JP6552245B2 - Polishing composition and method for producing polished article - Google Patents
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Description
本発明は、研磨用組成物および研磨物の製造方法に関する。 The present invention relates to a polishing composition and a method for producing a polished article.
従来、金属や半金属、非金属、その酸化物等の材料表面に対して、研磨用組成物を用いた研磨加工が行われている。上記研磨用組成物としては、一般に、研磨対象物の材質や研磨目的等に応じた砥粒を含むものが用いられる。砥粒を含む研磨用組成物に関する技術文献として、特許文献1〜4が挙げられる。 Conventionally, a polishing process using a polishing composition is performed on the surface of a material such as a metal, a semimetal, a nonmetal, or an oxide thereof. As the polishing composition, generally used is a composition containing abrasive grains according to the material of the object to be polished and the purpose of polishing. Patent documents 1-4 are mentioned as technical literature about a constituent for polish containing an abrasive grain.
ところで、例えば磁気ディスク基板の研磨においては、高容量化のため、より高品質な表面に仕上げることが要求されており、従来は問題とされてこなかったレベルでの欠陥抑制が求められている。そこで、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含む研磨用組成物による研磨後の表面を詳細に解析したところ、上記研磨後の表面において検出される欠陥のなかに、該表面に付着した微小なフィルム状物質を原因とするものが含まれていることが明らかになった。このフィルム状物質は、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカにおいて、該コロイダルシリカの原料に由来して不可避的に含まれることが判明している。また、上記フィルム状物質の構成材料は、少量のアルカリ金属を含有し得るシリケート化合物であることが判明している。 By the way, for example, in the polishing of a magnetic disk substrate, it is required to finish the surface with higher quality for higher capacity, and defect suppression at a level which has not been considered as a problem conventionally is required. Therefore, when the surface after polishing by the polishing composition containing colloidal silica derived from the alkali silicate-containing liquid was analyzed in detail, among the defects detected on the surface after polishing, the fine particles attached to the surface It became clear that the cause was caused by various film-like substances. It has been found that this film-like substance is inevitably contained in the colloidal silica derived from the alkali silicate-containing liquid derived from the raw material of the colloidal silica. Further, it has been found that the constituent material of the film-like substance is a silicate compound that can contain a small amount of alkali metal.
ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカ(以下「シリカS」ともいう。)を使用しなければ、上記フィルム状物質の付着による欠陥が生じることはない。そこで、シリカSに代えて、他の製造方法(ケイ酸アルカリ含有液を原料に用いない製造方法)により得られたシリカ粒子を用いることが考えられる。しかし、そのようなシリカ粒子は概して高価である。また、シリカSには種々の特性(例えば、平均粒子径や粒子形状等)を有するものがあり、他の製造方法で得られたシリカ粒子では代替できないものもある。 Unless colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid (hereinafter also referred to as “silica S”) is used, defects due to adhesion of the film-like substance do not occur. Then, it is possible to replace with silica S and to use the silica particle obtained by the other manufacturing method (The manufacturing method which does not use the alkali-silicate containing liquid as a raw material). However, such silica particles are generally expensive. Further, some silica S have various characteristics (for example, average particle diameter, particle shape, etc.), and some silica particles obtained by other production methods cannot be substituted.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを用いて、より高品質の表面を実現し得る研磨用組成物を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、上記研磨用組成物を用いる研磨物の製造方法および研磨方法を提供することである。関連する他の目的は、上記フィルム状物質の付着を防止するフィルム状物質付着防止剤、該フィルム状物質付着防止剤を用いる欠陥低減方法および研磨物の製造方法を提供することである。 This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the polishing composition which can implement | achieve a higher quality surface using the colloidal silica originating in the alkali silicate containing liquid. . Another object of the present invention is to provide a method for producing a polishing product and a polishing method using the polishing composition. Another related object is to provide a film-like substance adhesion preventing agent for preventing the film-like substance from adhering, a defect reducing method using the film-like substance adhesion preventing agent, and a method for producing a polished article.
この明細書によると、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカと、水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤と、を含む研磨用組成物が提供される。このようなフィルム状物質付着防止剤(以下「防止剤B」ともいう。)を含む研磨用組成物によると、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカ(シリカS)を利用し、かつフィルム状物質の付着による欠陥が抑制された高品質の表面を実現することができる。 According to this specification, there is provided a polishing composition comprising colloidal silica derived from an alkali silicate-containing solution, and a film-like substance anti-adhesion agent having a silica adsorption rate AS in water of 20% or more. According to a polishing composition containing such a film-like substance adhesion inhibitor (hereinafter also referred to as "inhibitor B"), colloidal silica (silica S) derived from an alkali silicate-containing liquid is used, and a film-like form It is possible to realize a high-quality surface in which defects due to material adhesion are suppressed.
ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様によると、上記フィルム状物質付着防止剤は、ポリオキシエチレン鎖と、該ポリオキシエチレン鎖の末端にエーテル結合した末端基とを有するポリオキシエチレン誘導体を含む。このような研磨用組成物によると、フィルム状物質の付着による欠陥を効果的に抑制することができる。上記ポリオキシエチレン誘導体は、上記ポリオキシエチレン鎖のエチレンオキサイド付加モル数が6〜20であることが好ましい。また、上記末端基は、炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基であることが好ましい。上記末端基の炭素数は1〜20であることが好ましい。 According to a preferred embodiment of the polishing composition disclosed herein, the film-like substance adhesion preventing agent is a polyoxyethylene having a polyoxyethylene chain and an end group ether-bonded to the end of the polyoxyethylene chain. Including derivatives. According to such a polishing composition, defects due to adhesion of a film-like substance can be effectively suppressed. The polyoxyethylene derivative preferably has 6 to 20 moles of ethylene oxide added in the polyoxyethylene chain. Moreover, it is preferable that the said end group is a hydrocarbon group or a halogenated hydrocarbon group. The terminal group preferably has 1 to 20 carbon atoms.
上記フィルム状物質付着防止剤のHLB値は11以上であることが好ましい。上記フィルム状物質付着防止剤を含む研磨用組成物は分散性が高い傾向がある。したがって、研磨対象物に対する研磨作用を効果的に発揮することができ、かつフィルム状物質の付着が防止された高品質な表面を効率よく得ることができる。 The HLB value of the film-like substance adhesion inhibitor is preferably 11 or more. Polishing composition containing the said film-form substance adhesion prevention agent tends to have high dispersibility. Therefore, it is possible to effectively exhibit the polishing action on the object to be polished, and efficiently obtain a high quality surface in which the adhesion of the film-like substance is prevented.
ここに開示される研磨用組成物は、上記フィルム状物質付着防止剤の含有量が0.1mmol/L以上5mmol/L以下であることが好ましい。このような研磨用組成物によると、研磨対象物に対する研磨作用を効果的に発揮することができ、フィルム状物質の付着が防止された高品質な表面を効率よく得ることができる。 The polishing composition disclosed herein preferably has a content of the film-like substance adhesion inhibitor of 0.1 mmol / L or more and 5 mmol / L or less. According to such a polishing composition, it is possible to effectively exhibit the polishing action on the object to be polished, and it is possible to efficiently obtain a high-quality surface in which adhesion of a film-like substance is prevented.
ここに開示される研磨用組成物は、pHが5以下であることが好ましい。このような研磨用組成物によると、研磨対象物に対する研磨作用を効果的に発揮することができ、フィルム状物質の付着が防止された高品質な表面を効率よく得ることができる。 The polishing composition disclosed herein preferably has a pH of 5 or less. According to such a polishing composition, it is possible to effectively exhibit the polishing action on the object to be polished, and it is possible to efficiently obtain a high-quality surface in which adhesion of a film-like substance is prevented.
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には、厚さ100nm未満のフィルム状物質を含有する。このようなサイズのフィルム状物質は、シリカSを含む組成物から精度よく除去することが殊に困難である。したがって、このようなフィルム状物質を含有する研磨用組成物では、ここに開示される技術を適用して該フィルム状物質の付着を防止することが特に有意義である。 The polishing composition disclosed herein typically contains a film-like substance having a thickness of less than 100 nm. Film-like substances of such size are particularly difficult to remove with precision from compositions containing silica S. Therefore, in the polishing composition containing such a film-like substance, it is particularly meaningful to apply the technique disclosed herein to prevent the adhesion of the film-like substance.
ここに開示される研磨用組成物は、例えば、磁気ディスク基板を研磨するための研磨用組成物として好適である。磁気ディスク基板の分野では、高容量化や高信頼性のために、より欠陥の少ない表面が求められている。したがって、磁気ディスク基板は、ここに開示される技術の好ましい適用対象となり得る。 The polishing composition disclosed herein is suitable as a polishing composition for polishing a magnetic disk substrate, for example. In the field of magnetic disk substrates, a surface with fewer defects is required for high capacity and high reliability. Therefore, the magnetic disk substrate can be a preferable application target of the technology disclosed herein.
ここに開示される研磨用組成物は、ガラス材料を研磨するための研磨用組成物として好適である。上記フィルム状物質は、後述するようにガラス材料に対しては特に付着しやすく、かつ取れにくい傾向にある。したがって、ここに開示される技術を適用してフィルム状物質の付着を防止することが特に有意義である。ガラス材料のなかでもガラス基板への適用が好ましく、例えば、磁気ディスク用ガラス基板(ガラス磁気ディスク基板)やフォトマスク用ガラス基板等のガラス基板を研磨する用途に好適である。 The polishing composition disclosed here is suitable as a polishing composition for polishing a glass material. The above-mentioned film-like substance tends to be particularly easy to adhere to the glass material as described later and to be difficult to remove. Therefore, it is particularly meaningful to apply the technique disclosed herein to prevent adhesion of the film-like substance. Among glass materials, application to a glass substrate is preferable, and for example, it is suitable for use in polishing glass substrates such as a glass substrate for a magnetic disk (glass magnetic disk substrate) and a glass substrate for a photomask.
この明細書によると、また、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を用意することと、上記研磨用組成物を研磨対象物に供給して該研磨対象物を研磨することと、を包含する研磨物の製造方法が提供される。この製造方法によると、シリカSの使用による利点を享受し、かつフィルム状物質の付着による欠陥が高度に抑制された高品質の表面を有する研磨物を製造することができる。 According to this specification, there are also provided any polishing composition disclosed herein, and supplying the above polishing composition to a polishing object to polish the polishing object. A method of making an abrasive article is provided, including. According to this production method, it is possible to produce an abrasive having a high-quality surface that enjoys the advantages of the use of silica S and is highly suppressed in defects due to adhesion of film-like substances.
この明細書によると、また、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を使用して研磨対象物を研磨することを含む研磨方法が提供される。この研磨方法によると、シリカSの使用による利点を享受し、かつフィルム状物質の付着による欠陥が高度に抑制された高品質の表面を実現することができる。 According to this specification, there is also provided a polishing method comprising polishing an object to be polished using any of the polishing compositions disclosed herein. According to this polishing method, it is possible to realize a high-quality surface in which the advantages of using silica S are enjoyed and defects due to adhesion of the film-like substance are highly suppressed.
この明細書によると、また、シリカSを含む研磨用組成物を用いる研磨において、研磨後の表面に存在する欠陥を低減する方法が提供される。その欠陥低減方法は、上記シリカSを含む研磨用組成物に、水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤を含有させ、該研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨することを含む。上記欠陥低減方法によると、上記フィルム状物質付着防止剤の効果により、研磨後の表面に存在する欠陥を有意に低減することができる。 According to this specification, there is also provided a method of reducing defects present on a surface after polishing in polishing using a polishing composition containing silica S. The method for reducing defects includes a film-like substance adhesion preventing agent having a silica adsorption ratio AS in water of 20% or more in a polishing composition containing the silica S, and an object to be polished using the polishing composition. Including polishing. According to the defect reduction method, defects present on the surface after polishing can be significantly reduced by the effect of the film-like substance adhesion inhibitor.
この明細書によると、また、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカに含まれるフィルム状物質の研磨対象物への付着を防止するフィルム状物質付着防止剤(防止剤B)が提供される。上記フィルム状物質付着防止剤は、水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であることによって特徴づけられる。上記フィルム状物質付着防止剤によると、フィルム状物質の付着により生じる欠陥の低減された研磨物を得ることができる。 According to this specification, there is also provided a film-like substance adhesion inhibitor (inhibitor B) which prevents the adhesion of the film-like substance contained in the colloidal silica derived from the alkali silicate-containing liquid to the object to be polished. The film-like substance adhesion preventing agent is characterized by a silica adsorption rate AS in water of 20% or more. According to the film-like substance adhesion preventing agent, it is possible to obtain an abrasive with reduced defects caused by the adhesion of the film-like substance.
この明細書によると、さらに、シリカSを含む研磨用組成物で研磨対象物を研磨する工程(1)と、上記シリカ吸着率ASを満たすフィルム状物質付着防止剤を含む表面処理液で上記研磨対象物を表面処理する工程(2)とをこの順に含む、研磨物の製造方法が提供される。かかる製造方法によると、フィルム状物質の付着により生じる欠陥の低減された研磨物を得ることができる。 According to this specification, the step (1) of polishing the object to be polished with the polishing composition containing silica S, and the polishing with the surface treatment solution containing the film-like substance adhesion preventing agent satisfying the silica adsorption rate AS There is provided a method for producing an abrasive comprising the step (2) of subjecting an object to a surface treatment in this order. According to this manufacturing method, it is possible to obtain an abrasive with reduced defects caused by the adhesion of the film-like substance.
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Note that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be implemented based on the contents disclosed in the present specification and common technical knowledge in the field.
<研磨用組成物SB>
ここに開示される研磨用組成物は、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカ(シリカS)と、水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤(防止剤B)とを含むことによって特徴づけられる。以下、シリカSと防止剤Bとを含む研磨用組成物を「研磨用組成物SB」と表記することがある。
<Composition for polishing SB>
The polishing composition disclosed herein includes colloidal silica (silica S) derived from an alkali silicate-containing liquid, and a film-like substance adhesion inhibitor (inhibitor B) having a silica adsorption rate AS of 20% or more in water. And is characterized by including. Hereinafter, the polishing composition containing silica S and the inhibitor B may be described as "polishing composition SB".
ここで「ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカ」とは、ケイ酸アルカリ含有液(例えば、珪砂を出発原料とするケイ酸ナトリウム含有液)を原料に用いて製造されたコロイダルシリカをいう。一般に、このような方法で製造されたコロイダルシリカ(シリカS)には、不可避的に、その原料に由来するフィルム状物質が混在している。したがって、上記フィルム状物質を排除する意図的かつ適切な処理を高精度に行わない限り、シリカSを含む研磨用組成物には上記フィルム状物質が不可避的に含まれている。すなわち、ここに開示される研磨用組成物は、典型的には、シリカSとともにフィルム状物質を含んでいる。また、ここに開示される研磨用組成物がフィルム状物質を含む場合には、そのことから該研磨用組成物がシリカSを含むことを推定できる。 Here, “colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid” refers to colloidal silica produced using an alkali silicate-containing liquid (for example, sodium silicate-containing liquid starting from silica sand) as a raw material. In general, colloidal silica (silica S) produced by such a method inevitably contains a film-like substance derived from the raw material. Therefore, the above-mentioned film-like material is unavoidably contained in the polishing composition containing silica S unless the intentional and appropriate treatment for excluding the above-mentioned film-like material is performed with high accuracy. That is, the polishing composition disclosed herein typically contains a film-like substance together with silica S. Moreover, when the polishing composition disclosed herein contains a film-like substance, it can be inferred from the fact that the polishing composition contains silica S.
ここに開示される技術において、組成物がフィルム状物質を含むか否かは、以下の方法により評価することができる。すなわち、評価対象の組成物を含む分散液サンプルを、孔径0.2μmのメンブレンフィルタで濾過する。このとき、上記メンブレンフィルタで濾過する分散液サンプルの量が、当該メンブレンフィルタの濾過面積1cm2当たり、固形分基準で30mgとなるようにする。分散液サンプルを孔径0.2μmのメンブレンフィルタに通液できない場合には、該分散液サンプルを事前に3倍以上の孔径のメンブレンフィルタ(すなわち、孔径0.6μm以上のメンブレンフィルタ)で濾過する前処理を行うことができる。孔径0.2μmメンブレンフィルタとしては、例えばポリカーボネート製メンブレンフィルタ(ADVANTEC社製の商品名「K020A−047A」)を用いることができる。
分散液サンプルを孔径0.2μmのメンブレンフィルタで濾過した後、該メンブレンフィルタ上の残渣物を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)で観察する。観察は、無作為に選択した12.7μm×9.5μm×100視野について行う。判別しにくい場合は、必要に応じてズームして確認を行う。そして、それらの視野のなかにフィルム状物質の存在が認められる場合には、当該組成物がフィルム状物質を含むと評価する。上記100視野のなかにフィルム状物質の存在が認められない場合には、当該組成物がフィルム状物質を実質的に含まないと評価する。
In the art disclosed herein, whether or not the composition contains a film-like substance can be evaluated by the following method. That is, the dispersion sample containing the composition to be evaluated is filtered through a membrane filter with a pore size of 0.2 μm. At this time, the amount of the dispersion sample to be filtered by the membrane filter is set to 30 mg on the basis of the solid content per 1 cm 2 of the filtration area of the membrane filter. If the dispersion sample cannot be passed through a membrane filter with a pore size of 0.2 μm, before filtering the dispersion sample with a membrane filter with a pore size of 3 times or more (that is, a membrane filter with a pore size of 0.6 μm or more) in advance. Processing can be performed. As the membrane filter having a pore diameter of 0.2 μm, for example, a polycarbonate membrane filter (trade name “K020A-047A” manufactured by ADVANTEC) can be used.
The dispersion sample is filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the residue on the membrane filter is observed with a scanning electron microscope (SEM). Observations are made on randomly selected 12.7 μm × 9.5 μm × 100 fields of view. If it is difficult to distinguish, zoom and check as necessary. And when the presence of a film-like substance is recognized in those visual fields, it is evaluated that the composition contains a film-like substance. When the film-like substance is not present in the 100 fields of view, it is evaluated that the composition does not substantially contain the film-like substance.
なお、ここに開示される技術において、上記の方法によりフィルム状物質を含むか否かを評価する対象には、研磨用組成物のほか、洗浄液、表面処理液、リンス液等、研磨物の製造過程において使用され得る任意の組成物も含まれ得る。また、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカの水分散液等、このような組成物の製造に用いられる原料として使用され得る材料も、上記方法による評価の対象となり得る。 In the technique disclosed herein, the target for evaluating whether or not the film-like substance is contained according to the above method is the polishing composition, as well as the production of the polishing material such as the cleaning solution, surface treatment solution, rinse solution, etc. Any composition that can be used in the process can also be included. In addition, a material that can be used as a raw material for producing such a composition, such as an aqueous dispersion of colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid, can also be an object of evaluation by the above method.
(フィルム状物質)
上記フィルム状物質は、例えば図1に示すように、典型的には矩形状(具体的には長方形状)を呈する微小なフィルム(換言すると、薄片または薄膜)である。このフィルム状物質は、多くは長方形状の形態で存在しており、通常、その厚さLTは凡そ100nm未満(典型的には凡そ50nm以下)である。また、通常、上記フィルム状物質の長辺の長さLLは凡そ0.5μm以上であり、短辺の長さLSは凡そ0.1μm以上である。したがって、長辺と短辺との比によっては、フィルム状物質の形状は、短冊状、帯状等と表現され得る。
(Film-like substance)
For example, as shown in FIG. 1, the film-like substance is a minute film (in other words, a thin piece or a thin film) typically having a rectangular shape (specifically, a rectangular shape). The film-like substance is often present in the form of a rectangle, and its thickness L T is usually less than about 100 nm (typically less than about 50 nm). Usually, the long side length L L of the film-like substance is about 0.5 μm or more, and the short side length L S is about 0.1 μm or more. Therefore, depending on the ratio of the long side to the short side, the shape of the film-like substance may be expressed as a strip, a band, or the like.
このようなフィルム状物質を含む研磨用組成物が研磨対象物に供給されると、該研磨対象物の表面と上記フィルム状物質の表面とが面接触し得る。このとき、研磨対象物の表面とフィルム状物質の表面とが密接すると、研磨対象物上の特定の位置にフィルム状物質が継続的に留まる状態、すなわちフィルム状物質の付着(固着)が生じる。このような面接触により研磨対象物の表面に付着したフィルム状物質は、該フィルム状物質が薄く平坦な形状を有することもあって、一般的なスクラブや超音波付与等の手法でアルカリ洗浄液や水による洗浄を行っても研磨対象物表面に残存してしまい、結果的に凸欠陥の原因となり得る。また、例えば化学的な洗浄の条件をより厳しくして研磨対象物表面のフィルム状物質を除去しても、研磨対象物のうちフィルム状物質が付着していた部分は該フィルム状物質が付着していなかった部分(非付着部分)に比べて化学的な洗浄による表面除去量が少なくなるので、やはり凸欠陥の原因となり得る。このようなフィルム状物質に起因する凸欠陥(典型的には、概ね平坦な形状(卓状等)の凸欠陥)を抑制することが、ここに開示される技術の主要な解決課題のひとつである。 When a polishing composition containing such a film-like substance is supplied to the object to be polished, the surface of the object to be polished can come into surface contact with the surface of the film-like substance. At this time, when the surface of the object to be polished is in close contact with the surface of the film-like substance, a state in which the film-like substance is continuously staying at a specific position on the object to be polished, that is, adhesion (sticking) of the film-like substance occurs. The film-like substance adhering to the surface of the object to be polished by such surface contact has a thin and flat shape, and the alkali cleaning liquid or the like can be obtained by a general method such as scrubbing or applying ultrasonic waves. Even if it is washed with water, it remains on the surface of the object to be polished, and as a result, it may cause convex defects. Also, for example, even if the condition of chemical cleaning is made stricter and the film-like substance on the surface of the object to be polished is removed, the film-like substance adheres to the portion of the object to be polished to which the film Since the amount of surface removal by chemical cleaning is smaller compared to the non-adhered part (non-adhered part), it can also cause convex defects. It is one of the main problems to be solved in the art disclosed herein to suppress convex defects (typically, convex defects having a substantially flat shape (such as a tabular shape)) caused by such a film-like substance. is there.
