專利名稱：研磨液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍍覆有M-P的鋁合金基板用的研磨液組合物，使用了該研磨液組合 物的研磨方法以及磁盤基板的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，磁盤驅(qū)動器向著小型化和大容量化發(fā)展，要求高記錄密度化。為了實現(xiàn)高 記錄密度化，需要縮小單位記錄面積，提高變?nèi)醯拇判盘柕臋z測靈敏度，為此，用于進(jìn)一步 降低磁頭的浮起高度的技術(shù)開發(fā)正在進(jìn)展。為了應(yīng)對磁頭的低浮起化和確保記錄面積，對 于磁盤基板在平滑性和平坦性的提高(表面粗糙度、波紋、端面下垂的減少)和缺陷減少 (劃痕、突起、凹坑等的減少)方面的要求變得嚴(yán)格。針對上述要求，作為能夠減少劃痕的研 磨液組合物，提出了含有苯并三唑(BTA)這樣的唑類的研磨液組合物(參照例如日本特開 2007-92064 號公報)。另一方面，在與磁盤基板的研磨的要求特性不同的半導(dǎo)體設(shè)備的CMP加工工藝方 面，公開了用于研磨除去銅膜、鉭化合物的阻擋層、以及S^2的絕緣層的研磨用組合物。具 體地，公開了一種研磨液組合物，其能夠改善碟形缺陷(dishing)和腐蝕缺陷(erosion)， 該研磨液組合物含有膠體二氧化硅、草酸、亞乙基二胺、苯并三唑(日本特開2001-089747 號公報以及日本特開2004-311484號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明中，作為一個形態(tài)，涉及一種鍍覆有Ni-P的鋁合金基板用的研磨液組合 物，其含有研磨材、酸、氧化劑、雜環(huán)芳香族化合物、脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物、以 及水，其中，所述雜環(huán)芳香族化合物的雜環(huán)內(nèi)含有2個以上的氮原子，所述脂肪族胺化合物 或脂環(huán)式胺化合物的分子內(nèi)含有2 4個氮原子，所述研磨液組合物的pH為3. 0以下。另外，本發(fā)明中，作為另一個形態(tài)，涉及一種磁盤基板的制造方法，其具有以下工 序使用本發(fā)明的研磨液組合物來研磨鍍覆有M-P的鋁合金基板。另外，本發(fā)明中，作為又一個形態(tài)，涉及一種研磨方法，其是包含以下步驟的被研 磨基板的研磨方法一邊使研磨液組合物接觸研磨墊，一邊對鍍覆有M-P的鋁合金基板 即被研磨基板進(jìn)行研磨，其中，所述研磨液組合物含有研磨材、酸、氧化劑、雜環(huán)芳香族化合 物、脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物、以及水，所述雜環(huán)芳香族化合物的雜環(huán)內(nèi)含有2個 以上的氮原子，所述脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的分子內(nèi)含有2 4個氮原子，所述 研磨液組合物的pH為3. 0以下。
具體實施例方式為了實現(xiàn)磁盤驅(qū)動器的更大容量化，僅僅靠以往的研磨液組合物來減少劃痕是不 夠的，除了研磨后的基板表面的劃痕以外，還需要更進(jìn)一步地減少研磨后的基板表面的納 米突起缺陷。
另外，伴隨著大容量化，磁盤的記錄方式從水平磁記錄方式向垂直磁記錄方式轉(zhuǎn) 變。在垂直磁記錄方式的磁盤的制造工序中，由于不需要在水平磁記錄方式中為了使磁化 方向一致所必需的織構(gòu)化工序，在研磨后的基板表面直接形成磁性層，所以對基板表面品 質(zhì)的要求特性變得更加嚴(yán)格。以往的研磨液組合物不能充分滿足垂直磁記錄方式的基板表 面所要求的減少納米突起缺陷和劃痕的要求。因此，本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的減少的磁 盤基板用研磨液組合物、使用了該研磨液組合物的研磨方法以及磁盤基板的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的研磨液組合物，可以起到如下效果能夠制造在研磨后的鍍覆有 M-P的鋁合金基板表面，不僅劃痕而且納米突起缺陷也得以減少的磁盤基板、特別是垂直 磁記錄方式的磁盤基板。[納米突起缺陷]本發(fā)明中的“納米突起缺陷，，是指在磁盤基板的制造工序中的研磨后的基板表面 的缺陷中，能夠光學(xué)檢測出的低于IOnm左右的大小的凸缺陷。為了實現(xiàn)磁盤的高密度化和 大容量化，磁頭與磁盤之間的間隔需要低于lOnm，所以納米突起的殘存有可能導(dǎo)致磁頭的 消耗以及磁盤驅(qū)動器的記錄密度的下降或不穩(wěn)定。在研磨后的基板表面，如果納米突起缺 陷減少，則能夠降低磁頭的浮起量，可以提高磁盤基板的記錄密度。[劃痕]本發(fā)明中的“劃痕”是指深度為Inm以上、寬度為IOOnm以上、長度為IOOOnm以上 的基板表面的微細(xì)的傷痕，用光學(xué)式缺陷檢測裝置KLATencor公司制的Candela 6100系列 或日立高技術(shù)公司制的NS1500系列能夠檢測，可以作為劃痕數(shù)來定量評價。進(jìn)而，檢測出 的劃痕可以用原子力顯微鏡(AFM)、掃描型電子顯微鏡(SEM)、透射型電子顯微鏡(TEM)來 解析大小和形狀。