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JP7778472B2 - Polishing composition, method for polishing substrate, and method for manufacturing substrate - Google Patents
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JP7778472B2 - Polishing composition, method for polishing substrate, and method for manufacturing substrate - Google Patents

Polishing composition, method for polishing substrate, and method for manufacturing substrate

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JP7778472B2 JP2020165908A JP2020165908A JP7778472B2 JP 7778472 B2 JP7778472 B2 JP 7778472B2 JP 2020165908 A JP2020165908 A JP 2020165908A JP 2020165908 A JP2020165908 A JP 2020165908A JP 7778472 B2 JP7778472 B2 JP 7778472B2
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Description

本発明は、磁気ディスク基板の研磨に用いられる研磨用組成物、基板の研磨方法および基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a polishing composition used for polishing magnetic disk substrates, a method for polishing substrates, and a method for manufacturing substrates.

従来、高精度な表面が要求される磁気ディスク基板の製造プロセスには、研磨液を用いて該基板の原材料である研磨対象物を研磨する工程が含まれる。例えば、ニッケルリンめっきが施されたディスク基板(以下、Ni-P基板ともいう。)の製造においては、一般に、より研磨効率を重視した研磨(一次研磨)と、最終製品の表面精度に仕上げるために行う最終研磨(仕上げ研磨)とが行われている。磁気ディスク基板を研磨する用途で使用される研磨用組成物に関する技術文献として特許文献1が挙げられる。 Traditionally, the manufacturing process for magnetic disk substrates, which require high-precision surfaces, includes a step of polishing the substrate's raw material, the workpiece, using a polishing solution. For example, the manufacture of nickel-phosphorus-plated disk substrates (hereinafter also referred to as Ni-P substrates) generally involves polishing (primary polishing) that emphasizes polishing efficiency, and final polishing (finish polishing) to achieve the surface precision of the final product. Patent Document 1 is an example of a technical document related to polishing compositions used to polish magnetic disk substrates.

特開2015-125792号公報JP 2015-125792 A

磁気ディスク基板の研磨では、記録容量増大のため、基板表面の品質向上の取組みが継続的に行われている。近年においては、仕上げ研磨後の基板表面をより高品質なものとするため、一次研磨の段階から砥粒としてシリカ砥粒が用いられている。研磨用組成物に含まれるシリカ砥粒は研磨後の研磨対象物上に残留することがあるが、このような残留粒子は仕上げ研磨後の表面品質を低下させる原因となり得るので好ましくない。 When polishing magnetic disk substrates, efforts are continually being made to improve the quality of the substrate surface in order to increase recording capacity. In recent years, silica abrasive grains have been used as abrasive grains from the primary polishing stage onwards to ensure higher quality substrate surfaces after finish polishing. Silica abrasive grains contained in polishing compositions may remain on the object being polished after polishing, but such residual particles are undesirable as they can cause a decrease in surface quality after finish polishing.

そこで本発明は、磁気ディスク基板の研磨に用いられる研磨用組成物であって、研磨対象物上のシリカ砥粒の残留が抑制された研磨用組成物を提供することを目的とする。関連する他の目的は、上記研磨用組成物を用いた基板の研磨方法および基板の製造方法を提供することである。 The present invention therefore aims to provide a polishing composition for use in polishing magnetic disk substrates, which reduces the amount of silica abrasive grains remaining on the object to be polished. Another related object is to provide a method for polishing a substrate using the polishing composition, and a method for manufacturing a substrate.

本明細書によると、磁気ディスク基板研磨用組成物が提供される。上記研磨用組成物は、砥粒としてのシリカ粒子、酸、酸化剤および水を含む。この研磨用組成物は、軟鋼板を該研磨用組成物に浸漬させる軟鋼エッチング試験において測定される該軟鋼板のエッチング量X[ng/h・mm]の10を底とする対数(すなわち、log10X)が2.0以上4.0以下である。 According to the present specification, a polishing composition for magnetic disk substrates is provided. The polishing composition contains silica particles as abrasive grains, an acid, an oxidizing agent, and water. This polishing composition has a logarithm to the base 10 (i.e., log 10 X) of the amount of etching of a mild steel plate X [ng/h·mm 2 ] measured in a mild steel etching test in which the mild steel plate is immersed in the polishing composition, of 2.0 to 4.0.

軟鋼に対するエッチング量Xが上記条件を満たすような研磨用組成物は、磁気ディスク基板の研磨に用いられて、該磁気ディスク基板に対して好適なエッチング作用を発揮する傾向にある。このため上記研磨用組成物によると、良好なエッチング作用により磁気ディスク基板の表面が溶解され、研磨工程において該磁気ディスク基板の表面に固着したり埋まったりしてしまったシリカ砥粒が該表面から脱離した状態になりやすくなる。このため、上記研磨用組成物によると、研磨対象物である磁気ディスク基板表面におけるシリカ砥粒の残留を抑制することができる。また、上記研磨用組成物によると、研磨装置等に対する腐食が抑制されやすい。 A polishing composition whose etching amount X for mild steel satisfies the above condition tends to exhibit a favorable etching effect on magnetic disk substrates when used to polish the magnetic disk substrate. Therefore, the polishing composition dissolves the surface of the magnetic disk substrate through its favorable etching effect, and silica abrasive grains that have adhered to or become embedded in the surface of the magnetic disk substrate during the polishing process tend to become detached from the surface. Therefore, the polishing composition can prevent silica abrasive grains from remaining on the surface of the magnetic disk substrate, which is the object to be polished. Furthermore, the polishing composition tends to prevent corrosion of polishing equipment, etc.

ここに開示される技術(研磨用組成物、基板の研磨方法および基板の製造方法を包含する。以下同じ。)の好ましい一態様では、上記研磨用組成物のpHは1.0以上3.0以下である。pHが上記上限値以下である研磨用組成物によると、上記軟鋼に対するエッチング量Xに関する条件を満たしやすい。このため、上記研磨用組成物によると、研磨対象物である磁気ディスク基板表面におけるシリカ砥粒の残留が抑制されやすい。また、pHが上記下限値以上である研磨用組成物によると、研磨装置等に対する腐食が抑制されやすく、環境負荷も抑制させ得る。 In a preferred embodiment of the technology disclosed herein (including polishing compositions, methods for polishing substrates, and methods for manufacturing substrates; the same applies hereinafter), the pH of the polishing composition is 1.0 or more and 3.0 or less. A polishing composition having a pH equal to or less than the upper limit mentioned above is more likely to satisfy the condition regarding the etching amount X for mild steel. Therefore, the polishing composition is more likely to suppress the residue of silica abrasive grains on the surface of the magnetic disk substrate, which is the object to be polished. Furthermore, a polishing composition having a pH equal to or greater than the lower limit mentioned above is more likely to suppress corrosion of polishing equipment, etc., and can also reduce the environmental impact.

ここに開示される技術の好ましい一態様によると、上記酸として、第1の酸と、該第1の酸よりも解離しやすい第2の酸とを含む。解離のしやすさが異なる二種以上の酸を組み合わせて用いることにより、研磨用組成物のpHを適切な範囲に制御しながら、上記軟鋼に対するエッチング量Xに関する条件を満たすように制御しやすい。このため、上記研磨用組成物によると、研磨対象物である磁気ディスク基板表面におけるシリカ砥粒の残留が抑制されやすい。 According to a preferred embodiment of the technology disclosed herein, the acid comprises a first acid and a second acid that dissociates more easily than the first acid. By using a combination of two or more acids with different dissociation efficiencies, it is easy to control the pH of the polishing composition within an appropriate range while also satisfying the conditions for the etching amount X for mild steel. Therefore, the polishing composition makes it easy to suppress the residue of silica abrasive grains on the surface of the magnetic disk substrate, which is the object to be polished.

ここに開示される技術の好ましい一態様によると、上記酸として、有機酸を含む。有機酸を用いることにより、研磨用組成物のpHの過剰な低下を抑制しつつ、研磨対象物である磁気ディスク基板におけるシリカ砥粒の残留を特に好適に低減させることができる。 According to a preferred embodiment of the technology disclosed herein, the acid includes an organic acid. Use of an organic acid can effectively reduce residual silica abrasive grains on the magnetic disk substrate being polished, while preventing the pH of the polishing composition from decreasing excessively.

いくつかの好ましい態様によると、上記酸として、上記有機酸に加え、さらに無機酸を含む。ここで、研磨用組成物における上記有機酸の含有量Cは、0.005mol/L以上であることが好ましい。また、研磨用組成物における上記無機酸の含有量Cは、0.14mol/L未満であることが好ましい。上記有機酸の含有量Cが少なすぎないことにより、軟鋼に対するエッチング量Xを向上させることができる。また、上記無機酸Cの含有量が多すぎないことにより研磨用組成物のpHが過剰に低下することを抑制することができる。このため、有機酸の含有量Cと無機酸の含有量Cがそれぞれ上記範囲である研磨用組成物によると、研磨装置の腐食や環境負荷を抑制しつつ、研磨対象物である磁気ディスク基板におけるシリカ砥粒の残留を好適に低減させることができる。 According to some preferred embodiments, the acid further contains an inorganic acid in addition to the organic acid. Here, the content C 0 of the organic acid in the polishing composition is preferably 0.005 mol/L or more. Furthermore, the content C 1 M of the inorganic acid in the polishing composition is preferably less than 0.14 mol/L. When the organic acid content C 0 is not too low, the etching amount X for mild steel can be improved. Furthermore, when the content of the inorganic acid C 1 M is not too high, an excessive decrease in the pH of the polishing composition can be prevented. Therefore, a polishing composition in which the organic acid content C 0 and the inorganic acid content C 1 M are each within the above ranges can suitably reduce the residual silica abrasive grains on the magnetic disk substrate to be polished while suppressing corrosion and environmental load of the polishing apparatus.

また、本明細書によると、基板の研磨方法が提供される。その研磨方法は、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を研磨対象基板に供給して該研磨対象基板を研磨する工程(1)を含む。かかる研磨方法によると、残留シリカ砥粒が低減することにより研磨物における表面品質を効率よく高めることができる。いくつかの態様では、上記基板の研磨方法は、上記工程(1)の後に、仕上げ研磨用組成物を上記研磨対象基板に供給して該研磨対象基板を研磨する工程(2)をさらに含む。上記仕上げ研磨用組成物は、コロイダルシリカを含むことが好ましい。上記工程(1)の後に上記工程(2)を実施することにより、より高品位な基板表面が得られる。 This specification also provides a method for polishing a substrate. The polishing method includes step (1) of supplying any of the polishing compositions disclosed herein to a substrate to be polished and polishing the substrate. This polishing method efficiently improves the surface quality of the polished product by reducing residual silica abrasive grains. In some embodiments, the substrate polishing method further includes step (2) of supplying a finish polishing composition to the substrate to be polished and polishing the substrate to be polished after step (1). The finish polishing composition preferably contains colloidal silica. By performing step (2) after step (1), a higher-quality substrate surface can be obtained.

また、本明細書によると、磁気ディスク基板の製造方法が提供される。その製造方法は、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を用いて研磨対象基板を研磨する工程(1)を含む。かかる製造方法によると、高品位な表面を有する磁気ディスク基板を生産性よく製造することができる。いくつかの態様では、上記基板の製造方法は、上記工程(1)の後に、仕上げ研磨用組成物を用いて上記研磨対象基板を研磨する工程(2)をさらに含む。上記仕上げ研磨用組成物は、コロイダルシリカを含むことが好ましい。上記工程(1)の後に上記工程(2)を実施することにより、より高品位な表面を有する磁気ディスク基板が生産性よく製造される。 The present specification also provides a method for manufacturing a magnetic disk substrate. The manufacturing method includes step (1) of polishing a substrate to be polished using any of the polishing compositions disclosed herein. This manufacturing method enables the efficient production of magnetic disk substrates with high-quality surfaces. In some embodiments, the substrate manufacturing method further includes step (2) of polishing the substrate to be polished using a finish polishing composition after step (1). The finish polishing composition preferably contains colloidal silica. By performing step (2) after step (1), magnetic disk substrates with higher-quality surfaces can be efficiently manufactured.

例4における洗浄後の基板表面のSEM画像である。1 is an SEM image of the substrate surface after cleaning in Example 4. 例9における洗浄後の基板表面のSEM画像である。10 is an SEM image of the substrate surface after cleaning in Example 9. 例8における洗浄後の基板表面のSEM画像である。10 is an SEM image of the substrate surface after cleaning in Example 8. 例14における洗浄後の基板表面のSEM画像である。10 is an SEM image of the substrate surface after cleaning in Example 14. 軟鋼エッチング試験におけるエッチング量Xとシリカ残留個数[%]との関係を表すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the etching amount X and the number of residual silica particles [%] in a mild steel etching test.

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。 Preferred embodiments of the present invention are described below. It should be noted that matters necessary for implementing the present invention other than those specifically mentioned in this specification can be understood as design matters for those skilled in the art based on the prior art in the relevant field. The present invention can be implemented based on the contents disclosed in this specification and common general technical knowledge in the relevant field.

(軟鋼に対するエッチング量X)
ここに開示される研磨用組成物は、軟鋼に対するエッチング量Xに優れるものである。軟鋼に対するエッチング量Xとは、軟鋼板を研磨用組成物に浸漬させる下記軟鋼エッチング試験において測定される該軟鋼板の単位表面積あたりかつ単位時間あたりの重量減少分のことを言う。軟鋼に対するエッチング量Xが高い研磨用組成物によると、磁気ディスク基板の研磨に用いられて、該磁気ディスク基板の表面に対しても高いエッチング作用を発揮する傾向にある。このため上記研磨用組成物を用いると、研磨対象物である磁気ディスク基板表面のエッチングによる溶解速度が好適に向上し、研磨工程において該磁気ディスク基板の表面に固着したり埋まったりした粒子(典型的にはシリカ砥粒)を、該表面から少なくともその一部を脱離した状態にすることができる。表面から粒子が脱離した状態となった研磨対象物は、その後の洗浄等の工程において表面から粒子が好適に除去され得る。このため、上記研磨用組成物によると、研磨対象物である磁気ディスク基板におけるシリカ砥粒の残留を抑制しやすい。研磨用組成物の軟鋼に対するエッチング量Xは、具体的には、下記の軟鋼エッチング試験により評価することができる。
(etching amount X for mild steel)
The polishing composition disclosed herein has an excellent etching amount X for mild steel. The etching amount X for mild steel refers to the weight loss per unit surface area and per unit time of a mild steel plate, as measured in the mild steel etching test described below, in which the mild steel plate is immersed in the polishing composition. A polishing composition with a high etching amount X for mild steel tends to exhibit a high etching effect on the surface of a magnetic disk substrate when used to polish the magnetic disk substrate. Therefore, the use of this polishing composition favorably improves the dissolution rate of the magnetic disk substrate surface by etching, thereby enabling at least a portion of particles (typically silica abrasive grains) adhered to or embedded in the surface of the magnetic disk substrate during the polishing process to be detached from the surface. The polishing composition, from which particles have been detached, can be favorably removed from the surface in a subsequent cleaning process or other process. Therefore, the polishing composition easily prevents silica abrasive grains from remaining on the magnetic disk substrate to be polished. The etching amount X of the polishing composition for mild steel can be specifically evaluated by the mild steel etching test described below.

