 1/2, more preferably 1/100 to 1/3, and even more preferably 1/10 to 1/4.
  • a method for producing a liquid composition; ⁇ 12> content of diatomite which has been cationized in the filtration filter 0.001 g / cm 2 or more, preferably 0.005 g / cm 2 or more, more preferably 0.01 g / cm 2 or more, more preferably 0.02 g / cm 2 or more, even more preferably 0.04 g / cm 2 or more, even more preferably 0.05 g / cm 2 or more, even more preferably 0.1 g / cm 2 or more, and / or, 1 g / cm 2 or less, preferably 0.8 g / cm 2 or less, more preferably 0.6 g / cm 2 or less, further preferably 0.4 g / cm 2 or less, and even more preferably 0.2 g / cm 2 or less.
  • the average particle diameter of primary particles of colloidal silica in the silica particle dispersion is 1 to 50 nm, preferably 5 to 50 nm, more preferably 10 to 50 nm, still more preferably 18 to 50 nm, and still more preferably 18
  • polishing liquid composition manufactured by the manufacturing method in any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>; ⁇ 18> A filtration filter comprising diatomaceous earth that has been cationized using a polyvalent amine compound having 9 to 200 cationic groups in the molecule; ⁇ 19>
  • the number of the cationic groups in the polyvalent amine compound is 10 or more, preferably 11 or more, more preferably 12 or more, still more preferably 20 or more, still more preferably 40 or more, and / or 150 or less, preferably 100 or less, more preferably 100 or less, even more preferably 60 or less, even more preferably 50 or less, and / or 10 to 150,
  • the filtration filter according to any one of ⁇ 18> to ⁇ 22>, which is ⁇ 3.2 ⁇ m, still more preferably 1.0 to 3.2 ⁇ m, and even more preferably 2.0 to 3.2 ⁇ m; ⁇ 24>
  • the integrated pore volume of 0.15 ⁇ m or less by the nitrogen adsorption method of the diatomaceous earth is 0.3 mL / g or more, preferably 0.35 mL / g or more, more preferably 0.4 mL / g or more, and / Or 100 mL / g or less, preferably 50 mL / g or less, more preferably 10 mL / g or less, even more preferably 1 mL / g or less, even more preferably 0.8 mL / g or less, and / or 0.
  • the filtration filter according to any one of ⁇ 18> to ⁇ 23>, which is g; ⁇ 25>
  • the BET specific surface area of the diatomaceous earth is 3.5 m 2 / g or more, preferably 4.0 m 2 / g or more, more preferably 4.1 m 2 / g or more, and / or 1000.0 m 2.
  • / g or less preferably 100.0 m 2 / g or less, more preferably 50.0 m 2 / g or less, still more preferably 25.0 m 2 / g or less, and / or 3.5 to 1000.0 m 2. / g, preferably 3.5 to 100.0 m 2 / g, more preferably 3.5 to 50.0 m 2 / g, still more preferably 4.0 to 50.0 m 2 / g, still more preferably 4.
  • the filtration filter according to any one of ⁇ 18> to ⁇ 24> which is 1 to 50.0 m 2 / g, and even more preferably 4.1 to 25.0 m 2 / g; ⁇ 26>
  • the filtration filter according to any one of ⁇ 18> to ⁇ 25> comprising a step of producing a filtration filter containing the cationized diatomaceous earth; ⁇ 27>
  • the concentration of the polyvalent amine compound in the aqueous solution of the polyvalent amine compound in the cationization treatment is 0.05 to 10.0% by weight, preferably 0.1 to 5.0% by weight, more preferably
  • the filtration filter according to any one of ⁇ 18> to ⁇ 26> which is 0.5 to 2.0% by weight; ⁇ 28>
  • the ratio (weight ratio) of the amount of the polyvalent amine compound to be used and the amount of diatomaceous earth is 1/500 to 1 / (weight).

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Abstract

研磨後の被研磨物のスクラッチ及びパーティクルを低減できる研磨液組成物の製造方法の提供。一次粒子の平均粒子径が1~100nmのコロイダルシリカを含有するシリカ粒子分散液をろ過フィルターでろ過処理することを含む研磨液組成物の製造方法であって、前記ろ過フィルターは、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含む、研磨液組成物の製造方法。

Description

研磨液組成物の製造方法
 本発明は、研磨液組成物の製造方法及び該製造方法により製造される研磨液組成物に関する。
 近年のメモリーハードディスクドライブには、高容量・小型化が求められ、記録密度を上げるために磁気ヘッドの浮上量を低下させて、単位記録面積を小さくすることが求められている。それに伴い、磁気ディスク用基板の製造工程においても研磨後に要求される表面品質は年々厳しくなってきている。即ち、ヘッドの低浮上化に応じて、表面粗さ、微小うねり、ロールオフ及び突起を低減する必要があり、単位記録面積の減少に応じて、許容される基板面当たりのスクラッチ数は少なく、その大きさと深さはますます小さくなってきている。
 また、半導体分野においても、高集積化と高速化が進んでおり、特に高集積化では配線の微細化が要求されている。その結果、半導体基板の製造プロセスにおいては、フォトレジストに露光する際の焦点深度が浅くなり、より一層の表面平滑性が望まれている。
 このような要求に対して、表面平滑性の向上を目的に、被研磨物の表面に生じる傷(スクラッチ)の低減を図るべく、遠心分離や多段ろ過を用いて粗大粒子数を低減した研磨液組成物及びその製造方法が提案されている(例えば、特許文献1及び2)。また、シリカゾルを正のゼータ電位を有するフィルターに通過させる研磨用シリカゾルの製造方法が提案されている(例えば、特許文献3)。
特開2006-075975号公報 特開2006-136996号公報 特開2010-95568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、基板表面のスクラッチのみならず、基板表面のパーティクルをも低減する必要がある。また、従来の方法では、研磨材分散液原料を遠心分離や多段ろ過で処理する必要があるため、生産時間が長く、高コストとなる。
 したがって、本発明は、研磨後の基板表面のスクラッチ及びパーティクルを低減できる研磨液組成物の製造方法であって、生産性に優れる製造方法を提供する。
 本発明は、一態様において、一次粒子の平均粒子径が1~100nmのコロイダルシリカを含有するシリカ粒子分散液をろ過フィルターでろ過処理する工程を含む研磨液組成物の製造方法であって、前記ろ過フィルターが分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含む、研磨液組成物の製造方法に関する。
 また、本発明は、その他の態様において、前記本発明の製造方法により製造される又はされ得る研磨液組成物に関する。
