本発明は、研磨用組成物および研磨方法に関する。The present invention relates to a polishing composition and a polishing method.
種々の基材表面の平坦度を高めるために平坦化技術を使用している。化学機械研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ，ＣＭＰ）は半導体産業等でよく用いられる平坦化技術の１つである。化学機械研磨技術は、シリカ、セリア等の砥粒、防食剤、界面活性剤等を含む研磨用組成物を使用して、半導体基板等の研磨対象物（被研磨物）の表面を平坦化する方法である。Planarization techniques are used to increase the flatness of various substrate surfaces. Chemical mechanical polishing (CMP) is one of the planarization techniques commonly used in the semiconductor industry. Chemical mechanical polishing is a method of planarizing the surface of an object to be polished, such as a semiconductor substrate, using a polishing composition containing abrasive grains such as silica or ceria, an anticorrosive agent, a surfactant, etc.
さらに、樹脂材料を含有する基材（以下、「樹脂材料を含む研磨対象物」）も普及してきている。よって、樹脂材料を含む研磨対象物を研磨するのに適用される研磨用組成物へのニーズも次第に増加してきている。例えば、特許文献１には、砥粒、ピロリドン化合物および／またはポリビニルカプロラクタムを含む、樹脂材料を含む研磨対象物を研磨する研磨用組成物が開示されている。Furthermore, substrates containing resin materials (hereinafter referred to as "objects to be polished containing resin materials") are becoming more common. Consequently, there is a gradually increasing need for polishing compositions that can be used to polish objects to be polished containing resin materials. For example, Patent Document 1 discloses a polishing composition for polishing objects to be polished containing resin materials, which contains abrasive grains, a pyrrolidone compound, and/or polyvinyl caprolactam.
樹脂材料を含む研磨対象物の表面は、一般に、ラッピング工程と、その後の研磨工程と、を経て高品位に仕上げられる。ラッピング工程後、研磨対象物の表面には多くの欠陥が存在する。この欠陥を低減することを目的として、研磨工程では、研磨対象物の表面に研磨パッドを押し当てて、その界面に研磨用組成物を供給することにより研磨対象物の研磨が行われる。この場合、研磨対象物において研磨効果の局所的なばらつきにより、研磨効率が低下したり、研磨後の研磨対象物（「研磨済研磨対象物」とも称する）の厚みムラが生じたりすることが懸念されている。The surface of a polishing object containing a resin material is generally finished to a high quality through a lapping process followed by a polishing process. After the lapping process, many defects remain on the surface of the object. To reduce these defects, the polishing process involves pressing a polishing pad against the surface of the object and supplying a polishing composition to the interface, thereby polishing the object. In this case, there are concerns that local variations in the polishing effect on the object may result in reduced polishing efficiency or uneven thickness in the polished object (also referred to as the "polished object").
そのため、樹脂材料を含む研磨対象物に対しては、樹脂材料を効率よく研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減し得る研磨用組成物が求められている。しかしながら、このような研磨用組成物についてはいまだ満足いくものは得られていないのが現状である。For this reason, when polishing objects containing resin materials, there is a demand for a polishing composition that can efficiently polish the resin material while reducing unevenness in the thickness of the object after polishing. However, no satisfactory polishing composition has yet been obtained.
そこで本発明は、樹脂材料を含む研磨対象物の研磨において、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減することができる手段を提供することを目的とする。The present invention aims to provide a means for polishing a workpiece containing a resin material that can polish the resin material at high speed while reducing unevenness in the thickness of the polished workpiece after polishing.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、下記手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。The inventors conducted extensive research to solve the above problems. As a result, they discovered that the above problems could be solved by the following means, and have now completed the present invention.
すなわち、本発明の上記課題は、樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子および水を含有し、前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上である、研磨用組成物により解決されうる。 That is, the above-described problem of the present invention can be solved by a polishing composition used for polishing an object to be polished that contains a resin material, the polishing composition containing silica particles and water, wherein the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more.
本発明によれば、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減する手段が提供される。The present invention provides a means for polishing resin materials at high speed while reducing uneven thickness of the polished object after polishing.
以下、本発明の実施の形態を説明する。ここで示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するために例示するものであって、本発明を限定するものではない。よって、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、使用方法および運用技術などは全て本発明の範囲、要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。本明細書に記載される実施の形態は、任意に組み合わせることにより、他の実施の形態とすることができる。The following describes embodiments of the present invention. The embodiments shown here are provided as examples to embody the technical concept of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, all other possible forms, methods of use, and operational techniques that can be conceived by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention are included within the scope and spirit of the present invention, as well as within the scope of the inventions set forth in the claims and their equivalents. The embodiments described in this specification can be combined in any way to create other embodiments.
本明細書において、「Ｘ～Ｙ」は、その前後に記載される数値（ＸおよびＹ）を下限値および上限値として含む意味で使用し、「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。「Ｘ～Ｙ」が複数記載されている場合、例えば、「Ｘ１～Ｙ１、あるいは、Ｘ２～Ｙ２」と記載されている場合、各数値を上限とする開示、各数値を下限とする開示、および、それらの上限・下限の組み合わせは全て開示されている（つまり、補正の適法な根拠となる）。具体的には、Ｘ１以上との補正、Ｙ２以下との補正、Ｘ１以下との補正、Ｙ２以上との補正、Ｘ１～Ｘ２との補正、Ｘ１～Ｙ２との補正等は全て適法とみなされなければならない。本明細書において、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０℃以上２５℃以下の範囲）／相対湿度４０％ＲＨ以上５０％ＲＨ以下の条件で測定する。また、本開示の特徴または態様は、マーカッシュ群の観点から記載されている場合、当業者は、本開示が、それによって、マーカッシュ群の任意の個々の構成要素または構成要素の部分群の観点から記載されていることを認識するであろう。また、本明細書に開示される全ての実施形態や説明の組み合わせが本願では開示されていると理解されなければならない。つまり、補正の根拠となりうると理解されなければならない。In this specification, "X to Y" means "X or more and Y or less," with the preceding and following numerical values (X and Y) being included as upper and lower limits. When multiple "X to Y" are listed, for example, "X1 to Y1 or X2 to Y2," disclosures of each numerical value as an upper limit, disclosures of each numerical value as a lower limit, and combinations of those upper and lower limits are all disclosed (i.e., they provide legitimate basis for correction). Specifically, corrections of X1 or more, corrections of Y2 or less, corrections of X1 or less, corrections of Y2 or more, corrections of X1 to X2, corrections of X1 to Y2, etc. must all be deemed legitimate. Unless otherwise specified, in this specification, operations and measurements of physical properties, etc. are performed at room temperature (20°C to 25°C) and a relative humidity of 40% RH to 50% RH. Additionally, where features or aspects of the present disclosure are described in terms of a Markush group, those skilled in the art will recognize that the present disclosure is thereby described in terms of any individual component or subgroup of components of the Markush group. Furthermore, all combinations of embodiments and descriptions disclosed herein should be understood to be disclosed in this application, and thus may be grounds for amendment.
本発明の第１の形態は、樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子および水を含有し、前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上である、研磨用組成物である。 A first aspect of the present invention is a polishing composition used for polishing an object to be polished, which includes a resin material, the polishing composition containing silica particles and water, wherein the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more.
本発明の第２の形態は、樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり、前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上である、研磨用組成物である。 A second aspect of the present invention is a polishing composition used for polishing a polishing object containing a resin material, the polishing composition comprising silica particles, a polishing accelerator, and water, wherein the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of an aluminum salt of a monovalent acid, a pyrrolidone compound, and a caprolactam compound, and wherein the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in a volume-based particle size distribution is50 %, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated from D50.
上記のような構成を有する第１の形態および第２の形態に係る研磨用組成物は、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減する。The polishing compositions of the first and second embodiments having the above-described configuration polish resin materials at high speed while reducing unevenness in the thickness of the polished object after polishing.
本発明の第３の形態は、樹脂材料を含む研磨対象物と研磨パッドとの間に研磨用組成物を供給して前記研磨対象物を研磨することを含み、前記研磨用組成物は、シリカ粒子および水を含有し、前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上である、研磨方法である。 A third aspect of the present invention is a polishing method, comprising supplying a polishing composition between an object to be polished containing a resin material and a polishing pad to polish the object to be polished, wherein the polishing composition contains silica particles and water, and the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more.
本発明の第４の形態は、樹脂材料を含む研磨対象物と研磨パッドとの間に研磨用組成物を供給して前記研磨対象物を研磨することを含み、前記研磨用組成物は、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり、前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上である、研磨方法である。 A fourth aspect of the present invention is a polishing method comprising supplying a polishing composition between a polishing object containing a resin material and a polishing pad to polish the polishing object, wherein the polishing composition contains silica particles, a polishing accelerator, and water, and the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds, and wherein the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in a volume-based particle size distribution is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 .
本発明の第５の形態は、樹脂材料を含む研磨対象物、研磨パッド、および研磨用組成物を含む研磨システムであって、前記研磨用組成物は、シリカ粒子および水を含有し；前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上であり；前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドおよび前記研磨用組成物と接触させる、研磨システムである。 A fifth aspect of the present invention is a polishing system comprising an object to be polished containing a resin material, a polishing pad, and a polishing composition, wherein the polishing composition contains silica particles and water; the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more; and the surface of the object to be polished is brought into contact with the polishing pad and the polishing composition.
本発明の第６の形態は、樹脂材料を含む研磨対象物、研磨パッド、および研磨用組成物を含む研磨システムであって、前記研磨用組成物は、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し；前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり；前記シリカ粒子は、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上であり；前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドおよび前記研磨用組成物と接触させる、研磨システムである。 A sixth aspect of the present invention is a polishing system comprising an object to be polished containing a resin material, a polishing pad, and a polishing composition, wherein the polishing composition contains silica particles, a polishing accelerator, and water; the polishing accelerator is one or more selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds; the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of the silica particles is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 ; and the polishing system brings the surface of the object to be polished into contact with the polishing pad and the polishing composition.
上記第３の形態～第６の形態の構成を有する研磨方法および／または研磨システムによれば、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減することができる。The polishing method and/or polishing system having the configurations of the third to sixth aspects described above can polish resin materials at high speed while reducing unevenness in the thickness of the polished object after polishing.
以下、本発明を詳細に説明する。本明細書中、「本形態に係る研磨用組成物」としての説明は、第１の形態～第６の形態に共通する構成である。また、本明細書中、「研磨除去速度」は、「研磨速度」および「研磨レート」と同義である。The present invention will be described in detail below. In this specification, the "polishing composition according to this embodiment" refers to a configuration common to the first to sixth embodiments. Furthermore, in this specification, the term "polishing removal rate" is synonymous with the terms "polishing rate" and "polishing rate."
［研磨対象物］
本形態に係る研磨用組成物に適用される研磨対象物は、樹脂材料を含有する。本形態に係る研磨用組成物は、樹脂材料より形成された基材を研磨するのに特に適しており、このような基材を研磨するときに本発明の技術的効果が存分に発揮される。 [Polished object]
The polishing composition according to the present invention is particularly suitable for polishing substrates made of resin materials, and the technical effects of the present invention are fully exhibited when polishing such substrates.
研磨対象物に含まれる樹脂材料は、特に制限されないが、一例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリシクロヘキシルメタクリレート（ＰＣＨＭＡ）等のポリ（メタ）アクリレート（（メタ）アクリル樹脂）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；ポリスチレン（ＰＳ）；チオウレタン系樹脂；ポリスルフィド；エピスルフィド樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン；ポリウレアウレタン；ポリ（メタ）（チオ）アクリレート；アリルジグリシジルカーボネート；ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミド（ＰＡ）；エポキシ樹脂；ウレタンアクリレート樹脂；ポリエステル樹脂；不飽和ポリエステル樹脂；フェノール樹脂；ポリノルボルネン樹脂；ポリアセタール（ＰＯＭ）；変性ポリフェニレンエーテル（ｍ－ＰＰＥ）；シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）；非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）；ポリスルホン（ＰＳＦ）；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）；ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）；フッ素樹脂；および液晶ポリマー（ＬＣＰ）；等を挙げることができる。The resin material contained in the object to be polished is not particularly limited, but examples include poly(meth)acrylates ((meth)acrylic resins) such as polymethyl methacrylate (PMMA) and polycyclohexyl methacrylate (PCHMA); polyethylene terephthalate (PET); polycarbonate (PC); polyvinyl chloride (PVC); polystyrene (PS); thiourethane resins; polysulfides; episulfide resins; polyolefins such as polyethylene (PE), ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), and polypropylene (PP); polyureaurethane; poly(meth)(thio)acrylate; allyl diglycidyl carbonate; polybenzoxazole (PBO); Examples include polybutylene terephthalate (PBT); polyimide (PI); polyamide (PA); epoxy resin; urethane acrylate resin; polyester resin; unsaturated polyester resin; phenolic resin; polynorbornene resin; polyacetal (POM); modified polyphenylene ether (m-PPE); syndiotactic polystyrene (SPS); amorphous polyarylate (PAR); polysulfone (PSF); polyethersulfone (PES); polyphenylene sulfide (PPS); polyetheretherketone (PEEK); polyetherimide (PEI); benzocyclobutene (BCB); fluororesin; and liquid crystal polymer (LCP).
本形態に係る研磨用組成物において、研磨対象物に含まれる樹脂材料としては、光学樹脂であることが好ましい。すなわち、一実施形態によれば、本形態に係る研磨用組成物において、樹脂材料が、光学樹脂材料である。光学樹脂は、光透過性の樹脂であり、各種の光学関連機器で用いられるフィルム状、板状（例えば、液晶画面、発光表示器、発光サイン、標識、照明などの面光源デバイスの光導波路、拡散板、導光板（ウェーブガイド）、偏光板）、レンズ状等の光学部材（例えば、液晶表示装置で用いられるフィルムや基板、プリズムシート等；光ディスク装置の信号読み取り用レンズ系中のレンズ、プロジェクションスクリーン用フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ等）を構成する材料として用いられる。In the polishing composition according to this embodiment, the resin material contained in the object to be polished is preferably an optical resin. That is, according to one embodiment, the resin material in the polishing composition according to this embodiment is an optical resin material. Optical resins are light-transmitting resins and are used as materials for constituting film-like, plate-like, and lens-like optical components used in various optical-related devices (e.g., optical waveguides, diffusers, light guide plates (waveguides), and polarizers in surface light source devices such as liquid crystal screens, light-emitting displays, light-emitting signs, labels, and lighting), and lens-like optical components (e.g., films, substrates, and prism sheets used in liquid crystal display devices; lenses in signal reading lens systems of optical disc devices; Fresnel lenses for projection screens; lenticular lenses, and the like).
このような光学樹脂（光透過性の樹脂）としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリシクロヘキシルメタクリレート（ＰＣＨＭＡ）等のポリ（メタ）アクリレート（（メタ）アクリル樹脂）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；ポリスチレン（ＰＳ）；チオウレタン系樹脂；ポリスルフィド；エピスルフィド樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン；ポリウレアウレタン；ポリ（メタ）（チオ）アクリレート；アリルジグリシジルカーボネート；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミド（ＰＡ）；ポリエステル樹脂；およびこれらの誘導体が挙げられる。よって、本形態に係る研磨用組成物は、ポリ（メタ）アクリレート（好ましくはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリシクロヘキシルメタクリレート（ＰＣＨＭＡ）等）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、チオウレタン系樹脂、ポリスルフィド、エピスルフィド樹脂、ポリオレフィン（好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等）、ポリウレアウレタン、ポリ（メタ）（チオ）アクリレート、アリルジグリシジルカーボネート、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル樹脂、およびこれらの誘導体からなる群から選択される１種以上を含む研磨対象物の研磨に用いられるのが好ましい。これにより、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減する効果を効率的に奏することができる。Such optical resins (light-transmitting resins) include poly(meth)acrylates ((meth)acrylic resins) such as polymethyl methacrylate (PMMA) and polycyclohexyl methacrylate (PCHMA); polyethylene terephthalate (PET); polycarbonate (PC); polyvinyl chloride (PVC); polystyrene (PS); thiourethane resins; polysulfides; episulfide resins; polyolefins such as polyethylene (PE), ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), and polypropylene (PP); polyureaurethane; poly(meth)(thio)acrylates; allyl diglycidyl carbonate; polyimide (PI); polyamide (PA); polyester resins; and derivatives thereof. Therefore, the polishing composition according to this embodiment is preferably used for polishing a polishing object containing one or more selected from the group consisting of poly(meth)acrylate (preferably polymethyl methacrylate (PMMA), polycyclohexyl methacrylate (PCHMA), etc.), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), thiourethane resin, polysulfide, episulfide resin, polyolefin (preferably polyethylene (PE), ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE), polypropylene (PP), etc.), polyureaurethane, poly(meth)(thio)acrylate, allyl diglycidyl carbonate, polyimide (PI), polyamide (PA), polyester resin, and derivatives thereof. This allows for efficient polishing of resin materials at high speed while reducing thickness unevenness of the polished object after polishing.
研磨対象物に含まれる樹脂材料としては、チオウレタン系樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチルおよびポリプロピレンからなる群より選択される１種以上が含まれることが好ましい。上記樹脂材料は１種単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることもできる。研磨対象物が上記樹脂材料を含むことによって、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減する効果を効率的に奏することができる。The resin material contained in the object to be polished preferably includes one or more selected from the group consisting of thiourethane resin, episulfide resin, polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polypropylene. The above resin materials can be used alone or in combination of two or more. By including the above resin material in the object to be polished, it is possible to efficiently polish the resin material at high speed while reducing unevenness in the thickness of the object to be polished after polishing.
本形態に係る研磨用組成物は、研磨対象物として厚みが薄いものを研磨することにより、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減する効果を効率的に奏することができる。すなわち、研磨対象物（研磨前の研磨対象物）の厚みが、３．０ｍｍ以下であることが好ましく、２．０ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以下であることが特に好ましく、０．６ｍｍ以下であることが最も好ましい。一実施形態によれば、本形態に係る研磨用組成物において、研磨前の研磨対象物は、平均厚さ１ｍｍ以下である。本形態に係る研磨用組成物による研磨では、研磨前後の研磨対象物の厚み変化は０．１ｍｍ程度でありうる。よって、研磨対象物（研磨後の研磨対象物）の厚みが、３．０ｍｍ以下であることが好ましく、２．０ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．９ｍｍ以下であることがさらにより好ましく、０．８ｍｍ以下であることが特に好ましく、０．６ｍｍ以下であることが最も好ましい。一実施形態によれば、本形態に係る研磨用組成物において、研磨後の研磨対象物は、平均厚さ１ｍｍ以下である。本明細書において、研磨対象物の平均厚みは、マイクロメータ等で測定することができる。The polishing composition of this embodiment can efficiently reduce thickness variations in the polished object after polishing by polishing a thin object at high speed while polishing the resin material. That is, the thickness of the object to be polished (the object to be polished before polishing) is preferably 3.0 mm or less, more preferably 2.0 mm or less, even more preferably 1.0 mm or less, particularly preferably 0.8 mm or less, and most preferably 0.6 mm or less. According to one embodiment, the object to be polished before polishing using the polishing composition of this embodiment has an average thickness of 1 mm or less. When polishing with the polishing composition of this embodiment, the change in thickness of the object to be polished before and after polishing can be approximately 0.1 mm. Therefore, the thickness of the object to be polished (the object to be polished after polishing) is preferably 3.0 mm or less, more preferably 2.0 mm or less, even more preferably 1.0 mm or less, even more preferably 0.9 mm or less, particularly preferably 0.8 mm or less, and most preferably 0.6 mm or less. According to one embodiment, the polishing composition according to this embodiment polishes an object to be polished to an average thickness of 1 mm or less. In this specification, the average thickness of the object to be polished can be measured using a micrometer or the like.
本形態に係る研磨用組成物において、研磨対象物（研磨前の研磨対象物）は平坦であることが好ましい。本明細書において、平坦とは、後述する実施例で測定されるＧＢＩＲ（Ｇｌｏｂａｌ Ｂａｃｋｓｉｄｅ Ｉｄｅａｌ Ｒａｎｇｅ）が２．０μｍ未満のものを意味する。研磨対象物（研磨前の研磨対象物）は、ＧＢＩＲが１．５μｍ以下であることがより好ましく、１．２μｍであることがさらに好ましく、１．０μｍ以下であることが特に好ましく、０．８μｍ以下であることが最も好ましい。ＧＢＩＲの下限は、０μｍである。ＧＢＩＲは、研磨対象物の裏面を平坦なチャック面に全面吸着させ、該裏面を基準面として、ウェーハの全面について上記基準面からの高さを測定し、最高高さから最低高さまでの距離を表したものである。ＧＢＩＲは後述の実施例に記載の測定方法により得られる値を採用する。In the polishing composition of this embodiment, the object to be polished (the object to be polished before polishing) is preferably flat. In this specification, "flat" means that the GBIR (Global Backside Ideal Range) measured in the Examples described below is less than 2.0 μm. The GBIR of the object to be polished (the object to be polished before polishing) is more preferably 1.5 μm or less, even more preferably 1.2 μm, particularly preferably 1.0 μm or less, and most preferably 0.8 μm or less. The lower limit of GBIR is 0 μm. GBIR is measured by adsorbing the entire backside of the object to be polished onto a flat chuck surface, using the backside as the reference plane, and measuring the height of the entire wafer from the reference plane. The GBIR value is determined by the measurement method described in the Examples described below.
よって、本形態に係る研磨用組成物は、平坦（すなわち、ＧＢＩＲが２．０μｍ未満）かつ厚みが１．５ｍｍ以下（好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．８ｍｍ以下、特に好ましくは０．７ｍｍ以下、最も好ましくは０．６ｍｍ以下）の研磨対象物（研磨前の研磨対象物）を研磨するのに好適である。これにより、樹脂材料を高速で研磨しつつ研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減する効果を効率的に奏することができる。The polishing composition of this embodiment is therefore suitable for polishing a polishing object (object to be polished before polishing) that is flat (i.e., has a GBIR of less than 2.0 μm) and has a thickness of 1.5 mm or less (preferably 1 mm or less, more preferably 1.0 mm or less, even more preferably 0.8 mm or less, particularly preferably 0.7 mm or less, and most preferably 0.6 mm or less). This allows for efficient polishing of resin materials at high speed while reducing unevenness in the thickness of the polished object after polishing.
