JP2014130660A - Manufacturing method of magnetic disk substrate - Google Patents
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Abstract
【課題】粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減することができる磁気ディスク基板の製造方法の提供。
【解決手段】(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを用いて被研磨基板の研磨対象面を研磨する工程、(2)工程1で得られた基板をリンス処理する工程、(3)シリカ粒子、及び水を含有する研磨液組成物Bを用いて工程2で得られた基板の研磨対象面を研磨する工程、(4)工程3で得られた基板を洗浄する工程、及び、(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物C用いて工程4で得られた基板の研磨対象面を研磨する工程を有し、前記工程1〜3を同一の研磨機で行い、前記工程5を前記研磨機とは別の研磨機で行い、工程1〜3で使用されるシリカ粒子の総質量が、工程1〜3で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し65.0質量%以上90.0質量%以下である、磁気ディスク基板の製造方法。
【選択図】なしA method of manufacturing a magnetic disk substrate capable of reducing alumina sticking on a substrate after a rough polishing process is provided.
(1) A step of polishing a polishing target surface of a substrate to be polished using a polishing composition A containing alumina particles, silica particles and water, (2) a rinsing treatment of the substrate obtained in step 1 (3) The step of polishing the surface to be polished of the substrate obtained in step 2 using the polishing composition B containing silica particles and water, (4) The substrate obtained in step 3 is cleaned. And (5) polishing the surface to be polished of the substrate obtained in step 4 using the polishing composition C containing silica particles and water, and the steps 1 to 3 are the same polishing step. The total mass of the silica particles used in Steps 1 to 3 is the total of the alumina particles and the silica particles used in Steps 1 to 3. 65.0 mass% or more and 90.0 mass% or less of the magnetic disk with respect to the sum of mass Method of manufacturing a substrate.
[Selection figure] None
Description
本開示は、磁気ディスク基板の製造方法及び磁気ディスク基板の研磨方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a magnetic disk substrate and a method for polishing a magnetic disk substrate.
近年、磁気ディスクドライブは小型化・大容量化が進み、高記録密度化が求められている。高記録密度化するためには、単位記録面積を縮小し、弱くなった磁気信号の検出感度を向上させる必要があり、そのため、磁気ヘッドの浮上高さをより低くするための技術開発が進められている。磁気ディスク基板は、磁気ヘッドの低浮上化と記録面積の確保に対応するため、平滑性及び平坦性の向上(表面粗さ、うねり、端面ダレの低減)や表面欠陥低減(残留砥粒、スクラッチ、突起、ピット等の低減)が厳しく要求されている。 In recent years, magnetic disk drives have been reduced in size and capacity, and high recording density has been demanded. In order to increase the recording density, it is necessary to reduce the unit recording area and improve the detection sensitivity of the weakened magnetic signal. Therefore, technological development for lowering the flying height of the magnetic head has been advanced. ing. The magnetic disk substrate is designed to improve the smoothness and flatness (reduction of surface roughness, waviness and edge sag) and to reduce surface defects (residual abrasive grains and scratches) in order to reduce the flying height of the magnetic head and ensure the recording area. , Reduction of protrusions, pits, etc.) is strictly demanded.
このような要求に対して、より平滑で、傷が少ないといった表面品質向上と生産性の向上を両立させる観点から、ハードディスク基板の製造方法においては、2段階以上の研磨工程を有する多段研磨方式が採用されることが多い(例えば、特許文献1)。一般に、多段研磨方式の最終研磨工程、即ち、仕上げ研磨工程では、表面粗さの低減、スクラッチ、突起、ピット等の傷の低減という要求を満たすために、コロイダルシリカ粒子を含む仕上げ用研磨液組成物が使用され、仕上げ研磨工程より前の研磨工程(粗研磨工程ともいう)では、研磨速度向上及び生産性向上の観点から、アルミナ粒子を含む研磨液組成物が使用される。また、表面品質の要求を満たすために、粗研磨の段階で、アルミナ粒子にシリカ粒子を混合した研磨液が用いられていることがある(特許文献2〜3)。 From the viewpoint of achieving both improvement in surface quality and productivity, such as smoother and less scratches, such a requirement, the hard disk substrate manufacturing method includes a multi-stage polishing method having two or more polishing steps. Often employed (for example, Patent Document 1). In general, in the final polishing step of the multi-stage polishing method, that is, the final polishing step, a polishing composition for finishing that contains colloidal silica particles in order to satisfy the requirements of reducing surface roughness and scratches such as scratches, protrusions, and pits. In the polishing step (also referred to as a rough polishing step) prior to the final polishing step, a polishing liquid composition containing alumina particles is used from the viewpoint of improving the polishing rate and improving the productivity. Moreover, in order to satisfy | fill the request | requirement of surface quality, the polishing liquid which mixed the silica particle with the alumina particle at the stage of rough polishing may be used (patent documents 2-3).
アルミナ粒子を砥粒として使用した場合、アルミナ粒子の基板への突き刺さりに起因するテキスチャースクラッチによって、メディアの欠陥を引き起こすことがある。このような問題を解決するために、平均二次粒子径が0.1〜0.7μmの酸化アルミニウム粒子(アルミナ粒子)及び酸を含有する研磨液組成物を用いて、所定の研磨荷重で基板を研磨する粗研磨工程、並びにコロイダル粒子を含有する研磨液組成物を用いて、粗研磨工程で得られた基板を所定の研磨量で研磨する仕上げ研磨工程を有する磁気ディスク基板の製造方法が提案されている。また、粗研磨工程において同一研磨機でアルミナ含有研磨液組成物を使用した研磨と、コロイダルシリカ含有研磨液組成物を使用した研磨を行う研磨方法が開示されている(特許文献4〜6)。 When alumina particles are used as abrasive grains, media scratches may be caused by texture scratches caused by the piercing of alumina particles to the substrate. In order to solve such a problem, a substrate with a predetermined polishing load using a polishing liquid composition containing aluminum oxide particles (alumina particles) having an average secondary particle diameter of 0.1 to 0.7 μm and an acid. A method of manufacturing a magnetic disk substrate having a rough polishing step of polishing a substrate and a final polishing step of polishing the substrate obtained in the rough polishing step with a predetermined polishing amount using a polishing liquid composition containing colloidal particles is proposed. Has been. Moreover, the grinding | polishing method which grind | polishes using the alumina containing polishing liquid composition and the grinding | polishing which uses colloidal silica containing polishing liquid composition with the same grinder in the rough | crude grinding | polishing process is disclosed (patent documents 4-6).
磁気ディスクドライブの大容量化に伴い、基板の表面品質に対する要求特性はさらに厳しくなっており、磁気ディスク基板の製造工程において、アルミナ粒子の基板への残留(例えば、アルミナ突き刺さりや突起欠陥)をさらに低減することが求められている。 With the increase in capacity of magnetic disk drives, the required characteristics for the surface quality of the substrate have become more stringent, and in the manufacturing process of the magnetic disk substrate, the residue of alumina particles on the substrate (for example, alumina sticking and protrusion defects) is further increased. There is a need to reduce it.
そこで、本開示は、一態様において、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減することができる磁気ディスク基板の製造方法を提供する。 Therefore, in one aspect, the present disclosure provides a method of manufacturing a magnetic disk substrate that can reduce alumina sticking on the substrate after the rough polishing step.
本発明は、一態様において、下記(1)〜(5)の工程を有し、下記工程(1)〜(3)を同一の研磨機で行い、下記工程(5)を前記研磨機とは別の研磨機で行う、磁気ディスク基板の製造方法(以下、「本開示にかかる製造方法」ともいう)に関する。ここで、工程(1)〜(3)で使用されるシリカ粒子の総質量が、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し65.0質量%以上、90.0質量%以下である。
(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(2)工程(1)で得られた基板をリンス処理する工程、
(3)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(4)工程(3)で得られた基板を洗浄する工程、
(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程。
In one aspect, the present invention includes the following steps (1) to (5), the following steps (1) to (3) are performed by the same polishing machine, and the following step (5) is the polishing machine. The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic disk substrate (hereinafter, also referred to as “manufacturing method according to the present disclosure”) performed by another polishing machine. Here, the total mass of the silica particles used in the steps (1) to (3) is 65.0 mass with respect to the sum of the total mass of the alumina particles and the silica particles used in the steps (1) to (3). % Or more and 90.0% by mass or less.
(1) A polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the object to be polished Polishing the surface to be polished by moving the substrate;
(2) A step of rinsing the substrate obtained in step (1),
(3) A polishing liquid composition B containing silica particles and water is supplied to the polishing target surface of the substrate obtained in step (2), and the polishing pad is brought into contact with the polishing target surface, and the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
(4) A step of cleaning the substrate obtained in step (3),
(5) A polishing liquid composition C containing silica particles and water is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and / or the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
本発明は、その他の態様において、下記(1)〜(5)の工程を有し、下記工程(1)〜(3)を同一の研磨機で行い、下記工程(5)を前記研磨機とは別の研磨機で行う、磁気ディスク基板の研磨方法(以下、「本開示にかかる研磨方法」ともいう)に関する。ここで、工程(1)〜(3)で使用されるシリカ粒子の総質量が、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し65.0質量%以上90.0質量%以下である。
(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(2)工程(1)で得られた基板をリンス処理する工程、
(3)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(4)工程(3)で得られた基板を洗浄する工程、
(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程。
In another aspect, the present invention includes the following steps (1) to (5), and the following steps (1) to (3) are performed with the same polishing machine, and the following step (5) is performed with the polishing machine. Relates to a method for polishing a magnetic disk substrate (hereinafter also referred to as “polishing method according to the present disclosure”) performed by another polishing machine. Here, the total mass of the silica particles used in the steps (1) to (3) is 65.0 mass with respect to the sum of the total mass of the alumina particles and the silica particles used in the steps (1) to (3). % Or more and 90.0% by mass or less.
(1) A polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the object to be polished Polishing the surface to be polished by moving the substrate;
(2) A step of rinsing the substrate obtained in step (1),
(3) A polishing liquid composition B containing silica particles and water is supplied to the polishing target surface of the substrate obtained in step (2), and the polishing pad is brought into contact with the polishing target surface, and the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
(4) A step of cleaning the substrate obtained in step (3),
(5) A polishing liquid composition C containing silica particles and water is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and / or the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
本開示によれば、一態様において、粗研磨工程(工程(1)〜工程(3))の総研磨時間の短縮及び/又は粗研磨工程(工程(1)〜工程(3))後の基板上のアルミナ突き刺さりの低減が可能となり、基板品質が向上した基板を生産性よく製造できるという効果が奏されうる。 According to the present disclosure, in one aspect, the substrate after the rough polishing step (step (1) to step (3)) is shortened and / or after the rough polishing step (step (1) to step (3)). It is possible to reduce the upper alumina stab, and the effect that a substrate with improved substrate quality can be manufactured with high productivity can be achieved.
本開示は、粗研磨工程と仕上げ研磨工程とを含む磁気ディスク基板の製造方法において、前記粗研磨工程を、同一の研磨機において、アルミナ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを用いる第1の粗研磨と、リンス処理と、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを用いる第2の粗研磨とをこの順で含む構成において、研磨液組成物Aの砥粒として、アルミナ粒子に加えてシリカ粒子を用い、粗研磨工程で用いる総シリカ粒子とアルミナ粒子との割合が特定の範囲になるようにすることにより、粗研磨の総研磨時間の短縮及び/又は粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりの低減が可能となるという知見に基づく。 The present disclosure relates to a magnetic disk substrate manufacturing method including a rough polishing step and a final polishing step, wherein the rough polishing step is performed using a polishing liquid composition A containing alumina particles and water in the same polishing machine. In the configuration including the rough polishing, the rinsing process, and the second rough polishing using the polishing liquid composition B containing silica particles and water in this order, the abrasive particles of the polishing liquid composition A are used as alumina particles. In addition, by using silica particles so that the ratio of the total silica particles and alumina particles used in the rough polishing step is in a specific range, the total polishing time for rough polishing can be shortened and / or the substrate after the rough polishing step. This is based on the knowledge that the above alumina sticking can be reduced.
本開示において「アルミナ突き刺さり」とは、アルミナ粒子を研磨材として使用した研磨後の前記アルミナ粒子の基板への突き刺さりをいう。また、本開示において「突起欠陥」とは、基板上に残留するアルミナなどの研磨粒子や、研磨中に発生する研磨屑をいう。アルミナ突き刺さり数及び/又は突起欠陥数は、例えば、研磨後に得られる基板表面の顕微鏡観察、走査型電子顕微鏡観察、表面欠陥検査装置により評価することができる。 In the present disclosure, “alumina piercing” means piercing of the alumina particles after polishing using alumina particles as an abrasive to the substrate. Further, in the present disclosure, “protrusion defect” refers to abrasive particles such as alumina remaining on a substrate and polishing scraps generated during polishing. The number of alumina sticks and / or protrusion defects can be evaluated by, for example, microscopic observation of a substrate surface obtained after polishing, scanning electron microscope observation, or a surface defect inspection apparatus.
本開示にかかる製造方法を用いることにより、粗研磨工程における総研磨時間が短縮でき、粗研磨工程後のアルミナ突き刺さりが少なく、仕上げ研磨工程後の突起欠陥を効果的に低減できる理由は、必ずしも明らかではないが、以下のように推定している。すなわち、研磨液組成物Aにシリカ粒子がアルミナ粒子と共存することにより、正電荷を持つアルミナ粒子に負電荷を持つシリカ粒子が付着する。それによりアルミナ粒子が被研磨基板表面に強く突き刺さることが抑制され、研磨液組成物Bによる研磨においてアルミナの突き刺さり除去が容易になるためと考えられる。シリカ粒子が付着したアルミナ粒子の突き刺さりが浅く又は弱くなる理由としては、シリカ粒子による基板表面との電気的反発力、及び/又は、シリカ粒子によるクッション作用のような物理的保護が考えられる。一方、研磨時間は、アルミナ粒子をより多く用いる方が有利であり、シリカ粒子の共存により長くかかってしまうと予測された。ところが、本開示の粗研磨工程で用いる総シリカ粒子とアルミナ粒子との割合が総シリカ粒子がアルミナ粒子より多い特定の範囲になるような設定で粗研磨工程を行うことによって、例えば、アルミナ粒子を比較的高い割合で含有した研磨液組成物Aで短時間に工程(1)を終了し、その後工程(3)においてシリカ粒子を含有する研磨液組成物Bで工程(1)にシリカを用いることにより突き刺さり度合いが浅く又は弱くなった残留アルミナを効果的に除去することによって、むしろ粗研磨の総研磨時間を短縮することができるものと推定できる。したがって、工程(1)で研磨液組成物Aにシリカ粒子がアルミナ粒子と共存させ、工程(1)〜(3)に用いる総シリカ粒子とアルミナ粒子との割合を特定の範囲として操業することによって、粗研磨工程における総研磨時間を短縮することができ、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減し、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減することが可能となる。但し、本開示はこれらのメカニズムに限定されない。 The reason why the total polishing time in the rough polishing step can be shortened by using the manufacturing method according to the present disclosure, the amount of alumina sticking after the rough polishing step is small, and the protrusion defects after the finish polishing step can be effectively reduced is not necessarily clear. However, it is estimated as follows. That is, when the silica particles coexist with the alumina particles in the polishing liquid composition A, the silica particles having a negative charge adhere to the alumina particles having a positive charge. This is considered to be because the alumina particles are prevented from being strongly pierced on the surface of the substrate to be polished, and it becomes easy to remove the piercing of alumina in polishing with the polishing composition B. The reason why the piercing of the alumina particles to which the silica particles are attached becomes shallow or weak may be an electrical repulsion force between the silica particles and the substrate surface and / or physical protection such as a cushioning action by the silica particles. On the other hand, it is predicted that the polishing time is more advantageous when more alumina particles are used, and it takes longer due to the coexistence of silica particles. However, by performing the rough polishing step in a setting in which the ratio of the total silica particles and alumina particles used in the rough polishing step of the present disclosure is in a specific range in which the total silica particles are larger than the alumina particles, for example, alumina particles The step (1) is completed in a short time with the polishing composition A contained at a relatively high rate, and then silica is used in the step (1) with the polishing composition B containing silica particles in the step (3). Thus, it can be estimated that the total polishing time of the rough polishing can be shortened by effectively removing the residual alumina whose piercing degree is shallower or weaker. Therefore, the silica particles coexist with the alumina particles in the polishing liquid composition A in the step (1), and the ratio of the total silica particles and the alumina particles used in the steps (1) to (3) is operated as a specific range. The total polishing time in the rough polishing step can be shortened, the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step can be reduced, and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step can be reduced. However, the present disclosure is not limited to these mechanisms.
以下に、本開示にかかる製造方法を説明する。一般に、磁気ディスクは、精研削工程を経たガラス基板やNi−Pメッキ工程を経たアルミニウム合金基板を、粗研磨工程及び仕上げ研磨工程にて研磨した後、記録部形成工程にて磁気ディスク化することにより製造される。 The manufacturing method according to the present disclosure will be described below. In general, a magnetic disk is made by polishing a glass substrate that has undergone a fine grinding process or an aluminum alloy substrate that has undergone a Ni-P plating process in a rough polishing process and a final polishing process, and then converted into a magnetic disk in a recording part forming process. Manufactured by.
[被研磨基板]
本開示にかかる製造方法における被研磨基板は磁気ディスク基板又は磁気ディスクに用いられる基板であり、例えば、Ni−Pメッキされたアルミニウム合金基板や、珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、結晶化ガラス、強化ガラス等のガラス基板が挙げられる。中でも、本開示で使用される被研磨基板としては、Ni−Pメッキされたアルミニウム合金基板が好ましい。
[Polished substrate]
The substrate to be polished in the manufacturing method according to the present disclosure is a magnetic disk substrate or a substrate used for a magnetic disk, such as a Ni-P plated aluminum alloy substrate, silicate glass, aluminosilicate glass, crystallized glass, and tempered glass. And the like. Especially, as a to-be-polished substrate used by this indication, the aluminum alloy substrate by which Ni-P plating was carried out is preferred.