[鍍覆有Ni-P的鋁合金基板]本說明書中的“鍍覆有M-P的鋁合金基板”是指將磁盤基板用鋁合金板材的表面 研削后，經(jīng)過非電解Ni-P鍍覆處理而得到的基板。可以通過將鍍覆有Ni-P的鋁合金基板 的表面進(jìn)行研磨，再通過濺射等在該基板表面形成磁性膜來制造磁盤基板。本發(fā)明是基于以下認(rèn)識而完成的作為研磨鍍覆有Ni-P的鋁合金基板的表面的 研磨液組合物，當(dāng)使用含有雜環(huán)內(nèi)含有2個以上的氮原子的雜環(huán)芳香族化合物與分子內(nèi)含 有2 4個氮原子的脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的組合、并且pH為3. O以下的研磨 液組合物時，在研磨后的基板表面，不僅能減少劃痕，而且還能減少納米突起缺陷，能夠制 造可滿足記錄容量的大容量化的要求的磁盤基板。以往，作為在研磨液組合物中添加BTA這樣的唑類的效果，已知可減少劃痕，但 我們發(fā)現(xiàn)，通過該唑類與該脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的組合，可促進(jìn)劃痕減少效 果，進(jìn)而還可顯著減少納米突起缺陷。此外，在日本特開2001-089747號公報和日本特開 2004-311484號公報中公開了含有BTA和亞乙基二胺的研磨液組合物，但這些研磨液組合 物是用于具有銅膜、鉭化合物的阻擋層、SiO2的絕緣層的半導(dǎo)體設(shè)備的CMP加工工藝的研磨 液組合物，并不是用于研磨鍍覆有Ni-P的鋁合金基板的表面的研磨液組合物。另外，在日 本特開2001-089747號公報和日本特開2004-311484號公報中，記載了研磨液組合物顯示 出對碟形缺陷或腐蝕缺陷的抑制效果，但并沒有言及對納米突起缺陷的減少效果。
S卩，在本發(fā)明的一個形態(tài)中，涉及一種研磨液組合物(以下也稱作“本發(fā)明的研磨 液組合物”)，其是鍍覆有Ni-P的鋁合金基板用的研磨液組合物，該研磨液組合物含有研磨 材、酸、氧化劑、雜環(huán)芳香族化合物、脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物、以及水，所述雜環(huán) 芳香族化合物的雜環(huán)內(nèi)含有2個以上的氮原子，所述脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的 分子內(nèi)含有2 4個氮原子，所述研磨液組合物的pH為3. 0以下。根據(jù)本發(fā)明的研磨液組合物，可以起到如下效果能夠制造在研磨后的鍍覆有 M-P的鋁合金基板表面，不僅劃痕而且納米突起缺陷也得以減少的磁盤基板、特別是垂直 磁記錄方式的磁盤基板。本發(fā)明的研磨液組合物不僅能減少劃痕而且能減少納米突起缺陷的詳細(xì)機理還 不清楚，但可以考慮如下。在Ni-P鍍層上局部地存在Ni微晶的部分，BTA等雜環(huán)芳香族化合物吸附于該Ni 微晶部分而形成保護(hù)膜，從而有助于劃痕的減少。另一方面，二胺、三胺、四胺等脂肪族胺化 合物或脂環(huán)式胺化合物在Ni-P鍍層的Ni微晶部分上幾乎不吸附，而是吸附于非晶結(jié)構(gòu)的 Ni-P鍍層上而形成保護(hù)層。因此推測，通過使用將BTA等雜環(huán)芳香族化合物與二胺等脂肪族胺化合物或脂環(huán) 式胺化合物組合、并且將PH設(shè)定為3. 0以下的本發(fā)明的研磨液組合物，可以在鍍覆有Ni-P 的鋁合金基板整體上形成保護(hù)層，進(jìn)一步減少研磨后的基板表面的劃痕，同時還減少納米 突起缺陷。不過，本發(fā)明不限定于該機理。[雜環(huán)芳香族化合物]本發(fā)明的研磨液組合物含有雜環(huán)芳香族化合物。從減少研磨后的基板表面的劃痕 和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液組合物中含有的雜環(huán)芳香族化合物是雜環(huán)內(nèi) 含有2個以上的氮原子的雜環(huán)芳香族化合物，優(yōu)選雜環(huán)內(nèi)含有3個以上的氮原子，更優(yōu)選為 3 9個，進(jìn)一步優(yōu)選為3 5個，更進(jìn)一步優(yōu)選為3個或4個。從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液 組合物中含有的雜環(huán)芳香族化合物優(yōu)選是被質(zhì)子化后的雜環(huán)芳香族化合物的PKa較小即 親電性強的雜環(huán)芳香族化合物，具體地，PKa優(yōu)選為-3 4，更優(yōu)選為-3 3，進(jìn)一步優(yōu)選 為-3 2. 5。