［研磨用組成物］
本発明において、研磨用組成物としては、第１の形態および第２の形態を含む。以下では、第１の形態に係る研磨用組成物に含まれる主要な成分の構成、第２の形態に係る研磨用組成物に含まれる主要な成分の構成について順に説明する。 [Polishing composition]
In the present invention, the polishing composition includes a first embodiment and a second embodiment. Below, the constitution of the main components contained in the polishing composition according to the first embodiment and the constitution of the main components contained in the polishing composition according to the second embodiment will be described in order.
《第１の形態に係る研磨用組成物》
第１の形態に係る研磨用組成物は、樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子および水を含有し、前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上である、研磨用組成物である。 <Polishing composition according to the first embodiment>
The polishing composition according to the first embodiment is a polishing composition used for polishing an object to be polished, which includes a resin material, and contains silica particles and water, wherein the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more.
［シリカ粒子］
第１の形態に係る研磨用組成物は、砥粒としてシリカ粒子を含む。砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨し、研磨除去速度を向上させる。シリカ粒子は、樹脂材料の欠陥を低減するための適度な硬度を有する。 [Silica particles]
The polishing composition according to the first embodiment contains silica particles as abrasive grains. The abrasive grains mechanically polish the object to be polished, improving the polishing removal rate. The silica particles have an appropriate hardness to reduce defects in the resin material.
＜２次粒子径Ｄ５０＞
第１の形態に係る研磨用組成物において、シリカ粒子のＤ５０（体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径（小粒径側からの積算度数が５０％となる２次粒子径））は、５０ｎｍ以上（０．０５μｍ以上）である。シリカ粒子のＤ５０が５０ｎｍ未満であると、樹脂材料（研磨対象物）の研磨除去速度が低下する。 <Secondary particle diameterD50 >
In the polishing composition according to the first embodiment, theD50 of the silica particles (particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volumetric particle size distribution is 50% (secondary particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 50%)) is 50 nm or more (0.05 μm or more). If theD50 of the silica particles is less than 50 nm, the polishing removal rate of the resin material (object to be polished) decreases.
樹脂材料を含む研磨対象物の研磨は、まず、厚み調整のため、ラッピング工程により研磨対象物を研磨するが、その際、研磨対象物の表面に多くの欠陥が残る。この欠陥を低減することを目的として、研磨工程において研磨対象物の表面を研磨用組成物により研磨するが、研磨対象物において研磨効果の局所的なばらつきにより、研磨対象物において研磨による厚みムラが生じることが懸念されている。例えば、研磨時間の経過に伴い、供給された研磨用組成物が研磨対象物の外縁部分に溜まることなどにより、研磨効果の局所的なばらつきがさらに大きくなる。すなわち、研磨工程において欠陥の低減に時間がかかるほど、厚みムラが増大する傾向にある。よって、樹脂材料を含む研磨対象物においては、さらなる高研磨速度が求められている。本発明者らは、これら砥粒が、特定の粒子径以上であることにより、顕著に高い研磨速度をもたらして研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減することができることを見出した。換言すれば、第１の形態の研磨用組成物によれば、顕著に高い研磨速度で研磨しつつ、研磨時に生じうる研磨効果の局所的なばらつきが低減され、研磨対象物の平坦度を維持、または向上することができる。また、第１の形態の研磨用組成物によれば、研磨後の研磨対象物表面において、表面粗さ（Ｒｍｓ）が低く、スクラッチが少ないことも見出されている。すなわち、第１の形態の研磨用組成物によれば、研磨対象物表面の欠陥が低減でき、研磨後の研磨対象物の表面品質を向上することもできる。When polishing a resin-containing object, the object is first polished using a lapping process to adjust the thickness. However, this process leaves many defects on the surface of the object. To reduce these defects, the surface of the object is polished using a polishing composition during the polishing process. However, there are concerns that local variations in the polishing effect on the object may lead to uneven thickness due to polishing. For example, as polishing time passes, the supplied polishing composition may accumulate on the outer edge of the object, further increasing the local variations in the polishing effect. In other words, the longer it takes to reduce defects during the polishing process, the greater the uneven thickness tends to be. Therefore, even higher polishing speeds are required for objects containing resin-containing materials. The inventors have discovered that using abrasive grains with a specific particle size or larger can achieve significantly higher polishing speeds and reduce uneven thickness on the object after polishing. In other words, the polishing composition of the first form can polish at a significantly high polishing rate while reducing local variations in the polishing effect that can occur during polishing, thereby maintaining or improving the flatness of the object to be polished. It has also been found that the polishing composition of the first form results in low surface roughness (Rms) and fewer scratches on the surface of the object to be polished after polishing. In other words, the polishing composition of the first form can reduce defects on the surface of the object to be polished and improve the surface quality of the object to be polished after polishing.
以上のように、シリカ粒子のＤ５０が５０ｎｍ以上（０．０５μｍ以上）であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。シリカ粒子のＤ５０は、０．０５μｍ超（５０ｎｍ超）であることが好ましく、０．０６μｍ以上であることがより好ましく、０．０８μｍ以上であることがさらに好ましく、０．１μｍ以上であることが特に好ましく、０．１５μｍ以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ５０は、１μｍ以下であることが好ましく、０．８μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以下であることがさらに好ましく、０．２５μｍ以下であることが特に好ましく、０．２μｍ以下であることが最も好ましい。一実施形態によれば、シリカ粒子は、Ｄ５０が５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である。 As described above, when theD50 of the silica particles is 50 nm or more (0.05 μm or more), the polishing removal rate of the resin material can be improved and the thickness unevenness of the polished object can be more efficiently reduced after polishing. TheD50 of the silica particles is preferably greater than 0.05 μm (more than 50 nm), more preferably greater than 0.06 μm, even more preferably greater than 0.08 μm, particularly preferably greater than 0.1 μm, and most preferably greater than 0.15 μm. TheD50 of the silica particles is preferably less than 1 μm, and may be less than 0.8 μm, more preferably less than 0.5 μm, even more preferably less than 0.3 μm, particularly preferably less than 0.25 μm, and most preferably less than 0.2 μm. According to one embodiment, theD50 of the silica particles is greater than 50 nm and less than 200 nm.
シリカ粒子のＤ１０は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径（小粒径側からの積算度数が１０％となる２次粒子径）である。シリカ粒子のＤ１０は、Ｄ５０が５０ｎｍ以上である限りにおいて特に制限されないが、０．００５μｍ以上であることが好ましく、０．０１μｍ以上であることがより好ましく、０．０２μｍ以上であることがさらに好ましく、０．０５μｍ以上であることが特に好ましく、０．０７μｍ以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ１０は、０．５μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以下であってもよく、０．２５μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以下であることがさらに好ましく、０．１５μｍ以下であることが特に好ましく、０．１３μｍ以下であることが最も好ましい。シリカ粒子のＤ１０が上記範囲内であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。 TheD10 of silica particles is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 10% (the secondary particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 10%). TheD10 of silica particles is not particularly limited as long as theD50 is 50 nm or more, but is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, even more preferably 0.02 μm or more, particularly preferably 0.05 μm or more, and most preferably 0.07 μm or more. TheD10 of silica particles is preferably 0.5 μm or less, and may be 0.3 μm or less, more preferably 0.25 μm or less, even more preferably 0.2 μm or less, particularly preferably 0.15 μm or less, and most preferably 0.13 μm or less. By having theD10 of silica particles within the above range, it is possible to more efficiently improve the polishing removal rate of resin materials and reduce the uneven thickness of the polished object after polishing.
シリカ粒子のＤ９０は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が９０％となる粒子径（小粒径側からの積算度数が９０％となる２次粒子径）である。シリカ粒子のＤ９０は、Ｄ５０が５０ｎｍ以上である限りにおいて特に制限されないが、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．１２μｍ以上であることがより好ましく、０．１５μｍ以上であることがさらに好ましく、０．２μｍ以上であることが特に好ましく、０．３μｍ以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ９０は、１．５μｍ以下であることが好ましく、１．２μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以下であることがより好ましく、０．８μｍ以下であることがさらに好ましく、０．７μｍ以下であることが特に好ましく、０．５μｍ以下であることが最も好ましい。シリカ粒子のＤ９０が上記範囲内であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。 TheD90 of silica particles is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 90% (the secondary particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 90%). TheD90 of silica particles is not particularly limited as long as theD50 is 50 nm or more, but is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.12 μm or more, even more preferably 0.15 μm or more, particularly preferably 0.2 μm or more, and most preferably 0.3 μm or more. TheD90 of silica particles is preferably 1.5 μm or less, and may be 1.2 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, even more preferably 0.8 μm or less, particularly preferably 0.7 μm or less, and most preferably 0.5 μm or less. By having theD90 of silica particles within the above range, the polishing removal rate of resin materials can be improved and the thickness unevenness of the polished object can be more efficiently reduced after polishing.
シリカ粒子のＤ１０に対するＤ９０の比率（以下、「Ｄ９０／Ｄ１０」）は、１．２以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましく、１．８以上であることがさらに好ましく、２．０以上であることが特に好ましいく、２．５以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ９０／Ｄ１０は、６．５以下であることが好ましく、６．０以下であることがより好ましく、５．０以下であることがさらに好ましく、４．０以下であることが特に好ましく、３．５以下であることが最も好ましい。シリカ粒子のＤ９０／Ｄ１０が上記範囲内であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。 The ratio ofD90 toD10 of the silica particles (hereinafter referred to as "D90 /D10 ") is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, even more preferably 1.8 or more, particularly preferably 2.0 or more, and most preferably 2.5 or more. Furthermore, theD90 /D10 of the silica particles is preferably 6.5 or less, more preferably 6.0 or less, even more preferably 5.0 or less, particularly preferably 4.0 or less, and most preferably 3.5 or less. When theD90 /D10 of the silica particles is within the above range, the polishing removal rate of the resin material can be improved and the thickness unevenness of the polished object can be more efficiently reduced after polishing.
一実施形態によれば、第１の形態の研磨用組成物は、シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径をＤ１０とし、シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が９０％となる粒子径をＤ９０としたとき、シリカ粒子のＤ１０に対するＤ９０の比（Ｄ９０／Ｄ１０）は、２．０以上である。 According to one embodiment, in the polishing composition of the first type, when D10 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of silica particles is 10% andD90 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distributionof silica particles is 90%, the ratio ofD90 toD10 of silica particles (D90 /D10 ) is 2.0 or more.
シリカ粒子のＤ１０、Ｄ５０、およびＤ９０は、動的光散乱法、レーザー回折法、レーザー散乱法、または細孔電気抵抗法等によって求めることができる。本明細書においては、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定した体積基準の粒度分布において、小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径、５０％となる粒子径、および９０％となる粒子径から求めた値をそれぞれ採用する。より具体的には、実施例に記載の方法により測定することができる。 TheD10 ,D50 , andD90 of silica particles can be determined by dynamic light scattering, laser diffraction, laser scattering, or pore electrical resistance methods. In this specification, the values determined from the particle diameters at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 10%, 50%, and 90% in the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer are used. More specifically, they can be measured by the method described in the examples.
＜異形度Ｎ＞
第１の形態に係る研磨用組成物に含まれるシリカ粒子は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．２以上であるのが好ましい。異形度Ｎは、粒子の外形について同程度の粒子径の真球に対するいびつさの程度を示すパラメータであり、異形度Ｎが１より大きければ大きいほど、粒子形状のいびつさの程度が大きいことを示す。異形度Ｎが１の場合、粒子が真球であることを示す。第１の形態に係るシリカ粒子は、異形度Ｎが好ましくは１．２以上（より好ましくは１．５以上）であるため、粒子形状のいびつさの程度が大きい。 <Deformity degree N>
The silica particles contained in the polishing composition according to the first embodiment preferably have an irregularity N of1.2 or more, where N=SA/SA' is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 50%, D50 is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 . The irregularity N is a parameter indicating the degree of irregularity of the particle shape relative to a perfect sphere of the same particle diameter, and the larger the irregularity N is above 1, the greater the degree of irregularity of the particle shape. An irregularity N of 1 indicates that the particles are perfect spheres. The silica particles according to the first embodiment preferably have an irregularity N of 1.2 or more (more preferably 1.5 or more), and therefore have a large degree of irregularity of the particle shape.
樹脂材料を含む研磨対象物の研磨において、ラッピング工程による研磨対象物の表面の欠陥を低減しつつ、厚みムラも低減することを鋭意検討した結果、本発明者らは、砥粒の形状のいびつさが、顕著に高い研磨速度をもたらして研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減することができることも見出した。シリカ粒子の異形度Ｎが１．２以上であれば、研磨対象物表面の欠陥が低減でき、研磨後の研磨対象物の表面品質を向上することもできる。シリカ粒子の異形度Ｎの上限は、特に制限されないが、実用上、３．０以下である。シリカ粒子の異形度Ｎは、１．６以上であることが好ましく、１．７以上であることがより好ましく、１．８以上であることがさらに好ましく、１．９以上であることが特に好ましい。After extensive research into reducing surface defects and thickness variations in the lapping process during polishing of objects containing resin materials, the inventors discovered that irregularities in the shape of the abrasive grains result in significantly higher polishing rates and reduced thickness variations in the polished object after polishing. If the irregularity N of the silica particles is 1.2 or greater, defects on the surface of the polished object can be reduced and the surface quality of the polished object can be improved. There is no particular upper limit for the irregularity N of the silica particles, but in practical terms, it is 3.0 or less. The irregularity N of the silica particles is preferably 1.6 or greater, more preferably 1.7 or greater, even more preferably 1.8 or greater, and particularly preferably 1.9 or greater.
異形度Ｎを算出する際に用いるシリカ粒子のＢＥＴ比表面積ＳＡ、シリカ粒子の理論比表面積ＳＡ’は、後述の第２の形態に係る研磨用組成物において説明した方法と同様にして算出できる。The BET specific surface area SA of the silica particles and the theoretical specific surface area SA' of the silica particles used in calculating the degree of irregularity N can be calculated in the same manner as described below for the polishing composition according to the second embodiment.
シリカ粒子の形状は特に制限されない。シリカ粒子の形状の例としては、例えば、三角柱や四角柱等の多角柱状、円柱状、円柱の中央部が端部よりも膨らんだ俵状、円盤の中央部が貫通しているドーナツ状、板状、中央部にくびれを有するいわゆる繭型形状、複数の粒子が一体化しているいわゆる会合型球形状、表面に複数の突起を有するいわゆる金平糖形状、ラグビーボール形状、円錐状、円錐台状、角錐状、角錐台状、半球状、針状、不定形状等、種々の形状が挙げられる。The shape of the silica particles is not particularly limited. Examples of the shape of silica particles include polygonal prisms such as triangular prisms and square prisms, cylinders, bale-shaped cylinders in which the center is more bulging than the ends, doughnut-shaped disks with a hole in the center, plates, cocoon-shaped shapes with a central constriction, associative spheres in which multiple particles are integrated, confetti-shaped shapes with multiple protrusions on the surface, rugby ball shapes, cones, truncated cones, pyramids, truncated pyramids, hemispheres, needles, and irregular shapes.
研磨用組成物中のシリカ粒子の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましく、１質量％以上であることがさらに好ましく、２質量％以上であることがよりさらに好ましく、５質量％以上であることが特に好ましく、１０質量％以上であることが最も好ましい。シリカ粒子の濃度が大きくなるにつれて、研磨除去速度がより向上するとともに研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。また、シリカ粒子の濃度（含有量）は、研磨用組成物の全質量に対して、５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましく、３５質量％以下であることがさらに好ましく、３０質量％以下であることがよりさらに好ましく、２５質量％以下であることが特に好ましく、２０質量％以下であることが最も好ましい。上記範囲であると、樹脂材料の研磨除去速度をより向上させることができ、研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減できる。シリカ粒子の濃度（含有量）の好ましい一例は、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上３５質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上３０質量％以下であることがよりさらに好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることが特に好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であることが最も好ましい。シリカ粒子は、１種単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることができる。２種以上のシリカ粒子を用いる場合は、そのシリカ粒子の濃度（含有量）は合計量とする。The concentration (content) of silica particles in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, even more preferably 2% by mass or more, particularly preferably 5% by mass or more, and most preferably 10% by mass or more, based on the total mass of the polishing composition. As the concentration of silica particles increases, the polishing removal rate improves and thickness unevenness of the polished object after polishing can be reduced. Furthermore, the concentration (content) of silica particles is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 35% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, particularly preferably 25% by mass or less, and most preferably 20% by mass or less, based on the total mass of the polishing composition. Within the above range, the polishing removal rate of resin materials can be improved and thickness unevenness of the polished object can be reduced. A preferred example of the concentration (content) of silica particles is, relative to the total mass of the polishing composition, preferably 0.1 mass% to 50 mass% or less, more preferably 0.5 mass% to 40 mass% or less, even more preferably 1 mass% to 35 mass% or less, even more preferably 2 mass% to 30 mass% or less, particularly preferably 5 mass% to 25 mass% or less, and most preferably 10 mass% to 20 mass% or less. Silica particles can be used alone or in combination of two or more types. When two or more types of silica particles are used, the concentration (content) of the silica particles refers to the total amount.
シリカ粒子としては、好ましくはコロイダルシリカである。コロイダルシリカの製造方法としては、ケイ酸ソーダ法、ゾルゲル法等が挙げられ、いずれの製造方法で製造されたコロイダルシリカでも好適に用いられる。シリカ粒子（好ましくはコロイダルシリカ）のＤ５０を５０ｎｍ以上とするには、上記製造時の条件（例えば、反応温度、反応濃度等）を選択することにより適切に制御することができる。なお、シリカ粒子は市販品を用いてもよい。この場合、シリカ粒子のＤ５０を測定することにより、第１の形態の研磨用組成物に用いるシリカ粒子を選択できる。 The silica particles are preferably colloidal silica. Methods for producing colloidal silica include the sodium silicate method and the sol-gel method, and colloidal silica produced by any of these methods can be suitably used. TheD50 of the silica particles (preferably colloidal silica) can be appropriately controlled to be 50 nm or more by selecting the conditions for production (e.g., reaction temperature, reaction concentration, etc.). Commercially available silica particles may also be used. In this case, the silica particles to be used in the polishing composition of the first embodiment can be selected by measuring theD50 of the silica particles.
また、シリカ粒子のＤ１０、Ｄ９０および異形度Ｎについても、シリカ粒子の製造時の条件の選択等により適切に制御することができる。 Furthermore, the D10 , D90 and degree of irregularity N of the silica particles can also be appropriately controlled by selecting the conditions for producing the silica particles.
［研磨促進剤］
第１の形態の研磨用組成物は、研磨促進剤を含むのが好ましい。研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上である。研磨促進剤は、砥粒による研磨を補助する作用を有する。第１の形態の研磨用組成物は、一実施形態によれば、さらに研磨促進剤を含み、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上である。 [Polishing accelerator]
The polishing composition of the first embodiment preferably contains a polishing accelerator. The polishing accelerator is one or more selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds. The polishing accelerator has the effect of assisting polishing with abrasive grains. According to one embodiment, the polishing composition of the first embodiment further contains a polishing accelerator, and the polishing accelerator is one or more selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds.
１価の酸のアルミニウム塩としては、１価の無機酸または１価の有機酸のアルミニウム塩が挙げられる。１価の無機酸の具体例としては、硝酸、塩酸、過塩素酸、亜硝酸、次亜塩素酸、次亜リン酸（ホスフィン酸；Ｈ２ＰＯ（ＯＨ））、スルファミン酸等が挙げられる。１価の有機酸の具体例としては、乳酸、ニコチン酸、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、クロトン酸、メタクリル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、アミノエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、１－ナフタレンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。これらの含有量は、１価の酸のアルミニウム塩が水和水を有する場合は、水和水を除いた含有量である。なお、１価の酸のアルミニウム塩の好ましい例として、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。 Examples of aluminum salts of monovalent acids include aluminum salts of monovalent inorganic acids or monovalent organic acids. Specific examples of monovalent inorganic acids include nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, nitrous acid, hypochlorous acid, hypophosphorous acid (phosphinic acid; H2 PO(OH)), and sulfamic acid. Specific examples of monovalent organic acids include lactic acid, nicotinic acid, acetic acid, formic acid, propionic acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, cyclohexanecarboxylic acid, phenylacetic acid, benzoic acid, crotonic acid, methacrylic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, aminoethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 1-naphthalenesulfonic acid, and 2-naphthalenesulfonic acid. When the aluminum salt of a monovalent acid contains water of hydration, the content of these acids does not include the water of hydration. Preferred examples of aluminum salts of monovalent acids include aluminum nitrate and aluminum chloride.
