计算机硬盘基片粗糙度的控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种计算机硬盘基片粗糙度的控制方法。包括以下步骤，原料为重量％：将粒径15～40nm的SiO<sub>2</sub>用去离子水稀释，去离子水含量5～50％；边搅拌边加入1～10％的醇醚类表面活性剂、边搅拌边加入1～10％的FA/O螯合剂；用pH调节剂使pH值在9.5～10.5范围内；加入5～15ml的氧化剂；使用上述抛光液在30～40℃温度、30～80rpm转速、0～0.05MPa、1L/min-5L/min流量的抛光工艺条件下，在抛光机上对基片进行抛光8～10min。本发明是一种易清洗、低污染的降低存储器硬盘的磁盘基片表面粗糙度的方法。
【专利说明】
计算机硬盘基片粗糙度的控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及计算机存储器硬盘制造技术领域，更具体地说，是涉及一种用于降低计算机硬盘NiP基片化学机械抛光粗糙度的方法。
【背景技术】
[0002]—个平整光滑没有任何表面缺陷的盘基片是磁层储存数据的基础，提高盘基片表面平整度也就提高了存储密度。化学机械抛光(ChemicalMechanical Polishing，简称CMP)技术能从加工性能和速度上同时满足盘基片的加工要求，并且在研磨表面上形成光洁平坦表面，它是目前能够实现全局平面化的最佳方法。
[0003]为了减小硬盘驱动器的最小记录面积、提高硬盘容量，要求磁头与磁盘磁介质之间的距离进一步减小，所以对磁盘表面质量的要求也越来越高。当磁盘基片表面粗糙度、波纹度较大或存在其他表面缺陷时，常常引起磁头、磁盘的损坏现象，从而导致硬盘无法正常工作或读写数据的丢失。所以，在完成制造硬盘基片之前，需对硬盘基片进行化学机械抛光，使基片表面粗糙度达到最低，同时还必须去除划痕、塌边等表面缺陷。
[0004]目前，大多数硬盘采用镀NiP的铝合金基片制造硬盘基片，通过化学机械抛光后，得到的表面粗糙度在0.20纳米左右。随着硬盘制造商对存储器硬盘的基片表面加工质量的提高，已有的化学机械抛光抛光液所能得到的最终表面粗糙度及表面缺陷的控制，不能满足存储器硬盘的需要。因此，随着硬盘容量和磁盘存储密度要求的提高，完善硬盘基片化学机械抛光机理，解决基片表面粗糙度，将成为今后很长一段时间里亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种同时满足易清洗、低污染要求的降低存储器硬盘的磁盘基片表面粗糙度的方法。
[0006]本发明计算机硬盘基片粗糙度的控制方法，包括以下步骤，其中原料为重量％:
[0007](I)将粒径15?40nm的S12用去离子水稀释，去离子水含量5?50% ;
[0008](2)边搅拌边加入I?10%的醇醚类表面活性剂；
[0009](3)边搅拌边加入I?10 %的FA/0螯合剂；
[0010](4)用pH调节剂调整上述溶液使pH值在9.5?10.5范围内；
[0011](5)在调整完pH后，加入5?15ml的氧化剂；
[0012](6)使用上述抛光液在30?40°C温度、30?80rpm转速、O?0.05MPa、lL/min_5L/min流量地抛光工艺条件下，在抛光机上对基片进行抛光8?lOmin。
[0013]本发明所述的pH值调节剂和螯合剂为羟多胺类有机碱，如乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)。
[0014]本发明所述的醇醚类表面活性剂为FA/0表面活性剂、0?-7 ((C10H21-C6H4-O-CH2CH2O) 7-H)、Oi1-1O ((C10H21-C6H4-O-CH2CH2O) 10-H) ,0-20 (C12 18H25 37-C6H4-0_CH2CH20) 70-H)、JFC 的一种或几种复合使用。
[0015]本发明所述的氧化剂为碱性介质下可溶的过氧化物，为过氧化氢或过氧焦磷酸钠或过氧化氢脲。
[0016]本发明有益效果和优点:
[0017]1、本发明中FA/0活性剂增加了高低选择比，大大降低了表面张力、减小了损伤层、提高了基片表面的均一性、使得表面凹凸差大大降低，有效的提高了交换速率，增强了输运过程，达到高平整高光洁表面，同时降低了基片表面的粗糙度。
[0018]2、在抛光过程中，本发明中FA/0螯合剂的加入使得Ni容易生成大分子产物且溶于水，使反应产物在小的机械作用下即可脱离加工表面，络合及螯合作用，同时磷在碱的作用下生成易溶于水的磷酸盐。而且两种形成物稳定，易于清洗；同时还能起到抛光液PH调节剂及缓冲剂的作用，这样可以提高抛光的去除速率，在使得基片表面在有限时间内能够降低表面粗糙度。
[0019]3、本发明中S12磨料其粒径小(15?40nm)、浓度高(40?50% )、硬度小6?7 (对基片损伤度小)、分散度好，能够达到高速率高平整低粗糙度抛光，有效的解决三氧化二铝为磨料时引起的划伤及后清洗困难的问题。
[0020]4、低压(上盘自重，O?0.05MPa)抛光的工艺条件的选择，有效的避免了由于压力所带来的表面损伤，从而降低表面粗糙度。
[0021]5、流量大lL/min-5L/min工艺条件的选择，有效的提供了抛光磨料，并且快速的带走反应产物，为改善抛光效果及降低粗糙度提供了保证。
[0022]本发明抛光工艺的主要功能如下:
[0023]30?40°C既能提高化学作用，实现高的化学反应速率，又能在低机械作用下，实现反应产物的快速脱离，加快质量传递的过程，提高了基片表面的均一性、使得表面凹凸差大大降低，从而实现粗糙度的降低。
[0024]30?80rpm转速能够保证反应产物的及时去除，及新液的及时补充，并能保证抛光的一致性。
[0025]O?0.05MPa范围有利于降低机械作用对表面的划伤，通过外加或是只有自身重量的施加，在达到一定去除量的基础上，达到表面粗糙度的完美化。
[0026]lL/min-5L/min流量能够实现反应产物的脱离及新液的供给。
[0027]目前国际上的水平是:表面粗糙度为0.2nm以上；本发明方法表面粗糙度可达到
0.1nm.
