硬盘基板用研磨.pdf

J P 2 0 1 1 - 1 2 1 1 5 1 A 2 0 1 1 . 6 . 2 3( 5 7 ) 【要約】 （修正有）【課題】生産性を損なうことなく、研磨後基板の長波長うねりを低減できるハードディスク基板用研磨液組成物及び、該研磨液組成物を用いたハードディスク基板の製造方法の提供解決手段】α化率が８０～１００％のαアルミナ、α化率が４０～７０％のαアルミナ、中間アルミナ、酸、酸化剤、及び水を混合して得られるハードディスク基板用研磨液組成物選択図】なし( 2 )J P 2 0 1 1 - 1 2 1 1 5 1 A 2 0 1 1 . 6 . 2 31 02 03 04 05 0【特許請求の範囲】【請求項１】α化率が８０～１００％のαアルミナ、α化率が４０～７０％のαアルミナ、中間アルミナ、酸、酸化剤、及び水を混合して得られるハードディスク基板用研磨液組成物請求項２】α化率が８０～１００％のαアルミナ（Ｈ－αアルミナ）とα化率が４０～７０％のαアルミナ（Ｌ－αアルミナ）の含有量比（Ｈ－αアルミナ／Ｌ－αアルミナ）が、２０／８０～８０／２０である、請求項１記載のハードディスク基板用研磨液組成物。

請求項３】α化率が８０～１００％のαアルミナの平均粒径に対するα化率が４０～７０％のαアルミナの平均粒径が、α化率が８０～１００％のαアルミナの平均粒径を１００として、１５～１００である、請求項１又は２に記載のハードディスク基板用研磨液組成物請求項４】αアルミナと中間アルミナの含有量比（αアルミナ／中間アルミナ）が、９９／１～３０／７０である、請求項１から３のいずれかに記載のハードディスク基板用研磨液組成物請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の研磨液組成物を用いてハードディスク基板を研磨する工程を有するハードディスク基板の製造方法請求項６】ハードディスク基板が、アルミニウム合金にＮｉ－Ｐメッキした基板又はガラス基板である、請求項５記載のハードディスク基板の製造方法発明の詳細な説明】【技術分野】【０００１】本発明は、ハードディスク基板用研磨液組成物、及びこれを用いたハードディスク基板の製造方法に関する背景技術】【０００２】近年のメモリーハードディスクドライブには、高容量・小径化のため、記録密度の向上が求められている記録密度向上をするための一つの手段は、磁気ヘッドの浮上量を低下させて、単位記録面積を小さくすることである。

ハードディスク基板などの磁気ディスク用基板の製造工程においても、磁気ヘッドの低浮上化や磁気特性を改善するため、研磨後の基板の表面粗さ及びうねりの低減など、研磨後の基板の表面品質の向上が求められている最近では、前記表面品質の向上と生産性の向上との双方を達成するため、２段階以上の研磨工程を有する多段研磨工程が採用されるようになっているまた、前記多段研磨工程の最後の工程である仕上げ研磨工程では、研磨後の基板の表面品質に重点を置いたコロイダルシリカを使用した仕上げ用研磨液が使用されることが多くなっている該仕上げ研磨工程により、基板表面の粗さや、波長の短いうねり（短波長うねり、微少うねり）を低減することが可能であるが、波長の長い長波長うねりについては除去能力が低いそのため、仕上げ研磨工程より前の研磨工程において、波長の長い長波長うねり低減と、生産性の観点から、研磨速度の速い比較的粒径の大きな砥粒、例えば酸化アルミニウム（アルミナ）などが使用されている０００３】基板のうねりを低減可能な研磨液組成物として、高い研磨速度を持ち、被研磨基板のうねり低減可能な研磨液組成物としてαアルミナ、中間アルミナ、酸化剤及び水を含有する研磨液組成物（特許文献１）が提案されている。