フィルム状物質の長径LLは、通常0.5μm以上である。したがって、ここでいうフィルム状物質の代表的な形状として、厚さが100nm未満であり、かつ長径LLが0.5μm以上である形状が挙げられる。フィルム状物質の長径LLは、典型的には凡そ0.7μm以上であり、例えば凡そ1μm以上であり得る。所定以上の長径LL(長さ)を有するフィルム状物質は、研磨対象物表面と接触し得る面積が大きいため、付着力が強くなりがちである。したがって、ここに開示される技術の適用効果がよりよく発揮され得る。長径LLの上限は特に限定されないが、通常は5μm以下であり、典型的には3μm以下である。長径LLが小さくなると、シリカSを含む研磨用組成物からフィルム状物質を精度よく除去することがますます困難になるため、ここに開示される技術の適用意義が大きくなる。ここに開示される技術は、研磨用組成物にフィルム状物質が含まれることを許容し、かつ該フィルム状物質の付着を効果的に防止することができるので、長径LLが所定以下のフィルム状物質に対しても好ましく適用され得る。 The major axis L L of the film-like substance is usually 0.5 μm or more. Therefore, a typical shape of the film-like substance mentioned here includes a shape having a thickness of less than 100 nm and a major axis L L of 0.5 μm or more. The major axis L L of the film-like substance is typically about 0.7 μm or more, and may be, for example, about 1 μm or more. A film-like substance having a longer diameter L L (length) that is greater than or equal to a predetermined size tends to have a strong adhesive force because it has a large area that can come into contact with the surface of the object to be polished. Therefore, the application effects of the technology disclosed herein can be exhibited better. The upper limit of the long diameter L L is not particularly limited, but is usually 5 μm or less, and typically 3 μm or less. When the long diameter L L is reduced, it becomes increasingly difficult to accurately remove the film-like substance from the polishing composition containing the silica S, and therefore, the significance of application of the technique disclosed herein is increased. The technique disclosed here allows a polishing composition to contain a film-like substance and can effectively prevent adhesion of the film-like substance, so that a film having a major axis L L of a predetermined value or less. It can be preferably applied to the solid substance.
フィルム状物質の短径LSは、通常0.1μm以上、典型的には凡そ0.2μm以上であり、例えば凡そ0.3μm以上であり得る。所定以上の短径LS(幅)を有するフィルム状物質は、研磨対象物表面と接触し得る面積が大きいため、付着力が強くなりがちである。したがって、ここに開示される技術の適用効果が好適に発揮され得る。短径LSの上限は特に限定されないが、通常は1.5μm以下であり、典型的には1μm以下である。短径LSが小さくなると、シリカSを含む研磨用組成物からフィルム状物質を精度よく除去することがますます困難になるため、ここに開示される技術の適用意義が大きくなる。ここに開示される技術は、研磨用組成物にフィルム状物質が含まれることを許容し、かつ該フィルム状物質の付着を効果的に防止することができるので、短径LSが所定以下のフィルム状物質に対しても好ましく適用され得る。 Minor L S of the film-like material is generally 0.1μm or more, typically at about 0.2μm or more, can be, for example, approximately 0.3μm or more. A film-like substance having a short diameter L S (width) greater than or equal to a predetermined value tends to have a strong adhesive force because it has a large area that can contact the surface of the object to be polished. Therefore, the application effects of the technology disclosed herein can be suitably exhibited. The upper limit of the minor diameter L S is not particularly limited, but is usually 1.5 μm or less, and typically 1 μm or less. As the minor diameter L S becomes smaller, it becomes increasingly difficult to precisely remove the film-like substance from the polishing composition containing silica S, and the application significance of the technology disclosed herein becomes greater. The technology disclosed herein allows the polishing composition to contain a film-like substance and can effectively prevent adhesion of the film-like substance, so that the short diameter L S is not more than a predetermined value. It can preferably be applied to film-like substances.
なお、長径LLは、フィルム状物質が長方形状を有する場合はその長辺とする。フィルム状物質は必ずしも長方形状を有するとは限らないため、そのような場合には便宜的に最長径を長径LLとすればよい。短径LSは、フィルム状物質が長方形状を有する場合はその短辺とする。長方形状以外のフィルム状物質においては、長径LLと直交する方向における最も長い差渡し長さを短径LSとすればよい。 When the film-like substance has a rectangular shape, the major axis L L is taken as the long side. Since the film-like substance does not necessarily have a rectangular shape, in such a case, the longest diameter may be set to the long diameter L L for convenience. When the film-like substance has a rectangular shape, the short diameter L S is taken as the short side. In the film-like materials other than rectangular, the longest distance across the length in the direction perpendicular to the major axis L L may be the minor axis L S.
フィルム状物質の厚さLTは、典型的には50nm以下、例えば凡そ30nm以下であり、一般的には凡そ20nm以下である。フィルム状物質の厚さLTが小さくなると、シリカSを含む研磨用組成物からフィルム状物質を精度よく除去することがますます困難になるため、ここに開示される技術の適用意義が大きくなる。ここに開示される技術は、研磨用組成物SBが上記厚さLTを有するフィルム状物質を含む態様でも好適に実施され得る。厚さLTの下限は特に限定されないが、通常は凡そ3nm以上、例えば5nm以上である。 The thickness L T of the film-like material, typically 50nm or less, for example, at approximately 30nm or less, typically is approximately 20nm or less. If the thickness L T of the film-like material is reduced, since the film-like material from the polishing composition containing silica S be accurately removed becomes increasingly difficult, to apply the significance of the art disclosed herein increases . The art disclosed herein, the polishing composition SB may be suitably implemented in a manner that includes a film-like material having the thickness L T. The lower limit of the thickness L T is not particularly limited, but is usually about 3 nm or more, for example, 5 nm or more.
特に限定するものではないが、フィルム状物質の厚さLTに対する長径LLの比(LL/LT)は、凡そ10より大きく、15以上(例えば50以上、典型的には100以上)であることが好ましい。上記比(LL/LT)を満たすフィルム状物質は、薄くかつ面積が大きいため、研対対象物に対する付着力が強くなりがちである。したがって、このようなフィルム状物質を含む研磨用組成物および該組成物を用いる研磨においては、ここに開示される技術を適用することが特に有意義である。 Although not particularly limited, the ratio of the major axis L L to the thickness L T of the film-like substance (L L / L T ) is greater than about 10 and 15 or more (eg, 50 or more, typically 100 or more). Is preferred. Since the film-like substance satisfying the above ratio (L L / L T ) is thin and has a large area, it tends to have a strong adhesion to the object to be studied. Therefore, in the polishing composition containing such a film-like substance and polishing using the composition, it is particularly significant to apply the technique disclosed herein.
上記フィルム状物質は、少なくとも、ケイ酸アルカリ含有液(例えばケイ酸ナトリウム含有液)を原料に用いるコロイダルシリカの製造において副次的に生成することがわかっている。したがって、上記フィルム状物質は、少なくとも、上記製法によって得られたコロイダルシリカを含む組成物に不可避的に含まれ得る成分である。 It is known that the above film-like substance is generated at least secondary to the production of colloidal silica using an alkali silicate-containing liquid (for example, a sodium silicate-containing liquid) as a raw material. Therefore, the said film-form substance is a component which can be unavoidably contained in the composition containing the colloidal silica obtained by the said manufacturing method at least.
(シリカS)
ここに開示される研磨用組成物SBは、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカ(シリカS)を含有する。上記研磨用組成物SBは、シリカSの1種を単独で含んでいてもよく、2種以上(例えば、粒子径、粒子形状等が異なる2種以上)のシリカSを組み合わせて含んでいてもよい。
(Silica S)
The polishing composition SB disclosed herein contains colloidal silica (silica S) derived from an alkali silicate-containing solution. The polishing composition SB may contain one type of silica S alone, or may contain two or more types (for example, two or more types having different particle diameters, particle shapes, etc.) in combination. Good.
上記研磨用組成物SBは、典型的には、シリカSを砥粒として含む。ここで「砥粒として含む」とは、研磨対象物に対する研磨作用を発揮し得る態様で含まれていることをいう。上記研磨用組成物SBにおける砥粒は、シリカSから実質的に構成されていてもよく、シリカSと他の砥粒との組合せにより構成されていてもよい。ここで、砥粒がシリカSから実質的に構成されるとは、砥粒の95重量%以上(典型的には98重量%以上)がシリカSからなることをいう。他の種類の砥粒についても同様である。 The above polishing composition SB typically contains silica S as an abrasive. Here, "include as abrasive grains" means being contained in a mode that can exert the polishing action on the object to be polished. The abrasive grains in the polishing composition SB may be substantially composed of silica S, or may be composed of a combination of silica S and other abrasive grains. Here, that the abrasive grains are substantially composed of silica S means that 95 wt% or more (typically 98 wt% or more) of the abrasive grains is composed of silica S. The same is true for other types of abrasive grains.
ここに開示される研磨用組成物SBは、シリカSを砥粒として含むものに限定されない。換言すると、ここに開示される研磨用組成物SBは、砥粒以外の目的でシリカSを含むものであってもよく、砥粒としてのシリカSと砥粒以外の目的で含有されるシリカSとの両方を含むものであってもよい。シリカSの機能や使用目的にかかわらず、シリカSを含む組成物には上記フィルム状物質がともに含まれ得るためである。ここに開示される技術によると、シリカSの機能や使用目的にかかわらず、上記フィルム状物質に起因する欠陥(例えば、該フィルム状物質の付着による凸欠陥)を抑制することができる。 Polishing composition SB disclosed here is not limited to the one containing silica S as abrasive grains. In other words, the polishing composition SB disclosed herein may contain silica S for purposes other than abrasive grains, and silica S as abrasive grains and silica S contained for purposes other than abrasive grains. And both may be included. It is because the said film-form substance may be included in the composition containing silica S regardless of the function of the silica S and the purpose of use. According to the technology disclosed herein, it is possible to suppress defects (for example, convex defects due to the adhesion of the film-like substance) caused by the film-like substance regardless of the function and purpose of use of the silica S.
以下、シリカSを主に砥粒として利用する態様について主に説明するが、この明細書により開示される技術思想はかかる態様に限定されない。 Hereinafter, although the aspect which mainly utilizes silica S as an abrasive grain is mainly demonstrated, the technical thought disclosed by this specification is not limited to this aspect.
ここに開示される研磨用組成物SBに含有されるシリカSは、一次粒子の形態であってもよく、複数の一次粒子が凝集した二次粒子の形態であってもよい。また、一次粒子の形態のシリカSと二次粒子の形態のものとが混在していてもよい。 The silica S contained in the polishing composition SB disclosed herein may be in the form of primary particles, or may be in the form of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated. Further, silica S in the form of primary particles and those in the form of secondary particles may be mixed.
シリカSの粒子形状は特に限定されず、例えば球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形の具体例としては、ピーナッツ形状(すなわち、落花生の殻の形状)、繭形状、突起付き形状(例えば、金平糖形状)、ラグビーボール形状等が挙げられる。表面粗さ低減の観点から、球形に近いシリカSを好ましく使用し得る。 The particle shape of silica S is not particularly limited, and may be, for example, spherical or non-spherical. Specific examples of the non-spherical shape include peanut shape (i.e., shape of peanut shell), wedge shape, shape with projections (e.g., gold palm sugar shape), rugby ball shape, and the like. From the viewpoint of reducing the surface roughness, silica S having a nearly spherical shape can be preferably used.
シリカSの平均一次粒子径D1は特に制限されないが、研磨効率等の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは8nm以上、さらに好ましくは10nm以上、例えば12nm以上である。また、より平滑性の高い表面が得られやすいという観点から、D1は、好ましくは100nm以下、より好ましくは80nm以下、さらに好ましくは50nm以下である。ここに開示される技術は、より高品位の表面を得やすい等の観点から、D1が30nm以下(より好ましくは25nm以下、さらに好ましくは25nm未満、例えば20nm未満)のシリカSを用いる態様でも好ましく実施され得る。 The average primary particle diameter D1 of the silica S is not particularly limited, but is preferably 5 nm or more, more preferably 8 nm or more, still more preferably 10 nm or more, for example 12 nm or more, from the viewpoint of polishing efficiency and the like. Moreover, from the viewpoint that a smoother surface can be easily obtained, D1 is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, and even more preferably 50 nm or less. The technique disclosed herein is also preferable in an embodiment using silica S having D1 of 30 nm or less (more preferably 25 nm or less, more preferably less than 25 nm, for example, less than 20 nm) from the viewpoint of easily obtaining a higher quality surface. It can be implemented.
なお、ここに開示される技術において、シリカSその他の粒子の平均一次粒子径D1とは、BET法に基づく平均粒子径をいう。上記平均一次粒子径D1は、BET法により測定される比表面積S(m2/g)から、D1(nm)=2727/Sの式により算出することができる。比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Flow Sorb II 2300」を用いて行うことができる。 In the technology disclosed herein, the average primary particle diameter D1 of silica S and other particles refers to the average particle diameter based on the BET method. The average primary particle diameter D1 can be calculated from the specific surface area S (m 2 / g) measured by the BET method according to the formula D1 (nm) = 2727 / S. The specific surface area can be measured using, for example, a surface area measuring device manufactured by Micromeritex Corporation, a trade name “Flow Sorb II 2300”.
シリカSの平均二次粒子径D2は特に限定されないが、研磨速度等の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは8nm以上、さらに好ましくは10nm以上、例えば12nm以上である。また、より平滑性の高い表面を得るという観点から、上記D2は、200nm以下が適当であり、好ましくは150nm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは80nm以下である。ここに開示される技術は、より高品位の表面を得やすい等の観点から、D2が50nm以下(より好ましくは30nm以下、さらに好ましくは25nm未満、例えば20nm未満)のシリカSを用いる態様でも好ましく実施され得る。 The average secondary particle diameter D2 of the silica S is not particularly limited, but is preferably 5 nm or more, more preferably 8 nm or more, still more preferably 10 nm or more, for example 12 nm or more, from the viewpoint of polishing rate. Further, from the viewpoint of obtaining a more smooth surface, the above D2 is suitably 200 nm or less, preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less, and further preferably 80 nm or less. The technique disclosed herein is also preferable in an embodiment using silica S having D2 of 50 nm or less (more preferably 30 nm or less, more preferably less than 25 nm, for example, less than 20 nm) from the viewpoint of easily obtaining a higher quality surface. It can be implemented.
なお、ここに開示される技術において、シリカSその他の粒子の平均二次粒子径D2は、測定対象物の水分散液を測定サンプルとして、例えば、日機装株式会社製の型式「UPA−UT151」を用いた動的光散乱法により測定することができる。 In the technology disclosed herein, the average secondary particle diameter D2 of silica S and other particles is, for example, model “UPA-UT151” manufactured by Nikkiso Co., Ltd., using an aqueous dispersion of the measurement object as a measurement sample. It can be measured by the dynamic light scattering method used.
シリカSのD2は、一般に、D1と同等以上(D2/D1≧1)であり、典型的にはD1よりも大きい(D2/D1>1)。特に限定するものではないが、研磨効果および研磨後の表面平滑性の観点から、シリカSのD2/D1は、通常は1.0〜3.0の範囲にあることが適当であり、1.0〜2.5の範囲が好ましく、1.0〜2.3の範囲がより好ましい。より高い表面平滑性を得る観点から、D2/D1が1.0〜2.0(より好ましくは1.0〜1.5、例えば1.0〜1.4)であるシリカSを好ましく使用し得る。なお、後述する実施例において使用したシリカSのD2/D1は、いずれも1.1〜1.4である。 D2 of silica S is generally equal to or greater than D1 (D2 / D1 ≧ 1) and is typically larger than D1 (D2 / D1> 1). Although not particularly limited, it is appropriate that D2 / D1 of silica S is usually in the range of 1.0 to 3.0, from the viewpoint of the polishing effect and the surface smoothness after polishing. The range of 0-2.5 is preferable and the range of 1.0-2.3 is more preferable. From the viewpoint of obtaining higher surface smoothness, silica S having D2 / D1 of 1.0 to 2.0 (more preferably 1.0 to 1.5, for example 1.0 to 1.4) is preferably used. obtain. In addition, D2 / D1 of the silica S used in the Example mentioned later is 1.1-1.4 in all.
特に限定するものではないが、シリカSの長径/短径比の平均値(平均アスペクト比)は、好ましくは1.01以上、さらに好ましくは1.05以上(例えば1.1以上)である。平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。シリカSの平均アスペクト比は、表面粗さ低減等の観点から、好ましくは3.0以下であり、より好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.5以下である。ここに開示される研磨用組成物は、フィルム状物質付着防止剤を含むことにより、平均アスペクト比が1.25未満(例えば1.20以下、典型的には1.15未満)のシリカSを用いる態様でも、フィルム状物質の付着による凸欠陥を効果的に低減することができる。したがって、かかる態様によると、表面粗さの低減と上記凸欠陥の低減とを高レベルで両立することができる。 Although not particularly limited, the average value (average aspect ratio) of the major axis / minor axis ratio of silica S is preferably 1.01 or more, more preferably 1.05 or more (for example 1.1 or more). By increasing the average aspect ratio, a higher polishing rate can be achieved. The average aspect ratio of the silica S is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less, and still more preferably 1.5 or less from the viewpoint of surface roughness reduction and the like. The polishing composition disclosed herein contains silica S having an average aspect ratio of less than 1.25 (eg, 1.20 or less, typically less than 1.15) by including the film-like substance anti-adherent. Even in the mode of use, convex defects due to adhesion of the film-like substance can be effectively reduced. Therefore, according to this aspect, it is possible to achieve both the reduction of the surface roughness and the reduction of the convex defects at a high level.
シリカSの形状(外形)や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、SEMを用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数(例えば200個)の砥粒粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さ(長径の値)を短辺の長さ(短径の値)で除した値を長径/短径比(アスペクト比)として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。 The shape (outer shape) and average aspect ratio of the silica S can be grasped by, for example, observation with an electron microscope. As a specific procedure for grasping the average aspect ratio, for example, using a SEM, a predetermined number (for example, 200) of abrasive particles capable of recognizing the shape of independent particles is the smallest that circumscribes each particle image. Draw a rectangle. For the rectangle drawn for each particle image, the value obtained by dividing the length of the long side (major axis value) by the length of the short side (minor axis value) is the major axis / minor axis ratio (aspect ratio). Calculated as). An average aspect ratio can be obtained by arithmetically averaging the aspect ratios of the predetermined number of particles.
シリカSの密度は、1.5以上であることが好ましく、より好ましくは1.6以上、さらに好ましくは1.7以上である。シリカの密度の増大によって、研磨対象物を研磨する際に、研磨レートが向上し得る。研磨対象物の表面(研磨対象面)に生じるスクラッチを低減する観点からは、上記密度が2.3以下のシリカ粒子が好ましい。砥粒(典型的にはシリカ)の密度としては、置換液としてエタノールを用いた液体置換法による測定値を採用し得る。 The density of the silica S is preferably 1.5 or more, more preferably 1.6 or more, and still more preferably 1.7 or more. By increasing the density of silica, the polishing rate can be improved when polishing an object to be polished. From the viewpoint of reducing scratches generated on the surface (surface to be polished) of the object to be polished, silica particles having a density of 2.3 or less are preferable. As the density of the abrasive grains (typically silica), a value measured by a liquid displacement method using ethanol as a displacement liquid can be adopted.
ここに開示される技術におけるシリカSは、上述のようにケイ酸アルカリ含有液を原料に用いて製造されたものである。かかるシリカSを含む組成物(例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物)は、原料に由来するアルカリ金属(例えば、Na,K,Li等のアルカリ金属)を含み得る。シリカSを含む組成物は、典型的にはNaを含み得る。 Silica S in the technology disclosed herein is manufactured using an alkali silicate-containing liquid as a raw material as described above. Such a composition containing silica S (for example, any polishing composition disclosed herein) may contain an alkali metal derived from a raw material (for example, an alkali metal such as Na, K, Li, etc.). A composition comprising silica S may typically comprise Na.
(溶媒)
ここに開示される研磨用組成物SBは、典型的には、シリカSを分散させる溶媒(以下、溶媒および分散媒を包含する媒体の意味で用いられる。)として水を含む。水としては、イオン交換水(脱イオン水)、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。
(solvent)
The polishing composition SB disclosed herein typically contains water as a solvent in which the silica S is dispersed (hereinafter, used in the meaning of a medium including a solvent and a dispersion medium). As water, ion exchange water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water or the like can be preferably used.
ここに開示される研磨用組成物SBは、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤(低級アルコール、低級ケトン等)をさらに含有してもよい。通常は、研磨用組成物に含まれる溶媒の90体積%以上が水であることが好ましく、95体積%以上(典型的には99〜100体積%)が水であることがより好ましい。 Polishing composition SB disclosed here may further contain an organic solvent (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water, if necessary. Usually, 90 vol% or more of the solvent contained in the polishing composition is preferably water, and more preferably 95 vol% or more (typically 99 to 100 vol%) is water.
(フィルム状物質付着防止剤)
ここに開示される技術におけるフィルム状物質付着防止剤(防止剤B)は、水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であることによって特徴づけられる。以下において、「水中におけるシリカ吸着率AS」を、単に「シリカ吸着率AS」と表記することがある。本明細書におけるシリカ吸着率ASは、以下の方法で測定される。
(Film-like substance adhesion inhibitor)
The film-like substance adhesion inhibitor (inhibitor B) in the technology disclosed herein is characterized by a silica adsorption rate AS in water of 20% or more. In the following, "silica adsorption rate AS in water" may be simply referred to as "silica adsorption rate AS". The silica adsorption rate AS in this specification is measured by the following method.
