專利名稱：研磨液組合物的制作方法
專利說(shuō)明研磨液組合物 本發(fā)明涉及研磨液組合物，使用該研磨液組合物的用于減少基板表面缺陷的方法和使用上述研磨液組合物的基板的制造方法。在近年的存儲(chǔ)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，為了謀求高容量·小直徑化而提高記錄密度，要求降低磁頭的浮上量，而且強(qiáng)調(diào)要減小單位記錄面積。與之相應(yīng)，對(duì)磁盤(pán)用基板的制造工序中對(duì)研磨后要求的表面品質(zhì)逐年嚴(yán)格，對(duì)應(yīng)于磁頭的低浮上，要求提高表面平滑性和降低表面缺陷。
對(duì)于這種要求，提出了針對(duì)表面粗糙度Ra、Rmax、刮痕、坑、凸起等表面平滑性進(jìn)行改進(jìn)的研磨液組合物(參照專利文獻(xiàn)1，2)?？墒?，這種表面平滑性提高的結(jié)果，新發(fā)現(xiàn)一些以往未檢測(cè)出的坑和凸起等的表面缺陷，因此，減少這類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生成為目前的問(wèn)題。特開(kāi)平JP 11-167715號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1)[專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)平JP 11-246849號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1)(美國(guó)專利US6149696)[發(fā)明內(nèi)容]本發(fā)明的目的是提供一種可作為存儲(chǔ)硬盤(pán)的基板研磨、特別是作為精加工研磨用的，可以減少坑或凸起等表面缺陷的研磨液組合物，使用該研磨液組合物的用于減少基板表面缺陷的方法以及使用上述研磨液組合物的基板的制造方法。即本發(fā)明的要點(diǎn)是(1)研磨液組合物，它是一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物，其中，在1kg研磨液組合物中的銅(Cu)的含量在1mg以下；(2)用于減少基板表面缺陷的方法，其中，在向基板或研磨臺(tái)供給一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，在向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下；以及(3)基板的制造方法，該方法包括下述研磨工序，即，在向基板或研磨臺(tái)供給一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，在向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下。通過(guò)將本發(fā)明的研磨液組合物用于精密部件用基板的研磨、具體地講用于存儲(chǔ)硬盤(pán)的基板研磨，特別是精加工研磨可以實(shí)現(xiàn)所謂獲得一種坑或凸起已減少了的基板的效果。本發(fā)明的研磨液組合物的特征在于，它是一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物，其中，在1kg研磨液組合物中的銅(Cu)的含量在1mg以下。如此，通過(guò)在例如存儲(chǔ)硬盤(pán)的基板研磨、特別是精加工研磨中，使用以前完全沒(méi)有考慮過(guò)的將研磨液組合物中的銅的含量調(diào)節(jié)到特定量以下的本發(fā)明的研磨液組合物，發(fā)現(xiàn)了所述可以減少坑或凸起等表面缺陷的優(yōu)異效果。
本發(fā)明中，Cu的含量可以通過(guò)用氫氟酸、硝酸等處理研磨液組合物來(lái)除去二氧化硅等中干擾Cu定量分析的元素，待Cu溶解后，用4重極型電感耦合等離子體質(zhì)量分析裝置(ICP質(zhì)量分析裝置)進(jìn)行定量分析而得到。作為ICP質(zhì)量分析裝置，可列舉セイコ一インスツルメンツ公司制造，“SPQ-8000(高靈敏度使用)”(商品名)。
