專利名稱:研磨液組合物的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及一種研磨液組合物以及使用有該研磨液組合物的基板的制造方法。
背景技術(shù):
近年來,磁盤驅(qū)動器的小型化 大容量化的進展,要求高記錄密度化。為了進行高記錄密度化,為了縮小單位記錄面積,提高變?nèi)趿说拇判盘柕臋z測靈敏度,正在進行用于進一步降低磁頭的飛浮高度的技術(shù)開發(fā)。為了應對磁頭的低飛浮化和確保記錄面積, 對于磁盤基板而言,對于以減少表面粗糙度、表面波紋、端面下沉為代表的平滑性 平坦性的提高和以減少劃痕、突起、坑等為代表的缺陷減少的要求變得比較苛刻。對于這樣的要求,提出了含有具有羧基或磺酸基等官能團的共聚物的研磨液組合物(例如,日本特開 2010-135052號公報以及日本特開2010-170650號公報)。
日本特開2010-135052號公報公開的研磨劑組合物是,通過使用分子中具有重復單元和磺酸(鹽)基并且在重復單元的主鏈中具有芳香族基的陰離子性表面活性劑,可以減少劃痕等缺陷,在研磨工序中發(fā)泡少,可以有效地進行研磨。
日本特開2010-170650號公報公開的磁盤基板用研磨液組合物是,通過含有具有陰離子性基團的水溶性高分子,在不損害生產(chǎn)率的情況下可以減少研磨后的基板的劃痕以及表面粗糙度。
目前的研磨液組合物可改善研磨液的起泡性、劃痕。但是,伴隨磁盤驅(qū)動器的大容量化,對于基板的表面品質(zhì)的要求特性變得更加苛刻,要求開發(fā)在不損害生產(chǎn)率的情況下可以進一步減少基板表面的劃痕以及表面波紋的研磨液組合物。發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明提供一種在不損害生產(chǎn)率的情況下可以減少研磨后的基板表面的劃痕、表面波紋的研磨液組合物以及使用有該研磨液組合物的磁盤基板的制造方法。
本發(fā)明的一個方式涉及一種研磨液組合物,其含有研磨材料、水溶性聚合物以及水,上述水溶性聚合物具有磺酸基且在主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)。
本發(fā)明的其它方式涉及一種基板的制造方法和/或研磨方法,其包含如下工序: 將本發(fā)明的研磨液組合物供給至被研磨基板的研磨對象面,使研磨墊接觸上述研磨對象面,移動上述研磨墊和/或上述被研磨基板來進行研磨。
根據(jù)本發(fā)明的研磨液組合物,可以得到如下效果,S卩,在不損害生產(chǎn)率的情況下可以制造研磨后的基板表面的劃痕減少而且研磨后的基板表面的表面波紋減少的基板、優(yōu)選磁盤基板、進而優(yōu)選垂直磁記錄方式的磁盤基板。
具體實施方式
本發(fā)明基于如下見解,S卩,如果使用含有具有磺酸基且主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)的水溶性聚合物的研磨液組合物,則在研磨液的起泡性低、可維持高的研磨速度的情況下,可以減少研磨后的基板表面的劃痕以及表面波紋。
S卩,本發(fā)明涉及一種研磨液組合物(下面,也稱作“本發(fā)明的研磨液組合物”),其含有研磨材料、水溶性聚合物以及水,上述水溶性聚合物為具有磺酸基且主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)的水溶性聚合物(下面,也簡稱為“水溶性聚合物”)。
對于本發(fā)明的研磨液組合物而言,在起泡少、可維持高研磨速度的情況下不僅可減少劃痕而且可減少研磨后的基板表面波紋的機理的詳細情況尚不明確,但是可推定,水溶性聚合物的主鏈以及側(cè)鏈的芳香環(huán)以適當?shù)奈搅ξ皆谘心|上、水溶性聚合物的磺酸基在研磨墊表面形成水合層的結(jié)果,可抑制研磨墊-被研磨基板間的摩擦振動、減少劃痕以及基板表面波紋。但是,本發(fā)明也可以不限定于該機理。
[水溶性聚合物]
用于本發(fā)明的研磨液組合物的水溶性聚合物具有磺酸基且該水溶性聚合物的主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)。在這里“水溶性”是指相對于20°C的水IOOg的溶解度為2g 以上。另外,“主鏈”是指上述水溶性聚合物中單體單元鍵合而形成的直鏈結(jié)構(gòu)中最長的部分,“側(cè)鏈”是指從上述直鏈分支的部分。另外,“磺酸基”設定為也包含鹽的形式的物質(zhì)。
上述水溶性聚合物可以通過如下方法來制造,例如,在甲醛存在下,通過加成縮合法等公知的方法聚合后述的具有磺酸基的化合物和在聚合物的主鏈以及側(cè)鏈雙方可以導入芳香環(huán)的化合物。從提高耐水解性以及提高在酸性研磨液中的保存穩(wěn)定性的觀點考慮, 優(yōu)選通過加成縮合法來制造。因而,作為上述水溶性聚合物的優(yōu)選實施方式,可以舉出具有重復單元的主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)單元和具有磺酸基的結(jié)構(gòu)單元的水溶性共聚物(下面,也簡稱為“水溶性共聚物”)。作為上述水溶性共聚物的一個實施方式,可以舉出在甲醛存在下通過加成縮合在水溶性共聚物的主鏈以及側(cè)鏈雙方上可以導入芳香環(huán)的化合物和具有磺酸基的化合物而制造的水溶性共聚物。
作為在上述水溶性共聚物的主鏈以及側(cè)鏈雙方上可以導入芳香環(huán)的化合物,例如,可以舉出2,2’_雙(4-羥基苯基)丙烷(雙酚A)、雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷(雙酚C)、 雙(4-羥基苯基)甲烷(雙酚F)、雙(4-羥基苯基)砜(雙酚幻、2,3- 二羥基萘、9,10-蒽二醇、雙(3-甲基-4-羥基苯基)砜、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)砜、雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)砜等。