上記被研磨基板の形状には特に制限はなく、例えば、ディスク状、プレート状、スラブ状、プリズム状等の平面部を有する形状や、レンズ等の曲面部を有する形状であればよい。中でも、ディスク状の被研磨基板が適している。ディスク状の被研磨基板の場合、その外径は例えば2〜95mm程度であり、その厚みは例えば0.5〜2mm程度である。 There is no restriction | limiting in particular in the shape of the said to-be-polished substrate, For example, what is necessary is just the shape which has planar parts, such as a disk shape, plate shape, slab shape, prism shape, and the shape which has curved surface parts, such as a lens. Of these, a disk-shaped substrate to be polished is suitable. In the case of a disk-shaped substrate to be polished, the outer diameter is, for example, about 2 to 95 mm, and the thickness is, for example, about 0.5 to 2 mm.
[工程(1):第1の粗研磨]
本開示にかかる製造方法は、アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程(工程(1))を有する。工程(1)で使用される研磨機としては、特に限定されず、磁気ディスク基板研磨用の公知の研磨機が使用できる。
[Step (1): First rough polishing]
In the production method according to the present disclosure, a polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and And / or a step of polishing the surface to be polished by moving the substrate to be polished (step (1)). The polishing machine used in the step (1) is not particularly limited, and a known polishing machine for polishing a magnetic disk substrate can be used.
[工程(2):中間リンス処理]
粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、本開示にかかる製造方法は、前記工程(1)の後に、同一の研磨機において、前記工程(1)で得られた基板をリンス処理する中間リンス処理工程(工程(2))を有する。中間リンス処理は、生産性の観点から、前記工程(1)で使用した研磨機から被研磨基板を取り出すことなく、同じ研磨機内で行うことが好ましい。工程(2)は、具体的には、リンス液組成物を被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面をリンス処理することを含みうる。なお、工程(1)と(3)との間には後述する洗浄工程(4)のような洗浄工程は有さないことが好ましい。なお、本開示において「リンス処理」とは、基板表面に残留した砥粒、研磨屑を排出することを目的とした処理をいい、基板表面を平坦化するために、基板表面を溶解しながら砥粒で削る(化学機械研磨)研磨処理とは異なる処理をいう。
[Step (2): Intermediate rinse treatment]
From the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing process and from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing process, the manufacturing method according to the present disclosure includes the same polishing machine after the step (1). The intermediate rinsing process (process (2)) for rinsing the substrate obtained in the process (1) is included. From the viewpoint of productivity, the intermediate rinse treatment is preferably performed in the same polishing machine without taking out the substrate to be polished from the polishing machine used in the step (1). In the step (2), specifically, the rinsing liquid composition is supplied to the surface to be polished of the substrate to be polished, the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the substrate to be polished is moved. And rinsing the surface to be polished. In addition, it is preferable that there is no washing | cleaning process like the washing | cleaning process (4) mentioned later between process (1) and (3). In the present disclosure, the “rinse treatment” refers to a treatment aimed at discharging abrasive grains and polishing debris remaining on the substrate surface. In order to flatten the substrate surface, the substrate surface is dissolved while the substrate surface is dissolved. This is a process different from a polishing process (chemical mechanical polishing) that uses a grain.
[工程(3):第2の粗研磨]
本開示にかかる製造方法は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを中間リンス処理工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程(工程(3))を有する。
[Step (3): Second rough polishing]
The manufacturing method according to the present disclosure includes a polishing liquid composition B containing silica particles and water from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. Is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in the intermediate rinsing step (2), the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the substrate to be polished is moved to change the surface to be polished. A step of polishing (step (3)).
粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、工程(1)〜(3)は、同一の研磨機で行う。 From the viewpoints of shortening the total polishing time in the rough polishing process and reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing process and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing process, the steps (1) to (3) are the same. Perform with a polishing machine.
[工程(4):洗浄]
本開示にかかる製造方法は、工程(3)で得られた基板を洗浄する工程(工程(4))を有する。工程(4)の洗浄は、前記粗研磨工程(工程(1)〜(3))が施された基板を、洗浄剤組成物を用いて洗浄することが好ましい。工程(4)における洗浄方法としては、例えば、(a)工程(3)で得られた基板を後述する洗浄剤組成物に浸漬する方法、及び/又は、(b)洗浄剤組成物を射出して前記基板の表面上に洗浄剤組成物を供給する方法が挙げられる。
[Step (4): Washing]
The manufacturing method according to the present disclosure includes a step (step (4)) of cleaning the substrate obtained in step (3). In the cleaning in the step (4), it is preferable to clean the substrate on which the rough polishing step (steps (1) to (3)) has been performed using a cleaning composition. As a cleaning method in the step (4), for example, (a) a method of immersing the substrate obtained in the step (3) in a cleaning composition described later, and / or (b) injecting the cleaning composition. And a method of supplying a cleaning composition onto the surface of the substrate.
前記方法(a)において、基板の洗浄剤組成物への浸漬条件としては、特に制限はないが、例えば、洗浄剤組成物の温度は、安全性及び操業性の観点から20〜100℃であると好ましく、20〜60℃であるとより好ましく、浸漬時間は、洗浄剤組成物による洗浄性と生産効率の観点から10秒〜30分間であると好ましく、2〜20分間であるとより好ましい。また、残留物の除去性及び残留物の分散性を高める観点から、洗浄剤組成物には超音波振動が付与されていると好ましい。超音波の周波数としては、好ましくは20〜2000kHz、より好ましくは30〜1800kHz、さらに好ましくは40〜1500kHzである。 In the method (a), the conditions for immersing the substrate in the cleaning composition are not particularly limited. For example, the temperature of the cleaning composition is 20 to 100 ° C. from the viewpoint of safety and operability. The immersion time is preferably 10 seconds to 30 minutes, and more preferably 2 to 20 minutes, from the viewpoints of cleanability and production efficiency with the cleaning composition. Moreover, it is preferable that ultrasonic vibration is given to the cleaning composition from the viewpoint of improving the removability of the residue and the dispersibility of the residue. The frequency of the ultrasonic wave is preferably 20 to 2000 kHz, more preferably 30 to 1800 kHz, and still more preferably 40 to 1500 kHz.
前記方法(b)では、残留物の洗浄性や油分の溶解性を促進させる観点から、超音波振動が与えられている洗浄剤組成物を射出して、基板の表面に洗浄剤組成物を接触させて当該表面を洗浄するか、又は、洗浄剤組成物を被洗浄基板の表面上に射出することにより供給し、洗浄剤組成物が供給された当該表面を洗浄用ブラシでこすることにより洗浄することが好ましい。さらには、超音波振動が与えられている洗浄剤組成物を射出することにより洗浄対象の表面に供給し、かつ、洗浄剤組成物が供給された当該表面を洗浄用ブラシでこすることにより洗浄することが好ましい。 In the method (b), from the viewpoint of promoting the cleaning property of the residue and the solubility of the oil, the cleaning agent composition to which ultrasonic vibration is applied is injected and the cleaning agent composition is brought into contact with the surface of the substrate. The surface is washed or supplied by injecting the cleaning composition onto the surface of the substrate to be cleaned, and the surface supplied with the cleaning composition is cleaned by rubbing with a cleaning brush. It is preferable to do. Furthermore, the cleaning composition to which ultrasonic vibration is applied is supplied to the surface to be cleaned by injection, and the surface to which the cleaning composition is supplied is cleaned by rubbing with a cleaning brush. It is preferable to do.
洗浄剤組成物を被洗浄基板の表面上に供給する手段としては、スプレーノズル等の公知の手段を用いることができる。また、洗浄用ブラシとしては、特に制限はなく、例えばナイロンブラシやPVA(ポリビニルアルコール)スポンジブラシ等の公知のものを使用することができる。超音波の周波数としては、前記方法(a)で好ましく採用される値と同様であればよい。 As means for supplying the cleaning composition onto the surface of the substrate to be cleaned, known means such as a spray nozzle can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a brush for washing | cleaning, For example, well-known things, such as a nylon brush and a PVA (polyvinyl alcohol) sponge brush, can be used. The ultrasonic frequency may be the same as the value preferably adopted in the method (a).
工程(4)では、前記方法(a)及び/又は前記方法(b)に加えて、揺動洗浄、スピンナー等の回転を利用した洗浄、パドル洗浄等の公知の洗浄を用いる工程を1つ以上含んでもよい。 In the step (4), in addition to the method (a) and / or the method (b), one or more steps using known cleaning such as swing cleaning, cleaning using rotation of a spinner, paddle cleaning, etc. May be included.
[工程(5):仕上げ研磨]
本開示にかかる製造方法は、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程(工程(5))を有する。
[Step (5): Final polishing]
In the production method according to the present disclosure, the polishing composition C containing silica particles and water is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, A step of polishing the surface to be polished by moving a polishing pad and / or the substrate to be polished (step (5)).
工程(5)で使用される研磨機は、仕上げ研磨工程へのアルミナの持ち込みを防止し、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、工程(1)〜(3)で用いた研磨機とは別個の研磨機である。 The polishing machine used in step (5) is used in steps (1) to (3) from the viewpoint of preventing alumina from being brought into the final polishing step and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. This is a separate grinder from the grinder.
本開示にかかる製造方法は、前述の、第1の粗研磨工程(1)、中間リンス処理工程(2)、第2の粗研磨工程(3)、洗浄工程(4)、及び、仕上げ研磨工程(5)を含むことにより、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりが低減し、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥(アルミナ突き刺さり及び研磨くず等に由来した欠陥)が低減した基板を製造することができる。 The manufacturing method according to the present disclosure includes the first rough polishing step (1), the intermediate rinse treatment step (2), the second rough polishing step (3), the cleaning step (4), and the finish polishing step. By including (5), the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step is reduced, and the substrate on which the protrusion defects on the substrate after the final polishing step (defects derived from alumina piercing and polishing debris, etc.) are reduced is manufactured. can do.
[工程(1)〜(3)で使用されるシリカ粒子の総質量]
工程(1)〜(3)の粗研磨工程で使用されるシリカ粒子の総質量は、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し、65.0質量%以上90.0質量%以下である。粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、前記シリカ粒子総質量は、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し、88質量%以下が好ましく、より好ましくは85質量%以下であり、70質量%以上が好ましく、より好ましくは75質量%以上である。また、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、前記シリカ粒子総質量は、前記シリカ粒子総質量は、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し、78質量%以下が好ましく、より好ましくは75質量%以下であり、68質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上であるか、または、88質量%以下が好ましく、85質量%以上が好ましく、より好ましくは86質量%以上である。粗研磨工程における総研磨時間は、粗研磨工程で添加されるアルミナ粒子の総量に起因するものと考えられる。粗研磨工程後の基板上のアルミナの突き刺さり量は、一般的には粗研磨工程で添加されるアルミナ粒子の総質量が少ないほど突き刺さり頻度が減ることが予想されるが、研磨液組成物Aに比較的アルミナ濃度が低い場合には、基板の研磨による面質確保のためにやや長い時間を要し、研磨液組成物Aに比較的アルミナ濃度が高い場合には、基板の研磨による面質確保のために短い時間で終了し、工程(2)の研磨時間を長くしてアルミナ突き刺さり量を低減することになる為、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減のためのシリカ粒子の総質量の最適領域が複数存在するものと考えられる。したがって、工程(1)と工程(2)の研磨時間のバランス、研磨液組成物Aのアルミナ粒子とシリカ粒子のバランスの多様な組み合わせに本開示の効果は依存しているものと考えられる。但し、本開示はこれらのメカニズムに限定されない。ここで、「使用されるシリカ粒子の総質量」とは、研磨機に供給される研磨液組成物A及びBの供給量と、研磨液組成物A及びBにおけるシリカ粒子の含有量から算出される値である。同様に、「使用されるアルミナ粒子の総質量」とは、研磨機に供給される研磨液組成物Aの供給量と、研磨液組成物Aにおけるアルミナ粒子の含有量から算出される値である。
[Total mass of silica particles used in steps (1) to (3)]
The total mass of the silica particles used in the rough polishing steps of steps (1) to (3) is the total polishing time shortened in the rough polishing step, the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step, and the substrate after the final polishing. From the viewpoint of reducing protrusion defects, the amount is 65.0% by mass or more and 90.0% by mass or less with respect to the sum of the total mass of the alumina particles and the silica particles used in the steps (1) to (3). From the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step, the total mass of the silica particles is preferably 88% by mass or less with respect to the sum of the total mass of the alumina particles and the silica particles used in the steps (1) to (3). More preferably, it is 85 mass% or less, 70 mass% or more is preferable, More preferably, it is 75 mass% or more. From the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the final polishing, the total mass of the silica particles is the same as the total mass of the silica particles in steps (1) to (3). Is preferably 78% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, preferably 68% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more with respect to the total mass of alumina particles and silica particles used in Or 88 mass% or less is preferable, 85 mass% or more is preferable, More preferably, it is 86 mass% or more. The total polishing time in the rough polishing step is considered to be due to the total amount of alumina particles added in the rough polishing step. The amount of piercing of alumina on the substrate after the rough polishing step is generally expected to decrease as the total mass of alumina particles added in the rough polishing step decreases, but the polishing composition A When the alumina concentration is relatively low, it takes a little longer time to ensure the surface quality by polishing the substrate, and when the polishing composition A has a relatively high alumina concentration, the surface quality is ensured by polishing the substrate. Therefore, the total amount of silica particles for reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step is reduced because the polishing time in step (2) is lengthened to reduce the amount of alumina sticking. It is considered that there are a plurality of optimal regions. Therefore, it is considered that the effect of the present disclosure depends on various combinations of the balance of the polishing time in the step (1) and the step (2) and the balance of the alumina particles and the silica particles of the polishing liquid composition A. However, the present disclosure is not limited to these mechanisms. Here, the “total mass of silica particles used” is calculated from the supply amount of the polishing liquid compositions A and B supplied to the polishing machine and the content of the silica particles in the polishing liquid compositions A and B. Value. Similarly, the “total mass of alumina particles used” is a value calculated from the supply amount of the polishing liquid composition A supplied to the polishing machine and the content of alumina particles in the polishing liquid composition A. .
[工程(1)の研磨時間、及び、工程(1)〜(3)の総研磨時間]
本開示において「工程(1)〜(3)の総研磨時間」とは、工程(1)の研磨時間、工程(2)のリンス時間、及び、工程(3)の研磨時間の和をいう。工程(1)の研磨時間は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点及び研磨時間短縮の観点から、工程(1)〜(3)の総研磨時間に対して25%以上75%以下であることが好ましい。工程(1)の研磨時間は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点及び研磨時間短縮の観点から、工程(1)〜(3)の総研磨時間に対して25%以上が好ましく、より好ましくは30%以上、さらに好ましくは42%以上、さらにより好ましくは45%以上である。工程(1)の研磨時間は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点及び研磨時間短縮の観点から、75%以下が好ましく、より好ましくは60%以下、さらに好ましくは55%以下である。
[Polishing time in step (1) and total polishing time in steps (1) to (3)]
In the present disclosure, the “total polishing time in steps (1) to (3)” refers to the sum of the polishing time in step (1), the rinsing time in step (2), and the polishing time in step (3). The polishing time in step (1) is from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the polishing time. The total polishing time of (3) is preferably 25% or more and 75% or less. The polishing time in step (1) is from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the polishing time. The total polishing time of (3) is preferably 25% or more, more preferably 30% or more, still more preferably 42% or more, and even more preferably 45% or more. The polishing time in step (1) is preferably 75% or less from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the polishing time. More preferably, it is 60% or less, and further preferably 55% or less.
工程(1)〜(3)の総研磨時間は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点及び研磨時間短縮の観点から、3分以上6分以下であることが好ましい。工程(1)〜(3)の総研磨時間は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点及び研磨時間短縮の観点から、3分以上が好ましく、より好ましくは3.5分以上、さらに好ましくは3.8分以上である。工程(1)の研磨時間は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点及び研磨時間短縮の観点から、6分以下が好ましく、より好ましくは5分以下、さらに好ましくは4.3分以下である。 The total polishing time of steps (1) to (3) is from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the polishing time. It is preferably 3 minutes or more and 6 minutes or less. The total polishing time of steps (1) to (3) is from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the polishing time. It is preferably 3 minutes or longer, more preferably 3.5 minutes or longer, and even more preferably 3.8 minutes or longer. The polishing time in the step (1) is preferably 6 minutes or less from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the polishing time. More preferably, it is 5 minutes or less, More preferably, it is 4.3 minutes or less.
[工程(1)〜(3)の研磨パッド]
工程(1)〜(3)の粗研磨工程で使用される研磨パッドとしては、特に制限はなく、スエードタイプ、不織布タイプ、ポリウレタン独立発泡タイプ、又はこれらを積層した二層タイプ等の研磨パッドを使用することができるが、研磨速度向上の観点から、スエードタイプの研磨パッドが好ましい。スエードタイプの研磨パッドは、ベース層とベース層に垂直な紡錘状気孔を有する発泡層から構成される。ベース層の材質としては、綿等の天然繊維や合成繊維からなる不織布、スチレンブタジエンゴム等のゴム状物質を充填して得られるベース層等があげられるが、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を効果的に低減する観点から、ポリエステルフィルムが好ましく、高硬度な樹脂フィルムが得られるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムがより好ましい。また、発泡層の材質としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニルや、天然ゴム、合成ゴム等があげられるが、圧縮率等の物性のコントロール性や、研磨時の耐摩耗性向上の観点から、ポリウレタンが好ましく、ポリウレタンエラストマーがより好ましい。
[Polishing pad of steps (1) to (3)]
There is no restriction | limiting in particular as a polishing pad used by the rough polishing process of process (1)-(3), Polishing pads, such as a suede type, a nonwoven fabric type, a polyurethane independent foam type, or the two-layer type which laminated | stacked these, are used. Although it can be used, a suede type polishing pad is preferable from the viewpoint of improving the polishing rate. A suede type polishing pad is composed of a foam layer having a base layer and spindle-shaped pores perpendicular to the base layer. Examples of the material of the base layer include a non-woven fabric made of natural fibers such as cotton and synthetic fibers, and a base layer obtained by filling a rubber-like substance such as styrene butadiene rubber. Alumina on the substrate after the rough polishing step is used. From the viewpoint of effectively reducing protrusion defects on the substrate after the piercing and finish polishing steps, a polyester film is preferable, and a polyethylene terephthalate (PET) film from which a high-hardness resin film can be obtained is more preferable. In addition, examples of the material for the foam layer include polyurethane, polystyrene, polyester, polyvinyl chloride, natural rubber, and synthetic rubber. From the viewpoint of improving the physical properties such as compressibility and improving the abrasion resistance during polishing. Therefore, polyurethane is preferable, and polyurethane elastomer is more preferable.