研磨用組成物中の１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましく、１質量％以上であることがさらに好ましく、２質量％以上であることが特に好ましく、３質量％以上であることが特に好ましく、５質量％以上であることが最も好ましい。１価の酸のアルミニウム塩の濃度が大きくなるにつれて、研磨除去速度がより向上し、研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。また、１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）は、研磨用組成物の全質量に対して、２５質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１８質量％以下であることがさらに好ましく、１５質量％以下であることがよりさらに好ましく、１２質量％以下であることが特に好ましく、１０質量％以下であることが最も好ましい。上記範囲であると、樹脂材料の研磨除去速度をより向上させることができ、研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減できる。１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）の好ましい一例は、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上１８質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上１５質量％以下であることがよりさらに好ましく、３質量％以上１２質量％以下であることが特に好ましく、５質量％以上１０質量％以下であることが最も好ましい。１価の酸のアルミニウム塩は、１種単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることができる。２種以上の１価の酸のアルミニウム塩を用いる場合は、その１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）は合計量とする。The concentration (content) of the aluminum salt of a monovalent acid in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, particularly preferably 2% by mass or more, particularly preferably 3% by mass or more, and most preferably 5% by mass or more, based on the total mass of the polishing composition. As the concentration of the aluminum salt of a monovalent acid increases, the polishing removal rate improves and thickness unevenness of the polished object after polishing can be reduced. Furthermore, the concentration (content) of the aluminum salt of a monovalent acid is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, even more preferably 18% by mass or less, even more preferably 15% by mass or less, particularly preferably 12% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less, based on the total mass of the polishing composition. Within the above range, the polishing removal rate of the resin material can be improved and thickness unevenness of the polished object can be reduced. A preferred example of the concentration (content) of the aluminum salt of a monovalent acid is, relative to the total mass of the polishing composition, preferably 0.1 mass% to 25 mass% or less, more preferably 0.5 mass% to 20 mass% or less, even more preferably 1 mass% to 18 mass% or less, even more preferably 2 mass% to 15 mass% or less, particularly preferably 3 mass% to 12 mass% or less, and most preferably 5 mass% to 10 mass% or less. The aluminum salt of a monovalent acid can be used alone or in combination of two or more. When two or more types of aluminum salts of a monovalent acid are used, the concentration (content) of the aluminum salts of the monovalent acid is the total amount.
ピロリドン化合物としては、２－ピロリドンまたは２－ピロリドン誘導体、および２－ピロリドン誘導体由来の構造単位を有す合体等が挙げられる。２－ピロリドン誘導体としては、例えば、２－ピロリドン、Ｎ－オクチル－２－ピロリドン、Ｎ－ドデシル－２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、Ｎ－シクロヘキシル－２－ピロリドン、Ｎ－ヒドロキシエチル－２－ピロリドン、Ｎ－ブチル－２－ピロリドン、Ｎ－ヘキシル－２－ピロリドン、Ｎ－デシル－２－ピロリドン、Ｎ－オクタデシル－２－ピロリドン、Ｎ－ヘキサデシル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－２－ピロリドン等が挙げられる。２－ピロリドン誘導体由来の構造単位を有する重合体としては、Ｎ－ビニル－２－ピロリドンのホモポリマー（以下、「ポリビニルピロリドン」または「ＰＶＰ」とも称する）またはコポリマー等が挙げられる。これらのピロリドン化合物は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせても用いることができる。これらのうち、ピロリドン化合物としては、ポリビニルピロリドンが好ましい。Examples of pyrrolidone compounds include 2-pyrrolidone or 2-pyrrolidone derivatives, and compounds having structural units derived from 2-pyrrolidone derivatives. Examples of 2-pyrrolidone derivatives include 2-pyrrolidone, N-octyl-2-pyrrolidone, N-dodecyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, N-butyl-2-pyrrolidone, N-hexyl-2-pyrrolidone, N-decyl-2-pyrrolidone, N-octadecyl-2-pyrrolidone, N-hexadecyl-2-pyrrolidone, and N-vinyl-2-pyrrolidone. Polymers having structural units derived from 2-pyrrolidone derivatives include homopolymers and copolymers of N-vinyl-2-pyrrolidone (hereinafter also referred to as "polyvinylpyrrolidone" or "PVP"). These pyrrolidone compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these, polyvinylpyrrolidone is preferred as the pyrrolidone compound.
研磨用組成物中のピロリドン化合物の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．００３質量％以上であることがより好ましく、０．００５質量％以上であることがさらに好ましく、０．００７質量％以上であることが特に好ましく、０．００８質量％以上であることが特に好ましく、０．０１質量％以上であることが最も好ましい。ピロリドン化合物の濃度が大きくなるにつれて、研磨除去速度がより向上し、研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。また、ピロリドン化合物の濃度（含有量）は、研磨用組成物の全質量に対して、３質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以下であることがさらに好ましく、１．２質量％以下であることがよりさらに好ましく、１質量％以下であることが特に好ましく、０．５質量％以下であることが最も好ましい。上記範囲であると、樹脂材料の研磨除去速度をより向上させることができ、研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。ピロリドン化合物の濃度（含有量）の好ましい一例は、研磨用組成物の全質量に対して、０．００１質量％以上３質量％以下であることが好ましく、０．００３質量％以上２質量％以下であることがより好ましく、０．００５質量％以上１．５質量％以下であることがさらに好ましく、０．００７質量％以上１．２質量％以下であることが特に好ましく、０．００８質量％以上１質量％以下であることが特に好ましく、０．０１質量％以上０．５質量％以下であることが最も好ましい。２種以上のピロリドン化合物を用いる場合は、そのピロリドン化合物の濃度（含有量）は合計量とする。The concentration (content) of the pyrrolidone compound in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.003% by mass or more, even more preferably 0.005% by mass or more, particularly preferably 0.007% by mass or more, particularly preferably 0.008% by mass or more, and most preferably 0.01% by mass or more, based on the total mass of the polishing composition. As the concentration of the pyrrolidone compound increases, the polishing removal rate improves and thickness unevenness of the polished object after polishing can be reduced. Furthermore, the concentration (content) of the pyrrolidone compound is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, even more preferably 1.5% by mass or less, even more preferably 1.2% by mass or less, particularly preferably 1% by mass or less, and most preferably 0.5% by mass or less, based on the total mass of the polishing composition. Within the above range, the polishing removal rate of resin materials can be improved and thickness unevenness of the polished object can be reduced. A preferred example of the concentration (content) of the pyrrolidone compound is, relative to the total mass of the polishing composition, preferably 0.001 mass% to 3 mass%, more preferably 0.003 mass% to 2 mass%, even more preferably 0.005 mass% to 1.5 mass%, particularly preferably 0.007 mass% to 1.2 mass%, particularly preferably 0.008 mass% to 1 mass%, and most preferably 0.01 mass% to 0.5 mass%. When two or more pyrrolidone compounds are used, the concentration (content) of the pyrrolidone compounds is the total amount.
第１の形態の研磨用組成物において、一態様によれば、ピロリドン化合物は、ポリビニルピロリドンである。この場合、ポリビニルピロリドンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、２，０００以上が好ましく、３，０００以上がより好ましく、５，０００以上がさらに好ましく、７，５００以上が特に好ましい。また、ポリビニルピロリドンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、９００，０００以下が好ましく、５００，０００以下がより好ましく、２５０，０００以下がさらに好ましく、１００，０００以下が特に好ましく、５５，０００以下が最も好ましい。重量平均分子量が上記範囲のポリビニルピロリドンであれば、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。In one embodiment of the polishing composition of the first type, the pyrrolidone compound is polyvinylpyrrolidone. In this case, the weight-average molecular weight (Mw) of the polyvinylpyrrolidone is preferably 2,000 or more, more preferably 3,000 or more, even more preferably 5,000 or more, and particularly preferably 7,500 or more. The weight-average molecular weight (Mw) of the polyvinylpyrrolidone is preferably 900,000 or less, more preferably 500,000 or less, even more preferably 250,000 or less, particularly preferably 100,000 or less, and most preferably 55,000 or less. Polyvinylpyrrolidone with a weight-average molecular weight within the above range can more efficiently improve the polishing removal rate of resin materials and reduce thickness unevenness of the polished object after polishing.
カプロラクタム化合物としては、ε－カプロラクタムまたはその誘導体、およびε－カプロラクタムまたはその誘導体由来の構造単位を有する重合体等が挙げられる。カプロラクタム化合物は、ピロリドン化合物の代替として使用することができる。カプロラクタム化合物としては、例えば、ε－カプロラクタム、ナイロン６等が挙げられる。Caprolactam compounds include ε-caprolactam or its derivatives, and polymers having structural units derived from ε-caprolactam or its derivatives. Caprolactam compounds can be used as a substitute for pyrrolidone compounds. Examples of caprolactam compounds include ε-caprolactam and nylon 6.
研磨用組成物中のカプロラクタム化合物の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．０１質量％以上であることが好ましく、０．０５質量％以上であることがより好ましく、０．１質量％以上であることがさらに好ましい。また、カプロラクタム化合物の濃度（含有量）は、５質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましい。カプロラクタム化合物の含有量が上記範囲内であれば、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。The concentration (content) of the caprolactam compound in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and even more preferably 0.1% by mass or more, relative to the total mass of the polishing composition. Furthermore, the concentration (content) of the caprolactam compound is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less. When the caprolactam compound content is within the above range, it is possible to more efficiently improve the polishing removal rate of the resin material and reduce unevenness in the thickness of the polished object after polishing.
ピロリドン化合物およびカプロラクタム化合物は、市販品であっても、公知の方法により合成したものであってもよい。The pyrrolidone compounds and caprolactam compounds may be commercially available products or may be synthesized by known methods.
一実施形態によれば、第１の形態の研磨用組成物において、研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩およびピロリドン化合物を含む。第１の形態に係る研磨用組成物が１価の酸のアルミニウム塩およびピロリドン化合物を研磨促進剤として含むことにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。According to one embodiment, in the polishing composition of the first embodiment, the polishing accelerator contains an aluminum salt of a monovalent acid and a pyrrolidone compound. By containing an aluminum salt of a monovalent acid and a pyrrolidone compound as polishing accelerators in the polishing composition of the first embodiment, it is possible to more efficiently improve the polishing removal rate of resin materials and reduce unevenness in the thickness of the polished object after polishing.
［水］
第１の形態に係る研磨用組成物は、水を含む。水は、各成分を分散または溶解させる。不純物による研磨用組成物の他の成分への影響を防ぐ観点から、できる限り高純度な水を使用することが好ましい。具体的には、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後フィルターを通して異物を除去した純水や超純水、または蒸留水が好ましい。また、研磨用組成物中の他の成分の分散性などを制御する目的で、分散媒としての有機溶媒などをさらに含んでもよい。 [water]
The polishing composition according to the first embodiment contains water. The water disperses or dissolves each component. From the viewpoint of preventing the influence of impurities on other components of the polishing composition, it is preferable to use water of as high purity as possible. Specifically, pure water or ultrapure water, which has been subjected to removal of impurity ions with an ion exchange resin and then passed through a filter to remove foreign matter, or distilled water is preferred. Furthermore, in order to control the dispersibility of other components in the polishing composition, an organic solvent or the like may further be contained as a dispersion medium.
《第２の形態に係る研磨用組成物》
第２の形態に係る研磨用組成物は、樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり、前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上である、研磨用組成物である。 <<Polishing composition according to the second embodiment>>
The polishing composition according to the second embodiment is a polishing composition used for polishing a polishing object containing a resin material, and contains silica particles, a polishing accelerator, and water, wherein the polishing accelerator is one or more selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds, and the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particlediameter side in a volume-based particle size distribution is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated from D50.
［シリカ粒子］
第２の形態に係る研磨用組成物は、砥粒としてシリカ粒子を含む。砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨し、研磨除去速度を向上させる。シリカ粒子は、樹脂材料の欠陥を低減するための適度な硬度を有する。 [Silica particles]
The polishing composition according to the second embodiment contains silica particles as abrasive grains. The abrasive grains mechanically polish the object to be polished, improving the polishing removal rate. The silica particles have an appropriate hardness to reduce defects in the resin material.
＜異形度Ｎ＞
第２の形態に係る研磨用組成物に含まれるシリカ粒子は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上である。異形度Ｎは、粒子の外形について同程度の粒子径の真球に対するいびつさの程度を示すパラメータであり、異形度Ｎが１より大きければ大きいほど、粒子形状のいびつさの程度が大きいことを示す。異形度Ｎが１の場合、粒子が真球であることを示す。第２の形態に係るシリカ粒子は、異形度Ｎが１．５以上であるため、粒子形状のいびつさの程度が大きい。 <Deformity degree N>
The silica particles contained in the polishing composition according to the second embodiment have an irregularity N of 1.5 or more, whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 . The irregularity N is a parameter that indicates the degree of irregularity of the particle shape relative to a perfect sphere of the same particle diameter, and the larger the irregularity N is above 1, the greater the degree of irregularity of the particle shape. An irregularity N of 1 indicates that the particle is a perfect sphere. The silica particles according to the second embodiment have an irregularity N of 1.5 or more, and therefore have a large degree of irregularity of the particle shape.
樹脂材料を含む研磨対象物の研磨は、まず、厚み調整のため、ラッピング工程により研磨対象物を研磨するが、その際、研磨対象物の表面に多くの欠陥が残る。この欠陥を低減することを目的として、研磨工程において研磨対象物の表面を研磨用組成物により研磨するが、研磨対象物において研磨効果の局所的なばらつきにより、研磨対象物において研磨による厚みムラが生じることが懸念されている。例えば、研磨時間の経過に伴い、供給された研磨用組成物が研磨対象物の外縁部分に溜まることなどにより、研磨効果の局所的なばらつきがさらに大きくなる。すなわち、研磨工程において欠陥の低減に時間がかかるほど、厚みムラが増大する傾向にある。よって、樹脂材料を含む研磨対象物においては、さらなる高研磨速度が求められている。通常、比較的サイズの大きな砥粒は研磨除去速度が高いことが知られており、また、砥粒の形状のいびつさやアスペクト比が高くなると研磨除去速度が高くなることが知られている。本発明者らは、これらの砥粒の形状のいびつさが、特定の研磨促進剤の存在下において、顕著に高い研磨速度をもたらして研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減することができることを見出した。換言すれば、第２の形態の研磨用組成物によれば、顕著に高い研磨速度で研磨しつつ、研磨時に生じうる研磨効果の局所的なばらつきが低減され、研磨対象物の平坦度を維持、または向上することができる。また、第２の形態の研磨用組成物によれば、研磨後の研磨対象物表面においてスクラッチが少ないことも見出されている。すなわち、第２の形態の研磨用組成物によれば、研磨対象物表面の欠陥が低減でき、研磨後の研磨対象物の表面品質を向上することもできる。When polishing a resin-containing object, the object is first polished using a lapping process to adjust the thickness. However, this process leaves many defects on the surface of the object. To reduce these defects, the surface of the object is polished using a polishing composition during the polishing process. However, there are concerns that local variations in the polishing effect on the object may lead to uneven thickness due to polishing. For example, as polishing time passes, the polishing composition may accumulate on the outer edge of the object, further increasing the local variations in the polishing effect. In other words, the longer it takes to reduce defects during the polishing process, the greater the uneven thickness tends to be. Therefore, even higher polishing rates are required for objects containing resin-containing materials. It is generally known that relatively large abrasive grains have a high polishing removal rate, and that the polishing removal rate increases as the abrasive grain shape and aspect ratio increase. The inventors have discovered that the irregular shape of these abrasive grains, in the presence of a specific polishing accelerator, can result in a significantly higher polishing rate and reduce thickness unevenness of the object to be polished after polishing. In other words, the polishing composition of the second form can polish at a significantly higher polishing rate while reducing local variations in the polishing effect that can occur during polishing, thereby maintaining or improving the flatness of the object to be polished. It has also been found that the polishing composition of the second form reduces scratches on the surface of the object to be polished after polishing. In other words, the polishing composition of the second form can reduce defects on the surface of the object to be polished and improve the surface quality of the object to be polished after polishing.
シリカ粒子の異形度Ｎが１．５未満の場合、樹脂材料（研磨対象物）の研磨除去速度が低下する。シリカ粒子の異形度Ｎの上限は、特に制限されないが、実用上、３．０以下である。シリカ粒子の異形度Ｎは、１．６以上であることが好ましく、１．７以上であることがより好ましく、１．８以上であることがさらに好ましく、１．９以上であることが特に好ましい。If the degree of irregularity N of the silica particles is less than 1.5, the polishing removal rate of the resin material (object to be polished) will decrease. There is no particular upper limit to the degree of irregularity N of the silica particles, but in practical use it is 3.0 or less. The degree of irregularity N of the silica particles is preferably 1.6 or more, more preferably 1.7 or more, even more preferably 1.8 or more, and particularly preferably 1.9 or more.
異形度Ｎを算出する際に用いるシリカ粒子のＢＥＴ比表面積ＳＡは、ＪＩＳ Ｚ８８３０：２０１３に基づき測定される比表面積である。より具体的には、実施例に記載の方法により測定することができる。The BET specific surface area SA of silica particles used to calculate the degree of irregularity N is the specific surface area measured in accordance with JIS Z8830:2013. More specifically, it can be measured using the method described in the Examples.
また、シリカ粒子の理論比表面積ＳＡ’は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０の値を使用して、下記式（１）により算出された値である。 The theoretical specific surface area SA′ of silica particles is a value calculated by the following formula (1) using the value ofD50 , which is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 50%.
上記式（１）中、ρはシリカ粒子の密度であり、１．８０～２．２０ｇ／ｃｍ３の値を使用する。シリカ粒子の密度は、例えば、国際公開第２０１８／０１２１７６号公報に記載の方法（シリカの真密度）により算出することができる。 In the above formula (1), ρ is the density of the silica particles, and a value of 1.80 to 2.20 g/cm3 is used. The density of the silica particles can be calculated, for example, by the method described in WO 2018/012176 (true density of silica).
ここで、シリカ粒子のＤ５０は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径（小粒径側からの積算度数が５０％となる２次粒子径）である。シリカ粒子のＤ５０は、異形度Ｎが１．５以上である限りにおいて特に制限されないが、０．０５μｍ以上であることが好ましく、０．０６μｍ以上であることがより好ましく、０．０８μｍ以上であることがさらに好ましく、０．１μｍ以上であることが特に好ましく、０．１５μｍ以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ５０は、１μｍ以下であることが好ましく、０．８μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以下であることがさらに好ましく、０．２５μｍ以下であることが特に好ましく、０．２μｍ以下であることが最も好ましい。一実施形態によれば、シリカ粒子は、Ｄ５０が５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である。シリカ粒子のＤ５０が上記範囲内であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。 Here, theD50 of the silica particles is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 50% (secondary particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 50%). TheD50 of the silica particles is not particularly limited as long as the irregularity N is 1.5 or more, but is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.06 μm or more, even more preferably 0.08 μm or more, particularly preferably 0.1 μm or more, and most preferably 0.15 μm or more. TheD50 of the silica particles is preferably 1 μm or less, and may be 0.8 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, even more preferably 0.3 μm or less, particularly preferably 0.25 μm or less, and most preferably 0.2 μm or less. According to one embodiment, the silica particles have aD50 of 50 nm or more but less than 200 nm. When theD50 of the silica particles is within the above range, the polishing removal rate of the resin material can be improved and the thickness unevenness of the polished object can be more efficiently reduced after polishing.
シリカ粒子のＤ１０は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径（小粒径側からの積算度数が１０％となる２次粒子径）である。シリカ粒子のＤ１０は、異形度Ｎが１．５以上である限りにおいて特に制限されないが、０．００５μｍ以上であることが好ましく、０．０１μｍ以上であることがより好ましく、０．０２μｍ以上であることがさらに好ましく、０．０５μｍ以上であることが特に好ましく、０．０７μｍ以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ１０は、０．５μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以下であってもよく、０．２５μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以下であることがさらに好ましく、０．１５μｍ以下であることが特に好ましく、０．１３μｍ以下であることが最も好ましい。シリカ粒子のＤ１０が上記範囲内であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。 TheD10 of silica particles is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 10% (the secondary particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 10%). TheD10 of silica particles is not particularly limited as long as the irregularity N is 1.5 or more, but is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, even more preferably 0.02 μm or more, particularly preferably 0.05 μm or more, and most preferably 0.07 μm or more. TheD10 of silica particles is preferably 0.5 μm or less, and may be 0.3 μm or less, more preferably 0.25 μm or less, even more preferably 0.2 μm or less, particularly preferably 0.15 μm or less, and most preferably 0.13 μm or less. By having theD10 of silica particles within the above range, it is possible to more efficiently improve the polishing removal rate of resin materials and reduce uneven thickness of the polished object after polishing.
シリカ粒子のＤ９０は、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が９０％となる粒子径（小粒径側からの積算度数が９０％となる２次粒子径）である。シリカ粒子のＤ９０は、異形度Ｎが１．５以上である限りにおいて特に制限されないが、０．０７μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましく、０．１２μｍ以上であることがさらに好ましく、０．１５μｍ以上であることが特に好ましく、０．２μｍ以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ９０は、１．５μｍ以下であることが好ましく、１．２μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以下であることがより好ましく、０．８μｍ以下であることがさらに好ましく、０．７μｍ以下であることが特に好ましく、０．５μｍ以下であることが最も好ましい。シリカ粒子のＤ９０が上記範囲内であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。 TheD90 of silica particles is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 90% (the secondary particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 90%). TheD90 of silica particles is not particularly limited as long as the irregularity N is 1.5 or more, but is preferably 0.07 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, even more preferably 0.12 μm or more, particularly preferably 0.15 μm or more, and most preferably 0.2 μm or more. TheD90 of silica particles is preferably 1.5 μm or less, and may be 1.2 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, even more preferably 0.8 μm or less, particularly preferably 0.7 μm or less, and most preferably 0.5 μm or less. By having theD90 of silica particles within the above range, it is possible to more efficiently improve the polishing removal rate of resin materials and reduce uneven thickness of the polished object after polishing.
シリカ粒子のＤ１０に対するＤ９０の比率（以下、「Ｄ９０／Ｄ１０」）は、１．２以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましく、１．８以上であることがさらに好ましく、２．０以上であることが特に好ましいく、２．５以上であることが最も好ましい。また、シリカ粒子のＤ９０／Ｄ１０は、６．５以下であることが好ましく、６．０以下であることがより好ましく、５．０以下であることがさらに好ましく、４．０以下であることが特に好ましく、３．５以下であることが最も好ましい。シリカ粒子のＤ９０／Ｄ１０が上記範囲内であることにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。 The ratio ofD90 toD10 of the silica particles (hereinafter referred to as "D90 /D10 ") is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, even more preferably 1.8 or more, particularly preferably 2.0 or more, and most preferably 2.5 or more. Furthermore, theD90 /D10 of the silica particles is preferably 6.5 or less, more preferably 6.0 or less, even more preferably 5.0 or less, particularly preferably 4.0 or less, and most preferably 3.5 or less. When theD90 /D10 of the silica particles is within the above range, the polishing removal rate of the resin material can be improved and the thickness unevenness of the polished object can be more efficiently reduced after polishing.