其中,從提高對水的溶解性的觀點、抑制研磨速度降低的觀點、減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選2,2’ -雙(4-羥基苯基)丙烷(雙酚A)、雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷(雙酚C)、雙(4-羥基苯基)甲烷(雙酚F)、雙(4-羥基苯基)砜(雙酚S)、 雙(3-甲基-4-羥基苯基)砜、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)砜、雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)砜,更優(yōu)選2,2’ -雙(4-羥基苯基)丙烷(雙酚A)、雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷(雙酚C)、雙(4-羥基苯基)甲烷(雙酚F)、雙(4-羥基苯基)砜(雙酚幻、雙(3-甲基-4-羥基苯基)砜、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)砜,進一步優(yōu)選2,2’_雙(4-羥基苯基)丙烷 (雙酚A)、雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷(雙酚C)、雙(4-羥基苯基)甲烷(雙酚F)、雙(4-羥基苯基)砜(雙酚幻、雙(3-甲基-4-羥基苯基)砜,進一步更優(yōu)選雙(4-羥基苯基)甲烷 (雙酚F)、雙(4-羥基苯基)砜(雙酚S)。
作為上述具有磺酸基的化合物,可以舉出4-羥基苯磺酸、4-羥基-1-萘磺酸、 5-羥基-1-萘磺酸、8-羥基-5-喹啉磺酸、萘磺酸、甲基萘磺酸、蒽磺酸等聚烷基芳基磺酸系化合物;三聚氰胺磺酸等三聚氰胺樹脂磺酸系化合物;木質(zhì)素磺酸、改性木質(zhì)素磺酸等木質(zhì)素磺酸系化合物;氨基芳基磺酸等芳香族氨基磺酸系化合物以及它們的鹽。其中,從提高在酸性研磨液中的溶解性、提高共聚物的保存穩(wěn)定性、減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選4-羥基苯磺酸、4-羥基-1-萘磺酸、5-羥基-1-萘磺酸、8-羥基-5-喹啉磺酸以及它們的鹽,更優(yōu)選4-羥基苯磺酸、4-羥基-1-萘磺酸、5-羥基-1-萘磺酸以及它們的鹽,進一步優(yōu)選4-羥基苯磺酸及其鹽。
[結(jié)構(gòu)單元A]
對于上述水溶性共聚物,從促進對研磨墊的有效吸附、減少研磨墊-被研磨基板間的摩擦振動、抑制基板表面的波紋的觀點考慮,作為主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)單元,優(yōu)選具有下述通式(I)表示的結(jié)構(gòu)單元A (下面,也簡稱為“結(jié)構(gòu)單元A”)。對于上述結(jié)構(gòu)單元A,通過使用前述的在主鏈以及側(cè)鏈雙方上可以導入芳香環(huán)的化合物,可以導入水溶性共聚物中。
式(I)中,X為結(jié)合鍵、_012-、-5-、-502-、-((013)2-或者(3,R1 以及 R2 相同或者不同,為氫原子、烷基、烷氧基、芳烷基或者-0M,M選自由堿金屬、堿土金屬、有機陽離子以及氫原子構(gòu)成的一組。
式(I)中,對于X而言,從抑制研磨液組合物的起泡的觀點考慮,優(yōu)選為-CH2-、-S-、-SO2-或者-C (CH3)2-,從抑制研磨墊的排水的觀點以及減少基板表面波紋的觀點考慮,更優(yōu)選為-CH2-或者-S02-,從減少劃痕的觀點考慮,進一步優(yōu)選為-S02-。
式⑴中,R1以及R2相同或者不同,從工業(yè)生產(chǎn)的容易性的觀點考慮,優(yōu)選為氫原子、烷基、烷氧基或者-0M,從抑制研磨液起泡的觀點考慮,更優(yōu)選為氫原子、-OM或者烷氧基,從減少劃痕的觀點考慮,進一步優(yōu)選為烷氧基或者-0M,進一步更優(yōu)選為-0M。另外,R1 以及R2的取代位置沒有特別限定,從工業(yè)生產(chǎn)率的觀點考慮,優(yōu)選在4,4’ -位上具有取代基。另外,如上所述,M為堿金屬、堿土金屬、有機陽離子或者氫原子。作為有機陽離子,可以舉出銨、四甲基銨、四乙基銨、四丁基銨等烷基銨。其中,從減少劃痕以及表面波紋的觀點考慮,優(yōu)選為堿金屬、銨或者氫原子,更優(yōu)選為鈉、鉀、銨或者氫原子,進一步優(yōu)選為氫原子。 即,R1以及R2最優(yōu)選為-OH0
對于結(jié)構(gòu)單元A在上述構(gòu)成水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中所占的含量,從抑制研磨液組合物起泡及減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選為5 70摩爾%,更優(yōu)選為5 60摩爾%,進一步優(yōu)選為5 50摩爾%,進一步更優(yōu)選為10 45摩爾%,進一步更優(yōu)選為10 40摩爾%,進一步更優(yōu)選為20 40摩爾%。
需要說明的是,在本說明書中,作為某個結(jié)構(gòu)單元在上述構(gòu)成水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中所占的含量(摩爾%),根據(jù)合成條件,也可以使用在上述水溶性共聚物合成的全部工序中進料到反應槽中的用于導入全部結(jié)構(gòu)單元的化合物中進料到上述反應槽中的用于導入該結(jié)構(gòu)單元的化合物所占的量(摩爾%)。另外,在本說明書中,作為構(gòu)成上述水溶性共聚物的某兩個結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)成比(摩爾比),根據(jù)合成條件,也可以使用在上述水溶性共聚物合成的全部工序中進料到反應槽中的用于導入該兩個結(jié)構(gòu)單元的化合物量比 (摩爾比)。
[結(jié)構(gòu)單元B]
對于上述水溶性共聚物,從提高在酸性研磨液中的溶解性、減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選具有下述通式(II)表示的結(jié)構(gòu)單元B (下面,也簡稱為“結(jié)構(gòu)單元B”),對于上述結(jié)構(gòu)單元B,通過使用上述的具有磺酸基的化合物,可以導入到水溶性共聚物中。
式(II)中,R3為氫原子、烷基、烷氧基、芳烷基或者-OM^M1以及M2相同或者不同, 選自由堿金屬、堿土金屬、有機陽離子以及氫原子構(gòu)成的組。