また、工程(1)〜(3)で使用される研磨パッドの平均気孔径は、研磨速度向上の観点から、10μm以上が好ましく、より好ましくは20μm以上、さらに好ましくは30μm以上、さらにより好ましくは35μm以上であり、また、同様の観点から、100μm以下が好ましく、より好ましくは80μm以下、さらに好ましくは60μm以下、さらにより好ましくは55μm以下である。 Moreover, the average pore diameter of the polishing pad used in the steps (1) to (3) is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, further preferably 30 μm or more, and still more preferably, from the viewpoint of improving the polishing rate. From the same viewpoint, it is preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less, still more preferably 60 μm or less, and even more preferably 55 μm or less.
[工程(1)における研磨荷重]
本開示において、研磨荷重とは、研磨時に被研磨基板の研磨面に加えられる定盤の圧力を意味する。工程(1)における研磨荷重は、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、25kPa以下が好ましく、より好ましくは20kPa以下、さらに好ましくは15kPa以下、さらにより好ましくは11kPa以下である。また、前記研磨荷重は、研磨速度の向上の観点から、3kPa以上が好ましく、より好ましくは5kPa以上、さらに好ましくは7kPa以上、さらにより好ましくは9kPa以上である。前記研磨荷重の調整は、定盤や基板等への空気圧や重りの負荷によって行うことができる。
[Polishing load in step (1)]
In the present disclosure, the polishing load means the pressure of the surface plate applied to the polishing surface of the substrate to be polished during polishing. The polishing load in the step (1) is 25 kPa or less from the viewpoints of shortening the total polishing time in the rough polishing step and reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. More preferably, it is 20 kPa or less, More preferably, it is 15 kPa or less, More preferably, it is 11 kPa or less. The polishing load is preferably 3 kPa or more, more preferably 5 kPa or more, still more preferably 7 kPa or more, and even more preferably 9 kPa or more from the viewpoint of improving the polishing rate. The polishing load can be adjusted by applying air pressure or weight to the surface plate or the substrate.
[工程(1)における研磨量]
工程(1)における、被研磨基板の単位面積(1cm2)あたりの研磨量は、メッキ欠陥を低減する観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、0.4mg以上が好ましく、より好ましくは0.6mg以上、さらに好ましくは0.8mg以上である。一方、生産性向上の観点からは、2.6mg以下が好ましく、より好ましくは2.1mg以下、さらに好ましくは1.7mg以下である。
[Polishing amount in step (1)]
In the step (1), the polishing amount per unit area (1 cm 2 ) of the substrate to be polished is the viewpoint of reducing plating defects, the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, the substrate after the final polishing step From the viewpoint of reducing the above protrusion defects, 0.4 mg or more is preferable, more preferably 0.6 mg or more, and still more preferably 0.8 mg or more. On the other hand, from the viewpoint of improving productivity, 2.6 mg or less is preferable, more preferably 2.1 mg or less, and still more preferably 1.7 mg or less.
[研磨液組成物Aの供給速度]
工程(1)における研磨液組成物Aの供給速度は、経済性の観点から、被研磨基板1cm2あたり0.25mL/分以下が好ましく、0.20mL/分以下がより好ましく、0.15mL/分以下がさらに好ましい。また、前記供給速度は、研磨速度の向上の観点から、被研磨基板1cm2あたり0.01mL/分以上が好ましく、0.025mL/分以上がより好ましく、0.05mL/分以上がさらに好ましい。
[Supply speed of polishing composition A]
The supply rate of the polishing liquid composition A in the step (1) is preferably 0.25 mL / min or less, more preferably 0.20 mL / min or less, more preferably 0.15 mL / min per 1 cm 2 of the substrate to be polished, from the viewpoint of economy. More preferred is less than or equal to minutes. The supply rate is preferably 0.01 mL / min or more per 1 cm 2 of the substrate to be polished, more preferably 0.025 mL / min or more, and further preferably 0.05 mL / min or more from the viewpoint of improving the polishing rate.
[研磨液組成物Aを研磨機へ供給する方法]
研磨液組成物Aを研磨機へ供給する方法としては、例えばポンプ等を用いて連続的に供給を行う方法が挙げられる。研磨液組成物Aを研磨機へ供給する際は、全ての成分を含んだ1液で供給する方法の他、研磨液組成物Aの保存安定性等を考慮して、複数の配合用成分液に分け、2液以上で供給することもできる。後者の場合、例えば供給配管中又は被研磨基板上で、上記複数の配合用成分液が混合され、研磨液組成物Aとなる。
[Method of supplying polishing liquid composition A to polishing machine]
Examples of a method for supplying the polishing liquid composition A to the polishing machine include a method in which the polishing liquid composition A is continuously supplied using a pump or the like. When supplying the polishing liquid composition A to the polishing machine, in addition to the method of supplying it with one liquid containing all the components, considering the storage stability of the polishing liquid composition A, a plurality of component liquids for blending It can also be divided into two liquids or more. In the latter case, for example, the plurality of compounding component liquids are mixed into the polishing liquid composition A in the supply pipe or on the substrate to be polished.
[工程(2):中間リンス処理における研磨荷重]
工程(2)における研磨荷重は、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、25kPa以下が好ましく、より好ましくは20kPa以下、さらに好ましくは15kPa以下、さらにより好ましくは11kPa以下である。また、前記研磨荷重は、研磨速度の向上の観点から、3kPa以上が好ましく、より好ましくは5kPa以上、さらに好ましくは7kPa以上、さらにより好ましくは9kPa以上である。研磨荷重を上記範囲内に設定することでアルミナ粒子の基板への押し込みが抑制され、効果的にアルミナ突き刺さりが低減されると考えられる。
[Step (2): Polishing load in intermediate rinsing process]
The polishing load in the step (2) is 25 kPa or less from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step and reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. More preferably, it is 20 kPa or less, More preferably, it is 15 kPa or less, More preferably, it is 11 kPa or less. The polishing load is preferably 3 kPa or more, more preferably 5 kPa or more, still more preferably 7 kPa or more, and even more preferably 9 kPa or more from the viewpoint of improving the polishing rate. By setting the polishing load within the above range, it is considered that the pushing of alumina particles into the substrate is suppressed and the alumina sticking is effectively reduced.
[リンス液組成物の供給速度]
工程(2)におけるリンス液の供給速度は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、被研磨基板1cm2あたり0.25mL/分以上が好ましく、より好ましくは0.8mL/分以上、さらに好ましくは1mL/分以上であり、また、同様の観点から、被研磨基板1cm2あたり4mL/分以下が好ましく、より好ましくは2.5mL/分以下、さらに好ましくは2mL/分以下である。なお、工程(2)におけるリンス液組成物を研磨機へ供給する方法は、後述する研磨液組成物Aを研磨機へ供給する方法と同様に行うことができる。
[Rinse solution composition supply rate]
The supply speed of the rinsing liquid in the step (2) is 0.25 mL / min per 1 cm 2 of the substrate to be polished from the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step. The above is preferable, more preferably 0.8 mL / min or more, further preferably 1 mL / min or more, and from the same viewpoint, 4 mL / min or less per 1 cm 2 of the substrate to be polished is preferable, more preferably 2.5 mL. / Min or less, more preferably 2 mL / min or less. In addition, the method of supplying the rinse liquid composition in the step (2) to the polishing machine can be performed in the same manner as the method of supplying the polishing liquid composition A described later to the polishing machine.
[工程(2):中間リンス処理の処理時間]
本開示において、中間リンス処理の処理時間とは、リンス液組成物の供給時間をいう。中間リンス処理の処理時間は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点及び生産性の観点から、好ましくは10秒以上、より好ましくは15秒以上である、また、好ましくは60秒以下、より好ましくは40秒以下、さらに好ましくは30秒以下である。
[Step (2): Intermediate rinse treatment time]
In the present disclosure, the processing time of the intermediate rinsing process refers to the supply time of the rinsing liquid composition. The processing time for the intermediate rinsing treatment is preferably 10 seconds or more, more preferably 15 from the viewpoint of reducing the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step and productivity. 2 seconds or more, preferably 60 seconds or less, more preferably 40 seconds or less, and even more preferably 30 seconds or less.
[工程(3)における研磨荷重]
工程(3)における研磨荷重は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、25kPa以下が好ましく、より好ましくは20kPa以下、さらに好ましくは15kPa以下、さらにより好ましくは11kPa以下である。また、前記研磨荷重は、研磨速度の向上の観点から、3kPa以上が好ましく、より好ましくは5kPa以上、さらに好ましくは7kPa以上、さらにより好ましくは9kPa以上である。研磨荷重を上記範囲内に設定することでアルミナ粒子の基板への押し込みが抑制され、効果的にアルミナ突き刺さりが低減されると考えられる。
[Polishing load in step (3)]
The polishing load in the step (3) is preferably 25 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, more preferably from the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step. 15 kPa or less, even more preferably 11 kPa or less. The polishing load is preferably 3 kPa or more, more preferably 5 kPa or more, still more preferably 7 kPa or more, and even more preferably 9 kPa or more from the viewpoint of improving the polishing rate. By setting the polishing load within the above range, it is considered that the pushing of alumina particles into the substrate is suppressed and the alumina sticking is effectively reduced.
[工程(3)における研磨量]
工程(3)における、被研磨基板の単位面積(1cm2)あたりの研磨量は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、0.0004mg以上が好ましく、より好ましくは0.004mg以上、さらに好ましくは0.01mg以上である。一方、生産性向上の観点から、好ましくは0.85mg以下、より好ましくは0.43mg以下、さらに好ましくは0.26mg以下、さらにより好ましくは0.1mg以下である。
[Polishing amount in step (3)]
In the step (3), the polishing amount per unit area (1 cm 2 ) of the substrate to be polished is a viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and a viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. Therefore, 0.0004 mg or more is preferable, more preferably 0.004 mg or more, and still more preferably 0.01 mg or more. On the other hand, from the viewpoint of improving productivity, it is preferably 0.85 mg or less, more preferably 0.43 mg or less, further preferably 0.26 mg or less, and even more preferably 0.1 mg or less.
[研磨液組成物Bの供給速度]
工程(3)における研磨液組成物Bの供給速度は、前述の研磨液組成物Aの供給速度と同様に行うことができる。
[Supply speed of polishing composition B]
The supply rate of the polishing composition B in the step (3) can be performed in the same manner as the supply rate of the polishing composition A described above.
[研磨液組成物Bを研磨機へ供給する方法]
研磨液組成物Bを研磨機へ供給する方法は、前述の研磨液組成物Aを研磨機へ供給する方法と同様に行うことができる。研磨液組成物Bは、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、研磨液組成物Aを供給する供給手段とは異なる供給手段から供給することが好ましい。
[Method of supplying polishing liquid composition B to polishing machine]
The method for supplying the polishing liquid composition B to the polishing machine can be performed in the same manner as the method for supplying the polishing liquid composition A to the polishing machine. The polishing liquid composition B is different from the supply means for supplying the polishing liquid composition A from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing process and from the viewpoint of reducing the protrusion defects on the substrate after the final polishing process. It is preferable to supply from a supply means.
[工程(5)の研磨パッド]
工程(5)で使用される研磨パッドは、工程(1)〜(3)で使用される研磨パッドと同種の研磨パッドが使用されうる。工程(5)で使用される研磨パッドの平均気孔径は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥、スクラッチ、表面粗さを低減する観点から、1μm以上が好ましく、より好ましくは2μm以上、さらに好ましくは3μm以上であり、また、同様の観点から、50μm以下が好ましく、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、さらにより好ましくは10μm以下である。
[Polishing pad in step (5)]
As the polishing pad used in the step (5), the same type of polishing pad as that used in the steps (1) to (3) may be used. The average pore diameter of the polishing pad used in the step (5) is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, from the viewpoint of reducing protrusion defects, scratches, and surface roughness on the substrate after the final polishing step. Preferably, it is 3 μm or more, and from the same viewpoint, it is preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, still more preferably 30 μm or less, and even more preferably 10 μm or less.
[工程(5)における研磨荷重]
工程(5)における研磨荷重は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、25kPa以下が好ましく、より好ましくは20kPa以下、さらに好ましくは15kPa以下、さらにより好ましくは11kPa以下である。また、前記研磨荷重は、研磨速度の向上の観点から、3kPa以上が好ましく、より好ましくは5kPa以上、さらに好ましくは7kPa以上、さらに好ましくは9kPa以上である。
[Polishing load in step (5)]
The polishing load in the step (5) is preferably 25 kPa or less, more preferably 20 kPa or less, still more preferably 15 kPa or less, and even more preferably 11 kPa or less, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing process. . In addition, the polishing load is preferably 3 kPa or more, more preferably 5 kPa or more, further preferably 7 kPa or more, and further preferably 9 kPa or more from the viewpoint of improving the polishing rate.
[工程(5)における研磨量]
工程(5)における、被研磨基板の単位面積(1cm2)あたりの研磨量は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.085mg以上が好ましく、より好ましくは0.1mg以上、さらに好ましくは0.13mg以上、さらにより好ましくは0.15mg以上である。また、生産性向上の観点からは、0.85mg以下が好ましく、より好ましくは0.7mg以下、さらに好ましくは0.5mg以下、さらにより好ましくは0.4mg以下である。
[Polishing amount in step (5)]
In the step (5), the polishing amount per unit area (1 cm 2 ) of the substrate to be polished is preferably 0.085 mg or more from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and more preferably is 0.00. 1 mg or more, more preferably 0.13 mg or more, and even more preferably 0.15 mg or more. Moreover, from a viewpoint of productivity improvement, 0.85 mg or less is preferable, More preferably, it is 0.7 mg or less, More preferably, it is 0.5 mg or less, More preferably, it is 0.4 mg or less.
[研磨液組成物Cの供給速度]
工程(5)における研磨液組成物Cの供給速度は、前述の研磨液組成物Aの供給速度と同様に行うことができる。
[Supply speed of polishing composition C]
The supply rate of the polishing composition C in the step (5) can be performed in the same manner as the supply rate of the polishing composition A described above.
[研磨液組成物Cを研磨機へ供給する方法]
研磨液組成物Cを研磨機へ供給する方法は、前述の研磨液組成物Aを研磨機へ供給する方法と同様に行うことができる。
[Method for supplying polishing composition C to polishing machine]
The method for supplying the polishing liquid composition C to the polishing machine can be performed in the same manner as the method for supplying the polishing liquid composition A to the polishing machine.
[研磨液組成物A]
工程(1)で使用される研磨液組成物Aは、研磨速度の向上の観点から、アルミナ粒子を含有し、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、シリカ粒子を含有する。
[Polishing liquid composition A]
The polishing composition A used in the step (1) contains alumina particles from the viewpoint of improving the polishing rate, reduces the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and the substrate after the final polishing step. Silica particles are contained from the viewpoint of reducing the above protrusion defects.
[研磨液組成物A:アルミナ粒子]
前記アルミナ粒子としては、αアルミナ、中間アルミナ、アモルファスアルミナ、ヒュームドアルミナ等が挙げられるが、研磨速度向上の観点からは、αアルミナが好ましく、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点からは、中間アルミナが好ましい。
[Polishing liquid composition A: alumina particles]
Examples of the alumina particles include α-alumina, intermediate alumina, amorphous alumina, and fumed alumina. From the viewpoint of improving the polishing rate, α-alumina is preferable, and the alumina piercing and finish polishing on the substrate after the rough polishing step. From the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the process, intermediate alumina is preferable.
アルミナ粒子の平均二次粒子径は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.10μm以上が好ましく、より好ましくは0.15μm以上、さらに好ましくは0.20μm以上、さらにより好ましくは0.25μm以上であり、また、同様の観点から、0.80μm以下が好ましく、より好ましくは0.75μm以下、さらに好ましくは0.70μm以下、さらにより好ましくは0.60μm以下、さらにより好ましくは0.50μm以下である。該平均二次粒子径は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The average secondary particle diameter of the alumina particles is preferably 0.10 μm or more, more preferably 0.15 μm, from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the final polishing step. Or more, more preferably 0.20 μm or more, even more preferably 0.25 μm or more, and from the same viewpoint, 0.80 μm or less is preferable, more preferably 0.75 μm or less, still more preferably 0.70 μm or less. Even more preferably, it is 0.60 μm or less, and still more preferably 0.50 μm or less. The average secondary particle diameter can be determined by the method described in the examples.
研磨液組成物Aにおけるアルミナ粒子の含有量は、粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点、並びに粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.5質量%以上が好ましく、より好ましくは0.8質量%以上、さらに好ましくは1.0質量%以上であり、また、同様の観点から、10質量%以下が好ましく、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下、さらにより好ましくは2.5質量%以下、さらにより好ましくは1.5質量%以下である。また、研磨液組成物Aに含まれる研磨材全体に占めるアルミナ粒子の含有量は、粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましく、80質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。 The content of the alumina particles in the polishing liquid composition A is a viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing process, and a viewpoint of reducing the protrusion of the alumina on the substrate after the rough polishing process and the protrusion defect on the substrate after the final polishing process. Therefore, 0.5% by mass or more is preferable, more preferably 0.8% by mass or more, still more preferably 1.0% by mass or more, and from the same viewpoint, 10% by mass or less is preferable, more preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, still more preferably 2.5% by mass or less, and even more preferably 1.5% by mass or less. In addition, the content of alumina particles in the entire abrasive contained in the polishing liquid composition A is the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step, the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step, and the substrate after the finish polishing step From the viewpoint of reducing the above protrusion defects, 10% by mass or more is preferable, 15% by mass or more is more preferable, 20% by mass or more is further preferable, 80% by mass or less is preferable, 60% by mass or less is more preferable, and 40% by mass. % Or less is more preferable.
〔αアルミナ〕
本開示において、αアルミナとは、X線回折により結晶中にαアルミナ特有の構造が認められる結晶性アルミナ粒子の総称である。αアルミナ特有の構造は、例えば、X線回折スペクトルにおける2θ領域35.1〜35.3°(104面)、43.2〜43.4°(113面)、57.4〜57.6°(116面)などに頂点があるピークの有無により確認できる。なお、本開示では特に指示しない限り、αアルミナ特有ピークというときは104面のピークを意味する。
[Α alumina]
In the present disclosure, α-alumina is a general term for crystalline alumina particles in which a structure peculiar to α-alumina is recognized in a crystal by X-ray diffraction. The structure unique to α-alumina is, for example, 2θ region 35.1 to 35.3 ° (104 plane), 43.2 to 43.4 ° (113 plane), 57.4 to 57.6 ° in the X-ray diffraction spectrum. This can be confirmed by the presence or absence of a peak having a vertex on (116 plane). In the present disclosure, unless specifically indicated, the α-alumina-specific peak means a peak on the 104 plane.
