一種酸性化學機械拋光液的制作方法
【專利摘要】本發明的酸性化學機械拋光液，含有：研磨顆粒，水，氧化劑，含銀離子化合物，拋光促進劑以及溶解在拋光液中的銀螯合物，其中，所述拋光液還含有水溶性表面加工潤滑劑。該拋光液可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，拋光速率不低。
【專利說明】一種酸性化學機械拋光液
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種化學機械拋光液，更具體地說，涉及一種酸性的化學機械拋光液。【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，發生所謂的“磁頭壓碎”導致磁盤設備發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]關于上述問題，JP-A-10-204416提出了一種拋光組合物，它包含研磨顆粒和一種鐵化合物，具有高切削率，能夠提供表面粗糙度小的經拋光的表面。然而，經進一步研究發現，該拋光組合物在長期貯存時發生膠凝作用，而且由于其PH值成酸性，可能對使用者的皮膚存在刺激，或者可能給拋光機造成腐蝕。
[0007]本發明的一個目的是解決上述問題并提供一種拋光組合物，它具有加工性能(如儲存穩定性)或者對皮膚刺激性較少，改進了對存儲器硬盤所用基片的精拋光。并且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，拋光速率不低于常規拋光組合物，同時能得到優良的拋光加工表面。

【發明內容】

[0008]本發明提供一種用于拋光存儲器硬盤的拋光液，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，拋光速率不低。[0009]本發明的酸性化學機械拋光液，含有:研磨顆粒，水，氧化劑，含銀離子化合物，拋光促進劑以及溶解在拋光液中的銀螯合物，其中，所述拋光液還含有水溶性表面加工潤滑劑。
[0010]在本發明中，所述研磨顆粒選自氧化鋁、二氧化硅、氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦和二氧化錳中的至少一種。優選地，所述的研磨顆粒為溶膠Si02和氧化鈦。更優選地，所述的研磨顆粒為溶膠Si02。
[0011]在本發明中，所述的研磨顆粒的質量百分比含量為0.l-3wt%。
[0012]在本發明中，所述的含銀離子化合物是硝酸銀，硫酸銀，氟化銀和/或高氯酸銀。優選地，所述的含銀離子化合物為硝酸銀。
[0013]在本發明中，所述的金屬離子的質量百分比含量為0.0005-0.lwt%。
[0014]在本發明中，所述的銀螯合物選自檸檬酸三胺，乙二胺，乙二胺四乙酸，乙二胺三乙酸和N-酰基乙二胺三乙酸中的一種或幾種。優選地，所述的銀螯合物檸檬酸三胺。
[0015]在本發明中，所述的銀螯合物的質量百分比含量為0.05_lwt%。
[0016]在本發明中，所述的拋光促進劑為硫酸銨。
[0017]在本發明中，所述的拋光促進劑的質量百分比含量為0.05-lwt%。
[0018]在本發明中，所述的水溶性表面加工潤滑劑為多糖，醇，銨，吡啶和/或酸。優選地，所述的多糖為葡萄糖；所述的酸為丁二酸、甘氨酸、水楊酸和/或亞氨基二乙酸；所述的醇為丙三醇；所述的銨為聚丙烯酸酯銨鹽和/或十二烷基三甲基硫酸銨；所述的吡啶為二一氨基吡啶。
[0019]在本發明中，所述的多糖的質量百分比含量為0.02_3wt%;所述的酸的質量百分比含量為0.01-lwt% ;所述的醇的質量百分比含量為0.01-lwt% ;所述的銨的質量百分比含量為0.01-lwt% ;所述的吡啶的質量百分比含量為0.01-lwt%。
[0020]在本發明中，所述的氧化劑為過氧化氫及其衍生物。優選地，所述的氧化劑為過氧化氫。
[0021]在本發明中，所述的氧化劑的質量百分比含量為0.l_lwt%。
[0022]在本發明中，所述的拋光液pH值為3-7。優選地，所述的拋光液pH值為4_7。
[0023]本發明的拋光液可應用在硬盤材料的拋光。
[0024]上述水溶性表面加工潤滑劑在拋光硬盤材料中降低表面粗糙度的應用。優選地，所述水溶性表面加工潤滑劑為多糖，醇，銨，吡啶和/或酸。更優選地，所述的多糖為葡萄糖；所述的酸為丁二酸、甘氨酸、水楊酸和/或亞氨基二乙酸；所述的醇為丙三醇；所述的銨為聚丙烯酸酯銨鹽和/或十二烷基三甲基硫酸銨；所述的吡啶為三一氨基吡啶。
[0025]上述應用中，所述硬盤材料包含鎳磷。
[0026]在本發明中，該研磨顆粒的尺寸較佳為5-200nm，更佳地為10-100nm。
[0027]本發明的化學機械拋光漿料還可以包括穩定劑、抑制劑和殺菌劑，以進一步提高表面的拋光性能。
[0028]本發明的技術效果在于:
[0029]通過添加水性潤滑劑來減小拋光墊與基片的摩擦，防止拋光條痕的產生，在原有拋光組合物穩定的條件下進一步促進拋光效率及化學機械作用的均一性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為經初步拋光后的基片表面的原子力顯微鏡(AFM)下的形貌圖；
[0031 ] 圖2為實施例1拋光后的AFM形貌圖
[0032]圖3為對比例I拋光后的AFM形貌圖。