式(II)中,對于R3而言,從提高在酸性研磨液中的保存穩(wěn)定性的觀點、抑制研磨液起泡的觀點及減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選為氫原子、烷基、烷氧基或者-0M2,更優(yōu)選為氫原子、烷氧基或者-0M2,進一步優(yōu)選為烷氧基或者-0M2,進一步更優(yōu)選為-OM2。R3的取代位置沒有特別限定,從提高共聚物制造時的反應性的觀點考慮,優(yōu)選相對磺基位于對位。M1以及M2分別獨立,選自由堿金屬、堿土金屬、有機陽離子以及氫原子構(gòu)成的組。作為有機陽離子,可以舉出銨、四甲基銨、四乙基銨、四丁基銨等烷基銨。其中,從提高在酸性研磨液中的溶解性、減少表面粗糙度以及劃痕的觀點考慮,優(yōu)選為堿金屬、銨或者氫原子,更優(yōu)選為鈉、鉀、銨或者氫原子。
對于結(jié)構(gòu)單元B在上述構(gòu)成水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中所占的含量,從提高對酸性研磨液的溶解性的觀點、減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點以及提高研磨速度的觀點考慮,優(yōu)選為30 95摩爾%,更優(yōu)選為40 95摩爾%,進一步優(yōu)選為50 95摩爾%, 進一步更優(yōu)選為55 90摩爾0Z0,進一步更優(yōu)選為60 90摩爾0Z0,進一步更優(yōu)選為60 80摩爾%。
[其它結(jié)構(gòu)單元]
上述水溶性共聚物也可以具有除上述結(jié)構(gòu)單元A以及B以外的其它結(jié)構(gòu)單元。對于其它結(jié)構(gòu)單元在構(gòu)成上述水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中所占的含有率,從減少研磨后的劃痕、納米突起缺陷以及基板表面波紋的觀點考慮,優(yōu)選為0 30摩爾%,更優(yōu)選為0 20摩爾%,進一步優(yōu)選為0 10摩爾% ,進一步更優(yōu)選為0 5摩爾%,進一步更優(yōu)選實質(zhì)上為0摩爾%。
對于構(gòu)成上述水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中的結(jié)構(gòu)單元A和結(jié)構(gòu)單元B的摩爾比率(結(jié)構(gòu)單元A/結(jié)構(gòu)單元B),從抑制研磨速度降低、抑制研磨液起泡及減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選為70/30 5/95,更優(yōu)選為60/40 5/95,進一步優(yōu)選為 50/50 5/95,進一步更優(yōu)選為45/55 10/90,進一步更優(yōu)選為40/60 10/90,進一步更優(yōu)選為35/65 15/85,進一步更優(yōu)選為35/65 20/80,進一步更優(yōu)選為35/65 25/75。 需要說明的是,結(jié)構(gòu)單元A和結(jié)構(gòu)單元B的排列可以是無規(guī)、嵌段或者接枝的任一個,從抑制摩擦振動產(chǎn)生的觀點考慮,優(yōu)選無規(guī)。
[水溶性聚合物的表面張力]
對于上述水溶性聚合物的表面張力,從抑制由研磨墊的排水引起的摩擦振動的產(chǎn)生以及減少基板表面的波紋的觀點考慮,優(yōu)選為45 100mN/m,更優(yōu)選為50 90mN/m,進一步優(yōu)選為55 80mN/m,進一步更優(yōu)選為65 75N/m,進一步更優(yōu)選為68 72mN/m。需要說明的是,該表面張力可以利用實施例記載的方法而求得。
[水溶性聚合物的重均分子量]
對于上述水溶性聚合物的重均分子量,從在不損害生產(chǎn)率的情況下減少研磨后的基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選為500 120000,更優(yōu)選為1000 100000,進一步優(yōu)選為1000 50000,進一步更優(yōu)選為1500 40000,進一步更優(yōu)選為3000 40000, 進一步更優(yōu)選為4500 40000,進一步更優(yōu)選為5000 40000,進一步更優(yōu)選為8000 30000,進一步更優(yōu)選為10000 25000,進一步更優(yōu)選為10000 20000。該重均分子量是使用凝膠滲透色譜法(GPC)在實施例記載的條件下測定的值。
[水溶性聚合物的含量]
對于本發(fā)明的研磨液組合物中的上述水溶性聚合物的含量,從在不損害生產(chǎn)率的情況下減少研磨后的基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選為0.001 1重量%,更優(yōu)選為0. 003 0. 5重量%,進一步優(yōu)選為0. 005 0. 2重量%,進一步更優(yōu)選為0. 007 0. 15重量%,進一步更優(yōu)選為0. 01 0. 1重量%,進一步更優(yōu)選為0. 01 0. 07重量%,進一步更優(yōu)選為0. 01 0. 05重量%。需要說明的是,在本說明書中,“研磨液組合物中的含有成分的含量”是指將研磨液組合物用于研磨那一時刻的上述成分的含量。因而,在以濃縮物的形式制造本發(fā)明的研磨液組合物的情況下,就上述成分的含量而言因濃縮而提高。
[水溶性聚合物中的殘存單體含量]
對于作為上述水溶性聚合物的殘存單體的甲醛含量,從減少研磨后的基板表面的劃痕的觀點考慮,優(yōu)選為Oppm或者超過Oppm且為IOOOOppm以下,更優(yōu)選為Oppm或者超過 Oppm且為6000ppm以下,進一步優(yōu)選為Oppm或者超過Oppm且為5000ppm以下,進一步更優(yōu)選為Oppm或者超過Oppm且為3000ppm以下,進一步更優(yōu)選為Oppm或者超過Oppm且為 2000ppm以下,進一步更優(yōu)選為Oppm或者超過Oppm且為IOOOppm以下。該殘存甲醛含量是使用高效液相色譜法(HPLC)在實施例記載的條件下測定的值。另外,也可以通過利用公知的技術(shù)使殘存甲醛和亞硫酸鹽、氰化氫或者其鹽、氫氧化銨、乙醇等反應來減少。
[研磨液組合物中的甲醛含量]
