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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022079977
(43)【公開日】2022-05-27
(54)【発明の名称】研磨用砥粒分散液
(51)【国際特許分類】
C09K 3/14 20060101AFI20220520BHJP
C09G 1/02 20060101ALI20220520BHJP
C01B 33/154 20060101ALI20220520BHJP
C01B 33/18 20060101ALI20220520BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20220520BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20220520BHJP
【ＦＩ】
C09K3/14 550D
C09K3/14 550Z
C09G1/02
C01B33/154
C01B33/18 E
B24B37/00 H
H01L21/304 622D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020190889
(22)【出願日】2020-11-17
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パイレックス
(71)【出願人】
【識別番号】000190024
【氏名又は名称】日揮触媒化成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100137589
【弁理士】
【氏名又は名称】右田 俊介
(74)【代理人】
【識別番号】100160864
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 政治
(72)【発明者】
【氏名】村上 智顕
(72)【発明者】
【氏名】向井 達也
(72)【発明者】
【氏名】中山 和洋
【テーマコード（参考）】
3C158
4G072
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C158CB10
3C158DA12
3C158EB01
3C158ED04
3C158ED10
3C158ED16
3C158ED26
4G072AA25
4G072AA28
4G072BB05
4G072BB12
4G072CC10
4G072DD05
4G072EE01
4G072GG02
4G072HH21
4G072JJ13
4G072LL06
4G072MM01
4G072MM21
4G072MM31
4G072PP06
4G072RR06
4G072RR12
4G072RR15
4G072SS01
4G072SS04
4G072SS10
4G072TT01
4G072TT02
4G072TT30
4G072UU01
4G072UU30
5F057AA28
5F057BA11
5F057DA03
5F057EA01
5F057EA07
5F057EA16
5F057EA17
5F057EA18
5F057EA28
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高速で研磨することができ、高面精度を達成することができ、砥粒の沈降性、沈降した砥粒の再分散性あるいは砥粒等の残留が改善された研磨用砥粒分散液の提供。
【解決手段】異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に、ポリカルボン酸塩からなる分散剤が分散してなる研磨用砥粒分散液であって、さらに次の条件を満たす研磨用砥粒分散液。シリカ系粒子群の重量平均粒子径、比表面積換算平均粒子径および異形度が特定範囲にあること。シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離すると多峰分布となること。ポリカルボン酸塩は重量平均分子量が特定範囲であり、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数が特定範囲であること。シリカ系粒子群と前記ポリカルボン酸塩の質量比が特定範囲であること。
【選択図】なし
【解決手段】異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に、ポリカルボン酸塩からなる分散剤が分散してなる研磨用砥粒分散液であって、さらに次の条件を満たす研磨用砥粒分散液。シリカ系粒子群の重量平均粒子径、比表面積換算平均粒子径および異形度が特定範囲にあること。シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離すると多峰分布となること。ポリカルボン酸塩は重量平均分子量が特定範囲であり、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数が特定範囲であること。シリカ系粒子群と前記ポリカルボン酸塩の質量比が特定範囲であること。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に、ポリカルボン酸塩からなる分散剤が分散してなり、下記［１］～［５］を満たす研磨用砥粒分散液。
［１］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）が５０～６００ｎｍであり、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５～３００ｎｍであること。
［２］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）と比表面積換算粒子径（Ｄ2）との比で表される異形度Ｄ（Ｄ＝Ｄ1／Ｄ2）が１．１～１０の範囲にあること。
［３］前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離すると、分離ピークが３つ以上検出される多峰分布となること。
［４］前記ポリカルボン酸塩は、重量平均分子量が２０，０００～４００,０００の範囲にあり、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数をｍ、カルボニル炭素に直接結合しない炭素原子の個数をｎとしたとき、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値が４０～５０％の範囲にあること。
［５］前記シリカ系粒子群と、前記ポリカルボン酸塩の質量比が１００：０．１～１００：１０の範囲にあること。
［１］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）が５０～６００ｎｍであり、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５～３００ｎｍであること。
［２］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）と比表面積換算粒子径（Ｄ2）との比で表される異形度Ｄ（Ｄ＝Ｄ1／Ｄ2）が１．１～１０の範囲にあること。
［３］前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離すると、分離ピークが３つ以上検出される多峰分布となること。
［４］前記ポリカルボン酸塩は、重量平均分子量が２０，０００～４００,０００の範囲にあり、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数をｍ、カルボニル炭素に直接結合しない炭素原子の個数をｎとしたとき、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値が４０～５０％の範囲にあること。
［５］前記シリカ系粒子群と、前記ポリカルボン酸塩の質量比が１００：０．１～１００：１０の範囲にあること。
【請求項2】
前記分散剤がポリアクリル酸塩からなることを特徴とする、請求項１に記載の研磨用砥粒分散液。
【請求項3】
前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における歪度が－２０～２０の範囲にあることを特徴とする、請求項１または２に記載の研磨用砥粒分散液。
【請求項4】
前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離した結果得られた分離ピークのうち、最大粒子成分の体積割合が７５％以下であることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
【請求項5】
前記シリカ系粒子群のＳＥＭ画像解析により得られる個数基準粒子径分布において、小粒子側成分のアスペクト比が１．０５～５．０の範囲にあることを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
【請求項6】
前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布の粒子径の変動係数が３０％以上であることを特徴とする、請求項１～５の何れかに記載の研磨用砥粒分散液。
【請求項7】
前記シリカ系粒子群における、画像解析法による平均面積（Ｓ1）に対する画像解析法による平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の比であらわされる平滑度Ｓ（Ｓ＝Ｓ2／Ｓ1）が１．１～５．０の範囲にあることを特徴とする、請求項１～６のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
【請求項8】
前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布において、全体積（Ｑ1）に対する０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）の割合Ｑ（Ｑ＝Ｑ2／Ｑ1）が５．０％以下であることを特徴とする、請求項１～７のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリカ系粒子分散液等に関する。詳細には、研磨材として好ましい粒子径、粒子径分布、異形度等を有するシリカ系粒子群を含み、例えば、磁気ディスク製造においてＮｉＰメッキされた被研磨基板およびシリカ系基板を化学機械的研磨（ケミカルメカニカルポリッシング、ＣＭＰ）により平坦化するための研磨用砥粒分散液として好適なシリカ系粒子分散液等に関する。
【背景技術】
【0002】
磁気ディスクや半導体などの製造プロセスでは、Ｓｉウエハ、ガラスＨＤ、アルミＨＤなどの基板を平坦化させるために、化学機械的研磨（ＣＭＰ）が適用されている。この化学機械的研磨では、シリカやセリアなどの砥粒を水に分散させ、さらに研磨性能を制御するためにケミカル成分を添加した、いわゆる研磨スラリーが用いられている。特に、砥粒は研磨性能に大きな影響を及ぼすことが知られており、砥粒に求められる性能としては、高い研磨速度を得ることができ且つ研磨面にスクラッチ（線条痕）などのディフェクト（欠陥）が生じない事が挙げられる。
【0003】
高い研磨速度を得る方法としては、大きな粒子径の砥粒を使用する事が一般的である。しかし、砥粒の粒子径が大きくなり過ぎると、質量当たりの砥粒個数が減少するため逆に研磨速度が低下し、さらにスクラッチも増加する傾向にある。そこで、スクラッチを増加させることなく高い研磨速度を得るために、砥粒を非球形とする、つまり砥粒を異形形状の粒子（異形粒子）とすることが有効である事が知られている。
【0004】
研磨材に適した粒子径を有する異形シリカ粒子を含むシリカ粒子群を調製する方法としては、水ガラスを原料として核生成時にシリカ粒子を凝集させる方法や、この方法などから調製した異形のシード粒子に珪酸液を添加して粒子径を大きく成長させる方法（特許文献１）が従来から知られている。
【0005】
また、異形シリカゾルは粒子径が大きい程、静置した場合の粒子沈降が生じ易く、例えば、異形シリカゾルの保存容器底部には、硬質化した沈降物が溜まることが知られている。この様な粒子沈降が生じた場合、再分散させるために長時間の撹拌が必要となるので、特に比較的大きな異形シリカゾルにおいては、実用的な使用を妨げる要因となっていた。粒子沈降の抑止の手段として、各種分散剤の使用が知られており、例えば、ビニルアルコール重合体及びその誘導体、ベタイン、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等（特許文献２）が従来から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第５,１２７,４５２号公報
【特許文献2】特許第５,８６２,７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
異形粒子においては、異形度（重量平均粒子径と比表面積換算粒子径との比）も研磨性能に大きく影響を与える。具体的には異形度が大きな粒子は研磨速度が高い傾向にある。一方で、異形度が小さい粒子は、真球状あるいは楕円状に近い粒子であるため、研磨速度が低くなる傾向にある。しかし、異形粒子はその形状が非球形であることから、通常は、球形または略球形の粒子（非異形粒子）と比較するとスクラッチが発生しやすい傾向にあり、特に、異形度が高い場合にその傾向が顕著となる。
【0008】
また、一般に、研磨砥粒の粒子径と、粒子径分布が研磨性能に大きく影響することが知られており、粒子径が比較的大きな砥粒を研磨用途に用いた場合、比較的高い研磨速度を示すものの、研磨後の研磨基板の面精度（表面粗さ、うねり、スクラッチ等）は悪化する傾向にある。一方で、粒子径が比較的小さな砥粒を研磨用途に用いた場合、基板表面を平滑に仕上げることができ、スクラッチも生じ難いが、研磨速度は比較的遅くなる。これは球形粒子に限らず、異形粒子の場合も同様に見られる傾向である。
異形粒子の粒子径分布は多様であるが、通常、粒子径が比較的大きな粒子を砥粒として用いた場合、研磨速度が比較的高くなるので、より高い研磨速度が必要とされる場合は、できるだけ平均粒子径が大きい異形粒子が用いられる。しかし、平均粒子径が比較的大きな異形粒子の場合、粒子径分布の裾が大粒子径側に大きく広がる傾向にあり、平均粒子径に比して粗大な粒子を微量ながら含むことが多い。そして、このような粗大な粒子に起因して、研磨後の基板にスクラッチが生じたり、基板の表面粗さやうねりが悪化したりする傾向にある。そのため、高い研磨速度が必要とされる研磨用途に使用する砥粒として、平均粒子径が比較的大きく、且つ粗粒や過剰な大粒子（これらは総称して「粗大粒子」と呼ばれる）が極めて少ない異形粒子が望まれる。
異形粒子の粒子径分布は多様であるが、通常、粒子径が比較的大きな粒子を砥粒として用いた場合、研磨速度が比較的高くなるので、より高い研磨速度が必要とされる場合は、できるだけ平均粒子径が大きい異形粒子が用いられる。しかし、平均粒子径が比較的大きな異形粒子の場合、粒子径分布の裾が大粒子径側に大きく広がる傾向にあり、平均粒子径に比して粗大な粒子を微量ながら含むことが多い。そして、このような粗大な粒子に起因して、研磨後の基板にスクラッチが生じたり、基板の表面粗さやうねりが悪化したりする傾向にある。そのため、高い研磨速度が必要とされる研磨用途に使用する砥粒として、平均粒子径が比較的大きく、且つ粗粒や過剰な大粒子（これらは総称して「粗大粒子」と呼ばれる）が極めて少ない異形粒子が望まれる。
【0009】
さらに、粒子径が比較的小さい粒子を砥粒として用いた場合は、球状粒子又は異形粒子を問わず、砥粒１個の研磨量が小さいことから研磨速度が低くなる傾向にある。また、粒子径が比較的小さい粒子からなる砥粒は、研磨後に砥粒が基板上に残留し易い（これは「砥粒残り」と呼ばれる）。この砥粒残りは、研磨後の洗浄工程でも除去し難い傾向にある。この傾向は平均粒子径が比較的大きな異形粒子からなる砥粒においても同様に見られるものであり、粒子径分布の裾が小粒子径側に広がったような分布の異形粒子からなる砥粒は、砥粒残りが発生し易いといえる。
したがって、高い研磨速度と高い面精度を両立する好適な化学機械的研磨を実現するために、比較的大きな異形粒子を含む砥粒であって、質量当たりの有効な砥粒個数が多く、研磨性能を低下させるような粗大粒子をできるだけ含まず、更に砥粒残りの原因となるような比較的小さい粒子をできるだけ含まない砥粒が望まれる。
したがって、高い研磨速度と高い面精度を両立する好適な化学機械的研磨を実現するために、比較的大きな異形粒子を含む砥粒であって、質量当たりの有効な砥粒個数が多く、研磨性能を低下させるような粗大粒子をできるだけ含まず、更に砥粒残りの原因となるような比較的小さい粒子をできるだけ含まない砥粒が望まれる。
【0010】
しかしながら、水ガラスを原料とし、シリカ粒子を凝集させることにより、粒子成長のための核粒子を生成させる工程を含む異形シリカ粒子の製造方法では、比表面積換算平均粒子径が１００ｎｍ以上の異形シリカ粒子を得ることは困難であった。さらに、この製造方法では、核生成時のシリカ粒子凝集工程において、一部の核粒子が暴走反応を生じ、粗大な凝集体を生じることがあり、この様な粗大な凝集体がスクラッチ発生の原因となることがあった。また、この製造方法で得られるような比表面積換算平均粒子径１００ｎｍ以下の異形シリカ粒子をシード粒子として用い、このシード粒子に珪酸液を添加して粒子径を大きく成長させようとすると、シード粒子は球状または略球状に成長するため、異形のシード粒子を異形のまま成長させて比較的大きな異形シリカ粒子を得ることは困難であった。
【0011】
さらに、本発明者らは、異形シリカ粒子を含むシリカ粒子群を調製する別の方法として、湿式シリカを粉砕することにより異形シリカ粒子を得る方法を検討したところ、異形シリカ粒子は得られたものの、ゲル構造の湿式シリカは、粉砕あるいは解砕によって粒子径や粒度分布制御を行うにはその粒子強度が弱く、また得られた異形シリカ粒子も同じく粒子強度が弱いため、この異形シリカ粒子を含むシリカ粒子群を砥粒として使用した場合、必要な研磨速度を得ることができなかった。
【0012】
本発明は、研磨用途に適用した場合、例えば、シリカ系基板あるいはＮｉＰメッキされた被研磨基板等に対して、実用可能な研磨速度及び面精度を達成することが可能なシリカ系粒子群（比較的大きな異形粒子を含む砥粒であって、特定の粒子径分布を示す、異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群）と、特定の分散剤を含む研磨用砥粒分散液を提供することを目的とする。
このような本発明の研磨用砥粒分散液は、重量換算粒子径が最大で６００ｎｍのような比較的大きな異形シリカ系粒子からなる砥粒を含むにもかかわらず、砥粒の沈降抑制性能に優れ（砥粒の沈降率が低い）、研磨用砥粒分散液のうち、沈降し容易に分散しない成分の割合（残存率）が低く、それでいて研磨用砥粒分散液の粘度は、その濾過性やハンドリングのし易さに影響しない程度であり、加えて砥粒の再分散率、研磨速度及び面精度（例えば、研磨基板上でのうねりの発生の抑制）は実用的な水準にある。
