专利名称：抛光组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对磁盘基片进行抛光的抛光组合物。
背景技术：
在生产磁盘的过程中，通常使用抛光组合物进行抛光，以除去磁盘基片有波纹或不平整的地方，使之平滑。作为用于对磁盘基片进行抛光的抛光组合物，人们提出了不同研磨剂与抛光促进剂或其它添加剂相结合的各种组合物。
本发明者仔细地观察了用常规抛光组合物进行抛光的磁盘基片的表面，发现了目前不认为是什么问题、但是将来会对磁盘的性能产生影响的新的表面缺陷，而随着对高容量磁盘的需求，对磁盘的表面精密度的要求将变得更加严格。这些表面缺陷的特征在于(1)它们形成于磁盘基片的一部分表面上或整个表面上，(2)它们是深度约为3-7nm的细划痕的集合，(3)这些划痕基本上沿一特定的方向(在许多情况下，沿磁盘基片的径向)延伸。但是，目前还不知道这些缺陷的成因。
发明内容
本发明的目的是提供一种抛光组合物，它能抑制具有本发明者新发现的上述特征(1)-(3)的这些表面缺陷的形成。
为了达到上述目的，首先，本发明提供了一种用来抛光磁盘基片的抛光组合物，它包含(A)选自磷酸盐和磷化合物中的一种组分，或者选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的两种组分，(B)二氧化硅和(C)水，其中，当(A)化合物只含有膦酸时，不含有(D)硝酸铝。
其次，本发明提供了这样一种还包含(E)乙二胺四乙酸二铵铁的抛光组合物。
第三，本发明提供了一种用于对磁盘基片进行抛光的抛光组合物，它包含(A)选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的至少一种组分，(B)二氧化硅，(C)水和(E)乙二胺四乙酸二铵铁。
具体实施例方式
以下，将参照较佳的实施方式详细地描述本发明。
该实施方式中使用的抛光组合物包含(A)选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的至少一种组分，(B)二氧化硅，(C)水和(E)乙二胺四乙酸二铵铁。
首先，将描述组分(A)磷酸、磷酸盐和磷化合物。
磷酸、磷酸盐和磷化合物起到抛光促进剂的作用，通过化学反应对磁盘基片进行抛光。此外，当用本实施方式的抛光组合物对磁盘基片进行抛光时，它们又起到抑制具有上述特征(1)-(3)的表面缺陷形成的作用。磷酸、磷酸盐和磷化合物可在磁盘基片的表面上形成保护膜，并通过该保护膜的作用抑制上述表面缺陷的形成。
在抛光组合物中，选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的至少一种组分可组成(A)化合物。即，作为(A)化合物，可以是磷酸、磷酸盐、磷化合物、或者磷酸与磷酸盐、磷酸与磷化合物、磷酸盐与磷化合物中的任一种组合。特别好的是至少两种的组合。最好是磷酸与磷酸盐、或者磷酸与磷化合物的组合。
当抛光组合物中加入磷酸(H3PO4)时，它的量较好是0.001-0.5mol/L、更好是0.01-0.2mol/L、最好是0.02-0.1mol/L。
作为磷酸盐的具体例子，可以是铵盐(NH4H2PO4、(NH4)2HPO4或(NH4)3PO4)、钠盐(NaH2PO4、Na2HPO4或Na3PO4)或者钾盐(KH2PO4、K2HPO4或K3PO4)。在该磷酸盐加入结合了磷酸的抛光组合物中的情况下，要加入的磷酸的量较好是50-150mol％、更好是75-125mol％、最好是95-105mol％。
作为磷化合物的具体例子，可以是焦磷酸、膦酸、次膦酸、羟亚乙基二膦酸(HEDP)、硝基三(亚甲基膦酸)(NTMP)或膦酰基丁烷三羧酸(PBTC)，或者它们的盐。在磷化合物加入抛光组合物的情况下，它的量较好是0.001-0.5mol/L、更好是0.01-0.2mol/L、最好是0.02-0.1mol/L。
以下，将描述(B)二氧化硅。