[シリカ吸着率ASの測定方法]
(i)イオン交換水中に、平均一次粒子径D1(比表面積換算粒子径)が280nmのコロイダルシリカ(日揮触媒化成(株)製、製品名「スフェリカ#300」)を73g/L、測定対象であるフィルム状物質付着防止剤(防止剤B)を1mmol/L含み、硫酸(H2SO4)および水酸化ナトリウム(NaOH)によりpH3.0に調整された分散液Xを調製する。上記分散液Xを25℃で24時間静置した後、高速冷却遠心機(ベックマン・コールター社製、装置名「Avanti HP-301」、ロータ名「JA−30.50」、以下の溶液Yの測定においても同じ。)を使用して、温度25℃、回転数20000rpmで20分間遠心分離し、上澄みXを取り出す。この上澄みXの全有機炭素(TOC)をTOC計(島津製作所社製、装置名「TOC−5000A」、以下の上澄みYの測定においても同じ。)で測定し、これをX(ppm)とする。
(ii)上記コロイダルシリカを使用しない他は分散液Xを調製したのと同様にして、pH3.0に調整された溶液Yを調製する。この溶液Yを25℃で24時間静置した後、高速冷却遠心機を使用して、温度25℃、回転数20000rpmで20分間遠心分離し、上澄みYを取り出す。この上澄みYの全有機炭素(TOC)をTOC計で測定し、これをY(ppm)とする。
(iii)上記(i)および(ii)の測定により得られたXおよびYに基づいて、次式:AS=(Y−X)/Y×100;によりシリカ吸着率ASを算出する。
[Method of measuring silica adsorption rate AS]
(I) In ion-exchanged water, 73 g / L of colloidal silica (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd., product name “Spherica # 300”) having an average primary particle diameter D1 (specific surface area equivalent particle diameter) of 280 nm is measured. A dispersion X containing 1 mmol / L of a certain film-like substance adhesion inhibitor (inhibitor B) and adjusted to pH 3.0 with sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and sodium hydroxide (NaOH) is prepared. After the dispersion X was allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours, a high-speed cooling centrifuge (manufactured by Beckman Coulter, apparatus name “Avanti HP-301”, rotor name “JA-30.50”, and the following solution Y: The same is applied to the measurement.) Is centrifuged at a temperature of 25 ° C. and a rotational speed of 20000 rpm for 20 minutes, and the supernatant X is taken out. The total organic carbon (TOC) of the supernatant X is measured with a TOC meter (manufactured by Shimadzu Corporation, apparatus name “TOC-5000A”, the same applies to the measurement of the supernatant Y below), and this is defined as X (ppm). .
(Ii) A solution Y adjusted to pH 3.0 is prepared in the same manner as the dispersion X is prepared except that the colloidal silica is not used. The solution Y is allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours, and then centrifuged at a temperature of 25 ° C. and a rotational speed of 20000 rpm for 20 minutes using a high-speed cooling centrifuge, and the supernatant Y is taken out. The total organic carbon (TOC) of the supernatant Y is measured by a TOC meter, which is taken as Y (ppm).
(Iii) Based on X and Y obtained by the measurement of the above (i) and (ii), the silica adsorption rate AS is calculated by the following equation: AS = (Y−X) / Y × 100;
なお、上記シリカ吸着率ASの測定方法に用いられるコロイダルシリカ(日揮触媒化成(株)製、製品名「スフェリカ#300」)は、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカであって、防止剤Bのシリカへの吸着しやすさを評価するためのSiO2表面を提供する測定試薬である。したがって、ここに開示される研磨用組成物に用いられるシリカSは、上記測定方法に用いられるコロイダルシリカに限定されない。もっとも、上記測定方法に用いられるコロイダルシリカを研磨用組成物の構成成分として利用することは妨げられない。 The colloidal silica (product name “Spherica # 300” manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) used in the method for measuring the silica adsorption rate AS is colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid, and is an inhibitor. It is a measurement reagent which provides a SiO 2 surface for evaluating the adsorption easiness of B on silica. Therefore, the silica S used in the polishing composition disclosed herein is not limited to the colloidal silica used in the above measurement method. However, utilization of the colloidal silica used in the above measurement method as a component of the polishing composition is not hindered.
特に限定するものではないが、ここに開示される防止剤Bがフィルム状物質の付着防止に寄与し得る理由は、例えば以下のように考えられる。すなわち、シリカ吸着率ASは、その値が大きいほど水中においてシリカ(SiO2)に吸着し易い物質であることを表す。したがって、シリカ吸着率ASが20%以上の防止剤Bは、水中において、上記フィルム状物質に対して吸着し易い性質を有するといえる。フィルム状物質に吸着した防止剤Bは、該フィルム状物質と研磨対象物との間に介在することで、フィルム状物質と研磨対象物との密着を妨げる機能を発揮し得る。このことによってフィルム状物質の研磨対象物への付着が効果的に防止されるものと考えられる。特に、研磨対象物がガラス基板等のガラス材料である場合には、防止剤Bが研磨対象物に対しても吸着し易いため、該防止剤Bによってフィルム状物質と研磨対象物との密着をより効果的に妨げることができる。したがって、ここに開示される技術の適用効果がよりよく発揮され得る。 Although it does not specifically limit, the reason that the inhibitor B disclosed here can contribute to adhesion prevention of a film-like substance is considered as follows, for example. That is, the silica adsorption ratio AS indicates that the larger the value, the easier the substance is to be adsorbed to silica (SiO 2 ) in water. Therefore, it can be said that the inhibitor B having a silica adsorption rate AS of 20% or more has a property of being easily adsorbed to the film-like substance in water. The inhibitor B adsorbed on the film-like substance can exert a function of preventing adhesion between the film-like substance and the object to be polished by being interposed between the film-like substance and the object to be polished. It is considered that this effectively prevents the adhesion of the film-like substance to the object to be polished. In particular, when the object to be polished is a glass material such as a glass substrate, the inhibitor B easily adheres to the object to be polished, so that the film B and the object to be polished are adhered to each other by the inhibitor B. It can interfere more effectively. Therefore, the application effects of the technology disclosed herein can be exhibited better.
防止剤Bの種類や組成等は、シリカ吸着率ASが上述する下限値以上である限りにおいて、特に限定されない。例えば、防止剤Bは、水中において少なくともその一部が電離してカチオンまたはアニオンとなり得るイオン性化合物(カチオン性化合物、アニオン性化合物または両性化合物)であってもよい。また、防止剤Bは非イオン性化合物であってもよい。好適なシリカ吸着率ASが得られやすいことから、防止剤Bとして非イオン性化合物が好適に採用され得る。特に、酸性(例えばpH5以下、好ましくは4以下)条件下において用いられる防止剤Bとして、非イオン性化合物を好ましく選択し得る。 The type, composition, and the like of the inhibitor B are not particularly limited as long as the silica adsorption rate AS is equal to or higher than the lower limit value described above. For example, the inhibitor B may be an ionic compound (cationic compound, anionic compound or amphoteric compound) that can be at least partially ionized in water to become a cation or an anion. Further, the inhibitor B may be a nonionic compound. A nonionic compound can be suitably employed as the inhibitor B because a suitable silica adsorption rate AS can be easily obtained. In particular, nonionic compounds can be preferably selected as the inhibitor B used under acidic (for example, pH 5 or less, preferably 4 or less) conditions.
より高いフィルム状物質付着防止効果を得る観点から、防止剤Bのシリカ吸着率ASは、25%以上であることが好ましく、より好ましくは50%以上(例えば60%以上、典型的には70%以上)であり、さらに好ましくは80%以上(例えば90%以上)である。シリカ吸着率ASが大きい防止剤Bによると、フィルム状物質の付着防止効果がよりよく発揮される傾向にある。 From the viewpoint of achieving a higher film material adhesion preventing effect, the silica adsorption ratio AS of the inhibitor B is preferably 25% or more, more preferably 50% or more (eg 60% or more, typically 70%) More preferably 80% or more (for example, 90% or more). According to the inhibitor B having a large silica adsorption rate AS, the effect of preventing the adhesion of the film-like substance tends to be exhibited better.
ここに開示される防止剤Bの一好適例として、ポリオキシエチレン誘導体が挙げられる。ここでポリオキシエチレン誘導体とは、ポリオキシエチレン構造(ポリオキシエチレン鎖)を含む化合物をいう。例えば、非イオン性化合物であるポリオキシエチレン誘導体が好適に採用され得る。このようなポリオキシエチレン誘導体の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。 A suitable example of the inhibitor B disclosed herein is a polyoxyethylene derivative. Here, the polyoxyethylene derivative means a compound containing a polyoxyethylene structure (polyoxyethylene chain). For example, a polyoxyethylene derivative that is a nonionic compound can be suitably employed. Examples of such polyoxyethylene derivatives include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine Etc.
ここに開示される防止剤Bがポリオキシエチレン誘導体である場合、該化合物のエチレンオキサイド(EO)付加モル数は、2以上であればよく、特に限定されない。好適なシリカ吸着率が得られやすいことから、通常は、EO付加モル数が4〜30であるポリオキシエチレン誘導体が好ましい。また、水への分散性の観点から、ポリオキシエチレン誘導体のEO付加モル数は、6〜20であることが好ましく、より好ましくは8〜20、さらに好ましくは10〜20である。好ましい一態様において、EO付加モル数12〜20(より好ましくは14〜20、典型的には16〜20、例えば18〜20)の防止剤Bを用いることができる。 When the inhibitor B disclosed herein is a polyoxyethylene derivative, the ethylene oxide (EO) addition molar number of the compound may be 2 or more, and is not particularly limited. Generally, polyoxyethylene derivatives having an EO addition mole number of 4 to 30 are preferred because a suitable silica adsorption rate is easily obtained. Further, from the viewpoint of dispersibility in water, the number of moles of EO added to the polyoxyethylene derivative is preferably 6 to 20, more preferably 8 to 20, and still more preferably 10 to 20. In a preferred embodiment, the inhibitor B having an EO addition mole number of 12 to 20 (more preferably 14 to 20, typically 16 to 20, for example, 18 to 20) can be used.
ここに開示される防止剤Bがポリオキシエチレン誘導体である場合、該防止剤Bは、ポリオキシエチレン鎖に加えて、疎水性基を有していることが好ましい。好ましい一態様において、上記疎水性基は、上記ポリオキシエチレン鎖の末端に結合している。かかる構造の防止剤Bによると、フィルム状物質の付着を防止する効果がよりよく発揮される傾向にある。このことによって、フィルム状物質の付着に起因する凸欠陥が低減され、より表面品質のよい研磨物が実現され得る。 When the inhibitor B disclosed here is a polyoxyethylene derivative, the inhibitor B preferably has a hydrophobic group in addition to the polyoxyethylene chain. In a preferred embodiment, the hydrophobic group is attached to the end of the polyoxyethylene chain. According to the structure of the inhibitor B, the effect of preventing the adhesion of the film-like substance tends to be exhibited better. By this, the convex defect resulting from adhesion of a film-like substance can be reduced, and a better surface quality abrasive can be realized.
上記疎水性基の好適例として、炭化水素基およびハロゲン化炭化水素基が挙げられる。上記炭化水素基は、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルカジエニル基、アルカトリエニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルカジエニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基およびアルコキシアルキル基からなる群から選択され得る。上記ハロゲン化炭化水素基は、上に列挙した炭化水素基における水素原子の一部または全部がF,Cl、Br等のハロゲン原子で置換されたものであり得る。例えば、上記疎水性基が炭化水素基である防止剤Bが好ましい。上記疎水性基は、脂肪族基であることが好ましく、鎖状脂肪族基であることがより好ましい。 Preferable examples of the hydrophobic group include a hydrocarbon group and a halogenated hydrocarbon group. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkadienyl group, an alkatrienyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, a tricycloalkyl group, a cycloalkenyl group, a cycloalkadienyl group, and an aryl group. , An aralkyl group, an alkoxy group and an alkoxyalkyl group. The halogenated hydrocarbon group may be one in which some or all of the hydrogen atoms in the hydrocarbon groups listed above are substituted with halogen atoms such as F, Cl, Br and the like. For example, the inhibitor B in which the hydrophobic group is a hydrocarbon group is preferable. The hydrophobic group is preferably an aliphatic group, and more preferably a chain aliphatic group.
上記疎水性基(例えばアルキル基)の炭素数は特に限定されず、例えば1〜36であり得る。上記炭素数は、通常、4以上であることが適当であり、好ましくは6以上、より好ましくは8以上、例えば10以上であり得る。疎水性基の炭素数が多くなると、シリカへの吸着性は向上する傾向にある。このことはフィルム状物質の研磨対象物への付着を防止する観点から好ましい。また、上記疎水性基の炭素数は、通常、32以下であることが適当であり、好ましくは28以下、より好ましくは24以下、さらに好ましくは22以下、例えば20以下である。疎水性基の炭素数が少なくなると、防止剤Bの水に対する溶解性または分散性が向上する傾向にある。このことは、防止剤Bを含む研磨用組成物の分散安定性の観点から好ましい。好ましい一態様において、上記疎水性基の炭素数が12〜24(例えば14〜20)であるポリオキシエチレン誘導体を防止剤Bとして採用し得る。このような防止剤Bによると、より良好なフィルム状物質付着防止効果が発揮され得る。 The number of carbon atoms of the hydrophobic group (for example, alkyl group) is not particularly limited, and may be 1 to 36, for example. The carbon number is usually suitably 4 or more, preferably 6 or more, more preferably 8 or more, for example 10 or more. When the carbon number of the hydrophobic group is increased, the adsorptivity to silica tends to be improved. This is preferable from the viewpoint of preventing the film-like substance from adhering to the object to be polished. The carbon number of the hydrophobic group is usually 32 or less, preferably 28 or less, more preferably 24 or less, still more preferably 22 or less, for example 20 or less. When the carbon number of the hydrophobic group is decreased, the solubility or dispersibility of the inhibitor B in water tends to be improved. This is preferable from the viewpoint of the dispersion stability of the polishing composition containing the inhibitor B. In a preferred embodiment, a polyoxyethylene derivative having 12 to 24 (e.g. 14 to 20) carbon atoms of the hydrophobic group may be employed as the inhibitor B. According to such an inhibitor B, a better film-like substance adhesion preventing effect can be exhibited.
ここに開示される技術は、上記防止剤Bがポリオキシエチレンアルキルエーテル(以下、POEアルキルエーテルと表記することがある。)である態様で好ましく実施され得る。上記POEアルキルエーテルのEO付加モル数としては、上述したポリオキシエチレン誘導体において採用し得るEO付加モル数を適用することができる。例えば、EO付加モル数が6〜20(より好ましくは10〜20、さらに好ましくは12〜20、より好ましくは14〜20、典型的には16〜20、例えば18〜20)の防止剤Bを用いることができる。上記POEアルキルエーテルにおけるアルキル基の構造および炭素数は、上述したポリオキシエチレン誘導体において採用し得る疎水性基がアルキル基である場合と同様であり得る。例えば、上記アルキル基が炭素数1〜20(典型的には8〜20、好ましくは10〜20、より好ましくは12〜20、さらに好ましくは14〜20)の鎖状アルキル基(例えば直鎖アルキル基)である防止剤Bが好ましい。 The technique disclosed here can be preferably implemented in an embodiment in which the inhibitor B is polyoxyethylene alkyl ether (hereinafter, sometimes referred to as POE alkyl ether). As the EO addition mole number of the above-mentioned POE alkyl ether, the EO addition mole number which can be adopted in the above-mentioned polyoxyethylene derivative can be applied. For example, an inhibitor B of 6 to 20 (more preferably 10 to 20, more preferably 12 to 20, more preferably 14 to 20, typically 16 to 20, eg 18 to 20) moles of EO added It can be used. The structure and carbon number of the alkyl group in the POE alkyl ether can be the same as in the case where the hydrophobic group that can be employed in the polyoxyethylene derivative is an alkyl group. For example, the alkyl group is a chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (typically 8 to 20, preferably 10 to 20, more preferably 12 to 20, and further preferably 14 to 20) (for example, a linear alkyl group). Inhibitor B is preferred.
ここに開示される技術における防止剤Bは、上述のような化合物のいずれか1種であってもよく、2種以上の混合物であってもよい。 The inhibitor B in the art disclosed herein may be any one of the compounds as described above, or may be a mixture of two or more.
ここに開示される防止剤BのHLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値は特に限定されない。水に対する溶解性または分散性の観点から、HLB値が11以上である防止剤Bを好ましく採用し得る。フィルム状物質の付着防止効果をよりよく発揮する観点から、上記HLB値は12以上とすることがより好ましく、さらに好ましくは13以上(例えば14以上)であり、特に好ましくは15以上である。防止剤BのHLB値の上限は特に限定されないが、通常は19以下であることが適当であり、好ましくは18以下、より好ましくは17以下(例えば16以下)である。上述する範囲のHLB値を有する防止剤Bは、好適なシリカ吸着率ASを示す傾向があり、フィルム状物質の研磨対象物への付着防止効果を好適に発揮し得る。なお、ここに開示される研磨用組成物が、HLB値の異なる複数種類の防止剤Bを含有する場合には、上記HLB値は各防止剤BのHLB値の加重平均(重量基準)とする。 The HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) value of the inhibitor B disclosed herein is not particularly limited. From the viewpoint of solubility or dispersibility in water, an inhibitor B having an HLB value of 11 or more can be preferably employed. The HLB value is more preferably 12 or more, still more preferably 13 or more (for example 14 or more), and particularly preferably 15 or more, from the viewpoint of exhibiting the adhesion preventing effect of the film-like substance better. The upper limit of the HLB value of the inhibitor B is not particularly limited, but is usually 19 or less, preferably 18 or less, more preferably 17 or less (for example, 16 or less). The inhibitor B having an HLB value in the range described above tends to exhibit a suitable silica adsorption rate AS, and can preferably exhibit the effect of preventing the film-like substance from adhering to the object to be polished. In addition, when the polishing composition disclosed here contains a plurality of types of inhibitors B having different HLB values, the HLB value is a weighted average (weight basis) of the HLB values of each inhibitor B. .
防止剤Bの分子量は特に限定されず、例えば200〜5000程度であり得る。良好なフィルム付着防止効果を得る観点から、防止剤Bの分子量は、通常、400以上が適当であり、500以上が好ましく、600以上がより好ましく、700以上(例えば800以上)がさらに好ましい。また、研磨効率の観点から、防止剤Bの分子量は、4000以下が適当であり、3000以下が好ましく、2500以下がより好ましく、2000以下(例えば1500以下)がさらに好ましい。 The molecular weight of the inhibitor B is not particularly limited, and can be, for example, about 200 to 5,000. From the viewpoint of obtaining a good film adhesion preventing effect, the molecular weight of the inhibitor B is usually 400 or more, preferably 500 or more, more preferably 600 or more, and still more preferably 700 or more (eg, 800 or more). Further, from the viewpoint of polishing efficiency, the molecular weight of the inhibitor B is suitably 4000 or less, preferably 3000 or less, more preferably 2500 or less, and still more preferably 2000 or less (e.g. 1500 or less).
ここに開示される研磨用組成物における防止剤Bの含有量(複数種類の防止剤Bを含有する場合にはそれらの合計量)は特に限定されず、使用目的や使用態様等に応じて所望の効果が得られるように適宜設定することができる。好ましい一態様において、研磨用組成物における防止剤Bの含有量は、例えば0.001mmol/L以上とすることができ、フィルム状物質の付着防止効果をよりよく発揮する観点から通常は0.01mmol/L以上とすることが適当であり、0.1mmol/L以上が好ましく、0.2mmol/L以上がより好ましく、0.3mmol/L以上(例えば0.5mmol/L以上)がさらに好ましい。また、研磨用組成物における防止剤Bの含有量は、例えば100mmol/L以下とすることができ、研磨効率等の観点から通常は10mmol/L以下とすることが適当であり、5mmol/L以下が好ましく、3mmol/L以下がより好ましい。 The content of the inhibitor B in the polishing composition disclosed herein (the total amount of the inhibitors B in the case of containing a plurality of types of inhibitor B) is not particularly limited, and it is desired depending on the purpose of use and mode of use. It can set suitably so that the effect of this may be acquired. In a preferred embodiment, the content of the inhibitor B in the polishing composition can be, for example, 0.001 mmol / L or more, and usually 0.01 mmol from the viewpoint of exhibiting the effect of preventing adhesion of a film-like substance better. / L or more is suitable, preferably 0.1 mmol / L or more, more preferably 0.2 mmol / L or more, and further preferably 0.3 mmol / L or more (for example, 0.5 mmol / L or more). Further, the content of the inhibitor B in the polishing composition can be, for example, 100 mmol / L or less, and from the viewpoint of polishing efficiency etc., usually 10 mmol / L or less, and 5 mmol / L or less. Is preferable, and 3 mmol / L or less is more preferable.
特に限定するものではないが、100gのシリカSに対する防止剤Bの含有量は、例えば0.01mmol以上とすることができ、フィルム状物質の付着防止効果をよりよく発揮する観点から通常は0.05mmol以上が適当であり、0.1mmol以上が好ましく、0.3mmol以上がより好ましい。また、100gのシリカSに対する防止剤Bの含有量は、例えば10mmol以下とすることができ、研磨効率等の観点から通常は5mmol以下が適当であり、3mmol以下が好ましい。ここに開示される防止剤Bは、例えば、100gのシリカSに対する含有量が1mmol以下である態様においても良好なフィルム状物質付着防止効果を発揮し得る。 Although the content is not particularly limited, the content of the inhibitor B with respect to 100 g of silica S can be, for example, 0.01 mmol or more, and is usually 0. 05 mmol or more is suitable, 0.1 mmol or more is preferable, and 0.3 mmol or more is more preferable. Further, the content of the inhibitor B with respect to 100 g of silica S can be, for example, 10 mmol or less, and usually 5 mmol or less is preferable from the viewpoint of polishing efficiency and the like, and 3 mmol or less is preferable. The inhibitor B disclosed herein can exhibit a good film material adhesion preventing effect even in an embodiment in which the content relative to 100 g of silica S is, for example, 1 mmol or less.