[軟鋼エッチング試験]
研磨用組成物を用意し、液温25℃の該研磨用組成物に軟鋼板を浸漬させる。軟鋼板としては、JIS G3101に基づくSS400(角状)の鋼材を用いる。浸漬時間T[時間]が経過した後、軟鋼板を浸漬液である研磨用組成物から取り出し、水洗いした後、乾燥させ、乾燥後の軟鋼板の重量W2[ng]を測定する。研磨用組成物に浸漬させる前の軟鋼板の重量W1[ng]、上記乾燥後の軟鋼板の重量W2[ng]、上記浸漬時間T[時間]、軟鋼板の表面積SA[mm]から、該軟鋼板の単位表面積あたりかつ単位時間あたりの重量減少分、すなわちエッチング量Xを以下の式:エッチング量X[ng/h・mm]=(重量W1[ng]-重量W2[ng])/(浸漬時間T[時間]×軟鋼板の表面積SA[mm]);から算出する。軟鋼エッチング試験は、具体的には、後述する実施例に示す方法で行うことができる。
[Mild steel etching test]
A polishing composition is prepared, and a mild steel plate is immersed in the polishing composition at a liquid temperature of 25° C. A steel material of SS400 (square) based on JIS G3101 is used as the mild steel plate. After the immersion time T [hours] has elapsed, the mild steel plate is removed from the polishing composition, which is the immersion liquid, washed with water, dried, and the weight W2 [ng] of the mild steel plate after drying is measured. From the weight W1 [ng] of the mild steel plate before immersion in the polishing composition, the weight W2 [ng] of the mild steel plate after drying, the immersion time T [hours], and the surface area SA [mm 2 ] of the mild steel plate, the weight loss per unit surface area and per unit time of the mild steel plate, i.e., the etching amount X, is calculated from the following formula: Etching amount X [ng/h·mm 2 ] = (weight W1 [ng] - weight W2 [ng]) / (immersion time T [hours] × surface area SA [mm 2 ] of the mild steel plate). Specifically, the mild steel etching test can be carried out by the method shown in the examples described later.

ここに開示される研磨用組成物は、上述する軟鋼板を該研磨用組成物に浸漬させる軟鋼エッチング試験において測定される該軟鋼板のエッチング量Xが、100ng/h・mm以上である。換言すると、ここに開示される研磨用組成物は、上述する軟鋼板を該研磨用組成物に浸漬させる軟鋼エッチング試験において測定される該軟鋼板のエッチング量X[ng/h・mm]を10を底とする対数に換算したときの値(すなわち、log10X)が、2.0以上である。上記下限値以上のエッチング量Xを示す研磨用組成物によると、磁気ディスク基板の表面に対しても好適なエッチング作用を発揮する傾向にあり、研磨対象物表面におけるシリカ砥粒の残留が抑制されやすい。残留シリカ砥粒のさらなる低減の観点から、好ましい一態様において、上記log10Xは2.3以上であり、より好ましくは2.7以上であり、さらに好ましくは3.0以上(例えば3.3以上)である。 The polishing composition disclosed herein has an etching amount X of 100 ng/h· mm2 or more when measured in the above-mentioned mild steel etching test in which the mild steel plate is immersed in the polishing composition. In other words, the polishing composition disclosed herein has a value when the etching amount X [ng/h· mm2 ] of the mild steel plate measured in the above-mentioned mild steel etching test in which the mild steel plate is immersed in the polishing composition is converted to a logarithm with base 10 (i.e., log10X ) of 2.0 or more. A polishing composition showing an etching amount X equal to or greater than the above-mentioned lower limit tends to exhibit a suitable etching effect on the surface of a magnetic disk substrate, and is likely to suppress the residue of silica abrasive grains on the surface of the object to be polished. From the viewpoint of further reducing the residual silica abrasive grains, in a preferred embodiment, the log10X is 2.3 or more, more preferably 2.7 or more, and even more preferably 3.0 or more (e.g., 3.3 or more).

一方で、研磨用組成物の軟鋼に対するエッチング量Xが高すぎると、該研磨用組成物を用いた研磨に際して研磨定盤など研磨装置部材の腐食等の不具合を発生させるおそれがある。ここに開示される研磨用組成物は、好ましい一態様において、上記エッチング量X[ng/h・mm]の10を底とする対数(log10X)が4.0以下である。上記軟鋼エッチング試験において、上記上限値以下のエッチング量Xを示す研磨用組成物によると、研磨装置に対する腐食が抑制される傾向にある。いくつかの態様において上記log10Xは3.9以下であってもよく、3.8以下でもよく、3.5以下でもよく、3.0以下でもよい。 On the other hand, if the etching amount X of the polishing composition on mild steel is too high, problems such as corrosion of polishing equipment components such as the polishing table may occur during polishing using the polishing composition. In a preferred embodiment, the polishing composition disclosed herein has a base 10 logarithm (log 10 X) of the etching amount X [ng/h·mm 2 ] of 4.0 or less. In the mild steel etching test, polishing compositions that exhibit an etching amount X of not more than the upper limit tend to suppress corrosion of the polishing equipment. In some embodiments, the log 10 X may be 3.9 or less, 3.8 or less, 3.5 or less, or 3.0 or less.

<研磨用組成物>
(シリカ粒子)
ここに開示される研磨用組成物は、砥粒としてシリカ粒子を含む。上記シリカ粒子は、SEM画像解析による体積基準の平均粒子径が50nm以上500nm以下の範囲内にある。このような平均粒子径を有するシリカ粒子を砥粒として用いることによって、加工性と面品質とを両立することができる。シリカ粒子の体積基準の平均粒子径は、50nm以上300nm以下の範囲内にあると好ましく、50nm以上250nm以下の範囲内にあるとより好ましい。これにより、より低減された微小うねりが実現される。シリカ粒子の体積基準の平均粒子径は、好ましくは凡そ70nm以上、より好ましくは凡そ90nm以上、さらに好ましくは凡そ110nm以上、特に好ましくは凡そ130nm以上(例えば150nm以上)である。平均粒子径の大きいシリカ粒子によると、磁気ディスク基板の研磨(例えば一次研磨)に適した加工性を実現しやすい。また、シリカ粒子の体積基準の平均粒子径は、微小うねり改善の観点から、凡そ230nm以下が適当であり、好ましくは凡そ220nm以下であり、より好ましくは凡そ210nm以下、さらに好ましくは凡そ200nm以下であり、凡そ190nm以下であってもよく、凡そ185nm以下でもよく、凡そ180nm以下でもよく、凡そ175nm以下でもよく、凡そ170nm以下でもよい。ここに開示される技術による磁気ディスク基板の研磨における加工性向上効果は、上記のように制限された平均粒子径を有するシリカ粒子を用いる態様において、好ましく実現される。
<Polishing composition>
(Silica particles)
The polishing composition disclosed herein contains silica particles as abrasive grains. The silica particles have a volume-based average particle diameter in the range of 50 nm to 500 nm as determined by SEM image analysis. By using silica particles having such an average particle diameter as abrasive grains, both processability and surface quality can be achieved. The volume-based average particle diameter of the silica particles is preferably in the range of 50 nm to 300 nm, and more preferably in the range of 50 nm to 250 nm. This achieves further reduced microwaviness. The volume-based average particle diameter of the silica particles is preferably approximately 70 nm or more, more preferably approximately 90 nm or more, even more preferably approximately 110 nm or more, and particularly preferably approximately 130 nm or more (e.g., 150 nm or more). Silica particles with a large average particle diameter can easily achieve processability suitable for polishing (e.g., primary polishing) of magnetic disk substrates. Furthermore, from the viewpoint of improving microwaviness, the volume-based average particle size of the silica particles is suitably about 230 nm or less, preferably about 220 nm or less, more preferably about 210 nm or less, and even more preferably about 200 nm or less, and may be about 190 nm or less, about 185 nm or less, about 180 nm or less, about 175 nm or less, or about 170 nm or less. The effect of improving processability in polishing of magnetic disk substrates by the technology disclosed herein is preferably realized in an embodiment using silica particles having an average particle size limited as described above.

特に限定するものではないが、シリカ粒子の平均アスペクト比は、例えば1.0以上であり得る。いくつかの態様において、平均アスペクト比は、例えば1.02以上であってよく、1.05以上でもよい。加工性の維持または向上の観点から、シリカ粒子の平均アスペクト比は、好ましくは凡そ1.07以上であり、より好ましくは凡そ1.1以上(または1.10以上)、さらに好ましくは凡そ1.11以上であり、凡そ1.12以上であってもよい。また、面品質を効率よく高めやすくする観点から、いくつかの態様において、上記平均アスペクト比は2.50以下であることが適当であり、2.0以下でもよく、1.70以下でもよい。ここに開示される技術は、シリカ粒子の平均アスペクト比が1.50以下、さらには1.20以下(例えば1.15以下)である態様でも好適に実施され得る。いくつかの態様において、シリカ粒子の平均アスペクト比は1.1以上1.5以下であり得る。アスペクト比が凡そ1.1以上の粒子(非球形の粒子)の具体的な形状の一例として、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。 While not particularly limited, the average aspect ratio of the silica particles may be, for example, 1.0 or greater. In some embodiments, the average aspect ratio may be, for example, 1.02 or greater, or even 1.05 or greater. From the viewpoint of maintaining or improving processability, the average aspect ratio of the silica particles is preferably approximately 1.07 or greater, more preferably approximately 1.1 or greater (or 1.10 or greater), even more preferably approximately 1.11 or greater, and may even be approximately 1.12 or greater. Furthermore, from the viewpoint of efficiently improving surface quality, in some embodiments, the average aspect ratio is suitably 2.50 or less, and may be 2.0 or less, or 1.70 or less. The technology disclosed herein may also be suitably implemented in embodiments in which the average aspect ratio of the silica particles is 1.50 or less, or even 1.20 or less (e.g., 1.15 or less). In some embodiments, the average aspect ratio of the silica particles may be 1.1 or greater and 1.5 or less. Specific examples of the shape of particles with an aspect ratio of approximately 1.1 or more (non-spherical particles) include a peanut shape (i.e., the shape of a peanut shell), a cocoon shape, a shape with projections (e.g., a confetti candy shape), and a rugby ball shape.

平均粒子径および平均アスペクト比は、以下の方法により求められる。すなわち、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)を用いて、測定対象のシリカ粒子(1種類のシリカ粒子であってもよく、2種類以上のシリカ粒子の混合物であってもよい。)に含まれる1000個以上の粒子を、1視野内に50個以上の粒子を含むSEM画像で観察する。観察倍率は20000~50000倍とする。そして、各粒子画像に外接する最小の長方形について、その長辺の長さ(長径の値)を短辺の長さ(短径の値)で除した値を各粒子の長径/短径比(アスペクト比)として算出する。また、各粒子画像の投影面積と等しい面積を有する理想円(真円)の半径rから4πr/3により得られる値を各粒子の体積として算出する。ここで、上記アスペクト比および体積は、一次粒子であるか二次粒子であるかを問わず、研磨用組成物中において独立して分散している粒子を1個の粒子と数えて算出するものとする。平均粒子径は、上記所定個数の粒子の体積から、体積基準の粒度分布を得て、その基準から算出した平均粒子径として求められる。平均粒子径は、一般的なSEMおよび画像解析ソフトウエアを用いて求めることができる。例えば、日立ハイテクノロジーズ社製の走査型電子顕微鏡「SU8000」や、マウンテック社製の画像解析式粒度分布測定ソフトウエア「Mac-View」が用いられる。後述の実施例についても同様である。 The average particle size and average aspect ratio are determined by the following method. Specifically, using a scanning electron microscope (SEM), 1,000 or more particles contained in the silica particles to be measured (which may be one type of silica particle or a mixture of two or more types of silica particles) are observed in an SEM image containing 50 or more particles within one field of view. The observation magnification is 20,000 to 50,000 times. The long side length (long diameter value) of the smallest rectangle circumscribing each particle image is then divided by the short side length (short diameter value) to calculate the long diameter/short diameter ratio (aspect ratio) of each particle. Furthermore, the volume of each particle is calculated by 4πr 3 /3, where r is the radius of an ideal circle (perfect circle) having an area equal to the projected area of each particle image. Here, the aspect ratio and volume are calculated by counting each particle independently dispersed in the polishing composition as one particle, regardless of whether it is a primary particle or a secondary particle. The average particle size is determined by obtaining a volume-based particle size distribution from the volume of the predetermined number of particles, and calculating the average particle size from that standard. The average particle size can be determined using a general SEM and image analysis software. For example, a scanning electron microscope "SU8000" manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation or image analysis particle size distribution measurement software "Mac-View" manufactured by Mountec Co., Ltd. can be used. The same applies to the examples described below.

上記の平均粒子径または平均アスペクト比を有するシリカ粒子は、使用するシリカ粒子種の選択や、シリカ製法の選択や調整、異なる粒子形状を有する2種以上のシリカ粒子の混合等により調節することができる。例えば、本明細書の記載に基づき、適宜技術常識を参酌しながら、特定の粒子径およびアスペクト比を有する1種の粒子群を選別したり、または2種以上の粒子群を選別し、適当な比率で混合することにより、ここに開示されるシリカ粒子を得ることができる。また、本明細書の記載に基づき、技術常識を参酌して、例えば多孔質シリカゲルを適当な条件で解砕して異形粒子を得る方法や、さらには得られた異形粒子を適当な条件(pHや温度条件等)で所定量のケイ酸塩を添加するなどして成長させ、所望の粒子径を有する異形粒子を得る方法を採用することも可能である。そのようにして得られた粒子の1種を単独で、または異なる粒子特性を有する他のシリカ粒子と混合することによって、ここに開示されるシリカ粒子を得ることができる。 Silica particles having the above average particle size or average aspect ratio can be adjusted by selecting the type of silica particles used, selecting or adjusting the silica production method, or mixing two or more types of silica particles with different particle shapes. For example, the silica particles disclosed herein can be obtained by selecting one type of particle group having a specific particle size and aspect ratio, or by selecting two or more types of particle groups and mixing them in an appropriate ratio, based on the description of this specification and taking into account common general technical knowledge as appropriate. Furthermore, based on the description of this specification and taking into account common general technical knowledge, it is also possible to employ a method of obtaining irregular-shaped particles by crushing porous silica gel under appropriate conditions, or a method of growing the obtained irregular-shaped particles by adding a predetermined amount of silicate under appropriate conditions (e.g., pH, temperature, etc.) to obtain irregular-shaped particles with the desired particle size. The silica particles disclosed herein can be obtained by mixing one type of particle obtained in this way alone or with other silica particles having different particle properties.