前記αアルミナのα化率は、粗研磨工程における総研磨時間短縮、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、50%以上であることが好ましく、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは63%以上であり、また、同様の観点から、99%以下であることが好ましく、より好ましくは90%以下、さらに好ましくは80%以下である。ここで、α化率とは、WA−1000(α化率99.9%のαアルミナ、昭和電工社製)を用いたX線回折法における2θ=35.1〜35.3°由来の104面のピーク面積を99.9%とした場合におけるαアルミナ特有ピークの相対面積の数値をいい、具体的には、実施例に記載の方法により求めることができる。なお、α化率が前記範囲内のαアルミナを複数種混合して使用してもよい。 The α-aluminization rate of the α-alumina is 50% or more from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step, reducing the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step. It is preferably 60% or more, more preferably 63% or more, and from the same viewpoint, it is preferably 99% or less, more preferably 90% or less, and still more preferably 80% or less. is there. Here, the α conversion rate is 104 derived from 2θ = 35.1-35.3 ° in an X-ray diffraction method using WA-1000 (α alumina having an α conversion rate of 99.9%, manufactured by Showa Denko KK). The numerical value of the relative area of the α-alumina-specific peak when the peak area of the surface is 99.9% can be specifically obtained by the method described in the examples. In addition, a plurality of types of α-alumina having an α conversion rate within the above range may be used.
αアルミナの平均二次粒子径は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点及び粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、0.10μm以上が好ましく、より好ましくは0.15μm以上、さらに好ましくは0.20μm以上、さらにより好ましくは0.25μm以上であり、また、同様の観点から、0.80μm以下が好ましく、より好ましくは0.75μm以下、さらに好ましくは0.70μm以下、さらにより好ましくは0.60μm以下、さらにより好ましくは0.50μm以下である。該平均二次粒子径は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The average secondary particle diameter of α-alumina is from the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step. 10 μm or more is preferable, more preferably 0.15 μm or more, still more preferably 0.20 μm or more, and even more preferably 0.25 μm or more. From the same viewpoint, 0.80 μm or less is preferable, and more preferably 0 .75 μm or less, more preferably 0.70 μm or less, even more preferably 0.60 μm or less, and even more preferably 0.50 μm or less. The average secondary particle diameter can be determined by the method described in the examples.
研磨液組成物Aにおけるαアルミナの含有量は、粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.4質量%以上が好ましく、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは0.6質量%以上、さらにより好ましくは0.7質量%以上であり、また、同様の観点から、10質量%以下が好ましく、より好ましくは7.5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下、さらにより好ましくは2質量%以下、さらにより好ましくは1質量%以下である。 The content of α-alumina in the polishing composition A is from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step, reducing the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step, and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step. 0.4% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 0.6% by mass or more, still more preferably 0.7% by mass or more, and from the same viewpoint, 10 mass% or less is preferable, More preferably, it is 7.5 mass% or less, More preferably, it is 4 mass% or less, More preferably, it is 2 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less.
〔中間アルミナ〕
研磨液組成物Aは、粗研磨工程における総研磨時間短縮する観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥の低減の観点から、中間アルミナを含有することが好ましい。中間アルミナとは、αアルミナ以外の結晶性アルミナ粒子の総称であり、具体的にはγアルミナ、δアルミナ、θアルミナ、ηアルミナ、κアルミナ、及びこれらの混合物等が挙げられる。中間アルミナの中でも、研磨速度を向上する観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、γアルミナ、δアルミナ、θアルミナ及びこれらの混合物が好ましく、より好ましくはγアルミナ及びθアルミナ、さらに好ましくはθアルミナである。
[Intermediate alumina]
The polishing liquid composition A contains intermediate alumina from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing process, from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing process and protrusion defects on the substrate after the final polishing process. It is preferable. Intermediate alumina is a general term for crystalline alumina particles other than α-alumina, and specifically includes γ-alumina, δ-alumina, θ-alumina, η-alumina, κ-alumina, and mixtures thereof. Among intermediate aluminas, γ alumina, δ alumina, θ alumina and these aluminas are used from the viewpoints of improving the polishing rate, reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. A mixture is preferred, more preferably γ alumina and θ alumina, and still more preferably θ alumina.
中間アルミナの平均二次粒子径は、粗研磨工程における総研磨時間短縮する観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.01μm以上が好ましく、より好ましくは0.05μm以上、さらに好ましくは0.10μm以上、さらにより好ましくは0.12μm以上であり、また、同様の観点から、0.6μm以下が好ましく、より好ましくは0.5μm以下、さらに好ましくは0.4μm以下、さらにより好ましくは0.3μm以下、さらにより好ましくは0.2μm以下である。なお、該平均二次粒子径は、前述のαアルミナの場合と同様の方法により求めることができる。 The average secondary particle diameter of the intermediate alumina is from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing process, from the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing process and the protrusion defect on the substrate after the final polishing process. 01 μm or more is preferable, more preferably 0.05 μm or more, still more preferably 0.10 μm or more, and even more preferably 0.12 μm or more. From the same viewpoint, 0.6 μm or less is preferable, and more preferably 0 0.5 μm or less, more preferably 0.4 μm or less, even more preferably 0.3 μm or less, and even more preferably 0.2 μm or less. The average secondary particle diameter can be determined by the same method as in the case of the aforementioned α-alumina.
また、研磨液組成物Aにおける中間アルミナの含有量は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、0.05質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.2質量%以上、さらにより好ましくは0.5質量%以上であり、また、同様の観点から、3質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以下、さらに好ましくは0.8質量%以下、さらにより好ましくは0.6質量%以下、さらにより好ましくは0.4質量%以下である。 Further, the content of the intermediate alumina in the polishing liquid composition A is reduced in terms of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and shortening the total polishing time in the rough polishing step. In view of the above, 0.05% by mass or more is preferable, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, and still more preferably 0.5% by mass or more. From the viewpoint, it is preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, still more preferably 0.8% by mass or less, still more preferably 0.6% by mass or less, and even more preferably 0.4% by mass or less. is there.
研磨液組成物Aは、粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点、並びに、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、アルミナ粒子として、αアルミナと中間アルミナとを含有することが好ましく、αアルミナとθアルミナとを含有することがより好ましい。 The polishing composition A is used as alumina particles from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing process, and from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing process and protrusion defects on the substrate after the final polishing process. It is preferable to contain α-alumina and intermediate alumina, and more preferably α-alumina and θ-alumina.
αアルミナと中間アルミナとを使用する場合、αアルミナと中間アルミナの質量比(αアルミナの質量%/中間アルミナの質量%)は、粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、90/10〜10/90が好ましく、より好ましくは85/15〜40/60、さらに好ましくは80/20〜70/30である。 When α alumina and intermediate alumina are used, the mass ratio of α alumina to intermediate alumina (mass% of α alumina / mass% of intermediate alumina) is determined in view of shortening the total polishing time in the rough polishing process. 90/10 to 10/90 is preferable, more preferably 85/15 to 40/60, and still more preferably 80/20 to 90% from the viewpoint of reducing the alumina piercing on the substrate and the protrusion defect on the substrate after the finish polishing step. 70/30.
[研磨液組成物A:シリカ粒子]
研磨液組成物Aは、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さりを低減する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、さらにシリカ粒子を含有する。シリカ粒子としては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、表面修飾したシリカ等が挙げられる。中でも、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、コロイダルシリカが好ましい。
[Polishing liquid composition A: silica particles]
Polishing liquid composition A further contains silica particles from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. Examples of the silica particles include colloidal silica, fumed silica, and surface-modified silica. Among these, colloidal silica is preferable from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the final polishing step.
シリカ粒子の平均一次粒子径(D50)は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは15nm以上、より好ましくは30nm以上、さらに好ましくは40nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは120nm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは80nm以下、さらにより好ましくは75nm以下、さらにより好ましくは60nm以下である。なお、該平均一次粒子径は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The average primary particle size (D50) of the silica particles is from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step. , Preferably 15 nm or more, more preferably 30 nm or more, further preferably 40 nm or more, and from the same viewpoint, preferably 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, still more preferably 80 nm or less, and even more preferably 75 nm or less. Even more preferably, it is 60 nm or less. In addition, this average primary particle diameter can be calculated | required by the method as described in an Example.
また、シリカ粒子の一次粒子径の標準偏差は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは8nm以上、より好ましくは20nm以上、さらにより好ましくは30nm以上、さらにより好ましくは35nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは80nm以下、より好ましくは70nm以下、さらにより好ましくは60nm以下、さらにより好ましくは55nm以下である。なお、該標準偏差は、実施例に記載の方法により求めることができる。 In addition, the standard deviation of the primary particle diameter of the silica particles is a viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing process and a protrusion defect on the substrate after the final polishing process, and a viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing process. Therefore, it is preferably 8 nm or more, more preferably 20 nm or more, even more preferably 30 nm or more, and even more preferably 35 nm or more. From the same viewpoint, it is preferably 80 nm or less, more preferably 70 nm or less, and even more preferably Is 60 nm or less, and more preferably 55 nm or less. In addition, this standard deviation can be calculated | required by the method as described in an Example.
シリカ粒子の一次粒子径(D10)は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、さらに好ましくは20nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは60nm以下、より好ましくは40nm以下、さらに好ましくは30nm以下である。なお、該一次粒子径(D10)は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The primary particle diameter (D10) of the silica particles is from the viewpoint of reducing the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step. Preferably it is 5 nm or more, More preferably, it is 10 nm or more, More preferably, it is 20 nm or more, Moreover, from the same viewpoint, Preferably it is 60 nm or less, More preferably, it is 40 nm or less, More preferably, it is 30 nm or less. In addition, this primary particle diameter (D10) can be calculated | required by the method as described in an Example.
シリカ粒子の一次粒子径(D90)は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは40nm以上、より好ましくは60nm以上、さらに好ましくは70nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは150nm以下、より好ましくは120nm以下、さらに好ましくは100nm以下、さらにより好ましくは85nm以下である。なお、該一次粒子径(D90)は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The primary particle diameter (D90) of the silica particles is from the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step. Preferably it is 40 nm or more, more preferably 60 nm or more, more preferably 70 nm or more, and from the same viewpoint, it is preferably 150 nm or less, more preferably 120 nm or less, still more preferably 100 nm or less, and even more preferably 85 nm or less. is there. In addition, this primary particle diameter (D90) can be calculated | required by the method as described in an Example.
研磨液組成物Aにおけるアルミナ粒子とシリカ粒子の質量比(アルミナ粒子質量/シリカ粒子質量)は、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、好ましくは80/20〜10/90であり、より好ましくは60/40〜15/85、さらに好ましくは40/60〜20/80である。 The mass ratio of alumina particles to silica particles (alumina particle mass / silica particle mass) in the polishing liquid composition A is a reduction in total polishing time in the rough polishing process and a reduction in alumina sticking on the substrate after the rough polishing process. From the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the process, it is preferably 80/20 to 10/90, more preferably 60/40 to 15/85, and further preferably 40/60 to 20/80.
アルミナ粒子の平均二次粒子径とシリカ粒子の平均一次粒子径(D50)との比(アルミナ粒子径/シリカ粒子径)は、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、さらに好ましくは5以上であり、また、同様の観点から、好ましくは100以下、より好ましくは50以下、さらに好ましくは10以下、さらにより好ましくは7以下である。 The ratio of the average secondary particle diameter of alumina particles to the average primary particle diameter (D50) of silica particles (alumina particle diameter / silica particle diameter) is the total polishing time shortened in the rough polishing step and on the substrate after the rough polishing step. From the viewpoint of reducing alumina piercing, and from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, it is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 5 or more, and from the same viewpoint, preferably 100. Below, more preferably 50 or less, still more preferably 10 or less, and even more preferably 7 or less.
研磨液組成物Aに含まれるシリカ粒子の含有量としては、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.3質量%以上が好ましく、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1.5質量%以上、さらにより好ましくは2.5質量%以上である。また、該含有量は、経済性、粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、20質量%以下が好ましく、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、さらにより好ましくは5質量%以下である。 The content of silica particles contained in the polishing liquid composition A is 0.3% by mass or more from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the final polishing step. More preferably, it is 0.5 mass% or more, More preferably, it is 1.5 mass% or more, More preferably, it is 2.5 mass% or more. The content is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 5% from the viewpoint of economy and reduction of the total polishing time in the rough polishing process. It is below mass%.
[研磨液組成物A:酸]
研磨液組成物Aは、研磨速度を向上する観点、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、酸を含有することが好ましい。研磨液組成物Aにおける酸の使用は、酸及び又はその塩の使用を含む。使用される酸としては、硝酸、硫酸、亜硫酸、過硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、アミド硫酸等の無機酸、2−アミノエチルホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン−1,1,−ジホスホン酸、エタン−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1,2−ジカルボキシ−1,2−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2−ホスホノブタン−1,2−ジカルボン酸、1−ホスホノブタン−2,3,4−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸等の有機ホスホン酸、グルタミン酸、ピコリン酸、アスパラギン酸等のアミノカルボン酸、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、ニトロ酢酸、マレイン酸、オキサロ酢酸等のカルボン酸等が挙げられる。中でも、研磨速度の向上、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥の低減の観点から、リン酸、硫酸、クエン酸、酒石酸、マレイン酸、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)及びそれらの塩がより好ましく、硫酸、クエン酸及びそれらの塩がさらに好ましい。
[Polishing liquid composition A: acid]
The polishing composition A preferably contains an acid from the viewpoint of improving the polishing rate, reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reducing the protrusion defects on the substrate after the final polishing step. Use of the acid in the polishing liquid composition A includes use of an acid and / or a salt thereof. Examples of acids used include nitric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, persulfuric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, phosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, amidosulfuric acid, 2-aminoethylphosphonic acid, and the like. 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-1,1,2-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, α-methylphosphonoco Organic phosphonic acids such as click acid, glutamic acid, picolinic acid, amino acids such as aspartic acid, citric acid, tartaric acid, oxalic acid, nitro acid, maleic acid, and carboxylic acids such as oxaloacetic acid. Among these, phosphoric acid, sulfuric acid, citric acid, tartaric acid, maleic acid, 1-hydroxy, from the viewpoint of improvement of polishing rate, alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reduction of protrusion defects on the substrate after the final polishing step Ethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) and their salts are more preferred, and sulfuric acid, citric acid and their salts are more preferred. .
これらの酸及びその塩は単独で又は2種以上を混合して用いてもよいが、研磨速度の向上、並びに粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥の低減の観点から、2種以上を混合して用いることが好ましく、リン酸、硫酸、クエン酸、酒石酸及び1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸からなる群から選択される2種以上の酸を用いることがより好ましく、硫酸とクエン酸を用いることがさらに好ましい。 These acids and salts thereof may be used alone or in admixture of two or more. However, the polishing rate is improved, the alumina sticks on the substrate after the rough polishing step, and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step. It is preferable to use a mixture of two or more types from the viewpoint of reducing the amount of phosphoric acid, sulfuric acid, citric acid, tartaric acid and 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid. It is more preferable to use an acid, and it is more preferable to use sulfuric acid and citric acid.
これらの酸の塩を用いる場合は、特に限定はなく、具体的には、金属、アンモニウム、アルキルアンモニウム等が挙げられる。上記金属の具体例としては、周期律表(長周期型)1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、6A、7A又は8族に属する金属が挙げられる。これらの中でも、入手容易性の観点から、1A族に属する金属又はアンモニウムとの塩が好ましい。 When these acid salts are used, there is no particular limitation, and specific examples include metals, ammonium, alkylammonium and the like. Specific examples of the metal include metals belonging to the periodic table (long-period type) 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 6A, 7A, or Group 8. Among these, a salt with a metal belonging to Group 1A or ammonium is preferable from the viewpoint of availability.
研磨液組成物A中における前記酸の含有量は、研磨速度の向上、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.001質量%以上が好ましく、より好ましくは0.01質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上であり、また、同様の観点から、5質量%以下が好ましく、より好ましくは4質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下、さらにより好ましくは2質量%以下、さらにより好ましくは1.5質量%以下である。 The content of the acid in the polishing composition A is 0.001 mass from the viewpoint of improving the polishing rate, reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. % Or more, more preferably 0.01% by mass or more, further preferably 0.1% by mass or more, and from the same viewpoint, 5% by mass or less is preferable, more preferably 4% by mass or less, and further Preferably it is 3 mass% or less, More preferably, it is 2 mass% or less, More preferably, it is 1.5 mass% or less.
[研磨液組成物A:酸化剤]
前記研磨液組成物Aは、研磨速度の向上、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、酸化剤を含有することが好ましい。酸化剤としては、研磨速度及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、酸素酸又はその塩、金属塩類等が挙げられる。これらの中でも、過酸化水素、硝酸鉄(III)、過酢酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、硫酸鉄(III)及び硫酸アンモニウム鉄(III)等が好ましく、研磨速度向上の観点、表面に金属イオンが付着せず汎用に使用され安価であるという観点から、過酸化水素がより好ましい。これらの酸化剤は、単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。
[Polishing liquid composition A: oxidizing agent]
The polishing composition A preferably contains an oxidizing agent from the viewpoint of improving the polishing rate, reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reducing the protrusion defects on the substrate after the final polishing step. As the oxidizing agent, from the viewpoint of reducing the polishing rate and the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step, peroxide, permanganic acid or a salt thereof, chromic acid or the Examples thereof include salts, peroxo acids or salts thereof, oxygen acids or salts thereof, and metal salts. Among these, hydrogen peroxide, iron nitrate (III), peracetic acid, ammonium peroxodisulfate, iron sulfate (III), and ammonium iron sulfate (III) are preferable, and metal ions do not adhere to the surface from the viewpoint of improving the polishing rate. From the viewpoint of being used for general purposes and inexpensive, hydrogen peroxide is more preferable. These oxidizing agents may be used alone or in admixture of two or more.