また、本発明の研磨用砥粒分散液は粘度が低いため、研磨処理中あるいは濾過中での泡の発生は認められず、研磨用砥粒分散液のハンドリングし易さは低下することなく、良好な状態が維持される。
このような本発明の研磨用砥粒分散液は、重量換算粒子径が最大で６００ｎｍのような比較的大きな異形シリカ系粒子からなる砥粒を含むにもかかわらず、砥粒の沈降抑制性能に優れ（砥粒の沈降率が低い）、研磨用砥粒分散液のうち、沈降し容易に分散しない成分の割合（残存率）が低く、それでいて研磨用砥粒分散液の粘度は、その濾過性やハンドリングのし易さに影響しない程度であり、加えて砥粒の再分散率、研磨速度及び面精度（例えば、研磨基板上でのうねりの発生の抑制）は実用的な水準にある。
また、本発明の研磨用砥粒分散液は粘度が低いため、研磨処理中あるいは濾過中での泡の発生は認められず、研磨用砥粒分散液のハンドリングし易さは低下することなく、良好な状態が維持される。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明者は上記課題を解決するため、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を用い、珪酸液を加えて、加温し、該シード粒子を成長させる方法を検討した。
この高異形シリカ系ゲルからなる粒子は、原料として比表面積が比較的大きく（典型的には１００ｍ2／ｇ以上）、一次粒子径が比較的小さな（典型的には２７ｎｍ以下）シリカ系ゲル粒子を用い、それをアルカリ性下で湿式解砕して得ることができる。
この原料シリカ系ゲル粒子は、前記のとおり一次粒子径が比較的小さく、一次粒子径がより大きいシリカゲル粒子に比べて、粒子強度は強く、難解砕である。しかし、ビーズミルによって粗大粒子を優先的に解砕することにより、粗大粒子を殆ど含まない高異形シリカ系ゲルからなる粒子を得ることができる。
この高異形シリカ系ゲルからなる粒子は、原料として比表面積が比較的大きく（典型的には１００ｍ2／ｇ以上）、一次粒子径が比較的小さな（典型的には２７ｎｍ以下）シリカ系ゲル粒子を用い、それをアルカリ性下で湿式解砕して得ることができる。
この原料シリカ系ゲル粒子は、前記のとおり一次粒子径が比較的小さく、一次粒子径がより大きいシリカゲル粒子に比べて、粒子強度は強く、難解砕である。しかし、ビーズミルによって粗大粒子を優先的に解砕することにより、粗大粒子を殆ど含まない高異形シリカ系ゲルからなる粒子を得ることができる。
【0014】
このような高異形シリカ系ゲルからなる粒子を、より小さなサイズに解砕し、シード粒子として用い、珪酸液の共存下で、加温してシード粒子を成長させることにより、珪酸はシード粒子の一次粒子間の細孔（一次粒子間の凹部）から優先的に沈着する。ここでシード粒子の一次粒子はサイズが小さいため、細孔を珪酸で完全に埋めることができる。このため、粒子強度が強く、かつ高い異形度を保ったまま粒子成長し、異形シリカ系粒子を得ることができたものと推察される。
前記異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群を砥粒として使用することで、研磨速度が比較的高く、且つ研磨面を高面精度（例えば、うねりが小さい研磨面が得られること）とすることができることを見出した。
前記異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群を砥粒として使用することで、研磨速度が比較的高く、且つ研磨面を高面精度（例えば、うねりが小さい研磨面が得られること）とすることができることを見出した。
【0015】
前記知見に基づき、本発明者は、研磨材として好適な粒子径、粒子径分布、異形度および粒子強度を有する異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群と特定の分散剤とを含む研磨用砥粒分散液である本発明を完成させた。
【0016】
本発明は以下の（１）～（８）である。
（１）異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に、ポリカルボン酸塩からなる分散剤が分散してなり、下記［１］～［５］を満たす研磨用砥粒分散液。
［１］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）が５０～６００ｎｍであり、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５～３００ｎｍであること。
［２］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）と比表面積換算粒子径（Ｄ2）との比で表される異形度Ｄ（Ｄ＝Ｄ1／Ｄ2）が１．１～１０の範囲にあること。
［３］前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離すると、分離ピークが３つ以上検出される多峰分布となること。
［４］前記ポリカルボン酸塩は、重量平均分子量が２０，０００～４００,０００の範囲にあり、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数をｍ、カルボニル炭素に直接結合しない炭素原子の個数をｎとしたとき、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値が４０～５０％の範囲にあること。
［５］前記シリカ系粒子群と、前記ポリカルボン酸塩の質量比が１００：０．１～１００：１０の範囲にあること。
（２）前記分散剤がポリアクリル酸塩からなることを特徴とする、上記（１）に記載の研磨用砥粒分散液。
（３）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における歪度が－２０～２０の範囲にあることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の研磨用砥粒分散液。
（４）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離した結果得られた分離ピークのうち、最大粒子成分の体積割合が７５％以下であることを特徴とする、上記（１）～（３）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
（５）前記シリカ系粒子群のＳＥＭ画像解析により得られる個数基準粒子径分布において、小粒子側成分のアスペクト比が１．０５～５．０の範囲にあることを特徴とする、上記（１）～（４）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
（６）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布の粒子径の変動係数が３０％以上であることを特徴とする、上記（１）～（５）の何れかに記載の研磨用砥粒分散液。
（７）前記シリカ系粒子群における、画像解析法による平均面積（Ｓ1）に対する画像解析法による平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の比であらわされる平滑度Ｓ（Ｓ＝Ｓ2／Ｓ1）が１．１～５．０の範囲にあることを特徴とする、上記（１）～（６）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
（８）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布において、全体積（Ｑ1）に対する０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）の割合Ｑ（Ｑ＝Ｑ2／Ｑ1）が５．０％以下であることを特徴とする、上記（１）～（７）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
（１）異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に、ポリカルボン酸塩からなる分散剤が分散してなり、下記［１］～［５］を満たす研磨用砥粒分散液。
［１］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）が５０～６００ｎｍであり、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５～３００ｎｍであること。
［２］前記シリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）と比表面積換算粒子径（Ｄ2）との比で表される異形度Ｄ（Ｄ＝Ｄ1／Ｄ2）が１．１～１０の範囲にあること。
［３］前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離すると、分離ピークが３つ以上検出される多峰分布となること。
［４］前記ポリカルボン酸塩は、重量平均分子量が２０，０００～４００,０００の範囲にあり、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数をｍ、カルボニル炭素に直接結合しない炭素原子の個数をｎとしたとき、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値が４０～５０％の範囲にあること。
［５］前記シリカ系粒子群と、前記ポリカルボン酸塩の質量比が１００：０．１～１００：１０の範囲にあること。
（２）前記分散剤がポリアクリル酸塩からなることを特徴とする、上記（１）に記載の研磨用砥粒分散液。
（３）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における歪度が－２０～２０の範囲にあることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の研磨用砥粒分散液。
（４）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離した結果得られた分離ピークのうち、最大粒子成分の体積割合が７５％以下であることを特徴とする、上記（１）～（３）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
（５）前記シリカ系粒子群のＳＥＭ画像解析により得られる個数基準粒子径分布において、小粒子側成分のアスペクト比が１．０５～５．０の範囲にあることを特徴とする、上記（１）～（４）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
（６）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布の粒子径の変動係数が３０％以上であることを特徴とする、上記（１）～（５）の何れかに記載の研磨用砥粒分散液。
（７）前記シリカ系粒子群における、画像解析法による平均面積（Ｓ1）に対する画像解析法による平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の比であらわされる平滑度Ｓ（Ｓ＝Ｓ2／Ｓ1）が１．１～５．０の範囲にあることを特徴とする、上記（１）～（６）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
（８）前記シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布において、全体積（Ｑ1）に対する０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）の割合Ｑ（Ｑ＝Ｑ2／Ｑ1）が５．０％以下であることを特徴とする、上記（１）～（７）のいずれかに記載の研磨用砥粒分散液。
【発明の効果】
【0017】
本発明の異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群は、研磨材として好適な粒子径、粒子径分布、異形度および粒子強度を有しているので、これと特定の分散剤とを含む研磨用砥粒分散液を用いて研磨した場合、例えば、対象がＮｉＰメッキされた被研磨被膜およびシリカ系基板であっても、実用可能な速度で研磨することができ、砥粒の基材への突き刺さりが無く、同時に実用可能な面精度（被研磨基板上のスクラッチが少ない、被研磨基板の表面粗さ（Ｒａ）が小さいあるいはうねり（Ｗａ）が小さいなど）を達成することができる。
また、本発明の研磨用砥粒分散液に含まれるシリカ系粒子群は、その表面が平滑でなく、微小な突起を有しており、研磨時に発生する研磨屑やイオン成分、オリゴマー成分、有機物等を吸着するスカベンジャー効果も備えている。そのため、研磨基板へのこれらの成分の再付着を防止でき、残渣の少ない研磨表面を達成することができる。
また、本発明の研磨用砥粒分散液に含まれるシリカ系粒子群は、その表面が平滑でなく、微小な突起を有しており、研磨時に発生する研磨屑やイオン成分、オリゴマー成分、有機物等を吸着するスカベンジャー効果も備えている。そのため、研磨基板へのこれらの成分の再付着を防止でき、残渣の少ない研磨表面を達成することができる。
【0018】
本発明の研磨用砥粒分散液は、前記の様な実用的な研磨性能を示す研磨用砥粒分散液でありながら、研磨用砥粒分散液に含まれる特定の分散剤の働きにより砥粒分散液としての実用上の問題、即ち、１）砥粒の沈降性が高い（沈降率が高い）、２）研磨用砥粒分散液中成分であって、沈降し容易に分散しない成分の割合(残留率)が高い、３）研磨用砥粒分散液の高粘度化による濾過性の低下やハンドリングし易さの低下といった問題の全てを解決したものである。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群、およびこれを含むシリカ系粒子分散液、更には、本発明の特定のポリカルボン酸塩からなる分散剤、および本発明の研磨用砥粒分散液について具体的に説明する。なお、本発明において「粒子群」の文言は、多数の粒子の集合を意味する。また、本発明の研磨用砥粒分散液を「スラリー」と表記する場合がある。
【0021】
＜重量平均粒子径（Ｄ1）＞
本発明のシリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ１）は５０～６００ｎｍであり、６０～４００ｎｍが好ましく、８０～３００ｎｍであることが最も好ましい。重量平均粒子径（Ｄ１）が５０～６００ｎｍの範囲にあるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、高い研磨速度を得ることができ、且つスクラッチが発生しにくい。なお、重量平均粒子径（Ｄ１）が５０ｎｍ未満であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、必要な研磨速度が得にくく、さらに小さな粒子が研磨後の基板に残留しやすい傾向にある。また、重量平均粒子径（Ｄ１）が６００ｎｍ超であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、スクラッチが発生しやすい傾向にあり、また重量平均粒子径をこれ以上大きくしても質量当たりの砥粒個数が減少するため、研磨速度が向上しない場合がある。
本発明のシリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ１）は５０～６００ｎｍであり、６０～４００ｎｍが好ましく、８０～３００ｎｍであることが最も好ましい。重量平均粒子径（Ｄ１）が５０～６００ｎｍの範囲にあるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、高い研磨速度を得ることができ、且つスクラッチが発生しにくい。なお、重量平均粒子径（Ｄ１）が５０ｎｍ未満であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、必要な研磨速度が得にくく、さらに小さな粒子が研磨後の基板に残留しやすい傾向にある。また、重量平均粒子径（Ｄ１）が６００ｎｍ超であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、スクラッチが発生しやすい傾向にあり、また重量平均粒子径をこれ以上大きくしても質量当たりの砥粒個数が減少するため、研磨速度が向上しない場合がある。
【0022】
ここで、本発明において重量平均粒子径（Ｄ1）とは、測定対象である研磨用砥粒分散液を０．０５質量％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で希釈し、固形分濃度で２質量％としたものを、従来公知のディスク遠心式粒子径分布測定装置（例えば、ＣＰＳ Ｉｎｓｔｒｉｍｅｎｔ社製など）に０．１ｍｌ、シリンジで注入して、８％から２４％のショ糖の密度勾配溶液中で１８０００ｒｐｍの条件で測定して得た重量基準粒子径分布から求める平均粒子径である。つまり、本発明においては、この重量平均粒子径（Ｄ１）は「重量換算粒子径分布の重量平均粒子径」を意味する。
【0023】
＜比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）＞
本発明のシリカ系粒子群の比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）は１５～３００ｎｍであり、２０～２００ｎｍが好ましく、２２～１００ｎｍであることがより好ましく、２５～８０ｎｍであることが最も好ましい。比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５～３００ｎｍの範囲にあるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、高い研磨速度を得ることができ、且つスクラッチが発生しにくい。なお、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５ｎｍ未満であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、必要な研磨速度が得にくく、さらに小さな粒子が研磨後の基板に残留しやすい傾向にある。また、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が３００ｎｍ超であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、スクラッチが発生したり研磨後の基板の表面粗さが悪化したりする傾向にある。さらに、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）をこれ以上大きくしても、質量当たりの砥粒個数が減少するため、逆に研磨速度が低下する傾向にある。