しかしながら、近年の更なる高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上化に対し、更なる基板の長波長うねりの低減と高い生産性が実現可能な研磨液組成物が求められている０００４】一方、アルミナを砥粒として使用した場合、研磨の際に基板へ砥粒が突き刺さりやすく( 3 )J P 2 0 1 1 - 1 2 1 1 5 1 A 2 0 1 1 . 6 . 2 31 02 03 04 05 0、基板へ突き刺さった砥粒が仕上げ研磨工程でも除去されずに残留した場合には、テキスチャースクラッチとして製品の欠陥を引き起こすまた、砥粒の突き刺さりの程度が強いと仕上げ研磨工程で除去されても磁気特性の低下（シグナルノイズ比：ＳＮＲの低下）を引き起こす研磨後の基板への砥粒の突き刺さりを低減する研磨液として、α化率の低いαアルミナを含有する研磨液組成物が提案されているが（特許文献２）、さらなる長波長うねりの低減が望まれている先行技術文献】【特許文献】【０００５】【特許文献１】特開２００５－２３２６６号公報【特許文献２】特開２００９－１６３８０８号公報【発明の概要】【発明が解決しようとする課題】【０００６】本発明は、砥粒としてアルミナを含み、生産性を損なうことなく、研磨後基板の長波長うねりを低減できるハードディスク基板用研磨液組成物、及び、該研磨液組成物を用いたハードディスク基板の製造方法を提供する。

課題を解決するための手段】【０００７】本発明は、α化率が８０～１００％のαアルミナ、α化率が４０～７０％のαアルミナ、中間アルミナ、酸、酸化剤、及び水を混合して得られるハードディスク基板用研磨液組成物に関するまた、本発明は、その他の態様として、本発明の研磨液組成物を用いてハードディスク基板を研磨する工程を有するハードディスク基板の製造方法に関する発明の効果】【０００８】本発明のハードディスク基板用研磨液組成物によれば、生産性を損なうことなく、研磨後の基板の長波長うねりが低減された高記録密度に適したハードディスク基板を製造できるという効果が奏される発明を実施するための形態】【０００９】本発明は、特定の異なるα化率の少なくとも２種類のαアルミナと中間アルミナとを砥粒として用いた研磨液組成物をハードディスク基板用研磨液組成物として使用した場合、研磨速度を損なうことなく被研磨基板を研磨でき、かつ、研磨後の基板の長波長うねりを顕著に低減できるという知見に基づく００１０】即ち、本発明は、一つの態様として、α化率が８０～１００％のαアルミナ、α化率が４０～７０％のαアルミナ、中間アルミナ、酸、酸化剤、及び水を混合して得られるハードディスク基板用研磨液組成物（以下、本発明の研磨液組成物ともいう）に関する。

本発明の研磨液組成物によれば、生産性を損なうことなく、研磨後の基板の長波長うねりが低減された高記録密度に適したハードディスク基板を製造できる００１１】なお、本明細書において、基板の「長波長うねり」とは、磁気ヘッドの浮上高さへの影響が大きい、波長５００μｍ～５ｍｍの波長の長いうねりのことを言う該長波長うねりは、例えば、Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗシリーズ（Ｚｙｇｏ社）、Ｍｉｃｒｏ ＸＡＭ（ＰＨＡＳＥ ＳＨＩＦＴ社）等の非接触表面形状測定機で測定することができる００１２】本発明の研磨液組成物を用いた研磨が、研磨速度を損なうことなく研磨後の基板の長波長うねりを低減できるメカニズムについては、下記のように推定できるすなわち、研磨時、研磨液中の研磨砥粒は、垂直方向の研磨荷重と横方向の研磨機定盤の摺動により、研磨パッド－基板間で濃縮され、濃縮された砥粒の濃縮構造体により基板が研磨されると考( 4 )J P 2 0 1 1 - 1 2 1 1 5 1 A 2 0 1 1 . 6 . 2 31 02 03 04 05 0えられる基板の長波長うねりを効率的に低減するには、この砥粒の濃縮構造体の固定化と研磨力が重要であると考えられる。