研磨液組成物A中における前記酸化剤の含有量は、研磨速度向上の観点、並びに粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上であり、また、同様の観点から、好ましくは4質量%以下、より好ましくは2質量%以下、さらに好ましくは1.5質量%以下、さらにより好ましくは1質量%以下である。 The content of the oxidizing agent in the polishing composition A is preferably from the viewpoint of improving the polishing rate, and reducing the alumina piercing on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step. Is 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, further preferably 0.1% by mass or more, and from the same viewpoint, preferably 4% by mass or less, more preferably 2% by mass. Hereinafter, it is more preferably 1.5% by mass or less, and still more preferably 1% by mass or less.
[研磨液組成物A:水]
研磨液組成物Aは、媒体として水を含有する。水としては、蒸留水、イオン交換水、純水及び超純水等が使用され得る。研磨液組成物A中の水の含有量は、研磨液組成物の取扱いが容易になるため、61質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、さらにより好ましくは85質量%以上であり、また、同様の観点から、99質量%以下が好ましく、より好ましくは98質量%以下、さらに好ましくは97質量%以下である。
[Polishing liquid composition A: water]
Polishing liquid composition A contains water as a medium. As water, distilled water, ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, or the like can be used. The content of water in the polishing liquid composition A is preferably 61% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, even more because the handling of the polishing liquid composition becomes easy. Preferably, it is 85 mass% or more, and from the same viewpoint, 99 mass% or less is preferable, More preferably, it is 98 mass% or less, More preferably, it is 97 mass% or less.
[研磨液組成物A:その他の成分]
研磨液組成物Aには、必要に応じて他の成分を配合することができる。他の成分としては、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、界面活性剤、ジアリルアミン重合体及びポリエチレンイミン等のカチオン性重合体等が挙げられる。研磨液組成物A中のこれら他の任意成分の含有量は、本開示の効果を損なわない範囲で配合されることが好ましく、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
[Polishing liquid composition A: other components]
In the polishing composition A, other components can be blended as necessary. Examples of other components include thickeners, dispersants, rust inhibitors, basic substances, surfactants, cationic polymers such as diallylamine polymers and polyethyleneimines. The content of these other optional components in the polishing liquid composition A is preferably blended within a range not impairing the effects of the present disclosure, preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.
[研磨液組成物A:pH]
前記研磨液組成物AのpHは、研磨速度を向上する観点、並びに粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、前述の酸や公知のpH調整剤を用いて、pH1.0〜6.0に調整することが好ましく、より好ましくはpH1.0〜4.0、さらに好ましくはpH1.0〜3.0、さらにより好ましくはpH1.0〜2.0である。なお、上記のpHは、25℃における研磨液組成物のpHであり、pHメータを用いて測定でき、電極を浸漬した後40分後の数値である。
[Polishing liquid composition A: pH]
From the viewpoint of improving the polishing rate, and the pH of the polishing composition A from the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step, the above-mentioned acids and known ones are known. Is preferably adjusted to pH 1.0 to 6.0, more preferably pH 1.0 to 4.0, still more preferably pH 1.0 to 3.0, and even more preferably pH 1. 0-2.0. In addition, said pH is pH of polishing liquid composition in 25 degreeC, can be measured using a pH meter, and is a numerical value 40 minutes after immersing an electrode.
[研磨液組成物A:調製方法]
研磨液組成物Aは、例えば、アルミナ粒子、シリカ粒子及び水と、さらに所望により、酸化剤、酸及び他の成分とを公知の方法で混合することにより調製できる。シリカ粒子を混合する場合、濃縮されたスラリーの状態で混合されてもよいし、水等で希釈してから混合されてもよい。その他の態様として、研磨液組成物Aを濃縮物として調製してもよい。前記混合は、特に制限されず、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機及び湿式ボールミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。
[Polishing liquid composition A: Preparation method]
The polishing liquid composition A can be prepared, for example, by mixing alumina particles, silica particles and water, and, if desired, an oxidizing agent, an acid and other components by a known method. When mixing silica particles, they may be mixed in a concentrated slurry, or may be mixed after being diluted with water or the like. As another embodiment, the polishing liquid composition A may be prepared as a concentrate. The mixing is not particularly limited, and can be performed using a homomixer, a homogenizer, an ultrasonic disperser, a stirrer such as a wet ball mill, or the like.
[中間リンス処理に用いるリンス液組成物]
工程(2)の中間リンス処理に用いるリンス液組成物は水を含有する。一又は複数の実施形態において、リンス液組成物は、製造コストの点からは蒸留水、イオン交換水、純水及び超純水等の水が使用され得る。
[Rinse composition used for intermediate rinsing]
The rinse liquid composition used for the intermediate rinse treatment in the step (2) contains water. In one or some embodiment, water, such as distilled water, ion-exchange water, a pure water, and an ultrapure water, may be used for the rinse liquid composition from the point of manufacturing cost.
前記リンス液組成物には、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、非イオン界面活性剤、アニオン性界面活性剤、水溶性高分子、キレート剤、アルコール類、防腐剤、酸化防止剤等が含まれていていても良い。 The rinsing liquid composition has a nonionic surface active activity from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing process and reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing process, and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing process. Agents, anionic surfactants, water-soluble polymers, chelating agents, alcohols, preservatives, antioxidants and the like may be contained.
[研磨液組成物B]
工程(3)で使用される研磨液組成物Bは、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、シリカ粒子及び水を含有する。使用されるシリカ粒子は、研磨液組成物Aで使用されるシリカ粒子と同様であり、好ましくはコロイダルシリカである。
[Polishing liquid composition B]
The polishing composition B used in the step (3) contains silica particles and water from the viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the final polishing step. The silica particles used are the same as the silica particles used in the polishing composition A, and are preferably colloidal silica.
[研磨液組成物B:シリカ粒子]
研磨液組成物Bに用いられるシリカ粒子の平均一次粒子径(D50)は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは15nm以上、より好ましくは30nm以上、さらに好ましくは40nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは120nm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは80nm以下、さらにより好ましくは75nm以下、さらにより好ましくは60nm以下である。シリカ粒子の平均一次粒子径(D50)が前記範囲内であると、研磨切削時の摩擦力が上昇して、効果的にアルミナ突き刺さりが低減されると考えられる。なお、該平均一次粒子径は、実施例に記載の方法により求めることができる。
[Polishing liquid composition B: silica particles]
The average primary particle diameter (D50) of the silica particles used in the polishing liquid composition B is a viewpoint of reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and the rough polishing step. From the viewpoint of shortening the total polishing time, the thickness is preferably 15 nm or more, more preferably 30 nm or more, further preferably 40 nm or more, and from the same viewpoint, preferably 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, and further preferably 80 nm. Hereinafter, it is still more preferably 75 nm or less, and still more preferably 60 nm or less. When the average primary particle diameter (D50) of the silica particles is within the above range, it is considered that the frictional force at the time of polishing cutting is increased, and alumina sticking is effectively reduced. In addition, this average primary particle diameter can be calculated | required by the method as described in an Example.
また、研磨液組成物Bに用いられるシリカ粒子の一次粒子径の標準偏差は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは8nm以上、より好ましくは20nm以上、さらにより好ましくは30nm以上、さらにより好ましくは35nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは80nm以下、より好ましくは70nm以下、さらにより好ましくは60nm以下、さらにより好ましくは55nm以下である。一次粒子径の標準偏差が前記範囲内であると、研磨切削時の摩擦力がさらに向上して、工程(1)で突き刺さったアルミナ粒子の効率的な引き抜きが起こり、アルミナ突き刺さりが低減されると考えられる。なお、該標準偏差は、実施例に記載の方法により求めることができる。 Further, the standard deviation of the primary particle diameter of the silica particles used in the polishing liquid composition B is the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step, and the rough polishing. From the viewpoint of shortening the total polishing time in the process, it is preferably 8 nm or more, more preferably 20 nm or more, even more preferably 30 nm or more, even more preferably 35 nm or more, and from the same viewpoint, preferably 80 nm or less, more Preferably it is 70 nm or less, More preferably, it is 60 nm or less, More preferably, it is 55 nm or less. When the standard deviation of the primary particle diameter is within the above range, the frictional force at the time of polishing and cutting is further improved, the alumina particles stuck in the step (1) are efficiently pulled out, and the alumina sticking is reduced. Conceivable. In addition, this standard deviation can be calculated | required by the method as described in an Example.
研磨液組成物Bに用いられるシリカ粒子の一次粒子径(D10)は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、さらに好ましくは20nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは60nm以下、より好ましくは40nm以下、さらに好ましくは30nm以下である。なお、該一次粒子径(D10)は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The primary particle diameter (D10) of the silica particles used in the polishing liquid composition B is the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step, and the rough polishing step. From the viewpoint of shortening the total polishing time, it is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, further preferably 20 nm or more, and from the same viewpoint, preferably 60 nm or less, more preferably 40 nm or less, and further preferably 30 nm or less. It is. In addition, this primary particle diameter (D10) can be calculated | required by the method as described in an Example.
研磨液組成物Bに用いられるシリカ粒子の一次粒子径(D90)は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに粗研磨工程における総研磨時間短縮の観点から、好ましくは40nm以上、より好ましくは60nm以上、さらに好ましくは70nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは150nm以下、より好ましくは120nm以下、さらに好ましくは100nm以下、さらにより好ましくは85nm以下である。なお、該一次粒子径(D90)は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The primary particle diameter (D90) of the silica particles used in the polishing liquid composition B is the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defect on the substrate after the final polishing step, and the rough polishing step. From the viewpoint of shortening the total polishing time, it is preferably 40 nm or more, more preferably 60 nm or more, further preferably 70 nm or more, and from the same viewpoint, preferably 150 nm or less, more preferably 120 nm or less, and further preferably 100 nm or less. Even more preferably, it is 85 nm or less. In addition, this primary particle diameter (D90) can be calculated | required by the method as described in an Example.
研磨液組成物Bに含まれるシリカ粒子の含有量は、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、0.3質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましく、2質量%以上がさらにより好ましい。また、該含有量は、経済性の観点から、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、6質量%以下がさらにより好ましい。 The content of the silica particles contained in the polishing liquid composition B is reduced in the total polishing time in the rough polishing step and in reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and in reducing the protrusion defects on the substrate after the final polishing step. From a viewpoint, 0.3 mass% or more is preferable, 0.5 mass% or more is more preferable, 1 mass% or more is further more preferable, and 2 mass% or more is further more preferable. Further, the content is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, further preferably 10% by mass or less, and still more preferably 6% by mass or less from the viewpoint of economy.
また、研磨液組成物Bに含まれる研磨材全体に占めるシリカ粒子の含有量は、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、100質量%がさらにより好ましい。なお、研磨液組成物Bに含まれる研磨材全体に占めるアルミナ粒子の含有量は、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、40質量%以下が好ましく、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、さらにより好ましくは実質的にアルミナ粒子を含有せず、さらにより好ましくはアルミナ粒子を含有しない。なお、本開示において「アルミナを含有しない」とは、一又は複数の実施形態において、アルミナ粒子を含まないこと、実質的にアルミナ粒子を含まないこと、砥粒として機能する量のアルミナ粒子を含まないこと、又は、研磨結果に影響を与える量のアルミナ粒子を含まないこと、を含みうる。具体的なアルミナ粒子の含有量は、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましく、実質的に0%であることがさらにより好ましい。 Further, the content of silica particles in the entire polishing material contained in the polishing composition B is reduced in the total polishing time in the rough polishing step and the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and after the finish polishing step. From the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate, 60% by mass or more is preferable, 80% by mass or more is more preferable, 90% by mass or more is further preferable, and 100% by mass is even more preferable. The content of alumina particles in the entire abrasive contained in the polishing composition B is 40 from the viewpoint of reducing the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step. % By mass or less, more preferably 20% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, still more preferably substantially no alumina particles, and even more preferably no alumina particles. In the present disclosure, “does not contain alumina” means that in one or a plurality of embodiments, it does not contain alumina particles, substantially does not contain alumina particles, and contains alumina particles in an amount that functions as abrasive grains. The absence of an amount of alumina particles that affect the polishing results. The specific content of alumina particles is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, and still more preferably 0%.
研磨液組成物Bは、粗研磨工程における総研磨時間短縮及び粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり低減の観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥低減の観点から、酸、酸化剤を含有することが好ましい。酸、酸化剤の好ましい態様は、前述の研磨液組成物Aの場合と同様であり、さらに酸としては硫酸が好ましい。また、研磨液組成物Bに用いられる水、その他成分、研磨液組成物BのpH、研磨液組成物Bの調製方法の好ましい態様も、前述の研磨液組成物Aの場合と同様である。 The polishing liquid composition B contains an acid and an oxidant from the viewpoint of shortening the total polishing time in the rough polishing step and reducing alumina sticking on the substrate after the rough polishing step, and reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. It is preferable to contain. The preferred embodiments of the acid and the oxidizing agent are the same as in the case of the polishing composition A described above, and the acid is preferably sulfuric acid. Further, water used for the polishing liquid composition B, other components, the pH of the polishing liquid composition B, and a preferred embodiment of the method for preparing the polishing liquid composition B are also the same as in the case of the polishing liquid composition A described above.
[研磨液組成物C]
工程(5)で使用される研磨液組成物Cは、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点及び研磨速度向上の観点から、シリカ粒子を含有する。使用されるシリカ粒子は、研磨液組成物Bで使用されるシリカ粒子と同様であり、好ましくはコロイダルシリカである。また、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、アルミナ粒子を含有しないことが好ましい。
[Polishing liquid composition C]
Polishing liquid composition C used at a process (5) contains a silica particle from a viewpoint of reducing the projection defect on the board | substrate after a final polishing process, and a viewpoint of a polishing rate improvement. The silica particles used are the same as the silica particles used in the polishing composition B, and are preferably colloidal silica. Moreover, it is preferable not to contain alumina particles from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the finish polishing step.
研磨液組成物Cに用いられるシリカ粒子の平均一次粒子径(D50)は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、好ましくは5nm以上であり、より好ましくは10nm以上、さらに好ましくは15nm以上、さらにより好ましくは20nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは120nm以下であり、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下、さらにより好ましくは40nm以下である。なお、該平均一次粒子径は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The average primary particle diameter (D50) of the silica particles used in the polishing liquid composition C is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, more preferably from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. Preferably, it is 15 nm or more, more preferably 20 nm or more, and from the same viewpoint, it is preferably 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, still more preferably 50 nm or less, and even more preferably 40 nm or less. In addition, this average primary particle diameter can be calculated | required by the method as described in an Example.
また、シリカ粒子の一次粒子径の標準偏差は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、好ましくは8nm以上、より好ましくは10nm以上、さらに好ましくは15nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは80nm以下、より好ましくは50nm以下、さらに好ましくは30nm以下、さらにより好ましくは25nm以下である。なお、該標準偏差は実施例に記載の方法により求めることができる。 In addition, the standard deviation of the primary particle diameter of the silica particles is preferably 8 nm or more, more preferably 10 nm or more, and further preferably 15 nm or more, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the finish polishing step. From the same viewpoint, it is preferably 80 nm or less, more preferably 50 nm or less, further preferably 30 nm or less, and even more preferably 25 nm or less. In addition, this standard deviation can be calculated | required by the method as described in an Example.
シリカ粒子の一次粒子径(D10)は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに研磨速度の向上の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、さらに好ましくは15nm以上、さらにより好ましくは20nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは80nm以下、より好ましくは50nm以下、さらに好ましくは40nm以下である。なお、該一次粒子径(D10)は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The primary particle diameter (D10) of the silica particles is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and still more preferably 15 nm, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step and improving the polishing rate. As described above, it is more preferably 20 nm or more, and from the same viewpoint, it is preferably 80 nm or less, more preferably 50 nm or less, and further preferably 40 nm or less. In addition, this primary particle diameter (D10) can be calculated | required by the method as described in an Example.
シリカ粒子の一次粒子径(D90)は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点、並びに研磨速度の向上の観点から、好ましくは10nm以上、より好ましくは15nm以上、さらに好ましくは20nm以上、さらにより好ましくは25nm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは150nm以下、より好ましくは80nm以下、さらに好ましくは40nm以下である。なお、該一次粒子径(D90)は、実施例に記載の方法により求めることができる。 The primary particle diameter (D90) of the silica particles is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, and further preferably 20 nm, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing process and from the viewpoint of improving the polishing rate. As described above, it is more preferably 25 nm or more, and from the same viewpoint, it is preferably 150 nm or less, more preferably 80 nm or less, and further preferably 40 nm or less. In addition, this primary particle diameter (D90) can be calculated | required by the method as described in an Example.
研磨液組成物Cに含まれるシリカ粒子の含有量は、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4質量%以上がさらにより好ましく、また、同様の観点から、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、8質量%以下がさらにより好ましい。 The content of the silica particles contained in the polishing composition C is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step, and 3% by mass. % Or more is more preferable, 4% by mass or more is further more preferable, and from the same viewpoint, 20% by mass or less is preferable, 15% by mass or less is more preferable, 10% by mass or less is further preferable, and 8% by mass or less is preferable. Even more preferred.
[研磨液組成物C:その他の成分]
研磨液組成物Cには、必要に応じて他の成分を配合することができる。他の成分としては、酸、酸化剤、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、界面活性剤、複素環化合物、含窒素化合物、及びアニオン性重合体等が挙げられる。研磨液組成物C中のこれら他の任意成分の含有量は、本開示の効果を損なわない範囲で配合されることが好ましく、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
[Polishing liquid composition C: other components]
In the polishing composition C, other components can be blended as necessary. Examples of other components include acids, oxidants, thickeners, dispersants, rust inhibitors, basic substances, surfactants, heterocyclic compounds, nitrogen-containing compounds, and anionic polymers. The content of these other optional components in the polishing liquid composition C is preferably blended within a range not impairing the effects of the present disclosure, preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.
研磨液組成物Cは、研磨速度を向上する観点、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、酸、酸化剤を含有することが好ましい。酸、酸化剤の好ましい使用態様については、前述の研磨液組成物Aの場合と同様であり、さらに酸としては硫酸が好ましい。また、研磨液組成物Cに用いられる水、その他成分、研磨液組成物CのpH、研磨液組成物Cの調製方法の好ましい態様も前述の研磨液組成物Aの場合と同様である。 The polishing composition C preferably contains an acid and an oxidizing agent from the viewpoint of improving the polishing rate and from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. About the preferable usage aspect of an acid and an oxidizing agent, it is the same as that of the case of the above-mentioned polishing liquid composition A, and also sulfuric acid is preferable as an acid. Further, water and other components used in the polishing liquid composition C, the pH of the polishing liquid composition C, and a preferred embodiment of the method for preparing the polishing liquid composition C are the same as in the case of the polishing liquid composition A described above.