從減少基板表面缺陷的角度考慮，Cu的含量在研磨液組合物中為1mg/kg以下，優(yōu)選為0.5mg/kg以下，更優(yōu)選為0.1mg/kg以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.07mg/kg以下，特別優(yōu)選為0.05mg/kg以下，更特別優(yōu)選為0.03mg/kg以下，最優(yōu)選為0.02mg/kg以下。
為了將Cu的含量降低到特定量以下，必須降低用于配制研磨液組合物的各種原料中的Cu含量。必須選擇控制在低濃度下的上述原料，另外，作為研磨液組合物，優(yōu)選采取在其制造中除去各種原料中的Cu，以及在制造后的精制中防止來(lái)自制造設(shè)備的污染的對(duì)策等。例如，膠態(tài)二氧化硅作為磨料使用時(shí)，成為其原料的二氧化硅碎玻璃等的制造中，原礦的選擇、充分精制也是必要的，而且直至制造裝置、設(shè)備采用防止Cu污染的各種對(duì)策都是必要的。
另外，在本發(fā)明中，從可以充分減少坑或凸起等的表面缺陷的角度考慮，優(yōu)選除Cu之外的離子化傾向比Ni小的金屬元素的含量要少。所謂除Cu之外的離子化傾向比Ni小的金屬元素是指Sn、Pb、Ag、Pt、Au等。其中特別優(yōu)選Sn、Pb的含量要少。
這些除Cu之外的離子化傾向比Ni小的金屬元素中的各種金屬的含量，在研磨液組合物中優(yōu)選為1mg/kg以下，更優(yōu)選為0.5mg/kg以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1mg/kg以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為0.07mg/kg以下，特別優(yōu)選為0.05mg/kg以下，更特別優(yōu)選為0.03mg/kg以下，最優(yōu)選為0.02mg/kg以下。其中最優(yōu)選上述除Cu之外的離子化傾向比Ni小的金屬元素和Cu的總含量在1mg/kg以下。
本發(fā)明中，上述Cu以及除Cu之外的離子化傾向比Ni小的金屬元素(以下，簡(jiǎn)單地統(tǒng)稱為“金屬元素”)包含以金屬、無(wú)機(jī)金屬鹽、有機(jī)金屬化合物、離子等的所有形態(tài)存在的物質(zhì)。
這些金屬元素，是從組成研磨液組合物的下述磨料或酸、氧化劑等添加劑、水的各種成分中帶入的，也可以從制造研磨液組合物的裝置中帶入。因此，本發(fā)明的研磨液組合物中，優(yōu)選使用這些金屬元素的含量少的成分，而且制造研磨液組合物的裝置，優(yōu)選不使用含有這些金屬元素的部件，以使得研磨液組合物中的金屬元素的含量不超過(guò)上述范圍。例如，對(duì)來(lái)自用于研磨液的配制、保管、或輸送的容器中的金屬元素，特別是銅的帶入必須特別注意，優(yōu)選使用樹(shù)脂容器、或聚丙烯、聚乙烯等的樹(shù)脂涂覆或內(nèi)襯的金屬制容器。對(duì)于供給研磨液組合物的管道也是同樣的要求。
對(duì)于本發(fā)明中使用的磨料，可以使用一般用于研磨的磨料。作為該磨料，可以列舉的是金屬、金屬或半金屬的碳化物、氮化物、氧化物、硼化物；金剛石等。金屬或半金屬元素為源自周期表(長(zhǎng)周期型)的2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、6A、7A或8族的那些元素。作為磨料的具體例，可以列舉的是氧化鋁、碳化硅、金剛石、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋯、二氧化硅等，從提高研磨速度的角度考慮優(yōu)選使用這些物質(zhì)中的1種以上。其中，氧化鋁、二氧化硅、氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦等適合半導(dǎo)體晶片或半導(dǎo)體元件、磁記錄介質(zhì)用基板等精密部件用基板的研磨。對(duì)于氧化鋁，已知的有α、θ、γ等各種結(jié)晶種類(lèi)，可以根據(jù)用途適當(dāng)選擇、使用。其中，二氧化硅，特別是膠態(tài)二氧化硅，適合需要更高平滑性的高記錄密度存儲(chǔ)磁盤(pán)用基板的最終精加工研磨用途或半導(dǎo)體器件基板的研磨用途。
