[发明专利]铈系研磨材料

说明书

技术领域

本发明涉及含高纯度氧化铈的铈系研磨材料及铈系研磨材料淤浆。

背景技术

铈系研磨材料(以下简称为研磨材料)以往作为玻璃材料的研磨用材料被广泛使用。特别是近年来因为硬盘及液晶显示器(LCD)、光掩模等电气·电子设备领域的快速成长，所以作为它们的玻璃基板等的研磨材料其需求增大。

这里，在上述电气·电子设备等领域中，随着小型化和高密度化的发展，对于基板等玻璃研磨面要求更高的研磨精度。因此，近年来在这些领域中采用了铈含量高的高纯度铈系研磨材料。该高纯度铈系研磨材料是使铈以外的元素的含量有所降低的材料，是存在环境问题的氟等的含量较少、再循环性良好的研磨材料。

例如，在专利文献1或专利文献2等中揭示了上述高纯度的铈系研磨材料。此外，作为在结构上具有特征的高纯度铈系研磨材料，在专利文献3中揭示了氧化铈粒子由微晶构成的具有晶界的多晶形半导体用研磨材料。由于该研磨材料在研磨时生成未与介质接触的新表面而对基板进行研磨，因此是能够减少研磨损伤的发生的材料。另外，专利文献4中揭示了以X射线衍射的衍射角度来决定铈粒子的结晶性的技术方案，专利文献5中揭示了导致研磨损伤的粗大粒子少、具有适度的凝集粒子的高纯度铈系研磨材料。

专利文献1：日本专利特公昭63-27389号公报

专利文献2：日本专利特开2001-89748号公报

专利文献3：日本专利第3727241号说明书

专利文献4：日本专利特开2000-26840号公报

专利文献5：日本专利特开2004-175964号公报

发明的揭示

如上所述，高纯度铈系研磨材料是研磨精度高、再循环性良好的材料。但是，关于其研磨精度，虽然具有充分抑制研磨损伤发生的性能，但有时也有改善其研磨速度的要求。例如，专利文献1或专利文献2的研磨材料因用途的不同略现研磨速度不够，因此设想在高温下实施制造时的煅烧，改进研磨速度。但是，本发明者认为，如果对这些研磨材料进行烧结，则大量产生粗大粒子，易出现研磨损伤。此外，专利文献3或专利文献4的研磨材料在进行玻璃基板等的研磨时是研磨速度非常低的材料，如果希望改善研磨速度，则与上述同样会产生研磨损伤。另外，专利文献5揭示了在抑制研磨损伤的发生的同时研磨速度也得到了改善的研磨材料，但在对研磨速度有特别高的要求时，研磨速度也略现不足。

因此，本发明的目的是提供在抑制研磨损伤发生的同时改善了研磨速度的研磨精度的平衡进一步趋好的铈系研磨材料。

为了解决上述问题，本发明者对各种粒径的高纯度铈系研磨材料进行了认真研究以改善研磨速度。结果发现，铈系研磨材料的粒径在规定范围内时，在抑制研磨损伤发生的同时可获得较快的研磨速度，从而想到了本发明。

即，本发明涉及铈系研磨材料，其特征在于，它是相对于全部稀土类氧化物(TREO)的氧化铈含量在95质量％以上的铈系研磨材料，利用激光衍射·散射法测得的从小粒径侧开始的累积体积50％的粒径(D₅₀)值为1.3～4.0μm。

本发明的研磨材料的粒径通过利用激光衍射·散射法的粒径分布测定法(参照JIS R 1629-1997《细陶瓷原料的利用激光衍射·散射法的粒径分布测定方法》)测定时的从小粒径侧开始的累积体积50％的粒径(D₅₀)值为1.3～4.0μm。如果小于1.3μm，则研磨速度下降，如果超过4.0μm，则有研磨损伤的产生增加的倾向。该D₅₀值较好为1.4～3.5μm，更好为1.5～3.0μm。

本发明中，氧化铈(CeO₂)的含量CeO₂/TREO为95质量％以上，较好为99质量％以上，更好为99.6质量％以上，最好为99.9质量％以上。低于95质量％时，研磨速度下降。此外，在品质方面虽然没有问题，但由于原料高价，所以CeO₂/TREO较好为99.999质量％以下。

这里，本发明的铈系研磨材料以JIS R 1626-1996(利用细陶瓷粉体的气体吸附BET法的比表面积的测定方法)的“6.2流动法的(3.5)一点法”为基准测得的比表面积较好在0.8～8m²/g的范围内，更好为1～7m²/g，再好为1.5～6m²/g。如果低于0.8m²/g，则研磨损伤的产生量大，如果超过8m²/g，则研磨速度下降。