(シリカS以外の砥粒)
ここに開示される研磨用組成物SBは、シリカS以外の砥粒を含んでいてもよい。シリカS以外の砥粒の材質や性状は特に制限されず、研磨用組成物の使用目的や使用態様等に応じて適宜選択することができる。シリカS以外の砥粒としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子のいずれも使用可能である。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子、酸化クロム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子;窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子;炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子;ダイヤモンド粒子;炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩;等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子やポリ(メタ)アクリル酸粒子(ここで(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。)、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。シリカS以外の砥粒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Abrasive grains other than silica S)
The polishing composition SB disclosed herein may contain abrasives other than the silica S. The material and properties of the abrasive grains other than silica S are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose of use and usage of the polishing composition. As abrasive grains other than silica S, any of inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles can be used. Specific examples of inorganic particles include silica particles, alumina particles, ceria particles, titania particles, zirconia particles, chromium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, oxide particles such as bengara particles; silicon nitride particles And nitride particles such as boron nitride particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate; Specific examples of the organic particles include polymethyl methacrylate (PMMA) particles and poly (meth) acrylic acid particles (here, (meth) acrylic acid is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid). And polyacrylonitrile particles. Abrasive grains other than silica S may be used alone or in combination of two or more.
シリカS以外の砥粒としては、無機粒子が好ましく、なかでも金属または半金属の酸化物からなる粒子が好ましい。上記砥粒はシリカ粒子であってもよい。シリカS以外のシリカ粒子(すなわち、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカ以外のシリカ粒子。以下「シリカNS」ともいう。)の例としては、ケイ酸アルカリ含有液を原料に用いる方法以外の方法により製造されたコロイダルシリカ(例えば、アルコキシド法コロイダルシリカ)、乾式法シリカ(例えばフュームドシリカ)等が挙げられる。 As abrasive grains other than silica S, inorganic particles are preferable, and particles made of metal or metalloid oxide are particularly preferable. The abrasive grains may be silica particles. Examples of silica particles other than silica S (that is, silica particles other than colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid; hereinafter also referred to as “silica NS”) include those other than the method using an alkali silicate-containing liquid as a raw material. Colloidal silica (for example, alkoxide method colloidal silica) manufactured by a method, dry method silica (for example, fumed silica), etc. are mentioned.
特に限定するものではないが、シリカS以外の砥粒としては、上述したシリカSにおける好ましい平均一次粒子径D1、平均二次粒子径D2およびD2/D1の1または2以上を満たすものを好ましく採用し得る。 Although not particularly limited, as the abrasive grains other than silica S, those satisfying one or more of preferable average primary particle diameter D1, average secondary particle diameter D2 and D2 / D1 in silica S described above are preferably employed. It can.
特に限定するものではないが、ここに開示される研磨用組成物SBに含まれる砥粒に占めるシリカSの割合は、典型的には50重量%以上、好ましくは75重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは95重量%以上である。ここに開示される技術は、砥粒が実質的にシリカSから構成される態様で好ましく実施され得る。なお、シリカSの含有量にかかわらず、フィルム状物質が含まれ得る限り、ここに開示される技術の適用効果は発揮され得る。したがって、ここに開示される技術は、研磨用組成物に含まれる砥粒に占めるシリカSの割合が50重量%未満、例えば25重量%以下、あるいは10重量%以下、さらには5重量%以下である態様でも好ましく実施され得る。 Although not particularly limited, the proportion of silica S in the abrasive grains contained in the polishing composition SB disclosed herein is typically 50% by weight or more, preferably 75% by weight or more, and more preferably It is 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more. The technique disclosed here can be preferably implemented in an aspect in which the abrasive grains are substantially composed of silica S. In addition, regardless of the content of the silica S, as long as a film-like substance can be contained, the application effect of the technology disclosed herein can be exhibited. Therefore, in the technique disclosed herein, the proportion of silica S in the abrasive grains contained in the polishing composition is less than 50% by weight, for example, 25% by weight or less, or 10% by weight or less, or 5% by weight or less. Certain embodiments can also be preferably implemented.
(pH)
研磨用組成物SBのpHは特に制限されない。研磨用組成物SBのpHは、例えば、pH12.0以下(典型的にはpH1.0〜12.0)とすることができ、pH10.0以下(典型的にはpH1.0〜10.0)としてもよい。好ましい一態様において、研磨用組成物SBのpHは、pH7.0以下(例えばpH1.0〜7.0)とすることができ、pH6.0以下(典型的にはpH1.2〜6.0、例えばpH1.2〜5.5)とすることがより好ましく、pH5.0以下(例えばpH1.5〜5.0)とすることがさらに好ましい。研磨用組成物SBのpHは、例えばpH4.5以下(典型的にはpH2.0〜4.5、好ましくはpH2.5〜4.3、より好ましくはpH2.5〜4.0)とすることができる。上記pHは、例えば、ガラス磁気ディスク基板等のガラス材料の研磨に用いられる研磨液(例えばポリシング用の研磨液)に好ましく適用され得る。ガラス材料の研磨において、より平滑性の高い表面を得るために、研磨用組成物SBのpHとしてpH2.5を超える範囲(典型的にはpHが2.5より大きく4.3以下の範囲、例えばpHが2.5より大きく以上3.8以下の範囲)を好ましく採用することができる。pHの調整には、必要に応じて後述するpH調整剤等を使用することができる。
(PH)
The pH of the polishing composition SB is not particularly limited. The pH of the polishing composition SB can be, for example, pH 12.0 or less (typically, pH 1.0 to 12.0), and pH 10.0 or less (typically, pH 1.0 to 10.0). ) May be used. In a preferred embodiment, the pH of the polishing composition SB can be pH 7.0 or less (eg, pH 1.0 to 7.0), and pH 6.0 or less (typically pH 1.2 to 6.0). For example, it is more preferable to set it as pH1.2-5.5), and it is further more preferable to set it as pH5.0 or less (for example, pH1.5-5.0). The pH of the polishing composition SB is, for example, pH 4.5 or less (typically, pH 2.0 to 4.5, preferably pH 2.5 to 4.3, more preferably pH 2.5 to 4.0). be able to. The pH can be preferably applied to a polishing liquid (for example, a polishing liquid for polishing) used for polishing a glass material such as a glass magnetic disk substrate. In polishing of a glass material, in order to obtain a more smooth surface, the pH range of the polishing composition SB is more than pH 2.5 (typically, the pH range is more than 2.5 and 4.3 or less, For example, pH can be preferably employed in the range of more than 2.5 and 3.8 or less. In order to adjust the pH, a pH adjustor described later can be used as needed.
(その他の成分)
ここに開示される研磨用組成物SBは、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、酸やアルカリ剤等のpH調整剤、酸化剤、キレート剤、界面活性剤、水溶性高分子、防錆剤、防腐剤、防カビ剤等の、研磨用組成物(例えば磁気ディスク基板用の研磨用組成物)に使用され得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。ここに開示される技術は、また、研磨用組成物SBが酸化剤、水溶性高分子、界面活性剤、キレート剤等の添加剤を実質的に含まない態様で実施されてもよい。かかる組成の研磨用組成物SBは、例えば、ガラス材料(ガラス磁気ディスク基板等)の研磨において用いられる研磨用組成物として好適である。ここに開示される研磨用組成物SBは、例えば、シリカSおよび不可避的に含有され得るフィルム状物質、溶媒、防止剤BおよびpH調整剤から実質的に構成されていてもよい。
(Other ingredients)
The polishing composition SB disclosed herein is a pH adjuster such as an acid or an alkali agent, an oxidizing agent, a chelating agent, a surfactant, a water-soluble polymer, an antibacterial agent, as long as the effects of the present invention are not significantly hindered. You may further contain the well-known additive which can be used for polishing compositions (for example, polishing composition for magnetic disk substrates), such as a rust agent, antiseptic | preservative, and an antifungal agent, as needed. The technology disclosed herein may also be practiced in a mode in which the polishing composition SB is substantially free of additives such as an oxidizing agent, a water-soluble polymer, a surfactant, and a chelating agent. The polishing composition SB having such a composition is suitable, for example, as a polishing composition used in the polishing of a glass material (glass magnetic disk substrate etc.). Polishing composition SB disclosed here may be substantially composed of, for example, silica S and a film-like substance that can be unavoidably contained, a solvent, an inhibitor B, and a pH adjuster.
研磨用組成物SBに含ませ得る酸の例としては、炭酸、塩酸、硝酸、リン酸、次亜リン酸、亜リン酸、ホスホン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、オルトリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸等の無機酸;有機カルボン酸、有機ホスホン酸、有機スルホン酸等の有機酸;が挙げられるが、これらに限定されない。有機酸としては、炭素数が1〜18程度のものが好ましく、炭素数が1〜10程度のものがより好ましい。有機酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ニコチン酸等の飽和カルボン酸;クロトン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノレン酸等の不飽和カルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、イミノ二酢酸等の飽和ジカルボン酸および不飽和ジカルボン酸;グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、マンデル酸等のヒドロキシカルボン酸;メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、10−カンファースルホン酸、イセチオン酸、タウリン等のスルホン酸;メチルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、エチルグリコールアシッドホスフェート、イソプロピルアシッドホスフェート、フィチン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸等のホスホン酸;等が挙げられる。研磨効率の観点から好ましい酸として、硫酸、リン酸等の無機酸が挙げられる。マレイン酸、クエン酸等のカルボン酸(例えば、2または3以上のカルボキシ基を有する多価カルボン酸)を用いることにより、防止剤Bの効果がよりよく発揮される傾向にある。マレイン酸、クエン酸、イセチオン酸等の有機酸を用いることにより、より高い平滑性が実現される傾向にある。また、例えばガラス材料の研磨に用いられる研磨用組成物において、酸化力の低い酸(例えば、標準水素電極に対する標準酸化還元電位が0.5V以下の酸、具体的には硫酸、クエン酸等)を好ましく採用し得る。なお、酸は、該酸との塩の形態で用いられてもよい。酸の塩としては特に制限はなく、例えば適当な金属やアンモニウム等との塩が挙げられる。酸およびその塩は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the acid that can be contained in the polishing composition SB include carbonic acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, phosphonic acid, sulfuric acid, boric acid, hydrofluoric acid, orthophosphoric acid, pyrroline. Inorganic acids such as acids, polyphosphoric acids, metaphosphoric acids and hexametaphosphoric acids; and organic acids such as organic carboxylic acids, organic phosphonic acids and organic sulfonic acids, but not limited thereto. As an organic acid, a C1-C18 thing is preferable and a C1-C10 thing is more preferable. Specific examples of organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, Saturated carboxylic acids such as nicotinic acid; unsaturated carboxylic acids such as crotonic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinolenic acid; oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, Saturated and unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid and iminodiacetic acid; hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, tartaric acid, gluconic acid and mandelic acid; methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid and benzene Sulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 10-camphorsulfonic acid, isethion , Acid taurine; methyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, ethyl glycol acid phosphate, isopropyl acid phosphate, phytic acid, phosphonic acids such as 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid; and the like. Preferred acids from the viewpoint of polishing efficiency include inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid. By using a carboxylic acid such as maleic acid or citric acid (for example, a polyvalent carboxylic acid having two or more carboxy groups), the effect of the inhibitor B tends to be exhibited better. By using organic acids such as maleic acid, citric acid, and isethionic acid, higher smoothness tends to be realized. Further, for example, in a polishing composition used for polishing a glass material, an acid having a low oxidizing power (for example, an acid having a standard redox potential of 0.5 V or less with respect to a standard hydrogen electrode, specifically, sulfuric acid, citric acid, etc.) Can be preferably employed. The acid may be used in the form of a salt with the acid. The acid salt is not particularly limited, and examples thereof include salts with suitable metals and ammonium. An acid and its salt can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
酸を含む態様において、研磨用組成物SB中における該酸の含有量(複数の酸を含む態様では、それらの合計含有量)は、所望のpHが得られるように適宜設定することができる。特に限定するものではないが、酸の含有量は、例えば0.1g/L以上とすることができ、研磨レート等の観点から、好ましくは0.5g/L以上、より好ましくは1g/L以上、さらに好ましくは5g/L以上である。また、研磨組成物SBの貯蔵安定性等の観点から、上記含有量は、70g/L以下が適当であり、好ましくは50g/L以下、例えば30g/L以下である。 In the embodiment including the acid, the content of the acid in the polishing composition SB (the total content thereof in the embodiment including a plurality of acids) can be appropriately set so as to obtain a desired pH. Although the content is not particularly limited, the content of the acid can be, for example, 0.1 g / L or more, preferably 0.5 g / L or more, more preferably 1 g / L or more from the viewpoint of polishing rate etc. More preferably, it is 5 g / L or more. In addition, from the viewpoint of storage stability of the polishing composition SB, the content is appropriately 70 g / L or less, preferably 50 g / L or less, for example 30 g / L or less.
アルカリ剤の例としては、アルカリ金属塩(水酸化物塩を含む。以下同じ。)、アルカリ土類金属塩またはアンモニウム塩が挙げられる。好適例としては、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、リン酸カリウム、リン酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素アンモニウム、クエン酸カリウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸水素アンモニウム、酒石酸カリウム、酒石酸カリウムナトリウム、酒石酸アンモニウム、酒石酸水素アンモニウム、臭素酸カリウム、ソルビン酸カリウム、塩素酸カリウム、過塩素酸カリウム、硝酸カルシウム、グルコン酸カリウム、コハク酸カリウム、フッ化カリウム、フッ化カルシウム、フッ化アンモニウム、過ヨウ素酸カリウム、フェリシアン化カリウム、酢酸アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウムが挙げられる。なかでも、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、リン酸カリウム、リン酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素アンモニウムがより好ましい。このようなアルカリ剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the alkali agent include alkali metal salts (including hydroxide salts, hereinafter the same), alkaline earth metal salts or ammonium salts. Preferable examples include potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium bicarbonate, sodium carbonate, ammonium carbonate, potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate, ammonium hydrogen phosphate, potassium citrate, Potassium oxalate, ammonium hydrogen oxalate, potassium tartrate, sodium potassium tartrate, ammonium tartrate, ammonium hydrogen tartrate, potassium bromate, potassium sorbate, potassium chlorate, potassium perchlorate, calcium nitrate, potassium gluconate, potassium succinate, Potassium fluoride, calcium fluoride, ammonium fluoride, potassium periodate, potassium ferricyanide, ammonium acetate, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutyl hydroxide Ammonium and the like. Of these, potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium bicarbonate, sodium carbonate, ammonium carbonate, potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate, and ammonium hydrogen phosphate are more preferable. Such an alkali agent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
アルカリ剤を含む態様において、該アルカリ剤の含有量(複数のアルカリ剤を含む態様では、それらの合計含有量)は、所望のpHが得られるように適宜設定することができる。特に限定するものではないが、アルカリ剤の含有量は、例えば0.1g/L以上とすることができる。上記含有量は、研磨レート等の観点から、好ましくは0.5g/L以上、より好ましくは1g/L以上、さらに好ましくは5g/L以上である。また、研磨組成物の貯蔵安定性等の観点から、上記含有量は、70g/L以下が適当であり、好ましくは50g/L以下、例えば30g/L以下である。 In the embodiment including the alkaline agent, the content of the alkaline agent (the total content thereof in the embodiment including the plurality of alkaline agents) can be appropriately set so as to obtain a desired pH. Although it does not specifically limit, content of an alkaline agent can be 0.1 g / L or more, for example. The content is preferably 0.5 g / L or more, more preferably 1 g / L or more, and still more preferably 5 g / L or more from the viewpoint of polishing rate and the like. Further, from the viewpoint of storage stability and the like of the polishing composition, the content is suitably 70 g / L or less, preferably 50 g / L or less, for example 30 g / L or less.
好ましい一態様において、上述した酸およびアルカリ剤を、pHの緩衝作用が発揮され得るように組み合わせて使用することができる。特に限定するものではないが、このような緩衝系として、例えば、クエン酸とクエン酸ナトリウムのような弱酸とその強塩基塩との組合せや、硫酸と硫酸アンモニウムのような強酸とその弱塩基塩との組合せなどを利用することができる。 In a preferred embodiment, the above-mentioned acids and alkaline agents can be used in combination so that pH buffering can be exerted. Although not particularly limited, as such a buffer system, for example, a combination of a weak acid such as citric acid and sodium citrate and its strong base salt, a strong acid such as sulfuric acid and ammonium sulfate, and its weak base salt, A combination of these can be used.
酸化剤の例としては、過酸化物、硝酸またはその塩、ペルオキソ酸またはその塩、過マンガン酸またはその塩、クロム酸またはその塩等が挙げられるが、これらに限定されない。このような酸化剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。酸化剤の具体例としては、過酸化水素、硝酸、硝酸鉄、硝酸アルミニウム、ペルオキソ二硫酸、過ヨウ素酸、臭素酸、過塩素酸、次亜塩素酸、過硫酸、それらの塩(例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩)等、が挙げられる。好ましい酸化剤として、過酸化水素、硝酸鉄、ペルオキソ二硫酸および硝酸が例示される。このような酸化剤は、典型的には前述の酸と合わせて用いられることにより、研磨促進剤として効果的に作用し得る。例えば、金属材料(例えばニッケルリンメッキされた磁気ディスク基板)の研磨に用いられる研磨用組成物において、このような酸化剤を好ましく使用し得る。 Examples of the oxidizing agent include, but are not limited to, peroxide, nitric acid or a salt thereof, peroxo acid or a salt thereof, permanganic acid or a salt thereof, chromic acid or a salt thereof, and the like. As such an oxidizing agent, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination as appropriate. Specific examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, nitric acid, iron nitrate, aluminum nitrate, peroxodisulfuric acid, periodic acid, bromic acid, perchloric acid, hypochlorous acid, persulfuric acid, and salts thereof (for example, sodium salt) , Potassium salt, ammonium salt) and the like. Examples of preferred oxidizing agents include hydrogen peroxide, iron nitrate, peroxodisulfuric acid and nitric acid. Such an oxidizing agent can effectively act as a polishing accelerator by being typically used in combination with the above-mentioned acid. For example, such an oxidizing agent may be preferably used in a polishing composition used for polishing a metal material (for example, a nickel phosphorous plated magnetic disk substrate).
酸化剤を含む態様において、研磨用組成物SB中における該酸化剤の含有量(複数の酸化剤を含む場合には、それらの合計含有量)は、例えば0.01g/L以上とすることができる。上記含有量は、研磨レート等の観点から、好ましくは0.1g/L以上、より好ましくは0.5g/L以上である。また、経済性等の観点から、酸化剤の含有量は、100g/L以下が適当であり、好ましくは75g/L以下、より好ましくは60g/L以下である。 In the embodiment including the oxidizing agent, the content of the oxidizing agent in the polishing composition SB (when the plurality of oxidizing agents are included, the total content thereof) may be, for example, 0.01 g / L or more. it can. The content is preferably 0.1 g / L or more, more preferably 0.5 g / L or more from the viewpoint of polishing rate and the like. Further, from the viewpoint of economy and the like, the content of the oxidizing agent is suitably 100 g / L or less, preferably 75 g / L or less, more preferably 60 g / L or less.
ここに開示される研磨用組成物SBは、該研磨用組成物が酸化剤を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。例えば、研磨対象物がシリコンウェーハである場合、研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、当該組成物が研磨対象物に供給されることで該研磨対象物の表面が酸化されて酸化膜が生じ、これにより研磨レートが低下してしまうことがあり得るためである。また、研磨対象物がガラス材料(例えば、ガラス磁気ディスク基板)である場合にも、通常、酸化剤は不要である。例えば、少なくとも過酸化水素、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムおよびジクロロイソシアヌル酸ナトリウムのいずれをも実質的に含有しない研磨用組成物SBが好ましい。なお、研磨用組成物が酸化剤を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことをいう。したがって、原料や製法等に由来して微量(例えば、研磨用組成物中における酸化剤のモル濃度が0.0005モル/L以下、好ましくは0.0001モル/L以下、より好ましくは0.00001モル/L以下、特に好ましくは0.000001モル/L以下)の酸化剤が不可避的に含まれている研磨用組成物は、ここでいう酸化剤を実質的に含有しない研磨用組成物の概念に包含され得る。 The polishing composition SB disclosed herein can be preferably practiced in a mode in which the polishing composition contains substantially no oxidizing agent. For example, when the polishing object is a silicon wafer, if the polishing composition contains an oxidizing agent, the surface of the polishing object is oxidized by supplying the composition to the polishing object. This is because an oxide film is generated, which may lower the polishing rate. In addition, even when the object to be polished is a glass material (for example, a glass magnetic disk substrate), an oxidizing agent is usually unnecessary. For example, the polishing composition SB that substantially does not contain at least any of hydrogen peroxide, sodium persulfate, ammonium persulfate, and sodium dichloroisocyanurate is preferable. In addition, that polishing composition does not contain an oxidizing agent substantially means not containing an oxidizing agent at least intentionally. Therefore, the molar concentration of the oxidizing agent in the polishing composition is, for example, 0.0005 mol / L or less, preferably 0.0001 mol / L or less, more preferably 0.00001, which is derived from the raw materials and the production process. A polishing composition which inevitably contains an oxidizing agent of mol / L or less, particularly preferably 0.000001 mol / L or less) is the concept of a polishing composition substantially free of the oxidizing agent mentioned herein. Can be included.
