專利名稱：計算機硬盤基片粗糙度的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機存儲器硬盤制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種用于降低計算機硬盤NiP基片化學(xué)機械拋光粗糙度的方法。
背景技術(shù)：
一個平整光滑沒有任何表面缺陷的盤基片是磁層儲存數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，提高盤基片表面平整度也就提高了存儲密度。化學(xué)機械拋光(ChemicalMechanical Polishing，簡稱CMP)技術(shù)能從加工性能和速度上同時滿足盤基片的加工要求，并且在研磨表面上形成光潔平坦表面，它是目前能夠?qū)崿F(xiàn)全局平面化的最佳方法。
為了減小硬盤驅(qū)動器的最小記錄面積、提高硬盤容量，要求磁頭與磁盤磁介質(zhì)之間的距離進一步減小，所以對磁盤表面質(zhì)量的要求也越來越高。當(dāng)磁盤基片表面粗糙度、波紋度較大或存在其他表面缺陷時，常常引起磁頭、磁盤的損壞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致硬盤無法正常工作或讀寫數(shù)據(jù)的丟失。所以，在完成制造硬盤基片之前，需對硬盤基片進行化學(xué)機械拋光，使基片表面粗糙度達到最低，同時還必須去除劃痕、塌邊等表面缺陷。
目前，大多數(shù)硬盤采用鍍NiP的鋁合金基片制造硬盤基片，通過化學(xué)機械拋光后，得到的表面粗糙度在0.20納米左右。隨著硬盤制造商對存儲器硬盤的基片表面加工質(zhì)量的提高，己有的化學(xué)機械拋光拋光液所能得到的最終表面粗糙度及表面缺陷的控制，不能滿足存儲器硬盤的需要。因此，隨著硬盤容量和磁盤存儲密度要求的提高，完善硬盤基片化學(xué)機械拋光機理，解決基片表面粗糙度，將成為今后很長一段時間里亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種同時滿足易清洗、低污染要求的降低存儲器硬盤的磁盤基片表面粗糙度的方法。
本發(fā)明計算機硬盤基片粗糙度的控制方法，包括以下步驟，其中原料為重量％(1)將粒徑15～40nm的SiO2用去離子水稀釋，去離子水含量5～50％；(2)邊攪拌邊加入1～10％的醇醚類表面活性劑；(3)邊攪拌邊加入1～10％的FA/O螯合劑；(4)用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)整上述溶液使pH值在9.5～10.5范圍內(nèi)；(5)在調(diào)整完pH后，加入5～15ml的氧化劑；(6)使用上述拋光液在30～40℃溫度、30～80rpm轉(zhuǎn)速、0～0.05MPa、1L/min-5L/min流量的拋光工藝條件下，在拋光機上對基片進行拋光8～10min。
本發(fā)明所述的pH值調(diào)節(jié)劑和螯合劑為羥多胺類有機堿，如乙二胺四乙酸四(四羥乙基乙二胺)。
本發(fā)明所述的醇醚類表面活性劑為FA/O表面活性劑、OII-7((C10H21-C6H4-O-CH2CH2O)7-H)、OII-10((C10H21-C6H4-O-CH2CH2O)10-H)、O-20(C12-18H25-37-C6H4-O-CH2CH2O)70-H)、JFC的一種或幾種復(fù)合使用。
本發(fā)明所述的氧化劑為堿性介質(zhì)下可溶的過氧化物，為過氧化氫或過氧焦磷酸鈉或過氧化氫脲。
本發(fā)明有益效果和優(yōu)點1、本發(fā)明中FA/O活性劑增加了高低選擇比，大大降低了表面張力、減小了損傷層、提高了基片表面的均一性、使得表面凹凸差大大降低，有效的提高了交換速率，增強了輸運過程，達到高平整高光潔表面，同時降低了基片表面的粗糙度。
2、在拋光過程中，本發(fā)明中FA/O螯合劑的加入使得Ni容易生成大分子產(chǎn)物且溶于水，使反應(yīng)產(chǎn)物在小的機械作用下即可脫離加工表面，絡(luò)合及螯合作用，同時磷在堿的作用下生成易溶于水的磷酸鹽。而且兩種形成物穩(wěn)定，易于清洗；同時還能起到拋光液pH調(diào)節(jié)劑及緩沖劑的作用，這樣可以提高拋光的去除速率，在使得基片表面在有限時間內(nèi)能夠降低表面粗糙度。
3、本發(fā)明中SiO2磨料其粒徑小(15～40nm)、濃度高(40～50％)、硬度小6～7(對基片損傷度小)、分散度好，能夠達到高速率高平整低粗糙度拋光，有效的解決三氧化二鋁為磨料時引起的劃傷及后清洗困難的問題。
4、低壓(上盤自重，0～0.05MPa)拋光的工藝條件的選擇，有效的避免了由于壓力所帶來的表面損傷，從而降低表面粗糙度。
5、流量大1L/min-5L/min工藝條件的選擇，有效的提供了拋光磨料，并且快速的帶走反應(yīng)產(chǎn)物，為改善拋光效果及降低粗糙度提供了保證。
本發(fā)明拋光工藝的主要功能如下30～40℃既能提高化學(xué)作用，實現(xiàn)高的化學(xué)反應(yīng)速率，又能在低機械作用下，實現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)物的快速脫離，加快質(zhì)量傳遞的過程，提高了基片表面的均一性、使得表面凹凸差大大降低，從而實現(xiàn)粗糙度的降低。
30～80rpm轉(zhuǎn)速能夠保證反應(yīng)產(chǎn)物的及時去除，及新液的及時補充，并能保證拋光的一致性。
0～0.05MPa范圍有利于降低機械作用對表面的劃傷，通過外加或是只有自身重量的施加，在達到一定去除量的基礎(chǔ)上，達到表面粗糙度的完美化。
1L/min-5L/min流量能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)物的脫離及新液的供給。
目前國際上的水平是表面粗糙度為0.2nm以上；本發(fā)明方法表面粗糙度可達到0.1nm.