作為雜環(huán)內(nèi)含有2個以上的氮原子的雜環(huán)芳香族化合物，優(yōu)選嘧啶、吡嗪、噠 嗪、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，2，5-三嗪，1，3，5-三嗪、1，2，4-噁二唑、1，2，5-噁二唑、 1，3，4-噁二唑、1，2，5-噻二唑、1，3，4-噻二唑、3-氨基吡唑、4-氨基吡唑、3，5-二甲基吡 唑、吡唑、2-氨基咪唑、4-氨基咪唑、5-氨基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、咪唑、苯并咪 唑、1，2，3-三唑、4-氨基-1，2，3-三唑、5-氨基-1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2， 4-三唑、5-氨基-1，2，4-三唑、3-巰基-1，2，4-三唑、IH-四唑、5-氨基四唑、IH-苯并三 唑、IH-甲苯基三唑、2-氨基苯并三唑、3-氨基苯并三唑、或它們的烷基取代物或胺取代物， 更優(yōu)選IH-四唑、IH-苯并三唑、IH-甲苯基三唑，進(jìn)一步優(yōu)選IH-四唑、IH-苯并三唑，更進(jìn) 一步優(yōu)選IH-苯并三唑。作為上述烷基取代物的烷基，可以列舉出例如碳原子數(shù)為1 4 的低級烷基，更具體地可以列舉出甲基、乙基。此外，作為上述胺取代物，可以列舉出1_[N， N-雙(羥基亞乙基)氨基甲基]苯并三唑、1_[N，N-雙(羥基亞乙基)氨基甲基]甲苯基 三唑。另外，被質(zhì)子化后的雜環(huán)芳香族化合物的PKa記載于例如“芳香族雜環(huán)化合物的化 學(xué)，，(坂本尚夫著、講談社寸^ ^yr λ >7 )等中。
從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液 組合物中的雜環(huán)芳香族化合物的含量是，相對于研磨液組合物整體的重量優(yōu)選為0. 01 10重量％，更優(yōu)選為0. 01 5重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 02 5重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 05 5重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 08 2重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 08 1重量％，更 進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1 1重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1 0. 5重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1 0.2重量％。此外，研磨液組合物中的雜環(huán)芳香族化合物可以是一種，也可以是二種以上。另外，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，研磨液組合 物中的研磨材與雜環(huán)芳香族化合物的濃度比[研磨材的濃度(重量％)/雜環(huán)芳香族化合 物的濃度(重量％ )]優(yōu)選為0. 1 2000，更優(yōu)選為1 1000，進(jìn)一步優(yōu)選為2 100，更進(jìn) 一步優(yōu)選為5 100，更進(jìn)一步優(yōu)選為10 80，更進(jìn)一步優(yōu)選為20 70。[脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物]本發(fā)明的研磨液組合物含有脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物。從減少研磨后 的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液組合物中含有的脂肪族胺 化合物或脂環(huán)式胺化合物的分子內(nèi)的氮原子數(shù)為2個以上。另外，從維持研磨速度的觀點 出發(fā)，該脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的分子內(nèi)的氮原子數(shù)為4個以下，優(yōu)選為3個以 下，更優(yōu)選為2個以下。因此，從維持研磨速度以及減少劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)， 該脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的分子內(nèi)的氮原子數(shù)為2 4個，優(yōu)選為2 3個，更 優(yōu)選為2個。從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液組 合物中使用的脂肪族胺化合物優(yōu)選選自亞乙基二胺、N, N, N’，N’ -四甲基亞乙基二胺、1， 2-二氨基丙烷、1，3-二氨基丙烷、1，4_ 二氨基丁烷、六亞甲基二胺、3-( 二乙基氨基)丙基 胺、3_( 二丁基氨基)丙基胺、3-(甲基氨基)丙基胺、3-( 二甲基氨基)丙基胺、N-氨基乙 基乙醇胺、N-氨基乙基異丙醇胺、N-氨基乙基-N-甲基乙醇胺、二亞乙基三胺以及三亞乙 基四胺，進(jìn)而從減少胺臭和提高在水中的溶解性的觀點出發(fā)，更優(yōu)選選自N-氨基乙基乙醇 胺、N-氨基乙基異丙醇胺、N-氨基乙基-N-甲基乙醇胺，進(jìn)一步優(yōu)選N-氨基乙基乙醇胺。