本発明のシリカ系粒子群の比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）は１５～３００ｎｍであり、２０～２００ｎｍが好ましく、２２～１００ｎｍであることがより好ましく、２５～８０ｎｍであることが最も好ましい。比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５～３００ｎｍの範囲にあるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、高い研磨速度を得ることができ、且つスクラッチが発生しにくい。なお、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が１５ｎｍ未満であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、必要な研磨速度が得にくく、さらに小さな粒子が研磨後の基板に残留しやすい傾向にある。また、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）が３００ｎｍ超であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、スクラッチが発生したり研磨後の基板の表面粗さが悪化したりする傾向にある。さらに、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）をこれ以上大きくしても、質量当たりの砥粒個数が減少するため、逆に研磨速度が低下する傾向にある。
【0024】
なお、本発明において比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）とは、比表面積換算の平均粒子径を意味し、ＢＥＴ法により測定される比表面積（ＳＡ：ｍ2／ｇ）と、粒子の密度（ρ）［シリカの場合ρ＝２．２］を用い、Ｄ2＝６０００／（ＳＡ×ρ）の式から算出される。
ここでＢＥＴ法とは、次のような方法である。
初めに、測定対象であるシリカゾル（研磨用砥粒分散液）５０ｍｌを硝酸によりｐＨを３．５に調整し、これに１－プロパノールを４０ｍｌ加えて１１０℃で１６時間乾燥した試料について、乳鉢で粉砕後、マッフル炉にて５００℃、１時間焼成して測定用試料とする。そして、公知の比表面積測定装置（例えばユアサアイオニクス製、型番マルチソーブ１２など）を使用し、窒素吸着法（ＢＥＴ法）を用いて窒素の吸着量からＢＥＴ１点法により比表面積を算出する。比表面積測定装置では、焼成後の試料０．５ｇを測定セルに取り、窒素３０ｖｏｌ％／ヘリウム７０ｖｏｌ％混合ガス気流中、３００℃で２０分間脱ガス処理を行い、その上で試料を上記混合ガス気流中で液体窒素温度に保ち、窒素を試料に平衡吸着させる。次いで、上記混合ガスを流しながら試料温度を徐々に室温まで上昇させ、その間に脱離した窒素の量を検出し、予め作成した検量線により試料中のシリカ微粒子の比表面積（ＳＡ）を算出する。
ここでＢＥＴ法とは、次のような方法である。
初めに、測定対象であるシリカゾル（研磨用砥粒分散液）５０ｍｌを硝酸によりｐＨを３．５に調整し、これに１－プロパノールを４０ｍｌ加えて１１０℃で１６時間乾燥した試料について、乳鉢で粉砕後、マッフル炉にて５００℃、１時間焼成して測定用試料とする。そして、公知の比表面積測定装置（例えばユアサアイオニクス製、型番マルチソーブ１２など）を使用し、窒素吸着法（ＢＥＴ法）を用いて窒素の吸着量からＢＥＴ１点法により比表面積を算出する。比表面積測定装置では、焼成後の試料０．５ｇを測定セルに取り、窒素３０ｖｏｌ％／ヘリウム７０ｖｏｌ％混合ガス気流中、３００℃で２０分間脱ガス処理を行い、その上で試料を上記混合ガス気流中で液体窒素温度に保ち、窒素を試料に平衡吸着させる。次いで、上記混合ガスを流しながら試料温度を徐々に室温まで上昇させ、その間に脱離した窒素の量を検出し、予め作成した検量線により試料中のシリカ微粒子の比表面積（ＳＡ）を算出する。
【0025】
また、シリカ系粒子群の比表面積が高い場合には、ＢＥＴ法における焼成時に焼結が進むため、その比表面積（ＳＡ）が１００ｍ2／ｇ以上となる場合には、タイトレーション法により比表面積（ＳＡ）を求める。
ここでタイトレーション法とは、次のような方法である。
まず初めに、ＳｉＯ2として１．５ｇに相当する試料をビーカーに採取してから、恒温反応槽（２５℃）に移し、純水を加えて液量を９０ｍｌにする（以下の操作は、２５℃に保持した恒温反応槽中にて行う）。次に、ｐＨ３．６になるように０．１モル／Ｌ塩酸水溶液をここに加える。さらに、塩化ナトリウムを３０ｇ加え、純水で１５０ｍｌに希釈し、１０分間攪拌する。そして、ｐＨ電極をセットし、攪拌しながら０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液を滴下してｐＨ４．０に調整する。さらに、ｐＨ４．０に調整した試料を０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液で滴定し、ｐＨ８．７～９．３の範囲での滴定量とｐＨ値を４点以上記録して、０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の滴定量をＸ軸、その時のｐＨ値をＹ軸として、検量線を作る。そして、Ｖ＝（Ａ×ｆ×１００×１．５）／（Ｗ×Ｃ）の式からＳｉＯ2１．５ｇ当たりのｐＨ４．０～９．０までに要する０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の消費量Ｖ（ｍｌ）を求め、これを用いて、ＳＡ＝２９．０Ｖ－２８の式に従って比表面積を求める。
なお、上記式中において、ＡはＳｉＯ2１．５ｇ当たりｐＨ４．０～９．０までに要する０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の滴定量（ｍｌ）、ｆは０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の力価、Ｃは試料のＳｉＯ2濃度（％）、Ｗは試料採取量（ｇ）を意味する。
ここでタイトレーション法とは、次のような方法である。
まず初めに、ＳｉＯ2として１．５ｇに相当する試料をビーカーに採取してから、恒温反応槽（２５℃）に移し、純水を加えて液量を９０ｍｌにする（以下の操作は、２５℃に保持した恒温反応槽中にて行う）。次に、ｐＨ３．６になるように０．１モル／Ｌ塩酸水溶液をここに加える。さらに、塩化ナトリウムを３０ｇ加え、純水で１５０ｍｌに希釈し、１０分間攪拌する。そして、ｐＨ電極をセットし、攪拌しながら０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液を滴下してｐＨ４．０に調整する。さらに、ｐＨ４．０に調整した試料を０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液で滴定し、ｐＨ８．７～９．３の範囲での滴定量とｐＨ値を４点以上記録して、０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の滴定量をＸ軸、その時のｐＨ値をＹ軸として、検量線を作る。そして、Ｖ＝（Ａ×ｆ×１００×１．５）／（Ｗ×Ｃ）の式からＳｉＯ2１．５ｇ当たりのｐＨ４．０～９．０までに要する０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の消費量Ｖ（ｍｌ）を求め、これを用いて、ＳＡ＝２９．０Ｖ－２８の式に従って比表面積を求める。
なお、上記式中において、ＡはＳｉＯ2１．５ｇ当たりｐＨ４．０～９．０までに要する０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の滴定量（ｍｌ）、ｆは０．１モル／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の力価、Ｃは試料のＳｉＯ2濃度（％）、Ｗは試料採取量（ｇ）を意味する。
【0026】
＜異形度＞
異形度は、前述の重量平均粒子径（Ｄ1）の値を、比表面積換算粒子径（Ｄ2）の値で除することにより求められる。
異形度は、前述の重量平均粒子径（Ｄ1）の値を、比表面積換算粒子径（Ｄ2）の値で除することにより求められる。
【0027】
本発明のシリカ系粒子群は、異形度Ｄ（Ｄ＝Ｄ1／Ｄ2）が１．１～１０の範囲であり、１．５～８．０の範囲が好ましく、１．６～７．０の範囲がより好ましい。異形度が高いシリカ系粒子群とは、すなわち粒子群の平均アスペクト比（「最小内接四角の長径／短径比」の平均値）が高い事を示しており、この平均アスペクト比が高い場合、研磨時にはおもに粒子の長径において基板と接触し、基板との接触面積が高くなり、研磨速度が高くなるため好ましいが、この異形度が１０超の場合は、これ以上異形度を高めても研磨速度は向上せず、さらにスクラッチやうねりが発生しやすい傾向にある。また、この異形度が１．１未満の場合は、粒子の形状が真球状に近い形状であることを示しており、そのようなシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液を用いて研磨を行った場合、研磨速度が低下する傾向にある。
なお、ここでアスペクト比は粒子が内接する長方形（正方形を含む）の中で最も面積が小さいものにおける、長辺と短辺の比（長辺／短辺）を意味する。また、平均アスペクト比は、５０個以上の粒子のアスペクト比の単純平均値を意味する。
なお、ここでアスペクト比は粒子が内接する長方形（正方形を含む）の中で最も面積が小さいものにおける、長辺と短辺の比（長辺／短辺）を意味する。また、平均アスペクト比は、５０個以上の粒子のアスペクト比の単純平均値を意味する。
【0028】
なお、本発明に係るシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に含まれる、異形シリカ系粒子の割合は、前記［１］、［２］及び［３］の要件を満たす限り、格別に制限されるものではないが、アスペクト比が１．１以上の異形シリカ系粒子の個数が全体（前記シリカ系粒子群）に占める割合として、５０％以上が好ましく、７０％以上が更に好ましく、９０％以上が最も推奨される。
なお、アスペクト比が１．１以上である異形シリカ系粒子の個数割合の測定方法は、後述する実施例に示す通りである。
なお、アスペクト比が１．１以上である異形シリカ系粒子の個数割合の測定方法は、後述する実施例に示す通りである。
【0029】
＜尖度＞
本発明のシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における尖度は－２０～２０であることが好ましく、－１０～１０がより好ましく、－５～３が最も好ましい。尖度がこの範囲であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、より高い研磨速度を得ることができ、且つ研磨後においてより平滑な（表面粗さ（Ｒａ）が小さく、基板のうねり（Ｗａ）も小さく、スクラッチが少ない）表面の基板を得ることができる。
本発明のシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における尖度は－２０～２０であることが好ましく、－１０～１０がより好ましく、－５～３が最も好ましい。尖度がこの範囲であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、より高い研磨速度を得ることができ、且つ研磨後においてより平滑な（表面粗さ（Ｒａ）が小さく、基板のうねり（Ｗａ）も小さく、スクラッチが少ない）表面の基板を得ることができる。
【0030】
ここで尖度とは、粒子の形状や大きさには関係なく、粒子径分布のみから算出されるものであり、尖度がゼロ（正規分布）に近い場合は、正規分布に近い粒子径分布であることを示している。また尖度がゼロよりも大きな値を取る粒子径分布は、ピークの中央が正規分布と比較して尖り、分布の裾の左右が広がった分布である事を示し（図１（ａ））、尖度がゼロよりも小さな値を示す粒子径分布は、ピークが平坦で分布の裾の左右が広がっていない形状である事を示している（図１（ｂ））。
【0031】
本発明においては、シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における尖度は、負の値でも構わない。尖度が負の場合は、ピークが平坦で分布の左右の小粒子および大粒子成分が少なく、ピークが平坦な比較的粒度の揃った粒子径分布であることを示している。このような小粒子成分および大粒子成分が少ないシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合、砥粒残りも少なく研磨速度も高いため、好ましい。
【0032】
＜歪度＞
本発明のシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における歪度は－２０～２０であることが好ましく、－１５～１５がより好ましく、－１０～１０が最も好ましい。歪度がこの範囲であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、より高い研磨速度を得ることができ、且つ研磨後においてより平滑な（表面粗さ（Ｒａ）が小さく、基板のうねり（Ｗａ）も小さく、スクラッチが少ない）表面の基板を得ることができる。
本発明のシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における歪度は－２０～２０であることが好ましく、－１５～１５がより好ましく、－１０～１０が最も好ましい。歪度がこの範囲であるシリカ系粒子群を砥粒として用いた場合は、より高い研磨速度を得ることができ、且つ研磨後においてより平滑な（表面粗さ（Ｒａ）が小さく、基板のうねり（Ｗａ）も小さく、スクラッチが少ない）表面の基板を得ることができる。
【0033】
ここで歪度とは、尖度と同様に粒子の形状や大きさには関係なく、粒子径分布からのみ算出されるものであり、歪度がゼロに近い場合は正規分布に近い粒子径分布であることを示している。また歪度がゼロよりも大きな値を取る粒子径分布は、分布の左側（粒子径が小さい側）にピークを有し、右に裾の長い分布である事を示している（図２（ａ））のに対し、歪度がゼロよりも小さな値を取る粒子径分布は、分布の右側（粒子径が大きい側）にピークを有して、左に裾の長い分布である事を示している（図２（ｂ））。
【0034】
通常、解砕および粉砕法によって得たシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における歪度は正の値を取る事が多く、ビルドアップ法で得た粒子は正規分布となり易いことから歪度はゼロに近い値を取る事が多い。歪度が正の場合の粒子径分布は、粒子径がやや小さめの位置にピークがあり、大粒子径側に裾が広い分布である。このように小粒子径側にピークがある粒子径分布を有するシリカ系粒子群を砥粒として使用すると、粒子径が小さめの成分が多いため、研磨後に平滑な表面が得られやすい傾向にある。一方で歪度が著しく大きなシリカ系粒子群は、大粒子径側に裾が大きく広がった粒子径分布となり、平均粒子径にもよるが、砥粒として使用すると、スクラッチが発生しやすい傾向にある。
【0035】
本発明においては、シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における歪度は、負の値であっても構わない。歪度が負の値のシリカ系粒子群は、粒子径が大きめの位置にピークがあり、小粒子側に裾が広がった粒子径分布となるが、粒子径分布の大粒子側のきれが良いため（すなわち著しい大粒子が少ないため）、砥粒として使用してもスクラッチは発生しにくい。しかし歪度が－２０よりも小さいシリカ系粒子群は、小粒子側の裾が広くなり過ぎた粒子径分布となり、小粒子成分が増えるため、砥粒として使用すると砥粒残りが発生する傾向にある。
【0036】
＜体積基準粒子径分布の測定および尖度・歪度の算出方法＞
本発明では、シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を遠心沈降法によって測定する。例えば、シリカ系粒子分散液を０．０５質量％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で希釈し、固形分濃度で２質量％に調整し、公知のディスク遠心式粒子径分布測定装置（例えば、ＣＰＳ Ｉｎｓｔｒｉｍｅｎｔ社製など）を用いて体積基準粒子径分布を測定することができる。
このようにして得られた体積基準粒子径分布の平均値や標準偏差等から従来公知の式によって尖度および歪度を算出する。例えば、ＳＡＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊａｐａｎ社製ＪＭＰ Ｖｅｒ．１３．２を用いて尖度および歪度を算出できる。なお、体積基準粒子径粒度分布において、まれに所定の粒子径の頻度が負の値を取る事があるが、そのような場合は頻度をゼロとして算出する。
本発明では、シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を遠心沈降法によって測定する。例えば、シリカ系粒子分散液を０．０５質量％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で希釈し、固形分濃度で２質量％に調整し、公知のディスク遠心式粒子径分布測定装置（例えば、ＣＰＳ Ｉｎｓｔｒｉｍｅｎｔ社製など）を用いて体積基準粒子径分布を測定することができる。
このようにして得られた体積基準粒子径分布の平均値や標準偏差等から従来公知の式によって尖度および歪度を算出する。例えば、ＳＡＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊａｐａｎ社製ＪＭＰ Ｖｅｒ．１３．２を用いて尖度および歪度を算出できる。なお、体積基準粒子径粒度分布において、まれに所定の粒子径の頻度が負の値を取る事があるが、そのような場合は頻度をゼロとして算出する。
【0037】
＜多峰分布＞
本発明のシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布は、下記の方法で波形分離すると、分離ピークが３つ以上検出される多峰分布となる。単峰分布となる粒子群の場合は、粒子径に応じた研磨速度とうねりが発生し、粒子径が大きい場合は研磨速度は高いがうねりが大きくなり、粒子径が小さい場合はうねりは良化するが研磨速度は低くなる。これに対して多峰分布となる粒子群の場合は、それぞれの成分の粒子径に応じた研磨痕を残しながら研磨が進行し、これらの総和がうねりおよび研磨速度となる。従って、大粒子成分と同時に、小粒子成分が十分な研磨速度を示すような分布（小粒子も大粒子も多く含まれているような、例えば台形の分布で、波形分離すると多峰となる分布）であれば、研磨速度とうねりが両立できる。しかし、本発明のシリカ系粒子群のように小粒子側成分のアスペクト比が高くない場合は、すなわち球状粒子が多い場合は、多峰分布であっても研磨速度が遅くなるため、大粒子によって生じた悪化した表面粗さやスクラッチを修復して基板表面を平滑化する作用が弱いため、平滑な表面が得られ難い傾向にある。
本発明のシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布は、下記の方法で波形分離すると、分離ピークが３つ以上検出される多峰分布となる。単峰分布となる粒子群の場合は、粒子径に応じた研磨速度とうねりが発生し、粒子径が大きい場合は研磨速度は高いがうねりが大きくなり、粒子径が小さい場合はうねりは良化するが研磨速度は低くなる。これに対して多峰分布となる粒子群の場合は、それぞれの成分の粒子径に応じた研磨痕を残しながら研磨が進行し、これらの総和がうねりおよび研磨速度となる。従って、大粒子成分と同時に、小粒子成分が十分な研磨速度を示すような分布（小粒子も大粒子も多く含まれているような、例えば台形の分布で、波形分離すると多峰となる分布）であれば、研磨速度とうねりが両立できる。しかし、本発明のシリカ系粒子群のように小粒子側成分のアスペクト比が高くない場合は、すなわち球状粒子が多い場合は、多峰分布であっても研磨速度が遅くなるため、大粒子によって生じた悪化した表面粗さやスクラッチを修復して基板表面を平滑化する作用が弱いため、平滑な表面が得られ難い傾向にある。