磨料的原始顆粒的平均粒徑在200nm以下，從提高研磨速度的角度來(lái)看，優(yōu)選10-200nm，更優(yōu)選20-150nm，特別優(yōu)選50-100nm。而且，在原始顆粒凝聚形成二次顆粒時(shí)，同樣從提高研磨速度的角度以及從降低被研磨物表面粗糙度的角度來(lái)看，這種二次顆粒的平均粒徑優(yōu)選為50-3000nm，更優(yōu)選為100-1500nm，特別優(yōu)選為200-1200nm。磨料的原始顆粒的平均粒徑，可以用掃描型電子顯微鏡或透過(guò)型電子顯微鏡觀察(適合的是3000-500000倍)進(jìn)行圖像分析，通過(guò)測(cè)定2軸平均直徑而求出。另外，二次顆粒的平均粒徑，可以用激光衍射法測(cè)定體積平均粒徑。
另外，本發(fā)明中，從降低表面粗糙度(Ra、Rmax)、彎曲(Wa)，減少刮痕等的表面缺陷，提高表面質(zhì)量的角度來(lái)看，更優(yōu)選使用二氧化硅顆粒作為磨料。作為二氧化硅，可以列舉的是膠態(tài)二氧化硅顆粒、硅鎂石二氧化硅顆粒，表面修飾的二氧化硅顆粒等，其中，優(yōu)選膠態(tài)二氧化硅顆粒。而且，膠態(tài)二氧化硅顆粒，例如可以通過(guò)從硅酸水溶液中生成的制法獲得。
從提高研磨速度角度來(lái)看，二氧化硅顆粒的原始顆粒的平均直徑，優(yōu)選為1nm以上，更優(yōu)選10nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選20nm以上，從降低表面粗糙度(Ra、Rmax)、彎曲(Wa)的角度來(lái)看，優(yōu)選為200nm以下，更優(yōu)選150nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選120nm以下，特別優(yōu)選100nm以下。該原始顆粒的平均粒徑，優(yōu)選1-200nm，更優(yōu)選1-150nm，進(jìn)一步優(yōu)選10-120nm，特別優(yōu)選20-100nm。而且，該二氧化硅顆粒的粒徑可以用透過(guò)型電子顯微鏡觀察(適合的是3000-500000倍)進(jìn)行圖像分析，通過(guò)測(cè)定2軸平均直徑而求出。
而且，從達(dá)到經(jīng)濟(jì)的研磨速度的角度以及達(dá)到優(yōu)異的表面平滑性、無(wú)表面缺陷的良好表面質(zhì)量的角度來(lái)看，二氧化硅顆粒優(yōu)選顯示為從小粒徑一側(cè)累計(jì)粒徑分布(個(gè)數(shù)基準(zhǔn))成為50％的粒徑(D50)優(yōu)選為10-200nm，更優(yōu)選為20-150nm，最優(yōu)選30-120nm的粒徑分布。
本發(fā)明中，通過(guò)使用含有上述所示粒徑分布的二氧化硅顆粒的研磨液組合物，發(fā)現(xiàn)所謂研磨后的基板表面粗糙度小，而且不產(chǎn)生凸起或研磨傷痕等表面缺陷，可以以經(jīng)濟(jì)的速度研磨被研磨基板的效果。
從提高研磨速度的角度來(lái)看，研磨液組合物中磨料的含量?jī)?yōu)選為0.5重量％以上、更優(yōu)選為1重量％以上、進(jìn)-步優(yōu)選為3重量％以上、特別優(yōu)選為5重量％以上，另外，從提高表面質(zhì)量的角度以及經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，優(yōu)選為20重量％以下、更優(yōu)選為15重量％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為13重量％以下，特別優(yōu)選為10重量％以下。
即，該含量?jī)?yōu)選為0.5-20重量％、更優(yōu)選為1-15重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為3-13重量％、特別優(yōu)選為5-10重量％。