シリカ粒子としては、シリカを主成分とする各種のシリカ粒子を用いることができる。ここでシリカを主成分とするシリカ粒子とは、該粒子の90重量%以上、例えば95重量%以上、典型的には98重量%以上がシリカである粒子をいう。使用し得るシリカ粒子の例としては、特に限定されず、コロイダルシリカ、凝結粒シリカ、沈降シリカ(沈殿シリカともいう。)、ケイ酸ソーダ法シリカ、アルコキシド法シリカ、フュームドシリカ、乾燥シリカ、爆発法シリカ等が挙げられる。さらに、上記シリカ粒子を原材料として得られたシリカ粒子を用いることもできる。そのようなシリカ粒子の例には、上記原材料のシリカ粒子(以下「原料シリカ」ともいう。)に、加温、乾燥、焼成等の熱処理、オートクレーブ処理等の加圧処理、解砕や粉砕等の機械的処理、表面改質等から選択される1または2以上の処理を適用して得られたシリカ粒子が含まれ得る。表面改質としては、例えば、官能基の導入、金属修飾等の化学的修飾が挙げられる。ここに開示される技術におけるシリカ粒子は、上記のようなシリカ粒子の1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて含むものであり得る。 Various silica particles containing silica as the primary component can be used. Silica particles containing silica as the primary component refer to particles containing silica at least 90% by weight, e.g., at least 95% by weight, typically at least 98% by weight. Examples of silica particles that can be used include, but are not limited to, colloidal silica, agglomerated silica, precipitated silica (also referred to as precipitated silica), sodium silicate silica, alkoxide silica, fumed silica, dried silica, and detonation silica. Furthermore, silica particles obtained from the above-mentioned silica particles can also be used. Examples of such silica particles include silica particles obtained by subjecting the above-mentioned raw silica particles (hereinafter referred to as "raw silica") to one or more of the following treatments: heat treatment (e.g., heating, drying, or calcination); pressure treatment (e.g., autoclaving); mechanical treatment (e.g., crushing or grinding); and surface modification. Examples of surface modification include chemical modification (e.g., introduction of functional groups or metal modification). The silica particles disclosed herein can contain one or more of the above-mentioned silica particles, either singly or in combination.

ここに開示される技術において、シリカ粒子は、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く、複数の一次粒子が会合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粒子と二次粒子の形態のシリカ粒子とが混在していてもよい。 In the technology disclosed herein, the silica particles may be in the form of secondary particles formed by agglomeration of multiple primary particles, or in the form of secondary particles formed by association of multiple primary particles. Furthermore, silica particles in the form of primary particles and silica particles in the form of secondary particles may be present together.

研磨用組成物におけるシリカ粒子の含有量は特に制限されず、例えば0.1重量%以上であり、0.5重量%以上であることが好ましく、1重量%以上であることがより好ましく、3重量%以上であることがさらに好ましく、5重量%以上であることが特に好ましい。上記含有量は、複数種類のシリカ粒子を含む場合には、それらの合計含有量である。シリカ粒子の含有量の増大によって、より高い加工性が得られる傾向がある。研磨後の基板の表面平滑性や研磨の安定性の観点から、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15重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。 The content of silica particles in the polishing composition is not particularly limited, and is, for example, 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, even more preferably 3% by weight or more, and particularly preferably 5% by weight or more. When multiple types of silica particles are contained, the above content refers to the total content of all of them. Increasing the content of silica particles tends to result in higher processability. From the viewpoint of surface smoothness of the substrate after polishing and polishing stability, the above content is appropriately 30% by weight or less, preferably 25% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, and even more preferably 10% by weight or less.

ここに開示される研磨用組成物において、該研磨用組成物に含まれる固形分に占めるシリカ粒子の含有量は、ここに開示される技術による効果をよりよく発揮する観点から、上記固形分全体の90重量%以上であることが好ましく、より好ましくは95重量%以上、さらに好ましくは98重量%以上であり、例えば99重量%以上である。なお、本明細書において研磨用組成物に含まれる固形分とは、結合水が除去されない程度の温度、例えば60℃で研磨用組成物から水分を蒸発させた後の残留分すなわち不揮発分をいう。 In the polishing composition disclosed herein, the content of silica particles in the solid content of the polishing composition is preferably 90% by weight or more of the total solid content, more preferably 95% by weight or more, and even more preferably 98% by weight or more, for example, 99% by weight or more, in order to better demonstrate the effects of the technology disclosed herein. In this specification, the solid content of the polishing composition refers to the residue, i.e., non-volatile content, remaining after evaporating water from the polishing composition at a temperature at which bound water is not removed, for example, 60°C.

ここに開示される研磨用組成物は、アルミナ粒子を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。アルミナ粒子としては、例えばα-アルミナ粒子が挙げられる。このような研磨用組成物によると、アルミナ粒子の使用に起因する品質低下が防止される。ここでいう品質低下としては、例えば、スクラッチや窪みの発生、アルミナの残留、突き刺さり欠陥等が挙げられる。なお、本明細書においてアルミナ粒子を実質的に含まないとは、研磨用組成物に含まれる固形分全量のうちアルミナ粒子の割合が1重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、典型的には0.1重量%以下であることをいう。アルミナ粒子の割合が0重量%である研磨用組成物、すなわちアルミナ粒子を含まない研磨用組成物が特に好ましい。また、ここに開示される研磨用組成物は、α-アルミナ粒子を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。 The polishing composition disclosed herein can be preferably implemented in an embodiment that is substantially free of alumina particles. Examples of alumina particles include α-alumina particles. Such polishing compositions prevent quality degradation due to the use of alumina particles. Examples of quality degradation include scratches and dents, residual alumina, and penetration defects. As used herein, "substantially free of alumina particles" means that the proportion of alumina particles in the total solid content of the polishing composition is 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and typically 0.1% by weight or less. A polishing composition with an alumina particle proportion of 0% by weight, i.e., a polishing composition that does not contain alumina particles, is particularly preferred. The polishing composition disclosed herein can also be preferably implemented in an embodiment that is substantially free of α-alumina particles.

ここに開示される研磨用組成物は、シリカ粒子以外の粒子、すなわち非シリカ粒子を実質的に含まない態様でも好ましく実施され得る。ここで、非シリカ粒子を実質的に含まないとは、研磨用組成物に含まれる固形分全量のうち非シリカ粒子の割合が1重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、典型的には0.1重量%以下であることをいう。このような態様において、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。 The polishing composition disclosed herein can also be preferably implemented in an embodiment that is substantially free of particles other than silica particles, i.e., non-silica particles. Here, "substantially free of non-silica particles" means that the proportion of non-silica particles in the total solid content of the polishing composition is 1 wt % or less, more preferably 0.5 wt % or less, and typically 0.1 wt % or less. In such an embodiment, the effects of applying the technology disclosed herein can be optimally exhibited.

(酸)
ここに開示される研磨用組成物は、研磨促進剤として酸を含む。酸としては、無機酸および有機酸のいずれも使用可能である。有機酸としては、例えば、炭素原子数が1~18程度、典型的には1~10程度の有機カルボン酸、有機スルホン酸、アミノ酸等が挙げられる。酸は、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。
(acid)
The polishing composition disclosed herein contains an acid as a polishing accelerator. The acid may be either an inorganic acid or an organic acid. Examples of organic acids include organic carboxylic acids, organic sulfonic acids, and amino acids each having about 1 to 18 carbon atoms, typically about 1 to 10 carbon atoms. The acids may be used alone or in combination of two or more.

無機酸の具体例としては、リン酸(オルトリン酸)、硝酸、硫酸、塩酸、ホウ酸、スルファミン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、テトラポリリン酸、ヘキサメタリン酸、炭酸、フッ化水素酸、亜硫酸、チオ硫酸、塩素酸、過塩素酸、亜塩素酸、ヨウ化水素酸、過ヨウ素酸、ヨウ素酸、臭化水素酸、過臭素酸、臭素酸、クロム酸、亜硝酸等が挙げられる。 Specific examples of inorganic acids include phosphoric acid (orthophosphoric acid), nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, boric acid, sulfamic acid, phosphinic acid, phosphonic acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, tetrapolyphosphoric acid, hexametaphosphoric acid, carbonic acid, hydrofluoric acid, sulfurous acid, thiosulfuric acid, chloric acid, perchloric acid, chlorous acid, hydroiodic acid, periodic acid, iodic acid, hydrobromic acid, perbromic acid, bromic acid, chromic acid, and nitrous acid.

有機酸の具体例としては、クエン酸、マレイン酸、リンゴ酸、グリコール酸、コハク酸、イタコン酸、マロン酸、イミノ二酢酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、酒石酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、アジピン酸、シュウ酸、吉草酸、エナント酸、カプロン酸、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、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、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、メタクリル酸、グルタル酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、タルトロン酸、グリセリン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ酢酸、ヒドロキシ安息香酸、サリチル酸、イソクエン酸、メチレンコハク酸、没食子酸、アスコルビン酸、ニトロ酢酸、オキサロ酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸等の有機カルボン酸;グリシン、アラニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、システイン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、プロリン、シスチン、グルタミン、アスパラギン、リシン、アルギニン等のアミノ酸;ニコチン酸;ピクリン酸;ピコリン酸;フィチン酸;1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン-1,1-ジホスホン酸、エタン-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1-ヒドロキシ-1,1-ジホスホン酸、エタンヒドロキシ-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1,2-ジカルボキシ-1,2-ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2-ホスホノブタン-1,2-ジカルボン酸、1-ホスホノブタン-2,3,4-トリカルボン酸、α-メチルホスホノコハク酸、アミノポリ(メチレンホスホン酸)等の有機ホスホン酸;メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、アミノエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、スルホコハク酸、10-カンファースルホン酸、イセチオン酸、タウリン等の有機スルホン酸等が挙げられる。 Specific examples of organic acids include citric acid, maleic acid, malic acid, glycolic acid, succinic acid, itaconic acid, malonic acid, iminodiacetic acid, gluconic acid, lactic acid, mandelic acid, tartaric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, adipic acid, oxalic acid, valeric acid, enanthic acid, caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, cyclohexanecarboxylic acid, phenylacetic acid, benzoic acid, crotonic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinolenic acid, and methacrylic acid. , glutaric acid, fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tartronic acid, glyceric acid, hydroxybutyric acid, hydroxyacetic acid, hydroxybenzoic acid, salicylic acid, isocitric acid, methylenesuccinic acid, gallic acid, ascorbic acid, nitroacetic acid, oxaloacetic acid, chloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, and other organic carboxylic acids; glycine, alanine, glutamic acid, aspartic acid, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, cysteine, methionine, phenylalanine, tryptophan, tyrosine, proline, Amino acids such as lysine, cystine, glutamine, asparagine, lysine, and arginine; nicotinic acid; picric acid; picolinic acid; phytic acid; 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri(methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid), ethane-1,1-diphosphonic acid, ethane-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, ethanehydroxy-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1 , organic phosphonic acids such as 2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid, α-methylphosphonosuccinic acid, and aminopoly(methylenephosphonic acid); organic sulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, aminoethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 2-naphthalenesulfonic acid, sulfosuccinic acid, 10-camphorsulfonic acid, isethionic acid, and taurine.

研磨効率の観点から好ましい酸として、リン酸、ホスホン酸、マレイン酸、塩酸、硝酸、硫酸、スルファミン酸、フィチン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、メタンスルホン酸等が例示される。なかでもリン酸、ホスホン酸、マレイン酸、塩酸、硝酸、硫酸が好ましい。 From the viewpoint of polishing efficiency, preferred acids include phosphoric acid, phosphonic acid, maleic acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, sulfamic acid, phytic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, and methanesulfonic acid. Of these, phosphoric acid, phosphonic acid, maleic acid, hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid are preferred.

ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様において、該研磨用組成物に含まれる酸のpKa1(第1段の酸解離指数、25℃)は、-10.0以上2.5以下である。いくつかの態様において、上記酸のpKa1は、例えば2.3以下であってよく、2.0以下でもよく、1.8未満でもよく、1.5以下でもよく、1.2以下でもよい。上記酸の非限定的な例としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、マレイン酸、シュウ酸、ピロリン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、ピクリン酸、ピコリン酸、チオ硫酸、塩素酸、過塩素酸、ヨウ素水素酸、過ヨウ素水素酸、ヨウ素酸、臭化水素酸、過臭素酸、臭素酸、クロム酸、ニトロ酢酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等が挙げられる。なかでも塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、マレイン酸が好ましく、より好ましくはリン酸である。ここに開示される研磨用組成物に含まれる酸としては、上記酸から選ばれる一種を単独で、または二種以上を組み合わせて用いることができる。 In a preferred embodiment of the polishing composition disclosed herein, the pKa1 (first-stage acid dissociation index, 25°C) of the acid contained in the polishing composition is -10.0 or greater and 2.5 or less. In some embodiments, the pKa1 of the acid may be, for example, 2.3 or less, 2.0 or less, less than 1.8, 1.5 or less, or 1.2 or less. Non-limiting examples of the acid include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, maleic acid, oxalic acid, pyrophosphoric acid, phosphinic acid, phosphonic acid, picric acid, picolinic acid, thiosulfuric acid, chloric acid, perchloric acid, hydroiodic acid, hydroperiodic acid, iodic acid, hydrobromic acid, perbromic acid, bromic acid, chromic acid, nitroacetic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, etc. Among these, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and maleic acid are preferred, and phosphoric acid is more preferred. The acid contained in the polishing composition disclosed herein can be one selected from the above acids, or two or more selected from the above acids can be used in combination.

ここに開示される研磨用組成物の好ましい一態様において、該研磨用組成物は互いに異なる2種以上の酸を含む。特に、軟鋼に対するエッチング量Xに寄与する度合いが異なる2種以上の酸を組み合わせて用いることにより、軟鋼に対するエッチング量Xを好適な範囲に制御しやすくなる。このため、かかる構成の研磨用組成物によると、研磨対象物表面のシリカ砥粒残留が低減され、面品質を好適な範囲に制御しやすくなる。 In a preferred embodiment of the polishing composition disclosed herein, the polishing composition contains two or more different acids. In particular, by using a combination of two or more acids that differ in the degree to which they contribute to the etching amount X of mild steel, it becomes easier to control the etching amount X of mild steel within a suitable range. Therefore, a polishing composition of this configuration reduces the amount of silica abrasive grains remaining on the surface of the object to be polished, making it easier to control the surface quality within a suitable range.

いくつかの態様では、上記酸として、第1の酸と、それよりも解離しやすい第2の酸とが組み合わせて用いられてもよい。解離のしやすさが異なる酸は、軟鋼に対するエッチング量Xも異なる傾向にある。このため、第1の酸とそれよりも解離しやすい第2の酸とを組み合わせて用いることにより、軟鋼に対するエッチング量Xを好適な範囲に制御しながら、研磨用組成物のpH等を好適な範囲に制御することができる傾向にある。また、第1の酸と第2の酸とを組み合わせて用いることにより、研磨の進行に伴う研磨用組成物のpH変動(典型的にはpH上昇)を抑制する効果が発揮され得る。このことは、高品位な表面を効率よく実現する観点から有利となり得る。 In some embodiments, the acid may be a combination of a first acid and a second acid that dissociates more easily than the first acid. Acids that dissociate more easily tend to have different etching amounts X for mild steel. Therefore, by using a first acid in combination with a second acid that dissociates more easily than the first acid, it tends to be possible to control the pH and other parameters of the polishing composition within suitable ranges while controlling the etching amount X for mild steel within a suitable range. Furthermore, using a first acid in combination with a second acid can be effective in suppressing pH fluctuations (typically pH increases) in the polishing composition as polishing progresses. This can be advantageous from the perspective of efficiently achieving a high-quality surface.