從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液組 合物中使用的脂環(huán)式胺化合物優(yōu)選選自哌嗪、2-甲基哌嗪、2，5_二甲基哌嗪、1-氨基-4-甲 基哌嗪、N-甲基哌嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪以及羥乙基哌嗪，更優(yōu)選哌嗪、2-甲基哌嗪、2， 5-二甲基哌嗪、N-甲基哌嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪以及羥乙基哌嗪，進(jìn)一步優(yōu)選選自哌 嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪以及羥乙基哌嗪，更進(jìn)一步優(yōu)選選自N-(2-氨基乙基)哌嗪以及 羥乙基哌嗪。因此，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷、以及減少胺臭和提高在 水中的溶解性的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液組合物中使用的脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化 合物更進(jìn)一步優(yōu)選選自N-氨基乙基乙醇胺、N-氨基乙基異丙醇胺、N-氨基乙基-N-甲基 乙醇胺、哌嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪以及羥乙基哌嗪，更進(jìn)一步優(yōu)選選自N-氨基乙基乙醇 胺、N-(2-氨基乙基)哌嗪以及羥乙基哌嗪，更進(jìn)一步優(yōu)選N-氨基乙基乙醇胺。從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液組 合物中的脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的含量是，相對于研磨液組合物整體的重量優(yōu) 選為0. 001 10重量％，更優(yōu)選為0. 01 5重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 01 0. 5重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 02 0. 2重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 03 0. 1重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 03 0. 06重量％。此外，研磨液組合物中的脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物可以是一 種，也可以是二種以上。另外，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，研磨液組合 物中的研磨材與脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的濃度比[研磨材的濃度(重量％ )/ 脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的濃度(重量％ )]優(yōu)選為0. 5 20000，更優(yōu)選為1 1000，進(jìn)一步優(yōu)選為5 500，更進(jìn)一步優(yōu)選為10 250，更進(jìn)一步優(yōu)選為25 200，更進(jìn)一 步優(yōu)選為40 180，更進(jìn)一步優(yōu)選為75 150。另外，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，研磨液組合 物中的雜環(huán)芳香族化合物與脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的濃度比[雜環(huán)芳香族化 合物的濃度(重量％ )/脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的濃度(重量％ )]優(yōu)選為
0.01 2000，更優(yōu)選為0. 1 200，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1 50，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5 25，更 進(jìn)一步優(yōu)選為1 25，更進(jìn)一步優(yōu)選為1 7，更進(jìn)一步優(yōu)選為1. 5 5。[研磨材]本發(fā)明的研磨液組合物含有研磨材。作為本發(fā)明中使用的研磨材，可以使用一般 用于研磨的研磨材，可以列舉出金屬、金屬或半金屬的碳化物、氮化物、氧化物或硼化物、金 剛石等。金屬或半金屬元素是來自周期表(長周期型)的IIA、IIB、IIIB、IIIA、IVB、IVA、 VB、VIB、VIIB或VIII族的元素。作為研磨材的具體例子，可以列舉出氧化鋁、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，從提高研磨速度的觀點出發(fā)，優(yōu) 選使用它們中的一種以上。