對于上述研磨液組合物中的甲醛含量,從減少研磨后的基板表面的劃痕的觀點考慮,優(yōu)選為0. OOppm或者超過0. OOppm且為10. Oppm以下,更優(yōu)選為0. OOppm或者超過 0. OOppm且為5. Oppm以下,進一步優(yōu)選為0. OOppm或者超過0. OOppm且為4. Oppm以下,進一步更優(yōu)選為0. OOppm或者超過0. OOppm且為3. Oppm以下,進一步更優(yōu)選為0. OOpprn或者超過0. OOppm且為I. Oppm以下,進一步更優(yōu)選為0. OOppm或者超過0. OOppm且為0. 55ppm以下,進一步更優(yōu)選為0. OOppm或者超過0. OOppm且為0. 5ppm以下,進一步更優(yōu)選為0. OOppm 或者超過0. OOppm且為0. 4ppm以下,進一步更優(yōu)選為0. OOppm或者超過0. OOppm且為 0. Ippm以下。研磨液組合物中的甲醛含量和上述一樣可以使用高效液相色譜法(HPLC)而測定。
[研磨材料]
作為本發(fā)明的研磨液組合物中使用的研磨材料,可以使用通常用于研磨用的研磨材料,可以舉出金屬、金屬或半金屬的碳化物、氮化物、氧化物或者硼化物、金剛石等。金屬或者半金屬元素源自元素周期表的IIA、IIB、IIIB、IIIA、IVB、IVA、VB、VIB、VIIB或者 VIIIB族。作為研磨材料的具體例,可以舉出氧化硅(下面,稱作二氧化硅)、氧化鋁(下面,稱作氧化鋁)、碳化硅、金剛石、氧化錳、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰(下面,稱作二氧化鈰)、氧化鋯等,從提高研磨速度的觀點考慮,優(yōu)選使用這些研磨材料中的一種以上。其中,二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、二氧化鈰、氧化鋯等適合于半導體元件用基板或磁盤基板等精密部件用基板的研磨。從減少表面粗糙度的觀點、減少劃痕的觀點考慮,進而優(yōu)選膠體二氧化硅、膠態(tài)二氧化鈰、膠態(tài)氧化鋁,更優(yōu)選膠體二氧化硅。
〔研磨材料的平均粒徑〕
所謂本說明書中的“研磨材料的平均粒徑”,只要沒有特別說明,是指基于在動態(tài)光散射法中以檢測角90°測定的散射強度分布得到的平均粒徑(下面,也稱作“基于散射強度分布得到的平均粒徑”)。對于研磨材料的平均粒徑,從減少研磨后的基板表面的劃痕的觀點考慮,優(yōu)選為I 40nm,更優(yōu)選為5 37nm,進一步優(yōu)選為10 35nm。需要說明的是,研磨材料的平均粒徑具體可以通過實施例記載的方法而求得。
對于上述研磨材料的ACV值,從減少研磨后的基板表面的劃痕以及波紋的觀點以及提高研磨液組合物的生產(chǎn)率的觀點考慮,優(yōu)選為0. 001 10%,更優(yōu)選為0.01 9%, 進一步優(yōu)選為0. 01 7%,進一步更優(yōu)選為0. 01 5%。
〔 A CV 值〕
在本說明書中,研磨材料的A CV值是指CV30和CV90之差(A CV = CV30-CV90), 是指表示利用動態(tài)光散射法而測定的散射強度分布的角度依存性的值,其中,所述CV30是利用動態(tài)光散射法基于檢測角30° (前方散射)的散射強度分布而測定的粒徑的標準偏差除以利用動態(tài)光散射法基于檢測角30°的散射強度分布而測定的平均粒徑,再乘以100而得到的變差系數(shù)(CV)的值,所述CV90是利用動態(tài)光散射法基于檢測角90° (側(cè)方散射) 的散射強度分布而測定的粒徑的標準偏差除以利用動態(tài)光散射法基于檢測角90°的散射強度分布而測定的平均粒徑,再乘以100而得到的變差系數(shù)的值。ACV值具體可以通過實施例記載的方法而測定。
研磨材料的A CV值和劃痕數(shù)之間有相互關系,并且研磨材料的A CV值和非球形二氧化硅的含量之間有相互關系。通過設定A CV值來減少劃痕的機理尚不明確,可推定研磨材料的一次粒子凝聚而產(chǎn)生的50 200nm的凝聚物(非球形粒子)是劃痕產(chǎn)生的原因物質(zhì),由于這樣的凝聚物少,因此可減少劃痕。
〔散射強度分布〕
在本說明書中,“散射強度分布”是指利用動態(tài)光散射法(DLS=Dynamic Light Scattering)或者準彈性光散射(QLS =Quasielastic Light Scattering)求得的亞微米以下的粒子的三種粒徑分布(散射強度、體積換算、個數(shù)換算)中的散射強度的粒徑分布。 通常情況下,亞微米以下的粒子在溶劑中做布朗運動,照射激光時,散射光強度隨時間變化 (起伏)。對于該散射光強度的起伏,例如,使用光子相關法(JIS Z 8826)求出自相關函數(shù),通過累積(Cumulant)法解析,計算出表示布朗運動速度的擴散系數(shù)(D),進而使用斯托克斯-愛因斯坦公式,可以求出平均粒徑(d:流體力學粒徑)。另外,對于粒徑分布解析, 除利用累積法的多分散指數(shù)(Polydispersity Index,PI)之外,還有馬夸特法(Marquardt 法)、拉普拉斯反變換法(C0NTIN法)、非負最小二乘法(NNIi^i)等。
動態(tài)光散射法的粒徑分布解析中通常廣泛使用利用累積法的多分散指數(shù) (Polydispersity Index, PI) 0但是,在可以檢測出微量存在于粒子分散液中的非球形粒子的檢測方法中,優(yōu)選根據(jù)利用馬夸特法(Marquardt法)或拉普拉斯反變換法(C0NTIN 法)的粒徑分布解析求出平均粒徑(d50)和標準偏差,計算出CV值(Coefficient of variation:標準偏差除以平均粒徑再乘以100得到的數(shù)值),使用其角度依存性(ACV 值)。
〔散射強度分布的角度依存性〕
在本說明書中,“粒子分散液的散射強度分布的角度依存性”是指利用動態(tài)光散射法以不同的檢測角測定上述粒子分散液的散射強度分布時與散射角度對應的散射強度分布的變動的大小。例如,如果檢測角30°和檢測角90°的散射強度分布之差大,則可以說其粒子分散液的散射強度分布的角度依存性大。因此,在本說明書中,散射強度分布的角度依存性的測定包含基于以不同的兩個檢測角測定的散射強度分布來求出的測定值之差 (Δ CV 值)。
調(diào)整研磨材料的粒徑分布的方法沒有特別限定,可以舉出通過在其制造階段中的粒子的生長過程中加入成為新核的粒子而使其具有目標粒徑分布的方法;混合具有不同粒徑分布的兩種以上的研磨材料而使其具有目標粒徑分布的方法等。
對于本發(fā)明的研磨液組合物中的研磨材料的含量,從提高研磨速度的觀點考慮, 優(yōu)選為0. 5重量%以上,更優(yōu)選為1重量%以上,進一步優(yōu)選為3重量%以上,進一步更優(yōu)選為4重量%以上。另外,從減少研磨后的基板表面的劃痕的觀點考慮,優(yōu)選為20重量% 以下,更優(yōu)選為15重量%以下,進一步優(yōu)選為13重量%以下.進一步更優(yōu)選為10重量% 以下。即,研磨材料的含量優(yōu)選為0. 5 20重量%、更優(yōu)選為1 15重量%、進一步優(yōu)選為3 13重量%、進一步更優(yōu)選為4 10重量%。