 また、本発明は、さらにその他の態様において、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含むろ過フィルターに関する。

 本発明によれば、研磨後の基板表面のスクラッチ及びパーティクルを低減できる研磨液組成物を製造できる。また、本発明によれば、好ましくは、シリカ粒子分散液中の粗大粒子及び澱を効果的に除去することができるから、前記研磨液組成物の生産時間の短縮及び/又はコスト低減、すなわち、粗大粒子及び澱の効果的な除去による研磨液組成物の生産性向上が可能である。
 本発明は、研磨液組成物中の粗大粒子及び澱がパーティクル及びスクラッチの原因であり、さらに、所定の多価アミン化合物でカチオン化処理した珪藻土をろ過助剤として用いたフィルターでろ過処理することにより効果的に研磨液組成物中の粗大粒子及び澱を除去できる、という知見に基づく。
 すなわち、本発明は、一態様において、一次粒子の平均粒子径が1~100nmのコロイダルシリカを含有するシリカ粒子分散液をろ過フィルターでろ過処理することを含む研磨液組成物の製造方法であって、前記ろ過フィルターは分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含む、研磨液組成物の製造方法に関する。
 本発明の製造方法で製造された研磨液組成物を、例えば、高密度化又は高集積化用の精密部品基板の研磨工程に用いると、微細なスクラッチ及びパーティクルを効果的に低減でき、且つ、表面性状に優れた高品質のメモリーハードディスク基板及び半導体素子用基板等の精密部品基板を経済的に製造することができうる。
 本発明の製造方法により研磨後の基板表面のスクラッチ及びパーティクルを低減できる研磨液組成物を経済的に製造できる理由、すなわち、研磨液組成物に使用されるシリカ粒子分散液中の粗大粒子及び澱を効果的に除去できる理由は明らかではないが、以下のように考えられる。まず、本発明の効果は、特定のカチオン性基を有する多価アミン化合物で珪藻土を処理した場合に発現する。また、本発明の効果が一般的に凝集体等の除去に優位と考えられる静電的な相互作用に主に起因するとは考えられない。なぜなら、表面電位が正であっても効果が一様とならないからである。そうすると、本発明の効果の発現は、多価アミン化合物による珪藻土の表面電位の調整(例えば、ゼータ電位を正にする)によるのみとは考えられず、以下のような作用機構が働いているものと推定される。すなわち、珪藻土を含有するフィルターのケーク層内部で、数十μmの珪藻土により形成される粒子間や二次凝集体のサブミクロン間隙や珪藻土粒子自体に存在するサブミクロン小孔により、パーティクルの原因となるシリカ粒子の凝集体等の粗大粒子及び澱が除去される。そして、珪藻土が所定数のカチオン性基を有する多価アミン化合物でカチオン化処理された場合、多価アミン化合物が珪藻土に吸着し、その結果、シリカ粒子との相互作用が強くなり、特にシリカ粒子の凝集体のような大きな粒子はケーク層内に滞留して、微細なシリカ粒子のみが通過し、パーティクルの原因となるシリカ粒子の凝集体等の粗大粒子及び澱のより少ない良好なコロイダルシリカが得られる。多価アミンのカチオン性基の数が所定の下限より多ければ、珪藻土を処理した多価アミンが脱落してろ液側に混じることを抑制でき、ろ液中で多価アミン分子がコロイダル粒子に吸着し、コロイダル粒子間の相互作用が強くなりろ液中で新たな二次凝集体を形成し、パーティクルの原因となることを抑制できる。又、逆に多価アミンのカチオン性基の数が所定の上限より少なければ、多価アミン処理された珪藻土のケーク層内部でのコロイダル粒子との相互作用が強くなりすぎて閉塞が起こり、ろ過速度が著しく低下すること抑制でき、また、大きな間隙等からシリカ粒子凝集体が片流れによってろ過漏れを起こしてろ液に混じりパーティクルの原因となることを抑制できると推定される。本発明の効果発現は、所定の多価アミンのカチオン基数を有する化合物によって、珪藻土とシリカ粒子間の相互作用を制御し、ろ過効率を向上させた結果得られたものと推定される。但し、本発明はこれらの推定に限定されなくてもよい。
 本明細書において「粗大粒子」とは、粒径0.5μm以上の粗大なコロイダルシリカ粒子であり、研磨液組成物(被処理研磨液組成物を含む)中の粗大粒子数は、後述の実施例に記載のPSS社製「アキュサイザー780APS」により定量評価することができ、0.45μmフィルターによる通液量によっても間接的に評価することができる。なお、本明細書中、研磨液組成物中のコロイダルシリカ粒子とは、一次粒子のみならず、一次粒子が凝集した凝集粒子をも含むものとする。また、本明細書において「澱」とは、50~500nmのシリカ凝集体であり、後述するΔCV値や研磨評価により澱の量を間接的に評価することができる。
 本明細書において「スクラッチ」とは、特に、メモリーハードディスク基板又は半導体素子用基板において、高密度化又は高集積化に重要となる物性であり、深さが1nm以上、100nm未満、幅が5nm以上、500nm未満、長さが100μm以上の基板表面の微細な傷である。このスクラッチは、後述の実施例に記載の光学式全面欠陥検査機(OSA6100:KLA-Tencor製)で検出することができ、スクラッチ本数として定量評価できる。さらに原子間力顕微鏡(AFM)を用いて深さと幅を計測することができる。
 本明細書において「パーティクル」とは、基板上の突起物であり、高密度化又は高集積化の障害となり得るものである。研磨後の基板上のパーティクルは、後述の実施例に記載の光学式全面欠陥検査機(OSA6100:KLA-Tencor製)による測定でパーティクル数として定量評価できる。パーティクル部分を走査型電子顕微鏡(SEM)で分析することで、突起物の材質(シリカ、アルミナ、チタニア、Fe化合物(ステンレス)、有機物、ニッケル化合物(NiP研磨くず、水酸化ニッケル等))の同定が可能である。さらに原子間力顕微鏡(AFM)を用いて突起物の長さと幅を計測することができる。
 [研磨液組成物の製造方法]
 本発明の研磨液組成物の製造方法(以下「本発明の製造方法」ともいう。)は、一次粒子の平均粒子径が1~100nmのコロイダルシリカを含有するシリカ粒子分散液(以下「被処理シリカ粒子分散液」ともいう。)を、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含むろ過フィルター(以下「珪藻土含有フィルター」ともいう。)でろ過処理すること(以下「ろ過処理(1)」ともいう。)を含む。
 [ろ過処理(1)]
 本明細書において「ろ過処理(1)」とは、本発明の製造方法における前記被処理シリカ粒子分散液を前記珪藻土含有フィルターでろ過することを含むろ過処理をいう。本明細書において「珪藻土含有フィルター」とは、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理をされた珪藻土を含むろ過フィルターをいう。すなわち、前記珪藻土含有フィルターは、前記カチオン化処理を施された珪藻土をろ過助剤として含むろ過フィルターである。前記珪藻土含有フィルターの一実施形態として、前記カチオン化処理をされた珪藻土を用いて作製されたろ過フィルターが挙げられる。また、前記珪藻土含有フィルターのその他の実施形態として、珪藻土を含むろ過フィルターに前記多価アミン化合物を通液させることにより前記カチオン化処理をしたろ過フィルターが挙げられる。
 したがって、本発明はその他の態様において、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いて珪藻土をカチオン化処理することを含むろ過フィルターの製造方法に関する。本発明のろ過フィルター製造方法は、前記カチオン化処理された珪藻土をろ過助剤として使用することを含むことが好ましく、具体的には、前記カチオン化処理をされた珪藻土を用いてろ過フィルターを作製すること、或いは、珪藻土を含むろ過フィルターに前記多価アミン化合物を通液させることにより前記カチオン化処理を行ってろ過フィルターを作製することが好ましい。
 また、本発明はさらにその他の態様において、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土をろ過助剤として含むろ過フィルターに関する。前記カチオン化処理は下記カチオン化処理と同様に行うことができる。
 [カチオン化処理]
 本明細書において「カチオン化処理」とは、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物と珪藻土とを接触し、珪藻土表面に該多価アミン化合物を吸着させて前記珪藻土をカチオン化することを含む処理をいう。前記カチオン化処理によりカチオン化された珪藻土が、前記珪藻土含有フィルターにおけるろ過助剤となる。前記カチオン化処理の一実施形態として、珪藻土をろ過フィルター内に配置する前及び/又はその後に、前記珪藻土と前記多価アミン化合物とを接触させて、前記珪藻土をカチオン化することを含む。なお、本明細書において「カチオン化」とは、前記多価アミン化合物が珪藻土表面に吸着し、元の珪藻土表面の電位より高い値になることを意味しており、必ずしも、正電荷を持つこと、すなわち、ゼータ電位が正の値を示すこと、を意味するものではない。珪藻土のカチオン化は、処理された珪藻土のゼータ電位を測定することにより確認することができる。
 前記カチオン化処理された珪藻土のゼータ電位は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは-10mV以上、より好ましくは0mV以上、さらに好ましくは10mV以上、さらにより好ましくは15mV以上であり、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは50mV以下、より好ましくは40mV以下、さらに好ましくは30mV以下、さらにより好ましくは25mV以下である。したがって、前記ゼータ電位は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは-10mV~50mV、より好ましくは0mV~40mV、さらに好ましくは0mV~30mV、さらにより好ましくは10mV~30mV、さらにより好ましくは15mV~25mVである。
 前記カチオン化処理の具体的な方法として、前記多価アミン化合物の水溶液に珪藻土を加え、撹拌・混合したのち、濾材の上に珪藻土のプレコート層を形成することで前記カチオン化処理を施した珪藻土を得る方法が挙げられる。また、前記カチオン化処理の具体的なその他の方法として、珪藻土を含むろ過フィルターに、前記多価アミン化合物の水溶液を循環させながら通液する方法が挙げられる。
 前記カチオン化処理における前記多価アミン化合物の水溶液中の多価アミン化合物の濃度は、多価アミン化合物が珪藻土表面に効率よく吸着する観点から、好ましくは0.05~10.0重量%、より好ましくは0.1~5.0重量%、さらに好ましくは0.5~2.0重量%である。