從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)， 作為研磨材，優(yōu)選氧化鋁或膠體二氧化硅，更優(yōu)選膠體二氧化硅。有關(guān)膠體二氧化硅的優(yōu)選 的實施形態(tài)，在后面描述。從提高研磨速度的觀點出發(fā)，研磨液組合物中的研磨材的含量優(yōu)選為0. 5重量％ 以上，更優(yōu)選為1重量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為3重量％以上，更進(jìn)一步優(yōu)選為4重量％以上。 此外，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，上述含量優(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，更進(jìn)一步優(yōu)選為10重 量％以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為7重量％以下。即，研磨材的含量優(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％，更進(jìn)一步優(yōu)選為4 10重量％，更進(jìn)一 步優(yōu)選為4 7重量％。[酸]本發(fā)明的研磨液組合物含有酸。本說明書中，酸的使用包括酸和/或其鹽的使用。 作為本發(fā)明的研磨液組合物中使用的酸，從提高研磨速度的觀點出發(fā)，優(yōu)選該酸的PKl為2 以下的化合物，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，優(yōu)選PKl為
1.5以下，更優(yōu)選PKl為1以下，進(jìn)一步優(yōu)選為顯示出無法用PKl表示的這種程度的強酸性 的化合物。優(yōu)選的酸可以列舉出硝酸、硫酸、亞硫酸、過二硫酸、鹽酸、高氯酸、磷酸、膦酸、次 膦酸、焦磷酸、三聚磷酸、氨基磺酸等無機酸、2-氨基乙基膦酸、1-羥基乙叉-1，1- 二膦酸、 氨基三(亞甲基膦酸)、亞乙基二胺四(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、乙 烷-1，1- 二膦酸、乙烷-1，1，2-三膦酸、乙烷-1-羥基-1，1- 二膦酸、乙烷-1-羥基-1，1， 2-三膦酸、乙烷-1，2- 二羧基-1，2- 二膦酸、甲烷羥基膦酸、2-膦?；⊥?1，2- 二羧酸、1-膦?；⊥開2，3，4-三羧酸、α -甲基膦?；晁岬扔袡C膦酸、谷氨酸、皮考啉酸、天冬 氨酸等氨基羧酸、檸檬酸、酒石酸、草酸、硝基乙酸、馬來酸、草酰乙酸等羧酸等。其中，從減 少劃痕的觀點出發(fā)，優(yōu)選無機酸、羧酸、有機膦酸，從氧化劑的穩(wěn)定性提高和廢液處理性提 高的觀點出發(fā)，更優(yōu)選無機酸、有機膦酸。此外，無機酸中，更優(yōu)選硝酸、硫酸、鹽酸、高氯酸， 進(jìn)一步優(yōu)選硫酸。有機膦酸中，更優(yōu)選ι-羥基乙叉-ι，ι-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、 亞乙基二胺四(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)以及它們的鹽，進(jìn)一步優(yōu)選 1-羥基乙叉-ι，ι-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)。這些酸及其鹽可以單獨使用，也可以二 種以上混合使用，但從提高研磨速度、減少納米突起以及提高基板的洗滌性的觀點出發(fā)，優(yōu) 選二種以上混合使用，從減少納米突起、減少劃痕、提高氧化劑的穩(wěn)定性以及提高廢液處理 性的觀點出發(fā)，更優(yōu)選混合使用硫酸和1-羥基乙叉-1，1-二膦酸。這里，PKl是指有機化 合物或無機化合物的第一酸離解常數(shù)(25°C)的倒數(shù)的對數(shù)值。各化合物的PKl例如記載 于改訂第4版化學(xué)便覽(基礎(chǔ)篇)II、p316-325(日本化學(xué)會編)等中。作為使用上述酸的鹽時的平衡離子，沒有特別限定，具體地可以列舉出金屬、銨、 烷基銨等的離子。作為上述金屬的具體例子，可以列舉出屬于周期表(長周期型)的IA、 IB、IIA、ΙΙΒ、ΙΙΙΒ、ΙΙΙΑ、IVB、VIB、VIIB或VIII族的金屬。其中，從減少研磨后的基板表 面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，優(yōu)選為與屬于IA族的金屬或銨形成的鹽。從提高研磨速度以及減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)， 研磨液組合物中的上述酸及其鹽的含量優(yōu)選為0. 001 5重量％，更優(yōu)選為0. 01 4重 量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 05 3重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1 2重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 2 1重量％。