作為本發(fā)明中所使用的酸，優(yōu)選pK1在7以下的化合物，從降低細(xì)小刮痕的角度來(lái)看，希望的是顯示pK1為3以下、更優(yōu)選為2.5以下、進(jìn)一步優(yōu)選為2以下、特別優(yōu)選為1.5以下、最優(yōu)選pK1無(wú)法表示程度的強(qiáng)酸性的化合物。作為酸的實(shí)例可以列舉的是硝酸、硫酸、亞硫酸、過(guò)硫酸、鹽酸、高氯酸、磷酸、膦酸、次膦酸、焦磷酸、乙二酸、氨基磺酸、天冬氨酸、2-氨基乙基膦酸、谷氨酸、吡啶甲酸等。其中，從降低細(xì)小刮痕的角度來(lái)看，優(yōu)選硝酸、硫酸、鹽酸以及高氯酸。這些酸可以單獨(dú)使用或混合2種以上使用。這里，所謂pK1，作為有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)化合物的酸離解常數(shù)(25℃)的倒數(shù)的對(duì)數(shù)值，通常用pKa表示，其中，酸的第一離解常數(shù)的倒數(shù)的對(duì)數(shù)值就是pK1。各種化合物的pK1例如在修訂第4版化學(xué)手冊(cè)(基礎(chǔ)篇)II，316-325頁(yè)(日本化學(xué)會(huì)編)等中記載。而且，本發(fā)明中，從兼有減少細(xì)小刮痕和提高研磨速度的觀點(diǎn)來(lái)看，特別優(yōu)選使用pK1為2以下的酸。
而且，本發(fā)明中，可以使用上述酸的鹽來(lái)代替酸。作為與鹽相應(yīng)的離子，可以列舉的是離子化傾向比Ni大的金屬元素，可以列舉的有銨離子等，其中優(yōu)選鈉離子、鎳離子、鉀離子、鐵離子、銨離子等。
酸及其鹽在研磨液組合物中的含量，從充分發(fā)揮研磨速度的觀點(diǎn)以及提高表面質(zhì)量的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選為0.0001-5重量％、更優(yōu)選為0.0003-3重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.001-2重量％、特別優(yōu)選為0.0025-1重量％。
而且，本發(fā)明的研磨液組合物，在必要時(shí)可以配合其他成分。作為其他成分，從提高研磨速度的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選配合進(jìn)氧化劑。另外，作為該其他成分，可以列舉的是增粘劑、分散劑、防銹劑、堿性物質(zhì)、表面活性劑等。
作為本發(fā)明中使用的氧化劑，可以列舉的是過(guò)氧化物、高錳酸或其鹽、鉻酸或其鹽、硝酸或其鹽、過(guò)酸或其鹽、氧化酸或及其鹽、金屬鹽類(lèi)、硫酸類(lèi)等。
作為上述過(guò)氧化物，可以列舉的是過(guò)氧化氫、過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鋇等，作為高錳酸或其鹽，可以列舉的是高錳酸鉀等；作為鉻酸或其鹽，可以列舉的是鉻酸的金屬鹽、二鉻酸的金屬鹽等；作為硝酸或其鹽，可以列舉的是硝酸鐵(III)、硝酸銨等；作為過(guò)酸或其鹽，可以列舉的是過(guò)二硫酸、過(guò)二硫酸銨、過(guò)二硫酸金屬鹽、過(guò)磷酸、過(guò)硫酸、過(guò)硼酸鈉、過(guò)甲酸、過(guò)乙酸、過(guò)苯甲酸、過(guò)鈦酸等；作為氧化酸或其鹽，可以列舉的是次氯酸、次溴酸、次碘酸、氫氯酸、氫溴酸、氫碘酸、次氯酸鈉、次氯酸鈣等；作為金屬鹽，可以列舉的是氯化鐵(III)、硫酸鐵(III)、檸檬酸鐵(III)、硫酸銨鐵(III)等。作為優(yōu)選的氧化劑，可以列舉的是過(guò)氧化氫、硝酸鐵(III)、過(guò)乙酸、過(guò)二硫酸銨、硫酸鐵(III)以及硫酸銨鐵(III)等。特別是，從表面上不附著金屬離子通常使用便宜的角度來(lái)看，優(yōu)選過(guò)氧化氫。這些氧化物，可以單獨(dú)使用也可以混合2種以上使用。