第1の酸のpKa1(第1段の酸解離指数、25℃)は特に限定されず、例えば1.8以上5.0以下であり得る。いくつかの態様において、第1の酸のpKa1は、例えば1.9以上であってよく、2.0以上でもよい。第1の酸として選択し得る酸の非限定的な例としては、リン酸、マレイン酸、亜硫酸、亜塩素酸、亜硝酸、トリポリリン酸、オキサロ酢酸、クロロ酢酸、フタル酸、フマル酸、マロン酸、クエン酸、酒石酸、ポリスルホン酸、グルタミン酸、サリチル酸、アスパラギン酸、グリシン、アルギニン、チロシン、バリン、メチオニン、リシン、ロイシン等が例示される。なかでもリン酸、マロン酸、クエン酸、マレイン酸が好ましい。これらは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。なお、第1の酸が後述するように塩の形態で用いられる場合において、上記第1の酸のpKa1は当該塩に対応する酸のpKa1である。 The pKa1 (first stage acid dissociation index, 25°C) of the first acid is not particularly limited and can be, for example, 1.8 or more and 5.0 or less. In some embodiments, the pKa1 of the first acid may be, for example, 1.9 or more, or even 2.0 or more. Non-limiting examples of acids that can be selected as the first acid include phosphoric acid, maleic acid, sulfurous acid, chlorous acid, nitrous acid, tripolyphosphoric acid, oxaloacetic acid, chloroacetic acid, phthalic acid, fumaric acid, malonic acid, citric acid, tartaric acid, polysulfonic acid, glutamic acid, salicylic acid, aspartic acid, glycine, arginine, tyrosine, valine, methionine, lysine, and leucine. Among these, phosphoric acid, malonic acid, citric acid, and maleic acid are preferred. These can be used alone or in combination of two or more. When the first acid is used in the form of a salt as described below, the pKa1 of the first acid is the pKa1 of the acid corresponding to the salt.

第2の酸のpKa1(第1段の酸解離指数、25℃)は、第1の酸のpKa1よりも小さければよく特に限定されない。第2の酸のpKa1は、例えば-10.0以上2.5以下であり得る。いくつかの態様において、第2の酸のpKa1は、例えば2.3以下であってよく、2.0以下でもよく、1.8未満でもよく、1.5以下でもよく、1.2以下でもよい。第2の酸として選択し得る酸の非限定的な例としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、マレイン酸、シュウ酸、ピロリン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、ピクリン酸、ピコリン酸、チオ硫酸、塩素酸、過塩素酸、ヨウ素水素酸、過ヨウ素水素酸、ヨウ素酸、臭化水素酸、過臭素酸、臭素酸、クロム酸、ニトロ酢酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等が例示される。なかでも塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、マレイン酸が好ましい。これらは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。なお、第2の酸が後述するように塩の形態で用いられる場合において、上記第2の酸のpKa1は当該塩に対応する酸のpKa1である。 The pKa1 (first stage acid dissociation exponent, 25°C) of the second acid is not particularly limited as long as it is lower than the pKa1 of the first acid. The pKa1 of the second acid can be, for example, -10.0 or higher and 2.5 or lower. In some embodiments, the pKa1 of the second acid can be, for example, 2.3 or lower, 2.0 or lower, less than 1.8, 1.5 or lower, or 1.2 or lower. Non-limiting examples of acids that can be selected as the second acid include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, maleic acid, oxalic acid, pyrophosphoric acid, phosphinic acid, phosphonic acid, picric acid, picolinic acid, thiosulfuric acid, chloric acid, perchloric acid, hydroiodic acid, hydroperiodic acid, iodic acid, hydrobromic acid, perbromic acid, bromic acid, chromic acid, nitroacetic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, benzenesulfonic acid, and p-toluenesulfonic acid. Of these, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and maleic acid are preferred. These can be used alone or in combination of two or more. When the second acid is used in the form of a salt as described below, the pKa1 of the second acid is the pKa1 of the acid corresponding to the salt.

ここに開示される技術の好ましい一態様において、研磨用組成物は有機酸を含む。有機酸を用いることにより、研磨用組成物のpHの過剰な低下を抑制しつつ、軟鋼に対するエッチング量Xが向上し、研磨対象物である磁気ディスク基板表面におけるシリカ砥粒の残留を特に好適に低減させることができる。有機酸を用いることにより、残留シリカ砥粒がより低減しやすい理由については、特に限定されない。いくつかの態様においては、有機酸が研磨対象物に含まれる金属イオン(例えば、研磨対象物がニッケルリンめっきされた磁気ディスク基板である場合における、めっき層に含まれるニッケルイオン)と相互作用する(例えば、キレート錯体を構成する)ことが影響している可能性がある。 In a preferred embodiment of the technology disclosed herein, the polishing composition contains an organic acid. The use of an organic acid improves the etching amount X for mild steel while suppressing an excessive decrease in the pH of the polishing composition, and particularly effectively reduces residual silica abrasive grains on the surface of the magnetic disk substrate being polished. There are no particular limitations on the reason why the use of an organic acid makes it easier to reduce residual silica abrasive grains. In some embodiments, this may be due to the organic acid interacting (e.g., forming a chelate complex) with metal ions contained in the object being polished (e.g., nickel ions contained in the plating layer when the object being polished is a nickel-phosphorus-plated magnetic disk substrate).

いくつかの態様において、研磨用組成物は酸として無機酸と有機酸とを含む。無機酸を用いることにより、軟鋼に対するエッチング量Xを向上させやすい。軟鋼に対するエッチング量Xの向上により、研磨対象物である磁気ディスク基板表面におけるシリカ砥粒の残留を特に好適に低減させることができる。また、有機酸を用いることにより、pHの過剰な低下を抑制しながら、軟鋼に対するエッチング量Xを向上させることができる傾向にある。このことから、無機酸と有機酸とを組み合わせて用いることにより、無機酸のみを用いた場合と比較して、pHの過剰な低下を抑制しながら、軟鋼に対するエッチング量Xを向上し得る。pHが低くなりすぎないことは、環境負荷の低減、研磨装置の腐食の抑制、研磨工程または基板の製造工程の安全性向上に寄与する。ここに開示される研磨用組成物に含まれる酸としては、上記無機酸から選ばれる一種または二種以上と、上記有機酸から選ばれる一種または二種以上とを組み合わせて用いることができる。 In some embodiments, the polishing composition contains an inorganic acid and an organic acid as acids. The use of an inorganic acid makes it easier to improve the etching amount X for mild steel. Improving the etching amount X for mild steel can particularly effectively reduce residual silica abrasive grains on the surface of a magnetic disk substrate, which is the object to be polished. Furthermore, the use of an organic acid tends to improve the etching amount X for mild steel while suppressing an excessive decrease in pH. Therefore, by using a combination of an inorganic acid and an organic acid, it is possible to improve the etching amount X for mild steel while suppressing an excessive decrease in pH compared to using an inorganic acid alone. Not having an excessively low pH contributes to reducing environmental impact, suppressing corrosion of the polishing equipment, and improving the safety of the polishing process or substrate manufacturing process. The acid contained in the polishing composition disclosed herein can be a combination of one or more inorganic acids selected from the above and one or more organic acids selected from the above.

酸は、該酸の塩の形態で用いられてもよい。塩の例としては、上述した無機酸や有機酸の、金属塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩等が挙げられる。金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩が挙げられる。アルカノールアミン塩としては、例えば、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩が挙げられる。
塩の具体例としては、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩およびアルカリ金属リン酸水素塩;上記で例示した有機酸のアルカリ金属塩;その他、グルタミン酸二酢酸のアルカリ金属塩、ジエチレントリアミン五酢酸のアルカリ金属塩、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸のアルカリ金属塩、トリエチレンテトラミン六酢酸のアルカリ金属塩;等が挙げられる。これらのアルカリ金属塩におけるアルカリ金属は、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等であり得る。
The acid may be used in the form of a salt thereof. Examples of the salt include metal salts, ammonium salts, alkanolamine salts, etc. of the inorganic acids and organic acids described above. Examples of the metal salts include alkali metal salts such as lithium salts, sodium salts, and potassium salts. Examples of the ammonium salts include quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium salts and tetraethylammonium salts. Examples of the alkanolamine salts include monoethanolamine salts, diethanolamine salts, and triethanolamine salts.
Specific examples of salts include alkali metal phosphates and alkali metal hydrogen phosphates such as tripotassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, and sodium dihydrogen phosphate; alkali metal salts of the organic acids exemplified above; and alkali metal salts of glutamic acid diacetic acid, alkali metal salts of diethylenetriaminepentaacetic acid, alkali metal salts of hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, and alkali metal salts of triethylenetetraminehexaacetic acid. The alkali metal in these alkali metal salts may be, for example, lithium, sodium, or potassium.

ここに開示される研磨用組成物に含まれ得る塩としては、無機酸の塩、例えば、アルカリ金属塩やアンモニウム塩を好ましく採用し得る。例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、リン酸カリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素アンモニウム等を好ましく使用し得る。 Salts that can be contained in the polishing composition disclosed herein preferably include salts of inorganic acids, such as alkali metal salts and ammonium salts. For example, potassium chloride, sodium chloride, ammonium chloride, potassium nitrate, sodium nitrate, ammonium nitrate, potassium phosphate, potassium hydrogen sulfate, sodium hydrogen sulfate, and ammonium hydrogen sulfate can be preferably used.

酸およびその塩は、1種を単独でまたは2種以上(例えば2種または3種)を組み合わせて用いることができる。いくつかの好ましい態様において、酸と、該酸とは異なる酸の塩とを組み合わせて用いることができる。上記酸は、好ましくは無機酸である。上記酸の塩は、好ましくは無機酸の塩である。 The acids and their salts can be used singly or in combination of two or more (e.g., two or three). In some preferred embodiments, an acid can be used in combination with a salt of an acid different from the acid. The acid is preferably an inorganic acid. The acid salt is preferably a salt of an inorganic acid.

研磨用組成物における酸の含有量(複数種類の酸を含む場合には、それらの合計含有量)は特に限定されず、例えば凡そ0.001mol/L以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ0.01mol/L以上、より好ましくは凡そ0.05mol/L以上、さらに好ましくは0.07mol/L以上、特に好ましくは0.10mol/L超(例えば0.12mol/L以上)である。酸の含有量の増大によって、より高い加工性が実現され得る。いくつかの好ましい態様において、酸の含有量は0.15mol/L以上であり、0.2mol/L以上であってもよく、0.25mol/L以上であってもよい。研磨後の面品質や研磨の安定性等の観点から、上記酸の含有量は、凡そ2mol/L以下が適当であり、好ましくは凡そ1.5mol/L以下、より好ましくは凡そ1.0mol/L以下、さらに好ましくは凡そ0.8mol/L以下、特に好ましくは凡そ0.7mol/L以下(例えば0.6mol/L以下)である。 The acid content in the polishing composition (when multiple types of acids are contained, the total content thereof) is not particularly limited, and is suitably, for example, approximately 0.001 mol/L or more, preferably approximately 0.01 mol/L or more, more preferably approximately 0.05 mol/L or more, even more preferably 0.07 mol/L or more, and particularly preferably greater than 0.10 mol/L (e.g., 0.12 mol/L or more). By increasing the acid content, higher processability can be achieved. In some preferred embodiments, the acid content is 0.15 mol/L or more, and may be 0.2 mol/L or more, or even 0.25 mol/L or more. From the standpoint of surface quality after polishing and polishing stability, the acid content is suitably approximately 2 mol/L or less, preferably approximately 1.5 mol/L or less, more preferably approximately 1.0 mol/L or less, even more preferably approximately 0.8 mol/L or less, and particularly preferably approximately 0.7 mol/L or less (e.g., 0.6 mol/L or less).

酸(酸およびその塩を含む)として上記第1の酸と上記第2の酸とを併用する場合において、研磨用組成物における上記第1の酸の含有量C1は特に限定されない。上記第1の酸と上記第2の酸とを併用する場合において、研磨用組成物における上記第1の酸の含有量C1は、例えば凡そ0.0005mol/L以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ0.001mol/L以上、より好ましくは凡そ0.005mol/L以上、さらに好ましくは0.01mol/L以上、特に好ましくは0.03mol/L以上である。上記第1の酸の含有量C1の増大によって、軟鋼に対するエッチング量Xが向上し得る。面品質向上の観点から、上記第1の酸と上記第2の酸とを併用する場合において、研磨用組成物における上記第1の酸の含有量C1は、凡そ1mol/L以下が適当であり、好ましくは凡そ0.7mol/L以下、より好ましくは凡そ0.5mol/L以下、さらに好ましくは凡そ0.3mol/L以下(例えば0.25mol/L以下)である。 When the first acid and the second acid are used in combination as acids (including acids and their salts), the content C1 of the first acid in the polishing composition is not particularly limited. When the first acid and the second acid are used in combination, the content C1 of the first acid in the polishing composition is, for example, approximately 0.0005 mol/L or more, preferably approximately 0.001 mol/L or more, more preferably approximately 0.005 mol/L or more, even more preferably 0.01 mol/L or more, and particularly preferably 0.03 mol/L or more. Increasing the content C1 of the first acid can improve the etching amount X for mild steel. From the viewpoint of improving surface quality, when the first acid and the second acid are used in combination, the content C1 of the first acid in the polishing composition is suitably approximately 1 mol/L or less, preferably approximately 0.7 mol/L or less, more preferably approximately 0.5 mol/L or less, and even more preferably approximately 0.3 mol/L or less (e.g., 0.25 mol/L or less).