[水]
本發(fā)明的研磨液組合物中的水被用作介質(zhì),可以舉出蒸餾水、離子交換水、超純水等。從被研磨基板的表面清潔度的觀點考慮,優(yōu)選為離子交換水以及超純水,更優(yōu)選為超純水。研磨液組合物中的水的含量優(yōu)選為60 99. 4重量%、更優(yōu)選為70 98. 9重量%。另外,在不妨礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),也可以適當配合醇等有機溶劑。
[酸]
對于本發(fā)明的研磨液組合物,從提高研磨速度的觀點考慮,優(yōu)選含有酸。在本發(fā)明中,酸的使用包含酸以及或者其鹽的使用。作為用于本發(fā)明的研磨液組合物的酸,可以舉出硝酸、硫酸、亞硫酸、過硫酸、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、I-羥基亞乙基-1,I- 二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、 乙二胺四(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-I, I,2- 二勝酸、乙燒_1_輕基_1,I- 二勝酸、乙燒_1_輕基_1,1,2_ 二勝酸、乙燒-I, 2- 二竣基-1,2-二膦酸、甲烷羥基膦酸、2-膦酸丁烷-1,2-二羧酸、I-膦酰基丁烷-2,3,4_三羧酸、 a -甲基膦?;《岬扔袡C膦酸;谷氨酸、吡啶甲酸、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,從減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點、提高氧化劑的穩(wěn)定性以及提高廢液處理性的觀點考慮,優(yōu)選無機酸、有機膦酸。在無機酸中,優(yōu)選硝酸、硫酸、鹽酸、高氯酸、磷酸,更優(yōu)選磷酸、硫酸。在有機膦酸中,優(yōu)選I-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、二亞乙基三胺五 (亞甲基膦酸)以及它們的鹽,更優(yōu)選I-羥基亞乙基-1,I-二膦酸、氨基三(亞甲基膦酸)。
上述酸可以單獨使用,或者也可以混合兩種以上而使用,從提高研磨速度以及提聞基板的清洗性的觀點考慮,優(yōu)選混合兩種以上而使用,從減少劃痕、提聞氧化劑的穩(wěn)定性以及提高廢液處理性的觀點考慮,進一步優(yōu)選混合選自由磷酸、硫酸以及I-羥基亞乙基-1,I- 二膦酸構(gòu)成的組中的兩種以上的酸而使用。
作為使用上述酸的鹽時的鹽,沒有特別限定,具體可以舉出金屬、銨、烷基銨等。作為上述金屬的具體例,可以舉出屬于元素周期表I A、I B、IIA、IIB、IIIB、IIIA、IVB、VIB、 VIIB或者VIIIB族的金屬。其中,從減少研磨后的基板表面的劃痕的觀點考慮,優(yōu)選與屬于 IA族的金屬或者銨的鹽。
對于研磨液組合物中的上述酸以及其鹽的含量,從提高研磨速度及減少研磨后的基板表面的劃痕的觀點考慮,優(yōu)選為0. 001 5. 0重量%,更優(yōu)選為0. 01 4. 0重量%, 進一步優(yōu)選為0. 05 3. 0重量% .進一步更優(yōu)選為0. I 2. 0重量%,進一步更優(yōu)選為 0. 4 I. 0重量%。
[氧化劑]
對于本發(fā)明的研磨液組合物,從提高研磨速度、減少基板表面的劃痕以及波紋的觀點考慮,優(yōu)選含有氧化劑。作為本發(fā)明的研磨液組合物中可以使用的氧化劑,可以舉出 過氧化物、高錳酸或者其鹽、鉻酸或者其鹽、過氧酸或者其鹽、含氧酸或者其鹽、金屬鹽類、 硝酸類、硫酸類等。
作為上述過氧化物,可以舉出過氧化氫、過氧化鈉、過氧化鋇等,作為高錳酸或者其鹽,可以舉出高錳酸鉀等,作為鉻酸或者其鹽,可以舉出鉻酸金屬鹽、重鉻酸金屬鹽等,作為過氧酸或者其鹽,可以舉出過氧化二硫酸、過氧化二硫酸銨、過氧化二硫酸金屬鹽、過氧化磷酸、過氧化硫酸、過氧化硼酸鈉、過甲酸、過乙酸、過苯甲酸、過鄰苯二甲酸等,作為含氧酸或者其鹽,可以舉出次氯酸、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。
作為從減少研磨后的基板表面的劃痕以及基板表面波紋的觀點考慮優(yōu)選的氧化劑,可以舉出過氧化氫、硝酸鐵(III)、過乙酸、過氧化二硫酸銨、硫酸鐵(III)以及硫酸銨鐵(III)等。作為更優(yōu)選的氧化劑,從表面不附著金屬離子、通用且廉價的觀點考慮,可以舉出過氧化氫。這些氧化劑可以單獨使用或者也可以混合兩種以上而使用。
對于研磨液組合物中的上述氧化劑的含量,從提高研磨速度的觀點考慮,優(yōu)選為 0. 01重量%以上,更優(yōu)選為0. 05重量%以上,進一步優(yōu)選為0. 1重量%以上,從減少研磨后的基板表面的劃痕以及基板表面波紋的觀點考慮,優(yōu)選為4重量%以下.更優(yōu)選為2重量%以下,進一步優(yōu)選為1重量%以下。因而,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%、進一步優(yōu)選為0. 1 1重量%。
[其他成分]
在本發(fā)明的研磨液組合物中,可以根據(jù)需要配合其它成分。作為其它成分,可以舉出增稠劑、分散劑、防銹劑、堿性物質(zhì)、表面活性劑等。研磨液組合物中的這些其它任意成分的含量優(yōu)選為0 10重量%、更優(yōu)選為0 5重量%。但是,本發(fā)明的研磨液組合物在不包含其它成分、尤其是表面活性劑的情況下可以發(fā)揮減少基板表面的劃痕以及波紋的效果。進而,對于本發(fā)明的研磨液組合物,可以使其包含氧化鋁磨粒,也可以用于最終研磨工序之前的粗研磨工序。
[研磨液組合物的pH]
對于本發(fā)明的研磨液組合物的pH,從提高研磨速度的觀點考慮,優(yōu)選為4. 0以下, 更優(yōu)選為3. 5以下,進一步優(yōu)選為3. 0以下,進一步更優(yōu)選為2. 5以下。另外,從減少表面粗糙度的觀點考慮,優(yōu)選為0. 5以上,更優(yōu)選為0. 8以上,進一步優(yōu)選為1. 0以上,進一步更優(yōu)選為1. 2以上。因而,研磨液組合物的pH優(yōu)選為0. 5 4. 0、更優(yōu)選為0. 8 3. 5、進一步優(yōu)選為1. 0 3. 0、進一步更優(yōu)選為1. 2 2. 5。
