一種酸性化學機械拋光液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種酸性化學機械拋光液，包括研磨顆粒，水，氧化劑，以及磨削促進劑，該磨削促進劑能溶解在拋光液中并電離出金屬離子。該拋光液可用于拋光存儲器硬盤，并能夠在對存儲器硬盤基片進行經拋光的過程中防止形成微凸起、微凹坑和其它表面缺陷，同時保證較高的拋光速率。
【專利說明】一種酸性化學機械拋光液
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化學機械拋光液，更具體地說，涉及一種酸性化學機械拋光液。
【背景技術】
[0002]硬盤作為計算機數據存儲的主要部件，其磁存儲密度不斷提高，磁頭與磁盤磁介質之間的距離進一步減小，磁頭的飛行高度已小于5nm以下，對磁盤表面質量的要求也越來越高。當硬盤表面具有波度時，磁頭就會隨著高速旋轉的儲存器硬盤的波動上下運動，當波度超過一定的高度時，磁頭就不再能隨著波度運動，它就會與磁盤基片表面碰撞，發(fā)生所謂的“磁頭壓碎”導致磁盤設備發(fā)生故障或讀寫信息的錯誤。另一方面，當存儲器硬盤表面上存在數微米的微凸起時也會發(fā)生磁頭壓碎。此外，當硬盤表面存在凹坑時，就不能完整地寫入信息，由此導致所謂的“比特缺損”或信息讀出的失敗。因此，在形成磁介質之前，必須對磁盤基片進行拋光，以降低基片的表面粗糙度、較大的波紋度、凸起或細小凹坑以及其它表面缺陷。目前，大多數硬盤采用鎳磷敷鍍的鋁合金作為磁盤基片，而化學機械拋光是可以實現全局平整化的最佳方法。
[0003]為了上述目的，過去通常使用拋光組合物通過一步拋光操作來進行精加工，所述拋光組合物包含氧化鋁或其它各種磨料和水以及各種拋光促進劑。然而，通過一步拋光操作難以滿足快速除去基片表面較大波度和表面缺陷的同時將表面粗糙度降至最小。因此，目前采取包含兩個或多個步驟的拋光方法。
[0004]在拋光方法包括兩個步驟的情況下，第一步拋光的主要目的是除去基片表面的較大波度和表面缺陷，需要拋光組合物應具有很強的修整基片表面能力的同時，不會形成用第二步拋光不能除去的深劃痕，而不是使表面粗糙度降至最小。
`[0005]第二步拋光(即精拋光)的目的是使基片的表面粗糙度降至最小，雖然不需要具有第一步拋光所需要的很強的修整大波度或表面缺陷的能力，但從生產率角度來看，磨削速率高同樣也很重要。
[0006]目前已進行了許多嘗試，以改善研磨期間內的硬盤磨削速率并盡可能降低經研磨表面于平坦化或研磨期間內的缺陷度。例如，美國專利4769046提出一種用以研磨在硬盤上的鎳鍍層的方法，其使用了包含氧化鋁和研磨促進劑如硝酸鎳、硝酸鋁或其混合物的組合物。
[0007]但以高磨削速率是硬盤平坦化或對其磨削并盡可能減少表面缺陷的方法仍有改善的空間。本發(fā)明旨在提出這樣的拋光液。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明為解決上述現有技術中存在的問題，提供了一種的酸性化學機械拋光液，用于拋光存儲器硬盤，能夠在對存儲器硬盤基片進行經拋光的過程中防止形成微凸起、微凹坑和其它表面缺陷，同時保證較高的拋光速率。
[0009]本發(fā)明的酸性化學機械拋光液包括研磨顆粒，水，氧化劑，以及磨削促進劑，所述磨削促進劑能溶解在拋光液中并電離出金屬離子。本發(fā)明的酸性化學機械拋光液可以在通過拋光體系的作用控制鎳磷金屬的拋光速率，同時控制鎳磷金屬材料的局部和整體缺陷，減少襯底表面污染物。
[0010]在本發(fā)明的實施例中，該研磨顆粒的濃度為0.1%_3%，金屬離子磨削促進劑的濃度為0.0005%-0.1%，以上百分比均指占整個化學機械拋光漿料的總重量百分比，所述的氧化劑的質量百分比含量為0.l_lwt%。
[0011]本發(fā)明的研磨顆粒可以參照現有技術，優(yōu)選的為氧化硅、氧化鋁、氧化鈰和/或氧化鈦顆粒，更優(yōu)選氧化硅。
[0012]在本發(fā)明中，該研磨顆粒的尺寸較佳為5-200nm，更佳地為10-100nm。
[0013]在本發(fā)明中，所述的磨削促進劑為含有銀離子的化合物，優(yōu)選地，所述的磨削促進劑為硝酸銀，硫酸銀，氟化銀和/或高氯酸銀，更優(yōu)選地，所述的磨削促進劑為硝酸銀。
[0014]在本發(fā)明中，所述的氧化劑為過氧化氫及其衍生物。優(yōu)選地，所述的氧化劑為過氧化氫。
[0015]本發(fā)明的化學機械拋光漿料pH值為4.0-7.0，較佳地5.0-7.0。
[0016]本發(fā)明的化學機械拋光漿料還可以包括穩(wěn)定劑、抑制劑和殺菌劑，以進一步提高表面的拋光性能。
[0017]本發(fā)明的化學機械拋光液，可應用在拋光存儲器硬盤，更優(yōu)選地，應用在鎳磷金屬的拋光。
[0018]在本發(fā)明中，加入含銀離子的化合物能提高存儲器硬盤的拋光速率。
[0019]本發(fā)明的技術效果在于:
[0020]1)能夠在對存儲器硬盤基片進行拋光的過程中防止形成微凸起、微凹坑和其它表面缺陷；
[0021]2)拋光速率不低于常規(guī)拋光組合物，同時能得到優(yōu)良的拋光加工表面。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明的拋光液由上述成分簡單均勻混合即可制得。