酸(酸およびその塩を含む)として上記第1の酸と上記第2の酸とを併用する場合において、研磨用組成物における上記第2の酸の含有量C2は特に限定されない。上記第1の酸と上記第2の酸とを併用する場合において、研磨用組成物における上記第2の酸の含有量C2は、例えば凡そ0.01mol/L以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ0.02mol/L以上、より好ましくは凡そ0.05mol/L以上、さらに好ましくは0.07mol/L以上、特に好ましくは0.10mol/L以上である。上記第2の酸の含有量C2の増大によって、より高い加工性が実現され得る。pHを過度に低下させずに上記第1の酸の効果を好適に発揮させる観点から、上記第1の酸と上記第2の酸とを併用する場合において、研磨用組成物における上記第2の酸の含有量C2は、凡そ1mol/L以下が適当であり、好ましくは凡そ0.5mol/L以下、より好ましくは凡そ0.3mol/L以下、さらに好ましくは凡そ0.25mol/L以下、特に好ましくは凡そ0.2mol/L以下(例えば0.14mol/L未満)である。 When the first acid and the second acid are used in combination as acids (including acids and their salts), the content C2 of the second acid in the polishing composition is not particularly limited. When the first acid and the second acid are used in combination, the content C2 of the second acid in the polishing composition is, for example, suitably approximately 0.01 mol/L or more, preferably approximately 0.02 mol/L or more, more preferably approximately 0.05 mol/L or more, even more preferably 0.07 mol/L or more, and particularly preferably 0.10 mol/L or more. By increasing the content C2 of the second acid, higher processability can be achieved. From the viewpoint of optimally exerting the effect of the first acid without excessively lowering the pH, when the first acid and the second acid are used in combination, the content C2 of the second acid in the polishing composition is suitably approximately 1 mol/L or less, preferably approximately 0.5 mol/L or less, more preferably approximately 0.3 mol/L or less, even more preferably approximately 0.25 mol/L or less, and particularly preferably approximately 0.2 mol/L or less (e.g., less than 0.14 mol/L).

酸(酸およびその塩を含む)として第1の酸と第2の酸とを併用する場合、研磨用組成物における第1の酸の含有量C1[mol/L]に対する第2の酸の含有量C2[mol/L]の比(C2/C1)は特に限定されない。いくつかの態様において、比(C2/C1)は、例えば50以下であってよく、30以下でもよく、20以下でもよく、15以下でもよく、10以下でもよく、5以下でもよい。また、いくつかの態様において、比(C2/C1)は、例えば0.05以上であってよく、0.1以上でもよく、0.2以上でもよく、0.5以上でもよい。 When a first acid and a second acid (including acids and their salts) are used in combination, the ratio (C2/C1) of the content C2 [mol/L] of the second acid to the content C1 [mol/L] of the first acid in the polishing composition is not particularly limited. In some embodiments, the ratio (C2/C1) may be, for example, 50 or less, 30 or less, 20 or less, 15 or less, 10 or less, or 5 or less. In addition, in some embodiments, the ratio (C2/C1) may be, for example, 0.05 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, or 0.5 or more.

酸(酸およびその塩を含む)として無機酸と有機酸とを併用する場合において、研磨用組成物における無機酸の含有量Cは特に限定されない。無機酸と有機酸とを併用する場合において、研磨用組成物における無機酸の含有量Cは、例えば凡そ0.01mol/L以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ0.02mol/L以上、より好ましくは凡そ0.05mol/L以上、さらに好ましくは0.07mol/L以上、特に好ましくは0.10mol/L以上である。無機酸の含有量Cの増大によって、より高い加工性が実現され得る。pHを過度に低下させずに有機酸の効果を好適に発揮させる観点から、無機酸と有機酸とを併用する場合において、研磨用組成物における無機酸の含有量Cは、凡そ1mol/L以下が適当であり、好ましくは凡そ0.5mol/L以下、より好ましくは凡そ0.3mol/L以下、さらに好ましくは凡そ0.25mol/L以下、特に好ましくは凡そ0.2mol/L以下(例えば0.14mol/L未満)である。 When an inorganic acid and an organic acid are used in combination as the acid (including the acid and its salt), the content C M of the inorganic acid in the polishing composition is not particularly limited. When an inorganic acid and an organic acid are used in combination, the content C M of the inorganic acid in the polishing composition is, for example, suitably about 0.01 mol/L or more, preferably about 0.02 mol/L or more, more preferably about 0.05 mol/L or more, even more preferably 0.07 mol/L or more, and particularly preferably 0.10 mol/L or more. By increasing the content C M of the inorganic acid, higher processability can be achieved. From the viewpoint of optimally exerting the effect of the organic acid without excessively lowering the pH, when an inorganic acid and an organic acid are used in combination, the content C M of the inorganic acid in the polishing composition is suitably about 1 mol/L or less, preferably about 0.5 mol/L or less, more preferably about 0.3 mol/L or less, even more preferably about 0.25 mol/L or less, and particularly preferably about 0.2 mol/L or less (e.g., less than 0.14 mol/L).

酸(酸およびその塩を含む)として無機酸と有機酸とを併用する場合において、研磨用組成物における有機酸の含有量Cは特に限定されない。無機酸と有機酸とを併用する場合において、研磨用組成物における有機酸の含有量Cは、例えば凡そ0.0005mol/L以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ0.001mol/L以上、より好ましくは凡そ0.005mol/L以上、さらに好ましくは0.01mol/L以上、特に好ましくは0.03mol/L以上である。有機酸の含有量Cの増大によって、軟鋼に対するエッチング量Xが向上し得る。面品質向上の観点から、無機酸と有機酸とを併用する場合において、研磨用組成物における有機酸の含有量Cは、凡そ1mol/L以下が適当であり、好ましくは凡そ0.7mol/L以下、より好ましくは凡そ0.5mol/L以下、さらに好ましくは凡そ0.3mol/L以下(例えば0.25mol/L以下)である。 When an inorganic acid and an organic acid are used in combination as the acid (including the acid and its salt), the content C O of the organic acid in the polishing composition is not particularly limited. When an inorganic acid and an organic acid are used in combination, the content C O of the organic acid in the polishing composition is, for example, suitably about 0.0005 mol/L or more, preferably about 0.001 mol/L or more, more preferably about 0.005 mol/L or more, even more preferably 0.01 mol/L or more, and particularly preferably 0.03 mol/L or more. By increasing the organic acid content C O , the etching amount X for mild steel can be improved. From the viewpoint of improving surface quality, when an inorganic acid and an organic acid are used in combination, the content C O of the organic acid in the polishing composition is suitably about 1 mol/L or less, preferably about 0.7 mol/L or less, more preferably about 0.5 mol/L or less, and even more preferably about 0.3 mol/L or less (e.g., 0.25 mol/L or less).

無機酸と有機酸とを併用する場合、研磨用組成物における有機酸の含有量C[mol/L]に対する無機酸の含有量C[mol/L]の比(C/C)は、特に限定されない。いくつかの態様において、比(C/C)は、例えば50以下であってよく、30以下でもよく、20以下でもよく、15以下でもよく、10以下でもよく、5以下でもよい。また、いくつかの態様において、比(C/C)は、0.1以上であってよく、0.2以上でもよく、0.3以上でもよく、0.5以上でもよい。 When an inorganic acid and an organic acid are used in combination, the ratio ( CM / C0 ) of the inorganic acid content CM [mol/L] to the organic acid content CO [mol/L] in the polishing composition is not particularly limited. In some embodiments, the ratio ( CM / C0 ) may be, for example, 50 or less, 30 or less, 20 or less, 15 or less, 10 or less, or 5 or less. In addition, in some embodiments, the ratio ( CM / C0 ) may be 0.1 or more, 0.2 or more, 0.3 or more, or 0.5 or more.

(酸化剤)
ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を含有する。酸化剤の例としては、過酸化物、硝酸またはその塩、過ヨウ素酸またはその塩、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、酸素酸またはその塩、金属塩類、硫酸類等が挙げられるが、これらに限定されない。酸化剤は、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。酸化剤の具体例としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム、硝酸、硝酸鉄、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、ペルオキソ一硫酸、ペルオキソ一硫酸アンモニウム、ペルオキソ一硫酸金属塩、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸金属塩、ペルオキソリン酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、過フタル酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、過ヨウ素酸、過塩素酸、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸金属塩、重クロム酸金属塩、塩化鉄、硫酸鉄、クエン酸鉄、硫酸アンモニウム鉄等が挙げられる。好ましい酸化剤として、過酸化水素、硝酸鉄、過ヨウ素酸、ペルオキソ一硫酸、ペルオキソ二硫酸および硝酸が例示される。少なくとも過酸化水素を含むことが好ましく、過酸化水素からなることがより好ましい。
(oxidizing agent)
The polishing composition disclosed herein contains an oxidizing agent. Examples of the oxidizing agent include, but are not limited to, peroxide, nitric acid or its salt, periodic acid or its salt, peroxoacid or its salt, permanganic acid or its salt, chromic acid or its salt, oxyacid or its salt, metal salts, and sulfuric acid. The oxidizing agent can be used alone or in combination of two or more. Specific examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, sodium peroxide, barium peroxide, nitric acid, iron nitrate, aluminum nitrate, ammonium nitrate, peroxomonosulfuric acid, ammonium peroxomonosulfate, metal peroxomonosulfates, peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, metal peroxodisulfates, peroxolinic acid, peroxosulfuric acid, sodium peroxoborate, performic acid, peracetic acid, perbenzoic acid, perphthalic acid, hypobromous acid, hypoiodous acid, chloric acid, bromic acid, iodic acid, periodic acid, perchloric acid, hypochlorous acid, sodium hypochlorite, calcium hypochlorite, potassium permanganate, metal chromates, metal dichromates, iron chloride, iron sulfate, iron citrate, ammonium iron sulfate, etc. Preferred oxidizing agents include hydrogen peroxide, iron nitrate, periodic acid, peroxomonosulfuric acid, peroxodisulfuric acid, and nitric acid. It preferably contains at least hydrogen peroxide, and more preferably consists of hydrogen peroxide.

研磨用組成物における酸化剤の含有量は、研磨対象物を酸化する速度、ひいては加工性を考慮して、0.05mol/L以上であることが好ましく、より好ましくは0.1mol/L以上、さらに好ましくは0.15mol/L以上、特に好ましくは0.3mol/L以上である。また、研磨用組成物中の酸化剤の含有量は、面精度保持の観点から、1mol/L以下であることが好ましく、より好ましくは0.8mol/L以下、さらに好ましくは0.6mol/L以下である。 The content of the oxidizing agent in the polishing composition is preferably 0.05 mol/L or more, more preferably 0.1 mol/L or more, even more preferably 0.15 mol/L or more, and particularly preferably 0.3 mol/L or more, taking into consideration the rate at which the object to be polished is oxidized and, therefore, processability. Furthermore, from the viewpoint of maintaining surface precision, the content of the oxidizing agent in the polishing composition is preferably 1 mol/L or less, more preferably 0.8 mol/L or less, and even more preferably 0.6 mol/L or less.

(水)
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には、上述のような砥粒の他に、該砥粒を分散させる水を含有する。水としては、イオン交換水、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。イオン交換水は、典型的には脱イオン水であり得る。
(water)
The polishing composition disclosed herein typically contains, in addition to the abrasive grains described above, water in which the abrasive grains are dispersed. As the water, ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, distilled water, etc. can be preferably used. The ion-exchanged water can typically be deionized water.

ここに開示される研磨用組成物は、例えば、その固形分含量が0.5重量%~30.0重量%である形態で好ましく実施され得る。上記固形分含量が1.0重量%~20.0重量%である形態がより好ましい。研磨用組成物は、典型的にはスラリー状の組成物であり得る。 The polishing composition disclosed herein can be preferably implemented, for example, in a form in which the solids content is 0.5% by weight to 30.0% by weight. A form in which the solids content is 1.0% by weight to 20.0% by weight is more preferred. The polishing composition can typically be a slurry-like composition.

(その他の成分)
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、界面活性剤、水溶性高分子、分散剤、キレート剤、防腐剤、防カビ剤、塩基性化合物等の、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。
(Other ingredients)
The polishing composition disclosed herein may further contain, as needed, known additives that can be used in polishing compositions, such as surfactants, water-soluble polymers, dispersants, chelating agents, preservatives, antifungal agents, and basic compounds, to the extent that the effects of the present invention are not significantly impaired.

界面活性剤としては、特に限定されず、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用可能である。界面活性剤の使用により、研磨用組成物の分散安定性が向上し得る。界面活性剤は、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。上記界面活性剤は、典型的には、分子量1×10未満の水溶性有機化合物であり得る。
アニオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、アルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキル硫酸、アルキル硫酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスルホコハク酸、アルキルスルホコハク酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、ポリアクリル酸、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、およびこれらの塩等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤の他の具体例としては、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ベンゼンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のポリアルキルアリールスルホン酸系化合物;メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホン酸系化合物;リグニンスルホン酸、変成リグニンスルホン酸等のリグニンスルホン酸系化合物;アミノアリールスルホン酸-フェノール-ホルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸系化合物;その他、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;およびこれらの塩等が挙げられる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましい。
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、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、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤の具体例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩等が挙げられる。
両性界面活性剤の具体例としては、アルキルベタイン型、脂肪酸アミドプロピルベタイン型、アルキルイミダゾール型、アミノ酸型、アルキルアミンオキシド型等が挙げられる。
The surfactant is not particularly limited, and any of anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants can be used. The use of a surfactant can improve the dispersion stability of the polishing composition. The surfactant can be used alone or in combination of two or more. The surfactant can typically be a water-soluble organic compound with a molecular weight of less than 1 × 10 6 .
Specific examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, polyoxyethylene alkyl sulfates, alkyl sulfates, polyoxyethylene alkyl sulfates, alkyl sulfates, alkyl benzene sulfonates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl phosphates, polyoxyethylene sulfosuccinates, alkyl sulfosuccinates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl diphenyl ether disulfonic acids, polyacrylic acids, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether sodium sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether ammonium sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sodium sulfate, and salts thereof.
Other specific examples of anionic surfactants include polyalkylarylsulfonic acid compounds such as naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, methylnaphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates, anthracenesulfonic acid-formaldehyde condensates, and benzenesulfonic acid-formaldehyde condensates; melamine formalin resin sulfonic acid compounds such as melamine sulfonic acid-formaldehyde condensates; lignin sulfonic acid compounds such as lignin sulfonic acid and modified lignin sulfonic acid; aromatic aminosulfonic acid compounds such as aminoarylsulfonic acid-phenol-formaldehyde condensates; polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallylsulfonic acid, polyisoamylenesulfonic acid, polystyrene sulfonic acid; and salts thereof. Alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts are preferred as salts.
Specific examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyalkylene alkyl ethers, sorbitan fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, and alkylalkanolamides.
Specific examples of cationic surfactants include alkyltrimethylammonium salts, alkyldimethylammonium salts, alkylbenzyldimethylammonium salts, and alkylamine salts.
Specific examples of amphoteric surfactants include alkyl betaine type, fatty acid amidopropyl betaine type, alkyl imidazole type, amino acid type, and alkyl amine oxide type.

界面活性剤を含む態様の研磨用組成物では、界面活性剤の含有量を、例えば0.0005重量%以上とすることが適当である。上記含有量は、研磨後の表面の平滑性等の観点から、好ましくは0.001重量%以上、より好ましくは0.002重量%以上である。また、加工性等の観点から、上記含有量は、3.0重量%以下とすることが適当であり、好ましくは0.5重量%以下、例えば0.1重量%以下である。 In polishing compositions containing a surfactant, the surfactant content is suitably, for example, 0.0005% by weight or more. From the viewpoint of surface smoothness after polishing, the content is preferably 0.001% by weight or more, and more preferably 0.002% by weight or more. From the viewpoint of processability, the content is suitably 3.0% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, for example, 0.1% by weight or less.