[研磨液組合物的制備方法]
對于本發(fā)明的研磨液組合物,例如,可以通過利用公知的方法混合水、研磨材料、 水溶性聚合物、以及根據(jù)需要添加的酸和/或其鹽、氧化劑、其它成分而制備。此時,研磨材料既可以以濃縮好的漿料的狀態(tài)進行混合,也可以用水等稀釋之后進行混合。本發(fā)明的研磨液組合物中的各成分的含量及濃度為上述的范圍,作為其它方式,也可以以濃縮物的形式制備本發(fā)明的研磨液組合物。
本發(fā)明的研磨液組合物可以適用于精密部件用基板的制造。適于例如磁盤、光磁盤、光盤等磁盤基板、光掩?;?、光學鏡片、光學鏡面、光學棱鏡、半導體基板等精密部件用基板的研磨,特別適于磁盤基板的研磨。在半導體基板的制造中,在硅晶片(裸硅晶片) 的拋光工序、嵌入式元件分離膜的形成工序、層間絕緣膜的平坦化工序、嵌入式金屬配線的形成工序、嵌入式電容器形成工序等中,可以使用本發(fā)明的研磨液組合物。
作為本發(fā)明的研磨液組合物優(yōu)選的被研磨物的材質(zhì),例如可以舉出硅、鋁、鎳、 鎢、銅、鉭、鈦等金屬或半金屬或者這些的合金;玻璃、玻璃狀碳、無定形碳等玻璃狀物質(zhì); 氧化鋁、二氧化硅、氮化硅、氮化鉭、碳化鈦等陶瓷材料;聚酰亞胺樹脂等樹脂等。其中,優(yōu)選用于含有鋁、鎳、鎢、銅等金屬以及以這些金屬為主成分的合金的被研磨物。更優(yōu)選用于例如鍍敷有M-P的鋁合金基板、晶化玻璃、強化玻璃等玻璃基板,進一步優(yōu)選用于鍍敷有 Ni-P的鋁合金基板。
[基板的制造方法]
對于本發(fā)明而言,作為其它方式,涉及一種基板的制造方法(下面,也稱作“本發(fā)明的制造方法”。)。本發(fā)明的制造方法為包含邊使上述的研磨液組合物接觸研磨墊邊研磨被研磨基板的工序(下面,也稱作“使用本發(fā)明的研磨液組合物的研磨工序”。)的基板的制造方法。由此,可以提供不僅可減少研磨后的基板表面的劃痕而且可減少研磨后的基板表面波紋的基板。本發(fā)明的制造方法適于磁盤基板的制造方法,特別適于垂直磁記錄方式用磁盤基板的制造方法。因此,對于本發(fā)明的制造方法而言,作為其它方式,為包含使用本發(fā)明的研磨液組合物的研磨工序的基板的制造方法,優(yōu)選為磁盤基板的制造方法,更優(yōu)選為垂直磁記錄方式用磁盤基板的制造方法。
作為使用本發(fā)明的研磨液組合物研磨被研磨基板的方法的具體例,可以舉出如下方法用粘貼有無紡布狀的有機高分子系研磨布等研磨墊的定盤夾持被研磨基板,邊將本發(fā)明的研磨液組合物供給至研磨機,邊移動定盤或被研磨基板來研磨被研磨基板。
在以多階段進行被研磨基板的研磨工序的情況下,優(yōu)選在第二階段以后進行使用有本發(fā)明的研磨液組合物的研磨工序,更優(yōu)選在最終研磨工序進行。此時,為了避免混入前工序的研磨材料或研磨液組合物,也可以分別使用其它研磨機,在另外分別使用其它研磨機的情況下,優(yōu)選在每個研磨工序清洗被研磨基板。另外在對使用的研磨液進行再利用的循環(huán)研磨中,也可以使用本發(fā)明的研磨液組合物。需要說明的是,研磨機沒有特別限定,可以使用基板研磨用的公知的研磨機。
[研磨墊]
作為本發(fā)明中使用的研磨墊,沒有特別限制,可以使用絨面型、無紡布型、聚氨脂獨立發(fā)泡型、或者將它們層疊而成的雙層型等的研磨墊,但是從研磨速度的觀點考慮,優(yōu)選絨面型的研磨墊。
對于研磨墊的表面部件的平均孔徑,從減少劃痕以及墊壽命的觀點考慮,優(yōu)選為 50 μ m以下,更優(yōu)選為45 μ m以下,進一步優(yōu)選為40 μ m以下,進一步更優(yōu)選為35 μ rn以下。從墊的研磨液保持性的觀點考慮,為了用孔保持研磨液而不引起研磨液的缺乏,平均孔徑優(yōu)選為0. 01 μ m以上、更優(yōu)選為0. 1 μ m以上、進一步優(yōu)選為1 μ m以上、進一步更優(yōu)選為10 μ m以上。另外,對于研磨墊的孔徑的最大值,從維持研磨速度的觀點考慮,優(yōu)選為 IOOym以下,更優(yōu)選為70 μ m以下,進一步優(yōu)選為60 μ m以下,特別優(yōu)選為50 μ m以下。
[研磨負載]
對于使用有本發(fā)明的研磨液組合物的研磨工序中的研磨負載,優(yōu)選為5. 9kPa以上,更優(yōu)選為6. 9kPa以上,進一步優(yōu)選為7. 5kPa以上。由此,可以抑制研磨速度降低,因此可以提高生產(chǎn)率。需要說明的是,在本發(fā)明的制造方法中,研磨負載是指在研磨時施加在被研磨基板的研磨面上的定盤的壓力。另外,使用有本發(fā)明的研磨液組合物的研磨工序的研磨負載優(yōu)選為20kPa以下,更優(yōu)選為18kPa以下,進一步優(yōu)選為16kPa以下。由此,可以抑制劃痕的產(chǎn)生。因而,在使用有本發(fā)明的研磨液組合物的研磨工序中,研磨壓力優(yōu)選為5. 9 20kPa,更優(yōu)選為6. 9 18kPa,進一步優(yōu)選為7. 5 16kPa??梢酝ㄟ^在定盤以及被研磨基板中的至少一個上負載氣壓或重量而進行研磨負載的調(diào)整。
[研磨液組合物的供給]
對于使用有本發(fā)明的研磨液組合物的研磨工序中的本發(fā)明的研磨液組合物的供給速度,從減少劃痕的觀點考慮,以每Icm2被研磨基板計,優(yōu)選為0. 05 15mL/分鐘,更優(yōu)選為0. 06 IOmL/分鐘,進一步優(yōu)選為0. 07 ImL/分鐘,進一步更優(yōu)選為0. 07 0. 5mL/ 分鐘。
作為將本發(fā)明的研磨液組合物供給研磨機的方法,例如可以舉出使用泵等連續(xù)地進行供給的方法。將研磨液組合物供給至研磨機時,除了以包含全部成分的一液形式供給的方法之外,考慮到研磨液組合物的穩(wěn)定性等,還可以分為多個配合用成分液以二液以上形式供給。在后者的情況下,在例如供給配管中或者被研磨基板上混合上述多個配合用成分液而成為本發(fā)明的研磨液組合物。
[被研磨基板]
作為在本發(fā)明中適用的被研磨基板的材質(zhì),例如可以舉出娃、招、鎳、鶴、銅、鉭、 鈦等金屬或半金屬或者它們的合金;玻璃、玻璃狀碳、無定形碳等玻璃狀物質(zhì);氧化鋁、二氧化硅、氮化硅、氮化鉭、碳化鈦等陶瓷材料;聚酰亞胺樹脂等樹脂等。其中,優(yōu)選含有鋁、 鎳、鎢、銅等金屬或以這些金屬為主成分的合金的被研磨基板、玻璃基板。其中,適于鍍敷有 Ni-P的鋁合金基板或鋁硅酸鹽玻璃基板,進而適于鍍敷有Ni-P的鋁合金基板。鋁硅酸鹽玻璃基板包含具有晶體結(jié)構(gòu)的基板、實施了化學強化處理的基板。也可以在研磨后進行化學強化處理。