[氧化劑]本發(fā)明的研磨液組合物含有氧化劑。作為本發(fā)明的研磨液組合物中可以使用的氧 化劑，從提高研磨速度以及減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，可 以列舉出過氧化物、高錳酸或其鹽、鉻酸或其鹽、過氧酸或其鹽、含氧酸或其鹽、金屬鹽類、 硝酸類、硫酸類等。作為上述過氧化物，可以列舉出過氧化氫、過氧化鈉、過氧化鋇等，作為高錳酸或 其鹽，可以列舉出高錳酸鉀等，作為鉻酸或其鹽，可以列舉出鉻酸金屬鹽、重鉻酸金屬鹽等， 作為過氧酸或其鹽，可以列舉出過氧二硫酸、過氧二硫酸銨、過氧二硫酸金屬鹽、過氧磷酸、 過氧硫酸、過氧硼酸鈉、過甲酸、過乙酸、過苯甲酸、過鄰苯二甲酸等，作為含氧酸或其鹽，可 以列舉出次氯酸、次溴酸、次碘酸、氯酸、溴酸、碘酸、次氯酸鈉、次氯酸鈣等，作為金屬鹽類， 可以列舉出氯化鐵(III)、硝酸鐵(III)、硫酸鐵(III)、檸檬酸鐵(III)、硫酸銨鐵(III)等。從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，作為優(yōu)選的氧化 劑，可以列舉出過氧化氫、硝酸鐵(III)、過乙酸、過氧二硫酸銨、硫酸鐵(III)以及硫酸銨 鐵(III)等。作為更優(yōu)選的氧化劑，從表面不會附著金屬離子、可通用并且便宜的觀點出 發(fā)，可以列舉出過氧化氫。上述氧化劑可以單獨使用，也可以二種以上混合使用。從提高研磨速度的觀點出發(fā)，研磨液組合物中的上述氧化劑的含量優(yōu)選為0.01 重量％以上，更優(yōu)選為0. 05重量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1重量％以上，更進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 2重量％以上，特別優(yōu)選為0. 3重量％以上，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，上述含量優(yōu)選為4重量％以下，更優(yōu)選為2重量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1 重量％以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 8重量％以下，特別優(yōu)選為0. 6重量％以下。因此，為了在 保持表面品質(zhì)的同時提高研磨速度，上述含量優(yōu)選為0. 01 4重量％，更優(yōu)選為0. 05 2重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 1 1重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為0. 2 0. 8重量％，特別優(yōu)選為 0. 3 0. 6重量％。[水]本發(fā)明的研磨液組合物中的水是作為介質(zhì)來使用的，可以列舉出蒸餾水、離子交 換水、超純水等。從被研磨基板的表面清潔性的觀點出發(fā)，優(yōu)選離子交換水和超純水，更優(yōu) 選超純水。研磨液組合物中的水的含量優(yōu)選為67. 0 99. 5重量％，更優(yōu)選為76. 5 98. 9 重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為81. 6 96. 8重量％，更進(jìn)一步優(yōu)選為86. 5 95. 6重量％，特別優(yōu) 選為91. 1 95. 4重量％。[具有陰離子性基團(tuán)的水溶性高分子]從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，本發(fā)明的研磨液組 合物優(yōu)選含有具有陰離子性基團(tuán)的水溶性高分子(以下也稱作陰離子性高分子)。據(jù)推測， 該高分子可以減小研磨時的摩擦振動，防止二氧化硅凝聚體從研磨墊的開孔部脫落，可以 減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷。作為陰離子性高分子的陰離子性基團(tuán)，可以列舉出羧酸基、磺酸基、硫酸酯基、磷 酸酯基、膦酸基等。這些陰離子性基團(tuán)也可以采取被中和的鹽的形態(tài)。從減少劃痕和納米 突起的觀點出發(fā)，優(yōu)選為具有磺酸基和羧酸基中的至少一種基團(tuán)的陰離子性高分子，更優(yōu) 選為具有磺酸基的陰離子性高分子。據(jù)推測，該高分子可以吸附于研磨墊上而減小研磨時 的摩擦振動，防止二氧化硅凝聚體從研磨墊的開孔部脫落，通過與上述的雜環(huán)芳香族化合 物的協(xié)同效果而顯著減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷。不過，本發(fā)明不限定 于上述推測的機理。本說明書中，“磺酸基”是指磺酸基和/或其鹽，“羧酸基”是指羧酸基和/或其鹽。 這些基團(tuán)在形成鹽時，沒有特別限定，具體地可以列舉出與金屬、銨、烷基銨等的鹽。作為金 屬的具體例子，可以列舉出屬于周期表(長周期型)的IA、IB、IIA、ΙΙΒ、ΙΙΙΒ、ΙΙΙΑ、IVB, VIB、VIIB或VIII族的金屬等。