【0038】
波形分離は、前述のディスク遠心式粒子径分布測定装置にて得られた体積基準粒子径分布を、グラフ作成・データ解析ソフト Ｏｒｉｇｉｎ（ＯｒｉｇｉｎＬａｂ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）のピークアナライザを使用して解析することにより行う。まず、基線を０、ピークタイプをＧａｕｓｓｉａｎに設定し、粒度分布の極大点をピーク位置として選択して、重み付けなしでピークフィッティングを行い、算出されたピークが以下の条件１および２から逸脱していないことを確認し、逸脱している場合は、下記条件１および２を満たすまでピーク位置を分布範囲内の任意の位置にずらしてピークフィッティングを繰り返す。その後、補正Ｒ二乗値が０．９９以下である場合は分布範囲内の任意の位置にピークを追加し、補正Ｒ二乗値が０．９９以上になるまでピークフィッティングを繰り返す。このときの分離されたピークの数をピークの個数とする。
条件１：算出されたそれぞれのピークが元の分布より大きい値を取らないこと。
条件２：算出されたそれぞれのピークが負の値を取らないこと。
条件１：算出されたそれぞれのピークが元の分布より大きい値を取らないこと。
条件２：算出されたそれぞれのピークが負の値を取らないこと。
【0039】
このような体積基準粒子径分布が多峰分布となるシリカ系粒子群は、大粒子から小粒子まで分布が幅広く（分布がブロードであり）、より好適な研磨性能を有する。
具体的には、波形分離した最大粒子成分の体積割合が、全体の体積のうち７５％以下である事が望ましい。最大粒子成分の体積割合が７５％以下の場合は、分布がブロードになり、波形分離した場合、分離ピークが３以上の多峰分布となる傾向にあるからである。
この最大ピークの体積割合が７５％超の場合は、実質的に単峰分布に近い分布であり、このような体積基準粒子径分布を波形分離しても、分離ピークは３未満となる傾向にある。
具体的には、波形分離した最大粒子成分の体積割合が、全体の体積のうち７５％以下である事が望ましい。最大粒子成分の体積割合が７５％以下の場合は、分布がブロードになり、波形分離した場合、分離ピークが３以上の多峰分布となる傾向にあるからである。
この最大ピークの体積割合が７５％超の場合は、実質的に単峰分布に近い分布であり、このような体積基準粒子径分布を波形分離しても、分離ピークは３未満となる傾向にある。
【0040】
さらには、本発明のシリカ系粒子群は、その体積基準粒子径分布を波形分離した際に検出された分離ピークのうち、最大粒子成分の体積割合が７５％以下であることが好ましく、７３％以下であることがより好ましい。このようなシリカ系粒子群を砥粒として使用すると、大粒子成分が少ないことにより、研磨時において基板の表面粗さやうねりがより良化する。ここで、本発明において「最大粒子成分」とは、シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布を波形分離した際に、粒子径が最も大きい粒子側にある分離ピークに含まれる粒子成分を意味する。
【0041】
＜小粒子側成分のアスペクト比＞
本発明のシリカ系粒子群は、ＳＥＭ画像解析の結果、得られる個数基準粒子径分布において、小粒子側成分のアスペクト比が１．０５～５．０の範囲にあることが好ましく、１．０５～３．０の範囲にあることがより好ましく、１．０５～２．０の範囲にあることがより好ましく、１．０５～１．５の範囲にあることが更に好ましい。なお、ＳＥＭ画像解析により得られる個数基準粒子径分布における小粒子側成分のアスペクト比とは、以下のような方法により測定、算出されたものである。まず、公知の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および公知の画像解析システムを用いて、倍率３０００倍で１視野当たり１．１×１０-3ｍｍ2の面積で１５視野撮影し、シリカ系粒子群の総粒子数をカウントする。また、各粒子の面積を、その面積と等しい面積の円の直径を求め、それを粒子径とする。そして、得られた粒子径をサイズ順にならべ、小さい側から数えて粒子個数の１／３までの粒子を小粒子側成分とし、小粒子側成分の粒子の各々についてアスペクト比（最小内接四角の長径／短径比）を求め、それらの単純平均値を「小粒子側成分のアスペクト比」とする。
本発明のシリカ系粒子群は、ＳＥＭ画像解析の結果、得られる個数基準粒子径分布において、小粒子側成分のアスペクト比が１．０５～５．０の範囲にあることが好ましく、１．０５～３．０の範囲にあることがより好ましく、１．０５～２．０の範囲にあることがより好ましく、１．０５～１．５の範囲にあることが更に好ましい。なお、ＳＥＭ画像解析により得られる個数基準粒子径分布における小粒子側成分のアスペクト比とは、以下のような方法により測定、算出されたものである。まず、公知の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および公知の画像解析システムを用いて、倍率３０００倍で１視野当たり１．１×１０-3ｍｍ2の面積で１５視野撮影し、シリカ系粒子群の総粒子数をカウントする。また、各粒子の面積を、その面積と等しい面積の円の直径を求め、それを粒子径とする。そして、得られた粒子径をサイズ順にならべ、小さい側から数えて粒子個数の１／３までの粒子を小粒子側成分とし、小粒子側成分の粒子の各々についてアスペクト比（最小内接四角の長径／短径比）を求め、それらの単純平均値を「小粒子側成分のアスペクト比」とする。
【0042】
本発明のシリカ系粒子群の小粒子側成分のアスペクト比は、通常、シリカ系粒子群の平均アスペクト比よりも小さくなる。小粒子側成分のアスペクト比が１．０５未満の場合、そのような粒子は実質的に球形粒子と同等であるため研磨速度が低く、シリカ系粒子群の研磨速度も低下する傾向にある。しかし、小粒子側成分のアスペクト比が１．０５以上であるシリカ系粒子群を砥粒として使用すると、小粒子側成分も高い研磨速度を示すため、シリカ系粒子群の研磨速度をより高くすることができ、ディフェクト等も生じにくく、高い面精度が得られる傾向にある。また、小粒子側成分のアスペクト比が５．０より大きい場合、シリカ系粒子群全体の平均アスペクト比もさらに高くなるので、研磨速度は高くなるものの、基板にディフェクトが生じやすくなり、更に基板表面の粗さと、基板表面のうねりも悪化する傾向にある。
【0043】
ここで、単粒子が結合したアスペクト比が高い粒子を作る方法としては、例えば数十ｎｍの粒子をイオン強度調整や高分子などを利用して会合させてアスペクト比を高める方法や、粒子の調合時に核生成と同時にイオン強度等を調整することで粒子を会合させ、更に生成した異形シード粒子を粒子成長させてアスペクト比が高い粒子を得る方法がある。しかし、これらの方法の場合、アスペクト比が高い粒子が生成すると同時に、会合しない粒子も残存し易いため、粒子径の小さな粒子は、球形に近くアスペクト比が小さな粒子となる傾向にあり、球形粒子は研磨速度が低いため、粒子群全体として、研磨速度が低くなる傾向にある。これに対し、本発明の異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群は、解砕工程で、原料シリカ系ゲル粒子がビーズから受ける衝撃エネルギーによって異方的な形状（非球状）に解砕されるため、小粒子側成分も異形粒子となることから、高い研磨速度を得ることができる。
【0044】
＜変動係数（ＣＶ値）＞
本発明に係るシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布の粒子径の変動係数は、３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。前記変動係数を所定の範囲とすることで、体積基準粒子径分布がブロードとなり、つまり幅広い粒子径分布を有するシリカ系粒子群となり、より好適な研磨性能（例えば、被研磨基板上でのうねりの発生の抑止等）を発揮する。なお、本発明において「変動係数（ＣＶ値）」とは、その標準偏差を平均値（重量平均）で割った値を百分率で示したものであり、相対的なばらつきを示している。
なお、本発明のＣＶ値は、ディスク遠心式粒子径分布測定装置（ＣＰＳ Ｉｎｓｔｒｉｍｅｎｔ社製）を用いた体積基準粒子径分布から求めたものとする。
なお、前記変動係数は、好適には３０％～２５０％の範囲が推奨される。変動係数２５０％以上では、研磨性能が低下する場合がある。
本発明に係るシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布の粒子径の変動係数は、３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。前記変動係数を所定の範囲とすることで、体積基準粒子径分布がブロードとなり、つまり幅広い粒子径分布を有するシリカ系粒子群となり、より好適な研磨性能（例えば、被研磨基板上でのうねりの発生の抑止等）を発揮する。なお、本発明において「変動係数（ＣＶ値）」とは、その標準偏差を平均値（重量平均）で割った値を百分率で示したものであり、相対的なばらつきを示している。
なお、本発明のＣＶ値は、ディスク遠心式粒子径分布測定装置（ＣＰＳ Ｉｎｓｔｒｉｍｅｎｔ社製）を用いた体積基準粒子径分布から求めたものとする。
なお、前記変動係数は、好適には３０％～２５０％の範囲が推奨される。変動係数２５０％以上では、研磨性能が低下する場合がある。
【0045】
＜平滑度Ｓ＞
本発明のシリカ系粒子群における、画像解析法による平均面積（Ｓ1）に対する画像解析法による平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の比であらわされる平滑度Ｓ（Ｓ＝Ｓ2／Ｓ1）は、１．１～５．０の範囲であることが好ましく、１．３～４．０の範囲であることがより好ましい。Ｓ値が１．０よりも高い場合は、シリカ系粒子群に含まれる異形シリカ系粒子の表面が平滑でなく微小な凹凸を有した形状であることを示している。これは異形シード粒子が一次粒子の集合体であり、多孔質であるため、このシード粒子の表面も微小な突起を有しており、このシード粒子を粒子成長させた異形シリカ系粒子は、微小な突起が維持された形状となるからである。さらに異形シリカ系粒子表面に適度な微小突起を有する異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群を研磨砥粒として用いた場合、突起部に研磨圧力が集中するため、高い研磨速度が得られる。なお、粒子表面の突起が過剰な場合は、研磨後の基板表面の表面粗さやうねりは悪化しないが、砥粒が摩耗し易く、研磨速度が低下する傾向にある。
本発明のシリカ系粒子群における、画像解析法による平均面積（Ｓ1）に対する画像解析法による平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の比であらわされる平滑度Ｓ（Ｓ＝Ｓ2／Ｓ1）は、１．１～５．０の範囲であることが好ましく、１．３～４．０の範囲であることがより好ましい。Ｓ値が１．０よりも高い場合は、シリカ系粒子群に含まれる異形シリカ系粒子の表面が平滑でなく微小な凹凸を有した形状であることを示している。これは異形シード粒子が一次粒子の集合体であり、多孔質であるため、このシード粒子の表面も微小な突起を有しており、このシード粒子を粒子成長させた異形シリカ系粒子は、微小な突起が維持された形状となるからである。さらに異形シリカ系粒子表面に適度な微小突起を有する異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群を研磨砥粒として用いた場合、突起部に研磨圧力が集中するため、高い研磨速度が得られる。なお、粒子表面の突起が過剰な場合は、研磨後の基板表面の表面粗さやうねりは悪化しないが、砥粒が摩耗し易く、研磨速度が低下する傾向にある。
【0046】
ここで、シリカ系粒子群における、画像解析法による平均面積（Ｓ1）および画像解析法による平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の測定および算出について説明する。
これらは、以下のような方法で測定、算出されたものである。初めに、公知の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、粒子表面の任意の箇所を、倍率３０００倍で１視野当たり１．１×１０-3ｍｍ2の面積で１５視野撮影する。この各視野において撮影された個々の画像に含まれる全てのシリカ微粒子について、公知の画像解析システムを用いて各粒子の面積および外周長を測定し、この測定された各面積および各外周長データから平均面積（Ｓ1）（単純平均値）および平均外周長（単純平均値）を算出し、さらにこの平均外周長から、平均外周長と等価な円（平均外周長と同じ円周である円）の面積（Ｓ2）を算出する。
これらは、以下のような方法で測定、算出されたものである。初めに、公知の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、粒子表面の任意の箇所を、倍率３０００倍で１視野当たり１．１×１０-3ｍｍ2の面積で１５視野撮影する。この各視野において撮影された個々の画像に含まれる全てのシリカ微粒子について、公知の画像解析システムを用いて各粒子の面積および外周長を測定し、この測定された各面積および各外周長データから平均面積（Ｓ1）（単純平均値）および平均外周長（単純平均値）を算出し、さらにこの平均外周長から、平均外周長と等価な円（平均外周長と同じ円周である円）の面積（Ｓ2）を算出する。
【0047】
＜Ｑ2／Ｑ1＞
本発明のシリカ系粒子群は、その体積基準粒子径分布において、全体積（Ｑ1）に対する０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）の割合Ｑ（Ｑ＝Ｑ2／Ｑ1、百分率により表示）が
５．０％以下であることが好ましく、３．０％以下であることがより好ましい。このようなシリカ系粒子群は、粗大粒子の割合が少ないことにより、研磨時においてスクラッチなどのディフェクトがより発生しにくく、研磨基板の表面粗さをより小さくすることができる。
本発明のシリカ系粒子群は、その体積基準粒子径分布において、全体積（Ｑ1）に対する０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）の割合Ｑ（Ｑ＝Ｑ2／Ｑ1、百分率により表示）が
５．０％以下であることが好ましく、３．０％以下であることがより好ましい。このようなシリカ系粒子群は、粗大粒子の割合が少ないことにより、研磨時においてスクラッチなどのディフェクトがより発生しにくく、研磨基板の表面粗さをより小さくすることができる。
【0048】
なお、本発明のシリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における全体積（Ｑ1）、これを波形分離した結果得られた分離ピークの各成分の体積割合、最大粒子成分の体積割合および０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）についても、前述のディスク遠心式粒子径分布測定装置を用いた方法により測定することができる。
【0049】
＜分散剤＞
本発明の研磨用砥粒分散液は、前記異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液を含み、更に特定のポリカルボン酸塩からなる分散剤を含むものである。
係る特定のポリカルボン酸塩からなる分散剤は、重量平均分子量が２０，０００～４００,０００の範囲にある。
また、係るポリカルボン酸における、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数をｍ、カルボニル炭素に直接結合しない炭素原子の個数をｎとしたとき、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値が４０～５０％の範囲にあり、４５～４９％の範囲にあることが好ましい。このような範囲内であると、本発明の研磨用砥粒分散液は、実用的な粘度範囲でありながら、砥粒の沈降率、残存率がより優れたものとなる。
なお、ｍ、ｎの測定方法は後述する。
本発明の研磨用砥粒分散液は、前記異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液を含み、更に特定のポリカルボン酸塩からなる分散剤を含むものである。
係る特定のポリカルボン酸塩からなる分散剤は、重量平均分子量が２０，０００～４００,０００の範囲にある。
また、係るポリカルボン酸における、カルボニル炭素に直接結合する炭素原子の個数をｍ、カルボニル炭素に直接結合しない炭素原子の個数をｎとしたとき、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値が４０～５０％の範囲にあり、４５～４９％の範囲にあることが好ましい。このような範囲内であると、本発明の研磨用砥粒分散液は、実用的な粘度範囲でありながら、砥粒の沈降率、残存率がより優れたものとなる。
なお、ｍ、ｎの測定方法は後述する。
【0050】
ポリカルボン酸塩の重量平均分子量が２０，０００～４００,０００の範囲の場合、ポリカルボン酸からなる分散剤を添加しない場合に比べて、砥粒の沈降率が低くなり、砥粒等の残存率が低く抑えられる。
ポリカルボン酸塩の重量平均分子量が２０，０００未満の場合は、ポリカルボン酸塩の界面活性剤としての性質が発現し、研磨用砥粒分散液の液面で発泡が発生するため、研磨スラリーとして適さない。重量平均分子量が４００,０００を超える場合は、スラリー粘度が上昇し、濾過性やハンドリングし易さを低下させ、実用に供し難くなる。
係る重量平均分子量は、５０，０００～２００,０００の範囲が更に好ましい。更に好ましくは、７０，０００～１８０,０００の範囲が推奨される。
ポリカルボン酸塩の重量平均分子量が２０，０００未満の場合は、ポリカルボン酸塩の界面活性剤としての性質が発現し、研磨用砥粒分散液の液面で発泡が発生するため、研磨スラリーとして適さない。重量平均分子量が４００,０００を超える場合は、スラリー粘度が上昇し、濾過性やハンドリングし易さを低下させ、実用に供し難くなる。
係る重量平均分子量は、５０，０００～２００,０００の範囲が更に好ましい。更に好ましくは、７０，０００～１８０,０００の範囲が推奨される。
【0051】
本発明の研磨用砥粒分散液において、前記シリカ系粒子群と、前記ポリカルボン酸塩の質量比は１００：０．１～１００：１０の範囲にあることが好ましい。係る質量比がこの範囲にあれば、実用的な水準の研磨性能を示し、更に砥粒の沈降率、残存率などに優れた性能を示すことができる。