一実施形態によれば、第２の形態の研磨用組成物は、シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径をＤ１０とし、シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が９０％となる粒子径をＤ９０としたとき、シリカ粒子のＤ１０に対するＤ９０の比（Ｄ９０／Ｄ１０）は、２．０以上である。 According to one embodiment, in the polishing composition of the second form, when D10 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of silica particles is 10% andD90 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distributionof silica particles is 90%, the ratio ofD90 toD10 of silica particles (D90 /D10 ) is 2.0 or more.
シリカ粒子のＤ１０、Ｄ５０、およびＤ９０は、動的光散乱法、レーザー回折法、レーザー散乱法、または細孔電気抵抗法等によって求めることができる。本明細書においては、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定した体積基準の粒度分布において、小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径、５０％となる粒子径、および９０％となる粒子径から求めた値をそれぞれ採用する。より具体的には、実施例に記載の方法により測定することができる。 TheD10 ,D50 , andD90 of silica particles can be determined by dynamic light scattering, laser diffraction, laser scattering, or pore electrical resistance methods. In this specification, the values determined from the particle diameters at which the cumulative frequency from the small particle diameter side is 10%, 50%, and 90% in the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer are used. More specifically, they can be measured by the method described in the examples.
異形度Ｎが１．５以上である限りにおいて、シリカ粒子の形状は特に制限されない。シリカ粒子の形状の例としては、例えば、三角柱や四角柱等の多角柱状、円柱状、円柱の中央部が端部よりも膨らんだ俵状、円盤の中央部が貫通しているドーナツ状、板状、中央部にくびれを有するいわゆる繭型形状、複数の粒子が一体化しているいわゆる会合型球形状、表面に複数の突起を有するいわゆる金平糖形状、ラグビーボール形状、円錐状、円錐台状、角錐状、角錐台状、半球状、針状、不定形状等、種々の形状が挙げられる。As long as the irregularity degree N is 1.5 or greater, the shape of the silica particles is not particularly limited. Examples of the shape of silica particles include polygonal prisms such as triangular prisms and square prisms, cylinders, bale-shaped cylinders in which the center is more bulging than the ends, doughnut-shaped disks with a central hole, plates, cocoon-shaped shapes with a central constriction, associative spheres in which multiple particles are integrated, confetti-shaped shapes with multiple protrusions on the surface, rugby ball shapes, cones, truncated cones, pyramids, truncated pyramids, hemispheres, needles, and irregular shapes.
研磨用組成物中のシリカ粒子の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましく、１質量％以上であることがさらに好ましく、２質量％以上であることがよりさらに好ましく、５質量％以上であることが特に好ましく、１０質量％以上であることが最も好ましい。シリカ粒子の濃度が大きくなるにつれて、研磨除去速度がより向上するとともに研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。また、シリカ粒子の濃度（含有量）は、研磨用組成物の全質量に対して、５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましく、３５質量％以下であることがさらに好ましく、３０質量％以下であることがよりさらに好ましく、２５質量％以下であることが特に好ましく、２０質量％以下であることが最も好ましい。上記範囲であると、樹脂材料の研磨除去速度をより向上させることができ、研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減できる。シリカ粒子の濃度（含有量）の好ましい一例は、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上３５質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上３０質量％以下であることがよりさらに好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることが特に好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であることが最も好ましい。シリカ粒子は、１種単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることができる。２種以上のシリカ粒子を用いる場合は、そのシリカ粒子の濃度（含有量）は合計量とする。The concentration (content) of silica particles in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, even more preferably 2% by mass or more, particularly preferably 5% by mass or more, and most preferably 10% by mass or more, based on the total mass of the polishing composition. As the concentration of silica particles increases, the polishing removal rate improves and thickness unevenness of the polished object after polishing can be reduced. Furthermore, the concentration (content) of silica particles is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 35% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, particularly preferably 25% by mass or less, and most preferably 20% by mass or less, based on the total mass of the polishing composition. Within the above range, the polishing removal rate of resin materials can be improved and thickness unevenness of the polished object can be reduced. A preferred example of the concentration (content) of silica particles is, relative to the total mass of the polishing composition, preferably 0.1 mass% to 50 mass% or less, more preferably 0.5 mass% to 40 mass% or less, even more preferably 1 mass% to 35 mass% or less, even more preferably 2 mass% to 30 mass% or less, particularly preferably 5 mass% to 25 mass% or less, and most preferably 10 mass% to 20 mass% or less. Silica particles can be used alone or in combination of two or more types. When two or more types of silica particles are used, the concentration (content) of the silica particles refers to the total amount.
シリカ粒子としては、好ましくはコロイダルシリカである。コロイダルシリカの製造方法としては、ケイ酸ソーダ法、ゾルゲル法等が挙げられ、いずれの製造方法で製造されたコロイダルシリカでも好適に用いられる。シリカ粒子（好ましくはコロイダルシリカ）の異形度Ｎを１．５以上とするには、上記製造時の条件（例えば、反応温度、反応濃度等）を選択することにより適切に制御することができる。なお、シリカ粒子は市販品を用いてもよい。この場合、シリカ粒子の異形度Ｎを測定することにより、第２の形態の研磨用組成物に用いるシリカ粒子を選択できる。The silica particles are preferably colloidal silica. Methods for producing colloidal silica include the sodium silicate method and the sol-gel method, and colloidal silica produced by either method is suitable. The degree of irregularity N of the silica particles (preferably colloidal silica) can be appropriately controlled to 1.5 or greater by selecting the production conditions (e.g., reaction temperature, reaction concentration, etc.). Commercially available silica particles may also be used. In this case, the degree of irregularity N of the silica particles can be measured to select the silica particles to be used in the polishing composition of the second form.
また、シリカ粒子のＤ１０、Ｄ５０、およびＤ９０についても、シリカ粒子の製造時の条件の選択等により適切に制御することができる。 Furthermore, the D10 , D50 and D90 of the silica particles can also be appropriately controlled by selecting the conditions for producing the silica particles.
［研磨促進剤］
第２の形態の研磨用組成物は、研磨促進剤を含む。研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上である。研磨促進剤は、砥粒による研磨を補助する作用を有する。 [Polishing accelerator]
The polishing composition of the second embodiment contains a polishing accelerator. The polishing accelerator is one or more selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds. The polishing accelerator has the effect of assisting polishing by abrasive grains.
１価の酸のアルミニウム塩としては、１価の無機酸または１価の有機酸のアルミニウム塩が挙げられる。１価の無機酸の具体例としては、硝酸、塩酸、過塩素酸、亜硝酸、次亜塩素酸、次亜リン酸（ホスフィン酸；Ｈ２ＰＯ（ＯＨ））、スルファミン酸等が挙げられる。１価の有機酸の具体例としては、乳酸、ニコチン酸、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、クロトン酸、メタクリル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、アミノエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、１－ナフタレンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。これらの含有量は、１価の酸のアルミニウム塩が水和水を有する場合は、水和水を除いた含有量である。なお、１価の酸のアルミニウム塩の好ましい例として、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。 Examples of aluminum salts of monovalent acids include aluminum salts of monovalent inorganic acids or monovalent organic acids. Specific examples of monovalent inorganic acids include nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, nitrous acid, hypochlorous acid, hypophosphorous acid (phosphinic acid; H2 PO(OH)), and sulfamic acid. Specific examples of monovalent organic acids include lactic acid, nicotinic acid, acetic acid, formic acid, propionic acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, cyclohexanecarboxylic acid, phenylacetic acid, benzoic acid, crotonic acid, methacrylic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, aminoethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 1-naphthalenesulfonic acid, and 2-naphthalenesulfonic acid. When the aluminum salt of a monovalent acid contains water of hydration, the content of these acids does not include the water of hydration. Preferred examples of aluminum salts of monovalent acids include aluminum nitrate and aluminum chloride.
研磨用組成物中の１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましく、１質量％以上であることがさらに好ましく、２質量％以上であることが特に好ましく、３質量％以上であることが特に好ましく、５質量％以上であることが最も好ましい。１価の酸のアルミニウム塩の濃度が大きくなるにつれて、研磨除去速度がより向上し、研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。また、１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）は、研磨用組成物の全質量に対して、２５質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１８質量％以下であることがさらに好ましく、１５質量％以下であることがよりさらに好ましく、１２質量％以下であることが特に好ましく、１０質量％以下であることが最も好ましい。上記範囲であると、樹脂材料の研磨除去速度をより向上させることができ、研磨後の研磨対象物の厚みムラを低減できる。１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）の好ましい一例は、研磨用組成物の全質量に対して、０．１質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上１８質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上１５質量％以下であることがよりさらに好ましく、３質量％以上１２質量％以下であることが特に好ましく、５質量％以上１０質量％以下であることが最も好ましい。１価の酸のアルミニウム塩は、１種単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることができる。２種以上の１価の酸のアルミニウム塩を用いる場合は、その１価の酸のアルミニウム塩の濃度（含有量）は合計量とする。The concentration (content) of the aluminum salt of a monovalent acid in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, particularly preferably 2% by mass or more, particularly preferably 3% by mass or more, and most preferably 5% by mass or more, based on the total mass of the polishing composition. As the concentration of the aluminum salt of a monovalent acid increases, the polishing removal rate improves and thickness unevenness of the polished object after polishing can be reduced. Furthermore, the concentration (content) of the aluminum salt of a monovalent acid is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, even more preferably 18% by mass or less, even more preferably 15% by mass or less, particularly preferably 12% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less, based on the total mass of the polishing composition. Within the above range, the polishing removal rate of the resin material can be improved and thickness unevenness of the polished object can be reduced. A preferred example of the concentration (content) of the aluminum salt of a monovalent acid is, relative to the total mass of the polishing composition, preferably 0.1 mass% to 25 mass% or less, more preferably 0.5 mass% to 20 mass% or less, even more preferably 1 mass% to 18 mass% or less, even more preferably 2 mass% to 15 mass% or less, particularly preferably 3 mass% to 12 mass% or less, and most preferably 5 mass% to 10 mass% or less. The aluminum salt of a monovalent acid can be used alone or in combination of two or more. When two or more types of aluminum salts of a monovalent acid are used, the concentration (content) of the aluminum salts of the monovalent acid is the total amount.
ピロリドン化合物としては、２－ピロリドンまたは２－ピロリドン誘導体、および２－ピロリドン誘導体由来の構造単位を有す合体等が挙げられる。２－ピロリドン誘導体としては、例えば、２－ピロリドン、Ｎ－オクチル－２－ピロリドン、Ｎ－ドデシル－２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、Ｎ－シクロヘキシル－２－ピロリドン、Ｎ－ヒドロキシエチル－２－ピロリドン、Ｎ－ブチル－２－ピロリドン、Ｎ－ヘキシル－２－ピロリドン、Ｎ－デシル－２－ピロリドン、Ｎ－オクタデシル－２－ピロリドン、Ｎ－ヘキサデシル－２－ピロリドン、Ｎ－ビニル－２－ピロリドン等が挙げられる。２－ピロリドン誘導体由来の構造単位を有する重合体としては、Ｎ－ビニル－２－ピロリドンのホモポリマー（以下、「ポリビニルピロリドン」または「ＰＶＰ」とも称する）またはコポリマー等が挙げられる。これらのピロリドン化合物は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせても用いることができる。これらのうち、ピロリドン化合物としては、ポリビニルピロリドンが好ましい。Examples of pyrrolidone compounds include 2-pyrrolidone or 2-pyrrolidone derivatives, and compounds having structural units derived from 2-pyrrolidone derivatives. Examples of 2-pyrrolidone derivatives include 2-pyrrolidone, N-octyl-2-pyrrolidone, N-dodecyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, N-butyl-2-pyrrolidone, N-hexyl-2-pyrrolidone, N-decyl-2-pyrrolidone, N-octadecyl-2-pyrrolidone, N-hexadecyl-2-pyrrolidone, and N-vinyl-2-pyrrolidone. Polymers having structural units derived from 2-pyrrolidone derivatives include homopolymers and copolymers of N-vinyl-2-pyrrolidone (hereinafter also referred to as "polyvinylpyrrolidone" or "PVP"). These pyrrolidone compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these, polyvinylpyrrolidone is preferred as the pyrrolidone compound.
研磨用組成物中のピロリドン化合物の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．００１質量％以上であることが好ましく、０．００３質量％以上であることがより好ましく、０．００５質量％以上であることがさらに好ましく、０．００７質量％以上であることが特に好ましく、０．００８質量％以上であることが特に好ましく、０．０１質量％以上であることが最も好ましい。ピロリドン化合物の濃度が大きくなるにつれて、研磨除去速度がより向上し、研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。また、ピロリドン化合物の濃度（含有量）は、研磨用組成物の全質量に対して、３質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以下であることがさらに好ましく、１．２質量％以下であることがよりさらに好ましく、１質量％以下であることが特に好ましく、０．５質量％以下であることが最も好ましい。上記範囲であると、樹脂材料の研磨除去速度をより向上させることができ、研磨後の研磨対象物の厚みムラが低減できる。ピロリドン化合物の濃度（含有量）の好ましい一例は、研磨用組成物の全質量に対して、０．００１質量％以上３質量％以下であることが好ましく、０．００３質量％以上２質量％以下であることがより好ましく、０．００５質量％以上１．５質量％以下であることがさらに好ましく、０．００７質量％以上１．２質量％以下であることが特に好ましく、０．００８質量％以上１質量％以下であることが特に好ましく、０．０１質量％以上０．５質量％以下であることが最も好ましい。２種以上のピロリドン化合物を用いる場合は、そのピロリドン化合物の濃度（含有量）は合計量とする。The concentration (content) of the pyrrolidone compound in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.003% by mass or more, even more preferably 0.005% by mass or more, particularly preferably 0.007% by mass or more, particularly preferably 0.008% by mass or more, and most preferably 0.01% by mass or more, based on the total mass of the polishing composition. As the concentration of the pyrrolidone compound increases, the polishing removal rate improves and thickness unevenness of the polished object after polishing can be reduced. Furthermore, the concentration (content) of the pyrrolidone compound is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, even more preferably 1.5% by mass or less, even more preferably 1.2% by mass or less, particularly preferably 1% by mass or less, and most preferably 0.5% by mass or less, based on the total mass of the polishing composition. Within the above range, the polishing removal rate of resin materials can be improved and thickness unevenness of the polished object can be reduced. A preferred example of the concentration (content) of the pyrrolidone compound is, relative to the total mass of the polishing composition, preferably 0.001 mass% to 3 mass%, more preferably 0.003 mass% to 2 mass%, even more preferably 0.005 mass% to 1.5 mass%, particularly preferably 0.007 mass% to 1.2 mass%, particularly preferably 0.008 mass% to 1 mass%, and most preferably 0.01 mass% to 0.5 mass%. When two or more pyrrolidone compounds are used, the concentration (content) of the pyrrolidone compounds is the total amount.
第２の形態の研磨用組成物において、一態様によれば、ピロリドン化合物は、ポリビニルピロリドンである。この場合、ポリビニルピロリドンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、２，０００以上が好ましく、３，０００以上がより好ましく、５，０００以上がさらに好ましく、７，５００以上が特に好ましい。また、ポリビニルピロリドンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、９００，０００以下が好ましく、５００，０００以下がより好ましく、２５０，０００以下がさらに好ましく、１００，０００以下が特に好ましく、５５，０００以下が最も好ましい。重量平均分子量が上記範囲のポリビニルピロリドンであれば、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。In one embodiment of the second polishing composition, the pyrrolidone compound is polyvinylpyrrolidone. In this case, the weight-average molecular weight (Mw) of the polyvinylpyrrolidone is preferably 2,000 or more, more preferably 3,000 or more, even more preferably 5,000 or more, and particularly preferably 7,500 or more. The weight-average molecular weight (Mw) of the polyvinylpyrrolidone is preferably 900,000 or less, more preferably 500,000 or less, even more preferably 250,000 or less, particularly preferably 100,000 or less, and most preferably 55,000 or less. Polyvinylpyrrolidone with a weight-average molecular weight within the above range can more efficiently improve the polishing removal rate of resin materials and reduce thickness unevenness of the polished object after polishing.
カプロラクタム化合物としては、ε－カプロラクタムまたはその誘導体、およびε－カプロラクタムまたはその誘導体由来の構造単位を有する重合体等が挙げられる。カプロラクタム化合物は、ピロリドン化合物の代替として使用することができる。カプロラクタム化合物としては、例えば、ε－カプロラクタム、ナイロン６等が挙げられる。Caprolactam compounds include ε-caprolactam or its derivatives, and polymers having structural units derived from ε-caprolactam or its derivatives. Caprolactam compounds can be used as a substitute for pyrrolidone compounds. Examples of caprolactam compounds include ε-caprolactam and nylon 6.
研磨用組成物中のカプロラクタム化合物の濃度（含有量）は、特に制限されないが、研磨用組成物の全質量に対して、０．０１質量％以上であることが好ましく、０．０５質量％以上であることがより好ましく、０．１質量％以上であることがさらに好ましい。また、カプロラクタム化合物の濃度（含有量）は、５質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましい。カプロラクタム化合物の含有量が上記範囲内であれば、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。The concentration (content) of the caprolactam compound in the polishing composition is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and even more preferably 0.1% by mass or more, relative to the total mass of the polishing composition. Furthermore, the concentration (content) of the caprolactam compound is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less. When the caprolactam compound content is within the above range, it is possible to more efficiently improve the polishing removal rate of the resin material and reduce unevenness in the thickness of the polished object after polishing.
ピロリドン化合物およびカプロラクタム化合物は、市販品であっても、公知の方法により合成したものであってもよい。The pyrrolidone compounds and caprolactam compounds may be commercially available products or may be synthesized by known methods.
一実施形態によれば、第２の形態の研磨用組成物において、研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩およびピロリドン化合物を含む。第２の形態に係る研磨用組成物が１価の酸のアルミニウム塩およびピロリドン化合物を研磨促進剤として含むことにより、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。According to one embodiment, in the polishing composition of the second embodiment, the polishing accelerator contains an aluminum salt of a monovalent acid and a pyrrolidone compound. By containing an aluminum salt of a monovalent acid and a pyrrolidone compound as polishing accelerators in the polishing composition of the second embodiment, the polishing removal rate of the resin material can be improved and thickness unevenness of the polished object can be more efficiently reduced after polishing.
［水］
第２の形態に係る研磨用組成物は、水を含む。水は、各成分を分散または溶解させる。不純物による研磨用組成物の他の成分への影響を防ぐ観点から、できる限り高純度な水を使用することが好ましい。具体的には、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後フィルターを通して異物を除去した純水や超純水、または蒸留水が好ましい。また、研磨用組成物中の他の成分の分散性などを制御する目的で、分散媒としての有機溶媒などをさらに含んでもよい。 [water]
The polishing composition according to the second embodiment contains water. The water disperses or dissolves each component. From the viewpoint of preventing the influence of impurities on other components of the polishing composition, it is preferable to use water of as high purity as possible. Specifically, pure water or ultrapure water, which has been filtered to remove impurity ions using an ion exchange resin, or distilled water, is preferred. Furthermore, in order to control the dispersibility of other components in the polishing composition, an organic solvent or the like may further be contained as a dispersion medium.
第１の形態に係る研磨用組成物および第２の形態に係る研磨用組成物に含まれる主要な成分の構成は上述のとおりである。以下の「他の成分」については、第１の形態に係る研磨用組成物および第２の形態に係る研磨用組成物において、共通して適用される。The main components contained in the polishing composition according to the first embodiment and the polishing composition according to the second embodiment are as described above. The "other components" described below apply to both the polishing composition according to the first embodiment and the polishing composition according to the second embodiment.
［他の成分］
本形態に係る研磨用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、ｐＨ調整剤、界面活性剤、分散剤、増粘剤（粘度調整剤）、表面保護剤、濡れ剤、水溶性ポリマー（ただし、２－ピロリドン由来の構造単位を有する重合体を除く）、塩（ただし、１価の酸のアルミニウム塩を除く）、防腐剤、防カビ剤等の公知の成分（以下、「他の成分」）をさらに含有してもよい。これら他の成分の含有量は、その添加目的に応じて適宜設定すればよい。以下、ｐＨ調整剤、界面活性剤、分散剤、増粘剤（粘度調整剤）、酸化剤、防食剤、防腐剤、防カビ剤、およびキレート剤について説明する。 [Other ingredients]
The polishing composition according to this embodiment may further contain known components (hereinafter referred to as "other components") such as pH adjusters, surfactants, dispersants, thickeners (viscosity adjusters), surface protective agents, wetting agents, water-soluble polymers (excluding polymers having structural units derived from 2-pyrrolidone), salts (excluding aluminum salts of monovalent acids), preservatives, and antifungal agents, within the scope of not impairing the effects of the present invention. The contents of these other components may be appropriately set depending on the purpose of their addition. Below, the pH adjusters, surfactants, dispersants, thickeners (viscosity adjusters), oxidizers, anticorrosives, preservatives, antifungal agents, and chelating agents will be described.
＜ｐＨ調整剤＞
本形態に係る研磨用組成物は、ｐＨ調整剤をさらに含んでもよい。ｐＨ調整剤は、その種類および添加量を選択することで研磨用組成物のｐＨの調整に寄与しうる。 <pH adjuster>
The polishing composition according to this embodiment may further contain a pH adjuster. The pH adjuster can contribute to adjusting the pH of the polishing composition by selecting the type and amount of the pH adjuster.
ｐＨ調整剤は、ｐＨ調整機能を有する化合物であれば特に制限されず、公知の化合物を用いることができる。ｐＨ調整剤は、ｐＨ調整機能を有するものであれば特に制限されないが、例えば、酸、アルカリ等が挙げられる。The pH adjuster is not particularly limited as long as it is a compound that has pH adjusting function, and known compounds can be used. The pH adjuster is not particularly limited as long as it has pH adjusting function, and examples include acids and alkalis.