研磨液組成物Cは、仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥を低減する観点から、複素環化合物、含窒素化合物、及びアニオン性重合体から選ばれる1種以上を含有することが好ましく、2種以上含有することがより好ましく、複素環化合物、含窒素化合物、及びアニオン性重合体を含有することがさらに好ましい。 The polishing composition C preferably contains at least one selected from a heterocyclic compound, a nitrogen-containing compound, and an anionic polymer from the viewpoint of reducing protrusion defects on the substrate after the final polishing step. It is more preferable to contain at least species, and it is more preferable to contain a heterocyclic compound, a nitrogen-containing compound, and an anionic polymer.
[洗浄剤組成物]
工程(4)の洗浄では、洗浄剤組成物を用いることが好ましい。前記洗浄剤組成物としては、アルカリ剤、水、及び必要に応じて各種添加剤を含有するものが使用できる。
[Cleaning composition]
In the cleaning in the step (4), it is preferable to use a cleaning composition. As said cleaning composition, what contains an alkaline agent, water, and various additives as needed can be used.
〔アルカリ剤〕
前記洗浄剤組成物で使用されるアルカリ剤は、無機アルカリ剤及び有機アルカリ剤のうちのいずれであってもよい。無機アルカリ剤としては、例えば、アンモニア、水酸化カリウム、及び水酸化ナトリウム等が挙げられる。有機アルカリ剤としては、例えば、ヒドロキシアルキルアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、及びコリンからなる群より選ばれる一種以上が挙げられる。これらのアルカリ剤は、単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
[Alkaline agent]
The alkaline agent used in the cleaning composition may be either an inorganic alkaline agent or an organic alkaline agent. Examples of the inorganic alkaline agent include ammonia, potassium hydroxide, and sodium hydroxide. Examples of the organic alkali agent include one or more selected from the group consisting of hydroxyalkylamine, tetramethylammonium hydroxide, and choline. These alkaline agents may be used alone or in combination of two or more.
洗浄剤組成物の基板上の残留物の分散性の向上、保存安定性の向上の観点から、前記アルカリ剤としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、モノエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、及びアミノエチルエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。 From the viewpoint of improving the dispersibility of the residue on the substrate of the cleaning composition and improving the storage stability, the alkaline agent includes potassium hydroxide, sodium hydroxide, monoethanolamine, methyldiethanolamine, and aminoethylethanol. At least one selected from the group consisting of amines is preferred, and at least one selected from the group consisting of potassium hydroxide and sodium hydroxide is more preferred.
洗浄剤組成物中におけるアルカリ剤の含有量は、洗浄剤組成物の基板上の残留物に対する高い洗浄性を発現させ、かつ、取扱時の安全性を高める観点から、0.05質量%以上であると好ましく、0.1質量%以上であるとより好ましく、また、同様の観点から、10質量%以下であると好ましく、3質量%以下であるとより好ましい。 The content of the alkaline agent in the cleaning composition is 0.05% by mass or more from the viewpoint of developing a high cleaning property with respect to the residue on the substrate of the cleaning composition and enhancing safety during handling. Preferably, it is 0.1% by mass or more, and from the same viewpoint, it is preferably 10% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less.
洗浄剤組成物のpHは、基板上の残留物の分散性を向上させる観点から、8以上であることが好ましく、より好ましくは9以上、さらに好ましくは10以上、さらにより好ましくは11以上であり、また、同様の観点から、13以下であることが好ましい。なお、上記のpHは、25℃における洗浄剤組成物のpHであり、pHメータ(東亜電波工業株式会社、HM−30G)を用いて測定でき、電極を洗浄剤組成物に浸漬した後40分後の数値である。 From the viewpoint of improving the dispersibility of the residue on the substrate, the pH of the cleaning composition is preferably 8 or more, more preferably 9 or more, still more preferably 10 or more, and even more preferably 11 or more. Also, from the same viewpoint, it is preferably 13 or less. In addition, said pH is pH of the cleaning composition at 25 degreeC, can be measured using a pH meter (Toa Denpa Kogyo Co., Ltd., HM-30G), and 40 minutes after immersing an electrode in cleaning composition It is the latter number.
〔各種添加剤〕
前記洗浄剤組成物には、アルカリ剤以外に、非イオン界面活性剤、キレート剤、エーテルカルボキシレートもしくは脂肪酸、アニオン性界面活性剤、水溶性高分子、消泡剤(成分に該当する界面活性剤は除く。)、アルコール類、防腐剤、酸化防止剤等が含まれていていても良い。
[Various additives]
In addition to alkaline agents, the detergent composition includes nonionic surfactants, chelating agents, ether carboxylates or fatty acids, anionic surfactants, water-soluble polymers, antifoaming agents (surfactants corresponding to the components) May be included), alcohols, preservatives, antioxidants, and the like.
前記洗浄剤組成物は、希釈して用いられる。希釈倍率は、洗浄効率を考慮すると、好ましくは10倍以上、より好ましくは20倍以上、さらに好ましくは50倍以上であり、また、同様の観点から、好ましくは500倍以下、より好ましくは200倍以下、さらに好ましくは100倍以下である。希釈用の水は、前述の研磨液組成物と同様のものでよい。 The cleaning composition is used after being diluted. In consideration of cleaning efficiency, the dilution rate is preferably 10 times or more, more preferably 20 times or more, and further preferably 50 times or more, and from the same viewpoint, preferably 500 times or less, more preferably 200 times. Hereinafter, it is more preferably 100 times or less. The water for dilution may be the same as the above-mentioned polishing composition.
本開示にかかる製造方法によれば、粗研磨工程における総研磨時間短縮が可能であり、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥が低減された磁気ディスク基板を提供できるため、高度の表面平滑性が要求される垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板の研磨に好適に用いることができる。 According to the manufacturing method according to the present disclosure, it is possible to reduce the total polishing time in the rough polishing step, and the magnetic disk in which the alumina sticking on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step are reduced. Since a substrate can be provided, it can be suitably used for polishing a perpendicular magnetic recording type magnetic disk substrate that requires a high degree of surface smoothness.
[研磨方法]
本開示は、さらにその他の態様として、下記(1)〜(5)の工程を有し、下記工程(1)〜(3)を同一の研磨機で行い、下記工程(5)を前記研磨機とは別の研磨機で行い、工程(1)〜(3)で使用されるシリカ粒子の総質量が、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し65.0質量%以上、90.0質量%以下である磁気ディスク基板の研磨方法に関する。
(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、(2)工程(1)で得られた基板をリンス処理する工程、(3)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、(4)工程(3)で得られた基板を洗浄する工程、(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程。
[Polishing method]
As another aspect, the present disclosure further includes the following steps (1) to (5), the following steps (1) to (3) are performed by the same polishing machine, and the following step (5) is performed by the polishing machine. The total mass of silica particles used in steps (1) to (3) is the sum of the total mass of alumina particles and silica particles used in steps (1) to (3). The present invention relates to a method for polishing a magnetic disk substrate, which is 65.0 mass% or more and 90.0 mass% or less.
(1) A polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the object to be polished A step of polishing the surface to be polished by moving the substrate, (2) a step of rinsing the substrate obtained in step (1), (3) polishing composition B containing silica particles and water in step (2) (4) supplying the polishing target surface of the substrate obtained in (1) above, bringing a polishing pad into contact with the polishing target surface, and moving the polishing pad and / or the polishing target substrate to polish the polishing target surface; A step of washing the substrate obtained in step (3), (5) supplying a polishing composition C containing silica particles and water to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), and A polishing pad in contact with the surface, and the polishing pad and / Or polishing the surface to be polished by moving the substrate to be polished.
なお、本開示にかかる研磨方法における被研磨基板、研磨パッド、研磨液組成物A〜Cの組成、リンス処理の方法、洗浄剤組成物、並びに、研磨の方法及び条件については、上述の本開示にかかる製造方法と同様とすることができる。 In addition, about the to-be-polished substrate, the polishing pad, the composition of the polishing liquid compositions A to C, the rinsing treatment method, the cleaning agent composition, and the polishing method and conditions in the polishing method according to the present disclosure, the above-described present disclosure. It can be the same as that of the manufacturing method concerning.
本開示にかかる研磨方法によれば、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥が低減された基板を効率的に製造することができ、製品歩留まりの低下を抑制して基板品質が向上した磁気ディスク基板を生産性よく製造できるという効果が奏されうる。 According to the polishing method according to the present disclosure, it is possible to efficiently manufacture a substrate with reduced alumina piercing on the substrate after the rough polishing step and protrusion defects on the substrate after the finish polishing step, and to reduce the product yield. It is possible to produce a magnetic disk substrate with improved substrate quality and with good productivity.
本開示にかかる研磨方法を使用することにより、粗研磨工程後の基板上のアルミナ突き刺さり及び仕上げ研磨工程後の基板上の突起欠陥が低減して品質が向上した磁気ディスク基板、特に垂直磁気記録方式の磁気ディスク基板が好ましくは提供される。本開示にかかる研磨方法における前記被研磨基板としては、上述のとおり、磁気ディスク基板や磁気記録用媒体の基板の製造に使用されるものが挙げられ、なかでも、垂直磁気記録方式用磁気ディスク基板の製造に用いる基板が好ましい。 By using the polishing method according to the present disclosure, the quality of the magnetic disk substrate, particularly the perpendicular magnetic recording system, is improved by reducing the number of alumina stabs on the substrate after the rough polishing step and the protrusion defects on the substrate after the final polishing step. A magnetic disk substrate is preferably provided. Examples of the substrate to be polished in the polishing method according to the present disclosure include those used in the manufacture of a magnetic disk substrate and a magnetic recording medium substrate as described above, and in particular, a magnetic disk substrate for a perpendicular magnetic recording system. The substrate used for the production of is preferable.
上述した実施形態に関し、本開示はさらに以下の組成物、製造方法、或いは用途を開示する。 Regarding the above-described embodiment, the present disclosure further discloses the following composition, production method, or application.
<1> 下記(1)〜(5)の工程を有し、下記工程(1)〜(3)を同一の研磨機で行い、下記工程(5)を前記研磨機とは別の研磨機で行い、工程(1)〜(3)で使用されるシリカ粒子の総質量が、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し65.0質量%以上、90.0質量%以下である、磁気ディスク基板の製造方法。
(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(2)工程(1)で得られた基板をリンス処理する工程、
(3)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(4)工程(3)で得られた基板を洗浄する工程、
(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程。
<1> The following steps (1) to (5) are included, the following steps (1) to (3) are performed by the same polishing machine, and the following step (5) is performed by a polishing machine different from the polishing machine. The total mass of the silica particles used in the steps (1) to (3) is 65.0% by mass relative to the total mass of the alumina particles and the silica particles used in the steps (1) to (3). The method for manufacturing a magnetic disk substrate, which is 90.0% by mass or less.
(1) A polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the object to be polished Polishing the surface to be polished by moving the substrate;
(2) A step of rinsing the substrate obtained in step (1),
(3) A polishing liquid composition B containing silica particles and water is supplied to the polishing target surface of the substrate obtained in step (2), and the polishing pad is brought into contact with the polishing target surface, and the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
(4) A step of cleaning the substrate obtained in step (3),
(5) A polishing liquid composition C containing silica particles and water is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and / or the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
<2> 前記シリカ粒子総質量が、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し、好ましくは88質量%以下、より好ましくは85質量%以下であり、及び/又は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは75質量%以上であり、又は、好ましくは78質量%以下、より好ましくは75質量%以下であり、及び/又は、好ましくは68質量%以上、より好ましくは70質量%以上である、<1>記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<3> 工程(1)の研磨時間が、工程(1)〜(3)の総研磨時間に対し、好ましくは25%以上75%以下であり、及び/又は、好ましくは25%以上、より好ましくは30%以上、さらに好ましくは42%以上、さらにより好ましくは45%以上であり、及び/又は、好ましくは75%以下、より好ましくは60%以下、さらに好ましくは55%以下である、<1>又は<2>に記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<4> 工程(1)〜(3)の総研磨時間が、好ましくは3分以上6分以下であり、及び/又は、好ましくは3分以上、より好ましくは3.5分以上、さらに好ましくは3.8分以上であり、及び/又は、好ましくは6分以下、より好ましくは5分以下、さらに好ましくは4.3分以下である、<1>から<3>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<5> 工程(1)の研磨時間が工程(1)〜(3)の総研磨時間に対して25〜75%であり、工程(1)〜(3)の総時間が3〜6分である、<1>から<4>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<6> 工程(1)における、被研磨基板の単位面積(1cm2)あたりの研磨量が、好ましくは0.4mg以上、より好ましくは0.6mg以上、さらに好ましくは0.8mg以上であり、及び/又は、好ましくは2.6mg以下、より好ましくは2.1mg以下、さらに好ましくは1.7mg以下である、<1>から<5>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<7> 工程(3)における、被研磨基板の単位面積(1cm2)あたりの研磨量が、好ましくは0.0004mg以上、より好ましくは0.004mg以上、さらに好ましくは0.01mg以上であり、及び/又は、好ましくは0.85mg以下、より好ましくは0.43mg以下、さらに好ましくは0.26mg以下、さらにより好ましくは0.1mg以下である、<1>から<6>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<8> 工程(5)における、被研磨基板の単位面積(1cm2)あたりの研磨量が、好ましくは0.085mg以上、より好ましくは0.1mg以上、さらに好ましくは0.13mg以上、さらにより好ましくは0.15mg以上であり、及び/又は、好ましくは0.85mg以下、より好ましくは0.7mg以下、さらに好ましくは0.5mg以下、さらにより好ましくは0.4mg以下である、<1>から<7>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<9> アルミナ粒子の平均二次粒子径が、好ましくは0.10μm以上、より好ましくは0.15μm以上、さらに好ましくは0.20μm以上、さらにより好ましくは0.25μm以上であり、及び/又は、好ましくは0.80μm以下、より好ましくは0.75μm以下、さらに好ましくは0.70μm以下、さらにより好ましくは0.60μm以下、さらにより好ましくは0.50μm以下である、<1>から<8>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<10> 研磨液組成物Aにおけるアルミナ粒子の含有量が、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.8質量%以上、さらに好ましくは1.0質量%以上であり、及び/又は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下、さらにより好ましくは2.5質量%以下、さらにより好ましくは1.5質量%以下であり、又は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、及び/又は、好ましくは80質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である、<1>から<9>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<11> アルミナ粒子がαアルミナを含有し、αアルミナのα化率が好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは63%以上であり、及び/又は、好ましくは99%以下、より好ましくは90%以下、さらに好ましくは80%以下である、<1>から<10>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<12> アルミナ粒子がαアルミナを含有し、αアルミナの平均二次粒子径はが、好ましくは0.10μm以上、より好ましくは0.15μm以上、さらに好ましくは0.20μm以上、さらにより好ましくは0.25μm以上であり、及び/又は、好ましくは0.80μm以下、より好ましくは0.75μm以下、さらに好ましくは0.70μm以下、さらにより好ましくは0.60μm以下、さらにより好ましくは0.50μm以下である、<1>から<11>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<13> アルミナ粒子がαアルミナを含有し、研磨液組成物Aにおけるαアルミナの含有量が、好ましくは0.4質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは0.6質量%以上、さらにより好ましくは0.7質量%以上であり、及び/又は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7.5質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下、さらにより好ましくは2質量%以下、さらにより好ましくは1質量%以下である、<1>から<13>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<14> アルミナ粒子が中間アルミナを含有し、中間アルミナの平均二次粒子径が、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.05μm以上、さらに好ましくは0.10μm以上、さらにより好ましくは0.12μm以上であり、及び/又は、好ましくは0.6μm以下、より好ましくは0.5μm以下、さらに好ましくは0.4μm以下、さらにより好ましくは0.3μm以下、さらにより好ましくは0.2μm以下である、<1>から<13>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<15> アルミナ粒子が中間アルミナを含有し、研磨液組成物Aにおける中間アルミナの含有量が、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.2質量%以上、さらにより好ましくは0.5質量%以上であり、及び/又は、好ましくは3質量%以下、より好ましくは1質量%以下、さらに好ましくは0.8質量%以下、さらにより好ましくは0.6質量%以下、さらにより好ましくは0.4質量%以下である、<1>から<14>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<16> アルミナ粒子がαアルミナと中間アルミナとを含有し、αアルミナと中間アルミナの質量比(αアルミナの質量%/中間アルミナの質量%)が、好ましくは90/10〜10/90、より好ましくは85/15〜40/60、さらに好ましくは80/20〜70/30である、<1>から<15>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<17> シリカ粒子の平均一次粒子径(D50)が、好ましくは15nm以上、より好ましくは30nm以上、さらに好ましくは40nm以上であり、及び/又は、好ましくは120nm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは80nm以下、さらにより好ましくは75nm以下、さらにより好ましくは60nm以下である、<1>から<16>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<18> 研磨液組成物Aにおけるアルミナ粒子とシリカ粒子の質量比(アルミナ粒子質量/シリカ粒子質量)が、好ましくは80/20〜10/90、より好ましくは60/40〜15/85、さらに好ましくは40/60〜20/80である、<1>から<17>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<19> アルミナ粒子の平均二次粒子径とシリカ粒子の平均一次粒子径(D50)との比(アルミナ粒子径/シリカ粒子径)が、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、さらに好ましくは5以上であり、及び/又は、好ましくは100以下、より好ましくは50以下、さらに好ましくは10以下、さらにより好ましくは7以下である、<1>から<18>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<20> 研磨液組成物Aに含まれるシリカ粒子の含有量が、好ましくは0.3質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1.5質量%以上、さらにより好ましくは2.5質量%以上であり、及び/又は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、さらにより好ましくは5質量%以下である、<1>から<19>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<21> 研磨液組成物AのpHが、好ましくはpH1.0以上6.0以下、より好ましくはpH1.0以上4.0以下、さらに好ましくはpH1.0以上3.0以下、さらにより好ましくはpH1.0以上2.0以下である、<1>から<20>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<22> 研磨液組成物Bに用いられるシリカ粒子の平均一次粒子径(D50)が、好ましくは15nm以上、より好ましくは30nm以上、さらに好ましくは40nm以上であり、及び/又は、好ましくは120nm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは80nm以下、さらにより好ましくは75nm以下、さらにより好ましくは60nm以下である、<1>から<21>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<23> 研磨液組成物Bに含まれる研磨材全体に占めるシリカ粒子の含有量が、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、さらにより好ましくは100質量%である、<1>から<22>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<24> 研磨液組成物Bが、アルミナ砥粒を含まない、<1>から<23>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<25> 研磨液組成物Cに用いられるシリカ粒子の平均一次粒子径(D50)が、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、さらに好ましくは15nm以上、さらにより好ましくは20nm以上であり、及び/又は、好ましくは120nm以下であり、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下、さらにより好ましくは40nm以下である、<1>から<24>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<26> 研磨液組成物Cに含まれるシリカ粒子の含有量が、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは3質量%以上、さらにより好ましくは4質量%以上であり、及び/又は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、さらにより好ましくは8質量%以下である、<1>から<25>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<27> 工程(4)の洗浄を洗浄剤組成物を用いて行い、洗浄剤組成物のpHが、好ましくは8以上、より好ましくは9以上、さらに好ましくは10以上、さらにより好ましくは11以上であり、及び/又は、13以下である、<1>から<26>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<28> 前記被研磨基板が、Ni−Pメッキされたアルミニウム合金基板である、<1>から<27>のいずれかに記載の磁気ディスク基板の製造方法。
<29> 下記(1)〜(5)の工程を有し、下記工程(1)〜(3)を同一の研磨機で行い、下記工程(5)を前記研磨機とは別の研磨機で行い、工程(1)〜(3)で使用されるシリカ粒子の総質量が、工程(1)〜(3)で使用されるアルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和に対し65.0質量%以上、90.0質量%以下である、磁気ディスク基板の研磨方法。
(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(2)工程(1)で得られた基板をリンス処理する工程、
(3)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(4)工程(3)で得られた基板を洗浄する工程、
(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程。
<2> The total mass of the silica particles is preferably 88% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, with respect to the sum of the total mass of the alumina particles and the silica particles used in the steps (1) to (3). Yes, and / or preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, or preferably 78% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and / or preferably 68% by mass. % Or more, more preferably 70% by mass or more, The method for producing a magnetic disk substrate according to <1>.