 前記カチオン化処理において、使用する前記多価アミン化合物の量と珪藻土の量の比率(重量比)は、珪藻土粒子の表面積にもよるが、多価アミン化合物が珪藻土表面に効率よく吸着する観点から、(多価アミン化合物の重量/珪藻土の重量)として、好ましくは1/500~1/1、より好ましくは1/200~1/2、さらに好ましくは1/100~1/3、さらにより好ましくは1/10~1/4である。
 本発明の製造方法は、一実施形態において、前記カチオン化処理を行うことを含んでもよい。すなわち、本発明の製造方法は、一実施形態において、前記カチオン化処理を行って前記珪藻土含有フィルターを準備すること、前記珪藻土含有フィルターを用いて前記ろ過処理(1)を行うこと、及び、前記ろ過処理(1)で得られたシリカ粒子を使用することを含む、研磨液組成物の製造方法である。
 [珪藻土]
 前記カチオン化処理の処理対象である珪藻土は、海洋産、淡水産の珪藻由来のものが挙げられるが、スクラッチ及びパーティクル低減の観点から海洋産の珪藻土が好ましい。また珪藻土の形状も円盤状、舟形、紡錘形、棒状などさまざまのものが挙げられる。スクラッチ及びパーティクル低減の観点からは、前記珪藻土を粉砕し、必要に応じて分級し、650~1350℃の範囲で焼成したものが好ましい。また、生産性(ろ過通液速度)向上の観点から、焼成の際、食塩などのアルカリ金属及びアルカリ土類金属の塩化物、又は硼砂、硝酸ナトリウム、アルカリその他の熔融剤を5重量%程度添加して得られた珪藻土を使用してもよい。
 前記珪藻土は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、水銀圧入法による平均細孔径が0.1~3.5μmが好ましく、より好ましくは0.1~3.4μm、さらに好ましくは0.2~3.3μm、さらにより好ましくは0.2~3.2μm、さらにより好ましくは1.0~3.2μm、さらにより好ましくは2.0~3.2μmである。なお、本発明において「水銀圧入法による平均細孔径」とは、ろ過助剤粒子の容積基準の細孔径の平均値であり、実施例に記載の方法により測定することができる。
 前記珪藻土のBET比表面積は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、3.5m/g以上が好ましく、より好ましくは4.0m/g以上、さらに好ましくは4.1m/g以上である。また、研磨液組成物の生産性向上の観点から、前記比表面積は、好ましくは1000.0m/g以下、より好ましくは100.0m/g以下、さらに好ましくは50.0m/g以下、さらにより好ましくは25.0m/g以下である。したがって、前記比表面積は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは3.5~1000.0m/g、より好ましくは3.5~100.0m/g、さらに好ましくは3.5~50.0m/g、さらにより好ましくは4.0~50.0m/g、さらにより好ましくは4.1~50.0m/g、さらにより好ましくは4.1~25.0m/gである。なお、珪藻土のBET比表面積は、実施例に記載の方法により求めることができる。
 前記珪藻土のレーザー平均粒径は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは1~30μm、より好ましくは1~20μm、さらに好ましくは1~18μm、さらにより好ましくは1~16μm、さらにより好ましくは1~15μm、さらにより好ましくは5~15μm、さらにより好ましくは10~15μmである。ここで、珪藻土のレーザー平均粒径とは、レーザー式粒度分布測定装置により測定された珪藻土粒子の平均粒径であり、実施例に記載の方法により測定することができる。
 前記珪藻土の窒素吸着法よる0.15μm以下の積算細孔容積は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは0.3mL/g以上、より好ましくは0.35mL/g以上、さらに好ましくは0.4mL/g以上である。また、前記積算細孔容積は、研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは100mL/g以下、より好ましくは50mL/g以下、さらに好ましくは10mL/g以下、さらにより好ましくは1mL/g以下、さらにより好ましくは0.8mL/g以下である。したがって、前記積算細孔容積は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは0.3~100mL/g、より好ましくは0.35~50mL/g、さらに好ましくは0.4~10mL/g、さらに好ましくは0.4~1mL/g、さらに好ましくは0.4~0.8mL/gである。ここで、珪藻土の窒素吸着法による0.15μm以下の積算細孔容積とは、窒素吸着法による珪藻土の容積基準の細孔分布における0.15μm以下の細孔容積の総和であり、具体的には、実施例に記載の方法により求めることができる。
 [多価アミン化合物]
 前記カチオン化処理で前記珪藻土を処理するのに用いる多価アミン化合物は、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物である。
 前記カチオン性基としては、1級アミン(-NH)、2級アミン(-NH-)、3級アミン(>N-)及び4級アンモニウム(>N<)等が挙げられる。珪藻土に適度な帯電性を付与して澱を効率的に除去し、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点から、前記カチオン性基は、1級アミン(-NH)、2級アミン(-NH-)及び/又は3級アミン(>N-)が好ましい。
 前記多価アミン化合物における前記カチオン性基の数は、珪藻土に適度な帯電性を付与して粗大粒子及び澱を効率的に除去し、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点、研磨液組成物の生産性を向上させる観点、多価アミン化合物が過度に吸着して、ろ過効率を低下させることを防止する観点から、9以上であり、好ましくは10以上、より好ましくは11以上、さらに好ましくは12以上、さらにより好ましくは20以上、さらにより好ましくは40以上であり、同様の観点から、200以下であり、好ましくは150以下、より好ましくは100以下、さらに好ましくは100以下、さらにより好ましくは60以下、さらにより好ましくは50以下である。したがって、前記多価アミン化合物における前記カチオン性基の数は、珪藻土に適度な帯電性を付与して粗大粒子及び澱を効率的に除去し、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点、研磨液組成物の生産性を向上させる観点、多価アミン化合物が過度に吸着して、ろ過効率を低下させることを防止する観点から、9~200であり、好ましくは10~150、より好ましくは11~100、さらに好ましくは12~60、さらにより好ましくは20~50、さらにより好ましくは40~50である。なお、前記カチオン性基の数は平均の値であり、例えば高分子化合物の場合、数平均分子量を単量体の分子量で除することで求めることができる。
 前記多価アミン化合物は、アミノ基を有する高分子化合物(高分子アミン化合物)が好ましい。前記多価アミン化合物の具体例としては、ポリアルキレンイミン、ポリジアリルアミン、ポリジアリルジアルキルアンモニウム塩、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン等が挙げられる。なかでも、珪藻土に適度な帯電性を付与して粗大粒子及び澱を効率的に除去し、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点から、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミンが好ましく、ポリアルキレンイミンがより好ましい。ポリアルキレンイミンとしては、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリブタジエンイミン等が挙げられるが、同様の観点から、ポリエチレンイミンが好ましい。 
 前記多価アミン化合物(例えば、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン)の数平均分子量は、珪藻土に適度な帯電性を付与して粗大粒子及び澱を効率的に除去し、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点並びに研磨液組成物の生産性を向上する観点、多価アミン化合物が過度に吸着して、ろ過効率を低下させることを防止する観点から、400以上が好ましく、より好ましくは450以上、さらに好ましくは500以上、さらにより好ましくは550以上、さらにより好ましくは1000以上、さらにより好ましくは1500以上であり、同様の観点から、9000以下が好ましく、より好ましくは8000以下、さらに好ましくは6000以下、さらにより好ましくは4000以下、さらにより好ましくは3000以下、さらにより好ましくは2500以下である。したがって、前記多価アミン化合物(例えば、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン)の数平均分子量は、珪藻土に適度な帯電性を付与して粗大粒子及び澱を効率的に除去し、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点並びに研磨液組成物の生産性を向上する観点から、400~9000が好ましく、より好ましくは400~8000、さらに好ましくは450~6000、さらにより好ましくは500~4000、さらにより好ましくは550~3000、さらにより好ましくは550~2500、さらにより好ましくは1000~2500、さらにより好ましくは1500~2500である。なお、多価アミン化合物の数平均分子量は沸点上昇法により測定された値であり、下記の方法により求めることができる。 
 前記多価アミン化合物の数平均分子量のうち、例えばポリアルキレンイミンの数平均分子量は、例えば以下のようにして算出できる。水等のポリアルキレンイミンを溶解可能な溶媒にポリアルキレンイミンを溶解した希薄溶液を調製する。調製した希薄溶液の沸点を測定し、純溶媒からの沸点上昇Δθを求める。得られたΔθを用い、下記式より数平均分子量Mを算出する。
M=K(1000w)/Δθw
ここで、wは用いた溶媒の質量、wは溶解したポリアルキレンイミンの質量、Kは溶媒のモル沸点上昇定数である。水の場合K=0.515であり、その他の溶媒を用いる場合は、例えば、化学便覧 基礎編II 改訂4版 (編者:社団法人日本化学会、丸善(株)発行、1993年)が参照される。
 [珪藻土含有フィルター]