氧化硅(二氧化硅)起到研磨剂的作用，通过力学作用对磁盘基片进行抛光。作为二氧化硅的具体例子，可以是胶态二氧化硅、热解法二氧化硅或沉淀二氧化硅。其中，优选胶态二氧化硅。二氧化硅的粒径较好是5-200nm、更好是10-150nm、最好是15-100nm，作为由通过BET法测量表面积所得的平均粒径。要加入的二氧化硅的量较好是0.1-40wt％、更好是1-30wt％、最好是3-25wt％。
以下，将描述(C)水。
作为分散介质和溶剂的水，最好含有尽可能少的杂质。具体地说，优选通过过滤去离子水或者蒸馏水所得的水。
以下，将描述(E)乙二胺四乙酸二铵铁。
乙二胺四乙酸二铵铁(EDTA·Fe·2NH4OH)起到抛光促进剂的作用，通过化学作用对磁盘基片进行抛光。要加入的乙二胺四乙酸二铵铁的量较好是0.1-10wt％、更好是0.5-8wt％、最好是1-5wt％。
以下，将描述包含上述(A)选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的至少一种组分，(B)二氧化硅，(C)水和(E)乙二胺四乙酸二铵铁的抛光组合物。
本实施方式的抛光组合物是通过在(C)水中混合并溶解或分散(A)选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的至少一种组分、(B)二氧化硅和(E)乙二胺四乙酸二铵铁来制得的。分散方法是任意的，例如，可以是通过叶片式搅拌机搅拌，或者通过超声波分散。
此外，抛光组合物的pH值最好至少是1.5且小于7。
本实施方式的抛光组合物用于对磁盘基片进行抛光。在这些磁盘基片中，最好是含镍-磷合金的Ni-P基片，其中，镍-磷合金化学镀于空白材料的表面上。可是，本实施方式的抛光组合物的应用不限于对Ni-P基片进行抛光，当然也可以用来对除Ni-P以外的磁盘基片，如Ni-Fe基片、碳化硼基片和碳基片进行抛光。
此外，本实施方式的抛光组合物最好用于磁盘基片抛光工序中的最终抛光。当然，它也可用于最终抛光前的抛光。
以下，将描述由本实施方式得到的效果。
使用本实施方式的抛光组合物，可以抑制具有本发明者新发现的上述特征(1)-(3)的表面缺陷的形成。此外，如果选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的两种组分结合使用，该效果可进一步增强，如果磷酸与磷酸盐、或者磷酸与磷化合物结合使用，该效果还可进一步增强。
加入用作抛光促进剂的乙二胺四乙酸二铵铁，可以增加抛光效率(存料除去的速度)。这里，乙二胺四乙酸二铵铁对抑制上述表面缺陷的效果没有影响，由此可增加抛光效率而不损伤抑制表面缺陷的效果。另一方面，在用普遍作为抛光促进剂的硝酸铝等替代乙二胺四乙酸二铵铁的情况下，抑制上述表面缺陷的效果将会根本性地变差。
此外，上述实施方式可进行如下改变。
·抛光组合物可通过省去上述实施方式中的乙二胺四乙酸二铵铁来组成。
但是，JP-A-61-291674公开了包含磷酸、胶态二氧化硅和水的抛光组合物。因此，在省去乙二胺四乙酸二铵铁的情况下，磷酸单独用作(A)化合物的情况不应包括在本发明中。
此外，JP-A-9-208934公开了包含膦酸、热解法二氧化硅、水和硝酸铝的抛光组合物。因此，在省去乙二胺四乙酸二铵铁的情况下，膦酸单独用作(A)化合物且含有硝酸铝的情况不应包括在本发明中。
即，要组成省去了乙二胺四乙酸二铵铁的抛光组合物，意味着要改变抛光组合物的组成，使其包含(A)选自磷酸盐和磷化合物中的一种组分，或者选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的两种组分，(B)二氧化硅和(C)水，其中，当含有单独作为(A)化合物的膦酸时，不含(D)硝酸铝。
·可以向上述实施方式的抛光组合物中加入常规的抛光组合物中普遍使用的各种添加剂。
·可制备浓度较高的抛光组合物作为存储液，以便在用其进行抛光操作时可用水稀释之。这种结构可提高存储或运输的操作效率。
以下，将参照实施例和比较例进一步详细地描述本发明。实施例1-11和比较例1-5在去离子水中混合胶态二氧化硅和下表1中所示各种化合物，来制备各种抛光组合物。