ここに開示される研磨用組成物には、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、研磨後の面品質が向上し得る。水溶性高分子の例としては、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド等のポリアルキルアリールスルホン酸系化合物;メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂スルホン酸系化合物;リグニンスルホン酸、変成リグニンスルホン酸等のリグニンスルホン酸系化合物;アミノアリールスルホン酸-フェノール-ホルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸系化合物;その他、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塩、ポリアクリル酸塩、ポリ酢酸ビニル、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸、ポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリビニルピロリドン、イソプレンスルホン酸とアクリル酸の共重合体、ポリビニルピロリドンポリアクリル酸共重合体、ポリビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体、ジアリルアミン塩酸塩二酸化硫黄共重合体、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの塩、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、プルラン、キトサン、キトサン塩類等が挙げられる。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。 The polishing composition disclosed herein may contain a water-soluble polymer. By including a water-soluble polymer, the surface quality after polishing can be improved. Examples of water-soluble polymers include polyalkylarylsulfonic acid compounds such as naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, methylnaphthalenesulfonic acid formaldehyde condensates, and anthracenesulfonic acid formaldehyde; melamine formalin resin sulfonic acid compounds such as melamine sulfonic acid formaldehyde condensates; ligninsulfonic acid compounds such as ligninsulfonic acid and modified ligninsulfonic acid; aromatic aminosulfonic acid compounds such as aminoarylsulfonic acid-phenol-formaldehyde condensates; and others, such as polyisoprene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, and polyallyl sulfonic acid. Examples of water-soluble polymers include sulfonic acid, polyisoamylenesulfonic acid, polystyrene sulfonate, polyacrylate, polyvinyl acetate, polymaleic acid, polyitaconic acid, polyvinyl alcohol, polyglycerin, polyvinylpyrrolidone, copolymers of isoprene sulfonic acid and acrylic acid, polyvinylpyrrolidone-polyacrylic acid copolymers, polyvinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymers, diallylamine hydrochloride-sulfur dioxide copolymers, carboxymethylcellulose, salts of carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, pullulan, chitosan, and chitosan salts. The water-soluble polymers can be used alone or in combination of two or more.

水溶性高分子を含む態様の研磨用組成物では、研磨用組成物中における該水溶性高分子の含有量を、例えば0.001重量%以上とすることが適当である。上記含有量は、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である。上記含有量は、研磨後の研磨対象物の表面平滑性等の観点から、好ましくは0.003重量%以上、より好ましくは0.005重量%以上、さらに好ましくは0.007重量%以上である。また、加工性等の観点から、上記含有量は、1.0重量%以下とすることが適当であり、好ましくは0.5重量%以下、例えば0.1重量%以下である。なお、ここに開示される技術は、加工性の観点から、研磨用組成物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。 In polishing compositions containing a water-soluble polymer, the content of the water-soluble polymer in the polishing composition is suitably, for example, 0.001 wt % or more. In polishing compositions containing multiple water-soluble polymers, the above content is the total content of these polymers. From the viewpoint of surface smoothness of the polished object after polishing, the above content is preferably 0.003 wt % or more, more preferably 0.005 wt % or more, and even more preferably 0.007 wt % or more. From the viewpoint of processability, the above content is suitably 1.0 wt % or less, preferably 0.5 wt % or less, for example, 0.1 wt % or less. Note that, from the viewpoint of processability, the technology disclosed herein can also be preferably practiced in polishing compositions in which the polishing composition is substantially free of a water-soluble polymer.

分散剤の例としては、ポリカルボン酸ナトリウム塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩等のポリカルボン酸系分散剤;ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩、ナフタレンスルホン酸アンモニウム塩等のナフタレンスルホン酸系分散剤;アルキルスルホン酸系分散剤;ポリリン酸系分散剤;ポリアルキレンポリアミン系分散剤;第四級アンモニウム系分散剤;アルキルポリアミン系分散剤;アルキレンオキサイド系分散剤;多価アルコールエステル系分散剤;等が挙げられる。分散剤は、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 dispersants include polycarboxylic acid-based dispersants such as sodium polycarboxylic acid salts and ammonium polycarboxylic acid salts; naphthalenesulfonic acid-based dispersants such as sodium naphthalenesulfonate and ammonium naphthalenesulfonate; alkylsulfonic acid-based dispersants; polyphosphate-based dispersants; polyalkylenepolyamine-based dispersants; quaternary ammonium-based dispersants; alkylpolyamine-based dispersants; alkylene oxide-based dispersants; polyhydric alcohol ester-based dispersants; and the like. Dispersants can be used alone or in combination of two or more.

キレート剤の例としては、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤の例には、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸およびトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤の例には、2-アミノエチルホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン-1,1-ジホスホン酸、エタン-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1-ヒドロキシ-1,1-ジホスホン酸、エタン-1-ヒドロキシ-1,1,2-トリホスホン酸、エタン-1,2-ジカルボキシ-1,2-ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2-ホスホノブタン-1,2-ジカルボン酸、1-ホスホノブタン-2,3,4-トリカルボン酸およびα-メチルホスホノコハク酸が含まれる。これらのうち有機ホスホン酸系キレート剤がより好ましく、なかでも好ましいものとしてエチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)およびジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)が挙げられる。特に好ましいキレート剤として、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)が挙げられる。キレート剤は、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 chelating agents include aminocarboxylic acid chelating agents and organic phosphonic acid chelating agents. Examples of aminocarboxylic acid chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid, sodium ethylenediaminetetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetate, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, diethylenetriaminepentaacetic acid, sodium diethylenetriaminepentaacetate, triethylenetetraminehexaacetic acid, and sodium triethylenetetraminehexaacetate. Examples of organic phosphonic acid chelating agents include 2-aminoethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri(methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid), ethane-1,1-diphosphonic acid, ethane-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid, and α-methylphosphonosuccinic acid. Of these, organic phosphonic acid chelating agents are more preferred, and particularly preferred are ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic acid) and diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid). A particularly preferred chelating agent is ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic acid). Chelating agents can be used alone or in combination of two or more.

防腐剤および防カビ剤の例としては、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン等のイソチアゾリン系防腐剤、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 antifungal agents include isothiazolin-based preservatives such as 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, parahydroxybenzoic acid esters, and phenoxyethanol.

研磨用組成物には、必要に応じて塩基性化合物を含有させることができる。ここで塩基性化合物とは、研磨用組成物に添加されることによって該組成物のpHを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物の例としては、アルカリ金属水酸化物、炭酸塩や炭酸水素塩、第四級アンモニウムまたはその塩、アンモニア、アミン、リン酸塩やリン酸水素塩、有機酸塩等が挙げられる。塩基性化合物は、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。 The polishing composition can contain a basic compound if necessary. Here, a basic compound refers to a compound that has the function of increasing the pH of the polishing composition when added to the composition. Examples of basic compounds include alkali metal hydroxides, carbonates and hydrogen carbonates, quaternary ammonium or its salts, ammonia, amines, phosphates and hydrogen phosphates, and organic acid salts. The basic compounds can be used alone or in combination of two or more.

(pH)
ここに開示される研磨用組成物のpHは、軟鋼に対するエッチング量Xについて上述する条件を満たす限りにおいて、特に制限されない。研磨用組成物のpHは、例えば、12.0以下、典型的には0.5以上12.0以下とすることができ、10.0以下、典型的には0.5以上10.0以下としてもよい。加工性や面品質等の観点から、研磨用組成物のpHは、7.0以下、例えば0.5以上7.0以下とすることができ、5.0以下、典型的には1.0以上5.0以下とすることがより好ましく、4.0以下、例えば1.0以上4.0以下とすることがさらに好ましい。研磨用組成物のpHは、例えば3.0以下、典型的には1.0以上3.0以下、好ましくは1.0以上2.0以下、より好ましくは1.0以上1.8以下とすることができる。軟鋼に対するエッチング量Xについて上述する条件を満たしやすく、残留シリカ砥粒が低減されやすくなる観点から、研磨用組成物のpHは、好ましくは1.0以上1.7未満、より好ましくは1.0以上1.6未満、さらに好ましくは1.0以上1.5以下(例えば1.3以上1.5以下)とすることができる。研磨液において上記pHが実現されるように、必要に応じて有機酸、無機酸、塩基性化合物等のpH調整剤を含有させることができる。上記pHは、ニッケルリン基板等の磁気ディスク基板の研磨用組成物に好ましく適用され得る。特に一次研磨用の研磨用組成物に好ましく適用され得る。
(pH)
The pH of the polishing composition disclosed herein is not particularly limited as long as it satisfies the above-described condition for the etching amount X for mild steel. The pH of the polishing composition can be, for example, 12.0 or less, typically 0.5 to 12.0, and may be 10.0 or less, typically 0.5 to 10.0. From the viewpoint of processability, surface quality, etc., the pH of the polishing composition can be 7.0 or less, for example 0.5 to 7.0, more preferably 5.0 or less, typically 1.0 to 5.0, and even more preferably 4.0 or less, for example 1.0 to 4.0. The pH of the polishing composition can be, for example, 3.0 or less, typically 1.0 to 3.0, preferably 1.0 to 2.0, and more preferably 1.0 to 1.8. From the viewpoint of easily satisfying the above-mentioned condition for the etching amount X for mild steel and easily reducing the residual silica abrasive grains, the pH of the polishing composition can be preferably 1.0 or more and less than 1.7, more preferably 1.0 or more and less than 1.6, and even more preferably 1.0 or more and 1.5 or less (for example, 1.3 or more and 1.5 or less). If necessary, a pH adjuster such as an organic acid, an inorganic acid, or a basic compound can be added so that the above pH is achieved in the polishing liquid. The above pH can be preferably applied to a polishing composition for a magnetic disk substrate such as a nickel-phosphorus substrate. In particular, it can be preferably applied to a polishing composition for primary polishing.

(研磨装置等に対する腐食)
研磨用組成物の軟鋼に対するエッチング量Xが高すぎると、該研磨用組成物を用いた研磨に際して研磨定盤など研磨装置部材の腐食等の不具合を発生させるおそれがある。ここに開示される研磨用組成物は、好ましい一態様において、下記ステンレス鋼腐食試験においてステンレス鋼板表面が変色しない。かかる研磨用組成物は、ステンレス鋼に対する腐食が抑制される。したがって、結果的に、研磨工程における周辺環境に存在するステンレス鋼を含んだ研磨装置等に対する腐食が抑制されたものとなりやすい。
(Corrosion of polishing equipment, etc.)
If the etching amount X of the polishing composition for mild steel is too high, problems such as corrosion of polishing equipment components such as a polishing platen may occur during polishing using the polishing composition. In a preferred embodiment, the polishing composition disclosed herein does not discolor the surface of a stainless steel sheet in the stainless steel corrosion test described below. Such a polishing composition inhibits corrosion of stainless steel. Therefore, as a result, corrosion of polishing equipment containing stainless steel present in the surrounding environment during the polishing process is likely to be inhibited.

[ステンレス鋼腐食試験]
研磨用組成物を試験液とし、該試験液0.10mLをステンレス鋼板に滴下し、そのまま24時間放置した後、ステンレス鋼板表面の変色の有無を目視で観察する。ステンレス鋼板としては、JISG4303に基づくSUS304の鋼材を用いる。なお、上記試験液としては、研磨用組成物のほか、砥粒を含まないこと以外は研磨用組成物と同じ組成である組成物を用いてもよい。ステンレス鋼腐食試験は、具体的には、後述する実施例に示す方法で行うことができる。
[Stainless steel corrosion test]
The polishing composition is used as a test liquid, and 0.10 mL of this test liquid is dropped onto a stainless steel plate, and after leaving it for 24 hours, the presence or absence of discoloration on the surface of the stainless steel plate is visually observed.The stainless steel plate is made of SUS304 steel material based on JIS G4303.In addition to the polishing composition, the test liquid may also be a composition that has the same composition as the polishing composition except that it does not contain abrasive grains.Specifically, the stainless steel corrosion test can be carried out by the method shown in the examples below.

(研磨液)
ここに開示される研磨用組成物は、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、該研磨対象物の研磨に用いられる。上記研磨液は、例えば、研磨用組成物を希釈して調製されたものであり得る。ここで希釈とは、典型的には水による希釈である。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との双方が包含される。このような濃縮液の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1.5倍~50倍程度とすることができる。濃縮液の貯蔵安定性等の観点から、例えば2倍~20倍、典型的には2倍~10倍程度の濃縮倍率が適当である。
(polishing liquid)
The polishing composition disclosed herein is typically supplied to a polishing object in the form of a polishing liquid containing the polishing composition and used to polish the object. The polishing liquid can be prepared, for example, by diluting the polishing composition. Here, dilution typically refers to dilution with water. Alternatively, the polishing composition can be used as a polishing liquid as is. That is, the concept of a polishing composition in the technology disclosed herein encompasses both a polishing liquid (working slurry) that is supplied to a polishing object and used to polish the object, and a concentrated liquid that is diluted and used as a polishing liquid. Polishing compositions in the form of such concentrated liquids are advantageous from the standpoints of convenience and cost reduction during production, distribution, storage, etc. The concentration ratio can be, for example, about 1.5 to 50 times. From the standpoint of storage stability of the concentrated liquid, a concentration ratio of, for example, 2 to 20 times, typically about 2 to 10 times, is appropriate.

(多剤型研磨用組成物)
なお、ここに開示される研磨用組成物は、一剤型であってもよいし、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、典型的には、水以外の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ていてもよい。いくつかの好ましい態様に係る多剤型研磨用組成物は、砥粒を含むパートAと、砥粒以外の成分を含むパートBとから構成されている。砥粒を含むパートAは、さらに分散剤を含んでもよい。パートBに含まれる砥粒以外の成分としては、例えば酸が挙げられる。また、パートBには、水溶性高分子その他の添加剤が含まれ得る。混合時には、例えば過酸化水素等の酸化剤がさらに混合され得る。例えば、上記酸化剤が水溶液の形態で供給される場合、当該水溶液は、多剤型研磨用組成物を構成するパートCとなり得る。
(Multi-component polishing composition)
The polishing composition disclosed herein may be a single-component type or a multi-component type, such as a two-component type. For example, the polishing composition may be configured such that a part A containing some of the components, typically components other than water, and a part B containing the remaining components are mixed together and used to polish an object to be polished. Some preferred embodiments of the multi-component polishing composition are composed of a part A containing abrasive grains and a part B containing components other than the abrasive grains. The part A containing the abrasive grains may further contain a dispersant. Examples of components other than the abrasive grains contained in part B include acids. Part B may also contain water-soluble polymers and other additives. An oxidizing agent, such as hydrogen peroxide, may be further mixed during mixing. For example, when the oxidizing agent is supplied in the form of an aqueous solution, the aqueous solution can serve as part C constituting the multi-component polishing composition.