 前記ろ過処理(1)で使用される珪藻土含有フィルターは、前記カチオン化処理をされた珪藻土(以下「カチオン化処理済珪藻土」ともいう。)をフィルター表面及び/又はフィルター内部に含有するものであれば特に制限されない。スクラッチ及びパーティクル低減の観点から、フィルター目開きが前記カチオン化処理済珪藻土の平均粒径の1/10以下であることが好ましく、1/20以下がより好ましく、1/30以下がさらに好ましい。前記ろ過処理(1)では、前記珪藻土のプレコートにさらにボディーフィードを組み合わせて用いてもよい。
 前記珪藻土含有フィルターの目開きは、フィルターからの珪藻土の漏洩防止の観点、ろ過精度の向上の観点から、10μm以下が好ましく、より好ましくは5μm以下、さらに好ましくは3μm以下、さらにより好ましくは2μm以下、さらにより好ましくは1μm以下である。また、フィルター通液速度向上の観点から、前記目開きは、0.1μm以上が好ましく、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.3μm以上、さらにより好ましくは0.5μm以上である。したがって、前記目開きは、好ましくは0.1~10μm、より好ましくは0.2~5μm、さらに好ましくは0.3~3μm、さらにより好ましくは0.5~2μm、さらにより好ましくは0.5~1μmである。
 前記珪藻土含有フィルターにおける前記珪藻土又は前記カチオン化処理済珪藻土の含有量(g/cm)は、フィルターの有効ろ過面積あたりのカチオン化処理済珪藻土の重量(g/cm)で表される。前記含有量は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点並びに研磨液組成物の生産性向上の観点から、好ましくは0.001g/cm以上、より好ましくは0.005g/cm以上、さらに好ましくは0.01g/cm以上、さらにより好ましくは0.02g/cm以上、さらにより好ましくは0.04g/cm以上、さらにより好ましくは0.05g/cm以上、さらにより好ましくは0.1g/cm以上である。また、ろ過速度向上の観点からは、好ましくは1g/cm以下、より好ましくは0.8g/cm以下、さらに好ましくは0.6g/cm以下、さらにより好ましくは0.4g/cm以下、さらにより好ましくは0.2g/cm以下である。したがって、前記珪藻土又は前記カチオン化処理済珪藻土の含有量は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点、研磨液組成物の生産性向上の観点並びにろ過速度向上の観点から、好ましくは0.001~1g/cm、より好ましくは0.005~0.8g/cm、さらに好ましくは0.01~0.6g/cm、さらにより好ましくは0.02~0.4g/cm、さらにより好ましくは0.04~0.2g/cm、さらにより好ましくは0.05~0.2g/cm、さらにより好ましくは0.1~0.2g/cmである。
 前記珪藻土含有フィルター内のろ過助剤は、前記カチオン化処理済珪藻土を含み、実質的に前記カチオン化処理済珪藻土からなることが好ましい。また、本発明の効果を妨げない範囲において、前記珪藻土含有フィルターには、前記カチオン化処理済珪藻土以外のろ過助剤を含有してもよく、前記カチオン化処理済珪藻土以外の物質を含有してもよい。
 前記珪藻土以外のろ過助剤としては、例えば、パーライト、セルロース、活性炭等が挙げられる。フィルターからの珪藻土の漏洩防止の観点から、セルロース、パーライトが好ましい。
 前記珪藻土含有フィルターのフィルター材料としては、ろ紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、セルロースアセテート、ナイロン、ポリカーボネート、テフロン(登録商標)などのプラスティック、セラミック、金属メッシュ等が挙げられるが、スクラッチ及びパーティクル低減の観点から、ろ紙、プラスティックが好ましく、ろ紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、セルロースアセテート、ナイロンがより好ましく、ろ紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがさらに好ましく、ろ紙がさらにより好ましい。
 前記珪藻土含有フィルターの形状は特に限定されないが、取り扱い易さ、スクラッチ及びパーティクル低減の観点から、シート型、円筒型、円盤型、折込型が好ましく、シート型、円盤型、折込型がより好ましく、円盤型、折込型がさらに好ましい。
 [被処理シリカ粒子分散液]
 前記ろ過処理(1)において前記珪藻土含有フィルターでろ過処理する対象である被処理シリカ粒子分散液は、一次粒子の平均粒子径が1~100nmのコロイダルシリカを含有するシリカ粒子分散液である。
 前記被処理シリカ粒子分散液中のコロイダルシリカの一次粒子の平均粒子径は、スクラッチを低減する観点及びパーティクルを低減する観点から、1~100nmであり、好ましくは1~50nm、より好ましくは5~50nm、さらに好ましくは10~50nm、さらにより好ましくは18~50nm、さらにより好ましくは18~30nmである。又、研磨速度を向上させる観点からは、1~50nmが好ましく、より好ましくは3~50nm、さらに好ましくは5~40nm、さらに好ましくは5~30nm、さらにより好ましくは10~30nmである。ここで、コロイダルシリカの一次粒子の平均粒子径は、実施例に記載の方法により測定される値である。
 前記被処理シリカ粒子分散液中のコロイダルシリカの含有量は、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点並びに生産性を向上する観点から、好ましくは1~50重量%、より好ましくは10~45重量%、さらに好ましくは10~40重量%、さらにより好ましくは20~40重量%、さらにより好ましくは30~40重量%である。
 前記被処理シリカ粒子分散液のpHは、粗大粒子の発生抑制及びコロイダルシリカの安定性向上の観点から、好ましくは9~11、より好ましくは9.2~10.8、さらに好ましくは9.4~10.6、さらにより好ましくは、9.5~10.5である。前記被処理シリカ粒子分散液のpHは、公知のpH調整剤によって調整することができる。好ましいpH調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドが挙げられる。
 前記被処理シリカ粒子分散液中のコロイダルシリカは、例えば、珪酸水溶液から生成させる製法によって得ることができる。また、これら研磨粒子を官能基で表面修飾あるいは表面改質したもの、界面活性剤や他の研磨材で複合粒子化したもの等も用いることができる。
 前記被処理シリカ粒子分散液は、一実施形態において、実質的にコロイダルシリカ及び水から構成されうる。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。本実施形態では、前記ろ過処理(1)の後に得られるシリカ粒子組成物に研磨液組成物に配合され得る他の成分(後述)を添加して研磨液組成物とすることができる。また、前記被処理シリカ粒子分散液は、その他の実施形態において、研磨液組成物に配合され得る他の成分の全部又は一部を含んでいてもよい。前記被処理シリカ粒子分散液が研磨液組成物に配合され得る他の成分を全て含む場合、前記ろ過処理(1)で得られるろ液をそのまま研磨液組成物又はその濃縮物とすることができる。
 [ろ過処理(1)の実施形態]
 前記ろ過処理(1)における前記珪藻土含有フィルターによる前記被処理シリカ粒子分散液のろ過の条件は、特に限定されないが、ろ過精度向上と生産性向上の両立の観点から、ろ過時の差圧は、0.01~10MPaが好ましく、0.05~1MPaがより好ましく、0.05~0.5MPaがさらに好ましく、0.05~0.2MPaがさらに好ましい。前記珪藻土含有フィルターの段数は、ろ過精度向上と生産性向上の両立の観点から、1~5段が好ましく、1~3段がより好ましく、1~2段がさらに好ましい。ろ過速度は、ろ過精度向上と生産性向上の両立の観点から、0.1~30L/(分・m)が好ましく、0.5~20L/(分・m)がより好ましく、1~10L/(分・m)がさらに好ましく、1~5L/(分・m)がさらに好ましい。
 前記ろ過処理(1)では、一実施形態として、研磨液組成物の製造に従来から用いられているデプス型フィルターやプリーツ型フィルターをさらに組み合わせて使用することが、スクラッチ及びパーティクル低減の観点から好ましい。
 前記ろ過処理(1)の方式としては、繰り返しろ過する循環式でもよく、1パス方式でもよい。また、1パス方式を繰り返すバッチ式を用いてもよい。通液方法は、加圧するために、循環式では好ましくはポンプが用いられ、1パス方式ではポンプを用いる他に、タンクに空気圧等を導入することでフィルター入口圧力の変動幅が小さい加圧ろ過法を用いることが出来る。
 前記ろ過処理(1)において、前記デプス型フィルターやプリーツ型フィルターを用いる他、一般的な分散あるいは粒子除去工程を設けてもよい。例えば、高速分散装置や高圧ホモジナイザー等の高圧分散装置を用いた分散法や、遠心分離装置等による沈降法も利用できる。これらを用いて処理する場合、それぞれ単独で処理しても2種以上を組み合わせて処理しても良く、組み合わせの処理順序についても何ら制限はない。また、その処理条件や処理回数についても、適宜選択して使用することができる。
 [研磨液組成物]
 本発明の製造方法は、好ましくは、前記ろ過処理(1)をされたシリカ粒子を使用して研磨液組成物を製造することを含む。本発明の製造方法で製造される、或いは製造されうる研磨液組成物(以下「本発明の研磨液組成物」ともいう。)は、一実施形態において、コロイダルシリカ及び水に加え、後述する酸若しくはその塩又はアルカリ、及び/又は酸化剤を含む形態が挙げられる。但し、本発明の研磨液組成物はこれらの組成に限定されず、他の成分を含んでもよい。
 〔コロイダルシリカの含有量〕
 被研磨物を研磨する際の本発明の研磨液組成物中のコロイダルシリカの含有量は、研磨速度を向上させる観点から、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上、さらに好ましくは3重量%以上、さらに好ましくは5重量%以上であり、また、経済的に表面品質を向上させる観点から、好ましくは20重量%以下、より好ましくは15重量%以下、さらに好ましくは13重量%以下、さらにより好ましくは10重量%以下、さらにより好ましくは7重量%以下である。従って、研磨速度を向上させ、且つ経済的に表面品質を向上させる観点からは、好ましくは0.5~20重量%、より好ましくは1~15重量%、さらに好ましくは3~13重量%、さらにより好ましくは5~10重量%、さらにより好ましくは5~7重量%である。
 〔水〕
 本発明の研磨液組成物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。本発明の研磨液組成物中の水の含有量は、100重量%から研磨材及び他の成分を除いた残部に相当し、60~99重量%が好ましく、80~97重量%がより好ましい。
 〔pH〕