酸としては、無機酸または有機酸のいずれを用いてもよい。無機酸としては、特に制限されないが、例えば、硫酸、硝酸、塩酸、ホウ酸、炭酸、次亜リン酸、亜リン酸およびリン酸等が挙げられる。有機酸としては、特に制限されないが、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２－メチル酪酸、ｎ－ヘキサン酸、３，３－ジメチル酪酸、２－エチル酪酸、４－メチルペンタン酸、ｎ－ヘプタン酸、２－メチルヘキサン酸、ｎ－オクタン酸、２－エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、および乳酸などのカルボン酸、ならびにメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、およびイセチオン酸等が挙げられる。これらの中でも、有機酸が好ましく、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸がより好ましい。なお、無機酸を用いる場合は、硝酸、硫酸、リン酸が好ましい。The acid may be either inorganic or organic. Inorganic acids include, but are not limited to, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, boric acid, carbonic acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, and phosphoric acid. Organic acids include, but are not limited to, carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, 2-methylbutyric acid, n-hexanoic acid, 3,3-dimethylbutyric acid, 2-ethylbutyric acid, 4-methylpentanoic acid, n-heptanoic acid, 2-methylhexanoic acid, n-octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, benzoic acid, glycolic acid, salicylic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, maleic acid, phthalic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, and lactic acid, as well as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, and isethionic acid. Among these, organic acids are preferred, with malic acid, citric acid, and maleic acid being more preferred. If an inorganic acid is used, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid are preferred.
アルカリとしては、特に制限されないが、例えば、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の塩、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属の塩、第四級アンモニウム、アンモニア等が挙げられる。The alkali is not particularly limited, but examples include alkali metal hydroxides, alkali metal salts, alkaline earth metal hydroxides, alkaline earth metal salts, quaternary ammonium, ammonia, etc.
アルカリ金属の具体例としては、カリウム、ナトリウム等が挙げられる。また、アルカリ土類金属の具体例としては、カルシウム、ストロンチウム等が挙げられる。さらに、塩の具体例としては、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、酢酸塩等が挙げられる。さらに、第四級アンモニウムの具体例としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムや、これらの水酸化物が挙げられる。これらの中でも、アルカリとしては、水酸化カリウムまたはアンモニアが好ましい。Specific examples of alkali metals include potassium and sodium. Specific examples of alkaline earth metals include calcium and strontium. Specific examples of salts include carbonates, bicarbonates, sulfates, and acetates. Specific examples of quaternary ammonium include tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium, and hydroxides of these. Of these, potassium hydroxide or ammonia is preferred as the alkali.
なお、ｐＨ調整剤は、１種単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることができる。The pH adjusters can be used alone or in combination of two or more.
本形態に係る研磨用組成物のｐＨは、特に制限されないが、８以下であることが好ましく、７以下であるとより好ましく、６以下であるとさらに好ましく、５以下であると特に好ましく、４以下であると最も好ましい。一実施形態によれば、本形態に係る研磨用組成物のｐＨは、３．５以下、３以下、または３未満であってもよい。研磨用組成物のｐＨが上記範囲内であれば、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減をより効率的に奏することができる。また、ｐＨは、１以上であると好ましく、１．５以上であるとより好ましい。一例を挙げれば、研磨用組成物のｐＨは、１以上８以下であることが好ましく、１以上７以下であるとより好ましく、１以上６以下であるとさらに好ましく、１以上５以下であると特に好ましく、１以上４以下であると最も好ましい。一実施形態によれば、研磨用組成物のｐＨは、１．０以上６．０以下、１．０以上５．０以下、１．５以上４．５以下、１．５以上４．０以下、２．０以上５．０以下、２．０以上４．５以下、２．０以上４．０以下、または１．０以上３．５以下である。ｐＨ調整剤の含有量は、特に制限されず、ｐＨ値を上記の好ましい範囲内の値とすることができる量であることが好ましい。The pH of the polishing composition according to this embodiment is not particularly limited, but is preferably 8 or less, more preferably 7 or less, even more preferably 6 or less, particularly preferably 5 or less, and most preferably 4 or less. According to one embodiment, the pH of the polishing composition according to this embodiment may be 3.5 or less, 3 or less, or less than 3. If the pH of the polishing composition is within the above range, it can more efficiently improve the polishing removal rate of the resin material and reduce thickness unevenness of the polished object after polishing. Furthermore, the pH is preferably 1 or more, and more preferably 1.5 or more. For example, the pH of the polishing composition is preferably 1 to 8 or less, more preferably 1 to 7 or less, even more preferably 1 to 6 or less, particularly preferably 1 to 5 or less, and most preferably 1 to 4 or less. According to one embodiment, the pH of the polishing composition is 1.0 or more and 6.0 or less, 1.0 or more and 5.0 or less, 1.5 or more and 4.5 or less, 1.5 or more and 4.0 or less, 2.0 or more and 5.0 or less, 2.0 or more and 4.5 or less, 2.0 or more and 4.0 or less, or 1.0 or more and 3.5 or less. The content of the pH adjuster is not particularly limited, and is preferably an amount that can adjust the pH value to a value within the above preferred range.
＜界面活性剤＞
本発明のいくつかの実施形態に係る研磨用組成物は、界面活性剤を含んでもよい。本形態に係る研磨用組成物に含まれ得る界面活性剤は、陰イオン性（アニオン性）界面活性剤、陽イオン性（カチオン性）界面活性剤、両性界面活性剤、および非イオン性（ノニオン性）界面活性剤からなる群より選択される少なくとも１種である。これらのうち、研磨用組成物に含まれる界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤が好ましい。界面活性剤は、１種単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることができる。 <Surfactant>
The polishing composition according to some embodiments of the present invention may contain a surfactant. The surfactant that can be contained in the polishing composition according to this embodiment is at least one selected from the group consisting of anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants. Of these, nonionic surfactants are preferred as the surfactant contained in the polishing composition. The surfactant can be used alone or in combination of two or more.
陰イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、アルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、アルキルエーテル硫酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスルホコハク酸、アルキルスルホコハク酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、およびこれらの塩等が挙げられる。Examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, polyoxyethylene alkyl sulfates, alkyl sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl benzene sulfonates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl phosphates, polyoxyethylene sulfosuccinates, alkyl sulfosuccinates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl diphenyl ether disulfonates, and salts thereof.
陽イオン性界面活性剤の例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩等が挙げられる。Examples of cationic surfactants include alkyltrimethylammonium salts, alkyldimethylammonium salts, alkylbenzyldimethylammonium salts, and alkylamine salts.
両性界面活性剤の例としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシド等が挙げられる。Examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines and alkyl amine oxides.
非イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。Examples of nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene alkyl ethers, sorbitan fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, and alkyl alkanolamides.
研磨用組成物が界面活性剤を含む場合の界面活性剤の含有量は、研磨用組成物の全質量に対して、０．０１質量％以上であることが好ましく、０．１質量％以上であることがより好ましい。また、研磨用組成物中の界面活性剤の含有量は、研磨用組成物の全質量に対して、３．０質量％以下であることが好ましく、２．０質量％以下であることがより好ましい。界面活性剤の含有量が上記の範囲内であれば、研磨対象物の研磨の均一性がより向上する。When the polishing composition contains a surfactant, the content of the surfactant is preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more, based on the total mass of the polishing composition. Furthermore, the content of the surfactant in the polishing composition is preferably 3.0% by mass or less, and more preferably 2.0% by mass or less, based on the total mass of the polishing composition. If the surfactant content is within the above range, the uniformity of polishing of the object to be polished is further improved.
＜分散剤／増粘剤（粘度調整剤）＞
本形態に係る研磨用組成物は、分散剤または増粘剤（粘度調整剤）を含んでもよい。分散剤または増粘剤は、砥粒（シリカ粒子）を液中に均一に分散させる役割を果たし、これにより、砥粒が研磨対象物へ効率的に作用できるようにする。また、分散剤または増粘剤が砥粒の間に存在することで、砥粒のケーキングを抑制する作用も期待でき、これにより、凝集した砥粒に起因するスクラッチの発生が抑制される。 <Dispersant/Thickener (Viscosity Adjuster)>
The polishing composition according to this embodiment may contain a dispersant or thickener (viscosity modifier). The dispersant or thickener serves to uniformly disperse the abrasive grains (silica particles) in the liquid, thereby allowing the abrasive grains to act efficiently on the object to be polished. In addition, the presence of the dispersant or thickener between the abrasive grains is expected to suppress caking of the abrasive grains, thereby suppressing the occurrence of scratches caused by agglomerated abrasive grains.
分散剤の具体例としては、微細な粒子を含む物質としてのコロイド状物質として、例えば、コロイダルアルミナ、コロイダルジルコニア、コロイダルチタニア、アルミナゾル、ジルコニアゾル、チタニアゾル、ヒュームドアルミナ、フュームドジルコニア、フュームドチタニア等が挙げられる。また、一般的に分散剤として用いられるリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等を用いてもよい。Specific examples of dispersants include colloidal substances containing fine particles, such as colloidal alumina, colloidal zirconia, colloidal titania, alumina sol, zirconia sol, titania sol, fumed alumina, fumed zirconia, and fumed titania. Commonly used dispersants such as sodium phosphate, sodium hexametaphosphate, and sodium pyrophosphate may also be used.
増粘剤の具体例としては、例えば、プロピレングリコール重合物、エチレングリコール重合体等のグリコール類や、高分子化合物が挙げられる。より具体的には、グリコール類としては、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプ口ピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。高分子化合物としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。Specific examples of thickeners include glycols such as propylene glycol polymers and ethylene glycol polymers, as well as polymeric compounds. More specifically, glycols include propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, diethylene glycol, and polyethylene glycol. Polymeric compounds include sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, and hydroxyethyl cellulose.
［研磨除去速度］
本形態に係る研磨用組成物は、樹脂材料の研磨除去速度を向上させ得る。一例を挙げれば、樹脂材料の研磨除去速度は、１４０ｎｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、１５０ｎｍ／ｍｉｎ以上であることがより好ましく、１７０ｎｍ／ｍｉｎ以上であることがさらに好ましい。なお、研磨除去速度は、実施例に記載の方法により測定することができる。 [Polishing removal rate]
The polishing composition of this embodiment can improve the polishing removal rate of resin material.For example, the polishing removal rate of resin material is preferably 140 nm/min or more, more preferably 150 nm/min or more, and even more preferably 170 nm/min or more.The polishing removal rate can be measured by the method described in Examples.
［厚みムラ］
本形態に係る研磨用組成物は、研磨対象物の平坦度を維持または向上することができる。すなわち、本形態に係る研磨用組成物は、研磨により生じうる研磨対象物の厚みムラを低減できる。厚みムラは、ＧＢＩＲを用いて評価することができる。一例を挙げれば、本形態に係る研磨用組成物による研磨後の研磨対象物（研磨済研磨対象物）の厚みムラは、２．０μｍ未満であることが好ましく、１．５μｍ以下であることがより好ましく、１．２μｍ以下であることがさらに好ましく、０．８μｍ以下であることが特に好ましい。よって、一実施形態において、本形態に係る研磨用組成物によれば、研磨済研磨対象物のＧＢＩＲにより定義される平坦度が、２．０μｍ未満（好ましくは１．５μｍ以下、より好ましくは１．２μｍ以下、さらに好ましくは０．８μｍ以下）でありうる。なお、ＧＢＩＲは、実施例に記載の方法により測定することができる。 [Thickness unevenness]
The polishing composition according to this embodiment can maintain or improve the flatness of the object to be polished. That is, the polishing composition according to this embodiment can reduce thickness unevenness of the object to be polished that may occur due to polishing. Thickness unevenness can be evaluated using GBIR. For example, the thickness unevenness of the object to be polished (polished object) after polishing with the polishing composition according to this embodiment is preferably less than 2.0 μm, more preferably 1.5 μm or less, even more preferably 1.2 μm or less, and particularly preferably 0.8 μm or less. Therefore, in one embodiment, the flatness defined by GBIR of the polished object to be polished according to the polishing composition according to this embodiment can be less than 2.0 μm (preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.2 μm or less, and even more preferably 0.8 μm or less). GBIR can be measured by the method described in the Examples.
［表面粗さ（Ｒｍｓ）］
本形態に係る研磨用組成物は、研磨対象物の表面粗さを維持または向上することができる。すなわち、本形態に係る研磨用組成物は、研磨により生じうる研磨対象物の表面粗さを低減できる。研磨対象物の表面粗さは、基準面に対する凹凸のばらつきを評価するパラメータ、二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）を用いて評価することができる。一例を挙げれば、本形態に係る研磨用組成物による研磨後の研磨対象物（研磨済研磨対象物）の二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）は、１．５ｎｍ未満であることが好ましく、１．２ｎｍ以下であることがより好ましく、１．０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、０．８ｎｍ以下であることが特に好ましく、０．５ｎｍ以下であることが最も好ましい。研磨済研磨対象物の二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）により定義される表面粗さの下限は、特に制限されないが、実用上、例えば、０．０１ｎｍ以上である。よって、一実施形態において、本形態に係る研磨用組成物によれば、研磨済研磨対象物の二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）により定義される表面粗さが、１．０ｎｍ以下（好ましくは０．５ｎｍ以下）でありうる。なお、二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）は、実施例に記載の方法により測定することができる。 [Surface roughness (Rms)]
The polishing composition according to this embodiment can maintain or improve the surface roughness of the object to be polished. That is, the polishing composition according to this embodiment can reduce the surface roughness of the object to be polished that may occur during polishing. The surface roughness of the object to be polished can be evaluated using the root mean square height (RMS), a parameter that evaluates the variation in unevenness relative to a reference surface. For example, the root mean square height (RMS) of the object to be polished (polished object) after polishing with the polishing composition according to this embodiment is preferably less than 1.5 nm, more preferably 1.2 nm or less, even more preferably 1.0 nm or less, particularly preferably 0.8 nm or less, and most preferably 0.5 nm or less. The lower limit of the surface roughness defined by the root mean square height (RMS) of the polished object to be polished is not particularly limited, but in practice it is, for example, 0.01 nm or more. Therefore, in one embodiment, the polishing composition of this embodiment can provide a polished object with a surface roughness of 1.0 nm or less (preferably 0.5 nm or less) defined by the root mean square height (Rms). The root mean square height (Rms) can be measured by the method described in the Examples.
［研磨用組成物の製造方法］
本形態に係る研磨用組成物において、研磨用組成物の製造方法（調製方法）は、特に制限されず、例えば、シリカ粒子と；必要に応じて研磨促進剤（１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上）と；必要に応じて他の成分と；を、攪拌混合することを含む製造方法が適宜採用されうる。なお、シリカ粒子、水、研磨促進剤および他の成分は、上記で説明したのと同様であるため、ここでは説明を省略する。 [Method of manufacturing the polishing composition]
In the polishing composition of this embodiment, the manufacturing method (preparation method) of the polishing composition is not particularly limited, and for example, can suitably adopt the manufacturing method that comprises: silica particle; if necessary, polishing accelerator (one or more selected from the group consisting of aluminum salt of monovalent acid, pyrrolidone compound and caprolactam compound); if necessary, other components; stirring and mixing.It should be noted that silica particle, water, polishing accelerator and other components are the same as those explained above, so explanation here is omitted.
研磨用組成物において、各成分を混合する際の温度は特に制限されないが、１０℃以上４０℃以下が好ましく、溶解速度を上げるために加熱してもよい。また、混合時間も特に制限されない。The temperature at which the components of the polishing composition are mixed is not particularly limited, but is preferably between 10°C and 40°C. Heating may be used to increase the dissolution rate. There are also no particular limitations on the mixing time.
［研磨方法］
本発明の他の形態は、上記の研磨用組成物を用いて、樹脂材料を含む研磨対象物を研磨する工程を有する、研磨方法に関する。研磨工程は、ラッピング工程の後に行われるものに限定されず、切削工程や研削工程の後に行われてもよい。本形態に係る研磨方法における研磨対象物の好ましい例は、［研磨対象物］の説明で挙げたものと同様である。 [Polishing method]
Another aspect of the present invention relates to a polishing method, which comprises the step of polishing an object to be polished, comprising a resin material, using the above-mentioned polishing composition. The polishing step is not limited to being performed after a lapping step, and may be performed after a cutting step or a grinding step. Preferred examples of the object to be polished in the polishing method of this aspect are the same as those listed in the description of [Object to be polished].
本発明の第３の形態は、上記第１の形態に係る研磨用組成物を用いて樹脂材料を含む研磨対象物を研磨する、研磨方法である。よって、本発明の第３の形態によれば、樹脂材料を含む研磨対象物と研磨パッドとの間に研磨用組成物を供給して前記研磨対象物を研磨することを含み、前記研磨用組成物は、シリカ粒子および水を含有し、前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上である、研磨方法が提供される。 A third aspect of the present invention provides a polishing method for polishing a resinous object using the polishing composition according to the first aspect. The third aspect of the present invention provides a polishing method comprising supplying a polishing composition between a resinous object and a polishing pad to polish the object, the polishing composition containing silica particles and water, and the silica particles having an average particle diameterD50 of 50 nm or more.
本発明の第４の形態は、上記第２の形態に係る研磨用組成物を用いて樹脂材料を含む研磨対象物を研磨する、研磨方法である。よって、本発明の第４の形態によれば、樹脂材料を含む研磨対象物と研磨パッドとの間に研磨用組成物を供給して前記研磨対象物を研磨することを含み、前記研磨用組成物は、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり、前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上である、研磨方法が提供される。 The fourth aspect of the present invention is a polishing method for polishing a resinous object using the polishing composition according to the second aspect. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, there is provided a polishing method comprising supplying a polishing composition between a resinous object and a polishing pad to polish the object, wherein the polishing composition contains silica particles, a polishing accelerator, and water, and the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds. The silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle size at which the cumulative frequency from the small particle size side in a volume-based particle size distribution is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 .
本形態に係る研磨方法において、研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する際には、通常の研磨に用いられる装置や条件を用いて行うことができる。一般的な研磨装置としては、片面研磨装置や両面研磨装置が挙げられる。片面研磨装置では、一般的に、キャリアと呼ばれる保持具を用いて研磨対象物を保持し、上方より研磨用組成物を供給しながら、研磨対象物の片面に研磨パッドが貼付された定盤を押し付けて定盤を回転させることにより研磨対象物の片面を研磨する。両面研磨装置では、一般的に、キャリアと呼ばれる保持具を用いて研磨対象物を保持し、上方より研磨用組成物を供給しながら、研磨対象物の対向面に研磨パッドが貼付された定盤を押しつけ、それらを相対方向に回転させることにより研磨対象物の両面を研磨する。このとき、研磨パッドおよび研磨用組成物と、研磨対象物との摩擦による物理的作用と、研磨用組成物が研磨対象物にもたらす化学的作用とによって研磨される。研磨パッドとしては、不織布パッド、ポリウレタンパッド、スウェードパッド等の多孔質体を特に制限なく使用することができる。研磨パッドには、研磨液が溜まるような加工が施されていることが好ましい。In the polishing method according to this embodiment, polishing an object to be polished with a polishing composition can be carried out using equipment and conditions typically used for polishing. Common polishing equipment includes single-sided polishing equipment and double-sided polishing equipment. In single-sided polishing equipment, the object to be polished is generally held using a holder called a carrier. While supplying a polishing composition from above, a platen with a polishing pad attached is pressed against one side of the object to be polished and the platen is rotated to polish one side of the object to be polished. In double-sided polishing equipment, the object to be polished is generally held using a holder called a carrier. While supplying a polishing composition from above, a platen with a polishing pad attached is pressed against the opposite side of the object to be polished and the plates are rotated relative to each other to polish both sides of the object to be polished. During this process, polishing is achieved by the physical action of friction between the polishing pad and polishing composition and the object to be polished, and the chemical action of the polishing composition on the object to be polished. Porous materials such as nonwoven fabric pads, polyurethane pads, and suede pads can be used without particular restrictions as polishing pads. It is preferable that the polishing pad be treated to allow the polishing liquid to accumulate.
本形態に係る研磨方法の研磨条件としては、例えば、研磨荷重、定盤回転数、キャリア回転数、研磨用組成物の流量、研磨時間等が挙げられる。これらの研磨条件に特に制限はないが、例えば、研磨荷重については、研磨対象物の単位面積当たり０．１ｐｓｉ（０．６９ｋＰａ）以上１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）以下であることが好ましく、０．５ｐｓｉ（３．５ｋＰａ）以上５．０ｐｓｉ（３５ｋＰａ）以下であることがより好ましい。一般に荷重が高くなればなるほど砥粒による摩擦力が高くなり、機械的な加工力が向上するため研磨除去速度が上昇する。この範囲であれば、十分な研磨除去速度が発揮され、荷重による研磨対象物の破損や、表面にスクラッチなどの欠陥が発生することを抑制することができる。研磨用組成物の供給量は、研磨対象物の全体が覆われる供給量（流量）であればよく、研磨対象物の大きさなどの条件に応じて調整すればよい。研磨パッドに研磨用組成物を供給する方法も特に制限されず、例えば、ポンプ等で連続的に供給する方法が採用される。また、加工時間は、所望の加工結果が得られる時間であれば特に制限されないが、高い研磨除去速度に起因してより短い時間とすることが好ましい。Polishing conditions for the polishing method according to this embodiment include, for example, the polishing load, platen rotation speed, carrier rotation speed, polishing composition flow rate, and polishing time. While these polishing conditions are not particularly limited, the polishing load is preferably 0.1 psi (0.69 kPa) to 10 psi (69 kPa) per unit area of the workpiece, and more preferably 0.5 psi (3.5 kPa) to 5.0 psi (35 kPa). Generally, the higher the load, the greater the frictional force of the abrasive grains, improving mechanical processing power and increasing the polishing removal rate. Within this range, a sufficient polishing removal rate is achieved, preventing damage to the workpiece due to the load and the occurrence of defects such as scratches on the surface. The supply rate of the polishing composition is sufficient (flow rate) to cover the entire workpiece, and can be adjusted depending on conditions such as the size of the workpiece. The method of supplying the polishing composition to the polishing pad is also not particularly limited; for example, a method of continuously supplying the polishing composition using a pump or the like can be used. Furthermore, there are no particular restrictions on the processing time as long as it is a time that can produce the desired processing results, but a shorter time is preferable due to the high polishing removal rate.