ここに開示される研磨用組成物は、例えば、ニッケルリン基板、ガラス基板、カーボン製基板等の磁気ディスク基板の研磨に好ましく適用され得る。また、めっき材質として、基材ディスクの表面にニッケルリンめっき層以外の金属層または金属化合物層を備えたディスク基板であってもよい。なかでも、アルミニウム合金製の基材ディスク上にニッケルリンめっき層を有するニッケルリンめっき基板用の研磨用組成物として好適である。かかる用途では、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。 The polishing composition disclosed herein can be preferably used for polishing magnetic disk substrates such as nickel-phosphorus substrates, glass substrates, and carbon substrates. The plating material may also be a disk substrate having a metal layer or metal compound layer other than a nickel-phosphorus plating layer on the surface of a substrate disk. In particular, the polishing composition is suitable as a polishing composition for nickel-phosphorus plated substrates having a nickel-phosphorus plating layer on an aluminum alloy substrate disk. For such applications, the application of the technology disclosed herein is particularly meaningful.

ここに開示される研磨用組成物は、仕上げ研磨工程後において高精度な表面が要求される磁気ディスク基板の製造プロセスにおける予備研磨工程のように、高い研磨効率が要求される用途において特に有意義に使用され得る。仕上げ研磨工程の前工程として複数の予備研磨工程を有する場合は、いずれの予備研磨工程にも使用可能であり、これらの予備研磨工程において同一のまたは異なる研磨用組成物を用いることができる。ここに開示される研磨用組成物は、例えば、磁気ディスク基板の一次研磨工程すなわち最初のポリシング工程に用いられる研磨用組成物として好適である。なかでも、ニッケルリン基板の製造プロセスにおいて、ニッケルリンめっき後の最初の研磨工程すなわち一次研磨工程において好ましく使用され得る。 The polishing composition disclosed herein can be used particularly effectively in applications requiring high polishing efficiency, such as the preliminary polishing step in the manufacturing process of magnetic disk substrates, which requires a highly accurate surface after the final polishing step. When multiple preliminary polishing steps are performed prior to the final polishing step, the polishing composition can be used in any of the preliminary polishing steps, and the same or different polishing compositions can be used in these preliminary polishing steps. The polishing composition disclosed herein is suitable, for example, as a polishing composition used in the primary polishing step, i.e., the first polishing step, of magnetic disk substrates. In particular, it can be preferably used in the first polishing step, i.e., the first polishing step, after nickel phosphorus plating in the manufacturing process of nickel phosphorus substrates.

ここに開示される研磨用組成物は、例えば、Schmitt Measurement System Inc.社製レーザースキャン式表面粗さ計「TMS-3000WRC」により測定される表面粗さが20Å~300Å程度の磁気ディスク基板を研磨して、該磁気ディスク基板を10Å以下の表面粗さに調整する用途に好適である。かかる用途では、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。ここでいう表面粗さとは、算術平均粗さ(Ra)のことをいう。 The polishing composition disclosed herein is suitable for polishing magnetic disk substrates with a surface roughness of approximately 20 Å to 300 Å, as measured using a laser scanning surface roughness meter "TMS-3000WRC" manufactured by Schmitt Measurement Systems Inc., to adjust the surface roughness of the magnetic disk substrate to 10 Å or less. For such applications, it is particularly useful to apply the technology disclosed herein. Here, "surface roughness" refers to the arithmetic average roughness (Ra).

<研磨方法>
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、磁気ディスク基板を研磨対象物とする研磨に好適に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する方法の好適な態様につき説明する。以下では、研磨対象物を研磨対象基板ともいう。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨液(ワーキングスラリー)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や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。濃度調整としては、例えば希釈が挙げられる。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。
<Polishing method>
The polishing composition disclosed herein can be suitably used for polishing a magnetic disk substrate, for example, in an embodiment including the following steps. A preferred embodiment of a method for polishing an object to be polished using the polishing composition disclosed herein is described below. Hereinafter, the object to be polished is also referred to as a substrate to be polished.
That is, a polishing liquid (working slurry) containing any of the polishing compositions disclosed herein is prepared. The preparation of the polishing liquid may include adjusting the concentration or pH of the polishing composition to prepare the polishing liquid. The concentration adjustment may be, for example, dilution. Alternatively, the polishing composition may be used as the polishing liquid as it is.

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。例えば、一般的な研磨装置に研磨対象物をセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて上記研磨対象物の表面すなわち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、研磨対象物の表面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動させる。上記移動は、例えば回転移動であり得る。このような研磨工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。 The polishing liquid is then supplied to the object to be polished, and polishing is carried out in the usual manner. For example, the object to be polished is placed in a typical polishing device, and the polishing liquid is supplied to the surface of the object to be polished, i.e., the surface to be polished, through the polishing pad of the polishing device. Typically, while the polishing liquid is continuously supplied, the polishing pad is pressed against the surface of the object to be polished, and the two are moved relative to each other. This movement can be, for example, rotational movement. Through this polishing process, the polishing of the object to be polished is completed.

使用し得る研磨パッドは特に限定されない。例えば、硬質発泡ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ等の研磨パッドを用いることができる。スウェードタイプは、バフパッドであってもよく、典型的には、表面をバフ加工していないノンバフ状態にある研磨パッド(いわゆるノンバフパッド)であってもよい。そのようなスウェードタイプの研磨パッド(典型的にはポリウレタン製研磨パッド)は、加工性に優れ、また基板表面の高品質化を実現しやすい。なお、ここに開示される技術で用いられる研磨パッドは砥粒を含まない。 There are no particular limitations on the polishing pad that can be used. For example, polishing pads of hard foam polyurethane type, nonwoven fabric type, suede type, etc. can be used. The suede type may be a buff pad, or typically a polishing pad in a non-buffed state where the surface has not been buffed (so-called non-buff pad). Such suede type polishing pads (typically polyurethane polishing pads) are easy to process and can easily achieve high-quality substrate surfaces. Note that the polishing pads used in the technology disclosed herein do not contain abrasive grains.

研磨後(具体的には、磁気ディスク基板の一次研磨後)、基板を洗浄することが好ましい(洗浄工程)。洗浄工程は、典型的には洗浄機を用いて実施される。洗浄工程では、洗浄液を用いてもよく、洗浄液を用いず流水のみの洗浄としてもよい。洗浄液または水に浸漬した基板に超音波を付与する超音波処理を行ってもよい。このような洗浄工程を実施することにより、研磨後、基板上に残存するシリカは効率よく除去され得る。 After polishing (specifically, after the primary polishing of the magnetic disk substrate), it is preferable to wash the substrate (washing step). The washing step is typically carried out using a washer. In the washing step, a cleaning solution may be used, or washing may be carried out using running water only without a cleaning solution. Ultrasonic treatment may also be carried out, in which ultrasonic waves are applied to the substrate immersed in a cleaning solution or water. By carrying out such a washing step, silica remaining on the substrate after polishing can be efficiently removed.

研磨工程に使用する研磨装置は、研磨対象物の両面を同時に研磨する両面研磨装置であってもよく、研磨対象物の片面のみを研磨する片面研磨装置であってもよい。上記研磨工程が予備研磨工程である場合、いくつかの態様において、該研磨工程を行う研磨装置として両面研磨装置を好ましく採用し得る。一次研磨工程の後に仕上げ研磨工程を行う場合、該仕上げ研磨工程を行う研磨装置としては、片面研磨装置を好ましく採用し得る。 The polishing machine used in the polishing process may be a double-sided polishing machine that polishes both sides of the object to be polished simultaneously, or a single-sided polishing machine that polishes only one side of the object to be polished. When the polishing process is a preliminary polishing process, in some embodiments, a double-sided polishing machine can be preferably used as the polishing machine that performs the polishing process. When a finish polishing process is performed after the primary polishing process, a single-sided polishing machine can be preferably used as the polishing machine that performs the finish polishing process.

上述のような研磨工程は、磁気ディスク基板、例えばニッケルリン基板の製造プロセスの一部であり得る。したがって、この明細書によると、上記研磨工程を含む磁気ディスク基板の製造方法および研磨方法が提供される。 The polishing process described above can be part of the manufacturing process for magnetic disk substrates, such as nickel phosphorus substrates. Therefore, this specification provides a method for manufacturing and polishing magnetic disk substrates that includes the polishing process described above.

ここに開示される研磨用組成物は、研磨対象物の予備研磨工程、例えば一次研磨工程に好ましく使用され得る。この明細書によると、上述したいずれかの研磨用組成物を用いて予備研磨を行う工程を含む、磁気ディスク基板の製造方法および研磨方法が提供される。上記方法は、ここに開示される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工程(1)を含む。上記方法は、上記予備研磨工程の後に仕上げ研磨工程を含み得る。仕上げ研磨工程に使用する研磨用組成物は特に限定されない。したがって、この明細書により開示される事項には、ここに開示される砥粒を含む研磨用組成物で研磨対象物を研磨する工程(1)と、工程(1)で用いられる研磨用組成物とは異なる研磨用組成物(例えば仕上げ研磨用組成物)で研磨対象物を研磨する工程(2)とをこの順で含む、磁気ディスク基板の製造方法および研磨方法が含まれる。かかる製造方法によると、磁気ディスク基板を効率よく製造することができる。 The polishing composition disclosed herein can be preferably used in a preliminary polishing step, such as a primary polishing step, of an object to be polished. This specification provides a method for manufacturing and polishing a magnetic disk substrate, which includes a preliminary polishing step using any of the polishing compositions described above. The method includes step (1) of supplying the polishing composition disclosed herein to the object to be polished to polish the object. The method may include a final polishing step after the preliminary polishing step. The polishing composition used in the final polishing step is not particularly limited. Therefore, the subject matter disclosed in this specification includes a method for manufacturing and polishing a magnetic disk substrate, which includes, in this order, step (1) of polishing the object to be polished with a polishing composition containing abrasive grains disclosed herein, and step (2) of polishing the object to be polished with a polishing composition (e.g., a final polishing composition) different from the polishing composition used in step (1). This manufacturing method enables efficient production of magnetic disk substrates.

工程(2)で使用される砥粒としては、特に限定されず、例えばコロイダルシリカが好ましく用いられる。コロイダルシリカを用いることにより、面精度の高い研磨物を効率よく製造することができる。コロイダルシリカ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が、球形のコロイダルシリカが好ましく用いられる。 The abrasive grains used in step (2) are not particularly limited, but for example, colloidal silica is preferably used. By using colloidal silica, polished products with high surface precision can be efficiently produced. The particle shape of the colloidal silica is not particularly limited, and may be, for example, spherical or aspherical, but spherical colloidal silica is preferably used.

また、工程(2)で使用され得る仕上げ研磨用組成物は、例えば砥粒の他に水を含む。その他、仕上げ研磨用組成物には、上述した研磨用組成物と同様の成分(酸、酸化剤、塩基性化合物、各種添加剤等)を必要に応じて含有させることができる。 The final polishing composition that can be used in step (2) contains, for example, water in addition to abrasive grains. Furthermore, the final polishing composition can contain other components (acid, oxidizing agent, basic compound, various additives, etc.) similar to those of the polishing composition described above, as needed.

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 describes several examples of the present invention, but it is not intended that the present invention be limited to those examples.

[研磨用組成物の調製]
<例1>
シリカ砥粒と、酸と、酸化剤と、脱イオン水とを混合して、砥粒濃度が7重量%、酸濃度が0.21mol/L、酸化剤濃度が0.4mol/Lの組成物を調製し、本例に係る研磨用組成物とした。上記酸としては、リン酸を用いた。上記酸化剤としては、31%過酸化水素水を用いた。上記シリカ砥粒としては、SEM画像解析による体積基準の平均粒子径が165nm、平均アスペクト比が1.13であるコロイダルシリカを用いた。上記研磨用組成物のpHは1.4であった。
[Preparation of Polishing Composition]
<Example 1>
Silica abrasive grains, acid, an oxidizing agent, and deionized water were mixed to prepare a composition with an abrasive grain concentration of 7 wt %, an acid concentration of 0.21 mol/L, and an oxidizing agent concentration of 0.4 mol/L, which was used as the polishing composition of this example. Phosphoric acid was used as the acid. 31% hydrogen peroxide solution was used as the oxidizing agent. Colloidal silica with a volume-based average particle size of 165 nm and an average aspect ratio of 1.13 as determined by SEM image analysis was used as the silica abrasive grains. The pH of the polishing composition was 1.4.

<例2~16>
酸の種類および濃度を表1に示すようにしたこと以外は、例1と同様にして本例に係る研磨用組成物を調製した。各例の研磨用組成物のpHは表1に示す通りであった。
<Examples 2 to 16>
The polishing compositions of this example were prepared in the same manner as in Example 1, except that the types and concentrations of the acids were as shown in Table 1. The pH of the polishing compositions of each example was as shown in Table 1.

[軟鋼エッチング試験]
各例に係る研磨用組成物を50mL採取し、そこに縦20mm、横20mm、厚さ2mmの板状の軟鋼板を浸漬させる軟鋼エッチング試験を行った。軟鋼板の浸漬時間Tは18時間とした。軟鋼板としては、JIS G3101に基づくSS400(角状)の鋼材を用いた。浸漬液(研磨用組成物)の液温は25℃とした。浸漬時間Tが経過した後、3分以内に、軟鋼板を浸漬液から取り出し、水洗いした後、乾燥させ、乾燥後の軟鋼板の重量W2[ng]を測定した。研磨用組成物に浸漬させる前の軟鋼板の重量W1[ng]、上記乾燥後の軟鋼板の重量W2[ng]、上記浸漬時間T[時間]、軟鋼板の表面積SA[mm]から、該軟鋼板のエッチング量Xを以下の式:エッチング量X[ng/h・mm]=(重量W1[ng]-重量W2[ng])/(浸漬時間T[時間]×軟鋼板の表面積SA[mm]);から算出した。エッチング量Xの結果と、エッチング量X[ng/h・mm]の10を底とする対数(log10X)を表1に示した。
[Mild steel etching test]
A mild steel etching test was performed by immersing 50 mL of the polishing composition according to each example in a mild steel plate having a length of 20 mm, a width of 20 mm, and a thickness of 2 mm. The mild steel plate was immersed for 18 hours (T). The mild steel plate was made of SS400 (square) steel material according to JIS G3101. The temperature of the immersion liquid (polishing composition) was 25°C. Within 3 minutes after the immersion time T had elapsed, the mild steel plate was removed from the immersion liquid, washed with water, and then dried. The weight W2 [ng] of the dried mild steel plate was measured. From the weight W1 [ng] of the mild steel plate before immersion in the polishing composition, the weight W2 [ng] of the mild steel plate after drying, the immersion time T [hours], and the surface area SA [mm 2 ] of the mild steel plate, the etching amount X of the mild steel plate was calculated using the following formula: etching amount X [ng/h·mm 2 ] = (weight W1 [ng] - weight W2 [ng]) / (immersion time T [hours] × surface area SA [mm 2 ] of mild steel plate). The results of the etching amount X and the logarithm to base 10 (log 10 X) of the etching amount X [ng/h·mm 2 ] are shown in Table 1.