 本発明の研磨液組成物のpHは、研磨対象によって適宜調節すればよいが、研磨に使用する場合、pHは0.1~7.0で使用することが好ましい。アルカリ性においては、酸性に比べてスクラッチが発生しやすい傾向にある。その発生機構は明らかではないが、研磨粒子同士が表面電荷によって強く反発し合うアルカリ性雰囲気下では、研磨液組成物中に含有される研磨一次粒子の凝集物あるいは粗大研磨一次粒子が研磨部において密な充填ができずに、研磨圧力下で局部荷重を受けやすくなるためと推定される。pHは、被研磨物の種類や要求特性に応じて決定することが好ましく、被研磨物の材質が金属材料では、研磨速度を向上させる観点から、pHは、好ましくは6.0以下、より好ましくは5.0以下、さらに好ましくは4.0以下、さらにより好ましくは3.0以下、さらにより好ましくは2.0以下である。また、人体への影響を低減する観点及び研磨装置の腐食を防止する観点から、好ましくは0.5以上、より好ましくは1.0以上、さらに好ましくは1.2以上である。特に、ニッケル-リン(Ni-P)メッキされたアルミニウム合金基板のように被研磨物の材質が金属材料の精密部品用基板においては、研磨速度を向上させる観点、人体への影響を低減する観点及び研磨装置の腐食を防止する観点から、pHは、0.5~6.0が好ましく、より好ましくは1.0~5.0、さらに好ましくは1.2~4.0、さらにより好ましくは1.2~3.0、さらにより好ましくは1.2~2.0である。
 〔酸、アルカリ〕
 本発明の研磨液組成物は、研磨速度向上の観点から、酸若しくはその塩、又はアルカリを含んでもよい。前記酸及びその塩としては、具体的には、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又はそれらの塩、2-アミノエチルホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン-1,1-ジホスホン酸、エタン-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1-ヒドロキシ-1,1-ジホスホン酸、エタン-1-ヒドロキシ-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1,2-ジカルボキシ-1,2-ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2-ホスホノブタン-1,2-ジカルボン酸、1-ホスホノブタン-2,3,4-トリカルボン酸、α-メチルホスホノコハク酸等の有機ホスホン酸又はそれらの塩、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸等のアミノカルボン酸又はそれらの塩、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸等のカルボン酸又はそれらの塩などが挙げられる。中でもスクラッチを低減する観点から、本発明の研磨液組成物は、無機酸又は有機ホスホン酸及びそれらの塩を含むことが好ましい。
 前記無機酸又はそれらの塩の中では、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸又はそれらの塩がより好ましく、前記有機ホスホン酸又はそれらの塩の中では、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)又はそれらの塩がより好ましい。これらは単独で又は2種類以上を混合して用いてもよい。
 前記酸の塩としては、特に限定はなく、具体的には、金属、アンモニア、アルキルアミンとの塩が挙げられる。金属の具体的な例としては、周期律表(長周期型)の1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、6A、7A又は8族に属する金属が挙げられる。スクラッチを低減する観点から、アンモニア又は1A族に属する金属が好ましい。
 本発明の研磨液組成物中における前記酸及びその塩の含有量は、研磨速度向上、及び研磨後の基板表面のスクラッチ及びパーティクル低減の観点から、0.001~5重量%が好ましく、より好ましくは0.01~4重量%であり、さらに好ましくは0.05~3重量%、さらにより好ましくは0.1~2.0重量%、さらにより好ましくは0.1~1.0重量%である。
 〔酸化剤〕
 本発明の研磨液組成物は、研磨速度向上の観点から、酸化剤を含有することが好ましい。本発明の研磨液組成物に使用できる酸化剤としては、研磨速度を向上させる観点から、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類、硝酸類、硫酸類等が挙げられる。
 前記過酸化物としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム等が挙げられ、過マンガン酸又はその塩としては、過マンガン酸カリウム等が挙げられ、クロム酸又はその塩としては、クロム酸金属塩、重クロム酸金属塩等が挙げられ、ペルオキソ酸又はその塩としては、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸金属塩、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸等が挙げられ、酸素酸又はその塩としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム等が挙げられ、金属塩類としては、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、硝酸鉄(III)、クエン酸鉄(III)、硫酸アンモニウム鉄(III)等が挙げられる。
 好ましい酸化剤としては、過酸化水素、硝酸鉄(III)、過酢酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、硫酸鉄(III)及び硫酸アンモニウム鉄(III)等が挙げられる。より好ましい酸化剤としては、表面に金属イオンが付着せず汎用に使用され安価であるという観点から過酸化水素が挙げられる。これらの酸化剤は、単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。
 前記研磨液組成物中における前記酸化剤の含有量は、研磨速度向上の観点から、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、さらに好ましくは0.1重量%以上であり、基板の表面粗さ低減の観点から、好ましくは4重量%以下、より好ましくは2重量%以下、さらに好ましくは1重量%以下である。従って、表面品質を保ちつつ研磨速度を向上させるためには、上記含有量は、好ましくは0.01~4重量%、より好ましくは0.05~2重量%、さらに好ましくは0.1~1重量%である。
 〔その他の成分〕
 また、前記研磨液組成物には、必要に応じて他の成分を配合することができる。例えば、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、界面活性剤等が挙げられる。
 本発明の研磨液組成物の0.45μmフィルター通液量は、スクラッチ及びパーティクル低減の観点から、25mL以上であることが好ましく、30mL以上がより好ましく、50mL以上がさらに好ましく、100mL以上がさらにより好ましく、200mL以上がさらにより好ましく、300mL以上がさらにより好ましく、400mL以上がさらにより好ましい。ここで、研磨液組成物の0.45μmフィルター通液量とは、実施例に記載の方法により測定することができる。
 また、本発明の研磨液組成物における粗大粒子の含有量は、スクラッチ低減の観点から、好ましくは0.5万~10万個/mL、より好ましくは0.5万~5万個/mL、さらに好ましくは0.5万~4万個/mL、さらにより好ましくは0.5万~3万個/mLである。ここで、研磨液組成物における粗大粒子の含有量は、実施例に記載の方法により測定される。
 また、本発明の研磨液組成物のΔCV値は、スクラッチ及びパーティクルを低減する観点及び生産性を向上させる観点から、好ましくは0.1~10%、より好ましくは0.1~5%、さらに好ましくは0.1~4%、さらにより好ましくは0.1~3%、さらにより好ましくは0.1~2%、さらにより好ましくは0.5~2%である。研磨液組成物のΔCV値と、粗大粒子や澱に由来すると考えられるコロイダルシリカ凝集体(非球状粒子)の含有量との間には相関関係があるため、研磨液組成物のΔCV値を前記所定範囲にすることで、研磨後のスクラッチ及びパーティクルを低減できると考えられる。
 ここで、本明細書において研磨液組成物のΔCV値とは、研磨液組成物に使用されるシリカ粒子分散液について、動的光散乱法による検出角30度(前方散乱)の散乱強度分布に基づく測定で得られる、標準偏差を平均粒径で除して100を掛けた変動係数の値(CV30)と、検出角90度(側方散乱)の散乱強度分布に基づく測定で得られる、標準偏差を平均粒径で除して100を掛けた変動係数の値(CV90)との差(ΔCV=CV30-CV90)であり、具体的には実施例に記載の方法により求めることができる。
 動的光散乱法では、原理的に200nm以下の真球状粒子分散溶液を測定した場合、散乱強度分布は検出角に関係なくほぼ一定の結果が得られるため測定結果は検出角に依存しない。しかし、非球状粒子を含む真球状粒子分散溶液の動的光散乱の散乱強度分布は非球状粒子の存在により検出角によって大きく変化し、低角の検出角ほど散乱強度分布は分布がブロードになる。そのため、動的光散乱の散乱強度分布の測定結果は検出角に依存することとなり、「動的光散乱法により測定される散乱強度分布の角度依存性」の指標の1つであるΔCV値を測定することで、球状粒子分散溶液中に存在するわずかな非球状粒子を測定できると考えられる。なお、本発明はこれらのメカニズムに限定されない。
 本明細書において「散乱強度分布」とは、動的光散乱法(DLS:Dynamic Light Scattering)又は準弾性光散乱(QLS:Quasielastic Light Scattering)により求められるサブミクロン以下の粒子の3つの粒径分布(散乱強度、体積換算、個数換算)のうち散乱強度の粒径分布のことをいう。散乱強度分布については、特開2010-170650を参考にすることができる。
 [研磨方法]
 本発明の製造方法にて得られた研磨液組成物は、例えば、不織布の有機高分子系研磨布等(研磨パッド)と被研磨基板との間に供給され、即ち、研磨液組成物が研磨パッドを貼り付けた研磨盤で挟み込まれた基板研磨面に供給され、所定の圧力の下で研磨盤及び/又は基板を動かすことにより、基板に接触しながら研磨する工程に用いられる。この研磨によりスクラッチ及びパーティクルの発生を顕著に抑えることができる。したがって、本発明は、さらにその他の態様において、基板の研磨方法であって、本発明の研磨液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして研磨することを含む基板の研磨方法に関する。
 [基板の製造方法]