從提高研磨速度的角度來(lái)看，研磨液組合物中的氧化劑的含量?jī)?yōu)選為0.002重量％以上、更優(yōu)選為0.005重量％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為0.007重量％以上、特別優(yōu)選為0.01重量％以上，從降低表面粗糙度、彎曲，減少坑、刮痕等表面缺陷來(lái)提高表面質(zhì)量的角度和經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，優(yōu)選為20重量％以下、更優(yōu)選為15重量％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為10重量％以下、特別優(yōu)選為5重量％以下。該含量?jī)?yōu)選為0.002-20重量％、更優(yōu)選為0.005-15重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.007-10重量％、特別優(yōu)選為0.01-5重量％。
本發(fā)明的研磨液組合物中的水，是作為介質(zhì)使用的，其在研磨液組合物中的含量，從高效率研磨被研磨物的角度來(lái)看，優(yōu)選為55重量％以上、更優(yōu)選為67重量％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為75重量％以上、特別優(yōu)選為84重量％以上，而且優(yōu)選為99.4999重量％以下、更優(yōu)選為98.9947重量％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為96.992重量％以下、特別優(yōu)選為94.9875重量％以下。該含量?jī)?yōu)選為55-99.4999重量％、更優(yōu)選為67-98.9947重量％、進(jìn)一步優(yōu)選為75-96.992重量％、特別優(yōu)選為84-94.9875重量％。
而且，上述研磨液組合物中的各成分的濃度，可以是該組合物制造時(shí)的濃度以及使用時(shí)的濃度的任一種。通常制造研磨液組合物的濃縮液，使用時(shí)將其稀釋后使用的情況多些。
本發(fā)明的研磨液組合物，可以通過(guò)公知方法將磨料、酸和/或其鹽、水、必要時(shí)氧化劑等的其他成分等混合來(lái)配制。
本發(fā)明的研磨液組合物的pH值，優(yōu)選根據(jù)被加工物的種類(lèi)和要求的性能適當(dāng)?shù)貨Q定。不能根據(jù)被研磨物的材料一概地限定，但是從提高研磨速度的角度來(lái)看，一般金屬材料中的pH優(yōu)選為酸性，優(yōu)選不到7.0、更優(yōu)選6.0以下、進(jìn)一步優(yōu)選5.0以下、特別優(yōu)選在4.0以下。另外，從對(duì)人體的影響和機(jī)械的腐蝕性的角度來(lái)看，pH優(yōu)選在1.0以上、更優(yōu)選在1.2以上、進(jìn)一步優(yōu)選在1.4以上、特別優(yōu)選在1.6以上。特別是以電鍍鎳—磷(Ni-P)的鋁合金金屬板等的金屬作為主對(duì)象的精密部件基板中，從提高研磨速度的角度來(lái)看，優(yōu)選pH為酸性，從提高研磨速度的角度來(lái)看優(yōu)選pH在4.5以下、更優(yōu)選4.0以下、進(jìn)一步優(yōu)選3.5以下、特別優(yōu)選在3.0以下。因而，可以結(jié)合應(yīng)予重視的目的來(lái)設(shè)定pH，特別是以電鍍鎳—磷(Ni-P)的鋁合金金屬板等作為主對(duì)象的金屬精密部件基板中，綜合上述觀點(diǎn)，優(yōu)選pH為1.0-4.5，更優(yōu)選1.2-4.0、進(jìn)一步優(yōu)選1.4-3.5、特別優(yōu)選1.6-3.0。pH值可以通過(guò)將硝酸、硫酸等無(wú)機(jī)酸或乙二酸等有機(jī)酸、銨鹽、氨水、氫氧化鉀、氫氧化鈉、胺等堿性物質(zhì)，按照所需量混合來(lái)調(diào)整。