すなわち、砥粒の濃縮構造体が柔軟である場合、研磨時、同構造体が基板のうねりに追従しながら研磨が進行するためにうねりが効率的に低減できないのに対し、構造体が固定化されると基板のうねりに対する追従性が低下し効果的にうねりを低減でき、更に同構造体が高い研磨力を有することで研磨速度を損なうことなくうねりを低減できると考えられる本発明において、砥粒として、α化率が高い（すなわち硬度が高い）αアルミナである「Ｈ－αアルミナ」と、α化率が低い（すなわち硬度が低い）αアルミナである「Ｌ－αアルミナ」とが混合されたものを使用すると、研磨時の砥粒の濃縮構造体が固定化され、しかも両者のアルミナが研磨力を有するため、基板の長波長うねり低減と高い研磨速度が達成されると推定されるまた、Ｈ－αアルミナ及びＬ－αアルミナに加えてさらに中間アルミナを併用することにより、該濃縮構造体における砥粒の充填性が向上し、研磨後の基板の長波長うねりがよりいっそう顕著に低減すると推定されるただし、本発明はこのメカニズムに限定されない００１３】［αアルミナ］本明細書において「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の有無は、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、本願では特に指示しない限りαアルミナに特有ピークというときは１０４面のピークを意味する００１４】［α化率］本明細書において「α化率」とは、アルミナ粒子のα結晶化の割合を表し、より具体的には、ＷＡ－１０００（α結晶化率９９．９％のαアルミナ、昭和電工（株）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測定サンプルの同ピークの相対面積の数値をいう００１５】本発明の研磨液組成物は、α化率が高いαアルミナである「Ｈ－αアルミナ」と、α化率が低いαアルミナである「Ｌ－αアルミナ」とを含有するなお、本明細書において単に「αアルミナ」というときは、Ｈ－αアルミナ、Ｌ－αアルミナ、及びその他のαアルミナを含むものとする００１６】Ｈ－αアルミナのα化率は、研磨速度向上、長波長うねり低減の観点から、８０～１００％であって、８２～９７％が好ましく、８５～９５％がより好ましい。

一方、Ｌ－αアルミナのα化率は、研磨速度向上、長波長うねり低減の観点から、３０～７０％であって、４０～７０％が好ましく、５０～７０％がより好ましく、５０～６５％がさらに好ましいＨ－αアルミナ及びＬ－αアルミナはともに、α化率がそれぞれの範囲内のものを複数種混合して使用しても良い００１７】［α化率の調整」αアルミナは、一般的なαアルミナの製造方法により、ベーマイト、ギブサイト、バイヤライト、ダイアスポア等の水酸化アルミニウムを連続式のロータリーキルンやトンネル炉、あるいはバッチ式の焼成炉、電気炉で焼成し、得られた粉体を水に分散し、ビーズミル等の粉砕機で粉砕することにより得られるαアルミナのα化率は、焼成温度、焼成時間で制御することができ、例えば、Ｈ－αアルミナは焼成温度１１００～１３００℃で、Ｌ－αアルミナは焼成温度１０００～１１００℃で得ることができる焼成温度、焼成時間は得られるαアルミナのα化率に対し、適宜設定し得るものであり、本記載に制限されない００１８】( 5 )J P 2 0 1 1 - 1 2 1 1 5 1 A 2 0 1 1 . 6 . 2 31 02 03 04 05 0［平均粒径］本発明の研磨液組成物におけるＨ－αアルミナ及びＬ－αアルミナの平均粒径は、長波長うねり低減の観点から、０．８μｍ以下が好ましく、０．７μｍ以下がより好ましく、０．６５μｍ以下がさらに好ましい。

また、研磨速度向上の観点から、０．１μｍ以上が好ましく、０．１５μｍ以上がより好ましいよってαアルミナ。