 本発明の研磨液組成物は、特に精密部品用基板の製造に好適である。例えば磁気ディスク、光磁気ディスク等の磁気記録媒体の基板、光ディスク、フォトマスク基板、光学レンズ、光学ミラー、光学プリズム、半導体基板などの精密部品基板の研磨に適している。半導体基板の製造においては、シリコンウエハ(ベアウエハ)のポリッシング工程、埋め込み素子分離膜の形成工程、層間絶縁膜の平坦化工程、埋め込み金属配線の形成工程、埋め込みキャパシタ形成工程等において本発明の製造方法にて得られた研磨液組成物を用いることができる。
 本発明の研磨液組成物は、ポリッシ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等にも同様に適用することができる。
 本発明の研磨液組成物を用いる好適な被研磨物の材質としては、例えばシリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属若しくは半金属、又はこれらの合金、ガラス、ガラス状カーボン、アモルファスカーボン等のガラス状物質、アルミナ、二酸化珪素、窒化珪素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられる。これらの中でも、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅等の金属及びこれらの金属を主成分とする合金を含有する被研磨物に好適である。例えば、Ni-Pメッキされたアルミニウム合金基板や結晶化ガラス、アモルファスガラス等のガラス基板により適しており、Ni-Pメッキされたアルミニウム合金基板が更に適している。
 被研磨物の形状には特に制限は無く、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に本発明の研磨液組成物は用いられる。中でも、ディスク状の被研磨物の研磨に優れている。
 基板の製造工程において、複数の研磨工程がある場合、2工程目以降に本発明の製造方法にて得られた研磨液組成物を用いるのが好ましく、スクラッチ及びパーティクルを顕著に低減し、優れた表面平滑性を得る観点から、仕上げ研磨工程に用いられるのがより好ましい。仕上げ研磨工程とは、複数の研磨工程がある場合、少なくとも一つの最後の研磨工程を指す。
 その際、前工程の研磨材や研磨液組成物の混入を避けるために、それぞれ別の研磨機を使用してもよく、またそれぞれ別の研磨機を使用した場合では、各工程毎に基板を洗浄することが好ましい。なお、研磨機は、特に限定されない。このようにして製造された基板は、スクラッチ及びパーティクルが顕著に低減されており、且つ表面平滑性に優れたものである。即ち、研磨後の表面粗さ(AFM-Ra)は、例えば0.1nm以下、好ましくは0.09nm以下、より好ましくは0.08nm以下である。
 また、製造された基板はスクラッチ及びパーティクルが極めて少ないものである。従って、該基板が、例えば、メモリーハードディスク基板である場合には、記録密度750GB/Disk(3.5インチ)、さらには1TB/Disk(3.5インチ)のものにも対応することができる。
 1.[被処理シリカ分散液]
 被処理シリカ分散液として、表1のコロイダルシリカ分散液A~Cを用いた。コロイダルシリカの一次粒子の平均粒子径、ΔCV値、粗大粒子量、0.45μmフィルター通液量は、以下のように測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 〔コロイダルシリカの一次粒子の平均粒子径の測定方法〕
 まず、コロイダルシリカ分散液を固形分で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する。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のpHを3.0に調整する。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する。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おこない、pHが4.0から9.0まで変化するときに要した標準溶液の量(g)(A)を読み取る。同時に空試験をおこない、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)を読み取る。そして、下記計算式により平均粒子径(nm)を算出する。
平均粒子径(nm)=3100÷26.5×(A-B)÷試料採取量(g)
 〔ΔCV値の測定方法〕
 測定試料は、ろ過助剤を含むフィルターでろ過処理する前(又は後)のコロイダルシリカ分散液を、硫酸(和光純薬工業社製 特級)、HEDP(1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、サーモスジャパン製)、過酸化水素水(旭電化製 濃度:35重量%)をイオン交換水で希釈した水溶液に添加し、これらを混合した後に1.20μmフィルター(ザルトリウス社製 Minisart 17593)でろ過して調製した。コロイダルシリカ、硫酸、HEDP、過酸化水素の含有量は、それぞれ、5重量%、0.4重量%、0.1重量%、0.4重量%とした。得られた測定試料20mLを専用の21φ円筒セルに入れて、大塚電子社製動的光散乱装置DLS-6500にセットした。同装置に添付された説明書に従い、200回積算した際の検出角90度におけるCumulant法によって得られる散乱強度分布の面積が全体の50%となる粒径を求めた。また、検出角90度におけるコロイダルシリカのCV値(CV90)を、上記測定法に従って測定した散乱強度分布における標準偏差を前記粒径で除して100をかけた値として算出した。前記CV90の測定法と同様に、検出角30度におけるコロイダルシリカのCV値(CV30)を測定し、CV30からCV90を引いた値を求め、シリカ粒子のΔCV値とした。ΔCV値が小さいほど澱の量が少ないと考えられる。
 (DLS-6500の測定条件)
検出角:90°
Sampling time         :  4(μm)
Correlation Channel   :  256(ch)
Correlation Method    :  TI
Sampling temperature  :  26.0(℃)
検出角:30°
Sampling time         :  10(μm)
Correlation Channel   :  1024(ch)
Correlation Method    :  TI
Sampling temperature  :  26.0(℃)
 〔粗大粒子量の測定方法〕
 測定試料は、ろ過助剤を含むフィルターでろ過処理する前(又は後)のコロイダルシリカ分散液を6mLのシリンジで下記測定機器に注入し、粗大粒子量を測定した。
・測定機器:PSS社製「アキュサイザー780APS」
・インジェクション・ループ・ボリューム(Injection Loop Volume):1mL
・フローレート(Flow Rate):60mL/min
・データ・コレクション・タイム(Data Collection Time):60 sec
・チャンネル数(Number Channels):128
 〔フィルター通液量の測定方法〕
 測定試料は、ろ過助剤を含むフィルターでろ過処理する前(又は後)のコロイダルシリカ分散液を所定のフィルター(アドバンテック社製 親水性PTFE0.45μmフィルター、型式:25HP045AN、)で、エアー圧力0.30MPaの一定圧力の下でフィルターに通液させ、フィルターが閉塞するまでの通液量を求めた。0.45μmフィルター通液量が大きいほど、粗大粒子数が少ないと考えられる。
 2.[ろ過助剤含有フィルター]
 下記及び表2に示すろ過助剤a~eに対してカチオン化処理を施し或いは施さず用いてろ過助剤含有フィルターを作製し、下記の条件で前記被処理シリカ分散液をろ過処理した。ろ過助剤のレーザー平均粒径、BET比表面積、平均細孔径及び、0.15μm以下の積算細孔容積の測定は以下のように測定した。また、ろ過助剤含有フィルターの作製は以下のように行った。
 〔ろ過助剤〕
a:ラジオライト No.300(珪藻土、昭和化学工業製)
b:ロカヘルプ 4109(パーライト、三井金属工業製)
c:ARBOCEL BE600/10TG(セルロース、東亞化成製)
d:Celpure P65(珪藻土、SIGMA-ALDRICH社製)
e:Celite500 fine(珪藻土、SIGMA-ALDRICH社製)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 〔ろ過助剤のレーザー平均粒径の測定方法〕
 各ろ過助剤をレーザー回折/散乱式粒度分布計(商品名LA-920、堀場製作所製)で測定して得られた体積基準のメジアン径として得られた値をレーザー平均粒径とした。
 〔ろ過助剤のBET比表面積の測定方法〕
 精秤した約1gの各ろ過助剤をASAP2020(株式会社島津製作所社製、比表面積・細孔分布測定装置)にセットし、多点法でBET比表面積を測定し、BET定数Cが正になる範囲で値を導出した。なお、試料の前処理は、10℃/分で昇温し、60℃になった時点で60℃に保持して500μmHgまで脱気を行ない、さらに500μmHgに保持して10℃/分で昇温させ、100℃としその後2時間保持させて行った。
 〔ろ過助剤の平均細孔径の測定方法〕
 精秤した約0.2gの各ろ過助剤を5cc粉末用測定セルに入れ、Auto PoreIV-9500(島津製作所社製 水銀圧入法 細孔分布測定装置)にセットした。パソコンでアプリケーション(AutoPoreIV-9500 ver1.07)を立上げ、Sample Information(測定したろ過助剤の重量)、Analysis Condition(wを選択)、Penetrometer Property(セル重量)、Report condition(Standardを選択)に必要事項を入力し、下記条件で測定を行った。低圧部、高圧部の順に測定を行い、自動的にMedian Pore Diameter (Volume)(μm)と各Pore Size Diameter(μm)に対するLog Differencial Pore Volume(mL/g)の結果を得た。そして、Median Pore Diameter (Volume)をろ過助剤の平均細孔径(μm)とした。
 (測定条件)
測定セル:Micromeritics社製 5cc-Powder(08-0444)
測定方式:圧力制御方式(圧力テーブルモード)
  Low Pressure equlibrium time 5secs、
  High pressure equilibrium time 5secs
Hgに関するパラメータ:接触角:130°、表面張力:485 dynes/cm
Stem  Volume  Used:100%以下で約50%にサンプル量を調整
 〔0.15μm以下の積算細孔容積の測定方法〕