シリカ系粒子群１００質量部に対し、前記ポリカルボン酸塩０．１質量部未満では、カルボン酸塩が過少のため、分散剤添加による、砥粒の沈降率の抑制、残存率の抑制などの効果が見られない。他方、同じく前記ポリカルボン酸塩が１０質量部を超えると、カルボン酸塩が過剰となり、塩濃度が上昇するため粒子が凝集しやすくなる傾向にあり、実用に供し難くなる。
本発明の研磨用砥粒分散液における前記シリカ系粒子群と、前記ポリカルボン酸塩の質量比は、好ましくは１００：０．５～１００：２の範囲が推奨される。
シリカ系粒子群１００質量部に対し、前記ポリカルボン酸塩０．１質量部未満では、カルボン酸塩が過少のため、分散剤添加による、砥粒の沈降率の抑制、残存率の抑制などの効果が見られない。他方、同じく前記ポリカルボン酸塩が１０質量部を超えると、カルボン酸塩が過剰となり、塩濃度が上昇するため粒子が凝集しやすくなる傾向にあり、実用に供し難くなる。
本発明の研磨用砥粒分散液における前記シリカ系粒子群と、前記ポリカルボン酸塩の質量比は、好ましくは１００：０．５～１００：２の範囲が推奨される。
【0052】
本発明の研磨用砥粒分散液における前記分散剤の使用量は、研磨用砥粒分散液の１Ｌ中、０．００１～１０ｇとすることが好ましく、０．０１～５ｇとすることがより好ましく０．１～３ｇとすることが特に好ましい。
なお、界面活性剤および／または親水性化合物の含有量は、充分な効果を得る上で、研磨用砥粒分散液の１Ｌ中、０．００１ｇ以上が好ましく、研磨速度低下防止の点から１０ｇ以下が好ましい。
なお、界面活性剤および／または親水性化合物の含有量は、充分な効果を得る上で、研磨用砥粒分散液の１Ｌ中、０．００１ｇ以上が好ましく、研磨速度低下防止の点から１０ｇ以下が好ましい。
【0053】
本発明の研磨用砥粒分散液に分散剤として使用されるカルボン酸塩としてはポリアクリル酸塩が好ましく、具体的には、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリアクリル酸アンモニウム塩、ポリアクリル酸カリウム塩、ポリアクリル酸リチウム塩、などを挙げることができる。
【0054】
本発明のシリカ系粒子群を分散溶媒に分散したシリカ系粒子分散液（本発明のシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液）に、ポリカルボン酸塩からなる分散剤が分散してなるは、研磨用砥粒分散液（以下では「本発明の研磨用砥粒分散液」ともいう）として好ましく用いることができる。
特に、磁気ディスクを研磨するために好ましく用いることができる。さらに、ＳｉＯ2絶縁膜が形成された半導体基板の平坦化用の研磨用砥粒分散液として好適に使用することができる。また、研磨性能を制御するためにケミカル成分を添加し、研磨スラリーとしても好適に用いることができる。
特に、磁気ディスクを研磨するために好ましく用いることができる。さらに、ＳｉＯ2絶縁膜が形成された半導体基板の平坦化用の研磨用砥粒分散液として好適に使用することができる。また、研磨性能を制御するためにケミカル成分を添加し、研磨スラリーとしても好適に用いることができる。
【0055】
そして、本発明の研磨用砥粒分散液は磁気ディスクや半導体基板などを研磨する際の研磨速度が高く、また研磨時に研磨面のスクラッチが少ない、基板への砥粒の残留が少ないなどの効果に優れ、研磨作業の効率を格段に高めることができる。
【0056】
本発明の研磨用砥粒分散液は、分散溶媒として水および／または有機溶媒を含む。この分散溶媒として、例えば純水、超純水、イオン交換水のような水を用いることが好ましい。さらに、本発明の研磨用砥粒分散液に、研磨性能を制御するための添加剤として、研磨促進剤、界面活性剤、複素環化合物、ｐＨ調整剤及びｐＨ緩衝剤からなる群より選ばれる１種以上を添加することで、研磨スラリーとしてより好適に用いられる。
【0057】
＜研磨促進剤＞
本発明の研磨用砥粒分散液に、被研磨材の種類によっても異なるが、必要に応じて従来公知の研磨促進剤を添加することで研磨スラリーとして、使用することができる。この様な例としては、過酸化水素、過酢酸、過酸化尿素など及びこれらの混合物を挙げることができる。このような過酸化水素等の研磨促進剤を含む研磨材組成物を用いると、被研磨材が金属の場合には効果的に研磨速度を向上させることができる。
本発明の研磨用砥粒分散液に、被研磨材の種類によっても異なるが、必要に応じて従来公知の研磨促進剤を添加することで研磨スラリーとして、使用することができる。この様な例としては、過酸化水素、過酢酸、過酸化尿素など及びこれらの混合物を挙げることができる。このような過酸化水素等の研磨促進剤を含む研磨材組成物を用いると、被研磨材が金属の場合には効果的に研磨速度を向上させることができる。
【0058】
研磨促進剤の別の例としては、硫酸、硝酸、リン酸、シュウ酸、フッ酸等の無機酸、酢酸等の有機酸、あるいはこれら酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、アミン塩およびこれらの混合物などを挙げることができる。これらの研磨促進剤を含む研磨用組成物の場合、複合成分からなる被研磨材を研磨する際に、被研磨材の特定の成分についての研磨速度を促進することにより、最終的に平坦な研磨面を得ることができる。
【0059】
本発明の研磨用砥粒分散液が研磨促進剤を含有する場合、その含有量としては、０．１～１０質量％であることが好ましく、０．５～５質量％であることがより好ましい。
【0060】
＜界面活性剤＞
本発明の研磨用砥粒分散液は、前記の特定のカルボン酸塩を含むので、それ以外に分散性向上を目的とした分散剤の添加は不要であるが、研磨用砥粒分散液の適用用途あるいは研磨用砥粒分散液に更に他の成分を添加した場合等においては、本発明の研磨用砥粒分散液の性能を低下させない範囲で、他の公知の分散剤（カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性系の界面活性剤または親水性化合物等）を添加することができる。
本発明の研磨用砥粒分散液は、前記の特定のカルボン酸塩を含むので、それ以外に分散性向上を目的とした分散剤の添加は不要であるが、研磨用砥粒分散液の適用用途あるいは研磨用砥粒分散液に更に他の成分を添加した場合等においては、本発明の研磨用砥粒分散液の性能を低下させない範囲で、他の公知の分散剤（カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性系の界面活性剤または親水性化合物等）を添加することができる。
【0061】
＜複素環化合物＞
本発明の研磨用砥粒分散液については、被研磨基材に金属が含まれる場合に、金属に不動態層または溶解抑制層を形成させて、被研磨基材の侵食を抑制する目的で、複素環化合物を含有させても構わない。ここで、「複素環化合物」とはヘテロ原子を１個以上含んだ複素環を有する化合物である。ヘテロ原子とは、炭素原子、または水素原子以外の原子を意味する。複素環とはヘテロ原子を少なくとも一つ持つ環状化合物を意味する。ヘテロ原子は複素環の環系の構成部分を形成する原子のみを意味し、環系に対して外部に位置していたり、少なくとも一つの非共役単結合により環系から分離していたり、環系のさらなる置換基の一部分であるような原子は意味しない。ヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、およびホウ素原子などを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。複素環化合物の例として、イミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾチアゾール、テトラゾールなどを用いることができる。より具体的には、１，２，３，４－テトラゾール、５－アミノ－１，２，３，４－テトラゾール、５－メチル－１，２，３，４－テトラゾール、１，２，３－トリアゾール、４－アミノ－１，２，３－トリアゾール、４，５－ジアミノ－１，２，３－トリアゾール、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ１，２，４－トリアゾール、３，５－ジアミノ－１，２，４－トリアゾールなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の研磨用砥粒分散液については、被研磨基材に金属が含まれる場合に、金属に不動態層または溶解抑制層を形成させて、被研磨基材の侵食を抑制する目的で、複素環化合物を含有させても構わない。ここで、「複素環化合物」とはヘテロ原子を１個以上含んだ複素環を有する化合物である。ヘテロ原子とは、炭素原子、または水素原子以外の原子を意味する。複素環とはヘテロ原子を少なくとも一つ持つ環状化合物を意味する。ヘテロ原子は複素環の環系の構成部分を形成する原子のみを意味し、環系に対して外部に位置していたり、少なくとも一つの非共役単結合により環系から分離していたり、環系のさらなる置換基の一部分であるような原子は意味しない。ヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、およびホウ素原子などを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。複素環化合物の例として、イミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾチアゾール、テトラゾールなどを用いることができる。より具体的には、１，２，３，４－テトラゾール、５－アミノ－１，２，３，４－テトラゾール、５－メチル－１，２，３，４－テトラゾール、１，２，３－トリアゾール、４－アミノ－１，２，３－トリアゾール、４，５－ジアミノ－１，２，３－トリアゾール、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ１，２，４－トリアゾール、３，５－ジアミノ－１，２，４－トリアゾールなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0062】
本発明の研磨用砥粒分散液に複素環化合物を配合する場合の含有量については、０．００１～１．０質量％であることが好ましく、０．００１～０．７質量％であることがより好ましく、０．００２～０．４質量％であることがさらに好ましい。
【0063】
＜ｐＨ調整剤＞
上記各添加剤の効果を高めるためなどに必要に応じて酸または塩基およびそれらの塩類化合物を添加して研磨用組成物のｐＨを調節することができる。
上記各添加剤の効果を高めるためなどに必要に応じて酸または塩基およびそれらの塩類化合物を添加して研磨用組成物のｐＨを調節することができる。
【0064】
本発明の研磨用砥粒分散液をｐＨ７以上に調整するときは、ｐＨ調整剤として、アルカリ性のものを使用する。望ましくは、水酸化ナトリウム、アンモニア水、炭酸アンモニウム、エチルアミン、メチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルアミンなどのアミンが使用される。
【0065】
本発明の研磨用砥粒分散液をｐＨ７未満に調整するときは、ｐＨ調整剤として、酸性のものが使用される。例えば、酢酸、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グリセリン酸などのヒドロキシ酸類の様な、塩酸、硝酸などの鉱酸が使用される。
【0066】
＜ｐＨ緩衝剤＞
本発明の研磨用砥粒分散液のｐＨ値を一定に保持するために、ｐＨ緩衝剤を使用しても構わない。ｐＨ緩衝剤としては、例えば、リン酸２水素アンモニウム、リン酸水素２アンモニウム、４ホウ酸アンモ四水和水などのリン酸塩およびホウ酸塩または有機酸塩などを使用することができる。
本発明の研磨用砥粒分散液のｐＨ値を一定に保持するために、ｐＨ緩衝剤を使用しても構わない。ｐＨ緩衝剤としては、例えば、リン酸２水素アンモニウム、リン酸水素２アンモニウム、４ホウ酸アンモ四水和水などのリン酸塩およびホウ酸塩または有機酸塩などを使用することができる。
【0067】
また、本発明の研磨用砥粒分散液の分散溶媒として、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、メチルイソカルビノールなどのアルコール類；アセトン、２－ブタノン、エチルアミルケトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン類；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミドなどのアミド類；ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン、３，４－ジヒドロ－２Ｈ－ピランなどのエーテル類；２－メトキシエタノール、２－エトキシエタノール、２－ブトキシエタノール、エチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類；２－メトキシエチルアセテート、２－エトキシエチルアセテート、２－ブトキシエチルアセテートなどのグリコールエーテルアセテート類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、エチレンカーボネートなどのエステル類；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、イソオクタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素類；塩化メチレン、１，２－ジクロルエタン、ジクロロプロパン、クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類；Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－オクチル－２－ピロリドンなどのピロリドン類などの有機溶媒を用いることができる。これらを水と混合して用いてもよい。
【0068】
本発明の研磨用砥粒分散液に含まれる固形分濃度は０．３～５５質量％の範囲にあることが好ましい。この固形分濃度が低すぎると研磨速度が低下する可能性がある。逆に固形分濃度が高すぎても研磨速度はそれ以上向上する場合は少ないので、不経済となり得る。
【0069】
＜本発明の研磨用砥粒分散液の製造方法＞
次に、本発明の研磨用砥粒分散液の製造方法を具体的に説明する。
次に、本発明の研磨用砥粒分散液の製造方法を具体的に説明する。
【0070】
これは、シリカ系ゲルをアルカリ性下で湿式解砕して高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液にする工程ａと、前記高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液にアルカリ性下で珪酸液を添加して加温し、前記高異形シリカ系ゲルからなる粒子の一次粒子間を前記珪酸液に含まれる珪酸との反応によって埋めながら高い異形度のまま粒子を成長させて異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群にする工程ｂと、成長した前記異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群を濃縮して、回収する工程ｃと、前記工程で得られたシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に特定のポリカルボン酸からなる分散液を分散させる工程ｄとを備える方法である。
【0071】
〔工程ａ〕
この工程は、出発原料としてシリカ系ゲルを用いる。シリカ系ゲルはシリカ系のゲルであれば、シリカゲルだけでなく、シリカ・アルミナゲル、シリカ・チタニアゲル、シリカ・ジルコニアゲルなどの複合体ゲルであっても構わない。またゲルの状態は、ヒドロゲルであってもキセロゲルであっても、オルガノゲルであっても構わない。そして、このようなシリカ系ゲルをアルカリ性下で湿式解砕して、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液にする工程である。シリカ系ゲルを粉砕してシード粒子として使用することによって、このシード粒子は高い異形度を備えたシリカゲルとなり、また、このシード粒子は真球状のものがほとんど得られず、高異形粒子となる。
そして、後の工程ｂにおいて、添加する珪酸液が高異形シリカ系ゲルからなる粒子（シード粒子）のシリカ表面および内部に侵入しながら沈積し、一次粒子間の細孔と優先的に反応して該細孔が埋められながら、粒子外表面にシリカが沈着して、粒子の成長を促す（以下の説明において、これをビルドアップという）。このビルドアップによって、粒子外表面の凸部はより外径の増加に寄与し、凹部は外形への寄与が小さいので、成長粒子の強度が高くなると共に粒子の異形が崩れるのが抑制され、高い異形度を備えた異形シリカ系粒子を製造することができる。
この工程は、出発原料としてシリカ系ゲルを用いる。シリカ系ゲルはシリカ系のゲルであれば、シリカゲルだけでなく、シリカ・アルミナゲル、シリカ・チタニアゲル、シリカ・ジルコニアゲルなどの複合体ゲルであっても構わない。またゲルの状態は、ヒドロゲルであってもキセロゲルであっても、オルガノゲルであっても構わない。そして、このようなシリカ系ゲルをアルカリ性下で湿式解砕して、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液にする工程である。シリカ系ゲルを粉砕してシード粒子として使用することによって、このシード粒子は高い異形度を備えたシリカゲルとなり、また、このシード粒子は真球状のものがほとんど得られず、高異形粒子となる。
そして、後の工程ｂにおいて、添加する珪酸液が高異形シリカ系ゲルからなる粒子（シード粒子）のシリカ表面および内部に侵入しながら沈積し、一次粒子間の細孔と優先的に反応して該細孔が埋められながら、粒子外表面にシリカが沈着して、粒子の成長を促す（以下の説明において、これをビルドアップという）。このビルドアップによって、粒子外表面の凸部はより外径の増加に寄与し、凹部は外形への寄与が小さいので、成長粒子の強度が高くなると共に粒子の異形が崩れるのが抑制され、高い異形度を備えた異形シリカ系粒子を製造することができる。
【0072】
また、本発明では製造原料として比表面積が比較的大きく（典型的には１００ｍ2／ｇ以上）、一次径が比較的小さな(典型的には２７ｎｍ以下）シリカ系ゲルを用いているため、その強度は強い。そのため、シリカ系ゲルを重量平均粒子径が数百ｎｍとなるように微細化の目的で粉砕を繰り返す。なお、粉砕時に数十ｎｍ程度の微粒も同時に発生する。したがって、シリカ系ゲルを製造原料として使用した場合、その粉砕によって得られた粒子は小粒子から大粒子まで幅広い。そのため、本発明のシリカ系粒子群は、重量平均粒子径が大きく、微粒も同時に備えるため、歪度および尖度が高くなる。
【0073】
ここで製造原料として使用するシリカ系ゲルは、解砕され易いゲルが好ましく、例えば、水ガラス法のゲルを洗浄したウエットのヒドロゲルや、そのヒドロゲル等を乾燥して得られる乾燥シリカゲル、キセロゲル、ホワイトカーボン、沈降法シリカ、沈降法ゲルタイプシリカ、ゲル法シリカ、アルコキシド法によるゲルなどが好ましい。アルコキシド法によるゲルは、脱水縮合する水酸基が少ないためその乾燥パウダーは軟らかく、生産性の良い乾燥パウダーとして用いることができる。シリカ系ゲルを解砕して得られる異形シリカ系ゲルからなる粒子の粒度分布は、一定範囲に制御されていることが好ましく、解砕し難い大きなゲルの塊であると、粗大粒子の解砕に時間がかかるため好ましくない。