另外,根據(jù)本發(fā)明,由于可以提供不僅可減少研磨后的基板表面的劃痕而且可減少研磨后的基板表面的波紋的基板,因此可以適用于要求高度的表面平滑性的磁盤基板、 尤其是垂直磁記錄方式的磁盤基板的研磨。
上述被研磨基板的形狀沒有特別限制,只要是例如盤狀、板狀、扁坯狀、棱狀等具有平面部的形狀或透鏡等具有曲面部的形狀即可。其中,適合盤狀的被研磨基板。盤狀的被研磨基板的情況下,其外徑例如為2 95mm左右,其厚度例如為0. 5 2_左右。
[研磨方法]
對于本發(fā)明而言,作為其它方式,涉及一種包含邊使上述的研磨液組合物接觸研磨墊邊研磨被研磨基板的被研磨基板的研磨方法。通過使用本發(fā)明的研磨方法,可提供不僅可減少研磨后的基板表面的劃痕而且可減少研磨后的基板表面的波紋的基板。作為本發(fā)明的研磨方法中的上述被研磨基板,可以舉出如上所述用于制造磁盤基板的基板,其中,優(yōu)選用于制造垂直磁記錄方式用磁盤基板的基板。需要說明的是,具體的研磨的方法以及條件可以設定為如上所述。
實施例
[實施例I 18以及比較例I 7]
制備實施例I 18以及比較例I I的研磨液組合物進行被研磨基板的研磨,用純水清洗作成評價用基板。評價研磨時的研磨液的起泡性、研磨速度、評價用基板表面的劃痕以及波紋。使用的水溶性聚合物、研磨液組合物的制備方法、各參數(shù)的測定方法、研磨條件(研磨方法)以及評價方法如下所述。
I、研磨液組合物的制備
將研磨材料(膠體二氧化硅)、如下所示的水溶性聚合物或者比較化合物、硫酸、 HEDP (I-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、Solutia Japan制)、過氧化氫水(濃度35重量%)添加到離子交換水中,進行攪拌,由此制備實施例I 18以及比較例I 7的研磨液組合物 (pHl. 5)。研磨液組合物中的研磨材料、硫酸、HEDP、過氧化氫的含量分別為5重量%、0. 5重量%、0. I重量%、0. 5重量%。另外,研磨材料的平均粒徑、ACV值、研磨液組合物中的水溶性聚合物以及比較化合物的添加量示于下述表2。
[水溶性聚合物]
作為水溶性聚合物,使用下述表1所示的具有結(jié)構(gòu)單元A以及結(jié)構(gòu)單元B的水溶性共聚物(小西化學工業(yè)公司制)。水溶性共聚物的聚合摩爾比以及重均分子量如下述表 1所示。重均分子量利用凝膠滲透色譜法(GPC)法在下述條件下測定。需要說明的是,在下述條件下測定水溶性共聚物的殘存甲醛含量、表面張力以及溶解度。將這些結(jié)果示于下述表1。
〔水溶性共聚物的重均分子量的測定方法〕
色譜柱TSKgelGMPWXL+TSKgel GMPffXL(日本東曹公司制)
洗脫液0. 2M磷酸緩沖液/CH3CN = 7/3 (體積比)
溫度40°C
流速l.Oml/分鐘
試樣規(guī)格2mg/ml
檢測器RI
標準物質(zhì)聚苯乙烯磺酸鈉(重均分子量1, 100,3, 610,14, 900,152, 000,POLMER STANDARDS SERVICE 公司制)
〔水溶性共聚物的殘存甲醛以及研磨液組合物中的甲醛的含量的測定方法〕
利用使用有高效液相色譜法(HPLC)的乙酰丙酮衍生物化-柱后HPLC法,在下述條件下測定水溶性共聚物中所含的殘存甲醛以及研磨液組合物中的甲醛的含量。將水溶性聚合物中的殘存甲醛的結(jié)果示于下述表1。
色譜柱Hitachi-Inertsil0DS-3 (5 μ m)
洗脫液A:60mmol/L Na2HPO4 (pH2. 1/H3PO4),B :80% 乙腈水溶液
傾斜條件:B0% (O-IOmin),100% (10. l-20min) ,0% (20. l_30min)
反應溶液C:乙酰丙酮溶液
流速:A、B:1. Oml/ 分鐘,C :0. 5ml/ 分鐘
柱溫25°C
試樣規(guī)格50 μ 1
反應溫度90°C
檢測器波長414nm可見光
〔表面張力的測定方法〕
相對于純水,溶解500ppm的水溶性共聚物,使用自動表面張力計“CBVP-Z型”(協(xié)和界面科學株式會公司制),通過使用有寬度19mm、高度IOmrru厚度0. 2mm的鉬制板的 Wilhelmy法,測定共聚物的表面張力。
〔溶解度的測定方法〕
相對于IOOg的水,邊攪拌邊添加一定量水溶性共聚物,確認溶解性。在完全溶解了的情況下,進一步重復在攪拌下添加一定量水溶性共聚物的操作,最終在20°C下攪拌1 小時時,將水溶性共聚物變得不溶解之前的量作為溶解度。
權(quán)利要求
1.一種研磨液組合物,其含有研磨材料、水溶性聚合物以及水,所述水溶性聚合物具有磺酸基且在主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨液組合物,所述水溶性聚合物是具有在重復單元的主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)單元和具有磺酸基的結(jié)構(gòu)單元的水溶性共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的研磨液組合物,所述水溶性聚合物是通過和甲醛的加成縮合而合成的水溶性聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的研磨液組合物,所述水溶性聚合物具有在重復單元的主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)的下述通式(I)表示的結(jié)構(gòu)單元A,式(I)中,X為結(jié)合鍵、-CH2-、-S-、-S02-、-C(CH3)2-或者Fj,R1以及R2相同或者不同,為氫原子、烷基、烷氧基、芳烷基或者-0M,M選自由堿金屬,堿土金屬、有機陽離子以及氫原子構(gòu)成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的研磨液組合物,在所述式(I)中,X為-SO2-或者-CH2-。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的研磨液組合物,在所述式(I)中,R1以及R2為-0Μ,Μ為鈉、鉀、銨或者氫原子。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6中任一項所述的研磨液組合物,所述結(jié)構(gòu)單元A在構(gòu)成所述水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中所占的含量為5 70摩爾%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的研磨液組合物,所述水溶性聚合物具有下述通式(II)表示的具有磺酸基的結(jié)構(gòu)單元B,式(II)中,R3為氫原子、烷基、烷氧基、芳烷基或者-OM2J1以及M2相同或者不同,選自由堿金屬、堿土金屬、有機陽離子以及氫原子構(gòu)成的組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的研磨液組合物,在所述式(II)中,R3為-0M1,M1為鈉、鉀、銨或者氫原子。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的研磨液組合物,所述結(jié)構(gòu)單元B在構(gòu)成所述水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中所占的含量為30 95摩爾%。