 ろ過助剤の0.15μm以下の積算細孔容積は、窒素吸着法により測定した。具体的には、精秤した約1gの各ろ過助剤をASAP2020(株式会社島津製作所社製、比表面積・細孔分布測定装置)にセットし、窒素吸着等温線からBJH法のHalsey式により求めた0.15μm以下の細孔容積の総和を、0.15μm以下の積算細孔容積とした。なお試料の前処理は、10℃/分で昇温させ100℃で2時間保持させて行った。また、60℃の時点で500μmHgまで脱気を行なった。
 〔ろ過助剤を含有するフィルターの作製〕
 イオン交換水200gに前記ろ過助剤a~eを10g加え、マグネチックスターラーで撹拌・混合し、ろ過助剤の水分散液を得た。次に、90mmφの平板型SUS製ハウジング(住友3M社製INLET90-TL)にろ紙(No.5A:アドバンテック社製)をセットし、0.1MPa以下の圧力でろ過助剤の水分散液を加圧ろ過して濾紙上にろ過助剤の均一なケーク層を形成させた後、1~2Lのイオン交換水で洗浄し、ろ過助剤ケーク層(プレコート層)を形成し、フィルターを作成した。
 〔カチオン化処理及びカチオン化処理済ろ過助剤含有フィルターの作製〕
 下記表3記載の多価カチオン化合物(多価アミン化合物)の1重量%(有効分換算)水溶液200gに前記ろ過助剤a~eを10g加え、マグネチックスターラーで撹拌・混合し、ろ過助剤の水分散液を得た。次に、90mmφの平板型SUS製ハウジング(住友3M社製INLET90-TL)にろ紙(No.5A:アドバンテック社製)をセットし、0.1MPa以下の圧力でろ過助剤の水分散液を加圧ろ過して濾紙上にろ過助剤の均一なケーク層を形成させた後、1~2Lのイオン交換水で洗浄し、カチオン化処理済ろ過助剤のケーク層(プレコート層)を形成し、フィルターを作成した。
 〔ろ過助剤のゼータ電位の測定方法〕
 前記ろ過助剤ケーク層及び前記カチオン化処理で得られたろ過助剤ケーク層をイオン交換水に分散し、2重量%のろ過助剤水分散液を調製した。2重量%ろ過助剤水分散液のpHを水酸化ナトリウム水溶液あるいは塩酸で10に調整し、ゼータ電位測定装置Zeta Probe(Colloidal Dynamics社製)を用いて測定した。前記ゼータ電位測定装置でゼータ電位を測定する際は、同一試料で、少なくとも3回測定を行い、それらの平均値をゼータ電位とした。
 3.[ろ過処理]
 〔コロイダルシリカのろ過条件〕
 作製した前記ろ過助剤含有フィルターを乾燥させずに洗浄水で濡れたままの状態で、0.1MPaの圧力で前記コロイダルシリカ分散液A~CをpH10、1L/(分・m)で加圧ろ過し、研磨液組成物に使用するためのろ過済みコロイダルシリカ分散液(実施例1~8、比較例1~5及び参考例1~7)を得た。ただし、ろ過初期に流出するコロイダルシリカ分散液はフィルター中の水で希釈されるため、100mL分は廃棄した。これらのろ過済みコロイダルシリカ分散液(実施例1~8、比較例1~5及び参考例1~7)の0.45μmフィルター通液量及びΔCV値を上述の条件で測定した。実施例1~4、比較例1及び参考例1~7の0.45μmフィルター通液量及びΔCV値の測定結果を下記表3に示す。また、実施例2、5~8、比較例1~5の0.45μmフィルター通液量の測定結果及びフィルター通液量の改善倍率(カチオン化処理ありの実施例/カチオン化処理なしの比較例)を下記表4に示す。
 4.[研磨液組成物の調製]
 イオン交換水1733gに、硫酸を有効分で8g、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸を有効分で1g、過酸化水素を有効分で8g添加、混合した水溶液に、撹拌下、前記ろ過助剤を含有するフィルターでろ過したろ過済みコロイダルシリカ分散液を250g(有効分で100g)添加して、実施例1~8、比較例1~5及び参考例1~7の研磨液組成物を調製した(pH1.3)。得られた研磨液組成物の各成分濃度は、硫酸0.4重量%、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸0.05重量%、過酸化水素を0.4重量%、コロイダルシリカ5.0重量%である。 
 5.[研磨液組成物を用いた基板の研磨]
 上記のように調製した実施例1~4、比較例1及び参考例1~7の研磨液組成物を用いて被研磨基板の研磨を行い、研磨後の基板のスクラッチ数及びパーティクル数を評価した。実施例1~4、比較例1及び参考例1~7の評価結果を下記表3に示す。被研磨基板として、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、AFM-Raが5~15Åとした、厚さ1.27mmの外径95mmφで内径25mmφのNi-Pメッキアルミニウム合金基板を用いた。研磨条件、スクラッチ及びパーティクルの測定方法は以下のとおりである。
 〔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:32.5回転/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
・投入した基板の枚数:10枚
 〔洗浄条件〕
 研磨した基板をヒカリ社製Sub基板洗浄機にて以下の工程で洗浄し、評価用基板とした。
(1)US(超音波)浸漬洗浄 (950kHz)
(2)スクラブ洗浄 スポンジブラシ3段
(3)USシャワー洗浄 (950kHz)
(4)スピンリンス
(5)スピンドライ
 〔スクラッチの測定条件〕
・測定機器:KLA-Tencor社製Candela OSA6100
・評価:研磨試験を行って得られた評価用基板の中、無作為に4枚を選択し、各々の基板を10000rpmにてレーザーを照射してスクラッチを測定した。その4枚の基板の各々両面にあるスクラッチ数(本)の合計を8で除して、基板面当たりのスクラッチ数を算出した。
 〔パーティクルの測定条件〕
・測定機器:KLA-Tencor社製Candela OSA6100
・評価:研磨試験を行って得られた評価用基板の中、無作為に4枚を選択し、その4枚の基板の各々両面にあるパーティクル数(個)の合計を8で除して、基板面当たりのパーティクル数を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

 上記表3に示すとおり、実施例1~4で得られた研磨液組成物に使用するためのろ過済みコロイダルシリカ分散液は、比較例1及び参考例1~7で得られたろ過済みコロイダルシリカ分散液に比べて、0.45μmフィルターの通液量が顕著に増加しており、さらにこれらろ過済みコロイダルシリカ分散液を使用した研磨液組成物はスクラッチ及びパーティクルを効果的に低減できることが示された。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 上記表4に示すとおり、実施例2、5、6で得られたコロイダルシリカ分散液A、B、Cのろ過済み分散液は、比較例1,2,3で得られたろ過済みコロイダルシリカ分散液に比べて、それぞれ、0.45μmフィルターの通液量が顕著に増加した。したがって、平均粒径の異なる被処理シリカ分散液に対してもろ過助剤含有フィルターのカチオン化処理により、ろ過精度を向上できることが示された。なお、0.45μmフィルターの通液量が増加したろ過済みコロイダルシリカ分散液を使用した研磨液組成物は、スクラッチ及びパーティクルが低減することがわかっている。
 また、上記表4に示すとおり、実施例7、8で得られたろ過済みコロイダルシリカ分散液は、比較例4,5で得られたろ過済みコロイダルシリカ分散液に比べて、0.45μmフィルターの通液量が顕著に増加しており、物性の異なるろ過助剤(珪藻土)に対してもろ過助剤含有フィルターのカチオン化処理により、ろ過精度を向上できることが示された。なお、0.45μmフィルターの通液量が増加したろ過済みコロイダルシリカ分散液を使用した研磨液組成物は、スクラッチ及びパーティクルが低減することがわかっている。
 本発明の製造方法により製造される研磨液組成物は、例えば、高密度化又は高集積化用の精密部品基板の研磨工程に用いることができる。
 本発明は、下記の態様に関し得る;
<1>一次粒子の平均粒子径が1~100nmのコロイダルシリカを含有するシリカ粒子分散液をろ過フィルターでろ過処理する工程を含む研磨液組成物の製造方法であって、
前記ろ過フィルターは、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含む、研磨液組成物の製造方法;
<2>前記多価アミン化合物における前記カチオン性基の数が、10以上、好ましくは11以上、より好ましくは12以上、さらに好ましくは20以上、さらにより好ましくは40以上であり、及び/又は、150以下、好ましくは100以下、より好ましくは100以下、さらに好ましくは60以下、さらにより好ましくは50以下であり、及び/又は、10~150、好ましくは11~100、より好ましくは12~60、さらに好ましくは20~50、さらにより好ましくは40~50である、<1>記載の研磨液組成物の製造方法;
<3>前記多価アミン化合物が、アミノ基を有する高分子化合物であり、好ましくはポリアルキレンイミン、ポリジアリルアミン、ポリジアリルジアルキルアンモニウム塩、ポリアリルアミン、及びポリビニルアミンからある群から選択され、より好ましくはポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン、さらに好ましくはポリアルキレンイミンである、<1>又は<2>記載の研磨液組成物の製造方法;
<4>前記ポリアルキレンイミンが、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、又はポリブタジエンイミンであり、好ましくはポリエチレンイミンである、<3>記載の研磨液組成物の製造方法;