[ディスクの研磨]
各例に係る研磨用組成物をそのまま研磨液として使用して、下記の条件で、研磨対象物の研磨を行った。研磨対象物としては、表面に無電解ニッケルリンめっき層を備えたハードディスク用アルミニウム基板を使用した。上記研磨対象物(研磨対象基板)の直径は3.5インチ(外径約95mm、内径約25mmのドーナツ型)、厚さは1.75mmであり、研磨前における表面粗さRa(Schmitt Measurement System Inc.社製レーザースキャン式表面粗さ計「TMS-3000WRC」により測定したニッケルリンめっき層の算術平均粗さ)は130Åであった。
[Disc polishing]
The polishing composition according to each example was used as a polishing liquid to polish an object under the following conditions. The object to be polished was an aluminum substrate for a hard disk having an electroless nickel-phosphorus plating layer on its surface. The diameter of the object to be polished (substrate to be polished) was 3.5 inches (a doughnut shape with an outer diameter of approximately 95 mm and an inner diameter of approximately 25 mm), and the thickness was 1.75 mm. The surface roughness Ra (the arithmetic mean roughness of the nickel-phosphorus plating layer measured with a laser scanning surface roughness meter "TMS-3000WRC" manufactured by Schmitt Measurement System Inc.) before polishing was 130 Å.

(研磨条件)
研磨装置:システム精工社製の両面研磨機、型式「9.5B-5P」
研磨パッド:FILWEL社製のポリウレタンパッド、商品名「CR200」
研磨対象基板の投入枚数:15枚(3枚/キャリア ×5キャリア)
研磨液の供給レート:135mL/分
研磨荷重:120g/cm
上定盤回転数:27rpm
下定盤回転数:36rpm
サンギヤ(太陽ギヤ)回転数:8rpm
研磨量:各基板の両面の合計で約2.2μmの厚さ
上記研磨量は、下記の計算式に基づいて求めた。
研磨量[μm]=研磨による基板の重量減少量[g]/(基板の面積[cm]×ニッケルリンめっきの密度[g/cm])×10
(polishing conditions)
Polishing equipment: System Seiko double-sided polishing machine, model "9.5B-5P"
Polishing pad: Polyurethane pad manufactured by FILWEL, product name "CR200"
Number of substrates to be polished: 15 (3 substrates/carrier x 5 carriers)
Polishing liquid supply rate: 135 mL/min Polishing load: 120 g/cm 2
Upper surface plate rotation speed: 27 rpm
Lower surface plate rotation speed: 36 rpm
Sun gear rotation speed: 8 rpm
Amount removed: a total thickness of about 2.2 μm on both sides of each substrate. The amount removed was calculated based on the following formula.
Polishing amount [μm]=weight loss of substrate due to polishing [g]/(area of substrate [cm 2 ]×density of nickel phosphorus plating [g/cm 3 ])×10 4

[研磨レート]
各例に係る研磨用組成物を用いて上記研磨条件で研磨対象基板を研磨したときの両面における研磨レートを算出した。研磨レートは、下記の計算式に基づいて求めた。得られた結果を、例11の研磨レートを100%とした相対値に換算して、表1の「研磨レート」の欄に示した。
研磨レート[μm/min]=研磨による基板の重量減少量[g]/(基板の面積[cm]×ニッケルリンめっきの密度[g/cm]×研磨時間[min])×10
[Polishing rate]
The polishing rate was calculated for both surfaces of a substrate to be polished using the polishing composition of each example under the above-mentioned polishing conditions. The polishing rate was calculated based on the following formula. The results were converted into relative values, with the polishing rate of Example 11 taken as 100%, and are shown in the "polishing rate" column of Table 1.
Polishing rate [μm/min]=weight loss of substrate due to polishing [g]/(area of substrate [cm 2 ]×density of nickel phosphorus plating [g/cm 3 ]×polishing time [min])×10 4

[微小うねり]
各例に係る研磨用組成物を用いた研磨の後、上記研磨時に各キャリアにセットされていたNi-P基板(研磨後の基板)のなかからランダムに1枚、合計3枚のNi-P基板を抽出した。これら3枚のNi-P基板の表裏、計6面につき、ZYGO社製の非接触表面形状測定機「NEWVIEW5032」を使用して、対物レンズ倍率2.5倍、中間レンズ倍率0.5倍、バンドパスフィルター80~500μmの条件で微小うねりを測定した。測定は、上記6面の各々について、研磨後の基板の中心から径方向外側に37mmの位置に対して、90°間隔の4点で行い、それら24点の平均値を微小うねり(Å)の値とした。得られた値を、例11の値を100%とする相対値[%]に換算して、表1の「微小うねり」の欄に示した。
[Micro waviness]
After polishing using the polishing composition of each example, one Ni-P substrate was randomly selected from the Ni-P substrates (polished substrates) set in each carrier during the polishing process, for a total of three Ni-P substrates. Microwaviness was measured on the front and back surfaces of these three Ni-P substrates, a total of six surfaces, using a ZYGO non-contact surface profilometer "NEWVIEW5032" under conditions of an objective lens magnification of 2.5x, an intermediate lens magnification of 0.5x, and a bandpass filter of 80-500 μm. Measurements were performed on each of the six surfaces at four points spaced 90° apart from each other, 37 mm radially outward from the center of the polished substrate, and the average value of these 24 points was taken as the microwaviness (Å) value. The obtained values were converted into relative values [%], with the value of Example 11 taken as 100%, and are shown in the "Microwaviness" column of Table 1.

[残留粒子個数]
上記研磨レートの測定と同じ条件で研磨した基板をクレセン社製の洗浄機を用いて洗浄した後、基板表面に残留した粒子の個数を測定した。具体的には、ブラシおよび洗浄剤を使用せずに流水中で基板を洗浄し、基板に付着した水滴をスピンドライヤにより払い落として乾燥させた。具体的な洗浄条件は以下のとおりである。
(洗浄条件)
洗浄時ディスク基板回転数:40rpm
第1洗浄時間(流水のみ):15秒
第1洗浄流量:750mL/分
第2洗浄時間(流水のみ):20秒
第2洗浄流量:900mL/分
超音波洗浄時間(流水のみ):20秒
超音波洗浄流量:3000mL/分
スピンドライ乾燥時間:20秒
スピンドライ回転数:3000rpm
次に、日立ハイテクノロジーズ社製の走査型電子顕微鏡「SU8000」を用いて、洗浄後の基板表面(両面)を50000倍の倍率で一面あたり10視野観察した。そして、三谷商事社製の画像解析ソフトウエア「WINROOF」を用いて、各視野における残留粒子個数を測定し、1視野あたりの残留粒子個数の平均値を算出した。結果を表1に示す。なお、表1中の残留粒子個数(%)は、例11の残留粒子個数を100%とした相対値[%]である。また、例4、9、8、14における洗浄後の基板表面のSEM画像をそれぞれ図1~図4に示す。さらに、各例の軟鋼エッチング試験において測定されたエッチング量Xと残留粒子個数(%)の関係を示すグラフを図5に示す。図5における横軸はエッチング量Xの10を底とする対数の値(log10X)を示し、縦軸は残留粒子個数[%]を示す。
[Number of residual particles]
The substrates polished under the same conditions as those used to measure the polishing rate were washed using a cleaning machine manufactured by CRESEN, and the number of particles remaining on the substrate surface was then measured. Specifically, the substrates were washed in running water without using a brush or cleaning agent, and water droplets adhering to the substrates were removed using a spin dryer, followed by drying. The specific cleaning conditions were as follows:
(Washing conditions)
Disk substrate rotation speed during cleaning: 40 rpm
First cleaning time (running water only): 15 seconds First cleaning flow rate: 750 mL/min Second cleaning time (running water only): 20 seconds Second cleaning flow rate: 900 mL/min Ultrasonic cleaning time (running water only): 20 seconds Ultrasonic cleaning flow rate: 3000 mL/min Spin dry time: 20 seconds Spin dry rotation speed: 3000 rpm
Next, using a scanning electron microscope "SU8000" manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, the surfaces of the substrates after cleaning were observed at a magnification of 50,000x, with 10 visual fields per surface. Then, using image analysis software "WINROOF" manufactured by Mitani Shoji Co., Ltd., the number of residual particles in each visual field was measured, and the average number of residual particles per visual field was calculated. The results are shown in Table 1. The number of residual particles (%) in Table 1 is a relative value [%], with the number of residual particles in Example 11 taken as 100%. SEM images of the substrate surfaces after cleaning in Examples 4, 9, 8, and 14 are shown in Figures 1 to 4, respectively. Furthermore, Figure 5 shows a graph illustrating the relationship between the amount of etching X measured in the mild steel etching test for each example and the number of residual particles (%). In Figure 5, the horizontal axis represents the logarithm (log 10 X) of the amount of etching X, with the base 10, and the vertical axis represents the number of residual particles [%].

[ステンレス鋼腐食試験]
砥粒を含まない以外は各例に係る研磨用組成物と同じ組成である組成物を調製し、ステンレス鋼腐食用試験液とした。また、直径25mm、厚さ2mmの円形のステンレス鋼板を用意した。ステンレス鋼板としては、JISG4303に基づくSUS304(円形)の鋼材を用いた。上記ステンレス鋼板に液温25℃の上記試験液を0.10mL滴下し、25℃、50RH%の条件下で24時間放置し、その後、ステンレス鋼板表面を目視で観察した。ステンレス鋼板表面が変色していた場合は腐食が発生したとして「×」と評価し、変色していなかった場合は腐食の発生が無かったとして「○」と評価した。結果を表1に示す。
[Stainless steel corrosion test]
A composition having the same composition as the polishing composition according to each example except that it does not contain abrasive grains was prepared, and used as the test solution for stainless steel corrosion.In addition, a circular stainless steel plate with a diameter of 25 mm and a thickness of 2 mm was prepared.As the stainless steel plate, SUS304 (circular) steel material based on JIS G4303 was used.0.10 mL of the test solution at a liquid temperature of 25 ° C was dropped onto the stainless steel plate, and it was left for 24 hours under the conditions of 25 ° C and 50 RH%, and then the surface of the stainless steel plate was visually observed.If the surface of the stainless steel plate was discolored, it was considered that corrosion had occurred and was evaluated as "x", and if it was not discolored, it was considered that no corrosion had occurred and was evaluated as "○".The results are shown in Table 1.

表1および図1~5に示されるように、軟鋼に対するエッチング量Xと残留粒子数との間に、エッチング量Xが高くなると残留粒子数が低くなる傾向がみられた。軟鋼エッチング試験において測定された軟鋼に対するエッチング量Xの10を底とした対数(log10X)が2.0以上4.0以下である例1~10の研磨用組成物によると、エッチング量Xがより少ない例11~15の研磨用組成物に比較して、顕著な残留粒子個数の低減がみられた。また、例1~10の研磨用組成物によると、ステンレス鋼腐食試験においてステンレス鋼板に対する腐食が発生しなかった。また、例1~10の研磨用組成物によると、研磨レートおよび微小うねりのレベルは、例11~15の研磨用組成物に比べてほぼ維持されるかまたは改善した。さらに、有機酸と無機酸とを併用した研磨用組成物(例6~10)において、有機酸の含有量を変化させることでpHを維持しつつ軟鋼に対するエッチング量Xが変化する傾向がみられた。一方、軟鋼エッチング試験において測定されたlog10Xが4.0より大きく、pHが1.0以下である例16の研磨用組成物は、残留粒子個数の低減がみられたものの、ステンレス鋼腐食試験においてステンレス鋼板に対する腐食が発生した。 As shown in Table 1 and Figures 1 to 5, there was a tendency for the relationship between the etching amount X for mild steel and the number of residual particles to decrease as the etching amount X increased. The polishing compositions of Examples 1 to 10, in which the logarithm (log 10 X) of the etching amount X for mild steel measured in the mild steel etching test was 2.0 or more and 4.0 or less, showed a significant reduction in the number of residual particles compared to the polishing compositions of Examples 11 to 15, in which the etching amount X was lower. Furthermore, the polishing compositions of Examples 1 to 10 did not cause corrosion of stainless steel plates in the stainless steel corrosion test. Furthermore, the polishing compositions of Examples 1 to 10 almost maintained or improved the removal rate and microwaviness level compared to the polishing compositions of Examples 11 to 15. Furthermore, in the polishing compositions (Examples 6 to 10) that used a combination of an organic acid and an inorganic acid, there was a tendency for the etching amount X for mild steel to change while maintaining the pH by changing the content of the organic acid. On the other hand, the polishing composition of Example 16, in which the log 10 X measured in the mild steel etching test was greater than 4.0 and the pH was 1.0 or less, showed a reduction in the number of residual particles, but corrosion of the stainless steel plate occurred in the stainless steel corrosion test.

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 technology described in the claims includes various modifications and variations of the specific examples given above.

Claims (7)

砥粒としてのシリカ粒子、酸、酸化剤および水を含む、磁気ディスク基板研磨用組成物であって、
軟鋼板を上記研磨用組成物に浸漬させる軟鋼エッチング試験において測定される該軟鋼板のエッチング量X[ng/h・mm]の10を底とする対数が2.3以上4.0以下である、研磨用組成物。
A composition for polishing magnetic disk substrates, comprising silica particles as abrasive grains, an acid, an oxidizing agent, and water,
A polishing composition, wherein the logarithm to the base 10 of the amount of etching X [ng/h·mm 2 ] of a mild steel plate measured in a mild steel etching test in which the mild steel plate is immersed in the polishing composition is 2.3 or more and 4.0 or less.
記酸として、第1の酸と、該第1の酸よりも解離しやすい第2の酸とを含む、請求項1に記載の研磨用組成物。 2. The polishing composition according to claim 1, comprising , as the acid, a first acid and a second acid that dissociates more easily than the first acid. 前記研磨用組成物のpHは1.0以上3.0以下である、請求項1または2に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 or 2, wherein the pH of the polishing composition is 1.0 or more and 3.0 or less. 前記酸として、有機酸を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the acid comprises an organic acid. 前記酸として、さらに無機酸を含み、
前記有機酸の含有量Cが0.005mol/L以上であり、
前記無機酸の含有量Cが0.14mol/L未満である、請求項4に記載の研磨用組成物。
The acid further includes an inorganic acid,
The content C of the organic acid is 0.005 mol/L or more,
The polishing composition according to claim 4, wherein the inorganic acid content C M is less than 0.14 mol/L.
請求項1~5のいずれか一項に記載の研磨用組成物を研磨対象基板に供給して該研磨対象基板を研磨する工程(1)を含む、基板の研磨方法。 A method for polishing a substrate, comprising step (1) of supplying the polishing composition according to any one of claims 1 to 5 to a substrate to be polished and polishing the substrate. 請求項1~5のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて研磨対象基板を研磨する工程(1)を含む、磁気ディスク基板の製造方法。 A method for manufacturing a magnetic disk substrate, comprising step (1) polishing a substrate to be polished using the polishing composition according to any one of claims 1 to 5.
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