【具体实施方式】
[0028]下面结合实施例对本发明做进一步描述。
[0029]实施例1:
[0030](I)将粒径15?20nm的S12 100g用去离子水50g稀释；
[0031](2)边搅拌边加入4g的FA/0表面活性剂；
[0032](3)边搅拌边加入5g的FA/0螯合剂；
[0033](4)用乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)调整上述溶液使pH值在9.5?10.5范围内；
[0034](5)在调整完pH后，加入1ml的过氧化氢氧化剂；
[0035](6)使用上述抛光液在30?40°C温度、30?40rpm转速、lL/min-2L/min流量的抛光工艺条件下，在抛光机上对基片进行抛光8?lOmin，达到的粗糙度为0.15nm。
[0036]实施例2:
[0037](I)将粒径30?40nm的S12 500g用去离子水500g稀释；
[0038](2)边搅拌边加入1g的FA/0表面活性剂；
[0039](3)边搅拌边加入1g的FA/0螯合剂；
[0040](4)用乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)调整上述溶液使pH值在9.5?10.5范围内；
[0041](5)在调整完pH后，加入5ml的过氧焦磷酸钠溶液氧化剂；
[0042](6)使用上述抛光液在 40 ?50°C温度、50 ?60rpm转速、0.05MPa、3L/min_4L/min流量的抛光工艺条件下，在抛光机上对基片进行抛光8?lOmin，达到的粗糙度为0.12nm。
[0043]实施例3:
[0044](I)将粒径20?30nm的S12 2000g用去离子水100g稀释；
[0045](2)边搅拌边加入30g的JFC表面活性剂；
[0046](3)边搅拌边加入30g的FA/0螯合剂；
[0047](4)用乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)调整上述溶液使pH值在9.5?10.5范围内；
[0048](5)在调整完pH后，加入15ml的过氧化氢氧化剂；
[0049](6)使用上述抛光液在 40 ?50°C温度、70 ?80rpm转速、0.02MPa、4L/min_5L/min流量的抛光工艺条件下，在抛光机上对基片进行抛光8?lOmin，达到的粗糙度为0.lnm。
【主权项】
1.一种计算机硬盘基片粗糙度的控制方法，其特征是，包括以下步骤，其中原料为重M%: (1)将粒径15?40nm的3102用去离子水稀释，去离子水含量5?50%; (2)边搅拌边加入I?10%的醇醚类表面活性剂； (3)边搅拌边加入I?10%的FA/0螯合剂； (4)用pH调节剂调整上述溶液使pH值在9.5?10.5范围内； (5)在调整完pH后，加入5?15ml的氧化剂； (6)使用上述抛光液在30?40°C温度、30?80rpm转速、O?0.05MPa、lL/min_5L/min流量的抛光工艺条件下，在抛光机上对基片进行抛光8?lOmin。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是，所述的PH值调节剂为羟多胺类有机碱，为乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是，所述的醇醚类表面活性剂为FA/0表面活性剂、0?-7 ((C1(]H2「C6H4-0-CH2CH20)厂H)、0?_10 ((C1(]H2「C6H4-0_CH2CH20) 10-H)、0-20 (C12 18H25 37-C6H4-0-CH2CH20) 70-H)、JFC 的一种或几种。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是，所述的氧化剂为碱性介质下可溶的过氧化物，为过氧化氢或过氧焦磷酸钠或过氧化氢脲。
【文档编号】B24B37/005GK105881190SQ201410597515
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年10月22日
【发明人】郑强, 何向涛
【申请人】重庆普石科技有限公司