具有上述組成的本發(fā)明的研磨液組合物，可以使用公知的研磨方法來(lái)減少基板的表面缺陷并發(fā)揮高的研磨速度。此時(shí)，可以使用本發(fā)明的研磨液組合物本身，或通過(guò)把組成本發(fā)明的研磨液組合物的各種成分混合來(lái)配制成研磨液組合物使用。
以本發(fā)明的研磨液組合物作為對(duì)象的被研磨物的材料，可以列舉的是例如二氧化硅、鋁、鎳、鎢、銅、鉭、鈦等金屬或半金屬及其合金、以及玻璃、玻璃狀碳、非晶碳等的玻璃狀物質(zhì)、氧化鋁、二氧化硅、氮化硅、氮化鉭、碳化鈦等陶瓷材料、聚酰亞胺樹(shù)脂等的樹(shù)脂等。其中，優(yōu)選鋁、鎳、鎢、銅等的金屬以及主成分為上述金屬的合金為被研磨物，或者半導(dǎo)體元件等的半導(dǎo)體基板這樣包含上述金屬的被研磨物，特別優(yōu)選電鍍Ni-P的鋁合金基板。
對(duì)被研磨物的形狀沒(méi)有特別的限制，例如具有盤(pán)狀、片狀、板狀、菱形等平面部分的形狀，或具有透鏡等曲面部分的形狀是使用本發(fā)明的研磨液組合物的研磨對(duì)象。其中，盤(pán)狀的被研磨物的研磨特別優(yōu)良。
本發(fā)明的研磨液組合物，適合用于精密部件基板的研磨。例如，適合磁盤(pán)、光盤(pán)、光磁盤(pán)等磁記錄介質(zhì)的基板、光掩模板、光學(xué)透鏡、光學(xué)鏡、光學(xué)棱鏡、半導(dǎo)體基板等的精密部件基板的研磨。半導(dǎo)體基板的研磨，可以在硅晶片(裸晶片)的拋光工藝、填充元件分離膜的形成工序、層間絕緣膜的平坦化工序、填充金屬配線的形成工序、填充電容器形成工序等中進(jìn)行。本發(fā)明研磨液組合物，特別適合磁盤(pán)用基板，其中基板表面含有Ni元素的磁盤(pán)基板的研磨。作為這樣的磁盤(pán)基板，可以列舉的是電鍍Ni-P等的磁盤(pán)基板等。而且，本發(fā)明的研磨液組合物，適合于上述磁盤(pán)用基板的精加工研磨。
作為使用本發(fā)明的研磨液組合物的研磨方法，可以列舉的是例如通過(guò)稀釋研磨液組合物，然后用粘貼無(wú)紡布狀的有機(jī)高分子類(lèi)研磨布等的研磨盤(pán)夾緊基板，將上述稀釋的研磨液用泵等吸取并通過(guò)管道供給到上述研磨面上，通過(guò)加上一定壓力使研磨盤(pán)或基板運(yùn)動(dòng)研磨的方法等。此時(shí)，用于稀釋研磨液的容器或儲(chǔ)罐、管道、泵等與研磨液接觸的部件，為了避免金屬元素、特別是銅混入，優(yōu)選使用特氟隆(登記商標(biāo)聚四氟乙烯)等樹(shù)脂包覆的金屬，或聚硅氧烷樹(shù)脂等的樹(shù)脂制的部件。因而，上述方法為，在向基板或研磨臺(tái)供給含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下的方法，通過(guò)使用這種方法，可以有效地抑制坑或凸起等的表面缺陷的產(chǎn)生，并且可以提高研磨速度。即上述研磨方法為減少基板表面缺陷的方法。
本發(fā)明的基板的制造方法，含有使用上述研磨液組合物的研磨工序。這種研磨工序可以使用上述研磨方法，具體可列舉的是在向基板或研磨臺(tái)供給含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅的含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下的研磨工序。本發(fā)明中，該研磨工序，優(yōu)選在多個(gè)研磨工序中的第2工序以后進(jìn)行，特別優(yōu)選在最后的研磨工序中進(jìn)行。其中，從基板的腐蝕量少、不容易產(chǎn)生表面缺陷的觀點(diǎn)來(lái)看，在本發(fā)明的基板的制造方法中，優(yōu)選在研磨工序中的表面研磨精加工工序中使用上述研磨液組合物。
制造的基板，除了可以減少坑、凸起等的表面缺陷外，還具有優(yōu)異的表面平滑性。
如上所述，使用本發(fā)明的制造方法，在向基板或研磨臺(tái)供給該研磨液組合物時(shí)，通過(guò)控制1kg該研磨液組合物中的銅含量為1mg以下，可以高生產(chǎn)效率地制造坑、凸起等的表面缺陷少的高質(zhì)量的基板。