這些金屬中，從減少納米劃痕的觀點出發(fā)，優(yōu)選屬于ΙΑ、ΙΙΙΑ 或VIII族的金屬，更優(yōu)選屬于IA族的鈉和鉀。作為烷基銨的具體例子，可以列舉出四甲基 銨、四乙基銨、四丁基銨等。其中，更優(yōu)選銨鹽、鈉鹽和鉀鹽。本發(fā)明的具有磺酸基和羧酸基中的至少一種基團(tuán)的陰離子性高分子優(yōu)選是通過 將具有磺酸基的單體、具有羧酸基的單體等具有離子性親水基的單體聚合而得到的。上述 單體的聚合可以是無規(guī)聚合、嵌段聚合或接枝聚合中的任一種。作為具有磺酸基的單體，可以列舉出例如異戊二烯磺酸、2_(甲基)丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸、甲代烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、異戊烯磺酸、 萘磺酸等。作為具有羧酸基的單體，可以列舉出例如衣康酸、(甲基)丙烯酸、馬來酸等。另外，具有磺酸基和羧酸基中的至少一種基團(tuán)的陰離子性高分子中還可以使用上 述以外的單體。作為陰離子性高分子中可以使用的其它的單體，可以列舉出例如苯乙烯、 α -甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸甲酯、 (甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸辛酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類、丁二烯、異戊二烯、2-氯-1，3-丁二烯、1-氯-1，3-丁二烯等脂肪族共軛二烯、(甲基)丙烯腈等氰化乙烯基 化合物、乙烯基膦酸、甲基丙烯酰氧基甲基磷酸、甲基丙烯酰氧基乙基磷酸、甲基丙烯酰氧 基丁基磷酸、甲基丙烯酰氧基己基磷酸、甲基丙烯酰氧基辛基磷酸、甲基丙烯酰氧基癸基磷 酸、甲基丙烯酰氧基月桂基磷酸、甲基丙烯酰氧基硬脂基磷酸、甲基丙烯酰氧基1，4_ 二甲 基環(huán)己基磷酸等膦酸化合物等。上述單體可以使用一種或二種以上。作為具有磺酸基和羧酸基中的至少一種基團(tuán)的陰離子性高分子的優(yōu)選的具體例 子，從減少研磨后的基板表面的劃痕和納米突起缺陷的觀點出發(fā)，可以列舉出聚丙烯酸、 (甲基)丙烯酸/異戊二烯磺酸共聚物、(甲基)丙烯酸/2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙 磺酸共聚物、(甲基)丙烯酸/異戊二烯磺酸/2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、 (甲基)丙烯酸/馬來酸共聚物、苯乙烯磺酸的甲醛縮合物、苯乙烯/異戊二烯磺酸共聚物、 以及具有下述通式(1)和(2)表示的結(jié)構(gòu)單元中的任一種以上和下述通式(3)表示的結(jié)構(gòu) 單元的共聚物，但從同樣的觀點出發(fā)，更優(yōu)選聚丙烯酸、(甲基)丙烯酸/2-(甲基)丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸共聚物、苯乙烯磺酸的甲醛縮合物、萘磺酸的甲醛縮合物、苯乙烯/異戊 二烯磺酸共聚物、以及具有下述通式(1)和( 表示的結(jié)構(gòu)單元中的任一種以上和下述通 式(3)表示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物，進(jìn)一步優(yōu)選具有下述通式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元和下述通 式(3)表示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物。
權(quán)利要求
1.一種鍍覆有M-P的鋁合金基板用的研磨液組合物，其含有研磨材、酸、氧化劑、雜環(huán) 芳香族化合物、脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物、以及水，所述雜環(huán)芳香族化合物的雜環(huán) 內(nèi)含有2個以上的氮原子，所述脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的分子內(nèi)含有2 4個 氮原子，所述研磨液組合物的pH為3. 0以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍覆有M-P的鋁合金基板用的研磨液組合物，其中，所述雜 環(huán)芳香族化合物選自嘧啶、吡嗪、噠嗪、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，2，5-三嗪，1，3，5-三 嗪、1，2，4-噁二唑、1，2，5-噁二唑、1，3，4-噁二唑、1，2，5-噻二唑、1，3，4-噻二唑、3-氨基 吡唑、4-氨基吡唑、3，5-二甲基吡唑、吡唑、2-氨基咪唑、4-氨基咪唑、5-氨基咪唑、2-甲基 咪唑、2-乙基咪唑、咪唑、苯并咪唑、1，2，3-三唑、4-氨基-1，2，3-三唑、5-氨基-1，2，3-三 唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、5-氨基-1，2，4-三唑、3-巰基-1，2，4-三唑、IH-四 