ここで、研磨対象物の表面は、一般に、ラッピング工程と研磨工程とを経て厚みムラの少ない平坦な面、かつ欠陥の少ない平滑な面に仕上げられる。研磨工程としては、ラフ研磨工程（予備研磨工程）、ミドル研磨工程（中間研磨工程）およびファイン研磨（仕上げ研磨工程）からなる群より選択される１種以上の研磨工程を含む。すなわち、研磨工程は、複数の研磨工程により構成されうる。上記の研磨用組成物を用いた本形態に係る研磨方法は、ミドル研磨工程およびファイン研磨工程に好適に用いられ、特にファイン研磨工程に好適に用いられうる。本形態に係る研磨方法（すなわち、ファイン研磨）は、例えば、ラフ研磨工程およびミドル研磨工程の後に実施されてもよいし、ミドル研磨工程を省略し、ラフ研磨工程の後に実施されてもよい。The surface of the object to be polished is generally finished through a lapping process and a polishing process to a flat surface with minimal thickness variations and few defects. The polishing process includes one or more polishing processes selected from the group consisting of a rough polishing process (preliminary polishing process), a middle polishing process (intermediate polishing process), and a fine polishing process (finish polishing process). In other words, the polishing process can be composed of multiple polishing processes. The polishing method of this embodiment using the polishing composition described above is suitable for the middle polishing process and the fine polishing process, and is particularly suitable for the fine polishing process. The polishing method of this embodiment (i.e., fine polishing) can be performed, for example, after the rough polishing process and the middle polishing process, or the middle polishing process can be omitted and the polishing method can be performed after the rough polishing process.
ラフ研磨工程、ミドル研磨工程およびファイン研磨工程の各研磨工程において、研磨工程ごとに求められる研磨特性が異なる。よって、研磨工程の段階（すなわち、ラフ研磨工程、ミドル研磨工程またはファイン研磨工程のいずれか）に依存して、研磨用組成物の構成（例えば、砥粒の種類、砥粒の粒子径等の成分の種類や成分の含有量等）；研磨条件（例えば、研磨パッド、研磨圧力、研磨用組成物の使用量（流量）等）；等が異なったものが採用されうる。The polishing characteristics required for each of the three polishing processes, rough polishing, medium polishing, and fine polishing, differ. Therefore, depending on the stage of the polishing process (i.e., whether it is rough polishing, medium polishing, or fine polishing), different polishing compositions (e.g., the type of abrasive grains, the type and amount of components, such as the particle size of the abrasive grains, etc.) and polishing conditions (e.g., polishing pad, polishing pressure, amount of polishing composition used (flow rate), etc.) may be used.
一実施形態において、ラフ研磨工程では、厚みムラを低減する観点で基板の両面を同時に研磨する両面研磨装置で研磨対象物を研磨するのが好ましい。また、一実施形態において、ラフ研磨工程では、研磨パッドとしては、厚みムラを低減する観点で不織布パッド、ポリウレタンパッド、スウェードパッドが好ましく、不織布パッド、ポリウレタンパッドが特に好ましく、ポリウレタンパッドが最も好ましい。In one embodiment, in the rough polishing step, it is preferable to polish the object to be polished using a double-sided polishing machine that simultaneously polishes both sides of the substrate, from the viewpoint of reducing thickness unevenness. Furthermore, in one embodiment, in the rough polishing step, from the viewpoint of reducing thickness unevenness, it is preferable to use a nonwoven fabric pad, polyurethane pad, or suede pad as the polishing pad, with nonwoven fabric pads and polyurethane pads being particularly preferable, and polyurethane pads being most preferable.
一実施形態によれば、ラフ研磨工程における研磨荷重については、研磨対象物の単位面積当たり０．１ｐｓｉ（０．６９ｋＰａ）以上１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）以下であることが好ましく、０．５ｐｓｉ（３．５ｋＰａ）以上５．０ｐｓｉ（３５ｋＰａ）以下であることがより好ましい。一実施形態によれば、ラフ研磨工程における研磨用組成物の供給量（研磨用組成物の流量またはスラリー流量とも称する）は、特に制限されないが、例えば、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上３００（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上２００（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上１５０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上１００（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、または１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上５０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることが好ましい。According to one embodiment, the polishing load in the rough polishing step is preferably 0.1 psi (0.69 kPa) or more and 10 psi (69 kPa) or less per unit area of the object to be polished, and more preferably 0.5 psi (3.5 kPa) or more and 5.0 psi (35 kPa) or less. According to one embodiment, the supply rate of the polishing composition (also referred to as the flow rate of the polishing composition or the slurry flow rate) in the rough polishing step is not particularly limited, but is preferably, for example, 1 mL/min or more and 300 mL/min or less, 1 mL/min or more and 200 mL/min or less, 1 mL/min or more and 150 mL/min or less, 1 mL/min or more and 100 mL/min or less, or 1 mL/min or more and 50 mL/min or less.
一実施形態において、ラフ研磨工程では、研磨パッドのショアＡ硬度は、９８°以下が好ましく、９５°以下がより好ましい。ラフ研磨工程における研磨パッドのショアＡ硬度の下限は、６０°以上が好ましく、７０°以上がより好ましく、８０°以上がさらに好ましくい。一実施形態によれば、６０°以上９８°以下、または７０°以上９８°以下、７０°以上９５°以下、８０°以上９８°以下、または８０°以上９５°以下であってもよい。ラフ研磨工程において用いられる研磨パッドのショアＡ硬度が上記範囲内であることにより、研磨パッドと研磨対象物とが適度な圧力で接触し合い、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減の効果がより発揮される。なお、研磨パッドのショアＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２に準拠し、タイプＡデュロメーターに基づき測定された値である。In one embodiment, the Shore A hardness of the polishing pad used in the rough polishing process is preferably 98° or less, more preferably 95° or less. The lower limit of the Shore A hardness of the polishing pad used in the rough polishing process is preferably 60° or more, more preferably 70° or more, and even more preferably 80° or more. According to one embodiment, the Shore A hardness may be 60° or more and 98° or less, 70° or more and 98° or less, 70° or more and 95° or less, 80° or more and 98° or less, or 80° or more and 95° or less. When the Shore A hardness of the polishing pad used in the rough polishing process is within the above range, the polishing pad and the workpiece come into contact with each other with appropriate pressure, which improves the polishing removal rate of the resin material and reduces thickness unevenness of the workpiece after polishing. The Shore A hardness of the polishing pad is a value measured using a Type A durometer in accordance with JIS K 6253-3:2012.
一実施形態によれば、本形態に係る製造方法において、研磨対象物は、ラフ研磨工程において、砥粒としてアルミナ粒子を含む研磨用組成物による研磨を経たものであってもよい。この場合、アルミナ粒子の平均一次粒子径Ｄ５０は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であるのが好ましい。 According to one embodiment, in the manufacturing method of this aspect, the object to be polished may be polished in the rough polishing step with a polishing composition containing alumina particles as abrasive grains, in which case the alumina particles preferably have an average primary particle diameterD50 of 0.1 μm or more and 5.0 μm or less.
一実施形態によれば、ラフ研磨工程により、好ましくは０．１０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下、より好ましくは０．１０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の厚みを有する研磨後の研磨対象物（ラフ研磨後の研磨対象物）が得られうる。また、一実施形態によれば、ラフ研磨工程により、ＧＢＩＲが、好ましくは１．５μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ未満の表面を有する、研磨後の研磨対象物（ラフ研磨後の研磨対象物）が得られうる。一実施形態によれば、ラフ研磨工程により、深さが１００ｎｍ以上の欠陥が残っている表面を有するラフ研磨後の研磨対象物が得られうる。According to one embodiment, the rough polishing process can produce a polished object (roughly polished object) having a thickness of preferably 0.10 mm or more and 0.80 mm or less, more preferably 0.10 mm or more and 0.60 mm or less, and even more preferably 0.10 mm or more and 0.55 mm or less. Furthermore, according to one embodiment, the rough polishing process can produce a polished object (roughly polished object) having a surface with a GBIR of preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, and even more preferably less than 0.5 μm. According to one embodiment, the rough polishing process can produce a polished object (roughly polished object) having a surface with remaining defects 100 nm or more deep.
一実施形態において、ラフ工程の後、ミドル工程が実施される。ミドル研磨工程では、厚みムラを低減する観点で基板の両面を同時に研磨する両面研磨装置で研磨対象物を研磨するのが好ましい。また、一実施形態において、ミドル研磨工程では、研磨パッドとしては、厚みムラを低減する観点で不織布パッド、ポリウレタンパッド、スウェードパッドが好ましく、不織布パッド、ポリウレタンパッドが特に好ましく、ポリウレタンパッドが最も好ましい。In one embodiment, the middle polishing step is carried out after the rough polishing step. In the middle polishing step, it is preferable to polish the object to be polished using a double-sided polishing machine that polishes both sides of the substrate simultaneously, in order to reduce thickness unevenness. Also, in one embodiment, in order to reduce thickness unevenness, nonwoven fabric pads, polyurethane pads, and suede pads are preferred as polishing pads in the middle polishing step, with nonwoven fabric pads and polyurethane pads being particularly preferred, and polyurethane pads being most preferred.
一実施形態によれば、ミドル研磨工程における研磨荷重については、研磨対象物の単位面積当たり０．１ｐｓｉ（０．６９ｋＰａ）以上１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）以下であることが好ましく、０．５ｐｓｉ（３．５ｋＰａ）以上５．０ｐｓｉ（３５ｋＰａ）以下であることがより好ましい。一実施形態によれば、ミドル研磨工程における研磨用組成物の供給量は、例えば、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上３００（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上２００（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上１５０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上１００（ｍＬ／ｍｉｎ）以下、または１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上５０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることが好ましい。According to one embodiment, the polishing load in the middle polishing step is preferably 0.1 psi (0.69 kPa) or more and 10 psi (69 kPa) or less per unit area of the object to be polished, and more preferably 0.5 psi (3.5 kPa) or more and 5.0 psi (35 kPa) or less. According to one embodiment, the supply rate of the polishing composition in the middle polishing step is preferably, for example, 1 mL/min or more and 300 mL/min or less, 1 mL/min or more and 200 mL/min or less, 1 mL/min or more and 150 mL/min or less, 1 mL/min or more and 100 mL/min or less, or 1 mL/min or more and 50 mL/min or less.
一実施形態によれば、本形態に係る製造方法において、研磨対象物は、ミドル研磨工程において、上記の研磨用組成物による研磨を経たものであってもよい。According to one embodiment, in the manufacturing method according to this embodiment, the object to be polished may have been polished with the above-mentioned polishing composition in the middle polishing step.
一実施形態において、ミドル研磨工程では、研磨パッドのショアＡ硬度は、９０°以下が好ましく、８５°以下がより好ましく、８２°以下がさらに好ましく、８０°以下がよりさらに好ましく、７８°以下が特に好ましく、７５°以下が最も好ましい。ミドル研磨工程における研磨パッドのショアＡ硬度の下限は、１０°以上が好ましく、２０°以上がより好ましく、３０°以上がさらに好ましく、４０°以上が特に好ましく、５０°以上が最も好ましい。一実施形態によれば、６０°以上８０°以下、６５°以上８０°以下、または６８°以上８０°以下であってもよい。ミドル研磨工程において用いられる研磨パッドのショアＡ硬度が上記範囲内であることにより、研磨パッドと研磨対象物とが適度な圧力で接触し合い、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減の効果がより発揮される。なお、研磨パッドのショアＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２に準拠し、タイプＡデュロメーターに基づき測定された値である。In one embodiment, in the middle polishing process, the Shore A hardness of the polishing pad is preferably 90° or less, more preferably 85° or less, even more preferably 82° or less, even more preferably 80° or less, particularly preferably 78° or less, and most preferably 75° or less. The lower limit of the Shore A hardness of the polishing pad in the middle polishing process is preferably 10° or more, more preferably 20° or more, even more preferably 30° or more, particularly preferably 40° or more, and most preferably 50° or more. According to one embodiment, it may be 60° or more and 80° or less, 65° or more and 80° or less, or 68° or more and 80° or less. When the Shore A hardness of the polishing pad used in the middle polishing process is within the above range, the polishing pad and the object to be polished come into contact with each other with appropriate pressure, which improves the polishing removal rate of the resin material and further reduces thickness unevenness of the object to be polished after polishing. The Shore A hardness of the polishing pad is a value measured using a Type A durometer in accordance with JIS K 6253-3:2012.
一実施形態によれば、ミドル研磨工程により、好ましくは０．１０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下、より好ましくは０．１０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の厚みを有する研磨後の研磨対象物（ミドル研磨後の研磨対象物）が得られうる。また、一実施形態によれば、ミドル研磨工程により、ＧＢＩＲが、好ましくは１．５μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ未満の表面を有する、研磨後の研磨対象物（ミドル研磨後の研磨対象物）が得られうる。一実施形態によれば、ミドル研磨工程により、深さが７０ｎｍ以下の欠陥が残っている表面を有する研磨後の研磨対象物（ミドル研磨後の研磨対象物）が得られうる。すなわち、本形態に係る研磨方法によれば、研磨対象物の欠陥が低減でき、深さが１００ｎｍ未満のスクラッチも低減された研磨済研磨対象物（研磨後の研磨対象物）が得られる。According to one embodiment, the middle polishing process can produce a polished object (polished object after middle polishing) having a thickness of preferably 0.10 mm to 0.80 mm, more preferably 0.10 mm to 0.60 mm, and even more preferably 0.10 mm to 0.55 mm. Furthermore, according to one embodiment, the middle polishing process can produce a polished object (polished object after middle polishing) having a surface with a GBIR of preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, and even more preferably less than 0.5 μm. According to one embodiment, the middle polishing process can produce a polished object (polished object after middle polishing) having a surface with defects of 70 nm or less in depth. In other words, the polishing method according to this embodiment can reduce defects in the polished object and produce a polished object (polished object after polishing) with reduced scratches of less than 100 nm in depth.
上記したラフ研磨工程、またはラフ研磨工程およびミドル研磨工程を経た後、上記の研磨用組成物を用いてファイン研磨工程を行うことにより、樹脂材料が高速で研磨されつつ、かつ厚みムラが抑制された研磨対象物を得ることができる。よって、一実施形態によれば、本形態に係る製造方法によれば、樹脂材料を含む研磨対象物が、ラフ研磨工程、またはラフ研磨工程およびミドル研磨工程を経たものである。After the rough polishing step, or the rough polishing step and the medium polishing step, the fine polishing step is performed using the polishing composition described above, thereby enabling the resin material to be polished at high speed while suppressing thickness unevenness to be obtained. Therefore, according to one embodiment, the manufacturing method of this form produces an object to be polished that contains a resin material and has been subjected to the rough polishing step, or the rough polishing step and the medium polishing step.
一実施形態において、ファイン研磨工程では、厚みムラを低減する観点で基板の両面を同時に研磨する両面研磨装置で研磨対象物を研磨するのが好ましい。また、一実施形態において、ファイン研磨工程では、研磨パッドとしては、ポリウレタンパッド、スウェードパッドを用いるのが好ましく、スウェードパッドを用いるのがより好ましい。In one embodiment, in the fine polishing process, it is preferable to polish the object to be polished using a double-sided polishing machine that polishes both sides of the substrate simultaneously, in order to reduce thickness unevenness. Also, in one embodiment, it is preferable to use a polyurethane pad or a suede pad as the polishing pad in the fine polishing process, and it is more preferable to use a suede pad.
一実施形態において、ファイン研磨工程では、研磨パッドのショアＡ硬度は、９０°以下が好ましく、８５°以下がより好ましく、８２°以下がさらに好ましく、８０°以下がよりさらに好ましく、７８°以下が特に好ましく、７５°以下が最も好ましい。研磨パッドのショアＡ硬度の下限は、１０°以上が好ましく、２０°以上がより好ましく、３０°以上がさらに好ましく、４０°以上が特に好ましく、４５°以上が特により好ましく、５０°以上が最も好ましい。一実施形態によれば、４５°以上８０°以下、５０°以上８０°以下、６０°以上８０°以下、６５°以上８０°以下、または６８°以上８０°以下であってもよい。ファイン研磨工程において用いられる研磨パッドのショアＡ硬度が上記範囲内であることにより、研磨パッドと研磨対象物とが適度な圧力で接触し合い、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減効果がより発揮される。In one embodiment, in the fine polishing process, the Shore A hardness of the polishing pad is preferably 90° or less, more preferably 85° or less, even more preferably 82° or less, even more preferably 80° or less, particularly preferably 78° or less, and most preferably 75° or less. The lower limit of the Shore A hardness of the polishing pad is preferably 10° or more, more preferably 20° or more, even more preferably 30° or more, particularly preferably 40° or more, particularly more preferably 45° or more, and most preferably 50° or more. According to one embodiment, the Shore A hardness may be 45° or more and 80° or less, 50° or more and 80° or less, 60° or more and 80° or less, 65° or more and 80° or less, or 68° or more and 80° or less. When the Shore A hardness of the polishing pad used in the fine polishing process is within the above range, the polishing pad and the workpiece come into contact with each other with an appropriate pressure, which improves the polishing removal rate of the resin material and better reduces thickness unevenness of the workpiece after polishing.
一実施形態によれば、ファイン研磨工程における研磨荷重については、研磨対象物の単位面積当たり０．１ｐｓｉ（０．６９ｋＰａ）以上１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）以下であることが好ましく、０．５ｐｓｉ（３．５ｋＰａ）以上５．０ｐｓｉ（３５ｋＰａ）以下であることがより好ましい。一実施形態によれば、ファイン研磨工程における研磨用組成物の供給量は、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上５０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることが好ましく、３（ｍＬ／ｍｉｎ）以上４５（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることがより好ましく、５（ｍＬ／ｍｉｎ）以上４０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることがさらに好ましく、８（ｍＬ／ｍｉｎ）以上３０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることが特に好ましい。ファイン研磨工程における研磨用組成物の供給量が上記範囲内であれば、厚みムラの低減ができる。研磨用組成物の供給量が少ないほど厚みムラが改善され、また、研磨用組成物の使用量の点からもコストが低減でき、好ましい。According to one embodiment, the polishing load in the fine polishing step is preferably 0.1 psi (0.69 kPa) to 10 psi (69 kPa) per unit area of the object to be polished, and more preferably 0.5 psi (3.5 kPa) to 5.0 psi (35 kPa). According to one embodiment, the supply rate of the polishing composition in the fine polishing step is preferably 1 mL/min to 50 mL/min, more preferably 3 mL/min to 45 mL/min, even more preferably 5 mL/min to 40 mL/min, and particularly preferably 8 mL/min to 30 mL/min. If the supply rate of the polishing composition in the fine polishing step is within the above range, thickness unevenness can be reduced. The smaller the supply rate of the polishing composition, the better the thickness unevenness and the lower the cost in terms of the amount of polishing composition used, which is preferable.
一実施形態によれば、ファイン研磨工程により、例えば、０．１０ｍｍ以上０．９０ｍｍ以下、好ましくは０．１０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下、より好ましくは０．１０ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の厚みを有する研磨後の研磨対象物（ファイン研磨後の研磨対象物）が得られうる。また、一実施形態によれば、ファイン研磨工程により、ＧＢＩＲが、好ましくは１．５μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ未満の表面を有する、研磨後の研磨対象物（ファイン研磨後の研磨対象物）が得られうる。一実施形態によれば、ファイン研磨工程により、深さが７０ｎｍ以下の欠陥が残っている表面を有する研磨後の研磨対象物（ファイン研磨後の研磨対象物）が得られうる。すなわち、本形態に係る研磨方法によれば、研磨対象物の欠陥が低減でき、深さが１００ｎｍ未満のスクラッチも低減された研磨済研磨対象物（研磨後の研磨対象物）が得られる。According to one embodiment, the fine polishing process can produce a polished object (fine-polished object) having a thickness of, for example, 0.10 mm to 0.90 mm, preferably 0.10 mm to 0.80 mm, more preferably 0.10 mm to 0.60 mm, and even more preferably 0.10 mm to 0.55 mm. Furthermore, according to one embodiment, the fine polishing process can produce a polished object (fine-polished object) having a surface with a GBIR of preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, and even more preferably less than 0.5 μm. According to one embodiment, the fine polishing process can produce a polished object (fine-polished object) having a surface with defects of 70 nm or less in depth. In other words, the polishing method according to this embodiment can reduce defects in the polished object and produce a polished object (fine-polished object) with reduced scratches of less than 100 nm in depth.
また、本発明のさらに他の形態は、上記の研磨方法で研磨対象物を研磨する工程を有する、研磨済研磨対象物の製造方法に関する。本形態に係る研磨対象物の好ましい例は、［研磨対象物］の説明で挙げたものと同様である。好ましい一例としては、光学樹脂材料を
、上記研磨方法により研磨する工程を有する、光学部材の製造方法が挙げられる。 Furthermore, yet another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a polished object, which includes a step of polishing the object by the above-mentioned polishing method. Preferred examples of the object to be polished according to this aspect are the same as those described in the description of [Object to be polished]. One preferred example is a method for manufacturing an optical member, which includes a step of polishing an optical resin material by the above-mentioned polishing method.
［研磨システム］
本発明のさらに他の形態は、上記の研磨用組成物、樹脂材料を含む研磨対象物、および研磨パッドを含む、研磨システムに関する。 [Polishing system]
Yet another aspect of the present invention relates to a polishing system comprising the above polishing composition, an object to be polished containing a resin material, and a polishing pad.