ここに開示される研磨用組成物SBには、水溶性高分子を含有させてもよい。水溶性高分子を含有させることにより、研磨用組成物による研磨後の表面粗さ(例えば、磁気ディスク基板の表面粗さ)がより一層低減され得る。水溶性高分子の例としては、セルロース誘導体、デンプン誘導体、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、スルホン酸基を有するポリマー、アクリル系ポリマー等が挙げられる。具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、プルラン、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム共重合体やブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリイソアミレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸またはその塩、ポリアクリル酸またはその塩、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリロイルモルホリン、ポリアクリルアミド等が挙げられる。水溶性高分子は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。ここに開示される技術は、研磨用組成物SBが水溶性高分子を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。 The polishing composition SB disclosed herein may contain a water-soluble polymer. By including the water-soluble polymer, the surface roughness (for example, the surface roughness of the magnetic disk substrate) after polishing with the polishing composition can be further reduced. Examples of water-soluble polymers include cellulose derivatives, starch derivatives, polymers containing oxyalkylene units, polymers containing nitrogen atoms, vinyl alcohol polymers, polymers having sulfonic acid groups, acrylic polymers and the like. Specific examples include hydroxyethyl cellulose, pullulan, random copolymer or block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, polyvinyl alcohol, polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyisoamylene sulfonic acid. Polystyrene sulfonic acid or a salt thereof, polyacrylic acid or a salt thereof, polyvinyl acetate, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyacryloylmorpholine, polyacrylamide and the like. The water-soluble polymers can be used alone or in combination of two or more. The technique disclosed herein can be preferably practiced even in a mode in which the polishing composition SB is substantially free of a water-soluble polymer.
水溶性高分子を含む態様において、研磨用組成物SB中における該水溶性高分子の含有量(複数の水溶性高分子を含む態様では、それらの合計含有量)は、例えば0.01g/L以上とすることができる。上記含有量は、表面平滑性等の観点から、好ましくは0.05g/L以上、より好ましくは0.08g/L以上、さらに好ましくは0.1g/L以上である。また、研磨レート等の観点から、上記含有量は、10g/L以下とすることが適当であり、好ましくは5g/L以下、例えば1g/L以下である。 In the embodiment including the water-soluble polymer, the content of the water-soluble polymer in the polishing composition SB (in the embodiment including a plurality of water-soluble polymers, the total content thereof) is, for example, 0.01 g / L. It can be more than. The content is preferably 0.05 g / L or more, more preferably 0.08 g / L or more, and still more preferably 0.1 g / L or more, from the viewpoint of surface smoothness and the like. Further, from the viewpoint of polishing rate and the like, the content is suitably 10 g / L or less, preferably 5 g / L or less, for example 1 g / L or less.
ここに開示される研磨用組成物SBには、任意成分として、界面活性剤(典型的には、分子量1×104未満の水溶性有機化合物)を含ませることができる。界面活性剤の使用により、研磨用組成物SBの分散安定性が向上し得る。界面活性剤としては、特に限定されず、公知のノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤から選択される1種または2種以上を用いることができる。ここに開示される研磨用組成物SBは、任意成分としての界面活性剤を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。 The polishing composition SB disclosed herein can optionally include a surfactant (typically, a water-soluble organic compound having a molecular weight of less than 1 × 10 4 ). The use of the surfactant can improve the dispersion stability of the polishing composition SB. The surfactant is not particularly limited, and one or more kinds selected from known nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants can be used. . The polishing composition SB disclosed herein can be preferably practiced even in an embodiment substantially free of a surfactant as an optional component.
防腐剤および防カビ剤の例としては、イソチアゾリン系化合物、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。 Examples of preservatives and fungicides include isothiazoline compounds, p-hydroxybenzoic acid esters, phenoxyethanol and the like.
(研磨液)
ここに開示される技術において、研磨用組成物は、典型的には該研磨用組成物を含む研磨液の形態で研磨対象物に供給されて、その研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を希釈(典型的には、水により希釈)して調製されたものであり得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。すなわち、ここに開示される技術における研磨用組成物の概念には、研磨対象物に供給されて該研磨対象物の研磨に用いられる研磨液(ワーキングスラリー)と、希釈して研磨液として用いられる濃縮液(研磨液の原液)との双方が包含される。ここに開示される研磨用組成物を含む研磨液の他の例として、該組成物のpHを調整してなる研磨液が挙げられる。
(Polishing liquid)
In the art disclosed herein, the polishing composition is typically supplied to the object to be polished in the form of a polishing liquid containing the polishing composition and used for polishing the object to be polished. The polishing liquid may be prepared, for example, by diluting (typically diluting with water) any of the polishing compositions disclosed herein. Or you may use polishing composition as polishing liquid as it is. That is, the concept of the polishing composition in the technology disclosed herein is used as a polishing liquid diluted with a polishing liquid (working slurry) that is supplied to a polishing object and used for polishing the polishing object. Both concentrated liquid (polishing liquid stock solution) are included. Another example of the polishing liquid containing the polishing composition disclosed herein is a polishing liquid prepared by adjusting the pH of the composition.
研磨液における砥粒の含有量は特に制限されないが、通常は0.01重量%以上であり、0.05重量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.1重量%以上、さらに好ましくは0.15重量%以上(例えば1重量%以上、典型的には3重量%以上)である。砥粒の含有量の増大によって、より高い研磨速度が実現され得る。経済性の観点から、通常、上記含有量は30重量%以下が適当であり、好ましくは25重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。また、上記含有量は15重量%以下であってもよく、例えば10重量%以下とすることができ、5重量%以下(さらには2重量%以下、例えば1重量%以下)であってもよい。 The content of the abrasive grains in the polishing liquid is not particularly limited, but is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and still more preferably 0.15% by weight or more (eg, 1% by weight or more, typically 3% by weight or more). By increasing the abrasive content, higher polishing rates can be achieved. From the viewpoint of economy, the content is usually 30% by weight or less, preferably 25% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less. The content may be 15% by weight or less, for example, 10% by weight or less, and may be 5% by weight or less (further, 2% by weight or less, eg 1% by weight or less). .
(濃縮液)
ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物に供給される前には濃縮された形態(すなわち、研磨液の濃縮液の形態)であってもよい。このように濃縮された形態の研磨用組成物は、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。濃縮倍率は、例えば、体積換算で2倍〜100倍程度とすることができ、通常は2倍〜50倍程度が適当である。好ましい一態様に係る研磨用組成物の濃縮倍率は、例えば2倍〜10倍である。
(Concentrate)
The polishing composition disclosed herein may be in a concentrated form (that is, in the form of a polishing liquid concentrate) before being supplied to the object to be polished. The polishing composition in such a concentrated form is advantageous from the viewpoints of convenience, cost reduction, etc. during production, distribution, storage and the like. The concentration rate can be, for example, about 2 to 100 times in terms of volume, and usually about 2 to 50 times is appropriate. The concentration ratio of the polishing composition according to a preferred embodiment is, for example, 2 to 10 times.
このように濃縮液の形態にある研磨用組成物は、所望のタイミングで希釈して研磨液を調製し、その研磨液を研磨対象物に供給する態様で使用することができる。上記希釈は、典型的には、上記濃縮液に前述の溶媒を加えて混合することにより行うことができる。また、上記溶媒が混合溶媒である場合、該溶媒の構成成分のうち一部の成分のみを加えて希釈してもよく、それらの構成成分を上記溶媒とは異なる量比で含む混合溶媒を加えて希釈してもよい。また、後述するように多剤型の研磨用組成物においては、それらのうち一部の剤を希釈した後に他の剤と混合して研磨液を調製してもよく、複数の剤を混合した後にその混合物を希釈して研磨液を調製してもよい。 Thus, the polishing composition in the form of a concentrated liquid can be used in such a manner that a polishing liquid is prepared by diluting at a desired timing and the polishing liquid is supplied to a polishing object. The dilution can be typically performed by adding the aforementioned solvent to the concentrated solution and mixing. Moreover, when the said solvent is a mixed solvent, you may add and dilute only some components among the structural components of this solvent, and add the mixed solvent which contains those structural components in the amount ratio different from the said solvent. May be diluted. Further, as described later, in a multi-component type polishing composition, a part of the agents may be diluted and then mixed with other agents to prepare a polishing liquid, and a plurality of agents were mixed. Later, the mixture may be diluted to prepare a polishing liquid.
上記濃縮液における砥粒の含有量は、例えば50重量%以下とすることができる。研磨用組成物の安定性(例えば、砥粒の分散安定性)や濾過性等の観点から、通常、上記含有量は、好ましくは45重量%以下であり、より好ましくは40重量%以下である。好ましい一態様において、砥粒の含有量を30重量%以下としてもよく、20重量%以下(例えば15重量%以下)としてもよい。また、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、砥粒の含有量は、例えば0.5重量%以上とすることができ、好ましくは1重量%以上、より好ましくは3重量%以上(例えば5重量%以上)である。 The content of abrasive grains in the concentrated liquid can be, for example, 50% by weight or less. From the viewpoint of the stability of the polishing composition (for example, the dispersion stability of the abrasive grains), the filterability, etc., usually, the content is preferably 45% by weight or less, more preferably 40% by weight or less . In a preferred embodiment, the abrasive content may be 30% by weight or less, or 20% by weight or less (eg, 15% by weight or less). In addition, the content of the abrasive can be, for example, 0.5% by weight or more, preferably 1% by weight or more, and more preferably, from the viewpoint of convenience and cost reduction in production, distribution, storage, etc. Is 3% by weight or more (for example, 5% by weight or more).
ここに開示される研磨用組成物は、一剤型であってもよく、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。例えば、該研磨用組成物の構成成分のうち一部の成分を含むパートAと、残りの成分を含むパートBとが混合されて研磨対象物の研磨に用いられるように構成され得る。パートAとパートBとは、あらかじめ混合されてもよく、研磨対象物に至る供給ラインの途中で混合されてもよく、研磨対象物表面またはその直前で混合されてもよい。特に限定するものではないが、ここに開示される研磨用組成物SBは、例えば、シリカSを含むパートAと、防止剤Bを含むパートBとが混合されて研磨対象物の研磨に用いられるように構成され得る。パートAは、典型的にはシリカSと溶媒とを含む分散液であり得る。パートBは、防止剤Bと溶媒とを含む溶液または分散液であってもよく、実質的に防止剤Bから構成されてもよい。 The polishing composition disclosed herein may be of one-part type or multi-part type such as two-part type. For example, the part A containing some components of the constituents of the polishing composition and the part B containing the remaining components may be mixed and used for polishing a polishing object. Part A and part B may be mixed in advance, may be mixed in the middle of a supply line that reaches the object to be polished, or may be mixed on the surface of the object to be polished or just before that. Although not particularly limited, for example, the polishing composition SB disclosed herein is used for polishing an object to be polished by mixing Part A containing silica S and Part B containing the inhibitor B. Can be configured as follows. Part A can be a dispersion typically containing silica S and a solvent. The part B may be a solution or dispersion containing the inhibitor B and a solvent, and may consist essentially of the inhibitor B.
<研磨対象物>
ここに開示される研磨用組成物は、種々の材質および形状を有する研磨対象物の研磨に適用され得る。研磨対象物の材質は、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、ステンレス鋼等の金属もしくは半金属またはこれらの合金、およびそれらの材料を用いた半導体配線に使用される薄膜;石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質;アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料;炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料;ポリイミド樹脂等の樹脂材料;等であり得るが、これらに限定されない。また、これらのうち複数の材質により構成された研磨対象物であってもよい。研磨対象物の形状は特に制限されない。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、板状や多面体状等の、平面を有する研磨対象物の研磨に好ましく適用され得る。
<Polished object>
The polishing composition disclosed herein can be applied to the polishing of polishing objects having various materials and shapes. The material of the object to be polished is, for example, a metal or semimetal such as silicon, aluminum, nickel, tungsten, copper, tantalum, titanium, stainless steel, or an alloy thereof, and a thin film used for semiconductor wiring using these materials. A glassy material such as quartz glass, aluminosilicate glass, glassy carbon, a ceramic material such as alumina, silica, sapphire, silicon nitride, tantalum nitride or titanium carbide; a compound semiconductor substrate such as silicon carbide, gallium nitride or gallium arsenide Material; resin material such as polyimide resin; etc., but is not limited thereto. Moreover, the grinding | polishing target object comprised with the several material of these may be sufficient. The shape of the object to be polished is not particularly limited. The polishing composition disclosed herein can be preferably applied to polishing a polishing object having a flat surface such as a plate shape or a polyhedron shape.
ここに開示される技術は、ガラス材料の研磨に好ましく適用され得る。ここで「ガラス材料の研磨」とは、研磨対象面の少なくとも一部がガラス材料により構成されている研磨対象物を研磨することをいい、全体がガラス材料により構成されている研磨対象物(典型的にはガラス基板)を研磨することを包含する。上記ガラス材料の例としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、結晶化ガラス等が挙げられる。結晶化ガラスの例としては、主結晶相がスポジューメン、ムライト、ホウ酸アルミニウム系結晶、β−石英固溶体、α−クオーツ、コージェライト、エンスタタイト、セルシアン、ウォラストナイト、アノーサイト、フォルステライト、リチウムメタシリケート、リチウムダイシリケート等であるものが挙げられる。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、磁気ディスク用ガラス基板(ガラス磁気ディスク基板)やフォトマスク用ガラス基板等のガラス基板を研磨する用途に好適である。 The technique disclosed here can be preferably applied to polishing of a glass material. Here, "grinding of the glass material" refers to polishing of the object to be polished in which at least a part of the surface to be polished is made of the glass material, and the whole is made of the glass material In particular, polishing of the glass substrate is included. Examples of the glass material include aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, and crystallized glass. As examples of crystallized glass, the main crystal phase is spodumene, mullite, aluminum borate crystal, β-quartz solid solution, α-quartz, cordierite, enstatite, celsian, wollastonite, anorthite, forsterite, lithium Examples thereof include metasilicate and lithium disilicate. The polishing composition disclosed herein is suitable for use in polishing a glass substrate such as a magnetic disk glass substrate (glass magnetic disk substrate) and a photomask glass substrate.
ここに開示される技術は、ケイ酸を含有するガラス材料(以下「ケイ酸含有ガラス材料」ともいう。)の研磨に好ましく適用され得る。上記フィルム状物質は、上述のように少量のアルカリ金属を含有し得るシリケート化合物であり、ケイ酸含有ガラス材料においては該フィルム状物質が特に付着しやすく、かついったん付着したフィルム状物質が除去され難い。また、フィルム状物質とケイ酸含有ガラス材料とはこのように似た組成を有するため、ケイ酸含有ガラス材料を傷めずにフィルム状物質のみを除去する化学的処理条件を設定することが難しい。すなわち、フィルム状物質を除去するための化学的処理条件を厳しくすると、ケイ酸含有ガラス材料(研磨対象物)の表面品質の低下を招きやすい傾向にある。したがって、ケイ酸含有ガラス材料の研磨では、ここに開示される技術を適用してフィルム状物質の付着を防止することが特に有意義である。例えば、ケイ酸含有ガラス材料により構成された表面を有するガラス基板への適用が好ましく、高レベルの欠陥低減が求められるガラス磁気ディスク基板への適用が特に好ましい。 The technology disclosed herein can be preferably applied to the polishing of a glass material containing silicic acid (hereinafter also referred to as "silicic acid-containing glass material"). The film-like substance is a silicate compound that can contain a small amount of an alkali metal as described above. In a glass material containing silicic acid, the film-like substance is particularly easy to adhere, and once attached, the film-like substance is removed. hard. Moreover, since the film-like substance and the silicic acid-containing glass material have such similar compositions, it is difficult to set chemical treatment conditions for removing only the film-like substance without damaging the silicic acid-containing glass material. That is, if the chemical treatment conditions for removing the film-like substance are strict, the surface quality of the silicic acid-containing glass material (polishing object) tends to decrease. Therefore, in the polishing of silica-containing glass materials, it is particularly significant to apply the technology disclosed herein to prevent the adhesion of film-like substances. For example, application to a glass substrate having a surface made of a silicate-containing glass material is preferable, and application to a glass magnetic disk substrate that requires a high level of defect reduction is particularly preferable.
ここに開示される研磨用組成物は、研磨後の表面の欠陥(特に、概ね平坦な形状(卓状等)の凸欠陥)を高度に低減し得ることから、磁気ディスク基板の研磨に好ましく適用され得る。例えば、アルミノシリケートガラス等のガラス材料により構成されたガラス磁気ディスク基板や、アルミニウム合金の表面にニッケルリンめっき層を有する磁気ディスク基板(Ni−P基板)を研磨する用途に好適である。ガラス磁気ディスク基板の研磨への適用が特に好ましい。ここでいうアルミノシリケートガラスには、結晶構造を有しているものや、化学強化処理を施したものが含まれ得る。化学強化処理は研磨後に行ってもよい。 The polishing composition disclosed herein is preferably applied to the polishing of a magnetic disk substrate because it can highly reduce surface defects (in particular, convex defects having a substantially flat shape (such as a trapezoidal shape)) after polishing. It can be done. For example, it is suitable for use in polishing a glass magnetic disk substrate made of a glass material such as aluminosilicate glass or a magnetic disk substrate (Ni-P substrate) having a nickel phosphorus plating layer on the surface of an aluminum alloy. Application to the polishing of glass magnetic disk substrates is particularly preferred. The aluminosilicate glass here may include those having a crystal structure and those subjected to chemical strengthening treatment. The chemical strengthening treatment may be performed after polishing.
<研磨方法>
ここに開示される研磨用組成物SBは、研磨対象物のポリシング(精密研磨)に特に好適である。したがって、この明細書により、研磨用組成物SBを用いたポリシング工程を含む研磨物の製造方法が提供される。研磨用組成物SBでポリシングされる研磨対象物は、ラッピング(粗研磨)、グラインディング、めっき等の工程を経て得られた研磨対象物であり得る。研磨用組成物SBは、シリカSを含み、したがって典型的にはフィルム状物質を含むにもかかわらず、該フィルム状物質の研磨対象物への付着を防止剤Bによって抑制することができる。換言すると、上記防止剤Bが、研磨用組成物SBに含まれ得るフィルム状物質の無害化剤として機能し得る。これにより、シリカSを使用することの利点を享受しつつ、上記フィルム状物質の付着による凸欠陥の発生を防ぎ、より高品質の表面を実現することができる。また、研磨用組成物SBを用いたポリシング工程を含む研磨物の製造方法によると、高品質の表面を有する研磨物を効率よく製造することができる。
<Polishing method>
The polishing composition SB disclosed herein is particularly suitable for polishing (precision polishing) of an object to be polished. Therefore, this specification provides a method for producing an abrasive, including a polishing step using the polishing composition SB. The polishing object to be polished with the polishing composition SB may be a polishing object obtained through processes such as lapping (rough polishing), grinding, and plating. Although polishing composition SB contains silica S and therefore typically contains a film-like substance, adhesion of the film-like substance to the object to be polished can be suppressed by inhibitor B. In other words, the above-mentioned inhibitor B can function as a harmless agent of the film-like substance that can be contained in the polishing composition SB. Thereby, while enjoying the advantages of using silica S, it is possible to prevent the occurrence of convex defects due to the adhesion of the film-like substance and to realize a higher quality surface. Moreover, according to the manufacturing method of the polishing article including the polishing process using polishing composition SB, the polishing article which has a high quality surface can be manufactured efficiently.
研磨用組成物SBは、研磨後の表面において凸欠陥を高度に低減し得ることから、研磨対象物のファイナルポリシングに特に好ましく使用され得る。したがって、この明細書によると、研磨用組成物SBを用いたファイナルポリシング工程を含む研磨物の製造方法(例えば、ガラス磁気ディスク基板その他の磁気ディスク基板の製造方法)が提供される。なお、ファイナルポリシングとは、目的物の製造プロセスにおける最後のポリシング工程(すなわち、その工程の後にはさらなるポリシングを行わない工程)を指す。ただし、研磨用組成物SBを用いるファイナルポリシング工程の後工程として、後述する表面処理液を用いる表面処理工程を行うことは許容され得る。 Polishing composition SB can be particularly preferably used for final polishing of an object to be polished because convex defects can be highly reduced on the surface after polishing. Therefore, according to this specification, a method for producing a polished article including a final polishing step using the polishing composition SB (for example, a method for producing a glass magnetic disk substrate or other magnetic disk substrate) is provided. In addition, final polishing refers to the last polishing process (namely, process which does not perform additional polishing after the process) in the manufacturing process of an object. However, it is acceptable to perform a surface treatment step using a surface treatment liquid described later as a step after the final polishing step using the polishing composition SB.
ここに開示される研磨用組成物SBは、また、ファイナルポリシングよりも上流のポリシング工程に用いられてもよい。ここで、ファイナルポリシングよりも上流のポリシング工程とは、粗研磨工程と最終研磨工程との間の予備研磨工程を指す。予備研磨工程は、典型的には少なくとも1次ポリシング工程を含み、さらに2次、3次・・・等のポリシング工程を含み得る。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、ファイナルポリシングの直前に行われるポリシング工程に用いられてもよい。 The polishing composition SB disclosed herein may also be used in a polishing step upstream of final polishing. Here, the polishing process upstream of the final polishing refers to a pre-polishing process between the rough polishing process and the final polishing process. The preliminary polishing step typically includes at least a primary polishing step, and may further include a second, third,... Polishing step. The polishing composition disclosed herein may be used, for example, in a polishing step performed immediately before final polishing.
特に限定するものではないが、研磨用組成物SBを用いるポリシング工程は、例えば以下のようにして実施することができる。すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物SBを含有する研磨液を用意する。上記研磨液を用意することには、研磨用組成物に、濃度調整(例えば希釈)、pH調整等の操作を加えて研磨液を調製することが含まれ得る。あるいは、上記研磨用組成物をそのまま研磨液として使用してもよい。また、多剤型の研磨用組成物の場合、上記研磨液を用意することには、それらの剤を混合すること、該混合の前に1または複数の剤を希釈すること、該混合の後にその混合物を希釈すること、等が含まれ得る。 Although not particularly limited, the polishing step using the polishing composition SB can be performed, for example, as follows. That is, a polishing liquid containing any one of the polishing composition SB disclosed herein is prepared. The preparation of the polishing liquid may include preparing the polishing liquid by performing operations such as concentration adjustment (for example, dilution), pH adjustment and the like on the polishing composition. Or you may use the said polishing composition as polishing liquid as it is. Also, in the case of a multi-component polishing composition, to prepare the above-mentioned polishing liquid, mixing the agents, diluting one or more agents before the mixing, and after the mixing Diluting the mixture, etc. can be included.