本發(fā)明的研磨液組合物，在拋光工序中特別有效，除此之外的研磨工序，例如在浸漬工序等中，同樣可以適用。
(被研磨物)作為被研磨物，將電鍍Ni-P的基板預(yù)先用含有氧化鋁磨料的研磨液進(jìn)行粗研磨，使用那些基板表面粗糙度為1nm，厚度0.8mm的Ф95mm的鋁合金基板(以下稱作電鍍Ni-P的被研磨基板)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
實(shí)施例1-8以及比較例1-4如表1所示，將膠態(tài)二氧化硅A[平均粒徑(D50)30nm，SiO2濃度40重量％，銅含量30μg/kg]或膠態(tài)二氧化硅B[平均粒徑(D50)50nm，SiO2濃度30重量％，銅含量100μg/kg]、硫酸或硫酸鹽、35％過(guò)氧化氫水溶液、60％1-羥亞乙基-1，1-二膦酸和離子交換水，向10L容積的聚乙烯反應(yīng)器中添加、混合，得到銅含量不同的pH2的研磨液組合物。而且，研磨液組合物中的各種成分的含量，如表1所示，其中過(guò)氧化氫水溶液0.3重量％、1-羥亞乙基-1，1-二膦酸0.5重量％、余量為水。
另外，研磨液組合物以及在向被研磨基板供給之前采用的研磨液組合物中的銅含量，是通過(guò)用氫氟酸、硝酸等處理研磨液組合物來(lái)除去二氧化硅等中干擾Cu定量分析的元素，待Cu溶解后，用4重極型電感耦合等離子體質(zhì)量分析裝置(ICP質(zhì)量分析裝置セイコ一インスツルメンツ公司制造，商品名SPQ-8000(高靈敏度使用))進(jìn)行定量分析而得到。
向塑料袋(低密度聚乙烯制，裝夾，25×15cm)中、加入所得的研磨液組合物500g和表面電鍍Ni-P的被研磨基板1片，抽出空氣，加熱至35℃同時(shí)靜置，1天后以及5天后取出基板，測(cè)定基板的重量變化，同時(shí)觀察表面狀態(tài)并按下述標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)。結(jié)果如表1所示。而且，使用強(qiáng)光(高強(qiáng)度鹵素?zé)?、對(duì)基板表面進(jìn)行目測(cè)來(lái)觀察基板。
◎保持光澤○光澤減少一點(diǎn)△光澤少，有一點(diǎn)變白×變白本發(fā)明中，合格品為◎、○、△。
1)膠態(tài)二氧化硅的含量為研磨液組合物中的重量％2)硫酸鎳硫酸鎳6水合鹽3)硫酸銅硫酸銅6水合鹽4)配制完成后聚乙烯袋中的研磨液組合物中的銅含量。實(shí)施例1和實(shí)施例3中向被研磨基板供給之前的研磨液組合物中的銅含量，與聚乙烯袋內(nèi)的研磨液組合物中的相同。
實(shí)施例9、10以及比較例5，6使用實(shí)施例1、2及比較例1、2中使用的研磨液組合物，按以下兩面加工機(jī)的設(shè)定條件將電鍍Ni-P的被研磨基板拋光后，通過(guò)以下洗凈機(jī)洗凈、研磨，獲得作為磁記錄介質(zhì)用基板使用的電鍍Ni-P的鋁合金基板的研磨物。
下述表示了研磨條件<研磨條件的設(shè)定條件>
兩面加工機(jī)スピ一ドファ一ム(公司)制9B型兩面加工機(jī)加工壓力8kPa研磨臺(tái)Bellatrix N0058(鐘紡(公司)制)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)數(shù)30r/min研磨液組合物供給量30ml/min研磨時(shí)間5分放入基板的片數(shù)10片另外，研磨液組合物，從聚乙烯儲(chǔ)罐通過(guò)的聚硅氧烷管道，用管道泵向被研磨基板供給。
<洗凈機(jī)>
使用日立電子エンヅニアリンゲ(公司)制“スクラブ-SS-5250-05”(商品名)，洗凈時(shí)間10秒，擦洗2次洗凈后，在60℃離子交換水中進(jìn)行離心干燥。
使用微分干涉式顯微鏡(對(duì)物透鏡50倍，檢測(cè)倍率28倍，實(shí)質(zhì)倍率1400倍)，對(duì)洗凈后的基板觀察其表面的最小凸起或復(fù)雜的坑，根據(jù)以下的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。表2中表示了結(jié)果。