测量实施例1-11和比较例1-5中各种抛光组合物的pH，并对以下两项进行测量和评价。其结果示于表1。1.抛光效率使用各实施例中的抛光组合物，在下述抛光条件下对磁盘基片(Ni-P基片)进行抛光，通过以下所示的计算公式得到抛光效率的值。表1中抛光效率的值是每批10张磁盘基片的平均值。抛光效率(μm/min)＝抛光后磁盘基片重量的减少值(g)÷(磁盘基片的抛光表面的表面积(cm2)×镍/磷镀膜的密度(g/cm3)×抛光时间(min))×10,000抛光条件要抛光的基片预先抛光Aφ3.5″(95mm)化学镀Ni-P基片，使得用Chapman2000 PLUS(Chapman Instruments公司制造)测量的表面粗糙度Ra约为10，机器双面抛光机(SFDL-9B，SpeedFam有限公司制造)，抛光垫板BELLATRIXN0058(Kanebo有限公司制造)，抛光压力100g/cm2(10kPa)，下压板旋转速度20rpm，抛光组合物的供应量30ml/min，抛光时间15min2.表面缺陷使用差示干涉显微镜(MX50，奥林巴斯光学有限公司制造，物镜5倍放大，目镜10倍放大)观察抛光后磁盘基片的表面。观察包括10个磁盘基片的前后表面的总共20个表面，由此，如果观察到其上具有上述特征(1)-(3)的表面缺陷的表面的数量不超过2个，评价为◎，如果为3-5个，评价为○，如果为6个以上，评价为×。
表1
如表1所示，关于实施例中的各种抛光组合物，对表面缺陷的评价为良好。其中，当磷酸与磷酸盐结合使用时，对表面缺陷的评价将会是特别好。此外，在其中加入乙二胺四乙酸二铵铁的实施例9-11中，得到了显示抛光率提高的结果。
以下，将描述从上述实施例中获得的技术概念。
·一种抛光组合物，它包含(A)选自磷酸盐和磷化合物(不含膦酸)中的一种组分或者选自磷酸、磷酸盐和磷化合物(含膦酸)中的至少两种组分，(B)二氧化硅和(C)水。
·一种抛光组合物，它包含膦酸、二氧化硅和水，并且不含硝酸铝。
·一种抛光组合物，它包含(A)磷酸和磷酸盐，(B)二氧化硅和(C)水。使用这种构成，能有效地抑制具有本发明者新发现的上述特征(1)-(3)的表面缺陷的形成。
·一种抛光组合物，它包含(A)磷酸和磷化合物，(B)二氧化硅和(C)水。使用这种构成，能有效地抑制具有本发明者新发现的上述特征(1)-(3)的表面缺陷的形成。
本发明具有上述构成，故具有以下效果。
根据本发明的第一至第三方面，可以抑制具有本发明者新发现的上述特征(1)-(3)的表面缺陷的形成。
(1)它们在磁盘基片的部分表面或整个表面上形成。(2)它们是深度约为3-7nm的细划痕的集合。(3)这些划痕基本上沿一特定的方向(在许多情况下，沿磁盘基片的径向)延伸。
此外，根据本发明的第二至第三方面，可以提高抛光效率。
权利要求
1.一种用于对磁盘基片进行抛光的抛光组合物，它包含(A)选自磷酸盐和磷化合物中的一种组分，或者选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的两种组分，(B)二氧化硅和(C)水，其特征在于当(A)化合物只含有膦酸时，不含(D)硝酸铝。
2.根据权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于它还含有(E)乙二胺四乙酸二铵铁。
3.一种用于对磁盘基片进行抛光的抛光组合物，它包含(A)选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的至少一种组分，(B)二氧化硅，(C)水和(E)乙二胺四乙酸二铵铁。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的抛光组合物，其特征在于所述磷化合物是焦磷酸、膦酸、次膦酸、羟亚乙基二膦酸、硝基三(亚甲基膦酸)或膦酰基丁烷三羧酸或者它们的盐。
全文摘要
一种用于对磁盘基片进行抛光的抛光组合物，它包含(A)选自磷酸盐和磷化合物中的一种组分，或者选自磷酸、磷酸盐和磷化合物中的两种组分，(B)二氧化硅和(C)水，其特征在于当(A)化合物只含有膦酸时，不含(D)硝酸铝。
文档编号G11B5/84GK1427055SQ0215740
公开日2003年7月2日 申请日期2002年12月17日 优先权日2001年12月20日
发明者神谷知秀, 平野淳一, 安福昇, 横道典孝, 大胁寿树 申请人:不二见株式会社