次いで、その研磨液を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。研磨機としては、研磨対象物の形状や研磨目的に応じた公知の研磨機を適宜採用し得る。例えば、ガラス基板のポリシングを行う場合には、ラッピング工程を経たガラス基板を研磨機にセットし、該研磨機の研磨パッドを通じて上記ガラス基板の表面(研磨対象面)に研磨液を供給する。典型的には、上記研磨液を連続的に供給しつつ、ガラス基板の表面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動(例えば回転移動)させる。研磨パッドの種類は特に限定されない。例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもの等のいずれを用いてもよい。砥粒を含まない研磨パッドの使用が好ましく、なかでもスウェードタイプの研磨パッドが好ましい。 Next, the polishing liquid is supplied to the object to be polished and polished by a conventional method. As a polisher, a well-known polisher according to the shape of a grinding | polishing target object and the grinding | polishing objective can be employ | adopted suitably. For example, in the case of polishing a glass substrate, the glass substrate that has undergone the lapping process is set in a polishing machine, and a polishing liquid is supplied to the surface (surface to be polished) of the glass substrate through the polishing pad of the polishing machine. Typically, while supplying the polishing liquid continuously, the polishing pad is pressed against the surface of the glass substrate to relatively move (for example, rotate) the two. The type of polishing pad is not particularly limited. For example, any of non-woven fabric type, suede type, those containing abrasive grains, those not containing abrasive grains, etc. may be used. The use of a polishing pad that does not contain abrasive grains is preferable, and a suede type polishing pad is particularly preferable.
研磨液の供給終了に続いてリンス処理を行ってもよい。このリンス処理は、典型的には、研磨液に代えてリンス液を研磨対象面に供給することにより行われる。リンス液としては、特に限定されないが、例えば水を好ましく用いることができる。あるいは、シリカSその他の固形分を含まない他は研磨液と同じ成分を含むリンス液を使用してもよい。 A rinse treatment may be performed following the completion of the supply of the polishing liquid. This rinse treatment is typically performed by supplying a rinse liquid to the surface to be polished instead of the polishing liquid. The rinse solution is not particularly limited, but, for example, water can be preferably used. Alternatively, a rinse solution may be used which contains the same components as the polishing solution except that it contains no silica S or other solid content.
好ましい一態様において、上記リンス処理に使用するリンス液には、防止剤Bを含有させることができる、したがって、この明細書によると、ここに開示されるいずれかの防止剤Bを含み、典型的にはさらに溶媒(例えば水)を含むリンス液が提供される。また、上記防止剤Bを含むリンス液調製用組成物が提供される。上記リンス液は、シリカSを含む研磨液(防止剤Bを含む研磨液でもよく、防止剤Bを含まない研磨液でもよい。)に続いて研磨対象物に供給される態様で好ましく使用され得る。かかる組成のリンス液によると、リンス処理の開始時に残留し得る研磨液中のフィルム状物質が研磨対象物に付着することが防止され得る。また、リンス処理により研磨対象物から取り除かれたフィルム状物質が研磨対象物に再付着することが防止され得る。したがって、上記リンス液の使用により、フィルム状物質の付着による凸欠陥が低減され得る。 In a preferred embodiment, the rinsing liquid used for the rinsing treatment may contain the inhibitor B. Therefore, according to the present specification, the rinsing liquid contains any of the inhibitor B disclosed herein, Is provided with a rinse solution further containing a solvent (eg, water). Moreover, the composition for the rinse liquid preparation containing the said inhibitor B is provided. The rinsing liquid can be preferably used in a mode in which the rinsing liquid is supplied to a polishing object following a polishing liquid containing silica S (a polishing liquid containing the inhibitor B or a polishing liquid not containing the inhibitor B). . With the rinse solution having such a composition, it is possible to prevent the film-like substance in the polishing solution that may remain at the start of the rinse treatment from adhering to the object to be polished. In addition, the film-like substance removed from the object to be polished by the rinsing process can be prevented from reattaching to the object to be polished. Therefore, the use of the above-mentioned rinse liquid can reduce the convex defect by adhesion of a film-like substance.
上記リンス液が防止剤Bを含む場合、該防止剤Bの含有量(複数種類の防止剤Bを含有する場合にはそれらの合計量)は特に限定されない。例えば、研磨組成物SBに適用され得る防止剤Bの含有量(濃度)を、上記リンス液においても採用することができる。 In the case where the rinse liquid contains the inhibitor B, the content of the inhibitor B (the total amount thereof when a plurality of types of the inhibitor B is contained) is not particularly limited. For example, the content (concentration) of the inhibitor B that can be applied to the polishing composition SB can also be employed in the rinse solution.
上記リンス液のpHは特に限定されない。例えば、研磨組成物SBに適用され得るpHを、上記リンス液においても採用することができる。pHの調整には、必要に応じて、研磨用組成物SBと同様のpH調整剤等を使用することができる。好ましい一態様において、上記リンス液は概ね中性(例えばpH6〜pH8)であってもよい。上記リンス液は、防止剤Bおよび水から実質的に構成される組成であってもよい。 The pH of the rinse solution is not particularly limited. For example, the pH that can be applied to the polishing composition SB can also be employed in the rinse liquid. For the adjustment of the pH, the same pH adjuster as the polishing composition SB can be used as needed. In a preferred embodiment, the rinse solution may be approximately neutral (e.g., pH 6 to pH 8). The rinse liquid may have a composition substantially composed of the inhibitor B and water.
この明細書により開示される事項には、さらに、ここに開示されるいずれかの防止剤Bを含むリンス液を使用して研磨対象物のリンス処理を行うリンス処理方法、該リンス処理を含む研磨方法および研磨物の製造方法、ならびに上記リンス処理を含む欠陥低減方法が含まれる。 The matters disclosed by this specification further include a rinsing method for rinsing a polishing object using a rinsing liquid containing any of the inhibitor B disclosed herein, and polishing including the rinsing treatment. A method and a method of producing an abrasive, and a defect reduction method including the above-mentioned rinse treatment are included.
ここに開示される研磨物製造方法は、研磨用組成物SBを用いるポリシング工程よりも前に行われるポリシング工程(以下「工程(P)」ともいう。)をさらに含み得る。工程(P)を含む態様によると、ポリシング工程全体の所要時間を短縮して研磨物の生産性を高める効果が実現され得る。また、工程(P)を実施することにより、例えば、ポリシング工程の開始時に存在する欠陥(例えば凹み欠陥)が効率よく解消され得る。工程(P)は、1種類の研磨用組成物を使用する1つのポリシング工程であってもよく、2種以上の研磨用組成物を順次に使用して行われる2以上のポリシング工程を含んでもよい。 The method of producing an abrasive product disclosed herein can further include a polishing step (hereinafter, also referred to as “step (P)”) performed prior to a polishing step using the polishing composition SB. According to the aspect including the step (P), the effect of shortening the time required for the entire polishing step and enhancing the productivity of the abrasive can be realized. Also, by performing the step (P), for example, defects (eg, dent defects) present at the start of the polishing step can be efficiently eliminated. The step (P) may be one polishing step using one type of polishing composition, or may include two or more polishing steps performed using two or more types of polishing compositions in sequence. Good.
工程(P)に使用する研磨用組成物(以下「研磨用組成物(P)」ともいう。)は特に限定されない。例えば、砥粒としては、研磨用組成物SBに使用し得る材料として例示したシリカS以外の砥粒およびシリカSのいずれも使用可能である。研磨用組成物(P)がシリカSを含む場合、該シリカSは、研磨用組成物SBに含まれるシリカSと同一であってもよく、異なってもよい。研磨用組成物(P)に含まれるシリカSと、研磨用組成物SBに含まれるシリカSとの相違は、例えば、粒子径、粒子形状、密度その他の特性の1または2以上における相違であり得る。 The polishing composition (hereinafter also referred to as “polishing composition (P)”) used in the step (P) is not particularly limited. For example, as the abrasive, any of abrasives other than silica S and silica S exemplified as materials usable for the polishing composition SB can be used. When the polishing composition (P) contains silica S, the silica S may be the same as or different from the silica S contained in the polishing composition SB. The difference between the silica S contained in the polishing composition (P) and the silica S contained in the polishing composition SB is, for example, a difference in one or more of the particle diameter, particle shape, density and other characteristics. obtain.
研磨用組成物(P)に含まれる砥粒の平均一次粒子径D1Pは、研磨用組成物SBに含まれるシリカSの平均一次粒子径D1Sと同等またはそれ以上であることが好ましい。例えば、D1P/D1Sを1〜100とすることができ、通常は2〜50とすることが適当である。好ましい一態様において、研磨用組成物(P)に含まれる砥粒として、D1Pが10nm〜1000nm(より好ましくは20nm〜700nm、さらに好ましくは30nm〜500nm)程度のものを好ましく採用し得る。 The average primary particle size D1 P of the abrasive grains contained in the polishing composition (P) is preferably equal to the average primary particle size D1 S silica S contained in the polishing composition SB or more. For example, D1 P / D1 S can be 1 to 100, and usually 2 to 50 is appropriate. In a preferred embodiment, as the abrasive grains contained in the polishing composition (P), those having a D1 P of about 10 nm to 1000 nm (more preferably 20 nm to 700 nm, more preferably 30 nm to 500 nm) can be preferably employed.
研磨用組成物(P)が砥粒としてシリカ粒子を含む場合、該シリカ粒子としては、シリカSおよびシリカNSのいずれも使用可能である。特に限定するものではないが、平均一次粒子径D1が10nm〜1000nm(より好ましくは20nm〜700nm、さらに好ましくは30nm〜500nm、例えば30nm〜200nm)程度のシリカ粒子を研磨用組成物(P)の砥粒として好ましく採用し得る。研磨用組成物SBに含まれるシリカSの1〜50倍(より好ましくは1.5〜30倍、例えば2〜20倍)の平均一次粒子径D1を有するシリカ粒子が好ましい。 When the polishing composition (P) contains silica particles as abrasive grains, any of silica S and silica NS can be used as the silica particles. Although not particularly limited, silica particles having an average primary particle diameter D1 of about 10 nm to 1000 nm (more preferably 20 nm to 700 nm, still more preferably 30 nm to 500 nm, for example, 30 nm to 200 nm) of the polishing composition (P) are used. It can preferably be employed as an abrasive. Silica particles having an average primary particle diameter D1 of 1 to 50 times (more preferably 1.5 to 30 times, for example, 2 to 20 times) of silica S contained in polishing composition SB are preferred.
研磨用組成物(P)が砥粒としてシリカ粒子を含む場合、該シリカ粒子の形状(外形)は特に限定されず、球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形の具体例としては、ピーナッツ形状(すなわち、落花生の殻の形状)、繭形状、突起付き形状(例えば、金平糖形状)、ラグビーボール形状等が挙げられる。シリカ粒子は、同形状の1種を単独で使用してもよく、形状の異なる2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、ピーナッツ形状、繭形状、突起付き形状を有するシリカ粒子が好ましく、突起付きシリカ粒子がより好ましい。 When the polishing composition (P) contains silica particles as abrasive grains, the shape (outer shape) of the silica particles is not particularly limited, and may be spherical or non-spherical. Specific examples of the non-spherical shape include a peanut shape (that is, a shape of peanut shell), a cocoon shape, a shape with a protrusion (for example, a confetti shape), a rugby ball shape, and the like. The silica particles may be used alone or in combination of two or more of different shapes. Especially, the silica particle which has a peanut shape, a bowl shape, and a shape with a protrusion is preferable, and a silica particle with a protrusion is more preferable.
研磨対象物がガラス材料である場合、研磨用組成物(P)に好ましく使用し得る砥粒として、セリア、ジルコニア、チタニアおよびシリカが例示される。なかでも好ましいものとしてセリアおよびシリカが挙げられる。セリアとしては、平均一次粒子径D1が10nm〜1000nm(より好ましくは30nm〜700nm、さらに好ましくは100nm〜500nm)程度の粒子を好ましく使用し得る。 When a grinding | polishing target object is a glass material, a ceria, a zirconia, a titania, and a silica are illustrated as an abrasive grain which can be preferably used for polishing composition (P). Of these, ceria and silica are preferable. As ceria, particles having an average primary particle diameter D1 of about 10 nm to 1000 nm (more preferably 30 nm to 700 nm, still more preferably 100 nm to 500 nm) can be preferably used.
研磨用組成物(P)における砥粒含有量は特に限定されない。例えば、上述した研磨液または濃縮液と同様の砥粒含有量を、研磨用組成物(P)における砥粒の含有量にも適用することができる。 The abrasive grain content in the polishing composition (P) is not particularly limited. For example, the same abrasive content as that of the above-described polishing liquid or concentrate can be applied to the content of abrasives in the polishing composition (P).
研磨用組成物(P)は、典型的には、上記のような砥粒を分散させる溶媒を含む。溶媒としては、研磨用組成物SBと同様のものを好ましく用いることができる。 The polishing composition (P) typically contains a solvent for dispersing the abrasive grains as described above. As the solvent, the same solvent as the polishing composition SB can be preferably used.
研磨用組成物(P)のpHは特に制限されず、例えばpH12.0以下(典型的にはpH1.0〜12.0)とすることができ、pH10.0以下(典型的にはpH1.0〜10.0)としてもよい。好ましい一態様において、研磨用組成物(P)のpHは、pH9.0以下(例えばpH2.0〜9.0)とすることができ、pH8.0以下(典型的にはpH2.5〜8.0、例えばpH3.0〜8.0)とすることがより好ましい。上記pHは、例えば、ガラス磁気ディスク基板等のガラス基板の製造において好ましく適用され得る。砥粒としてセリアを用いる場合、研磨用組成物(P)のpHは、例えばpH3.0〜9.0とすることができ、pH4.0〜8.0としてもよく、さらにはpH5.0〜7.5としてもよい。pHの調整には、必要に応じて、研磨用組成物SBと同様のpH調整剤等を使用することができる。 The pH of the polishing composition (P) is not particularly limited, and may be, for example, pH 12.0 or less (typically, pH 1.0 to 12.0), and pH 10.0 or less (typically, pH 1 or less). 0 to 10.0). In a preferred embodiment, the polishing composition (P) may have a pH of 9.0 or less (for example, pH 2.0 to 9.0), and pH 8.0 or less (typically pH 2.5 to 8). 0.0, for example, pH 3.0 to 8.0) is more preferable. The pH can be preferably applied in the production of a glass substrate such as a glass magnetic disk substrate. When ceria is used as the abrasive, the pH of the polishing composition (P) can be, for example, pH 3.0 to 9.0, may be pH 4.0 to 8.0, and further, pH 5.0 to 5.0 It may be 7.5. For the adjustment of the pH, the same pH adjuster as the polishing composition SB can be used as needed.
研磨用組成物(P)は、必要に応じて、研磨用組成物SBと同様の公知の添加剤(例えば水溶性高分子等)を含有してもよい。添加剤として水溶性高分子を含む場合、その使用量は、通常、0.05g/L〜20g/Lとすることが適当であり、1g/L〜10g/Lとすることが好ましい。ここに開示される技術は、研磨用組成物(P)が酸化剤を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。かかる組成の研磨用組成物(P)は、例えば、研磨対象物がガラス材料(ガラス磁気ディスク基板等)である態様において好ましく採用され得る。好ましい一態様において、研磨用組成物(P)は、砥粒、溶媒、pH調整剤(例えば酸)および必要に応じて使用される水溶性高分子から実質的に構成され得る。 The polishing composition (P) may contain, if necessary, the same known additive (for example, a water-soluble polymer) as the polishing composition SB. When a water-soluble polymer is included as an additive, the amount used is usually suitably 0.05 g / L to 20 g / L, and preferably 1 g / L to 10 g / L. The art disclosed herein can be preferably practiced in a mode in which the polishing composition (P) is substantially free of an oxidizing agent. The polishing composition (P) having such a composition can be preferably employed, for example, in a mode in which the object to be polished is a glass material (such as a glass magnetic disk substrate). In a preferred embodiment, the polishing composition (P) may be substantially composed of abrasive grains, a solvent, a pH adjuster (for example, an acid), and a water-soluble polymer optionally used.
工程(P)は、研磨パッドを有する研磨機を用い、該研磨機にセットされている研磨対象物と上記研磨パッドとの間に研磨用組成物(P)を含有する研磨液を供給しながら上記研磨対象物と上記研磨パッドとを相対移動させる態様で好ましく実施され得る。研磨機としては、研磨対象物の形状や研磨目的に応じた公知の研磨機を適宜採用し得る。工程(P)に使用する研磨パッドの種類は特に限定されない。例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもの等のいずれを用いてもよい。砥粒を含まない研磨パッドの使用が好ましく、なかでもスウェードタイプの研磨パッドが好ましい。研磨液の供給終了に続いてリンス処理を行ってもよい。 The step (P) uses a polishing machine having a polishing pad and supplies a polishing solution containing a polishing composition (P) between the polishing object set in the polishing machine and the polishing pad. It can be preferably implemented in a mode in which the object to be polished and the polishing pad are relatively moved. As a polisher, a well-known polisher according to the shape of a grinding | polishing target object and the grinding | polishing objective can be employ | adopted suitably. The kind of polishing pad used for the step (P) is not particularly limited. For example, any of non-woven fabric type, suede type, those containing abrasive grains, those not containing abrasive grains, etc. may be used. The use of a polishing pad that does not contain abrasive grains is preferable, and a suede type polishing pad is particularly preferable. A rinse treatment may be performed following the completion of the supply of the polishing liquid.
ここに開示されるフィルム状物質付着防止剤(防止剤B)は、上述のように、シリカSを含む研磨用組成物の構成成分として好ましく用いられ得る。シリカSを含む研磨用組成物に防止剤Bを含有させることによって、上記組成物に含まれ得るフィルム状物質を無害化することができる。より具体的には、上記フィルム状物質の研磨対象物への付着を防止し、該フィルム状物質に起因する凸欠陥を低減することができる。したがって、この明細書によると、シリカSおよびフィルム状物質を含む研磨用組成物に防止剤Bを含有させることを特徴とする、上記フィルム状物質の無害化方法が提供される。 The film-like substance adhesion inhibitor (inhibitor B) disclosed herein can be preferably used as a component of a polishing composition containing silica S as described above. By including the inhibitor B in the polishing composition containing the silica S, the film-like substance that can be contained in the above composition can be rendered harmless. More specifically, adhesion of the film-like substance to the object to be polished can be prevented, and convex defects caused by the film-like substance can be reduced. Therefore, according to this specification, there is provided a method for detoxifying the film-like substance, wherein the polishing composition containing silica S and the film-like substance contains the inhibitor B.
<表面処理液>
ここに開示される防止剤Bは、また、研磨対象物を処理する表面処理液の構成成分として好ましく用いられ得る。防止剤Bを含む表面処理液(以下「表面処理液B」ともいう。)の処理対象である研磨対象物として、表面に付着したフィルム状物質を有し得る研磨対象物が挙げられる。かかる研磨対象物の好適例として、シリカSを含む研磨用組成物(防止剤Bを含む研磨用組成物でもよく、防止剤Bを含まない研磨用組成物でもよい。)を用いて研磨された研磨対象物が挙げられる。表面処理液Bを用いる表面処理によると、該表面処理液Bが防止剤Bを含むことにより、処理対象の研磨対象物から除去されたフィルム状物質の該研磨対象物への再付着が抑制され得る。このことによって研磨対象物の表面からフィルム状物質を効率よく除去することができる。したがって、表面処理液Bによると、表面処理後の研磨対象物において、フィルム状物質に起因する凸欠陥を効果的に低減することができる。
Surface treatment solution
The inhibitor B disclosed herein can also be preferably used as a component of a surface treatment liquid for treating an object to be polished. Examples of the object to be treated which is the treatment object of the surface treatment liquid containing the inhibitor B (hereinafter also referred to as "surface treatment liquid B") include an object to be polished which may have a film-like substance attached to the surface. As a suitable example of such an object to be polished, polishing was performed using a polishing composition containing silica S (a polishing composition containing an inhibitor B or a polishing composition containing no inhibitor B). A polishing object is mentioned. According to the surface treatment using the surface treatment liquid B, when the surface treatment liquid B contains the inhibitor B, the reattachment of the film-like substance removed from the object to be treated to the object to be polished is suppressed. obtain. As a result, the film-like substance can be efficiently removed from the surface of the object to be polished. Therefore, according to the surface treatment liquid B, convex defects caused by the film-like substance can be effectively reduced in the polished object after the surface treatment.
ここで、防止剤Bを含む上記表面処理液(表面処理液B)により行われる「表面処理」とは、該表面処理液を研磨対象物の表面に適用して行われる処理を包括的に指す概念である。ここでいう表面処理は、研磨対象物の表面に存在し得るフィルム状物質を該表面から取り除く効果を発揮し得る限り、研磨対象物の洗浄、リンス、研磨等として把握される処理であり得る。 Here, the "surface treatment" performed by the surface treatment solution (surface treatment solution B) containing the inhibitor B generally refers to the treatment performed by applying the surface treatment solution to the surface of the object to be polished. It is a concept. The surface treatment here may be a treatment grasped as cleaning, rinsing, polishing, etc. of the polishing object as long as the effect of removing the film-like substance that may exist on the surface of the polishing object from the surface can be exhibited.
ここに開示される表面処理液Bは、典型的には、防止剤Bを溶解または分散させる溶媒を含む。溶媒としては、研磨用組成物SBに用いられ得る溶媒と同様のものを好ましく用いることができる。表面処理液Bに使用される溶媒の一好適例として水が挙げられる。 The surface treatment liquid B disclosed herein typically contains a solvent in which the inhibitor B is dissolved or dispersed. As the solvent, those similar to the solvents which can be used for the polishing composition SB can be preferably used. One preferred example of the solvent used for the surface treatment liquid B is water.