【0074】
本発明で使用するシリカ系ゲルは、比表面積が１００～６００ｍ2／ｇの範囲が好ましい。比表面積が１００ｍ2／ｇより小さいと、シリカ系ゲルの一次粒子間の細孔が少ないため、解砕して得た異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液に珪酸液を添加したときに、異形シリカ系ゲルからなる粒子の一次粒子間の細孔に浸透する珪酸の量が少なく、添加した珪酸液は粒子を丸く成長させるように消費され、異形を保ち難くなる傾向がある。
また、比表面積が６００ｍ2／ｇより大きいと、粒子強度が強すぎて難解砕となり、粗大粒子を低減させるため、あるいは所定の粒子径に調整するために長時間の解砕が必要となり、結果的に、異形度が低くなる傾向にある。
またシリカ系ゲルのサイズ（粒子径）は、１μｍ～１０ｍｍの範囲が望ましい。
また、比表面積が６００ｍ2／ｇより大きいと、粒子強度が強すぎて難解砕となり、粗大粒子を低減させるため、あるいは所定の粒子径に調整するために長時間の解砕が必要となり、結果的に、異形度が低くなる傾向にある。
またシリカ系ゲルのサイズ（粒子径）は、１μｍ～１０ｍｍの範囲が望ましい。
【0075】
そして、前記シリカ系ゲルは、アルカリ性下で湿式解砕して高異形シリカ系ゲルからなる粒子にするが、特に比表面積が１００～６００ｍ2／ｇ程度のシリカ系ゲルをビーズミルなどの強いシェアの下で変形と解砕を同時に行うことによって、異形シリカ系ゲルからなる粒子を高い異形度を備えた粒子に調製できる。解砕は、例えば、ガラスメジアを入れたサンドミル粉砕機やビーズミルなどを用いると良い。解砕はできるだけ短い時間で行うのが好ましい。
【0076】
通常、ビーズミルなどで粉体を粉砕する場合には、粉砕時間に比例して粉体の粒子径が小さくなるが、比表面積が大きく（典型的には１００ｍ2／ｇ以上）、一次径が小さな（典型的には２７ｎｍ以下）シリカ系ゲルを重量平均粒子径が４０～５５０ｎｍ程度の粒子に解砕すると、この高異形シリカ系ゲルからなる粒子は解砕前の比表面積を保ったまま、一次粒子間のネックをかなり多く含んだ粗な構造を有している。従って、この粒子をそのまま研磨材として用いても、強度不足のため崩れやすく、実用可能な研磨速度は得られない。
そこで、本発明では、後の工程ｂにおいて、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液に珪酸液を添加して、異形シリカ系ゲルからなる粒子内部の一次粒子間の細孔を珪酸液でビルドアップして埋めることによって粒子の強度を高めている。ここで、ビルドアップに使用する珪酸液は、アルコキシド由来であっても、珪酸ナトリウム由来であっても、珪酸アミンであっても構わない。また一次粒子間を埋めることができれば珪酸に限定されず、珪酸のアルカリ塩、アルカリ土類塩などの珪酸塩類であっても構わない。
そこで、本発明では、後の工程ｂにおいて、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液に珪酸液を添加して、異形シリカ系ゲルからなる粒子内部の一次粒子間の細孔を珪酸液でビルドアップして埋めることによって粒子の強度を高めている。ここで、ビルドアップに使用する珪酸液は、アルコキシド由来であっても、珪酸ナトリウム由来であっても、珪酸アミンであっても構わない。また一次粒子間を埋めることができれば珪酸に限定されず、珪酸のアルカリ塩、アルカリ土類塩などの珪酸塩類であっても構わない。
【0077】
工程ａにおいて、シリカ系ゲルはアルカリ性下、つまりアルカリ性条件で湿式解砕し、そのアルカリ性はｐＨ８．０～１１．５の範囲が好ましい。ｐＨがアルカリ領域より下がるにつれて徐々にマイナスの電位が下がり、中性領域～酸性領域では不安定になるため、解砕により生じた粒子が安定に存在できずに直ぐ凝集してしまう傾向がある。また、ｐＨが１１．５超であるとシリカの溶解が促進されるため、やはり凝集する傾向がある。前記湿式解砕時のｐＨは好適には、８．５～１１．０の範囲が推奨される。
なお、ここでｐＨを調整する方法は特に限定されない。例えば水酸化ナトリウムなどを添加して調整することができる。
なお、ここでｐＨを調整する方法は特に限定されない。例えば水酸化ナトリウムなどを添加して調整することができる。
【0078】
前記湿式解砕により得られた高異形シリカ系ゲルからなる粒子の重量平均粒子径は４０～５５０ｎｍの範囲であることが好ましい。高異形シリカ系ゲルからなる粒子の重量平均粒子径が４０ｎｍより小さいと、その後、珪酸液を添加して粒子を成長させても、研磨材に適する大きさの粒子径にするのが難しい場合がある。また、高異形シリカ系ゲルからなる粒子の重量平均粒子径が５５０ｎｍより大きいと、研磨材に適する粒子径を超える場合があるのであまり好ましくない。このような研磨材に適する粒子径を超える粗大な粒子は、スクラッチの原因となる可能性がある。解砕によって粗大粒子や大粒子は優先的に解砕される傾向にあるが、高異形シリカ系ゲルに残存した粗大粒子を除去することを目的として、遠心分離を行っても構わない。前記高異形シリカ系ゲルからなる粒子の重量平均粒子径は好ましくは６０～４００ｎｍの範囲が推奨される。
【0079】
ここで高異形シリカ系ゲルからなる粒子の重量平均粒子径は、前述のシリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）と同様の方法によって測定して得た値を意味するものとする。
【0080】
なお、この解砕は、材質、大きさの異なるメジアで多段階に行うことができる。例えば、シリカ系ゲルをサイズの大きなジルコニアメジアで解砕を行うと、強い剪断力により、高速で短時間に１段目解砕を行うことができる。次に１段目よりもサイズの小さなガラスメジアで２段目の解砕を行うと、中程度の剪断力によって解砕が進行し、所望の粒子径に調整することができる。この際、一次粒子間の強度の弱い部分から破壊されるため、微細化と同時に形状の異形化が生じる傾向にある。またアルカリ性条件下での湿式解砕であるため、高異形シリカ系ゲルからなる粒子の一部が溶解し、一次粒子間のネック部を優先的に埋めることができるため、解砕時には過度な微細化は進まない。
【0081】
〔工程ｂ〕
この工程は、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液にアルカリ性下で珪酸液を添加して加温し、高異形シリカ系ゲルからなる粒子の一次粒子間の細孔を珪酸との反応によって埋めると共に異形のまま粒子を成長させるビルドアップ工程である。前記高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液のＳｉＯ2濃度は、１～１０質量％の範囲が好ましい。高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液のＳｉＯ2濃度が１質量％より少ないと、異形シリカ系粒子を製造する効率が低下する傾向がある。また、ＳｉＯ2濃度が１０質量％より多いと、微小シリカ核が発生し、異形シリカ系粒子の粒子成長が不均一になりやすい傾向がある。
なお、この工程ｂは、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を水熱処理しながら珪酸液を添加する方法で行ってもよい。この方法では、添加した珪酸液によって過飽和となり、さらに粒子の一部の溶解も生じながら、シリカが沈着して粒子成長するが、一次粒子間のネック部は溶解よりも沈着速度が早いため、一次粒子間の細孔が優先的に埋まっていく。
この工程は、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液にアルカリ性下で珪酸液を添加して加温し、高異形シリカ系ゲルからなる粒子の一次粒子間の細孔を珪酸との反応によって埋めると共に異形のまま粒子を成長させるビルドアップ工程である。前記高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液のＳｉＯ2濃度は、１～１０質量％の範囲が好ましい。高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液のＳｉＯ2濃度が１質量％より少ないと、異形シリカ系粒子を製造する効率が低下する傾向がある。また、ＳｉＯ2濃度が１０質量％より多いと、微小シリカ核が発生し、異形シリカ系粒子の粒子成長が不均一になりやすい傾向がある。
なお、この工程ｂは、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を水熱処理しながら珪酸液を添加する方法で行ってもよい。この方法では、添加した珪酸液によって過飽和となり、さらに粒子の一部の溶解も生じながら、シリカが沈着して粒子成長するが、一次粒子間のネック部は溶解よりも沈着速度が早いため、一次粒子間の細孔が優先的に埋まっていく。
【0082】
前記加温温度は６０℃～１７０℃の範囲が好ましい。６０℃より低いと高異形シリカ系ゲルからなる粒子の成長が遅い傾向があり、１７０℃より高いと得られる異形シリカ系粒子が球状になりやすいからである。前記加温温度は、より好適には６０℃～１００℃の範囲が推奨される。
【0083】
さらに、高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液に珪酸液を添加する時のｐＨは９～１２．５の範囲が好ましい。ｐＨが９未満ではシリカの溶解度が低いため、過飽和度が著しく高くなり、添加した珪酸液は粒子成長に消費されずに微粒子として生成し易い。また負に帯電した粒子の表面電位もゼロに近づくため、粒子が凝集し易くなる。さらに、水酸基の解離が不十分なので一次粒子との反応性が低下し、ネック部の補強が十分でなくなる。また、ｐＨ１２．５より高いとシリカの溶解が促進される可能性がある。
【0084】
高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液は、ｐＨを前述の範囲とするために、必要に応じてｐＨを調整する。調整手段は格別に制限されるものではないが、通常はアルカリ性物質を添加して調整する。この様なアルカリ性物質の例としては、水酸化ナトリウム、水ガラス、アミン類などを挙げることができる。高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液に珪酸液を添加する時のｐＨとして好適には、９．０～１２．５の範囲が推奨される。
【0085】
珪酸液の添加量は、前記高異形シリカ系ゲルからなる粒子を含む溶液のＳｉＯ2モル濃度に対して該珪酸液のＳｉＯ2モル濃度が０．５～２０モル倍になる範囲が好ましい。珪酸液の添加量が前記範囲より少ないと、一次粒子間の強度を十分に高めることができないため、粒子の強度が低下する傾向にあるからである。また珪酸液などを添加して、粒子成長させると、通常、異形度やアスペクト比が低下するが、珪酸液の添加量が前記範囲よりも多いと、粒子の異形度が著しく低下し、所望の異形度が保てなくなる傾向にあるからである。
また、珪酸液は連続的または断続的に添加することが望ましい。
また、珪酸液は連続的または断続的に添加することが望ましい。
【0086】
珪酸液は、高異形シリカ系ゲルからなる粒子の一次粒子間の細孔を通じて粒子内部に浸透し、該粒子のネック部に沈着し比表面積を小さくすることで、該粒子の強度を高める。この工程ｂによって得られる異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群の比表面積は、１８２ｍ2／ｇ以下、より好ましくは比表面積９ｍ2／ｇ～１８２ｍ2／ｇの範囲にすることが望ましい。異形シリカ系ゲルからなる粒子の比表面積が１８２ｍ2／ｇより大きいと、得られる異形シリカ系粒子のサイズが小さ過ぎるため、研磨速度が遅くなる傾向にある。
なお、異形シリカ系ゲルからなる粒子の比表面積は、後記の実施例の「比表面積の測定」に記したとおり、ＢＥＴ法によって測定する。
なお、異形シリカ系ゲルからなる粒子の比表面積は、後記の実施例の「比表面積の測定」に記したとおり、ＢＥＴ法によって測定する。
【0087】
外部から滴下される珪酸液は、液相から一様に異形シリカ系ゲルの表面に降り注ぎ、異形シリカ系ゲルからなる粒子の外表面に結合して粒子の外形を成長させるので、異形を保ったままで粒子径の大きな異形シリカ系粒子を得ることができる。粒子成長後の異形シリカ系粒子の粒子径は、重量平均粒子径５０～６００ｎｍの範囲となることが好ましい。ここで異形シリカ系粒子の重量平均粒子径は、前述のシリカ系粒子群の重量平均粒子径（Ｄ1）と同様の方法によって測定して得た値を意味するものとする。
【0088】
〔工程ｃ〕
この工程は、成長した異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群を濃縮し、回収する工程である。具体的には、例えば、成長した異形シリカ系粒子を含む溶液を室温～４０℃程度に冷却し、限外ろ過膜などを用いて濃縮し、エバポレータなどを用いてさらに濃縮して残ったシリカ系粒子群を回収すればよい。さらに粗大な粒子を除去するために、遠心分離をしてもよい。乾燥による粗大な凝集塊が生じ難いという観点から、濃縮は、限外ろ過膜による濃縮が好ましい。
この工程は、成長した異形シリカ系粒子を含むシリカ系粒子群を濃縮し、回収する工程である。具体的には、例えば、成長した異形シリカ系粒子を含む溶液を室温～４０℃程度に冷却し、限外ろ過膜などを用いて濃縮し、エバポレータなどを用いてさらに濃縮して残ったシリカ系粒子群を回収すればよい。さらに粗大な粒子を除去するために、遠心分離をしてもよい。乾燥による粗大な凝集塊が生じ難いという観点から、濃縮は、限外ろ過膜による濃縮が好ましい。
【0089】
〔工程ｄ〕
前工程で得られたシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に、前記の特定のカルボン酸塩からなる分散剤を添加し攪拌して本発明の研磨用砥粒分散液を得ることができる。ここで攪拌条件としては、室温で卓上撹拌装置を使用して、1時間ほど撹拌する程度で構わない。
前工程で得られたシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に、前記の特定のカルボン酸塩からなる分散剤を添加し攪拌して本発明の研磨用砥粒分散液を得ることができる。ここで攪拌条件としては、室温で卓上撹拌装置を使用して、1時間ほど撹拌する程度で構わない。
【実施例0090】
以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。なお、実施例および比較例において、
研磨用砥粒分散液における砥粒の沈降率、残存率、砥粒の再分散率およびポリカルボン酸塩の分子量等の測定、ならびに、シリカ系粒子群の比表面積の測定、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）の算出、重量平均粒子径（Ｄ1）の測定、体積基準粒子径分布における歪度・尖度の算出、体積基準粒子径分布の波形分離、体積基準粒子径分布における体積の測定、小粒子側成分のアスペクト比算出、変動係数の算出、平均面積（Ｓ1）・平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の測定・算出、シリカ系ゲルのサイズの測定、異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に含まれる、異形シリカ系粒子の割合の測定および研磨試験は以下のように行った。
研磨用砥粒分散液における砥粒の沈降率、残存率、砥粒の再分散率およびポリカルボン酸塩の分子量等の測定、ならびに、シリカ系粒子群の比表面積の測定、比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）の算出、重量平均粒子径（Ｄ1）の測定、体積基準粒子径分布における歪度・尖度の算出、体積基準粒子径分布の波形分離、体積基準粒子径分布における体積の測定、小粒子側成分のアスペクト比算出、変動係数の算出、平均面積（Ｓ1）・平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の測定・算出、シリカ系ゲルのサイズの測定、異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に含まれる、異形シリカ系粒子の割合の測定および研磨試験は以下のように行った。
【0091】
[研磨用砥粒分散液の沈降率（沈降率の定義と測定方法）]
研磨用砥粒分散液の沈降性を沈降率（％）で評価した。沈降率は全スラリー量（ｇ）に対する沈降量（ｇ）の割合である。
各実施例および比較例において得られた研磨用砥粒分散液５００ｇを入れた５００ｍｌ容器を１か月静置し、その後、上澄みを除去した。そして、残余を沈降分（沈降成分Ａ）として計量し、沈降率を算出した。
研磨用砥粒分散液の沈降性を沈降率（％）で評価した。沈降率は全スラリー量（ｇ）に対する沈降量（ｇ）の割合である。
各実施例および比較例において得られた研磨用砥粒分散液５００ｇを入れた５００ｍｌ容器を１か月静置し、その後、上澄みを除去した。そして、残余を沈降分（沈降成分Ａ）として計量し、沈降率を算出した。
【0092】
［研磨用砥粒分散液の再分散性および残存率］
沈降率算出時に除去した上澄みを５００ｍｌ容器に戻し、超音波処理を１時間行い、再分散させた。そして、容器の上下を逆さとした状態で１分間静置した後、再び上澄み成分を除去した。
そして、残余を再分散できなかった沈降分（沈降成分Ｂ）として計量し、以下の式より、再分散率を求めた。
また、超音波処理後も再分散できなかった沈降分（沈降成分Ｂ）を残存固形分とし、最初に導入した全スラリー量で除して、以下の式より残存率を求めた。
・再分散率＝（沈降成分Ａ－沈降成分Ｂ）／沈降成分Ａ
・残存率＝沈降成分Ｂ／５００ｇ（全スラリー量）
沈降率算出時に除去した上澄みを５００ｍｌ容器に戻し、超音波処理を１時間行い、再分散させた。そして、容器の上下を逆さとした状態で１分間静置した後、再び上澄み成分を除去した。
そして、残余を再分散できなかった沈降分（沈降成分Ｂ）として計量し、以下の式より、再分散率を求めた。
また、超音波処理後も再分散できなかった沈降分（沈降成分Ｂ）を残存固形分とし、最初に導入した全スラリー量で除して、以下の式より残存率を求めた。
・再分散率＝（沈降成分Ａ－沈降成分Ｂ）／沈降成分Ａ
・残存率＝沈降成分Ｂ／５００ｇ（全スラリー量）
【0093】
［ポリカルボン酸塩からなる分散剤の分子量等の測定方法の説明］
ポリカルボン酸塩からなる分散剤の重量平均分子量は、ＧＰＣ測定にて求めた。測定条件は以下の通りとした。
・分析方法：ＧＰＣ測定
・装置：Ｗａｔｅｒ社製、２６９５ ＨＰＬＣ
・カラム：Water Ultrahydrogen 500 ＋ Water Ultrahydrogen 120 カラム温度40℃
・試料注入量：20μml
・移動相：50mlリン酸ナトリウム水溶液(pH＝7):アセトニトリル＝9：1、流量0.8ｍＬ/min
・検出器：Water社製 2410ＲＩ
・標準物質：ポリエチレングリコール