<3> The polishing time in step (1) is preferably 25% or more and 75% or less, and / or preferably 25% or more, more preferably, with respect to the total polishing time in steps (1) to (3). Is at least 30%, more preferably at least 42%, even more preferably at least 45%, and / or preferably at most 75%, more preferably at most 60%, even more preferably at most 55%, <1 > Or <2> The method for producing a magnetic disk substrate according to <2>.
<4> The total polishing time in steps (1) to (3) is preferably 3 minutes or more and 6 minutes or less, and / or preferably 3 minutes or more, more preferably 3.5 minutes or more, and still more preferably. The magnetic force according to any one of <1> to <3>, which is 3.8 minutes or more and / or preferably 6 minutes or less, more preferably 5 minutes or less, and even more preferably 4.3 minutes or less. A manufacturing method of a disk substrate.
<5> The polishing time in step (1) is 25 to 75% of the total polishing time in steps (1) to (3), and the total time in steps (1) to (3) is 3 to 6 minutes. A method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <4>.
<6> The polishing amount per unit area (1 cm 2 ) of the substrate to be polished in the step (1) is preferably 0.4 mg or more, more preferably 0.6 mg or more, further preferably 0.8 mg or more, And / or Preferably it is 2.6 mg or less, More preferably, it is 2.1 mg or less, More preferably, it is 1.7 mg or less, The manufacturing method of the magnetic disc board | substrate in any one of <1> to <5>.
<7> The polishing amount per unit area (1 cm 2 ) of the substrate to be polished in the step (3) is preferably 0.0004 mg or more, more preferably 0.004 mg or more, further preferably 0.01 mg or more, And / or preferably 0.85 mg or less, more preferably 0.43 mg or less, further preferably 0.26 mg or less, and even more preferably 0.1 mg or less, according to any one of <1> to <6> Manufacturing method of magnetic disk substrate.
<8> The polishing amount per unit area (1 cm 2 ) of the substrate to be polished in the step (5) is preferably 0.085 mg or more, more preferably 0.1 mg or more, further preferably 0.13 mg or more, and even more. Preferably it is 0.15 mg or more, and / or preferably 0.85 mg or less, more preferably 0.7 mg or less, still more preferably 0.5 mg or less, even more preferably 0.4 mg or less, <1> To <7>. A method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <7>.
<9> The average secondary particle diameter of the alumina particles is preferably 0.10 μm or more, more preferably 0.15 μm or more, still more preferably 0.20 μm or more, even more preferably 0.25 μm or more, and / or Preferably, it is 0.80 μm or less, more preferably 0.75 μm or less, even more preferably 0.70 μm or less, even more preferably 0.60 μm or less, even more preferably 0.50 μm or less, <1> to <8 The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of the above.
<10> The content of alumina particles in the polishing liquid composition A is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.8% by mass or more, still more preferably 1.0% by mass or more, and / or. , Preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, further preferably 4% by weight or less, even more preferably 2.5% by weight or less, even more preferably 1.5% by weight or less, or Preferably it is 10 mass% or more, More preferably, it is 15 mass% or more, More preferably, it is 20 mass% or more, and / or Preferably it is 80 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <9>, wherein:
<11> The alumina particles contain α-alumina, and the alpha conversion rate of α-alumina is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 63% or more, and / or preferably 99% or less. The method of manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <10>, more preferably 90% or less, and still more preferably 80% or less.
<12> The alumina particles contain α-alumina, and the average secondary particle diameter of α-alumina is preferably 0.10 μm or more, more preferably 0.15 μm or more, further preferably 0.20 μm or more, and even more preferably. And / or preferably 0.80 μm or less, more preferably 0.75 μm or less, even more preferably 0.70 μm or less, even more preferably 0.60 μm or less, and even more preferably 0.50 μm. The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <11>, wherein:
<13> The alumina particles contain α-alumina, and the content of α-alumina in the polishing composition A is preferably 0.4% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and still more preferably 0.6. % By mass or more, even more preferably 0.7% by mass or more, and / or preferably 10% by mass or less, more preferably 7.5% by mass or less, still more preferably 4% by mass or less, and even more preferably. The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <13>, which is 2% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less.
<14> The alumina particles contain intermediate alumina, and the average secondary particle diameter of the intermediate alumina is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, further preferably 0.10 μm or more, and even more preferably 0. And / or preferably 0.6 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, even more preferably 0.4 μm or less, even more preferably 0.3 μm or less, even more preferably 0.2 μm or less. The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <13>.
<15> The alumina particles contain intermediate alumina, and the content of intermediate alumina in the polishing composition A is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and still more preferably 0.2%. % By mass or more, even more preferably 0.5% by mass or more, and / or preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, still more preferably 0.8% by mass or less, even more preferably. The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <14>, which is 0.6% by mass or less, and more preferably 0.4% by mass or less.
<16> The alumina particles contain α alumina and intermediate alumina, and the mass ratio of α alumina to intermediate alumina (mass% of α alumina / mass% of intermediate alumina) is preferably 90/10 to 10/90. The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <15>, preferably 85/15 to 40/60, more preferably 80/20 to 70/30.
<17> The average primary particle diameter (D50) of the silica particles is preferably 15 nm or more, more preferably 30 nm or more, further preferably 40 nm or more, and / or preferably 120 nm or less, more preferably 100 nm or less, The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <16>, preferably 80 nm or less, more preferably 75 nm or less, and even more preferably 60 nm or less.
<18> The mass ratio of alumina particles to silica particles (alumina particle mass / silica particle mass) in the polishing liquid composition A is preferably 80/20 to 10/90, more preferably 60/40 to 15/85, and further The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <17>, preferably 40/60 to 20/80.
<19> The ratio of the average secondary particle diameter of alumina particles to the average primary particle diameter (D50) of silica particles (alumina particle diameter / silica particle diameter) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and still more preferably. The magnetic disk according to any one of <1> to <18>, which is 5 or more and / or preferably 100 or less, more preferably 50 or less, still more preferably 10 or less, and even more preferably 7 or less. A method for manufacturing a substrate.
<20> The content of silica particles contained in the polishing composition A is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, further preferably 1.5% by mass or more, and even more preferably. Is 2.5% by weight or more, and / or preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, still more preferably 10% by weight or less, even more preferably 5% by weight or less, <1 > To <19> The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <19>.
<21> The pH of the polishing composition A is preferably from 1.0 to 6.0, more preferably from 1.0 to 4.0, still more preferably from 1.0 to 3.0, and even more preferably. Is a method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <20>, which has a pH of 1.0 to 2.0.
<22> The average primary particle diameter (D50) of the silica particles used in the polishing liquid composition B is preferably 15 nm or more, more preferably 30 nm or more, still more preferably 40 nm or more, and / or preferably 120 nm or less. The method of manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <21>, more preferably 100 nm or less, still more preferably 80 nm or less, still more preferably 75 nm or less, and even more preferably 60 nm or less.
<23> The content of silica particles in the entire abrasive contained in the polishing composition B is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and even more preferably. The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <22>, which is 100% by mass.
<24> The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <23>, wherein the polishing liquid composition B does not contain alumina abrasive grains.
<25> The average primary particle diameter (D50) of the silica particles used in the polishing liquid composition C is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, still more preferably 15 nm or more, still more preferably 20 nm or more, and / Or Preferably, it is 120 nm or less, More preferably, it is 100 nm or less, More preferably, it is 50 nm or less, More preferably, it is 40 nm or less, The manufacturing method of the magnetic disc substrate in any one of <1> to <24> .
<26> The content of silica particles contained in the polishing composition C is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, further preferably 3% by mass or more, and even more preferably 4% by mass. <1> to <25>, and / or preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, further preferably 10% by mass or less, and even more preferably 8% by mass or less. The manufacturing method of the magnetic disc board | substrate in any one.
<27> The cleaning in the step (4) is performed using the cleaning composition, and the pH of the cleaning composition is preferably 8 or more, more preferably 9 or more, still more preferably 10 or more, and even more preferably 11 or more. And / or 13 or less, The method for producing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <26>.
<28> The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to any one of <1> to <27>, wherein the substrate to be polished is an aluminum alloy substrate plated with Ni—P.
<29> The following steps (1) to (5) are included, the following steps (1) to (3) are performed by the same polishing machine, and the following step (5) is performed by a polishing machine different from the polishing machine. The total mass of the silica particles used in the steps (1) to (3) is 65.0% by mass relative to the total mass of the alumina particles and the silica particles used in the steps (1) to (3). The method for polishing a magnetic disk substrate, which is 90.0% by mass or less.
(1) A polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the object to be polished Polishing the surface to be polished by moving the substrate;
(2) A step of rinsing the substrate obtained in step (1),
(3) A polishing liquid composition B containing silica particles and water is supplied to the polishing target surface of the substrate obtained in step (2), and the polishing pad is brought into contact with the polishing target surface, and the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
(4) A step of cleaning the substrate obtained in step (3),
(5) A polishing liquid composition C containing silica particles and water is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and / or the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本開示はこれら実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail by way of examples. However, these examples are illustrative, and the present disclosure is not limited to these examples.
下記のとおりに研磨液組成物A、B及びCを調製し、下記の条件で工程(1)〜(5)を含む被研磨基板の研磨を行った。研磨液組成物の調製方法、使用した添加剤、各パラメータの測定方法、研磨条件(研磨方法)及び評価方法は以下のとおりである。 Polishing liquid composition A, B, and C was prepared as follows, and the to-be-polished substrate containing process (1)-(5) was grind | polished on the following conditions. The preparation method of the polishing liquid composition, the additive used, the measurement method of each parameter, the polishing conditions (polishing method) and the evaluation method are as follows.
1.研磨液組成物A〜Cの調製
[工程(1)で使用する研磨液組成物Aの調製]
下記表1に示すアルミナ砥粒A又はB、下記表2に示すコロイダルシリカ砥粒a、クエン酸、硫酸、過酸化水素、水を用いて研磨液組成物Aを調製した(下記表3)。研磨液組成物Aの砥粒とその含有量は、実施例1、9及び10においてアルミナ砥粒Aを3質量%、コロイダルシリカ砥粒aを1質量%とした。実施例2〜4、6及び比較例4においてアルミナ砥粒Aを2質量%、コロイダルシリカ砥粒aを2質量%とした。実施例5、7及び比較例2においてアルミナ砥粒Aを1質量%、コロイダルシリカ砥粒aを3質量%とした。実施例8においてアルミナ砥粒Bを1質量%、コロイダルシリカ砥粒aを3質量%とした。比較例1及び3ではアルミナ砥粒Aを4質量%とし、コロイダルシリカ砥粒は含有させなかった。また、研磨液組成物Aにおけるその他の各成分の含有量は、クエン酸0.5質量%、硫酸0.5質量%、過酸化水素0.5質量%であり、研磨液組成物AのpHは1.2であった。なお、上記のpHは、25℃における研磨液組成物のpHであり、pHメータ「HM−30G」(東亜電波工業株式会社製)を用い、電極を浸漬した後5分後の数値である(以下同様)。
1. Preparation of polishing liquid compositions A to C
[Preparation of polishing composition A used in step (1)]
A polishing composition A was prepared using alumina abrasive grains A or B shown in Table 1 below, colloidal silica abrasive grains a shown in Table 2 below, citric acid, sulfuric acid, hydrogen peroxide, and water (Table 3 below). The abrasive grains of the polishing composition A and the content thereof were 3 mass% for the alumina abrasive grains A and 1 mass% for the colloidal silica abrasive grains a in Examples 1, 9 and 10. In Examples 2 to 4, 6 and Comparative Example 4, the alumina abrasive grain A was 2 mass%, and the colloidal silica abrasive grain a was 2 mass%. In Examples 5 and 7 and Comparative Example 2, the alumina abrasive grain A was 1% by mass, and the colloidal silica abrasive grain a was 3% by mass. In Example 8, the alumina abrasive grain B was 1 mass%, and the colloidal silica abrasive grain a was 3 mass%. In Comparative Examples 1 and 3, the alumina abrasive grain A was 4% by mass, and no colloidal silica abrasive grain was contained. Further, the content of each other component in the polishing liquid composition A is 0.5% by mass of citric acid, 0.5% by mass of sulfuric acid, and 0.5% by mass of hydrogen peroxide, and the pH of the polishing liquid composition A Was 1.2. In addition, said pH is pH of polishing liquid composition in 25 degreeC, and is a numerical value after 5 minutes, after immersing an electrode using pH meter "HM-30G" (made by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.) ( The same applies below).
[工程(3)で使用する研磨液組成物Bの調製]
下記表2に示すコロイダルシリカ粒子を含むコロイダルシリカ砥粒a、硫酸、過酸化水素、及び水を用い、研磨液組成物Bを調製した(下記表3)。研磨液組成物Bにおける各成分の含有量は、コロイダルシリカ砥粒a4質量%、硫酸0.2質量%、過酸化水素0.1質量%とした。研磨液組成物BのpHは1.6であった。
[Preparation of polishing composition B used in step (3)]
Polishing liquid composition B was prepared using the colloidal silica abrasive grain a containing the colloidal silica particle shown in the following Table 2, sulfuric acid, hydrogen peroxide, and water (the following Table 3). The content of each component in the polishing composition B was 4% by mass of colloidal silica abrasive grains a, 0.2% by mass of sulfuric acid, and 0.1% by mass of hydrogen peroxide. The pH of the polishing composition B was 1.6.
[工程(5)で使用する研磨液組成物Cの調製]
下記表2に示すコロイダルシリカ粒子を含むコロイダルシリカ砥粒b、硫酸、過酸化水素、及び水を用い研磨液組成物Cを調製した。研磨液組成物Cにおける各成分の含有量は、コロイダルシリカ砥粒b6質量%、硫酸0.5質量%、過酸化水素0.3質量%であり、研磨液組成物CのpHは1.3であった。
[Preparation of polishing composition C used in step (5)]
Polishing liquid composition C was prepared using the colloidal silica abrasive grain b containing the colloidal silica particle shown in following Table 2, sulfuric acid, hydrogen peroxide, and water. The content of each component in the polishing liquid composition C is 6% by mass of colloidal silica abrasive grains b, 0.5% by mass of sulfuric acid, and 0.3% by mass of hydrogen peroxide. The pH of the polishing liquid composition C is 1.3. Met.
2.各パラメータの測定方法
[アルミナ粒子の平均二次粒子径の測定]
0.5質量%ポイズ530(花王社製;特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤)水溶液を分散媒として、下記測定装置内に投入し、続いて透過率が75〜95%になるようにサンプルを投入し、その後、5分間超音波を掛けた後、粒径を測定した。
測定機器 :レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置「LA920」(堀場製作所社製)
循環強度 :4
超音波強度:4
2. Measurement method of each parameter [Measurement of average secondary particle diameter of alumina particles]
A 0.5% by mass poise 530 (manufactured by Kao Corporation; special polycarboxylic acid type polymer surfactant) aqueous solution is used as a dispersion medium and placed in the following measuring apparatus, and subsequently the transmittance is 75 to 95%. Samples were added and then subjected to ultrasonic waves for 5 minutes, and then the particle size was measured.
Measuring instrument: Laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device “LA920” (manufactured by Horiba Ltd.)
Circulation strength: 4
Ultrasonic intensity: 4
[アルミナのα化率の測定方法]
アルミナスラリー20gを105℃で5時間乾燥させ、得られた乾燥物を乳鉢で解砕して粉末X線回折用サンプルを得た。各サンプルを粉末X線回折法にて分析し、104面におけるピーク面積を比較した。粉末X線回折法による測定条件は下記のとおりとした。
測定条件;
装置:粉末X線解析装置 「RINT2500VC」((株)リガク社製)
X線発生電圧:40kV
放射線:Cu−Kα1線(λ=0.154050nm)
電流:120mA
Scan Speed:10度/分
測定ステップ:0.02度/分
α化率(%)=αアルミナ特有ピーク面積÷WA−1000のピーク面積×100
また、各ピークの面積は、得られた粉末X線回折スペクトルから、粉末X線回折装置付属の粉末X線回折パターン総合解析ソフトJADE(MDI社)を用いて算出した。上記ソフトによる算出処理は、上記ソフトの取扱説明書(Jade(Ver.5)ソフトウェア、取扱説明書 Manual No.MJ13133E02、(株)リガク社製)に基づいて算出した。なお、WA−1000はα化率99.9%のα−アルミナ(昭和電工社製)である。
[Measurement method of alpha conversion rate of alumina]
20 g of alumina slurry was dried at 105 ° C. for 5 hours, and the resulting dried product was crushed with a mortar to obtain a powder X-ray diffraction sample. Each sample was analyzed by the powder X-ray diffraction method, and the peak areas on the 104th surface were compared. The measurement conditions by the powder X-ray diffraction method were as follows.