基板表面的坑、微小凸起的評(píng)價(jià)法取研磨后任意的5片，觀察全部里外面計(jì)10面的XY方向，將這些個(gè)數(shù)作為每1面的XY觀察個(gè)數(shù)，將其平均，按下述標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)。
◎坑、凸起在0.3個(gè)以下○坑、凸起超過(guò)0.3個(gè)，1個(gè)以下Δ坑、凸起超過(guò)1個(gè)，10個(gè)以下×坑、凸起超過(guò)10個(gè)本發(fā)明中，合格品為◎、○。
通過(guò)表1的結(jié)果可知，實(shí)施例1-8所得的研磨液組合物與銅含量多的比較例1-4所得的研磨液組合物相比，基板重量的減少(腐蝕量)小，因此基板上保持光澤，基板上幾乎沒(méi)有缺陷產(chǎn)生。
另外，通過(guò)表2的結(jié)果可知，使用銅含量少的研磨液組合物的實(shí)施例9、10，與使用銅含量多的研磨液組合物的比較例5、6相比，坑以及細(xì)小凸起的表面缺陷明顯少。本發(fā)明的研磨液組合物，可以適合用于精密部件基板，例如磁盤(pán)、光盤(pán)、光磁盤(pán)等磁記錄介質(zhì)的基板、光掩模基板、光學(xué)透鏡、光學(xué)鏡、光學(xué)棱鏡、半導(dǎo)體基板等的精密部件基板的研磨。
權(quán)利要求
1.研磨液組合物，它是一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物，其中，在1kg研磨液組合物中的銅(Cu)的含量在1mg以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨液組合物，其中的磨料為膠態(tài)二氧化硅。
3.權(quán)利要求1或2所述的研磨液組合物，用于基板表面上含有Ni元素的磁盤(pán)基板的研磨。
4.用于減少基板表面缺陷的方法，其中，在向基板或研磨臺(tái)供給一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，在向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下。
5.基板的制造方法，該方法含有下述研磨工序，即，在向基板或研磨臺(tái)供給一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，在向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板的制造方法，其中的研磨工序?yàn)楸砻嫜心サ木庸すば颉?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了作為存儲(chǔ)硬盤(pán)的基板研磨、特別是精加工研磨用的，可以減少坑或凸起等表面缺陷的研磨液組合物，使用該研磨液組合物來(lái)減少基板表面缺陷的方法以及使用上述研磨液組合物的基板的制造方法。一種研磨液組合物，它含有磨料、酸和/或其鹽和水，其中，在1kg研磨液組合物中的銅(Cu)含量在1mg以下。一種用于減少基板表面缺陷的方法，其中，各基板或研磨臺(tái)供給一種含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，使向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下。以及，一種具有研磨工序的基板的制造方法，其中，在向基板或研磨臺(tái)供給含有磨料、酸和/或其鹽、水的研磨液組合物來(lái)研磨基板時(shí)，使向基板或研磨臺(tái)供給的該研磨液組合物中的銅含量，在1kg該研磨液組合物中為1mg以下。
文檔編號(hào)C09G1/02GK1502667SQ200310120369
公開(kāi)日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月30日
發(fā)明者萩原敏也, 藤井滋夫, 原敏也, 夫 申請(qǐng)人:花王株式會(huì)社