ポリカルボン酸塩からなる分散剤の重量平均分子量は、ＧＰＣ測定にて求めた。測定条件は以下の通りとした。
・分析方法：ＧＰＣ測定
・装置：Ｗａｔｅｒ社製、２６９５ ＨＰＬＣ
・カラム：Water Ultrahydrogen 500 ＋ Water Ultrahydrogen 120 カラム温度40℃
・試料注入量：20μml
・移動相：50mlリン酸ナトリウム水溶液(pH＝7):アセトニトリル＝9：1、流量0.8ｍＬ/min
・検出器：Water社製 2410ＲＩ
・標準物質：ポリエチレングリコール
【0094】
サンプル０．２ｍｌに重水０．４ｍｌを加え、５分間超音波分散を行った液体を５ｍｍφのパイレックス試料管に入れ、ＮＭＲ装置（日本電子製ＥＣＺ－４００Ｒ）の液体用プローブにて、１Ｈについてシングルパルス法で測定した。パルスのフリップ角は４５°、パルス繰り返し時間は５秒、積算回数は１６回とした。シフト標準としてテトラメチルシランの５％重クロロホルム溶液を用い、ピーク位置を０ｐｐｍとした。得られたスペクトルについて装置に付属するソフトＤｅｌｔａにて各ピークの積分比を算出した。そして、１．８～３．０ｐｐｍ間の積分比をカルボニル酸素に直結する炭素源原子とし、その個数をｍとし、１．０～１．８ｐｐｍ間の積分比をカルボニル炭素に直結しない炭素原子とし、その個数をｎとした。
このようにして求めたｍ、ｎを用いて、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００を算出した。
このようにして求めたｍ、ｎを用いて、ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００を算出した。
【0095】
［比表面積の測定］
実施例１および比較例１～３については、工程ａにおいて投入する多孔質シリカゲルおよび工程ｂにおいて得られる異形シリカ系粒子の比表面積をＢＥＴ法により測定、算出した。具体的には、測定対象物の５０ｍｌを硝酸によりｐＨを３．５に調整し、これに１－プロパノールを４０ｍｌ加えて１１０℃で１６時間乾燥した試料について、乳鉢で粉砕後、マッフル炉にて５００℃、１時間焼成して測定用試料とした。そして、比表面積測定装置（ユアサアイオニクス製、型番マルチソーブ１２）を使用し、窒素吸着法（ＢＥＴ法）を用いて窒素の吸着量からＢＥＴ１点法により比表面積を算出した。
比表面積測定装置では、焼成後の試料０．５ｇを測定セルに取り、窒素３０ｖ％／ヘリウム７０ｖ％混合ガス気流中、３００℃で２０分間脱ガス処理を行い、その上で試料を上記混合ガス気流中で液体窒素温度に保ち、窒素を試料に平衡吸着させた。次いで、上記混合ガスを流しながら試料温度を徐々に室温まで上昇させ、その間に脱離した窒素の量を検出し、予め作成した検量線により試料中のシリカ微粒子の比表面積を算出した。
実施例１および比較例１～３については、工程ａにおいて投入する多孔質シリカゲルおよび工程ｂにおいて得られる異形シリカ系粒子の比表面積をＢＥＴ法により測定、算出した。具体的には、測定対象物の５０ｍｌを硝酸によりｐＨを３．５に調整し、これに１－プロパノールを４０ｍｌ加えて１１０℃で１６時間乾燥した試料について、乳鉢で粉砕後、マッフル炉にて５００℃、１時間焼成して測定用試料とした。そして、比表面積測定装置（ユアサアイオニクス製、型番マルチソーブ１２）を使用し、窒素吸着法（ＢＥＴ法）を用いて窒素の吸着量からＢＥＴ１点法により比表面積を算出した。
比表面積測定装置では、焼成後の試料０．５ｇを測定セルに取り、窒素３０ｖ％／ヘリウム７０ｖ％混合ガス気流中、３００℃で２０分間脱ガス処理を行い、その上で試料を上記混合ガス気流中で液体窒素温度に保ち、窒素を試料に平衡吸着させた。次いで、上記混合ガスを流しながら試料温度を徐々に室温まで上昇させ、その間に脱離した窒素の量を検出し、予め作成した検量線により試料中のシリカ微粒子の比表面積を算出した。
【0096】
［比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）の算出］
上記のＢＥＴ法によって測定した比表面積（ＳＡ）と、粒子の密度（ρ＝２．２）を用い、Ｄ2＝６０００／（ＳＡ×ρ）の式から、シリカ系粒子群の比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）を算出した。
上記のＢＥＴ法によって測定した比表面積（ＳＡ）と、粒子の密度（ρ＝２．２）を用い、Ｄ2＝６０００／（ＳＡ×ρ）の式から、シリカ系粒子群の比表面積換算平均粒子径（Ｄ2）を算出した。
【0097】
［重量平均粒子径（Ｄ1）の測定］
シリカ系粒子分散液を０．０５質量％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で希釈し、固形分濃度で２質量％としたものを、ディスク遠心式粒子径分布測定装置（型番：ＤＣ２４０００ＵＨＲ、ＣＰＳ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）に、０．１ｍｌをシリンジで注入して、８～２４質量％のショ糖の密度勾配溶液中で１８０００ｒｐｍの条件で重量平均粒子径（Ｄ1）の測定を行った。多孔質シリカ系ゲルの解砕品（異形多孔質シリカ系ゲルからなる粒子）についても、同様の方法で測定を行った。
シリカ系粒子分散液を０．０５質量％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で希釈し、固形分濃度で２質量％としたものを、ディスク遠心式粒子径分布測定装置（型番：ＤＣ２４０００ＵＨＲ、ＣＰＳ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）に、０．１ｍｌをシリンジで注入して、８～２４質量％のショ糖の密度勾配溶液中で１８０００ｒｐｍの条件で重量平均粒子径（Ｄ1）の測定を行った。多孔質シリカ系ゲルの解砕品（異形多孔質シリカ系ゲルからなる粒子）についても、同様の方法で測定を行った。
【0098】
［体積基準粒子径分布における尖度・歪度の算出］
前述のディスク遠心式粒子径分布測定装置を用いた方法により、体積基準粒子径分布も測定した。そして、得られた体積基準粒子径分布データを使用して、ＳＡＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊａｐａｎ社製ＪＭＰ Ｖｅｒ．１３．２を用いて尖度および歪度を算出した。なお、体積基準粒子径粒度分布において、所定の粒子径の頻度が負の値の場合は、頻度をゼロとして算出した。
前述のディスク遠心式粒子径分布測定装置を用いた方法により、体積基準粒子径分布も測定した。そして、得られた体積基準粒子径分布データを使用して、ＳＡＳ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊａｐａｎ社製ＪＭＰ Ｖｅｒ．１３．２を用いて尖度および歪度を算出した。なお、体積基準粒子径粒度分布において、所定の粒子径の頻度が負の値の場合は、頻度をゼロとして算出した。
【0099】
［体積基準粒子径分布の波形分離］
前述の体積基準粒子径分布測定データを、グラフ作成・データ解析ソフト Ｏｒｉｇｉｎ（ＯｒｉｇｉｎＬａｂ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）のピークアナライザを使用して解析した。まず、基線を０、ピークタイプをＧａｕｓｓｉａｎに設定し、粒度分布の極大点をピーク位置として選択して、重み付けなしでピークフィッティングを行い、算出されたピークが以下の条件１および２から逸脱していないことを確認し、逸脱している場合は、下記条件１および２を満たすまでピーク位置を分布範囲内の任意の位置にずらしてピークフィッティングを繰り返した。その後、補正Ｒ二乗値が０．９９以下である場合は分布範囲内の任意の位置にピークを追加し、補正Ｒ二乗値が０．９９超になるまでピークフィッティングを繰り返した。このときの分離されたピークの数をピークの個数とした。
条件１：算出されたそれぞれのピークが元の分布より大きい値を取らないこと。
条件２：算出されたそれぞれのピークが負の値を取らないこと。
前述の体積基準粒子径分布測定データを、グラフ作成・データ解析ソフト Ｏｒｉｇｉｎ（ＯｒｉｇｉｎＬａｂ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）のピークアナライザを使用して解析した。まず、基線を０、ピークタイプをＧａｕｓｓｉａｎに設定し、粒度分布の極大点をピーク位置として選択して、重み付けなしでピークフィッティングを行い、算出されたピークが以下の条件１および２から逸脱していないことを確認し、逸脱している場合は、下記条件１および２を満たすまでピーク位置を分布範囲内の任意の位置にずらしてピークフィッティングを繰り返した。その後、補正Ｒ二乗値が０．９９以下である場合は分布範囲内の任意の位置にピークを追加し、補正Ｒ二乗値が０．９９超になるまでピークフィッティングを繰り返した。このときの分離されたピークの数をピークの個数とした。
条件１：算出されたそれぞれのピークが元の分布より大きい値を取らないこと。
条件２：算出されたそれぞれのピークが負の値を取らないこと。
【0100】
［体積基準粒子径分布における体積の測定］
シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における全体積（Ｑ1）、これを波形分離した結果得られた分離ピークの各成分の体積割合、最大粒子成分の体積割合および０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）は、前述のディスク遠心式粒子径分布測定装置を用いて測定した。
シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布における全体積（Ｑ1）、これを波形分離した結果得られた分離ピークの各成分の体積割合、最大粒子成分の体積割合および０．７μｍ以上の粒子の体積（Ｑ2）は、前述のディスク遠心式粒子径分布測定装置を用いて測定した。
【0101】
［小粒子側成分のアスペクト比算出］
小粒子側成分のアスペクト比は、初めに、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および画像解析システムを用いてシリカ系粒子群の総粒子数をカウントし、また、各粒子の面積を算出し、その面積と等しい面積の円の直径を求め、それを粒子径とした。そして、得られた粒子径をサイズ順にならべ、小さい側から数えて粒子個数の１／３までの粒子を小粒子側成分とし、そのアスペクト比（最小内接四角の長径／短径比）の平均値を「小粒子側成分のアスペクト比」とした。
小粒子側成分のアスペクト比は、初めに、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および画像解析システムを用いてシリカ系粒子群の総粒子数をカウントし、また、各粒子の面積を算出し、その面積と等しい面積の円の直径を求め、それを粒子径とした。そして、得られた粒子径をサイズ順にならべ、小さい側から数えて粒子個数の１／３までの粒子を小粒子側成分とし、そのアスペクト比（最小内接四角の長径／短径比）の平均値を「小粒子側成分のアスペクト比」とした。
【0102】
［変動係数の算出］
シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布の粒子径の変動係数は、前述の体積基準粒子径分布測定データからそれぞれの標準偏差および平均値を算出し、この標準偏差を前記平均値で割り、これを百分率で示すことにより算出した。
シリカ系粒子群の体積基準粒子径分布の粒子径の変動係数は、前述の体積基準粒子径分布測定データからそれぞれの標準偏差および平均値を算出し、この標準偏差を前記平均値で割り、これを百分率で示すことにより算出した。
【0103】
［平均面積（Ｓ1）・平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の測定・算出］
シリカ系粒子群における平均面積（Ｓ1）および平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の測定は、画像解析法により行った。具体的には、まず走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、シリカ系粒子表面の任意の箇所を、倍率３０００倍で１視野当たり１．１×１０-3ｍｍ2の面積で１５視野撮影した。そして、この各視野において撮影された個々の画像に含まれる全てのシリカ微粒子について、画像解析システムを用いた画像解析法によってそれぞれ面積および外周長を測定し、この測定された各面積および各外周長データから平均面積（Ｓ1）および平均外周長（単純平均値）を算出し、さらにこの平均外周長から、平均外周長と等価な円（平均外周長と同じ円周である円）の面積（Ｓ2）を算出した。
シリカ系粒子群における平均面積（Ｓ1）および平均外周長と等価な円の面積（Ｓ2）の測定は、画像解析法により行った。具体的には、まず走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、シリカ系粒子表面の任意の箇所を、倍率３０００倍で１視野当たり１．１×１０-3ｍｍ2の面積で１５視野撮影した。そして、この各視野において撮影された個々の画像に含まれる全てのシリカ微粒子について、画像解析システムを用いた画像解析法によってそれぞれ面積および外周長を測定し、この測定された各面積および各外周長データから平均面積（Ｓ1）および平均外周長（単純平均値）を算出し、さらにこの平均外周長から、平均外周長と等価な円（平均外周長と同じ円周である円）の面積（Ｓ2）を算出した。
【0104】
［シリカ系ゲルのサイズ測定方法］
シリカ系ゲルのサイズ測定は、ＨＯＲＩＢＡ社製ＬＡ－９５０を用いて、以下の測定条件により行った。
ＬＡ－９５０Ｖ２のバージョンは７．０２、アルゴリズムオプションは標準演算、固体の屈折率１．４５０、溶媒（純水）の屈折率１．３３３、反復回数は１５回、サンプル投入バスの循環速度は５、撹拌速度は２とし、あらかじめこれらを設定した測定シーケンスを使用して測定を行った。そして、測定サンプルをスポイトを使用して原液のまま装置のサンプル投入口に投入した。ここで、透過率（Ｒ）の数値が９０％になるように投入した。そして、透過率（Ｒ）の数値が安定した後、超音波を５分間照射し粒子径の測定を行った。
シリカ系ゲルのサイズ測定は、ＨＯＲＩＢＡ社製ＬＡ－９５０を用いて、以下の測定条件により行った。
ＬＡ－９５０Ｖ２のバージョンは７．０２、アルゴリズムオプションは標準演算、固体の屈折率１．４５０、溶媒（純水）の屈折率１．３３３、反復回数は１５回、サンプル投入バスの循環速度は５、撹拌速度は２とし、あらかじめこれらを設定した測定シーケンスを使用して測定を行った。そして、測定サンプルをスポイトを使用して原液のまま装置のサンプル投入口に投入した。ここで、透過率（Ｒ）の数値が９０％になるように投入した。そして、透過率（Ｒ）の数値が安定した後、超音波を５分間照射し粒子径の測定を行った。
【0105】
［異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液に含まれる、異形シリカ系粒子の割合の測定方法］
電子顕微鏡（日立製作所社製、型番「Ｓ－５５００」）により、シリカ系粒子分散液を倍率２５万倍（ないしは５０万倍）で写真撮影して得られる写真投影図において、任意の１００個の粒子について、それぞれのアスペクト比（最小内接四角の長径／短径比）を求めた。ここでアスペクトが１．１以上であった粒子が異形シリカ系粒子である。そして、アスペクト比が１．１以上の粒子の個数と、測定した粒子の個数（１００個）から、前記異形シリカ系粒子の割合を求めた。
電子顕微鏡（日立製作所社製、型番「Ｓ－５５００」）により、シリカ系粒子分散液を倍率２５万倍（ないしは５０万倍）で写真撮影して得られる写真投影図において、任意の１００個の粒子について、それぞれのアスペクト比（最小内接四角の長径／短径比）を求めた。ここでアスペクトが１．１以上であった粒子が異形シリカ系粒子である。そして、アスペクト比が１．１以上の粒子の個数と、測定した粒子の個数（１００個）から、前記異形シリカ系粒子の割合を求めた。
【0106】
［研磨試験］
被研磨基板
被研磨基板として、ハードディスク用ニッケルメッキをコーティングしたアルミ基板（東洋鋼鈑社製ニッケルメッキサブストレート）を使用した。本基板はドーナツ形状の基板である（外径９５ｍｍφ、内径２５ｍｍφ、厚さ１．２７ｍｍ）。
研磨試験
各実施例および比較例について、９質量％の研磨用砥粒分散液３４４ｇを作製し、これに３１質量％過酸化水素水を５．６５ｇ加えた後に１０質量％硝酸にてｐＨを１．５に調整して研磨スラリーを作製した。
上記被研磨基板を研磨装置（ナノファクター社製：ＮＦ３００）にセットし、研磨パッド（ＦＩＬＷＥＬ社製「ベラトリックスＮＯ１７８」）を使用し、基板荷重０．０５ＭＰａ、定盤回転数５０ｒｐｍ、ヘッド回転数５０ｒｐｍで、研磨スラリーを４０ｇ／分の速度で供給しながら１μｍ研磨を行った。
研磨速度
研磨前後の研磨基板の重量差と研磨時間より研磨速度を算出した。
うねり
研磨したドーナツ状のアルミ基板において、その外円と内円を２等分する任意の箇所についてうねり波長数十～数百μｍでの微少な凹凸の振幅を測定した。
次にその測定箇所とドーナツ状のアルミ基板における中心点とを結ぶ直線上であって、その中心点がその測定箇所との２等分点となる箇所においても、同様にうねり波長数十～数百μｍでの微少な凹凸の振幅を測定した。そして、これら２つの値の平均値をうねりの測定値とした。測定条件は下記の通りである。
機器：ＺｙｇｏＮｅｗＶｉｅｗ７２００
レンズ：２．５倍
ズーム比：１．０
フィルター：５０～５００μｍ
測定エリア：３．７５ｍｍ×２．８１ｍｍ
被研磨基板
被研磨基板として、ハードディスク用ニッケルメッキをコーティングしたアルミ基板（東洋鋼鈑社製ニッケルメッキサブストレート）を使用した。本基板はドーナツ形状の基板である（外径９５ｍｍφ、内径２５ｍｍφ、厚さ１．２７ｍｍ）。
研磨試験
各実施例および比較例について、９質量％の研磨用砥粒分散液３４４ｇを作製し、これに３１質量％過酸化水素水を５．６５ｇ加えた後に１０質量％硝酸にてｐＨを１．５に調整して研磨スラリーを作製した。
上記被研磨基板を研磨装置（ナノファクター社製：ＮＦ３００）にセットし、研磨パッド（ＦＩＬＷＥＬ社製「ベラトリックスＮＯ１７８」）を使用し、基板荷重０．０５ＭＰａ、定盤回転数５０ｒｐｍ、ヘッド回転数５０ｒｐｍで、研磨スラリーを４０ｇ／分の速度で供給しながら１μｍ研磨を行った。
研磨速度
研磨前後の研磨基板の重量差と研磨時間より研磨速度を算出した。
うねり
研磨したドーナツ状のアルミ基板において、その外円と内円を２等分する任意の箇所についてうねり波長数十～数百μｍでの微少な凹凸の振幅を測定した。
次にその測定箇所とドーナツ状のアルミ基板における中心点とを結ぶ直線上であって、その中心点がその測定箇所との２等分点となる箇所においても、同様にうねり波長数十～数百μｍでの微少な凹凸の振幅を測定した。そして、これら２つの値の平均値をうねりの測定値とした。測定条件は下記の通りである。
機器：ＺｙｇｏＮｅｗＶｉｅｗ７２００
レンズ：２．５倍
ズーム比：１．０
フィルター：５０～５００μｍ
測定エリア：３．７５ｍｍ×２．８１ｍｍ