[0023]下面通過【具體實施方式】來進一步闡述本發(fā)明的優(yōu)勢。本發(fā)明包括但不限于下述具體實施例的技術方案。
[0024]存儲器硬盤的拋光
[0025]拋光本發(fā)明存儲器硬盤的方法包括通過上述拋光組合物對存儲器硬盤進行拋光。
[0026]待拋光的存儲器硬盤的基片例如是N1-P磁盤、N1-Fe磁盤、鋁磁盤等，其中，較好的是使用N1-P磁盤。
[0027]本發(fā)明拋光存儲器硬盤的方法可以使用任何常規(guī)的拋光存儲器硬盤的方法或拋光挑件的組合，只要能夠使用上述拋光組合物。例如，可使用單面拋光機、上面拋光機或其它機器作為拋光機。此外，拋光墊可以是絨面型、無紡型、植絨型、起絨型等。
[0028]拋光組合物的制備
[0029]用攪拌器將研磨顆粒分別溶于水中，加入表1所列出的添加劑，得到實施例1-9和對比例1-2的試樣。[0030]拋光試驗
[0031]拋光條件
[0032]被拋光物體:3.5 "無電N1-P敷鍍的基片(經過第一步的拋光)
[0033]拋光機:單面拋光機
[0034]拋光墊:Fujibo拋光墊
[0035]拋光壓力:lPsi
[0036]工作臺旋轉速度:70rpm
[0037]拋光也流速:60_120ml/min
[0038]拋光時間:6分鐘
[0039]拋光之后，接著洗滌和干燥基片，然后測量基片由于拋光減少的重量，對每個試樣進行三次拋光試驗，得到平均切削率。此外，通過差式干涉顯微鏡(200倍率)觀察基片表面，測量是否形成了微凹坑，評定標準如下，所得結果見下表1。
[0040]〇未觀察到微凹坑
[0041]◎未觀察到明顯的微凹坑
`[0042]X觀察到明顯的微凹坑已達到產生問題的程度
[0043]表1本發(fā)明實施例1-9以及對比例1-2的配方組成和效果數據
[0044]
【權利要求】
1.一種酸性化學機械拋光液，含有:研磨顆粒，水，氧化劑，其特征在于:所述拋光液還含有磨削促進劑，所述磨削促進劑能溶解在拋光液中并電離出金屬離子。
2.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于:所述研磨顆粒選自二氧化硅、氧化鈦、氧化鈰、氧化鋯和氧化鋁中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的拋光液，其特征在于，所述的研磨顆粒為溶膠二氧化硅和氧化鈦。
4.根據權利要求3所述的拋光液，其特征在于，所述的研磨顆粒為溶膠二氧化硅。
5.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的研磨顆粒的質量百分比含量為0.l-3wt%0
6.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒的平均粒徑為5-200nm。
7.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒的平均粒徑為10-100nm。
8.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的磨削促進劑為含有銀離子的化合物。
9.根據權利要求8所述的拋光液，其特征在于，所述的磨削促進劑為硝酸銀，硫酸銀，氟化銀和/或高氯酸銀。
10.根據權利要求9所述的拋光液，其特征在于，所述的磨削促進劑為硝酸銀。
11.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的磨削促進劑的質量百分比含量為 0.0005-0.lwt%o
12.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的氧化劑為過氧化氫及其衍生物。
13.根據權利要求12所述的拋光液，其特征在于，所述的氧化劑為過氧化氫。
14.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的氧化劑的質量百分比含量為0.l_lwt%0
15.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的拋光液pH值為4.0-7.0。
16.根據權利要求15所述的拋光液,其特征在于,所述的拋光液pH值為5.0-7.0。
17.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述拋光液還包含穩(wěn)定劑、抑制劑和/或殺菌劑。
18.一種含有銀離子化合物的拋光液，在提高存儲器硬盤拋光速率中的應用。
19.如權利要求18所述的拋光液，其特征在于:所述含有銀離子化合物為硝酸銀，硫酸銀，氟化銀和/或高氯酸銀。
20.如權利要求1-19任一項所述的拋光液，在拋光存儲器硬盤中的應用。
21.如權利要求20所述的應用，其特征在于，所述存儲器硬盤包含鎳磷金屬。
【文檔編號】C23F3/03GK103806002SQ201210445896
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權日:2012年11月9日
【發(fā)明者】高嫄, 王雨春 申請人:安集微電子（上海）有限公司