上記表面処理液Bにおける防止剤Bの含有量(複数種類の防止剤Bを含有する場合にはそれらの合計量)は特に限定されず、使用目的や使用態様等に応じて所望の効果が得られるように適宜設定することができる。好ましい一態様において、表面処理液Bにおける防止剤Bの含有量は、例えば0.001mmol/L以上とすることができ、フィルム状物質の付着防止効果をよりよく発揮する観点から、通常は0.01mmol/L以上とすることが適当であり、0.1mmol/L以上が好ましく、0.3mmol/L以上(例えば0.5mmol/L以上)がより好ましい。また、表面処理液における防止剤Bの含有量は、例えば1000mmol/L以下とすることができ、経済性の観点から、通常は500mmol/L以下とすることが好ましく、100mmol/L以下とすることがより好ましい。好ましい一態様において、表面処理液における防止剤Bの含有量を10mmol/L以下とすることができ、5mmol/L以下、さらには3mmol/L以下としてもよい。 The content of the inhibitor B in the surface treatment solution B (the total amount of the inhibitors B in the case of containing plural types of the inhibitor B) is not particularly limited, and a desired effect is obtained depending on the purpose of use, mode of use, etc. Can be set as appropriate. In a preferred embodiment, the content of the inhibitor B in the surface treatment liquid B can be, for example, 0.001 mmol / L or more, and from the viewpoint of exhibiting the effect of preventing adhesion of a film-like substance better, usually 0. It is suitable to set it as 01 mmol / L or more, 0.1 mmol / L or more is preferable, and 0.3 mmol / L or more (for example, 0.5 mmol / L or more) is more preferable. Further, the content of the inhibitor B in the surface treatment liquid can be, for example, 1000 mmol / L or less, and from the viewpoint of economy, it is usually preferably 500 mmol / L or less, and 100 mmol / L or less. Is more preferred. In a preferred embodiment, the content of the inhibitor B in the surface treatment liquid can be 10 mmol / L or less, and can be 5 mmol / L or less, and further 3 mmol / L or less.
ここに開示される表面処理液は、粒子を含んでもよい。表面処理液に含ませる粒子は特に限定されず、研磨組成物SBに使用し得る材料として例示したシリカS以外の砥粒およびシリカSのいずれも使用可能である。上記粒子は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。表面処理後の表面品質を向上する観点からは、上記表面処理液がフィルム状物質を実質的に含まないことが好ましく、したがって上記表面処理液はシリカSを含まないことが好ましい。換言すると、表面処理液に粒子を含ませる場合、該粒子はシリカS以外の粒子から選択することが好ましい。 The surface treatment liquid disclosed herein may include particles. The particles to be included in the surface treatment liquid are not particularly limited, and any of abrasive grains other than silica S and silica S exemplified as materials that can be used for the polishing composition SB can be used. The above particles may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of improving the surface quality after the surface treatment, it is preferable that the surface treatment liquid does not substantially contain a film-like substance. Therefore, the surface treatment liquid preferably does not contain silica S. In other words, when particles are included in the surface treatment liquid, the particles are preferably selected from particles other than silica S.
表面処理液に含ませ得る粒子の好適例として、シリカS以外のシリカ粒子(シリカNS)が挙げられる。かかる組成の表面処理液は、フィルム状物質に似た組成のシリカNSを含むことにより、該シリカNSの作用によりフィルム状物質を研磨対象物から効果的に除去し得る。また、シリカNSを含む表面処理液は、フィルム状物質を実質的に含まない組成とすることができるので、該表面処理液に由来するフィルム状物質が研磨対象物に付着する事態を回避することができる。 As a suitable example of the particles that can be included in the surface treatment liquid, silica particles other than silica S (silica NS) can be mentioned. The surface treatment liquid having such a composition can effectively remove the film-like substance from the object to be polished by the action of the silica NS by containing the silica NS having a composition similar to the film-like substance. Further, since the surface treatment liquid containing silica NS can be made to have a composition substantially free of the film-like substance, the situation where the film-like substance derived from the surface treatment liquid adheres to the object to be polished can be avoided. Can.
シリカNSは、アルコキシド法コロイダルシリカおよび乾式法シリカからなる群から選択されることが好ましい。ここでいう乾式法シリカの例には、四塩化ケイ素やトリクロロシラン等のシラン化合物を典型的には水素火炎中で燃焼させることで得られるシリカ(フュームドシリカ)や、金属ケイ素と酸素の反応により生成するシリカが含まれる。なかでも好ましいシリカNSとして、アルコキシド法コロイダルシリカが挙げられる。アルコキシド法コロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解縮合反応により製造されるコロイダルシリカである。上記アルコキシシランとしては、通常、テトラアルコキシシラン(例えば、テトラエトキシシランやテトラメトキシシラン等)が用いられる。シリカNSは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましい一態様に係る表面処理液は、該表面処理液に含まれる粒子が実質的にシリカNSから構成される。 Silica NS is preferably selected from the group consisting of alkoxide colloidal silica and dry silica. Examples of dry process silica here include silica (fumed silica) obtained by burning a silane compound such as silicon tetrachloride or trichlorosilane in a hydrogen flame, or the reaction between metal silicon and oxygen. The silica produced by Among them, alkoxide silica colloidal silica is preferred as the preferable silica NS. Alkoxide Method Colloidal silica is a colloidal silica produced by a hydrolysis condensation reaction of an alkoxysilane. As the above alkoxysilane, usually, tetraalkoxysilane (for example, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, etc.) is used. Silica NS can be used alone or in combination of two or more. In the surface treatment liquid according to a preferred embodiment, the particles contained in the surface treatment liquid are substantially composed of silica NS.
表面処理液Bが粒子を含む場合において、該粒子の平均一次粒子径D1、平均二次粒子径D2およびD2/D1は、特に限定されない。例えば、上述したシリカSにおける好ましいD1、D2およびD2/D1を、表面処理液に含ませる粒子にも好ましく適用することができる。また、表面処理液Bが粒子を含む場合において、該粒子の含有量は特に限定されない。例えば、上述した研磨液または濃縮液と同様の砥粒含有量を、表面処理液Bの粒子含有量にも適用することができる。 When the surface treatment liquid B contains particles, the average primary particle diameter D1, the average secondary particle diameter D2, and D2 / D1 of the particles are not particularly limited. For example, preferable D1, D2 and D2 / D1 in the above-mentioned silica S can be preferably applied also to particles to be included in the surface treatment liquid. Further, when the surface treatment liquid B contains particles, the content of the particles is not particularly limited. For example, the same abrasive content as that of the polishing liquid or the concentrated liquid described above can be applied to the particle content of the surface treatment liquid B.
表面処理液Bは、研磨用組成物SBと同様の公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。ここに開示される技術は、また、表面処理液Bが酸化剤を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。かかる組成の表面処理液Bは、例えば、研磨対象物がガラス材料(ガラス磁気ディスク基板等)である態様において好ましく採用され得る。ここに開示される表面処理液Bは、例えば、防止剤Bおよび溶媒から実質的に構成される組成;防止剤B、溶媒およびpH調整剤から実質的に構成される組成:防止剤B、溶媒および界面活性剤から実質的に構成される組成;防止剤B、溶媒、pH調整剤および界面活性剤から実質的に構成される組成;等であり得る。 The surface treatment liquid B may further contain known additives similar to the polishing composition SB as needed. The technology disclosed herein can also be preferably practiced in the mode in which the surface treatment liquid B is substantially free of an oxidizing agent. The surface treatment liquid B having such a composition can be preferably employed, for example, in a mode in which the object to be polished is a glass material (glass magnetic disk substrate etc.). The surface treatment liquid B disclosed herein is, for example, a composition substantially composed of an inhibitor B and a solvent; a composition substantially composed of an inhibitor B, a solvent and a pH adjuster: the inhibitor B, a solvent And a composition substantially consisting of a surfactant; a composition substantially consisting of an inhibitor B, a solvent, a pH adjuster and a surfactant; and the like.
表面処理液BのpHは特に限定されない。例えば、研磨組成物SBに適用され得るpHを、表面処理液Bにおいても採用することができる。pHの調整には、必要に応じて、研磨用組成物SBと同様のpH調整剤等を使用することができる。好ましい一態様において、表面処理液Bは、概ね中性(例えばpH6〜pH8)であってもよい。 The pH of the surface treatment solution B is not particularly limited. For example, the pH that can be applied to the polishing composition SB can also be employed in the surface treatment liquid B. For the adjustment of the pH, the same pH adjuster as the polishing composition SB can be used as needed. In a preferred embodiment, the surface treatment solution B may be substantially neutral (eg, pH 6 to pH 8).
表面処理液Bを使用する表面処理は、当該処理によって上記研磨対象物表面からフィルム状物質を取り除くことが可能な種々の態様で行うことができる。 The surface treatment using the surface treatment solution B can be performed in various modes in which the film-like substance can be removed from the surface of the object to be polished by the treatment.
上記表面処理の好ましい一態様として、研磨パッドを有する研磨機を用い、該研磨機にセットされている研磨対象物と上記研磨パッドとの間に表面処理液Bを供給しながら上記研磨対象物と上記研磨パッドとを相対移動させる態様が挙げられる。研磨機としては、研磨対象物の形状や研磨目的に応じた公知の研磨機を適宜採用し得る。使用する研磨パッドの種類は特に限定されない。例えば、不織布タイプ、スウェードタイプ、砥粒を含むもの、砥粒を含まないもの等のいずれを用いてもよい。砥粒を含まない研磨パッドの使用が好ましく、なかでもスウェードタイプの研磨パッドが好ましい。表面処理液Bの供給終了に続いて、防止剤Bを含まないリンス液(例えば水)によるリンス処理を行ってもよい。 As a preferred embodiment of the surface treatment, a polishing machine having a polishing pad is used, and the surface treatment solution B is supplied between the polishing object set in the polishing machine and the polishing pad, and There is an aspect of moving the polishing pad relative to the polishing pad. As a polisher, a well-known polisher according to the shape of a grinding | polishing target object and the grinding | polishing objective can be employ | adopted suitably. The type of polishing pad used is not particularly limited. For example, any of non-woven fabric type, suede type, those containing abrasive grains, those not containing abrasive grains, etc. may be used. The use of a polishing pad that does not contain abrasive grains is preferable, and a suede type polishing pad is particularly preferable. Following completion of the supply of the surface treatment solution B, a rinse treatment with a rinse solution (for example, water) not containing the inhibitor B may be performed.
表面処理液Bを使用する表面処理の他の態様として、表面処理液Bの存在下で研磨対象物の表面を研磨テープで研磨する態様;表面処理液Bの存在下で研磨対象物の表面をワイピングテープでクリーニングする態様;表面処理液Bの存在下で研磨対象物の表面をポリビニルアルコール(PVA)製等のスポンジでスクラブ洗浄する態様;等が挙げられる。これらの処理は、研磨対象物が表面処理液Bに浸漬された状態で行ってもよい。表面処理工程の他の態様として、研磨対象物を表面処理液Bに浸漬して超音波を付与する態様;研磨対象物の表面に高圧の表面処理液Bを噴射する態様;等が挙げられる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて行うことができる。例えば、スクラブ洗浄と超音波付与とを順次にまたは並行して行ってもよい。 As another embodiment of the surface treatment using the surface treatment solution B, an embodiment wherein the surface of the object to be polished is polished with an abrasive tape in the presence of the surface treatment solution B; the surface of the object to be polished in the presence of the surface treatment solution B A mode of cleaning with a wiping tape; a mode of scrub cleaning the surface of the object to be polished in the presence of the surface treatment liquid B with a sponge made of polyvinyl alcohol (PVA) or the like; These treatments may be performed in a state where the polishing object is immersed in the surface treatment liquid B. As another aspect of the surface treatment process, an embodiment in which the object to be polished is immersed in the surface treatment solution B and ultrasonic waves are applied; a mode in which the surface treatment solution B with high pressure is sprayed onto the surface of the object to be polished; These can be performed singly or in combination of two or more. For example, scrubbing and sonication may be performed sequentially or in parallel.
特に限定するものではないが、表面処理液Bを用いる表面処理は、例えば、シリカSを含む研磨用組成物を用いる研磨工程におけるリンス処理;シリカSを含む研磨用組成物を用いる研磨工程に続いて行われる洗浄処理;シリカSを含む研磨用組成物を用いる研磨工程の次工程として行われる研磨工程;等であり得る。この明細書によると、例えば、シリカSを含む研磨用組成物で研磨対象物を研磨する工程(1)と、防止剤Bを含む表面処理液(表面処理液B)で上記研磨対象物を表面処理する工程(2)とをこの順に含む、研磨物の製造方法が提供される。 Although not particularly limited, the surface treatment using the surface treatment solution B is, for example, rinse treatment in a polishing process using a polishing composition containing silica S; following a polishing process using a polishing composition containing silica S Cleaning treatment performed; polishing step performed as the next step of the polishing step using the polishing composition containing silica S; and the like. According to this specification, for example, in the step (1) of polishing the object to be polished with the polishing composition containing silica S, and the surface treatment liquid (surface treatment solution B) containing the inhibitor B, the surface is polished There is provided a method for producing a polished article, which comprises the processing step (2) in this order.
上記製造方法において、工程(1)は、シリカSを含む研磨用組成物を用いるポリシング工程(典型的には、フィルム状物質を含む研磨用組成物を用いるポリシング工程)のうち最後の工程であることが好ましい。工程(1)の後、シリカSを含まない研磨用組成物を用いるポリシング工程をさらに行ってもよい。工程(1)より後に行われるポリシング工程は、工程(2)の前に行ってもよく、工程(2)の後に行ってもよい。工程(1)において研磨対象物の表面に付着し得るフィルム状物質の影響拡大を抑える観点からは、工程(1)と工程(2)との間に他のポリシング工程を配置しないことが好ましい。ここに開示される製造方法が工程(1)より後(好ましくは工程(2)より後)に行われるポリシング工程を含む場合、該ポリシング工程は、シリカSを含まず、かつ工程(1)に用いたシリカSよりも平均一次粒子径の小さい砥粒を含む研磨用組成物を用いて行うことが好ましい。 In the above manufacturing method, the step (1) is the last step of the polishing step using the polishing composition containing silica S (typically, the polishing step using the polishing composition containing a film-like substance) Is preferred. After the step (1), a polishing step using a polishing composition containing no silica S may be further performed. The polishing step performed after step (1) may be performed before step (2) or may be performed after step (2). It is preferable not to arrange another polishing step between the step (1) and the step (2) from the viewpoint of suppressing the expansion of the influence of the film-like substance which can adhere to the surface of the object to be polished in the step (1). In the case where the manufacturing method disclosed herein comprises a polishing step performed after step (1) (preferably after step (2)), the polishing step does not contain silica S, and in step (1) It is preferable to carry out using the polishing composition containing the abrasive grain whose average primary particle diameter is smaller than the used silica S.
ここに開示される技術は、工程(1)の終了から工程(2)の開始までの間に研磨対象物の表面を乾燥させない態様で好ましく実施され得る。すなわち、工程(1)の終了から工程(2)の開始までの間、研磨対象物の表面が濡れた状態に維持される態様で好ましく実施され得る。このことによって、工程(1)において付着し得るフィルム状物質が研磨対象物表面に強く固着することが抑制され、工程(2)においてフィルム状物質が除去されやすくなる傾向にある。したがって、より表面品質のよい研磨物が製造され得る。 The technique disclosed here can be preferably implemented in a mode in which the surface of the object to be polished is not dried between the end of step (1) and the start of step (2). That is, it can be preferably implemented in a mode in which the surface of the object to be polished is kept wet from the end of the step (1) to the start of the step (2). By this, it is suppressed that the film-like substance which can adhere in a process (1) strongly adheres to the grinding | polishing target object surface, and it exists in the tendency for a film-like substance to be easy to be removed in a process (2). Therefore, an abrasive having a better surface quality can be produced.
<組成物セット>
この明細書によると、第一組成物と第二組成物とをセット内容に含む研磨物製造用組成物セットが提供される。上記研磨物製造用組成物セットにおいて、第一組成物と第二組成物とは互いに分けて保管され、典型的には混合して使用される。ここに開示される研磨物製造用組成物セットは、そのセット内容として、上記第一組成物および第二組成物とは分けて保管される第三組成物をさらに含んでもよい。
<Composition set>
According to this specification, there is provided a set of compositions for producing an abrasive, the set comprising the first composition and the second composition. In the above-mentioned composition for producing an abrasive product, the first composition and the second composition are stored separately from each other, and are typically mixed and used. The set of compositions for producing an abrasive product disclosed herein may further include, as the set contents, a third composition separately stored from the first composition and the second composition.
上記研磨物製造用組成物セットを構成する第一組成物は、シリカSを含み、好ましくはさらに溶媒を含む。この第一組成物は、典型的にはフィルム状物質を含む組成物である。第一組成物は、そのまま、あるいは適当な溶媒(例えば水)で希釈して、研磨用組成物の調製に使用され得る。 The first composition constituting the composition set for manufacturing an abrasive product includes silica S, and preferably further includes a solvent. This first composition is typically a composition comprising a film-like substance. The first composition can be used as it is or diluted with a suitable solvent (for example, water) to prepare a polishing composition.
上記研磨物製造用組成物セットを構成する第二組成物は、典型的にはフィルム状物質を実質的に含まない組成物である。この第二組成物は、好ましくはpH調整剤を含む。このようにシリカSとpH調整剤とを分けて保管することは、第一組成物の保存安定性の観点から有利である。第二組成物は、pH調整剤の溶解または希釈に適した溶媒をさらに含んでもよい。第二組成物が溶液の形態である場合、該溶液は、粒子等の不溶分を含まないことが好ましい。第二組成物は、そのまま、あるいは適当な溶媒(例えば水)に溶解させるかまたは該溶媒で希釈して、研磨用組成物の調製に使用され得る。例えば、第一組成物と第二組成物とを常法により混合することによって研磨用組成物を調製し得る。また、第一組成物を含む研磨用組成物に、任意のタイミングで第二組成物を添加してもよい。 The second composition constituting the composition set for manufacturing an abrasive is typically a composition that does not substantially contain a film-like substance. This second composition preferably comprises a pH adjuster. Thus, storing silica S and a pH adjuster separately is advantageous from the viewpoint of storage stability of the first composition. The second composition may further comprise a solvent suitable for dissolving or diluting the pH adjusting agent. When the second composition is in the form of a solution, the solution preferably contains no insoluble matter such as particles. The second composition can be used in the preparation of the polishing composition as it is, or dissolved in an appropriate solvent (for example, water) or diluted with the solvent. For example, the polishing composition can be prepared by mixing the first composition and the second composition by a conventional method. In addition, the second composition may be added to the polishing composition containing the first composition at any time.
ここに開示される研磨物製造用組成物セットの好ましい一態様において、第一組成物または第二組成物に防止剤Bを含有させることができる。第一組成物および第二組成物の両方に防止剤Bを、同一のまたは異なる濃度で含有させてもよい。このように第一組成物および第二組成物の少なくとも一方に防止剤Bを含有させることにより、防止剤Bを含む研磨用組成物の調製作業を省力化することができる。 In a preferred embodiment of the set of compositions for producing an abrasive product disclosed herein, the first composition or the second composition can contain the inhibitor B. Both the first composition and the second composition may contain the inhibitor B at the same or different concentrations. Thus, by including the inhibitor B in at least one of the first composition and the second composition, the preparation operation of the polishing composition containing the inhibitor B can be simplified.
上記研磨物製造用組成物セットの他の好ましい一態様において、防止剤Bは、第一組成物および第二組成物とは分けて保管される第三組成物としてセット内容に含まれていてもよい。このような構成の組成物セットは、防止剤Bの使用態様や濃度の自由度が高いので使い勝手がよい。第三組成物は、防止剤Bを単独で含んでもよく、防止剤Bと適当な溶媒とを含む溶液であってもよい。第三組成物が溶液の形態である場合、該溶液は、粒子等の不溶分を含まないことが好ましい。 In another preferable embodiment of the above composition set for manufacturing an abrasive, the inhibitor B may be contained in the set content as a third composition stored separately from the first composition and the second composition. Good. The composition set of such a configuration is easy to use because the usage mode and concentration of the inhibitor B are high. The third composition may contain the inhibitor B alone, or may be a solution containing the inhibitor B and a suitable solvent. When the third composition is in the form of a solution, the solution preferably contains no insoluble matter such as particles.
第三組成物は、そのまま、あるいは適当な溶媒(例えば水)に溶解させるかまたは該溶媒で希釈して、研磨用組成物の調製に使用し得る。例えば、第一組成物、第二組成物および第三組成物を常法により混合することによって研磨用組成物を調製し得る。また、第一組成物を含む研磨用組成物(第一組成物および第二組成物を含む研磨用組成物であり得る。以下同じ。)に、任意のタイミングで第三組成物を添加してもよい。例えば、第一組成物を含む研磨用組成物の研磨対象物への供給を開始した後に、該研磨用組成物に第三組成物を添加してもよい。他の使用態様として、第三組成物をそのまま、あるいは適当な溶媒(例えば水)に溶解させるかまたは該溶媒で希釈して、第一組成物を含む研磨用組成物による研磨工程より後に用いられる表面処理液の調製に使用する態様が挙げられる。 The third composition may be used for preparing the polishing composition as it is, or dissolved in or diluted with a suitable solvent (eg, water). For example, the polishing composition can be prepared by mixing the first composition, the second composition, and the third composition in a conventional manner. In addition, the third composition is added to the polishing composition containing the first composition (which may be the polishing composition containing the first composition and the second composition, and the same applies in the following) at any timing. It is also good. For example, the third composition may be added to the polishing composition after the supply of the polishing composition containing the first composition to the object to be polished is started. As another use mode, the third composition is used as it is or after being dissolved in an appropriate solvent (for example, water) or diluted with the solvent after the polishing step with the polishing composition containing the first composition. The aspect used for preparation of a surface treatment liquid is mentioned.