唑、5-氨基四唑、IH-苯并三唑、IH-甲苯基三唑、2-氨基苯并三唑、3-氨基苯并三唑以及它 們的烷基取代物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍覆有M-P的鋁合金基板用的研磨液組合物，其中，所述脂 肪族胺化合物選自亞乙基二胺、N，N，N’，N’ -四甲基亞乙基二胺、1，2- 二氨基丙烷、1，3- 二 氨基丙烷、1，4_ 二氨基丁烷、六亞甲基二胺、3-( 二乙基氨基)丙基胺、3-( 二丁基氨基)丙 基胺、3_(甲基氨基)丙基胺、3-( 二甲基氨基)丙基胺、N-氨基乙基乙醇胺、N-氨基乙基異 丙醇胺、N-氨基乙基-N-甲基乙醇胺、二亞乙基三胺以及三亞乙基四胺，所述脂環(huán)式胺化合 物選自哌嗪、2-甲基哌嗪、2，5-二甲基哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、N-甲基哌嗪、1-(2-氨 基乙基)哌嗪以及羥乙基哌嗪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的鍍覆有M-P的鋁合金基板用的研磨液組合物， 其進(jìn)一步含有具有陰離子性基團(tuán)的水溶性高分子。
5.一種磁盤基板的制造方法，其具有以下工序使用權(quán)利要求1 4中任一項所述的 鍍覆有Ni-P的鋁合金基板用的研磨液組合物來研磨鍍覆有Ni-P的鋁合金基板。
6.一種被研磨基板的研磨方法，其包含下述步驟一邊使研磨液組合物接觸研磨墊， 一邊對鍍覆有M-P的鋁合金基板即被研磨基板進(jìn)行研磨；其中，所述研磨液組合物含有研 磨材、酸、氧化劑、雜環(huán)芳香族化合物、脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物、以及水，所述雜 環(huán)芳香族化合物的雜環(huán)內(nèi)含有2個以上的氮原子，所述脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物 的分子內(nèi)含有2 4個氮原子，所述研磨液組合物的pH為3. 0以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的研磨方法，其中，所述雜環(huán)芳香族化合物選自嘧啶、吡嗪、噠 嗪、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，2，5-三嗪，1，3，5-三嗪、1，2，4-噁二唑、1，2，5-噁二唑、1， 3，4_噁二唑、1，2，5_噻二唑、1，3，4-噻二唑、3-氨基吡唑、4-氨基吡唑、3，5-二甲基吡唑、 吡唑、2-氨基咪唑、4-氨基咪唑、5-氨基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、咪唑、苯并咪唑、1， 2，3-三唑、4-氨基-1，2，3-三唑、5-氨基-1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、 5-氨基-1，2，4-三唑、3-巰基-1，2，4-三唑、IH-四唑、5-氨基四唑、IH-苯并三唑、IH-甲 苯基三唑、2-氨基苯并三唑、3-氨基苯并三唑以及它們的烷基取代物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的研磨方法，其中，所述脂肪族胺化合物選自亞乙基二胺、N，N， N’，N’ -四甲基亞乙基二胺、1，2- 二氨基丙烷、1，3- 二氨基丙烷、1，4- 二氨基丁烷、六亞甲 基二胺、3_( 二乙基氨基)丙基胺、3-( 二丁基氨基)丙基胺、3-(甲基氨基)丙基胺、3-( 二 甲基氨基)丙基胺、N-氨基乙基乙醇胺、N-氨基乙基異丙醇胺、N-氨基乙基-N-甲基乙醇胺、二亞乙基三胺以及三亞乙基四胺，所述脂環(huán)式胺化合物選自哌嗪、2-甲基哌嗪、2，5_ 二 甲基哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、N-甲基哌嗪、1-(2-氨基乙基)哌嗪以及羥乙基哌嗪。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8中任一項所述的研磨方法，其中，所述研磨液組合物進(jìn)一步含有 具有陰離子性基團(tuán)的水溶性高分子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種研磨液組合物，其是鍍覆有Ni-P的鋁合金基板用的研磨液組合物，其含有研磨材、酸、氧化劑、雜環(huán)芳香族化合物、脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物、以及水，所述雜環(huán)芳香族化合物的雜環(huán)內(nèi)含有2個以上的氮原子，所述脂肪族胺化合物或脂環(huán)式胺化合物的分子內(nèi)含有2～4個氮原子，所述研磨液組合物的pH為3.0以下。本發(fā)明還涉及使用了上述研磨液組合物的磁盤基板的制造方法以及被研磨基板的研磨方法。
文檔編號C09K3/14GK102108281SQ20101058599
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者山口哲史 申請人:花王株式會社