【具體實施方式】
[0033]本發明所用試劑及原料均市售可得。本發明的拋光液由上述成分簡單均勻混合即可制得。
[0034]下面通過【具體實施方式】來進一步闡述本發明的優勢。
[0035]存儲器硬盤的拋光
[0036]拋光本發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。
[0037]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。
[0038]本發明拋光存儲器硬盤的方法可以使用任何常規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。
[0039]拋光組合物的制備
[0040]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1-18和對比例1-3的試樣。`
[0041]制備實施例
[0042]表1給出了本發明的化學機械拋光液配方。以下所述百分含量均為質量百分比含量。
[0043]
【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，含銀離子化合物，拋光促進劑以及溶解在拋光液中的銀螯合物，其中，所述拋光液還含有水溶性表面加工潤滑劑。
2.如權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述研磨顆粒選自氧化鋁、二氧化硅、氧化鋪、氧化錯、氧化鈦和二氧化猛中的至少一種。
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SiO2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Si02。
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，所述的含銀離子化合物是硝酸銀，硫酸銀，氟化銀和/或高氯酸銀。
7.根據權利要求7所述的拋光液，其特征在于，所述的含銀離子化合物為硝酸銀。
8.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的金屬離子的質量百分比含量為0.0005—0.lwt%0
9.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的銀螯合物選自檸檬酸三胺，乙二胺，乙二胺四乙酸，乙二胺三乙酸和N-酰基乙二胺三乙酸中的一種或幾種。
10.根據權利要求9所述的拋光液，其特征在于，所述的銀螯合物檸檬酸三胺。
11.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的銀螯合物的質量百分比含量為0.05-lwt%o
12.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的拋光促進劑為硫酸銨。
13.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的拋光促進劑的質量百分比含量為 0.05-lwt%o
14.根據權利要求1所述的拋光液，其特征在于，所述的水溶性表面加工潤滑劑為多糖，醇，銨，吡啶和/或酸。
15.根據權利要求14所述的拋光液，其特征在于，所述的多糖為葡萄糖；所述的酸為丁二酸、甘氨酸、水楊酸和/或亞氨基二乙酸；所述的醇為丙三醇；所述的銨為聚丙烯酸酯銨鹽和/或十二烷基三甲基硫酸銨；所述的吡啶為三一氨基吡啶。
16.根據權利要求14所述的拋光液，所述的多糖的質量百分比含量為0.02-3wt% ;所述的酸的質量百分比含量為0.01-lwt% ;所述的醇的質量百分比含量為0.01-lwt% ;所述的銨的質量百分比含量為0.01-lwt% ;所述的吡啶的質量百分比含量為0.01-lwt%o
17.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。
18.根據權利要求17所述的拋光液，其特征在于，所述的氧化劑為過氧化氫。
19.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
20.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4-7。
21.如權利要求1-20任一項所述的拋光液，在硬盤材料中拋光的應用。
22.水溶性表面加工潤滑劑在拋光硬盤材料中降低表面粗糙度的應用。
23.如權利要求22所述的應用，其特征在于，所述水溶性表面加工潤滑劑為多糖，醇，銨，吡啶和/或酸。
24.如權利要求23所述的應用，其特征在于，所述的多糖為葡萄糖；所述的酸為丁二酸、甘氨酸、水楊酸和/或亞氨基二乙酸；所述的醇為丙三醇；所述的銨為聚丙烯酸酯銨鹽和/或十二烷基三甲基硫酸銨；所述的吡啶為三一氨基吡啶。
25.如權利要求21-24 任一項所述的應用，所述硬盤材料包含鎳磷。
【文檔編號】C23F3/00GK103806001SQ201210457098
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優先權日:2012年11月14日
【發明者】高嫄, 王雨春 申請人:安集微電子（上海）有限公司