なお、この明細書により開示される事項には、以下のものが含まれる。
<1> ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含む研磨用組成物に含有されるフィルム状物質付着防止剤であって、
シリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤を含み、
上記研磨用組成物を使用する研磨において、フィルム状物質の付着により生じる欠陥を低減する、フィルム状物質付着防止剤。
<2> ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含む研磨用組成物で研磨対象物を研磨する工程(1)と、
シリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤を含む表面処理液で上記研磨対象物を表面処理する工程(2)と
をこの順に含む、研磨物の製造方法。
<3> 上記工程(1)の研磨用組成物が上記フィルム状物質を含有することを特徴とする、上記<2>に記載の製造方法。
<4> 上記工程(2)の表面処理液が上記フィルム状物質を実質的に含有しないことを特徴とする、上記<2>または<3>に記載の製造方法。
<5> ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含むコロイダルシリカ含有液で処理(例えば研磨)された研磨対象物に用いられる表面処理剤であって、シリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤を含むことを特徴とする、表面処理剤。
<6> ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含むコロイダルシリカ含有液で処理(典型的には研磨)された研磨対象物に用いられる表面処理液であって、上記<5>に記載の表面処理剤と、該表面処理剤を溶解または分散し得る溶媒とを含む、表面処理液。
<7> ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含む研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する工程より後に該研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、
シリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤と砥粒(好ましくは、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカ以外の砥粒)とを含む、研磨用組成物。
<8> 互いに分けて保管される組成物(a)と組成物(b)とを含み、
上記組成物(a)は、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含み、
上記組成物(b)は、シリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤を含む、研磨物製造用組成物セット。
Note that the matters disclosed by this specification include the following.
<1> A film-like substance adhesion preventing agent contained in a polishing composition containing colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid,
Including a film-like substance adhesion preventive agent having a silica adsorption rate AS of 20% or more,
A film-like substance adhesion inhibitor, which reduces defects caused by adhesion of a film-like substance in polishing using the above-mentioned polishing composition.
<2> A step (1) of polishing an object to be polished with a polishing composition containing colloidal silica derived from an alkali silicate-containing solution,
A method for producing a polished article, comprising the step (2) of surface-treating the object to be polished with a surface treatment liquid containing a film-like substance adhesion preventing agent having a silica adsorption rate AS of 20% or more in this order.
<3> The production method according to <2>, wherein the polishing composition in the step (1) contains the film-like substance.
<4> The production method according to <2> or <3>, wherein the surface treatment liquid in the step (2) does not substantially contain the film-like substance.
<5> A surface treatment agent used for a polishing object treated (for example, polished) with a colloidal silica-containing liquid containing colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid, and the silica adsorption rate AS is 20% or more. A surface treatment agent comprising a film-like substance adhesion inhibitor.
<6> A surface treatment liquid used for a polishing object treated (typically polished) with a colloidal silica-containing liquid containing colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid, A surface treatment liquid comprising a surface treatment agent and a solvent capable of dissolving or dispersing the surface treatment agent.
<7> A polishing composition used for polishing the polishing object after the step of polishing the polishing object using a polishing composition containing colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid,
Polishing composition containing the film-form substance adhesion preventing agent whose silica adsorption rate AS is 20% or more, and an abrasive grain (preferably abrasive grains other than the colloidal silica derived from an alkali silicate containing liquid).
<8> A composition (a) and a composition (b) stored separately from each other,
The composition (a) contains colloidal silica derived from an alkali silicate-containing solution,
The composition set for abrasives manufacture which the said composition (b) contains the film-like substance adhesion inhibiting agent whose silica adsorption rate AS is 20% or more.
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。 The following examples illustrate some of the embodiments of the present invention, but are not intended to limit the present invention to those shown.
以下の実施例および比較例において使用した添加剤の内容は、以下のとおりである。カッコ内の数字は、ポリオキシエチレン鎖におけるエチレンオキサイド(EO)の付加モル数を示している。
N1:ポリオキシエチレン(20)ステアリルエーテル
N2:ポリオキシエチレン(20)ラウリルエーテル
N3:ポリオキシエチレン(6)イソデシルエーテル
N4:ポリオキシエチレン(9)イソデシルエーテル
N5:ポリオキシエチレン(7)ステアリルエーテル
N6:ポリオキシエチレン(10)ベヘニルエーテル
N7:ポリエチレングリコール(重量平均分子量約600)
N8:ポリオキシエチレン(2)ラウリルエーテル硫酸ナトリウム
N9:塩化ラウリルトリメチルアンモニウム
The contents of the additives used in the following Examples and Comparative Examples are as follows. The numbers in parentheses indicate the number of moles of ethylene oxide (EO) added to the polyoxyethylene chain.
N1: Polyoxyethylene (20) stearyl ether N2: Polyoxyethylene (20) lauryl ether N3: Polyoxyethylene (6) Isodecyl ether N4: Polyoxyethylene (9) Isodecyl ether N5: Polyoxyethylene (7) Stearyl ether N6: polyoxyethylene (10) behenyl ether N7: polyethylene glycol (weight average molecular weight about 600)
N8: polyoxyethylene (2) sodium lauryl ether sulfate N9: lauryl trimethyl ammonium chloride
上記添加剤N1〜N9の有するアルキル基の炭素数(アルキル鎖長;複数のアルキル基を有する場合は最も炭素数の多いアルキル基の炭素数)と、EO付加モル数と、HLB値と、上述する方法で測定したシリカ吸着率ASとを表1、2に示した。 The number of carbons of the alkyl group of the additives N1 to N9 (alkyl chain length; the number of carbons of the alkyl group having the largest number of carbons when having a plurality of alkyl groups), the EO addition mole number, the HLB value, Tables 1 and 2 show the silica adsorption rate AS measured by the above method.
実験例1
<研磨用組成物の調製>
(実施例1)
ケイ酸アルカリ含有液に由来し平均一次粒子径D1が17nmのコロイダルシリカを含む水性分散液と、pH調整剤としての硫酸と、添加剤N1と、イオン交換水とを混合して、上記コロイダルシリカを砥粒として含む、表1に示す組成の研磨用組成物を調製した。上記水性分散液、pH調整剤および添加剤の使用量は、砥粒の濃度が12.6重量%となり、pHが3.0となり、添加剤の含有量が1mmol/Lとなるように調整した。
Experimental example 1
<Preparation of polishing composition>
Example 1
An aqueous dispersion containing colloidal silica having an average primary particle diameter D1 of 17 nm, derived from an alkali silicate-containing liquid, sulfuric acid as a pH adjuster, additive N1, and ion-exchanged water are mixed, and the colloidal silica is mixed. A polishing composition having the composition shown in Table 1 was prepared, which contains as abrasive grains. The amount of the aqueous dispersion, pH adjuster and additive used was adjusted so that the concentration of the abrasive grains was 12.6% by weight, the pH was 3.0, and the additive content was 1 mmol / L. .
(実施例2〜8)
表1に示すpH調整剤および添加剤をそれぞれ使用した他は実施例1と同様にして、表1に示す組成の研磨用組成物を調製した。
(Examples 2 to 8)
A polishing composition having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pH adjusting agent and additives shown in Table 1 were used.
(比較例1)
添加剤N1を使用しない他は実施例1と同様にして、表1に示す組成の研磨用組成物を調製した。
(Comparative example 1)
A polishing composition having the composition shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the additive N1 was not used.
<ガラス基板の研磨>
実施例1〜7および比較例1〜3の研磨用組成物をそのまま研磨液に用いて、直径65mm(約2.5インチ)の磁気ディスク用アルミノシリケートガラス基板を以下の条件で研磨した。上記ガラス基板としては、平均一次粒子径D1が300nmのセリア(CeO2)砥粒を含む予備研磨用組成物により予備研磨したものを使用した。
<Polishing of glass substrate>
Using the polishing compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 as they were as polishing liquids, 65 mm (about 2.5 inches) diameter magnetic disk aluminosilicate glass substrates were polished under the following conditions. As the above-mentioned glass substrate, what was pre-polished using a pre-polishing composition containing ceria (CeO 2 ) abrasive grains having an average primary particle diameter D1 of 300 nm was used.
(研磨条件)
研磨装置:スピードファム社製の両面研磨装置、型式「9B−5P」
研磨パッド:スウェードパッド
研磨圧力:130g/cm2
上定盤回転数:13rpm
下定盤回転数:40回転/分
研磨液の供給レート:15mL/分(掛け流し)
研磨液の温度:25℃
研磨時間:10分間
(Polishing conditions)
Polishing device: Double-sided polishing device manufactured by Speedfam, model "9B-5P"
Polishing pad: Suede pad Polishing pressure: 130 g / cm 2
Upper platen rotation speed: 13rpm
Lower surface plate rotation speed: 40 revolutions / minute Polishing solution supply rate: 15 mL / minute (flow)
Polishing fluid temperature: 25 ° C
Polishing time: 10 minutes
研磨後の基板を次の条件で洗浄し、乾燥させた。その後、以下の評価を行った。
(洗浄条件)
研磨後の基板を、120kHzの超音波を付与したアルカリ洗浄液(スピードファムクリーンシステム(株)から入手可能な「CSC−102B」を体積基準で200倍に希釈したもの)に浸漬し、120kHzの超音波を付与した純水中でPVA製スポンジによるスクラブ洗浄を行い、次いで950kHzの超音波を付与したイオン交換水に浸漬した後、イソプロピルアルコール(IPA)雰囲気中に引き上げて乾燥させた。
The polished substrate was washed under the following conditions and dried. Then, the following evaluation was performed.
(Washing conditions)
The substrate after polishing is immersed in an alkaline cleaning solution (“CSC-102B” available from Speed Pham Clean System Co., Ltd. diluted 200 times on a volume basis) to which 120 kHz ultrasonic waves are applied. After scrub cleaning with PVA sponge in pure water to which sonic waves were applied, and then immersed in ion-exchanged water to which 950 kHz ultrasonic waves were applied, it was pulled up into an isopropyl alcohol (IPA) atmosphere and dried.
<評価>
(研磨レート)
研磨前後におけるガラス基板の重量差および該ガラス基板の密度に基づいて研磨レートを算出した。その結果を、比較例1を100%とする相対値に換算して表1に示す。
<Evaluation>
(Polishing rate)
The polishing rate was calculated based on the weight difference of the glass substrate before and after polishing and the density of the glass substrate. The results are shown in Table 1 in terms of relative values with 100% of Comparative Example 1.
(表面粗さ)
研磨後の表面につき、原子間力顕微鏡(AFM;商品名「D3100 Nano Scope V」、Veeco社製)を用いて、測定領域1μm×1μmの条件で表面粗さRa(nm)を測定した。その結果を、比較例1を100%とする相対値に換算して表1に示す。
(Surface roughness)
The surface roughness Ra (nm) of the polished surface was measured using an atomic force microscope (AFM; trade name “D3100 Nano Scope V”, manufactured by Veeco) under the conditions of a measurement region of 1 μm × 1 μm. The results are shown in Table 1 in terms of relative values with 100% of Comparative Example 1.
(欠陥評価)
各例に係るガラス基板の表面をKLA Tencor社製の検査装置「CandelaOSA7100」で検査し、所定の領域(ディスク中心からの半径位置が20mm〜31mmの領域)における欠陥の所在を検出した。次いで、該ガラス基板を上記の洗浄条件で再洗浄した後、再洗浄前と同じ領域を同様に検査して欠陥の所在を検出した。そして、再洗浄後の検査において再洗浄前と同じ位置に検出された欠陥を「残留欠陥」としてカウントした。その結果を、比較例1を100%とする相対値に換算して表1に示す。残留欠陥が多いことは、再洗浄によっても除去できない強固な付着物による欠陥が多いことを意味する。
(Defect assessment)
The surface of the glass substrate according to each example was inspected with an inspection apparatus “Candela OSA7100” manufactured by KLA Tencor, and the location of defects in a predetermined area (area where the radial position from the disk center was 20 mm to 31 mm) was detected. Next, after the glass substrate was re-cleaned under the above-described cleaning conditions, the same region as before the re-cleaning was similarly examined to detect the location of the defect. And the defect detected in the same position as rewashing in the test | inspection after rewashing was counted as a "residual defect". The results are shown in Table 1 in terms of relative values with 100% of Comparative Example 1. The large number of residual defects means that there are many defects due to strong deposits that can not be removed even by rewashing.
表1に示されるように、砥粒としてコロイダルシリカ(シリカS)を含む研磨用組成物による研磨において、添加剤N1〜N4を使用した実施例1〜8によると、添加剤を含まない比較例1に比べて残留欠陥が著しく低減することが確認された。また、実施例1〜8の研磨用組成物によると、比較例1に概ね匹敵する研磨レートを維持しつつ、表面粗さをより低減し得ることが明らかとなった。 As shown in Table 1, in polishing with a polishing composition containing colloidal silica (silica S) as abrasive grains, according to Examples 1 to 8 using additives N1 to N4, comparative examples containing no additives Compared to 1, it was confirmed that residual defects were significantly reduced. Moreover, according to the polishing composition of Examples 1-8, it became clear that surface roughness can be reduced more, maintaining the polishing rate substantially comparable to the comparative example 1. FIG.
実験例2
<研磨用組成物の調製>
(実施例9、10)
ケイ酸アルカリ含有液に由来し平均一次粒子径D1が12nmまたは25nmであるコロイダルシリカを砥粒として使用した他は実施例1と同様にして、表2に示す組成の研磨用組成物を調製した。
Experimental example 2
<Preparation of polishing composition>
(Examples 9 and 10)
A polishing composition having the composition shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid and having an average primary particle diameter D1 of 12 nm or 25 nm was used as abrasive grains. .
(実施例11、12)
添加剤の含有量を0.1mmol/Lまたは5mmol/Lとした他は実施例1と同様にして、表2に示す組成の研磨用組成物を調製した。
(Examples 11 and 12)
A polishing composition having the composition shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of the additive was 0.1 mmol / L or 5 mmol / L.
(実施例13)
pHが5.0となるようにpH調整剤を使用した他は実施例1と同様にして、表2に示す組成の研磨用組成物を調製した。
(Example 13)
A polishing composition having the composition shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a pH adjuster was used so that the pH was 5.0.
(比較例2〜6)
表2に示す添加剤をそれぞれ使用した他は実施例1と同様にして、表2に示す組成の研磨用組成物を調製した。
(Comparative Examples 2-6)
A polishing composition having the composition shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the additives shown in Table 2 were used.
<ガラス基板の研磨および評価>
実施例9〜13および比較例2〜6の研磨用組成物をそのまま研磨液に用いて、実験例1と同様にしてガラス基板の研磨を行った。研磨後のガラス基板を実験例1と同様に洗浄して乾燥させた後、同様にして残留欠陥の評価を行った。結果を表2に示す。この表2には、実験例1における比較例1の評価結果を併せて示している。
<Polishing and evaluating glass substrates>
The glass substrates were polished in the same manner as in Experimental Example 1 using the polishing compositions of Examples 9 to 13 and Comparative Examples 2 to 6 as they were in the polishing liquid. After the glass substrate after polishing was washed and dried in the same manner as in Experimental Example 1, the residual defects were evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2. Table 2 also shows the evaluation results of Comparative Example 1 in Experimental Example 1.
表2に示されるように、砥粒としてのコロイダルシリカ(シリカS)と添加剤N1とを含む実施例9〜13の研磨用組成物によると、これらのシリカSの粒子径、添加剤含有量およびpHにおいても、残留欠陥を明らかに低減し得ることが確認された。なお、実施例12、13は、他の実施例に比べて研磨レートは低めであった。 As shown in Table 2, according to the polishing compositions of Examples 9 to 13 containing colloidal silica (silica S) as abrasive grains and additive N1, the particle size of these silica S and additive content It was also confirmed that residual defects can be clearly reduced also at pH and pH. The polishing rates in Examples 12 and 13 were lower than those in the other examples.
一方、添加剤N5および添加剤N6は、シリカ吸着率ASの測定時において分散液Xの分散安定性が低く、シリカ吸着率ASを適切に測定することができなかった。また、これらの添加剤N5、N6を用いた比較例2、3の研磨用組成物は、比較例1に比べて残留欠陥が著しく多かった。また、シリカ吸着率ASが20%未満である添加剤N7〜N9を用いた比較例4〜6では、比較例1に比べて残留欠陥を低減する効果が認められないか、むしろ残留欠陥が増加する傾向であった。 On the other hand, the additive N5 and the additive N6 have low dispersion stability of the dispersion X at the time of measuring the silica adsorption rate AS, and the silica adsorption rate AS could not be measured appropriately. In addition, the polishing compositions of Comparative Examples 2 and 3 using these additives N5 and N6 had significantly more residual defects than Comparative Example 1. Further, in Comparative Examples 4 to 6 using the additives N7 to N9 having a silica adsorption rate AS of less than 20%, the effect of reducing the residual defects is not recognized as compared with Comparative Example 1, or the residual defects increase. It was a tendency to.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above.
Claims (8)
ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカと、
水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤と、
を含み、
酸化剤を実質的に含まず、
前記フィルム状物質付着防止剤はポリオキシエチレン誘導体を含み、
前記ポリオキシエチレン誘導体は、エチレンオキサイド付加モル数が6〜20であるポリオキシエチレン鎖と、疎水性基と、を有し、
前記フィルム状物質付着防止剤のHLB値は11以上であり、
前記フィルム状物質付着防止剤の含有量は0.1mmol/L以上5mmol/L以下である、研磨用組成物。 A polishing composition used for polishing a magnetic disk substrate or a photomask substrate, comprising:
Colloidal silica derived from a solution containing an alkali silicate,
A film-like substance adhesion inhibitor having a silica adsorption rate AS of at least 20% in water,
Including
Substantially free of oxidants,
The film-like substance adhesion inhibitor comprises a polyoxyethylene derivative,
The polyoxyethylene derivative has a polyoxyethylene chain having an ethylene oxide addition mole number of 6 to 20, and a hydrophobic group,
The film-like substance adhesion inhibitor has an HLB value of 11 or more,
The polishing composition , wherein a content of the film-like substance adhesion preventing agent is 0.1 mmol / L or more and 5 mmol / L or less .
前記ポリオキシエチレン誘導体は、前記末端基が炭化水素基またはハロゲン化炭化水素基であり、前記末端基の炭素数が1〜20である、請求項1に記載の研磨用組成物。 The polyoxyethylene derivative is, possess said polyoxyethylene chain, and a terminal group ether bonded to the terminal of the polyoxyethylene chain,
The polyoxyethylene derivative is, before SL terminal groups a hydrocarbon group or halogenated hydrocarbon group der is, the number of carbon atoms of the end groups Ru 20 der polishing composition according to claim 1.
前記研磨用組成物を研磨対象物に供給して該研磨対象物を研磨すること
を含む、研磨物の製造方法。 A polishing composition comprising: preparing the polishing composition according to any one of claims 1 to 4 , and supplying the polishing composition to a polishing object to polish the polishing object. Production method.
前記研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する工程を含み、
前記研磨用組成物は、
ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカと、
水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であるフィルム状物質付着防止剤と、
を含み、
酸化剤を実質的に含まず、
前記フィルム状物質付着防止剤はポリオキシエチレン誘導体を含み、
前記ポリオキシエチレン誘導体は、エチレンオキサイド付加モル数が6〜20であるポリオキシエチレン鎖と、疎水性基と、を有し、
前記フィルム状物質付着防止剤のHLB値は11以上であり、
前記研磨用組成物における前記フィルム状物質付着防止剤の含有量は0.1mmol/L以上5mmol/L以下である、欠陥低減方法。 A method of reducing defects present on a surface after polishing using a polishing composition in the polishing of a magnetic disk substrate or a photomask substrate ,
Comprising the step of polishing a workpiece by using the polishing composition,
The polishing composition is
Colloidal silica derived from a solution containing an alkali silicate,
A film-like substance adhesion inhibitor having a silica adsorption rate AS of at least 20% in water,
Including
Substantially free of oxidants,
The film-like substance adhesion inhibitor comprises a polyoxyethylene derivative,
The polyoxyethylene derivative has a polyoxyethylene chain having an ethylene oxide addition mole number of 6 to 20, and a hydrophobic group,
The film-like substance adhesion inhibitor has an HLB value of 11 or more,
The defect reduction method , wherein the content of the film-like substance adhesion inhibitor in the polishing composition is 0.1 mmol / L or more and 5 mmol / L or less .
ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカを含む研磨用組成物で研磨対象物を研磨する工程(1)と、
フィルム状物質付着防止剤を含む表面処理液で前記研磨対象物を表面処理する工程(2)と
をこの順に含み、
前記研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まず、
前記フィルム状物質付着防止剤は、ケイ酸アルカリ含有液に由来するコロイダルシリカに含まれるフィルム状物質の研磨対象物への付着を防止するものであり、かつ、水中におけるシリカ吸着率ASが20%以上であり、
前記フィルム状物質付着防止剤はポリオキシエチレン誘導体を含み、
前記ポリオキシエチレン誘導体は、エチレンオキサイド付加モル数が6〜20であるポリオキシエチレン鎖と、疎水性基と、を有し、
前記フィルム状物質付着防止剤のHLB値は11以上であり、
前記研磨用組成物における前記フィルム状物質付着防止剤の含有量は0.1mmol/L以上5mmol/L以下である、研磨物の製造方法。 A method for producing a polished article by polishing a magnetic disk substrate or a photomask substrate,
Polishing the object to be polished with a polishing composition containing colloidal silica derived from an alkali silicate-containing solution;
Wherein the step of treating the surface of the polishing target surface treatment solution containing the full Irumu matter adhesion inhibitor and (2) in this order,
The polishing composition is substantially free of an oxidizing agent,
The film-like substance adhesion preventing agent prevents adhesion of a film-like substance contained in colloidal silica derived from an alkali silicate-containing liquid to an object to be polished, and has a silica adsorption rate AS of 20% in water. That's it,
The film-like substance adhesion inhibitor comprises a polyoxyethylene derivative,
The polyoxyethylene derivative has a polyoxyethylene chain having an ethylene oxide addition mole number of 6 to 20, and a hydrophobic group,
The film-like substance adhesion inhibitor has an HLB value of 11 or more,
Content of the said film-like substance adhesion prevention agent in the said composition for grinding | polishings is a manufacturing method of the polished article which is 0.1 mmol / L or more and 5 mmol / L or less .
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