【0107】
［合成例ＤＳ１（分散剤）］
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び４８％化成ソーダ２６ｇを加え、アクリル酸ナトリウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム０．１ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸ナトリウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ１）は直鎖状で、重量平均分子量が８４，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４７％であった。
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び４８％化成ソーダ２６ｇを加え、アクリル酸ナトリウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム０．１ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸ナトリウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ１）は直鎖状で、重量平均分子量が８４，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４７％であった。
【0108】
［合成例ＤＳ２（分散剤）］
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び４８％化成ソーダ２６ｇを加えアクリル酸ナトリウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム１．０ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸ナトリウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ２）は直鎖状で、重量平均分子量が１３，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４７％であった。
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び４８％化成ソーダ２６ｇを加えアクリル酸ナトリウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム１．０ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸ナトリウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ２）は直鎖状で、重量平均分子量が１３，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４７％であった。
【0109】
［合成例ＤＳ３（分散剤）］
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び２８％アンモニア水溶液１９ｇを加えアクリル酸アンモニウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム０．０５ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸アンモニウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸アンモニウム塩（ＤＳ３）は直鎖状で、重量平均分子量が１５０，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４８％であった。
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び２８％アンモニア水溶液１９ｇを加えアクリル酸アンモニウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム０．０５ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸アンモニウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸アンモニウム塩（ＤＳ３）は直鎖状で、重量平均分子量が１５０，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４８％であった。
【0110】
［合成例ＤＳ４（分散剤）］
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び４８％苛性ソーダ２６ｇを加え、アクリル酸ナトリウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム０．０１ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸ナトリウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ４）は直鎖状で、重量平均分子量が５００，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４８％であった。
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備えた５００ｍｌ四口丸底フラスコに、ｎ－ヘキサン２２８ｍｌを採り、ついで、これに界面活性剤としてソルビタンモノステアレ－ト１．８ｇを添加して溶解した後、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。
別に、三角フラスコ中にアクリル酸を３０ｇ採り、冷却しながら、水２６ｇ及び４８％苛性ソーダ２６ｇを加え、アクリル酸ナトリウム塩水溶液を調製した。
この水溶液に過硫酸ナトリウム０．０１ｇを溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液中に存在する酸素を除去した。
このようにして得られたアクリル酸ナトリウム塩水溶液を、前記の界面活性剤を溶解したｎ－ヘキサン中に加えて分散させ、窒素ガスを少しずつ導入しながら、６５℃で６時間撹拌して重合を行った。
得られたポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ４）は直鎖状で、重量平均分子量が５００，０００であった。また、カルボキシル基のカルボニル炭素原子に直接結合した炭素原子の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ）×１００の値）は４８％であった。
【0111】
＜シリカゲルの調製＞
珪酸ナトリウムを水に溶解し、ＳｉＯ2換算で２４重量％の珪酸ナトリウム水溶液を調整した。２４重量％珪酸ナトリウム水溶液を２５重量％の硫酸２００．０ｇにｐＨが４．０となるように添加することでシリカヒドロゲルを含む溶液を得た。このシリカヒドロゲル溶液を、恒温槽で４０℃の温度に維持し、２．７５時間静置して熟成を行った後、シリカヒドロゲルに含まれるＳｉＯ2としての珪素に対し、硫酸ナトリウムの含有量が０．０５重量％となるまで純水で洗浄して精製シリカヒドロゲルを得た。この精製シリカヒドロゲルの濃度は、ＳｉＯ2含有量（濃度）が５重量％であった。また比表面積は３５０ｍ2／ｇであった。
精製シリカヒドロゲルを１１０℃で乾燥することで、シリカゲル（組成［ＳｉＯ2：８８．９質量％、Ｎａ：０．３質量％、ＳＯ4：０．４質量％、Ｈ2Ｏ：残部］、平均粒子径１４μｍ、比表面積３５０ｍ2／ｇ）を得た。
珪酸ナトリウムを水に溶解し、ＳｉＯ2換算で２４重量％の珪酸ナトリウム水溶液を調整した。２４重量％珪酸ナトリウム水溶液を２５重量％の硫酸２００．０ｇにｐＨが４．０となるように添加することでシリカヒドロゲルを含む溶液を得た。このシリカヒドロゲル溶液を、恒温槽で４０℃の温度に維持し、２．７５時間静置して熟成を行った後、シリカヒドロゲルに含まれるＳｉＯ2としての珪素に対し、硫酸ナトリウムの含有量が０．０５重量％となるまで純水で洗浄して精製シリカヒドロゲルを得た。この精製シリカヒドロゲルの濃度は、ＳｉＯ2含有量（濃度）が５重量％であった。また比表面積は３５０ｍ2／ｇであった。
精製シリカヒドロゲルを１１０℃で乾燥することで、シリカゲル（組成［ＳｉＯ2：８８．９質量％、Ｎａ：０．３質量％、ＳＯ4：０．４質量％、Ｈ2Ｏ：残部］、平均粒子径１４μｍ、比表面積３５０ｍ2／ｇ）を得た。
【0112】
＜高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（１）＞
精製シリカヒドロゲルを１１０℃で乾燥して得られたシリカゲル２８ｇと純水４７２ｇとを２Ｌのガラスビーカーに入れ、さらに４．８質量％水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨ１０．０に調整した。これに１ｍｍφのジルコニアメジアを２３９０ｇ加え、サンドミル粉砕機にかけて、重量平均粒子径が４２６ｎｍになるまで解砕を行い（１段目粉砕）、ＳｉＯ2濃度４．０質量％の高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（１）を得た。
精製シリカヒドロゲルを１１０℃で乾燥して得られたシリカゲル２８ｇと純水４７２ｇとを２Ｌのガラスビーカーに入れ、さらに４．８質量％水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨ１０．０に調整した。これに１ｍｍφのジルコニアメジアを２３９０ｇ加え、サンドミル粉砕機にかけて、重量平均粒子径が４２６ｎｍになるまで解砕を行い（１段目粉砕）、ＳｉＯ2濃度４．０質量％の高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（１）を得た。
【0113】
＜高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（２）＞
次に高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（１）に０．５ｍｍφのガラスメジアを１１３５ｇ加え、サンドミル粉砕機にかけて、重量平均粒子径が２４９ｎｍになるまで解砕を行い（２段目粉砕）、ＳｉＯ2濃度３．５質量％の高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（２）を得た。
次に高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（１）に０．５ｍｍφのガラスメジアを１１３５ｇ加え、サンドミル粉砕機にかけて、重量平均粒子径が２４９ｎｍになるまで解砕を行い（２段目粉砕）、ＳｉＯ2濃度３．５質量％の高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（２）を得た。
【0114】
＜高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（３）＞
次に高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（２）に０．２５ｍｍφのガラスメジアを１１３５ｇ加え、サンドミル粉砕機にかけて、重量平均粒子径が１３５ｎｍになるまで解砕を行い（３段目粉砕）、ＳｉＯ2濃度３．０質量％の高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（３）を得た。
次に高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（２）に０．２５ｍｍφのガラスメジアを１１３５ｇ加え、サンドミル粉砕機にかけて、重量平均粒子径が１３５ｎｍになるまで解砕を行い（３段目粉砕）、ＳｉＯ2濃度３．０質量％の高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（３）を得た。
【0115】
＜異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群の調製＞
得られた高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（３）にイオン交換水を添加してＳｉＯ2濃度２．７６質量％の溶液２７１６ｇを得た。次に、４．８質量％の水酸化ナトリウム水溶液とイオン交換水を加え、ｐＨが１０．７でＳｉＯ2濃度２．５質量％の溶液に調整した。ついで９８℃に昇温して３０分間９８℃に保持した。次に温度を９８℃に保持したまま４．６質量％の酸性珪酸液５５７３．１ｇを２０時間かけて添加し、更に温度を９８℃に保持したまま１時間攪拌を継続した。
この調合液を室温まで冷却後に、限外濾過膜（旭化成社製ＳＩＰ－１０１３）でＳｉＯ2濃度１２質量％まで濃縮した。更にロータリーエバポレーターで３０質量％まで濃縮し、異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液（１）を得た。得られたシリカ系粒子群の重量平均粒子径は１１１ｎｍであった。
得られた高異形シリカ系ゲル微粒子分散液（３）にイオン交換水を添加してＳｉＯ2濃度２．７６質量％の溶液２７１６ｇを得た。次に、４．８質量％の水酸化ナトリウム水溶液とイオン交換水を加え、ｐＨが１０．７でＳｉＯ2濃度２．５質量％の溶液に調整した。ついで９８℃に昇温して３０分間９８℃に保持した。次に温度を９８℃に保持したまま４．６質量％の酸性珪酸液５５７３．１ｇを２０時間かけて添加し、更に温度を９８℃に保持したまま１時間攪拌を継続した。
この調合液を室温まで冷却後に、限外濾過膜（旭化成社製ＳＩＰ－１０１３）でＳｉＯ2濃度１２質量％まで濃縮した。更にロータリーエバポレーターで３０質量％まで濃縮し、異形シリカ系粒子および非異形シリカ系粒子からなるシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液（１）を得た。得られたシリカ系粒子群の重量平均粒子径は１１１ｎｍであった。
【0116】
［実施例１］
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ１）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸ナトリウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ａ１を調製した。
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ１）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸ナトリウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ａ１を調製した。
【0117】
［比較例１］
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇを、研磨用砥粒分散液Ｂ１とした。
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇを、研磨用砥粒分散液Ｂ１とした。
【0118】
［比較例２］
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ２）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸ナトリウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ｂ２を調製した。
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ２）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸ナトリウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ｂ２を調製した。
【0119】
［実施例２］
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸アンモニウム塩（ＤＳ３）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸アンモニウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ａ２を調製した。
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸アンモニウム塩（ＤＳ３）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸アンモニウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ａ２を調製した。
【0120】
［比較例３］
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ４）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸ナトリウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ｂ３を調製した。
研磨用砥粒分散液の調製
上記のようにして得たシリカ系粒子分散液（１）（ＳｉＯ2濃度：３０質量％）１５０ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム塩（ＤＳ４）０．４５ｇ（シリカ１００質量部に対し、ポリアクリル酸ナトリウム塩１質量部相当）を添加し、室温にて６０分間攪拌することによって研磨用砥粒分散液Ｂ３を調製した。
【0121】
上記実施例および比較例について、前述した各測定および算出データを第３表にまとめた。なお、第３表には、各実施例および各比較例における研磨用砥粒分散液について粘度測定、泡立ちの有無の観察結果についても示した。ここで粘度はＢ型粘度計を用いて測定した。第３表中では「スラリー状態／粘度」、「スラリー状態（泡立ちの有無）」と表した。
【0122】
所定の製造方法により得られた実施例の研磨用砥粒分散液は、研磨材として好適な粒子径、粒子径分布および異形度を有し、また、これらシリカ系粒子群を含むシリカ系粒子分散液は、研磨用砥粒分散液として使用した際に実用可能な研磨速度が得られ、同時に実用可能な面精度を達成することができる。また、この研磨用砥粒分散液は砥粒の沈降性の抑制、沈降した砥粒の再分散性の向上あるいは砥粒等の残留の抑制に優れるものである。
【0123】
【表1】
【0124】
【表2】
【0125】
【表3】
【産業上の利用可能性】
【0126】
本発明のシリカ系粒子群は、好適な粒子径、粒子径分布、異形度および粒子強度を有しているため、これを含むシリカ系粒子分散液は、例えば、ＮｉＰメッキされた被研磨基板やシリカ系基板などの表面研磨に好ましく用いることができる。
【図1】
【図2】