本発明の第５の形態は、上記第１の形態に係る研磨用組成物、樹脂材料を含む研磨対象物、および研磨パッドを含む、研磨システムである。よって、本発明の第５の形態によれば、樹脂材料を含む研磨対象物、研磨パッド、および研磨用組成物を含む研磨システムであって、前記研磨用組成物は、シリカ粒子および水を含有し；前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上であり；前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドおよび前記研磨用組成物と接触させる、研磨システムが提供される。 A fifth aspect of the present invention is a polishing system comprising the polishing composition according to the first aspect, an object to be polished comprising a resin material, and a polishing pad. Thus, according to the fifth aspect of the present invention, there is provided a polishing system comprising an object to be polished comprising a resin material, a polishing pad, and a polishing composition, wherein the polishing composition contains silica particles and water, the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more, and the surface of the object to be polished is brought into contact with the polishing pad and the polishing composition.
本発明の第６の形態は、上記第２の形態に係る研磨用組成物、樹脂材料を含む研磨対象物、および研磨パッドを含む、研磨システムである。よって、本発明の第６の形態によれば、樹脂材料を含む研磨対象物、研磨パッド、および研磨用組成物を含む研磨システムであって、前記研磨用組成物は、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し；前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり；前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上であり；前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドおよび前記研磨用組成物と接触させる、研磨システムが提供される。 The sixth aspect of the present invention is a polishing system comprising the polishing composition according to the second aspect, a polishing object containing a resin material, and a polishing pad.Accordingly, the sixth aspect of the present invention provides a polishing system comprising a polishing object containing a resin material, a polishing pad, and a polishing composition, wherein the polishing composition contains silica particles, a polishing accelerator, and water; the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of aluminum salts of monovalent acids, pyrrolidone compounds, and caprolactam compounds; the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 ; and the polishing system is provided in which the surface of the polishing object is brought into contact with the polishing pad and the polishing composition.
本形態に係る研磨システムに適用される研磨対象物および研磨用組成物の好ましい実施形態については、上記と同様であるため、説明を省略する。Preferred embodiments of the object to be polished and the polishing composition to be used in the polishing system of this embodiment are the same as those described above, so further explanation will be omitted.
本形態に係る研磨システムは、研磨対象物の両面を研磨パッドおよび研磨用組成物と接触させて、研磨対象物の両面を同時に研磨するものであってもよいし、研磨対象物の片面のみを研磨パッドおよび研磨用組成物と接触させて、研磨対象物の片面のみを研磨するものであってもよい。The polishing system according to this embodiment may bring both sides of the object to be polished into contact with the polishing pad and polishing composition, thereby polishing both sides of the object to be polished simultaneously, or may bring only one side of the object to be polished into contact with the polishing pad and polishing composition, thereby polishing only one side of the object to be polished.
本形態に係る研磨システムでは、上記の研磨用組成物を含むワーキングスラリーを用意する。次いで、その研磨用組成物を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。例えば、一般的な研磨装置に研磨対象物をセットし、該研磨装置の研磨パッドを通じて該研磨対象物の表面（研磨対象面）に研磨用組成物を供給する。典型的には、上記研磨用組成物を連続的に供給しつつ、研磨対象物の表面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動（例えば回転移動）させる。かかる研磨工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。In the polishing system of this embodiment, a working slurry containing the polishing composition described above is prepared. The polishing composition is then supplied to the object to be polished, and polished using conventional methods. For example, the object to be polished is placed in a typical polishing device, and the polishing composition is supplied to the surface of the object to be polished (the surface to be polished) via the polishing pad of the polishing device. Typically, the polishing composition is continuously supplied while the polishing pad is pressed against the surface of the object to be polished, and the two are moved relative to each other (e.g., rotated). Polishing of the object to be polished is completed through this polishing process.
本形態に係る研磨システムに使用される研磨パッドは、不織布パッド、ポリウレタンパッド、スウェードパッドを使用することができる。これらのうち、研磨パッドは、ポリウレタンパッド、スウェードパッドであるのが好ましく、欠陥をより低減できるという観点からスウェードパッドがより好ましい。The polishing pads used in the polishing system of this embodiment can be nonwoven fabric pads, polyurethane pads, or suede pads. Of these, polyurethane pads and suede pads are preferred, with suede pads being more preferred from the perspective of further reducing defects.
本形態に係る研磨システムにおいて、研磨パッドおよび研磨用組成物と接触させる際の圧力、すなわち研磨荷重については、研磨対象物の単位面積当たり０．１ｐｓｉ（０．６９ｋＰａ）以上１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）以下であることが好ましく、０．５ｐｓｉ（３．５ｋＰａ）以上５．０ｐｓｉ（３５ｋＰａ）以下であることがより好ましい。一実施形態によれば、本形態に係る研磨システムにおいて、研磨用組成物の供給量は、１（ｍＬ／ｍｉｎ）以上５０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることが好ましく、３（ｍＬ／ｍｉｎ）以上４５（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることがより好ましく、５（ｍＬ／ｍｉｎ）以上４０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることがさらに好ましく、８（ｍＬ／ｍｉｎ）以上３０（ｍＬ／ｍｉｎ）以下であることが特に好ましい。In the polishing system of this embodiment, the pressure when contacting the polishing pad and polishing composition, i.e., the polishing load, is preferably 0.1 psi (0.69 kPa) or more and 10 psi (69 kPa) or less, and more preferably 0.5 psi (3.5 kPa) or more and 5.0 psi (35 kPa) or less, per unit area of the object to be polished. According to one embodiment, in the polishing system of this embodiment, the supply rate of the polishing composition is preferably 1 mL/min or more and 50 mL/min or less, more preferably 3 mL/min or more and 45 mL/min or less, even more preferably 5 mL/min or more and 40 mL/min or less, and particularly preferably 8 mL/min or more and 30 mL/min or less.
本形態に係る研磨システムにおいて、一実施形態によれば、研磨パッドのショアＡ硬度は、９０°以下が好ましく、８５°以下がより好ましく、８２°以下がさらに好ましく、８０°以下がよりさらに好ましく、７８°以下が特に好ましく、７５°以下が最も好ましい。研磨パッドのショアＡ硬度の下限は、１０°以上が好ましく、２０°以上がより好ましく、３０°以上がさらに好ましく、４０°以上が特に好ましく、４５°以上が特により好ましく、５０°以上が最も好ましい。一実施形態によれば、４５°以上８０°以下、５０°以上８０°以下、６０°以上８０°以下、６５°以上８０°以下、または６８°以上８０°以下であってもよい。本形態に係る研磨システムにおいて研磨パッドのショアＡ硬度が上記範囲内であることにより、研磨パッドと研磨対象物とが適度な圧力で接触し合い、樹脂材料の研磨除去速度の向上、および研磨後の研磨対象物の厚みムラの低減効果がより発揮される。In one embodiment of the polishing system according to this aspect, the Shore A hardness of the polishing pad is preferably 90° or less, more preferably 85° or less, even more preferably 82° or less, even more preferably 80° or less, particularly preferably 78° or less, and most preferably 75° or less. The lower limit of the Shore A hardness of the polishing pad is preferably 10° or more, more preferably 20° or more, even more preferably 30° or more, particularly preferably 40° or more, particularly more preferably 45° or more, and most preferably 50° or more. In one embodiment, the Shore A hardness may be 45° or more and 80° or less, 50° or more and 80° or less, 60° or more and 80° or less, 65° or more and 80° or less, or 68° or more and 80° or less. In the polishing system according to this aspect, the Shore A hardness of the polishing pad within the above range allows the polishing pad and the workpiece to come into contact with each other with an appropriate pressure, thereby improving the polishing removal rate of the resin material and further reducing unevenness in the thickness of the workpiece after polishing.
本発明の実施形態を詳細に説明したが、これは説明的かつ例示的なものであって限定的ではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって解釈されるべきであることは明らかである。Although the embodiments of the present invention have been described in detail, it is clear that this is for illustrative and exemplary purposes only and is not limiting, and that the scope of the present invention should be interpreted by the appended claims.
本発明は、また、下記態様および形態を包含する：
［１］樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子および水を含有し、前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上である、研磨用組成物：
［２］さらに研磨促進剤を含み、
前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上である、上記［１］に記載の研磨用組成物：
［３］前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．２以上である、上記［１］または［２］に記載の研磨用組成物：
［４］前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［５］前記研磨促進剤が、前記１価の酸のアルミニウム塩および前記ピロリドン化合物を含む、上記［２］～［４］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［６］前記シリカ粒子は、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径をＤ１０とし、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が９０％となる粒子径をＤ９０としたとき、Ｄ１０に対するＤ９０の比（Ｄ９０／Ｄ１０）は、２．０以上である、上記［１］～［５］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［７］前記樹脂材料が、光学樹脂材料である、上記［１］～［６］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［８］研磨前の前記研磨対象物が、平均厚さ１ｍｍ以下である、上記［１］～［７］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［９］研磨後の前記研磨対象物のＧＢＩＲにより定義される平坦度が、１．５μｍ以下である、上記［１］～［８］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［１０］樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり、前記シリカ粒子は、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上である、研磨用組成物：
［１１］上記［１］～［１０］のいずれかに記載の研磨用組成物を用いて、樹脂材料を含む研磨対象物を研磨する工程を含む、研磨方法：
［１２］光学樹脂材料を、上記［１１］に記載の研磨方法により研磨する工程を有する、光学部材の製造方法：
［１３］樹脂材料を含む研磨対象物と研磨パッドとの間に研磨用組成物を供給して前記研磨対象物を研磨することを含み、前記研磨用組成物は、シリカおよび水を含有し、前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上である、研磨方法：
［１４］前記研磨パッドは、ショアＡ硬度４０以上である、上記［１３］に記載の研磨方法：
［１５］前記研磨用組成物は、さらに研磨促進剤を含み、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上である、上記［１３］または［１４］に記載の研磨方法：
［１６］前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．２以上である、上記［１３］～［１５］のいずれかに記載の研磨方法：
［１７］前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である、上記［１３］～［１６］のいずれかに記載の研磨方法：
［１８］研磨後の前記研磨対象物のＧＢＩＲにより定義される平坦度が、１．５μｍ以下である、上記［１３］～［１７］のいずれかに記載の研磨方法：
［１９］樹脂材料を含む研磨対象物、研磨パッド、および研磨用組成物を含む研磨システムであって、前記研磨用組成物は、シリカ粒子および水を含有し；前記シリカ粒子は、平均粒子径Ｄ５０が５０ｎｍ以上であり；前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドおよび前記研磨用組成物と接触させる、研磨システム：
［２０］樹脂材料を含む研磨対象物、研磨パッド、および研磨用組成物を含む研磨システムであって、前記研磨用組成物は、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し；
前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり；前記シリカ粒子は、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上であり；前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドおよび前記研磨用組成物と接触させる、研磨システム：
［２１］前記研磨パッドは、ショアＡ硬度４０以上である、上記［１９］または［２０］に記載の研磨システム。 The present invention also encompasses the following aspects and configurations:
[1] A polishing composition used for polishing an object to be polished containing a resin material, comprising silica particles and water, wherein the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more.
[2] Further containing an abrasion accelerator,
The polishing composition according to the above-mentioned [1], wherein the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of an aluminum salt of a monovalent acid, a pyrrolidone compound, and a caprolactam compound.
[3] The polishing composition according to [1] or [2] above, wherein the silica particles have an irregularity N of 1.2 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in a volume-based particle size distribution is50 %, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated from D50:
[4] The polishing composition according to any one of [1] to [3] above, wherein the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more and less than 200 nm.
[5] The polishing composition according to any one of [2] to [4] above, wherein the polishing accelerator contains the aluminum salt of the monovalent acid and the pyrrolidone compound.
[6] The polishing composition according to any one of the above [1] to [5], wherein the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of the silica particles is 10% is defined asD10 , and the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distributionof the silica particles is90% is defined as D90, and the ratio of D90 to D10 (D90 /D10 ) is 2.0 or more.
[7] The polishing composition according to any one of [1] to [6] above, wherein the resin material is an optical resin material.
[8] The polishing composition according to any one of [1] to [7] above, wherein the object to be polished before polishing has an average thickness of 1 mm or less.
[9] The polishing composition according to any one of [1] to [8] above, wherein the flatness of the object to be polished as defined by GBIR after polishing is 1.5 μm or less.
[10] A polishing composition used for polishing an object to be polished, which includes a resin material, comprising silica particles, a polishing accelerator, and water, wherein the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of an aluminum salt of a monovalent acid, a pyrrolidone compound, and a caprolactam compound, and the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of the silica particles is50 %, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated from D50:
[11] A polishing method comprising a step of polishing an object containing a resin material using the polishing composition according to any one of [1] to [10] above:
[12] A method for producing an optical member, comprising a step of polishing an optical resin material by the polishing method according to [11] above:
[13] A polishing method, comprising supplying a polishing composition between an object to be polished containing a resin material and a polishing pad to polish the object to be polished, wherein the polishing composition contains silica and water, and the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more:
[14] The polishing method according to the above [13], wherein the polishing pad has a Shore A hardness of 40 or more.
[15] The polishing method according to [13] or [14] above, wherein the polishing composition further contains a polishing accelerator, and the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of an aluminum salt of a monovalent acid, a pyrrolidone compound, and a caprolactam compound:
[16] The polishing method according to any one of the above [13] to [15], wherein the silica particles have an irregularity N of 1.2 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in a volume-based particle size distribution is50 %, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated from D50:
[17] The polishing method according to any one of [13] to [16] above, wherein the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more and less than 200 nm.
[18] The polishing method according to any one of [13] to [17] above, wherein the flatness of the object after polishing, as defined by GBIR, is 1.5 μm or less.
[19] A polishing system comprising an object to be polished containing a resin material, a polishing pad, and a polishing composition, wherein the polishing composition contains silica particles and water; the silica particles have an average particle diameterD50 of 50 nm or more; and the surface of the object to be polished is brought into contact with the polishing pad and the polishing composition:
[20] A polishing system comprising an object to be polished containing a resin material, a polishing pad, and a polishing composition, wherein the polishing composition contains silica particles, a polishing accelerator, and water;
the polishing accelerator is one or more selected from the group consisting of an aluminum salt of a monovalent acid, a pyrrolidone compound, and a caprolactam compound; the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, expressed as N=SA/SA', whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of the silica particles is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 ; a polishing system in which the surface of the object to be polished is brought into contact with the polishing pad and the polishing composition:
[21] The polishing system according to [19] or [20] above, wherein the polishing pad has a Shore A hardness of 40 or more.
本発明は、また、下記態様および形態を包含する：
［１］樹脂材料を含む研磨対象物の研磨に用いられる研磨用組成物であって、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し、前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり、前記シリカ粒子は、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上である、研磨用組成物：
［２］前記研磨促進剤が、前記１価の酸のアルミニウム塩および前記ピロリドン化合物を含む、上記［１］に記載の研磨用組成物：
［３］前記シリカ粒子は、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径をＤ１０とし、前記シリカ粒子の体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が９０％となる粒子径をＤ９０としたとき、Ｄ１０に対するＤ９０の比（Ｄ９０／Ｄ１０）は、２．０以上である、上記［１］または［２］に記載の研磨用組成物：
［４］前記樹脂材料が、光学樹脂材料である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［５］研磨前の前記研磨対象物が、平均厚さ１ｍｍ以下である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［６］研磨後の前記研磨対象物のＧＢＩＲにより定義される平坦度が、１．５μｍ以下である、上記［１］～［５］のいずれかに記載の研磨用組成物：
［７］上記［１］～［６］のいずれかに記載の研磨用組成物を用いて、樹脂材料を含む研磨対象物を研磨する工程を含む、研磨方法：
［８］光学樹脂材料を、上記［７］に記載の研磨方法により研磨する工程を有する、光学部材の製造方法：
［９］樹脂材料を含む研磨対象物、研磨パッド、および研磨用組成物を含む研磨システムであって、前記研磨用組成物は、シリカ粒子、研磨促進剤、および水を含有し；前記研磨促進剤は、１価の酸のアルミニウム塩、ピロリドン化合物、およびカプロラクタム化合物からなる群より選択される１種以上であり；前記シリカ粒子において、体積基準の粒度分布において小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をＤ５０とし、ＢＥＴ比表面積をＳＡとし、前記Ｄ５０から算出される理論比表面積をＳＡ’としたとき、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’で表される異形度Ｎが１．５以上であり；前記研磨対象物の表面を前記研磨パッドおよび前記研磨用組成物と接触させる、研磨システム：
［１０］前記研磨パッドが、スウェードパッドである、上記［９］に記載の研磨システム。 The present invention also encompasses the following aspects and configurations:
[1] A polishing composition used for polishing an object to be polished, which includes a resin material, comprising silica particles, a polishing accelerator, and water, wherein the polishing accelerator is at least one selected from the group consisting of an aluminum salt of a monovalent acid, a pyrrolidone compound, and a caprolactam compound, and wherein the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, expressed as N=SA/SA', where D50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of the silica particles is50% , SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated from D50:
[2] The polishing composition according to the above [1], wherein the polishing accelerator contains the aluminum salt of the monovalent acid and the pyrrolidone compound.
[3] The polishing composition according to the above [1] or [2], wherein the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of the silica particles is 10% is defined asD10 , and the particle diameter atwhich the cumulative frequency from the small particle diameter side in the volume-based particle size distribution of the silica particles is90 % is defined asD90 , and the ratio of D90 to D10 (D90 /D10 ) is 2.0 or more:
[4] The polishing composition according to any one of [1] to [3] above, wherein the resin material is an optical resin material.
[5] The polishing composition according to any one of [1] to [4] above, wherein the object to be polished before polishing has an average thickness of 1 mm or less.
[6] The polishing composition according to any one of [1] to [5] above, wherein the flatness of the object to be polished as defined by GBIR after polishing is 1.5 μm or less.
[7] A polishing method comprising a step of polishing an object to be polished containing a resin material using the polishing composition according to any one of [1] to [6] above:
[8] A method for producing an optical member, comprising a step of polishing an optical resin material by the polishing method according to [7] above:
[9] A polishing system comprising an object to be polished containing a resin material, a polishing pad, and a polishing composition, wherein the polishing composition contains silica particles, a polishing accelerator, and water; the polishing accelerator is one or more selected from the group consisting of an aluminum salt of a monovalent acid, a pyrrolidone compound, and a caprolactam compound; the silica particles have an irregularity N of 1.5 or more, whereD50 is the particle diameter at which the cumulative frequency from the small particle diameter side in a volume-based particle size distribution is 50%, SA is the BET specific surface area, and SA' is the theoretical specific surface area calculated fromD50 ; and the surface of the object to be polished is brought into contact with the polishing pad and the polishing composition.
[10] The polishing system described in [9] above, wherein the polishing pad is a suede pad.
本発明の実施例について説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。なお、特記しない限り、「％」および「部」は、それぞれ、「質量％」および「質量部」を意味する。Examples of the present invention will be described below. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following examples. Unless otherwise specified, "%" and "parts" mean "% by mass" and "parts by mass," respectively.
（実施例１～１７、比較例１、２の研磨用組成物の調製）
表１に記載の量のコロイダルシリカと、組成物全質量を１００とした場合の残部の量の水と、を混合して、実施例１～３、比較例１の研磨用組成物を調製した（混合温度：約２５℃、混合時間：約３０分間）。表２に記載の量のコロイダルシリカと、表２に記載の量の研磨促進剤と、組成物全質量を１００とした場合の残部の量の水と、を混合して、実施例４～１７、比較例２の研磨用組成物を調製した（混合温度：約２５℃、混合時間：約３０分間）。なお、研磨促進剤として硝酸アルミニウムを含有する場合は８質量％、ポリビニルピロリドンを含有する場合は０．０１質量％とした。ポリビニルピロリドンの重量平均分子量は４５，０００であった。 (Preparation of Polishing Compositions of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2)
The polishing compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were prepared by mixing the colloidal silica in the amount shown in Table 1 with water in an amount equivalent to the remainder of the total mass of the composition (100%) (mixing temperature: approximately 25°C, mixing time: approximately 30 minutes). The polishing compositions of Examples 4 to 17 and Comparative Example 2 were prepared by mixing the colloidal silica in the amount shown in Table 2 with the polishing accelerator in the amount shown in Table 2 with water in an amount equivalent to the remainder of the total mass of the composition (100%) (mixing temperature: approximately 25°C, mixing time: approximately 30 minutes). The polishing accelerator was 8% by mass when aluminum nitrate was contained, and 0.01% by mass when polyvinylpyrrolidone was contained. The weight-average molecular weight of polyvinylpyrrolidone was 45,000.
砥粒として用いたシリカ粒子の体積基準の平均一次粒子径、各研磨組成物のｐＨは表１および表２に示すとおりである。なお、表１および表２において、「－」はその成分を含有しないことを示す。The volume-based average primary particle size of the silica particles used as abrasives and the pH of each polishing composition are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, a "-" indicates that the component is not contained.
上記で得られた研磨用組成物について、シリカ粒子の物性を評価し、後述する方法に従って研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）の研磨除去速度および研磨対象物表面（チオウレタン系樹脂基材表面）のスクラッチを評価した。The polishing composition obtained above was evaluated for the physical properties of the silica particles, and the polishing removal rate of the object to be polished (episulfide-based resin substrate) and scratches on the surface of the object to be polished (thiourethane-based resin substrate surface) were evaluated using the methods described below.
［評価］
＜シリカ粒子のＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０＞
シリカ粒子について、レーザー回折式粒度分布測定装置（マイクロトラック・ベル株式会社製、マイクロトラック（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ）粒度分布測定装置 ＭＴ３３００ＥＸ ＩＩ）を用いて測定を行い、体積基準の粒度分布を求めた。得られた粒度分布において、小粒子径側からの積算度数が１０％となる粒子径をシリカ粒子のＤ１０、小粒子径側からの積算度数が５０％となる粒子径をシリカ粒子のＤ５０とし、小粒子径側からの積算度数が９０％となる粒子径をシリカ粒子のＤ９０とした。 [evaluation]
<D10 ,D50 ,D90 of Silica Particles>
The silica particles were measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (Microtrac particle size distribution analyzer MT3300EX II, manufactured by Microtrac-Bell Co., Ltd.) to determine the volume-based particle size distribution. In the obtained particle size distribution, the particle size at which the cumulative frequency from the small particle size side was 10% was defined asD10 of the silica particles, the particle size at which the cumulative frequency from the small particle size side was 50% was defined asD50 of the silica particles, and the particle size at which the cumulative frequency from the small particle size side was 90% was defined asD90 of the silica particles.