11.根據(jù)權(quán)利要求8 10中任一項所述的研磨液組合物,構(gòu)成所述水溶性共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中的結(jié)構(gòu)單元A和結(jié)構(gòu)單元B的摩爾比即結(jié)構(gòu)單元A/結(jié)構(gòu)單元B為70/30 5/95。
12.根據(jù)權(quán)利要求I 11中任一項所述的研磨液組合物,所述水溶性聚合物的表面張力為 45 100mN/m。
13.根據(jù)權(quán)利要求I 12中任一項所述的研磨液組合物,所述水溶性聚合物的重均分子量為500 120000。
14.根據(jù)權(quán)利要求I 13中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物中的所述水溶性聚合物的含量為0. 001 I重量%。
15.根據(jù)權(quán)利要求I 14中任一項所述的研磨液組合物,作為所述水溶性聚合物的殘存單體的甲醒含量為Oppm或者超過Oppm且為IOOOOppm以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求I 15中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物中的甲醛含量為IOppm以下。
17.根據(jù)權(quán)利要求I 16中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨材料為膠體二氧化硅,所述膠體二氧化硅的基于散射強度分布測得的平均粒徑為I 40nm。
18.根據(jù)權(quán)利要求I 17中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物中的所述研磨材料的含量為0. 5重量%以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求I 18中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物進一步包含酸以及/或者其鹽,所述酸為無機酸或者有機膦酸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨液組合物,所述無機酸為硝酸、硫酸、鹽酸、高氯酸或者磷酸。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物中的所述酸以及/或者其鹽的含量為0. 001 5. 0重量%。
22.根據(jù)權(quán)利要求I 20中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物進一步包含氧化劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物中的所述氧化劑的含量為0. 01重量%以上。
24.根據(jù)權(quán)利要求I 23中任一項所述的研磨液組合物,所述研磨液組合物的pH為 4. 0以下。
25.—種基板的制造方法,其包括如下工序?qū)?quán)利要求I 24中任一項所述的研磨液組合物供給至被研磨基板的研磨對象面,使研磨墊接觸所述研磨對象面,移動所述研磨墊和/或所述被研磨基板來進行研磨。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的基板的制造方法,所述研磨墊的表面部件的平均孔徑為 50 u m以下。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的基板的制造方法,所述研磨中的研磨負載為5.9kPa 以上。
28.根據(jù)權(quán)利要求25 27中任一項所述的基板的制造方法,所述研磨中的所述研磨液組合物的供給速度以每Icm2被研磨基板計為0. 05 15mL/分鐘。
29.—種基板的研磨方法,其包含如下操作將權(quán)利要求I 24中任一項所述的研磨液組合物供給至被研磨基板的研磨對象面,使研磨墊接觸所述研磨對象面,移動所述研磨墊和/或所述被研磨基板來進行研磨。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的基板的研磨方法,所述研磨墊的表面部件的平均孔徑為 50 μ m以下。
31.根據(jù)權(quán)利要求四或30所述的基板的研磨方法,所述研磨中的研磨負載為5.9kPa 以上。
32.根據(jù)權(quán)利要求四 31中任一項所述的基板的研磨方法,所述研磨中的所述研磨液組合物的供給速度以每Icm2被研磨基板計為0. 05 15mL/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在不損害生產(chǎn)率的情況下可以減少研磨后的基板表面的劃痕及表面波紋的研磨液組合物以及使用有該研磨液組合物的基板的制造以及研磨方法。所述研磨液組合物含有研磨材料、水溶性聚合物以及水,上述水溶性聚合物具有磺酸基且在主鏈以及側(cè)鏈上分別具有芳香環(huán)。所述基板的制造方法以及研磨方法包含如下工序?qū)⑸鲜鲅心ヒ航M合物供給至被研磨基板的研磨對象面,使研磨墊接觸上述研磨對象面,移動上述研磨墊和/或上述被研磨基板來進行研磨。
文檔編號B24B37/04GK102533127SQ201110396859
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者吉野太基 申請人:花王株式會社