<5>前記多価アミン化合物の数平均分子量が、400~9000である、<1>から<4>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<6>前記珪藻土の水銀圧入法による平均細孔径が、0.1~3.5μm、好ましくは0.1~3.4μm、より好ましくは0.2~3.3μm、さらに好ましくは0.2~3.2μm、さらにより好ましくは1.0~3.2μm、さらにより好ましくは2.0~3.2μmである、<1>から<5>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<7>前記珪藻土の窒素吸着法による0.15μm以下の積算細孔容積が、0.3mL/g以上、好ましくは0.35mL/g以上、さらに好ましくは0.4mL/g以上であり、及び/又は、100mL/g以下、好ましくは50mL/g以下、より好ましくは10mL/g以下、さらに好ましくは1mL/g以下、さらにより好ましくは0.8mL/g以下であり、及び/又は、0.3~100mL/g、より好ましくは0.35~50mL/g、さらに好ましくは0.4~10mL/g、さらに好ましくは0.4~1mL/g、さらに好ましくは0.4~0.8mL/gである、<1>から<6>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<8>前記珪藻土のBET比表面積が、3.5m/g以上、好ましくは4.0m/g以上、より好ましくは4.1m/g以上であり、及び/又は、1000.0m/g以下、好ましくは100.0m/g以下、より好ましくは50.0m/g以下、さらに好ましくは25.0m/g以下であり、及び/又は、3.5~1000.0m/g、好ましくは3.5~100.0m/g、より好ましくは3.5~50.0m/g、さらに好ましくは4.0~50.0m/g、さらにより好ましくは4.1~50.0m/g、さらにより好ましくは4.1~25.0m/gである、<1>から<7>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<9>前記カチオン化処理された珪藻土を含むろ過フィルターを製造する工程を含む、<1>から<8>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<10>前記カチオン化処理における前記多価アミン化合物の水溶液中の多価アミン化合物の濃度が、0.05~10.0重量%、好ましくは0.1~5.0重量%、より好ましくは0.5~2.0重量%である、<1>から<9>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<11>前記カチオン化処理において、使用する前記多価アミン化合物の量と珪藻土の量の比率(重量比)が、(多価アミン化合物の重量/珪藻土の重量)として、1/500~1/1、好ましくは1/200~1/2、より好ましくは1/100~1/3、さらに好ましくは1/10~1/4である、<1>から<10>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<12>前記ろ過フィルターにおけるカチオン化処理された珪藻土の含有量が、0.001g/cm以上、好ましくは0.005g/cm以上、より好ましくは0.01g/cm以上、さらに好ましくは0.02g/cm以上、さらにより好ましくは0.04g/cm以上、さらにより好ましくは0.05g/cm以上、さらにより好ましくは0.1g/cm以上であり、及び/又は、1g/cm以下、好ましくは0.8g/cm以下、より好ましくは0.6g/cm以下、さらに好ましくは0.4g/cm以下、さらにより好ましくは0.2g/cm以下であり、及び/又は、0.001~1g/cm、好ましくは0.005~0.8g/cm、より好ましくは0.01~0.6g/cm、さらに好ましくは0.02~0.4g/cm、さらにより好ましくは0.04~0.2g/cm、さらにより好ましくは0.05~0.2g/cm、さらにより好ましくは0.1~0.2g/cmである、<1>から<11>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<13>前記シリカ粒子分散液中のコロイダルシリカの一次粒子の平均粒子径が、1~50nm、好ましくは5~50nm、より好ましくは10~50nm、さらに好ましくは18~50nm、さらにより好ましくは18~30nmである、<1>から<12>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<14>前記シリカ粒子分散液中のコロイダルシリカの含有量が、1~50重量%、好ましくは10~45重量%、より好ましくは10~40重量%、さらに好ましくは20~40重量%、さらにより好ましくは30~40重量%である、<1>から<13>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<15>前記シリカ粒子分散液のpHが、好ましくは9~11、より好ましくは9.2~10.8、さらに好ましくは9.4~10.6、さらにより好ましくは、9.5~10.5である、<1>から<14>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<16>前記ろ過処理に、前記ろ過フィルターに加え、デプス型フィルター及び/又はプリーツ型フィルターをさらに組み合わせて使用する<1>から<15>のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法;
<17><1>から<16>のいずれかに記載の製造方法により製造される研磨液組成物;
<18>分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含む、ろ過フィルター;
<19>前記多価アミン化合物における前記カチオン性基の数が、10以上、好ましくは11以上、より好ましくは12以上、さらに好ましくは20以上、さらにより好ましくは40以上であり、及び/又は、150以下、好ましくは100以下、より好ましくは100以下、さらに好ましくは60以下、さらにより好ましくは50以下であり、及び/又は、10~150、好ましくは11~100、より好ましくは12~60、さらに好ましくは20~50、さらにより好ましくは40~50である、<18>記載のろ過フィルター;
<20>前記多価アミン化合物が、アミノ基を有する高分子化合物であり、好ましくはポリアルキレンイミン、ポリジアリルアミン、ポリジアリルジアルキルアンモニウム塩、ポリアリルアミン、及びポリビニルアミンからある群から選択され、より好ましくはポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン、さらに好ましくはポリアルキレンイミンである、<18>又は<19>記載のろ過フィルター;
<21>前記ポリアルキレンイミンが、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、又はポリブタジエンイミンであり、好ましくはポリエチレンイミンである、<20>記載のろ過フィルター;
<22>前記多価アミン化合物の数平均分子量が、400~9000である、<18>から<21>のいずれかに記載のろ過フィルター;
<23>前記珪藻土の水銀圧入法による平均細孔径が、0.1~3.5μm、好ましくは0.1~3.4μm、より好ましくは0.2~3.3μm、さらに好ましくは0.2~3.2μm、さらにより好ましくは1.0~3.2μm、さらにより好ましくは2.0~3.2μmである、<18>から<22>のいずれかに記載のろ過フィルター;
<24>前記珪藻土の窒素吸着法による0.15μm以下の積算細孔容積が、0.3mL/g以上、好ましくは0.35mL/g以上、さらに好ましくは0.4mL/g以上であり、及び/又は、100mL/g以下、好ましくは50mL/g以下、より好ましくは10mL/g以下、さらに好ましくは1mL/g以下、さらにより好ましくは0.8mL/g以下であり、及び/又は、0.3~100mL/g、より好ましくは0.35~50mL/g、さらに好ましくは0.4~10mL/g、さらに好ましくは0.4~1mL/g、さらに好ましくは0.4~0.8mL/gである、<18>から<23>のいずれかに記載のろ過フィルター;
<25>前記珪藻土のBET比表面積が、3.5m/g以上、好ましくは4.0m/g以上、より好ましくは4.1m/g以上であり、及び/又は、1000.0m/g以下、好ましくは100.0m/g以下、より好ましくは50.0m/g以下、さらに好ましくは25.0m/g以下であり、及び/又は、3.5~1000.0m/g、好ましくは3.5~100.0m/g、より好ましくは3.5~50.0m/g、さらに好ましくは4.0~50.0m/g、さらにより好ましくは4.1~50.0m/g、さらにより好ましくは4.1~25.0m/gである、<18>から<24>のいずれかに記載のろ過フィルター;
<26>前記カチオン化処理された珪藻土を含むろ過フィルターを製造する工程を含む、<18>から<25>のいずれかに記載のろ過フィルター;
<27>前記カチオン化処理における前記多価アミン化合物の水溶液中の多価アミン化合物の濃度が、0.05~10.0重量%、好ましくは0.1~5.0重量%、より好ましくは0.5~2.0重量%である、<18>から<26>のいずれかに記載のろ過フィルター;
<28>前記カチオン化処理において、使用する前記多価アミン化合物の量と珪藻土の量の比率(重量比)が、(多価アミン化合物の重量/珪藻土の重量)として、1/500~1/1、好ましくは1/200~1/2、より好ましくは1/100~1/3、さらに好ましくは1/10~1/4である、<18>から<27>のいずれかに記載のろ過フィルター;
<29>前記ろ過フィルターにおけるカチオン化処理された珪藻土の含有量が、0.001g/cm以上、好ましくは0.005g/cm以上、より好ましくは0.01g/cm以上、さらに好ましくは0.02g/cm以上、さらにより好ましくは0.04g/cm以上、さらにより好ましくは0.05g/cm以上、さらにより好ましくは0.1g/cm以上であり、及び/又は、1g/cm以下、好ましくは0.8g/cm以下、より好ましくは0.6g/cm以下、さらに好ましくは0.4g/cm以下、さらにより好ましくは0.2g/cm以下であり、及び/又は、0.001~1g/cm、好ましくは0.005~0.8g/cm、より好ましくは0.01~0.6g/cm、さらに好ましくは0.02~0.4g/cm、さらにより好ましくは0.04~0.2g/cm、さらにより好ましくは0.05~0.2g/cm、さらにより好ましくは0.1~0.2g/cmである、<18>から<28>のいずれかに記載のろ過フィルター。

Claims (9)

  1. 一次粒子の平均粒子径が1~100nmのコロイダルシリカを含有するシリカ粒子分散液をろ過フィルターでろ過処理する工程を含む研磨液組成物の製造方法であって、
    前記ろ過フィルターは、分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含む、研磨液組成物の製造方法。
  2. 前記多価アミン化合物が、ポリアルキレンイミンである、請求項1記載の研磨液組成物の製造方法。
  3. 前記多価アミン化合物の数平均分子量が、400~9000である、請求項1又は2記載の研磨液組成物の製造方法。
  4. 前記珪藻土の水銀圧入法による平均細孔径が、0.1~3.5μmである、請求項1から3いずれかに記載の研磨液組成物の製造方法。
  5. 前記珪藻土の窒素吸着法による0.15μm以下の積算細孔容積が、0.3mL/g以上である、請求項1から4いずれかに記載の研磨液組成物の製造方法。
  6. 前記珪藻土のBET比表面積が、4.0m/g以上である、請求項1から5いずれかに記載の研磨液組成物の製造方法。
  7. 前記カチオン化処理された珪藻土を含むろ過フィルターを製造する工程を含む、請求項1から6いずれかに記載の研磨液組成物の製造方法。
  8. 請求項1から7いずれかに記載の製造方法により製造される研磨液組成物。
  9. 分子内に9~200のカチオン性基を有する多価アミン化合物を用いてカチオン化処理された珪藻土を含む、ろ過フィルター。
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