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
實施例1(1)將粒徑15～20nm的SiO21000g用去離子水50g稀釋；(2)邊攪拌邊加入4g的FA/O表面活性劑；(3)邊攪拌邊加入5g的FA/O螯合劑；(4)用乙二胺四乙酸四(四羥乙基乙二胺)調(diào)整上述溶液使pH值在9.5～10.5范圍內(nèi)；(5)在調(diào)整完pH后，加入10ml的過氧化氫氧化劑；(6)使用上述拋光液在30～40℃溫度、30～40rpm轉(zhuǎn)速、1L/min-2L/min流量的拋光工藝條件下，在拋光機上對基片進行拋光8～10min，達到的粗糙度為0.15nm。
實施例2(1)將粒徑30～40nm的SiO2500g用去離子水500g稀釋；(2)邊攪拌邊加入10g的FA/O表面活性劑；(3)邊攪拌邊加入10g的FA/O螯合劑；(4)用乙二胺四乙酸四(四羥乙基乙二胺)調(diào)整上述溶液使pH值在9.5～10.5范圍內(nèi)；(5)在調(diào)整完pH后，加入5ml的過氧焦磷酸鈉溶液氧化劑；(6)使用上述拋光液在40～50℃溫度、50～60rpm轉(zhuǎn)速、0.05MPa、3L/min-4L/min流量的拋光工藝條件下，在拋光機上對基片進行拋光8～10min，達到的粗糙度為0.12nm。
實施例3(1)將粒徑20～30nm的SiO22000g用去離子水1000g稀釋；(2)邊攪拌邊加入30g的JFC表面活性劑；
(3)邊攪拌邊加入30g的FA/O螯合劑；(4)用乙二胺四乙酸四(四羥乙基乙二胺)調(diào)整上述溶液使pH值在9.5～10.5范圍內(nèi)；(5)在調(diào)整完pH后，加入15ml的過氧化氫氧化劑；(6)使用上述拋光液在40～50℃溫度、70～80rpm轉(zhuǎn)速、0.02MPa、4L/min-5L/min流量的拋光工藝條件下，在拋光機上對基片進行拋光8～10min，達到的粗糙度為0.1nm。
權(quán)利要求
1.一種計算機硬盤基片粗糙度的控制方法，其特征是，包括以下步驟，其中原料為重量％(1)將粒徑15～40nm的SiO2用去離子水稀釋，去離子水含量5～50％；(2)邊攪拌邊加入1～10％的醇醚類表面活性劑；(3)邊攪拌邊加入1～10％的FA/O螯合劑；(4)用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)整上述溶液使pH值在9.5～10.5范圍內(nèi)；(5)在調(diào)整完pH后，加入5～15ml的氧化劑；(6)使用上述拋光液在30～40℃溫度、30～80rpm轉(zhuǎn)速、0～0.05MPa、1L/min-5L/min流量的拋光工藝條件下，在拋光機上對基片進行拋光8～10min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征是，所述的pH值調(diào)節(jié)劑為羥多胺類有機堿，為乙二胺四乙酸四(四羥乙基乙二胺)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征是，所述的醇醚類表面活性劑為FA/O表面活性劑、OII-7((C10H21-C6H4-O-CH2CH2O)7-H)、OII-10((C10H21-C6H4-O-CH2CH2O)10-H)、O-20(C12-18H25-37-C6H4-O-CH2CH2O)70-H)、JFC的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征是，所述的氧化劑為堿性介質(zhì)下可溶的過氧化物，為過氧化氫或過氧焦磷酸鈉或過氧化氫脲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計算機硬盤基片粗糙度的控制方法。包括以下步驟，原料為重量％將粒徑15～40nm的SiO
文檔編號C09G1/00GK1864924SQ20061001429
公開日2006年11月22日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者劉玉嶺, 劉長宇 申請人:天津晶嶺微電子材料有限公司