＜シリカ粒子のＢＥＴ比表面積ＳＡ＞
シリカ粒子のＢＥＴ比表面積ＳＡは、株式会社マウンテック製の全自動比表面積測定装置（Ｍａｃｓｏｒｂ（登録商標）ＨＭ ｍｏｄｅｌ－１２０１）を用いて測定した。 <BET specific surface area SA of silica particles>
The BET specific surface area SA of the silica particles was measured using a fully automatic specific surface area measuring device (Macsorb (registered trademark) HM model-1201) manufactured by Mountech Co., Ltd.
＜シリカ粒子の理論比表面積ＳＡ’＞
シリカ粒子の理論比表面積ＳＡ’は、上記で測定したＤ５０の値を用いて下記式（１）により算出した。 <Theoretical Specific Surface Area SA' of Silica Particles>
The theoretical specific surface area SA' of the silica particles was calculated from theD50 value measured above according to the following formula (1).
上記式（１）中、ρはシリカ粒子の密度であり、表１および表２に記載のように、１．８０ｇ／ｃｍ３または２．２０ｇ／ｃｍ３の値を使用した。 In the above formula (1), ρ is the density of the silica particles, and the values of 1.80 g/cm3 or 2.20 g/cm3 were used as shown in Tables 1 and 2.
上記で得られたＳＡおよびＳＡ’から、異形度Ｎ＝ＳＡ／ＳＡ’の式に従って、異形度Ｎを算出した。The degree of irregularity N was calculated from the SA and SA' obtained above according to the formula: degree of irregularity N = SA/SA'.
＜研磨除去速度およびスクラッチの評価＞
研磨対象物として、下記に記載のエピスルフィド系樹脂基材を準備し、（ａ）ラフ研磨、（ｂ）ミドル研磨、（ｃ）ファイン研磨を順に行った。（ａ）ラフ研磨および（ｂ）ミドル研磨については、下記各工程に記載の研磨用組成物を用いて、下記各工程に記載の研磨条件で研磨を行った。なお、下記表１および表２においてミドル研磨「なし」と記載した場合、（ｂ）ミドル研磨を省略し、（ａ）ラフ研磨後に（ｃ）ファイン研磨を行った系である。なお、研磨対象物のＧＢＩＲおよびスクラッチは後述の基準に従って評価されたものである。 <Evaluation of Polishing Removal Rate and Scratches>
The episulfide resin substrate described below was prepared as the object to be polished, and (a) rough polishing, (b) medium polishing, and (c) fine polishing were performed in this order. (a) Rough polishing and (b) medium polishing were performed using the polishing compositions described in the respective steps below under the polishing conditions described in the respective steps below. In Tables 1 and 2 below, when "no" is written as medium polishing, this means that (b) medium polishing was omitted, and (a) rough polishing was followed by (c) fine polishing. The GBIR and scratches of the object to be polished were evaluated according to the criteria described below.
［（ａ）ラフ研磨］
（ａ１）研磨対象物：
・エピスルフィド系樹脂基材：直径７５ｍｍの円状基板、厚み０．５５０ｍｍ
・平坦性（厚みムラ）…ＧＢＩＲ：０．５μｍ未満
・表面状態…ラッピング痕(深さ１００～１，５００ｎｍ)が多数
（ａ２）研磨用組成物：
砥粒（アルミナ粒子、粒子径Ｄ５０：０．７μｍ）１２．５質量％、硝酸アルミニウム１０質量％、およびＰＶＰ０．５質量％（水：組成物を１００質量％としたときの残部）を含む、研磨用組成物（ｐＨ３．２）を用いた。 [(a) Rough Polishing]
(a1) Object to be polished:
Episulfide-based resin substrate: circular substrate with a diameter of 75 mm and a thickness of 0.550 mm
Flatness (thickness unevenness)...GBIR: less than 0.5 μm Surface condition...numerous lapping marks (depth 100 to 1,500 nm) (a2) Polishing composition:
A polishing composition (pH 3.2) containing 12.5 mass% of abrasive grains (alumina particles, particle diameter D50 : 0.7 μm), 10 mass% of aluminum nitrate, and 0.5 mass% of PVP (water: the remainder when the composition is 100 mass%) was used.
（ａ３）研磨条件：
研磨装置：両面研磨機 ６ＢＮ（浜井産業株式会社）
定盤径：３８０ｍｍ
研磨パッド：ポリウレタンパッド（ショアＤ４３．０、ショアＡ９５）（フジボウ愛媛株式会社製 製品名ＴＹＮ１３ＭＰ）
下定盤回転数：４５ｒｐｍ
上定盤回転数：０ｒｐｍ
インターナルギア：６０％
サンギア（正転）：１５０％
研磨圧力：３．３ｐｓｉ
研磨用組成物の流量（スラリー流量）：１０ｍＬ／ｍｉｎ
研磨時間：１０分。 (a3) Polishing conditions:
Polishing equipment: Double-sided polishing machine 6BN (Hamai Sangyo Co., Ltd.)
Plate diameter: 380 mm
Polishing pad: Polyurethane pad (Shore D 43.0, Shore A 95) (manufactured by Fujibo Ehime Co., Ltd., product name TYN13MP)
Lower surface plate rotation speed: 45 rpm
Upper surface plate rotation speed: 0 rpm
Internal gear: 60%
Sun gear (forward): 150%
Polishing pressure: 3.3 psi
Flow rate of polishing composition (slurry flow rate): 10 mL/min
Polishing time: 10 minutes.
［（ｂ）ミドル研磨］
（ｂ１）研磨対象物：
・上記（ａ）ラフ研磨を経て得られたラフ研磨後の研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）：直径７５ｍｍの円状基板、厚み０．５０２ｍｍ
・平坦性（厚みムラ）…ＧＢＩＲ：０．５μｍ未満
・表面状態…スクラッチ：Ｃ。 [(b) Middle Polishing]
(b1) Object to be polished:
(a) Polished object after rough polishing (episulfide-based resin substrate): circular substrate with a diameter of 75 mm and a thickness of 0.502 mm
Flatness (thickness unevenness) GBIR: less than 0.5 μm Surface condition Scratches: C.
（ｂ２）研磨用組成物：
砥粒（コロイダルシリカ、粒子径Ｄ５０：１８７ｎｍ）１５質量％、硝酸アルミニウム８質量％、およびＰＶＰ０．１質量％（水：組成物を１００質量％としたときの残部）を含む、研磨用組成物（ｐＨ３．２）を用いた。 (b2) Polishing composition:
A polishing composition (pH 3.2) containing 15 mass% of abrasive grains (colloidal silica, particle size D50 : 187 nm), 8 mass% of aluminum nitrate, and 0.1 mass% of PVP (water: the remainder when the composition is 100 mass%) was used.
（ｂ３）研磨条件：
研磨装置：両面研磨機 ６ＢＮ（浜井産業株式会社）
定盤径：３８０ｍｍ
研磨パッド：ポリウレタンパッド（ショアＤ４３．０、ショアＡ９５）（フジボウ愛媛株式会社製 製品名ＴＹＮ１３ＭＰ）
下定盤回転数：４５ｒｐｍ
上定盤回転数：０ｒｐｍ
インターナルギア：６０％
サンギア（正転）：１５０％
研磨圧力：２．９ｐｓｉ
研磨用組成物の流量（スラリー流量）：１０ｍＬ／ｍｉｎ
研磨時間：５分。 (b3) Polishing conditions:
Polishing equipment: Double-sided polishing machine 6BN (Hamai Sangyo Co., Ltd.)
Plate diameter: 380 mm
Polishing pad: Polyurethane pad (Shore D 43.0, Shore A 95) (manufactured by Fujibo Ehime Co., Ltd., product name TYN13MP)
Lower surface plate rotation speed: 45 rpm
Upper surface plate rotation speed: 0 rpm
Internal gear: 60%
Sun gear (forward): 150%
Polishing pressure: 2.9 psi
Flow rate of polishing composition (slurry flow rate): 10 mL/min
Polishing time: 5 minutes.
［（ｃ）ファイン研磨］
（ｃ１－１）研磨対象物：
・上記（ｂ）ミドル研磨を経て得られたミドル研磨後の研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）：直径７５ｍｍの円状基板、厚み０．５０１ｍｍ
・平坦性（厚みムラ）…ＧＢＩＲ：０．５μｍ未満
・表面状態…スクラッチ：Ｂ。 [(c) Fine Polishing]
(c1-1) Object to be polished:
(b) Polishing object after middle polishing (episulfide-based resin substrate): circular substrate with a diameter of 75 mm and a thickness of 0.501 mm
Flatness (thickness unevenness) GBIR: less than 0.5 μm Surface condition Scratches: B.
（ｃ１－２）研磨用組成物：
上記で得られた実施例１～１７、比較例１、２の研磨用組成物を用いた。各研磨用組成物の詳細は、表１および表２に示す。 (c1-2) Polishing composition:
The polishing compositions used were those of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2. Details of each polishing composition are shown in Tables 1 and 2.
（ｃ１－３）研磨条件：
研磨装置：両面研磨機 ６ＢＮ（浜井産業株式会社）
定盤径：３８０ｍｍ
研磨パッド：
（ａ）スウェードパッド（ショアＡ７３．０）（フジボウ愛媛株式会社製 製品名Ｋ－１Ｗ－２０２Ｕ－ＳＤ）
（ｂ）ポリウレタンパッド（ショアＤ４３．０、ショアＡ９５）（フジボウ愛媛株式会社製 製品名 ＴＹＮ１３ＭＰ）（表１および表２中、ポリウレタンをＰＵと表記）
（ｃ）不織布パッド（ショアＡ６７．０）（ニッタ・デュポン株式会社製 ＳＵＢＡ８００）
下定盤回転数：４５ｒｐｍ
上定盤回転数：０ｒｐｍ
インターナルギア：６０％
サンギア（正転）：１５０％
研磨圧力：２．９ｐｓｉ
研磨用組成物の流量（スラリー流量）：５ｍＬ／ｍｉｎ、１０ｍＬ／ｍｉｎ、または２５ｍＬ／ｍｉｎ
研磨時間：５分。 (c1-3) Polishing conditions:
Polishing equipment: Double-sided polishing machine 6BN (Hamai Sangyo Co., Ltd.)
Plate diameter: 380 mm
Polishing Pad:
(a) Suede pad (Shore A73.0) (manufactured by Fujibo Ehime Co., Ltd., product name K-1W-202U-SD)
(b) Polyurethane pad (Shore D 43.0, Shore A 95) (manufactured by Fujibo Ehime Co., Ltd., product name TYN13MP) (in Tables 1 and 2, polyurethane is referred to as PU)
(c) Nonwoven fabric pad (Shore A67.0) (SUBA800 manufactured by Nitta DuPont Co., Ltd.)
Lower surface plate rotation speed: 45 rpm
Upper surface plate rotation speed: 0 rpm
Internal gear: 60%
Sun gear (forward): 150%
Polishing pressure: 2.9 psi
Flow rate of polishing composition (slurry flow rate): 5 mL/min, 10 mL/min, or 25 mL/min
Polishing time: 5 minutes.
（ｃ２－１）研磨対象物：
・上記（ａ）ラフ研磨を経て得られたラフ研磨後の研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）：直径７５ｍｍの円状基板、厚み０．５０２ｍｍ
・平坦性（厚みムラ）…ＧＢＩＲ：０．５μｍ未満
・表面状態…スクラッチ：Ｃ。 (c2-1) Object to be polished:
(a) Polished object after rough polishing (episulfide-based resin substrate): circular substrate with a diameter of 75 mm and a thickness of 0.502 mm
Flatness (thickness unevenness) GBIR: less than 0.5 μm Surface condition Scratches: C.
（ｃ２－２）研磨用組成物：
上記で得られた実施例９の研磨用組成物を用いた。研磨用組成物の詳細は、表２に示す。 (c2-2) Polishing composition:
The polishing composition used was the polishing composition of Example 9. Details of the polishing composition are shown in Table 2.
（ｃ２－３）研磨条件：
研磨装置：両面研磨機 ６ＢＮ（浜井産業株式会社）
定盤径：３８０〔ｍｍ〕
研磨パッド：スウェードパッド（ショアＡ７３．０）（フジボウ愛媛株式会社製 製品名Ｋ－１Ｂ－０４１Ｕ）
下定盤回転数：４５ｒｐｍ
上定盤回転数：０ｒｐｍ
インターナルギア：６０％
サンギア（正転）：１５０％
研磨圧力：２．９ｐｓｉ
研磨用組成物の流量（スラリー流量）：１０ｍＬ／ｍｉｎ
研磨時間：１０分。 (c2-3) Polishing conditions:
Polishing equipment: Double-sided polishing machine 6BN (Hamai Sangyo Co., Ltd.)
Surface plate diameter: 380 [mm]
Polishing pad: Suede pad (Shore A73.0) (manufactured by Fujibo Ehime Co., Ltd., product name K-1B-041U)
Lower surface plate rotation speed: 45 rpm
Upper surface plate rotation speed: 0 rpm
Internal gear: 60%
Sun gear (forward): 150%
Polishing pressure: 2.9 psi
Flow rate of polishing composition (slurry flow rate): 10 mL/min
Polishing time: 10 minutes.
≪評価方法≫
上記（ｃ）ファイン研磨を行った後、ファイン研磨後の研磨対象物について、下記研磨除去速度評価方法に従って研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）の研磨除去速度を評価した。また、下記スクラッチの評価方法に従って、研磨後の研磨対象物表面（エピスルフィド系樹脂基材表面）のスクラッチを評価した。 Evaluation Method
After the above (c) fine polishing, the polishing removal rate of the object to be polished (episulfide-based resin substrate) after fine polishing was evaluated according to the polishing removal rate evaluation method described below. In addition, scratches on the surface of the object to be polished (episulfide-based resin substrate surface) after polishing were evaluated according to the scratch evaluation method described below.
（研磨除去速度評価方法）
１．分析天秤ＸＳ２０５（メトラー・トレド株式会社製）を用いて、研磨前後の研磨対象物の質量を測定して、これらの差から、研磨前後の研磨対象物の質量変化量ΔＭ〔ｋｇ〕を算出した；
２．研磨前後の研磨対象物の質量変化量ΔＭ〔ｋｇ〕を研磨対象物の比重（研磨対象となる材料の比重：樹脂比重１．４１として算出）で除することで、研磨前後の研磨対象物の体積変化量ΔＶ〔ｍ３〕を算出した；
３．研磨前後の研磨対象物の体積変化量ΔＶ〔ｍ３〕を研磨対象物の研磨面の面積ｓ〔ｍ２〕で除することで、研磨前後の研磨対象物の厚み変化量Δｄ〔ｍ〕を算出した；
４．研磨前後の研磨対象物の厚み変化量Δｄ〔ｍ〕を研磨時間ｔ〔ｍｉｎ〕で除し、さらに単位を〔ｎｍ／ｍｉｎ〕へと換算した。この値を研磨除去速度ｖ〔ｎｍ／ｍｉｎ〕とした。 (Polishing removal rate evaluation method)
1. Using an analytical balance XS205 (manufactured by Mettler Toledo K.K.), the mass of the object to be polished before and after polishing was measured, and the mass change ΔM [kg] of the object to be polished before and after polishing was calculated from the difference between the masses;
2. The change in mass ΔM [kg] of the object to be polished before and after polishing was divided by the specific gravity of the object to be polished (calculated assuming the specific gravity of the material to be polished: resin specific gravity 1.41) to calculate the change in volume ΔV [m3 ] of the object to be polished before and after polishing;
3. The change in volume ΔV [m3 ] of the object to be polished before and after polishing was divided by the area s [m2 ] of the polished surface of the object to be polished to calculate the change in thickness Δd [m] of the object to be polished before and after polishing;
4. The thickness change Δd (m) of the polishing object before and after polishing was divided by the polishing time t (min) and further converted into units of nm/min. This value was taken as the polishing removal rate v (nm/min).
（スクラッチの評価方法）
上記条件でファイン研磨を行い、ファイン研磨後の研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）表面の状態を測定し、下記の評価基準に従い、スクラッチを評価した。評価がＡまたはＢであれば、実用可能である。ここで、スクラッチは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）（ＡＦＭ Ｐａｒｋ ＮＸ－ＨＤＭ パークシステム社製）を用いて測定された深さが１００ｎｍ未満のキズである。
評価基準；
Ａ：ハロゲン光源下、スクラッチがない、または１本のスクラッチが確認できる；
Ｂ：ハロゲン光源下、２本以上９本以下のスクラッチが確認できる；
Ｃ：ハロゲン光源下、１０本以上のスクラッチが確認できる。 (Method for evaluating scratches)
Fine polishing was performed under the above conditions, and the surface condition of the object to be polished (episulfide-based resin substrate) after fine polishing was measured, and scratches were evaluated according to the following evaluation criteria. If the evaluation was A or B, the object was usable. Here, scratches were defined as flaws with a depth of less than 100 nm measured using an AFM (atomic force microscope) (AFM Park NX-HDM, manufactured by Park Systems).
Evaluation criteria:
A: No scratches or one scratch is visible under a halogen light source;
B: 2 to 9 scratches can be seen under a halogen light source;
C: 10 or more scratches can be seen under a halogen light source.
（厚みムラ（ＧＢＩＲ）の評価方法）
ＮＩＤＥＫ社製 平坦度測定装置「フラットネステスター ＦＴ－９００」を使用し、ＳＥＭＩ規格に準拠してＧＢＩＲ（エッジ除外領域５ｍｍ）を測定した。得られた測定値を以下の７段階で評価した。ＧＢＩＲが小さい値であるほど、平坦であることを意味し、厚みムラが少ないことを意味する。
評価基準；
＜０．５ ：０．５μｍ未満
０．５～１ ：０．５μｍ以上１．０μｍ以下
１＜＜１．５ ：１．０μｍ超１．５μｍ未満
１．５～２ ：１．５μｍ以上２．０μｍ以下
２＜＜２．５ ：２．０μｍ超２．５μｍ未満
２．５～３ ：２．５μｍ以上３．０μｍ以下
＞３ ：３．０μｍ超。 (Method for evaluating thickness unevenness (GBIR))
Using a NIDEK Corporation flatness measuring device "Flatness Tester FT-900," GBIR (edge exclusion area 5 mm) was measured in accordance with the SEMI standard. The obtained measurement values were evaluated on the following 7-point scale. A smaller GBIR value indicates better flatness and less thickness unevenness.
Evaluation criteria:
<0.5: Less than 0.5 μm 0.5 to 1: 0.5 μm or more and 1.0 μm or less 1<<1.5: More than 1.0 μm and less than 1.5 μm 1.5 to 2: 1.5 μm or more and 2.0 μm or less 2<<2.5: More than 2.0 μm and less than 2.5 μm 2.5 to 3: 2.5 μm or more and 3.0 μm or less >3: More than 3.0 μm.
（二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）の評価方法）
ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３年に準拠して、Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗ９０００（アメテック社製）を使用して、白色干渉計による非接触３Ｄ表面形状測定を行い、二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）を測定した。二乗平均平方根高さ（Ｒｍｓ）が小さい値であるほど、表面が平滑であることを意味する。 (Root Mean Square Height (Rms) Evaluation Method)
Non-contact 3D surface profile measurement was performed using a white light interferometer (Zygo NewView 9000, manufactured by Ametec) in accordance with JIS B 0601: 2013, and the root mean square height (RMS) was measured. The smaller the RMS value, the smoother the surface.
以上のように、実施例１～１７および比較例１、２の各研磨用組成物を用いてファイン研磨工程を行った結果、各研磨用組成物によるファイン研磨後の研磨対象物の厚みは０．４９７ｍｍ以上０．５００ｍｍ以下の範囲内であった。研磨除去速度、ＧＢＩＲおよびスクラッチの各評価結果は下記表１および表２に示す。As described above, the fine polishing process was performed using the polishing compositions of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2. As a result, the thickness of the object to be polished after fine polishing with each polishing composition was within the range of 0.497 mm or more and 0.500 mm or less. The evaluation results for polishing removal rate, GBIR, and scratches are shown in Tables 1 and 2 below.
上記表１および表２から明らかなように、実施例の研磨用組成物は、研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）の研磨除去速度の向上効果および研磨後の研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）の厚みムラの低減効果において、優れていることが示された。一方、比較例の研磨用組成物は、研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）の研磨除去速度および研磨後の研磨対象物（エピスルフィド系樹脂基材）の厚みムラのいずれか１つ以上において、実施例に比べて劣っていることが示された。また、砥粒としてアルミナ粒子（１２．５質量％含有、平均一次粒子径Ｄ５０：０．７μｍ）を用いた比較例の研磨用組成物（研磨促進剤として硫酸アルミニウム８質量％およびＰＶＰ０．１質量％含有、ｐＨ６．８；上記表１および表２に記載せず）においては、実施例７と同様の研磨条件で研磨を実施したが、ＡＦＭでキズ深さ１００ｎｍ以上の欠陥が残り研磨工程における仕上がりの面品質に及ばなかった。 As is clear from Tables 1 and 2 above, the polishing compositions of Examples were shown to be excellent in improving the polishing removal rate of the object to be polished (episulfide-based resin substrate) and reducing thickness unevenness of the object to be polished (episulfide-based resin substrate) after polishing. On the other hand, the polishing compositions of Comparative Examples were shown to be inferior to Examples in at least one of the polishing removal rate of the object to be polished (episulfide-based resin substrate) and thickness unevenness of the object to be polished (episulfide-based resin substrate) after polishing. Furthermore, with the polishing composition of Comparative Example (containing 8 mass% aluminum sulfate and 0.1 mass% PVP as polishing accelerators, pH 6.8; not shown in Tables 1 and 2 above) using alumina particles (12.5 mass%, average primary particle diameterD50 : 0.7 μm) as abrasive grains, polishing was carried out under the same polishing conditions as in Example 7, but defects with a scratch depth of 100 nm or more remained by AFM, and the finished surface quality in the polishing process was not satisfactory.
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