Measurement condition;
Apparatus: Powder X-ray analyzer “RINT2500VC” (manufactured by Rigaku Corporation)
X-ray generation voltage: 40 kV
Radiation: Cu-Kα1 line (λ = 0.154050 nm)
Current: 120 mA
Scan Speed: 10 degrees / minute Measurement step: 0.02 degrees / minute pregelatinization rate (%) = alpha area peculiar to alumina / peak area of WA-1000 × 100
The area of each peak was calculated from the obtained powder X-ray diffraction spectrum using the powder X-ray diffraction pattern comprehensive analysis software JADE (MDI) attached to the powder X-ray diffractometer. The calculation process by the software was calculated based on the instruction manual of the software (Jade (Ver. 5) software, instruction manual Manual No. MJ13133E02, manufactured by Rigaku Corporation). WA-1000 is α-alumina (manufactured by Showa Denko KK) having an α conversion rate of 99.9%.
[シリカ粒子の平均一次粒子径及び一次粒子径の標準偏差の測定]
シリカ粒子を日本電子社製透過型電子顕微鏡(TEM)(商品名「JEM-2000FX」、80kV、1〜5万倍)で観察した写真をパソコンにスキャナで画像データとして取込み、解析ソフト「WinROOF(Ver.3.6)」(販売元:三谷商事)を用いて1000〜2000個のシリカ粒子データについて1個1個のシリカ粒子の円相当径を求め、それを直径とし、表計算ソフト「EXCEL」(マイクロソフト社製)にて、体積基準の粒径の標準偏差(標本標準偏差)を得た。また、前記表計算ソフト「EXCEL」にて、粒子直径から粒子体積に換算して得られるシリカ粒子の粒径分布データに基づき、全粒子中における、ある粒径の粒子の割合(体積基準%)を小粒径側からの累積頻度として表し、累積体積頻度(%)を得た。得られたシリカ粒子の粒径及び累積体積頻度データに基づき、粒径に対して累積体積頻度をプロットすることにより、粒径対累積体積頻度グラフが得られる。前記グラフにおいて、小粒径側からの累積体積頻度が50%となる粒径をシリカ粒子の平均一次粒子径(D50)とした。また、小粒径側からの累積体積頻度が10%となる粒径をシリカ粒子の一次粒子径(D10)とし、小粒径側からの累積体積頻度が90%となる粒径をシリカ粒子の一次粒子径(D90)とした。
[Measurement of average primary particle diameter of silica particles and standard deviation of primary particle diameter]
Photos of silica particles observed with a transmission electron microscope (TEM) manufactured by JEOL Ltd. (trade name “JEM-2000FX”, 80 kV, 1 to 50,000 times) are taken as image data with a scanner on a personal computer, and analysis software “WinROOF ( Ver.3.6) ”(distributor: Mitani Corporation) is used to calculate the equivalent circle diameter of each silica particle from 1000 to 2000 silica particle data, and this is used as the diameter to calculate spreadsheet software“ EXCEL ”( The standard deviation of the volume-based particle size (sample standard deviation) was obtained by Microsoft). In addition, based on the particle size distribution data of silica particles obtained by converting the particle diameter to the particle volume with the spreadsheet software “EXCEL”, the ratio of particles having a certain particle size in all particles (volume basis%) Was expressed as the cumulative frequency from the small particle size side, and the cumulative volume frequency (%) was obtained. By plotting the cumulative volume frequency against the particle diameter based on the particle diameter and cumulative volume frequency data of the obtained silica particles, a particle diameter versus cumulative volume frequency graph is obtained. In the graph, the particle diameter at which the cumulative volume frequency from the small particle diameter side becomes 50% was defined as the average primary particle diameter (D50) of the silica particles. Further, the particle diameter at which the cumulative volume frequency from the small particle diameter side is 10% is defined as the primary particle diameter (D10) of the silica particles, and the particle diameter at which the cumulative volume frequency from the small particle diameter side is 90% is The primary particle size (D90) was used.
3.研磨条件
[被研磨基板]
被研磨基板は、Ni−Pメッキされたアルミニウム合金基板を用いた。なお、この被研磨基板は、厚み1.27mm、直径95mm(中心部直径25mmの穴あきドーナツ型)であった。
3. Polishing conditions [Substrate to be polished]
The substrate to be polished was an aluminum alloy substrate plated with Ni-P. The substrate to be polished had a thickness of 1.27 mm and a diameter of 95 mm (a perforated donut shape with a central part diameter of 25 mm).
[被研磨基板の研磨]
工程(1)〜(5)を含む被研磨基板の研磨を行った。各工程の条件を以下に示す。なお、工程(1)〜(3)を同一の研磨機で行い、工程(5)を前記研磨機とは別個の研磨機で行った。
[Polishing the substrate to be polished]
The substrate to be polished including steps (1) to (5) was polished. The conditions for each step are shown below. In addition, process (1)-(3) was performed with the same grinding machine, and process (5) was performed with the grinding machine separate from the said grinding machine.
[工程(1):第1の粗研磨]
研磨機:両面研磨機(9B型両面研磨機、スピードファム社製)
研磨パッド:スエードタイプ(発泡層:ポリウレタンエラストマー)、厚み1.04mm、平均気孔径43μm(FILWEL社製)
定盤回転数:45rpm
研磨荷重:9.8kPa(設定値)
研磨液供給量:100mL/分(0.076mL/(cm2・分))、1〜4分間
研磨量:1.0〜1.2mg/cm2
投入した基板の枚数:10枚(両面研磨)
[Step (1): First rough polishing]
Polishing machine: Double-side polishing machine (9B-type double-side polishing machine, manufactured by Speed Fam Co., Ltd.)
Polishing pad: Suede type (foam layer: polyurethane elastomer), thickness 1.04mm, average pore diameter 43μm (manufactured by FILWEL)
Plate rotation speed: 45rpm
Polishing load: 9.8 kPa (set value)
Polishing liquid supply amount: 100 mL / min (0.076 mL / (cm 2 · min)), 1-4 min polishing amount: 1.0-1.2 mg / cm 2
Number of substrates loaded: 10 (double-side polishing)
[工程(2):中間リンス]
リンス条件:
リンス液:イオン交換水
研磨機及び研磨パッド:工程(1)と同じ
定盤回転数:45rpm
研磨荷重:9.8kPa(設定値)
イオン交換水供給量:2L/分(1.52mL/(cm2・分))で0.33分
[Step (2): Intermediate rinse]
Rinse conditions:
Rinse solution: Ion exchange water Polishing machine and polishing pad: Same as step (1) Surface plate rotation speed: 45 rpm
Polishing load: 9.8 kPa (set value)
Ion exchange water supply rate: 0.33 min at 2 L / min (1.52 mL / (cm 2 · min))
[工程(3):第2の粗研磨]
研磨機及び研磨パッド:工程(1)と同じ
定盤回転数:45rpm
研磨荷重:9.8kPa(設定値)
研磨液供給量:100mL/分(0.076mL/(cm2・分))、0.67〜2.67分間
研磨量:0.02〜0.04mg/cm2
工程(3)は上記の条件で研磨した後、下記の条件によるリンス工程を含む。
リンス条件:
定盤回転数:20rpm
研磨荷重:1.4kPa(設定値)
イオン交換水供給量:2L/分で15秒間
[Step (3): Second rough polishing]
Polishing machine and polishing pad: Same platen rotation speed as in step (1): 45 rpm
Polishing load: 9.8 kPa (set value)
Polishing liquid supply amount: 100 mL / min (0.076 mL / (cm 2 · min)), 0.67 to 2.67 min Polishing amount: 0.02 to 0.04 mg / cm 2
Step (3) includes a rinsing step under the following conditions after polishing under the above conditions.
Rinse conditions:
Plate rotation speed: 20 rpm
Polishing load: 1.4 kPa (set value)
Ion exchange water supply rate: 15 seconds at 2 L / min
[工程(4):洗浄]
工程(3)で得られた基板を、下記条件で洗浄した。
1. 0.1質量%のKOH水溶液からなるpH12のアルカリ性洗浄剤組成物の入った槽内に、工程(3)で得られた基板を5分間浸漬する。
2. 浸漬後の基板を、イオン交換水で20秒間すすぎを行う。
3. すすぎ後の基板を洗浄ブラシがセットされたスクラブ洗浄ユニットに移送し洗浄する。
[Step (4): Washing]
The substrate obtained in the step (3) was washed under the following conditions.
1. The substrate obtained in step (3) is immersed for 5 minutes in a bath containing an alkaline detergent composition having a pH of 12 consisting of a 0.1% by mass aqueous KOH solution.
2. The substrate after immersion is rinsed with ion exchange water for 20 seconds.
3. The rinsed substrate is transferred to a scrub cleaning unit in which a cleaning brush is set and cleaned.
[工程(5):仕上げ研磨]
研磨機:両面研磨機(9B型両面研磨機、スピードファム社製)、工程(1)〜(3)で使用した研磨機とは別個の研磨機
研磨パッド:スエードタイプ(発泡層:ポリウレタンエラストマー)、厚み1.0mm、平均気孔径5μm(FILWEL社製)
定盤回転数:40rpm
研磨荷重:9.8kPa(設定値)
研磨液供給量:100mL/分(0.076mL/(cm2・分))、4分間
研磨量:0.2〜0.3mg/cm2
投入した基板の枚数:10枚(両面研磨)
工程(5)後に、リンス及び洗浄を行った。リンスは、前記工程(3)と同条件で行い、洗浄は前記工程(4)と同条件で行った。
[Step (5): Final polishing]
Polishing machine: Double-side polishing machine (9B type double-side polishing machine, manufactured by Speedfam), polishing machine separate from the polishing machine used in steps (1) to (3): Suede type (foamed layer: polyurethane elastomer) , Thickness 1.0mm, average pore diameter 5μm (FILWEL)
Plate rotation speed: 40 rpm
Polishing load: 9.8 kPa (set value)
Polishing liquid supply amount: 100 mL / min (0.076 mL / (cm 2 · min)), 4 min polishing amount: 0.2 to 0.3 mg / cm 2
Number of substrates loaded: 10 (double-side polishing)
After the step (5), rinsing and washing were performed. The rinsing was performed under the same conditions as in the step (3), and the cleaning was performed under the same conditions as in the step (4).
4.評価方法
[洗浄工程(4)後のアルミナ突き刺さりの評価方法]
[洗浄工程(4)後のアルミナ残留の評価方法]
測定機器:S−4800(日立製)
画像解析ソフト:WinROOF Ver.3.6(三谷商事社製)
評価:洗浄工程(4)で得られた基板から、無作為に1枚を選択し、基板を50000倍、20000倍、5000倍にて観察した。基板を各倍率についてランダムに4枚、1枚当たり12枚のモノクロ写真を撮影し、それぞれを画像解析ソフトにて255段階の2値化処理を実施し、2値の上限(白色側)を255、下限(黒色側)を150とし、そこでカウントされる領域を残留アルミナとし、その存在率を算出した。その全平均値を結果として、下記表3に、比較例3を100とした相対値として示す。なお、リンス条件は、前記工程(3)における条件と同様であり、洗浄条件は、前記工程(4)と同条件で行った。
4). Evaluation method [Evaluation method of alumina stick after cleaning step (4)]
[Method for evaluating residual alumina after cleaning step (4)]
Measuring instrument: S-4800 (manufactured by Hitachi)
Image analysis software: WinROOF Ver. 3.6 (Mitani Corporation)
Evaluation: One substrate was randomly selected from the substrates obtained in the cleaning step (4), and the substrates were observed at 50000 times, 20000 times and 5000 times. Four monochrome photographs were taken at random for each substrate, and twelve monochrome photographs were taken for each magnification. Each image was subjected to 255-level binarization processing with image analysis software, and the upper limit of binary (white side) was set to 255. The lower limit (black side) was 150, the area counted there was residual alumina, and the abundance was calculated. As a result, the total average value is shown in Table 3 below as a relative value with Comparative Example 3 taken as 100. The rinse conditions were the same as those in the step (3), and the cleaning conditions were the same as those in the step (4).
[工程(1)〜(3)で使用したシリカ粒子の比率の算出方法]
「使用されるシリカ粒子の比率」とは、研磨機に供給される研磨液組成物A及びBのシリカ粒子の総質量を、同アルミナ粒子とシリカ粒子の総質量の和で除した値であり、下記の計算式で求めた。
A=(研磨液組成物Aのアルミナ濃度(%))×工程(1)の研磨時間(分))
S=(研磨液組成物Aのシリカ濃度(%))×工程(1)の研磨時間(分))+(研磨液組成物Bのシリカ濃度(%))×工程(1)の研磨時間(分))
使用されるシリカ粒子の比率(%)=(S/(A+S))×100
[Calculation method of ratio of silica particles used in steps (1) to (3)]
The “ratio of silica particles used” is a value obtained by dividing the total mass of the silica particles of the polishing liquid compositions A and B supplied to the polishing machine by the sum of the total mass of the alumina particles and the silica particles. The following formula was used.
A = (alumina concentration (%) of polishing liquid composition A) × polishing time (minutes) in step (1))
S = (silica concentration (%) of polishing liquid composition A) × polishing time (minute) of step (1)) + (silica concentration (%) of polishing liquid composition B) × polishing time of step (1) ( Min))
Ratio of silica particles used (%) = (S / (A + S)) × 100
表3に示すとおり、研磨液組成物Aにコロイダルシリカを含有する実施例1〜3及び実施例5は、コロイダルシリカを含有しない比較例3に比べて、総研磨時間を低減しながら、工程(4)後(粗研磨終了後)のアルミナ残留量及び工程(5)後(仕上げ研磨終了後)の突起欠陥量を低減させた。また、実施例4及び実施例6〜8と比較例3との比較から、研磨液組成物Aにコロイダルシリカを含有することで、比較例3と同程度の時間で、工程(4)後(粗研磨終了後)のアルミナ残留量及び工程(5)後(仕上げ研磨終了後)の突起欠陥量を低減させることができた。さらに、実施例9及び実施例10と比較例3との比較から、研磨液組成物Aにコロイダルシリカを含有することで、研磨工程で使用するコロイダルシリカの総量を低減し、総研磨時間を低減させた。 As shown in Table 3, Examples 1 to 3 and Example 5 containing colloidal silica in the polishing liquid composition A were reduced in the total polishing time as compared with Comparative Example 3 containing no colloidal silica. 4) The amount of residual alumina after (after completion of rough polishing) and the amount of protrusion defects after step (5) (after completion of finish polishing) were reduced. Moreover, from the comparison between Example 4 and Examples 6 to 8 and Comparative Example 3, by including colloidal silica in the polishing liquid composition A, after step (4) in the same time as Comparative Example 3 ( It was possible to reduce the amount of residual alumina after completion of rough polishing and the amount of protrusion defects after step (5) (after completion of finish polishing). Furthermore, from the comparison between Example 9 and Example 10 and Comparative Example 3, by containing colloidal silica in the polishing liquid composition A, the total amount of colloidal silica used in the polishing step is reduced, and the total polishing time is reduced. I let you.
また、実生産においては、仕上げ研磨後、突起欠陥が多い場合には、磁気ディスク用基板として用いることができないため、再研磨又は廃棄されることから、本開示の仕上げ研磨後の突起欠陥数を低減する効果は基板収率の向上を期待することができる。 Also, in actual production, if there are many protrusion defects after final polishing, it cannot be used as a magnetic disk substrate and is therefore re-polished or discarded. The reduction effect can be expected to improve the substrate yield.
Claims (6)
(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(2)工程(1)で得られた基板をリンス処理する工程、
(3)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(4)工程(3)で得られた基板を洗浄する工程、
(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程。 The following steps (1) to (5) are included, the following steps (1) to (3) are performed with the same polishing machine, and the following step (5) is performed with a polishing machine different from the polishing machine, The total mass of the silica particles used in (1) to (3) is 65.0% by mass or more, 90% with respect to the sum of the total mass of the alumina particles and silica particles used in steps (1) to (3). A method for manufacturing a magnetic disk substrate, which is 0.0 mass% or less.
(1) A polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the object to be polished Polishing the surface to be polished by moving the substrate;
(2) A step of rinsing the substrate obtained in step (1),
(3) A polishing liquid composition B containing silica particles and water is supplied to the polishing target surface of the substrate obtained in step (2), and the polishing pad is brought into contact with the polishing target surface, and the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
(4) A step of cleaning the substrate obtained in step (3),
(5) A polishing liquid composition C containing silica particles and water is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and / or the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
(1)アルミナ粒子、シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Aを被研磨基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(2)工程(1)で得られた基板をリンス処理する工程、
(3)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Bを工程(2)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程、
(4)工程(3)で得られた基板を洗浄する工程、
(5)シリカ粒子及び水を含有する研磨液組成物Cを工程(4)で得られた基板の研磨対象面に供給し、前記研磨対象面に研磨パッドを接触させ、前記研磨パッド及び/又は前記被研磨基板を動かして前記研磨対象面を研磨する工程。 The following steps (1) to (5) are included, the following steps (1) to (3) are performed with the same polishing machine, and the following step (5) is performed with a polishing machine different from the polishing machine, The total mass of the silica particles used in (1) to (3) is 65.0% by mass or more, 90% with respect to the sum of the total mass of the alumina particles and silica particles used in steps (1) to (3). A polishing method for a magnetic disk substrate, which is 0.0 mass% or less.
(1) A polishing liquid composition A containing alumina particles, silica particles, and water is supplied to a surface to be polished of a substrate to be polished, a polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and the polishing pad and / or the object to be polished Polishing the surface to be polished by moving the substrate;
(2) A step of rinsing the substrate obtained in step (1),
(3) A polishing liquid composition B containing silica particles and water is supplied to the polishing target surface of the substrate obtained in step (2), and the polishing pad is brought into contact with the polishing target surface, and the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
(4) A step of cleaning the substrate obtained in step (3),
(5) A polishing liquid composition C containing silica particles and water is supplied to the surface to be polished of the substrate obtained in step (4), the polishing pad is brought into contact with the surface to be polished, and / or the polishing pad and / or Moving the substrate to be polished to polish the surface to be polished;
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